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Periodische Absorptionskältemaschine Periodische Absorptionskältemaschinen
liefern bekanntlich nur während der Absorptionsperiode Kälte, während in der Heizzeit
die kälteerzeugende Verdampfung unterbrochen ist; in dieser Zeit wird das aus dem
Kocherabsorber ausgetriebene und im Kondensator verflüssigte Kältemittel aufgespeichert.
Um zu verhüten, daß das verhältnismäßig warm zufließende Kältemittelkondensat das
im Kühlraum erforderliche Kühlgut zusätzlich erwärmt, ist es üblich, für das Kälte-,
mittelkondensat ein vom Kühlraum isoliertes Sammelgefäß vorzusehen, dä.s durch eine
oder mehrere Leitungen mit dem im Kühlraum angeordneten kälteabgebenden Teil verbunden
ist. Die Anordnung wird dann vielfach so getroffen, daß die in den Kühlraum hineinragende
Verdampferrohrschlange unten an dieses Sammelgefäß angeschlossen ist. Wenn man dann
dafür sorgt, daß die Verdampferrohrschlange selbst am Ende der Absorptionsperiode
noch mit flüssigem Kältemittel gefüllt ist, läßt sich eine zusätzliche Erwärmung
des Kühlgutes durch das Kondensat während der Heizperiode leicht vermeiden, da das
in der Kältemittelrohrschlange übrigbleibende Kälte mittelkondensat sich nicht mit
dem darüber aufgespeicherten warmen Kältemittelkondensat mischt. Die Maschine -arbeitet
bei dieser Füllung am günstigsten. Ist am Ende der Absorptionsperiode so viel Kältemittel
absorbiert, daß die Verdampferrohrschlange ganz oder teilweise leer ist, so findet
bei der folgenden Austreibungsperiode eine Kondensation in dem leeren Teil der Verdampferrohrschlangestatt,
wodurch erhebliche Wärmemengen in den Verdampfer und den meist damit verbundenen
Kältespeicher dringen. Ist zuviel flüssiges Ammoniak vorhanden, so muß diese überschüssige
Menge entsprechend den
wechselndenBetriebsbedingungen abwechselnd
abgekühlt und erwärmt werden, sie pendelt also zwischen Kondensatiorrs- und Verdampfertemperatur
hin und her, das ergibt gegebenenfalls zusätzliche Verluste. Die zuletzt genannten
Verluste beeinträchtigen jedoch die Leistung nicht so stark wie die zuerst genannten.
Bei den bekannten Maschinen treten nun folgende Schw ierigl:eiten auf Hat man für
bestimmte Betriebsverhältnisse :eine richtige Füllung erzielt, so stimmt im allgemeinen
diese Füllung nicht mehr für andere Betriebsverhältnisse. Man erzielt also dann
für ein bestimmtes Betriebsverhältnis einen Optimalwert, für andere Betriebsverhältnisse
jedoch Kühlleistungen, die nicht so günstig sind, wie sie sein könnten, wenn man
die Füllung diesen Verhältnissen direkt anpassen würde. Diese Schwierigkeiten werden
gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß vorzugsweise unterhalb des Kondensatsamrnelgefäßes
ein damit verbundener zweiter, ebenfalls vom Kühlraum isolierter Hiifssamrnler für
flüssiges Kältemittel angeordnet ist. Man wählt dann die Kältemittelfüllung in der
Maschine so, daß das obere Kondensätsammelgefäß am Ende der Absorptionsperiode unter
allen Betriebsbedingungen leer ist. In Betriebsfällen, wo weniger Kältemittel zurückbleibt,
sinkt der Flüssigkeitsspiegel in dem Hilfssammler selbst bzw. in das Verbindungsrohr
zwischen Haupt- und Hilfssammler, und zwar in den Fällen, wo an dem Hilfssammler
ein in den Kühlraum führendes Rohr direkt angeschlossen ist, soweit, daß das im
Kühlraum befindliche Verdampferrohr stets mit Kühlmittel gefüllt 'bleibt. Bei Verwendung
eines indirekten KäItemittelübertragungssystems dient die dann in dem isolierten
Teil befindliche Verdampferrohrschlange gleichzeitig als Hilfssammler und kann dann
auch gelegentlich ganz geleert sein. Bei dieser Anordnung darf der als Hilfssammler
dienende Verdampfer im Gegensatz zu bekannten Einrichtungen nicht mit einem Kältespeicher,
direkt in Berührung stehen.
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Es ist also vermieden, daß Reste des Kältemittels im Hauptsammler
zwischen zwei Temperaturen pendeln. Im Hilfssammler. mischen sich dagegen wegen
des relativ kleinen Rohrdurchmessers, der hier vorzugsweise angewendet wird, warmes
und kaltes Kältemittel in nicht nennenswerter Weise.
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Die Figuren zeigen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung. In Fig.
i ist ein mit einer luftgekühlten periodischen Absorptionskältemaschine ausgerüsteter
Kühlschrank dargestellt. Oben auf dem Kühlschrank aufmontiert ist der mit i bezeichnete
Kocherabsorher. Dieser ist mit einem .festen Absorptionsmittel, beispielsweise Calcium-Chlorid-Ammoniakat
gefüllt. Er wird durch ein inneres Heizrohr 2 während der Heizperiode über eine
Schaltuhr 3 an ein Netz., 5 gelegt. Das dabei ausgetriebene Ammoniakat wird
im Kondensator 6 verflüssigt und gelangt von dort durch eine Leitung 7 in ein oben
in die Kühlraumisolation eingebautes Hauptsammelgefäß. An dieses Gefäß sind unten
Rohrleitungen 9 und io angeschlossen. Die Rohrleitung 9 führt zu einem ebenfalls
in die Kiihlraurnisolation eingebauten Hilfssammelgefäß i i, das in der aus der
Figur ersichtlichen Weise gegenüber der Horizontalebene geneigt angeordnet ist,
um einen verhältnismäßig kleinen Kältemittelspiegel im Hilfssammelgefäß zu haben.
Unten an diesen Hilfssammler ist eine Rohrleitung 12 angeschlossen, die zu. dem
in den Kühlraum hineinragenden Verdampfer 13 führt. Der Verdampfer selbst ist in
einem Speichergefäß 1.4 eingebaut, das eine bei der kälteerzeugenden Verdampfung
gefrierende Flüssigkeit enthält. Mit 15 ist die Eisschublade bezeichnet, welche
in den Kältespeicher eingesetzt werden kann.
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Die Kältemittelfüllung wird bei dieser Maschine also so gewählt, daß
der Kältemittelspiegel amEnde derAbsorptionsperiode für diejenigen Betriebsfälle;
in denen viel flüssiges Kältemittel im Verdampfers,ystem Übrigbleibt, bis zu der
in der Figur eingezeichneten Höhe h steht. Das Zufließen von warmem Kältemittelkondensat
während der Heizperiode hat dann keine schädliche Wirkung, weil das warme Kältemittelkondensat
in den verhältnismäßig dünnen Rohrleitungen 9 und io auf das übriggebliebene Kältemittelkondensat
auftrifft und ein Mischen an dieser Stelle praktisch nicht stattfindet. In allen
Betriebsfällen, wo mehr Kältemittelkondensat verdampft wird, liegt der Spiegel des
Kältemittels am Ende der Absorptionsperiode dann im Hilfssarnmelgefäß i i, so daß
auch für diesen Betriebsfall eine zusätzliche Beheizung der Verdampferrohrschlange
nicht zu befürchten ist.
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Irr Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Soweit die Einzelteile mit denen in Fig. i übereinstimmen, sind dieselbenBezugszeichenverwendet.
Hieristan das Hauptsammelgefäß S ein vertikal angeordnetes Hilfssammelgefäß 16 angeschlossen,
an das in der aus der Figur ersichtlichen Weise die Verdampferrohrschlange 13 angeschlossen
ist. Man kann auch noch einen zweiten Hilfssammler, welcher in der Figur gestrichelt
angedeutet ist, anordnen. Diese Hilfssammler werden so ausgeführt, daß sie einen
relativ kleinen Durchmesser haben, um ein Mischen des warmen und kalten Kältemittelkondensats
zu vermeiden. Auch in' diesem Falle wird die Füllung so gewählt, daß bei Betriebszuständen,
bei
denen viel Kältemittel zurückbleibt, der öder die Hilfssammler gerade bis oben gefüllt
sind. Der Angleich an andere Betriebsbedingungen findet dann aus den Hilfssammelgefäßen
statt. Man kann als Hilfssammelgefäß auch eine in die Kühlraumisolation eingebaute
Rohrschlange 17 verwenden, wie dies in Figur 3 schematisch dargestellt ist. Eine
weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Figur 4. dargestellt. Hier ist der
Verdampfer 13 selbst als Hilfssammelgefäß ausgebildet und in die Kühlraumisolation
eingebaut; dieser Verdampfer ist in üblicher Weise unmittelbar an das Hauptsammelgefäß
8 angeschlossen. Die Kälteübertragung auf den Kühlraum erfolgt mit Hilfe eines Wärmeübertragungssystems,
das aus einem@wärmeaufnehmenden Teil 18 und einem wärmeabgebenden Teil ig und Verbindungsleitungen
20, 21 besteht. In diesem System kann eine Wärmeübertragungsflüssigkeit verwendet
werden, die durch abwechselnde Verdampfung und Kondensation die vom Kühlgut aufgenommene
Wärme auf den Verdampfer 13 überträgt. Die Kältemittelfüllung wird hierbei so gewählt,
daß bei Betriebszuständen, wo viel Kältemittel zurückbleibt, der gleichzeitig als
Verdampfer dienende Hilfssammler 13 gerade bis oben gefüllt ist (vgl. den in Fig.
4 angedeuteten Flüssigkeitsstand h). Auch hier erfolgt die Angleichung an andere
Betriebszustände aus dem Hilfssammler 13 heraus, und auch hier wird vermieden,
daß während der Heizperiode ein unzulässiges Erwärmen des kälteabgebenden Teiles
18, 14 im Kühlraum erfolgen kann und daß die am Ende der Absorptionsperiode im Verdampfersystem
zurückbleibende überschüssige Kältemittelmenge zusätzlich erwärmt und abgekühlt
werden muß. Der Kältespeicher muß in diesem Falle in direkter- Verbindung mit dem
wärmeaufnehmenden Teil des Übertragungssystems stehen, darf jedoch nicht mit dem
als Hilfssammler dienenden Verdampfer 13 verbunden sein.