DE644511C - Luftkaeltemaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlanlage, insbesondere für Eisschränke, bei der die Kälteleistung durch Zustandsänderung eines gasförmigen Mittels, z. B. Luft, beim Zusammenpressen mittels eines Kolbenverdichters und Ausdehnen mittels einer Kolbenausdehnungsmaschine gewonnen wird und die daher in der Regel aus einer Vorrichtung zur Luftverdichtung, Luftkühlung, Luftausdehnung und Kälteabgabe besteht.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, derartigen Kühlanlagen, die bisher der hohen Anschaffungs- und Betriebskiosten wegen nur wohlhabenden Kreisen zugänglich waren, den Eingang in breiteste Volksschichten zu !ermöglichen. Sie strebt zu diesem Zwecke an, die Einrichtungen zur Verdichtung, Kühlung, Ausdehnung und Kälteabgabe der, wie bekannt, im Kreislauf arbeitenden

so Luft baulich, derart zu einem einheitlichen Ganzen zusammenzuschließen, daß sie insbesondere als Schnelläufer betrieben werden kann und deshalb ebenso an Herstellungswie Betriebskosten spart.

Die Erfindung beruht auf dem an sich bekannten Gedanken, die Einrichtungen zum Verdichten, Kühlen, Ausdehnen und Kältaabgeben als einen zusammenhängenden Umlaufkörper auszubilden. Bei den bekannten Luftkältemaschinen wird aber noch ein besonderer Betriebsstoff, nämlich Quecksilber, vierwendet, der die Luft infolge der Fliehkraft ansaugt und verdichtet, wähnend die abgekühlte Druckluft durch Verschieben des Quecksilbers gegen die Fliehkraft zur weiteren Abkühlung mechanische Arbeit leistet. Gemäß der Erfindung wird die Kühlanlage vereinfacht, indem das Quecksilber zum Fortfall gebracht wird und ein umlaufender Kolbenverdichter und eine umlaufende Kolbenausdehnungsmaschine verwendet werden.

In dem Ausfühsungsbeispiel ist die Triebkraft für die Verdichtungs- und Saugarbeit dadurch, gewonnen, daß der von einem Motor angetriebene Umlaufkörper um eine kurbelarmförmig ausgestaltete feststehende Achse umläuft und die Kolbenstangen von den im Umlaufkörper arbeitenden Kolben von Verdichter- und Ausdehnungszylinder an diese Kurbelkröpfung angeschlossen sind.

Die schematische Zeichnung erläutert dieses Ausführungsbeispiel.

Fig. ι und 2 zeigen in aufrechten Schnitten verschiedene Anordnungen der Kühlanlage in einem Eisschrank.

Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch den Umlaufkörper.

ι ist die feste Achse mit dem feststehen-

den Kurbelzapfen 2. Diese Achse ist auf der einen Seite an der Wandung 3 des Kühlschrankgehäuses befestigt und sitzt am anderen Ende mit einer Spitze 4 in dem Qp häuse ζ des Verdichters. Dieses Gehäuse iiis durch eine Kupplung 6 au die Welle 7 qfel Antriebselektromotors 8 angeschlossen und läuft mit einem Lager 28 auf der festen Achse i. Die durch Kolbenstangen 10 und 20 an die Kurbel 2 angeschlossenen, also um die Achse ι umlaufenden Kolben 11 und 21 arbeiten in den Zylindern 12 und 22. Vom Verdichterzylinder 12 geht die Saugleitung 13 nach dem Kälteabgabebehälter 14, und zwar in ein in diesem eingesetztes mittleres Rohr 15. Die Druckleitung 16 des Verdichterzylinders 12 führt nach dem Ausdehnungszylinder 22 und ist zwecks Luftkühlung mit Kühlrippen versehen, so daß durch die Umao laufbewegung selbst die nötige Kühlung der verdichteten Luft möglich ist. Der Verdichtungszylinder 12 ist außerdem mit Kühlrippen 9 versehen, wodurch bereits vor Kühlung in der Druckleitung 16 eine Wärmeableitung der verdichteten Luft erfolgt. Am Anschluß der beiden Rohrleitungen 13 und 16 mit dem Zylinder 12 sitzen in bekannter Weise Ventile 17, während an dem Übertritt aus der Druckleitung 16 in den Ausdehnungszylinder 22 das Ventil 18 angeordnet ist.

