Verfahren zum Regeln einer periodisch wirkenden Absorptionskältemaschine und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln einer periodisch wirkenden, z. B. trockenen Absorptionskältemaschine und eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfah rens.
Bei einer periodisch arbeitenden Kälte maschine lässt sich die Temperatur im Kühl raum nur sehr schlecht konstant halten. Ins besondere verändern die äussern Bedingungen, z. B. die Raumtemperatur oder die Beschik- kung des Kühlschrankes, sehr stark die Höhe der Kühlschranktemperatur.
Um bei hoher Aussentemperatur die notwendige Kühl schranktemperatur zu erreichen, muss die Kältemaschine in ihrer Grösse so gewählt werden, dass eine genügende Reserve vorhan den ist. Ist nun zum Beispiel bei niederer Aussentemperatur ein geringer Kältebedarf vorhanden, so wird sich der Verdampfer und die Kühlraumtemperatur auf einen unnötig tiefen Wert einstellen, wodurch die Gefahr entsteht, dass die Lebensmittel durch die Er- reichung der Gefriertemperatur Schaden lei den.
Zur Behebung dieser Mängel wurde nun versucht, eine zu starke Abkühlung des Schrankinnern dadurch zu verhindern, dass, von einem Temperaturfühler im Kühlraum ausgehend, der durch Temperatur, Druck oder eine Schaltuhr ausgelöste Einschaltzeitpunkt für eine neue Heizperiode verzögert wird. Diese Anordnung hat aber den Nachteil, dass sich der Verdampfer trotzdem genau so tief abkühlen kann wie bis dahin, da ja die Ver dampfung bei Erreichung der notwendigen Temperatur nicht unterbrochen wird.
Es er gaben sich hiermit zu grosse Temperatur schwankungen, so dass noch nicht die wirt schaftlich beste Ausnutzung des Heiz- und Kältemittels erreicht war.
Durch teilweise Isolierung des Kocher absorbers während der Absorptionsperiode bei Erreichung einer bestimmten tiefen Ver dampfer- oder Kühlraumtemperatur wurde auch schon versucht, eine zu tiefe Abkühlung des Verdampfers und de- Külilratuncs zu verhindern.
Dies gelang nur zum Teil, da die Verlangsamung der Absorption bei tieferen Raumtemperaturen häufig nicht ausreielite, um eine I nterschreitnli- der "-wünschten Kühlraunitemperatur sicherzustellen. Die Kühlraumtemperatur sank also, häufig aueli hierbei zu stark ab.
Das Verfahren -'emäss der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass -;ihrend de t' Absorptionsperiode das vom Verdampfer zum Absorber strömende Kältemittel in Abhä n- gibheit von einem ini Kühlraum angebrach ten, temperaturempfindlichen Glied gesteuert wird. Die Erfindung ermöglicht es, dass die Arbeit der Absorptionskältemasehine auch nicht dadurch beeinträchtigt wird, dass die äussern Bedingungen sieh plötzlich ändern.
Die V orrichttiug gemäss der Erfindung zeichnet sich aus dadurch, Class in die vom Verdampfer zum Absorber führende Leitung ein Regulierorgan eingeschaltet ist, auf das einerseits das im Kühlraum angeordnete fein- peraturempfindliche Glied und anderseits eine dem letzteren ent-'e -enwirkende Feder vorrichtung wirkt.
Das während der Absorptionsperiode vorn Verdampfer zum Absorber strömende Kälte mittel kann dabei noch in Abhä n-igkeit von einer die Kühlraumtemperatur beeinflussen- den Grössegesteuert werden.Voi'zu,'sweisewird dabei als die die Kühlraumteniperatur beein flussende Grösse die Temperatur des Ver dampfers gewählt.
Die Vorricliltinb zur Ausfiihrur:#rr des er findungsgemässen Verfahrens kann in der Weise ausgebildet -erden, dass das tenipe- raturempfindliclie Glied auch. unter deni Ein floss der Temperatur des Verdampft.rs ..steht.
Die Erfindung kann fair jede Art von Absorptionskältemasehinen und ipsbesondere für jede Art von trockenen Absorption.kälte- maschinen benutzt. werden.
