Umlaufende Kälteerzeugungsmaschine. Bei umlaufenden Kälteerzeugungsmaschi- nen mit luftdicht- geschlossenen, als Konden sator und Refrigerator dienenden Rotoren hat man in Vorschlag gebracht, die Rotoren als spiral- oder sehraubenfürmige Rohrschlangen auszuführen oder die Rotoren durch solche Rohrschlangen zu ergänzen.
Man hat auch vorgeschlagen, die Rotoren mit angegossenen Rippen oder Schaufeln von verschiedener Art zu versehen, um die Leistung des Konden- sators oder des Refrigerators zu erhöhen und in gewissen Fällen die Anwendung von atmo- sphäriselier Luft zur unmittelbaren Kühlung des Kondensators und zur Aufnahme der vom Refrigerator gelieferten Kälte zu ermöo,- liehen.
Es muss allerdings in solchen Fällen, wo es schwer oder unmöglich ist, die nötigen Wasserinengen zu beschaffen, und auch in vielen andern Fällen als vorteilhaft an gesehen werden, Behälter zur Aufnahme von Kühlwasser und Salzlösung, sowie Apparate zur Aufrehterhaltung des Umlaufes dieser Flüssigkeiten entbehren zu können.
Die zu diesem Zwecke vorgeschlagenen Ausführun gen von umlaufenden Kälteerzeugungsmaschi- nen können aber nicht als zufriedenstellend bezeichnet werden, weil die bekannten Rohr schlangen wegen ihrer Form und Anbringung nur in geringem Grade geeignet sind, als Schaufeln auf die den Rotor umgebende Luft antreibend zu wirken und in wirksamer Weise mit der Luft Wärme auszutauschen.
<B>.</B> Die Erfindung betrifft nun eine um laufende Kälteerzeugungsmaschine, bei der der eine oder die beiden Rotoren zwar mit Wärmeaustausehrohren versehen, aber die erwähnten Mängel vermieden sind, so dass zum Beispiel der Kondensator in völlig be friedigender Weise allein mittelst atmo sphärischer Luft gekülilt, beziehungsweise die nutzbare Kälte vom Refrigerator an die- Aussenluft wirksam abgegeben werden kann.
Die Erfindung besteht darin, dass die Wärmeaustausehrohre des betreffenden Ro tors als im wesentliehen gerade Rohre aus- ZD geführt sind, die zu seiner Umdrehungsachse wenigstens annähernd parallel verlaufen und über den Umfang des Rotors gleichmässig ver teilt sind.
Diese Rohre können entweder an dem vom Rotor abstellenden Ende verschlos sen und an dem andern Ende mit dem Rotor- innern. verbunden sein oder aus U-Rohren bestellen, die an den beiden benachbarten En den mit dem Ro-torinnern verbunden sind. In beiden Fällen wird der Rotor ähnlich wie ein Schleudergebläse wirken, indem'bei seiner Drehung die Rohre wie Schaufeln antreibend auf die Luft wirken. Die Luft wird sieh deshalb mit grosser Geschwindigkeit zwischen den einzelnen Rohren hindurch bewegen und dadurch mit dem Kältemittel im Innern des Rotors und der Rohre in vorteilhafter Weise Wärme austauschen.
Am Umfang des Rotors, wo die Rohre an gebracht sind, hat die Luft ihre gröffte Ge schwindigkeit; die Rohre werden auch pro Einheit ihrer Fläche einen besonders kleinen Widerstand gegen die radiale Bewegung der Luft zeigen. Die Rohre werden zweckmässi- gQrweise parallel geschaltet und im Ver gleich zu den bekannten spiral- oder schrau benförmig verlaufenden Rohrschlangen kurz ausgebildet, damit sie der Strömung des Kältemittels durch die Rohre praktisch kei nen Widerstand entgegensetzen und damit das<B>01</B> aus den Rohren durch bekannte Mittel leicht zurückgeleitet werden kann.
Die Rohre sind ferner von aussen her leicht zugänglich und lassen sieh daher von Staub und derglei chen leicht reinigen.<B>-</B> Der Anschluss der Rohre am Rotor wird vorteilhaft an Teilen des Rohrumfanges her gestellt, di# einen grossen Durchmesser oder den grössten Durchmesser aufweisen. Wenn ein U-förmiges Rohr an beiden<B>Ei</B> nden mit dem Rotor verbunden ist, kann das eine Ende an einem Umfangsteil von kleinerem Radius ajngebracht werden.
Bei umlaufenden Wärmeaustauschvorrich- tungen zum Vorwärmen von atmosphäriseller J#uft oder Flüssigkeiten mittelst Heizgasen ist es bekannt, zur Umdrehungsachse paral lele, gleichmässig am Umfang verteilte t3 Wärmeaustauschrohre vorzusehen.
