DE681172C - Kontinuierlich arbeitende Absorptionskaeltemaschine - Google Patents

Description

• Kontinuierlich arbeitende Absorptionskältemaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine kontinuierlich arbeitende Absorptionskältemaschine, bei der der Druckunterschied zwischen Kocher und Kondensator einerseits und Verdampfer und Absorber andererseits durch zwei im Kreislauf der Arbeitsmittel eingeschaltete Drosselstellen aufrechterhalten wird. Erfindungsgemäß wird das Kochervolumen bei einem solchen Apparat so viel größer als das Volumen des Absorberverdampfers, Zuleitungen u. dgl. gewählt, daß auch nach Volllaufen des Absorbers, Verdampfers und der Zuleitungen noch so viel Lösung im Kocher bleibt, wie zur Vermeidung gefährlicher Heizflächenbelastungen erforderlich ist. Auf diese Weise werden kontinuierlich arbeitende Absorptionskältemaschinen der eingangs erwähnten Art einwandfrei gesichert gegen alle Gefahren, die sich durch das Versagen von Ventilen und der bei solchen Maschinen meist üblichen, zur Förderung der Lösung vom Absorber zum Kocher dienenden Pumpen ergeben können. Selbst wenn beispielsweise die Lösungspumpe aus irgendeinem Grunde stehenbleibt, können .bei der Bemessung gemäß der Erfindung unzulässige Heizflächenbelastungen nicht auftreten, da zwangsläufig dafür gesorgt ist, daß im Kocher stets eine ausreichend große Lösungsmenge vorhanden ist. Bei der praktischen Ausführung der Erfindung wird man beispielsweise eine mit dem Kondensator in Verbindung stehende Rücklaufleitung anordnen, durch welche nach Volllaufen des Absorbers, des Verdampfers und der Zuleitungen, ständig so viel Lösung zum Kocher zurückläuft, daß unzulässige Drücke und Heizflächenbelastungen vermieden werden. Das bevorzugte Anwendungsgebiet der Erfindung sind kontinuierlich arbeitende Absorptionskältemaschinen, die in Haushaltskühlschränke eingebaut werden.
• In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figur zeigt schematisch eine für einen Haushaltkühlschrank bestimmte kontinuierlich arbeitende Absorptionskältemaschine. Aus der im Kocher i befindlichen mit dem Kältemittel angereicherten Absorptionsflüssigkeit wird das Kältemittel durch Beheizung mittels der Heizpatrone 2 ausgetrieben. Der Kältemitteldampf gelangt durch eine Leitung 3 in einen Rektifikator q. und von dort über einen mit Kühlrippen versehenen Wasserabscheider 5 in den luftgekühlten Kondensator 6. Das Kältemittelkondensat fließt von dort durch eine Leitung 7, einen Gegenströmer 8 und eine Leitung g zu einer festen Drosselstelle 1o, durch die der hohe Kondensatordruck auf den niedrigen Verdampferdruck reduziert wird. Mit i I ist der Verdampfer bezeichnet, der in einen durch strichpunktierte Linie schematisch angedeuteten Kühlraum 38 eingebaut ist. Infolge der Wärmeaufnahme aus dem Kühlraum verdampft das flüssige Kältemittel im Verdampfer i i. Der Kälte-Mitteldampf gelangt vom oberen Teil des Verdampfers durch eine Leitung 12 in den Absorber 13. Das Eintrittsrohr 14 für .die Käitemitteldämpfe ist mit einer größeren Anzahl von Gasdurchtrittsöffnungen 15 versehen und so in den Absorber eingebaut, daß die Kältemittelgase durch die im Absorber befindliche arme Lösung hindurchgeführt werden. Der Absorber 13 ist als horizontalliegendes zylindrisches Gefäß ausgeführt. In das Innere sind vertikale Segmente 16 eingebaut, die so bemessen sind, daß sie nicht ganz bis zum Lösungsspiegel reichen. Dadurch wird eine Abgrenzung in Zonen verschiedener Konzentrationen und verschiedener Temperaturen bewirkt. Die' Anordnung der dargestellten Segmente hat den Vorteil, daß .diese Bereiche verschiedener Absorbertemperaturen schärfer nebeneinander bestehen., als es sonst möglich wäre. Die bei der Absorption frei werdende Wärme wird durch Kühlrippen 17 direkt an die Luft abgeführt. Die reiche Lösung wird aus dem Absorber mit Hilfe einer Lösungspumpe 18 zum Kocher i zurückgefördert. Die Lösungspumpe saugt die Absorptionsflüssigkeit durch eine Leitung icg an und drückt sie durch eine das Absorberinnere durchsetzende Leitung 2o in einen Lösungstemperaturwechsler 21. Vom Lösungstemperaturwechsler gelangt die reiche Lösung durch eine Leitung 22 in den bereits erwähnten Rektifikator und fließt von dort im Gegenstrom zu den ausgetriebenen Kältemitteldämpfen durch die Leitung 3 zurück zum Kocher i.
• Die arme Lösung wird aus dem unteren Bereich des Kochers i .durch eine Rohrleitung 23 abgeführt und gelangt zunächst in den Lösungstemperaturwechsler 21, wo sie mit der vom Absorber herkommenden reichen Lösung in Wärmeaustausch tritt. Von dort fließt die arme Lösung durch eine Leitung 24 von oben her zum Absorber 13. An der Eintrittsstelle ist ein durch einen Schwimmer 25 betätigtes Ventil 26 vorgesehen. Dieses Ventil sorgt dafür, daß der Flüssigkeitsstand im Absorber normalerweise konstant bleibt. Durch dieses Schwimmerventil wird gleichzeitig die Drosselung vom hohen Kocherdruck auf den niedrigen Absorbexdruck bewirkt.
• Um aus dem Verdampfer i i die dorthin verschleppte Absorptionsflüssigkeit wieder zu entfernen, ist ein .U-förmig gebogenes, mit seinem linken Schenkel in den unteren Bereich des Verdampfers tauchendes Rohr 27 vorgesehen. Durch dieses Rohr fließt die in dem Verdampfer angesammelte Flüssigkeit zum Gegenströmer 8 und von dort durch eine Leitung 28 zum unteren. Teil des Absorbers zurück. In dem Gegenströmer 8 tauscht also das vom Kondensator durch die Leitung 7 herkommende warme Kältemittelkondensat Wärme mit der aus dem Verdampfer abfließenden Flüssigkeit aus. Diese besondere Anordnung des Gegenströmers hat folgende Vorteile: Das verdampfte Kältemittel strömt kalt zum Absorber und kann dort durch erfolgte Erwärmung den Absorber insofern entlasten, als sich .die abzuführende Wärmemenge um denjenigen Wärmebetrag vermindert, der zur Erwärmung des kalten Kältemittels auf die Absorberendtemperatur dient. Ein weiterer Vorteil des Gegenströmers besteht darin, daß die relativ großen Kältemittelmengen, welche unverdampft in der starken Lösung der Selbstreinigung durch die Leitungen 27, 28 zum Absorber ablaufen, durch diesen Gegenströmer verdampft werden. Dadurch wird das Kondensat so weit unterkühlt, daß bei der Drosselung des Kondensats die Verluste durch Vorverdampfung in der Drosselstelle verkleinert werden:.
• Das U-förmig gebogene Rohr 27 besitzt an seiner höchsten Stelle ein Druckausgleichsrohr 29. Die besondere Anordnung des U-förmig gebogenen Rohres 27 hat den Vorteil, daß nur die relativ schwächste Lösung aus dem Verdampfer in die Selbstreinigung gelangt. Die besondere Ausbildung dieses Rohres sorgt ferner automtaisch dafür, daß eine bestimmte Höhe des Kältemittelspiegels im Verdampfer eingehalten wird.
• Um den Apparat vor unzulässigen Drucksteigerungen zu sichern, die auftreten können, wenn die vom Kondensator 6 zufließende Flüssigkeit den Gegenströmer 8 und die Leitung 7 erfüllt, ist amKondensator 6 ein Überlaufrohr 30 angeordnet, das in mittlerer Höhe in den Kocher i mündet. Sobald der Flüssigkeitsspiegel im System über die Überlaufstelle steigt, fließt das Kondensat zwangsläufig in den Kocher zurück.
• Von den bezeichneten Apparateteilen sind, wie aus der Figur hervorgeht, der Kocher i, der Rektifikator q., der Gegenströmer 8 und der Lösungstemperaturwechsler 21 wärmeisoliert. Das Kochvolumen ist erfindungsgemäß so viel größer zu wählen als das Volumen von Absorber und Verdampfer zusammen, daß nach Vollaufen von Verdampfer, Absorber, Hilfsleitungen usw. noch so viel Lösung im Kocher bleibt, wie zur -Vermeidung gefährlicher Drücke und gefährlicher Heizflächenbelastung erforderlich ist. Zur relativen Lage .der einzelnen in der Figur dargestellten Gefäße ist im einzelnen folgendes zu sagen: Der Verdampfer i i muß bei der dargestellten Anordnnung höher als der Absorber liegen, um die Selbstreinigung sicherzustellen. Der Kondensator muß höher als der Kocher liegen, Kocher und Kondensator dagegen können sich in beliebiger Höhenlage zum Verdampfer und Absorber befinden. An Stelle des in der Figur dargestellten Schwimm.erventils.26 kann auch eine feste Drosselstelle treten. Die Verwendung eines Schwimmers an dieser Stelle ist jedoch wünschenswert, weil man hierbei gegen Verstopfungsgefahr besser gesichert ist. In .der vom Kondensator 6 zum Verdampfer i i führenden Kondensatleitung muß bei der im Ausführungsbeispiel dargestellten Maschine eine feste Drosselstelle verwendet werden mit Rücksicht auf sonst auftretende Anlaufschwierigkeiten und mit Rücksicht auf das einwandfreie Funktionieren der Selbstreinigung des Verdampfers.

Claims (1)

1. PATrNTANSPRIICHI.: 1. Kontinuierlich arbeitende Absorptionskältemaschine, bei der der Druckunterschied zwischen Kocher und Kondensator einerseits und Verdampfer und Absorber andererseits durch zwei im Kreislauf,der Arbeitsmittel eingeschaltete Drosselstellen aufrechterhalten, wird, .dadurch gekennzeichnet, daß das Kochervolumen so viel größer als das Volumen des Absorbers, Verdampfers, Zuleitungen u. dgl. ist, daß auch nach Vollaufen des Absorbers, Verdampfers und der Zuleitungen noch so viel Lösung im Kocher bleibt, wie zur Vermeidung gefährlicher Heizflächenbelastung erforderlich ist. 2. ,Absorptionskältemaschine nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine mit dem Kondensator in Verbindung stehende Rücklaufleitung, durch welche nach Volllaufen des Absorbers, des Verdampfers und der Zuleitungen ständig so viel Arbeitsmittel zum Kocher zurückläuft, .daß Drucksteigerungen und gefährliche Heizflächenbelastungen vermieden werden.