Die Art der S S chaltung der einzelnen Teile der 3bsorp- tionskältemaschine ist für die Ausführung des Erfindungsgedanken:
gleich"'iiltig. Es ist beispielsweise möglich, auf iibliche Weise den Kondensator in der Schaltung zwischen den
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Verdampfer <SEP> oder <SEP> das <SEP> Verdanipfei'samniel gcfüss <SEP> und <SEP> den <SEP> Kocherabsorber <SEP> zu <SEP> leben.
<tb> indem <SEP> das <SEP> eilte <SEP> Ende <SEP> des <SEP> Kondensators <SEP> mit
<tb> dem <SEP> hoeliei-al>sorber <SEP> und <SEP> sein <SEP> anderes <SEP> Ende
<tb> finit <SEP> dein <SEP> Verdampfer <SEP> oder <SEP> mit <SEP> dein <SEP> Ver dampfersainnielgefäss <SEP> verbunden <SEP> sind. <SEP> Es <SEP> ist
<tb> aber <SEP> auch <SEP> möglich.
<SEP> auf <SEP> bekannte <SEP> Weise <SEP> ein
<tb> Sammelgefäss <SEP> des <SEP> Verdampfers <SEP> und <SEP> damit
<tb> den <SEP> Verdampfer <SEP> selbst <SEP> zwischen <SEP> den <SEP> Konden sator <SEP> und <SEP> den <SEP> Kocherabsorber <SEP> einzuschalten.
<tb> indem <SEP> der <SEP> Kondensator <SEP> niit <SEP> einem <SEP> Hilfsvor ratsgefäss <SEP> ver-hunden <SEP> ist, <SEP> das <SEP> in <SEP> die <SEP> Leitung
<tb> niiiridet, <SEP> die <SEP> zur <SEP> Verbindung <SEP> des <SEP> Verda.nipfer @±lII1tIlElg('fässC?5 <SEP> lallt <SEP> dem <SEP> Kondensator
<tb> ist.
<tb> In <SEP> der <SEP> beiliegenden <SEP> Zeichnung <SEP> sind <SEP> bei spiels@.@-eisc <SEP> @nsführungsformen <SEP> der <SEP> Vorrieh Inng <SEP> gcni;iss <SEP> der <SEP> Erfindung <SEP> dargestellt, <SEP> und
<tb> es <SEP> wird <SEP> (las <SEP> Verfahren <SEP> gemäss <SEP> der <SEP> Erfindung
<tb> ;
in <SEP> Hand <SEP> der <SEP> Zeichnung <SEP> beispielsweise <SEP> er läutert.
<tb> Es <SEP> zeigen:
<tb> Fig. <SEP> lein <SEP> Sehaltschenia <SEP> einer <SEP> mit <SEP> einer
<tb> Ausfiiltt'Itngsforni <SEP> versehenen <SEP> periodisch <SEP> wir kenden <SEP> trockenen <SEP> Absorptionskä <SEP> ltemasebine,
<tb> Fig. <SEP> '? <SEP> einen <SEP> Schnitt <SEP> durch <SEP> das <SEP> Regulier ventil,
<tb> Fit-. <SEP> 3 <SEP> einen <SEP> Teilscbnitt <SEP> durch <SEP> eine <SEP> andere
<tb> .1ii;
fiilirungsforiri, <SEP> wobei <SEP> das <SEP> teniperatur empfindliehe <SEP> Glied <SEP> entsprechend <SEP> deni <SEP> obern
<tb> Teil <SEP> der <SEP> Fig. <SEP> \? <SEP> ausgebildet <SEP> ist.
<tb> Fig. <SEP> 4 <SEP> einen <SEP> Schnitt <SEP> dui'cll <SEP> ilocli <SEP> eine
<tb> andere <SEP> @usflthrunösforni <SEP> eines <SEP> Regnlier ve <SEP> ntils.
<tb> Fig. <SEP> 5 <SEP> einen <SEP> Schnitt <SEP> durch <SEP> eine <SEP> weitere
<tb> :lttsfültrungsform <SEP> der <SEP> Erfiridtiiig <SEP> bei <SEP> ge @chlo.:enem <SEP> Schaltorgan.
