DE69823752T2 - Rektifiziergerät für Absorptionskälteanlage - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gleichrichter für eine Absorptions-Kältemaschine und insbesondere auf eine Gleichrichter-Vorrichtung für eine Absorptions-Kältemaschine, die zur Erhöhung des Durchsatzes beim Regenerieren einer Absorptionsmittellösung und einer Kühlmittelflüssigkeit geeignet ist.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • In einer Absorptions-Kältemaschine, die einen Absorptions-Kühlungs-Kreislauf verwendet, werden ein Kühlmittel, das verdampft und somit in der Temperatur abgesenkt wurde sowie eine Absorptionsmittellösung, die den Kühlmitteldampf absorbiert hat und eine hohe Temperatur aufwies, jeweils einem abgekühlten Wasser und einem Kühlwasser ausgesetzt, um das Kühlen und Erwärmen beim Betreiben einer Klimaanlage zu erzeugen. Wenn die Absorptionsmittellösung den Kühlmitteldampf absorbiert, wird die Konzentration des Absorptionsmittels abgesenkt, was dessen Absorptionsmöglichkeiten verringert. Zum Wiederherstellen der Konzentration der Absorptionsmittellösung wird ein Regenerator, in dem Kühlmitteldampf von der Absorptionslösung freigesetzt wird, zur Verfügung gestellt. Ebenso wird ein Gleichrichter zum Gleichrichten des in dem Regenerator freigesetzten Kühlmitteldampfs für ein höheres Reinheitsniveau und das Zuliefern zu einem Kondensor zur Verfügung gestellt.
  • Der Gleichrichter ist üblicherweise ein röhrenförmiger Turm, der als "Gleichrichtersäule", der mit spanartigen Füllstoffmaterialien sowie Pallringen (pall rings) oder Raschig-Ringen (Raschig rings) befüllt sind. In dem Gleichrichter wird, während die Absorptionsmittellösung einer geringeren Konzentration oder die verdünnte Lösung durch den mit spanartigen Füllstoffmaterialien befüllten Gleichrichter nach unten hindurchgeführt wird, der von dem Generator nach oben geschickte Kühlmitteldampf dazu gebracht, direkt mit der verdünnten Lösung in Kontakt zu treten, um deren Reinheit zu erhöhen.
  • Die nach unten hindurchgeführte verdünnte Lösung kann jedoch in dem Gleichrichter entlang und nahe der inneren Wand des Gleichrichters verlaufen. Ebenso neigt der nach oben gesendete Kühlmitteldampf dazu, aufgrund der Reibung mit der Oberfläche der inneren Wand nahe der inneren Wand eine geringere Geschwindigkeit und im Bereich des Zentrums eine höhere Geschwindigkeit aufzuweisen. Ein Großteil des nach unten gerichteten Stroms wird von dem Dampf entgegen der innern Wandoberfläche des Gleichrichters gedrückt, was dazu führt, dass nur noch ein geringerer Teil des Flusses im Bereich des Zentrums verläuft. Dies führt dazu, dass der Kontakt zwischen dem Dampf und der Flüssigkeit sowie die Reinheit des Kühlmitteldampfs kaum in dem gewünschten Maße erhöht wird.
  • Zur Kompensation dieses Problems wird in der offengelegten japanischen Gebrauchsmuster-Veröffentlichung Nr. (Sho) 63-19459 ein modifizierter Gleichrichter mit speziellen Füllstoff-Elementen offenbart. Das Füllstoff-Element, welches hierin verwendet wird, weist eine Rohrform aus einem rollierten Stahlnetz auf, welches aus einer wellenförmigen Metallfaser, so wie einem Edelstahldraht, erzeugt wird. Insbesondere ist die Rolle dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration des Drahts in einem zentralen Bereich durch ein engeres Rollen als in einem äußeren Kantenbereich höher ausgestaltet ist. Da das Füllstoff-Element im Bereich der zentralen Region in seiner Dichte höher ist, wird der Fluss des Kühlmitteldampfs auf die äußere Kante, an der die Dichte geringer ist, verzerrt, was dazu führt, dass dessen Aufstiegsgeschwindigkeit über den Querschnitt der Gleichrichtersäule einheitlich ist. Der nach unten gerichtete Strom verdünnter Lösung, die durch den Gleichrichter hindurchgeführt wird, kann aufgrund von Kapillareffekte dazu neigen, entlang oder nahe dem Zentrum des Füllstoff-Elements zu verlaufen. Um diesen nach unten gerichteten Strom auf die äußere Kante zu verzerren, ist eine Dispergierplatte mit konischer Form zusammen mit dem Füllstoff-Element verwendet worden.
