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Mit Hilfsgas arbeitender Absorptionskälteapparat Die Erfindung bezieht sich auf einen mit Hilfsgas arbeitenden Absorptionskälteapparat, dessen Kocheraggregat aus einer Anzahl von Rohrelementen besteht, von denen eines die Flüssigkeitspumpe des Apparates, eines den Kocher selbst und eines einen Mantel für eine elektrische Heizpatrone bildet.
Es ist bekannt, bei Absorptionskälteapparaten mit Rücksicht auf die Wärmezufuhr zum Kocher diesen als einen Mantel um ein mittels einer Heizquelle geheiztes Zentralrohr anzuordnen, wobei dieser Mantel zum grösseren oder kleineren Teil gegebenenfalls auch mit seiner ganzen Länge das Heizrohr umschliesst. Bei einer solchen Ausbildung des Kocheraggregates können gute Bedingungen für den Betrieb des Apparates hinsichtlich der Erzeugung von Kältemitteldampf und des Umlaufes der Absorptionslösung geschaffen werden.
Der verhältnismässig grosse Kocherdurch- messer bedeutet jedoch, dass verhältnismässig grosse Warmflächen in grossem Abstand von der Mittellinie des Aggregates vorhanden sind, woraus sich verhältnismässig grosse Wärmeverluste ergeben und ferner eine recht umfangreiche Isolation notwendig ist, für welche unter Umständen gar nicht ausreichender Platz vorhanden ist.
Der Zweck der Erfindung ist es, einen Absorp- tionskälteapparat mit einem Kocheraggregat auszustatten, das in der Querrichtung mit äusserst geringen Dimensionen ausgestattet ist und infolgedessen auch nur kleine Wärmeverluste bedingt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Heiz- patronenmantel koaxial zum Kocher angeordnet und dass der Heizpatronenraum durch eine bezüglich des Kocherrohres quergehende metallischer Scheidewand mit dem Kocherraum wärmeleitend verbunden und dass der Patronenmantel mit dem Pumpenrohr längs einer gemeinsamen Erzeugenden wärmeleitend verbunden ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein Kocheraggregat teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 11-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 1, Fig. 4 eine weitere Ausführungsform des Kocheraggregates teilweise im Schnitt.
Das in der Zeichnung dargestellte Kocheraggregat ist in einer in bekannter Weise ausgeführten, hier nicht gezeigten Isolierung eingebaut, die wegen der geringen Abmessungen des Aggregates eine bedeutend geringere Querschnittsfläche haben kann als die früher für diese Kocheraggregate üblichen Isolierungen. Der Apparat sei mit Ammoniak als Kältemittel, Wasser als Absorptionsmittel und Wasserstoff als Mlfs- gas betrieben.
Die Wärmezufuhr zum Kocheraggregat geschieht durch eine von unten durch ein isoliertes Rohr 11eingeführte elektrische Heizpatrone 12. Die Patrone 12 ist in ein durchgehendes gerades Zentralrohr eingeführt, dessen unterer Teil 13 den Patronenmantel bildet und durch Schweissen mit dem Pumpenrohr 14 entlang einer gemeinsamen Erzeugenden wärmeleitend verbunden ist. Das Pumpenrohr 14 ist an der Saugseite an den Flüssigkeitstemperaturwechsler 15 angeschlossen und mündet mit seinem Steigrohr 16 in einen höhergelegenen Teil 17 des Zentralrohres ein, der den Kocher des Apparates bildet und weiterhin mit seiner Verlängerung 18 aufwärts die Dampfleitung zum nicht gezeigten Kondensator des Apparates bildet.
Die in dem Kocher befindliche, an Kältemittel arme Lösung fällt durch eine Leitung 19 zum Flüssigkeitstemperaturwechsler 15 und durch- diesen zum nicht gezeigten Absorber des Apparates.
Das Zentralrohr 13, 17, 18 bildet also sowohl den Heizpatronenmantel als auch den Kocher und
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die Dampfleitung. Der Kocherraum ist vom Heiz- patronenraum durch eine bezüglich des Kocherrohres 17 querliegende Scheidewand 20 getrennt, die derart ausgeführt ist, dass ein möglichst guter Wärmeübergang vom letztgenannten zum erstgenannten Raum erzielt wird.
Zur Verbesserung der Wärmeübertragung zum Kocherraum ist eine metallische Hülse 21, die zweckmässig aus Aluminium, Kupfer oder ähnlichem Metall mit hohem Wärmeleitvermögen besteht, um das Zentralrohr herum angebracht worden, so dass sie den untern Teil des Kochers 17 unterhalb des Anschlusses der Leitung 19 und einen grösseren Teil des Patronenmantels 13 umgibt. Mit Rücksicht hierauf ist die Leitung 19 an das Zentralrohr in einem gewissen Abstand von dessen Boden, mindestens 50 mm übersteigend, angeschlossen. Der Anschlussteil der Leitung 19 ist schräg nach aufwärts gerichtet.
