EP2082175A2 - Absorption refrigerator - Google Patents

Abstract

Disclosed is an absorption refrigerator, particularly for operation in combination with a thermal solar power plant, comprising a generator (6) to which a heating medium is applied to expel the coolant, especially ammonia, from a solution, an evaporator (13) that can be penetrated by a cooling medium, a condenser (8) to which a recooling medium can be applied to liquefy the evaporated coolant, as well as an absorber (17, 19) and a pump that are interconnected and allow a coolant solution, e.g. a water-ammonia solution, to circulate. The pump is connected to the absorber (17, 19) at the intake end and to the generator (6) at the discharge end and is embodied as a steam pump (100) that is provided with a pump intake vessel (26). In order to be able to operate said absorption refrigerator without or with only minor variations in the cooling temperature and provide a long service life, the steam pump (100) is fitted with a pressure booster (27) which is disposed below the level of the pump intake vessel (26) and to which the heating medium can be applied, a pressure reducer (30) which is disposed below the level of the pressure booster (27) and to which the recooling medium can be applied, and a pump discharge vessel (46) that is disposed below the level of the pressure reducer (30).

Description

Absorptionskältemaschine Absorption chiller

Die Erfindung betrifft eine Absorptionskältemaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an absorption refrigeration machine according to the preamble of claim 1.

Für solare Kältemaschinen eignen sich Adsorptions- und Absorptionskältemaschinen. Derzeit werden bevorzugt erstere verwendet, obwohl Absorptionskältemaschinen, insbesondere solche, die mit dem Kältemittel Ammoniak und dem Absorptionsmittel Wasser betrieben werden, bedeutende Vorteile haben: Man kann wesentlich niedrigere Kühltemperaturen erreichen und bei geeigneter Bauweise könnte die Wärmezahl viel besser als die von Adsorptionskältemaschinen sein. Dem stehen allerdings beim heutigen Stand der Technik eine Reihe von Hindernissen entgegen.For solar chillers are adsorption and absorption chillers. At present, it is preferred to use the former, although absorption chillers, especially those operated with the refrigerant ammonia and the absorbent water, have significant advantages: much lower cooling temperatures can be achieved, and with a suitable design, the heat number could be much better than that of adsorption chillers. However, there are a number of obstacles in the current state of the art.

Die klassische Absorptionskältemaschine beruht auf dem Prinzip, dass sich ein Kältemittel in einem flüssigen Absorptionsmittel bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck sehr gut löst, was in einem Absorberwärmetauscher als exothermer Prozess stattfindet, dagegen in einem so genannten Generatorwärmetauscher bei hoher Temperatur auch bei wesentlich höherem Druck in Dampfform ausgetrieben wird, was ein endothermer Prozess ist. Wird nun diesem Kältemitteldampf bei hohem Druck in einem Kondensatorwärmetauscher Wärme bei der so genannten Rückkühltemperatur entzogen welche meist in der Nähe der Umgebungstemperatur liegt , verflüssigt sich das Kältemittel. Wird dann der Druck gesenkt so kann das Kältemittel im Verdampfer bei niedrigerer Temperatur wieder verdampfen. Dieser endotherme Prozess ist der eigentliche Kühlvorgang. Parallel dazu kühlt man das Absorptionsmittel ebenfalls auf Rückkühltemperatur. Anschließend bringt man das gasförmige, vom Verdampfer kommende Kältemittel und das rückgekühlte Absorptionsmittel bei niedrigem Druck in einem Absorberwärmetauscher wieder zusammen. Absorptionsmittel mit hohem Kältemittelgehalt, wie es aus dem Absorber kommt, nennt man starke Lösung, Absorptionsmittel mit geringem Kältemittelgehalt, so wie es aus dem Generator kommt, nennt man schwache Lösung.The classic absorption chiller is based on the principle that a refrigerant in a liquid absorbent at low temperature and low pressure dissolves very well, which takes place in an absorber heat exchanger as an exothermic process, in contrast, in a so-called generator heat exchanger at high temperature even at much higher pressure in Vapor form, which is an endothermic process. If now this refrigerant vapor at high pressure in a condenser heat exchanger heat withdrawn at the so-called recooling temperature which is usually close to the ambient temperature, the refrigerant liquefies. If the pressure is then lowered, the refrigerant in the evaporator can evaporate again at a lower temperature. This endothermic process is the actual cooling process. At the same time, the absorbent is also cooled to the recooling temperature. Subsequently, the gaseous refrigerant coming from the evaporator and the recooled absorbent are brought together again at low pressure in an absorber heat exchanger. High-refrigerant absorbents, such as those derived from the absorber, are called strong solutions, low-refrigerant absorbents, as they come from the generator, are called weak solutions.

Um die starke Lösung vom Absorber in den Generator zu bekommen, muss eine Druckbarriere von 5-15 bar überwunden werden. Dafür wird herkömmlich eine mechanische Pumpe z.B. Kolben- oder Zahnradpumpe verwendet. Wegen häufiger Dichtigkeitsprobleme müssen größere Absorptionskältemaschinen mindestens einmal jährlich entleert und gewartet werden. Für kleinere Absorptionskältemaschinen wäre ein solcher Wartungsplan zu kostspielig. Kleine mechanische Lösungspumpen - insbesondere für Ammoniaklösung - mit der erwünschten mehrjährigen Wartungsfreiheit gibt es derzeit aber noch nicht. Das Problem des Lösungstransports könnte prinzipiell auch mit einer Dampfpumpe gelöst werden. Dampfpumpen kommen bei klassischen Absorberkühlschränken zum Einsatz. In diesen Kühlsystemen (mit Inertgas) herrscht aber in allen Bauteilen der gleiche Gasdruck und die Lösung muss nur eine kleine Strecke aufwärts gepumpt werden, um dann - der Schwerkraft folgend - wieder abwärts zu fließen. Diese Pumpen müssen daher nur einen geringen Druck aufbringen, wobei so genannte Blasenpumpen eingesetzt werden. Der aktive Teil ist ein mit Flüssigkeit gefülltes senkrechtes Rohr, das erhitzt wird, wodurch sich Gasblasen bilden, die die Flüssigkeit aufwärts treiben. Im Fall von Absorptionskältemaschinen ohne Inertgas muss aber die Lösung auf den Weg vom Absorber zum Generator einen wesentlich höheren Druckunterschied überwinden als bei besagtem Kühlsystem, was mit einer Blasenpumpe nicht möglich ist.In order to get the strong solution from the absorber into the generator, a pressure barrier of 5-15 bar must be overcome. For this purpose, a mechanical pump, for example piston or gear pump, is conventionally used. Due to frequent leak problems, larger absorption chillers must be emptied and maintained at least once a year. For smaller absorption chillers such a maintenance plan would be too expensive. However, there are currently no small mechanical solution pumps - especially for ammonia solution - with the desired multi-year maintenance freedom. The problem of solution transport could in principle also be solved with a steam pump. Steam pumps are used in classic absorber refrigerators. In these cooling systems (with inert gas), however, the same gas pressure prevails in all components and the solution only has to be pumped upwards a short distance in order to then flow downwards again, following the principle of gravity. These pumps must therefore apply only a small pressure, so-called bubble pumps are used. The active part is a liquid-filled vertical tube which is heated to form gas bubbles which drive the liquid upwards. In the case of absorption refrigerators without inert gas but the solution on the way from the absorber to the generator must overcome a much higher pressure difference than in said cooling system, which is not possible with a bubble pump.

