AT14137U1 - Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter mit Saugschalldämpfer - Google Patents

Abstract

Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter, welcher ein ein Innenvolumen (5) definierendes, hermetisch dichtes Verdichtergehäuse (1) aufweist, in welchem Innenvolumen (5) Kältemittel zirkuliert und eine ein Kältemittel verdichtende Kolben-Zylinder-Einheit (2) arbeitet, welche ein Ansaugventil umfasst, wobei an der Kolben-Zylinder-Einheit ein Saugschalldämpfer (3) vorgesehen ist, über den Kältemittel zum Ansaugventil der Kolben-Zylinder-Einheit (2) strömt und wobei der Saugschalldämpfer (3) eine einer Innenseite (23) mit einer Einlassöffnung (8) des Verdichtergehäuses (1) zugewandte Oberfläche (45) aufweist, in welcher eine, einen Abstand (y) zu dieser Einlassöffnung (8) aufweisende Öffnung (4) vorgesehen ist, über welche Kältemittel aus dem Innenvolumen (5) in den Saugschalldämpfer (3) angesaugt wird.

Description

Beschreibung

HERMETISCH GEKAPSELTER KÄLTEMITTELVERDICHTER MIT SAUGSCHALLDÄMPFER

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen hermetisch gekapselten Kältemittelverdichter,welcher ein ein Innenvolumen definierendes, hermetisch dichtes Verdichtergehäuse aufweist, inwelchem Innenvolumen Kältemittel zirkuliert und eine ein Kältemittel verdichtende Kolben-Zylinder-Einheit arbeitet, welche ein Ansaugventil umfasst, wobei an der Kolben-Zylinder-Einheit ein Saugschalldämpfer vorgesehen ist, über den Kältemittel zum Ansaugventil der Kol-ben-Zylinder-Einheit strömt und wobei der Saugschalldämpfer eine einer Innenseite mit einerEinlassöffnung des Verdichtergehäuses zugewandte Oberfläche aufweist, in welcher eine,einen Abstand zu dieser Einlassöffnung aufweisende Öffnung vorgesehen ist, über welcheKältemittel aus dem Innenvolumen in den Saugschalldämpfer angesaugt wird, gemäß demOberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Solche Kältemittelverdichter sind seit langem bekannt und kommen vorwiegend in Kühl¬schränken oder -regalen zum Einsatz. Dementsprechend hoch ist die jährlich produzierteStückzahl.

[0003] Obwohl die Energieaufnahme eines einzelnen Kältemittelverdichters nur etwa zwischen50 und 150 Watt beträgt, ergibt sich bei Betrachtung sämtlicher, weltweit im Einsatz stehenderKältemittelverdichter ein sehr hoher Energieverbrauch, der aufgrund der zügig voranschreiten¬den Entwicklung auch in ärmeren Ländern stetig zunimmt.

[0004] Jede technische Verbesserung, die an einem Kältemittelverdichter vorgenommen wirdund den Wirkungsgrad erhöht, birgt somit, auf die weltweit eingesetzten Kältemittelverdichterhochgerechnet, ein enormes Einsparungspotential an Energie.

[0005] Der Kältemittelprozess als solches ist ebenfalls seit langem bekannt. Das Kältemittelwird dabei durch Energieaufnahme aus dem zu kühlenden Raum im Verdampfer erhitzt undschließlich überhitzt und mittels des Kältemittelverdichters auf ein höheres Druckniveau ge¬pumpt, wo es Wärme über einen Kondensator abgibt und über eine Drossel, in der eine Druck¬reduzierung und die Abkühlung des Kältemittels erfolgt, wieder zurück in den Verdampfer be¬fördert wird.

[0006] Das größte und wichtigste Potential für eine mögliche Verbesserung des Wirkungsgra¬des liegt in der Absenkung der Temperatur des Kältemittels am Beginn dessen Kompressions¬vorganges. Jede Absenkung der Einsaugtemperatur des Kältemittels in den Zylinder der Kol-ben-Zylinder-Einheit bewirkt daher, ebenso wie die Absenkung der Temperatur während desVerdichtungsvorganges und damit verbunden der Ausschiebetemperatur, eine Verringerung dererforderlichen technischen Arbeit für den Verdichtungsvorgang.

STAND DER TECHNIK

[0007] Bei bekannten hermetisch gekapselten Kältemittel Verdichtern erfolgt bauartbedingt einestarke Erwärmung des Kältemittels auf dessen Weg vom Verdampfer (Kühlraum) zum Ansaug¬ventil der Kolben-Zylinder-Einheit.

[0008] Das Ansaugen des Kältemittels erfolgt über ein direkt vom Kondensator kommendesSaugrohr während eines Ansaugtaktes der Kolben-Zylinder-Einheit. Das Saugrohr mündet beibekannten hermetisch gekapselten Kältemittelverdichtern in der Regel in das hermetisch ge¬kapselte Verdichtergehäuse, meistens in die Nähe einer Öffnung in das Innenvolumen desSaugschalldämpfer, von wo das Kältemittel in den Saugschalldämpfer angesaugt wird und ausdiesem direkt zum Ansaugventil der Kolben-Zylinder- Einheit strömt. Der Saugschalldämpferdient in erster Linie dazu, das Geräuschniveau des Kältemittelverdichters beim Ansaugvorgangso gering wie möglich zu halten. Bekannte Saugschalldämpfer bestehen in der Regel aus meh¬reren Volumina, die miteinander in Verbindung stehen, sowie der Öffnung, über welche dasKältemittel aus dem hermetisch gekapselten Verdichtergehäusevolumen in das Innere des

Saugschalldämpfers gesaugt wird, sowie einem Auslass, welcher dicht am Ansaugventil derKolben-Zylinder-Einheit anliegt.

[0009] Auf dem Weg zwischen Eintritt des Kältemittels in das Verdichtergehäuse und demAnsaugventil der Kolben-Zylinder- Einheit erfolgt, wie bereits erwähnt, eine - nicht erwünschte -Erwärmung des Kältemittels. Messungen haben ergeben, dass beispielsweise bei einer Käl¬temitteltemperatur von 32^0 im Saugrohr kurz vor dem Eintritt in das Verdichtergehäuse (durchgenormte Ashrae- Bedingungen vorgegeben), das Kältemittel bereits im ersten Saugschall¬dämpfervolumen auf eine Temperatur von ca. 54°C erwärmt wurde. Der Hauptverursacherdieser unerwünschten Erwärmung des Kältemittels ist die Tatsache, dass das frisch aus demSaugrohr in das Innenvolumen des Verdichtergehäuses strömende Kältemittel mit bereits imInnenvolumen befindlichem, wärmeren Kältemittel vermischt wird. Die Mischung entsteht imWesentlichen dadurch, dass das Ansaugventil der Kolben-Zylinder-Einheit pro Zyklus lediglichüber einen Kurbelwinkelbereich von ca. 180° offen ist und daher lediglich innerhalb diesesZeitfensters Kältemittel in den Zylinder des Kältemittelverdichters gesaugt werden kann.

[0010] Danach, während des Verdichtungszyklus, ist das Ansaugventil geschlossen. Das kalteKältemittel weist jedoch einen beinahe konstanten Massenstrom auf, auch bei geschlossenemAnsaugventil, wodurch es bei geschlossenem Ansaugventil in das Innenvolumen des Verdich¬tergehäuses nachströmt und dort verweilt. Dabei wird es von der sich in Bewegung befindlichenKolben-Zylinder-Einheit sowie deren Bauteile erwärmt, beziehungsweise vermischt sich mit demdort befindlichen, bereits erwärmten Kältemittel. Diese Vermischung beziehungsweise die Er¬wärmung an der warmen Kolben-Zylinder- Einheit sowie deren Bauteilen im Innenvolumen wirddurch eine stattfindende Zirkulation des Kältemittels im Innenvolumen stark vorangetrieben.

[0011] Dazu kommen während der Verdichtungsphase weitere, durch Druckschwingungen vomVerdichtergehäuse zum Saugschalldämpfer und umgekehrt, hervorgerufene Strömungsvorgän¬ge, wodurch eine zusätzliche Vermischung bewirkt wird.

[0012] Um diese Durchmischung von warmen Kältemittel aus dem Inneren des Verdichterge¬häuses mit frisch vom Verdampfer kommenden Kältemittel zu verhindern, wird bei bekanntenKältemittelverdichtern der Auslass des Saugrohrs für das Kältemittel in die Nähe der Öffnungdes Saugschalldämpfers gelegt. Dadurch soll erreicht werden, dass sich das kalte Kältemittelvom Verdampfer im Inneren des Verdichtergehäuses nicht zu weit von der Öffnung entfernt.

[0013] Aus der US4370104 ist beispielsweise so ein Saugschalldämpfer für einen hermetischenKältemittelverdichter bekannt, der eine Öffnung aufweist, welche in der Nähe des Auslassesdes Saugrohrs für das Kältemittel liegt. Durch die Bewegung der das Kältemittel verdichtendeKolben-Zylinder-Einheit beziehungsweise Teilen davon relativ zum Verdichtergehäuse kommtes zu einer Zirkulation des Kältemittels im Verdichtergehäuse. Dies begünstigt die Erwärmungdes aus dem Auslass des Saugrohrs kommenden kalten Kältemittels, das bei geschlossenemAnsaugventil in das Verdichtergehäuse nachströmt und dort verweilt. Durch die Zirkulation wirdes im Verdichtergehäuse verteilt und von der warmen Kolben-Zylinder- Einheit sowie derenBauteilen erwärmt, beziehungsweise vermischt sich mit dem dort befindlichen, bereits erwärm¬ten Kältemittel und gelangt auf diese Art und Weise auch in den Saugschalldämpfer und inweiterer Folge in die Kolben- Zylinder-Einheit.

AUFGABE DER ERFINDUNG

[0014] Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, diesen Nachteil zu vermeiden und einenKältemittelverdichter der eingangs erwähnten Art vorzusehen, bei welchem die Kältemitteltem¬peratur zu Beginn des Verdichtungsvorganges, und damit notwendigerweise auch beim Ansau¬gen in den Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit, möglichst niedrig gehalten wird und gleichzeitigauch der Kontakt des vom Verdampfer kommenden Kältemittels mit der warmen Kolben-Zylinder-Einheit vermieden wird, wobei die Kosten möglichst niedrig gehalten werden sollen.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0015] Erfindungsgemäß wird dies bei einem hermetisch gekapselten Kältemittelverdichter,welcher ein ein Innenvolumen definierendes, hermetisch dichtes Verdichtergehäuse aufweist, inwelchem Innenvolumen Kältemittel zirkuliert und eine ein Kältemittel verdichtende Kolben-Zylinder-Einheit arbeitet, welche ein Ansaugventil umfasst, wobei an der Kolben-Zylinder- Ein¬heit ein Saugschalldämpfer vorgesehen ist, über den Kältemittel zum Ansaugventil der Kolben-Zylinder-Einheit strömt und wobei der Saugschalldämpfer eine einer Innenseite mit einer Ein¬lassöffnung des Verdichtergehäuses zugewandte Oberfläche aufweist, in welcher eine, einenAbstand zu dieser Einlassöffnung aufweisende Öffnung vorgesehen ist, über welche Kältemittelaus dem Innenvolumen in den Saugschalldämpfer angesaugt wird, dadurch erreicht, dass einden Abstand zumindest teilweise überbrückendes, die Öffnung lediglich teilweise umgebendesAbschirmelement vorgesehen ist, um die Zirkulation des Kältemittels im Innenvolumen zu ver¬mindern.

