DE1106916B

DE1106916B - Single cylinder electromagnetic vibration compressor, especially for small refrigeration systems

Info

Publication number: DE1106916B
Application number: DEL28273A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ewald Wittmann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1957-08-05
Filing date: 1957-08-05
Publication date: 1961-05-18

Description

Einzylindriger elektromagnetischer Schwingverdichter, insbesondere für Kleinkälteanlagen Gegenstand der Erfindung ist ein einzylindriger elektromagnetischer Schwingverdichter, insbesondere für Kleinkälteanlagen, bei dem zur Vermeidung des Anschlagens des Kolbens an den Zylinderdeckel bei ungenügendem Gegendruck eine Vorkammer vorgesehen ist, die durch federbelastete Rückschlagventile, und zwar gegenüber dem Zylinder durch ein Vorkammerventil und gegenüber der Druckleitung durch ein Druckventil verschlossen ist.Single-cylinder electromagnetic vibrating compressor, in particular for small refrigeration systems The invention relates to a single-cylinder electromagnetic Vibration compressors, especially for small refrigeration systems, in which to avoid the The piston hits the cylinder cover in the event of insufficient counterpressure in an antechamber is provided by spring-loaded check valves, namely opposite the Cylinder through an antechamber valve and opposite the pressure line through a pressure valve is locked.

Als Druckventil wurde bisher ein Membranventil verwendet, welches aus einem Ventilteller, einer Membran und einer Druckfeder besteht. Ein solches Membranventil ist jedoch sehr störungsanfällig, und seine Wirksamkeit hängt in erster Linie von der Elastizität der Membran ab. Es ist schwierig, ein Membranteil zu finden, welches unter den Bedingungen eines Kältemittelverdichters eine konstante Elastizität behält.Up to now, a diaphragm valve has been used as the pressure valve, which consists of a valve disk, a membrane and a compression spring. One such However, diaphragm valve is very prone to failure, and its effectiveness depends primarily Line from the elasticity of the membrane. It is difficult to find a membrane part which under the conditions of a refrigerant compressor has a constant elasticity retains.

Es wurde bereits vorgeschlagen, an Stelle des Membranventils ein einfaches kückschlagventil zu verwenden, welches ebenfalls durch eine Feder vorbelastet ist. Dieses behebt zwar die Materialschwierigkeiten, wie sie beim Membranventil vorliegen, und zeigt auch diesem gegenüber noch weitere Vorteile, jedoch «reist es auch einen nicht unwesentlichen Nachteil auf, der sich besonders dann störend auswirkt, wenn der Verdichter gegen einen höheren Gegendruck arbeiten muß. Das Rückschlagventil schließt nämlich die Vorkammer bei jedem Saughub des Kolbens, auch wenn in der Vorkammer der Druck bereits die gewünschte Größe überschritten hat, und muß daher bei jedem Verdichtungshub wieder abgehoben werden. Hierzu ist eine zusätzliche, vom Verdichter zu leistende Arbeit erforderlich, die dessen Leistung verschlechtert.It has already been proposed to replace the diaphragm valve with a simple one to use a check valve, which is also preloaded by a spring. Although this eliminates the material difficulties, as they are with the diaphragm valve, and shows even more advantages over this, but «it travels you too not insignificant disadvantage, which is particularly disturbing when the compressor has to work against a higher back pressure. The check valve namely closes the antechamber with each suction stroke of the piston, even if in the antechamber the pressure has already exceeded the desired size and must therefore be applied to everyone The compression stroke can be lifted off again. For this purpose there is an additional one from the compressor Requires work to be done that degrades its performance.

