(19)
(11) EP 0 260 336 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
23.03.1988  Patentblatt  1988/12

(21) Anmeldenummer: 86112791.8

(22) Anmeldetag:  16.09.1986
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)4F25B 43/02
(84) Benannte Vertragsstaaten:
DE FR GB IT

(71) Anmelder: TEKO Gesellschaft für Kältetechnik GmbH
D-60386 Frankfurt (DE)

(72) Erfinder:
  • Glorer, Erwin
    D-6466 Gründau 2 (DE)

(74) Vertreter: Müller-Wolff, Thomas Dipl.-Ing. et al
Industriestrasse 27
63674 Altenstadt
63674 Altenstadt (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Flüssigkeitsabscheider für einen luft- oder auch wassergekühlten Kältemaschinensatz zur permanenten Ölrückführung


    (57) Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsabscheider für einen luft-oder auch wassergekühlten Kältemaschinensatz (1) zur permanenten Ölrückführung in einen oder mehrere, im Verbund geschaltete Verdichter (8.1 bis 8.4) mit einem im Saugstrom vor den Verdichtern (8.1 bis 8.4) vorgesehenen Abscheidebehälter (2), dessen Ölansauganschlüsse (5) und Dampfabsaugebereiche (7) einem eine Trenndüse (11) aufnehmenden Winkeladapter (10) kraftschlüssig verbunden sind, wobei einmal im Abscheidebehälter (2) die praktisch schichtweise einlagemden Medien Öl, flüssiges Kältemittel und dampfförmiges Kältemittel durch Verwirbelung der über die Eintrittsanschlüsse (4) geführten Strömung bereits der wesentliche Teil des unverdampften Kältemittels durch das im oberen Bereich des Behälters angesiedelte dampfförmige Kältemittel aufgenommen wird, während die restliche, vollständige Trennung des in seiner Gesamtmenge in Dampfform übergeführte Kältemittelsund des Öles durch die im Winkeladapter (10) angeordnete Trenndüse (11) erfolgt.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsabscheider für einen luft-oder auch wassergekühlten Kältemaschinensatz zur permanenten Ölrückführung in einen oder mehrere, im Verbund geschaltete Verdichter, bestehend aus in einem Behälter ausgebildeten Flüssigkeitsabscheider, mit einer in seinem Tiefenbereich angeordneten Sichtkontrolle zur Beobachtung der über mindestens einen, etwa in halber Höhe des liegend angeordneten Ölsammelbehälters, im Saugstrom angeordneten Eintrittsanschlusses zu den der Zahl der Verdichter entsprechenden Sauganschlüssen mit weiterführenden Leitungselementen zu dem bzw. den Verdichter(n), wobei diese unterschiedliche Leistungen ausweisen können.

    [0002] Bevor auf den Stand der Technik eingegangen wird, soll zunächst auf die "Thermodynamischen Grundlagen" von Anlagen mit mechanischen Verdichtern eingegangen werden. Die Leistungsregelung der Verdichtung ist nur durch Änderung der Frequenz oder Polumschaltung möglich, da Dreh-oder Wechselstrombetrieb die Regel ist. Man regelt durch Stillsetzung, durch Zuschalträume oder mehr oder minder langes Offenhalten der Ansaugventile. Bei großen Kälteleistungen werden, wie erwähnt, oft aus Sicherheitsgründen, zwecks einfacher Regelung, mehrere, parallel arbeitende Verdichter verwendet.

    [0003] Die thermodynamische Ausgangsbasis bezogen auf den Carnot-Prozeß ist



    [0004] Statt des Carnot-Prozesses, der einen Verdichter und eine Entspannungsmaschine benötigen würde, verwendet man in der Praxis Verfahren, bei denen die Entspannungsmaschine durch ein meist automatisch arbeitendes Regel-oder Drosselventil ersetzt ist.

    [0005] Bezeichnet man die indizierte Leistung des Verdichters mit Pi in kW,die Wärmezufuhr, d.h. die Verflüssigungswärme im Kondensator bei p mit Q in kJ/h und die Wärmezufuhr im Verdampfer bei T. zur Wiederverdampfung des Kältemittels mit Po

    Q o in kJ/h, so ist nach dem ersten Hauptsatz der Wärmelehre



    T ist die Temperatur im Kondensator,

    P ist der Druck im Kondensator,

    To ist die Temperatur im Verdampfer,

    Po ist die Temperatur im Verdichter.



