DE2709002B2

DE2709002B2 - Verdichteraggregat, insbesondere für Kältemaschinen

Info

Publication number: DE2709002B2
Application number: DE2709002A
Authority: DE
Inventors: Hans Christian Soenderborg Andersen; Jan Soenderborg Dyhr; Bent Augustenborg Karll
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1977-03-02
Filing date: 1977-03-02
Publication date: 1980-01-17
Also published as: US4184810A; IT7867415A0; CA1097287A; DK60278A; DK143772C; DK143772B; BR7801249A; FR2382597A1; DE2709002C3; DE2709002A1; GB1595864A; ES467461A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verdichteraggregat, insbesondere für Kältemaschinen, mit einem etwa zylindrischen Gehäuse, das eine mit einem Lager für die horizontal verlaufende Mutorwei _■ versehene Zwischenwand und zwei Endw^nde aufweist, zwischen denen ein einen Elektromotor aufnt .mender Motorraum und ein einen Kolbenverdichter aufnehmender und eine Ölpumpvorrichtung enthaltender Gehäuseraum gebildet ist.

Bei einem bekannten Verdichteraggregat dieser Art (US-PS 20 96 543) ist der Stator des Motors fest mit dem Gehäuse verbunden, das seinerseits den äußeren Mantel des Aggregats bildet. Eine das öl unter Druck zu den Schmierstellen führende Pumpe satigt, das öl an der dem Verdichter abgewandten Seite des Stators aus dem Ölsumpf an. Dieses Verdichteraggregat ist laut. Denn sämtliche Schallquellen sind unmittelbar mit dem Gehäuse verbunden und dieses vermag Geräusche und Körperschall unmittelbar an die Umgebung abzugeben.

Es ist ferner ein Schwingverdichter mit elektromagnetischem Antrieb bekannt (DE-OS 21 43 839), dessen, Gehäuse von einer unter Saugdruck stehenden zylindrischen Kapsel unter Bildung eines ringspaltförmigen Außenraumes mit geringem Abstand umgeben und mit Hilfe von an den Endwänden angreifenden Federn abgestützt ist. Hierdurch kann die Geräuschübertragung vermindert werden. Von einer Ölschmierung ist ir diesem Zusammenhang nicht die Rede.

Es sind auch einen Kolbenverdichter aufweisende Aggregate mit vertikaler Motorwelle und obenliegendem Motor bekannt (DE-AS 15 03 442 und US-PS 38 07 907), die durch am Umfang oder an beiden Stirnseiten angeordnete Federn in einer Kapsel abgestützt sind. Hierbei sind die Motoren von einem nicht vollständig geschlossenen Gehäuse und in einem Fall der Verdichter von einem Wärmeschutzschild umgeben. Die Verdichter ragen in den ölsumpf in der Kapsel. Dieser bildet eine Schallbrücke zur Kapsel.

Des weiteren gibt es ein Verdirhteraggregat mil vertikaler Motorwelle (US-PS 30 73 515), bei dem der obenliegende Motor und der Verdichter von einer Kapsel umgeben sind, dessen unterer Teil zweischalig ausgebildet ist. Der Zwischenraum zwischen den Schalen, über den das Sauggas zugeführt wird, ist einerseits über eine obere Gasdurchtrittsöffnung und andererseits über ein am Boden des Zwischenraums beginnendes Rohr mit dem Inneren des Gehäuses verbunden, wobei das Rohr über den Spiegd des

ίο ölsumpf es in der inneren Schale ragt Damit soll bewirkt werden, daß im Zwischenraum ausgeschiedenes öl, das am Boden des Zwischenraumes stehen bleibt, über das Rohr in den ölsumpf des Kapselinneren gesaugt wird. Eventuell anfallendes flüssiges Kältemittel wind durch Wärmeeinwirkung verdampft.

Es ist auch schon ein Verdichteraggregat mit horizontaler Motorwelle bekannt (US-PS 29 48 458), die in einer Zwischenwand gelagert ist In dieser Zwischenwand befindet sich ein Kanal, über den dem Lager

mittels einer Pumpe zugeführtes öl direkt in den Ölsumpf zurückfließen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verdichr.eraggregat der eingangs beschriebenen Art anzugeben, das hermetisch gekapselt geräuscharm arbeitet, aber nur geringfügig größere Querschnittsabmessungen als das Gehäuse hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das zylindrische Gehäuse von einer unter Saugdruck stehenden zylindrischen Kapsel unter Bildung eines ringspaltförmigen Außenraums mit geringem Abstand umgeben und mit Hilfe von an den E'.ndwänden angreifenden Federn abgestützt ist und daß der Gehäuseraum mit dem Außenraum nur über einen am Boden dieses Außenraums beginnenden Sauglei· tungsabschnitt verbunden ist.

Bei dieser Konstruktion ergibt sich die erstrebte Geräuscharmut, weil der in erster Linie für die Geräuschbildung verantwortliche Verdichter nicht nur von dem Gehäuse, sondern auch ίοπ der Kapsel ummantelt ist. Da die Federn stirnseitig angeordnet sind, kann die Weite des Ringspalts so klein gehalten werden, wie es der Normalbetrieb nur eben zuläßt. Somit ergeben sich die erstrebten kleinen Querschnittsabmessungen. Bei größeren Ausschlägen, wie sie während des Transports auftreten können, dient das Gehäuse ohnehin als Anschlag und damit zum Schutz des Verdichters.

Bei dem angestrebten schmalen Ringspalt genügen schon geringe ölmeugen, um zwischen Gehäuse und

Kapsel eine Ölbrücke zu erzeugen, durch die Schall vom Gehäuse auf die Kapsel übertragen wird. Durch die Verbindung des Gehäuseraums mit dem Außenraum über dem am Boden dieses Außenraums beginnenden Saugabschnitts wird dafür gesorgt, daß sich in dem

Außenraum überhaupt kein öl ansammeln kann. Damit ist eine sehr große Geräuscharmut während des gesamten Betriebs sichergestellt.

Mit besonderem Vorteil ist dafür gesorgt, daß in der Zwischenwand ein Rücklaufkanal vorgesehen ist, der von einem dem Motor benachbarten Teil des Motorwellen-Lagers zum ölsamfnelraurn führt. Auf diese Weise gelangt ein erheblicher Teil des Schmieröls unmittelbar in den ölsammelraum zurück. Nur noch ein verschwindend kleiner Teil des Öls gelangt über den Bereich des

f.5 Motors in den ringspaltförmigen großen Raum. Entsprechend wenig Öl muß über den Saugleitungsabschnitt abgeführt werden. Auch gelingt es, den Luftspalt ölfrei zu halten. Der Motor kann daher wegen kleinerer

Verluste insgesamt kleiner ausgelegt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiels näher erläutert Sie zeigt einen Längsschnitt durch ein Kältemittelverdichteraggregat gemäß der Erfindung.

Eine Kapsel 1 besteht aus einem Zylinder 2, einem stirnseitigen Deckel 3, der von einem ? luggasanschluB 4 und einem Druckgasanschluß 5 durchseizt ist, und einem stirnseitigen Deckel 6, der drei Durchführungen 7 für Motorzuleitungen 8 aufweist. An jedem Deckel ist außen ein Montagefuß 9 bzw. 10 und innen ein Halter 11 bzw. 12 zur Aufnahme je einer axial verlaufenden Stützfeder 13 bzw. 14 für ein Gehäuse 15 vorgesehen.

Dieses Gehäuse urnschüeßt einen Elektromotor 16 und einen Verdichter 17. Es besteht aus zwei zylindrischen Umfangsteilen, nämlich einem axial längeren Teil 18 und einem axial kürzeren Teil 19. Im längeren Teil ist eine Zwischenwand 20 und eine erste Endwand 21 eingepreßt; der zweite Teil ist einstückig mit einer zweiten Endwand 22 ausgebildet. Beide Endwände weisen ihrerseits eine Halterung 23 bzw. 24 für die Stützfeder 13 bzw. 14 auf. Beide Gehäur ueile \i und 19 sind auf den Stator 25 des Motors 16 aufgeschoben und auf diese Weise miteinander verbunden. Der Rotor 26, der in üblicher Weise mit Gebläseschaufeln 27 versehen ist, treibt eine Motorwelle 27, die in einem durch eine Bohrung gebildeten Lager 28 der Zwischenwand 20 gelagert ist.

Jenseits des Lagers 28 befindet sich ein mit der Motorwelle 27 einstückig ausgebildeter oder damit drehfest verbundener Zylinderblock 29, der einen einzigen über die Motorachse 30 hinüberragenden Zylinder 31 aufweist. In ihm ist ein Kolben 32 angeordnet, der sich mit einer halbzylindrischen Fläche an einem mit einer Gleitbuchse 34 versehenen Zapfen 35 abstützt, der Teil eines Führungselements 36 ist, welches um eine zylindrische Exzenterfläche 37 an der Zwischenwand 20 umlaufen kann. Bei einer Drehung des Zylinderblocks 29 wird der Kolben 32 mitgenommen und durch Zentrifugalkraft nach außen gedrückt. Der Kolben nimmt seinerseits über den Zapfen 35 den Mitnehmer 36 mit, der demzufolge eine Exzenterbahn des Kolbens mit Bezug auf den Zylinderblock und damit einen Kolbenhub erzwingt. Der Zylinderblock ist durch einen Zylinderdeckel 39 abgedeckt, der eine Druckventilkammer 40 und eine Saugventilkai..mcr 41 aufweist. Zwischen Block und Deckel befindet sich eine Ventilplatte 42, die auf der einen Seite ein Saugventilblatt und auf der anderen Seite ein Druckventilblatt trägt. Die Saugventilkairmer 41 steht über einen Ansaugkanal mit dem Gehäuseraum 46 zwischen der ersten Endv-and 21 und de. Zwischenwand 20 sowie dem den Verdichter vollständig übergreifenden Gehäuseteil 18 in Verbindung. Von der Druckventilkammer 40 geht ein rotierender Druckleitungsabschnitt 47 zu einem _5S die Zwischenwand 21 abgedichtet durchsetzenden, an der Stirnseite des Zylinderblocks 29 ausgebildeten Uruckleitungsstutzen 48.

Dieser Druckleitungsstutzen mündet in einer Druckleitungskammer 49, von der ein bewegliches Drucklei- _Μ tungsrohr 50 zum Druckanschluß 5 der Kapsel führt. Diese Kammer 49 dient auch als Schalldämpferkammer.

Der untere Teil des Gehäuseraumes 46 dient als ölsammelraum 60. Ein oder mehrere mit dem Führungselement 36 verbundene Schaufeln 61 fördern das öl nach oben, und zwar in einen oberhalb des Lagers 28 angeordneten Schmierkanal 62. Das dorthin geförderte Öl verteilt sich nach beiden Seiten im Lager 28. Das in Richtung des Zylinderblocks dringende öl fällt unmittelbar in den ölsammelraum 60 zurück. Das in Richtung des Motors dringende öl wird mittels einer Abstreifvorrichtung 63 abgestreift und gelangt über einen Rücklaufkanal 64 in der Zwischenwand 20 wieder in den ölsammelraum 60 zurück. Auf diese Weise ergibt sich ein sehr kurzer ölkreislauf mit einer sehr geringen Gefahr, daß öl in den Bereich des Motors 16 dringt und in dessen Luftspalt 65 Reibungsverlus'.e hervorruft. Für den Fall, daß trotzdem öl auf die Motorseite der Zwischenwand 20 gelangt, ist an der Unterseite des Gehäuses 15 eine ölablauföffnung 66 vorgesehen. Das so in einer dünnen Schicht auf dem bi.vien der Kartet befindliche öl wird zusammen mit dem sauggas über die Mündung 67 eines Saugleitungsabschnitts 68 in den Raum 46 und damit zum ölsammelraum 60 zurückgefördert. Hierbei sollte die Motorwelle 27 und damit auch der Luftspalt 65 eine leichte Neigung zum Verdichter 17 hin haben, weil dann auch öl aus dem Luftspalt über die ölablauföffnung 66 abfließen kann. Dies kann entweder dadurch geschehen, daß der Montagefuß 10 eine etwas größere Höhe hat als der Montagefuß 9 oder dadurch, daß das Gehäuse 15 mit einer leichten Neigung in der Kapsel 1 federnd aufgehängt ist, so daß der untere Teil des Außenraums 69 zwischen Gehäuse und Kapsel im Bereich des Motors eine etwas größere Höhe a als es der Höhe b im Bereich des Zylinders entspricht, hat

Ferner sind im Gehäuse auf beiden Seiten des Motors Gasdurchtrittsöffnungen 70 und 71 vorgesehen, über die unter dem Einfluß der Gebläseschaufeln 27 Sa'jggas durch den Luftspalt gefördert wird und die damit eine Motorkühlung bewirken.

Di' Konstruktion läßt erkennen, daß die Gesamiabmessungen der Kapsel in zwei Richtungen außerordentlich klein gehalten werden können. Außerdem ergibt sich über die federnde Aufhängung hinaus t,ne gute Geräuschdämpfung dadurch, daß Motor u.id Verdichter zweimal umkapselt sind, nämlich einmal vom Gehäuse 15 und zum anderen von der Kapsel 1 und weil im Außenraum 69 keine Schall üDertragende Ölbrücke vorhanden ist. Insgesamt ergibt sich ein sehr leises Aggregat, dessen Störpegel um 25—45 Dezibel vermindert ist. Außerdem schützt das Gehäuse den Motor und den Verdichter auch während des Transports. Der Späh zwischen Gehäuse und Kapsel kann daher auf das für den Betrieb erforderliche Kleinstmaß herabgesetzt werden.

Das veranschaulichte Verdicnteraggregat hat einen Hubraum von 1,5 cm³. einen Kapseldurchmesser von 7,5 cm und eine Länge von 21,5 cm. Die Kapsel hat daher zwei Kleinste'' messungen von weniger als 10 cm.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verdichteraggregat, insbesondere für Kältemaschinen, mit einem etwa zylindrischen Gehäuse, das eine mit einem Lager für die horizontal verlaufende Motorwelle versehene Zwischenwand und zwei Endwände aufweist, zwischen denen ein einen Elektromotor aufnehmender Motorraum und ein einen Kolbenverdichter aufnehmender und eine ölpumpvorrichtung enthaltender Gehäuseraum gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Gehäuse (15) von einer unter Saugdruck stehenden zylindrischen Kapsel (1) unter Bildung eines ringspaltförmigen Außenraums (69) mit geringem Abstand umgeben und mit Hilfe von an den Endwänden (21,22) angreifenden Federn (13, 14) abgestützt ist und daß der Gehäuseraum (46) mit dem Außenraum nur über einen am Boden dieses Außenraums beginnenden Saugleitungsabschnitt (68) verbunden ist

2. Verdichte/aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zwischenwand (20) ein Rücklaufkanal (64) vorgesehen ist, der von einem dem Motor (16) benachbarten Teil des Motorwellen-Lagers (28) zum ölsammelraum (60) führt.