DE636012C - Rotating chiller - Google Patents

Description

Rotierende Kältemaschine Es sind rotierende Kältemaschinen bekannt, in deren umlaufendem Gehäuse ein Abstreifer vorgesehen ist, der nicht mitumläuft und auf der umlaufenden Welle oder auf deren Teilen lose ruht, ohne gegen Dampf- oder Flüssigkeitsräume abdichten zu müssen, und die an den inneren Umfang des Gehäuses geschleuderte Flüssigkeit abstreift und nach Richtung der Drehachse hinführt. Diese Flüssigkeit wird von da aus durch Düsenrohre, die zugleich Dämpfe aus dem Verdampfer ansaugen, infolge der Zentrifugalwirkung wieder an den inneren Gehäuseumfang zurückgeschleudert zu erneutem Umlauf durch den Abstreifer. Bei diesen bekannten Kältemaschinen findet aber eine zuverlässige Bewegung der Flüssigkeit vom Kondensator zum Verdampfer und umgekehrt nicht statt.Rotating refrigerating machine Rotating refrigerating machines are known a scraper is provided in the surrounding housing which does not rotate with it and rests loosely on the rotating shaft or on its parts without being exposed to steam or to have to seal fluid spaces, and to the inner circumference of the housing wiped off thrown liquid and leads in the direction of the axis of rotation. These Liquid is from there through nozzle pipes, which at the same time vapors from the evaporator suction, thrown back to the inner circumference of the housing due to the centrifugal effect for renewed circulation through the scraper. In these known refrigeration machines but a reliable movement of the liquid from the condenser to the evaporator and the other way round does not take place.

Das wesentlich 1\Teue beim Erfindungsgegenstand liegt in der größtmöglichen Erhaltung der durch die Zentrifugalwirkung erzeugten Energie der umlaufenden treibenden Flüssigkeit. Dies wird erreicht durch zwei umlaufende Flüssigkeitsringe im Kondensaborteil mit verschiedenen Innendurchmessern für kürzeste Übertragung der Flüssigkeit .aus dem Flüssigkeitsring größeren Niveaudurchmessers mittels Abstreifer zum Flüssigkeitsring kleineren Niveaudurchmessers.The essential thing about the subject of the invention is the greatest possible Preservation of the energy generated by the centrifugal effect of the rotating driving force Liquid. This is achieved by two circumferential liquid rings in the condenser section with different inside diameters for the shortest possible transfer of the liquid the liquid ring of larger level diameter by means of a scraper to the liquid ring smaller level diameter.

Nach den Abb. i und 2 der beiliegenden Zeichnungen sind die Innenteile des mitumlaufenden Gehäuses a, b, g, iv, die Düsen f mit deren Treib- und Saugrohren, die Saugkammer r bzw. auch ihre Verlängerung u, das Einspritzrohr v mit Regulierorgan, die Kühlrohre i und 2 und das Schleuderrohr x mit leicht beweglicher Klappe, mit dem Gehäuse und der Welle c fest verbunden und dadurch mitumlaufend. Nur' der Flüssigkeitsabstreifer bzw. Umleiter d ist mit seiner Hülse p ganz lose .auf der Saugkammer r oder auf der Welle c gelagert, ohne irgend gegen eine Fuge oder Fläche abdichten zu müssen, und ist gegen ein Mitumlaufen durch ein Gewicht g unter Mitwirkung von Aktions- und Reaktionswirkungen gesichert. Der Antrieb des Systems erfolgt bei Zeichen 3.According to Figs. I and 2 of the accompanying drawings, the inner parts of the rotating housing a, b, g, iv, the nozzles f with their propulsion and suction pipes, the suction chamber r or its extension u, the injection pipe v with regulating member, the cooling tubes i and 2 and the centrifugal tube x with a slightly movable flap, firmly connected to the housing and the shaft c and thereby rotating with it. Only 'the liquid scraper or diverter d is completely loosely mounted with its sleeve p on the suction chamber r or on the shaft c without having to seal against a joint or surface, and is prevented from rotating with a weight g with the help of Action and reaction effects secured. The system is powered by sign 3.