    [0006] Unter der Vielzahl der gebräuchlichen Kältemittel (FKW) ist u.a. das im Handel mit R 22 gezeichnete Diofluormonochlormethan (CHF2CI), das R 12 Difluordichlormethan (CF2C12), sowie azeotope Gemische wie z.B. CHCIF2/C2Cl2F4 besonders häufig anzutreffen.

    [0007] Das R 12 wird häufig anstelle von Ammoniak verwendet, insbesondere wo Undichtigkeiten zu Schwierigkeiten führen können, so z.B. bei Klima-Anlagen in Bergwerken, in Haushaltskühlschränken und gewerblichen Anlagen.

    [0008] So viel zu der Ausgangsbasis der Verfahren, die auf Verdampfung eines Kältemittels beruhen.

    [0009] Der eingangs genannte Gattungsbegriff umreißt im wesentlichen den Stand der Technik, wobei im einzelnen folgende Ausgleichssysteme verfügbar sind:

    1.) das Ölreguliersystem nach AC + R (U.S. Fabrikat bzw. Entwicklung);

    2.) Das Ölreguliersystem nach LINDE;

    3.) Das Ölreguliersystem mittels Ölausgleichsrohren zwischen den Verdichtern mit separatem Gasausgleich;

    4.) das Ölreguliersystem über den Ölschauglasanschluß am Verdichter (ohne Gasausgleichsrohr). Im einzelnen ist hierzu zu bemerken, daß

    zu 1.) die Ölabscheidung mittels einem Ölabscheider in einem im Kreislauf angeordneten Ölsammelbehälter erfolgt und von dort über einen Verteiler auf die an den Verdichtern angebrachten Ölspiegelregulatoren, die in aller Regel eine durch Schwimmerventile beherrschte Zuleitung vorsehen. Die Anordnung der Verdichter ist beliebig. Das System erfordert jedoch einen hohen Geräte-und Montageaufwand;

    zu 2.) die Ölverteilung zu den einzelnen Verdichtem erfolgt aus einem auf der Saugseite im Kreislauf liegenden Ölsammelbehälter.Die zu den Verdichtem zurückfliessende Ölmenge führt dabei über fest eingestellte Ventile. Die Anordnung der Verdichter erfolgt auf einer Ebene, so daß ein relativ großer Platzbedarf erforderlich ist;

    zu 3.) der Ölausgleich zwischen den Verdichtem erfolgt über ein Ausgleichsrohr. Um eine Gleichmäßigkeit in der vorbestimmten Verteilung zu erreichen, muß ein über dem Ölspiegel liegender Gasausgleich vorgesehen sein und erfolgt in gleicher Ölspiegelhöhe auf einer Ebene, auch hier ist ein großer Platzbedarf erforderlich;

    zu 4.) der Ölausgleich erfolgt jeweils über den Ölschauglasanschluß am Verdichter und ein Ausgleichsrohr, wobei die übrige Installation entsprechend den Ausführungen zu 3.) vorzunehmen ist.



    [0010] Ergänzend ist noch festzuhalten, daß Ausführungen nach 3.) und 4.) fallweise mit jeweils einem separaten Gasausgleichsrohr vorgesehen sind.

    [0011] Die genannten Verfahren haben sich mehr oder weniger bewährt, wobei selbstverständlich die ausgewiesenen Systeme jeweils in Verbindung mit dem vorgesehenen Anwendungsfall zu betrachten und zu werten sind.
    Die bekannte Leistungsstufung durch den Verbund verschiedener Verdichtergrößen ist im Grunde genommen montageaufwendig und unübersichtlich. Eventuelle Störungen der Ölversorgung eines Verdichters sind nicht ohne weiteres sorfort erkennbar.
    So kann z.B. eine Schwimmerregulierung, die durch eine verstopfte Zuführung oder aber auch durch irgendeinen mechanischen Fehler gestört ist, blockieren, so daß Verdichterschäden durch mangelnde Schmierung auftreten können.

