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Uberfluteter Verdampfer.
Die Erfindung bezieht sich auf überflutete Verdampfer für Kompressionskältemaschinen.
Derartige Verdampfer sind für gewöhnlich mit einem Sammler versehen, in dem das gasförmige Kältemittel von dem flüssigen Kältemittel getrennt und abgeführt wird.
Geringe Mengen an Schmiermittel, das die sich bewegenden Teile des Verdichters schmier, werden unvermeidlich von dem Kältemittel mit in den Verdampfer gerissen. Es muss daher eine Einrichtung vorgesehen werden, die es ermöglicht, das Schmieröl in den Verdichter zurückzuführen, damit eine grössere Ansammlung von Schmieröl in dem Verdampfer verhindert wird, da durch diese einmal der Wirkungsgrad der Kältemaschine verringert wird und zum andern sich die Schmierölmenge erschöpft, so dass die sich bewegenden Teile des Verdichters nicht genügend Schmieröl mehr erhalten.
Um dies zu vermeiden, sind bereits Prallbleche in Labyrinthanordnung in den Sammler eingebaut worden, gegen die das noch flüssige Kältemittel und das Schmieröl auftrifft. Das flüssige Kältemittel soll hiebei verdampfen und sich dadurch von dem Schmieröl absondern, das der Saug- leitung zugeführt wird.
Es sind auch schon Anordnungen bekannt geworden, bei denen zwischen Sammler und Saug- leitung eine Reihe von Taschen angeordnet sind, in denen das mit Öl gemischte flüssige Kältemittel aufgefangen wird. Alle diese Anordnungen haben aber den Nachteil, dass sie in ihrem Aufbau verhältnismässig kompliziert sind. Insbesondere ist ihre Ausbildung bezüglich der Herstellung sehr unvorteilhaft.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen überfluteten Verdampfer herzustellen, der äusserst wirksam und bezüglich seiner Herstellung vorteilhaft aufgebaut ist. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass bei einem überfluteten Verdampfer mit einem Sammlerraum und einer zwischen dem Sammler und der Saugleitung vorzugsweise geneigt angeordneten Reihe von Taschen zum Auffangen des mit Öl gemischten flüssigen Kältemittels sich die Taschen an der unteren Seite eines Kanals befinden, der über dem Sammler liegt und mit diesem durch einen Kanal verbunden ist.
In vorteilhafter Weise ist der Verdampfer U-förmig ausgebildet und jeder der beiden Schenkel mit einem Sammler und mit dem die Taschen enthaltenden Kanal versehen. Es ist weiterhin vorteilhaft, dass die Enden der Kanäle durch ein Rohr miteinander in Verbindung stehen, das an die Saugleitung angeschlossen ist.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Zeichnung hervor, die eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes an einem überfluteten Verdampfer für einen Haushaltskühlsehrank zeigt.
Fig. 1 zeigt diesen in Ansieht. Fig. 2 zeigt in perspektiver Ansicht den Verdampfer und Fig. 3 teils in Seitenansicht und teils im Schnitt in vergrössertem Massstab einen Teil des Verdampfers gemäss Fig. 2.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, hat der Haushaltskühlschrank ein wärmegesehütztes Gehäuse 10, eine Tür 11 und eine wärmegeschützte Decke 12, auf der die Kältemaschine befestigt ist. Die Kältemaschine befindet sich in einem Gehäuse 13, in dem das Motorverdichteraggregat untergebracht ist. Ein luftgekühlter Verflüssiger 14 ist rings um das Gehäuse 13 angeordnet. Die Verflüssigerrohre sind mit 15 bezeichnet, die Schwimmerkammer mit 16 und der U-förmig gestaltete, überflutete Verdampfer mit 17. Letzterer ist an der Decke 12 des Kühlschrankes 10 befestigt.