Die Metallhülse 21 ist, wie in Fig. 2 gezeigt, auf der dem Pumpenrohr 14 zugekehrten Seite so weit aufgeschlitzt, dass das Pumpenrohr 14 in gut wärmeleitender Verbindung mit dem Patronenmantel 13 steht. Aus dem Schnitt nach Fig. 3 ergibt sich, dass die Hülse 21 im obern, gegen den als Kocher dienenden Abschnitt 17 des Zentralrohres anliegenden Teil nicht geschlitzt ist. Der Schlitz 22 kann aber auch ganz durchgehen. Das Pumpenrohr 14 kann aber auch, statt direkt mit dem Mantel 13 wärmeleitend verbunden zu sein, in wärmeleitende Verbindung mit der Hülse 21 gebracht werden, wobei die Länge der wärmeleitenden Verbindung nach oben ausgedehnt werden kann, um die erforderliche Wärme auf das Pumpenrohr 14 zu übertragen.
Zur Schaffung einer geeigneten Wärmeübertragung vom Heizpatronenraum zum Kocherraum kann das Zentralrohr zu einem gewissen Teil mit grösserer Wanddicke als die übrigen Rohrleitungen im Kälteapparat mit entsprechendem Innendurchmesser, beispielsweise durch Walzen, ausgestattet werden. Die Grösse der Wärmeübertragung selbst kann in verschiedener Weise beeinflusst werden, z. B. derart, dass aus dem Pumpenrohr 14 eine grössere Menge Kältemittel ausgetrieben wird, als für den Umlauf der Flüssigkeit allein erforderlich ist. In einem solchen Falle kann es sich als notwendig ergeben, das Pumpenrohr 14 beispielsweise schraubenlinienförmig um den Patronenmantel 13 oder die Hülse 21 anzuordnen.
Es kann auch zweckmässig sein, das Steigrohr 16 am untern Ende des Kochers 17 in diesen einzuführen und das Steigrohr 16 innerhalb des Kochers 17 durch die Kocherflüssigkeit bis oberhalb des Flüssigkeitsstandes im Kocher 17 steigen zu lassen. In Fig. 4 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung gezeigt. In dieser ist das Zentralrohr nicht durchgehend, sondern bildet nur den Kocher 17 und die Dampfleitung 18 und ist am Boden durch die querverlaufende Scheidewand 24 geschlossen, welch letztere den Kocherraum mit dem Heiz- patronenraum wärmeleitend verbindet.
Der Patronenmantel 23 besteht aus einem besonderen Rohrele- ment, dessen zylindrischer Mantel zu einer solchen Länge verlängert worden ist, dass er den untern Teil des zu ihm koaxial angeordneten Kocherrohres 17 in engem Kontakt umgibt und somit die Wärmeübertragung herstellt. Bei dieser Ausbildung ist das Pumpenrohr 14 mit dem Patronenmantel 23 durch Schwei- ssen entlang einer gemeinsamen Erzeugenden wärmeleitend verbunden.
Das Kocherrohr 17 ist in diesem Ausführungsbeispiel in den Patronenmantel 23 eingeschoben; man kann aber auch umgekehrt verfahren und den Mantel des Kocherrohres 17 sich an dem Boden 24 desselben vorbei abwärts auf der Aussenseite des Patronenmantels erstrecken lassen, wobei aber auch in diesem Falle ein Teil des Patronenmantels mit dem Pumpenrohr entlang einer gemeinsamen Erzeugenden wärmeleitend verbunden ist.
Die Ausführungsform nach Fig. 4 dürfte im Hinblick auf die Vorteile, die sie mit Bezug auf die wärmeübertragende Verbindung des Patronenmantels mit dem Pumpenrohr bietet, vorzuziehen sein.
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Absorption chiller working with auxiliary gas The invention relates to an absorption chiller working with auxiliary gas, the digester unit of which consists of a number of tubular elements, one of which forms the liquid pump of the apparatus, one forms the cooker itself and one forms a jacket for an electric heating cartridge.
It is known to arrange absorption refrigerators with regard to the heat supply to the cooker as a jacket around a central pipe heated by a heat source, this jacket enclosing the heating pipe for a larger or smaller part, possibly with its entire length. With such a design of the digester unit, good conditions can be created for the operation of the apparatus with regard to the generation of refrigerant vapor and the circulation of the absorption solution.
The relatively large cooker diameter means, however, that there are relatively large hot surfaces at a large distance from the center line of the unit, which results in relatively large heat losses and, furthermore, quite extensive insulation is necessary, for which there may not be enough space.
