Kühlmaschine. Die Erfindung betrifft eine Kühlma- schirre mit Verdichter, Kondensator und Ver dampfer. Die Erfindung ist ganz besonders vorteilhaft für solche Kühlmaschinen, bei denen ein Schleuderverdichter und ein Kälte mittel von geringem Dampfdruck und hoher spezifischer Dichte verwendet wird. Die neue Maschine ist im besonderen geeignet, unter weniger als Atmosphärendruck sowohl im Verdampfer, als auch im Kondensator zu arbeiten, obwohl diese Bedingung nicht un erlässliche Voraussetzung für die Anwendbar keit der Erfindung ist.
Erfindungsgemäss ist die Maschine mit einer Einrichtung versehen zur Entnahme der etwa in den Kondensator eingedrungenen Luft.
Ein Ausführungsbeispiel einer Kühlma schine gemäss der Erfindung ist in der Zeich nung dargestellt.
Abb. 1 ist eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt; Abb. 2 ist ein Grundriss, teilweise im Ho rizontalschnitt; Abb. 3 ist ein senkrechter Mittelschnitt durch den Luft- und Wasserabscheider der Maschine in grösserem Massstabe; Abb. 4 ist ein ebensolelier Schnitt aus einem Teil der Abb. 3 in noch grösserem Massstabe; Abb. 5 ist eine Einzeldarstellung aus Abb. 3 in senkrechtem Schnitt, ebenfalls in vergrössertem Massstabe; Abb. 6 zeigt die in Abb. 3 links oben dargestellten Teile im senkrechten Schnitt parallel der Bildebene der Abb. 3, wieder in grösserem Massstabe; Abb. 7 ist ein Horizontalschnitt durch den obern Teil des Abscheiders;
Abb. 8 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie 8-8 der Abb. 7; Ahb. 9 ist im senkrechten Schnitt eine Teildarstellung aus Abb. 3.
A bezeichnet den Verdampfer, B den Kondensator und C einen Schleuderverdich ter, der das verdampfte Kältemittel aus dem Verdampfer A absaugt und es unter höherem Druck an den Kondensator B abgibt. Der Schleuderverdichter wird von dem Motor D, zweckmässig einem unmittelbar mit der Ver- dichterwelle gekuppelten Elektromotor oder einer Dampfturbine, angetrieben. Eine mit E bezeichnete Einrichtung dient zur Abschei dung der etwa in die Maschine gelangten Luft- und Wasserdämpfe und hat noch einige weitere, nachher erläuterte Aufgaben zu er füllen.
Der Verdampfer A ist so gebaut, dass das flüssige Kältemittel veranlasst wird, in dün nen Schichten über die Oberfläche der Röh ren zu fliessen, durch welche das zu kühlende Wasser oder dergleichen, umläuft. Diese Um laufröhren befinden sich oberhalb des Spie gels der Kältemittelflüssigkeit, so dass der Druck des verdampfenden Kältemittels kei nen auf ihm ruhenden Flüssigkeitsdruck zu überwinden hat und somit schon bei gerin gem Druckunterschied verdampft werden kann. Der Kondensator B ist so gebaut, dass er das verdampfte Kältemittel, zweckmässig bei Unterdruck, mit Hilfe von Wasser ge wöhnlicher Temperatur niederschlägt.
Der mehrstufige Verdichter C ist mit praktisch reibungslosen Flüssigkeits - Stopf büchsen versehen und kann im übrigen in beliebiger, zweckmässiger Weise gebaut sein. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel liegt der Verdichter in wagrechter Lage zwi schen Verdampfer und Kondensator und der Abscheider E ist zwischen Verdichter und Verdampfer derart angeordnet, dass der vom Verdampfer kommende Dampf und die vom Kondensator kommende Flüssigkeit den Ab- scheider durchströmen, bevor sie in den Kon densator bezw. den Verdampfer gelangen, wobei der Abscheider zugleich als Wärme tauscher wirkt.
Eine Pumpe F zur Bewe- nung der Kältemittelflüssigkeit ist im untere Teil des Abscheiders angeordnet.
Im Einzelnen ist die als Ausführungsbei spiel dargestellte Kühlmaschine folgender massen eingerichtet: Der Verdampfer A besteht aus einem äussern zylindrischen Gehäuse 11 und in der Längs richtung dieses Gehäuses verlaufenden und mit ihren Enden in Sammelräume 13 bezw. 14 mündenden Röhren 12. Die Sammelräume sind in einzelne Kammern unterteilt, um einen zweckmässigen Umlauf der zu kühlen den Flüssigkeit (Wasser usw.) zu erreichen.
