DE2810059A1 - Mehrfachanordnung von motor-kompressoreinheiten fuer kuehlsysteme - Google Patents

Mehrfachanordnung von motor-kompressoreinheiten fuer kuehlsysteme

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DE2810059A1 DE19782810059 DE2810059A DE2810059A1 DE 2810059 A1 DE2810059 A1 DE 2810059A1 DE 19782810059 DE19782810059 DE 19782810059 DE 2810059 A DE2810059 A DE 2810059A DE 2810059 A1 DE2810059 A1 DE 2810059A1
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Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrfachanordnung von Motor-Kompressor-Einheiten für Kühlsysterae nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Moderne Motor-Korapressor-Einheiten werden für vielerlei Kühlzwecke verwendet, bei denen vorteilhafterweise die Ausgangsleistung den vorübergehend unterschiedlichen Lastzuständen angepaßt wird. Viele Arten der Lastanpassung sind bekannt und werden bei mehrzylindrigen Kompressoren verwendet. Hier werden einer oder mehrere Zylinder außer Betrieb gesetzt, während einer oder mehrere weitere Zylinder in Betrieb bleiben. Auf diese Weise wird die Ausgangsleistung geregelt. Es werden auch Systeme verwendet, die anstelle einer einzigen Einheit, welche die maximale Belastung bewältigen kann, mehrere kleinere Motor-Kompressor-Einheiten verwenden. Diese kleineren Einheiten besitzen dann eine kombinierte Ausgangsleistung, die dem erforderlichen Maximum entspricht. Eine Einrichtung steuert das Gesamtsystem derart, daß weniger als alle Kompressoren selektiv in Betrieb gesetzt werden bzw. außer Betrieb gesetzt werden, wenn die Ausgangsleistung verändert werden soll. Es ist auch schon bekannt, mehrere derartige kleinere Einheiten hermetisch in einem einzigen Gehäuse zusammenzufassen. Derartige Mehrfachsysteme sind in dem Sinne wirkungsvoller als größere Einzeleinheiten, daß die Modulation ohne Verlust an Wirkungsgrad bewirkt werden kann. Die Mehrfachanordnungen könnea außerdem preiswerter sein? allerdings haben gewisse Nachteile bisher deren allgemeine Verwendung verhindert=
8 0 S a 4 1 / 0 S 8 0
Zwei wichtige- Eigenschaftenfc date beinr Baa von Kühlsvstemen erreicht werden sollen-, sind Kompaktheit und- ruhiger- BetrieEF- Wenn mettrere Mötorkompressoreinheiten herkömmlicher Bauweise xn Ihreir üblichen, senkrechten Betriebssirellung" in einem einzigen Metallgehäuse zusammengefaßt werden, muß das Gehäuse zur Minlmalisierung des Platzbedarfes so geformt werden, daß verhältnismäßig grosse,flache Wände vorhanden sind. Wenn diese nicht in besonderer Weise versteift oder gepolstert werden, und zwar unter Verwendung besonderer lärmmindernder Maßnahmen, können sie Resonanzschwingungen ausführen, die einen nicht mehr hinnehmbaren Lärm erzeugen. Viele Verfahren zur Verhinderung derartiger Geräusche, die dem Konstrukteur an sich bekannt sind, bringen eine beträchtliche Kostensteigerung oder eine Vergrößerung der Einheit selbst mit sich. Z.B. sind ein schwerwandiger Guß und/oder mit Rippen versehen Umhüllungen, Lötungen, isolierende überzüge und derartige Verfahren auf der Hand liegende Antworten des Ingenieurs auf das geschilderte Problem, die aber zu Lasten der Kosten und/oder der Kompaktheit gehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Mehrfachanordnung von Motorkompressoreinheiten für Kühlsysteme der im Anspruch 1 bezeichneten Art zu schaffen, die so gebaut ist, daß herkömmliche Motor-Kompressoreinheiten erprobter Bauweise verwendet werden können, daß das Gehäuse für alle Einheiten einen gemeinsamen ölsumpf bildet und jeweils für jede Einheit eine Kammer zur Verfügung stellt, wobei die Kammern voneinander im wesentlichen über dem ölniveau isoliert sein sollen, jedoch über eine gemeinsame Ansaugleitung mit beiden Einheiten kommunizieren sollen.
