Vorrichtung mit wenigstens einem Wärmeaustauscher. Die Erfindung bezieht sieh auf eine Vor richtung mit wenigstens einem Wärmeaustau- seher und insbesondere eine solche, wie sie bei Kühlanlagen und namentlich bei Konden satoren, Verdampfern und dergleichen zur Verwendung gelangen kann.
Der -\Värmeaustauseher, in dem ein Flui- dum einer Temperaturänderung unterworfen wird, besitzt wenigstens ein Paar konzentrisch ineinander angeordneter, fester, zylindrischer Or-ane, die eine ringförmige Kammer für den Durehflu ss des der Temperaturänderung zu unterwerfenden Fluidums bilden, ein in der Kammer angeordnetes, ringförmiges Leitbleeh- gebilde mit Leitwänden aus Blech und bogen förmigen Verbindungsteilen derselben,
welche Wände sieh in Längsrichtung der Kammer erstrecken und den Raum zwischen den festen Organen überbrücken, während die bogen- förmigren Verbindungsteile je mit einer Fläche der genannten zylindrischen Organe in Wärmeleitverbindung stehen.
Der Wärmeaustauseher nach dieser Erfin- citiiim ist, dabei dadurch gekennzeichnet, dass die bogenförmigen Verbindungsteile mit Druck an den obengenannten zwei festen Or ganen anliegen, so dass das Leitblechgebilde von diesen zwei Organen gedrückt wird und ein guter Wärmeübergang zwischen ersterem und letzteren gewährleistet ist.
In den Figuren der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen standes veranschaulicht. Es zeigen Fig. 1 die schematische Ansicht eines Aus führungsbeispiels, Fig. 2 und 3 ein zweites Ausführungsbei- spiel, Fig. 4 eine Ansicht des Kondensers des Beispiels nach Fig.2 in grösserem Massstab, wobei einzelne Teile weggebrochen sind, Fig. 5 und 6 Vertikalschnitte entlang den Linien 5-5 und 6-6 der Fig. 4, Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 von Fig. 4,
Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 von Fig. 4 in grösserem Massstab, Fig. 9 eine Ansicht ähnlich wie Fig.4, jedoch für einen Wärmeaustauscher der Aus- führitng gemäss Fig. 1, Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie 10-10 der Fig. 9.
Kühlanlagen enthalten im allgemeinen zwei oder mehr Wärmeaustauscher, in denen die Wärme von oder auf einen oder mehrere Ströme eines Kältemittels übertragen wird. Beispiele solcher Wärmeaustauscher sind Kondenser, Verdampfer und Wärmeaustaü- seher, bei denen ein Strom von Kältemittel zum -Wärmeaustausch mit einem andern ge bracht wird, oder wo eine Flüssigkeit oder Luft durch eine Flüssigkeit oder ein Gas ge kühlt oder erwärmt wird. Bei beliebigen be kannten Kälteanlagen kann die Leistung durch Verbesserung der Wärmeübertragung und Vergrösserung der Wärmeaustauscher er höht werden.
Wenn daher im Kondenser eine gute Wärmeübertragung stattfindet, wird eine relativ, grosse Menge von Kältemittel bei einer Minimalmenge von Luft oder Wasser und einem relativ kleinen Kondenser konden siert. Auf gleiche Weise kann die Wirkung der Anlage durch Verbesserung der Wärme übertragung zum Kältemittel im Verdampfer vergrössert werden, wobei in der Verdamp- fungszone eine gleichmässige Kühlwirkung und eine gleichmässige und vollständige Ver dampfung des Kältemittels gewährleistet wird.
Im allgemeinen schwankt die Wirkung eines luftgekühlten Kondensers über einen relativ grossen Bereich in Abhängigkeit von der umgebenden Temperatur und der Be lastung. Das bedeutet, dass der Wärmeaus tausch im Kondenser bei steigender Umge bungstemperatur stark sinkt. In der Praxis werden luftgekühlte Wärmeaustauscher für Kälteanlagen nur deswegen für grosse Über lastung bei normaler oder mittlerer Raumtem peratur ausgelegt, um einer evtl. starken Be lastung bei hoher Raumtemperatur gerecht zu werden.
Es wurde bereits vorgeschlagen, an einer Kälteanlage einen luftgekühlten und einen wassergekühlten Kondenser vorzusehen oder gleichzeitig Luft. und Wasser zur Küh lung ein und desselben Kondensers zu verwen den. Bei solchen Ausführungen wird der grösste Teil der Wärme bei geringer Belastung und niedriger Umgebungstemperatur auf die Luft übertragen. Wenn die Umgebungstem peratur oder die Belastung jedoch steigt, wird die Wärme an das Wasser abgegeben.
Es war jedoch schwierig, mittels eines billig herzustel lenden und zufriedenstellend arbeitenden Kon- densers zuverlässige Übertragung der Wärme auf Luft und Wasser zu erreichen.
Ein gleichartiges Problem tritt dann auf, wenn an der Verdampferoberfläche eine gute Wärmeübertragung zwischen Kältemittel und Luft erreicht werden soll, um die Luft zu kühlen sowie zwischen einem Auftaumittel und der Verdampferoberfläche, um das Eis wäh rend einem Auftauvorgang aufzutauen.
Zur Kombination einer Kühl- und Heiz anlage, in der der gleiche 'V ärmeaustauscher im Sommer als Teil einer Kälteanlage ein Ge- bäude kühlt und im Winter als Teil einer Hei zung heizt, ist es erwünscht, dass in jedem Raum nur ein einziger Wärmeübertrager von kleiner Abmessung und geringen Kosten not wendig ist, der im Winter den Heizungs radiator und im Sommer das Kühl- oder Wärmeaufnahmeorgan darstellt.
Bei den er wähnten Anlagen ist die Anordnung von Wärmeaustauschern vorgesehen, die je von zwei oder mehr Strömen aus Flüssigkeit oder Gas durchflossen sind, die miteinander in wirksamen Wärmeaustausch gebracht werden, oder wobei auch einzeln oder gemeinsam zwei solche Ströme zum Wärmeaustausch mit Luft. oder dergleichen verwendet werden.
In der in Fig. 1 schematisch dargestellten Kälteanlage bezeichnet. 2 einen Kompressor, der durch einen automatisch gesteuerten Mo tor 4 angetrieben wird, wobei das Kältemit tel komprimiert und durch eine Heissgaslei tung 5, durch einen ersten Kondenser 6 und dann durch einen zweiten Kondenser 7 geführt wird. Das Kältemittel wird in den Konden satoren verflüssigt und gelangt flüssig in den Behälter 8, dann durch die Leitung 10 und durch das Expansionsventil 12 zum Verdamp fer 14. Das Kältemittel verdampft unter Wärmeaufnahme im Verdampfer 14 und strömt dann durch das Drosselventil 19' in die Leitung 15, von dort durch den zweiten Kondenser 7 und danach durch die Leitung 16 zum Kompressor.
Im normalen Betrieb setzt sich am Ver dampfer 14 Eis an, das durch direktes Hin durchleiten von heissem Gas des Kompressors, das also die Kondenser vorher nicht durch strömt, abgetaut werden kann. Zu diesem Zweck ist in einer Bypassleitung 18 ein Ventil 17 angeordnet, das, wenn es geöffnet. ist, die Heissgasleitung 5 über die Leitung 18 mit dem Einlass des Verdampfers 14 verbindet.
Das heisse Gas erwärmt. dann den Ver dampfer, wodurch das Eis abgetaut wird. Der Druckanstieg im Verdampfer durch die Zufuhr der heissen Gase zu dem Verdampfer bewirkt, dass sich das Ventil 19' infolge des hohen Verdampferdruckes schliesst und den Durchtritt des Kältemittels vom Verdampfer zum Kompressor durch die Leitung 15, den zweiten Kondenser 7 und durch die Leitung 16 drosselt. Infolgedessen kondensiert das Kältemittel im Verdampfer , und es wird nach öffnen des Ventils 19' und beim Durch tritt durch den zweiten Kondenser 7 in diesem verdampft, so dass der zweite Kondenser 7 auch als Wiederverdampfer wirkt.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführung ist die Anordnung ähnlich wie bei Fig. 1 mit dem Unterschied, dass ein spezieller Verdampfer 19 vorhanden ist, ein Kondenser 21 von ab geänderter Form die Kondenser 6 und 7 er setzt und die Umströmleitung 18 und die Ventile 17 Lund 19' weggelassen sind. Bei die ser Ausführung wird der Abtauvorgang durch Hindurchleiten einer heissen Flüssigkeit durch einen separaten Durchgang im Verdampfer vorgenommen.
Es wird daher dem Verdamp fer selbst kein heisses Gas zugeführt, und es ist deshalb auch unnötig, für die Wieder verdampfung des zum Kompressor strömenden Kältemittels besorgt zu sein.
Der Kondenser 21 ist von spezieller Kon struktion und stellt ein Ausführungsbeispiel eines Wärmeaustauschers dar. Nachfolgend wird der Kondensator 21 im einzelnen be schrieben. Der Kondenser ist. in den Fig. 4 bis 8 gezeigt und besitzt einen Satz von sechs horizontalen Körpern 20, jeder mit. parallelen Durchgängen (Fig. 4), wobei diese Körper fest, montiert und an den Enden durch ein Paar Kopfteile 22 und 24 miteinander verbun den sind.
Jeder Körper 20 besteht aus einem äussern Rohr 26, einem konzentrisch in dem äussern Rohr angeordneten innern Rohr 28 (siehe auch Fig. 8) und einem radial gepress- ten Teil 30, der in den Zwischenraum 32 zwi schen den beiden Rohren 26 und 28 eingefügt ist. In jedem der Körper 20 fliesst das vom Kompressor kommende Kältemittel durch den Raum 32, der als Kondensationsraum wirkt, das heisst in dem das Gas zur Flüssigkeit kon densiert wird. Durch den Innenraum 34 der innern Rohre 28 strömt Kühlwasser, so dass infolge des Übertrittes von Wärme durch die Wandung des innern Rohres zum Wasser eine Kühlung des Gases erreicht wird.
Der Durch- fluss des Wassers wird durch ein Regulier ventil 29 (Fig. 2) gesteuert, das über ein Druckrohr mit der Heissgasleitung vom Kom pressor verbunden ist und bewirkt, dass Was ser in genügender Menge durch den Konden- ser fliesst und der Druck des Gases innerhalb zulässiger Grenzen gehalten wird.
Die Kopfteile 22 und 24 (Fig.4) bilden einen soliden Halt für die Kondenserrohre und werden ihrerseits (siehe auch Fig. 5 und 6) durch ein Paar Blechhalter 33 getragen, die mittels Bolzen am Unterteil der Maschine befestigt sind (nicht gezeigt). Die Kopfteile 22, 24 besitzen in Form von Verbindungs kanälen Durchlässe für die durch die Kon- denserrohre zti führenden Medien, wobei die Räume 32 für das Kältemittel und die Räiune 34 für das Kühlwasser je für sich in Serie geschaltet sind.
Der Kopfteil 24 besitzt für das Kühlwasser am Unterteil einen Einlass 35 und am Oberteil einen Auslass 36 sowie (siehe Fig. 5) für das Kältemittel am obern Teil einen Einlass 37 und am Unterteil einen Aus lass 38.
Der Kopfteil 24 wird durch zwei ineinan- dergestellte, vertikale rinnenförmige Teile oder Kanalwände 40 und 42 (siehe Fig. 7) sowie einen dritten, rinnenförmigen Teil (Ka nalwand) 44 gebildet. Die Teile 40 und 42 bilden Verbindungskanäle für die innern Rohre 28, während die Teile 42 und 44 Verbin dungskanäle für die Räume 32 darstellen.
Der Teil 42 besitzt an der zwischen seinen Seiten teilen angeordneten Zwischenwand eine An zahl Stutzen 46, in denen die einen Enden der Rohre 28 stecken, und der Teil 44 besitzt an der zwischen seinen Seitenteilen angeord neten Zwischenwand, die etwas breiter ist als die obengenannte Zwischenwand und diese auf einer Seite überdeckt, zu den Stutzen 46 kon zentrisch angeordnete Stutzen 48, die auf gleiche Weise die einen Enden der Rohre 26 aufnehmen. Die Seitenteile der Kanalwand 40 sind zwischen den Seitenteilen der Kanal wand 42 angeordnet, und diese Seitenteile der Wände 40 und 42 sind in die Seitenteile der Kanalwand 44 eingesetzt.
In Fig. 6 sieht man, dass der Raunz zwischen den rinnenförmigen Teilen 40 und 42 in vier Kammern 50, 52, 54 und 56 eingeteilt ist, wozu fünf gebogene Querwände 58, 60, 62, 64 und 66 verwendet werden, die gemäss Fig. 6 angeordnet sind, so dass zwischen den Kammern horizontale Wandungen gebildet werden. Die Kammern 50 und 56 sind gegen die einen Enden des obern und untern Rohres 28 offen, während die Kammern 52 und 54 je gegen die einen Enden eines Paares der gegen die Mitte an geordneten Rohre 28 (siehe auch Fig. 4) offen sind.
