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Kühlapparat nach dem Absorptionsverfahren Gegenstand der Erfindung
ist ein Kühlapparat, der nach dem Absorptionsverfahren mit wechselweiser Erwärmung
und Abkühlung einer Lösungsflüssigkeit in verschlossenem Raume arbeitet. Der Vorteil,
dieses Apparates gegenüber bekannten Apparaten gleicher Art besteht darin, daß:
er eine große Einfachheit im Aufbau besitzt mit sehr hoher Raumausnutzung sowohl
im eigentlichen kälteerzeugenden Teig: wie im Kühlraum. Der Apparat erhält dadurch
eine gedrängte Form, welche in der Ausführung billig und somit auch der kleinen
Familie zugänglich und zweckdienlich wird.
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Diese Vorteile werden gemäß Erfindung dadurch erreicht, daß eine Umstellung
der Gasströmung innerhalb des Kocherabsorbersdurch eine oder mehrere Hifskammern
bewirkt wird, derart, daß während des Auskochens ein Flüssigkeitskreislauf entsteht
mit Entgasung in der obersten Kammer und überdruckausgleich aus der Hauptkammer
durch kommunizierende Gefäße,- welche bei Umkehrung des Vorganges als Flüssigkeitsabschluß
in Verbindung mit einem Dämpferrüekschlagventil oder einem Ausgleichbehälter oder
einem Durchflußwiderstand den Gasstrom in umgekehrter Richtung wie der Auskochkreislauf
zur Absorption steuern.
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Zweckmäßig wird beim vorliegenden Kühlapparat Kocherabsorber, Verdampfer
und Kühlraum zu einem einheitlichen geschlossenen Ganzen von zylindrischer oder
prismatischer Form mit lotrechter Achse vereinigt, wobei der zur Aufnahme von Speisen
und Getränken bestimmte Kühlraum von oben zugänglich und der Kälteerzeuger unten
angebracht ist.
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Dieser günstige Aufbau wurde ermöglicht zufolge der Anordnung der
Steuerungsorgane im Kocherabsorber selbst, wodurch dieser zu einem geschlossenen,
in die Bauform des ganzen Apparates sich einpassenden Teile mit einer einzigen Verbindungsleitung
zwischen demselben und dem die Kühlung auswirkenden Teil wurde.
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Eine Umstellung des als Kühler dienenden Gefäßes in das Kühlwasser
einerseits oder in das Kühlgut anderseits, wie das bei kleinen Apparaten ähnlicher
Gattung der Fall ist, findet hier nicht statt.
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Der Aufbau des ganzen Apparates ist somit abhängig und nur möglich
durch die neuartige Anordnung der Steuerorgane im Kocherabsorber.
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Umgekehrt kann diese Anordnung des Kocherabsorbers auch für andere
Zwecke bzw. Zusammenstellungen dienen.
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Bei einem bekannten Apparat ist der Kühlraum zwar auch von oben zugänglich
und der Kälteerzeuger im untersten Teil des Apparates angeordnet; dieser Apparat
kann indes keine Absorptionswirkung haben, weil der Raum im Kocherabsorber, oberhalb
der Mischflüssigkeit, mit dem Verdampfer in steter unmittelbarer Verbindung steht,
jener Raum indessen während der Absorption gegen den Verdampfer abgeschlossen sein
und gegenüber
dem Verdampfer einen bestimmten, wenn auch kleinen
Unterdruck aufweisen soll.
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Die Zeichnung veranschaulicht drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.
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Abb. i und z sind ein lotrechter Schnitt und eine Draufsicht des ersten,
Abb. 3 und 4. gleichartige Bilder des zweiten und Abb.5 ein lotrechter Schnitt eines
dritten Beispiels.
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In allen Beispielen bildet der ganze Apparat einen prismatischen oder
runden Körper mit lotrechter Achse.
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Der Kühlraum L ist zylindrisch auBgebildet und durch aufeinandergesetzte
Speisen-und Getränkebehälter P mit durchlochtem Boden Q unterteilt, um einen inneren
natürlichen Luftkreislauf zu erzielen in der Weise, daß längs der Zylinderwandung
gekühlte Luft niederstreicht und innerhalb der Behälter P bzw. des Mantels M (Abt.
3) die an den Speisen sich erwärmende Luft hochsteigt.
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Gleichzeitig wird den Speisen anhaftende schädliche Feuchtigkeit mitgerissen
und an der Kühlschlange niedergeschlagen.
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Der sehr kleine als Kocher und Absorber dienende Behälter oder Kessel
I( ist unmittelbar unter dem Kühlraum L angeordnet. Der Kühlraum L mit der unten
geschlossenen Kühlschlange S einerseits und der Kocherabsorber anderseits sind so
miteinander verbunden, daß sie zusammen ein Ganzes darstellen.
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Beim Beispiel nach Abb. i besitzt der Kocherabsorber I( drei voneinander
getrennte, aber durch Rohre verbundene Kammern J, O und U. J ist der Hauptbehälter
für die Lösungsflüssigkeit, O der Hauptvergaserraum, welcher mit der Kammer J derart
in Kreislaufverbindung steht, daß in dem durch das als Heizkörper dienende Rohr
H und das letztere umgebende kürzere Rohr T gebildeten Ringkanal R die Lösungsflüssigkeit
von J nach O ansteigen und durch das, vom Boden der Kammer O abzweigende Rohr A
Flüssigkeit aus O nach J abfließen kann.
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U ist ein kleiner Hilfsbehälter, der unterhalb J derart angebracht
ist, daß. die darin befindliche Lösungsflüssigkeit stets auf gleicher oder annähernd
gleicher Temperatur steht wie die Lösungsflüssigkeit im Hauptbehälter J.
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Ein im Raum J angeordneter ScheidezylinderE verhütet, daß die arme,
schwerere, durch die Röhre A niedersinkende Flüssigkeit sofort wieder dem Ringkanal
zuströmt.
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Vom Raum .J führt eine Leitung B mit zwischengelegtem Durchflußwiderstand
W nach der Kammer U, und von da führt ein Rohr D
nach dem Kondensator
C. Von der Kammer O führt ferner ein Verbindungsrohr C' r nach dem Kondensator C.
Letzterer schließt sich als Windung aus Doppelrohr, wovon das eine dem Durchfluß
des Kühlwassers dient, mit vorliegend etwas größerem Windungsdurchmesser als die
Windungen des Verdampfers S, unmittelbar an diesen Verdampfer an. Dieser ist als
schraubenförmige, unten geschlossene Kühlschlange ausgebildet und im oberen Teil
des Kühlraumes L angebracht.
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Der Aufbau des Apparates zu einem einheitlichen Ganzen von zylindrischer
oder prismatischer Form gestattet es, die Rohrverbindung zwischen Kocherabsorber
und Kondensator, den Kondensator und den Verdampfer, welche ebenfalls aus Rohren
bestehen, so auszubilden, daß deren Rohrachsen eine fortlaufende Schraubenlinie
bilden, derart, daß etwa in den Verdampfer gelangende, nicht rückverdampfende Lösungsflüssigkeit
durch Drehen des Apparates in Schräg- oder Horizontallage, in den Kocherabsorber
zurückge-. fördert, gewissermaßen zurückgeschraubt werden kann.
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Die Wirkungsweise des Apparates als Kälteerzeuger ist folgende: Die
Kammer l des Kocherabsorbers wird bis auf einen kleinen freien Raum mit Lösungsmittel,
z. B. Wasserammoniak, angefüllt. Die Kammer O füllt sich dabei auf gleiche Höhe.
Die Kammer U enthält beispielsweise das gleiche Gemisch bis auf etwa ein Drittel
ihrer Höhe. -Zufolge Wärmezufuhr durch einen Gasbrenner oder durch einen elektrischen
Heizkörper im Heizrohr H steigt die Flüssigkeitssäule im Ringkanal R nach dem Raum
O, zugleich die in O enthaltene Flüssigkeit erwärmend und dadurch das Ammoniak austreibend;
das entstandene Gas strömt durch das Rohr Cr nach dem Kondensator C, wo es unter
der Einwirkung des. Kühlwassers sich zu flüssigem Ammoniak verdichtet und in die
Rohrschlange S fließt. Aus, der Kammer O fließt die arme, spezifisch schwerere Lösung
durch das Abfallrohr A wieder in die Kammer J des Kochers zurück.
Die in derselben. angebrachte Scheidewand E verhindert die verarmte Lösung, sich
mit dem übrigen Inhalt sofort zu mischen.
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Durch den Kreislauf wie auch durch allmähliche Wärmeleitung wird der
Lösung innerhalb des Raumes J auch Wärme zugeführt und Gas ausgetrieben, so daß
der innexe Überdruck dem äußeren Druck, d. h. jenem in der Kammer O und im Kondensator
C bzw. Verdampfer S, gleich oder unter Umständen eher etwas größer ist alls dieser,
so daß. dex besagte Kreislauf dadurch unterstützt wird. Bildet sich in der Kammer
J ein zu großer innerer Überdruck, -so kailn dieser leicht über den Durchflußwiderstand
W, welcher der Gasströmung nur geringen Widerstand entgegensetzt,
das
Rohr B, die Kammer U bzw.
die darin enthaltene Flüssigkeit, welche
dem Durchströmen der Gase in dieser Richtung geringeren Widerstand entgegensetzt,
und das Rohr D nach dem Kondensator sich ausgleichen. Der durch die Flüssigkeit
in der Kammer U gebildete Abschluß erzeugt infolge der gewählten Querschnittsverhältnisse
der kommunizierenden Gefäße B-U für das Durchströmen in dieser Richtung sehr geringen
Widerstand. Während der Kochperiode geht das ausgetriebene Gas sowohl durch das
Rohr G als auch durch Rohr D nach dem Kondensator.
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Wird nach Beendigung der Auskochperiode durch Ausschalten der Heizung
und Umstellen des Kühlwassers auf die Kühlschlange im Kocherabsorber die verbliebene
Flüssigkeit in letzterem abgekühlt, so entsteht im Raum J bzw. im ganzen Kocherabsorber
ein Unterdruck, was ein Verdampfen und Rückströmen von Gas aus dem Verdampfer S
nach den Kocherabsorber zur Folge hat.
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Durch dieses Rückströmen wird die im Raum U befindliche Flüssigkeit
in das Rohr B gegen den Durchflußwiderstand W hochgedrückt und bildet dadurch gegen
das Rückströmen einen wirksamen Abschluß. Anderseits drückt das rückströmende Gas
auch auf die Flüssigkeit in der Kammer 0 bz,w. im Ringkanal R bzw. Abfallrohr A
ebenso im RohrD bzw. G und D. Da der durch den nach dem Auskochen noch verbleibende
Inhalt gebildete manometrische Druck der Flüssigkeitssäule in Kammer J kleiner ist
als in RohrB, einmal wegen des tieferen Oberflächenspiegels in J, dann ferner wegen
der Einschaltung des Durchflußwiderstandes W, so wird die Flüssigkeit in R bzw.
A derart tief gedrückt, daß die zu absorbierenden Gase an der unteren Mündung genannter
Rohre in die Lösungsflüssigkeit geleitet werden.
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Nach Beendigung der Absorption wird durch geeignete Umschaltungen
des Wassers und Einschalten des Heizkörpers die Auskochperiode von neuem eingeleitet.
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Bei den weiteren Ausführungsformen nach Abb.3 bis 5 ist bei gleichem
äußerem Aufbau des Apparates der Kocherabsorber wesentlich vereinfacht, und zwar
in der Weise, daß behufs Austreibens des Gases die U-sungsflüssigkeit nicht mehr
einen Kreislauf beschreibt, sondern einfach im Hauptraum J unmittelbar erwärmt wird.
Der beim Ausführungsbeispiel nach Abb. z nur zur Vermeidung eines zu hohen inneren
Überdruckes dienende, durch Rohr B und Kammer U gebildete Flüssigkeitsabschluß
wird bei den Ausführungsbeispielen nach Abb. 3 bis 5 derart angeordnet, daß er während
der Auskochperiode die ganze Gasmenge durchlassen kann. Ringkanal R, Raum O und
Abfallrohr A
fehlen. Der Durchflußwiderstand ist durch ein Ausgleichgefäß
F bzw. durch ein Rückschlagventil mit FlüssigkeitsabschluB V ersetzt.
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Dieses Rückschlagventil taucht vollständig und stets in die Flüssigkeit,
obwohl es seinem eigentlichen Zwecke nach den Gasstrom steuert.
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Es unterstützt und erhöht die Wirkung des Flüssigkeitsabschlusses
und bildet so in dieser Verbindung ein stets zuverlässig arbeitendes, einfaches
Abschlußmittel. Es wird stets nur durch die Flüssigkeitsbewegung in den kommunizierenden
Gefäßen mitbewegt. Die Wirkungsweise der Beispiele nach Abb.3 bis 5 ist wie folgt:
Während des Auskochens herrscht im RaumJ und damit auch im RohrB Überdruck der Gase.
Die Flüssigkeit in letzterem sinkt vom Raum J nach dem Raum U herab, ohne den Flüssigkeitsspiegel
in letzterem wesentlich zu verändern.
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Der Gegendruck der Flüssigkeitssäule im Raum Uist bedeutend kleiner
als im Rohr G; daher entweichen die Gase über B, U durch die darin befindliche
Flüssigkeit hindurch und über D nach dem Kondensator bzw. Verdampfer. Während des
Auskochens geht die ganze ausgetriebene Gasmenge durch das Rohr D und erst- von
dessen Mündung im Rohr G durch letzteres nach dem Kondensator. Nach Einleiten der
Absorption durch Abkühlen im Kocherabsorber wird der im Verdampfer herrschende Überdruck
die Flüssigkeit in das RohrB hochdrücken bzw. das Rückschlagventil nach Abb.5 auf
den Sitz drücken. Während der Absorption kehren die Gase nur durch das Rohr G allein
in den Kocherabsorber zurück. Das Ausgleichgefäß F in Abb. 3 dient dazu, um etwa
plötzlich auftretenden starken Überdruck im Verdampfer auch auf den Innenraum der
Kammer J strömen bzw. sich ausgleichen zu lassen, ohne den Flüssigkeitsabschluß
zu entleeren.
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Das Gas wird normalerweise durch das Rohr G zum tiefsten Punkt des
Raumes J zur Absorption geleitet.