Ferner ist ein Schwingkompressor bekannt, dessen Druckleitung über ein Schieberventil mit der Vorkammer verbunden ist, in die von zwei Kolben gasförmiges Kältemittel gedrückt wird. Das Schieberventil ist einerseits mit dem Kompressionsdruck von der Vorkammer her und andererseits mit dem Saugdruck des Kompressors beaufschlagt. Es verschließt die Vorkammer gegenüber der Druckleitung durch den Druck einer Ventilfeder bei Stillstand und beim Anlaufen des Kompressors. Bei genügend großem Druckaufbau, der kurze Zeit nach Anlaufen des Kompressors erreicht ist, wird das Ventil gegen den Federdruck vom komprimierten Kältemittel so weit bewegt, daß die Druckleitung freigegeben wird, in die das Kältemittel entweicht. Durch das abwechselnde Fördern der beiden Kolben des Verdichters bleibt das Ventil während des ganzen Arbeitsspieles des Verdichters offen. Da auf der anderen Seite des Ventils Saugdruck herrscht, entweicht jedoch laufend während des ganzen Arbeitsspieles Kältemittel zur Ansaugseite des Kompressors durch die Spalte zwischen Ventilkolben und Ventilwandung als Leckverlust. Bei einem Einzylinder-Kompressor würde außerdem, wie Versuche bewiesen haben, der Schieber des Druckventils mit jedem Arbeitshub des Kompressors entsprechend hin- und herschwingen, vergleichsweise wie bei dem oben beschriebenen Rückschlagventil, wodurch- weitere Schwierigkeiten auftreten.Furthermore, a swing compressor is known, the pressure line over a slide valve connected to the antechamber into which two pistons enter gaseous form Refrigerant is pressed. The slide valve is on the one hand with the compression pressure acted upon by the antechamber and on the other hand with the suction pressure of the compressor. It closes the antechamber against the pressure line by the pressure of a valve spring when the compressor is at a standstill and when it starts up. If the pressure builds up sufficiently, which is reached shortly after the compressor has started, the valve is counteracted moves the spring pressure from the compressed refrigerant so far that the pressure line is released into which the refrigerant escapes. Through the alternating conveyance of the two pistons of the compressor remains the valve during the entire work cycle of the compressor open. Since there is suction pressure on the other side of the valve, however, refrigerant continuously escapes to the suction side during the entire work cycle of the compressor through the gap between the valve piston and valve wall as leakage. In the case of a single-cylinder compressor, as tests have shown, the Slide the pressure valve backwards with each working stroke of the compressor. and swing around, compared to the check valve described above, as a result, further difficulties arise.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein federbelastetes Rückschlagventil, welches als Druckventil der Vorkammer eines Einzylinder-Schwingverdichters obenbeschriebenen Aufbaues dient, so zu gestalten, daß es erst bei einem vorbestimmten Vorkammerdruck öffnet, oberhalb dieses Druckes offenbleibt und schließlich beim Abschalten des Verdichters wieder schließt.The object of the invention is to provide a spring-loaded check valve, which as a pressure valve of the prechamber of a single-cylinder vibration compressor described above The structure is used to design so that it only occurs at a predetermined prechamber pressure opens, remains open above this pressure and finally when the Compressor closes again.

Nach der Erfindung wird dies ereicht, wenn das Druckventil mit einem Regler, insbesondere einem Bimetallbügel, verbunden ist, der unter der Einwirkung von Wärme aus dem verdichteten Gas bzw. aus einem elektrischen Heizelement das Druckventil über eine Schubstange entgegen dem Druck der Ventilfeder öffnet und bis zum Abschalten des Verdichters offenhält.According to the invention this is achieved when the pressure valve with a Controller, in particular a bimetal bracket, is connected, which is under the action of heat from the compressed gas or from an electrical heating element, the pressure valve The valve spring opens via a push rod against the pressure and until it is switched off of the compressor keeps open.

Vorteilhaft legt man das Druckventil in die Druckleitung außerhalb der den Verdichter aufnehmenden Motorkompressorkapsel. Dadurch wird einerseits das Vorkammervolumen selbst vergrößert und ein steiler Druckabfall in dieser beim ersten Öffnen des Druckventils vermieden und andererseits die Kompressionswärme beim Abschalten des Verdichters sehr schnell abgestrahlt, so daß sich der Bimetallbügel nur mit geringer Verzögerung nach Abschaltung des Kompressors in seine Ausgangslage zurückbiegt und das Druckventil wieder schließt. Die spezifische Ausbiegung des Bimetalls wird hierbei so bemessen, daß der zum Öffnen des Druckventils erforderliche Schaltweg erst nach der zum Aufbau des gewünschten Gegendruckes in der Vorkammer erforderlichen Zeit erreicht wird.It is advantageous to place the pressure valve in the pressure line outside the motor-compressor capsule housing the compressor. On the one hand, this becomes the Pre-chamber volume itself increased and a steep pressure drop in this at the first Avoid opening the pressure valve and on the other hand the heat of compression when switching off of the compressor radiated very quickly, so that the bimetallic bracket is only with slight delay after switching off the compressor bends back into its starting position and the pressure valve closes again. The specific curvature of the bimetal is dimensioned so that the required to open the pressure valve Switching travel only after that to build up the desired counterpressure in the antechamber required time is reached.

