DE1915174C - Kühlanlage mit mehreren Kältemittel-Verdichtern, deren Kurbelgehäuse-Ölspiegel zu regeln ist - Google Patents

Description

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zugeführt, wozu aufwendige Leitungs- und Ventil- auch eine spezielle Ausgleichspumpe vorsehen, ohne

querschnitte nötig sind. Die Aufs««llungshöhe der von der erfindungsgemäßen Anordnung abzuweichen,

verschiedenen Verdichter muß hier gleich sein. An Hand einer schematischen Zeichnung soll

In der USA.-Patentschrift 2 253 623 ist eine Mehr- nunmehr die erfindungsgemäße Kühlanlage im ein-

verdichter-Kälteanlage beschrieben, bei der wiederum 5 zelnen beispielsweise näher erläutert werden,

sämtliche Verdichter aus einer gemeinsamen Saug- Zu der hier dargestellten Kälteanlage gehören die

leitung saugen und in eine gemeinsame Druckleitung Verdichter 1, 2 und 3. Sie besitzen jeweils eingebaute

komprimieren. Die unterschiedlichen Drücke zwischen Schmierölpumpen I₁, I₈ und I₈. Im Kurbelgehäuse

den Kurbelgehäusen der Verdichter können ungünsti- der einzelnen Verdichter sind Niveauschalter 2_ls 2,

genfalls gleich dem Druckabfall zwischen der gemein- io und 2₃ angeordnet, die bei Überschreitung eines

samen Saug'eitung und einem Kurbelgehäuse sein, Maximalniveaus an die Öldruckleitung angeschlossene

wenn z. B. ein Verdichter steht. Der Druckabfall Dreiwegeventile 3_;, 3j und 3₃ in der Weise betätigen,

zwischen zwei laufenden Verdichtern muß nahezu daß sie eine Verbindung zwischen der Öldruckleitung

Null sein. Bei dieser Anordnung wird der ölspiegel- und einer Verbindungsleitung 6 herstellen. Vor das

ausgleich nur mit Hilfe unterschiedlicher Flüssigkeits- 15 Dreiwege-Magnetventil kann zweckmäßig noch ein

höhe erzielt. Sämtliche Verdichter müssen also das Rückschlagventil A₁, 4₂ und 4₃ eingebaut sein, um mit

gleiche Aufstellungsnrveau besitzen. Sicherheit eine Rückströmung von öl aus der öldruck-

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, eine leitung eines anderen Verdichters zu verhindern. Das Kühlanlage zu entwickeln, die einen Ölspiegel-Aus- Überschußöl wird auf diese Weise durch die Vergleich bei den verschiedenen Verdichtern ermöglicht, ao teilerleitung 6 auf andere Verdichter verteilt, die unter wobei in deren Kurbelgehäusen unterschiedliche ölmangel leiden, bei denen in diesem Beispiel infolge-Drücke herrschen können, so daß also die oben be- dessen das Magnetventil 3^₃ stromlos ist, so daß schriebenen Nachteile vermieden werden. das öl über Rückschlagventile S₁, S₂ und 5₃ jeweils

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt nach der Er- in die betreffenden Kurbelgehäuse T₁, 7₂ und 7₃ ab-

findung dadurch, daß ein am Kurbelgehäuse jedes as fließen kann.

Verdichters angebrachter Niveauschalter zur Betäti- In der Öldruckleitung, die normalerweise über einen gung eines Dreiwege-Magnetyentils vorgesehen ist, ölkühler S₁, 8₂ und 8₃ zu den einzelnen Schmierdas an eine Ölverteiler-Leitung zu den einzelnen Ver- stellen geführt ist, wird mit Vorteil nach der Anschlußdichtern angeschlossen ist und durch das einerseits stelle der Dreiwege-Magnetventile 3^₃ ein federbei Erreichen eines vorgegebenen Höchststandes des 30 belastetes Rückschlagventil 9^ eingeschaltet, das den Öls im Kurbelgehäuse eines Verdichters eine Verbin- Öldruck in der Leitung über den ölkühler 8^₃ so dung zur Druckleitung seiner Schmierölpumpe und weit erhöht, daß öl von einem Verdichter mit niedriandererseits bei niedrigem ölstand eines Verdichters gern Kurbelgehäusedruck in einen Verdichter mit eine Verbindung zum Kurbelgehäuse dieses Verdich- hohem Kurbelgehäusedruck über das Dreiwegeters herstellbar ist. 35 Magnetventil 3i-₃ gefördert werden kann. Die ein-

Die vorliegende Erfindung beseitigt die Mängel zelnen federbelasteten Rückschlagventile 9_x-₃ werden

der bekannten Anordnungen und bringt gegenüber dabei jeweils auf etwa gleiches Druckniveau von vorn-

diesem Stand der Technik wesentliche Vorteile: herein eingestellt.

....... . , , ·,,.., Die Rückschlagventile S₁-S sorgen dabei dafür,

a) Auch bei Anlagen mit mehr als zwei Verdichtern _{daß dne} ölrückströmung aus einem Kurbelgehäuse kann jeder zu- und abgestellt werden ohne daß _{mit hoherem Druck in die} Verbindungsleitung nicht der automatische Olspiegel-Ausgleich beeintrach- erfoleen kann

tigt wird. _Zur Erhöhung der Funktionssicherheit ist an die Öl-

b) Der Druckunterschied in den Kurbelgehäusen Verteilerleitung 6 über ein bei ölmangel oder -überkann erheblich — etwa 5 Atmosphären — sein, 45 _sch_uß aller Verdichter geöffnetes Magnetventil 12 ein so daß sämtliche Verdichter bei völlig unter- Öldruckbehälter 11 an seinem Unterteil angeschlossen, schiedlichen Verdampfungstemperaturen getrenn- dessen Oberteil über ein Dreiwege-Magnetvenlil 13 bei ten Verdampfern zugeordnet sein können. ölüberschuß aller Verdichter an die Kurbelgehäuse 7j-₃ Eine gemeinsame Saugleitung ist hier also nicht bzw. bei ölmangel aller Verdichter an mindestens notwendig. Es ist sogar Ölspiegel-Ausgleich zwi- _{5o e}i_ner d_er Kältemittel-Druckleitungen 14^₃ der Verschen Hoch- und Niederdruckverdichtern einer dichter angeschlossen ist.

mehrstufigen Kälteanlage möglich. I_n den Kältemittel-Druckleitungen von den ein-

c) Es sind natürlich auch keine Ausgleichsleitungen zelnen Verdichtern sind noch ölabscheider 14^₃' einzwischen den Kurbelgehäusen der Verdichter gebaut, die zur Rückführung des im Kältemittel erforderlich. 55 tropfenförmig mitgeführten Öls über ein niveau-

d) Der Ölausgleich funktioniert auch unabhängig gesteuertes Magnetventil 14,_₃" in das Kurbelgehäuse von der Aufsteüungshöhe der einzelnen Verdich- des betreffenden Verdichters 7^₃ dienen. Das nebelter, da der Schmiermitteldrück in den Schmieröl- ^d dampfförmige öl geht mit dem Kältemittel in pumpen-Druckleitungen für die ölverteilung aus- den Kreislauf und muß aus dem Kältemittelverdampgenutzt wird. ^6o ^^er separat in die Kurbelgehäuse der einzelnen Verdichter zurückgeführt werden, woraus sich die durch

Die Verwendung der ohnedies üblicherweise in den die vorliegende Erfindung zu lösenden Verteilungs-Verdichtern eingebauten Schmierölpumpen, die stets Schwierigkeiten ergeben.

für eine gewisse Ölüberschuß-Förderung ausgelegt Die Öldruckleitungen von der Schmierölpumpe

sind, für den Ölspiegel-Ausgleich bei den verschiedenen 65 zum Dreiwege-Magnetventil, Fülleitung vom Drei-Verdichter-Kurbelgehäusen ist dabei wirtschaftlich wege-Magnetventil zum Kurbelgehäuse des Ver-

zweckmäßig. dichtere und der Öffnungsquerschnitt des Dreiwege-

In besonderen Fällen ließe sich hierfür natürlich Magnetventils müssen dabei so dimensioniert sein,

daß nicht mehr als der Überschuß der Fördermenge der Schmierölpumpe abgegeben wird.

