DE2758482A1

DE2758482A1 - Kompaktes kuehlaggregat, insbesondere fuer kuehlfahrzeuge

Info

Publication number: DE2758482A1
Application number: DE19772758482
Authority: DE
Inventors: Ronald W Seipp
Original assignee: Thermo King Corp
Current assignee: Thermo King Corp
Priority date: 1976-12-30
Filing date: 1977-12-28
Publication date: 1978-07-06
Also published as: ES232991Y; CA1059776A; AU512285B2; ZA777067B; US4075867A; ES232991U; AU3104777A; YU308077A; JPS5385014A; GR63579B; BE861898A; NZ185839A

Description

Thermo King Corporation, 314 West 90th Street, Minneapolis, iünnesota, V.St.A.

Kompaktes Kühlaggregat, insbesondere für Kühlfahrzeuge

Die Erfindung betrifft ein kompaktes Kühlaggregat nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, das insbesondere bei Kühlfahrzeugen Anwendung finden kann.

Beispielsweise aus den US-Patentschriften 3 8 71 1 und 3 512 373 ist es bekannt, ein Kühlaggregat für transportable Kühlbehälter mit zwei alternativ betreibbaren Antriebsmotoren zum Antrieb des Kältemittelkompressors und der den Wärmetauschern zugeordneten Gebläse auszustatten.

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Dabei wird der eine der beiden Antriebsmotoren benützt, wenn sich der mit dem Kühlaggregat ausgestattete Kühlbehälter unterwegs befindet, während der andere Antriebsmotor eingesetzt wird, wenn der mit dem Kühlaggregat ausgestattete Kühlbehälter an einem Ort steht, beispielsweise an Bord eines Schiffes oder auf einem Verladedock, üblicherweise handelt es sich bei dem unterwegs einzusetzenden Motor um eine Verbrennungsmaschine, während es sich bei dem anderen, an festen Orten, an denen elektrische Energie zur Verfügung steht, einzusetzenden Motor um einen Elektromotor handelt. Die beiden Motoren sind gewöhnlich von unterschiedlicher Größe und insbesondere von unterschiedlicher Länge, wobei sich ihre Längen auf die axiale Ausdehnung ihrer Abtriebswellen auswirken.

Bei im Transportwesen einzusetzenden Kühlaggregaten stellt die Größe einen wesentlichen, bei der Konstruktion der Kühlaggragate zu berücksichtigenden Faktor dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühlaggregat nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs außerordentlich kompakt auszubilden.

Diese Aufgabe hat gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebene Anordnung gelöst.

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Die Anwendung einer rechtwinkligen Triebverbindung zwischen dem anderen Motor und dem Kältemittelkompressor und die besondere Anordnung der einzelnen Komponenten des Kühlaggregats relativ zueinander führen zu einer außerordentlich kompakten Anordnung, die es ermöglicht, das Kühlaggregat so klein zu bauen, daß es sogar bei ziemlich beschränkten Raumverhältnissen ein- oder angebaut werden kann, beispielsweise auf dem Dach eines Kühllastwagens. Außerdem ermöglicht die erzielte kompakte Gesamtanordnung die Verwendung stärkerer Antriebsmotoren bei gegebener Größe des Kühlaggregats.

Vorzugsweise ist das rechtwinklige Getriebe zwischen den beiden Antriebsmotoren und oberhalb des Kaltemittelkompressors angeordnet.

Das Kühlaggregat enthält außerdem zwei Wärmetauscher, von denen einer vom hinteren Rahmen und einer vom vorderen Rahmen getragen wird und denen jeweils ein Gebläse zugeordnet ist. Das dem hinteren Wärmetauscher zugeordnete Gebläse ist im hinteren Rahmen gelagert und seine Gebläsewelle verläuft in Richtung der kürzeren Gestellachse und steht mit der Abtriebswelle des anderen Motors in Triebverbindung. Vorzugsweise dient dazu ein Riementrieb, der die Abtriebswelle des anderen Motors, die Gebläsewelle und die

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zweite Welle des rechtwinkligen Getriebes miteinander verbindet. Die erste Welle des rechtwinkligen Getriebes steht über einen weiteren Riementrieb mit der Kompressorantriebswelle in Verbindung. Das dem vorderen Wärmetauscher zugeordnete Gebläse ist unmittelbar mit der Abtriebswelle des anderen Motors gekuppelt, wobei dieses Gebläse vorzugsweise mit einem Ende der Abtriebswelle des anderen Motors verbunden ist, während das andere Ende dieser Abtriebswelle mit der genannten zweiten Welle des rechtwinkligen Getriebes in Triebverbindung steht.

Wenn sich der genannte eine Antriebsmotor, der beispielsweise eine Verbrennungsmaschine sein kann, in Betrieb befindet und das Kühlaggregat antreibt, ist die zwischen diesem einem Motor und dem Kältemittelkompressor angeordnete Kupplung, bei welcher es sich um eine Fliehkraftkupplung handeln kann, eingerückt und überträgt die Antriebsdrehenergie von der Abtriebswelle dieses einen Motors auf die Kompressorantriebswelle. Da die Kompressorantriebswelle über das rechtwinklige Getriebe sowohl mit dem, dem hinteren Wärmetauscher zugeordneten Gebläse als auch mit der Abtriebswelle des anderen Antriebsmotors, der beispielsweise ein Elektromotor sein kann und mit welchem auch das dem vorderen Wärmetauscher zugeordnete Gebläse gekuppelt ist, in Triebverbindung steht, werden durch den in Betrieb

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befindlichen einen Antriebsmotor nicht nur der Kältemittelkompressor, sondern auch die beiden Gebläse angetrieben. Der andere Antriebsmotor kann als Elektromotor beispielsweise in einer aus der DE-PS 2 248 594 oder der GB-PS 1 bekannten Weise derart verdrahtet sein, daß er, während er in der eben genannten Weise von dem einen Antriebsmotor angetrieben wird, als elektrischer Generator arbeitet und dabei zur Speisung von elektrischen Verbrauchern des Kühlaggregats benützt werden kann.

Wenn der eine Antriebsmotor abgestellt und folglich die Kupplung ausgerückt ist, kann der durch einen Elektromotor gebildete andere Antriebsmotor an eine geeignete elektrische Stromquelle bzw. an ein elektrisches Netz angeschlossen werden und treibt dann unmittelbar das dem vorderen Wärmetauscher zugeordnete Gebläse und über den genannten Riementrieb das dem hinteren Wärmetauscher zugeordnete Gebläse sowie über das rechtwinklige Getriebe den Kältemittelkompressor an.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Kühlaggregat

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nach der Erfindung bei aufgebrochen dargestelltem Gestelloberteil, und

Fig. 2 einen von der Gestellfrontseite aus

gesehenen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1.

Das Gestell des in den Zeichnungen darstellten Kühlaggregats weist einen vorderen Rahmen 10 und einen hinteren Rahmen 11 auf, die in zwei im wesentlichen parallelen Ebenen liegen. Der Klarheit halber sind keine konstruktiven Details der Rahmen dargestellt.

Innerhalb des Gestells ist ein verhältnismäßig langer erster Antriebsmotor 12, beispielsweise eine Verbrennungsmaschine, so angeordnet, daß seine Abtriebs- bzw. Kurbelwelle 13 im wesentlich parallel zur längeren Gestellachse verläuft, die ihrerseits parallel zu den Ebenen der beiden Rahmen verläuft. Weiter ist ein Kältemittelkompressor 14 derart im Gestell angeordnet, daß seine Antriebswelle 15 mit der Abtriebswelle 13 des ersten Antriebsmotors 12 axial fluchtet. Diese beiden Wellen sind mittels einer in Fig. 2 gestrichelt angedeuteten schaltbaren Kupplung 16 miteinander kuppelbar, so daß der Antriebsmotor 12, wenn er sich in Betrieb befindet, den Kältemittelkompressor l4 über die

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eingerückte Kupplung 16 antreiben kann. Die Kupplung 16 kann irgendeiner geeigneten Bauart angehören und beispielsweise als automatisch ein- und ausrückende Fliehkraftkupplung ausgebildet sein, die, wenn die Abtriebswellendrehzahl des Antriebsmotors 12 einen bestimmten Wert erreicht oder unter einen bestimmten Wert abfällt, ein- bzw. auskuppelt.

Ein ebenfalls im Gestell angeordneter, als Elektromotor ausgebildeter zweiter Antriebsmotor 20, der alternativ zu dem ersten Antriebsmotor 12 betrieben werden kann, dient zum Antrieb des Kühlaggregats, wenn der erste Antriebsmotor 12 abgestellt und die Kupplung 16 ausgerückt ist. Der zweite Motor 20 ist kürzer als der erste Motor 12 und so im Gestell angeordnet, daß seine Abtriebs- bzw. Ankerwelle 21, 22 im wesentlichen in Richtung der kürzeren, zu den Ebenen der beiden Rahmen senkrechten Gestellachse verläuft. Die Abtriebwelle des zweiten Motors 20 verläuft also quer zur Kompressorantriebswelle 15 und zur Abtriebwelle 13 des ersten Motors 12, wobei ihre beiden Enden 21 und 22 zum hinteren Rahmen 11 bzw. zum vorderen Rahmen 10 des Gestells hin zeigen und jeweils nahe des betreffenden Rahmens endigen.

Der hintere Rahmen 11 trägt einen hinteren Wärmetauscher, bei welchem es sich um eine Kältemittelverdampferschlange 30 handelt, die in einer zur Ebene des hinteren

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Rahmens 11 im wesenlichen parallelen Ebene liegt. Diesem Wärmetauscher 30 ist ein Gebläse 31 zugeordnet, dessen Gebläsewelle 33 im hinteren Rahmen 11 bei 32 gelagert ist und senkrecht zu den Rahmenebenen verläuft. Der vordere Rahmen 10 trägt einen im wesentlichen in der Ebene dieses Rahmens liegenden vorderen Wärmetauscher, bei welchem es sich um eine Kältemittelkondensatorschlange 35 handelt und welchem ein Gebläse 34 zugeordnet ist, das auf dem, dem vorderen Rahmen 10 zugewandten Ende 22 der Abtriebswelle des Elektromotors 20 befestigt ist.

Ein im Gestell gehaltertes rechtwinkliges Getriebe weist eine erste Welle 4l, die parallel zur Kompressorantriebswelle 15 verläuft, und eine zweite Welle 42 auf, die rechtwinklig zur Kompressorantriebswelle 15 und parallel zur Gebläsewelle 33 und zur Abtriebswelle 21, 22 des Elektromotors 20 verläuft. Dieses rechtwinklige Getriebe 40 ist vorzugsweise oberhalb des Kältemittelkompressors 14 angeordnet. Die Halterung dieses Getriebes 40 ist in den Zeichnungen der Klarheit halber weggelassen. Auf der Welle 41 sitzt eine Doppe!riemenscheibe 43, die über ein Riemenpaar 44 und 45 mit einer auf der Kompressorantriebswelle sitzenden weiteren Doppelriemenscheibe 46 in Triebverbindung steht. Auf der Welle 42 ist eine einfache Riemenscheibe befestigt, die über einen Treibriemen 48 mit einer auf der

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Gebläsewelle 33 sitzenden Riemenscheibe 49 und mit einer auf dem hinteren Ende 21 der Abtriebswelle des Elektromotors 20 befestigten Riemenscheibe 50 in Triebverbindung steht.

Befindet sich das Kühlaggregat auf einem Kühlfahrzeug, beispielsweise einem Kühllastwagen, dann steht, wenn sich das Fahrzeug auf der Fahrt befindet, gewöhnlich keine geeignete elektrische Energiequelle zur Verfügung, weshalb die Verbrennungsmaschine 12 zum Antrieb des Kühlaggregats benützt wird und über die eingerückte Kupplung 16 die Kompressorantriebswelle 15 antreibt. Da die Kompressorantriebswelle über das Riemenpaar 44 und 45 mit der Welle 42 des rechtwinkligen Getriebes 40 verbunden ist, werden von der Verbrennungsmaschine 12 auch die Gebläsewelle 33 und die Ankerwelle 21, 22 des Elektromotors sowie das auf dem Wellenende 22 dieser Ankerwelle sitzende Gebläse 34 über den Riementrieb 47, 48, 49 und 50 angetrieben.

Wenn jedoch bei stehendem Fahrzeug eine geeignete elektrische Energiequelle bzw. ein elektrisches Netz zur Verfügung steht, ist die Verbrennungsmaschine 12 abgestellt und die Kupplung 16 ausgerückt, und der aus der Stromquelle bzw. aus dem Netz gespeiste Elektromotor 20 treibt das Gebläse 34 und über den Riementrieb 47, 48, 49, 50 das

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Gebläse 31 und das rechtwinklige Getriebe Ί0 an, welch letzteres seinerseits über den Riementrieb 43, 44, 45> die Kompressorantriebswelle 15 antreibt.

Die genaue relative Anordnung der beiden Antriebsmotoren 12 und 20 innerhalb des Gestells kann selbstverständlich im Rahmen der beschriebenen grundsätzlichen Anordnung variiert werden. Es ist für die erfindungsgemäße Gesamtanordnung auch unwesentlich, um was für Motoren es sich bei den beiden Antriebsmotoren handelt, vielmehr kommt es auf die Verwendung eines rechtwinkligen Getriebes an, welches es ermöglicht, zwei verschiedene Antriebsmotoren unterschiedlicher axialer Länge derart im Gestell anzuordnen, daß die Hauptachse des längeren Antriebsmotors parallel zur längeren Gestellachse und die Hauptachse des kürzeren Antriebsmotors parallel zur kürzeren Gestellachse, also quer zur längeren Gestellachse verläuft.

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Claims

Patentansprüche

l.J Kompaktes Kühlaggregat, insbesondere für Kühlfahrzeuge, dessen Gestell einen vorderen Rahmen und einen hinteren Rahmen, die in zwei im wesentlichen parallelen ebenen liegen, und längs einer zu den beiden Rahmenebenen parallelen längeren Achse eine größere Abmessung als längs einer zu den beiden Rahmenebenen senkrechten kürzeren Achse aufv/eist und zwischen den beiden Rahmenebenen einen Kältemittelkompressor und zwei alternativ betreibbare Antriebsmotoren zum Antrieb des Kältemittelkompressors haltert, dadurch gekennzeichnet, daß der Kältemittelkompressor (14) und einer (12) der beiden Antriebsmotoren (12, 30) derart nebeneinander angeordnet sind, daß die Abtriebswelle (13) dieses einen Motors und die Kompressorantriebswelle (15) axial miteinander fluchtend und im wesentlichen parallel zu der längeren Gestellachse verlaufen, daß weiter die Kompressorantriebswelle und die Abtriebswelle des einen Motors mittels einer schaltbaren Kupplung (16) miteinander kuppelbar sind, daß ferner der andere Antriebsmotor (20) derart neben dem Kältemittelkompressor angeordnet ist, daß seine Abtriebswelle (21, 22) im wesentlichen parallel zu der kürzeren Gestellachse verläuft, und daß die Abtriebswelle dieses anderen Motors und die Kompressorantriebswelle über ein rechtwinkliges Getriebe (40) miteinander in

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ORlQtNAL INSPECTED

Triebverbindung stehen, das eine mit der Kompressorantriebswelle in Triebverbindung stehende und dazu parallele erste Welle (4l) und eine mit der Abtriebswelle des anderen liotors in Trieb verbindung stehende und dazu parallele zweite Welle (42) aufweist.
2. Kühlaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rechtwinklige Getriebe (40) zwischen den beiden Antriebsmotoren (12, 20) und oberhalb des Kältemittelkompressors (14) angeordnet ist.
3. Kühlaggregat nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein, einem vom hinteren Rahmen (11) gehalterten und in einer zu dessen Ebene im wesentlichen parallelen Ebene liegenden Wärmetauscher (30) zugeordnetes Gebläse (31), dessen im hinteren Rahmen gelagerte Gebläsewelle (33) in Richtung der kürzeren Gestellachse verläuft und mit der Abtriebswelle (21, 22) des anderen Antriebsmotors (20) in Triebverbindung steht.
4. Kühlaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (21, 22) des anderen Motors (20), die zweite Welle (42) des rechtwinkligen Getriebes (40) und die Gebläsewelle (33) über einen gemeinsamen Riementrieb (47, 48, 49, 50) miteinander verbunden sind.

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5. Kühlaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein, einem vom vorderen Rahmen (10) gehalterten und im wesentlichen in dessen Ebene liegenden v/eiteren Wärmetauscher (35) zugeordnetes weiteres Gebläse das direkt mit der Abtriebswelle (21, 22) des anderen Antriebsmotors (20) gekuppelt ist.
6. Kühlaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (21, 22) des anderen Antriebsmotors (20) an ihrem einen Ende (22) mit dem weiteren Gebläse (3¹O gekuppelt ist und mit ihrem anderen Ende (21) mit der zweiten Welle (42) des rechtwinkligen Getriebes (40) in Triebverbindung steht.
7. Kühlaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Welle (41) des rechtwinkligen Getriebes (40) über einen Riementrieb (43, 44, 45, 46) mit der Kompressorantriebswelle (15) verbunden ist.
8. Kühlaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der eine Antriebsmotor (12) eine Verbrennungsmaschine ist.
9. Kühlaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Antriebsmotor (20) ein Elektromotor ist.

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