Verdampfer für 1Lühleinrichtungen. Die Erfindung bezieht sich auf einen Ver dampfer für Kühleinrichtungen, der einen Behälter für Kälteflüssigkeit aufweist.
Erfindungsgemäss besitzt der Verdampfer Wärmeaustauschmittel, die derart mit dem genannten Behälter in Verbindung stehen, dass die Kälteflüssigkeit in demselben durch die genannten Wärmeaustauschmittel in Zirku lation gebracht und die Bewegung des bei der Zirkulation verdampften Kältemittels in einer einzigen vorbestimmten Wegrichtung stattfindet.
Die beiliegende Zeichnung veranschau licht ein Ausführungsbeispiel des Erfin dungsgegenstandes nebst Detailvarianten.
Fig. 1 ist eine schaubildliche Ansicht eines Kastens mit dem Verdampfer; Fig. 2 ist ein teilweise geschnittener Auf riss des Verdampfers; Fig. 3 ist eine Endansicht des mit einer Wandung des Kastens - verbundenen Ver dampfers; Fig. 4 ist ein Schnitt durch den Verdamp fer nach Linie IV-IV der Fig. 2; Fig. 5 ist eine Draufsicht auf eino Va riante des Verdampfers;
Fig. G ist eine Endansicht desselben; Fig. 7 ist eine Draufsicht auf eine wei tere Variante des Verdampfers, und Fig. 8 ist ein Endaufriss derselben.
In Fig. 1 stellt 10 einen Kasten dar, der zur Aufnahme und Schaustellung von Nah rungsmitteln oder dergleichen dient und wel cher in seinem Innenraum auf einer niedri gen Temperatur erhalten werden soll. Mit Ausnahme des Verdampfers 1=1 können die übrigen Teile. der Kältemaschine jede übliche Bauart aufweisen.
Es kann beispielsweise ein Kompressor-Kondensatoraggregat 11 benutzt werden, welches ausserhalb des Schaustel- lungskastens angeordnet ist, wobei der Kom pressor durch einen Elektromotor 12 ange trieben wird, der durch eine in dem Gehäuse 13 untergebrachte, selbsttätige Schalteinrich tung gesteuert wird, während der Kondensa- tor, der mit Wasser gekühlt wird, oberhalb des Kompressors angeordnet ist und diesen umgibt.
Der Verdampfer 14 ist im Kasten 10 ein gebaut und nimmt eine flüchtige Kälteflüs sigkeit, vorzugsweise Schwefeldioxyd, auf und ausserdem 01, welche Flüssigkeiten teil weise gegenseitig löslich sind, wobei das 01 ein geringeres spezifisches Gewicht als das Kältemittel hat. Der Verdampfer 14 be steht aus einem Behälter 15 und Rohrschlei fen 16, wobei dafür gesorgt ist, dass durch ein Regulierorgan eine im wesentlichen kon stante Menge sowohl des Kältemittels, als auch des 01s in dem Verdampfer 14 ver bleibt. Dieses Regulierorgan ist im Behälter 15 untergebracht.
Die Rohrschleifen 116 sind zum Behälter 15 derart angeordnet, dass alle wagrechten Ebenen, welche durch die Rohr schleifen gelegt werden können, innerhalb der obern und untern Begrenzung des Flüs sigkeitsbehälters liegen, wobei die Einrich tung so getroffen ist, dass der Abstand zwi schen den. Schenkeln jeder Rohrschleife ge ringer ist als die Höhe der Flüssigkeitsmasse im Behälter 15.
Der Behälter 15 (Fug. 2) ist aus gut wärmeleitendem Metall hergestellt und von zylindrischer Form. Er weist am einen Ende eine Wand 17 und am andern Ende einen an: ihm befestigten Ringteil 18 auf, dessen Öffnung durch eine lösbare Platte 19 ge schlossen ist.
Das Organ zur Regulierung der Menge des Kältemittels und des 01s im Behälter 15 wird von der lösbaren Abschlussplatte 19 ge tragen und .ist zusammen mit der letzteren vom Behälter abnehmbar. Die Abschluss platte 19 ist mit einem Kältemitteleinlass- kanal 20 versehen, der im untern Teil der Platte 19 vorgesehen ist und in einer durch die Längsachse des Behälters 15 gehenden Vertikalebene liegt. Gegen das innere Ende dieses Kanals 20 wirkt eine Ventilstange 21, die selbsttätig durch einen einen Schwimmer tragenden Arm 22, an dem sie gelenkig be festigt ist, betätigt wird.
