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Gekapselter Motorverdichter für Kältemittel Bei gekapselten Motorverdichtern
für Kältemittel in Gestalt eines Rollkolbenkompressors mit waagerecht liegender
Motorachse ist zwischen dem motorseitigen und dem kompressorseitigen Kapselraum
innerhalb der Kapsel eine Strömungsmöglichkeit für das Kältemittel einerseits und
das Öl im ölsumpft andererseits vorgesehen. Bei Motorverdichtern dieser Art, bei
denen die Kapsel auf das Statorpaket des Motors oder auf das Lagerschild aufgeschrumpft
ist, ist zur Ermöglichung einer solchen Strömung zwischen den beiden Kapselräumen
in dem Statorpaket eine Mehrzahl von Nuten bzw. in dem Lagerschild eine Mehrzahl
von Durchtrittsöffnungen vorgesehen, deren Gesamtquerschnitt aber mit Rücksicht
auf die elektrischen und magnetischen Verhältnisse des Motors einen bestimmten Betrag
nicht überschreiten darf.
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Durch die Strömung des Kältemittels durch diese Nuten und Durchtrittsöffnungen
entsteht ein Druckunterschied zwischen den beiden Kapselräumen, der dazu führen
kann, daß ein großer Teil des Öles in die Druckleitung des Kältemittelkreislaufes
abwandert und die Kompressor- und Lagerteile trockenlaufen, insbesondere wenn der
Austritt des komprimierten Kältemittels in den Kreislauf aus dem motorseitigen Kapselraum
erfolgt. Der Druckunterschied zwischen den beiden Kapselräumen bewirkt, daß der
Ölspiegel in dem motorseitigen Kapselraum bis in die Nähe der Austrittsöffnung ansteigt,
während in dem kompressorseitigen Kapselraum der Ölspiegel so weit absinken kann,
daß das Saugrohr der Schmierpumpe nicht mehr in den Ölsumpf eintaucht.
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Um diesen Mangel zu beheben, hat man bereits versucht, durch eine
zusätzliche Umgehungsleitung um das Lagerschild und das Statorpaket herum den Druckabfall
zwischen den beiden Kapselräumen zu verringern. Aber auch in diesem Falle ist es
nicht vermeidbar, daß der Ölspiegel im motorseitigen Kapselraum höher steht, so
daß eine genügende Ölabscheidung in diesem Raum nicht stattfinden kann, selbst wenn
besondere Vorrichtungen vorgesehen sind, um das Öl durch Zentrifugalkraft an die
Kapselwandungen abzuleiten.
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Es hat sich nun gezeigt, daß eine wesentliche Verbesserung der Verhältnisse,
nämlich eine merkliche Verringerung der Abwanderung des Öles in den Kreislauf unter
gleichzeitiger Sicherstellung der Schmierölzufuhr zum Verdichter und Lager dadurch
erreichbar ist, daß man die Strömungsrichtung zwischen den beiden Kapselräumen in
der Weise umkehrt, daß der Kältemittelaustritt aus dem kompressorseitigen Kapselraum
erfolgt, während der motorseitige Kapselraum ausschließlich zur ölabscheidung dient.
Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung das komprimierte, ölhaltige Kältemittel
durch eine Umgehungsleitung zunächst von dem Kompressor in den motorseitigen Kapselraum
geführt, während der Druckstutzen des Kältemittelkreislaufes an den kompressorseitigen
Kapselraum angeschlossen ist.
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In diesem Falle herrscht der höhere Druck in dem motorseitigen Kapselraum,
so daß der Ölspiegel in dem kompressorseitigen Kapselraum ansteigt. Da hier keine
rotierenden Teile vorhanden sind, bleibt der Ölspiegel in Ruhe, so daß von hier
aus eine Ölabwanderung nicht unterstützt wird. In dem motorseitigen Kapselraum dagegen
sinkt der Ölspiegel so weit ab, daß die eine ölabscheidung durch Zentrifugalkraft
bewirkenden Flügel od. dgl. nicht mehr in den Ölsumpf eintauchen können und tatsächlich
der Ölabscheidevorgang durch die rotierenden Teile nicht mehr ungünstig beeinfiußt
wird.
