DE2639019C3

DE2639019C3 - Kältemaschine

Info

Publication number: DE2639019C3
Application number: DE19762639019
Authority: DE
Inventors: Svend Peder Nordborg Pedersen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1976-08-30
Filing date: 1976-08-30
Publication date: 1981-09-03
Also published as: DE2639019A1; DK381577A; DE2639019B2; DK145999C; DK145999B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kältemaschine, bei der ein Verdichter und ein diesen antreibender Elektromotor in einer hermetisch abgeschlossenen Kapsel angeordnet sind, eine Heizvorrichtung zum Verdampfen von sich im unteren Teil der Kapsel ansammelnden flüssigen Kältemittel vorgesehen ist und eine auf das Vorhandensein des flüssigen Kältemittels ansprechende Verriegelungsvorrichtung den Start des Motors solange verhindert, bis das flüssige Kältemittel in der Kapsel im wesentlichen verdampft ist.

Bei einer bekannten Kältemaschine dieser Art (US-PS 37 44 267) kann ein dreiphasiger Motor über eine Schaltvorrichtung an Spannung gelegt werden, sofern ein Überwachungskreis feststellt, daß der Flüssigkeitsspiegel unterhalb eines vorbestimmten Niveaus liegt. Der Überwachungskreis weist einen Thermistor auf, der dauernd beheizt wird. Wenn der Flüssigkeitsspiegel durch Ansammlung von flüssigem Kältemittel ansteigt und den Thermistor berührt, findet eine starke Verdampfung des Kältemittels und damit eine entsprechende Abkühlung des Thermistors statt. Sobald diese Kühlung nicht mehr erfolgt, also das Kältemittel verdampft ist, fällt die Verriegelung weg und der Motor wird eingeschaltet Diese Konstruktion verhindert, daß der Verdichter flüssiges Kältemittel fördert, so daß die damit verbundenen Schwierigkeiten, insbesondere Flüssigkeitsstöße, welche Dichtungen und andere Maschinenteile zerstören können, nicht auftreten. Schwierigkeiten bereitet es jedoch, die für die Verdampfung des Kältemittels erforderliche Wärmemenge so zuzuführen, daß zwischen dem Einschalten der Kältemaschine und dem Anlauf des Motors keine zu großen Zeitabstände vorhanden sind. Denn lediglich als Temperaturfühler verwendete Thermistoren können zwar klein gehalten werden; mit ihnen ist aber keine merkliche Heizleistung übertragbar. Will man dagegen eine ausreichende Heizleistung übertragen, muß der Thermistor so groß gewählt werden, daß seine Unterbringung in der Kapsel Schwierigkeiten macht
Bei anderen bekannten Kältemaschinen (US-PS

3107 843 und 3411313) ist eine ölheizvorrichtung vorgesehen, um ein Mischen des Öls mit dem Kältemittel zu verhindern. Ein Einschalten des Motors ist erst nach Erreichen einer vorgegebenen öltemperatur möglich. Auch hier tritt das Problem ein, daß eine kleine Heizvorrichtung zu sehr großen Verzögerungszeiten führen kann und daß eine große Heizvorrichtung keinen Platz in der Kapsel findet

Ferner sind Kältemaschinen bekannt (US-PS 22 19 199), deren Motor eine Laufwicklung und eine

is Startwicklung aufweist, wobei in Reihe mit der Startwicklung ein Kondensator und ein üblicher Startschalter vorgesehen ist, der nach dem Hochlauf öffnet Maßnahmen zur Beseitigung von flüssigem Kältemittel vor dem Anlauf sind nicht vorgesehen.

Der Erfinduag liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kältemaschine der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der keine Schwierigkeiten bei der Unterbringung der Heizvorrichtung in der Kapsel bestehen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der Motor eine Laufwicklung, eine Startwicklung und eine zugehörige Startvorrichtung aufweist und daß die Heizvorrichtung durch wenigstens eine Motorwicklung gebildet und mit dem Einschalten der Kältemaschine an Spannung legbar ist

Bei dieser Konstruktion wird keine zusätzliche Heizvorrichtung benötigt weil diese durch eine bereits vorhandene Motorwicklung gebildet wird. Diese Verwendung der Motorwicklung ist möglich, weil sie trotz des Vorhandenseins der Verriegelungsvorrichtung mit dem Einschalten der Kältemaschine an Spannung legbar ist Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß man über die Motorwicklungen eine verhältnismäßig große Wärmeleistung zuführen kann, da sie ohnehin für die Motorleistung ausgelegt sein müssen. Daher können auch größere Mengen flüssigen Kältemittels in vergleichsweise kurzer Zeit verdampft werden, ohne daß hierfür zusätzlicher Platz in der Kapsel benötigt wird.

Besonders günstig ist es, wenn die Heizvorrichtung durch die Laufwicklung gebildet ist Die Laufwicklung ist dickdrähtig ausgelegt und kann einen verhältnismäßig großen Strom führen. Nach dem Hochlauf sinkt dieser Strom stark ab, so daß auch die Heizwirkung beendet ist.
Günstig ist es ferner, wenn die Verriegelungsvorrichtung durch ein mit der Startwicklung in Reihe liegendes Schaltglied gebildet ist

Bei einer anderen Ausführungsform greift die Verriegelungsvorrichtung am Schaker der Startvorrichtung an. Beispielsweise kann bei einem Startrelais, das vom Laufwicklungsstrom beherrscht wird, die Kontaktgabe durch die Verriegelungsvorrichtung bis zum Erreichen der Grenztemperatur verhindert werden.

In den beschriebenen Fällen wird der Anlauf dadurch verhindert, daß der Startwicklung kein Strom zugeführt wird. In diesem Fall dient allein die Laufwicklung als Heizvorrichtung. Die Verriegelungsvorrichtung kann aber auch andere Formen annehmen, beispielsweise als Motorarretierung ausgebildet sein. In diesem Fall würden beide Wicklungen die Heizung bewirken. In

es manchen Fällen ist es auch denkbar, die Heizung durch die Startwicklung zu bewirken und den Stromkreis der Laufwicklung mittels der Verriegelungsvorrichtung zu unterbrechen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kältemaschine,

Fig.2 einen schematischen Ausschnitt einer Abwandlung und

F i g. 3 einen schematischen Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform.

In F i g. 1 ist in einer Kapsel 1 eine Motor-Verdichter-Einheit 2 ungeordnet, die einen Verdichter 3 und einen Asynchronmotor M aufweist Der Verdichter 3 saugt gasförmiges Kältemittel aus dem Saugraum 4 der Kapsel an und fördert es Ober ein Druckrohr S mit einer anschließenden Druckleitung 6 zu einem Kondensator. Nach Verflüssigung gelangt das Kältemittel über eine Drosselstelle und einen Verdampfer in gasförmigem Zustand über die Saugleitung 7 zum Saugraum 4 zurück.

Der Asynchronmotor M weist eine Laufwicklung 8 und eine Startwicklung 9 auf. Ein Hauptschalter 10, beispielsweise ein Kuhlraumthermostat dient dem Einschalten. Eine Startvorrichtung U hat die Form eines Relais mit einer Reiaiswicklung 12, die mit der Laufwicklung 8 in Reihe liegt, und einem Relaiskontakt 13, der mit der Startwicklung 9 in Reihe liegt. In der gemeinsamen Rückleitung ist ein Wicklungsthermostat 14 vorgesehen, der anspricht und öffnet wenn die Wicklungstemperatur zu hoch wird. Eine bis hierher beschriebene Kältemaschine ist bekannt Im Startzweig ist außerdem eine Verriegelungsvorrichtung 15 in der Form eines Bimetallschalters angeordnet der erst beim Überschreiten einer Grenztemperatur von z. B. 50⁰C schließt so daß der Asynchronmotor M erst anlaufen kann, wenn diese Temperatur überschritten wird.

Damit ergibt sich die folgende Betriebsweise: Beim

Einschalten des Hauptschalters 10 fließt der Blockierungsstrom über die Laufwicklung 8. Diese erwärmt sich und beheizt den Motor und damit den Kapsel-Saugraum 4. Das Relais 11 zieht bereits beim Einschalten an.

ο Trotzdem erfolgt kein Hochlauf., weil der Bimetallschalter 15 noch geöffnet ist Erst wenn das Kältemittelkondensat verdampft ist und die Grenztemperatur überschritten wird, schließt auch dieser Bimetallschalter, worauf der Anlauf beginnt Der erst in diesem

IU Augenblick wirksam werdende Verdichter fördert daher nur gasförmiges Kältemittel. Flüssigkeitsschläge können nicht auftreten.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 befindet sich die Startvorrichtung 11 im Saugraum. Die Verriegelungsvorrichtung 16 hat hierbei die Form eines Bimetalls mit einer Nase 17, die unter den Relaiskontakt 13 greift der im Ruhezustand durch eine nicht veranschaulichte Feder nach oben gedrückt wird. Unter Wärmeeinwirkung biegt sich der Bimetallstreifen nach rechts aus, so daß der Relaiskontakt 13 trotz Erregung der Wicklung 12 erst angezogen werden kann, wenn die Grenztemperatur erreicht ist

Bei der Ausführungsform nach Fig.3 ist eine Verriegelungsvorrichtung 18 vorgesehen, die einen Schwimmerschalter 19 aufweist dessen Schwimmer 20 auf dem Flüssigkeitssumpf 21 am Boden der Kapsel schwimmt Der Schwimmerschalter kann beispielsweise als schwenkbarer Quecksilberschalter ausgebildet sein. In der dargestellten Lage hat die Flüssigkeit eine größere Höhe als die vorgegebene Höhe H. Infolgedessen ist der Schwimmerschalter 19 geöffnet Die größere Höhe bedeutet nämlich, daß in dem Sumpf außer einer vorgegebenen ölmenge noch flüssiges Kältemittel vorhanden sein muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kältemaschine, bei der ein Verdichter und ein diesen antreibender Elektromotor in einer hermetisch abgeschlossenen Kapsel angeordnet sind, eine Heizvorrichtung zum Verdampfen von sich im unteren Teil der Kapsel ansammelndem flüssigen Kältemittel vorgesehen ist und eine auf das Vorhandensein des flussigen Kältemittels ansprechende Verriegelungsvorrichtung den Start des Motors solange verhindert, bis das flüssige Kältemittel in der Kapsel im wesentlichen verdampft ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor eine Laufwicklung (8), eine Startwicklung (9) und eine zugehörige Startvorrichtung (11) aufweist und daß die Heizvorrichtung durch wenigstens eine Motorwicklung gebildet und mit dem Einschalten der Kältemaschine an Spannung legbar ist.

2. Kältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung durch die Laufwicklung (8) gebildet ist

3. Kältemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (15,18) durch ein mit der Startwicklung (9) in Reihe liegendes Schaltglied gebildet ist.

4. Kältemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (16) am Schalter der Startvorrichtung (11) angreift.