AT136503B - Kompressionskältemaschine. - Google Patents

Description

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    Kompressionskältemaschine.   



   Gegenstand der Erfindung ist eine   Kompressionskältemaschine,   bei der als   Kältemittel   eine Flüssigkeit verwendet wird, die keine Bindung mit dem Schmiermittel eingeht, sich von diesem vielmehr scharf scheidet. Vorzugsweise wird es sieh dabei um eine Kälteflüssigkeit handeln, die schwerer ist als   Schmieröl,   auf der letzteres also schwimmt. 



   Bei solchen Kältemaschinen, bei denen reines Öl zum Schmieren der Getriebeteile dient, wird es als Übelstand empfunden, dass das an die Getriebeteile gelangte oder das von den   Kältedämpfen   mitgerissene Öl nicht ohne besondere Hilfsmittel wieder in den eigentlichen Ölsammelraum gelangen kann, der Kreislauf des Öles also nicht geschlossen ist. Es bilden sich hier in der Maschine verschiedene Sammelstellen für das Öl, aus welchen es durch Pumpen oder sonstige Hilfsmittel wieder der eigentlichen Ölsammelstelle zugeführt werden muss. Abgesehen von der Umständlichkeit eines solchen Verfahrens ist damit auch keine Garantie für regelmässige und gleichmässige Schmierung gegeben. Solche Maschinen bedürfen einer sorgfältigen Beobachtung, was aber nicht mit der Eigenart ihres Verwendungszweckes vereinbarlich ist.

   Man verlangt vielmehr von solchen Maschinen eine grosse Unempfindlichkeit und 
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   Eine solche Anlage bildet den Gegenstand der Erfindung. Bei dieser ist nur ein Hauptölsammelraum vorhanden, das Schmieröl kehrt immer wieder nach Erfüllung seiner Aufgabe selbsttätig an die Hauptsammelstelle zurück. Dabei ist Sorge getragen, dass die Menge des Schmieröles an die Getriebeteile den Erfordernissen angepasst wird. 



   Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen. Es zeigen die Fig. 1-3 drei Ausführungen in schematischer Schnittdarstellung ; Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie   A-A   der Fig. 3. 



   Bei allen dargestellten Ausführungsformen sind an das Getriebegehäuse 1 der Kompressorzylinder 2 und das Gehäuse 3 des Antriebsmotors gasdicht angeschlossen. Die gekröpfte Kurbelwelle 4 ist bei 5 und 6 in dem Getriebegehäuse gelagert und unmittelbar mit dem Rotor 7 des Antriebsmotors gekuppelt. In dem Gehäuse 3 ist die Welle 4 nicht mehr gelagert, der Rotor 7 ist also fliegend angeordnet. Man erreicht damit, dass das Öl von dem Gehäuse 3 ferngehalten wird, welchem Zweck auch eine Ölabdichtung 8 vor dem Gehäuse 3 dient. Ist das Gehäuse 3 abgenommen, dann hat das Getriebegehäuse noch keine Verbindung mit der Aussenluft, da es durch die Abdichtung 8 abgeschlossen ist.

   Durch ein Rohr 9 ist zwar der Innenraum des Gehäuses 3 mit dem Innenraum des Gehäuses 1 verbunden, doch ist dieses Rohr mit einer feinkörnigen Masse angefüllt und wirkt wie ein Filter, lässt also bei abgenommenem Gehäuse 3 nur ganz unbedeutende Mengen von Gasen oder Flüssigkeiten entweichen. Dem Rohr 9 fällt die Aufgabe zu, eine Verbindung zwischen den Gehäusen 1 und 3 zu schaffen, die nur ganz wenig gasdurchlässig ist, aber immerhin einen Druckausgleich zwischen den beiden Gehäusen zulässt. Erstmalig tritt dieses Filterrohr 9 in Wirksamkeit beim Evakuieren der Anlage, um aus dem Motorgehäuse alle Luft und Feuchtigkeit zu entfernen, die zerstörend auf die Motorwicklung einwirken würden. Es wird bei genügend langer Saugdauer alle Luft und Feuchtigkeit aus dem Motorgehäuse entfernt. 

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   Während des eigentlichen Betriebes ist es   zweckmässig,   der durch das Evakuieren stark verdünnten Luft in dem Gehäuseinnenraum 3   Kältemittelgase   zuzuführen, um ein Mittel zu schaffen, welches die in der Motorwicklung entstehende Wärme an das Gehäuse ableitet. Diese Zuleitung der Kältemittelgase in das Gehäuse 3 erfolgt wieder durch das Filterrohr 9. Sollte sich trotz aller   Absperrmassnahmen   in dem Motorgehäuse 3 Öl niederschlagen, dann kann es durch das Rohr 9 in das Gehäuse   1 zurücksickern.   



   Der untere Teil des Gehäuses 1 geht in den Verdampfer 12 über oder ist an letzterem abnehmbar angeschlossen. 13 sind an dem Verdampfer nach aussen vorstehende Kühlrippen. An der Stelle, wo das Gehäuse 1 in den Verdampfer 12 übergeht, ist eine Haube 14 eingebaut, welche die beiden   Räume   
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   Die durch das Rohr 15 in das Getriebegehäuse gelangten Gase werden durch den Kolben 20 in den Kondensator 21 gedrückt. In diesem kondensieren sie und kehren als Flüssigkeit durch die Leitung 22 in den Verdampfer   zurück.   Die mit in den Kondensator gerissenen   Ölteilchen   gelangen auf dem gleichen Wege in den Verdampfer, schwimmen dort auf der Oberfläche der   Kältemittelflüssigkeit   und treten schliesslich, wenn der Flüssigkeitsspiegel im Verdampfer hoch genug steht, durch die Öffnung 18 in den   Ölsammelraum.   



   Bei der Ausführung nach der Fig. 2 geht das Getriebegehäuse 1 unmittelbar in den Verdampfer über, es befindet sich also zwischen beiden keine Trennwand. Das Öl schwimmt hier wieder auf der den Verdampfer anfüllenden Kältemittelflüssigkeit, und der Ölstand reicht so hoch, dass die Kurbel 23 in ihrem Tiefstand in das Öl eintaucht. Hiedurch wird während des Betriebes das Öl durch die Kurbel in dem Gehäuse herumgeschleudert und gelangt so an alle Getriebeteile. Anstatt die Kurbel in das Öl eintauchen zu lassen, kann man auch den Ölspiegel bis nahe an die in Tiefstlage befindliche Kurbel heranfuhren und auf der Kurbelwelle angeordnete   Sohmierketten,   Schmierringe od. dgl. in das Öl eintauchen lassen, durch welche dann das Öl mit hochgenommen und den Getriebeteilen zugeführt wird.

   Es können natürlich auch andere Fördermittel vorgesehen sein, die das Öl den Getriebeteilen zuführen. Das abtropfende Öl gelangt unmittelbar wieder in den Ölsammelraum. Die aufsteigenden Gase durchdringen die Ölschicht, nehmen dort   Ölteilchen   auf und führen sie an die Getriebeteile. Das in dem Getriebegehäuse sich bildende Kondensat des Kältemittels dringt, weil schwerer als Öl, durch die Ölschicht nach unten und gelangt wieder in den Verdampfer. 



   Bei der Ausführung nach den Fig. 3 und 4 ist an das Getriebegehäuse ein kesselartiger Verdampfer 24 angeschlossen, der in seinem Innern von Rohren 26 durchzogen ist. Der Kessel 24 besitzt einen domartigen Aufbau 2'7, der sich fast über die ganze Länge des Kessels erstreckt. Die Kesselwandung ist in der Länge und Breite des Domes   2 ?' durchbrochen   ; die in dem Verdampfer aufsteigenden Gase können daher auf dem kürzesten Wege aufsteigen und sieh in dem oberen Teile des Domes sammeln. Um das Aufsteigen der Gase zu erleichtern, ordnet man zweckmässig die Rohre so an, dass ihre Entfernung in waagrechter Richtung voneinander in den aufsteigenden Reihen immer grösser wird. Der obere Teil des Kessels 24 und der untere Teil des Domes 27 bilden den   Ölsammelraum   28. 



   Zwischen dem   Getriebegehäuse   1 und dem Verdampfer 24 ist eine Trennwand 29 eingebaut ; durch diese ist das die Gase in das Getriebegehäuse leitende Rohr 30 geführt, dessen anderes Ende in den Gasraum des Domes mündet. Das Rohr 30 ist U-förmig gestaltet und mit seinem mittleren Teil unterhalb der   Ölsehicht   durch den Kessel geführt. An der tiefsten Stelle des Saugrohres 30 mündet in dasselbe das Rohr 31 eines Filters 32 düsenartig ein, und das Rohr 30 ist an dieser Stelle 33 erweitert. 



  Der Filter ist mit einer   feinkörnigen   Masse 34 gefüllt, welche das Öl nur tropfenweise   hindurchlässt,   und besitzt in seinem oberen, in den Ölvorrat hineinreichenden Teil seitliche Öffnungen 35 zum Durchtritt des Öles. Der Filter ist von einem Gehäuse 36 umgeben, welches zwischen sich und dem Filter 32 einen im Querschnitt ringförmigen Raum belässt, der gleichfalls mit einer geeigneten Filtermasse angefüllt ist. Seitliche   Öffnungen 3 ?   in dem oberen Teil des Gehäuses 36 lassen das Öl in letzteres eintreten. 



   Durch Wahl einer geeigneten Füllmasse für den Filter kann man den Durchtritt des Öles dem Schmierbedarf anpassen. Das Öl fällt in Tropfenform durch das Rohr 31 in das Saugrohr 30,   u.   zw. an der Stelle der Erweiterung 33. Infolge der Querschnittserweiterung des Rohres wird die Geschwindigkeit der vom Kompressor angesaugten Gase an dieser Stelle derart vermindert, dass die Gase auf das Öl keine Saugwirkung mehr ausüben können. Das Öl fällt daher frei herab und wird von den Gasen erst mitgerissen, wenn es in den engeren Teil des Saugrohres gelangt ist. Das Gas kann also nie mehr Öl mit- 
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 Filter regelbar machen. Statt des dargestellten Filters kann natürlich auch ein geeignetes anderes Drosselorgan eingebaut werden. 



   Das von den Getriebeteilen abtropfende Öl sammelt sich in dem unteren Teil des Getriebegehäuses und gelangt in ein den Boden des Getriebegehäuses durchdringendes und oberhalb des Bodens 29 mündendes Rohr 38. Dieses ist siphonartig gestaltet und taucht mit seinem unteren Ende in das Schmieröl ein. Ist das tiefliegende Knie und der wieder aufsteigende Schenkel des Rohres 38 von dem abtropfenden Öl angefüllt und tritt das Öl durch den oberen Krümmer in den abwärts gerichteten Schenkel, dann wirkt der Siphon wie ein Saugheber und saugt das Öl aus dem Getriebegehäuse, das auf diese Weise plötzlich entleert wird. Dieses Entleeren erfolgt immer selbsttätig in von der Menge des sich im Getriebegehäuse ansammelnden Öles abhängiger Zeitfolge, der Ölstand im Verdampfer ergänzt sich also selbsttätig und wird so auf konstanter Höhe gehalten. 



   Statt des siphonartigen Rohres könnte man auch ein einfaches gerades Rohr verwenden, dessen oberes Ende oberhalb der Trennwand 29 im Getriebegehäuse und dessen unteres Ende in den Ölraum des Verdampfers mündet, die Wirkung wäre allerdings nicht so vollkommen als mit dem Siphonrohr. 



  Das Öl würde hier nur durch sein Eigengewicht in dem Rohr abwärts fliessen, was allerdings erst dann eintreten würde, wenn oberhalb des Rohres sich so viel Öl angesammelt hat, dass der Druck auf die   Ol-     säule grösser   ist als der Gegendruck, der hervorgerufen ist durch den Überdruck im Verdampfer und den Unterdruck im Getriebegehäuse. 



   Der Verdampfer braucht bei der Ausführung nach den Fig. 3 und 4 nicht unmittelbar an das Getriebegehäuse angeschlossen zu sein, die gleiche Wirkung tritt auch ein, wenn die beiden Teile räumlich voneinander getrennt und durch die Rohre 30 und 38 miteinander verbunden sind, nur muss der Verdampfer tiefer angeordnet sein als das Getriebegehäuse. Die Ausführung nach den Fig. 3 und 4 ist nicht an die Verwendung einer   Kältemittelflüssigkeit   schwerer als Schmieröl gebunden, sie arbeitet in gleich vorteilhafter Weise, wenn die   Kältemittelflüssigkeit   auf dem Schmieröl schwimmt, nur muss der Filter 32 im Ölraum angeordnet sein.

   Der besonders grosse Ölraum in Verbindung mit der abgestimmten Zufuhrmenge des Schmieröles an die Getriebeteile und mit der selbsttätigen   Rückführung   des   Schmieröles   in den Ölsammelraum gewährleisten einen dauernd zuverlässigen Kreislauf des Öles und einen gleichmässigen   Olstand.   



   PATENT-ANSPRÜCHE : 
1.   Kompressionskältemaschine,   bei welcher als Kältemittel eine Flüssigkeit verwendet wird, die mit dem Schmieröl keine Bindung eingeht, dadurch gekennzeichnet, dass für die ganze Anlage ein einziger, die Fortsetzung des Verdampferraumes nach oben bildender Ölsammelraum vorgesehen ist, aus welchem die Schmierung der Getriebeteile in an sich bekannter Weise unmittelbar durch deren Eintauehen oder mittelbar durch Schmierketten, Schmierringe od. dgl. oder durch Anreicherung der durch 
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1. die das flüssige Kältemittel aus dem Kondensator in den Verdampfer tritt, ungefähr in der Trennungebene von Kältemittel und dem darauf schwimmenden Öl in den Verdampfer einmündet (Fig. 1 und 2).

   4. Maschine nach den Ansprüchen l bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (15) von einer den Verdampfer nach oben abschliessenden Haube (14) ausgeht und dass sich auf dem Grund der Haube (14) eine kleine Öffnung (18) befindet, die es etwa im Öl befindlicher Kältemittelflüssigkeit gestattet, nach unten in den Verdampfer abzufliessen (Fig. 1).

   5. Maschine nach Anspruch 1, mit in einem an das Kompressorgehäuse angeschlossenen Gehäuse freifliegend angeordneten, mit der Kompressorwelle gekuppelten Elektromotor, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgehäuse gas-und öldicht an das Kompressorgehäuse angeschlossen ist, so dass weder Gas noch Öl in das Motorgehäuse gelangen kann.

   6. Maschine nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgehäuse gegenüber dem Kompressorgehäuse so weit abgedichtet ist, dass Öl nicht übertreten kann, dass aber Gase an dieser Stelle und durch eine filterartige Verbindung (9) zwischen dem Motorgehäuse und dem Verdampfer in beschränktem Umfange übertreten können, so dass ein Kreislauf der Gase durch das Motorgehäuse ermöglicht ist.

   7. Maschine nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (9) oder die Dichtung (8) oder beide mit Bezug auf den Gasdurchtritt regelbar sind.

   8. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer unmittelbar in das EMI3.2 <Desc/Clms Page number 4> und mit Kältemittel nicht vermischte Schmieröl bis an die Getriebeteile oder bis in deren Nähe heranreicht und so in an sich bekannter Weise entweder unmittelbar oder mittelbar, z. B. durch in das Öl eintauchende Sehmierketten, an die Getriebeteile gelangen kann (Fig. 2).

   9. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Filter (32) oder ein sonstiges Drosselorgan, aus welchem das Schmieröl ohne Anwendung'fremder Saug-oder Druckwirkung nur durch sein Eigengewicht in abgestimmten Mengen in das Saugrohr des Kompressors fliesst (Fig. 3, 4).

   10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompressorsaugrohr (30) durch den Verdampfer unterhalb des Ölspiegels hindurchgeführt und der Filter (32) so angeordnet ist, dass er mit seinem oberen, seitlich durchbrochenen Teile in den Ölvorrat hineinragt und mit seinem unteren Teile Verbindung mit dem Kompressorsaugrohr hat.

   11. Maschine nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugrohr (30) an der Stelle (33), wo das Filterrohr (31) einmündet, im Querschnitt erweitert ist, wodurch die Geschwindigkeit der angesaugten Gase an dieser Stelle sich verringert, so dass ihre saugende Wirkung dem Öl gegenüber aufgehoben wird.

   12. Maschine nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass zur Rückführung des in dem unteren Teile des Getriebegehäuses sich ansammelnden Schmieröles in den im Verdampfer befindlichen Ölsammel- raum eine Rohrverbindung (38) vorgesehen ist, deren oberes Ende im Getriebegehäuse mündet, während das untere Ende in den Ölvorrat im Verdampfer eintaucht.

   13. Maschine nach den Ansprüchen 1 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrverbindung (38) zwischen dem Getriebegehäuse und dem Verdampfer siphonartig ausgebildet ist, um damit eine saugheberartige Wirkung auf das im Getriebegehäuse angesammelte Öl auszuüben.

   14. Maschine nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass bei kesselartiger Ausbildung ihres Verdampfers die obere Wand des Kessels fast in deren ganzer Länge durchbrochen und über dieser Durchbrechung ein domartiger Aufbau (2^r) zur Aufnahme des Öles und der aufsteigenden Gase angeordnet ist. EMI4.1