Der Schwimmer arm 22 ist an einem Halter 23 aasgelenkt, der lösbar mittelst Schrauben 24 an einem an der Innenwand der Abschlussplatte 19 vor springenden Ansatz befestigt ist. Ein An schlussstück 25 ist an der Aussenfläche der Abschlussplatte 19 derart befestigt, dass es mit dem Kanal 20 in Verbindung steht. Eine Leitung 26 führt von dem Kondensatoraus- lass nach dem Anschlussstück, um verflüssig tes Kältemittel und 01 dem Verdampfer zu zuführen, wenn das Ventil offen ist.
In der Abschlussplatte 19 ist über dem<B>Ei</B> inlasskanal 20 ein Auslasskanal 27 vorgesehen, der das eine Ende eines Auslassrohres 28 aufnimmt. Letzteres ragt in den Behälter über dessen Flüssigkeitsspiegel hinein, und das offene, innere Ende des Rohres liegt im Dampfraum gegen die Mitte des obern Behälterteils zu, um das verdampfte Kältemittel an einer Stelle aufzunehmen, wo es am wenigsten Flüssigkeitsteilchen enthält. An der Aussen fläche der Abschlussplatte 19 ist ausserdem ein Anschlussstück 29 derart befestigt, dass es mit dem Kanal 27 und dem Rohr 28 in Verbindung steht.
Eine Rückleitung 30 führt von diesem Anschlussstück nach dem Kompressor. Unterhalb des Rohres 28 ragt von der Abschlussplatte 19 eine Ablenk- oder Prallfläche 31 vor, um die Oberflächenbewe gung der darunter befindlichen Flüssigkeit unschädlich zu machen, die erzeugt wird, durch die in die kältere Kältemittelmasse im Behälter eintretende Flüssigkeit.
Die durch den Kompressor unter Druck gesetzte Lösung des flüssigen Kältemittels und 01s strömt aus dem Einlasskanal 20 in den Behälter, wenn das Ventil durch dessen Regulierorgan geöffnet wird. Das Ventil ist so gelagert und eingestellt, dass, wenn die Flüssigkeitsmenge im Verdampfer unter eine vorbestimmte Höhe fällt, es sich öffnet und sich anderseits schliesst, wenn dieser Flüs sigkeitsstand vorhanden ist,- so dass, da das flüssige Kältemittel verdampft, das Ventil sich zeitweise selbsttätig öffnet und mehr Flüssigkeit aus der Speiseleitung zutreten lässt.
Eine bestimmte Ölmenge gelangt mit dem Kältemittel in den Verdampfer infolge ihrer gegenseitigen Löslichkeit, und--es -ent- stehen zwei genau bestimmte Flüssigkeits schichten in dem Behälter, weil das<B>01,</B> wel ches ein geringeres spezifisches Gewicht hat als das Kältemittel, sich in einer obern Schicht ansammelt, währenddem das -Kälte mittel, mit dem es in Lösung ist, verdampft.
Die Flüssigkeit unter der wägrechten Ebene 32 besteht aus Kältemittel und einer darin gelösten Olmenge, während die Flüssigkeit oberhalb der Ebene 32 in der Hauptsache aus Öl mit einer geringen, damit in Lösung be findlichen Kältemittelmenge besteht.
Es wurde gefunden, dass bei einem Flüs- sigkeitszustande dieser Art, bei dem eine Ölschicht das Kältemittel überlagert, der Wirkungsgrad des Kälteapparates verringert wird wegen der verzögernden Wirkung der @Ölschicht auf den Übertritt des darunter befindlichen verdampften Kälte mittels in den darüberliegenden Dampfraum. Es hat, mit andern Worten, die Ölschicht eine genügende Viskosität, um sich der nor malen Bewegung des verdampften Kältemit tels von der flüssigen Kältemittelmenge nach dem Dampfraum über der Flüssigkeit zu widersetzen.
Sollte eine erhebliche Dicke der Ölschicht über der Flüssigkeit in einem Ver dampfer dieser Art nicht aufrecht erhalten werden, so würde die Verdampfung und Blasenbildung flüssige Kältemittelteilchen in den Dampfraum mitreissen und sie in die Rückleitung überführen, wo eine Verdamp fung stattfinden würde, so dass es wünschens wert ist, eine wesentliche Olmenge im Ver dampfer zu erhalten, selbst wenn dadurch der Wirkungsgrad herabgesetzt wird.
Der artige bekannte Verdampfer mit Flüssig keitsbehälter sind mit Rohrschleifen oder Kanälen versehen, die entweder mit beiden Enden von der untern Flüssigkeitsmenge im Behälter ausgehen oder nur mit einem Ende mit der flüssigen Kältemittelmenge und mit dem andern Ende. mit dem Dampfraum über dem Flüssigkeitsspiegel in Verbindung stehen.
