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Verdampfer für kontinuierlich arbeitende Absorptionskälteapparate
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf kontinuierlicli arbeitende Absorptionskälteapparate,
die mit einer iin wesentlichen waagerecht angeordneten Verdanipferrohrschlange oder
finit einer im wesentlichen "waagerechte Rohrteile enthaltenden `'erdanil>ferrolii-sclitangc
versehen sind, die ein ebenfalls waagerechtes Eiskästenfacli aufnimmt und damit
metallisch verbunden ist. Bei kontinuierlich arbeitenden _11>sorl>tioiisl:iilteapparaten
hat es sich oft vorteilhaft erwiesen, den Verdampfer (Kälteerzeuger) in Forin einer
Rohrschlange auszubilden, die entweder aus einem Stück bestehen oder aus mehreren
Teileis zusaniniengesetzt sein kann. Mit Rücksicht auf Raumersparnis wie auch gute
NN,'ärmeleitung ist es dabei vorteilhaft, die Rohrschlange durch Verzinnen, Löten
oder WarmgaIvanisieren direkt mit den metallischen Fächern oder Böden zu vereinigen,
,welche die Unterlage für die Eiskästchen bilden, iss denen Wasser zii Hiswürfeln
gefriert. Eine geeignete bauliche Ausführung dieser Fächer erhält man dadurch, daß
sie einen Teil einer kastenförmigen Einrichtung bilden, die für sich verschweißt
und dann zwischen dic Rohrschlangenteile eingeschoben oder in anderer Weise damit
verbunden "wird, nachdem der Verdampfer auf Dichtigkeit geprüft wurde. Nach der
Vereinigung des Liskä stchenfaches mit der Verdanipferschlange werden die Teile
miteinander verlötet oder galvanisiert, wodurch ein guter, für die richtige Arbeit
des Apparates wesentlicher Wärmekontakt erhalten wird.
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Aus dem Obigen wie auch aus den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
ist ersichtlich, daß diejenigen Teile der Verdampferschlange, die parallel zur Einschieberichtung
des Eiskästchenfaches liegen, im wesentlichen zueinander parallel und waagerecht
liegen müssen, da die Fächer, mit denen sie metallisch zu verbinden sind. eben und
waagerecht
sein müssen, um als Unterlagen für die Eiskästchen dienen zu können.
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Nun kann es aber trotzdem vorkommen, daß infolge von unabsichtlichen
Fehlern in der Fabrikation Abweichungen von der genauen Nvaagerechten Lage des gesamten
Verdampfers auftreten, und ebenso kann es vorkommen, daß der ganze Kühlschrank so
aufgestellt wird, daß er beispielsweise etwas nach vorn geneigt ist. Dabei besteht
offenbar die Gefahr von Ansammlungen des am Boden der Schlangen fließenden Kältemittel:,
ge--,vöhnlich Ammoniak, auch wenn es nicht so weit geht, (iaß das im Apparat zirkulierende
neutrale Gas (Mrasserstofgas) infolge der Bildung von Flüssigkeitsverschlüssen blockiert
wird.
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Es hat sich jedoch gezeigt, daß allein schon das Auftreten von Ammoniakansammlungen
die Arbeit des Kälteapparates in bedeutendem Maße stören kann, und zwar durch Herabsetzung
der Kälteleistung. Die Erklärung dafür dürfte darin zu finden sein, daß das flüssige
reine Ammoniak einen großen Wärmedurchgangswiderstand hat, d. h. als wirksamer Isolator
zwischen der Oberflächenschicht des Ammoniaks, wo die Verdunstung und Kälteerzeugung
erfolgt, und der in Berührung mit der Rohrschlange stehenden Bodenschicht wirkt.
Flüssigkeitsansammlungen im Verdampfer sind daher schädlich, obwohl sie eine größere
Berührungsfläche mit dem zirkulierenden Gas bewirken. Damit ein nach den oben angegebenen
Grundsätzen gebauter Kälteapparat in bester Weise arbeiten kann, muß man also dafür
Sorge tragen, daß der Kühlschrank genau lotrecht aufgestellt wird, was aber nichtsdestoweniger
nicht immer mit Sicherheit gewährleistet werden kann. Unter allen Umständen besteht
das Bedürfnis, daß mit waagerechten Verdampferschlangen versehene Absorptionskälteapparate
der angegebenen Bauart nicht so empfindlich gegenüber Abweichungen von der lotrechten
Aufstellung sein sollen.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch ermöglicht, daß der Querschnitt
der Rohrschlange derart längs der Rohrschlange sich ändert, daß die innere Bodenfläche
des Rohres in der Strömungsrichtung des Kältemittels nach unten geneigt ist. Dadurch
entsteht ein wenn auch geringes Gefälle für das Ammoniak, wobei gleichzeitig der
obere Teil des Rohres waagerecht sein kann. Die Neigung des Rohrbodens in der Strömungsrichtung
des Ammoniaks läßt sich in einfacher Weise dadurch erhalten, daß die Rohrteile unten
abgeplattet sind, wobei der Boden außerdem mit quer verlaufenden Erhöhungen ausgebildet
sein kann derart, daß das Kühlmittel einen zickzackförmigen Weg erhält.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Fig.
i eine perspektivische Ansicht einer Verdampferschlange mit zwei waagerechten, U-förmig
gebogenen Rohrteilen darstellt. Fig. 2 zeigt das dazugehörige Eiskästchenfach, das
über die in Fig. i gezeigte Schlange geschoben wird. Fig. 3 ist ein Schnitt nach
der Ebene A-A der in Fig, i gezeigten Schlange mit daraufgeschobenein Eiskästchenfach.
Fig.4 zeigt eine ebene, waagerechte Verdampferschlange und Fig. 5 einen Schnitt
nach der Ebene B-B in Fig. 4 mit dazugehörigem Eiskästchenfach.
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In Fig. i steigt das arme Gasgemisch in den Verdampfer durch das Rohr
i hinauf, das ein Stück in den Behälter 2 hineinragt, in den auch das Einlaßrohr
3 für das flüssige :lmiiioiiiak mündet. Das Gas und die Flüssigkeit werden dann
durch eine obere U-förmig gebogene Schlange 4, ein lotrechtes Rohrstück 5 und durch
eine untere U-förmig gebogene Schlange 6 geleitet. Die vier geraden Teile der Verdampferschlange
sind auf ihren Oberseiten im wesentlichen waagerecht. Das Eiskästchenfach gemäß
Fig. 2 besteht aus einem U-förmig gebogenen Blechmantel 21, 22, 23, der mit
waagerechten inneren Rillen 24, 25, 26, 27 versehen ist, welche das Eiskästchenfach
über die in Fig. i gezeigten Rohrschlangen führen. Das Eiskästchenfach ist ferner
mit einem inneren festgeschweißten Bodenblech 28 versehen, auf das ein Eiskästchen
gestellt werden kann und das so angeordnet ist, daß es mit der U-förmigen Schlange
6 in Fig. i in Berührung kommt. Das Eiskästchenfach ist an der Außenseite mit festgeschweißten
welleniörniigen Blechen 29 versehen, die zur Aufgabe haben, die äußere, zur Kühlung
des Schrankes dienende Oberfläche zu vergrößern.
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In Fig.3 sind die beiden U-förmigen Rohre und 6 ini Schnitt dargestellt.
Sie sind an den unteren Seiten abgeplattet, und zwar derart, daß die Bodenfläche
35 des Einlaßschenkels des oberen Rohres etwas höher liegt als die Bodenfläche 37
des Auslaßschenkels. In ähnlicher Weise ist das untere U-förmige Rohr bei 38 stärker
abgeplattet als bei 39.
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Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 tritt das arme Gas durch das
Rohr 41 und das flüssige Ammoniak durch das Rohr 43 ein, worauf sie zusammen durch
den l)eliälter 42 und dann durch die waagerecht und kontinuierlich verlaufende Verdampferrohrschlange
44, 45, 46, 47 fließen. Aus den in Fig. 4 angedeuteten, durch die Schnittebene B-B
erzeugten Schnittlinien geht hervor, daß die Bodenfläche der Rohrschlange gegenüber
der Oberseite geneigt ist, was auch aus F ig. 5 ersichtlich ist. In Fig. 5 ist mit
58 das waagerechte Blech bezeichnet, auf dem die Eiskästchen ruhen. Es ist auf der
unteren Seite mit der Rohrschlange und oben mit einer Hülle 59 metallisch verbunden,
welche die Eiskästchen umschließt und auf sie einen Teil der Kälte über die seitlichen
Kanten des Bleches 58 überträgt. Die Rohrschlange ist hier ebenfalls auf der Oberseite
abgeplattet, so daß eine bessere Anliegefläche und ein besserer Wärmeübergang geschaffen
wird.
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Die Ausbildung und Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung
dürfte hiermit in der Hauptsache klargelegt sein. Es sei noch bemerkt, daß es natürlich
nicht notwendig ist, die Bodenflächen der Verdanipferschlange kontinuierlich neigen
zu lassen. Die Neigung kann ebenso gut stufenförmig erfolgen, wobei nur darauf zu
achten ist, daß die waagerechte Länge der Stufen verhältnismä
ßig
klein ist. Es ist auch nicht notwendig, den Neigungswinkel der ho denflächen der
Rohrschlange übertrieben groß zii machen. Er braucht in der Regel nur so groß zu
sein, daß unbeabsichtigte :11«-eichungen von der Vertikallage des Kühlschrankes
unschädlich gemacht werden. Für diesen Zweck genügt es in der Regel, den Höhenunterschied
zwischen beispielsweise den Bodenflächen 35 und 37 in Fig. 3 etWa 2 mm und zwischen
den Bodenflächen der Rohre 44 und 47 (Fig. 5) etwa 3 bis 4m111 grob zu machen.