<tb> Fig. <SEP> 6 <SEP> einen <SEP> Schnitt <SEP> durch <SEP> die <SEP> Ausfüh run@@sforin <SEP> nach <SEP> Fig. <SEP> .'> <SEP> g < @iiffnetein <SEP> Schalt oi'gall.
<tb> In <SEP> der <SEP> Fig. <SEP> 1 <SEP> bezeichnet <SEP> 1 <SEP> einen <SEP> Kocher al,:
orler <SEP> und <SEP> ? <SEP> einen <SEP> Kondensator, <SEP> der <SEP> über
<tb> eine <SEP> Leiturig <SEP> 3 <SEP> finit <SEP> dem <SEP> Sammelgefäss <SEP> 4 <SEP> eines
<tb> Vc#rd;inillfers <SEP> 5 <SEP> in <SEP> Verbindung <SEP> steht, <SEP> der <SEP> ini
<tb> Kiihiraum <SEP> hfl <SEP> selbst <SEP> angeordnet <SEP> ist.
<tb> In <SEP> die <SEP> Leitung <SEP> 3. <SEP> in <SEP> welcher <SEP> das <SEP> Kälte inittcl <SEP> vom <SEP> Verdampfer <SEP> 4 <SEP> znin <SEP> Absorber <SEP> 1
<tb> strömt., <SEP> ist <SEP> ein <SEP> Regulierorgan <SEP> t', <SEP> eingebaut. Das Regulierorgan 6 wird von einem Feder balg 7, der über ein Kapillarrohr 9 mit einem das temperaturempfindliche Glied bildenden Temperaturfühlkörper 8 verbunden ist, be tätigt.
Der Fühlkörper 8 ist im Kühlraum in der Nähe des Verdampfers 5 angeordnet und er steht durch eine verhältnismässig dünne metallische Verbindung (Blech) mit dem Verdampfer in Verbindung, so dass der Fühl- körper nicht nur durch die Kühlraumtempe- ratur, sondern auch durch die Verdampfer temperatur beeinflusst wird. Die Verdampfer temperatur ist dabei eine die Kühlraumtem- peratur beeinflussende Grösse.
Auf das Regulierorgan wirkt einerseits das Glied 8 und entgegen demselben eine in Fig. 1 nicht dargestellte der Fig. 2 entspre chende Federvorrichtung ein.
Die Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise: Am Ende der Heizperiode befindet sich das ausgetriebene Kältemittel im Sammel- gefäss 4, für den Verdampfer und in diesem selbst. Der Koeherabsorber 1 kühlt sich in der auf die Heizperiode folgenden Absorp tionsperiode ab, so dass das darin befindliche Absorptionsmittel das im Verdampfer ver dampfte Kältemittel absorbiert. Durch die Verdampfung des Kältemittels wird der Ver dampfer und damit der Kühlraum kalt. Nach Erreichung einer untern Temperaturgrenze hat durch die Abkühlung des Fühlkörpers 8 der Druck im Federbalg so stark nachgelas sen, dass das bisher offene Regulierorgan 6 unter der Wirkung der Federvorrichtung teilweise oder ganz geschlossen wird.
Der Absorber kühlt sich dann weiter ab, aber es kann, wenn das Organ 6 ganz geschlossen ist, kein Kältemitteldampf von ihm auf genommen werden. Dadurch steigt der Druck im Verdampfer 5 und Sammelgefäss 4 an, so dass eine Temperaturerniedrigung im Kühl raum nicht mehr eintreten kann. Durch die Erwärmung des Kühlkörpers 8 wird dann das Regulierorgan 6 wieder etwas geöffnet, neues Kältemittel kann verdampfen und neue Iiälte erzeugt werden: Wenn das Kältemittel im Sammelgefäss 4 fast alles verdampft ist, setzt eine neue Heizperiode ein. In derselben wird das Kältemittel aus dem Absorber 1 angetrieben, dann im Kondensator 2 ver flüssigt und im Verdampfer verdampft.
