CH239619A - Kleinkälteapparat. - Google Patents

Description

      Kleinkälteapparat.       Gegenstand vorliegender Erfindung ist  ein nach dem Kompressionsverfahren arbei  tender     Kleinkälteapparat,    der erfindungs  gemäss zum Verdichten des Kältemittels und  zur     Umwälzung    desselben in einem Kreispro  zess eine Pumpe aufweist, welche von einem  durch den Apparat strömenden     Druckmittel     betätigt werden kann.  



  Die Zeichnung stellt ein als tragbarer Be  hälter ausgebildetes Ausführungsbeispiel des       Erfindungsgegenstandes    im vertikalen Schnitt  dar.  



  Der zylinderförmige Apparat weist einen  mit     aufsetzbarem,    wärmeisolierendem Deckel  versehenen     gühlgefässteil    und einen von  druckfesten Wandungen gebildeten hohlen  Bodenteil mit zum Gefässteil konformer       Querschnittsfläche    auf, in     welchen    Bodenteil  die Pumpe zur     Verdichtung    und Bewegung  des Kältemittels in einem     Kreisprozess    ein  gebaut ist. Die zugleich den Boden des Kühl  gefässes bildende, nach oben gewölbte Zwi  schenwand 1 ist auf den zylindrischen Man  tel 2 des Bodenteils aufgeschweisst. An der         Unterseite    der Zwischenwand 1 ist ein Ven  tilzylinder 4 zentrisch befestigt.

   Der Mantel  2 ist bis ungefähr auf halbe Höhe zu einer  grösseren Lichtweite so ausgedreht, dass an  der     Innenseite    des Mantels eine     ringförmige          Konusfläche    2' gebildet ist. In den     Boden-          Kohlraum    ist ein oben     kugelschalenförmiger     Pumpenkörper 5 mit     Passsitz        eingeschoben,     der radial gerichtete     Verstärkungsrippen    5'  aufweist.

   Dieser Pumpenkörper ist überdeckt  von einer     Gummimembran    7, die     mittelst     einem aufgeschraubten     Ring    8 auf die äussere  obere kreisringförmige Fläche des Pumpen  körpers 5     aufgepresst    ist, so dass ein     kugel-          segmentförmiger,    hermetisch abgeschlossener       Pumpraum    P gebildet wird.

   An der Unter  seite dieser Membran 7 ist eine am     mittleren     Teil des Pumpenkörpers 5 befestigte Schrau  benfeder 9 angeordnet; oberseits steht die  Membran 7 über     einen    Stössel 10     mit    der Ven  tilhülse 11 in Wirkungsverbindung, wobei  die Hülse mit dem Stössel     mittelst    einer  Muffe 12 drehbar verbunden ist.

   Die Höhe  des     Pumpenkörpers    ist so bemessen, dass der      Rand der Membran 7 durch die aufge  schraubte     Bodenplatte    6 und den dazwischen  liegenden Dichtungsring 14 an den Konus 2'       gepresst    wird, wodurch sowohl der     zwischen     Pumpe und     Zwischenboden    1 gebildete Hohl  raum     1-1    als auch der unterhalb der     Pumpe     befindliche Hohlraum B hermetisch abge  schlossen ist.

   Durch den Mantel 2' und den  Druckraum A des Bodenteils ist eine mit  Gewindestutzen zum Anschluss einer     Schlauch-          leitung    3 und mit einem     Rückschlagventil     ausgerüstete Rohrleitung 15 geführt, welche  in den Ventilzylinder 4 mündet.

   Die im Ven  tilzylinder drehbare Hülse 11 ist an ihrer  einen Mantelfläche mit     zwei    konvergierenden  Schlitzen 11' und 11" versehen, die so ange  ordnet sind, dass während einer halben Um  drehung und der Hubhöhe der Membran 7  entsprechender Senkung der Hülse 11, der  Schlitz 11' vor die     Miindung    der Zuleitung  15 und beim darauffolgenden Weiterdrehen  bis in die     Ausgangslage    und gleichzeitigen  rückläufigen Heben der Hülse durch die       Hubbewegung    der Membran, der Schlitz 12"  vor die Öffnung des Rohrstutzens 16 ge  bracht werden kann, der durch den Rand des       Pumpenkörpers    geführt ist und in den Raum  B ausmündet.

