DE1961271A1

DE1961271A1 - Belueftungssystem fuer hermetisch verschlossenes Kurbelgehaeuse eines Motorkompressors

Info

Publication number: DE1961271A1
Application number: DE19691961271
Authority: DE
Inventors: Jensen Gunther Thornton
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: Trane Cac Inc (eine Gesellschaft Ndgesd Staat
Priority date: 1968-12-10
Filing date: 1969-12-06
Publication date: 1970-07-09
Also published as: DE1961271C2; ES374383A1; FR2025830A1; US3507193A

Description

Dr. rer. nah Horst Schüler PATENTANWALT

6 Frankfurt/Main 1, den P. Dez. 1969 Niddastraße52 WK/di

Telefon (0611) 237220 Postscheck-Konto: 282420 Frankfurt/M. Bank-Konto: 523/3168 Deutsche Bank AG, Frankfurt/M.

1319-9D-8256

GENERAL ELECTRIC COMPANY

1 River Road Schenectady, N.Y./U.S.A.

Belüftungssystem für hermetisch verschlossenes Kurbelgehäuse

eines Motorkompressors

Die Erfindung betrifft ein Belüftungssystem für einen Motorkompressor mit hermetisch verschlossenem Kurbelgehäuse'.

Die hermetisch verschlossenen Kühlmittelkompressoren des Typs, auf welchen sich die vorliegende Erfindung bezieht, umfassen einen Kompressor zur Kompression des Kühlmittels und einen Motor zum Antrieb des Kompressors, welche im Innern eines gas-

009828/1093

dichten Gehäuses oder Hülle eingeschlossen sind. Der Kompressor umfasst einen Kornpressorblock mit einem Kurbelwellengehäuse, das in seiner oberen und unteren Wand axial aufeinander ausgerichtete Lager trägt und mindestens eine Zylinderöffnung, die in das Kurbelgehäuse einmündet. Eine vertikal verlaufende Antriebswelle, die in diesen Lagern gelagert ist, treibt einen Kolben an, der einen Gleitsitz in dem Zylinder aufweist und ein Antriebsmotor ist oberhalb des Kurbelwellengehäuses angeordnet. Mindestens der untere Endteil oder die untere Wand des Kurbelwellengehäuses ist

»in einen im unteren Teil der Hülle enthaltenen Ölsumpf eingetaucht. Auf diese Weise kann eine geeignete Ölpumpvorrichtung, beispielsweise die in dem US Patent 3 098 604 beschriebene Vorrichtung, verwendet werden, um Öl voa diesem Ölsumpf zu dem oberen Lager und zu dem Kolbenstaogenlager zu fördern, welches den Kolben mit der Antriebswelle verbindet. Da ein Teil dieses Öls aas den Lagern in das Kurbelw@llengeha.use kriecht, werden a or ma!erweise zur Rückführung das Öls su äem Ölsumpf Vorrichtungea in Form einer oder mehrerer Ablaufkanäle ^org

Bei einer .Form dieses Kosjpressortyps ist das Kurbs-lwellengehäuse zum Innern der Hülle über den Glspxegel hin offen oder im wesentlichen offen mit dem Ergebnis, dass das Innere des Kurbelwellengeliäuses im wesentlichen unter dem gleichen Druck steht wie die Hülle. Der Abflusskanal oder die Abflusskanäle in der unteren Wand des Kurbelwellengehäuses dienen nur dazu, überschüssiges Schmiermittel zu dem Sumpf zurückzuführen und der Ölspiegel in dem Kurbelwellengehäuse ist unter allen Druckbedingungen der gleiche wie in dem Ölsumpf. In einer zweiten Ausführungsform dieses !Compressortyps ist das Kurbeiwellengehäuse verschlossen, so dass keine Verbindung .zwischen dem Kurbelweilengehäuse uraa dem Teil der Hülle oberhalb des Ölspiegels besteht. Als Ergebnis ist der Ölspiegel in dem Kurbelwellengehäuse im allgemeinen abhängig von den relativen Drucken in dem Kurbelwellengehäuse und in der Hülle. Während des Betriebs des Kompressors erhöht komprimiertes Gas aus dem Zylinder, welches am Kolben vorbeigeht, den Druck in dem Kurbelwellengehäuse in aus-

009828/1093

BAD

reichendem Masse, um Öl oder flüssige Kühlmittel aus dem Kurbelwellengehäuse in den Ölsumpf zu drücken. Um die allmähliche Erhöhung des Drucks im Kurbelwellengehäuse zu verhindern, muss der Abflusskanal oder die Abflusskanäle gross genug sein, um die gesamten aus dem Zylinder am Kolben vorbei entweichenden Gase in die Hülle abzulassen. Als Folge davon sind diese Kanäle gross genug, um einen im wesentlichen wechselnden oder pulsierenden Schmiermittelstrom zwischen dem Kurbelwellengehäuse und dem Sumpf unter der Einwirkung der schwankenden Drucke in dem Kurbelwellengehäuse zu gestatten, welche durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens verursacht werden.

Ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen hermetisch verschlossenen Kompressor zu liefern, der eine Kombination von Entlüftungs- und Ablassvorrichtungen umfasst, die eine Strömung von durchgelaasssEiem Gas aus dem Kurbelwellengehäuse zu der Kompressorhülle gewährleistet und im wesentlichen jegliche pulsierende oder in beiden Sichtungen fliessend® ©!Strömung zwischen dem Kurbelwellengehäuse und der Hülle beseitigt und im wesentlichen verhindert, dass das Öl als Ergebnis einer plötzlichen Druckerhöhung in der Hülle in das Kurbelwellengehäuse gesaugt wird.

Weitere Ziele der vorliegenden Erfindung bestehen darin, dass eine hermetische Kompressoreinheit geschaffen wird, die ein im wesentlichen verschlossenes Kurbelwellengehäuse einschliesst, das Vorrichtungen zur Entlüftung und zum Ölablass besitzt und die Möglichkeit des Vorhandenseins einer Flüssigkeit im Zylinder des Kompressors während der Anlaufperiode verringert, eine Schaumbildung des Öls zur Geräuschminderung erzeugt, die Kapazität des Kompressors erhöht und den Leistungsverbrauch verringert.

Zu diesem Zwecke umfasst der Kompressor nach der vorliegenden Erfindung ein hermetisches Gehäuse oder Hülle mit einer, öl- oder Schriiermittelsumpf im unteren Teil und enthält eine M> f orkon-

009828/1093

pressoreinheit mit vertikaler Achse, wobei mindestens der untere Kurbelwellenteil des Kompressors in Öl eingetaucht ist. Der Kompressorbauteil enthält mindestens einen Zylinder, der gegen das Kurbelwellengehäuse hin off·» i»t und das Kurbelwellengehäuse ist verschlossen mit Ausnahme eines eingeengten Abflusskanals in der unteren wand des Gehäuses unterhalb des Ölspiegels und einer Entlüftung oberhalb des Ölspiegels, welche den oberen Teil des Kurbelwellengehäuses sit der Hüll« verbindet. Die miteinander kombinierten und aufeinander bezogenen Strömungehemmungen der Entlüftungsleitung und des Abflusskanüle sind so beschaffen, dass sie eine kontinuierliche Strömung von Kühlmitteldampf und öl aus dem Kurbelwellengehäuse gestatten, um den Aufbau eines beträchtlichen positiven Drucks im Kurbelwellengehäuse zu verhindern, und gleichzeitig eine pulsierende Strömung von öl und Kühlmittel zwischen der Hülle und dem Kurbelwellengehäuse beschränken, zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend eine mögliche Ausführungeform der Erfindung im Zusammenhang mit der Abbildung beschrieben.

Die Abbildung zeigt «ine teilweise schematische und teilweis· im Schnitt dargestellte Ansicht eines Kühlkreieee, der einen hermetisch verschlossenen Kompressor gemäss der Erfindung enthält.

Die hermetisch verschloss·»· Koepreesoreinheit umfasst eine Hüll· oder Gehäuse 1, in dem ein· Motor-Kompressoreinheit federnd gelagert ist, Diese Einheit umfasst einen Kompressorblock 2, der ein im wesentlichen verschlossenes Kurbelwellengehäuse 3 und einen zum Kurbelwellengehäuse hin offenen Zylinder 4 definiert. Der Kompressorblock 2 enthält ebenfalls obere und untere axial ausgerichtete Lager 6 und 7, in denen eine vertikal verlaufende Welle 8 gehalten wird, die zwischen den Lagern 6 und 7 einen exzentrischen Lagerteil 9 aufweist. Der Kolben 11 gleitet daher in dem Zylinder 4 hin und her infolge der durch das exzentrische Lager 9 bei der Drehung der Welle 8 ausgeübten Kräfte.

009828/1093

„Die Vorrichtung zum Antrieb des Kompressors umfasst einen Elektromotor 14, der im oberen Teil der Hülle 1 oberhalb des Kompressorblocks 2 angeordnet ist, und einen mit der Welle 8 verbundenen Rotor IP besitzt.

