DE7712095U1 - Fluessigkeitskuehler zum anschluss an eine kaeltemaschine - Google Patents

Description

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6231 Schwalbach/Ts.

Flüssigkeitskühler zum Anschluß an eine Kältemaschine

Die Neuerung bezieht sich auf einen Flüssigkeitskühler zum Anschluß an eine Kältemaschine, die mit einem Kältemittel arbeitet, und sie betrifft insbesondere einen Wasserkühler für Aquariumswasser.

Es besteht häufig die Notwendigkeit, eine Flüssigkeit auf tiefere Temperaturen zu kühlen, als sie durch übliches, fließendes Leitungswasser erreicht werden können. Insbesondere muß das Wasser in Aquarien für Kaltwasserfische auf Temperaturen im Bereich von etwa + 4 C bis + 24 C gehalten werden. Da es sich bei diesen Kaltwasserfischen meistens um Seewasserfische handelt, muß weiterhin salzhaltiges Wasser als zu kühlende Flüssigkeit verwendet werden. Nur wenige Materialien sind so korrosionsbeständig, daß sie über längere Zeit der Korrosion widerstehen können. Daher wurden bisher üblicherweise Wärmeaustauschgefäße verwendet, durch die das zu kühlende Wasser geleitet wurde, während durch getrennte Anschlüsse das Kältemittel eingeleitet und nach der Verdampfung innerhalb eines üblicherweise schraubenförmig aufgewickelten Verdampfers abgesaugt wurde.

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Dadurch, daß der Wärmeaustauscher ein relativ schweres, wassergefülltes Gefäß ist, das vom ebenfalls schweren Kühlaggregat getrennt und nur über die dünnen Kältemittelleitungen verbunden ist, erweist sich der Aufbau als unhandlich, wenn er beispielsweise von einem Ort zum anderen verschoben werden soll.

Darüber hinaus ist der Wirkungsgrad des Wärmeaustausches innerhalb des Wärmeaustauschers stark von der Bewegung der zu kühlenden Flüssigkeit und dem mehr oder weniger guten Kontakt mit der Kühlschlange abhängig. Zur Erzielung eines guten Wärmeaustausches muß daher eine Flüssigkeitsumwälzvorrichtung vorhanden sein.

Es ist Aufgabe der Neuerung, einen handlichen Flüssigkeitskühler zum Anschluß an eine Kältemaschine zu schaffen, der außerdem einen hohen Kühlungswirkungsgrad in Bezug auf die erforderliche Betriebsleistung aufweist.

Diese Aufgabe wird durch einen Flüssigkeitskühler gelöst, bei dem das Kältemittelzuführungsrohr innerhalb des Rohrverdampfers angeordnet ist, das seinerseits etwa konzentrisch von einer Flüssigkeitsleitung umgeben ist, in der die zu kühlende Flüssigkeit strömt, wobei an einem Ende dieses Leitungssystems die Kältemittelrohre durch die Flüssigkeitsleitung nach außen hindurchgeführt sind, um mit der Kältemaschine verbunden zu werden, und an diesem Ende der eine Flüssigkeitsanschluß angebracht ist, während sich der andere Flüssigkeitsanschluß am anderen Ende befindet, in dessen Nähe sich das Kältemittelzuführungsrohr innerhalb des dort verschlossenen Rohrverdampfers in den Rohrverdampfer öffnet.

Bei dieser neuerungsgemäßen Anordnung sind also das Kältemittelzuführungsrohr, der Rohrvetdampfer und die Flüssigkeitsleitung für die zu kühlende Flüssigkeit ineinandergesteckt angeordnet und bilden gleichzeitig auch den Wärmeaustauscher. Ein weiteres Wärmeaustauschgefäß entfällt daher. Der Wärmeaustausch findet über die gesamte Länge des Flüssigkeitsleitungssystemes statt und wird vorzugsweise im Gegenstromprinzip durchgeführt.

