DE2201563A1

DE2201563A1 - Kompressoraggregat fuer Kuehlanlagen

Info

Publication number: DE2201563A1
Application number: DE19722201563
Authority: DE
Inventors: Bruno Turci
Original assignee: INDEL SpA
Current assignee: INDEL SpA
Priority date: 1971-01-16
Filing date: 1972-01-13
Publication date: 1972-08-03
Also published as: GB1376222A; DD96770A5; FR2121887B1; LU64591A1; IL38534A0; SE375603B; AU3781672A; FI53354C; FR2121887A1; CH544271A; NL7200289A; AU465245B2; AT325074B; FI53354B; DK131741B; ZA72109B; DK131741C; IE36856B1; NO129478B; CA951693A

Description

UHLANDSTfCt₄ a

Firma INUEL S.p.A,, S. Agata Feltria (Prov. Feearo) - Italien

Kompressor aggregat für Kühlanlagen

Die vorliegend· Erfindung betrifft ein Kompressoraggregat für Kühlanlagen mit einem Kompressor, der von einem Elektromotor angetrieben wird, dessen lalle an einem 2nd· ein Kühlfltigelrad und am entgegengesetzten Ende einen Bisentersapfen tragt. Dieses VLa** preBBoraggregat eignet sich fttr Kleinlei stunge-Ktthlanlagen, wie Kühlanlagen auf Booten, Wohnwagen u.dgl.

Die Kühlanlagen der vorerwähnten Axt sind auf Grund der B·· engtheit oder Uhregelmässigkeit des Raumes und der geringen mir Verfügung stehenden Energie Beschränkungen unterworfen. Eine weitere Beschränkung ist durch die Empfindlichkeit gegenüber Lag»«

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ü.ji. gegenüber der jeweiligen Lage des Fahrzeuges, auf dem die Anlagen montiert sind gegeben.

Hauptsächliches Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Kompressoraggregates für Kühlanlagen mittlerer und kleiner Lei» stung, welches sich insbesondere zur Verwendung auf Fahrzeugen wie Booten, Wohnwagen und Autos eignet und derart beschaffen ist, dass die bei bekannten und demselben Verwendungszweck dienenden Kompressoraggregaten auftretenden Naohteile beseitigt werden, d.h. dass hohe Leistungen la Betrieb bei jeder beliebigen Lage erzielt werden.

Dieses Ziel wird mit dem erfindungsgemässen Kompressoraggregat für Kühlanlagen mit einem Kompressor, der von einem Elektromotor angetrieben wird, dessen Welle an einem Ende ein Kühlflügelrad und am entgegengesetzten Ende einen Bxzonterzapfen trägt, erreicht, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass wenigstens ein im wesentlichen senkrecht zur Achse der 7elle des Elektromotors verlaufendes Zylinder vorgesehen ist, in dem ein durch den ϊχζenterzapfen verschiebbarer Kolben angeordnet ist wobei der eine Zylinderkopf im wesentlichen als Kugelkalotte ausgebildet ist und der Kolbort eine danach angepasste Oberfläche aufweist und dieser Zylinderkopf mit Ansaug- und Fordorvontilen versehen ist, und dass zwisoben der Kolbenoberfläche und dem Zylinder kopf eine aa Zylinder mit ihrem Umfang befestigte Membrane angeordnet ist, die durch den Kolben betätigbar ist und über die genannten .Ventile das StrVnen dee Kühlmedium· im Kreislauf steuert.

Weitere Binzelheiten der Erfindung sind deutlicher der folgenden Beschreibung einer vorzugsweisen Ausführungsform des »rfindungsgemässen Kompressor^ggregates au entnehmen, welohe beispielsweise in

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der beiliegenden Zeichnung dargestellt ist, die das erfindungsgemässe Komprossoraggregat im Längsschnitt zeigt.

In der Zeichnung sind mit 1 und 2 der eigentlichen Kompressor in seiner Gesamtheit bzw. der ihn antreibende Elektromotor bezeichnet.

Der Elektromotor 2 besteht aus dem Gehäuse 3» in dem der Stator 4 angeordnet ist und welohoa vom rückwärtigen und vorderen Schild 6 bzw.7 abgeschlossen ist. Der vordere Schild 7 bildet auch den Körpers des eigentlichen Kompressors 1«

Der rückwärtige Schild 6 weist eine Anzahl von radialen Flügeln 8 auf, die von der rückwärtigen Lagerung 9 der Rotorwelle 10 wegstehen· Diese rückwärtige Lagerung 9 iet mit einem Sitz 11 vorsehen, in dem ein Lager 12 eingesetzt ist, das auf dem rückwärtigen Ende 13 der erwähnten Teile 10 befestigt ist.

Dio Motorwello 10 tritt aus dem Schild 6 heraus und trägt am Auaoontoil oin Fltigolrad 14 für dio Luftzirkulation^ Dio Wirkung diosos Flügelrades wird später eingehender boschrieben.

Auf dom innerhalb dos Gehäuses 3 liegenden Teil der Motorwelle ist oin Schultorring 15 zwischen dem erwähnten Lager 11 und dom Kolloktor 16 eingesetzt. Letzterer ist auf einem Abschnitt 17 der Motorwelle 10, in dessen Bereich Einschnitte 18 vorgesehen sind, befestigt.

Innerhalb des rückwärtigen Schildes 6 ist im Bereich dos Kollektors 16 mittels Schrauben 19 eine Bürstenhalterungsgruppe 20 befestigt.

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Auf dom mittleren Toil 21 dor Welle 10, auf dom die parallelen Einschnitte 22 vorgesehen sind, ist das Rotorpaket 23 mit den betreffenden Wicklungen 24 befestigt, welche an die betreffenden Lamellen des Kolloktors 16 angeschlossen sind.

Die Welle 10 weist unmittelbar nach dem Mittelteil 21 eine ringförmige Verdickung auf, auf welcher die Lippe einer Oolabdichtung 25 aufliegt, sowie eine Zone 26, welche mit einem Lager 27 verbunden ist, das vom elastischen Ring 28 in seiner Lago gehalten wird. Das Lagor 27 und die Ooldichtung 25 liegen in einem Sitz 2°- dos'vordoron Schildes 7» welcher dom Gohäusc mittels einer Reihe von Gewindezugstangen 30 zugeordnet ist, dio auch den rückwärtigen Schild 6 blockieren.

Dio \7cllo 10 ondot an der Seito dos vorderen Schildos 7 mit einem Zapfen 31» dor exzentrisch ausgebildet und auf dom ein WIalagor befestigt ist, das von einem elastiochon Ring 33 in soinor Lago gehalton wird. Das Lager 32 liegt in einer Aussparung 34» welche das Innoro dos "Sockels" dos Komprossors 1 darstollt und von einem rohrförmigen Kbrpor 35» dor axial vom Schild 7 vorspringt, und von einom Deckel 36 begronzt ist, dor dom Rohrkörper 35 mittels Schrauben 37 und unter Zwischenschaltung einer Toroiddichtung 38 zugeordnet ist. Sowohl der Rohrkörpor 35 als auch der Dockol 36 bositsen Rippen 39 bzw. 40.

Der Rohrkörpor 35 besitzt weiter einen Zylinder 41, der einen zylindrischen Hohlraum 42 umsdhliüsst, desucn Achse sonkrocht zu joner dor V/olle 10 liegt. Konzentrisch zum Zylinder 41 und mit dem Rohrkörpor 35 fest vorbundon liegt oin Toil 43? in welchem ein Sitz 44

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ausgebildet ist.

Der Sitz 44 ist mit einer Büchse aus roibungsfcatom Iiaterial 45 vorsehen und die Oeffnung dieser Büchse liegt mit ihrer Achse senkrecht zu jener der 7ollc 10 und ist überdies konzentrisch zum zylindrischen Hohlraum 42.

In dor Oeffnung der Büchse 45 ist ein Fortsatz 46 geführt, der unten auf dem erwähnten Lager 32 aufsitzt und einen Teller 47 trägt. Auf dem Teller 47 ist ein Ueberzug 48 vorgesehen, dessen Peripherie entlang der Fläche des zylindrischen Hohlraumes 42 läuft. Der Ucborzug 4Ö besteht vorzugsweise aus Kunststoff, um die in Bewegung befindlichen !lassen zu reduzieren, und ist am Toller 47 durch Hineinschieben eines zentralen Fusses 49 in oine axiale Ausnehmung dos Forsatzos 46 und durch eine weitoro Blockierung, gebildot durch die Erhebung 50 dos Ueberzugos 48, dio in oino poriphcro Rillo dos Tellers 47 eingreift, befestigt. Dor bschriobone Toil, gebildet durch don Teller 47 und den TJcborzug 48» ±at_f wie später deutlicher bcschyiobcn wird, der Pumpkolbcn dos Kompressors.

Der Uoborzug 48 hat oino bombierte Oborflächo nach dor Art oincr Kugolkalotto und auf diosor OborflMoho sind radialo Einschnitte 51 vorgesehen, dio boim periphoron Rand ondon. Gegen den Endteil dor Einschnitte hin sind die Ooffnungon 52 vorgosohon, wolcho dio Vorbindung zwischen der Kammer 53, dio sich oberhalb dos bombiorton Toilos bofindot, mit dom hinter diesem liegenden Hohlraum 42 horstellen, wolcho über oino v/oito Ooffnunc 54 mit dom Innoron der Aussparung 34 in froior Vorbindung steht.

Oberhalb dos Zylinders 41 ist konzontrisch zum Hohlraum 42

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oin Sitz 55 ausgebildet, dor aus zwei Vertiefungen 55a und 55t» besteht, von denen die erste in einer Ebene liegt, welche den oberen Endberoich dos Ucberzuges 48 dos Kolbenu tangierb, wenn sich letzterer im Bereich des unteren Totpunktes befindet.

In der Vertiefung 55a sind konzentrische Rillen vorgesehen, während analoge Rillen auf einer Ventilhaltcplatte 56 ausgebildet sind, welche auf dor Vertiefung auf 55d aufsitzt und den Zylinder 41 abschliosst.

Zwischen der Vertiefung 55^a und der Platte 56 ist eine Ilombrano aus elastischem Material 58 angeordnet, auf die der Kolben 46, 48 wirkt.

In der Platto 56 ist oino kugolkalottcnförmigo Vertiefung 57 ausgebildet, die, dio Stärke der Membrane 58 berücksichtigend,komplementär zur Bombiorung des Uoberzugos 48 vorläuft. Ucbordios sind in der Platto 56 das Ansaugventil 59 und das Pördorvcntil 60 angeordnot. Das Ansaugvontil 59 besteht aus einem pilzartigon Sporrorgan dos8on Fortsatz Rillon 61 für den Durchtritt dos Strömungsmodlums bositzt und oin konischos Ende aufweist, dass in oinor Vordickung ondot, dio oino konischo Rüokhol-Spiralfodor 62 für das Spdrrorgan 59 hält.

Das Vontil 60 hingogon besteht aus oinor Lamelle, woloho don Durchlass 63 für das Strömungsmedium sperrt und dosscn Bewegung naoh obon durch oinon Anschlagtoil 64 bogronzt ist, dor dio Form oinos S bositzt und zusammen mit dor Lamolle 60 mittols oinor Schraube 65 an dor Platto blockiort ist.

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Dio Ventile 59 und 60 steuern don Durchfluss des Strömungsmediums aus der kugelförmigen Vertiefung 57 in die Sammlor 66 und 67, die durch die obere Fläche der Platte 56 und durch Aussparungen in einem Kopf 68 gebildet sind, welcher am Zylinder 41 mit Schrauben &) befestigt ist, die auch die Platte 56 blockieren.

Zwischon der Platte 56 und dem Kopf 68 sind untereinander cxzontrischo Dichtungen 70 und 71 vorgesehen, welche den Ansaugsammler '66 vom PördcrBammlcr 67 trennen, wogegen zwischen den Kopf 68 und dem Zylinder 41 eine weitere Dichtung 72 eingesetzt ist.

In den Fördersammler 67 und den Ansaugsammler 66 münden Oeffnungen, an welche die Vcrbindungsleitungen 73 und 74 dos Kompressors 1 mit dom Kühlorzinlass 79 bzw. mit dem nicht dargestellten Verdampfer angeschlossen sind

Das Flügelrad 14 ist in einer Lüfterhaube 75 angeordnet, die mittels nicht dargestellter Halterungen ara Slektromotor 2 befestigt ist.

Dio Lüfterhaube 75 hat eine solche Form, dass dio vom Flügelrad 14 geförderte Luft in einor ^r7cise umgewälzt wird, dass sie die ganao Oborflächo dos Kompressoraggrogatos umstreicht. iuBBordcm besitzt die Lüfterhaube 75 einen Sammler 76, der durch einer Art Kille gebildet iot, doron AuBtrittsscito durch eino deutliche Erweiterung 77 der Lüfterhaube gebildet ist, die derart verläuft, dass sic den austretenden Luftstrom gegen den Kopf 68 richtet.

Dio Lüfterhaube 75 fungiert auch als Halterung für den Kühler

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78 wobei sich dieser auf dor Ansaugstrecke dor Luft durch das Flügelrad -14 bofindot. Das vom Fördorsammlor 67 wegführende Rohr 73 ondot beim Einlass 79 dos Kühlers 78.

In der Folge wird dio Funktionsweise des Kompressors beschriobon.

Bei eingeschaltetem Motor 2 wird auf Grund der Exzentrizität des Zapfens 31 der Kolben 46,48 in oino goradlinigo Altornativ-bowogung vorsetzt und folglich dor Membrane 58 oine abwechselnde Biegebewogung mitgeteilt, wodurch das Strömungsmedium vom Ausgang 74 dos Vordampfers zum Einlass 79 des Kühlers gepumpt wird.

Wenngleich die Funktionsweise im wesentlichen der herkömmlichen ontspricht, besitzt das orfindungsgoraasso Koraprossoraggrogat bemerkenswerte Vortoilo. Auf Grund dor besonderen Form des Kolbons 46-48 wird tatsächlich eine erhöhte volumetrische Leistung durch die gleichzeitige Herabsetzung der Toträume erziolt, die im wosantlichon nur auf den Durchlass 63 für das komprimiortc Strömungsmedium beschränkt sind, da dio Ilombrane 58, die vom Kolbon 46-48 betätigt wird, vollkommon in die Vertiefung 57 in der Platto 56, wclcho dio Komprossionskammor darstellt, einpasst. Die höhoro Volumonsloistung ist überdies auch auf die grosso Fläche dos Ansaugvontils 59 zurückzuführon, auf Grund welcher sich das Ventil boi weit herabgesetzten Unterdrücken öffnon kann und bei sehr stark beschränkton Anhobungon woito Durchlässe froigibt. Das Vorhandonsoin von stark eingeschränkten Toträumon ist von woscntlichor Bedeutung boi Komprossoraggrogaton dio, \7io im vorliogondon Fallo, oinon relativ kloinon Hubraum habon. Andererseits sind boim orfindungsgomässon Komprossoraggrogat auch bedoutondo Ueborbolastungon, zurückzuführen beispielsweise auf oino Ansaugung von FlUssigkoit, zu-

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lässig, da dio TIcmbranc 58 in einwandfrcicr Weise vom Uoborzug 48 abgostützt wird, Es wird weitor auf die :>öglichkcit der einwand* freien Schmiorung aller "beweglichen Teile verwiesen. Insbesondere ist os möglich, einen Flüssigkoitsfilm zwischen der Membrane 58 und dom Ueberzug 48 aufrocht zu erhalten, da das in den Hohlraum 34 oingeführto Schmiermittel durch den Durchlass 52 in die Kammer 53 eintreten kann. Dieser Ölfilm gibt zu keinerlei Gegenschlägen Anlass und führt, indem er sich zwischon dem Ueborzug 48 und der Ilembrano 58 befindet, zu keiner Herabsetzung do3 Ausmassos dor Biegeschwankungon dor selben, da durch die Einschnitte 51 eine Abflussmöglichkoit für das Schmiermittel gegeben ist.

Dio Rückkehr dos Kolbons wird ausser durch dio Elastizität der Ilembrano 58 auch durch den Druck dos Strömungsmediums im Ansaugsammler 66 bewirkt, weshalb es nicht notwendig ist, don Fortssatz 46 mit dem Exzenter 31 zu verriegeln.

Bei dom orfindungsgomässen Kompressor ist weiter zu bemerken, dass der Kroislauf dos Kühlmittels vollkommen von Schmiermittel kreislauf durch die -lorabrano 58 getrennt ist, wodurch os möglich ist, den Kompressor in jodo boliobigo Lage zu verschwenken, ohno seine Funktionsweise zu störon.

Gomttee einer Variante der Erfindung sind zwei ontgogongoeotzt 'angoordnoten Kolbon vorgosohon, die von ein und domsolbon Exzontor 31 betätigt worden, so dass, wenn sich einer von ihnen in dor Druckphaso bofindot, der andoro in der Aneaugphaso ist uidumgekehrt.

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Claims

Pat enanaprfl ehe.

[ 1 JKompressoraggregat for Kühlanlagen mit einem Kompressor, der von einem Elektromotor angetrieben wird, dessen tfelle an einem Ende ein Kühlflilgelrad und am entgegengesetzten Ende einen Exzenterzapfen trägt, dadurch gekennzeichnet, äaaa wenigstens ein im wesentlichen senkrecht zur Achse der Welle (10) des Elektromotors (2) verlaufender Zylinder (41) vorgesehen ist, in dem ein durch den Exzenterzapfen (31) verschiebbarer Kolben (48) angeordnet ist, wobei der eine Zylinderkopf (56) im wesentlichen als Kugelkalotte ausgebildet ist und der Kolben (48) eine danach angepasste Oberfläche aufweist und dieser Zylinderkopf (56) mit Ansaug- und Förderventilen (59 bzw. 60) versehen ist, und dass zwischen der Kolbenoberfläche und dem Zylinderkopf (56) eine am Zylinder (41) mit ihrem Umfang befestigte Membrane (58) angeordnet ist, die durch den Kolben (48) betätigbar iat und über die genannten Ventile (59_f6O) das Strömen des Ktthlmediums im Kreislauf steuert.
2. Kompreasoraggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daas der erwähnte Kolben einen Fortsatz (46) besitzt, der in einem Sitz (44) geführt iat, der zum Zylinder (41) konzentriaoh verläuft und dessen eirea Ende am Exzcntorzapfcn (31) angreift und dessen anderea Ende mit einem Teller (47) versehen iat, auf dem ein Ueberzug aus kugelkalottenförmig

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bombiertem Kunststoffmaterial (48) angeordnet ist, der auf seiner bombierten Oberfläche radiale Einschnitte (51) und peripher im Bereich der Einschnitte (51) axiale durchgehende Oeffnungen (52) aufweist.
3. Kompressoraggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansaugventil aus einem pilzförmigen Sperrorgan (59) besteht, dessen Portsatz Rillen (61) filr den Durchtritt des Strömumgsmediums besitzt und an einem konischen Ende in einer Verdickung endet, die eine konische Rflckhol- Spiralfeder (62) für das Sperrorgan hält, und dase das Förderventil aus einer Lamelle (60) besteht welche den Durchlass (63) for das Strömungsmedium sperrt und dessen Bewegung nach oben durch einen Anschlagteil (64) begrenzt ist.

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