DE7626566U1 - Vorrichtung zur speisung einer miniaturkaeltemaschine und kuehlvorrichtung - Google Patents

Description

JDj. Hans-'Heinrldi Wlllrath t

Dr, Dieter Weber HpL-Pluys, Klaus Seifert

PATENTANWÄLTE Serie 2214/2262

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P-02 WIESΒΛβΕ'Ν V 2 4 . Aug. 1976

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L¹AIr Liquide, Societe Anonyme pour I'Etude et 1'Exploitation des Procedes Georges Claude 75, Quai d'Orsay - 75007 Paris / Frankreich

zur Speisung einer Miniaturkältemaschine und Kühlvorrichtung

Priorität: 1.) 26. August 1975 in Frankreich, Anmelde-Nr.75 26.204

2.) 5. August 1976 in Frankreich, Anmelde-Nr. 76 23.898

Die Erfindung bezieht sich auf die Speisung einer Miniaturkältemaschine unter Kühlen mit offenem Kreis. Mit Rücksicht hierauf betrifft die Erfindung zum einen eichverfahren zum Speisen einer Kältemaschine unter Kühlen und zum anderen eine ■ Kühlvorrichtung mit einer Kältemaschine mit offenem Kreis, wel-

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ehe das Verfahren verwendet.

/,Die erfindungsgemäß in Betracht gezogenen Kältemaschinen sind geeignet, Kühlkreise zu verwenden, wie z, B. den Joule"Thompson"Krels, in wachem die KälteprodU'ktlon durch isenthalpische Entspannung eines Arbeitskühlfließmittels erfolgt.

Diese Kältemaschinen arbeiten durch Entspannung eines Arbeitskühlfließmit.tels, d. h. sie verwenden entweder mindestens einedsenthalpische Entspannung oder mindestens eine Entspannung, die aufeinmal eine Isenthalpische und isentropische Eigenschaft hat.

Eine Kältemaschine bietet einen Arbeitskreis, der einerseits einen Eintritt für das Arbeitskühlfließmittel, der dazu bestimmt ist, z. B. mittels eines Anschlußventils an einen Kühl fließmittel-Speisebehälter unter Hochdruck angeschlossen zu werden, und andererseits einen Ausgang für das genannte, entspannte Kühlfließmittel aufweist, der frei mit der Außenatmosphäre an der Kältemaschine oder mit einem Rekuperationsbehäl ter entspannten Kühlfließmittels in Verbindung steht.

Die vorliegende Erfindung betrifft die Anlaufphase von oben allgemein definierten Kältemaschinen und wird jetzt unter Bezugnahme auf eine Kältemaschine mit offenem Kreis nach Joule-Thompson-Art beschrieben.

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Unter "Anlaufphase¹¹ einer Kältemaschine versteht man im Gegensatz zu der Arbeltsphase dieser Maschine einen kurzen Betriebszeltraum währenddessen allein durch Starsich

ten der Kältemaschine/die Temperatur oder die KäXteproduktionstemperaturen entwickeln und dann auf ein Anfangsniveau in der Nachbarschaft der Umgebungstemperatur der Kältemaschine abnehmen bis zu einem Endniveau, das merklich gleich der oder den Käiteproduktionsnenntemperaturen ist, für welche die vorgenannte Kältemaschine entworfen, berechnet und bemessen war.

Entsprechend versteht man also unter der Arbeitsphase die permanente und stabilisierte Betriebszeit der Kältemaschine, die unmittelbar der oben beschriebenen Anlaufphase folgt, während der die Kälteproduktionstemperatur oder -temperaturen konstant und auf dem oben definierten Kälteproduktions-Nenniveau bleiben.

Die Kältemaschinen mit offenem Kreis nach Joule-Thompson-Art weisen allgemein folgendes auf:

- Einen Wärmetauscher, der einerseits einen ersten Kreis für das Arbeitskühlfließmittel unter hohem Druck aufweist und andererseits einen zweiten Kreis für das entspannte Kühlfließmittel unter niedrigem Druck, wobei die erste Leitung und die zweite Leitung miteinander in thermischem Austausch stehen,

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- ein isenthalpisches Entspannungsorgan, ζ. B. eine
kalibrierte öffnung, deren aufstromseitiges Ende
mit der genannten ersten Leitung in Verbindung steht, eine Entspannungskammer des Kühlfließmittels mit Niederdruck, insbesondere für die Aufnahme dieses Fließmittels, das eventuell mindestens teilweise nach dieser Entspannung kondensiert ist; diese Kammer steht
mit der Abstromseite des genannten Entspannungsorgans und mit der zweiten Leitung des genannten Wärmetauschers in Verbindung; in dieser Entspannungskammer steht die durch die Kältemaschine gelieferte Kälteenergie zur
Verfügung.

In gewissen Fällen weisen andererseits die Kältemaschinen
ein Reguliermittel für die gelieferte Kälteenergie auf, wobei dann allgemein vorgesehen ist:

- Ein Entspannungsorgan, das zweckmäßig ausgebildet ist, um den entspannten Kältefließmittel-Durchsatz zu regeln, das einerseits einen Sitz aufweist, der mit einer Entspannungsöffnung ausgerüstet ist, und andererseits eine Schwimmernadel auf v/eist, die mit der genannten Öffnung einen Entspannungsdurchgang für das Arbeitskältefließmittel definiert , wobei eines dieser zwei Elemente (Sitz- und Schwimmernaαe 1) bezüglich des anderen festen beweglich ist.

Ein Reguliermittel mit direkter Wirkung weist eine temperaturempfindliche Regulierleistung auf und schließt unter der Wirkung der Temperatur eine expandierbare Fließmittelbeladung ein, von der mindestens ein Teil in Wärmeaustauschbeziehung mit mindestens der zweiten Leitung des genannten Wärmetauschers steht; diese Leistung wird mindestens teilweise durch einen Blasebalg abgegrenzt, dessen eines Ende fest ist und dessen anderes, bewegliches Ende die Verschiebung des beweglichen Elementes des Entspannungsorgans als Funktion der durch · die genannte Regulierleistung erreichte Temperatur steuert.

Für gewisse Anwendungen, bei denen die Miniaturkältemaschinen der Joule-Thompson-Art verwendet werden, bleibt die Dauer der Anlaufphase zu groß , selbst wenn sie in der Größenordnung von ZehnerSekunden liegt.

Allgemein, wie auch in diesem speziellen Fall, hängt die Dauer der Anlaufphase im wesentlichen ab von:

Der metallischen Gesamtmasse der Kältemaschine; je größer diese Masse ist, um so größer ist die Wärmeträgheit der Kältemaschine und um so länger dauert die Anlaufphase, der mittleren Kälteenergie der Kältemaschine, die während der Anlaufphase geliefert und durch isenthalpische Entspan-

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nung des Arbeitskältefließmittels zugeliefert ist; je bedeutender bzw. größer diese Energie ist, um so kürzer ist die Anlaufphase.

