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Durch Wärme betriebene Pumpe Die Erfindung bezieht sich auf eins durch
Wärme betriebene Pumpe, deren Arbeitsraumvolumen durch eine beheizte Flüssigkeit
verändert wird. Bei Anordnungen dieser Art ist es bekannt, den Arbeitsraum der Pumpe
vom Flüssigkeitsraum durch eine elastisch bewegliche Wand zu trennen. Dabei werden
die Volumenverkleinerungen und -vergrößerungen des Arbeitsraumes dadurch erzielt,
daß durch abwechselnde Beheizung und Abkühlung eine entsprechende Druckerhöhung
bzw. Druckerniedrigung im Flüssigkeitsraum hervorgerufen wird. Um diese wechselnde
Arbeitsweise zu ermöglichen, wird bei der bekannten Einrichtung die Heizvorrichtung
der -Flüssigkeit durch eine Schaltvorrichtung periodisch ein-und ausgeschaltet.
Bei der vorliegenden Erfindung werden die Volumenverkleinerungen des Arbeitsraumes
ebenfalls durch Beheizung der Flüssigkeit und entsprechende Druckerhöhung im Flüssigkeitsraum
erzielt. Zur Volumenvergrößerung des Arbeitsraumes dagegen erfolgt erfindungsgemäß
rrit Hilfe eines in der Flüssigkeit beweglich angeordneten Verdrängungskörpers eine
solche Verlagerung der Flüssigkeit, daß die Flüssigkeit aus dem Bereich der Wärmequelle
entfernt wird, so daß durch ihre nunmehr erfolgende Abkühlung eine Druckerniedrigung
im Flüssigkeitsraum erfolgt. Auf diese Weise ergibt sich mit einfachen Mitteln eine
Pumpe, bei der die Wärmequelle der Hilfsflüssigkeit ständig eingeschaltet bleiben
kann. Aus diesem Grunde eignet sich die vorliegende Pumpe insbeson-.
dere
in allen solchen Fällen, wo es darauf ankommt, ohne zusätzliche U rnschaltmittel
für die Heizquelle den Pumpeneffekt Hervorzurufen.
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Es ist eine Einrichtung zum Fördern von Abgasen bekannt, wobei' durch
die Wärme der Abgase der Druck in mehreren Behältern unter Verwendung von Verdrängungskörpern
vermehrt und vermindert wird. Diese Verdrängungskörper gelangen dabei abwechselnd
in den von den Abgasen erwärmten und in einen kühl gehaltenen Teil des zugehörigen
Behälters. Für den Antrieb der Behälter, die sich in diesem Falle in dem zu fördernden
Gase selbst bewegen, ist eine besondere Antriebswelle und ein dazugehöriger #vIotor
erforderlich.
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Bei einem anderen bekannten Gebläse, das aus einem einseitig beheizten
geschlossenen Gefäß und, einem darin verschiebbaren Verdrängungskörper besteht,
ist dieser Verdrängungskörper durch ein Schubkurbel getriebe mit einer Schwungradwelle
verbunden, die zu seinem Antrieb dient. Auch in diesem Falle arbeitet der Verdrängungskörper
in dem zu fördernden Medium selbst, während es für die Erfindung grundsätzlich wesentlich
ist, daß der Verdrängungskörper in einem vom Arbeitsraum der Pumpe abgetrennten,
eine Flüssigkeit enthaltenden Raum angeordnet ist, wobei die selbsttätige Bewegung
des Verdrängungskörpers durch Druckänderungen in diesem abgeschlossenen Flüssigkeitsraum
hervorgerufen wird.
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Man kann die Anordnung gemäß der Erfindung beispielsweise mit Vorteil
als Losungsumwälzpumpe in kontinuierlichen Absorptionskältemaschinen anwenden, wobei
die zum Betrieb der Pumpe erforderliche Wärme. von einem Teil, beispielsweise vom
Kocher, des Absorptionsapparates selbst geliefert werden kann. Die Anordnung wird
gemäß der Erfindung so durchgebildet, daß die Arbeitsflüssigkeit der Pumpe so weit
erwärmt wird, daß sich aus ihr während des Druckhubes der Pumpe Dämpfe zur Erzielung
der erforderlichen Druckerhöhung entwickeln. Die Heizfläche des Flüssigkeitsraumes
wird z«-eckmäßig in seinem oberen Teil, der Verdrängungskörper in seinem mittleren
Teil und der Arbeitsraum der Pumpe im unteren Teil des Flüssigkeitsraumes angeordnet.
Für diese Ausführungsform der Erfindung ist in der Fig. i schematisch ein Ausführungsbeispiel
dargestellt.
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Mit i ist der eigentliche Arbeitsraum der Pumpe bezeichnet. An diesen
ist eine Saugleitung 2 und eine Druckleitung 3 mit zugehörigen Ventilen q. und 5
angeschlossen. Der Arbeitsraum i ist durch eine elastisch bewegliche Wand 6 von
einem Raum 7 getrennt, in welchem die zum Antrieb der Pumpe benötigte Hilfsflüssigkeit
eingeführt ist. Der Flüssigkeitsraum 7 steht durch die öffnungen g und io in offener
Verbindung mit dem Flüssigkeitsbehälter B. An den oberen Teil dieses Behälters ist
ein Heizrohr i t angeschlossen. In dem Behälter 8 ist ein Verdrängungskörper 12
angeordnet, der zur Umschaltung des Saug- oder Druckhubes dient. Der Behäher ist
über einen Kipphebelmechanismus 131 14 mit der Abschlußwand 15 des Arbeitsraumes
i verbunden. Die beiden Hebelpaare 13 und 1:1 der Kipphebelanordnung sind durch
eine Feder i 6 in der aus der Fig. i ersichtlichen Weise miteinander verbunden.
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In der Ruhelage sind die Räume 7 und 8 bis zum Punkt A restlos mit
Hilfsflüssigkeit gefüllt. Durch die im oberen Teil erfolgende Beheizung des Flüssigkeitbehälters
8 wird aus der Flüssigkeit Dampf entwickelt, und der infolgedessen entstehende Druck
überträgt sich auf den Arbeitsraum i der Pumpe. Die elastische Wand 6 wird zusammengedrückt,
so daß die den Arbeitsraum erfüllende Flüssigkeit durch die Druckleitung 3 herausgedrückt
wird. Infolge der Dampfentwicklung erreicht der Flüssigkeitsspiegel das Niveau B.
Im Endpunkt des Druckhubes bewegt das Steuerliebelpaar14. den Verdrängungskörper
nach oben hin bis in die Stellung B', C . Die Anordnung ist so bemessen,
daß die zwischen den Punkten B und C befindliche Flüssigkeitsmenge nur so groß ist,
daß sie nach Verstellen des ferdrängungskürpers 12 in die Lage 13', C den
zwischen den Punkten C, C frei werdenden Raum ausfüllt. Durch diese
Bewegung ist die im Behälter 8 befindliche Hilfsflüssigkeit nunmehr aus der unmittelbaren
Wärmeberührung der Heizfläche entfernt. Die aus der Flüssigkeit entwickelten Dämpfe
kondensieren daher nunmehr wieder an der Kondensationsfläche 17, so daß der Druck
in den Behältern 7 und 8 sinkt. Demzufolge wird aui den Arbeitsraum i der Pumpe
eine Saugwirkung ausgeübt, die zur Folge hat, daß sich dieser Raum vergrößert und
die zu fördernde Flüssigkeit durch die Saugleitung ansaugt. Sobald bei dieser Bewegung
die Kipplage des Hebelmechanismus 13, 1 4 überschritten wird, wird der Verdrängungskörper
12 wieder zwangläufig in die untere Lage verstellt. Hierdurch wird die Flüssigkeit
aus dem Raum C, C nun wieder nach oben verdrängt, so daß sie erneut
in direkten Wärmekontakt mit der Heizfläche i i kommt; damit beginnt ein neuer Druckhub
der Pumpe. Die in Fig. i dargestellte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich
dadurch aus, daß die beweglichen Teile der Pumpe allseitig von starren Abschlußwänden
umgeben sind. Das ist besonders vorteilhaft,
weil die Pumpe auf
diese Weise besonders wirksam gegen mechanische Beeinflussungen nach außen abgekapselt
ist.
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In Fig.2 ist eine andere Ausführungsform der Ertmdung dargestellt.
Soweit die Einzelteile dieser Figur mit denen in Fig. i übereinstimmen, sind die
gleichen Bezugszeichen verwendet. In diesem Falle ist an der Stange 14 des Kippmechanismus
die Platte 22 befestigt, die zusammen. mit der beweglichen Wand 2 i den unteren
Abschluß des Arbeitsraumes 23 bildet. Die Stange 14 ist verlängert und an der oberen
Abschlußwand 25 des eigentlichen Pumpenarbeitsraumes 24 befestigt. Diese Pumpe arbeitet
mit einer beweglichen Wand 26. Die Wände 25 und 26, welche mit Hilfe der Stange
14 des Kippmechanismus auf und ab bewegt werden können, umschließen zusammen mit
der feststehend montierten Wand 27 den Pumpenarbeitsraum 24. An dieser feststehenden
Wand 27 sind die Druckleitung 28 und die Saugleitung 29 angeschlossen.
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Fig.3 zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung :eine kontinuierlich
arbeitende Absorptionskältemaschine, welche mit einer gemäß der Erfindung ausgebildeten
Pumpe 40, 41 ausgerüstet ist. Diese Pumpe dient zur Umwälzung der Lösung. Mit 31
ist der Kocher des kontinuierlichen Absorptionsapparates bezeichnet. Die in ihm
entwickelten Dämpfe gelangen über einen Rektifikator 32 zum Kondensator 33, von
dort fließt das Kältemittelkondensat über ein Drosselventil 34 in den Verdampfer35,
welcher im Kühlraum angeordnet ist. Die Kältemitteldämpfe gelangen aus dem Verdampfer35
in den direkt luftgekühlten Absorber 36. Die durch die Leitung 43 abgeführten Kältemitteldämpfe
werden durch das Rohr 39 zugeführt, welches um den Antriebsteil 41 der Pumpe herumgewickelt
ist. Dieser Teil. der Pumpe wird auf diese Weise durch die kalten Kältemitteldämpfe
zusätzlich gekühlt. Die Leitung 42 dient zum Zwecke der Selbstreinigung des Verdampfers.
Mit 44 und 45 sind die zur Pumpe 4o führenden Rohrleitungen bezeichnet, durch welche
die reiche Lösung von der Pumpe 40 ,angetrieben über den Wärmeaustauscher 37 zum
Kocher zurückgefördertwird. Die arme Lösung gelangt durch die Leitung 46 über das
Schwimmerdrosselventi138 wieder zum Absorber 36 zurück. Das Heizrohr 47 des Antriebsteiles
41 der Pumpe ist in den Schornstein 47 des gasbeheizten Kochers eingeführt. Die
Pumpe wird also in diesem Falle durch die Abgase des Kochers beheizt.
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Die Kondensationsfläche des Antriebsteiles 41 der Pumpe wird durch
den vom Verdampfer zum Absorber kommenden Kältemitteldampf intensiv gekühlt. Durch
entsprechende Bemessung der Kondensationsfläche kann man in diesem Falle der Pumpe
gleichzeitig eine bestimmte Hubzahl entsprechend der Kältemitteldampfmenge aufzwingen.
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Um -den nötigen Druck des Arbeitsmittels im Antriebsteil einer Pumpe
gemäß der Erfindung herstellen zu können, kann man als Arbeitsflüssigkeit in der
Pumpe auch geeignete Lösungen verwenden.