DE1551295C3 - Kältesystem - Google Patents

Description

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Kältemittel dort weitere Verdampfungswärme auf- F i g. 4 im Diagramm die zwei Phasen des Kältenimmt. mittel-Öl-Gemischs.

Vorzugsweise beträgt die Menge des mitgenomme- In F i g. 1 ist in einer Kapsel 10 ein Kompressor 11

nen Öls 20 bis 30 Gewichtsprozent des geförderten angeordnet, der das im Kapselinnenraum 12 unter

Kältemittels. Diese Menge reicht zur vollständigen 5 Saugdruck befindliche Kältemittel und gleichzeitig

Wärmeabfuhr beim Kompressor aus, ist aber noch so einen Teil des aus dem ölsumpf 13 umgewälzten Öls

klein, daß der Kompressorbetrieb nicht wesentlich ansaugt (vgl. die beiden zum Kompressor führenden

beeinträchtigt wird. Pfeile) und über eine Leitung 14 unter Druck in den

Eine besonders günstige Kombination, bei der sich Kondensator 15 leitet. Der anschließende Leitungs-

das Kältemittel verhältnismäßig schwer mit dem Öl io abschnitt 16 führt zu einem ölabscheider 17, dessen

mischt und daher eine besonders gute Trennung er- mit einer Drossel 18 versehene Austrittsleitung 19 im

folgt, besteht aus Monochlorfiuoräthan (R 115) in wesentlichen Kältemittel zum Verdampfer 20 und

Verbindung mit einem hochraffinierten, paraffinbasi- von dort über die Leitung 21 zurück in die Kapsel 10

sehen Kältemaschinenöl, z. B. Shell Clavus 27. strömen läßt, während die andere, ebenfalls mit einer

Bei einem Kolbenverdichter mit einer unter Saug- 15 Drossel 22 versehene Austrittsleitung 23 im wesentli-

druck stehenden Kapsel kann man die Ölanreiche- chen Öl in die Kapsel zurückgelangen läßt,

rung des geförderten Gases durch besondere Mittel, Hierbei wird das Öl im Kondensator 15 so stark

z. B. eine im Sauggasstrom liegende Ölansaug-Ventu- gekühlt, daß es nach Rückkehr in die Kapsel 12

ridüse, vornehmen. In manchen Fällen, z. B. bei nicht nur als Schmiermittel, sondern auch als Kühl-

Kapsel- und Schraubenkompressoren, reicht das mit- ao mittel dienen kann.

geförderte Öl zur Kühlung aus. Die letztgenannten Wenn das Öl und das flüssige Kältemittel im Ölab-

Verdichter kann man sogar in einer unter Saugdruck scheider 17 unterschiedliches Gewicht haben, kann

stehenden Kapsel anordnen. man die beiden Materialien durch eine Gewichtstren-

Besonders gute Erfahrungen wurden mit einem nung in einem kommunizierenden Gefäß 24 mit zwei Gemisch Kältemittel-Öl gemacht, das zwei Phasen 25 miteinander verbundenen Räumen 25 und 26 vonbesitzt, von denen die erste fast vollständig aus Kai- einander trennen. Das über die Leitung 16 zuströtemittel und die zweite überwiegend aus Öl besteht, mende Kältemittel-Öl-Gemisch trennt sich in eine wobei die zweite leichter als die erste ist. Am Aus- Phase 1, die im wesentlichen aus dem schwereren gang des Kondensators trennt sich dann das Gemisch Kältemittel besteht, und in eine Phase 2, die im wein diese beiden Phasen, wobei die erste Phase über 30 sentlichen aus dem leichteren Öl besteht. Die Abdie Drosselstelle in den Verdampfer geführt wird, führleitungen 19 und 23 beginnen etwa an der Oberwährend die zweite Phase durch eine Gewichtstren- fläche der Flüssigkeit dieser beiden Phasen. Die Leinung abgeschieden und dem Kompressor wieder zu- tung 16 taucht vorzugsweise mit einem gelochten geführt werden kann. Fortsatz 16 a in die Phase 2 bis nahe zur Phase 1,

Hierbei kann dafür gesorgt sein, daß der Ölab- 35 wodurch sich ein zusätzlicher Schutz dagegen ergibt, scheider in bekannter Weise aus zwei kommunizie- daß die schwerere Phase 1 in die Leitung 19 gelangt, renden Räumen besteht, daß die ölrückführleitung F i g. 4 zeigt, wie sich ein Gemisch aus dem Kältevon dem kondensatorseitig angeschlossenen Raum mittel K und Öl ö bei den verschiedenen Temperatuabgeht und daß die Zuführleitung vom Kondensator ren verhält, wenn es in zweckmäßiger Weise ausgeum ein Stück tiefer in diesen Raum hineinragt als die 40 wählt ist. Das Kältemittel K sei Monochlorfluor-Ölrückführleitung. Diese Ölabscheiderkonstruktion äthan (R 115) und das Öl sei ein hochraffiniertes paermöglicht es, störungsfrei Öl abzuführen, das leich- raffinbasisches Kältemaschinenöl Shell Calvus 27. Inter ist als das Kältemittel. Gerade dieses leichtere Öl nerhalb des hier interessierenden Temperaturbereichs ist aber für den vorliegenden Zweck besonders zerlegt sich das Gemisch jeweils in zwei Phasen. Im brauchbar. 45 ölabscheider 17 bei einer Temperatur von 50° C er-

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das gibt sich beispielsweise eine Phase 1 mit 99,5 ⁰IaK Kältesystem in bekannter Weise hermetisch gekapselt und 0,5 %ö und eine Phase 2 mit 23% K und sein, und die Kapsel des Kompressors kann in Isolier- 77 % ö. Bei einer sehr tiefen Temperatur des Kältestoff eingebettet sein. Dies ergibt eine Geräusch- systems, nämlich bei —25° C ergibt sich eine dämpfung, wie sie bisher bei gekapselten Aggregaten 50 Phase 3 mit 99,8 °/o K und 0,2 M ö zusammen mit nicht möglich war. einer Phase 4, die 12,5% K und 87,5 %ö aufweist.

Sodann kann die Isolierstoffeinbettung Teil der Den Verdampfer 20 durchströmt daher nahezu rei-

Isolierung eines Kühlmöbels sein. Die Kompressor- nes Kältemittel. Der verschwindend geringe ölanteil

kapsel benötigt daher lediglich den von ihrem VoIu- ist im Kältemittel gelöst und vermag keinen Schaden

men eingenommenen Raum. Der Nutzraun des Kühl- 55 anzurichten. Über die Leitung 23 fließt ein Gemisch

möbels kann daher größer gewählt werden. zurück, das überwiegend aus Öl besteht. Das darin

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines im befindliche Kältemittel entspannt sich in der Drossel

Zusammenhang mit der Zeichnung erläuterten Aus- 22 und ergibt einen zusätzlichen Kühleffekt,

führungsbeispiels näher erklärt. Es zeigt F i g. 3 zeigt schematisch einen Kühlschrank 27

F i g. 1 eine schematische Darstellung des erfin- 60 mit einem Nutzraum 28, der von einer Wärmeisola-

dungsgemäßen Kältesystems, tion 29 umgeben ist. In diese Isolation 29 ist die

F i g. 2 einen ölabscheider in vergrößerter Darstel- Kapsel 30 des Kühlsystems unmittelbar eingebettet,

lung, Eine Luftkühlung an der Kapseloberfläche ist hierbei

F i g. 3 den Einbau der Kapsel in der Wärmeisolie- nicht notwendig, weil der Erfindungsgedanke angerung eines Kühlmöbels im Teilschnitt und 65 wendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 ■ · ' Λ.; 2 ■:. Art ist es bekannt (deutsche Patentschrift 625 192), Patentansprüche: einen ölabscheider vorzusehen, der die Trennung des Öls von der Kälteflüssigkeit bewirkt und eine Rück-

1. Kältesystem, bei dem ein Kompressor, ein führung des Öls unabhängig vom Stand der Flüssig-' Kondensator, mindestens eine Drosselstelle und 5 keit im Verdampfer durchführen soll. Zu diesem

ein Verdampfer in Reihe liegen und bei dem ein Zweck ist ein U-förmiges Rohr mit dem Verdampfer

Teil des Schmieröls des Kompressors bei der kombiniert. Der eine Schenkel ist am oberen Ende

Förderung des Kältemittels mitgenommen, in über ein Reduzierventil mit dem Kondensator ver-

einem dem Verdampfer vorgeschalteten Abschei- bunden und steht über eine zweite öffnung mit dem

der. vom Kältemittel im wesentlichen abgetrennt io Innenraum des Verdampfers in Verbindung. Der an-

und über eine Rückführleiturig zum Kompressor dere Schenkel ist oben zum Verdampferinnenraum

geleitet wird, da durch gekennzeichnet, hin offen; in ihn ragt die Saugleitung, die als Rück-

daß die Menge des mitgenommenen und durch führleitung für das öl dient.'

den Kondensator . geführten Öls mindestens' Es ist auch bekannt (deutsche Patentschrift 10 Gewichtsprozent des gefördertem Kältemittels 15 843 093), einen Ölabscheider dem Kompressor unbeträgt und daß der Ölabscheider zwischen· Kon- mittelbar nachzuschalten, beispielsweise in der Form densator und der diesem folgenden Drosselstelle einer Zwischenflasche bei zwei hintereinander geangeordnet ist. _ schalteten Kompressoren. Hier kann das flüssige Öl

2. Kältesystem, nach "Anspruch 1, dadurch ge- verhältnismäßig leicht vom gasförmigen Kältemittel kennzeichnet, daß die Menge des mitgenomme- 20 getrennt und unmittelbar in den Kompressor zurücknen Öls 20 bis 30 Gewichtsprozent des geförder- geleitet werden.

ten Kältemittels.beträgt. , Die Kompressoren müssen gekühlt werden. Bei-

3. Kältesystem nach Anspruch 1 oder 2, da- spielsweise hat man die Kapseln von hermetisch gedurch gekennzeichnet, daß Monochlorfluoräthan kapselten Kleinkältemaschinen sowohl durch Kon-(R 115) in Verbindung mit einem hochraffinierten, 25 vektionsströmung als auch durch Gebläse-Zwangsparaffinbasischen Kältemasehinenöl, z.B. Shell luftströmung gekühlt. Das erfordert aber rings um Clavus 27, benutzt ist. die Kapsel bzw. den Kompressor genügend Platz, um

4. Kältesystem nach einem der Ansprüche 1 bis die Kühlluft heranführen zu können. Der Einbau-

3, dadurch gekennzeichnet, daß der ölabscheider raum für den Kompressor in einem Kühlmöbel ist in bekannter Weise aus zwei kommunizierenden 30 daher verhältnismäßig groß, was sich bei gegebenen Räumen besteht, daß die ölrückführleitung von Außenabmessungen nachteilig auf die Größe des dem kondensatorseitig angeschlossenen Raum Nutzraums auswirkt. Ein weiterer Nachteil besteht abgeht und daß die Zuführleitung vom Konden- darin, daß Störgeräusche vom Kompressor oder seisator um ein Stück tiefer in diesen Raum hinein- ner Kapsel in den ihm umgebenden Kühlluftraum ragt als die ölrückführleitung. ^; 35 abgestrahlt werden können und auf diese Weise nach

5. Kältesystem nach einem der Ansprüche 1 bis außen dringen.

4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompressor Es ist daher in der zuletzt genannten Kälteanlage in bekannter Weise hermetisch gekapselt ist und schon vorgesehen worden", daß das zurückgeführte Öl daß die Kapsel in Isolierstoff eingebettet ist. noch ein Kältemittel enthält, welches beim Eintritt in

6. Kältesystem nach Anspruch 5, dadurch ge- 40 den Saugraum des Kompressors verdampft und eine ■ kennzeichnet, daß die Isolierstoffeinbettung Teil Kühlung bewirkt. Diese Kühlung ist jedoch gering, der Isolierung eines Kühlmöbels ist Daher ist ferner vorgesehen, dem rückgeführten öl

" _■< ■'·;' .: ' . ;" reines Kältemittel zuzusetzen. Dies führt jedoch zu

■ '■■■';■ . die Kälteleistung mindernden Kältemittelverlusten. - ,: ν - -— .■■■■,',::" > 45 Der Erfindung liegt die .Aufgabe zugrunde, ein - ' Kältesystem anzugeben, bei dem die Abfuhr von " Wärme vom Kompressor ganz öder teilweise ohne Die Erfindung bezieht sich.auf ein Kältesystem, Luftkühlung und mit einem höchstens geringfügigen bei dem ein Kompressor, ein Kondensator, minde- Kältemittelverlust erfolgen kann. _N , :..·-;..
stens eine Drosselstelle ürid ein Verdampfer in Reihe 50 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geliegen und bei dem ein Teil des Schmieröls'des Korn- löst, daß die Menge des mitgenommenen und durch pressors bei der Förderung des Kältemittels mitge- den Kondensator geführten Öls mindestens 10 Genommen, in.einem dem Verdampfer vorgeschalteten wichtsprozent des geförderten Kältemittels beträgt ^: Abscheider vom Kältemittel im wesentlichen abge- und daß der ölabscheider zwischen Kondensator und trennt und über eine Rückführleitung zum Kompres- 55 der diesem folgenden Drosselstelle angeordnet ist.
sor geleitet wird. , ; . . Bei dieser Konstruktion wird bewußt ein großes Bei Kälteanlagen läßt sich nicht umgehen, daß ein · ölgewicht über den Kondensator geleitet. Das öl Teil des Kompressor-Schmieröls vom Kältemittel in wird im Kondensator abgekühlt, sofort anschließend den Kältekreislauf mitgenommen wird. Verwendet vom Kältemittel abgetrennt und zum Verdichter zuman keinen ölabscheider, wie es bei kleineren Kälte- 60 rückgeleitet. Obwohl es sich gewichtsmäßig um eine ' anlagen häufig der Fall ist, muß darauf geachtet wer- große ölmenge handelt, die einen sehr großen Warden, daß das Kältemittel und das öl vor allem auch metransport bewerkstelligen kann, ist sie aber volu-; bei tiefen Temperaturen gut miteinander mischbar menmäßig vernachlässigbar klein. Die Abscheidung sind, damit das öl nicht an der Drosselstelle oder im erfolgt noch vor der dem Kondensator nachgeschal-Verdampfer stockt und dadurch den Betrieb in Frage 65 teten Drossel. Hierdurch ergibt sich ein zusätzlicher stellt. Das mitgerissene öl beträgt hierbei etwa 0,1 Kühleffekt, weil das abzuscheidende öl in der Praxis bis 1 Gewichtsprozent des Kältemittels. niemals völlig kältemittelfrei ist und das unvermeid-Bei einem kältesystem der eingangs beschriebenen bar mit dem öl zum Kompressor zurückgeführte