DE1628157C3

DE1628157C3 - Einrichtung zum Kuhlen eines ge kapselten Motorverdichters, insbesondere Klemkaltemaschine

Info

Publication number: DE1628157C3
Application number: DE1628157A
Authority: DE
Inventors: Bendt Wegge Augustenborg Larsen; Hans Ulrik Leffers; Heinz Mahncke; Knud Vagn Dipl.-Ing. Nordborg Valbjoern
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1968-02-01
Filing date: 1968-02-01
Publication date: 1973-10-11
Also published as: DE1628157A1; SE350807B; DE1628157B2; ES362828A1; BR6906029D0; FR2001153A1; GB1226311A; US3560116A

Description

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Kapselhöhe nach oben gefördert zu werden. Die das ablaufende Öl den unteren Wickelköpfen zu-

Wickelköpfe können daher mit großen Ölmengen führen.

gekühlt werden, was wiederum eine entsprechend Die Erfindung wird nachstehend in Zusammenhang

geringe Erwärmung des Öls mit sich bringt. Diese mit in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei-

Ölmenge kann insbesondere unabhängig von der 5 spielen näher erläutert. Es zeigt

Ölmenge gewählt werden, die längs der Kapselwand Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausfüh-

zurückfiießen soll. Innerhalb des Rückkühl-Ölkreis- rungsform der Erfindung,

laufes wird das öl im wesentlichen über die gesamte F i g. 2 einen Querschnitt durch die Kurbelwelle

Höhe der Kapsel nach oben gefördert. Da die beiden in der Höhe A-A der F i g. 1 und

Ölkreisläufe schon innerhalb der Doppelpumpe von- io Fig. 3 einen Querschnitt durch den Rotor eines

einander getrennt sind, besteht keine Gefahr, daß anderen Ausführungsbeispiels.

deren Förderhöhe durch Abzweigung des Wickel- In einer Kapsel 1 ist der Motor-Tragkörper 2 eines

kopföls hinter dem Pumpenausgang beeinträchtigt Motorverdichters für eine Kälteanlage federnd abge-

wird. Unter Berücksichtigung dieser Tatsachen läßt stützt. Der Motor-Tragkörper bildet ein Lager 3 für

sich die insgesamt umgewälzte ölmenge ganz wesent- 15 die Motor-Kurbelwelle 4, trägt den Stator 5 des

lieh erhöhen. Insbesondere sollte sie mindestens Motors, weist in einem oberen Fortsatz 6 einen in

180 l/PS · h betragen. Dieser Wert liegt um etwa eine der Zeichnung nicht sichtbaren Zylinder auf und

Größenordnung höher als bei den bisher ausgeführ- bildet mit dem Fortsatz 6 und einem Einsatz 7

ten Maschinen. Schalldämpfer-Kammern 8. Der Einsatz 7 stellt

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel verlau- ao außerdem ein zweites Lager 9 für die Motor-Kurbelfen die zu den Wickelköpfen führenden Kanäle welle 4 dar. Um den Kurbelzapfen 10 greift ein außerhalb der Wellenbohrung. Einerseits steht dann Kurbellager 11. Ferner trägt die Welle 4 den Rotor die gesamte Wellenbohrung für den einen Ölkreis- 12 eines Kurzschlußläufers. Am oberen Ende ist eine lauf zur Verfügung, während für die Kanäle des Stirnplatte 13 und ein Abspritzring 14 mittels einer anderen Ölkreislaufes genügend Platz zwischen «5 Schraube 15 befestigt. Der Rotor besitzt obere und Wellenbohrung und Wickelköpfen verbleibt. untere Kurzschlußringe 16,17. Der Stator hat obere

Insbesondere können die zu den Wickelköpfen und untere Wickelköpfe 18,19.

führenden Kanäle durch den Rotor verlaufen und Die Motor-Kurbelwelle besitzt eine Mittelbohrung zwischen der Stirnkante eines Lagers und dem oberen 20, in die von unten ein Rohr 21 eingesteckt ist, das Kurzschlußring münden. Im Rotor lassen sich die 30 am unteren Ende einen Hohlkonus 22 bildet. Von Kanäle sehr einfach durch Ausstanzen von Öffnun- dieser Bohrung gehen eine Querbohrung 23 zum gen in den Blechen erzeugen. Sie können auch durch Lager 3 und drei parallele Längsbohrungen 24,25 Nuten am Innenumfang des Rotors und/oder am und 26 aus, die alle an der oberen Stirnfläche der Außenumfang der Welle gebildet sein. Das Öl wird Welle frei in den Teller 14 ausmünden. Von der beim Austritt aus den Kanälen durch Zentrifugal- 35 Bohrung 24 führt eine Querbohrung 27 zum Kurbelkraft direkt auf die oberen Wickelköpfe geschleudert. lager 11, von der Bohrung 26 führt eine Querboh-

Eine weitere Beschleunigung erfährt das Öl da- rung 28 zum oberen Lager 9. Die Bohrung 25 geht

durch, daß die zu den Wickelköpfen führenden unbeeinflußt bis zur oberen Stirnseite.

