DE602946C

DE602946C - Device for conveying refrigerant vapor or a refrigerant vapor-gas mixture in absorption refrigeration machines

Info

Publication number: DE602946C
Application number: DES108934D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1933-04-05
Filing date: 1933-04-05
Publication date: 1934-09-19

Description

Einrichtung zum Fördern des Kältemitteldampfes oder eines Kältemitteldampf-Gas-Gemisches in Absorptionskältemaschinen Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung zum Fördern des 1%'-ältemitteldampfes oder eines Kältemitteldampf-Gas-Gemisches in Absorptionskältemaschinen durch einen Elektromotor mit stopfbüchsenlos in den Gasraum eingebautem Anker, die überall da anwendbar ist, wo Wechselstrom zur Verfügung steht und die sich wegen ihrer großen Einfachheit, ihres ruhigen Ganges und des geringen Aufwandes an Antriebsenergie vorzugsweise für solche Absorptionskältemaschinen eignet, die mit Haushaltkühlschränken zusammengebaut werden. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß im Gasraum der Absorptionsmaschine in einem von außen durch Wechselstrom erregten Magnetfeld ein federnd aufgehängter Schwinganker gelagert ist, an dessen Welle im wesentlichen radial stehende Platten befestigt sind, denen das zu fördernde Gas in der Nähe der Schwingachse zugeführt wird, während Gasabführungsleitungen dem äußeren Plattenrand gegenüber angeordnet sind. Besonders zweckmäßig ist es, den Schwinganker und die Platten in einem aufrecht stehenden Absorber unterhalb des Deckels, aber oberhalb des Absorptionsraumes anzuordnen. Dabei kann der den Schwinganker antreibende Magnet durch den Absorberdeckel hindurchgeführt und seine Erregerwicklung außerhalb des Absorberdeckels angebracht sein. Weitere Einzelheiten und Ausführungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.Device for conveying the refrigerant vapor or a refrigerant vapor-gas mixture in absorption refrigeration machines The subject matter of the invention is a device for conveying the 1% '- elderly vapor or a refrigerant vapor / gas mixture in absorption chillers by an electric motor with no stuffing box in the Gas chamber built-in armature, which can be used wherever alternating current is available and which stands out because of its great simplicity, its quiet walk and the low drive energy expenditure, preferably for such absorption chillers that are assembled with household refrigerators. According to the invention this is achieved in that in the gas space of the absorption machine in one of a spring-mounted oscillating armature on the outside, a magnetic field excited by an alternating current is mounted, attached to the shaft of substantially radially standing plates are to which the gas to be pumped is supplied in the vicinity of the oscillation axis, while Gas discharge lines are arranged opposite the outer edge of the plate. Particularly It is useful to have the oscillating armature and the plates in an upright position To arrange absorber below the lid, but above the absorption space. The magnet driving the oscillating armature can be guided through the absorber cover and its excitation winding must be attached outside of the absorber cover. Further Details and design options can be found in the description below.

Es ist an sich bekannt, in Absorptionskältemaschinen, die mit indifferentem Hilfsgas arbeiten, das Kältemitteldampf-Gas,Gemisch durch einen Elektromotor mit stopfbüchsenlos in den Gasraum eingebautem Anker zu fördern. Bei den bekannten Fördereinrichtungen wird zum Antrieb des Motors ein Drehfeld verwendet, dessen Energie auf induktivem Wege durch die Gefäßwandung hindurch auf den im Gasraum drehbar angeordneten Motoranker übertragen wird. Der Motoranker ist dabei als Kurzschlußläufer (Käfiganker) ausgebildet und seine Wicklung ist 'in der Regel aus Kupfer hergestellt. Derartige Einrichtungen sind jedoch bei Verwendung der für Absorptionskältemaschinen am meisten gebräuchlichen Absorptionsflüssigkeit, nämlich wäßriger Ammoniaklösung, nicht brauchbar, da das bei der Austreibung sich bildende und in den Gaskreislauf gelangende Gemisch aus Ammoniak- und Wasserdampf das Kupfer der Läuferwicklung stark angreifen und daher diese Wicklung rasch zerstören würde.It is known per se, in absorption refrigeration machines with indifferent Auxiliary gas work, the refrigerant vapor gas, mixed by an electric motor with To promote anchor built into the gas space without a stuffing box. With the known conveyors a rotating field is used to drive the motor, the energy of which is based on inductive Paths through the vessel wall to the motor armature rotatably arranged in the gas space is transmitted. The motor armature is designed as a squirrel cage armature and its winding is usually made of copper. Such facilities however, are most common when used for absorption chillers Absorption liquid, namely aqueous ammonia solution, not usable because the The mixture that forms during the expulsion and enters the gas cycle Ammonia and water vapor strongly attack the copper of the rotor winding and therefore would destroy this winding quickly.

