DE60363C

DE60363C - Absorption chiller with device for automatic operation

Info

Publication number: DE60363C
Application number: DENDAT60363D
Authority: DE
Original assignee: J. ERNY und Z. J. SUBERS in Philadelphia, 1613 North 26th Street, Pennsylvanien, V. St. A
Anticipated expiration: 1910-11-25

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATE NTA MT\1kPATE NTA MT \ 1k

(Pennsylvanien, V. St. A.).(Pennsylvania, V. St. A.).

Die Erfindung bezieht sich auf einen Apparat zum Kühlen und zur künstlichen Herstellung von Eis und bezweckt, eine neue Vorrichtung zu schaffen, durch welche bei einer Eis- oder Kühlmaschine, in welcher die Kälte durch die Verdunstung eines geeigneten Gases, z. B. Ammoniakgas, hervorgebracht wird, dieses Gas aus seiner wässerigen Lösung durch Hitze freigegeben, dann durch Kälte condensirt und durch Druck verflüssigt und darauf zur Verdunstung gebracht wird, um die für das Kühlen oder die Erzeugung von Eis erforderliche niedrige Temperatur zu erzeugen, worauf, schliefslich das Gas wieder hergestellt und absorbirt wird, so dafs wiederum eine wässerige Lösung sich bildet, gleich derjenigen, in welcher das Gas ursprünglich gebunden war. Die verschiedenen Operationen geschehen selbstthätig, und besteht der Procefs aus zwei Phasen, nämlich:The invention relates to an apparatus for cooling and artificial manufacture of ice and aims to create a new device through which an ice or Cooling machine, in which the cold by the evaporation of a suitable gas, e.g. B. Ammonia gas is produced, this gas is released from its aqueous solution by heat, then condensed by cold and liquefied by pressure, and then to evaporation is brought to produce the low temperature required for cooling or making ice, whereupon, finally the gas is restored and absorbed, so that again an aqueous one Solution forms, like the one in which the gas was originally bound. the various operations take place automatically, and the process consists of two phases, namely:

1. aus der Bildung des Gases, der Condensirung und der Comprimirung;1. from the formation of gas, condensation and compression;

2. aus der Verdunstung des comprimirten Gases sowie aus der abermaligen Absorbirung in der Flüssigkeit^ welch letztere Operationen abwechselnd vor sich gehen.2. from the evaporation of the compressed gas as well as from the repeated absorption in the fluid, which latter operations alternately take place.

In der beiliegenden Zeichnung ist ein nach dieser Erfindung construirter Apparat veranschaulicht. Apparatus constructed in accordance with this invention is illustrated in the accompanying drawing.

Fig. ι ist ein verticaler Längenschnitt des Apparates, während Fig. 2, 3 und 4 Einzelansichten des Apparates darstellen.Fig. Ι is a vertical longitudinal section of the apparatus, while Fig. 2, 3 and 4 individual views of the apparatus.