Bei Rohrschleifen, die mit. beiden Enden mit der flüssigen Kältemittelmenge im Behälter in Verbindung stehen, ist kein genau bestimmter Weg geschaffen, auf dem das in den Rohrschleifen verdampfende Kältemittel entweichen kann, und tatsäch lich wurde gefunden, dass es an beiden En den entweicht. Auch in diesem Falle wird das Entweichen durch die Ölschicht im Be hälter verzögert, so dass als Folge davon ein unregelmässiges Freiwerden des verdampfen den Kältemittels und ein verringerter Wir kungsgrad des Verdampfers - eintreten.
Bei Rohrschleifen, deren eines Ende mit dem Be hälter über dem Flüssigkeitsspiegel in Ver bindung steht, liegen die Olschicht und die Schicht des flüssigen Kältemittels in den Rohrschleifen ursprünglich in gleicher Höhe wie im Behälter;. da aber das flüssige Kälte mittel verdampft und aus der Rohrschleife austritt, sammelt sich das aus der Lösung freiwerdende<B>01</B> in der ursprünglichen Öl schicht in der Rohrschleife und erhöht somit den Durchgangswiderstand für die Kältemit- teldämpfe, womit eine Rückkehr einer all mählich zunehmenden Menge des verdampf ten Kältemittels nach dem Behälter durch den Einlassteil der Rohrschleife verbunden ist.
Gegebenenfalls sammelt sich das<B>01</B> in der Rohrschleife in solchem Masse an, dass das verdampfte Kältemittel das Öl nicht durchdringt, was zur Folge hat, dass das ge samte in der Rohrschlange verdampfte Kälte- mittel nach dem Behälter durch den Einlass teil der Rohrschleife zurückkehrt. Diese Verhältnisse verringern wesentlich den Wir kungsgrad der Wärmeübertragung der Rohr schleife.
Durch die vorliegende Erfindung soll nun ein Verdampfer geschaffen werden, der ein Höchstmass an Wärmeübertragung gewähr leistet. Dieser Zweck wird bei dem in Fig. 1 bis 4 dargestellten Beispiel des Erfindungs gegenstandes erreicht durch Anordnung des untern Einlassschenkels 16a der U-förmigen Rohrschleifen in einer solchen Höhenlage, dass der Einlassschenkel nahe aber etwas un ter der Oberseite der Kältemittelschicht im Behälter liegt, und durch Anordnung des Rückkehrschenkels 16b der Schleifen in einer solchen Höhenlage, dass der Rückkehrschen\- kel nahe der.
Oberseite der Ölschicht im Be- hälter, aber mindestens teilweise über dieser liegt. Die offenen Enden der Rohrschleifen ragen durch das Ende 17 des Behälters hin durch und sind daran in offener Verbindung mit dem Behälterinnenraum befestigt. Die Röhrschleifen sind vorzugsweise aus Kupfer oder einem ähnlichen Stoff von guter Wär meleitfähigkeit hergestellt und liegen mit ihren Schenkeln 16a und 16b parallel zuein ander in je einer wagrechten Ebene. Der Abstand zwischen dem obern und untern Rohrschenkel ist vorzugsweise so klein wie möglich,
so dass der Strömungswiderstand von dem untern nach dem obern Schenkel möglichst gering ist. Wie ersichtlich, liegt der Hauptteil des lichten Querschnittes des obern Schenkels der Rohrschleifen über dem Flüssigkeitsspiegel, und da somit der Wider stand in den obern Schenkeln kleiner ist als in den flüssiges Kältemittel und 01 enthal tenden untern Schenkeln, entweicht der in den Rohrschleifen gebildete Dampf, dem Wege kleinsten Widerstandes folgend, durch den ungefüllten, lichten Querschnitt in den obern Schenkeln nach dem Dampfraum im Behälter über dem Flüssigkeitsspiegel.
Die Verdampfung in den Rohrschleifen- erfolgt mit heftiger Blasenbildung und inflge der Anordnung der Rohrschleifen am Behälter tritt eine sehr schnelle Zirkulation des flüs sigen und des bei der Zirkulation verdampf ten Kältemittels in einer einzigen Wegrich tung durch die Rohrschleifen 16 ein, und zwar fliesst dabei das Kältemittel aus dem Behälter durch den untern Schenkel der Rohrschleifen und durch den obern Schenkel der Rohrschleifen zurück in den Behälter. Das verdampfte und flüssige Kältemittel bil det somit einen- Strom, der an der ganzen Innenwandung der Rohrschleifen entlang streicht.
