DE673783C - Kontinuierlich wirkende Absorptionskaeltemaschine - Google Patents

Kontinuierlich wirkende Absorptionskaeltemaschine

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DE673783C
DE673783C DES129771D DES0129771D DE673783C DE 673783 C DE673783 C DE 673783C DE S129771 D DES129771 D DE S129771D DE S0129771 D DES0129771 D DE S0129771D DE 673783 C DE673783 C DE 673783C
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DE
Germany
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gas
evaporator
absorption
refrigeration machine
vessels
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Expired
Application number
DES129771D
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English (en)
Inventor
Dipl-Ing Rudolf Hintze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Schuckertwerke AG
Siemens AG
Original Assignee
Siemens Schuckertwerke AG
Siemens AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
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Expired legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/10Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type with inert gas
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Description

  • Kontinuierlich wirkende Absorptionskältemaschine Den Gegenstand der Erfindung bildet eine kontinuierlich wirkende Absorptionskältemaschine, bei der die zur Aufnahme und Fortleitung der arbeitenden Medien dienenden Gefäße durch paarweise ameinandergelegbe Blechtafeln gebildet werden, in welche entsprechende Vertiefungen eingeprägt sind und die an den von den Vertiefungen freien Stellen gasdicht miteinander verbunden, z. B. verschweißt sind.
  • Bei Kompressionskältemaschinen ist es zwar an sich bekannt, den Kondensator aus zwei aneinandergelegten und miteinander verschweißten Blechplatten aufzubauen, zwischen denen Zwischenräume frei bleiben, in denen die Kältemitteldämpfe sich verflüssigen. Ferner ist es bei solchen Kältemaschinen bekannt, den Verdampfer aus zwei im wesentlichen ebenen, an- ihren Rändern miteinander verschweißten Platten zu bilden, zwischen denen sich die Verdampferkammer befindet. Demgegenüber stellt der Gegenstand der Erfindung insofern etwas wesentlich Neues und Fortschrittliches. dar, als hier nicht ein einzelnes Gefäß einer Kältemaschine, sondern eine vollständige, kontinuierlich wirkende Absorptionskältemaschine, d. h. der Kocher, der Absorber, der Kondensator, der Verdampfer und die übrigen. zur Aufnahme -und Fortleitung der arbeitenden. Medien dienenden Gefäße einschließlich gegebenenfalls ihrer sämtlichen Verbindungsleitungen, durch paarweise aneinandergel.egte Blechtafeln gebildet werden, in welche entsprechende Vertiefungen eingeprägt sind. Hierdurch wird der große Vorteil .erzielt, daß sämtliche Gefäße oder wenigstens die große Mehrzahl derselben unter Anwendung von ganz wenigen Stanz-und Preßwerkzeugen aus Blechtafeln hergestellt werden können, was für die Massenfabrikation: eine große. Vereinfachung und Verbilligung bedeutet.
  • In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und nvar zeigen die -Fig. i und 2 das erste und die Fig. 3 bis 6 das zweite Ausführungsbei..splel. In den Figuren sind diejenigen Teile der Blechtafeln, die gasdicht miteinander -verbanden. werden, schraffiert, diejenigen Teile dagegen, in welche die zur Ausbildung der Gefäße notwendigen Vertiefungen eingeprägt werden, weiß dargestellt. Von den paarweisse aneinanderliegenden Blechtafeln ist in den Fig. 1, 3 und 5 jeweils nur die eine veranschaulicht, während die andere weggelassen ist.
