DE1401507A1 - Einspritzkuehlvorrichtung fuer Umlaufverdichter - Google Patents

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PATENTANWALT 8 München 2, don 20.8βρΐ.19β2

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GEIEEAL ELECTRIC CQMEAII

Sehenectaay 5 I.I.

Hiver Eoad 1 ·

V. St. 1.

EiDspritzkühlvorrichtung für Umlaufverdiehter

Die Erfindung bezieht sich auf -UmlaufVerdichter, insbesondere auf eine Torrichtung zur Zuführung von kondensiertem» flilsofguis kühlmittel zur Verdi chtungskainmer eines Umlaufverdient er ο -zwecks Abkühlung ties Gases während seiner Verdichtung.

lit der Erfindung wird bei einem Verdichter, der zur Motorkütilim^ unter hotiea Druck stehendes Entladungsgas verwendet, eine verbesserte Vorrichtung geschaffen, um in das Hochdruckgas koiiuensie-rtes Kühlmittel einzuspritzen, bevor die Mischung über den Antriebsmotor des Verdichters geleitet wird, und zwar VQTZüguvGiiiQ in der Art, daii des flüssige iiuhlmlttel zu solchen Zeit punkten/in die Verdichtungskammer eines umlaufenden Kühldifetelverdichters eingeleitet vsird, au denen der Druck ;innerhalü der Km^ev genügend oberhalb des Saugdruckes und genügend unterhalb des Entluaungsdruckes ist, um ohne merkliche VcraHnaerung der Kaj-azifcät des Verdi enters die Einspritzung des Äilhimifctels zu gestatten.

Zur Läsung der der Erfindung zu Grunde liegenden Aufgabenstellung »ird ein heraetisch abgedichteter !.ühlgasverdiehter vorgesehen, der einen Teil einer Kühlanlage bild®a kaßß₅ dl© aus eine»

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!Condensator zur Kondensierung des von dem Verdichter verdichteten Kühlmittels und einem Verdampfer zum Verdampfen des kondensierten Kühlmittels besteht. Der Verdichter und sein lint rieb s motor sind in einem hermetisch abgedichteten Gehäuse untergebracht, in welches der Verdichter sein verdichtetes Kühlmittel entlädt, welches vor Eintreten in den Kondensator ler Kühlanlage über den Motor strömt. Der Verdichter enthält nnen Zylinder mit einer ringförmigen Verdichtungskammer und Abichlußwänden, die gegenüberliegende Seiten der Kammer abschließen. Innerhalb der Kammer befindet sich ein ringförmiger Läufer, ier mittels einer von dem Motor aus durch eine der Abschlu.8wände ler Kammer hindurchgehenden Welle im Sinne einer exzentrischen Bewegung rings um die Kammer angetrieben wird. Die Umfangsfläehe des Läufers gelangt während der Drehung fortschreitend mit aufeinanderfolgenden Teilen der Eingkammer in abdichtende Berührung und treibt Gas rings um die Kammer. Ein in dem Zylinder vorgesehener, radialer Schlitz trägt einen hin-und herbewegbaren Flügel, der im Sinne einer Berührung mit der Umfangsfläche des Läufers vorgespannt ist» wodurch er die Kammer während der Drehung !es Läufers in Hochdruckseite und Niederdruckseite unterteilt. Mittel, die eine in dem Zylinder vorgesehene Saugöffnung entfalten« führen der liederdruckseite der Kammer Sauggas En₉ umü, eine EntladungsÖffnung in dem Zylinder enthaltende Mittel sr~ aöglieheh die Entladung des verdichteten Sasgs aiii der-Hoch« druGksQiW äer Kammer in das Gehäuse_y uo das öse dafiü zu KQhI-ssweoken über den Motor strömt.''Üb däe- latlaiimgsgai mnf einer ' für· gute Kßhlang a@s löiöjrs susr@i«siiind s

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zu halten, ist in einer Abschlußwand der Kammer eine Einspritzöffnung für flüssiges Kühlmittel vorgesehen, die während jedes UmlaufSpieles des Läufers rings um die Kammer bedeckt und freigelegt wird. Ein Zufuhrdurehlaß für flüssiges Kühlmittel, der von einer geeigneten Quelle kondensierten, flüssigen Kühlmittels, wie sie beispielsweise der Kondensator der Anlage darstellt, herkommt, führt das flüssige Kühlmittel der Einspritzöffnung zu, wo es während jedes Läuferspieles in die Kammer eingespritzt wird,· um sich zu entspannen und mit dem darin verdichtetem Gas zu mischen. Dadurch wird die Temperatur des aus der Kammer entladenen Hochdruckgases herabgesetzt.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nun auf . die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. In diesen stellen dar?

