DE424090C - Selbsttaetige Regelvorrichtung fuer Kompressions-Kaeltemaschinen - Google Patents

Description

• Selbsttätige Regelvorrichtung für Kompressions-Kältemaschinen. Vorliegende Erfindung betrifft eine Kälteanlage mit selbsttätiger Regelung uid hat den Z, Zweck, eine möglichst gleichmäßige Temperatur in den zu kühlenden Räumen, den Kühlkammern, aufrechtzuerhalten.
• Es sind bereits Vorrichtungen zur Regelung von Kompressionskälteanlagen bekannt geworden, bei welchen ein thermostatisches Organ in der Kühlkammer angeordnet ist, welches unmittelbar auf das Zirkulationswasser des Kondensators bei seinem Eintritt einwirkt. Bei dem Verfahren nach vorliegender Erfindung wird hierzu ein mit gefrierbarer Salzlösung gefüllter Thermostat verwendet, welcher mit einer Membrankapsel, die das Zirkulationswasser absperren kann, durch eine Leitung verbunden ist. Und zwar ist das so gebildete thermostatische Organ nicht mehr wie bisher in der Kühlkammer, -sondern in einem den Verdampfer umgebenden Kältespeicher eingesetzt. Als Füllung für den Kältespeicher dient die gleiche gefrierbare Salzlösung, mit welcher der Thermostat gefüllt ist. Letzterer steht mit einer Membrankapsel in Verbindung, deren elastische Membran durch die Volumenvergräßerung der Salzlösung beim Gefrieren so verstellt wird, daß sie ein in die Leitung der Wasserzirkulatio , des Kondensators eingesetztes Absperrventil steuert.
• Ferner wird in an sich bekannter Weise ein Ventilator verwendet, welcher zu kühlende Luft über die Oberfläclu-- des Kältespeichers hin-weg in die Kühlkammer schickt. Ein mit elektrischem Kontakt ausgestatteter Temperaturanzeiger ist in der Kühlkammer angeordnet, welcher den Ventilator in Gang setzt, sobald die Temperatur in der Kühlkammer über eine gewisse Grenze ansteigt, dagegen stillsetzt, sobald die Temperatur unterhalb einer bestimmten Grenze sinkt.
• Die Regelung der gesamten Kälteanlage erfolgt somit auf zweifache Weise, nämlich durch die Steuerung der Kälternaschine in Ab- hängigkeit von dem Aggregatzustand der Kältespeicherfüllung und ferner durch die Steuerung des Ventilators in Abhängigkeit von der Kühlraumtemperatur.
• Auf der Zeichnung ist schematisch eine Kälteanlage nach vorliegender Erfindung dargestellt.
• Ein Kompressor i schickt komprimiert-es, verflüssigbares Gas in einen Kondensator 3, der von einem Mantel 4 umschlossen wird, in welchen durch die Leitung 5 Kühlwasser eintritt. Das infolge der Wasserzirkulation gekühlte Druckgas verflüssigt sich in 3 und gelangt vorn Kondensator durch die Leitung 7 in den Verdampfer 8, dessen oberes Ende an das Saugende des Kompressors i angeschlossen ist. Der Verdampfer 8 liegt in einem Behälter io, der mit gefrierbarer Salzlösung gefüllt ist und als Kältespeicher dient.
• Ein Ventilator i i schickt auf die Wände dieses Kältespeichers io Luft, die infol2edessen ihrerseits eine Abkühlung erfährt, worauf sie in die Kühlkammer 12 übergeleitet wird.
• Die Vorrichtunren zur selbsttätigen Regelung der Anlage sind folgende: In das obere Ende der Kühlwasserleitung 5 des Kondensators 3 ist eine Absperrvorrichtung 14 für das Kühlwasser eingesetzt. Über der Leitung 5 kann in üblicher Weise eiti Fallreservoir angebracht werden oder ein Druckregler 13. Die Absperrvorrich,ung besteht aus einem Schieber 15 mit mittlerem verjüngtem Teil und zwei breiteren Endteilen 16 und 17, deren gegenseitiger Abstand größer ist als der Abstand zwischen der Einmündungsstelle 18 und der Ausmündungsstelle ig des Wassers in der Absperrvorrichtung 14. Solange die beiden Ein- und Ausmündungsöffnungen 18 und ig mit dem Ringraum des verjüngten Schieberteiles in Verbindung stehen, findet der Wasserzufluß zum Kondensator unbehindert statt. Derselbe wird jedoch unterbrochen, wenn der Scheber die untere Öffnung verdeckt, d. h. wenn der Schieber sich hebt. Die Lageänderung des Schiehers wird in nachstehender Weise veranlaßt-In die in dem Gefäß io befindliche Salzlösung tauchen zwei Zylinder 2o, welche ebenfalls mit derselben Salzlösung gefüllt sind d die durch eine Leitung 21 mit einer klarp.-sel 2.2 in Verbindung stehen, welche durch eine elastische Membran 2,3 überdeckt ist. Die Membran trägt in ihrer Mitte eine Stange 24, die in eine achsiale Aussparung des unteren verbreiterten Endes 17 des Schiebers 15 unter Spiel hineinragt. Wenn die in den Zylindern2o enthaltene Salzlösung beim Gefrieren -eine Volumenvergrößerung erfährt, so wird infolge der Verbindungsleitung mit der Kapsel 22 die elastische Membran :23 sich nach oben ausdehnen, #die- Stange :24 in den Schieber 15 weiter hineintreten und ihn nach oben drücken. Auf dem oberen Ende des Schiebers sitzt eine federnde Lamelle:25, deren freies Ende in einen Haken 26 endet. Dieser Haken greift abwechselnd über einen der beiden Anschläge 2-7 und 28, die ' in der Ab- sperrvorrichtung 14 angeordnet sind. Die beiden Anschläge entsprechen der Offen- bzw. der Schlußstellung des Schiebers. Das freie Längsspiel der Stange -24 in der Aussparung des unteren Teiles des Schiebers 15 ist so beinesse-i, daß eine Verstellung des Schiebers bei langsamem Wachsen des Volumens der Flüssigkeit infolge von Temperaturwechsel nicht eintritt, sondern lediglich nur bei der Gefrier- bzw. Verflüssigungsgrenze, wo dann die elastische Membran sich verhältnismäßig schnell entsprechend der fortschreitenden Gefrierung bewegt.
• In der Kühlkammer 12 ist ein Thermometer mit Zifferblatt 36 angeordnet, dessen biegsamer Zeiger 37, sobald die Temperatur über einen bestimmten Wert steigt, mit einem Kontakt 39 in Berührung kommt und damit den ,elektrischen Stromkreis 40 schließt, in welchen eine Elektrizitätsquelle 41 eingesetzt ist, welche den Motor des Ventilators i i in Bewegung setzt.
• Die Arbeitsweise dieser selbsttätigen Vorrichtung ist nachstehende: Es handelt sich im allgemeinen darum, die Temperatur in der Kühlkammer konstant zu erhalten. Als mittlere Temperatur gilt die, bei welcher der Zeiger 37 des Thermometers sich gegen den Kontakt 39 legt. Wenn die Gesamtvorrichtung in Betrieb ist so ist die Steuervorrichtung 14 geöffnet, u#d das Kühlwasser für den Kondensator tritt durch die Leitung 5. Die Offenstellung des Abstellschiebers 15 entspricht einer Temperatur, bei welcher die Salzlösung in io und somit auch in den Zylindern 2-o nicht gefroren, sondern noch flüssig ist. Die Tätigkeit der Kälternaschine 1-3-8 setzt die Temperatur der Salzlösung in io so weit herab, daß sie friert; die gleiche in den Zylindern2o enthaltene Salzlösung friert ebenfalls und bewirkt durch die infolgedessen auftretende Volumenvergrößerung eine Verstellung der elastischen Membran :23. Diese sperrt infolgedessen das Kühlwasser für den Kondensator. Es kann dann der Kompressor stillgesetzt werden entweder selbsttätig oder auf andere Weise. Sobald die Temperatur in der Kühlkammer 12 die festgesetzte Gre,ze übersteigt, legt sich der federnde Zeiger 37 gegen den Kontakt 39; infolgedessen tritt der Ventilator ii in Tätigkeit und schickt in die Kühlkammer 12 Luft, welche sich beim Vorbeistreichen an den Wandungen des Kältespeichers io, in welchem die gefrorene Salzlösung sich befindet, kühlt. Sobald dadurch die Temperatur in der Kühlkammer 12 sinkt, hebt sich der Zeiger 37 von dem Kontakt 39 ab, und der Ventilator i i steht still. Wenn die Temperatur wieder steigt, so setzt sich der Ventilator wieder in Bewegung, und dieser Vorgang wiederholt sich, solange die Salzlösung in dem Kältespeicher io gefroren bleibt. Diese Salzlösungbildetdemnacheinen Regler in Analogie mit der Masse eines Schwungrades, indem sie noch während einer gewissen Dauer die Kühlkammer 12 auf einer bestimmten Temperatur erhält, auch wenn die Kälternaschine nicht mehr arbeitet.
• Wenn nach ein-r bestimmten Anzahl nacheinanderfolgender Inbetriebsetzung des Ventilators i i die Salzlösung im Kältespeicher io sich wieder verflüssigt, so verflüssigt sich ebenfalls die in den Zyli -dern 2o enthaltene Lösung. I folgedessen verringert sich ihr Volumen, und die elastische Meinbran 23 sinkt nach unten und nimmt den Schieber 15 mit. Der Durchgang durch die Leitung 5 wird geöffnet; das Zirkulationswasser kann wieder in den Kondensator 3 übertreten und der Kompressor wieder in Gang gesetzt werden entweder selbsttätig oder auf andere Weise.
• Von den mit Salzlösung gefüllten zwei Zy- lindern :2o des Thermostaten wird der eine dicht an die Wa-:du-ig des Verdampfers 8 herangerückt, damit die Gefrierflüssigkeit durch Kontakt mit dem der Verdampfung unterworfenen Kältemittel sich rascher kühlt, während man den anderen Zvlinder in die Nähe der Außenwandung des Kältespeichers bringt, wo dessen Salzlösung durch die Luft eine Erwärmung erfährt. Die elastische Membran 23 wird hierdurch empfindlicher für die mittlere Temperatur des Wärmespeichers io.

Claims (1)

1. PATFNT-ANsPR-ÜCT:IE, i. Selbsttätige Regelvorrichtung für Kompressionskältemaschinen, bei welcher ein Thermostat eine in die Kühlwasserleitung zum Kondensator eingeschaltete Absperrvorrichtung öffnet und schließt, dadurch gekennzeichnet, daß um den Verdampfer der Kältemaschine ein mit einer gefrierbaren Salzlösung gefüllter Kältespeicher angeordnet ist, in dem der mit der gleichen Lösung gefüllte Thermostat liegt, der mittels einer Membrankapsel den Kühlwasserzufluß zum Kondensator steuert, und daß außen am Kältespeicher ein Ventilator vorgesehen ist, der in Ab- hängigkeit von einem im Kühlraum angeordneten Kontaktthermometer die zu küh- lende Luft an dem Kältespeicher vorbeiführt. 2,. Selbsttätige Regelvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der mit gefrierbarer Salzlösung gefüllte Thermostat aus zwei Zylindern besteht, von denen der eine dicht an der Wandung des Verdampfers (8) und der andere in der Nähe der Außenwandung des Kältespeichers (io) sich befindet.