Es wird somit an jeder Stelle der Rohrschleifen ein im wesentlichen gleicher Wärmeaustausch, und zwar in einem Höchst mass erreicht. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung der Rohrschleifen mit Bezug auf den Flüssigkeitsspiegel besteht darin, dass die Ölschicht, die sich in den Schleifen -im Oberteil der Krümmung bildet, wenn keine Verdampfung stattfindet, schon durch eine geringe Aufwallung zwangläufig in den Be hälter geführt wird, und ferner sammelt sich eine solche Ölschicht, nachdem sie bei B ginn der Verdampfung fortgeführt wor,h@::
ist, nicht wieder an, solange eine erhebliche Verdampfung im Gange ist, wegen der Kältemittelzirkulation in einer bestimmj-,-:i Richtung durch die Rohrschleifen. Die Schenkel der Rohrschleifen liegen hier in wagrechten Ebenen und dicht beiein ander, und zwar liegt der Rückleitungs- schenkel der Schleifen wenigstens teilweise über dem Ölspiegel im Behälter, aber genü gend nahe daran, um zu verhindern,
dass dem Auswerfen von 01 zusammen mit einer kleinen Menge flüssigen Kältemittels aus dem Rückkehrschenkel der Rohrschleifen durch das verdampfte Kältemittel ein wesent licher Widerstand entgegengesetzt wird. Der Einlassschenkel-der Rohrschleifen liegt unter dem Spiegel des Kältemittels im Behälter, aber nicht so tief, dass irgendein wesentlicher Druck auf die Flüssigkeit in diesem Rohr schenkel durch die Flüssigkeitssäule ausge übt wird, die sich darüber in der Rohr schleife befindet, da die Verdampfungs- geschwindigkeit des Kältemittels mit einer Zunahme des darauf ruhenden Druckes ab nimmt.
Das Rückleitungsrohr @28 ist so angeord net und ausgebildet, dass eine ausreichende Ölmenge unter der Wirkung der Schwer kraft zurückgeleitet wird, um eine im we sentlichen konstante Ölmenge im Verdampfer zu erhalten, und dass dabei nur eine geringe Menge von verdampfendem Kältemittel mit dem Rückleitungsrohr in Berührung tritt. Zu diesem Zwecke ist das Rohr 28 etwas nach abwärts gegen das Auslassende geneigt und befindet sich vollständig oberhalb des Flüssigkeitsspiegels, wenn eine Verdamp fung nicht im Gange ist. Das Rohr ist mit einer Öffnung 40 versehen, welche nahe der Abschlussplatte 19 und über dem normalen Ölspiegel liegt.
Wenn eine Verdampfung im Behälter stattfindet, nähert sich der Flüssig- keitsspiegel der -Öffnung 40, und irgendwel ches überschüssiges Öl, das die vorbe stimmte, im Behälter gewünschte Menge übersteigt, fliesst durch die Öffnung 40 ab und gelangt unter dem Einfluss der Schwer kraft durch das Rohr in die Rückleitung 30 und damit zurück nach dem Kompressor.
Da der Olauslass normalerweise über dem Öl spiegel liegt, gelangt nur wenig flüssiges Kältemittel durch die Öffnung 40.. Es wird somit die Menge des flüssigen Kältemittels, welche in der Rückleitung verdampft, ver ringert, so dass eine Abkühlung dieser Rück leitung nach Möglichkeit verhindert wird.
Die Umlaufbewegung des Kältemittels durch die Rohrschleifen verursacht,n.ormäler- weise eine starke Aufrührung der Flüssig keit im Behälter, und uni diese unschädlich zu machen, ist eine Ablenk- und Prallplatte 41 vorgesehen, die sich in senkrechter Ebene quer durch den Behälter erstreckt. Diese Ablenkplatte ist an ihrem Umfang nach aus wärts gebogen, so dass ein Flansch entsteht, der an der Wand des Behälters verlötet oder verschweisst ist.
Am Umfange der Ablenk- platte sind mehrere Öffnungen 39 angeord net, damit die Flüssigkeit und der Dampf hindurchtreten können. Diese Ablenkplatte ist notwendigerweise zwischen der Endwan- dung 17 und dem Ventilschwimmer angeord net, und zwar ist sie zweckmässig nahe der Endwand 17 angebracht, ohne Rücksicht auf die Art der Regulierung des Kältemittels.
Um weiter den Wirkungsgrad des Ver dampfers zu erhöhen, sind eine Mehrzahl von in gleichem Abstand voneinander befind lichen wärmeleitenden, plattenförmigen Rip pen 42 angeordnet, deren Gesamtoberfläche vorzugsweise grösser ist als die Fläche der zu kühlenden Kammerwanderungen. Der Ver dampfer ist von gedrungener Bauart und nimmt nur einen kleinen Raumteil innerhalb der zu kühlenden Kammer ein. Die Ge drungenheit und hohe Leistungsfähigkeit des Verdampfers sind praktisch wichtige Fak toren.