Ein weiteres Problem sind die Wärmetauscher. Üblicherweise wird die so genannte „falling film" Technik benützt, wobei die Kältemittellösung als dünner Film entlang der Wand des Wärmetauschers der Schwerkraft folgend abwärts rinnt, wobei aber entlang dieser Wand reichlich Platz gelassen werden muss, um ein freies Zu- oder Abströmen des Kältemitteldampfs zu erlauben. Dies führt zu sehr großen und schweren Anlagen. Daher ist es üblich, den Temperaturunterschied zwischen Primär- und Sekundärseite der Wärmetauscher relativ groß zu wählen, um deren Dimensionen wenigstens auf diese Art kleiner machen zu können. Diese Vorgehensweise verhindert aber die Möglichkeit einer effizienten Wärmerückführung. Die Temperaturintervalle, bei denen Absorption bzw. Austreibung im Generator stattfinden, überlappen sich nämlich in einem relativ großen Bereich, sodass theoretisch ein großer Teil der Absorptionswärme für den Austreibungsprozess wieder gewonnen werden könnte. Ist die Temperaturdifferenz innerhalb der Wärmetauscher aber groß, so geht die Überlappung der genannten Temperaturintervalle gegen Null. Andere Wärmetauscher, wie etwa Rohrbündel- oder Plattenwärmetauscher sind noch problematischer. Da der Strömungsquerschnitt im Verhältnis zur Wärmetauscherfläche sehr groß ist, fließt die Lösung relativ langsam. Dadurch können sich große Gasblasen im Wärmetauscher festsetzen, sodass nur ein kleiner Teil des Wärmetauscherquerschnitts tatsächlich genützt wird. Um die Bildung und Festsetzung größerer Gasblasen zu verhindern, bedarf es einer sehr schnellen Strömung durch den Wärmetauscher, die nur durch einen sehr engen Strömungsquerschnitt ermöglicht wird. Um bei engem Querschnitt eine große Wärmetauscherfläche zu erzielen, braucht man eine sehr große hydraulische Länge, typischerweise etwa 10m. Eine solche kann nur in Spiralwärmetauschern erreicht werden. Wegen der sehr hohen Wärmeübergangszahlen bei diesem Konzept könnte die Größe der Wärmetauscher gegenüber der „falling film" Technik um einen Faktor 10 verkleinert werden. Spiralwärmetauscher haben aber einen großen Strömungswiderstand.Another problem is the heat exchangers. Usually, the so-called "falling film" technique is used, wherein the refrigerant solution as a thin film along the wall of the heat exchanger downstream flows downwards, but must be left ample space along this wall, to free flow or out of the refrigerant vapor to As a result, it is common practice to make the temperature difference between the primary and secondary side of the heat exchangers relatively large in order to be able to reduce their dimensions at least in this way, but this approach prevents the possibility of an efficient one The temperature intervals at which absorption or expulsion takes place in the generator overlap, namely in a relatively large area, so that theoretically a large part of the heat of absorption could be recovered for the expulsion process but large but large, the overlap of the mentioned temperature intervals approaches zero. Other heat exchangers, such as tube bundle or plate heat exchangers are even more problematic. Since the flow cross-section is very large in relation to the heat exchanger surface, the solution flows relatively slowly. As a result, large gas bubbles can settle in the heat exchanger, so that only a small part of the heat exchanger cross section is actually used. In order to prevent the formation and fixing of larger gas bubbles, it requires a very fast flow through the heat exchanger, which is made possible only by a very narrow flow cross-section. To close a large cross-section To achieve heat exchanger surface, one needs a very large hydraulic length, typically about 10m. Such can only be achieved in spiral heat exchangers. Because of the very high heat transfer coefficients in this concept, the size of the heat exchangers could be reduced by a factor of 10 compared to the "falling film" technique.

Im klassischen Absorptionskältemaschinenkonzept wird die Lösung jedoch durch die Schwerkraft durch den Absorber bewegt. Diese könnte den Strömungswiderstand eines optimal dimensionierten Spiralwärmetauschers nicht überwinden.In the classical absorption chillers concept, however, the solution is moved by gravity through the absorber. This could not overcome the flow resistance of an optimally dimensioned spiral heat exchanger.

Solarkühlung bringt ein zusätzliches Problem für Absorptionskältemaschinen. Bei Absorptionskältemaschinen gilt allgemein, dass für eine optimale Funktion die mittlere Lösungskonzentration der Maschine von der Heiz-, Rückkühl- und gewünschter Kühltemperatur abhängt. Bei großen herkömmlichen Absorptionskältemaschinen sind die Heiz- und Kühltemperatur meist fest vorgegeben. Die Rückkühltemperatur wird meist durch einen feuchten Kühlturm definiert und variiert auch nur in einem kleinen Intervall. Für kleine Solar-Kühhnaschinen hingegen variiert die Heiztemperatur sehr stark. Die Rückkühlung wird aus Wirtschaftlichkeitsgründen wahrscheinlich über einen Ventilator-Luftwärmetauscher bewirkt, der von der Umgebungstemperatur abhängt, und somit variiert auch die Rückkühltemperatur in einem größeren Intervall, sodass für einen optimalen Betrieb die Lösungskonzentration häufig geändert werden müsste.Solar cooling brings an additional problem for absorption chillers. In the case of absorption chillers, it is generally the case that for optimum function the mean solution concentration of the machine depends on the heating, recooling and desired cooling temperature. In large conventional absorption chillers, the heating and cooling temperatures are usually fixed. The recooling temperature is usually defined by a humid cooling tower and varies only in a small interval. For small solar chillers, however, the heating temperature varies greatly. Recooling is most likely to be achieved through a fan-to-air heat exchanger, which depends on the ambient temperature, and so the recooling temperature varies at a longer interval, so for optimum operation, the solution concentration would often need to be changed.

Aus der Variabilität der Solarenergie folgt aber auch eine starke Schwankung der Kühltemperatur der Absorptionskältemaschine. Bei der herkömmlichen Absorptionskältemaschine wird der Druckunterschied zwischen Kondensator und Verdampfer über eine Drossel reguliert. Der Druckunterschied ist damit strömungs- bzw. leistungsgesteuert, während er im Interesse der Optimierung nur von der Differenz zwischen Rückkühltemperatur und Kühltemperatur abhängen sollte. Dieser Widerspruch bewirkt, dass der Kühlprozess unter Bedingungen geringer Leistung weit vom Optimum entfernt verläuft, weil in den Momenten, wo der Strömungswiderstand zu gering wird, außer kondensiertem flüssigen Kältemittel auch noch Kältemitteldampf durch die Drossel geht, was den nachfolgenden Verdampfungsprozess empfindlich stört oder verhindert. Analog dazu kann auch ein Durchgang von Dampf durch die Drossel zwischen Generatorgasabscheider und Absorber aber auch am Absorberausgang zur Pumpe hin zu Störungen führen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Absorptionskältemaschine der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die eine hohe Lebenszeit und geringen Verschleiß aufweist. Weitere Aufgabe ist es, eine Absorptionskältemaschine der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die keine oder nur geringe Schwankungen der Kühltemperatur aufweist.From the variability of the solar energy but also follows a strong fluctuation of the cooling temperature of the absorption chiller. In the conventional absorption chiller, the pressure difference between the condenser and the evaporator is regulated via a throttle. The pressure difference is thus flow or power controlled, while in the interest of optimization it should only depend on the difference between the recooling temperature and the cooling temperature. This contradiction causes the cooling process under conditions of low power far away from the optimum, because in the moments where the flow resistance is too low, in addition to condensed liquid refrigerant also refrigerant vapor passes through the throttle, which disturbs the subsequent evaporation process sensitive or prevented. Similarly, a passage of steam through the throttle between the generator gas separator and absorber but also at the absorber output to the pump can lead to disturbances. The object of the invention is to propose an absorption chiller of the type mentioned, which has a long life and low wear. Further task It is to propose an absorption chiller of the type mentioned, which has no or only slight variations in the cooling temperature.

Erfindungsgemäß wird die erste Aufgabe bei einer Absorptionskältemaschine der eingangs erwähnten Art durch die Merkmale des Anspruches 1 erreicht.According to the invention the first object is achieved in an absorption refrigeration machine of the type mentioned by the features of claim 1.

Durch die Verwendung der Dampfpumpe wird ein entsprechender Kreislauf der Lösung sichergestellt, wobei mechanisch bewegliche Teile auf ein Minimum beschränkt sind, insbesondere im Wesentlichen keine mechanisch bewegten Teile von der Dampfpumpe umfasst sind. Dadurch tritt bei der Kältemaschine nahezu kein Verschleiß auf und diese kann weitgehend wartungsfrei betrieben werden und erreicht eine lange Lebensdauer. Dadurch kann auf herkömmliche elektromechanische Pumpen, z.B. Kolben- oder Zahnradpumpen, zum Transport der starken Lösung vom Absorber in den Generator und zur Überwindung derBy using the steam pump, a corresponding circulation of the solution is ensured, wherein mechanically movable parts are kept to a minimum, in particular substantially no mechanically moving parts are covered by the vapor pump. As a result, almost no wear occurs in the chiller and this can be operated largely maintenance-free and achieves a long service life. As a result, conventional electromechanical pumps, e.g. Piston or gear pumps, to transport the strong solution from the absorber into the generator and to overcome the

Druckbarriere von 5-15 bar verzichtet werden.Pressure barrier of 5-15 bar can be dispensed with.

Durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 4 ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen derDue to the features of claims 2 to 4, advantageous developments of the

Dampfpumpe, wobei die Dampfpumpe einfach ausgebildet sein kann und den zum Transport der Kältemittellösung vom Absorber zum Generator erforderlichen Druck zuverlässig aufbringen kann.Steam pump, wherein the vapor pump can be easily formed and reliably apply the necessary pressure for transporting the refrigerant solution from the absorber to the generator pressure.