Infolge der Wirkungsweise eines Kolbenverdichters ist die öloberfläche im Kurbelgehäuse ständig etwas bewegt, so daß in der Nähe des Schaltpunktes die Kontakte des Niveauschalters häufig öffnen und schließen. Um diese Schalthäufigkeit nicht auf die Magnetventile zu übertragen, wird deshalb mit Vorteil ein Verzögerungsglied für das Schaltrelais zwischen den Niveauschaltern I₁-^ und den Dreiwege-Magnetventilen 3_x-3 vorgesehen. Die Verzögerungszeit soll dabei etwa 5 bis 15 Sekunden betragen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2 aus dem Förderstrom ausgeschieden und sofort dem Patentansprüche: Kurbelgehäuse wieder zugeführt. Der Rest wandert in den Kreislauf ab und muß aus dem Kältemittel-

1. Kühlanlage mit mehreren Kältemittel-Ver- Verdampfer wieder in die Kurbelgehäuse der einzelnen dichtem, an deren Kurbelgehäuse mit zu regelndem 5 Verdichter zurückgeführt werden. Da auch diese ölspiegel jeweils eine Schmierölpumpe ange- . Abwanderung unterschiedlich und unkontrollierbar schlossen ist, dadurch gekeanzeich- ist, besteht keine Möglichkeit, jedem Verdichter bein e t, daß ein am Kurbelgehäuse (7^) jedes Ver- spielsweise mit dem Saugstrom diejenige ölmenge dichters angebrachter Niveauschalter (2_x-3) zur wieder zuzuführen, die abgewandert ist So kann es Betätigung eines Dreiwege-Magnetventils φ^) ίο vorkommen, daß ein Verdichter mit öl überfüllt vorgesehen ist, das an eine ölverteilerleitung (6) wird, während ein anderer unter ölmangel leidet.

zu den einzelnen Verdichtern angeschlossen ist und Der automatische ölausgleich- bzw. die gleich-

durch das einerseits bei Erreichen eines vorge- mäßige Verteilung aus z. B. Austreibern und/oder

gebenen Höchststandes des Öls im Kurbelgehäuse Abscheidern zurückgewonnenen Öls zwischen den eines Verdichters eine Verbindung zur Druck- 15 einzelnen Verdichtern einer Kälteanlage bereitet er-

leitung seiner Schmierölpumpe (I₁-?) und anderer- hebliche Schwierigkeiten.

seits bei niedrigem ölstand eines Verdichters eine Gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 215 182 Verbindung zum Kurbelgehäuse (7^₃) dieses Ver- wird bei Kühlanlagen mit mehreren Kältemitteldichters herstellbar ist. Verdichtern ein Ölspiegel-Ausgleich in den Verdichtern

2. Kühlanlage nach Anspruch 1, dadurch ge- »ο mit Hilfe der Schmierölpumpen der Verdichter erzielt, kennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung vom jedoch mittelbar unter Verwendung eines ölgetriebenen Dreiwege-Magnetventil (3i-₃) zum Kurbelgehäuse Ejektors. Sämtliche Verdichter saugen dabei aus einer (7j- ₃) jedes Verdichters ein Rückschlagventil (S₁-^) gemeinsamen Kältemittel-Saugleitung, d. h., die Druckvorgesehen ist. unterschiede der Kurbelgehäuse sind nur gering.

3. Kühlanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch as Entsprechend der deutschen Auslegeschrift arbeitet gekennzeichnet, daß in der Öldruckleitung strom- der Ölspiegel-Ausgleich bei Anlagen mit mehr als abwärts des Anschlusses des Dreiwege-Magnet- zwei Verdichtern nur, wenn sämtliche Verdichter in ventils (3,-₃) ein federbelastetes Rückschlag- Betrieb sind, es sei denn, es würden aufwendige, komventil (9^₃) vorgesehen ist, das den Öldruck in plizierte, zusätzliche Rohrleitungen eingebaut, die der Leitung über den ölkühler (8^₃) so weit er- 30 eine Automatisierung erheblich erschweren und verhöht, daß öl von einem Verdichter mit niedrigem teuern.

