DE4220642C2 - Vorrichtung zur automatischen Regelung des Abflusses von Öl an einer mit Ammoniak als Kältemittel betriebenen Kälteanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur auto­ matischen Regelung des Abflusses von Öl aus einer mit Ammoniak betriebenen Kälteanlage.

Kompressi­ ons-Kälteanlagen benötigen in der Regel zu ihrem Betreiben Schmieröl, von dem stets ein gewisser Anteil in den Kältemittelstrom übertritt. Um eine Anreicherung des Öls im Kältemittel zu verhindern, muß für eine regelmäßige Entölung solcher Kälteanlagen gesorgt werden. Zu diesem Zweck sind an geeigneten Stellen Ölabscheider vorgesehen, durch die aber eine vollständige Entfernung des Öls aus dem Kältemittel nicht erreichbar ist.

Aus der DE-OS 40 03 319 ist eine Vorrichtung bekannt, die zur präzisen Niveauregelung einer Flüssigkeit bzw. eines Flüssigkeitsgemisches in einem Arbeitsgefäß, z. B. im Ab­ scheider einer Kälteanlage, geeignet ist. Die Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse, das mit dem Flüssigkeitsraum und dem Dampf- bzw. Gasraum des Flüssigkeitssystems kommunizie­ rend verbunden ist, so daß in dem Gehäuse das gleiche Flüs­ sigkeitsniveau wie in dem Arbeitsgefäß besteht. In dem Gehäuse ist eine Regelungsvorrichtung in Form eines in vertikaler Richtung frei bewegbaren Schwimmers und einem damit zusammenwirkbaren Schaltungselement in Form eines Signalgebers angeordnet. Jede Änderung des Flüssigkeitsni­ veaus wird auf den Schwimmer übertragen und von dem Signal­ geber registriert, der bei Überschreiten oder Unterschreiten vorbestimmter Sollwerte einen Stellimpuls an ein die Flüs­ sigkeitszufuhr regelndes Gerät, beispielsweise ein Ventil oder eine Pumpe, abgibt.

Diese bekannte Vorrichtung ist nicht geeignet für die Regelung des Abflusses einer Flüssigkeit mit höherer Dichte, wenn diese aus einer Flüssigkeit niedrigerer Dichte entfernt werden soll. Diese Aufgabe stellt sich bei Kälteanlagen, bei denen als Kältemittel Ammoniak (Dichte der Flüssigkeit etwa 0,65 g/cm³) von beigemischtem Öl (Dich­ te etwa 0,85 g/cm³) kontinuierlich befreit werden soll. Zu diesem Zweck sind in solchen Kälteanlagen an geeigneten tiefer gelegenen Stellen Ablaßvorrichtungen vorgesehen, an denen das angesammelte Öl von Zeit zu Zeit von Hand abge­ zapft wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vor­ richtung zu schaffen, die eine automatische Regelung der Rückführung von Öl aus einer kommerziellen, mit Ammoniak als Kältemittel betriebenen Kälteanlage in einen Verdichter oder dgl. mit einem mög­ lichst geringen technischen Aufwand ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Vorrichtung nach dem Patentanspruch 1.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der er­ findungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Es wurde gefunden, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die gestellte Aufgabe in einfacher Weise gelöst werden kann, wobei die einfache Konstruktion eine wirt­ schaftlich vorteilhafte Herstellung der Vorrichtung ermög­ licht und ein einwandfreies Funktionieren ohne besondere Wartung gewährleistet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann je nach den konstruktiven Gegebenheiten in verschiedenen Ausführungsformen eingesetzt werden, von denen einige nach­ folgend im einzelnen beschrieben werden. Allen Ausführungs­ formen ist gemeinsam, daß sie eine zuverlässige, den Anfor­ derungen entsprechend exakte Regelung des Abflusses des Öls ermöglichen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsformen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, weiter erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 und 2 zwei Ausführungsformen der Vor­ richtung im Längsschnitt,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Ver­ dampfers als Teil einer Kälteanlage mit einer nachträglich eingebauten Vorrich­ tung gem. Fig. 1,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ver­ dampfers als Teil einer Kälteanlage mit einer anderen bevorzugten Ausführungs­ form der Vorrichtung im Niederdruckteil der Anlage,

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Hoch­ druckschwimmerventils als Teil einer Käl­ teanlage mit einer eingebauten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Hochdruckteil der Anlage.

Das Prinzip und die Arbeitsweise einer Kompressions- Kälteanlage ist dem Fachmann bekannt und braucht daher nicht im einzelnen erläutert zu werden. Sie ist in den Zeichnungen nicht oder nur in einem kleinen Ausschnitt dargestellt. Eine solche Kälteanlage besteht im wesentlichen aus einem Ver­ dampfer, in welchem das flüssige Ammoniak, das unter gerin­ gem Druck steht, verdampft wird. Dabei wird der Umgebung Wärme entzogen, d. h. die Temperatur der Umgebung, z. B. eines Kühlraumes, wird herabgesetzt. Das dampf- oder gasför­ mige Kältemittel wird von einem Verdichter angesaugt und auf einen höheren Druck verdichtet. Auf der Hochdruckseite der Anlage gibt das verdichtete, gasförmige Kältemittel in einem Verflüssiger Wärme nach außen ab. Da gleichzeitig der Druck erhöht wird, verflüssigt das Kältemittel. Es wird einer Entspannungseinrichtung, z. B. einem Drosselventil oder einem als solches wirkenden Hochdruckschwimmerventil, zuge­ führt und beim Eintritt in den Niederdruckteil der Anlage entspannt. Anschließend wird das entspannte, flüssige Kälte­ mittel wieder dem Verdampfer zugeleitet, wo der Kreislauf erneut beginnt.

Während des Betriebes der Kälteanlage dringt Öl aus dem Verdichter in den Kreislauf des Kältemittels ein und wird von diesem mitgenommen. Da Ammoniak sich nicht mit Öl mischt, sind in der Kälteanlage an geeigneten Stellen, insbesondere in Verbindung mit dem Verdampfer und gegebenen­ falls mit dem Verflüssiger, Ölfallen mit entsprechenden Ölablaßstellen vorgesehen, an denen das abgeschiedene Öl von Zeit zu Zeit abgelassen wird, damit das Öl im Verdampfer nicht ansteigt und dadurch die Leistung des Verdampfers verringert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt nunmehr eine automatische Regelung des Ölabflusses in dem gewünsch­ ten, vorbestimmten Male. Zu diesem Zweck wird die Vorrich­ tung in den Kreislauf des Kältemittel/Öl-Gemisches an sol­ chen Stellen eingebaut, wo die Ölabscheidung kontrolliert und das überschüssige Öl abgeführt werden soll. Solche Stellen sind vorzugsweise im Niederdruckteil der Anlage der Verdampfer und im Hochdruckteil der Anlage ein wassergekühl­ ter Verflüssiger, ein Hochdruckflüssigkeitssammler oder ein Hochdruckschwimmerventil.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 umfaßt die Vor­ richtung ein Gehäuse 1, das mit dem Flüssigkeitsraum und dem Dampf- bzw. Gasraum des Flüssigkeitssystems, z. B. dem tiefsten Punkt eines Verdampfers, über entsprechende Leitun­ gen verbindbar ist, eine Regelungsvorrichtung in Form eines in dem Gehäuse in vertikaler Richtung frei bewegbaren Schwimmers in Gestalt einer Hohlkugel 2 sowie ein mit der Hohlkugel zusammenwirkbares Schaltungselement in Form eines Signalgebers 4. Das Gehäuse 1 weist in seinem unteren Teil nahe dem Gehäuseboden 3 eine Auslaßöffnung 7 für die Aufnah­ me einer Abflußleitung 9 für die zu entfernende Flüssigkeit auf. In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das Gehäu­ se 1 ferner, wie in Fig. 1 dargestellt, in seinem unteren Teil nahe dem Gehäuseboden 3 mindestens eine Einlaßöffnung 5 für die Aufnahme einer Verbindungsleitung 10 zum Flüssig­ keitsraum des Flüssigkeitssystems, z. B. eines in der Fig. 1 nicht dargestellten Verdampfers, wobei die Einlaßöffnung 5 nicht nur - wie dargestellt, gegenüber der Auslaßöffnung 7, sondern an beliebiger Stelle im Gehäuse angeordnet sein kann, vorzugsweise auf gleichem Niveau wie oder höher als die Auslaßöffnung.

