DE10114327A1 - Saugschalldämpfer - Google Patents

Abstract

Es wird ein Saugschalldämpfer (1) angegeben für einen hermetisch gekapselten Verdichter mit einem Gehäuse, das ein erstes Teil (2) mit einem Auslaßkanal (11) und ein zweites Teil (3) mit einem Einlaßkanal (14) aufweist, wobei zwischen dem Auslaßkanal (11) und dem Einlaßkanal (14) strömungsführende Mittel (5) angeordnet sind, die zusammen mit dem Einlaßkanal (14) und dem Auslaßkanal (11) einen Strömungspfad bilden und ein Filter (21) am Auslaßkanal angeordnet ist. DOLLAR A Man möchte die Schalldämpfung weiter verbessern. DOLLAR A Hierzu weist der Filter (21) eine siebartige Ausbildung auf, und im Strömungspfad ist mindestens ein zweiter Filter (22) mit siebartiger Ausbildung angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Saugschalldämpfer für ei­ nen hermetisch gekapselten Verdichter mit einem Gehäu­ se, das ein erstes Teil mit einem Auslaßkanal und ein zweites Teil mit einem Einlaßkanal aufweist, wobei zwi­ schen dem Auslaßkanal und dem Einlaßkanal strömungsfüh­ rende Mittel angeordnet sind, die zusammen mit dem Ein­ laßkanal und dem Auslaßkanal einen Strömungspfad bil­ den, und ein Filter am Auslaßkanal angeordnet ist.

Ein derartiger Saugschalldämpfer ist aus DE 199 23 734 A1 bekannt.

Derartige Saugschalldämpfer werden vorzugsweise in her­ metisch gekapselten Kleinkältemaschinen verwendet, wie sie in Haushaltskühlschränken oder -gefriertruhen ver­ wendet werden. Derartige Geräte werden in der Regel in der Küche oder einem anderen Raum einer Wohnung aufge­ stellt. Sie sollen möglichst leise arbeiten, um das Komfortgefühl eines Bewohners dieser Wohnung nicht zu beeinträchtigen. Man erzeugt daher mit Hilfe der strö­ mungsführenden Mittel einen Strömungspfad für das ange­ saugte gasförmige Kältemittel, der so ausgebildet ist, daß das angesaugte Gas möglichst wenig Geräusche er­ zeugt. Im bekannten Fall unterteilen die strömungsfüh­ renden Mittel das Gehäuse in zwei Räume, wobei der Gas­ vorrat in dem mit dem Auslaßkanal verbundenen Raum eine Pufferfunktion hat, während der einlaßseitige Raum eine Ölfangeinrichtung bereitstellt, so daß Öl, das sich dort sammelt, zur Schalldämpfung beiträgt.

Weitere Saugschalldämpfer sind aus US 4 911 619 A, aus US 5 252 035 A, EP 0 386 320 A1 oder EP 1 031 728 A1 bekannt. In allen Fällen befindet sich im Saugschall­ dämpfer ein Filter, dessen Hauptaufgabe es ist, im Sauggas enthaltenes Öl und Verunreinigungen abzuschei­ den, damit diese die eigentliche Kompressionseinheit nicht beschädigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schall­ dämpfung weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einem Saugschalldämpfer der ein­ gangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Filter eine siebartige Ausbildung aufweist und im Strömungspfad mindestens ein zweiter Filter mit siebartiger Ausbil­ dung angeordnet ist.