Durch die Merkmale des Anspruches 5 ergibt sich der Vorteil, dass ein Großteil der Lösung über das Überlaufrohr direkt zum Pumpenausgangsgefäß befördert werden kann und nicht einer Erhitzung und nachfolgenden Abkühlung unterworfen werden muss.Due to the features of claim 5 there is the advantage that a large part of the solution can be transported via the overflow pipe directly to the pump outlet vessel and does not have to be subjected to heating and subsequent cooling.

Um den Generator trotz des stossweisen Pumpvorganges der Dampfpumpe mit einem imTo the generator despite the surge pumping of the steam pump with an im

Wesentlichen konstanten Druck beaufschlagen zu können, ist es zweckmäßig die Merkmale des Anspruches 6 vorzusehen. Bei der Verwendung einer Dampfpumpe für denTo be able to apply substantially constant pressure, it is expedient to provide the features of claim 6. When using a steam pump for the

Lösungstransport kann es im Zusammenhang mit thermischer Solarenergie zuSolution transport may be associated with thermal solar energy

Leistungsschwankungen kommen, die sich wiederum als unerwünschte Schwankungen derPower fluctuations come, in turn, as unwanted fluctuations in the

Kühltemperatur auswirken können. Durch den Druckstabilisator und die druckausgleichendeCan affect cooling temperature. By the pressure stabilizer and the pressure compensating

Gasblase im Druckstabilisator kann der Druck im gesamten Kühlkreislauf stabilisiert und somit können die unerwünschten Schwankungen reduziert oder vermieden werden.Gas bubble in the pressure stabilizer, the pressure in the entire cooling circuit can be stabilized and thus the unwanted fluctuations can be reduced or avoided.

Eine besonders einfache und zweckmäßige Ausführungsform eines solchenA particularly simple and expedient embodiment of such

Druckstabilisators ergibt sich durch die Merkmale des Anspruches 7.Pressure stabilizer results from the features of claim 7.

Um die Kältemaschine auch in Verbindung mit einer Solaranlage optimal betreiben zu können ist es vorteilhaft die Merkmale des Anspruches 8 vorzusehen. Durch dieseIn order to operate the chiller optimally in conjunction with a solar system, it is advantageous to provide the features of claim 8. Through this

Maßnahmen kann die Konzentration der Lösung an die jeweilige Heiztemperatur angepasst und so ein optimaler Betrieb erreicht werden. Durch die Merkmale des Anspruches 9 ergibt sich eine sehr einfache Konstruktion für einenMeasures, the concentration of the solution can be adapted to the respective heating temperature and thus an optimal operation can be achieved. Due to the features of claim 9 results in a very simple construction for a

Konzentrationsregulator.Concentration regulator.

Um zu garantieren, dass die Dampfpumpe immer genug Lösung zum Ansaugen hat und um den Einsatz von sehr effizienten Wärmetauschern zu ermöglichen, ist es zweckmäßig dieIn order to guarantee that the steam pump always has enough suction solution and to enable the use of very efficient heat exchangers, it is expedient to

Merkmale des Anspruches 10 vorzusehen. Auf diese Weise ist ein entsprechender Unterdruck sichergestellt, durch den die Lösung auch durch Wärmetauscher, wie den Absorber, gezwungen wird, die einen engen Querschnitt und eine große hydraulische Länge aufweisen und sich daher durch eine hohe Effizienz auszeichnen.Features of claim 10 provide. In this way, a corresponding negative pressure is ensured, through which the solution is forced by heat exchangers, such as the absorber, which have a narrow cross section and a large hydraulic length and are therefore characterized by a high efficiency.

Eine besonders einfache konstruktive Lösung für einen Unterdruckstabilisator ergibt sich durch die Merkmale des Anspruches 11.A particularly simple constructive solution for a vacuum stabilizer results from the features of claim 11.

Um die Schwankungen der Kühltemperatur weiter zu minimieren und um die anfallendeTo further minimize the fluctuations in the cooling temperature and the resulting

Abwärme in einem hohen Ausmaß wieder verwenden zu können, ist es vorteilhaft dieTo be able to reuse waste heat to a high degree, it is advantageous the

Merkmale des Anspruches 12 vorzusehen.To provide features of claim 12.

In diesem Zusammenhang können weiters die Merkmale des Anspruches 13 vorgesehen sein.In this context, further, the features of claim 13 may be provided.

Durch die Merkmale des Anspruches 14 ergibt sich der Vorteil, eines effizienten Einsatzes des Rückkühlmediums.Due to the features of claim 14, there is the advantage of an efficient use of the recooled medium.

Durch die Merkmale des Anspruches 15 kann ein großer Teil der anfallenden Abwärme wieder verwendet werden, wodurch die Effizienz der Kältemaschine erhöht wird und dieBy the features of claim 15, a large part of the waste heat can be reused, whereby the efficiency of the refrigerator is increased and the

Schwankungen der Kühltemperatur weiter minimiert werden können.Fluctuations in the cooling temperature can be further minimized.

Um zu vermeiden, dass es durch temperaturbedingte Leistungsschwankungen zu Störungen der Funktion der Kältemaschine kommt, ist es vorteilhaft die Merkmale der Ansprüche 16 und 17 vorzusehen.In order to avoid that due to temperature-induced power fluctuations to malfunction of the function of the refrigerator, it is advantageous to provide the features of claims 16 and 17.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen die Fig. 1 und 2 zwei verschiedene bevorzugte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßenThe invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. 1 and 2, two different preferred embodiments of an inventive

Kältemaschine, die sich im Wesentlichen durch den Aufbau der Dampfpumpe unterscheiden.Chiller, which differ essentially by the structure of the steam pump.

Die erfindungsgemäße Kältemaschine weist eine Dampfpumpe 100 auf, die ein Pumpeneingangsgefäß 26, einen unter dessen Niveau angeordneten Druckerhöher 27, einen unter dessen Niveau angeordneten Druckabsenker 30 aufweist, sowie ein unterhalb dessen Niveau angeordnetes Pumpenausgangsgefaß 46, wobei gemäß der bevorzugten Ausführungsform vorgesehen ist, dass das Pumpenausgangsgefaß 46 mit dem Pumpeneingangsgefäß 26 und dem Druckabsenker 30, sowie mit dem Generator 6 in Verbindung steht. Diese Dampfpumpe 100 ist über ein Pumpenausgangsrohr 1, in der ein Absperrorgan, insbesondere ein Rückschlagventil 12 angeordnet ist mit einem Druckstabilisator 3 verbunden, der von einem Heizmantel 101 umgeben ist, und über ein Absperrorgan 4, vorzugsweise ein Rückschlagventil, und einen Strömungswiderstand, z.B. einer Drossel 5, mit einem Generator 6 zum Austreiben des Kältemittels aus der Lösung verbunden. Dem Generator 6 ist ein Gasabscheider 7 nachgeordnet, dessen Gasraum mit einem Kondensator 8 verbunden ist. Der Kondensator ist von einem Rückkühlmedium beaufschlagt, das beim Eingang 42 eintritt und beim Ausgang 43 austritt.The refrigerating machine according to the invention comprises a steam pump 100, which has a pump inlet vessel 26, a pressure booster 27 arranged below its level, a pressure reducer 30 arranged below its level, and a pump outlet vessel 46 arranged below its level, it being provided according to the preferred embodiment Pumpenausgangsgefaß 46 with the pump inlet vessel 26 and the Druckabsenker 30, as well as with the generator 6 is in communication. This steam pump 100 is connected via a pump outlet pipe 1, in which a shut-off, in particular a check valve 12 is connected to a pressure stabilizer 3, which is surrounded by a heating jacket 101, and a shut-off device 4, preferably a check valve, and a flow resistance, such as a Throttle 5, connected to a generator 6 for driving the refrigerant out of the solution. The generator 6 is followed by a gas separator 7, the gas space is connected to a capacitor 8. The condenser is acted upon by a recooling medium, which enters at the inlet 42 and exits at the exit 43.

Über eine flexible Leitung 10 wird das aus dem Kondensator austretende Kältemittelkondensat einem Konzentrationsregulator 9 zugeführt. Dieser ist im Wesentlichen durch ein Rohr gebildet, das im Wesentlichen horizontal ausgerichtet und um eine horizontale Achse 102 schwenkbar ist. Dadurch kann das Rohr um einen vorgebbaren Winkelbetrag um die Horizontale verschwenkt werden, wodurch mehr oder weniger Kältemittelkondensat im Rohr gehalten werden kann.Via a flexible line 10, the refrigerant condensate leaving the condenser is fed to a concentration regulator 9. This is essentially formed by a tube which is substantially horizontally aligned and pivotable about a horizontal axis 102. As a result, the tube can be pivoted about the horizontal by a predeterminable angle, whereby more or less refrigerant condensate can be held in the tube.

