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EP0577869A1 - Kühlsystem mit einer vakuumdichten Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung - Google Patents

Kühlsystem mit einer vakuumdichten Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung Download PDF

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Publication number
EP0577869A1
EP0577869A1 EP92111436A EP92111436A EP0577869A1 EP 0577869 A1 EP0577869 A1 EP 0577869A1 EP 92111436 A EP92111436 A EP 92111436A EP 92111436 A EP92111436 A EP 92111436A EP 0577869 A1 EP0577869 A1 EP 0577869A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
evaporator
sorbent
working fluid
cooling system
vacuum pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP92111436A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0577869B1 (de
Inventor
Norbert Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtschaftsing Patzner
Bernd Dipl.-Ing. Klotz
Hubert Kögler
Reiner Engelhardt
Reiner Dipl.-Ing. Wörz
Andreas Becky
Peter K. Dr. Maier-Laxhuber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zeo Tech Zeolith Technologie GmbH
Original Assignee
Zeo Tech Zeolith Technologie GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zeo Tech Zeolith Technologie GmbH filed Critical Zeo Tech Zeolith Technologie GmbH
Priority to EP92111436A priority Critical patent/EP0577869B1/de
Priority to AT92111436T priority patent/ATE147499T1/de
Priority to DE59207855T priority patent/DE59207855D1/de
Priority to JP5166759A priority patent/JPH06159854A/ja
Publication of EP0577869A1 publication Critical patent/EP0577869A1/de
Priority to US08/286,940 priority patent/US5415012A/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0577869B1 publication Critical patent/EP0577869B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B17/00—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
    • F25B17/08—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type the absorbent or adsorbent being a solid, e.g. salt
    • F25B17/083—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type the absorbent or adsorbent being a solid, e.g. salt with two or more boiler-sorbers operating alternately
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D31/00—Other cooling or freezing apparatus

Definitions

  • the invention relates to a cooling system with a working medium vapor manifold, to which at least one evaporator and at least one sorbent container can be connected in a vacuum-tight manner.
  • DE-OS 3425419 discloses cooling processes based on the sorption principle, water being evaporated from an aqueous solution and adsorbed as water vapor in a sorbent filling. The amount of steaming water cools down while the sorbent filling is heated. This process takes place in closed systems in which the negative pressure, in order to allow the aqueous solution to evaporate at correspondingly low temperatures, is built up during the manufacture of the system and is maintained for the period of use.
  • These cooling devices are relatively inflexible because the evaporator must always be firmly connected to the entire device.
  • an ice maker based on the sorption principle is known.
  • an aqueous liquid is frozen in an icing vessel using a vacuum-proof sorbent container that contains a solid sorbent and to which a vacuum pump is connected.
  • This ice maker is used, for example, to make ice cubes for cooling beverages.
  • the object of the present invention is a universally applicable cooling system which can also be operated economically.
  • the cooling system thus consists, on the one hand, of a vacuum-tight working medium vapor manifold which contains at least two connection points to which at least one evaporator and at least one sorbent container can be connected in a vacuum-tight manner.
  • a vacuum pump is also required for operation in order to generate a sufficient vacuum, for example when using zeolite as sorbent and water as working medium, so that water can evaporate at low temperatures.
  • the vacuum pump should only be put into operation if the Pressure conditions in the system make this necessary and the rest of the time is out of order.
  • Vacuum pumps suitable for this have long been state of the art. However, vacuum pumps without oil lubrication, so-called dry-running vacuum pumps, are particularly advantageous. With a two-stage, dry-running vacuum pump, final pressures of 8 hPa can be achieved today. A three-stage pump must be provided for lower pressures.
  • Vacuum ejectors which are driven by compressed air, have also recently become known. These usually multi-stage Venturi nozzles reach final pressures of 8 hPa by means of a compressed air supply of 5 to 6 bar. Compressed air supply systems of this type are present in many commercial operations but also in larger trucks, on the train and in airplanes. Since these vacuum pumps are extremely inexpensive and have low air consumption, a cooling system with these vacuum pumps is particularly economical.
  • cooling systems that are installed in cars can also benefit from the vacuum devices that are common today. Since many vehicle components, such as central locking, braking and steering assistance, require negative pressure, it also makes sense here to replace the vacuum pump that is common today with a pump with a lower final pressure. The additional effort is low, since neither a new motor nor a more complex control are necessary. The additional weight is also limited, as an additional suction stage can only be integrated in the pump housing.
  • the vacuum pump evacuates the sorbent container, the working fluid vapor manifold and the connected evaporators via a connecting line. It is advantageous to use a device in the connecting line between the sorbent container and the vacuum pump which prevents air from entering the cooling system when the vacuum pump is at a standstill and thus adversely affecting the adsorption in the sorbent. For example, simple check valves come into question, but also mechanically or electrically operated valves.
  • the sorbent container itself can be designed in a variety of ways. However, all constructions must be carried out so that the working fluid vapor flowing into the sorbent container can reach all layers of sorbent. It is imperative to extract air and non-condensable gases from all areas of the sorbent filling. The incoming working fluid vapor must not prevent the air cushions from being extracted. It is therefore advisable to arrange the inlet opening of the working fluid vapor on one side and the connection line to the vacuum pump on the other side of the sorbent filling.
  • connection points on the sorbent container are also advantageous to carry out the connection points on the sorbent container by means of light or quick-release connections. This ensures easy replacement of the sorbent container when the sorbent is saturated.
  • Sorbent containers with saturated sorbent can generally be regenerated by adding heat at higher temperatures. The working fluid is expelled in vapor form from the sorbent. This regeneration can take place at any time and in any place. It is advantageous, for example, to use waste heat flows from combustion processes for this purpose or to use low-tariff electricity via an electric heater.
  • the sorbent containers can be adapted to the regeneration process by installing an electrical resistance heater or by designing thermodynamically favorable heat exchanger outer walls.
  • the heat of reaction which is released during the sorption of working fluid vapor in the sorbent filling can also be dissipated very effectively by means of the latter.
  • the heat of sorption can also be dissipated and used in any other known manner.
  • regeneration of the sorbent filling can also be carried out without prior separation from the working agent vapor manifold.
  • the entry of expelled working fluid vapor into the manifold must be prevented. This is made possible by simple check valves at the connection points, but also mechanically or electrically operated shut-off valves. If it is possible to re-liquefy the escaping working fluid vapor, it can be returned to the evaporator via separate lines.
