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Luftgekühlter Absorptionskälteapparat Absorptionskälteapparate, in
denen außer dem Kälte- und dem Absorptionsmittel noch ein indifferentes Gas, z.
B. Wasserstoff, umläuft, sind bekannt. Ihre wärmeabgebenden Teile, Kondensator und
Absorber, können mit flüssigen oder gasförnügen Kühlmitteln, z. B. Wasser oder Luft,
gekühlt werden. Diese Kühlmittel, insbesondere Luft, haben nicht stets gleichbleibende
Temperatur; während beim Kühlwasser die Temperaturänderungen sich in mäßigen Grenzen
halten, können sie bei Luft außerordentliche Größe erreichen und dadurch die Kondensationsverhältnisse
ungünstig beeinflussen, besonders wenn etwa noch erhebliche Schwankungen in der
Beheizung hinzukommen.
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Die Erfindung bezweckt, eine neuartige Ausbildung des Kondensators
zu schaffen, welche die Möglichkeit bietet, alle diese Temperaturschwankungen, welche
den Kondensationsbereich der Apparatur beeinträchtigen können, selbsttätig zu beherrschen,
indem sie die Möglichkeit bietet, die wirksamen Flächen des Kondensators den jeweiligen
Betriebserfordernissen entsprechend selbsttätig zu verändern. Erreicht wird dies
gemäß der Erfindung dadurch, daß in einem luftgekühlten Absorptionskälteapparat,
in dem außer dem Kälte- und Absorptionsmittel noch ein indifferentes Gas umläuft,
neben einem mit Kühlrippen versehenen Normalleistungskondensator noch ein weiterer,
ebenfalls mit Kühlrippen versehener Hilfskondensator vorgesehen ist, der einerseits
an den Kältemittelkreislauf, andererseits an den Gaskreislauf des Absorptionskälteapparates
angeschlossen, im Normalbetrieb mit indifferentem Gas gefüllt ist und somit im Normalbetrieb
keine Kondensationswirkung erzeugt, sondern erst bei Überschreitung der normalen
Kältemittelmenge dadurch ebenfalls zur Kondensationswirkung gelangt, daß die Übermenge
der Kältemitteldämpfe das indifferente G8S durch eine an sich bekannte Entlüftungsleitung
aus dem Hilfskondensator verdrängt.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt,
bei dessen Erläuterung sich weitere Merkmale der Erfindung ergeben werden.
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Die Zeichnung stellt die Kondensationsvorrichtung eines Absorptionskältemittelapparates
dar, der in bekannter Weise aus einem Austreiber, einem Kondensator, einem Absorber
und Verdampfer besteht, und in welchem im Absorber und Verdampfer ein indifferentes
Hilfsgas, z. B. Wasserstoff, zirkuliert. Da die vorliegende Erfindung sich lediglich
mit der
Ausgestaltung der Kondensationseinrichtung befaßt, sind
zur Vereinfachung der Darstellung der Entgaser und der Absorber fortgelassen und
nur der Kondensationsteil und der Verdampfer gezeigt.
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Der im Entgaser angetriebene Dampf tritt durch die Leitung i in den
Wasserabscheider 2 ein, der in der Zeichnung als liegender Zylinder dargestellt
ist und im oberen Teil eines von der Kühlluft durchstrichenen Luftschachtes 3 liegt.
Er ist ein wenig gegen die Waagerechte geneigt, so daß in ihm ausgeschiedene Flüssigkeit
zur Leitung i zurücklaufen kann. Im Wasserabscheider 2, der außen mit Kühlrippen
versehen ist, sind innen Stoßscheiben 5 vorgesehen, die Löcher für den Gasaustritt
aufweisen, und deren unterer Teil fortgeschnitten ist, damit die Flüssigkeit am
Boden des Abscheiders leicht zur Leitung i abfließen kann. Das Fortschneiden des
unteren Teiles der Stauscheiben ist nicht unbedingt erforderlich, es können auch
statt dessen, wie in der Zeichnung dargestellt, Löcher in den Platten vorgesehen
sein, die den Durchtritt der Flüssigkeit gestatten. In diesem Falle sammelt sich
die Flüssigkeit bis zur Höhe dieser Löcher an den Stauscheiben, ohne das Arbeiten
des Apparates zu stören. In diesem Wasserabscheider werden im wesentlichen mitgerissene
Dämpfe des Absorptionsmittels verflüssigt.