Kanäle von unten nach oben mit Bezug auf die Auf das Rohr 21 ist ein zweites Rohr 29 gescho-

Drehrichtung schräg nach rückwärts verlaufen. , 40 ben, das mit drei oder vier Klemmrippen 30 am

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Doppel- ersten Rohr 21 festgeklemmt ist und am unteren

pumpe aus zwei zueinander konzentrischen Hohl- Ende ebenfalls einen Hohlkonus 31 aufweist, der

konen zu bilden. Dies führt zu einem einfachen, etwas über dem Hohlkonus 22 beginnt. Das obere

platzsparenden und billigen Aufbau. Ende des Rohres 29 ist zu einem Flansch 32 umge-

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der 45 bogen, der bis auf einige radiale Vertiefungen 33 äußere Hohlkonus in einem Flansch, der gegen den dicht am unteren Kurzschlußring 17 anliegt. Zwiunteren Kurzschlußring anliegt. Auf diese Weise er- sehen den beiden Rohren 21,29, dem Kurzschlußgibt sich ein Ringraum, an den die zu den Wickel- ring 17, dem Rotor 12 und der Welle 4 wird ein köpfen führenden Kanäle ohne Schwierigkeiten Hohlraum 34 gebildet, von dem Kanäle 35 durch anschließen können. so den Rotor 12 nach oben gehen. Diese Kanäle mün-

Wenn in oder an dem unteren Kurzschlußring etwa den oben zwischen dem Lager 3 und dem Kurzradial nach außen führende Durchbrüche vorgesehen schlußring 16, aber an einer gegenüber der Drehsind, kann von dem Ringraum aus auch der untere richtung des Rotors nach rückwärts versetzten Stelle. Wickelkopf mit Öl versorgt werden. Diese Durch- Der Tragkörper 2 bildet eine die oberen Wickelköpfe brüche können auf vielerlei Art erzeugt werden. Bei- 55 18 umgebende Auffangwand 36, die am unteren spielsweise befinden sich im Kurzschlußring Nuten, Ende mit öffnungen 37 versehen ist, so daß in den die durch ein Blech oder durch ein flanschartiges Raum 38 eintretendes Öl am äußeren Umfang des Ende des Konus abgedeckt sind. Stattdessen kann Stators ablaufen kann. Am unteren Ende des Stators ein Abdeckblech oder der Flansch des Konus auch ist eine Auffang- und Umlenkvorrichtung 39 voretwa radial stehende Rillen aufweisen. ^6t> gesehen, mit der das ablaufende öl den unteren

Um eine verbesserte Kühlung der unteren Wickel- Wickelköpfen 19 zugeleitet wird. Die Vorrichtung

köpfe zu erzielen, kann der Motortragkörper außer- 39 kann aus einem Blechring bestehen, der mit halb der oberen Wickelköpfe eine Auffangwand be- einzelnen einwärts gedrückten Rippen auf den Stasitzen und zwischen Wand und Stator-Außenkante tor 5 aufgeklemmt ist. Der Innenraum 40 des Ein-

können öffnungen vorgesehen sein, durch die das öl ⁶S satzes 7 steht über Durchbriiche 41 mit dem Raum zu den unteren Wickelköpfen abläuft. Außerdem 38 in Verbindung, so daß aus den Schmierstellen können im Bereich der unteren Außenkante des austretendes Öl ebenfalls über den Raum 38 abStators Umlenkvorrichtungen vorgesehen sein, die fließen kann.

Im Betrieb fördert der Hohlkonus 22 aus dem Ölsumpf42 in üblicher Weise genügend Öl, damit die Schmierstellen der Lager und des Zylinders einwandfrei versorgt werden. Außerdem wird der ölüberschuß durch die drei Bohrungen 24 bis 26 nach oben gefördert und dort durch den Teller 14 an die Wand der Kapsel 1 geschleudert. Beim Ablaufen längs der Kapselwand zurück in den Sumpf 42 wird das öl stark abgekühlt.

Der zweite Hohlkonus 31 fördert öl durch den Zwischenraum zwischen den beiden Rohren 21,29 in den Raum 34. Von dort tritt das öl durch die Kanäle 35 nach oben und wird über den Kurzschlußring 16 auf die oberen Wickelkopfe 18 geschleudert. Ein zweiter Teil des Öls tritt über die Kanäle 34 nach außen und wird auf die unteren Wickelköpfe 19 geschleudert. Das oben abgeschleuderte öl kann durch den Spalt zwischen Rotor und Stator nach unten fließen; der überwiegende Teil wird jedoch von der Wand 36 aufgefangen und durch die öffnungen 37 längs des äußeren Umf angs des Stators 5 nach unten geleitet, wo es von der Vorrichtung 39 aufgefangen und zusätzlich über die unteren Wickelköpfe 19 geführt wird. Da der Widerstand zwischen der zweiten Pumpe und der oberen Stirnseite der Kanäle 35 sehr klein gemacht werden kann, z. B. durch Wahl einer genügenden Anzahl entsprechend großer Kanäle, und weil die Kanäle 35 durch Rückwärtsneigung selbst noch zur Förderung beitragen können, werden sehr große ölmengen über die oberen Wickelkopfe 18 geleitet. Aus diesem Grund kann viel Wärme abgeführt werden, ohne daß das öl einen erheblichen Temperaturanstieg erfährt.

Bei einem Ausführungsbeispiel einer Vs PS-Maschine mit einem Hubvolumen von 12 cm³ förderte die innere Pumpe, also der Hohlkonus 22, 48 l/h, von denen etwa 12 l/h für die Schmierung verbraucht werden und etwa 36 l/h zwecks Rückkühlung an der Kapselwand herunterlaufen. Die äußere Pumpe, also der Hohlkonus 31 dagegen fördert etwa 80 l/h, hauptsächlich wegen des größeren aktiven Durchmessers des Konus.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, das in Fig. 3 dargestellt ist, sind am inneren Umfang des Rotors 12 Nuten 43 ausgestanzt, die durch die Welle 4 abgedeckt werden. Auf diese Weise entstehen ebenfalls Kanäle 44, die öl zu den oberen Wickelköpfen zu führen vermögen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Motor oberhalb des Verdichters angeordnet und mit

Patentansprüche: einem Gehäuse versehen. Eine Kolbenpumpe fördert

öl in das Gehäuse, wo die Wickelköpfe gekühlt

!..Einrichtung zum Kühlen eines gekapselt werden, und anschließend * gegen die Kapselwand, • ten Motorverdichters, insbesondere Kleinkälte- 5 längs der das öl zwecks Rückkühlung in den Sumpf maschine, mit ölkühlung der Wickelköpfe, mit zurückfließt. Von diesem Kreislauf wird an zwei einer ölpumpe am unteren Ende einer, lotrechten Stellen öl zur Lagerschmierung entnommen. Ein Welle und mit zwei ölkreisläufen, von denen der zweiter ölkreislauf geht direkt von der Pumpe über eine über die Kapselwand führt, dadurch den Kolben in den Sumpf zurück; er dient der gekennzeichnet, daß der andere ölkreis- 10 Kolbenschmierung;

lauf über die Wickelköpfe (18) führt, daß der Bei einer anderen bekannten Einrichtung mit oben