Kurbelgehäusedruck in einen Verdichter mit Auch in der deutschen Auslegeschrift 1245 996

hohem Kurbelgehäusedruck über das Dreiwege- ist eine Kälteanlage beschrieben, deren Verdichter Magnetventil (3,-₃) gefördert werden kann. eine gemeinsame Saug- und Druckleitung haben und

4. Kühlanlage nach einem oder mehreren der 35 die darüber hinaus eine Ausgleichsleitung für die Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Kurbelgehäuse haben.

an die ölverteilerleitung (6) über ein bei ölmangel Das bedeutet, daß zwischen den Kurbelgehäusen

oder -Überschuß aller Verdichter geöffnetes Magnet- der Verdichter nur sehr geringfügige Druckdifferenzen

ventil (12) ein Öldruckbehälter (11) an. seinem herrschen könnei Es werden zwar auch im Überschuß Unterteil angeschlossen ist, dessen Oberteil über 40 fördernde Schmierölpumpen zur Verteilung des Öls

ein Dreiwege-Magnetventil (13) bei ölüberschuß verwendet. Die ölförderung soll jedoch jeweils von

aller Verdichter an die Kurbelgehäuse (7₁₃) bzw. einem in den nachfolgenden Verdichter erfolgen,

bei ölmangel aller Verdichter an mindestens eine so daß bei mehr als zwei Verdichtern der ölstrom

der Kältemitteldruckleitungen (14_α-₃) der Ver- unterbrochen wird, sobald ein Verdichter abgestellt dichter angeschlossen ist. 45 wird.

5. Kühlanlage nach einem oder mehreren der Es soll ferner die Förderleistung der Schmieröl-Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß pumpen vom ölstand des ersten Kompressors abhänein Verzögerungsglied zur Verzögerung der öffnung gen, während diese nach der vorliegenden Erfindung der Dreiwege-Magnetventile (3^₃) für das Schalt- konstant ist.

relais zwischen den Niveauschaltern (2i-₃) und 50 Der Öldruck in der Pumpendruckleitung wird hier

den Dreiwege-Magnetventilen vorgesehen ist. nicht zur ölabzweigung zum nächsten Verdichter

6. Kühlanlage nach Anspruch 5, dadurch ge- ausgenutzt, die erst nach dem Überströmventil 32 kennzeichnet, daß die Verzögerungszeit des Ver- weitgehend drucklos erfolgt und daher auch schwierig zögerungsglieds auf 5 bis 15 Sekunden einstell- einstellbar ist. Die Ausgleichsleitung zwischen den bar ist. 55 Kurbelgehäusen ist hier Voraussetzung.

In der USA.-Patentschrift 2 246 244 ist ebenfalls

eine Kälteanlage beschrieben, deren Verdichter parallel aus einer gemeinsamen Saugleitung saugen und in

Die Erfindung betrifft eine Kühlanlage mit mehreren eine gemeinsame Druckleitung komprimieren. Die Kältemittel-Verdichtern, an deren Kurbelgehäuse mit 60 Druckdifferenzen in den Kurbelgehäusen sind deshalb zu regelndem ölspiegel jeweils eine Schmierölpumpe nur gering.

angeschlossen ist. Im wesentlichen beinhaltet die genannte USA.-

Der ölwurf, das ist diejenige Menge des Öls, die Patentschrift eine Anordnung, bei der in den Kreislauf aus dem Kurbelgehäuse über die Zylinder in die abgewandertes öl aus dem Kältemittel-Ölgemisch. Kältemittel-Druckleitung gelangt, ist selbst bsi Ver- 63 unter Niederdruck ausgetrieben und in einen unter dichtem gleicher Bauart unterschiedlich. Von einem Saugdruck stehenden Sammler geführt wird. Von ölabscheider in der Kältemittel-Druckleitung werden dort aus wird es mittels an den Verdichtern ange·· — je nach dessen Qualität — 80 bis 90% des Öls bauten Niveaureglern nach Bedarf dem Verdichter