DE2846230A1

DE2846230A1 - Forming canal-shaped passages in a solidifying medium - by immersing pressure-distended flexible tubes in molten medium, solidifying it and releasing pressure to shrink tubes

Info

Publication number: DE2846230A1
Application number: DE19782846230
Authority: DE
Inventors: Frank Mehlhorn
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 1978-10-24
Filing date: 1978-10-24
Publication date: 1980-05-08
Also published as: DE2846230C2

Abstract

Canal shaped passages in a solidifying medium are formed by immersing flexible tubes in the medium while it is molten. The tubes are subjected to pressure to distend them. When the medium has solidified, the pressure is released and the tube shrinks to its original size. This then creates a hollow passage through the solidified material. The passage can then be used to circulate a heat transfer medium. Used esp. for use with latent heat stores. Allows either liq. or gaseous heat transfer media to be pumped through the solid block.

Description

OR.-ING. DIPL.-ING. M. SC. DIPI PHVS. DR. DIPL.-PHYS.OR.-ING. DIPL.-ING. M. SC. DIPI PHVS. DR. DIPL.-PHYS.

HÖGER - STELLRE*O8T " <3Ri£jSS*£AGH - HAECKERHÖGER - STELLRE * O8T "<3Ri £ jSS * £ AGH - HAECKER

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A 43 036 m Anmelder: Deutsche Forschungs- undA 43 036 m Applicant: German research and

u - 168 Versuchsanstalt für Luft-u - 168 Research Institute for Air

2. Okt. 1978 und Raumfahrt e.V.Oct. 2, 1978 and Raumfahrt e.V.

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Beschreibungdescription

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von kanalförmigen Hohlräumen in sich verfestigenden SubstanzenMethod and device for producing channel-shaped cavities in solidifying Substances

vt Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von kanalförmigen Hohlräumen in sich verfestigenden Substanzen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.vt The invention relates to a method for producing channel-shaped cavities in solidifying substances and a device for carrying out this method.

Es besteht oft die Notwendigkeit, daß man in einer sich verfestigenden Substanz kanalförmige Hohlräume einbringen muß. Dieses Problem stellt sich beispielsweise in Latentwärmespeichern, in denen ein Wärmespeichermedium beim Abkühlen von dem flüssigen in den festen Zustand übergeht und beim darauf folgenden Erwärmen wieder aufgeschmolzen wird. Ab- und Zufuhr der Wärmemenge erfolgt dabei mittels eines flüssigen oder gasförmigen Wärmetauschermediums. Normalerweise wird dieses Wärmetauschermedium beispielsweise über ein mit öffnungen versehenes Düsenrohr in das Wärmespeichermedium eingeführt und steigt dann infolge eines niedrigeren spezifischen Gewichtes an die Oberfläche des Wärmespeichermediums, von wo es wieder abgezogen wird. Wenn das Wärmetauschermedium in ein verfestigtes Wärmespeichermedium eingeleitet wird, sind jedoch in der Regel das Rohr und seine Auslässe durch das verfestigte Wärmespeichermedium verstopft, so daß das Wärmetauschermedium zunächst im Innern des Düsenrohres das Wärmespeichermedium aufschmelzen muß, um in das angrenzende Wärmespeichermedium eintreten zu können. Auch hier kann das Wärmetauschermedium nicht in der erwünschten Weise durch das Wärmespeichermedium fließen, sondern es kann die-There is often a need to be in a solidifying Substance must introduce channel-shaped cavities. This problem arises, for example, in latent heat storage systems, in which a heat storage medium changes from the liquid to the solid state when it cools and when subsequent heating is melted again. The amount of heat is dissipated and supplied by means of a liquid or gaseous heat exchange medium. Normally, this heat exchange medium is used, for example, via a Orifices provided nozzle tube introduced into the heat storage medium and then rises as a result of a lower specific Weight to the surface of the heat storage medium, from where it is withdrawn again. When the heat exchange medium is introduced into a solidified heat storage medium, but are usually the pipe and its outlets clogged by the solidified heat storage medium, so that the heat exchanger medium first inside the nozzle tube the heat storage medium must melt in order to be able to enter the adjacent heat storage medium. Here too the heat exchanger medium cannot flow through the heat storage medium in the desired manner, but the