Das sind die zwei Hauptparameter, von welchen die Dauer der Anlaufphase abhängt. Tatsächlich wird für einen gegebenen niedrigen Druck, welcher dem Entspannungsdruck des Kühlfließmittels während der Arbeitsphase entspricht, z. B. der Atmosphärendruck, die Eigenschaft des genannten Kühlfließmittels in Funktion ihrer geeigneten

Siedetemperatur unter dem oben genannten niedrigen Druck und in j

Übereinstimmung mit dem Nenniveau der Temperatur oder der Temperaturen ausgewählt, die für die Kälteproduktion der Kältemaschine erforderlich ist bzw. sind. Folglich wird ein für allemal die Eigenschaft des Betriebskühlfließmittels in Funktion der für die Kältemaschine bestimmten Eigenschaften ausgewählt.

Durch Vermindern der Metallmasse der Kältemaschine kann man also theoretisch die Dauer der Anlaufphase vermindern; tatsächlich kann in der Praxis diese metallische Masse nicht in großen Verhältnissen reduziert werden, ohne daß man in nachteiliger Weise wesentlich die Wirksamkeit un d die Zuverlässigkeit der Kältemaschine beeinträchtigt. Somit besteht die erste Wärmetauscherleitung der Joule-Thompson-Kältemaschlne mit offenem Kreis im allgemeinen aus einem realtiv dicken gewickelten Rohr im Hinblick auf den relativ großen Betriebsdruck des Arbeitskühlfließmittels, z. B. in der Größenordnung von 400 Bar, während des Anlaufens der Kältemaschine; diese Dicke kann im allgemeinen nicht ohne das Risiko eines

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Bruches des genannten gewickelten Rohres unter eine gewisse Stufe reduziert werden.

Für die Steigerung der mittleren Kälteenergie der Kältemaschine während der Anlaufphase und dies mit dein ausgewählten Arbeitskühlfließmittel kann man:

- Entweder den Durchsatz des Arbeitskühlfließmittels, der während der Anlaufphase entspannt ist, steigern,·

- oder das Entspannungsverhältnis des Betriebskühlfließmittels in dem Entspannungsorgan der Kältemaschine ' steigern.

Wenn man in diesem ersten Falle automatisch den Durchsatz des während der Anlaufphase entspannten Kühlfließmittels steigern will, führt dies zur Verbindung der Kältemaschine mit einem Reguliermittel ähnlich dem oben beschriebenen, d. h. mit einer auf die Temperatur ansprechenden Regulierleistung oder einer zweiten Speiseleitung unter Hochdruck, die während der Anlaufphase oder der Kälteerzeugungsphase an die Stelle oder parallel zur ersten Leitung gesetzt wird. Aber dann steigert man entsprechend die Masse der Kältemaschine und folglich ihre thermische Trägheit, und man verliert also zum. Teil den errechneten Vorteil, der sich aus dem größeren entspannten Durchsatz ergibt.

Im zweiten Fall, wenn der niedrige Betriebsdruck der Kälte-

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maschine allgemein durch Auslegung gleich dem Atmosphärendruck ist, kann das Entspannungsverhältnis in dem Entspannungsorgan nur dadurch gesteigert werden, daß man den hohen Druck des Betriebskühlfließmittels vergrößert, d. h. daß man den Druck in dem Speisebehälter mit KUhIfließmittel vergrössert, dies aber führt dann zum Vergrößern der Wanddicke des genannten Behälters in großem Maß und/oder zum Benutzen von Materialien mit großem mechanischem Widerstand. Unter diesen Umständen wird der Speisebehälter ein sehr kostspieliges Gerät.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es also, einen schnellen Start oder ein schnelles Anlaufen einer Kältemaschine mit offenem Kreis, Insbesondere nach Joule-Thompson-Art, zu ermöglichen, und dies ohne Beeinträchtigung der benutzten Auslegung der Kältemaschine, d. h. ohne erhebliche Veränderung seines Aufbaues und seiner Punktion.

Erfindungsgemäß beschickt man den Speisekreis der Kältemaschine in einem ersten Kühlzeitraum mit einem Fließmittel, das ein erhöhtes Kühlvermögen hat, und in einem zweiten Zeitraum mit einem Fließmittel, das ein weniger erhöhtes Kühlvermögen hat. Gemäß einar Benutzungsart wird das Fließmittel mit dem höchsten Kühlvermögen in den Eingang der einzigen Gasspeiseleitung unter höherem Druck eingeführt als der des Fließmittels bei weniger hohem Kühlvermögen. Das Fließmittel mit dem höchsten . Kühlvermögen und das Fließmittel mit dem weniger hohen Kühlvermögen haben die gleiche Eigenschaft, oder aber das Fließ-

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mittel mit dem höchsten Kühlver'jtvö^en ist weniger flüchtig als dss Flleßmlttel mit dem weniger erhöhöeim Kühlvermögen.

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Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung mit einem isolierten Gehäuse, das eine einzige Speiseleitung die durch eine kalibrierte Abzugsöffnung in einer hungskammer mündet, und eine im Wärmeaustausch mit dieser Speiseleitung eingerichtete Entleeacungsleitung aufweist, wobei außerhalb dieses Gehäuses mindestens eine erste Lagerkammer für ein Fließmittel unter Hochdruck und Verbindungsmittel to dieser Kammer sowie ein Eintritt von der genannten einzigen Speiseleitung vorgesehen sind, und diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zweite Kammer aufweist*¹! sowie ein Verzweigungssystem in direkter Folge, d. h. ohne merklichen Ladungsverlust bei dieser Kältemaschine, und zwar einerseits von dieser Lagerkainmer für ein Fließmittel unter hohem Druck ausschließlich während^des Kühlzeitraumes und andererseits von dieser zweiten Kammer mindestens während der dem Kühlen folgenden Phase.

Gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Vorrichtung ist die erste Kammer für ein Fließmittel unter' hohem Druck ein Hilfsspeisevolumen mit Anlauffließmittel unter hohem Druck, während die zweite Kammer ein Behälter unter mittlerem Druck darstellt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieses ersten Ausführungsbeispieles dieser Erfindung gilt:

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Die Speisevorrichtung durch Kühlen der Kältemaschine weist in anslch bekannter Weise ein Verbindungsventil zwischen dem Speisebehältsr mit KUhIfließmittel und dem Eingang des Arbeltskreises der Kältemaschine auf,

das Folgeverzweigungssystem gestattet dann eine nachfolgende Abzweigung mit dem Verbindurjgsventll, zuerst von wenigstens der Speisekammer mit Hilfsfließmittel ν während der Anlauf phase der Kältemaschine, dann von dem Behälter mindestens während der Arbeitsphase der Kältemaschine.

Gemäß der Eigenschaft des ausgewählten Hilfsfließmittels und gemäß dem Fülldruck der oben erwähnten Kammer ·, wird diese.' Kammer entweder mit einem Hilf sf ließmittel in homogener Phase gefüllt, z. B. ganz in Gasform, oder mit einem Hilfsfließmittel in heterogener Phase gefüllt, z. B. mindestens teilweise in flüssiger Form. In letzerem Falle ist das während der Anlaufphase der Kältemaschine gelieferte Kältevermögen dann größer.