AB sind zwei Cylinder oder Behälter, welche Ammoniakwasser oder irgend eine andere geeignete Lösung enthalten. Diese beiden Gefäfse sind so zu einander gelegen, dafs der Boden des einen oberhalb des Kopfendes des anderen sich befindet. Aus dem oberen Theil des Cylinders A führt ein Rohr α aufwärts bis oberhalb des Cylinders B und dann abwärts bis nahe an den Boden des letzteren. Ein Rückflufsrohr d führt aus dem Cylinder B in den oberen Theil des Cylinders A. Dieses Rohr ist mit einer S-förmigen Biegung versehen, und geht der obere Arm desselben durch den Boden des Cylinders B hindurch und reicht in letzteren um ungefähr ^J/₄ der Höhe des Cylinders hinein. Aus dem oberen Ende des Cylinders B führt ein Rohr b nach aufsen und bildet dann ein Schlangenrohr b¹, welches in einem Kühlgefäfs D sich befindet. Das untere Ende des mit schlangenförmigen Windungen versehenen Rohres b¹ führt in einen Cylinder C. Zwischen den Windungen b¹ und dem Cylinder C ist das Rohr b³ eingeschaltet, welches mit einem geeigneten Absperrventil h versehen ist, welches dazu dient, ein Zurücktreten des Gases aus dem Cylinder C in das Schlangenrohr zu verhindern. E ist die Gefrierschlange, welche mit dem Cylinder C am unteren Ende desselben durch ein gebogenes Rohr i verbunden ist, in welchem ein Ventil i¹ sich befindet, welches so construirt ist, dafs es selbstthätig die Verbindung des Cylinders c mit der Gefrierschlange E herstellt und unterbricht, je nach dem Verlauf und den Erfordernissen des Verfahrens. Vom oberen Ende der Gefrierschlange führt ein Rohr F zurück in den Cylinder A und ist abwärts verlängert, so dafs es bis nahe an den Boden des Cylinders A in denselben hineinreicht. An einer geeigneten Stelle ist in dem Rohr F ein Absperrventil k angebracht, welches das aus dem Gefäfs A aufsteigende Gas verhindert, durch das Rohr F in die Schlange E zu treten. AB are two cylinders or containers containing ammonia water or any other suitable solution. These two vessels are so arranged that the bottom of one is above the head of the other. From the upper part of the cylinder A a pipe α leads upwards to above the cylinder B and then downwards to near the bottom of the latter. A reflux pipe d leads from cylinder B into the upper part of cylinder A. This pipe is provided with an S-shaped bend, and the upper arm of the same goes through the bottom of cylinder B and extends in the latter by about ^J / ₄ th Height of the cylinder in. From the upper end of the cylinder B , a tube b leads outwards and then forms a coiled tube b ¹ , which is located in a cooling vessel D. The lower end of the serpentine coiled pipe b ¹ leads into a cylinder C. Between the coils b ¹ and the cylinder C , the pipe b ^{3 is connected} , which is provided with a suitable shut-off valve h , which serves to prevent the gas from withdrawing from the cylinder C into the serpentine tube. E is the freezing coil, which is connected to the cylinder C at the lower end of the same by a bent tube i , in which there is a valve i ¹ , which is so constructed that it automatically connects the cylinder c with the freezing coil E and interrupts, depending on the course and needs of the procedure. From the upper end of the freezing coil a pipe F leads back into the cylinder A and is extended downward so it DAF to near the bottom of the cylinder A in the same extends. A shut-off valve k is fitted at a suitable point in the pipe F , which prevents the gas rising from the vessel A from entering the coil E through the pipe F.

Die Wirkungsweise des Apparates, dessen Cylinder A theilweise mit Ammoniakwasser und der Cylinder B mit derselben Flüssigkeit bis ungefähr zur Höhe des Rohres d gefüllt ist, ist nun wie folgt:The mode of operation of the apparatus, the cylinder A of which is partly filled with ammonia water and the cylinder B with the same liquid up to approximately the height of the pipe d , is as follows:

Der Cylinder A wird mittelst einer Gasflamme oder auf eine andere geeignete Weise erhitzt. Das Gas wird dadurch aus der Ammoniaklösung frei und strömt durch das Rohr a in den Cylinder B, wobei die Feuchtigkeit, die mit dem Gas übergeführt ist, sich condensirt und durch das Rohr d wieder in den Cylinder A zurUckfliefst. Das Gas strömt dann aus dem Cylinder B in das Schlangenrohr b¹, in welchem es condensirt wird, und tritt dann die entstandene Flüssigkeit in den Cylinder C, wo dieselbe infolge des Druckes eine höhere Temperatur annimmt.The cylinder A is heated by means of a gas flame or in some other suitable manner. The gas is thereby released from the ammonia solution and flows through the pipe a into the cylinder B, the moisture which has been transferred with the gas condenses and flows back through the pipe d back into the cylinder A. The gas then flows out of the cylinder B into the coiled tube b ¹ , in which it is condensed, and the resulting liquid then passes into the cylinder C, where it assumes a higher temperature as a result of the pressure.