Über eine weitere flexible Leitung 11 ist der Konzentrationsregulator 9 mit einem Absperrorgan, vorzugsweise ein Schwimmerventil 2, verbunden, das seinerseits mit einem Verdampfer 13 verbunden ist, der von einem Kühlmedium beaufschlagt ist, das über den Eingang 44 ein- und bei dem Ausgang 45 austritt. Der Verdampfer 13 ist über eine Leitung 15, in der ein Absperrorgan, z.B. ein Rückschlagventil 14 angeordnet ist, mit einem warmen Absorber 17 verbunden, dessen Kühlkreis 105 vom abgekühlten Heizmedium durchströmt ist, das beim Ausgang 41 austritt. hi die Leitung 15 mündet vor dem warmen Absorber 17 eine Leitung 16, die an ein an den Flüssigkeitsraum des Gasabscheiders 7 angeschlossenes Absperrorgan, insbesondere ein Schwimmerventil 51, das lediglich Flüssigkeit, nicht aber Gas durchtreten lässt, angeschlossen ist.Via a further flexible line 11, the concentration regulator 9 is connected to a shut-off device, preferably a float valve 2, which in turn is connected to an evaporator 13, which is acted upon by a cooling medium, which enters via the input 44 and exits at the output 45 , The evaporator 13 is connected via a line 15, in which a shut-off device, e.g. a check valve 14 is arranged, connected to a warm absorber 17, whose cooling circuit 105 is flowed through by the cooled heating medium, which exits at the output 41. hi the line 15 opens in front of the warm absorber 17, a line 16 which is connected to a connected to the liquid space of the gas separator 7 obturator, in particular a float valve 51, which only liquid, but not gas can pass.

Der warme Absorber 17 ist über ein U- förmiges Rohr 18, dessen Schenkel nach unten abfallen, mit einem kalten Absorber 19 verbunden. Der kalte Absorber 19 ist mit einem Unterdruckstabilisator 20 verbunden, der wie auch der kalte Absorber 19 von einem Rückkühlmedium beaufschlagt ist, das einen Kühlkreis 104 im Gegenstrom durchströmt. Die Dampfpumpe 100 steht dabei - in Richtung des Kreislaufes der Kältemittellösung, z.B. einer Wasser-Ammoniaklösung, gesehen - zwischen dem Absorber und dem Generator, wobei die Pumpe eingangsseitig mit dem Absorber 17, 19, insbesondere mit dem warmen Absorber 17 und/oder dem kalten Absorber 19, und ausgangsseitig mit dem Generator 6 inThe warm absorber 17 is connected to a cold absorber 19 via a U-shaped tube 18, the legs of which drop off downwards. The cold absorber 19 is connected to a vacuum stabilizer 20, which, like the cold absorber 19, is acted upon by a recooling medium, which flows through a cooling circuit 104 in countercurrent. The vapor pump 100 stands - seen in the direction of the circulation of the refrigerant solution, for example a water-ammonia solution - between the absorber and the generator, the pump on the input side with the absorber 17, 19, in particular with the warm Absorber 17 and / or the cold absorber 19, and the output side with the generator 6 in

Verbindung steht.Connection stands.

Der Unterdruckstabilisator 20 ist über ein Schwimmerventil 21 und ein Rückschlagventil 22 mit der Dampfpumpe 100 verbunden.The vacuum stabilizer 20 is connected to the steam pump 100 via a float valve 21 and a check valve 22.

Der Druckerhöher 27 ist gemäß der bevorzugten Ausführungsform von dem Heizmedium beaufschlagt, das beim Eingang 40 eintritt und beim Ausgang 41 austritt. Der DruckabsenkerThe booster 27 is acted upon according to the preferred embodiment of the heating medium, which enters at the entrance 40 and exits at the exit 41. The pressure reducer

30 ist von einem Rückkühlmedium beaufschlagt, das beim Eingang 42 eintritt und beim30 is acted upon by a recooling medium, which occurs at the entrance 42 and the

Ausgang 43 austritt.Exit 43 exits.

Das Heizmedium, das beim Eingang 40 eines Heizkreises 106 des Generators 6 mit hoherThe heating medium, the at the input 40 of a heating circuit 106 of the generator 6 with high

Temperatur eintritt, durchströmt diesen Heizkreis 106, danach einen Heizmantel 101 desTemperature occurs, flows through this heating circuit 106, then a heating jacket 101 of the

Druckstabilisators 3 und anschließend, entsprechend abgekühlt, einen Heizkreis 105 des warmen Absorbers 17 und verlässt diesen beim Ausgang 41.Pressure stabilizer 3 and then, correspondingly cooled, a heating circuit 105 of the warm absorber 17 and leaves it at the output 41st

Der Kühlkreis des Kondensators 8 wird vom Rückkühlmedium durchströmt, das bei 42 ein und bei 43 austritt.The cooling circuit of the condenser 8 is flowed through by the recooling medium, which exits at 42 and 43.

Der Kühlkreis des Verdampfers 13 wird vom Kühlmedium durchströmt und tritt bei 44 in diesen ein und verlässt diesen bei 45, wobei der Wärmetauscher des Verdampfers, vorzugsweise aber nicht notwendig, im Gleichstrom betrieben wird, wogegen die übrigenThe cooling circuit of the evaporator 13 is traversed by the cooling medium and enters at 44 in this and leaves it at 45, wherein the heat exchanger of the evaporator, but preferably not necessarily, is operated in direct current, whereas the remaining

Wärmetauscher im Gegenstrom betrieben werden.Heat exchangers are operated in countercurrent.

Der Kühlkreis des Unterdruckstabilisators 20 und der Kühlkreis des kalten Absorbers 19 sind in Reihe geschaltet, wobei das Rückkühlmedium beim Eingang 42 des Kühlmantels 103 desThe cooling circuit of the vacuum stabilizer 20 and the cooling circuit of the cold absorber 19 are connected in series, wherein the recooling medium at the entrance 42 of the cooling jacket 103 of the

Unterdruckstabilisators 20 eintritt und beim Ausgang 43 des Kühlkreises 104 des kaltenVacuum stabilizer 20 enters and at the exit 43 of the cooling circuit 104 of the cold

Absorbers 19 austritt.Absorber 19 exits.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 mündet eine mit dem Rückschlagventil 22 verbundene Pumpenzuflussleitung 23 von oben her in das Pumpeneingangsgefäß 26, von dem nach unten zu ein S-förmig gebogenes Heberohr 24 wegführt, an das ein Druckerhöher-In the embodiment according to FIG. 1, a pump inlet line 23 connected to the non-return valve 22 opens from above into the pump inlet vessel 26, from which downwardly leads to an S-shaped lifting tube 24, to which a pressure increase

Anschlussrohr 28 und ein Druckabsenker- Anschlussrohr 31 angeschlossen sind.Connecting pipe 28 and a Druckabsenker- connecting pipe 31 are connected.

Vom Pumpeneingangsgefäß 26 führt ein Gasdruck-Ausgleichsrohr 25 nach oben zu weg, das mit einer Druckerhöher-Abzugsleitung 29 und einer zum Gasraum desFrom the pump inlet vessel 26 performs a gas pressure equalization pipe 25 upwards to away, with a pressure booster-discharge line 29 and one to the gas space of the

Pumpenausgangsgefäßes 46 führenden Dampfaustreiberleitung 50 verbunden ist.Pump outlet vessel 46 leading steam outlet line 50 is connected.

Vom Druckabsenker 30 führt ein Absaugrohr 32 nach oben zu weg, das mit einemFrom the pressure dropper 30 leads a suction pipe 32 upwards away, which with a

Flüssigkeitsheberrohr 33 verbunden ist, das in ein mit dem Flüssigkeitsraum desFluid lift tube 33 is connected, which in one with the liquid space of the

Pumpenausgangsgefäßes 46 verbundenen Pumpenzufiussrohr 38 mündet und in dem einPump outlet vessel 46 connected Pumpenzufiussrohr 38 opens and in the one