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Die vorliegende Erfindung kann entweder ηgeh der einen oder nach der anderen der folgenden praktischen Möglichkeiten arbeiten:

1) Die Hilfskammer wird mit einem Anlauf-Hilfsfließmittel derselben Eigenschaft gefüllt wie

das Arbeitskühlfließmittel, unter Füllen des genannten Behälters, und der Druck des Volumens ist größer als der des Behälters.

2) Die Hilfskanuner wird mit einem Anlauf-Hilfsfließmittel anderer Art und weniger flüchtig gefüllt als das Arbeitskühlfließmittel, unter Auffüllen des sogenannten Behälters; in diesem Falle kann der Druck der Kammer beliebig sein und insbesondere mindestens gleich dem des Behälters; als Beispiel ist das Arbeitskühlfließmittel Stickstoff, und das Anlauf- Hilfsfließmittel ist mindestens eine der folgenden Massen, nämlich Argon, Methan und Freon.

Im ersten Fall ist es nicht unzulässig, den Fülldruck der Kammer zu erhöhen, denn diese Kammer umschließt ein Kammer-Hilfsfließmittel, das gerade ausreic-ht, um mindestens einen Teil oder die ganze Anla'ifphase und folglich eine Kammer zu realisieren, welches wesentlich unter dem des Speisebehälters mit Kühlfließmittel ist,wobei dieser Behälter die Vollständigkeit der Arbeitsphase der Kältemaschine sicherstellt.

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Mit anderen Worten ist die Hilf skainmer viel kleiner als der Hauptbehälter, und es ist in wirtschaftlicher Weise möglich, die Wände der ersten -Kammer · zur Stützungeines größeren Druckes, welcher in dem zweiten Behälter herrscht,zu verstärken.

Im zweiten Fall ist es von vornherein erstaunlich, daß man ein Anlauf-Hilfsfließinittel benutzen kann, das flüchtiger ist als das Arbeitskühlfließmittel. Tateächlich könnte man befürchten, daß das Anlauf-Hilfsfließmittel in Restform im Kühlkreis im Verlaufe der Betriebsphase bleibt und folglich den normalen Betrieb der genannten Kältemaschine ändert oder verhindert, und zwar durch Verfestigung und Behinderung seines Arbeitskreises, insbesondere auf dem Niveau des Entspannungsorgans.

Wenn man z. B. den Betrieb einer Joule-Thompson-Kältemaschlne mit offenem Kreis prüft, wie z. B. die oben definierte Maschine, kommt man tatsächlich zu der folgenden günstigen Feststellung.

Wenn das Kühlfließmittel zu Beginn der Arbeitsphase der Kältemaschine in den Betrieb eintritt, bewirkt es eine wirksame Spülung des Arbeitskreises der Kältemaschine derart, daß die Restmengen des Hilfsfließmittels schnell sehr klein werden. Entsprechend ist während der Arbeitsphase, selbst wenn man die Verfestigungstemperatur des Hilfsfließmittels erreicht, im kalten Teil des Arbeitskreises der Kältemaschine der Teildruck des vorgenannten Hilfsfließmittels nicht allgemein aus-

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reichend, um das Auftreten einer festen Phase zu bedingen.

Nichtsdestoweniger muß die Eigenschaft des Hilfsfließmittel im Verhältnis zu der des Kühlfließmfctels derart ausgesucht werden, daß das erstere sich nicht bei einer zu hohen Temperatur bezüglich der Verflüssigungstemperatur des zweiten verfestigt.

Was das Fließmittel anbelangt, muß man im Sinne der Erfindung für alle reinen Massen oder ein Gemisch reiner Massen verstehen, daß es sich um Arbeitskühlfließmittel oder Anlaufhilfsfließmittel handelt. Wenn das Hilfsfließmittel ein Gemisch reiner Massen ist, ist es flüchtiger als das Kühlfließmittel, wenn seine mittlere Siedetemperatur über der Siedetemperatur des Kühlfließmittels liegt oder bei der mittleren Siedetemperatur des Kühlfließmittels, wenn dieses ein Gemisch reiner Körper ist.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist die zweite hammer ein Speisezylinder, der durch Verbindungsmittel mit einem regelbaren Ladungsverlust mit der ersten Kammer und durch ein Ventil mit der Kältemaschine verbunden ist. In vorteilhafter Weise haben die Verbindungsmittel mit der ersten Kammer eine öffnung, die mit einer Schwimmernadel zusammenwirken,welche den Gegenwirkungen einer Öffnungsfeder und eines Sdaließblasebalgs mindestens teilweise unterworfen ist, wobei dieser Blasebalg durch eine kalibrierte Verbindungsöffnung mit dem Hochdruck der ersten Kammer oder mit einem von diesem Hochdruck abgeleiteten

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Druck verb-unden ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch ein Kühlsystem gemäß der Erfindung,

Fig. 2 schematisch eine andere Ausführungsform der Speisevorrichtung unter Kühlung, welche einen Teil des in Figur 1 dargestellten Kühlsystems ausmacht,

Fig. 3 schematisch eine andere Ausführungsform der Speisevorrichtung unter Kühlung, wie in Figur 2 gezeigt ist,

Figuren 4 und 5 jeweils ein Temperatur/Zeitdiagramm und ein Druck/Zeitdiagramm, die sich auf den Betrieb der Kältemaschine beziehen, welche Teil des in Figur 1 dargestellten Kühlsystems ist,

Fig. 6 schematjsah eine andere Ausführungsform der Speisevorrichtung mit Kühlung gemäß Figur 3,-

Fig. 7 schematisch eine andere besondere Ausführungsform der Speisevorrichtung nach Figur 6,

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Fig. 8 eine schematische Ansicht der Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung,

Figuren 9 und 10 Diagramme unter Darstellung der Temperatur und des Druckes in Funktion von der Zeit in der kühlen Zone der Kühlvorrichtung sowie am Eintritt der Speiseleitung mit Gas unter Hochdruck und

Figuren 11 bis 13 Teilansichten von drei Ausführungsformen einer Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung.

In Figur 1 weist das dargestellte Kühlsystem in erster Linie eine Kältemaschine 1 mit offenem Kreis nach Art einer Joule-Thompson-Maschine auf und in zweiter Linie eine Speisevorrichtung 2 mit bzw. unter Kühlung.

