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Sich drehende Absorptionskältemaschine Bekannt sind periodisch wirkende
drehbare Absorptionskältemaschinen. Auch sind solche Maschinen bekannt, bei denen
die Drehung zwecks Umschaltung von Koch- auf Absorptionsperiode durch eine Blockierungseinrichtung
erst bei vollständigem Ablauf der Kochperiode freigegeben wird und bei denen diese
Drehung durch Gewichtsverlagerung des Kältemittels bewirkt wird. Bekannt sind anderseits
Maschinen, die durch symmetrische Anordnung mehrerer in sich abgeschlossener Kocherabsorber-Verdampfer-Systeme
durch Gewichtsverlagerung des Kältemittels sich kontinuierlich in einer Richtung
zu drehen vermögen.
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Die Erfindung besteht darin, daß durch Verknüpfung der symmetrischen
Anordnung der Kocherabsorber und Verdampfer und der diskontinuierlichen Drehung
mittels einer Blockierungseinrichtung einerseits eine Maschine geschaffen wird,
bei der Heizquelle und Kühlwasser nicht umgeschaltet zu werden brauchen, anderseits
durch Hinzunahme der Forderung, daß bei dieser Maschine die Verbindungslinien zwischen
den Kocherabsorbern und den entsprechenden Verdampfern nicht in einer Ebene mit
der Drehachse liegen sollen, erreicht wird, daß das wirksame Drehmoment zur Drehung
der Maschine ausreichend ist und trotzdem die Verdampfer zum Teil senkrecht nach
unten in einen Behälter mit kälteübertragender Sole tauchen können.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise in einer
Ausführungs-: form veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. t schaubildlich schematisch
die Absorptionskältemaschine, Abb. z eine Stirnansicht auf den Solebehälter.
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Die Absorptionskältemaschine besteht aus einem mindestens doppelt
angeordneten Behälteraggregata, b und a1 und b1. Der Behälter a ist durch das Rohre,
welches die Kühlschlange d enthält, mit dem Verdampfungsbehälter b verbunden. Der
Behälter a, ist dementsprechend durch das Rohre, mit dem Behälter b, unter Zwischenschaltung
der Kühlschlange dl verbunden. Die Teile a, b,
c, d einerseits und die Teile
a1, b1, cl, dl sind starr miteinander, jedoch in keiner Weise kommunizierend verbunden.
Sie sind aber beide, und zwar mittels der Verbindungsrohre c, drehbar in einem gemeinsamen
Lagere angeordnet.
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Wesentlich ist nun nach der Erfindung, daß die Abbiegung des Verbindungsrohres
c in Richtung von drei nicht in der Ebene liegenden Achsen erfolgt. Dadurch liegen
die gedachten Verbindungslinien f (in der Zeichnung strichpunktiert eingezeichnet)
der Schwerpunkte der jeweilig zusammenarbeitenden Kocherabsorber a und Verdampfer
b und die Drehachse c, cl in verschiedenen Ebenen.
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Die Kälteerzeugung mit der Maschine geht in folgender Weise vor sich:
Der Behälter a wird durch eine Flamme g oder durch elektrische oder sonstige Heizquelle
erwärmt. Dadurch wandert das Kältemittel durch das Rohr c in die Kühlschlange d,
wo es durch Kühlwasser im Behälter h kondensiert
wird. Darauf gelangt
das Kältemittel in den Ver dampfungsbehälter b. Zu gleicher Zeit wird der Behälter
a1 durch in seinen Hohlmantel il eingeführtes Kühlwasser h gekühlt, wodurch der
Dampfdruck des Kältemittels in ihm erheblich herabgesetzt wird und das kondensierte
Kältemittel im Verdampfer b1 lebhaft verdampft, wodurch die im Behälterl befindliche
Kälte übertragende Sole gekühlt wird. Bei diesem Vorgange nehmen die Behälter a
und der Verdampfungsbehälter b1 an Gewicht ab, während der Behälter a1 und der Verdampfer
b zunehmen. Im Gleichgewicht wird das so verbundene Behälteraggregat durch geeignete
Blocki:erungsmittelm,n gehalten, die beispielsweise beim Behälter a, durch einen
drehbar gelagerten, unter einen Ansatz n, fassenden Hebel m, der durch das Gewicht
p oder Feder belastet sein kann, gebildet ist, beim Behälter a. dagegen aus einer
unter den Ansatz tt fassenden Schleiffeder o besteht.
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Bei Erreichung eines gewissen übergewichts geben die Blockierungsmittelm,
rz, p das Behälteraggregat frei, so daß sich das Behälteraggregat um z8o° in Richtung
des eingezeichneten Pfeiles A dreht und nunmehr die Behälteraggregate,al, bl,.dl
ran die Stelle von a, b, sl zu liegen kommen, worauf sich der Vorgang wiederholt.
Es wird also kontinuierlich Kälte erzeugt. Die Maschine hat keinerlei Ventile und
keinerlei treibende äußere Kraft außer der Gewichtsverlagerung des Kältemittels,
und sie bedarf auch keiner Umsteuerung des Kühlwassers oder der zur Heizung verwandten
Brennstoffzuführung bei Einschaltung der verschiedenen Kühlperioden; nur im Falle
elektrischer Heizung wird beim Einschalten der Kühlperioden der elektrische Strom
durch einen Schleifkontakt umgeschaltet.
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Im einzelnen wird noch folgendes erwähnt: Die Behälter a sind vorteilhaft
mit einem zweiten Behälter! und il umgeben, der einen doppelten Zweck bringt.
