DE4117419A1 - Verfahren und vorrichtung zum kuehlen von raeumen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen von Räumen, insbesondere Büroräumen, unter Einleiten eines Zuluftstroms in den Raum. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens mit einer im Zuluftstrom vor dem zu kühlenden Raum angeordneten Wärmeaustauschzone.

In der Klima- und Lüftungstechnik sind Verfahren zum Kühlen und Entfeuchten eines Zuluftstroms mit Verwendung von Kälte­ maschinen, die als Arbeitsmedium Ammoniak, halogenisierte oder teilhalogenisierte Fluor- oder Chlorkohlenwasserstoffe benötigen, bekannt. Dabei läuft das Arbeitsmedium in einem geschlossenen Kreislauf um. In einem Luftkühler wird der zu behandelnde Zuluftstrom so weit abgekühlt, wie es die Raum­ kühlung erfordert. -Dabei kann der Zuluftstrom auch so weit abgekühlt werden, daß der in diesem enthaltene Wasserdampf an den kalten Wärmetauscherflächen kondensiert, abläuft und anschließend abgeleitet werden kann. Dadurch wird der Zuluft­ strom entfeuchtet.

Inzwischen hat sich herausgestellt, daß Fluorkohlenwasser­ stoffe, auch FCKW′s genannt, die Ozonhülle zerstören. Ein Verbot dieser Stoffe wird angestrebt. In wenigen Jahren wird die Verwendung der FCKW′s nicht mehr erlaubt werden. Ammo­ niak ist sehr giftig. Seine Verwendung ist daher problema­ tisch.

Zusätzlich zu den sich aus dem Kältemittel ergebenden Nach­ teilen und Schwierigkeiten ist der Betrieb der Kältemaschi­ nen an sich auch mit Nachteilen behaftet. Kältemaschinen wer­ den für die Spitzen-Kühllast von Gebäuden ausgelegt. Diese Spitzen-Kühllast wird aber nur für wenige Stunden im Jahr während der Sommermonate benötigt. Dies bedeutet, daß eine Kältemaschine fast immer mit reduzierter Leistung fährt oder ständig ein- und ausgeschaltet wird. Dadurch wird der Kapi­ taldienst wegen der wenigen Betriebsstunden sehr teuer. Gleichzeitig wird eine hohe elektrische Anschlußleistung nicht nur für die Kältemaschinen, sondern auch für die für deren Betrieb erforderlichen Kühltürme benötigt. Der Lei­ stungspreis der Stromversorgungsunternehmen für diese An­ schlußleistung liegt häufig höher als der Strom-Arbeitspreis für den eigentlichen Kühlbetrieb. Die Kühlleistungs-Strom­ spitze fällt mit der Spitzenbelastung der Kraftwerke zusam­ men. Ein hoher Anteil der vorzuhaltenden Kraftwerksleistung ist damit den Kühlmaschinen zuzurechnen. Ohne den Spitzenbe-. darf der Kältemaschinen während weniger Stunden im Sommer könnten Kraftwerke sogar stillgelegt werden.

