DE19726943A1 - Kältemittelkompressor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kältemittelkompressor, umfassend eine Motoreinheit, welche einen Motor und einen von einem äußeren Kühlkanalanschluß ausgehenden Kühlkanal für den Motor aufweist, sowie eine Verdichtereinheit, welche eine Ver­ dichterstufe mit einem Verdichterstufeneinlaß und einen Ver­ dichterstufenauslaß und einen von einem äußeren Ansaug­ anschluß ausgehenden Ansaugkanal aufweist, welcher wie der Kühlkanal zu dem Verdichterstufeneinlaß geführt ist.

Derartige Kältemittelkompressoren sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei diesen ist das Rohrleitungssystem für das Sauggas entweder zum Kühlkanalanschluß oder zum Ansaug­ anschluß zu führen, je nach dem, welche Art der Kühlung bei der Motoreinheit realisiert werden soll.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kälte­ mittelkompressor der gattungsgemäßen Art derart zu ver­ bessern, daß die Kühlung variabel mit möglichst geringen baulichen Änderungen realisierbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Kältemittelkompressor der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine äußere Anschlußeinheit vorgesehen ist, an welcher der Kühl­ kanalanschluß und der Ansauganschluß angeordnet sind, daß die Anschlußeinheit eine Aufnahme und ein Einstellteil aufweist, welches in mindestens zwei unterschiedlichen Stellungen in die Aufnahme einsetzbar ist und daß durch die verschiedenen Stellungen des Einstellteils die dem Kühlkanalanschluß und dem Ansauganschluß zugeführten Anteile von der Gesamtmenge des über einem äußeren Sauggasanschluß zugeführten Sauggases unterschiedlich einstellbar sind.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist somit darin zu sehen, daß bei dem Kältemittelkompressor ein einziger Saug­ gasanschluß vorgesehen ist, zu dem die Rohrleitung für das Sauggas zu führen ist und daß je nach Einsatzbereich eine unterschiedliche Art der Kühlung, nämlich unterschiedlich starke Sauggaskühlung der Motoreinheit bis hin zur aus­ schließlichen Luftkühlung der Motoreinheit, in einfacher Weise lediglich durch geänderten Einbau des Einstellteils erfolgen kann. Das heißt, daß durch Variation des Anteils des Sauggases, welches in den Kühlkanalanschluß einströmt, und des Anteils des Sauggases, welches in den Ansauganschluß ein­ strömt, die Kühlung der Motoreinheit durch das Sauggas in Anpassung an den jeweiligen Einsatzfall einstellbar ist.

Damit läßt sich unabhängig davon, welche Art der Kühlung der Motoreinheit realisiert werden soll, ein Einbau des Kälte­ mittelkompressors standardisiert vorbereiten.

Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß in einer der Stellungen mit dem Einstellteil eine Verbindung zwischen einem äußeren Sauggasanschluß und dem Kühlkanalanschluß und in einer anderen der Stellungen mit dem Einstellteil eine Verbindung zwischen dem Sauggasanschluß und dem Ansaug­ anschluß herstellbar sind.

Damit ist die Möglichkeit einer Einstellung einer im wesent­ lichen ausschließlichen Sauggaskühlung und einer im wesent­ lichen ausschließlichen Luftkühlung der Motoreinheit gegeben.

Die Art der Stellungen, in welchen das Einstellteil in die Aufnahme einsetzbar sein soll, ist im Zusammenhang mit der bislang beschriebenen erfindungsgemäßen Lösung nicht näher spezifiziert. Beispielsweise ist es denkbar, das Einstellteil in zwei durch eine Translationsbewegung sich unterscheidende Stellungen einzubauen. Dies hat jedoch den Nachteil, daß die zwei Stellungen des Sauggasanschlusses sich ebenfalls durch ihre räumliche Anordnung unterscheiden.

Aus diesem Grund sieht eine besonders vorteilhafte Lösung vor, daß das Einstellteil in um eine Symmetrieachse des Saug­ gasanschlusses gedrehten Stellungen in die Aufnahme einsetz­ bar ist. Diese Lösung hat den Vorteil, daß durch die Drehung um eine Symmetrieachse des Sauggasanschlusses die Symmetrie­ achse des Sauggasanschlusses selbst lokal unverändert stehen bleibt und somit die zum Sauggasanschluß führenden Rohr­ leitungen ebenfalls unabhängig von der Art der Kühlung der Motoreinheit zum selben Ort zu führen sind.

Diese Lösung ist insbesondere dann günstig, wenn der Sauggas­ anschluß rotationssymmetrisch ausgebildet ist, so daß die Möglichkeit besteht, die beiden Stellungen des Einstellteils durch zwei relativ zueinander grundsätzlich beliebig ver­ drehte Stellungen zu realisieren.

Hinsichtlich der Art des Einbaus des Einstellteils wurden bislang ebenfalls keine näheren Angaben gemacht. So wäre es beispielsweise denkbar, die Anschlußeinheit so auszubilden, daß nach Öffnen des Kompressorgehäuses das Einstellteil in der entsprechenden Stellung montierbar ist. Um dieses um­ ständliche Öffnen des Kompressorgehäuses jedoch zu vermeiden, ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Einstellteil über eine äußere Öffnung der Anschlußeinheit in die Aufnahme einsetzbar ist.

Damit läßt sich einerseits das Einstellteil leicht aus­ tauschen und andererseits in einfacher Weise in die beiden Stellungen bringen, ohne daß Manipulationen an dem Kälte­ mittelkompressor selbst erforderlich sind.

Bislang wurde nicht im einzelnen spezifiziert, wie die Anschlußeinheit selbst ausgebildet sein soll. Beispielsweise wäre es denkbar, die Anschlußeinheit so auszubilden, daß das Einstellteil mit einem außerhalb der Aufnahme liegenden Ele­ ment die Verbindung zwischen dem Sauggasanschluß und dem Ansauganschluß oder dem Kühlkanalanschluß herstellt. Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß die Aufnahme einen Innenraum aufweist, in welchem der Kühlkanalanschluß und der Ansauganschluß münden und daß in jeder der Stellungen des Einstellteils entweder der Kühlkanalanschluß oder der Ansaug­ anschluß abdeckbar sind. Diese Lösung hat somit den Vorteil, daß sie sehr kompakt baut, da das Verschließen des Kühlkanal­ anschlusses oder des Ansauganschlusses durch einen in den Innenraum eingreifenden Bereich des Einstellteils erfolgt.

Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß der Innenraum der Aufnahme eine ungefähr zylindrische Form aufweist, da sich in diesem Fall das hierzu entsprechende Einstellteil einfach herstellen läßt.

Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht dabei vor, daß der Innenraum der Aufnahme sich als Ausnehmung in eine Trennwand hineinerstreckt, welche den Kühlkanal und den Ansaugkanal voneinander trennt, da sich in diesem Fall der Kühlkanal­ anschluß und der Ansauganschluß besonders günstig so anordnen lassen, daß sie in den Innenraum münden.

Eine hinsichtlich der kompakten Bauweise besonders zweck­ mäßige Lösung sieht vor, daß das Einstellteil in den Innen­ raum einsetzbar ist und somit raumsparend in den erfindungs­ gemäßen Kältemittelkompressor integriert ist.

Um ferner noch gleichzeitig eine Filterung des Sauggases zu erreichen, ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Einstellteil ein Sauggasfilter aufnimmt.

Das Einstellteil läßt sich beliebig einfach dann realisieren, wenn dieses einen Abdeckkörper aufweist, mit welchem entweder der Kühlkanalanschluß oder der Ansauganschluß verschließbar ist, so daß das über den Sauggasanschluß zugeführte Sauggas in den jeweils nicht verschlossenen Anschluß eintritt.

Der Abdeckkörper könnte beliebig komplex ausgebildet sein. Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, daß der Abdeck­ körper eine ungefähr halbzylindrische Form aufweist, so daß sich mit diesem in einfacher Weise der Kühlkanalanschluß oder der Ansauganschluß abdecken läßt, wenn diese in eine zylin­ drische Wand des Innenraums münden.

Um das Einstellteil in der jeweiligen Stellung an der Anschlußeinheit fixieren zu können, ist vorzugsweise vorge­ sehen, daß an dem Einstellteil eine Flanschplatte angeordnet ist, welche auf einen Anschlußflansch der Anschlußeinheit auflegbar ist, so daß mit dieser Platte einerseits eine Fixierung des Einstellteils erfolgt und andererseits dann an der Flanschplatte selbst die für die Zufuhr des Sauggases erforderlichen Elemente angeschlossen werden könnten.

Besonders vorteilhaft ist es in diesem Fall, wenn auf der Flanschplatte des Einstellteils das Sauggasabsperrventil mon­ tierbar ist.

Um gleichzeitig an der Flanschplatte erkennen zu können, in welcher Stellung das Einstellteil steht, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Flanschplatte auf einer Seite des Ein­ stellteils eine andere Form aufweist, als auf einer gegen­ überliegenden Seite. Damit ist bereits an der sich unter­ scheidenden Form der jeweils einander gegenüberliegenden Seiten in einfacher Weise die Stellung der Flanschplatte und somit die Stellung des Einstellteils erkennbar.

Besonders günstig ist eine Lösung, bei welcher die Flanschplatte und das fest an dieser angeordnete Einstellteil in zwei jeweils um 180° gegeneinander gedrehten Stellungen an der Aufnahme montierbar sind. Mit dieser Lösung lassen sich mit Standardflanschbefestigungen, welche eine zweizählige Symmetrie aufweisen, in einfacher Weise die beiden Stellungen des Einstellteils realisieren, ohne daß weitere besondere Befestigungsmaßnahmen erforderlich sind.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der nach­ folgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungs­ gemäßen Kältemittelkompressor;

Fig. 2 einen Schnitt längs Linie 2-2 in Fig. 1 bei geschlossenem Kühlkanalanschluß;

Fig. 3 einen Schnitt längs Linie 2-2 in Fig. 1 bei geschlossenem Ansauganschluß;

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Einstellteil in Richtung des Pfeils A in Fig. 5;

Fig. 5 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Ein­ stellteil in Richtung des Pfeils B in Fig. 4 und

Fig. 6 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Ein­ stellteil in Richtung des Pfeils C in Fig. 5.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kältemittel­ kompressors 10 umfaßt eine als Ganzes mit 12 bezeichnete Motoreinheit und eine als Ganzes mit 14 bezeichnete Ver­ dichtereinheit, die beide in einem gemeinsamen Kompressor­ gehäuse 16 angeordnet sind. Ein Abschnitt 18 des Kompressor­ gehäuses 16 umschließt dabei den als Ganzes mit 20 bezeich­ neten Motor, vorzugsweise einen Elektromotor, der seinerseits über eine Welle 22 einen in einem Abschnitt 24 des Kompres­ sorgehäuses 16 angeordneten eine Verdichterstufe bildenden Kolbenverdichter 26 antreibt.

Die Zufuhr von Kältemittel erfolgt über ein Sauggasrohr 28, welches zu einem Sauggasabsperrventil 30 geführt ist. Das Sauggasabsperrventil 30 ist an einer als Ganzes mit 32 bezeichneten Anschlußeinheit montiert, welche über einen Kühlkanalanschluß 34 mit einem Kühlkanal 36 in Verbindung steht, der im Abschnitt 18 des Kornpressorgehäuses 16 vorge­ sehen ist und dazu dient, angesaugtes Kältemittel durch einen den Motor 20 aufnehmenden Motorraum 38 und somit auch durch den Motor 20 hindurchzuführen, wobei der Kühlkanal 36 das angesaugte Kältemittel nach Durchströmen des Motors 20 zu einem Kühlkanalauslaß 40 führt.

Ferner ist von der Anschlußeinheit 32 über einen Ansaug­ anschluß 44 Kältemittel einen Ansaugkanal 46 zuführbar welcher zu einem Verdichterstufeneinlaß 48 geführt ist. Außerdem mündet vorzugsweise auch der Kühlkanalauslaß 40 in den Ansaugkanal 46, so daß über diesen auch durch den Kühl­ kanal 36 strömendes Kältemittel dem Ansaugkanal 46 und über diesen dem Verdichterstufeneinlaß 48 zuführbar ist.

In der Verdichterstufe 26 erfolgt ein Verdichten des Kälte­ mittels, welches dann über einen Verdichterstufenauslaß 50 abführbar ist.

Wie in Fig. 2 und 3 vergrößert dargestellt, sind der Kühl­ kanal 36 und der Ansaugkanal 46 durch eine im Kompressor­ gehäuse 16 vorgesehene Wand 60 getrennt und im Anschluß an die Wand 60 durch eine äußere Gehäusewand 62 und eine im Abstand von dieser verlaufenden innere Gehäusewand 64 be­ grenzt. Die Wand 60 verläuft dabei bis zu der Anschlußeinheit 32 und ist zur Bildung einer Aufnahme 66 mit einer Aussparung versehen, so daß die Aufnahme 66 einen Innenraum 68 bilden kann, welcher sich zwischen der äußeren Gehäusewand 62 und der inneren Gehäusewand 64 erstreckt und in welchen der Kühl­ kanalanschluß 34 und der Ansauganschluß 44 einmünden.

In den Innenraum 68 der Aufnahme 66 ist ein als Ganzes mit 70 bezeichnetes Einstellteil über eine äußere Öffnung 71 ein­ setzbar, welches, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, einen mit seiner äußeren Mantelfläche zu einer Zylinderachse 72 unge­ fähr halbzylindrisch ausgebildeten Abdeckkörper 74 aufweist, welcher seinerseits fest mit einer Flanschplatte 76 verbunden ist.

Der ungefähr halbzylindrisch zur Achse 72 ausgebildete Ab­ deckkörper 74 ist dabei so in die Aufnahme 66 einsetzbar, daß sich die Zylinderachse 72 quer, vorzugsweise senkrecht zur äußeren Gehäusewand 62 und inneren Gehäusewand 64 erstreckt, wobei der Abdeckkörper 74 in Richtung der Zylinderachse 72 eine Länge aufweist, so daß er mit seiner der Flanschplatte 76 abgewandten Unterseite 78 im in die Aufnahme 66 einge­ setzten Zustand bis zur inneren Gehäusewand 64 reicht, und vorzugsweise mit dieser abschließt.

Der Abdeckkörper 74 umschließt in Form eines Zylindermantels einen Einströmraum 82 und weist ferner aufgrund seiner nur ungefähr halbzylindrischen Form noch eine Öffnung 80 auf, über welche Sauggas aus dem vom Abdeckkörper 74 umschlossenen Einströmraum 82 austreten kann.

Die Flanschplatte 76 weist ferner eine Einströmöffnung 84 auf, welche einen Sauggasanschluß darstellt, über welchen vom Sauggasabsperrventil 30 in Richtung der Zylinderachse 72 Sauggas in den Einströmraum 82 einströmen kann.

Vorzugsweise ist in den vom Abdeckkörper 74 umschlossenen Einströmraum 82 ein Sauggasfilter 86 einsetzbar, und zwar so, daß das von dem Sauggasabsperrventil 30 über die Einström­ öffnung 84 zuströmende Sauggas zunächst das Sauggasfilter 86 durchsetzt und dann in den Einströmraum 82 eintritt.

Der Abdeckkörper 74 mit der Flanschplatte 76 ist, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, entweder so in die Aufnahme einsetzbar, daß der Abdeckkörper 74 den Kühlkanalanschluß 34 im wesent­ lichen abdeckt und somit verhindert, daß das Sauggas von dem Einströmraum 82 in den Kühlkanal 36 eintritt, jedoch die Öffnung 80 dem Ansauganschluß 44 zugewandt ist, so daß das Sauggas von dem Einströmraum 82 über den Ansauganschluß 44 in den Ansaugkanal 46 eintreten kann, wie dies in Fig. 2 dar­ gestellt ist.

Es ist aber auch möglich, den Abdeckkörper 74 mit der Flanschplatte 76 um die die Zylinderachse 72 des Abdeck­ körpers um 180° gedreht in die Aufnahme 66 einzusetzen, so daß der Abdeckkörper 74 den Ansauganschluß 44 abdeckt und verhindert, das Sauggas von dem Einströmraum 82 in den An­ saugkanal 46 eintreten kann. Das Sauggas strömt dann über die dem Kühlkanalanschluß 34 zugewandte Öffnung 80 über den Kühl­ kanalanschluß 34 in den Kühlkanal 36 ein, durchströmt, wie in Fig. 1 dargestellt, den Motorraum 38 und tritt über den Kühl­ kanalauslaß 40 in den Ansaugkanal 46 ein.

Es ist aber auch möglich, den Abdeckkörper 74 so auszubilden, daß dieser den Kühlkanalanschluß 34 oder den Ansauganschluß 44 nur teilweise abdeckt, so daß stets ein gewisser Anteil des Sauggases in diesen eintritt, jedoch der größere Anteil des Sauggases in den Ansauganschluß 44 bzw. den Kühlkanal­ anschluß 34 eintritt. Ferner ist es noch möglich, Zwischen­ stellungen des Abdeckkörpers 74 vorzusehen, in welchen dieser teilweise den Ansauganschluß 44 und den Kühlkanalanschluß 34 abdeckt, so daß auch noch die in den Ansauganschluß 44 und den Kühlkanalanschluß 34 eintretenden Anteile des Sauggases in Zwischenstufen einstellbar sind.

Zur Fixierung des Abdeckkörpers 74 mit der Flanschplatte 76 ist die Flanschplatte 76 mit zwei Schraubenlöchern 88, 90 versehen, die bezüglich der Zylinderachse 72 gegenüberliegend angeordnet sind, so daß die Flanschplatte 76 in zwei um 180° um die Zylinderachse 72 gedrehten Stellungen mit der äußeren Gehäusewand 62 verbindbar ist.

Die Flanschplatte 76 stellt gleichzeitig auch einen Anschluß­ flansch für das Sauggasabsperrventil 30 dar, welches mit seinem Anschlußflansch auf die Flanschplatte 76 auflegbar ist und mit diesem gemeinsam mit einem Anschlußflansch 92 der Anschlußeinheit 52 mittels Schrauben verbindbar ist.

Die Flanschplatte 76 ist bezüglich der Zylinderachse 72 asymmetrisch ausgebildet und weist beispielsweise auf Seiten der Öffnung 80 zusätzliche Nasen 92 auf, die auf der gegen­ überliegenden Seite, das heißt auf der geschlossenen Seite des Abdeckkörpers 74 nicht vorhanden sind, so daß an diesen Nasen 94 erkennbar ist, in welcher der beiden um 180° gegen­ einander um 180° um die Zylinderachse 72 gedrehten Stellungen der Abdeckkörper 74 mit der Flanschplatte 76 eingesetzt ist.

Claims (15)

1. Kältemittelkompressor umfassend eine Motoreinheit, welche einen Motor und einen von einem äußeren Kühl­ kanalanschluß ausgehenden Kühlkanal für den Motor auf­ weist, sowie eine Verdichtereinheit, welche eine Ver­ dichterstufe mit einem Verdichterstufeneinlaß und einen Verdichterstufenauslaß und einen von einem äußeren An­ sauganschluß ausgehenden Ansaugkanal aufweist, welcher wie der Kühlkanal zu dem Verdichterstufeneinlaß geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere Anschlußeinheit (32) vorgesehen ist, an welcher der Kühlkanalanschluß (34) und der Ansauganschluß (44) angeordnet sind, daß die Anschlußeinheit (32) eine Auf­ nahme (66) und ein Einstellteil (70) aufweist, welches in mindestens zwei unterschiedlichen Stellungen in die Aufnahme (66) einsetzbar ist und daß durch die ver­ schiedenen Stellungen des Einstellteils (66) die dem Kühlkanalanschluß (34) und dem Ansauganschluß (44) zuge­ führten Anteile von der Gesamtmenge des über einem äußeren Sauggasanschluß (84) zugeführten Sauggases unterschiedlich einstellbar sind.

2. Kältemittelkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in einer der Stellungen mit dem Ein­ stellteil (66) eine Verbindung zwischen einem äußeren Sauggasanschluß (84) und dem Kühlkanalanschluß (34) und in einer anderen der Stellungen mit dem Einstellteil (70) eine Verbindung zwischen dem Sauggasanschluß (84) und dem Ansauganschluß (44) herstellbar sind.

3. Kältemittelkompressor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellteil (70) in um eine Symmetrieachse (72) des Sauggasanschlusses (84) gedrehten Stellungen in die Aufnahme (66) einsetzbar ist.

4. Kältemittelkompressor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellteil (70) über eine äußere Öffnung (71) der Anschlußeinheit (32) in die Aufnahme (66) einsetzbar ist.

5. Kältemittelkompressor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (66) einen Innenraum (68) aufweist, in welchen der Kühl­ kanalanschluß (34) und der Ansauganschluß (44) münden und daß in jeder der Stellungen des Einstellteils (70) entweder der Kühlkanalanschluß (34) oder der Ansaugan­ schluß (44) abdeckbar ist.

6. Kältemittelkompressor nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Innenraum (68) der Aufnahme (66) eine ungefähr zylindrische Form aufweist.

7. Kältemittelkompressor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (68) der Aufnahme (66) sich als Ausnehmung in eine Wand (60) hinein erstreckt, welche den Kühlkanal (36) und den Ansaugkanal (46) voneinander trennt.

8. Kältemittelkompressor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellteil (70) in den Innenraum (66) einsetzbar ist.

9. Kältemittelkompressor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellteil (70) ein Sauggasfilter (86) aufnimmt.

10. Kältemittelkompressor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellteil (70) einen Abdeckkörper (74) aufweist, mit welchem ent­ weder der Kühlkanalanschluß (34) oder den Ansauganschluß (44) verschließbar ist.

11. Kältemittelkompressor nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abdeckkörper (74) eine ungefähr halb­ zylindrische äußere Form aufweist.

12. Kältemittelkompressor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Einstell­ teil (70) eine Flanschplatte (76) angeordnet ist, welche auf einen Anschlußflansch (92) der Anschlußeinheit (32) auflegbar ist.

13. Kältemittelkompressor nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf der Flanschplatte (76) das Sauggasab­ sperrventil (30) montierbar ist.

14. Kältemittelkompressor nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschplatte (76) auf einer Seite des Einstellteils (70) eine andere Form aufweist als auf der gegenüberliegenden Seite.

15. Kältemittelkompressor nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschplatte (76) und das fest an dieser angeordnete Einstellteil (70) in zwei jeweils um 180° gegeneinander gedrehten Stellungen an der Aufnahme (66) montierbar sind.