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ses'nur im unmittelbaren Bereich des Düsenrohres aufschmelzen. Dadurch wird der Wärmeaustausch zwischen Wärmetauschermedium und Wärmespeichermedium stark behindert.It only melts in the immediate area of the nozzle pipe. As a result, the heat exchange between the heat exchanger medium and the heat storage medium is severely hindered.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem in ein sich verfestigendes Medium kanalförmige Hohlräume eingebracht werden können, die insbesondere dem Zweck dienen, ein gasförmiges oder flüssiges Medium in die verfestigte Substanz ein- und gegebenenfalls durch diese hindurchzuleiten.The invention is based on the object of specifying a method with the channel-shaped in a solidifying medium Cavities can be introduced, which in particular serve the purpose of a gaseous or liquid medium introduce into the solidified substance and, if necessary, pass through it.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man spätestens beim übergang der Substanz von der flüssigen in die feste Phase einen kanalförmigen Verdrängungskörper in die Substanz einbringt, so daß sich die Substanz unter Ausbildung eines Kanals um den Verdrängungskörper herum verfestigt, und daß man das Volumen dieses Verdrängungskörpers nach der Verfestigung derart verkleinert, daß er nur noch einen Teil de§ Kanalquerschnittes ausfüllt.In a method of the type described at the outset, this object is achieved according to the invention in that at the latest When the substance passes from the liquid to the solid phase, a channel-shaped displacement body enters the substance introduces, so that the substance solidifies to form a channel around the displacement body, and that the volume of this displacement body after solidification is reduced in such a way that it is only a part of the Fills the channel cross-section.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen.Another object of the invention is to provide a device to create this procedure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung einen im wesentlichen kanalförmigen Verdrängungskörper umfaßt, dessen Volumen willkürlich veränderlich ist.This object is achieved according to the invention in that the device has an essentially channel-shaped displacement body the volume of which is arbitrarily variable.

Günstig ist es dabei, wenn der Verdrängungskörper ein Schlauch ist, dessen Volumen durch den Füllungsgrad mit einem Füllmedium variierbar ist.It is advantageous if the displacement body is a tube, the volume of which is determined by the degree of filling with a filling medium is variable.

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Dem Verdrängungskörper kann mindestens ein starres Stabilisierungselement zugeordnet sein, das beispielsweise durch einen im Innern des Schlauches angeordneten Stab gebildet wird.At least one rigid stabilizing element can be attached to the displacement body be assigned, which is formed, for example, by a rod arranged in the interior of the hose will.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß der Verdrängungskörper teilweise im Innern eines Düsenrohres angeordnet ist, welches der Zufuhr eines flüssigen oder gasförmigen Wärmetauschermediums zu der ein Wärmespeichermedium bildenden, sich verfestigenden Substanz dient, und daß der Verdrängungskörper beim Austritt aus dem Düsenrohr im gefüllten Zustand dichtend an einer Austrittsöffnung anliegt,diese dadurch verschließt und das Wärmetauschermedium dadurch zwingt, durch die Auslaßöffnungen in das Wärmespeichermedium einzutreten,According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the displacement body is partially in Inside a nozzle tube is arranged, which the supply of a liquid or gaseous heat exchange medium the solidifying substance that forms a heat storage medium is used, and that the displacement body is used when it emerges from the nozzle tube in the filled state rests sealingly against an outlet opening, thereby closing it and thereby forcing the heat exchange medium to enter the heat storage medium through the outlet openings,

während er die Austrittsöffnung bei verringertem Volumen freigibt, so daß das Wärmetauschermedium aus dem Düsenrohr in den Kanal in der verfestigten Substanz eintreten kann.while it releases the outlet opening at a reduced volume, so that the heat exchanger medium from the nozzle tube can enter the channel in the solidified substance.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.Further advantageous refinements are the subject of the subclaims and laid down in these.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausfuhrungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of preferred embodiments the invention is used in connection with the drawing for a more detailed explanation. Show it:

Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht einesFig. 1 is a schematic cross-sectional view of a

Wärmespeichermediums mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines kanalförmigen Hohlraumes;Heat storage medium with a device for generating a channel-shaped cavity;

Fig. 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht des Auslaßbereiches des in Fig. 1 dargestellten Düsenrohres, bei welchem der Verdrängungskörper ein großes Volumen einnimmt; 030019/0113Fig. 2 is an enlarged partial sectional view of the outlet area of the nozzle tube shown in Fig. 1, in which the displacement body occupies a large volume; 030019/0113

