AT9233U1

AT9233U1 - Kältemittelverdichter

Info

Publication number: AT9233U1
Application number: AT0045006U
Authority: AT
Original assignee: Acc Austria Gmbh
Priority date: 2006-06-08
Filing date: 2006-06-08
Publication date: 2007-06-15
Also published as: CN101466950A; ATE547630T1; WO2007141326A1; EP2027391B1; EP2027391A1; SI2027391T1; US20090110586A1

Abstract

Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter, welcher ein hermetisch dichtes Verdichtergehäuse (1) aufweist, in dessen Innerem eine ein Kältemittel verdichtende Kolben-Zylinder-Einheit arbeitet und ein Saugrohr (2) sowie ein Druckrohr (3) vorgesehen ist, wobei über das Saugrohr (2) Kältemittel zur Kolben-Zylinder-Einheit strömt und das von der Kolben-Zylindereinheit verdichtete Kältemittel über das Druckrohr (3) aus dem Verdichtergehäuse (1) heraus befördert wird, wobei am Verdichtergehäuse (1) Anschlussöffnungen (5) für das Saugrohr (2) bzw. das Druckrohr (3) vorgesehen sind, wobei die Anbindung des Saugrohrs (2) bzw. des Druckrohrs (3) an die Anschlussöffnungen (5) über eine Anschlussvorrichtung (9) hermetisch dicht erfolgt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Anschlussvorrichtung (9) ein vorzugsweise hülsenförmig ausgebildetes Korpuselement (8) sowie mindestens ein Distanzelement (7) aufweist, welches das Korpuselement (8) vom Saugrohr (2) bzw. Druckrohr (3) distanziert.

Description

2 AT 009 233 U1

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen hermetisch gekapselten Kältemittel Verdichter, welcher ein hermetisch dichtes Verdichtergehäuse aufweist, in dessen Innerem eine ein Kältemittel verdichtende Kolben-Zylinder-Einheit arbeitet und ein Saugrohr sowie ein Druckrohr vorgesehen ist, wobei über das Saugrohr Kältemittel zur Kolben-Zylinder-Einheit strömt und das 5 von der Kolben-Zylindereinheit verdichtete Kältemittel über das Druckrohr aus dem Verdichtergehäuse heraus befördert wird, wobei am Verdichtergehäuse Anschlussöffnungen für das Saugrohr bzw. das Druckrohr vorgesehen sind, welche das Überströmen des Kältemittels von außerhalb des Verdichtergehäuses nach Innerhalb des Verdichtergehäuses und umgekehrt ermöglichen, wobei die Anbindung des Saugrohrs bzw. des Druckrohrs an die Anschlussöff-io nung über eine Anschlussvorrichtung hermetisch dicht erfolgt, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Kältemittelverdichter finden im Haushalts- und Industriebereich Einsatz, wo sie zumeist an der Rückseite eines Kühlschranks oder Kühlregals angeordnet sind. Ihre Aufgabe ist 15 es, ein im Kühlsystem zirkulierendes Kältemittel zu komprimieren und weiterzubefördern, wodurch Wärme aus dem Inneren des Kühlschranks abgeführt, an die Umgebung abgegeben und ein Kühlraum oder Kühlregal somit in bekannter weise gekühlt wird.

Der Kältemittelverdichter besitzt ein hermetisch abgedichtetes Verdichtergehäuse und einen 20 Elektromotor, welcher über eine Kurbelwelle einen in einem Zylinder oszillierenden Kolben zur Verdichtung des Kältemittels antreibt. Das Verdichtergehäuse besteht dabei zumeist aus einem Deckelteil und einem Basisteil und weist Anschlussöffnungen auf, wobei ein Saugrohr, ein Druckrohr sowie eventuell noch andere Leitungen vorgesehen sind, welche durch selbige Anschlussöffnungen in das Verdichtergehäuse hinein und aus diesem herausführen, um das 25 Kältemittel zum Zylinder und von diesem wieder in den Kühlkreislauf zu befördern.

Angesichts der weltweit großen Anzahl in Betrieb befindlicher Kältemittelverdichter liegt in jeder Wirkungsgradverbesserung, die an einem Kältemittelverdichter vorgenommen wird, ein beträchtliches Energieeinsparungspotential, welches im Zuge der sich global verknappenden 30 Energieressourcen von immer größerer Relevanz wird. Möglichkeiten für eine Verbesserung des Wirkungsgrades liegen insbesondere in der Absenkung der Temperatur des Kältemittels am Beginn des Kompressionsvorganges. Jede Absenkung der Einsaugtemperatur des Kältemittels in den Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit be-35 wirkt daher ebenso wie die Absenkung der Temperatur während des Verdichtungsvorganges und damit verbunden der Ausschiebetemperatur eine Verringerung der erforderlichen technischen Arbeit für den Verdichtungsvorgang.

Bei bekannten hermetisch gekapselten Kältemittelverdichtern erfolgt bauartbedingt eine starke 40 Erwärmung des Kältemittels auf dessen Weg vom Verdampfer (Kühlraum) zum Ansaugventil der Kolben-Zylinder-Einheit. Da zufolge des Verdichtungsvorganges eine beträchtliche Wärmemenge erzeugt wird und diese sich auch auf das Verdichtergehäuse überträgt, kommt es in weiterer Folge natürlich auch zu einem Wärmeübergang Verdichtergehäuse auf die Rohranbindungen des Kältemittelverdichters, insbesondere auf das Saugrohr. 45

Auch das Druckrohr selbst bewirkt auf indirekte Weise eine zusätzliche Erwärmung des Saugrohrs und damit des unmittelbar vor dem Kompressionszyklus stehenden Kältemittels. Da das im Druckrohr abgeführte, verdichtete Kältemittel Temperaturen bis zu 100°C aufweist, erfolgt eine starke Erwärmung des Druckrohrs, welche sich insbesondere auch im Bereich der An-50 schlussöffnung auf das Verdichtergehäuse und von diesem wiederum auf das Saugrohr überträgt.

