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Umlaufende Kompressionskältemaschine Vorliegende Erfindung betrifft
eine umlaufende Kompressionskältemaschine, bei welcher der Kompressor in dem Kondensator
konzentrisch mit der Drehachse der Maschine angebracht ist und bei der Drehung der
Maschine durch Zusamenwirken mit einem in der Maschine aufgehängten und an der Drehung
derselben nicht teilnehmenden Gewichte bewegt wird. Das Neue der Erfindung besteht
in der Hauptsache darin, daß der sich mit dem Kompressorzylinder mitdrehende Kompressorkolben
mit einem Kamine versehen ist, welcher mit an dem stillstehenden Gewichte angebrachten
Rollen zusammenwirkt, welche den Kamm des Kompressorkolbens umfassen. Es ist allerdings
bekannt, zum Treiben des Kompressorkolbens Kurvenantrieb zu verwenden. Bei der bekannten
Vorrichtung dieser Art dreht sich aber der Kompressorkolben nicht zusammen mit dem
Kompressorzylinder; der Zylinder dreht sich vielmehr gegen den an der Drehung nicht
teilnehmenden Kolben. Infolge dieser Drehung des Zylinders gegen den Kolben wird
eine stärkere Abnutzung der Kolbenringe und der Zylinderwandung stattfinden, als
wenn beide Teile sich nur axial gegeneinanderbew egen, wie dies durch die den Gegenstand
der Erfindung bildende neue Kurvenführung erreicht wird.
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Auf den beiliegenden Zeichnungen ist als Beispiel eine Ausführungsform
einer umlaufenden Kompressionskältemaschine gemäß der Erfindung. dargestellt. Abb.
i zeigt den Kondensator und Abb. ia den mit ihm verbundenen Verdampfer in Längsschnitt,
und Abb.2 zeigt einen Querschnitt durch den Kondensator nach der gebrochenen Linie
II-I I in Abb. i.
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Die Maschine besteht aus einem Verdampfer i (Abb. ia) in der Form
einer hohlen Kugel o. dgl., welche in der zu kühlenden Salzlösung o. dgl. umläuft.
Der Verdampfer i ist an einer Welle 2 befestigt, auf deren anderem Ende der Kondensator
3 befestigt ist, welcher auch an einer zweiten Welle .4 befestigt ist. Die Wellen
:2 und q. sind in den Lagern 33 und 34 drehbar gelagert, und auf der Welle a ist
ein Zahnrad 35 mit schrägen Zähnen befestigt, mittels dessen der Kondensator und
der Verdampfer in Drehung versetzt werden. In dem Kondensator 3, und zwar zweckmäßig
am Ende der Welle 2, ist ein Teil 5 befestigt, der eine mit der Drehachse des Kondensators
konzentrische Bohrung 6 besitzt, die den Kompressorzylinder bildet. In der Welle
2 befindet sich ein von dem Verdampferzi führender Kanal 7, welcher durch das Saugventil
8 vom Zylinder 6 abgesperrt ist.
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In dem Zylinder 6 ist ein Kolben i i in der Richtung der Drehachse
des Kondensators hin und her beweglich. In dem in den Zylinder hineinragenden Ende
dieses Kolbens befindet sich eine durch ein Druckventil io abgesperrte öffnung,
und hinter diesem Ventil sind in dem Kolben eine oder mehrere Ausflußöffnungen
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vorgesehen. An seinem vom Zylinder al;gekelirteii Eride ist der Kolben mit einer
axialen Bohrung i2 versehen, in die ein von der M'elle 4 herausragender Zapfen 13
hineinragt. In diesem Zapfen 13 und in der Wand der Bohrung r2 sind längsgehende
Rillen 14 und 15 ausgespart, worin Kugeln 16 o. dgl. laufen, welche somit zur Führung
des Kolbens i i in der Richtung der Drehachse dienen und auch den Kolben bei der
Drehung der Welle und des Kondensators mitnehmen.
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An einem mit der Drehachse konzentrischen Lager 17 am inneren Ende
des Teiles 5 und an einem zweiten auf dem inneren Ende der Welle q. angebrachten
Lager 18 ist ein Gewicht 2o mit einem Joche 2i aufgehängt, welches durch die genannten
Lager in der Achsrichtung geführt wird. Im Joche .2i sind nach innen gerichtete
Zapfen 24. befestigt, welche Rollen 25 tragen, die einen schräg um den Kompressorkolben
i i verlaufenden Kamm 26 umfassen. Einige Rohre 28, welche sich nahe an den inneren
Umfang des Kondensators 3 erstrecken, gehen durch verschiedene Löcher des Joches
21; dabei sind die Löcher so angebracht, daß kondensiertes Kältemittel durch die
Rohre 28 an die gewünschten Punkte innerhalb des Joches geleitet werden kann, um
die erforderliche Schmierung aller Lagerungs- und Gleitflächen herbeizuführen.
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Ein Rohr 29 verläuft von dem inneren Umfange des Kondensators 3 bis
zu einem Loch des Teiles 5; dieses Loch steht mit einer Bohrung 30 in der
Welle 2 in Verbindung, und diese Bohrung ist im Verdampfer i durch ein Rohr 31 fortgesetzt,
in dessen Ende eine Düse 32 mit begrenzter Durchflußöffnung eingesetzt ist. Das
genannte Ende des Rohres 31 ist in einem Kopfe 36 in dem Verdampfer befestigt; der
Kopf 36 ist mit Kanälen 37 versehen, durch welche das Kältemittel aus dem Rohre
31 in den Verdampfer herausströmen kann. In dem Kopfe 36 sitzt eine Schraube 38,
nach deren Herausschrauben die Düse 32 gelöst und ausgewechselt werden kann, wenn
man eine andere Durchflußöffnung haben will.
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Die Welle 4. und der in ihr befestigte Zapfen 13 sind zweckmäßig durchbohrt,
um das Füllenfder Maschine mit Kältemittel zu erleichtern, und zwischen den genannten
beiden Teilen ist ein Kugelventil 39 eingesetzt, um den Durchfluß durch die Welle
.4 nach dem Füllen abzusperren, worauf die Bohrung der Welle q. mittels einer Schraube
4o verschlossen wird.
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Wenn die Maschine in Drehung versetzt wird, so wird der Kompressorkolben
i i durch die Wirkung der Kugeln 16 an der Drehung teilnehmen, während das Gewicht
2o etwa in der in Abb. 2 dargestellten Lage verbleibt und somit die die Rollen 25
tragenden Zapfen 24 im Verhältnis zu den umlaufenden Teilen stillstehend hält. Da
das Gewicht 2o und das Joch 21 durch die Lager 17
und 18 geführt und dadurch
verhindert sind, sich in der Axialrichtung zu bewegen, so wird infolge der Einwirkung
der Rollen 25 auf den Kamm 26 der Kompressorkolben i i in dem Zylinder 6 hin und
her verschoben. Das im Verdampfer i befindliche Kältemittel wird dann durch den
Kanal 7 der Welle 2 an dem Saugventil 8 vorbei in den Zylinder 6 eingesaugt und
nimmt dabei Wärme von der den Verdampfer i umgebenden Flüssigkeit auf. Dieses Kältemittel
wird dann in dem Zylinder 6 komprimiert und an dem Druckventil io vorbei durch die
Öffnungen 9 in den Kondensator 3 ausgepreßt. Die hierbei entstehende Wärme wird
von dein den Kondensator umgebenden Kühlwasser aufgenommen. Das komprimierte und
kondensierte Kältemittel wird durch die Drehung gegen den inneren Umfang des Kondensators
herausgeschleudert. Durch den im Kondensator herrschenden Druck wird dieses Kältemittel
durch das Rohr 29, durch den Kanal 30 und durch das Rohr 31 in den Verdampfer
i wieder eingepreßt, wobei die Durchflußöffnung der Düse 32 so bemessen ist, daß
ein geeigneter Druckunterschied zwischen dem Kondensator und dem Verdampfer aufrechterhalten
wird.
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Es wird angenommen, daß die Maschine in der durch den Pfeil in Abb.
2 angegebenen Richtung umläuft. Ein Teil des kondensierten Kältemittels wird dabei
bei der Drehung in die Rohre 28 hineingedrückt, in welchen es dann an die innerhalb
des Joches 21 befindlichen Teile fließt, und zwar an die Rollen 25 und deren Laufbahnen
am Kamme 26, an die Gleitfläche des Kolbens i i im Zylinder 6, an die Kugeln 16
und ihre Rillen 14. und 15 und an die Lager 17 und 18 für das Gewicht 2o und das
Joch 21. Sämtliche im Kondensator befindlichen Teile sind also so angeordnet, daß
deren Gleitflächen von dem kondensierten Kältemittel erreicht und geschmiert werden
können. Als Kältemittel kann beispielsweise schweflige Säure verwendet werden, welche
in kondensierter Form ein gutes Schmiermittel ist.
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Die Erfindung ist natürlich nicht auf die hier dargestellte besondere
Ausführungsform beschränkt, deren Einzelheiten in verschiedener Weise geändert werden
können, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. So kann beispielsweise
der Kompressor so gebaut werden, daß er doppeltwirkend wird.