Druckluft ist ein Energieträger für Produktionsprozesse und muß definierten Reinheitskriterien genügen. Dabei steht die Forderung nach trockener, sau- berer Druckluft im Vordergrund. Bei der Kältetrocknung wird das Gas abge- kühit, wodurch die Speicherfähigkeit für Wasserdampf und andere uner- wünschte Bestandteile sinkt, sich diese Bestandteile in flüssiger Form aus- scheiden und damit aus dem Gasstrom abgeschieden werden können. Die Abkühlung erfolgt in einem Kältemittel-Gas-Wärmetauscher üblicherweise auf eine Taupunkttemperatur etwas oberhalb von 0°C. Eine zu hohe Tau- punkttemperatur führt zu einem unzulässig hohen Feuchtegehalt des getrockneten Gases, eine Temperatur unter 0°C zum Einfrieren des Käl- tetrockners. Daher muß die niedrigste Gastemperatur in einem möglichst engen Temperaturbereich geregelt werden.

Zur Energieeinsparung wird dem Kältemittel-Gas-Wärmetauscher ein Gas- Gas-Wärmetauscher vorgeschaltet, in dem die warme, zu kühlende Druck-

luft im Gegenstrom zur getrockneten, kalten Druckluft strömt und durch deren Kälte energiesparend vorgekühlt wird.

Der Kältemittelkreislauf dieser Kältetrockneranlagen ist auf die höchste im Betrieb auftretende Belastung auszulegen, die durch den Druckluftdurchsatz sowie durch Druckluft-und Umgebungstemperatur bestimmt ist. Bei geringe- rer Belastung muß die Kälteleistung verringert werden, was durch Beeinflus- sung des Kältemittelkreislaufes wie z. B. Öffnen eines Heißgas-Bypass-Ven- tils oder durch Ein-Aus-Betrieb des Kältetrockners möglich ist, will man unzulässig niedrige Temperatur der Druckluft vermeiden, die zu einem unerwünschten Einfrieren der ausgeschiedenen Feuchte führen würde.

Die Regelung über Heißgas-Bypass-Ventil führt im Gegensatz zum Ein-Aus- Betrieb zu beträchtlichem Energieverlust. Bei Ein-Aus-Betrieb schwankt die niedrigste Drucklufttemperatur im Kältetrockner, was zu einer unerwünsch- ten Anhebung der Taupunkttemperatur und/oder zu unzulässig niedrigen Temperaturen und Einfrieren führt. Um diese Temperaturschwankungen gering zu halten, werden Wärmespeicher eingesetzt, die eine möglichst hohe Wärmekapazität aufweisen sollten.

Die EP 405 613 beschreibt Wärmetauscher mit Rohren, die rechtwinklig zu den Rohren angeordnete Rippen aufweisen. Bei einem Kältemittel-Luft- Wärmetauscher verbinden diese Rippen eine Rohrschlange, durch die die abzukühlende Luft strömt, mit einer Rohrschlange, durch die das Kältemittel fließt ; und bei einem vorgeschalteten Luft-Luft-Wärmetauscher die Rohr- schlange mit der abzukühlenden Luft mit einer Rohrschlange, durch die die vom Kältemittel abgekühlte Luft strömt und wieder aufgeheizt wird. Zwi- schen den Rippen befindet sich eine körnige Masse, die als Wärme-bzw.

Kältespeicher dient, und deren Speicherfähigkeit durch Imprägnierung mit Wasser erhöht wird. Dies gilt besonders im Temperaturbereich des Gefrier- punktes von Wasser, da die latente Schmelzwärme des gefrierenden Wassers eine besonders gute Speicherwirkung ergibt.

Die EP 045 101 beschreibt einen Kältemittel-Luft-Wärmetauscher, bei dem die zu kühlende Druckluft über ein Wasserbad strömt und sich dabei ab- kühit, wobei das Wasserbad selbst durch eine Rohrschlange gekühlt wird, durch die das Kältemittel fließt. Auch bei dieser Anordnung kann die latente Schmelzwärme des gefrierenden Wassers genutzt werden.

Bei üblichen Kältetrocknern mit Heißgas-Bypaß-Ventil oder ähnlichen Mitteln zur Regelung des Kältemittelkreislaufs ohne Nutzung der Speicherwirkung gefrierenden Wassers bestehen die Wärmetauscher beispielsweise aus zwei ineinandergesteckten Rohren, wobei ein Medium durch das innere Rohr, und das andere Medium durch den Zwischenraum zwischen innerem Rohr und äußerem Rohr strömt. Üblich ist es auch, mehrere innere Rohre in einem gemeinsamen äußeren Rohr anzuordnen.

Diese Rohr-im-Rohr-Wärmetauscher besitzen durch die unmittelbar benachbart fließenden beiden Medien, zwischen denen die Wärme ausge- tauscht werden soll, einen sehr guten Wärmedurchgangskoeffizienten und dadurch geringe Abmessungen, sind einfach und kostengünstig herstellbar und im Kältetrockner geometrisch günstig anzuordnen. Weiterhin ist der Abfluß des aus der Luftfeuchte ausgeschiedenen Kondensates optimal, da das die zu entfeuchtende Druckluft führende Rohr mit ständigem Gefälle anzuordnen ist. Allerdings besitzen diese Wärmetauscher nur die geringe Wärmespeicherkapazität der Rohrwandungen, insbesondere keine erhöhte Speicherkapazität durch gefrierendes Wasser. Damit ist ein thermodyna- misch günstiger Ein-Aus-Betrieb nur mit großen Temperaturschwankungen zu verwirklichen.

Die in EP 405 613 beschriebenen Wärmetauscher besitzen zwar eine hohe Wärmespeicherkapazität, jedoch einen ungünstigen Wärmedurchgangs- koeffizienten, da die Wärme aus dem ersten Rohr nicht direkt zum zweiten Rohr, sondern über die Rippen und parallel dazu über die mit Wasser

imprägnierte Speichermasse fließt. Dadurch werden große Rohrlängen erforderlich, die in Schlangenform anzuordnen sind und damit kein Gefälle für einen optimalen Kondensatabfluß ermöglichen. Dazu ist der Fertigungs- aufwand und Raumbedarf gegenüber den beschriebenen Rohr-im-Rohr- Wärmetauschern wesentlich größer.

