DE880550C

DE880550C - Vorrichtung zur Nachbildung der bei verschiedenen Hoehenlagen, vorwiegend bei sehr tiefen Temperaturen, herrschenden klimatischen Verhaeltnisse, insbesondere fuer Versuchsraeume der Luftfahrtforschung

Info

Publication number: DE880550C
Application number: DEZ656D
Authority: DE
Inventors: Josef Otto Zeuzem
Original assignee: WOLFGANG ZEUZEM DR MED
Current assignee: WOLFGANG ZEUZEM DR MED
Priority date: 1939-04-25
Filing date: 1939-04-25
Publication date: 1953-06-22

Description

Vorrichtung zur Nachbildung der bei verschiedenen Höhenlagen, vorwiegend bei sehr tiefen Temperaturen, herrschenden klimatischen Verhältnisse, insbesondere für Versuchsräume der Luftfahrtforschung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nachbildung der bei verschiedenen Höhenlagen, insbesondere bei sehr tiefen Temperaturen, herrschenden klimatischen Verhältnisse.
Solche Anlagen eignen sich besonders zur Herstellung von Versuchsräumen für die Luftfahrt, bei denen entsprechend dem schnellen Aufstieg eines Flugzeuges die Temperatur- und DruckverhältnIsse in einer solchen Versuchskammer erzeugt. werden sollen. Entsprechend der Anpassungsfähigkeit dieser Kammer an die klimatischen Verhältnisse in verschiedenen Höhen kann sie auch zu biologischen und therapeutischen Zwecken Verwendung finden. Die besonders tiefe Temperatur und die Schnelligkeit, mit der die Herabkühlung erfolgen muB, sowie die besondere Bedingung des Unterdruckes in der Kammer ergaben ein vollkommen neues Aufgabengebiet für die Durchführung der Kühlung.
Nun ist es an sich bekannt, einen Raum mittels einer in Kühlschlangen verlaufenden Umlaufsole zu kühlen, die in einem besonderen Behälter gekühlt wird. Bei dieser bekannten Anlage wird die Umlaufsole in einem Behälter durch Eis gekühlt und durch eine Pumpenanlage in das Kühlschlangensystem des zu kühlenden Raumes gedrückt, wo sie ihre Kälte abgibt. Von dort gelangt die Sole wieder in den Eisbehälter zurück, wo sie erneut gekühlt wind. Durch den ständigen Rückfluß von erwärmter Sole in den Eisbehälter ist eine einigermaßen gleichmäßige Erhaltung der Tem= peratur der Kühlsole nicht möglich. Ein weiterer Nachteil dieser Anlage besteht darin, daß in die Sole durch das Kühleis ständig Verunreinigungen eintreten. können und daß eine ständige Verdünnung der Sole eintritt, idie durch Zusatz von Solemitteln wieder ausgeglichen werden muß, wo'-durch eitle ständige Änderung des Solegehaltes der Kühlflüssigkeit eintritt.
Derngegenübei wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Raum mittels einer in Kühlschlangen verlaufenden Umlaufsole, die in einem besonderen Behälter durch eine von der Umlajufsole getrennte Standsole gekühlt wird, beliebig, z. B. bis unter minus 70°, unterkühlbar ist und daß die bei diesen Tieftemperaturen in ihrer Dichte und ihrem atmosphärischen Druck herabgeminderte Luft mittels einer besonderen, durch den Standsolebehälter geführtem Leitung und Kühlvorrichtung gekühlt und getrocknet in den zu kühlentden Raum einführbar ist. Durch die vollkommene Trennung von Umlauf- und Standsole werden die oben geschilderten Nachteile beseitigt, so daß in gewissem Rahmen eine Konstanthaltung der Kühlflüssigkeit auf eine bestimmte Temperatur möglich ist. Darüber hinausgehend istes erforderlich, in dem tiefgekühlten Raum auch diejenigen Druckverhältnisse und Luftdichte herzustellen, die in der atmosphärischen Luft bei solchen Tieftemperaturen, z. B. bei Höhenflügen, herrschen. Es muß also die dem Kühlraum zugeführte druck- und .dichtigkeitsverminderte Luft sowohl gekühlt Tals auch getrocknet zugeführt werden. Die Kühlung und Trocknung .der Zuführungsluft, die in ihrer Dichte und in ihrem atmosphärischen Druck durch bekannte Mittel regelbar ist, erfolgt durch eine besondere, durch den Standsolebehälter geführte Leitung und eine Kühlvorrichtung, von wo sie über einen Druckausgleichbehälter, der zentrisch zur Zuführungsleitung der Standsole angeordnet ist, in den Prüfraum gelangt. Die Rohrsysteme der Umlaufsole können ganz oder teilweise parallel oder hintereinandergeschaltet werden, wodurch je nach Bedarf ein. schnelles oder langsames Abkühlen der Luft im Prüfraum erreichbar ist. -Es ist zwar bekannt, in Prüfräumen die thermischen und atmosphärischen Verhältnisse der Luft in verschiedenen Höhenlagen nachzubilden. Bei der bekanntenVorrichtung dieserArt erreicht man aber die Kühlung -der Luft durch Erhöhung des Druckes in einem Verdichter und durch nachfolgende Expansion in einer weiteren Maschine, wobei die verdichtete Luft vor ihremEintritt in .dieExpansionsmaschine einen mit Sole gekühlten Zwischenkühler durchströmt und so die Hauptabkühlung der Luft durch den Verdichter erfolgt. Zur Verminderung der Luftfeuchtigkeit ist auch eine Trockenanlage vorgesehen.