    [0012] Unabhängig von dieser Aussage ist bei hermetisch oder halb-hermetischen Systemen die Anordnung einfacher Schwimmerregelungen nicht immer möglich, wobei ein besonderes Problem ist, daß auch erkannte, in ihrem Umfang wachsende Gefahren aufgrund der nicht gegebenen Überwachung des Ölkreislaufes nicht signalisiert werden können.
    Die teilweise vorgesehene Anordnung von Schaugläsem ermöglicht nur eine im Grunde statische, aber keine dynamische Kontrolle,
    da man letztlich auch bei gleichbleibendem Ölstand nicht unbedingt erkennen muß, ob das Öl tatsächlich fließt.
    Das Erkennen einer Unregelmäßigkeit bleibt letztlich nur dem ausgesprochenen Kältefachmann mit einiger Sicherheit vorbehalten.

    [0013] Diese Sachlage berücksichtigend, ist es Aufgabe dieser Erfindung eine saugseitig im Kreislauf anzuordnende Flüssigkeitsabscheidung so auszubilden, daß die einzelnen Verdichter durch ihnen jeweils verbundene Saugleitungen mit Öl in der notwendigen Menge versorgt werden.
    Mechanisch bewegte Teile, wie z.B. das Schwimmerventil, sollen dabei weitgehend vermieden werden, und durch einfache Auswechselung von Einsatzteilen eine eventuell notwendig werdende Anpassung der Ölrückführung an ein geändertes Verdichtervolumen durchführbar sein.

    [0014] Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe sieht vor,

    daß für die schwerkraftbedingte Trennung des zunächst aus Öl und fallweise noch nicht vollständig verdampften Kältemittel bestehenden Flüssigkeits-Dampfgemisch und dem bereits vollständig verdamptften Kältemittel ein Abscheidebehälter vorgesehen ist, der mit einzelnen zu dem bzw. den Verdichtem führenden Ölsauganschlüssen versehen ist,

    und diese mit zentral in einem jeweils abgegrenzten Dampfabsaugebereich je eine verbundene Ölabsaugung aufweisen,

    daß die Ölabsaugung(en) jeweils aus einem unterschiedlich außen und ihnen kalibrierbaren Steigrohr besteht bzw. bestehen, das jeweils in seiner durch die Leitflügel in einem hülsenartig ausgebildeten Nippel gegebenen Zentrierlage gleichfalls die Ebene des Austritts aus dem Steigrohr bestimmt und den Dampfabsaugebereich abgrenzt, und kraftschlüssig einer in einem Winkeladapter angeordneten Trenndüse verbunden ist bzw. sind, wobei die Trenndüse für die Trennung des Öles und des verdampften Kältemittels - in Anpassung an die erforderliche Leistung - auswechselbar gestaltet ist, und hierbei der leichtere, dampfförmige Anteil im zentralen Bereich von dem schwereren Ölanteil im peripheren Bereich der Säugleitung umfaßt ist, und

    daß der verdampfte Kältemittelanteil entlang der Leitflügel des Steigrohres zur Trenndüse führbar ist.



    [0015] Die Abscheidung, d.h. die schwerkraftbedingte Trennung der verdampften und unverdampften Kältemittel erfolgt also in einen separaten, unmittelbar in der Saugströmung vor den Verdichtern angeordneten, gemeinsamen Abscheidebehälter, aus dem die Ölsauganschlüsse und die Dampfabsaugebereiche des Kältemittels zusammengeführt und über je eine Saugleitung gemeinsam, jedoch bei voller Trennung des vollständig verdampften Kältemittels und des Öles, den Verdichtem zugeführt wird.

    [0016] Hierbei wird ein wesentlicher Teil des unverdampften Kältemittels bereits im Abscheidebehälter selbst in seine verdampfte Form durch die über die Eintrittsanschlüsse zum Abscheidebehälter geführte Mischströmung erzielte starke Bewegung der quasi schichtweise getrennten Medienanteile bei Übergang des noch flüssigen Anteiles in den gasförmigen Anteil des Kältemittels erreicht, und das 01 hieraus ausgeschieden und mit der bereits unten lagernden Ölschicht vereint.