Demgegenüber weist der Gegenstand der Erfindung den Vorteil auf, daß der im Gasraum angeordnete Teil des Elektromotors ein wicklungsloser Schwinganker ist, der ebenso wie die durch ihn in Bewegung versetzten Platten ganz aus Eisen oder Stahl, also aus einem Stoff hergestellt werden kann, der durch das Gemisch aus Ammoniak- und Wasserdampf überhaupt nicht angegriffen wird. Derartige Schwingankermotoren sind als Antriebsmittel eines Gebläses an sich bekannt.In contrast, the object of the invention has the advantage that the part of the electric motor arranged in the gas space is a winding-free oscillating armature is that as well like the plates set in motion by it made entirely of iron or steel, so it can be made from a material that can pass through the mixture of ammonia and water vapor is not attacked at all. Such Oscillating armature motors are known per se as drive means for a fan.

Bei einer anderen bekannten Gasfördereinrichtung in Absorptionskältemaschinen wird eine Durchbrechung der Gefäßwandung dadurch vermieden, daß in dem nach außen dicht abgeschlossenen Gasraum eine schwingende Membran angeordnet ist, die unter dem Einfluß eines mittels Wechselstrom erregten Magneten steht und #als Gaspumpe wirkt. Dieser Einrichtung gegenüber hat der Erfindungsgedanke den Vorteil, daß er auch in solchen Fällen noch verwendbar ist, wo wegen zu hohen Druckes oder wegen zu großer Menge des zu fördernden Gases oder Gasgemisches von der Fördervorrichtung mit schwingender Membran kein Gebrauch gemacht werden kann.In another known gas delivery device in absorption refrigeration machines a breakthrough in the vessel wall is avoided in that to the outside tightly sealed gas space a vibrating membrane is arranged, which under is under the influence of a magnet excited by an alternating current and # as a gas pump works. Compared to this device, the inventive concept has the advantage that it can also be used in such cases, where because of too high pressure or because of Too large a quantity of the gas or gas mixture to be conveyed by the conveying device no use can be made with a vibrating diaphragm.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen mit der Gasförderungseinrichtung gemäß der Erfindung versehenen aufrecht stehenden Absorber einer mit indifferentem Hilfsgas arbeitenden Absorptionskältemaschine im Längsschnitt, von dem der untere Teil weggebrochen ist, während Fig. 2 einen Schnitt nach I-I der Fig. i darstellt. Das zylindrische Absorptionsgefäß i trägt an seinem oberen Ende einen aufgeschweißten Flansch 2, der zur Befestigung des Deckels 3 dient. Der eigentliche Absorptionsraum 4, in welchem die durch eine Leitung 5 oben zugeführte Absorptionslösung über Auffangschalen 6 herniederrinnt, ist durch eine Querwand 7 nach oben hin abgeschlossen. In der Mitte der Querwand 7 ist ein senkrecht abwärts führender Dorn 8 befestigt, der zugleich als Träger- der Auffangplatten 6 dient. In den Dorn 8 einerseits und den Absorberdeckel3 andererseits ist die Welle g eines aus magnetischem Material bestehenden Ankers io angeordnet, der durch Schraubenfedern ii mit der Wandung des Absorbers verbunden ist. Der Anker io ist zwischen den Polen 12 eines den Absorberdeckel 3 durchsetzenden hufeisenförmigen Magneten 13 angeordnet, dessen Erregerwicklung 14 außerhalb des Absorberdeckels 3 angebracht ist. Auf der Welle 9 des Ankers io sind zwei einander gegenüberstehende Blechplatten 15 so angeordnet, daß ihre Ebene mit der axialen und radialen Richtung zusammenfällt und daß sie sich unmittelbar oberhalb der Trennwand 7 befinden. Eine in der Mitte mit einer Öffnung 17 versehene Abdeckplatte 16 schließt den Raum, in welchem sich die Blechplatten 15 befinden, nach oben hin ab. Durch eine oberhalb der Abdeckplatte 16 einmündende Leitung 18 wird das Gemisch aus Kältemitteldampf und indifferentem Gas dem Absorptionsgefäß vom Verdampfer her zugeführt. Zur Ableitung des Gäses dienen zwei einander diagonal gegenüberstehende Leitungen i9 und 2o, die so angeordnet sind, daß das beim Schwingen der Blechplatten 15 radial nach außen bewegte Gas vom Rande dieser Platten aus unmittelbar den Gasleitungen i9 bzw. 2o zugeführt wird. Die Gasleitungen i9, 2o sind, auf der Zeichnung nicht dargestellt, außerhalb des Absorbers abwärts geführt und münden in den unteren Teil des Absorptionsraumes 4 wieder ein. Zur Ableitung des dem Verdampfer zuzuführenden Gases dient eine vom oberen Teil des Absorptionsraumes ausgehende Gasleitung 21.The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention shown, namely Fig. i shows one with the gas delivery device according to the invention provided upright absorber one with inert auxiliary gas working absorption chiller in longitudinal section, from which the lower part broken away is, while FIG. 2 shows a section along I-I of FIG. The cylindrical Absorption vessel i has a welded-on flange 2 at its upper end, which is used to attach the cover 3. The actual absorption space 4, in which the absorption solution supplied at the top through a line 5 via collecting trays 6 runs down, is closed by a transverse wall 7 towards the top. In the middle the transverse wall 7 a vertically downward leading mandrel 8 is attached, which at the same time serves as a carrier of the collecting plates 6. In the mandrel 8 on the one hand and the absorber cover 3 on the other hand, the shaft g is an armature made of a magnetic material io arranged, which is connected to the wall of the absorber by helical springs ii is. The armature io is between the poles 12 of an absorber cover 3 extending through it arranged horseshoe-shaped magnet 13, the excitation winding 14 outside of the Absorber cover 3 is attached. On the shaft 9 of the armature io two are each other opposing sheet metal plates 15 arranged so that their plane with the axial and radial direction coincides and that it is immediately above the partition wall 7 are located. A cover plate 16 provided with an opening 17 in the middle closes the space in which the sheet metal plates 15 are located upwards. By a line 18 opening out above the cover plate 16 is the mixture of refrigerant vapor and inert gas fed to the absorption vessel from the evaporator. For derivation of the Gäses serve two diagonally opposite lines i9 and 2o, the are arranged so that the swinging of the sheet metal plates 15 radially outward moved gas from the edge of these plates directly to gas lines i9 and 2o is fed. The gas lines i9, 2o are not shown in the drawing, guided downwards outside the absorber and open into the lower part of the absorption space 4 back on. To divert the gas to be supplied to the evaporator, a vom is used Gas line 21 emanating from the upper part of the absorption space.

Die vorstehend beschriebene Einrichtung wirkt wie folgt: Sobald ein Wechselstrom normaler Frequenz die Erregerwicklung 14 durchfließt, gerät der schwingbar angeordnete Anker i in Drehschwingungen, deren Frequenz derjenigen des Wechselstromes entspricht. Dabei wird das den Platten 15 durch die Gasleitung 18 und die Öffnung 17 in der Nähe der Schwingachse zugeführte Gas-Dampf-Gemisch durch die Bewegung der Platten 15 in radialer Richtung beschleunigt, so daß es durch die dem Plattenrand gegenüber angeordneten Gasleitungen i9 und 2o abströmt. Bei der hohen Frequenz der Schwingungen des Ankers io und der Platten 15 ergibt sich eine völlig gleichmäßige Strömung des Gas-Dampf-Gemisches durch die Leitungen i9 und 2o und damit durch den Absorptionsraum 4, aus welchem das Gas mittels der Leitung 2i zum Verdampfer abgeführt wird.The device described above works as follows: As soon as a Alternating current of normal frequency flows through the excitation winding 14, it becomes oscillatable arranged armature i in torsional vibrations, the frequency of which is that of the alternating current is equivalent to. This is the plates 15 through the gas line 18 and the opening 17 in the vicinity of the oscillation axis supplied gas-vapor mixture by the movement the plates 15 accelerated in the radial direction, so that it is through the edge of the plate opposite arranged gas lines i9 and 2o flows out. At the high frequency of the Vibrations of the armature io and the plates 15 are completely uniform Flow of the gas-vapor mixture through lines i9 and 2o and thus through the Absorption space 4, from which the gas is discharged to the evaporator by means of line 2i will.