Diese Flüssigkeit tritt bei 15 in eine Kam mer 'des Sammelraumes 13 ein, durchströmt eine Röhrengruppe bis in eine Kammer des Sammelraumes 14, strömt dann durch eine a c ndere Röhrengruppe nach einer andern Kammer des Sammelraumes 13 und weiter hin und her durch die Röhren und Kammern der Sammelräume und tritt endlich bei 15a aus.
Das flüssige Kältemittel wird dem Ver dampfer durch die Kältemittelpumpe F mit- telst des Rohres 16 zugeführt, das in das Ver dampfergehäuse unten eintritt und in eine Rohrschleife 17 mündet, welche um die Röh ren 12 herumgreift. Seitlich an die Rohr schleife 17 sind über den Umlaufröhren 12 Röhren 18 mit Spritzdüsen 18a angeschlos sen, die das flüssige Kältemittel gleichmässig über das Röhrensystem 12 verteilen. Diese Spritzdüsen befinden sich unter einer Haube 19 (Abb. 1), deren Seitenwände zu beiden Seiten des Röhrensystems 12 herabreichen, um das Umherspritzen der Flüssigkeit zu be grenzen und zu verhüten, dass die Flüssigkeit aus dem Bereich der Röhren 12 heraus kommt.
Unter dem Röhrensystem 12 befindet sich eine Sammelschale 20, um die unver- dampft herabströmende Flüssigkeit aufzu nehmen. Die Seitenwände dieser Sammel schale sind ausserhalb der Seitenwände der Haube 19 nach aufwärts gebogen, so dass siv mit jenen zusammen ein Labyrinth bilden, welches den Kältemitteldampf zwingt, unter den untern Rändern der Haube hindurch; dann aufwärts und über die obern Ränder der Sammelschale, sodann wieder abwärts zwischen Sammelschale und Verdampferge- häus.e in den Dampfauslassstutzen 21 am un tern Teil des Gehäuses zu strömen.
Zur Ab führung der übrig bleibenden Käftemittel- flüssigkeit von der Sammelschale 20 zum Sammelbehälter der Umlaufpumpe F im Ab- scheider E dient das Rohr 22.
Dieses Rohr, ebenso wie das zur Einführung der Kälte- mittelflüssigkeit dienende Rohr 16 liegt im Da:mpfauslassstutzen 21, der sich unten an das Verdampfergehäuse anschliesst, wobei das Rohr 16 mit der Rohrschleife 17 lösbar ver bunden ist, so dass nach Lösung dieser Ver bindung und auch der Verbindung zwischen R ohr 22 mit Sammelschale die im Ver dampfergehäuse befindlichen Teile aus dem Gehäuse 11 herausgenommen werden können. 7u diesem Zweck ist der Sammler 13 vom Verdampfergehäuse abnehmbar und bildet den Deckel für dessen offenes Ende, während der andere Sammler 14 im Innern des Ge häuses 11 lose gelagert und zentriert ist.
Nach Abnahme des Sammlers 13 und des Kältemittelflüssigkeitszuführungsrohres von der Rohrschleife 17 können die Röhren 12 zusammen mit den Spritzdüsen, dem innern Sammler 14 und der Sammelschale 20 aus dem offenen Ende des Gehäuses als ein Gan zes herausgenommen werden. Eine dichte Verbindung zwischen Sammelschale und Ab laufrohr 22 ist nicht notwendig. Zweckmässig ist die Sammelschale einfach unten mit einem Stutzen 23 versehen, der in das obere offene Ende des Rohres 22 einmündet.
Der Kondensator besteht ähnlich dem Verdampfer aus einem Gehäuse 24 und einer Anzahl von Röhren 25, die von Kühlwasser oder dergleichen durchflossen werden und sich wagrecht in der Längsrichtung des Ge häuses zwischen den beiden Sammlern 26 und 27 erstrecken. Der Sammler 26 ist als Deckel für das eine offene Ende des Ge häuses 24 ausgebildet und mit ihm lösbar verbunden; der andere Sammler 27 ist im Gehäuse 24 wegnehmbar zentriert und gela gert, so dass nach Lösung des Sammlers 26 die Röhren zugleich mit dem Sammler 27 als ein Ganzes aus dem Gehäuse 24 herausge nommen werden können.
Die Sammler sind ähnlich wie diejenigen des Verdampfers in mehrere Kammern unterteilt, so dass das Kühlwasser oder dergleichen von einer Kam mer des einen Sammlers durch eine Röhren gruppe nach einer<U>Kammer</U> des andern Sammlers und von dieser durch eine andere Röhrengruppe zurück zum ersten Sammler usw. hin- und hergeführt wird, um von der letzten Kammer des Sammlers 26 wieder ent- nommen zu werden. Dieser Sammler besitzt einen radialen Eintrittskanal 30, der von der Wasserleitung 31 zu der mittleren Kammer des Sammlers führt und einen von der äu ssern, ringförmigen Kammer 28 ausgehenden Auslassstutzen 32 für das Wasser.