Die Rippen 42 sind so ausgebildet, dass- sie leicht und wirtschaftlich hergestellt und in einfacher Weise auf die Rohrschlei fen aufgebracht werden können. Jede Rippe 42 besteht aus einem kupferhaltigen Blech oder einem Baustoff, der ebenso wie Kupfer eine grosse Wärmeleitfähigkeit besitzt. Die Rippen besitzen durch Pressen hergestellte Flanschen 43, von denen ,jede eine einen Schenkel einer Rohrschleife 16 aufnehmende Öffnung umgibt. Die Flanschen stehen in inniger metallischer Berührung mit den Schenkeln der Rohrschleifen und können mit ihnen verlötet oder in irgendeiner andern Weise verbunden sein. Die Rippen liegen in senkrechten Ebenen, in deren Richtung die in der Nähe der Rippen befindliche Luft strömt.
Auf diese Weise wird der Luftzir kulation in der zu kühlenden Kammer durch die Rippenrohrschleifen nur ein geringer Widerstand dargeboten, und in dieser Hin sicht wird der Wirkungsgrad dadurch ver bessert, dass keine schädliche Verzögerung der Geschwindigkeit der zirkulierenden Luft durch die Rohrschleifen 16 hervorgerufen wird. Die Zirkulation wird bei der in den Zeichnungen dargestellten Bauweise ledig lich durch Wärmeübertragung hervorge rufen.
Die einzelnen Rippen 42 haben annähernd einen gleich grossen Flächeninhalt wie der Querschnitt des Behälters 15. Die Rippen sind mit den Rohrschleifen 16 so zusammen gebaut, dass alle Stellen am Umfang jeder Rippe in annähernd gleichem Abstand von einem Teil der Rohrschleife liegen. Somit hat die übertragene Wärme im wesentlichen dieselbe Entfernung von allen Umfangsteilen der Rippen nach .den Rohrschleifen zurück zulegen, was zu einer gleichmässigen Wärme übertragung und einem maximalen Wir kungsgrad der Rippen führt. Bei derartig ausgebildeten Rippen, die mit Rohrschleifen in Berührung stehen, wird die daran vorbei streichende Luft auf einer gleichmässigen Temperatur bei gedrungener Anordnung er halten.
Ausserdem ist ein gedrungener Ver dampfer geschaffen, der nur einen kleinen Raumteil der Kühlkammer einnimmt, und dessen Wärmeübertragungsfläche in ihrer Gesamtheit gross genug ist, um die Betriebs zeit der Kältemaschine zur Aufrechterhal- tung einer bestimmten Temperatur auf ein Mindestmass herabzusetzen. Es kann auch jede Kühltemperatur aufrecht erhalten wer den, ohne dass der Luft in der Kammer Feuchtigkeit entzogen und auf dem Ver dampfer angesammelt wird, solange die Tem peratur des Verdampfers über dem Taupunkt der Luft in der Kammer liegt.
Neben dem Vorteil, dass die Nahrungsmittel durch die Feuchtigkeitsentziehung nicht zerstört wer den, ergibt sich in diesem Falle noch der weitere Vorzug, dass der Verdampfer kein Auftauen erfordert und keine Einrichtung zur Kondensatsammlung nötig ist. Wie Fig. 1 und 3' zeigt, ist der Ver dampfer in dem Schäustellungskasten 10 untergebracht und darin ,durch Halter be festigt, die an jedem Ende angeordnet sind. Diese Halter sind einander ähnlich und be sitzen je eine an der. Innenseite der Kasten oberwand durch Schrauben 45 befestigte Leiste 44, wobei zwischen der Leiste und der Wand Abstandshülsen 46 vorgesehen sind.
Zwei Halteglieder 47 ragen durch Öffnungen in den Enden der Leiste hindurch und giud an dieser .durch Muttern 48 und 49 befestigt. Das untere Ende der Halteglieder ist ge krümmt und umfasst die obern Schenkel der Rohrschleifen. Durch Einstellung der Mut- tern kann die Höhe des Verdampfers im Ge häuse geregelt werden. In den Fig. 5 und 6 ist eine abgeänderte Ausführungsform des Verdampfers gemäss der Erfindung dargestellt.
In diesem Falle erstrecken sich die Rohrschleifen 50 von einer Seitenwand des Behälters aus anstatt von einer Endwand. Ausserdem sind vier Rohrschleifen vorhanden, und die Rippen 51 s M <B>,</B> d in zwei Reihen angeordnet, von denen jede in thermischer Berührung mit zwei Rohrschleifen steht. Die Endrippen jeder Reihe sind durch ein Verbindungsstück 52 aneinander befestigt, welches zur Starrheit des Verdampfers beiträgt.
In allen sonstigen Einzelheiten -entspricht diese abgeänderte Ausführungsform des Verdampfers der zu erst beschriebenen.
Die in Fig. 7 und 8 dargestellte dritte Ausführungsform des Verdampfers unter scheidet sich dadurch von derjenigen nach Fig. 1 bis 4, dass eine einzige Rohrschleife 5.3 mit kleineren Rippen 54 verwendet ist.
Evaporator for mill equipment. The invention relates to a Ver evaporator for cooling devices, which has a container for cold liquid.
According to the invention, the evaporator has heat exchange means which are connected to said container in such a way that the cold liquid in the same is brought into circulation by said heat exchange means and the movement of the refrigerant evaporated during the circulation takes place in a single predetermined path.
The accompanying drawing illustrates an embodiment of the subject of the invention along with detailed variants.
Fig. 1 is a perspective view of a box with the evaporator; Fig. 2 is a partially sectioned elevation of the evaporator; Fig. 3 is an end view of the evaporator connected to one wall of the box; Fig. 4 is a section through the evaporator fer along line IV-IV of Fig. 2; Fig. 5 is a plan view of a variant of the evaporator;
Fig. G is an end view of the same; Fig. 7 is a plan view of a further variant of the evaporator, and Fig. 8 is an end elevation of the same.
In Fig. 1, 10 represents a box which is used to hold and display food or the like and wel cher is to be obtained in its interior at a niedri conditions temperature. With the exception of the evaporator 1 = 1, the remaining parts. the refrigeration machine have any conventional design.
For example, a compressor-condenser assembly 11 can be used, which is arranged outside the display case, the compressor being driven by an electric motor 12 which is controlled by an automatic switching device housed in the housing 13, during the condensate - Gate, which is cooled with water, is arranged above the compressor and surrounds it.
The evaporator 14 is built in the box 10 and takes a volatile Kälteflüs fluid, preferably sulfur dioxide, and also 01, which liquids are partially mutually soluble, the 01 having a lower specific weight than the refrigerant. The evaporator 14 be consists of a container 15 and pipe loops 16, it being ensured that a substantially constant amount of both the refrigerant and the oil remains in the evaporator 14 by a regulating member. This regulating member is housed in the container 15.
The pipe loops 116 are arranged in relation to the container 15 in such a way that all horizontal planes that can be laid through the pipe loops lie within the upper and lower boundaries of the liq sigkeitsbehälters, the device being such that the distance between the. Legs of each pipe loop is less than the height of the liquid mass in the container 15.
The container 15 (Fig. 2) is made of metal with good heat conductivity and is cylindrical in shape. It has at one end a wall 17 and at the other end to a ring part 18 attached to it, the opening of which is closed by a detachable plate 19.
The organ for regulating the amount of refrigerant and oil in the container 15 is carried by the detachable end plate 19 and is removable from the container together with the latter. The closing plate 19 is provided with a refrigerant inlet channel 20 which is provided in the lower part of the plate 19 and lies in a vertical plane extending through the longitudinal axis of the container 15. Against the inner end of this channel 20 acts a valve rod 21 which is automatically actuated by a float-carrying arm 22 on which it is articulated be fastened.
The float arm 22 is articulated on a holder 23, which is releasably fastened by means of screws 24 to an on the inner wall of the end plate 19 before jumping approach. A connection piece 25 is attached to the outer surface of the end plate 19 in such a way that it is connected to the channel 20. A line 26 leads from the condenser outlet to the connection piece in order to supply liquefied refrigerant and oil to the evaporator when the valve is open.
In the closing plate 19, an outlet channel 27 is provided above the inlet channel 20, said outlet channel receiving one end of an outlet pipe 28. The latter protrudes into the container above its liquid level, and the open, inner end of the tube lies in the vapor space towards the center of the upper container part in order to receive the evaporated refrigerant at a point where it contains the least amount of liquid particles. In addition, a connection piece 29 is attached to the outer surface of the end plate 19 in such a way that it is connected to the channel 27 and the pipe 28.
A return line 30 leads from this connection piece to the compressor. Below the tube 28 protrudes from the end plate 19 a deflecting or baffle surface 31 in order to make the surface movement of the underlying liquid harmless, which is generated by the liquid entering the colder refrigerant mass in the container.
The solution of the liquid refrigerant and oil pressurized by the compressor flows out of the inlet channel 20 into the container when the valve is opened by its regulator. The valve is mounted and adjusted so that when the amount of liquid in the evaporator falls below a predetermined level, it opens and, on the other hand, closes when this liquid level is present - so that, as the liquid refrigerant evaporates, the valve temporarily closes opens automatically and allows more liquid to enter from the feed line.
A certain amount of oil gets into the evaporator with the refrigerant due to their mutual solubility, and - two precisely defined liquid layers are created in the container, because the <B> 01 </B> which has a lower specific weight as the refrigerant, accumulates in a top layer, while the refrigerant, with which it is in solution, evaporates.
The liquid below the horizontal level 32 consists of refrigerant and an amount of oil dissolved therein, while the liquid above the level 32 mainly consists of oil with a small amount of refrigerant that is sensitive to solution.
