DE2759649C3

DE2759649C3 - Compressor unit, in particular for refrigerating machines

Info

Publication number: DE2759649C3
Application number: DE19772759649
Authority: DE
Inventors: Jan Soenderborg Dyhr
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1977-03-02
Filing date: 1977-03-02
Publication date: 1981-03-26
Also published as: DE2759649B1

Description

Die Erfindung bezieht sich m'. ein Verdichteraggregat, insbesondere für Kältemaschinen, bei dem Kolben und Zylinderblock auf zueinander »zentrischen Bahnen umlaufen und ein an der dem Motor abgewandten Stirnseite des Zylinderblocks ausgebildeter Leitungsstutzen unter Abdichtung durch eine Gleitringdichtung tu einem gehäusefesten, dem Anschluß eines Leitungsrohres dienenden Raum führt.The invention relates to m '. a compressor unit, particularly for refrigerating machines rotate at the piston and the cylinder block to each other "central webs and a front side of the cylinder block formed stub pipe sealingly by a mechanical seal on the side opposite the motor tu a housing-fixed, the connection of a conduit serving space leads.

Bei einem bekannten Verdichteraggregat dieser Art (US-PS 20 96 543) ist der gehäusefeste Raum mit einem Saugleitungsrohr verbunden, während der Innenraum des Motor und Verdichter umschließenden Gehäuses an die Druckseite des Verdichters angeschlossen ist. Der Leitungsstutzen weist eine verhältnismäßig große Bohrung auf, deren Grund über eine Bohrung mit dem Zylinderinnenraum des Verdichters verbunden ist. Dieser Grund bildet die eine Gleitfläche der Gleitringdichtung; die zweite Gleitfläche ist durch die Stirnfläche eines in die Bohrung eingreifenden Stopfens gebildet, der stirnseitig eine Ausnehmung und daran anschlie-Dend einen exzentrischen Axialkanal besitzt. Dieser Stopfen ist über ein Wellrohr an eine Wand des gehäusefesten Raumes angeschlossen. Der Raum um das Wellrohr ist mit dem Ölfördersystem verbunden. Hier bestehen Schwierigkeiten, das Wellrohr so auszulegen, daß ein ausreichender Anpreßdruck zwiichen den Gleitflächen besteht, um die erforderliche Dichtwirkung /u erzielen. Der Vorteil einer Konstruktion mit umlaufendem Kolben und umlaufendem Zylinderblock, der in den vergleichweise kleinen radialen Abmessungen des Verdichters liegt, wird hierdurch teilweise aufgehoben.In a known compressor unit of this type (US-PS 20 96 543) the space fixed to the housing is with a Suction pipe connected, while the interior of the motor and compressor enclosing the housing the pressure side of the compressor is connected. The pipe socket has a relatively large Bore, the bottom of which is connected to the cylinder interior of the compressor via a bore. This reason forms the one sliding surface of the mechanical seal; the second sliding surface is through the face a plug that engages in the bore is formed, the end face a recess and adjoining it has an eccentric axial channel. This plug is attached to a wall of the via a corrugated pipe connected to the housing-fixed room. The space around the corrugated pipe is connected to the oil delivery system. There are difficulties here in designing the corrugated pipe so that there is sufficient contact pressure between them the sliding surfaces to achieve the required sealing effect / u. The advantage of a construction with rotating piston and rotating cylinder block, which is in the comparatively small radial dimensions of the compressor is partially canceled.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verdichteraggregat der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem sich eine sichere Abdichtung des Leitungsstutzens auf einfache Weise ergibt.The invention is based on the object of providing a compressor unit of the type described at the beginning specify, in which a secure sealing of the pipe socket results in a simple manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der gehäusefeste Raum eine Druckleitungskammer mit einer vom Leitungsstutzen durchsetzten Endwand und der Raum auf der anderen Seite der Endwand unter Saugdruck steht, und daß die Gleitringdichtung einen mittels O-Dichtring abgedichtet in der Endwand gehaltenen, den Leitungsstutzen umgebenden Stützring und einen auf dem in die Druckleitungskammer ragenden Ende des Leitungsstutzens außer» mittels ίο O-Dichtring abgedichtet, aber axial beweglich gehaltenen sowie mit dem Leitungsstutzen auf Drehmitnahme gekuppelten Gleitring aufweistThis object is achieved according to the invention in that the space fixed to the housing is a pressure line chamber with an end wall penetrated by the pipe stub and the space on the other side of the end wall below Suction pressure is, and that the mechanical seal is sealed by means of an O-ring in the end wall held, the line socket surrounding support ring and one on the in the pressure line chamber protruding end of the pipe socket except »sealed by means of ίο O-sealing ring, but kept axially movable as well as sliding ring coupled to the pipe socket for rotary drive

Insbesondere kann die Gleitringdichtung axial lediglich durch den Druckunterschied zwischen dem Druck in π der Druckleitungskammer und dem Saugdruck belastet sein.In particular, the mechanical seal can axially only through the pressure difference between the pressure in π of the pressure line chamber and the suction pressure be loaded.

