DE449083C

DE449083C - Absorption refrigeration machine

Info

Publication number: DE449083C
Application number: DEB105916D
Authority: DE
Original assignee: FRIEDRICH BODENSTEDT DR
Current assignee: FRIEDRICH BODENSTEDT DR
Priority date: 1922-08-03
Filing date: 1922-08-03
Publication date: 1927-09-05
Also published as: FR598397A; GB226744A

Description

Absorptionskältemaschine. Die Erfindung betrifft eine Absorptionskältemaschine mit einem als Kocher und Absorber wirkenden Behälter. Der Kocher ist mit einer Kälteflüssigkeit- (z. B. einer wäßrigen-Ammoniaklösung) gefüllt und steht mit einem Kondensator und Verdampfer, gasdicht nach außen abgedichtet, in Verbindung.Absorption chiller. The invention relates to an absorption refrigerator with a container acting as a cooker and absorber. The stove is equipped with a cold liquid (z. B. an aqueous ammonia solution) filled and available with a condenser and Evaporator, gas-tight sealed to the outside, in connection.

Während der sogenannten Austreibe- oder Kochperiode wird der Behälter beheizt und hierdurch das Ammoniak oder sonstige Kältemittel aus dem Wasser herausgetrieben. Es strömt in Gasform zum Kondensator, der beispielsweise durch Wasserkühlung gekühlt wird, wird dort kondensiert und gelangt in flüssigem Zustand in den Verdampfer. Der Verdampfer ist in dem Raum, der gekühlt werden soll, beispielsweise in einem Kühlschrank, eingebaut und nimmt Wärme von außen auf. Durch diese wird das flüssige Kühlmittel verdampft, wodurch es Wärme seiner Umgebung entzieht und diese abkühlt. Nach vollständiger Austreibung des Kältemittels im Kocher - was verhältnismäßig rasch vor sich geht, während die Verdampfung im Verdampfer verhältnismäßig längere Zeit in Anspruch nimmt - wird die Heizung des Kochers abgestellt und dieser abgekühlt, beispielsweise durch Wasserkühlung, wodurch ein Vakuum in ihm oberhalb des Wassers entsteht und das im Verdampfer durch Wärmeaufnahme von außen wiederum verdampfte und auf höherem Druck befindliche gasförmige Kältemittel zurückgesaugt werden kann. Das Kältemittel kann hierbei seinen Weg über den Kondensator nehmen, dessen Kühlung dann regelmäßig abgestellt wird, oder auf einem anderen Wege zum Behälter zurückgeleitet werden.During the so-called expulsion or boiling period, the container becomes heated and thereby expelled the ammonia or other refrigerant from the water. It flows in gaseous form to the condenser, which is cooled, for example, by water cooling is condensed there and enters the evaporator in a liquid state. The evaporator is in the room that is to be cooled, for example in one Refrigerator, built-in and absorbs heat from the outside. Through this the liquid becomes Coolant evaporates, which removes heat from its surroundings and cools them down. After the refrigerant has been completely expelled in the cooker - which is proportionate happens quickly, while the evaporation in the evaporator is relatively longer Takes time - the stove is switched off and it cools down, for example by water cooling, creating a vacuum in it above the water arises and which in turn evaporates in the evaporator through heat absorption from the outside and gaseous refrigerants at higher pressure can be sucked back. The refrigerant can make its way through the condenser, its cooling is then regularly turned off, or returned to the container in some other way will.

Das rückströmende gasförmige Kältemittel ist derart dem Behälter zuzuführen, daß es die Flüssigkeit in ihm von unten nach oben durchströmen muß, um in das Vakuum oberhalb der Flüssigkeit zu gelangen. Hierbei wird das rückströmende Kältemittel, das geeignet ausgewählt ist, von der Flüssigkeit im Behälter gierig absorbiert bzw. gelöst, so daß schließlich wiederum die anfangs vorhandene, mit dem Kältemittel angereicherte Flüssigkeit vorhanden ist.The backflowing gaseous refrigerant is to be fed to the container in such a way that that it must flow through the liquid in it from bottom to top in order to enter the vacuum to get above the liquid. The backflowing refrigerant is that is suitably selected, greedily absorbed or absorbed by the liquid in the container. solved, so that finally again the initially existing, with the refrigerant enriched liquid is present.

Kältemaschinen nach diesem sogenannten Absorptionssystem sollen nun möglichst wenig oder gar keine bewegten Teile haben, welche den Übergang von der Koch- in die Absorptionsperiode und umgekehrt herbeiführen, soweit diese Vorrichtungen in den Gasraum des Kochers, Kondensators oder Verdampfers oder deren Verbindungen hineinreichen und somit ihrerseits einer heiklen und gefährlichen Abdichtung bedürfen. Ferner soll die Apparatur einfach ausführbar sein, und schließlich sollen die beschriebenen Bedingungen für gute Absorption.des Kältemittels erfüllt sein.Chillers based on this so-called absorption system are now supposed to have as few or no moving parts as possible, which make the transition from the Bring cooking into the absorption period and vice versa, as far as these devices into the gas space of the cooker, condenser or evaporator or their connections reach into it and therefore a delicate one for your part and dangerous Require sealing. Furthermore, the apparatus should be easy to implement, and finally should meet the conditions described for good absorption of the refrigerant be.

Die Erfindung gibt eine diesen Bedingungen entsprechende Kältemaschine an. Sie besteht darin, daß in den als Kocher und Absorber wirkenden Behälter ein an sich bekannter Einsatz eingesetzt ist, dieser Einsatz jedoch ausschließlich eine Öffnung an seiner Unterseite, also im übrigen keinerlei Gaszu-oder -abführungen oder sonstige zusätzliche Einrichtungen, wie Zirkulationsvorrichtungen usw., besitzt und mit dieser bei Nichtgebrauch bzw. bei Beginn der Kochperiode und am Ende der Absorptionsperiode um ein vorbestimmbares Maß in die Kälteflüssigkeit eintaucht, und die Zu- und Abführungen für die Gase bzw. das eigentliche Kältemittel (Salmiakgeist o. dgl.) ausschließlich in den äußeren, den Einsatz umschließenden Behälter eininünden. Des weiteren sind die Heizvorrichtungen, deren Wärme im übrigen einer beliebigen Quelle entnommen werden kann (Elektrizität, Gas, Erdöle us.w.), möglichst unmittelbar unter der Öffnung des Einsatzes untergebracht.The invention provides a refrigeration machine which corresponds to these conditions at. It consists in the fact that a container acting as a cooker and absorber known use is used, but this use is only one Opening on its underside, so no other gas supply or discharge or other additional facilities, such as circulation devices, etc. and with this when not in use or at the beginning of the cooking period and at the end of the The absorption period is immersed in the cold liquid by a predeterminable amount, and the inlets and outlets for the gases or the actual refrigerant (ammonia alcohol o. The like.) Exclusively into the outer container enclosing the insert. Furthermore, the heating devices, the heat of which is otherwise any Source (electricity, gas, petroleum, etc.), as directly as possible housed under the opening of the insert.

Weitere Einzelheiten der Erfindung seien an Hand des Ausführungsbeispiels der Zeichnung erläutert.Further details of the invention will be given with reference to the exemplary embodiment the drawing explained.

Abb. i ist ein Schnitt durch die Vorrichtung im sogenannten Ruhezustand, Abb.2 ein Schnitt durch die Vorrichtung nach Einleitung der Austreibeperiode (Kochperiode) ; Abb. 3 ist ein Schnitt durch die Vorrichtung zum Beginn der Absorptionsperiode. Ein kesselförmiger Behälter A, der im Schnitt dargestellt ist, besitzt einen Einsatz J, der vorzugsweise kreisförmig gewölbt ist und an der Unterseite eine entsprechend breite Öffnung aufweist. Wie die Zeichnung im übrigen erkennen läßt, besitzt er sonst keinerlei Kommunikations- oder Zirkulationsvorrichtungen.Fig. I is a section through the device in the so-called rest state, Fig.2 a section through the device after the initiation of the expulsion period (boiling period) ; Fig. 3 is a section through the device at the beginning of the absorption period. A kettle-shaped container A, which is shown in section, has an insert J, which is preferably curved in a circular shape and one correspondingly on the underside has wide opening. As the drawing also shows, he has otherwise no communication or circulation devices whatsoever.

Die Absorptionsflüssigkeit F erfüllt den Behälter A und den unteren Teil des Einsatzes J im Rubezustande vor Beginn der Austreibungs- (Koch-) Periode (Abb. i) in v urbestimmbarem Maße. Der Einsatz J ist also nach Art einer Taucherglocke ausgebildet. Über der Flüssigkeit befindet sich im Einsatz J ein mit D bezeichneter Raum, der den sogenannten Dampfraum darstellt. In ihm ist eine Kühlschlange X angebracht entsprechender Abmessungen, die im Ruhezustand (Abb. i) mehr oder weniger oberhalb der Absorptionsflüssigkeit F im Dampfraum liegt und jedenfalls nicht vollständig in die Absorptionsflüssigkeit eintaucht. Sie sei von einem fliissigen Kühlmittel durchflossen, das bei Wl- eintritt und bei WZ austritt.The absorption liquid F meets the container A and the lower one Part of the insert J in the rube state before the start of the expulsion (cooking) period (Fig. I) to a certain extent. The insert J is therefore like a diving bell educated. Above the liquid in insert J there is a designated D Space that represents the so-called steam room. A cooling coil X is installed in it corresponding dimensions, which at rest (Fig. i) more or less above the absorption liquid F lies in the vapor space and in any case not completely immersed in the absorption liquid. It is said to be from a liquid coolant flowed through, which enters at Wl- and exits at WZ.

Wie *nun die Zeichnung weiter erkennen läßt, ist möglichst unmittelbar unter der Öffnung des Einsatzes J und in der Absorptionsflüssigkeit F ein Heizrohr H vorgesehen, in das beispielsweise eine oder mehrere Heizpatronen eingesetzt sind, denen über die Leitungen E Strom zugeführt werden kann. Die Räume oberhalb der Absorptionsflüssigkeit ebenso wie der Kondensator und Verdampfer sind so gut als möglich evakuiert.How the drawing now shows is as immediate as possible under the opening of the insert J and in the absorption liquid F is a heating tube H provided, in which, for example, one or more heating cartridges are inserted, to which electricity can be supplied via the lines E. The spaces above the absorption liquid just like the condenser and evaporator are evacuated as well as possible.

Im Ruhezustand (Abb. i) sei die Absorptionsflüssigkeit F (beispielsweise Wasser) mit dem Kältemittel (beispielsweise Ammoniak) angereichert bzw. gesättigt.In the state of rest (Fig. I), let the absorption liquid F (for example Water) enriched or saturated with the refrigerant (e.g. ammonia).

Wird nun die Heizung eingeschaltet, so kocht ,die Flüssigkeit alsbald auf, und das Kältemittel entweicht unter erhöhtem Druck aus der Flüssigkeit. Es gelangt hierbei sowohl in den Raum G zwischen dem Behälter A und dem Einsatz J als auch in den Dampfraum D. Während -es - sich- -aber aus dem Raum G sofort zum Kondensator und Verdampfer ausdehnen und somit zunächst keine hohen Drücke erreichen kann, steigt der Druck im verhältnisrhäßig kleinen Raum D auch wegen der unmittelbaren Beheizung durch- das möglichst nahe angeordnete Heizrohr H rasch an und treibt die Flüssigkeit vollständig aus dem Raum J aus. Infolgedessen steigt sie seitlich an und erfüllt einen Teil des Raumes G. Dieser sich sehr rasch nach eingeschalteter Heizung einstellende Zustand ist in Abb.2 dargestellt. Durch die fortgesetzte Heizung wird das Kältemittel nunmehr vollständig aus der Absorptionsflüssigkeit ausgetrieben und strömt aus dem Raum G in den Kondensator über, wo es niedergeschlagen wird und zum Verdampfer -%veiterfließt. Der Niveauunterschied zwischen der Flüssigkeit im Raum C' r und unterhalb des Raumes D' bzw. des Einsatzes J wird durch die auftretenden und durch die Heizquelle aufrechterhaltenen Überdrücke im gasförmigen Kältemittel leicht überwunden, so daß das etwa in den Gasraum D verdampfende Kältemittel aus diesem in der eingezeichneten Pfeilrichtung wieder austritt und in den Raum G usw. gelangt.If the heating is now switched on, the liquid boils immediately and the refrigerant escapes from the liquid under increased pressure. It gets here both in the space G between the container A and the insert J as also into the steam room D. While -it-but- -but from the room G immediately to the condenser and evaporator expand and thus initially cannot reach high pressures, increases the pressure in the relatively small space D also because of the direct heating through the heating tube H, which is arranged as close as possible, and drives the liquid completely out of room J. As a result, it rises sideways and fulfills part of room G. This appears very quickly after the heating is switched on State is shown in Fig.2. The continued heating will release the refrigerant now completely expelled from the absorption liquid and flows out of the Room G into the condenser, where it is precipitated and flows on to the evaporator -%. The difference in level between the liquid in room C'r and below the room D 'or the insert J is sustained by the occurring and by the heat source Overpressures in the gaseous refrigerant easily overcome, so that in the Gas chamber D evaporating refrigerant from this in the direction of the arrow exits again and enters room G, etc.