Die siebartige Ausbildung des Filter bedeutet, daß der Filter ein Netz mit relativ engen Maschen aufweist, durch die der Sauggasstrom tritt. Das Netz kann dabei aus Metallfäden oder -drähten oder aus entsprechenden Fäden eines anderen Materials, beispielsweise Kunst­ stoff, gebildet sein. Die Ausbildung des Filters als Netz oder Sieb hat zwei Wirkungen. Zum einen dient der erste Filter, wie im bekannten Fall, dem Zurückhalten von Verunreinigungen, die den Verdichter zerstören könnten, wenn sie in den Verdichtungsraum eindringen. Natürlich ist auch eine gewisse Ölabscheidungswirkung vorhanden, die erwünscht ist, um eine zu hohe externe Ölzirkulation im Kältemittelkreislauf zu verhindern. Man möchte möglichst viel Öl im Verdichter zur Schmie­ rung und Kühlung der bewegten Teile des Kompressors zu­ rückbehalten. Allerdings ist wegen der hohen Gasge­ schwindigkeit an dieser Stelle die Ölabscheidungswir­ kung nur in begrenztem Maße gegeben. Sofern hier noch Öl im Kältemittelstrom vorhanden ist, wird es durch das Sieb mitgerissen. Zum zweiten hat die siebartige Aus­ bildung des Filters aber eine erhebliche schalldämpfen­ de Wirkung. Eine Schalldämpfung wird durch den ersten Filter vor allem dadurch erreicht, daß der von der pri­ mären akustischen Quelle, nämlich dem Ventilsystem, herrührende akustische Energiefluss durch die Verringe­ rung des freien Querschnitts im Auslasskanal vermindert wird. Eine besonders wirksame Schalldämpfung wird nun aber dadurch erzielt, daß zusätzlich zu dem Filter ein zweiter Filter im Sauggasstrom angeordnet ist, der ebenfalls eine siebartige Ausbildung aufweist. Der zweite Filter hat prinzipiell eine entsprechende Wir­ kungsweise als Schmutzfilter, Ölabscheider und Schall­ dämpfer. Der zweite Filter hat vor allem aber den Vor­ teil, daß er auch eine zweite akustische Quelle im In­ nern des Saugschalldämpfers dämpft. Diese zweite aku­ stische Quelle erzeugt Schall, der durch den Kältemit­ telstrom verursacht wird.

Durch das Zusammenwirken der beiden Siebe oder Gitter wird eine Schalldämpfung erzielt, die über eine reine Verdoppelung der Wirkung eines Filters hinausgeht. Zur Ölabscheidung ist im Grunde nur ein Filter erforder­ lich. Zwar wird auch der zweite Filter (in Strömungs­ richtung gesehen) noch einen Teil einer Ölabscheidung bewirken. Das Zusammenwirken der beiden Filter mit ih­ rer siebartigen Ausbildung hat sich jedoch besonders wirkungsvoll zur Schalldämpfung erwiesen.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der zweite Filter in einem Abschnitt des Strömungspfades angeordnet ist, der einen der kleinsten effektiven Strömungsquerschnit­ te aufweist. In diesem Abschnitt hat der Sauggasstrom dann mit die größte Geschwindigkeit. Kanäle mit relativ geringem Durchmesser werden von einer turbulenten Käl­ temittelströmung durchflossen. Die dabei auf die Ober­ flächen des Kanals auftreffenden Wirbel können die Ka­ nalwände in Schwingungen versetzen, so daß diese aku­ stische Wellen aussenden. Der siebartige zweite Filter ändert die turbulenten Strömungsverhältnisse an diesen Oberflächen, indem er das turbulente Wirbelmuster auf­ bricht. Eine Vibration der Kanalwände wird dadurch ver­ hindert. Dies ist insbesondere an solchen Stellen im Strömungsweg wirksam, die einen relativ kleinen effek­ tiven Strömungsquerschnitt aufweisen. Der effektive Strömungsquerschnitt entspricht dem Teil des Kanalquer­ schnitts, durch den der größte Teil der Kältemittel­ masse strömt.

Vorzugsweise ist der zweite Filter einem Kanal zugeord­ net, dessen Endabschnitt auf den ersten Filter ausge­ richtet ist. Man erzeugt also einen Gasstrom, der auf den ersten Filter hin ausgerichtet ist. In diesem Gass­ trom sind die Turbulenzen und Druckwellen aber weitge­ hend gedämpft. In der Strecke zwischen dem Ausgang des Kanals und dem ersten Filter besteht nur noch eine kleine Möglichkeit, daß sich erneut Druckwellen im Sauggas ausbilden. Derartige Druckwellen werden dann aber im ersten Filter weiter abgeschwächt.

Bevorzugterweise ist im Gehäuse ein Einsatz angeordnet, der eine obere Kammer von einer unteren Kammer trennt und einen Kanal zwischen der oberen Kammer und der un­ teren Kammer aufweist, wobei der zweite Filter dem Ka­ nal zugeordnet ist. Die Ausbildung eines Einsatzes im Gehäuse ist an sich aus DE 199 23 734 A1 bekannt. Zu­ sätzlich sieht man nun den zweiten Filter an dem Rohr­ stutzen vor, der den Kanal durch den Einsatz hindurch bildet. Dieser Kanal ist mit dem Ausgangskanal und dem Filter am Eingang des Ausgangskanals ausgerichtet. Eine Schalldämpfung hat sich bei dieser Anordnung als beson­ ders wirksam erwiesen.

Bevorzugterweise ist mindestens ein Filter an einer Stirnseite eines Kanals angeordnet. Dies erleichtert die Herstellung. Man muß den Filter im Grunde nur an die Stirnseite des Kanals ansetzen und ihn mit dem Ge­ häuseteil, das den Kanal aufnimmt, verbinden.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Stirnseite in Strömungsrichtung auf der Einlaßseite angeordnet ist. Durch die Richtungsänderung des Kältemittelstroms in dem Endabschnitt eines Einlaßkanals des Saugschalldämp­ fers ergibt sich am Eintritt in den Kanal ein effekti­ ver Strömungsquerschnitt, der geringer als der geometrische Querschnitt des Kanals ist. Das Gas wird sozu­ sagen "auf eine Seite gedrückt".

Daher ist es besonders vorteilhaft, den zweiten Filter an dieser dem Einlaß zugewandten Stirnseite des Kanals anzubringen. Zum einen ist hier der effektive Strö­ mungsquerschnitt am geringsten, zum anderen werden Tur­ bulenzen in dem gesamten nachfolgenden Kanalabschnitt gedämpft. Der Filter am Kanaleintritt wirkt also effek­ tiver, als wenn er am Kanalaustritt angebracht wäre.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Stirnseite des Kanals aus dem Gehäuseteil vorsteht, das den Kanal auf­ nimmt. Dies erleichtert die Fertigung. Die Stirnseite ist, wenn sie aus dem Gehäuseteil vorsteht, von allen Seiten frei zugänglich. Insbesondere bei der Verwendung von Handhabungsautomaten für die Fertigung ergibt sich damit ein handhabungstechnischer Vorteil.

Vorzugsweise ist der Filter mit einem ihn haltenden Teil verklebt oder verschweißt. Dies ist eine sehr ein­ fache Herstellungstechnik, die keine zusätzlichen Teile benötigt, um den Filter an dem entsprechenden Gehäuse­ teil zu befestigen.

Auch ist bevorzugt, daß der erste Filter unter einem Winkel zur Stirnseite des Auslaßkanals und der zweite Filter parallel zur Stirnseite des Kanals angeordnet ist. Durch die unterschiedlichen Neigungen der beiden Filter zu ihren jeweils angeschlossenen Strömungskanä­ len wird eine verbesserte Schalldämpfung erreicht. Ins­ besondere kann der erste Filter mit einer verbesserten Ölabscheidewirkung arbeiten.

Vorzugsweise ist ein dritter Filter mit siebartiger Ausbildung im Strömungsweg angeordnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug­ ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit einer Zeich­ nung beschrieben. Hierin zeigt die

einzige Figur: einen schematischen Querschnitt durch einen Saugschalldämpfer.

Ein Saugschalldämpfer 1 für einen hermetisch gekapsel­ ten Verdichter, insbesondere für eine hermetisch gekap­ selte Kleinkältemaschine weist ein Gehäuse auf, das durch ein Oberteil 2 und ein Unterteil 3 gebildet ist, die entlang einer Stoßkante 4 miteinander verbunden sind, beispielsweise durch Schweißen oder Kleben. Zwi­ schen dem Oberteil 2 und dem Unterteil 3 ist ein Ein­ satz 5 angeordnet, der den Innenraum des Gehäuses in eine obere Kammer 6 und eine untere Kammer 7 unter­ teilt. Der Einsatz 5 weist einen Rohrstutzen 8 auf, in dem ein Kanal 9 ausgebildet ist, der die untere Kammer 7 und die obere Kammer 6 miteinander verbindet.

Das Oberteil 2 des Gehäuses weist einen Rohrstutzen 10 auf, der nach außen vorsteht und einen Auslaßkanal 11 bildet. Am Ende des Auslaßkanals 11 ist eine Auslaßöff­ nung 12 angeordnet, durch die Sauggas in eine Verdich­ tungseinheit eintreten kann, wie dies schematisch durch einen Pfeil 13 symbolisiert ist.

Im Unterteil 3 ist ein Einlaßkanal 14 ausgebildet, der mit einer Einlaßöffnung 15 im Unterteil 3 in Verbindung steht.

Der Einlaßkanal weist einen Endabschnitt 16 auf, der auf den Kanal 9 im Rohrstutzen 8 des Einsatzes 5 hin ausgerichtet ist. Allerdings weist der Endabschnitt 16 einen größeren Strömungsquerschnitt als der Kanal 9 auf. Der Kanal 9 ist wiederum zum Auslaßkanal 11 ausge­ richtet, wobei der Auslaßkanal 11 einen größeren Strö­ mungsquerschnitt als der Kanal 9 aufweist. Auslaßkanal 11, Kanal 9 und Endabschnitt 16 des Einlaßkanals 15 sind so aufeinander ausgerichtet, daß ihre Mittelachsen auf einer Geraden liegen oder zumindest parallel ange­ ordnet sind. Dies muß nicht unbedingt bedeuten, daß ei­ ne Austrittsöffnung 17 des Endabschnitts parallel zur Stirnseite 18 am Eingang des Kanals 9 ausgerichtet ist oder daß eine Austrittsöffnung 19 am Ausgang des Kanals 9 parallel zu einer Stirnseite 20 des Auslaßkanals 11 ausgerichtet ist. Vielmehr können die Austrittsöffnun­ gen 17, 19 durch Wandabschnitte teilweise begrenzt sein, die sich nur teilweise in Umfangsrichtung er­ strecken. Dementsprechend ist es möglich, daß gasförmi­ ges Kältemittel, das durch den Einlaßkanal 14 oder den Kanal 9 getreten ist, sich nach dem Verlassen der je­ weiligen Kanäle 14, 9 in der unteren Kammer 7 und der oberen Kammer 6 ausbreitet.

An der Stirnseite 20 des Auslaßkanals 11 ist ein Filter 21 in Form eines Siebes oder Gitters angeordnet. Der Filter 21 ist hierbei unter einem Winkel von etwa 45° zur Stirnseite des Auslaßkanals 11 geneigt angeordnet. Das Sieb oder Gitter des Filters 21 ist durch eine Vielzahl von sich überkreuzenden Fäden oder Drähten aus Metall oder Kunststoff oder einem anderen Material ge­ bildet. Es dient neben der Schmutzsammlung und der Öl­ abscheidung auch zur Geräuschdämpfung.

An der Stirnseite 18 des Kanals ist ein zweiter Filter 22 angeordnet. Der zweite Filter 22 ist ebenfalls als Sieb oder Gitter ausgebildet mit einer Vielzahl von feinen Maschen. Der zweite Filter 22 ist eben ausgebil­ det.

Schließlich kann auch noch am Eingang des Einlaßkanals 14 ein dritter Filter 23 vorgesehen sein, der ebenfalls als Sieb ausgebildet ist. Ausreichende Schalldämp­ fungseigenschaften werden aber bereits dann erzielt, wenn lediglich zwei Filter im Schalldämpfer vorgesehen sind.

Es ist erkennbar, daß alle Filter 21, 22, 23 an den stirnseitigen Öffnungen der jeweiligen Kanäle angeord­ net sind. Dies erleichtert die Handhabung beim Herstel­ lung. Die entsprechenden Filter müssen lediglich an die Stirnseite der Kanäle 11, 9, 14 angesetzt werden und können dann durch Kleben oder Schweißen oder auf andere Weise mit den jeweiligen Gehäuseteilen verbunden wer­ den. Da die entsprechenden Stirnseiten aus den jeweili­ gen Gehäuseteilen nach außen vorstehen, muß ein Handha­ bungsautomat, den man zur Fertigung verwendet, bei der Bewegung wenig Rücksicht darauf nehmen, daß er keine anderen Teile der Gehäuseteile beschädigt.

Der Einsatz 5 besitzt eine Seitenwand 24, die mit der Gehäusewand des Unterteils 3 einen Kapillarspalt 25 bildet, in dem sich Schmieröl sammeln kann, das dann dort festgehalten wird. Auf diese Weise ergibt sich ei­ ne zusätzliche Schalldämpfung. Das Sammeln des Öls wird durch den zweiten Filter 22 begünstigt.

Im übrigen entspricht der dargestellte Saugschalldämp­ fer demjenigen, der in DE 199 23 734 A1 beschrieben ist. Auf diese Druckschrift wird wegen weiterer Einzelheiten verwiesen.

Insbesondere durch das Zusammenwirken des zweiten Fil­ ters 22 am Eingang des Kanals 9 mit dem ersten Filter 21 am Eingang des Auslaßkanals 11 wird erreicht, daß sich Druckwellen, die sich im Gasstrom ausbilden kön­ nen, abgeschwächt werden. Im Betrieb sind diese Druck­ wellen daher nicht in der Lage, zu Geräuschen beizutra­ gen, die störend nach außen dringen.

Claims (10)

1. Saugschalldämpfer für ein hermetisch gekapselten Verdichter mit einem Gehäuse, das ein erstes Teil mit einem Auslaßkanal und ein zweites Teil mit ei­ nem Einlaßkanal aufweist, wobei zwischen dem Aus­ laßkanal und dem Einlaßkanal strömungsführende Mit­ tel angeordnet sind, die zusammen mit dem Einlaßka­ nal und dem Auslaßkanal einen Strömungspfad bilden und ein Filter am Auslaßkanal angeordnet ist, da­ durch gekennzeichnet, daß der Filter (21) eine sie­ bartige Ausbildung aufweist und im Strömungspfad mindestens ein zweiter Filter (22) mit siebartiger Ausbildung angeordnet ist.

2. Saugschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Filter (22) in einem Ab­ schnitt des Strömungspfades angeordnet ist, der ei­ nen der kleinsten Strömungsquerschnitte aufweist.

3. Saugschalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Filter (22) einem Kanal (9) zugeordnet ist, dessen Endabschnitt auf den ersten Filter (21) ausgerichtet ist.

4. Saugschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (2) ein Ein­ satz (5) angeordnet ist, der eine obere Kammer (6) von einer unteren Kammer (7) trennt und einen Kanal (9) zwischen der oberen Kammer (6) und der unteren Kammer (7) aufweist, wobei der zweite (22) Filter dem Kanal (9) zugeordnet ist.

5. Saugschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Filter (21, 22) an eine Stirnseite eines Kanals (11, 9) angeordnet ist.

6. Saugschalldämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stirnseite in Strömungsrichtung auf der Einlaßseite angeordnet ist.

7. Saugschalldämpfer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite des Kanals (11, 9) aus dem Gehäuseteil (2, 5) vorsteht, das den Ka­ nal (11, 9) aufnimmt.

8. Saugschalldämpfer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (21, 22) mit einem ihn haltenden Teil verklebt oder verschweißt ist.

9. Saugschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Filter (21) unter einem Winkel zur Stirnseite des Auslaßkanals (11) und der zweite Filter (22) parallel zur Stirn­ seite des Kanals (9) angeordnet ist.

10. Saugschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Filter (23) mit siebartiger Ausbildung im Strömungsweg angeord­ net ist.