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Schmierung des Regelventils von Kompressionskältemaschinen Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zur selbsttätigen Schmierung des Reduzi:erventils von
Kompressionskältemaschinen mit Umkehrbetrieb und besteht im wesentlichen: in der
Verwendung eines Schwimmerventils mit oben offeniem Schwimmer und einem Sumpfsammelraum
am Fuße eines Flüssigkeitsabscheiders, wobei diese beiden Apparateteile unmittelbar
durch eine Einspritzleitung miteinander verbunden sind, so daß bei den Periodenwechseln
zwecks Abtauens der vorher gebildeten Eisblöcke am Verdampfer mit dem flüssigen
Kältemittel auch Teile des mitübtergehenden Schmieröls durch das Reduzierventil
gedrückt werden,, dieses hierbei schmierend.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden., flüssiges Kältemittel und Schmiermittel
im gleichen Druckraum unterzubringen, wobei der Schwimmer eines Schwimmerventils
im Grenzbereich zwischen dien beiden Flüssigkeiten. in der Schwebe gehalten wird.
Hierbei ist an ein gegenüber dem Schmiermittel schwereres Kältemittel gedacht, so
daß das letztere s.ich im unteren Teil des Sammelraumes ansammelt, während das leichtere
Schmiermittel sich darüber lagert. Hierbei kommen wesentliche Teile des Schwimmermechanismus,
insbesondere die Zapfenlagerung und der obere Teil .der Ventilführung, dauernd im
Bereiche des Schmiermittels zu liegen. Dagegen wird das eigentliche Ventil nur vom
Kältemittel umflossen, wird also vom Schmiermittel nicht Umspült.
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Demgegenüber bezweckt die Erfindung in der Hauptsache, das Ventil
mit dem Ventilsitz zu schmieren, um so ein ein freies Artxeit:en des Ventils behinderndes
Rosten der abdichtenden Teile das Ventils zu verhindern. Dies wird erfindungsgemäß
bei Kältemaschinen
mit Umkehrbetrieb, Erzeugung der Eiskörper an
den Wandungen des Verdampfers und Abtauen der Eisblöcke durch Umkehren des Kältemittelstromes,
durch die oben gekennzeichneten Maßnahmen erreicht, wobei Teile der Ölreste bei
beiden Periodenwechseln zusammen mit dem flüssigen Kältemittel durch das Ventil
gedrückt werden. Ferner bezieht sich die Erfindung auf Arbeitsmittel, bei denen
das Kältemittel, z. B. Ammoniak, leichter ist als das Schmiermittel (Schmi.eröl),
so daß sich das letztere in dem unteren Teil der Sammelräume ansammelt.
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Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert. In Abb. i
ist eine Gesamtanordnung einer solchen Einrichtung, in Abb. 2 @ei;ne besondere Ausführung
des hierfür dienenden Schwimmerventils dargestellt.
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In ,der Zeichnung bedeutet i eine Verdampferzelle, 2 einen Flüssigkeitsabscheider,
:ein Schwimmerventil als Rüduzierorgan.
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Das.Schwimmerventil ist mit einem oben offenen Schwimmer 4 versehen,
der das Reduzierventil5 in an sich bekannter Weise steuert.
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Der Flüssigkeitsabscheider 2 ist an seinem unteren Anschlußende unter
dem Anschluß der zu den Verdampfern i führenden Verteilungsleitung 6 sumpfartig
verlängert. In dieser Sumpfartigen Verlängerung? sammelt sich während der Gefrierperiode
aus:geschi:edenes Öl. An dem untersten Teil des Sumpfes schließt die zum Schwimmerventil.
führende Leitung 8 an. Der Sumpfraum 7 ist so groß bemessen, daß ,er dem im oben
offenen Schwimmer .1 sich ansammelnden, hin und her bewegten ölquantum entspricht.
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Bei der Gefrierperiode wird sich dieses das Schw-Imnierven:til schmierende
öl im Sumpfraum 7 des Flüssigkeitsabscheiders ansammeln. Bei der Umkehrung auf die
Tauperiode wird dieses über das Schwimmerventil nach dem Schwimmertopf q. übergedrückt,
hierbei das eigentliche Schwimmerventil und die Führung dieses schmierend. Bei der
Rückschaltung von der Abtauperiode auf die Gefrierperiode wird wiederum das im Schwimmer
angesammelte öl rückwärts über das Ventil nach dem Sumpfraum 7 des Flüssigkeits.al)scheiders
zurückbewegt, hierbei :erneut die Ventileinrichtungen schmierend.
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Dieser Vorgang spielt sich in folgender Weise ab: Das Drosselventil
s ist durch Beine Spindel mit dem Schwimmer q. fest verbunden, so daß es die Bewegungen
des Schwimmers mitmacht und bei sinkendem Schwimmer öffnet, bei steigendem schließt.
Die Ventilspindel ist von einer rohrförmigen Führung 15 umgeben, die gegen den umgebenden
Raum abgedichtet ist und nur durch die untere Mündung mit ihm in Verbindung steht.