Man kann die Wirkung der beschriebenen Einrichtung noch dadurch verbessern, daß man den sektorföxmigen Raum, in welchem i die Platten 15 schwingen, durch Wandungen begrenzt, die bis dicht an die Grenzlagen der Platten herangezogen sind. Es werden dadurch die Wirbelbewegungen des Gases vermindert und die Energieverluste herabgedrückt. ' Durch die beiden einander diagonal gegenüberstehenden Gasabführungsleitungen ergibt sich eine bequeme Möglichkeit, den gesamten durch die schwingenden Platten in Bewegung gesetzten Gasgemischstrom zu teilen. Dies ist ein Vorteil des Erfindungsgegenstandes, der dazu ausgenutzt werden kann, die Absorption des Arbeitsmitteldampfes aus dem Gasgemisch heraus in zwei getrennten Absorptionsgefäßen vor sich gehen zu lassen, die von parallelen Strömen des Gasgemisches in gleichartiger Weise durchströmt werden. Dies erscheint beispielsweise zweckmäßig, um bei unveränderter Bauhöhe der Absorptionseinrichtung den für diese zur Verfügung stehenden Raum in besonders günstiger Weise auszunutzen.The effect of the device described can be improved by that the sector-shaped space in which the plates 15 oscillate is through walls limited, which are drawn up close to the boundary layers of the plates. It will this reduces the turbulence of the gas and reduces energy losses. 'Through the two diagonally opposite gas discharge lines results a convenient way to move the whole through the swinging plates set gas mixture stream to share. This is an advantage of the subject matter of the invention, which can be used to reduce the absorption of the working fluid vapor from the To let the gas mixture go out in two separate absorption vessels, that of parallel flows of the gas mixture in a similar way are flowed through. This appears useful, for example, in order to keep the The overall height of the absorption device corresponds to the space available for it particularly beneficial way to exploit.

Claims

PAT E N T ANS L ' Ii l I C: 1 JE : i. Device for conveying the refrigerant vapor or a refrigerant vapor-gas mixture in absorption refrigeration machines by an electric motor with an armature built into the gas space without a stuffing box, characterized in that a resiliently suspended oscillating armature is mounted in the gas space in a magnetic field excited by alternating current, on the shaft of which is essentially radially standing plates are attached to which the gas to be conveyed is fed near the Sch`ving axis, while gas discharge lines are arranged opposite the outer plate edge.

2. Device according to claim i, characterized in that the oscillating armature (io). and the plates (i5) in one upright absorber (z) below the absorber cover (3), but above of the absorption space (4) are arranged.

3. Device according to claim i or 2, characterized in that the oscillating armature (io) driving magnet (i2) through the cover (3) of the upright absorber (i) passed through and its excitation winding (i4) is attached outside of the absorber cover.

4. Device according to claim z or 3, characterized in that the shaft (9) of the oscillating armature (io) on the one hand in the absorber cover (3), on the other hand in one of the absorption space (4) towards the top. final Ouerwand (7). is stored.

5. Device according to claim 4, characterized characterized in that immediately above the vibrating plates (i5) a fixed Cover plate (i6) is arranged, which do the swing axis around an opening (i7) leaves free for gas to pass through.

6. Device according to claim 3, 4 or 5, characterized characterized by the sector-shaped space in which the plates vibrate Walls is limited, which are drawn up close to the boundary layers of the plates are.