DE7627359U1 - SUBMERSIBLE COOLER - Google Patents

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1 BERLIN 331 BERLIN 33 Auguete-Viktorla-StraB· Θ6 Pat.-Anw. Dr. Ing. Ruschko Pat.-Anw. DIpI.-Ing. Olaf RjadikeAuguete-Viktorla-StraB · Θ6 Pat. Dr. Ing.Ruschko Pat. DIpI.-Ing. Olaf Ryadike Telefon:030/Telephone: 030 /

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Dr. RUSCHKE & PARTNER
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München, den 1. Sept. 1976Munich, September 1, 1976

8 MÜNCHEN 808 MUNICH 80

Pienzeiwuentmae 2 Pat.-Anw. Dlpl.-Ing. Hin· E. Ruuhit·Pienzeiwuentmae 2 Pat. Dlpl.-Ing. Hin E. Ruuhit

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A 1585A 1585

Alfa - Laval AB, Postfack, S-147 oo Tumba (Schweden)Alfa - Laval AB, Postfack, S-147 oo Tumba (Sweden)

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tauchkühler, mit einem in eine Flüssigkeit eingetauchten Verdampfer und von einer derartigen Gestalt, daß dieser einen zentralen Raum für die zu kühlende Flüssigkeit umgibt, mit einem Rührwerk, das derart angeordnet ist, daß es eine Strömung der Flüssigkeit durch den zentralen Raum erzeugt, und mit «iner Röhre zum Anliefern eines Kühlmittels von der Druckseite eines Kompressors durch einen Kondensator an den Verdampfer, wobei die Röhre sich in den Verdampfer an dessen oberen Abschnitt hinein erstreckt und sich innerhalb des Verdampfers in dessen unteren Abschnitt öffnet und wobei der Verdampfer außerdem an seinem oberen Abschnitt mit der Saugseite des Kompressors verbunden ist. Oftmals ist die Röhre zum Anliefern des Kühlmittels in dem Teil sehr dünn, der sich innerhalbThe present invention relates to an immersion cooler with an evaporator immersed in a liquid and from such a shape that it surrounds a central space for the liquid to be cooled, with a stirrer, which is arranged to create a flow of liquid through the central space and with a tube for supplying a refrigerant from the pressure side of a compressor through a condenser to the evaporator, wherein the tube extends into the evaporator at the top thereof and inside the evaporator opens in its lower section and the evaporator also at its upper section with the suction side of the Compressor is connected. Often times, the tube for delivering the coolant is very thin in the part that is inside

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des Verdampfers befindet, so daß dadurch Innerhalb des \ of the evaporator, so that within the \

Kondensators ein gewünschter Druck aufrechterhalten werden und eine gewünschte Expansion des Kühlmittels In dem Verdampfer erzielt werden kann. Es ist jedoch auch möglich, eine separate Drosselung der Röhre lediglich an ihrem Ende innerhalb des Verdampfers vorzusehen, um auf diese Weise erwünschte Betriebscharakteristiken zu erhalten. Tauchkühler von dieser Art haben in der Praxis Üblicherweise einen Verdampfer in der Gestalt von zwei konzentrisch angeordneten Zylindern, die zwischen sich eine im Querschnitt ringförmige Kammer für das verdampfe Kühlmittel bilden. Es sind jedoch auch anders gestaltete Verdampfer bekannt.Condenser a desired pressure can be maintained and a desired expansion of the refrigerant in the evaporator can be achieved. However, it is also possible to provide a separate throttling of the tube only at its end inside the evaporator in order to do this obtain desired operating characteristics. Immersion coolers of this type usually have one in practice Evaporator in the form of two concentrically arranged cylinders with an annular cross-section between them Form a chamber for the evaporated coolant. However, differently designed evaporators are also known.

Ein ganz allgemein bei Tauchkühlern der oben beschriebenen Art auftretendes Problem besteht darin, daß eine Eisschicht | aus der gekühlten Flüssigkeit oft auf der Außenwandung des Verdampfers gebildet wird, d.h. auf derjenigen Seite des Verdampfers, die von dem genannten zentralen Raum abgewandt ist. Der Grund hierfür ist vermutlich darin zu sehen, daß derjenige Teil der gekühlten Flüssigkeit, die sich in der Nähe dieser Seite des Verdampfers befindet, nicht so stark der Rührbewegung unterworfen ist wie diejenige Flüssigkeit, die sich in dem zentralen Raum befindet. Infolge der Ver- I eisungsgefahr, die die Wirksamkeit des Tauchkühlers verringern würde, ist die Verdampfungstemperatur innerhalb des Verdampfers auf einem höheren Niveau gehalten worden als demjenigen, das in vielen Fällen tatsächlich wünschenswertA problem that occurs quite generally with immersion coolers of the type described above is that a layer of ice | from the cooled liquid is often formed on the outer wall of the evaporator, i.e. on that side of the Evaporator facing away from said central space. The reason for this is presumably to be seen in the fact that that part of the chilled liquid that is near that side of the evaporator is not as strong is subjected to the stirring movement like that liquid which is in the central space. As a result of the I The risk of freezing, which would reduce the effectiveness of the immersion cooler, is the evaporation temperature within the Vaporizer has been kept at a higher level than what is actually desirable in many cases

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wäre. Zum Beispiels Im Zusammenhang mit der Kühlung von Milch ist es besonders wichtig, daß eine Vereisung vermieden wird, weil die Milch in diesem Falle einen schlechteren Geschmack erhalten würde. Aber insbesondere im Zusammenhang mit der Kühlung von Milch ist es andererseits erwünscht, die Temperatur in der Milch so niedrig wie möglich zu halten, um das Wachstum von Bakterien während der Lagerung von Milch zu verhindern.would. For example in connection with the cooling of It is particularly important for milk that icing is avoided, because in this case the milk is worse Taste would get. But on the other hand, it is particularly desirable in connection with the cooling of milk that the Keep the temperature in the milk as low as possible to prevent bacterial growth during milk storage impede.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dies erläuterte Problem zu lösen und somit einen höchst*möglichen Kühlungswirkungsgrad des Tauchkühlers zu erzielen. It is the object of the present invention to solve the problem explained and thus to achieve the highest possible cooling efficiency of the immersion cooler.

Die Erfindung kennzeichnet sich zu diesem Zweck dadurch, daß die Röhre zum Anliefern von Kühlmittel sich wie das Gewinde einer Schraube durch den Verdampfer in wärmeübertragengendem Kontakt mit derjenigen Wandung des Verdampfers erstreckt,The invention is characterized for this purpose in that the tube for the supply of coolant is like the thread of a screw through the evaporator in a heat-transferring Contact with that wall of the evaporator extends,

ι die von dem genannten zentralen Raum abgewandt ist, wodurch verhindert wird, daß während des Betriebes auf der Außenseite die-ι facing away from said central space, which prevents that during operation on the outside the

ser Wandung Sis gebildet wird.this wall Sis is formed.

Der Grund warum infolge der beschriebenen Anordnung ein Vereisen der mit der Kühlmittelröhre in Kontakt stehenden Wandung verhindert wird, besteht darin, daß, wenn das Kühlmittel durch diese Röhre fließt, es sich in einem flüssigen Zustand befindet und eine verhältnismäßig hohe Temperatur hat, d.h. es befindet sich auf derjenigen Temperatur, die es in dem oben er-The reason why freezing due to the described arrangement the wall in contact with the coolant tube is prevented, consists in that when the coolant passes through this tube flows, it is in a liquid state and has a relatively high temperature, i.e. it is located on the temperature that is in the above

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wähnten Kondensator eingenommen hat. Wenn das Kühlmittel dann in dem Verdampfer expandiert, fällt seine Temperatur ganz wesentlich. Infolge der Tatsache, daß die Kühlmittelröhre mit der hier in Rede stehenden Verdampferwandung in Kontakt steht, wird das expandierte gekühlte Kühlmittel daran gehindert, diese Wandung auf eine Temperatur abzukühlen, die so niedrig ist wie die Temperatur der Verdampferwandung, die zu dem zentralen Raum hingewandt ist.imagined capacitor has taken. When the coolant then expands in the evaporator, its temperature drops very essential. As a result of the fact that the coolant tube is in contact with the evaporator wall under discussion here, the expanded cooled coolant prevented from cooling this wall to a temperature that is as low as the temperature of the evaporator wall, facing the central room.

Die vorliegende Erfindung kann vorzugsweise bei der Art von bereits bekannten Tauchkühlern verwendet werden, deren Verdämpfer die Form einer Röhre hat, die schraubenartig gewunden ist. Die Erfindung wird im Nachfolgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung im Zusammenhang mit einem Tauchkühler von der zuletzt erwähnten Art beschrieben.The present invention can preferably be used in the type of already known immersion coolers, their evaporators is in the form of a tube wound in a helical manner. The invention is referred to below to the accompanying drawing in connection with an immersion cooler of the last mentioned type.

In der Zeichnung ist ein Tauchkühler schematisch dargestellt mit deinem Kompressor 1, einem Kondensator 2 und einem Verdampfer 3 in der Form einer schraubenförmig ausgebildeten Röhre, die an ihrem unteren Ende geschlossen ist und die in die zu kühlende Flüssigkeit eingetaucht ist. Für ein Kühlmittel erstreckt sich eine Leitung 4 zwischen der Druckseite des Kompressors 1 und dem Kondensator 2,weiterhin eine dünne Röhre 5 zwischen, dem Kondensator 2 und dem Verdampfer 3 und schließlich eine Leitung 6 zwischen dem Verdampfer 3 und der Saugseite des Kqmpresssors 1. Die dünne Röhre 5 erstreckt sich im oberen Teil des Verdampfers 3 in diesen hinein und setztIn the drawing, an immersion cooler is shown schematically with your compressor 1, a condenser 2 and an evaporator 3 in the form of a helically formed tube closed at its lower end and shown in FIG the liquid to be cooled is immersed. A line 4 extends between the pressure side for a coolant of the compressor 1 and the condenser 2, further a thin tube 5 between, the condenser 2 and the evaporator 3 and finally a line 6 between the evaporator 3 and the suction side of the Kqmpresssors 1. The thin tube 5 extends in the upper part of the evaporator 3 into this and sets

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aich nach abwärts durch denselben fort und öffnet sich bei 7 in dessen unteren Teil. Im Verdampfer 3 erstreckt sich diese dünne Röhre 5 in wärmeübertragendem Kontakt mit demjenigen Teil der Wandung der Verdampferröhre, die radial nach auswärts von der Achse des Verdampfers abgewandt ist.aich continues downwards through it and opens at 7 in its lower part. In the evaporator 3, this thin tube 5 extends in heat-transferring contact therewith Part of the wall of the evaporator tube which faces away radially outward from the axis of the evaporator.

Der Verdampfer 3 umgibt einen zentralen Raum, durch den sich eine Achse 8 erstreckt. Die Achse 8 ist an ihrem oberen Ende mit einem Motor 9 zur Erzeugung einer Drehbewegung verbunden und trägt an ihrem unteren Ende einen Propeller 1o, der angeordnet ist, um eine axial gerichtete Flüssigkeitsströmung durch diesen zentralen Raum zu erzeugen, der durch den Verdampfer 3 umgeben ist.The evaporator 3 surrounds a central space through which an axis 8 extends. The axis 8 is at its upper end connected to a motor 9 for generating a rotary movement and carries at its lower end a propeller 1o, the is arranged to generate an axially directed flow of liquid through this central space, which is through the evaporator 3 is surrounded.

Der Tauchkühler der beschriebenen Ausführungsform arbeitet in der folgenden Weise:The immersion cooler of the embodiment described works in the following way:

Während der Propeller 1o eine axiale Strömung der zu kühlenden Flüssigkeit durch den zentralen Raum erzeugt, der durch den Verdampfer 3 umgeben wird, wird ein gasförmiges Kühlmittel in dem Kompressor 1 komprimiert. Das komprimierte gasförmige Kühlmittel wird von dem Kompressor 1 an den Kondensator 2 überführt, wo das Kühlmittel zu einer Flüssigkeit kondensiert. Der Einlaß und Auslaß des Kondensators für ein Kühlmedium, das die Kondensation veranlaßt, sind in der Zeichnung nicht gezeigt. Das Kühlmittel fließt dann in flüssigem Zustand weiter, und zwar unter einem verhältnismäßigDuring the propeller 1o an axial flow of the to be cooled Liquid generated by the central space surrounded by the evaporator 3, a gaseous refrigerant is compressed in the compressor 1. The compressed gaseous Refrigerant is transferred from the compressor 1 to the condenser 2, where the refrigerant becomes a liquid condensed. The inlet and outlet of the condenser for a cooling medium which causes condensation are in the Drawing not shown. The coolant then continues to flow in a liquid state, at a relatively low rate

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hohen Druck durch die Röhre 5 und weiter durch diese durch den Verdampfer 3. Wenn das Kühlmittel in die Verdampferkammer im unteren Teil des Verdampfers 3 strömt, expandiert es und geht in ein Gas über. Die Temperatur des Kühlmittels wird dabei stark abfallen und Wärme wird von der den Verdampfer 3' umgebenden Flüssigkeit übertragen, die somit gekühlt wird. Das verdampfe Kühlmittel strömt weiter nach aufwärts^ durch den Verdampfer 3 und schließlich durch die Leitung 6 an die Saugseite des Kompressors 1. Nach Kompression in dem Kompressor strömt das Kühlmittel wieder in die Leitung 4 für eine erneute Zirkulation durch das System.high pressure through tube 5 and further through this through the evaporator 3. When the refrigerant in the evaporator chamber flows in the lower part of the evaporator 3, it expands and turns into a gas. The temperature of the coolant will drop sharply and heat will be released from the evaporator 3 'transferred surrounding liquid, which is thus cooled. The evaporated coolant continues to flow up ^ through the evaporator 3 and finally through the Line 6 to the suction side of the compressor 1. After compression in the compressor, the coolant flows back into the Line 4 for renewed circulation through the system.

Claims (2)

1. Tauchkühler mit einem in eine Flüssigkeit einzutauchenden Verdampfer von einer aolchen Gestalt, daß er einen zentralen Raum für die zu kühlende Flüssigkeit umgibt, mit einem Rührwerk, das so eingerichtet ist, daß es eine Strömung der Flüssigkeit durch den zentralen Raum verursacht, und mit einer Röhre zum Anliefern eines Kühlmittels von der Druckseite eines Kompressors durch einen Kondensator an den Verdampfer, wobei diese Röhre sich in den oberen Teil des Verdampfers hinein erstreckt und sich im unteren Teil des Verdampfers öffnet, und wobei der obere Teil des Verdampfers außerdem mit der Saugseite des Kompressors verbunden 1st, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre (5) zum Anliefern des Kühlmittels sich schraubenförmig durch den Verdampfer in wärmeübertragendem Kontakt mit derjenigen Wandung des Verdampfers (3) erstreckt, die von dem zentralen Raum abgewandt ist, wodurch verhindert wird, daß sich während des Betriebes Eis auf der Außenseite der Wandung bildet.1. Immersion cooler with one to be immersed in a liquid Evaporator of a shape that surrounds a central space for the liquid to be cooled, with a stirrer, which is arranged to cause the liquid to flow through the central space and with a Tube for supplying a refrigerant from the pressure side of a compressor through a condenser to the evaporator, this tube extending into the upper part of the evaporator and extending into the lower part of the evaporator opens, and wherein the upper part of the evaporator is also connected to the suction side of the compressor, characterized in that that the tube (5) for supplying the coolant is helically through the evaporator in heat-transferring contact with that wall of the evaporator (3) which faces away from the central space, which prevents that ice forms on the outside of the wall during operation. 2. Tauchkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre (5) zum Anliefern des Kühlmittels sich innerhalb des an sich bekannten Verdampfers (3) erstreckt, der schraubenförmig ausgebildet ist und daß die Kühlmittelröhre (5) in2. immersion cooler according to claim 1, characterized in that the tube (5) for supplying the coolant extends inside the evaporator (3) known per se, which is helical is formed and that the coolant tube (5) in • I ·• I · • * 1 it• * 1 it ' Λ J' Λ J ·» (J JJ 1 a · »(J JJ 1 a ι ι · ι ι >ι ι · ι ι> ι · ιι · ι 3 · I 11}3 · I 11} wärmeübertragendem Kontakt mit demjenigen Tell der umgebenden Wandung der Verdampferröhre (3) angeordnet 1st, die von dem zentralen Raum abgewandt ist.heat-transferring contact with that part of the surrounding Wall of the evaporator tube (3) arranged 1st, which is from facing away from the central room. 7627353 2407.787627353 2407.78