DE1008760B

DE1008760B - Device for absorption refrigeration machines

Info

Publication number: DE1008760B
Application number: DES32539A
Authority: DE
Original assignee: SABA GmbH
Current assignee: SABA GmbH
Priority date: 1953-03-10
Filing date: 1953-03-10
Publication date: 1957-05-23

Description

Vorrichtung für Absorptionskältemaschinen Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung für Absorptionskältemaschinen, hei denen der Lösungsumlauf durch eine Thermosyphonpumpe bewirkt wird. Solche Maschinen werden bekanntlich fast ausschließlich für kleine Kälteleistungen, z. B. zum Einbau in Haushaltkühlschränke, hergestellt.Device for absorption refrigeration machines the subject of the invention is a device for absorption chillers, called the solution circulation is effected by a thermosiphon pump. Such machines are known to be almost only for small cooling capacities, e.g. B. for installation in household refrigerators, manufactured.

Um die Kühlleistung derartiger AbsorptionskäJtemaschinen zu steigern, spielen nicht nur wärmetechnische Gesichtspunkte eine wichtige Rolle, sondern es muß auch auf einfachste Herstellbarkeit großer Wert gelegt werden. Vor allem sind die zahlreichen Schweißstellen bisher bekannter Bauarten unerwünscht, da sie insbesondere am Kocher des Apparates durch die heiße Lösung einer Korrosion von innen ausgesetzt sind, wobei außerdem durch sogenannte Raupenbiddu@ng an den Schweißnähten die Querschnitte in unkontrollierbarer Weise verengt werden können. Weiter entstehen durch undichtes Schweißen bei der Herstellung Ausfälle, so daß die Herstellungskosten durch besonders zu beachtende Sorgfalt in der Fertigungsarbeit erhöht werden. In dieser Hinsicht sind gerade die bekannten Kochapparate mit ihren umfangreichen Anschlüssen für Thermosyphonpumpe, Rohrführung zum Kondensator am oberen Ende, zum und vom Lösungstemperaturwechsler am unteren Ende mit dien erforderlichen Rohrschlangenfüh.rungen und durch zwangläufig zahlreiche Schweißnähte sowohl in der Fertigung als auch im praktischen Betrieb die ungünstigsten Teile der Kältemaschine.In order to increase the cooling capacity of such absorption box machines, Not only do thermal aspects play an important role, but it does Great importance must also be attached to the simplest producibility. Most of all are the numerous welds of previously known types undesirable because they in particular exposed to internal corrosion from the hot solution on the cooker of the apparatus are, in addition, the cross-sections by so-called caterpillar binding on the weld seams can be narrowed in an uncontrollable manner. Further arise from leaks Welding in the manufacture of failures, so that the manufacturing cost by particularly The care to be taken in the production work must be increased. In this regard are the well-known cooking appliances with their extensive connections for thermosyphon pumps, Piping to the condenser at the upper end, to and from the solution temperature changer at the lower end with the necessary pipe coil guides and through inevitably numerous welds both in production and in practical operation the most unfavorable parts of the chiller.

