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Kompressions-Kältemaschine Die Erfindung betrifft eine Kältemaschine,
bei welcher Kältemitteldämpfe auf einen bestimmten Druck komprimiert und sodann
unter Abgabe einer Kälteleistung wieder entspannt werden. Zur Erzielung dieses Arbeitsvorganges
findet bei den gebräuchlichen Kältemaschinen praktisch fast ausschließlich ein Kolbenkompressor
Anwendung. Die Kältemaschinen mit Kompressoren dieser Art haben den Nachteil, daß
in dem Kältemittelkreislauf dem Verschleiß unterworfene, umlaufende Teile vorhanden
sind, welche einer besonderen Wartung bedürfen und zudem eine gewisse Betriebsunsicherheit
bedingen. Außerdem arbeiten diese Kompressoren sehr geräuschvoll und sind daher
für die Ver%vendung für Haushaltskältemaschinen nicht gut geeignet.
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In Berücksichtigung dieser Gesichtspunkte hat man bereits eine Kältemaschine
vorgeschlagen, bei welcher das Kältemittel anstatt durch einen festen Kolben durch
einen Flüssigkeitskolben komprimiert wird. Die Beivegung des Flüssigkeitskolbens
erfolgt hierbei vermittels einer Flüssigkeitspumpe, so daß auch bei diesen Einrichtungen
verschleißende Teile nicht ausgeschaltet sind.
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Um diese vollkommen zu vermeiden, wird mit besonderem Vorteil eine
Kältemaschine verwendet, die eine Flüssigkeit als Verdichterkolben besitzt, wobei
diese Flüssigkeit durch eine andere, z. B. durch unter Druck stehendes Leitungswasser,
bewegt wird. Diese letztere Flüssigkeit wird hierbei vorteilhaft durch eine elektromagnetische
Ventileinrichtung gesteuert, welche den Zutritt der Flüssigkeit zu dem Kolben periodisch
ein- und abschaltet.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine besonders vorteilhafte Anordnung
einer derartigen elektromagnetischen Steuerung und besteht darin, daß die Steuerung
der Ventileinrichtung vermittels des Flüssigkeitskolbens selbst erfolgt. Zu diesem
Zweck sind in dem Kolbenraum Kontakte vorgesehen, die von der Kolbenflüssigkeit
benetzt werden. Die Kontakte sind dabei so anzuordnen, daß öffnungsfunken im Kältemittel
nicht auftreten können.
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In der Zeichnung ist in Abb. i ein Ausführungsbeispiel im Schema wiedergegeben.
In der Wasserkammer i befindet sich die Kolbenflüssigkeit, beispielsweise Quecksilber
i9. Das aus der Wasserleitung durch das Rohr 13 über den Kondensator 2 einströmende
Leitungswasser drückt auf das Quecksilber i9, das infolgedessen durch das Rohr 20
in den Kompressionsraum 4. steigt. Zur Regelung des Flüssigkeitsstromes ist zwischen
dem Kondensator 2 und der Wasserkammer i ein Kugelventil 3 vorgesehen. Die Kugel
des Ventils 3 schließt das Abflußrohr 14 zufolge
ihrer eigenen Schwere
und unter der Einwirkung des Wasserdruckes, so daß das Wasser zunächst in die Wasserkammer
i fließt. In dem Kompressionsraum 4. komprimiert das steigende Quecksilber die Kältemitteldämpfe,
welche durch ein Flüssigkeitsventil s in die Druckkammer 6 und von hier zum Kondensator
2 strömen. Von hier aus gelangt das Kältemittel in verflüssigteiri Zustand durch
Drosselorgane, z. B. eine Kapillare 7, in den Verdampfer 8, um hier unter Wärmeaufnahme
wieder zu verdampfen. Durch die Saugleitung 9, die Saugkammer 1o und das Flüssigkeitsventil
i i werden beim Saughub die Dämpfe in den Kompressionsraum 1 . angesaugt,
um bei einem neuen Kompressionshub wieder verdichtet zu «-erden.
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Als Flüssigkeitsventile 5 und i i sind poröse Platten, sogenannte
Filterplatten, vorgesehen, die mit einer Schicht einer sogenannten Sperrflüssigkeit
bedeckt sind. Als Sperrflüssigkeit verwendet man zweckmäßig die gleiche Flüssigkeit
wie für den Flüssigkeitskolben. Die Filterplatten haben die Eigenschaft, Gase nur
in einer Richtung durchzulassen: In der anderen Richtung werden die kapillaren Poren
der Platten 5 und t i durch die Flüssigkeit versperrt.
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L'rn beim Transport der Maschine ein @"erspritzen der Sperrflüssigkeit
des Ventils 5 zu vermeiden, ist noch ein Absperrorgan 12 c-orgesehen, das beispielsweise
aus einer zweckmäßig mit etwas größeren Poren versehenen Filterplatte besteht. Die
beim Saughub -zum Teil verspritzende Sperrflüssigkeit der Filterplatte i i wird
immer wieder durch die überflutende Betriebsflüssigkeit ersetzt.
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Die Steuerung des Regelungsventils 3 erfolgt in dein gezeichneten
Ausführungsbeispiel auf elektromagnetischem Wege in der in Abb. 2 angedeuteten Weise.
Ist der Raum .I durch den Wasserdruck: nahezu vollständig mit Betriebsflüssigkeit,
also in diesem .Falle mit Quecksilber, angefüllt, so benetzt das OOueclz-silber
den Kontakt 16 und schließt auf diese Weise einen Stromkreis zwischen dem Kontakt
16 und dem Kontakt 18, der beispielsweise über eine Wicklung 25 eines Kipprelais
23 verläuft. Der Stromkreis ist hierbei über einen Transformator 21 an das \ etz
22 angeschlossen. Bei Stromschluß wird somit der Anker 24. des Kipprelais 23 in
die gezeichnete Stellung gelegt. Dabei ist die Einrichtung so getroffen, daß der
Anker 2-11. in seiner Endlage einen Kontakt 26 öftnCt und so den über den Kontakt
16 verlaufenden Stromkreis unterbricht, bevor (las Quecksilber beim Fallen den Kontakt
1f3 verläßt. Infolgedessen wird ein übergang des öffnungsfunkens in die Kältemitteldämpfe
und mithin eine Explosionsgefahr wirksam verhindert.
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Wenn sich der -Kontaktarm 2.I in der gezeichneten Lage befindet, ist
das Relais 15 erregt. Das Kugelventil 3 wird angehoben und bewirkt jetzt den Abfluß
des Wassers durch das Rohr 1.4 in der durch den Pfeil angegebenen Richtung. Das
Quecksilber steigt im Raum i und berührt schließlich den Kontakt i-, so daß der
über die Wicklung 28 verlaufende Stromkreis, geschlossen und der Anker ig nach links
gelegt wird. Dadurch wird der Stromkreis des Relais 15 unterbrochen; die Kugel schließt
das Rohr ab. Wird der Anker 24 nach links gelegt, so öffnet er den Kontakt 27, so
daß der über den Kontakt 17 verlaufende Stromkreis nur kurzzeitig geschlossen ist.
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Selbstverständlich kann die Steuerung des elektromagnetischen Ventils
15 auch in anderer Weise erfolgen, z. B. durch eine Schaltuhr. An Stelle des elektromagnetischen
Ventils 15 können natürlich auch andere automatische Ventile verwendet werden. Ebenso
liegt es im Rahmen der Erfindung, an Stelle der Flüssigkeitsventile 5 und i i andere
Ausführungsformen und gegebenenfalls andere Ventilarten zu benutzen.