Mit 33 ist eine ringförmige Scheidewand bezeichnet, die sich von dem Sammler 26 geben den an dern Sammler 27 hin erstreckt und kurz vor ihm endig. Eine ähnliche Scheidewand 34 erstreckt sich vom Sammler 27 bis kurz vor den Sammler 26 im Innern der Scheidewand 33. Diese Wände bilden zusammen ein La byrinth, durch welches die Kühlmitteldämpfe in der Längsrichtung der kühlwasserdurch strömten Röhren hin- und herströmen müs sen.
Das verdampfte und verdichtete Kühl mittel tritt in den Kondensator durch einen Einlass 36 nahe dem rückwärtigen Ende des Kondensatorgehäuses unten ein, und strömt durch die ringförmigen Dampfräume vom äussersten Raum bis zu dem Raum innerhalb der innern Scheidewand. So fliesst das kalte .Kühlwasser zuerst durch die mittlere Röh rengruppe und das verdampfte Kühlmittel gelangt,
nachdem es der Reihe nach über die andern ringförmig angeordneten Röhrengrup pen geströmt ist, schliesslich in Berührung mit der mittleren, kältesten Röhrengruppe. Aus der Mitte des Kondensators wird eine kleine Dampfmenge, wie nachher erläutert, ständig entnommen und dadurch eine wirk- same Störung des. Kältemitteldampfes nach dem innersten, die kältesten Kondensator röhren enthaltenden Raum hervorgerufen.
Hierbei bildet die mittlere, .kälteste Röhren gruppe gewissermassen eine zweite Konden- satorstufe, aus welcher Kältemitteldampf mit aller darin enthaltenden Luft entnommen und dadurch aus dem System weggeführt wird, wie später beschrieben.
Innerhalb des Dampfeinlassstutzens 36 des Kondensators ist eine Düse 37 angeord net, durch welche der Dampf in das Konden- Batorgehäuse gelangt und die sich von einer engsten Stelle aus nach zwei Richtungen hin erweitert, nach Art einer Venturi-Röhre. Der obere Teil der Wand der Düse 37 ist mit Lochungen 38 versehen und mit auf wärts gebogenen Seitenrändern, die oben auf der Düse einen schmalen Trog 39 bilden.
Das verflüssige Kältemittel, welches von den Kondensatorröhren abtropft, fliesst in diesen Trog und durch die Löcher 38 in die Dampf düse 37. Der durch die Düse 37 mit grosser Geschwindigkeit strömende Dampf verflüeh- tigt so viel von der Flüssigkeit, um damit den Dampf im wesentlichen zu sättigen. Hierdurch wird eine Kühlwirkung auf den Dampf hervorgebracht und dadurch der Kon densator wesentlich entlastet. Im Konden sator ist unterhalb den Wasserröhren eine Sammelschale 40 angeordnet, welche die herabtropfende Kälteflüssigkeit auffängt und in den Trog 39 auf der Dampf einströmdüse 3 7 abführt.
Diese Sammelschale ist, wie Abb. 1 erkennen lässt, so, gestaltet, dass sie unten eine Fortsetzung der obern Wand der Düse 3 7 unterhalb den Kondensatorröhren bildet. Die Sammelschale ist jedoch nicht an der Düse befestigt, um die im Kondensator gehäuse befestigte Schale zusammen mit den Kondensatorröhren aus dem Gehäuse heraus nehmen zu können.
Der Abscheider E besitzt ein Gehäuse 41, dessen unterer Teil einem Sammelraum für das verflüssigte Kältemittel bildet, in wel chem die Umlaufpumpe F für das Kältemit tel untergetaucht ist. Das Rohr 42, welches das verflüssigte Kältemittel vom Konden sator der Pumpe F zuführen soll, gibt es an einen Behälter 43 ab, von dem es in den Pumpenbehälter abgezapft wird und der in der Mitte des Gehäuses zwischen dem Dampf einlass 44 und dem Dampfauslass 45 ange ordnet ist, durch den der Abscheider mit dem Verdampfer A und dem Verdichter C ver bunden ist.
Unterhalb des Kondensators ist ein Be hälter 46 vorgesehen, in welchen das flüssige Kältemittel aus dem Kondensator herabsinkt und an welchen sich das Rückführungsrohr 42 anschliesst, mit der Wirkung, dass eine Ansammlung der Flüssigkeit im Kondensa torgehäuse vermieden ist. Der Flüssigkeits- spiegel im Behälter 46 kann in irgend einer geeigneten Weise, etwa mittelst eines Schau glases 47 sichtbar gemacht werden. Aus dem Behälter 43 im Sammler wird das flüssige Kältemittel in den untern Sammelraum des Abscheidergehäuses durch ein schwimmerbe tätigtes Ventil 48 (Abb. 5) abgelassen, das sich in einem vom Behälter 43 nach abwärts erstreckenden Rohr 49 bewegt und dem eine Sitzfläche am Auslass 50 im Boden des Be hälters 43 zugeordnet ist.
Die Ventilstange :st in dem Rohr geführt und an den einen Schwimmer 52 tragenden Hebelarm 51 an gelenkt. Dieser Schwimmer liegt in dem un ten im Gehäuse 41 befindlichen flüssigen Kältemittel und wirkt zusammen mit dem Ventil 48 auf Gleichhaltung des Flüssigkeits spiegels im Abscheidergehäuse hin, so dass die Saugöffnung der Pumpe F immer unter getaucht ist.
Die Pumpe F fördert das flüssige Kälte mittel in den Verdampfer durch das Rohr 16. Sie kann eine Schleuderpumpe oder ir gend eine andere für die Förderung der Flüs sigkeit .geeignete Pumpe sein. Wenn es, wie gezeichnet, eine gewöhnliche Schleuderpumpe ist, so. empfiehlt es sieh, irgend eine Vor richtung zur Verhütung der Stösse im Pum- penauslass, zum Beispiel eine Hilfspumpe 53 (Abb. 9) vorzusehen.
Diese Hilfspumpe be- aitzt mehrere parallele, durch Zwischenräume getrennte flachringförmige Platten 54 in einem zylindrischen Gehäuse 55, das mittelst einer Scheibe 56 unten auf der Pumpenwelle 57 befestigt ist. Diese Platten 54 liegen in senkrecht zur Drehechse der Hilfspumpe und der Hauptpumpe stehenden Ebenen und ihre freien, innern Ränder umhüllen einen mitt leren Raum, der mit dem Einlasskanal 58 des Gehäuses der Hilfspumpe in Verbindung steht.
Die in den Zwischenraum innerhalb der Platten eintretende Flüssigkeit wird durch Schleuderwirkung durch die engen Zwischenräume zwischen den Platten gewor fen und tritt durch Schlitze im Zylinder 55 in den die Platten umgebenden Raum 59 des Hilfspumpengehäuses aus. Aus diesem ge langt die Flüssigkeit in den Saugraum des Läufers der Schleuderpumpe F. Mit 60 sind Diffuserschaufeln im Einlass der Hilfspumpe, mit 60a Diffuserschaufeln zwischen Hilfs pumpe 53 und Pumpe F bezeichnet, die ein Umlaufen der Flüssigkeit vor dem Eintritt in den Läufer der Pumpe F verhindern.
Zur Entfernung aller etwa in das System eingedrungenen Luft dient folgende Einrich tung: Eine Pumpe 61 (Abb. 3 und 4) saugt aus dem Kondensator B, wo sich die Luft an sammelt, diese zusammen mit einer geringen Menge Kühlmitteldampfes weg. Der Kühl mitteldampf wird hierauf kondensiert und in das System zurückgeführt, während die Luft und alles Wasser, das aus der in der Luft befindlichen Feuchtigkeit stammt, aus dem Kältemittel abgeschieden und entfernt wird, wie unten erläutert werden soll. Die Pumpe 61 arbeitet mittelst eines Schaufelrades und eines umlaufenden Flüssigkeitsringes, in den die Schaufeln des Schaufelrades eintauchen. Als Flüssigkeit für den Flüssigkeitsring wird zweckmässig flüssiges Kältemittel be nützt. Die Pumpe ist im Abscheidergehäuse angeordnet und ihr Läufer auf der Welle 57 der Flüssigkeitspumpe F befestigt.
Diese Pumpe 61 möge weiterhin als Entlüfter pumpe bezeichnet werden. Die Saugseite der Entlüfterpumpe ist mittelst eines Rohres 62 mit dem innern, die zweite Stufe des Kon- densators B bildenden Kondensatorteil ver bunden, so dass sie diehten Kältemitteldampf zusammen mit aller darin enthaltenen Luft aus .dem Kondensator absaugt. Durch das Rohr 63 (Abb. 3) wird von der Pumpe das Dampfluftgemenge in eine Abscheiderkam- mer 64 gefördert, die sich oben im Abschei- dergehäuse, und zwar über dem Flüssigkeits behälter 43 befindet.