    [0017] Die Ölabsaugung besteht jeweils aus einem unterschiedlich außen und innen kalibrierbaren Steigrohr, s das in seinem Endbereich zentral durch den abgetrennten Dampfabsaugebereich führt. Zwischen dem Steigrohr und der Abgrenzung des nippelartig ausgebildeten Dampfabsaugebereiches sind Leitflügel angeordnet, die ein unangenehmes Pfeifen der abgesaugten Dämpfe verhindern. Die Leitflügel fixieren die Ölabsaugungen kraftschlüssig und die Ebene des Ölaustritts und des Dampfabsaugebereiches werden ebenfalls kraftschlüssig der in einem Winkeladapter angeordneten Trenndüse zentral zugeordnet.

    [0018] Die Trenndüse bewirkt die vollkommene Trennung und Zusammenführung der Restteile des noch nicht vollständig verdampften Kältemittels bei vollständiger Überführung des Kältemittelstromes in Dampfform und die Separierung des Ölanteiles, der sich als Grenzschicht am peripheren Bereich der Innenausnehmung des Winkeladapters und der weiterführenden Saugleitung niederschlägt.

    [0019] Zur Ausbildung des Winkeladapters und der Anordnung der Trenndüse wird vermerkt, daß dieser aus einem hülsenartig ausgebildeten, mit der Wandung des Abscheidebehälters verbundenen, gewindetragenden Nippel besteht, dem achsgleich der die Trenndüse aufnehmende Zweig des Winkeladapters mit diesem über trennbare Mittel verbindbar ist, wobei die Innenausbildung dieses Zweiges mit einem in Strömungsrichtung wirksamen Anschlag für die Trenndüse versehen ist und im weiteren mit deren Außenform korrespondiert oder diese in den Zweig einschraubbar ist.

    [0020] Die Anordnung der Trenndüse im Winkeladapter läßt deren Auswechselung bei geänderten Betriebsbedingungen auf einfache Weist zu.

    [0021] Ergänzend zur Ausbildung der Ölabsaugungen ist zu erwähnen,
    daß das durch Leitflügel kraftschlüssig fixierte Steigrohr in seinem Eintrittsbereich mit einem Stützring versehen ist,
    zwischen dem und der Innenwandung des Abscheidebehälters eine Druckfeder angeordnet ist.

    [0022] Diese Ausbildung erlaubt bei einfacher Auswechselbarkeit des kraftschlüssig aus dem Behälter führenden Nippel angeordneten Steigrohres, und bei Aufstand der Druckfeder auf dem Grund des Behälters, die Unterbindung oder zumindest eine wesentliche Dämpfung störender Vibrationen.

    [0023] Das Steigrohr ist aus strömungstechnischen Gründen austrittsseitig winklig angephast oder abgerundet.

    [0024] Unabhängig davon kann vorgesehen werden, das das Steigrohr, in Strömungsrichtung gesehen, mit einem verschieden dimensionierbaren, auswechselbaren Kopfstück zur Einstellung des Ringspaltes zwischen der Trenndüse und dem Steigrohr versehen ist.

    [0025] Diese weitere Variationsmöglichkeit zur Einstellung des Ringspaltes wird zwar in der Regel nicht benötigt, sie muß jedoch als wertvolles Hilfsmittel bei sich ändernden Bedingungen oder bei der empirischen Ermittlung des optimalen Ringspaltquerschnittes betrachtet werden.

    [0026] Zur Konzeption der Trenndüse übergehend wird vorgeschlagen,
    daß die auswechselbare Trenndüse eine Doppelkegelstumpfdüse ist, die eingangsseitig in ihrer Innenformgebung einen weiten, über eine geringe Länge sich verengenden Kegelstumpfabschnitt bildet, dem sich über einen verbindenden kurzen, zylindrischen Abschnitt ein in Strömungsrichtung sich erweiternder Kegelstumpfabschnitt anschließt.

