DE2303964A1

DE2303964A1 - Kaelteanlage

Info

Publication number: DE2303964A1
Application number: DE2303964A
Authority: DE
Inventors: Paul Bernard Hover
Original assignee: Tecumseh Products Co
Current assignee: Tecumseh Products Co
Priority date: 1972-02-02
Filing date: 1973-01-27
Publication date: 1973-08-09
Also published as: US3763659A; FR2170030A1; ES411219A1; BR7300764D0; JPS4888509A; BE794727A; IT977032B; NL7300013A; FR2170030B3

Description

TECUMSEH PRODUCTS COMPANY
TECUMSEH, MICHIGAN /U.S.A.

Kälteanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kälteanlage und im besonderen auf ein Verdichter -Kälteerzeugungsverfahren, sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer nach diesem Kälteerzeugungsverfahren arbeitenden Vorrichtung.

In den üblichen Haushaltskühlschränken und -kühltruhen findet meist ein Kaltdampf-Verdichtungsverfahren mit hermetischem Verdichter und einem Kältemittel wie P 12 Verwendung. Unter normalen Betriebsbedingungen wird in einem derartigen Kälteerzeugungsverfahren das gasförmige Kältemittel aus dem Verdampfer abgesaugt und vom Verdichter angesaugt mit einem Druck, der sich bei ungefähr 1,4 ata (20 p. s.i. a.) bewegt. Wird jedoch der Verdampfer stark erhitzt, wie dies bei der Enteisung des Kühlschranks oder der Kühltruhe erfolgt, oder weil die Anlage Umgebungstemperatur besitzt und zum ersten Mal oder nach

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längerer Stillegung angefahren wird, kann sich der Druck des Kühlmittels an der Saugseite des Verdichters um ungefähr das drei- bis fünffache erhöhen. Während einer längeren Stillegung von mehr als 12 Stunden gleicht sich Druck und Temperatur innerhalb der Kälteanlage aus; eine derartige Ausgleichung wird als Temperaturgleichgewicht oder -ausgleich bezeichnet. Kürzere Stillegungen führen zu einem Druckausgleich, während die Temperaturen nicht ausgeglichen werden; eine derartige Angleichung wird als Druckausgleich bezeichnet.

Wird der Verdichter zum ersten Mal in einer Kälteanlage bei Druck- oder Temperaturausgleich angefahren und ist dor Temperaturzustand ungewöhnlich hoch, so führt dies zu einem ungewöhnlich hohen Förderstrom des Kühlmittels durch den Verdichter und zum Verflüssiger und damit zu einem vorübergehend anormalen hohen Druck an der Druckseite des Verdichters. Wenn die Kälteanlage einige Minuten in Betrieb ist, kehrt der Kaltem ittel-Förderstrom durch den Verdichter und der Druck am Druckauslaß zum Normalzustand zurück. Der vorübergehend sehr hohe Kältemittel-Förderstrom durch den Verdichter und der entsprechende hohe Druck am Druckauslaß erfordern jedoch ein beträchtlich höheres

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Moment oder mehr Arbeit zum Betrieb des Verdichters. Daher war in derartigen Kälteanlagen bis jetzt die Verwendung eines Elektromotors oder einer anderen Antriebsquelle notwendig, die in der Lage war, das zum Betrieb des Verdichters unter derartigen vorübergehenden anormalen Belastungen notwendige anormal hohe Moment hervorzubringen.

Im erfindungsgemäßen Verfahren wird der anormal hohe Kältemittel-Förderstrom durch den Verdichter während des Anfahrens einer Kälteanlage mit Druck und/oder Temperaturausgleich dadurch wesentlich verringert, daß die Absaugseite des Verdampfers mit dem Einlaß des Verdichters über einen wenig kostspieligen Durchlaß bestimmter unveränderbarer Größe verbunden ist. Das Wort "Durchlaß", wie es hier verwendet wird, bedeutet eine oder zwei Drosseln oder scharfkantige öffnungen ( einschließlich von dünnen Blenden), wobei bei mehreren Drosseln eine parallele Anordnung vorgesehen ist. Die Drossel verringert automatisch den anormal hohen Kältemittel-Förderstrom, so daß der Verdichter während der vorübergehenden Belastung nicht unnötig überlastet wird und trotzdem ein genügend großer Kältemittel-Förderstrom zum Verdichter während des normalen Betriebs der Kälteanlage gelangt. Die Verwendung der Drossel gestattet es also, daß der

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Verdichter durch einen Elektromotor mit geringerer Leistung angetrieben wird,, ohne daß dabei der Gesamtwirkungsgrad der Kälteanlage beeinträchtigt würde. Ein derartiger Elektromotor ist billiger in der Herstellung und erfordert in einer hermetischen Anlage weniger Plat:', als sonst notwendig wäre. Eine Vorrichtung, die entsprechend der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, umfaßt eine kalibrierte Drossel mit vorgegebener, entsprechend ausgewählter Bohrung, die mit der Einlaßseite eines Gasverdichters üblicher Bauart verbunden ist, und die daher von einem Elektromotor mit entsprechend gewählter verringerter Leistung angetrieben werden kann, d.h. einem Elektromotor, dessen maximales Moment unter dem sonst für das Anlaufen und den Betrieb einer Kälteanlage unter anormal hohen Förderstrom-Bedingungen erforderlichen liegt, wäre die Drossel nicht vorgesehen. Dies soll im folgenden näher erläutert werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,, ein Verfahren zur Herstellung eines Verdichters vorzusehen für ein mechanisches Kaltdampf-Verdichtungsverfahren, in dem das auf den Verdichter ausgeübte Moment in einer Kälteanlage mit Druck und/oder Temperaturausgleich wesentlich verringert wird, sowie durch einen Elektromotor angetriebene Verdichteranlage, die ent-

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dem Verfahren für die Verwendung in einer derartigen Kälteanlage konstruiert ist, so daß sie Platz sparend, wirtschaftlich und zuverlässig ist.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine teilweise senkrecht geschnittene Draufsicht einer Verdichteranlage hermetischer Bauart mit einem elektrischen Antriebsmotor zur Verwendung in einem Kaltdampf-Verdichtungsverfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 eine Seit- bzw. Draufsicht einer Drossel in der

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Verdichteranlage hermetischer Bauart entsprechend Fig. 1.

Fig. 4 eine teilweise geschnittene isometrische Ansicht der Verdichteranlage entsprechend Fig. 1, in der die Kapsel und verschiedene andere Teile entfernt sind.

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Fig. 5 eine Diagramm-ähnliche Darstellung eines

Kaltdampf-Verdichtungs Verfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung mit einem Verdampfer und einem Verflüssiger die entsprechend mit dem Einlaß und dem Auslaß der Verdichteranlage hermetischer Bauart nach Fig. 1 verbunden sind.

In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 im einzelnen eine Verdichter Kälteanlage 10 hermetischer Bauart als Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung in einem Kaltdampf-Verdichtungsverfahren. Die hermetische Verdichter-Kälteanlage 10 ist mit einer äußeren Kapsel 12 versehen, die den darin federnd aufgehängten und durch einen Elektromotor 16 angetriebenen Verdichter 14 umschließt. Der Verdichter 14 ist in Verdränger-Schubkolbenbauart ausgeführt und mit einem Druckventil 18 versehen, das in der Druckauslaßkammer 19 eines auf einem Zylinderblock 22 durch Zylinderkopfbolzen 24 befestigten Zylinderkopf 20 sitzt. Der Verdichter 14 ist vorzugsweise in Flachkapselbauart ausgeführt, wobei der Druckanschluß 26 in einer Seite der Kapsel 12 sitzt und mit dem Iinneren der Druckauslaßkammer 19 über Druckleitungen 28 und 30 verbunden ist. Ein Kälte -

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mittel, wie z.B. F 12 (Difluordichlormethan) gelangt in den durch die hermetische Kapsel gebildeten Raum durch den Sauganschluß 32; der untere Teil der Kapsel bildet den ölsumpf für das Kältemaschinenöl.

