Kompressionskältemaschine. Bei Kompressionskältemaschinen, deren Kompressormotoraggregat in eine druck dichte Kapsel eingeschlossen isst, ist es be kannt, die Abwärme des Aggregates nach aussen unter Zuhilfenahme eines flüssigen Kühlmittels abzuführen. So ist es beispiels weise für eine solche indirekte Kühlung be reits bekannt, das im Kondensator verflüs sigte Kältemittel zur Wärmeabfuhr zu be nutzen.
Es sind Anordnungen dieser Art be kannt, bei welchen um die eigentliche druck dichte Aggregatkapsel ein weiterer, seiner seits ebenfalls druckdichter Mantel herum gelegt ist, der das zur Kühlung dienende Kältemittel führt. Bei anderen bekannten Konstruktionen ist in das Innere der Kapsel eine Rohrschlange eingebaut worden, in der das zur Kühlung dienende flüssige Kühl mittel fliesst. Die Erfindung bezieht sich auf eine Kompressionskältemaschine, deren ge- kapseltes Kompressormotoraggregat indirekt gekühlt wird.
Die Erfindung zeichnet sich aus durch einen am Stator des Elektromotors anliegenden, innerhalb der Kapsel vorge sehenen Innenmantel, der mit den ihm gegen überliegenden Kapselwandungen einen Hohl raum zur Aufnahme des flüssigen, zur in direkten Kühlung dienenden Kältemittels bildet.
Wenn der Innenmantel innen und aussen unter gleichem Druck steht, hat er praktisch keinerlei Druckbeanspruchungen auszuhalten. Man braucht daher in diesem Falle diesen Innenmantel nicht stärker zu bauen, als es den mechanischen Erforder nissen zur Aufnahme der zu kühlenden Ma schine entspricht. Man wird die Kompres- sionskältemaschine vorzugsweise so durch bilden, dass der Kapselinnenraum und der mit dem flüssigen Kältemittel gefüllte Hohlraum unter Kondensatordruck stehen.
Bei einer Ausführungsform ist der Innenmantel topf- förmig und weist einen im Durchmesser ver grösserten Bund auf, der in einen topfför- migen Teil der druckdichten Kapsel einge- presst ist. Auf diese Weise entsteht ein Press- sitz, welcher den Innenmantel in gleich mässigem Abstand von der Kapsel hält. Der genannte Bund des Innenmantels ist dabei so bemessen, dass er über den topfförmigen Teil der Kapsel hinausragt.
Auf diese Weise ergibt sich zwangläufig eine gute Abdeckung der der endgültigen Zuschweissung der Kap sel dienenden Schweissstelle, so dass ein Durchtreten der Schweisshitze an die innern Maschinenteile verhindert werden kann.
Ein unerwünschtes Verlagern von Flüs sigkeiten im Maschineninnern, also zum Bei spiel das Herausfliessen des Schmiermittels aus der Kapsel, wird bei einer Ausführungs form dadurch verhindert, dass die zum Kon densator führende Leitung für das Kälte mittel an solcher Stelle in die Kapsel mün det, dass sich der Schmierölspiegel in jeder beliebigen Maschinenlage unterhalb dieser Mündung befindet. Hierbei kann sich das<B>Öl</B> niemals aus der ihm zugewiesenen Kapsel entfernen, selbst dann nicht, wenn die Kälte maschine beim Transport durch Kippen iti entsprechend ungünstige Lagen kommt.
Um ein Eindringen von flüssigem Kältemittel in das Kapselinnere zu verhindern, ist bei einer Ausführungsform die Mündungsstelle der Druckleitung im Kondensator in dessen mittleren Bereich gelegt und die Kältemittel füllung im Kondensator so gewählt, dass sich der Spiegel des flüssigen Kältemittels im Kondensator in jeder beliebigen 3Iaschinen- lage unterhalb der genannten Mündungsstelle befindet. Man kann zum Beispiel das ge samte Kondensatorvolumen mehr als doppelt so gross wählen wie der Inhalt des genann ten Hohlraumes, so dass in jeder Lage des Kühlaggregates auch hierbei das aus dem Hohlraum austretende flüssige Kältemittel lediglich einen Teil des Kondensators anfüllt.