Sogenannte Luftverflüssigungsanlagen, in denen Luft verflüs­ sigt und je nach Verwendungszweck in ihre Hauptbestandteile O₂ und N₂ zerlegt werden, sind bekannt. Das O₂ und das N₂ stehen dann als Gas oder Flüssigkeit zur Verfügung. Flüssige Luft, flüssiges O₂ und flüssiges N₂ werden Flüssiggas ge­ nannt. Diese Flüssiggase werden zum Beispiel zum Schockge­ frieren von Lebensmitteln, zum Einfrieren beschädigter Was­ serleitungen und für andere Zwecke eingesetzt. Das Flüssig­ gas kann in Flaschen, Kühlbehältern und Tankwagen, die unter geringem Druck stehen, gespeichert und zu einem Verwendungs­ ort transportiert werden.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, mit dem ein Zuluftstrom ohne Kältemaschinen und damit ohne Verwendung von FCKW′s oder Ammoniak gekühlt und entfeuchtet werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich bei einem Verfah­ ren der eingangs genannten Gattung dadurch, daß bei einer Aufgabenstellung "Kühlen" dem Zuluftstrom vor dem Eintreten in den Raum aus Luft gewonnenes Flüssiggas aus einem Vorrats­ behälter über Düsen beigemischt wird, wodurch dieser gekühlt wird. Bei Verwendung von O₂ oder flüssiger Luft als Flüssig­ gas wird dabei der Zuluftstrom gleichzeitig mit Sauerstoff angereichert. Damit reicht ein geringerer Volumenstrom für die Versorgung eines oder mehrerer Räume aus. Damit werden Ventilator-Antriebsenergie und Luftaufbereitungskosten einge­ spart. Bei der Aufgabenstellung "Entfeuchten" ergeben sich zwei Alternativen. Entweder wird die Flüssiggasmenge so ver­ größert, daß sich Tropfen oder Eispartikel bilden, die an­ schließend aue dem Luftstrom über Abscheider entfernt wer­ den, oder es wird ein Wärmetransportmedium bis unter den Tau­ punkt der Luft abgekühlt. Die Luftfeuchtigkeit schlägt sich an diesem Wärmetransportmedium nieder und wird von ihm bis in einen Bereich außerhalb des Zuluftstroms transportiert. Dabei kann sowohl Wasser, das in den Zuluftstrom eingesprüht. wird, als auch ein fester Zwischenträger verwandt werden. In der anderen Alternative wird die Kälte der ausgeschiedenen Feuchtigkeit zum Vorkühlen eines Zuluftstroms ausgenutzt, so daß die Kühlenergie des Flüssiggases zu 100% ausgenutzt wird. Dieses Verfahren ist weiterhin mit dem Vorteil verbun­ den, daß bei der Kondensat- bzw. Eisbildung im Zuluftstrom die von diesem mitgeführten Keime und Stäube als Kondensa­ tionskerne dienen und deshalb auch ausgeschieden werden. Da­ mit ist der Zuluftstrom nach dem Entfeuchten erheblich keim­ freier als bei herkömmlicher Technik. Dies ist auf dem Ge­ biet der Reinraumtechnik, für Operationsräume und bei der Herstellung empfindlicher Teile usw. von großem Nutzen.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß mit dem Flüssiggas zunächst ein Transportmedium, zum Beispiel Was­ ser, gekühlt wird. Mit diesem gekühlten Wasser wird dann in herkömmlicher Weise der Zuluftstrom unter Verwendung eines Rippenrohr-Kühlers oder eines Rippen aufweisenden Kühlbehäl­ ters behandelt, jedoch mit dem Unterschied, daß statt von Kältemaschinen erzeugtem Wasser von 6°C in diesem Fall Eis­ wasser erzeugt wird. Bei Eiswasser können Leitungen, Pumpen und Wärmetauscher kleiner bemessen werden. Gleichzeitig las­ sen sich Kühlung und Entfeuchtung bei Zwischenschalten eines Wärmetransportmediums, wie zum Beispiel Eiswasser, leichter regeln als bei der unmittelbaren Kühlung des Zuluftstroms mit Flüssiggas. Das Eiswasser kann auch unmittelbar in den Zuluftstrom eingesprüht werden. Dieser wird von den Eiswas­ serpartikeln abgekühlt und dabei entfeuchtet. Bei Verwendung von O₂ und Luft in Form von Flüssiggas kann dieses nach dem Ausnutzen seiner Kälteenergie dem Zuluftstrom beigemischt werden.