  • Jedoch bereitet solch ein konventioneller Gleichrichter mit dem oben beschriebenen Füllstoff-Element die folgenden Nachteile. Normalerweise wird eine Vielzahl von Füllstoff-Elementen übereinander gestapelt, um die Reinheit des Kühlmitteldampfs zu erhöhen. Wenn die Füllstoff-Elemente in dem aus dem Stand der Technik bekannten Gleichrichter in Schichten angeordnet werden, müssen die Dispergierplatten zwischen jedem zweier benachbarter Füllstoff-Elemente sowie an der Unterseite des Gleichrichters angeordnet werden. Dies bedingt eine aufwändige Konstruktion des Gleichrichters und erhöht dessen Höhe über alles. Entsprechend werden die Dimensionen des Gleichrichters aus dem Stand der Technik vergrößert, was unvorteilhaft für die Verwendung in kleinen, im Haushalt verwendeten Absorptions-Kältemaschinen ist. Zusätzlich hierzu müssen die Dispergierplatten mit konischer Form präzise in vorgegebenen Intervallen zueinander angeordnet werden, um den Effekt bei Verwendung eines komplexen Verfahrens bei der Produkt zu optimieren.
  • Es wird hierin Bezug genommen auf die US-A-4,432,914, die eine Kontakteinrichtung für Gase und Flüssigkeiten offenbart, welche speziell konturierte Gitterelemente in einem aufrechten zylindrischen Kessel, in dem das Gas aufwärts und die Flüssigkeit abwärts wandert, aufweist.
  • Die FR-A-899 222 offenbart eine Kontakteinrichtung für Gase und Flüssigkeiten mit einer transversal angeordneten, mit Löchern ausgeformten konkaven Platte, die die Füllstoffkörper abstützt. Gas wird am Boden eingeführt und tritt nach oben durch die Füllstoffkörper hindurch, während die Flüssigkeit durch die Füllstoffkörper nach unten absinkt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Gleichrichtervorrichtung für eine Absorptions-Kältemaschine zum Hindurchführen eines Kühlmitteldampfs, der in einem Regenerator der Kältemaschine erzeugt wurde, durch einen Dampf/Flüssigkeits-Kontaktblock der Gleichrichtervorrichtung zur Erhöhung von dessen Reinheit und zum Zuführen des Kühlmitteldampfs einer höheren Reinheit zurück zu einem Kondensor der Kältemaschine, zur Verfügung gestellt, wobei der Dampf/Flüssigkeits-Kontaktblock umfasst:
  • Füllstoff-Elemente zum Vorsehen eines Dampf/Flüssigkeits-Kontakts; und Flüssigkeits-Dispergiermittel, welche oberhalb der Füllstoff-Elemente angeordnet sind, um die Kontaktflüssigkeit auf die obere Oberfläche der Füllstoff-Elemente zu dispergieren; wobei die Füllstoff-Elemente einen Körper ausformen, welcher einen konischen Aufbau mit seinem Scheitelpunkt bei einem zentralen Bereich des Bodens des Körpers und zum Verwirklichen des Kontakts der von dem Flüssigkeits-Dispergiermittel dispergierenden Kontaktflüssigkeit mit dem durch die Füllstoff-Elemente hindurchtretenden Kühlmitteldampf, und zum zusätzlichen Vorsehen eines Dampf/Flüssigkeits-Kontakts über den gesamten konischen Oberflächenbereich des konischen Aufbaus nach unten, herausragt, aufweist.
  • Im Betrieb wird der von den Flüssigkeits-Dispergiermitteln dispergierte Flüssigkeitsstrom über die Füllstoff-Elemente auf das Zentrum des konisch ausgeformten Bodens des Füllstoff-Elements verzerrt, während er nach unten durch das Füllstoff-Element hindurch verläuft. Ebenso wird der Kühlmitteldampf, der von unten nach oben durch das Füllstoff-Element hindurch gesendet wird, radial auf die äußere Kante des Füllstoff-Elements hin abgelenkt, wenn er entlang des konisch ausgeformten Bodens verläuft.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Für ein besseres Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie die Erfindung ausgeführt werden kann, wird nunmehr beispielhaft auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
  • 1 eine Querschnittsansicht einer Gleichrichter-Vorrichtung ist, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ein Blockdiagramm eines Zirkulationssystems für ein Kühlmittel und eine Absorptionslösung in einer Absorptions-Kältemaschine, die mit einer Gleichrichter-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, zeigt;
  • 3 eine Ansicht von oben auf die Dispergiermittel ist; und
  • 4 eine schematische Ansicht ist, die einen Vergleich zwischen der Gleichrichter-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform und einer konventionellen Einrichtung zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • In der zu beschreibenden Gleichrichter-Vorrichtung für eine Absorptions-Kältemaschine wird der Kühlmitteldampf hochgradig mittels einer simplen Anordnung von Füllstoff-Elementen aufbereitet, wodurch die Effizienz im Betrieb erhöht wird.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Zirkulationssystem für eine Absorptionslösung sowie ein Kältemittel in einem mit einer Form einer Gleichrichter-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestatteten Absorptions-Kältemaschine zeigt. Wie gezeigt, enthält ein Verdampfer 1 das Kältemittel, beispielsweise Fluor-Alkohol sowie Trifluorethanol (TFE) und ein Absorber 2 enthält eine Absorptionsmittellösung sowie Dimethyl-imidazolidinon (DMI)-Derivatlösung. Der Verdampfer 1 und der Absorber 2 sind mittels eines (Kältemittel) Dampfdurchgangs 3 miteinander in Flüssigverbindung. Wenn der Verdampfer 1 und der Absorber 2 bei einem geringen Druck von etwa 30 mmHg gehalten werden, wird das Kältemittel in dem Verdampfer 1 verdampft, durch den Dampfdurchgang 3 hindurchgeführt und in den Absorber 2 geliefert, wo es in der Absorptionslösung absorbiert wird.
  • Wenn das Kältemittel verdampft, sinkt seine Temperatur ab; wenn die Absorptionslösung den Kältemitteldampf absorbiert, steigt dessen Temperatur an, wodurch ein Absorptions-Kälteerzeugungskreislauf erzeugt wird. Der Verdampfer 1 hat ein Rohr (nicht gezeigt), durch welches abgekühltes Wasser hindurchläuft. Das flüssige Kältemittel, dessen Temperatur herabgesetzt ist, und die Absorptionslösung, deren Temperatur erhöht ist, werden über die korrespondierenden Röhren jeweils so verregnet, dass sie das abgekühlte Wasser abkühlen und das Kühlwasser erwärmen. Das abgekühlte Wasser, welches mittels des Kältemittels gekühlt ist, und das Kühlwasser, welches durch die Absorptionslösung erwärmt wurde, werden beispielsweise zum Kühlen oder Erwärmen zu den Eingangseinheiten eines Klimaanlagensystems verteilt.
  • Da die Absorptionslösung den Kältemitteldampf absorbiert hat und die Konzentration des Absorptionsmittels abgesenkt hat, wird das Absorptionsvermögen abgesenkt. Zum Erhöhen der Konzentration, um das Absorptionsvermögen wiederherzustellen, sind ein Regenerator 4 und ein Gleichrichter 5 in Kombination vorgesehen. Der Regenerator 4 umfasst einen Tank 4a zum Speichern der Absorptionslösung und einen Gasbrenner 4b als Erwärmungselement zum Erhitzen der Absorptionslösung. Das Erhitzungsmittel ist vorzugsweise ein Gasbrenner und kann auch ein elektrisch betriebener Heizer oder jede andere anwendbare Erhitzungseinrichtung sein.
  • Der über dem Regenerator 4 angeordnete Gleichrichter 5 hat einen zylindrischen Aufbau, der als Ganzes eine Erholungsstufe an einer unteren Position, wo Füllstoff-Elemente (nachfolgend "Füllstoff" genannt) 7a und 7b platziert sind sowie eine Kondensationsstufe an der oberen Position, an der Füllstoffe 7c und 7d platziert sind, auf. Die (verdünnte) Absorptionslösung, deren Konzentration in dem Absorber 2 verringert wurde, wird in die Erholungsstufe eingeführt und über den Fahrstuhl 7b abgetropft. Da die Reinheit des Kältemittels in dem Verdampfer 2 ebenso langsam und schrittweise abgesenkt wurde, wird ein kleiner Anteil davon zu dem Gleichrichter 5 transferiert, und dessen Reinheit wiederherzustellen. Spezieller noch wird das Kältemittel, dessen Reinheit abgesenkt wurde, in die Kondensationsstufe eingeführt und über den Füllstoff 7d abgetropft. Der Gleichrichter 5 steht mit dem oberen Teil des Kondensors 6, an dem der Kältemitteldampf zu seiner flüssigen Form kondensiert wird, in flüssiger Verbindung.
  • Eine vorab bestimmte Menge der Absorptionslösung wird in dem Tank 4a des Regenerators 4 gespeichert und erhitzt, wenn der Gasbrenner 4b gezündet wird, um den Kältemitteldampf aufgrund der unterschiedlichen Dampfpunkte zwischen dem Absorptionsmittel und dem Kältemittel freizusetzen. Zu diesem Zeitpunkt ist der Kältemitteldampf nicht vollständig von der Absorptionsmittellösung getrennt, sondern enthält einen Anteil Absorptionsmittellösung. Währenddessen wird die Zulieferung der verdünnten Absorptionsmittellösung von dem Absorber 2 gestartet. Während die verdünnte Absorptionsmittellösung nach unten durch die Füllstoffe 7a und 7b verläuft, kommt sie direkt mit dem Kältemitteldampf, der sich von einer unteren Position nach oben bewegt, in Kontakt, wodurch die Temperatur des Kältemitteldampfs verringert wird. Dementsprechend wird bewirkt, dass, da sich der Kältemitteldampf nach oben bewegt, die darin vermischte Absorptionsmittellösung verflüssigt und entfernt wird und deren Reinheit schrittweise ansteigt.
  • Das von dem Verdampfer 1 transferierte Kältemittel enthält einen sehr kleinen Anteil an Absorptionsmittel und kommt, wenn es nach unten durch die Füllstoffe 7c und 7d in der Kondensationsstufe fließt, direkt in Kontakt mit dem Kältemitteldampf, der durch die Erholungsstufe hindurchgeführt wird. Dies bewirkt, dass die Temperatur des Kältemitteldampfs abgesenkt wird, was das Freisetzen des restlichen Absorptionsmittels von dem Kältemittel beschleunigt. Dementsprechend wird die Reinheit des Kältemitteldampfs noch mehr erhöht. Der Kältemitteldampf mit erhöhter Reinheit wird von der Kondensationsstufe zu dem Kondensor 6 geliefert, wo er in seine Flüssigform kondensiert in der Verdampfer 1 zugeführt wird.
  • Die Konstruktion des Gleichrichters 5 wird nun detaillierter beschrieben. 1 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Gleichrichters 5, der einen zylindrischen Aufbau aufweist, der eine obere Hälfte des Blocks 5a mit kleinerem Durchmesser und eine untere Hälfte des Blocks 5b mit größerem Durchmesser umfasst. Der zylindrische Aufbau wird an seinem oberen Ende geschlossen und an seinem Boden geöffnet, um mit dem oberen offenen Ende des Tanks 4a des Regenerators 4 in Wirkverbindung zu treten. Der zylindrische Aufbau hat an seiner oberen Seitenwand eines Verbindungsröhre 8 mit einem Flansch 8a zur Wirkverbindung mit dem Kondensator 6. Ein Flansch 9 ist an einem unteren Endabschnitt des Blocks 5b mit größerem Durchmesser befestigt. Der Flansch 9 wird mit Schrauben (nicht gezeigt) an dem Tank 4a des Regenerators 4 befestigt. Der Gleichrichter 5 besteht aus zwei Haupteinheiten, die mittels Rückhaltemitteln 12 und 13 aus Schrauben und Muttern, die entlang der Flanschen 10 und 11 von deren jeweiligen Einheiten an einem Zwischenstück des Blocks 5a mit kleinerem Durchmesser angeordnet sind, miteinander verbunden. In anderen Worten heißt dies, dass der Gleichrichter 5 in zwei Haupteinheiten durch Entfernen der Festmachmittel 12 und 13 getrennt werden kann.
  • Der Block 5b mit größerem Durchmesser ist mit übereinander gestapelten Füllstoffen 7a und 7b befüllt. Der Füllstoff 7a hat eine kleinere Bodenoberfläche, die sich nach unten an einem zentralen Bereich, der an der konischen Form vorgesehen ist, erstreckt. Ähnlich ist der Block 5a mit kleinerem Durchmesser mit den Füllstoffen 7c und 7d befüllt, die übereinander gestapelt angeordnet sind, wobei der untere Füllstoff 7c eine Bodenoberfläche aufweist, die sich an einem zentralen Bereich nach unten erstreckt, um eine konische Form zur Verfügung zu stellen. Hierbei wird festgestellt, dass die Begriffe "konische Form", welche hierin verwendet werden, nicht auf eine Konfiguration beschränkt ist, die durch eine feste Geometrie definiert ist, sondern ebenfalls jede andere dreidimensionale Form beinhaltet, die einen zentralen Bereich aufweist, der höher angeordnet ist als die restlichen Wandabschnitte. Die Füllstoffe werden später detaillierter beschrieben.
  • Eine Dispergiereinheit 15 ist an der oberen Oberfläche des Füllstoffs 7b befestigt und hat Beine 14, die vorgesehen sind, um eine Distanz von der oberen Oberfläche des Füllstoffs 7b einzuhalten. Die Dispergiereinheit 15 wird am besten in 3 gezeigt. Die Dispergiereinheit 15 beinhaltet eine Dispergierplatte 15a mit einer muldenähnlichen Form oder einer Rohrform mit einem Boden zum Aufnehmen der verdünnten Lösung. Die Dispergierplatte 15a weist eine Anzahl von Tropfenöffnungen 16 (beispielsweise fünf, wie in 3 gezeigt), auf welche am Boden angeordnet sind, und der verdünnten Lösung ermöglichen, nach unten zu fallen. Jede der Tropfenöffnungen 16 ist trichterförmig, wie dies in 1 gezeigt ist, um das Sammeln der Ströme verdünnter Lösung zu erleichtern. Eine korrespondierende Anzahl von Dispergier-Düsen 17 ist fest an der unteren Oberfläche des Bodens der Dispergierplatte 15a so befestigt, dass diese jeweils unterhalb der Tropfenöffnungen 16 angeordnet sind. Eine Gruppe von Kältemittel-Durchtritten (Steigleitungen) (beispielsweise vier, wie dies in 3 gezeigt ist) 18 einer Röhrenform sind vertikal an der oberen Seitenoberfläche des Bodens der Dispergierplatte 15a zwischen den Tropfenöffnungen 16 befestigt. Die Steigleitungen 18 stehen in Verbindung mit den Öffnungen (nicht gezeigt), welche am Boden der Dispergierplatte 15a zum Durchtreten des Kältemittel-Dampfs vorgesehen sind.
  • Eine Düse 19 erstreckt sich horizontal durch eine Seitenwand des Blocks 5b mit großem Durchmesser und ist oberhalb der Dispergiereinheit 15 befestigt, so dass die verdünnte Lösung auf die Dispergierplatte 15a auf tropft. Bei der Anwendung ist das distale Ende der Düse 19 geschlossen, während die Düse 19 eine Vielzahl von winzigen Löchern (nicht gezeigt) aufweist, die in der unteren Halbwand des horizontalen Abschnitts vorgesehen sind, um die verdünnte Lösung abzutropfen. Die Steigleitung 18 weist eine darüber angeordnete Kappe 18a auf, die verhindert, dass die verdünnte Lösung direkt durch die Steigleitung 18 tropft. Die Kappe 18a erlaubt dem Kühlmitteldampf, durch die Steigleitung 18 nach oben zu verlaufen und horizontal zu fließen sowie aus den Seitenöffnungen der Steigleitung 18 herauszutreten, bevor sie aufwärts verläuft.
  • Die Düse 19 kann so angeordnet sein, dass die Vielzahl von winzigen Löchern nicht direkt über den Steigleitungen 18 sondern davon entfernt positioniert sind, wodurch verhindert wird, dass die Steigleitungen direkt die verdünnte Lösung sowie die von dem Füllstoff 7c abtropfenden Flüssigkeitstropfen aufnimmt. In diesem Fall sind die Kappen 18a entfernt, so dass der Aufbau der Steigleitungen 18 vereinfacht wird und sehr einfach hergestellt werden kann.
  • Eine Dispergiereinheit 20 ist oberhalb des Füllstoffs 7d in dem Block 5a mit kleinem Durchmesser in der gleichen Weise mit der Dispergiereinheit 15 vorgesehen. Die Dispergiereinheit 20 weist eine Dispergierplatte 20a auf, die mittels Beinen 21 abgestützt ist und mit Steigleitungen 22, trichterförmigen Öffnungen 23 und mit den trichterförmigen Öffnungen 23 korrespondierenden Dispergierdüsen 24 vorgesehen ist. Eine Düse 25 ist in der gleichen Weise wie die Düse 19 angebracht und oberhalb der Dispergiereinheit 20 zum Zuführen der Kältemittelflüssigkeit auf die Dispergiereinheit 20a, die eine sehr kleine Menge des Absorptionsmittels enthält, angeordnet ist, wobei die Kältemittelflüssigkeit von dem Verdampfer 1 weggeführt wird.
  • Die Füllstoffe 7a bis 7d werden nunmehr detailliert beschrieben. Ein Verfahren zum Erzeugen der Füllstoffe 7a und 7c beginnt mit dem Verweben von Drähten, beispielsweise Edelstahldrähten, in einen Netzstreifen sowie dem Aufrollen dieses Netzstreifens in eine Rolle. Die Rolle wird in eine röhrenförmige Form hineingesetzt, wobei die Form einen röhrenförmigen Aufbau mit einem verlängerten konischen Boden aufweist und wobei die Rolle an dem umfänglichen Abschnitt gegen den konischen Boden gepresst wird, um das Zentrum davon anzuheben. Als Ergebnis haben die so erzeugten Füllstoffe 7a und 7c eine Form, wie sie in 1 gezeigt wird. Die Form der Rolle kann durch Verkleben des Zentralabschnitts der Rolle in einer Richtung von deren Achse erzeugt werden, um einen konischen Vorsprung aufzuweisen. Da der konische Vorsprung an einem Ende der Rolle ausgeformt ist, wird in diesem Fall eine konische Mulde an deren anderen Ende erzeugt.
  • Zum Erzeugen der Füllstoffe 7b und 7d kann das gleiche Verfahren zum Erzeugen einer Rolle, wie es bei Füllstoff 7a und 7c angewendet wurde, verwendet werden. Ebenso kann die Rolle in der Form rückverformt werden, um deren Dichte anzuheben; oder aber der Streifen kann eng in einer Rolle mit gewünschter Form und Größe aufgewickelt werden.
  • Die Füllstoffe 7a bis 7d sind nicht darauf beschränkt, aus Netzstreifen hergestellt zu werden, sondern können auch durch Komprimieren einer Vielzahl von Drähten oder Fasern in einer Form in eine gewünschte Form erzeugt werden. Es ist ebenso möglich, eine Tasche aus einem Netz mit einem konischen Boden mit Stücken eines Drahts oder Spanmaterialien sowie Pall-Ringen oder Raschig-Ringen zu befüllen, um den Füllstoff zu erzeugen, der dann in dem Gleichrichter 5 eingesetzt wird.
  • Es ist wesentlich, dass jeder der Füllstoffe eine konische Bodenform aufweist, die ihn dazu eignet, Tropfen der Flüssigkeit hindurchzuführen und auf eine Dispergiereinheit 15 und den Regenerator 4 bereitzustellen. Die Füllstoffanordnung ist nicht notwendiger Weise in zwei Teile von Füllstoffen 7a und 7b oder 7c und 7d untertrennt und kann auch in integrierter Form in der Erholungs- bzw. Kondensationsstufe vorliegen. Die Unterteilung in zwei Stücke reißt die kleinere Größe der Füllstoffe 7a bis 7d mit und kann so sehr viel leichter gehandhabt werden.
  • Der Vergleich zwischen der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einer konventionellen Ausführungsform wird nun mit Bezug auf den Steigfluss des Kühlmitteldampfs sowie den fallenden Strom von Tropfen der Flüssigkeit beschrieben. 4 ist ein schematisches Diagramm, welches zwei Arten von Strömen zeigt; 4(a) stellt den Strom gemäß der Ausführungsform dar und 4(b) repräsentiert den des konventionellen Stroms. Wie ersichtlich wird, ist die konventionelle Füllstoff-Struktur A in dem Gleichrichter 5 flach sowohl auf der oberen als auch der unteren Oberfläche, und hat somit eine gleichmäßige Dichte, was bewirkt, dass ein fallender Strom Lq der Flüssigkeit in dem zentralen Abschnitt auf den äußeren Kantenabschnitt verzerrt wird und ein Steigfluss Vp des Kühlmitteldampfs in dem zentralen Abschnitt eine höhere Geschwindigkeit aufweist als im Umfangsabschnitt. Diese zwei Arten von Phänomenen steigern die Verzerrung des Flusses Lq auf dieser Seitenwand des Gleichrichters 5.
  • Der Füllstoffaufbau B weist eine konische Bodenoberfläche in dem Gleichrichter 5 der Ausführungsform auf und erlaubt es dem fallenden Strom Lq der Flüssigkeit im Gegensatz hierzu, auf das Zentrum hin verzerrt zu werden und entlang des konischen Bodens des Füllstoffs B abzutropfen. Gleichzeitig neigt der Kühlmitteldampf-Strom Vp dazu, aufgrund des konischen Bodens auf die äußere Kante des Füllstoffs B zu divergieren, wobei die Divergenz des Dampfs somit außerhalb der höheren Geschwindigkeit an dem Zentralabschnitt liegt. Dementsprechend wird die Steiggeschwindigkeit des Dampf-Stroms gleichmäßig sein, wodurch ein optimaler Kontakt zwischen dem Dampf und der Flüssigkeit sichergestellt wird und die Effizienz der Gleichrichtung erhöht wird.
  • Wenn die Flüssigkeits-Speicherfähigkeit zu hoch ist, kann ein Stau oder Überfluten der Flüssigkeit auftreten. Daher hat die Flüssigkeits-Speicherfähigkeit des Füllstoffs in geeigneter Weise festgelegt zu sein. Der Füllstoffaufbau B mit konischem Boden gemäß der vorliegenden Erfindung erlaubt es dem nach unten gerichteten Strom, auf das Zentrum des Bodens über einen weiten Bereich von Flüssigkeits-Speicherfähigkeit des Füllstoffs verzerrt zu werden und wird das sanfte Fallen des Stroms gewährleisten. Dementsprechend kann die Flüssigkeits-Speicherfähigkeit des Füllstoffs sehr viel einfacher eingestellt werden und der Kontakt zwischen dem aufsteigenden Dampf und der herabfallenden Flüssigkeit wird verbessert. Da die Ströme entlang der konischen Bodenoberfläche auf den Zentralabschnitt hin verlaufen, wird der Kontaktbereich mit dem Dampf am Boden des Füllstoffs vergrößert.
  • Wie oben beschrieben, erlaubt die vorliegende Ausführungsform, dass der Strom des aufsteigenden Kühlmitteldampfs divergiert und auf die äußere Kante des zylindrischen Füllstoffs hin aufgespreizt wird, wodurch eine gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung über den gesamten Querschnitt erzeugt wird. Dementsprechend wird sichergestellt, dass der fallende Strom der Flüssigkeit sanft und bei etwa gleichförmiger Geschwindigkeit durch den Füllstoff hindurchläuft. Da der Strom der durch den Füllstoff hindurchgetretenen Flüssigkeit auf den Zentralabschnitt hin verzerrt wird, um entlang des konischen Boden des Füllstoffs abzutropfen, wird dessen Kontaktbereich mit dem aufsteigenden Dampf vergrößert, wodurch zur Erhöhung der Effizienz der Gleichrichtung beigetragen wird.