Der in EP 045 101 beschriebene Kältemittel-Luft-Wärmetauscher besitzt insgesamt zwischen Kältemittel und Druckluft einen im Vergleich zu den Rohr-im-Rohr-Wärmetauschern schlechten Wärmedurchgangskoeffizienten, da der Wärmestrom zusätzlich den Wärmeleitungswiderstand zwischen Rohrwand und Oberfläche des Wasserbades überwinden muß. Zusätzlich ist der Aufwand zur Erzeugung einer ausreichend großen Kontaktflache zwischen Wasserbad und Druckluft beträchtlich, da große Abmessungen des Druckbehälters zu verwirklichen sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von der EP 405 613 einen zur Kältetrocknung von Gasen, insbesondere von Druck- luft geeigneten Wärmetauscher mit thermischem Speicher und Verfahren zu dessen Betrieb zu schaffen, der einen günstigen Wärmedurchgangskoeffizi- enten sowie eine hohe Wärmespeicherfähigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird durch einen Wärmetauscher gelöst, bei dem minde- stens ein inneres Rohr in einem äußeren Rohr angeordnet, wobei im inne- ren Rohr eines der beiden Medien und im äußeren Rohr das andere der beiden Medien strömt, die Wärme bzw. Kälte austauschen. Eines der bei- den Medien ist der abzukühlende Gasstrom, das andere Medium entweder der Kältemittelstrom oder der Strom des aufzuwärmenden getrockneten Gasstromes, der dabei seine Kälte an den abzukühlenden Gasstrom abgibt.

Welches der Medien im inneren und welches im äußeren Rohr strömt, ist für die Erfindung belanglos.

Erfindungsgemäß wird in den Wärmefluß zwischen den beiden Medien ein thermisches Speichermedium geschaltet, das durch sein Kältespeicherver- mögen bei Lastschwankungen, Temperaturschwankungen oder Ein-Aus- Betrieb des Kältemittelstromes etc. für eine über der Zeit quasi konstante Endtemperatur des den betreffenden Wärmetauscher verlassenden abge- kühtten Gasstromes sorgt. Das thermische Speichermedium wird von einem Kältespeicherrohr eingeschlossen, wobei das Kältespeicherrohr innerhalb oder außerhalb des inneren Rohres angeordnet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein ringförmiger Zylinder von Spei- chermedium um das im inneren Rohr strömende Medium gelegt, wobei der Wärmefluß diesen ringförmigen Zylinder auf seinem Weg von oder zum im äußeren Rohr fließenden Medium durchwandern muß. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Speichermedium um ein Medium an seiner Phasengrenze, also z. B. gefrierendes Wasser, oder gefrierende Salzlösung oder ein andere Flüssigkeit mit niedrigem Schmelzpunkt, wie z. B. Alkohol oder Gemische solcher Flüssigkeiten.

Diesen Speichermedien soll gemeinsam sein, daß sie jeweils in einem engen Temperaturbereich große Wärme-bzw. Kältemengen speichern und damit die Temperatur des abzukühlenden Gases am Ausgang des erfin- dungsgemäßen Wärmetauschers in einem engen Temperaturbereich regel- bar machen, auch wenn die Kälteversorgung des Kältetrockners für eine gewisse Zeitperiode abgeschaltet ist, oder Menge und Temperatur des zuströmenden zu entfeuchtenden Gases stark schwanken. Die Fachbe- zeichnung für die auf die beschriebene Art gespeicherte Wärme ist"latente Wärme"und"Haltepunkt"für den Bereich, in dem die Wärme latent ohne oder ohne wesentliche Temperaturänderung gespeichert wird (Definitionen nach"Lexikon der Physik, Deutscher Taschenbuch Verlag, Juni 1971).

Beim Durchtritt des Wärmestromes durch das thermische Speichermedium und die Wandung des Kältespeicherrohres entsteht ein zusätzlicher Wär- medurchgangswiderstand, der für denselben Wärmestrom eine erhöhte Temperaturdifferenz zwischen den beiden Medien, die sich im Wärmeaus-

tausch befinden, oder eine vergrößerte Wärmeaustauschfläche notwendig machen. Daher soll dieser zusätzliche Wärmedurchgangswiderstand mög- lichst gering sein. Überraschenderweise ist die Wärmeleitfähigkeit von Was- ser und Eis so gut und die Kälte-bzw. Wärmespeicherfähigkeit gefrierenden Wassers so hoch, daß z. B. eine Schichtdicke des ringförmigen Zylinders aus Wasser/Eis von 1 bis 2 mm nur eine unwesentlich Vergrößerung der Wärmetauschfläche erforderlich macht und dennoch bei Vollast des Käl- tetrockners mit einer Speicherdauer von 5 bis 10 Minuten eine Taupunkt- temperatur von nahezu 0°C gewährleistbar macht. Dies ergibt etwa 3 bis 6 Schaltspiele des Kälteaggregates pro Stunde und damit eine durchaus schonende Betriebsweise für kostengünstigen Ein-Aus-Betrieb des Kälteag- gregates.

Damit ist die Aufgabenstellung der Erfindung prinzipiell gelöst, wobei der erfindungsgemäße Rohr-im-Rohr-Wärmetauscher mit Kältespeicher gegen- über dem Stand der Technik ohne Kältespeicher kaum vergrößert werden muß und die Vorteile dieser bewährten Konstruktion erhalten bleiben, und andererseits die Vorteile des Kättespeichers ohne die Nachteile der Wär- metauscher nach EP 405 613 nutzbar werden. Insbesondere ermöglicht die Erfindung durch Ein-und Ausschalten des Kälteerzeugers eine einfache lastabhängige Regelung mit nahezu konstanter Austrittstemperatur des zu trocknenden Gases ohne die Gefahr des oberfadens des thermischen Spei- chers oder dessen vollständiges Entladen der Wärmetauscher iäßt sich zudem einfacher fertigen und ermöglicht einen guten Kondensatabfluß.

Erfindungsgemäß sind neben gefrierendem Wasser auch andere Latent- wärmespeicher wie Salzlösungen oder andere Flüssigkeiten mit niedriger Phasenumwandlungstemperatur also z. B. niedrigem Schmelzpunkt, wie z. B.

Alkohol oder Gemische solcher Flüssigkeiten als thermisches Speicherme- dium einsetzbar. Damit wird der erfindungsgemäße Wärmetauscher auch bei Kältetrocknern mit Taupunkttemperaturen unter 0°C einsetzbar, z. B. mit einer Taupunkttemperatur von 40°C. Kältetrockner dieser Art sind in der

DE 198 08 011 beschrieben. Die Wahl des geeigneten thermischen Spei- chermediums hängt wesentlich von der gewünschten niedrigsten Gastemperatur des betreffenden Wärmetauschers ab. Kältetrockner dieser Art haben Gas-Gas-Wärmetauscher, in denen das zu entfeuchtende, warme Gas im Gegenstrom mit entfeuchtetem, kalten Gas auf Temperaturen direkt über 0°C abgekühlt und das ausgeschiedene Kondensat in flüssiger Form abgeleitet wird, gefolgt von Gas-Gas-Wärmetauschern und Kältemittel-Gas- Wärmetauschern, in denen die abzuscheidende Feuchte hauptsächlich in fester Form als Eis anfällt. In Kältetrockner dieser Art wird zweckmäßiger- weise ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher als Gas-Gas-Wärmetauscher mit Wasser als Speichermedium im Bereich von 0°C und ein anderer erfin- dungsgemäßer Wärmetauscher als Gas-Gas-Wärmetauscher oder Kälte- mittel-Gas-Wärmetauscher mit einem thermischen Speichermedium mit ent- sprechend niedrigem Haltepunkt im Bereich der niedrigsten Gastemperatur, also z. B. bei 40°C eingesetzt. Die notwendige Enteisung dieser speziellen Kältetrockner soll hier nicht behandelt werden.