Ist alles oder nahezu alles Ammoniakgas aus dem Cylinder A überdestillirt, so wird die Gasflamme oder sonstige Wärmequelle entfernt, und man läfst den Cylinder A sich abkühlen. Letzteres kann dadurch beschleunigt werden, dafs man um die Aufsenwandung des Cylinders Wasser circuliren läfst. Das Ventil z¹, welches zur Gefrierschlange führt, wird nun etwas geöffnet, und der Inhalt des Cylinders C strömt allmälig langsam in die Gefrierschlange, in welcher das flüssige Ammoniak wieder in den gasförmigen Zustand übergeht und dadurch die Temperatur der Gefrierschlange stark erniedrigt. Aus der Gefrierschlange strömt das Gas durch das Rohr F zurück in den Cylinder A, in welchem es wiederum durch das Wasser absorbirt wird, so dafs die ursprüngliche Lösung wieder hergestellt wird. Aus letzterer kann dann durch allmäliges Erhitzen das Gas wiederum entwickelt werden. Um nun die Wirkungsweise vollständig selbstthätig zu gestalten und dadurch den Hauptzweck der Erfindung zu erreichen, bedienen sich die Erfinder folgender Vorrichtungen:If all or almost all of the ammonia gas from the cylinder A is distilled over, the gas flame or other heat source is removed and the cylinder A is allowed to cool down. The latter can be accelerated by circulating water around the outer wall of the cylinder. The valve z ¹ , which leads to the freezer coil, is now opened a little, and the contents of the cylinder C gradually flows slowly into the freezer coil, in which the liquid ammonia returns to the gaseous state and thereby greatly lowers the temperature of the freezer coil. The gas flows from the freezing coil through the pipe F back into the cylinder A, in which it is again absorbed by the water, so that the original solution is restored. The gas can then be developed again from the latter by gradually heating it. In order to make the mode of operation completely automatic and thereby achieve the main purpose of the invention, the inventors use the following devices:

1. einer Vorrichtung, um die Heizquelle in und aufser Thätigkeit zu setzen;1. a device for putting the heat source in and out of action;

2. einer Vorrichtung, um das Auslafsventil des Cylinders C selbstthätig zu öffnen und zu schliefsen;2. A device to automatically open and close the outlet valve of the cylinder C fell asleep;

3. eines Exhaustventils und eines Wasserstandszeigers, durch welchen, wenn der Apparat in Thätigkeit gesetzt werden soll, die Luft abgelassen und das Ablassen der Luft genau angezeigt wird.3. an exhaust valve and a water level indicator, by which, when the apparatus is to be put into operation, the air is vented and the deflation is accurately displayed.

