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Absatzweise wirkende Absorptionskältemaschime.
Die Erfindung betrifft eine absatzweise wirkende Absorptionskältemaschine, insbesondere für einen Kühlschrank, bei der ein nicht geschlossener Kreislauf verwendet wird. Bei Absorptionskältemaschinen sind zwei Arten zu unterscheiden, nämlich das sogenannte 1, 2, 3-System und das 1, 3, 2System.
Das l, 2,3-System besteht grundsätzlich aus einem Kocherabsorber, einem Verflüssiger und einem Verdampfer, die in der angegebenen Reihenfolge hintereinander geschaltet sind. Das 1, 3,2System oder auch System mit nicht geschlossenem Kreislauf besteht in der grundsätzlichen Hintereinanderreihung eines Kocherabsorbers, eines Verdampfers und eines Verflüssigers.
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dem Austritt aus dem Kocherabsorber durch den Verdampfer zu dem das Ende des Systems bildenden Verflüssiger, in dem der Dampf (unter Druck) gespeichert wurde und nur langsam kondensierte. Wenn nun die Temperatur in dem Raume, in dem der Kühlschrank stand, verhältnismässig hoch war,
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folgedessen war die Leistung der Kältemaschine sehr gering.
Der zweite Nachteil der bekannten Einrichtungen dieser Art bestand darin, dass der Zeitpunkt für die Rückförderung unsicher war. Durch das Rückfördern sollte gleichzeitig der Verdampfer von kondensiertem Wasser oder schwacher Lösung, die dort nach der Kühlperiode zurückbleibt, entleert werden, was jedoch gewöhnlich nicht vollständig möglich war. Wenn aber aus dem Verdampfer bzw. dessen Flüssigkeitssammelrohren die schwache Lösung nicht vollständig entfernt wird, nimmt der Flüssigkeitsrückstand bei jeder Kühlperiode zu, bis schliesslich jede Kühlwirkung aufhört. Es ist deshalb wesentlich, dass im richtigen Zeitpunkt während der Heizperiode die schwache Lösung, die in dem Verdampfer oder dessen Flüssigkeitssammelrohren zurückbleibt, vollständig entfernt wird.
Die Erfindung besteht daher in einem Verfahren, um aus dem Verdampfer und dessen Flüssigkeitssammelrohren die nach der Kühlperiode zurückbleibende schwache Lösung zu entfernen.
Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel, Fig. 2 eine abgeänderte Ausführungsform ; die Fig. 3 und 4 zeigen Abänderungen in der Ausführung des Kocherabsorbers. Fig. 5 zeigt den Kocherabsorber mit einem andern Flüssigkeitsspiegel als'Fig. 1.
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eine waagrechte Umlaufrohrschleife 6 aus, die mit Kühlrippen 7 versehen ist. Das eine Ende 8 des schleifenförmigen Rohres ist U-förmig gestaltet und reicht bis unter die Ebene des waagrechten Teiles 6 ; das andere Ende 9 führt unmittelbar in den Kocherabsorber.
Die Ammoniaklösung im Kocherabsorber wird durch die zugeführte Wärme verdampft. Die Dämpfe steigen durch das Rohr 10 auf, das die Gestalt eines umgekehrten U aufweist und am Boden oder dicht am Boden eines Flüssigkeitsschlosses 11, vornehmlich in einer Vertiefung 12 des Bodens, mündet. Der Flüssigkeitsspiegel im Flüssigkeitsschloss liegt annähernd in der Höhenmitte des Gefässes, was durch ein dort mündendes Überlaufrohr 13 erreicht wird.
Der Dampf im Rohr 10 strömt durch die Flüssigkeit 14 des Verschlusses 11 und steigt in das Rohr 15, das in einen aus konzentrischen Rohren bestehenden Dampftrockner oder Wasserabscheider 16 mündet. Ein Ablaufrohr 17 von U-förmiger Gestalt steht durch den einen Schenkel mit dem Boden des Reinigers 16 in Verbindung, der andere Schenkel mündet im Flüssigkeitsverschluss 11 an einer Stelle, die etwas höher liegt als die Mündung des Ablaufrohres 13. Aus dem Dampf trockner 76 treten die von der mitgenommenen Flüssigkeit befreiten Dämpfe durch eine Auslassöffnung 18 aus, die etwas oberhalb des Bodens des Reinigers liegt.
