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Periodisch kühlender Absorptions-Kühlapparat Nach Patent 559
075 sollen bei einem periodisch kühlenden Absorptions-Kühlapparat mit besonderem
Kocher, Absorber und Verdampfer zur Entleerung der Lösung zwischen dem Kocher und
dem Absorber abwechselnd der Kocher und der Absorber.wippenartig gehoben und gesenkt
werden. Nach vorliegendem Zusatzpatent sollen der Kocher und der Absorber durch
biegsame Rohre miteinander verbunden werden, um auch dann eine Bewegung des Kochers
bzw. Absorbers zu ermöglichen, wenn der zugehörige Absorber bzw. Kocher fest angeordnet
ist.
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In der Zeichnung ist die selbsttätige Absorptionskühlmaschine schematisch
verdeutlicht: In Fig. i ist E der Kühlschrank oder Kühlraum, in dem sich die Verdampfer
V, V' mit den Kühlleitungen und eventuellen Solebehältern, Eisbereitungskammern
usw. befinden. Die Inneneinrichtung des Schrankes bietet nichts Besonderes, sie
kann ganz beliebig ausgeführt werden, wie bei jedem andern maschinell gekühlten
Schrank. Nur sind die Verdampfer V und die dazugehörigen Kühlleitungen in der gezeichneten
Ausführungsform doppelt angeordnet, weil auch die übrigen Teile der Absorptionskühlmaschine
doppelt vorhanden sind, zwecks Erzielung kontinuierlicher Kühlung und Ermöglichung
der Anwendung von Regeneratoren, wie in dem Hauptpatent beschrieben ist.
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Auf, unter oder neben dem Kühlschrank E sind die Kocher K, K' der
Absorptionskühlmaschine in einem Wasserbad feststehend angeordnet, das durch Leuchtgasflamme
oder Luftgasflamme F beheizt wird. Das Wasser im Wasserbad wird von F bis zum Kochen
erhitzt und damit auch die Kocher K, K' samt eventuellem Inhalt. Ist der Siedepunkt
erreicht, so strömt Dampf in die Dampfleitung D, die mit Kondenswasserrückleiter
versehen ist. In D steigt dann plötzlich die Temperatur auf etwa ioo °, wodurch
ein Temperaturregler betätigt wird, der mittels Drahtzuges 1V1 den Gashahn
H
schließt. Sinkt die Temperatur in D, so wird H
wieder geöffnet,
und die Heizflamme F entzündet sich wieder an der Zündflamme. Auf diese Weise wird
die Temperatur des Wasserbades immer nahezu auf ioo ° gehalten. Wird eine andere
Temperatur des Wärmbades erstrebt, so kann der Temperaturregler im Wasser selbst
angeordnet werden, oder es ist eine andere Wärmflüssigkeit zu benutzen.
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Neben dem feststehenden Wasserbade mit den Kochern K befindet sich
das kalte Wasserbad W, ebenfalls feststehend, in dem sich die
Absorber
A, A' mit den Kondensatoren C um eine Achse N pendelnd auf und ab bewegen
können. Befindet sich z. B. im Absorber A eben Betriebsflüssigkeit, etwa Salmiakgeist,
während der andere Absorber A' leer ist, und sind die Absorber eben in die in Fig.
1 gezeichnete Stellung gelangt (in Fig. 2 ist die Einrichtung W nochmal in Ansicht
und axial gesehen verdeutlicht), so fließt das reiche Ammoniakwasser aus dem Absorber
A durch die Rohrleitung 2 und den Regenerator R in den eben leeren Kocher K, aus
dem das Gas durch die Rohrleitung 1 und einen andern Regenerator R in den Absorber
A entweicht, damit im Kocher K und Absorber A immer derselbe Druck herrscht und
diese Umfüllung durch die Wirkung der Schwerkraft allein vor sich gehen kann. Anderseits
strömt aus dem eben gefüllten Kocher K' durch die Rohrleitung 1' das arme Betriebsmittel
in den Absorber A', der Druckausgleich erfolgt durch das Rohr 2'. In den Regeneratoren
R' tauschen dabei die Betriebsmittel aus A und K' ihre Wärmen miteinander nach Möglichkeit
aus. Damit nun trotz der geschlossenen Rohrverbindung z und 2 bzw. x' und 2' zwischen
A und K bzw. zwischen A'
und K' eine Bewegung der Absorber im Wasserkasten
W möglich wird, sind die Rohre in der Gegend S von W als Spiralrohre von solcher
Elastizität ausgebildet, daß die Absorber genügende Beweglichkeit zur Ausführung
ihrer relativ kleinen Pendelbewegungen erhalten.
