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Verflüssiger für Kältemaschinen Die Erfindung betrifft einen Verflüssiger
für Kältemaschinen, bei dem auf ein vom Kältemittel durchströmtes Rohr Lamellen
aufgesetzt sind und zwischen den Lamellen Luft hindurchgeführt wird.
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Es ist eine bekannte Tatsache, daß Verflüssiger relativ rasch verschmutzen.
Die Kühlluft trägt Schmutzteilchen, Fasern u. dgl. mit sich, die sich an den Lamellen
und insbesondere an der Stirnseite der Lamellen niederschlagen. Gerade bei Kälteaggregaten,
deren Kühlluft in der Nähe des Bodens angesaugt wird, ist die Verschmutzungsgefahr
besonders gegeben. Sehr nachteilig wirkt es sich aus, wenn die Kühlluft außerdem
Öl- oder Fettdämpfe mit sich führt, wie in Fleischereien, Küchen u. dgl., die sich
auf den Lamellen niederschlagen und die Haftfähigkeit gegenüber den Schmutzteilchen
erhöhen.
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Die Lamellen der üblichen Verfiüssiger sind sehr dicht nebeneinander
angeordnet, um die Wärmeübertragungsfläche so groß wie möglich zu halten. Bei einem
Mittenabstand von 3 mm und einer Lamellenblechstärke von 0,3 mm ergibt sich ein
freier Zwischenraum zwischen den Lamellen von 2,7 mm. Da die Schmutzkuppen, die
sich an den Stirnseiten der Lamellen festsetzen, aber schnell eine Breite von 3
mm und mehr annehmen, haben sich die bekannten Verflüssiger relativ schnell zugesetzt.
Wenn man die hiermit verbundenen Gefahren oder wenigstens den Leistungsverlust vermeiden
wollte, mußte man die Verflüssiger mehrmals im Jahr, z. B. alle Vierteljahre, vollständig
reinigen. Die hierdurch entstehenden Wartungskosten sind beträchtlich.
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Bei einer neueren Ausführungsform solcher Verflüssiger ging man von
der überlegung aus, daß die Zwischenräume zwischen den Lamellen in jedem Fall so
groß gewählt werden müßten, daß auch beim stärksten Verschmutzungsgrad noch ein
genügender Durchflußquerschnitt für die Kühlluft verbleibt. Die untere Grenze für
den freien Zwischenraum zwischen den Lamellen, die nach Ansicht der Fachwelt auf
keinen Fall unterschritten werden darf, beträgt hierbei 8 mm; als günstiger werden
jedoch noch größere Zwischenräume angesehen. Zwar stört bei dieden Verflüssigern
die Verschmutzung nicht im gleichen Maße wie bei den üblichen Ausführungsformen;
jedoch kann durch Fasern oder Fusseln der verbleibende Zwischenraum überbrückt und
damit ein vollständiges Zusetzen eingeleitet werden. Besonders nachteilig ist es
aber, daß infolge des relativ großen Abstandes der Lamellen voneinander die Abmessungen
des Verflüssigers größer werden, was diesen Verflüssigertyp für viele Anwendungszwecke
ausschließt. Zur Lösung dieses Problems ist es bereits bekannt, die Strömungsrichtung
des den Verflüssiger durchspülenden Kühlluftstromes zeitweise umzukehren. Hierzu
benötigt man jedoch einen zweiten Lüfter oder einen Lüfter, dessen Drehrichtung
umgekehrt werden kann, sowie einen automatisch, z. B. zeitabhängig gesteuerten Umschalter.
Außerdem wird der Schmutz nach Umkehr der Strömungsrichtung in großen Flocken abgerissen,
die bei erneuter Strömungsumkehr die Lamellen wieder leicht zusetzen. Ferner müssen
beim Einbau des Verflüssigers in ein Kühlgerät hinsichtlich der Luftein- und -austrittsöffnungen
wesentlich mehr Rücksichten genommen werden als sonst. Die erstrebte Reinigung des
Verflüssigers wird daher mit einer Reihe von Nachteilen erkauft.
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Die Erfindung besteht demgegenüber in folgendem: Für einen gegebenen
Kühlluftventilator kann man den Abstand zwischen den Lamellen so wählen, daß bei
urverschmutztem Verflüssiger eine zufriedenstellende Kühlung erzielt wird, bei stärker
werdender Verschmutzung aber die Verengung des freien Durchflußquerschnitts für
die Kühlluft einen solchen Wert erhält, daß die an der Verengungsstelle auftretende
Geschwindigkeitserhöhung der Kühlluft ausreicht, um wesentliche Teile des anhaftenden
Schmutzes abzureißen.