The purpose of the invention is to equip an absorption chiller with a digester unit that is extremely small in the transverse direction and consequently only causes small heat losses. The invention is characterized in that the heating cartridge jacket is arranged coaxially to the cooker and that the heating cartridge chamber is connected to the cooker chamber in a thermally conductive manner by a metal partition that extends transversely with respect to the cooker tube and that the cartridge jacket is connected to the pump tube in a thermally conductive manner along a common generating line.
Embodiments of the invention are shown in the drawing. 1 shows a partial section of a digester unit, FIG. 2 shows a section along line 11-II of FIG. 1, FIG. 3 shows a section along line III-III of FIG. 1, FIG. 4 shows a further embodiment of the digester unit partly in cut.
The digester unit shown in the drawing is installed in a known manner, not shown here insulation, which, because of the small dimensions of the unit, can have a significantly smaller cross-sectional area than the insulation previously used for these digester units. The apparatus is operated with ammonia as the refrigerant, water as the absorption medium and hydrogen as the liquid gas.
The heat is supplied to the cooker unit by an electrical heating cartridge 12 inserted through an insulated pipe 11 from below. The cartridge 12 is inserted into a continuous straight central pipe, the lower part 13 of which forms the cartridge jacket and is connected in a heat-conducting manner by welding to the pump pipe 14 along a common generating line . The pump pipe 14 is connected to the liquid temperature changer 15 on the suction side and opens with its riser 16 into a higher part 17 of the central pipe, which forms the boiler of the apparatus and furthermore, with its extension 18 upwards, forms the steam line to the condenser of the apparatus, not shown.
The refrigerant-poor solution located in the cooker falls through a line 19 to the liquid temperature changer 15 and through this to the absorber, not shown, of the apparatus.
The central tube 13, 17, 18 thus forms both the heating cartridge jacket and the cooker and
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the steam pipe. The digester space is separated from the heating cartridge space by a partition 20 which is transverse to the digester tube 17 and is designed in such a way that the best possible heat transfer from the last-mentioned to the first-mentioned space is achieved.
To improve the heat transfer to the cooker space, a metallic sleeve 21, which is expediently made of aluminum, copper or similar metal with high thermal conductivity, has been attached around the central tube, so that the lower part of the cooker 17 below the connection of the line 19 and a larger part of the cartridge jacket 13 surrounds. With this in mind, the line 19 is connected to the central pipe at a certain distance from its bottom, exceeding at least 50 mm. The connection part of the line 19 is directed obliquely upwards.
As shown in FIG. 2, the metal sleeve 21 is slit open on the side facing the pump tube 14 to such an extent that the pump tube 14 is in good heat-conducting connection with the cartridge casing 13. The section according to FIG. 3 shows that the sleeve 21 is not slotted in the upper part resting against the section 17 of the central tube serving as a digester. The slot 22 can also go right through. The pump tube 14 can, however, instead of being directly connected to the jacket 13 in a thermally conductive manner, be brought into a thermally conductive connection with the sleeve 21, whereby the length of the thermally conductive connection can be extended upwards in order to transfer the required heat to the pump tube 14 .
To create a suitable heat transfer from the heating cartridge space to the cooker space, the central pipe can be equipped to a certain extent with a greater wall thickness than the other pipes in the refrigeration apparatus with a corresponding inner diameter, for example by rolling. The size of the heat transfer itself can be influenced in various ways, e.g. B. in such a way that a larger amount of refrigerant is expelled from the pump tube 14 than is necessary for the circulation of the liquid alone. In such a case it may be necessary to arrange the pump tube 14 around the cartridge casing 13 or the sleeve 21, for example in a helical manner.
It can also be useful to insert the riser 16 at the lower end of the digester 17 and allow the riser 16 inside the digester 17 to rise through the digester liquid to above the liquid level in the digester 17. In Fig. 4 a modified embodiment of the invention is shown. In this the central pipe is not continuous, but only forms the cooker 17 and the steam line 18 and is closed at the bottom by the transverse partition 24, which connects the cooker space with the heating cartridge space in a thermally conductive manner.
The cartridge jacket 23 consists of a special tubular element, the cylindrical jacket of which has been lengthened to such a length that it surrounds the lower part of the digester pipe 17, which is arranged coaxially with it, in close contact and thus produces the heat transfer. In this embodiment, the pump tube 14 is connected to the cartridge casing 23 in a thermally conductive manner by welding along a common generating line.
In this exemplary embodiment, the digester pipe 17 is pushed into the cartridge casing 23; But you can also proceed the other way round and let the jacket of the digester pipe 17 extend past the bottom 24 of the same downward on the outside of the cartridge jacket, but in this case also a part of the cartridge jacket is connected to the pump pipe in a thermally conductive manner along a common generating line.
The embodiment according to FIG. 4 should be preferred with regard to the advantages it offers with regard to the heat-transferring connection of the cartridge jacket to the pump tube.