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Kälteerzeugungsanlage Urn mit Hilfe von periodisch wirkenden Absorptionskälteapparaten
einen kontinuierlichen Kälteeffekt zu erzeugen, ist es in der Literatur schon vielfach
vorgeschlagen worden,, in einer Anlage mehrere periodische Appatrate zu vereinigen
und diese so zu betreiben, daß die Arbeitsperioden gegeneinander versetzt sind.
Man verwendet z. B. zwei Apparate, deren einer in der Austreibungsperiode arbeitet,
wenn der andere seine Absorptionsperiode hat. Die bisher bekannten Anlagen dieser
Art haben einen großen Nachteil. Die Teile der Absorptionsapparate, welche das ausgetriebene
und verflüssigte Kältemittel aufnehmen, stehen nämlich bei den bekannten Anordnungen
miteinander in Wärmeaustausch. Das hat zur Folge, daß der Verdampfer des gerade
in der Absorptionsperiode arbeitenden Apparates, da er ja der kälteste Teil der
Anlage ist, seine Kälteleistung dazu hergibt, das ausgetriebene Kältemittel des
anderen Apparates zu kondensieren. Ein sehr großer Teil der durch die Verdampfung
hervorgerufenen Kälteleistung wird infolgedessen gar nicht für die Kühlung des Kühlraumes
nutzbar gemacht.
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Erfindungsgemäß werden Kälteerzeugungsanlagen mit mehreren in der
Arbeitsperiode gegeneinander versetzten periodisch wirkenden Absorptionsapparaten
dadurch verbessert, daß die Teile der Absorptionsapparate, welche das ausgetriebene
und verflüssigte Kältemittel aufnehmen, gegeneinander wärmeisoliert sind. Bei einem
Kühlschrank, der zwecks kontinuierlicher Kälteerzeugung mit zwei periodischen Absorptionsapparaten
ausgerüstet ist, kann man die Erfindung beispielsweise dadurch verwirklichen, daß
die Verdampfer der beiden Absorptionsapparate gegeneinander und gegenüber dem Kühlraum
wärmeisoliert sind. Für die Übertragung des Kälteeffektes von den einzelnen getrennt
voneinander angeordneten Verdampfern auf den gemeinsamen Kühlraum können dann an
sich bekannte, mit einem umlaufenden Hilfsmedium arbeitende Wärmeübertragungssysteme
dienen.
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Die Figur zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer
Darstellung einen Haushaltskühlschrank, der mit zwei periodisch wirkenden luftgekühlten
Absorptionskälteapparaten ausgerüstet ist. Da die beiden Kälteapparate vollkommen
symmetrisch aufgebaut sind, sind für die einander entsprechenden Teile dieselben
Bezugszeichen verwendet. Die Kocherabsorber i befinden sich im unteren Teil des
Kühlschrankes, der aus zwei voneinander getrennten wärmeisolierten Abteilungen 2o
besteht. Unten besitzen diese Abteilungen Öffnungen 2i, welche mit Hilfe von einstellbaren
Klappen 22 mehr oder weniger geöffnet werden können. Im oberen Teil der Abteilungen
2o befinden sich Öffnungen23, die durch symmetrisch angeordnete Klappen 24 auf-
und zugemacht werden können. Diese oberen Klappen arbeiten mit den elektrischen
Heizvorrichtungen 3 der Kocher derart zusammen, daß der auf der
linken
Seite angeordnete Heizkörper eingeschaltet und d,-r rechte abgeschaltet ist, wenn
die Klappen 24 nach der linken Seite zu geschlossen sind. Die Klappen 24 können
ferner mit Hilfe einer in der Zeichnung nicht dargestellten Thermostatanordnung
durch Federwirkung geöffnet -werden und in ihre vertikale Lage gebracht werden,
sobald die Kocherabsorbertemperatur r2o° erreicht hat. Zwischen den unteren Abteilungen
2o, in welchen sich die Kocherabsorber befinden, und dem eigentlichen" Kühlraum
sind doppelte Luftschichten 25, 26 vorgesehen. Jeder Kocherabsorber besteht aus
einem druckfesten Außenmantel 2 und einem die Heizpatrone 3 aufnehmenden Innenrohr.
In dem Kocherabsorber sind der Wärmeleitung dienende wellenförmig gebogene Bleche
5 eingesetzt, wodurch Zellen 7, 8 gebildet werden, von denen die einen, 7, mit dem
festen Absorptionsmittel und die anderen, 8, mit einem gasdurchlässigen Stoff gefüllt
sind, welcher dazu bestimmt ist, die Absorptionsstoffe während der Austreibungsperiode
zurückzuhalten. In den wärmeleitenden. Wänden befinden sich Öffnungen 6, durch die
das Kältemittel hindurchtreten kann. Diese Öffnungen sind durch Aufbringen von Zähnen
4 hergestellt. Die Zähne ragen in die mit dem Absorptionsstoff gefüllten Zellen
7 hinein, so daß sie für eine gute Wärmezu- und -abfuhr sorgen. Zur besseren Abführung
der Absorptionswärme an die Luft sind auf dem äußeren Mantel des Kocherabsorbers
wärmeleitende Rippen angeordnet.