Der untere Teil der Hülle 1 bildet einen Ölsumpf zur Aufnahme einer Menge von Schmieröl 17, die zur Schmierung der verschiedenen Lager verwendet wird. Diese Schmiermittelmenge 17 hat vorzugsweise eine genügend grosse Tiefe, so dass das untere Ende des Kurbelwellengehäuses mit dem Lager 7 im wesentlichen in das Öl eingetaucht ist und durch dieses Eintauchen geschmiert wird. Zur " Schmierung des oberen Hauptlagers 6 und des Exzenterlagers 9 ist eine Zentrifugalpumpenanordnung vorgesehen (nicht gezeigt), welche Ölkanäle enthält, die sich, wie in dem vorgenannten US Patent 3 098 604 beschrieben, nach oben durch die Welle 8 zu diesen Lagern erstrecken. Das aus den Lagern austretende Öl fliesst in das Kurbelwellengehäuse 3.

Der Kompressor ist so konstruiert, dass er einen Teil eines hermetisch verschlossenen Kühlsystems bildet, das, wie schematisch dargestellt, einen Kondensor · 21, eine Ausdehnungsvorrichtung, die entweder ein Ausdehnungsventil oder, wie gezeigt, eine Kapillarröhre 22 sein kann, und einen Verdampfer 23, der in Reihe ι in den geschlossenen Strömungsweg eingefügt ist, enthält. Während des Betriebs des Kompressors wird Gas mit niedrigem Druck aus dem Verdampfer 23 durch einen Einlass 24 im oberen Teil der Hülle 1 abgezogen. Dieses relativ kühle Gas geht nach unten durch den Motor 14 und durch eine Vielzahl von Bohrungen 25 in einem ringförmigen Saugdämpfer 26, der im oberen Teil des Kompressorblocks 2 ausgebildet ist. Das Sauggas strömt aus dem Dämpfer 26 durch eine oder mehrere horizontale Druchlasskanäle 27 in einen ringförmigen Hohlraum 28, der das vordere Ende des Zylinders 4 umschJLesst und aus diesem Hohlraum 28 durch eine Vielzahl von Ansaugöffnungen 29 und ein Ansaugventil in das Innere der Sammer 30 des Zylinders 4. Das durch den hin- und hergehenden Kolben komprimierte Kühlmittel strömt durch einen Auslassdämpfer 31 in eine Auslassleitung 32, die eine Vielzahl von in die Öl^enge 17

009828/1093- bad ORIQlHAL

eingebetteten Kühlschl^gen 34 enthält, und wird anschliessend aus der Kompressoreinheit durch einen Auslass 35 in den Kondensor 21 abgelassen.

Während des Betriebes des Kompressors wird der augenblickliche Druck im Innern des Kurbelwellengehäuses 3 hauptsächlich von zwei verschiedenen Bedingungen bestimmt. Die erste besteht darin, dass die Passung zwischen dem Kolben 11, dem Kolbenring und den Wänden des Zylinders 4 es gestattet, dass komprimiertes Gas aus der Kompressionskammer 30 bei jeder Kompress ions bewegung des Kolbens 11 an diesem vorbeigeht und dadurch beständig Gas mit hohem Druck in das Kurbelwellengehäuse 3 eingebracht wird. Die zweite Bedingung besteht darin, dass als Ergebnis der Hin- und Herbewegung des Kolbens 11 im Zylinder 4 sich eine fluktuierende oder pulsierende Änderung des Drucks im Kurbelwellengehäuse 3 ergibt. Mit anderen Worten, bei der Hin- und Herbewegung des Kolbens im Zylinder 4 erhöht sich der Druck im Kurbelwellengehäuse abwschselnd und vermindert sicfe proportional zur änderung des effektiven Volumens des Kurb£lw@? i@ß.g©käuses, welche durch die Ysrsctsiobung des .Kolbens besti-rasäv. yi-rd.

Beim Betrieb der bekannten KcißpressGrer: des Typs mit geschlossenem Ktirbelwellengehäuse waren der Abflasskanal oder die Abflusskanäle zur Rückführung des sich im Sorbelwellengehäuse angesammelten Öls zu dem Ölsumpf auch gross genug, κει alle am Kolben vorbeigeströmten Gase aus dem Kurbelwellengeftäuse abzuführen. Als Ergebnis gestattete ein solcher Ablasskanal, wenn er sich unterhalb des Ölspiegels in den Sumpf öffnete, auch eine wechselnde, in beiden Richtungen leerlaufende Strömung von Öl zwischen dem ölsumpf und dem Kurbelwellengenäuse infolge der schwankenden Druckverhältnisse in dem Kurbelwellengehäuse. Dieses ständige Pumpen des Öls verursachte eine bedeutende Erhöhung der Belastung des Kompressors infolge dar erforderlichen Arbeitsleistung zum Pumpen des Öls in das Kurbelwellengehäuse und aus dem Kurbelwellengenäuse heraus durch den Abflusskajial und ebenso infolge der erforderlichen Arbeit zur kreisförmigen Bewegung des üls im Innern des Kurbelwellengehäuses infolge der Drehung der Kurbelwelle. An-