Die Vorrichtung nach der Erfindung beseitigt die Nachteile bisheriger Betriebsbedingungen und. zeichnet sich fertigungsmäßig durch erheblich vereinfazhten Aufbau des Kocher-apparates und der daran anschließenden Teile für die Absorptionskältemaschine aus, wobei Schweißnähte vermieden werden. Das Neue und Fortschrittliche der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß ein innen mit dem Kocherrohr gut wärmeleitend verbundenes Paßstück die als kurzes gerades Rohrstück ausgebildete Thermosyphoupumpe trägt und gleichzeitig die Rohrenden des Lösungstemparaturwechslers mit ,dem Kocher verbindet. In zweckmäßiger Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens ist das Paßstück mit Bohrungen versehen, die einerseits den Übergang der heißen, kältemittelarmen Lösung aus dem Kocher in den Temperaturwechsler und andererseits der vom Wechsler kommenden kältemittelreichen Lösung in das Steigrohr der Pumpe gewährleisten, wobei diese zweite Bohrung gleichzeitig der Halterung :des Steigrohres dienen kann.The device according to the invention eliminates the disadvantages of previous ones Operating conditions and. is characterized by being considerably simplified in terms of production Construction of the cooker apparatus and the parts connected to it for the absorption refrigeration machine off, avoiding weld seams. The new and advanced of the invention is characterized by the fact that an inside with the stove pipe is connected with good thermal conductivity The adapter carries the thermosyphon pump designed as a short straight pipe section and at the same time connects the pipe ends of the solution temperature changer with the cooker. In an expedient embodiment of the inventive idea, the adapter is with Provided holes that on the one hand the transition of the hot, low-refrigerant solution from the cooker into the temperature changer and on the other hand that coming from the changer Ensure refrigerant-rich solution in the riser of the pump, taking this second hole at the same time the holder: the riser pipe can serve.

Das Wesen der Erfindung in seiner Neuartigkeit und Fortschrittlichkeit gegenüber bekannten Ausführungen wird an Hand der Zeichnung beschrieben, und zwar zeigt Fig. 1 eine bekannte Ausführung für Kocher mit Kondensatoranschluß und Lösuugstemperaturwechsler im Querschnitt, Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für Kocher nach der Erfindung im Schnitt.The essence of the invention in its novelty and progressiveness compared to known designs is described with reference to the drawing, namely Fig. 1 shows a known design for cookers with a condenser connection and a solution temperature changer in cross section, Fig. 2 shows an embodiment for cookers according to the invention in Cut.

In der Fig. 1 ist in bekannter Ausführung eine Kochervorrichtung für eine Absorptionskältemaschine dargestellt, wie sie, abgesehen von eventuellen geringen Abweichungen, häufig zur Anwendung kommt. Der eigentliche Kocher besteht hier aus einem gegenüber den verschiedenen angeschlossenen Leitungen erweiterten Rohrstück 1, an welches oben die zum Kondensatoir führende Dampfleitung 2 und unten die zum Lösungstemperaturwechsler führende Leitung 3 für die heiße und kältemittelarme Lösung angeschweißt sind. Das Rohr mündet in das Außenrohr 5 des teilweise schlangenförmig gebogenen Lösungstemperaturwechslers. Die vom Absorber über den Lösungstemperaturwechsler strömende käl-temittelreiche, kalte Lösung wird im Innenrohr 4 des Temperaturwechslers geführt und, nach Durchlaufen der Rohrschlange 4' über das außen sowohl unten am Kocher-Innenrohr 6 als auch oben am Kocher-Außenrohr 1 angeschweißte Therinosyphonpumpenrohr 7 dem Kocher der dort mit Spiegel 8 vorhandenen Lösung zugeführt. Bei diesem Kocheraufbau sind Schweißstellen in den Punkten 9 (Dampfrohr 2 zum Kondensator), 10 (Anschluß 3 am Kochrohr 1) sowie 11 und 12 für die Montage des außenliegenden Pumpenrohres 7 erforderlich. Hinzu kommen ,in der Regel noch zwei oder vier Schweißnähte für den oberen und unteren Abschlwß des Kocher-Außenrohres 1 und seine Verbindung mit dem Innenrohr 6, das der Aufnahme der Heizquelle 13 dient und das Kocherrohr 1 in seiner gesamten Länge durchsetzt und oben offen mündet.In Fig. 1, a known embodiment of a digester device for an absorption refrigeration machine is shown, as is often used, apart from possible minor deviations. The actual cooker here consists of a pipe section 1, which is enlarged compared to the various connected lines, to which the steam line 2 leading to the condenser is welded at the top and the line 3 leading to the solution temperature changer for the hot and low-refrigerant solution is welded to the bottom. The tube opens into the outer tube 5 of the partially serpentine curved solution temperature changer. The refrigerant-rich, cold solution flowing from the absorber via the solution temperature changer is conducted in the inner pipe 4 of the temperature changer and, after passing through the coil 4 ', via the thermosiphon pump pipe 7, which is welded on the outside both at the bottom of the inner tube 6 and at the top of the outer tube 1 of the stove Kocher supplied the solution present there with mirror 8. With this cooker structure, welding points are required at points 9 (steam pipe 2 to the condenser), 10 (connection 3 on the cooking pipe 1) as well as 11 and 12 for the assembly of the external pump pipe 7. In addition, there are usually two or four welds for the upper and lower ends of the outer tube 1 and its connection to the inner tube 6, which is used to accommodate the heating source 13 and penetrates the entire length of the tube 1 and opens at the top .

Diese große Anzahl von Schweißnähten, zu denen weitere für den Anschluß an den Temperatur#,vechsler, z. B. in den Punkten 14 und 15, hinzukommen, ist sowohl herstellungsmäßig nachteilig als auch eine. Gefahr für die. Funktion und Betriebssicherheit der gesamten Kältemaschine. Weiter ergibt sich hier eine verhältnismäßig große Oberfläche der heißen Rohre, von denen insbesondere das in schraubenförmigen Windungen um die Heizquelle 13 gewickelte Pumpenrohr 4' und der ebenfalls schraubenförmige Temperatu.r"vechsler als Doppelmohr 4, 5 eine wirksame Isolierung gegen Wärmeverluste erschweren. Die Wärmeverluste pflegen. bei den bekannten Ausführungen zwischen 15 und 30°/o der zugeführten Heizwärme auszumachen und beeinträchtigen die Wirtschaftlichkeit erheblich.This large number of welds to which more for connection to the temperature #, vechsler, z. B. in points 14 and 15, is both disadvantageous in terms of production as well as a. Danger to that. Function and operational safety the entire chiller. Furthermore, there is a relatively large surface here of the hot pipes, of which in particular the one in helical turns around the Heat source 13 wound pump tube 4 'and the likewise helical temperature changer as Doppelmohr 4, 5 make effective insulation against heat loss more difficult. the Maintain heat losses. in the known versions between 15 and 30% added heating and affect the economy considerably.

Ferner ist die Aufwicklung des Thermosyphonpumpenrohres 4' am untere Ende sowie die Krümmung im Punkte 16 unten als auch im Punkte 17 vor Einmündung in das Kocherrohr 1 für das außenliegende Puimpen:rohr 7 sehr nachteilig für den Wirkungsgrad der Pumpe selbst, da sich bei Krümmungen und Querschnittsänderungen.di.e als Kolben wirkenden, nach oben aufsteigenden Dampfblasen vereinigen können und dadurch die zu hebende flüssige Lösung zurückfallen kann. Eine .derart nachteilige Pumpwirkung setzt die wirksame Kühlleistung der gesamten Kältemaschine herab, so daß der an sich zu erreichende Nutzeffekt gemindert wird.Furthermore, the winding of the thermosiphon pump tube 4 'is on the lower End and the curvature in point 16 below as well as in point 17 before the confluence in the cooker pipe 1 for the external Puimpen: pipe 7 very disadvantageous for the Efficiency of the pump itself, since curvatures and changes in cross-section .di.e as a piston acting, upwardly rising vapor bubbles can unite and as a result, the liquid solution to be lifted can fall back. Such a disadvantageous one Pumping effect reduces the effective cooling capacity of the entire refrigeration machine, see above that the efficiency to be achieved in itself is reduced.

Die Erfindung geht nun einen vom bisher üblichen völlig abweichenden Weg und vermeidet die bisher in der Fertigung und im Betrieb vorhandenen Mängel. In der Fig.2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Kochers nach der Erfindung mit einem sich an den Kocher anschließenden Lösungstemperaturwechsler gezeigt, bei welchem im Innenrohr eines Doppel.rohrappa.rates die vom Kocher zum Absorber fließende heiße, kältemittelarme Lösung geführt und durch im Außenrohr fließende, vom Absorber kommende kalte, reiche Lösung umspült wird, die, in das Steigrohr der Thermosyphonpumpe geleitet, dem Kocher zugeführt wird. Der Kocher besteht hier neuartig aus einem senkrechten Rohr 21, -das direkt ohne zusätzliche Rohranschlüsse oben zum Kondensator als Dampfrohr 21' weitergeführt ist. Das Rohr 22 der Thermosyphonpumpe ist jetzt innerhalb des Kocherrohres 21 geradlinig angeordnet, während das Kocherrohr nach unten hin mit gleichem Durchmesser als Außenrohr 23 eines aus den Rohren 23 und 24 bestehenden Doppelrohrapparates als Lösungstemperatuxwechsler weitergeführt ist, der in bekannter Weise zwischen Kocher und Absorber der Kältemaschine liegt. Innerhalb des Kocherrohres 21 ist ein Paßstück 25 eingesetzt, das mit Bohrungen versehen ist, in welche das Pumpenrohr 22 und das Innenrohr 24 des Wechslers eingesetzt werden können, so daß ein Übergang der heißen, kältemittelarmen Lösung 26 aus dem Kocher in den Temperaturwechsler bzw. der vom Absorber kommenden kältemittelreichen Lösung 27 in das Pumpenrohr 22 gewährleistet ist. In der Ausführung eines Kochers nach der Erfindung sind also irgendwelche Schweißstellen der anzuschließenden einzelnen Aggregatteile vermieden, wobei lediglich daran gedacht werden könnte, im Punkt 28 das Kocherrohr 21 im Übergang zum Außenrohr 23 des Temperaturwechslers geteilt auszuführen, um einen leichteren Einbau des Übergangsstückes 25 mit Pumpenrohr 22 und Innenrohr 24 zu erzielen. Weiter wird ein einfacher und unmittelbarer koaxialer Übergang zwischen Kocherrohr 21 und Lösungstemperaturwechsler 23, 24 ermöglicht, und das Pumpenrohr 22 ist vollkommen geradlinig ausgeführt, womit weitere bisherige Nachteile bei gekrümmter Ausführung vermieden sind. Es kann hierbei auch daran gedacht werden, die Pumpenwirkung des Rohres 22 unter Beibehaltung erfindungsgemäßer geradliniger Führung lediglich durch Änderung des Durchflußquerschnittes auf seiner Länge zu verändern, um durch Beeinflussung der Blasengröße die Förderwirkung entsprechend zu beeinflussen.The invention is now a completely different from the hitherto customary Way and avoids the deficiencies that previously existed in production and operation. In Figure 2 is an embodiment of a cooker according to the invention with a solution temperature changer connected to the cooker is shown in which in the inner tube of a double tube apparatus the hot, Low-refrigerant solution passed through the outer tube and coming from the absorber cold, rich solution is washed around, which, in the riser pipe of the thermosyphon pump, is fed to the cooker. The stove consists of a new vertical one Pipe 21, -that directly without additional pipe connections above to the condenser as a steam pipe 21 'is continued. The tube 22 of the thermosiphon pump is now within the Cooker pipe 21 arranged in a straight line, while the cooker pipe downwards with the same diameter as the outer tube 23 of one of the tubes 23 and 24 Doppelrohrapparates is continued as a solution temperature changer, which is known in Way between the cooker and the absorber of the refrigeration machine. Inside the stove pipe 21, a fitting piece 25 is used, which is provided with holes in which the Pump tube 22 and the inner tube 24 of the changer can be used so that a transition of the hot, low-refrigerant solution 26 from the cooker to the temperature changer or the refrigerant-rich solution 27 coming from the absorber into the pump tube 22 is guaranteed. In the execution of a cooker according to the invention are so any welds on the individual unit parts to be connected are avoided, the only thing that could be thought of, at point 28, is the digester pipe 21 in the transition to the outer tube 23 of the temperature changer divided to carry out a lighter Installation of the transition piece 25 with pump tube 22 and inner tube 24 to achieve. Further becomes a simple and immediate coaxial transition between digester tube 21 and Solution temperature changer 23, 24 allows, and the pump tube 22 is perfect executed in a straight line, with which further previous disadvantages with curved execution are avoided. It can also be thought of reducing the pumping action of the Tube 22 while maintaining straight-line guidance according to the invention only through Change of the flow cross-section on its length to change by influencing to influence the pumping effect according to the bubble size.

Das Kocherrohr 21 ist nach oben weitergeführt, wie es mit 21' bezeichnet wird, und, kann z. B. durch entsprechende Beripp.ung auch als Rektifikator, Rücklaufkühler und schließlich auch als Kondensator selbst ausgebildet werden, so daß auch hier keine Schweißstellen mehr auftreten. Es kann also praktisch bis zum Ende des Kondensators ohne Unterbrechung durch bloße Weiterführung des Kocherrohres der Apparateaufbau erfolgen. Die geradlinige Führung des Pumpenrohres 22 vollständig innerhalb des Kocherrohres bringt eine gesteigerte Pumpenleistung. Der Eintritt der beim gezeigten Ausführungsbeispiel im Außenrohr 23 des Temperaturwechslers zufließenden kalten und reichen Lösung 27 in das Pumpenrohr 22 und der Übergang der aus dem Kocher 21 abfließenden kältemittelarmen, heißen Lösung in das Innenrohr 24 erfolgen über das eingesetzte Paßstück 25, das somit den Übergang zwischen Kocher und Temperaturwechsler schafft, ohne die bisher erforderlichen zahlreichen Rohranschlüsse mit Schlangenführung und entsprechenden Schweißstellen. Die Übergänge im Paßstü:ck 25 werden hierbei durch Bohrungen mit solchen Durchmessern geschaffen, daß die Strömungsquerschnitte, vor allem beim Eintritt in das Pumpenrohr 22 sowie am Ausfluß aus dem Kocher in das Rohr 24, nicht durch Verformung der Rohrquerschnitte oder Schweißnähte verengt werden. Die Befestigung und Abdichtung des Übergangsstückes 25 im Kocherrohr 21 oder auch wahlweise im Außenrohr 23 des Temperaturwechslers kann entweder durch Einschrumpfung oder durch Einwalzen erfolgen. Durch Verlängerung des Kocherrohres 21 einerseits nach unten als Außenrohr 23 des Lösungstemperaturwechslers und an der anderen Seite oben zum Kondensator durch Weiterführung im Rohrteil 21' können vom Kondensator bis zum Anschluß an den Absorber über den Kocher und Lösungstemperaturwechsler, vor allem aber am Kocher selbst, zahlreiche Schweißstellen entfallen. Wie bereits ausgeführt, kann es hierbei zweckmäßig sein, aus Fertigungsgründen eine Schweißstelle in Höhe des Übergangsstückes 25 anzuordnen, wie es mit 28 bezeichnet wird, indem man hier ,die über dem Paßstück 25 endenden Rohre 21 und 23 miteinander und eventuell auch gleichzeitig mit dem eingeschobenen Stück 25 dicht und fest versc hweiß t.The digester pipe 21 is continued upwards, as denoted by 21 ' is, and, can e.g. B. also as a rectifier, reflux cooler with appropriate ribbing and finally also be designed as a capacitor itself, so that here too no more welds occur. So it can practically go to the end of the capacitor without interrupting the construction of the apparatus by simply continuing the cooker pipe take place. The rectilinear guidance of the pump tube 22 completely within the Kocherrohr brings an increased pump performance. The entry of the shown Embodiment in the outer tube 23 of the temperature changer inflowing cold and pass solution 27 into the pump tube 22 and the transition from the digester 21 Outflowing, low-refrigerant, hot solution into the inner tube 24 takes place via the inserted fitting piece 25, which thus the transition between cooker and temperature changer creates without the numerous pipe connections with serpentine routing that were previously required and corresponding welds. The transitions in the fitting 25 are here created by bores with such diameters that the flow cross-sections, especially when entering the pump tube 22 and at the outlet from the digester in the pipe 24, not narrowed by deformation of the pipe cross-sections or welds will. The fastening and sealing of the transition piece 25 in the cooker pipe 21 or alternatively in the outer tube 23 of the temperature