[0016] Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass das erfindungsgemäße Abschirm¬element bereits ausreicht, um die Zirkulation des Kältemittels im Verdichtergehäuse weitgehendzu unterbinden, wodurch eine Durchmischung des kalten Kältemittels mit dem vorhandenen,warmen Kältemittel unterbunden wird beziehungsweise sich das kalte Kältemittel wenigerschnell an der warmen Kolben-Zylinder-Einheit und deren Bauteilen erwärmt. Dabei reicht esdurchaus schon aus, das Abschirmelement als ebenes Element auszubilden, welches im Ver¬dichtergehäuse in der Arbeitsposition des Kältemittelverdichters im Bereich der Öffnung imWesentlichen vertikal verlaufend angeordnet ist, wodurch es die Zirkulation des Kältemittels imVerdichtergehäuse zumindest im Bereich der Öffnung verhindert. Dies stellt eine einfache, unddaher sehr preiswerte Lösung dar.

[0017] Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass das Abschirmelement den Abstand zwischenÖffnung im Saugschalldämpfer und einem dieser Öffnung unmittelbar gegenüberliegendenBereich der Innenfläche des Verdichtergehäuses zumindest teilweise überbrückt. Dabei ist esunbeachtlich, ob der Abstand zwischen der Öffnung und dem Bereich über die gesamte Flächeder Öffnung konstant ist oder nicht, vielmehr geht es darum, die Kältemittelzirkulation im Inne¬ren des Verdichtergehäuses nicht nur aber vor allem genau in diesem Spalt zwischen Öffnungim Saugschalldämpfer und Innenfläche des Verdichtergehäuses zu verringern bzw. gänzlich zuunterbinden. Bei unterschiedlichen Abständen einzelner Bereiche der Öffnung zum unmittelbargegenüberliegenden Bereich der Innenfläche des Verdichtergehäuses ist somit die erforderlicheLänge des Abschirmelementes von der Positionierung desselben abhängig.

[0018] Es ist auch jede andere Form der teilweisen Umschließung vorstellbar. Die unterschied¬lichen Ausgestaltungen der Abschirmelemente richten sich dabei nach den Gegebenheiten imVerdichtergehäuse und den daraus resultierenden Strömungs- und Zirkulationsverläufen.

[0019] Das Abschirmelement weist in Richtung des der Öffnung des Saugschalldämpfers ge¬genüberliegenden Seite des Verdichtergehäuses, wobei es nicht exakt in Richtung der Oberflä¬chennormalen des Verdichtergehäuses weisen muss, sondern mit dieser auch einen spitzenWinkel bilden kann.

[0020] Durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2, dass das Abschirmelement ausflexiblem Material gefertigt ist, wobei es aus Kunststoff oder Gummi oder sonst einem flexiblenMaterial bestehen kann, überträgt es durch die Flexibilität die Vibrationen nicht so stark nachaußen, beispielsweise bei Kontakt mit der Innenseite des Verdichtergehäuses.

[0021] Durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3, dass das Abschirmelement amSaugschalldämpfer befestigt ist, wird die Zirkulation nahe am Saugschalldämpfer unterbunden,wobei die Befestigung mittels Verschraubung, Verklebung oder durch Stecken erfolgt, wodurchdie Kosten ebenfalls niedrig gehalten werden können.

[0022] Gemäß der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 4 berührt das Abschirmelementdas Verdichtergehäuse oder kommt ihm so nahe, dass es durch, durch Vibrationen der Kolben-Zylinder-Einheit hervorgerufene, Bewegungen relativ zum Verdichtergehäuse dieses zeitweilig berührt. Dadurch ist gewährleistet, dass es im Wesentlichen gar keine Kreiszirkulation auf Höheder Öffnung im Innenvolumen gibt. Die Strömungsverluste werden somit besonders geringgehalten.

[0023] Durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 5, dass das Abschirmelement amVerdichtergehäuse befestigt ist, kann das Kältemittel besser in das Verdichtergehäuse einströ¬men und eine Zirkulation nahe am Verdichtergehäuse wird unterbunden, wobei die Befestigungmittels Verschraubung, Verklebung oder durch Stecken erfolgt.

[0024] Gemäß der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 7 ist das Abschirmelement ander Oberfläche angeordnet und folgt zumindest abschnittsweise dem Verlauf des Randes derÖffnung. Dies bedeutet, dass, falls der Rand der Öffnung eckig ausgebildet ist, die Kontur desAbschirmelementes auch eckig ausgebildet ist und falls der Rand der Öffnung rund ausgebildetist, die Kontur des Abschirmelementes auch rund ausgebildet ist. Dabei darf das Abschirmele¬ment die Öffnung aber jedenfalls nicht vollständig umschließen, weil durch eine vollständigeUmschließung der Druckausgleich im Wechsel zwischen offenem und geschlossenem Ansaug¬ventil verschlechtert wird. Darüber hinaus würde eine vollständige Umschließung sowohl Ein¬passungsprobleme, als auch Vibrationsprobleme verursachen, welchen in erster Linie beimAnfahren des Kompressors bedingt werden. Durch einen Verlauf des Abschirmelements, derdem Verlauf des Randes der Öffnung folgt, kann die Öffnung optimal abgedeckt werden undsomit die Zirkulation nahe der Öffnung optimal unterbunden werden.