Motor unterhalb des Verdichters angeordnet ist fliegendem Motor wird das öl mittels einer Ver-' und daß eine Zentrifugaldoppelpumpe (22," 31) drängerpumpe derart zur oberen Stirnseite der lotvorgesehen ist, deren voneinander getrennte Aus- rechten Welle gefördert,^ daß es von dort zum Teil gänge je einen der beiden ölkreisläufe für sich 15 gegen die Kapselwand' und zum Teil gegen die versorgt. . ' . .' Wickelköpfe gesprüht wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Bei einem anderen Motorverdichter mit lotrechter kennzeichnet, daß zu den Wickelköpfen (18) Welle ist der Motor unterhalb des Verdichters anführende Kanäle (35,44) außerhalb der Wellen- ■ geordnet. Eine Verdrängerpumpe fördert das öl bohrung (20) verlaufen.··-. " 20 durch eine Wellenbohrung nach oben und führt es
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- verschiedenen Schmierstellen (Wellenlager, Kurbelkennzeichnet, daß die zu den Wickelköpfen (18) lager, Kolben) zu. Das Überschußöl wird senkrecht führenden Kanäle (35,44) durch den Rotor (12) nach oben gegen die Decke der Kapsel geschleudertverlaufen und zwischen der Stirnkante eines und läuft längs der Kapselwand in den ölsumpf Lagers (3) und dem oberen Kurzschlußring (16) 35 zurück. Den Wickfeiköpfen des Motors sind Auffangmünden. . schalen mit Überlauföffnungen zugeordnet, in denen
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, da- sich öl sammeln kann, das aus den Schmierstellen durch gekennzeichnet, daß die zu den Wickel- austritt. Die auf diese Weise erzielbare Kühlung der köpfen (18) führenden Kanäle (35,44) von unten Statorwicklung ist jedoch gering, weil die Menge des nach oben mit Bezug auf die Drehrichtung schräg 30 zugeführten Öls klein und seine Temperatur hoch ist. nach rückwärts verlaufen. . · Bekannt sind auch Zentrifugalpumpen als Förder- -
5. Einrichtung nach-einem der Ansprüche 1 einrichtungen. -Diese bestehen beispielsweise aus bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppel- einem unten an der Welle angebrachten, in den ölpumpe aus zwei zueinander konzentrischen Hohl-" " sumpf tauchenden Hohlkonus. Sie sind wesentlich konen (22,31) gebildet ist. ^: ' -" ■■ - " ·' ' 35 einfacher und billiger als Verdrängerpumpen, haben
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- aber eine geringere Fördermenge bzw. Förderhöhe, kennzeichnet, daß der äußere Hohlkonus (21) in In diesem Zusammenhang ist es auch bekannt, die einem Flansch (32) endet, der gegen den unteren Förderleistung einer solchen Zentrifugalpumpe da-Kurzschlußring (17) anliegt. · . durch zu erhöhen, daß sie zusätzlich mit Schaufeln

■
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge- 40 versehen wird. ·■-..■ ^:- . - ^!'.

kennzeichnet, daß in oder an dem unteren Kurz- Zur unabhängigen Versorgung zweier Schmierschlußring (17) etwa radial nach außen führende- · stellen' ist es ferner bekannt, in einer lotfechten Durchbrüche (33) vorgesehen sind. Welle zwei Radialbohrungen vorzusehen, die einen ■
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 zentrischen Ansaugkanal mit zwei exzentrischen, bis 7, dadurch gekennzeichnet,-daß.der Motor-,-45. achsparallelen Kanälen, zu-.verbinden, die zu den· Tragkörper (2) außerhalb der oberen Wickel- Schmierstellen führen.

köpfe (18) eine Auffangwand (36) besitzt und Bei einer weiteren bekannten Konstruktion wird

zwischen Wand und Stator-Außenkante öffnun- ein Lager über zwei Kanäle versorgt, die zu beiden gen (37) vorgesehen .sind, durch die das öl zu . Seiten der Achse derart schräg in der Welle gebohrt den unteren. Wickelköpf en (19) abläuft... ' .5° sind, daß bei deren Drehung ein zusätzlicher Förder-
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge- effekt auftritt.

kennzeichnet, daß im Bereich 'der -unteren Aus- ■· Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine trittskante des Stators Umlenkvorrichtungen (39) - gute Kühlung-des Motorverdichters einschließlich der vorgesehen sind, die das ablaufende öl den Statorwickelköpfe unter Verwendung einer Zentriunteren Wickelköpfen (19) zuführen. " 55 fugalpumpe zu erzielen.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von der eingangs

1 ' ■ " beschriebenen Einrichtung, erfindungsgemäß dadurch - gelöst, daß der zweite ölkreislauf über die Wickelköpfe führt, daß der Motor unterhalb des. Verdich-60 ters angeordnet ist und daß eine Zentrifugaldoppelpumpe vorgesehen ist, deren voneinander getrennte

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung Ausgänge je einen der beiden ölkfeisläufe für sich zum Kühlen eines gekapselten Motorverdichters, versorgt.

insbesondere Kleinkältemaschine, mit ölkühlung der Bei dieser Einrichtung ergeben sich für die Küh-

Wickelköpfe, mit einer ölpumpe am unteren Ende 65 lung der Wickelköpfe und für die Rückkühlung des einer lotrechten Welle und mit zwei ölkreisläufen, Öls an der Kapselwand zwei völlig voneinander von denen der eine über die Kapselwand führt. getrennte ölkreisläufe. Das über die Wickelköpfe zu

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art ist der leitende öl braucht lediglich über einen Teil der