Indem das angesaugte Kältemittel somit erwärmt wird, erfolgt eine Verschlechterung des Wirkungsgrads des Kältemittelverdichters. 55 3 AT 009 233 U1

Neben einer aus dem Stand der Technik bekannten Isolierung der im Innenraum des Verdichtergehäuses geführten Abschnitte der Saug- und Druckrohre erlangt auch eine Isolierung ebendieser im Bereich der Anschlussöffnungen, also an jener Stelle, an welcher sich das Saugrohr bzw. Druckrohr und das Verdichtergehäuse unmittelbar berühren, besondere Bedeutung. 5

Es ist daher das Ziel der vorliegenden Erfindung, die durch die Erwärmung des angesaugten Kältemittels im Bereich der Anschlussöffnungen des Verdichtergehäuses entstehenden Wirkungsgradverluste des Kältemittelverdichters zu vermindern und den Wirkungsgrad von Kältemittelverdichtern zu optimieren. Zu diesem Zweck soll eine Anschlussvorrichtung geschaffen io werden, welche den Wärmeübergang zwischen Verdichtergehäuse und Saugrohr bzw. Druckrohr deutlich vermindert, sodass ein möglichst niedriges Temperaturniveau des Kältemittels zu Beginn des Verdichtungsvorganges, also beim Ansaugen in den Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit, gewährleistet ist. 15 Erfindungsgemäß wird dieses Ziel durch einen Kältemittelverdichter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.

Ein Kältemittelverdichter weist ein hermetisch dichtes Verdichtergehäuse auf, in dessen Innerem eine ein Kältemittel verdichtende Kolben-Zylinder-Einheit arbeitet und ein Saugrohr sowie 20 ein Druckrohr vorgesehen ist, wobei über das Saugrohr in bekannter Weise ein Kältemittel zur Kolben-Zylinder-Einheit strömt und das von der Kolben-Zylindereinheit verdichtete Kältemittel über das Druckrohr aus dem Verdichtergehäuse heraus befördert wird, wobei am Verdichtergehäuse Anschlussöffnungen für das Saugrohr bzw. das Druckrohr vorgesehen sind, welche das Überströmen des Kältemittels von außerhalb des Verdichtergehäuses nach Innerhalb des Ver-25 dichtergehäuses und umgekehrt ermöglichen, wobei die Anbindung des Saugrohrs bzw. des Druckrohrs an die Anschlussöffnung über eine Anschlussvorrichtung hermetisch dicht erfolgt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Anschlussvorrichtung ein vorzugsweise hülsenförmig ausgebildetes Korpuselement sowie mindestens ein Distanzelement aufweist, welches das Korpuselement vom Saugrohr bzw. Druckrohr distanziert. Das Korpuselement steht zufolge 30 dieser Maßnahme also nicht mehr in unmittelbarem Kontakt mit dem Saugrohr bzw. Druckrohr bzw. erfolgt die Wärmeeinleitung in das Korpuselement nur in vermindertem Maße über das Distanzelement.

Indem der Wärmeübergang vom Verdichtergehäuse auf das Saugrohr bzw. vom heißen Druck-35 rohr auf das Verdichtergehäuse und in weiterer Folge von diesem auf das Saugrohr auf diese Weise vermindert ist, wird eine beträchtliche Reduktion der Temperatur des im Saugrohr geführten und unmittelbar vor dem Verdichtungsprozess in der Kolben-Zylinder-Einheit stehenden Kältemittels und damit eine Erhöhung des Wirkungsgrads des Kältemittelverdichters erzielt. Durch die Vermeidung des Wärmeübergangs vom heißen Druckrohr auf das Verdichtergehäuse 40 wird auch eine Erwärmung des Verdichtergehäuses selbst sowie des Verdichtergehäuseinneren (Ölt, das im inneren befindliche Kältemittel, Verdichtergehäusetemperatur) gesenkt und auch dadurch das angesaugte Gas weniger erwärmt, was zu einer erheblichen Wirkungsgradverbesserung führt. 45 Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 2 ist dabei vorgesehen, dass das Distanzelement aus einem thermisch schlechter leitenden Werkstoff als das Korpuselement besteht, um die Wärmeübertragung weitestgehend zu vermeiden.

Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 3 ist das Korpuselement und vor-50 zugsweise auch das Distanzelement aus austenitischem Stahl gefertigt. Austenitischer Stahl zeichnet sich im vorliegenden Anwendungsgebiet durch seine gegenüber unlegiertem Stahl verminderte Wärmeleitfähigkeit sowie einer hohen Korrosionsbeständigkeit, Zähigkeit und Hochwarmfestigkeit aus. 55 Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist das Distanzelement 4 AT 009 233 U1 zufolge der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 4 aus Schaumglas, Kunststoff oder keramischem Werkstoff gefertigt. Die genannten Werkstoffe bedingen durch ihren niedrigen Wärmeübergangskoeffizienten eine starke Reduktion des unerwünschten Wärmeübergangs vom Verdichtergehäuse bzw. vom mit diesem in unmittelbarem Kontakt stehenden Korpusele-5 ment auf das Saugrohr sowie umgekehrt vom Druckrohr auf das Korpuselement und das Verdichtergehäuse.