Im einzelnen gilt, daß der Zuluftstrom vor dem Eintreten in den Raum mit Flüssiggas gekühlt und dieses chargenweise an den Verfahrensort herangeführt wird. Das Flüssiggas kann an zentraler Stelle durch Luftverflüssigung gewonnen werden. Bei der Erzeugung von Kälte wie auch von Wärme gilt, daß die­ se in großen Mengen an einer zentralen Stelle kostengünsti-. ger und sicherer als in kleinen Mengen bei den Verbrauchern selbst erzeugt werden können. Insbesondere ist es wirtschaft­ lich, den Spitzenbedarf von einer zentralen Stelle aus und nicht durch Erzeugung bei den Verbrauchern selbst abzudek­ ken. Bei vielen Verbrauchern verteilt sich der Spitzenbedarf über eine längere Zeitspanne. Bei Abdecken des Spitzenbe­ darfs vieler Verbraucher von einer zentralen Stelle ergibt sich daher ein niedrigeres Maximum.

Das Flüssiggas wird in Flaschen oder Kesseln an den Verfah­ rensort gebracht. Dort kann es mit tragbaren Kosten bis zu seiner Verwendung gelagert werden. In einer zweckmäßigen Aus­ gestaltung wird das Flüssiggas nach dem Kühlen des Zuluft­ stroms diesem beigemischt. Als Flüssiggas kann flüssiger Sau­ erstoff, flüssiger Stickstoff, flüssige Luft oder flüssiges Kohlendioxyd verwendet werden. Bei Verwendung von flüssigem Sauerstoff wird der dem Raum zugeführte Zuluftstrom mit O₂ angereichert. Dies stellt eine besonders wirkungsvolle Klima­ tisierung dar.

Durch das Beimischen des Flüssiggases in den Zuluftstrom wird dieser abgekühlt. Bei starker Abkühlung kondensiert der in diesem mitgeführte Dampf unter Bildung von Wassertröpf­ chen oder Eiskristallen. Dadurch können die sich beim Beimi­ schen bildenden Wassertropfen oder Eiskristalle abgeschieden werden. Der Zuluftstrom wird entfeuchtet. Das Abscheiden er­ folgt durch Umlenkungen, Filter oder Kettenbänder.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das Flüssiggas zuerst einen Wärmeaustausch mit einem Wär­ metransportmedium und dieses dann einen Wärmeaustausch mit dem Zuluftstrom durchführt. Dies bedeutet, daß das Flüssig­ gas seine Kälte über ein Wärmetransportmedium an den Zuluft­ strom weitergibt. Mit diesem Wärmetransportmedium läßt sich der Kälteübergang vom Flüssiggas zum Zuluftstrom besser als beim unmittelbaren Einleiten des Flüssiggases in den Zuluft­ strom steuern. Weiter läßt sich das Kondensat auch besser aus dem Zuluftstrom abscheiden. Das Wärmetransportmedium kann eine in einem offenen oder geschlossenen Kreislauf um­ laufende Flüssigkeit sein. Weiter kann es auch ein auf einer geschlossenen Bahn umlaufendes massives Medium sein.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Durchführen des eben erläuterten Verfahrens. Das Besondere dieser Vor­ richtung liegt darin, daß sie im den Zuluftstrom hineinragen­ de und über kälteis-olierte Leitungen an eine Flüssiggasquel­ le angeschlossene Düsen aufweist. Düsen, über die Flüssiggas unmittelbar in einen Zuluftstrom gesprüht wird, sind im Stand der Technik nicht bekannt.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung weist eine im Zuluftstrom vor dem zu kühlenden Raum lie­ gende Wärmeaustauschzone auf. Das Besondere liegt darin, daß in der Wärmeaustauschzone ein Wärmetransportmedium und ein Einlaß für das Flüssiggas angeordnet ist. Das Wärmetransport­ medium weist eine große Oberfläche auf. Es kann umlaufendes Wasser oder auch eine sich bewegende Fläche sein. Hierzu eig­ nen sich ein Kettenband, ein Metallgewebe oder auch ein Roll­ bandfilter.