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Andererseits steht der Rohrverdampfer mit dem Kältemittelzuführungsrohr in solch einem guten Wärmekontakt, daß das Kältemittel vorgewärmt wird, bevor es in den Kompressor zurückgesaugt wird, wodurch Energiekosten eingespart werden können.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, auch das zweite Ende des Rohrverdampfers durch die Flüssigkeitsleitung nach außen zu führen. In diesem Falle ist der Rohrverdampfer noch innerhalb der Flüssigkeitsleitung gegen die freie Atmosphäre abgeschlossen, und es kann von außen ein Temperaturfühler in das freie offene Ende von dem Rohrverdampfer eingeführt werden. Zweckmäßigerweise ist das freie offene Ende gerade, so daß handelsübliche Temperaturfühler· eingeführt werden können, die als Thermostat für das Kälteaggregat dienen. Die Temperaturfühlertasche wird von der zu kühlenden Flüssigkeit am tieferen Ende gut umspült, so daß einwandfreie Temperaturmessung und -regelung möglich ist.

Das Kältemittelzuführungsrohr endet vor dem Abschluß des Rohrverdampfers, so daß ein freier Raum verbleibt, in den das Kältemittel bei der Expansion austritt, bevor es aus dem Rohrverdampfer abgesaugt wird. Dieser freie Raum sollte so groß sein, daß ein unbehinderter Austritt und glattes Absaugen des Kältemittels möglich ist.

Das Verschlußstück in dem Rohrverdampfer ist zweckmäßigerweise ein Stopfen aus Metall, z.B. aus Messing, Kupfer und dergleichen.

Wenn nun die zu kühlende Flüssigkeit, d.h. insbesondere das Wasser, am kältemaschinenseitigen Ende in die Flüssigkeitsleitung eintritt und somit in der Nähe der Temperaturfühlertasche austritt, wird nicht nur eine genaue Temperaturmessung der gekühlten Flüssigkeit erzielt, sondern es wird auch gleichzeitig eine Sicherung gegen Einfrieren der zu kühlenden Flüssigkeit erreicht. Wenn nämlich aus irgendeinem Grund die Umwälzung der Flüssigkeit versagt und die Flüssigkeit lokal zu stark abgekühlt wird, schaltet der Thermostat die Kältemaschine ab, wenn die Verdampfertemperatur zu niedrig ist.

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Es ist insbesondere vorteilhaft, die Flüssigkeitsleitung durch zwei abnehmbare Endverschlußstücke abzuschließen, so daß der Flüssigkeltskuhler beispielsweise zum Reinigen auseinander zu nehmen ist. Diese Endverschlußstücke sind dazu zweckmäßigerweise mit einer Schlauchtülle versehen, auf die eine aus Kunststoff bestehende Flüssigkeitsleitung, d.h. ein Kunststoffschlauch, aufgesteckt wird und, wenn es erforderlich ist, mit einer Schlauchschelle befestigt wird. Um den Flüssigkeitskühler an das Vorratsgefäß, d.h. insbesondere an ein Aquarium anzuschließen, werden Schläuche auf ebenfalls zweckmäßigerweise als Schlauchtüllen ausgebildeten Anschlüssen an den Endverschlußstücken befestigt.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Rohrverdampfer durch eine Verschraubung des Endverschlußstückes hindurchzuführen, die gegen den Rohrverdampfer und den restlichen Teil des Endverschlußstückes mittels einer Quetschdichtung abgedichtet ist. Wenn das eine Ende des Rohrverdampfers als Thermostattasche ausgebildet ist, werden zweckmäßigerweise beide Endverschlußstücke gleich ausgebildet.

Der Flüssigkeitskühler nach der Neuerung kann direkt mit dem Aquarium, einem üblicherweise vorgesehenen Filter, einer Umwälzpumpe, die bereits für den Durchfluß durch das Filter vorhanden ist, und dem Aquarium selbst in Reihe geschaltet werden. Eine weitere Um- C wälzpumpe ist üblicherweise nicht erforderlich.

Um die Seewasserbeständigkeit zu gewährleisten, wird für den Rohrverdampfer zweckmäßigerweise ein nahtloses V4A-Rohr verwendet, welches mindestens in dem Teil, in dem es mit dem korrosiven Salzwasser in Berührung kommt, keine Schweißstellen aufweist. Die Endverschlußstücke sind in diesem Falle geeigneterweise aus PVC hergestellt. Für das Material der Flüssigkeitsleitung kann üblicher Kunststoffschlauch verwendet werden. Wenn diese Flüssigkeitsleitung verschmutzt ist, Altersschäden aufweist oder durch den Gebrauch unansehnlich geworden ist, kann der Kunststoffschlauch schnell durch Lösen von den Endverschlußstücken und durch Abziehen über die Thermostattaschenseite entfernt und ausgewechselt werden.