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Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 2 mit einem Verdrängungskörper, der ein geringes Volumen einnimmtFig. 3 is a view similar to FIG. 2 with a displacement body which has a small volume occupies

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht eines Ver-.drängungskörpers und eines ihn umgebenden, durchbrochenen Mantels, wobei der Verdrängungskörper ein großes Volumen einnimmt und die umgebende Substanz flüssig ist;4 shows a schematic sectional view of a displacement body and an openwork jacket surrounding it, the displacement body occupies a large volume and the surrounding substance is liquid;

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 4, wobei die umgebende Substanz fest ist;Fig. 5 is a view similar to Fig. 4, with the surrounding substance being solid;

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 5, wobei der Verdrängungskörper ein geringes Volumen einnimmt undFIG. 6 is a view similar to FIG. 5, with the displacement body occupies a small volume and

Fig. 7 eine Ansicht ähnlich Fig. 6, wobei der kanalförmige Hohlraum mit einem Wärmetauschermedium gefüllt ist, das durch den durchbrochenen Mantel tropfenförmig in die verfestigte Substanz eintritt.7 is a view similar to FIG. 6, the channel-shaped The cavity is filled with a heat exchange medium that passes through the openwork jacket enters the solidified substance in drops.

Im folgenden werden das erfindungsgemäße Verfahren und die zu seiner Durchführung verwendbare Vorrichtung anhand eines Latentwärmespeichers beschrieben, also eines Wärmespeichers mit einem Speichermedium, das bei der Wärmeabgabe vom flüssigen in den festen Zustand übergeht und bei dem der Wärmeaustausch mittels eines gasförmigen oder flüssigen Wärmetaus ehermediums erfolgt, das unmittelbar durch das Wärmespeichermedium geleitet wird, wobei es sich mit diesem nicht vermischt.In the following, the method according to the invention and the device that can be used to carry it out are based on a Latent heat storage described, that is, a heat storage device with a storage medium which, when the heat is released from the liquid passes into the solid state and in which the heat exchange by means of a gaseous or liquid heat exchange rather medium takes place directly through the heat storage medium is conducted, whereby it does not mix with this.

Es wird aber ausdrücklich darauf hingewiesen, daß das erfin-However, it is expressly pointed out that the invented

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dungsgemäße Verfahren und die entsprechende Vorrichtung nicht auf diese Anwendung beschränkt sind, sondern daß mit diesem Verfahren auch in andere, sich verfestigende Substanzen Hohlräume und Kanäle eingebracht werden können, beispielsweise in Formmassen aller Art, wie Kunststoffe, Metalle oder Baumaterialien (Beton).proper method and the corresponding device are not limited to this application, but that with this Method can also be introduced into other, solidifying substances, cavities and channels, for example in molding compounds of all kinds, such as plastics, metals or building materials (concrete).

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Wärmespeicher umfaßt einen Behälter 1, der mit einem je nach Wärmeinhalt flüssig oder fest vorliegenden Wärmespeichermedium 2 gefüllt ist, sowie eine Einleitungsvorrichtung für ein gasförmiges oder flüssiges Wärmetauschermedium 3. Das Wärmespeichermedium 2 kann beispielsweise aus Glaubersalz bestehen, als Wärmetauschermedium kann ein mit der Glaubersalzschmelze nicht mischbares öl verwendet werden.The heat accumulator shown schematically in Fig. 1 comprises a container 1 which is filled with a heat storage medium 2, which is liquid or solid depending on the heat content, and an introduction device for a gaseous or liquid heat exchanger medium 3. The heat storage medium 2 can consist of Glauber's salt, for example, as a heat exchange medium that cannot be mixed with the Glauber's salt melt oil can be used.

