DE186344C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 186344 KLASSE Ma. GRUPPE

CH.TELLIER in PARIS.

Kältemaschine, insbesondere zur Herstellung von Eis.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. Juni 1905 ab.

Gegenstand der Erfindung ist eine Kältemaschine, insbesondere zur Herstellung von Eis, bei welcher isothermisch komprimierte Luft isothermisch expandiert.
In Fig. ι und 2 der Zeichnung ist eine Ausführungsform der neuen Maschine im senkrechten Querschnitt und Längsschnitt dargestellt. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Druckpumpe a, einem Expansionszylinder b, einem Getriebe c, d, einem Ausgleicher e, einer Gefriervorrichtung / und einem auf der Zeichnung nicht dargestellten Abscheider.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Die Luft wird in der Druckpumpe α auf einen bestimmten Druck isothermisch komprimiert und durch das Rohr i (Fig. 1) in den nicht dargestellten Abscheider geleitet; in diesem Abscheider wird etwa mitgeführtes Wasser abgeschieden, während die Luft durch, ein Rohr / (Fig. 1) in den Expansionszylinder b strömt, wo sie isothermisch expandiert. Die hierbei erzeugte Kälte wird von einer im Expansionszylinder b kreisenden, nicht gefrierbaren Flüssigkeit aufgenommen. Diese Kälteflüssigkeit wird mittels einer Pumpe durch eine Rohrleitung k, die durch ein Rückschlagventil mit jeder Kammer des Expansionszylinders verbunden ist, in den Gefrierbehälter / gedrückt. Ein ähnliches Rückschlagventil I ist an der Druckpumpe α angeordnet (Fig. 1).

In dem Zylinder 0 der Druckpumpe a, der mit einem unmittelbar neben ihm angeordneten Raum p verbunden ist, bewegt sich der Kolben q. .

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An das obere Ende des Zylinders ο schließt sich ein rechteckiger Raum r an. Neben diesem liegt ein entsprechender, durch den trichterförmigen Raum p mit dem unteren Ende des Zylinders verbundener Raum ^.

In den Räumen r und j befinden sich durchlochte Blechplatten, die in etwa 4 bis 6 mm Abstand übereinander liegen. Ferner sind beide Räume mit je einem oder mehreren Saug- und Druckventilen beliebiger Konstruktion versehen. Eins der Saugventile t zeigt Fig. ι , die Druckventile u dagegen Fig. 2.

Der Kolben q saugt bei jedem Abwärtsgang Luft durch die Ventile t und gleichzeitig durch ein Ventil I so viel Wasser an, daß am Ende jedes Druckhubes des Kolbens q die jeweilig in Wirkung befindliche Kammer r oder j vollständig gefüllt ist. Der Zutritt der Wassermenge und deren isothermische Wirkung kann durch einen Hahn in der Wasserleitung unterhalb des Ventils Z (Fig. 1) ge-■ regelt werden.

Durch diese Anordnung wird erzielt:

daß während der Kompression ein Wärmeaustausch zwischen dem Wasser und der aus dem Zylinder α austretenden komprimierten Luft stattfindet,

daß Kolben und Ventile durch das Wasser abgedichtet werden,

und daß die schädlichen Räume in Fortfall kommen, da sie· durch das Wasser ausgefüllt werden; infolgedessen kann ein hoher Enddruck angewendet werden, wodurch auch die Pumpengröße kleiner ausfällt.

Diese' verschiedenen Bedingungen bewirken, daß die Leistungsfähigkeit der Druck-

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pumpe den größtmöglichen Wirkungsgrad erreicht.

Die Antriebswelle c trägt auf dem einen Ende das Schwungrad, auf ihrem anderen Ende können Antriebsscheiben sitzen, oder sie kann auch unmittelbar mit einem Motor gekuppelt sein; wofern man nicht vorzieht, in Richtung der Achsen der Pumpe α und des Expansionszylinders b einen doppelten Arbeitszylinder (hintereinander) anzuordnen.

Der Expansionszylinder b ist ähnlich wie die Kompressionspumpe α mit zwei Kammern w, χ verbunden, in denen anstatt Wasser eine nicht gefrierbare Flüssigkeit umläuft, welche durch das Rohr k mit dem Eiserzeuger f in Verbindung steht.

Die Kammern w, χ sind zu diesem Zwecke mit Öffnungen 12, 13 versehen. Falls erforderlich, kann eine kleine Pumpe zur Förderung der Flüssigkeit aus dem Behälter f in die Kammern w, χ dienen.

Die Verteilung der komprimierten Luft wird durch zwei Steuerwellen y, ζ bewirkt (Fig. ι und 2). Wie ferner aus Fig. 2 ersichtlich, schließt eine Stopfbüchse 1 das Gehäuse 2 für den Auslaß ab. Das gleiche Gehäuse 3 für den Einlaß ist in Fig. 1 im Querschnitt zu sehen.

Die Wellen y und s werden von der Antriebswelle c (Fig. 2) aus mit Hilfe der Zahnräder 4, 5 bezw. 6, 6 angetrieben. Die Welle ζ steuert das Einlaßventil 7, die Welle y das Auslaßventil 8 mit Hilfe der Hubscheiben 9, 10. Die Federn 11 sichern ein schnelles Schließen der Ventile, die besonders bei großen Maschinen entlastet sein können.

Unter Eimvirkung der nachfolgenden Zuführungen wird die Speisung des Zylinders b mit komprimierter Luft bewirkt, ebenso wie die Expansion und die Ausströmung nach jedem Hub.

Der Kältefiüssigkeit wird die zur Expansionsarbeit erforderliche Wärme entzogen; sie kühlt sich je nach Bedarf auf etwa — io° oder mehr oder weniger ab. Sie entweicht mit der ausgenutzten Luft durch die Auslaßventile 8 im Gehäuse 2, um nach Verlassen des letzteren durch Öffnung 14 und Rohr 15 am Boden des Sockels 16 auszutreten. Eine Pumpe 17 saugt diese Flüssigkeit wieder durch das Rohr 18 an und drückt sie durch Rohr 19 nach dem Boden des Gefrierbehälters f.

Die Kältewirkung ist somit eine ununterbrochene. Die durch Aufnahme des von der komprimierten Luft mitgerissenen Wassers verdünnte Flüssigkeit läuft über den Überlauf 20 des Behälters f aus und wird nach Wiedergewinnung konzentriert und dem Kreislauf wieder zugeführt.

Die im Raum 16 frei werdende Luft ist sehr kalt, und es ist wichtig, diese Kälte, welche aus der allgemeinen Wirkung der Vorrichtung herrührt, auszunutzen. Um dies zu erreichen, läßt man die Luft durch die Rohre 21 des Ausgleichers e gehen, welche in ihrem oberen Teil verengt sind, um dadurch die Luft in alle Rohre besser zu verteilen.

Das durch den Schwimmerhahn 22 zugeführte Wasser füllt den leeren Raum im Ausgleicher e zwischen den Rohren 21 aus. Es kann durch Rohr 23 und den Hahn 24 abgelassen und dann als vorgekühltes Wasser in die Eisformen eingebracht werden. Ohne diese Vorkehrung würde ein bedeutender Kälteverlust stattfinden.

Will man nicht Eis herstellen, so kann der Ausgleich mit den Flüssigkeiten stattfinden, die aus den Kühlvorrichtungen kommen, oder mit der komprimierten Luft, die zum Expansionsbehälter strömt.

Bei den mit Flüssigkeit arbeitenden Zylindern kommt es vor, daß am Hubende während der Zeit zwischen dem Abschluß des Auslasses und dem Öffnen des Einlasses sich eine Menge Flüssigkeit eingeschlossen befindet, welche Stöße veranlaßt, die sich den verschiedenen Teilen der Einrichtung mitteilen. Um solche Stöße zu vermeiden, wird die Länge der rechteckigen Räume des Zylinders neben den Sitzen 25, die das Anliegen der Ventile 8 sichern, vergrößert.

Dadurch ist eine Kammer geschaffen, welche die Aufspeicherung der überschüssigen Flüssigkeit ermöglicht. Diese Anordnung begünstig! die Ingangsetzung des Kolbens beim Einlaß und verhindert die Stöße. Bei größeren Anlagen kann sie auch durch einen Ausgleicherkolben ersetzt werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Kältemaschine, insbesondere zur Herstellung von Eis, bei welcher isothermisch komprimierte Luft isothermisch expandiert, dadurch gekennzeichnet, daß Kompressions- und Expansionszylinder mit Räumen (V, s bezw. w, x) verbunden sind, in denen dicht durchlöcherte Blechplatten in bestimmten Absfänden angeord- net sind, die beständig von einem Wasserstrom oder einer nicht gefrierbaren Flüssigkeit bespült werden, derart, daß die hierbei erzielte Kältewirkung· unmittelbar an der Verbrauchsstelle nutzbar gemacht werden kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.