Figur 1i Eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines hermetisch abgedichteten Kühlmittelverdichters nach der vorliegenden Erfindung;

Figur 2s linen ts1!weisen Grundriß entlang der Linie 2-2 der Figur 1;

Figur 3 eine sehematisehe Barstellung einer Kühlanlage mit einem Verdichter nach der Irfladungf

Figur 4i lin Diagramm zur Darstellung.-'dar Winkelstellungen des .Läufers» wenn die Sinspritzöffniiüg- für das flüssige Mhlffilttöl vom Ind© des Läufers geöffnet und geschlossen

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wird; und

Figur 5: Eine geschnittene Teildarstellung einer anderen Verkörperung der Erfindung,

Es wird nun auf Figur 1 Bezug genommen. Dort ist ein hermetisch abgeschlossener Verdichter eingezeigt, der ein hermetisch abgeschlossenes Gehäuse 2 enthält, in dem ein KQhlmittelvercLienter 3 mit einer in einem Zylinder oder Gehäuse 5 abgegrenzten Eingkammer oder Verdichtungskammer 4 angeordnet ist. In der Kammer 4 ist ein Läufer 6 drehbar untergebracht. Dieser wird mittels eines Excenters 7 angetrieben, der ait einer τοη dem Motor 9 herabragenden Antriebswelle 8 zusammengebaut ist. Ein Lager 11, mit dem zusammen der tragende Hauptrahmen 12 die obere Absonlußwand der ringförmigen Verdiehtungskammer 4 des Zylinders bildet,, hält die Welle 8 oberhalb des Excenters 7 in der Weise fest, daß sie durch den Motor gedreht werden kann. Der Hauptrahmen 12 hält ^N auch den Verdichter 3 innerhalb des Gehäuses 2. Die gegenüberliegende oder untere Abschlußwand der Kammer 3 wird von einer lagerplatte 10 gebildet, die auch ein Lager 1öa zu® Halten des unteren Indes der Welle 8 hat.

Wie die Figur 2 besser zeigt, ist der Zylinder 5 mit einem radialen Schlitz 13 ausgerüstet, in dem ein Schieber oder Flügel 14 verschiebbar ist, der im Sinne einer Berührung salt der Usfangsflache 6a des Läufers 6 vorgespannt ist, sodaß'er üie Kasuser 4 in eine Hochdruekseite und eine Iiederdruckseite unterteilt, dje mit 4a und 4b bezeichnet sind. Bei der dargestellten ausführungsforrn der Erfindung wird das Ende des Flügels 14 gegen den Umfang ' des Läufers mittels einer Feder 16 vorgespannt, die sich in einer, vergrößerten Öffnung 13a befindet, welche den rückwärtigen Endteil des radialen Schlitzes 13 bildet. Während des Betriebes wird

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der Läufer 6 in der Kammer mittels des Excenters ? excentriach ^sdrefat, sodaü die Omfangsflache 6a des Läufers sich fortschreitend in abdichtende Berührung mit aufeinanderfolgenden Teilen der ringförmigen Kammer bewegt. Dadurch treibt ou' das Gas in ansieh bekannter Weis© in Drehrichtung vor ,iUni her, aodaß das Gas in dem sich verkleinernden Raum verdichtet; wird, der durch die Enden der Kammer ₉ den Läuferi-iüfang 6a und die Hochdruckseite 14a des Flügels begrenzt

»He Figur 3 zeigt» kann der hermetisch abgeschlossene Verdichter 1 in eine Kühlanlage eingeschaltet werden, um durch eine Saugleitung 20 Sauggas von einem Verdampfer 15 •m empfangen» Is sind Mittel vorgesehen_s um das Sauggas aus der Saugleitung 20 der Niederdruckseite 4a.der ringförmigen Kammer.4 zuzuführen.Genauer gesagt enthalten diese Mittel dine an dem Zylinder angebrachte Saugöffnung 17, die in der ringförmigen Kammer 4 mündet. Die Saügkammer 17 führt Me- -i^rdruokgas in die Hiederdruökseite 4a der Verdichtungskam™ iü?r 4 ein, wo es Mischen der Umfangsflache fies Läufers 6₉ ien Sei ken dar ringförmigen Kammer und der fiochdruckseite-I4a des Flügels 14 verdichtet wird, während der Läufer 6 rings UDi die Kammer umläuft»

Um das Hochdruckgas von der Hochdruckseite 4a der ringförmigen Kammer 4 in das hermetisch, abgeschlossene Gehäuse einzuführen sind eine Entladungsöffnung 18 und eine EntIa-■:Liingskammer 19 vorgesehen. In der Sntladungskammer 19 befindet

