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Vorrichtung zur Regelung der Strömung des Kühlmittels von dem Kondensator
nach dem Verdampfer einer Kältemaschine. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zur selbsttätigen Regelung der Strötnung des Kältemittels in Kältemaschinen.. Es
ist bekannt, bei Kältemaschinen zum Betriebe einer derartigen Regelvorrichtung die
Temperatur der Gase zwischen der Druckpumpe und dem Kondensator zu benutzen. Es
sind Regelvorrichtungen bekannt ge-,vorden, bei denen der Gasdruck auf eine Membran
einwirkt, die ein den Durchfluß des Kältemittels beherrschendes Kegelventil mittels
einer Hebelanordnung steuert. Ganz abgesehen von den mit der Verwendung von Membranen
verbundenen Nachteilen läßt eine derartige Regelvorrichtung keine allmählich fortschreitende
Regelung des Stromes des Kältemittels zu. Es sind deshalb schon Regelvorrichtungen
vorgeschlagen worden, bei denen ein mit einer dreieckigen Nut versehener Kolben
durch den Druck der Gase gesteuert wird und die Durchgangsöffnung des Kältemittels
vom Kondensator nach dem Verdampfer entsprechend den Druckverhältnissen der Gase
fortschreitend vergrößert oder verkleinert. Derartige Regelvorrichtungen weisen
noch keine befriedigende Empfindlichkeit auf und arbeiten besonders bei plötzlich
auftretendem Druckanstieg zu sprungartig.
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Durch die Erfindung wird eine selbsttätige Regelvorrichtung geschaffen,
die sich die fortschreitende Regelbarkeit einer Durchflußöffnung mittels eines mit
einer dreieckigen Nut versehenen Kolbens zunutze macht, aber eine weit größere Empfindlichkeit
und Dämpfung bei ruckartig auftretenden Druckveränderungen erzielt. Dies wird dadurch
ermöglicht, daß das in bekannter Weise als mit einer dreieckigen Nut versehener,
verschiebbarer Kolben angewendete Ventil unter Federdruck auf einem Schwimmer aufruht
und der Schwimmer mit einem nachgiebigen, zweckmäßig schraubenförmig gewundenen
Rohr verbunden ist, dessen freies Ende in eine Flüssigkeit eintaucht, deren Druck
sich je nach der Ausdehnung der Flüssigkeit in dem Gefäß ändert. Als den Schwimmer
hebende und senkende Flüssigkeit wird vorzugsweise Quecksilber benutzt. Die geringste
Schwankung der Temperatur, also des Drukkes, hat zur Folge, daß in den Schwimmer
eine gewisse Menge Quecksilber übergeht oder daraus austritt. Infolgedessen kann
die Höhenlage des Schwimmers und mit ihr die Lage des die Strömung des Kältemittels
regelnden Ventilkolbens um sehr kleine Größen schwanken.
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Die Regelvorrichtung nach der Erfindung läßt sich in allen ahnen Teilen
aus Metail herstellen, so daß sich kein Glied verstellen kann und die Vorrichtung
nach der Erfindung eine durchaus betriebssichere und regelmäßig
arbeitende
Anordnung darstellt. Die Dichtigkeit des Quecksilbers dämpft die ruckartige Wirkung
eines etwa plötzlich auftretenden Druckanstieges, so daß in jedem Falle eine ausgleichende
und allmählich fortschreitende Regelung des Durchflusses des Kältemittels erzielt
wird.
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In der Abbildung ist ein Ausführungsbefspiel der Regelvorrichtung
nach der Erfindung dargestellt.
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Die Regelvorrichtung besteht im wesentlichen aus dem dünnwandigen
Stahlzylinder 6, der mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, deren Siedepunkt etwas über
der Temperatur liegt, die die Gase bei richtiger Einregulierung der Maschine haben.
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Dieser Zylinder ist durch ein Gewinde an dem die Druckpumpe mit dem
Kondensator verbindenden Rohr befestigt und steht durch ein bewegliches Stahlrohr
7 mit einem zweiten mit Quecksilber gefüllten Zylinder 8 in Verbindung. Der obere
Teil des Zylinders 8 ist durch ein Gewinde mit einer kleinen Glocke i o, die durch
den Kanal 9 in ständiger Verbindung mit dem Kondensator steht, verbunden. In dieser
befindet sich ein Schwimmer i i, der mit dem Innern des Zylinders 8 durch ein Stahlrohr
12 von kleinem Durchmesser verbunden ist. Um möglichst große Biegsamkeit zu erreichen,
ist das Stahlrohr gewunden. Mit-seinem äußeren durchlochten Ende taucht es tief
in den mit Quecksilber gefüllten Zylinder B. Weiter befindet sich am Oberteil der
Glocke io ein Stutzen 13, der einen mit dem Vergaser in Verbindung stehenden Kanal
14 aufweist. Im Innern des Stutzens 13 gleitet mit leichter Reibung ein kleiner
Stahlkolben 15, der an der oberen Fläche des Schwimmers anliegt und dort durch eine
mittels einer Schraube 17 justierbaren Feder 16 gehalten wird. Eine Mutter 18 schließt
den Apparat nach oben luftdicht ab.
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In dem Kolben 15 ist in an sich bekannter Weise mit einer dreieckigen
Rille i9 ausgebildet. Diese Rille verbindet das Innere der Glocke io, die mit dein
Kältemittel gefüllt ist, mit dem ausgehöhlten kammerähnlichen Teil des Stutzens
13.
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Diese Anlage wirkt wie folgt: Wenn bei Unregelmäßigkeiten im Gang
der Maschine die Temperatur des verdichteten Gases schwankt, so schwankt auch der
Gasdruck im Zylinder 6. Hierdurch wird durch das Rohr 12 eine kleine Menge Quecksilber
in dem Schwimmer i i verschoben, so daß sich sein Gewicht ändert, und damit ändert
sich auch der relative Öffnungsgrad der dreieckigen Rille i9 im Kolben i5.
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Steigt die Gastemperatur, so steigt auch das Quecksilber aus dem Zylinder
8 dem Gasdruck entsprechend langsam in dem Schwimmer i i und bewirkt sein Sinken.
Hierdurch wird eine größere Öffnung für den Durchtritt der Flüssigkeit am Kolben
15 hervorgerufen. Der entgegengesetzte Erfolg tritt ein, wenn die Gastemperatur
sinkt.
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Die Formeneinzelheiten, die angegebenen Stoffe und Abmessungen des
geschilderten Apparates können beliebig verändert werden, ohne das Wesen der Erfindung
zu beeinträchtigen.
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Es ist selbstverständlich, daß der Apparat mit einer leicht vergasenden
Flüssigkeit in dem Rezipienten 6 oder mit einem Gas für einen Bereich, in dem dieses
Gas nicht seinen kritischen Punkt erreichen würde, ebenfalls arbeiten würde, aber
die Gasbewegungen würden weniger verläßlich sein infolge des Ausdehnungsfehlers,
den die Kondensation oder Verdichtung bei 6 erzeugt, sobald die Temperatur unterhalb
des kritischen Punktes sinkt. Natürlich kann man dort ebenfalls einen Apparat mit
Abkühlungsraum verwenden bei einer wichtigen Einrichtung zur Regulation der Zirkulation
der Kälteflüssigkeit in dieser Kammer, ohne allerdings die Zirkulation in den übrigen
umschlossenen Räumen zu beeinflussen.