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Gasförmiges Kältemittel wird mit Hilfe des in dem Gehäuse 13 befindlichen Verdichters ver- dichtet und gelangt in die Leitung 15 des Verflüssigers 14, in welchem es abgekühlt und verflüssigt wird. Von hier aus gelangt es zu der Schwimmerkammer 16. Sobald sieh eine bestimmte Menge des flüssigen Kältemittels in der Schwimmerkammer 16 angesammelt hat, hebt sich der Schwimmer, wodurch das Kältemittel durch eine Rohrleitung 18 in den Verdampfer 17 gelangt. Das Kältemittel verdampft in dem Verdampfer 17 und nimmt hiebei Wärme aus dem Innern des Kühlschrankes 10 auf. Das verdampfte Kältemittel wird durch eine Saugleitung 19 abgesaugt und dem Verdichter in dem Gehäuse 13 wirder zugeführt.
In dem Gehäuse 13 befindet sich das Schmieröl, wie z. B. Mineralöl von hoher Reinheit, das vermittels einer Pumpe den sich bewegenden Teilen des Motors und des Verdichters zugeführt wird.
Hiebei ist es unvermeidlich, dass geringe Mengen des Schmieröls in das Kältemittel gelangen, das in dem Verdichter verdichtet wird. Das Gemisch gelangt durch den Verflüssiger und das Schwimmerventil in den Verdampfer 17.
Um nun eine grössere Ansammlung von Schmieröl in dem Verdampfer zu vermeiden, ist der Verdampfer 17 mit einer Schmieröltrennkammer versehen, in der das Schmieröl von dem Kältemittel entweder durch das verschiedene spezifische Gewicht oder durch Erwärmen der Mischung getrennt wird. Die Anordnung wirkt so, dass an Flüssigkeit allein das Schmieröl aus der Trennkammer zur Saugleitung abfliesst, während das flüssige Kältemittel in der Trennkammer restlos verdampft wird, bevor es in die Saugleitung gelangt.
Der Aufbau des Verdampfers mit der Schmieröltrennkammer ist aus den Fig. 2 und 3 zu erkennen.
Der Verdampfer 17 setzt sich aus einem inneren und äusseren Blech 20 und 21 zusammen, die an ihren Rändern, z. B. durch Schweissen oder auf irgendeine andere Art, miteinander verbunden sind. Der Rand des Bleches 20 ist hiebei um den Rand des Bleches 21 gebogen, wie dies bei 22 angegeben ist.
Die Bleche 20 und 21 sind U-förmig gebogen so c ! ass sie Seiten-und Bodenwände für den Kühlraum bilden. Die Kanäle für das Kältemittel sind in dem Verdampfer durch Einschnürungen in den Blechen 20 und 21 gebildet. Die Bleche 20 und 21 sind auch an diesen Einschnürungen durch Schweissen oder Löten miteinander verbunden, um dem Verdampfer einen festen Aufbau zu geben.
Die beiden Seitenwände des Verdampfers sind von gleichem Aufbau und es ist jede Seite mit einem Sammler 23 versehen, der teilweise mit flüssigem Kältemittel angefüllt ist. In diesem Sammler wird das gasförmige Kältemittel von dem flüssigen Kältemittel getrennt und es sind eine Reihe von
Leitungen 24 vorgesehen, welche die beiden Sammler 23 miteinander verbinden und einen Umlauf des flüssigen Kältemittels um die Wände des Verdampfers ermöglichen. Die Leitungen 24 liegen unterhalb des Spiegels des flüssigen Kältemittels in den Sammlern 23.
Über jedem Sammler befindet sich ein Kanal 25, der an einem Ende mit dem Sammler vermittels eines Verbindungskanals 26 und am andern Ende vermittels einer Querleitung 27 mit dem auf der andern Seite befindlichen Kanal 25 in Verbindung steht. An die Querleitung 27 ist die Saugleitung 19 angeschlossen. Die Kanäle 25 sind von der Verbindungsleitung 26 zur Querleitung 27 hin geneigt angeordnet und ausserdem an ihren unteren Seiten mit einer Anzahl Taschen 28 versehen.