Neben einer unmittelbaren Anordnung eines separaten, isolierend wirkenden Distanzelementes zwischen Korpuselement und Saugrohr bzw. Druckrohr gemäß den kennzeichnenden Merkma-io len des Anspruchs 5, wobei das Saugrohr bzw. Druckrohr vom Distanzelement hermetisch abdichtend umschlossen wird, ist es in einer alternativen Ausführungsvariante auch möglich, Korpuselement und Distanzelement als integralen Bauteil auszugestalten. Solcherart ist es gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 6 vorgesehen, dass das Distanzelement als ein Abschnitt, vorzugsweise ein Endabschnitt des Korpuselementes ausgebildet ist, 15 welcher unter einer winkeligen Neigung, vorzugsweise einem rechten Winkel, zur Achse des Saugrohrs bzw. Druckrohrs verläuft, um das Saugrohr bzw. Druckrohr hermetisch abdichtend zu umschließen. Indem durch diese Geometrie also bedingt ist, dass der innere Durchmesser des Korpuselementes - lediglich mit Ausnahme seines Endabschnitts - stets größer ist als der äußere Durchmesser des Saugrohrs/Druckrohrs, wird zwischen dem Saugrohr/Druckrohr und 20 dem Korpuselement ein Luftpolster ausgebildet, welcher isolierende Funktion besitzt und den unerwünschten Wärmeübergang zwischen Saugrohr/Druckrohr und Verdichtergehäuse stark vermindert. Diese Ausführungsvariante ermöglicht eine einfache und ökonomische Fertigungsweise der Anschlussvorrichtung. 25 Bei dieser Ausführungsform ist es gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 7 vorgesehen, dass der Abschnitt bzw. Endabschnitt des Korpuselementes das Saugrohr/Druckrohr an einem Abschnitt ihrer Längserstreckung umschließt, welcher außerhalb der Anschlussöffnung bzw. außerhalb einer in Normalrichtung auf die Umfangsfläche des Korpuselementes projizierten Wandquerschnittsfläche des Verdichtergehäuses liegt. Indem also die Berührungs-30 fläche des Abschnitts bzw. Endabschnitts des Korpuselementes mit dem Saugrohr/Druckrohr möglichst weit entfernt von der Berührungsfläche des Korpuselementes mit dem Verdichtergehäuse angeordnet ist, wird die zu überbrückende Strecke des Wärmetransports verlängert und dem Wärmeübergang zwischen Saugrohr/Druckrohr und Verdichtergehäuse ein möglichst großes Hindernis in den Weg gestellt. 35

Um das Saugrohr/Druckrohr auf optimale Weise hermetisch abdichtend zu umgreifen, ist der als Distanzelement ausgebildete Endabschnitt des Korpuselementes zufolge der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 8 mit einer ringförmigen Öffnung versehen. 40 Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 9 besitzt das Korpuselement einen Anschlagabschnitt, mit welchem jenes an einer Innenseite oder an einer Außenseite des Verdichtergehäuses befestigt ist. Der Durchmesser der Anschlussöffnung ist hierbei vorzugsweise größer als der äußere Durchmesser jenes Abschnitts des Korpuselementes, welcher durch die Anschlussöffnung hindurchgeführt wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass eine Stoßfläche 45 der Anschlussöffnung das Korpuselement nicht berührt, sondern von diesem beabstandet ist. Auch durch diese Maßnahme wird die isolierende Funktion der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung erhöht und der Wärmeübergang zwischen Saugrohr/Druckrohr und Verdichtergehäuse vermindert. so Anstatt das Korpuselement durch die Anschlussöffnung des Verdichtergehäuses hindurchzuführen, ist es in einer alternativen Ausführungsform gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruch 10 jedoch auch möglich, das Korpuselement außerhalb der Anschlussöffnung, also diese hermetisch abdichtend umschließend, am Verdichtergehäuse anzuordnen. Das Korpuselement kann hierbei entweder mit einer Stirnseite unmittelbar am Verdichtergehäuse 55 befestigt sein oder auch mittels eines beispielsweise um 90° abgewinkelten Anschlagabschnitts. 5 AT 009 233 U1

Obwohl das Korpuselement auch an der Außenseite des Verdichtergehäuses angebracht sein kann, wird eine Anordnung des Korpuselementes an der Innenseite des Verdichtergehäuses bevorzugt, da auf diese Weise zwischen Saugrohr/Druckrohr und Korpuselement ein Hinerlüf-tungsraum ausgebildet wird, welcher über die Anschlussöffnung des Verdichtergehäuses mit der Umgebungsluft außerhalb des Verdichtergehäuses kommuniziert und einen wärmetechnisch günstigen Abtransport der im unmittelbaren Bereich der Anschlussvorrichtung akkumulierten Wärme ermöglicht.

