DE8212928U1

DE8212928U1 - Isoliertank

Info

Publication number: DE8212928U1
Application number: DE8212928U
Authority: DE
Original assignee: Electrolux Sigmund GmbH
Current assignee: Electrolux Sigmund GmbH
Priority date: 1982-05-05
Publication date: 1985-02-21

Description

ISOLIERTANK

Die Erfindung betrifft einen Isoliertank, der mit einer eine thermische Isolierung bildenden Isolierschale umhüllt ist und einen Wärmetauscher zwischen der Tankwand und der Isolierschale aufweist» der aus einer mit äußeren Anschlüssen versehenen Flüssigkeitsleitung besteht.

Bei einem aus der DE-OS 29 34 320 vorbekannten Isüliertank besteht ein Wärmetauscher aus zwei Kunststoff-Folien, die entlang einer meanderförmigen Bahn miteinander verschweißt sind, so daß eine meanderförmige Flüssigkeitsleitung entsteht, durch die Kühlflüssigkeit oder wärmende Flüssigkeit geleitet werden kann. Für die Wärmetauscher ist an der Innenseite der Isolierschalen eine Ausnehmung ausgespart.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Isoliertank der eingangs genannten Art mit einem Wärmetauscher auszustatten, der einfach herzustellen und betriebssicher und in möglichst günstigem wärmetauschenden Kontakt mit der Tankwand steht.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsleitung ein Kunststoffschlauch ist, der in Windungen auf der Tankwand liegt und dessen Windungen einander berühren.

Der Kunststoffschlauch liegt mit Berührungskontakt auf der Tankwand und findet dadurch guten Wärmekontakt. Dieser Kontakt bleibt auch aufrechterhalten, wenn sich der isoliertank beim Füllen oder Entleeren deformiert, weil sich der Kunststoffschlauch den dadurch bedingten Formveränderungen der Tankwand mit der Isolierschale anpaßt. Der Wärmekontakt bleibt

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auch aufrechterhalten, wenn der Kunststoffschlauch unter Druck mit kühlender oder wärmender Flüssigkeit gefüllt oder durchströmt wird. Dazu ist es nur nötig, einen hinreichend druckbeständigen Kunststoffschlauch einzusetzen.

Die Erfindung ist anwendbar zum Kühlen und/oder zum Erwärmen oder Warmhalten des Tankinhaltes, vorzugsweise zum Kühlhalten von Getränken, wie beispielsweise Bier.

Die Windungen des Kunststoffschlauches sind zweckmäßig entlang ihrer gegenseitigen Berührung miteinander verklebt* Dann ist sichergestellt, daß sie bei den durch Wechsel der Füllungen des Isoliertanks sich ergebenden Formveränderungen nicht gegenseitig verrutschen.

Zur zusätzlichen Halterung eines Wärmetauschers und auch zur Vermeidung von wärme- beziehungsweise Kälteverlusten empfiehlt ee sirh- daß die Isolierschale mit einer inneren Schicht aus geschäumtem Kunststoff und lose flächenhaft berührend, formschlüssig auf der Tankwand aufsitzt, und daß ein Wärmetauscher mit der inneren oberfläche der zugehörigen Isolierschale bündig in diese eingeschäumt ist.

Zu diesem Zweck kann man den Kunststoffschlauch eines Wärmetauschers auf eine mit dem Isoliertank identische Form auslegen, die Windungen miteinander verkleben und dann die Isolierschale darüberschäumen. Nach dem Aushärten kann man dann die Isolierschale mitsamt dem nun eingeschäumten Wärmetauscher von der Form abnehmen und auf den Isoliertank setzen.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der isoliertank kugelförmig ist und aus Halbkugelschalen besteht, die entlang einer horizontalen Äquatorebene aufeinandersitzen und mit je einer etwa halbkugelförmigen isolierschale umhüllt sind, und daß die Windungen des Kunststoffschlauches um die zur Äquatorebene senkrechte Kugelachse spiralförmig auf der betreffenden Halbkugelschale liegen.

