Einrichtung zum Füllen und Versehliessen von Absorptionshälteapparaten. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Füllen und Verschliessen von Absorptionskälteapparaten, zum Beispiel solchen, bei welchen das Kältemittel in ein indifferentes druckausgleichendes Gas, bei spielsweise Wasserstoff, diffundiert.
Bei Absorptionskälteapparaten dieser Art, die weder Pumpen noch Ventile erfordern und somit als eine hermetisch geschlossene Einheit ausgeführt werden können, wobei die für den Betrieb des Apparates und die Kälte erzeugung erforderlichen Gas- und Flüssig keitszirkulationen ausschliesslich durch inner halb des Apparates selbst erzeugte Kräfte hervorgebracht werden, ist es natürlich von grösster Bedeutung, dass die im Apparate vor handenen Mittel bezüglich ihrer Mengenver hältnisse mit grösster Genauigkeit abgepasst sind und dass keine fremden Mittel, die auf den Betrieb des Apparates und auf die Kälte erzeugung störend einwirken können, weder beim Füllen des Apparates noch nachher, in den Apparat eindringen können, und schliesslich,
dass irgendein im Apparat vor- handenes Mittel keine Möglichkeit hat, aus demselben zu entweichen.
Es ist deshalb üblich, durch Schweissung oder dergleichen sämtliche Teile des Appa rates derart zu vereinigen, dass ein Leck werden an den Stossfugen in der einen oder andern Richtung unmöglich ist.
Es ist indessen notwendig, zum Füllen des Apparates eine Einfüllöffnung vorzusehen, die nach dem Füllen geschlossen wird, aber dauernd durch Schweissung, Lötung oder der gleichen nicht verschlossen werden darf, da der Apparat zum Beispiel zur Entleerung be hufs Versandes, Nachsehens, Wiederfüllens usw. zugänglich sein muss.
Bei Apparaten dieser Art ist ferner das Verdampfen des Kältemittels zum grössten Teil von der Beschaffenheit des indifferenten Gases abhängig, und es ist hierbei sehr wich tig, dass dieses Gas ein niedriges Molekular gewicht hat. Gase niedrigen Molekularge- wichtes haben indessen, wenn sie in einem Behälter unter Druck aufbewahrt werden, grosse Neigung, durch etwaige Stopfbüchsen oder Rohrfugen herauszusickern, sofern keine Massnahmen getroffen sind, um dies zu ver hindern.
Kälteapparate der genannten Art arbeiten in der Regel bei einem innern Über druck v bn zehn und mehr Atmosphären, und deshalb muss der Neigung der Mittel, beson ders des Hilfsgases, aus dem Apparat zu ent weichen, umfassend Rechnung getragen wer den.
Es hat sich beispielsweise herausgestellt, dass eben die Einfüllöffnung Undichtigkei- ten verursachte, durch welche das Kältemit tel die Möglichkeit erhielt, aus dem Appa rat allmählich herauszusickern, besonders weil bei den bisher vorkommenden Aus führungsformen von Kälteapparaten dieser Art die Einfüllöffnung an einem hoch be findlichen Teil des Apparates vorgesehen war.
Die vorliegende Erfindung soll nun die sen Umständen möglichst Rechnung tragen. Zu diesem Zwecke besitzt der Erfindungs gegenstand eine Einfüll- und Verschlussvor- richtung mit Anschlussmitteln, welche an ei ner Stelle des Apparates angeordnet sind, die während des Betriebes dauernd von Flüssig keit bedeckt ist.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstan des. Fig. 1 zeigt einen Absorptionskälteappa- rat mit einer Einfüllöffnung nebst darin an gebrachtem Verschlussteil; Fig. 2 zeigt die Fiill- und Verschliesseinrichtung.
In Fig. 1 bezeichnet 10 einen Kocher, der eine Absorptionsflüssigkeit enthält, in wel cher ein Kältemittel gelöst ist. Im folgenden sei angenommen, dass die genannte Absorp tionsflüssigkeit aus Wasser und das Kälte mittel aus Ammoniak besteht.
Der Kocher 1.0 wird auf geeignete Weise, zum Beispiel mittelst eines Dampfmantels 15, erhitzt, wo bei der im Kocher ausgetriebene Ammoniak dampf durch das Rohr 11 einem Kondensator 12 zuströmt, wo er sich kondensiert, wonach das flüssige Ammoniak in einen Kälteerzeu ger 13 herabfliesst, dem gleichzeitig durch das Rohr 1.1 von einem Absorber 17 her ein indifferentes C,as, zum Beispiel Wasserstoff, zugeführt wird. lm Kälteerzeuger 13 ver dampft das Ammoniak, wobei Wärme ge bunden wird, die der Umgebung des Kälte erzeugers entnommen wird.
Die entstan dene Mischung von Ammonia.kdämpfen und Wasserstoff sinkt im Kälteerzeuger 13 her ab, weil ihr spezifisches Gewicht höher ist als dasjenige des Wasserstoffes im Absorber, und strömt durch das Rohr 16 in den untern Teil des Absorbers 17 hinein. Vom obern Teil des Absorbers 17 fliesst vom Kocher 10 durch das Rohr 18 kommende ammoniakarrne Absorptionsflüssigkeit herab, die das Am moniak im Absorber absorbiert, während der Wasserstoff aus der Gasmischung freigege ben wird, um dann durch das Rohr 14 zum Kälteerzeuger zurückzuströmen.
Die berei cherte Ammoniaklösung sammelt sich im un tern Teil des Absorbers 17 und wird durch das Rohr 19 zum Kocher zurückgeführt. Die Flüssigkeitszirkulation zwischen Kocher und Absorber wird durch Erhitzung des Rohres 19 bewirkt, wobei die Flüssigkeit durch ent standene Gasblasen durch dieses Rohr mitge rissen wird. Zweck' Erleichterung der Wärmeübertragung auf die Flüssigkeit ist dieses Rohr 19 bei dem dargestellten Ausfüh rungsbeispiel teilweise in Form einer vom Kocher umgebenen Rohrspirale 20 ausgebil det. 21 und ?? bezeichnen Kühlmäntel, die den Absorber 17 bezw. den Kondensator 12 umgeben.
Gemäss Fig. 1 ist eine Einfüllöffnung 23 in dem vom Absorber zum Kocher führenden Rohr 19 für die bereicherte Absorptionsflüs sigkeit vorgesehen. Diese Öffnung ?3 ist durch einen Stöpsel 25 geschlossen, der den sitzenbleibenden Verschlussteil der Einfüll- und Versehlussvorrichtung bildet und in ei nen Anschlussstutzen 26 eingeschraubt ist.
Auf letzteren ist eine äussere Haube 24 als weitere Sicherheitsvorkehrung aufge schraubt. Die Einfüllöffnung 23 ist am un tern Teil des Absorbers angeordnet und be findet sich somit, gleichgültig ob der Appa rat im Betrieb ist oder nicht, stets unterhalb der Flüssig lzeitsoberfläche im Absorber.
Die angereicherte Absorberflüssigkeit, die aus konzentrierter Ammoniaklösung besteht, ist so gut wie vollständig von Wasserstoff be freit, und somit hat dieses Gas keine Gelegen heit, durch die Einfüllöffnung herauszu- sickern, da es ja in demjenigen Teil desAppa- rates, wo diese Öffnung vorgesehen ist, nicht vorhanden ist.
Fig. 2 zeigt denjenigen Teil der Einfüll- und Verschlussvorrichtung, der nur beim Ein füllen der für den Betrieb und die Kälteer zeugung erforderlichen Mittel verwendet wird. In dieser Figur bezeichnet 27 ein An schlussrohr, das oben mit einem Flansch 28 versehen ist, gegen welchen sich eine Ge windemuffe 29 legt. Die Einfüll- und Ver- schlussvorrichtung ist mit einer Montierungs- platte 30 versehen.
Eine Dichtung 31 ist zwischen dem Anschlussrohr 27 und dem An schlussstutzen 26 angeordnet. Wenn der Apparat gefüllt werden soll, wird die Muffe 29 nach Entfernung der Haube 24 auf den Anschlussstutzen 26 aufgeschraubt, worauf der Verschlussstöpsel 25 mit Hilfe des Schlüs sels 33 herausgeschraubt wird, der mit einem Ansatz 32 versehen ist, welcher in eine ent sprechende Ausnehmung 36 im Stöpsel 25 eingreift. Der Stöpsel nimmt nach dem Her ausschrauben die in Fig. 2 dargestellte Stel lung ein.
Ist der Stöpsel 25 mit einem L-för- rnigen Kanal versehen, dessen Querschenkel in die konische Dichtungsfläche des Stöpsels ausmündet, so braucht der Stöpsel beim Fül len des Apparates selbstverständlich nicht vollständig aus der Einfüllöffnung herausge schraubt zu werden. Der Schlüssel 33 ist in einer Dichtungsbüchse 35 drehbar und ver schiebbar geführt.
Das Rohr 27 steht mit verschiedenen Rohren in Verbindung, von welchen das Rohr 36a zu einem kombinierten Druck- und Vakuummesser 37, das Rohr 38 zu einem Wasserstoffbehälter H, das Rohr 39 zu einem Stickstoffbehälter N, das Rohr 40 zu einem in Wasser gelöstes Ammoniak enthaltenden Behälter A und schliesslich das Rohr 41 zu einer Strahlsaugvorrichtung 42 führt. Die Rohre 38 bis 41 sind mit Hähnen versehen. Selbstverständlich ist die Zahl der Rohre von der Zahl der Behälter und deren Zahl ihrerseits von der Zahl der Mittel, mit welchen der Apparat arbeitet, abhängig.
Der in Fig. 1 dargestellte Apparat arbeitet mit Ammoniak, Wasser und Wasserstoff, welche Mittel für die Kälteerzeugung selbst notwendig sind, und ferner noch mit Stick stoff, der als Reinigungsmittel dient.