Sowohl das Korpuselement als auch das Distanzelement können gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruch 11 auch mehrteilig ausgeführt sein, um weitere fertigungs- oder wärmetechnische Vorteile zu ermöglichen.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Basisteil eines Verdichtergehäuses in Schrägansicht

Fig. 2 einen Basisteil eines Verdichtergehäuses in Draufsicht

Fig. 3 eine partielle Schnittdarstellung des Verdichtergehäuses aus Fig. 2 entlang Linien A-A bzw. B-B mit einer Anschlussvorrichtung nach dem Stand der Technik Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des Details A aus Fig. 3

Fig. 5 eine alternative Ausführungsvariante einer Anschlussvorrichtung nach dem Stand der Technik

Fig. 6 eine weitere alternative Ausführungsvariante einer Anschlussvorrichtung nach dem Stand der Technik

Fig. 7 eine weitere alternative Ausführungsvariante einer Anschlussvorrichtung nach dem Stand der Technik

Fig. 8 eine weitere alternative Ausführungsvariante einer Anschlussvorrichtung nach dem Stand der Technik

Fig. 9 eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung Fig. 10 eine weitere Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung Fig. 11 eine weitere Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung Fig. 12 eine weitere Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung

Ein Kältemittelverdichter besitzt ein hermetisch dichtes Verdichtergehäuses 1, in welches ein Saugrohr 2, ein Druckrohr 3 sowie ein Servicerohr 4 über Anschlussöffnungen 5 einmünden.

In bekannter Weise strömt über das Saugrohr 2 ein Kältemittel zu einer innerhalb des Verdichtergehäuses 1 angeordneten (nicht dargestellten) Kolben-Zylinder-Einheit, in welcher eine Kompression des Kältemittels erfolgt, wobei das Druckrohr 3 das verdichtete und daher stark erwärmte Kältemittel in weiterer Folge von der Kolben-Zylinder-Einheit wieder aus dem Verdichtergehäuse 1 heraus in einen (ebenfalls nicht dargestellten) Kühlkreislauf eines Kühlraums führt. Die Kolben-Zylinder-Einheit wird dabei von einem Elektromotor über eine Kurbelwelle angetrieben, sodass der mit dem Kältemittelverdichter assoziierte Kühlraum mittels des zirkulierenden Kältemittels fortwährend gekühlt wird.

Das Verdichtergehäuse 1 weist mehrere Standelemente 6 auf, mittels welchen es auf einer dafür vorbestimmten Standfläche eines Kühlgeräts positioniert werden kann.

Obwohl in diesem Zusammenhang in Fig. 1 lediglich ein Basisteil eines Verdichtergehäuses 1 dargestellt ist, auf welchen in der Folge ein (nicht abgebildeter) Deckelteil aufgesetzt wird, kann das Verdichtergehäuses 1 auch auf andere Weise ausgestaltet sein, beispielsweise in Form eines schräg geteilten oder anderweitig zusammengesetzten Verdichtergehäuses 1. Gleichfalls ist es denkbar, Saugrohr 2, Druckrohr 3 oder Servicerohr 4 über den Deckelteil ins Innere des Verdichtergehäuses zu führen, wobei Saugrohr 2, Druckrohr 3 nicht notwendigerweise so wie in Fig. 1 dargestellt, paarig nebeneinander verlaufen müssen, sondern auch in beliebig versetzt angeordnete Anschlussöffnungen 5 des Verdichtergehäuses 1 münden bzw. aus diesen 5 5 6 AT 009 233 U1 herausführen können.

Das Servicerohr 4 dient lediglich zur Befüllung des Verdichtergehäuses 1 mit einem geeigneten Kältemittel bzw. mit einem zur Schmierung erforderlichen Öl.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht des in Fig. 1 als Schrägansicht dargestellten Verdichtergehäuses 1 und bildet mit den darin eingezeichneten Schnittführungen A-A und B-B die Bezugnahme der in Fig. 3 dargestellten, partiellen Schnittansicht, welche einen konventionellen, aus dem Stand der Technik bekannten Rohranschluss an das Verdichtergehäuse 1 zeigt. Das Saugrohr und/oder io das Druckrohr treten hierbei über eine mit dem Verdichtergehäuse 1 hermetisch dicht verbundene Anschlussvorrichtung 9 durch die Anschlussöffnung 5 hindurch, wobei die Anschlussvorrichtung 9 ihrerseits hermetisch dicht mit dem Saugrohr bzw. Druckrohr verbunden ist, vorzugsweise verschweißt ist. 15 Die Figuren 4 und 5 zeigen ebenfalls Rohranschlüsse nach dem Stand der Technik in Detailansicht. Hierbei besteht das Verdichtergehäuse 1 zumeist aus Tiefziehstahl, während das Saugrohr 2 bzw. das Druckrohr 3 aus Kupfer, einer Kupfer-Eisen-Legierung oder auch aus einem reinen Eisenwerkstoff gefertigt sind. Gemäß der Darstellung in Fig. 4 ist es üblich, das Saugrohr 2 bzw. Druckrohr 3 mittels einer Anschlussvorrichtung 9 an den Anschlussöffnungen 5 des 20 Verdichtergehäuses 1 zu befestigen. Hierzu wird beispielsweise eine Stahlscheibe am Saugrohr 2 bzw. Druckrohr 3 angelötet und dieses System in einem weiteren Arbeitsgang an das Verdichtergehäuses 1 angeschweißt. Die Anschlussöffnung 5 bzw. der diese umgebende Bereich des Verdichtergehäuses 1 kann dabei in einer Weise präpariert sein, dass ein formschlüssiger Kontakt zwischen den sich berührenden Flächen des Verdichtergehäuses 1 und der Anschluss-25 Vorrichtung 9 ermöglicht wird, so etwa durch sowohl an der Anschlussvorrichtung 9 als auch am Verdichtergehäuse 1 vorgesehene, miteinander korrespondierende Fasen 14 (Fig. 4).