Abgesehen von den baulichen Unterschieden zwischen solchen V & wärmern und umlaufenden Kälte maschinen handelt es sieh bei den letzt genannten darum, die Aussenluft durch Wärmeaustausell zum Kondensieren von Dämpfen oder Verdampfen von Flüssigkeit, also zur Herstellung einer Veränderung des Aggregatzustandes des Kältemittels, und zwar bei verhältnismässig niedriger.Temperatur, züi benutzen. Diese besondere Art von Wärme- austausch. kommt bei Vorwärmern nicht in Frage.
Die oben erwähnte bekannte Wärme- austauschvorrichtung ist auch nicht wie eine umlaufende K#LItemaschine hermetisch, ge schlossen, sondern mit Stopfbüchsen versehen, mittelst welcher das zu erwärmende Mittel in ununterbrochenem Strom durch die Wärmeaustauschrohre hindurchgeleitet wird, zu -welchem Zwecke die Rohre an den Enden mit zwei Ilohlringräumen oder Behältern ver bunden sind.
Bei der KIltemasehine nach der Erfindung ist es dank dem eigenartigen Wärmeaus- tauschvorgang nicht erforderlich, das Kälte mittel durch die Rohre stets in einer Rich tung strömen zu lassen. Es ist deshalb mög lich, jedes einzelne Rohr nur mit einem Rotor zu verbinden. Das ermöglicht die Ausfüll- rung einer sehr einfachen Bauart, die- auch den Vorteil mit sieh bringt, dass die Aussen luft in achsialer Richtung vollständig freien Zutritt zu dem von den Rohren umkreisten Raum erhält, wodurch die selbstventilierende Wirkung des Rotors wesentlich erhöht wird.
Es lassen sieh mit Vorteil zwischen den Rohren ebene oder krumme Schaufeln an bringen, die bezwecken, die Geschwindigkeit der Luft an den Rohren noch zu erhöhen. Die Rohre können entweder glatt sein oder mit geeigneten Rippen versehen werden. Als solche lassen siell zum Beispiel eine Anzahl nebeneinander angebrachter, zum Rotor ko-n- zentrischer, flacher Ringe verwenden, welche sämtlichen Rohren gemeinsam sind.
.Auf der Zeichnung sind einige Ausfüll- rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht. Es zeigen: Fig. <B>1</B> einen schematischen Längsschnitt einer mit Wärmeaustauschrohren versehenen, umlaufenden Kälteerzeugungsmasehine nach der Erfindung, Fig. 2 einen Querschnitt durch die Wärmeaustauselirohre nach der Linie A-B der Fig. <B>1,</B> Fig. <B>3</B> und 4 einige Wärmeaustausch- rohre,
die mit verschiedenen Leitplatten oder Schaufeln kombiniert sind, in grösserem Mass- stabe, Fig. <B>5</B> einen schematischen Schnitt durch einen nach der Erfindung ausgeführten Ro tor, der von einem Luftleitschirm. umgeben ist, Fig. <B>6</B> einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform von Wärmeaustausch- rohren.
Bei der in Fig. <B>1</B> gezeigten, umlaufenden Kälteerzeugungsmaschine ist der Kondensa tor a mit einem ringförmigen Vorsprung zur Bildung einer kreisförmigen Rinne<B>b</B> ver sehen, deren Durchmesser etwas grösser ist als der Durchmesser der Kondensatorkugel selbst. Seitlich sind in diesen ringf örmigen Vorsprung eine Reihe gleichmässig verteilter Löcher gebohrt, in denen gerade Rohre c fliegend befestigt sind, die zur Umdrehungs achse der Maschine parallel verlaufen.
Die Rohre sind an ihren. äussern Enden geschlos sen, an ihren innern Enden stehen sie aber über die Rinne<B>b</B> in frei-er Verbindung mit dem Innern des Rotors a, das heisst, sie sind zueinander parallel geschaltet.
Die Rohre c sind mit Rippen versehen, die aus einer Anzahl flacher Ringe<B>d</B> (Fig. 2) gebildet sind, die allen einen Kranz bilden den Rohren an<B>je</B> einer Seite der zur Um- drehungsaellse senkreehten Mittelebene, des Rotors gemeinsam sind. Wie aus den Fig. <B>3,</B> 4 und<B>6</B> hervorgeht, kann jedoch auch jedes einzelne Rohr mit einer Reihe kreisförmiger Rippen<B>d'</B> versehen sein.