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Der also vorgetrocknete Kältemitteldampf tritt durch die Öffnung in
der Platte 6 .in ein anschließendes Rohr 7, das im Inneren eines Vorkondensators
8 liegt. Das Rohr 7 ist ebenfalls mit von Löchern durchbohrten Stoßscheiben g versehen
und enger als der Vorkondensator 8 und läßt darin oben einen Dampfraum io frei.
Das Rohr 7 ist bei 7' schräg abgeschnitten, so daß das dampfförmige Kältemittel
in den Vorkondensator 8 eintreten und das Rohr ,7 umspülen kann. Im Dampfraum io
kondensiert das Kältemittel wegen der Kühlwirkung der an den Vorkondensator angesetzten
luftumspülten Kühlrippen ii. Das verflüssigte Kältemittel fließt am Boden des Vorkonden-Bators
8 das Rohr 7 berührend entlang und kühlt dadurch das durch das Rohr 7 eintretende
Gasgemisch und bewirkt nun eine weitere Abscheidung der Absorptionsmitteldämpfe
in diesem Rohr, die nach ihrer Verflüssigung durch den Wasserabscheider 2 hindurch
zur Leitung i und dann zum Entgaser zurücklaufen. Der Anteil des bei dieser Kühlung
des Absorptionsmittels wieder verdampften Kältemittels kondensiert sofort wieder
im Vorkondensator B. Nachdem -somit die Kältemitteldämpfe im Vorkondensator vollständig
von den Absorptionsmitteldämpfen befreit sind, tritt das Kältemittel teils dampfförmig,
teils schon flüssig aus dem Vorkondensator 8 zum Stutzen i2 in einen Kondensator
14 ein, der gleichfalls mit Kühlrippen 15, inneren Stoßscheiben 16 versehen und
etwas gegen die Waagerechte geneigt angeordnet ist. Die Kältemitteldämpfe werden
hier vollständig verflüssigt, und das gesamte Kältemittelkondensat fließt durch
die Leitung 17 in den Verdampfer 18, wo es in Gegenwart des indifferenten Gases
in bekannter Weise verdampft und Kälte erzeugt wird.
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An den Kondensator 1q. ist ein ebenfalls mit einer Stoßscheibe ao
und äußeren Kühlrippen 21 versehenerHilfskondensatorig angeschlossen, dessen Endraum
22 durch 'eine Entlüftungsleitung 23 an sich bekannter Art mit dem im Absorber und
Verdampfer vorhandenen Gaskreislauf verbunden ist. Der Kondensator 1q. und der ihm
vorgeschaltete Vorkondensator 8 sind in ihren Größenverhältnissen derart abgestimmt,
daß bei normaler Leistung, d. h. normalerLufttemperatur; dieKältemitteldämpfe in
diesem Teil der Apparatur restlos zur Kondensation kommen. Der - Kondensator 1q.
und der im Ausführungsbeispiel getrennt von ihm dargestellte Vorkondensator 8 können
somit als Normalleistungskondensator bezeichnet werden.
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Ändern sich die normalen Verhältnisse, sei es durch Änderung der Heizung
oder aber insbesondere auch durch Änderung der Kühlmittel (Lufttemperatur), so können
die anfallenden Kältemitteldämpfe im Normalleistungskondensator nicht mehr zur Kondensation
gebracht werden, und es entsteht eine Übermenge von nicht kondensierbaren Kältemitteldämpfen.
Hier setzt nun die Wirkung des Hilfskondensators ig ein, der während des Normalbetriebes
mit indifferenten Gasen gefüllt ist und daher in diesem Zustande als Kondensationsfläche
nicht wirksam ist. Die im Normalleistungskondensator nicht mehr kondensierbare Kältemittelmenge
bewirkt eine Drucksteigerung im Kondensator und diese wiederum ein Zurückdrängen
des im Hilfskondensator stehenden Hilfsgases durch die Entlüftungsleitung 23 zum
Gaskreislauf zurück. Je nach der Größe der im Normalleistungskondensator nicht verflüssigbaren
Übermenge der Kältemitteldämpfe wird also aus dem Hilfskondensator mehr oder weniger
Hilfsgas verdrängt und damit eine größere oder kleinere zusätzliche Kondensationsfläche
zur Kondensierung dieser Übermenge geschaffen. Die in diesem Betriebszustände im
Hilfskondensationsraum anfallenden. Kältemittelkondensatmengen fließen durch den
Kondensator 1q. zur Leitung 17 und kommen durch diese zum Verdampfer.