Der Boden 3 ist zentral hochgezogen, derart, daß eine ringförmige Flüssigkeitsfalle 25 um den hochgezogenen Bodenteil herum gebildet ist. Auf eine solche Flüssigkeits­ falle kann auch verzichtet werden.

Ferner weist das Gehäuse 1 in einer weiteren bevor­ zugten Ausführungsform, die ebenfalls in Fig. 1 dargestellt ist, in seinem oberen Teil mindestens eine Einlaßöffnung 6 auf für die Aufnahme einer Verbindungsleitung zum Dampf- bzw. Gasraum des Flüssigkeitssystems, z. B. eines Ver­ dampfers. Vorzugsweise ist die Einlaßöffnung 6, wie in Fig. 1 dargestellt, symmetrisch zur Längsachse des Gehäuses 1 angeordnet.

Die Einlaßöffnungen 5 und 6 und die Auslaßöffnung 7 des Gehäuses 1 können in verschiedener Weise ausgebildet sein, zweckmäßig und vorzugsweise sind sie, wie in Fig. 1 dargestellt, stutzenförmig ausgebildet.

Wenn in dem in der Kälteanlage im Kreislauf bewegten Ammoniak-Kältemittel Öl enthalten ist, dann wird sich dieses beispielsweise in einem mit dem Verdampfer der Kälteanlage verbundenen, an der tiefsten Stelle des Verdampfers angeord­ neten Ölfalle abscheiden. Da die Einlaßöffnungen 5 und 6 über die zugehörigen Verbindungsleitungen 10 und 11 mit dem Öl- bzw. Dampfraum des Ammoniak/Öl-Gemisches kommunizierend verbunden sind, kann ein Teil des angesammelten und abge­ schiedenen Öls durch die Leitung 10 und den Einlaßstutzen 5 bei geschlossener Leitung 9 in den vom Gehäuse 1 umschlosse­ nen Raum eindringen, der sich allmählich füllt.

Die Hohlkugel 2 weist ein solches Verhältnis Gewicht zu Volumen auf, daß die Hohlkugel 2 auf dem Öl ab der Flüssigkeit mit höherer Dichte schwimmbar und in dem Ammoniak ab der Flüssig­ keit mit niederer Dichte sinkbar ist. Das bedeutet, daß die Hohlkugel 2 in dem Raum des Gehäuses 1 ab einem vorgebbaren Ölstand aufschwimmt und eine Stellung einnimmt, die vom jeweiligen Ölstand in dem Gehäuse 1 abhän­ gig ist.

Wie Fig. 1 zeigt, ist der Signalgeber 4 im Boden 3 des Gehäuses 1 so positioniert, daß die Hohlkugel 2 bis auf die Oberseite 8 des Signalgebers 4 absenkbar ist. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung befindet sich die Hohlkugel 2 dicht über der Oberseite 8 des Signalgebers 4. Diese Stel­ lung zeigt an, daß in dem Raum des Gehäuses 1 nur eine Mindestmenge an Öl vorhanden ist. Dieser Fall kann z. B. dann eintreten, wenn der größte Teil des abgeschiedenen Öls über die geöffnete Leitung 9 abgezogen wurde. Damit das Kältemittel Ammoniak nicht in merklichen Mengen nachfließen kann, wird in dieser Stellung die Leitung 9 durch Abgabe von Stellimpulsen von dem Signalgeber 4 an einen Signalempfänger in der Verbindungsleitung 9 geschlossen. Selbst wenn eine geringe Menge Ammoniak in den Raum des Gehäuses 1 einströmen sollte, ändert dies nichts an der in Fig. 1 gezeigten Stel­ lung der Hohlkugel 2, da diese aufgrund des eingestellten Verhältnisses von Gewicht zu Volumen in Ammo­ niak nicht schwimmbar ist.

Damit die Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Hohlku­ gel 2 in Abhängigkeit vom jeweiligen Ölstand in dem Raum des Gehäuses 1 auf keinen Fall behindert wird, ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß der Hohlkugel-Be­ wegungsteil des Gehäuses 1 nach oben konisch erweitert ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Signalgeber 4, wie in Fig. 1 gezeigt, symmetrisch zur Längsachse des Gehäuses 1 im Gehäuseboden 3 positioniert. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Hohlkugel 2 beim Absinken mit Sicherheit in die Nähe der Oberseite 8 des Signalgebers 4 kommt, ohne daß die Gefahr eines Verkantens besteht, die die Funktionssicherheit der Vorrichtung beein­ trächtigen würde.

Der Signalgeber 4 muß widerstandsfähig genug sein, damit er auch bei ständigem Kontakt mit dem System Ammoniak/Öl über lange Zeit korrosionsstabil bleibt, er muß aber auch empfindlich genug sein, um auch bei geringfügigen Stellungsänderungen der Hohlkugel 2, falls erforderlich, ohne zeitliche Verzögerung ausreichend starke Signale zur Steuerung des Öffnens und Schließens der Abflußleitung 9 an den Signalempfänger abge­ ben zu können. In Fig. 1 ist als bevorzugte Ausführungsform der Signalgeber 4 schematisch als induktiver Näherungsschal­ ter dargestellt. In einer anderen, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform, die nicht dargestellt ist, besteht der Signalgeber 4 aus einer oder mehreren Fotozellen.

Als Signalempfänger sind solche Vorrichtungen geeig­ net, die die Signale vom Signalgeber empfangen und entspre­ chende Befehle ausführen können. Da im vorliegenden Fall der Abfluß von Öl über die Abflußleitung 9 automatisch geregelt werden soll, bieten sich als Signal­ empfänger alle Vorrichtungen an, die zuverlässig genug das Öffnen und Schließen der Abflußleitung steuern können. Vorzugsweise ist daher der Signalempfänger als Regelventil oder als eine geeignete Arbeitsmaschine zum Fördern von Flüssigkeiten ausgebildet.

Schließlich ist zur weiteren Verbesserung des zuver­ lässigen Funktionierens der Vorrichtung in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß vor der Mündung der Einlaßöffnung 6, insbesondere wenn sie symmetrisch zur Längsachse des Gehäuses 1 angeordnet ist, ein Abstandshalter 12, wie in Fig. 1 dargestellt, angeordnet ist. Dadurch wird verhindert, daß die Hohlkugel 2 bei hohem Ölstand im Raum des Gehäuses 1 die Mündung der Einlaßöffnung 6 blockiert.

Die Hohlkugel sollte zweckmäßi­ gerweise aus einem Material bestehen, das über ausreichend lange Zeit unter den Betriebsbedingungen funktionstüchtig bleibt. Für den Fall, daß der Signalgeber 4 ein induktiver Näherungsschalter ist, besteht die Hohlkugel 2 vorzugsweise ganz oder teilweise aus einem gegenüber den verwendeten Flüssigkeiten korrosionsbeständigen Metall, beispielsweise nichtrostendem Stahl. Für den Fall, daß der Signalgeber 4 aus einer oder mehreren Fotozellen besteht, wird als Materi­ al für die Hohlkugel 2 ein geeigneter, korrosionsbeständiger Kunststoff bevorzugt.

Die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung hängt wesent­ lich von der Empfindlichkeit ab, mit der die Hohlkugel 2 auf Niveau-Änderungen des abgeschiedenen Öls reagiert. Um die Dichteunterschiede zwischen Öl und Ammoniak zum automatischen Regeln des Abflusses des Öls zufriedenstel­ lend benutzen zu können, ist es erforderlich, daß das Ver­ hältnis von Gewicht/Volumen der Hohlkugel 2 sehr exakt auf die tatsächlich vorliegenden Dichteunterschiede eingestellt wird. Es ist daher in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß die Hohlkugel 2 ein solches Verhältnis von Gewicht zu Volumen aufweist, daß sie in einer Flüssigkeit mit einer Dichte von etwa 0,8 g/cm³ oder mehr schwimmbar und in einer Flüssigkeit mit einer Dichte von etwa 0,7 g/cm³ oder weniger sinkbar ist.

Da die Vorrichtung sowohl im Niederdruckbereich als auch im Hochdruckbereich der Kälteanlage einsetzbar sein soll, ist bei der Konstruktion darauf zu achten, daß alle Teile der Vorrichtung, insbeson­ dere das Gehäuse 1, die Hohlkugel 2 und der Signalgeber 4 druckbeständig sind.

Die vorzugsweise stutzenförmige Einlaßöffnung 5 ist zweckmäßigerweise mit dem tiefsten Punkt des Flüssigkeits­ raumes, beispielsweise eines Verdampfers oder einer Ölfalle, verbunden, wodurch sichergestellt wird, daß, soweit Öl in dem Flüssigkeitsraum abgeschieden wird, dieses wenigstens teilweise über Leitung 10 und Einlaßöffnung 5 in den Raum des Gehäuses 1 gelangt.

Die Hohlkugel 2 wird in dem Maße, in dem sie in dem zufließenden Öl aufschwimmt, sich von der Oberseite 8, der aktiven Fläche des Signalgebers 4, beispielsweise eines induktiven Näherungsschalters, aus der gestrichelt einge­ zeichneten Position entfernen und sich in eine vorgebbare vom Signalgeber sensierte Position bewegen, die mit durchge­ zogenem Strich eingezeichnet ist, in der der Signalgeber ein Signal erzeugt, das über einen nicht in den Figuren darge­ stellten Verstärker dem Signalempfänger, beispielsweise einem Magnetventil oder einer Pumpe, zugeführt wird, wodurch das Magnetventil den Durchgang in der Leitung 9 öffnet und das Öl z. B. zu einem Ölsammelgefäß fließen läßt. Wenn anstelle des Öls Ammoniak flüssig oder dampf­ förmig in den Raum des Gehäuses 1 eindringt, schwimmt die Hohlkugel nicht auf oder sinkt die Hohlkugel 2 aufgrund ihres Verhältnisses von Gewicht zu Volumen in der leichteren Flüssigkeit und bewegt sich auf die aktive Oberseite 8 des Signalgebers 4 zu, wodurch das Ausgangssignal abfällt und der Signalempfänger abgeschaltet, z. B. das Magnetventil geschlossen oder die Pumpe abgeschaltet wird. Dadurch wird der Durchgang in der Abflußleitung 9 für das abfließende Öl geschlos­ sen und ein Abfließen des Ammoniaks vermieden. Durch das Zusammenwirken der Hohlkugel 2 mit dem Signalgeber 4 wird der Verdampfer einer Kälteanla­ ge automatisch Öl frei gehalten und die überschießende Menge an Öl kontinuierlich, z. B. an einem Ölsammler, abgeführt oder zu dem Verdichter zurückgeführt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 steht der Kopf 24 des Signalgebers 4 unmittelbar mit der einströmenden Flüssigkeit in Verbindung. Ist die Flüssigkeit aggressiv, wie dies bei Ammoniak der Fall ist, muß der Kopf des Signal­ gebers aus einem geeigneten, von der Flüssigkeit nicht angreifbaren Material bestehen. Diese Ausführungsform erfor­ dert daher eine Sonderfertigung des Kopfes des Signalgebers. Außerdem muß der Signalgeber mittels geeigneter Dichtung 26 im Gehäuseboden angeordnet werden.

Eine Ausführungsform, bei der der Signalgeberkopf weder direkt mit der Flüssigkeit in Berührung steht und bei der ferner eine gesonderte Abdichtung des Signalgebers nicht notwendig ist, zeigt die Fig. 2.

Bei dieser Ausführungsform weist der Boden 3 des Ge­ häuses 1 eine zentrale Öffnung 27 auf, die von einer Platte 28 aus geeignetem Material, beispielsweise Glas, das von der Flüssigkeit nicht angegriffen wird, verschlossen ist. Diese Platte ist unter Zwischenschaltung von Dichtungen 29 unter Verwendung von Spannschrauben 30 zwischen dem Boden 3 und einem Spannring 31 eingespannt. Unterhalb der Platte 28 befindet sich der Signalgeber 4, der am Spannring befestigt ist und dessen mit Abstand zum Spannring angeordneter Kopf 24 nicht aus besonderem durch die Flüssigkeit nicht angreif­ barem Material zu bestehen braucht, so daß im Handel erhält­ liche preiswerte Signalgeber 4 verwendet werden können.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist der Einlaß­ stutzen 5 oberhalb des Auslaßstutzens 7 angeordnet. Die Öffnung 27 im Boden ist ausgehend von der Platte 28 konisch nach oben erweitert, derart, daß die Hohlkugel 2 durch die Öffnung zentriert wird und in der untersten Position auf der Platte 28 oder auf der konischen Öffnungswandung aufliegt.

Der Auslaßstutzen 7 mündet in der konischen Wandung der Öffnung 27.