Während des Umlaufes der Maschine wer den die Rohre, wie die Schaufeln eines Zen- trifugalgebläses wirken, so dass die Luft mit grosser Geschwindigkeit in der Richtung der in Fig. <B>1</B> gezeichneten Pfeile bewegt wird, wodurch die Rohre kühlend beeinflusst wer den. Zur Steigerung dieser Ventilationswir kung können radiale, streifenförmige, Schau feln e (Fig. <B>3)</B> oder krumme Schaufeln<B>f</B> (Fig. 4) an den Rohren entlang angeordnet sein.
Zu demselben Zwecke können an den Enden des Kondensators Ventilatorflügel <B>g,</B> wie in Fig. <B>1</B> mit gestrichelten Linien ge zeigt, vorgesehen sein. Solche Flügel können an dem Rotor oder der Maschinenachse be festigt werden.
In dem Kondensator ist der an und für sich bekannte Flüssigkeitsabstreicher h bis in den rinnenförmigen Hohlraum<B>b</B> hinein verlängert. Der Kondensator wirkt nun in- der Weise, dass die komprimierten Dämpfe in die Rohre hineindringen und wegen der Luftkühlung kondensiert werden. Die ge bildete Flüssigkeit wird sofort in den rinnen- förmigen Hohlraumhinausfliessen, so dass die Rohre praktisch genommen ständig nur Dampf enthalten, der sich mit einer sehr gross'en Kühlfläche in Berührung befindet.
Der in Fig. <B>1</B> gezeigte. Refrigerator ist in ähnlichr Weise wie, der Kondensator mit Wärmeaustauschrohren e' versehen, die jedoch bei dem gezeichneten Ausführungs beispiel nur an einer Seite des Refrigerators mit der Rotorachse gleichlaufend angeordnä sind. In dem Refrigerator wird mittelst eines Abstreichers h' in Verbindung mit einer ent sprechenden Flüssigkeitsfüllung ein solcher Flüssigkeitsstand gehalten, dass die Rohre während des Umlaufes mit Flüssigkeit fast gefüllt sind.
Dadurch wird ein wirksamer Wärmeaustausch, das heisst eine Abkühlung der den Refrigerator umgebenden Luft, er zielt<B>.</B> Gleichzeitig können die im Innern der Rohre gebildeten Dämpfe frei-aus den Roh ren austreten. Der Refrigerator kann mit Schaufeln versehen sein, in ähnlicher Weise, wie es für-den Kondensator oben beschrieben und in den Fig. <B>1, 3</B> und 4 beispielsweise gezeigt ist.
Wie schematisch in Fig. <B>5</B> gezeigt ist, <B>z2</B> kann der Rotor (Kondensator oder Refrige- rator) mit einem feststehenden Leitschirm für Luft umgeben sein, der ähnlich wie das Gehäuse von Zentrifugalgebläsen ausgebildet ist und durch den die Kühlluft für den Kon densator oder die vom Refrigerator abge gebene, abgekühlte Luft in jeder gewünsch-- ten Weise geführt werden kann. Man kann also den mit Rohren ausgestatteten Rotor wie ein Zentrifugalgebläse zur Förderung von Luft verwenden.
Die -umlaufende Kälteerzeugungsmaschine kann anstatt mit luftgekühltem Kondensator und einem die Luft herabkühlenden Refri- gerator nur mit luftgekühltem Kondensator, wie<B>-</B> oben beschrieben, und mit einem in<B>-</B> normaler Weise ausgeführten Refri- gerator zur Ilerabkühlung von Salzlösung versel-i6n werden. Sie kann aber auch mit einem gewöhnlichen, wassergekühlten Kon densator und einem Refrigerator zur unmit-. telbaren Luftkühlung versehen sein.
Anstaft der in Fig. <B>1</B> gezeigten, geschlos senen Einz rohre können U-förmige Wärme- austauschrohre, wie aus Fig. <B>6</B> ersichtlich, verwendet werden, deren beide Eäden mit dem Innern des Rotors verbunden sind.
Obwohl es im allgemeinen vorzuziehen sein wird, die Wärmeaustauschrohre unab- hänLyig von den Rotoren herzustellen und sie an diesen zu -befestigen, können die Wärme- austauschrohre auch in einem Stück mit Teilen der Rotoren selbst gegossen werden.<B>Um</B> die Herstellung zu[ erleichtern, können die Wärme- austauschrohre in einem ho hlen Ringkörper befestigt werden, der dann durch eine klei nere Anzahl von Rohrstücken mit dem eigent lieben Kältemaschinenrotor verbunden -wird,
wodurch die Anzahl von Rohranschlussstellen am Rotor vermindert werden kann.