DE840251C

DE840251C - Kaeltekammer fuer tiefe Temperaturen

Info

Publication number: DE840251C
Application number: DEG2887D
Authority: DE
Inventors: Ernst Hofmann
Original assignee: Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1943-02-16
Filing date: 1943-02-16
Publication date: 1952-05-29

Description

Kältekammer für tiefe Temperaturen Für Versuche bei tiefen Temperaturen verwendet man sogenannte Kältekammern, in welche die zu untersuchenden Gegenstände eingebracht werden. Da es sich bei diesen Untersuchungen in der Regel um sehr tiefe Temperaturen handelt, müssen mehrstufige Kälteanlagen, unter Umständen sogar Zweistoffanlagen, verwendet werden. Derartige Einrichtungen sind recht umfangreich und kostspielig.
plan hat daher bereits vorgeschlagen, die Kühlung derartiger Kältekammern mit Luft unter Verwendung des Thomson-Joule-Effektes vorzunehmen. Derartige Anlagern sind billiger und handlicher als die Kaltdampfmaschinen.
Wenn es jedoch darauf ankommt, eine Kältekammer in ganz kurzer Zeit auf eine sehr tiefe Temperatur zu bringen, so haben die nach dem Thomson-Joule-Effekt arbeitenden Anlagen den Nachteil, daß sie keine Speichermöglichkeit besitzen und daher in solchen Fällen auch verhältnismäßig groß ausgeführt werden müssen.
Den Vorteil genügender Kältespeicherung bei trotzdem einfacher und handlicher Anlage erreicht man, wenn man erfindungsgemäß die Kältekammer mit flüssiger Luft kühlt, die nach Verdampfung in die Atmosphäre austritt. Eine Anlage zur Erzeugung von flüssiger Luft ist in ihrem Aufbau verhältnismäßig einfach und braucht nur so groß ausgeführt zu werden, daß sie für die Kühlung der Kältekammern im Beharrungszustand ausreicht. Eine rasche Abkühlung der Kältekammer kann dadurch erreicht werden, daß man erfindungsgemäß ein 'Speichergefäß .vorsieht, in welchem beispiels-, weise in Ruhepausen flüssige Luft als Vorrat änge= sammelt werden kann. Auf diese Weise steht beim Anfahren eine größere Menge. flüssiger Luft und damit auch eine größere Kälteleistung zur Verfügung.
,Die Größe der Kälteleistung kann dadurch eingeregelt werden, daß man erfindungsgemäß durch Einstellung eines Ventils mehr oder weniger flüssige Luft aus dem Sammelgefäß den Kühlschlangen.zufließen läßt.
Die benötigte Menge an flüssiger Luft zur Kühlung der Kältekammer kann auch dadurch herabgesetzt werden, daß man die die Kühlschlangen verlassende kalte Luft in an sich bekannter Weise durch einen Hohlmantel schickt, der die Kältekammer umgibt.
Eine besonders geeignete Konstruktion der Kühlkammer ergibt sich, wenn man das Speichergefäß mit der Kältekammer zusammenlaut und es so anordnet, daß es oberhalb des Raumes liegt, der das Kühlgut aufnehmen soll. Man kann nämlich in diesem Falle die Kühlschlangen so anordnen, daß sie vom Boden des Speichergefäßes ausgehend den Kühlraum beiderseitig umgeben und unten in ein Sammelrohr münden, aus dem heraus die Luft in die Atmosphäre oder, wenn gewünscht, in den erwähnten Hohlmantel strömen kann. Um zu verhindern, claß die verdampfte Luft in den Kühlschlangen etwa ini Gegenstrom zu der Herabfließenden flüssigen Luft strömt und dadurch das Herabrieseln der flüssigen Luft stört, kann es unter Umständen zweckmäßig sei», ein Gebläse vorzusehen, das die verdampfte Luft aus dem unteren Sammelrohr absaugt und in die Atmosphäre befördert.
Es ist selbstverständlich auch möglich, die Kühlung der Kältekammer durch flüssige Luft in Verbindung mit einem der bekannten Kühlverfahren vorzunehmen. Ir, diesem Falle wird man sich der Kühlung mit flüssiger Luft zur raschen Abkühlung der Kältekammer bedienen, um auf diese Weise die eigentliche Kälteanlage möglichst klein zu halten.
Die mit flüssiger Luft gefüllten Räume der Kälteanlage wird man am zweckmäßigsten mit der äußerenAtmosphäre in offener Verbindung belassen, um Drucksteigerungen zu vermeiden. Andernfalls kann man durch Anordnung eines Sicherheitsventils eine Ilegrenzung des Höchstdruckes vornehmen.
In Abb. i ist der Schnitt durch eine Kältekammer dargestellt, bei der die Erfindungsgedanken verwifklicht sind. Abb. 2 zeigt die Seitenansicht. Durch das Rohr i strömt die flüssige Luft in das Speichergefäß 2, das oberhalb der Kältekammern 3 angeordnet ist und durch eine Isolierschicht 4 vor Kälteverlusten geschützt ist. Das Kühlgut kann durch die Tür 17.eingebracht werden. Durch das Rohrs steht -das Speichergefäß- Finit der äußeren Atmosphäre in Verbindung. Das Speichergefäß 2 besitzt einen Boden 6 mit einer Öffnung 7, die durch einen Ventilkegel 8 ..verschlössen werden kann. Mit Hilfe des Gestänges 9, das innerhalb des Rohres 5 geführt ist, und vermöge des Hebels io kann mehr oder weniger .flüssige Luft dem unteren Teil i i des Speichergefäßes zugeführt werden, von wo aus die Verteilung der flüssigen Luft auf die die Kältekammer 3 umgebenden Rohre 12 in an sich bekannter Weise beispielsweise durch Einsatzkörper erfolgt. Die Rohre 12 münden unterhalb der Kammer 3 in einen Sammelraum 13. Mit Hilfe des Ventilators 14, der durch einen Motor 15 angetrieben wird, kann die verdampfte Luft abgesaugt und der Atmosphäre zugeführt werden. Die Kältekammer 3 ist durch eine lsöherschicht 16 gegen Kälteverluste geschlitzt.
Wie bereits erwähnt, ist es möglich, den Ventilator 14 fortzulassen und die Luft direkt in die Außenatmosphäre, strömen zu lassen. Ferner kann, was in derAbl>ildung nicht besonders gezeichnet ist, innerhalb der. Isolierschicht 16 ein Hohlmantel angeordnet werden, durch den die Lttft nach Verlassen des Sammelraumes 13 strömt, bevor sie den Apparat verläßt. . .

Claims

PATEN TAN SPRCCHE: i. Kältekammer für tiefe Temperaturen, in der die Kühlung durch flüssige Luft erfolgt, die nach der Verdampfung in die Atmosphäre austritt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speichergefäß für flüssige Luft vorgesehen ist, in das die Kühlschlangen (12) der Kältekammer (3) münden.
2. Kältekammer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der flüssigen Luft., die den Kühlschlangen zuströmt, durch ein Ventil (8) eingestellt werden kann.
3.. Kältekammer nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die verdampfte Luft, bevor sie in die Atmosphäre ausströmt, in an sich bekannter Weise durch einen die Kältekammer umgebenden Hohlmantel geführt wird.
4. Kältekammer nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß_ein Gebläse (14) vorgesehen ist, das die verdampfte Luft aus den Kühlschlangen absaugt und in die Atmosphäre fördert.
5. Kältekammer nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichergefäß oberhalb der Kältekammer angeordnet ist und daß die Kühlschlangen vom Boden des Speichergefäßes die Kältekammer umgeben.