CH192908A - Kälteerzeugungsanlage nach dem Absorptionssystem, insbesondere für Haushaltungskühlschränke, und Verfahren zu deren Herstellung. - Google Patents

Description

      Kälteerzeugungsanlage        naeh    dem Absorptionssystem, insbesondere für       Haushaltungskühlsehränke,    und Verfahren zu deren Herstellung.         Gegenstand,der    Erfindung ist eine     Kälte-          erzeugungsanlage    mit     einem        festen        Absorp-          tionsmittel    und einem gasförmigen Betriebs  mittel, insbesondere für     Haushaltungskühl-          schränke,    welche dadurch     gekennzeichnet    ist,

    dass der     Kocher-Absorber    im Innern mit senk  recht zu seiner     Achse    stehenden Rosten aus  gerüstet ist, die auf einem eine Heizeinrich  tung, z. B. eine elektrische     Heizpatrone,    auf  nehmenden     zentralen    Heizrohr angeordnet  sind, wobei zwischen je zwei benachbarten  Rosten abwechselnd Absorptionsmittel     bezw.     ein     ungefüllter    Raum vorhanden ist.  



  Ein     Ausführungsbeispiel    des Gegenstan  des der Erfindung ist in der beigegebenen       Zeichnung    schematisch dargestellt.  



       Fig.    1 und 2,     stellen        Vertikalschnitte     durch     einen        Haushaltungskühlschrank    dar,  der mit dem     Ausführungsbeispiel,    mittels  welchem nachdem     Ammoniak-Chlorkalzium-          verfahren        Kälte    erzeugt     werden:    kann, ver  sehen ist;         F'ig.        3.    ist ein     Horizontalschnitt    nebst teil  weiser Ansicht     ,gemäss,    Linie I I der     Fig.    2;

         Fig.    4 ist     ein    Schnitt ,durch den Zufüh  rungsstutzen und       F'ig.    5 eine Draufsicht auf denselben.  Über dem     Kühlraum        .A        eines        Haushal-          tungskühlschrankes    und von     ihm    durch die  Isolierschicht s getrennt befindet sich der       Kocher-Absorber    i, der durch die     elektrische     Heizpatrone i' geheizt werden kann,

   die  ihrerseits in das     zentral    in den     Kocher-Absor-          ber    eingelassene     Heizrohr        i"    eingesetzt ist.  Auf dem Heizrohr i" sind gelochte     kreis-          förmige    Roste     bildende    Scheiben L angeord  net, die aus     Eisenblech    bestehen und bis an       den        Mantel        t        des     reichen.

    Ein Teil der     Zwischenräume        zwischen    den  Rostscheiben ist mit     gekörntem    wasserfreiem  Chlorkalzium L'     gefüllt,-,derart,    dass zwischen  je einem Paar von Rosten, zwischen denen  sich Chlorkalzium     befindet,    ein     chlorkalzium-          freier        scheibenförmiger        urgefüllter    Raum L"  verbleibt, derart,     dass,    der     Kocher-Absorber         für je 1 kg     Mol    festen Füllstoff eine luft  gekühlte Oberfläche von etwa 10     m3    besitzt.

    In dem     Kocher-Absorber        sind    ferner die ge  lochten an :den beiden Enden offenen     Ga.sein-          führungsrohre    k angeordnet, die durch Aus  sparungen der     Rostscheiben    L geführt sind.  Von. -dem auf einem Sockel, sonst aber frei  gelagerten     Koeher-Abso.rber    i führt     das    Gas  rohr c nach :dem obern der     Kondensatoren    a  und b, die mit     Luftkühlungsrippen    versehen  sind.

   Das Rohr c ist unter     Ausnützung,des     verfügbaren     Raumes    ,so lang wie möglich       ausgebildet,    um     bereits    vor     Eintritt    in den  Kondensator a eine möglichst gute     Vorküh-          lung    zu     erreichen.        Dieses    Rohr ist also als       Gasvorkühlungsrohr    ausgebildet.