Gemäss Fig. 5 werden die Kammern 68, 70, 72 und 74 zwischen den Teilen 42 und 44 ebenfalls durch gebogene Querwände 76, 78, 80, 82 und 84 gebildet. Die obere und die untere Kammer 68 und 70 sind mit den ring förmigen Kammern 32 des obern und untern Körpers 20 verbunden, während die Kammern 70 und 72 je mit einem Paar der Räume 32 der gegen die Mitte zu angeordneten Körper 20 verbunden sind.
Gemäss der linken Seite von Fig. 4 ist der Kopfteil 22 im wesentlichen von gleicher Bau art wie der Kopfteil 24, mit dem Unterschied, dass die bogenförmigen Querwände 86 und 88 zur Bildung der Kammern 90, 92 und 94, die die ringförmigen Räume 32 im untern bzw. im mittleren bzw. im obern Paar der Körper 20 verbinden, und der Kammern 96, 98 und 100, die die Enden des untern bzw. des mitt leren bzw. des obern Paares der Rohre 28 ver binden, angeordnet sind.
Man sieht, da.ss mit dem Wassereinlass 35 ein Durchgang beginnt, der folgendermassen verläuft: Einlass 35, Kam mer 56, das untere Innenrohr 28, Kammer 96, das nächst höhere Rohr 28, Kammer 54, das nächste Rohr 28, Kammer 98, das nächste Rohr 28, Kammer 52, das nächste Rohr 28, Kammer 100, das oberste Rohr 28, Kammer 50 und Wasserauslass 36. Vom Kältemitteleinlass 37 aus erstreckt sich ein ähnlicher Durchgang, der die Teile mit folgenden Überweidungs- zeichen erfasst : 37, 68, 32, 94, 32, 70, 32, 92, 32, 72, 32, 90, 32, 74 und Kältemittelauslass 38.
Jeder der Teile 40 besitzt an seiner der Zwi schenwand des Teils 42 gegenüberliegenden Zwischenwand zwischen seinen Seitenteilen einen Satz von Stutzen 102, die mit den En- den der Rohre 28 ausgerichtet, und mit Ge winde versehen sind. Die Wasserein- und -auslassorgane sind in den untersten und ober sten dieser Stutzen 102 eingeschraubt, und die übrigen Stutzen 102 sind mittels Schraub pfropfen 10.1 verschlossen. Der Wasserkreis lauf lässt sich damit durch Entfernung dieser Organe und Schraubpfropfen und Einfüh rung einer entsprechenden Bürste leicht rei nigen.
Die einzelnen Bestandteile der Kopfteile 22 und 24 sind durch Löten untereinander und mit den Rohren 26 und 28 verbun den. Bei der Fabrikation werden die Teile durch eine Lehre zusammengehalten, erhitzt und miteinander verlötet. Nach der Abküh lung hat das Ganze als einheitliches Gebilde festen Halt, und die Verbindungen und Be rührungsstellen sind dicht.
Das Leitblech 30 zeichnet sieh dadurch aus, dass es aus gebogenem Blech so hergestellt ist, dass sieh der Länge des Rohres entlang er streckende Leitkanäle vorhanden sind. Gemäss Fig. 8 besteht, jedes Leitbleeh 30 aus einem einzelnen Blechstück, das angenähert die Länge eines Rohres 26 besitzt und so gebogen ist, dass es eine gerade Zahl radial angeordneter Hohlrippen bildet, die von aussen nach innen divergierende Seitenwände 108 aufweisen. Das Leitblech 30 ist beim Rohr 28 an der Stelle 110 scharf umgebogen, besitzt jedoch beim Rohr 26 weniger scharfe Umbiegungen 112.
An den so gebildeten äussern und innern abgerundeten Kanten liegt das Leitbleeh unter Bildung von ZVärmeleitverbindungen an dem äussern bzw. innern Rohr unter Druck fest an. Dies gewährleistet eine gute 'NZTärmeübertra- gung an beide Rohre sowie strukturelle Vor züge. Beim Aufbau der Vorrichtung wird das Leitbleeh 30 samt dem innern Rohr 28 in das Rohr 26 geschoben, worauf das Rohr 28 gedehnt wird, so dass es radial. nach aussen gegen das Leitbleeh 30 drückt.
Damit wird jeder Teil 108 radial gepresst, so dass der eine Rand an einer Biegestelle 110 gegen die Aussenseite des Rohres 28 und der andere Rand an der Biegungsstelle 112 gegen die Innenseite des Rohres 26 gedrückt wird. Dank dieser Konstruktion ist das Leitblechgebilde zwischen den beiden konzentrisch ineinander angeordneten Rohren 26 und 28 dehnbar, wo bei es vom innern Rohr auswärts gegen das äussere Rohr gepresst wird; es lässt sich jedoch radial nicht. sehr stark dehnen, weshalb das Leitblech durch die Expansion des Rohres 28 radial gedrückt wird. Das Leitblech besitzt so eine gut wärmeleitende Verbindung mit beiden Rohren.
Der Durchfluss des Kältemittels durch die Durchgänge 32 verläuft relativ un behindert, da sich die Leitwände 108 in Längs richtung des Durehlaufes erstrecken.
Der Verdampfer 19 von Fig. 2 ist im wesentlichen von gleicher Bauart wie der Kon- denser 21, mit dem Unterschied, dass jedes dem Körper 20 in Fig. 4 entsprechende Rohrgebilde am äussern Rohr 113 ein Leitblechgebilde 115 aus rechteckigen Platten 117 aufweist. Diese Platten 117 werden auf das Rohr 113 auf gesetzt, und zwar vor dem Zusammenbau des selben mit dem Leitblech 30 und dem innern Rohr 28, und das Rohr 113 wird dann zum Festhalten der Platten 117 gedehnt, was auch eine gute Wärmeübertragung gewährleistet.
Das Kältemittel gelangt aus dem Behälter 8 durch die Leitung 10 und das Expansions ventil 12 zum Verdampfereingang 114. Es fliesst danach durch die Verdampfungskanäle, die mit den Kanälen 32 identisch sind, zum Verdampferausgang 116, von dem aus es durch die Leitung 15 zum Kompressor gelangt.
Das Einlassorgan 118, das mit dem Organ 36 des Kondensers identisch ist, bildet die Einlassv er- bindung für die Auftauflüssigkeit, die aus einer erwärmten, wässrigen Lösung oder einer andern erwärmten Flüssigkeit bestehen kann.
Wenn sich am Verdampfer Eis nieder schlägt, wird der Kühlvorgang unterbrochen und durch das Organ 17.8 erwärmte Schmelz- flüssigkeit eingeführt. Diese Flüssigkeit strömt 3ureh die mit dem Wasserdurchlauf des Kon- 3ensers in Verbindung stehende Öffnung und wird am Unterteil des Verdampfers durch das Organ 120 entleert. Die Wärme der Schmelz flüssigkeit durchdringt die Wandungen der Rohre 28 und gelangt danach durch die Leit- bleche 30 zu den äussern Rohren 26.
Dadurch werden die äussern Röhren und Platten er wärmt, wobei das angesetzte Eis geschmolzen wird. Da die Verdampferoberfläche (30) in guter wärmeleitender Verbindung mit den innern Rohren 28 steht, verläuft der Schmelz vorgang sehr zuverlässig. Die gute Wärme- übertragung rührt davon her, dass die Leit- bleche 30 -unter radialem Druck gehalten wer den, so dass jedes in gutem Kontakt mit der Aussenfläche des innern Rohres sowie mit der Innenfläche des äussern Rohres steht.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wurde oben ausgeführt, dass der zweite Kondenser 7 von spezieller Konstruktion sei und einen Durch gang zur Wärmeübertragung für das in ihn zurückfliessende Kältemittel aufweise. Gemäss Fig.9 ist dieser Kondenser 7 in vielen Be ziehungen mit dem Kondenser von Fig. 2 identisch.
Es sind sechs Rohrgruppen vor handen, von denen jede auf dieselbe Weise zusammengebaut ist wie die Rohrgruppen von Fig. 2, wobei jedoch das äussere Rohr 26 Leit- bleche 122, die aus Platten 123 bestehen, trägt, welch letztere mit den Platten 117 des Ver dampfers von Fig. 2 identisch sind. Die Kopf teile 124 und 125 (Fig. 9) sind gleich wie die entsprechenden Kopfteile 22 und 24 von Fig. 2 und unterscheiden sich nur darin, dass gewisse Querwände weggelassen sind, und dass der rechtsseitige Kopf 125 oben abgeschnitten ist.