Strömt Öl oder ein Öl/Ammoniakgemisch über den Ein­ laßstutzen 5 in das Gehäuse 1, so schwimmt die Hohlkugel mit ansteigendem Ölstand auf. Sobald die Hohlkugel 2 einen vorbestimmten Abstand zum Signalgeberkopf erreicht hat, gibt der Signalgeber 4 ein Signal zum Abführen des Öls über den Auslaßstutzen 7 ab, wie dies für die Vorrichtung nach Fig. 1 schon beschrieben worden ist. Beim Absinken der Hohlkugel bis auf einen vorgebbaren unteren Ölstand oder bis auf die Platte 28 fällt das Signal des Signalgebers ab zum Ver­ schließen des Auslaßstutzens.

Die Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung die Vorrichtung nach Fig. 1 oder 2 in Kompressions-Kälteanlagen mit Ammoniak als Kältemittel, wobei von der Anlage lediglich ein Verdampfer 13 mit einem Flüssigkeitsabscheider 14 dargestellt ist. Die Vorrichtung ist in Fig. 3 verkleinert gezeigt, wobei der vom Gehäuse 1 ausgehende Einlaßstutzen 5 über eine nur angedeutete Leitung 10 mit dem untersten Teil eines Sammelrohres 15 verbunden ist, in dem sich das Öl sammelt und über die Leitung 10 in den Raum des Gehäuses 1 strömen kann. Vom Einlaßstutzen 6 aus ist die Vorrichtung über die Leitung 11 mit dem Dampfraum des Flüssigkeitsabscheiders 14 verbunden, an dessen oberster Stelle eine Saugleitung 16 angeschlossen ist, die mit einem in der Figur nicht dargestellten Verdich­ ter verbunden ist.

Vom in der Fig. 3 nicht dargestellten Verflüssiger strömt flüssiges Ammoniak zusammen mit dem Anteil an Öl, das vom Ölabscheider nicht abgeschieden wurde, über eine ledig­ lich angedeutete Leitung 17 in den unteren Teil des Flüssig­ keitsabscheiders 14 und von dort in den Verdampfer 13. Da die Dichte des Öls (etwa 0,85 g/cm³) höher ist als die Dichte des flüssigen NH₃ (etwa 0,65 g/cm³) und beide Flüssigkeiten sich nicht mischen, sammelt sich das schwerere Öl im Sammelrohr 15 und gelangt durch die Verbindungsleitung 10 und den Einlaßstutzen 5 in die erfindungsgemäße Vorrich­ tung. Da die Hohlkugel 2 so ausgelegt ist, daß sie in Öl schwimmt, in Ammoniak aber sinkt, steigt sie durch das zufließende Öl immer höher in dem Raum des Gehäuses 1 und entfernt sich dabei von der Oberseite des beispielsweise als induktiven Näherungsschalter ausgestalteten Signalgebers mit zunehmender Ölmenge immer weiter. Der induktive Näherungs­ schalter gibt daraufhin durch einen entsprechenden Stellim­ puls an den Signalempfänger, z. B. an ein Magnetventil oder eine Pumpvorrichtung, die mit dem Auslaßstutzen 7 verbundene Leitung für den Abfluß des Öls frei, so daß das Öl entweder zu einem Ölsammelbehälter oder direkt zum Verdichter rückge­ führt werden kann. Sobald der Ölstand abgesenkt ist, d. h. die Hohlkugel 2 sich der Oberseite des Näherungsschalters 4 stark nähert oder sich in den Wirkbereich des Näherungs­ schalters bewegt, schaltet der induktive Näherungsschalter um und unterbricht die Verbindung zwischen der Vorrichtung und dem Ölsammelbehälter bzw. dem Verdichter. Dadurch wird verhindert, daß Ammoniak in größeren Mengen in das Gehäuse 1 und damit auch in den Verdichter eindringt und der Kältean­ lage entzogen wird.

In der vorstehend dargestellten Ausführungsform ist die Vorrichtung besonders vorteilhaft für den nachträglichen Einbau in bestehende Anlagen geeignet.

Eine demgegenüber vereinfachte Konstruktion ist in der in Fig. 4 gezeigten bevorzugten Ausführungsform für Neuanlagen konzipiert. Diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß der obere Teil des Gehäuses 1 als Teil eines Behälters ausgebildet ist, der zur Aufnahme mindestens eines Teiles des Flüssigkeitssystems dient. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist das Oberteil des Gehäuses 1 direkt mit dem unteren Teil des Sammelrohres 15 verbunden, das am unteren Ende des Verdampfers 13 angeordnet ist. Dadurch entfallen die stufenförmigen Einlaßöffnungen 5 und 6 mit den zugehöri­ gen Verbindungsleitungen 10 und 11. Obwohl sich dadurch eine stark vereinfachte Konstruktion der Vorrichtung ergibt, bleibt die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung in vollem Umfang erhalten. Die übrigen Bezugsziffern in Fig. 4 ent­ sprechen denen, die in Fig. 3 erläutert wurden.

Die vielseitige Anwendbarkeit der Vorrichtung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wird auch in Fig. 5 dokumentiert, in der der Einbau der Vorrichtung an einem Hochdruckschwimmerventil 18 dargestellt ist. Dieses Bauteil befindet sich in einer Kälteanlage zwischen dem Verflüssiger und dem Verdampfer an der Nahtstelle zwischen der Hochdruck­ seite und der Niederdruckseite der Anlage und wirkt wie ein Drosselventil. Vom nicht dargestellten Verflüssiger tritt Ammoniak-Kältemittel und Öl über einen Anschluß 19 in das Hochdruckschwimmerventil 18 ein. Ein Schwimmer 20 hält im Schwimmergehäuse einen konstanten Flüssigkeitsspiegel, indem er nur so viel Flüssigkeit, wie zuströmt, über einen An­ schlag 21 zum Verdampfer freigibt. Bei sinkendem Flüssig­ keitsspiegel drosselt das Hochdruckschwimmerventil 18 den Durchgang. Das im Vergleich zum Ammoniak schwerere Öl sam­ melt sich am Boden des Schwimmergehäuses an und kann dadurch auch in die erfindungsgemäße Vorrichtung einströmen. Die bevorzugte Ausführungsform ist in diesem Falle dadurch ausgezeichnet, daß der obere Teil des Gehäuses 1 direkt mit dem Innenraum des Hochdruckschwimmerventils 18 verbindbar ist. In ähnlicher Weise kann die Vorrichtung auch mit einer Ölfalle verbunden sein. Auch in diesen Fällen bleibt die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung voll erhalten.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur automatischen Regelung des Abflusses von Öl aus einer mit Ammoniak als Kältemittel betriebenen Kälteanlage,
mit einem Gehäuse (1),
das über einen Einlaßstutzen (5) mit einem Verdampfer verbunden ist und das als Ölsammelraum ausgebildet ist, an den eine Ölauslaßleitung (7) angeschlossen ist und in dem eine Hohlkugel (2) als Schwimmer angeordnet ist, die im Ammoniak sinkt und im Öl schwimmt,
mit einem auf eine bestimmte Position der Hohlkugel ansprechenden und somit ein bestimmtes Ölniveau signalisierenden Signalgeber (4),
der unterhalb einer im Gehäuse angeordneten, eine zentrale Öffnung (27) im Boden (3) des Gehäuses (1) verschließenden, den Signalgeberkopf (24) vom Ölsammelraum trennenden Platte (28) aus einem den Wirkbereich des Signalgebers nicht beeinflussenden und gegenüber Ammoniak widerstandsfähigen Material angeordnet ist und der bei Erreichen und Unterschreiten eines vorgebbaren Ölstandes Stellsignale zum Öffnen und Schließen der Ölauslaßleitung erzeugt und an einen Signalempfänger abgibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (27) wenigstens im oberen Bereich des Bodens (3) konisch erweitert ausgebildet ist zur Zentrierung der Hohlkugel (2).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (28) mittels Schraubbolzen (30) zwischen einem den Kopf (24) des Signalgebers (4) mit Abstand umgebenden Spannring (31) und dem Boden (3) des Gehäuses (1) eingespannt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (28) aus Glas besteht.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsbereich des Gehäuses (1) für die Hohlkugel (2) nach oben konisch erweitert ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (4) ein induktiver Näherungsschalter ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (4) aus einer oder mehreren Fotozellen besteht.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalempfänger ein Magnetventil ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalempfänger eine geeignete Arbeitsmaschine zum Fördern von Flüssigkeiten ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkugel (2) ganz oder teilweise aus einem korrosionsbeständigen Metall besteht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkugel (2) aus einem geeigneten, korrosionsbeständigen Kunststoff besteht.