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Das gesamte Leitungssystem des Flüssigkeitskühlers kann je nach Erfordernissen zusammengebogen werden und beispielsweise zu einer Spirale aufgewickelt werden. In dieser raumsparenden Form kann es auch gut mit dem Kälteaggregat fest zu einer Betriebseinheit verbunden werden.

Weiterhin wird es zur Erhöhung des Wirkungsgrades durch bessere Ausnutzung der Kühlleistung und zur Vermeidung von Kondenswasser häufig vorteilhaft sein, den Flüssigkeitskühler mindestens im Bereich der Flüssigkeitsleitung mit einer Isolationsschicht zu umgeben. Hierzu eignen sich handelsübliche Isolationsmaterialien wie ( z.B. Schaumstoff. Zweckmäßigerweise wird vor dem Zusammenbau des FlüssigkeitskUhlers ein Isolationsschlauch über den Flüssigkeitsleitungsschlauch gezogen.

Im folgenden wird der Flüssigkeitskühler nach der Neuerung an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt einen Flüssigkeitskühler zum Anschluß an eine Kältemaschine nach der !Steuerung in Draufsicht mit zwei Endstücken im Schnitt.

Ein Kältemittelzuführungsrohr (Kapillarrohr) 1 ist im Bereich des ζ Flüssigkeitskühlers innerhalb des Rohrverdampfers 2 angeordnet und erstreckt sich im wesentlichen über dessen gesamte Länge. An seinem Ende 3 öffnet sich das Kältemittelzuführungsrohr 1 in den Rohrverdampfer, so daß Kältemittel dort austreten und verdampfen kann. Das verdampfte Kältemittel wird durch das Rohr 2 zum Kälteaggregat zurückgeführt.

*" Der Rohrverdampfer 2 ist etwa konzentrisch von einer Flüssigkeitsleitung 4 umgeben, die im vorliegenden Falle aus einem Plastikschlauch mit 'Endverschlußstücken 5 und 6 aus Polyvinylchlorid gebildet wird. Schlauchschellen 7 halten den Plastikschlauch auf den Endverschlußstücken. Schlauchtüllen 8 und 9 dienen entsprechend zum Zuführen und Abführen der zu kühlenden Flüssigkeit, die in entgegengesetzter Richtung wie das Kältemittel

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- 6 Im Absaugrohr 2 strömt.

Der Rohrverdampfer 2 1st aus einem nahtlosen V4A~Rohr herge~ stellt, das innerhalb des Bereiches des Flüssigkeitskühlers keine Schweißstellen aufweist, so daß als Flüssigkeit beispielsweise korrosives Salzwasser verwendet werden kann. Das Rohr 2 ist durch das Endverschlußstück 6 nach außen hindurchgeführt und bildet eine Thermostattasche 10, in die von außen ein Temperaturfühler oder ein handelsüblicher Thermostat zum Betrieb einer Kältemaschine eingeführt werden kann. Ein zylindrischer Stopfen 11 aus Messing ist in einem geringen Abstand vor der Kältemittelaustrittsöffnung 3 in das V4A-Rohr 2 beispielsweise mit Silberlot 12 eingelötet und schließt das Kältesystem dicht gegen die freie Atmosphäre ab.

Die Endverschlußstücke 5 und 6 weisen Verschraubungen 13 und 14 auf, die jeweils mit Quetschdichtungen 15 -und 16 den Rohrverdampfer 2 abgedichtet halten. Zur Demontage des Flüssigkeitskühlers werden diese Verschraubungen und die Schlauchschellen 7 gelöst und die einzelnen Teile auseinandergezogen.

Als Endverschlußstücke 5 und 6 können kommerziell erhältliche PVC-Rohrfittings verwendet werden, die einerseits genügende mechanische Festigkeit und zum anderen gute chemische Beständigkeit aufweisen und insbesondere seewasserfest sind.

Der in der Zeichnung dargestellte Flüssigkeitskühler ist aus Platzgründen einmal im Kreis aufgewickelt und kann in dieser Form leicht an dem verwendeten Kälteaggregat fest angebracht werden.

