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Steuerung für Kompressionskältemaschinen Das Hauptpatent 678 735 betrifft
eine Steuerung für Kompressionskältemaschinen, bei der das in einem Kondensatbehälter
gesammelte Kältemittel über ein in-Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand gesteuertes
Ventil zum Verdampfer fließt. Dabei wird das die Kältemittelzufuhr zum Verdampfer
regelnde Ventil von einem Elektromagneten gesteuert, in dessen Stromkreis ein Schwimmer
gesteuertes Schalt- oder Regelorgan liegt. Auf diese Weise wird ein möglichst gleichmäßiger
Kältemittelstrom zum Verdampfer erzwungen. Gegenüber den bekannten Ventilen, die
direkt vom Schwimmer gesteuert werden, hat. diese Anordnung den Vorzug, daß man
den Sammelbehälter für die Flüssigkeit gegebenenfalls örtlich weit getrennt von
der Stelle anordnen kann, an der sich das Ventil befindet. Die vom Schwimmer ausgelösten
Verstellimpulse können durch elektrische Übertragungsleitungen leicht bis zu der
entfernt liegenden Regelstelle übertragen werden. Das ist beispielsweise besonders
vorteilhaft für solche Anordnungen, bei welchen der Kältemittelkompressor zusammen
mit dem Kondensator und dem Schwimmerventil in einem Kühlschrank unterhalb des Kühlraumes
eingebaut sind, wobei von dem Schwimmerventil aus eine Leitung zu dem oben im Kühlraum
eingebauten Verdampfer führt. Da hier diese zum Verdampfer führende Leitung unter
Verflüssigerdruck steht, sind ein besonderer Wärmeschutz dieser Leitung oder besondere
Ventile zur Erhöhung
des Druckes in dieser Leitung nicht erforderlich.
Zu diesen Mitteln mußte man bei den bekannten Kornpressionskältemaschinen greifen,
um zu verhüten, daß die vom Schwimmerbehälter zum Verdampfer führende Leitung durch
unerwünschtes Verdampfen von Kältemittel bereift. Bei dem im Hauptpatent dargestellten
Ausführungsbeispiel steuert der Schwimmer einen Reglerhebel, der einen im Stromkreis
des zur Ventilsteuerung dienenden Elektromagneten liegenden Vorschaltwiderstand
verstellt.
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Die Erfindung hat eine weitere Ausbildung der im Hauptpatent- geschützten
Steuerung zum Gegenstand, und zwar verändert erfindungsgemäß das von einem Schwimmer
gesteuerte Regelorgan durch seine Bewegungen einen im Stromkreis des das Ventil
steuernden Magneten liegenden induktiven oder kapazitiven Widerstand. Auf diese
Weise ist es möglich, das Regelorgan so auszubilden, daß keinerlei Stromunterbrechungen
und auch kein dem Verschleiß unterworfenes Schleifen von beweglichen Regelorganen
erfolgt. Man kann die Anordnung gemäß der Erfindung beispielsweise so durchbilden,
daß zur Einstellung des Ventils die Veränderung des Widerstandes einer Spule dient,
deren Relativlage zu einem Eisenkern in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand im Sammelgefäß
geändert wird. Dabei kann man entweder den beweglichen Schwimmer mit dem Eisenkern
verbinden und die stromdurchflossene Spule fest in den Sammelbehälter einbauen oder
umgekehrt. Die zuerst genannte Ausführung ist aus dem Grunde besonders vorteilhaft,
weil dabei keine Bewegung von stromführenden Teilen beim Regelvorgang erforderlich
ist. Eine andere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung besteht beispielsweise darin,
daß zur Einstellung des Ventils die Veränderung des Widerstandes eines Plattenkondensators
dient, dessen Belegungen zum Teil fest mit dem Sammelgefäß und zum Teil fest mit
dem beweglichen Schwimmer verbunden sind.
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Die Figur zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Haushaltkühlschrank,
der mit einer Kompressionskältemaschine ausgerüstet ist. Unterhalb des Kühlraumes
i sind das Motorkompressoraggregat 2, der Kondensator 3, ein zum Antrieb der Kühlluft
dienender Ventilator 4 und ein Schwimmerbehälter 5 angeordnet. Im Behälter 5 befindet
sich ein Schwimmer 6, der mit einem Eisenkern 7 fest verbunden ist. Dieser Eisenkern
7 arbeitet mit einer Spule 8 zusammen. Die Spule 8 liegt im Stromkreis eines Elektromagneten
9, der zur Betätigung eines Ventils io dient. Das Ventil io steuert den Zufluß des
Kältemittelkondensats zu dem im oberen Teil des Kühlraumes angeordneten Verdampfer
i i. Der Elektromagnet 9 ist zusammen mit dem Ventil io in eine Kammer 12 eingebaut,
die durch ein kurzes Leitungsstück 13 direkt mit dem Sammelgefäß verbunden ist.
Vom Schwimmerbehälter 5 führt eine Leitung 14 direkt zum Behälter i-2. Die Kältemitteldämpfe
kehren aus dem Verdampfer i i durch eine Leitung 15 zur Saugseite des Kompressors
2 zurück.
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Die Steuerleitung für den Elektromagneten 9 ist über einen Schalter
16 an das Wechselstromnetz 17, 18 angeschlossen. Die dargestellte Anordnung arbeitet
folgendermaßen: Entsprechend dem Flüssigkeitsstand des Kondensats im Behälter 5
bewegt sich der Schwimmer 6 und damit der Eisenkern 7 mehr oder weniger in die Spule
8 hinein. Bei hohem Flüssigkeitsstand im Behälter 5 nimmt der Schwimmer die aus
der Figur ersichtliche Lage ein, wodurch der Widerstand der Spule 8 so weit verringert
wird, daß die Kraft des Elektromagneten 9 ausreicht, das Ventil io entgegen der
Wirkung der Druckfeder i9 zu öffnen. Das Ventil io läßt infolgedessen das Kältemittel
durch die Leitung 14 zum Verdampfer i i strömen. Dementsprechend sinkt der Flüssigkeitsspiegel
im Behälter 5, und der Eisenkern 7 bewegt sich nach unten aus der Spule 8 heraus.
Die hierdurch gegebene Vergrößerung des Widerstandes der Spule 8 schwächt den Erregerstrom
des Elektromagneten 9 so weit, daß nunmehr das Ventil io wieder unter Wirkung der
Druckfeder i9 geschlossen wird.
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Man kann die Spule 8 und den Elektromagneten 9 auch parallel schalten,
wie es in Fig. 2 schematisch angedeutet ist. In diesem Falle wird durch Hineinführen
des Eisenberns 7 in die Spule 8 der Widerstand dieser Spule so weit verkleinert,
daß der durch die Magnetspule 9 fließende Strom dann nicht mehr ausreicht, das durch
die Wirkung dieses Magneten in der Schließlage gehaltene Ventil festzuhalten. Man
kann bei dieser Schaltung dem Ventil eine Zugfeder zuordnen, deren Kraft dann ausreicht,
das Ventil zu öffnen.
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Die Verbindungsleitungen 20, 21, welche die im Behälter 5 eingebaute
Spule 8 mit dem in den Behälter 12 eingebauten Elektromagneten 9 verbinden, können
bei der praktischen Ausführung der Maschine unter Umständen auch im Innern des Verbindungsrohres
14 verlegt werden. Der ganze elektrische Teil der Steuerung kann sich außerhalb
des Kühlsystems befinden, das in diesem Fall die Kraftlinien durch dünne Hülsen
aus geeignetem Material in das Kühlsysteminnere gelangen läßt. Eine Ausführungsform
hierfür ist in Fig.3 dargestellt. Soweit die einzelnen Teile mit denen in Fig. i
übereinstimmen,
sind dieselben Bezugszeichen verwendet.. Die Spule
8, welche von dem Eisenkern 7 des Schwimmers 6 gesteuert wird, und der Elektromagnet
9, welcher zur Steuerung des Ventils io dient, sind hier außerhalb des Kältemittelsystems
angeordnet, und zwar umgibt die Spule 8 eine Hülse 22, in der der vom Schwimmer
gesteuerte Eisenkern 7 mehr oder weniger hineintaucht. Der Elektromagnet 9 umgibt
ein Rohr 23, in «-elches das Ventil io eingebaut ist.