Sine andere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliertank die Form eines liegenden KreisZylinders hat, der aus zwei Halbschalen besteht, die entlang einer horizontalen Ebene aufeinandersitzen und mit je einer Isolierschale umhüllt sind, und daß die Windungen des Kunststoffschlauches um die zur horizontalen Ebene senkrechte Achse spiralförmig auf der betreffenden Halbschale liegen.

Zur Halterung des Isoliertanks empfiehlt sich ein Traggestell mit einem horizontal angeordneten Tragring, der formschlüssig in einer geographischen Breite von 5 bis 18°, vorzugsweise 12°, um die untere Halbschale paßt, und daß zwischen den Isolierschalen für den Tragring ein freier spalt ausgespart ist.

Der Tragring liegt so weit unterhalb der Äquatorebene, daß der Isoliertank nicht nach unten durchrutschen kann. Dabei ist in Betracht zu ziehen, daß der Tank, insbesondere wenn er wie vorzugsweise der Fall, aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht, sich beim Füllen verformt, weil die untere Halbschale sich nach den Seiten ausweitet und die obere Halbschale sich an den Seiten entsprechend einschnürt. Diesen Deformierungen folgen die Isolierschalen mitsamt den Wärmetauschern, so daß der Wärmetauscher dabei seinen Berührungskontakt mit der Tankwand wahrt.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

3.5.82.

In der Zeichnung zeigt:

Figur 1 einen kugelförmigen Isoliertank, teilweise auf-■ · · gebrochen von der Seite gesehen,

Figur 2 einen Teilschnitt in der Ansicht entsprechend Figur 1, jedoch in größerem Maßstab,

Figur 3 ein Viertelsegment in der Draufsicht entsprechend dem Pfeil Hl aus Figur 1, und

Figur 4 einen zylinderförmigen Isoliertank perspektivisch.

in der zeichnung ist mit 1 ein kugelförmiger Tank aus glasfaserverstärktem Kunststoff bezeichnet, der aus zwei Halbkugel-

schalen 2 und 3 besteht, die an einer horizontalen Äquatorebe-

ί ne 4 aufeinandersetzen. Mit 5 ist ein kreisrunder Tragring bezeichnet, der auf einer geographischen Breite gemäß Doppelpfeil 6 von 12° unterhalb der Äquatorebene 4 formschlüssig die untere Halbkugelschale 3 umspannt. Dieser Tragring 5 hängt in zwei einander diametrag gegenüberliegend angebrachten Aufhängern 23 und 7, die an Achsstummeln 8, 9 eines Traggestells 10 schwenkbar um eine horizontale Achse 11 aufgehängt sind. Der Tank 1 ist in diesen Tragring 5 von oben eingesetzt und wird gehaltert und kann um die Achse 11 geschwenkt werden.

Im Polbereich 15 der oberen Halbkugelschale 2 ist ein FAnometer 12 und ein Entlüftungsstutzen 13 angebracht und im Polbereich 16 der unteren Halbkugelschale 3 ist ein stutzen 14 zum Befüllen und Entleeren des Tanks angebracht.

Der Tank 1 ist mit zwei Isolierschalen 24, 17 umhüllt. Die Isolierschalen bestehen aus einer thermisch isolierenden Isolierschicht 18 aus geschäumtem Kunststoff und einer äußeren Schutzhaut 19 aus Kunststoff. Außerdem ist in jede Isolierschale innen ein Wärmetauscher 20, 21 eingeschäumt. In beiden Polbereichen 15, 16 sind Aussparungen 25,22 in den Isolierschalen vorgesehen. Die beiden Isolierschalen reichen von beiden Seiten fast bis an den Tragring 5 heran. Die obere Isolierschale 24 ist demzufolge entsprechend der geographischen Breite gemäß Doppelpfeil 6 größer als die Halbkugelschale 2, die untere

, Isolierschale 17

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ist entsprechend kleiner. Für den Tragring 5 ist ein Spalt 39 zwischen den Isolierschalen 24, 17 ausgespart.

