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Kühlvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung, bei welcher
ein Kältemittel in einem geschlossenen Kreislauf durch einen Kühler und einen Teil
strömt, in welchem es Bewegungsenergie empfängt. Die Erfindung bezweckt eine selbsttätige
Regulierung des Kältemittelkreislaufes, derart, daß eine vorbestimmte Tiefsttemperatur
des Kühlers nicht unterschritten werden kann, die vorzugsweise unterhalb o ° C liegen
soll. Die Erfindung bezweckt ferner eine vom Treibmittelkreislauf unabhängige Regulierung,
insbesondere die Vermeidung einer Unterbrechung des Treibmittelkreislaufes, so daß
die aus diesem abzuführenden Wärmemengen ständig fürandere Zwecke nutzbar gemacht
werden können.
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Erfindungsgemäß wird zwecks selbsttätiger Regulierung des Kältemittelkreislaufes
bei Erreichung einer vorbestimmten Tiefsttemperatur im Kühler das Kältemittel an
einem diesem benachbarten Punkte zum Erstarren gebracht, so daß der Kältemittelkreislauf
vorübergehend unterbrochen wird. ' Der Treibmittelkreislauf weist vorzugsweise mit
dem Kältemittelkreislauf einen gemeinsamen Teil auf, in welchem die Energieübertragung
von Treibmitteldampf auf die Kältemitteldämpfe durch Absaugen stattfindet, wobei
das Einfrieren- des Kältemittels sowohl ein Rückströmen desselben in den Kühler
als auch durch Ansteigen des kondensierten Kältemittels in jenem gemeinsamen Teil
die normale Saugwirkung verhindert. Zur Absaugung des Kältemitteldampfes aus dem
Kühler mit Hilfe des Treibmitteldampfes ist eine Aspiratordüse vorgesehen, an die
sich ein Kühlrohr für das Dampfgemisch anschließt, in welchem nur das Treibmittel
kondensiert wird, während die Kältemitteldämpfe durch eine nach oben umgebogene
Verlängerung des Kühlrohres einem Kondensator zugeleitet werden, so daß sich das
kondensierte Kältemittel bei Unterbrechung des Kältemittelkreislaufes in jenem Kühlrohr
ansammelt. Vorzugsweise wird ein Kältemittel verwendet, welches einen unterhalb
o ° liegenden Gefrierpunkt aufweist, so daß die im Kühler vorbestimmte Tiefsttemperatur
ebenfalls unterhalb o ° C liegt. Die Unterbrechung des Kältemittelkreislaufes findet
vorzugsweise ohne Unterbrechung des Treibmittelkreislaufes statt.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine Kühlvorrichtung reit Hilfe
eines Thermostaten zu steuern, bei welchem Wasser bei zu tiefer Temperatur zum Gefrieren
kommt. Dieses Wasser wird- jedoch nicht dem Kältemittelkreislauf entnommen, vielmehr
erfolgt die Regelung auf indirektem Wege unter Vermittlung komplizierter Ventile,
Schalter u. dgl., welche den Zufluß des Kühlwassers zur Kältemaschine bzw. des Betriebsstromes
steuern. Demgegenüber wird bei der Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung weder von
Thermostaten nochHilfskühlwasser, noch von irgendwelchen bewegliche
Teile
aufweisenden Ventilen oder Schaltern Gebrauch gemacht. Die Energiezufuhr zur Kühlvorrichtung
bedarf ferner keinerlei Unterbrechung,--was- besonders bei Verwendung kleiner Gasbrenner
erwünscht ist.' In den Zeichnungen ist eine Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung
dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine . Seitenansicht derselben, Abb. 2 einen
Schnitt nach Linie II-II von Abb. i und Abb.3 einen Schnitt durch einen Flüssigkeitsverschluß.
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Der Kältemittelkreislauf setzt sich aus folgenden Teilen zusammen:
Kühler i, Rohrleitung 2, Mischkammer 3 mit Aspiratordüse ¢ und anschließendem Treibmittelkondensator
mit Kühlwassermantel 67, in welchem das Kühlwasser aus dem Wasserbehälter i9 durch
Rohrleitungen 21 und 22 zirkuliert. Der Kältemitteldampf strömt aus dem Treibmittelkondensator
durch Rohrleitungen 1q., 26, 27, 28 (Kühlrippe 29) in die zweite Stufenmischkammer
3 mit Aspiratordüse und anschließendem Kondensator und von hier durch Rohrleitung
47, Abscheidekammer 46 in den Kältemittelkondensator 49 (Kühlrippe 57). Das kondensierte
Kältemittel fließt aus der Abscheidekammer 46 durch Rohrleitung 71, Flüssigkeitsverschluß
52, Leitung 53 zurück in den Kühler i.