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Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 bzw. der Ansprüche 5 und 11 beschrMsene Erfindung gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen sind in den übrigen Ansprüchen erläutert.
Erfindungsgemäß können aufrechtstehende Motorkompressoreinheiten, die in großen Mengen automatisiert hergestellt werden, verwendet und im wesentlichen in herkömmlicher Weise verhältnismäßig eng nebeneinander installiert werden. Das erfindungsgemäße Trennteil versteift die obere Wand und die Seitenwände des Gehäuses und dämpft resonante Schwingungen. Gleichzeitig wird eine Verringerung von Kosten, Lärm und Platzbedarf erzielt; die Vorteile bewährter Bauweisen bleiben erhalten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 einen waagrechten Schnitt durch eine Anordnung
mit mehreren Motor-Kompressoreinheiten gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem die Schnittebene direkt unter der oberen Wand liegt;
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt gemäß Linie II-II
von Fig. 1, gesehen in Richtung der Pfeile;
Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III von Fig. 2,
gesehen in Richtung der Pfeile;
Fig. 4 eine Ansicht ähnlich dar Fig. 1, in der eine
abgewandelte Ausfuhrungsform dargestellt ist;
Fig. 5 eine Detailansicht, teilweise im Schnitt, gemäß
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Linie V-V von Fig. 4, gesehen in Richtung der Pfeile.
Die Bezugszeichen A und B bezeichnen jeweils insgesamt eine Motor-Kompressoreinheit. Es handelt sich dabei um herkömmliche Typen, die handelsgebräuchlich sind und in senkrechter Stellung arbeiten. Die Kompressorabschnitte Ιο,ΐο' der entsprechenden Einheiten befinden sich unten, während sich die elektrischen Antriebsmotoren 11, II1 an der Oberseite befinden. Derartige Einheiten werden in ein Gehäuse eingebaut ,dessen Inneres sich unter einem Saugdruck befindet. Normalerweise werden sie in einzelne Blechgehäuse eingebaut, deren Wände im wesentlichen abgerundet sind. Derartige, herkömmliche Einzelgehäuse wurden soweit entwickelt, daß sie praktisch geräuschfrei sind. Die abgerundete Kontur verhindert im wesentlichen Resonanzschwingungen der Gehäusewände.
Die besondere Art und die Einzelheiten der Bauweise der Motorkompressoreinheiten bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung. Die Erfindung ist somit bei allen möglichen bekannten Arten von Motor-Kompressoreinheiten anwendbar. Jede Einheit wird vorzugsweise im Gehäuse auf nachgiebigen Montagefedern 12,14 angeordnet und von diesen getragen. Sie saugt aus dem oberen Gehäuseabschnitt über eine kombinierte Einlaß- und Trennanordnung 15 Gas an, deren Einzelheiten ebenfalls bekannt sind und keinen Teil der Erfindung bilden. Das Sauggas wird von der Einlaßtrenneinrichtung über Saugrohre 16 dem Kompressor zugeführt. Das Ausstoßgas wird von jedem Kompressor
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einem Auslaßfitting 18,18' zugeführt, der sich durch eine Gehäusewand ins Äußere erstreckt.