Die beiden Wärmetauscher 20, 21 erstrecken sich gemäß Doppelpfeil 26, 27 von einem geographischen Breitenbereich gemäß Doppelpfeil 28 zwischen 20 und 30°, im Beispiel 20°, bis zu einem geographischen Breitenbereich gemäß Doppelpfeil 29 von 60 bis 80°, im Beispiel 70 . Der Breitenbereich gemäß Doppelpfeil 26 erstreckt sich demgemäß maximal über 60°, minimal über 30°, im Beispiel über 50°. Der Wärmetauscher 21 kann genauso ausgebildet und angeordnet sein wie der Wärmetauscher 20. Man kann aber auch für die obere Halbkugelschale einen etwas größeren Wärmetauscher vorsehen als für die untere, weil die obere Isolierschale etwas größer ist als die untere.

jeder Wärmetauscher besteht aus einem spiralförmig aufgewundenen Kunststoffschlauch 30, 31, wie dies im einzelnen nun anhand des Wärmetauschers 20 näher erläutert wird.

Der Kunststoffschlauch 30 ist zu einer Spirale koaxial zur Kugelachse 32, die senkrecht auf der Äquatorebene 4 steht, aufgewickelt, wobei die einzelnen Windungen 33, 34, 35 ··· dicht aneinanderliegen und entlang ihrer Berührungen 36 miteinander verklebt sind. Die Verklebung ist mit 38 bezeichnet. Die Windungen liegen sämtlichst bündig in der inneren Oberfläche 37 der betreffenden Isolierschale 24 und, da die Isolierschale 24 flächenhaft bündig lose und formschlüssig auf der zugehörigen Halbkugelschale 2 aufliegt, auch mit Berührungskontakt auf dieser Halbkugelschale 2. Der fertig aufgewundene, verklebte Kunststoffschlauch 30 ist in die aus Kunststoff bestehende Isolierschicht 18 der Isolierschale 24 eingeschäumt. Dadurch liegt die Isolierschicht 18 außen dicht an dem Wärmetauscher beziehungsweise dem Kunststoffschlauch des Wärmetauschers an und isoliert diesen nach außen. Innen bleibt zwischen den Windungen 33, 34, 35 ··· und der Halbkugelschale 2 ein kleiner Kanal 40 mit etwa dreieckförmigem Querschnitt frei, der mit Luft gefüllt ist. Das ist für den Wärmeübergang vom Wärmetauscher an die Halbkugelschale deshalb nicht so ungünstig, weil der Querschnitt außerordentlich klein ist und

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die in dem Kanal 40 enthaltene Luft nicht zirkulieren kann. Die beiden Enden 41, 42 der Kunststoffschläuche sind aus der Isolierschale 17,24 herausgeführt und von außen zugänglich. Die beiden Enden 45, 46 sind mit einer Verbindung 44 verbunden.

Bei Betrieb wird der Kunststoffschlauch 30 von kalter beziehungsweise warmer Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser, durchströmt. Die entsprechenden Enden des Kur ,tstoffSchlauches 31 des anderen Wärmetauschers 21 sind mit 45 und 46 bezeichnet. Der Kunststoffschlauch ist druckbeständig, so daß er sich bei einem Innendruck von 10 bar um nicht mehl· als 5 % (Prozent) seines entspannten Umfanges ausdehnt.

Anstelle des kugelförmigen Tanks aus Figur 1 bis 3 kann man auch einen zylinderförmigen Tank 89 einsetzen, vie er beispielsweise in Figur 4 dargestellt ist. Dieser Tank 8Si ist entlang der Äquatorebene 88, die die Zylinderachse 86 enthält, in zwei Halbschalen 84, 85 geteilt. Der Tank 89 ist durch einen Isoliermantel 87 isoliert, der in der Trennebene 83, die etwas unterhalb der Äquatorebene 88 liegt, in zwei Isolierschalen 92,93 geteilt ist.Auf beiden Halbschalen 84, 85 liegen Wärmetauscher aus aufgewundenen Flüssigkeitsleitungen, wobei die Windungen um die auf der Äquatorebene 88 senkrechte Achse 90 gelegt sind. Die oberste Windung des Wärmetauschers für die obere Halbschale 84 ist durch die strichpunktierte Linie 91 angedeutet. Der Übersicht halber sind die Einzelheiten der Wärmetauscher, der Armaturen und des Traggestells nicht dargestellt« Diese Teile sind in ihren Einzelheiten entsprechend wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Die schnittzeichnung Figur 1 ist aus dieser. Grunde auch als schnitt zeichnung zu Figur 4 entsprechend dem Schnittpfeil IV zu verstehen.