Strömungswiderstand, insbesondere eine verstellbare Drossel 39 angeordnet ist. Die starke Kältemittellösung wird von der Dampfpumpe, bzw. vom Pumpenausgangsgefaß 46 über das Absperrmittel 12 in den Druckstabilisator 3 gedrückt. Dieser dient dazu, die Pumpenstöße des Lösungsflusses in einen gleichmäßig strömenden Fluss mit einem für den Generatorprozess optimalen Druck zu verwandeln. Der Druckstabilisator 3 besteht aus einem beheizten Behälter beliebiger Form, vorzugsweise ein horizontales Rohr, das mit einem vom Heizmedium durchströmten Mantel 101 umgeben ist, wobei das Rohr so dimensioniert ist, dass sich in seinem oberen Teil stets eine Gasblase hält. Wird von der Pumpe 100 kalte Lösung in den Druckstabilisator 3 nachgeschoben, so sinkt in der Gasblase des Druckstabilisators 3 kurzzeitig der Druck, was ein ungehindertes Einströmen der Lösung erlaubt. Unmittelbar danach steigt der Gasdruck im Druckstabilisator 3 wieder bis knapp über den Generatordruck, da die Lösung bis zur Verdampfüngstemperatur angewärmt wird. Damit die Lösung im Druckstabilisator 3 genau auf die Temperatur erwärmt wird, bei der der Ausgasungsprozess im Generator 6 beginnt, ist der Heizmantel 101 des Druckstabilisators 3 mit dem Ausgang der Generatorheizung 106 verbunden. Durch den Strömungswiderstand 5 vorzugsweise eine Drossel und durch das Absperrmittel 4, vorzugsweise ein Rückschlagventil, wird dafür gesorgt, dass in den Generator 6 ein gleichmäßiger Lösungsfluss eintritt. Durch den Generator 6 fließt die Lösung im Gegenstrom zum Heizmediumsfluss-Eingang 40, erhitzt sich dabei und bildet Gasblasen. Die Verwendung des Druckstabilisators 3 erlaubt die Verwendung eines Wärmetauschers für den Generator 6 mit einem engen Querschnitt, dafür aber mit sehr großer hydraulischer Länge, also eines Wärmetauschers mit hohem Strömungswiderstand, vorzugsweise eines Spiralwärmetauscher, und wegen der großen Strömungsgeschwindigkeit wird ein extrem hoher Wärmeübergang pro Flächeneinheit erreicht. Daraus ergibt sich eine besonders große Temperaturspanne des Heizmediums auf dem Weg vom Heizmediumsfluss Eingang 40 zum Ausgang des Generators 6. Da sich das Heizmedium während des Durchgangs durch den Heizmantel des Druckstabilisators 3 noch weiter abkühlt, ist seine Temperatur geeignet, den wärmeren Teil des Absorptionsprozesses zu kühlen. Daher wird das Heizmedium vom Druckstabilisator 3 zum Wärmetauscher des warmen Absorbers 17 geführt, wo es durch den Absorptionsprozess wieder erwärmt und schließlich bei Heizmediumsfluss Ausgang 41 zurück zum nicht dargestellten Heizer geführt wird. Dadurch wird ein großer Teil der Absorptionswärme dem Heizprozess wieder zugeführt. Vom Generator 6 gelangt die heiße schwache Lösung samt den gebildeten Gasblasen in den Gasabscheider 7. Über das Absperrmittel 51, vorzugsweise ein Schwimmerventil, gelangt die heiße Lösung dann zum warmen Absorber 17. Vom Gasabscheider 7 geht das Gas in den Wärmetauscher des Kondensators 6, wo ihm durch das Rückkühlmedium das bei 42 ein und bei 43 ausströmt, Wärme entzogen wird, was zur Kondensation des Kältemittels führt. Dieses rinnt nun durch das biegsame Zuflussrohr 10 zum Konzentrationsregulator 9. Der Konzentrationsregulator 9 ist um eine drehbare Aufhängung in Form einer horizontalen Achse 102 aufwärts oder abwärts drehbar und in dieser Stellung fixierbar. Je nach dem Neigungswinkel des Konzentrationsregulators 9 staut sich dann eine unterschiedliche Menge von Kältemittel in dem Behälter 9 bevor es über das zweite biegsame Abflussrohr 11 über das Schwimmerventil 2 zum Verdampfer 13 weiter fließen kann. Die im Konzentrationsregulator 9 gestaute Menge an Kältemittel wird dem Kühlkreislauf entzogen, sodass sich die mittlere Konzentration der Kältemittellösung in der gesamten Maschine verringert. Diese Einstellmöglichkeit ist vorteilhaft für eine solare Kühlung, da die optimale Lösungstemperatur abhängig von Heiztemperatur, Rückkühltemperatur und gewünschter Kühltemperatur ist, wobei diese drei Temperaturen klimaabhängig sind. Im Verdampfer kühlt der Verdampfungsprozess des Kältemittels den Kühlmediumsfluss über 44 und 45. Der dabei entstehende Kühlmitteldampf geht durch die Zuleitung 15 zum warmen Absorber 17. Unmittelbar vor dem Eintreten in den warmen Absorber 17 vereint sich die Zuleitung 15 mit der Zuleitung 16, welche die vom Generator 6 kommende schwache Lösung dem warmen Absorber 17 zuführt. Der vom Verdampfer 13 kommende Gasstrom reißt kleine heiße Lösungströpfchen aus dem vom Generator 6 kommenden Lösungsstrom und führt sie in den warmen Absorber 17. Der warme Absorber 17 wird im Gegenstrom zur Lösung durch das vom Druckstabilisator 3 kommende abgekühlte Heizmedium gekühlt. Dabei steigt die Temperatur des Heizmediums an, sodass seine Temperatur am Ausgang des warmen Absorbers 17 den aus dem Absorptionsprozess zurück gewonnenen Energiebetrag widerspiegelt. Da die Temperatur des vom Druckstabilisator 3 kommenden Heizmediums etwa der minimalen Ausgastemperatur der Lösung bei Generatordruck entspricht, kann der Absorptionsprozess im warmen Absorber 17 nicht abgeschlossen werden, da in diesem ein niedrigerer Druck als im Generator 6 herrscht, somit die Temperatur für eine vollständige Absorption ebenfalls niedriger sein muss als im Druckstabilisator 3. Vom warmen Absorber 17 wird das Gemisch aus Lösung und restlichem Kältemitteldampf daher über die Verbindungsleitung 18 in den kalten Absorber 19 geleitet. In diesem wird der Absorptionsprozess abgeschlossen und die dabei gebildete starke Kältemittellösung in den Unterdruckstabilisator 20 geführt. Dieser gleicht im Aufbau dem Druckstabilisator 3, allerdings wird sein äußerer Mantel gekühlt, sodass sich die im Innenrohr befindliche gespeicherte Lösung immer nahezu auf Rückkühltemperatur befindet. Auch beim Unterdruckstabilisator 20 ist wichtig, dass er so dimensioniert ist, dass sich in seinem oberen Teil immer eine Gasblase erhalten kann. Der Druck im Unterdruckstabilisator 20 ist dann immer niedriger als der Dampfdruck der vom Generator 6 durch die Zuleitung 16 kommenden heißen Lösung oder des aus dem Verdampfer 13 durch die Zuleitung 15 kommenden Kältemitteldampfs. Daher saugt der Unterdruckstabilisator 20 das Gemisch aus Kältemitteldampf und schwacher Kältemittellösung durch die beiden Absorber 17 und 19, selbst dann, wenn diese als Hochleistungs-Wärmetauscher mit engem Querschnitt und großer hydraulischer Länge ausgebildet sind, welche auch einen relativ großen Strömungswiderstand aufweisen. Um das benötigte Druckgefälle zu garantieren, soll das Rückkühlmedium zuerst den Unterdruckstabilisator 20 und dann erst den kalten Absorber 19 durchströmen, letzteren im Gegenstrom zum Gemisch aus Lösung und Kältemitteldampf. Der Unterdruckstabilisator 20 dient gleichzeitig als Kältemittellösungsreserve für die Pumpe 100, damit diese gleichmäßig arbeiten kann.Flow resistance, in particular an adjustable throttle 39 is arranged. The strong refrigerant solution is pressed by the vapor pump, or by the pump outlet vessel 46 via the blocking means 12 in the pressure stabilizer 3. This serves to convert the pump strokes of the solution flow into a uniformly flowing flow with an optimum pressure for the generator process. The pressure stabilizer 3 consists of a heated container of any shape, preferably a horizontal tube, which is surrounded by a flow-through by the heating medium jacket 101, wherein the tube is dimensioned so that always holds a gas bubble in its upper part. If cold solution is fed into the pressure stabilizer 3 by the pump 100, the pressure in the gas bubble of the pressure stabilizer 3 briefly drops, which allows unimpeded inflow of the solution. Immediately thereafter, the gas pressure in the pressure stabilizer 3 rises again to just above the generator pressure, since the solution is warmed up to the evaporation temperature. In order for the solution in the pressure stabilizer 3 to be heated precisely to the temperature at which the outgassing process in the generator 6 begins, the heating jacket 101 of the pressure stabilizer 3 is connected to the output of the generator heater 106. By the flow resistance 5, preferably a throttle and by the blocking means 4, preferably a check valve, it is ensured that in the generator 6, a uniform solution flow occurs. Through the generator 6, the solution flows in countercurrent to the heating medium flow input 40, heats up and forms gas bubbles. The use of the pressure stabilizer 3 allows the use of a heat exchanger for the generator 6 with a narrow cross-section, but with a very large hydraulic length, ie a heat exchanger with high flow resistance, preferably a spiral heat exchanger, and because of the large flow rate is an extremely high heat transfer per unit area reached. This results in a particularly large temperature range of the heating medium on the way from the heating medium flow input 40 to the output of the generator 6. Since the heating medium during the passage through the heating jacket of the pressure stabilizer 3 further cools, its temperature is suitable to the warmer part of the absorption process cool. Therefore, the heating medium from the pressure stabilizer 3 is passed to the heat exchanger of the warm absorber 17, where it is reheated by the absorption process and finally out at 41 Heizmediumsfluss output back to the heater, not shown. As a result, a large part of the heat of absorption is returned to the heating process. From the generator 6, the hot weak solution passes together with the gas bubbles formed in the gas separator 7. About the blocking means 51, preferably a float valve, the hot solution then passes to the warm absorber 17th From Gas separator 7 passes the gas into the heat exchanger of the condenser 6, where heat is withdrawn by the recooling medium flowing in at 42 and 43, resulting in the condensation of the refrigerant. This now runs through the flexible inflow pipe 10 to the concentration regulator 9. The concentration regulator 9 is rotatable about a rotatable suspension in the form of a horizontal axis 102 upwards or downwards and can be fixed in this position. Depending on the angle of inclination of the concentration regulator 9, a different amount of refrigerant then accumulates in the container 9 before it can continue to flow via the second flexible discharge pipe 11 via the float valve 2 to the evaporator 13. The amount of refrigerant accumulated in the concentration regulator 9 is withdrawn from the refrigeration cycle, so that the average concentration of the refrigerant solution in the entire machine is reduced. This adjustment is advantageous for solar cooling, since the optimum solution temperature is dependent on heating temperature, recooling temperature and desired cooling temperature, these three temperatures are climate-dependent. In the evaporator, the evaporation process of the refrigerant cools the cooling medium flow through 44 and 45. The resulting refrigerant vapor passes through the supply line 15 to the warm absorber 17. Immediately before entering the warm absorber 17, the supply line 15 unites with the supply line 16, which the Generator 6 incoming weak solution to the warm absorber 17 feeds. Coming from the evaporator 13 gas stream tears small hot solution droplets coming from the generator 6 solution stream and leads them into the warm absorber 17. The warm absorber 17 is cooled in countercurrent to the solution by the coming from the pressure stabilizer 3 cooled heating medium. The temperature of the heating medium rises, so that its temperature at the outlet of the warm absorber 17 reflects the amount of energy recovered from the absorption process. Since the temperature of the coming of the pressure stabilizer 3 heating medium corresponds approximately to the minimum outlet temperature of the solution at generator pressure, the absorption process in the warm absorber 17 can not be completed, since in this a lower pressure than in the generator 6 prevails, thus the temperature for a complete absorption also must be lower than in the pressure stabilizer 3. From the warm absorber 17, the mixture of solution and residual refrigerant vapor is therefore conducted via the connecting line 18 into the cold absorber 19. In this, the absorption process is completed and the resulting strong refrigerant solution is fed into the vacuum stabilizer 20. This is similar in construction to the pressure stabilizer 3, but its outer jacket is cooled, so that in the inner tube Stored solution is always almost at the recooling temperature. It is also important with the vacuum stabilizer 20 that it is dimensioned such that a gas bubble can always be obtained in its upper part. The pressure in the vacuum stabilizer 20 is then always lower than the vapor pressure of the coming of the generator 6 through the supply line 16 hot solution or coming from the evaporator 13 through the supply line 15 refrigerant vapor. Therefore, the negative pressure stabilizer 20 sucks the mixture of refrigerant vapor and weak refrigerant solution through the two absorbers 17 and 19, even if they are formed as a high-performance heat exchanger with a narrow cross-section and large hydraulic length, which also have a relatively large flow resistance. In order to guarantee the required pressure gradient, the recooling medium should first flow through the vacuum stabilizer 20 and then only the cold absorber 19, the latter in countercurrent to the mixture of solution and refrigerant vapor. The vacuum stabilizer 20 also serves as a refrigerant solution reserve for the pump 100 so that it can work uniformly.