Das insgesamt mit 2o bezeichnete Gehäuse wird von teleskopartig ineinandergeschobenen und verschweißten, oberen und unteren Blechschalen 21,22 gebildet. Ihre gegenseitige Verschachtelung und Befestigung erfiLgt an einer mittleren Flansch- und Schweißzone 28 in herkömmlicher Weise. Zur Unterbringung der Mehrfachkompressoren ist das Gehäuse in horizontaler Richtung länglich ausgebildet, wobei die länglichen Seitenwände 23,24 im wesentlichen flach sind. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das Gehäuse eng um die Einheiten herum gepaßt. Der Freiraum ist im wesentlichen derjenige, der ein gewisses Wakkeln und Schwingen der Einheiten auf ihren Montagefedern gestattet, ohne daß Gefahr besteht, daß das Gehäuse getroffen wird.
Der Raum 25 zwischen den beiden Einheiten ist geringfügig verlängert; z.B. können die beiden Einheiten um etwa 1,27 cm (1/2 Zoll) weiter auseinander angebracht sein, als normalerweise der minimale Abstand zwischen den beiden benachbarten Einheiten wäre. Auf diese Weise ergibt sich ein Raum für ein quer verlaufendes, hohlkammriges Trennteil, das insgesamt mit 3o bezeichnet ist. Auch dieses ist aus Blech hergestellt und besitzt im horizontalen Schnitt eine hantelähnliche Form. Wie in Fig. 1 gezeigt, erstreckt sich das Trennteil in senkrechter und quer verlaufender Richtung zwischen den flachen Wänden 23,24,und zwar senkrecht zu diesen. Die Endwände 31,32 des Trennteiles sind abgeflacht und eng gegen die Innenflächen der Wände 23,24 gepaßt und dort über geschweißte Winkelklam-
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mern 36 befestigt. Das Trennteil verläuft im wesentlichen über die gesamte senkrechte Höhe des Gehäuseinneren. Ihr unteres Ende besitzt allerdings einen Abstand von der Bodenwand 26, so da3 die beiden inneren Kammern 41,4 2 des Gehäuses, die für die Einheiten A,B bestimmt sind, im wesentlichen durch das Trennteil 3o voneinander isoliert sind, jedoch nicht in dem Gebiet unterhalb des Bodens des Trennteiles. Das System besitzt ein normales ölniveau, das durch die gestrichelte Linie 35 angedeutet ist. Diese befindet sich überhalb des Bodens des Trennteiles. Somit bildet der Gehäuseabschnitt unterhalb des Trennteiles einen gemeinsamen ölsumpf 38, der sich über die volle Distanz zwischen den beiden Einheiten A,B erstreckt. In der Darstellung und der bisherigen Beschreibung ist ein Abstand des unteren Endes des Trennteiles von der Bodenwand 26 gezeigt. Möglich sind jedoch auch äquivalente Bauweisen, bei denen sich das Trennteil zwar ganz bis zum Boden hinab erstreckt, jedoch mit Öffnungen versehen ist, die nicht mit dem Inneren des Trennteiles verbunden sind. Auch auf diese Weise kann sich eine Querkomraunikation zwischen den ölsumpfzonen unterhalb der beiden Einheiten ergeben» Die Oberseite des Trennteiles ist an der oberen Wand 27 angepaßt und an dieser, z.B» durch geschweißte Winkel= klammem 37 starr befestigt» Das Trennteil isoliert auf diese Weise die beiden Kompressorkammern oberhalb der ölsumpfzone»
Da die Einheiten Ά,B im x-yesentlichen einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, ist eine longitudinal verlaufende Zone in der Nähe der Seitenwände 23^24 verfügbar» Die Abschnitte des Trennteiles 3o, welche diesen Wänden benachbart sind, sind so aufgeweitet, daß
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sie im wesentlichen den verfügbaren Freiraum einnehmen. Auf diese Weise ergibt sich ein verhältnismäßig großer Raum innerhalb des Trennteiles, der als Sauggasakkumulator verwendet wird. Eine gemeinsame Sauggaseinlaßkupplung 4o ist an den aneinanderstoßenden Wandabschnitten 32,24 befestigt und öffnet sich durch diese hindurch. Rückführgas wird für beide Einheiten A,B über die Kupplung 4ο eingeführt, strömt in die Kammer 34 innerhalb des Trennteiles 3o und wird dann seitlich in die Kammern 41,42 der Einheiten A,B oberhalb des Ölniveaus durch die öffnungen 43,44 in den Seitenwänden des Trennteiles abgegeben. Im übrigen ist das Innere des Trennteiles völlig umschlossen, mit Ausnahme des Loches 33 im Boden, Über das im Sauggas enthaltenes Öl zum Sumpf zurückkehren kann.
Das Trennteil ist aus Stahlblech mit einer solchen Dicke und Steifigkeit hergestellt, daß es die Wände 23,24 so verklammern kann, daß diese nicht bei hörbaren Frequenzen vibrieren, wenn dfe Kompressoren arbeiten. Auch die obere Wand 27 wird durch ihre Befestigung am Brennteil in ähnlicher Weise gedämpft. Wie erwähnt, kann das Trennteil zwar mit der Bodenwand 26 in entsprechender Weise verbunden sein; bei den meisten Konstruktionen, wie z.B. der dargestellten, ist dies jedoch aufgrund der Formgebung und anderer Versteifungsmerkmale der Bodenwand nicht notwendig.
Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, läßt sich die Konstruktion auch dort anwenden, wo sich das Gehäuseinnere unter hohem Seitendruck befindet. Bei dieser Ausfuhrungsform sind zwei Motorkompressorein-
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heiten C,D in Draufsicht dargestellt, die in ähnlicher Weise in einem Gehäuse 12o angeordnet sind. Die Bauweise dieses Gehäuses 12o kann derjenigen des Gehäuses 2o beim ersten Ausführungsbeispiel ähnlich sein. Teile, die bereits beschriebenen entsprechen, sind mitdenselben Bezugszeichen +loo gekennzeichnet» Viele müssen nicht erneut beschrieben werden.
Beide Kompressoren stoßen direkt in das Gehäuse aus, nämlich über die Ausstoßrohre 117,117'. Das Gehäuse wiederum öffnet sich direkt in die Auslaßfittings 118/118', die sich, wie dargestellt, an gegenüberliegenden Seiten des Trennteiles 13o befinden» Zur Minimalisierung des Rückdruckes, der sich aufgrund des Trennteiles ergeben kann, sind zwei Ausstoßfittings dargestellt. Wenn jedoch das Trennteil einen hinreichenden Abstand vom Gehäuseboden besitzt, kann auch ein einziges Ausstoßfitting ausreichen„ Die Querkoramunikation zwischen den entsprechenden Kammern 141,142 erfolgt vorzugsweise über ein Durchgangsrohr 65, welches sich quer durch das Trennteil 13o in der Nähe der Oberseite erstreckt und gegen dessen Wände ab= gedichtet ist. Auf diese Weise wird die Abdichtung der darin befindlichen Akkumulatorkammer134 unversehrt gehalten»
Das Trennteil 13o ist ähnlich dem Trennteil 3o geformt, angeordnet und befestigt. Es ist auch im übrigen ähnlich gebaut, mit der Aus= nähme, daß die Löcher 33,34,44 nicht vorhanden sind» Das Änsaugfitting 14ο für die Rückführleitung (nicht gezeigt) öffnet sich durch die Seitenwand 124 in ein Ende des Trennteiles 13o„ In der Nähe des anderen Endes des Trennteiles ist ein J-Rohr 5o vorgese-
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hen, welches in der Nähe, jedoch in Abstand von der Oberseite der Kammer 134 eine offene Mündung 51 besitzt. Das obere Ende des änderen Schenkels 52 des J-Rohres ist an dem Basisabschnitt eines waagrechten Ü-Rohres befestigt, wird von diesem getragen und kommuniziert mit diesem innerlich. Die beiden Schenkel 56,57 des ü-Rohres 55 erstrecken sich didfc durch die gegenüberliegenden Seitenwände des Trennteiles 13o nach außen. Der Schenkel 56 führt zu einem Ansaugtopf 58, der über Leitungen 6o,61 mit den Ansaugöffnungen 62,63 der Kompressoreinhe.it C verbunden ist. Der Schenkel 57 führt in entsprechender Weise zum Ansaugtopf 58', der über Leitungen 6o',61' mit den Ansaugöffnungen 62',63' der Kompressoreinheit D verbunden ist. Die Leitungen 6o,6o',61,61' sind so weit flexibel, daß eine normale Bewegung der Einheiten C und D möglich ist. Sie können selbstverständlich so weit in einer Schleife geführt sein, daß eine Uberbeanspruchung vermieden wird.
Eine Abmeßöffnung 53 im Boden des J-Rohres 5o begrenzt die Rate, mit der im Boden der Akkumulatorkammer 134 befindliche Flüssigkeit in den Kompressor gezogen werden kann.
Zusätzliche Einheiten können in ähnlicher Weise in ein verlängertes Gehäuse eingebaut werden, das unter Verwendung derselben Grundsätze drei oder mehr Einheiten enthalten kann, die den Einheiten A,B bzw. C,D entsprechen. Trennteile, welche dem Teil 3o oder dem Teil 13o entsprechen, befinden sich dann jeweils zwischen einem Paar benachbarter Einheiten.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Mehrfachanordnung von Motorkompressoreinheiten für Kühlsysteme mit einem abgedichteten metallischen Gehäuse, welches eine obere, eine untere und Seitenwände aufweist; mit zwei Motorkompressoreinheiten, die in Abstand voneinander parallel im Gehäuse angeordnet sind, gekennzeichnet durch ein Trennteil (3o;13o), welches quer innerhalb des Gehäuses (2o;12o) zwischen den Einheiten (A,B) verläuft und zwei Kammern (41,42;141,142) bildet, von denen jede eine der Einheiten (A,B) enthält, wobei das Trennteil (3o;13o) an den Seitenwänden (23,24;123,124) sowie an der oberen Wand (27^127) befestigt ist, von der Bodenwand (26;126) zumindest stellenweise einen Abstand aufweist, wodurch der untere Abschnitt des Gehäuses (2o;12o) einen für beide Einheiten (A,B) gemeinsamen Ölsumpf bildet.
    2ο Anordnung-nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trenn-
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    ORIGINAL INSPECTED
    teil (3o;13o) den Teil der Kammern (41,42jl41,142) über seinem unteren Ende trennt, wobei das untere Ende des Trennteils (3o; 13o) sich unterhalb des normalen ölniveaus im ölsumpf befindet.
    3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennteil (3o;13o) hohl ist und eine Akkumulatorkainmer (34;134) bildet.
    4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennteil (3o;13o) hohl ist und eine Sauggas-Akkumulatorkainmer (34; 134) bildet, wobei eine Sauggasrückführleitung sich von außerhalb des Gehäuses (2o) in die Kammer (34;134) öffnet und Sauggasöffnungen seitlich vom Inneren der Kammer (34;134) in beide Kammern (41,42;141,142) münden.
    5. Mehrfachanordnung von Motorkompressoreinheiten für Kühlsysteme mit einem abgedichteten metallischen Gehäuse, welche!eine obere, eine untere und Seitenwände aufweist; mit zwei Motorkompressoreinheiten, die parallel in Abstand voneinander im Gehäuse angeordnet sind, gekennzeichnet durch ein Trennteil (3o;13o), welches quer in dem Gehäuse (2o) zwischen den Einheiten (A,B) verläuft und zwei Kammern (41,42;141,142) bildet, von denen jede eine Einheit (A,B) enthält, wobei das Trennteil (3o;13o) an den Seitenwänden (23,24;123,124) befestigt ist und eine Akkumulatorkainmer (34^134) enthält.
