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Steuereinrichtung für periodische Absorptionskältemaschinen Nach dem
Vorschlag des Patents 869 079 dienen bei mit trockenem Absorptionsstoff arbeitende
Absorptionskältemaschinen mit zwei abwechselnd als Kocher oder Absorber arbeitenden
Behältern die im Kocher derselben auftretenden, von der Molzahl des Kältemittels
im Absorptionsstoff abhängigen Druckänderungen des Kältemittels zur Steuerung der
Kochperioden. Nach dem Vorschlag des Patents 869 079 wird erreicht, daß die Wärmezufuhr
nach dem jeweiligen Kocherbehälter und die Kühlmittelzufuhr nach dem jeweiligen
Absorberbehälter bei Erreichung einer gewissen niederen Molzahl des Kältemittels,
durch den von dieser Molzahl abhängigen Kocher- oder Kondensatordruck umgesteuert
werden. Diese Umsteuerung erfolgt dadurch, daß dem bisherigen Kocher die Wärmezufuhr
gesperrt und Kühlmittel zugeführt wird, so daß er nunmehr als Absorber arbeitet.
Der bisherige Absorber dagegen erhält gleichzeitig die Kühlmittelzufuhr gesperrt
und erhält Wärmezufuhr, wodurch er zum Kocher wird. Jegliche Unregelmäßigkeit ist
dabei völlig ausgeschlossen.
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Entsprechend dem jeweiligen Kälteleistungsbedarf kann dabei die Wärmezufuhr
für den jeweiligen Kocher- und in gleicher Weise die Kühlmittelzufuhr für den jeweiligen
Absorberbehälter
verstärkt oder vermindert werden, wodurch die Austreibung
im Kocher bzw. die Absorption im Absorber in gleicher Weise beeinflußt wird. Darüber
hinaus können zwischen den Kocher-Absorber-Wechsel für die Wärmezufuhr 'nach dem
jeweiligen Kocher dem jeweiligen Kältebedarf entsprechende Pausen eingelegt werden,
in denen dann keine Energiezufuhr stattfindet und die Maschine wie eine periodische
arbeitet, solange noch Kältemittelflüssigkeit im Verdampfer vorhanden ist, welche
die Zeitdauer der Unterbrechung bestimmt. Die dem Kocher in dieser Art der Steuerung
zugeführte Wärmeenergie wird somit restlos zur Nutzkälteleistung ausgenutzt, und
zudem kann für die Austreibung des Kältemittels die jeweils günstigste Molzahl gewählt
werden und in gleicher Weise die wirtschaftlich günstigste Temperaturhöhe bei der
Wärmezufuhr, so daß sich bei geringstmöglicher Wärmezufuhr der günstigste Leistungsfaktor
ermöglichen läßt.
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Die vorliegende Erfindung ist eine Lösung der gleichen Aufgabe mit
anderen Mitteln. Sie bietet Vorteile in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht
durch einfacheren Aufbau bzw. durch wohlfeilere Herstellung. Es wird hier mit nur
einem elektrischen Hilfsstromkreis und sonstigen wesentlichen Vereinfachungen der
gleiche Zweck erreicht. Die Erfindung stellt somit eine Ausführungsform des Erfindungsgedankens
des Patents 869 079 dar.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise schematisch dargestellt
und erläutert sich wie folgt: Vorausbemerkt wird, daß der Ausdehnungskörper 44 in
dem zunächst beschriebenen Bild i zweimal dargestellt ist, um ihn für die einzelnen
Vorgänge an geeigneter Stelle zu zeigen.
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i, 2 sind zwei Behälter, die abwechselnd als Kocher oder Absorber
benutzt werden. 3, 4 sind rohrartige Kühlflächen dieser Behälter, die durch Verschlußkappen
5, 6 geöffnet oder geschlossen und durch regelbare Drosselklappen 7, 8 beeinflußt
werden durch in Drehpunkten 9, fo gelagerte Hebel 1i, 12, die einerseits mittels
Zugfedern 13, 14 die Kühlflächen 3, 4 mehr oder weniger offen halten öder sie andererseits
durch die Schubstangen 45, 46 mehr oder weniger schließen können. Auf diese Schubstangen,
die mit dem Ausdehnungskörper 44 verbunden sind, wirkt wärmebeeinflußt der am Verdampfer
41 anliegende Fühler 42 durch die Kapillare 43. In die Behälter i, 2 münden Rohre
15, 16,
die den jeweiligen Druck auf die Membranen der Druckschalter
17, i8 übertragen. Diese Druckschalter betätigen Hebel ig, 2o mittels der Stifte
21, 22. Die Hebel ig, 2o betätigen Hebel 23, 24, welche so beschaffen sind, daß,
auf ihnen die Schwergewichtskörper a5, 26 gleiten können. 27, 28 sind Gehäuse. mit
Führungskanälen 29, 30 für die Schwergewichtskörper. An den Hebeln ig, 2o
befinden sich außerdem die Blattfedern 34 32,. die sich durch Schlitze 33, 34 in
die Kanäle 29, 3o einschieben können. In dem Drehpunkt 35 ist eine Umschaltvorrichtung
36 gelagert, die die Quecksilberschaltröhre 37 trägt. DieUmschaltvorrichtung 36
besitzt Aufschlagflächen 38, 39, auf die die Schwergewichtskörper 25, 26 auftreffen,
um die jeweilige Umschaltung zu bewirken. Die Druckschalter 17, 18 mit den
Hebeln ig, 2o, die Hebel 23, 24, die Kanalgehäuse 27, 28 und die Umschaltvorrichtung
36 mit Drehpunkt 35, sind auf einer gemeinsamen Grundplatte als geschlossenes Ganzes
zu denken. Im angedeuteten Kühlraum 4o liegt der Verdampfer 44 an den der Fühler
42 des Thermostaten anliegt. An den Schubstangen 45, 46 des Ausdehnungskörpers 44
befinden sich magnetisier= bare Kontaktpolschuhe 47, 48, an die federnde
Elektromagnetschalter 49, 5o bei Ausdehnung des Körpers 44 Kontakt geben. Die Verschlußklappen
5, 6 sind über die Rollen 54, 55 durch Seil 53 ausbalanziert, so daß die in Magnetspulen
58, 59 sich bewegenden Magnetanker 56, 57 keine Gewichtswirkung ausüben. Die Schubstange
46 hat einen Mitnehmer 6o, der den im Drehpunkt 61 gelagerten Regelschalthebel 6a
betätigt, der Kontakte 63 öffnet oder schließt und- damit Heizkörper 64, 65, 66
bzw. 67, 68, 69 zu- oder abschaltet.
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An Stelle der Schwergewichtskörper 25, 26 können auch Federn angeordnet
werden, die durch den ansteigenden Kocherdruck gespannt oder gesperrt und den abfallenden
Kocherdruck zur Leistung der Schaltarbeit freigegeben werden.
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In Bild 2 ist eine andere Art der Kühlmittelregulierung für die Behälter
3, 4 dargestellt. Die rohrartigen Kühlflächen sind hier im Grundriß dargestellt.
Der Ausdehnungskörper 7o ist dem Ausdehnungskörper 44 in Bild i analog. An den Kühlflächen
3, 4 der Behälter i, 2 befinden sich hier zum Abschluß mit Schlitzen 79,
80 versehene Böden 77, 78. Die Schlitze 79, 8o können durch die Flügelflächen
75, 76 von mit kitzeln 73, 74 versehenen Scheiben geöffnet oder geschlossen werden.
Das Öffnen und Schließen erfolgt entsprechend den Längenänderungen des Ausdehnungskörpers
7o, die mittels- der Schubstangen 71, 72 auf die Ritzel 73, 74 übertragen
werden. Nach Bild i befindet sich die Anlage im Ruhezustand, d. h. der Kühlraum
ist ungekühlt, also warm. In diesem Fall sind die Kontaktpaare 47, 51 und 48, 52
geschlossen, weil der Ausdehnungskörper 44 ausgedehnt ist. Erhält die. Einrichtung
Strom, so fließt dieser den allein möglichen Weg vom --.-Pol über die Quecksilberröhre
37 durch die Spule So des Magnetschalters über Kontaktpaar 48, 52 durch Magnetspule
59 über die Heizkörper 67, 68 und 69 über Kontaktbahn 63 des Regelschalters 62 nach
dem --Pol zurück. Behälter 2 ist somit Kocher, er enthält reiches Absorptionsmittel.
Durch die Wärmezufuhr entsteht. im Behälter 2 der - Austreibungsdruck, der sich
durch den Druckschalter 18 auf den Stift 22 und damit auf den Hebel 20 und weiter
auf den Hebel 24 überträgt. Der Hebel 24 hebt den Schwergewichtskörper 26 in den
aufsteigenden Kanal 3o. Gleichzeitig schiebt sich aber auch die Blattfeder 32 durch
den Schlitz 34 in den abfallenden Kanal ein. Bei Erreichung eines bestimmten Druckwertes
im Behälter :2 ist der Schwergewichtskörper durch den Hebel 24 bis an den abfallenden
Teil des Kanals 3o gehoben worden. Da gleichzeitig
der Hebel 24
dabei in solche Lage gekommen ist, daß der Schwergewichtskörper zu gleiten vermag,
gelangt dieser in den abfallenden Kanalteil, wird aber in diesem durch die eingeschobene
Blattfeder in seinem Abgleiten gehemmt. Dieser Zustand ist während des Austreibens
des Kältemittels im Behälter 2 beharrlich. Ist die Austreibung bis zu einem gewissen
Konzentrationsgrade beendet, so beginnt der Druck des Kältemittels abzufallen. Hebel
24 und 2o mit Blattfeder 32 treten in ihre Ursprungslage zurück, die Sperrung des
Schwergewichtskörpers z6 wird aufgehoben, so daß er im weiteren Abgleiten durch
Auftreffen auf die Aufschlagfläche 39 der Umschaltvorrichtung 36 die Umschaltung
bewirkt. Die Quecksilberröhre schließt nunmehr den anderen Stromkreis. Während der
Austreibungsperiode in 2 ist Verdampfung von Kältemittel im Verdampfer 41 erfolgt.
Kühlraum 4o ist nunmehr kalt, der Thermostat 42, 43, 44 ist ebenfalls abgekühlt,
wodurch sich die Kontaktpaare .I7-51 bzw. .I8-52 durch Zusammenziehen des Ausdehnungskörpers
44 öffnen müssen. Für das Kontaktpaar 47-51 war dieses Öffnen tatsächlich erfolgt.
Für das Kontaktpaar .I8-52 ist ein Kontaktöffnen jedoch erst bei der Umschaltung
durch Stromloswerden der Magnetspule 50 möglich geworden. Für das stromdurchflossene
Kontaktpaar ist ein Öffnen auch bei Veränderung des Ausdehnungskörpers 44 unmöglich,
weil der durchfließende Strom im Magnetschalter die Kontaktgabe magnetisch aufrechterhält.
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Bemerkt sei auch noch, daß die Zugmagnetspulen 58, 59, die die ausbalancierten
Verschlußklappen 5, 6 öffnen oder schließen, mit den Stromspulen der Magnetschalter
49, 5o in je einer Spule vereinigt sein können und letztere dann die zeitlich zusammenfallenden
Arbeitsgänge bewirken.
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Die Wärmezufuhr ist nunmehr für den Behälter 2 gesperrt. Die Kühlmittelzufuhr
nach Behälter i bleibt zunächst aufrechterhalten. Die Wärrnezufuhr für den Behälter
i ist vorbereitet. Das in 2 ausgetriebene Kältemittel befindet sich, soweit es nicht
inzwischen im Verdampfer 4i verdampft und vom Absorptionsstoff im Absorberbehälter
i aufgenommen ist, im nicht dargestellten Flüssigkeitssammler des Verdampfers 41.
Es erfolgt so lange im Absorber i Absorption des Kältemittels, bis die gesamte Kältemittelflüssigkeit
aus dem bisherigen Kocherbehälter 2 in 41 verdampft ist. Ist letzteres erfolgt,
so wird der Fühler 42 warm, der Ausdehnungskörper 44 dehnt sich aus, bis sich das
Kontaktpaar 47-51 schließt, und dadurch erst wird die Wärmezufuhr für den bisherigen
Absorberbehälter i tatsächlich hergestellt. Der Durchfluß des Stromes durch die
Spule 58 bewirkt Schließung der Kühlfläche 3 durch Verschlußklappe 5, weil der Magnetanker
56 in die Spule 58 gezogen wird. Gleichzeitig wird die Kühlmittelzufuhr der Kühlfläche
q. des Behälters 2 durch Heben der Verschlußklappe 6 hergestellt. Es ist nunmehr
der Behälter i Kocher und der Behälter 2 Absorber. Der Druckanstieg des Kältemittels
im Behälter i -,wirkt durch Rohr 15 auf Stift 2i, Hebel 19, 23, so daß nunmehr der
gleiche Vorgang für diese Seite erfolgt, wie vorstehend für die andere Seite beschrieben
ist.
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Während der ganzen Kühlperiode arbeitet der Thermostat dauernd nach
der Temperatur des Kühlraumes. Sein Ausdehnungskörper .44 muß somit die Drosselklappen
7, 8 mittels der Schubstangen 45, 46 mehr oder weniger schließen oder öffnen, je
nachdem der Kühlraum zu kalt oder zu «-arm wird. Dies wirkt sich nur auf den jeweiligen
Absorberbehälter aus, dessen Kühlmittelzufuhr dadurch vermehrt oder vermindert wird.
Durch die Kupplung der Schubstange 46 mit einem Regelschalter 62 wird aber auch
gleichzeitig die Wärmezufuhr für den jeweils in Betrieb befindlichen Kocher vermindert
oder vermehrt. Es wird also bei zu kaltem Kühlraum gleichzeitig sowohl die Kühlmittelzufuhr
für den jeweiligen Absorber als auch die Wärmezufuhr für den jeweiligen Kocher vermindert
bzw. bei zu warmem Kühlraum vermehrt.