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sioh ein geeignetes Absperrorgan 21, um die richtige Verdichtung des Gases, welches aus der Entlaaungsöffnung'herauskommt, sicherzustellen und eine Eückströinung des Gases in diο/Verdichtungskammer 4 zu verhindern. Wie Figur 1 zeigt, strömt das Hochdruckgas von der Entladungskaminer 19 über einen Durchlaß 25 in dem Hauptrahmen 12, der die obere Abschlußwand des Verdichters bildet, in das hermetisch abgedichtete Gehäuse 2, Nach Überströmen des Motores 9 wird das Hochdruckgas durch geeignete Entladungs-oder Auslaßmittel (nicht gezeigt) aus dem hermetischen Gehäuse 2 heraus in das obere Ende des Gehäuses geleitet und strömt durch die in figur 3 gezeigte Entladungsleitung 21 in den Kondensator 22, wo die von dem Kühlmittel in den anderen Teilen der Anlage absorbierte Wärme herausgezogen wird. Bei der Abkühlung in dem Kondensator 22 kondensiert das Gas, sodaß das Kühlmittel in den folgenden Stufen des Kondensators weitgehend von flüssiger Form ist. Zwischen dem Kondensator und dem Verdampfer ist ein.^ geeignete Entspannungsvorrichtung-vorgesehen, um "das flüssige Kühlmittel während des Betriebes, der Anlage vom Kondensatordruck auf den Verdampferdruck zu entspannen. Bei der dargestellten Ausfuhrungsform der Erfindung* besteht die Entspannungsvorrichtung aus einem zwi-. sehen dem Kondensator und dem Verdichter der Anlage angeordneten Kapillarrohr 23*

Figur 1 zeigt eine Anordnung zum Zuführen voa Schmieröl zu den verschiedenen Lagerflachen und anderen bewegten

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feilen der Anlage.Im unteren !feil des hermetisch abgeschlossenen Gehäuses befindet sich ein Sehmiermittelreservoir oderbehälter 24. Der SchmierÖlbehälter ist genügend tief, als daß das untere Ende der Welle 8 und ein Teil der unteren Abschlußland 10 des Verdichters vollkommen in das Schmieröl eintauchen können» Ss sind Mittel vorgesehen, um das Schmiermittel zu den verschiedenen bewegten Teilen des Verdichters zu pumpen. Genauer gesagt ist in der Welle 8 ein verhältnismäßig großer, axialverlaufender Durchlaß 26 angebracht. Der Durchlaß 26 mündet in dem Behälter 24, und bei Drehung der Welle wird das in den axialen Durchlaß 26 eintretende Schmiermittel gelungen, schnell die Drehgesehiindigkeit der Welle 8 anzunehmen. Auf Q-ruad der Zentrifugalkraft muß das Schmiermittel dann nach, außen gegen di,e Innenfläche des axialen Durchlasses 26 und nach oben in dem Durchlaß entlangströmen. "Entlang dem Umfang der fell® vorgesehene ölauslasse führen das Schmiermittel den verschiedenen Lagerst eilen des Verdichters zu, ölrücklauföffnungen 2? und in der Grundplatte 10 und im Hauptrahmen 12 ermöglichen dem überschüssigen Öl die Bückkehr in den Ölsuapf 24 im unteren feil des Gehäuses. 0a das Öl In dem GeHause laufend über den Verdichter und den Motor der linheit-strömt, wird das Öl in dem Sumpf 24 verhältnismäßig heiß.

Bei einem Verdichter der oben bescbriebenen Art betrug der Druck des Kühlgases in dem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse etwa 21 kg/csr 000 psig) als er lit einer Kühlanlage geprüft würde, bei der Luft von etwa 21^ö (8Ö^Ö) über den

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Verdampfer 15 und Luft von 28° (95⁰J über den Kondensator geblasen wurde. Der Druck innerhalb der Hochdruckseite 4t der ringförmigen Kammer erreichte einen Größtwert von 23 kg/cm (330 psig). Der Saugdruck in einer solchen Kühlanlage beläuft sich normalerweise auf 15*75 kg/cm (225 psig) weniger als der Entladungsdruck oder 5,25 kg/cm (75 psig), und die Temperatur des Sauggases beträgt etwa 15,5° bis 21° (60-70°). Die verschiedenen Anwendungen des obigen Verdichters und die besonderen, baulichen Merkmale der Kühlanlage beeinflussen in der Tat. alle den Druck des Gases in dem Gehäuse. Wie man jedoch aus den obigen repräsentativen Zahlenangaben ersehen kann, ist der Druck innerhalb des hermetisch abgeschlossenen Gehäuses 2 erheblich über dem Saugdruck. Da das

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Sauggas in der Kammer 4 von 5,25 kg/cm (75psig) auf 23 kg/cm (330 psig) verdichtet wird, steigt die Temperatur des Gases während der Verdichtung erheblich. In der oben beschriebenen Kühlanlage steigt beispielsweise die Gastemperatur von etwa 24° (75°) auf 120° (250°), und das ist unter den meisten Arbeisbedingungen zu heiß, als daß die Motorwärme schnell genug abgeführt werden könnte, um die richtige Arbeit ©temperatur aufrecht zu erhalten. Wenn das Gas bei dieser hohen Temperatur entladen werden kann, so erfolgt sine ungenügende Kühlung des Motors 9, und die Motorisolierungenoder Wicklungen !'erden beschädigt.

Um sicherzustellen, dati die Temperatur des entladenen Gases genügend niedrig ist, um den von ihm überströmten Motor

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ausreichend zu kühlen,. schlägt die Erfindung Mittel zum Einspritzen einer kleinen Menge flüssigen Kühlmittels in die Verdichtungskammer 4 während jedes Verdichtungspieles des Läufers vor. Dadurch wird die Eridtemperatur des entladenen Gases herabgesetzt. Genauer gesagt ist auf der Hochdruckseite 4b der Verdichtungskamnier 4 eine Einspritzöffnung 31 vorgesehen. Bei der bevorzugten Ausführungsform der 2r~ findung ist d^ese Öffnung 31 in Bezug auf die Hochdruckseite 4b der Verdi chtungskammer 4 und den Läufer 6 so angeordnet, daß das Ende 32 des Läufers 6 die öffnung während jedes Lfluferspieles au jeder Zeit vollkommen überdeckt, ausgenommen jedoch einen kurzen Zeitabschnitt während jedes Läuferspieles, wenn der Gasdruck in der Hochdruckseite 4b der Verdientungskammer 4 zwischen 50 und 95 °ß> des Entladungsdruckes beträgt.

Wie man aus den Figuren 1 und 3 ersehen kann, sind Mittel

vorgesehen, um flüssiges Kühlmittel von einer Quelle kondensierten Kühlmittels in der Kühlanlage in die Einspritzöffnung 31 einzuführen. Genauer gesagt ist ein Zufuhrdurchlaß für flüssiges. Kühlmittel vorgesehen, der an die letzten Stufen des Kondensators 22 der Anlage angeschlossen ist und flüssiges oder kondensiertes Kühlmittel vom Kondensator zur Einspritzöffnuög 31 leitet, Wje Figur 1 zeigt, enthält der Durchlaß eine Leitung oder ein Rohr 33 und ein größeres Bohr 34» welches in das Gehäuse 2 eintritt und durch den ölsumpf 24 rsach oben hin durchtritt, wo es an die Grundplatte 10 mittels eines mit der EinspritzÖ'ffnung 31 fluchtenden Anschlußstutaens

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-1 Unangebracht ist. Ein kleines Kapillarröhrchen oder Eohr 36 verläuft von der Mitte des Stutzens 35 zum unteren Teil des Rohres 34, wo es dauernd in flüssiges Kühlmittel in dem Bohr 34 eingetaucht ist, um die Zuführung des flüssigen Kuhliaittels zu der Sinspritzöffnung 31 zu bewerkstelligen. Man sieht, daß die öffnung zwischen dem Rohr 33 und dem Rohr 36 das Einströmen von flüssigem Kühlmittel in das größere Eohr 34 ermöglicht. Dadurch wird ein Reservoir für flüssiges Kühlmittel geschaffen, welches das Ende des Rohres 36 bedeckt und in dem größeren Rohr 36 einen Kühlgasflüssigkeitsverschluß oder eine Entspannungskammer 36a bildet» Die Entspannungskammer 36a di ent zur Dämpfung von Schwingungen oder Flüssigkeitsstößen, die durch das absatzweise Öffnen und Schließen der Einspritzöffnung 31 während der Drehung.des_: Läufers geschaffen werden* Darauf wird später In der Beschreibung noch näher eingegangen.

Es wird nun auf das Diagramm der Figur 4 Bezug genommen« Dort sieht man, daß die Einspritzöffnung 31, abgesehen von dem Zeitabschnitt, wo die Berührungs-oder Umfangsflache Sa des Läufers sich von Punkt A nach Punkt C der ringförmigen Kammer bewegt, während des gesamten Umlaufes des Läufers 6 geschlossen ist« Wie Figur 4 erkennen läßt, liegt die Einspritzöffnung 3T bei dem dargestellten Verdichter an der Hochdruckseite 14 a des Flügels 14 auf einer durch die Mitte der Kammer gehenden Linie, die gegenüber der Mittellinie des Flügels 14 unter etwa 12^s geneigt iet. Am Punlft A fängt das Ende 32 des Läufers gerade an, die Einspritsöffnung 31 für

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die Flüssigkeit freizulegen, und am Punkt C hat es die Öffnung wieder geschlossen.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung liegt die Stelle A etwa 245° vor Beendigung des Verdichtungshubes oder vor der Mittellinie des Flügels 14. Bei einem untersuchten Verdichter, der die Abmessüngsverhältnisse wie der in den Zeichnungen gezeigte Verdichter hatte, "betrug der Gasdruck in der Hochdruckseite 4b der Kammer als die Läufer-Oberfläche 6a am Punkt A war etwa 11,2 kg/Gta (160 psig) oder etwa 50 $ des Gasdruckes in dem Gehäuse. Der Punkt G liegt etwa 14Q° vor dem Ende des Verdichtungshubes oder vor der Mittellinie des Flügels 14* ΐϊβηη der Läufer des untersuchten Verdichters sich in der bei dem Punkt G angedeuteten Stellung, befand, betrug der Druck in der Hochdruckseate 4b der Kammer etwa 20,3 kg/cm (290 psig)? das entspricht etwa 33 $> des Druckes in dem Gehäuse 2. lim eine. Eückströmung von Gas durch die SinspritzÖffnung 31 zu verhindern, sollte sie so gelegen sein, daß sie'von dem Ende 32 des Läufers 6 vollkommen abgedeckt ist, wenn der Druck in der Kammer höher ist als der des Gehäuses oder höher als der in dem Kondensator, der nur etwas unter dem Druck In dem Gehäuse liegt. Der Mitteldruck des Gases in der Hochdruükseite 4b tier Kammer des untersuchten Verdichtera betrug während desjenigen Teiles des Umlaufes, wo die FliissigkeitseiüsprttzöffnuGg 31 nicht verschlossen war, etwa■ 15*75 kg/cm (225 psig)« Das ist im Durchschnitt nur 5,25 kg/cm (75 psig) unterhalb des

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Entladungsdruckes, und obwohl das eine gewisse Entspannung oder Ausbreitung des flüssigen Kühlmittels gestattet, welches in die Ent spannung ska tamer eingesprj tzt wird-, um das darin verdichtete Gas zu kühlen, so beeinflußt es den Wirkungsgrad des Verdichters doch nicht erheblich. Aus den Figuren 2 und 4 ersieht man, daß die Säugöffnung 17 während der Einspritzung von Kühlmittel in den Verdichter dauernd geschlossen ist. Das heißt, die in Berührung mit der ringförmigen Kammer 4 stehende Umfangsfläche 6a hat sich'Über die Kante 17a der Saugöffnung 17 hinausbewegt und die Säugöffnung vollkommen abgeschlossen, bevor die Einspritzöffnung freigelegt wird. Auf diese Weise ist das gesamte auf der HoefadrUckseite 4b der Kammer eingeschlossene Gas in der Kammer, wenn das flüssige Kühlmittel zur Kühlung dort hinein eingespritzt wird.

Bei jedem Verdichtungsspiel verdampft das gekühlte, flüssige,- in die Kammer 4 eingespritzte Kühlmittel in die gasförmige Phase, wenn es das verhältnismäßig heiße, h^lbverdichtete Gas in der Kammer 4b antrifft. Die beim Verdampfen des flüssigen Kühlmittels in die gasförmige Phase von dem halbverdichteten Gaο abgeführte Wärme setzt die Temperatur des Gases in der Kammer 4b erheblich herab, soaaß das sich ergebende, durch die Entladungsöfinung 18 und den Durchlaß 25 austretende Gas von einer gleichmäßig niedrigen Temperatur ist» als es der Fall sein-würde, wenn die eingespritzte Flüssigkeit nicht zugefügt worden wäre. £ei einer untersuchten Ausführungsform der Erfindung wurde die Temperatur

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des Gases auf etwa 82° C (180° F) herabgesetzt. Dem steht eine Intladungstemperatur von -110° C (230° F) gegenüber, wo kein flüssiges Kühlmittel in di« Kammer eingespritzt wird. Das hochdichte Gas ¥on 82° C (180° F) hat beim überströmen des Motors eine genügende Kühlkapazität, um die gesamte Motorwärme abzuführen und den Motor auf einer sicheren Arbeistemperatur zu halten. Die Herabsetzung der Temperatur des Gases in der Verdichtungskammer 4b ermöglicht auch eine leichtere Verdichtung des Gases und beeinflußt den Wirkungsgrad des Kompressors nicht erheblich.

IHe oben erwähnt verursacht das laufende Öffnen und Schliessen der Einspritzöffnung 31 durch das Ende 32 des Läufers 6 eine Vibration oder Schwingung, die zu einem Summton führt, wenn diese Schwingungen oder Impulse nicht richtig gedämpft werden. Um zu vermeiden» daß die Schwingungen auf die übrigen Teile der Anlage übertragen werden, ist bei der 'erfindungsgemäßen Ausführung in dem das flüssige Kühlmittel zu der Einspritzöffnung 31 führenden Durchlaß eine Entspannungskammer vorgesehen» Wie oben erwähnt, bildet das Rohr 34 eine Entspannungskamifler 36a in welche durch das Rohr 33 Kühlmittel eingeführt wird» Man sieht, daS das Reservoir oder die Entspannungskammer 36a sich t durch das heiße Schmieröl unten im Gehäuse nach oben erstreckt. Das Rohr 34 wird von dem verhältnismäßig heißen Schmieröl umgeben, und das flüssige Kühlmittel in der Entspannungskammer 36a wird erwärmt, sodaß in der Intspannungskammer eine kleine Menge Kühlmittel in die gasförmige Phase entspannt. Daa Gas steigt in den oberen Teil der rohrförmigen Entspannungskammer 36a und

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bildet eine Pufferzone oder ein Gaspolster, welches die durch das Eohr 36 von der Einspritzöffnung 31 übertragenen Schwingungen dämpft. Mit anderen Worten führt das Polster gasförmigen Kühlmittels in den oberen Teilen der Entspannungskamnier 36a zu einer Kompressibilität in der Kammer um die durch das Rohr 36 übertragenen Schwingungen zu absorbieren und zu vermeiden, daß die Schwingungen zu den übrigen Teilen der Anlage weiter geleitet werden. Es sei darauf hingewiesen, daß das untere Ende des Rohres 36 in denjenigen Teil des Rohres 34 hineinragt, der sich außerhalb des Gehäuses 2 befindet und nicht in Berührung mit dem heißen Schmiermittel 24 ist, sodaß dem Ende des Rohres 36 normalerweise flüssiges Kühlmittel zugeführt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in dem Zufuhrdurchlaß für das flüssige Kühlmittel ein Kapillarrohr 37 angeordnet, um den Kühlmittelstrom durch den Durchlaß zu begrenzen. Das verhindert ein Kurzschließen des Verdampfers der Anlage und unterbindet Einströmen von Gas durch den Durchlaß, wenn das Kühlmittel in dem Kondensator 22 nicht genügend gekühlt worden ist, um in den flüssigen Aggregatzustand zu kondensieren. Es hat sich als erwünscht erwiesen, daß das eingespritzte flüssige Kühlmittel von der Entladungsöffnung 18 fortgerichtet wird, sodaß -es sich wirksam mit dem verdichteten Gas vermischt, bsTor es mit dem Entladungsgas aus der Kammer herausgeführt wird. Somit wird das flüssige Kühlmittel in das halfcverdlchtöte Gas eingespritzt, wenn ss in lichtung auf dl©

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Hochdruckseite 14a des Flügels um die Kammer herumgetrieben wird. Genauer gesagt ist die Einspritzöffnung 31, wie man am besten bei der Ausführungsform der Figur 5 sieht, mit ihrer Achse 40 im spitzen Winkel gegenüber der Oberfläche 10b der Abschlußwand 10 der Kammer angeordnet. Ss handelt sich am einen spitzen Winkel, der in Richtung von dem Flügel 14 fort geöffnet ist, sodaß das flüssige Kühlmittel unmittelbar 5n das turbulente Gas, welches in Eichtung auf den Flügel um die Kammer herumgetrieben "wird, oder in einer der Drehrichtung des Läufers entgegengesetzten Sichtung entladen wird. Während jeden Verdichtungspieles verdampft das gekühlte, flüssige Kühlmittel in die gasförmige Phase und anseht sich mit dem verdichteten Gas_s wenn es in das ankommende, verhältnismäßig heiße_f halbverdichtete Gas in-der Kammer 4b entladen wird.

