DK166928B1 - Fremgangsmaade og apparat til termisk lagring - Google Patents

Description

i DK 166928 B1

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til termisk lagring og et termisk oplagringsapparat af den i henholdsvis krav 1 og krav 3 anførte art.

Der kendes termisk lagerudstyr af den type, hvor der dannes is 5 i perioder med lavt energiforbrug, hvorefter isen benyttes som kuldeforsyning eller kølemiddel til rumkonditionering og tilsvarende. Ved en udformning af et sådant termisk lagerudstyr føres en kølemiddelvæske, såsom brine eller en ethylenglycol-opløsning, gennem en kanal, som er nedsænket i et reservoir af 10 frysbar lagervæske, såsom vand. Vandreservoiret eller et tilsvarende reservoir er afgrænset af en beholder, og kølemiddelkanalen er normalt en rørledning, der er slangeagtigt bukket med et antal rørstrenge, der er neddykket i reservoiret. Normalt er et antal kølemiddelkanaler anbragt parallelt i reser-15 voiret og forbundet mellem indløbs- og udløbssamlekasser, som modtager og leder kølemiddelvæsken fra henholdsvis til en eller flere varmevekslere, i hvilke kølemiddelvæsken afkøles under isfrembringelsescyklusen og opvarmes under kuldeforsyningscyklusen. Lagervæsken bevæges normalt under i det mindste 20 visse driftsperioder for at mindske temperatur lagdelingen.

Under isfrembringelsescyklusen produceres der til stadighed ved mekanisk køling eller tilsvarende i en varmeveksler (normalt betegnet en "køler") kold kølemiddelvæske med en temperatur under størkningspunktet for lagervæsken i reservoiret og 25 føres til indløbssamlekassen gennem kanalerne, ud af udløbs-samlekassen og herfra tilbage til køleren. Lagervæsken vil fryse på kanalerne i form af omgivende kapper og gradvis udvikle en væsentlig tykkelse af frossen væske (normalt is). Ved et punkt, lige inden kapperne på parallelle op til hinanden 30 liggende kanaler kommer i kontakt med hinanden, vil den optimale effektive lagerkapacitet være nået. imidlertid vil der normalt blive et kvantum ufrossen lagervæske tilbage langs beholderens vægge og mellem op til hinanden liggende frosne kapper, og denne fri væske vil være i ligevægt ved en tempe-35 ratur nær ved frysepunktet.

DK 166928 B1 2

Under forsyningscyklusen cirkuleres kølemiddelvæsken til en varmeveksler (såsom en del af et luftkonditioneringsanlæg til rum), hvor kølemidlet opvarmes og føres tilbage til kanalerne i den termiske lagerenhed, hvor den afkøles af de frosne kap-5 per. Imidlertid vil, da kapperne smelter indvendigt til dannelse af en væskemuffe omkring kølemiddelkanalen, temperaturen af væskekappen stige op over lagervæskens frysepunkt og i en vis udstrækning delvis isolere kanaloverfladen fra den resterende del af den frosne kappe. Dette resulterer i en midler-10 tidig forøgelse af temperaturen af den kølemiddelvæske, der forlader udløbssamlekassen (op over lagervæskens frysepunkt), hvorved den termiske lagerenheds konstruktionsparameter sænkes på grund af dens manglende evne til til stadighed at levere kølemiddelvæske nær ved lagervæskens frysepunkt. Sidstnævnte 15 tilstand vil, selv om den er midlertidig, fortsætte, indtil den frosne kappe åbnes ved varmekonvektion af den flydende muffe, hvorefter den bevægede fri væske udvendigt for kappen også bliver i stand til at afkøle rørets overflade. Tilstanden kan også blive delvis mildnet på det tidspunkt, hvor opdrift-20 virkningen af den fri væske i beholderen løfter de frosne kapper tilstrækkeligt til at presse isen mod den nedre del af rørets overflade.

Det ville således være meget fordelagtigt at overvinde virkningen af væskekappen, der dannes mellem røret og den frosne 25 kappe, under den første del af forsyningscyklusen.