Die Kältemaschine 1 weist folgende Teile auf:

- Einen Wärmetauscher 3, der einerseits eine Speiseleitung 4 für die Umwälzung eines Arbeitskühlfließmittels unter einem hohen Druck und andererseits eine Entleerungsleitung 5 für dasselbe entspannte Kühlfließmittel unter niedrigem Druck auf v/eist, wobei die erste Leitung 4 und die zweite Leitung 5 miteinander in Wärmeaustauschbeziehung stehen;

- ein isenthalpisches Entspannungsorgan 6, z. B. ein Ent-

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spannungsventil oder eine kalibrierte öffnung, deren Aufstromseite mit der Leitung 4 in Verbindung steht;

- eine Entspannungskammer 7 des Kühlfließmittels bei niedrigem Druck und insbesondere zur Aufnahme dieses Fließ*·¹ mittels in mindestens teilweise kondensierter Form nach der Entspannung in dem Organ 6; diese Kammer 7 steht mit der Abstromseite des Entspannungsorganes 6 und mit der Leitung 5 des Wärmetauschers 3 in Verbindung.

Folglich weist im Sinne der Umwälzung des Arbeitskühlfließmittels der Arbeitskreis der Kältemaschine 1 die Leitung 4 des Wärmetauschers 3, das Entspannungsorgan 6, die Entspannungskammer 7 und die Leitung 5 des Wärmetauschers 3 auf. Der Eingang und der Ausgang des Arbeitskreises sind jeweils der Eingang 14 der Leitung 4 bzw. der Ausgang 15 der Leitung 5.

Die von der Kältemaschine 1 zugeführte Kälteenergie steht in der Entspannungskammer 7 in Form eines Bades eines Arbeitskühlfließmittels in kondensierter Form bei seiner Siedetemperatur zur Verfügung. Diese Kälteenergie wird durch eine Apparatur 9. verbraucht, um 2. B. einen Infrarotstrahlendetektor kalt zu halten, der auf der Bodenwand der Entspannungskammer 7 der Kältemaschine 1 befestigt ist.

Die Kältemaschine ist selbstverständlich in einer geeigneten

Wärmeisolierumhüllung 10 angeordnet. *

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Die SpeisevorEiGhtung odei: Beschick.v(ngsvo?:ri,chti4ng 2 rn.it ί., '; '^Uhlung weist folgende Teile auf:

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che¹' der Speisung der Kältemaschine 1 während der An-

,j _s lauf phase dient und mit einem Anlauf hilf sf ließmittel

?■ ■„ xr_e gefüllt ist (z. B. Argon) , und zwar unter einem Druck ^: ·«-■· von z. B. mehr als 400 Bar,

, - eine zweite Kammer, welche einen Hauptbehälter (11)

·*· bildet und der Speisung der Kältemaschine 1 dient und

mit dem genannten Arbeitskühlfließmittel (z. B. Stickstoff) in der Größenordnung von ζ . B. 400 Bar gefüllt ist,

- ein Verbindungsventil 13 des Behälters 11 und der Hilfskammer - 12 mit der Kältemaschine 1; entsprechend ist dieses Ventil 13 mit dem Eingang 14 der Kältemaschine 1 verbunden wie auch der Ausgang 15 der Kältemaschine 1 freie Verbindung mit der Außenluft vorsieht,

- ein Verzweigungssystem 16, welches sequentiell oder nacheinander an. dem Verbindungsventil 13 liegt, und zwar zuerst von der Hilfskammer 12 während der Anlaufphase der Kältemaschine 1 und dann von dem Hauptbehälter 11 während der Arbeitsphase der Kältemaschine 1.

Das sequentielle oder in einer Folge arbeitende Verzwei-

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gungssystem 16 weist selbst folgende Teile auf:

- einen Schalter 17 mit zwe.i Positionen 18 und 19, welcher das Verblndungsventil 13 mit dem Hauptbehälter Ί1 bzw. der Hllfskammer 12 in Verbindung bringt, '

- ein Steuerorgan 20 des Schalters 17, welches pneumatisch, hydraulisch oder elektronisch sein kann.

Das Steuerorgan 20 besteht vorzugsweise aus einem differentiellen Druckmeßfühler, welcher den Verbindungen 61 und 62 mit dem Hauptbehälter 11 bzw. der Hilfskartmer 12 entspricht. Der Differentialmeßfühler 20 spricht auf eine Differenz zwischen dem Druck des Behälters 11 und dem der Kammer. 12 an und löst die Abzweigung des Behälters 11 mit dem Verbindungsventil 13 mittels des Schalters 17 für einen bestimmten und von der genannten Differenz positiven Wert aus.

Das Steuerorgan 20 kann durch Signale betätigt werden, die von ganz anderen Quelle vorgesehen sind, z. B. einem Zeitgeber 63 oder einer Temperatursonde 64, welche in der Entspannungskammer 7 der Kältemaschine 1 angeordnet ist.

Folglich bietet gemäß Figur 1 der Hauptbehälter 11 ein Volumen, welches erheblich über dem der Hilfskammer 12 liegt, und der Füllungsdruck der Kammer 12 ist größer als der des Hauptbehälters 11, wobei die Wand der Kammer 12 viel dicker als die des Hauptbehälters 11 ist. Ferner sei bemerkt, daß der

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Hauptbehälter 11 und dTe" HiMskammer 12 parallel oberhalb' des Verbindungsventils 13 mittels des Zweistufenschalters 17 verzweigt sind.

Die Speisevorrichtung 2 unter Kühlung welche In Figur 1 dargestellt ist, kann in sehr einfacher Weise entsprechend der Darstellung der Figur 2 aufgebaut sein.

Die Speisevorrichtung 2 nach dieser Figur weist tatsächlich die folgenden konstruktiven Eigenschaften auf:

die Hilf&-kammer 12 und der Hauptbehälter 11 sind in Reihe über dem Verbindungsventil 13 verzweigt, was besagt ,daß der Behälter 11 über dem Verbindungsventil 13 durch die Kammer - 12 hindurch angeschlossen ist,

der Differentialdruckmeßfühler 20 besteht in einfacher Weise aus einem Verschluß mit (Gold-)Blättchen 21, welches zwischen der Kammer 12 und dem Behälter 11 angeordnet und zum Brechen oder Zerreißen des Blättchens 21 bei einem bestimmten und positiven Wert der oben genannten Differenz zwischen dem Druck des Behälters 11 und dem der Kammer 12 kalibriert und eingerichtet ist; genauer gesagt weist der Differentialmeßfühler 20 eine relativ dicke und feste Trennwand 22 auf, durch welche eine kalibrier-j te öffnung 23 hindurchgeht, und die Trennwand 22 dient dem Blättchen 21 relativ geringer Dicke auf ihrem ganzen Ab-

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schnitt auf der Seite der Kammer '-12 als Stütze,

- die Kammer 12 und der Behälter 11 haben eine gemeinsame Wand 24, über welche das Verschlußblättchen 21 angeordnet ist; und die Kammer 12 ist außerhalb des Behälters 12 angeordnet.