    [0027] Die Ausbildung der Trenndüse als Doppelkegelstumpfdüse hat sich im Verlauf der Entwicklung als besonders vorteilhaft erwiesen, da neben der vollständigen Trennleistung nach dem Durchtritt der Medien durch den zylindrischen Abschnitt der Druckaufbau sich langsamer vollzieht als der eingangs gegebene Druckabbau.
    Auch dies trägt zur Beruhigung und zur Vergleichmäßigung der Strömung bei. ;,

    [0028] Grundsätzlich muß noch dazu bemerkt werden, daß der Eintrittswinkel des kurzen Kegeistumpfabschnittes größer als der Austrittswinkel des langen Kegelstumpfabschnittes ist.
    Selbstverständlich kann die Trenndüsse auch mehr teilig ausgebildet sein, so daß bei eventuellen Variationen der Kegelstumpfwinkel jeweils nur die eine Hälfte ausgetauscht werden muß, bevor man sich zu einem Gesmatwechsel entschließt. Im Rahmen des weiteren Aufbaues ist vorgesehen, daß die Verdichter in einem Etagengestell, in der Regel unterhalb des Abscheidebehälters, angeordnet sind.

    [0029] Dieser außerordentlich raumsparende Aufbau erlaubt gleichfalls eine übersichtige Gliederung des Kältemaschinensatzes und eine wirkungsvolle Anordnung des Kondensators und der Verflüssigungs-Ventilatoren.
    Der groß zu dimensionierende Abscheidebehälter sieht ein in seinem unteren Bereich angebrachtes Schauglas mit einliegender Schwimmerperle vor, so daß die optische Beobachtung von rückfließendem Öl und unverdampftem Kältemittel ergänzend auf einfache Weise überprüft werden kann.

    [0030] Zusammenfassend ist festzuhalten, daß die vorliegende Erfindung in vollem Umfang der Aufgabenstellung gerecht wird.

    [0031] Die Erfindung wird durch die beigefügte Systemdarstellung und Zeichnungen einer beispielsweisen Ausführung näher erläutert.

    Figur 1 zeigt schematisch einen Kältekreislauf bei dem der Abscheidebehälter leistungsabgestuften Verdichtem verbunden ist.

    Figur 2 zeigt die Verbundanordnung von leistungsabgestuften Verdichtern, wobei die Leistung in Abhängigkeit von der Dichte des Kältemitteldampfes dargestellt ist.

    Figur 3 zeigt die Anordnung von vier Verdichtern in einem mehretagigen Gestell, dem ein Kondensator, d.h. ein Verflüssiger zugeordnet ist.

    Figur 4 zeigt eine der zum Behältergrund des Abscheidebehälters ragende Ölabsaugung, sowie den Dampfabsaugebereich mit der in einem Winkeladapter angeordneten Trenndüse.



    [0032] Dem Schaubild nach Figur 1 ist zu entnehmen, daß aus dem Kältemittelsammelbehälter 21 das Kältemittel über die Drosselventile 22.1, 22.2 und 22.3 durch die Verdampfer 23.1, 23.2 und 23.3 einschließlich der mitgeschleppten Schmierölanteile geführt wird, und die so zusammengesetzte Strömung über die Anschlüsse 4 dem Abscheidebehälter 2 zugeführt wird.
    Hier findet zunächst die schwerkraftbedingte Trennung der strömenden Mischflüssigkeit statt, wobei sich - vgl. Figur 4 - von unten nach oben folgende Schichtung einstellt:

    a) Öl

    b) flüssiges Kältemittel

    c) verdampftes Kältemittel



    [0033] Ein wesentlicher Teil des flüssig einlagemden Kältemittelanteiles b) wird durch die beim Saugbetrieb durch die Eintrittsanschlüsse 4 geführte Strömung in einem solchen Maße vermischt und verwirbelt, daß bei Betrieb des Kältemaschinensatzes 1 die Zwischenschicht b) mehr und mehr in Dampfform überführt und von dem bereits verdampften Kältemittel aufgenommen wird.

    [0034] An mehreren Stellen, beispielsweise nach Figur 1 und 4, sind Ölansauganschlüsse 5 vorgesehen, wobei die ihnen jeweils zugeordnete Ölabsaugung 6 und die das jeweils aus dem Dampfabsaugebereich 7 entnommene Gas gemeinsam dem Winkeladapter 10 zuführt,
    in dem eine Trenndüse 11 das Öl so separiert, daß dieses als wandernde Grenzschicht der Innenperipherie des Winkeladapters 10 und der zu einem Verdichter 8 führenden Saugleitung 5.1 anhaftet, während der Kältemitteldampfstrom im Zentrum dieses Leitungssystems geführt ist.