Der Tank kann statt aus Kunststoff auch aus Metall, zum Beispiel Kupfer, Edelstahl, stahl oder Aluminium beistehen.

Claims

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3.5.82.

nsprüche:

1. Isoliertank, der mit einer eine thermische Isolierung bildenden Isolierschale umhüllt ist und einen Wärmetauscher zwischen der Tankwand und der Isolierschale aufweist, der aus einer mit äußeren Anschlüssen versehenen Flüssigkeitsleitung besteht, dadurch gekennzeichne*:, daß die Flüssigkeitsleitung ein Kunststoffschlauch ( 30, 31 ) ist, der in Windungen ( 33, 34, 35 ) auf der Tankwand ( 2 ) liegt und dessen Windungen einander berühren.

2. Isoliertank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen ( 33, 34, 35 ) des KunststoffSchlauches ( 30, 31) entlang ihrer gegenseitigen Berührung miteinander verklebt sind.

3. Isoliertank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschale ( 17, 24 ) mit einer inneren Schicht ( 18 ) aus geschäumtem Kunststoff und lose flächenhaft berührend, formschlüssig auf der Tankwand ( 2, 3 ) aufsitzt, und daß ein Wärmetauscher ( 20, 21 ) mit der inneren Oberfläche der zugehörigen Isolierschale ( 17, 24 ) bündig in diese eingeschäumt ist.

4. Isoliertank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er kugelförmig ist und aus Halbkugelschalen ( 2, 3 ) besteht, die entlang entlang einer horizontalen Äquatorebene ( 4 ) aufeinandersitzen und mit je einer etwa halbkugelförmigen Isolierschale ( 17, 24 ) umhüllt sind, und daß die Windungen ( 33, 34, 35 ) des KunststoffSchlauches (30, 31) um die zur Äquatorebene ( 4 ) senkrechte Kugelachse ( 32 ) spiralförmig auf der betreffenden Halbkugelschale liegen.

5. Isoliertank nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er die Form eines liegenden Kreiszylinders hat, der aus zwei Halbschalen ( _{84f 85} ₎ _{bestehtf die} entlang einer horizontalen Ebene ( 88) aufeinandersitzen und mit je einer Isolierschale ( 92, 93 ) umhüllt sind, und daß die Windungen des Kunststoffschlauches ( 91 )

'■t'..·" Ίι'ΐίΐ'2 "·*.*«··· ρ 21 962

um die zur horizontalen Ebene senkrechte Ae-^a spiralförmig auf der betreffenden Halbschale liegen.

6. isoliertank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmetauscher ( 20 ) sich von einem geographischen Breitenbereich ( 28 ) zwischen 20 und 30°, vorzugsweise 20°, bis zu einem geographischen Breitenbereich ( 29 ) von 60 bis 80°, vorzugsweise 70°, erstreckt.

7· Isoliertank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ⁴TUr beide Halbschalen ( 2, 3 ) Wärmetauscher ( 20, 21 ) aus je einem Kunststoffschlauch ( 30, 31 ) vorgesehen sind.

8. Isoliertank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Traggestell ( 10 ) mit einem horizontal angeordneten Tragring ( 5 ), der formschlüssig in einer geographischen Breite von 5 bis 18°, vorzugsweise 12°, um die untere Halbschale ( 3 ) paßt und daß zwischen den Isolierschalen ( 17, 24 ) für den Tragring ( 5 ) ein freier spalt ( 39 ) ausgespart ist.

9· Isoliertank nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Isolierschale ( 24,93 ) größer ist als die untere.

10. Isoliertank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen ( 2, 3 ) aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen.