EP4474735A1 - System bestehend aus mindestens zwei vorrichtungen zur sicherung eines kältekreises und assoziiertes gaspendelverfahren - Google Patents

System bestehend aus mindestens zwei vorrichtungen zur sicherung eines kältekreises und assoziiertes gaspendelverfahren Download PDF

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EP4474735A1
EP4474735A1 EP24179500.4A EP24179500A EP4474735A1 EP 4474735 A1 EP4474735 A1 EP 4474735A1 EP 24179500 A EP24179500 A EP 24179500A EP 4474735 A1 EP4474735 A1 EP 4474735A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
enclosure housing
air
adsorption
adsorption devices
return valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24179500.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Lingk
Christof Krampe-Zadler
Hans-Josef Spahn
Thomas Badenhop
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.)
Vaillant GmbH
Original Assignee
Vaillant GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vaillant GmbH filed Critical Vaillant GmbH
Publication of EP4474735A1 publication Critical patent/EP4474735A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/005—Arrangement or mounting of control or safety devices of safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/32—Responding to malfunctions or emergencies
    • F24F11/36—Responding to malfunctions or emergencies to leakage of heat-exchange fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/20—Casings or covers
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    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F25B43/003—Filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/22—Preventing, detecting or repairing leaks of refrigeration fluids

Definitions

  • the invention relates to a system of at least two adsorbers for minimizing the co-adsorption of VOC (Volatile Organic Compounds) in such adsorbers, which are provided as a safety device in the event that irregular conditions occur in refrigeration circuits in which a working fluid acting as a refrigerant is guided in a thermodynamic cycle, such as the Clausius-Rankine cycle.
  • VOC Volatile Organic Compounds
  • These are mainly heat pumps, air conditioning systems and cooling devices, as are common in residential buildings, with the mechanical part usually being operated in closed containers such as housings or encapsulations.
  • the refrigeration circuits are closed, leaks could lead to flammable or toxic or climate-damaging refrigerant escaping and entering the container or the housing or encapsulation.
  • the term "enclosure housing” is used below for such a container.
  • thermodynamic cycles used have long been known, as have the safety problems that can arise when using suitable working fluids. Apart from water, the most common working fluids at the time were flammable and toxic. In the last century, this led to the development of safety refrigerants consisting of fluorinated hydrocarbons. However, it was found that these safety refrigerants damage the ozone layer, lead to global warming, and that their safety-related harmlessness led to careless design. Up to 70% of sales were accounted for by the need to refill leaky systems and their leakage losses, which was accepted as long as this was considered economically justifiable in individual cases and encouraged the need for replacements.
  • the DE 10 2011 116 863 A1 describes a further method for securing a device for a thermodynamic cycle process, which is operated with a process fluid that contains or consists of at least one environmentally hazardous, toxic and/or flammable substance.
  • a process fluid that contains or consists of at least one environmentally hazardous, toxic and/or flammable substance.
  • an adsorbent is brought into contact with the process fluid, in particular ammonia, propane or propene, and the substance is selectively bound by the adsorbent.
  • the adsorbent is regenerated after use.
  • the adsorbents used are activated carbon, zeolite, also in combination with imidazole or phosphates, and also CuBTC is proposed, the adsorbent can be in the form of a bed, a molded body, a paint, a spray film or a coating.
  • the carrier structure of the molded body can consist of a microstructure, a lamellar structure, a tube bundle, a tube register and sheet metal and must be mechanically stable and have a strong surface-enlarging effect. Circulation of the potentially contaminated air usually takes place continuously, but can also be initiated by a sensor that switches on the ventilation after a threshold value is reached or when an accident is detected.
  • the adsorption can take place inside or outside a closed room, i.e. inside a cooling chamber as in the DE 10 2011 116 863 A1 described, or carried out within an enclosure.
  • VOCs volatile organic compounds
  • water vapor from humidity atmospheric oxygen, temperature changes, and others.
  • VOCs volatile organic compounds
  • the VOCs are particularly critical, as they consist mainly of hydrocarbons and have a boiling point between 50°C and 250°C. These include various aldehydes, ketones, aromatics, terpenes, and alcohols.
  • the concentration of VOCs can be particularly high indoors. This is due to new building materials and furniture and cleaning products, but also paints and, in professional environments, toner dust, perfumes, laboratory chemicals and odorous substances from manufacturing plants including tobacco smoke; in kitchen environments there are other contaminants.
  • Sorption beds are damaged by contamination and are caused by diffusion and convection of contaminants, in the case of adsorption of co-adsorptives, from both channel openings into the sorption bed.
  • the contaminants can cause reversible or irreversible degradation of the sorption capacity of the sorption bed with respect to the escaping refrigerant.
  • the diffusion flow is driven solely by the concentration gradient, while convective inputs are caused by weather-induced air pressure or temperature gradients between the housing and the environment.
  • the resulting pressure differences lead to equalizing flows through the sorption bed and thus to the transport of contaminants into the sorption bed.
  • the following contaminants can be considered from the housing in which the cycle is carried out: mono- and polyhydric alcohols, moisture, drawing greases, cutting oils, foaming agents and RCM oils. These loads are also all in the EP 3 693 683 A1 described.
  • the object of the invention is therefore to provide an improved device which better solves the problems presented and no longer has the disadvantages.
  • Flammable or health and environmentally hazardous working fluids within the meaning of the invention are primarily R290 (propane), R600a (isobutane) and R1270 (propene), halogenated refrigerants such as difluoromethane (R32) and inorganic agents such as R717 (ammonia) and R744 (carbon dioxide), but also all other known refrigerants.
  • a device for the air-gas mixture flows that corresponds to a gas pendulum device, as is also known from large gas storage facilities.
  • At least one adsorption device is therefore used for "breathing in” into the enclosure housing, and at least one other for “breathing out” from the enclosure housing.
  • the designs relate to the non-return valves for the adsorption devices, through which air is fed into the enclosure housing.
  • the flows due to air pressure fluctuations or temperature fluctuations in the installation room and the diffusion processes must be taken into account here.
  • at least one non-return valve of the adsorption device, through which air with contaminating ingredients enters the enclosure housing, is therefore the entry point. This prevents water vapor from the installation room from constantly diffusing or flowing into the adsorption device.
  • At least one non-return valve of the adsorption device through which air with contaminating ingredients enters the enclosure housing, is provided at the exit point. None can therefore diffuse or flow from the enclosure housing into the adsorption device.
  • the non-return valves are designed as check valves, with the opening cross-sections being small.
  • a non-return valve is also provided at the inlet of the adsorption device on the side open to the enclosure housing. This is closed during normal operation to reduce diffusion, but opens immediately and without flow resistance as soon as pressure builds up inside the enclosure housing. If this is just normal "breathing", this In this way, only small amounts of air can pass through. However, if a leak does occur, the refrigerant can be adsorbed quickly and efficiently.
  • the non-return valve on the side open to the enclosure housing can be usefully combined with a splash guard or impact guard and a flow turbulence so that any refrigerant jets from the refrigeration circuit do not hit the adsorbent directly and form strands.
  • the non-return valves are preferably designed as check valves. Alternatively, they can be electrically operated valves.
  • a pressure sensor which is usually present, would report an overpressure or underpressure inside the housing to the evaluation and control unit, which would also be common, which would indicate a leak, and in this case the valves would open to allow the swing air to flow.
  • the non-return valves In the case of a negative pressure, the non-return valves would be opened until the pressure is equalized and then closed again. In the case of an overpressure, the non-return valves would be opened until the pressure is equalized.
  • inert gas it would also be possible for inert gas to be added from a cartridge provided at the inlet to the containment housing.
  • the triggering would be linked to a pressure measurement. As long as the pressure in the containment housing increases, no inert gas would be added. When the internal pressure drops, it would first be carefully topped up to prevent the risk of an inflammable atmosphere forming. As soon as the original internal pressure is reached, it would be maintained for as long as possible by metered addition of inert gas. Nitrogen or carbon dioxide could be used as inert gases.
  • adsorbents used. These depend, as described above, on the expected or feared contaminations, A multi-stage design of the adsorption devices is advantageous in order to bind different contaminants selectively and effectively. While the adsorption devices, which are intended to clean the gas-air mixture exiting the enclosure by adsorptive means, are well known from the state of the art and the only difference is that a design reserve can be dispensed with in the dimensioning due to the consideration of the contamination, these contaminations must be taken into account accordingly.
  • a combination of different drying and sorption agents is provided in a common sorption stage.
  • sorbents are provided that are suitable for binding lipophilic substances, preferably adsorptively.
  • the sorbents that are already available from the DE 10 2011 116 863 A1 are known. These also bind the VOCs from the installation room.
  • Air flowing into the enclosure housing must first be dried if the refrigerant in the refrigeration circuit is R290, R600a or R1270, as these are usually bound with activated carbon in the event of a leak, and the absorption capacity of activated carbon is impaired by coadsorbed water.
  • the adsorption device through which air enters the enclosure housing has a drying section as the penultimate stage. This section can be filled with drying granules which indicate the absorption of water by means of a color change; this section can be in a transparent container that is visible from the outside.
  • a binding agent should be provided downstream in the direction of flow to bind the substances expected in the installation room.
  • dust separation is provided in the first stage of the adsorption devices, which filter the compensating air from the installation room into the enclosure housing.
  • This dust separation can be carried out using a filter fleece or electrostatically. This prevents soot and dust from the installation room from clogging the pores of the subsequent adsorption material.
  • the incoming air volumes and the outgoing air volumes do not correspond to the total gas volumes and that the balancing is not carried out for the total gas volume, but only for the proportion of dry air.
  • the air volume is regulated by check valves.
  • the process is self-regulating and does not require any pressure measurements or external control interventions.
  • Fig. 1 shows a first design variant with an enclosure housing, which contains a refrigeration circuit 2 with all installations. These are at least one compressor 3 for working fluid, at least one expansion device 4 for working fluid, at least two heat exchangers 5 and 6 for working fluid, each with at least two connections 7, 8, 9, 10 for heat transfer fluids.
  • the adsorption device 11 is used for cleaning, the cleaned air from the enclosure housing leaves the adsorption device 11 through the outlet opening 12, which is protected against backflow by a check valve 13. This check valve 13 is normally closed and thus prevents water vapor from the installation room from penetrating into the adsorbent bed.
  • the three-stage adsorption device with the three stages of dust separation 21, water vapor separator 22 and VOC separator 23 is used for this purpose.
  • An additional non-return valve 24 prevents pressure from building up in the three stages in the event of a leak.
  • the compensating air 25 then enters the enclosure housing 1.
  • the non-return valve 20 can also be installed between the dust separator 21 and the water vapor separator 22, which improves the tightness of the non-return valve 20 even over longer periods of time, because dirt is then less able to impair this function.
  • Fig. 2 shows a variant in which all adsorption devices are arranged outside the enclosure housing, but are firmly and tightly connected to it. The rest of the structure is identical, an impact device 15 is not required, since the supply 16 also takes over this function as a connecting line. Both the supply 16 and the compensating air 25 can be connected to the enclosure housing through a large number of connecting lines.
  • the advantage of this is that it creates an easy option for later retrofitting if the refrigerant is to be replaced with another one or if individual stages are to be easily serviced without opening the enclosure housing. Since the enclosure housing reliably prevents refrigerant from escaping even with conventional refrigerants, it is possible to continue operating with conventional refrigerants until a cold-related leak occurs, after which a new, more efficient refrigerant such as R290 is refilled and the adsorption devices 11, 21, 22, 23 can be easily replaced.

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Abstract

System aus mindestens zwei Adsorptionsvorrichtungen zur Sicherung eines Kältekreises, der mittels eines entzündlichen Arbeitsfluids in einem linksdrehenden thermodynamischen Kreisprozess (2) in einem geschlossenen, hermetisch dichten Arbeitsfluidumlauf betrieben wird, gegen leckagebedingten Austritt aus einen ihn dicht einschließendem Umschließungsgehäuse (1) , aufweisend mindestens je eine Öffnung (18, 25) für ein Luft-Gasgemisch mit jeder der Adsorptionsvorrichtungen zum Innenraum des Umschließungsgehäuses (1) verbunden ist, mindestens je eine Öffnung (12, 19) für ein Luft-Gasgemisch mit jeder der Adsorptionsvorrichtungen zum Außenraum des Umschließungsgehäuses (1) verbunden ist, wobei mindestens eine der Adsorptionsvorrichtungen eine Rückstromsperre (13, 20) gegenüber dem Außenraum des Umschließungsgehäuses (1) aufweist, und mindestens eine andere der Adsorptionsvorrichtungen eine Rückstromsperre (17, 24) gegenüber dem Innenraum des Umschließungsgehäuses aufweist,

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System aus mindestens zwei Adsorbern zur Minimierung der Co-Adsorption von VOC (Volatile Organic Compounds) in solchen Adsorbern, die als Sicherungseinrichtung für den Fall vorgesehen werden, dass irreguläre Zustände in Kältekreisen auftreten, in denen ein als Kältemittel wirkendes Arbeitsfluid in einem thermodynamischen Kreisprozess, wie zum Beispiel dem Clausius-Rankine-Kreisprozess, geführt wird. Vorwiegend sind dies Wärmepumpen, Klimaanlagen und Kühlgeräte, wie sie in Wohngebäuden gebräuchlich sind, wobei der maschinelle Teil üblicherweise in geschlossenen Behältern wie Gehäusen oder Kapselungen betrieben wird. Die Kältekreise sind dabei zwar geschlossen, Leckagen könnten aber dazu führen, das brennbares oder giftiges oder klimaschädliches Kältemittel austritt und in den Behälter bzw. das Gehäuse oder die Kapselung gelangen kann. Für ein solches Behältnis wird im Folgenden der Terminus "Umschließungsgehäuse" verwendet.
  • Die zum Einsatz kommenden thermodynamischen Kreisprozesse sind seit langem bekannt, ebenso die Sicherheitsprobleme, die bei der Verwendung geeigneter Arbeitsfluide entstehen können. Abgesehen von Wasser sind die bekanntesten damaligen Arbeitsfluide brennbar und giftig. Sie führten im vergangenen Jahrhundert zur Entwicklung der Sicherheitskältemittel, die aus fluorierten Kohlenwasserstoffen bestanden. Es zeigte sich jedoch, dass diese Sicherheitskältemittel die Ozonschicht schädigen, zur Klimaerwärmung führen, und dass ihre sicherheitstechnische Unbedenklichkeit zu konstruktiven Unachtsamkeiten führte. Bis zu 70 % des Umsatzes entfiel auf den Nachfüllbedarf undichter Anlagen und deren Leckageverluste, der hingenommen wurde, solange dies im Einzelfall als wirtschaftlich vertretbar empfunden wurde und Bedarf an Ersatzbeschaffung förderte.
  • Der Einsatz dieser Kältemittel wurde aus diesem Grund Restriktionen unterworfen, in der Europäischen Union beispielsweise durch die F-Gas-Verordnung (EU) 517/2014. Als Folge werden gerne brennbare Kältemittel verwendet, die klimaschädlichen Nachteile nicht aufweisen, dies sind vor allem R290 (Propan), R600a (Isobutan) und R1270 (Propen). Diese haben den weiteren Vorteil besonders hoher erreichbarer Wirkungsgrade, es müssen aber wegen der Brennbarkeit Vorkehrungen hinsichtlich der Sicherheit gegenüber Notfällen getroffen werden. Dies betrifft vor allem Leckagen nach Betriebsstörungen.
  • Die auftretenden Probleme bei der Sicherheitsauslegung solcher Anlagen werden in der EP 4 008 979 A1 anschaulich und ausführlich beschrieben. In vielen Fällen kommen daher Adsorber mit Aktivkohle oder anderen geeigneten Adsorbenzien zum Einsatz. Sofern das leckagebedingt austretende Kältemittel oder Arbeitsfluid schwerer als Luft ist, sinkt es im Wärmepumpenbehälter zunächst nach unten, wo typischerweise auch die Einlassöffnungen für Adsorber angeordnet sind. Ansteigender Druck im Wärmepumpenbehälter aufgrund des zusätzlichen, unter Druck ausströmenden Kältemittels bewirkt dann eine Strömung durch den Adsorber, die auch von Lüftern oder anderen Strömungsförderern unterstützt werden kann. Im Adsorber wird dann das Kältemittel gebunden und kann nicht in den Aufstellungsraum austreten.
  • Die DE 10 2011 116 863 A1 beschreibt ein weiteres Verfahren zur Sicherung einer Vorrichtung für einen thermodynamischen Kreisprozess, welche mit einem Prozessfluid betrieben wird, das mindesten eine umweltgefährliche, giftige und/oder entzündliche Substanz enthält oder daraus besteht. Im Falle einer Leckage in der Vorrichtung für einen thermodynamischen Kreisprozess wird ein Adsorptionsmittel mit dem Prozessfluid, insbesondere Ammoniak, Propan oder Propen, in Kontakt gebracht und die Substanz durch das Adsorptionsmittel selektiv gebunden. Das Adsorptionsmittel wird nach Gebrauch regeneriert. Als Adsorptionsmittel werden Aktivkohle, Zeolith, auch in Kombination mit Imidazol oder Phosphaten, ferner CuBTC vorgeschlagen, das Adsorptionsmittel kann in Form einer Schüttung, eines Formkörpers, eines Anstrichs, eines Sprühfilms oder einer Beschichtung ausgestattet sein. Die Trägerstruktur des Formkörpers kann aus Mikrostruktur, Lamellenstruktur, Rohrbündel, Rohrregister und Blech bestehen und muss mechanisch stabil sowie stark oberflächenvergrößernd sein. Eine Umwälzung der potenziell kontaminierten Luft erfolgt üblicherweise kontinuierlich, kann aber auch durch einen Sensor initiiert werden, der die Lüftung nach Erreichen eines Schwellenwerts oder bei einem erkannten Havariefall einschaltet. Die Adsorption kann innerhalb oder außerhalb eines geschlossenen Raumes, also innerhalb einer Kühlkammer wie in der DE 10 2011 116 863 A1 beschrieben, oder innerhalb eines Umschließungsgehäuses durchgeführt werden.
  • Ein Problem ist dabei aber eine mögliche Belastung des Adsorptionsmittels durch Co-Adsorptive, also etwa VOC (volatile organic compounds), Wasserdampf aus Luftfeuchte, Luftsauerstoff, Temperaturwechseln, und anderen. Kritisch sind in einigen Umgebungen aber vor allem die VOC, die zum Großteil aus Kohlenwasserstoffen bestehen und eine Siedetemperatur zwischen 50°C und 250°C aufweisen. Dazu zählen verschiedene Aldehyde, Ketone, Aromaten, Terpene und Alkohole. Besonders relevant sind Formaldehyd, Toluol, m,p-Xylol, Benzol, Acetaldehyd, Isopropanol, n-Butan, α-Pinen und Limonen, von denen viele auch für ihre gravierenden Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit bekannt sind.
  • In Innenräumen kann die Konzentration von VOC besonders hoch sein. Der Grund sind neue Baumaterialien und Möbel und Reinigungsmittel, aber auch Farben und in Berufsumgebungen Tonerstaub, Parfüms, Laborchemikalien und Geruchsstoffe aus Fertigungsbetrieben einschließlich Tabakrauch, in Küchenumgebungen kommen weitere Kontaminaten hinzu.
  • Verwendet man ein Sorptionsbett nach Art der voranstehenden Technologien, ergibt sich die Belastung solcher in Bezug auf das Gehäuse nach innen und nach außen offenen Sorptionsbetten durch Kontamination und wird durch Diffusion und Konvektion von Kontaminaten, im Falle der Adsorption von Co-Adsorptive, von beiden Kanalöffnungen in das Sorptionsbett hinein verursacht. Die Kontaminaten können dabei reversible oder auch irreversible Degradationen der Sorptionskapazität des Sorptionsbettes gegenüber dem austretenden Kältemittel verursachen.
  • Die Diffusionsströmung wird dabei einzig durch das Konzentrationsgefälle angetrieben, während konvektive Einträge durch wetterinduzierte Luftdruck- oder auch Temperaturgradienten zwischen Gehäuse und Umgebung verursacht werden. Die resultierenden Druckunterschiede führen zu Ausgleichsströmungen durch das Sorptionsbett und damit zum Stofftransport von Kontaminaten in das Sorptionsbett. Aus dem Gehäuse, in dem der Kreisprozess durchgeführt wird, kommen als Kontaminaten in Betracht: ein- und mehrwertige Alkohole, Feuchte, Ziehfette, Schneidöle, Schäummittel und RCM-Öle Diese Belastungen sind auch alle in der EP 3 693 683 A1 beschrieben.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist daher, eine verbesserte Vorrichtung bereitzustellen, welche die dargestellten Probleme besser löst und die Nachteile nicht mehr aufweist.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein System aus mindestens zwei Adsorptionsvorrichtungen zur Sicherung eines Kältekreises, der mittels eines entzündlichen oder gesundheits- und umweltgefährdenden Arbeitsfluids in einem linksdrehenden thermodynamischen Kreisprozess in einem geschlossenen, hermetisch dichten Arbeitsfluidumlauf betrieben wird, gegen leckagebedingten Austritt aus einen ihn dicht einschließendem Umschlie-βungsgehäuse, aufweisend
    • mindestens je eine Öffnung für ein Luft-Gasgemisch mit jeder der Adsorptionsvorrichtungen zum Innenraum des Umschließungsgehäuses verbunden ist,
    • mindestens je eine Öffnung für ein Luft-Gasgemisch mit jeder der Adsorptionsvorrichtungen zum Außenraum des Umschließungsgehäuses verbunden ist,
    • wobei mindestens eine der Adsorptionsvorrichtungen eine Rückstromsperre gegenüber dem Außenraum des Umschließungsgehäuses aufweist,
    • und mindestens eine andere der Adsorptionsvorrichtungen eine Rückstromsperre gegenüber dem Innenraum des Umschließungsgehäuses aufweist,
    • und keine der Adsorptionsvorrichtungen sowohl zum Innenraum als auch zum Außenraum des Umschließungsgehäuses geöffnet sein kann.
  • Entzündliche oder gesundheits- und umweltgefährdende Arbeitsfluide im Sinne der Erfindung sind vor allem R290 (Propan), R600a (Isobutan) und R1270 (Propen), halogenierte Kältemittel wie z.B. Difluormethan (R32) und anorganische Mittel wie R717 (Ammoniak) und R744 (Kohlendioxid), aber auch alle anderen bekannten Kältemittel.
  • Somit ergibt sich für die Luft-Gasgemischströmungen eine Vorrichtung, die einer Gaspendelvorrichtung entspricht, wie sie auch aus großen Gasspeichern bekannt ist. Mindestens eine Adsorptionsvorrichtung dient daher dem "Einatmen" ins Umschließungsgehäuse, mindestens eine andere dem "Ausatmen" aus dem Umschließungsgehäuse. Dies hat den Vorteil, dass die Adsorptionsvorrichtungen je nach den erwartbaren oder befürchtbaren Kontaminationen mit unterschiedlichen Adsorptionsmitteln und Adsorptionsmittelmengen ausgestattet sein können.
  • Ausgestaltungen betreffen die Rückstromsperren für die Adsorptionsvorrichtungen, durch Luft in das Umschließungsgehäuse geführt wird. Die Strömungen aufgrund von Luftdruckschwankungen oder Temperaturschwankungen im Aufstellungsraum und die Diffusionsvorgänge sind hierbei zu beachten. Um vorzeitige Belegung des Adsorptionsmittels zu verhindern, wird daher mindestens eine Rückstromsperre der Adsorptionsvorrichtung, durch welche Luft mit kontaminierenden Inhaltsstoffen in das Umschließungsgehäuse eintritt, an der Eintrittsstelle vorgesehen. Damit wird verhindert, dass ständig beispielsweise Wasserdampf aus dem Aufstellungsraum in die Adsorptionsvorrichtung eindiffundieren oder einströmen kann.
  • In einer weiteren Ausgestaltung wird mindestens eine Rückstromsperre der Adsorptionsvorrichtung, durch welche Luft mit kontaminierenden Inhaltsstoffen in das Umschlie-βungsgehäuse eintritt, an der Austrittsstelle vorgesehen. Es kann also nichts aus dem Umschließungsgehäuse in die Adsorptionsvorrichtung eindiffundieren oder einströmen. Apparativ werden die Rückstromsperren als Rückschlagventile ausgeführt, wobei die Öffnungsquerschnitte klein sind.
  • Weitere Ausgestaltungen betreffen die Rückstromsperren für die Adsorptionsvorrichtungen, durch Luft aus dem Umschließungsgehäuse geführt wird, wobei diese Luft durch Kältemittel kontaminiert sein kann. Die Strömungen aufgrund von Luftdruckschwankungen oder Temperaturschwankungen im Aufstellungsraum, mit denen das Umschließungsgehäuse im ständigen Druckausgleich steht, sind ebenso zu beachten wie Diffusionsvorgänge, dabei könnte langfristig durch Diffusion eine Belegung des Adsorptionsmittels durch Wasserdampf und andere gasförmige Bestandteile der Umgebungsluft im Aufstellungsraum auftreten, wenn keine Rückströmsperre in Richtung des Umschließungsgehäuses schon dort vorgesehen wird, wo Luft aus dem Aufstellungsraum eindiffundieren könnte. Daher wird mindestens eine Rückstromsperre am Luftaustritt der Adsorptionsvorrichtungen zum Aufstellungsraum vorgesehen.
  • In einer Ausgestaltung wird außerdem am Eintritt der Adsorptionsvorrichtung an der zum Umschließungsgehäuses offenen Seite eine Rückstromsperre vorgesehen. Diese ist im normalen Betrieb geschlossen, um Diffusion zu verringern, öffnet sich aber sofort und ohne Strömungswiderstand in dem Moment, wo sich Druck im Inneren des Umschließungsgehäuses aufbaut. Sofern es sich dabei nur um normales "Atmen" handelt, können auf diese Weise nur geringe Luftmengen passieren. Falls aber eine Leckage aufgetreten ist, kann das Kältemittel schnell und effizient adsorbiert werden. Die Rückstromsperre an der zum Umschließungsgehäuses offenen Seite kann dabei sinnvoll mit einem Spritzschutz bzw. einem Prallschutz und einer Strömungsverwirbelung kombiniert werden, damit eventuelle Kältemitteljets aus dem Kältekreis nicht direkt auf das Adsorptionsmittel auftreffen und sich dabei Strähnen bilden.
  • Die Rückstromsperren werden apparativ vorzugsweise als Rückschlagklappen ausgeführt. Alternativ können sie durch elektrisch betriebene Ventile dargestellt werden. In diesem Fall würde ein üblicherweise vorhandener Drucksensor einen Überdruck oder Unterdruck im Gehäuseinneren an ebenfalls übliche Auswerte- und Regeleinheit melden, was auf ein Leckageereignis schließen ließe, und in diesem Fall die Ventile öffnen, um die Pendellüfte zuzulassen. Im Falle eines Unterdruckes würden die Rückstromsperren so lange geöffnet, bis ein Druckausgleich hergestellt ist und dann wieder geschlossen. Im Falle eines Überdruckes würden die Rückstromsperren geöffnet, bis es zu einem Druckausgleich kommt.
  • Möglich wäre auch, dass in einem solchen Fall eine Zugabe von Inertgas aus einer Kartusche erfolgt, die am Eintritt in das Umschließungsgehäuse vorgesehen ist. Die Auslösung wäre dabei an eine Druckmessung zu koppeln. Solange der Druck im Umschließungsgehäuse ansteigt, fände keine Inertgaszugabe statt. Beim Absinken des Innendrucks würde zunächst vorsichtig nachgefüllt, um die Gefahr der Bildung einer entzündlichen Atmosphäre zu verhindern. Sobald der ursprüngliche Innendruck erreicht wäre, würde dieser solange wie möglich durch dosierte Zugabe von Inertgas aufrechterhalten. Als Inertgase könnten Stickstoff oder Kohlendioxid verwendet werden.
  • Weitere Ausgestaltungen betreffen die verwendeten Adsorptionsmittel. Diese hängen, wie oben beschrieben, von den erwartbaren oder befürchtbaren Kontaminationen ab, wobei eine mehrstufige Ausführung der Adsorptionsvorrichtungen vorteilhaft ist, um verschiedene Kontaminationen jeweils selektiv und effektiv zu binden. Während die Adsorptionsvorrichtungen, die die aus dem Umschließungsgehäuse austretenden Gas-Luftgemisch -adsorptiv reinigen sollen, aus dem Stand der Technik bestens bekannt sind und deren einziger Unterschied darin besteht, dass bei der Dimensionierung auf eine Auslegungsreserve wegen Berücksichtigung der Kontaminationen verzichtet werden kann, müssen diese Kontaminationen entsprechend Berücksichtigung finden.
  • In einer Ausgestaltung ist eine Kombination verschiedener Trocknungs- und Sorptionsmittel in einer gemeinsamen Sorptionsstufe vorgesehen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in der letzten Stufe der Adsorptionsvorrichtungen, die die Ausgleichsluft aus dem Aufstellungsraum in das Umschließungsgehäuse filtern, Sorptionsmittel vorgesehen werden, die geeignet sind, lipophile Substanzen zu binden, vorzugsweise adsorptiv. Hierfür können die Sorptionsmittel genutzt werden, die bereits aus der DE 10 2011 116 863 A1 bekannt sind. Diese binden auch die VOCs aus dem Aufstellungsraum.
  • Für in das Umschließungsgehäuse einströmende Luft ist in erster Linie für eine Trocknung zu sorgen, wenn es sich beim Kältemittel des Kältekreises um R290, R600a oder R1270 handelt, da diese üblicherweise in Leckagefällen mit Aktivkohle gebunden werden, und die Aufnahmefähigkeit von Aktivkohle von coadsorbiertem Wasser beeinträchtigt wird. In einer Ausgestaltung ist daher vorgesehen, dass die Adsorptionsvorrichtung, durch die Luft in das Umschließungsgehäuse eintritt, als vorletzte Stufe einen Abschnitt zur Trocknung aufweist. Dieser Abschnitt kann mit einem Trocknungsgranulat gefüllt sein, welches die Aufnahme von Wasser mittels eines Farbumschlags anzeigt, dieser Abschnitt kann in einem transparenten Gefäß erfolgen, welches von außen sichtbar ist. In Strömungsrichtung nachfolgend soll ein Bindemittel vorgesehen werden, welches die erwartbaren Substanzen im Aufstellungsraum bindet.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in der vorletzten Stufe der Adsorptionsvorrichtungen, die die Ausgleichsluft aus dem Aufstellungsraum in das Umschlie-βungsgehäuse filtern, Sorptionsmittel vorgesehen werden, die geeignet sind, hydrophile Substanzen zu binden, vorzugsweise adsorptiv. Diese werden bevorzugt ausgewählt aus einer Gruppe, enthaltend
    • Kristalline Alumosilikate (Zeolithe), sowohl natürliche als auch synthetisch hergestellte,
    • Imidazol-Netzwerke (ZiF), insbesondere ZiF 8,
    • Metallorganische Netzwerkverbindungen (MOF), insbesondere Mil-53,
    • Phosphate, insbesondere Aluminiumphosphate, Silika-Aluminiumphosphate sowie Metall-Aluminiumphosphate,
    • Amorphes Siliziumdioxid von gelartiger, gummiartiger bis fester Konsistenz wie Kieselgel, Kieselsäuregel oder Silikagel,
    • wasserfreie Sulfate, insbesondere Natriumsulfat, Calciumsulfat, Kupfersulfat oder Magnesiumsulfat,
    • Oxide wie insbesondere Aluminiumoxid Calciumoxid,
    • Erd- und Alkali-Elemente, insbesondere Natrium und Calcium,
    • Hydride, insbesondere Calciumhydrid, Kaliumhydroxid, Lithiumaluminiumhydrid, Natriumhydroxid,
    • Carbonate, insbesondere Kaliumcarbonat.
  • In einer Ausgestaltung wird vorgehen, dass synthetische Zeolithe aus einer Gruppe verwendet werden, die gebildet ist aus
    • Zeolith A, Na12[(AlO2)12(SiO2)12] · 27 H2O,
    • Zeolith X, Na86[(AlO2)86(SiO2)106] · 264 H2O,
    • Zeolith Y, Na56[(AlO2)56(SiO2)136] · 250 H2O,
    • Zeolith L, K9[(AlO2)9(SiO2)27] · 22 H2O,
    • ZSM 5, Na0,3H3,8[(AlO2)4,1(SiO2)91,9],
    • ZSM 11, NaO,1H1,7[(AlO2)1,8(SiO2)94,2].
  • In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgehen, dass natürliche Zeolithe aus einer Gruppe verwendet werden, die gebildet ist aus
    • Clinoptilolite-Ca, Ca3(Si30AL6)O72·20H2O,
    • Clinoptilolite-K, K6(Si30AL6)O72·20H2O,
    • Clinoptilolite-Na, Na6(Si30Al6)O72·20H2O.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in der ersten Stufe der Adsorptionsvorrichtungen, die die Ausgleichsluft aus dem Aufstellungsraum in das Umschließungsgehäuse filtern, eine Staubabscheidung vorgesehen ist. Diese Staubabscheidung kann mittels eines Filtervlieses oder elektrostatisch erfolgen. Dies verhindert, dass Ruß und Staub aus dem Aufstellungsraum die Poren des nachfolgenden Adsorptionsmaterials verstopfen können.
  • Weitere Ausgestaltungen betreffen die Adsorptionsvorrichtungen, durch welche Luft aus dem Umschließungsgehäuse austritt, wobei davon ausgegangen wird, dass eine vollständige Adsorption des Kältemittels im Leckagefall erfolgt ist. Hierbei ist vorgesehen, dass mindestens eine Rückstromsperre jeder Adsorptionsvorrichtung, durch welche Luft aus dem Umschließungsgehäuse austritt, an der Austrittsstelle vorgesehen ist. Ebenfalls kann vorgesehen werden, dass mindestens eine Rückstromsperre jeder Adsorptionsvorrichtung, durch welche Luft aus dem Umschließungsgehäuse austritt, an der Eintrittsstelle vorgesehen ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Gaspendelverfahren gelöst, in welchem
    • in den Innenraum des Umschließungsgehäuses aufgrund von Druckunterschieden eintretende Luft nur durch Adsorptionsvorrichtungen eintritt und aus dem Innenraum des Umschließungsgehäuses aufgrund von Druckunterschieden austretende Luft nur durch eine andere Adsorptionsvorrichtung austritt,
    • wobei gasförmige Stoffe, mit denen die eintretende und/oder die austretende Luft verunreinigt sind, durch die Adsorptionsvorrichtungen jeweils abgeschieden werden,
    • und die in den Innenraum des Umschließungsgehäuses eintretenden und austretenden Luftmengen ausbilanziert werden.
  • Hierbei ist zu berücksichtigen, dass aufgrund der adsorptiven Abscheidungen die eintretenden Luftmengen und die austretenden Luftmengen nicht den gesamten Gasmengen entsprechen und die Ausbilanzierung nicht für die gesamte Gasmenge, sondern nur für den Anteil trockener Luft vorgenommen wird.
  • In einer Ausgestaltung des Gaspendelverfahrens ist vorgesehen, dass die Luftmengenregelung durch Rückschlagklappen erfolgt. Praktisch bedeutet das, dass die Luftklappen bei Ausgleichsvorgängen mehrfach nacheinander öffnen und schließen, bis ein Adsorptionsgleichgewicht in den Adsorptionsvorrichtungen erreicht ist, das Verfahren ist selbstregelnd und es bedarf keiner Druckmessungen oder externer Regelungseingriffe.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Prinzipskizzen in Fig.1 und Fig. 2 näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Ausführungsvariante, bei der die beiden Adsorptionsvorrichtungen innerhalb des Umschließungsgehäuses angeordnet sind,
    • Fig. 2 eine Ausführungsvariante, bei der die beiden Adsorptionsvorrichtungen außerhalb des Umschließungsgehäuses angeordnet sind.
  • Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsvariante mit einem Umschließungsgehäuse, welches einen Kältekreis 2 mit allen Installationen beinhaltet. Dies sind mindestens ein Verdichter 3 für Arbeitsfluid, mindestens eine Entspannungseinrichtung 4 für Arbeitsfluid, mindestens zwei Wärmeübertrager 5 und 6 für Arbeitsfluid mit jeweils mindestens zwei Anschlüssen 7, 8, 9, 10 für Wärmeüberträgerfluide. Die Adsorptionsvorrichtung 11 dient der Reinigung, die gereinigte Luft aus dem Umschließungsgehäuse verlässt die Adsorptionsvorrichtung 11 durch die Auslassöffnung 12, welche durch eine Rückschlagklappe 13 gegen Rückströmungen gesichert ist. Im Normalfall ist diese Rückschlagklappe 13 geschlossen und sie verhindert damit, dass Wasserdampf aus dem Aufstellungsraum in das Adsorptionsmittelbett eindringen kann.
  • Falls leckagebedingt Kältemittel 14 aus dem Kältekreis 2 austritt, entsteht ein Überdruck im Umschließungsgehäuse 1, der das entstandene Kältemittel-Luftgemisch durch eine Zuführung 16 in die Einströmbox 18 treibt, welche gegen Kältemitteljets durch die Prallvorrichtung 15 geschützt ist und die über die Rückschlagklappen 17 verfügt.
  • Sobald sich der Überdruck im Umschließungsgehäuse 1 abgebaut hat, kann Luft aus dem Aufstellungsraum durch die Einströmöffnung 19 und die Rückflusssperre 20 nachflie-βen. Hierzu dient die dreistufige Adsorptionsvorrichtung mit den drei Stufen Staubabscheidung 21, Wasserdampfabscheider 22 und VOC-Abscheider 23. Eine zusätzliche Rückströmsperre 24 verhindert, dass sich im Leckagefall in den drei Stufen Druck aufbauen kann. Die Ausgleichsluft 25 tritt danach in das Umschließungsgehäuse 1 ein.
  • Die Rückflusssperre 20 kann auch zwischen der Staubabscheidung 21 und dem Wasserabdampfscheider 22 vorgenommen werden, was die Dichtigkeit der Rückflusssperre 20 auch über längere Zeiträume verbessert, weil Schmutz diese Funktion dann weniger beeinträchtigen kann.
  • Fig. 2 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der alle Adsorptionsvorrichtungen außerhalb des Umschließungsgehäuses angeordnet, aber damit fest und dicht verbunden sind. Der sonstige Aufbau ist identisch, eine Prallvorrichtung 15 ist nicht erforderlich, da die Zuführung 16 als Verbindungsleitung diese Funktion mitübernimmt. Sowohl die Zuführung 16 als auch die Ausgleichsluft 25 kann mit dem Umschließungsgehäuse durch eine Vielzahl von Verbindungsleitungen erfolgen.
  • Der Vorteil ist dabei, dass eine einfache Möglichkeit für eine spätere Nachrüstung entsteht, wenn das Kältemittel durch ein anderes ersetzt werden soll oder wenn einzelne Stufen unkompliziert ohne Öffnung des Umschließungsgehäuses gewartet werden sollen. Da das Umschließungsgehäuse einen Austritt von Kältemittel auch bei herkömmlichen Kältemitteln sicher verhindert, ist es damit ein weiterer Betrieb mit herkömmlichen Kältemittel bis zu einem kältebedingten Austritt möglich, bei der danach ein neues, effizienteres Kältemittel wie beispielsweise R290 nachgefüllt wird und die Adsorptionsvorrichtungen 11, 21, 22, 23 entsprechend einfach ausgetauscht werden können.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Umschließungsgehäuse
    2
    Kältekreis
    3
    Verdichter
    4
    Entspannungseinrichtung
    5
    Wärmeübertrager
    6
    Wärmeübertrager
    7
    Anschluss für Wärmeträgerfluid
    8
    Anschluss für Wärmeträgerfluid
    9
    Anschluss für Wärmeträgerfluid
    10
    Anschluss für Wärmeträgerfluid
    11
    Adsorptionsvorrichtung
    12
    Auslassöffnung
    13
    Rückschlagklappe
    14
    Kältemittel
    15
    Prallvorrichtung
    16
    Zuführung
    17
    Rückschlagklappe
    18
    Einströmbox
    19
    Einströmöffnung
    20
    Rückflusssperre
    21
    Staubabscheider
    22
    Wasserdampfabscheider
    23
    VOC-Abscheider
    24
    Rückströmsperre
    25
    Ausgleichsluft

Claims (15)

  1. System aus mindestens zwei Adsorptionsvorrichtungen zur Sicherung eines Kältekreises, der mittels eines entzündlichen Arbeitsfluids in einem linksdrehenden thermodynamischen Kreisprozess (2) in einem geschlossenen, hermetisch dichten Arbeitsfluidumlauf betrieben wird, gegen leckagebedingten Austritt aus einen ihn dicht einschließendem Umschließungsgehäuse (1), aufweisend
    - mindestens je eine Öffnung (18, 25) für ein Luft-Gasgemisch mit jeder der Adsorptionsvorrichtungen zum Innenraum des Umschließungsgehäuses (1) verbunden ist,
    - mindestens je eine Öffnung (12, 19) für ein Luft-Gasgemisch mit jeder der Adsorptionsvorrichtungen zum Außenraum des Umschließungsgehäuses (1) verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - mindestens eine der Adsorptionsvorrichtungen eine Rückstromsperre (13, 20) gegenüber dem Außenraum des Umschließungsgehäuses (1) aufweist,
    - und mindestens eine andere der Adsorptionsvorrichtungen eine Rückstromsperre (17, 24) gegenüber dem Innenraum des Umschließungsgehäuses aufweist,
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Rückstromsperre (20) jeder Adsorptionsvorrichtung, durch welche Luft mit kontaminierenden Inhaltsstoffen in das Umschließungsgehäuse (1) eintritt, an der Eintrittsstelle (19) vorgesehen ist.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Rückstromsperre (24) jeder Adsorptionsvorrichtung, durch welche Luft mit kontaminierenden Inhaltsstoffen in das Umschließungsgehäuse (1) eintritt, an der Austrittsstelle (25) vorgesehen ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Rückstromsperre (13) jeder Adsorptionsvorrichtung, durch welche Luft aus dem Umschlie-βungsgehäuse austritt, an der Austrittsstelle (12) vorgesehen ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Rückstromsperre (17) jeder Adsorptionsvorrichtung, durch welche Luft aus dem Umschließungsgehäuse (1) austritt, an der Eintrittsstelle (16) vorgesehen ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kombination verschiedener Trocknungs- und Sorptionsmittel in einer gemeinsamen Sorptionsstufe (22, 23) vorgesehen ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der letzten Stufe (23) der Adsorptionsvorrichtungen, die die Ausgleichsluft aus dem Aufstellungsraum in das Umschließungsgehäuse (1) filtern, Sorptionsmittel vorgesehen werden, die geeignet sind, lipophile Substanzen zu binden.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorptionsvorrichtung, durch die Luft in das Umschließungsgehäuse eintritt, als vorletzte Stufe (22) einen Abschnitt zur Trocknung aufweist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der vorletzten Stufe (22) der Adsorptionsvorrichtungen, die die Ausgleichsluft aus dem Aufstellungsraum in das Umschließungsgehäuse (1) filtern, Sorptionsmittel vorgesehen werden, die geeignet sind, hydrophile Substanzen zu binden.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Sorptionsmittel, die geeignet sind, hydrophile Substanzen zu binden, diese ausgewählt werden aus einer Gruppe, enthaltend
    - Kristalline Alumosilikate (Zeolithe), sowohl natürliche als auch synthetisch hergestellte,
    - Imidazol-Netzwerke (ZiF), insbesondere ZiF 8,
    - Metallorganische Netzwerkverbindungen (MOF), insbesondere Mil-53,
    - Phosphate, insbesondere Aluminiumphosphate, Silika-Aluminiumphosphate sowie Metall-Aluminiumphosphate,
    - Amorphes Siliziumdioxid von gelartiger, gummiartiger bis fester Konsistenz wie Kieselgel, Kieselsäuregel oder Silikagel,
    - wasserfreie Sulfate, insbesondere Natriumsulfat, Calciumsulfat, Kupfersulfat oder Magnesiumsulfat,
    - Oxide, insbesondere Aluminiumoxid Calciumoxid,
    - Erd- und Alkali-Elemente, insbesondere Natrium und Calcium,
    - Hydride, insbesondere Calciumhydrid, Kaliumhydroxid, Lithiumaluminiumhydrid, Natriumhydroxid,
    - Carbonate, insbesondere Kaliumcarbonat.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als synthetische Zeolithe diejenigen aus einer Gruppe verwendet werden, die gebildet ist aus
    - Zeolith A, Na12[(AlO2)12(SiO2)12] · 27 H2O,
    - Zeolith X, Na86[(AlO2)86(SiO2)106] · 264 H2O,
    - Zeolith Y, Na56[(AlO2)56(SiO2)136] · 250 H2O,
    - Zeolith L, K9[(AlO2)9(SiO2)27] · 22 H2O,
    - ZSM 5, Na0,3H3,8[(AlO2)4,1(SiO2)91,9],
    - ZSM 11, Na0,1H1,7[(AlO2)1,8(SiO2)94,2].
  12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als natürliche Zeolithe solche aus einer Gruppe verwendet werden, die gebildet ist aus
    - Clinoptilolite-Ca, Ca3(Si30Al6)O72·20H2O,
    - Clinoptilolite-K, K6(Si30Al6)O72·20H2O,
    - Clinoptilolite-Na, Na6(Si30Al6)O72-20H2O.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Stufe (21) der Adsorptionsvorrichtungen, die die Ausgleichsluft aus dem Aufstellungsraum in das Umschließungsgehäuse (1) filtern, eine Staubabscheidung vorgesehen ist.
  14. Gaspendelverfahren zur Sicherung eines Kältekreises, der mittels eines entzündlichen Arbeitsfluids in einem linksdrehenden thermodynamischen Kreisprozess (2) in einem geschlossenen, hermetisch dichten Arbeitsfluidumlauf betrieben wird, gegen leckagebedingten Austritt aus einen ihn dicht einschließendem Umschließungsgehäuse (1), das Umschließungsgehäuse (1) dabei aufweisend mindestens je eine Öffnung (18, 25) für ein Luft-Gasgemisch mit jeder der Adsorptionsvorrichtungen zum Innenraum des Umschließungsgehäuses (1) verbunden ist, mindestens je eine Öffnung (12, 19) für ein Luft-Gasgemisch mit jeder der Adsorptionsvorrichtungen zum Außenraum des Umschließungsgehäuses (1) verbunden ist, und mindestens eine der Adsorptionsvorrichtungen eine Rückstromsperre (13, 20) gegenüber dem Außenraum des Umschlie-βungsgehäuses (1) aufweist, und mindestens eine andere der Adsorptionsvorrichtungen eine Rückstromsperre (17, 24) gegenüber dem Innenraum des Umschließungsgehäuses (1) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - in den Innenraum des Umschließungsgehäuses (1) aufgrund von Druckunterschieden eintretende Luft nur durch die Adsorptionsvorrichtungen (21, 22, 23) gemäß einer Vorrichtung entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 13 eintritt,
    - aus dem Innenraum des Umschließungsgehäuses (1) aufgrund von Druckunterschieden austretende Luft nur durch die Adsorptionsvorrichtung (11) gemäß einer Vorrichtung entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 13 austritt,
    - wobei gasförmige Stoffe, mit denen die eintretende und/oder die austretende Luft verunreinigt sind, durch die Adsorptionsvorrichtungen (11, 21, 22, 23) abgeschieden werden,
    - und die in den Innenraum des Umschließungsgehäuses (1) eintretenden und austretenden Luftmengen ausbilanziert werden.
  15. Gaspendelverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass Rückströmungen durch Adsorptionsvorrichtungen (11, 21, 22, 23) mittels Rückschlagklappen (13, 17,19, 24) verhindert werden.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011116863A1 (de) 2011-10-25 2013-04-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Sicherung einer Vorrichtung für einen thermodynamischen Kreisprozess und abgesicherte Vorrichtung für einen thermodynamischen Kreisprozess
EP3578895A2 (de) * 2018-06-05 2019-12-11 Vaillant GmbH Sicherheitsspülvorrichtung für ein kältekreisgehäuse
EP3693687A2 (de) * 2019-02-06 2020-08-12 Vaillant GmbH Adsorberkühlung
EP3693683A1 (de) 2019-02-06 2020-08-12 Vaillant GmbH Diffusionssperre mittels schutzschichten
DE102019118984A1 (de) * 2019-02-06 2020-10-08 Vaillant Gmbh Diffusionssperre mittels Schutzschichten
EP4008979A1 (de) 2020-12-02 2022-06-08 Vaillant GmbH Vorrichtung zur sicheren durchführung eines linksdrehenden thermodynamischen kreisprozesses

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011116863A1 (de) 2011-10-25 2013-04-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Sicherung einer Vorrichtung für einen thermodynamischen Kreisprozess und abgesicherte Vorrichtung für einen thermodynamischen Kreisprozess
EP3578895A2 (de) * 2018-06-05 2019-12-11 Vaillant GmbH Sicherheitsspülvorrichtung für ein kältekreisgehäuse
EP3693687A2 (de) * 2019-02-06 2020-08-12 Vaillant GmbH Adsorberkühlung
EP3693683A1 (de) 2019-02-06 2020-08-12 Vaillant GmbH Diffusionssperre mittels schutzschichten
DE102019118984A1 (de) * 2019-02-06 2020-10-08 Vaillant Gmbh Diffusionssperre mittels Schutzschichten
EP4008979A1 (de) 2020-12-02 2022-06-08 Vaillant GmbH Vorrichtung zur sicheren durchführung eines linksdrehenden thermodynamischen kreisprozesses

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