  • sorbents All absorption and adsorption substances known from refrigeration technology can be considered as sorbents.
  • the use of molecular sieves or zeolites has proven to be particularly advantageous. Zeolites adsorb up to 30 percent by weight of water and release it again in vapor form at temperatures of up to 300 ° C.
  • the ideal working fluid is therefore water, which evaporates in the evaporators and flows in vapor form via the working fluid vapor manifold into the zeolite containers. Since the vapor pressure of water is relatively low, the vacuum pump must reach a minimum pressure of 6.1 hPa, for example, to enable evaporation temperatures of 0 ° C. At this pressure, the water in the evaporator can completely ice up.
  • All vacuum-proof and vacuum-tight lines are suitable as working medium vapor manifolds. Since the working fluid vapor generally has relatively low temperatures, flexible plastic lines can also be used. In principle, all known fittings can be used at the connection points. It is important that all connection points not occupied by an evaporator can be closed, for example by self-closing quick couplings.
  • the working medium vapor manifold can also be installed stationary at the respective place of use. It then connects, for example, all evaporator connection points with a single sorbent container or else only a single evaporator with several sorbent containers.
  • connection points via which only small steam volumes are to be drawn off can also be integrated into a larger cooling system with smaller line cross sections. In this way, a highly branched manifold network can be created, which is designed, for example, for only one sorbent container with only one vacuum pump.
  • the term “evaporator” denotes all devices in which the working fluid evaporates and flows out in vapor form into the working fluid vapor manifold. So everyone comes as an evaporator Today's systems are common in refrigeration technology, in particular the evaporator plate of a refrigerator or freezer, the evaporation line of a beverage cooler or the air cooler of an air conditioning system.
  • the surface, the flow cross-section and the general design of the evaporator are characterized by the work equipment used.
  • the evaporator can, for example, advantageously adopt the evaporator types according to German laid-open publications DE-OS 4003107 and DE-OS 4138114. Since all evaporator types can be permanently connected to one and the same working medium vapor manifold, but the evaporation temperatures should be adjustable to different depths, it is advantageous if a steam throttle is installed either in the evaporator itself or at the connection point to the working medium steam manifold, which controls the steam flow reduced so much that a higher evaporation temperature is possible than the working fluid vapor pressure in the working fluid vapor manifold would allow.
  • the working fluid vapor pressure in the manifold determines the lowest possible evaporation temperature in the connected evaporators.
  • the vacuum pump could be in operation without interruption in order to maintain the negative pressure required for the evaporation of the working fluid. If, however, the cooling system is sufficiently tight, it is sufficient if the vacuum pump only sucks in the penetrated gases or the condensable gases released from the sorbent from time to time in order to make the sorbent filling accessible to the working fluid vapor. For energy reasons, however, it makes sense to start the vacuum pump only when possible when new evaporators are connected or when a temporarily lower evaporation temperature is necessary when connecting devices for ice production.
  • Pressure switches are another option for switching on the vacuum pump. With these, the switch-on pressure can be set in a simple manner, at which the vacuum pump switches on and switches off again after falling below the limit. It is also advantageous, however, to provide the connection points of the manifold with a contact which, when coupling an evaporator, puts the vacuum pump into operation for a predetermined period of time.
  • the cooling system is equipped with a so-called cold surface.
  • This cold surface makes it possible to liquefy working fluid vapor or even freeze it out at temperatures below 0 ° C and the use of water as working fluid.
  • working fluid vapor which arises in the evaporator of a refrigerator can condense out on the cold surface, which is cooled, for example, by the cold environment. In this way, no sorbent is necessary to sorb the working fluid vapor and consequently no regeneration of the sorbent.
  • Aircraft that fly through a very cold environment at great heights offer further applications for a cold surface.
  • the temperatures at these altitudes can well be -50 ° C.
  • Transport containers for food and beverages, so-called trolleys or even entire cargo hold areas can be cooled via the cold surfaces during the flight.
  • the working fluid vapor flowing out of the evaporators of the trolleys can condense or freeze out on the cold surfaces.
  • the sorbent filling takes over the sorption of the working fluid vapor. It is also particularly advantageous if the entire cabin is air-conditioned via the cooling system according to the invention.
  • alternating regeneration of two sorbent fillings is then carried out by hot exhaust gases from the turbine or via the so-called "bleed-air", which is on board at over 200 ° C is available.
  • the working medium steam manifold could be permanently integrated into the aircraft and, at appropriate connection points, coupled with air heat exchangers, ice makers, trolleys, etc. as desired.
  • Each wagon compartment can be air-conditioned by means of an evaporator, which in these cases acts as an air heat exchanger, via a single working medium vapor manifold.
  • evaporator which in these cases acts as an air heat exchanger
  • coolers brought in by passengers which contain a corresponding evaporator.
  • the advantageous possibilities of direct ice production are also conceivable here.
  • the system according to the invention also opens up new application possibilities in the train restaurant. For example, one could Set up a self-service system in which the passenger cools the beverage he has selected while dispensing via an evaporator according to the invention. There is no need to keep pre-cooled beverage containers ready.
  • Each trolley is advantageously equipped with its own sorbent container and an associated vacuum pump. A connecting line between the individual carriages can thus be omitted.
  • a working medium vapor manifold 1 contains connection points 2 to 11.
  • the connection point 2 is assigned a non-return valve 12 which prevents water vapor from flowing into the refrigerator evaporator 13.
  • a float valve 14 allows water 15 to enter in small quantities from a storage tank 16 when the water level drops.
  • the refrigerator-evaporator 13 is thermally insulated by a housing 16 and is accessible via a door 17.
  • the evaporation temperature in the refrigerator evaporator 13 is determined by the water vapor pressure in the working fluid vapor manifold 1. The lower the working fluid vapor pressure, the lower the evaporation temperature in the refrigerator evaporator 13.
  • connection point 3 is formed, for example, by a ball valve to which a flat sealing surface 18 is flanged. Vessels 19 whose opening cross section is smaller than the diameter of the flat sealing surface 18 can be coupled to these.
  • the ball valve 3 When the ball valve 3 is opened, the pressure inside the vessel 19 drops and the aqueous liquid 20 can evaporate. This cools down and freezes. After closing the ball valve 3 and opening a ventilation valve 21, the vessel 19 with the frozen liquid can be removed. It is particularly advantageous if the vessels 19 have thermal insulation (not shown) and are used as an insulation box. The following cooling time depends on the amount of ice produced.