Die Vorrichtung gemäß Figur 3 unterscheidet sich von der nach Figur 2 nur dadurch, daß die Hilfskammer 12 im Inneren des Hauptbehälters 12 angeordnet ist, obwohl dieser Behälter 11 zwischen seiner geeigneten Wand und der der Kammer . 12 begrenzt ist.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 4 und 5 wird jetzt der Betrieb des Kühlsystems gemäß Figur 1 beschrieben, wobei auch die Aasführungsformen nach den Figuren 2 und 3 möglich sind. Im Anfangsaugenblick t_n nimmt man an.daß:

Die Gesamtheit der metallischen Masse der Kältemaschine 1 sich auf Umgebungstemperatur befindet; folglich steht kein Kühlfließmittel in kondensierter Form in der Entspannungskammer 7 zur Verfügung,

- der Behälter 11 und das Volumen 12 jeweils mit einem Arbeitskühlfließmittel (z. B. Stickstoff) und mit einem Anlaufhilfsfließmittel (z. B. Argon) gefüllt sind; und die Kammer unter einem Druck steht, der reichlich über dem des Behälters liegt,

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durch Konstruktion (siehe Figuren 2 und 3) oder mittels eines Schalters (siehe Bezugszahl 17 in Figur 1) die Hilfskammer 12 sich über dem Verbindungsventil 13 angeschlossen oder abgezweigt befindet.

Im Augenblick t_ öffnet man das Ventil 13. Entsprechend ist nur die Hilfs—kammer· 12 an den Eingang 14 des Arbeitskreises der Kältemaschine 1 angeschlossen. Während der Periode At., die zwischen den Zeitpunkten t und t₃ liegt, arbeitet die Kältemaschine 1 ausschließlich mit dem Anlaufhilfsfließmittel, dessen Eigenschaften zuvor definiert worden sind. Dies besagt, daß während der Periode t.. die augenblickliche Kälteenergie der Kältemaschine 1 sich aus der isenthalpischen Entspannung des Hilfsfließmittels im Organ 6 ergibt. Im Hinblick auf die Eigenschaften des Organes 6, welche in der Beschreibungseinleitung herausgestellt sind, fällt die Kälteerzeugungstemperatur, d. h. die in der Entspannungskammer 7 herrschende Temperatur, schnell gemäß dem Diagramm der Figur 4 ab. Gleichzeitig fällt auch der Druck in der Hilfskammer . 12 schnell von einem Wert p-₂ entsprechend dem Diagramm der Figur 5 ab.

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Im Augenblick t₃ ist der Druck in Hilfskammer 12 schwächer

als der, welcher im Hauptbehälter 11 vorherrscht, und wird von letzterem durch einen Unterschied oder eine Differenz

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Δ getrennt, welche dem bestimmten und positiven Bezugs-P

wert entspricht, welcher für den DifferentialdruckmeßfUhler 20 bestimmt oder festgesetzt ist, um die Abzweigung oder den Anschluß des Hauptbehälters 11 mit dem Verbindungsventil 13 auszulösen. Fdglich schaltet im Augenblick t., der Differentialmeßfühler 20 den Schalter 17 in die Position 18 im Fall der Figur 1 ein, oder im Falle der Figuren 2 und 3 löst sich oder reißt das Blättchen 21 und bringt so den Behälter 11 mit dem Anschlußventil 13 durch die Kammer 12 in Verbindung. Entsprechend bewirkt vom Augenblick t₃ an und während eines sehr kurzen Zeitraumes das Arbeitskuhlfließmittel, welches vom Behälter 11 herkommt, eine Spülung des Arbeitskreises der Kältemaschine 1 und schaltet so jede Restmenge des Anlauf hilf sfließmittels aus.

Von dem Augenblick t an arbeitet die Kältemaschine 1 ausschließlich mit dem vom Behälter 11 gelieferten Arbeitskuhlf ließmittel; folglich ergibt sich vom Augenblick t„ an die Kälteenergie der Kältemaschine 1 ausschließlich aus der isenthalpischen Entspannung des vorgenannten Kühlfließmittels in dem Organ 6. Entsprechend dem Diagramm der Fig. h fällt die Temperatur der Kälteproduktion der Kältemaschine 1 weite*¹· hin während der Periode A.t_, aber -weniger ' schnell als während der vorherigen Periode A.t-_f und zwar im Hinblick auf die Tatsache, daß das Kühlfließmittel weniger wirksam ist als das I-Iilfs· fließmittel, wie vorstehend erörtert. In entsprechender Wed se

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fällt, ausgehend vom Augenblick t„, der Druck in dem Hauptbehälter 11 langsam von dem Vert P₁₁ entsprechend dem Diagramm der Fig. 5 ab.

Im Augenblick t_ erreicht die Temperatur der Kälteproduktion der Kältemaschine 1 ihren Nennwert T„, und das Niveau des Arbeitskältefließmittels in flüssiger Form bleibt im Inneren der Entspannungskammer 7 der Kältemaschine 1 fast konstant. Daraufhin ist die Anlaufphase der Kältemaschine abgeschlossen, und ihre Arbeitsphase beginnt genau gesagt vom Augenblick t_? an.

Schließlich weist entsprechend den Figuren k und 5 der Betrieb der Kältemaschine 1 eine Anlaufphase entsprechend der Dauer Δtp auf, welche zwischen den Augenblicken t und t_p liegt, sowie eine Arbeitsphase, die beim Augenblick t₂ beginnt. Die Anlaufphase Δ t_ weist selbst eine Periode ^t auf, während der die Kältemaschine 1 mit dem Anlaufhilfsfließmittel arbeitet, und eine Periode At„, während welcher die Kältemaschine mit dem Arbeitskühlfließmittel arbeitet.

Die Speisevorrichtung 2 mit Kühlung nach der Fig. 6 gestattet die Verbesserung der Beseitigung des Anlauf-Hilfsfließmittels im Arbeitskreis der Kältemaschine 1, von wo an der Hauptbehälter 11 auf das Verbindungsventil 13 geschaltet ist. Zu diesem Zweck ist folgendes vorgesehen:

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- Die Hilfskawmor > 12 besteht aus einem Zylinder, ■ A

- ein beweglicher Kolben jJO 1st innerhalb des Zylinders 51 j einjustiert und angeordnet, $

- ein kalibrierter Durchgang mit dünnem Querschnitt ist

in dein gemeinsamen Abschnitt am Zylinder 51 und am Kolben 50 angeordnet und besteht entweder aus mindestens einer kalibrierten, längs durch den Kolben 50 gehenden Öffnung oder aus einem kalibriertenj zwischen dem Zylinder 5I ^und dem Kolben 50 befindlichen Spalt oder kleinen Zwischenraum.

Nach Zerreißen oder Bruch des Blättchens 21 ist der Kolben 50 am Ende des Zylinders 5I in der Nachbarschaft des Verschlußblättchens 21 angeordnet;. Entsprechend wird vom Bruch des Blättchens an, d.h. wenn der Behälter 11 am Verbindungsventil 13 durch die .Kammer. 12 angeschlossen ist, der Kolben 50 am Ende des Zylinders 5I gegenüber dem Blättchen 21 unter der Wirkung des Druckes des Arbeitskühlfließmittels zurückgestoßen, der zeitweilig höher ist als der Druck des Anlaufhilf sf ließmittels, welcher in der Kammer·· 12 bleibt. Diese Wirkung des Kolbens trägt somit in wirksamer Weise dazu bei, das Hilfsfließmittel des Arbeitskreises der KaJ temaschine vollständig auszutreiben.

