<Desc/Clms Page number 1>
Absorptionskältemaschine Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Absorptionskältemaschine, die mit einem Druckausgleichsgas und einer Blasenpumpe arbeitet, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ein Kocheraggre- gat und einen Flüssigkeitswärmeaustauscher besitzt, die ein Rohrsystem bilden, welches so angeordnet ist, dass die reiche Lösung beim Durchströmen desselben in stufenweiser Anheizung mindestens dreimal Wärme aufnimmt.
Bei Absorptionskälteapparaten mit ununterbrochener Arbeitsweise und einem zum Druckausgleich dienenden inerten Hilfsgas ist es bekannt, die vom Absorberbehälter durch den Flüssigkeitswärmeaustau- scher dem Kocheraggregat zugeführte reiche Lösung zum Zweck der Austreibung des flüssigen Kältemittels aus der Absorptionslösung in wärmeleitende Verbindung mit dem Heizrohr zu bringen und die auf diese Weise entstandene schwache Lösung auf die für die Umwälzung erforderliche Höhe mittels einer Blasenpumpe anzuheben.
Es ist auch vorgeschlagen worden, zwei Blasenpumpen zu verwenden und die Gesamtheit der dabei erzeugten Kältemitteldämpfe unmittelbar dem Kondensator zuzuführen.
Gegenüber diesem bekannten Stand der Technik weist die vorliegende Erfindung wesentliche Fortschritte auf. Die reiche Lösung wird nicht plötzlich und unvermittelt auf hohe Temperaturen erhitzt, sondern stufenweise und langsam erwärmt, wodurch hochkonzentrierte Kältemitteldämpfe in grosser Ausbeute erhalten werden. Diese Dämpfe werden zweckmässig noch einer Vorkondensation unterzogen, bevor sie zum Kondensator gelangen, so dass nicht nur die Erzielung einer tiefen Temperatur, sondern auch eine bedeutende Kälteleistung gewährleistet ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. 1 zeigt das Kocheraggregat eines Absorptions- kälteapparates im Aufriss und teilweise im Schnitt.
Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1 in Pfeilrichtung gesehen.
Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 1 in Pfeilrichtung gesehen.
Fig. 4 ist ein Schnitt längs der Linie C-C in Fig. 1 in Pfeilrichtung gesehen.
Der Flüssigkeitsstand im Kocheraggregat ist durch die Linie 9' in Fig. 1 angedeutet, welche das Niveau im Absorberbehälter 9 angibt. Die Wärmequelle, welche aus einer elektrischen Widerstandsheizung, einer Gasflamme, einem Kerosinbrenner oder dergleichen bestehen kann, ist im Heizrohr 1 untergebracht.
Dieses Heizrohr 1 ist in seinem unteren Teil auf eine verhältnismässig kurze Strecke von dem Kocherrohr 3 umgeben, welches, wie weiter hinten näher erläutert ist, die arme Lösung aufnimmt, bevor dieselbe im Gegenstrom zur reichen Lösung nach dem Absorberbehälter 9 abfliesst. An das Kocherrohr 3 schliesst seitlich ein aufsteigendes Rohr 7 an, welches die arme Lösung, die aus dem Blasenpumpenrohr 2 abtropft (siehe weiter hinten), aufnimmt und nach dem Kocherrohr 3 leitet.
Die reiche Lösung fliesst aus dem Absorberbehälter 9 durch ein Rohr 10 in eine Schlange 11 hinein, in welcher sie durch die warme arme Lösung, die durch ein darin eingebettetes Rohr 12 abfliesst, vorgewärmt wird. Die Schlange 11 bildet zusammen mit dem Rohr 12 den Flüssigkeitswärmeaustauscher. Aus dem Rohr 11 gelangt die vorgewärmte reiche Lösung in ein Rohr 4, wo sie an dessen unterem geschlossenem Ende eintritt und darin hochsteigt. Das Rohr 4 steht in wärmeleitender Berührung mit dem Kocherrohr 3, so dass die darin aufsteigende reiche
<Desc/Clms Page number 2>
Lösung weitere Wärme aus dem Kocherrohr 3 aufnimmt und dadurch ihre Temperatur steigert.
Das Kocherrohr 3 umschliesst das Heizrohr 1 nicht koaxial, sondern derart, dass seine Wandung an der Berührungszone mit dem Rohr 4 den grössten Abstand von der zugekehrten Wandung des Heizrohrs 1 aufweist. Der Wärmeübergang ist daher in dieser Zone verhältnismässig gering. Die Erwärmung, welche die reiche Lösung in dem Rohr 4 während ihres Aufsteigens erfährt, ist aber immerhin ausreichend, um der reichen Lösung eine Temperatur zu erteilen, bei welcher bereits hochkonzentrierte Dämpfe des Kältemittels entweichen. Die Dämpfe steigen in dem Rohr 4 auf und gelangen durch ein Querrohr 4' nach einem Steigrohr 5, von wo sie dem nicht dargestellten Kondensator zuströmen.
Die reiche Lösung fliesst nun nahe dem oberen Ende des Rohrs 4 seitlich ab und gelangt in eine Rohrschlange. Von dort wird sie in ein aufsteigendes gerades Rohr 6' geleitet, welches ebenfalls in wärmeleitender Berührung mit dem Kocherrohr 4 steht. Diesmal erfolgt aber die wärmeleitende Be- rührung bei derjenigen Zone, wo die Wandung des Kocherrohrs 3 der Wandung des Heizrohrs 1 am nächsten liegt. Die Temperatur dieser Wandung ist also höher als die Temperatur der Wandung, welche mit dem Rohr 4 in Berührung steht. Infolgedessen erhitzt sich dort die aufsteigende reiche Lösung weiterhin.
Die reiche Lösung gelangt nun am oberen Ende des Rohrs 6' in die Schlange des Blasenpumpenrohrs 2, welches das Heizrohr 1 unmittelbar umschliesst. Hier wird der reichen Lösung eine solche Wärmemenge zugeführt, dass sie zu sieden beginnt und die Blasenpumpe damit in Betrieb setzt. Die Blasen und die sie einschliessende Flüssigkeit steigen in dem Rohr 2 der Blasenpumpe hoch und werden am Ende dieses Rohrs 2 in ein seitlich an das Kocherrohr 3 anschliessendes Rohr 7 geführt. Im Rohr 7 tropft die Flüssigkeit ab, während die Dämpfe durch ein Fallrohr 8 zum Querrohr 4' hinabströmen und durch das letztere nach dem Steigrohr 5 und von dort zu dem Kondensator gelangen.
Im Fallrohr 8 tritt eine teilweise Kondensation der Kältemitteldämpfe ein, welche die Blasenpumpe geliefert hat. Bei dieser Kondensation scheidet sich ein hochkonzentriertes Kondensat ab, welches aus dem Querrohr 4' nach dem Rohr 4 abläuft, sich dort mit der reichen Lösung vereinigt, von dieser mitgenommen wird und sie erwärmt.
Nach dem Rohr 4' fliesst auch das Kondensat ab, welches sich im Steigrohr 5 bildet und gleichfalls eine hochkonzentrierte Lösung des Kältemittels darstellt. Auch dieses Kondensat fliesst dem Rohr 4 zu. Dabei wird der Wärmeinhalt des Kondensats der reichen Lösung im Rohr 4 übermittelt.
Die in das Rohr 7 aus dem Blasenpumpenrohr 2 abtropfende arme Lösung, welche praktisch ihren ganzen Inhalt an Kältemittel verloren hat, sinkt in diesem Rohr abwärts und gelangt durch einen seit- lichen Ansatz in das Kocherrohr 3. Von dort fliesst die arme Lösung durch das Rohr 12 zum Absorberbehälter 9 ab.
Die Absorptionskältemaschine nach der vorliegenden Erfindung ergibt somit hochkonzentrierte, weitgehend trockene Kältemitteldämpfe, so dass in ihr eine tiefe Temperatur erzielt wird. Sie gewährleistet aber auch, dass eine praktisch vollständige Entfernung des Kältemittels aus der Lösung erzielt wird, und dadurch ergibt sich eine hohe Leistung der Kältemaschine. Die tiefe Temperatur und die hohe Leistung lassen mit besonderem Erfolg eine Anwendung der Kältemaschine bei hohen Aussentemperaturen, also beispielsweise in den Tropen, zu.