Über das Absperrmittel 21, vorzugsweise ein Schwimmerventil, sowie das Absperrmittel 22, vorzugsweise ein Rückschlagventil, gelangt die starke Lösung in die Dampfpumpe, allerdings nur während der Zeitabschnitte, in denen der Druck in der Dampfpumpe niedrig genug ist. Ist dies der Fall, so strömt der Hauptteil der Lösung durch das erste Pumpenzuflussrohr 38 und den regelbaren Strömungswiderstand 39 in das Pumpenausgangsgefäß 46 und füllt dieses. Gleichzeitig strömt aber auch ein kleinerer Teil der Lösung durch das zweite Pumpenzuflussrohr 23 in das Pumpeneingangsgefäß 26. Dabei ist es wichtig, dass sich das Pumpeneingangsgefäß 26 am höchsten Punkt der Dampfpumpe - dem gesamten System zwischen den Absperrmitteln 22 und 12 - befinden muss, der Druckerhöher 27 muss darunter liegen, der Druckabsenker 30 muss unter dem Druckerhöher 27 liegen und wiederum darunter muss das Pumpenausgangsgefäß 46 liegen. Das tiefste Niveau der Dampfpumpe bildet der horizontale Ast des ersten Pumpenzuflussrohrs 38 und das Pumpenausgangsrohr 1 soll unterhalb des Pumpenausgangsgefäßes 46 aus dem vertikalen Schenkel des ersten Pumpenzuflussrohres 38 abzweigen. Diese Höhenpositionierung ist nötig, da die Lösung in der Dampfpumpe allein durch Schwerkraft bewegt wird. Die Phasen des Pumpzyklus sind wie folgt:About the blocking means 21, preferably a float valve, and the shut-off means 22, preferably a check valve, the strong solution enters the vapor pump, but only during the periods when the pressure in the vapor pump is low enough. If this is the case, then the main part of the solution flows through the first pump inlet pipe 38 and the controllable flow resistance 39 into the pump outlet vessel 46 and fills it. At the same time, however, also a smaller part of the solution flows through the second pump inlet pipe 23 into the pump inlet vessel 26. It is important that the pump inlet vessel 26 must be at the highest point of the vapor pump - the entire system between the shut-off means 22 and 12 - the pressure booster 27 must be below it, the pressure reducer 30 must be below the pressure booster 27 and again below it must be the pump outlet vessel 46. The lowest level of the vapor pump forms the horizontal branch of the first pump inflow pipe 38 and the pump output pipe 1 is intended to branch off from the vertical leg of the first pump inflow pipe 38 below the pump output vessel 46. This height positioning is necessary because the solution in the vapor pump is moved by gravity alone. The phases of the pumping cycle are as follows:

1. Phase: Das Pumpeneingangsgefäß 26 und das Pumpenausgangsgefäß 46 füllen sich. 2. Phase: Sobald sich das Pumpeneingangsgefäß 26 gefüllt hat, ist auch das Heberrohr 24 bis zu dessen oberem Scheitel gefüllt. Sobald Lösung über diesen Scheitel fließt, saugt das Heberrohr 24 Lösung aus dem Pumpeneingangsgefäß 26 und lässt sie in den unteren Teil der Pumpe, nämlich in den Druckabsenker 30 und den Druckerhöher 27 fließen. Die Lösung kann aber nicht sofort über das Flüssigkeitsheberrohr 33, welches das Absaugrohr 32 mit dem Pumpenausgangsgefäß 46 verbindet, zum untersten Teil der Pumpe fließen, da der statische hydraulische Druck des mit Lösung gefüllten Pumpenausgangsgefäßes 46 dies verhindert. Die Menge der Lösung pro Pumpenhub muss so dimensioniert sein, dass der Druckerhöher 27, vorzugsweise ein horizontales Rohr, umgeben von einem Heizmantel, teilweise gefüllt wird. Im Druckabsenker 30, welcher vorzugsweise durch ein horizontales Rohr, umgeben von einem Kühlmantel gebildet ist, bleibt dabei eine Gasblase bestehen, bedingt durch das Absaugrohr 32, das von oben in den Druckabsenker 30 mündet.1st phase: The pump inlet vessel 26 and the pump outlet vessel 46 fill. 2nd phase: As soon as the pump inlet vessel 26 has filled, the siphon tube 24 is filled up to its upper vertex. As solution flows over this apex, the siphon tube 24 draws solution from the pump inlet vessel 26 and allows it to flow into the lower portion of the pump, namely, the depressurizer 30 and the pressure riser 27. However, the solution can not flow immediately to the lowermost part of the pump via the fluid lift tube 33, which connects the suction tube 32 to the pump outlet vessel 46, since the static hydraulic pressure of the solution filled pump outlet vessel 46 prevents this. The amount of solution per pump stroke must be dimensioned so that the pressure booster 27, preferably a horizontal tube, surrounded by a heating jacket, partially filled. In Druckabsenker 30, which is preferably formed by a horizontal tube, surrounded by a cooling jacket, while a gas bubble remains, due to the suction pipe 32, which opens from above into the pressure dropper 30.

