Kühlapparat, insbesondere für den Einbau in einen Kühlsehrank. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kühlapparat, insbesondere für den Ein bau in einen Kühlschrank.
Nach dem Absorptionsprinzip, ohne Pumpe und Regelventil kontinuierlich arbei tende Kühlapparate sind bereits bekannt ge worden. Dieselben besitzen zum Druckaus gleich zwischen dem höheren Druck im Ko cher und im Kondensator und dem niedrige ren Druck im Verdampfer und Absorber eine zusätzliche Füllung mit einem inerten Gas, z. B. Wasserstoff, das keine Bindung mit ,dem Kälte- und dem Absorptionsmittel ein.- geht.
Bei derartigen Kühlapparaten ist die Aus bildung und Anordnung,der einzelnen Appa rateteile, wie Kocher, Wasserabscheider, Kon densator, Verdampfer, Absorber und .der Wärmeaustauscher, für das einwandfreie und zuverlässige Arbeiten des Apparates von be sonderer Bedeutung,
weil die einwandfreie Zirkulation des Kältemittelträgers und des Kältemittels sowie ein der Erzeugung der optimalen Kältemenge entsprechender mini- oraler Wärmeverbrauch. weitgehend von' die sen Punkten abhängig sind.
Gemäss der vorliegenden Erfindung kön nen diese Vorteile .dadurch erreicht werden, dass der zwischen Kocher und Kondensator eingeschaltete, mit Kühlrippen versehene Wasserabscheider einen in dessen Inneres hineinragenden, bechemförmigen und nach aussen offenen, zur Vergrösserung der wärme abgebenden Oberfläche und als Prallkörper für das abzuscheidende Wasser dienenden Teil aufweist,
und dass der zwischen Ver dampfer und Absorber angeordnete Wärme austauscher für die Gase drei konzentrisch ineinanderliegende Rohre aufweist, von denen das innerste das kondensierte Kältemittel, das zweite das inerte Gas und das äusserste, im Gegenstrom zu beiden, das Gasgemisch führt.
Inder beiliegenden Zeichnung ist eine bei spielsweise Ausführungsform des erfindungs gemässen Kühlapparates ,dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Ansicht des Apparates mit Partien im Schnitt und Fig. 2 einen Querschnitt eines Teils der Fig. 1 nach der Linie ll-B derselben.
Der dargestellte Kühlapparat weist einen Kocher 1, einen Kondensator 2, einen Ver dampfer 3 und einen Absorber 4 auf, die durch Leitungen so miteinander verbunden sind, dass das Kältemittel (Ammo.niak) den Kreislauf Kocher-Kondensator-Verdamp- fer-Absorber-Kocher vollführen kann. Zwischen Verdampfer 3 und Absorber 4 ist ein Wärmeaustauscher 5 vorgesehen, in v"el- ehem das vom Absorber 4 herkommend inerte Gas (z. B.
Wasserstoff, Stickstoff, sauerstoffreie Luft) über die Rohrleitungen 26, 27 und 16 zum Verdampfer 3 strömt, so dass das sich im letzteren bildende Ainnio- nia-kgas in das inerte Gas hinein verdunstet. Das inerte Gas beschreibt dabei über die Rohrleitungen 17, 18, 26, 27 und 16 einen Kreislauf zwischen Verdampfer 3 und Absor ber 4, da. das Gasgemisch schwerer ist als das inerte Gas für sich allein.
Ein dritter Kreislauf ergibt. sich für die arme Kältemittellösung im Kocher 1 zu-m Absorber 4, in. welchem -die Absorption des gasförmigen Kältemittels durch diese arme Lösung und damit eine Anreicherung dersel ben stattfindet.
Am untern Ende des Kochers 1 ist bei 6 eine nicht dargestellte Wärmequelle, z. B. ein elektrischer Heizkörper oder eine Gasflamme, angeordnet.