    [0035] Im Verdichter 8 wird beispielsweise durch eine Ölfalle das zugeführte Öl aufgenommen und im weiteren in dessen Kurbelwanne überführt.

    [0036] Das System nach Figur 1 sieht vier getrennte Verdichter 8.1 bis 8.4 vor, die über vier aus dem Abscheidebehälter 2 führende Ölabsaugungen 6, mit jeweils zugeordnetem Dampfabsaugebereich 7, die Verdichter mit dem Schmier-und Kältemittel vorsorgen. Die Verdichter 8.1 bis 8.4 sind über einen Verteiler miteinander verbunden, dessen abzweigende Sammelleitung den Kondensator 20 von oben nach unten durchströmt.
    Dem Kondensator selbst sind untereinander die Ventilatoren 14.1 bis 14.4 zugeordnet, wobei der Austritt aus dem Kondensator in den Sammelbehälter 21 führt und sich im weiteren, wie beschrieben, der Kältekreislauf schließt.

    [0037] Figur 2 ist bereits hinreichend durch die hierzu eingangs gegebene Legende beschrieben.

    [0038] Die Figur 3 zeigt den Kältemaschinensatz 1 in Front-und Seitenansicht.

    [0039] Dieser besteht aus einem etagenförmigen Gestell 9, dem - vgl. die linke Figur - ein über die ganze Gestellhöhe greifender Kondensator 20 zugeordnet ist, wobei in den einzelnen Etagen untereinander der Abscheidebehälter 2, der Verdichter 8.1, der Verdichter 8.2, der Verdichter 8.3 und der Verdichter 8.4, sowie - über eine Teilhöhe greifend - der Sammelbehälter 21 angeordnet sind.

    [0040] Die Verflüssiger-Ventilatoren 14.2 bis 14.4 sind dem Kondensator 20 und der Verflüssiger-Ventilator 14.1 sowohl dem Kondensator als auch dem Abscheidebehälter 2 zugeordnet, wobei das Etagengestell 9 zusätzlich den Sammelbehälter 21 mit aufnimmt.

    [0041] Die Kühlluftströmung ist dabei durch die hohl gezeichneten Pfeile in ihrer Richtung ausgewiesen.

    [0042] Die Versorgung der einzelnen Verdichter 8.1 bis 8.4 mit Schmieröl und Kältemittel erfolgt ausgehend von dem Abscheidebehälter 2 jeweils für jeden Verdichter 8.1 bis 8.4 über den Ölansauganschluß 5, die Ölabsaugung 6, den Kältemitteldampfabsaugungsbereich 7, den Winkeladapter 10 mit Trenndüse 11 über die Leitung 5.1, wobei durch die Trenndüse 11 das Öl vollständig separiert und an der Peripherie der Wandungen des Winkeladapters 10 und der Saugleitung 5.1 eine in Richtung des verbundenen Verdichters 8 wellenförmig sich bewegende Grenzschicht bildet, während im Zentrum dieser Leitungen das vollständig verdampfte Kühlmittel geführt wird.
    In jedem Verdichter 8 ist eine nicht gezeichnete Ölfalle zur Abscheidung des Schmieröles vorgesehen, das von der Ölfalle ausgehend, zum Kurbelgehäuse geführt wird.

    [0043] Die Anordnung der einzelnen, zu den Verdichtern 8.1 bis 8.4 führenden Saugleitungen 5.1 ist raumsparend und übersichtlich, so daß der gesamte Kältemaschinensatz als außerordentlich kontroll-und wartungsfreundlich bezeichnet werden muß.

    [0044] Aus Figur 3 ist weiter ein wesentlicher Vorteil des Systemes zu erkennen, und zwar, die Möglichkeit einer äußerst kompakten raumsparenden Bauweise.