Eine andere Anbindungsweise vom Saugrohr 2 bzw. Druckrohr 3 an das Verdichtergehäuses 1 ist in Fig. 5 gezeigt, wobei ein Cu- oder ein Cu-Fe-Rohr dargestellt ist, welches gestaucht wurde 30 und mit einer im Zuge der Stauchung entstandenen gewölbten Auskragung des Rohrquerschnitts an einer Fase 14 der Anschlussöffnung 5 des Verdichtergehäuses 1 einen Anschlag findet und dort z.B. mittels Schweißung mit dem Verdichtergehäuse 1 hermetisch dicht verbunden ist. 35 Figuren 6 bis 8 zeigen andere aus dem Stand der Technik bekannte Anbindungsmöglichkeiten für das Saugrohr 2/Druckrohr 3 mit einem Anschlag der Anschlussvorrichtung 9 an der Außenseite 13 des Verdichtergehäuses 1 (Fig. 7), ein Rohranschluss mit einem Anschlag der Anschlussvorrichtung 9 an der Innenseite 12 des Verdichtergehäuses 1 (Fig. 8) oder ein Rohranschluss ohne Anschlag der Anschlussvorrichtung 9 am Verdichtergehäuse 1 (Fig. 9). 40

Unabhängig davon, wie der Rohranschluss gemäß den bisher beschriebenen Figuren 3 bis 8 konkret ausgestaltet sein mag, ist bei den bekannten Anbindungsvarianten der Umstand gegeben, dass eine aus einem metallischen Werkstoff bzw. aus einer Metalllegierung gefertigte Anschlussvorrichtung 9 einen hohen Wärmeübergang vom Verdichtergehäuse 1 auf das Saug-45 rohr 2 bzw. vom ein stark erhitztes Kühlmittel mit sich führenden Druckrohr 3 auf das Verdichtergehäuse 1 und somit wiederum auf das mit dem Verdichtergehäuse 1 in unmittelbarer oder über die der Anschlussvorrichtung 9 in mittelbarer Berührung stehende Saugrohr 2 zulässt. Ein ungehinderter Wärmeübergang an den gegenständlichen Stellen ist aus den oben bereits geschilderten Gründen jedoch unerwünscht und vermindert den Wirkungsgrad des Kältemittelverso dichters, da das in den Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit eingesaugte Kältemittel hierbei unnötig erwärmt wird.

Um einen solchen Wärmeübergang vom Verdichtergehäuse 1 auf das Saugrohr 2 bzw. vom Druckrohr 3 auf das Verdichtergehäuse 1 deutlich zu reduzieren, weist die Anschlussvorrich-55 tung 9 erfindungsgemäß ein Korpuselement 8 sowie mindestens ein Distanzelement 7 auf, 7 AT 009 233 U1 welches das Korpuselement 8 vom Saugrohr 2 bzw. Druckrohr 3 distanziert. Das Korpuselement 8 steht also bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsweise nicht mehr in unmittelbarem Kontakt mit dem Saugrohr 2 bzw. Druckrohr 3, bzw. sind die Kontaktzonen zwischen diesen Elementen sehr klein gehalten. 5

Um eine Wärmeübertragung weitestgehend zu reduzieren, besteht das Distanzelement 7 vorzugsweise aus einem thermisch schlechter leitenden Werkstoff als das Korpuselement 8.

Das Korpuselement 8 ist vorzugsweise hülsenförmig ausgebildet, weist also einen im Wesentli-io chen parallel zur Achse des Saugrohrs 2/Druckrohrs 3 bzw. zur Achse der Anschlussöffnung 5 verlaufenden Wandungsabschnitt auf (siehe Fig. 9). Gegebenenfalls kann anstelle einer rotationssymmetrischen Form des Korpuselementes 8 jedoch auch eine beliebige andere Form der Ausgestaltung vorgesehen sein. Auch kann das Korpuselement 8 anstelle einer hülsenförmigen bzw. zylindrischen Form konvex, konkav oder in unregelmäßiger Geometrie ausgestaltet sein. 15 Wesentlich ist dabei jedoch stets, dass das Korpuselement 8 das Saugrohr 2/Druckrohr 3 nicht über eine Länge berührt, welche einen ungehinderten Wärmeübergang ermöglicht, sondern von diesem, wenn auch nur minimal, über ein Distanzelement 7 distanziert ist.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante gemäß Fig. 9 findet als Distanzelement 7 ein zylindri-20 scher Schaumglaskörper Einsatz, welcher zwischen Korpuselement 8 und Saugrohr 2/Druckrohr 3 angeordnet ist, wobei der Schaumglaskörper einerseits mit dem Saugrohr 2/Druckrohr 3, andererseits mit dem Korpuselement 8 hermetisch dicht verbunden ist.

Um das Korpuselement 8 zuverlässig am Verdichtergehäuse 1 zu befestigen, kann es mit ei-25 nem Anschlagabschnitt 10 versehen sein, welcher an der Innenseite 12 des Verdichtergehäuses 1 anliegt und dort in bekannter Weise befestigt, also beispielsweise angelötet oder angeschweißt ist. Beim Anschlagabschnitt 10 handelt es sich vorzugsweise um einen integralen Teil des Korpuselementes 8, welcher im Biege- oder Tiefziehverfahren seine gewünschte Dimensionierung erhält. Im Falle einer mehrteiligen Ausführung des Korpuselementes 8 kann der An-30 schlagabschnitt 10 jedoch auch als separates Element gefertigt sein, welches an das hülsenförmige Korpuselemente 8 angelötet oder angeschweißt ist.