  • Eine kontinuierlich wirkende Absorptionskälten1,aschineohne Pumpen und Ventile besteht bekanntlich mindestens aus folgenden vier Gefäßen, die durch Flüssigkeits- oder Gasleitungen in offener Verbindung miteinander stehen: einem Austreib.er, einem Kondensator, einem Verdampfer und einem Absorber. Wird zum Ausgleich der im Verdampfer und Absorber einerseits und im Kondensator und Aastreiber andererseits bestehenden Druckunterschiede ein neutrales Gas verwendet, das durch Verdampfer und Absorber uriiläuft, so ordnet man zweckmäßig im Kreislauf des Hilfsgases einen Gastemperaturwechsl:er @an; ebenso bilden zw,eckmäßigerwei.se die Leitungen, durch welche arme Absiorptionslösung vom Aastreiber zum Absorber und reiche Absorptionslösung vom Absorber zum Aastreiber strömt, einen Flüssigkeitstemperaturwechsler miteinander. Zum Antrieb des Hilfsgaskreislaufes wird mit Vorteil eine elektromagnetisch in Schwingungen versetzte Blasmembran verwendet, während der Flüssigkeitsumlauf durch Aastreiber und Absorber durch einen sog. Gasblasensiedeheber unter Verwendung ausgetriebenen Kältemitteldampfes bewirkt werden kann. Zur Kühlung der wärmeabgebenden Teile wird -Kühlluft verwendet. Die Wärmezufuhr zum Austreibier geschieht am einfachsten mittels einer in diesen eingebauten elektrischen Heizpatrone. Alle .diese Einzelheiten sind an sich bekannt und bilden daher nicht den Gegenstand der Erfindung. Ebensowenig hat die Erfindung es mit dem Kälte:erzeugungsverfahren an sich zu tun, das mit Hilfe beliebiger Medien, beispielsweise Ammoniak als Kältemittel, Wasser als Lösungsmittel und Stickstoff als neutrales Hilfsgas, in an sich bekannter Weise durchgeführt werden kann. Die Erfindung hast es ausschließlich mit dem Aufbau der in sich geschlossenen kontinuierlich wirkenden Absorptionäkältemaschine aus aneinandergelegten Blechtafeln zu tun. Dabei können einzelne Teile, z. B. die @elekt@am.agne.tisch angetriebene Blasrnembran sowie ein Teil der Verbindungsleitungen, aus Zweckmäßigkeitsgründen für sich hergestellt und mit den durch die Blechtafeln gebildeten Gefäßen verbrunden sein. Näheres hierüber ergibt sich .aus der nachstehenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
  • In Fig. i ist die mit eingeprägten Vertsefungen versehene ein-, Blechtafel in eine Ebene ausgebreitet dargestellt. Die zugehörige Fig. 2 veranschaulicht die fertige Kältemaschine von oben gesehen. Ihre Teile sind durch zweimaliges. Umbiegen m eine im wesentlichen U-förmige Gestalt gebracht, nur der Verdampfer, der mit dem Kondensator durch eine Rohrleitung verbunden ist, steht quer zu den beiden Schenkeln der U-Form. Er ist, wie die strichpunktiert angedeuteten Umrißlinien des mit der Kältemaschine zusammengebauten Kühlschrankes erkennen lassen, innerhalb des von der Kühlschrankwandung umschlossenen Kühlraumes angeordnet. Der Gastemperaturwechsler befindet sich in der isolierenden Kühlschrankwandung selbst, während die übrigen Teile der Kältemaschine auf der Rückseite des Kühlschrankes unter gebracht sind.
  • i ist der Kocher, 2 der zugehörige Gasabscheiderund 3 das zwischen diesen beiden Teilen angeordnete Steigrohr des. Gasblasensiedehebers. Eine Gasleitung 4. führt vom oberen Teil .des Gasabscheiders 2 zum Kondensator 5, eine Flüssigkeitsleitung 6 vom unteren Teil des Gasabscheiders 2 zum oheren Teil des Ab- sorbe:rs 7, der zickzackförmig mit .eingebauten Staukörpern 8 ausgebildet ist. Vom unteren Teil des. Absorbers 7 führt eine Flüssigkeitsleitung 9; die mit der Leitung 6 einen TemperaturwechsIer bildet, über ein Druckausgleichgefäß i o und .eine Leitung i i zurück zum Kocher i. Der Gasabscheider 2 :und :das Druckaus.gl.eichgefäß io sind durch eine Entlüftungsleitung 12 miteinander verbunden. Vom Kondensator 5 gelangt das verflüssigte Kältemittel durch eine Rohrleitung 13 oben in den Verdampfer 14, der ebenfalls zickzackförmig gestaltet und mit Staukörpern 15 versehen ist. Der Verdampfer 14 ist mit dem Absorber 7 durch die einen Gastemperaturwechsler .miteinander bildenden Gasleitungen 16, 17 verbunden. An die Leitung 16 ist die elektromagnetisch angetriebene Blasmembran 18 anges,chlossen, von dem aus eine Gasleitung i9 zum oberen Ende des Absorbers 7 führt. Die Gasleitun,genz6, -i7 dienen zugleich zur Entw ii#,ss,erung des Verdampfers 14 in die vorn Absorber unten abgehNtdeFlüssigkeitsleitung 9. Zu diesem Zweck ist zwischen der -Leitung 16 und , der Leitung 9 ein Flilssigkeitsverschlu.ß 20 vorgesehen. Mit-.dem Verdampfer 14 ist ein Eiszellenbebälter 21 verhunden.
  • An den vorstehend nicht näher bezeichneten, in Fig. i weiß gelassenen Stellen der Blechtafeln sind Teile ausgestanzt.
  • Das zweite Ausführungsbeispiel ist durch die Fig.3 bis 6 veransch:aaulicht. Hier besteht die fertige Kältemaschine, deren Obexansicht Fig. ¢ zeigt, aus zwei Paar durch Schweißen miteinander verbundene Blechtafeln .x und h und einem :dritten Blechtafelpaar c, aus dem der Verdampfer hergestellt ist. Der Teil b enthält lediglich den Gastemper,aturwechsler, der Teil a die übrigen Teile deir Kältemaschine. Wie sich insbesondere aus Fig.4 und der Seitenansicht der Fig.6 ergibt, sind bei dieser Ausführung nicht nur dex Kondensator und d.ex Verdampfer, sündern auch der Verdampfer sowie der Absorber einerseits 'und der GastemperaturwewhsIer andererseits durch Rohrleitungen. miteinander verbunden. Dies, bedeutet insofern eine Vereinfachung des Aufbaues, der gesamten Kältemaschine, als das mehrmalige Umbiegen miteinander verschweißter Blechtafeln vermieden ist. Im übrigen stimmt die Ausführung nach Fig. 3 bis 6 mit dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel (Fi.g, i und 2) weitgehend üb3rein.
  • Der Kocher ist mit 31, der Gasabscheider mit 32 und das Steinrohr des Gasblasensi:edehebers mit 33 bezeichnet. 35 ist der Kondensator, 37 der Absorber, 38 das Druckattsgleichgefäß ;und 39 der Verdampfer. Der Gastem.peraturwechsler wird durch die Leitungen 40, 4 i gebildet. Die elektromagnetisch angetrieben: Blasmnembran ist mit 42, der mit dem Verdampfer verbundene Eiszellenbeh.älter mit 43 bezeichnet. 44 ist das vim Kondensator rum Verdampfer führende Rohr, und '45 bzw. 46 sind die Rohrleitungen, welche den Gastemperaturwechsler 40, 41 mit dem Absorber 37 verbinden. Die Wirkungsweise .der Abs,orptionskältemaschine ist die gleiche wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
  • Der Hauptvorteil der vorstehend beschriebenen Bauart einer kontinuierlich wirkenden Absorptionskältemaschine ist der, daß jede schwierige Zusammensetzarbeit, die zu ihrer Ausführung große Genauigkeit erfordert, vermieden ist. Der Materialverbrauch ist äuf ein Mindestmaß heruntergesetzt, und durch den Wegfall vieler Einzelteile und ihrer Verbindungen untereinander und mit anderen Teilen der Absorptionsmaschine werden erhebliche Ersparnisse erzielt. Sehr einfach gestaltet sich auch die Durchbildung aller derjenigen Teile, vor allem bei den VerbÜidungsleitungen der Gefäße, die mit Gefälle oder Richtungswechsel. .ausgeführt werden müssten. Die Verschweißung der gasdicht miteinander zu verbindenden Teile; der Bleichtafeln macht keinerlei Schwierigkeit. Im übrigen, ist es nicht @unb:edingt notwendig, sämtliche Gefäße und Leitungen durch in die Blechtafeln eingeprägte Vertiefungen -herzustellen; man wird, wo es zweckmäßig erscheint, zur Verbindung einzelner Teile gewöhnliche' Rohrleitungen verwenden.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE t i. Kontinuierlich wirkende Absorptionskältemaschin:e, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufnahme und Fortleitung der ,arbeitenden Mitteldienenden Gefäße in der bei Kompressionskältemaschiinen für den Verdarnpferoder Kondensatar an sich bekannten Weise als Vertiefungen in paarweise aneinandergelegten Blechtafeln eingeprägt sind, die an den von den Vertiefungen freien Stellen gasdicht miteinander verbunden, z. B. verschweißt sind.
  2. 2. Absorptionskältemaschine nach An. sipruch i, dadurch gekennzeichnet, da.ß einzelne Gefäße der Ab.s@orptionskältem,aschine (z. B. der Verdampfer 39 bzw. der Gastdmperaturwech.sl"er 40, 41) und Gruppen von Gefäßen je .au,s :einem geprägten und verschweißten Blechplattenpaar gebildet ;und durch Rohrleitungen miteinander verbunden sind.
  3. 3. Verdampfer oder Absorber für kontinuierlich wirkende, Absorption:skältemschinen nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Blechtafeln eingeprägten Vertiefungen mit waagerecht liegenden, von beiden Seiten abwechselnd ineinandergreifenden Einsätzen versehen :sind, die Erhebungen .an ihren freien Enden .aufweisen.
  4. 4. Gaste:mperaturwechsler für mit indifferentem Hilfsgas arbeitende kontinuiter-Iich wirkende Abs,orptionskältemaschinen nach Anspruch i öder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden miteinander im Wärmeaustausch stehenden Leitungen sich in zwei Kanäle verzweigt, von denen immer ein Kanal, der von dem zu erwärmenden roder zu kühlenden Gas in der einen Strömungsrichtung durchflossen wird, mit einem Kanal abwechselt, der von dem zu kühlenden oder zu erwärmenden Gas in der anderen Strömungsrichtung durchflossen wird.
  5. 5. Absorptionskältemaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der vollständigen, in sich ,geschlossenen Absorptionskältemaschine nur ein .einziges Blechtafelpaar verwendet ist.
  6. 6. Absorptionskältemaschine nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, tlaß Teile der paarweise miteinander verbundenen Blechtafeln. rechtwinklig oder U-förmig derart gegeneinander abgebogen sind, daB die Biegekanten quer durch verhältnismäßig schmale Blechbrücken verlaufen, die von gar keiner oder nur einer Mindestzahl Leitungen durchsetzt sind.
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