   Die Kon  densatoren<I>a</I> und<I>b</I> sind     vertikal    übereinan  der     angeordnet        und        unter        möglichster        Aus-          nützung        des    verfügbaren     Raumes        so    weit wie  möglich seitlich horizontal von dem     Kocher-          Absorber    i entfernt und es     ist        zwischen    :

  dem       Kocher-Absorber    und den     Kondensatoren     eine die     Wärmeübertragung        verhindernde     Wand d angeordnet, die nicht ganz bis an die  obere     Begrenzungswand        des    Raumes heran  geführt ist. Durch die Wand d wird :der für  die Kühleinrichtung     über    dem Kühlraum     Il     vorgesehene Raum in zwei     Teilräume    B' und  B" unterteilt.

   Hierdurch     wird.    erreicht, dass  die Abwärme     des.        Kocher-Absorbers    unmittel  bar     durch    die     Belüftungsöffnungen   <B>C</B> ent  weichen kann, ohne zu den     Kondensatoren          gelangen    zu     können,

          wodurch    im Raum B'  ein     Luftauftrieb        entsteht    und hierbei einen  starken Luftzug     durch    die     Belüftungsöffnun-          gen    C" vorbei an den     Kondensatoren    und  durch den Spalt d'     erzeugt.    Von den Kon  densatoren<I>a, b</I> führt :

  die Leitung<I>q</I> zu dem       Ammoniaksammel-    und Verdampfer q', an  welchen     der        AmmoniakbAälter    r angeschlos  sen     ist.    Der     Kühlmediumbehälter    r, der die       Form        eines        hohlen:        Zylindermantels    hat,     be-          findet    sich in dem     .Solehehälter    f, der .den       Gefrierbehälter    e enthält.

   Die Teile f, e und  r befinden sich im Kühlraum     A..    Der Ver  dampfer q' ist in die     Isolierschicht    s einge  lagert. Die .Öffnung in der     Kühlraumdecke,     durch die der Behälter<I>f</I> nebst e und<I>r</I> bei-    der     Montage        eingesetzt    werden, ist nachdem       Einsetzen    bei g     vollkommen    dicht     verkittet     worden, um     ein        Hindurchfallen    von Isolier  masse     in        den:    Kühlraum zu vermeiden.  



  Vom     untern    Kondensator b geht der Zu  führungsstutzen     h,   <I>h'</I> aus, durch den beider  Montage flüssiges Ammoniak     direkt    von :der  Gasflasche eingefüllt werden kann. Die  Schenkelleitung     h    des als Winkelstück aus  gebildeten     Stutzens    dient zum     Anschluss.der          Kühlmittelleitung,    die     Schenkelleitung    h'  zum     Anschlusst        eines    Manometers,

   zum Bei  spiel bei der     Prüfung        bezw.    einer Vakuum  pumpe bei der     Kühlmitteleinfüllung.    Beide  Teile sind mit     Abdichtungen        n,        n',    Schrau  ben<I>p, p'</I> und Kappen<I>m, m'</I> versehen.

   Die       Schenkelleitung    h besitzt die     unterhalb    der       Ansatzstelle,der        .Schenkelleitung    h'     dichtende          Versclilussschraube    p', während die Schenkel  leitung h' mit der nicht bis zur Abzweig  stelle     reichenden;        Absperrschraube    p versehen  ist.  



       Die    Anordnung der     Kondensatoren    kann       selbstverständlich    auch auf andere     Weise     vorgenommen werden als vorstehend beschrie  ben; so kann     man,die        Kondensatoren,    a     und    b  zum Beispiel in     vertikaler    Lage auch neben  einander anordnen,     wodurch    in manchen Fäl  len eine weitere     Raumersparnis        ermöglicht     wird.  



  Die     Wärmeübertragung    verhindernde  Wand d besteht     zweckmässigerweise    aus       Wärme    abstrahlendem Metallblech.  