  • connection point 4 is connected to an air cooler 22 through which a fan 23 promotes air to be cooled.
  • a thermostat 24 lets water 25 suck from a storage vessel 26 into the air cooler 22. The water evaporates there and cools the conveyed air flow.
  • connection point 5 is closed by a blind plug and can be opened for any evaporator system if required.
  • connection point 6 also contains a ball valve which, like the connection point 3, is connected to a flat sealing plate 27.
  • the opening of this plate 27 points upwards, so that double-walled vessels 28, which contain an absorbent medium 29 in the interior of their jacket space, can be placed.
  • water evaporates from the absorbent mass 29, cools it down and generates an ice buffer.
  • the connection point 7 consists of a quick coupling that closes on both sides.
  • This is connected to a mobile transport trolley 30 (trolley), which e.g. used for the transportation and storage of food and beverages in aircraft.
  • the trolley evaporator 32 is designed in this type as a supporting side element. At the same time, it has guide rails on which trays 31 or inserts rest.
  • the trolley which is protected on the outside by insulation 33, is connected in aircraft galleys via the quick coupling to the on-board working fluid vapor manifold.
  • the trolley in the catering station was loaded with on-board catering and the water supply in the trolley evaporator 32 was frozen by direct evaporation.
  • the ice buffer built in this way also bridges longer waiting times before the trolley is connected from the catering station to the on-site working steam collection line.
  • the connection point 8 is connected to a beverage cooling system 34.
  • This consists of an evaporator vessel 35 which contains a water reservoir 36 in which a stainless steel cooling coil 37 is guided.
  • a valve 39 is first opened so that water vapor can flow into the working fluid vapor collecting line 1 and the remaining amount of water together with the cooling coil 37 cools. After a few seconds, the amount of water 36 has cooled to such an extent that, by completely opening the tap 38, the liquid to be cooled can enter a container 41 through the cooling coil 37 and be cooled in a container 41 which is kept ready.
  • the valve 39 is closed again, so that no standstill losses occur.
  • the container 40 can be stored at room temperature without loss.
  • connection point 9 is connected to a sorbent container 42 which contains zeolite 43.
  • An electric heater 44 is used to regenerate the zeolite filling 43.
  • a suction line 45 with a coupling point 46 is connected to two vacuum pumps 47, 48 opposite the connection point 9. Both vacuum pumps are connected to the suction line 45 via check valves 49, 50.
  • the vacuum pump 47 is designed as a compressed air ejector. As soon as compressed air flows through the supply line 51, a negative pressure is generated by the Venturi effect, which evacuates the entire cooling system via the suction line 45 and the zeolite filling 43.
  • the alternatively switchable, mechanical vacuum pump 48 is driven by an electric motor 52 which only goes into operation when a pressure sensor 54 reports excessive pressure via a signal line 53.
  • the pressure sensor 54 is coupled to the working fluid vapor manifold 1 via the connection point 10.
  • a condenser 55 is connected, which liquefies the water vapor from the working medium vapor manifold or condenses it as frost via cold condensation surfaces.
  • the evaporation temperatures in the evaporators must of course be higher than the temperature of the cold surface.
  • the gases which hinder the free flow of water vapor can also be pumped out of the vacuum pumps 47 or 48 via a coupling point 56 and a shut-off valve 57.
  • a non-return valve 58 prevents water vapor from flowing back into the working fluid vapor manifold 1 if the temperatures in the condenser 55 rise too high in the meantime.
  • the liquefied water vapor 60 collects in the bottom of the condenser 55 and can be drawn off via an emptying valve 59 if necessary. It is particularly advantageous if this condensate is fed back into the storage vessels 26 and 16, for example via liquid lines. In aircraft, the cold surfaces can be cooled by the outside air.

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Abstract

Kühlsystem mit einer vakuumdichten Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung (1), welche mindestens zwei Anschlußstellen (2...11) enthält, an welche beliebige Verdampfer (13, 19, 22, 28, 32, 34) für ein Arbeitsmittel bzw. Sorptionsmittelbehälter (42) mit einer Sorptionsmittelfüllung (43), die das Arbeitsmittel sorbieren kann, vakuumdicht anschließbar sind. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem mit einer Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung, an welche mindestens ein Verdampfer und mindestens ein Sorptionsmittelbehälter vakuumdicht anschließbar sind.
  • Aus der DE-OS 3425419 sind Kühlverfahren nach dem Sorptionsprinzip bekannt, wobei aus einer wässrigen Lösung Wasser verdampft und als Wasserdampf in einer Sorptionsmittelfüllung adsorbiert wird. Die dampfende Wassermenge kühlt sich dabei ab, während die Sorptionsmittelfüllung erwärmt wird. Dieses Verfahren läuft in geschlossenen Systemen ab, in welchen der Unterdruck, um die wässrige Lösung bei entsprechend tiefen Temperaturen verdampfen zu lassen, bei der Herstellung des Systemes aufgebaut wird und für den Einsatzzeitraum erhalten bleibt. Diese Kühlvorrichtungen sind relativ unflexibel, da der Verdampfer immer fest mit der gesammten Vorrichtung verbunden sein muß.
  • Aus der DE-OS 4003107 ist ein Eiserzeuger nach dem Sorptionsprinzip bekannt. Hier wird mittels eines vakuumfesten Sorptionsmittelbehälters, der einen festen Sorptionsstoff enthält und an dem eine Vakuumpumpe angeschlossen ist, in einem Vereisungsgefäß eine wässrige Flüssigkeit gefroren. Dieser Eiserzeuger dient beispielsweise zur Eiswürfelherstellung für die Kühlung von Getränken.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein universell einsetzbares Kühlsystem, welches auch ökonomisch betreibbar ist.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 17.
  • Die Unteransprüche geben weitere, vorteilhafte Verfahren und Ausgestaltungen wieder.