009828/1093

BAD ORIGINAL

dererseits blieb das öl beim Setrieb von Kompressoren des Typs mit offen·« Kurbelwellengehäuse, d. b. von Kompressoren, in denen das Kurbelwellengehäuee eine nicht eingeengte Verbindung ■it de« Inneren der Hülle oberhalb des Öleumpfes besass, in den Kurbelwellengehäuse auf de« gleichen Spiegel wie in dem ölsvmpf, da «ich die fluktuierenden oder veränderten Drucke im KarbelwellengebJtase in daa grossere Büllenvoluaen hinein ausgleichen konnten. Bei aolchen Kompressoren wurden ,Jedoch alle die relativ heiaaen, a» Kolben vorbeigeetröaten Gase «it de» relativ ktfelea Aneauggas in der Hülle verwischt und dadurch wurde die Te«peratmr de« su der Ko«preseorka«mer strömenden Gases er- " höht uad die Dichte verringert «it einer daraus resultierenden Verminderung der effektiven Pumpkipazität des Kompressors.

Qewäs* der vorliegendes Erfindung wird das Kompressor-Kurbeiwellengehäese «it einer Kombination aus einer Intlüftung und eine« Ablass ausgestattet» die so konstruiert sind, dass sie viele der forteile sowohl dor «c^pressoreit «it Q^fenem als auch der Kompressoren «it geschlossene« Xn^l»tlwellecf^isll*i@e ergeban und gleichseitig die Nachteile derselben auf ein Μ1η1«ϋ» red«- zieren. Zu diese« Zwecke, ist ein eingeengter Intlüf tungskatuu ^i i« oberen Teil des Kurbelwellengehftiasee 3 vorgesehen, der das Innere des Sttrbelwelleagehftusee «it de« Inneren der Hülle l ober- j kai.» de« ölBplegela in dem öleumpf verbindet, Bbenso ist in eine« uateren Vaadteil des Kurbelwellengehftuses ein eingeengter Ablasskaaal 38' vorgesehen, der sich in die Hülle hinein unterhalb des normalen Spiegels der ölmenge öffnet. Der Entlüftungskanal wird vorzugsweise so hoch wie möglich in einer Seitenwand des Kompressorgehäuses 3, oberhalb des Zylinders 4 angeordnet und Offnet sich zu« Innern der Hülle 1 ausserhalb der Hülse 39, welche den Stator 15 des Motors oberhalb des Kurbelwellengehäuses trägt. Die Bohrung sollte ausserdem vorzugsweise in der Seitenwand sein, so dass das Öl in dem Kurbelwellengehäuse 3, das infolge der Drehung der Kurbelwelle an der Innenseite des Kurbelwellengehäuses herum in eine Drehbewegung geführt wird, infolge der Zentrifugal-

00 9828/1093 BAD OBiQiNAL

kraft ebenfalls aus dem Entlüftungskanal 37 ausgestossen wird. Die A uslassbohrung 38 wird so tief wie möglich angeordnet, so dass eine maximale Ölraenge aus dem Kurbelwellengehäuse 3 herausgebracht werden kann. Das untere Ende 40 besitzt eine öffnung unterhalb dee normalen ölspiegel« in dem Sumpf, so dass das Auetrittsgeräusch des öle und des Gases aus dem Ablasekanal 38 durch das öl des Sumpfes gedämpft wird und ausserdem eine Bewegung des SumpfÖls zur Erzeugung von Schaum verursacht wird.

Allgemein gesprochen sind die Strömungshemmungen des Entlüftungskanals 37 und der Ablasskanäle 38 oder mit anderen Worten ihre Strömungskapazitäten so, dass unter normalen Betriebsbedingungen des Kompressors der Ablasekanal 37 eine Durchflusskapazität hat, welche nicht ausreichend ist, um alles am Kolben 11 vorbeigegangene Gas aus den Kurbelwellengehäuse 3 heraus in die Hülle 1 abzulassen. Gleichzeitig hat der Ablasekanal 38 eine Durchfluss·* kapazität, die ausreichend ist, um das verbleibende Gas in die Hülle i abzulassen, aber nicht gross genug ist, um eine wesentliche Strömung von Schmiermittel in beiden Eichtungen zwischen dem öleumpf und den Kurbelwellengehäuee 3 als Ergebnis der nor» aalen schwankenden Druck Verhältnisse in dem Kurbelwellengehäuse zu gestatten.