ohne in die Druckleitung und damit in das Innere der eigentlichen Kompressorkapsel gelangen zu können.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes darge stellt. In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch das gekapselte Motorkompressoraggregat des ersten Beispiels dargestellt. Fig. ? zeigt einen zweiten Längsschnitt: mit dem an die Kapsel angebauten Schwimmergehäuse. Fig.3 stellt einen Querschnitt durch den den Kom pressor aufnehmenden Teil der Kapsel dar. Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Vorder- und Seitenansicht einer weiteren Ausführungs form.
Das Aggregat gemäss Fig. 1 bis 4 ist in eine druckdichte Kapsel eingebaut, die aus einem obern topfförmigen Teil 1 und einem untern Deckel 2 besteht. Diese beiden Teile sind längs der Schweissnaht 3 zugeschweisst.
In den topfförmigen Teil 1 ist ein Innen mantel 4 eingepresst. Dieser topfförmige Innenmantel besitzt an seinem untern Ende einen Bund 5, dessen Durchmesser grösser ist als der des übrigen Teils des Innenmantels und der in der aus der Figur ersichtlichen Weise in dem topfförmigen Teil 1 mit Press- sitz anliegt. Der Bund des Innenmantels ist.
unten in der Kapsel angeordnet. um zu ver hindern, dass die Hitze beim Anschweissen des Abschlussdeckels der Kapsel das Motor- aggrevat, insbesondere den Elelztromotor schädigen kann. In dem Innenmantel ist das Statorgehäuse 7 mit dem Stator 6 des An triebsmotors eingepresst. Der Innenmantel liegt also am Ständer des Motors an.
Das Statorgehäuse 7 ist mit dem obern Abschluss- reckel 8 des Verdichters zusammen aus einem Stück hergestellt. Dieser Abschlussdeckel ist auch gleichzeitig als Lager 9 für die Welle 10 des Rotors 11 ausgebildet. Mit 12 ist der Zylinder, mit 13 der -#Välzl@olben des Kom pressors bezeichnet. 14 ist der untere Ab- sehlussdeckel des Zylinders.
Die Antriebs welle 1 5 besitzt im untern Teil und im mitt leren Teil Schmiermittelkanäle 16, durch die das den untern Teil der Kapsel bis zum Flüssigkeitsspiegel 17 anfüllende Öl .den Schmierstellen des Aggregates zugeführt wird. Durch eine kräftige Feder 18 wird ein Teller 19 von unten gegen den Deckel 14 ge drückt, -odurcli die Lage des Aggregates innerhalb der Kapsel festgelegt ist. Nit 20 sind im Innenmantel 4 vorgesehene Sicken bezeichnet, die beim Einpressen in entspre chende Nuten des Statorgehäuses 7 eingreifen und somit ein Verdrehen des Stators verhin dern.
Durch eine Kugel 21 wird ein Ver schieben der Antriebswelle 10 in axialer Richtung verhindert.
Das Kältemittel wird durch die Saug leitung 22 angesaugt. Es gelangt von der Druckseite des Kompressors in die Kammer '23 und von dort durch den Kanal 24 in den von dem Mantel 4 umschlossenen Innenraum der Kapsel. Im mittleren Bereich dieses Kapselinnenraumes mündet die zum Kon densator führende Leitung 25 für das Kälte mittel, welche bei 26 und 27 durch den Man tel 4 und die Kapsel 1 hindurchtritt. Diese Leitung stellt die abgehende Druckleitung zum Kondensator dar und das Kältemittel nimmt auch hier den üblichen Verlauf vom Kompressor zum Kondensator und Verdamp fer und zurück zum Kompressor.
Die Lei tung 25 mündet an solcher Stelle in die Kap sel, dass sich der Schmierölspiegel auch bei beliebigen Kipplagen der Maschine unterhalb der Mündung dieser Leitung befindet, so dass ein Herausfliessen des Schmieröls aus der Kapsel mit Sicherheit verhindert wird. Das Volumen des in der Kapsel eingefüllten Schmieröls wird also so gross gewählt, dass es in keiner Betriebslage in die Druckleitung 25 eindringen kann. Der Mantel 4 bildet mit den ihm gegenüberliegenden Kapselwan dungen einen Hohlraum 28, der mit flüssigem Kältemittel gefüllt ist. Dieser Raum steht nämlich durch die Ansehlussleitung 29 mit dem luftgekühlten Kondensator der Maschine in Verbindung.
Dieser Kondensator besteht aus einem U-förmigen Teil 36, an den Quer rohre 30 angeschweisst sind. Das Kältemittel wird diesem Kondensator durch die Leitung 25 zugeführt und das Kondensat fliesst dem Raum 28 wieder zu. Die Anseblussleitung 29 ist so gross gewählt, dass die infolge der Wärmeaufnahme in dem Raum 28 entwik- kelten Kältemitteldämpfe durch diese Lei tung auch wieder zum Kondensator hoch steigen können, um sich dort erneut zu ver flüssigen.
Durch diese abwechselnde Ver dampfung und Kondensation des Kältemit tels wird die Abwärme der Maschine den Kühlflächen' des Kondensators zugeführt und also das Aggregat durch das flüssige Kältemittel indirekt gekühlt. Das zur Kälte leistung benötigte Kondensat gelangt durch eine Leitung 31 in ein Schwimmergehäuse 32 und wird von dort in üblicher Weise durch eine Leitung 33 dem in der Figur nicht dar gestellten Verdampfer der Kältemaschine zu geführt. Das Schwimmergehäuse 32 ist durch einen Halter 34 mit der Kapsel 1 fest ver bunden. Mit 35 sind die Durchführungen bezeichnet, durch welche dem Antriebsmotor der Strom zugeführt wird.
,Wie aus Fig. 2 und 4 erkennbar ist, ist die Mündungsstelle der Kältemittelleitung 25 in den mittleren Bereich des Kondensators 30, 36 durchgelegt und die Kältemittelfül- lung im Kondensator so gewählt, dass sich der Spiegel des flüssigen Kältemittels im Kondensator in jeder beliebigen Maschinen- lage unterhalb der Mündungsstelle der Lei tung 25 im Kondensator befindet.
Hierdurch wird ein Eintreten von flüssigem Kältemittel in das Kapselinnere verhindert. Dies wird, wie aus der Zeichnung ersichtlich, einfach dadurch erreicht, dass die Eintrittsöffnung der Leitung 25 und die Füllung des Kälte mittels so gewählt ist, da.ss in keiner Ma.sehi- nenlage dies eintritt.
Bei der beschriebenen Anordnung ist der Kompressor und der Antriebsmotor, also das ganze Aggregat, allseitig von Flüssigkeit umgeben. Im untern Teil ist das Aggregat vom Schmieröl und im obern Teil vom flüs sigen Kältemittel umgeben. Auf diese Weise ergibt sieh eine sehr wirksame Dämpfung der von diesem Maschinenteil herrührenden Ge räusche.
Fig. 5 zeigt eine an der Rückseite eines Haushaltkühlschrankes montierte Kompres- sionskältemaschine. Fig. 6 zeigt die zuge hörige Seitenansicht. Das Kompres.sormoto.r- aggregat ist in eine Kapsel eingebaut, die aus einem topfförmigen Teil 41 und einem Deckel 42 besteht. Diese beiden Teile sind längs der Schweissnaht 43 fest miteinander verbunden.
Mit 44 ist der Innenmantel be zeichnet, der die Kapsel so unterteilt, dass ein glockenförmiger, von flüssigem Kälte mittel erfüllter Raum 45 von dem eigent lichen Innenraum 46 der Kapsel abgetrennt ist. Im Raum 46 befindet sich der Antriebs motor 47 und der Kompressor 48. Mit 49 sind die Durchführungen für die Zuleitunb des Motorstromes bezeichnet. Das kompri mierte Kältemittel wird vom Kompressor durch eine Leitung 50 zum Kondensator 51 gedrückt. Dieser Kondensator besteht aus mehreren horizontal liegenden Rohren, die an zwei senkrecht stehende Rohre 52, 53 ange schweisst sind, so dass sich ein einheitliches starres Kondensatorgebilde ergibt.
An die beiden Seitenrohre 52 und 53 sind die R.ück laufrohre 54, 55 angeschlossen, die ihrerseits mit dem obern Teil 56 der Kapsel in offener Verbindung stehen. Dieser obere Teil 56 der Kapsel bildet einen Dampfdom für die im Raum 45 infolge der Wärmeaufnahme ent wickelten Kältemitteldämpfe. Diese Dämpfe gelangen durch die Leitungen 54 und 55 wieder in den Kondensator zurück, um dort erneut verflüssigt zu werden. Unten an den Dampfdom 56 schliesst sieh ein Sammelgefäss 70 an, in welches das im Kondensator ver flüssigte Kältemittel durch die Leitungen 54, 55 gelangt. Das Sammelgefäss 70 ist in offener Verbindung mit dem Hohlraum 45 und die Wand des Sammelgefässes bildet einen Teil der Kapsel.
Im Sammelgefäss 70 ist das vom Schwimmer 57 gesteuerte Ventil 58 angeordnet, das den Kältemittelzufluss zum Verdampfer regelt. Der Schwimmer ragt in den Dampfdom. Das Schwimmer ventil ist oben auf den topfförmigen Innen mantel 44 aufmontiert. Vom Ventil aus ge langt das flüssige Kältemittel dann durch eine Leitung 59 zu dem in der Figur nicht dargestellten Verdampfer. Der das Aggregat enthaltende Raum ist von dem den Schwim mer enthaltenden Raum durch den Innen mantel 44 getrennt. Die an den Dampfdom angeschlossenen Kältemittelrohrleitungen 54 und 55 sind starr ausgebildet, so dass also die Aggregatkapsel durch diese Rohre gehalten wird.
Diese als Halter dienenden Rohre 54 und 55 sind, wie in Fig. 6 erkennbar ist, am obern Teil der Kapsel, und zwar an dem seitlich aus der verschobenen Teil 56 der Kapsel angeschlossen. Besondere Be festigungsvorrichtungen für die Aggregat kapsel sind bei der dargestellten Anordnung nicht erforderlich. blan kann diese Halterung der Maschinenkapsel insbesondere dann mit Vorteil anwenden, wenn als Antriebsmotor eines Kolbenkompressors ein zweipoliger Ein- pha.senwechselstrommotor dient, der direkt mit dem Kompressor gekuppelt ist.
Maschi nen dieser Art lassen sich nämlich so leicht bauen, dass ihre unmittelbare Aufhängung am Kondensator keine Schwierigkeiten macht. Der Schwimmer ist an der Innen seite des Dampfdoms beseitigt.
Compression refrigeration machine. In the case of compression refrigeration machines, the compressor motor unit of which is enclosed in a pressure-tight capsule, it is known to dissipate the waste heat from the unit to the outside with the aid of a liquid coolant. For example, it is already known for such indirect cooling to use the refrigerant liquefied in the condenser to dissipate heat.
There are arrangements of this type be known in which the actual pressure-tight unit capsule another, on the other hand also pressure-tight jacket is placed around which leads the refrigerant used for cooling. In other known constructions, a coil has been built into the interior of the capsule, in which the liquid coolant used for cooling flows. The invention relates to a compression refrigeration machine, the encapsulated compressor motor unit of which is cooled indirectly.
The invention is characterized by an adjacent to the stator of the electric motor, provided within the capsule provided inner jacket, which forms a cavity with the capsule walls opposite it for receiving the liquid refrigerant used for direct cooling.
If the inner jacket is under the same pressure inside and outside, it has practically no pressure to endure. You therefore do not need to build this inner jacket stronger in this case than it corresponds to the mechanical requirements for receiving the machine to be cooled Ma. The compression refrigeration machine is preferably designed in such a way that the interior of the capsule and the cavity filled with the liquid refrigerant are under condenser pressure.
In one embodiment, the inner jacket is pot-shaped and has a collar with a larger diameter, which is pressed into a pot-shaped part of the pressure-tight capsule. This creates a press fit that keeps the inner jacket at an even distance from the capsule. The said collar of the inner jacket is dimensioned in such a way that it protrudes beyond the cup-shaped part of the capsule.
This inevitably results in good coverage of the welding point used for the final welding of the capsule, so that the welding heat can be prevented from penetrating the inner machine parts.
An undesirable shifting of liqs inside the machine, so for example the outflow of the lubricant from the capsule, is prevented in one embodiment by the fact that the condenser leading to the condenser line for the refrigerant opens into the capsule at such a point that the lubricating oil level is below this mouth in any machine position. The <B> oil </B> can never be removed from the capsule assigned to it, even if the refrigeration machine is in a correspondingly unfavorable position during transport by tilting it.
In order to prevent liquid refrigerant from penetrating into the interior of the capsule, in one embodiment the opening point of the pressure line in the condenser is placed in its central area and the refrigerant charge in the condenser is selected so that the level of the liquid refrigerant in the condenser is in any machine. is located below the named mouth. For example, the entire condenser volume can be selected to be more than twice as large as the contents of the named cavity, so that in every position of the cooling unit, the liquid refrigerant emerging from the cavity only fills part of the condenser.
without being able to get into the pressure line and thus into the interior of the actual compressor capsule.
In the drawing, Ausführungsbei are games of the subject invention provides Darge. 1 shows a longitudinal section through the encapsulated motor-compressor unit of the first example. Fig.? shows a second longitudinal section: with the float housing attached to the capsule. 3 shows a cross section through the part of the capsule receiving the compressor. FIGS. 5 and 6 show a front and side view of a further embodiment.
The unit according to FIGS. 1 to 4 is installed in a pressure-tight capsule which consists of an upper cup-shaped part 1 and a lower cover 2. These two parts are welded together along the weld seam 3.
In the cup-shaped part 1, an inner jacket 4 is pressed. This pot-shaped inner jacket has a collar 5 at its lower end, the diameter of which is greater than that of the remaining part of the inner jacket and which lies in the pot-shaped part 1 with a press fit in the manner shown in the figure. The collar of the inner jacket is.
arranged at the bottom of the capsule. in order to prevent the heat from damaging the motor unit, in particular the electric motor, when welding the cover on the capsule. The stator housing 7 with the stator 6 of the drive motor is pressed into the inner jacket. The inner jacket is therefore on the stator of the motor.
The stator housing 7 is made in one piece with the upper closing bar 8 of the compressor. This end cover is also designed as a bearing 9 for the shaft 10 of the rotor 11. With 12 the cylinder, with 13 the - # Välzl @ olben of the compressor. 14 is the lower end cap of the cylinder.
The drive shaft 1 5 has in the lower part and in the middle part lubricant channels 16 through which the oil filling the lower part of the capsule up to the liquid level 17 is fed to the lubrication points of the unit. By a strong spring 18, a plate 19 is pressed from below against the cover 14 ge, -odurcli the position of the unit is set within the capsule. Nit 20 are designated beads provided in the inner jacket 4, which engage in corresponding grooves in the stator housing 7 when pressed and thus prevent rotation of the stator countries.
A ball 21 prevents the drive shaft 10 from being pushed in the axial direction.
The refrigerant is sucked in through the suction line 22. It passes from the pressure side of the compressor into the chamber 23 and from there through the channel 24 into the interior of the capsule, which is enclosed by the jacket 4. In the middle area of this capsule interior opens the condenser leading to the line 25 for the refrigeration medium, which at 26 and 27 through the Man tel 4 and the capsule 1 passes. This line represents the outgoing pressure line to the condenser and the refrigerant takes the usual route from the compressor to the condenser and evaporator and back to the compressor.
The line 25 opens into the capsule at such a point that the lubricating oil level is below the mouth of this line even in any tilted position of the machine, so that the lubricating oil is reliably prevented from flowing out of the capsule. The volume of the lubricating oil filled into the capsule is therefore selected to be so large that it cannot penetrate into the pressure line 25 in any operating position. The jacket 4 forms a cavity 28 with the Kapselwan opposite it, which is filled with liquid refrigerant. This space is in connection with the air-cooled condenser of the machine through the connection line 29.
This capacitor consists of a U-shaped part 36 to which the cross tubes 30 are welded. The refrigerant is fed to this condenser through line 25 and the condensate flows back into space 28. The connection line 29 is selected to be so large that the refrigerant vapors developed as a result of the heat absorption in the space 28 can also rise up through this line to the condenser again in order to liquefy there again.
Through this alternating evaporation and condensation of the refrigerant, the waste heat from the machine is fed to the cooling surfaces of the condenser and the unit is indirectly cooled by the liquid refrigerant. The condensate required for refrigeration passes through a line 31 into a float housing 32 and is passed from there in the usual manner through a line 33 to the evaporator of the refrigeration machine not shown in the figure. The float housing 32 is firmly connected to the capsule 1 by a holder 34 a related party. The bushings through which the current is supplied to the drive motor are denoted by 35.
As can be seen from FIGS. 2 and 4, the opening point of the refrigerant line 25 is laid through the central area of the condenser 30, 36 and the refrigerant filling in the condenser is selected so that the level of the liquid refrigerant in the condenser is in any machine - Located below the point of opening of the line 25 in the condenser.
This prevents liquid refrigerant from entering the interior of the capsule. As can be seen from the drawing, this is achieved simply in that the inlet opening of the line 25 and the filling of the cold are selected in such a way that this does not occur in any dimensional position.
In the arrangement described, the compressor and the drive motor, ie the entire unit, are surrounded on all sides by liquid. In the lower part the unit is surrounded by the lubricating oil and in the upper part by the liquid refrigerant. In this way, you see a very effective damping of the noise originating from this machine part.
5 shows a compression refrigeration machine mounted on the rear of a household refrigerator. Fig. 6 shows the associated side view. The Kompres.sormoto.r- aggregate is built into a capsule, which consists of a cup-shaped part 41 and a cover 42. These two parts are firmly connected to one another along the weld seam 43.
With 44, the inner jacket is characterized, which divides the capsule so that a bell-shaped, liquid cold medium filled space 45 is separated from the actual internal space 46 of the capsule. In the space 46 is the drive motor 47 and the compressor 48. With 49 the bushings for the supply of the motor current are designated. The compressed refrigerant is pressed by the compressor through a line 50 to the condenser 51. This condenser consists of several horizontally lying tubes which are welded to two perpendicular tubes 52, 53, so that a uniform, rigid condenser structure results.
On the two side tubes 52 and 53 the R. return pipes 54, 55 are connected, which in turn are in open connection with the upper part 56 of the capsule. This upper part 56 of the capsule forms a steam dome for the refrigerant vapors developed in space 45 as a result of heat absorption. These vapors return to the condenser through lines 54 and 55 to be liquefied again there. At the bottom of the steam dome 56 is a collecting vessel 70, into which the refrigerant liquefied in the condenser passes through the lines 54, 55. The collecting vessel 70 is in open connection with the cavity 45 and the wall of the collecting vessel forms part of the capsule.
The valve 58 controlled by the float 57, which regulates the flow of refrigerant to the evaporator, is arranged in the collecting vessel 70. The float protrudes into the steam dome. The float valve is mounted on top of the cup-shaped inner jacket 44. From the valve, the liquid refrigerant then reaches through a line 59 to the evaporator, not shown in the figure. The space containing the unit is separated from the space containing the swimmer by the inner jacket 44. The refrigerant pipes 54 and 55 connected to the steam dome are rigid, so that the unit capsule is held by these pipes.
These tubes 54 and 55, which serve as holders, are, as can be seen in FIG. 6, connected to the upper part of the capsule, specifically to the part 56 of the capsule that has been displaced laterally from the capsule. Be special fastening devices for the unit capsule are not required in the arrangement shown. blan can use this holder for the machine capsule to advantage, in particular, when a two-pole single-phase AC motor that is directly coupled to the compressor is used as the drive motor of a piston compressor.
This type of machine is so easy to build that it is easy to suspend it directly on the condenser. The float has been removed from the inside of the steam dome.