    [0045] Figur 4 zeigt die apparative Konzeption zur Trennung der aus dem Abscheidebehälter zu entnehmenden Medien, wobei, der besseren Übersicht halber, bereits erwähnte Teile, sofern sie in dieser Zusammenstellung dargestellt sind, wiederholt werden. Wie erwähnt, schließt sich dem Ölanschluß das innen und außen unterschiedlich kalibrierbare Steigrohr 6.1 an,
    wobei das Steigrohr durch mit ihm verbundene, in gleicher Teilung angeordnete, gleichdimensionierte Leitflügel in einem hülsenartigen Nippel 10.1 kraftschlüssig fixiert ist.
    Der Nippel 10.1 ist in diesem Fall aus der Wandung des Abscheidebehälters 2 heraustretend und mit diesem verschweißt sowie mit einem Außengewinde versehen, das die Verbindung der beiden Teile des Winkeladapters, d.h. 10 und 10.1, über ein trennbares Mittel, d.h. über eine Überwurfmutter 10.3, ermöglicht.

    [0046] Des weiteren wird durch den gewählten Überstand des Steigrohres 6.1 über die Leitflügel 6.2 die Ebene das Austrittes 6.3 aus dem Steigrohr 6.1 festgelegt.
    Auch eine weitere Lagesicherung, die gleichzeitig als Schwingungsdämpfer zu werten ist, ist darin zu sehen, daß im Eintrittsbereich des Steigrohres 6.1 ein Stützring 6.4 vorgesehen ist, zwischen dem und der Innenwandung 2.1 des Abscheidebehälters 2 eine Druckfeder 6.5 angeordnet ist.

    [0047] In dem im Steigrohr 6.1 achsgleich angeordneten Zweig 10.2 des Winkeladapters 10 ist die Trenndüse 11 eingebracht, deren Bund gegen den in den Zweig 10.2 ausgebildeten Anschlag 10.4 gerichtet ist. Zur Ausbildung der Trenndüse 11 wird festgehalten, daß es sich im Falle dieses Beispieles um eine Doppelkegelstumpfdüse handelt.

    [0048] Diese sieht in ihrer Innenformgebung einen weiten, über eine geringe Länge sich verengenden Kegelstumpfabschnitt 11.1 vor, dem sich über einen verbindenden, kurzen zylindrischen Abschnitt 11.2 ein in Strömungsrichtung sich erweiternder Kegelstumpfabschnitt 11.3 anschließt.
    Der Eintrittswinkel des kurzen Kegelstumpfabschnitts 11.1 ist dabei größer als der Austrittswinkel des langen Kegelstumpfabschnittes 11.3, so daß, bei einer solchen Ausbildung, die Druckzunahme und damit die Reduzierung der Geschwindigkeit etwas langsamer stattfindet.
    Selbstverständlich sind Winkel und Längen fallweise abzustimmen, um einen vollständigen Trennprozeß des Öles von dem dampfförmigen Kühlmittel zu erreichen.

    [0049] Die zu dem jeweiligen Verdichter 8 führende Saugleitung 5.1 geht rechtwinklig von dem Winkeladapter ab.


    Ansprüche

    1. Flüssigkeitsabscheider für einen luft-oder auch wassergekühlten Kältemaschinensatz (1) zur permanenten Ölrückführung in einen oder mehrere, im Verbund geschaltete Verdichter (8) bzw. (8.1 bis 8.4), bestehend aus in einem Behälter ausgebildeten Flüssigkeitsabscheider, mit einer in seinem Tiefenbereich angeordneten Sichtkontrolle (3) zur Beobachtung der über mindestens einen, etwa in halber Höhe des liegend angeordneten Ölsammelbehälters, im Saugstrom angeordneten Eintrittsanschlusses (4) zu den der Zahl der Verdichter (8) entsprechenden Sauganschlüssen (5 und 5.1) mit weiterführenden Leitungselementen (6,7,11,12) zu dem bzw. den Verdichter(n) (8,8.1 bis 8.4), wobei diese unterschiedliche Leistungen ausweisen können, dadadurch gekennzeichnet,

    daß für die schwerkraftbedingte Trennung des zunächst aus Öl und fallweise noch nicht vollständig verdampften Kältemittel bestehenden Flüssigkeits-Dampfgemisch und dem bereits vollständig verdampften Kältemittel ein Abscheidebehälter (2) vorgesehen ist, der mit einzelnen zu dem bzw. den Verdichtern (8,8.1 bis 8.4) führenden Ölsauganschlüssen (5) versehen ist,

    und diese mit zentral in einem jeweils abgegrenzten Dampfabsaugebereich (7) je eine verbundene Ölabsaugungen (6) aufweisen,

    daß die Ölabsaugung(en) (6) jeweils aus einem unterschiedlich außen und innen kalibrierbaren Steigrohr (6.1) besteht bzw. bestehen, das jeweils in seiner durch die Leitflügel (6.2) in einem hülsenartig ausgebildeten Nippel (10.1) gegebenen Zentrierlage gleichfalls die Ebene des Austritts ,(6.3) aus dem Steigrohr (6.1) bestimmt und den Dampfabsaugebereich (7) abgrenzt, und kraftschlüssig einer in einem Winkeladapter (10) angeordneten Trenndüse (11) verbunden ist bzw. sind, wobei die Trenndüse (11) für die Trennung des Öles und des verdampften Kältemittels - in Anpassung an die erforderliche Leistung - auswechselbar gestaltet ist, und hierbei der leichtere, dampfförmige Anteil im zentralen Bereich von dem schwereren Ölanteil im peripheren Bereich der Saugleitung (5.1) umfaßt ist, und

    daß der verdampfte Kältemittelanteil entlang der Leitflügel (6.2) des Steigrohres (6.1) zur Trenndüse (11) führbar ist.


     
    2. Flüssigkeitsabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Winkeladapter (10) aus einem hülsenartig ausgebildeten, mit der Wandung' des Abscheidebehälters (2) verbundenen, gewindetragenden Nippel (10.1) besteht, dem achsgleich der die Trenndüse (11) aufnehmende Zweig (10.2) des Winkeladapters (10) mit diesem über trennbare Mittel (10.3) verbindbar ist, wobei die Innenausbildung dieses Zweiges (10.2) mit einem in Strömungsrichtung wirksamen Anschlag (10.4) für die Trenndüse (11) versehen ist und im weiteren mit deren Außenform korrespondiert oder diese in den Zweig (10.2) einschraubbar ist.
     
    3. Flüssigkeitsabscheider nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß das durch Leitflügel (6.2) kraftschlüssig fixierte Steigrohr (6.1) in seinem Eintrittsbereich mit einem Stützring (6.4) versehen ist, zwischen dem und der Innenwandung (2.1) des Abscheidebehälters (2) eine Druckfeder (6.5) angeordnet ist.
     
    4. Flüssigkeitsabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr (6.1) austrittsseitig winklig angephast oder abgerundet ist.
     
    5. Flüssigkeitsabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß das Steigrohr (6.1), im Stromrichtung gesehen, mit einem verschieden dimensionierbaren, auswechselbaren Kopfstück (13) zur Einstellung des Ringspaltes (12) zwischen der Trenndüse (11) und dem Steigrohr (6.1) versehen ist.
     
    6. Flüssigkeitsabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die auswechselbare Trenndüse (11) eine Doppelkegelstumpfdüse ist, die eingangsseitig in ihrer Innenformgebung einen weiten, über eine geringe Länge sich verengenden Kegelstumpfabschnitt (11.1) bildet, dem sich über einen verbindenden kurzen, zylindrischen Abschnitt (11.2) ein in Strömungsrichtung sich erweiternder Kegelstumpfabschnitt (11.3) anschließt.
     
    7. Flüssigkeitsabscheider nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Eintrittswinkel (11.4) des kurzen Kegelstumpfabschnittes (11.1) größer als der Austrittswinkel (11.5) des langen Kegelstumpfabschnittes (11.3) ist.
     
    8. Flüssigkeitsabscheider nach Anspruch 1,2,5,6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenndüse (11) mehrteilig ausgebildet ist.
     
    9. Flüssigkeitsabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verdichter (8, 8.1 bis 8.4) in einem Etagengestell (9), in der Regel unterhalb des Abscheidebehälters (2), angeordnet sind.
     
    10. Flüssigkeitsabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verflüssiger-Ventilatoren (14.2 bis (14.4) dem Kondensator (20) und der Verflüssiger-Ventilätor (14.1) dem Kondensator (20) und dem Abscheidebehälter (2) zugeordnet sind.
     




    Zeichnung
















    Recherchenbericht