Der Kopf 125 wird aus einem Satz inein ander geschobener rinnenförmiger Teile 126, 128 und 130 gebildet, und es ist zwischen den Teilen 126 und 128 ein einziger Verbindungs kanal 132 vorhanden, in den mit Ausnahme des obersten Rohres 28 das rechtsseitige Ende der einzelnen Innenrohre 28 sich öffnet. Wei ter ist zwischen den rinnenförmigen Teilen 128 und 130 ein einziger Verbindungskanal 134 vorhanden, in den der Ringraum 32 zwischen den zueinander konzentrischen Rohren 26 und 28 sieh am rechtsseitigen Ende öffnet, der Ringraum des obersten Rohrpaares 26, 28 wie derum ausgenommen.
Der Kopf 124 ist gleich ausgebildet wie der Kopf 125, mit dem Un terschied, dass sich seine rinnenförmigen Teile bis zum Oberteil des Kondensers erstrecken und einen durchgehenden Verbindungskanal 136 bilden, der für das linke Ende sämt licher Rohre 28 offen ist, sowie einen Ver bindungskanal 138, in den die linksseitigen Enden sämtlicher Durchgänge 32 münden.
Es wurde oben ausgeführt (siehe auch Fig. 1), dass das komprimierte Gas vom Kom pressor zum ersten Kondenser 6 strömt, der in der Praxis an der Seite des zweiten Kon- densers 7 montiert sein kann, wobei ein Ven tilator Luft durch die beiden Kondenser treibt. Das Kältemittel gelangt vom ersten Kon- denser durch zwei Rohre 140 und 142 zum Oberteil des Verbindungskanals 138 am linken Ende des zweiten Kondensers 7 und, wie er wähnt, ist dieser Verbindungskanal für das linke Ende sämtlicher Räume 32 der ver schiedenen Rohrgruppen offen.
Der untere Teil des Verbindungskanals 138 ist über die Leitung 146 mit dem Behälter 8 verbunden, so dass das kondensierte Kältemittel vom ersten Kondenser durch die Leitungen 140 und 142 in den Verbindungskanal 138, dann diesem entlang nach unten und durch die Leitung 146 in den Behälter fliesst. Das im ersten Kondenser 6 nicht kondensierte Gas trennt sich im Verbindungskanal 138 vom flüssigen Kältemittel und strömt in die ver schiedenen Räume 32, wo es seine Wärme über die Leitbleche 30 und die äussern Rohre 26 abgibt.
Die Leitbleche 30 werden durch Expansion der innern Rohre 28 beim Zusammenbau zu- samniengepresst, und die äussern Platten 123 stehen in guter wärmeleitender Verbindung mit der Oberfläche der zugehörigen Aussen rohre 26. Die Wärme des Kältemittels wandert somit zuverlässig zu den Platten 123 und dann von diesen zur Luft. Die rechtsseitigen Enden der Räume 32 sind ebenfalls durch den Verbindungskanal 134 miteinander verbun den, und das kondensierte Kältemittel strömt von Verbindungskanal 134 nach links zum Verbindungskanal 138.
Es wird daher von keinem Teil des Durchganges durch den Kon- densei Flüssigkeit zurückgehalten. Durch den zweiten Kondensei ist also eine zuverlässige Kondensationswirkung gewährleistet. Der zweite Kondenser ist auch ein Wieder verdampfer, und das Kältemittel strömt vom Verdampfer zum Kondenser zurück. Dieser Rücklauf-Verdampfungsweg wird durch die innern Rohre 28 und die Verbindungskanäle 132 und 136 gebildet.
Die Leitung 15 ist am reehtsseitigen\Ende des Apparates mit dem Unterteil des Verbindungskanals 132 verbun den, und das rechtsseitige Ende des obersten Rohres 28 des Kondensers ist. an die Leitung 16 angeschlossen, die zur Eintrittsöffnung des Kompressors führt. Wie oben ausgeführt, ist der Verbindungskanal 132 mit dem rechts seitigen Ende aller Rohre 28 mit Ausnahme des obersten verbunden, und der linksseitige Verbindungskanal 136 steht, mit sämtlichen Rohren 28 in Verbindung.
Das aus der Leitung 15 in den Verbin dungskanal 132 strömende Kältemittel fliesst frei nach links durch die fünf untern Rohre 28 in den Verbindungskanal 136. Vom Kanal 136 strömt das Kältemittel nach rechts durch das oberste Rohr, das einen solchen Durch messer aufweist, dass das Kältemittel ohne grösseren Druekabfall hindurchströmen kann.
Das während dem Kühlzyklus vom Verdamp fer zum Kompressor zurüekströmende Kälte mittel gelangt daher in Wä.rmeaustauseh mit dem Kältemittel der obern Seite . Dies ge währleistet nicht nur, dass keine Flüssigkeits tropfen des Kältemittels in der Kältemittel leitung den-Kompressor erreichen, sondern es wird damit auch die Wirkung des ganzen Sy stems verbessert..