[0025] Dabei ist es vorstellbar, dass sich Abschirmelemente entlang einer Seite sowie entlangder Ober- und/oder Unterseite der Öffnung in der Arbeitsposition des Kältemittelverdichtersganz oder teilweise erstrecken. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass die Zirkulation inner¬halb des Verdichtergehäuses von der Anordnung und Geometrie der enthaltenen Bauteileabhängt. Die unterschiedlichen Ausgestaltungen richten sich dabei nach den Gegebenheiten imVerdichtergehäuse und den daraus resultierenden Strömungs- und Zirkulationsverläufen. Somitkann die Zirkulation jeweils optimal gehemmt werden.

[0026] Gemäß der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 8 ist das Abschirmelementflächig mit zwei zueinander parallelen Oberflächen und vier die beiden Oberflächen begrenzen¬den Kanten ausgebildet, wobei eine Kante zumindest teilweise als Kontaktkante zur Befesti¬gung an der Oberfläche des Saugschalldämpfers dient. Dadurch kann das Abschirmelementeinfach in der Ausführung und somit kostengünstig in der Herstellung gehalten werden. In einerbesonders einfachen Ausführungsvariante ist das Abschirmelement eine rechteckige Platte undjeweils zwei Kanten befinden sich an einander gegenüberliegenden Seiten der Platte. Es istaber auch vorstellbar, dass die Kanten des Abschirmelements nicht rechteckig zueinanderangeordnet sind oder die Kanten ganz oder teilweise gebogen ausgeführt sind. Die Ausführungkann einfach und somit kostengünstig gehalten werden.

[0027] Durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 9, dass die zwei parallelen Oberflä¬chen des Abschirmelements parallel zur Kurbelwelle angeordnet sind, wird die kreisförmigeZirkulation um die Kurbelwelle des Kältemittels im Bereich des Abschirmelements verhindert.

[0028] Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 10 ist die der Kontaktkantegegenüberliegende Kante als eine der Innenseite des Verdichtergehäuses zugewandte Front¬kante und die zwei die Kontaktkante mit der Frontkante jeweils verbindende Kanten als denAbstand zumindest teilweise überbrückende Seitenkanten ausgebildet. Dabei ist es vorstellbar,dass die jeweils gegenüberliegenden Kanten parallel zueinander angeordnet sind öder unter¬schiedliche Verläufe haben. So kann die Frontkante zumindest in einem an eine der beidenSeitenkanten angrenzenden Bereich eine Abschrägung aufweisen.

[0029] Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 11 sind die Oberflächen desAbschirmelements plan ausgeführt, was eine besonders einfache und damit auch kostengünsti¬ge Lösung darstellt.

[0030] Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 12 weist die Frontkante zu¬mindest in einem an eine der beiden Seitenkanten angrenzenden Bereich eine Abschrägung auf, wodurch die Zirkulation des Kältemittels auch bei einer engen Anordnung der Bauteile imBereich der Öffnung, beispielsweise bei Anordnung eines Bauteils im Bereich der Abschrägung,durch Anordnung des Abschirmelements unterbunden werden kann.

[0031] Gemäß dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 13 weist die Frontkante desAbschirmelements einen der Innenseite des Verdichtergehäuses gegenüberliegenden Abschnittauf, welcher Abschnitt zumindest teilweise dem Verlauf der Innenseite folgt. Durch einen kon¬stanten Abstand wird die Zirkulation an allen Stellen der Frontkante gleichermaßen gehemmt.

[0032] Durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 14, dass die der Öffnung zuge¬wandte Oberfläche des Abschirmelements im Bereich der Frontkante mit der Innenseite desVerdichtergehäuses einen spitzen Winkel einschließt, wird die Vibrationsübertragung und damitdie Schallübertragung nach Außen reduziert im Vergleich mit einem Winkel von beispielsweise90 Grad.

[0033] Durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 15, dass der Abstand zwischeneinem obersten, einem Deckel des Verdichtergehäuses zugewandten, Punkt und einem unters¬ten, einem Boden des Verdichtergehäuses zugewandten, Punkt des Abschirmelements größerist als die lichte Höhe zwischen einem obersten, dem Deckel zugewandten Punkt des Randesder Öffnung und einem untersten, dem Boden des Verdichtergehäuses zugewandten Punkt desRandes der Öffnung kann ein größerer Bereich zwischen Saugschalldämpfer und Innenseitedes Verdichtergehäuses vor Zirkulation geschützt werden.

[0034] Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 16 umgibt das Abschirmele¬ment maximal 75% des Randes der Öffnung. Damit kann einerseits die Zirkulation des Kältemit¬tels optimal unterbunden werden, andererseits aber steht ein großes Ausgleichsvolumen fürdas nachströmende Kältemittel während der Phase des geschlossenen Ansaugventils zurVerfügung, da sich in dem Bereich der Öffnung, in dem sich kein Abschirmelement befindet,das nachströmende Kältemittel ungehindert ausbreiten kann.

[0035] Durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 17, dass das Abschirmelement ausKunststoff, vorzugsweise Gummi gefertigt ist, ist eine kostengünstige Herstellung ermöglichtund gleichzeitig ist die Geräuschdämmung nach außen groß.

[0036] Gemäß der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 18 weist die Oberfläche desSaugschalldämpfers einen Bereich auf, welcher sich ansaugstutzenartig in Richtung Innenseiteerhebt, wobei das Ende der Erhebung die Öffnung bildet. Dabei kann die Erhebung an ver¬schiedenen Punkten gleich oder unterschiedlich sein. Es ist vorstellbar, dass der Rand derÖffnung an allen Stellen den gleichen Abstand zur Innenseite des Verdichtergehäuses aufweist,verschiedene Punkte der Oberfläche des Saugschalldämpfers aber nicht. Somit kann ein opti¬maler Abstand der Öffnung bei jeder Position des Saugschalldämpfers gewährleistet werden.

[0037] Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 19 weist die Oberfläche desSaugschalldämpfers eine ebene Begrenzungsoberfläche auf, welche den Bereich der an¬saugstutzenartigen Erhebung umgrenzt und den Bereich der Befestigung des Abschirmele¬ments beinhaltet, und zumindest eine Oberfläche des Abschirmelements schließt mit der Be¬grenzungsoberfläche einen spitzen Winkel ein. Mithilfe des spitzen Winkels kann das Abschir¬melement optimal zum Verdichtergehäuse, zum Saugschalldämpfer und zur Zirkulation desKältemittels im Verdichtergehäuse ausgerichtet werden, um die Zirkulation optimal zu unterbin¬den. Unter spitzem Winkel wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass die Anordnung derOberflächen des Abschirmelements an der Begrenzungsoberfläche nicht rechtwinkelig ist.

[0038] Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 20 und 21 weist der Saug-schalldämpfer eine dem Deckel des Verdichtergehäuses zugewandte Oberseite und eine demBoden des Verdichtergehäuses zugewandte Unterseite auf sowie eine, die Oberseite mit derUnterseite verbindende Vorderseite auf, welche vorzugsweise dem Verlauf eines der Vordersei¬te gegenüberliegenden Abschnitts der Innenseite des Verdichtergehäuses folgt, und eine derVorderseite gegenüberliegende, die Oberseite und Unterseite ebenfalls verbindende Rückseiteauf sowie eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand auf, welche jeweils die Vordersei¬ te mit der Rückseite verbindet. Bei der eine Öffnung aufweisenden Oberfläche handelt es sichum die erste Seitenwand und die Einlassöffnung befindet sich auf der der ersten Seitenwandzugewandten Seite des Verdichtergehäuses, wodurch der zurückgelegte Weg des Kältemittelsvon der Einlassöffnung zur Öffnung kurz gehalten werden kann und das Kältemittel sich somitweniger erwärmt.

[0039] Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 22 folgt die Öffnung demVerlauf der Innenseite des Verdichtergehäuses. Unter dem Verlauf folgen wird verstanden,dass der Rand der Öffnung in allen Punkten denselben Abstand zur Innenseite des Verdichter¬gehäuses aufweist. Dies dient beispielsweise dazu, bei verschiedenen Anordnungen des Saug¬schalldämpfers in Relation zur Innenseite des Verdichtergehäuses immer einen gleichmäßigenAbstand der Öffnung zur Innenseite des Verdichtergehäuses zu haben, und damit einen opti¬malen Fluss des Kältemittels von der Einlassöffnung im Verdichtergehäuse zur Öffnung desSaugschalldämpfers zu begünstigen.

[0040] Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 23 grenzt die Oberseite desSaugschalldämpfers an ein Zylindergehäuse an und ist zu einer, in der Arbeitsposition desVerdichtergehäuses horizontalen, Ebene, welche durch eine Zylinderachse verläuft, parallelausgerichtet und weist einen Auslassstutzen auf, dessen erster Auslassteil am Saugschall¬dämpfer rechtwinkelig zur Zylinderachse und dessen zweiter Auslassteil am Zylindergehäuseparallel zur Zylinderachse ausgerichtet ist. Dies ermöglicht eine platzsparende Anordnung undwirkt sich somit auf die Kosten positiv aus.

[0041] Durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 24, dass das Abschirmelement inDrehrichtung der Kurbelwelle gesehen nach der Öffnung angeordnet ist, um die durch die Kur¬belwelle hervorgerufene Rotationszirkulation des Kältemittels im Bereich der Öffnung zu verhin¬dern, wird die Rotationszirkulation stärker verhindert als beispielsweise bei einer Anordnung vorder Öffnung, da weniger Wirbelbildung auftritt.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

[0042] Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung aufdie beispielhaften Figuren Bezug genommen. Die Zeichnungen sollen den Erfindungsgedankenzwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben.

[0043] Dabei zeigt: [0044] Fig. 1 eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen hermetisch gekapselten Kältemittel¬ verdichters ohne Deckel [0045] Fig. 2 eine axonometrische Ansicht des erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters der

Ausführungsvariante gemäß Figur 1, wobei zur besseren Veranschaulichung dereinzelnen Komponenten der vordere Teil des Verdichtergehäuses 1 weggelas¬sen wurde [0046] Fig. 3 eine Frontansicht des erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters der Ausfüh¬ rungsvariante gemäß Figuren 1 und 2 [0047] Fig. 4 eine axonometrische Ansicht eines Saugschalldämpfers 3 gemäß der Ausfüh¬ rungsvariante des erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters der Figuren 1 bis 3 [0048] Fig. 5 eine axonometrische Ansicht einer weiteren Ausführungsvariante eines erfin¬ dungsgemäßen Kältemittelverdichters, wobei zur besseren Veranschaulichungder einzelnen Komponenten der vordere Teil des Verdichtergehäuses 1 wegge¬lassen wurde [0049] Fig. 6 eine Frontansicht des erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters gemäß Figur 5 [0050] Fig. 7 eine Seitenschnittansicht des erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters gemäß

Schnittlinie in Figur 1 [0051] Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen hermetisch gekapselten Kältemittelverdichter ohne Deckel 30. Im Inneren eines hermetisch abgedichteten Verdichter¬gehäuses 1 ist eine Kolben-Zylinder-Einheit 2 über Federn elastisch gelagert, wodurch sich dieKolben-Zylinder-Einheit 2 relativ zum Verdichtergehäuse 1 bewegen kann.

[0052] Angeschlossen an die Koben-Zylinder-Einheit 2 ist ein Saugschalldämpfer 3, welchereine Öffnung 4 aufweist (Fig. 2). Die Öffnung 4 ist dabei die Verbindung zwischen Innenvolu¬men 5 und Innerem des Saugschalldämpfers 3. Figuren 1 und 2 zeigen ein Innenvolumen 5 desVerdichtergehäuses 1.

[0053] Das durch eine Einlassöffnung 8 des Verdichtergehäuses (Fig.1) einströmende Kältemit¬tel verteilt sich während der Phasen des geschlossenen Ansaugventils im Innenvolumen 5. DasKältemittel, das mit der warmen Kolben-Zylinder-Einheit 2 in Kontakt kommt, erwärmt sichdementsprechend. Das durch die Einlassöffnung 8 nachströmende kalte Kältemittel wird durchStrömungen in Zirkulation versetzt und vermischt sich dabei mit dem bereits warmen Kältemittelbeziehungsweise erwärmt sich an der warmen Kolben-Zylinder-Einheit 2.

[0054] Ein erfindungsgemäßes Abschirmelement 6, abgebildet in den Figuren 1 bis 4 verhindertdiese Rotation beziehungsweise Erwärmung weitgehend. Dabei ist das Abschirmelement 6 andem Saugschalldämpfer 3 befestigt und umgrenzt 3 Seiten der Öffnung 4. Das Abschirmele¬ment 6 einer alternativen Ausführungsvariante (Figuren 5 und 6) weist eine wandartige Gestaltauf. Das Abschirmelement 6 grenzt an die Öffnung 4. Unter Angrenzen wird verstanden, dasssich das Abschirmelement 6 neben der Öffnung 4 befindet, wobei es unerheblich ist, ob dasAbschirmelement 6 mit dem Rand der Öffnung 4 abschließt oder sich dazwischen noch einAbstand befindet.

[0055] Es ist vorstellbar, dass das Abschirmelement 6 die Öffnung 4 teilweise umgibt, in derArbeitsposition des Kältemittelverdichters kann das Abschirmelement 6 einen horizontalen undeinen vertikalen Teil der Öffnung 4 umschließen, wobei dies durch zwei jeweils gerade, mitei¬nander verbundene Abschnitte realisiert sein kann, oder dadurch, dass das Abschirmelement 6gebogen ausgeführt ist. Die von dem Saugschalldämpfer 3 abgewandte Seite des Abschirm¬elements 6 weist in Richtung der Innenwand des Verdichtergehäuses 1 und teilt somit im We¬sentlichen den Raum zwischen Verdichtergehäuse 1 und Saugschalldämpfer 3. Die Konturdieser Seite entspricht im Wesentlichen der Innenkontur des Verdichtergehäuses 1 und kannzusätzlich in einem Endbereich eine Abschrägung 7 aufweisen (Fig. 5 und 6). Es ist aber auchvorstellbar, dass die Kontur eine andere Form aufweist.

[0056] Das Abschirmelement 6 berührt das Verdichtergehäuse 1 nicht. In einer speziellenAusführungsvariante kann das Abschirmelement 6 das Verdichtergehäuse 1 auch leicht berüh¬ren. Es ist nicht notwendig, dass die Verbindung zwischen Abschirmelement 6 und Verdichter¬gehäuse 1 schlüssig ist, da die Zirkulation auch ohne Verbindung unterbunden wird. Es istmöglich, dass noch ein Spalt zwischen Abschirmelement 6 und Verdichtergehäuse 1 bleibt.

[0057] Die der Öffnung 4 zugewandte Oberfläche 22a des Abschirmelements 6 beziehungs¬weise dessen Verlängerung schließt in den Ausführungsvarianten, dargestellt in den Figuren 1bis 6, im Bereich der Frontkante 24b mit der Innenseite 23 des Verdichtergehäuses einen spit¬zen Winkel ein. Dadurch wird die Vibrationsübertragung und damit auch die Schallübertragungreduziert im Vergleich mit einem Winkel von beispielsweise 90 Grad.

[0058] Das Abschirmelement 6 besteht aus Kunststoff. Durch die Materialwahl Kunststoff wer¬den Schallwellen gedämpft und weniger nach außen übertragen. Jedoch ist Kunststoff alsMaterial nicht zwingend notwendig.

[0059] Die parallelen Oberflächen 22ab des Abschirmelements 6 bilden mit den Flächennorma¬len der Oberfläche 45 in den Punkten der Berührung mit der Oberfläche 45 des Saugschall¬dämpfers 3 einen spitzen Winkel. Das heißt, dass das Abschirmelement 6 nicht rechtwinkeligmontiert ist. Durch die Montage schräg in Richtung zur Einlassöffnung 8 des Verdichtergehäu¬ses wird der Fluss des Kältemittels von der Einlassöffnung 8 des Verdichtergehäuses zur Öff¬nung 4 begünstigt.

[0060] Um die durch die Kurbelwelle 13 hervorgerufene Rotationszirkulation des Kältemittels inDrehrichtung der Kurbelwelle 13 im Bereich der Öffnung 4 zu verhindern, weist das Abschirm¬element 6 in der in Figur 1 abgebildeten Ausführungsvariante sowie der in Figur 6 abgebildetenAusführungsvariante eine Fläche auf, welche parallel zur Kurbelwelle 13 angeordnet ist. Unterparallel zur Kurbelwelle wird verstanden, dass die Fläche quer zum Drehrichtungsvektor derKurbelwelle 13 angeordnet ist.

[0061] Das Abschirmelement 6 ist in Drehrichtung der Kurbelwelle 13 gesehen nach der Öff¬nung 4 angeordnet 46, um die durch die Kurbelwelle 13 hervorgerufene Rotationszirkulationdes Kältemittels im Bereich der Öffnung 4 zu verhindern. Unter der Drehrichtung wird die Rich¬tung verstanden, in welcher der Drehrichtungsvektor der Kurbelwelle zeigt.