       Das    aus dem     Kocher-Absorber    kommende       Ammoniak        gas    kann infolge der scheibenför  migen     Anordnung,des    Chlorkalziums und in  folge der     zwischen    den     Chlorkalziumzellen     vorgesehenen     leeren    Räume sehr rasch und       leicht        bis    zum     Chlorkalzium        vordringen    und  von :diesem     aufgenommen:    werden.

   Nachdem  alles     Ammoniak    von dem Chlorkalzium     ab-          sorbiert    worden     ist,        wird    der     Kocher-Absor-          ber        aufgeheizt    und     ,das        Ammoniak    aus dem  Chlorkalzium     ausgetrieben,    zum     Beispiel    der  art,

       dassi    unter     Aufrechterhaltung    einer Tem  peratur am     Kocher-Absorbermantel    von etwa  95 bis<B>100'</B> C das von dem festen Absorp  tionsmittel absorbierte     gasförmige    Betriebs-           mittel    innerhalb von     etwa    41/2 Stunden etwa       bis    zu 97 %     aus    dem festen Absorptionsmit  tel     ausgetrieben    wird,

   wobei die Heiz-     bezw.          Unterbrechungszeiten    durch eine in der       Kühlschrank    eingebaute     elektrische    Schaltuhr       bewirkt        werden    können.

   Das ausgetriebene  Gas gelangt durch das Rohr c in die Kon  densatoren<I>a</I> und<I>b.</I> Da infolge der guten  Wärmeleitung durch ,die Rostscheiben eine  sehr     gleichmässige    Erhitzung des     Kocher-          Absorberinhalts    auf etwa 125     bil   <B>130'</B> mög  lich ist, kann die     Erhitzung    an sich sehr nied  rig gehalten werden, so dass das Gas- ver  hältnismässig leicht und     rasoh    beim Durch  streichen; des Rohres c und der Kondensato  ren soweit gekühlt wird, dass     es        flüssig    wird:

         In    diesem     Zustande    gelangt es durch das Ge  fäss<I>q'</I> in das Gefäss<I>r.</I> Nach     beendigter    Aus  treibung     und        Abstellung    der     Heizung    wird  das aus den Gefässen r und q' verdampfende       Ammoniakgas    durch die     Kondensatoren    in  den     Kocher-Absorber        zurückgelangen,

      wo es  durch die Rohre k     .gleichmässig        verteilt    wie  der vom Chlorkalzium aufgenommen     wird.     Dieser Kreislauf     wiederholt    sich     ununter-          brochen    mit Hilfe einer nicht     dargestellten          automatischen        Zeitschaltung    für die     Inbe-          triebsetzung,der    Heizung.  



       Durch    die Anordnung des festen absor  bierenden Stoffes, es Chlorkalziums, statt  dessen man natürlich auch zum Beispiel       Chlorstrontium    usw. verwenden kann,     zwi-          sehen    je zwei     benachbarten.    gelochten Rost  scheiben unter     Belassung    eines nicht mit  Chlorkalzium     gefüllten    Zwischenraumes zwi  schen     je        zwei    absorbierenden Aggregaten  wird dem absorbierenden Stoff eine überaus  grosse Oberfläche .gegeben und -dem zu absor  bierenden Mittel     ungestörter        Zutritt    zu dem  Chlorkalzium ermöglicht.

   Da die     Rostschrei-          ben        aus    so dünnem Blech hergestellt sind,  dass ein Nachgeben derselben möglich ist,       kann.    sieh     das    Chlorkalzium     bei.    der     Ammo-          niakaufnaUme    fast ungehindert ausdehnen,  was ebenfalls von     Vorteil    ist.

   Umgekehrt  lässt     sich,die        Wiederaustreibung    .des Ammo  niaks dank der grossen Oberfläche     des,    damit       beladenen        Chlorkalziums    und dank der leich-         ten        Durehwärmbarkeit        des    in zahlreichen  dünnen Schichten     zwischen;

      den gut wärme  leitenden Rosten L     angeordneten    Chlorkal  ziums mit so     .geringem        Wärmeaufwand    her  beiführen,     dass,einerseits    an     Heizkosten.    be  deutend     gespart    und auf der andern     Seite     höhere Temperaturen     als-    etwa 95     bis    100  am     goch-er-Absorbermantel    nicht auftreten.