Angenommen, es soll zum Erhitzen des Cylinders A eine Gasflamme zur Anwendung kommen. Ein Gasleitungsrohr G führt von einem etwas über dem oberen Theil des Cylinders A gelegenen Punkt aus abwärts und ist mit einem unterhalb des Cylinders gelegenen Brenner g versehen. Bei H ist ein Gashahn angeordnet, der mit einem verlängerten Griffig¹ versehen ist. Letzterer ist so schwer, dafs er infolge seines eigenen Gewichtes niederfällt, bis er auf einen Anschlag H² trifft. Befindet sich der Arm in dieser Lage, so ist die Gasleitung zum Brenner abgesperrt. Ein Rohr/ ist durch den oberen Theil des Cylinders A hindurchgeführt und reicht um ungefähr ⁸/₄ der Länge des letzteren in diesen hinein. Ein Kolben/¹ bewegt sich in diesem Rohr auf und nieder. Letzteres ist mit einem unter dem Einflufs der Wärme leicht ausdehnbaren OeI angefüllt. Die Kolbenstange f² führt aufwärts parallel zum Gasleitungsrohr G und ist mit einem L-förmig gebogenen, drehbaren Arm H^a versehen. Der horizontale Theil des letzteren befindet sich für gewöhnlich unter dem äufseren Ende des Gashahnhebels H\ dessen Ende, wie in der Zeichnung angedeutet, abgeschrägt ist, so dafs beim Niedergang' der Kolbenstange der L-förmig gebogene Arm mit dem Hebel des Gashahnes in Berührung tritt und seitwärts bewegt wird, so dafs der Gashahnhebel vorbei kann. Wenn die Kolbenstange sich jedoch aufwärts bewegt, so wird der L-förmig gebogene Arm mit dem Gashahnhebel H^} in Berührung treten und die Gaszuführung öffnen, indem der Hebel H\ gehoben wird. Ein abgeschrägtes Stück I ist in der Bahn der Verlängerung des L-förmigen Armes angeordnet. Wenn infolge der Ausdehnung des Oeles der Kolben seine höchste Lage erreicht, so tritt der L-förmig gebogene Arm mit dem abgeschrägten Stück / in Berührung und wird seitwärts bewegt, so dafs der Hebel des Gashahnes niederfällt und die Gasleitung absperren kann. Das obere Ende der Kolbenstange ist mit einem horizontalen Hebel m verbunden. Der Drehpunkt des letzteren liegt bei m¹, und ist mit dem Hebel eine Kolbenstange η verbunden, welche in einen nach aufwärts gebogenen Theil einer S-förmigen Röhre M hineinreicht, deren anderes Ende in den oberen Theil des Cylinders B mündet. An der Kolbenstange η sitzt ein Kolben n¹, welcher in dem oberen Ende des Rohres M auf- und niederbeweglich ist. Die Röhre M mit ihrem Kolben und ihren Verbindungsstücken bildet die sogen. Anlafsvorrichtung des Apparates, deren Wirkungsweise folgende ist:Assume that a gas flame is to be used to heat cylinder A. A gas conduit G runs downwards from a point slightly above the upper part of the cylinder A and is provided with a burner g located below the cylinder. At H there is a gas tap which is provided ^{with an extended handle 1.} The latter is so heavy that because of its own weight it falls down until it hits a stop H ² . If the arm is in this position, the gas line to the burner is shut off. A pipe / is passed through the upper part of the cylinder A and extends approximately ^_8/4 the length of the latter into the latter. A piston / ¹ moves up and down in this tube. The latter is filled with an oil which can easily be expanded under the influence of heat. The piston rod f ² leads upwards parallel to the gas line pipe G and is provided with an L-shaped bent, rotatable arm H ^a . The horizontal part of the latter is usually under the outer end of the gas-cock lever H, the end of which is bevelled, as indicated in the drawing, so that when the piston rod descends the L-shaped arm comes into contact with the lever of the gas-cock and is moved sideways so that the throttle lever can pass. However, when the piston rod moves upwards, the L-shaped bent arm will come into contact with the gas tap lever H ^} and open the gas supply by lifting the lever H \ . A beveled piece I is placed in the path of the extension of the L-shaped arm. When, as a result of the expansion of the oil, the piston reaches its highest position, the L-shaped arm comes into contact with the beveled piece / and is moved sideways, so that the lever of the gas tap falls down and can shut off the gas line. The upper end of the piston rod is connected to a horizontal lever m . The pivot point of the latter lies at m ¹ , and a piston rod η is connected to the lever, which extends into an upwardly bent part of an S-shaped tube M , the other end of which opens into the upper part of the cylinder B. A piston n ¹ is seated on the piston rod η and can be moved up and down in the upper end of the tube M. The tube M with its piston and its connecting pieces forms the so-called. Starting device of the apparatus, the mode of operation of which is as follows:

Nachdem der Apparat in Thätigkeit gesetzt und alles Gas von dem Wasser in den beiden Cylindern A und B absorbirf worden ist, wird der Druck in letzteren sich erhöhen und das durch das S-förmige Rohr M streichende Gas den Kolben η^χ aufwärts bewegen und somit auch den Hebel m und mit diesem die Kolbenstange f". Hierdurch wird die Gasleitung geöffnet. Es sei hierbei bemerkt, dafs letztere niemals gänzlich abgesperrt zu sein braucht, sondern es kann eine kleine Flamme am Brennen bleiben, wenn der Gashahn zugedreht wird.After the apparatus has been put into operation and all the gas has been absorbed by the water in the two cylinders A and B , the pressure in the latter will increase, and the gas passing through the S-shaped tube M will move the piston η ^χ upwards and thus also the lever m and with it the piston rod f ". This opens the gas line. It should be noted here that the latter never needs to be completely shut off, but a small flame can remain burning when the gas tap is turned off.

