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Kühlschrank mit Absorptionskälteapparat Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kühlschrank mit einem mit Hilfsgas arbeitenden, thermostatisch gesteuerten Absorptionskälteapparat mit mehreren, für verschiedene Zwecke vorgesehenen Verdampferteilen, denen nacheinander flüssiges Kältemittel zugeführt wird, und bei welchem das Kocheraggregat für den Umlauf des Kältemittels mit dem Hilfsgas so ausgelegt ist, dass es auch bei herabgesetzter Wärmezufuhr und dementsprechend herabgesetzter Zufuhr vom Kältemittelkondensat zum Verdampfersystem ständig arbeitet.
Es hat sich gezeigt, dass bei bekannten Kühlschränken dieser Art bei herabgesetzter Zufuhr von Kältemittelkondensat zu grosse Temperaturschwankungen auftreten, die für das Kühlgut schädlich sind, insbesondere wenn dieses Gut immer wieder schmilzt und wieder gefriert. Durch die vorliegende Erfindung wird ermöglicht, mit einfachen Mitteln eine Senkung der Temperatur von besonders kalt aufzubewahrendem Kühlgut zu erzielen.
Der Kühlschrank nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Tieftemperaturverdampferteil zur Kühlung einer Tieftemperaturkammer dient, während, der Fühlkörper des Thermostats in einem Kühlraum untergebracht ist, welcher von einem in Strömungsrichtung des Kältemittels gesehen hinter dem Tieftemperaturverdampferteil angeordneten Hochtempe- raturverdampferteil gekühlt ist.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt den Absorptionskälteapparat eines Kühlschrankes, und Fig. 2 zeigt einen Vertikalschnitt des obern Teils des Kühlschrankes mit dem Apparat nach Fig. 1. Der in Fig. 1 gezeigte Kälteapparat kann beispielsweise mit Wasser als Absorptionsmittel, Was- serstoff als Hilfsgas und Ammoniak als Kältemittel arbeiten.
Von dem Absorptionsgefäss 10 wird reiche Absorptionslösung durch eine Leitung 11 und die innere Leitung 12 eines Flüssigkeitswärmeaustau- schers einem Kocher 13 zugeführt. Am untern Ende des Kochers 13 sind zwei Lösungspumpen 14' und 14" vorgesehen, die teilweise ausgekochte Lösung in den obern Teil eines Standrohres 15 fördern. Die arme Lösung im Standrohr 15 wird durch die äussere Leitung 16 des Flüssigkeitswärmeaus- tauschers und eine Leitung 17 zum Absorbersystem geführt, wo sie in einem Mantelrohr 18 aufsteigt bis zum Einlauf in die Absorberschlange 19. Der Kocher 13 sowie die Lösungspumpen 14' und 14" sind mit einem Heizrohr 20 wärmeleitend verbunden, beispielsweise durch Schweissen.
In das Heizrohr 20 ist eine elektrische Heizpatrone 21 eingeschoben, die durch drei Leitungen 22 mit elektrischem Strom gespeist wird. Wenn die Lösungspumpen 14' und 14" arme Lösung bis zum obern Teil des Standrohres 15 fördern, werden die in den Lösungspumpen 14' und 14" entwickelten Dämpfe durch eine Leitung 23 zum obern Teil des Kochers 13 geleitet, in welchem die Dämpfe durch die obersten Schichten der reichen Lösung zu passieren haben, wodurch eine Rektifikation erhalten wird, ehe die Dämpfe durch die die obere Fortsetzung des Kochers 13 bildende Dampfleitung 25 zu einem Wasser- abscheider 26 und dem Kondensator 27 geführt werden.
Das Kältemittelkondensat wird vom Kondensator 27 durch eine Leitung 28 und einen Vorkühler 29 zum Verdampfersystem geführt.
In dem Gasumlaufsystem strömt armes Hilfs- gas-von der Absorberschlange 19 durch den obern äussern Teil des Mantelrohres 18 zum Gastemperaturwechsler 30, weiter durch die Leitung 31 zu
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dem Anschlusspunkt des Vorkühlers 29 und dann zum Verdampfersystem. Das arme Hilfsgas und das flüssige Kältemittel passieren das Verdampfersystem im Mitstrom, und zwar zuerst durch einen kleinflächigen Tieftemperaturverdampferteil32,
dann durch einen grossflächigen Tieftemperaturverdampfer- teil 33 und schliesslich durch einen Hochtemperatur- verdampferteil 34. Die beiden Arbeitsmittel verlassen das Verdampfersystem in der Form eines reichen Hilfsgases durch eine Leitung 35 zum Gas- wärmeaustauscher 30 und weiter durch die Innenleitung 36 im Mantelrohr 18 zum Absorbergefäss 10.
Zum Druckausgleich im Gasumlaufsystem bei grossen Änderungen in der Temperatur der Aussenluft dient ein Druckgefäss 37, das einerseits durch eine Leitung 38, die in den innern Teil 36 des Mantelrohres 18 mündet, mit dem Gasumlaufsystem und anderseits durch eine Leitung 39 mit dem Kondensator 27 verbunden ist. Dem Vorkühler 29 wird armes Hilfsgas von dem Gaswärmeaustauscher 30 durch die Leitungen 40 und 41 zugeführt.
Die Verdampferteile 32, 33 und 34 sind in der Fig. 1 rein schematisch dargestellt; dieselben können beispielsweise so ausgebildet werden, wie dies in der Fig.2 gezeigt ist. Der kleinflächige Tieftem- peraturverdampferteil 32, dem kontinuierlich flüssiges Kältemittel zugeführt wird, ist hier in der Wandisolierung 47 des Kühlschrankes 48 angebracht und dient zur Kühlung einer Tieftemperaturkammer 46.
Zu diesem Zweck ist der genannte Tieftemperatur- verdampferteil 32 mit einem verhältnismässig grossen Blech 42 aus gut wärmeleitendem Material versehen, das in die Tieftemperaturkammer 46 über dem grossflächigen Tieftemperaturverdampferteil33 hineinragt. Am Hochtemperaturverdampferteil 34, der im Kühlraum 46a zwecks Kühlung desselben untergebracht ist, ist ein Fühlkörper 43 eines Thermostats 45 (Fig. 1) angebracht, der durch eine Leitung 44 mit dem Thermostat 45 in Verbindung steht.
Dieser Thermostat 45 ist zur Ein- oder Ausschaltung der elektrischen Energiezufuhr durch die Leitungen 22 eingerichtet. Die Tieftemperaturkammer 46 wird vom Kühlraum 46a durch eine Aufstellungsplatte 49 für Eiskasten oder anderes Kühlgut abgeteilt.
Die Heizpatrone 21 ist mit zwei getrennten Widerstandswicklungen versehen, wovon die eine eine verhältnismässig kleine Heizleistung hat und kontinuierlich eingeschaltet ist, so dass das Kocheraggregat ständig arbeitet, während die andere eine grössere Heizleistung hat und durch den Thermostat 45 ein- und ausgeschaltet wird. Bei Ausschaltung durch den Thermostaten 45 der Widerstandswicklung mit der grösseren Heizleistung genügt die Heiz- leistung der andern Wicklung, um die Lösung mittels der kleinen Lösungspumpe 14' zu fördern, wobei aber nur eine Teilmenge der der vollen Pumpleistung entsprechenden Lösungsmenge gefördert wird.
Die andere Lösungspumpe 14" hat einen grösseren innern Druckflussquerschnitt, der derart be- messen ist, dass diese Lösungspumpe Lösung 14" nur bei Einschaltung der zweiten Widerstandswicklung fördert. Beide Lösungspumpen 14' und 14" sind dann in Tätigkeit.
Obwohl beim gezeigten Beispiel das Heizrohr 20 durch eine elektrische Heizpatrone 21 geheizt wird, ist es natürlich möglich, bei mit einer Gasflamme geheiztem Heizrohr 20 das Kochersystem derart zu dimensionieren, dass die kleinere Lösungspumpe 14' in Tätigkeit gehalten wird, wenn der Brenner auf Sparflamme eingestellt ist, während beide Lösungspumpen 14', 14" arbeiten, wenn der Brenner seine volle Leistung abgibt. Der Brenner wird durch thermostatische Kontrolle der Gaszufuhr reguliert.
In den Perioden, in denen nur eine minimale, für den Betrieb der kleineren Lösungspumpe 14' erforderliche Wärmemenge dem Kochersystem des Apparates zugeführt wird, wird nur eine geringe Menge flüssiges Kältemittel dem Verdampfersystem zugeführt. Durch die angegebene Ausbildung der Verdampferteile 32, 33, 34 wird erreicht, dass die Kühlung in der zur Aufbewahrung von gefrorenen Waren vorgesehenen Tieftemperaturkammer 46 kontinuierlich auf einer niedrigen Temperatur gehalten wird.
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Refrigerator with absorption refrigerator The present invention relates to a refrigerator with a thermostatically controlled absorption refrigerator that works with auxiliary gas and has several evaporator parts provided for different purposes, to which liquid refrigerant is supplied one after the other, and in which the cooker unit for circulating the refrigerant with the auxiliary gas is as follows is designed so that it works continuously even when the heat supply is reduced and the supply of refrigerant condensate to the evaporator system is reduced accordingly.
It has been shown that in known refrigerators of this type, when the supply of refrigerant condensate is reduced, excessive temperature fluctuations occur which are harmful to the goods to be cooled, in particular if these goods keep melting and freezing again. The present invention makes it possible to use simple means to lower the temperature of items to be stored particularly cold.
The refrigerator according to the invention is characterized in that a low-temperature evaporator part is used to cool a low-temperature chamber, while the sensor element of the thermostat is housed in a cooling chamber which is cooled by a high-temperature evaporator part arranged downstream of the low-temperature evaporator part when viewed in the direction of flow of the refrigerant.
An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawing. 1 shows the absorption refrigeration apparatus of a refrigerator, and FIG. 2 shows a vertical section of the upper part of the refrigerator with the apparatus according to FIG. 1. The refrigeration apparatus shown in FIG. 1 can, for example, use water as the absorbent, hydrogen as the auxiliary gas and ammonia work as a refrigerant.
From the absorption vessel 10, rich absorption solution is fed to a digester 13 through a line 11 and the inner line 12 of a liquid heat exchanger. At the lower end of the digester 13 there are two solution pumps 14 'and 14 "which convey partially boiled solution into the upper part of a standpipe 15. The poor solution in the standpipe 15 is conveyed through the outer line 16 of the liquid heat exchanger and a line 17 Out of the absorber system, where it rises in a jacket tube 18 to the inlet in the absorber coil 19. The digester 13 and the solution pumps 14 'and 14 "are connected to a heating pipe 20 in a thermally conductive manner, for example by welding.
An electrical heating cartridge 21 is inserted into the heating tube 20 and is fed with electrical current through three lines 22. When the solution pumps 14 'and 14 "pump poor solution up to the top of the standpipe 15, the vapors developed in the solution pumps 14' and 14" are conducted through a line 23 to the top of the digester 13, in which the vapors pass through the top Layers of the rich solution have to pass, whereby a rectification is obtained before the vapors are conducted through the steam line 25, which forms the upper continuation of the digester 13, to a water separator 26 and the condenser 27.
The refrigerant condensate is conducted from the condenser 27 through a line 28 and a precooler 29 to the evaporator system.
In the gas circulation system, poor auxiliary gas flows from the absorber coil 19 through the upper, outer part of the jacket tube 18 to the gas temperature changer 30, and further through the line 31
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the connection point of the pre-cooler 29 and then to the evaporator system. The poor auxiliary gas and the liquid refrigerant pass through the evaporator system in the co-current, first through a small-area low-temperature evaporator part32,
then through a large-area low-temperature evaporator part 33 and finally through a high-temperature evaporator part 34. The two working media leave the evaporator system in the form of a rich auxiliary gas through a line 35 to the gas heat exchanger 30 and further through the inner line 36 in the jacket tube 18 to the absorber vessel 10 .
A pressure vessel 37 is used to equalize pressure in the gas circulation system in the event of large changes in the temperature of the outside air, which is connected to the gas circulation system on the one hand by a line 38 which opens into the inner part 36 of the jacket tube 18 and on the other hand to the condenser 27 by a line 39 . Lean auxiliary gas is supplied to the precooler 29 from the gas heat exchanger 30 through the lines 40 and 41.
The evaporator parts 32, 33 and 34 are shown purely schematically in FIG. 1; they can be designed, for example, as shown in FIG. The small-area low-temperature evaporator part 32, to which liquid refrigerant is continuously supplied, is attached here in the wall insulation 47 of the refrigerator 48 and serves to cool a low-temperature chamber 46.
For this purpose, the said low-temperature evaporator part 32 is provided with a relatively large sheet metal 42 made of a material that conducts heat well, which protrudes into the low-temperature chamber 46 above the large-area low-temperature evaporator part 33. A sensor element 43 of a thermostat 45 (FIG. 1), which is connected to the thermostat 45 by a line 44, is attached to the high-temperature evaporator part 34, which is accommodated in the cooling space 46 a for the purpose of cooling the same.
This thermostat 45 is set up to switch the electrical energy supply through the lines 22 on or off. The low-temperature chamber 46 is separated from the cooling space 46a by a mounting plate 49 for ice boxes or other items to be cooled.
The heating cartridge 21 is provided with two separate resistance windings, one of which has a relatively low heating power and is switched on continuously so that the cooker unit works continuously, while the other has a greater heating power and is switched on and off by the thermostat 45. When the thermostat 45 of the resistance winding with the greater heating power is switched off, the heating power of the other winding is sufficient to convey the solution by means of the small solution pump 14 ', but only a portion of the solution amount corresponding to the full pumping power is conveyed.
The other solution pump 14 ″ has a larger internal pressure flow cross section which is dimensioned such that this solution pump only delivers solution 14 ″ when the second resistance winding is switched on. Both solution pumps 14 'and 14 "are then in operation.
Although in the example shown the heating tube 20 is heated by an electric heating cartridge 21, it is of course possible, when the heating tube 20 is heated with a gas flame, to dimension the cooker system in such a way that the smaller solution pump 14 'is kept in operation when the burner is set to the back burner is, while both solution pumps 14 ', 14 "are working when the burner is delivering its full power. The burner is regulated by thermostatic control of the gas supply.
In the periods in which only a minimal amount of heat required for the operation of the smaller solution pump 14 'is supplied to the cooker system of the apparatus, only a small amount of liquid refrigerant is supplied to the evaporator system. The specified design of the evaporator parts 32, 33, 34 ensures that the cooling in the low-temperature chamber 46 provided for storing frozen goods is continuously kept at a low temperature.