Beim Schmelzzyklus bleibt die Strömung vom Verdampfer zum Kompressor unverän dert und, wie erwähnt, strömt hierbei heisses Gas durch die Leitung 18 direkt zum Ver dampfer, wo es das Eis oder den Schnee schmilzt. Während dieses Vorganges wird im Verdampfer Kältemittel kondensiert, und dieses fliesst durch die Leitung 15 und das Ventil 19', das im Verbindungskanal 132 einen Druckabfall bewirkt, und danach durch die untern fünf Rohre 28 zum Kanal 136. Das flüssige Kältemittel zeigt das Bestreben, durch die untern Rohre zu fliessen. Dem Kältemittel wird jedoch von den entsprechenden Leit- blechen 30 durch die Wandungen der Rohre '?8 Wärme zugeführt.
Die Leitbleche stehen in ->uter wärmeleitender Verbindung mit den äussern Rohren 26 und Platten 123. Durch die Platten 123 wird daher Wärme aufgenommen mid gelangt durch die Leitbleche 30 zum Kältemittel in den innern Rohren 28. Das Gebilde wirkt daher als guter Wiederverdamp fer und -ewährleistet die Verdampfung sämt licher Kühlflüssigkeit, die vom Verdampfer Herkommt. Die fünf untern Rohre 28 arbeiten parallel und bieten, wie bereits gesagt, wurde, der Strömung der Flüssigkeit nur einen ganz in gen Widerstand.
Das oberste Rohr 28 verhindert ein Überfliessen , das unter ge wissen Betriebszuständen auftreten könnte, wenn die Leitung 16 direkt an den Verbin dungskanal 136, ohne Zwischenschalten des obersten Verdampfungsrohres, angeschlossen wäre. Bei gewissen Anlagen könnte es gün- sti@- sein, zum obersten Rohr eines oder meh rere zusätzliche Rohre parallel zu schalten, oder es könnten auch Serieanordnungen vor- genommen werden, bei denen das Kältemittel einen längeren Weg zurückzulegen hätte.
In Fig. 3 ist schematisch eine Anordnung gezeigt, bei der eine einzelne Wärmeaus- tausehereinheit 1-I3 beispielsweise im Sommer zwecks Kühlung der Luft des Raumes als Ver dampfer und im Winter als Heizradiator zur Erwärmung des Raumes wirkt. Die Einheit 143 ist mit dem Verdampfer von Fig. 2 iden- tiscli, wobei die Teile auf die gleiche Weise numeriert sind.
Nenn die Einheit als Ver dampfer wirkt, liegt. ihre Oberflächentem peratur oberhalb des Gefrierpunktes, weshalb siele kein Eis ansetzt und es somit unnötig ist, dieses abzutauen. Zum Zwecke der Hei zen g- im Winter werden die innern Rohre 28 der Einheit 143 von einem Heizmedium, bei spielsweise Dampf, durchströmt, der von einem Kessel 147 geliefert wird.
Der Kondensator 145 der Fig. 3 ent- sprieht demjenigen von Fig. 2 mit dem Un terschied, dass er von gleicher Bauart wie die Verdampfer 19 und 143 ist. Im Kondenser 14.3 wirkt beim Kühlzyklus der durch die in Serie geschalteten Rohre 28 gebildete Durchgang als Umlaufweg für das Kühlwasser gleich wie in Fig. 2, und demzufolge wird diesem innern Rohrkreislauf durch ein Ventil 144 Wasser zugeführt, welches Ventil mit dem Ventil 29 von Fig. 2 identisch ist.
Jedes Kon- denserrohrpaar ist, wie in Fig. 1, mit äussern Platten versehen, und bei geringer Belastung und niedriger Raumtemperatur genügt die Kühlwirkung der Platten und Luft, um sämt liches Kältemittel zu kondensieren. In diesem Fall bleibt das Ventil 144 geschlossen, und es findet kein Wasserdurchfluss statt, da der Druck des heissen Gases nicht ansteigt.