Die Wirkungsweise ist folgende: Nach Abb. i sind die beiden geschleuderten Flüssigkeitsringes im Abstande i voneinander in dem Kondensatorraum b, g mittels der Wand A gebildet und werden in dieser Bildung durch den Umtausch der Flüssigkeit mittels des ruhenden Abstreifers bzw. Umleiters d erhalten, der nach Abb. 2 der Symmetrie wegen zweimal diametral angeordnet ist. Er streift die Flüssigkeit bei m (Abt. 2) ab und leitet sie über die Kröpfung e himveg zum Ablauf bei k in den von der Wand fi ,abgeschlossenen Raumteil b" zurück. Diese Einrichtung bietet auch den durch die Wand h hindurchtretenden Düsenrohren f ohne großen Flüssigkeitswiderstand freien Auswurf aus den Düsen. In den Düsen f saugt die Flüssigkeit die Kältedämpfe von der Saughülse r ab, die mittels der Bohrung t in der Welle c' oder mittels Verlängerung der Saughülse.u durch die Wand q. hindurch mit dem Verdampferraum a in Verbindung steht. Aus den Düsen f gelangt das Gemisch in den Konderi_satorraum b, g, wo die Kältedämpfe unter dem Druck im Kondensator und dure4 die Kühhing kondensieren und in die ürie: laufenden Flüssigkeitsringe übergehen. Die, Düsen müssen mit ihrer Ansaugestelle in einem solchen Abstande von der Eintrittsstelle des Düsenrohres, das zum Umfange des Gehäuses hin stets ansteigt, liegen; daß die Massenwirkung der inneren Treibflüssigkeit den A_ nsaugeunterdruck in - dex -Düse gegen den Kondensatordruck bereits überwindet, um nicht in den Verdampfer' überzu= treten. Wie aus Abb. i zu ersehen ist, sind zum Betriebe der Maschine zwei Flüssigkeiten vorgesehen, und zwar eine treibende, schwer verdampfende und eine leicht verdampfende, die Kälte erzeugende (w). Erwünscht ist es, nur finit einer der Kälteflüssigkeit allein zu arbeiten, wobei aber zu beachten ist, daß an der Ansaugestelle der Düse infolge des Unterdruckes im Verdampfer. Verdampfung entstehen kann. Es läßt aber die hohe Geschwindigkeit der Dämpfe in der Düse ein Entweichen letzterer in den Verdampfer nicht zu. Es. ist auch. angebracht, die Maschine nur mit treibenden Dämpfen einer Kälteflüssigkeit allein zu betreiben, da auch hierfür die. durch die Düsenrohre f herausgeschleuderten dichteren Dämpfe zur größtmöglichen Auswertung der Schleuderkraft durch Umleiter d wieder zum Eintritt in die Düsenrohre f umzuleiten sind, und zur Herabsetzung der Tourenzahl (dies auch bei treibender Flüssigkeit) können den Düsenrohren f (Abb. 6) eine Bogenform, die bis zur Spirale verlaufen kann, gegeben werden, wodurch die Massenwirkung. in demselben größer wird. Zur Herabsetzung der Tourenzahl -ist. eine -Stufenverdichtung empfehlenswert.The mode of operation is as follows: According to Fig according to Fig. 2 is arranged twice diametrically because of symmetry. He wipes off the liquid at m (section 2) and guides it back via the crank e himveg to the drain at k in the space part b "which is closed off by the wall fi. This device also offers the nozzle pipes f without passing through the wall h In the nozzles f, the liquid sucks the cold vapors from the suction sleeve r, which by means of the bore t in the shaft c 'or by extending the suction sleeve.u through the wall q. with the evaporator chamber a The mixture flows from the nozzles f into the condenser chamber b, g, where the cold vapors condense under the pressure in the condenser and then the coolings and pass into the liquid rings that run through. The nozzles with their suction point must be in such a Distances from the entry point of the nozzle tube, which always rises towards the circumference of the housing, are; dex nozzle against the condenser pressure in order not to pass into the evaporator. As can be seen from Fig. I, two liquids are provided for the operation of the machine, namely a floating, hard-to-evaporate and an easy-to-evaporate, which produces cold (w). It is desirable to work finitely only one of the refrigerant, but it should be noted that at the suction point of the nozzle as a result of the negative pressure in the evaporator. Evaporation can occur. However, the high speed of the vapors in the nozzle does not allow the latter to escape into the evaporator . It. is also. appropriate to operate the machine only with driving vapors of a refrigerant liquid, as this is also the case. Denser vapors thrown out by the nozzle pipes f are to be diverted back to the inlet into the nozzle pipes f by diverter d for the greatest possible evaluation of the centrifugal force, and to reduce the number of revolutions (this also with floating liquid), the nozzle pipes f (Fig. 6) can have an arc shape, which up to the spiral can be given, creating the mass effect. becomes greater in the same. To reduce the number of tours -is. a step compression is recommended.