   Zur     Bewirkung    einer zwangs  läufigen Drehbewegung der Hülse 1.1 mit der       Hubbewegung    der Membran 7 ist in die  äussere Mantelfläche der Hülse 11 eine ent  sprechende Führungsnut 13 eingefräst, in  welche ein durch die Wandung des Ventil  zylinders 4 hindurchgeführter     Stift    13' ein  greift.  



  Das Leitungssystem für den :Kreislauf  des Kältemittels besteht aus dem in mehreren       Spiralen    durch die Hohlräume B und A ge  führten, den Kondensator bildenden Rohr 18,  der als Verdampfer dienenden, entlang der       Gefässinnenwand    geführten Rohrschraube 20  und dem Saugrohr 19. Das     Kondensa.torrohr     18 mündet     einerends    über ein     Riicksehlag-          ventil    18' zentral in den Pumpenhohlraum P  der     3lembranpunipe    und     andernends    über eine  mit     Federdrucksperrung    versehene Einspritz  düse 21 in das     Verdampferrohr    20.

   Das     ain          obern    Ende des     Verdampferrohres    20 ange-         schlossen(,    Saugrohr 19 ist hinter der     Ver-          dampferrohrschraube    hindurch senkrecht  zum Hohlraum B hinuntergeführt und mün  det ebenfalls über ein, jedoch entgegengesetzt  wirkendes     Rückschlagventil    19' zentral in  den Pumpenraum P. An der obersten Stelle  des     Verdampferrohres    ist ein     Einfüllstutzen     25 angeschlossen, durch den das     Kältemittel     in das Rohrsystem eingefüllt werden kann.

    Durch den Mantel 2 des Bodenteils ist ein  mit einem     Federdrucksperrventil        versehener          Ausflussrohrstutzen    22 in den Raum B ge  führt. Der     Kühlgefässteil    ist mit einer Dop  pelwandung 23 versehen, in welche zwecks       Verringerung    des Wärmedurchganges Glas  watte 24 eingefüllt ist.  



  Die Arbeitsweise dieses Apparates ist fol  gende: Der     zweckmässigerweise    mit einer ent  sprechenden     Schwefeldioxyddampf-Füllung     als Kältemittel betriebsbereit gemachte Ap  parat wird mittelst einer am nichtgezeichne  ten Ende des Schlauches 3 angeordneten,       zweckmässigerweise    mit einem auf einen Be  triebsdruck von 3 atü eingestellten Druck  reduzierventil versehenen Verschraubung an  eine Druckwasserleitung angeschlossen.

   Mit  telst der     übereinanderstellbaren    Behälter 26  können zum Beispiel verschiedene zu küh  lende oder kühl aufzubewahrende Nahrungs  mittel getrennt im Kühlraum des Behälters       untergebracht    werden, worauf der Behälter  mit dem     aufsetzbaren    Deckel verschlossen  wird. Beim Öffnen des Wasserhahnes strömt  das Druckwasser durch die Leitung 15 in das  die Steuerungsvorrichtung zur     Wasserzu-          und    -abfuhr bildende Steuerungsventil 4/11,  und zwar durch den Schlitz 11' und durch  die Hülse nach unten in den Druckraum A,  bis nach dessen Füllung der Wasserdruck  auf die Membran 7 wirkt und diese auf den       Pumpenkörper    5 drückt.

   Damit senkt sich  aber auch die Hülse 11 unter gleichzeitiger  Drehung, bis in der untersten     Totpunktlage     der Membran und damit der Hülse die oberste  Stelle des hier engeren Ventilschlitzes 11'  vor die Öffnung des     Zuflussrohres    15 gedreht  wird und nur noch eine geringe Wassermenge  zuströmen lässt. Gleichzeitig wird die oberste      breite Stelle des in umgekehrter Richtung  sich verengenden Schlitzes 11" vor die Öff  nung des Wasserabflusses 16 gedreht, so dass  mehr Wasser ab- als zufliesst, in welchem  Moment die Membran unter Wirkung der  Feder 9 wieder gehoben, das Wasser ver  drängt und durch die Hülse, den Schlitz 11"  und die     Abflussleitung    16 in den untern  Hohlraum B abfliesst.

   Zu Beginn dieser Hub  bewegung der Membran und der Hülse  schliesst sich das     Einströmventil    11' ganz  durch Drehung der Hülse 11, und allmählich       wird    auch die     Ausströmöffnung    durch den  sich drehenden Schlitz 12" verkleinert, bis  der Schlitz 11'     wieder    vor die     Zuflussöffnung     15 gelangt und der ganze Vorgang sich wie  derholt.

