DE584524C

DE584524C - Device for reducing the temperature fluctuations in the cold room of intermittent absorption refrigeration machines

Info

Publication number: DE584524C
Application number: DES99328D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1931-06-23
Filing date: 1931-06-23
Publication date: 1933-09-21

Description

Bei Kühlschränken, in denen die Kälte in periodischen Zeitabschnitten mit Hilfe des Verdampfers einer Kältemaschine erzeugt wird, ist es bekannt, im Kühlraum einen Kältespeicher anzuordnen, der in wärmeleitender Verbindung mit dem Verdampfer des Kältemittels steht und mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, die durch Abkühlung einfriert. Die bekannten Anordnungen, dieser Art zeigen immer Kältespeicher, in denen 'eine einzige gefrierende Flüssigkeit verwendet wird. Dieser Speicher ist dabei entweder im Kühlraum selbst angeordnet, oder er ist vom Kühlraum wärmeisoliert. Im zweiten Fall sorgt eine umlaufende Flüssigkeit für' die Übertragung der Kälte vom Speicher auf den Kühlraum. Kältespeicher mit einer gefrierenden Flüssigkeit sind auch bereits bei periodisch wirkenden Absorptionskältemaschinen, die mit festem Absorptionsmittel arbeiten, vorgeschlagen worden. Dadurch, daß bei periodisch wirkenden Absorptionskältemaschinen die Flüssigkeit im Kältespeicher während der kälteerzeugenden Arbeitsperiode gefriert, bewirkt ein solcher Kältespeicher, daß Temperaturschwankungen im Kühlraum, die durch Wärmeübertragung während der Heizperioden bedingt sind, in gewissen Grenzen ausgeglichen werden. For refrigerators that keep the cold at periodic intervals with the help of the Evaporator of a refrigeration machine is generated, it is known to have one in the refrigerator To arrange cold storage, which is in thermally conductive connection with the evaporator of the refrigerant and with a liquid is filled, which freezes by cooling. The known arrangements show this type always cold storage in which 'a single freezing liquid is used. This memory is either in the cold room arranged by itself, or it is thermally insulated from the refrigerator. In the second case, a circulating liquid takes care of 'them Transfer of the cold from the storage tank to the cold room. Cold storage with a freezing Liquids are also already in the case of periodically operating absorption chillers, which work with solid absorbent have been proposed. As a result of that in the case of periodically acting absorption chillers, the liquid in the cold storage freezes during the cold-generating working period, causes such a cold storage, that temperature fluctuations in the cold room, which are caused by heat transfer during the heating periods, are compensated within certain limits.

Die Erfindung hat eine weitere Verbesserung einer solchen Einrichtung zum Gegenstand. Erfindungsgemaß werden als Speicherungsmittel-für die Kälte zwei oder mehrere .Flüssigkeiten oder Lösungen mit verschiedenem Gefrierpunkt verwendet, die ganz oder teilweise einfrieren. Eine solche Einrichtung hat den Vorteil, daß die günstige Temperaturschwankungen ausgleichende "Wirkung eines Schmelzspeichers - dem Temperaturbereich, in welchem der Kühlraum arbeitet, gut angepaßt werden kann.The subject of the invention is a further improvement of such a device. According to the invention, two or more storage means are used for the cold .Liquids or solutions with different freezing points used, whole or partially freeze. Such a device has the advantage that the favorable temperature fluctuations compensating "effect of a melt storage tank - the temperature range in which the cold room works, can be adapted well.

An Hand der Fig. ia bis f soll zunächst die Wirkungsweise eines mit 'einer gefrierenden Flüssigkeit arbeitenden Kältespeichers verglichen werden mit einem Kältespeicher, der mit drei bei verschiedenen Temperaturen gefrierenden Flüssigkeiten arbeitet.On the basis of Fig. Ia to f, the mode of action of a with 'a freezing Liquid working cold storage can be compared with a cold storage, who works with three liquids that freeze at different temperatures.