Det er således formålet med opfindelsen at tilvejebringe en fremgangsmåde og et apparat til kontinuerlig tilvejebringelse af kølemiddelvæske fra termisk lagerudstyr ved en mere jævn temperatur lige over lagervæskens frysepunkt.

30 Det er endvidere formålet med opfindelsen at tilvejebringe en forbedret fremgangsmåde og et apparat til udjævning af den temperatur, ved hvilken det flydende kølemiddel forlader en termisk lagerenhed under en kuldeforsyningscyklus.

3 DK 166928 B1

Det er endvidere formålet med opfindelsen at tilvejebringe en fremgangsmåde og et apparat -til tilvejebringelse af en kold, flydende kølemiddelstrøm med i hovedsagen konstant temperatur fra en islagerenhed.

5 Det er fremdeles formålet med opfindelsen at tilvejebringe et isoplagringsapparat, som har supplerende ledninger, der kan nedsænkes i fri lagervæske og forbindes til forøgelse af strømbanen for det flydende kølemiddel, som også føres gennem kanalerne, der er omsluttet af is.

10 Det er endvidere formålet med opfindelsen at tilvejebringe en fremgangsmåde til selektivt at forøge strømbanerne for flydende kølemiddel gennem en isoplagringsenhed inden i ledninger, der afkøles af fri lagervæske.

Det er fremdeles formålet med opfindelsen at tilvejebringe et 15 isoplagringsapparat, som har supplerende ledninger, som kan nedsænkes i fri lagervæske og forbindes til at modtage delvis afkølet flydende kølemiddel fra rør, der er omsluttet af iskapper .

Kort fortalt tilvejebringer foreliggende opfindelse ekstra 20 afkøling af kølemiddelvæsken med fri lagervæske ved tilvejebringelse af en ekstra strømbane eller strømbaneforøgelse for kølemiddelvæsken, som udsættes for fri lagervæske under forsyningscyklusen, hvor kølemiddelvæsken føres gennem en primær strømbane, der er omsluttet af en frossen kappe, der tidligere 25 er blevet dannet under lagercyklusen. Den kumulative virkning af, at kølemiddelvæsken føres gennem en strømbanef orøgelse, der er nedsænket i fri væske, og den primære strømbane, der er omsluttet af en frossen kappe, er i funktionsmæssig henseende tilstrækkelig til at reducere kølemiddelvæskens temperatur til 30 omkring den fri væskes temperatur. Under oplagringscyklusen dannes der ved hjælp af afkølet kølemiddel en frossen kappe alene på den primære strømbane, som går gennem en kanal, der konstant er neddykket i lagervæsken.

DK 166928 B1 4

Fortrinsvis tilvejebringes denne supplering af kølingen ved dernæst at føre kølemiddelvæsken serielt gennem en ledning, der er neddykket i fri lagervæske, som er afkølet af den frosne kappe for at bringe kølemiddelvæsken ned i nærheden af den 5 fri lagervæskes temperatur.

Et apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen omfatter ud over en kølemiddelkanal en yderligere ledning, som er nedsænket i et lagervæskereservoir anbragt i en beholder, og et middel til at gøre den supplerende ledning funktionelt 10 uvirksom og ude af stand til at danne en kappe i den periode, hvor der dannes en frossen kappe på kølemiddelkanalen.

Ved foretrukne udførelsesformer for opfindelsen går strømbane-forøgelsen for kølemiddelvæsken gennem et til det flydende reservoir inden i den termiske oplagringsbeholder hørende 15 område, som holdes fri for en frossen kappe, dvs. hver strøm-baneforøgelse kan være anbragt inden i beholderen og i afstand fra kappen eller fra en frossen kappedannelseszone. Imidlertid er det også muligt at anbringe hver strømbaneforøgelse enten inden i eller uden for den termiske lagerbeholder, men i af-20 stand fra den normale lagervæskereservoir geometri og bevæge fri væske ind i berøring med strømbaneforlængelsen alene under forsyningscyklusen, hvor kølemiddelvæske afkøles af frossen lagervæske i beholderen.

Yderligere fonnål og fordele ved opfindelsen fremgår nedenfor, 25 hvor opfindelsen forklares nærmere under henvisning til tegningen, og hvor fig. 1 viser set fra siden en foretrukken udførelsesform for et termisk oplagringsapparat ifølge opfindelsen, idet dele er fjernet for at vise detaljer, 30 fig. 2 det i fig. 1 viste apparat set fra enden, fig. 3 set i perspektiv og delvis i snit en del af apparatet i 5 DK 166928 B1 fig. 1, fig. 4 set fra siden en modificeret udførelsesform for et termisk oplagringsapparat ifølge opfindelsen, idet dele er fjernet for at vise detaljer, 5 fig. 5 det i fig. 4 viste apparat set fra enden, fig. 6 en detalje ved det i fig. 4 viste apparat, fig. 7 set fra siden en anden udførelsesform for opfindelsen, fig. 8 set ovenfra en yderligere udførelsesform for opfindelsen og 10 fig. 9 set fra siden endnu en udførelsesform for opfindelsen.

Det er blevet observeret, at under en kuldeforsyningscyklus vil det flydende kølemiddel, der forlader en termisk lagerenhed af den type, der fryser lagervæsken på overfladen af kølemiddelcirkulationskanalerne under en oplagringscyklus, 15 indledningsvis nærme sig frysetemperaturen ved begyndelsen af forsyningscyklusen og dernæst stige, når der dannes en kappe eller et ringlegeme af smeltet lagervæske mellem hver kanal og den frosne kappe. Ved foreliggende opfindelse har det vist sig, at denne uønskede temperaturstigning kan mindskes eller 20 endog normalt elimineres ved at holde en mængde ufrossen lagervæske, her betegnet fri lagervæske, i berøring med den frosne væske, her benævnt is, inden i den termiske lagerenhed og kun under forsyningscyklusen tilvejebringe strømvejsforøgelser for det flydende kølemiddel (fortrinsvis efter at det 25 er passeret gennem primære strømveje omfattende omsluttede kanaler) gennem en supplerende zone nedsænket i fri lagervæske.

Ved således at tilvejebringe strømvejsforøgelser afkøles det flydende kølemiddel yderligere af den fri lagervæske, som på 6 DK 166928 B1 sin side afkøles af den i lagerenheden værende is; og hver strømvejsforøgelse tilpasses på passende måde i længden eller ved en anden ændring af overfladen til varmeoverførslen mellem det flydende kølemiddel og lagerbeholdningen til at sænke 5 kølemiddelvæsketemperaturen til lige over temperaturen af den fri væske og isen.

Den supplerende zone indeholder ikke kanalerne, hvorpå is fryses, og er ikke udsat for isdannelsen. Den kan befinde sig i eller være direkte tilsluttet til og modtage en væskestrøm 10 fra det lagervæskereservoir, hvori kanalerne til frysning befinder sig, men den supplerende zone vil ikke indeholde kanaler, der fungerer til dannelse af is. Det er også muligt at adskille den supplerende zone fra reservoiret ved kun at føre fri lagervæske til den supplerende zone under kuldeforsy-15 ningscyklusen.

Det foretrækkes, at strømbaneforøgelserne for det flydende kølemiddel er serieforbundne forlængelser af de primære strømbaner og kan tilvejebringes på forskellige måder, såsom ved periodisk at omlede det flydende kølemiddel fra et kanaludløb 20 og gennem supplerende ledninger, som til stadighed er nedsænket i lagervæsken, og/eller ved til stadighed at føre det flydende kølemiddel gennem supplerende ledninger, der kun er nedsænket i den fri lagervæske under forsyningscyklusen.

Af nemheds skyld benyttes begreberne "rør” (rør og rørsystem) 25 og "is" her til at betegne henholdsvis en fysisk kanal for den primære strømvej for det flydende kølemiddel og en frossen form eller tilstand af lagervæsken. Imidlertid kan strømvej skanalen vælges blandt mange kendte konstruktioner ud over rør, såsom med indbyrdes afstand anbragte plader, pressede og 30 svejste plader m.v., og lagervæsken kan være vand eller en anden kendt væske, som kan fryse, og væskeopløsninger, som har smeltevarme, når de undergår faseforandring mellem fast og flydende form.

DK 166928 Bl 7

En foretrukken udførelsesform for et apparat til udøvelse af den foregående fremgangsmåde er vist i fig. 1-3. Ligesom tidligere former for termiske lagerenheder omfatter foreliggende apparat en beholder 20 med isolerede vægge 22, en bund 24 og 5 et topdæksel 26. Dækslet 26 kan være aftageligt for at gøre det muligt at skaffe sig adgang til beholderens 20 indre.

Et forråd 30 af lagervæske opretholdes inden i beholderen, og et antal fryserør 36, sædvanligvis slangebugtede, er anbragt inden i beholderen og nedsænket i forrådet 30. Rørene 36 10 kommunicerer med et indløbsrør 38 og et udløbsrør 40, som atter kan forbindes med et kølemiddelsystem indbefattende varmevekslere, såsom en køler og et luftkonditioneringsanlæg, ingen af disse er vist.

De foregående dele af enheden udgør ikke i sig selv en del af 15 foreliggende opfindelse. Ved normal drift betjenes de foregående enhedsdele eller apparatdele under en isproduktion/oplagringscyklus til at modtage koldt flydende kølemiddel fra en køler (ikke vist) gennem røret 38 og til at føre dette gennem rørene 36 til udløbsrøret 40, hvorfra det føres tilbage til 20 køleren. Under denne cyklus bringer det kolde kølemiddel lagervæsken i forrådet 30 til at fryse omkring rørene 36 og gradvis opbygge en omsluttende iskappe omkring hvert rør. Normalt er lagervæsken, såfremt den sættes i bevægelse, ikke i stand til at fortsætte opbygningen af is ud over et punkt, 25 lige inden der er kontakt mellem iskapperne på op til hinanden liggende rør 36 i parallelle lodrette slangebugtede kredsløb, og oplagringscyklusen er tilendebragt ved opnåelse af denne tilstand, som kan efterlade en del fri uf rossen lagervæske ved beholderens top og bund og mellem iskapperne.

30 Derefter kan kuldeforsyningscyklusen foretages ved at cirkulere det flydende kølemiddel fra udløbsrøret 40 til et luftkonditioneringsanlæg (ikke vist), hvor det opvarmes (absorberer varme) og gennem indløbsrøret 38 fører det tilbage til rørene 36, hvor det flydende kølemiddel afkøles ved hjælp af is- •s.

8 DK 166928 B1 kapperne omkring rørene. Nævnte køler, termiske lagerenhed og luftkonditioneringsanlæg kan indbyrdes forbindes på en måde, som muliggør intermitterende eller skiftende cirkulering, og som også tillader overlappende drift. I sidstnævnte tilfælde 5 virker både køleren og den termiske lagerenhed til sideløbende og i serie (eller parallelt) at afkøle det flydende kølemiddel, for at klare varmebelastningen fra et luftkonditioneringsanlæg under spidsbelastning.

Ifølge foreliggende opfindelse er den termiske lagerenhed 10 forbedret ved at tilføje supplerende ledninger 50 til at forlænge det flydende kølemiddels vej for afkøling inden i den termiske lagerenhed ved kontakt med fri lagervæske under kuldeforsyningscyklusen. Det er væsentligt, at de supplerende ledninger 50 ikke virker til dannelse af iskapper, da denne 15 tilstand ville modvirke evnen til at overvinde de nævnte ulemper ved kendte enheder.

Ved den i fig. 1-3 viste udførelsesform er de supplerende ledninger 50 anbragt i to horisontale baner oven over gruppen af slangebugtede rør 36, og lagervæskereservoiret 30 holdes i 20 et niveau over ledningerne 50. Ledningerne 50 er fortrinsvis forsynet med ribber 52, hvilket bedst fremgår af fig. 3, for at maksimere varmeoverføringsarealet. Det ligger imidlertid inden for opfindelsens idé også at benytte glatvæggede ledninger og korrugerede og rillede ledninger.

25 Af fig. 3 kan det ses, at rørene 36 ved beholderens 20 øvre ende er forbundet med indløbsrøret 38 ved hjælp af en indløbs-samlekasse 60, som danner det nedre rum af et trerumsforgreningsrør 62. I det viste apparat forløber et antal rør 36 inden i beholderen 20 i slangebugtede løb nedad til et nedre 30 forgreningsrør 64, og mellemliggende slangebugtede løb hørende til rørene 36 strækker sig fra forgreningsrøret 64 opad til en første udløbssamlekasse 66, som er et midterste rum hørende til trerumsforgreningsrøret 62. De mellemliggende løb af rørene 36 tilvejebringer modsat rettede væskestrømme i op til 9 DK 166928 B1 hinanden liggende løb af rørene. Dette arrangement udligner variationer i istykkelsen, ved at den hastighed, hvormed isen opbygges, er tilbøjelig til at falde over et slangebugtet rørs strømningslængde. Mindst et vinkelrør 68 strækker sig fra den 5 første udløbssamlekasse 66 gennem en første styreventil 70 til et T-stykke 72, der er forbundet med udløbsrøret 40. Når den første styreventil 70 er åben, kan flydende kølemiddel, der er ført gennem indløbsrøret 38 og samlekassen 60, strømme gennem rørenes 36 nedad- og opadgående løb og strømme direkte ud af 10 den første udløbssamlekasse 66 gennem vinkelrøret 68 og ventilen 70 og frem til udløbsrøret 40.

De supplerende ledninger 50 er forbundet med den første udløbssamlekasse 66 nær ved rørenes 36 ender. Ledningerne 50 er oven over rørene 36 anbragt i en afstand fra disse på mindst i 15 hovedsagen halvdelen af den lodrette afstand mellem de horisontale rør løb, således at de befinder sig oven over iskappen på det øverste løb af rørene 36. Ledningerne 50 strækker sig gennem den øvre del af lagervæskereservoiret 30 oven over rørene 36 og er forbundet med en anden udløbssamlekasse 80, 20 som i den viste udførelsesform udgøres af det øverste rum i trerumsforgreningsrøret 62. Et andet vinkelrør 82 og en anden styreventil 84 er forbundet mellem den anden udløbssamlekasse og T-stykket 72 og dermed med udløbsrøret 40. Som det fremgår af fig. 2 og 3, kan det flydende kølemiddel strømme gennem 25 ledningerne 50 og ud i udløbsrøret 40, når ventilen 84 er åben.

Den i fig. 1-3 viste udførelsesform for apparatet betjenes til at lukke den anden ventil 84 og åbne den første ventil 70 under en oplagringscyklus, hvilket bevirker, at koldt flydende 30 kølemiddel tilføres gennem indløbsrøret 38 (fra en ikke vist køleenhed) og strømmer ud gennem den første udløbssamlekasse 66 og grenrøret 68 og frem til udløbsrøret 40 og strømmer ikke gennem de supplerende ledninger 50. Herved vil der i reservoiret 30 kun blive dannet is på rørene 36 og ikke på led-35 ningerne 50 eller den del af reservoiret 30, gennem hvilken 10 DK 166928 B1 ledningerne 50 strækker sig.

Under en forsyningscyklus er den første styreventil 70 lukket og den anden ventil 84 åben. Denne tilstand forhindrer flydende kølemiddel i at strømme ud af den første udløbssamlekasse 5 66 gennem grenrøret 68 og tvinger kølemiddelstrømmen til at strømme gennem ledningerne 50 og frem til den anden udløbssamlekasse 80 og derfra gennem vinkelrøret 82 og frem til udløbsrøret 40. Da der ikke er dannet is omkring ledningerne 50 under oplagringscyklusen, forbliver disse neddykket i fri 10 lagervæske, som er afkølet af is på rørene 36 derunder.

Det skal endvidere bemærkes, at der er truffet foranstaltninger til at bevæge lagervæskereservoiret under i det mindste en del af cykluserne for at minimere temper atur lagdel ingen og fremme jævn isdannelse og issmeltning. Dette er vist i fig. 1 15 i form af en lufttilførsel, såsom en pumpe 100 og en forbindelsesslange 102, ved beholderens bund 24.