In einer weiteren Ausgestaltung ist unter der Wärmeaustausch­ zone eine Wanne zur Aufnahme von Wasser und Eis angeordnet. Diese ist über eine Zu- und eine Rückleitung unter Zwischen­ schalten einer Umwälzpumpe an einen Wärmetauscher angeschlos­ sen. Das Wärmetransportmedium kann teilweise in die Wanne eintauchen. Damit wird das Eis, das sich auf dem Wärmetrans­ portmedium festgesetzt hat, abgetaut.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist in der Wär­ meaustauschzone ein auf seiner Außenseite Rippen aufweisen­ der Kühlbehälter und in diesem ein an seinen beiden Enden of­ fenes Injektorrohr angeordnet. Eine an die Flüssiggas-Quelle angeschlossene Düse mündet in das Injektorrohr ein. Die in das Injektorrohr einmündende Düse saugt bereits verdampftes Flüssiggas wieder an. Die Wand des Kühlbehälters erhält da­ mit eine höhere Temperatur als bei unmittelbarer Berührung. mit dem Flüssiggas. Damit wird auch das Temperaturgefälle zu dem zu kühlenden und an dieser Wand vorbeiströmden Zuluft­ strom geringer. Damit wird die Eisbildung verhindert und die Kondensatbildung verringert.

In einer weiteren Ausgestaltung ist ein Kühlbehälter vorgese­ hen, der in seinem oberen Bereich gegeneinander gerichtete Düsen zum Einleiten-von Flüssiggas und Wasser im Gegenstrom aufweist, in dessen unterem Bereich ein von einem Motor ange­ triebener Rührflügel vorgesehen ist und wobei ein Ablauf für Kaltwasser an den Boden angeschlossen ist. Bei dieser Ausfüh­ rungsform wird Kalt- oder Eiswasser gewonnen und als Wärme­ transportmedium verwandt. Mit dem Kühlbehälter kann auch Was­ ser zur Verwendung als Wärmetransportmedium abgekühlt wer­ den. In dem Kühlbehälter wird dieses Wasser außerhalb der Wärmeaustauschzone durch das in diesen eingesprühte Flüssig­ gas gekühlt.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung sind in der Wärmeaus­ tauschzone Düsen angeordnet, und diese sind über Leitungen und eine Pumpe mit dem Kühlbehälter verbunden.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist wieder ein Kühlbehälter vorgesehen, der Düsen zum Einleiten von Flüssig­ gas, einen Einlauf für zu kühlendes und einen Ablauf für ge­ kühltes Wasser aufweist, wobei eine Schnecke vertikal in dem Kühlbehälter gelagert und an einen Motor angeschlossen ist, Kugeln von der Schnecke vom Boden des Kühlbehälters aufwärts gefördert werden und vom oberen Ende der Schnecke auf den Bo­ den zurückfallen und eine an eine Flüssiggas-Quelle ange­ schlossene Leitung sich in in die Düsen endende Zweigleitun­ gen verzweigt, die Zweigleitungen sich mit der Schnecke dre­ hen und eine Düse im Innern der Schnecke angeordnet ist.

Die Erfindung sieht weiter vor, daß bei der zuletzt genann­ ten oder auch bei den anderen Ausführungsformen ein Tropfen­ abscheider in der Wärmeaustauschzone angeordnet ist.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen wird die Erfindung nun weiter erläutert. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausfüh­ rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausfüh­ rungsform mit Verwendung eines Wärmetauschers,

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 2 mit zusätzlicher An­ ordnung eines Wärmetransportmediums,

Fig. 4 die schematische Darstellung einer weiteren Ausfüh­ rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Injektorrohr,

Fig. 5 die schematische Darstellung einer weiteren Ausfüh­ rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Ver­ wendung eines Kühlbehälters,

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausfüh­ rungsform mit teilweiser Verwendung von Merkmalen vor­ hergehender Ausführungsformen und

Fig. 7 die schematische Darstellung einer noch anderen Aus­ führungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Verwendung einer Schnecke.

Fig. 1 zeigt eine Leitung 12 mit einer Kälteisolierung 14 und einem Ventil 16. In das untere Ende der Leitung 12 wird Flüssiggas, im gezeigten Beispiel 8auerstoff, eingeleitet. Im oberen, geschlossenen Ende der Leitung 12 befinden sich Düsen 18. Diese Düsen liegen in einer Wärmeaustauschzone 20. Sie sind zum Zuluftstrom 22, der in den zu kühlenden Raum 24 führt, offen. Von der Wärmeaustauschzone 20 führt eine Regel­ leitung zu einem Temperaturregler 26 und von diesem zum Ven­ til 16. Der Sauerstoff wird durch die Düsen 18 unmittelbar in den Zuluftstrom 22 und die Wärmeaustauschzone 20 eingebla­ sen. Innerhalb dieser verdampft der flüssige Sauerstoff. Da­ durch wird der Zuluftstrom 22 gekühlt und mit Sauerstoff an­ gereichert. Über die Regelstrecke aus Temperaturregler 26 und Ventil 16 wird die Zufuhr des Sauerstoffes gesteuert. Bei dieser einfachen Ausführungsform mit unmittelbarem Ein­ blasen des flüssigen Sauerstoffes in den Zuluftstrom wird dieser nur gekühlt und nicht gleichzeitig entfeuchtet. Die sich unter Umständen bildenden Wassertröpfchen verdampfen wieder im Luftstrom.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist ein Wärmetauscher 28 vorgesehen. Hinter diesem befindet sich eine Düse 18, über die Flüssiggas in den Zuluftstrom 22 eingeblasen wird. Statt der eingezeichneten einen Düse 18 können auch mehrere Düsen verwandet werden. Das aus dem Zuluftstrom 22 auskondensieren­ de Wasser tropft nach unten in eine Wanne 30. Über eine Lei­ tung 32 wird es mit einer Pumpe 34 in den Wärmetauscher 28 gepumpt. Dort gibt es seine Kälte an den von links eintreten­ den Zuluftstrom 22 ab. Über eine Rückleitung 36 strömt das Wasser in die Wanne 30 zurück.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 entspricht der nach Fig. 2 und enthält zusätzlich ein Wärmetransportmedium 38. Bei der dargestellten Ausführungsform ist dies ein umlaufendes Ket­ tenband. Das von der Düse 18 (selbstverständlich können auch mehrere Düsen verwandt werden) auf dieses Wärmetransportme­ dium 38 abgestrahlte Flüssiggas, im gezeigten Beispiel flüs­ siger Stickstoff, kühlt das Kettenband ab. An diesem schei­ det sich die Luftfeuchtigkeit ab. Sie wird in Form von Tröpf­ chen oder Eis mitgenommen. Diese werden durch die gesamte Hö­ he und Breite des Kettenbandes auch über den Querschnitt der Wärmeaustauschzone 20 durchgeführt. Dadurch ergibt sich eine große Fläche, die die Luft berührt. Damit wird die in dem flüssigen Stickstoff enthaltene Kälte wirkungsvoll auf den Zuluftstrom 22 übertragen. Mit seinem unteren Ende taucht das Kettenband in die Wanne 30 ein. In dieser taut Eis vom. Kettenband ab. Dies fördert den Kälteübergang zum Wärmetau­ scher 28. Wie in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wurde, wird die Kälte des in der Wanne 30 enthaltenen Wassers im Wärmetauscher 28 ausgenutzt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist ein auf seiner Außen­ seite mit Rippen versehener Kühlbehälter 76 vorgesehen. In diesem ist ein an seinen beiden Enden offenes Injektorrohr 40 angeordnet. Die Düse 18 ist auf dessen offenes oberes En­ de gerichtet. Das Flüssiggas tritt mit hoher Geschwindigkeit in dieses Ende ein. Dabei zieht es inzwischen verdampftes Flüssiggas in Richtung der Pfeile 42 mit. Entlang der Länge des gesamten Injektorrohres 40 vermischt sich das noch flüs­ sige Flüssiggas mit dem bereits verdampften Flüssiggas. Da­ mit wird auch der das Injektorrohr 40 umschließende Kühlbe­ hälter 76 auf ein höheres Temperaturniveau abgekühlt. Die vom Flüssiggas abgegebene Kälte wird auf den Kühlbehälter 76, dessen Rippen und von diesen an den durch die Wärmeaus­ tauschzone 20 strömenden Zuluftstrom 22 übertragen. Das ver­ dampfte Flüssiggas tritt an einem Auslaß 44 aus.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 werden Flüssiggas und Wasser als Wärmetransportmedium in einen außerhalb des Zu­ luftstromes 22 liegenden Kühlbehälter 76 eingeleitet. Das Flüssiggas wird über Düsen 18 in Abwärtsrichtung und das Was­ ser über eine Leitung 46 zugeführt und über Düsen 48 in Auf­ wärtsrichtung und damit im Gegenstrom eingeblasen. Flüssig­ gas und Wasser durchmischen sich innig. Wasser und Eisparti­ kel tropfen nach unten ab und sammeln sich im unteren Be­ reich des Kühlbehälters 76. In diesem Bereich befindet sich ein Rührflügel 52. Dieser wird über eine Welle 50 von einem Motor 54 in Drehung versetzt. Der Rührflügel 52 durchmischt die aufsteigenden Eispartikel mit dem Wasser. Damit kann sich eine geschlossene Eisfläche auf dem Wasser nicht ausbil­ den. Das kalte Wasser wird über eine Leitung 32 abgezogen und der Wärmeaustauschzone 20 zugeleitet. Der Auslaß 44 am oberen Ende des Kühlbehälter 76 weist noch ein Druckminder­ ventil 56 und eine Druckentlastungsleitung 58 auf.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform liegen Sprühdü­ sen oder Düsen 48 für kaltes Wasser innerhalb der Wärmeaus­ tauschzone 20 im Zuluftstrom 22. Unter der Wärmeaustauschzo­ ne 20 liegt die bereits genannte Wanne 30. Im Zuluftstrom 22 hinter den Düsen 48 befindet sich ein Tropfenabscheider 62. Mit seinem unteren Ende liegt er in der Wanne 30. Auf ihn auftreffende Wassertröpfchen setzen sich auf ihm ab und lau­ fen in die Wanne 30. Die Ausführungsform enthält weiter den bereits erwähnten Kühlbehälter 76. Er liegt außerhalb der Wärmeaustauschzone 20. Flüssiggas und Wasser werden im Gegen­ strom durch Düsen 18 und 48 in ihn eingeblasen. Das Wasser wird über eine Leitung 36 aus der Wanne 30 zugeführt. In der Leitung 36 liegt eine Pumpe 34. Die in der Wärmeaustauschzo­ ne 20 im Zuluftstrom 22 liegenden Düsen 48 erhalten ein Was­ ser/Eisgemisch über die Leitung 32 vom Boden 70 des Kühlbe­ hälters 76. In dessen unterem Bereich sammelt sich mit Eis­ partikeln durchsetztes kaltes Wasser 74 an. Auch in der Lei­ tung 32 liegt eine Pumpe. Diese ist nicht eingezeichnet. Bei dieser Ausführungsform nach Fig. 6 wird die Kälte des über die Leitung 12 zugeführten Flüssiggases im Kreislauf ge­ führt. Das Flüssiggas, das über die an die Leitung 12 ange­ schlossenen Düsen 18 in den Kühlbehälter 76 eintritt, ver­ mischt sich mit dem aus den Düsen 48 austretenden Wasser. Im unteren Bereich des Kühlbehälters 76 sammelt sich das kalte Wasser 74 an. Dieses wird über die Leitung 32 den in der Wär­ meaustauschzone 20 angeordneten Düsen 18 zugeführt. Bei die­ sem Wasser kann es sich auch um ein Wasser/Eisgemisch han­ deln. Wassertröpfchen fallen in die Wanne 30. Auch vom Trop­ fenabscheider 62 läuft kaltes Kondenswasser in die Wanne 30. Dieses wird über die Leitung 36 und die Düsen 48 in den Kühl­ behälter 76 zurückgeleitet. Innerhalb dieses Kreislaufes fin­ det ein doppelter Wärmeaustausch statt. Ein Wärmeaustausch erfolgt in der Wärmeaustauschzone 20. Ein zweiter Wärmeaus­ tausch erfolgt im Kühlbehälter 76. An die Leitung 32 ist noch ein Anschluß 64 angeflanscht. Über diesen kann das Was­ ser/Eisgemisch einem weiteren Verbraucher zugeführt werden. Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 erfolgt die Abkühlung des Wärmetransportmediums in einem Kühlbehälter 76. In ihm ist eine Schneckenwelle 50 um eine vertikale Achse drehbar gelagert. Ein Motor 54 setzt die Schneckenwelle 50 in Dre­ hung. Diese weist Schneckengänge 68 auf. Der Boden 70 des Kühlbehälters 76 ist bis zu einer bestimmten Höhe mit Kugeln 72 gefüllt. Weiter ist der Kühlbehälter 76 bis etwa zu sei­ ner halben Höhe mit Wasser 74 gefüllt. Der Kühlbehälter 76 weist weiter einen Wasser-Zulauf 66 und einen Ablauf 66 auf. Schließlich sind noch ein Druckminderventil 56 und eine Druckentlastungsleitung 58 vorgesehen. Der Kühlbehälter 76 ist in eine Kälteisolierung eingepackt.

Diese in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform arbeitet wie folgt: Flüssiggas wird über die Leitung 12 und zu kühlendes Wasser wird über den Zulauf 66 eingeleitet. Der Motor 54 wird einge­ schaltet und damit die Schneckenwelle 50 gedreht. Die Schnek­ kengänge 68 nehmen Kugeln 72 vom Boden 70 auf und fördern sie nach oben. Am oberen Schneckengang 68 verlassen diese die Schneckenwelle 50 und fallen seitlich in das Wasser 74. Das über die Leitung 12 zugeführte Flüssiggas tritt einmal im Inneren der Schneckenwelle 50 aus einer Düse 18 aus. Ober­ halb der Schneckengänge sind zwei Zweigleitungen an die Lei­ tung 12 angesetzt. Statt der eingezeichneten zwei können auch eine andere Zahl von Zweigleitungen an die Leitung 12 angesetzt sein. Sie führen nach unten und enden sämtlich in Düsen 18. Diese Zweigleitungen und damit die Düsen 18 drehen sich zusammen mit der Schneckenwelle 50. Erwähnt sei noch, daß sich oberhalb des Wassers 74 ein Gaspolster befindet. Das aus der mittleren Düse 18 austretende Flüssiggas trifft von innen auf die Schneckengänge 68 und damit auf die in die­ sen nach oben geförderten Kugeln 72. Aus den beiden weiteren Düsen 18 tritt das verdampfte Flüssiggas unmittelbar in das Wasser 74 ein. Dort gibt es seine Restkälte unmittelbar an das Wasser ab. Dieses Wasser wir durch eine nicht eingezeich­ nete Pumpe umgewälzt. Das Wasser 74 wird somit durch die von oben in es hineinfallenden Kugeln 72 und die Restkälte des in es eintretenden verdampften Flüssiggases gekühlt. Damit bildet sich ein Kaltwasserkreislauf vom Zulauf 66 zum Ablauf 66 aus. Auf die Temperatur des Kühlbehälters 76 aufgewärmtes und verdampftes Flüssiggas verläßt den Kühlbehälter 76 über das Druckminderventil 56 und tritt von diesem in die Druck­ entlastungsleitung 58 ins Freie.