[0062] Um die horizontale Zirkulation des Kältemittels im Verdichtergehäuse 1 zu unterbindenist in der in Figur 5 abgebildeten Ausführungsvariante das Abschirmelement 6 als geradesElement ausgebildet, welches in der Arbeitsposition des Verdichtergehäuses 1 senkrecht an derÖffnung 4 angeordnet ist. Soll auch eine andere als die oben beschriebene Zirkulation unter¬bunden werden, so kann das Abschirmelement 6 auch eine andere Form aufweisen. Insbeson¬dere ist es vorstellbar, dass das Abschirmelement 6 um die Öffnung 4 teilweise herumgebildetist (Figuren 1 bis 4). Beispielsweise kann das Abschirmelement 6 als gerades Element ausge¬bildet sein, welches sowohl die linke Seite, als auch die untere (und/oder obere) Seite der Öff¬nung 4 begrenzt (Fig. 2). Dabei ist die Geometrie innerhalb des Verdichtergehäuses 1 ent¬scheidend, welche die Richtung der Zirkulation bestimmt.

[0063] Die Öffnung 4 des Saugschalldämpfers 3 in den Figuren 2 und 3 ist rechteckförmigausgebildet. Wie in Figur 2 zu erkennen ist, bildet der Saugschalldämpfer 3 eine hervorstehen¬de, in Richtung der Einlassöffnung 8 weisende ansaugstutzenartige Erhebung 21 aus, die dieÖffnung 4 enthält. Durch die ansaugstutzenartigen Erhebung 21 liegt die Öffnung 4 näher ander Einlassöffnung 8 des Verdichtergehäuses 1. Es wird somit der direkte Strom von der Ein¬lassöffnung 8 zur Öffnung 4 begünstigt, was wiederum die Durchmischung des kalten Kältemit¬tels mit dem Warmen reduziert.

[0064] Grundsätzlich sind verschiedene Ausführungsvarianten der Kolben-Zylinder-Motor-Einheit 2 möglich. Die Ausführung der Kolben-Zylinder-Motor-Einheit 2 bedingt die Form desAbschirmelements 6, so auch in der in den Figuren beschriebenen Ausführungsvarianten.Andere Ausführungsvarianten der Kolben-Zylinder-Motor-Einheit 2 verlangen teilweise andereFormen des Abschirmelements 6.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Verdichtergehäuse 2 Kolben-Zylinder-Einheit 3 Saugschalldämpfer 4 Öffnung 5 Innenvolumen 6 Abschirmelement 7 Abschrägung 8 Einlassöffnung des Verdichtergehäuses 9 Zylindergehäuse 10 Kolben 11 Kurbelwellenlager 12 Zylinderachse 13 Kurbelwelle 14 zentrische Bohrung 15 Rotor 16 Elektromotor 17 Pleuellager 18 Schmierölbohrung 19 Bereich 20 Zylinderkopf 21 ansaugstutzenartiger Bereich 22a, 22b Oberflächen des Abschirmelements 23 Innenseite des Verdichtergehäuses 24a Kante der Befestigung, 24b gegenüberliegende Kante 24c, 24d weitere Kanten 25 Oberseite des Saugschalldämpfers 26 Unterseite des Saugschalldämpfers 27 Vorderseite des Saugschalldämpfers 28 Rückseite des Saugschalldämpfers 29 Abstand 30 Deckel 31 Boden 32 lichte Höhe 33 oberster Punkt des Abschirmelements 34 unterster Punkt des Abschirmelements 35 oberster Punkt der lichten Höhe 36 unterster Punkt der lichten Höhe 37 Auslassstutzen 38 ebene Begrenzungsoberfläche 39 Abschnitt 40 erste Seitenwand 41 zweite Seitenwand 42 erster Auslassteil 43 zweiter Auslassteil 44 spitzer Winkel 45 Oberfläche 46 Stelle in Drehrichtung der Kurbelwelle nach der Öffnung y Abstand

Claims (24)

1. Ansprüche 1. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter, welcher ein ein Innenvolumen (5) definieren¬des, hermetisch dichtes Verdichtergehäuse (1) aufweist, in welchem Innenvolumen (5) Käl¬temittel zirkuliert und eine ein Kältemittel verdichtende Kolben-Zylinder-Einheit (2) arbeitet,welche ein Ansaugventil umfasst, wobei an der Kolben-Zylinder-Einheit ein Saugschall¬dämpfer (3) vorgesehen ist, über den Kältemittel zum Ansaugventil der Kolben-Zylinder-Einheit (2) strömt und wobei der Saugschalldämpfer (3) eine einer Innenseite (23) mit einerEinlassöffnung (8) des Verdichtergehäuses (1) zugewandte Oberfläche (45) aufweist, inwelcher eine, einen Abstand (y) zu dieser Einlassöffnung (8) aufweisende Öffnung (4) vor¬gesehen ist, über welche Kältemittel aus dem Innenvolumen (5) in den Saugschalldämpfer (3) ansaugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Abstand (y) zumindest teilweiseüberbrückendes, die Öffnung (4) lediglich teilweise umgebendes Abschirmelement (6) vor¬gesehen ist, um die Zirkulation des Kältemittels im Innenvolumen (5) zu vermindern.
2. 2. Kältemittelverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmele¬ment (6) aus flexiblem Material gefertigt ist.
3. 3. Kältemittelverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ab¬schirmelement (6) am Saugschalldämpfer (3) befestigt ist.
4. 4. Kältemittelverdichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmele¬ment (6) das Verdichtergehäuse (1) berührt.
5. 5. Kältemittelverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ab¬schirmelement (6) am Verdichtergehäuse (1) befestigt ist.
6. 6. Kältemittelverdichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmele¬ment (6) den Saugschalldämpfer (3) berührt.
7. 7. Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dassdas Abschirmelement (6) an der Oberfläche (45) angeordnet ist und zumindest abschnitts¬weise dem Verlauf des Randes der Öffnung (4) folgt.
8. 8. Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dassdas Abschirmelement (6) flächig mit zwei zueinander parallelen Oberflächen (22a,b) undvier die beiden Oberflächen (22a,b) begrenzenden Kanten (24a,b,c,d) ausgebildet ist, wo¬bei eine Kante zumindest teilweise als Kontaktkante (24a) zur Befestigung an der Oberflä¬che (45) des Saugschalldämpfers (3) dient.
9. 9. Kältemittelverdichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei parallelenOberflächen (22a,b) des Abschirmelements (6) parallel zur Kurbelwelle (13) angeordnetsind.
10. 10. Kältemittelverdichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die der Kontakt¬kante (24a) gegenüberliegende Kante als eine der Innenseite (23) des Verdichtergehäuses (1) zugewandte Frontkante (24b) und die zwei die Kontaktkante (24a) mit der Frontkante(24b) jeweils verbindende Kanten als den Abstand (y) zumindest teilweise überbrückendeSeitenkanten (24c,d) ausgebildet sind.
11. 11. Kältemittelverdichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen(22a,b) plan ausgeführt sind.
12. 12. Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dassdie Frontkante (24b) zumindest in einem an eine der beiden Seitenkanten (24c,d) angren¬zenden Bereich eine Abschrägung (7) aufweist.
13. 13. Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet,dass die Frontkante (24b) des Abschirmelements (6) einen der Innenseite (23) des Ver¬dichtergehäuses (1) gegenüber liegenden Abschnitt aufweist, welcher Abschnitt zumindestteilweise dem Verlauf der Innenseite (23) folgt.
14. 14. Kältemittelverdichter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die der Öffnung (4) zugewandte Oberfläche (22a) des Abschirmelements (6) im Bereich der Frontkante(24b) mit der Innenseite (23) des Verdichtergehäuses einen spitzen Winkel einschließt.
15. 15. Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dassder Abstand (29) zwischen einem obersten (33), einem Deckel (30) des Verdichtergehäu¬ses (1) zugewandten, Punkt und einem untersten (34), einem Boden (31) des Verdichter¬gehäuses (1) zugewandten, Punkt des Abschirmelements (6) größer ist als die lichte Höhe(32) zwischen einem obersten (35), dem Deckel (30) zugewandten Punkt des Randes derÖffnung (4) und einem untersten (36), dem Boden (31) des Verdichtergehäuses (1) zuge¬wandten Punkt des Randes der Öffnung (4).
16. 16. Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dassdas Abschirmelement (6) maximal 75 % des Randes der Öffnung umgibt.
17. 17. Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dassdas Abschirmelement (6) aus Kunststoff, vorzugsweise Gummi gefertigt ist.
18. 18. Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dassdie Oberfläche (45) des Saugschalldämpfers (3) einen Bereich (21) aufweist, welcher sichansaugstutzenartig in Richtung Innenseite (23) erhebt, wobei das Ende der Erhebung dieÖffnung (4) ausbildet.
19. 19. Kältemittelverdichter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche(45) des Saugschalldämpfers (3) eine ebene Begrenzungsoberfläche (38) aufweist, welcheden Bereich (21) der ansaugstutzenartigen Erhebung umgrenzt und den Bereich der Be¬festigung des Abschirmelements (6) beinhaltet, und zumindest eine Oberfläche (22a,b) desAbschirmelements (6) mit der Begrenzungsoberfläche (38) einen spitzen Winkel (44) ein¬schließt.
20. 20. Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet,dass der Saugschalldämpfer (3) eine dem Deckel (30) des Verdichtergehäuses (1) zuge¬wandte Oberseite (25) und eine dem Boden (31) des Verdichtergehäuses (1) zugewandteUnterseite (26) aufweist sowie eine, die Oberseite (25) mit der Unterseite (26) verbindendeVorderseite (27) aufweist, welche vorzugsweise dem Verlauf eines der Vorderseite (27)gegenüberliegenden Abschnitts (39) der Innenseite (23) des Verdichtergehäuses folgt, undeine der Vorderseite (27) gegenüberliegende, die Oberseite (25) und Unterseite (26) eben¬falls verbindende Rückseite (28) aufweist sowie eine erste Seitenwand (40) und eine zwei¬te Seitenwand (41) aufweist, welche jeweils die Vorderseite (27) mit der Rückseite (28)verbindet.
21. 21. Kältemittelverdichter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dereine Öffnung (4) aufweisenden Oberfläche (45) um die erste Seitenwand (40) handelt undsich die Einlassöffnung (8) auf der der ersten Seitenwand (40) zugewandten Seite desVerdichtergehäuses (1) befindet.
22. 22. Kältemittelverdichter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (4)dem Verlauf der Innenseite (23) des Verdichtergehäuses (1) folgt.
23. 23. Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet,dass die Oberseite (25) des Saugschalldämpfers (3) an ein Zylindergehäuse (9) angrenztund zu einer, in der Arbeitsposition des Verdichtergehäuses (1) horizontalen, Ebene, wel¬che durch eine Zylinderachse (12) verläuft, parallel ausgerichtet ist und einen Auslassstut¬zen (37) aufweist, dessen erster Auslassteil (42) am Saugschalldämpfer (3) rechtwinkeligzur Zylinderachse (12) und dessen zweiter Auslassteil (43) am Zylindergehäuse (9) parallelzur Zylinderachse (12) ausgerichtet ist.
24. 24. Kältemittelverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmele¬ment (6) in Drehrichtung der Kurbelwelle (13) gesehen nach der Öffnung (4) angeordnetist, um die durch die Kurbelwelle (13) hervorgerufene Rotationszirkulation des Kältemittelsim Bereich der Öffnung (4) zu verhindern. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen