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Vorrichtung zur Kälteerzeugung Die vorliegende Erfindung bezieht sich
auf solche Einrichtungen, bei denen Kälte durch Aufwendung von Wärme erzeugt wird.
Derartige Einrichtungen sind mehrere bekannt: einmal solche, die nach dem Absorptions
#-erfahren arbeiten, sodann solche, bei .denen der Kaltdampf durch einen Strahlverdichter
vom Verdampfer zum Verflüssiger gefördert wird und wobei der Treibdampf dieses Strahlverdichters
durch Wärmezufuhr in einem Kessel erzeugt wird. Bei allen diesen Verfahren muß an
einer oder mehreren Stellen (Kocher, Treibmittelverdampfer) bei hoher Temperatur
Wärme zugeführt, an einer oder mehreren anderen Stellen (Aufnehmer, Verflüssiger)
bei mäßiger Temperatur Wärme abgeführt werden, damit an einer dritten Stelle (Verdampfer)
bei tiefer Temperatur Wärme abgeführt werden kann. Das letzte ist der Zweck der
ganzen Anlage.
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Die Wärmezufuhr zum Kocher oder Treibmittelverdampfer erfolgt vorzugsweise
durch die Heizgase einer Feuerung. Die Kühlung des Aufnehmers bzw. Verflüssigers
soll in vielen Fällen (namentlich bei kleinen Haushaltsanlagen) durch Luft erfolgen.
Der Zweck der Erfindung ist es, sowohl die Heizgase als auch die Kühlluft möglichst
gut auszunutzen und den Wärmeübergang an den luftgekühlten Flächen zu verbessern.
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Es ist bekannt, daß der Wärmeübergang an Luft ganz erheblich gesteigert
werden kann, wenn die Luft mit einer größeren Geschwindigkeit an den Flächen vorbeigeführt
wird. Es läge nun nahe, sich hierzu eines gewöhnlichen Ventilators zu bedienen,
doch würde dadurch ein mechanisch bewegter Teil in die Anlage hineingebracht, den
man ja gerade bei den wärmegetriebenen Kältemaschinen aus den bekannten Gründen
zu vermeiden wünscht. Die Erfindung bedient sich daher des Auftriebes der Heizgase
und der Saugwirkung des Gasbrenners, um eine Umwälzung der Kühlluft hervorzurufen.
Da der zur Verfügung stehende Temperaturunterschied bei den Heizgasen erheblich
größer ist, so ist auch ihr Auftrieb erheblich größer als derjenige der Kühlluft
an den luftgekühlten Flächen.
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Die Erfindung sei an Hand der beigegebenen Zeichnung durch ein Beispiel
erläutert; es handelt sich hier um eine -,#,bsorptionskälternaschine, bei der die
reiche Lösung durch einen Strahlverdichter vom Aufnehmer zum Kocher gefördert wird:
Das Kältemittel (z. B. Ammoniak) verdampft im Verdampfer v und nimmt dabei Wärme
bei tiefer Temperatur aus der Umgebung auf, d. h. hier findet die eigentliche Kälteerzeugung
statt. Der Kältemitteldampf strömt nach dem Aufnehmer p und wird hier von dem Lösungsmittel
(z. B. Wasser) aufgenommen; die reiche Lösung strömt zunächst durch den Gegenstrom-Wärmeaustauscher
t, in dein sie vorgewärmt wird, und wird dann vorn Strahlverdichter s angesaugt.
Diesem Strahlverdichter strömt als Treibmittel durch die Einström-düse d ein Dampf
zu, der in einem
Kessel k durch Wärmezufuhr erzeugt -,worden ist
(z. B. Ouecksilberdampf) ; die Wärmezufuhr zum Kessel erfolgt beispielsweise durch
Verbrennung von Gas in einem Bunsenbrenner h. In der Mischkammer in des Strahlverdichters
mischen sich Lösung und Treibmittel und treten gemeinsam zunächst in den Abscheider
b; das Treibmittel ist infolge seiner Arbeitsabgabe und durch die Vermischung mit
der kälteren Lösung verflüssigt worden; da das flüssige Treibmittel erheblich .schwerer
ist als die Lösung. trennt es sich von dieser und sammelt sich auf dem Boden des
Abscheiders b an; infolge des durch das Gewicht der Flüssigkeit x erzeugten Überdruckes
fließt es wieder zum Kessel k zurück. Die Lösung gelan-t jedoch zum Austreiber n,
hier wind durch Wärmezufuhr das Kältemittel wieder ausgetrieben. Die arme Lösung
strömt durch .den Gegenstrom-Wärmeaustauscher t und durch die Drosselstelle g wieder
zum Aufnehmer zurück. Das gasförmige Kältemittel jedoch geht vom oberen Teile des
Austreibers zum Verflüssiger f ; hier wird es infolge seines höheren Druckes unter
Abfuhr von Wärme verflüssigt; es tritt dann als Flüssigkeit durch die Dros.selstel!1-e
e in den Verdampfer v zurück, womit der Kreislauf geschlossen ist.
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Wie man sieht, muß im Verflüssiger f und im Aufnehmer p Wärme abgeführt
und im Kessel k und im Austreiber az Wärme zugeführt werden. Die Wärmeabfuhr
erfolgt durch Luft, die Wärmezufuhr durch die Heizgase eines Brenners. Um die Luft
in lebhaftere Bewegung zu versetzen, als es durch. ihren Auftrieb an den Kühlflächen
allein möglich wäre, wird ein Teil dem Bunsenbrenner als Verbrennungsluft zugeführt.
Bekanntlich saugt sich der Bunsenbrenner die Luft durch die Injektorwirkung des
aus einer Düse ausströmenden Brenngases an. Durch die Vorwärmung der Luft ergibt
sich als erwünschte Nebenwirkung auch noch eine Verbesserung des Wirkungsgrades
der Verbnennung. Da die zum Kühlen erforderliche Luftmenge jedoch erheblich größer
ist als die für die Verbrennung nötige Luftmenge, so wird ein anderer Teil unmittelbar
dem Abzug zugeführt: da selbst bei bester Ausnutzung die Heizase immer noch mit
verhältnismäßig hoher t' Temperatur entweichen, so kann im Kamin ein recht kräftiger
Zug -erzeugt werden, welcher die Kühlluft mit sich fortreißt; in der Abbildung ist
eine Einrichtung zt schematisch dargestellt, bei .der die Heizgase vermittels einer
Düse die Kühlluft ansaugen. Die Förderung der Luft durch die Abgase kann aber auch
mittelbar unter Zwischenschaltung einer mechanischen übertragung erfolgen.
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Im Beispiel ist angenommen, daß im Aufnehmer p eine höhere Temperatur
herrschen kann als im Verflüssiger f und im Austreiber ia eine niedrigere Temperatur
genügt als im Kessel. k; daher ist angenommen, daß die Kühlluft hintereinander durch
den Verflüssiger und dann durch den Aufnehmer, die Heizgase hintereinander zuerst
durch den Kessel und dann durch den Austreiber geleitet werden. Je nach den Eigenschaften
der als Kälte-. Treib- und Lösungsmittel verwendeten Stoffe können die Temperaturen
jedoch auch andere sein, so daß die Führung der Kühlluft und der Heizgase entsprechend
geändert werden muß. Die Heizgase können auch parallel durch Kessel und Austreiber
und die Luft kann auch parallel durch Verflüssiger und Aufnehmer geführt werden;
letzteres kann vor allem auch dann angewandt werden. wenn der StrömungSwiderstand
beim Hintereinanderschalten zu groß zu werden droht. -Die Erfindung kann sinngemäß
bei jeder Kälteanlage angewandt werden, bei der einerseits luftgekühlte, anderseits
durch heiße Gase erwärmte Flächen vorhanden sind.