Die Speisevorrichtung gemäß Fig. 7 ermöglicht den Betrieb der Anlaufphase der Kältemaschine 1 mit zwei unterschiedlichen,

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hacheinanderfolgemJ verwendeten Hilfsflleßmltteln. Zu diesem?*L

Zweck ist Im'Inneren des Hauptbehälters T1 und zusätzlich zuj? Kammer 12 eine andere Kammer 73 vorgesehen, welche ein anderes Hilfsflleßmlttel enthält. Die Wand der anderen Kammer 73 1st also zwischen der Wand des Behälters 11 und der der Kammer 12 angeordnet; anders gesagt umschließt der Behälter 11 die andere Kammer 73, welche selbst die Kammer 12 einschließt. Der Behälter 11 ist an das Verbindungsventil 13 nacheinander ⁴ über das anderes Volumen 73 und über die Kammer 12 angeschlossen bzw. abgezweigt.

Ferner wird das Verschlußblättchen 21 für einen Bruch bei einem positiven Differenzwert zwischen dem Druck der anderen Kammer 73 und dem der Kammer 12 kalibriert gehalten, während ein anderes Verschlußblättchen 71 zwischen dem Behälter 11 und der anderen Kammer 73 vorgesehen und für einen Bruch an einem positiven und bestimmten Wert der Differenz zwischen dem Druck des Behälters 11 und dem der anderen Kammer 73 kalibriert ist.

Die Fülldrücke in der Kammer 12 und in der anderen Kammer 73 sowie in dem Behälter 11 fallen jeweils ab.

Die Speisevorrichtung 2 gemäß Fig. 7 gestattet somit den automatischen und nacheinanderfolgenden Anschluß bzw. Abzweigung an das Anschluß- oder Verbindungsventil 13, und zwar zuerst die Kammer 12, dann die andere Kammer 13 und schließlich der Behälter 11.

1. ff··

Aus Flgj '8 sieht man, daß eine Kühlvorrichtung im wesentlichen einerseits eine Kältemaschine, genau gesagt 101, und andererseits ihre Gasspeisevorrichtung 102 aufweist.

Die Kältemaschine 101 weist hier ein Isoliergehäuse 111 mit einem Kern 112 auf, um den eine Speiseleitung 113 gewickelt ist, dann eine warme Querendwand 11^ zu einer kalten Querendwand 115p gegen welche eine kalte Sonde 116, z.B. ein Infrarotstrahlendetektor, gelegt ist, wobei der Aufbau durch eine Hülle 117 thermisch isoliert ist, und die Speiseleitung 113 mündet in eine Entspannungskammer 118, die zwischen einem Ende 119 des Kerns 112 und der kalten "Wand 115 angebracht ist und an ihrem Ende eine Entspannungsöffnung 120 aufweist.

Die Speiseleitung 113 weist an ihr em Umfang eine Vielzahl von Ventilatorflügeln 1 Ί für den Wärmeaustausch auf, und die verschiedenen Spiral-, oder Schraubenwindungen der Wickel sind untereinander in Abständen durch eine Zwischenschnur oder -kabel 122 im Abstand angeordnet. Man hat so eine Hocliidruckspeiseleitung in Form einer Spule oder Wickel und am Ausgang der Entspannungskammer eine Entleerungsleitung: 123 angebracht, die in dem ringförmigen Zwischenraum gebildet ist, der zwischen dem Gehäuse 111 und dem Kern 112 angebracht und durch die Speiseleitung 113 freigelassen ist. Diese Entleerungsleitung ist also in engem Wärmeaustausch mit der Speiseleitung 113 realisiert und mündet frei in die Atmosphäre auf der Seite der warmen Endwand 11h,

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Die Gasspoisevorrichtung 102 der KaUtciuaschi,tie 101 weifit im wesentlichen innerhalb eines Hochdruckbohä.lters 130 einen Speisezylinder 131 auf, dessen eine Endwand 132 gegenüber einer Ansohlußleitung 133 angeordnet ist,die an der Speiseleitung der Kältemaschine 101 angeschlossen ist.

Der Speisezylinder 131 weist abstromig ein Trägheitsventil 13^1· auf, das von einer massiven Schwimmernadel 135 gebildet ist, die in dem Zylinder 131 gegenüber einer Brechmembran

136 geführt werden kann, welche ein Teil der Wand 132 auf der Höhe der Leitung I3I bildet. Diese massive Schwimmernadel 135 steht normalerweise durch zwei entgegenwirkende Federn

137 und 138 im Gleichgewicht. Es ist zu bemerken, daß die massive Schwimmernadel 135 derart angepaßt ist, daß ohne merklichen Ladungsverlust ein Längsabfluß von Gasen in seiner Höhe möglich ist.

Aufstromseitig ist ein Kühlventil 140 angebracht, welches aus einer mit Führung versehenen Klappe bzw. Ventilklappe 141 mit einer Schwimmernadel 1^-2 geformt ist, die gegenüber".einer mit dem Behälter 130 in Verbindung stehenden kalibrierten Öffnung 1^3 angeordnet ist.

Das Ventil 1kO unterliegt einerseits der Tätigkeit einer Kompressionsfeder ~\hk und andererseits der Tätigkeit eines axialen Balges 1^5* der bei 1^5" am Zylinder 131 befestigt ist und über eine Leitung 146 mit einer kalibrierten Entspannungsöff-

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nung 147 an der Leitung 133 unmittelbar abstromig von der
Zerreißmembran 136 angeschlossen ist.

Andererseits weist der Speisezylinder 13I eine mit dem
Inneren des Behälters 130 in Verbindung stehende, kalibrierte Öffnung 150 auf.

Der Betrieb der Kühlvorrichtung ist folgender, wenn man von
einem thermischen Zustand ausgeht, welcher der Umgebungstemperatur entspricht: Zu Anfang wird der Behälter 130 mit
Gas, wie z.B. Stickstoff, Argon, bei sehr hohem Druck gefüllt, wobei man diesen Behälter 130 mittels einer nicht dargestellten Einlaßeinrichtung auf den Druck bringt, das Ventil ΐ4θ wird in die offene Stellung ohne merkliche Gegenkraft des Balges 145 nach rechts verschoben, der sich über die Leitungen 146-133* 113 und 123 auf Atmosphärendr'ick, also in zubefindet
rückgezogener Stellung/. Der Speisezylinder 131 ist also mit

Gas auf den Druck des Behälters 130 auf einmal durch Gas durch die kalibrierte Öffnung 150 ^uni durch die kalibrierte Öffnung 143 gefüllt, obwohl letztere merk-lich größer ist als die
Öffnung 150.

Im Augenblick des Kühlens wird die Kühlvorrichtung einer Beschleunigung im axialen Sinne der Speisevorrichtung unterworfen und in der Zeichnung nach links eingestellt. Daraus
ergibt sich eine Verschiebung der massiven Schwimmernadel 135 nach rechts, wodurch das Zerreißen der Membran I36 und sofor-

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tige Unterhochdrucksetzen der Leitung 133 und der Speiseleitung 113 ausgelöst werden, wobei letztere mit einem Maximaldurchsatz beschickt ist, da ja einerseits die kalibrierte Öffnung 15Ο dauernd offen ist und andererseits die kalibrierte Öffnung 1^3 reichlich offen ist, und zwar wenigstens zu Anfang, da ja die Druckerhöhung der Leitung 133» welche durch die Lei- j tung 146 übertragen wird, durch die kalibrierte Öffnung 1^7 beachtlich gebremst wird. Zu Anfang einer gewissen Zeit, welche dem normalen Zeitraum des schnellen Abfalls an Kühlmaschinenkälte entspricht, befindet sich der Balg 1^5 praktisch auf dem Druck des Behälters 1 30 derart getragen, daß die Schwimmernadel 1^0 die kalibrierte Öffnung 1^3 schließen will, wodurch eine erhebliche Verminderung des Gasdurchsatzes sichergestellt wird, da dieser ja jetzt allein auf den Durchsatz durch die kalibrierte Öffnung 150 begrenzt bleibt.

Dank der beschriebenen Vorrichtung stellt man somit (siehe Fig. 9 und 10) einerseits einen schnellen Temperaturabfall während der Zeit 0-t A sicher (ΐ Α entspricht aera Schließen der Öffnung 1^3)» während der Druck am Eintritt der Leitung 133 (Fig. 10) leicht aufgrund des leichten Druckabfalles des Behälters 130 sinkt, und andererseits stellt man somit während des Zeitraumes zwischen t A und t B eine merkliche Druckverminderung am Eintritt der Speiseleitung II3 sicher, und zwar aufgrund der sich durch die plötzliche Verminderung des Durchsatzes ergebende Druckverminderung, was einemiTemperaturabfall entspricht, welcher die Temperatur Tf der permanenten

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Leistung erreicht, welche dem Druck Pf entspricht, während der Gasdurchsatz in der Speiseleitung 113 sich auf seinem neuen Minimalwert stabilisiert findet. So stellt man also in den meisten Bedingungen einen schnellen Temperaturabfall und andererseits den Erhalt einer erforderlichen niedrigen Temperatur sicher.

Gemäß einer in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der Speisezylinder 131 hier mit einem Balg ~\h$ ausgestattet ist, der durch eine kalibrierte Öffnung 1^7₁ die Verbindung zum Inneren des Speisezylinders 131 schafft, und man hat die kalibrierte Öffnung, z.B. I50 in Fig. 8, unterdrückt. Der Betrieb ist in dem Sinne anders, als sich vor dem Beginnen des Kühlens der Balg 1^5₁ auf dem hohen Druck des Behälters 130 mit der Klappe 141.. in maximaler offener Stellung unter der Tätigkeit der Kompressionsfeder 144.. befindet, wie sich der Balg 145 iⁿ halb ausgedehnter Stellung befindet. Beim Kühlen stellt die Klappe 135 das Brechen oder Zerreißen der Membran 136 sicher, wodurch sich ein großer Gasdurchsatz durch die Öffnung i43-i und dann durch die Öffnung 136 ergibt. Am Ende eines sehr kurzen Zeitraumes, der fühlbar der Kühldauer der Kältemaschine entspricht, hat der Hochdruck des Behälters das Bestreben, stark abzufallen, aber dank der kalibrierten Öffnung 147₁ folgt der Druck in diesem Balg 145h diesem Druckabfall in dem Behälter 130 mit einer gewissen Verzögerung, weshalb die Tätigkeit des Balges 1^5- in Schließrichtung vorherrschend

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bleiben muß, da ja in jedem Augenblick im Verlauf der Entleerung des Behälters 130 der Druck sich durch einen' langsamen Druckabfall zum Inneren des Balges überträgt - der im Schließsinne der Klappe λh^ tätig ist, und er ist immer etwas über dem Gegendruck - und der Druck ist gleich dem Druck in dem Volumen I3I - wobei sich der Druck im Inneren des Balges im Offiungssinne auf die Klappe 14I₁ wirkt. Man erreicht auch eine minimale Offnungss+ellung, welche der Beschickung der Kältemaschine bei permr.nenter Leistung (regime) entspricht.

Die Ausführung gemäß Fig. 12 unterscheidet sfch von der nach Fig. 11 durch eine umgekehrte Anordnung der Gruppe Klappe 141 -Balg 1^5p ^und kalibrierte Öffnung 1^3₂ ⁱⁿ axialem Sinn, wobei die kalibrierte Öffnung 1^3p in einer Quertrennwand I5I vorgesehen ist und eine aufstromige Kammer I52 des Speisezylinders formt, die in dauernder Verbindung mit dem Behälter 130 über eine große Öffnung 153 steht. Der Balg 1^5₂ steht direkt zum Behälter 130 über die kalibrierte Öffnung i47_ in Verbindung. Im Betrieb stellt man zu Beginn des Kühlens einen großen Gasdurchsatz fest, der durch die Öffnungen und 1^3p abfließt, wobei die Klappe 1^1₂ ^wi^Q zuvor in der maximalen Offenstellung ist; am Anfang eines kurzen Zeitraumes unterliegt der Behälter 130 einer mehr und mehr getriebenen Druckerniedrigung, und der Balg ik^n dehnt sich ein wenig aufgrund der Tatsache aus, daß der Innendruck bezüglich des Außendruckes in der Kammer 152 gewissermaßen

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vorherrscht, wobei diese Ausdehnung sicherstellt _t daß
die Schwimrnei^nadel 1*M₂ während der ganzen Dauer dieses Druckabfalles ^_n minimale Öffnungsstellung kommt.

Die Ausführung nach Pig. 13 bietet im Vergl'eioh zu der
gemäß Fig. 11 die Besonderheit, daß der Balg 1^5o hier
direkt mit dem Behälter 130 über die Leitung 155 und die Öffnung 1^7o in Verbindung steht. Man versteht, daß hier die Tätigkeit zur minimalen Offntmgsstellung der Klappe
141„ durch die Tatsache verstärkt wird, daß der Druck
im Inneren des Balges 1^5o ^θ^^η Druck ist, der direkt von dem Hochdruckbehälter 130 abgäeitet ist, währenfl. bei der
Ausführung gemäß Fig. 11 der Druck im Inneren des Balges vom Druck im Inneren des Speisezylinders 131 abgeleitet
war, der schwächer als der des Behältes 130 ist, und zwar aufgrund des Ladungsverlustes, der sich auf der Höhe der kalibrierten Öffnung 1^3 zeigt.