Um den Wärmeübergang zwischen Verdichtergehäuse 1 und Saugrohr 2/Druckrohr 3 weiter zu vermindern, ist der Durchmesser der Anschlussöffnung 5 hierbei größer bemessen als der 35 äußere Durchmesser jenes Abschnitts des Korpuselementes 8, welcher durch die Anschlussöffnung 5 hindurchgeführt wird. Somit ist sichergestellt, dass eine Stoßfläche 11 der Anschlussöffnung 5 das Korpuselement 8 nicht berührt, sondern von diesem beabstandet ist. Auf diese Weise wird zwischen Korpuselement 8 und Stoßfläche 11 ein ringförmiger Spalt ausgebildet, in welchem Außenluft zirkulieren und die Anschlussvorrichtung 9 kühlen kann. 40

Bei der Wahl geeigneter Werkstoffe für das Distanzelement 7 ist insbesondere deren Wärmeleitfähigkeitskoeffizient λ von ausschlaggebender Bedeutung, welcher die Wärmemenge definiert, die in einer Zeiteinheit durch eine Schicht der Flächen- und Dickeneinheit bei 1 K Temperaturdifferenz geht und in W/(m*K) angegeben wird. Während Kupfer (temperaturabhängig) 45 einen vergleichsweise hohen Wärmeleitfähigkeitskoeffizient λ von etwa 380 W/(m*K) besitzt, so beträgt λ bei unlegiertem Stahl etwa 100 W/(m*K). Mittels Zumengung geeigneter Legierungselemente wie etwa Chrom, Nickel, Mangan oder Molybdän kann der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient λ von Stahl jedoch bedeutend gesenkt werden. Cr-Ni Stahl kann beispielsweise einen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten λ von unter 20 W/(m*K) aufweisen. 50

Besonders günstig hat sich in Versuchen der bereits erwähnte Werkstoff Schaumglas mit einem Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten λ von etwa 0,05 W/(m*K) erwiesen. Schaumglas besitzt somit einen nur unwesentlich größeren λ-Wert als Luft mit 0,024 W/(m*K). 55 Ebenso haben sich keramische Werkstoffe im vorliegenden Anwendungsgebiet als sehr vorteil- 8 AT 009 233 U1 haft erwiesen, insbesondere solche auf der Grundlage von Metalloxiden. Beispielsweise können sogenannte keramische Sondermassen oder technische Massen wie etwa hochgesinterte Oxidkeramik aus Aluminium-, Magnesium-, Beryllium- oder Zirkoniumoxid Einsatz finden. 5 Vorzugsweise handelt es sich um lötbare keramische Werkstoffe, sodass eine einwandfreie Verlötung von Distanzelement 7 und Saugrohr 2/Druckrohr 3 einerseits und Korpuselement 8 oder sogar Verdichtergehäuse 1 ermöglicht wird, um die erforderliche Dichtheit zu erzielen.

Die keramische Werkstoffe erweisen sich neben ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit ίο [λ = 0,5-1,4 W/(m*K)] und Korrosionsbeständigkeit auch aufgrund ihrer Feuer-, Temperatur- und Formfestigkeit als besonders günstig für einen Einsatz zur Isolierung von Saugrohr 2/Druckrohr 3 an ihrer Anschlussstelle am Verdichtergehäuse 1.

Auch können temperatur- und alterungsbeständige Kunststoffe als Werkstoffe für das Distanz-15 element 7 zum Einsatz kommen, welche dann durch geeignete Befestigungsmaßnahmen wie Schrumpfen, Kleben, Lasern, Umspritzen oder Laminieren auf das Saugrohr 2/Druckrohr 3 aufgebracht werden.

Die genannten Werkstoffe bedingen durch ihren niedrigen Wärmeübergangskoeffizienten eine 20 starke Reduktion des unerwünschten Wärmeübergangs vom Verdichtergehäuse 1 bzw. vom mit diesem in unmittelbarem Kontakt stehenden Korpuselement 8 auf das Saugrohr 2 sowie umgekehrt vom Druckrohr 3 auf das Korpuselement 8 und das Verdichtergehäuse 1.

Als Werkstoff für das Korpuselement 8 wird austenitischer Stahl bevorzugt. Austenitischer Stahl 25 zeichnet sich im vorliegenden Anwendungsgebiet durch seinen Legierungsanteil (z.B. Cr-Ni oder Mg-Legierungen) mit einer verminderten Wärmeleitfähigkeit sowie einer hohen Korrosionsbeständigkeit, Zähigkeit und Hochwarmfestigkeit aus. Gleichzeitig ermöglicht dieser Werkstoff aber auch die hermetisch dichte Anbindung des Korpusteils 8 an das Verdichtergehäuse mittels Schweißen. 30

Fig. 10 zeigt eine alternative Ausführungsvariante der Anschlussvorrichtung 9, wobei Korpuselement 8 und Distanzelement 7 als integraler Bauteil ausgestaltet sind. Hierbei ist das Distanzelement 7 als ein Endabschnitt des Korpuselementes 8 ausgebildet, welcher unter einer winkeligen Neigung, vorzugsweise einem rechten Winkel, zur Achse des Saugrohrs 35 2/Druckrohrs 3 verläuft, um das Saugrohr 2/Druckrohr 3 hermetisch abdichtend zu umschließen, beispielsweise durch verlöten oder verschweißen.