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Das Arbeitsmittel gelangt während der Austreibungsperiode durch Leitungen
9 in den oben auf dem Kühlschrank angeordneten luftgekühlten Kondensator zo. Dort
-wird es niedergeschlagen und fließt in Sammelbehälter 12, welche sich in der Isolation
des Kühlschrankes befinden. Diese als Verdampfer für das Kältemittel dienenden Behälter
12 sind also sowohl gegeneinander als auch gegenüber dem Kühlraum wärmeisoliert.
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Wenn aus einem der Kocherabsorber das Arbeitsmittel ausgetrieben worden
ist, wird in der oben beschriebenen Weise die Heizung abgestellt und durch Umstellen
der Klappen 24 der Kühlluftstrom zu ihm freigegeben. Infolgedessen -wird der Kocherabsorber
wieder absorptionsfähig. Da der zugehörige Verdampfer r2 sich in der Isolation des
Kühlschrankes befindet und infolgedessen aus seiner Umgebung keine nennenswerten
Wärmemengen aufnehmen kann, sinkt die Temperatur des Ammoniaks, bis sie unterhalb
der Kühlraumtemperatur liegt. Zur Übertragung der Wärme vom Kühlraum auf die Verdampfer
dient ein indirektes Wärmeübertragungssystem, welches aus Behältern 13, z-1,
einem Behälter 17 und den zugehörigen Verbindungsleitungen 15, 16,:[8, z9 besteht.
In diesem gegen die Außenluft abgeschlossenen System befindet sich Ammoniak. Der
Teil 17 arbeitet als Verdampfer, die Teile 13, 14 als Kondensatoren. Durch. abwechselnde
Verdampfung und Kondensation wird also die Kühlraumwärme wechselweise auf den vom
Kühlraum isolierten Verdampfer 12 übertragen, der kälter als der Kühlraum ist.
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Der Behälter 17 befindet sich, wie aus der Figur ersichtlich, im oberen
Teil des Kühlraumes. Er ist von einem Gehäuse 26 umgeben, welches mit Regulieröffnungen
27, 28 versehen ist. Außerdem ist der Behälter 17 mit einer Vorrichtung für Eisfabrikation
29 versehen, welche verhältnismäßig groß gestaltet ist, da sie nicht nur den Eisbedarf
decken soll, sondern auch noch dazu beitragen soll, die Temperatur im Kühlschrank
möglichst . gleichmäßig zu halten. In diesem Speichergefäß wird also als Speichermittel
eine gefrierende Flüssigkeit verwendet. Das ist gegenüber den bisher üblichen, lediglich
mit dem flüssigen Speichermedium arbeitenden Anordnungen besonders vorteilhaft,
weil nunmehr für die Speicherwirkung der Schmelzvorgang des Speichermittels nutzbar
gemacht ist.
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Sobald die ausgekochte Seite des Apparatesystems ihre Kälteerzeugung
angefangen hat, kann man die entgegengesetzte Seite des Apparatesysterns auskochen.
Das bei dieser Austreibung im zugehörigen Verdampfer 12 angesammelte warme, flüssige
Ammoniak ruft keine Störungen in der Kälteerzeugung hervor, da ja die einzelnen
Verdampfer 12 gegeneinander wärmeisoliert sind. Die vom anderen Apparat während
dieser Zeit hervorgebrachte Kälte kann also voll zur Kühlung des Kühlraumes nutzbar
gemacht werden.
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Die Schaltvorrichtung für die Umschaltung der Arbeitsperioden besteht
aus einem drehbaren Schalter, welcher auf der Achse der Klappen 2.a. angebracht
ist. Er ist derart angeordnet, daß er die Heizvorrichtung des auf der linken Seite
angeordneten Kocherabsorbers einschaltet, wenn die Klappe die linke Öffnung 23 geschlossen
hat, und schaltet die Heizvorrichtung des auf der rechten Seite befindlichen Kocherabsorbers
ein, wenn die Klappe die rechte Öffnung 23 geschlossen hat. Wenn die Klappe vertikal
steht, ist die Stromzufuhr unterbrochen. Die Klappen 24 werden von Hand wechselweise
nach links oder rechts gedreht und sind mit einer geeigneten Vorrichtung versehen,
welche verhindert, daß man nacheinander dieselbe Seite des Apparatsystems einschaltet.
Ferner werden die Klappen 24 durch einen Sperrhaken zurückgehalten, sobald sie eine
der Öffnungen
gut schließen. Der Heizstrom kann durch einen Quecksilberschalter,
welcher von einem Thermostaten im Kocherabsorber bedient wird, unterbrochen werden,
wobei gleichzeitig sich die Klappe öffnet und hierdurch ein Luftstrom um die Kocherabsorber
strömt.
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Im Ausführungsbeispiel ist ein Apparat beschrieben, bei dem zwei direkt
luftgekühlte, mit festen chemischen Absorptionsstoffen wirkende Absorptionsapparate
Verwendung finden. Man kann die Erfindung auch, ohne von ihrem Wesen abzuweichen,
bei Apparaten verwenden, in denen irgendwelche anderen Konstruktionen von periodischen
Absorptionsapparaten (z. B. wassergekühlte Apparate) Verwendung finden.