DE19983936B4

DE19983936B4 - Einlassgeräuschdämpfer für einen abgedichteten Kühlmittelkompressor

Info

Publication number: DE19983936B4
Application number: DE19983936T
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Rivarolo Canavese Bo
Original assignee: Embraco Europe SRL
Current assignee: Embraco Europe SRL
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 1999-02-26
Publication date: 2008-03-20
Anticipated expiration: 2019-02-27
Also published as: BR9917281A; AU2726599A; US6520289B1; CN1120299C; CN1338030A; HK1044812B; WO2000052334A1; HK1044812A1; DE19983936T1

Abstract

Einlaßgeräuschdämpfer für abgedichtete, durch einen Motor angetriebene Kompressoren für Kühlschränke und dergleichen mit
– einem hohlen Körper, der aus einem schalenförmigen unteren Element (28) und einem oberen Element (30) in Form eines Deckels aufgebaut ist, wobei das untere Element (28) einen seitlichen Einlaßkanal (32) und das obere Element (30) einen oberen Auslaßkanal (34) umfaßt,
– zwei Trennwänden (46, 48–56) in dem Hohlraum des Körpers, die diesen Hohlraum in zwei Resonanzkammern (88, 90) und eine obere Auslaßkammer (96) unterteilen, die mit dem Auslaßkanal (34) in Verbindung steht, und
– einem siphonförmigen inneren Kanal (52–54), dessen Enden jeweils mit dem Einlaßkanal (32) und der Auslaßkammer (96) in Verbindung stehen, wobei der innere Kanal über seine Länge seitliche Öffnungen (92, 94) für eine Verbindung mit den beiden Resonanzkammern (88, 90) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß er zwei zusammenpassende Einsätze (42, 44) aus einem starren, gegossenen Kunststoffmaterial aufweist, die von dem...

Description

Die Erfindung betrifft einen Einlaßgeräuschdämpfer für abgedichtete, motorisch angetriebene Kompressoren für Kühlschränke u. dgl. gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der US 5 201 640 ist ein Einlaßgeräuschdämpfer für hermetisch abgedichtete Kompressoren bekannt, die ein im Zylinderblock des Kompressors angeordnetes mehrteiliges Gehäuse mit einer Gaseinlaßöffnung und einer Gasauslaßöffnung aufweisen. Das Gehäuse besteht aus einem unteren napfförmigen Teil und einem oberen die Auslaßöffnung enthaltenden Deckelteil, der auf dem oberen Rand des Unterteils mittels erster Zungen befestigt ist. Im unteren Gehäuseteil erstreckt sich ein unterer Kanalabschnitt und im oberen Gehäuseteil ist ein die Auslaßöffnung enthaltender oberer Kanalabschnitt angeordnet, der sich in Fortsetzung des unteren Kanalabschnitts erstreckt.
In der DE 195 22 383 A ist ein Saugschalldämpfer für einen Kältemittelkompressor beschrieben, dessen etwa kastenförmiges Gehäuse von einem unteren Halbteil und einem oberen dazu passenden Deckelteil gebildet wird. In dem unteren Halbteil ist eine in den Innenraum vorstehende Leitwand angeordnet, die einen kanalartigen Strömungspfad zwischen einer Eingangsöffnung und einer Ausgangsöffnung begrenzt. Die beiden Gehäuseteile sind bevorzugt als Spritzgußteile aus Kunststoff gefertigt, wobei die den Strömungspfad begrenzenden Wände am unteren Gehäuseteil angeformt sind.
Ein Einlaßgeräuschdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, der den nächstliegenden Stand der Technik repräsentiert, ist in dem Artikel "Suction Muffler Design for Noise Reduction an High Efficiency Reciprocating Compressors", von G. Lampugnani, F. Peruzzi, P. Way in "Proceedings of the 1990 International Compressor Engineering Conference at Purdue", Band 2, 17–20, Juli 1990, West Lafayette, Indiana, USA, Seite 590, 6, Lösung 3 beschrieben. Bei diesem bekannten Geräuschdämpfer ist der Hohlraum des unteren Elements durch eine Querteilung in zwei Resonanzkammern unterteilt, die übereinander angeordnet sind und sich wie zwei in Reihe geschaltete Impedanzen verhalten. Seine Vorteile gegenüber herkömmlichen Geräuschdämpfern sind ein kleines Volumen, eine gute Geräuschdämpfung und eine hohe Kompressoreffizienz. Nachteilig ist allerdings, daß er nicht durch einfachen Zusammenbau weniger einfacher und preisgünstiger Teile aus einem gegossenen Kunststoffmaterial hergestellt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Einlaßgeräuschdämpfer zu schaffen, der ähnliche Funktionsmerkmale wie der Geräuschdämpfer des nächstliegenden Standes der Technik aufweist und der für einen wirtschaftlich vorteilhaften Zusammenbauvorgang geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Wie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung genauer hervorgeht, kann durch dieses Konzept der erfindungsgemäße Einlaßgeräuschdämpfer aus nur vier Teilen aus einem gegossenen Kunststoffmaterial, nämlich einem unteren Element, einem oberen Element bzw. Deckel und zwei Einsatzstücken hergestellt und zusammengebaut werden. Diese Teile werden zweckmäßig in drei aufeinanderfolgenden Schritten zusammengefügt:

– Koppeln der beiden Einsatzstücke,
– Einfügen der beiden gekoppelten Einsatzstücke in das untere Element, und
– Einrasten des Deckels auf dem unteren Element.

Bei der Verwirklichung der Erfindung wurde festgestellt, daß der beanspruchte Geräuschdämpfer gegenüber dem Geräuschdämpfer des nächstliegenden Standes der Technik eine Verbesserung der Effizienz bietet, die weiter unten beschrieben wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
1 eine Teilschnittansicht in einer vertikalen Ebene, die die inneren Einzelheiten eines durch einen Motor angetriebenen Kompressors mit einem erfindungsgemäßen Einlaßgeräuschdämpfer zeigt, dessen innere Teile durch Transparenz sichtbar sind;
2 eine perspektivische Ansicht des Geräuschdämpfers im Vertikalschnitt;
3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht desselben;
4 ein Querschnitt durch den Geräuschdämpfer längs der in 2 durch IV-IV angedeuteten Ebene;
die 5 und 6 jeweils Schnittansichten längst der Ebenen V und VI gemäß 4; und
7 eine Schnittansicht längs der in 4 durch VII-VII angedeuteten Ebene.
Zur Erläuterung des Zusammenhangs, in dem die Erfindung entwickelt wurde, werden zunächst unter Bezugnahme auf 1 einige Hauptbestandteile eines durch einen Motor angetriebenen Kompressors beschrieben, der dem in der Druckschrift IT-B-1 218 949 , auf die hinsichtlich weiterer Einzelheiten Bezug genommen werden sollte, beschriebenen und dargestellten ähnelt.
Gemäß 1 umfaßt ein durch einen Motor angetriebener Kompressor ein abgedichtetes Gehäuse, das allgemein durch 10 bezeichnet ist. Das Gehäuse 10 ist aus zwei Halbschalen, d.h. einer unteren Halbschale 12 und einer oberen Halbschale 14, ausgebildet.
In dem Gehäuse 10 ist ein durch einen Motor angetriebener Kompressor untergebracht, der allgemein durch 16 bezeichnet ist.
Der Kompressor 16 umfaßt einen Elektromotor, dessen durch 18 bezeichnete Statorplattenbaugruppe sichtbar ist.
Das Gehäuse 20 mit einem Kompressor mit positiver Verdrängung ist am oberen Abschnitt der Statorbaugruppe 18 befestigt.
Der (nicht dargestellte) Zylinder des Kompressors weist eine Kopfeinheit auf, von der ein Auslaßverteilerkopf 22 ein Teil ist.
In dem Verteilerkopf 22 befindet sich ein mittiger Hohlraum 24, der zur Außenseite des Kompressors sowie nach unten, d.h. zur Statorbaugruppe 18, geöffnet ist.
Ein Einlaß der Kopfeinheit ist zum Hohlraum 24 geöffnet.
Ein allgemein durch 26 bezeichneter, erfindungsgemäßer Einlaßgeräuschdämpfer ist der Kopfeinheit zugeordnet und wird nun unter besonderer Bezugnahme auf die 2 und 7 sowie gelegentlich 1 beschrieben.
Der Geräuschdämpfer 26 weist einen aus einem Kunststoffmaterial gefertigten hohlen Körper auf und besteht aus einem schalenförmigen unteren Element 28 in Form einer Schüssel und einem oberen Element 30 in Form eines Deckels.
Das untere Element 28 umfaßt einen Einlaßkanal 32, der sich seitlich von ihm erstreckt und auf eine nicht dargestellte Weise, beispielsweise mittels eines Faltenbalgs, mit dem Eingang eines Einlaßrohrs verbunden ist, das von außerhalb des abgedichteten Gehäuses kommt.
Das obere Element 30 umfaßt einen hohlen, oberen Fortsatz 34, der einen oberen Auslaßkanal bildet.
Wie in 1 gezeigt, ist der Fortsatz 34 in den mittleren Hohlraum 24 des Verteilerkopfs 22 eingepaßt.
Bei seinem oberen Ende weist der Fortsatz 34 eine seitliche Bohrung 36 zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem oberen Auslaßkanal 34 mit dem (am besten in den 2 bis 4 und 6 sichtbaren) Einlaß der Kopfeinheit des Kompressors mit positiver Verdrängung auf.
Wie aus den 2 bis 4 ersichtlich, weist der Körper des Geräuschdämpfers einen vorstehenden Abschnitt 38 auf, der sowohl von dem unteren Element 28 als auch dem oberen Element 30 gebildet wird und zwischen der oberen Fläche der Statorbaugruppe 18 und einer entsprechenden Unterkante eines Flanschs eingepaßt ist, an dem der Verteilerkopf 22 befestigt ist.
Der Körper des Geräuschdämpfers wird durch eine elastische Klammer 40 (1) in dieser festen Position gehalten, die um den Verteilerkopf 22 verläuft und deren mittlerer Abschnitt den Fortsatz 34 fest in dem Hohlraum 24 hält.
Das untere Element 28 des Körpers des Geräuschdämpfers 26 enthält zwei zusammenpassende Einsätze aus einem starren, gegossenen Kunststoffmaterial, die jeweils allgemein durch 42 und 44 bezeichnet sind.
Der Einsatz 42 umfaßt einen plattenartigen Abschnitt 46, einen oberen, rechtwinkligen Flansch 48 und einen im rechten Winkel zum Flansch 48 zu dem Flansch 48 und parallel zu dem plattenartigen Abschnitt 46 angeordneten seitlichen Rand 50.
Eine Ausnehmung 52 in der Form eines siphonförmigen halben Kanals ist in den plattenartigen Abschnitt 46 gegossen.
Der andere Einsatz 44 umfaßt einen siphonfömigen Fortsatz 54 in Form einer halben Röhre, der sich von einem oberen Flansch 56 erstreckt, der im wesentlichen ein Spiegelbild des Flanschs 48 ist und von dem sich ein seitlicher, rechtwinkliger Rand 58 erstreckt, der ein Spiegelbild des seitlichen Rands 50 des Einsatzes 42 ist.
Wenn die beiden Einsätze 42, 44 zusammengefügt werden, wie weiter unten erläutert, bilden die Ausnehmung 52 und der Fortsatz 54 einen siphonförmigen Kanal, der an einem Ende mit dem Einlaßkanal 32 verbunden und am anderen Ende zu einer oberen Kammer geöffnet ist, auf die nachstehend Bezug genommen wird.
Um die beiden Einsätze 42, 44 sicher zu koppeln, weist die Ausnehmung 52 gegenüberliegende Wiedereintrittskanten 60 auf, die einen Fixiersitz definieren, und der Fortsatz in Form einer halben Röhre weist einander gegenüberliegende seitliche Rippen 62 auf, die in diesen Sitz eingepaßt werden können. Überdies weist der plattenförmige Abschnitt 46 mehrere gegossene Stifte 64 auf, die mit entsprechenden gegossenen Bohrungen 66 in Ansätzen 68 in Eingriff treten, die den Fortsatz 54 des Einsatzes 44 in Form einer halben Röhre flankieren.
Überdies weist die Kante des dem Flansch 56 zugewandten Flanschs 48 Rillen 70 auf, in die entsprechende Rippen 72 der danebenliegenden Kante des Flanschs 56 des Einsatzes 44 passen.
Wie in der Einleitung der vorliegenden Beschreibung bereits erwähnt, besteht der erste Schritt beim Zusammenbau des Geräuschdämpfers im Zusammenfügen der beiden Einsätze 42, 44 durch Koppeln ihrer Elemente 60–62, 64–66 und 70–72 zur gegenseitigen Befestigung.
Dadurch wird ein zweiteiliger Einsatz mit einem T-förmigen Aufbau erzeugt, bei dem das plattenförmige Teil 46 des Einsatzes 42 eine dem Längsbalken des T entsprechende Längsteilung und die beiden Flansche 48, 56 zusammen eine dem Querbalken des T entsprechende Querteilung bilden.
Um die beiden Einsätze 42, 44 fest im unteren Teil 28 des Körpers des Geräuschdämpfers anzuordnen, weist die Umfangswand dieses unteren Teils 28 interne Längsrippen auf, die Rillen 74 für das Einführen des Umfangs der Trennung bilden.
Der siphonförmige Fortsatz 54 weist einen unteren Streifen 76 auf, der ebenfalls in einen Rillenabschnitt 74 eingepaßt wird, der sich in der Basis des unteren Teils 28 des Körpers befindet.
Bei seiner Oberseite weist der untere Teil 28 Ansätze 78 zum Halten des Umfangs der beiden Flansche 48, 56 auf.
Wenn die beiden Einsätze 42, 44 derart angeordnet wurden, ragen ihre nach oben gedrehten Abschnitte 50, 58 zu einem später beschriebenen Zweck von der Öffnung des unteren Teils 28 nach oben.
Der Zusammenbau des Geräuschdämpfers wird durch das Einpassen des Deckels 30 auf der Öffnung des unteren Teils 28 vervollständigt.
Der Deckel 30 rastet vorzugsweise, wie dargestellt, auf dem unteren Teil 28 ein. Genauer weist eine Einfassung 80 um den Umfang des Deckels 30, die genau in die Öffnung des unteren Elements 28 paßt, elastische Streifen 82 auf, die in entsprechende Öffnungen 84 im oberen Teil des Elements 28 einrasten.
Wenn der Deckel 30 in das untere Element 28 einrastet, übt eine obere Wand 86 des Deckels Druck auf die Oberkanten der Ränder 50, 58 aus, wodurch dauerhaft sichergestellt wird, daß sowohl der Körper des Geräuschdämpfers geschlossen ist als auch daß die beiden Einsätze 42, 44 ihn ihren Positionen gehalten werden.
Die von dem plattenartigen Teil des Einsatzes 42 gebildete Trennung 46 unterteilt den Hohlraum des unteren Teils 28 des Körpers in zwei nebeneinander liegende Resonanzkammern, die in den 2 bis 7 durch 88 und 90 bezeichnet sind.
Diese Resonanzkammern haben vorzugsweise im wesentlichen identische Volumen.
Die Resonanzkammer 88 steht mittels einer bei dessen Oberseite in dem Fortsatz 54 ausgebildeten seitlichen Bohrung oder Öffnung 92 mit dem Inneren des siphonförmigen Kanals in Verbindung. Die andere Resonanzkammer 90 steht mittels einer im Bereich der Krümmung in der Ausnehmung 52 ausgebildeten seitlichen Bohrung oder Öffnung 94 mit dem Inneren des Kanals in Verbindung.
Die beiden Resonanzkammern 88, 90 sind durch die durch die beiden Flansche 48, 50, in denen sich der siphonförmige Kanal öffnet, gebildete Querteilung an der Oberseite ausgebildet.
Eine obere Auslaßkammer oder "Ansaugkammer" 96, aus der sich der Kanal des Fortsatzes 34 erstreckt, ist zwischen der oberen Wand 86 des Deckels 30 und der Querteilung 48–56 ausgebildet.
Wie gewöhnlich weist die Basiswand des unteren Elements 28 Bohrungen 98 für das Ablassen von Öl aus den Resonanzkammern 88, 90 auf.
Es wurde festgestellt, daß für gegebene Abmessungen im Vergleich zu einem Geräuschdämpfer gemäß dem am nächsten verwandten Stand der Technik eine Verstärkung der Effizienz im Bereich von 2 % erzielt wird, wenn ein erfindungsgemäßer Einlaßgeräuschdämpfer auf Kompressoren mit einem Leistungsbereich von 40 bis 170 Watt und einer Verdrängung von 3 bis 15 cc befestigt wird.
Es wird davon ausgegangen, daß Verstärkung einerseits auf einen geringeren Druckverlust in dem siphonförmigen Kanal und andererseits auf eine Verringerung der Temperatur des angesaugten Gases zurückzuführen ist. Dies wäre auf die Tatsache zurückzuführen, daß sich die beiden Resonanzkammern 88, 90 wie zwei parallele Impedanzen verhalten.
Die Temperaturverringerung scheint auf die Tatsache zurückzuführen zu sein, daß das Gas bei einem erfindungsgemäßen Geräuschdämpfer sowohl im Vergleich zu einem Geräuschdämpfer gemäß dem am nächsten verwandten Stand der Technik als auch im Vergleich zu herkömmlicheren Geräuschdämpfern in dem Geräuschdämpfer einem geringeren Strömungsabriß unterliegt, so daß er weniger Wärme von der Statorplattenbaugruppe 18 (1) des Elektromotors aufnimmt.

Claims

Einlaßgeräuschdämpfer für abgedichtete, durch einen Motor angetriebene Kompressoren für Kühlschränke und dergleichen mit – einem hohlen Körper, der aus einem schalenförmigen unteren Element (28) und einem oberen Element (30) in Form eines Deckels aufgebaut ist, wobei das untere Element (28) einen seitlichen Einlaßkanal (32) und das obere Element (30) einen oberen Auslaßkanal (34) umfaßt, – zwei Trennwänden (46, 48–56) in dem Hohlraum des Körpers, die diesen Hohlraum in zwei Resonanzkammern (88, 90) und eine obere Auslaßkammer (96) unterteilen, die mit dem Auslaßkanal (34) in Verbindung steht, und – einem siphonförmigen inneren Kanal (52–54), dessen Enden jeweils mit dem Einlaßkanal (32) und der Auslaßkammer (96) in Verbindung stehen, wobei der innere Kanal über seine Länge seitliche Öffnungen (92, 94) für eine Verbindung mit den beiden Resonanzkammern (88, 90) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei zusammenpassende Einsätze (42, 44) aus einem starren, gegossenen Kunststoffmaterial aufweist, die von dem Deckel (30) in dem unteren Element (28) des Körpers eingeschlossen werden und zusammen einen T-förmigen Aufbau mit einer dem Längsbalken des T entsprechenden Längsteilung (46), die sich in dem unteren Element (28) erstreckt und es in zwei nebeneinander liegende Resonanzkammern (88–90) unterteilt, und einer dem Querbalken des T entsprechenden Querteilung (48–56) aufweisen, die die nebeneinander liegenden Resonanzkammern (88, 90) von der oberen Auslaßkammer (96) trennt, und daß jeder Einsatz (42, 44) einen jeweiligen einer jeweiligen Hälfte der Querteilung ent sprechenden oberen Flansch (48, 56) aufweist, wobei einer (42) der Einsätze die Längsteilung (46) umfaßt und diese Längsteilung einen halben, siphonförmigen Kanal (52) in Form einer Ausnehmung aufweist, und der andere Einsatz (44) zumindest einen Fortsatz (54) in Form eines halben Rohrs umfaßt, der der siphonartigen Form entspricht, sich von dem jeweiligen oberen Flansch (56) erstreckt und einen weiteren halben Kanal bildet, der kombiniert mit der vorstehend erwähnten Ausnehmung (52) den inneren Kanal vervollständigt.
Einlaßgeräuschdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer (52) der halben Kanäle eine seitliche Öffnung (94) zum Herstellen einer Verbindung mit einer (90) der Resonanzkammern in einem der Krümmung des Siphons entsprechenden Bereich aufweist und der andere (54) der halben Kanäle in einem Bereich zwischen der Krümmung des Siphons und der Querteilung (48–56) eine seitliche Öffnung (92) zum Herstellen einer Verbindung mit der anderen Resonanzkammer (88) aufweist.
Einlaßgeräuschdämpfer gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsteilung (46) den Hohlraum im unteren Teil (28) des Körpers in zwei Resonanzkammern (88, 90) mit im wesentlichen identischem Volumen unterteilt.
Einlaßgeräuschdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Element (28) des Körpers dem oberen Element (30) zugewandte innere Ansatzflächen (78) aufweist, auf denen die oberen Flansche (48, 56) der Einsätze (42, 44) gelagert sind, und daß der obere Flansch (48, 56) jedes Einsatzes (42, 44) neben seinem von dem Längsbalken des T entfernten Ende einen jeweiligen, zum oberen Element (30) gerichteten, rechtwinkligen Rand (50, 58) aufweist, gegen den das obere Element (30) wirkt, um den Flansch (48, 56) auf der Ansatzfläche (78) gelagert zu halten.
Einlaßgeräuschdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einsätze (42, 44) Elemente (60, 62, 64, 66, 70, 72) zur gegenseitigen Befestigung aufweisen.
Einlaßgeräuschdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente zur gegenseitigen Befestigung gegenüberliegende Wiedereintrittskanten (60) umfassen, die die Ausnehmung (52) der Längsteilung (46) flankieren, und daß der Fortsatz (54) in Form einer halben Röhre gegenüberliegende seitliche Rippen (62) aufweist, die in diesen Sitz passen.
Einlaßgeräuschdämpfer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Elemente zur gegenseitigen Befestigung ein Einsatz (42) mehrere Stifte (64) und der andere Einsatz (44) entsprechende Bohrungen (66) für einen Eingriff der Stifte aufweist.
Einlaßgeräuschdämpfer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente zur gegenseitigen Befestigung Rillen (70) und entsprechende Rippen (72) umfassen, die auf aneinander grenzenden Kanten der Flansche (48, 56) ausgebildet sind.
Einlaßgeräuschdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der röhrenförmige Fortsatz zumindest einen zu der Längsteilung (46) passenden und im Bereich einer Wand des unteren Elements (28) des Körpers angeordneten Streifen (76) aufweist und daß die Umfangswand innere Rippen aufweist, die Befestigungsrillen (74) bilden, in die der Umfang der Teilung (46) und des Streifens (76) durch das Einführen der Einsätze (42, 44) in das untere Element (28) des Körpers eingepaßt werden, bevor das obere Element (30) befestigt wird.
Einlaßgeräuschdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Element (30) des Körpers eine Umfangseinfassung (80) aufweist, die in einen oberen Teil des unteren Elements (28) eingepaßt wird, wobei die Einfassung (80) und der obere Abschnitt einrastende Elemente (82, 84) aufweisen.