Wenn die Nachstellungen derart erfolgen, daß die minimale Öffnungsstelxung der Klappe 141_ dem vollständigen Verschließen der kalibrierten Öffnung 1^3o entspricht, dann sieht man eine Öffnung 15Oo vor, welche den Durchgang des Durchsatzes bzw. der Ausströmungsmenge minimal zu halten gestattet. j

Anstelle der Verwendung eines Trägheitsventiles kann man selbstverständlich auch ein elektromagnetisches, elektro-

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Tanoumatlsches oictör vp'VKtfb technische β Ventil verwenden.

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Claims (24)

Schutzansprüche

1. Kühlvorrichtung mit einer einzigen in einem isolierten Gehäuse angeordneten Speiseleitung, Welche durch eine kalibrierte Auslaßöffnung in eine Entspannungskammer mündet und mit einer Entleerungsleitung, die zum Wärmeaus- Jf tausch mit der Speiseleitung eingerichtet ist, wobei außerhalb dieses Gehäuses mindestens eine Lagerkammer für ein Fließmittel unter hohem Druck und Anschlußmittel zwischen dieser Kammer und einem Eingang der einzigen Speiseleitung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine zweite Kammer (12) aufweist und daß ein in einer Folge arbeitendes, direktes Verzweigurigssystem, d.h. ohne merklichen Ladungsverlust, an der Kältemaschine vorgesehen ist, und zwar einerseits von der ersten Kammer ausschließlich während des Kühlzeitraumes und andererseits von der zweiten Kammer mindestens während derjenigen Phase, welche dem Kühlen folgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer (12)eina Hilfsspeise-kammer mit Anlauffließmittel unter hohem Druck ist und daß die zweite Kammer (11) einen Behälter unter mittlerem Druck aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2_f mit einem Verbindungsven-

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til des Behälters mit dem Eintritt des Arbeitskrelses der Kältemaschine, gekennzeichnet durch el η, j Folge^Verzwelgungssystem (16) für eine sequentielle (in Folge arbeitende) Abzweigung mit dem Verbindungsventil (13) von zuerst mindestens der. Hilfek'ä'mmär · (12) während der Anlauf phase der Kältemaschine (1) und dann von dem Behälter mindestens während der Arbeitsphase der Kältemaschine.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs-kammer;·*·- (12) mit einem Fließmittel in homogener Pha^e, si. B. gasförmig, gefüllt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die-'Hilfsk-ammer. (12) mit einem Fließmittel in heterogener Phase gefüllt ist, z. B. mindestens teilweise in flüssiger Form.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Folge-Verzweigungssystem (16) mindestens einen differentiellen Druckmessfühler (20) aufweist, der auf eine Differenz anspricht zwischen dem Druck des Hauptbehälters (11) und dem der Hilfskammer (12) und die Abzweigung von dem Behälter mit dem Verbindungsventil (13) bei einem bestimmten und positiven Wert dieser Differenz auslöst.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Kammer, (12) und der Behälter (11) parallel oberhalb des Verbindungsventils (13) verzweigt bzw. angeschlossen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (12) und der Behälter (11) in Heihe oberhalb des Verbindungsventils (13) angeschlossen sind und daß der Behälter (11) oberhalb des Verbindungsventils (13) durch die Kammer abgezweigt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialdruckmessfühler (20) aus einem Blättchenverschluss (21) besteht, welches zwischen der Kammer (12) und dem Behälter (11) angeordnet und zum Bruch des Blättchens (21) bei einem bestiiufliten und positiven Wert der Differenz zwischen dem Druck des Behälters (11) und dem der Kammer kalibriert und eingerichtet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialmessfühler (20) eine relativ dicke und feste Trennwand (22) aufweist, durch welche eine kalibrierte öffnung (23) hindurchgeht und die als Stütze des Blättchens (21) auf seinem ganzen Abschnitt dient.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (12) und der Behälter (11) eine gemeinsame Wand haben, durch welche der Blättchenverschluss (21)

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angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer "i (12) innerhalb des Behälters (11) angeordnet ist, welcher in seiner geeigneten Wand und der der Kammer (12) eingeschlossen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (12) aus einem Zylinder (51) besteht, ein beweglicher Kolben (50) innerhalb desselben eingestellt und angeordnet ist und ein kalibrierter Durchgang mit geringem Querschnitt in dem gemeinsamen Abschnitt in dem Zylinder (51) und in dem Kolben (50) angebracht ist, der kalibrierte Durchgang unter mindestens einer kalibrierten öffnung, welche längs durch den Kolben hindurchgeht, und einem kalibrierten Spalt zwischen der Wand dieses Zylinders und des Kolbens ausgesucht ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer ein Speisezylinder ist, der mit der ersten Kammer durch Verbindungsmittel, die einen regelbaren Ladungsverlust aufweisen, und mit der Kältemaschine durch ein Ventil verbunden ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel mit der ersten Kammer eine öffnung aufweisen, welche mit einer Schwimmernade1 (135) zusammenwirkt, welche entgegengesetzten Tätigkeiten einer

Öffnungsfeder (137) und eines Balges (145) zu mindestens teilweisem Verschluss unterworfen ist, wobei der Balg (145) durch eine kalibrierte Verbindungsöffnung an den hohen Druck der ersten Kammer oder an einen Druck angeschlossen ist, welcher von diesem hohen Druck abgeleitet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Trägheitsventil ist mit einer massiven Schwimmernadel (135), welche einer Brechmembran (136) unter der Tätigkeit der Perkussion dieser massiven Schwimmernadel zugeordnet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein elektromagnetisches Ventil ist und eine Schwimmernadel (135) aufweist, welche einer Zerreißmembran (136) zugerodnet ist.

18. Vorrichtung r.ach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein elektropneumatisches Ventil ist, welches eine einer Zerreißmembran (136) zugeordnete Schwirranernadel (135) aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein pyrotechnisches Ventil ist, welches eine einer Brechmembran oder Zerreißmembran zugeordnete Schwimmernadel aufweist.

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20. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg (145) in dem Speisezylinder (131) angeordnet ist und das innere Volumen des Balges (145) durch eine Leitung (146) mit einer kalibrierten öffnung (147) in einer abstromig von dem Ventil angeordneten Zone verbunden ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg (145) in dem Speisezylinder (131) angeordnet ist und das Innenvolumen des Balges durch eine Leitung (146) mit einer kalibrierten Öffnung an dem Speisezylinder angeschlossen ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg in dem Hochdrucklagerbehälter (130) angeordnet ist und das Innenvolumen des Balges (145) durch eine Leitung mit einer kalibrierten öffnung (147) an den Lagerbehälter angeschlossen ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg in dem Speisezylinder (131) angeordnet ist und das Innenvolumen des Balges (145) durch eine Leitung (146) mit einer kalibrierten öffnung (147) an dem Lagerbehälter (130) angeschlossen ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Speisezylinder (131) eine kali-

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brierte Öffnung für die Verbindung mit dem Hochdrucklagerbehälter aufweist.

25, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Speisezylinder (131) im Inneren des Hochdrucklagerbehälters (130) angeordnet ist.

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