It has been found that in a liquid state of this type in which an oil layer overlays the refrigerant, the efficiency of the refrigeration apparatus is reduced because of the delaying effect of the oil layer on the passage of the evaporated cold below into the vapor space above. In other words, the oil layer has a sufficient viscosity to oppose the normal movement of the evaporated refrigerant from the liquid refrigerant to the vapor space above the liquid.
Should a considerable thickness of the oil layer above the liquid in a Ver evaporator of this type not be maintained, the evaporation and bubble formation would entrain liquid refrigerant particles into the vapor space and transfer them to the return line, where evaporation would take place, so that it would be desirable is worth keeping a substantial amount of oil in the evaporator, even if it reduces efficiency.
The like known evaporator with liquid keitsbehälters are provided with pipe loops or channels that either start with both ends of the lower amount of liquid in the container or only with one end with the amount of liquid refrigerant and the other end. are in communication with the vapor space above the liquid level.
For pipe loops with. If both ends are in contact with the amount of liquid refrigerant in the container, no precisely defined path has been created for the refrigerant evaporating in the pipe loops to escape, and it was actually found that it escapes at both ends. In this case, too, the escape of oil is delayed by the oil layer in the container, so that as a result, the evaporating refrigerant is released irregularly and the efficiency of the evaporator is reduced.
In the case of pipe loops, one end of which is connected to the container above the liquid level, the oil layer and the layer of liquid refrigerant in the pipe loops are originally at the same height as in the container. However, since the liquid refrigerant evaporates and emerges from the pipe loop, the <B> 01 </B> released from the solution collects in the original oil layer in the pipe loop and thus increases the resistance to the refrigerant vapors, causing a return a gradually increasing amount of evaporated refrigerant is connected to the container through the inlet portion of the pipe loop.
If necessary, the <B> 01 </B> collects in the pipe loop to such an extent that the evaporated refrigerant does not penetrate the oil, which means that all of the refrigerant evaporated in the pipe coil passes through the container Inlet part of the pipe loop returns. These ratios significantly reduce the heat transfer efficiency of the pipe loop.
The present invention is to create an evaporator that ensures a high level of heat transfer. This purpose is achieved in the example of the subject of the invention shown in Fig. 1 to 4 by arranging the lower inlet leg 16a of the U-shaped pipe loops at such a height that the inlet leg is close but slightly below the top of the refrigerant layer in the container, and by arranging the return leg 16b of the loops at such a height that the return leg close to the.
Top of the oil layer in the container, but at least partially above it. The open ends of the pipe loops protrude through the end 17 of the container and are attached to it in open connection with the interior of the container. The tube loops are preferably made of copper or a similar substance of good thermal conductivity and are parallel to each other with their legs 16a and 16b in a horizontal plane. The distance between the upper and lower pipe legs is preferably as small as possible,
so that the flow resistance from the lower to the upper leg is as low as possible. As can be seen, the main part of the clear cross-section of the upper limb of the pipe loops lies above the liquid level, and since the resistance in the upper limb is smaller than in the liquid refrigerant and the lower limb containing oil, the vapor formed in the pipe loops escapes, following the path of least resistance, through the unfilled, clear cross-section in the upper legs to the vapor space in the container above the liquid level.
The evaporation in the pipe loops occurs with violent bubble formation and due to the arrangement of the pipe loops on the container, there is a very rapid circulation of the liquid and the refrigerant evaporated during the circulation in a single direction through the pipe loops 16, and that flows in Refrigerant from the container through the lower leg of the pipe loop and through the upper leg of the pipe loop back into the container. The vaporized and liquid refrigerant thus forms a flow that sweeps along the entire inner wall of the pipe loops.
An essentially identical heat exchange is thus achieved at every point of the pipe loops, to a maximum extent. Another advantage of this arrangement of the pipe loops in relation to the liquid level is that the oil layer that forms in the loops in the upper part of the curve, if no evaporation takes place, is inevitably led into the container by a slight surge, and Furthermore, such an oil layer collects after it was continued at the beginning of evaporation, h @ ::
is not on again as long as significant evaporation is going on because of the refrigerant circulation in a certain direction through the pipe loops. The legs of the pipe loops are in horizontal planes and close to each other, and the return leg of the loop is at least partially above the oil level in the tank, but close enough to prevent
that the ejection of 01 together with a small amount of liquid refrigerant from the return leg of the pipe loops is opposed by the evaporated refrigerant with a substantial resistance. The inlet leg of the pipe loop is below the level of the refrigerant in the tank, but not so deep that any significant pressure is exerted on the liquid in this pipe leg by the liquid column located above it in the pipe loop, as the evaporation speed of the refrigerant decreases with an increase in the pressure resting on it.