Wie in den Fig. 1 und 4 gezeigt wird das zu verdichtende Kältemittel vom Inneren der Kapsel 12 zu den Saugventil-Öffnungen 3 G des Verdichters 14 überein Paar aufrecht stehender Saugrohre 38 geführt, die mit ihrem unteren Ende im Zylinderblock 22 sitzen unddje jeweils über einen Sauggeräuschdämpfer 40, einen oberen Saugkanal 41, einem unteren Saugkanal 42 und eine Saugkammer 14 mit den Säugventil-Öffnungen 3G im Zylinderkopf 20 verbunden sind. Die Sauggeräuschdämpfer 40 sowie die oberen Saugkanäle 41 und die unteren Saugkanäle 42 können im. gußeisernen Zylinderblock 22 eingegossen oder gebohrt sein. Die Saugrohre 38 haben Pressitz in einer angesenkten Bohrung im oberen Teil des oberen Saugkanals 41, oder sind darin mit Silberlot befestigt oder eingeklebt. Bei dem oben beschriebenen Verdichter kann es sich um eine Maschine üblicher Bauart handeln; daher sind die vorgenannten und alle anderen Einzelheiten derart, daß sie dem Fachmann geläufig sind.

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Entsprechend einem Hauptkennzeichen der vorliegenden Erfindung ist eine kalibrierte Drossel vorgesehen, die in den zu- den Saugventil-Öffnungen 36 führenden Saugkanälen eingebaut ist. Im dargestellten Beispiel ist diese Drossel vorzugsweise in Form eines mit einer Bohrung versehenen Drosseleinsatzes 50 ausgebildet, der jeweils im Oberteil der Saugrohre 38 als Presssitz befestigt ist. Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, hat der Drosseleinsatz 50 ein im wesentlichen zylindrisches Aussehen und besitzt eine Eins atz schulter 52 an demjenigen Ende, das die Einpresstiefe in das entsprechende Saugrohr 38 begrenzt. Jeder Drosseleinsatz 50 besitzt eine unveränderbare Stromverengung in Form einer Koaxial verengten Drosselbohrung 50, deren Querschnittsfläche geringer ist als ein Drittel der Querschnittsfläche des Innendurchmessers des entsprechenden Saugrohrs 38, jedoch vorzugsweise zwischen ein Viertel und ein Zehntel dieses Innenquerschnitts liegt. Obwohl die Drosselbohrung in ihrem Durchmesser nicht verändert werden kann, führt sie doch zu einem nicht linearen Gasstr'ömungs-Widerstand durch die Drossel, d.h. , daß der Druckabfall an der Drosselbohrung 54 unmittelbar abhängig ist von dem . die Drosselbohrung durchströmenden Förderstrom des Kältemittel-Gases entsprechend den bekannten Strömungsverhältnissen bei

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Quer Schnitts Verengung. Die Summe der Volumen beider Saugrohre 38, beider oberen Saugkanäle 41, beider Sauggeräuschdämpfer 40, beider unteren Saugkanäle 42 und der gemeinsamen Saugkammer 44 ist vorzugsweise zwei bis fünfmal so groß als das Verdrä» gungsvolumen des Schubkolbenverdichters 14.

Für die Einbaulage der kalibrierten Drossel ist vorzugsweise eine Kammer bestimmten Volumens zwischen der Drossel und dem Saugventil vorzusehen. In der dargestellten Ausführungsform besteht diese Kammer aus dem üblichen Sauggeräuschdämpfer und den damit verbundenen Saugkanälen 41, 42 sowie der Saugkammer 44, die im Kopf des Kompressors ausgebildet sind sowie dem Inneren der Saugrohre 38 selbst, und zwar in Strömungsrichtung unterhalb der Drosseleinsätze 50. Die beste Einbaulage für den Drosseleinsatz 50 vom Gesichtspunkt der besten Anfallbedingungen ist die Einlaßöffnung der Saugrohre. Es kann jedoch vom Gesichtspunkt der Geräuschdämpfung her vorzusehen sein, den Drosseleinsatz 50 am in Strömrichtung gesehen unteren Ende der Saugrohre 38 vorzusehen, d. h. am Übergang zum eigentlichen Saugrohr stampf er. In beiden Stellungen wird durch den Drosseleinsatz 50 zusammen mit den Saugrohren 38 ein zum bereits bestehenden Sauggeräuschdämpfer 40 hinzukommender Dämpfungs-

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effekt erzielt, und damit ein Beitrag zur Geräuschverringerung geleistet. Die Drosselbohrung 54 kann jedoch auch an einem Punkt vorgesehen sein, an dem die Rückführ leitung für die Kälteanlage in die Verdichterkapsel eintritt, d. h. am Sauganschluß 32 anstelle im Saugrohr. Mit dieser Anordnung können jedoch die Sauggeräuschdämpfungs-Eigenschaften, wie sie im vorhergehenden dargestellt sind, nicht erzielt werden.

Wie in Fig. 5 gezeigt, wird die Verdichter-Kälteanlage 10 mit den in die Saugrohre eingebauten Drosselbohrungen 54 in einem Kaltdampf-Verdichtungsverfahren verwendet, das einen Verflüssiger 56, ein Kapillarrohr 58 und einen zur Wärmeabführung in einem Kühlmöbel vorgesehenen Verdampfer 60 umfaßt. Der Druckanschluß 26 ist mit dem Einlaß des Verflüssigers 56 verbunden, während der Auslaß des Verflüssigers mit dem Einlaß des Kapillarrohrs 58 verbunden ist. Der Auslaß des Kapillarrohrs 58 ist mit dem Einlaß des Verdampfers 60 verbunden, während der Auslaß des Verdampfers 60 mit dem Sauganschluß 32 verbunden ist, so daß die. Verdichter-Kälte anlage einen Umlauf des Kältemittels gewährleistet.

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Wie in den meisten Kühlschränken mit automatischer Enteisung befindet sich der Verdampfer 50 unmittelbar im Schrank 62 selbst; ein Thermostat nimmt die Temperatur am Verdampfer ab und schaltet den Verdichter aus und ein. In einem derartigen Kühlmöbel wird unter normalen Betriebsbedingungen nach Ausschaltung des Verdichters durch den Thermostat ein Wiedereinschalten des Verdichters solange durch den Thermostat verhindert, bis die Temperatur des Verdampfers im Lebensmittelfach auf ungefähr 4 bis 7 C (40 bis 45 F) gestiegen ist. Durch diesen Temperaturanstieg wird das Eis, das sich auf dem Verdampfer 60 gebildet hat, geschmolzen und der Verdampfer so enteist. Zusätzlich wird dadurch für eine genügend lange Brachzeit Sorge getragen, in der die Drücke in der Kälteanlage sich nach jedem Verdichter-Pumpenkreisprozel? ausgleichen können.

In sogenannten "eisfreien" Kühlschränken befindet sich der Verdampfer 00 außerhalb des Schranks 02; durch ein Gebläse wird Luft über den Verdampfer und in den Schrank geblasen und damit die Wärme abgesaugt und der Kühlschrankinhalt gekühlt. Im EnI-eLsungskreislauf eines eisfreien Kühlschranks werden die Verdichter-Kälteanlage 10 hermetischer Bauart und das Gebläse

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abgeschaltet und ein elektrischer Heizwendel zur Erwärmung des Verdampfers auf ungefähr 18 C (65 F) benützt, wodurch ebenfalls Eis, das sich auf dem Verdampfer gebildet hat, geschmolzen wird und damit genügend Zeit gegeben wird, damit sich die Drücke im Kältesystem ausgleichen können. In einigen eisfreien Kühlschränken sind gewöhnlich vier Enteisungs-Kreisläufe pro Tag vorgesehen, die durch eine Zeituhr gesteuert werden. Andere eisfreie Kühlschränke sehen einen Enteisungs Kreislauf bei jedem Anhalten des Verdichters vor, was gewöhnlich drei- oder viermal in der Stunde der Fall ist.

Damit erreicht also das gesamte Kältesystem aller Kühl schranke und truhen unabhängig von ihrer Bauart und unabhängig davon, ob sie einen Enteisungs-Kreislauf besitzen oder nicht, Raumtemperatur oder Umgebungstemperatur immer dann, wenn der Motor der Verdichter-Kälteanlage von seiner Stromquelle für einen langer anhaltenden Zeitraum getrennt wird. Es gibt daher eine ganze Reihe von Gelegenheiten, in denen der Verdampfer einer Kälteanlage sich wesentlich über seine normale Betriebstemperatur erwärmt und in der Kälteanlage ein Temperalur-

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sowohl wie ein Druck-Gleichgewicht aus dem einen oder anderen Grund erreicht wird.

Im normalen ausgeglichenen Betriebszustand einer mit einem Kältemittel F 12 betriebenen Kälteanlage ist der Ansaugdruck der Verdichter-Kälteanlage am Sauganschluß 32 im wesentlichen gleich dem Auslaßdruck des Verdampfers GO (zirka 1,4 ata) (20 p. s.i. a.). Unter diesen Bedingungen ist der Abgabedruck der Verdichter-Kälte anlage am Druckanschluß 26 im wesentlichen gleich dem Saugdruck am Verflüssiger 56 (ungefähr 14 ata) (200 p. s. i. a.), wenn die Kälteanlage einen Kreislauf besitzt, in dem die Temperatur des Verdampfers zwischen - 23 bis - 18 C (- 10 - 0 F) gehalten wird. Jedoch wird, wie bereits vorher gezeigt, bei Erwärmung des Verdampfers auf eine anormal hohe Temperatur, z.B. durch Enteisung oder durch Trennung des Verdichter-Antriebsmotors 16 von der Stromquelle, der Druck in der Kälteanlage anormal erhöht, so daß bei abgestelltem Verdichter ein Druckausgleich stattfindet, indem das Kältemittel in der ganzen Anlage sich auf einen bei ungefähr 3, 9 ata (55 p. s. i. a.) liegenden Druck einspielt, wenn die Temperatur des Verdampfers

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ungofähr 7° C (45° F) beträgt, oder 5, « ata (80 p. s. i. a.) bei ungefähr 18° C (65° F) und ungefähr 7 ata (100 p. s. i. a. ) bei ungefähr 27 C (80 F). Durch diesen Temperaturanstieg ist die Dichte oder Masse je Volumeneinheit des gasförmigen Kältemittels in der Kapsel 12 der hermetischen Verdichter-Kälteanlage 10 ungefähr zwei- bis fünfmal höher als die Dichte des gasförmigen Kältemittels in der Kapsel während des im wesentlichen ausgeglichenen Betriebszustandes der Kälteanlage. Daher wurde bei Nichtvorhandensein der Drosselbohrungen 54 ein viel stärkerer Kältemittel-Förder strom durch den Verdichter 14 und zum Verflüssiger 56 stattfinden als normal, wodurch die Temperatur des Kältemittels im Verflüssiger sich rapid auf einen Wert erhöhen würde, der höher liegt als 17, 6 ata (250 p. s.i. a. ) und damit einen anormal hohen Druck erzeugen, mit dem der Verdichter fertig werden muß, wodurch die Momentanforderung an den Antriebsmotor 15 bis 3 0 Sekunden nach Anlaufen des Verdichters wesentlich erhöht würde.

Durch das Vorhandensein der Drosselbohrungen 54 wird nach Anlaufen der Verdichter-Kälteanlage 10 nach Enteisung oder anderer

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Erwärmung des Verdampfers 60 der Strömungs durchs atz dieses hoch verdichteten gasförmigen Kältemittels zum Verdichter 14 automatisch vermindert, und so die vom Verdichter auszuführende Arbeit beschränkt, wodurch, wie bereits gezeigt, die maximale Momentbelastung des Verdichter-Antriebsmotors während der Anlaufperiode der Kälteanlage nach Erwärmung des Verdampfers verringert wird. Gewöhnlich fällt nach ungefähr zwei Minuten nach Anlauf der Verdichter-Saugdruck am Sauganschluß 32 auf ungefähr 2, 1 ata (30 p. s. i. a.), und der Abgahedruck an dem Druckanschluß 26 nach ungefähr fünf Minuten nach Anlauf auf ungefähr 14 ata (200 p. s.i. a.). Wenn der Druck an der Vordichter-Ansaugöffnung in dieser Weise herabgesetzt ist, stellen die Drosselbohrungen 54 infolge ihres nicht linearen Widerstandes gegen die Gasströmung einen unverhältnismäßig geringeren Widerstand gegenüber der Gasströmung dar, wodurch nur eine sehr geringe Erhöhung des Druckabfalls verglichen mit demjenigen in mit den Drosseleinsätzen 50 nicht versehenen Saugrohren 50 vorhandenen Eintritt.

Die Erfindung eignet sich besondert gut für Kälteanlagen mit niedrigem oder mittlerem Rücklaufdruck, in denen die Dichte dos

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Kältemittels sich infolge der Erwärmung des Verdampfers soweit erhöht, daß eine Verstärkung des Förderstroms durch den Verdichter eintritt, die genügend groß ist, daß die zum Starten und Antreiben des Verdichters notwendige Leistung oder das Moment stark erhöht wird. Der Rücklaufdruck, d.h. der Absaugdruck des Kältemittels am Verdampfer und der Austrittsdruck des Verdichters hängen ab von dem in .der Anlage verwendeten Kältemittel und von der Temperatur des Verdampfers während des normalen, im wesentlichen ausgeglichenen Betriebszustandes der Kälteanlage. In Anlagen mit niedrigem Rücklaufdruck liegt der Absaugdruck des Kältemittels am Verdampfer im wesentlichen zwischen 0, 7 bis 2, 1 ata (10 bis 30 p. s. i. a.) und in Anlage mit mittlerem Rücklaufdruck liegt der Austrittsdruck des Kühlmittels am Verdampfer zwischen 1, 4 und 3, 2 ata (20 bis 45 p. s. i. a.) für F 12 und 2, 1 bis 4, 9 ata (30 bis 70 p. s. i. a.) für F 22. Anlagen mit niedrigem Rücklaufdruck, in denen ein Kältemittel wie z.B. F 12 verwendet wird, und in denen die Betriebstemperatur des Verdampfers normalerweise zwischen - 40 bis - 12 C ( - 40 bis 10 F) , finden gewöhnlich als Haushaltskühlschränke und - truhen Verwendung. Daneben werden Anlagen mit mittlerem Rücklaufdruck und einem Kältemittel wie z.B. F 12 oder F 22 und einer normalerweise zwischen - 12 und - 1 C (- 10 bis 30 F) liegenden Betriebstemperatur

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des Verdampfers in Automaten für abgepackte Waren und Getränkeautomaten verwendet, ebenso wie in Kühlmöbeln des Handels, wie z.B. Vitrinen.

Die Mindestfläche des Radialquerschnitts der Drosselbohrung 54 durch den Drosseleinsatz 50 wird so gewählt, daß ein optimaler Ausgleich zwischen den miteinander in Widerstreit stehenden Parametern der maximalen Fördermenge und des Wirkungsgrads der hermetischen Verdichter-Kälteanlage 10 bei normalem Betrieb zu erreichen, während auf der anderen Seite eine Begrenzung des maximalen Moments steht, das zum Antrieb des Verdichters unter den Bedingungen eines anormal hohen Förderstroms notwendig ist. Unter normalen Betriebsbedingungen verringert sich die Auswirkung der Drosselbohrungen als Widerstand gegen die Gasströmung sehr stark, wodurch die Verdichterleistung nicht in demselben Maß verringert wird, wie bei einem anormalen Belastungszustand. Es wird deshalb der geringe Verlust an Förderkapazität des Verdichters bei normalen Betriebsbedingungen durch die Verringerung des zum Antrieb des Verdichters unter Spitzenlast-Bedingungen notwendigen Moment mehr als ausgeglichen. Diese Verringerung des durch den anormalen Belastungszustand erzwungenen maximalen Moments

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erlaubt ihrerseits wieder die Verwendung eines kleineren Antriebsmotors, oder eines größeren Durchsatzes für den Verdichter bei einem Antriebsmotor der gleichen Größe, da dieser auch unter den schärferen Druckbedingungen funktioniert. Im allgemeinen kann gesagt werden, daß je geringer die Mindestquerschhittsfläche der Drosselbohrungen 54 desto größer ist die Verringerung des zum Betrieb des Verdichters benötigten Moments oder der "Leistung, und desto geringer auch der Gesamtwirkungsgrad und die Leistung der hermetischen Verdichter-Kälteanlage. Jedoch macht die Kostenersparnis, die durch die Verringerung des zum Antrieb des Verdichters in Kälteanlagen mit niedrigem oder mittlerem Rücklaufdruck benötigten Moments erzielt wird, wenn eine kalibrierte Drossel entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendung findet, den geringen Verlust im Gesamtwirkungsgrad in Höhe von einem halben bis zwei Prozent mehr als wett. Falls es wünschenswert sein sollte, kann der Kapazitätsverlust infolge Einbaus einer oder mehrerer kalibrierter Drosselbohrungen 54 in vorhandenen Verdichtertypen einfach durch Erweiterung des Bohrungsdurchmessers des oder der Verdichterzylinder 54 ausgeglichen werden, da damit die Verdrängung des Verdichters um einen Betrag herausgesetzt werden kann, der genügt, um die durch

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die Drosselbohrung hervorgerufene Verringerung der Fördermenge auszugleichen. Eine derartige Veränderung ist ohne große Kosten möglich.

In den meisten Kühlmöbeln wird die Höchstleistung durch Verwendung eines Verdichters mit genau festgelegter Förderleistung erzielt; es kann jedoch vorkommen, daß keiner der vorhandenen Verdichtertypen diese Kenndaten aufweist. Daher werden sehr oft nicht ganz geeignete Verdichter mit anderen Ausrüstungsgegenständen in einer Kälteanlage zusammengebaut. Die Verwendung eines überdimensionierten Verdichters, oder eines Verdichters mit unnötig hoher Leistung in einem bestimmten Kühlschrank führt nicht notwendigerweise zu einer entsprechenden Erhöhung der Kälteleistung des Kühlschranks. Entsprechend der Erfindung kann daher ein oder mehrere geeignete Drosseleinsätze für einen vorgegebenen Verdichter so gewählt werden, daß die standardisierte Verdichterausführung mit den verschiedensten Arten von Kühlaüsrüstungen in Übereinstimmung gebracht werden kann.

Es wurde also festgestellt, daß eine Drossel in Form der Drosselbohrung 54 bessere Eigenschaften zur Verbesserung des Spitzen-

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moments gegenüber der Normalleistung bietet als eine Verengung in Form eines längeren engen Rohrs. Die kalibrierte Drosselbohrung kann ein Einsatz sein wie unter Bezugsnummer 50 dargestellt,eine Blende oder auch lediglich eine Verengung des Saugrohrs 38, um eine geeignete Durchschnittsänderung zu erreichen. Es kann daher bei Anwendung dieses Verfahrens eine Standard-Verdichterkonstruktion verwendet werden, die in einer Reihe von Anlagen verschiedener Leistung Anwendung finden kann» Danach werden zur Übereinstimmung dieses Slandardverdichters mit einer vorgegebenen Anlage bestimmter Leistungsanforderung die durch diese Anlage dem Standardverdichter abverlangten maximalen Belastungszustände festgestellt und sodann eine kalibrierte Drosselbohrung 54 in der Verdichter-Kälteanlage eingebaut, und zwar in Übereinstimmung mit den vorgeschlagenen Parametern, um eine Überlastung zu verhindern und den Verdichter an die gewählte Anlage anzupassen.

Kalibrierte Drosselbohrungen 54 mit einer minimalen Querschnittsfläche, die einen Druckabfall an den Drosselbohrungen von ungefähr vier Prozent vorsehen, und zwar des absoluten Drucks des Kältemittels in der Kapsel 12 während des normalen, im wesent-

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lichen ausgeglichenen Betriebszustandes der Kälteanlage (d.h. nachdem die Auswirkungen der Erwärmung des Verdampfers und der Druckausgleich verschwunden sind) werden als funktionsgünstig angesehen. Für Kälteanlagen mit niedrigem Rücklaufdruck nach Fig. 5 ist ein Druckabfall zwischen 0, bis 0, 08 at (0, 4 bis 1,2 p. s. i.), jedoch vorzugsweise 0, OG at (0, 08 p. s.i.). Im einzelnen sollte zur Berechnung der kreisrunden Öffnung der Drosselbohrung 54 der Durchmesser in Zentimeter (Zoll) der kleinsten Fläche im Durchmesser im wesentlichen gleich sein mit folgender Formel:

VQ

K(P)

BP

2+

AP + 1

Darin ist A eine empirische Konstante gleich 0, 24, B eine empirische Konstante gleich 0, 12, K eine empirische Konstante

3 3 gleich 267, V das spezifische Volumen in m (ft' ) bezogen auf die Masse des gasförmigen Kältemittels in der Kapsel 12 der hermetischen Verdi ■hter-Kälteanlage, P der gewünschte Druck-

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abfall an der Bohrung in kgcm (Ib/in ) und Q die stündlich geförderte Kältemittelmasse in kg/h (lb/h) durch die Drosselbohrung während des normalen, im wesentlichen ausgeglichenen Betriebszustandes der Kälteanlage.

Bei Verwendung der kalibrierten Drosselbohrung 54 in einer hermetischen Verdichter-Kälteanlage 10 kann der Verdichter 14 und wird auch vorzugsweise von einem Elektromotor Ki anzutreiben sein, dessen maximales Moment nicht ausx'eicht, um Anlauf und Betrieb des Verdichters sicherzustellen, wenn dex· Verdampfer erwärmt ist und der Druck der Kälteanlage ausgeglichen, falls nicht die Drosselbohrungen 54 vorhanden sind. Es hat sich herausgestellt, daß in einer hermetischen Verdichter-Kälteanlage entsprechend der vorliegenden Erfindung, mit einem Ein-Zylinder-Verdränger-Schubkolbenverdichter und einer Ver-

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drängung von 17, 5 cm (1, 067 in ) erfolgreich in einer Kälteanlage mit ausgeglichenem Druck und erwärmten Verdampfer sowie F 12 als Kältemittel durch einen Elektromotor angeworfen und betrieben werden kann, der ein maximales Moment von ungefähr 29 cmkg (34 oz ft) bei 115 Volt leistet, falls kalibrierte Drosselbohrungen 54 verwendet werden. Die gleichen Betriebsbedingungen führen bei dem gleichen Elektromotor zum Stillstand innerhalb

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von 30 Sekunden nach dem Anlaufen des Verdichters in der gleichen Kälteanlage, falls die Drosselbohrungen 54 entfernt werden.Diese hier genannte hermetische Verdichter-Kälteanlage war mit Drosselbohrungen versehen, die einen Druckabfall von ungefähr vier Prozent bei normalem, im wesentlichen ausgeglichenen Kältemittel-Druck innerhalb der Kapsel 12 vorsah, wodurch sich eine mehr als 25 %ige Verringerung des maximalen, zum Anlauf und Betrieb des Verdichters in einer Anlage mit Druckausgleich und erwärmten Verdampfer ergab. Diese wesentliche Verringerung des Spitzenmoments wurde mit einer weniger als vier prozentigen Verringerung des Gesamtwirkungsgrads der hermetischen Verdichter-Kälteanlage 10 erreicht, sowie mit einer weniger als 10 %igen Verringerung der Höchstleistung der Verdichter-Kälteanlage unter Standard-Betriebsbedingungen entsprechend § 6, 2. des Standard 520 of the Air Conditioning and Refrigeration Institute von 1968, bei einer Verdampfertemperatur von - 23 C (- 10 F), wobei die Temperatur des in den Verdichter eintretenden Gases 32 C (90 F) betrug und die Flüssigkeit am Expansionsventil ebenfalls 32 C (90 F), während die Verflüssigertemperatur bei 54 C (130 F) lag. Diese Versuche wurden durchgeführt in Übereinstimmung mit den Testverfahren für die Berech-

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nung von Verdränger-Schubkolbenverdichtern vom 25. Juni 1967, herausgegeben von der American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers, Inc. . In dieser Verdichter- Kälteanlage waren zwei Drosselbohrungen 54 vorgesehen, deren jede einen Mindestdurchmesser von 3, 175 cm (0, 125 in) hatte, und zwar in Übereinstimmung mit der oben genannten Formel, sowie eine Länge von 9, 525 cm (3/8 in). Der Druckabfall an jeder Drosselbohrung war 0, 06 at (0, 8 p. s. i.), bei einem stromaufwärts gemessenen Druck von 1, 3 ata (19 p. s. i. a.) und einem Förderfluß durch den Verdichter während des im wesentlichen ausgeglichenen Betriebszustands von 10, 8 kg/h (24 IbJh). Die Querschnittsfläche der öffnung jeder Drosselbohrung betrug ungefähr 1/9 der Querschnitts fläche der dazugehörigen Saugrohre, während das Gesamtvolumen der Saugrohre 38, der Saugkanäle 41 und 42, der Sauggeräuschdämpfer 40 und der Saugkammer 44 ungefähr

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115 cm (7 in ) betrug. Die Kälteanlage durchlief einen Kreisprozeß zur Aufrechterhaltung der Temperatur zwischen - 23 C - 18 C (- 10 bis 0 F), mit Ausnahme der Enteisung, wenn sich der Verdampfer erwärmte und den Saugdruck auf 6, 7 ata (95 p. s.i. a.) steigerte.; unter diesen Bedingungen lief der Verdichter an und konnte mit 110 Volt am Elektromotor betrieben werden.

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Ein weiteres Beispiel für eine für die Verwendung in einem Kaltdampf-Verdichtungsverfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung konstruierte hermetische Verdichter-Kälteanlage sieht einen Verdränger-Schubkolbenverdichter mit einem Verdrängungs-

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volumen von 17, 5 cm (1, 067 in ) vor, einen Motor mit einem maximalen Moment von ungefähr 29, 0 cmkg (34 oz ft), bei 115 Volt und zwei Drosselbohrungen 54 mit einem jeweiligen Durchmesser von 2, 768 cm (0,109 in) und einer Länge von 9, 525 cm (3/8 in). Der Druckabfall an jeder der Drosselbohrungen 54 betrug ungefähr 0, 07 at (1, 0 p. s.i.) bei einem stromaufwärts gemessenen Druck von 1,3 ata (19 p.s.i. a.). Die kleinste Querschnittsfläche jeder Verengung betrug ungefähr 1/12 des zugehörigen Saugrohrs, während das Gesamtvolumen der Saugrohre 38, der Saugkanäle 41 und 42, der Sauggeräuschdämpfer 40 und der Saugkammer

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115 cm ( 7 in ) betrug. Die hermetische Verdichter-Kälteanlage wurde mit F 12 als Kältemittel mit einem Förderstrom von 9, 9 kg/h (22, 8 lb/h) durch den Verdichter bei normalem, im wesentlichen ausgeglichenen Betriebszustand, sowie mit einem normalen, im wesentlichen ausgeglichenen Druck von 1, 3 ata (19 p. s.i. a.) in der Kapsel 12, wobei die hermetische Verdichter-Kälteanlage nicht ständig arbeitete, um die Verdampfer temperatur zwischen - 23° G und - 18° C (- 10° F bis -0° F) zu halten, mit

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Ausnahme der Enteisung, wenn der Verdampfer bis zu einer Erhöhung des Saugdrucks auf 7, 3 ata (104 p. s. i. a. ) erwärmt wurde; unter diesen Bedingungen erfolgte Anlauf und Betrieb des Verdichters mit 110 Volt am Antriebsmotor.

In einem weiteren Beispiel wurde eine zur Verwendung in einem Kaltdampf -Verdichtungsverfahren konstruierte hermetische Ver-. dichter-Kälte anlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung vorgesehen, deren Verdränger-Schubkolbenverdichter ein Verdrängungsvolumen von 17,5 cm' (1, 0G7 in ) besitzt, wobei der Antriebsmotor ein maximales Moment von ungefähr 29 cm kg (35 oz ft) bei 115 Volt entwickelt und zwei Drosselbohrungen mit einem jeweiligen Durchmesser von 3, 556 cm (0, 1 40 in) und einer Länge von 9, 525 cm (3/8 in) vorgesehen sind. Der· Druckabfall an jeder Drosselbohrung betrug ungefähr 0, 04 at (0, 6 p. s.i.) und der stromaufwärts gemessene Druck 1, 3 ata (19 p. s.i.a.). Der Mindestquerschnitt jeder Drosselbohrung lag bei ungefähr 1/7· des dazugehörigen Saugrohrs 38, während das Gesamtvolumen der Saugrohre 38, der Saugkanäle 41 und 42, der Sauggeräuschdämpfer 40 und der Saugkammer 44 115 cm

( 7 in ) betrug. Diese hermetische Verdichter-Kälteanlage wurde

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mit F 12 Kältemittel betrieben und zeigte einen Förderstrom von 10, 9kg/h (24, 3 lb/h) durch den Verdichter bei normalem, im wesentlichen ausgeglichenen Zustand und einem normalen, im wesentlichen ausgeglichenen Kältemitteldruck von 1, 3 ata (19 p. s.i. a.) in der Kapsel 12; die hermetische Verdichter-Kälteanlage wurde nicht durchgehend betrieben, um die Temperatur am Verdampfer zwischen - 23° C und - 18° C (- 10° F bis 0° F) zu halten, mit Ausnahme der Enteisung, wenn der Verdampfer sich bis auf einen Saugdruck von 6, 1 ata (87 p. s.i. a.) erwärmte; unter diesen Bedingungen erfolgten Anlauf und Betrieb des Verdichters mit 110 Volt am Antriebsmotor.

Die beiden letzten, als Beispiel genannten hermetischen Anlagen funktionierten in einer Kälteanlage in wesentlich der gleichen Art und Weise und erzielten dieselben Ergebnisse wie das weiter vorne beschriebene erste Beispiel.

Durch .Auswahl und Einbau eines Drosseleinsatzes 50 zwischen der Absaugseite eines Verdampfers und der Saugseite eines Verdichters in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, werden Kaltdampf-Verdichtungs-Vorrichtung und -verfahren vorge-

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schlagen, durch die die Spitzenleistung oder das Spitzenmoment, das vom Verdichter in einer Kälteanlage mit Druck und/oder Temperaturausgleich benötigt wird, besonders bei Erwärmung des Verdampfers. Die entsprechende hermetische Verdichter Kälteanlage schließt die Verwendung eines elektrischen Antriebs motors ein, der ein wesentlich kleineres maximales Leistungsbetriebsmoment besitzt. Die hermetische Verdichter-Kälteanlage stellt also eine wirtschaftlichere Konstruktion und einen wirtschaftlichen Zusammenbau dar im Vergleich zu älteren hermetischen Verdichter-Kälteanlagen. Du.rüberhinaus erlaubt die Verwendung einer kalibrierten Drosselbohrung mit nicht veränderbarer minimaler Querschnittsfläche in Form eines einfachen, zuverlässigen und leicht einzubauenden Drosseleinsatzes 50 die Erzielung dieses Ergebnisses in einem billig herzustellenden Aufbau, der im wesentlichen wartungsfrei während der gesamten Standzeit der Kälteanlage ist.

Aus der vorangegangenen Beschreibung ist zu entnehmen, daß die vorliegende Erfindung besonders für solche Anwendungsfälle nützlich ist, in denen Kälteanlagen mit niedrigem oder mittlerem Rücklaufdruck verwendet werden, obwohl sie nicht notwendiger-

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weise auf derartige Anlagen beschränkt ist. Normalerweise ist in derartigen Anlagen der Anlaufmoment-Bedarf geringer als das Spitzenmoment, das der Antriebsmotor leisten muß, nachdem der Verdichter 14 auf Betriebsgeschwindigkeit gebracht wurde, die sich z.B. bei 3400 U/min bewegt. So.benötigt der Antriebsmotor nur einen Teil einer Sekunde, und zwar ungefähr zwischen 1/10 bis 1/2 Sekunde, um den Verdichter von Null auf seine normale Betriebsgeschwindigkeit zu bringen. Wenn jedoch die Anlage nach einem längeren Stillstand, während dem ein · teilweiser oder vollständiger Druckausgleich eingetreten ist, wie dies normalerweise zwischen 5 und 15 Minuten nach der Stilllegung geschieht, wieder anläuft, dann tritt Spitzenmoment-Anforderung innerhalb von zwischen 20 bis 30 Sekunden und einer Minute nach Anlaufen des Verdichters auf. Dieses Spitzenmoment dauert normalerweise ungefähr einige Minuten, bis der Saugoder Rücklauf druck (der normalerweise in der Kapsel 12 vor Eintritt des Kältemittelgases in die Saugrohre 38 gemessen wird) auf ungefähr die normalen Betriebswerte der Anlage zurückgeführt wird. Dadurch ist es möglich, in einer Anlage mit niedrigem bis mittlerem Anlaufdruck entsprechend der vorliegenden Erfindung einen Antriebsmotor mit verringerter Leistung für einen Ver-

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dichter zu verwenden, der den Betrieb während der Spitzenbelastung aufrechterhalten kann, indem die maximale Gas-Saugbelastung, der der Verdichter durch die Anlage ausgesetzt wird, begrenzt wird.

Wie bereits vorher dargelegt, variieren die Spitzenlastzustände wie sie von den verschiedenen Arten von Kaltdampf-Verdichtungsverfahren gestellt werden, infolge von solchen Faktoren wie z.B. , daß die An.age einen Enteisungskreislauf durchläuft oder nicht, wie auch infolge solcher Art von Bedingungen, wie sie beim Anlauf des Verdichters auftreten. Wenn die Anlage zum Abtauen für längere Zeit stillgelegt wird, und zwar normalerweise zwischen 18 und 24 Stunden, so daß sowohl ein Temperatur- wie auch ein Druckausgleich innerhalb der ganzen Anlageeintritt, unterliegt der Verdichter einer anormalen Gas-Saugbelastung. Druckausgleich kann jedoch auch eintreten, ohne daß das Temperatur gleichgewicht hergestellt würde, wie dies z.B. bei dem Enteisungs-Kreislauf eintritt. Bei Beginn eines solchen Kreislaufs ist der Verflüssiger bereits heiß, die Gastemperatur des Verflüssigers liegt zwischen ungefähr 38° C bis 49 C (100° F bis 120° F), worauf

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infolge der Erwärmung des Verdampfers die vorgenannte Gastemperatur von - 18° C auf 4 C (von 0 F bis 40 F) steigt. Dadurch entsteht ein verstärkter Belastungszustand bei Wiederanlauf des Verdichters verglichen mit einem Abtau-Zustand, in dem sich die Temperatur auf niedrigerem Niveau ausgeglichen hat, z.B. zwischen 16° C bis 43° C (60° F bis 110° F), und zwar in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur. Spitzenbelastungsprobleme treten natürlich an der oberen Grenze derartiger Temperaturbereiche auf. Normalerweise ist nicht genügend Gas in der Anlage vorhanden, um genügend Druck zu erzeugen, damit sich das Gas im Verflüssiger bei derartigen erhöhten Temperaturen verflüssigen kann. Daher hält der Zustand der Gassättigung nicht an und die Drücke folgen daher nicht den Dampfsättigungskurven.

Darüberhinaus tritt bei einem Abtau-Zustand ein Temperaturabfall des Kältemittelöls im vom unteren Teil der Kapsel 12-gebildeten ölsumpf ein. Dieser Faktor erlaubt zusammen mit dem ruhenden Zustand des Kältemittelöls die Aufnahme eines bestimmten Teils des Kältemitteldampfes durch das öl. Löst sich der Dampf im öl, verliert die Anlage einen Teil des dampfförmigen Kältemittels, wodurch die Gas-Saugbelastung beim An-

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fahren der Anlage verringert wird. Während kürzerer Brachzeiten jedoch, z.B. infolge des Enteisungs-Kreislaufes, ist das Kälte-, mittelöl zu heiß, um viel vom Kältemitteldampf aufzunehmen wodurch mehr Kältemittel in Dampfform in der Anlage vorhanden ist. Darüberhinaus kann auch der Gasdruck ein höheres Niveau erreichen, weil der Antriebsmotor noch vom letzten Betriebs kreislauf her heiß ist und sich mehr Gas in der Anlage befindet, weil weniger Gas infolge der höheren Temperatur des Öls absorbiert werden kann. Auch der Verflüssiger ist heißjfer als die Umgebungstemperatur, weshalb der Auslaßdruck des Verdichters nach dem Anlaufen höher ist und der Anstieg des Auslaßdrucks beschleunigt wird. Trotzdem kann auch bei genügend hoher Gastemperatur in der Anlage immer noch nicht genügend Kältemittel vorhanden sein, um den Zustand der Gassättigung herbeizuführen. Deshalb können kurze Stillegungs-Kreisläufe zu schwereren Gasbelastungsproblemen führen, als sie nach dem Absaug-Zustand auftreten.

Infolge der verschiedenen vorgenannten Faktoren kann die Dichte des Kältemittelgases an der Saugseite des Verdichters zumindest

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doppelt so groß sein als die Dichte des Kältemittelgases wäh rend des Normalbetriebs der Kälteanlage. In vielen Fällen kann sich die Dichte des gasförmigen Kältemittels auf das zwei- bis fünffache erhöhen, wenn der Verdampfer von beispielsweise - 18 C (0 F) auf ungefähr 27 C (80 F) erwärmt wird, unter der Voraussetzung, daß der Zustand der Gassättigung erreicht ist. Daher kann der Zustand der Gassättigung nicht langer aufrechterhalten werden, und das ist auch der Grund, warum bei dieser Temperatur der Druck sich infolge des Vorhandenseins überhitzten Dampfes in der Anlage sich nicht so schnell erhöht. Trotzdem kann und wird bis zur Erreichung des Zustande der Dampfüberhitzung die vorgenannte zwei- bis fünffache Veränderung der Dichte oder der Erhöhung des Rücklaufdx'ucks eintreten.

Die vorgenannten maximalen Gas-Saugbelastungsprobleme sind normalerweise in Anlagen mit hohem Rücklaufdruck nicht so schädlich, aber die Idee der vorliegenden Erfindung kann auch vorteilhaft in einer derartigen Anlage Verwendung finden. Durch Einbau einer geeigneten kalibrierten Drosselbohrung in einer solchen Anlage kann die auf die Gaspumpe des Verdichters ausgeübte Gasbelastung begrenzt werden, wodurch das Maß des Kälte-

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mitteleinsatzes in der Anlage sich erhöhen läßt. Mit anderen Worten kann durch entsprechende Drosselung des Gasdurchsatzes einer derartigen Anlage ein größeres Maß an Kältemittel- * einsatz in Kauf genommen werden, bevor solche Probleme auftreten, wie Ansaugen von öl oder von Eintritt von Flüssigkeit in den Zylinder des Verdichters. In Anlagen mit hohem Rücklaufdruck erlaubt außerdem der Einbau einer kalibrierten Drosselbohrung entsprechend der vorliegenden Erfindung eine Verringerung der maximalen Druck- und Temperaturzustände in der Anlage bei Ausfall des Verflüssiger-Gebläses, oder wenn der Luftstrom durch den Verflüssiger infolge anderer ungünstiger Bedingungen verringert oder eingeschränkt wird, wie z.B. durch die Ablagerung von Schmutz oder Stäub im Verflüssiger, oder wenn die Umgebungstemperatur des Verflüssigers anormal hoch ist.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

/ l.J Verfahren zur Herabsetzung des Spitzenmoments eines hermetischen Verdrängungsverdichters in einem Kaltdampf-Verdichtungsverfahren mit einem Kältemittel und mit-niedrigem oder mittlerem Rücklaufdruck am Absaugende eines zur Anlage gehörenden Verdampfers unter normalen Betriebsbedingungen, wobei ein Verdichter vorgesehen ist, dessen Verdrangungsvolumen der Anlage entsprechend ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß

eine Drosselvorrichtung mit entsprechender Kalibrierung eingebaut wird, um den Förderstrom des Kältemittels zum Verdichter zu begrenzen, und zwar unmittelbar nach Anlauf des Verdichters unter anormalen Betriebsbedingungen bei einer Verdampfertemperatur, die verglichen mit dessen normaler Betriebstemperatur höher liegt, und daß die Drosselvorrichtung so in der Kälteanlage angeordnet wird, daß das Absaugende des Verdampfers mit der Saugeinlaßöffnung des Verdichters über die Drosselvorrichtung verbunden ist, wodurch das zum Betrieb des Verdichters notwendige Spitzenmoment unter den genannten

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anormalen Bedingungen im Vergleich zu dem Moment geringer ist, das zum Betrieb des Verdichters unter gleichen Bedingungen, jedoch ohne Drosselvorrichtung, erforderlich ist.
2. Verfahren entsprechend Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung in Form einer unveränderlichen Strömungs· Verengung ausgebildet ist, die zwischen dem Druckauslaß des Verdampfers und dem Saugeinlaß des Verdichters angeordnet ist, um so die beiden über die unveränderliche. Strömungsverengung ständig zu verbinden.
3. Verfahren entsprechend Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung so gewählt ist, daß sie eine Mindestquerschnittsfläche hat.
4. " Verfahren entsprechend Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung in einem Saugkanal angeordnet ist und die Mindestfläche der Drosselvorrichtung so bemessen ist, daß

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sie weniger als ein Drittel der Mindestquerschnittsfläche des Saugkanals unmittelbar stromabwärts von der Drosselvorrichtung beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Drosselvorrichtung in einem Saugkanal angebracht ist, und daß die Mindestfläche der Drosselvorrichtung so bemessen ist, daß sie zwischen ein Drittel bis ein Zehntel der Mindestfläche des Saugkanals unmittelbar stromabwärts von der Drosselvorrichtung beträgt.
6. Verfahren entsprechend Anspruch 3, . dadurch gekennzeichnet, daß

die unveränderliche Mindestquerschnittsfläche der Drosselvorrichtung so gewählt ist, daß der durchschnittliche Druckabfall an ihr weniger als sechs Prozent des normalen Betriebsdrucks der Kälteanlage an der Saugseite des Verdampfers beträgt.
7. Verfahren entsprechend Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die unveränderliche Mindestquerschnittsfläche der Dro'sselvor-

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richtung so gewählt ist, daß der durchschnittliche Druckabfall an ihr weniger als 0, 03 ata (0, 4 p. s. i. a.) während des normalen, im wesentlichen ausgeglichenen Betriebs/,usl;inck\s der Kälteanlage betrügt.
8. Verfahren entsprechend Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die Drosselvorrichtung so gewählt ist, daß der durchschnittliche Druckabfall an ihr sich zwischen 0, 015 zu 1 und 0, 03 at (4/10 zu 1 und 2/10 p. s.i.) bewegt, und zwar während des normalen, im wesentlichen ausgeglichenen Betriebszustandes der Kälteanlage.
9. Verfahren entsprechend Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die Drosselvorrichtung so gewählt ist, daß die Abnahme des allgemeinen Wirkungsgrades des hermetischen Verdichters infolge der'Verbindung der Absaugseite des Verdampfers mit der Saugseite des Verdichters durch die Drossel weniger als fünf Prozent beträgt.

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10. Verfahren entsprechend Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß

die unveränderliche Mindestquerschnittsfläche der Drosselvorrichtung im wesentlichen kreisförmig ist und einen Durchmesser D besitzt, der in Zentimeter (Zoll) gemessen im wesentlichen gleich der folgenden Formel ist: ' "

VQ

- 1 BP AP 4 r 1 2 +

K(P)

worin K gleich 267 ibt, A gleich 0, 24, B gleich 0,12, V gleich

3 3

dem spezifischen Volumen in m pro kg (ft pro Ib) Masse des Kältemittels unmittelbar stromaufwärts von der Drosselvorrichtung, P gleich dem Druckabfall an der Drosselvorrichtung in at (p. s.i.) und Q gleich dem Förderstrom in kg/h (lb/h)
durch den Verdichter, wenn die Kälteanlage entsprechend den Vorschriften in § 6 Punkt 2) des Standards 520 der American Refrigeration Institute betrieben wird, bei einer Verdampfertemperatur von ungefähr - 23 C (- 10 F), einer Gastemperatur

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bei Eintritt in den Verdichter von ungefähr 3 2 C (90 F), einer Verdichter-Umgebungstemperatur von ungefähr 32 C (90 F), einer Flüssigkeitstemperatur am Expansionsventil von ungefähr 32 C (90 F) und einer Verflüssigungstemperatur von ungefähr 54° C (130° F).

11. Verfahren entsprechend Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung in einem mit einem Sauggeräuschdänipfer in einem hermetischen Verdichter verbundenen Saugrohr angebracht ist.
12. Verfahren entsprechend Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung in einem mit einem Sauggeräuschdänipfer des hermetischen Verdichters verbundenen Saugrohr eingebaut ist.
13. Verfahren entsprechend Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektromotor zum Antrieb des Verdichters vorgesehen ist,

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wobei der Elektromotor so gewählt ist, daß er nicht genügend Moment erzeugt, um Anlauf und Betrieb des Verdichters zu gewährleisten, wenn die Kälteanlage sich in einem Zustand des Temperatur und/oder Druckausgleichs befindet und der Verdampfer stärker erwärmt, jedoch keine Drosselvorrichtung vorgesehen ist.
14. Eine hermetische Verdichter-Kälteanlage mit einer hermetischen Kapsel und einem Einlaß für das Kältemittelgas in den von der Kapsel gebildeten Raum, einem Verdränger-Schubkolbenverdichter mit einem Saugventil, wobei der Verdichter in der Kapsel angebracht ist und von einem Elektromotor angetrieben wird, mit einem Sauggeräuschdämpfer, dessen Auslaß mit dem Saugventil des Verdichters verbunden ist, und mit einem Saugrohr, das in der Kapsel im wesentlichen aufrechtsteht und an seinem unteren Ende mit dem Einlaß des Sauggeräuschdämpfers in Verbindung steht, während sein oberes Ende mit dem Raum, der von der Kapsel gebildet wird, in Verb indung steht,

dadurch gekennzeichnet, daß
eine Drosselvorrichtung im Saugrohr vorgesehen ist zur Ein-

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schränkung des.Förderflusses des Kältemitteln durch das Saugrohr, wobei die Drosselvorrichtung so bemessen ist, da(J sie den Förderstrom des Kältemittels durch den Verdichter auf einen bestimmten Wert begrenzt, die mindestens zweimal so hoch ist wie die Dichte des gasförmigen Kältemittels-in der Kapsel während des Normalsbetriebs der Kälteanlage, sowie ein Elektromotor, dex" in der Kapsel angebracht ist und den Verdichter antriebt/ wobei der Elektromotor das Spitzenmoment infolge der auf den Verdichter ausgeübten Gas-Saugbelastung unter den vorgegebenen Bedingungen bei Nichtvorhandensein der Drosselvorrichtung nicht erzeugen kann, während er das maximale Moment das durch die Gas-Saugbelastung auf den Verdichter unter den vorgegebenen Bedingungen ausgeübt wird, bei Einbau der Drosselvorrichtung in das Saugrohr erzeugen kann.
15. Hermetische Verdichter-Kälteanlage entsprechend Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Drosselvorrichtung am oberen Ende des Saugrohrs sitzt.

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16. Hermetische Verdichter-Kälte anlage entsprechend Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtungin der Nähe der Verbindung des Saugrohrs mit dem Sauggeräuschdämpfer sitzt.
17. Hermetische Verdichter-Kälteanlage entsprechend Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet, daß das kobinierte Gesamtvolumen aller Kanäle und Kammern zwischen der Drosselvorrichtung und dem Saugventil des Gasverdichters zwei· bis fünfmal so hoch ist, wie das Verdrängungsvolumen des Verdichters.
18. Hermetische Verdichter-Kälte anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindestquerschnittsfläche der Drosselvorrichtung weniger als eih Drittel der Mindestquerschnittsfläche des Kanals beträgt, der durch das Saugrohr stromabwärts von der Drosselvorrichtung gebildet wird.

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19. ■ Hermetische Verdichter-Kälteanlage entsprechend Anspruch 18,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mindestquerschnittsfläche der Drosselvorrichtung so bemessen ist, daß der durchschnittliche Druckabfall an der Drosselvorrichtung weniger als sechs Prozent des Drucks des Kältemittelgases in der hermetischen Kapsel während des normalen, im wesentlichen ausgeglichenen Betriebszustands der Kälteanlage beträgt, in der die Verdichter-Kälteanlage sich befindet.
20. Hermetische Verdichter-Kälteanlage entsprechend Anspruch 18,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mindestquerschnittsfläche der Drosselvorrichtung so bemessen ist, daß der durchschnittliche Druckabfall an der Drosselvorrichtung zwischen 0, 03 bis 0, 08 at (0, 4 bis 1, p. s.i.) beträgt, und zwar während des normalen, im wesentlichen ausgeglichenen Betriebszustandes der Kälteanlage, in der die Verdichter-Kälteanlage eingebaut ist.
21. Hermetische Verdichter-Kälteanlage entsprechend Anspruch 18,

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dadurch gekennzeichnet, daß die Mindestquerschnittsfläche der Drosselvorrichtung so bemessen ist, daß der Gesamtwirkungsgrad der hermetischen Verdichter-Kälteanlage während des im wesentlichen ausgeglichenen Betriebszustandes der Kälteanlage um weniger .als fünf Prozent infolge der Verengung durch die Drosselvorrichtung in dem Saugrohr verringert wird.
22. Hermetische Verdichter-Kälteanlage entsprechend Anspruch 18,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mindestquerschnittsfläche der Drosselvorrichtung im allgemeinen kreisförmig ist und einen effektiven Durchmesser D in Zentimeter (Zoll) besitzt, der im wesentlichen der folgenden Formel gleich ist:

VQ '

BP

2 +

AP+ 1

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wobei K gleich 207 ist, A gleich 0, 24, B gleich 0, 12, V gleich

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dem spezifischen Volumen in m pro kg (ft pro Ib) Masse des Kältemittels unmittelbar stromaufwärts von der Drosselvorrichtung, P gleich dem Druckabfall an der Drosselvorrichtung in at (p. s. i.), und die*K alte anlage nach den Vorschriften von § 6 Punkt 2) des Standards 520 des American Refrigeration Institute betrieben wird, wobei die Verdampfertemperatur - 23 C (-10 F) beträgt, die Gastemperatur· an der Ansaugseite des Verdichters ungefähr 32 C (90 F), die Umgebungstemperatur des Verdichters ungefähr ebenfalls 32 C (90 F) genauso wie die Flüssigkeitstemperatur am Expansionsventil von ungefähr 32 C (90 F), während die Verflüssigungstemperatur bei ungefähr 54° C (130° F) liegt.
23. Verfahren zur Senkung des Spitzen-Gassaugmoments, das auf einen hermetischen Verdränger-Schubkolbenverdichter ausgeübt wird, um den Verdichter mit einem Kaltdampf-Verdichtungsverfahren in Übereinstimmung zu bringen, zu dem ein Verflüssiger, ein Expansionsventil und ein Verdampfer gehören, die in Serie mit dem Verdichter verbunden sind, und in dem ein Kältemittel verwendet wird, wobei niedriger bis mittlerer Ilück-

laufdruck an der Absaugseite des Verdampfers bei Normalbetneb gleich dem Förderstrom in Kg/h (1b/h) durch den Verdichter, ; wenn*

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der Anlage besteht,
dadurch gekennzeichnet, daß

dieses Verfahren vorsieht, daß ein Verdichter verwendet wird, der ein Verdrängungsvolumen hat, das über dem in der Anlage benötigten liegt, daß kalibrierte Druckvorrichtungen so gewählt werden, damit die Pumpleistung des Verdichters verringert wird, um den Erfordernissen der Anlage mit diesem Verdichter Genüge zu tun, und daß die Drosselvorrichtungen in der Anlage so angeordnet werden, daß die Absaugseite des Verdampfers mit dem Saugeinlaß des Verdichters über die Drosselvorrichtung in Verbindung steht, wodurch der Verdichter mit der Kälteanlage in Übereinstimmung gebracht wird.
24. Verfahren entsprechend Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß

die Drosselvorrichtung eine unveränderliche Mindestquerschnittsfläche hat und sich zwischen der Absaugseite des Verdampfers und dem Saugeinlaß des Verdichters befindet, um so die beiden über die Drosselvorrichtung ständig zu verbinden.

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25. Eine Kaltdampf-Vordichtungsanlage mit ninem Kältemittel und einem normalen Rücklaufdruck am Absaugende des Verdampfers bei Normalbetriebszustand der Anlage, dadurch gekennzeichnet, daß

zu der Anlage weiterhin die Verbindung des Saugeinlasses eines hermetischen Verdränger-Schubkolbenverdichters mit der Absaugseite des Verdampfers über kalibrierte Drosselvorrichtungen gehört, die den maximalen For der strom zum Verdichter nach dessen Anlauf und bei anormalem Rücklaufdruck sowie erhöhter Temperatur am Verdampfer verglichen mit der normalen Betriebstemperatur begrenzen, wobei das zum Antrieb des Verdichters erforderliche Moment sich verglichen mit dem Moment, das zum Antrieb des Verdichters unter denselben Bedingungen ohne Einbau der Drosselvorrichtungen notwendig ist, verringert.
26. Kälteanlage entsprechend Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß

der hermetische Verdränger-Schubkolbenverdichter einen Elektromotor umfaßt, eine von diesem Motor angetriebene Verdränger-Gaspumpe und eine Kapsel, die den Elektromotor und die Gas-

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pumpe hermetisch umschließt, wobei der Elektromotor das zum Antrieb der Gaspumpe notwendige Moment nicht erzeugt, wenn der Verdampfer die erhöhte Temperatur aufweist und die Drosselvorrichtung nicht vorhanden ist, während er ein genügendes Moment entwickelt, um die Gaspumpe anzutreiben, wenn die Drosselvorrichtung eingebaut ist.
27. Kälteanlage entsprechend Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die erhöhte Temperatur des Verdampfers genügend größer sein muß als die normale Betriebstemperatur, um die Dichte des gasförmigen Kältemittels an der Absaugseite des Verdampfers zumindest zu verdoppeln verglichen mit der Dichte des gasförmigen Kältemittels an der Absaugseite des Verdampfers bei normaler Betriebstemperatur.
28. Kälteanlage nach Anspruch 26, dadurch.gekennzeichnet, daß die erhöhte Temperatur des Verdampfers genügend größer ist als die normale Betriebstemperatur, um die Dichte des gasförmigen Kältemittels an der Absaugseite des Verdampfers zu-

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mindest zu verdoppeln, verglichen mit der Dicht«.· ties gasförmigen Kältemittels an der Absaugseite des Verdampfers bei normaler Betriebstemperatur.

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