Das elektrische Heizelement kann in Reihe mit der Erregerwicklung des Schwingmagneten geschaltet sein. Die Heizleistung dieses Elementes wird so bemessen, daß das Bimetall erst nach der zum Aufbau des gewünschten Gegendruckes in der Kammer erforderlichen Zeit die zum Öffnen des Druckventils erforderliche Ausbiegung erfährt.The electrical heating element can be in series with the excitation winding of the vibrating magnet must be switched. The heating power of this element is dimensioned in such a way that that the bimetal only after the build-up of the desired counterpressure in the chamber required time undergoes the bending required to open the pressure valve.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Figur beschrieben: Die Vorkammer 1 eines Schwingverdichters, welche über das federvorbelastete @'orkammerventil2 gegen den Zylinder verschlossen ist, steht mit der Druckleitung 3 in Verbindung. Diese wird durch die Wand der Motorkompressorkapsel 4 geführt. In der Druckleitung ist eine kleine, das Druckventil aufnehmende Kapsel 5 angeordnet. In dieser befindet sich der mittels der Ventilfeder 6 gegen den Ventilsitz 7 gepreßte Ventilteller des Druckventils B. Auf dem Ventilteller greift eine Schubstange 9 an, die sich am anderen Ende gegen den Bimetallbügel 10 abstützt. Die Länge der Schubstange entspricht dem Abstand zwischen dem geschlossenen Ventilteller und dem kalten Bimetallbügel. Wird dieser Bügel nun durch die Kompressionswärme des verdichteten Gases oder ein elektrisches Heizelement 11 erwärmt, so biegt er sich in Richtung auf das Druckventil 8 aus und hebt den Ventilteller vom Sitz ab. Schaltet der Verdichter ab, so kühlt sich das Gas in der Kapsel 5 schnell ab, und es wird auch das mit der Erregerwicklung des Verdichters in Reihe geschaltete Heizelement 11 nicht mehr mit Strom beschickt. Der Bimetallbüge110 erkaltet und biegt sich in die Ausgangslage zurück. Die Ventilfeder 6 drückt nun den Ventilteller des Druckventils 8 wieder fest gegen dessen Sitz 7.An embodiment of the invention is described below with reference to the Figure described: The prechamber 1 of a vibrating compressor, which over the spring-loaded @ 'orkammerventil2 is closed against the cylinder, stands with the pressure line 3 in connection. This is passed through the wall of the motor compressor capsule 4. A small capsule 5 which receives the pressure valve is arranged in the pressure line. In this is the one pressed against the valve seat 7 by means of the valve spring 6 Valve disk of pressure valve B. A push rod 9 engages on the valve disk which is supported against the bimetal bracket 10 at the other end. The length of the The push rod corresponds to the distance between the closed valve disk and the cold bimetal bracket. If this bracket is now compressed by the heat of compression of the Heated gas or an electrical heating element 11, it bends in the direction on the pressure valve 8 and lifts the valve disc from the seat. The compressor switches from, the gas in the capsule 5 cools down quickly, and so does that with the The excitation winding of the compressor is no longer connected to the heating element 11 connected in series Electricity charged. The bimetallic bow 110 cools down and bends into its starting position return. The valve spring 6 now presses the valve disk of the pressure valve 8 again firmly against its seat 7.

Selbstverständlich kann an Stelle des Bimetallbügels auch ein beliebiges Zeitrelais verwendet werden, welches nach der zum Aufbau des gewünschten Gegendruckes in der Vorkammer 1 erforderlichen Anlaufzeit den Ventilteller des Druckventils 8 vom Sitz 7 abhebt und beim Abschalten des Verdichters wieder freigibt.Of course, any bimetal bracket can also be used instead of the bimetallic bracket Timing relays are used, which according to the build-up of the desired back pressure In the pre-chamber 1 required start-up time, the valve disk of the pressure valve 8 lifts off the seat 7 and releases it again when the compressor is switched off.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Single-cylinder electromagnetic vibration compressor, especially for small refrigeration systems, with an antechamber, which is spring-loaded by Check valves, namely opposite the cylinder through a prechamber valve and is closed against the pressure line by a pressure valve, characterized in that that the pressure valve (8) with a regulator, in particular a bimetal bracket (10), is connected, which under the action of heat from the compressed gas or from an electrical heating element (11) the pressure valve (8) via a push rod (9) opens against the pressure of the valve spring (6) and until the compressor switches off keeps open.

2. Single-cylinder electromagnetic vibration compressor according to claim 1, characterized in that the one used to heat the bimetal bracket (10) Heating element (11) connected in series with the excitation winding of the vibrating magnet is.

3. Single-cylinder electromagnetic vibration compressor according to claim 1 and 2, which is arranged in a motor compressor capsule, characterized in that the pressure valve (8) together with the regulator in a capsule (5) outside the motor-compressor capsule is housed in the pressure line (13).

4. Single cylinder electromagnetic Vibrating compressor according to Claim 1, characterized in that an on is used as the regulator known time relay is used. Publications considered: Belgian Patent I \ r. 507 722.