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Abscheider für die nichtkondensierbaren Gase in Kälteanlagen Die Erfindung
betrifft eine Wärmeaustauschvorrichtung, insbesondere Kühlvorrichtung, mit im Kreislauf
strömendem kondensierbarem Treibmittel und bezweckt die ständige Entlüftung der
Einrichtung von zufällig, etwa durch Undichtigkeiten eingedrungenen Verunreinigungen
an nichtkondensierbaren Gasen. Die Gegenwart derartiger Verunreinigungen ist besonders
dann schädlich, wenn der Innendruck niedrig, etwa von der Größenanordnung einer
Atmosphäre oder darunter, ist. Erfindungsgemäß läßt man das flüssige Treibmittel
durch einen Teil des Kreislaufes strömen, der mit einem Punkt der Vorrichtung in
Verbindung steht, an welchem sich die Verunreinigungen an nichtkondensierbaren Fremdgasen
sammeln, so daß diese durch die strömende Treibmittelflüssigkeit abgesaugt werden.
Zweckmäßig -weist jener Teil des Treibmittelkreislaufes einen verengten Durchmesser
auf, so daß sich das Treibmittel in Einzeltropfen auflöst, welche zwischen sich
die Fremdgase fortführen. Die Saugwirkung kann zweckmäßig durch das Gewicht der
nach abwärts fallenden Treibmittelflüssigkeitstropfen unterstützt -werden. Das untere
Ende des Fallrohres mündet in einen mit Flüssigkeit gefüllten Behälter, der mit
der Außenluft in Verbindung steht, so daß die aus dem Fallrohr austretenden Gase
durch jene Flüssigkeit ins Freie entweichen können.
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In der Zeichnung ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar in Form einer Kühlvorrichtung mit Einstufenaspirator.
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Die Vorrichtung umfaßt einen Kocher 5, -welcher mit einer Heizquelle,
z. B. einem elektrischen - Widerstandselement 6, versehen ist und ein nach oben
geführtes Auslaßrohr io aufweist, das mit der Düse 4 verbunden ist. Vermittels letzterer
werden die Treibmitteldämpfe in die Mischkammer3 geleitet, welche aus dem Kühler
i über die Rohrleitung a die Kältemitteldämpfe aufnimmt. Der Treibmitteldampfkondensator
43 weist Radiatorrippen 44 auf sowie eine nach oben gekrümmte Verlängerung 45, durch
welche die Kältemitteldämpfe in die Abscheidekammer 46 und von hier in den Kondensator
49 gelangen, in welchem sie kondensieren, worauf das Kondensat im Gegenstrom zu
den Kältemitteldämpfen über die Abscheidekammer 46 und die Rohrleitung 53 zum Kühler
i zurückströmt. Die Rohrleitung 45 erstreckt sich zu diesem Zwecke in der Abscheidekammer
über den tiefsten Punkt derselben, in welchen die Rohrleitung 53 mündet. Unter dem
Einfluß der Schwerkraft strebt die im Kondensator 49 niedergeschlagene Flüssigkeit
stets nach
abwärts und bei hinreichender Bemessung des Kondensators
wird praktisch der gesamte Kältemitteldampf kondensiert und dem Verdampfer zurückgeführt.
Der Kondensator 49 ist so bemessen, daß sein Fassungsvermögen größer ist als das
Volturen der gesamten im Kreislauf befindlichen Kältemittelflüssigkeit.