Das Einspritzrohr v mit Regulierorgan entnimmt die Einspritzflüssigkeit aus dem Sammelraum w. Der radiale Schenkel des Rohres v steht, aus der Flüssigkeit in Richtung zur Drehachse heraus und kann beliebig lang gehalten werden, so daß die geschleuderte Flüssigkeit darinnen auch dem Dampfdruck im Kondensator so- weit widersteht, um nur noch mit beliebig geringem überdruck die Einspritzflüssigkeit in den Verdampfer zu befördern.The injection tube v with the regulating element draws the injection liquid from the collecting space w. The radial leg of the tube v stands out of the liquid in the direction of the axis of rotation and can be kept as long as desired, so that the thrown liquid in it also corresponds to the vapor pressure in the condenser resists to the injection liquid only with any slight overpressure to be conveyed into the evaporator.

Bei Anwendung einer zweiten schwer verdampfenden Treibflüssigkeit kann diese unter Umständen beim Stillstand der Maschine in den Verdampfer gelangen, die mittels eines Rohres x mit leicht beweglicher Klappe wieder herausgeschleudert wird oder auch durch andere Vorrichtungen, wie mitumlau-(ende öchöptrohre, die zur Geit der erneuten Inbetriebsetzung ,auch wirksam sind, da dann .der Flüssigkeitsring noch nicht konzentrisch geschlossen ist.When using a second, hard-to-evaporate propellant liquid it can get into the evaporator when the machine is at a standstill, which is ejected again by means of a pipe x with a slightly movable flap is or by other devices, such as mitumlau- (ende öchöptrohre, which for The renewed start-up are also effective, since then .the liquid ring is not yet closed concentrically.

Die Sole wird durch das Umlaufrohr über der Seitenwand des Gehäuses bzw. den °ühlrohren i zugeleitet, während das Kühlwasser den Kühlrohren 2 des Kondensators durch das Rohr z zugeführt wird.The brine is through the circulation pipe over the side wall of the housing or the ° ühlrohren i fed, while the cooling water the cooling tubes 2 of the condenser is fed through the pipe z.

Der Abstreifer bzw. Umleiter d wird durch die tangential wirkende Stoßkraft L (Abb. 2) vom Mitümlaüferi teilweise aufgehalten. Auch beim Fortschreiten der Flüssigkeit mit Vergrößerung des Winkels a-g bleibt die tangentiale Fliehkraft l erhalten. Die Reaktionskräften und die Rückstaukräfte o halten den Umleiter d auch vön einem Mitumlaufen auf, so daß nur ein kleines Gegengewicht 9 genügt.The scraper or diverter d is acting tangentially Impact force L (Fig. 2) partially stopped by the Mitümlaüferi. Even as you progress of the liquid as the angle a-g increases, the tangential centrifugal force remains l received. The reaction forces and the back pressure forces o hold the diverter d also from revolving, so that only a small counterweight 9 is sufficient.

Nach Abb. i umgibt der Treibstrahl die Saugdüse, und nach Abb.3 dagegen umgibt der Saugstrahl die Treibdüse.According to Fig. I, the propulsion jet surrounds the suction nozzle, and according to Fig. 3 on the other hand the suction jet surrounds the propulsion nozzle.

Auch mit Luftkühlung kann diese Maschine betrieben werden.This machine can also be operated with air cooling.

Nach Abb. ¢ und 5 ist der Abstreifer bzw. der Umleiter d als Rinne ausgebildet. Die Kühlrohre i und 2 sind U-förmig "gebildet und mit beiden Enden nur in einer Wand, den Stirnwänden des Gehäuses.a, b, befestigt. Gespeist werden diese Rohre mit Kühlwasser bzw. Sole, wie oben bei -Abb. i beschrieben, durch die Rohre y und z aus Nähe der Drehachse und fortlaufend durch unterteilte Kammern an den Stirnwänden. Rohre 12, durch die gesonderte Kammer w geführt, gleichen den Flüssigkeitsstand im Kondensatorteil b und g aus.According to Fig. ¢ and 5, the scraper or diverter d is a channel educated. The cooling tubes i and 2 are "U-shaped" and have both ends only in one wall, the end walls of the housing.a, b, fixed. To be fed these pipes with cooling water or brine, as above in Fig. i described by the Pipes y and z close to the axis of rotation and continuously through subdivided chambers the end walls. Pipes 12, passed through the separate chamber w, equal the liquid level in the capacitor part b and g.

In Abb.6 wird dargestellt, wie der Umleiterd in schlank gewundener Form die Flüssigkeit vom Niveau des größeren Flüssigkeitsringes nach dem des kleineren mit möglichst wenig Ablenkungsverlust überleitet und dort die noch größtenteils vorhandene Energie der geschleuderten Masse auf die Flüssigkeit und somit auf den Eintritt in die Düsenrohre f überträgt zur Steigerung des dynamischen Wirkungsgrades.In Fig.6 it is shown how the Umleiterd in slender sinuous Shape the liquid from the level of the larger liquid ring to that of the smaller one with as little loss of distraction as possible, and most of them there existing energy of the thrown mass on the liquid and thus on the Entry into the nozzle pipes f transfers to increase the dynamic efficiency.

Da ferner bei einer großen Anzahl von Düsen f auch die Kühlflächen der Maschine groß werden müssen und es unvorteilhaft wäre, eine so große Masse von Kühlrohren mitschwingen zu lassen, so können die umlaufenden Düsenrohre mit Zubehör und mit dem Antriebsmotor auch in einem feststehenden, gegen die äußere Atmosphäre vollständig abgedichteten Gehäuse untergebracht werden mit außenliegenden, ebenfalls feststehenden Kühlschlangen, welche an das feststehende Gehäuse dichtend anschließen.Furthermore, if there is a large number of nozzles f, the cooling surfaces of the machine would have to be large and it would be disadvantageous to have such a large mass of To let the cooling pipes vibrate, the circumferential nozzle pipes with accessories and with the drive motor also in a fixed, against the external atmosphere Fully sealed enclosures can be housed with external ones, too fixed cooling coils, which are sealingly connected to the fixed housing.

Die Maschine mit umlaufendem Gehäuse eignet sich nicht gut für eine senkrechte Drehachse wegen des durch Gegengewicht 9 an der Drehung hindernden Abstreifers bzw. Umleiters d; dagegen aber eignet sich die Maschine mit feststehendem Gehäuse sehr für eine senkrechte Drehachse, da alles nicht Mitumlaufende mit dem Gehäuse sowieso feststeht.The machine with the revolving housing is not well suited for a vertical Axis of rotation because of the counterweight 9 on the rotation obstructing scraper or diverter d; on the other hand, however, the machine is also suitable Fixed housing very much for a vertical axis of rotation, since everything does not rotate with the case is fixed anyway.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Rotierende Kältemaschine, bei der durch einen nicht rotierenden- Abstreifer Flüssigkeit vom Umfange des Kondensators in die Nähe der Achse der Kältemaschine gefördert wird und bei der sodann diese Flüssigkeit durch rotierende Düsen zum Umfang des Kondensators zurückkehrt und dabei Kältemitteldampf aus dem Verdampfer ansaugt und in den Kondensator drückt, dadurch gekennzeichnet, daß im Kondensator durch eine Scheidewand (h) zwei Flüssigkeitsringe mit verschiedenem Innendurchmesser gebildet werden und daß die rotierenden Düsen durch diese Scheidewand hindurchtreten und die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsring kleineren Innendurchmessers zum Flüssigkeitsring größeren Innendurchmessers leiten. a. Kältemaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden Düsenrohre auch in einem feststehendep Gehäuse untergebracht werden.PATENT CLAIMS: i. Rotating refrigeration machine in which a non-rotating scraper liquid from the circumference of the condenser close to it the axis of the refrigeration machine is promoted and then this liquid returning to the circumference of the condenser through rotating nozzles, thereby releasing refrigerant vapor sucks in from the evaporator and presses it into the condenser, characterized in that that in the condenser through a partition (h) two liquid rings with different Inner diameter are formed and that the rotating nozzles through this septum pass through and the liquid from the liquid ring of smaller inner diameter lead to the liquid ring with a larger inner diameter. a. Refrigerating machine according to claim i, characterized in that the circumferential nozzle pipes also in a fixedep Housing can be accommodated.