Erfindungsgemäß kann das Kältespeicherrohr innerhalb des inneren Rohres angeordnet sein, oder dieses umschließen. Der ringförmige Zylinder aus thermischem Speichermedium schließt im ersten Fall an die Innenwand- und im zweiten Fall die Außenwand des Rohres an. Dabei kann ein äußeres Rohr ein Innenrohr/Kältespeicherrohr umfassen oder mehrere. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind nicht ein einzelnes sondern mehrere innere Rohre gemeinsam in dem thermischen Speichermedium eines einzelnen Kältespeicherrohres, und alle zusammen in einem einzelnen äußeren Rohr angeordnet.

Innenrohr, Außenrohr und Kältespeicherrohr können erfindungsgemäß beliebig geformte Querschnitte haben, wie z. B. im Wesentlichen rechteckig, dreieckig, oval. Bevorzugt ist jedoch aus Gründen der Druckfestigkeit eine kreisrunde Form. Auch ist es möglich, den Wärmetauscher ähnlich einer Bienenwabe aufzubauen, bei dem um jeweils eine vom ersten Medium

durchströmte"Wabe"von z. B. 6 Waben umgeben ist, die von zweiten Medium durchströmt werden, wobei die Wabenwandungen doppelwandig ausgeführt sind und das thermische Speichermedium enthalten. Auch so ergeben sich innere und äußere Rohre und Kältespeicherrohre.

Einige der erfindungsgemäß einsetzbaren thermischen Speichermedien weisen bei Phasenänderung eine beträchtliche Änderung des spezifischen Volumens auf. So vergrößert sich das spezifische Volumen von Wasser beim Gefrieren um ca. 13%. Das Kältespeicherrohr ist daher erfindungsge- mäß entweder aus elastisch verformbaren Werkstoff zu gestalten, oder es sind im Kältespeicherrohr unter Druck verformbare Elemente, z. B. aus Schaumstoff anzuordnen, oder das Kältespeicherrohr ist an ein Ausgleichs- volumen anzuschließen. Bei elastischer Verformbarkeit ist die Anpassung an die Volumenänderung durch Änderung der Form des Rohrquerschnitts bei gleicher Mantelfläche oder durch Änderung der Mantelfläche bei im Wesentlichen gleicher Form des Rohrquerschnitts erzeugbar. Im zweiten Fall kann ein als Schlauch ausgeführtes Rohr mit kreisförmigem Querschnitt eine Durchmesseränderung erfahren, im ersten Fall sich z. B. ein ovaler Querschnitt zu einem kreisförmigen hin ändern.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, das Ausgleichsvolumen als Druckspei- cher auszuführen, wobei der auf dem thermischen Speichermedium lastende Druck dann dem Systemdruck-also dem Druck des zu trocknen- den Gases-entspricht oder bei Umgebungsdruck im Kältespeicherrohr die umgebende Atmosphäre als Ausgleichsvolumen zu nutzen, wobei dann die Druckdifferenz zwischen Systemdruck und Atmosphärendruck auf dem Kältespeicherrohr lastet. Dabei kann das Kältespeicherrohr an einem oder beiden Enden mit einem Ausgleichsvolumen verbunden sein. Bei in diesem Sinne ungünstiger Gestaltung des Kältespeicherrohres kann dies die Gefahr in sich bergen, daß z. B. bei Verwendung von Wasser als thermischem Spei- chermedium in Rohrlängsrichtung betrachtet einzelne Bereiche des Kälte- speicherrohres zufrieren und damit zwischen solchen zugefrorenen Stellen

ein geschlossenes Volumen und in diesem bei Gefrieren weiteren Wassers sehr hohe Drücke entstehen können. Daher ist in einer besonderen Ausfüh- rungsform der Erfindung ein Ausgleichsverbinder im Kältespeicherrohr angeordnet, der alle Längenbereiche dieses Rohres verbindet und für einen Druckausgleich und Verbindung mit dem Ausgleichsvolumen sorgt. Im Rahmen der Erfindung liegen ganz unterschiedliche Ausführungsformen des Ausgleichsverbinders, wie z. B. als mit nicht gefrierendem Medium gefüllter elastischer Schlauch. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt der Ausgleichsverbinder in Längsrichtung betrachtet in kurzen Abständen Öffnungen, die sein Innenvolumen mit dem übrigen Volumen des Kältespeicherrohres verbinden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Ausgleichsverbinder als Ausgleichsrohr aus wärmeisolierendem Werk- stoff ausgeführt, und im Ausgleichsrohr eine Heizung angeordnet, die bevorzugt aus einem mit niedriger Spannung betriebenen elektrischen Heizleiter besteht.

Betrachtet man zur Erläuterung der folgenden Erfindungsgedanken einen Wärmetauscher, bei dem im inneren Rohr als zweites Medium verdampfen- des Kältemittel fließt und im äußeren Rohr abzukühlendes Gas als erstes Medium, wobei gefrierendes Wasser als thermisches Speichermedium im das innere Rohr umgebenden Kältespeicherrohr angeordnet ist, so wird bei laufendem Kältemittelverdichter und geringer thermischer Belastung infolge nur geringer Gasströmung mehr und mehr Wasser zu Eis gefrieren und dabei das Gas bis auf eine Temperatur geringfügig über 0°C abkühlen. Da das Gas mit hoher Temperatur in das äußere Rohr eintritt, wird dort auch das Wasser bei hoher Temperaturdifferenz und hoher Wärmestromdichte zwischen Gas und Kältemittel eine Temperatur deutlich über 0°C annehmen und es wird dort nicht zum Gefrieren kommen. Dagegen wird die Gastempe- ratur schon nach Durchströmen eines Teils der Rohrlänge des äußeren Rohres eine Temperatur von nahezu 0°C annehmen, und daher in diesem Bereich und besonders im Verlaufe der folgenden restlichen Rohrlänge ein schnelles Gefrieren des Wassers und ein schnelles Wachstum des das

innere Rohr umgebenden Eispanzers stattfinden. Im Ergebnis wird zum Rohrende hin bald das gesamte Wasser gefroren sein und damit die Gefahr bestehen, daß die Temperatur des Eispanzers unter 0°C abfällt, was zu einem Vereisen des vom Gasstrom mitgeführten Kondenswassers auf der Außenseite des Kältespeicherrohres führen würde. Im Rahmen der Erfin- dung liegt es daher auch, das thermische Speichermedium zumindest in Intervallen in Rohrlängsrichtung zu bewegen, um warmes und kaltes Was- ser auszutauschen und zu einem über die Rohrlänge gleichmäßigeren Gefrieren und damit zu einer besseren Aufladung des thermischen Spei- chers beizutragen und zu frühzeitiges vollständiges Gefrieren in Teilberei- chen des Kältespeicherrohres zu vermeiden.