Claims (18)

1. Verfahren zum Kühlen von Räumen, insbesondere Büroräu­ men, durch Einleiten eines Zuluftstroms in den Raum, da­ durch gekennzeichnet daß der Zuluftstrom vor dem Eintre­ ten in den Raum mit aus Luft gewonnenem Flüssiggas ge­ kühlt und dieses chargenweise an den Verfahrensort heran­ geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssiggas nach dem Kühlen des Zuluftstroms diesem beigemischt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Flüssiggas flüssige Luft, flüssi­ ger Sauerstoff, flüssiger Stickstoff oder flüssiges Koh­ lendioxyd verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die sich beim Beimischen bildenden Was­ sertropfen oder Eiskristalle aus dem Zuluftstrom ausge­ schieden werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Flüssiggas einen Wärmeaustausch mit einem Wärmetransportmedium und dieses einen Wärmeaus­ tausch mit dem Zuluftstrom durchführt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmetransportmedium eine in einem Kreislauf umlau­ fende Flüssigkeit ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmetransportmedium ein auf einer geschlossenen Bahn umlaufendes massives Wärmespeichermedium ist.

8. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer im Zuluftstrom vor dem zu kühlenden Raum angeordneten Wärmeaustauschzone, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens eine in die Wärme­ austauschzone (20) hineinragende und über eine kälteiso­ lierte Leitung (12) an eine Flüssiggasquelle angeschlos­ sene Düse (18) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wärmeaustauschzone (20) ein Wärmetransportmedium (38) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmetransportmedium (38) eine sich bewegende Fläche ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmetransportmedium (38) ein Kettenband, ein Me­ tallgewebe oder ein Rollbandfilter ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmetransportmedium eine Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser (74) ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Wärmeaustauschzone (20) ei­ ne Wanne (30) zur Aufnahme von Wasser und Eis angeordnet und diese über eine Zu- und Rückleitung (32, 36) und ei­ ne in diesen befindlichen Pumpe (34) an einen vor der Wärmeaustauschzone (20) angeordneten Wärmetauscher (28) angeschlossen ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10, 11 oder 13, da­ durch gekennzeichnet, daß das Wärmetransportmedium (38) mit seinem einen Ende in die Wanne (30) eintaucht.

15. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer im Zuluftstrom vor dem zu kühlenden Raum angeordneten Wärmeaustauschzone, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Wärmeaustauschzone (20) ein auf seiner Außenseite Rippen aufweisender Kühlbehäl­ ter (76) und in diesem ein an seinen beiden Enden offe­ nes Injektorrohr (40) angeordnet ist und eine an die Flüssiggas-Quelle angeschlossene Düse (18) in das Injek­ torrohr (40) einmündet.

16. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer im Zuluftstrom vor dem zu kühlenden Raum angeordneten Wärmeaustauschzone, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Kühlbehälter (76) vorgese­ hen ist, dieser in seinem oberen Bereich gegeneinander gerichtete Düsen (18, 48) zum Einleiten von Flüssiggas und Wasser als Wärmetransportmedium im Gegenstrom auf­ weist und in dessen unterem Bereich ein von einem Motor (54) angetriebener Rührflügel (52) vorgesehen und ein Ab­ lauf für Kaltwasser an den Boden (70) angeschlossen ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wärmeaustauschzone (20) Düsen (48) angeordnet und diese über Leitungen (32, 36) und eine Pumpe mit dem Kühlbehälter (76) verbunden sind.

18. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer im Zuluftstrom vor dem zu kühlenden Raum angeordneten Wärmeaustauschzone, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Kühlbehälter (76) vorgese­ hen ist, dieser Düsen (18) zum Einleiten von Flüssiggas, einen Einlauf (66) für zu kühlendes und einen Ablauf (66) für gekühltes Wasser aufweist, eine Schnecke (50, 68) vertikal in dem Kühlbehälter (76) gelagert und an ei­ nen Motor (54) angeschlossen ist, Kugeln (72) von der Schnecke (50, 68) vom Boden (70) des Kühlbehälters (76) aufwärts gefördert werden und vom oberen Ende der Schnek­ ke (50, 68) auf den Boden (70) zurückfallen und eine an eine Flüssiggas-Quelle angeschlossene Leitung (12) sich in in die Düsen (18) endende Zweigleitungen verzweigt, die Zweigleitungen sich mit der Schnecke (50, 68) drehen und eine Düse (18) im Innern der Schnecke (50, 68) ange­ ordnet ist.