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r. Es wird bei der Beheizung mit Gas, Spiritus, Petroleum usw. die
Heißluft, wie in Abb. r angedeutet, in der Mitte von a durch ein Rohr g zugeführt
und durch den Behälter! um den Behälter a geleitet, so daß die gesamte Oberfläche
zur Wärmeübertragung herangezogen wird.
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z. Bei der Umkehrung wird in diesen Behälter il Wasser geleitet, das
in demselben ansteigt und eine möglichst große Oberfläche von al kühlt. Die in il
befindliche Kühlwassermenge-vergrößert das Gewicht, so daß das Drehmoment ebenfalls
erhöht wird. Dies ist deshalb wünschenswert, weil der Verdampfer b1 infolge "der
Reibung und des Formwiderstandes die Drehbewegung hemmt, ebenso der Behälter b beim
Eintauchen in die Sole des Behälters l bremsend wirkt. Das Kühlwasser fließt aus
dem Behältern ab, wenn er sich in seiner untersten Lage befindet. Es wirkt hier
also ähnlich wie bei einem oberschlächtigen Wasserrad, bei dem auch nach Erreichung
der untersten Lage das Wasser ausgekippt wird. Weiter ist noch zu erwähnen, daß
die Behälter b und bl doppelt so groß . gewählt sind, wie es das Volumen des verflüssigten
Kühlmittels erfordert.
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Die Rohrmündüng c, cl ist so angeordnet, daß in der Kochstellung das
Rohr oberhalb des Flüssigkeitsspiegels mündet, in der Ab-
sorptionsstellung
dagegen die Mündung unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche liegt. Zu diesem Zwecke
besitzen die Rohre c, ci eine Abkröpfung r, r1. Durch diese Anordnung und Ausbildung
wird erzielt, daß die Flüssigkeit nicht in die Rohrleitung eindringen kann, so daß
durch diese nur Gase nach a und @al austreten.
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Die Anzahl der in der Verdampfungsphase jeweilig befindlichen Behälter
b kann zweckmäßig so gewählt sein, daß sie zu der Anzahl der in der Kondensationsphase
befindlichen Behälter b sich etwa wie die optimale Kochdauer zur optimalen Absorptionsdauer
verhält; beispielsweise können gleichzeitig mehr als zwei Behälter b vorgesehen
sein, von denen sich jeweilig mehrere, beispielsweise zwei,. gleichzeitig in der
Sole bzw. in der Verdampfungsphase befinden.
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Bei der Bewegung der Behälter b und. bl durch die Sole wird der Sole
im Behälter L eine Bewegung im Sinne der Drehung erteilt. Dadurch fließt die Sole
durch die Rohrleitung s abwärts in den Behälter t, wo Kühlung stattfinden soll.
Die erwärmte Sole steigt durch das Rohr si wieder aufwärts. Diese Zirkulation der
Sole kann noch dadurch begünstigt werden, daß ihr eine Flüssigkeit von hohem Temperaturausdehnungskoeffizienten,
beispielsweise Alkohol, beigemischt wird.
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Durch die Schleiffeder o wird sowohl am Ende der Drehung um z8o° eine
gewisse Abbremsung sowie ferner erreicht, daß der Behältera in der Kochstellung
sich jeweilig in seiner Lage über der Flamme bzw. .elektrischen Erwärmung in der
Schaltstellung hält. Die Bloclderungsvorrichtung m, p kann evtl. auch durch eine
regulierbare Feder oder auch durch ein verstellbares Gewicht p gebildet sein und
so gelagert sein, daß nur bei einem bestimmten Übergewicht das Gegengewicht angehoben
wird und das freie, unter den Ansatz n fassende Hebelende heruntergedrückt wird,
worauf sich der Absorber a,_ nach unten bewegen kann. Die Festhaltung des Apparates
in Kühlstellung kann aber auch durch Schmelzpfropfen oder Einfriervorrichtung
oder
in Abhängigkeit von der Zeit, beispielsweise durch ein Uhrwerk, bewirkt werden.
Das Betätigungsmittel zur Erzielung einer Drehung kann evtl. auch außer durch Gewichtsverlagerung
des Kältemittels in bekannter Weise durch Heberwirkung erreicht werden.
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Bei Benutzung von Flüssigkeit als Absorbens sollen die Verbindungsrohre
c derart angeordnet sein, daß sie in Kocherstellung von oben, in Absorberstellung
von unten in die Kocherabsorber einmünden, die Mündungsstelle kann ähnlich wie ein
Destillationsaufsatz gestaltet sein, um Mitreißen von Dämpfen des Absorptionsmittels
zu verhindern. In der Absorberstellung perlt das Gas durch das Absorptionsmittel,
wodurch die Absorption schnell vonstatten geht. Zum Zurückführen etwa mitgerissener
Absorptionsflüssigkeit aus dem Verdampfer zum Kocherabsorber kann der ganze Apparat
von Zeit zu Zeit ,aus dem Lager genommen und senkrecht mit dem Kocherabsorber nach
unten gestellt werden, auch kann eine automatische Rückführvorrichtung, die etwa
beim Umschnappen in Tätigkeit tritt, vorgesehen sein.
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Die Kühlwasserwärme kann auch speziell bei Haushaltmaschinen durch
Einschalten eines Warmwasserspeichers in die Abwasserleitung praktisch verwertet
werden. Die Maschine kann auch mit einer Vorrichtung versehen sein, die bei Ausbleiben
des Kühlwassers den elektrischen Heizstrom oder die Heizgaszuführung selbsttätig
ausschaltet.
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Die Maschine kann auch mit Luftkühlung versehen sein.