Wäh rend der Heizperiode wird die Kälte in be kannter Weise von einem nicht dargestellten Solespeicher abgegeben, damit eine kontinuier liche Kälteabgabe erfolgt.
Ein für das oben beschriebene Regelver- fahrensbeispiel geeignetes Regelorgan ist in Fig. 2 dargestellt. Darin bezeichnen 7 einen Federbalg, der mit dem Fühlkörper über eine Kapillare 9 in Verbindung steht. Balg 7, Lei tung 9 und Fühler 8 sind mit einem Mittel angefüllt, dessen Volumen temperaturabhän gig ist. Die eine Seite des Federbalges 7 ist an einem Rahmen 10 befestigt.
Die andere Seite des Federbalges ist verschlossen und hat in der Mitte einen Nocken 11, der in eine Vertiefung 12 eines bei 14 gelagerten zwei armigen Hebels 13 abgestützt ist. In. der Ausprägung bei 15 ruht eine Scheibe 16, auf die eine Feder 17 drückt. Als Gegenlager für die Feder 17 ist eine Scheibe 18 vorgesehen, mit der über die Mutter 19 und die Gewinde spindel 20 die Feder 17 zusammengedrückt werden kann. Die Spannung der Federvor richtung ist also veränderbar. Durch Verän dern der Stellung der Scheibe 18 und damit der Spannung der Feder 17 kann die Tem peratur eingestellt werden, bei der das Organ anspricht.
Der Rahmen 10 ist. auf einer Platte 21 befestigt und bildet mit dem Feder balg und der Feder eine selbständige Einheit. Unter der Platte 21 befindet sich ein Ventil gehäuse 22 mit einem Rohr 23, das über den zwischengeschalteten Kondensator 2 zum Kocherabsorber 1 führt, und ein Rohr 24, das mit dem Sammelgefäss 4 des Verdampfers verbunden ist. Die Leitung 3 der Fig. 1 ist also bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 in zwei Rohrstränge 23 und 24 unterteilt, zwischen denen .das Regulierorgan einge schaltet ist.
Balg 7 und Federvorrichtung wirken also auf die Arme ' des zweiarmigen Hebels 13 ein, von dessen einem Arm das Regulierorgan betätigt wird. Die obere Seite des Ventilgehäuses ?\? ist durch eine gewellte Membrane 25, die mit einem Deckel 26 fest behalten ist, druckdicht verschlossen. Der Deckel 26 und die Platte ?1 haben eine Üff- nunb für einen Stössel 27, der zwischen die Ausprägung 15 des Hebels 13 und die glitte der Membrane 25 eingebaut ist.
Die Bewe gungen des Stössels ?7 werden durch die Membrane 25 auf den Ventilkörper hier eine Rubel 28 übertragen. Die Rubel 28 hat bei 29 im Gehäuse ?? ihren Sitz. Durch die Fe der 30 wird die Rubel 28 von ihrem Sitz 29 webbedrückt, so dass der -Web vom Kocher absorber 1 zum Sammelgefäss 4 normalerweise in beiden Richtungen frei ist. Der Raum, in dem sich das Regulierorgan befindet, ist also durch die eine biegsame Wand bildende Membrane ?5, über die das Glied 8 auf das Regulierorgan einwirkt, nach aussen<B>ab-</B> ,geschlossen.
Hat sieh während der Absorptionsperiode der Verdampfer tief genug abgekühlt, so lä.sst der Druck in dem Federbalg 7 nach, so dass die Ventilkugel 28 durch die Feder 17 über den Stössel \? 7 und die Membrane 2.3 auf den Ventilsitz 29 bedruckt und damit das Ventil beschlossen wird.
Damit istdieVerbindunb vomVerdampfer zum Kocherabsorber abgesperrt, es kann kein neues Kältemittel verdampfen.
Durch Verstellen der Spindel 20 wird die Kraft der Feder 17 und damit der Druek im Federbalg 7 geändert, so dass die Schliessun-s- temperatur verstellt werden kann.
