DE925720C - Verdampfer, insbesondere von Kaeltemaschinen - Google Patents

Description

• Verdampfer, insbesondere von Kältemaschinen Man kennt aus Rohrbündeln bestehende Verdampfer für Kältemaschinen, bei denen das flüssige Kältemittel als dünner Film an der inneren Rohrwand herabrieselt, während die Kältemitteldämpfe durch das Innere der Verdampferrohre abgesaugt werden. Die vorliegende Erfindung bringt die Anwendung dieses Gedankens in einer besonderen Form für taschenförmig ausgebildete Verdampfer, wobei sich ein besonders weiter Raum für die Kältemitteldämpfe ergibt, der namentlich für neuzeitliche, etwas zähflüssigere Kältemittel günstig ist. Die weiteren Einzelheiten sollen an Hand der Zeichnung beschrieben werden. In dieser zeigt Fig. I einen Querschnitt durch den Verdampfer, Fig. 1I einen Längsschnitt durch den Verdampfer, Fig. III und IV Ausführungsformen der Verteilungsleitung für das Kältemittel im Verdampfer, Fig. V eine abgeänderte Bauart mit mehreren übereinanderliegendenVerteilungsleitungen für das Kältemittel, Fig. VI bis IX Rippenanordnungen auf der Außenseite des Verdampfers, Fig. X einen Vorschlag für den Einbau des Verdampfers in einen Mantel.
• Wie Fig.I und II erkennen lassen, besteht der Verdampfer aus einem Blechkörper r, der aus zwei gleichen Blechplatten gebildet ist, die an den Enden 2 umgebogen und zusammengeschweißt sind. Je eine. Stirnplatte 3 (s. Fig. II) schließt den Veirdampfer auf jeder Seite ab, so daß er als ein flacher taschenförmiger Blechkörper gestaltet ist. In dem oberen Teil des Blechkörpers ist eine Leiste q. eingesetzt, deren Querschnitt in Fig. III in vergrößertem Maßstab dargestellt ist. In dieser Leiste 4 sind an beiden Seiten zwei durchlaufende Kanäle 5 eingefräst, an denen in kurzen Abständen voneinander schräge Schlitze 6 eingeschnitten sind, die unmittelbar gegen die Innenwand des Blechkörpers -gerichtet sind. Das vom Kondensator kommende Kältemittel strömt durch die Leitung 8 (s. Fig. II) in die beiden Kanäle 5 ein und rieselt durch die Schlitze 6 an den beiden Innenseiten der Platten i als dünner Film herunter, der die Innenfläche des Verdampfers gut bedeckt.
• Die bei der Verdampfung entstehenden Gasblasen können sich so ohne Widerstand durch die Flüssigkeit von dieser trennen und treten nach oben durch die Öffnung 7 in der Leiste 4, von wo aus sie durch die Leitung io vom Kompressor abgesaugt werden. Zweckmäßig wird, wie Fig. I zeigt, über der Leiste io noch ein Raum g vorgesehen, der nicht mit flüssigem Kältemittel beschickt wird. An den Wänden dieses Raumes trocknen die Kältemitteldämpfe, bevor sie vom Kompressor abgesaugt werden.
• Im allgemeinen wird man den Verdampfer so mit Kältemittel beschicken, daß dieses unten im Verdampfer vollkommen verdampft ist. Es läßt sich aber bei schwankender Belastung nicht vermeiden, daß sich etwas überschüssiges flüssiges Kältemittel unten im Verdampfer ansammelt. Dieses Kältemittel wird, wie Fig. II zeigt, durch die Leitung i i abgesaugt und der Zuleitung 8 des Kältemittels wieder beigemengt. Diese Absaugung und Beimengung kann in beliebiger Form erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn hierzu eine Treibdüse 12 benutzt wird, die, wie in der deutschen Patentschrift 804 oo5 angegeben, gleichzeitig als Regelorgan dient. Durch diese Düse nimmt das durch die Leitung 13 vom Kondensator zuströmende Kältemittel das überschüssige, durch die Leitung i i zugeführte Kältemittel mit und fördert es durch die Leitung 8 in den oberen Teil des Verdampfers.
• An Stelle der Leiste 4 kann das Kältemittel auch durch zwei Rohre 14 zugeleitet werden, wie dies Fig. IV zeigt. Diese Leitungen sind ebenso wie die Leiste 4 seitlich an die Innenwand des Verdampfers angeheftet und besitzen Schlitze oder Bohrungen i5, die gegen die Blechwand gerichtet sind. Durch diese Bohrungen rieselt das zugeführte Kältemittel als Film an 'den Wänden i herab. Durch den freien Zwischenraum 16 zwischen beiden Rohren 14 liehen die Gasblasen ungehindert in den oberen Raum g und werden durch die Leitung io vom Kompressor abgesaugt.
• Die Leistung des Verdampfers ist um so höher, je dünner die Filmschicht ist. Dies hat zur Folge, daß die Höhe 16 des Apparates verhältnismäßig begrenzt ist, da man den Verdampfer nur so hoch machen wird, daß der dünne Film des Kältemittels vollkommen verdampft ist, wenn er unten im Verdampfer ankommt. Der Gesamtaufbau solcher Verdampfer kann aber höhere Apparate nötig machen, für die Fig, V einen besonders zweckmäßigen Vorschlag zeigt. Hier sind mehrere Zuführungsleisten 4 übereinandergesetzt, wobei das durch das Sammelrohr '17 zugeführte Kältemittel durch kleinere Leitungen i8 jeweils den Verteilerleitungen in der Leiste 4 zugeführt wird. Die Kältemitteldämpfe werden wie bei der Ausführungsform nach Fig. I durch die Bohrungen 7 oder den Zwischenraum 16 in den oberen Teil g des Verdampfers geführt, können aber auch durch getrennte Leitungen ig in die Kompressorsaugleitung io geleitet werden.
• Um den Wärmeübergang auf der Außenseite des Verdampfers zu verbessern, werden auf die Blechplatten i Rippen aufgesetzt, die in Fig. VI, VII und IX in vergrößertem Maßstab dargestellt sind. Die Rippen können aus rechtwinklig abgebogenen Blechstreifen 2o bestehen, die mit der Rollenschrittschweißmaschine befestigt werden. Man kann aber auch T-Profile 21 nach Fig. VII verwenden, die ebenfalls mit einem Schweißautomaten aufgeschweißt werden.
• Zur besseren Versteifung können die Platten i auch profiliert oder wellenförmig gewalzt werden, wie dies Fig. VIII zeigt. In die Nuten 23 dieser Profilierung kann man dann Rippen nach Fig. VI und VII anordnen oder auch eine Form 22 nach Fig. IX wählen. Die Rippen können waagerecht oder senkrecht oder in jeder beliebigen Neigung auf der Oberfläche des Verdampfers angebracht werden. Fig.I zeigt eine Ausführungsform mit horizontal liegenden Rippen.
• Der so gebildete Verdampfer wird nun zweckmäßig von einem Mantel umgeben, der als Gehäuse den Verdampfer fest umschließt. Vielfach wird es zweckmäßig sein, mehrere Verdampfer in einem Gehäuse zusammenzufassen, wie z. B. Fig. X eine Ausführungsform mit zwei Verdampfern in einem Gehäuse 24 zeigt. Durch dieses Gehäuse wird die Luft mit hoher Geschwindigkeit in der in der Fig. X angegebenen Pfeilrichtung an den Rippen entlang hindurchgeführt, wobei sich ein guter Kontakt zwischen Luft und Wand ergibt. Trotz der hohen Luftgeschwindigkeit ist im Gegensatz zu quer beaufschlagten Rohren der Kraftbedarf gering, da die Rippen die Strömung der Luft nicht behindern. Der Widerstand ist bei diesen Verdampfern, wie Versuche des Erfinders zeigen, nur etwa ein Drittel so groß wie bei quer beaufschlagten Rohrverdampfern. Man kann deshalb ohne Schwierigkeit die Luftgeschwindigkeit so groß wählen, da,ß die aus der Luft sich abscheidende Flüssigkeit, wie in der deutschen Patentschrift 813 035 angegeben, mitgerissen wird und die Verdampferfläche nicht belastet. Wenn man abweichend von Fig. X die Rippen senkrecht anordnet und die Luft von oben nach unten durchströmen läßt, lassen, sich diese Rippen noch leichter von der sich ausscheidenden Flüssigkeit freihalten.
• An Stelle der Luftübertragung kann mann den Verdampfer auch für Söleübertragung benutzen, ohne daß sich seine Bauart wesentlich verändert.
• Der Verdampfer nach der vorliegenden Erfindung eignet sich für Kältemaschinen aller Art und kann wegen seiner hohen Wärmeübertragung wesentlich kleiner ausgeführt werden, als dies bei Anlägen gleicher Art bisher üblich war. Dabei ist der Verdampfer verhältnismäßig billig herzustellen, wobei nur gewöhnliche Bleche an Stelle der sonst üblichen Rohre benötigt werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verdampfer, insbesondere von Kältemaschinen, bei dem das Kältemittel an der Wand herabrieselt und das Innere des Verdampferraumes zum Abführen der Kältemitteldämpfe vom flüssigem Kältemittel freigehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer als taschenförmiger Blechkörper (i) ausgebildet ist, in dessen oberem Teil etwa horizontal liegende, als Verteiler dienende Zuleitungen (5, 14) für das Kältemittel angeordnet sind, die unmittelbar gegen die Innenwand des Verdampfers gerichtete Austrittsöffnungen (6, 15) aufweisen und im Innern des taschenförmigen Blechkörpers Durchtrittsöffnungen (7, 16) für die Kältemitteldämpfe frei lassen.
2. 2. Verdampfer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen in einer die beiden Seitenwände des Blechkörpers (i) verbindenden Leiste (4) als Kanäle (5) angeordnet sind, an die sich. schräge, gegen die Seitenwand des Verdampfers gerichtete Schlitze (6) anschließen, während die Leiste (4) in ihrer Mitte mit Schlitzen oder Löchern (7) für den ungehinderten Abzug der Kältemitteldämpfe versehen ist.
3. 3. Verdampfer nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Zuleitungen (5, 14) im Verdampfer ein nicht mit flüssigem Kältemittel beschickter Raum (9) vor-' gesehen ist, an dessen Wänden die Kältemitteldämpfe trocknen, bevor sie vom Kompressor abgesaugt werden.
4. 4. Verdampfer nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verdampfer mehrere Verteiler (4) mit entsprechenden Zuleitungen (18) übereinander angeordnet sind, wobei der Abstand der Verteiler voneinander so bemessen ist, daß die jedem Verteiler zugeführten Kältemittelmengen an der Verdampferfläche bis zum nächsten Verteiler im wesentlichen verdampft sind.
5. 5. Verdampfer nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das am Boden des Verdampfers sich ansammelnde flüssige Kältemittel der Zuleitung (8) des Kältemittels z: B. durch eine Düse (12) oder eine andere Fördereinrichtung wieder zugeführt wird.
6. 6. Verdampfer nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer auf seiner Außenseite mit Rippen (2o, 21, 22) versehen ist, die auch als Versteifung der Verdampferwandung dienen.
7. 7. Verdampfer nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer entweder für sich allein oder mit anderen Verdampfern gleicher Bauart zusammen vom einem eng an die Rippen sich anschließenden Mantel (24) umgeben ist, der als Führung für die zweckmäßig mit hoher Geschwindigkeit hindurchgeblasene Luft oder ein anderes Kälte übertragendes Mittel dient. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 728 878; schweizerische Patentschrift Nr. 127 366.