  • Das Kühlsystem besteht somit zum einen aus einer vakuumdichten Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung, welche mindestens zwei Anschlußstellen enthält, an welche mindestens ein Verdampfer und mindestens ein Sorptionsmittelbehälter vakuumdicht anschließbar sind. Für den Betrieb ist weiterhin eine Vakuumpumpe notwendig, um beispielsweise bei der Verwendung von Zeolith als Sorptionsmittel und Wasser als Arbeitsmittel ein ausreichendes Vakuum zu erzeugen, damit Wasser bei tiefen Temperaturen verdampfen kann. Die Vakuumpumpe soll aus wirtschaftlichen Gründen nur dann in Betrieb gehen, wenn die Druckverhältnisse im System dies erforderlich machen und die übrige Zeit außer Betrieb sind.
  • Hierfür geeignete Vakuumpumpen gehören seit langer Zeit zum Stand der Technik. Besonders vorteilhaft sind jedoch Vakuumpumpen ohne Ölschmierung, sog. trockenlaufende Vakuumpumpen. Mit einer zweistufigen, trockenlaufenden Vakuumpumpe sind heute Enddrücke von 8 hPa erreichbar. Für niedrigere Drücke ist eine dreistufige Pumpe vorzusehen.
  • Seit kurzem sind auch Vakuum-Ejektoren bekannt, welche durch Druckluft angetrieben werden. Diese in der Regel mehrstufig arbeitenden Venturi-Düsen erreichen Enddrücke von ebenfalls 8 hPa mittels einer Druckluftversorgung von 5 bis 6 bar. Derartige Druckluftversorgungs-Anlagen sind heute in vielen Gewerbebetrieben aber auch in größeren Lastkraftwagen, bei der Bahn und in Flugzeugen vorhanden. Da diese Vakuumpumpen äußerst preiswert sind und einen geringen Luftverbrauch haben, ist ein Kühlsystem mit diesen Vakuumpumpen besonders ökonomisch.
  • Da in großen Flughöhen der Umgebungsluftdruck nur zwischen 200 und 300 hPa liegt, können hier druckluftbetriebene Vakuum-Ejektoren noch wirtschaftlicher und effizienter arbeiten.
  • Aber auch Kühlsysteme, welche in PKW eingebaut werden, können von den heute üblichen Unterdruckvorrichtungen profitieren. Da viele Fahrzeugkomponenten, wie beispielsweise zentrale Verriegelung, Brems- und Lenkhilfe Unterdruck benötigen, ist es auch hier sinnvoll, die heute übliche Vakuumpumpe durch eine Pumpe mit niedrigerem Enddruck zu ersetzen. Der zusätzliche Aufwand ist gering, da weder ein neuer Motor noch eine aufwendigere Regelung notwending sind. Auch das zusätzliche Gewicht hält sich in Grenzen, da nur im Pumpengehäuse eine weitere Saugstufe zu integrieren ist.
  • Die Vakuumpumpe evakuiert über eine Anschlußleitung den Sorptionsmittelbehälter, die Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung sowie die angeschlossenen Verdampfer. Vorteilhaft ist es, in die Anschlußleitung zwischen Sorptionsmittelbehälter und Vakuumpumpe eine Vorrichtung einzusetzen, die verhindert, daß bei Stillstand der Vakuumpumpe Luft in das Kühlsystem eindringt und damit die Adsorption im Sorptionsmittel beeinträchtigt. In Frage kommen hier beispielsweise einfache Rückschlagventile, aber auch mechanisch oder elektrisch betätigte Ventile.
  • Der Sorptionsmittelbehälter selbst läßt sich auf vielfältige Weise gestalten. Alle Konstruktionen müssen jedoch so ausgeführt werden, daß der in den Sorptionsmittelbehälter einströmende Arbeitsmitteldampf alle Sorptionsmittelschichten erreichen kann. Zwingend notwendig ist hierzu, Luft und nicht kondensierbare Gase aus allen Bereichen der Sorptionsmittelfüllung abzusaugen. Der nachströmende Arbeitsmitteldampf darf dabei das Absaugen der Luftpolster nicht verhindert. Es empfiehlt sich deshalb vorteilhafterweise, die Eintrittsöffnung des Arbeitsmitteldampfes auf der einen Seite und die Anschlußleitung zur Vakuumpumpe auf der anderen Seite der Sorptionsmittelfüllung anzuordnen.
  • Vorteilhaft ist weiterhin, die Anschlußstellen am Sorptionsmittelbehälter mittels leicht- oder schnellösender Verbindungen auszuführen. Damit ist ein einfaches Auswechseln der Sorptionsmittelbehälter bei gesättigtem Sorptionsmittel gewährleistet.
  • Sorptionsmittelbehälter mit gesättigtem Sorptionsmittel können in aller Regel durch Zufuhr von Wärme bei höheren Temperaturen regeneriert werden. Dabei wird das Arbeitsmittel dampfförmig aus dem Sorptionsmittel ausgetrieben. Dieses Regenerieren kann zu beliebigen Zeiten und an beliebigen Orten erfolgen. Vorteilhaft ist es beispielsweise, hierzu Abwärmeströme aus Verbrennungsprozessen zu nutzen oder über eine elektrische Heizung Niedertarifstrom einzusetzen. Die Sorptionsmittelbehälter können je nach Regenerationsmethode durch den Einbau einer elektrischen Widerstandsheizung oder durch die Ausgestaltung thermodynamisch günstiger Wärmetauscher-Außenwände dem Regenerationsverfahren angepaßt werden.
  • Auch die Ableitung der Reaktionswärme, die bei der Sorption von Arbeitsmitteldampf in der Sorptionsmittelfüllung frei wird, ist mittels letzterer sehr effektiv möglich. Selbstverständlich läßt sich die Sorptionswärme auch in jeder anderen bekannten Art und Weise abführen und nutzen.
  • Selbstverständlich läßt sich auch eine Regeneration der Sorptionsmittelfüllung ohne vorherige Trennung von der Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung realisieren. Zweckmäßigerweise muß hier allerdings der Zutritt von ausgetriebenem Arbeitsmitteldampf in die Sammelleitung verhindert werden. Möglich machen dies einfache Rückschlagventile an den Anschlußstellen, aber auch mechanisch oder elektrisch betätigte Absperrarmaturen. Sofern es gelingt, den ausgetretenen Arbeitsmitteldampf rückzuverflüssigen, kann dieser über separate Leitungen in die Verdampfer zurückgeführt werden.