Bei hoher Belastung, und wenn die Raumtempera tur ansteigt, steigt der Druck der Drucl-.- seite an, was bedeutet, dass der Kondenser das Kältemittel nicht kondensiert. Dadurch wird das Ventil 144 geöffnet und ermöglicht den Wasserdurchfluss durch den Kondenser, so dass eine zusätzliche Kühlwirkung auftritt. E, <B>-</B> wurde gefunden, da.ss die Einheit für normalen Betrieb für Luftkühlung allein gebaut werden kann,
wobei Belastungsspitzen und Über lastungen für das Auslegen der Kühlfläche nicht berücksichtigt werden müssen, da solche Überbelastungen mittels der Wasserkühlung überwinden werden. Diese Anordnung ist dann von besonderem Vorteil, wenn beliebig hoher Wasserverbrauch nicht zulässig und eine grosse Zuverlässigkeit erforderlich ist.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 kühlt das System die Luft bei warmem Wetter gemäss dem normalen Kühlzyklus. Bei diesem Vor gang führen die innern Rohre also weder Heiz- noch Kühlmedium. Sie erfüllen aber die oben erwähnte Funktion, den Wärmeübergang zwi schen den Leitblechen, den äussern Rohren und der Luft zu vermitteln. Wenn keine Kühlung mehr notwendig ist, wird der Kühlbetrieb ab gestellt, und es kann ohne weiteres der Heiz- vorgang beginnen, indem den innern Rohren der Einheit 143 ein Heizmittel, wie z. B. Dampf, zugeführt. wird. Der Dampf oder ein anderes Heizmittel, z. B.
Heisswasser, strömt dann durch die innern Rohre, wobei die Wärme durch die Wandung der Rohre 28 und dann durch die Leitbleche zu den äussern Rohren 26 gelangt, wo sie auf die Luft über- tragen wird. Man sieht, dass die Anlage zum Kühlen und Heizen denselben Wärmeaustau- scher (1-13) benützt, wobei die Durchflusswege für das Kältemittel und das Heizmittel nicht miteinander verbunden sind. In Fig. 3 ist schematisch eine Anlage mit einer einzigen übertragungseinheit 143 dargestellt, wobei aber zu bedenken ist, dass eine solche Anlage normalerweise mehrere, wenn nicht viele, der artige Einheiten aufweist.
In bezug auf den Kondenser 145 sei darauf hingewiesen, dass mit diesem äusserst kleinen Kondenser eine maximale Leistung erreicht wird, da es die zusammengepressten innern Leitbleche ermöglichen, sowohl mit Luft, als auch mit Wasser, eine sehr gute Wärmeüber tragung zu erreichen. Gleicherweise wird beim Wärmeaustauscher 143 im Sommer zwischen. dem Kältemittel und der Luft und im Winter zwischen dem Dampf und der Luft ein guter Wärmeaustausch erreicht.
Es wird damit eine einzelne Wärmeaustauscheinheit mit einer ein zigen Luftzirkulations- und Montagestruktur geschaffen. Es kann heisses Wasser oder eine andere heisse Flüssigkeit als Heizmittel ver wendet werden, und die Lamellen können weg gelassen werden, wenn die Aussenfläche sonst wie genügend gross ist. Die MTärmeaustauscher der hier beschriebenen Kälteanlage sind allge- :nein mit Ventilatoren ausgerüstet, falls eine )ATärmeübertragung zur Luft erfolgen muss. Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen wer den auch dann Ventilatoren verwendet, wenn die Rohrgruppen mit äussern Lamellen ver sehen sind.
Bei den beschriebenen Wärmeaustauschern können die Kopfstücke selbstverständlich so variiert werden, dass der Durchfluss rein par allel oder in Serie erfolgt, oder es können Parallel- und Serienanordnugen kombiniert werden. Beispielsweise können bei einem Kon- denser die innern Rohre mit daneben liegen den parallel geschaltet sein, oder es können alle innern Rohre parallel verbunden sein. Gleicherweise können die Räume 32 so ver bunden sein, dass zwei oder drei parallel ge- geschaltet sind.
Das beschriebene Leitblech- gebilde gewährleistet einen minimalen Druck- abfall durch die Räume 32, selbst wenn eine äusserst rasche Strömung vorhanden ist. Der Druckabfall wird selbstverständlich verrin gert, wenn eine Parallelströmung verwendet wird, obgleich es in manchen Fällen vorzu ziehen ist, den Strömungsweg durch eine Se rienanordnung zu verlängern.
Unter Verwendung der mechanischen Merkmale der Erfindung lassen sich die man nigfaltigsten Ausführungen herstellen, und die Einzelteile sich ändern, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Die oben be schriebenen oder in den Figuren gezeigten Ausführungen sind nur zur Erklärung und nicht. zu Einschränkung der Erfindung an geführt.