Die Hauptflüssigkeits- pumpe F fördert durch ein Rohr 65 flüssiges Kältemittel in das Saugrohr 62 der Entlüf terpumpe (Abb. 3 und 6). Das Rohr 65 ist im Abscheidergehäuse nach oben geführt und steht durch einen Kanal 66 im Gehäusedeckel mit dem Saugrohr 62 in Verbindung. In die sem Kanal ist ein Stopfen 66a eingefügt mit kleinen Löchern, durch welche die Flüssig keit hindurchtritt und welche die zur Ent lüfterpumpe gelangende Flüssigkeitsmenge bestimmen. Dieser Stopfen kann weggenom men und die Weite der darin befindlichen Löcher nötigenfalls geändert werden, um die Menge der eingeführten Flüssigkeit genau auf das erforderliche Mass zu bringen und, nach Wiederanbringung des Stopfens, kon stant zu halten.
Diese Einrichtung hat den Vorteil gegenüber einstellbaren Ventilen, dass die einmal als richtig erkannte Einstellung nicht mehr verstellt -werden kann.
Die Entlüfterpumpe fördert Flüssig keit und Dampflüftgemisch durch das mit Rückschlagventil 67 ausgestattete Rohr 63 in die Abscheiderkammer 64, in welcher Prallplatten 68 und 69 derart angeordnet sind, dass die Flüssigkeit gegen sie geschleu dert und dadurch zum Abtropfen in den un tern Raum der Kammer und somit zur Ab scheidung aus dem Dampfluftgemisch -ge bracht wird. Durch eine senkrechte Wand 70 ist die Kammer 64 in eine Einlasskammer 71 und eine Auslasskammer 72 geschieden, die miteinander durch eine oder mehrere Öff nungen 70a im untern Teil.der Wand 70 in Verbindung stehen.
In der. Auslasskammer 72 befindet sich eine als Wehr wirkende Wand 73 (Abb. 8), die sich vom Boden die ser Kammer nicht so weit nach obän er streckt, als die Wand 70'und über welche die Flüssigkeit strömen muss, um nach dem Aus lass 74 des Abscheiders zu. gelängen.
Der Wassersammelraum des Abscheiders ist mit 75 (Fig. 7) bezeichnet. Er liegt bei dem ge zeichneten Ausführungsbeispiel im mittleren Teil der Abscheiderkammer und ist von dem übrigen Raum dieser Kammer durch eine Riugwand 76 geschieden,. die wiederum ein Wehr bildet, über welches das abgeschiedene Wasser strömen muss, um in den Wasser- samm61raum 75 zu gelangen.
Der Überlauf- raud 77 dieser Ringwand liegt etwas höher als der obere Rand des Wehrs 73. 78 ist ein aus dem untern Teil des Wassersammelrau- mes ins Freie führendes Luft- oder Wasser auslassrohr.
Ist keine Luft in dem aus dem Konden sator B entnommenen Dampf, dann wird nur flüssiges Kältemittel in die bscheiderkam- mer gefördert, weil aller Dampf kondensiert wird, da der Druck in der Abscheiderkammer gleich dem Atmosphärendruck oder etwas höher ist und der Dampfdruck bei der Tem peratur, mit welcher das Kältemittel in die Abscheiderkammer gelangt, etwa 100 bis 130 mm Quecksilbersäule absolut ist, wenn beispielsweise Dichloräthylen verwendet wird.
Ist indessen Luft vorhanden, so wird nur der Dampfüberschuss auskondensiert wer den, die verbleibende Luft aber mit Dampf von niedriger Temperatur und Spannung ge sättigt bleiben, was nur einen verhältnis mässig geringen Dampfgehalt in der Luft er gibt. Diese Luft wird durch das Rohr 78 aus dem Wassersammelraum 75 ausgeblasen. Da diese Luft nur die durch undichte Stellen von aussen in das System gelangte Luft darstellt und bei einer Temperatur von zum Beispiel 2 bis 4 entweicht, so ist selbstverständlich die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit schon im Auslassrohr der Entlüfterpumpe konden siert. Keine Kondensation findet dagegen in dem Kühlsystem statt, weil der in dem Sy stem herrschende Unterdruck ausreichend ist, um den Niederschlag von Feuchtigkeit selbst aus gesättigter Luft zu verhindern.
Dagegen wird die Feuchtigkeit dort, wo die Luft auf Atmosphärendruck kommt, bei geringer Tem peratur, wie in der Abscheiderkammer 64, in höherem Masse zur Kondensation gelangen. Da das abgeschiedene Wasser leichter ist als das flüssige Kältemittel, schwimmt es auf letzterem und wird über den Überlaufrand 77 des Wehrs 76 zum Abfliessen gebracht. Da das Wehr 73 einen konstanten Kältemit telspiegel aufrecht erhält von der Höhe die ses Wehrs, so enthält die Auslasskammer 72, in welcher sich das Wehr 73 befindet, nur flüssiges Kältemittel, während die Einlass- kammer 71 flüssiges Kältemittel mit darauf schwimmendem Wasser in solcher Menge enthält, als sich darauf infolge Kondensation ansammelt.
