Zur -Re üng einer Wärmemenge auf ein höheres Temperaturniveau dienende Anlage. Die Erfindung bezieht sich auf eine zur llebun- einer Wärmemenge auf ein höheres Temperaturniveau dienende Anlage mit einem. Kondensator, einem Verdampfer und einem Kolbenkompressor zur Verdichtung des ver- dampften Arbeitsmittels, wobei in den Kom- pressorzylinder zur Kühlung verflüssigtes Ar beitsmittel ein--eführt wird.
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung, welche die Zufuhr von verflüssigtem Arbeitsmittel in den Zylin der im Takt der Kolbenbewegung freigibt und unterbricht.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfin dung ist zwischen einem äussern Ventilgehäuse und einem innern Regulierschieber ein rohr- fö rmiaer Steuerschieber angeordnet, der beim Hin- und Hergang des Arbeitskolbens diesem in der Bewegring folgt und Durehflusslöcher aufweist, die in einer Lage des,
Steuerschie bers mit einem als Ringmute ausgebildeten Flüssigkeitsraum in Verbindung stehen und bei einem Druckunterschied zwischen dein Druck der einzuspritzenden Flüssigkeit und dem Druck im Arbeitszylinder Flüssigkeit in diesen einströmen lassen.
Der Steuerschieber kann dabei verschieden grosse, den Drücken ausgesetzte Flächen auf weisen, wobei z. B. auf die gegen den Zylinder gel-iellt.ete Stirnfläche der wechselnde Druck iin Arbeitszylinder und, auf die dem Zylinder abgelzehrte Seite der konstante Druck der Sauleitung einwirkt, dergestalt, dass der Steuerschieber am Ende der Expansionsperi- ode durch den alsdann eintretenden Unter druck in Richtung zum Arbeitszylinder ver schoben wird und während der Saugperiode keine Flüssigkeit durchtreten lässt,
beim Be ginn der Kompression aber durch den zu nehmenden Kompressionsdruck in entgegen gesetzte Richtung geschoben wird, wobei die Einspritzung wieder einsetzt und so lange an dauert, bis durch den wachsenden Kompres sionsdruck der Flüssigkeitsdurchfluss allmäh lich aufhört und so lange bei unveränderter Steuersehieberstellung unterbrochen bleibt, bis nach der Ausstossperiode und nach Beginn der Expansionsperiode der Druck im Zylinder so weit gesunken ist, d@ass das Einspritzen durch genügenden Druckunterschied zwischen dem Flüssigkeitsdruck und dem Druck im Arbeitszylinder wieder einsetzt.
Weiterhin weist. bei diesem Beispiel der axial verschiebbare Regulierschieber eine zu dessen Längsachse schräg verlaufende Abdeek- kante auf, durch die der Querschnitt der Durchflusslöeher des 'Steuerschiebers verän dert werden kann, um die gesamte Einspritz- menge einem veränderlichen Bedarf anpassen zu können.
Die Zeichnung stellt Teile von zwei Aus führungsbeispielen des Erfindungsgegenstan des dar.
Fig.1 zeigt einen Längsschnitt in bezug auf die Zylinderachse durch die Einspritz- vorrichtung, während Fig. 2 einen Querschnitt in bezug auf die Zylinderaelrse einer Variante der Vorrielr- tung darstellt.
In den Figuren ist mit 1 das Ventilgehäuse bezeichnet, das mittels nicht dargestellter Schrauben auf dem Zylinder 21 des Kolben kompressors zur Verdichtung des verdampf ten Arbeitsmittels befestigt ist. Dieser Kom pressor bildet. einen Teil einer Anlage, welche auf bekannte Weise zur Hebung einer Wärme menge auf ein höheres Temperaturniveau be stimmt ist und auch einen Kondensator und einen Verdampfer besitzt. Soweit die Teile nicht dargestellt und, erläutert sind, handelt es sieh um Bekanntes.
Mit 2 ist. ein rohrförmi- ger Steuerschieber bezeichnet, der zwischen dem äussern Ventilgehäuse 1 und einem in- nern Regulierschieber 3 angeordnet ist. Dieser Steuerschieber '' folgt in seiner Bewegung dem Hin- und Hergang des Arbeitskolbens des Kompressors und weist Durchflusslöeher b auf, die in der äussern Lage des Steuerschie bers 2, also in seiner vom Zylinder 21 abge wandten Lage (Fig.1), mit. einem als Ring nute ausgebildeten Flüssigkeitsraum c in Ver bindung stehen, der unter dem Druck der Einspritzflüssigkeit (eines Kältemediums, z. B.
Ammoniak) steht, als welche das verflüssigte Arbeitsmittel verwendet. ist. Bei genügendem Druckunterschied zwischen der Einspritzflüs- sigkeit, deren Druck normalerweise dem Ver flüssigungsdruck einer Kälteanlage entspricht, und dem Innendruck des Arbeitszylinders strömt die Einspritzflüssigkeit durch die Durchflusslöcher b, entlang einem Raum d, sowie unter Öffnung des unter Druck der Feder 11 und des Druckes im Zylinder stehen den Ventils 4 in den Zylinder 21 (Fig. l).
Der Steuerschieber \? weist verschieden grosse, den Drucken ausgesetzte Flächen auf, wobei auf die gegen den Zylinder 21 gerich tete Stirnfläche der wechselnde Druck im Arbeitszylinder und auf die dem Zylinder abgekehrte Seite der konstante Druck der Saugleitung einwirkt.. Der Steuerschieber 2 wird am Ende der Expansionsperiode durch den alsdann eintretenden Unterdruck aus der Stellung gemäss Fig. 1 in Richtung zum Zylin der 21 verschoben, wodurch während der Saug- periode keine Einspritzung stattfindet.
Beim Beginn der Kompression aber wird der Steuer schieber ? durch den zunehmenden Konipres- sionsdritck in die entgegengesetzte Richtung, a=lso in die Stellung gemäss @Fig. 1, geschoben, wobei die Einspritzung wieder einsetzt und so lange andauert, bis durch den wachsenden Kompressionsdruck der Flüssigkeitsdurchfluss allmählich aufhört und so lange bei unver änderter Steuersclrieberstellung unterbrochen bleibt, bis nach der Ausstossperiode und nach Beginn der Expansionsperiode der Druck im Zylinder so weit gesunken ist,
dass das Ein spritzen durch genügenden Druckunterschied zwischen dem Flüssigkeitsdruck und dein Druck im Arbeitszylinder wieder einsetzt.
Die Gesamteinspritzmenge kann dem durch veränderlichen Dr-tlel,:untersehied und Kälte leistung veränderten Bedarf angepasst wer den, wozu der axial verschiebbare Regulier schieber 3 eine zu dessen Längsachse schräg verlaufende Abdeclikairte e aufweist, durch die der wirksame Querschnitt der Durchfluss- löcher b des Steuerschiebers ? verändert wer den kann, und zwar kann der Querschnitt von geschlossener Stellung bis zri maximaler Öff nung kontinuierlich freigegeben werden.
Der Stetierselrieber ? ist als Differential körper ausgebildet, wobei der Bewegungs raum a für die äussere kleine Druel#:fläehe mit dem Raum a1 der innern grösseren Druck fläche durch einen Verbindungskanal k unter dein gleichen Saugdruck gehalten wird.
Im Saugdruckraum a1 der Steuersehieber-Diffe- rentialfläclre ist. eine Druckfeder 9 angeord net, die die Bewegungskraft auf den Steuer schieber 2 beim Ende der Expansionsperiode verstärkt und den Hub des Steuerschiebers bei seiner Bewegring in die äussere Endlage dadurch begrenzt, dass beim Hubende des Schiebers sich die Federwindungen aneinair- derlegen. Desgleichen ist zur Erreichung eines sanften Aufschlages des Steuerschiebers 2 in der Bewegungsrichtung gegen den Zylinder 2l.
eine Druckfeder 10 angeordnet., die schwächer ist. als die Feder 9, deren Windungen aber beim Hubende des Schiebers ebenfalls anein- a.iderzuliegen kommen. Der Regulierschieber 3 weist unterhalb der Abdeekkante e einen zylindrischen Fortsatz von kleinerem Durchmesser auf,
dessen unte res Ende als Ventilfläche ausgebildet ist. Ausserdem weist der Regulierschieber 3 über der Abdeckkante e eine gegenüber der Pass- fläche des Schiebers zurückstehende Fläche g auf, deren untere Begrenzungskante mit der Ab(leckkante e. parallel verläuft, zum Zweck,
die von der Flüssigkeit auf die Laufflächen des Regulierschiebers 3 und des Steuerschie bers 2 ausgeübten Drücke mit Hilfe des Ver bindungskanals auszugleichen. Am untern Ende des Regulierschiebers 3 ist ein Rück sehla.gventil 4, das im Innern des Steuer schiebers 2 geführt ist, angeordnet, welches durch eine Druckfeder 11 gegen die untere kegelige Fläche des Regulierschiebers 3 ge drückt wird und beim Verschieben des letz teren an dessen axialer Bewegung teilnimmt, um zu verhindern,
dass beim Erreichen des Druckausgleiches zwischen Flüssigkeitsdruck und Druck im Arbeitszylinder während der Kompressionsperiode die Flüssigkeit durch einen höheren Druck im Zylinder von diesem zurückgedrückt wird, wodurch der Einspritz- vorgang gestört würde.
Zur axialen Verstellung .des Regulierschie- bers 3 von Hand ist eine Spindel S mit einem Gewinde i versehen, dessen Windungshöhe gleich dein vollständigen Hub des Regulier schiebers ist, um mit einer einzigen Umdre hung der Spindel den Regulierschieber 3 von der einen in die andere Endlage zu bringen.
1)ie Spindel S isst durch eine Schraube 18 mit einem Handgriff 15 fest verbunden, der eine Skala an einem Mantel 17 aufweist und eine Einstellschraube 16 enthält, welch letztere nach getroffener Wahl der Regulierschieber- stellung in die zugehörige Öffnung f des Ven- tilgehätises 1 eingeschraubt wird., wobei so viele Einstellöffnungen f angeordnet sind, als die Skala am Handgriff Teilstriche auf weist.
Zwecks einer automatischen Regulierung des Regulierschiebers 3 kann dessen äusseres Ende gemäss Fig. 2 als Kolben 92 mit Dich tungsringen 23 ausgebildet sein, welcher Kol- ben sich unter der Druckwirkung eines über den Kolben geleiteten Druckmittels axial ver schieben kann, wobei im Differentialraum ce, welcher unter dem Saugdruck steht, eine Druckfeder 24 dem Druckmittel entgegen wirkt.
Auf den Regulierschieber 3 wirken als dann folgende Kräfte: von unten die Rück druckfeder 24, deren Raum a unter dem Saug druck steht, sowie der wechselnde Druck im Zylinder 27.. Im Fall der vollen Kompressor leistung wird durch den Überdruck vom Zy linder her der Regulierschieber 3 ständig gegen den Anschlag der Spindel S gedrückt.
Sinkt nun die Kompressorleistung durch die Tätigkeit einer automatischen Leistungsregu lierung, so tritt selbsttätig beispielsweise Drucköl über den Kolben des Regulierschie bers und drückt den Schieber so weit nach unten, dass die Flüssigkeits-Einspritzmenge der verminderten Kompressorleistung ent spricht. Diese Sonderausführung ist für einen Kompressorbetrieb mit veränderlicher Lei stung gedacht, die sich beispielsweise bei kon stanter Verdamprungstemperatur selbsttätig einem veränderlichen Kältebedarf anpassen soll.
Für diesen Fall soll sich die Einspritz- menge so weit wie möglich ebenfalls selbst tätig .der veränderten Leistung anpassen. Zu diesem Zweck kann z. B. das für die Steue rung der Leistungsregulierung verwendete Drucköl auch gleichzeitig für die Steuerung der Einspritzmenge gebraucht werden. Von Hand kann durch das Handrad 15 nachregu liert werden, wobei die Stellung der Spindel S die oberste Lage des Kolbens 22 und .damit des Regulierschiebers 3 bestimmt.
Die Teile 12, 13 und 14 stellen eine Stopf büchse für den Spindeldurchgang dar. Mit 19 und 20 sind gemäss Fig. 1 Dichtungen be zeichnet. Teil 5 ist ein Führungsträger für die Feder 11. Der Ring 6 begrenzt den Hub für den Steuerschieber 2 und ist mit einem Sieb 7 und einer Sicherungsfeder 8 ausgerüstet.
Die beschriebene Vorrichtung bietet den Vorteil, je nach Betriebstemperaturen, Di-Lik- ken und Kälteleistung, die zur Verminderung des Kraftbedarfes für einen Kompressor ein zuspritzende Flüssigkeitsmenge eines Kälte- mediums entweder von Hand oder vollauto matisch regeln zu können.
To -Re üng a quantity of heat to a higher temperature level serving system. The invention relates to a system with a temperature level, which is used to liven up a quantity of heat. Condenser, an evaporator and a piston compressor for compressing the evaporated working medium, with liquefied working medium being introduced into the compressor cylinder for cooling.
The invention is characterized by a control device which releases and interrupts the supply of liquefied working medium in the cylinder in time with the piston movement.
In one embodiment of the inven tion, a tubular control slide is arranged between an outer valve housing and an inner regulating slide, which follows the working piston in the movement ring when the piston moves back and forth and has throughflow holes that are in one position of the,
Control slide bers are connected to a liquid space designed as a ring nut and allow liquid to flow into the latter when there is a pressure difference between the pressure of the liquid to be injected and the pressure in the working cylinder.
The spool can have different sizes, exposed to the pressure surfaces, with z. B. on the end face gel-iellt.ete against the cylinder, the changing pressure in the working cylinder and, on the worn side of the cylinder, the constant pressure of the suction line acts, such that the control slide at the end of the expansion period by the then occurring negative pressure is moved in the direction of the working cylinder and does not allow any liquid to pass through during the suction period,
At the beginning of the compression, however, the compression pressure to be increased pushes in the opposite direction, whereby the injection starts again and lasts until the fluid flow gradually ceases due to the increasing compression pressure and remains interrupted with the valve slide position unchanged until after the expulsion period and after the start of the expansion period, the pressure in the cylinder has dropped so far that the injection starts again due to a sufficient pressure difference between the fluid pressure and the pressure in the working cylinder.
Furthermore has. In this example, the axially displaceable regulating slide has a sloping edge that runs obliquely to its longitudinal axis, through which the cross section of the flow holes of the control slide can be changed in order to be able to adapt the total injection quantity to a changing requirement.
The drawing represents parts of two exemplary embodiments from the subject of the invention.
FIG. 1 shows a longitudinal section through the injection device with respect to the cylinder axis, while FIG. 2 shows a cross section with respect to the cylinder barrel of a variant of the device.
In the figures, 1 denotes the valve housing, which is fastened by means of screws, not shown, on the cylinder 21 of the piston compressor for compressing the evaporated working fluid. This compressor forms. Part of a system that is true in a known manner to raise a heat amount to a higher temperature level and also has a condenser and an evaporator. Insofar as the parts are not shown and explained, they are known.
With 2 is. denotes a tubular control slide which is arranged between the outer valve housing 1 and an inner regulating slide 3. This control slide '' follows the back and forth movement of the working piston of the compressor and has flow holes b, which are in the outer position of the control slide 2, that is, in its position facing away from the cylinder 21 (FIG. 1). a liquid space c designed as an annular groove are connected, which is under the pressure of the injection liquid (a cooling medium, e.g.
Ammonia), as which the liquefied working medium is used. is. If there is a sufficient pressure difference between the injection fluid, the pressure of which normally corresponds to the condensing pressure of a refrigeration system, and the internal pressure of the working cylinder, the injection fluid flows through the flow holes b, along a space d, as well as opening the pressurized spring 11 and the pressure im Cylinders are the valve 4 in the cylinder 21 (Fig. L).
The control spool \? has different sizes, exposed to the pressure surfaces, with the facing end face directed against the cylinder 21, the changing pressure in the working cylinder and on the side facing away from the cylinder, the constant pressure of the suction line acts. The spool 2 is at the end of the expansion period by the the negative pressure that then occurs is shifted from the position according to FIG. 1 in the direction of the cylinder 21, as a result of which no injection takes place during the suction period.
But when compression begins, does the control slide? due to the increasing compression pressure in the opposite direction, a = lso in the position according to @Fig. 1, pushed, whereby the injection starts again and lasts until the liquid flow gradually ceases due to the increasing compression pressure and remains interrupted with unchanged control valve position until the pressure in the cylinder has fallen so far after the exhaust period and after the start of the expansion period ,
that the injection starts again due to a sufficient pressure difference between the liquid pressure and your pressure in the working cylinder.
The total injection quantity can be adapted to the demand, which is changed by the variable flow rate,: difference and cooling output, for which purpose the axially displaceable regulating slide 3 has a cover e that runs obliquely to its longitudinal axis, through which the effective cross section of the flow holes b of the control slide ? who can change, namely the cross-section can be continuously released from the closed position to zri maximum opening.
The bull handler? is designed as a differential body, the movement space a for the outer small pressure #: flähe with the space a1 of the inner larger pressure surface is kept under the same suction pressure by a connecting channel k.
The control valve differential area is in the suction pressure space a1. a compression spring 9 angeord net, which increases the motive force on the control slide 2 at the end of the expansion period and limits the stroke of the control slide at its moving ring in the outer end position in that the spring windings are laid on each other at the end of the stroke of the slide. Likewise, to achieve a gentle impact of the control slide 2 in the direction of movement against the cylinder 2l.
A compression spring 10 is arranged. Which is weaker. than the spring 9, the coils of which, however, also come together at the end of the stroke of the slide. The regulating slide 3 has a cylindrical extension of smaller diameter below the Abdeekkante e,
whose unte res end is designed as a valve surface. In addition, the regulating slide 3 has, above the cover edge e, a surface g which is recessed in relation to the fitting surface of the slide, the lower boundary edge of which runs parallel to the ab (leakage edge e., For the purpose of
to compensate for the pressures exerted by the liquid on the running surfaces of the regulating slide 3 and the control slide 2 with the help of the connecting channel. At the lower end of the regulating slide 3 is a back sehla.gventil 4, which is guided inside the control slide 2, which is pressed by a compression spring 11 against the lower conical surface of the regulating slide 3 and when the latter is moved to the latter participates in axial movement in order to prevent
that when the pressure equilibrium between the fluid pressure and the pressure in the working cylinder is reached during the compression period, the fluid is pushed back by a higher pressure in the cylinder, which would disrupt the injection process.
For axial adjustment .des regulating slide 3 by hand, a spindle S is provided with a thread i, the winding height of which is equal to your full stroke of the regulating slide, in order to move the regulating slide 3 from one end position to the other with a single turn of the spindle bring to.
1) The spindle S is firmly connected by a screw 18 to a handle 15 which has a scale on a jacket 17 and contains an adjusting screw 16, which, after the control slide position has been selected, is inserted into the associated opening f of the valve housing 1 Is screwed in., With as many adjustment openings f are arranged as the scale on the handle has graduation marks.
For the purpose of automatic regulation of the regulating slide 3, its outer end according to FIG. 2 can be designed as a piston 92 with sealing rings 23, which piston can move axially under the pressure effect of a pressure medium directed via the piston, with the differential chamber ce, which is under the suction pressure, a compression spring 24 counteracts the pressure medium.
The following forces then act on the regulating slide 3: from below the return pressure spring 24, the space a of which is under the suction pressure, and the changing pressure in the cylinder 27 .. In the case of full compressor performance, the overpressure from the cylinder causes the cylinder Regulating slide 3 is constantly pressed against the stop of the spindle S.
Now, if the compressor output falls due to the activity of an automatic output regulation, pressure oil, for example, automatically passes over the piston of the regulating slide and pushes the slide down so far that the liquid injection quantity corresponds to the reduced compressor performance. This special version is intended for compressor operation with variable performance, which should, for example, automatically adapt to changing cooling requirements at a constant evaporation temperature.
In this case, the injection quantity should, as far as possible, also adapt itself actively to the changed performance. For this purpose z. B. the pressure oil used for the Steue tion of the power regulation can also be used at the same time to control the injection quantity. By hand can be regulated nachregu by the handwheel 15, the position of the spindle S, the top position of the piston 22 and .damit the control slide 3 determined.
The parts 12, 13 and 14 represent a stuffing box for the spindle passage. With 19 and 20 are shown in FIG. 1 seals be distinguished. Part 5 is a guide support for the spring 11. The ring 6 limits the stroke for the control slide 2 and is equipped with a sieve 7 and a safety spring 8.
The device described offers the advantage of being able to regulate the amount of liquid of a refrigerant to be injected either manually or fully automatically, depending on the operating temperatures, drinks and refrigeration capacity, to reduce the power requirement for a compressor.