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In weiterer Ausführung der Erfindung ist es zweckmäßig, in der Umgehungsleitung
einen Vorkühler vorzusehen.
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Um die ölabscheidung in dem motorseitigen Kapselraum möglichst weitgehend
durchzuführen, ist die Umgehungsleitung in diesem Raum zentral eingeführt, während
gleichzeitig an dem Rotor des Motors bzw. an dessen Kurzschlußring einige in diesen
Kapselraum hineinragende Flügel od. dgl. vorgesehen sind, die ein Abschleudern des
von dem Kältemittel mitgerissenen Öles durch Zentrifugalkraft bewirken.
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Der Druckstutzen des Kältemittelkreislaufes andererseits wird vorzugsweise
an dem kompressorseitigen Kapselraum exzentrisch nach oben verschoben angeordnet
und zwecks weiterer Verringerung der etwa noch mitgerissenen Ölmenge an seinem in
den Kapselraum hineinragenden Ende nach oben abgebogen und derart schräg abgeschnitten,
daß die
Schnittfläche etwa parallel zur Kapselwandung und in geringem
Abstand von dieser verläuft. Außerdem ist es zweckmäßig, die Schnittfläche des Druckstutzens
in einer solchen Weise anzuordnen, däß sie mit den in dem Lagerschild des Motors
vorgesehenen Durchtrittsöffnungen für das Kältemittel nicht in einer Ebene liegt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt.
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Es bedeutet 1 die in der Regel zylindrische Kapsel, die durch Deckel
2 und 3 verschlossen ist. 4 ist das Statorpaket und 5 der auf der Kompressorwelle
6 sitzende Rotor des Motors, der in dem Lagerschild 7 gelagert ist.
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8 ist der mit einem Rollkolben arbeitende Kältemittelkompressor, welcher
das Kältemittel durch die Saugleitung 9 ansaugt. Die Druckleitung des Kompressors
ist mit 10 bezeichnet, sie setzt sich in einer Leitung 11 fort, die
in den motorseitigen Kapselraum 12 durch einen Einlaßstutzen 13 mündet. In der Umgehungsleitung
11 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Vorkühler 22 vorgesehen.
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In den Kapselraum 12 ragen vom Rotor 5 des Motors angetriebene Flügel
14, die das durch das Kältemittel aus dem Kompressor mitgerissene Öl durch Zentrifugalwirkung
an die Wandung der Kapsel l schleudern.
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Aus dem Kapselraum 12 strömt alsdann das Kältemittel durch Nuten 15
in dem Statorpaket 4 in einen Zwischenraum 16 zwischen Statorpaket 4 und Lagerschild
7 und von dort durch Öffnungen 17 im Lagerschild 7 in den kompressorseitigen Kapselraum
18. Durch den Druckabfall in den Nuten 15 des Statorpaketes 4 und in den
Durchtrittsöffnungen 17 im Lagerschild 7 stellt sich der Ölspiegel vermöge einer
im Ölsumpf liegenden Druckausgleichsnut 19 in der aus der Zeichnung erkennbaren
Weise während des Betriebs in die Höhenlage a bzw. b, so daß die Flügel 14
des Rotors 5 nicht in das Öl eintauchen können, während der Kompressor 8 oder mindestens
der Ansaugstutzen für das Schmieröl im Ölsumpf liegt.
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20 ist der Druckstutzen des Kältemittelkreislaufes, der an
seinem inneren Ende derart schräg abgeschnitten ist, daß die Schnittfläche 21 parallel
zur Kapselwand 1 im geringen Abstand hierzu verläuft. Die Schrägfläche 21 am inneren
Ende des Druck= Stutzens 20 liegt vorzugsweise mit den Durchtrittsöffnungen
17 im Lagerschild 7 nicht in einer Ebene, damit das Kältemittel vor dem Eintritt
in den Kältemittelkreislauf mindestens noch eine Umlenkung erfährt. Die Volumina
der Kapselräume auf der Motor-und Kompressorseite sowie der in den Nuten am Ständerpaket
erzeugte Gasdruckabfall werden zweckmäßig so aufeinander abgestimmt, daß der Ölspiegel
in der Kapsel beim Betrieb bis zur Höhe der Austrittsöffnung für den Druckgaskanal.
ansteigen kann.