Die in den drei ersten Diagrammen Fig. ia bis c gezeichneten Kurven zeigen den Verlauf der Verdampfertemperatur T_vl bis T_vs und der Kühlraumtemperatur T_n bis 7^3 bei Verwendung einer gefrierenden Speicherflüssigkeit. Die drei ,anderen' Diagramme Fig. 1 d bis f zeigen den Verlauf der Temperaturkurven bei Verwendung dreier gefrierender Speicherflüssigkeiten. In sämtlichen Diagrammen sind in der Ordinatenachse die Temperaturen und' in der Abszissenachse die Zeit aufgetragen. Mit 7*o ist die Gefriertemperatur der im ersten Fall verwendeten 'einen Speicherflüssigkeit bezeichnet, mit T₀', T₁ und T₂ 'die drei verschiedenen Gefriertemperaturen der im zweiten Beispiel verwendeten Speicherflüssigkeiten. Die Verdampfertemperatur T_v zeigt bei periodischen Absorptionsapparaten bekanntlich einen stark schwankenden Verlauf, und zwar steigt die Temperatur des Verdampfers während der Heizperiode des Ap-The curves drawn in the first three diagrams Fig. Ia to c show the course of the evaporator temperature T _vl to T _vs and the cold room temperature T _n to 7 ^ 3 when using a freezing storage liquid. The three "other" diagrams, FIGS. 1 d to f, show the course of the temperature curves when three freezing storage liquids are used. In all diagrams, the temperatures are plotted on the ordinate axis and the time is plotted on the abscissa axis. 7 * o denotes the freezing temperature of the 'one storage fluid used in the first case, and T ₀ ', T ₁ and T ₂ 'denote the three different freezing temperatures of the storage fluids used in the second example. As is known, the evaporator temperature T _v shows a strongly fluctuating course in periodic absorption apparatuses, namely the temperature of the evaporator rises during the heating period of the ap-

parates und sinkt während der Absorptionsperiode. In Fig. ib ist der ideale Fall gezeichnet, daß die Verdampfertemperatur T_v2 eine solche Lage hat, daß sie um 'den. Gefrierpunkt des Schmelzspeichers derart schwankt, - daß, während der Absorptionsperiode gerade so viel Kälte gespeichert wird, wie in der darauffolgenden. Heizperiode wieder vom Speicher abgegeben wird. Die zugehörigeready and sinks during the absorption period. In Fig. Ib the ideal case is drawn that the evaporator temperature T _v2 has such a position that it around 'the. The freezing point of the melt storage fluctuates in such a way that, during the absorption period, just as much cold is stored as in the next. Heating period is released from the storage tank again. The associated

to Raumtemperaturkurve T_n zeigt infolgedessen einen, sehr gleichmäßigen Verlauf. Anders liegt jedoch der Fall, wenn, bedingt durch die Außentemperaturieri, die Verdampfertemperaturkurve wesentlich unter oder über der Gefrierpunktgeraden T₀ liegt. Diese Fälle sind in Fig. ia und ic gezeichnet. Da in. Fig. ia das Maximum der Verdampfertemperaturkurve T_vl die Gefrierpunktsgerade Τ_ϋ überhaupt nicht erreicht, tritt eine Speiche-As a result, the room temperature curve T _n shows a very even curve. The situation is different, however, if, due to the outside temperature, the evaporator temperature curve is significantly below or above the freezing point straight line T ₀ . These cases are drawn in Fig. Ia and ic. Since the maximum of the evaporator temperature _curve T _vl does not reach the freezing point line Τ ϋ at all in Fig.

20" rung hierbei gar nicht ein. Infolgedessen zeigt die Temperaturkurve des Raumes T_n die unerwünscht großen Schwankungen. Das gleiche gilt für den in Fig. ic gezeichneten Fall, wo das Minimum der Verdampferkurve T₃ nicht unterhalb der Gefrierpunktsgeraden 7"₀ kommt. Man erkennt aus diesen drei Kurven a~c, daß bei Verwendung nur einer gefrierenden Speicherflüssigkeit das Speicherungsvermögen nur in einem beschränkten Temperaturbereich wirksam ist, der dem Gefrierpunkt der Flüssigkeit entspricht. Im Gegensatz dazu wird durch die Erfindung die Speichermöglichkeit der Anordnung in einem bedeutend breiteren Temperaturbereich wirksam gemacht, je nach der Wahl der Gefrierpunkte der verschiedenen Speicher" flüssigkeiten.20 "herein tion does not occur. As a result, shows the temperature curve of the period T _n are undesirably large variations. The same applies to the ic drawn case where the minimum of the evaporator curve T ₃ is not shown in Fig. Below the freezing point line 7" is _{the 0th} It can be seen from these three curves a ~ c that when only one freezing storage liquid is used, the storage capacity is only effective in a limited temperature range which corresponds to the freezing point of the liquid. In contrast, the invention makes the storage facility of the arrangement effective in a significantly wider temperature range, depending on the choice of freezing points of the various storage fluids.