Gegenüber der- bekannten Anlage zeichnet sich ,der Erfindungsgegenstand durch besondere Einfachheit in der Bau- und Wirkungsweise aus. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. i bezeichnet einen isolierten Tank, in dem sich bei 2 die Standsole befindet. Diese Solemischurng wird von Trockeneis, .das in einem Behälter 3 gelagert ist, dauernd gekühlt. Unter Umständen ist es auch möglich, anstatt der Standsole 2 unmittelbar Trockeneis zu verwenden, das dann aus dem Vorratsbehälter 3 entsprechend ergänzt werden kann. Zwei Rohrleitungen 4 und 5 führen zu einem Ventilator 6, der das verdampfte Trockeneis absaugt rund dadurch für eine gleichmäßige Kühlung sorgt. Gleichzeitig wird erreicht, däß bei der Verwendung von Trockeneis ein Austreten von C02 in den Raum, in dem sich der Behälter i befindet, vermieden wird. In der Standsole 2 befinden sich mehrere Rohrsysteme für die Umlaufsole, beispielsweise 7, 8 und g. Aus diesen Rohrsystemen gelangt die Umlaufsole im Kreislauf über- eine entsprechende Pumpenanlage und einen Druckausgleichkessel in ein Rohrsystem, das sich indem zu kühlenden Raum befindet, und von dort wieder zurück zum Rohrsystem 7, 8, g. Die Rohrsysteme 7, 8, g können bei entsprechender Stellung -der Hähne io, 1i, 12, 13, 14 entweder parallel oder teilweise oder ganz hintereinandergeschaltet werden. Eine oder mehrere Pumpen 15 und 16 können die Kreislaufgeschwindigkeit der Umlaufsole einregem. Ein Druckausgleichkessel 17 für die Umlaufsole ist gleichfalls vorgesehen. In dem wesenhaft angedeuteten Kühlraum 18 befinden sich als Lamellenkühler ausgebildete, von der Umlaufsole durchströmte Kühlrohre ig, 2o, 21 und 22. Auch diese Lamellenkühler können durch entsprechend ausgebildete Hähne ganz oder teilweise hintereinander- bzw. sämtlich parallel geschaltet werden. Um die Rücklauf leitung 23 der Umlaufsole ist eine zum Kühlraum 18 führende Luftzuleitung- 24 vorgesehen, .deren Durchfluß bei 25 eingeregelt werden kann. Die Luft wird, bevor sie um das Rohr 23 herumstreicht, zunächst bei 26 aus der Atmosphäre entnommen und gegebenenfalls vorher gereinigt. Durch eine ' entsprechend eingerichtete Abkühleinrichtung in Rohr- oder Kesselform 27 wird :diese Luft zunächst vorgekühlt und dann durch die Leitung 24 in den Kühlraum 18 eingeführt. Die Herabkühlung der Standsole 2 kann durch Frischzufuhr von Trockeneis geschehen. Diese Frischzufuhr von Trockeneis kann von einem Thermostaten, der sich entweder im Kühlraum i 8 oder in der Standsole 2 befindet, selbsttätig gesteuert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Nachbildung der bei verschiedenen Höhenlagen, vorwiegend bei sehr tiefen Temperaturen, herrschenden klimatischen Verhältnisse in einem Raum, insbesondere für Versuchsräume der Luftfahrtforschung, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (18) mittels einer in Kühlschlangen (ig bis 22) verlaufenden Umlaufsole, die in einem besonderen Behälter (i) durch eine von der Umlaufsole getrennte Standsole (2) gekühlt wird, auf sehr niedrige Temperaturen, z. B. bis unter -7o°, unterkühlbar ist und daß die bei diesen Tieftemperaturen in ihrer Dichte und ihrem atmosphärischen Druck herabgeminderte Luft mittels einer besonderen, durch den. Standsolebehälter (i) geführten Leitung (24, 26) und Kühlvorrichtung (27) gekühlt und getrocknet in den zu kühlenden Raum (18) einführbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d.aß der Standsolebehälter (i), der in bekannter Weise durch ein Kühlmittel, z. B. Trockeneis, gekühlt wird, und der Kühlmittelbehälter (3) durch je eine an einen Ventilator (6) angeschlossene Leitung (4, 5) entlüftet werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (24) für die Luft nach dem Raum (18) zentrisch zur Solerücklaufleitung (23) .der Umlaufsole verläuft.
4. Vorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizung des Kühlraumes (18) mittels desselben Umlaufsystems erfolgt, das für die Kühlung dient. Angezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschriften Nr. 36 Sog, 180 452, 178 329; deutsche Patentschriften Nr. 342972, 624771, französische Patentschrift Nr. 46102o; USA.-Patentsch,rift Nr. 2 048 137.