Wie aus der Darstellung gemäß Fig. 10 ersichtlich, ist der innere Durchmesser des hülsenförmigen Korpuselementes 8 stets größer als der äußere Durchmesser des Saugrohrs 40 2/Druckrohrs 3, sodass zwischen dem Saugrohr 2/Druckrohr 3 und dem Korpuselement 8 ein Luftpolster (Gasgemisch, Kältemittel) ausgebildet wird, welcher isolierende Funktion besitzt und den Wärmeübergang zwischen Saugrohr 2/Druckrohr 3 und Verdichtergehäuse 1 ebenfalls stark vermindert. Ebenso kann der Endabschnitt des Korpuselementes 8 auch ein separat gefertigtes Element sein, welches an der Stirnseite des hülsenförmigen Korpuselementes 8 45 angebracht ist und das Saugrohr 2/Druckrohr 3 umgreift. Wesentlich dabei ist, dass der Wärmefluss vom Korpuselement 8 auf das Saugrohr 2 bzw. vom Druckrohr 3 auf das Korpuselement 8 mangels Kontakt zwischen Korpuselement und Saugrohr 2/Druckrohr 3 nur über das Distanzelement 7 erfolgt, wobei Korpuselement 8 und Distanzelement 7 einstückig aber auch mehrstückig gefertigt sein können. 50

Auch kann das Korpuselement 8 in der umgekehrten als der in Fig. 10 dargestellten Position angeordnet sein, also mit im Bereich der Innenseite 12 des Verdichtergehäuses 1 angeordnetem Endabschnitt als Distanzelement 7, wobei der Saugrohr/Druckrohrabschnitt im Bereich der Anschlussöffnung eine Hinterlüftung und Kühlung durch die das Verdichtergehäuse 1 umge-55 bende Luft erfährt.

