DE2642160A1

DE2642160A1 - Siedekuehlvorrichtung

Info

Publication number: DE2642160A1
Application number: DE19762642160
Authority: DE
Inventors: Etsuo Oe; Sadayuki Okada; Moriichi Sato; Hisao Sonobe; Hideo Tsukioka
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1975-09-20
Filing date: 1976-09-20
Publication date: 1977-03-31
Also published as: DE2642160B2; JPS5812509B2; JPS5237250A; DE2642160C3; US4106557A

Description

Siedekühlvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine offene Siedekühlvorrichtung. Als offene Siedekühlvorrichtung wird eine Siedekühlvorrichtung bezeichnet, die nach aussen hin nicht abgeschlossen ist, sondern mit dem Aussenraum in Verbindung steht. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Siedekühlvorrichtung zum Kühlen eines Wärme abgebenden Teiles, eines Heizkörpers oder eines Heizelementes unter Ausnutzung der Verdampfungswärme bzw.der Verdampfungskälte eines siedenden Kühl- oder Kältemittels, sowie eine offene Siedekühlvorrichtung, bei der der Kühlvorgang unter Atmosphärendruck abläuft.

Eine bekannte Siedekühlvorrichtung weist im wesentlichen einen Verdampfer und einen Kondensator auf, die in einem abgeschlossenen Kühlgefäss oder einem abgeschlossenen Kühlsystem enthalten sind. Der Innendruck des Kühlgefässes kann sich in Ab-

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hängigkeit der Temperatur des Kühlmittels ändern und. die Temperatur des Kühlmittels ändert sich stark, wenn sich die Aussentemperatur oder die vom Heizelement erzeugte Wärmemenge ändert- Venn beispielsweise GoCl,i¹^ (Fron Ε.-113)> also eines der halogenierten Kohlenwasserstoffe als Kühlmittel verwendet wird, ändert sich der Innendruck im Kühlgefäss zwischen

P P

G,15 kg/cm und 4,5 kg/cm (absoluter Druck), wenn sich die -Temp-eratur des Kühlmittels zwischen 0° C und 100° C ändert. Wenn das Kühlgefäss bzw. das Kühlsystem in diesem Falle nicht luftdicht abgeschlossen ist, gelangt nicht-kondensierbares Gas, beispielsweise Luft, in das Kühlsystem und vermindert die Wirkungsweise und die Funktion des Kondensators stark, wenn der Innendruck unter den Luftdruck (1,033 kg/cm in absolutem

■-Brück ausgedrückt) fällt. Dadurch kann das Kühlsystem die jgewünsehte Kühlwirkung nicht herbeiführen, so dass eine plötzliche Überhitzung oder eine Zerstörung des Heizelementes bzw.

-ctes-diB/ Wärme abgebenden Teiles auftritt. Wenn der Innendruck des Kühlsystems höher als der Luftdruck ist, entweicht Kühlmittel aus dem Kühlsystem oder dem Kühlgefäss nach aussen und geht verloren. Aus diesem Grunde kann mit dem Kühlsystem nicht zufriedenstellend gekühlt werden. Ersichtlich ist ein zufriedenstellender Betrieb des Kühlsystems sowohl bei einem Innen-

~äruck, der höher als der Luftdruck ist, als auch bei einem Innendruck, der niedriger als der Luftdruck ist, unmöglich. Bei bekannten Vorrichtungen treten schwerwiegende Probleme hinsichtlich des luftdichten Abschlusses des Kühlgefässes auf. Obgleich das Kühlgefäss oder das Kühlsystem durch Zusammenschweissen seiner Teile hergestellt wird, ist es nicht leicht, -auch-bei Anwendung modernster Verfahren und Techniken das Kühlsystem vollkommen luftdicht zu verschliessen. Es ist insbesondere praktisch unmöglich, ein Kühlgefäss grosser Abmessung luftdicht zu verschliessen. Wenn das Kühlgefäss mit einem Kühlmittel gefüllt wird, müssen sämtliche nicht-kondensierbaren Gase aus dem Kühlgefäss und dem Kühlmittel entfernt werden. Wenn dies nicht zufriedenstellend ausgeführt wird, kann der Kondensator nicht Vorschriftsmässig arbeiten und wirken, genau so, als wenn das System nicht vollkommen lüftdicht abgeschlossen

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ist. XJm das Kühlsystem zu öffnen, mussten bis jetzt die Schweissverbindungen aufgebrochen werden. Dadurch wurde die Wartung und Instandhaltung der Vorrichtung wesentlich erschwert und es traten Schwierigkeiten bei der Handhabung bzw. beim Einsetzen der Wärme abgebenden Teile auf.

Die genannten Schwierigkeiten im Zusammenhang mit dem luftdichten Abschluss eines Kühlgefässes wären aus der Welt geschafft, wenn die Kühlvorrichtung immer unter Luftdruck gehalten werden könnte. Oder anders ausgedrückt, wenn im Inneren der Vorrichtung Luftdruck herrschen könnte, gäbe es keinen Druckunterschied zwischen dem Inneren der Vorrichtung und dem Aussenraum, so dass die zuvor erläuterten Schwierigkeiten, die auf einem Druckunterschied zwischen Innen und Aussen beruhen, "überhaupt nicht zum Tragen kämen.

Wenn man die Vorrichtung mit Luft- oder Atmosphärendruck im Inneren betreibt, tritt der Nachteil auf, dass die Vorrichtung an sich sowohl hinsichtlich der Bauweise als auch hinsichtlich der Abmessungen recht kompliziert, aufwendig und gross wird. Es .treten auch Schwierigkeiten dahingehend auf, ' eine Vorrichtung bei Atmosphärendruck zu betreiben, ohne dass Luft ins Innere der Vorrichtung dringt.

Aus den zuvor erläuterten Gründen war es bisher unmöglich, Siedekühlvorrichtungen zu schaffen, bei denen das Problem hinsichtlich des luftdichten Abschlusses gelöst ist, und die zufriedenstellende Kühleigenschaften aufweist.

-Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine zum Aussenraum hin offene Siedekühlvorrichtung zu schaffen, bei der im Inneren der Vorrichtung Atmosphärendruck herrscht, ohne dass die Vorrichtung in ihrer Bauweis e aufwendig und komplex und in ihren Abmessungen gross wird, wobei die Vorrichtung eine gute, zufriedenstellende Kühlwirkung besitzen soll.