Claims (5)

  1. Gleichrichter-Vorrichtung (5) für eine Absorptions-Kältemaschine zum Durchlaufen eines in einem Regenerator (4) der Kältemaschine erzeugten Dampfs durch einen Dampf/Flüssigkeits-Kontaktblock (5a, 5b) der Gleichrichter-Vorrichtung, um dessen Reinheit zu erhöhen und um den Kältemaschinendampf mit einer höheren Reinheit zurück zu einem Kondensor (6) der Kältemaschine zuzuführen, wobei der Dampf/Flüssigkeits-Kontaktblock umfasst: Füllstoff-Elemente zum Vorsehen eines Dampf/Flüssigkeits-Kontakts; und Flüssigkeits-Dispergiermittel (17), welche oberhalb der Füllstoff-Elemente angeordnet sind, um die Kontaktflüssigkeit auf die obere Oberfläche der Füllstoff-Elemente zu dispergieren; wobei die Füllstoff-Elemente (7a, 7b) einen Körper ausformen, welcher einen konischen Aufbau mit seinem Scheitelpunkt bei einem zentralen Bereich des Bodens des Körpers und zum Verwirklichen des Kontakts der von den Flüssigkeits-Dispergiermitteln dispergierenden Kontaktflüssigkeit mit dem durch die Füllstoff-Elemente hindurchtretenden Kühlmitteldampf, und zum zusätzlichen Vorsehen eines Dampf/Flüssigkeits-Kontakts über den gesamten konischen Oberflächenbereich des konischen Aufbaus nach unten, herausragt, aufweist.
  2. Gleichrichter-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Dampf/Flüssigkeits-Kontaktblock eine obere und eine untere Stufe (5a, 5b) und des Weiteren umfasst: eine Kühlmittelflüssigkeits-Abtropfdüse (23), welche über den Flüssigkeits-Dispergiermitteln (24) in der oberen Stufe befestigt ist; und eine Absorptionslösungs-Abtropfdüse (16), welche über den Flüssigkeits-Dispergiermitteln (17) in der unteren Stufe befestigt ist; wobei bei der Verwendung die untere Stufe (5b) des Dampf-Flüssigkeits-Kontaktblocks als eine Erholungsstufe dient, in der die in eine Richtung fließende Absorptionslösung und der in eine andere entgegengesetzte Richtung fließende Kühlmitteldampf miteinander in Kontakt kommen und wobei die obere Stufe (5a) des Dampf/Flüssigkeits-Kontaktblocks als eine Kondensationsstufe dient, in der die in eine Richtung fließende Kühlmittelflüssigkeit und der in eine andere entgegengesetzte Richtung fließende Kühlmitteldampf miteinander in Kontakt kommen.
  3. Gleichrichter-Vorrichtung gemäß Anspruch 2 in einer Absorptions-Kältemaschine, wobei jedes der Flüssigkeits-Dispergiermittel (24, 17) in der oberen und unteren Stufe (5a, 5b) eine Steigleitung (22, 18) zum Richten des Flusses des Kühlmitteldampfs auf die entsprechende Düse (23, 16) beinhaltet.
  4. Gleichrichter-Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Steigleitung (18) die in der Erholungsstufe (5b) in den Flüssigkeits-Dispergiermitteln (17) befestigte Steigleitung (18) unterhalb und von dem Zentrum des Füllstoff-Elements (7a, 7b) angeordnet ist.
  5. Gleichrichter-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Füllstoff-Element (7a, 7b) eine Rolle aus einem Netz ist, welche einen zentralen Bereich des Bodens aufweist, welcher in konischer Form nach unten hervorragt, wobei ein umfänglicher Abschnitt der Rolle an dem Boden in Richtung einer Rollen-Achse komprimiert ist.
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