Bei fortschreitender Ansamm lung steigt es höher an, als das Wehr 73 ist, zumal es leichter ist als das flüssige Kälte mittel. Wenn es den Überlaufrand des Weh- res 76 erreicht hat, das, wie gesagt die Höhe des Wehres 73 noch überragt, kommt das Wasser zum Überlauf über das Wehr 76 in die Kammer 75. Das Luftauslassrohr 78 er streckt sich bis dicht über den Boden des Wassersammelraumes 75, so dass jede über mässige Ansammlung von Wasser verhütet ist, insofern das Wasser mit der Luft durch das Auslassrohr ausgeblasen wird. Das Wasser kann im Wassersammelraum sich nicht über den untern Rand des Auslassrohres ansam meln.
Das Saugrohr 62 der Entlüfterpumpe, in welchem sich der aus dem Kondensator B entnommene Dampf mit der kalten Kälte flüssigkeit aus dem Rohr 65 mischt, bildet einen weitem Kondensator für den Dampf, wobei die Kondensation auf Kosten der Kühl wirkung im System gefördert wird, und das Auslassrohr 63 der Entfüfterpumpe bildet ebenfalls einen weitern Kondensator. Der Kältemitteldampf, der schon in der ersten und der zweiten Stufe des Kondensators B nacheinander zwei Kondensatorwirkungen unterworfen war, wird also weiter vor dem Eintritt in den Luft- und Wasserabscheider- r.aum kondensiert.
Infolge der Einführung des kalten flüssigen Kältemittels wird der Dampf im ganzen vier aufeinanderfolgenden Kondensationen unterworfen.
Die<B>Ei</B> ntlüfterp'umpe hat keine Stopf büchse mit fester Packung, sondern ist dort, wo ihre Welle durch das Pumpengehäuse hindurchgeht,. mittelst eines Flüssigkeitsver schlusses abgedichtet, der durch flüssiges, aus .dem Rohr 80 zugeführtes Kältemittel ge bildet wird. Diese Sperrflüssigkeit wird zum Flüssigkeitssammelraum der Hauptpumpe durch ein Überlaufrohr 81 zurückgeführt. Ein Zweigrohr 82, welches in den Flüssig keitsbehälter 43 mündet, dient zu dessen Ent lüftung.
Das verflüssigte Kältemittel gelangt aus dem Abscheider durch den Auslass 74 in den Hauptvorrat flüssigen Kältemittels zurück. Wie gezeichnet, ist der Auslass 74 so, an,-e- ordnet, dass er die Flüssigkeit in den Haupt behälter 43 austreten lässt. Er ist von einem schwimmerbetätigten Ventil 79 geregelt, so dass er die Flüssigkeit entleert, wenn sie eine bestimmte Höhe in der Auslasskammer 72 überschreitet. Der Schwimmerhebel, an wel chem das Ventil 79 angelenkt ist, ist mit 81, der Schwimmer mit 82 bezeichnet.
Dieses Schwimmerventil sorgt dafür, dass über der Auslassöffnung 74 ständig sieh Sperrflüssig keit befindet, so dass es möglich ist, in der Abscheiderkammer 64 atmosphärischen Druck zu halten, während der Druck im Be hälter 43 geringer ist als Atmosphärendruck. Wenn es auch zweckmässig ist, den Abschei- der sich in den Behälter 43 entleeren zu las sen, so könnte doch auch die Anordnung so getroffen werden, dass die Entleerung unmit telbar in den Vorratsbehälter der Pumpe F im Unterteil des Abscheidergehäuses 41 statt findet.
Das flüssige Kältemittel fliesst ununter brochen in die Abscheiderkammer durch das Rohr 63, insofern ständige Zuführung von flüssigem Kältemittel durch die Röhren 65 und 62 erfolgt, um den Flüssigkeitskolben und -Abschluss für die Entlüftungspumpe zu bilden. Diese Flüssigkeit wird ständig aus dem Abscheider wieder abgezapft und in ihn zurückgeführt werden, wie oben er läutert. Das Wasser in dem Abscheider 64 wird oberhalb des Gefrierpunktes dadurch erhal ten, dass es sich oberhalb oder in der Nähe des Kältemittelbehälters 43 befindet, in wel chen die vom Kondensator kommende warme Kältemittelflüssigkeit einströmt. Die Tempe ratur dieser Flüssigkeit entspricht ungefähr der Atmosphärentemperatur.