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Geht die Kältemittelmenge zurück oder sinkt die Kühllufttemperatur,
so daß zur Kondensation der dann anfallenden Kältemittelmengen eine kleine Kondensatorfläche
genügt, so füllt sich selbsttätig der Hilfskondensator ig wieder mit indifferentem
Gas; und seine Kondensatorflächen
werden damit selbsttätig wieder
ausgeschaltet.
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Der Hilfskondensator bietet also die Möglichkeit einer restlosen Kondensierung
der anfallenden Kältemitteldämpfe unter allen Betriebsverhältnissen, indem die erforderliche
Kondensatorfläche den jeweiligen Betriebsverhältnissen entsprechend selbsttätig
vergrößert oder verkleinert wird.
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Die Verbindung des Hilfskondensators mit dem Gaskreislauf einerseits
und mit dem Kältemittelkreislauf andererseits zeigt die Nebenerscheinung, daß bei
Ingangsetzung des- Apparates die während der Betriebspause durch den Kondensator
und den Wasserabscheider zum Entgaser hinübergetretenen Hilfsgasmengen wieder zurückgedrängt
und zum Gaskreislauf entlüftet werden, wie dies an sich bei wassergekühlten Absorptionskältemaschinen
bekannt ist. Für die Erfindung wesentlich ist aber, daß die Einführungsstelle 12
für die Kältemitteldämpfe in den Hilfskondensator und dessen Kühlung derart eingerichtet
ist, daß in der Endkammer 22 des Hilfskondensators gleiche oder niedrigere Temperatur
herrscht als an der Austrittsstelle des Kondensators aus denn Normalleistungskondensator
1q.. Stattet man den Hilfskondensator ig, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, ausreichend
mit Kühlvorrichtungen, nämlich Kühlrippen 2,1 aus, so kann man erreichen, daß die
Temperatur des aus dem Hilfskondensator zum Gaskreislauf herauszudrückenden indifferenten
Gases gleich oder sogar unter der Temperatur des aus dem Kondensator 1q. austretenden
Kondensates liegt. Das ist deshalb besonders günstig, weil dann nämlich nur praktisch
reines Hilfsgas zum Gaskreislauf hinübergedrückt wird, also keine nichtkondensierten
Kältemitteldämpfe verlorengehen.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Normalleistungskondensator
14 mit dem Hilfskondensator ig räumlich zu einem einzigen Kondensatorkörper mit
veränderlicher Oberflächenwirkung vereinigt, dessen entgegengesetzte Enden einerseits,
nämlich durch die Leitung 17, mit dem Verdampfer und andererseits durch die Leitung
23 mit dem Gaskreislauf verbunden sind. Hieraus ergibt sich eine sehr einfache Konstruktion,
insofern als nämlich ein einziger zylindrischer Körper sich ergibt, dessen linke
Hälfte einen Teil des Normalleistungskondensators, dessen rechte Hälfte den Hilfskondensator
darstellt und in dessen Mitte durch die Leitung 12 Kältemitteldämpfe eingeführt
werden.
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Auch die Vereinigung des Wasserabscheiders 2 mit dem Vorkondensator
8 ist eine Vereinfachung der Bauart, insofern, als auch hier ein einziger rohrförmiger
Körper zustande kommt, der auf der linken Seite einen mit Stoßblechen und Kühlrippen
ausgestatteten Wasserabscheider und auf der rechten Seite einen mit Kühlrippen versehenen
Vorkondensator darstellt, in dessen Innerem noch ein Wasserabscheider 7 liegt, der
nun aber im Gegensatz zum Wasserabscheider 2 nicht durch die Außenluft, sondern
durch Kondensat gekühlt wird, welches im Vorkondensator aus Kältemitteldämpfen gebildet
wird. Der Vorkondensator bildet zugleich mit dem Kondensator 1q den Normalleistungskondensator.
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Der Einbau des kondensatgekühlten Wasserabscheiders 7 in den Vorkondensator
8 bietet in der gezeigten Ausgestaltung den Vorteil, daß die eintretenden Kältemitteldämpfe
im Gegenstrom zu dem austretenden Kondensat geführt werden, wodurch der Wasserabscheidungseffekt
m Rohr 7 gesteigert wird.