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-Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die in Anspruch 1 angegebene Siedekühlvorrichtung gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Siedekühlvorrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemässe, offene Siedekühlvorrichtung enthält ein Sül^ystem bzw. ein Kühlgefäss mit einem Verdampfungsabschnitt, der ein Siedekühlmittel enthält und die vom Heizelement erzeugte Wärme dem Kühlmittel überträgt und einen Kondensatorabschnitt, in dem das in den gasförmigen Zustand versetzte Kühlmittel wieder in den flüssigen Zustand überführt wird, sowie einen flüssiges Kühlmittel enthaltenden Behälter, der mit dem Kühlgefäss in Verbindung steht und zum Aussenraum hin Äffen ist, wobei bei erfindungsgemässer Bauweise ein Teil des Kühlmittels, das nicht direkt am Kühlvorgang teilnimmt, in "Hen flüssiges Kühlmittel enthaltenden Behälter ein oder aus ihm heraus strömen kann, so dass ein Raum zur Umsetzung des gasförmigen Kühlmittels in den flüssigen Aggregatzustand im Kondensatorabschnitt geschaffen werden kann.

Die Erfindung schafft also eine Vorrichtung zum Kühlen eines Wärme abgebenden Teiles durch Ausnützung der Verdampfungswärme bzw. der Verdampfungskälte eines Siedekühlmittels. Die erfindungsgemässe Vorrichtung besitzt ein Kühlsystem bzw. ein Kühlgefäss mit einem Verdampferabschnitt, in dem das siedende Kühlmittel enthalten ist und in dem die vom Heizelement erzeugte Wärme dem Kühlmittel übertragen wird und einem Kondensatorabschnitt, der das in■den -gasförmigen Zustand übergeführte Kühlmittel wieder in den flüssigen Zustand überführt, einen' flüssiges Kältemittel enthaltenden, am oberen Ende offenen Behälter, in dem der Teil des Kühlmittels gespeichert ist, der bei Ablauf des Kühlvorganges nicht direkt an ihm teilnimmt sowie Verb indungsleitungen, die das Kühlgefäss mit dem flüssiges Kühlmittel enthaltenden -Behälter·verbinden, wobei-das-Kühlgefäss und die Verbinduhgsleitungen mit Siedekühlmittel· gefüllt werden.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der offenen Siedekühlvorrichtung gemäss einer Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 2 bis 10 schematische Darstellungen weiterer erfindungsgemässer Ausführungsformen.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemässe Ausführungsform dargestellt, bei der das offene Siedekühlgerät einen Verdampfer 1, ein Gasrohr 2, einen Kondensator 3? eine Rüifcflussleitung 4, ein Kondensierrohr 5a., einen Behälter 6a für· das flüssige Kühlmittel und ein Einlass- und Auslassrohr 7&. besitzt. Ein Kühlmittel 8a und 8b befindet sich.im flüssigen Zustand und besteht aus einem Halogenkohlenwassexstasff. Kachfolgend werden verschiedene Teile des Gerätes bezeichnende Bezugs- -—'z-eichen verwendet, denen jeweils ein Bu;dh.stabe des Alphabets als Index angefügt wird, um die Arbeitsweise des Gerätes besser erläutern und verstehen zu können. Jede© Bezugszeichen ohne Index bezeichnet allgemein einen Teil des Gerätes.

Als Halogenkohlenwasserstoff 8a, 8b können folgende Verbindungen -verwendet werden: Tetrachlorkohlenstoff (CCl^, Fron R-10), 1,2-Difluortetrachloräthan (CCl₂F*CCl₂F, Fron R-112), 1,1,2-Trichlortrifluoräthan (CCl₂FCClF₂, FronR-113), 1-Chlor-1,2-dibrom-1,2,2-trifluoräthan (CBrClF-CBrF₂, From R-113B2), 1,2-Dibromtetrafluoräthan (CBrF₂CB₁F₂, From R-114-B2), 1,1,1-Trichloräthan (CCl₅CH₅, Fron-R140), 1,2-Dichlorfluoräthan (CH₂ClCHClF, From R-14-1), 1,1,1-Trichlorpentafluorpropan (CCl₅CF₂CF₅, Fron R-215), I^-Dichlorhexafluorcyclobutan (CF₂-CClF, Fron R-C3I6), 2,3-Diehloroctafluorbutan (CF₅CFC1CFC1CF₅, CF₂-CClF

Fron 3I8), cyclisches CgF₁₂O (FLUORINEHD FC-78, das von der Firma Minnesota Mining and Manufacturing Company in den USA -hergestellt wird), C^HF^O (Freon El, Sas von der Firma E. I. du Pont de Nemours and Company in den IBA hergestellt wird),

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JEerfluor-n-hexan (CgF,,^, FLUTEC ΡΡ1 von der Firma Imperial Smelting Company in England) Wenigstens eines der zuvor genannten Kohlenwasserstoffe wird bei der vorliegenden Erfindung benutzt.

Mit-dem Bezugszeichen 8c ist ein Kühlmittel in gasförmigem Zustand und mit dem Bezugszeichen 9a eine Flüssigkeit be-■zeichnet, die das Kühlmittel in dem Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel gegen den Aussenraum hin abschliesst. Mit dem Bezugszeichen 10 ist eine Heizvorrichtung versehen. Die in der Figur eingezeichneten Pfeile zeigen die Flussrichtungen des Kühlmittels an. Verschiedene Teile des Gerätes sollen nachfolgend im einzelnen beschrieben werden. Im Verdampfer 1 siedet das flüssige Kühlmittel 8a und wird in ..gasförmiges Kühlmittel 8c "umgesetzt. Die Heizvorrichtung 10 wird durch die beim Verdampfungsvorgang erforderliche Verdamp-"Xungswärme des"flüssigen Kühlmittels 8a gekühlt. Das gasförmige Kühlmittel 8c gelangt über das Gasrohr 2 zum Kondensator 3> in dem das gasförmige Kühlmittel 8c kondensiert und in den flüssigen Zustand übergeht. Wenn das gasförmige Kühlmittel 8c kondensiert und wieder flüssig wird, wird die dabei freigesetzte Kondensationswärme des gasförmigen Kühlmittels Sc beispielsweise an einen externen Kälteträger oder die Aussenluft ausserhalb des Gerätes abgegeben. Das flüssige Kühlmittel 8a, das im Kondensator 3 wieder in den flüssigen Zustand versetzt wurde, wird über die Rückflussleitung 4- dem Verdampfer 1 rückgeleitet. Das Kondensierrohr 5a hat die Aufgabe, zu verhindern, dass gasförmiges Kühlmittel 8c direkt in den Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel eindringt,was deshalb möglich wäre, weil das gasförmige Kühlmittel leichter als das flüssige Kühlmittel ist. Auf Grund der Kondensierwirkung des Rohres 5a kann das gasförmige Kühlmittel 8c nicht durch das flüssige Kühlmittel nach unten strömen. Der Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel dient als Speicherraum des flüssigen Kühlmittels 8b, das nicht -direkt-fe-eim-Kühlvorgang teilnimmt. Das Einlass- und Auslassrohr 7a stellt eine Verbindung des Behälters 6a mit dem Aussenraum her und verhindert die Effusion der das Kühlmittel abschlies-