Die von dem halbverdichteten Gas beim Verdampfen des flüssigen Kühlmittels abgeführte Wärme setzt die Temperatur des Gases in der KamiLer 4b erheblich herab, sodaß das aus der Intladungöffnung 18 und durch den Durchlaß 25 herauskommende Gas auf einer gleichmäßig niedrigeren Temperatur ist, als es der Fall sein würde, wenn daa flüssige Kühlmittel nicht zugesetzt wer&esa würde. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist aie Achse; 40 gegenüber der Oberfläche 10b der Abschlußwand der Kammer'unter 45° geneigt, Dadurch, daß das aus der Eiiispritzöffnung 31 ausgestoßene,. flüssige Kühlmittel in einem Winkel gegenüber

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der At>schlußwand 10 der Kammer und entgegen dem. um die Kammer herumgetriebenen Gas oder entgegen der Drehrichtung des Läufers oder Welle· 8 gerichtet ist, wird das-Entladung sga 8 von der Auslaßöffnung 18 fortgerichtet und verursacht eine vollständige Vermischung der eingespritzten Flüssigkeit mit dem halbverdichteten Gas, bevor es aus der Kammer entladen wird. Während flüssiges Kühlmittel, wenn es im rechten fr ink el zur Abschlußvv&nd 1üb der Kammer eingespritzt wird, das Entladungsgas kühlt, wurde bei einer untersuchten Ausführungsform des Verdichters gefunden, daß die Temperatur etwa 5° (10°) oder-mehr abgesenkt wird, wenn das flüssige Kühlmittel entgegen dem halbverdichteten Gas ausgestoßen wird, wenn dieses durch den Läufer rings um die Kammer getrieben wird. Es wird angenommen, daß diese zusätzliche Kühlwirkung sich aus einer vollständigeren Vermischung des flüssigen Kühlmittels mit dem haIbνerdichteten Gas, während das Gas noch in der Kammer ist, ergibt, ^enn es auch zutrifft, daß unvermischtes, flüssiges Kühlmittel, welches aus der Sritladungs öffnung 18 herausgetrieben werden könnte, unter Umständen verdampft und die Gastemperatur absenkt, so ergibt sich doch eine gleichmäßigere Kühlung, wenn das flüssige Kühlmittel in der Kammer 4 sorgfältig gemischt wird.

Is wurde gefunden, dais, während ein Winkel von 45° ge- genüber der Oberfläche TOb der Abschluß«and 10 des Verdichters· wünschenswert ist, ein merklicher Anstieg dar KüLlwirkung gegenüber der bei einem Ausstoß im rechten Kinkel zur

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Möhe 10b auftretenden erzielt w1rd₉ wenn der spitze Vrink.'il dar Aehss 40 der Einspritzö-fimmg 31 6ü° von der Oberfläche 10b der Äbsühlußwand TO der ringförmigen ?er~ cliehcuii-iskaoiiaor 4 erreicht... Es sbI bemerkt j daß Einspritzoff aung 31 in einer sankrecht durch d^e Mittellinie 37 hindurchgehenden Ebene angebracht ist, die gegenüber dem J¹Iugel 14 uafcer einem Winkel von etwa 12° angeordnet ist'. Das zeigt Figur 5_? die einen Querschnitt des Yerdichters im renhfcsn Winkel zur I₁InIe 37 darstellt« Man sieht also^ daß die lioi-iprit2öffnung 31 in einer zur Mittellinie 37-rsehtvjfiifeeligen Ebene angebracht ist, die durch die Mitte der Kammer und den Auslaß der Öffnung hindurchgeht« Diese Ebene tangier«;, etwa die Ümfangsfläche 6a des Läufers^ wenn- dieser die -Sfnspritzöffnung 31 vollkonmnen freigelegt hat oder wenndie Umfangefläche dos Läufers in der durch D in Figur 5 angedeuteten Stellung ist·

Bei einer untersuchten lusführungsform der Erfindung betrug lie Temperatur des aus der ¥erdiehtungskamaer ent- ■ ladeaea öases_s in welches die Flüssigkeit in die stroiaauf- ^ilres gelegenen felle der Kamcier eingespritzt worden war, etaa 71^y (160°). Dem -steht die oben erwähnte BSntladungstent» peratur ?on I00-II0⁰ (200-250°) bei einem untersuchten dl ein: 8 ϊ ohne Floss igkfjltsaiaspritsüiig gegenüber«, Dieses

dichbe Gas von 71° (160°) hat beim (Jberströiaon dee Motors ^ynügend £ühlkapazität_? um auereiöhsad-Yiel lotorsärme ?-^;.lhi-mig als daß der Motor aiif brauchbaren Arbeitet © roK gehalten wird, Di® !leralisetgüiig der feaperasar

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Claims (8)

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   Patentanwalt 4 J 8München2,den 20.Sept. 1962

   'DIPL-ING. MARTIN LICHT SendlingerStraße55

   Fernsprecher 224265 /Sch

   Postfchedc-Konft» MOnchen 1(53397

   GENEEAL EOiCTRIC COMPANY 140150/

   Schenectady 5 N.Y. River Road 1 V. St. A.