Die Arbeitsweise ist während der Gefrierperiode folgende: Bei der Umschaltung von
der Abtauperiode auf die Gefrierperiode ist der Schwimmertopf noch von der vorangegangenen
Abtauperiode mit Flüssigkeit gefüllt, in,foIgedessen liegt er unten ,auf, und das
Ventil 5 ist geschlossen. Wegen des höheren Kondensatordruckes wird die Flüssigkeit
aus dem unteren Teil des Schwimmertopfes .1, und zwar zunächst das im unteren Teil
des Schwimmertopfes angesammelte schwerere (7)l, über die untere Mündung des Führungsrohres
15, Führungsrohr 15, Ventils und Einspritzrohr- 8 nach dem Sumpfraum ; des Flüssigkeitsahscheiders
2 gedrückt, bis der Schwimmertopf q. so weit entleert ist, d.aß das Schwimmergewicht
-f- Restfüllung den Auftrieb des Schwimmertopfes unterschreitet und der Schwimmer
infolgedessen hochgedrückt wird und das Ventil 5 schließt. Nach Maßgabe des Zuflusses
des verflüssigten Kältemittels aus dem Kondensator füllt sich das Schwimmergehäuse
3 immer mehr und inelir an, wodurch der Auftrieb des Schwimmertopfes vergrößert
wird, bis der steigende Flüssigkeitsspiegel den oberen Rand des S"h@=: itnmertopfes
q. erreicht und diesen überflutet. Der Schwimmertopf :4 füllt sich nach @laf:1-gabe
der überflutenden Flüssigkeitsmenge mit Flüssigkeit so, weit an, bis das Gewicht
vorn Topf, zuzüglich der eingelaufenen Flüssigkeit, den Auftrieb des Schwimmertopfes,
jetzt aber zuzüglich des auf das Ventil 5 wirkenden Anpressungsdruckes (Produkt
aus #'en.tilqu-crschnitt und Druckunterschied zu beiden. Seiten des Ventils) überschreitet
und der Schw-immerfiopf ¢ infolgedessen wieder absinkt, hierbei das Ventil 5 abreißend.
Hierauf wiederholt sich das vorhin beschriebene Spiel von neuem us.f.
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Wird nun auf die Abtauperiode umbeschaltot, so wird die Flüssigkeit
aus dem Sumpf-, auf dem umgekehrten Wege, wie oben bt:-schrieben; nach dem Schwimmerventil
übergedrückt, und zwar zunächst das im unteren Teil des Sumpfes angesammelte Schmieröl
und anschließend das flüssige Kältemittel. bei dieser Umkehrung wird zunächst das
Ventils infolge des jetzt erzeugten t-berdruckes im Verdampfersystem aufgedrückt;
der Schwimmertopf q. sinkt ab, und das Ventil 5 bleibt während der ganzen Abtauperiode
voll geöffnet; der ganze Schwimmertopf .1 sowie das Schwimme rgehäuse 3 wird von
der zurückflie13enden Flüssigkeit gefüllt und die weitere, aus reinem Kältemittel
bestehend(' Flüssigkeit nach .dem Kondensator weitergedrückt. Unabhängig von dieser4
Flüssigkeitsweg über das Schwi.mmerventil5 wird nach Abb. 2 parallel zu diesem ein
nach dein Schwimmerventil:gehäuse 3 öffnendes Rückschlagventil.1.1 geöffnet, und
es wird der
Hauptteil der Flüssigkeit und hiermit auch des mitübergehenden
Schmieröls aus dem Flüssigkeitsabscheider 2 unter Umgehung des Schwimmerventils
5 direkt in das Ventilgehäuse 3 geleitet. In den Schwimmertopf .l gelangt also nur
ein Teil des aus dem Flüssigk eitssumpf 7 übergedrückten Schmieröls. während .er
im übrigen von der Kältemittelfl.üssigkeit überflutet wird.
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Erfindungsgemäß wird ferner zweckmäßig das Schwimmergehäuse selbst
als ölabscheider verwendet. Zu diesem Zweck wird das Schwimmergehäuse nach unten
hin über den eigentlichen Arbeitsbereich des Schwimmers hinaus vergrößert, indem
unmittelbar an dem Boden des Schwimmergehäuses ein ölsammelraum 9 angeordnet wird.
Am tiefsten Punkt dieses Schwimmersammelraum@es schließt sodann die absperrbare
Rückführleitung io an. Nach Bedarf wird durch öffnen des Absperrorgans i i 'die
im ölsammelraum 9 ,angesammelte öhnenge nach dem Kompressor in an sich bekannter
Weisse zurückgeleitet.
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Um eine wirksame Abscheidung des mitübergehenden öls im Schwimmergehäuse
zu erreichen, wird die vorn Kondensator komm-enide und in das Schwimmergehäuse einmünd-ende
Leitung 12 tangential an das Gehäuse angeschlossen, so daß das Kondensat das Schwimmergehäuse
kneislend passiert und hierbei die schweren öltröpfchen nach der Außenwand des Gehäuses
abschleudert, an der es soldarm nach unten hin hinabrieselt.
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Um ein ruhiges, von dem Arbeiten des Schwimmers wenig oder gax nicht
b:eeinflußtes Absetzen des Öls in dem unteren Sammelraum zu erreichen., wird dieser
untere Sammelraum zweckmäßig durch ein, Sieb, ein. perforiertes Mech oder eine sonstige
Pralleinrichtun:g 13 vfln dem oberen eigentlichen Schwimmerraum abgeschlossen, wodurch
das Abfließen des öls nach dem Sammelraum jedoch nicht behindert wird.