  • Als Sorptionsmittel kommen alle aus der Kältetechnik bekannten Ab- und Adsorptionsstoffe in Betracht. Besonders vorteilhaft hat sich der Einsatz von Molekularsieben oder Zeolithen erwiesen. Zeolithe adsorbieren bis zu 30 Gewichtsprozent Wasser und geben dieses bei Temperaturen von bis zu 300 °C an die Umgebung wieder dampfförmig ab. Das ideale Arbeitsmittel ist demnach Wasser, das in den Verdampfern verdampft und dampfförmig über die Arbeitsmitteldamp-Sammelleitung in die Zeolith-Behälter strömt. Da der Dampfdruck von Wasser relativ niedrig ist, muß, um beispielsweise Verdampfungstemperaturen von 0 °C zu ermöglichen, die Vakuumpumpe einen Mindestdruck von 6,1 hPa erreichen. Das im Verdampfer befindliche Wasser kann bei diesem Druck komplett vereisen. Damit schafft man die Möglichkeit, durch die Erzeugung eines größeren Eisvorrates die Verdampferanordnung auch nach Abkoppeln von der Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung weiter zu kühlen. Nur wenn die Vakuumpumpe den niedrigen Druck erzeugen kann, kann auch der Wasserdampf ungehindert durch die Sammelleitung in den Sorptionsmittelbehälter strömen und von der Zeolithfüllung adsorbiert werden.
  • Als Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung eignen sich alle vakuumfesten und vakuumdichten Leitungen. Da der Arbeitsmitteldampf in aller Regel relativ tiefe Temperaturen aufweist, können auch flexible Kunststoffleitungen Verwendung finden. An den Anschlußstellen können prinzipiell alle bekannten Armaturen Verwendung finden. Wichtig ist, daß alle nicht mit einem Verdampfer belegten Anschlußstellen verschließbar sind, beispielsweise durch selbstschließende Schnellkupplungen.
  • Wenn sowohl die Verdampfer als auch die Sorptionsmittelbehälter leicht ankoppelbar sind, kann die Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung auch stationär am jeweiligen Einsatzort verlegt werden. Sie verbindet dann beispielsweise alle Verdampfer-Anschlußstellen mit einem einzigen Sorptionsmittelbehälter oder aber nur einem einzigen Verdampfer mit mehreren Sorptionsmittelbehältern. Selbstverständlich lassen sich auch Anschlußstellen, über welche nur kleine Dampfvolumina abgezogen werden sollen, mit kleineren Leitungsquerschnitten in ein größeres Kühlsystem einbinden. Auf diese Weise kann ein stark verästeltes Sammelleitungsnetz entstehen, welches beispielsweise auf nur einen Sorptionsmittelbehälter mit nur einer Vakuumpumpe ausgelegt ist.
  • Mit dem Ausdruck »Verdampfer« sind in dieser Erfindung alle Vorrichtungen bezeichnet, in welchen das Arbeitsmittel verdampft und dampfförmig in die Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung abströmt. Als Verdampfer kommen somit alle heute in der Kältetechnik üblichen Systeme in Betracht, insbesondere die Verdampferplatte eines Kühl- oder Gefrierschrankes, die Verdampfungsleitung eines Getränkekühlers oder der Luft-Kühler einer Klima-Anlage.
  • Die Oberfläche, der Strömungsquerschnitt und die generelle Bauart des Verdampfers sind dabei vom benutzten Arbeitsmittel geprägt. Bei der Verwendung von Wasser als Arbeitsmittel kann der Verdampfer beispielsweise vorteilhaft die Verdampfer-Bauarten nach den deutschen Offenlegungsschriften DE-OS 4003107 und DE-OS 4138114 annehmen. Da alle Verdampferbauarten an ein und dieselbe Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung permanent angeschlossen sein können, die Verdampfungstemperaturen jedoch unterschiedlich tief regelbar sein sollen, ist es von Vorteil, wenn entweder im Verdampfer selbst oder an der Anschlußstelle zur Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung eine Dampfdrossel eingebaut ist, welche die Dampfströmung so weit reduziert, daß eine höhere Verdampfungstemperatur möglich ist als der Arbeitsmitteldampfdruck in der Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung erlauben würde. Der Arbeitsmitteldampfdruck in der Sammelleitung bestimmt die tiefst mögliche Verdampfungstemperatur in den angeschlossenen Verdampfern.
  • Prinzipiell könnte die Vakuumpumpe ohne Unterbrechung in Betrieb sein, um den für die Verdampfung des Arbeitsmittels notwendigen Unterdruck aufrecht zu erhalten. Sofern aber das Kühlsystem ausreichend dicht ist, genügt es, wenn die Vakuumpumpe nur von Zeit zu Zeit die eingedrungenen Gase oder die aus dem Sorptionsmittel freigesetzten, kondensierbaren Gase absaugt, um die Sorptionsmittelfüllung für den Arbeitsmitteldampf zugänglich zu machen. Aus energetischen Überlegungen ist es jedoch sinnvoll, die Vakuumpumpe möglichst nur dann in Betrieb zu setzen, wenn neue Verdampfer angeschlossen werden oder etwa beim Anschluß von Geräten zur Eiserzeugung eine vorübergehend tiefere Verdampfungstemperatur notwendig wird.
  • Vorteilhaft sind Verfahren, welche die Vakuumpumpe nur dann in Betrieb setzen, wenn dies zwangsläufig notwendig ist. Damit kann erreicht werden, daß das Kühlsystem beispielsweise pro Tag nur wenige Sekunden evakuiert werden muß. Um die Vakuumpumpe gezielt in Betrieb zu nehmen, stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung. Zum einen kann eine steigende Verdampfungstemperatur im Verdampfer einen eingebauten Thermostat schließen und damit die Vakuumpumpe in Betrieb nehmen. Da es in aller Regel einige Zeit in Anspruch nehmen wird, bis die Verdampfungstemperatur soweit abgefallen ist, daß der Thermostat wieder schließt, ist es sinnvoll, die Vakuumpumpe mit einem Zeitschaltglied auszurüsten, das die Pumpe nach wenigen Sekunden ausschaltet, obwohl der Thermostat noch geschlossen ist.
  • Eine weitere Möglichkeit, die Vakuumpumpe einzuschalten, bieten Druckschalter. Mit diesen läßt sich auf einfache Weise der Einschaltdruck einstellen, bei welchem die Vakuumpumpe einschaltet und nach Unterschreiten wieder ausschaltet. Vorteilhaft ist es aber auch, die Anschlußstellen der Sammelleitung mit einem Kontakt zu versehen, welcher beim Ankoppeln eines Verdampfers die Vakuumpumpe für einen vorbestimmten Zeitraum in Betrieb nimmt.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Kühlsystem mit einer sogenannten kalten Fläche ausgestattet ist. Diese kalte Flache ermöglicht es, Arbeitsmitteldampf zu verflüssigen oder sogar, bei Temperaturen unter 0°C und der Verwendung von Wasser als Arbeitsmittel, auszugefrieren. Sinnvoll ist dies jedoch nur, wenn sich die kalte Fläche auf tieferem Temperaturniveau befindet als die tiefste Verdampfungstemperatur im Verdampfer. So läßt sich beispielsweise bei der Verwendung des Kühlsystems im Haushalt während der Wintermonate Arbeitsmitteldampf der im Verdampfer eines Kühlschranks entsteht an der kalten Fläche, die beispielsweise von der kalten Umgebung gekühlt wird, auskondensieren. Auf diese Weise ist kein Sorptionsmittel notwendig, um den Arbeitsmitteldampf zu sorbieren und folglich auch keine Regeneration des Sorptionsmittels. Besonders vorteilhaft ist es auch, die kalte Fläche mit dem Sorptionsmittelbehälter zu kombinieren. Dies scheint immer dann sinnvoll, wenn der Sorptionsmittelbehälter zumindest zeitweise tieferen Temperaturen ausgesetzt ist. Auch bei Einsatz einer kalten Fläche muß sichergestellt sein, daß nicht kondensierbare Gase aus dem System über eine Evakuierungsvorrichtung abgesaugt werden können.
  • Weitere Anwendungsfälle für eine kalte Fläche bieten Flugzeuge, die gerade in großen Höhen durch eine sehr kalte Umgebung fliegen. Die Temperaturen in diesen Höhen können durchaus -50°C betragen. Transportbehälter für Speisen und Getränke, sogenannte Trolleys oder auch ganz Frachtraumbereiche können über die kalten Flächen während des Fluges gekühlt werden. Der aus den Verdampfern der Trolleys abströmende Arbeitsmitteldampf kann an den kalten Flächen auskondensieren bzw. ausgefrieren. Am Boden und während der Startphase übernimmt die Sorptionsmittelfüllung die Sorption des Arbeitsmitteldampfes. Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn die Klimatisierung der gesamten Kabine über das erfindungsgemäße Kühlsystem erfolgt. Die abwechselnde Regeneration zweier Sorptionsmittelfüllungen erfolgt dann durch heiße Abgase aus der Turbine oder über die sog. »bleed-air», welche mit über 200°C an Bord zur Verfügung steht. Die Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung könnte in diesem Fall fest in das Flugzeug integriert sein und an entsprechenden Anschlußstellen mit Luftwärmetauschern, Eiserzeugern, Trolleys etc. nach Belieben gekoppelt werden.
  • Ein weiterer, sehr interessanter Anwendungsfall eröffnet sich in Hotels und Gaststätten. Hier können beispielsweise die heute üblichen Absorber-Mini-Bar-Kühlschränke durch einfache Verdampfer-Kühlschränke ersetzt werden, die an eine Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung angeschlossen sind, welche in jedem Hotelzimmer eine oder auch mehrere Anschlußstellen aufweist. An einem zentralen Ort, beispielsweise dem Maschinenraum, mündet die Sammelleitung in einen oder mehrere größere Sorptionsmittelbehälter, welche abwechselnd über Abwärmen aus den verschiedensten Quellen und zu unterschiedlichsten Zeiten regenerierbar sind. Selbstverständlich läßt sich diese Erfindung auch in Privathaushalten anwenden, wo dann in beliebig vielen Räumen Kühlschränke und Klima-Verdampfer installierbar sind.
  • Was im Hotel und Haushalt möglich ist, ist selbstverständlich auch in Fahrzeugen anwendbar. In PKW, LKW aber auch Campingfahrzeugen kann durch die stationäre Verlegung einer Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung mit verschiedenen Anschlußstellen ein komfortables Kühlsystem installiert werden, welches alle heute denkbaren Kühlaufgaben erfüllt. Für die Klimatisierung von Fahrzeugen ist es besonders vorteilhaft, die Vakuumpumpe und die Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung fest im Fahrzeug einzubauen, während der Sorptionsmittelbehälter samt Verdampfer nur bei Bedarf im Fahrzeug mittransportiert wird. Auf diese Weise läßt sich eine Klimaanlage realisieren, welche nur für einen bestimmten Zeitraum, der abhängig von der Sorptionsmittelkapazität ist, ein Fahrzeug kühlen. Selbstverständlich sind auch längere Kühlzeiten ohne Regeneration möglich, wenn mehrere Ersatz-Sorptionsmittelbehälter mitgeführt werden.
  • Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist die Klimatisierung von Eisenbahnwagenabteilen. Über eine einzige Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung, kann jedes Wagenabteil mittels eines Verdampfers, der in diesen Fällen als Luftwärmetauscher arbeitet, klimatisiert werden. Auch hier können durch die Bereitstellung weiterer Anschlüsse beispielsweise auch von Fahrgästen mitgebrachte Kühlboxen, die einen entsprechenden Verdampfer enthalten, angeschlossen werden. Gleichfalls sind auch hier die vorteilhaften Möglichkeiten der direkten Eiserzeugung denkbar. Aber auch im Zugrestaurant eröffnen sich dem erfindungsgemäßen System neue Anwendungsmöglichkeiten. So ließe sich beispielsweise ein Self-Service System aufbauen, bei dem der Fahrgast das von ihm gewählte Getränk während des Zapfens über einen erfindungsgemäßen Verdampfer kühlt. Die Bereithaltung vorgekühlter Getränke-Containern entfällt damit. Vorteilhafterweise wird jeder Wagen mit einem eigenen Sorptionsmittelbehälter und einer dazugehörigen Vakuumpumpe ausgerüstet. Eine Verbindungsleitung zwischen den einzelnen Wagen kann damit entfallen.
  • In der Zeichnung sind mehrere Verdampfer-Bauarten an eine Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung mit einem Sorptionsmittelbehälter und einer kalten Fläche angeschlossen.
  • Eine Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung 1 enthält Anschlußstellen 2 bis 11. Der Anschlußstelle 2 ist eine Rückschlagklappe 12 beigeordnet, die ein Einströmen von Wasserdampf in den Kühlschrank-Verdampfer 13 verhindert. Ein Schwimmerventil 14 läßt bei sinkendem Wasserstand Wasser 15 aus einem Vorratstank 16 in kleinen Mengen einlaufen. Der Kühlschrank-Verdampfer 13 ist durch ein Gehäuse 16 thermisch isoliert und über eine Tür 17 zugänglich. Die Verdampfungstemperatur im Kühlschrank-Verdampfer 13 wird durch den Wasserdampfdruck in der Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung 1 bestimmt. Je niedriger der Arbeitsmitteldampfdruck ist, desto niedriger ist die Verdampfungstemperatur im Kühlschrank-Verdampfer 13.
  • Die Anschlußstelle 3 wird beispielsweise von einem Kugelhahn gebildet, an welchen eine plane Dichtfläche 18 angeflanscht ist. An diese können Gefäße 19, deren Öffnungsquerschnitt kleiner als der Durchmesser der planen Dichtfläche 18 ist, angekoppelt werden. Beim Öffnen des Kugelhahnes 3 sinkt der Druck innerhalb des Gefäßes 19 und die wässrige Flüssigkeit 20 kann verdampfen. Diese kühlt sich dadurch ab und erstarrt. Nach Schließen des Kugelhahnes 3 und Öffnen eines Belüftungsventiles 21 kann das Gefäß 19 mit der gefrorenen Flüssigkeit entnommen werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Gefäße 19 über eine thermische Isolierung verfügen (nicht gezeichnet) und als Isolierbox benutzt werden. Die folgende Kühlzeit richtet sich dann nach der erzeugten Eismenge.
  • Die Anschlußstelle 4 ist mit einem Luftkühler 22 verbunden, durch den ein Gebläse 23 zu kühlende Luft fördert. Ein Thermostat 24 läßt Wasser 25 aus einem Vorratsgefäß 26 in den Luftkühler 22 saugen. Das Wasser verdampft dort und kühlt den geförderten Luftstrom.
  • Die Anschlußstelle 5 ist durch einen Blindstopfen verschlossen und kann bei Bedarf für beliebige Verdampfersysteme geöffnet werden.
  • Die Anschlußstelle 6 enthält ebenfalls einen Kugelhahn, welcher, wie die Anschlußstelle 3, mit einer planen Dichtplatte 27 verbunden ist. Die Öffnung dieser Platte 27 zeigt nach oben, so daß doppelwandige Gefäße 28, die im Inneren ihres Mantelraumes ein saugfähiges Medium 29 enthalten, aufgesetzt werden können. Durch Öffnen des Kugelhahnes 6 verdampft Wasser aus der saugfähigen Masse 29, kühlt diese ab und erzeugt einen Eispuffer. Nach Abnahme des Gefäßes 28 (auch hierzu wird vorher der Kugelhahn 6 geschlossen und das System wie bei der Anschlußstelle 3 belüftet) kann es als Trinkbecher benutzt werden.
  • Die Anschlußstelle 7 besteht aus einer beidseitig schließenden Schnellkupplung. Diese ist mit einem fahrbaren Transportwagen 30 (Trolley) verbunden, der z.B. zum Transport und zur Lagerung von Speisen und Getränken in Flugzeugen benutzt wird. Der Trolley-Verdampfer 32 ist in dieser Bauart als tragendes Seitenelement ausgeführt. Gleichzeitig verfügt er über Führungsschienen, auf welchen Tabletts 31 oder Einschübe aufliegen. Der außen über eine Isolierung 33 geschützte Trolley wird in Flugzeug-Galleys über die Schnellkupplung an die bordeigene Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung angeschlossen. Zuvor wurde der Trolley in der Catering-Station mit Bordverpflegung beladen und der Wasservorrat im Trolley-Verdampfer 32 durch direkte Verdampfung gefroren. Der dabei aufgebaute Eispuffer überbrückt auch längere Wartezeiten, bis der Trolley von der Catering-Station an Hie bordeigene Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung angeschlossen wird.
  • Die Anschlußstelle 8 ist mit einem Getränkekühlsystem 34 verbunden. Dieses besteht aus einem Verdampfer-Gefäß 35, welches einen Wasservorrat 36 enthält, in dem, eine Edelstahlkühlschlange 37 geführt ist. Beim vorsichtigen Öffnen des Zapfhahnes 38 wird zunächst ein Ventil 39 geöffnet, so daß Wasserdampf in die Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung 1 abströmen kann und die verbleibende Wassermenge samt Kühlschlange 37 kühlt. Nach wenigen Sekunden ist die Wassermenge 36 soweit abgekühlt, daß durch vollständiges Öffnen des Zapfhahnes 38 die zu kühlende Flüssigkeit aus einem Container 40 durch die Kühlschlange 37 in ein bereitgehaltenes Gefäß 41 gekühlt einlaufen kann. Durch Schließen des Zapfhahns 38 wird auch das Ventil 39 wieder geschlossen, so daß keine Stillstandsverluste auftreten. Der Container 40 kann verlustlos bei Raumtemperatur gelagert werden.
  • Die Anschlußstelle 9 ist mit einem Sorptionsmittelbehälter 42 verbunden, der Zeolith 43 enthält. Eine elektrische Heizung 44 dient zur Regenerierung der Zeolith-Füllung 43. Im unteren Bereich der Zeolith-Füllung 43 ist gegenüber der Anschlußstelle 9 eine Saugleitung 45 mit einer Kupplungsstelle 46 an zwei Vakuumpumpen 47, 48 angeschlossen. Beide Vakuumpumpen sind über Rückschlagventile 49, 50 an die Saugleitung 45 angeschlossen. Die Vakuumpumpe 47 ist als Druckluft-Ejektor ausgebildet. Sobald Druckluft durch die Zuleitung 51 einströmt, wird durch den Venturi-Effekt ein Unterdruck erzeugt, welcher über die Saugleitung 45 und die Zeolith-Füllung 43 das Gesamtkühlsystem evakuiert. Die alternativ zuschaltbare, mechanische Vakuumpumpe 48 wird über einen Elektromotor 52 angetrieben, welcher nur dann in Betrieb geht, wenn über eine Signalleitung 53 ein Drucksensor 54 zu hohen Druck meldet. Der Drucksensor 54 ist über die Anschlußstelle 10 an die Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung 1 angekoppelt.
  • An der Anschlußstelle 11 ist schließlich ein Verflüssiger 55 angeschlossen, welcher über kalte Kondensationsflächen den Wasserdampf aus der Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung verflüssigt bzw. als Reif niederschlägt. Die Verdampfungstemperaturen in den Verdampfern müssen dabei natürlich höher liegen als die Temperatur der kalten Fläche. Die die freie Wasserdampfströmung behindernden Gase können auch hier über eine Kupplungsstelle 56 und ein Absperrventil 57 von den Vakuumpumpen 47 oder 48 abgepumpt werden. Eine Rückschlagklappe 58 verhindert ein Rückströmen von Wasserdampf in die Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung 1, falls die Temperaturen im Verflüssiger 55 zwischendurch zu weit ansteigen. Der verflüssigte Wasserdampf 60 sammelt sich im Boden des Verflüssigers 55 und kann bei Bedarf über ein Entleerungsventil 59 abgezogen werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn dieses Kondensat beispielsweise über Flüssigkeitsleitungen in die Vorratsgefäße 26 und 16 zurückgeführt wird. Bei Flugzeugen können die kalten Flächen durch die Außenluft gekühlt werden.

Claims (20)

  1. Kühlsystem mit einer vakuumdichten Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung (1), welche mindestens zwei Anschlußstellen (2...11) enthält, an welche beliebige Verdampfer (13, 19, 22, 28, 32, 34) für ein Arbeitsmittel bzw. Sorptionsmittelbehälter (42) mit einer Sorptionsmittelfüllung (43), die das Arbeitsmittel sorbieren kann, vakuumdicht anschließbar sind,
  2. Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    an dem Sorptionsmittelbehälter (42) eine Vakuumpumpe (47, 48) anschließbar ist und daß zwischen Vakuumpumpe (47, 48) und Sorptionsmittelfüllung (43) eine Rückschlagarmatur (49, 50) montiert ist, die bei Stillstand der Vakuumpumpe (47, 48) ein Einströmen von Gasen in das Kühlsystem verhindert und durch welche die Vakuumpumpe (47, 48) bei Betrieb Luft und andere nicht kondensierbare Gase aus dem Kühlsystem absaugt.
  3. Kühlsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Anschlußstellen (2...11) an der Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung (1), wenn kein Verdampfer angeschlossen ist, vakuumdicht abschließbar sind.
  4. Kühlsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Anschlußstellen (2...11) an der Arbeitsmitteldampf-Sammelleitung (1) oder die Verdampfer selbst mit Rückströmungsverhinderern (12) ausgestattet sind, die ein Einströmen von Arbeitsmitteldampf in die jeweiligen Verdampfer verhindern.
  5. Kühlsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Vakuumpumpe (47) eine mit Druckluft betriebene Ejektor-Vakuumpumpe ist.
  6. Kühlsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    das Sorptionsmittel (43) Zeolith enthält, und das Arbeitsmittel Wasser oder eine wässerige Lösung ist.
  7. Kühlsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    an die Arbeitsmittel-Sammelleitung (1) ein Arbeitsmittel-Verflüssiger (55) angeschlossen ist, der über Wärmetauscherflächen verfügt, die auf tieferen Temperaturen als die tiefste Verdampfungstemperatur liegen und daß die Vakuumpumpe (47, 48) aus dem Verflüssiger (55) nicht kondensierbare Gase absaugen kann.
  8. Verdampfer für ein Kühlsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Verdampfer (13, 22) über Mittel (14, 24) verfügt, die ein Nachfüllen des verdampften Arbeitmittels gestatten.
  9. Verdampfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Verdampfer (19) eine Füllstandsanzeige für das Arbeitsmittel aufweist.
  10. Verdampfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
    das Arbeitsmittel im Verdampfer (19, 32) erstarren kann.
  11. Verdampfer nach Anpruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Verdampfer über Regel- bzw. Steuerorgane verfügt, welche die Vakuumpumpe (47, 48) bei Bedarf in Betrieb nehmen.
  12. Verdampfer nach Anpruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Verdampfer (13, 34, 19, 32) zur Kühlung von Luft oder Flüssigkeiten ausgebildet ist und über eine thermische Isolierung verfügt.
  13. Sorptionsmittelbehälter für ein Kühlsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    Mittel (9, 46) vorhanden sind, über welche die Sorptionsmittelfüllung (43) ausgetauscht oder regeneriert werden kann.
  14. Sorptionsmittelbehälter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Mittel (9, 46) leicht lösbare Verschlüsse enthalten, die ein Auswechseln der gesättigten Sorptionsmittelfüllung (43) durch eine frisch regenerierte auf einfache Weise gestatten.
  15. Sorptionsmittelbehälter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Sorptionsmittelfüllung (43) über spezielle Heizflächen (44) regenerierbar ist.
  16. Sorptionsmittelbehälter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
    das bei der Regeneration aus der Sorptionsmittelfüllung (43) ausdampfende Arbeitsmittel in einem dafür geeigneten Gefäß verflüssigt werden kann.
  17. Verfahren zum Betrieb eines Kühlsystems nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Vakuumpumpe (48) nur so lange in Betrieb ist, bis der Druck in der Sorptionsmittelfüllung (43) so weit abgesenkt ist, daß das Arbeitsmittel im Verdampfer bei der vorgesehenen Temperatur verdampfen und in der Sorptionsmittelfüllung (43) ungehindert sorbiert werden kann.
  18. Verfahren zum Betrieb eines Kühlsystems, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Vakuumpumpe (47, 48) immer dann für kurze Zeit in Betrieb geht, wenn die Verdampfungstemperatur in einem Verdampfer (13, 22, 32) über die vorher eingestellte Temperatur steigt.
  19. Verfahren zum Betrieb eines Kühlsystems, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    zur Regeneration die Sorptionsmittelfüllung (43) von heißer Luft, insbesondere »bleed-air«, durchströmt wird.
  20. Verfahren zum Betrieb eines Kühlsystemes, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    beim Regenerieren der Sorptionsmittelfüllung (43) zurückgewonnenes, flüssiges Arbeitsmittel oder Kondensat aus dem Verflüssiger (55) über eine Flüssigkeitsleitung in die einzelnen Verdampfer zurückgeführt wird.
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