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Dieses Merkmal der Selbstreinigung führt dazu, daß die neuartigen
Verflüssiger nur einmal in einem Jahr oder sogar nur einmal in zwei Jahren gereinigt
werden müssen. Da sich der für den urverschmutzten Verflüssiger geltendeWärmeübertragungswert
nur unwesentlich ändert, kann man mit einer geringeren
Wärmeübertragungsfläche
auskommen, beispielsweise trotz des größeren Lamellenabstandes innerhalb der Dimensionen
eines üblichen Verflüssigers mit dicht stehenden Lamellen bleiben. Aus den gleichen
Gründen kann man auch im allgemeinen mit einem Ventilator geringerer Leistung auskommen
als bei den bekannten Verflüssigern.
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Allerdings lassen sich die optimalen Werte für den Lamellenabstand
kaum rechnerisch erfassen, da hierbei eine ganze Reihe einander widerstreitender
Faktoren eine Rolle spielen. Beispielsweise ist die erstrebte Geschwindigkeitserhöhung
der Kühlluft an der Verengungsstelle nicht proportional zu der Verminderung des
freien Durchflußquerschnitts, weil gleichzeitig die Fördermenge des Ventilators
infolge des erhöhten Widerstandes etwas absinkt. Versuchen haben aber gezeigt, daß
es unter Berücksichtigung der für die gewünschte Kühlung notwendigen Luftmengen
am günstigsten ist, den freien Zwischenraum zwischen den Lamellen zwischen 5,9 und
7,5 mm einzustellen. Diese Werte liegen gerade zwischen denjenigen Bereichen, die
bisher für Verflüssiger verwendet wurden.
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Um sicherzustellen, daß die abzuleitende Wärme ungehindert zu den
Wärmeübertragungsflächen, also den Oberflächen der Lamellen, gelangt, sollten die
Lamellenbleche etwas dicker gewählt werden, als es bei den dicht nebeneinander angeordneten
Lamellen der Fall war. Es empfiehlt sich eine Blechstärke von 0,5 bis 0,6 mm. Die
hierdurch gegebene Vergrößerung der Stirnfläche der Lamellen ist wegen der automatischen
Schmutzsäuberung von untergeordneter Bedeutung. -Mit Hilfe der Erfindung lassen
sich Verflüssiger konstruieren, die mit relativ geringen Kühlluftmengen den erstrebten
Kühleffekt erreichen lassen. Sehr zufriedenstellende Ergebnisse brachten beispielsweise
Kühlluftgeschwindigkeiten von etwa 60 bis 100 m3/h dm2, wobei die kleineren Werte
für eine Rohrreihe und ohne Luftführung gelten, während die größeren Werte für drei
und vier Rohrreihen mit Luftführung Gültigkeit haben.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung. Es zeigt
Fig. 1 einen Verflüssigersatz in Draufsicht, Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil
eines bekannten Verflüssigers mit dicht benachbarten Lamellen und Fig. 3 eine Draufsicht
auf einen Verflüssiger gemäß der Erfindung.
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In Fig. 1 ist ein Verflüssigersatz gezeigt. Auf zwei Tragschienen
1 ist die Kapsel mit dem Motorverdichter und davor der Ventilator 3 sowie der Verflüssiger
4 montiert. Die angesaugte Luft tritt längs der Pfeile 5 in den Verflüssiger ein
und bestreicht nach Verlassen des Ventilators 3 noch die Kapsel 2, um diese zu kühlen.
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Der bekannte Verflüssiger in Fig.2 besteht aus der Rohrleitung 6,
durch die das Kältemittel tritt, und den aufgesetzten Lamellen 7. Diese haben einen
freien Zwischenraum a zwischen sich, der etwa 2,7 mm beträgt. Wenn die Luft in Richtung
der Pfeile 5 eintritt, sammelt sich von der Luft mitgeführter Schmutz an den Stirnseiten
der Lamellen 7 und bildet nach relativ kurzer Zeit eine Schmutzwand 8, die den weiteren
Durchtritt von Kühlluft verhindert.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verflüssiger ist das Rohr 9 mit Lamellen
10 bestückt, die einen freien Abstand b zwischen sich haben, der im wesentlichen
zwischen 5,9 und 7,5 mm liegen soll. Auch hierbei führt die in Richtung der Pfeile
5 eintretende Luft Schmutzteilchen mit sich, die sich an den Stirnflächen der Lamellen
10 in Form von Schmutzkappen 11 ablagern. Wenn der Verschmutzungsgrad wächst, nimmt
der freie Durchtrittsquerschnitt c an der Verengungsstelle ab. Hierbei wird ein
Wert erreicht, bei dem die Luft an der Verengungsstelle eine solche Geschwindigkeit
erhält, daß sie wesentliche Teile der Schmutzablagerung 11 mit sich reißt und hierdurch
eine automatische Säuberung bewirkt.