Sobald -das Kältemittel vollständig ausgetrieben ist und nur noch der vernachlässigbare Teil im Raum D vorhanden ist, der zur Herstellung des Gleichgewichtes zu dem außenhöher stehenden Teil der Flüssigkeit erforderlich ist, wird die Heizung abgestellt. Es kommt nunmehr die Kühlschlange K zur Wirkung, welche das gasförmige Kältemittel im Raum D rasch abkühlt, wodurch dessen Druck erniedrigt wird und ein Unterdruck entsteht. Infolgedessen steigt die Absorptionsflüssigkeit in den Dampfraum D auf, so weit, bis die Flüssigkeit außen im Raum G bis zu den Rändern der unteren Eintrittsöffnung des Einsatzes J abgesunken ist. Diesen Zustand zeigt Abb. 3. Infolge des Unterdruckes oberhalb der Flüssigkeit im Raum D wird nun das im Verdampfer durch Wä rineaufnahine von außen - worin die Kühlwirkung der :Maschine besteht - verdampfte Kühlmittel zurückgesaugt und muß hierbei in Richtung der eingezeichneten Pfeile die Absorptionsflüssigkeit durchströinen (Absorptionsperiode). Hierbei wird es zu kräftigen Wirbelbildungen Anlaß geben, die Absorptionsflüssigkeit gut durchmischen und hierbei von dieser absorbiert werden bis zur Sättigung der Flüssigkeit. Durch entsprechende Abmessungen der Querschnitte der Räume D und G sowie Bemessung der Absorptionsflüssigkeit selbst wird erreicht, daß die letztere vollständig mit dem Kältemittel gesättigt ist, `nenn die allmählich während des Absorptionsprozesses in das V akutim oberhalb der Flüssigkeit im Raum D eintretenden Gase des Kältemittels dieses Vakuum beseitigt haben und die Absorptionsflüssigkeit so weit abgesunken ist, daß gleiches Niveau außerhalb wie innerhalb des Einsatzes J herrscht und somit der Ruhezustand (Abb. i) wiederum erreicht ist.As soon as the refrigerant has been completely expelled and only the negligible part is present in space D that is needed to establish equilibrium The heating is required for the part of the liquid that is higher on the outside switched off. The cooling coil K now comes into effect, which the gaseous Refrigerant cools rapidly in space D, whereby its pressure is lowered and a Negative pressure is created. As a result, the absorption liquid rises in Open the vapor space D until the liquid outside in space G reaches the edges the lower inlet opening of the insert J has sunk. This state shows Fig. 3. As a result of the negative pressure above the liquid in space D this will now be in the evaporator through heat absorption from the outside - in which the cooling effect of the: machine exists - evaporated coolant is sucked back and must be drawn in the direction of the Arrows flow through the absorption liquid (absorption period). Here is if there are strong eddies, mix the absorption liquid thoroughly and are absorbed by it until the liquid is saturated. By corresponding dimensions of the cross-sections of rooms D and G as well as dimensioning of the Absorption liquid itself is achieved that the latter completely with the Refrigerant is saturated, `call the gradually during the absorption process gases of the refrigerant entering the V acutely above the liquid in space D. have eliminated this vacuum and the absorption liquid has sunk so far is that the same level prevails outside as inside the insert J and thus the idle state (Fig. i) is reached again.

