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Ortsfeste Absorptionskältemaschine mit periodischem Betrieb. Die Absorptionskältemaschine
mit periodischem Betrieb, also mit Kocherabsorber, eignet sich bekanntlich in hohem
Maße für Kleinbetriebe, Haushaltungen usw., und nvar vor allem deshalb, weil sie
keinen Kompressor benötigt und die Bedienung sehr einfach ist. Mit solcher '.Maschine,
die gewöhnlich mit Außensteuerung versehen ist, ist der große Übelstand verbunden,
daß diese zu Undichtigkeiten Veranlassung gibt. Man hat daher versucht, automatische
Steuerungen einzurichten, z. B. durch Einbau von Rückschlagventilen oder durch Lageveränderung
der ganzen Maschine.
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Rückschlagventile versagen insbesondere bei den geringen Leistungen,
wie sie in Haushaltungen nötig sind, wegen Undichtigkeiten allzu leicht. Absorber
mit Lageveränderung kommen bei Kühlschränken nicht in Betracht.
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Für die vorliegenden Zwecke kommt eben nur ein fester Apparat in Frage,
der sich zuverlässig und automatisch steuert. Ein solcher Apparat braucht immer
-wenigstens eine Druck- und eine Saugleistung, was übrigens bei Apparaten mit Lageveränderung
nicht der Fall ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Verbindung von Kocher
und Kondensator, welche die geschilderten übelstände beseitigt. Zu diesem Zweck
ist der Rückfluß des Kältemittels aus dem Kondensator zum Kocherabsorber durch einen
unmittelbar nach Aufhören der Heizung selbsttätig in Wirkung tretenden Flüssigkeitsabschluß
verhindert.
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Dieser Flüssigkeitsabschluß kann in einer entsprechend dimensionierten
einzelnen Ftüssigkeitssäule bestehen oder in hintereinandergeschaltete Teilsäulen
zerlegt sein.
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Am unteren Ende dieser Sperrflüssigkeitssäule ist- ein Vorratsgefäß
angeordnet, welches mittels eines überlaufes mit dem Kochera.bsorber oder mit dem
Verdampfer in Verbindung ist.
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Wohl findet ein derartig selbsttätiger Flüssigkeitsabschluß auch bei
den Absorptionsapparaten mit Lageveränderung statt.
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Bei stationären Apparaten tritt jedoch die neue Wirkung in Erscheinung,
daß der Abschluß gegen den Rückfluß sofort eintritt, sobald durch Abstellen der
Heizung die Gasentwicklung im Kocher aufhört. Das braucht bei Apparaten mit Lageveränderung
nicht der Fall zu sein; denn es ist durchaus nicht ge-
sagt, daß die Lageveränderung
mit dem Abstellen der Heizung zusammenfällt.
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Verwendet man für die Absorptionsmaschine elektrische Heizung; so
hat die vorliegende Einrichtung den weiteren großen Vorteil, daß man die Heizung
z. B. durch Temperatur- oder Druckbegrenzung automatisch gerade dann abstellen kann,
wenn der Verdampfer richtig aufgeladen ist. Da je nach der Beschickung des
zugehörigen Kühlschrankes in eincr Verdampferperiode nicht immer gleich
viel
Kältemittel gebraucht wird, so@ muß auch nachher nicht immer gleich viel ausgetrieben
werden. DerApparat reguliert sich also selbst wie ein Warmwasserspeicher mit durch
Temperaturbegrenzung schaltbarem Kontakt.
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Man heizt ja vorzugsweise mit Nachtstrom. Dann würde bei Apparaten
mit Lageveränderung die Heizung natürlich längst ausgeschaltet sein, während die
Umschaltung durch Lageveränderung erst bedeutend später @erfolgt. Somit könnte das
Gas ohne weiteres rückwärts durch die Druckleistung die Flüssigkeitsoberfläche im
Kochexabsorher anreichern und den eigentlichen Kühlvorgang erheblich verschlechtern.
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Ein derartig sich lebst überlassener Apparat ist dann sehr wenig wirksam,
und eine Tiefkühlung ist überhaupt nicht mehr erreichbar. Es ist daher von wesentlicher
Bedeutung für die gute Funktion, da.ß nach Aufhören der Heizung eine absolut dichte
und zuverlässig wirkende Sperrung des Rückflusses des Kälteträgers vom Kondensator
in den Kocherabsorber eintritt. Diese Dichtigkeit der Sperrung ist besonders bei
den Kochern mit Wärmeaustausch innerhalb der Flüssigkeit von Wichtigkeit, bei denen
also die Absorptionsfähigkeit der Flüssigkeitsoberfläche herabgesetzt ist und sich.
:daher Rückströmungen über die Oberfläche besonders stark geltend machten.
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Bei deal. vorliegenden Apparaten ist ferner Vorsorge getroffen, daß
in der Periode der Absorption, wo die automatische Spexrung des Rückflusses in Funktion
tritt und wo bei heftigem Absorbieren starke Stöße auftreten können, der Flüssigkeitsabschluß
in sich selbst oder durch mechanische Mittel gedämpft wird.
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Die eingangs erwähnte Anordnung des Vorratsgefäßes bewirkt :einen
Ersatz der Sperrflüssigkeit und automatischen Ablauf des Überschusses.
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Der neue Apparat isst in der bleiliegenden Zeichnung beispielsweise
in vier Ausführungsformen dargestellt.
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Der Kocherabsorber i (Abb. i) wird durch das Heizelement 2 beheizt
und dadurch das Kältemittel aus der Kälteflüssigkeit als Dampf ausgetrieben. Derselbe
gelangt durch die Leitung 3, 8 und die Vorlage 9 in den Kondensator q. und von dort
in den Verdampfer 5.
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Nach erfolgter Austreibeperiode wird die Heizlulg 2 abgestellt und
dafür das Kühlwasser in den Mantel 7 des Kocherabsiorbers ein.-gelassen. Die Flüssigkeit
im Kocherabsorber erhält auf diese Weise die Fähigkeit, den ausgetriebenen. Dampf
zu absorbieren, was nun aber durch die Saugleitung 6 unterhalb des Flüssigkeitsspiegels
im Kocherabsiorber i erfolgen muß, wenn die Saugwirkung genügend sein soll, um im
Verdampfer 5 tiefe Temperaturen zu :erzeugen.
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Die Absorption durch die Flüssigkeitsoberfläche genügt bei: vielen.
Kältemaschinen deshalb nicht, weil diese Abs-orptlon durch Bildung einer reichen
stagnierenden Oberschicht sehr, beeinträchtigt und gestört wird.
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Um also. die verläßliche Wirksamkeit des Apparates zu gewährleisten,
äst es unbedingt notwendig, da.ß unmittelbar mach Aufhören der Heizung der Rückfluß
des IZ-Uteträgers aus dem Verdampfer durch die Leitung 3 verliindert wird. Ein Rückschlagventil
zu verwenden, ist bei den vorliegenden kleinen Leistungen deshalb unmöglich, weileänekleine
Umdichtigkeit solcher Rückschlagventile vollkommen genügt, um die richtige Absorption
durch Gegendruck über der Oberfläche zu stören.
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Deshalb ist die hydrostatische Abdichtung i i, 8, 9, io vorgesehen,
welche also mindestens so groß sein muß wie der Druck der Flüssigkeitssäule 13.
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Sobald nun das Gas rückwärts aus dem Kondensator durch die Druckleitung
3 zum Kocher zu gelangen versucht, wird. aus der Vorlage g Flüssigkeit in das Steigmohr
8 gedrückt und, da der hydrostatische Druck in 8 größer ist als der im. 13, der
Rückfluß vom Gas verhindert.
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Da die Sperrflüssigkeit selbst eine veränderliche Lösung ist und beim
Umschalten Dampf abgibt, ist das obere Ende des Steigrohres 8 mit deiner Erweiterung
i i versehen, so daß die Dampfblasen die Flüssigkeit nicht in die Druckleitung 3
hinüberwerfen können.
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Die Vorlage g wird j edelmal beim Austreiben mit neuer Flüssigkeit
gespeist. Der Überschuß geht durch den Überlauf io zum Kocher zurück, so daß die
Vorlage immer gefü -. bleibt.
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Da unter Umständen der Flüssigkeitsabschluß 3, 11, 8 nach ;oben
hin recht hoch werden muß, ist gemäß Abb.2 die Sperrflüssigkeitssäule in mehrere
Teilsäulen 8 mit Vorlage 9 und Erweiterung i i zerlegt. Die überl:äufe io von einer
Vorlage zur andern sind siphonartig ausgestaltet. Die erste bzw. letzte Vorlage
steht in Verbindung mit dem Kocher. Auf diese Weise wird nicht nur die Bauhöhe verringert,
sondern auch die Sicherheit gegen Durchschlagen der Sperrung erhöht. Beim Absorbieren
können. nämlich durch heftiges Ansangen solche Stöße entstehen., da.ß unter Umständen
die ganze Flüssigkeitssäule 8 in die Druckleitung des Kocherabsorbers hin.-übergeworfen
wird. Demgegenüber geben die hinteremanderg eschalteten Teile der Sperrsäule mit
dem zwischengeschalteten Vorlagen und Erweiterungen große Betriebssicherheit.
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Gegen ganz besonders heftige Stöße könnte
man sich
nach Abb. 3 auch dadurch schützen, daß man am unteren Ende der Verlage ein Rückschlagventil
i z anordnet, welches aber, wie gesagt, nur dazu dient, um grobe Stöße aufzunehmen,
und mit der normalen Abdichtung nichts zu tun hat.
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'Abb..i zeigt eine Ausführungsform, bei der die Entleerung des überschusses
aus dem Vorratsgefäß nach dem Verdampfer 5 stattfindet. Diese Anordnung hat den
Vorteil, daß vor allem das verflüssigte Kältemittel der Verdampfung nicht verlorengeht.
Es kann also in diesem Falle auch ruhig schon in der Druckleitung eine Verflüssigung
des Ammoniaks eintreten.