DE1044839B

DE1044839B - Arrangement for the lubrication of an encapsulated swing compressor, especially for refrigeration machines

Info

Publication number: DE1044839B
Application number: DE1956L0023905
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Schmidt
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1956-01-23
Filing date: 1956-01-23
Publication date: 1958-11-27

Description

Anordnung zur Schmierung eines gekapselten Schwingkompressors, insbesondere für Kältemaschinen Der konstruktive Aufbau kleinerer, insbesondere elektromagnetisch angetriebener Schwingkompressoren, wie sie beispielsweise in Kompressionskältemaschinen angewendet werden, zeichnet sich dadurch aus, daß die Schwingmasse im ungünstigen Falle zweimal geführt ist, nämlich einmal im Zylinder und das andere Mal am Ende der mit dem Kolben verbundenen Schubstange. Es sind aber auch Konstruktionen solcher Schwingkompressoren bekannt, bei denen Kolben und Zylinder die einzigen auf Reibung beanspruchten Flächen darstellen. Die bei Schwingkompressoren dieser Art auftretenden Reibungskräfte sind daher erheblich geringer als bei den Motorkompressoren, und man kann demnach auch mit einem wesentlich niedrigeren Schmiermittelverbrauch rechnen.Arrangement for the lubrication of an enclosed swing compressor, in particular for chillers The constructive structure of smaller ones, especially electromagnetic driven swing compressors, such as those used in compression refrigeration machines are used, is characterized by the fact that the oscillating mass in the unfavorable Trap is guided twice, namely once in the cylinder and the other time at the end the push rod connected to the piston. But there are also constructions of this kind Swing compressors are known in which the piston and cylinder are the only ones on friction represent claimed areas. The ones that occur with swing compressors of this type Frictional forces are therefore considerably lower than with motor compressors, and you can therefore expect a significantly lower consumption of lubricant.

Es ist bereits bekannt, die Schmierung der Zylinderw andung eines Schwingkompressors vom Ölsumpf her durch einen Kapillarschlitz vorzunehmen, der annähernd am Ende des Saughubes im Zylinder angebracht ist und durch den Unterdruck im Zylinder Öl vom Ölsumpf her in den Zylinderraum eintreten lassen soll. Hierbei sind für die Kältemittel und die Ölzufuhr getrennte Öffnungen in den Zylinderwänden erforderlich. Um den Durchtritt von Kältemittel beim Druckhub des Kolbens durch den Ölschlitz des Zylinders möglichst klein zu halten, muß dieser am Ende des Saughubes kurz vor dem Kolbenboden angeordnet sein. Der Schlitz ist also nur über einen sehr kurzen Kolbenweg und damit über sehr kurze Zeit freigegeben. Infolge der hohen Tourenzahlen, mit welchen solche Verdichter arbeiten, kann in der kurzen Zeit, in der das Öl mit dem Kältemittel im Verdichter zusammengebracht wird, keine innige Durchmischung eintreten. Daher können auch große Öltropfen mit in die Druckleitung gestoßen werden. Außerdem verkürzt dieser Öleintritt den effektiven Hub des Kolbens, denn bei Beginn des Kompressionshubes wird auch in den Olansaugschlitz Kältemittel hineingedrückt, welches dann beim nächsten Saughub die Ölzufuhr zumindest vermindert.It is already known that the lubrication of the cylinder wall is a Swing compressor from the oil sump through a capillary slot that is attached approximately at the end of the suction stroke in the cylinder and by the negative pressure in the cylinder should allow oil to enter the cylinder chamber from the oil sump. Here are separate openings in the cylinder walls for the refrigerant and the oil supply necessary. To allow refrigerant to pass through during the pressure stroke of the piston To keep the oil slot of the cylinder as small as possible, this must be done at the end of the suction stroke be arranged just in front of the piston crown. So the slot is only about a very big one short piston travel and thus released for a very short time. Due to the high number of tours, with which such compressors work, can in the short time in which the oil with the refrigerant is brought together in the compressor, no intimate mixing enter. Therefore, large drops of oil can also be pushed into the pressure line. In addition, this oil entry shortens the effective stroke of the piston, because at the beginning of the compression stroke, refrigerant is also pressed into the oil suction slot, which then at least reduces the oil supply on the next suction stroke.

Ferner ist bekannt, Öl aus dem Verdampfer einer Kältemaschine mittels einer Strahlpumpe in den hermetisch gekapselten Kompressorraum zu fördern, wobei der dem Kompressor zuströmende Kältemitteldampf das Öl aus dem Injektorunterdruckraum mitreißen soll. Bei den üblichen gekapselten Verdichtern endet die Saugleitung an ihrem Durchtritt durch die Kapsel. Der Kapselraum wird also als Saugraum verwendet. Bei einem solchen Aufbau würde sich mindestens ein Teil des im Injektor vom Kältemittel mitgerissenen Öles, bevor es in den Zylindern gelangt, wieder absetzen. Die Schmierung in dieser Art wird daher den Anforderungen oftmals nicht genügen. Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zur Schmierung derartiger Schwingkompressoren, die sich durch besondere Einfachheit auszeichnet und die sonst üblichen Ölpumpen entbehrlich macht. Die Anordnung ist erfindungsgemäß so getroffen, daß unmittelbar vor dem Saugventil des Verdichters ein Kapillarrohr, dessen anderes Ende in den Ölsumpf eintaucht, mit seiner Mündung derart in die Saugleitung eingeführt ist, daß der vorbeistreichende Kältemitteldampf an der Mündung dieses Kapillarrohres eine injektorartige Wirkung auslöst.It is also known to use oil from the evaporator of a refrigeration machine to promote a jet pump in the hermetically sealed compressor room, wherein the refrigerant vapor flowing to the compressor, the oil from the injector vacuum chamber should carry away. With the usual encapsulated compressors, the suction line ends their passage through the capsule. The capsule space is therefore used as a suction space. With such a structure, at least some of the refrigerant in the injector would be removed entrained oil, before it gets into the cylinders, settle again. The lubrication in this way, the requirements will often not be met. Subject of Invention is an arrangement for the lubrication of such swing compressors is characterized by its particular simplicity and the otherwise common oil pumps are dispensable power. According to the invention, the arrangement is such that immediately in front of the suction valve of the compressor a capillary tube, the other end of which is immersed in the oil sump, is inserted with its mouth in such a way in the suction line that the passing Refrigerant vapor at the mouth of this capillary tube has an injector-like effect triggers.

Durch diese Anordnung, bei der die injektorwirkung noch durch den Kapillareffekt des dünnen Rohres unterstützt wird, wird im Betrieb ständig Öl in geringen, wie praktische Versuche gezeigt haben, jedoch völlig ausreichenden Mengen dem angesaugten Dampf zugesetzt, welches im Zylinder zur Schmierung des Kolbens dient.With this arrangement, in which the injector effect is still through the Capillary effect of the thin tube is supported, oil is constantly in operation small, as practical tests have shown, but completely sufficient amounts added to the sucked in steam, which in the cylinder is used to lubricate the piston serves.

Besitzt die Schwingkompressoranordnung noch ein weiteres Führungslager am Ende der Kolben und Anker des Erregersystems verbindenden Schubstange, so kann dieses Lager auf folgende weise durch die gleiche Anordnung mitgeschmiert werden: Man bildet die Kammer hinter dem Druckventil oder, falls der Kompressor mit einer Vorkammer arbeitet, diese selbst als hochdruckseitigen Ölabscheider aus, in dem sich das mit dein Kältemitteldampf in den Zylinder eingespritzte Öl sammeln kann, und verbindet diesen Ölabscheider mit dem hoch oder entfernt gelegenen Führungslager durch eine weitere Kapillare. Da das Öl im Ölabscheider unter Überdruck steht, wird es durch die Kapillare zu der entfernten Schmierstelle gefördert.The swing compressor assembly has another guide bearing at the end of the piston and armature of the excitation system connecting the push rod, so can this bearing can also be lubricated by the same arrangement in the following way: One forms the chamber behind the pressure valve or, if the compressor with one Pre-chamber works, this itself as a high-pressure side oil separator, in which the oil injected into the cylinder with your refrigerant vapor can collect, and connects this oil separator to the high or distant guide bearing through another capillary. Since the oil in the oil separator is under overpressure, it is conveyed through the capillary to the remote lubrication point.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, auf welches die Erfindung jedoch keineswegs beschränkt- ist.- Insbesondere ist es für flie Durchführung der Erfindung belanglos, welcher Art das Antriebssystem des Schwingkompressors, für das hier lediglich beispielsweise ein elelctromagne-_ tisclier Schwingankerantrieb. gewählt wurde, ist undauf welche Weise es betrieben 'wird. Wie bereits oben erwähnt, kann auch der Kornpressoraufbau durchaus verschieden gestaltet sein, z. B. einen oder mehrere Zylinder mit oder ohne Vorkammer aufweisen. In allen Fällen ist die Erfindung mit gleichem Erfolg anwendbar. Sie stellt eine beträchtliche Vereinfachung der Schmierung bei sparsamstem Ölverbrauch dar.In the drawing, an embodiment of the invention is shown, to which the invention however is by no means restricted - in particular it is irrelevant for the implementation of the invention what type of drive system of the swing compressor, for which here, for example, only an elelctromagne-_ tisclier oscillating armature drive. was chosen, is and in what way it operated 'will. As already mentioned above, the structure of the compressor can also be quite different be designed, e.g. B. have one or more cylinders with or without an antechamber. The invention can be used with equal success in all cases. She provides one considerable simplification of the lubrication with the most economical oil consumption.

In dem dargestellten Beispiel ist das elektromagnetische Erregersystem mit 1 bezeichnet. Sein beweglicher Anker 2 ist starr mit dem Kolben 3 verbunden, der sich in dem Zylindergehäuse 4 auf und ab bewegt. Bei Erregung der Magnetspule 5 wird der Anker nach oben gezogen, bei Stromloswerden der Spule wird er durch die zwischen dem Magnetsystem und dem am schwingenden System fest angebrachten Teller 6 eingespannte Feder 7 nach unten gedrückt. Das schwingende mechanische System ist einerseits durch den Kolben an der Zylinderwand und andererseits durch die oberhalb des Ankers sich fortsetzende Achse 8 des schwingenden Systems in einer Lagerbuchse 9 geführt.In the example shown is the electromagnetic excitation system denoted by 1. Its movable armature 2 is rigidly connected to the piston 3, which moves up and down in the cylinder housing 4. When the solenoid is excited 5 the armature is pulled upwards, when the coil is de-energized, it is removed by the between the magnet system and the plate firmly attached to the oscillating system 6 clamped spring 7 pressed down. The vibrating mechanical system is on the one hand by the piston on the cylinder wall and on the other hand by the one above of the armature continuing axis 8 of the oscillating system in a bearing bush 9 led.

An den eigentlichen Zylinderraum 10 schließt sich eine Vorkammer 11 an, die mit dem Zylinder über ein durch eine Feder 12 belastetes Druckventil 13 in Verbindung steht. Im Kopf der Vorkammer befindet sich das eigentliche Druckventil 14, das ebenfalls federbelastet ist und an das die Druckleitung 15 angeschlossen ist.An antechamber 11 adjoins the actual cylinder space 10 connected to the cylinder via a pressure valve 13 loaded by a spring 12 communicates. The actual pressure valve is located in the head of the antechamber 14, which is also spring-loaded and to which the pressure line 15 is connected is.

Die Saugleitung 16 ist über eine Bohrung 17 im Zylinderehäuse an das Saugventil 18 herangeführt, das hier' als Ringmembranventil ausgebildet ist. Im untersten Teil der Abbildung ist ein Stück des Bodens 19 der den Schwingkompressor aufnehmenden Kapsel dargestellt, welcher gleichzeitig den Ölsumpf 20 bildet. The suction line 16 is brought up to the suction valve 18 via a bore 17 in the cylinder housing, which here is designed as an annular diaphragm valve. In the lowest part of the figure, a piece of the bottom 19 of the capsule receiving the oscillating compressor is shown, which at the same time forms the oil sump 20.

Die Wirkungsweise eines solchen Schwingkompressors ist bekannt und braucht hier nicht näher beschrieben zu werden. Um eine einwandfreie Scharnierung der auf Reibung beanspruchten Flächen eines derartigen Schwingkompressors zu erhalten, ist nim erfindungsgemäß in die Saugleitung 16 dicht vor ihrem kompressorseitigen Ende ein Kapillarrohr 21 eingeführt, und zwar derart, daß seine Mündung 22 in der Strömungsrichtung des Kältemitteldampfes liegt, so daß eine Injektorwirkung eintritt. Das Kapillarrohr taucht mit seinem anderen Ende in den Ölsumpf 20 ein, wobei in bekannter Weise diese Rohrmündung mit einem Sieb versehen werden kann, um Verstopfungen des Kapillarrohres zu vermeiden. Durch das strömende Kältemittel wird nun 0I in verhältnismäßig geringen Mengen durch das Kapillarrohr angesaugt und dem vom Kompressor angesaugten Dampf zugesetzt. Dieses Öl gelangt in den Zylinder und bewirkt eine ausreichende Schmierung des Kolbens. Versuche haben erwiesen, daß beispielsweise bei einem Ansaugvolumen von 31 Dampf in der Minute und einer Ansaughöhe von 80 mm bereits ein Kapillarrohr von 0,7 mm lichter Weite eine ausreichende Schmierwirküng hervorruft.The mode of operation of such a swing compressor is known and does not need to be described in more detail here. A perfect hinge to obtain the surfaces of such a vibration compressor subjected to friction, is nim according to the invention in the suction line 16 close to its compressor side End of a capillary tube 21 inserted, in such a way that its mouth 22 in the The direction of flow of the refrigerant vapor is so that an injector effect occurs. The other end of the capillary tube dips into the oil sump 20, with in As is known, this muzzle can be provided with a sieve to prevent blockages to avoid the capillary tube. The flowing refrigerant now makes 0I in relatively small amounts sucked in through the capillary tube and that of the compressor added steam. This oil gets into the cylinder and causes a adequate lubrication of the piston. Tests have shown that, for example with a suction volume of 31 steam per minute and a suction height of 80 mm a capillary tube with a clearance of 0.7 mm already has a sufficient lubricating effect evokes.

Ist das schwingende System, wie in dem gewählten Beispiel, außer im Zylinder auch noch an seinem anderen Ende in einem Lager geführt, so kann man die gleiche Schmiervorrichtung auch zur Schmierung dieser Gleitflächen heranziehen. Dies kann man auf einfache Weise dadurch erreichen, daß man die Vorkammer des Verdichters bzw., wenn eine solche fehlt, den Raum hinter dem Druckventil als hochdruckseitigen Ölabscheider ausbildet. In dem gezeigten Beispiel stellt die Ringnut 23 am Boden der Vorkammer diesen Ölabscheider dar. Dabei ist, um dem Öl den Zutritt zur Druckleitung zu verwehren, der Auslaß zum Druckventil durch eine Scheibe 24 abgedeckt, die sich mit mehreren Armen gegen die Vorkammerwand abstützt. Das sich in dieser Ringnut sammelnde Öl steht unter Kompressordruck und kann somit durch eine weitere, an diese Ringnut über einen Kanal 25 angeschlossene Kapillare 26 zu dem oberen Führungslager 9 gedrückt werden und dieses schmieren.If, as in the example chosen, the oscillating system is also guided in a bearing at its other end in addition to the cylinder, the same lubricating device can also be used to lubricate these sliding surfaces. This can be achieved in a simple manner by designing the antechamber of the compressor or, if one is missing, the space behind the pressure valve as an oil separator on the high pressure side. In the example shown, the annular groove 23 at the bottom of the antechamber represents this oil separator. In order to prevent the oil from entering the pressure line, the outlet to the pressure valve is covered by a disk 24 which is supported with several arms against the antechamber wall. The oil that collects in this annular groove is under compressor pressure and can thus be pressed through a further capillary 26 connected to this annular groove via a channel 25 to the upper guide bearing 9 and lubricate it.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Arrangement for the lubrication of those exposed to friction Surfaces of an encapsulated swing compressor, in particular for refrigeration machines one capillary from the oil sump of the compressor and one built into the suction line, the oil supply serving injector, characterized in that the in the oil sump protruding capillary tube just in front of the suction valve of the compressor in such a way Suction line is introduced that the passing refrigerant vapor at the mouth this capillary triggers an injector-like effect.

2. Arrangement according to claim 1 for vibrating compressors whose mechanical system vibrates except in the compressor cylinder is still performed at the other end, characterized in that the space behind the pressure valve or an antechamber assigned to the compressor as an oil separator is formed, from which the oil under compressor pressure via a further Capillary is fed to the remote storage point.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that means are provided in the space serving as an oil separator that prevent the oil from entering the pressure line. Considered Publications: German patent specifications No. 508 6.73, 898 918.