Die Bewegung des thermischen Speichers in axiale Rohrlängsrichtung erfolgt über eine Pumpvorrichtung, die als sehr kleine Umwälzpumpe aus- geführt sein kann, welche in eine Verbindungsleitung zwischen beiden Enden des Kältespeicherrohres eingebaut ist. Diese Pumpe wird während des Aufladen des thermischen Speichermediums, also z. B. bei laufendem Kältemittelverdichter eingeschaltet oder auch nur in begrenzten Zeitseg- menten während des Aufladen. Als Pumpe eignen sich besonders solche mit leckagefreiem Spaltrotor-Motor und einer Leistungsaufnahme von weni- gen Watt. Während des Pumpvorganges kann mit einfachen Mitteln, z. B. mit einem elektronischen Druck-oder Diffenzdruckaufnehmer der Fließwider- stand gemessen werden, der mit zunehmendem Gefrieren steigt und eine Aussage über den optimalen Zeitpunkt für Ein-bzw. Ausschalten des Käl- teerzeugers erlaubt. Als Pumpvorrichtung sind auch andere Vorrichtungen einsetzbar, z. B. je ein Ausgleichsbehälter an jedem Ende des Kättespeicher- rohres, zwischen denen durch Einsatz von Druckluft das thermische Spei- chermedium hin-und hergepumpt wird.

Im Rahmen der Erfindung liegen alle möglichen Gestaltungsformen der Wärmetauscherrohre (inneres Rohr, äußeres Rohr, Kältespeicherrohr) und deren Verbindung untereinander. Dabei können in einer einfachen Ausfüh-

rungsform die drei Rohre, ohne in ihrem Verlauf, abgesehen von der Anbin- dung an Anschlussleitungen an ihren beiden Enden, weitere Befestigungen oder Abstandshalter untereinander zu haben, ineinander geschoben ange- ordnet sein. Auch können mehrere innere Rohre ohne weitere Befestigung untereinander oder zu dem sie umgebenden Kältespeicherrohr in dieses geschoben angeordnet sein. Bevorzugt sind die Rohre jedoch untereinander fixiert und in definiertem Abstand gehalten, um optimale Bedingungen für den Wärmeübergang und die Kältespeicherung zu gewährleisten. Dies kann durch Ausstattung der Rohre mit Rippen oder anderen Abstandshaltern geschehen, die bei Anordnung der Rohre ineinander einen gleichmäßigen Abstand gewährleisten. So kann z. B. das innere Rohr angeformte Abstandshalter besitzen, die es im das innere Rohr umgebende Kältespei- cherrohr zentrieren, und das Kältespeicherrohr seinerseits ebenfalls Abstandshalter aufweisen, die es im umgebenden äußeren Rohr zentrieren.

Dies sind nur Beispiele für mögliche Ausgestaltungsformen der Rohre und Abstandshalter, die alle im Erfindungsumfang liegen sollen.

Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, die Rohre gemeinsam herstellbar auszuführen, so z. B. durch Aluminium-Strangpressen, und dabei Rohre und Rippen zusammen herstellbar zu gestalten. So kann man beispielsweise inneres Rohr und das dieses umschließende Kältespeicherrohr gemeinsam herstellbar ausführen, wobei z. B. zwei, drei oder vier Rippen die beiden Rohre miteinander verbinden. Das Kältespeicherrohr kann dann auf seiner Außenseite glatt sein oder weitere Rippen aufweisen, die es einzeln in einem äußeren Rohr zentrierbar machen oder bei mehreren in einem gemeinsamen äußeren Rohr die Kältespeicherrohre untereinander auf Abstand halten. Im Rahmen der Erfindung liegt es dann auch, inneres Rohr, Kältespeicherrohr und äußeres Rohr einschließlich verbindender Rippen gemeinsam herstellbar auszuführen. Wichtig ist es, daß die Rippen so dünn sind, daß sie keinen wesentlichen Wärmefluß unter Überbrückung des thermischen Speichermediums ermöglichen und die Strömung der Medien nicht behindern.

Erfindungsgemäß ist es auch, Abstandshalter oder Rippen ohne feste Verbindung zu den Rohren zwischen diesen anzuordnen. Dabei kann es vorteilhaft sein, diese Rippen oder Abstandshalter in einem Werkstoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit auszuführen. Vorteilhaft ist es auch, eines oder mehrere der Rohre (inneres, äußeres Rohr, Kältespeicherrohr) mit in Längs- richtung der Rohre angebrachten Nuten auszustatten, welche die Rippen in Position halten. Die gesondert herstellbaren Rippen oder Abstandshalter sind in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit Öffnungen ausge- stattet, die einen Druckausgleich unter den Teilräumen ermöglichen, die innerhalb der Rohre durch Anordnung der Rippen gebildet werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzt das Kältespeicher- rohr zur Vergrößerung der Wärmeübertragungsfläche eine gewellte Form, wobei es an den Wellenbergen dem äußeren Rohr und an den Wellentälern dem inneren Rohr nahe kommt. An einem oder mehreren der Wellenberge ist das Kältespeicherrohr über Rippen mit dem äußeren Rohr und an einem oder mehreren der Wellentäler über Rippen mit dem inneren Rohr verbun- den, wobei die Rippen Teil der Rohrwand oder angeformt sein oder aus separaten Teilen bestehen können.

Für die Gestaltung des Kältespeicherrohres aus elastischem Werkstoff liegen ganz unterschiedliche Ausbildungsformen im Rahmen der Erfindung, wobei die folgenden nur beispielhaft genannt sind : ein elastischer Schlauch aus Kunststoff oder gewellter Metallfolie ist über das innere Rohr gezogen angeordnet und an seinen Enden mit dem inneren Rohr verbunden (z. B. durch Klemmring, Kleben) oder in das äußere Rohr gesteckt angeordnet und an seinen Enden mit diesem verbunden ; spiralförmig wickelbarer Schlauch geringen Querschnitts, der um das innere Rohr gewickelt, oder in dieses oder das äußere Rohr gesteckt angeordnet ist.

Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, im Strömungsraum des ersten und/oder des zweiten Mediums Strömungsleitvorrichtungen anzubringen, die die Strömung in Richtung eines verbesserten Wärmeüberganges beein- flussen. Dies können z. B. Einbauten zur Verwirbelung oder zur Drallerzeu- gung oder zu Erzeugung einer spiralförmigen Durchströmung mit entspre- chender Geschwindigkeitserhöhung sein, oder Verformungen der Rohr- wände zur Erzeugung der beschriebenen Effekte. Auch können die zuvor beschriebenen Abstandshalter und/oder Rippen so ausgebildet sein, daß die beschriebenen Effekte erzeugt werden.

In den bisherigen Ausführungen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht der Wärmetauscher zur Vereinfachung der Beschreibung aus einem einzelnen äußeren Rohr. Zum Erfindungsumfang gehört jedoch auch ein Wärmetauscher, bestehend aus zwei Rohrgruppen aus jeweils mehr als einem Rohr, wobei in den Rohren der ersten Rohrgruppe das zu kühlende Gas strömt, und in den Rohren der zweiten Rohrgruppe das dem zu kühlen- den Gas Wärme entziehende zweite Medium (das z. B. das von einem Käl- teerzeuger geliefertes Kältemittel oder aufzuwärmendes getrocknetes Gas sein kann), wobei alle Rohre der ersten Rohrgruppe innere Rohre sein kön- nen und die Rohre der zweiten Rohrgruppe dann die inneren Rohre umge- bende äußere Rohre sind, oder umgekehrt alle Rohre der zweiten Rohr- gruppe die inneren Rohre sind und die Rohre der ersten Rohrgruppe dann die inneren Rohre umgebende äußere Rohre. Die inneren Rohre sind an beiden Enden in jeweils ein Sammelrohr geführt ; auch die äußeren Rohre sind an beiden Enden mit jeweils einem Sammelrohr verbunden ; dies gilt auch für die Kältespeicherrohre, sofern diese an einen gemeinsames Aus- gleichsvolumen anschließbar gestaltet werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit Rohrgruppen bestehend aus jeweils mehreren Rohren sind jeweils ein inneres und ein äußeres Rohr sowie ein Kältespeicherrohr im Wesentlichen gleichachsig angeordnet, wobei das äußere Rohr das innere umschließt und das Kälte-

speicherrohr entweder vom inneren Rohr umschlossen wird oder dieses umschließt. Die äußeren Rohre sind parallel zueinander angeordnet und mit dem betreffenden Sammelrohr z. B. durch Löten oder Verschrauben druck- dicht verbunden, wobei diese Sammelrohre parallel zueinander und senk- recht zu den Rohrachsen der äußeren Rohre angeordnet sind. Innere Rohre und Kältespeicherrohre durchdringen diese Sammelrohre, wobei die Außenseite des äußeren beider Rohre auf der der Verbindung zwischen äußerem Rohr und zugehörigem Sammelrohr gegenüberliegenden Umfangsseite des Sammelrohres mit diesen Sammelrohren druckdicht ver- bunden ist. Auch die inneren Rohre sind an beiden Enden in jeweils einem Sammelrohr zusammengefaßt, ebenfalls die Kältespeicherrohre, wobei die inneren Rohre die Sammelrohre der Kältespeicherrohre durchdringen, wenn die Kältespeicherrohre die inneren Rohre umfassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung und deren Umfeld werden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert, und zwar zeigen : Fig. 1 Schematische Darstellung eines Wärmetauschers zur Käl- tetrocknung von Druckluft nach dem Stand der Technik Fig. 2 Querschnitt eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit einer bevorzugten Rohranordnung Fig. 3 Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Wärmetauschern, beste- hend aus zwei Rohranordnungen gemäß Fig. 2 Fig. 4 Querschnitt eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit einer Rohranordnung gemäß Fig. 2 mit einer bevorzugten Fixierung der Rohre Fig. 5 Querschnitt eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit einer weiteren bevorzugten Rohranordnung mit mehreren inneren Roh-

ren, jeweils versehen mit einem Kältespeicherrohr, und einem äuße- ren Rohr Fig. 6 Querschnitt eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit einer weiteren bevorzugten Rohranordnung mit mehreren inneren Roh- ren, einem gemeinsamen Kältespeicherrohr und einem äußeren Rohr Fig. 7 Querschnitt eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit einer Rohranordnung gemäß Fig. 4 mit unterschiedlicher Fixierung der Rohre Fig. 8 Querschnitt eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit einer Rohranordnung gemäß Fig. 4 mit unterschiedlicher Gestaltung des Kältespeicherrohres Fig. 9 Querschnitt eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit einer Rohranordnung gemäß Fig. 2 mit zusätzlichem Ausgleichsverbinder Fig. 10 Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit einem anderen Ausführungsbeispiel zur Gestaltung des Kältespeicherroh- res Fig. 11 Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher mit Aus- gleichsbehälter und Pumpvorrichtung mittels Druckbeaufschlagung Fig. 12 Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher mit Aus- gleichsbehälter und Umwälzpumpe Fig. 1 zeigt schematisch und beispielhaft eine Vorrichtung zur kontinuierli- chen Kättetrocknung von Druckluft, wie sie nach dem Stand der Technik aufgebaut ist und betrieben wird. Sie weist in dieser einfachsten Form einen

Kältemittelverdichter 1, einen Kältemittelverflüssiger 2, einen Kältemit- tel/Gas-Wärmetauscher 3 und ein Drosselorgan 4 zur Drosselung der Käl- temittelströmung auf. Der Kältemittelverflüssiger 2 kann ! uftgeküh ! t oder wassergekühit sein. Das Kältemittel, das in der gestrichelt gezeichneten Kältemittelleitung 9 strömt und dessen Strömungsrichtung der Richtungs- pfeil 11 zeigt, wird in flüssiger Form in die Kühlrohre des Kältemittel/Gas- Wärmetauschers 3 eingespritzt, verdampft dort unter Wärmeaufnahme, wird vom Kältemittelverdichter 1 angesaugt, verdichtet und in den Kältemittelver- flüssiger 2 gedrückt, wo der Dampf unter Wärmeabgabe wieder kondensiert.