Da. während der Heizperiode der Druck im Apparat beträchtlich ansteigt, ist die Membrane 25 so angeordnet, dass sie sieh gegen den Deckel 26 abstützen kann.
Die beschriebene Ausführungsform hat den Vorteil. dass keine Stopfbiichse nötig ist. Derartige Stopfbüchsen stellen insbesondere bei Kältemaschinen einen beträchtlichen .#lan- gel dar, da.
sie einerseits die Bewegung des Absperrorganes erschweren und anderseits auch bei bester Wartung LTndiehtigkeitsver- luste bedingen. Ausserdem ist es aber auch wichtig, für die vorgesehene Steuerung keine äussern Stromquellen zu benutzen, die die Anordnung unnötig komplizieren und prak tisch nur auf solche Absorptionskältemaschi- neii beschränken würden, die elektrisch be heizt sind.
In Fib. 3 ist eine andere Ausführungs- form des Regulierorganes gezeigt. Zur Ab dichtung des Raumes, in dem sich die Rebu- bierstelle des Regulierorganes befindet, ist eine biegsame Abschlusswand vorgesehen, die durch einen Federbalg 31 gebildet ist, der auf der einen Seite an dem Deckel 26 und auf der andern Seite an einem Ventilteller 32 befestigt ist.
Der den beweglichen Teil des Ventils bildende Ventilteller, der hier mit der Abschlusswand fest verbunden ist, hat zur guten Abdiehtung zweckmässigerweise eine ringförinibe Abdichtfläehe, die sieh auf einen Sitz 33 aufleben kann.
Dureh eine Feder 34 wird der Ventilteller 3\? normalerweise von seinem Sitz 33 entfernt behalten. Der während der Heizperiode ent stehende, auf den Federbalg 31 wirkende höhere Druck wird dadurch aufgefangen, dass eine Eindrehung<B>35</B> des Ventilstössels sich beben den Deckel 2(i lebt.
Die Vertiefung 36 am obern Ende des Ventilstössels ist in dem in Fib. \? darbestellteu Hebel bei 15 gelabert. Iin übrigen kann der obere Teil der Vorrich tung finit dein Federhalb 7 und der Feder 17 i vollstlindib in lübereinstimmunb mit dem obern Teil der Vorriehtung nach Fig. ? aus gebildet werden.
Die erwähnte Eindrehung bildet hier einen die grösste Offenstellung des Ventils begrenzenden Anschlag. Hier ist. der Raum, in dein sich das Regulierorgan befin det, durch einen Federbalg nach aussen ab bediehtet.
Bei Fib. 4 wird an Stelle einer Membrane oder eines Federkörpers zur Übertragung der Bewegung des Hebels 7 3 die Kraft eines zum Beispiel ringförmigen, permanenten Magneten 3 7 verwendet, der bei 38 mit dem Hebel 13bekoppelt ist. Der Magnet 37 be wegt sieh auf der Aussenseite eines oben be- sehlossenen Gehäuses 39 aus nichtmaYne- tischem Material, und zwar längs desselben, wobei er durch das Glied 8 bewegt wird. Im Innern des Rohres liegt dem Magnet gegen über ein Eisenkern 40.
Der Ventilkegel 41 trägt diesen Kern.
Durch die in Abhängigkeit von der Tem peratur im Innern des. Balges 7 vor sich gehende Bewegung des Magneten 37 wird der Eisenanker 40 mitgenommen, so da.ss ent sprechend der Abkühlung des Fühlkörpers 8 am Verdampfer 5 (Fig. 1) sich der Ventil kegel 41 dem Sitz 12 nähert und damit die Verbindung vom Verdampfer zum Kocher absorber drosselt. Auf diese Weise bleibt die Temperatur im Kühlraum konstant, indem nur gerade jeweils so viel Kältemittel absor biert wird, wie dem tatsächlichen Kältebedarf entspricht.
Durch die verschieden langen He belarme 12-14 und 38-14 wird der geringe Weg des Federbalges 7 um ein Mehrfaches übersetzt, so dass der Magnet einen für die Übertragung auf den Eisenkern 40 und den Ventilkegel 41 genügend grossen und sicheren Hub ausführen kann.