changer can either by Shrinkage or by rolling. By extending the stove pipe 21 on the one hand downwards as the outer tube 23 of the solution temperature changer and on the other side above to the condenser by continuing in the pipe part 21 ' from the condenser to the connection to the absorber via the cooker and solution temperature changer, But above all on the cooker itself, numerous welding points are omitted. As already carried out, it can be useful here, for manufacturing reasons, a weld to be arranged at the level of the transition piece 25, as it is denoted by 28 by one here, the pipes 21 and 23 ending over the fitting piece 25 with one another and possibly also welded tightly and firmly at the same time with the inserted piece 25.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird die Heizwärme von außen durch ein das Kocherrohr 21 umschließendes und .die Heizquelle 29 aufnehmendes Teil 30 aus Material guter Wärmeleitfähigkeit zugeführt. Der Erfindungsgedanke läßt sich aber auch bei Verwendung einer innen im Kocher angeordneten Heizspirale durchführen. Bei einer Anordnung der Heizspirale nach Fig. 2 außerhalb des Kocherrohres 21 ist zu berücksichtigen, daß bei dem erheblich vereinfachten Aufbau die gegen Wärmeverluste zu isolierende äußere Oberfläche des Kochers nicht nur bedeutend kleiner geworden ist, sondern daß ein einfaches v durchgehendes und glattes Rohr 21 bzw. 23 auch viel leichter und. wirksamer isoliert werden kann, so .daß selbst bei Anordnung der Heizspirale außerhalb des Kocherrohres eine ausreichende Beheizung erfolgen kann.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the heating heat is supplied from the outside through a part 30 made of material with good thermal conductivity and which surrounds the digester tube 21 and accommodates the heating source 29. The idea of the invention can also be carried out using a heating coil arranged inside the cooker. With an arrangement of the heating coil according to FIG. 2 outside of the digester pipe 21, it should be taken into account that in the considerably simplified structure the outer surface of the digester to be insulated against heat losses has not only become significantly smaller, but that a simple v continuous and smooth pipe 21 or 23 also much easier and. can be insulated more effectively, so that sufficient heating can take place even if the heating coil is arranged outside the digester pipe.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for absorption chillers with Solution circulation through Thermosyphonpu.mpe as well as a solution temperature changer with Hot, low-refrigerant solution routed inside from the cooker to the absorber and in the outer tube cold, rich solution passed in countercurrent, characterized in that a inside with the Kocherroh.r (21) with good thermal conductivity connected passport (25) as short straight pipe section trained Thermosyphonpwmpe (22) carries and at the same time the pipe ends of the solution temperature changer (23, 24) connects to the digester.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the fitting piece (25) with Holes are provided, the one hand the transition to the hot, low-refrigerant Solution from the digester (21) into the temperature changer (23, 24) and on the other hand the refrigerant-rich solution coming from the changer into the riser pipe (22) of the pump guarantee.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the heating heat through a surrounding the cooker pipe and the heating source receiving part (30) is supplied from a highly thermally conductive material. Cited earlier rights: German Patent No. 936 931.