Absorptionskälteapparat. Die 1:rfiii < ltnig bezieht siele auf einen her- ;nctiscli -eselilossenen, kontinuierlich arbei tenden Absorptionsliälteapparat mit.
Hilfsgas mit einer die Absorptionslösung durch den Koeher und .den Absorber kontinuierlich för dernden Gasblasenpumpe und mit einer ein- schaltbaren Hilfsgasblasenpumpe für Absorp tionslösung. Es ist bereits bekannt, diese Ililfspunipe dazu zu benutzen, die Absorption zii verbessern oder gespeichertes Kältemittel im Verdampfer zu verdampfen, ohne dass der liocher und die übliche Umlaufpumpe im Be <B>i</B> rieb sind.
I:rfindungsgemäl3 ist nun die Hilfspumpe mit ihrer Saugseite an den von der ersten Pumpe unterhaltenen Lösungsmittelkreislauf imd mit ihrer Mündung an einen ausserhalb dieses Kreislaufes liegenden Apparatteil ange schlossen.
Die Erfindung soll an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsfor- men näher beschrieben werden.
Fig. 1 zeigt schematisch ein erstes Aus führungsbeispiel.
Fig. 2 und 3 stellen Detailvarianten dar. Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungs form, bei der ausser der Absorptionslösung auch Koeherdämpfe zum Abtauen des Ver dampfers benutzt werden.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbei spiel.
Fig. 6 bis 9 zeigen Mittel, iim die Hilfs pumpe in Betrieb zu nehmen. In der Fig. 1 bezeichnet. 10 das Heizrohr des Kälteapparates, der beispielsweise finit Wasser, Wasserstoff und Ammoniak arbeitet. Der mit dem Heizrohr 10, beispielsweise durch 5chweisstmg, in w ärineleitender Verbindung stehende, rohrförmige Kocher 11 steht in be kannter -Weise über das Dampfrohr 12,
den Rektifikator 13 und den luftgekühlten Kon densator 14 über eine Leitung 15 und einen Flüssigkeitsverschluss 16 mit dem Verdampfer 17 in Verbindung. Der obere Teil des Ver dampfers ist wie üblich als Raumkühler aus- . gebildet und mit Kühlrippen versehen. Der untere, schlangenförmige Teil dient der Tief kühlung, z. B. für Eisbereitung. Das im Ver dampfer entstehende Gasgemisch tritt dur eli den Gastemperaturwechsler 18 über die Lei tung 23 zum Absorbersammelgefäss 20 und von dort aufwärts in die Absorbersehlange 19. Das Hilfsgas kehrt. in üblicher Weise zum Verdampfer zurück.
Das Druekgefäss 21 ist einerseits durch Leitung 24 mit der Konden- satleitung 15, anderseits über Leitung 25 mit dem Gastemperaturweelisler verbunden.
Die im Kocher entgaste Lösung tritt durch den Flüssigkeitstemperaturwechsler 22 und die Leitung 36 in die Absorberschlange 19 und läuft vom Absorbersammelgefäss 20 über das innere Rohr des Temperaturwechslers 22 zum Pumpensteigrohr 30. Dieses steht an der Stelle 31 mit dem Heizrohr 10 in wärmeleiten der Verbindung. Die Wirkungsweise derarti ger Apparate ist bekannt.
Beim vorliegenden Kälteapparat ist. eine zweite, willkürlich einschaltbare Pumpensteig leitung 40 vorgesehen, die vom untern Teil des Kochers 11 abzweigt und oben in eine Leitung 60 mündet, die mit dem obern Teil des Verdampfers 17 verbunden ist.
Der untere Teil der Steigleitung 40 ist über eine ge schlitzte Hülse 45 mit dem Heizrohr 10 verbunden, beispielsweise versehweisst. Die Wärmeübertragung dieser Hülse 45 ist infolge der Schlitze so niedrig, dass die vom Heizrohr über die Hülse 45 auf die Steigleitung 40 übertragene Wärme nicht ausreicht, -um ein Pumpen zu bewirken.
Wird jedoch der Wärmeübertragluugskörper 46, der in die Hülse 45 passt, in diese Hülse hinabgelassen, so wird die Wärmeübertragung so stark, dass Pumpen eintritt und die heisse Kocherlösung in die Leitung 60 und in den Verdampfer 17 gefördert wird. Da die Kocherlösung eine Temperatur hat, die zwischen -f-130 bis -I-180 schwankt, ist ein schnelles Abtauen des Verdampfers ermöglicht. Nach beendigtem Abtauen wird der Übertragungskörper 46 aus der Hülse 45 wieder entfernt.
Die Bewegung des Übertragungskörpers 46 erfolgt von Hand, wobei der Wärmeübertragungskörper -16 zweckmässig durch ein Gegengewicht ent lastet wird.
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit. 71 eichen überweisungen versehen.
Nach Fig. 2 umgibt der Kocher 71 das Efeizrohr 10. Das Heizrohr 10 ist unten mit einem Sehlitz 42 versehen, der die Wärme übertragung des untern Teils des Heizrohres schwächt. An dem untern Teil des Heizrohres 10 ist die Steigleitung 40 z. B. angeschweisst. Diese Ausführungsform ist besonders für elek trischen Betrieb geeignet.
Die elektrische Heizpatrone 41 ist in geho bener Stellung, so dass sie die Umlaufpumpe 30 und den Kocher 11 beheizt. In dieser Stel lung der Heizpatrone ist die Wärmeübertra- gung an die Steigleitung 40 so gering, dass kein Pumpen eintritt. Wird jedoch z. B. von Hand die Heizpatrone 41 gesenkt, so wird, da die Steigleitung 40 mit dein untern Kocherteil in Verbindung steht, die heisse Lösung zweck- mässig wie nach Fig. 1 in den Verdampfen gefördert.
Das Absenken der Patrone 41 kann bewir ken, dass das weitere Abkochen im Kocher bzw. das Fördern der Umlaufplumpe 30 auf hört. Beim Aussetzen des Umlauües kommt auch die Gaszirkulation zum Stehen, was das Abtauen des Verdampfers noch beschleunigt.
Statt die Heizpatrone 41 der Höhe nach verschiebbar zu machen, kann man auch eine Heizpatrone mit mehreren Wicklungen ver sehen, von denen die obern den Kocher und die Umlaufpunze beheizen, während die untere Wicklung für die Steigleitung 40 von Hand ein- und ausgeschaltet werden kann.
Nach Fig. 3 sind der rohrförmige Kocher 11 und die Umlaufpumpe 30, wie nach Fig. 1, mit. dem Heizrohr 10 verbunden. Die Steig leitung 40 steht mit einem besonderen Heiz rohr 50 in wärmeleitender Verbindung. Wird das Steigrohr 40 beheizt, so fördert es, wie in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, zur Leitung 60 und z.
B. zum Verdaanpfer. Wenn die Hilfspumpe nicht arbeitet., fördert. die Pumpe 30 die Absorptionslösung auf das Niveau I, so dass die Lösung unter Überwin- dung der Reibungswiderstände durch Leitung 36 in den obern Teil der Absorberschlange 19 treten kann. Die Flüssigkeitssäule auf der Saugseite den Steigleitung 30 ist mit AI be zeichnet, die Förderhöhe der Umlaufpumpe 30 mit BI.
Da die Hilfspumpe 40 in den untern Teil des Kochers mündet, ist ihre Flüssigkeitssäule auf der Einlaufseite gleich AII, während ihre Förderhöhe mit BII be zeichnet ist. Das Förderverhältnis der Hilfs pumpe 40 ist günstiger als das der Umlauf pumpe 30. Dies bewirkt, dass beim Anlaufen der Hilfspumpe .10 mehr Lösung aus dem Kocher 11 herausgepumpt wird, als durch die Umlaufpumpe 30 nachgefördert werden kann.
Dadurch wird es möglich, den Koeherspiegel bis auf die Spiegelhöhe II zu senken, wenn die Hilfspumpe 40 arbeitet. Fällt aber das Kocherniveau auf die Spiegelhöhe II, so läuft keine arme Lösung mehr in die Absorber schlange. Die Gasmischung im Absorber wird daher nicht mehr ausgewaschen. Die Schwere- cliffereimen im Gaskreislauf hören damit auf, und die Glaszirkulation wird zum Stehen ge bracht, was wiederum die Wirkung der durch Leitung 60 in den Verdampfer einströmenden heissen Lösung erhöht.
Nach Fig. -1 ist der Kocher 11 mit einem Rektifikator versehen. Das Koellerrohr bildet den einen Schenkel eines U-Rohres, dessen zweiter Schenkel 51 über eine Leitung 52 in das zum Kondensator führende Dampfrohr 12 mündet. Die reiche -Lösung tritt unten in das Rohr 12 ein, iniseht sieh im Rohr 52 mit. dein Koeherdampf und tritt vom untern Ende des Rohres 51 in die Pumpe 30 ein.
Die Hilfs pumpe -10 ist finit einem besonderen Heizrohr 50 versehen. Vom Kocher 11 zweigt eine weitere Leitung 53 ziemlich dicht unterhalb des nor malen Kocherniveaus ab. Diese Leitung mün det in einen Dom 54 der Leitung 60. Am untern Ende der Leitung 53 ist ein Leit organ 55 vorgesehen, das verhindert, dass im Kocher aufsteigende (,anblasen in die Leitung 53 gelangen, wenn die Hilfspumpe nicht ar beitet..
Der Flüssigkeitsspiegel steht dann im Kocher 11 und in der Leitung 53 auf der Spiegelhöhe I. ZV ird jedoch die Hilfspumpe -10 zu Abtauzweeken in Gang gebracht, so sinkt die Spiegelhöhe im Kocher auf die Stel- hing; II. Die Leitung 53 läuft daher leer, und nun treten Kocherdämpfe in die Leitung 60 ein, wo sie zusammen mit der heissen Absorp tionslösung in den Verdampfer treten und dessen Abtauen zusätzlich beschleunigen. Auch hier sinkt, die Spiegelhöhe im Kocher so weit, dass der Gasumlauf aufhört.
Ist das Abtauen beendet, so wird die Hilfspumpe 40 nicht mehr beheizt.
Nach Fig. 6 fördert die Hilfspumpe nicht unmittelbar in den Verdampfer, sondern nach dem oberhalb des Kondensators liegenden Druckgefäss 21. Das Fördern der Absorptions lösung zu einem besonders hoch liegenden Punkt ermöglicht es, die geförderte Lösung auch noch zu andern Zwecken zli verwenden. Die geförderte Lösung läuft vom Driaekgefäss 21 über die Verbindungsleitung 2.1 zum Flüs- sigkeitsverschluss 16 des Verdampfers, uni von dort in den in der Figur nicht dargestellten Verdampfer zu treten.
In hermetisch geschlossene Kälteapparate der vorliegenden Art wird üblicherweise ein Korrosionsschutzmittel z. B. ein Chromat ein- @eführt. Es < gibt jedoch Stellen, an denen Wasserdämpfe kondensieren. Diese enthalten kein Schutzmittel, so dass eine Rostbildung zustande kommen kann. Eine solche Stelle ist beispielsweise der Gastemperaturweehsler, in dem sich aus dem vom Absorber kommenden armen Gas -NVasserdäinpfe niederschlagen.