Bei der Ausführungsform . nach Fig. 4 wird der Eisenkern 40 und damit der Ventil körper 41 allmählich von seiner einen End- stellung in seine andere Endstellung bewegt. Unter Umständen kann es auch vorteilhaft sein, es so einzurichten, dass der Ventilkörper sich plötzlich von seiner einen Endstellung in die andere bewegt. Die Drosselung des Kältemittels besteht in diesem Falle darin, dass der Ventilkörper plötzlich aus seiner vollgeöffneten Stellung in seine vollgeschlos sene Stellung bewegt wird, worauf er sich nach einiger Zeit wieder plötzlich in seine vollgeöffnete Stellung zurückbewegt.
Zu diesem Zwecke ist die Ausführungs form nach Fig. 4 .gemäss den Fig. 5 und 6 etwas abgeändert. Hiernach besteht der Ei senkern aus zwei Teilen 43 und 44, die durch einen Ring 45 aus nichtmagnetischem Werk stoff magnetisch voneinander getrennt sind. Sie könnten auch durch eine Eindrehung von einander getrennt sein. Gemäss Fig. 6 wird der Ven-Ulkörper 41 durch die auf den Eisen kernteil 43 wirkenden Kraftlinien des Magne ten 47 in seiner vollgeöffneten Stellung ge halten; der Ventilkörper legt sich hierbei mit einem Anschlag 46 gegen das Gehäuse 39.
Wenn sich der Magnetring 47 infolge zu starker Abkühlung des Verdampfers oder (los Kühlraumes aus der in Fig. 6 gezeigten End- stellung herauszubewegen beginnt, wird noch eine Zeitlang der Ventilkörper 41 durch die auf den Eisenkernteil 43 wirkenden Kraft linien des Magneten 47 in seiner vollgeöff neten Stellung gehalten. Im Masse, wie s"ch der Magnetring 47 infolge zu starker Ab kühlung des Kühlraumes oder des Verdamp fers weiter nach oben bewegt, gelangt der Eisenkernteil 43 aus dem Bereich der Kraft linien dieses Magneten.
Gleichzeitig kommt der Eisenkernteil 44 dem Kraftlinienfeld des Magneten 47 immer näher, bis plötzlich die Wirkung der Kraftlinien auf den Eisenkern teil 44 so stark wird, dass, wie in Fig. 5 dar gestellt ist, der Eisenkernteil 44 mit dem Ventilkörper 41 plötzlich nach unten bewegt und der Ventilkörper 41 auf seinen Sitz 42 gedrückt wird.
Hier sucht der Teil 43 in Zusammenwir ken mit dem permanenten Magneten 47 den Ventilkörper 41 in seine vollgeöffnete Stel lung zu bewegen, während der Teil 44 in Zusammenwirken mit dem .Magneten 47 be strebt ist, den Ventilkörper 41 in seine ge schlossene Stellung zu bewegen, wobei der Schaltvorgang aus den Endlagen plötzlich erfolgt.
Die Rückbewegung des Ventilkörpers aus seiner vollgeschlossenen in seine vollgeöffnete Stellung erfolgt auf entsprechende Weise plötzlich.
Es ist auch möglich, den permanenten Magneten im Innern des Gehäuses 39 und die mit .dem permanenten Magneten zusam menarbeitende Eisenmasse ausserhalb dieses Gehäuses anzuordnen. Ausserdem ist es auch möglich, bei einer Ausführungsform entspre chend den Fig. 5 und 6 den permanenten Magneten aus zwei durch einen nichtmagne tischen Werkstoff oder durch eine tiefe Ein drehung voneinander getrennten Teilen her zustellen, wobei .dann die. Eisenmasse selbst aus einem Stück besteht, auf das entweder die Kraftlinien des einen Magneten oder des andern -.Ma.gneten einwirken.
Bei der Ausführung nach den Fig. 5 und 6 ist es wesentlich, da.ss der ]Magnet in jeder Lage einem Eisenkern gegenübersteht, damit. das Kraftlinienfeld nicht unterbrochen wird und keine Verringerung der magnetischen Feldstärke eintreten kann.