The return pipe @ 28 is so angeord net and designed that a sufficient amount of oil is returned under the action of gravity to obtain a substantially constant amount of oil in the evaporator, and that only a small amount of evaporating refrigerant with the return pipe in Touch occurs. For this purpose, the tube 28 is inclined slightly downwards towards the outlet end and is completely above the liquid level when evaporation is not in progress. The tube is provided with an opening 40 which is close to the end plate 19 and above the normal oil level.
When there is evaporation in the container, the liquid level approaches the opening 40 and any excess oil in excess of the predetermined amount desired in the container flows out through the opening 40 and passes under the influence of gravity the pipe into the return line 30 and thus back to the compressor.
Since the oil outlet is normally above the oil level, only a small amount of liquid refrigerant passes through the opening 40 .. The amount of liquid refrigerant that evaporates in the return line is thus reduced, so that this return line is prevented from cooling down if possible .
The circulating movement of the refrigerant through the pipe loops usually causes strong agitation of the liquid in the container, and in order to render this harmless, a deflection and baffle plate 41 is provided which extends in a vertical plane across the container. This baffle is bent outwards at its periphery, so that a flange is formed that is soldered or welded to the wall of the container.
A plurality of openings 39 are arranged on the circumference of the deflector plate so that the liquid and the vapor can pass through. This deflection plate is necessarily arranged between the end wall 17 and the valve float, and in fact it is expediently attached near the end wall 17, regardless of the type of regulation of the refrigerant.
In order to further increase the efficiency of the evaporator, a plurality of equally spaced apart thermally conductive, plate-shaped Rip pen 42 are arranged, the total surface area is preferably larger than the area of the chamber to be cooled. The Ver evaporator is of compact design and takes up only a small part of the space within the chamber to be cooled. The compactness and high efficiency of the vaporizer are practically important factors.
The ribs 42 are designed so that they can be produced easily and economically and applied to the pipe loops in a simple manner. Each rib 42 is made of a copper-containing sheet or a building material which, like copper, has a high thermal conductivity. The ribs have flanges 43 produced by pressing, each of which surrounds an opening which receives one leg of a pipe loop 16. The flanges are in close metallic contact with the legs of the pipe loops and can be soldered to them or connected in some other way. The ribs lie in vertical planes, in the direction of which the air near the ribs flows.
In this way, the air circulation in the chamber to be cooled by the finned pipe loops is presented only a little resistance, and in this respect the efficiency is improved ver that no detrimental delay in the speed of the circulating air is caused by the pipe loops 16. In the construction shown in the drawings, the circulation is only caused by heat transfer.
The individual ribs 42 have approximately the same surface area as the cross section of the container 15. The ribs are built together with the pipe loops 16 so that all points on the circumference of each rib are approximately the same distance from part of the pipe loop. Thus, the transferred heat has essentially the same distance from all peripheral parts of the ribs after .den pipe loops back, which leads to a uniform heat transfer and a maximum efficiency of the ribs. With ribs designed in this way, which are in contact with pipe loops, the air passing them is kept at a uniform temperature with a compact arrangement.
In addition, a compact Ver evaporator is created which takes up only a small part of the cooling chamber, and whose heat transfer surface is large enough in its entirety to reduce the operating time of the refrigeration machine to maintain a certain temperature to a minimum. Any cooling temperature can also be maintained without moisture being extracted from the air in the chamber and accumulating on the evaporator, as long as the temperature of the evaporator is above the dew point of the air in the chamber.
In addition to the advantage that the food is not destroyed by the removal of moisture, there is also the further advantage in this case that the evaporator does not require thawing and no device for collecting condensate is necessary. As Fig. 1 and 3 'shows the United steamer is housed in the Schäustellungskasten 10 and fastened therein, be by holders, which are arranged at each end. These holders are similar to each other and each sit one on the. Inside of the box upper wall by screws 45 fastened strip 44, wherein spacer sleeves 46 are provided between the strip and the wall.
Two holding members 47 protrude through openings in the ends of the bar and are attached to it by nuts 48 and 49. The lower end of the retaining links is curved and includes the upper legs of the pipe loops. The height of the evaporator in the housing can be regulated by adjusting the nuts. 5 and 6 show a modified embodiment of the evaporator according to the invention.
In this case, the pipe loops 50 extend from a side wall of the container rather than an end wall. In addition, there are four pipe loops and the ribs 51 s M, d arranged in two rows, each of which is in thermal contact with two pipe loops. The end ribs of each row are secured together by a connector 52 which adds rigidity to the evaporator.
In all other details, this modified embodiment of the evaporator corresponds to the one described above.
The third embodiment of the evaporator shown in FIGS. 7 and 8 differs from that according to FIGS. 1 to 4 in that a single pipe loop 5.3 with smaller ribs 54 is used.