Nun kann man die durch die Hilfspumpe liochgefördei-te Lösung, die Schutzmittel ent hält, dazu verwenden, den Gasteinperatur- wechsler zu spülen, um dadurch das Rosten des Gastemperaturweehslers zu verhindern.
Dieser Vorteil lässt sieh bereits erreichen bei dem erwähnten Abtauvorgang, wenn die Lö sung aus dem Verdampfer in die Leitung für das Hilfsgas überläuft und von dort durch die Absorbersehlange in das Absorbersammel- gefäss fliesst.
Man kann die Lösung aber auch benutzen, um den Gasumlauf zwischen Absorber und Verdampfer zu drosseln und dadurch die Ver- dampfertemperatur zu verändern.
Dazu ist ein Flüssigkeitsversehluss erfor- derlieh, der durch hochpumpen von Lösung gefüllt. werden kann. Uni die Drosselung auf zulleben, muss die Flüssigkeit wieder entleert werden. Eine solche Ausführungsform ist. in Fig. 6 gezeigt. Der Flüssigkeitsversehluss ist mit 60 bezeichnet. Wird er von der hochgeförderten Lösungy gefüllt, so wird z. B. die Craszirkula- tion gedrosselt.
Die tiefste Stelle des Flüssig keitsverschlusses ist über eine geschlitzte Wä.rmeübertragungshülse 61 mit der vom Kocher 17 aufsteigenden Dampfleitung 12 derart. wärmeleitend verbunden, dass die über tragene Wärmemenge nicht ausreicht, die Flüssigkeit in der Leitung 60 zum Kochen zu bringen. Wird aber der Wärmeübertragungs- körper 62 in die Hülse eingeführt, wird der Wärmeüber,-ang so gross, dass die Flüssigkeit kocht und der Verschluss wieder öffnet..
Nach Fig. 7 steht die Hilfspumpensteig- leitung dauernd in wärmeleitender Verbin dung mit dem Heizrohr 10. Das Kocherrohr 11 kommt nicht in Berührung mit. dem Heiz rohr, so dass alle zum Kondensator gehenden Dämpfe in der Umlaufpumpe 30 gebildet wer den. Die Hilfspumpe 40 ist wieder mit dem ziem Verdampfer führenden Rohr 60 verbun den. Die Pumpe 40 ist nicht unmittelbar an den Unterteil des Kochers angeschlossen, son dern sie mündet in ein Standrohr 70.
Dieses Standrohr 70 ist oben über ein U-Rohr 71 und zwei Rohrwindungen 72, 73 mit dem Kocher verbunden, so dass das U-Rohr 71 geneigt werden kann. Wenn die Hilfspumpe nicht arbeitet, enthält sie und das Standrohr 70 keine Flüssigkeit. Wird jedoch das (J-Rohr 71 nach unten gedrückt, so läuft aus dem Kocher eine Flüssigkeitsmenge in das Standrohr 70 ab, die vom Durchmesser des Kocherrohres und der Höhe des Anschlusses 74 der Leitung 73 an den Kocher abhängig ist.
Während des Betriebes ist es deshalb möglich, eine be- stimmte Menge Kocherlösung in das Stand rohr 70 z11 überführen. Diese Lösung wird dann durch die Hilfspumpe 40 zum Ver dampfer gefördert. Sobald die Lösung durch das U.-Rohr 71 übergelaufen ist, kann das U-Rohr in seine Normalstellung zurückge bracht werden.