* ■

Die Vorteile dieser Kombination von Entlüftungs- und Ablassvorrichtung und der gewünschten Btrömungsbemmungen oder Strömungekapazitäten werden ersichtlich aus einer Betrachtung der Arbeitsweise eines Kompressors mit diesen Vorrichtungen.

Während des Stillstandes neigen die Drucke in dem Kühlsystem einschliesslich des Kondensors 21, des Verdampfers 23 und der hermetisch verschlossenen Koepressoreinheit dazu, sich auf einen Druck auszugleichen, der sswischen den Betriebsdrucken oder dem normalen Saugdruck und dem normalen Kondensordruck liegt. Dieser . Druckausgleich findet ebenfalls statt in allen Volumen im Innern 4er hermetisch verschlossenen Hülle 1. Daher sind sowohl die Hülle 1 als auch das Kurbelwellengehäuse 3 auf dem gleichen Zwischendruck und der Ölspiegel

ÖÖ3S28/1QS3

- in dem Kurbelwellengehäuse ist der gleiche wie der Ölspiegel im Ölsurapf, wie in der Abbildung dargestellt. Gewöhnlich ist die in dem Sumpf und in dem Kurbelwellengehäuse enthaltene Flüssigkeit ein Gemisch von Ul und flüssigem Kühlmittel, wobei das Öl etwas gelöstes Kühlmittel enthält, während die Hülle 1 und das Kurbelwellengehäuse oberhalb des Ölspiegels Kühlmittelgas enthalten.

Beim Anlassen des Kompressors erzeugt die Bin·' und Herbewegung des Kolbens 11 in dem Zylinder 4 eine Fluktuation in dem Kurbelwellengehäusedruck, deren Grosse abhängig ist von der Verschiebung des Kolbens, verglichen mit dem Gesamtvolumen des Kurbel- " wellengehäuses. Während einer Vorwärtsbewegung des Kolben« 4 besteht eine effektive Erhöhung des Volumens des Kurbelwellengehäuses und damit eine Verminderung des Drucke im Kurbelwellengehäuse, so dass etwas von dem flüssigen oder in dem öl im Kurbelwe11engehÄuse gelösten Kühlmittel verdampft. Während der Rückkehrbewegung des Kolbens arbeitet der Kolben gegen diese erhöhte Gasmenge und es erfolgt eine proportionale Erhöhung des Drucks im Kurbelwellengehäuse 3. Ein Teil des Dampfes in dem Kurbelwellengehäuse wird durch den Entlüftungskanal 37 abgelassen und ein Teil der Flüssigkeit im unteren Teil des Kurbelwellengei*äuses wird durch den Ablasskanal 38 ausgestossen. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis die ganze Flüssigkeit am Grunde des ί Kurbelwellengehäuses ausgestossen ist.

Danach wird während des Normalbetriebs des Kompressors die Strömung von Gas aus der Kammer 30 zu dem Kurbelwellengehäüse 3 in die Hülle 1 sowohl durch den Entlüftungskanal 3? als auch den Ablasskanal 38 ausgelassen. Das durch den Kanal 38 fliessende Gas verschäumt das Öl unterhalb des Kompressors und um die Spulen 34 herum und verringert dadurch die Fortleitung des Kompressorgeräusches und des Geräusches der Entladeleitung an die Hülle 1, Ebenso wird das aus den Lagern in das Kurbelgehäuse 3 austretende öl ständig durch den Ablasskanal 38 abf Hessen«.

009828/1093

- ίο -

Während der Ausserbetriebsetzung des Kompressors wird sich flüssiges Kühlmittel und Öl in der Kompressorhülle 1, dem Kurbelwellengehäuse 3, dem Ansaugkanal 29 und der Zylinder kammer 30 ansammeln, Geaäss einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Hemmungen für die Strömung in dem Entlüftungskanal 37 und dem Ablasskanal 38 so beschaffen, dass während der Inbetriebnahme die Flüssigkeit in dem Kurbelwellengehäuse 3 langsam herausgedrängt wird, beispielsweise während der ersten 5 oder 10 Sekunden des Betriebs des Kompressors. Während dieser Zeit und infolge der zuvor erwähnten Druckverhältnisse in dem Kurbelwellengehäuse besteht eine erhöhte Belastung auf dem Kolben und daher eine Verringerung der Kolbengeschwindigkeit. Die Beschieuulgungsgeschwinöigkeit des Kompressors wird dadurch verringert, so dass die flüssigkeit in den Zylinder ausgestrossen werden kann, während der Kompressor sich mit einer relativ geringen Geschwindigkeit bewegt und dadurch die Möglichkeit eines Versagens des Ventils durch die in dem Zylinder befindlich© Flüssigkeit verringert wird. ' . · ■.'■■■

Der eingeengte AfelsssJma&I SS.het clea jsusät suchen Vorteil,'dass ©y eiaes, w€3©ütliehen Ölstroa iis beides Hichtung@n swischeji dem Ölsumpf und dem Kurbelwellengehäuse infolge der fluktuierenden Druckverhältnisse im Innern des Kurbelwellengehäuses verhindert. Wenn erst einmal eine positive mittlere Druckdifferenz zwischen dem Kurbelwellengehäuse 3 und der Hülle 1 durch die Strömung von Gas in das Kurbelwellengehäuse hineia eingestellt ist» erfolgt kein nennenswerter Rückstrom von Schmiermittel in das Kurbelwellengehäuse durch den Ablasskanal 38 während einer Verringerung des schwankenden Drucks in dem Kurbelwellengehäuse,

Die Kombination vos einem oberen Entlüftungskanal und unteren Ablasskanal verhindert auch, dass eine schädliche Ölmenge bei einem plötzlichen Anstieg des Hüllen- oder Saugdrucks in das Kurbelwellengehäuse hinein gesaugt wird. Dies wird nicht nur durch die Hemmung der Strömung Infolge des Ablasskanals 38, sondern auch durch die Anwesenheit des oberen Entlüftungskanals 37 erreicht.

009828/1093

BAD

- ii -

Bei eine« plötzlichen Anstieg im Druck der Hülle gestattet der Entluftungekanal 37 einen entgegengesetzt gerichteten Strom von Kühlnltteldanpf in das Kurbelwellengehäuse und dadurch werden die Drucke im lurbelwellengehäuee und in der Hülle schneller ausgeglichen, und es wird erneut ein Druckverhältnis zwischen den Kurbelwellengehäuse und der Hülle eingestellt, das nur einen Strom too öl oder Gas in einer Richtung aus den Ablasskanal 38 . heraus verursacht. Der Entluftungekanal 37 dient ebenfalls dazu, wChrend der Abschaltperioden die Drucke und die ölspiegel in dem Kurbelwellengehäu·· und der Hülle auszugleichen. Ohne den Entltif tungskanal 37 wird der sich erhöhende Hüllendruck während des I Ausgleich« von Ansaug» und "Ausstossdruck öl in das Kurbelwellengehäuse 3 durch den Ablasskanal 3δ hindurchdrücken, bis der Druck in Innern des Kurbelwellengehäuses 3 gleich den Druck in der Hülle 1 ist, so dass der Flüssigkeitsspiegel in Innern des Kurbelwellengehäuses dann hull«? ist als in der Hülle 1*

Weiterhin flieset infolge der Bir^iwapbehinäeruisg durch den Ent-Ittf tungskaaal 37 nur ein Teil des relativ iraruea &m *£olfe@a vorbeigegangenen Gases direkt in den oberen Teil der Hülle I- so as*·- nur ein Teil des gesanten vorbeigelassenen Gases die Temper* ,,«I des Ansauggases in der Hülle und damit die Leistung des Kompressors beeinträchtigt. Das verbleibende Gas wird unterhalb der Oberflä«fae de« Öls durch den Ablaeekanal 38 atftsgtsto*s«n und hat den susätxlicben Vorteil, dass es dies» ölmenge erwärat und dadurch dl· Löslichkeit de« Kühlmittels in dm öl verringert/

Es 1st selbstverständlich offensichtlich, dass die optimalen Strönungshemmungen oder Strömungskapazitftten des Entlüftungskanals 37 und des Ablasskanals 38 von einer Reihe von Faktoren abhänge». Hierzu gehört die Menge des an Kolben vorbeiströmenden Gases und das Verhältnis zwischen den gesamten Volumen des Kurbelwwllengehäuses und den Volumen der Kolbenverechiebung. Die kombinierte Strömungshemnung sollte ausreichend sein, um eine geringe aber positive Druckdifferenz (beispielsweise 0,1 bis 5 psi) (0,007 bis O,3f? at) zwischen dem mittleren f&rbelwellengehäuse-

009828/10S3 BAD ORiQSNAI.

druck und dem Hüllendruck unter normalen Betriebsbedingungen aufrecht zu erhalten. Vorzugsweise ist diese Druckdifferenz geringer als 0,14 at (2 psi). In anderen Worten, sollten die Strömungshemmungen eine ausreichende Strömung sowohl von Dampf als auch Öl aus dem Kurbelwellengehäuse heraus gestatten, um den Aufbau einer übermässig hohen mittleren Druckdifferenz zu verhindern und gleichzeitig jede pulsierende oder wechselnde Strömung von Öl und Kühlmittel zu beschränken. Ein solcher wechselnder Strom von Öl oder Gas verzehrt, wie zuvor beschrieben, Leistung und bewirkt eine Vorheizung des Ansauggases.
Φ

Aus der obigen Beschreibung wird es offensichtlich, dass die Hemmung der Strömung in dem Entlüftungskanal 37 so gross sein sollte, dass während der ersten Sekunden des Betriebes eine genügend grosse Druckdifferenz zwischen dem Kurbelwellengehäuse und der Hülle aufgebaut wird, um die gesamte Flüssigkeit aus dem Kurbelwellengehäuse durch die Abflussöffnung 38 herauszudrücken, während gleichzeitig die Abflussöffnung 38 ©ine genügend grosse Strömungshemmung aufweisen sollte, um einen wesentlichen Ölstrom in beiden Richtungen durch sie hindurch während des normalen Kompressorbetriebs zu verhindern. Um diese Ziele zu erreichen, wird •für die meisten Kompressorkolbenhube zur Zeit als besonders wirk-

•sam ein Verhältnis der Strömungsbehinderung von Entlüftungskanal zu Auslasskanal von etwa 1 : 2 betrachtet. Bei einem solchen Yerhältnis wird etwa 1/3 des Gases, das am Kolben vorbeigeht, durch den Entlüftungskanal abgeblasen, während die übrigen 2/3 durch den Ablasskanal entlüftet werden. Bei einem Kompressor, der mit 3600 Umdrehung/Minute betrieben wurde und ein Volumen des Kurbel-

3
wellengehäuses von etwa 330 cm (20 Kubikzoll) (ausschliesslich des Hubvolumens des Kolbens) und ein Kolbenhubvolumen von etwa

50 cm (3 Kubikzoll) hatte, wurden diese Ergebnisse unter Verwendung von Entlüftungs- und Ablasskanälen erzielt, die beide eine Länge von etwa 2,5 cm (1 Zoll) hatten, wobei der Durchmesser des Eiitlüftungskanals etwa 2,15 mm (0,086 Zoll) und der Durchmesser des Ablasskanals etwa 2,8 mm (0,111 Zoll) betrug. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf diese spezifistihen Ab-

009828/1093 - ,..

,messungen beschränkt. Die Länge des Ablasskanals und.damit das
Verhältnis von Länge zu Durchmesser sollte Jedoch so beschaffen sein, dass während der Verminderung des Drucks im Kurbelwellengehäuse bei dem normalen Kompressorbetrieb die Grenzschicht
zwischen Gas und öl im Innern des Ablasskanals verbleibt, so dass das Öl nicht aus dem Ölsumpf in das Kurbelwellengehäuse fliesst.

009828/1093

Claims

Patentansprüche

ΓΙΪ) Hermetisch verschlossener Kompressor, der eine hermetische Hülle mit einer Schmiermittelmenge im Boden der Hülle sowie einen Kolbenkompressor in der Hülle enthält, von dem ein Teil in die Schmiermittelmenge eintaucht, und der Kompressor ein im wesentlich geschlossenes Kurbelwellengehäuse, einen sich in das Kurbelwellengehäuse hinein öffnenden Zylinder und einen Hubkolben in dem Zylinder besitzt, wodurch eine Kompressionskammer erhalten wird und wobei die Passung zwischen dem Zylinder und Kolben einem Teil des komprimierten Gases in der Kammer gestattet, am Zylinder vorbei in das Kurbelwellengehäuse zu strömen, und die Hin- und Herbewegungen des Kolbens in dem Zylinder eine abwechselnde Erhöhung und Verminderung des Druckes im Kurbelwellengehäuse erzeugt, dadurch gekennzeichnet , dass ein verengter Abflusskanal (38) den unteres Teil des Kurbelwellengehäuses (3) mit der Schmiermittelmeage (17) unterhalb der Oberfläche derselben verbindet isssd ein vs^^ngtev Belüftungs&anal (37) einen oberen Teil des Kwrbelwellesgehäuses (3) oberhalb der Oberfläche der Schmiermittelmenge mit dem Innern der Hülle (1) verbindet und der Entläftungskanal (37) eine Ströraungskapazität hat, die lediglich ausreichend ist, um einen Teil des am Kolben (11) vorbeigeströmten Gases in die Hülle (1) hinein zu entlüften.
2. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Ablasskanal (38) eine Ströraungskapazität besitzt, die ausreichend ist, um das übrige am KoI-' ben (11) vorbeigeströmte Gas in die Hülle (1) zu leiten.
3. Kompressor nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Strömungshemmung des Abflusskanals (38) ausreichend ist, um eine wesentliche Strömung von Schmiermittel öurch den Kanal (38) in das Kurbelwellengehäuse (S) hinein infolge von Druckänderungen im Kurbelgehäuse

9828/1093 bad

durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens (11) zu verhindern.
4. Kompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass der Entlüftungskanal (37) und der Abflusskanal (38) solche Strömungshemmungen bilden, dass das flüssige Kühlmittel und das Schmiermittel in dem Kurbelwellengehäuse (3) während des Anlassens des Kompressors langsam durch den Abflusskanal ausgestossen werden und dadurch anfangs die Beschleunigung des Kompressors vermindert wird.
5. Kompressor nach Anspruch 3, dadurch gekenn- ™ zeichnet , dass der Entlüftungskanal (37) eine Strömungskapazität besitzt, die ausreichend ist, um im wesentlichen eine Druckdifferenz zwischen der Hülle (1) und dem Kurbelwellengehäuse (3) bei einer plötzlichen Erhöhung des Gasdruckes in der Hülle sfoEtibauen.
6. Kompressor nach Ansprach ?_s dad a? a Is gekennzeichnet , dass die relativan Strötnuagsheairnuagen des Entlüftungskanals (37) und des Abflusskanals (38) sich etw.*- wie 1 : 2 verhalten.
7. Kompressor nach Anspruch 2, dadurch ge kenn- λ zeichnet , dass der Entlüftungskanal (37) durch einen oberen Teil der Seitenwand des Kurbelwellengehäuses (3) verläuft.
8. Hermetisch verschlossener Hubkolbenkompressor für ein hermetisch verschlossenes Kühlsystem, das eine hermetisch verschlossene Hülle zur Aufnahme von Ansauggas aus dem System und eine Schmiermittelmenge am Boden dieser Hülle sowie einen Hubkolbenkompressor im Innern der Hülle enthält und ein im wesentlichen geschlossenes Kurbelwellengehäuse besitzt, das mindestens teilweise in die Schmiermittelmenge eintaucht, wobei der Kompressor einen Zylinder umfasst, der sich in das Kurbelwellengehäuse hinein öffnet und einen Hubkolben in dem

003828/1093

Zylinder mit einer Kompressionskammer aufweist, wobei der Kolben lose in den Zylinder eingepasst ist und dadurch gestattet, dass komprimiertes Gas in der Kammer am Kolben vorbei und in das Kurbelwellengehäuse hineinströmt und die Hin- und Herbewegung des Kolbens in dem Zylinder eine abwechselnde Erhöhung und Verminderung des Druckes in dem Kurbelwellengehäuse erzeugt und eine Vorrichtung zur Leitung von Ansauggas aus der Hülle in die Kammer vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet , dass ein Ablasskanal (33) mit ge hemmter Strömung den unteren Teil des Kurbelwellengehäuses (3) water der Oberfläche der Schmiermittelmenge (17) mit der Sc&miermitteliaenge verbindet, ein Entlüftungskanal (37) mit Stiömungsheaißiisag einen oberen Teil des Kurbelwellengehäuses mit 'dem laaera der Hülle (1) oberhalb der Oberfläche am? "

teiEi'sag© verbindet ssur Weiterleitung etes am K©lb©Ei ClI) '■/©^■'Cges'³":?"-'"^©!! Gases £.*» C³Ie Hülle fobci dez* Fptlüftu^k ¹J " 3 3. cIl "* ""ciir-* tig,. -^ ""sltJ« f' ¹ ^I^ "¹^l'!" VVi . c ^] " "c_O um das ζ ^r*t- ' - *"' - ■*< "^--Ju '-.c Il

(3©) Sp dre Ζ 1

ach AHsprest 3»
s®£e!iß®t , dass destät hat., die augy

voE Sehmiermitv-· 1 :V.
geliäuse bei ΐ i»ö
wätaead des F:-;'.-:\^: l^*·-·

s e i .e L ι ^! i ^ ^

oberen foil t _ . · , "I

halb «i@s %j~ 'JZ. J '* {1. ^ft.

'die etwa äaib gq ^ross ist -*_ i

09828/10S