3. Phase: Die im Druckerhöher 27 erhitzte Lösung gibt unter steigendem Druck Kältemitteldampf ab, der über das Abzugsrohrsrohr 29 und das Dampfaustreiberrohr 50 in das Pumpenausgangsgefäß 46 gelangt und die Lösung aus diesem über das Pumpenausgangsrohr 1 in den Druckstabilisator 3 presst. Gleichzeitig verkleinert sich die Gasblase im Druckabsenker 30. Während dieser Austreibphase herrscht ein hydraulisches Gleichgewicht zwischen der Lösungsmenge in Druckerhöher 27 und Druckabsenker 30 zwischen den Lösungsniveaus 34 und 35 auf der einen Seite und der Lösungsmenge im Pumpenausgangsgefäß 46 zwischen den Lösungsniveaus 36 und 37 auf der anderen Seite. Während das Lösungsniveau 36 langsam sinkt, sinkt auch das Lösungsniveau 37, solange bis Gas aus dem Flüssigkeitsheberrohr 33 in das erste Pumpenzuflussrohr 38 und dann in das Pumpenausgangsgefäß 46 dringt und damit die hydraulische Gegenkraft zusammenbricht, die die Lösung im Druckerhöher 27 festgehalten hatte.3rd phase: The heated in the pressure booster 27 solution releases under increasing pressure refrigerant vapor which passes through the exhaust pipe 29 and the Dampfaustreiberrohr 50 in the pump outlet vessel 46 and the solution presses out of this via the pump outlet pipe 1 in the pressure stabilizer 3. At the same time, the gas bubble in the pressure reducer 30 decreases. During this expulsion phase, there is a hydraulic balance between the amount of solution in the pressure riser 27 and the pressure reducer 30 between the solution levels 34 and 35 on one side and the amount of solution in the pump outlet vessel 46 between the solution levels 36 and 37 on the other Page. As solution level 36 slowly decreases, solution level 37 also decreases until gas from fluid lift tube 33 enters first pump inlet tube 38 and then pump exit vessel 46, thereby collapsing the hydraulic counterforce that held the solution in booster 27.

4. Phase: Die Lösung aus dem Druckerhöher 27 strömt über das Zu- und Abflussrohr 28 in den Druckabsenker 30 und von 30 über das Absaugrohr 32 und das Flüssigkeitsheberrohr 33 in das Pumpenausgangsgefäß 46. Wenn die gesamte Lösung aus dem Druckerhöher 27 abgeflossen ist, saugt das Flüssigkeitsheberrohr 33 weiter am Absaugrohr 32. Nun muss aber Gas über 31 in den Druckabsenker 30 eintreten, und man könnte erwarten, dass sich die ursprüngliche Gasblase wieder herstellt, in der Größe, wie sie am Anfang von Phase 2 bestanden hatte. Da dieses Gas aber von unten in die gekühlte Lösung im Druckabsenker 30 eintritt, wird es sofort absorbiert. Es ist anzumerken, dass das Kältemittel - vorzugsweise Ammoniak - sich nur dann in der gekühlten Lösung schnell absorbiert, wenn es von unten eingeführt wird, dagegen sehr langsam, wenn es von oben kommt, weil flüssiger Ammoniak auf Wasser schwimmt. Diese Art der Dampfpumpe funktioniert also nur für Paare von Kältemittel und Absorptionsmittel, für die das gleiche Verhältnis gilt. Durch diesen Absorptionsvorgang fällt der Druck in der Dampfpumpe schlagartig und erst dann kommt die Gasblase im Druckabsenker 30 zu ihrer ursprünglichen Größe. Nun kann Phase 1 wieder beginnen.4th phase: The solution from the pressure booster 27 flows via the inlet and outlet pipe 28 into the pressure reducer 30 and 30 via the suction tube 32 and the liquid lifting tube 33 into the pump outlet vessel 46. When the entire solution has flowed out of the pressure booster 27 sucks however, gas above 31 must enter the depressurizer 30, and one might expect the original gas bubble to recover, the size it had at the beginning of Phase 2. However, since this gas enters the cooled solution in the pressure reducer 30 from below, it is absorbed immediately. It should be noted that the refrigerant - preferably ammonia - only quickly absorbs in the cooled solution when viewed from below but very slowly when it comes from above, because liquid ammonia floats on water. This type of vapor pump thus only works for pairs of refrigerant and absorbent, for which the same ratio applies. By this absorption process, the pressure in the vapor pump abruptly and only then comes the gas bubble in the pressure drop 30 to its original size. Now phase 1 can start again.

Fig.2 zeigt eine erfindungsgemäße Kältemaschine mit einer anderen Dampfpumpe. Im Gegensatz zu dieser erfolgt die Befüllung der Pumpe nur über das Pumpenzuflussrohr 23 in das Pumpeneingangsgefäß 26. Sobald sich letzteres mit Lösung gefüllt hat, fließt diese über das Heberrohr 24 zum Druckerhöher 27. Genau auf der Höhe aber, wo im Druckerhöher 27 die Lösungsoberfläche stehen soll, befindet sich im Heberrohr 24 eine Abzweigung zum Überlauf 107 hin, der die überschüssige Lösung über das Pumpenzuflussrohr 38 zum Pumpenausgangsgefäß 46 leitet. Wichtig ist dabei eine Entlüftung 108 des Überlaufs 107, um zu verhindern, dass diese Querverbindung zwischen Heberrohr 24 und Pumpenzuflussrohr 38 selbst wie ein Flüssigkeitsheber wirkt. Der Sinn des Überlaufs 107 besteht darin, einen Grossteil der Lösung direkt zum Pumpenausgangsgefäß 46 zu befördern, welcher also nicht an der Erhitzung und Abkühlung in Druckerhöher 27 und Druckabsenker 30 teilnimmt, wodurch Energie gespart wird. 2 shows a refrigerating machine according to the invention with another vapor pump. In contrast to this, the filling of the pump takes place only via the pump inlet pipe 23 into the pump inlet vessel 26. Once the latter has been filled with solution, this flows through the siphon tube 24 to the pressure booster 27. Exactly on the level, however, where in the booster 27, the solution surface is located in the siphon tube 24 a branch to the overflow 107 out, which directs the excess solution through the pump inlet pipe 38 to the pump outlet vessel 46. Important is a vent 108 of the overflow 107 in order to prevent this cross-connection between the siphon tube 24 and the pump inlet tube 38 itself acts as a liquid lift. The purpose of the overflow 107 is to convey a majority of the solution directly to the pump outlet vessel 46, which thus does not participate in the heating and cooling in the pressure booster 27 and the pressure drop 30, thereby saving energy.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E PATENT APPLICATIONS

1. Absorptionskältemaschine, insbesondere zum Betrieb in Verbindung mit einer thermischen Solaranlage, mit einem von einem Heizmedium beaufschlagbaren Generator (6) zum Austreiben des Kältemittels, insbesondere Ammoniak, aus einer Lösung, einem von einem Kühlmedium durchströmbaren Verdampfer (13), einem mit einem Rückkühlmedium beaufschlagbaren Kondensator (8) zur Verflüssigung des verdampften Kältemittels, einem Absorber (17, 19) und einer Pumpe, die miteinander in Verbindung stehen und einen Kreislauf einer Kältemittellösung, z.B. einer Wasser-Ammoniaklösung ermöglichen, wobei die Pumpe eingangsseitig mit dem Absorber (17, 19) und ausgangsseitig mit dem Generator (6) in Verbindung steht, wobei die Pumpe als Dampfpumpe (100) ausgebildet ist und wobei die Dampfpumpe (100) ein Pumpeneingangsgefäß (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfpumpe (100) einen unter dem Niveau des Pumpeneingangsgefäßes (26) angeordneten, vom Heizmedium beaufschlagbaren Druckerhöher (27), einen unter dessen Niveau angeordneten von dem Rückkühlmedium beaufschlagbaren Druckabsenker (30) und ein unter dessen Niveau angeordnetes Pumpenausgangsgefäß (46) aufweist.1. absorption refrigeration machine, in particular for operation in conjunction with a solar thermal system, with an acted upon by a heating medium generator (6) for expelling the refrigerant, in particular ammonia, from a solution, one of a cooling medium permeable evaporator (13), one with a recooling medium acted capacitor (8) for liquefying the vaporized refrigerant, an absorber (17, 19) and a pump, which communicate with each other and a circuit of a refrigerant solution, eg a water-ammonia solution, wherein the pump on the input side with the absorber (17, 19) and the output side with the generator (6) is in communication, wherein the pump is designed as a vapor pump (100) and wherein the vapor pump (100) is a pump inlet vessel ( 26), characterized in that the vapor pump (100) arranged below the level of the pump inlet vessel (26) acted upon by the heating medium booster (27), arranged below its level acted upon by the Rückkühlmedium pressure reducer (30) and below its level arranged pump outlet vessel (46).

2. Absorptionskältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenausgangsgefäß (46) mit dem Pumpeneingangsgefäß (26) und dem Druckabsenker (30), sowie mit dem Generator (6) in Verbindung steht.2. absorption refrigeration machine according to claim 1, characterized in that the pump outlet vessel (46) with the pump inlet vessel (26) and the pressure dropper (30), and with the generator (6) is in communication.

3. Absorptionskältemaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpeneingangsgefäß (26) über ein abfallende und ansteigende Abschnitte aufweisendes S-förmiges Heberohr (24), dessen oberer Scheitel die Füllhöhe des Pumpeneingangsgefäßes (26) bestimmt, mit den Einlassen des Druckerhöhers (27) und des Druckabsenkers (30) verbunden ist und eingangsseitig mit dem Absorber (17, 19) in Verbindung steht.3. Absorption chiller according to one of claims 1 or 2, characterized in that the pump inlet vessel (26) via a sloping and rising sections exhibiting S-shaped lifting tube (24) whose upper apex determines the filling level of the pump inlet vessel (26), with the let the pressure booster (27) and the pressure dropper (30) is connected and the input side with the absorber (17, 19) is in communication.

4. Absorptionskältemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslässe des Druckerhöhers (27) und des Druckabsenkers (30) mit dem Pumpenausgangsgefäß (46) in Verbindung stehen. 4. Absorption chiller according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outlets of the pressure booster (27) and the pressure drop (30) with the pump outlet vessel (46) are in communication.

5. Kältemaschine gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Heberrohr (24) auf dem Niveau der Lösungsoberfläche im Druckerhöher (27) ein Überlaufrohr (107) abzweigt, das zu einem von oben her an den Ausgang des Pumpeneingangsgefäßes (26) angeschlossenen Entlüftungsrohr (108) führt, das mit einem Pumpenzufiussrohr (38) verbunden ist, das mit dem Pumpenausgangsgefäß (46) und dem Ausgang des Druckabsenkers (30) verbunden ist.5. A refrigerating machine according to claim 3 or 4, characterized in that of the siphon tube (24) at the level of the solution surface in the pressure booster (27) branches off an overflow pipe (107) leading to a from above to the output of the pump inlet vessel (26). connected vent pipe (108) which is connected to a Pumpenzufiussrohr (38) which is connected to the pump outlet vessel (46) and the output of the Druckabsenkers (30).

6. Kältemaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenausgangsgefäß (46) über einen Druckstabilisator (3) mit dem Generator (6) in Verbindung steht, wobei der Druckstabilisator (3) von dem Heizmedium beaufschlagbar ist und Raum für eine Gasblase aufweist.6. chiller according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pump outlet vessel (46) via a pressure stabilizer (3) with the generator (6) is in communication, wherein the pressure stabilizer (3) can be acted upon by the heating medium and room for having a gas bubble.

7. Kältemaschine gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckstabilisator (3) ausgangsseitig über einen Strömungswiderstand, z.B. eine Drossel (5) mit dem Generator (6) verbunden ist.7. A refrigerator according to claim 6, characterized in that the pressure stabilizer (3) on the output side via a flow resistance, e.g. a throttle (5) is connected to the generator (6).

8. Kältemaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Generator (6) nachgeschaltete Kondensator (8) ausgangsseitig über einen Konzentrationsregulator (9) mit dem Verdampfer (13) in Verbindung steht.8. chiller according to one of claims 1 to 7, characterized in that the generator (6) downstream capacitor (8) on the output side via a concentration regulator (9) with the evaporator (13) is in communication.

9. Kältemaschine gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Konzentrationsregulator (9) durch ein im Wesentlichen horizontal verlaufendes Rohr gebildet ist, das um eine horizontale Achse schwenkbar gehalten ist, um das Ausmaß eines Staus verändern zu können und dessen beide Enden mit dem Kondensator (8) bzw. dem Verdampfer (13) über flexible Leitungen in Verbindung stehen.9. A refrigerating machine according to claim 8, characterized in that the concentration regulator (9) is formed by a substantially horizontally extending tube which is pivotally supported about a horizontal axis in order to change the extent of congestion and its two ends to the condenser (8) or the evaporator (13) via flexible lines in connection.

10. Kältemaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfpumpe (100) eingangsseitig über einen mit Kühlmedium beaufschlagbaren Unterdruckstabilisator (20) mit dem Absorber (17, 19) verbunden ist, wobei der Unterdruckstabilisator (20) ein im Wesentlichen horizontal verlaufendes Gefäß umfasst, in dem eine Gasblase gehalten ist. 10. chiller according to one of claims 1 to 9, characterized in that the vapor pump (100) on the input side via a pressurizable with cooling medium vacuum stabilizer (20) with the absorber (17, 19) is connected, wherein the vacuum stabilizer (20) is a substantially includes horizontally extending vessel in which a gas bubble is held.

11. Kältemaschine gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruckstabilisator (20) durch ein im Wesentlichen horizontales teilweise von der Lösung füllbares Rohr gebildet ist, das durch das Rückkühlmedium gekühlt ist.11. A refrigerator according to claim 10, characterized in that the vacuum stabilizer (20) is formed by a substantially horizontal partially fillable by the solution tube, which is cooled by the recooling medium.

12. Kältemaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorber in einen kalten Absorber (19) und einen warmen Absorber (17) unterteilt ist, wobei der warme Absorber (17) eingangsseitig mit dem Ausgang des Verdampfers (13) in Verbindung steht und ausgangsseitig mit dem Eingang des kalten Absorbers (19) verbunden ist.12. chiller according to one of claims 1 to 11, characterized in that the absorber is divided into a cold absorber (19) and a warm absorber (17), wherein the warm absorber (17) on the input side with the output of the evaporator (13) is in communication and the output side is connected to the input of the cold absorber (19).

13. Kältemaschine gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang des warmen Absorbers (17) weiters mit einem Auslass für die Lösung eines zwischen dem Generator (6) und dem Kondensator (8) zwischengeschalteten Gasabscheiders (7) in Verbindung steht.13. A refrigerating machine according to claim 12, characterized in that the input of the warm absorber (17) further communicates with an outlet for the solution of a between the generator (6) and the condenser (8) between the gas separator (7).

14. Kältemaschine gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückkühlmedium über einen Kühlmantel (103) des Unterdruckstabilisators (20) und anschließend über einen dazu in Reihe geschalteten Kühlkreis (104) des kalten Absorbers (19) geführt ist.14. chiller according to one of claims 10 to 13, characterized in that the recooled medium via a cooling jacket (103) of the vacuum stabilizer (20) and then via a series-connected cooling circuit (104) of the cold absorber (19) is guided.

15. Kältemaschine gemäß einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmedium über einen Heizkreis (106) des Generators (6), anschließend über den in Bezug auf das Heizmedium in Reihe geschalteten Heizmantel (101) des Druckstabilisators (3) und danach, bereits abgekühlt, über den zu diesem in Bezug auf das Heizmedium in Reihe geschalteten Kühlkreis (105) des warmen Absorbers (17) geführt ist.15. A refrigerator according to any one of claims 6 to 14, characterized in that the heating medium via a heating circuit (106) of the generator (6), then via the in relation to the heating medium in series heating jacket (101) of the pressure stabilizer (3) and then, already cooled, is passed over the this in relation to the heating medium in series cooling circuit (105) of the warm absorber (17).

16. Kältemaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kondensator (8) und dem Verdampfer (13) ein durch ein Schwimmerventil gebildeter Strömungswiderstand (2) zwischengeschaltet ist.16. A refrigerating machine according to one of claims 1 to 15, characterized in that between the condenser (8) and the evaporator (13) an educated by a float valve flow resistance (2) is interposed.

17. Kältemaschine gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass einem dem Generator (6) nachgeordneten Gasabscheider (7) in einer zum warmen Absorber (17) führenden Leitung (16) ein Absperrmittel (51), insbesondere ein Schwimmerventil, nachgeschaltet ist, das lediglich Lösung durchströmen lässt. 17. Refrigerating machine according to one of claims 12 to 16, characterized in that a generator (6) downstream gas separator (7) in a hot absorber (17) leading line (16) a shut-off device (51), in particular a float valve, connected downstream is that only flows through solution.