Der Flüssigkeitskühler kann ohne zusätzliche Umwälzpumpe mit einem separaten Motorfilter gekuppelt werden, wobei die Umwälzung durch die Filterumwälzung erzwungen wird.

Im Betrieb hat sich'gezeigt, daß sich mit einem Wasserkühler der dargestellten Bauart äußerst günstige Kälteleistungen im Temperaturbereich von + 24 bis + 4°C mit Verdampfertemperaturen von im Mittel + 5°C ergeben haben. So wurden beispielsweise bex 1/10 PS 225, bei 1/5 PS 470 una bei 1/2 PS 1230 kcal/h erzielt.

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Claims (15)

1. Flüssigkeitskühler zum Anschluß an eine Kältemaschine, dadurch gekennzeichnet, daß das Kältemittelzuführungsrohr (1) innerhalb des Rohrverdampfers (2) angeordnet ist, der seinerseits etwa konzentrisch von einer Flüssigkeitsleitung (4) umgeben ist, in der die zu kühlende Flüssigkeit strömt, daß an einem Ende dieses Leitungssystems die Kältemittelrohre (1, 2) durch die Flüssigkeitsleitung (4) nach außen hindurchgeführt sind, um mit der Kältemaschine verbunden zu werden, und an diesem Ende der eine Flüssigkeitsanschluß (8)angebracht ist, während sich der andere Flüssigkeitsanschluß (9) am anderen Ende befindet, in dessen Nähe sich das Kältemittelzuführungsrohr (1) innerhalb des dort verschlossenen Rohrverdampfers (2) in den Rohrverdampfer öffnet (bei 3) .

2. Flüssigkeitskühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Flüssigkeitsanschluß (8) am kältemaschinenseitigen Ende als Flüssigkeitseinlaß ausgebildet ist.

3. Flüssigkeitskühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Rohrverdampfer (2) auch am zweiten Ende durch die Flüssigkeitsleitung (4, 6) nach außen geführt ist, jedoch innerhalb der Flüssigkeitsleitung gegen die freie Atmosphäre verschlossen ist, wobei zwischen dem offenen

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Ende (3) des Kältemittelzuführungsrohres (1) und dem Verschlußteil (11) des Rohrverdampfers (2) ein freier Raum verbleibt.

4. Flüssigkeitskühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Rohrverdampfer (2) mittels eines eingesetzten Stopfens (11) verschlossen ist und das von außen zugängliche Rohrendstück gerade ist und eine Temperaturfühlertasche (10) bildet.

5. Flüssigkeitskühler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Stopfen (11) zylindrisch ist und mit Lot (12) abgedichtet ist.

6. Flüssigkeitskühler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Stopfen (11) aus Metall mit guter Lötfähigkeit besteht.

7. Flüssigkeitskühler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrverdampfer (2) aus einem nahtlosen V4A-Edelstahlrohr besteht, das innerhalb seines Kontaktbereiches mit der zu kühlenden Flüssigkeit keine Schweißstellen besitzt.

8. Flüssigkeitskühler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsleitung (4) ein Kunststoffschlauch ist.

9. Flüssigkeitskühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Flüssigkeitsleitung (4) durch abnehmbare Endverschlußstücke (5, 6) abgeschlossen ist, auf die der Kunststoffschlauch aufsteckbar ist.

10.Flüssigkeitskühler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Rohrverdampfer (2) mindestens an seinem kältemaschinenseitigen Ende mittels einer demontierbaren Kupplung durch das Endverschlußstück (5, 6) nach außen geführt ist. - 3 -

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11. Flüssigkeitskühler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die demontierbare Kupplung eine Verschraubung (13, 14) mit Quetschdichtung (15, 16) ist, die den Rohrverdampfer (2) gegen den übrigen Teil des Endverschlußstückes (5, 6) abdichtet.

12. Flüssigkeitskühler nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Endverschlußstück (5, 6) mindestens eine Schlauchtülle (8, 9) zum Aufstecken eines Wasserschlauches besitzt.

13. Flüssigkeitskühler nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Endverschlußstück (5, 6) aus PVC hergestellt ist.

14. Flüssigkeitskühler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß er zur Verkleinerung seiner Längsausdehnung gebogen oder zusammengewickelt ist.

15. Flüssigkeitskühler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsleitung (4) mit einem Isolationsschlauch

ν umgeben ist.

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