Zwischen Kocher 1 und Kondensator 2 ist zum Abscheiden des vom aus der Amino- niaklösung austretenden Ammoniakgas mit gerissenen Wassers ein Wasserabscheider vor gesehen, der Kühlrippen 7 auf seinem äussern Mantel 8 trägt und einen becherförmigen Ein satz 9 besitzt, der zur Vergrösserung der wärmeabgebenden Oberfläche dient und nach oben offen ist. Der Einsatz 9 bildet zugleich einen Prallkörper für das mitgerissene Was ser.
Ein kurzes Rohrstück zwischen Kocher 1 und Wassera-bseheider 7, 8, 9 bildet eine Ein schnürung, die .die Wärmeübertragung durch Leitung vom Kocher auf den Wasserabschei- der hemmt.
Als Kondensator 2 dient ein mit Kühl rippen 10 versehenes Rohr, das U-förmig ge bogen ist und von der Austrittsstelle des Am moniakgases aus dein Wasserabscheider bis zur Eintrittsstelle des verflüssigten Ammo niaks in eine Kammer 11, von \welcher das selbe durch das Rohr 13 in den Verdampfer -3 belangt, stets ein Gefälle aufweist.
Das Kondensa.torrohr 2 könnte auch dop pelt geführt sein, das heisst aus zwei parallel- beschalteten, mit Rippen versehenen Rohren bestehen.
Eine Rohrleitung 12 dient zur Ableitung des am Ende des Kondensators 2 allenfalls noch unkondensierten Ammoniakgases in den Wärmeaustauscher 5 für Gase und zum Druckausgleich im System.
Das verflüssigte Ammoniakgas gelangt durch die Leitung 13 in den Verdampfer 3, wo es über Tropfteller 14 mit Üffnungen 15, deren Ränder aufgebördelt sind, verteilt wird und, von einem dieser Teller auf den Barunter liegenden tropfend, verdampft.
Durch das Rolir 16 gelangt das inerte Gas in den Verdampfer 3, vermischt sich mit dem Ammoniakdampf in demselben und das schwere Gasgemisch strömt durch das Rohr 17 und die Rohrleitung 18 zum Absorber 4. Dein obern Ende des Absorbers 4 fliesst, aus dem Kocher 1 über die Rohre 19 und 20 die arme Lösung zu und wird durch die in den Absorber eingelegten Verteilteller 21 mit den Bohrungen 22 mit aufgebördelten Rändern auf eine grosse Oberfläche verteilt.
Dabei ab sorbiert die Flüssigkeit da.s durch das Rohr 18 zuströmende Ammoniakgas, und im untern Ende des Absorbers sammelt sich die ange reicherte Lösung. Durch das innerhalb des Rohres 19 angeordnete Rohr 23 fliesst die reiche Lösung unter Thermosyphon-,virkung in das obere Ende des Kochers 1 zurück. Die Gegenstromführung der Lösungen durch die beiden Rohre 19 und 2:3 ergibt einen Wärme austausch, dessen Wirkung durch eine schlan genförmige Führung der Rohre 19 und 23 bei 24 noch erhöht wird.
Das Rohr 23 ver- läuft bis in den Absorber hinein innerhalb des Rohres 19, so dass nur für das letztere eine drucksichere Schweissstelle erforderlich ist.
Die Thermosyphonwirkung entsteht durch die Erwärmung der reichen Lösung in .der Rohrschlange 25, mit welcher das Rohr 28 die u7'ärmequelle umgibt. Ammoniakgasblasen treiben die ärmer werdende Lösung durch das Rohr 23 in das obere Ende des Kochers 1 ein, wobei das gasförmige Ammoniak durch den Was.serabscheider 7, 8, 9 in,den Kondensator 2 übergeht und die arme Lösung im Kocher zurückbleibt.
Das inerte Gas, welches mit :dem Ammo- niakgas gemischt aus dem Verdampfer 3 über die Leitungen 17 und 18 in den Absorber 4 gelangt ist, wird in demselben frei und strömt durch das Rohr 26, das mit dem dop- pelwandigen Rohr 27 in Verbindung steht, in den Wärmeaustauseher 5 für .die Gase, von wo :es durch das. Rohr 16 wiederum in :den Verdampfer 3 gelangt. _ Damit sich im Rohr 27 allfällig ansam melndes Kondensat abfliessen kann, ist in des sen äusserer Wandung eine Bohrung 27' vor gesehen.
Die konzentrische Anordnung des doppel wandigen Rohres 27 und des Rohres 17 er gibt zusammen mit der Gegenstromführung des inerten Gases zum Gasgemisch einen guten Wärmeaustausch zwischen diesen Ga sen.
Dadurch"dass die Rohre 13 und 27 inner halb des Rohres 17 verlaufen und mit demsel ben in den Verdampfer 3 eingeführt sind, erübrigen sich besondere Schweissstellen am letzteren zur :dichten, druckfesten Einführung der beiden Rohre 13 und 27.
Das Einfüllen .des Wassers und der Gase erfolgt durch einen Stutzen 28 am Absorber 4, wobei :dieser Stutzen nach erfolgter Fül lung ,an mindestens: einer Stelle zusammen gequetscht und hierauf zugeschweisst wird.
In üblicher Weise sind Verdampfer 3 und Absorber 4 mit Blechfahnen 29 bezw. 30 zur Vergrösserung der dem Wärmeaustausch die nenden Oberfläche versehen. Der Kocher 1, der Verdampfer 3 und der Wärmeaustauscher 5 befinden sich auf der selben Seite des Apparates, so dass .der Ab sorber 4 so angeordnet werden kann, dass Kühlrippen 30 mit relativ grosser Oberfläche Platz finden.
Cooling device, especially for installation in a cooling cabinet. The present invention relates to a refrigerator, in particular for installation in a refrigerator.
According to the absorption principle, without a pump and control valve continuously working refrigerators are already known ge. The same have to Druckaus equal between the higher pressure in the Ko cher and in the condenser and the low ren pressure in the evaporator and absorber an additional filling with an inert gas, eg. B. hydrogen, which does not bond with the refrigerant and the absorbent.
In such cooling devices, the training and arrangement of the individual device parts, such as cooker, water separator, condenser, evaporator, absorber and .the heat exchanger, is of particular importance for the proper and reliable operation of the device.
because the perfect circulation of the refrigerant carrier and the refrigerant as well as a minimal heat consumption corresponding to the generation of the optimal amount of cold. are largely dependent on these points.
According to the present invention, these advantages can be achieved by the fact that the water separator with cooling ribs connected between the cooker and the condenser has a cup-shaped and outwardly open protruding inside it to enlarge the heat-emitting surface and as an impact body for the water to be separated has serving part,
and that the heat exchanger for the gases arranged between Ver evaporator and absorber has three concentrically nested tubes, of which the innermost one carries the condensed refrigerant, the second the inert gas and the outermost one, in countercurrent to both, the gas mixture.
In the accompanying drawing is an example embodiment of the fiction, according to the cooling apparatus, shown, namely: Fig. 1 is a view of the apparatus with parts in section and Fig. 2 is a cross section of part of Fig. 1 along the line II-B thereof.
The refrigerator shown has a cooker 1, a condenser 2, a Ver evaporator 3 and an absorber 4, which are connected to one another by lines so that the refrigerant (Ammo.niak) the cycle cooker-condenser-evaporator-absorber- Kocher can perform. A heat exchanger 5 is provided between the evaporator 3 and the absorber 4, in v "el- formerly the inert gas coming from the absorber 4 (e.g.
Hydrogen, nitrogen, oxygen-free air) flows via the pipes 26, 27 and 16 to the evaporator 3, so that the ammonia gas that forms in the latter evaporates into the inert gas. The inert gas describes a circuit between the evaporator 3 and absorber 4, there via the pipes 17, 18, 26, 27 and 16. the gas mixture is heavier than the inert gas on its own.
A third cycle results. For the poor refrigerant solution in the cooker 1 to -m absorber 4, in which the absorption of the gaseous refrigerant by this poor solution and thus an enrichment of the same takes place.