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senden Flüssigkeit 9a· Die Kühlflüssigkeit 8a besitzt einen -Siedepunkt, der gleich, der Temperatur ist, auf die die Heizvorrichtung 10 abgekühlt werden soll. Die Kühlflüssigkeit 8b, die dieselbe Zusammensetzung wie das flüssige Kühlmittel 8a 4>esitzt, bzw. aus der gleichen Verbindung besteht, ist das flüssige Kühlmittel, das von einem nachfolgend zu beschreibenden Kühlgefäss kommt. Das gasförmige Kühlmittel 8c ist das flüssige Kühlmittel 8a in gasförmigem Zustand.

Die das Kühlmittel nach aussen abschliessende Flüssigkeit 9a muss die Eigenschaft aufweisen, dass es sich nicht mit dem "flüssigen Kühlmittel 8a vermischen kann. Weiterhin muss die das

.^Kühlmittel abschliessende Flüssigkeit 9a ein kleineres spezifisches Gewicht als das flüssige Kühlmittel 8a aufweisen, nur schwer verdampfbar sein, d. h. einen hohen Siedepunkt aufweisen,

....und eine nicht zu hohe Yiskosität besitzen. Die Flüssigkeit 9a soll verhindern, dass das flüssige Kühlmittel 8b spontan ver-

"Hampft und über das Einlass- und Auslassrohr 7a in den Aussenraum entweicht. Die die Kühlmittelflüssigkeit abschliessende Flüssigkeit 9a kann eine wässrige Lösung von wenigstens einem der nachfolgend angegebenen Stoffe sein: Mehrwertige Alkohole mit bzw. einschliesslich Äthylenglykol (CH₂OHCH₂OH), Diäthylenglykol (HOCH₂CH₂OCH₂CH₂Oh), Triäthylenglykol (HOCH₂CH₂OCH₂CH₂-

"OCH₂CH₂OH), 1,4-Butandiol /HO(CH₂)^OH/, und Glycerin (HOCH₂-CHOHCHpCH), Polysaccharide mit bzw. einschliesslich D-Glukose, D-Xylose und D-Galactose; Polyvinylalkohole und Glucose mit bzw. einschliesslich Stärke Glykogen, und Cellulose.

Die Heizvorrichtung 10 ist ein Element, das gekühlt werden soll ' nand "kann beispielsweise ein Halbleiterelement, ein Transformator oder ein anderes elektrische Bauteil sein. Der Ausdruck "Kühlgefäss" bezeichnet ein Gefäss, oder einen Behälter, in dem der "Verdampfer 1, das Gasrohr 2, der Kondensator 3 und die Rückflussleitung 4 miteinander verbunden sind. Mit dem Ausdruck ■ Kühlgefäss wird hier die Grundanordnung des herkömmlichen Ge- - -es-bezeichnete Bei-der vorliegenden Erfindung -wei-st der Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel einen Rauminhalt auf, der

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grosser als das Volumen des flüssigen Kühlmittels 8b, welches bei einer Kondensatorwirksamkeit mit 100 % Wirkungsgrad aus dem Kühlgefäss ausläuft, plus dem Volumen der abschliessenden Flüssigkeit 9a ist. Die Minimum-Menge des im Kühlgefäss enthaltenen flüssigen Kühlmittels sollte wenigstens so gross sein, um das Kühlgefäss und das Kondensierrohr 5 auszufüllen. Je grosser die Menge der abschliessenden Elüssigkeit 9a ist, umso besser ist dies. Die Menge der abschliessenden Flüssigkeit 9a muss Jedoch mindestens so gross sein, dass sich eine Flüssigkeitsschicht auf dem flüssigen Kühlmittel 8b im Behälter 6a befindet.

Wenn während des Betriebes vom Heizelement 10 keine Wärme er-—z-eugt wird, kocht das flüssige Kühlmittel 8a nicht und es entsteht auch kein gasförmiges Kühlmittel 8c. Daher läuft flüssiges Kühlmittel 8b in einem fiaum im Gasrohr 2 und im —-Kondensator 3, der gepunktet dargestellt ist und der sich mit gasförmigem Kühlmittel 8c füllt, wenn der KühlVorgang durchgeführt wird. Auf Grund dessen, dass sich in dem punktiert angedeuteten Raum flüssiges Kühlmittel 8b befindet, sinkt der Flüssigkeitspegel des flüssigen Kühlmittels 8b im Behälter 9a ab," so dass sich auch der Flüssigkeitspegel der abschliessenden Flüssigkeit 9a senkt. Als Folge davon wird das Kühlgefäss, das Kondensierrohr 5 und der untere Teil des Behälters 6a für das flüssige Kühlmittel mit dem flüssigen Kühlmittel 8a gefüllt. In diesem Falle ist der innere, im Kühlgefäss auftretende Druck im unteren Bereich des Kühlgefässes am höchsten, der Druck ist nämlich dort gleich dem Luftdruck plus dem von ---der Flüssigkeitssäule ausgeübten Druck. Wenn jedoch ein grosses Kühlgefäss vorliegt, ist der Druck des Flüssigkeitssäule vernachlässigbar, so dass der Innendruck gleich dem Luftdruck angesehen werden kann.

Nachfolgend soll der Vorgang beschrieben werden, durch den der zuvor angegebene Zustand des Gerätes in den in Fig. 1 dargestellten Zustand übergeht. Zu Beginn des Wärmeerzeugungsvorganges durch das Heizelement 10 siedet das flüssige Kühlmittel 8a nicht sofort und es fliesst in den durch die Pfeile ange-

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deuteten Richtungen, so dass eine natürliche Konvektion auftritt. Die durch die natürliche Konvektion bewirkte Kühlung reicht allein nicht aus und die Temperatur im flüssigen Kühlmittel 8a steigt an. Nachdem die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 8a die Sättigungstemperatur des Luftdruckes oder den

--Siedepunkt erreicht hat, siedet das flüssige Kühlmittel an der Oberfläche des Heizelementes 10 heftig und das flüssige Kühlmittel geht in das gasförmige Kühlmittel 8c über. Dabei steigt der Innendruck im Kühlgefäss an, so dass das flüssige "Kühlmittel 8a und das gasförmige Kühlmittel 8c teilweise durch das Kondensierrohr 5a in einen Bereich geringeren Druckes oder in den Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel ausweicht. Dabei wird das gasförmige Kühlmittel 8a gekühlt und verflüssigt

—sich, bevor es in den Behälter 6a gelangt. Das flüssige Kühlmittel 8a, das auf diese Weise in den Behälter 6a gelangt, ist das flüssige Kühlmittel 8b. Die Menge des flüssigen Kühlmittels _8b -ändert sich in Abhängigkeit von der zum Heizelement 10 erzeugten Wärmemenge, dem Siedepunkt des Kühlmittels und der

- temperatur des externen Kälteträgers des Kondensators 3· Wenn der Siedepunkt und die Temperatur des externen Kälteträgers im Kondensator 3 konstant sind, hängt die Menge des flüssigen Kühlmittels 8b allein von der erzeugten Wärmemenge ab. In diesem

..JBlalle bildet sich im Gerät ein Gleichgewicht aus, wenn ein genügend grosser Raum für das in den gasförmigen Zustand versetzte Kühlmittel 8c oder ein genügend grosser Bereich für das Kondensieren im Kondensator 3 innerhalb des Kühlgefässes vorhanden ist, damit der Siede- und Kondensierzyklus ausgelöst und aufrechterhalten bzw. wiederholt werden .kann, wie dies durch die Pfeile angedeutet ist, ohne dass die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 8a weiter steigt. Die Temperatur des "flüssigen Kühlmittels 8a ist hierbei im wesentlichen gleich dem Siedepunkt und der Innendruck des Kühlgefässes ist im wesentlichen gleich dem Luftdruck.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnug arbeitet nur die Hälfte des Kondensators 3, bzw. für den Kondensiervorgang wirkt nur -der halbe Teil des Kondensators 3- Dabei ist die vom Heiz-

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element 10 erzeugte Wärmemenge halb so gross wie die maximale Wärmemenge, die erzeugt werden kann. Wenn die vom Heizelement 10 erzeugte Wärmemenge weiter ansteigt, ohne den Maximalewert zu überschreiten, steigt die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 8a leicht an. Ein Temperaturanstieg des flüssigen Kühlmittels 8a bewirkt jedoch einen Anstieg des Innendruckes im

Kühlgefäss und das in den gasförmigen Zustand versetzte Kühlmittel 8c beginnt in den Behälter- 6a für das flüssige Kühlmittel auszuweichen. Daher wird das gasförmige Kühlmittel 8c im Kondensierrohr 5a verflüssigt und das verflüssigte Kühlmittel gelangt dann zum flüssigen Kühlmittel 8b im Behälter 6a, Wenn jias .flüssige Kühlmittel 8a in den-gasförmigen Zustand übergeht, und das Kühlgefäss verlässt, nimmt die Menge des flüssigen Kühlmittels 8a im Kühlgefäss ab. Dadurch wird der Kondensierraum -im. Kondensator 3 vergrössert, so dass der Siede- und Kondensätionszyklus intensiver /und wirkungsvoller vonstatten geht "und die Temperatur im Kühlmittel 8a nicht weiter ansteigt. Die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 8a bleibt daher auf ' einem Wert, der etwas höher als der Siedepunkt des Kühlmittels ist, und der Innendruck im Kühlgefäss ist etwas höher als der Luftdruck. . ;

Zuvor wurde der Vorgang beschrieben, bei dem die vom Heielement 10 erzeugte Wärmemenge von Null auf einen maximalen Wert ansteigt. Wenn umgekehrt die vom Heizelement 10 erzeugte Wärmemenge vom maximalen Wert auf Null zurückgeht, so nimmt die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 8a Hand in Hand mit der Abnahme der erzeugten Wärmemenge ab.. Dadurch verringert sich der Innendruck im Kühlgefäss, so dass das flüssige Kühlmittel 8b aus dem Behälter 6a in das Kühlmittel zurückströmt und der Kondensierraum bzw.: der wirksame Raum oder Bereich des Kondensators 3 verkleinert wird.Dadurch wird die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 8a automatisch auf einen Wert nahe dem Siedepunkt und der Innendruck des Kühlgefässes auf einem Wert -sähe dem Luftdruck -gehalten.

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Venn das Gerät zusammengesetzt und montiert wird, befindet sich im Inneren des Kühlgefässes nicht-kondensierbares Gas und im flüssigen Kühlmittel 8a kann noch nicht-kondensierbares Gas enthalten sein, das noch nicht vollständig entfernt ist. Dadurch treten Jedoch keinerlei Schwierigkeiten auf, weil das nicht-kondensierbare Gas in den Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel strömt, wenn das flüssige Kühlmittel 8a im Kühlgefäss in den Behälter 6a dringt und das nicht-kondensierbare Gas wird durch das Einlass- und Auslassrohr 7a. in den Aussenraum abgegeben. Auf diese Weise entstehen durch nicht-kondensierbares Gas, das im Inneren des Kühlgefässes eingeschlossen ist, keinerlei Probleme oder Schwierigkeiten.

"Mit der anhand eines in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles beschriebenen Erfindung ist es möglich, den Innendruck der Siedekühlvorrichtung auf den Wert des aussen herrschenden Luftdruckes zu halten, ohne dass ein komplizierter und aufwendiger Apparat geschaffen werden muss und ohne dass die Abmessungen der Vorrichtung vergrössert werden müssen. Da der Innendruck immer auf demselben Wert wie der Luftdruck gehalten wird, lassen sich mit der vorliegenden Erfindung folgende Vorteile erzielen. Es treten keine Schwierigkeiten auf, wenn die Wirk-

—SHmkeit des Kondensators oder der Kondensiervorgang im Kondensator schlechter wird, beispielsweise dadurch, dass nicht-kondensierbares Gas in das Kühlgefäss eindringt. Es wird verhindert, dass flüssiges Kühlmittel 8a vom Kühlgefäss nach aussen dringt. Die mechanische Beanspruchung bzw. der Druck, der bzw. dem das Kühlgefäss ausgesetzt ist, ist gering, so dass das

—Kühlgefäss mit einer ziemlich- geringen Wandstärke seine Aufgabe ohne irgendwelche Schwierigkeiten durchführen kann. Da die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 8a immer auf dem Siedepunkt gehalten wird, kann die Oberflächentemperatur des Heizelementes, das gekühlt werden soll, auf einen im wesentlichen

• konstanten Wert gehalten werden.

In den Fig. 2, 3 und 4- sind weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung während des Kühlvorganges dargestellt.

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Diese Ausführungsformen unterscheiden sich von der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform durch das Zirkulationssystem

. 'des in den gasförmigen Zustand versetzten Kühlmittels 8c. Insbesondere bei dem in Fig. 4- dargestellten Ausführungsbeispiel können der Verdampfer 1, das.Gasrohr 2, der Kondensator 3 und die Rückflussleitung 4- in einem einzigen Kühlgefäss 11 zusammengefasst werden. Bei allen diesen Ausführungsformen wird die flüssige Kühlflüssigkeit 8a zwischen dem Kühlgefäss und

„dem Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel über das Kondensierrohr 5a ausgetauscht, so dass dadurch der Kondensierraum bzw. die Kondensierfläche automatisch eingestellt und die Temperatur

-•-des flüssigen Kühlmittels 8a auf -dem Siedepunkt gehalten wird, wie dies auch bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Fall ist. Die in den Fig. 2, 3 und 4· dargestellten Ausfüh- -r-üngsformen weisen denselben Kühlvörgang und" dieselben Ergebnisse wie die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform auf. Nachfolgend soll die spezielle Arbeitsweise und die speziellen Wirkungen und Funktionen dieser Ausführungsformen beschrieben werden. In den Fig. 1 bis 10 sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel strömt das gasförmige Kühlmittel 8c zusammen mit dem flüssigen Kühlmittel 8a mit relativ hoher Geschwindigkeit vom unteren Teil in den oberen Teil des Kondensators 3· Das gegebenenfalls noch im Kühlmittel enthaltene, nicht kondensierbare Gas wird nach oben -mitgerissen und es befindet -sich kein nicht-kondensierbares Gas mehr im Kondensator 3, so dass die Kondensation des gasförmigen

"Kühlmittels mit hohem Wirkungsgrad vor sich geht. Wenn das flüssige Kühlmittel 8a und das gasförmige Kühlmittel 8c in den Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel strömen, müssen sie immer durch den Kondensator 3 hindurchgehen, so dass praktisch das gesamte gasförmige Kühlmittel 8c verflüssigt wird. Dadurch ist es möglich, ein Kondensierrohr 5 mit geringer Kondensier-"fättigkeit zu "verwenden. Darüberhinaus ist das Gasrohr 2 kurz und das gasförmige Kühlmittel 8c wird im Kondensator 6 verflüssigt, sobald es aus dem Verdampfer 1 kommt. Dies trägt dazu

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•bei, dass der vom gasförmigen Kühlmittel 8c eingenommene Raum in Kühlgefäss kleiner ist. Dadurch wird die Menge des flüssigen Kühlmittels 8a verringert, das vom Kühlgefäss nach aussen abgegeben wird. Infolgedessen kann das Volumen des Behälters 6a für das flüssige Kühlmittel klein gehalten werden.

Mit dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel können im wesentlichen dieselben Wirkungen und Ergebnisse erzielt werden mit dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel.

Bei dem in Fig. 4- dargestellten Ausführungsbeispiel führt das iCühlgefäss 11 mit allen seinen Teilen die Funktion eines Kondensators aus (um genau zu sein, ein Teil, nämlich der Teil, der mit dem flüssigen Kühlmittel 8a angefüllt ist, kann nicht als Kondensator bezeichnet werden, weil der Värmetransport darin hauptsächlich durch Konvektion vor sich geht). Diese Vorrichtung ist daher baumässig besonders einfach, arbeitet fehlerfrei und kann insbesondere dann vorteilhaft eingesetzt werden, wenn das Heizelement 10 gross ist.

In den Fig. 5^ 6, 7 und 8 sind weitere erfindungsgemässe Ausführungsformen dargestellt. Diese Ausführungsformen unterscheiden sich von den in den Fig. 1, 2, 3 und 4- dargestellten Ausführungsformen in der Gestalt und der Zahl der Kondensierrohre 5 und in der Zahl und der Anordnung der Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel. Diese Ausführungsformen unterscheiden sich jedoch ni-cht im ^Aufbau-des Kühlgefässes gemäss der in den Fig. 1, 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen. Irgendwelche in den zuletzt genannten Figuren dargestellten Kühlgefässe, oder auch Kühlgefässe anderer Form und Ausbildungen können verwendet werden. Bei den in den Fig. 5> 6, 7 und 8 dargestellten Ausführungsformen wird beispielsweise das in Fig. 1 gezeigte Kühlsystem verwendet. Dieses in den Fig. 5, 6, 7 und 8 dargestellen Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von den in den "iig. 1, 2, 3 und 4- dargestellten Ausführungsformen nicht in ihren grundsätzlichen Funktions- und Arbeitsweisen, nämlich die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 8 immer auf dem Siedepunkt

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_und den Innendruck des Kühlgefässes immer auf Atmospbärendruck zu halten, indem der Kondensierbereich oder die Kondensierfläche des Kondensators 3 durch das Ein- bzw. Ausströmen des -flüssigen Kühlmittels 8 in den bzw. aus dem Behälter 6a geändert wird, so dass sich die Kondensationsfähigkeit in Abhängigkeit der erzeugten Wärmemenge ändert.

■Nachfolgend sollen spezielle Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele erläutert werden.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt das

_J£ondensierrohr 5>b keinen nach unten gerichteten Strömung st eil. Diese Art von Kondensierrohr erleichtert den Austritt nicht-Τεοη den si erbarer Gase aus. dem Kühig ef äs s. Ein Drosselrohr 12a ist dazu vorgesehen, die Menge des. gasförmigen Kühlmittels 8c entsprechend der Kondensationsfähigkeit des Kondensierrohres 5b

'zu verringern bzw. einzuschränken, so dass ein direktes Eindringen des gasförmigen Kühlmittels 8c in den Behälter 6a für

' das flüssige Kühlmittel verhindert wird. Das Drosselrohr 12a kann auch weggelassen werden, wenn das Kondensierrohr 5b so. dünn ist,- dass das durch das Rohrinnere fliessende gasförmige Kühlmittel 8c einem grossen Strömungswiderstand ausgesetzt ist.