Claims

9 AT 009 233 U1 Wie in Fig. 10 weiters ersichtlich ist, umgreift der Endabschnitt des Korpuselementes 8 das Saugrohr 2/Druckrohr 3 an einem Abschnitt ihrer Längserstreckung, welcher außerhalb der Anschlussöffnung 5 bzw. außerhalb einer in Normalrichtung auf die Umfangsfläche des Korpuselementes 8 projizierten Wandquerschnittsfläche des Verdichtergehäuses 1 liegt. Die Berührungsfläche des Endabschnitts des Korpuselementes 8 mit dem Saugrohr 2/Druckrohr 3 wird also nicht in unmittelbarer Nähe der Berührungsfläche des Korpuselementes 8 mit dem Verdichtergehäuse 1 angeordnet, sondern in einem der Isolierfunktion förderlichen Abstand zu dieser. Um das Saugrohr 2/Druckrohr 3 zu umgreifen und eine hermetisch abdichtende Verbindung zu diesem zu ermöglichen, ist der als Distanzelement 7 ausgebildete Endabschnitt des Korpuselementes 8 mit einer ringförmigen Öffnung versehen, innerhalb welcher das Saugrohr 2/Druckrohr 3 dicht befestigt ist. Eine weitere alternative Ausführungsform der Anschlussvorrichtung ist in Fig. 11 dargestellt. Hierbei ist das Korpuselement 8, nicht so wie vorangehend beschrieben, durch die Anschlussöffnung 5 des Verdichtergehäuses 1 hindurchgeführt, sondern außerhalb der Anschlussöffnung 5, also diese umschließend, am Verdichtergehäuse 1 angeordnet. Zufolge Fig. 11 ist das Korpuselement 8 hierbei mit einer stumpfen Querschnittsfläche unmittelbar an der Innenseite 12 des Verdichtergehäuses 1 befestigt. Ebenso kann zur stabileren Befestigung des Korpuselementes 8 jedoch auch ein beispielsweise um 90° abgewinkelter Anschlagabschnitt vorgesehen sein. Indem das Korpuselement 8 solcherart an der Innenseite 12 des Verdichtergehäuses 1 angeordnet ist, wird zwischen Saugrohr 2/Druckrohr 3 und Korpuselement 8 ein Hinerlüftungs-raum ausgebildet, welcher über die Anschlussöffnung 5 des Verdichtergehäuses 1 mit der durch die Pfeile 15 angedeutete Umgebungsluft außerhalb des Verdichtergehäuses 1 kommuniziert und einen zusätzlichen Kühleffekt ermöglicht. Der Durchmesser der Anschlussöffnung 5 ist zu diesem Zweck größer als der Durchmesser des Saugrohres 2/Druckrohres 3 ausgebildet. Unter Verzicht auf diesen Kühleffekt kann das Korpuselement 8 jedoch auch ebenso an der Außenseite 13 des Verdichtergehäuses 1 befestigt sein (nicht dargestellt). Um im jeweiligen Anwendungsfall weitere fertigungs- oder wärmetechnische Vorteile zu erzielen, kann es gegebenenfalls zweckmäßig sein, das Korpuselement 8 und/oder das Distanzelement 7 mehrteilig auszuführen. Ein mehrteiliges Korpuselement 8, bestehend aus mehreren ineinandergreifenden Elementen weist den Vorteil größer Flexibilität in der Fertigung und in der Oberflächenbearbeitung auf und ermöglicht eine spezifische Ausgestaltung des Anschlusssystems je nach den vorliegenden Anforderungen und Einsatzgebieten. In Fig. 12 ist schließlich eine besondere Ausführungsvariante einer Anschlussvorrichtung 9 dargestellt, welche ein vorzugsweise aus Schaumglas, Kunststoff oder keramischem Werkstoff gefertigtes Distanzelement 7 aufweist, wobei das Distanzelement 7 L-förmig ausgestaltet und unmittelbar zwischen Stoßfläche 11 der Anschlussöffnung 5 und Saugrohr 2/Druckrohr 3 angeordnet ist. Ein Schenkelabschnitt 16 des Distanzelementes 7 wird hierbei vom Korpuselement 8 umschlossen und gegen die Außenseite 13 des Verdichtergehäuses 1 gepresst. Das Distanzelement 7 muss in dieser Bauweise also nicht notwendigerweise eine hermetisch abdichtende Funktion innehaben, falls das Korpuselement 8 sowohl mit dem Verdichtergehäuses 1 als auch mit dem Saugrohr 2/Druckrohr 3 hermetisch dicht verbunden ist. Es ist mit dieser Bauweise somit der Vorteil gegeben, dass für das Distanzelement 7 auch Werkstoffe zum Einsatz kommen können, mit welchen sich nur schwer eine hermetisch abdichtende Verbindung zu einem anderen Medium herstellen lässt, insbesondere solche Werkstoffe, welche nicht löt- oder schweißbar sind. Ansprüche: 1. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter, welcher ein hermetisch dichtes Verdichter- 10 AT009 233U1 gehäuse (1) aufweist, in dessen Innerem eine ein Kältemittel verdichtende Kolben-Zylinder-Einheit arbeitet und ein Saugrohr (2) sowie ein Druckrohr (3) vorgesehen ist, wobei über das Saugrohr (2) Kältemittel zur Kolben-Zylinder-Einheit strömt und das von der Kolben-Zylindereinheit verdichtete Kältemittel über das Druckrohr (3) aus dem Verdichtergehäuse 5 (1) heraus befördert wird, wobei am Verdichtergehäuse (1) Anschlussöffnungen (5) für das Saugrohr (2) bzw. das Druckrohr (3) vorgesehen sind, welche das Überströmen des Kältemittels von außerhalb des Verdichtergehäuses (1) nach Innerhalb des Verdichtergehäuses (1) und umgekehrt ermöglichen, wobei die Anbindung des Saugrohrs (2) bzw. des Druckrohrs (3) an die Anschlussöffnungen (5) über eine Anschlussvorrichtung (9) herme- io tisch dicht erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussvorrichtung (9) ein vor zugsweise hülsenförmig ausgebildetes Korpuselement (8) sowie mindestens ein Distanzelement (7) aufweist, welches das Korpuselement (8) vom Saugrohr (2)/ Druckrohr (3) distanziert.
2. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (7) aus einem thermisch schlechter leitenden Werkstoff als das Korpuselement (8) besteht.
3. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 20 dass das Korpuselement (8) und vorzugsweise das Distanzelement (7) aus austenitischem Stahl gefertigt ist.
4. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (7) aus Schaumglas, Kunststoff oder kerami- 25 schem Werkstoff gefertigt ist.
5. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (7) zwischen Korpuselement (8) und Saugrohr (2) /Druckrohr (3) angeordnet ist und das Saugrohr (2) /Druckrohr (3) hermetisch abdich- 30 tend umschließt.
6. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (7) ein Abschnitt, vorzugsweise ein Endabschnitt des Korpuselementes (8) ist, welcher unter einer winkeligen Neigung, vorzugsweise 35 einem rechten Winkel, zur Achse des Saugrohrs (2) /Druckrohrs (3) verläuft und das Saug rohr (2) /Druckrohr (3) hermetisch abdichtend umschließt.
7. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt bzw. Endabschnitt des Korpuselementes (8) das Saugrohr (2) /Druck- 40 rohr (3) an einem Abschnitt des Umfangs umschließt, welcher außerhalb der Anschlussöff nung (5) bzw. außerhalb einer in Normalrichtung auf die Umfangsfläche des Korpuselementes (8) projizierten Wandquerschnittsfläche des Verdichtergehäuses (1) liegt.
8. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn- 45 zeichnet, dass der als Distanzelement (7) ausgebildete Abschnitt bzw. Endabschnitt des Korpuselementes (8) in einer ringförmigen Öffnung endet.
9. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Korpuselement (8) einen Anschlagabschnitt (10) besitzt und mit so diesem an einer Innenseite (12) oder an einer Außenseite (13) des Verdichtergehäuses (1) befestigt ist, wobei der Durchmesser der Anschlussöffnung (5) vorzugsweise größer ist als der äußere Durchmesser jenes Abschnitts des Korpuselementes (8), welcher durch die Anschlussöffnung (5) hindurchgeführt wird, sodass eine Stoßfläche (11) der Anschlussöffnung (5) vom Korpuselement (8) beabstandet ist. 55 11 AT 009 233 U1
10. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Korpuselement (8) außerhalb der Anschlussöffnung (5), diese hermetisch abdichtend umschließend, am Verdichtergehäuse (1), vorzugsweise an einer Innenseite (12) des Verdichtergehäuses (1), angebracht ist. 5
11. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Korpuselement (8) und/oder das Distanzelement (7) mehrteilig ausgeführt sind. 10 Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 15 20 25 30 35 40 45 50 55