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Im Absorber A' hat das arme Betriebsmittel durch die Wirkung der Regeneratoren
R eine tiefere Temperatur als in K'. Es wird nun durch das Kühlwasser in W vollends
abgekühlt, wodurch der Gasdruck in A', K' sinkt, ebenso in dem dazugehörigen Verdampfer
V' in E. Aus dem Verdampfer V', in dem sich flüssiges Ammoniak befindet, dringt
nun unter Kältewirkung in E Ammoniakgas nach A' durch das Rohr 3' und den Kondensator
C. Das Gas wird von der armen Lösung in A' aufgenommen unter Erwärmung der
Lösung. Diese Wärme wird vom Kühlwasser in W abgeführt. Die Gefäße A,
C und auch K können aus Rippenrohren gebildet werden mit einem Mittelrohr,
wie gezeichnet, so daß die Gefäße Ringrohrgefäße mit großer Wärmeaustauschfläche
sind (die -Rippen sind in der Zeichnung fortgelassen). Schließlich befindet sich
in A' reiche kühle Lösung, womit im Verdampfer Y' die Verdampfung und Kälteerzeugung
beendet ist.
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Die reiche Lösung aus A ist nach K geströmt, wo ,sie erwärmt wird
unter Gaserzeugung und Druckerhöhung. Das Gas gelangt aus K nach A und von da in
den in W gekühlten Kondensator C, aus dem das verflüssigte Gas durch die Rohrleitung
3 in den Verdampfer V in E einströmt, bis die Gaserzeugung in K beendet ist.
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Im vertikalen Regenerator R' strömt das verflüssigte Gas aus
C am verdampften Gas aus V vorbei, und dabei wird das verflüssigte Gas entsprechend
abgekühlt.
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Durch das Uhrwerk U oben rechts, das durch das Gewicht .P betrieben
wird, werden die Absorber A in gewissen Intervallen, etwa alle fünf Minuten um die
Achse N in die andere Stellung geschwenkt, wodurch ihre oben geschilderten Betriebsrollen
vertauscht werden, so daß abwechselnd in den Verdampfern V' und V in E Kälte erzeugt
wird. Ist aber im Schrank E eine gewisse zulässige Mindesttemperatur erreicht, bei
der der Meßdraht X des Temperaturreglers T in E auf ein gewisses Maß verkürzt wird,
so wird über die Rolle L das Gesperre G am Uhrwerk U zur Sperrung des Uhrwerks gebracht,
und die Kälteerzeugung im Schrank E wird so lange unterbrochen, bis der Temperaturregler
T wegen Steigens der Temperatur im Schrank das Gesperre G wieder aus dem Uhrwerk
U zurückzieht, worauf die Eismaschine wieder in Gang kommt.
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Ist das Gewicht P abgelaufen, so verschließt es noch zuletzt den Gashahn
H, ehe die Kühlmaschine zur Ruhe kommt, in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise
durch einen Drahtzug. Werden die Kocher auf andere Weise beheizt, etwa durch Grude
-oder Holzkohle, so ist die Regelung der Beheizung auf andere Weise zu bewirken.
Elektrische Heizung läßt sich ebenso einfach regeln wie Gasheizung.
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Die Absorber A und Kondensatoren C werden in der gezeichneten Ausführungsform
in IF durch Wasser gekühlt, das anderseits durch die Luft der Umgebung kühl gehalten
werden kann, wenn man dem Wasserkasten W in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise durch
KühlröhrenY eine genügend große Luftkühlfläche gibt. Die Kühlröhren können in den
Boden des Wasserkastens in bekannter Weise durch Verguß eingedichtet werden. Es
lassen sich auf diese Weise in einem Wasserkasten von 0,15 cbm Inhalt bei zweckmäßiger
Formung der Absorber und Verdampfer bequem 2o qm und mehr Luftkühlfläche unterbringen,
so daß durch reine Luftkühlung ohne Ventilator dem Wasserkasten je Stunde bei 5
° Temperaturunterschied einige 1 ooo kcal von der Luft der Umgebung entzogen werden
können. Steht aber Kühlwasser zur Verfügung, so kann der Kasten 1I, laufend von
Wasser durchströmt werden. Dann aber kann auch auf das Betriebsuhrwerk verzichtet
werden, weil durch das Kühlwasser ein kleiner Wassermotor betätigt werden kann,
der die Absorber absatzweise nach Bedarf schwenkt.
