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Kompressionskältemaschine mit überflutetem Verdampfer. Die Erfindung
betrifft eine Kompressions= kältemaschine mit überflutetem Verdampfer, bei der ein
flüssiges Schmieröl von geringerem spezifischen Gewicht als dem des verflüssigten
Kühlmittels (schweflige Säure o. dgl.) Anwendung findet. Bei Maschinen dieser Art
wird zur Schmierung der sich bewegenden Teile ein Bad flüssigen Öls in dem Gehäuse
des Kompressors unterhalten. Etwas Öl läuft an dem Kolben des Kompressors vorbei
und wird in den Kondensator geleitet, wo es sich in dem
verflüssigten
Kältemittel auflöst und mit diesem nach dem Verdampfer gelangt; hier wird das C51
beim Verdampfen des Kältemittels wieder freigegeben.
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Das wesentlichste Kennzeichen der Erfindung besteht in der Steuerung
des Einlaßventils des Verdampfers der Maschine durch einen Schwimmer derart, daß
der Spiegel der Kälteflüssigkeit im Verdampfer stets unterhalb des über dem Einlaß
angeordneten Auslasses bleibt, während das sich im Verdampfer ansammelnde Schmieröl
durch den Auslaß abfließt, um nach dem Kompressor zurückzukehren. Dabei ist die
Einrichtung so getroffen, daß der Schwimmer entsprechend seiner Ausbalancierung
teils in die Kälteflüssigkeit, teils in die darüber gelagerte C5lschicht eintaucht.
Zweckmäßig steht das Einlaßventil mit dem Hebel des Schwimmers durch eine Feder
in Verbindung. Ferner ist im Verdampfer unterhalb des Auslasses ein Schirm angeordnet,
der verhütet, daß infolge plötzlicher Ausdehnung des Kältemittels beim Eintritt
in den Verdampfer Kälteflüssigkeit in den Auslauf spritzt.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht;
sie zeigt den oberen Teil des Verdampfers, teils in Ansicht, teils geschnitten.
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Der zylindrische Behälter rot ist durch eine konkave Platte roh geschlossen.
Die Anschlußplattero8 besitzt eine großeöffnung i i o in der Mitte, mit einem durch
Bolzen i 12 angeschlossenen Deckel i i i. In der Platte 1o8 ist eine Ringnut 1o811
vorgesehen, in die ein Abdichtungsring aus Blei o. dgl. von der Breite der Nut,
jedoch von etwas größerer Dicke als die \Tuttiefe, eingebettet ist, so daß beim
Zusammenschluß der Teile mittels der Bolzen 1i2 ein gasdichter Abschluß erreicht
wird. Der Deckel i i i besitzt einen Hohlzapfen 113, in dessen Mündung das obere
Ende der Kältemittelleitung 115 eingeschraubt ist. Ein Siebzylinder 117 im Hohlraum
i i42 des Zapfens 113 ist an das Ende des Rohres i 15 angeschlossen, und derEinlaß
1i8 mit Ventilkugel rrg verbindet den Raum 114. mit dem Raum des Zylinders rot.
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Die unter der Wirkung des Schwimmerhebels 1.21 stehende Feder 12o
hält die Ventilkugel i i 9 in ihrer wirksamen Lage gegenüber dem Sitz. Der die Feder
tragende Hebel ist bei 122 an den Zapfen 113 angelenkt und wird in seinem Bewegungsspiel
durch einen an dem Zapfen 113 vorgesehenen Stift 123 begrenzt, der in die Kerbe
124 des Hebels eingreift. Die Ventilkugel i ig wird so ständig in solcher Nähe gegenüber
ihrem Sitz gehalten, daß sie als Absperrventil den Kanal i 18 geschlossen
hält, wenn zur Beseitigung eines Hindernisses die Leitung i 15 abgeschraubt werden
muß. Der Hebel 121 greift mit einer Gabel an seinen Schwimmer 12,5 in dessen Mitte
gelenkig an.
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Der Deckel irr besitzt eine als Auslaß dienende Durchbohrung i26,
an der ein Rohr 126a sitzt, das schräg aufwärts gerichtet und unterhalb seiner Mündung
mit Löchern 126b versehen ist, durch die das 01 abfließen kann. Eine Schutzplatte
126c unterhalb des Rohres 126a verhütet das Mitreißen des Kältemittels in das Rohr
beim Aufstrudeln infolge des Eintritts durch das Ventil i 19.
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Die wärmeleitende Fläche wird durch eine Anzahl Rohrschlangen oder
Schleifen, die in zwei Reihen angeordnet sind, vergrößert. Die Schleifen 136 der
einen Reihe sind mit einem Ende im Boden des Zylinders rot links von dessen Mitte
eingesetzt, gehen abwärts, seitwärts und aufwärts und sind mit ihrem anderen Ende
in die rechte Seite des Zylinders eingelötet. Diese Anordnung soll _ den natürlichen
Kreislauf des flüssigen Kühlmittels fördern. Die Rohrschleifen 137 der anderen Reihe
sind - rechts im Boden des Zylinders rot eingesetzt, gehen ebenfalls abwärts, seitwärts
und aufwärts und sind mit ihren anderen Enden an der linken Seite des Zylinders
rot angeschlossen. Die Anordnung der Rohrreihen in versetzter Lage hat den Vorteil,
daß die Wandung des Zylinders rot nicht unnötigerweise geschwächt wird, auch können
die so angeordneten Rohre Eiskasten aufnehmen, wenn die Maschine in Eisschränken
benutzt wird.
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Zum Anschließen der Rohre 136, 137 wird die Wand des Zylinders rot
so durchstanzt, daß sich eine innere Umbördelung 139 bildet, die eine längere Berührungsfläche
für den Verband der einzelnen Teile durch Lötung darbietet und eine dichte, starre
Verbindung gewährleistet.
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Beim Betrieb wird jeder Anstieg des Druckes des dampfförmigen Kältemittels
im Zylinder rot durch die Leitung 134 auf eine druckregelnde Vorrichtung übertragen
und der Motorschalter geschlossen, womit der Kompressor in Tätigkeit gesetzt wird
und das Kondensatorwasser in Fluß gebracht wird. Durch den Kompressor wird das expandierte
Kältemittel aus dem oberen Teil des Zylinders rot durch die Leitung abgezogen, komprimiert,
im Kondensator verflüssigt und durch das Einlaßventil i 19 in den Zylinder rot geleitet,
so daß eine bestimmte Menge flüssigen Kältemittels in dem Zylinder rot und den Rohrschlangen
136, 137 des Verdampfers aufrechterhalten wird. Eine schnelle Expansion und Verdunstung
eines Teils der Kühlflüssigkeit tritt beim Durchgange durch das Ventil rig ein,
und im ;;amen Verdampfer findet eine mehr oder
weniger ununterbrochene,
allmähliche Verdampfung des Kühlmittels statt, da von dem Zylinder 102 und den Rohrschlangen
136,137 Wärme aus der Außenluft aufgenommen wird. Die Anordnung des Ventils rig
in-Zylinder io2 gewährleistet den Vorteil der vollkommensten Kühlwirkung aus der
-plötzlichen Verdampfung des Kühlmittels bei seinem Durchgange durch das Ventil.
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Wie bereits erwähnt, enthält das in den Zylinder io2 eintretende flüssige
Kältemittel aufgelöst mehr oder weniger Schmieröl, und da das verdunstende Kältemittel
durch den Kompressor abgesogen wird, so schwimmt das leichtere Öl auf dem flüssigen
Kältemittel. Größe und Gewicht des Schwimmers 121 sind unter Berücksichtigung des
Flüssigkeitsdrucks auf der Innenseite des Einlaßventils iig und der verschiedenen
spezifischen Gewichte der Kälte- und Ölflüssigkeit derart gewählt, daß der Schwimmer
121 teilweise in dem flüssigen Kältemittel, teilweise in der darüber gelegenen Ölschicht
untertaucht. Durch die von dem flüssigen Kältemittel und der Ölschicht auf den Schwimmer
121 ausgeübten vereinigten Auftriebswirkungen wird nun der Schwimmer 121 veranlaßt,
das Ventil i 1g so zu bewegen, daß der Spiegel des flüssigen .Kältemittels im Verdampfer
unterhalb der Ebene des Auslasses für das verdampfte Kältemittel bleibt. Vorzugsweise
sind Größe und Gewicht des Schwimmers 12r so bemessen. daß er mit einer wagerechten
Mittelebene annähernd in der Trennungsebene der. beiden Flüssigkeiten schwimmt (s.
Abb.). In jedem Fall ist es für den Umlauf des Kältemittels und des Öls durch den
geschlossenen Stromkreis wesentlich, daß der Schwimmer 121 teils in das flüssige
Kältemittel, teils in das Öl eintaucht.
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Sobald die Standhöhe des Öls die öffnungen 126b erreicht, beginnt
das 01 in die Leitung 128 abzufließen, um in den Kurbelkasten des Kompressors
zurückgeführt zu werden. Der Schwimmer 125 hält die Standhöhe des flüssigen Kältemittels
im Zylinder 1o2 im wesentlichen konstant, und im Verein mit den Öffnungen 226b bewirkt
er auch, daß ein im wesentlichen gleichförmiges Volumen Schmieröl im Zylinder rot
verbleibt. während sich das übrige Öl im Kurbelkasten oder im Kreislauf durch das
geschlossene System befindet. Auf diese Weise wird eine unausgesetzte Schmierung
der arbeitenden Teile sichergestellt und der selbsttätige Kreislauf des Schmieröls
ohne weitere Hilfsmittel durchgeführt, da der Schwimmer 125 auch sonst zur Steuerung
des Einlaßventils I i g nötig ist.