'Um nun die Wirkungsweise des Auslafsventils des Cylinders C selbstthätig zu gestalten'In order to make the operation of the outlet valve of the cylinder C automatically

und dasselbe abzusperren, wenn der Cylinder C entleert ist, kann das Ventil in Gestalt eines Schiebers angeordnet sein, dessen Stange abwärts gerichtet und mit einem Ansatz ο versehen ist, der, wenn der Cylinder C vollständig gefüllt und die Kolbenstange/² in ihre höchste Lage gehoben ist, von dem Ende eines Hebels O getroffen wird, welcher durch eine Stange P.mit 'der Kolbenstange /² verbunden ist. Eine Feder P dient dazu, das Ventil i¹ wieder zu schliefsen, ■ wenn der Cylinder C sich entleert hat. Das Schlangenrohr b ¹ liegt, wie gesagt, in einem Gefäfs, durch welches kaltes Wasser fliefst. Das Kühlgefäfs Q steht durch ein Rohr Q¹ mit dem Gefäfs R D in Verbindung, oder aber mit einem Wasserleitungsrohr R, welches mit einem Dreiweghahn Q³ versehen ist, dessen Küken mittelst einer Gabel/³/⁴ mit der Kolbenstange/² derart verbunden ist, dafs infolge der Bewegung der Kolbenstange der Hahn gedreht und abwechselnd kaltes Wasser durch das Rohr D¹ in das Gefäfs D und durch das Rohr Q¹ in das Gefäfs Q geleitet wird. An einer geeigneten Stelle des Rückflufsrohres .F ist ein Ablafsrohrp angeordnet, unter welchem ein Wasser enthaltendes Gefäfs i¹ sich befindet; das Austrittsrohr ρ reicht in das Wasser hinein und ist mit einem Hahn i² versehen. Wenn der Apparat nach erfolgter Beschickung in Thätig-.keit gesetzt wird, so wird das Äustrittsrohr geöffnet und die in dem Apparat enthaltende Luft durch das verdunstende Gas durch das Rohr ρ ausgetrieben. Der Austrieb der Luft wird durch Blasenbildung in dem im Gefäfs i¹ befindlichen Wasser angezeigt. Sobald Gas austritt, hört die Blasenbildung auf, da das Gas von dem Wasser absorbirt wird. Durch Drehen des Hahnes i² wird dann das Ablafsrohr geschlossen. Es ist nur nöthig, diese Ablafsvorricbtung in Tbätigkeit zu setzen, wenn der Apparat zum ersten Mal gefüllt wird, oder aber meist nur in sehr langen Zwischenräumen. Die beschriebene Wirkungsweise ist also kurz folgende:and shut off the same when the cylinder C is emptied, the valve can be arranged in the form of a slide, the rod of which is directed downwards and is provided with a shoulder ο which, when the cylinder C is completely filled and the piston rod / ² in its highest position is lifted, is hit by the end of a lever O, which is connected by a rod P.mit 'the piston rod / ² . A spring P is used to close the valve i ¹ again, ■ when the cylinder C has emptied. The coiled pipe b ¹ is, as I said, in a vessel through which cold water flows. The Kühlgefäfs Q is through a tube Q ¹ to the vessel, RD in compound or with a water pipe R, which is provided with a three-way cock Q ^3, the chicks by means of a fork / ^{^3/4} with the piston rod / ² is connected in such a way that, as a result of the movement of the piston rod, the tap is turned and cold water is alternately passed through the pipe D ¹ into the vessel D and through the pipe Q ¹ into the vessel Q. At a suitable point of the reflux pipe .F a Ablafsrohrp is arranged, under which a water-containing vessel i ¹ is located; the outlet pipe ρ extends into the water and is provided with a tap i ² . When the apparatus is put into operation after it has been charged, the outlet pipe is opened and the air contained in the apparatus is expelled through the pipe ρ by the evaporating gas. The expulsion of the air is indicated by the formation of bubbles in the water ^{in the vessel i 1.} As soon as gas escapes, the formation of bubbles ceases as the gas is absorbed by the water. The drain pipe is then closed by turning ^{the tap i 2.} It is only necessary to activate this drainage device when the apparatus is first filled, or usually only at very long intervals. The described mode of action is briefly as follows:

i Angenommen, die im Gefäfs A enthaltene Absorptionsflüssigkeit habe das sämmtliche Gas absorbirt, so ' wird in den Gefäfsen A und B ein gewisser Druck entstehen, infolge dessen der Kolben n¹ im Rohr M gehoben wird, was auch ein Heben der Stange /² mit Arm H^a und somit ein Oeffnen des Gashahnes H zur Folge hat. Der Kessel A - wird nunmehr geheizt und das von der in demselben enthaltenen Flüssigkeit gebundene Gas abgetrieben und, wie oben näher beschrieben, verflüssigt. Gleichzeitig mit Oeffnung des Gashahnes H wird von der Stange /² auch der Dreiweghahn Q derart gestellt, dafs das Wasser aus Leitung R durch Rohr D¹ nach dem Kühlgefäfs D fliefst. Ist nun nach einiger Zeit sämmtliches Gas aus der Absorptionsflüssigkeit ausgetrieben, so hat sich infolge der erlangten Ausdehnung des Oeles in Rohr / der Kolben f¹ so weit mit Stange /² gehoben, dafs der Arm H³ durch Arm / zur Seite geschoben wird, wodurch der Hebel H¹ seine Unterstützung verliert und beim Niedersinken den Gashahn H schliefst. Gleichzeitig hat hierbei auch die mit Stange/² verbundene Stange P das Ventil i geöffnet, so dafs die in C angesammelte Flüssigkeit in die Verdunstungsschlange E eintreten und dort Kälte erzeugen kann. i Assuming that the absorption liquid contained in the vessel, A have absorbed the Sämmtliche gas so 'will arise a certain pressure in the Gefäfsen A and B, as a result, the piston ¹ n in the pipe M is raised, which is also a lifting of the rod / ² Arm H ^a and thus an opening of the gas tap H results. The boiler A - is now heated and the gas bound by the liquid contained in it is driven off and, as described in more detail above, liquefied. Simultaneously with the opening of the gas tap H , the three-way tap Q is also set by the rod / ^{2 in} such a way that the water from line R flows through pipe D ¹ to the cooling vessel D. If, after some time, all the gas has been expelled from the absorption liquid, the piston f ¹ with rod / ^{2 has} risen so far as a result of the expansion of the oil in the tube / that the arm H ³ is pushed aside by the arm /, as a result of which the lever H ¹ loses its support and the gas tap H closes when it drops. At the same time, the rod P ^{connected to rod / 2} has also opened the valve i , so that the liquid that has accumulated in C can enter the evaporation coil E and generate cold there.

Die Stange /² streckt sich jetzt allmälig wieder, so dafs auch Wasserhahn Q³ umgestellt wird, und zwar so, dafs das Wasser von Rohr D¹ abgesperrt und durch Rohr Q¹ nach Q fliefst, dort den Cylinder A abkühlend.The rod / ² now gradually stretches again, so that the water tap Q ^{3 is also} switched over, in such a way that the water is shut off from pipe D ¹ and flows through pipe Q ¹ to Q, cooling cylinder A there.

Das im Rohr E durch Verdunstung entstehende Gas wird nun von der sich abkühlenden Absorptionsflüssigkeit continuirlich absorbirt, bis das Gefäfs C leer ist. Ist dieser Zeitpunkt eingetreten, so hat sich· in den Gefäfsen A und B eine gewisse Spannung gebildet, welche den Kolben n¹ wieder hebt, dadurch infolge Hebens der Stange /² den Gashahn H öffnet und so das Spiel von neuem beginnen läfst.The gas produced by evaporation in tube E is now continuously absorbed by the cooling absorption liquid until vessel C is empty. When this point in time has occurred, a certain tension has formed in the vessels A and B , which lifts the piston n ¹ again, thereby opening the gas tap H as a result of lifting the rod / ² and thus starting the game again.

Claims

Sponsorship claim:

An absorption - refrigerating machine, characterized by a device for self-active operation thereof, consisting in the arrangement of the tube / with pistons / ¹ and the piston rod / ^2, which arm ^s H for movement of the gas cock dog arms / ^{^3/4} for the movement of the faucet Q ³ carries and through the mediation of lever m with piston η ¹ in tube M and through rod P with valve i ¹ in connection, whereby at the beginning of the operation of the apparatus, piston n ¹ lifts rod / ² and opens gas tap H and Turn the tap Q ³ so that water flows to the vessel D , while in the further course, after the gas has been completely aborted from cylinder A, the piston f ¹ lifts the rod / ² so far that arm H ^B slides off arm / and tap H closes, but then at the same time rod P valve i ¹ opens, whereupon rod / ² gradually lowers and turns on the water tap Q ³ , for the purpose of cooling cylinder A, the liquid of which absorbs the gas emerging from E again .

For this purpose ι sheet of drawings.