Diese Wärme reicht aus, um die Abscheiderkammer mit dem Wassersammelräum 75 ziemlich ober halb der Gefriertemperatur zu erhalten, ob- wohl sie im Abscheidergehäuse angeordnet und von Kältemitteldampf von wesentlich niedrigerer Temperatur umspült wird. Die Verhütung eines Einfrierens wird dadurch unterstützt, dass die Abscheiderkammer die Welle 57 und das Lager 86 (Abb. 4) umgibt, und dass der obere Teil der Abscheiderkam- mer der Temperatur der ihn umgebenden Atmosphärenluft, sowie der Temperatur eines Ölbehälters 88 ausgesetzt ist.
Da indessen der äussere Mantel der Abscheiderkammer 64 der niedrigen Temperatur der Dämpfe im Abscheidergehäuse ausgesetzt ist, so wird die in der Abscheiderkammer befindliche Kälte mittelflüssigkeit daran gehindert, sich auf eine unerwünschte Temperatur zu erwärmen und dabei eine übermässige Menge Kältemit teldampfes mit der Luft abzugeben. Die Temperatur des flüssigen Kältemittels in der Abscheiderkammer ist verhältnismässig nie drig, etwa in der Nähe von 2 bis 5 . Die Flüssigkeit im Flüssigkeitssammelraum 43 wird durch die sie umspülenden Dämpfe von niedriger Temperatur erheblich gekühlt.
Die Anordnung des Sammelraumes 43 in dem vom Verdampfer zum Kompressor sich be wegenden Kältemitteldampfstrom dient so dem doppelten Zweck der Kühlung des flüs sigen und der Überhitzung des dampfförmi- gen Kältemittels und verhindert in vorteil hafter Weise das Mitreissen von Flüssigkeit.
Der Behälter 43 wirkt auch mechanisch in derselben Weise als Prallkörper oder Ab- scheider. Da der Behälter 43 die Pumpen welle konzentrisch umgibt, unterhält er in der Mitte des Abscheidergehäuses, durch wel che die Pumpenwelle hindurchgeführt ist und welsche die Lager und das Schmiermittel f ür die Lager enthält, eine höhere Temperatur, so dass die Schmierung verbessert wird und das Sehmiermittel verhindert wird, über mässig viel Kältemitteldämpfe zu .absorbieren.
Warmes<B>01</B> absorbiert den Dampf nämlich nur schwer, während es in kaltem Zustande beträchtliche Dampfmengen selbst in teilwei sem Vakuum absorbiert. Der Wassersammel- raum 75, der im wesentlichen mit Luft ge füllt ist, dient als weiterer Wärameschutz.
Die Welle 57 der Kä@ltemittelpumpe I' und der Entlüfterpumpe 61 erstreckt sieh oben durch das Abseheidergehäuse, um mit einem geeigneten Antriebsmotor 83 gekup pelt werden zu können, der vom Abscheider- beliäuse getragen wird. Für diese Welle ist keine Stopfbüchse vorgesehen. Sie ist in drei Lagern gelagert, einem Kugellager 84 am untern Ende einer Hülse 85, welche die Welle im Behälter 43 und der Abseheiderkammer 64 umgibt, der Halslagerbüchse 86 nahe dem obern Ende der Hülse und einem Kugeldruck lager 87 über dem Halslager. Diese Lager sichern die erforderliche genaue senkrechte Lage der Welle.
Sie werden mit Öl ge schmiert, das dem Behälter 88 entnommen wird, welcher sieh oben auf dem Absclieider- gehäuse befindet und mit einem Schmier kanal 89 in das oberste, nämlich das Druck lagermündet. Die Halslagerbüchse86 verhütet übermässiges Zufliessen von Öl aus dem Be hälter in den Innenraum der Hülse 85, die unter demselben teilweisen Vakuum steht, wie das Abscheidergehäuse 41. Unterhalb dem Drucklager 87 ist auf der Welle ein Ventil 90 befestigt, das sieh gegen das obere Ende der Halslagerbüchse 86 legen kann, wenn die Maschine nicht läuft, und durch das Ö1 im Behälter 88 abgeschlossen wird. Das Drucklager 87 nimmt den Achsialdruck der Welle auf, der bei laufender Maschine nach oben gerichtet ist, da die Hauptflüssig keitspumpe F ihren Einlass oben hat.
Dieser aufwärts gerichtete Druck ist erheblich grö sser, als das Gewicht der Welle und der auf ihr befestigten Teile, so dass bei laufender Maschine stets eine aufwärts gerichtete Kraft gegen das Drucklager 87 wirkt, das mittelst eines Schraubrings 91 einstellbar ist, so dass der erforderliche Spielraum genau aufrecht erhalten werden kann.