Die im Reiniger abgeschiedene Flüssigkeit gelangt über das
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Dieses ist zweckmässig etwas nach unten geneigt und erstreckt sich von der Mündung des Rohres 19 nach dem Dom 21 am oberen Teile des Verdampfers 22. Der Verdampferkopf 20 und die Rohrschleife 6 des Kocherabsorbers sind durch ein Druckausgleichrohr 38 verbunden.
Am Verdampfer 22 sind parallele, nach unten gerichtete Stutzen 23 angeordnet. Von diesen
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die Stutzen 23 bis unter die unterste Kühlschlange, so dass ein Flüssigkeitssack 25 gebildet wird.
Mit dem Boden des Kopfstückes 20 steht ein Rohr 26 in Verbindung, dessen entgegengesetztes Ende mit einem schleifenförmigen Umlaufrohr 27 des Kondensatspeichers 28 verbunden ist.
Der aus dem Kocherabsorber ausgetriebene Dampf strömt in die Kühlrohre des Verdampfers und breitet sich in ihnen aus. In den kalten Kühlrohren erfolgt unter dem sich entwickelnden Druck eine geringe Verflüssigung. Infolge des im Rohrsystem während der Heizperiode herrschenden Dampfdruckes wird der übrige Dampf durch das Rohr 26 in die Rohrschleife 27 des Kondensatspeiehers 28 gedrückt. Die Rohrschleife 27 hat einerseits einen nach unten ausgebogenen U-förmigen Schenkel 29, ferner einen waagrechten Teil 30 und anderseits einen nach oben gebogenen Schenkel 31, der in den Kondensatspeicher 28 mündet.
Der Dampf durchströmt die Rohrschleife 27 und tritt in den Kondensatspeicher 28 ein. Auf diesem Wege wird der Dampf gekühlt, verflüssigt und füllt zunächst das schleifenförmige Rohr 27 mit Kondensat. Der Druck des einströmenden Dampfes nimmt das Kondensat mit in den Speicher und erzeugt dadurch während der Heizperiode einen dauernden Umlauf von Kondensat und Dampf.
Kühlrippen können am waagrechten Teil 30 des Umlaufrohres angebracht sein, damit durch die grosse Kühlfläche ein schneller Wärmeaustausch erfolgt. Der Kondensatspeieher und das Umlaufrohr haben für Betriebssicherheit und sparsamen Betrieb besondere Bedeutung.
Die Kondensation des Dampfes beeinflusst die Druckverhältnisse im Rohrsystem. Sobald dem Kocherabsorber während der Heizperiode Wärme zugeführt wird, steigt der Druck im Rohrsystem und würde dauernd ansteigen, sofern nicht für rasche Verflüssigung des Dampfes durch Umlauf des Dampfes und Kondensats im Verflüssiger und im Umlaufrohr gesorgt würde. Es wird daher infolge dieses Umlaufs die Wärmeabgabe des Verflüssigers und des schleifenförmigen Rohres grösser sein als die Wärmezufuhr zum Kocherabsorber. Obgleich dem Kocherabsorber dauernd Wärme zugeführt wird, sinkt daher der Druck in der Rohrleitung im späteren Teil der Heizperiode.
Am Ende der Heizperiode, d. h. beim Abstellen des Brenners, wird das im Kondensatspeicher 28 enthaltene Kondensat infolge Sinkens des vom Kocherabsorber herrührenden Dampfdruckes durch den im Verflüssiger herrschenden Druck über das Rohr 26 in den Verdampfer 22 und die Kühl- schl, angen 24 gedrückt.