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Das Wasser, das aus den Absorbern A gelegentlich in die Verdampfer
V gelangt, kann gelegentlich zurückgeschafft werden durch Schließen der Hähne Z.
Diese Hähne sind die einzigen Organe, die die sonst vollständig geschlossene
Betriebsstoffleitung
unterbrechen. Sie können aber gut abgedichtet werden.
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Man kann diese selbsttätige Absorptionsmaschine natürlich auch mit
nur einem Absorber und Kocher ausführen für absatzweise Kühlung.
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In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform schematisch verdeutlicht,
wobei zur Vereinfachung der Darstellung angenommen ist, Kocher und Absorber usw.
seien nur einfach ausgeführt. Bei dieser Ausführungsform ist der Kocher beweglich,
der Absorber feststehend. Der Kocher K befindet sich in einem Wasserbad und wird
von einem Brenner B beheizt. Der Kocher K ist mittelbar oder unmittelbar durch die
Gabeln Q am Schwimmer G des Kühlabwassermotors befestigt. Der Absorber A und der
Kondensator C wird durch Kühlwasser gekühlt, das vom Rohr 5 aus in den Kondensator
einströmt und mit dem Rohr6 den Kühler verläßt. Durch das Rohr 7, das vom Rohr 6
abzweigt, strömt ' Kühlabwasser zum Motorimpulshauptheber M', der absatzweise ein
Wasserquantum in das Schwimmergefäß entläßt, in Zeitintervallen, die durch Einstellung
des Regelhahnes H3 beliebig bemessen werden können. Die Wasserquanten aus Ml bewegen
den Schwimmer G aus seiner untersten Stellung, der die Stellung K' des Kochers entspricht,
in die oberste, gezeichnete Stellung, mit der Stellung des Kochers bei K, das Wasser
füllt schließlich das Schwimmergefäß G so weit an, daß der Schwimmerheber 117= in
Funktion tritt, der das Schwimmergefäß ganz vom Wasser in das Abfallrohr 6 entleert,
wobei das Abwasser, ehe es bei 8 austritt, noch den Nachfüller 9 für das Kocherwärmbad
füllt, zwecks konstanten Niveaus im Kocherwärmbad.
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Der Kocherstellung K entspricht ein Gefälle des Betriebsmittels im
Kocher zum Absorber A, der Kocherstellung K' ein Gefälle des Betriebsmittels vom
Absorber zum Kocher. Die Verbindung von Kocher und Absorber erfolgt, soweit notwendig,
durch biegsame Rohre i, i für das flüssige Betriebsmittel (Salmiakgeist usw.). In
der gezeichneten Betriebsstellung ist Absorptionsperiode, bei der das bei der Austreibungslieriode
(Kocherstellung K') im Kondensator C verflüssigte und vom Rohr 3 im Sammler und
Verdampfer V angesammelte Kühlmittel durch das Rohr q. nach Kühlung des Schrankes,
die direkt oder durch Vermittlung von Sole erfolgt, in den Absorber A zurückströmt.
Durch den Verschluß bei der Vereinigung der Rohre 3 und q. (der durch ein Gewicht
bei F in einer gasdichten Büchse am biegsamen Rohr durch Drahtzug durch Heben und
Senken von F betätigt werden kann), also durch einen Verschluß kann die Kühlleitung
q. versperrt werden, wodurch der gesamte Inhalt des Verdampfers V samt dem etwa
angesammelten Lösungswasser nach A zurückbefördert wird. T ist ein
Temperaturregler im Schrank E, bestehend aus einer Zinkplatte Z, auf die Stahldraht
S gespannt ist. Die relativen Längenänderungen des Stahldrahtes bei Temperaturänderungen
im Schrank können durch die Nürnberger Schere N multipliziert werden. Dadurch wird
bei Temperaturänderungen im Schrank unter ein gewisses Maß der Zug L betätigt, der
die Hähne H1 (des Kühlwasserzuflusses) und H2 (des Gaszuflusses zum Brenner B) verschließt
und sie wieder selbsttätig öffnet, wenn die Temperatur in E auf ein gewisses Maß
gestiegen ist, wobei eine vom Hahn H2 nicht regierte Zündflamme den Brenner B wieder
entzündet.
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Bei der doppelten Ausführung von Kocher K und Absorber A nebst Verdampfer
V zur umschichtigen Wirksamkeit zwecks kontinuierlicher Kühlung im Schrank E sind
R und R' die Regeneratoren, die die Abwärmen nach Möglichkeit zurückgewinnen.