Bemerkenswert bei diesem durch die Einrichtung gemäß der Erfindung verwirklichten Vorgang ist, daß einerseits eine rasche vollkommene Austreibung des Kältemittels, andererseits aber auch ein solches Zurücksaugen stattfindet, daß beim letzteren von dein zurückströmenden gasförmigen Kältemittel stets ein erheblicher Teil der Absorptionsflüssigkeit durchströmt werden muß. Ein solcher Erfolg wurde bisher nur dadurch erreicht, daß komplizierte Zirkulationsvorrichtungen im Einsatz oder äußeren Behälter vorgesehen wurden, die einerseits die Herstellung des Apparates schwierig und teuer machten, andererseits aber von fragwürdiger Wirkung waren.Noteworthy in this by the device according to the invention realized process is that on the one hand a rapid and complete expulsion of the Refrigerant, on the other hand, such a sucking back takes place that when the latter is always a significant one from the gaseous refrigerant flowing back Part of the absorption liquid must be flowed through. Such a success became so far only achieved by the fact that complicated circulation devices are in use or outer containers were provided, which on the one hand the manufacture of the apparatus difficult and expensive, but on the other hand had a questionable effect.

Ein weiterer Vorteil ist, daß die Kühlschlange K dauernd vom Kältemittel durchströmt «-erden kann, ohne daß eine Abstellung nötig ist wie bisher.- 'Man hat also nicht nur in den Räumen des Behälters A, des Kondensators und Verdampfers keinerlei bewegliche Vorrichtungen nötig (Hähne, Ventile, bewegliche Rohre o. dgl., die zu Undichtigkeiten und Versagen des Apparates Anlaß geben), sondern erspart auch ein Bedienungselement in der Kühlwasserleitung des Kochers. Dieser Erfolg wird dadurch erreicht, daß im Dampfraum D vor und nach Anstellen der Heizung nur die Gase des Kältemittels vorhanden sind, und zwar von den während des Kochens entwickelten Gasen wiederum nur ein vollkommen vernachlässigbarer Bruchteil, so daß eine geringfügige Wärmeentziehung an dieser Stelle für die i=)konomie des Apparates ohne Bedeutung ist. Ferner ist auch der Wärmeübergang von einem Gas zu einem gekühlten Rohr ganz erlieblich geringer als von einer Flüssigkeit zu einem solchen gekühlten Rohr. Infolgedessen wird die Kühlwirkung bei einem Zustand gemäß Abb. 3 sehr energisch sein, während eine solche während des Zustandes gemäß Abb. ohne weiteres vernachlässigbar ist.A further advantage is that the cooling coil K flows continuously from the refrigerant "may -erden without a shutdown is necessary as bisher.- 'It has been necessary not only at the premises of the container A, the condenser and evaporator no moving devices ( Taps, valves, movable pipes or the like, which give rise to leaks and failure of the apparatus), but also saves an operating element in the cooling water line of the cooker. This success is achieved by the fact that only the refrigerant gases are present in the vapor space D before and after the heating is switched on, and again only a completely negligible fraction of the gases developed during cooking, so that a slight heat extraction at this point for the i =) economy of the apparatus is irrelevant. Furthermore, the heat transfer from a gas to a cooled pipe is considerably less than from a liquid to such a cooled pipe. As a result, the cooling effect will be very energetic in a state according to FIG. 3, while such a cooling effect is easily negligible during the state according to FIG.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Absorption chiller with one as a cooker and absorber-acting container with built-in insert., characterized that this insert (J) only has an opening on its underside, otherwise but has no communication or circulation devices, inlets and outlets for the gases of the refrigerant (ammonia gas or the like) exclusively in the outer Open the container (A) and place a heating device (H) as close as possible underneath the opening of the insert (J) preferably in the absorption liquid itself is housed.

2. Absorption refrigeration machine according to claim i, characterized in that that the devices provided for cooling during absorption (cooling coils K) continuously, i.e. also during cooking, are flowed through by the coolant and in Insert (J) are arranged.

3. absorption chiller according to claim i or 2, characterized in that the absorption liquid during the expulsion in the the outer container (A) is higher than in the insert (J) and the coolant is permanently removed flow through cooling devices (K) essentially only in the gas frame of the insert lie, while absorbing the absorption liquid in the insert (J) is higher stands as in the outer container (A) and the cooling devices (K) essentially lie in the absorption liquid.