Nach Fig. 8 ist die Umlaufpumpe 30 durch Punktschweissen mit dem Heizrohr 10 verbun den und die Hilfspumpe 40 fördert in das Druckgefäss 21. Die Hilfspumpe 40 wird durch ein Verdampf ungs- und Kondensations- svstem erhitzt. Dies besitzt einen Sammelbe- hälter 80 und eine biegsame Leitung 81, z. B.
ein Tombak-Rohr. Das Rohr 81 steht über einen Stutzen 82 mit einem Rohr 83 in Ver bindung, dessen Durchmesser so gross ist, dass aufsteigende Gasblasen die Lösung nicht pum pen. Vom untern Ende des Rohres 83 geht ein dünneres Rohr 84 aus, das an der Stelle 85 mit dem Heizrohr 10, zweckmässig durch Schweissimg, in wärmeleitender Verbindung steht. Darüber ist das Rohr 84 bei 86 mit der Pumpe 40 verbunden und mündet bei 87 wieder in das Rohr 83. Der Behälter 80 ist mit einer Flüssigkeit zur Wärmeübertrag@.tng gefüllt. Bei seinem Heben läuft der Inhalt über die biegsame Verbindung 81 in das Rohr 83 und in das Rohr 84.
Hier kommt die Flüs sigkeit bei der Heizstelle 85 zum Kochen und gegebenenfalls zum Pumpen, so dass Wärme an der Berührungsstelle 86 durch Kondensa tion oder durch die heisse, hochgepumpte Lösung an die Hilfspumpe 40 übertragen wird, die so zum Laufen gebracht wird. Da das Kondensationssystem mit Ausnahme des Behälters 80 und der biegsamen Leitung 81 in der üblichen, nicht gezeichneten Kocher isolation eingeschlossen ist, tritt. ein besonders geringer Wärmeverlust bei der Wärmeüber tragung auf die Hilfspumpe 40 ein. In dem kältesten Teil 80 kondensieren allmählich die Dämpfe, die sich an der Berührungsstelle 85 gebildet haben, so dass das Rohr 84 allmählich leer wird, da sich das übertragungsmittel wie der im Behälter 80 sammelt.
Das Rohr 84 ent hält dann nur Dampf, so dass die Wärme übertragung durch Leitung von der Stelle 85 über das Rohr 84 nach der Stelle 86 so gering ist, dass ein Kochen in der Hilfspumpe nicht mehr eintritt. Das Ingangsetzen der Hilfs pumpe 40 zum Abtauen ist in diesem Fall be sonders einfach, weil man nur den Behälter 80 zu heben und wieder loszulassen braucht, um das Abtauen zu veranlassen. Bei entspre chender Füllung des Hilfssystems hört nach einiger Zeit automatisch das Arbeiten der Hilfspumpe und damit das Abtauen wieder auf. Durch Vergrössern der Oberfläche des Behälters 80 z. B. durch Rippen oder Kühl hülsen, kann die Kondensation beschleunigt werden.
ach Fig. 9 ist die Hilfspumpensteiglei- tung 40 durch ein Rohr 90 des Hilfssystems geführt. Dieses Rohr 90 steht an der Stelle 91 mit dem Heizrohr 10 in wärmeleitender Ver bindung. Der Behälter 80 ist. über das beweg liche Element 81 mit dem Rohr 90 verbunden. Wird durch Heben der Inhalt des Behälters 80 in das Rohr 90 entleert, so kommt der In halt zum Verdampfen und gibt an ,die Hilfs pumpe 40 Wärme ab, bis aller Dampf wieder im Behälter 80 kondensiert ist.
Durch eine nicht gezeichnete, auf dem Behälter 80 ver- schiebbare Hülse lässt sich die Kondensations- geschwindigkeit im Behälter 80 ändern, so dass die Abtauperiode für verschiedene klima tische Verhältnisse durch Verschieben der Hülse eingestellt. werden kann.
Als Füllmittel für das Hilfssystem kommt reines Wasser mit einem korrosionsschützen den Mittel, z. B. ein chromsaures Alkalisalz in Frage. Dies gibt eine verhältnismässig kurze Wärineübertragungsperiode. Füllt man aber (las System etwa mit Anilin, erhält man lange Wärmeübertragungsperioden. Auch Benzol, Toluol, Xylol und andere zyklische Kohlen wasserstoffe sowie viele alipliatische Kohlen wasserstoffe kommen als Füllmittel in Frage.