Zur Einleitung des Wärmetauschermediums ist ein mit seitlichen öffnungen 4 versehenes Rohr 5 in das Wärmespeichermedium eingetaucht, in den das Wärmetauschermedium durch eine Einlaßleitung 6 an seiner Oberseite eingeführt wird. Es kann dann normalerweise durch die öffnungen 4 im Mantel des Rohres in das Wärmespeichermedium 2 eintreten und steigt dort nach oben, wobei es sich oberhalb des Wärmespeichermediums in Form einer Schicht 7 sammelt. Aus dieser Schicht kann es mittels einer Leitung 8 abgezogen und nach Erwärmung bzw. Abkühlung erneut in das Rohr 5 eingeleitet werden.To introduce the heat exchanger medium, a tube 5 provided with lateral openings 4 is inserted into the heat storage medium immersed in which the heat exchange medium is introduced through an inlet pipe 6 at its top. It can then normally enter the heat storage medium 2 through the openings 4 in the jacket of the pipe and rise there upwards, where it collects above the heat storage medium in the form of a layer 7. From this layer it can withdrawn by means of a line 8 and reintroduced into the tube 5 after heating or cooling.

Von oben ist in das Rohr 5 eine Druckmedienleitung 9 eingesetzt, auf die ein schlauchförmiger Verdrängungskörper 10 dichtend aufgeschoben ist. Der schlauchförmige Verdrängungskörper 10 verläuft im Innern des Rohres 5 und tritt an dessen unterem Ende durch einen das Rohr 5 abschließenden Bo-A pressure medium line 9 is inserted into the tube 5 from above, onto which a tubular displacement body 10 is pushed on sealingly. The tubular displacement body 10 runs inside the tube 5 and occurs on it lower end through a bottom that terminates the pipe 5

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den 11 in die Wärmespeichersubstanz 2 aus. Im Inneren des Wärmespeichermediums umgibt der Schlauch das Rohr 5 spiralförmig, wobei die Gänge der Spirale in Achsrichtung des Rohres auseinandergezogen sind, so daß das Ende des Verdrängungskörpers 10 auf einem oberhalb der Wärmespeichersubstanz angeordneten Rohrstutzen 12 aufgeschoben ist, derthe 11 into the heat storage substance 2 from. Inside the Heat storage medium, the hose surrounds the tube 5 in a spiral, the turns of the spiral in the axial direction of the tube are pulled apart so that the end of the displacement body 10 is arranged on a above the heat storage substance Pipe socket 12 is pushed, the

in die Druckmedienleitung 9 einmündet. Die Druckmedienleitung 9 ist in aus der Zeichnung nicht ersichtlicher Weise mit einer Druckmedienquelle verbunden, beispielsweise mit einer Druckluftquelle oder einer ölfördereinrichtung.opens into the pressure medium line 9. The media line 9 is connected in a manner not apparent from the drawing to a print media source, for example to a compressed air source or an oil delivery device.

Der Verdrängungskörper 10 besteht aus einem flexiblen Material, so daß der Querschnitt des schlauchförmigen Verdrängungskörpers je nach den unterschiedlichen Druckverhältnissen auf seiner Innen- und seiner Außenseite ein größeres oder kleineres Volumen einnimmt, d.h. seinen Querschnitt verändert.The displacement body 10 consists of a flexible material, so that the cross section of the tubular displacement body depending on the different pressure conditions on its inside and outside, a larger one or occupies a smaller volume, i.e. changes its cross-section.

Damit der flexible Verdrängungskörper in seiner Position in dem Rohr 5 und im Wärmespeichermedium 2 fixiert ist, verläuft in seinem Inneren ein starres Stabilisierungselement 13, beispielsweise ein biegesteifer Draht oder ein starrer Stab (vgl. Figuren 2 bis 7).So that the flexible displacement body is fixed in its position in the pipe 5 and in the heat storage medium 2, runs in its interior a rigid stabilizing element 13, for example a rigid wire or a rigid one Rod (see. Figures 2 to 7).

In Fig. 2 ist das untere Ende des Rohres 5 vergrößert dargestellt. Man erkennt, daß im Boden 11 des Rohres 5 eine öffnung 14 angeordnet ist, die derart bemessen ist, daß ihie lichte Weite etwas kleiner ist als der Außendurchmesser des schlauchförmigen Verdrängungskörpers 10, wenn dieser aufgrund der Einleitung eines Druckmediums ein großes Volumen einnimmt. In diesem Falle legt sich die Wand des Verdrängungskörpers 10 dichtend an den Rand der öffnung 14 und verschließt diese dicht.In Fig. 2, the lower end of the tube 5 is shown enlarged. It can be seen that there is an opening in the bottom 11 of the tube 5 14 is arranged, which is dimensioned such that ihie clear Width is slightly smaller than the outer diameter of the tubular displacement body 10 when this occupies a large volume due to the introduction of a pressure medium. In this case, the wall of the displacement body 10 lies sealingly against the edge of the opening 14 and closes this tight.

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Wenn dagegen der Verdrängungskörper 10 - wie in Fig. 3 dargestellt - ein geringes Volumen einnimmt, gibt er die öffnung 14 teilweise frei, so daß das Rohr 5 in den Außenraum geöffnet wird.If, on the other hand, the displacement body 10 - as shown in FIG. 3 - occupies a small volume, it partially exposes the opening 14, so that the tube 5 into the outer space is opened.

ImBetrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird vor dem Verfestigen des Wärmespeichermediums oder zumindest während der Verfestigung desselben in den schlauchförmigen Verdrängungskörper 10 durch die Druckmedienleitung 9 ein Druckmedium eingeführt, beispielsweise Druckluft oder ein unter Druck stehendes öl, so daß der schlauchförmige Verdrängungskörper ein relativ großes Volumen einnimmt. Dies ist schematisch in Fig. 4 dargestellt, in welchem der das Stabilisierungselement 13 umgebende Verdrängungskörper 10 unter dem Einfluß eines Druckmediums 15 einen kreisrunden Querschnitt einnimmt. In dieser Figur erkennt man, daß der Verdrängungskörper 10 zusätzlich von einem durchbrochenen Mantel 16 umgeben ist, dessen Ausgestaltung und Wirkung weiter unten erläutert wird.In operation of the device according to the invention, before the solidification of the heat storage medium or at least during the solidification of the same in the tubular Displacement body 10 through the pressure medium line 9 Introduced pressure medium, for example compressed air or a pressurized oil, so that the tubular displacement body occupies a relatively large volume. This is shown schematically in Fig. 4, in which the Stabilizing element 13 surrounding displacement body 10 under the influence of a pressure medium 15 a circular Cross-section occupies. In this figure it can be seen that the displacement body 10 is also perforated by a Sheath 16 is surrounded, the design and effect of which will be explained below.

Beim Abkühlen des Wärmespeichermediums verfestigt sich dieses um den schlauchförmigen Verdrängungskörper 10 herum, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.When the heat storage medium cools, it solidifies around the tubular displacement body 10, as shown in FIG.

Nach dem Verfestigen wird das Druckmedium aus dem schlauchförmigen Verdrängungskörper über die Druckmedienleitung 9 wieder entfernt, wobei gegebenenfalls im Innern des -Verdrängungskörpers auch ein Unterdruck erzeugt werden kann, so daß der schlauchförmige Verdrängungskörper sich eng um das Stabilisierungselement 13 legt und dadurch eine wesentlich geringere Querschnittsfläche einnimmt. Wie aus Fig. ersichtlich, bildet sich dadurch zwischen der Außenwand desAfter solidification, the pressure medium is from the tubular Displacement body removed again via the pressure medium line 9, possibly in the interior of the displacement body a negative pressure can also be generated so that the tubular displacement body is tightly around the stabilizing element 13 places and thereby occupies a much smaller cross-sectional area. As shown in Fig. can be seen, thus forms between the outer wall of the

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Verdrängungskörpers 10 und dem verfestigten Wärmespeichermedium ein kanalförmiger Hohlraum 17 aus.Displacement body 10 and the solidified heat storage medium form a channel-shaped cavity 17.

Die Ausbildung eines solchen Kanales erfolgt sowohl im Inneren des Rohres 5 (vgl. Fig. 3) als auch längs des Durchganges des Verdrängungskörpers durch das Wärmespeichermedium. Aus Fig. 3 ist deutlich zu erkennen, daß der kanalförmige Hohlraum 17 in dem Rohr 5 derart angeordnet ist, daß durch die Einlaßleitung 6 eintretendes Wärmetauschermedium längs des Verdrängungskörpers 10 durch das Rohr und durch den anschließenden kanalförmigen Hohlraum 17 fließen kann, bis es an der Oberfläche des Wärmespeichermediums 2 in die Schicht 7 gelangt. Dadurch kann das Wärmetauschermedium längs des gesamten kanalförmigen Hohlraumes mit dem angrenzenden verfestigten Wärmespeichermedium in Kontakt gelangen und dieses aufschmelzen. Ausgehend von dem kanalförmigen Hohlraum erfolgt damit der übergang des Wärmespeichermediums in den flüssigen Zustand. Sobald das Wärmespeichermedium, im Inneren des Rohres 5 aufgeschmolzen ist, kann das Wärmetauschermedium auch durch die öffnungen 4 im Rohr 5 in das Wärmespeichermedium austreten und dieses in der Umgebung des Rohres 5 aufschmelzen.The formation of such a channel takes place both inside of the tube 5 (see. Fig. 3) as well as along the passage of the displacement body through the heat storage medium. From Fig. 3 it can be clearly seen that the channel-shaped Cavity 17 is arranged in the tube 5 in such a way that the heat exchange medium entering through the inlet line 6 flow along the displacement body 10 through the pipe and through the adjoining channel-shaped cavity 17 can until it reaches the layer 7 on the surface of the heat storage medium 2. This allows the heat exchanger medium come into contact with the adjacent solidified heat storage medium along the entire channel-shaped cavity and melt this. Starting from the channel-shaped cavity, the transition of the heat storage medium takes place in the liquid state. As soon as the heat storage medium has melted inside the tube 5, that can Heat exchange medium also exit through the openings 4 in the pipe 5 into the heat storage medium and this in the surroundings of the tube 5 melt.

Wesentlich für die Erfindung ist die Tatsache, daß durch die Verwendung eines querschnittsveränderlichen oder volumenveränderlichen Körpers beim Verfestigen des Wärmespeichermediums dieses gezwungen wird, einen kanalförmigen Bereich auszusparen, der dann nach der Verfestigung durch die Verringerung des Querschnitts oder des Volumens des Verdrängungskörpers freigegeben wird, so daß durch diesen Kanal das Wärmetauschermedium fließen kann.What is essential for the invention is the fact that the use of a cross-section or volume-variable Body when solidifying the heat storage medium this is forced to cut out a channel-shaped area, which then after solidification by reducing the cross-section or the volume of the displacement body is released so that the heat exchanger medium can flow through this channel.

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Dabei ist weiterhin von Bedeutung, daß der Verdrängungskörper aus einem Material besteht, das sich ohne größere Schwierigkeiten von der verfestigten Substanz ablösen läßt, beispielsweise eignet sich hierzu ein Silikongummi.It is also important that the displacement body consists of a material that can be moved without major difficulties can be detached from the solidified substance, for example a silicone rubber is suitable for this.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich, vergrößert das durch den Hohlraum 17 fließende Wärmetauschermedium 3 diesen Hohlraum, indem es das Wärmespeichermedium aufschmilzt. Dabei kommt es vor, daß das Wärmetauschermedium sich in Form von größeren Blasen in das feste Wärmespeichermedium hineinarbeitet; nachteilig ist dabei jedoch, daß auf diese Weise nur der mit dem Wärmespeichermedium unmittelbar in Kontakt stehende Teil des Wärmetauschermediums zum Wärmeaustausch beiträgt, während der innere Bereich einer solchen größeren Blase praktisch thermisch isoliert ist. Um diesem Nachteil abzuhelfen, ist der den Verdrängungskörper 10 umgebende Mantel 16 vorgesehen, der eine Vielzahl von Durchbrechungen 18 aufweist. Dieser Mantel 16 kann beispielsweise aus einem Drahtnetz aufgebaut sein oder einem Lochblech. Sein eines Ende ist auf einem Rohrstutzen 19 aufgeschoben, der an der Unterseite des Bodens 11 an das Rohr 5 angeformt ist (Figuren 2 und 3). Die Wirkung dieses Mantels besteht darin, daß das durch den Hohlraum 17 fließende Wärmetauschermedium beim Durchtritt durch den mit engen öffnungen versehenen Mantel in kleine Tröpfchen verteilt wird, die leicht in die verfestigte Wärmespeichersubstanz eindringen können. Auf diese Weise wird die wirksame Oberfläche des Wärmetauschermediums erheblich vergrößert, so daß der Wärmeübergang effektiver wird.As can be seen from FIG. 7, the heat exchanger medium 3 flowing through the cavity 17 enlarges this cavity by it melts the heat storage medium. It happens that the heat exchange medium is in the form of larger ones Working bubbles into the solid heat storage medium; However, it is disadvantageous that in this way only the with Part of the heat exchanger medium that is in direct contact with the heat storage medium contributes to the heat exchange, while the inner area of such a larger bubble is practically thermally insulated. To remedy this disadvantage, the casing 16 surrounding the displacement body 10 is provided, which has a plurality of openings 18. This jacket 16 can, for example, be constructed from a wire mesh his or a perforated sheet. One end is pushed onto a pipe socket 19 which is attached to the underside of the Bottom 11 is formed on the tube 5 (Figures 2 and 3). The effect of this mantle is that the Cavity 17 flowing heat exchanger medium when passing through the jacket provided with narrow openings in small Droplets are distributed, which can easily penetrate into the solidified heat storage substance. That way will the effective surface of the heat exchanger medium is increased significantly, so that the heat transfer is more effective.

