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Verfahren und Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln der umlaufenden
Kälternsttelmenge von Kältemaschinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln der umlaufenden Kältemittelmenge von Kältemaschinen.
Es ist bei Kältemaschinen -bekannt, die umlaufende Kältemittelmenge in Abhängigkeit
vom Kondensatorinhalt zu regeln, und zwar selbsttätig oder von Hand. Dabei kann
es aber immer noch vorkommen, daß sich eine zu große oder eine zu kleine Kältemittelmenge
im Umlauf befindet. Im ersteren Falle wird, die Druckleitung des Kompressors kalt,
weil der Kompressor nur nasse Dämpfe fördert. Dadurch wird sein Wirkungsgrad erheblich
herabgesetzt. Im zweiten Falle wird die Druckleitung des Kompressors zu warm, weil
.der Kompressor trockene Dämpfe fördert. Dadurch erhält der Verdampfer zu wenig
flüssiges Kältemittel, ist also nicht voll ausgenutzt.
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Es ist auch bekannt, die umlaufende Kältemittelmenge in Abhängigkeit
von der Temperatur in der Druckleitung des Kompressors zu regeln. Dies geschieht
durch im wesentlichen mechanische Übertragung der Bewegungen eines im Druckrohr
des Kompressors angeordneten Fühlers auf das Regelventil. Durch die mechanische
Übertragung ergeben sich jedoch Fehlerquellen.
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Ferner ist eine Einrichtung bekannt, bei der in einem unter dem Kondensator
angeordneten Sammelrohr für das flüssige Kältemittel die Mündung des Abflusses nach
dem Regler sich an einem-von außen bedienbaren Schwenkrohr befindet, so daß durch
Schwenken -des Rohres mehr oder weniger flüssiges Kältemittel in dem Sammelrohp
angesammelt und dementsprechend dem Kreislauf entzogen oder zugeführt wird. Abgesehen
davon, daß das Schwenkrohr von Hand bedient werden muß, kann bei dieser Einrichtung
lediglich die Vergrößerung der umlaufenden Kältemittelmerige oder die Verhinderung
weiteren
Zuflusses flüssigen Kältemittels zum Regler unmittelbar
und sofort erreicht werden. Die Verkleinerung der umlaufenden Kältemittelmenge stellt
sich bei entsprechender Stellung des Schwenkrohres erst allmählich in dem Maße ein,
als flüssiges Kältemittel aus dein Kondensator in das Sammelrohr tritt.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die zur Durchführung desselben
dienende Vorrichtung fallen diese Nachteile weg. Erfindungsgemäß besteht das Verfahren
darin, daß die Temperatur der vom Kompressor in den Kondensator gedrückten Kältemitteldämpfe
auf eine in einem unten offenen Gefäß unterhalb von Kältemittel.dämpfen befindliche
flüssige, mit dem flüssigen Teil der umlaufenden Kältemittelmenge in Verbindung
stehende Kältemittelmenge wirkt, die in Abhängigkeit des von der Temperatur der
verdichteten Kältemitteldämpfe beeinflußten Druckes der in dein Gefäß befindlichen
Kältemitteldämpfe durch teilweise Verdrängung aus dem Gefäß kleiner oder durch Zugang
von dem mit ihr in Verbindung stehenden flüssigen Teil der umlaufenden Kältemittelmenge
vergrößert wird. Zusätzlich kann man die Temperatur der vom Kompressor in den Kondensator
gedrückten Kältemitteldämpfe auch auf die in dem Gefäß befindlichen Kältemitteldämpfe
wirken lassen.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht im wesentlichen
aus einem mit dem flüssigen Teil der umlaufenden Kältemittelmenge kommunizierenden,
unten offenen Gefäß, dessen oberer Raum finit Kältemitteldämpfen erfüllt ist und
dessen Flüssigkeitsraum und gegebenenfalls Dampfraum von den vom Kompressor kommenden
Dämpfen in einer besonderen Leitung durchströmt bzw. umströmt wird. Das kommunizierende
Gefäß kann durch eine im Flüssigkeitsteil des Kondensators oder in einem besonderen
Sammelbehälter für das flüssige Kältemittel angeordnete Glocke oder Zwischenwand
gebildet werden. Zum Zwecke der erstmaligen Regelung und der Grobeinstellung steht
der Dampfraum des kommunizierenden Gefäßes finit dem dampfförmigen Teil der umlaufenden
Kältemittelnienge, vorzugsweise mit dem Dampfteil des Kondensators, durch eine mit
einem Drosselventil versehene Leitung in Verbindung.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung wird eine
einwandfreie Regelung der umlaufenden Kältemittelmenge ohne Anwendung irgendwelcher
beweglicher Teile erreicht. Dadurch ist das Arbeiten der Kältemaschine von der Füllung
unabhängig. Unter Ausnutzung dieses Vorteils kann man daher eine Anlage stärker
füllen als notwendig, um bei Kältemittelverlust durch Verstellen des Drosselventils
einen weiteren Teil des Kältemittels aus dem kommunizierenden Gefäß in den Kreislauf
zu geben. Das Anschließen der Kälteflasche und die damit unter Umständen verbundene
Geruchsbelästigung wird daher in jedem einzelnen Falle erspart.
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Auf der Zeichnung ist die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
in zwei Beispielen dargestellt.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. r tritt in einen Behälter a, der
im gezeichneten Beispiel der Kondensator ist, aber nicht ztl sein braucht, das vorn
Kompressor kommende Kältemittel durch eine Leitung b ein und verläßt den Behälter
a durch eine Leitung c, um über den üblichen Regler d durch die Rohrleitung e zum
Verdampfer zu gelangen. Die Kühlwasserschlange des Kondensators ist mit
f bezeichnet. In dem Behälter a.. der auch ein besonderer Sammelbehälter
für flüssiges Kältemittel sein könnte, befindet sich oben dampfförmiges und unten
flüssiges Kältemittel. In diesem flüssigen Teil g der umlaufenden Kältemittelmenge
ist eine nach unten offene Glocke, die hier das kommunizierende Gefäß h bildet,
angeordnet, deren oberer Raum .i mit Kältemitteldämpfen erfüllt ist und in deren
Flüssigkeitsraum h, im gezeichneten Beispiel auch in deren Dampfraum i, eine von
den vom Kompressor durch die Leitung b kommenden Dämpfen durchströmte Rohrschlange
L o. dgl. angeordnet ist.
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Der Dampfraum i der Glocke steht mit dem dampfförmigen Teil der umlaufenden
Kältemittelmenge, also mit dem oberen "heil des Behälters a, der im gezeichneten
Beispiel auch den Dampfraum des Kondensators bildet, durch eine mit einem Drosselventil
fic versehene Leitung n. in Verbindung. Zweckmäßig ist noch ein Flüssigkeitsstandanzeiger
o vorgesehen, der mit dein Dampfraum i der Glocke und dem Flüssigkeitsraum des Behälters
a. in Verbindung steht.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 ist in einem Saminelbebälter für
flüssiges Kältemittel eine Trennwand p derart angeordnet. daß ein mit dem umlaufenden
Teil des flüssigen Kältemittels kommunizierendes Gefäß li gebildet wird, das von
einem Mantel q umgeben ist, durch den die vom Kompressor kommenden Dämpfe strömen.
Im übrigen ist die Anordnung dieselbe wie bei der Ausführungsform nach Abb. i.
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Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtungen
ist folgende: Sind die vom Kompressor durch die Leitung b strömenden Dämpfe zu heiß,
dann bildet sich in dein Gefäß h. eine größere Dampfinenge, deren Überdruck einen
Teil des flüs-
sigen Kältemittels aus dem Gefäß h herausdrückt,
so
daß diese Flüssigkeitsmenge zusätzlich in den Kreislauf tritt.
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Ist hingegen eine zu große Kältemittelmenge im Umlauf, so daß die
vom Kompressor -durch die. Leitung b kommenden Dämpfe kälter sind, so ist auch der
unten in dem Gefäß h befindliche Teil h des flüssigen Kältemittels kälter.
Es entwickeln sich daher aus dem Flüssigkeitsteil h keine Dämpfe mehr, und die Dampfmenge
im Raum i verkleinert ihr Volumen. Dadurch geht der Dampfdruck im Raum i zurück,
und der Flüssigkeitsstand im Gefäß li erhöht sich, wodurch eine entsprechende Menge
flüssigen Kältemittels dem Kreislauf entzogen wird.
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Durch die einmalige Einstellung des Ventils in kann der Flüssigkeitsstand
im Gefäß 1a. so eingestellt werden, daß der Kompressor nur trockengesättigte Dämpfe
ansaugt und sie mit gleichbleibender Überhitzungstemperatur in dem Dampfraum des
Behälters a- liefert, ohne daß dafür dann noch eine weitere Bedienung erforderlich
wäre.