   Patentanmeldung; ⁿ Einspritzkühlvorrichtung für Umlaufverdichter"

   Patentansprüche

   1J Hermetisch abgedichteter Kühlmittelverdiehter mit einer ringförmigen Verdichtungskammer, deren Enden von Abschlußwänden umschlossen werden, einem in der Kammer excentrisch drehbaren Läufer, dessen Umfangfläche fortschreitend mit aufeinanderfolgenden Teilen der ringförmigen Kammer in abdichtende Berührung gelangt, wobei die Drehung des Läufers die Kammer in Hochdruckseite und Niederdruckseite unterteilt, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine öffnung (3D in einer AbschluSwand des Zylinders flüssiges Kühlmittel in die ringförmige Kammer (4) einspritzbar ist, wobei die öffnung (51) während der Drehung des Läufers 6 von dessen Ende freilegbar ist.
2. 2. Verdichter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in der Kammer (4) mündenden radialen Schlitz des Zylinders und einen in dem Schlitz verschiebbaren Flügel (14) sowie Mittel (16) zum Vorspannen des Flügels gegen die Umfangsfläche (6a) des Läufers (6).
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4. 3, ferdioilier nach Anspruch 1 oder 2_f dadurch gel-Tiifiijgei-ehiiot, dai? iao der öffnung (31) ;iugefnhrto flus:-;;'3 kühlmittel aas einer ie unterer: Teil de" hermetisch rCu■-.-..-coiilossenen Gehriu^es (2) des Verdientere -n^eor^neten i^:r= l·-— spanauasskainner (36g) hergeleitet wiruj, üie von eineir Sergio ölg-^ipf (24) für ien Verdichter umgeben v.-'rd, sodr-.ß sich ϋΊΒ in der Iritopeanungekamser (36a) sandelnde flüssige JJiIiI-si ttel durch das Ol erhitzt und 'unter Bildung eines zum®.-lEo.nrüokbai'en Gaspolsters Yera^ffipft wird, um die Schwin^u^^eri EU äänrpfeiip die bei der Zufuhr des flüosi»^en Kühlmittels i'emn dee absatz?; el sen Öffnens und Schließens der Eins^ritä- offmmp (31) hervorgerufen werden«
5. 4c- Verdichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet_? ■äaw dje Einspritzöffnung (3D neben der Hochdruckseite (14a) des Flügels (14) gelegen und se angeordnet 1st, daß sie ifobi Sud? ii©s Läufers (6a) immer abgedeckt ist, außer während desjenigen Teiles je."-es Arbeitsspieles, wenn dje Umfangsflache den Läufers/ZVtIschen 245° und 140° ¥or Beendigung des ferd^ehtiiQgshubes steht.,
6. 5ο Verdichter nach irgendwelchen der voranstehenäen AüsvTü.Qh.Q_s dadurch gekennzeichnet, da« die Einspritzöffnung: 01) ?ca der Kammer--während solcher Zeitabschnitte afagee-jho^ sezf ist_c ."so-ν·;;- Brock des Kühlgases in eier Hochdruckseit© ■■. der Kfiiäs-r Ί::- Bereich yoü 50-95 f des Druckes des vorher ^;. sue ds» fer=H;ihter entladenen Hochdruckkühlgases liegt,
7. .6, fsrciichter aach irgendielcheß der voranstehenden -. ÄBSrrüchSj dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßachse «er
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   BAD ORIGINAL

   VMa-^:":pri bzüf !'auxiii (31) la sulchcsr Züchtung geneigt ist, ^; vie das flui43i;ji-; ;..l;-lsittel in Hichtüü·] auf das halb-Ji^:iote Giiπ in ^or Kammer 'iusatößt, sodaC das flüsoigo M,.H;tel aorgfält^g salt dem fes gemischt wird, bevor gs br Kafmaer ontladoo wird.

   f, Yeraiühter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, Jw= Binspri-tsöffnung. (31) unter einem Kinkel von-nicht .r f 1 ?i 60° gygeiiübö? der Abschlußwand geneigt und so an- ;; uiut 1st, daß sie das flüssige Kühlmittel entgegen der -:t Uthtung des Läufers ausstößt, wenn der Läufer die Eini lüvf fnung (31) freilegt.

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