EP3145638A1 - Zentrifuge - Google Patents

Zentrifuge

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EP3145638A1
EP3145638A1 EP15713665.6A EP15713665A EP3145638A1 EP 3145638 A1 EP3145638 A1 EP 3145638A1 EP 15713665 A EP15713665 A EP 15713665A EP 3145638 A1 EP3145638 A1 EP 3145638A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
boiler
wall
safety
heat transfer
transfer medium
Prior art date
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Granted
Application number
EP15713665.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3145638B1 (de
Inventor
Klaus-Günter Eberle
Matthias Hornek
Wolfgang PRETER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Andreas Hettich GmbH and Co KG
Original Assignee
Andreas Hettich GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=52785041&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP3145638(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Andreas Hettich GmbH and Co KG filed Critical Andreas Hettich GmbH and Co KG
Publication of EP3145638A1 publication Critical patent/EP3145638A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3145638B1 publication Critical patent/EP3145638B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B15/00Other accessories for centrifuges
    • B04B15/02Other accessories for centrifuges for cooling, heating, or heat insulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B7/00Elements of centrifuges
    • B04B7/02Casings; Lids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B7/00Elements of centrifuges
    • B04B7/02Casings; Lids
    • B04B7/06Safety devices ; Regulating

Definitions

  • the invention relates to a centrifuge according to the specified in the preamble of claim 1. Art.
  • Compressor cooling devices are particularly often used for this purpose. Although this type of cooling is proven and reliable, it also has a number of disadvantages. On the one hand, due to the use of compressed media for heat extraction, it is necessary to use conduit means such as copper pipes which can withstand high pressures in a range of about 25 bar. Copper pipes are not only expensive to buy, but due to their rigidity, they can only be installed at certain points of a centrifuge and offer a comparatively small heat-transferring area. On the other hand, the temperature control is usually in the form of a two-point control, ie by switching the compressor on and off. The more accurate the temperature is to be set, the more frequently switching on and off is required.
  • the object of the present invention is to provide, while avoiding the disadvantages mentioned, a centrifuge whose cooling is efficient and inexpensive, which is low vibration during operation and thus gentle on the material to be centrifuged and which is harmless under safety aspects.
  • the invention is based on the finding that conventional cooling devices for centrifuges, in particular compression refrigeration devices, can be replaced by a magnetocaloric cooling and so that in a simple manner a centrifuge can be created whose operation is safer, more economical and gentler than the operation of conventional centrifuges. In addition, this results in a number of new design options that further optimize the centrifuge.
  • the centrifuge comprises a safety boiler with a boiler wall, a rotor arranged in the safety boiler, which is connected via a drive shaft to a drive device, at least the drive shaft passing through the safety boiler, and a cooling system for cooling the interior of the safety boiler, a heat transfer medium for
  • Heat absorption from the safety boiler, a refrigeration unit and conduit means for the heat transfer medium comprises.
  • the refrigeration unit is based on the magnetocaloric effect.
  • the interior of the safety boiler is cooled by a first cooling circuit.
  • the magnetocaloric effect of the refrigeration unit extracts heat from the heat transfer medium of the first cooling circuit and supplies it to a second cooling circuit.
  • the refrigeration unit contains magnetocaloric material which heats up when exposed to a magnetic field and cools again when the magnetic field is removed. By cyclic loading of this magnetocaloric material with a magnetic field and flow around this material from a heat transfer medium of the second cooling circuit, this heat is withdrawn, and in flowing around with a heat transfer medium of the first Cooling circuit to which the heat is released, a heat transfer process is underway.
  • cooling water with additives which reduce the freezing point for example salt or alcohol, is used as the heat transfer medium.
  • additives which reduce the freezing point for example salt or alcohol
  • the conduit means for the heat transfer medium are designed as low-pressure lines for an operating pressure of less than 3bar.
  • the design possibilities of the design of the conduit means are easily expanded.
  • flexible materials that can be better adapted to the surfaces to be cooled and thereby enable more efficient cooling.
  • the flexible materials are usually also lighter and cheaper than the materials used for high pressure lines, such as copper.
  • a control or regulation unit is provided, by means of which the cooling unit can be controlled or regulated, and thus the temperature in the interior of the safety boiler is adjustable. This ensures that, depending on the application and operating condition in the centrifuge, an optimal, predetermined temperature prevails and is maintained.
  • pumps are provided in each circuit. It is advantageous if the pumps can also be controlled or regulated by the control or regulation unit. This allows the temperature in the centrifuge in addition over quantity and speed of the conveyed heat transfer medium can be adjusted by the conduit means.
  • the safety boiler has an inner side directed towards the rotor and an outer side cooperating with the cooling system, and the conduit means of the first cooling circuit are at least partially formed by the safety boiler, so that the heat transfer medium on the outside of the boiler wall of the safety boiler immediately lies flat and flows over it.
  • the heat transfer medium is guided by the conduit means partially parallel and / or radially to the central axis of the safety boiler.
  • the structural conditions of the centrifuge can be taken into account and a larger area of the boiler wall can be cooled.
  • the safety boiler is double-walled with an inner wall and an outer wall.
  • the heat transfer medium flows between the inner wall and the outer wall, wherein it rests directly on the outside of the inner wall of the safety boiler and flows over it.
  • an approximately full-surface cooling of the inner wall of the safety boiler can take place, while the outer wall may have insulation, for example.
  • the inner wall forms an inner shell and the outer wall forms an outer shell, whereby the inner shell and the outer shell are arranged concentrically with each other, whereby the inner shell and the outer shell are proportional to each other are coordinated that arise in areas uniform distances between the inner wall and outer wall.
  • This facilitates the manufacture of the safety boiler and allows a uniform flow of the heat transfer medium between the inner wall and the outer wall.
  • it is beneficial if between the inner wall and the outer wall
  • Conductive means are.
  • conduit means are provided which are incorporated in the material of the boiler wall of the safety boiler.
  • the outer side of the inner wall and the inner side of the outer wall have mutually associated recesses in the wall, which together form the conduit means, ie the cooling line of the safety boiler. This eliminates the need to build your own components for the lines in the wall of the safety boiler, and the production of the safety boiler is easier and cheaper.
  • an inlet of the heat transfer medium to the conduit means of the safety boiler and a drain of the heat transfer medium are provided and if either the inlet is located in the region of the upper edge of the safety boiler and the drain is located in the region of a boiler bottom of the safety boiler or vice versa ,
  • the heat transfer medium considered vertically, be introduced on one side of the safety boiler and removed on the other side of the safety boiler after the heat removal.
  • annular, preferably extending in a plane, distribution channel connects to the inlet.
  • annular, preferably running in a plane, collecting channel is connected upstream of the sequence.
  • This construction simplifies the removal of the heat transfer medium after flowing through the wall.
  • the boiler wall is an aluminum part produced by die-casting. Also suitable here is zinc.
  • U-shaped line profiles are placed on the outside of the boiler wall, which form the conduit means of the safety boiler.
  • the U-shape of the boiler wall is completed, so that the two legs are directed in cross-section of the pipe profile against the boiler wall.
  • a centrifuge lid is provided, introduced into the conduit means connected to the refrigeration unit or applied to the conduit means connected to the refrigeration unit.
  • the heat transfer medium can also be used for efficient cooling of the
  • Centrifuge lid can be used.
  • the drive device is at least partially from
  • the drive device which is a cause of a strong heat input into the safety boiler, directly cooled.
  • the area of the drive device surrounded by line means projects into the safety boiler.
  • the cooling is technically easy to implement, for example, by a cover provided with line means, which is placed on the projecting into the safety boiler area of the drive device and secured there.
  • the cooling effect acts both on the drive device and on the interior of the safety boiler.
  • conduction means for the heat transfer medium connected to the refrigeration unit are integrated into the drive device. This type of cooling is efficient and especially space-saving.
  • the safety boiler is designed as a deep-drawn sheet steel boiler made of steel, especially stainless steel. This reduces the manufacturing costs and is useful for the longevity of the safety boiler. Further advantages, features and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiments illustrated in the drawings.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a centrifuge according to the invention with a
  • Fig. 2 is a schematic diagram of the principle of magnetocaloric cooling
  • 3 is a side sectional view of the safety boiler of a centrifuge according to the invention.
  • 4 is a side sectional view of the safety boiler of another centrifuge according to the invention;
  • Fig. 5 is a sectional view of the safety boiler shown in Figure 4 in section.
  • Fig. 6 is a partial view of the safety boiler shown in Fig. 4 in plan view, and
  • Fig. 7 is a side sectional view of the safety boiler of a centrifuge according to the invention with a cooled cover and engine cooling.
  • Fig. 1 is a schematic perspective view of a centrifuge 10 according to the invention with a magnetocaloric refrigeration unit 12 is shown, which gives an overview of the basic structure.
  • a safety boiler 30 of the centrifuge 10 is arranged together with the magnetocaloric refrigeration unit 12 on a base plate 26.
  • the magnetocaloric refrigeration unit 12 essentially comprises a refrigeration unit 13 with a stator, a heat exchanger 15, an unillustrated pumping device 14, and a control unit 16 disposed therein.
  • a heat transfer medium 19 flows through a system of conduit means 18 in a first
  • Cooling circuit 111 between the magnetocaloric refrigerating unit 12 and the safety boiler 30. Details of the first cooling circuit 111 of the heat transfer medium 19 will be explained in connection with the embodiments in the following figures.
  • the safety boiler 30 has a boiler wall 32 with an inner space 31, an inner side 34, an outer side 36 and a boiler bottom 38.
  • conduit means 18 are provided for the heat transfer medium 19, which are not apparent in FIG. 1 and whose different embodiments according to the invention are explained in the following figures.
  • a drive shaft 20 extends through the bottom of the vessel along a central axis Y of the safety boiler 30, via which a rotor 17, not shown in the figures for reasons of clarity, is connected to a drive device 22 arranged below the safety vessel 30 and not visible from this perspective ,
  • the safety boiler 30 is fixed on the bottom plate 26 via four fastening struts 24, two of which can be seen from this perspective.
  • FIG. 2 shows schematically the known principle of the magnetocaloric cooling of a centrifuge 100.
  • a heat transfer medium 19 circulates in the first cooling circuit 111 - cold side 110, which is deprived of heat when the magnetocaloric material in the cooling unit 13 is periodically exposed to a magnetic field and warms up.
  • the second cooling circuit 113 contains a heat exchanger 106, which delivers the heat to the ambient air. The heat release is improved by the use of a fan 104.
  • a pump 14a and in the second cooling circuit 113 a pump 14b is provided, which promotes the heat transfer medium 19 each.
  • Magnetocaloric cooling units are known in principle, so that a more detailed explanation is unnecessary.
  • FIG. 3 the safety boiler 30 of a centrifuge 10 according to the invention is shown in a side sectional view.
  • the boiler wall 32 of the safety boiler 30 is double-walled formed with an inner wall 40, which has a side facing away from the interior 31 of the safety boiler 30 outside 42, and with an outer wall 44, which has a remote from the interior of the safety boiler 30 outside 46.
  • the double-walled boiler wall 32 serves as a conduit means 18 for the heat transfer medium 19 in the safety boiler 30.
  • a between the outside 42 of the inner wall 40 and the inner side 46 of the outer wall 44 lying gap 48 extends from a first end portion 50 at the upper end of the boiler wall 32 to a
  • the first end portion 50 of the intermediate space 48 is provided with a seal 51
  • the second end portion 52 of the intermediate space 48 is provided with a seal 53, so that the heat transfer medium 19 is not Uncontrolled escape from the gap 48.
  • the heat transfer medium 19 cooled in the magnetocaloric refrigeration unit 12 as described above flows via conduit means 18 to a supply line 54 provided in the first end region 50 below the seal 51 and enters through this into the intermediate space 48.
  • the heat transfer medium 19 circulates concentrically around the central axis y of the safety boiler 30 and cools in particular the inner wall 40 by the direct contact on the outer side 42nd
  • the heat transfer medium 19 leaves the gap 48 via a discharge line 56 and is fed back into the magnetocaloric refrigeration unit 12.
  • a discharge line 56 is fed back into the magnetocaloric refrigeration unit 12.
  • an insulation 58 is provided, which rests against the outside of the outer wall 44 and only from the
  • Supply line 54 the discharge line 56 and is penetrated by the engaging through the boiler bottom 38 in the safety boiler 30 drive means 22.
  • the safety boiler 30 of a further centrifuge 10 is shown in a side sectional view.
  • the boiler wall 32 has vertically circulating cooling channels 60, through which the heat transfer medium 19 flows and thereby removes heat from the boiler wall 32.
  • a collecting duct 64 is provided, in which the heat transfer medium 19 is collected after flowing through the cooling channels 60 and conveyed to the discharge line 56.
  • the heat transfer medium 19 flows back into the refrigeration unit 12.
  • the arrangement of the cooling channels 60, the distribution channel 62 and the collecting channel 64 in Figures 5 and 6 is shown in detail again.
  • the arrangement of the supply line 54 and the discharge line 56 and thus also the function of the distribution channel 62 and the collecting channel 64 can be exchanged, so that the heat transfer medium 19 along the safety boiler 30 instead of from top to bottom flows from bottom to top.
  • Fig. 5 shows a side sectional view of the safety boiler 30 shown in Fig. 4.
  • Fig. 6 shows in a plan view of the safety boiler 30, the arrangement of the cooling channels 60 in the boiler wall 32 and the distribution channel 62.
  • Fig. 7 is a safety boiler 30 a another embodiment of the invention of a centrifuge 10 shown with cooling device.
  • cover 72 is provided on a concentrically arranged with a central axis Y of the safety boiler 30 and a boiler bottom 38 partially cross-drive device 22 a likewise concentric with the central axis Y of the safety boiler 30 arranged cover 72 is provided on the concentric elastic cooling tubes 74 extend. The diameter of the cover 72 tapers from the side adjacent to the tank bottom 38 upwards to the side remote from the tank bottom 38 side.
  • the cooling tubes 74 are connected to the magnetocaloric refrigeration unit 70 via a flexible supply line and discharge not visible from this figure. It is also conceivable, instead of the cover 72, to provide conduit means for the heat transfer medium 19, which are integrated into the drive unit 22 and connected to the refrigeration unit 70.
  • a rotor 17 is connected to the drive device 22 via a drive shaft 20.
  • a centrifuge lid 72 is provided on the side opposite the bottom of the vessel 38, on its outside remote from the interior of the safety boiler 30 outside 74 cooling channels 80 which connected via a supply line not apparent from this figure and a derivative with the magnetocaloric refrigeration unit 70 are. That is how it works Safety boiler 30 cooled both in the area of the boiler bottom 38 on the cover 72 as well as on the centrifugal lid 76 located above the rotor 17.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge (10) aufweisend einen Sicherheitskessel (30) mit einer Kesselwandung (32), einen in dem Sicherheitskessel (30) angeordneten Rotor (17), der über eine Antriebswelle (20) mit einer Antriebseinrichtung (22) verbunden ist, wobei zumindest die Antriebswelle (20) den Sicherheitskessel (30) durchgreift, ein Kühlsystem zur Kühlung eines Innenraums (31) des Sicherheitskessels (30), das ein Wärmeträgermedium (19) zur Wärmeaufnahme aus dem Sicherheitskessel (30), eine Kälteeinheit (12) und Leitungsmittel (18) für das Wärmeträgermedium (19) umfasst. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Kälteeinheit (12) auf dem magnetokalorischen Effekt basiert, und der Innenraum (31) des Sicherheitskessels (30) durch einen ersten Kühlkreislauf (111) gekühlt wird, der magnetokalorische Effekt der Kälteeinheit (12) dem Wärmeträgermedium (19) des ersten Kühlkreislaufs (111) Wärme entzieht und einem zweiten Kühlkreislauf (113) die Wärme zuführt.

Description

Zentrifuge
Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
Während des Betriebs einer Zentrifuge entsteht unerwünschte Wärme, die für das zu zentrifugierende Gut schädlich ist. Insbesondere ist dabei problematisch, dass der Zentrifugenrotor, durch dessen Drehung und durch die dabei entstehende Luftreibung ein Großteil der Wärme verursacht wird, in der Regel aus Sicherheitsgründen in einem durch einen Deckel fest verschlossenen Kessel angeordnet ist und dass die Wärme daraus nur schwer entweichen kann. Oft ist bei biologischen Proben gefordert, dass eine Temperatur von 4°C während der Zentrifugation gehalten wird. Eine aktive Kühlung ist daher besonders bei längeren Betriebszeiten und hohen Drehzahlen und Probentemperaturen unterhalb der Umgebungstemperatur unabdingbar.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Ansätze für die Kühlung von Zentrifugen bekannt.
Besonders häufig werden dazu Kompressorkühlvorrichtungen verwendet. Diese Art der Kühlung ist zwar erprobt und zuverlässig, sie weist jedoch auch eine Reihe von Nachteilen auf. Zum einen ist es auf Grund der Verwendung verdichteter Medien zur Wärmeentnahme erforderlich, Leitungsmittel wie etwa Kupferrohre einzusetzen, die hohen Drücken in einem Bereich von ca. 25bar standhalten können. Kupferrohre sind aber nicht nur teuer in der Anschaffung, durch ihre Starrheit sind sie auch nur an bestimmten Stellen einer Zentrifuge anzubringen und bieten eine vergleichsweise geringe wärmeübertragende Fläche. Zum anderen erfolgt die Temperaturregelung üblicherweise in Form einer Zweipunkt- regelung, also durch Ein- und Ausschalten des Kompressors. Je genauer die Temperatur eingestellt werden soll, desto häufigeres Ein- und Ausschalten ist erforderlich. Dadurch entsteht zusätzlich zu den gewöhnlichen betriebsbedingten Vibrationen ein zusätzliches Schütteln des Rotors bzw. der Zentrifuge, was sich negativ auf das Zentrifugiergut und auf die Lebensdauer der Zentrifuge auswirkt. Ein häufiges Ein- und Ausschalten erhöht außerdem den Energieverbrauch der Zentrifuge. Ferner ist der Einsatz von Kältemitteln, abgesehen von den oben erwähnten hohen Drücken, unter verschiedenen weiteren Gesichtspunkten problematisch. Einerseits dürfen aus Sicherheitsgründen in Zentrifugen keine brennbaren Kältemittel verwendet werden. Andererseits werden vom Gesetzgeber immer höhere Auflagen bezüglich der Umweltverträglichkeit der Kältemittel gemacht. Für die Verwendung zur Kühlung von Zentrifugen geeignete, zulässige und wirtschaftlich günstige Kältemittel zu finden, stellt daher mitunter eine Herausforderung dar.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, unter Vermeidung der genannten Nachteile eine Zentrifuge zu schaffen, deren Kühlung effizient und kostengünstig ist, die im Betrieb vibrationsarm und somit schonend für das zu zentrifugierende Gut ist und die unter Sicherheitsaspekten unbedenklich ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst. Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass herkömmliche Kühlvorrichtungen für Zentrifugen, insbesondere Kompressionskältevorrichtungen, durch eine magnetokalorische Kühlung ersetzt werden können und dass so auf einfache Weise eine Zentrifuge geschaffen werden kann, deren Betrieb sicherer, sparsamer und schonender ist, als der Betrieb herkömmlicher Zentrifugen. Zudem ergeben sich dadurch eine Reihe neuer konstruktiver Möglichkeiten, welche die Zentrifuge weiter optimieren.
Nach der Erfindung weist die Zentrifuge einen Sicherheitskessel mit einer Kesselwandung, einen in dem Sicherheitskessel angeordneten Rotor, der über eine Antriebswelle mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist, wobei zumindest die Antriebswelle den Sicherheitskessel durchgreift, und ein Kühl- System zur Kühlung des Innenraums des Sicherheitskessels auf, das ein Wärmeträgermedium zur
Wärmeaufnahme aus dem Sicherheitskessel, eine Kälteeinheit und Leitungsmittel für das Wärmeträgermedium umfasst. Dabei basiert die Kälteeinheit auf dem magnetokalorischen Effekt. Der Innenraum des Sicherheitskessels wird durch einen ersten Kühlkreislauf gekühlt. Der magnetokalorische Effekt der Kälteeinheit entzieht dem Wärmeträgermedium des ersten Kühlkreislaufs Wärme und führt diese einem zweiten Kühlkreislauf zu. Die Kälteeinheit enthält magnetokalorisches Material, das sich erwärmt, wenn es einem Magnetfeld ausgesetzt ist, und bei Entfall des Magnetfeldes sich wieder abkühlt. Durch zyklische Beaufschlagung dieses magnetokalorischen Materials mit einem Magnetfeld und bei Umströmung dieses Materials von einem Wärmeträgermedium des zweiten Kühlkreislaufes, wird diesem Wärme entzogen, und bei Umströmung mit einem Wärmeträgermedium des ersten Kühlkreislaufes, an das die Wärme abgegeben wird, kommt ein Wärmeübertragungsprozess in Gang. Mit anderen Worten umströmt das Wärmeträgermedium eines ersten Kühlkreislaufs - Kaltkreislauf - und das Wärmeträgermedium eines zweiten Kühlkreislaufs - Warmkreislauf - abwechselnd, synchronisiert mit dem Magnetfeld, und sich wiederholend das magnetokalorische Material. Dies hat den Vorteil, dass auf die Verwendung einer Kompressionskältevorrichtung und eines hierfür geeigneten Kühlmittels verzichtet werden kann. Durch den Wegfall des Kompressors wird ein für die Zentrifuge und besonders für das Zentrifugiergut schonenderer Betrieb erreicht, da keine Vibrationen und kein dadurch bedingtes Schütteln entstehen. Ferner sinkt der Energiebedarf, da das ständige Ein- und Ausschalten eines Kompressors, welches viel Energie erfordert, wegfällt. Darüber hinaus ist die thermodynamische Effizienz von Magnetkühlsystemen höher als von herkömmlichen Kompressionskühlungen. Weitere Vorteile dieser magnetokalorischen Kühlung, die zu Kosteneinsparungen führen, werden nachfolgend genauer erläutert wird.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, dass als Wärmeträgermedium Kühlwasser mit Zusätzen verwendet wird, welche den Gefrierpunkt herabsetzen, beispielsweise Salz oder Alkohol. Diese Lösungen sind kostengünstig, umweltverträglich und nicht brennbar.
Insbesondere sind die Leitungsmittel für das Wärmeträgermedium als Niederdruckleitungen für einen Betriebsdruck kleiner 3bar ausgebildet. Dadurch werden die konstruktiven Möglichkeiten der Gestaltung der Leitungsmittel auf einfache Weise erweitert. Beispielsweise kann durch entsprechende Ausbildung der Leitungsmittel eine größere Fläche zur Wärmeentnahme genutzt werden. Zudem ist es nunmehr auch möglich, flexible Materialien zu verwenden, die besser an die zu kühlenden Flächen angepasst werden können und dadurch eine effizientere Kühlung ermöglichen. Weiterhin sind die flexiblen Materialien in der Regel auch leichter und günstiger als die für Hochdruckleitungen verwendeten Materialien, wie etwa Kupfer.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Steuer- oder Regelungseinheit vorgesehen, mittels der die Kühleinheit steuerbar oder regelbar ist und somit die Temperatur im Innenraum des Sicherheitskessels einstellbar ist. So wird sichergestellt, dass je nach Anwendung und Betriebszustand in der Zentrifuge eine optimale, vorbestimmte Temperatur herrscht und gehalten wird.
Für die Förderung des Wärmeträgermediums durch die Leitungsmittel sind in jedem Kreislauf Pumpen vorgesehen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Pumpen ebenfalls von der Steuer- oder Regelungseinheit steuerbar bzw. regelbar sind. Dadurch kann die Temperatur in der Zentrifuge zusätzlich über Menge und Geschwindigkeit des geförderten Wärmeträgermediums durch die Leitungsmittel eingestellt werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Sicherheitskessel eine auf den Rotor gerichtete Innenseite und eine mit dem Kühlsystem zusammenwirkende Außenseite auf, und die Leitungsmittel des ersten Kühlkreislaufs sind zumindest bereichsweise durch den Sicherheitskessel gebildet, so dass das Wärmeträgermedium an der Außenseite der Kesselwandung des Sicherheitskessels unmittelbar flächig anliegt und darüber strömt. Dies ist von Vorteil, da durch die direkte Anlage des Wärmeträgermediums an der Kesselwandung eine effizientere Kühlung möglich ist als durch ein Wärmeträgermedium, das beispielsweise durch an der Außenseite des Sicherheitskessels angebrachte Leitungen strömt.
Günstig ist es, wenn das Wärmeträgermedium konzentrisch um eine Mittelachse des Sicherheitskessels durch die Leitungsmittel geführt ist. Dadurch ist eine gleichmäßige Kühlung des Kesselinnenraums möglich.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird das Wärmeträgermedium durch die Leitungsmittel bereichsweise parallel und/oder radial zur Mittelachse des Sicherheitskessels geführt. So kann den baulichen Gegebenheiten der Zentrifuge Rechnung getragen werden und eine größere Fläche der Kesselwandung gekühlt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Sicherheitskessel doppelwandig mit einer Innenwand und einer Außenwand ausgeführt. Das Wärmeträgermedium strömt zwischen Innenwand und Außenwand, wobei es an der Außenseite der Innenwand des Sicherheitskessels unmittelbar flächig anliegt und darüber strömt. Somit kann eine annähernd ganzflächige Kühlung der Innenwand des Sicherheitskessels erfolgen, während die Außenwand beispielsweise eine Isolierung aufweisen kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Innenwand einen inneren Kessel und die Außenwand einen äußeren Kessel bildet und dabei der innere Kessel und der äußere Kessel konzentrisch zueinander angeordnet sind, wobei der innere Kessel und der äußere Kessel so proportional aufeinander abgestimmt sind, dass sich bereichsweise gleichmäßige Abstände zwischen Innenwand und Außenwand ergeben. Dies erleichtert die Fertigung des Sicherheitskessels und ermöglicht einen gleichmäßigen Strom des Wärmeträgermediums zwischen der Innenwand und der Außenwand. Um den Strom des Wärmeträgermediums besser zu kontrollieren und eine noch gleichmäßigere Kühlung zu bewirken, ist es günstig, wenn zwischen der Innenwand und der Außenwand
Strömungsleitmittel, insbesondere aus Kunststoff oder Blech, vorgesehen sind, die Teil der
Leitungsmittel sind.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind Leitungsmittel vorgesehen, die in das Material der Kesselwandung des Sicherheitskessels eingearbeitet sind. So sind einerseits die Bahnen, in denen das Wärmeträgermedium strömt, festgelegt, was eine weiter verbesserte Kühlung zum Ergebnis hat. Andererseits ist die Konstruktion des Sicherheitskessels stabiler, was sich positiv auf die Sicherheit der Zentrifuge auswirkt.
In einer alternativen Ausführungsform weisen die Außenseite der Innenwand und die Innenseite der Außenwand einander zugeordnete Vertiefungen in der Wand auf, die zusammen die Leitungsmittel, also die Kühlleitung des Sicherheitskessels bilden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, eigene Bauteile für die Leitungen in der Wandung des Sicherheitskessels zu verbauen, und die Herstellung des Sicherheitskessels wird einfacher und kostengünstiger.
Es ist zudem vorteilhaft, wenn ein Zulauf des Wärmeträgermediums zu den Leitungsmittel des Sicherheitskessels und ein Ablauf des Wärmeträgermediums vorgesehen sind und wenn entweder der Zulauf im Bereich des oberen Randes des Sicherheitskessels angeordnet ist und der Ablauf im Bereich eines Kesselbodens des Sicherheitskessels angeordnet ist oder vice versa. So kann das Wärmeträgermedium, vertikal betrachtet, auf der einen Seite des Sicherheitskessels eingebracht und auf der anderen Seite des Sicherheitskessels nach der Wärmeentnahme entnommen werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung schließt sich an den Zulauf ein ringförmiger, vorzugsweise in einer Ebene verlaufender, Verteilerkanal an. So ist insbesondere in Verbindung mit den oben beschriebenen bereichsweise parallel zur Mittelachse des Sicherheitskessels verlaufenden Leitungen eine schnelle und gleichmäßige Verteilung des abgekühlten Wärmeträgermediums gewährleistet.
Ebenso hat es sich als zweckdienlich erwiesen, dass dem Ablauf ein ringförmiger, vorzugsweise in einer Ebene verlaufender, Sammelkanal vorgeschaltet ist. Diese Konstruktion vereinfacht die Entnahme des Wärmeträgermediums nach dem Durchströmen der Wandung. Um die Herstellung zu vereinfachen und die Herstellungskosten zu senken, ist es günstig, wenn die Kesselwandung ein im Druckgussverfahren hergestelltes Aluminiumteil ist. Ebenso geeignet ist hierbei Zink.
In einer alternativen Ausführungsform sind auf die Außenseite der Kesselwandung u-förmige Leitungsprofile aufgesetzt, welche die Leitungsmittel des Sicherheitskessels bilden. Dabei ist die u-Form von der Kesselwandung abgeschlossen, so dass die beiden Schenkel im Querschnitt des Leitungsprofils gegen die Kesselwand gerichtet sind. Dies kann bei Lösungen von Vorteil sein, besonders auf Einsparung von Platz und Gewicht abzielen, da ein Sicherheitskessel mit einer einfachen Wandung geringere
Außenmaße sowie ein geringeres Gewicht aufweist. Dennoch wird der Vorteil genutzt, dass das Wärmeträgermedium direkt über die Wandung des Sicherheitskessels strömt.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Zentrifugendeckel vorgesehen, in den mit der Kälteeinheit verbundene Leitungsmittel eingebracht oder auf den mit der Kälteeinheit verbundene Leitungsmittel aufgebracht sind. So kann das Wärmeträgermedium auch zu einer effizienten Kühlung des
Zentrifugendeckels eingesetzt werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Antriebseinrichtung zumindest bereichsweise von
Leitungsmitteln für das Wärmeträgermedium umgeben, die mit der Kälteeinheit verbunden sind.
Dadurch wird auch die Antriebseinrichtung, die eine Ursache für einen starken Wärmeeintrag in den Sicherheitskessel ist, direkt gekühlt.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn der von Leitungsmitteln umgebene Bereich der Antriebseinrichtung in den Sicherheitskessel hineinragt. Bei dieser Anordnung ist die Kühlung technisch leicht zu realisieren, beispielsweise durch eine mit Leitungsmitteln versehene Abdeckhaube, die auf den in den Sicherheitskessel hineinragenden Bereich der Antriebseinrichtung aufgesetzt und dort befestigt wird. Dabei wirkt die Kühlung sowohl auf die Antriebseinrichtung als auch auf den Innenraum des Sicherheitskessels. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind mit der Kälteeinheit verbundene Leitungsmittel für das Wärmeträgermedium in die Antriebseinrichtung integriert. Diese Art der Kühlung ist effizient und insbesondere platzsparend. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Sicherheitskessel als tiefgezogener Blechkessel aus Stahl, insbesondere Edelstahl, ausgeführt. Dies verringert die Herstellungskosten und ist der Langlebigkeit des Sicherheitskessels dienlich. Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:
Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Zentrifuge mit einer
magnetokalorischen Kälteeinheit;
Fig. 2 eine schematische graphische Darstellung des Prinzips der magnetokalorischen Kühlung;
Fig. 3 eine seitliche Schnittansicht des Sicherheitskessels einer erfindungsgemäßen Zentrifuge; Fig. 4 eine seitliche Schnittansicht des Sicherheitskessels einer weiteren erfindungsgemäßen Zentrifuge;
Fig. 5 eine Teilansicht des in Fig. 4 dargestellten Sicherheitskessels im Schnitt; Fig. 6 eine Teilansicht des in Fig. 4 dargestellten Sicherheitskessels in Draufsicht, und
Fig. 7 eine seitliche Schnittansicht des Sicherheitskessels einer erfindungsgemäßen Zentrifuge mit gekühltem Deckel und Motorkühlung. In Fig. 1 ist eine schematische Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Zentrifuge 10 mit einer magnetokalorischen Kälteeinheit 12 dargestellt, die einen Überblick über den grundlegenden Aufbau vermittelt. Ein Sicherheitskessel 30 der Zentrifuge 10 ist zusammen mit der magnetokalorischen Kälteeinheit 12 auf einer Bodenplatte 26 angeordnet. Die magnetokalorische Kälteeinheit 12 umfasst im Wesentlichen ein Kühlaggregat 13 mit einem darin angeordneten, aus den Zeichnungen nicht ersichtlichen Stator, einen Wärmetauscher 15, einer nicht ersichtlichen Pumpvorrichtung 14 und eine Regelungseinheit 16. Durch ein System aus Leitungsmitteln 18 strömt ein Wärmeträgermedium 19 in einem ersten
Kühlkreislauf 111 zwischen der magnetokalorischen Kälteeinheit 12 und dem Sicherheitskessel 30. Einzelheiten zum ersten Kühlkreislauf 111 des Wärmeträgermediums 19 werden in Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen in den folgenden Figuren erläutert. Der Sicherheitskessel 30 weist eine Kesselwandung 32 mit einem Innenraum 31 , einer Innenseite 34, einer Außenseite 36 und einem Kesselboden 38 auf. Zur Kühlung des Innenraums 31 des Sicherheitskessels 30 sind Leitungsmittel 18 für das Wärmeträgermedium 19 vorgesehen, die in Fig. 1 nicht ersichtlich sind und deren verschiedene erfindungsgemäße Ausführungen in den nachfolgenden Figuren erläutert werden. Durch den Kesselboden 38 greift entlang einer Mittelachse Y des Sicherheits- kessels 30 eine Antriebswelle 20, über die ein aus Gründen der Übersichtlichkeit in den Figuren nicht dargestellter Rotor 17 mit einer unter dem Sicherheitskessel 30 angeordneten, aus dieser Perspektive nicht sichtbaren, Antriebseinrichtung 22 verbunden ist. Der Sicherheitskessel 30 ist auf der Bodenplatte 26 über vier Befestigungsstreben 24 festgelegt, von denen aus dieser Perspektive zwei erkennbar sind.
Fig. 2 zeigt schematisch das bekannte Prinzip der magnetokalorischen Kühlung einer Zentrifuge 100. Auf einer Kaltseite 110 zirkuliert ein Wärmeträgermedium 19 in dem ersten Kühlkreislauf 111 - Kaltseite 110, welchem die Wärme entzogen wird, wenn das magnetokalorische Material im Kühlaggregat 13 periodisch einem Magnetfeld ausgesetzt wird und sich erwärmt. Durch Herausführen des magnetokalorischen Materials aus dem Magnetfeld gibt dieses die gespeicherte Wärme an das Wärmeträgermedium 19 eines zweiten Kühlkreislaufes 113 ab - Warmseite 112. Der zweite Kühlkreislauf 113 enthält einen Wärmetauscher 106, welcher die Wärme an die Umgebungsluft abgibt. Der Wärmeaustrag wird durch den Einsatz eines Ventilators 104 verbessert. Im ersten Kühlkreislauf 111 ist eine Pumpe 14a und im zweiten Kühlkreislauf 113 ist eine Pumpe 14b vorgesehen, welche das Wärmeträgermedium 19 jeweils fördert. Magnetokalorische Kühleinheiten sind grundsätzlich bekannt, so dass sich eine nähere Erläuterung erübrigt.
In Fig. 3 ist der Sicherheitskessel 30 einer erfindungsgemäßen Zentrifuge 10 in einer seitlichen Schnittansicht dargestellt. Die Kesselwandung 32 des Sicherheitskessels 30 ist doppelwandig ausgebildet mit einer Innenwand 40, welche eine vom Innenraum 31 des Sicherheitskessels 30 abgewandte Außenseite 42 aufweist, und mit einer Außenwand 44, welche eine vom Innenraum des Sicherheitskessels 30 abgewandte Außenseite 46 aufweist. Die doppelwandige Kesselwandung 32 dient als Leitungsmittel 18 für das Wärmeträgermedium 19 im Sicherheitskessel 30. Ein zwischen der Außenseite 42 der Innenwand 40 und der Innenseite 46 der Außenwand 44 liegender Zwischenraum 48 erstreckt sich von einem ersten Endbereich 50 am oberen Ende der Kesselwandung 32 bis zu einem zweiten Endbereich 52 unterhalb des Kesselbodens 38 und dient der Aufnahme des Wärmeträgermediums 19. Der erste Endbereich 50 des Zwischenraums 48 ist mit einer Dichtung 51 versehen, und der zweiten Endbereich 52 des Zwischenraums 48 ist mit einer Dichtung 53 versehen, so dass das Wärmeträgermedium 19 nicht unkontrolliert aus dem Zwischenraums 48 entweichen kann.
Das wie oben beschrieben in der magnetokalorischen Kälteeinheit 12 gekühlte Wärmeträgermedium 19 strömt über Leitungsmittel 18 ist, zu einer im ersten Endbereich 50 unterhalb der Dichtung 51 vorgesehenen Zuleitung 54 und tritt durch diese in den Zwischenraum 48 ein. Im Zwischenraum 48 zirkuliert das Wärmeträgermedium 19 konzentrisch um die Mittelachse y des Sicherheitskessels 30 und kühlt dabei insbesondere die Innenwand 40 durch die direkte Anlage an deren Außenseite 42.
Schließlich verlässt das Wärmeträgermedium 19 den Zwischenraum 48 über eine Ableitung 56 und wird wieder in die magnetokalorische Kälteeinheit 12 eingespeist. Um den Sicherheitskessel herum ist eine Isolierung 58 vorgesehen, die an der Außenseite der Außenwand 44 anliegt und nur von der
Zuleitung 54, der Ableitung 56 und von der durch den Kesselboden 38 in den Sicherheitskessel 30 eingreifende Antriebseinrichtung 22 durchdrungen wird.
Es ist zur besseren Steuerung des Strömungsverlaufs des Wärmeträgermediums 19 ebenso möglich, Strömungsleitelemente im Zwischenraum 48 zwischen der Innenwand 40 und der Außenwand 44 vorzusehen. Ferner ist es auch denkbar, die Innenwand 40 und die Außenwand 44 ohne Abstand zueinander zu positionieren und die Leitungsmittel 18 im Sicherheitskessel 30 durch einander zugeordnete Vertiefungen in der Innenwand 40 und in der Außenwand 44 auszubilden.
In Fig. 4 ist der Sicherheitskessel 30 einer weiteren erfindungsgemäßen Zentrifuge 10 in einer seitlichen Schnittansicht dargestellt. In dieser Ausführungsform weist die Kesselwandung 32 vertikal umlaufende Kühlkanäle 60 auf, durch die das Wärmeträgermedium 19 strömt und dadurch Wärme aus der Kesselwandung 32 entnimmt. Zur Verteilung des über Rohrleitungen 18 und die Zuleitung 54 aus der Kälteeinheit 12 in die Kesselwandung 32 einströmenden Wärmeträgermediums 19 an die einzelnen Kühlkanäle 60 ist in der Kesselwandung 32 ein, vertikal betrachtet, auf Höhe der Zuleitung 54 angeordneter ringförmiger Verteilerkanal 62 vorgesehen. Entsprechend ist, vertikal betrachtet, auf Höhe der Ableitung 56 ein Sammelkanal 64 vorgesehen, in dem das Wärmeträgermedium 19 nach dem Durchströmen der Kühlkanäle 60 gesammelt und zur Ableitung 56 befördert wird. Aus der Ableitung 56 strömt das Wärmeträgermedium 19 wieder zurück in die Kälteeinheit 12. Zur Verdeutlichung ist die Anordnung der Kühlkanäle 60, des Verteilerkanals 62 und des Sammelkanals 64 in den Figuren 5 und 6 nochmals detailliert dargestellt. Ebenso können die Anordnung der Zuleitung 54 und der Ableitung 56 und somit auch die Funktion des Verteilerkanals 62 und des Sammelkanals 64 getauscht werden, so dass das Wärmeträgermedium 19 entlang des Sicherheitskessels 30 anstatt von oben nach unten von unten nach oben strömt.
Fig. 5 zeigt eine seitliche Schnittansicht des in Fig. 4 dargestellten Sicherheitskessels 30. Fig. 6 zeigt in einer Draufsicht auf den Sicherheitskessel 30 die Anordnung der Kühlkanäle 60 in der Kesselwandung 32 sowie den Verteilerkanal 62. In Fig. 7 ist ein Sicherheitskessel 30 einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Zentrifuge 10 mit Kühlvorrichtung dargestellt. Auf einer konzentrisch mit einer Mittelachse Y des Sicherheitskessels 30 angeordneten und einen Kesselboden 38 bereichsweise durchgreifenden Antriebseinrichtung 22 ist eine ebenso konzentrisch mit der Mittelachse Y des Sicherheitskessels 30 angeordnete Abdeckhaube 72 vorgesehen, auf der konzentrisch elastische Kühlrohre 74 verlaufen. Der Durchmesser der Abdeckhaube 72 verjüngt sich von der dem Kesselboden 38 benachbarten Seite nach oben hin zur vom Kesselboden 38 entfernten Seite. Die Kühlrohre 74 sind über eine aus dieser Figur nicht ersichtliche flexible Zuleitung und Ableitung mit der magnetokalorischen Kälteeinheit 70 verbunden. Ebenso ist es denkbar, anstelle der Abdeckhaube 72 Leitungsmittel für das Wärmeträgermedium 19 vorzusehen, die in die Antriebseinrichtung 22 integriert und mit der Kälteeinheit 70 verbunden sind.
Oberhalb der Abdeckhaube 76 ist ein Rotor 17 über eine Antriebswelle 20 mit der Antriebseinrichtung 22 verbunden.
Zum Verschließen des Sicherheitskessels 30 ist an der dem Kesselboden 38 gegenüberliegenden Seite ein Zentrifugendeckel 72 vorgesehen, auf dessen vom Innenraum des Sicherheitskessels 30 abgewandten Außenseite 74 Kühlkanäle 80 angeordnet, die über eine aus dieser Figur nicht ersichtliche Zuleitung und eine Ableitung mit der magnetokalorischen Kälteeinheit 70 verbunden sind. So wird der Sicherheitskessel 30 sowohl im Bereich des Kesselbodens 38 über die Abdeckhaube 72 als auch über den oberhalb des Rotors 17 befindlichen Zentrifugendeckel 76 gekühlt.
Bezugszeichenliste
10 Zentrifuge
12 magnetokalorische Kälteeinheit
13 Kühlaggregat
14 Pumpvorrichtung
14a Pumpe - erster Kühlkreislauf
14b Pumpe - zweiter Kühlkreislauf
15 Wärmetauscher
16 Regelungseinheit
17 Rotor
18 Leitungsmittel
19 Wärmeträgermedium
20 Antriebswelle
22 Antriebseinrichtung
24 Befestigungsstreben
26 Bodenplatte
30 Sicherheitskessel
31 Innenraum des Sicherheitskessels
32 Kesselwandung
34 Innenseite
36 Außenseite
38 Kesselboden
40 Innenwand
42 Außenseite
44 Außenwand
46 Innenseite 48 Zwischenraum
50 erster Endbereich
51 Dichtung
52 zweiter Endbereich
53 Dichtung
54 Zuleitung
56 Ableitung
58 Isolierung
60 Kühlkanäle
62 Verteilerkanal
64 Sammelkanal
66 Wärmetauscher
66a,b Wärmetauscherplatten
68 Kühlkanäle
72 Abdeckhaube
74 Kühlrohre
76 Zentrifugendeckel
78 Außenseite
80 Kühlkanäle
100 Zentrifuge
102 Kühlaggregat
104 Ventilator
106 Wärmetauscher
110 Kaltseite
111 erster Kühlkreislauf
112 Warmseite
113 zweiter Kühlkreislauf
114 Umgebungsluft
Y Mittelachse
Qi Wärmestrom Kaltseite
Q2 Wärmestrom Warmseite

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Zentrifuge (10) aufweisend einen Sicherheitskessel (30) mit einer Kesselwandung (32), einen in dem Sicherheitskessel (30) angeordneten Rotor (17), der über eine Antriebswelle (20) mit einer Antriebseinrichtung (22) verbunden ist, wobei zumindest die Antriebswelle (20) den Sicherheitskessel (30) durchgreift, ein Kühlsystem zur Kühlung eines Innenraums (31) des Sicherheitskessels (30), das ein Wärmeträgermedium (19) zur Wärmeaufnahme aus dem Sicherheitskessel (30), eine Kälteeinheit (12) und Leitungsmittel (18) für das
Wärmeträgermedium (19) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Kälteeinheit (12) auf dem magnetokalorischen Effekt basiert, und der Innenraum (31) des Sicherheitskessels (30) durch einen ersten Kühlkreislauf (111) gekühlt wird, der magnetokalorische Effekt der Kälteeinheit (12) dem Wärmeträgermedium (19) des ersten Kühlkreislaufs (111) Wärme entzieht und einem zweiten Kühlkreislauf (113) die Wärme zuführt.
2. Zentrifuge nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmeträgermedium (19) Kühlwasser mit Zusätzen verwendet wird, welche den Gefrierpunkt herabsetzen, beispielsweise Salz oder Alkohol.
3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsmittel (18) für das Wärmeträgermedium (19) als Niederdruckleitungen für einen Betriebsdruck bis 3bar ausgebildet sind.
4. Zentrifuge nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuer- oder Regelungseinheit (16) vorgesehen ist, mittels der die Kälteeinheit (12) steuerbar oder regelbar ist und somit die Temperatur im Innenraum (31) des
Sicherheitskessels (30) einstellbar ist.
5. Zentrifuge nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsmittel (18) des ersten Kühlkreislaufs (111) zumindest bereichsweise durch den Sicherheitskessel (30) gebildet sind, so dass das Wärmeträgermedium (19) an einer
Außenseite (36) der Kesselwandung (32) des Sicherheitskessels (30) unmittelbar flächig anliegt und darüber strömt.
6. Zentrifuge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeträgermedium (19) konzentrisch um eine Mittelachse Y des Sicherheitskessels (30) durch die Leitungsmittel (18) geführt ist.
7. Zentrifuge nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das
Wärmeträgermedium (19) durch die Leitungsmittel (18) zumindest bereichsweise parallel und/oder radial zu einer Mittelachse Y des Sicherheitskesses (30) geführt ist.
8. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der
Sicherheitskessel (30) doppelwandig mit einer Innenwand (40) und einer Außenwand (44) ausgeführt ist und das Wärmeträgermedium (19) zwischen Innenwand (40) und
Außenwand (44) strömt und das Wärmeträgermedium (19) an der Außenseite (42) der Innenwand (40) des Sicherheitskessels (30) unmittelbar flächig anliegt und darüber strömt.
9. Zentrifuge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (40) einen
inneren Kessel bildet und die Außenwand (44) einen äußeren Kessel, und dass innerer Kessel und äußerer Kessel konzentrisch angeordnet sind, wobei der innere Kessel und der äußere Kessel proportional aufeinander so abgestimmt sind, dass sich zumindest bereichsweise gleichmäßige Abstände zwischen Innenwand (40) und Außenwand (44) ergeben.
10. Zentrifuge nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der
Innenwand (40) und der Außenwand (44) Strömungsleitmittel, insbesondere aus Kunststoff oder Blech, vorgesehen sind, die Teil der Leitungsmittel (18) sind.
11. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in das Material der Kesselwandung (32) des Sicherheitskessels (30) eingearbeitete Leitungsmittel (18) vorgesehen sind.
12. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (42) der Innenwand (40) und die Innenseite (46) der Außenwand (44) einander zugeordnete Vertiefungen in der Wand aufweisen, die zusammen die Leitungsmittel (18) des Sicherheitskessels (30) bilden.
13. Zentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zulauf (54) des Wärmeträgermediums (19) zu den Leitungsmitteln (18) des
Sicherheitskessels (30) und ein Ablauf (56) des Wärmeträgermediums (19) vorgesehen sind, wobei entweder der Zulauf (54) im Bereich des oberen Randes des Sicherheitskessels (30) angeordnet ist und der Ablauf (56) im Bereich eines Kesselbodens (38) des
Sicherheitskessels (30) angeordnet ist oder vice versa.
14. Zentrifuge nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Zulauf (54) ein ringförmiger, vorzugsweise in einer Ebene verlaufender, Verteilerkanal (62) anschließt.
15. Zentrifuge nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ablauf (56) ein ringförmiger, vorzugsweise in einer Ebene verlaufender, Sammelkanal (64) vorgeschaltet ist.
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