Bei dieser Konstruktion ist die Frage der Anpressung des Gleitrings an den Stützring unproblematisch, da der Druck in der Druckleitungskammer im Sinne des Aneinanderdrückens der Gleitringflächen wirkt Es kann daher eine schwache Gleitringfeder verwendet oder auf eine solche Feder völlig verzichtet werden. Je stärker der abzudichtende Druck ist, umso höher ist auch der Anpreßdruck und infolgedessen ergibt sich ein hoher Dichtgrad an der Gleitringfläche. Eine Schmierung erfolgt automatisch durch das vom Druckgas in die Druckleitungskami*-er mitgerissene Öl. Wegen der Verwendung der beiden O-Dichtringe sind leichte Winkelbewegungen und Axialbewegungen zwischen Druckleitungsstutzen und der Endwand unschädlich.With this construction, the question of the pressure of the sliding ring on the support ring is unproblematic, since the It acts on pressure in the pressure line chamber in the sense of pressing the sliding ring surfaces against one another a weak slide ring spring can therefore be used or such a spring can be dispensed with entirely. Ever The higher the pressure to be sealed, the higher the contact pressure and, as a result, there is a high degree of sealing on the sliding ring surface. Lubrication takes place automatically through the pressure gas into the Pressure pipe kami * -er entrained oil. Because of the Using the two O-rings are slight angular movements and axial movements between Pressure pipe socket and the end wall harmless.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with the aid of an exemplary embodiment shown in the drawing explained. It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Kältemittel —F i g. 1 a longitudinal section through a refrigerant -

Ji Verdichteraggregat gemäß der Erfindung undJi compressor unit according to the invention and

F i g. 2 im Schnitt eine vergrößerte Darstellung durch den Leistungsstutzen und die Druckleitungskammer.F i g. 2 shows an enlarged illustration in section through the power connector and the pressure line chamber.

Eine Kapsel 1 besieht aus einem Zylinder 2. einem stirnseitigen Deckel 3, der von einem Sauggasanschluß 4 und einem Druckgasanschluß 5 durchsetzt 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 bz* 14 für ein Gehäuse 15 vorgesehen.A capsule 1 consists of a cylinder 2 and an end cover 3 through which a suction gas connection 4 and a compressed gas connection 5 pass. and a front cover 6 which has three bushings 7 for motor leads 8. At each cover a mounting foot 9 and 10 is externally and internally, a holder 11 and 12 are provided, each for receiving an axially extending support spring 13 bz * 14 for a housing 15th

Dieses Gehäuse umschließt einen Elektromotor 16 und einen Verdichter 17. Es besteht aus zwei zylindrischen Umfangsteilen, nämlich einem axial längeren Teil 18 u,id einem axial kürzeren Teil 19. ImThis housing encloses an electric motor 16 and a compressor 17. It consists of two cylindrical peripheral parts, namely an axially longer part 18 u, id an axially shorter part 19. Im

^o längeren Teil ist eine Zwischenwand 20 und eine erste Endwand 21 eingepreßt; der zweite Teil ist einstückig mit einer zweiten Endwand 22 ausgebildet. Beide tndwände weisen ihrerseits eine Halterung 23 bzw. 24 für die Stützfeder 13 bzw. 14 auf. Beide Gehäuseteile 18^ o longer part is a partition 20 and a first End wall 21 pressed in; the second part is formed integrally with a second end wall 22. Both End walls in turn have a holder 23 or 24 for the support spring 13 or 14, respectively. Both housing parts 18

">"> 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 ">"> and 19 are pushed onto the stator 25 of the motor 16 and connected to one another in this way. The rotor 26, which is provided with fan blades 27 in the usual manner. drives a motor shaft 27 which is in a bearing formed by a bore

ίο 28 der Zwischenwand 20 gelagert ist.ίο 28 of the partition 20 is mounted.

Jenseits des Lagers 28 befindet sieh ein mit der Motorwelle 27 einstückig ausgebildeter oder damit drehfest verbundener Zylinderblock 29, der einen einzigen über die Motorachse 30 hinüberragendenBeyond the bearing 28 is a one formed integrally with the motor shaft 27 or with it non-rotatably connected cylinder block 29, the one overhanging over the engine axis 30

μ 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,μ cylinder 31 has. In it is a piston 32 arranged, which has a semi-cylindrical surface on a pin provided with a slide bushing 34 35 is supported, which is part of a guide element 36,

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 Saugventilkammer 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 Saugventilkammer 41 steht über einen Ansaugkanal mit dem Gehäuseraum 46 zwischen der ersten Endwand 21 und der Zwischenwand 20 sowie dem den Verdichter vollständig übergreifenden Gehäuseteil 16 in Verbindung. Von der Druckventilkammer 40 geht ein rotierender Druckleitungsabschnitt 47 zu einem die Zwischenwand 21 abgedichtet durchsetzenden, an der Stirnseite des Zylinderblocks 29 ausgebildeten Druckleitungsstutzen 48.which around a cylindrical eccentric 37 on the Partition wall 20 can circulate. When the cylinder block 29 rotates, the piston 32 is carried along and pressed outward by centrifugal force. The piston in turn takes over the pin 35 the Driver 36 with which consequently an eccentric path of the piston with respect to the cylinder block and thus Forcing a piston stroke The cylinder block is covered by a cylinder cover 39 which has a pressure valve chamber 40 and a suction valve chamber 41 is located between the block and the cover Valve plate 42, which has a suction valve sheet on one side and a pressure valve sheet on the other The suction valve chamber 41 is via a suction channel with the housing space 46 between the first end wall 21 and the intermediate wall 20 as well as the housing part which completely overlaps the compressor 16 in connection. From the pressure valve chamber 40, a rotating pressure line section 47 goes to one the intermediate wall 21 penetrating sealed, formed on the end face of the cylinder block 29 Pressure line connector 48.

Dieser Druckleitungsstutzen mündet in einer Druckleitungskammer 49, von der ein bewegliches Druckleitungsrohr 50 zum Druckanschluß 5 der Kapsel führt. Diese Kammer 49 dient auch als Schalldämpferkammer. Sie wird zwischen der Endwand 21 und einem daran befestigten Napf 51 gebildet. Zur Abdichtung des Druckleitungsstutzens 48 in der Endwand 21 dient eine Gleitringdichtung 52. Deren aus Metall, z. B. Stahl, bestehender Stützring 53 ist mittels eines O-Dichtringes 54 abgedichtet in der Endwand 21 gehalten. Der Gleitring 55, der beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen und 25% Kohlenstoff besteht, ist mittels eines O-Dichtringes 56 abgedichtet auf dem Druckleitungsstutzen 48 gehalten. Ein Mitnehmer 57, der an dem Druckleitungsstutzen 48 befestigt ist, greift in Axialschlitze 58 des Gleitringes 55. so daß dieser vom Stutzen 48 mitgedreht wird. Da in der Druckleitungskammer 49 der Verd-^hterdruck, im Raum 46 dagegen der Saugdruck herrscht, wird der Gleitring 55 mit einer der Druckdifferenz entsprechenden Kraft gegen den Stützring 53 gedruckt so daß an der Lauffläche 59 ein ausreichend großer Dicht-Anpreßdruck herrscht. Es ist erkennbar, daß infolge der Verwendung der beiden O-Dichtrhge 54 und 56 Beweg« igsungenauigkeiten zwischen Druckleitungsstutzen 48 und Endwand 21 ausgeglichen werden können.This pressure line connector opens into a pressure line chamber 49, from which a movable pressure line pipe 50 leads to the pressure connection 5 of the capsule. This chamber 49 also serves as a muffler chamber. It is formed between the end wall 21 and a cup 51 attached thereto. To seal the Pressure line connector 48 in the end wall 21 is a mechanical seal 52. Made of metal, for. B. steel, The existing support ring 53 is held in the end wall 21 in a sealed manner by means of an O-sealing ring 54. Of the Sliding ring 55, which consists for example of polytetrafluoroethylene and 25% carbon, is by means of a O-sealing ring 56 held in a sealed manner on the pressure line connector 48. A driver 57, the Pressure line nozzle 48 is attached, engages in axial slots 58 of the sliding ring 55. so that this from the nozzle 48 is also rotated. Since in the pressure line chamber 49 the compression ^, in the space 46 on the other hand the Suction pressure prevails, the sliding ring 55 with a force corresponding to the pressure difference against the Support ring 53 printed so that there is a sufficiently large sealing contact pressure on the running surface 59. It is It can be seen that, as a result of the use of the two O-sealing rings 54 and 56, inaccuracies in movement between pressure line nozzle 48 and end wall 21 can be compensated.

Der untere Teil des Gelläuseraumes 46 dient als ölsammelraum 60. F.^:n oder mehrere mit dem Führungselement 36 verbundene Schaufeln 61 fördern das öl nach oben und zw?r 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 driagerrde Ol fällt unmittelbar in den ölsammelraum 60 zurück. Das in Richtung des Motors dringende öl wird mittels einerThe lower part of the Gellau space 46 serves as an oil collecting space 60. F ^.: n or more blades 61 connected to the guide element 36 convey the oil upwards and into a lubrication channel 62 arranged above the bearing 28. The oil conveyed there is distributed to both Pages in the bearing 28. The oil driagerrde in the direction of the cylinder block falls back directly into the oil collecting space 60. The oil that is urgent in the direction of the motor is removed by means of a

■> 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■> Stripping device 63 stripped and passed over a return channel 64 in the intermediate wall 20 again back into the oil collecting space 60. This results in a very short oil cycle with a very small one Danger that oil penetrates into the area of the engine 16 and

ι« in dessen Luftspalt 65 Reibungsverluste 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 Boden der Kapselι «in the air gap 65 causes friction losses. In the event that there is still oil on the engine side of the If intermediate wall 20 arrives, an oil drain opening 66 is provided on the underside of housing 15. That so in a thin layer on the bottom of the capsule

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 Motorweüe 27 und damit auch der Luftspalt 65 eine leichte Neigung zum Verdichter 17Oil is located together with the suction gas via the mouth 67 of a suction line section 68 in the Space 46 and thus returned to the oil collecting space 60 Here, the motor shaft 27 and thus also the air gap 65 should have a slight inclination towards the compressor 17

hin haben, weil dann auch öl aus den Luftspalt über die ölablauföffnung 66 abfließen kann. i_>.es kann entweder dadurch geschehen, daß der Montagefub 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 Aubenraums 69 zwischen Gehäuse und Kapsel im Bereich des Motors eine etwas größere Höhe a hat als es der Höhe b im Bereich des Zylinders entspricht.because then oil can also flow out of the air gap via the oil drain opening 66. It can either be that the mounting foot 10 has a slightly greater height than the mounting foot 9 or that the housing 15 is resiliently suspended in the capsule 1 with a slight incline. so that the lower part of the outer space 69 between the housing and the capsule in the area of the engine has a slightly greater height a than corresponds to the height b in the area of the cylinder.

Ferner sind im Gehäuse auf beider. Seiten des MotorsFurthermore, both are in the housing. Sides of the engine

jn Gasdurchtrittsöffnungen 70 und 71 vorgesehen, über die unter dem Einfluß der Gebläseschaufeln 27 Sauggas durch den Luftspalt gefördert wird und die damit eine Motorkühlung bewirken.jn gas passage openings 70 and 71 provided through which under the influence of the fan blades 27 suction gas is conveyed through the air gap and thus a Effect engine cooling.

Die Konstruktion läßt erkennen, daß die Gesamtabmessungen der Kapsel in zwei Richtungen außerordentlich klein gehalten werden können. Außerdem ergibt sich über die federnde Aufhängung hinaus eine gute Geräuschdämpfung dadurch, daß Motoc und Verdichter zweimal umkapselt sind, nämlich einmal vom Gehäuse 15 und zupi anderen von der Kapsel 1 und weil im Außenrauin 69 keine Schall übertragende 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 Spalt zwischen Gehäuse und Kapsel kann daher auf das für den Betrieb erforderliche Kleinstmaß herabgesetzt werden.The construction reveals that the overall dimensions the capsule can be kept extremely small in two directions. Also results In addition to the resilient suspension, there is good noise attenuation due to the fact that Motoc and compressor are encapsulated twice, namely once by the housing 15 and another by the capsule 1 and because im Outside 69 there is no sound-transmitting oil bridge. Overall, the result is a very quiet one Unit with a noise level reduced by 25-45 decibels. In addition, the housing protects the Motor and compressor also during transport. The gap between the housing and the capsule can therefore be reduced to the minimum required for operation.

Das veranschaulichte Verdichteraggregat hat einenThe illustrated compressor set has one

»o Hubraum von l^cm^! einen Kapseldurchmesser von 7,5 cm und eine Linge von 21.5 cm. Die Kapsel hat daher zwei Kleinstabmessungen von weniger als 10 cm"O displacement of 1 ^ cm ^! a capsule diameter of 7.5 cm and a length of 21.5 cm. The capsule therefore has two small dimensions of less than 10 cm

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Compressor set, especially for refrigeration machines, in which the piston and cylinder block rotate on mutually eccentric paths and a on the end face of the cylinder block facing away from the engine below Sealing by a mechanical seal to a fixed housing, the connection of a line pipe serving space, characterized that the space fixed to the housing has a pressure line chamber (49) with an end wall (21) penetrated by the line socket (48) and the Space (46) on the other side of the end wall is under suction pressure, and that the mechanical seal (52) one held in the end wall in a sealed manner by means of an O-sealing ring (54) and surrounding the pipe socket Support ring (53) and a soot on the end of the pipe stub protruding into the pressure pipe chamber, sealed by means of an O-sealing ring, but kept axially movable and coupled to the line socket for rotary drive Has sliding ring (55).

2. Compressor unit according to claim 1, characterized in that the mechanical seal (52) is axial only by the pressure difference between the pressure in the pressure line chamber (49) and the Suction pressure is loaded.