Das Füllen des Apparates geschieht etwa wie folgt: Es sei angenommen, dass die Einfüll- und Verschlussvorrichtung an den Kälteapparat, wie oben beschrieben, angeschlossen ist und dass die Hähne der Rohrleitungen 38, 39 und 40 geschlossen und der Hahn 43 der Rohr leitung 41 geöffnet sind. Dann wird der Strahlsaugapparat durch das Rohr 44 mit einer Wasserleitung in Verbindung gesetzt, worauf der Kälteapparat mittelst des Strahl saugapparates entlüftet wird.
Der Grad der Entlüftung wird durch den Manometer -37 angegeben. Wenn im Kälteapparat das ge wünschte Vakuum erzielt worden ist, wird der Hahn 43 geschlossen und der Hahn 45 der Rohrleitung 39 geöffnet, wobei zufolge der Luftverdünnung Stickstoff in den Appa rat hineingesaugt wird.
Da der Strahlsaug- apparat 42 nicht imstande ist, im Kälteäppa- ra.t ein vollständiges Vakuum herzustellen und somit stets etwas Sauerstoff in demselben zu rückbleibt, der auf den Betrieb des Appara tes störend einwirkt, so wird durch die Stick stoffeinführung ermöglicht, diesen Sauerstoff vollständig oder praktisch vollständig zu entfernen, da sich der Sauerstoff mit dem hineinströmenden Stickstoff mischt.
Wenn die gewünschte Stickstoffmenge in den Kälte apparat hineingeströmt ist, wird der Hahn 45 geschlossen und der Hahn 43 geöffnet, wobei der Strahlsaugapparat 42 den mit dem zurückgebliebenen Sauerstoff gemischten Stickstoff aus dem Apparat hinaussaügt. Wenn das gewünschte Vakuum erreicht wor den ist, wird der Hahn 43 geschlossen und der Hahn 46 der Rohrleitung 40 geöffnet, wobei Ammoniaklösung in den Apparat hin eingesaugt wird.
Es ist hier hierbei not wendig, dass die in - den Apparat hin eingesäugte- Menge Ammoniaklösung, genau abgepasst ist, und für diesen Zweck ist der Behälter 14 mit einer Graduierung oder Mess- skala versehen. In diesem Zusammenhang mag erwähnt werden, dass dem durch den Raum 34 und die Rohrabzweigungen zwi schen dem Behälter A und den geschlossenen Hähnen gebildeten Volumen Rechnung getra gen werden muss, welches Volumen auch mit: Ammoniaklösung gefüllt wird, wenn der Apparat gemäss der Zeichnung angeordnet ist.
Die dem Behälter A zu entnehmende Menge Ammoniaklösung ist dabei grösser als diejenige, die in den Kälteapparat tatsäch lich hineinkommt. Ist dieses Zusatzvolumen einmal gemessen worden, so ist leicht festzu stellen, wieviel Ammoniaklösung dem Behäl ter entnommen werden soll, damit die be absichtigte Menge dem Kälteapparat zuge führt wird.
Beim Füllen des Kälteapparates kann selbstverständlich auch der Apparat umge kehrt werden, so dass die in der Betriebsstel lung flüssigkeitsbedeckte Einfüllöffnung während des Füllvorganges oben liegt und die Ammoniaklösung, nachdem sie den Raum 34 durchströmt hat, in den Kälteapparat her abfliesst, in welchem Falle dem erwähnten Zusatzvolumen keine Rechnung getragen zu werden braucht.
Wenn die erforderliche Menge Ammo- niaklösung in den Kälteapparat hineinge strömt ist, so wird der Hahn 46 geschlossen und der Hahn 47 in der Rohrleitung 38 ge öffnet, wobei Wasserstoff vom Behälter II in den Kälteapparat hineinströmt. Sobald der Druck, der durch das Manometer 37 ange geben wird, die gewünschte Höhe erreicht hat, wird der Hahn 47 geschlossen. Der Kälte apparat ist nun mit den für den Betrieb und die Kälteerzeugung erforderlichen Mitteln gefüllt und der Stöpsel 25 kann mittelst des Schlüssels 33 an seinen früheren Platz einge schraubt werden.
Dann wird die Muffe 29 w eggesehraubt und der äussere Teil der Ein füll- und Verschlussvorrichtung entfernt, wor auf die Haube 24 aufgeschraubt werden kann. Der gefüllte Apparat ist nun fertig für den Gebrauch, und der nicht sitzenbleibende Teil der Einfüll- und Versehlussvorrichtun- kann zum Füllen eines andern Kälteappara tes verwendet werden.
Anstatt Stickstoff als Reinigungsmittel zu verwenden, kann für diesen Zweck Was- serstoff dem Behälter II entnommen werden. In diesem Falle ist es jedoch notwendig, eine kleine Menge Stielstoff in den Kälteapparat hineinzubringen, ehe er geschlossen wird, um ein zweckmässiges chemisches Gleichgewicht zwischen den im Apparate vorhandenen Kit teln herzustellen.
Anstatt Ammoniak, -N#@Tas- ser und Wasserstoff können selbstverständ- lich andere zweclzmässige Stoffkombinationen für den Betrieb des Apparates und die Kälte erzeugung verwendet werden.