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Eine Rohrleitung 16 ist mit dem oberen Ende des Kondensators verbunden
und dient zur Weiterleitung der nichtkondensierbaren Gase, welche zusammen mit den
Kältemitteldämpfen nach oben gepumpt worden waren. Eine Rohrleitung 9 dient zur
Aufnahme des kondensierten Treibmittels aus dem unteren Teil des Kondensators 43
und aus dem senkrechten Rohrstück 45 und weist einen U-Rohr-Flüssigkeitsverschluß
29 auf, welcher mit einem siphonartigen Krümmer 2o versehen ist. Der Rohrabschnitt
2o ist kapillar, und die Rohrleitung 16 mündet in den oberen Teil des Siphons bei
a. Das Kapillarrohr erstreckt sich nach abwärts von diesem Punkte bis zu dem [)-Rohr
21, dessen kürzerer Schenkel einen Behälter 31 bildet, in welchen die Kapillare
zwecks Einleitung der Flüssigkeit mündet. Der Behälter enthält Flüssigkeit, deren
Niveau über dem Auslaß des Kapillarrohres liegt, und welche mit der Atmosphäre in
Verbindung steht oder gewünschtenfalls mit einer geschlossenen Kammer von hinreichender
Größe, so daß diese nicht allzu schnell mit Gas gefüllt wird. Der andere Schenkel
des [)-Rohres 2i ist bei 22 nach oben gerichtet und bildet einen Treibmittelauslaß
für das Gefäß 31 und enthält eine Flüssigkeitssäule 23. Das obere Ende mündet
bei b in eine Verbindungsleitung mit abwärts geneigtem Rohr 34, das in ein im wesentlichen
senkrecht nach unten verlaufendes Rohr 35 mündet, in welchem eine Flüssigkeitssäule
36 steht, die dem Dampfdruck im Innern des Kochers 5 das Gleichgewicht halten soll.
Der untere Teil der Rohrleitung 36 bildet einen Flüssigkeitsverschluß 37, durch
welchen das Treibmittel in den Kocher zurückfließen kann. Eine geeignete Zweigleitung
39 kann eine Verbindung zwischen der Rohrleitung 35 und jenem Teil des Rohres 9
bilden, welcher sich an den Kondensator 43 anschließt, so daß das Kältemittel seinen
Weg hierdurch nehmen kann, falls die Kapillare zufällig verstopft sein sollte.
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Beim Betrieb dieser Anordnung wird im Kocher 5 die Treibflüssigkeit
verdampft, und ihre Dämpfe strömen durch die Rohrleitung io zur Düse 4, wodurch
eine Absaugung von Kältemitteldampf aus dem Kühler i erfolgt. Das Dampfgemisch strömt
in den Kondensator 43, wo praktisch die gesamte Menge des Treibmittels kondensiert
wird, während die Kältemitteldämpfe nach oben in den Kondensator 49 strömen, wo
sie verflüssigt werden, und aus welchem sie als Flüssigkeit zum Kühler i zurückströmen.
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Das kondensierte Treibmittel strömt nach abwärts in die Rohrleitung
9 und das U-Rohr 29. Die Rohrleitung 16 sammelt normalerweise nichtkondensierbare
Gase aus dem System vom oberen Teil des Kondensators 49. Wenn keine derartigen Gase
im System vorhanden sind, werden praktisch nur kältemitteldämpfe die Rohrleitung
16 erfüllen. Wenn sich im Schenkel des ()-Rohres 29 flüssiges Treibmittel ansammelt,
wird im anderen Schenkel dieses [)-Rohres ein Teil des Treibmittels durch den kapillaren
Teil 2o hindurchströmen und bei der Einmündungsstelle a Gas aus der Rohrleitung
16 mitreißen, wobei die Mischung nach abwärts zum Behälter 31 strömt, wo das leichtere
Gas hochsteigt und in die Atmosphäre entweicht, während das schwerere Treibmittel
durch die Flüssigkeitssäule 23 hochsteigt und zum Kocher vermittels der Rohrleitungen
34 und 35 zurückströmt. Es ist klar, daß das Gewicht der Flüssigkeit im Behälter
31 zusammen mit dem äußeren Druck der Atmosphäre dem Gewicht der Flüssigkeitssäule
23 zusammen mit dem darüber befindlichen Druck die Waage hält. Es ist weiterhin
klar, daß das Gewicht der Flüssigkeit im Kapillarrohr im wesentlichen der Flüssigkeitssäule
23 die Waage hält, wobei der Punktes oberhalb des Punktes b liegt, um somit das
Fortreißen eines vorbestimmten Anteiles von nichtkondensierbaren Gasen in das Kapillarrohr
hinein zu ermöglichen. Selbst wenn kein Gas im System vorhanden ist, und lediglich
Kältemitteldämpfe abgesaugt und in die Atmosphäre befördert werden, ist, selbst
über eine lange Zeitspanne hinweg, der Anteil der so abgesaugten Dämpfe derart gering,
daß er keinen nennenswerten Einfluß auf die Versorgung des Systems mit Kältemittel
ausübt.
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Es ist klar, daß die Abpumpvorrichtung auch bei einem Mehr stufensystem
anwendbar ist.