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Kompressionskältemaschine Die Erfindung betrifft eine Kompressionskältemaschine,
insbesondere für Fahrzeuge. Solche Kompressionskältemaschinen werden mit Ansammelbehältern
für das Kältemittel versehen, die seinen Durchgang durch den Verdampfer während
des Stillstandes des Verdichters verhindern. Ein Sammelgefäß hat man bereits hinter
dem Verdichter, d. h. zwischen diesem und dem Verdichter, angeordnet. Liegt das
Sammelgefäß höher als der Verdampfer, so wird es zufriedenstellend arbeiten. Befindet
es sich aber tiefer, so wäre seine Arbeit aus folgenden Gründen unzureichend.
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Es würde nämlich das Kältemittel, wenn sich ein Überschuß in dem Verdampfer
einstellt, nach unten abfließen. Untersuchungen haben gezeigt, daß dadurch der Verdampfer
außer Tätigkeit gesetzt wird, und zwar so lange, bis das Gefäß den Überschuß an
Kältemittel abgegeben hat. Da ferner die freie Oberfläche des Gefäßes im Verhältnis
zu seinem Inhalt an Kältemittel klein ist und da die Kochleistung hinsichtlich der
im Gefäß befindlichen Flüssigkeit von dem Wärmebetrag abhängt, der von der Außenluft
her in die Flüssigkeit im Gefäß übertreten kann und der wiederum von dem Unterschied
an Wärme und freier Oberfläche abhängt, so folgt, daß die zur Entleerung eines Gefäßes
von praktischen Abmessungen benötigte Zeit so groß wird, daß es oftmals unmöglich
ist, eine normale Wirkung der Anlage zu erzielen. Insbesondere wird das dann der
Fall sein, wenn eine solche Anlage von einer umlaufenden Achse eines häufigem Halt
unterworfenen Eisenbahnfahrzeuges angetrieben wird. Durch Versuche hat sich unter
solchen Bedingungen herausgestellt, daß das Gefäß infolge eines Haltes sich «nieder
zu füllen beginnt, ehe es entleert ist.
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Wenn der Verdampfer den höchsten Teil der Anlage bildet, so kann man
einen Sammler weder vor noch hinter dem Verdampfer anordnen, ohne die Regelung des
Kältemittelstromes und die eigentliche Arbeit des Verdampfers zu beeinflussen. Die
Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung beseitigt.
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Erfindungsgemäß liegt die aus einem oder mehreren Gefäßen bestehende
Sammeleinrichtung in dem Verdampfer. Infolge des dadurch erreichten hydrostatischen
Gleichgewichtes kann bei Stillstandszeiten die Flüssigkeit darin verbleiben, während
die Anlage wieder anläuft und ordnungsgemäß arbeitet, ohne Störung des Regelventils
und ohne Störung der Wirkung des Verdichters.
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Erfindungsgemäß liegt ferner das Sammelgefäß
zwischen
zwei Verdampferrohren einer Verdampferrohrreihe und zweckmäßig zwischen den beiden
äußersten Rohren in unmittelbarer Nähe der Kältemittelleitung: Es steht oben mit
dem einen Ende des äußersten Verdampferrohres in Verbindung, dessen anderes Ende
an die Kältemittelzufuhr angeschlossen ist: Das Sammelgefäß ist mit einem Standrohr
ausgerüstet, dessen unteres Ende fast bis zum Boden des Sammlers reicht, während
das obere Ende mit dem nächsten Verdampferrohr der Reihe verbunden ist.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel dar. Fig. i ist eine
Aufsicht des Verdampfers, zum Teil im Schnitt. Fig.2 ein Aufriß dazu, Fig.3 ein
Strömungsbild.
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Eine derartige Anlage hat einen Verdichter i, eine Niederschlagseinrichtung
2; ein belastetes Regelventil 3 und eine Verdampfer-Anlage :4 (Fig. 3). Das belastete
Ventil 3, das selbsttätig den Zustrom flüssigen Kältemittels zum Verdampfer 4 entsprechend
den Arbeitsbedingungen regelt, besteht aus zwei Teilen, nämlich einer Thermostateneinrichtung
in der Dampfrückleitung und in Verbindung damit aus einer Ventileinrichtung in der
Zuströmleitung 6 des flüssigen Kältemittels: Der dargestellte Verdampfer eignet
sich für einen Eisenbahnwagen oder einen sonstigen Kühlraum und besitzt eine Reihe
Trommeln 14.; deren jede eine kältespeichernde Sole enthält. Hindurch tritt ein
Verdampferrohr 15, das mit Ringscheiben 16 zur Vergrößerung der Oberfläche ausgerüstet
ist. Für die praktische Verwendung werden diese Trommeln 14 zweckmäßig zu zwei Sätzen
zusammengefaßt. Jeder Satz 16 enthält vier Trommeln 14, die hintereinander immer
tiefer liegen; so daß sie sich beispielsweise dicht gegen das Fahrzeugdach anlegen.
Die Verdampferrohre 15 in den untersten Trommeln 14. sind durch ein T-Stück 18 mit
einem Zufuhrstrang 6 des flüssigen Kältemittels verbunden, während die höchsten
Verdampferrohre i 5 durch Abzweigrohre i g mit dem Dampfrückleitrohr 5 in Verbindung
stehen. Die zwischenliegenden Verdampferrohre i 5 sind in Reihe durch Verbinderrohre
2o verbunden (siehe Fig. i).
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Wie Fig. 2 zeigt, sind an den Enden der untersten Verdampferrohre
15 und fern von dem Anschluß der Verbindung 18 am Zufuhrrohr 6 Sammelbehälter angebracht.
Jeder besteht aus einem senkrechten Zylinder 21, dessen oberes Ende durch einen
Krümmer 22 mit dem untersten Verdampferrohr 15 des Satzes verbunden ist. In das
Sammelgefäß tritt ein Rohr 23 ein, geht bis dicht an den Boden (bis auf einige Millimeter)
heran und steht mit dem zweiten, tiefsten Verdampferrohr 15 in Verbindung.
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Die Aufnahmefähigkeit sollte etwas größer als die Gesamtmenge des
Kältemittels sein, Bei zwei Sätzen 17 von Verdampferrohren 15, die parallel zu gemeinsamen
Zufuhr- und Rückführleitungen 5 und 6 liegen, befindet sich zweckmäßig in jedem
Satze ein Sammler 2i.
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Die Sammler wirken wie folgt: Hat beispielsweise eine solche Kühlanlage
einige Zeit gearbeitet, und ist die Lake in den Trommeln 14 um die Verdampferrohre
15
herum auf eine niedrige Temperatur heruntergekühlt, so wird beispielsweise
selbsttätig durch einen Thermostaten in einem Kühlraum oder dadurch; daß der den
Wagen mitführende Zug anhält, der Verdampfer abgeschaltet. Das den Züfluß zu dem
Verdampfer fortsetzende Kältemittel sammelt sich in den Sammlern 21, da der Verdichter
i nicht arbeitet. Da die Temperatur in den beiden untersten Verdampferrohren 15
jedes Satzes 17 einander gleich ist, so besteht für das Kältemittel keine Neigung,
aus dem Sanirnelzylinder 2i durch das Rohr 23 nach oben in das zweite Verdampferrohr
15 und weiter zum Verdichter i zu strömen.
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Wird der Verdichter wieder in Gang gesetzt, so fließt das flüssige
Kältemittel von den Sammlern 21 in solchen Mengen ab, wie sie in den Verdampferrohren
15 hinter den Sammlern verdampft werden. können. Durch die Tätigkeit des Ventils
3 wird indessen keine weitere Kühlflüssigkeit durchgelassen, bis die Sammler ganz
oder fast entleert sind. Dann beginnt von selbst wieder die ordnungsmäßige Arbeit.
Wichtig und vorteilhaft ist daher, daß die normale Arbeit der Anlage nicht beeinträchtigt
wird, während Schäden der bestehenden Anlage behoben werden.