Die Einstellung mit- telst des Schraubringes stellt auch den bei laufender Maschine vorhandenen Spielraum zwischen Ventil 90 und Büchse 86 auf ein Mindestmass ein, so dass unnötiger Öldurch- fluss vermieden und die Achsialbewegung der Welle, die nicht mehr als etwa 0,1 mm beträgt, begrenzt wird. Diese Einstellung kann leicht in der Weise bewirkt werden, dass der Schraubring 91 so lange angezogen wird, bis das Ventil 90 fest auf seinem Sitze ruht, worauf der Schraubring um einen Bruchteil einer Umdrehung zurückgedreht wird.
Bei laufender Maschine bildet das Öl zwischen dem Ventil und der Büchse 86 einen rei bungslosen Abschluss, der eine Stopfbüchse entbehrlich macht. Bei ruhender Maschine sitzt das Ventil unter dem Gesamtgewicht der Welle und der darauf befestigten Teile auf seinem Sitz und verhindert se das Ab fliessen von Öl und den Zutritt von Luft, der statthaben könnte, wenn der Ölspiegel zu weit sinken würde. Das Öl fliesst von den Lagern 87 und 86 durch das Fusslager 84 in eine Schleuderölpumpe 92, deren Läufer auf der Welle 57 unterhalb des Lagers 84 befestigt ist. Diese Pumpe bringt das Öl in den Behälter 88 durch ein Rohr 93 zurück und unterhält einen ständigen Ölumlauf, wenn die Maschine im Betrieb ist.
Das Ge häuse der Ölpumpe ist in der Mitte mit einer Hülse 94 ausgestattet, welche die Pumpen- welle 57 umgibt und sich nach oben in eine Ringkammer 95 erstreckt, die um die Welle herum in der Nabe des Läufers vorgesehen ist. Querbahrungen 96 in der Läufernabe verbinden die Ringkammer 95 mit der Kam mer, in welcher der Läufer der Pumpe um läuft und erlauben das Ausfliessen von 01 aus der Ringkammer in die Läuferkammer. Hier durch wird das Entweichen von 01 aus der Pumpe durch die Durchtrittsstelle der Pum penwelle verhindert.
Ein Schirm 97 umgibt -die Läufernabe oberhalb jener Bohrungen, so dass das aus dem Lager 84 in die Pumpe ,gelangende ()1 von jenen Bohrungen abgelenkt und von dem Ausfliessen durch diese abgehalten wird.
Der Druck in der die Welle umgebenden Hülse 85 und in dem Abscheidergehäuse wird durch das Rohr 98 .ausgeglichen, so dass der Unter druck im Gehäuse nicht das Bestreben hat, das 01 durch die Durchtrittsstelle der Welle herauszuziehen, und die beschriebene Ausbil dung der Pumpennabe mit .den Ausgleich öffnungen 96 verhindert den von der Pumpe erzeugten Druck, das 0<B>,</B>1 durch die Durch trittsstelle der Welle in das Abscheiderge- häuse hinaus .zu drücken.
Die Wirkung der beschriebenen Kühl maschine kann selbsttätig derart geregelt werden, dass die im Verdampfer gekühlte Flüssigkeit eine im wesentlichen konstante, vorher bestimmte Temperatur beibehält und das Einfrieren der Flüssigkeit verhütet wird, beispielsweise durch Anwendung eines Ther mostaten, welcher der Temperatur im Kon densator ausgesetzt ist und den Zufluss des Kältemittels im Kondensator regelt.
Eine andere einfache Art der Regelung ist in der Weise zu verwirklichen, dass der Zufluss der Kältemittelflüssigkeit zum Verdampfer mit- telst eines Thermostaten 100 (Abb. 1) gere gelt wird, der der Temperatur der zu küh lenden Flüssigkeit ausgesetzt ist und ein Ventil 101 (Abb. 3) in dem das flüssige Kältemittel dem Verdampfer A zuführenden Rohr 16 steuert mittelst Flüssigkeitdruckes in einem Verbindungsrohr 102, oder durch irgend eine andere kraftschlüssige Verbin dung.
Das thermostatisch beeinflusste Ventil 101 ist so eingerichtet, dass es von einer Fe der geschlossen wird, wenn die Temperatur der zu kühlenden Flüssigkeit unter die vor bestimmte Grenze herabsinkt, dagegen sich mehr oder weniger öffnet, um den Zufluss von flüssigem Kältemittel zuzulassen, wenn beim Steigen der Temperatur der zu kühlen den Flüssigkeit über die gewünschte Grenze der Thermostat es beeinflusst. Diese Regelung ist erwünscht, weil bei Absperrung des Kältemittels weitere Kühlwirkung aufhört, da kein Kühlmittel im Verdampfer ist.