Die Vorrichtung ist zusätzlich mit einem Gas/Gas-Wärmetauscher 12 ausge- rüstet, in dem einerseits das aus dem Kältemittel/Gas-Wärmetauscher 3 austretende Gas erwärmt und andererseits das vom Gaseintritt 7 zuströ- menden feuchte Gas abgekühlt wird. Der Gas/Gas-Wärmetauscher 12 bewirkt ganz beträchtliche Energieeinsparungen und senkt die relative Feuchte des aus der Vorrichtung austretenden Gases. Das Gas, insbeson- dere Druckluft, strömt vom Gaseintritt 7 über den Gas/Gas-Wärmetauscher 12 in den Kältemittel/Gas-Wärmetauscher 3, wird in beiden Wärmetau- schern 3,12 abgekühit, scheidet dabei bestimmungsgemäß Feuchte ab und verläßt die Vorrichtung wieder über den Gasaustritt 8. Die Richtungspfeile 10 zeigen die Strömungsrichtung des Gases, das in der Gasleitung 6 strömt.

Die als Kondensat ausgeschiedene Feuchte wird über den Kondensatab- leiter 5 abgeführt. Die Taupunkttemperatur des getrockneten Gases wird durch die niedrigste Gastemperatur bestimmt, die bei der dargestellten Ausführungsform an dem Gasaustritt 8 zugewandten Ende des Kältemit- tel/Gas-Wärmetauschers 3 vorliegt. Will man ein Vereisen der Gasleitung 6 und der Strömungskanäle des Kältemittel/Gas-Wärmetauschers 3, deren durch Eisansatz bedingtes Zuwachsen und damit zusammenhängende Betriebsstörungen vermeiden, so muß die Vorrichtung so betreibbar sein, daß im Kältemittel/Gas-Wärmetauscher 3 Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes von Wasser ausgeschlossen sind. Dies wird durch Verwen- dung eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers als Kältemittel/Gas-Wär- metauschers 3 mit z. B. gefrierendem Wasser als thermischem

Speichermedium erreicht, auch wenn der Kälteerzeuger im Ein-Aus-Betrieb gefahren wird.

Betreibt man die Vorrichtung nach dem Stand der Technik bei Gastempe- raturen unter 0 °C, und läßt damit ein Vereisen zu, so muß zumindest ein Teil der Vorrichtung in gewissen Zeitabständen enteist werden. Eine Vor- richtung dieser Art sind in DE 198 08 011 beschrieben. Würde die Vorrich- tung nach Fig. 1 mit Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes von Was- ser betrieben, so würde in einer bevorzugten Ausführungsform der Gas/Gas-Wärmetauscher 12 als erfindungsgemäßer Wärmetauscher z. B. mit gefrierendem Wasser als thermischem Speichermedium ausgestattet und an seinem Ausgang vor dem Übergang in den Kältemittel/Gas-Wärme- tauscher 3 mit einem nicht dargestellten Kondensatableiter ausgerüstet, und der Kältemittel/Gas-Wärmetauscher 3 als weiterer erfindungsgemäßer Wärmetauscher mit einem latenten Kältespeicher mit entsprechend niedri- gem Schmelzpunkt ausgestattet. Bei Einsatz der beiden erfindungsgemä- ßen Wärmetauscher in diesem Anwendungsbeispiel gewährleistet die Käl- tetrockneranlage in allen Lastbereichen und bei unterschiedlichen Tempe- raturen der eintretenden Druckluft auch bei energiesparendem Ein-Aus- Betrieb, daß der Gas/Gas-Wärmetauscher 12 nicht einfriert und eine zuver- lässige Kondensatabfuhr sicherstellt, und daß die vorgesehene Taupunkt- temperatur als niedrigste Gastemperatur am Ausgang des Kältemittel/Gas- Wärmetauschers 3 eingehalten wird.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wärmetau- schers. Dargestellt ist im Querschnitt jeweils ein Rohr einer ersten 13 und einer zweiten Rohrgruppe 14, wobei im als inneres Rohr 15 ausgeführten Rohr der ersten Rohrgruppe 13 ein erstes Medium 19 strömt, und im als äußeres Rohr 16 ausgeführten Rohr der zweiten Rohrgruppe 14 ein zweites Medium 20 strömt und wobei sich beide Medien 19,20 im Wärmeaustausch befinden. Beide Rohre sind in diesem Ausführungsbeispiel mit einer gemeinsamen Rohrlängsachse 23 angeordnet. Um das innere Rohr 15 ist

das Kältespeicherrohr 17 gelegt, wobei der Zwischenraum zwischen inne- rem Rohr 15 und Kältespeicherrohr 17 mit dem thermischen Speichermedium 18 gefüllt ist. Der Wärme-bzw. Käitestrom zwischen bei- den Medien 19,20 verläuft über das thermische Speichermedium 18, das damit weitgehend unabhängig von den Durchflußmengen der Medien 19,20 und deren Eintrittstemperaturen in den erfindungsgemäßen Wärmetauscher die Austrittstemperatur des abzukühlenden ersten Mediums 19 kontrolliert.

Wird in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gefrierendes Wasser als thermisches Speichermedium 18 eingesetzt, so liegt die Austrittstemperatur des ersten Mediums 19 geringfügig über°C, sofern bei Ein-Aus-Betrieb des Kältemittelverdichters 1 die Schaltfrequenz so gewählt wird, daß das Was- ser nicht vollständig gefriert und das Eis nicht vollständig auftaut. Da sich die Rohre 15,16 nicht direkt berühren, gibt es keinen unzulässigen direkten Wärmestrom zwischen den Medien 19,20. Selbst wenn sich in diesem Ausführungsbeispiel die Rohre 15,16,17 mangels Fixierung untereinander berühren würden, so wäre der direkte Wärmeübergang infolge der unter- schiedlichen Krümmungsradien der Rohrwände der Rohre 15,16,17 sehr gering.

Bleibt man bei den weiteren Erläuterungen bei gefrierendem Wasser als thermischem Speichermedium 18 und überträgt die Erläuterungen sinnge- mäß auf andere erfindungsgemäß als thermisches Speichermedium 18 ein- setzbaren Stoffe, so dehnt sich das Wasser-Eis-Gemisch beim Gefrieren beträchtlich aus und könnte im Zwischenraum zwischen den Rohren 15,17 sehr hohe Drücke erzeugen, würde man diesen Zwischenraum nicht an ein nicht dargestelltes Ausgleichsvolumen anschließen. Eines von beiden Enden oder beide Enden des im Querschnitt dargestellten Kältespeicherroh- res 17 werden an dieses Ausgleichsvolumen angeschlossen, also vielmehr der Zwischenraum zwischen innerem Rohr 15 und Kältespeicherrohr 17.

Steht dieses Ausgleichsvolumen erfindungsgemäß unter atmosphärischem Druck, so muß das Kältespeicherrohr 17 für den Überdruck des zweiten Mediums 20 auf Außendruck dimensioniert sein. Daher kann es ebenfalls

erfindungsgemäß von Vorteil sein, das Ausgleichsvolumen als Druckspei- cher auszuführen, dessen Druck ungefähr dem Druckniveau der Medien 19, 20 entspricht.

Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, daß das erste Medium 19 im äuße- ren Rohr 16 fließt, und das zweite Medium 20 entsprechend im inneren Rohr 15. Auch könnte das Kältespeicherrohr 17 vom inneren Rohr 15 um- schlossen werden. Die dargestellten Rohre 15,16,17 des Ausführungsbei- spiels haben kreisrunden Querschnitt und konstante Wandstärke, wobei die Rohrwände in einem Grauton dargestellt sind. Erfindungsgemäß kann der Querschnitt eines oder mehrerer der Rohre 15,16,17 auch eine andere als kreisrunde Form annehmen, und eines oder mehrerer der Rohre 15,16,17 können mit nicht dargestellten Ausformungen versehen sein, die die Posi- tion der Rohre 15,16,17 untereinander fixieren. Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, die Rohre 15,16,17 aus allen möglichen Materialien und mit unterschiedlichen Materialstärken auszuführen, so z. B. aus Metall oder Kunststoff, als steifes Rohr oder als flexibler Schlauch oder als dünne Folie.

Fig. 3 zeigt zwei innere Rohre 15, zwei äußere Rohre 16 und zwei Kälte- speicherrohre 17, wobei jedes dieser je zweifachen Rohre 15,16,17 jeweils an ein Sammelrohr 26 angeschlossen ist und die Rohrlängsachsen 23 der Sammelrohre 26 parallel angeordnet sind. Dabei durchdringen innere Rohre 15 und Kältespeicherrohe 17 das Sammelrohr 26, an das die beiden äuße- ren Rohre 16 angeschlossen sind, und die Außenseiten der Kältespeicher- rohre 17 sind dichtend mit diesem Sammelrohr 26 verbunden. Die inneren Rohre 15 durchdringen das Sammelrohr 26, an das die Kältespeicherrohre 17 angeschlossen sind, und die Außenseiten der Innenrohre 15 sind dich- tend mit diesem Sammelrohr 26 verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung strömt in den inneren Rohren 15 Kältemittel als zweites Medium 20, dargestellt durch die Richtungspfeile 11 der Kältemittelleitung 9.

Der abzukühlende Gasstrom, dargestellt durch die Richtungspfeile 10, strömt als erstes Medium 19 in den äußeren Rohren 16. Das Sammelrohr

26, an das die das thermische Speichermedium 18 führende Kältespeicher- rohre 17 angeschlossen sind, wirkt als Ausgleichsvolumen 21 oder ist an dieses angeschlossen. Die äußeren Rohre 16 bilden in diesem Ausfüh- rungsbeispiel die erste Rohrgruppe 13, und die inneren Rohre 15 die zweite Rohrgruppe 14.

Das in Fig. 3 dargestellte Beispiel eines erfindungsgemäßen Anschlusses der Rohre 15,16,17 an Sammelrohre 26 ist analog auch am anderen Ende der Rohre 15,16,17 vorgesehen. Es sind jedoch auch andere Ausfüh- rungsformen des Anschlusses der Rohre 15,16,17 an Zuführleitungen für das erste und zweite Medium 19,20 und Verbindungsleitungen für das thermische Speichermedium 18 ausführbar, die alle zum Umfang der Erfin- dung gehören.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Dabei handelt es sich um die in Fig. 2 beschriebenen Einzelheiten mit den- selben Bezugszeichen, wobei die drei Rohre 15,16,17 untereinander durch Rippen 22 verbunden sind, die die Lage der Rohre 15,16,17 untereinander fixieren. Die Rippen 22 können jeweils einseitig an einem der Rohre 15,16, 17 befestigt oder mit diesem zusammen herstellbar sein, oder auch an ihren beiden Seiten mit jeweils einem anderen Rohr 15,16,17 verbunden sein.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind drei das zweite Medium 20 führende innere Rohre 15 jeweils von einem das thermische Speichermedium 18 beinhaltenden Kältespeicherrohr 17 umge- ben und alle zusammen von dem das erste Medium 19 führenden äußeren Rohr 16.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind drei das erste Medium 19 führenden inneren Rohre 15 von einem gemeinsamen das thermische Speichermedium 18 beinhaltenden Kälte-

speicherrohr 17 umgeben und dieses von dem das zweite Medium 20 füh- renden äußeren Rohr 16.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 der Erfindung, das ein inneres Rohr 15 mit einem dazu innenliegenden Kältespeicherrohr 17 darstellt, sind die bei- den Rohre 15,17 mit gesondert herstellbare Rippen 22 untereinander fixiert, wobei diese Rippen 22 einseitig in Längsnuten 24 geführt sind. Im darge- stellten Beispiel sind die Rippen 22 vorteilhaft mit Queröffnungen 25 zum Druckausgleich zwischen den von den Rippen 22 gebildeten Teilräumen versehen. Fig. 7 zeigt am unteren Bildrand einen Längenabschnitt einer sol- chen Rippe 22.

Das in Fig. 8 gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung stimmt mit dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 überein mit folgenden Unterschieden : Das Kältespeicherrohr 17 ist zu Vergrößerung der Wärmeübertragungsfläche nicht kreisrund sondern in Wellenform ausgeführt, wobei die Wellenberge nahe an das äußere Rohr 16 und die Wellentäler nahe an das innere Rohr 15 heranreichen. An jeweils zwei Stellen ist das Kältespeicherrohr 17 durch Rippen 22 mit dem inneren Rohr 15 und dem äußeren Rohr 16 verbunden.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 9, das wiederum mit den Erläuterungen zu Fig. 2 übereinstimmt, ist im thermischen Speichermedium 18 ein als Aus- gleichsrohr 28 ausgebildeter Ausgleichsverbinder 27 mit elektrischem Heiz- leiter 29 angeordnet, der eine Verbindung mit allen Längenbereichen des Kältespeicherrohres 17 für erforderlichen Druckausgleich offen hält und das isolierte Zufrieren abgeschlossener Längenbereiche mit durch die Volumen- vergrößerung beim Zufrieren möglichen hohen Drücken verhindert. Weiter- hin zeigt Fig. 9 einen Sensor 30, mit dessen Hilfe eine thermische Überla- dung oder vollständige thermische Entladung des thermischen Speicherme- diums 18 erkennbar wird. Dieser Sensor 30 kann ein Temperatursensor sein, der eine Abweichung von der vorgesehenen Speichertemperatur bei Wasser/Eis durch vollständiges"Zufrieren"oder vollständiges"Auftauen"

erkennt. Es kann auch ein Sensor sein, der die hydraulische Durchgängig- keit mißt. Dies ist z. B. dadurch zu verwirklichen, daß an einem Ende des Kältespeicherrohres 17 eine hydraulische Schwingung erzeugt und deren Durchleitung über die Länge des Kältespeicherrohres 17 oder deren Beein- trächtigung bei Anwendung von Wasser/Eis durch Zufrieren überwacht wird.

Fig. 10 zeigt eine besondere Ausbildung der Erfindung, bei der das Kälte- speicherrohr 17 als flexibles Rohr kleinen Durchmessers mit nicht kreisför- migem Querschnitt und schraubenförmig aufgewickelt ausgeführt und in das innere Rohr 15 gedrückt montiert ist. Das Kältespeicherrohr 17 hat eine der Innenwand des inneren Rohres 15 zugewandte glatte Fläche, die für einen guten thermischen Kontakt sorgt. Form, Wandung und Material des Kälte- speicherrohres 17 sind so elastisch ausgeführt, daß die Änderung des spe- zifischen Volumens beim Gefrieren durch Änderung des Querschnitts des Kältespeicherrohres 17 ausgleichbar ist.

In Fig. 11 ist an beiden Enden des Kältespeicherrohres 17 je ein Aus- gleichsbehälter 32 angeordnet, wobei der eine Ausgleichsbehälter 32a mit einem durch Feder 34 belasteten Kolben 33 ausgerüstet ist. An Stelle des Kolbens könnte vorzugsweise auch eine Trennmembran Verwendung fin- den. Der andere Ausgleichsbehälter 32b ist über ein als Magnetventil aus- geführtes Druckbeaufschlagungsorgan 35 zeitweise mit Druckluft beauf- schlagt, um das thermische Speichermedium 18 vollständig oder teilweise zum Ausgleichsbehälter 32a zu drücken. Nach Entlasten von der Druckluft drückt die Feder 34 thermisches Speichermedium 18 zurück zum Aus- gleichsbehälter 32b. Dargestellt ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Drucksensor 39, mit dessen Hilfe der Fließwiderstand ermittelbar ist.

Fig. 12 zeigt einen Ausgleichbehälter 32 mit Füllstandssensor 36 und Umwälzpumpe 37, die in Zeitintervallen zur axialen Verschiebung des ther- mischen Speichermediums 18 eingeschaltet wird, wobei in dem Ausfüh- rungsbeispiel der Fließwiderstand mit einem als Druckdifferenzsensor

ausgebildeten Drucksensor 3 gemessen wird. Der Betrieb wäre auch ohne Füllstandsensor 36 möglich, indem während des thermischen Ladevorgan- ges Kältemittelverdichter eingeschaltet die Umwälzpumpe 37 in Intervallen kurz eingeschaltet würde, um eine axiale Verschiebung des thermischen Speichermediums 18 zu erreichen und einem Zufrieren begrenzter Bereiche vorzubeugen, dabei der Fließwiderstand gemessen würde und bei Erreichen eines vorgegebenen Grenzwertes der Ladebetrieb durch Abschalten des Kältemittelverdichters 1 abgeschlossen würde. Im Entladebetrieb würde durch kurzzeitiges Einschalten der Umwälzpumpe 37 der Fließwiderstand gemessen und der Kältemittelverdichter 1 wieder eingeschaltet, sobald ein Grenzwert unterschritten wäre.

In den Figuren sind nur Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Erfindung soll sich ausdrücklich über die beschriebenen Beispiele hinaus auf alle anderen möglichen Gestaltungs-, Ausführungs-und Anordnungs- formen der Rohre 15,16 der beiden Rohrgruppen 13,14, deren Zuordnung und Fixierung untereinander, der Zuordnung der Rohre 15,16 zu den Medien 19,20 sowie den Rohrgruppen 13,14 und ihre Anbindung an die Zuleitungsrohre für die Medien 19,20 und eventuell vorhandene Aus- gleichsvolumen 21 beziehen. Wichtig ist im Sinne der Erfindung, daß -die Rohre einer der beiden Rohrgruppen 13,14 innerhalb der Rohre der anderen Rohrgruppe 13,14 angeordnet sind, so daß jeweils ein äußeres Rohr 16 mindestens ein inneres Rohr 15 umschließt ; -dem mindestens einen inneren Rohr 15 ein Kältespeicherrohr 17 zugeordnet ist, so daß eines der beiden Rohre 15,17 das andere Rohr 15,17 umschließt, wobei der Zwischenraum zwischen dem inneren Rohr 15 und dem Kältespeicherrohr 17 mit einem als Latentwärmespeicher wirkenden thermischen Speichermedium 18 gefüllt ist ;

eines der beiden ersten 19 oder zweiten 20 Medien innerhalb des mindestens einen inneren Rohres 15 strömt und das andere Medium 19,20 innerhalb des äußeren Rohres 16 fließt und dabei außerhalb des inneren Rohres 15 und auch außerhalb des diesem zugeordneten Kältespeicherrohres 17 ; der Wärmefluß vom ersten Medium 19 zum zweiten Medium 20 hauptsächlich über das thermische Speichermedium 18 verläuft ohne wesentlichen zusätzlichen direkten thermischen Kontakt der Rohre der beiden Rohrgruppen 13,14 untereinander ; und das thermische Speichermedium 18 alternierend Wärme spei- chert oder abgibt in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Wär- metauschers mit über der Zeit schwankenden Belastungen, wobei die Temperatur an jedem Punkt der Wärmeübertragungsfläche 31 zwischen thermischem Speichermedium 18 und erstem Medium 19 unabhängig von lastabhängigen Temperaturschwankungen des zweiten Mediums 20 oberhalb des Haltepunktes des als Latent- wärmespeicher wirkenden thermischen Speichermediums 18 gehalten wird und zumindest über einen wesentlichen Bereich der Wärmeübertragungsfläche 31 der Temperatur des Haltepunktes sehr nahe kommt.

Dadurch wird insgesamt die Aufgabe der Erfindung gelöst.

Besonders vorteilhaft ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als thermisches Speichermedium eine sogenannten Latentwärme- speichermasse zu verwenden, die durch geeignete Auswahl bei einer bestimmte Speichertemperatur Haltepunkt, die in den mei- sten Fällen eine Phasenumwandlungstemperatur z. B. Schmeiz-

temperatur ist, in einem engen Temperaturbereich beträchtliche Wärmemengen speichern kann das partielle Zufrieren des thermischen Speichermediums 18 durch seine axiale Verschiebung in Zeitintervallen unter Einsatz einer Pumpvorrichtung 38 oder durch andere beschriebene Maßnahmen zu vermeiden ein thermisches Uberladen des thermischen Speichermediums 18 oder dessen vollständige thermische Entladung durch Überwa- chung mit geeigneten Sensoren zu verhindern und mit Hilfe der Sensorsignale durch Ein-Aus-Betrieb der Kältezuführung einen energiesparenden Betrieb mit sehr konstanter Gasaustrittstempe- ratur sicher zu stellen.