    Trotz dieser     niedrigen,    die Luftkühlung be  deutend erleichternden     Temperaturen.    erfolgt       die        Ammoniakaustreibung,    wie Versuche er  geben haben,     bis    auf einen Rest von etwa  <B>3%,</B> was eine     Ausnützung    des Absorptions  mediums von etwa<B>97%</B> gegenüber der theo  retischen     Ausnützung    bedeutet.

   Bei einer be  kannten     Kälteanlage    mit     Luftkühlung        wird     von Ausnützungszahlen von nur etwa 45  gesprochen..     Bei    einer     andern    Ausführungs  weise, :die mit Wasserkühlung     arbeitet,    wird  nach den     Angaben    von     Plank-Kuprianoff     (Kältemaschinen,     1I.    Auflage, Berlin 1934)  nur ein Bruchteil     des        absorbierten    Ammo  niaks zur     Austreibung    gebracht.  



  Die     Absorptionswirkung        bezw.    die Wie  derabgabe des absorbierten     Stoffes    wird  durch die Anordnung des festen Absorptions  stoffes in der dargestellten Weise derart be  günstigt,     -dass.    für     ein        Kg-Mol    des festen Ab  sorptionsstoffes nicht mehr als 0,28     m2    luft  gekühlte     Kocheroberfläche    .benötigt wird,  während bei     bekannten.    Anlagen dieser Art       bisher    bis zum     1.Ofachen    des     genannten,    Be  trages erforderlich sind.  



  Die     Arbeitsweise    beim Betrieb der     @d@arge-          stellten        Kälteerzeugungsanlage    ist im allge  meinen die gleiche wie bei den     bisher    be  kannten Anlagen dieser Art. Jedoch werden  bei der     dargestellten        Ausführangsform    zahl  reiche     Vorteile        erreicht,    die die     Leistung    der  Anlage     erhöhen,    und .die Betriebskosten her  absetzen.  



  Durch die besondere     Ausbildung    der       Kocher-Absorberinneneinrichtung    und die  Art der     Gaszuführung    zudem Absorptions  stoff durch die Rohre k     wird    die     Absorp-          tionszeit    verkürzt.     Ein        Zusammenfallen,    des  Chlorkalziums oder     seiner    Träger, als welche      man     bisher    meist Stahlspäne benutzt     hatte     und eine     Verringerung    der absorbierenden  Oberfläche     tritt    nicht ein.

   Die Roste für den  festen     Absorptionsstoff    können auch andere  als     Scheibenform    haben, so     können    sie zum       Beispiel        Röhrenr    oder     Prismenform    besitzen.       Es    ist     zweckmässig,    sie bis an den Mantel  heranzuführen oder mit     ihm    zu     verbinden,     doch     isst    das nicht     unbedingt    nötig. So  braucht zum Beispiel nur ein Teil der     Roste     mit dem Mantel verbunden zu sein oder ihn  zu berühren.  



  Durch das lange     Gasleitungsrohr    c und  die     gleite    Entfernung des     Kocher-Absorbers     von den     Kon:densataren,        sowie    durch die an  geordnete Isolierwand kann übermässige     Er-          wärmung    der     Kondensatoren    vermieden und  das Gas gut     vorgekühlt    werden.

   Durch die  Art der Anordnung der     Isolierwand    in Ver  bindung mit der Lage von     Kocher-Absorber     und Belüftungsöffnungen wird ein starker  Luftstrom erzeugt, der sowohl zur raschen       Abführung    der     Wärme    des     Kocher-Absor-          bers,    als auch zur guten Luftkühlung der       Kondensatoren    und des Gasrohres     beiträgt.     Die vertikale Anordnung :

  der     Kondensatoren     übereinander ermöglicht     bedeutende    Raum  ersparnis, derart, dass der Abstand vom       Kocher-Absorber    bis zu den     Kondensatoren          verhältnismässig    gross ,gehalten werden kann.  



  Durch die     gegebenenfalls        vereinte    Wir  kung -der     ,dargelegten    Vorzüge kann erreicht  werden,     dass    bei nur einmaligem     Aufheizen    in  24     Stunden    eine zu einwandfreiem Betrieb  des     Kühlschrankes    ausreichende Kälteerzeu  gung     eintritt,    zum Unterschied von älteren       Konstruktionen    wo     man    2- bis     3mal    täglich       aufheizen:    muss.

   Der     Leistungsgrad    der dar  gestellten Anlage sinkt auch bei längerem  Gebrauch nicht, wie     dies    bei Apparaten mit       Stahlspänfüllungdes        Kocher-Absorbers        der     Fall ist.

   Die     Ausbildung    des Gefässes     r    in  Form eines     hohlen.        Mantels,    der     in        den,    Sole  behälter f eingelegt     ist,

          sichert    eine gleich  mässige     Kältewirkung    im     Gefrierraum.    Bei  kleineren     Kühlschränken    kann das Kühlrohr  den     Durchmesser    von     gewöhnlichem    Gasrohr       besitzen.    Die     vollkommene        Abdichtung    der    Isolierschicht gegen den     Kühlraum    verhin  dert das lästige Eindringen von Isoliermasse  in den Kühlraum zum Beispiel     beim    Trans  port.  



  Durch die Anordnung und Ausbildung  .der Zuführungsstutzen     la,   <I>h'</I> und die dadurch,  ermöglichte     direkte        Füllung    mit flüssigem  Ammoniak wird eine     Herabsetzung    der Füll  zeit von 24     Stunden    auf etwa 3     bis    5 Minuten  erreicht.

   Bisher     füllte    man das     Ammoniak     als Gas in den     Kocher-Absorber        ein.,    wobei  es     verhältnismässig    langsam     absorbiert        wurde.     Bei der     dargestellten.    Anlage kann man mit  tels     des    am     untern        Kondensator    angeordne  ten     Zuführungsstutzens    nun direkt     flüssiges     Ammoniak aus der Lieferflasche einfüllen,

    was     nur        einige        Minuten        :dauert.    Alsdann       überlä-sst    man die Anlage     sich    selbst, wobei       unter        Kälteerzeugung    das     Ammoniak    ver  dampft     und    im Kocher absorbiert wird, wo  bei jede     Veränderung    der Oberfläche des  festen     Absorptionsmittels    vermieden wird.  



  Die     dargestellte    und     beschriebene    Anlage  kann natürlich auch mit     andern        Kälteerzeu-          gungsmitteln    betrieben     werden,    so zum Bei  spiel     unter    Verwendung von Aktivkohle als       absorbierendes        Mittel.        .Statt    mit     Luft    können  die Kondensatoren auch mit Wasser gekühlt  werden, es kann auch ein Wasser oder eine  beliebige Kältemischung enthaltendes     Gefäss          verwendet    werden.  



  Die dargestellte Anlage eignet sich beson  ders zum Betriebe von     Haushaltungskühl-          schränken,    aber auch zu     andern    Zwecken.  Beider     Herstellung    dieser     dargestellten    An  lage     lässt    man     spätestens    nach vollendetem       Zusammenbau    des     Kocher-Absorbers    mit     dem          Kondensatorverdampfersystem        flüssiges    Am  moniak     unmittelbar    aus einem solches enthal  tenden Gefäss.     in    :

  die     Anlage    einströmen. Fer  ner     erhitzt        man    bei der     Herstellung        dieser     Anlage nach der Einfüllung     des        festen;    Ab  sorptionsmittels :

  den eine Öffnung     besitzen-          den        Kocher-Absorber    so     hoch,    dass alles Was  ser aus .dem     Absorptionsmittel        ausgetrieben     wird,

   worauf man den     bereits    mit dem     Kon-          densatorverdampfersystem    verbundenen     Ko-          cher-Absorber        evaquiert        und        hierauf        das         flüssige Ammoniak     einleitet.    Die     Evaquie-          rung    erfolgt dabei durch eine     Anschlussöff-          nung,

      nachdem der     Ammoniakbehälter    unter  Verwendung     einer    andern     Anschlussöffnung     bereits angeschlossen wurde.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Kälteerzeugungsanlage mit einem festen Absorptionsmittel und einem gasförmigen Betriebsmittel, insbesondere für IIaushal- tungskühlschränke, dadurch gekennzeichnet, dass der Kocher-Absorber im Innern mit senk recht zu seiner Achse stehenden Rosten aus gerüstet ist, die auf einem eine Heizeinrich- tung aufnehmenden zentralen Heizrohr ange ordnet sind,

   wobei zwischen je zwei benach barten Rosten abwechselnd Absorptionsmit tel bezw. ein ungefüllter Raum vorhanden ist. UNTERANSPRüCHE 1. Kälteerzeugungsanlage nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass .die Roste als kreisförmigegelochte Schei ben ausgebildet sind.

   2. Kälteerzeugungsanlage nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens .ein gelochtes Gaseinführungs- rohrderart indem Kocher-Absorber aas geordnet ist, dass eine gleichmässige Gas zufuhr zu den mit Absorptionsmittel ge füllten Räumen erfolgt.

   3. Kä.lteerzeugungsanlage nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass zwei horizontal liegende vertikal über einander angeordnete Kondensatoren seit lich vom Kocher-Absorber angeordnet sind und dass zwischen Kocher-Absorber und Kondensatoren, eine die Wärmeüber tragung verhindernde Wand eingebaut ist,

   wobei das den Kocher-Absorber mit dem obern Kondensator verbindende Rohr als Gasvorkühlungsrohr ausgebil det ist. 4.

   Kälteerzeugungsanlage nach Patentan- spruch I und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, @dass. die genannte Wand nicht ganz bis an die obere Begrenzungs- wand des Raumes heranreioht, und dass jeder der beiden durch die erstgenannte Wand voneinander .getrennten, Teilräume mit besonderen Belüftungsöffnungen ver sehen ist, derart,

   dass in dem Raum des Kocher-Absorbers ein starker Luftauf trieb entsteht, wodurch auf den Konden- satorraum eine Saugwirkung ausgeübt .wird.

   5. Kälteerz@eugungsanlage nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass an den mit einer Isolierung versehenen Verdampfer ein .in dem Kühlraum an geordneter Teil angeschlossen ist. 6.

   Kälteerzeugungsanlag.e nach Patentan spruch I und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der in dem Kühl raum angeordnete aus einem Behälter be stehende Teil für das Kühlmedium als hohler Zylindermantel ausgebildet ist, ,der in einen Solebehälter eingebaut ist, wobei die zur Einführung des Solebehäl- ters in :den Kühlraum dienende Öffnung zum Schutz gegen Eindringen von Iso liermasse vollkommen dicht verkittet ist.

   7. Kälteerzeugungsanlage nach Patentan spruch I, dadurch .gekennzeichnet, dass an-den untern Kondensator ein als Win kelstück ausgebildeter Zuführungsstutzen angeschlossen ist, dessen eine Schenkel leitung eine unterhalb der Ansatzstelle ,der andern Schenkelleitung dichtende Verschlussschraube besitzt, während jene andere ,Schenkelleitung mit einer nicht bis zur Abzweigstelle reichenden Ab sperrsohraube versehen ist. PATENTANSPRUCH II:

   Verfahren zur Herstellung einer Kälte erzeugungsanlage nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man in das Kocher-Absorbergefäss, ein festes Absorp- tionsmittel zwischen senkrecht zur Gefäss achse auf einem zentralen:

   Heizrohr ange ordnete Blechroste einfüllt, wobei zwischen je zwei gefüllten B.lechrostpaaren ein unge- füllter Raum verbleibt.