Diese Taschen sollen das noch flüssige Kältemittel und das Schmieröl auffangen. Sie sind hintereinander mit stets fallender Höhe vom Verbindungskanal 26 bis zur Querleitung 27 angeordnet, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist.
Das flüssige Kältemittel läuft in den Kanälen 24 des Verdampfers 17 um, wird dort verdampft und nimmt hiebei Wärme von der Luft in dem Kühlraum 10 auf. Das gasförmige Kältemittel steigt durch die Kanäle 24 zu den Sammlern 23. Dort trennt es sich von dem flüssigen Kältemittel und gelangt in den Verbindungskanal 26. Das Sieden des Kältemittels ruft ein starkes Sprudeln und Spritzen desselben in den Sammlern 23 hervor, wodurch geringe Mengen flüssigen Kältemittels mit dem gasförmigen Kältemittel durch den Verbindungskanal 26 mitgerissen werden.
Das flüssige Kältemittel wird nun in den Taschen 28 aufgefangen, die sieh auf der unteren Seite des Kanals 25 befinden. Da die Taschen 28 in der Nähe des Verbindungskanals 26 höher liegen als diejenigen, die sieh an dem andern Ende befinden, so fliesst die Flüssigkeit aus einer Tasche stets in die angrenzende näher an der Verbindungsleitung 27 liegende Tasche. Infolgedessen gelangt die Flüssigkeit immer näher an die Saugleitung, je mehr Flüssigkeit in die Taschen 28 gelangt, die sich in der Nähe des Verbindungskanals 26 befinden.
Wenn die Mischung von flüssigem Kältemittel und Schmieröl in den Taschen 28 vermöge ihrer verschiedenen spezifischen Gewichte trennbar ist, setzt sich das Schmieröl oben auf dem Kältemittel in den Taschen ab. Infolgedessen fliesst das Schmieröl von der einen Tasche zu der benachbarten nächst tiefer gelegeneren, da das Kältemittel auf dem Boden der Taschen verbleibt, wo es verdampft wird und hiebei Wärme von den Wänden des Verdampfers aufnimmt. Das in den Taschen verdampfte Kältemittel wird dann ebenfalls durch die Saugleitung 19 abgesaugt. Das flüssige Kältemittel erreicht indessen niemals die letzte Tasche 28, so dass an Flüssigkeit lediglich Schmieröl durch die Saugleitung abgesaugt wird.
Kann die Mischung aus flüssigem Kältemittel und Schmieröl nicht vermöge der verschiedenen spezifischen Gewichte getrennt werden, so findet trotzdem eine Trennung in den Taschen 28 statt,
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da diese die Mischung festhalten, so dass sie Wärme von den Wänden des Verdampfers aufnehmen kann. Infolgedessen wird das Kältemittel aus der Mischung dauernd verdampft. Die Mischung in den folgenden Taschen wird infolgedessen immer ärmer an flüssigem Kältemittel. Sieht man daher einen genügend langen Kanal 25 und eine genügende Anzahl Taschen 28 vor, so findet eine vollständige Trennung zwischen flüssigem Kältemittel und dem Schmieröl in den Taschen statt, so dass an Flüssigkeit allein das Schmieröl in die letzte Tasche gelangt und von dieser durch die Saugleitung abgesaugt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Überfluteter Verdampfer mit einem Sammlerraum und einer zwischen dem Sammler und der Saugleitung vorzugsweise geneigt angeordneten Reihe von Taschen zum Auffangen des mit Öl gemischten flüssigen Kältemittels, dadurch gekennzeichnet, dass sieh die Taschen (28) an der unteren Seite eines Kanals (25) befinden, der über dem Sammler (23) liegt und mit diesem durch einen Kanal (26) verbunden ist.