Endvidere skal det bemærkes, at medens de nævnte samlekasser 60,66 og 80 kan være fysisk adskilte kanaler, er den i fig. 3 viste kombinerede opbygning meget fordelagtig ud fra et økono-20 misk synspunkt og af hensyn til kompaktheden. Trerumsforgreningsrøret 62 kan være en symmetrisk konstruktion af korrosionsmodstandsdygtigt metal eller tilsvarende og omfatte en enkelt endeplade 110 med åbninger, hvortil rørene og ledningerne er forbundet på den ene side og med to vinkelret herpå 25 stående skillevægge 112,114, der strækker sig ud fra den anden side, og ydre vinklede vægge 116,118, der afgrænser henholdsvis indløbssamlekassen 60 og den anden udløbssamlekasse 80, og en slutplade 120, som omkranser den første udløbssamlekasse 66.

30 En modificeret udførelsesform for opfindelsen er vist i fig.

4-6, hvori til i fig. 1-3 svarende dele har samme henvisningstal som deri. I denne udførelsesform er yderligere supplerende ledninger 150 anbragt hen over beholderens 20' bund neden DK 166928 B1

XI

under rørenes 36' nederste løb. Yderligere er de skiftende løb af rørene 36' forbundet uafhængigt til indløbsrøret 38' for at tilvejebringe flydende kølemiddelstrøm i modsat retning af hinanden i op til hinanden liggende løb af rørene 36'.

5 I udførelsesformen ifølge fig. 4-6 er det nedre grenrør 64' ved hjælp af en væg 160 opdelt horisontalt i et øvre indløbs-kammer 162 og et nedre ’udløbskammer 164. Enderne af de skiftende løb af rørene 36' er henholdsvis forbundet med kamrene 162 og 164. Et første forlængelsesrør 166 er forbundet mellem 10 indløbskammeret 162 og indløbsrøret 38'. Et andet forlængelsesrør 168 er forbundet mellem udløbskammeret 164 og vinkelrøret 68', der strækker sig ud fra den første udløbssamlekasse 66'. De af rørenes 36' løb, der er forbundet med indløbskammeret 162, strækker sig i slangebugtet form opad og er forbun-15 det med den første udløbssamlekasse 66'. De afvekslende løb af rørene 36', som er forbundet med udløbskammeret 164, strækker sig nedad fra indløbssamlekassen 60'. Endelig strækker de yderligere supplerende ledninger 150 sig neden under rørene 36' ud fra udløbskammeret 164 og vandret hen over lagervæske-20 reservoirets 30 bund og er ved hjælp af et stigrør 156 forbundet med de enkelte øvre ledningsløb 158, som med indbyrdes mellemrum er anbragt mellem ledningerne 50', og strækker sig ind i den anden udløbssamlekasse 80'. Når styreventilerne 70',84', som kan være elektromagnetiske ventiler, aktiveres, 25 vil strømmen være den samme som beskrevet for den først beskrevne udførelsesform.

Under oplagringscyklusen er ventilen 70' åben og ventilen 84' lukket for levering af koldt flydende kølemiddel til både indløbssamlekassen 60' og indløbskammeret 162. Kølemidlet vil 30 strømme i modsat retning gennem de skiftende løb af rørene 36' til henholdsvis udløbskammeret 164 og den første udløbssamlekasse 66' og derfra direkte gennem rørene 168 og 68' til udløbsrøret 40' (da den lukkede ventil 84' vil blokere for enhver strøm gennem ledningerne 50' og 150). Under en for-35 syningscyklus, hvor ventilen 70' er lukket og ventilen 84' 12 DK 166928 B1 åben, kan det flydende kølemiddel ikke forlade udløbskammeret 164 gennem røret 168 eller den første udløbssamlekasse 66' gennem røret 68' og tvinges således til at strømme derfra gennem forlængede veje tilvejebragt af henholdsvis ledningerne 5 150 (og 158) og 50' for at strømme ud gennem den anden udløbs samlekasse 80' og røret 82' og frem til udløbsrøret 40'. Denne udformning anses for at være lidt mere effektiv, ved at den ved bunden af reservoiret 30' benytter fri væske, som ikke kan bevæge sig opad gennem isområdet på rørene 36' og endvide-10 re tillader en større længde supplerende ledning.

Det er også muligt at modificere det i fig. 4-6 viste apparat yderligere, især hvor der benyttes glatte ikke med ribber forsynede ledninger, ved at anbringe en eller flere ledningsstrenge mellem de skiftende løb af de slangebugtede rør 36 i 15 de langsgående mellemrum, som forbliver ufrossen mellem op til hinanden liggende iskapper.

Fig. 7 viser en modifikation af udførelsesformen i fig. 1-3. I dette apparat er gruppen af rør 36' anbragt i afstand fra beholderens 20" bund 24", således at der efterlades en masse 20 af fri ufrossen lagervæske neden under rørene under isoplagringscyklusen. Det er meningen, at reservoirets 30" øvre niveau skal dække rørenes 36" øvre løb, men ikke nå de supplerende ledninger 50". En fleksibel og oppustelig blære 180 er fastgjort til beholderens bundvæg 24", og en kilde 184 for 25 under tryk stående gas , såsom luft eller carbondioxid er via en trevejsventil 186 forbundet til rummet mellem bundvæggen 24" og blæren 180. Ventilen 186 har også en udgangsport til muliggørelse af gasudslip fra blæren 180. Under drift oppustes blæren 180 under forsyningscyklusen, hvorved den vil udvide 30 sig i retning mod de nedre iskapper og løfte den fri lagervæske op i et højere niveau i beholderen 20", således at de supplerende ledninger 50 bliver neddykket. Under oplagringscyklusen påvirkes trevejsventilen til at tømme blæren 180, som vil klappe sammen under lagervæskens vægt og derved sænke 35 reservoiret 30" ned under ledningerne 50". I andre hen- DK 166928 Bl 13 seender svarer driften til udførelsesformen i fig. 1-3. Da ledningerne 50" ikke vil være neddykket i lagervæsken under oplagringscyklusen og derfor være ude af stand til at danne is, er det imidlertid også muligt at tilvejebringe direkte 5 forbindelser mellem rørene 36'' og ledningerne 50", således at det er muligt for den flydende kølevæske at strømme gennem begge disse under både oplagringscyklusen og forsyningscyklusen.

En yderligere udførelsesform, der er vist i fig. 8, har en 10 direkte forlængelse af rørene 36'" ind i de respektive supplerende ledninger 50'", som er anbragt i en tank 190, der er fysisk adskilt fra beholderen 20'". Ledningerne 50' kan omfatte en eller flere rækker, som ender ved en udløbssamlekasse 80''', hvortil der er forbundet et udløbsrør 40' Beholderen 15 20'" og tanken 190 er indbyrdes forbundet ved hjælp af rør 192,194, som gør det muligt at cirkulere lagervæske herimellem. En pumpe 196 i røret 192 kan betjenes til at trække væske ud af tanken 190, og en tovejs afspærringsventil 198 i røret 194 kan betjenes til at spærre for strøm af lagervæske fra 20 beholderen 20'". Ved drift under en oplagringscyklus, hvor koldt flydende kølemiddel strømmer gennem rørene 36'" og ledningerne 50"', er ventilen 198 lukket og pumpen 196 drives til at tømme tanken 190 (hvorved der ikke kan dannes is på ledningerne 50'"), og under en forsyningscyklus er ventilen 25 198 åben og pumpen 196 drives til kontinuerligt at cirkulere fri lagervæske fra beholderen 20'" gennem tanken 190 og hen over ledningerne 50'", som derved bliver neddykket i den fri lagervæske.

Tanken 190 i den i fig. 8 viste udførelsesform kan geometrisk 30 set flyttes i forhold til beholderen 20'". F.eks. kan den anbringes ved den ene eller den anden ende af beholderen 20'". Tanken 190 kan også hensigtsmæssigt anbringes oven over beholderen 20'", i hvilket tilfælde pumpen 196 vendes til at føre væske fra beholderen 20'" til tanken 190 alene under 35 forsyningscyklusen, og ventilen 198 kan udelades, og tanken

Claims (4)

14 DK 166928 B1 190 vil ved hjælp af tyngdekraften blive tømt for lagervæske under oplagringscyklusen. Endnu en udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen er vist i fig. 9. Denne udførelsesform svarer til udførelses-5 formerne i fig. 1 og 7, bortset fra at fryserørene 36 er direkte forbundet med de supplerende ledninger 50, som til stadighed udleder væske gennem udløbssamlekassen 80, og en separat tank 200 via en ventil 202 og et drænrør 204 er forbundet til et punkt af lagervæskereservoirets beholdervæg 22 mellem 10 den øverste række af røret 36 og den nederste række af ledninger 50. Tanken er endvidere ved hjælp af et forsyningsrør 206, en pumpe 208 og en ventil 210 forbundet med beholderen 20, fortrinsvis gennem dennes bund 24. Under oplagringscyklusen udtømmes noget af lagervæsken gennem den åbne ventil 15 202 og ledes ind i tanken 200, hvor den tilbageholdes ved lukning af ventilen 210. Det øvre niveau af lagervæskereser-voiret 30 vil således blive holdt under ledningerne 50, og der vil ikke dannes is herpå. Under forsyningscyklusen er ventilen 202 lukket og ventilen 210 åben over en periode til at drive 20 pumpen 208 til at overføre væske fra tanken 200 til beholderen 20, således at niveauet af fri lagervæske hæves til et punkt oven over den øverste ledning 50. Dette apparat kan yderligere modificeres ved at ændre tankens 200 beliggenhed i forhold til beholderen 20 og anbringe ventilerne og pumpen således, at 25 lagervæske fjernes ved pumpning og føres tilbage til beholderen 20 ved hjælp af tyngdekraften. Patentkrav.

1. Fremgangsmåde til termisk lagring og genvinding, og ved 30 hvilken frossen væske dannes og oplagres under en oplagringscyklus ved at føre kold kølemiddelvæske gennem en eller flere primære strømbaner (36), der er anbragt i en lagerzone af lagervæsken, hvorved der skabes en kappe af frossen væske omkring de primære strømbaner og relativt varmere kølemid- 15 DK 166928 B1 delvæske føres gennem de primære strømbaner (36) inden i kapperne under en kuldeleveringscyklus, kendetegnet ved, at under kuldeleveringscyklusen føres kølemiddelvæske gennem supplerende ledninger (50) i tillæg til strømbanerne, 5 hvilke ledninger (50) er neddykket i ufrossen fri lagervæske, som afkøles af kapperne under leveringscyklusen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at mængden af ufrossen fri lagervæske opretholdes i lagerzonen under oplagringscyklusen, og at den fri lagervæske alene føres 10 fra lagerzonen til en zone for neddykning af ledningerne under leveringscyklusen.

3. Termisk oplagringsapparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1, hvor frossen væske dannes og lagres under en oplagringscyklus ved, at kold kølemiddelvæske strømmer gennem 15 en eller flere kanaler (36) neddykket i en lagervæske (30) i en beholder, hvorved der dannes en kappe af frossen lagervæske omkring kanalerne, hvilken kappe smelter under kuldeleveringscyklusen, kendetegnet ved en eller flere supplerende ledninger (50), som er serieforbundet med kanalerne 20 (36) for modtagelse af kølemiddelvæske fra disse under kul deleveringscyklusen, og som kan neddykkes i ufrossen fri lagervæske under kuldeleveringscyklusen.

4. Apparat ifølge krav 3, kendetegnet ved, at den eller de supplerende ledninger (50) er anbragt i en zone af 25 apparatet med ufrossen fri lagervæske. 1 Apparat ifølge krav 3, kendetegnet ved, at den eller de supplerende ledninger (50) er anbragt i en zone af apparatet, som kan tømmes for ufrossen fri lagervæske under oplagringscyklusen og kan tilføres ufrossen fri lagervæske 30 under leveringscyklusen.