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Der Flüssigkeitsverschluß 52 kann (Abb. 3) einen schräg nach oben
geführten Teil 54 aufweisen, während das Ende der Rohrleitung 71 nach unten in den
unteren Teil von 54 hineinragt. Der Verschluß kann irgendeine geeignete Flüssigkeit,
z. B. das Treibmittel, enthalten und gestattet die Aufrechterhaltung einer Druckdifferenz
zwischen Kondensator und Kühler. Wenn eine hinreichende Menge von kondensiertem
Kältemittel sich in der Röhre 7z angesammelt hat, wird die Sperrflüssigkeit in dem
anderen Schenkel des Verschlusses gehoben und läßt mithin einen Teil des Kältemittels
aus dem unteren Ende des Rohres 71 austreten. Das Kältemittel wird vermöge seines
leichteren Gewichtes in dem anderen Schenkel hochsteigen und so in den Kühler i
gelangen.
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Der Treibmittelkreislauf besteht aus folgenden Teilen: Kocher 5 mit
Gasbrenner 6 und Verbrennungskammer7, Dampfrohrio mitHeizmantel9, Dampfsteigeleitungen
ii mit Erweiterungen und Verengungen8, Aspiratordüse4, 1VIischkammer3, Kondensator
67, Leitung 1q., Kühler 26, 27, Leitung 28, Aspiratordüse 33 mit anschließendem
Kondensator und Rückflußleitungen für das kondensierte Treibmittel 16 bzw. 35 über
Flüssigkeitsverschluß 17 zum Kocher 5.
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Um irgendwelche Mengen der Treibflüssigkeit, welche in den Kondensator
und Kühler mitgerissen worden sind, zurückzuführen, ist eine Rückflußleitung 6o
vorgesehen mit oberem Flüssigkeitsverschluß 61, 63.
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Um das Rauchrohr 9 ist oberhalb des Rohres io ein Kühlwassermantel
7o angebracht und in eine Rohrverbindung zwischen den Wassermänteln 67 und dem Vorratsbehälter
i9 eingeschaltet. Der Wasservorratsbehälter i9 besitzt einen Kaltwassereinlaß 77
sowie einen Auslaß 72, der entweder direkt oder unter Zwischenschaltung einer Hilfsheizvorrichtung
zu den Zapfstellen oder anderen Auslässen führt. Um eine Überhitzung des Wassers
im Behälter i9 zu vermeiden, ist eine Rohrleitung73 mit thermostatisch überwachtem
Ventil 74 vorgesehen.
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Die Kühlvorrichtung ist selbstregulierend, und zwar ohne Verwendung
von Thermostaten oder Monostaten, so daß die Heizquelle weiterwirken kann und das
Wasser im Behälter i9 auch dann erwärmt wird, wenn im Kühler i kein Kälteverbrauch
stattfindet. Ein derartiges Ergebnis kann durch Verwendung einer wässerigen Sodalösung
o. dgl. als Kältemittel erzielt werden, so daß das im Kühler i enthaltene Kältemittel
einen Gefrierpunkt aufweist, welcher unterhalb des Gefrierpunktes von Wasser liegt,
während das verdampfte Kältemittel, welches durch den Verschluß 52 zurückströmt,
vorzugsweise aus reinem Wasser besteht. Wenn die Temperatur des Kühlers i beträchtlich
unterhalb des Gefrierpunktes des zurückströmenden Kältemittels fällt, wird letzteres
in der Rohrleitung 53 erstarren. Hierdurch wird die Leitung 71 mit kondensiertem
Kältemittel angefüllt, welches gegebenenfalls in die Rohrleitung ¢7 überströmt und
so das Abpumpen von Kältemitteldämpfen aus dem Kühler i verhindert. Wenn also die
Temperatur des Kühlers auf ein Minimum gesunken ist, welches durch geeignete Auswahl
der Kältemittellösung vorbestimmt werden. kann, wird eine weitere Verdampfung des
Kältemittels und mithin die Wirksamkeit des Systems als Kühlvorrichtung unterbrochen,
obwohl die Erwärmung des Wassers im Behälter i9 und die Wirksamkeit des Brenners
6 weiter fortgesetzt werden kann.