DE202020103346U1

DE202020103346U1 - Kompakter halb hermetischer Kompressor für Kältekreise

Info

Publication number: DE202020103346U1
Application number: DE202020103346.8U
Authority: DE
Original assignee: Officine Mario Dorin SpA
Current assignee: Officine Mario Dorin SpA
Priority date: 2019-06-10
Filing date: 2020-06-10
Publication date: 2020-07-10
Anticipated expiration: 2030-06-11
Also published as: IT201900008502A1; US20200386224A1; CN213270190U

Abstract

Kolbenkompressor, umfassend ein Gehäuse (1), das sich entlang einer horizontalen Längsachse (X) entwickelt und durch mindestens eine Endabdeckung zugänglich ist, innerhalb dessen koaxial ein Elektromotor (2) untergebracht ist, der eine Kurbelwelle (3) in Drehung versetzt, die mittels der jeweiligen Kurbelstangen (10) einen oder mehrere Kolben (4) betätigt, die verschiebbar in den jeweiligen Zylindern (5) gekuppelt sind, wobei die Zylinder im Gehäuse (1) definiert und oberseitig durch einen hohlen Zylinderkopf (9) verschlossen ist, der hermetisch an eine entsprechende Öffnung angrenzt, die oberseitig am Korpus des Gehäuses (1) definiert ist, wobei im Zylinderkopf (9) eine Saugkammer und eine Druckkammer definiert sind, wobei die äußere Längsseite der Druckkammer mittels eines Hochdruckhahns (7) mit der Außenseite in Kommunikation ist, wobei im Gehäuse (1) Folgendes definiert ist:
- eine Saugleitung des Niederdruckmediums, die die Saugkammer mit der Außenseite mittels eines Niederdruckhahns (6) verbindet, der sich auf der außenseitigen seitlichen Oberfläche des Gehäuses (1) befindet;
- eine Zone zum Sammeln des Schmieröls, an der auf der äußeren seitlichen Oberfläche des Gehäuses (1) mindestens ein durchsichtiges Schauglas (8) zur Kontrolle des Ölstands bereitgestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckhahn (6), der Hochdruckhahn (7) und das mindestens eine durchsichtige Schauglas (8) alle auf derselben Seite des Kompressors (1) angeordnet sind, d. h. auf demselben Abschnitt dessen seitlicher Oberfläche, identifiziert durch eine mittlere vertikale Längsebene, führend durch die horizontale Längsachse (X), sodass der Kompressor (1) so installiert werden kann, dass die andere Seite an eine Wand angrenzt.

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung fällt unter den Bereich der Kolbenkompressoren, in denen ein Medium dank der Wirkung von einem oder mehreren Kolben verdichtet wird, die in einem jeweiligen Zylinder verschoben werden, unter der Wirkung eines einzigen Motors, der mittels einer Kurbelwelle die Bewegung auf die Kurbelstangen überträgt.
Insbesondere fällt die Erfindung unter den Bereich der Kolbenkompressoren, die in Kältekreisen eingesetzt werden, um ein gasförmigen Wärmeträgermedium zu verdichten und dessen Druck zu erhöhen, sodass dieser sich dann in einem Wärmetauscher ausdehnen kann, um einem anderen Medium Wärme zu entziehen.
Noch genauer fällt die Erfindung unter den Bereich der halb hermetischen Kolbenkompressoren, d. h. jener Kompressoren, bei denen der Elektromotor, der die Kolben bewegt, im selben Gehäuse eingeschlossen ist, das die Zylinder aufnimmt.
Stand der Technik
Die Kolbenkompressoren des bekannten Typs umfassen ein Gehäuse, das sich nach einer horizontalen Längsachse entwickelt und in seinem Innenraum einen Elektromotor aufnimmt, der eine Kurbelwelle in Drehung versetzt, mittels derer ein oder mehrere Kolben betätigt werden, die verschiebbar in den jeweiligen Zylindern gekoppelt sind, die im Gehäuse definiert sind. Die Beschaffenheit des Gehäuses kann grob mit einer zylindrischen Oberfläche mit horizontaler Achse gleichgestellt werden.
Die Bewegung wird von der Kurbelwelle mittels Kurbelstangen auf die Kolben übertragen.
Mit dem oberen Abschnitt der Zylinder ist ein Zylinderkopf assoziiert, der in seinem Innenraum die Ventile aufnimmt und hermetisch an eine entsprechende Öffnung angeschlossen ist, die an der Spitze des Gehäuses definiert ist. In dessen unterem Teil wird das zur Schmierung der Getriebe verwendete Öl gesammelt.
Der Zylinderkopf ist hohl und im Allgemeinen durch eine längsseitige Trennwand in zwei Abschnitte geteilt, die in einer vertikalen Ebene liegt und innerhalb des Zylinderkopfs eine Niederdrucksaugkammer und eine Hochdruckdruckkammer definiert.
In den Kompressoren werden hohe Druckwerte erreicht, und das ist einer der Gründe, warum bei deren Herstellung großer Wert auf die Dichtung gelegt wird. Im Allgemeinen sind mit dem Gehäuse eine oder mehrere Endabdeckungen assoziiert, die dieses zusammen mit dem Zylinderkopf hermetisch verschließen.
Viele der in der Kälteindustrie eingesetzten Kompressoren sind vom sog. „hermetischen“ Typ. Darunter sind Kompressoren zu verstehen, für die keine Demontagemöglichkeit vorgesehen ist. Andere Kompressoren sind vom „halb hermetischen“ Typ, d. h., sie sehen die Möglichkeit einer teilweisen Demontage vor, die dazu dient, nur den Elektromotor mittels der Entfernung einer Endabdeckung herauszunehmen.
Das angesaugte Medium strömt über einen externen Niederdruckhahn ein, der sich an der Außenwand des Gehäuses befindet. Vor diesem Hahn ist im Gehäuse eine Saugleitung definiert, die das Medium bis zur Saugkammer des Zylinderkopfs fördert.
Der Strom des angesaugten Mediums, das einen Niederdruck- und Niedertemperaturzustand aufweist, kühlt den gesamten Kompressor und insbesondere den Elektromotor.
Das verdichtete Medium, das sich auf maximaler Temperatur befindet und tendenziell den gesamten Kompressor erwärmt, wird über einen externen Hochdruckhahn nach außen geleitet. Diesbezüglich sind verschiedene bauliche Lösungen bekannt.
Die erste Lösung sieht vor, dass der Hochdruckhahn direkt auf dem Zylinderkopf an der Hochdruckkammer montiert ist. Diese Lösung ist im Hinblick auf den Temperaturausgleich besonders vorteilhaft, da das heiße verdichtete Medium schnell vom Kompressor entfernt wird.
Eine zweite Lösung sieht dagegen vor, dass der Hochdruckhahn an einer äußeren Seitenwand des Gehäuses montiert ist. In einer ersten baulichen Lösung strömt das verdichtete Medium von der Druckkammer des Zylinderkopfs bis zum Hochdruckhahn durch eine Druckleitung, die im Gehäuse definiert ist, und strömt aus diesem nach einer horizontalen Richtung aus. Bei dieser Lösung ist die Dichtfläche des Hochdruckhahns vertikal.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der Hochdruckhahn so montiert werden, dass die Dichtfläche horizontal angeordnet ist. In diesem Fall dreht sich der Abschlussabschnitt der Druckleitung an der Außenwand des Gehäuses nach oben und definiert eine kleine Kammer, die eine obere horizontale Verbindungsfläche aufweist, mit der die Dichtfläche des Hochdruckhahns assoziiert ist.
Die zweite Lösung ist gegenüber der ersten Lösung weniger vorteilhaft, da die Menge an heißem verdichtetem Medium erhöht wird, das im Kompressor verbleibt, ist jedoch vorteilhaft, weil die Druckleitung ein Volumen bietet, in dem die Druckschwankungen, die durch den Kolbenbetrieb des Kompressors erzeugt werden, zumindest teilweise homogenisiert werden.
Bei den meisten halb hermetischen Kompressoren des bekannten Typs ist der Saughahn an der Achse des Kompressors montiert. Eine weitere, weniger verbreitete Lösung sieht vor, dass die Hoch- und Niederdruckhähne an zwei entgegengesetzten Seiten des Kompressors montiert sind, jeweils an der Seite des Zylinderkopfs, an der die Druckkammer definiert ist, und an der Seite, an der die Saugkammer definiert ist. Diese Lösung bietet einige strömungstechnische Vorteile, erfordert jedoch, dass der Kompressor so installiert wird, dass er von beiden Seiten zugänglich ist, und aufgrund dieses Umstands müssen die Anlagenhersteller einen angemessenen Freiraum rund um den Kompressor lassen.
Aufgaben und Zusammenfassung der Erfindung
In der Kälteanlagenindustrie besteht der Bedarf, Vorrichtungen zu realisieren, die zunehmend weniger Platz einnehmen. Aus diesem Grund ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, einen kompakten Kompressor zu realisieren, der nur von einer Seite zugänglich sein muss, und der folglich so positioniert werden kann, dass die andere Seite an eine Wand oder ein beliebiges anderes Element angrenzt, das dessen Zugänglichkeit verhindert.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, einen Kompressor bereitzustellen, der die Montage- und Anschlussvorgänge erleichtert und beschleunigt, dank der Tatsache, dass die Arbeitskraft diese ausführen kann, ohne die Vorrichtung umrunden zu müssen.
Eine nicht minder wichtige Aufgabe dieser Erfindung ist es, einen Kompressor bereitzustellen, der bei gleichen Leistungen kleinere Verpackungen gegenüber den herkömmlichen Kompressoren erfordert.
Diese und weitere Aufgaben, die einer sachkundigen Person anhand des nachfolgenden Textes deutlich werden, werden durch einen Kompressor erfüllt, bei dem der Niederdruckhahn, der Hochdruckhahn und mindestens ein durchsichtiges Schauglas zur Kontrolle des Ölstands des Schmieröls alle auf derselben Seite befindlich sind.
Wenn in diesem Patenttext ausgesagt wird, dass der Hoch- und der Niederdruckhahn und mindestens ein Schauglas auf derselben Seite befindlich sind, ist zu verstehen, dass diese Elemente alle auf demselben Abschnitt der seitlichen Oberfläche des Kompressors angeordnet sind, identifiziert durch eine mittlere vertikale Längsebene, die durch die horizontale Längsachse führt, nach der sich der Kompressor entwickelt.
Der seitliche Oberflächenabschnitt, der die Hähne und das Schauglas aufnimmt, ist seinerseits in einen oberen Teil und einen unteren Teil geteilt, die sich jeweils oberhalb bzw. unterhalb einer horizontalen Längsebene befinden, die durch die horizontale Längsachse führt, nach der sich der Kompressor entwickelt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Hoch- und der Niederdruckhahn im oberen Teil des seitlichen Oberflächenabschnitts angeordnet sind, während das Schauglas dagegen im unteren Teil definiert ist.
Nach einer besonders praktischen Ausführungsform umfasst der erfindungsgegenständliche kompakte Kompressor zwei durchsichtige Schaugläser für die Ölkontrolle, eins pro Seite, vorzugsweise beide im unteren Teil des Kompressors.
Figurenliste

1 zeigt einen Längsschnitt eines zweizylindrischen Kompressors nach einer vertikalen Längsebene, die durch die horizontale Achse (X) führt, um die sich sowohl der Elektromotor (2) als auch die Kurbelwelle (3) drehen. Die Enden des Gehäuses (1) sind von zwei jeweiligen Abdeckungen (12, 13) verschlossen. Der Zylinderkopf (9) ist an der Spitze des Gehäuses (1) sichtbar, in seinem Innenraum sind schematisch die Kolben (4) dargestellt, die in den Zylindern (5) dank der von den Kolbenstangen (10) übertragenen Wirkungen verschoben werden.
2 und 3 zeigen jeweils eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Kompressors in der Konfiguration, in der der Hochdruckhahn (7) direkt an die äußere Längswand des Zylinderkopfs (9) an der Druckkammer angeschlossen ist. Gezeigt wird auch der Niederdruckhahn (6), unter dem der Anfangsabschnitt (11) der Saugleitung sichtbar ist, die im Gehäuse (1) definiert ist, dessen Enden von den Abdeckungen (12) und (13) verschlossen sind.
Sichtbar ist auch ein durchsichtiges Schauglas für die Sichtkontrolle des Ölstands des Schmieröls.
4 und 5 zeigen jeweils eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Kompressors in der Konfiguration, in der der Hochdruckhahn (7) direkt an eine Seitenwand des Gehäuses (1) mittels einer vertikalen Dichtfläche am Ende der Druckleitung, die im Gehäuse (1) definiert ist, angeschlossen ist.
6 und 7 zeigen jeweils eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Kompressors in der Konfiguration, in der der Endabschnitt der Druckleitung eine kleine Kammer definiert, die eine obere horizontale Verbindungsfläche aufweist, mit der die Dichtfläche des Hochdruckhahns (7) assoziiert ist.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung
Der patentanmeldungsgegenständliche kompakte Kolbenkompressor ist in einem Gehäuse (1) eingeschlossen, das eine grob zylindrische Form aufweist, das sich nach einer Längsachse (X) entwickelt und dessen Enden hermetisch von zwei Abdeckungen (12, 13) verschlossen sind. Im Gehäuse (1) ist auch der Elektromotor (2) untergebracht, der die Kurbelwelle (3) betätigt, mittels derer die Bewegung auf die Kolben (4) übertragen wird, die innerhalb der Zylinder (5) verschoben werden.
Am oberen Ende der Zylinder (5) ist am Abschnitt an der Spitze des Gehäuses (1) eine Öffnung definiert, die hermetisch durch einen hohlen Zylinderkopf (9) verschlossen ist, wobei dieser innenseitig durch eine vertikale Längstrennwand unterteilt ist, die darin eine Saugkammer und eine Druckkammer definiert.
In der einfachsten und funktionellsten Ausführungsform wird das verdichtete Medium in der Druckkammer gesammelt und von dieser mittels eines Hochdruckhahns (7), der sich an der äußeren Längswand des Zylinderkopfs (9) befindet, mit der Außenseite in Kommunikation gebracht.
Das einströmende Medium, das einen Niederdruckzustand aufweist, strömt in den Kompressor dank eines Niederdruckhahns (6), der an einer äußeren Seitenwand des Gehäuses (1) an derselben Seite des Kompressors, an der sich der Hochdruckhahn (7) befindet, angeordnet ist, und gelangt vom Niederdruckhahn (6) bis zur Saugkammer durch eine Saugleitung, die im Gehäuse (1) definiert ist. Während dieses Durchströmens umspült das einströmende Medium bei niedriger Temperatur den Innenraum des Kompressors und kühlt diesen ab. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung befindet sich der Hochdruckhahn (7) auf dem Gehäuse (1) und das verdichtete Medium gelangt zu diesem, indem es von der Druckkammer des Zylinderkopfs durch eine Druckleitung, die im Gehäuse (1) definiert ist, strömt.
Diese Ausführungsform kann wiederum zwei verschieden Konfigurationen vorsehen. Die erste Konfiguration ist in den 4 und 5 beschrieben, wobei der Hochdruckhahn (7) direkt an eine Seitenwand des Gehäuses (1) mittels einer vertikalen Dichtfläche angeschlossen ist. In der zweiten Konfiguration definiert der Abschlussabschnitt der Druckleitung eine kleine Kammer, die eine obere horizontale Verbindungsfläche aufweist, mit der die Dichtfläche des Hochdruckhahns (7) assoziiert ist.
In allen verschiedenen Ausführungsformen befindet sich der Niederdruckhahn (6) auf derselben Seite des Kompressors, auf der sich der Hochdruckhahn (7) befindet.
Auch das durchsichtige Schauglas (8) für die Sichtkontrolle des Ölstands des Schmieröls befindet sich auf derselben Seite des Kompressors, auf der sich die beiden Hoch- und Niederdruckhähne befinden.
Eine besonders komplette Ausführungsform dieser Erfindung sieht zwei Schaugläser für die Kontrolle des Ölstands vor, eins auf jeder Seite des Kompressors.
Kompakter Kolbenkompressor, insbesondere geeignet für Kältekreise, bei dem sich der Niederdruckhahn, der Hochdruckhahn und mindestens ein Schauglas für die Kontrolle des Ölstands auf derselben Seite befinden.

Claims

Kolbenkompressor, umfassend ein Gehäuse (1), das sich entlang einer horizontalen Längsachse (X) entwickelt und durch mindestens eine Endabdeckung zugänglich ist, innerhalb dessen koaxial ein Elektromotor (2) untergebracht ist, der eine Kurbelwelle (3) in Drehung versetzt, die mittels der jeweiligen Kurbelstangen (10) einen oder mehrere Kolben (4) betätigt, die verschiebbar in den jeweiligen Zylindern (5) gekuppelt sind, wobei die Zylinder im Gehäuse (1) definiert und oberseitig durch einen hohlen Zylinderkopf (9) verschlossen ist, der hermetisch an eine entsprechende Öffnung angrenzt, die oberseitig am Korpus des Gehäuses (1) definiert ist, wobei im Zylinderkopf (9) eine Saugkammer und eine Druckkammer definiert sind, wobei die äußere Längsseite der Druckkammer mittels eines Hochdruckhahns (7) mit der Außenseite in Kommunikation ist, wobei im Gehäuse (1) Folgendes definiert ist: - eine Saugleitung des Niederdruckmediums, die die Saugkammer mit der Außenseite mittels eines Niederdruckhahns (6) verbindet, der sich auf der außenseitigen seitlichen Oberfläche des Gehäuses (1) befindet; - eine Zone zum Sammeln des Schmieröls, an der auf der äußeren seitlichen Oberfläche des Gehäuses (1) mindestens ein durchsichtiges Schauglas (8) zur Kontrolle des Ölstands bereitgestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckhahn (6), der Hochdruckhahn (7) und das mindestens eine durchsichtige Schauglas (8) alle auf derselben Seite des Kompressors (1) angeordnet sind, d. h. auf demselben Abschnitt dessen seitlicher Oberfläche, identifiziert durch eine mittlere vertikale Längsebene, führend durch die horizontale Längsachse (X), sodass der Kompressor (1) so installiert werden kann, dass die andere Seite an eine Wand angrenzt.
Kompressor nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckhahn (7) direkt an eine Seitenwand des Zylinderkopfs (9) angeschlossen ist.
Kompressor nach dem vorhergehenden Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (1) eine Druckleitung definiert ist, die die Druckkammer des Zylinderkopfs (9) mit dem Hochdruckhahn (7) verbindet.
Kompressor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckhahn (7) direkt an eine Seitenwand des Gehäuses (1) mittels einer vertikalen Dichtfläche angeschlossen ist.
Kompressor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschlussabschnitt der Druckleitung eine kleine Kammer definiert, die eine obere horizontale Verbindungsfläche aufweist, mit der die Dichtfläche des Hochdruckhahns (7) assoziiert ist.
Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckhahn (6) und der Hochdruckhahn (7) oberhalb einer horizontalen Längsebene angeordnet sind, die durch die horizontale Längsachse (X) führt, während das mindestens eine durchsichtige Schauglas (8) unter der horizontalen Längsebene befindlich ist.
Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er ein durchsichtiges Schauglas auf jeder Seite umfasst.
Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um einen halb hermetischen Kompressor handelt.
Kompressor nach dem vorhergehenden Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) hermetisch durch zwei Endabdeckungen verschlossen ist.