In dem Zylinder 22 erfolgt die Ausdehnung der in dem Zylinder 12 verdichteten und in der Druckleitung 16 abgekühlten Druckluft, indem sie arbeitsverdichtend den Kolben 21 bewegt und den Antriebsmotor um die dabei geleistete Arbeit entlastet.

Bei dieser Arbeitsleistung sinkt die Temperatur der sich ausdehnenden Luft in demselben Maße, in welchem sie vorher bei der Verdichtung im Zylinder 12 gestiegen war. Die erkaltete Luft wird nun durch die Rückbewegung des Kolbens 21 durch Ventil 29 und die Rohrleitung 23 ausgestoßen und in den Kälteabgabebehälter 14 geleitet, der zur Kühlung des Raumes eines Kühlschrankes oder zur Eiserzeugung dient. Ausdehnungszylinder 22 und Rohre 23 können gegen Wärmeeinfall isoliert sein.

Aus dem Kälteabgabebehälter 14 saugt der Kolben 11 die Luft durch die Rohrleitung 13 wieder an, verdichtet sie, und der Vorgang wiederholt sich in der beschriebenen Weise. Nach Fig. 1 kann die Kühlanlage mit waagerechter Achse im oberen Teil eines Kühlschrankes so eingebaut sein, daß nur der Kälteabgabebehälter im Kühlschrankraum umläuft. Die Umlaufbewegung verursacht im Kühlraum einen andauernden Wechsel der anliegenden, unmittelbar beeinflußten Luftschichten und .dadurch eine schnellere Kühl

wirkung. Motor und Verdichter befinden sich außerhalb des eigentlichen KühlschrankraunKS und sind durch eine durchbrochene Ver-■~*-^t-.alung 2 5 abgedeckt, damit der nötige Luftitt zur Umlauf luftkühlung möglich ist. '

lach Fig. 2 ist die Achse senkrecht anget, und zwar so, daß Elektromotor und Verdichter über der Kühlschrankdecke in einem haubenartigen Gestell 26 gelagert sind, und zwar dadurch, daß das Motorgehäuse 27 mit dieser Haube unmittelbar verbunden ist. Der Kälteabgabebehälter 14 ragt von oben in der Mitte des Kühlschrankraumes in diesen nach unten hinein. Dadurch wird eine besonders günstige Luftumlaufbewegung erzeugt. Der Kälteabgabebehälter schleudert nämlich die gekühlte Luft auswärts und erhält infolgedessen die bei dem Umlauf sich wieder anwärmende Luft von unten. Man kann, um diese Wirkung zu verstärken, an dem Kälteabgabebehälter noch vorstehende Rippen 24 vorsehen.

An Stelle der dargestellten Form des Kälteabgabebehälters kann natürlich auch eine einfache Rohrschlange treten, die sich über die ganze Länge des Behälterzylinders erstreckt.

Es können natürlich auch an Stelle zweier einander gegenüberstehender Pumpenzylinder mehrere solcher und auch nebeneinander vorgesehen sein. Die Verdichtungszylinder können auch an einem Ende der feststehenden Welle und die Ausdehnungszylinder am anderen Ende angeordnet werden. Es sind mannigfaltige Abänderungen möglich, so insbesondere in der Wahl der Getriebe, z. B. Exzenter usw.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Luftkältemaschine mit Kolbenverdichter und Kolbenaiusdehnungsmaschine, insbesondere für Kühlschränke, dadurch gekennzeichnet, daß Verdichter, Kühler, Ausdehnungsmaschine und Kälteabgabebehälter als ein zusammenhängender Umlaufkörper ausgebildet sind.

2. Luftkältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnungsmaschine und die von ihr zum Kälteabgabebehälter führende Leitung nach außen isoliert sind.

3. Luftkältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Verdichten des Arbeitsmittels erforderlichen Kolbenbewegungen o. dgl. aus der "Umlaufbewegung des Umlaufkörpers gegen- ' über seiner fest angeordneten Achse abgeleitet werden.

4. Luftkältemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Achse kurbelarmförmig gekröpft ist und

an die Kröpfung die Kolbenstangen der Kolben für die Verdichtungs- und Ausdehnungsmaschine angeschlossen sind.

5. Luftkältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das entspannte kalte Arbeitsmittel zuerst längs der Außenwandung des Kälteabgabebehälters entlang streicht, dann aber hinter einer Trennwand nach der Verdichtungsmaschine zurückfließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen