-
Selbsttätige Schaltvorrichtung für KOCherabSOrber von periodischen
Absorptionskälteapparaten Es ist bei periodischen Absorptionskälteappai#aten bekannt,
zur Wärmeübertragung an zu beheizende oder zu kühlende Apparatteile ein mit abwechselnder
Verdampfung und Kondensation arbeitendes Wärmeübertragungssystem zu verwenden. Derartige
Systeme werden so ausgebildet, daß eine Wärmequelle, beispielsweise eine Heizvorrichtung,
oder ein zu kühlender Apparatteil mit einem als Verdampfer des Übertragungsmittels
arbeitenden Behälter und ein zu beheizender Teil oder ein Kühler mit einem als Kondensator
für das Wärmeübertragungssystem dienenden Behälter zum Wärmeaustausch gebracht wird.
Die Wärmeübertragung findet .dann durch abwechselnde Verdampfung und Kondensation
immer so lange statt, wie zwischen Verdampfer und Kondensator des Wärmeübertragungssystems
eine zur Verdampfung -und Kondensation genügende Temperaturdifferenz vorhanden ist.
-
Bei einer bekannten, mit zwei periodischen Absorptionskältemaschinen
arbeitenden Anlage erfolgt die Beheizung der beiden Kocherabsorber durch eine dauernd
brennende Gasflamme, die ein mit abwechselnder Verdampfung und Kondensation arbeitendes
Wärmeübertragungssystem derart beheizt, daß der Dampf der Übertragungsflüssigkeit
wahlweise eine bestimmte Zeit lang dem einen und eine bestimmte Zeit lang dem anderen
Kocherabsorber zugeführt wird. Dabei werden zwei zusammenarbeitende Kondensatsammelbehälter
verwendet, aus denen das Kondensat der Übertragungsflüssigkeit mit Hilfe von Hebern
nach Kondensieren einer bestimmten Menge abwechselnd der dem einen bzw. der dem
anderen Kocherabsorber zugeordneten Heizvorrichtung zugeführt wird. Bei dieser bekannten
Anlage wird die Abwärme der Absorptionsapparate (Kondensations- und Absorptionswärme)
durch Kühlwasser abgeführt, das durch mit den Kondensatoren und Kocherabsorbern
in Wärmeaustausch stehende Rohrschlangen fließt. Diese Rohrschlangen sind hierbei
hintereinandergeschaltet, und beim Betrieb des Apparates fließt das Kühlwasser ständig
durch die Rohrschlangen, so daß auch der jeweils in der Heizperiode arbeitende Kocherabsorber
dauernd gekühlt wird. Diese Kühlung des in der Heizperiode arbeitenden Kocherabsorbers
beeinträchtigt den Betrieb.
-
Zweck der Erfindung ist es, eine selbsttätige Schaltvorrichtung für
Kocherabsorber von periodischen Absorptionskälteapparaten zu schaffen, die nicht
an die Verwendung von Kühlwasser gebunden sind und bei denen eine gute Isolierung
des jeweils in der Heizperiode arbeitenden Kocherabsorbers möglich ist. Hierzu wird,
ähnlich wie bei der bekannten Einrichtung, mit dein Kocherabsorber ein mit abwechselnder
Verdampfung und Kondensation arbeitendes Wärmeübertragungssystem
zusamrnengebaut
und eine Einrichtung verwendet, welche jeweils nach Kondensieren einer bestimmten
Menge der Wärmeüberträgungsflüssigkeit Beginn und Ende der Heizperiode durch Ein-
und Ausschalten der Kocherheizung bestimmt. Erfindungsgemäß arbeitet das mit abwechselnder
Verdampfung und Kondensation arbeitende Wärsneübertragungssystem als Kühlvorrichtung
des Köcherabsorbers während der Absorptionsperiode, und die nach Kondensieren einer
bestimmten Menge der W ärmeübertragungsflüssigkeit ansprechende Einrichtung schaltet
diese Kühlvorrichtung des Kocherabsorbers zu Beginn ,der Heizperiode aus und am
Ende der Heizperiode ein.
-
Es ist schon eine bewegliche; aus zwei Einheiten bestehende, periodisch
arbeitende Absorptionskältemaschine vorgeschlagen worden, die mit sekundären, die
Absorptionswärme fortschaffenden, nach dem Verdampfungskondensationsprinzip arbeitenden
Wärmeübertragungssystemen versehen ist. Dabei werden die beiden Einheiten beim Periodenwechsel
durch Gewichtsveränderungen der Kocherabsorber in verschiedene Arbeitsstellungen
gebracht: Durch Kippen der Maschine wird hier beim Periodenwechsel eines Kocherabsorbers
Flüssigkeit des Wärmeübertragungssystems aus einem Sammelbehälter in wärmeleitende
Verbindung mit dem Kocherabsorber gebracht, dessen Ab-
sorptionsperiode beginnen
soll; wobei die Flüssigkeit verdampft, ihre Dämpfe verflüssigt und . die Flüssigkeit
derart aufgespeichert wird; daß sie ganz oder teilweise beim nächsten Periodenwechsel
den anderen Kocherabsorber kühlen kann. Bei dieser vorgeschlagenen Einrichtung erfolgt.
also das Ein- und Ausschalten der Kocherabso.rberkühlung dadurch, daß das ganze,
aus zwei Kocherabsorbern bestehende bewegliche System infolge der Gewichtsabnahme
des jeweils gerade beheizten Kocherabsorbers und entsprechender Gewichtszunahme
des anderen gerade absö@rbierenderl Kochers gekippt wird. Bei der Erfindung dagegen
wird das Ein- und Ausschalten der Kühlvorrichtung des Kocheräbsorbers durch eine
nach Kondensieren einer bestimmten Menge der Wärmeüberträgungsflüssigkeit ansprechende
Einrichtung durchgeführt, so daß eine Gewichtsänderung des ganzen Kocherabsorbersystems
nicht erforderlich ist. Man kann daher die Erfindung auch bei Anordnungen anwenden,
die nur mit einem Kocherabsorber arbeiten.
-
Man kann die Anordnung gemäß der Erfindung beispielsweise so durchbilden,
daß ein Sammelbehälter für das Kondensat der Wärmeübertragungsflüssigkeit mit einem
Heber ausgerüstet ist, so daß das aufgespeicherte Kondensat entleert wird, sobald
sich eine bestimmte Kondensatmenge im Behälter gesammelt hat. Dabei betätigt das
aus dem Sammelbehälter abfließende Kondensat einen Kippschalter, der entsprechend
dem Perioden-Wechsel zur Ein- und Ausschaltung der Heiz-und Kühlvorrichtung des
Kocherabsorbers dient. Auf diese Weise kann man die bisher meist üblichen Schaltuhren
entbehrlich machen, da nun das mit abwechselnder Verdampfung und Kondensation arbeitende
Wärmeübertragungssysteni selbst bei Beginn und Ende der Heizperiode sowohl die Heizvorrichtung
als auch die Kühlvorrichtung des Kocherabsorbers umschaltet. Für die Umschaltung
beim Periodenwechsel kann bei Ausführung der Erfindung entweder ein Wärmeübertragungssystem
Verwendung finden, welches durch abwechselnde Verdampfung und Kondensation zur indirekten
Beheizung des Kocherabsorbers des periodischen Apparates dient. Es ist aber auch
möglich, für die Umschaltung das zur Kühlung der wärmeabgebenden Teile dienende,
mit abwechselnder Verdampfung und Kondensation arbeitende Wärmeübertragungssystem
zu verwenden. Die Umschaltung kann so vorgenommen werden; daß das aus dem Sammelbehälter
durch den Heber abfließende Kondensat infolge seines Gewichtes einen Kippschalter
betätigt, der zur Umschaltung der Perioden dient. Man kann aber auch, wie aus den
folgenden Ausführungsbeispielen hervorgeht, die Anordnung so ausbilden, daß bewegliche
Teile für die Umschaltung überhaupt nicht benötigt werden. Während bisher, wie oben
erwähnt wurde, zur Umschaltung der Apparate Schaltuhren verwendet wurden, erfolgt
bei der Erfindung die Umschaltung a durch die wärmeübertragende Flüssigkeit selbst,
welche sich in bestimmten Mengen an irgendeiner Stelle des Wärmeüberträgungssystems
angesammelt hat. Für das Stillsetzen des wärmeübertragenden Systems ist gemäß der
weiteren Erfindung eine Kondensatorkonstruktion für das Wärrneübertragungssystem
sehr -vorteilhaft, welche darin besteht, daß dieser Kondensator unterteilt ist,
indem er beispielsweise einen aufsteigenden und einen absteigenden Teil besitzt,
so daß ein Teil des an der Wärmequelle°verdampften Kondensats dieser Wärmequelle
zur erneuten Verdampfung wieder zufließen kann, während ein anderer Teil in einen
Sammelbehälter geleitet wird.
-
Die Figuren zeigen eine Reihe von Ausführungsbeispielen der Erfindung.
-
In Fig. z ist ein Haushaltskühlschrank schematisch dargestellt, der
mit zwei periodisch wirkenden Absorptionskälteapparaten ausgerüstet ist. i und 2a
sind die Kocherabsorber
der beiden Apparate. Diese sind mit einem
festen Absorptionsstoff, beispielsweise Calciumchlorid, gefüllt, der mit dem Kältemittel
(Ammoniak) eine chemische Verbindung bildet. Das ausgetriebene Kältemittel gelangt
durch Leitungen 2 bzw. 22 in luftgekühlte Kondensatoren 3 bzw. 23. Diese besitzen
gemeinsame Kühlrippen 47. Das Kondensat fließt in üblicher Weise in' Sammelbehälter
4 bzw. 24, die voneinander isoliert in der Kühlschrankisolation angeordnet sind.
An diese Sammelbehälter sind die Verdampfer 5 bzw. 25 angeschlossen, die in einem
gemeinsamen Speicherbehälter 49 eingebaut sind, der eine Vorrichtung 43 zur Eisfabrikation
enthält. Die beiden Apparate arbeiten abwechselnd, so daß immer der eine Apparat
seine Absorptionsperiode hat, während der andere seine Austreibungsp@erio,d'e hat,
und umgekehrt.
-
Zur Kühlung der Kocherabsorber dient ein mit einer abwechselnd verdampfenden
und kondensierenden Flüssigkeit arbeitendes indirektes Kühlsystem. Dieses arbeitet
folgendermaßen: In dem Kühlsystem befindet sich eine begrenzte Flüssigkeitsmenge,
-die durch die besondere Anordnung des Systems jeweils immer den wärmabgebenden
Teilen desjenigen Kocherabsorbers zugeführt wird, welcher gerade das Kältemittel
absorbiert. In der Figur ist der Schaltzustand dargestellt, daß der Kocherabsorber
i in seiner Absorptionsperiode und der Kocherabsorber 21 in seiner Austreibungsperiode
arbeitet. Das Kühlmittel; welches in dem den Kocherabsorber i umgebenden Kühlmantel
6 durch Aufnahme der Absorptionswärme verdampft, gelangt durch eine Leitung 7 in
den luftgekühlten Kondensator B. Das Kondensat fließt von dort in einen Sammelbehälter
9 und wird allmählich in diesen aufgespeichert. An den Sammelbehälter 9 ist ein
Heber io angeschlossen. Die Bemessung des Sammelbehälters 9 und die Anordnung des
Hebers io ist so ausgebildet, daß der Heber in Tätigkeit tritt, wenn die gesamte
dem Kocherabsorherkühlmantel 6 zugeführte Flüssigkeitsmenge verdampft ist. In diesem
Augenblick hat also der Flüssigkeitsstand im Behälter 9 eine solche Höhe erreicht,
daß der Heber io anspricht. Die gesamte im Behälter 9 befindliche Flüssigkeit wird
dann durch den Heber io und die beweglich' ausgebildete Roheleitung i i in einen
zweiten Behälter 12 entleert. Dieser Behälter 12 ist am rechten Ende eines Kippschalters
41 befestigt. Auf der linken Seite dieses Kippschalters befindet sich ein entsprechender
Behälter 32. Der Behälter 32 ist in diesem Augenblick nicht mit Flüssigkeit gefüllt,
so daß das 'Gewicht der .in den Behälter 12 eintretenden Kühlflüssigkeit den Kippschalter
im Uhrzeigersinn in die andere Schaltlage umsteuert.
-
Mit dem Kippschalter 41 ist ein Quecksilberschalter verbunden, der
drei Schaltkontakte 42, 43,.44 besitzt. Dem Kontakt 42 wird der Strom von der Sammelschiene
45 her über einen Thermostaten 5o zugeführt. Er fließt in der dargestellten Schaltlage
über den Kontakt 44 zur Heizplatte 35 des auf der rechten Seite befindlichen Kocherabsorbers
21 und von dort zur Sammelschiene 46. Beim Umkippen des Schalters 41 werden die
Kontakte 42, 44 geöffnet und an deren Stelle die Kontakte 42, 43 geschlossen, so
daß dann die Heizpatrone 15 des Kocherabsorbers i am Netz liegt.
-
Um das Umkippen des Kippschalters 41 sicherzustellen, wird man die
an den Behälter 12 angeschlossene, beweglich ausgebildete Leitung 13 mit einem dünneren
Rohrquerschnitt ausbilden als die Zulaufleitung i i. Auf diese Weise ist sichergestellt,
daß sich in dem Augenblick, wo der Heber io anspricht, eine genügend große Flüssigkeitsmenge
im Behälter 12 staut, die infolge ihres Übergewichtes dann den Schalter 41 umlegt.
-
Die Kühlflüssigkeit gelangt nun aus dem Behälter 12 durch die bewegliche
Leitung 13 und die Leitung 14 in den unteren Teil des Kühlmantels 26, der zum Kocherabsorber
2i gehört. Dessen Heizpatrone 35 ist, wie oben auseinandergesetzt wurde, ausgeschaltet
worden. In diesem Zeitpunkt beginnt also die Absorptionsperiode für diesen Kocherabsorber.
Die unten in den Kühlmantel 26 eintretende Flüssigkeit verdampft durch Aufnahme
der Absorptionswärme und gelangt durch die Leitung 27 in den luftgekühlten Kondensator
28. Die beiden Kondensatoren 8 und 28 besitzen gemeinsame Kühlrippen 54. Das Kondensat
sammelt sich dann in dem auf der linken Seite befindlichen Sammelbehälter 29, an
den in genau entsprechender Weise wie beim Sammelbehälter 9 der Heber 3o, die bewegliche
Rohrleitung 31, das Sammelgefäß 32 und die bewegliche Rohrleitung 33 angeschlossen
sind. 34 ist die Rücklaufleitung zum Kühlmantel 6 des Kocherabsorbers i.
-
Die in das indirekte Kühlsystem eingefüllte Flüssigkeitsmenge und
die zu dem ganzen System gehörigen Einzelapparate sind bei diesem Ausführungsbeispiel
so bemessen, daß die Flüssigkeitsmenge durch ihre einmalige Verdampfung in der Lage
ist, die Absorptionswärme des jeweils zu kühlenden Apparates abzuführen.
-
Man kann den Apparat auch so ausbilden, daß die Abwärme der beiden
Absorptionsapparate nicht an die Luft abgeführt wird, sondern zur Erzeugung von
Warmwasser verwendet
wird. In diesem Fall können Beispielsweise,
wie es in Fig. i punktiert angedeutet ist, die beiden Kondensatoren 8 und 28. des
indirekten Kühlsystems in einem Wassertank 51 angeordnet sein, der bei 52 eine Entnahmestelle
für Warmwasser und bei 53 eine Zulaufleitung für .Kaltwasser besitzt. Der Zulauf
wird bei derartigen Anordnungen zweckmäßig selbsttätig in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand
im Tank 51 gesteuert.
-
Da für die beiden Kocherabsorber ein einziges in offener Gas- bzw.
Flüssigkeitsverbindung stehendes Kühlsystem verwendet ist, muß bei der praktischen
Ausbildung dieses Apparates Sorge dafür getragen werden, daß jeweils nur derjenige
Kondensator 8 bzw. 28
zur Wirkung kommt, dessen zugehöriger Kocherabsorber
gerade seine Absorptionsperiode hat. Für diesen Zweck können Flüssigkeitssäulen,
Beimischungen von indifferentem Gas und ähnliche bekannte Mittel verwendet werden.
-
Gegenüber den vielfach vorgeschlagenen Anordnungen, bei denen zur
Umschaltung von mit zwei periodischen Absorptionsapparaten ausgerüsteten Kühlschränken
die Kocherabsorber infolge ihrer Gewichtsunterschiede selbst gekippt werden, hat
die vorstehend beschriebene Ausführung den großen Vorteil, daß es bei diesem Vorschlag
nicht erforderlich ist, die druckfesten, zu den Kälteapparaten gehörigen Teile beweglich
anzuordnen.
-
Fig:2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; bei dem zwei Kocherabsorber
in ähnlicher Weise, wie es in Fig. i dargestellt ist, durch einen Kippschalter umgeschaltet
werden. Soweit die Apparatteile denen in Fig. i entsprechen;- sind dieselben Bezugszeichen
verwendet. Es handelt sich in diesem Falle um gasbeheizte Kochexabsorb@er: 61 ist
eine beweglich ausgebildete Gaszuführungsleiteng. Mit dem Kippschalter ¢1 ist der
Gasbrenner 62 starr verbunden, der durch die Bewegung des Schalters jeweils in der
aus der Figur ersichtlichen Weise so, umgesteuert wird, daß er einmal den einen
und das andere Mal den anderen Kocherabsorber der periodischen Albsorptionsappäratebeheizt.
In der Heizmittelleitung befindet sich ein Regler 63, der in Wärmeberührung mit
dem im Kühlraum befindlichen Kältespeicher q.9- angeordnet ist. Dieser Regler arbeitet
mit einer Regelflüssigkeit 6q,, die sich in einem durch einen beweglichen Balg 65
nach außen abgeschlossenen Räum befindet. Dieser oben einen Ventilkörper 66, welcher
sich gegen den Ventilsitz 67 legt, wenn die Temperatur im Speicher eine bestimmte
Grenze unterschreitet. Durch Schließen des Ventils wird somit die Gaszufuhr aus
der Leitung 68 zu dem Brenner abgesperrt. Vor dem Regelorgan ist eine Zündflammenleitung
69 abgezweigt, so daß der Brenner wieder in Betrieb genommen wird, sobald das Regelorgan
das Ventil wieder öffnet. Der Regler arbeitet derart, daß in ihm enthaltene Flüssigkeit
gefriert. Infolge der dadurch entstehenden Ausdehnung erreicht der bewegliche, mit
dem Ventilkörper 66 ausgerüstete Teil eine bestimmte Grenzlage, die zum Schließen
des Ventils Anläß gibt. In der praktischen Ausgestaltung dieses Reglers wird man
dafür sorgen, däß bei Erreichen dieser Grenzlage ein ruckartiges Schließen des Ventils
folgt.
-
In Fig. 3 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, welche
einen mit einem einzigen periodisch wirkenden Absorptionsapparat ausgerüsteten Haushaltskühlschrank
zeigt. Der Kocherabsorber toi wird mit Hilfe der Heizpatrone io2 aus einem Netz
103,
10q. beheizt. Das Kältemittel gelängt durch die Leitung io5 in den indirekt
luftgekühlten Kondensator io6 und von dort weiter zu dem direkt luftgekühlten Kondensator
107. Das Kondensat fließt in den Sammelbehälter io8, welcher in der Kühlschrankisolation
angeordnet ist. Daran angeschlossen ist in üblicher Weise die von einem Speicher
iio umgebene Verdampferschlange iog. Zur Kühlung des Kocherabsorbers ist dessen
Innenrohr i z i als Verdampfer eines indirekten Wärmeübertragungssystems ausgebildet:
In ähnlicher Weise ist uni den Kondensator io6 ein Rohrmantel i,12 gelegt, der als
Verdampfer für ein indirektes Wärmeübertragungssystem dient. In der dargestellten
Schaltlage arbeitet der Apparat in seiner Heizperiode. Der Heizstrom verläuft von
der Sammelschiene 103 über die Schmelzsicherung 113, die Heizpatrone io2, die geschlossenen
Kontakte 114, 11.5 des Kippschalters 116 und den Thermostaten 117 zur Sammelschiene
ioq.. Durch Aufnahme der Kondensationswärme verdampft im Verdampfer ii2 'die Umlaufsflüssigket.
Sie steigt in dem luftgekühlten Kondensator 118, iig auf: Dieser Kondensator ist
so angeordnet, daß der erste Teil 118 nach dem Verdampfer i 12 hin geneigt ist,
während der zweite Teil i i9 zu einem Sammelbehälter i2o für das Kondensat hin geneigt
ist. Auf diese Weise wird erreicht; daß ein Teil des Kondensats immer wieder zur
Verdampfung dem Verdampfer i 12 zugeführt wird, während ein anderer Teil, nämlich
das im Kondensatorteil i i9 niedergeschlagene Arbeitsmittel, in den Behälter 120
läuft und dort aufgespeichert wird. Durch geeignete Bemessung .der beiden Kondensätorteile
läßt sich der Zeitpunkt, in welchem im Behälter i2o die zum Ansprechen der Kippvorrichtung
erforderliche Kondensatmenge enthalten ist, beliebig einstellen. An den Sammler
120 ist der Heber
121 angeschlossen, . welcher zu der beweglichen
Rohrleitung I22 führt. Das Kondensat wird im Moment des Umschaltens in den Behälter
123 entleert, von dem es dann durch die Leitung 124 dem unteren Teil des Verdampfers
112 wieder zugeführt wird.
-
Für den Kocherabsorber toi ist ein ähnliches indirektes Wärmeübertragungssystem
vorgesehen, welches die Kondensatorteile 125, 126, den Sammelbehälter 127, den Heber
128, den Sammelbehälter 129 und die beiden beweglichen Rohrteile 130, 131 enthält.
In der dargestellten Schaltlage befindet sich im Kühlsystem des Kocherabsorbers
die Flüssigkeit im Behälter 129. Dieser Behälter ist dabei in eine solche Lage gekippt,
daß sich kein flüssiges Übertragungsmittel im Verdampfer i i i befindet. Sobald
gegen Ende der Absorptionsperiode der Behälter 12o so weit gefüllt ist, daß der
Heber 121 anspricht, kippt der Schalter i 16 in die umbekehrte Schaltlage um, wodurch
der Heizstromkreis unterbrochen wird und der Sammelbehälter 129 mit der Übertragungsflüssigkeit
'in eine solche Höhe gehoben wird, daß die Übertragungsflüssigkeit von unten her
in den Verdampfer i i i einströmt und auf diese Weise in Wärmeberührung mit den
wärmeabgebenden Teilen des Kocherabsorbers kommt.
-
Die Kondensatoren 118, 119, 125, 126 der Übertragungsflüssigkeit besitzen
gemeinsame Kühlrippen t32. Die besondere Ausbildung dieser Kondensatoren in der
Weise nämlich, daß die Übertragungsflüssigkeit durch abwechselnde Verdampfung und
Kondensation während einer Arbeitsperiode mehrmals zur Wärmeabfuhr benutzt wird,_
ermöglicht es, die Dimensionen für die Sammelbehälter 120, 123 bzw. 127, 129 sehr
klein zu wählen. Der Kondensator 107 kann bei der dargestellten Anlage lediglich
als Hilfskondensator dienen. Der Kocherabsorber ist wärmeisoliert. Zwischen der
Heizpatrone 102 und dem Innenrohr des Kocherabsorbers ist ein zur Wärmeübertragung
dienender Wellblecheinsatz vorgesehen.
-
Fig. 4 zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Haushaltskühlschrank,
der mit zwei periodischen Absorptionsapparaten ausgerüstet ist. Die Anordnung ist
bei diesem Apparat so getroffen, daß für die Umschaltung beim Periodenwechsel überhaupt
keine beweglichen Teile benötigt werden. 201 bzw. 202 sind die beiden Kocherabsorber.
Das Kältemittel gelangt von ihnen durch die Leitung 203 bzw. 204 in die mit gemeinsamen
Kühlrippen versehenen luftgekühlten Kondensatoren 2o5 bzw. 2o6. An diese sind die
Sammelbehälter 2o7, 2o8 mit den zugehörigen Verdampfern 209, 21o angeschlossen,
welche sich in einem Kältespeicher befinden. Die Beheizung der Kocherabsorber erfolgt
indirekt mit Hilfe einer abwechselnd verdampfenden und kondensierenden Flüssigkeit.
211 ist eine für beide Kocherabsorber gemeinsame Heiz-Patrone, die die beiden voneinander
durch eine Wand getrennten Behälter 212, 213 beheizt. Diese Behälter sind verhältnismäßig
schmal ausgebildet, und für eine gute Wärmeübertragung ist die Heizpatrone in ein
starkes Kupferrohr eingeführt. Man könnte diese Behälter auch indirekt durch Flüssigkeit
beheizen.
-
Es sei zunächst angenommen, daß der auf der linken Seite befindliche
Kocherabsorber Zoi seine Heizperiode hat. In diesem Fall ist der Behälter 212 mit
der Umlaufsflüssigkeit gefüllt. Diese wird durch Beheizung verdampft. Die Dämpfe
steigen durch die Leitung 21q. in einen Behälter 215. An dessen oberen Ende ist
eine Leitung 216 angeschlossen, die die Dämpfe zu einem das Kocherinnere durchsetzenden.
Rohr 217 führt. Die Leitungen 22o und 216 können auch, wie es in der Figur gestrichelt
angedeutet ist, bis in die Zone des Flüssigkeitsspiegels in den Behältern 221 und
215 herabreichen. Dieses Innenrohr 217 ist als Kondensator für das Wärrneübertragungssystem
ausgebildet. Die Kondensationswärme wird an die festen Absorptionsstoffe im Kocherabsorber
abgegeben, so daß aus :diesem das Kältemittel in üblicher Weise ausgetrieben wird.
Das Kondensat gelangt aus dem Heizrohr 217 in eine Leitung 218, die mit dem unteren
Ende desentsprechenden, in das Innere des Kocherabsorbers 2o2 eingebauten Heizrohres
219 mündet. Während dieser Heizperiode befindet sich in diesem Rohr 2i9 so viel
Heizflüssigkeit, daß dieses Rohr ganz ausgefüllt ist. Sobald infolge der Beheizung
nun Kondensat in die Leitung 218 eintritt, fließt die Flüssigkeit aus dem Rohr 219
und durch die Leitung 22o in den Behälter 221 und wird dort allmählich aufgespeichert.
In diesem Behälter ist ein Heber 222 angeschlossen, der in den Heizkessel 2,13 mÜndet.
Die Gefäße dieses indirekten Heizsystems sind so bemessen, daß der Flüssigkeitsstand
im Behälter 221 gerade die Ansprechgrenze des Hebers 222 erreicht hat, wenn im Behälter
212 die Heizflüssigkeit im wesentlichen verdampft ist. In diesem Moment wird die
im Behälter 221 gesammelte Flüssigkeit durch den Heber 222 in den Heizkessel 213
entleert, so daß nunmehr die Heizwärme der Patrone 21i dem Behälter 213 zugeführt
wird. Die Flüssigkeit wird nun bis zu ihrem Siedepunkt erhitzt. 223 ist die Leitung,
welche von diesem Zeitpunkt ab die Heizmitteldämpfe dem Heizmantel Zig des auf der
rechten Seite befindlichen Kocherabsorbers 2o2 zuführt. Durch den Druck dieser Dämpfe
wird die im Rohr 219 bis zur Überlauf stelle stehende Flüssigkeit
allmählich
nach unten gedrückt; so daß sie durch die Leitung 2r8 nunmehr in das Heizrohr 217
bis zur Überlaufstelle aufsteigt. Das Heizrohr 219 ist auf diese Weise von Flüssig
],zeit frei, so daß es nunmehr -als Kondensator für das Heizmittel wirken kann.
Es spielt sich nun.der entsprechende Vorgang für den Kocherabsorber 202 ab, der
eben für die Heizung des Kochers 201 beschrieben worden war. Am Ende dieser Heizperiode
wird die im Behälter 215 gesammelte Flüssigkeitsmenge durch den Heber 22q_ in den
Behälter 212, zurückbefördert, womit dann der Zyklus von neuem beginnt.
-
Um nun sicherzustellen; daß die Heizmitteldämpfe jeweils nur den einen
oder den anderen Kocherabsorber beheizen, müß dafür Sorge getragen werden, daß die
Flüssigkeit jeweils das nicht zu beheizende Kocherabsorberrohr ausfüllt, so daß
hierdurch der Heizdampf in dieses von der Flüssigkeit erfüllte Rohr nicht eintreten
kann. Um dieser Forderung zu genügen, muß der Druck in dein beheizten Kocherrohr
um den der Flüssigkeitssäule h entsprechenden Druck größer sein als der Druck in
dem nichtbeheizten Teil der Anlage. Für diesen Zweck sind die Druckausgleichleitungen
225 und ä26 vorgesehen. Wenn z. B. der linke Kocherabsorber toi beheizt wird, so
wird das Heizrohr 217 zunächst bis zur Mündungsstelle des Rohres 225 leergedrückt.
Durch das Rohr 227 kann die Flüssigkeit bei weiterer Drucksteigerung in dem unteren
Teil des Heizrohres 217 zurücklaufen, so daß die Leitung 225 entleert wird. Der
Druck kann jetzt im Heizrohr 217 nicht weitersteigen; denn wenn Dampf in den oberen
Teil der Leitung 225 kommt, so schlägt dieser durch das Rohr 242, in welchem eine
Flüssigkeitssäule von der Höhe lt steht, in den Behälter 221 durch. Es ist also
dafür gesorgt, daß zwischen dem Heizrohr 217 und dem Behälter 221 die der Höhe h
entsprechende Druckdifferenz besteht.
-
Um zu vermeiden, daß der im Behälter 215 befindliche Dampf durch die
Leitung 226 hindurchschlägt, ist das Rohr 226 so dimensioniert und so weit
nach oben geführt, daß sich eine Flüssigkeitssäule entgegenstellt, welche ein Entweichen
des Dampfes verhindert. Die Druckausgleichleitung 225 für den auf der rechten Seite
befindlichen Kocherabsorber ist genau entsprechend ausgebildet. Die Flüssigkeitsrücklaufleitung
ist mit 228 bezeichnet und die am Behälter 215 angeschlossene Leitung mit 2q.1.
-
Zur Abführung der Absorptionswärme sind ebenfalls mit abwechselnder
Verdampfung und Kondensation arbeitende Umlaufsysteme vorgesehen. Diese Systeme
arbeiten folgendermaßen: --Es sei wieder von der Annahme ausgegangen, däß der Kocherabsorber
2o2 in seiner Absorptionsperiode arbeitet. In diesem Augenblick befindet sich im
Kühlmantel 2.29 des Kocherabsorbers 2o2 die Umlaufsflüssigkeit, welche durch Aufnahme
der Absorptionswärme zum Verdampfen gebracht wird: Die Dämpfe gelangen durch eine
Leitung 23ö in den luftgekühlten Kondensator 231. Das Kondensat fließt durch eine
Leitung 232 dem unteren Teil eines Behälters 233, der in Wärmeberührung mit- dem
Heizrohr 2i7 des Kocheräbsorbers toi steht, zu. Das Kondensat fließt von diesem
Behälter durch eine Leitung 234, die ebenfalls am unteren Ende des Behälters 233
angeschlossen ist, zum unteren Teil des Kühlmantels 229 zurück. Der Behälter 233
hat den Zweck, das Kühlmittel in den Köcherabsorberkühlmantel 229 zum Zweck der
Verdampfung zu drücken. Während der Heizperiode des Kocherabso@rbers toi beheizt
das untere Ende des Heizrohres 217 die im Behälter 233 befindliche Kühlflfissig
keit, so daß sie an dieser Stelle verdampft. Der sich bildende Dampfsack ;drückt
die Kühlflüssigkeit in den unteren Teil des Kühlmantels 229 so weit hoch, däß* diese
Flüssigkeit dort die Absorptionswärme aufnehmen kann.
-
Das Kühlsystem für den Kocherabsorber toi besitzt einen entsprechenden
Behälter 235, welcher in Wärmeberührung mit dem Heizrohr 219 des Kocherabsorbers
2o2 steht. Da dieser Kocher in dem Augenblick seine Absorptionsperiode hat, ist
in dem Behälter 235 kein Dampfsack gebildet, so daß die Kühlflüssigkeit aus dem
Kühlmantel236 des Kocherabsorberstoi durch die Leitung 237 abgeflossen ist. Während
der Heizperiode ist also dafür Sorge getragen, däß das Kühlmittel des betreffenden
Kodherabsorbers nicht in Wärmeberührung mit dessen wärmeabgebenden Teilen steht.
Im übrigen enthält das Kühlsystem für den Kocherabsorber 201 genau entsprechende
Teile wie das des Kocher- , absorbers 202, nämlich eine vom Kühlmantel 236 aufsteigende
Dampfleitung 238, den luftgekühlten Kondensator 239 und eine zum unteren Teil des
Behälters 235 führende Leitung 240. Bis auf die Kondensatoren kann die ganze Apparatur
beispielsweise in einem mit wärmeisolierenden Mittel gefüllten Kasten angeordnet
sein.
-
Zur Verbesserung der Wärmeübertragung wird zwischen den Heizrohren
217 bzw. 219 und den inneren Mantelrohren der zugehörigen Kocheräbsorber ein in
der Figur nicht dargestellter Wellblecheinsatz vorgesehen. Die beiden Sammelbehälter
215 und 221 können auch getrennt voneinander angeordnet sein.
-
Ohne daß bewegliche Teile für die Umschaltung der Heizung erforderlich
wären, ist
es also bei dem eben beschriebenen Apparat möglich, die
Umschaltung der Heiz- und Kühleinrichtungen beim Periodenwechsel vorzunehmen. Der
Apparat kann, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen, auch für Brennstoffheizung,
beispielsweise Gasheizung, ausgebildet werden.
-
Die Kühlung der Kocherabsorber kann auch durch ein während des Umlaufs
flüssig bleibendes Medium erfolgen. Der Druck zum Heben der Flüssigkeit in dem abzukühlenden
Kocherabsorbermantel kann ferner auch auf andere Weise, z. B. durch Durchführung
der Dampfleitungen 214 bzw. 223 durch den @entsprechenden Druckbehälter 235 bzw.
233, erzeugt werden. In diesem Fall müßte dafür gesorgt werden, daß die wärmeabgebenden
Teile dieser Dampfleitungen in den Zeitabschnitten, indenen sie nicht zur Drntckerzeugung
verwendet werden, entweder durch in der Maschine befindliche Gase oder Flüssigkeiten
abgedeckt werden, so daß an diesen Stellen keine Wärmeabgabe entsteht.
-
Um eine rasche Umschaltung zu erzielen, empfiehlt es sich, für eine
schnelle Abkühlung der Druckerzeuger 233 und 235 zu sorgen. Diese Behälter können
z. B., abgesehen von ihrer durch die Umlaufsflüssigkeit gegebenen indirekten Kühlung,
noch durch Luft gekühlt sein. Ferner ist es nicht notwendig, einen Dampfsack aus
der Umlaufsflüssigkeit für die Druclerveugung zum Emporheben der Kühlflüssigkeit
zu bilden. Man kann den Druck vielmehr auch durch Ausdehnung von indifferenten Gasen
durch Erwärmung von Absorptions- bzw. Adsorptionsmitteln, die solche Gase entwickeln,
und schließlich durch Verwendung eines fremden Gases erzeugen.
-
In .dein beim Erfindunigsgegenstanü verwendeten, mit abwechselnder
Verdampfung und Kondensation arbeitenden Umlaufsystem kann ein indifferentes Gas
oder Luft eingefüllt sein, so- daß man die Siedepunkte der zur Heizung bzw. Kühlung
verwendeten Umlaufsflüssigkeiten durch Druckänderungen variieren kann. Ferner kann
man bei Einfüllung von indifferenten Gasen die Bemessung der Gasmenge und die Anordnung
der Apparatteile so durchbilden, daß das indifferente Gas jeweils einen Apparatteil
für die Wärmeabgabe freigibt oder bedeckt.
-
Als Umlaufsflüssigkeiten kommen in Frage Wasser, Alkohol, Schwefeldioxyd,
Ammoniak und andere leicht verdampfende Flüssigkeiten. Als Gasbeimischung kommen
besonders Luft, Wasserstoff und solche Gase in Frage, deren spezifisches Gewicht
sich vom Gewicht des Dampfes der Umlaufsflüssigkeit unterscheidet.
-
Ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen, können die konstruktiven
Einzelheiten, die in den Ausführungsbeispielen beschrieben sind, soweit sie gleiche
Funktionen haben, miteinander vertauscht werden. So können z. B. die Rippenrohre
239 und 23i in Fig. q. so angeordnet werden, daß sie zur. Warmwassererzeugung
Verwendung finden. Ebenso können für die als Kondensätoren für das Umlaufsystem
in Fig. d. verwendeten Apparatteile ähnliche konstruktive Prinzipien verwendet werden,
wie sie bei den Kondensatoren in Fig.3 zur Anwendung kommen, um zu erreichen, daß
ein Teil des Kondensats zur erneuten Verdampfung wieder dem Dampferzeuger zugeführt
wird.
-
Es ist möglich, die Erfindung abweichend von den vorstehend - beschriebenen
Ausführungsbeispielen noch auf mannigfaltige andere Weise durchzuführen. So kann
man z. B. daran denken, für die Schaltung der Heizeinrichtung des Kocherabsorbers
den zur Beheizung des Kochers dienenden flüssigen Brennstoff zu verwenden, der wechselweise
dem einen oder dem anderen von zwei an einem Kippschalter befestigten Sammelbehältern
zugeführt ist. Die Erfindung kann ferner auch so durchgebildet werden, daß die Kocherabsorber
beispielsweise mit Abdampf beheizt werden und daß die .Ein- und Ausschaltung des
Heizdampfes mit Hilfe des Heizdampfkondensats geschieht.