   Durch Senken der Membran unter  Einwirkung des Druckwassers     wird    im       Pumpraum    P befindlicher     Kältemitteldampf     verdichtet, durch das Ventil 18' in die     Kon-          densatorrohrschlange    18 gedrückt und in die  ser vom Wasser umspülten     engen    Rohrlei  tung verflüssigt.

   Teile der für den Kreislauf  des     Kältemittels    dienenden Rohrleitungs  systems sind also teilweise durch den Strö  mungsweg des Druckmittels geführt.     Wenn     das     Kondensatorrohr    18 mit verflüssigtem  Schwefeldioxyd gefüllt ist,     wird    bei weiterer       Druckeinwirkung    das     Einspritzventil    21  durch Überwindung seiner entsprechend be  messenen     Federvorspannung    geöffnet und  das komprimierte     Kältemittel    in das     Ver-          dampferrohr    20 gespritzt, wo es unter       Wärmeaufnahme,    d. h.

       Kälteleistung,    expan  diert. Bei jeder     Hubbewegung    der Membran  7 werden     Schwefeldioxyddämpfe    durch die  Leitung 19 und das Ventil 19' in den Pump  raum P zurückgesaugt und wieder verdich  tet. Mit der ebenfalls teilweise durch den  Strömungsweg des Wassers     geführten    Saug  leitung 19 wird eine vorteilhafte     Vorkühlung     des     Kältemi-tteldampfes    erzielt. Durch das  unter leichter     Federvorspannung    stehende       Wasserabflussventil    22 wird eine stete Fül  lung des Raumes B mit Kühlwasser gewähr  leistet.  



  An Stelle einer     Verdampferrohrschlange          kann    die Behälterwandung selbst teilweise    als Verdampfer ausgebildet sein, indem das  Kältemittel in- einem Ringraum der Wan  dung zur Expansion gebracht     wird.    Das     Ver-          dampferrohr    kann aber auch in einem mit  Kältesole gefüllten Ringraum der Wandung  angeordnet sein, wodurch eine nachhaltige       Kühlleistung    des Apparates erreicht     wird.     Als     Druckmittel    für den Betrieb der Pumpe  kann bei     entsprechender    Ventilausbildung  und durchlochtem Bodenteil an Stelle von  Wasser auch Druckluft verwendet werden,

    durch deren     Expansion    nach der     Arbeits-          leistung    auch eine gleichzeitige Kühlung der  Kondensator- und Saugrohre erzielt werden  kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Kleinkälteapparat nach dem Kompres sionsverfahren arbeitend, dadurch gekenn zeichnet, dass er zum Verdichten des Kälte mittels und zur Umwälzung desselben in einem Kreisprozess eine Pumpe aufweist, welche von einem durch den Apparat strö menden Druckmittel betätigt werden kann. UNTERANSPRtl CHE 1. Kleinkälteapparat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass er als trag barer, mit Deckel versehener Behälter aus gebildet ist, in dessen Bodenteil die Pumpe eingebaut ist.

   2. Kleinkälteapparatnach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe aus einer zum Antrieb mit Druckwasser ausge bildeten Membranpumpe besteht, die mit einer Steuerungsvorrichtung zur Druckwas- serzu- und -abfuhr in Wirkungsverbindung steht.

   3. Kleinkälteapparat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Teile des für den Kreislauf des Kältemittels dienenden Rohrleitungssystems teilweise durch den Strömungsweg des Druckmittels geführt sind. 4. Kleinkälteapparat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer aus mindestens einer der Innenwand des Be hälters entlang geführten Rohrleitung gebil det ist.

   5. Kleinkälteapparat nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass er mit der Lichtweite des Behälterkühlraumes angepassten, im Behälter übereinanderstellbaren Gefässen ausgerüstet ist. 6. Kleinkälteapparat nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Behälterwandung teil weise als Verdampfer ausgebildet ist.

   7. Kleinkälteapparat nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Verdampferrohrleitung zwischen zwei konzentrischen Behälterwan- dungsteilen hindurchgeführt ist und dass zwi schen diese Wandungsteile Kühlsole einge füllt werden kann. B. Kleinkälteapparat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss die Pumpe und deren Steuerungsorgane für den Betrieb mit Druckluft ausgebildet sind.