/ein starrer Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann / Mantel 16 gleichzeitig die Funktion des Stabilisierungselementes 13 für den Verdrängungskörper 10 übernehmen. Es ist / a st arrer In a preferred embodiment of the invention / jacket 16 can simultaneously take over the function of the stabilizing element 13 for the displacement body 10. It is

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beispielsweise möglich, den schlauchförmigen Verdrängungskörper einfach im Inneren des Mantels anzuordnen, ohne ein besonderes Stabilisierungselement vorzusehen. Der Mantel
wird dann dafür sorgen, daß der Verdrängungskörper in seiner Position fixiert ist.For example, it is possible to simply arrange the tubular displacement body in the interior of the jacket without providing a special stabilizing element. The coat
will then ensure that the displacement body is fixed in its position.

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Claims

DR.-INS. DIPL.-ING. M. SC. DIPL.-PHYS. OR. DIPL.-PHVS.DR.-INS. DIPL.-ING. M. SC. DIPL.-PHYS. OR. DIPL.-PHVS.

HÖGER - STELLRECHT - <SRIESSBACH - HAECKERHÖGER - LEGAL RIGHT - <SRIESSBACH - HAECKER

P A T Ε,ώΧΛ N W Ä LT S-1 N . S TUTtJg aHX *P A T Ε, ώΧΛ N WÄ LT S-1 N. S TUTtJg aHX *

A 43 036 m Applicant: German research and

u - 168 Research Institute for Luffc

Oct. 2, 1978 and Raumfahrt e.V.

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Patent claims:

1. A process for the manufacture of channel-shaped voids in the solidifying substances, characterized in that at the transition of the substance from the liquid to the solid phase is introduced a channel-shaped displacement body in the substance at the latest, so that the substance forming the exclusion ¹ of a channel solidified around the displacement body, and that the volume of this displacement body is reduced after solidification in such a way that it only fills part of the cross-section of the channel.

2. The method according to claim 1, characterized in that the displacement body is filled with a pressurized medium during the formation of the channel and this to reduce the cross section of the displacement body at least partially removed from the displacement body again.

3. Device for producing channel-shaped cavities in solidifying substances for carrying out the The method of claims 1 or 2, characterized in that it is essentially a channel-shaped displacement body (10), the volume of which is arbitrarily variable.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the displacement body (10) is a tube, the volume of which can be varied by the degree of filling with a filling medium (15).

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5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the displacement body (10) has at least one rigid one Stabilizing element (13, 16) is assigned.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the stabilizing element is in the interior of the displacement body (10) arranged rod (13) is.

7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that that the displacement body (10) is partially arranged inside a tube (5) which the Supply of a liquid or gaseous heat exchange medium (3) to the heat storage medium (2) forming, solidifying substance is used, and that the displacement body (10) when it emerges from the tube (5) in the filled State sealingly rests against an outlet opening (14) and thereby closes it while he closes the outlet opening (14) releases at a reduced volume, so that the heat exchanger medium (3) from the tube (5) in the channel-shaped cavity (17) in the solidified heat exchange medium (2) can occur.

8. Device according to one of claims 3 to 7, characterized in that that the displacement body (10) at a distance at least partially from a perforated jacket (16) is surrounded.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the jacket (16) serves as a Stabilisieruhgselement for the displacement body (10).

10. Device according to one of claims 3 to 9, characterized in that

030019/0113030019/0113

A 43 036 m u - 168

Oct 2, 1978

u - 168 - 3 - 284*230u - 168 - 3 - 284 * 230

indicates that the displacement body (10) is in a spiral shape in a container (1) which holds the substance (2) is arranged.

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