Absorptions-Kälteapparat. Die vorliegende Erfindung betrifft einen mit druckausgleichendem lIilfsgas kontinuier- lieh arbeitenden Absorptiwis-Kälteapparat, bei dem das lleizrohr in das Kocherrohr hin- einragt und der zu beheizende Teil des die Thermosiphonpumpe bildenden Röhrchens geradlinig verläuft.
Bekanntlich haben schraubenlinienförmig um das Heizrohr gewundene Röhrchen als Thermosiphonpumpen den Nachteil erschwer ter Dampfblasenförderung, infolge der relativ geringen Steigung und grossen Krümmungs- widerstände bei solchen engen Pumpenröhr chen. Dies führt zu Überhitzung und dadurch zu Korrosionserscheinungen, die Verstopfun gen der Pumpenröhrchen zur Folge haben.
Man ist daher dazu übergegangen, das Heizrohr an der äussern Wandung des rohr- förmigen Kochers anzubringen und das Ther- mosiphon-Pumpenröhrchen geradlinig und in thermischer Verbindung mit dem Heizrohr ebenfalls achsenparallel an diesem anzuordnen.
Diese Ausbildung und Anordnung des Pumpenröhrchens hat den Vorteil., dass inner halb gewisser Grenzen eine thermische Tren nung des Pumpenröhrchens vom Kocherrohr erzielt werden kann und dass durch die lot rechte, geradlinige Führung des zu beheizen den Teilstückes dieses Röhrchens in diesem ein ungeheunmtes Aufsteigen der Dampfbla sen ermöglicht ist.
Die Anordnung des Heizrohres entlang einer äussern Mantellinie des Kocherrohres hat aber den grossen Nachteil, dass sich die Kocher- funktion vorwiegend entlang dieser Kontakt fläche abspielt, was unnötig hohe Betriebs temperaturen und dadurch Zersetzungsgefah ren für die Kälteinittellösung ergibt.
Zudem dient hierbei die übrige freie Oberfläche des Reizrohres nicht der Kocherbeheizung, son dern ist im Sinne unerwünschter, erheblicher Wärmeverluste wirksam. Fabrikationstech nisch bedingt das Zusammenschweissen des Heiz- und des Kocherrodires längs einer ge- meinsamen Berührungslinie besondere, die Herstellung verteuernde Massnahmen, weil beim gewöhnlichen Arbeitsvorgang durch die einseitiges Erwärmung und die starre Verbin dung der beiden Werkstücke Spannungen auftreten, die zur Verkrümmung der beiden Rohre führen.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Nachteile und besteht darin, dass der zu beheizende gerade Teil des Pumpenröhr chens unterhalb des Kocherrohres angeordnet und mit dem Heizrohr durch einen Wärme übertragungskörper verbunden ist.
In der Zeichnung sind fünf beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegen standes dargestellt.
Fig.1 veranschaulicht schematisch das erste Ausführungsbeispiel des Apparates im Aufriss.
Fig. 2 zeigt einen Axialschnitt durch den Kocher, das Heizrohr und den Wärmeüber- tragungskörper einer Variante.
Fig. 3 ist eine gleichartige Darstellung der dritten Ausführungsform. Pig. 4 und 5 betreffen die vierte Ausfüh- rungsform und zeigen die Verbindung des Heizrohres mit dem Pumpenröhrchen im Aiü- riss bzw. im Grundriss.
Fig.6 und 7 zeigen den entsprechenden Aufriss bzw. Grundriss der fünften Ausfüh- rungsform.
In Fig.1 ist der aus einem Rohr gebildete Kocher mit 1, der Kondensator mit 2, der Verdampfer mit 3, der Gaswärmeaustauscher mit 4, der Absorber mit 5:, das Sammelgefäss für die wässerige Ammoniaklösung mit 6 und der Flüssigkeitswärmeaustauscher mit 7 be zeichnet. In an sich bekannter Weise sind zwi schen dem Gaswärmeaustauscher 4 und dem Sammelbehälter 6 bzw. dem Flüssigkeits- ivärmeaustauscher 7 Rohre 8 bzw. 9 angeord net.
Von unten her ist in das Kocherrohr 1 ein mit einem elektrischen Heizelement ver- sehenes Heizrohr 10 eingesetzt. Das eine Ende des äussern Rohres des Flüssigkeitswärmeaus- tauschers 7 ist an das Rohr 9 und das andere Ende an das mit dem untern Teil des Kochers 1 verbundene Rohr 11 angeschlossen. Diese Rohre dienen der Rückführung der warmen, an Kältemittel armen Lösung in den Absor ber 5.
Die FörderLmg der im Absorber 5 mit Kältemittel angereicherten, im Gefäss 6 an gesammelten Lösung in den Kocher erfolgt durch das den Wärmeaustauscher 7 durch ziehende Röhrchen 12, dessen aufwärtsge bogener, die Thermosiphonpumpe bildender, parallel neben dem Kocherrohr verlaiüender Schenkel 12a in den obern Teil des Kocher rohres 1 einmündet.
Dieses Pumpenröhrchen 12a ist auf einem geraden, unterhalb des Kocherrohres befindlichen Teilstück mit dem Heizrohr 1 durch einen z. B. aus Kupfer bestehenden Wärmeübertragungskörper 13 wärmeleitend verbunden. Um eine gute Wärmeübertragung auf das Pumpenröhrchen 12a zu erzielen, ist der Körper 13 zweckmässig sowohl auf das Heizrohr 1 als auch auf das Pumpenröhrchen 12a aufgepresst.
Durch den wärmespeichernden und zu gleich wärmeabstrahlenden Körper 13 können Temperaturschwankungen am Pumpenröhr chen, wie sie durch spontan im elektrischen Anschlussnetz auftretende Überspannungen und selbst durch die wärmeisolierende Wir kung der im Pumpenröhrchen entstehenden Dampfblasen hervorgerufen werden, weit gehend ausgeglichen werden.
Der Wärmeübertragungskörper 13 ist mit Abstand vom Kocher 1, unter Freilassung eines mittleren Teilstückes des Rohres 10, auf dessen unteres Ende z. B. aufgepresst.
Zur Erreichung einer möglichst grossen Wärmeübertragungsfläche zwischen dem Kör per und dem Pumpenröhrchen sowie einer, möglichst grossen Wärmekapazität und Ab- strahlungsoberfläche des wärmeleitenden Kör pers ist, gemäss dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, ein nahe bis an die Unterseite des Kochers reichender Wärme-, übertragungskörper 13a angeordnet.
Der Kör per 13a berührt das Heizrohr 10 nur in sei nem untern Teil, während er im obern, gegen das Kocherrohr gerichteten Teil um das Heiz rohr eine ringförmige Aussparung 14 auf weist, damit die Wärmeübertragung vom Heiz rohr 10 auf den untern Teil des Körpers 13a beschränkt ist.
Die beiden beschriebenen Ausführungs formen ermöglichen eine von der Kocher- teinperatur weitgehend unabhängige Behei- zung des Pumpenröhrchens, da zur getrenn ten Beheizung des Kochers 1 einerseits und des Pumpenröhrchens 12a anderseits ein Heiz- element verwendet ist, das in die beiden, zweckmässig voneinander thermisch isolierten, in Serie geschalteten Heizwiderstände 15a und 15b unterteilt ist.
Es könnten aber auch zwei verschiedene, voneinander getrennte Heizkörper angeordnet sein.
Bei der in Fig.3 dargestellten Variante ist zwecks indirekter Beheizung des Pumpen röhrchens 12ca durch das beheizte Kocherrohr 1 der Wärmeübertragungskörper 13b am un tern Ende des Kocherrohres angeordnet, wo bei er mit diesem metallisch" z. B. durch Ver- lötung, verbinden ist.
Die Wärmezufuhr zum Pumpenröhrchen 12a erfolgt durch Wärme leitung vom Koeherrohr 1 hier, wobei man den Widerstandsheizdraht des Heizkörpers im. obern, innerhalb des Kocherrohres befindli- chen Teil des Heizrohres 10 anordnet.
Es könnte auch durch eine entsprechende Ver lagerung des Heizdrahtes auf den untern Teil des Heizrohres bis ins Innere des Wärme übertragungskörpers 13 hinein für zusätz liche direkte Beheizting des Pumpenröhrchens 12a gesorgt sein.
Gemäss Fig.4 und 5 berühren sich der Körper 16 und das Pumpenröhrchen 12a nur im untern Teil des Körpers 1.6. Im obern Teil besitzt die Bohrung einen grösseren Durch messer, so dass um das Röhrchen 12a ein Ringraum 17 verbleibt.
Nach Fig.6 und 7 ist das Pumpenröhr chen 12a, in eine seitliche, im Querschnitt halb kreisförmige Rinne 19 des Wärmeübertra- gungskörpers 18 gelegt und dort z. B. durch Verlöten mit dem Körper 18 wärmeleitend verbunden. Auf diese Weise ist das Verbin den des Pumpenröhrchens mit dem Wärme übertragungskörper wesentlich erleichtert.
Absorption refrigeration device. The present invention relates to an absorptive refrigeration apparatus which works continuously with pressure-equalizing auxiliary gas, in which the heating tube protrudes into the digester tube and the part to be heated of the tube forming the thermosiphon pump runs in a straight line.
As is known, tubes wound around the heating tube in a helical manner as thermosiphon pumps have the disadvantage of difficult vapor bubble conveyance due to the relatively low incline and great resistance to curvature in such narrow pump tubes. This leads to overheating and thus to signs of corrosion, which lead to clogging of the pump tubes.
One has therefore switched to attaching the heating pipe to the outer wall of the tubular cooker and arranging the thermosiphon pump tube in a straight line and in thermal connection with the heating pipe, likewise axially parallel to the latter.
This design and arrangement of the pump tube has the advantage that, within certain limits, a thermal separation of the pump tube from the cooker tube can be achieved and that through the perpendicular, straight guidance of the section of this tube to be heated, the steam bubble rises enormously sen is enabled.
The arrangement of the heating pipe along an outer surface line of the cooker pipe has the major disadvantage that the cooker function mainly takes place along this contact surface, which results in unnecessarily high operating temperatures and thus the risk of decomposition for the refrigerant solution.
In addition, the remaining free surface of the stimulus tube is not used for stove heating, but is effective in terms of undesirable, significant heat losses. In terms of manufacturing technology, welding the heating and cooker rods together along a common line of contact requires special measures that make production more expensive, because during the normal work process, one-sided heating and the rigid connection between the two workpieces result in tensions which lead to the bending of the two pipes .
The invention aims to eliminate these disadvantages and consists in the fact that the straight part of the pump tube to be heated is arranged below the digester tube and is connected to the heating tube by a heat transfer body.
In the drawing, five example embodiments of the subject invention are shown.
1 schematically illustrates the first embodiment of the apparatus in elevation.
2 shows an axial section through the cooker, the heating pipe and the heat transfer body of a variant.
Fig. 3 is a similar representation of the third embodiment. Pig. 4 and 5 relate to the fourth embodiment and show the connection of the heating pipe with the pump tube in an outline and in plan.
6 and 7 show the corresponding elevation or floor plan of the fifth embodiment.
In Fig.1, the cooker formed from a tube is marked with 1, the condenser with 2, the evaporator with 3, the gas heat exchanger with 4, the absorber with 5 :, the collecting vessel for the aqueous ammonia solution with 6 and the liquid heat exchanger with 7 be . In a manner known per se, pipes 8 and 9, respectively, are arranged between the gas heat exchanger 4 and the collecting tank 6 or the liquid heat exchanger 7.
A heating pipe 10 provided with an electrical heating element is inserted into the cooker pipe 1 from below. One end of the outer tube of the liquid heat exchanger 7 is connected to the tube 9 and the other end to the tube 11 connected to the lower part of the cooker 1. These pipes are used to return the warm, low-refrigerant solution to the absorber 5.
The solution, enriched with refrigerant in the absorber 5 and collected in the vessel 6, is conveyed into the cooker through the tube 12 pulling through the heat exchanger 7, its upwardly curved leg 12a, which forms the thermosiphon pump and extends parallel to the cooker tube, into the upper part of the Kocher tube 1 opens.
This pump tube 12a is on a straight, located below the cooker pipe section with the heating pipe 1 by a z. B. made of copper heat transfer body 13 connected thermally. In order to achieve good heat transfer to the pump tube 12a, the body 13 is expediently pressed both onto the heating tube 1 and onto the pump tube 12a.
Through the heat-storing and at the same time heat-radiating body 13, temperature fluctuations at the pump tube, as caused by overvoltages that occur spontaneously in the electrical connection network and even by the heat-insulating effect of the vapor bubbles arising in the pump tube, can be largely compensated for.
The heat transfer body 13 is at a distance from the cooker 1, leaving a central section of the tube 10, on the lower end of z. B. pressed on.
To achieve the largest possible heat transfer surface between the body and the pump tube and the largest possible heat capacity and radiation surface of the heat-conducting body, according to the embodiment shown in FIG. 2, a heat, transmission body 13a arranged.
The Kör per 13a touches the heating pipe 10 only in its lower part, while it has an annular recess 14 in the upper, directed against the cooker pipe part around the heating pipe, so that the heat transfer from the heating pipe 10 to the lower part of the body 13a is limited.
The two embodiments described enable the pump tube to be heated largely independently of the cooker temperature, since a heating element is used for separate heating of the cooker 1 on the one hand and the pump tube 12a on the other, which is suitably thermally insulated from one another , heating resistors 15a and 15b connected in series.
But it could also be arranged two different, separate radiators.
In the variant shown in FIG. 3, for the purpose of indirect heating of the pump tube 12ca through the heated digester tube 1, the heat transfer body 13b is arranged at the lower end of the digester tube, where it is connected to it in a metallic manner, for example by soldering .
The heat supply to the pump tube 12a is carried out by heat conduction from the Koeherrohr 1 here, with the resistance heating wire of the radiator in the. the upper part of the heating pipe 10 located inside the stove pipe.
It could also be provided by a corresponding displacement of the heating wire on the lower part of the heating pipe into the interior of the heat transfer body 13 for additional Liche direct heating of the pump tube 12a.
According to FIGS. 4 and 5, the body 16 and the pump tube 12a only touch in the lower part of the body 1.6. In the upper part, the bore has a larger diameter, so that an annular space 17 remains around the tube 12a.
According to FIGS. 6 and 7, the pump tube 12a is placed in a lateral channel 19 of the heat transfer body 18, which is semicircular in cross section, and B. connected to the body 18 in a thermally conductive manner by soldering. In this way, the connec of the pump tube with the heat transfer body is made much easier.