Die Fig. id bis f zeigt die entsprechenden Kurven für die drei Speicherflüssigkeiten, wobei vorausgesetzt ist, daß, die Verdampfertemperatur dieselben Werte besitzt wie bei ■ den in Fig. ia bis c dargestellten Diagrammen. Je nach der Lage der Verdampfertemperaturkurve wird in diesem Fall entweder die Flüssigkeit mit dem tiefliegenden Gefrierpunkt T₂ (Fig. id) oder die mit dem mittleren Gefrierpunkt T₀ (Fig. ie) zur Speicherung herangezogen, oder es wird schließlich nur die Flüssigkeit mit dem höher liegenden Gefrierpunkt T₁ (Fig. if) zur Speicherung benutzt. Man kann also die Sp eicher wirkung im Kühlraum durch Wahl von Flüssigkeiten' mit geeignetem Gefrierpunkt so verteilen, daß für den ganzen Temperaturbereich, in welchem der Kühlraum je nach den verschiedenen Außentemperaturen arbeitet, die Temperaturschwankungen gut ausgeglichen werden.FIGS. Id to f show the corresponding curves for the three storage liquids, it being assumed that the evaporator temperature has the same values as in the diagrams shown in FIGS. 1 a to c. Depending on the position of the evaporator temperature curve, in this case either the liquid with the low freezing point T ₂ (Fig. Id) or that with the mean freezing point T ₀ (Fig. Ie) is used for storage, or finally only the liquid with the higher freezing point T ₁ (Fig. If) used for storage. So you can distribute the storage effect in the refrigerator by choosing liquids with a suitable freezing point so that the temperature fluctuations are well balanced for the entire temperature range in which the refrigerator operates depending on the different outside temperatures.

Man kann zweckmäßig einen aus zwei Gefäßen bestehenden Schmelzspeicher verwenden, von denen das eine die Verdampfungsschlange des Kältemittels umgibt und mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, deren Schmelzpunkt tiefer als o° C liegt. In diesem Schmelzspeicher wird auch die Schublade für die Eisfabrikation angeordnet. Ein zweites Gefäß, welches unmittelbar unterhalb des ersten angeordnet ist, wird mit einer Flüssigkeit gefüllt, deren Gefrierpunkt höher liegt als der Gefrierpunkt der in dem ersten Gefäß befindlichen Flüssigkeit.One can expediently use a melting reservoir consisting of two vessels, one of which surrounds the evaporation coil of the refrigerant and is filled with a liquid, its melting point is lower than 0 ° C. The drawer for the ice cream production arranged. A second vessel, which is immediately below the is arranged first, is filled with a liquid whose freezing point is higher than the freezing point of the liquid in the first vessel.

Die Fig. 2 zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung leinen Haushaltskühlschrank, der mit einer luftgekühlten periodisch wirkenden Absorptionskältemaschine, die mit festem Absorptionsmittel arbeitet, ausgerüstet ist. Im oberen Teil des Kühlschrankes befindet sich der Kocherabsorber 1, der durch eine Heizpatrone 2 während der Kochperiode beheizt wird. Das Arbeitsmittel, beispielsweise Ammoniak, gelangt während, der Kochperiode durch den Anschlußstutzen 3 und eine Rohrleitung 4 zu einem Kondensator 5. Von dort fließt es nach seiner Verflüssigung weiter durch die Leitung 6 in einen Verdämpfer 7. Dieser ist gegen den Kühlraum 8 durch eine Aluminium-FoHum-Isolation abgetrennt, um eine Erwärmung des Kühlraumes während des Niederschiagens möglichst zu verhindern. Der Kühlraum 8 selbst ist durch mehrfach gegeneinander versetzte Korkschichten 10 gegen die Außenluft isoliert. Mit dem Verdampfer 7 steht eine Verdampfungsschlange 13 durch Leitungen 10 und 11 in Verbindung. Diese Verdampfungsschlange befindet sich in einem geschlossenen Speichergefäß 14. Dieses nimmt die bei der Verdampfung des Kältemittels entstehende Kälte auf und gibt sie an den Kühlraum, an die für die Eisfabrikation dienende Schublade 15 und an einen unterhalb angeordneten zweiten Speicher 16 ab. Der Speicher 14 ist mit einer unter o° C, aber oberhalb —io° C frierenden Flüssigkeit, z. B. Glycerinwasserlösung, mit oder ohne Beimischung von Alkohol gefüllt. Der zweite Speicher 16 ist 'ein geschlossener Behälter, der unten am Speicher 14 befestigt ist, so daß er in wärmeleitender Verbindung mit diesem steht. Er enthält eine Flüssigkeit, z. B. Wasser, Benzol oder Nitrobenzol; man kann in diesem Gefäß auch mit Vorteil zwei Flüssigkeiten mit verschiedenem Gefrierpunkt verwenden, welche sich nicht mischen, z. B,. Nitrobenzol mit Wasser o. dgl. Die beiden Speicher 14 und 16 sorgen' in der oben beschriebenen Weise dafür, daß die Temperaturschwankungen im Kühlraum gut ausgeglichen werden. Fig. 2 shows a household refrigerator as an embodiment of the invention, the one with an air-cooled periodically acting absorption chiller, which with solid absorbent works, is equipped. Located in the upper part of the refrigerator the cooker absorber 1, which is provided by a heating cartridge 2 during the cooking period is heated. The working medium, for example ammonia, gets during the cooking period through the connecting piece 3 and a pipe 4 to a condenser 5. From there, after it has been liquefied, it continues to flow through line 6 into an evaporator 7. This is separated from the cold room 8 by an aluminum FoHum insulation, in order to prevent the cold room from heating up during the precipitation as far as possible. The refrigerator 8 itself is isolated from the outside air by cork layers 10 that are staggered several times against one another. An evaporation coil is connected to the evaporator 7 13 by lines 10 and 11 in connection. This evaporation coil is located in a closed storage vessel 14. This takes the at the evaporation of the refrigerant and transfers it to the cold room the drawer 15 used for ice cream production and a second one below Memory 16. The memory 14 is freezing below 0 ° C but above -io ° C Liquid, e.g. B. glycerol water solution, with or without admixture of alcohol filled. The second memory 16 is' a closed container which is attached to the bottom of the memory 14, so that it is in a thermally conductive Connection with this stands. It contains a liquid, e.g. B. water, benzene or nitrobenzene; one can in this vessel It is also advantageous to use two liquids with different freezing points, which do not mix, e.g. B ,. Nitrobenzene with water or the like. The two reservoirs 14 and 16 ensure in the manner described above that the temperature fluctuations in the refrigerator are well balanced.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform. Hierbei ist unterhalb des die Verdampfungsschlange umgebenden ersten Speichergefäßes 14 ein gleichzeitig als TropfwasserbehälterFig. 3 shows another embodiment. Here is the evaporation coil below surrounding first storage vessel 14 at the same time as a drip water container

ausgebildetes, mit Wasser gefülltes zweites Speichergefäß 17 angeordnet. Eine Leitung führt zu einem Üb erlauf gefäßi 19, in dem sich, das überschüssige Wasser sammelt. Das Gefäß 19 muß dann von Zeit zu Zeit geleert werden.formed, water-filled second storage vessel 17 is arranged. One line leads to an overflow vessel 19 in which that collects excess water. The vessel 19 must then be emptied from time to time will.

Claims

Patent claims:

1. Device to reduce the ίο temperature fluctuations in the refrigerator of intermittent absorption chillers that are caused by freezing of liquid stored in the cold store cold is preferably used for maize machines that use solid absorbents work, characterized in that. as a storage medium for the cold two or several liquids with different freezing points can be used, which freeze completely or partially.

2, device according to claim 1, characterized in that. the freezing point one liquid is below 0 ° C.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized by one of two vessels existing cold storage, one of which surrounds the evaporation coil of the refrigerant and with a Liquid is filled, the freezing point of which is lower than 0 ° C, while the second Vessel is arranged immediately below the first and with one or more Liquids is filled, the freezing point of which is higher than the freezing point of those in the first storage vessel Liquid.

4. Device according to claim 1 and 2, characterized in that a cold store is provided, which surrounds the evaporation coil of the refrigerant and is filled with a liquid whose freezing point is lower than o ° C and that a second, at the same time, serving as an open drip water container for the condensation water Storage is arranged below the first.

5. Device according to claim 1, characterized marked that. several storage liquids with different freezing points are provided in a storage container.

1 sheet of drawings