DE2656664C3

DE2656664C3 - Kältemitteltrockner

Info

Publication number: DE2656664C3
Application number: DE2656664A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. 7928 Giengen Lotz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-12-15
Filing date: 1976-12-15
Publication date: 1980-08-07
Also published as: DE2656664B2; DE2656664A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kältemittelirockner aus einer einerseits an ein Druckrohr einer Kompressionskältemaschine und andererseits an deren Kapillarrohr anschließbaren Patrone, in deren mittlerem Bereich ein /wischen zwei Filtereinsätzen eingeschlossenes körniges Trockenmittel derart angeordnet ist, daß wenigstens zwischen dem dem Kapillarrohr zugeordneten Ende der Patrone und dem diesem Ende benachbarten Filtereinsatz ein vom Trockenmittel freier Raum verbleibt.

Bekannte Kältemitteltrockner der genannten Art werden zwischen dem Kondensator und dem Kapillarrohr einer Kompressionskältemaschine in deren Kältekreislauf eingeschaltet. Sie haben die Aufgabe, im Kältekreislauf eingeschlossene Reste von Wasser zu binden und auch vom Herstellungsprozeß her in das System gelangte Festkörperpartikel festzuhalten. Sie sind zu diesem Zweck als Trocknerpatronen ausgebildet, in deren mittleren Bereich zwischen zwei als Filter dienenden, siebartigen Einsätzen das Trockenmittel in Form eines kugelförmigen Granulats fest eingeschlossen ist.

Trotz dieser Maßnahme kann es bei derartigen Kältemitteltrocknern vorkommen, daß das kernige Trockenmittel durch Erschütterungen oder durch Druckstöße des durch die Trocknerpatrone hindurchströmenden Kältemittels in Bewegung versetzt wird, wodurch an der Oberfläche der Körner ein unerwünschter Abrieb entsteht Dieser Abrieb kann ebenso wie im Kältemittel mitgeführte Fremdkörper, wie Ölkohle, Löt- und Flußmittelrückstände, gelegentlich aber auch von der Bearbeitung herrührende Metallspäne und dgl. durch die dem Trockenmittel nachgeschaltete Sieboder Filterschicht hindurch in das Kapillarrohr gelangen. Dort können diese festen Partikel wegen des extrem kleinen Innendurchmessers des Kapillarrohres rasch eine Verstopfung hervorrufen.

Da der Durchmesser der Trocknerpatrone verhältnismäßig weit ist, das am Ende der Trocknerpatrone angeschlossene Kapillarrohr jedoch einen extrem engen Durchmesser aufweist, ist die Gefahr des Verstopfens besonders groß, denn aufgrund der bei diesen Durchmesserunterschieden herrschenden Strömungsverhältnisse wird jede durch die Sieb- oder Filterschicht der Trocknerpatrone hindurchtretende Verunreinigung sofort in die Mündung des Kapillarrohres hineingeschwemmt

Diese Gefahr wird durch den bei Trocknerpatronen herstellungsbedingt üblichen trichterförmigen Übergang der Patrone zum Anfang des Kapillarrohres noch

beträchtlich erhöht. In dem nur 0,5 bis 1 mm lichte Weite aufweisenden Kapillarrohr können nun schon die normalen Oberflächenrauhigkeiten entsprechend große Verunreinigungen festhalten und damii ein Verstopfen des Kapillarrohres herbeiführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Kältemitteltrockner der eingangs näher beschriebenen Art die Strömungsverhältnisse an der Mündung des Kapillarrohres in der Trocknerpatrone so zu beeinflussen, daß derartige, auch durch noch so große Sorgfalt nicht zu vermeidende Verunreinigungen mit Sicherheit vor dem Eintritt in das Kapillarrohr ausgeschieden werden und nicht zwangsläufig in dessen Mündung hineingeschwemmt werden.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung

dadurch gelöst, daß der Endabschnitt des Kapillarrohres in diesen Raum frei hineinragt und zwischen der Mündung des Kapillarrohres und dem Filtereinsatz in dem freien Endabschnitt der Trocknerpatrone ein Einsatz angeordnet ist, der das Kältemittel drallförmig um die Mündung des Kapillarrohres herumlenkt.

Aufgrund des erfindungsgemäß im freien Endabschnitt der Trocknerpatrone angeordneten Einsatzes und der dadurch erzielten, um die Achse des Kapillarrohres rotierenden drallartigen Strömung so wie der Umlenkung der Strömungsriehtung an der Mündung des Kapillarrohres treten Trägheitskräfte auf, welche bewirken, daß die gegenüber dem flüssigen Kältemittel mit größerer Dichte behafteten Verunreinigungen zur Wand der Trocknerpatrone hin ausgeschie-

i>5 den und dann durch Wirkung der Schwerkraft in den unterhalb der Mündung gelegenen trichterförmiger) Abschnitt an der Einführung des Kapillarrohres in die Troeknerpatrone befördert werden, wo sie sich

sammeln und absetzen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung wird darin gesehen, daß der Einsatz als Blende mit wenigstens, einer öffnung ausgebildet ist, von der sich ein rohrartiger Krümmer mit wenigstens annähernd tangential ausgerichteter Mündung in den den Endabschnitt des KapiHarrohres aufnehmenden freien Endabschnitt der Trocknerpatrone erstreckt.

Mit Hilfe dieses Krümmers und dessen tangentialer Ausrichtung wird eine besonders scharfe Umlenkung des Kältemittelstromes erzielt, so daß darin mitgeförderte Fremdkörperpartikel aufgrund der hierdurch wirksam werdenden Kräfte mit Sicherheit nach außen zur Wand der Trocknerpatrone ausgeschieden werden.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung wird darin gesehen, daß der senkrechte Abstand der Mündung des Krümmers von der Ebene des Einsatzes wenigstens genau so groß, vorzugsweise jedoch größer ist als derjenige der Mündung des in das untere Ende der Trocknerpatrone eingeführten Endabschnittes des Kapillarrohre von dieser Ebene.

Aufgrund dieser erfindungsgemäßen Maßnahme wird sichergestellt, daß sich die Mündung des Endabschnittes des Kapillarrohres in einer Ebene befindet, in welcher eine relativ geringe Strömungsgeschwindigkeit herrscht und infolgedessen kaum die Gefahr besteht, daß Feststoffpartikel in der Strömung mitgerissen werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß der Einsatz in seiner Randzone mit wenigstens einer durch Prägen zum kapillarseitigen Patronenende hin entstandenen öffnung versehen ist, durch die das Kältemittel wenigstens annähernd tangential austritt und an welche sich eine leitschaufelartige Prägung anschließt.

Ein dermaßen ausgebildeter Einsatz ist nicht nur besonders einfach und preiswert herzustellen, er läßt sich auch ganz besonders einfach und sicher in der Trocknerpatrone montieren.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand von zwei in der Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausfuhrungsbeispielen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Kompressionskältemaschine mit einem Kondensator und einem als Drosselorgan dienenden Kapillarrohr, sowie einer etwa ihren natürlichen Größenverhältnissen entsprechend dargestellten, zwischen dem Kondensator und dem Kapillarrohr eingeschalteten Trocknerpatrone mit einem Einsatz zum Erzeugen einer drallförmigen Strömung, im Schnitt,

Fig.2 den dem Kapillarrohr zugeordneten Endabschnitt der Trocknerpatrone mit einem als Blende ausgebildeten und an seiner Öffnung mit einem rohrartigen Krümmer versehenen Einsatz, als erstes Ausführungsbeispiel in vergrößerter Darstellung, im Schnitt,

Fig.3 einen Einsatz mit zwei an dessen Unterseite nach unten durchgeprägten Öffnungen und sich daran anschließenden leitschaufelartigen Prägungen sowie einer zwischen diesen entgegengesetzt herausgepräg- 6ö ten Kuppel in raumbildlicher Darstellung, schräg von unten gesehen als zweites Ausführungsbeispiel und

Fig.4 eine Ansicht des Einsatzes nach Fig.3, geschnitten nach der Linie IV-IVder F i g. 3.

Eine in der Fi g. 1 schematisch dargestellte Kompressionskäilemaschine 10 ist ir Mr üblichen Anordnung mit einem gekapselten Verdichter 11, einem Kondensator 12, dessen Druckrohr 13 sowie einem Verdampfer 14 ausgestattet. Per als Rohrschlange symbolisch dargestellte Verdampfer 14 weist einen Dampfdom 15 sowie ein als Drosselorgan dienendes Kapillarrohr 16 auf. Durch dieses Kapillarrohr 16 wird dem Verdampfer 14 vom Kondensator 12 kommendes flüssiges Kältemittel über das Druckrohr 13 und über eine zwischen dieser und dem Kapillarrohr 16 eingeschalteten Trocknerpatrone 17 zugeführt.

Die im ganzen rohrförmig mit verhältnismäßig großem Durchmesser ausgebildete Trocknerpatrone 17 hat an ihren Enden trichterartig verengte Übergänge zum Anschluß an das Druckrohr 13 bzw. an das Kapillarrohr 16. Im Innern der Trocknerpatrone 17 ist zwischen zwei Filtereinsätzen 18 und 19 ein körniges Trockenmittel 20 in Form von kleinen Kugeln eingefüllL Dieses Trockenmittel ist zwischen den, Filtereinsätzen 18 und 19 derart fest eingeschlossen, daß die einzelnen Kugeln aufeinandergepreßt festsitzen und sich unter normalen Verhältnissen nicht gegeneinander bewegen. Der dem unteren Ende der Trocknerpatrone 17 zugeordnete Filtereinsatz 19 ist als Platte aas Sintermetall ausgebildet, während der dem oberen Ende der Trocknerpatrone 17 zugeordnete Filtereinsatz aus einem einfachen Lochsieb besteht

Zwischen dem Filtereinsatz 19 und dem mit einem Endabschnitt 21 von unten weit in die Trocknerpatrone 17 hineinragenden Kapillarrohr 16 befindet sich ein Einsatz 22, welcher dazu dient, im unter en Endabschnitt der Trocknerpatrone 17 eine Strömungsumlenkung herbeizuführen und das Kältemittel in einer Drallströmung um die Mündung des frei in die Trocknerpatrone 17 hineinragenden Endabschnitts 21 des Kapillarrohres 16 herumzulenken.

Dieser Einsatz 22 ist, wie insbesondere aus dem in der F i g. 2 vergrößert dargestellten ersten Ausführungsbeispiel hervorgeht, als eine Blende mit einer Öffnung 23 ausgebildet, von der sich ein rohrartiger Krümmer 24 in das konisch zulaufende Ende der Trocknerpatrone 17 erstreckt. Die Mündung des Krümmers 24 liegt von der Ebene des Einsatzes 22 weiter entfernt als die Mündung des Endabschnittes 21 des Kapillarrohres 16 und ist derart tangential ausgerichtet, daß das aus ihr austretende flüssige Kältemittel umgelenkt wird und eine drallförmige Bewegung um den Endubschnii; des Kapillarrohres 16 erzeugt. Anstelle von nur einer öffnung 23 können in den blendenartigen Einsatz 22 selbstverständlich auch mehrere Öffnungen vorgesehen sein, die dann alle mit einem Krümmer 24 ausgestattet sein können.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 3 und 4 ist der Einsatz 22 in seiner Randzone mit zwei durchgeprägten öffnungen 25 versehen, an welche sich leitschaufelartige Prägungen 26 anschließen. In diesem Falle ist im Zentrum des Einsatzes 22 eine entgegengesetzt zu den leitschaufelartigen Prägungen 26 herausgeprägte Kuppel 27 vorgesehen, in welche die Mündung des Endabschnittes 21 am Kapillarrohr 16 von unten hineinragt. Hierdurch wird erreicht, daß die Mündung des Endabschnittes 21 höher liegt, als die Ebene der Öffnungen 25 und somit in einem Bereich relativ ruhiger Strömung, die aufgrund ihrer nur geringen Geschwindigkeit nicht in der Lage ist, Festkörperpartikel mitzureißen und in die Mündung des Kapillarrohres hineingelangen zu lassv,·;.¹.

Bei sämtlichen dargestellten Ausführungsbeispielen wird das Prinzip der scharfen Umlenkung des Kältemittelstromes zur Erzeugung einer Drallsirömung dazu ausgenutzt, die in dem flüssigen Kältemittel

mitgeführten Festkörperpartikel aufgrund ihres höheren spezifischen Gewichtes zur Wand der Trocknerpatrone 17 auszuscheiden, so daß sie sich unter der Einwirkung der Schwerkraft in deren nahezu strömungsfreien unteren Bereich absetzen, ohne daß hierbei die Gefahr besteht durch die herrsehenden Strömungsverhältnisse wieder aufgewirbelt zu werden. Der mit den dargestellten und beschriebenen Einsätzen erzielte Effekt kann selbstverständlich auch mit Einsätzen erzielt werden, welche mit Schraubenflächen oder Ausschnitten davon ausgestattet sind. Ferner ist auch an den zusätzlichen Einbau von Stauflächen und dgl. gedacht, an denen sich im strömenden Kältemittel Turbulenzen und strömungsfreie Zonen bilden, wo sich dann mitgeführte Festkörperpartikai absetzen können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche?

|. Kältemitteltrockner aus einer einerseits an ein Druckrohr einer Kompressionskältemaschine und andererseits an deren Kapillarrohr anschließbaren Patrone, in deren mittlerem Bereich ein zwischen zwei Filtereinsätzen eingeschlossenes körniges Trockenmitte] derart angeordnet ist, daß wenigstens zwischen dem dem Kapillarrohr zugeordneten Ende der Patrone und dem diesem Ende benachbarten Filtereinsatz ein vom Trockenmittel freier Raum verbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (21) des Kapillarrohres (16) in diesen Raum frei hineinragt und zwischen der Mündung des Kapillarrohres (16) und dem Filtereinsatz (19) in dem freien Endabschnitt der Trocknerpatrone (17) ein Einsatz (22) angeordnet ist, der das Kältemittel drallförmig um die Mündung des KapiIIarrohres(16) herumlenkt.
2. Kältemiuekrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (22) als Biende mit wenigstens einer Öffnung (23) ausgebildet ist, von der sich ein rohrartiger Krümmer (24) mit wenigstens annähernd tangential ausgerichteter Mündung in den den Endabschnitt des Kapillarrohres (16) aufnehmenden freien .Endabschnitts der Trocknerpatrone erstreckt.
3. Kältcmitteltrockner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der senkrechte Abstand der Mündung des Krümmers (24) von der Ebene des Einsatzes (22) wenigstens genau so groß, vorzugsweise jedoch größer ist, ?ls derjenige der Mündung des in das untere Ende der Trocknerpatrone (17) eingeführten Endabschnitts (21) d;* Kapillarrohres (16) von dieser Ebene.
4. Kältemitteltrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (22) in seiner Randzone mit wenigstens einer durch Prägen zum kapillarseitigen Patronenende hin entstandene Öffnung (2S) versehen ist, durch die das Kältemittel wenigstens annähernd tangential austritt und an welche sich eine leilschaufelartige Prägung (26) anschließt.
5. Kältemitteltrockner nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrum des Einsatzes (22) mit einer in Richtung des Filtereinsatzes (19) herausgeprägten Kuppel (27) versehen ist, in welche die Mündung des Endabschnittes (2t) am Kapillarrohr (16) von unten hineinragt.