At the lower end of the cooker 1 is at 6 a heat source, not shown, for. B. an electric heater or a gas flame arranged.
Between the digester 1 and the condenser 2, a water separator is seen to separate the ammonia gas with cracked water from the ammonia solution, which has cooling fins 7 on its outer jacket 8 and a cup-shaped insert 9, which is used to enlarge the heat-emitting surface and is open at the top. The insert 9 also forms a baffle for the entrained What water.
A short piece of pipe between the cooker 1 and the water separator 7, 8, 9 forms a constriction that inhibits the transfer of heat by conduction from the cooker to the water separator.
A tube provided with cooling fins 10, which is U-shaped and bent from the outlet point of the ammonia gas from your water separator to the point of entry of the liquefied ammonia into a chamber 11 serves as the condenser 2, from which the same through the tube 13 in the evaporator -3, always has a gradient.
The condensate tube 2 could also be made double, that is to say consist of two tubes connected in parallel and provided with ribs.
A pipe 12 serves to discharge the ammonia gas, which may still be uncondensed at the end of the condenser 2, into the heat exchanger 5 for gases and to equalize the pressure in the system.
The liquefied ammonia gas passes through the line 13 into the evaporator 3, where it is distributed via drip plates 14 with openings 15, the edges of which are flanged, and evaporates dripping from one of these plates onto the bar below.
The inert gas enters the evaporator 3 through the roll 16, mixes with the ammonia vapor in the same and the heavy gas mixture flows through the pipe 17 and the pipeline 18 to the absorber 4. Your upper end of the absorber 4 flows over from the cooker 1 the tubes 19 and 20 close the poor solution and is distributed over a large surface by the distribution plate 21 with the bores 22 with flanged edges placed in the absorber.
The liquid absorbs the ammonia gas flowing through the pipe 18 and the enriched solution collects in the lower end of the absorber. The rich solution flows back into the upper end of the cooker 1 through the pipe 23 arranged inside the pipe 19 under the effect of a thermosyphon. The countercurrent flow of the solutions through the two tubes 19 and 2: 3 results in a heat exchange, the effect of which is increased by a serpentine guide of the tubes 19 and 23 at 24.
The tube 23 runs into the absorber inside the tube 19, so that a pressure-proof weld point is only required for the latter.
The thermosiphon effect arises from the heating of the rich solution in the pipe coil 25, with which the pipe 28 surrounds the heat source. Ammonia gas bubbles drive the poor solution through the pipe 23 into the upper end of the digester 1, the gaseous ammonia passing through the Was.serabscheider 7, 8, 9 into the condenser 2 and the poor solution remains in the digester.
The inert gas which, mixed with the ammonia gas, has passed from the evaporator 3 via the lines 17 and 18 into the absorber 4 is released in the same and flows through the pipe 26 which is connected to the double-walled pipe 27 stands, in the heat exchanger 5 for .the gases, from where: it passes through the pipe 16 in turn into: the evaporator 3. _ So that any condensate that may collect in the pipe 27 can flow away, a bore 27 'is provided in its outer wall.
The concentric arrangement of the double-walled tube 27 and the tube 17 he gives together with the countercurrent flow of the inert gas to the gas mixture a good heat exchange between these Ga sen.
Because the tubes 13 and 27 run inside the tube 17 and are inserted into the evaporator 3 with the same, special welding points on the latter for: a tight, pressure-tight introduction of the two tubes 13 and 27 are unnecessary.
The water and the gases are filled in through a connection piece 28 on the absorber 4, with: this connection piece being squeezed together at least at one point and welded onto it after filling has taken place.
In the usual way, evaporator 3 and absorber 4 with sheet metal lugs 29 respectively. 30 to enlarge the surface area for heat exchange. The cooker 1, the evaporator 3 and the heat exchanger 5 are located on the same side of the apparatus, so that the absorber 4 can be arranged so that there is space for cooling fins 30 with a relatively large surface.