In einem der Stutzen 23 des Verdampfers, u. zw. zweckmässig in demjenigen, der den Sack 25 besitzt, mündet dicht über den Boden des Sackes ein Abflussrohr 32. Dieses geht nach oben, durchsetzt den Verdampfer und ist etwa an der Stelle, an der das Rohr 19 in das Kopfstück 20 mündet,
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Durchmesser, das durch die Wandungen des Koeherabsorbers 5 hindurchgeht. Das obere Ende des Hilfskochers steht mit dem Überlaufrobr 13 des Flüssigkeitsschlosses, das untere Ende mit einem U-förmigen Rohr 37, das im Boden des Kocherabsorbers mündet, in Verbindung. Die Mündung 35 des Rohres 34 liegt unterhalb des Flüssigkeitsspiegels der im Hilfskocher 36 in normaler Höhe stehenden Flüssigkeit.
Wenn sich nun Dampf entwickelt, so sinkt der Flüssigkeitsspiegel in den genannten Apparateteilen, so dass schliesslich, wie in Fig. 5 dargestellt, die Mündung des Rohres 34 unbedeckt ist.
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sich : In den Kühlschlangen. 84 und dem Stutzen 23 bleibt nieli der Kühlperiode etwas Flüssigkeit zurück. Da das freie Ende des Rohres. 32 in den Flüssigkeitsrückstand im Sack 25 taucht und das Rohr 32 mit dem Rohr 34 verbunden ist, so sind die freien Rohrenden beim Beginn der Heizperiode durch Flüssigkeit verschlossen. Die Flüssigkeit in den Kühlrohren und in den Stutzen ist verhältnismässig kalt, wogegen die Flüssigkeit im Hilfskocher verhältnismässig warm ist.
Der Dampfdruck im Kocherabsorber ist zu Beginn der Heizperiode infolge der unmittelbaren Erwärmung desselben höher als im Hilfskoeher. Da nun weiterhin der Druck auf die Flüssigkeit in den Stutzen 23 und im Hilfskocher 36 wächst, steigen die Flüssigkeiten an den beiden Enden in den Rohren 34 und 32 auf. Zwischen der Flüssigkeitssäule, die im Rohrteil 32 aufsteigt, und jener im Rohrteil 34 ist ein Gasraum vorhanden. Das Aufsteigen der Flüssigkeiten wird daher etwas gehemmt, da die zwischen den Flüssigkeitssäulen befindliche Gasmenge zusammengedrückt werden muss. Der Rohrteil 33 wirkt als Expansionskammer.
Die Länge des Rohrteiles 34 ist grösser als jene des Rohrteiles 32. Wenn die Flüssigkeitsäulen in den beiden Rohrteilen infolge Druekzunahme in der Gesamtapparatur steigen, so läuft die kühle Flüssigkeit im Rohr 32 über den höchsten Punkt und strömt, die Flüssigkeit aus den Kühlschlangen 24 und den Stutzen 23 nachziehen, in die Kammer 33. Auf diese Weise werden die Kühlschlangen 24 und die Stutzen 23 entwässert.
Wenn ein vollständiges Entwässern erfolgt, liegt das Ende des Rohres : 32 frei und der Dampf kann in die Rohrteile eintreten. Der Druck ist dann im ganzen System ausgeglichen und bleibt so, bis die Mündung des Rohres 32 wieder durch Flüssigkeit verschlossen wird. Findet eine vollständige Entwässerung nicht statt, dann gelangt das System nicht ins Gleichgewicht ; dieses tritt erst dann ein, bis genügend Druck entsteht und so viel Flüssigkeit im Rohre 32 aufsteigt und in den Teil 33 gefördert wird, dass das Ende des Rohres 32 frei wird.
Ein Druckausgleich tritt auch dann ein, wenn infolge der Verdampfung der Flüssigkeit während der Heizperiode der Flüssigkeitsspiegel im Kocherabsorber und Hilfskocher so weit sinkt, dass die Öffnung 35 frei wird ; der entsprechende Flüssigkeitsspiegel ist in Fig. 5 dargestellt.
Durch entsprechende Bemessung des Rauminhaltes der Kammer 33 wird die Förderungszeit
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