"Mit dieser Ausführungsform kann das nicht-kondensierbare Gas sehr leicht und schnell austreten. Daher sind keine zusätzlichen, speziellen Schritte und Massnahmen erforderlich, um das Kühlgefäss oder das flüssige Kühlmittel 8a von nicht-kondensierbarem

—Gas zu -befreien,.wenn flüssiges Kühlmittel 8a in das Kühlgefäss eingefüllt wird. . Das flüssige Kühlmittel kann daher auf einfache. Weise und ohne Beachtung besonderer Massnahmen in das Kühlgefäss eingefüllt werden.

Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich bezüglich ihres Aufbaus von anderen .Ausführungsformen dadurch, ·. dass der -Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel über seine -Unterseite -mit dem unteren- Teil -des Kühlgefässes in Verbindung steht. Wenn sich kein gasförmiges Kühlmittel 8c im unteren Teil des Kühlgefässes befindet, so kann das gasförmige Kühlmittel 8c

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nicht direkt in das Kondensierrohr 5c eindringen. Daher kann das Kondensierrohr 5c in diesem Falle als normales Rohr ausgebildet sein und braucht keine Kondensationsfunktion zu übernehmen. Daher ist diese Ausführungsform hinsichtlich seiner Bauweise äusserst einfach und arbeitet dennoch zuverlässig und in einer stabilen Weise.

-Bei dieser Ausführungsform wird das nicht-kondensierbare, im Kühlgefäss eingeschlossene Gas nicht so leicht wie bei andere Ausführungsformen nach aussen abgegeben. Daher müssen Massnahmen vorgesehen sein, das nicht-kondensierbare Gas aus dem Kühlgefäss und dem flüssigen Kühlmittel 8a zu entfernen, wenn flüssiges Kühlmittel 8a in das Kühlgefäss eingefüllt wird.

Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform stellt eine Kombination der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen —dar. Wie dargestellt, führen die der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform entsprechenden Bauteile, die ein Drosselrohr 12b, 'eine Kondensierleitung 5b, einen Behälter 6b für das flüssige Kühlmittel und ein Einlas- und Auslassrohr 7b umfassen, das Entfernen des nicht-kondensierbaren, im Kühlgerät enthaltenen Gases durch. Das Drosselrohr 12b weist eine grössere Drossel- -wirkung als das in Fig. 5 dargestellte Drosselrohr 12a auf. Das Kondensierrohr 5d besitzt eine geringere Kondensierfähigkeit als das Kondensierrohr 5b von Fig. 5; der Behälter 6b ist kleiner als der Behälter 6a von Fig. 5; und das Einlassund Auslassrohr 7b ist länger als "das Einlass- und Auslassrohr 7a von Fig. 5· Die Bauteile in Fig. 7 sind länger und in ihrem -Durchmesser kleiner.-als-die-entsprechenden, in Fig. 5 dargestellten Bauteile. Das flüssige Kühlmittel 8d besteht aus demselben Kühlmittel wie das in den Behälter 6b eingeströmte flüssige Kühlmittel 8a. Die Flüssigkeit 9b ist die gleiche Flüssigkeit wie die Flüssigkeit 9a. Die übrigen Bauteile sind gleich den entsprechenden, in Fig. 6 dargestellten Teilen. Das Drosselrohr 12b bzw. das Drosselventil 12b dient derselben Aufgabe wie das in der Fig. 5 dargestellte Drosselrohr bzw. Drosselventil 12a.

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Bei der zuvor erläuterten Bauweise strömt überschüssiges Kühlmittel 8a über das Kondensierrohr 5c in den Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel und über das Kondensierrohr 5d in den Behälter 6b für das flüssige Kühlmittel, um den gewünschten Kondensierraum bzw. die gewünschte Kon den si er fläche im Kühlgefäss zu schaffen, der bzw. die der vom Heizelement 10 erzeugten Wärmemenge entspricht. Infolgedessen wird der Flüssigkeitspegel der abschliessenden Flüssigkeit 9b höher als der !Flüssigkeitspegel der abschliessenden Flüssigkeit 9a.» und zwar um einen Wert H₂, der gleich der Höhe H^ des vom gasförmigen Kühlmittel 8c im Kühlgefäss eingenommenen Raumes ist. Dieses Gleichgewicht bildet sich im Kühlgefäss aus und es wird der

—Sühlablauf durchgeführt. In diesem Falle ist es möglich, das Kondensierrohr 5c mit geringerer Kondensationsfähigkeit zu verwenden, wenn die Menge des in den Behälter 6b für das

—flüs-sige Kühlmittel flies senden flüssigen Kühlmittels 8b klein ist, so dass das Kondensierrohr klein und kompakt ausgebildet

. werden kann. Das einfachste Verfahren, die Menge des flüssigen Kühlmittels 8b zu verringern, besteht darin, das Volumen des Behälters 6b für das flüssige Kühlmittel und die benachbarten Teile durch Verringerung der Dicke dieser Teile zu verringern. -Bas■Kondensierrohr 5d, der Behälter 6b für das flüssige Kühlmittel und das Einlass- und Auslassrohr 7b können in einer einzigen Leitung bzw. in einer einzigen Rohrform zusammengefasst werden.

Wie bereits erwähnt, ermöglicht die in Fig. -7 dargestellte -"Ausführungsform die automatische Entfernung des nicht-kondensierbaren, im Kühlgefäss eingeschlossenen Gases zusätzlich zu den von der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform durchgeführten Vorgänge. Daher kann diese Vorrichtung besser arbeiten.

Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel werden das Brosselrohr 12b und das Kondensierrohr 5d der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform durch ein Kondensierrohr 5e ersetzt, tlas dem Kondensierrohr 5a des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles entspricht und eine geringere Kondensierfähig-

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-«--ίο

keit besitzt als das Kondensierrohr 5a« Die Arbeitsweise und die erzielten Wirkungen des Ausführungsbeispieless von Fig. 8 entsprechen mehr oder weniger denen der in Fig. dargestellten Ausführungsfοrm.

In den Jeweiligen erfindungsgemässen Ausführungsformen ist die Grosse oder Länge des Einlass- oder Auslassrohres 7 nicht festgelegt oder begrenzt. Indem man das Rohr 7 solang wie möglich macht und es nach oben aus dem Kühlgefäss herausragen lasst, ist es möglich, die Kühlwirkung der Vorrichtung zu verbessern, und zwar aus folgendem Grunde. Im Falle, dass die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 8 auch dann über die Siedepunkt ansteigt, wenn bei der Erzeugung einer sehr grossen Wärmemenge durch das Heizelement 10 der Kondensator 3 mit einem Wirkungsgrad von 100 % arbeitet, wird der Innendruck im Kühlgefäss höher als der Luftdruck. Infolgedessen wird die ab- -fliessende Flüssigkeit 9 zuerst und danach das flüssige Kühlmittel 8 ausgestossen. Wenn das Einlass- und Auslassrohr 7 lang ist, wird die abschliessende Flüssigkeit 7 hei Auftreten eines solchen Torganges nicht ausgestossen, weil der Druck der Flüssigkeitssäule verringert wird, bevor die abschliessende Flüssigkeit 9 den oberen Rand des Einlass- oder Auslassrohres "erreicht. Gleichzeitig verursacht der Anstieg des inneren Druckes im Kühlgefäss einen Temperaturanstieg des flüssigen Kühlmittels 8 über den Siedepunkt hinaus. Da die Temperaturdifferenz zwischen dem externen Kälteträger und dem gasförmigen, im Kondensator 3 enthaltenen Kühlmittel gross wird und die Kondensierfähigkeit des Kondensators 3 ansteigt, steigt die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 8 nicht weiter an. Wenn die Dicke bzw. der Durchmesser des Einlass- und Auslassrohres auch verringert wird, ist es möglich, die Mengen der im Rohr enthaltenen abschliessenden Flüssigkeit 9 und des flüssigen Kühlmittels 8 zu verkleinern. Durch diese Anordnung kann verhindert werden, dass die Menge des flüssigen Kühlmittels 8 im Kühlgefäss abnimmt.

Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung kann das Heizelement

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(beispielsweise ein Halbleiter-Gleichrichter) 10 ausserhalb des Verdampfers 1 angeordnet sein, wie dies im nachfolgenden noch beschrieben wird, so dass die vom Heizelement ausgegebene Wärme in den Verdampfer 1 abgeleitet wird und das flüssige Kühlmittel im Verdampfer Λ zu sieden beginnt. Diese Anordnung ergibt eine bessere und leichtere Handhabung des Heizelementes.

Weiterhin muss der obere Teil des Einlass- und Auslassrohres 7 nicht immer nach oben weisen. Vielmehr kann dieser Teil auch zur Seite oder nach unten weisen, so dass das Eindringen von Fremdstoffen oder -teilchen verhindert wird.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf eine Anordnung beschränkt, bei der das Kondensierrohr 5 am unteren Teil des Behälters 6 für das flüssige Kühlmittel angeschlossen ist. Wichtig ist lediglich, dass sich das vordere Ende des Kondensierrohres 5 nahe der Innenfläche am Boden des Behälters 6 für das flüssige Kühlmittel befindet. Beispielsweise kann sich das Kondensierrohr 5 durch den oberen Teil des Behälters 6 für das flüssige Kühlmittel zur Innenseite auf dem Boden des Behälters 6 für das flüssige Kühlmittel erstrecken. Dies gilt auch für Anordnungen, bei denen die Eückflussleitung 4 innerhalb des Kühlgefässes mit dem Verdampfer 1 verbunden ist.

Bei den in den Fig. 1, 2, 3> 4- und 5 dargestellten Ausführungsformen ist der Behälter 6 für das flüssige Kühlmittel oberhalb des Kühlgefässes angeordnet und mit dem oberen Teil des Kühige- ·

fässes über das Kondensierrohr 5 verbunden."Der-Behälter -6 für

das flüssige Kühlmittel kann jedoch auch an einer anderen Stelle angeordnet und das Kondensier rohr. 5 an einer anderen Stelle mit dem Kühlgefäss verbunden werden. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann im wesentlichen auch durch eine Anordnung gelöst werden, bei der der Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel in der Nähe des unteren Teiles des Kühlgefässes angeordnet und das Kondensieo?ohr 5a direkt mit dem Verdampfer 1 verbunden ist, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist. Es sei jedoch angemerkt, dass der Vorgang, bei dem das nicht-kondensierbare Gas aus dem

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Kühlgefäss entfernt wird, nicht zufriedenstellend durchgeführt werden kann, wenn die Höhe der Lage, in der sich das flüssige Kühlmittel befindet und der Lage, in der das Kondensierrohr 5 mit dem Kühlgefäss verbunden ist, sehr niedrig sind.

Bei den zuvor dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen sind jeweils Kondensatoren 3 und Kondensierrohre 5 dargestellt, die Wärme direkt an die Aussenluft abgeben. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Art von externer Kühlung bzw. auf eine Kühlung mit Aussenluft beschränkt. Vielmehr ist es auch möglich, Wasser ausserhalb der Kondensatoren 3 und der Kondensierrohre 5 vorbeiströmen zu lassen. Wie in Fig. 10 dargestellt, kann das gasförmigen Kühlmittel 8c im Kondensator 3 auch mittels des Kühlgebläses oder des Kühlventilators 14 intensiv gekühlt werden.

Wie in Fig. 10 dargestellt ist, kann eine Schutzschicht 13 aus einem Stoff, der ein geringeres spezifische Gewicht als die abschliessende Flüssigkeit 9a besitzt und mit dieser nicht vermischbar ist, über der Schicht aus der abschliessenden Flüssigkeit 9 vorgesehen sein. Eine solche Schutzschicht kann auch bei den in den Fig. 1 bis 9 dargestellten Ausführungsformen vorliegen. Die Flüssigkeits-Schutzschicht 13 verhindert, dass Luft einen nachteiligen, schädlichen Einfluss auf das Kühlgefäss ausüben kann. Beispielsweise lässt sich dadurch das Einbringen von fremden Stoffen oder Teilchen verhindert . Die Schutzflüssigkeit 13 kann aus wenigstens einem der folgenden Stoffe bestehen: Mineralöl, Alkylbenzol, Alkyltoluol, Alkylnaphthalin, Dimethylsiliconöl, Phenylmethylsiliconöl, Polybuten, a-Olefinpolymere, synthetische Esteröle, etwa der Ester zweibasischer Säuren, der Ester von Neopentylpolyol und der Ester von Kieselsäure, Polyphenyläther-Derivate, Diarylalkan, und pflanzliche Öle, etwa Soyaöl und Ehizinusöl. Jeder einzelne dieser zuvor genannten Stoffe kann einzeln ,oder es können mehrere dieser Stoffe in einer Mischung verwendet werden. Die Flüssigkeits-Schutzschicht 13 sollte eine Dicke haben, die ausreicht, dass ein Film auf der abschliessenden Flüssigkeitsschicht 9 gebildet wird.

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Gemäss der vorliegenden Erfindung können alle halogenierten "Kohlenwasserstoffe bzw. Halogenkohlenwasserstoffe, die als Kühlmittelflüssigkeit verwendet werden, teilweise durch wenigstens eine der folgenden Flüssigkeiten ersetzt werden: Esteröle, etwa Mineral-Isolieröl, Alkylbenzole Alkylnaphthalin, Dimethylsiliconöl, Polybuten, a-Olefinpolymere, Alkyltoluol, Polyphenyiäther-Derivate, Diarylalkan, Esteröle mit bzw. einschliesslich der Ester von Phosphorsäure, der Ester von zweibasischen Säuren, der Ester von Neopentyl bzw. Neophenthylpolyol, der Ester der Kieselsäure und des fluorierten Esters und pflanzliehen Öle einschliesslich Soyäöl und Ehizinusöl. Vorzugsweise ist das Volumen der Flüssigkeit, die das flüssige "Kühlmittel ersetzt, kleiner als 80 Vol.% der Gesamtmenge des .jIlUAsigen Kühlmittels. Durch die Wahl einer der zuvor genannten Flüssigkeiten ist es möglich, den Siedepunkt des Kühlmittels frei zu wählen bzw. einzustellen.

Die vorliegende Erfindung schafft eine offene Siedekühl-Voγρι ehtung, die die 'Vorteile aufweist, dass der Innendruck in der Vorrichtung als Ganzes auf dem luftdruck gehalten werden kann und eine ausreichendguteKühlung erreicht wird, um ■ ein Heizelement zu kühlen, ohne dass die Vorrichtung in ihrer Bauweise aufwendig, kompliziert und gross wird.

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Leerseite

Claims

Patentanspräche ■

"' 1. ! Offene Siedekühlvorrichtung, gekennzeichnet ^Vy-~~:"V durch ein Siedekühlmittel (8), ein Kühlgefäss mit einem Verdampferabschnitt (1), cLer das Siedekühlmittel (8) enthält und die Wärme eines Heizelementes (10) dem Kühlmittel (8) überträgt und einem Kondensatorabschnitt (3), in dem das in den gasförmigen Zustand übergegangene Kühlmittel wieder in den flüssigen Zustand gebracht wird, einen flüssiges Kühlmittel enthaltenden Behälter (6), der am oberen Ende offen ist und in dem der Teil des Kühlmittels '(8) gespeichert ist, der beim Kühlungsprozess nicht direkt am Kühlungsvorgang" teilnimmt und Verbindungsrohre (5)» die das Kühlgefäss mit dem das flüssige Kühlmittel (8) enthaltenden Behälter (6) verbinden .
2. Siedekühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der das flüssige Kühlmittel enthaltende • Behälter (6) eine.vorgegebene Menge an Flüssigkeit (9) . mit einem geringeren spezifischen Gewicht als das Siedekühlmittel (8) beinhaltet.
3- Siedekühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (9) nicht mit dem Siedekühlmittel (8) vermischbar ist. .
4. Siedekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (9) eine wässrige Lösung von wenigstens einer der nachfolgend genannten Verbindungen ist: mehrwertige Alkohole, Polysaccharide, Polyvinylalkohole und Glucose.
5· oiedekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (9) ein mehrwertiger Alkohol ist.

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6. Siedekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5i dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (9) eine erste Flüssigkeit (9a, 9b), die die Effusion des Siedekühlmittels (8) verhindert, und eine zweite Flüssigkeit (13) mit kleinerem spezifischem Gewicht als die erste Flüssigkeit (9a, 9b) zum Schutz der ersten Flüssigkeit (9a, 9b) umfasst.
7· Siedekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Flüssigkeit (13) wenigstens aus einer der nachfolgenden Verbindungen besteht: Mineralöl, Alkylbenzol, Alkylnaphthalin, Dimethylsiliconöl, Phenylmethylsiliconöl, Polybuten, a-Olefinpolymere, Alkyltoluol, synthetische Esteröle, Polyphenyläther-Derivate, Diarylalkane und pflanzlische Öle.
.8. Siedekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, dass das Siedekühlmittel (8) eine Kühlflüssigkeit ist, welche aus einem der halogenierten Kohlenwasserstoffe besteht.
9. ' Siedekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie Verbindungsrohre (5) einen vom Kühlgefäss her gesehen nach unten gerichteten Strömungsteil aufwei s en.
10. Siedekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsrohre (5) den das flüssige Kühlmittel enthaltenden Behälter (6) mit einem unteren Teil des Kühlgefässes verbinden.
11. Siedekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitungen (5) ein erstes mit dem unteren Teil des Kühlgefässes in Verbindung stehendes Verbindungsteil (5c) und ein zweites mit einem oberen Teil des Kühlgefässes in Verbindung ste-

. hendes Verbindungsteil (5d, 5e) aufweisen und der das

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„flüssige Kühlmittel enthaltende Behälter (6) einen ersten, flüssiges Kühlmittel enthaltenden Behälterteil (6a), der mit dem ersten Leitungsteil (5c) verbunden ist, sowie einen zweiten ,flüssiges Kühlmittel enthaltenden Behälterteil (6b) aufweist, der mit dem zweiten Leitungsteil (5d, 5e) verbunden ist (Pig. 7 und 8).

i2. Si«dekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungsteil (5c) und/oder das zweite Verbindungsteil (5d, 5e) einen ^vom Kühlgefäss her gesehen nach unten gerichteten Teil aufweist (Pig. 8).

"13· "Siedekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der das flüssige Kühlmittel enthaltende Behälter (6) ein an dessem oberem Ende angebrachtes Einlass- und Auslassrohr (7) vorgegebener Länge aufweist.

14-. Siedekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsteil (5b) einen Durchgang mit einem Drösselbereich (12a) aufweist, der —enger als der übrige Durchgang ist (Pig. 5 und 7)·

15· Siedekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensatorabschnitt (3) entsprechend der vom Heizelement (10) ahgegebenen Wärmemenge grosser wird-

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