    6. Anordnung nach Anspruch S0 dadurch gekennzeichnet, daß sich das
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    untere Ende de^ Trennteils f3oiJt3ci) in Abstand: über der unteren Wand (26; 126)- des Gehäuse befindetfc und daß- die Oberseite und die Enden des Trennteiles (3ο;Γ3ο) mit der oberen Wand f27; 127) beziehungsweise den Seitenwänden (23,24;123,124) verbunden sind, wodurch die Kammern (41,42;141,142)im wesentlichen voneinander isoliert sind, mit Ausnahme einer Ölsumpfzone, die unter dem unteren Ende des Trennteiles (3o;13o) liegt.
    7. Anordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Kupplung
    (4o), die sich durch eine der Wände (24) in die Kamer (34) des Trennteiles (3o) erstreckt, wobei Durchgänge (4 3,44) zwischen dem Inneren der Kammer (34) und den beiden Kammern (41,42) verlaufen, so daß sich eine Kommunikation zwischen den beiden Einheiten (A,B) ergibt.
    8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchgang (33) zwischen dem unteren Teil der Kammer (34) und dem ölsumpf vorgesehen fet.
    9.Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennteil eine hohle Metallhülle umfaßt, die Endwände (31,32) besitzt, welche im wesentlichen der Gestalt der Innenflächen der Seitenwände C23,24) des Gehäuses (2o) entsprechen und gegen diese angepaßt sind.
    Io. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die angepaßten Teile der Wände des Trennteiles (3o) und des Gehäuses
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    "4 " 281Q853
    (:2ο) Im wesentlichen flach sind.
    11. Mehrfachanordnung von Motork-ompressoreinheiten für Kühlsysteme mit einem abgedichteten metallischen Gehäuse, welchejeine obere, eine untere und Seitenwände aufweist; mit zwei Motorkompressoreinheiten, die in Abstand voneinander parallel im Gehäuse angeordnet sind, gekennzeichnet durch eh Trennteil (3o;13o), welches quer innerhalb des Gehäuses (2o) zwischen den beiden Einheiten (A,B) verläuft und zwei Kammern (41,42,-141,142) bildet, von denen jede eine Einheit (A,B) enthält, wobei das Trennteil (3o;13o) an den Seitenwänden (23,24;123,124) und der oberen Wand (27;127) befestigt ist und eine Kammer (34; 134)enthält, welche einen Akkumulator bildet, der mit beiden Kompressoren (Ιο,ΐο1) kommuniziert.
    12. Anordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Rückführungskupplung (4o), welche in die Kammer (34) führt, wobei das Trennteil (3o) öffnungen (34,44) enthält, welche die Kammer (34) mit den beiden Kammern (41,4 2) verbinden und Kältemittel zu den Kompressoren (Ιο,ΐο1) über den Raum in den Kammern (41, 42) fließen läßt.
    13. Anordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Rückführungskupplung (14o), die in die Kammer (134) führt, wobei beide Kompressoren (Ho,Ho1) direkt in das Gehäuse (12o) ausstoßen, und wobei eine Leitung (5o,55) von der Kammer (134) zum Einlaß (62,63,62',63') beider Kompressoren (Ho,Ho1) führt.
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    14. Anordnung nach Anspruch 11,, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennteil (3o;13o) ein hohles Blechelement ist und daß die Akkumulatorkammer (34?134) in der Breite auf die Seitenwände (23,24;123,124) zu zunimmt.
    15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (134) einen Ansaugakkumulator bildet, und daß innerhalb eines Kammerabschnittes größerer Breite ein Rohr (5o) senkrecht verläuft,welches Strömungsmittel aus der Kammer (134) den Kompressoren (llo„llos) zuführt»
    16. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (134) einen Ansaugakkumulator bildet, und daß ein J-Rohr (So) in einem Kamraerabschnitt größerer Breite angeordnet ist, und daß ein weiteres Rohr (55) mit dem J-Rohr (So) verbunden ist, welches das Strömungsmittel zu den beiden Kompressoren
    - (Ho,HoB5 führte
    809841/0
DE2810059A 1977-03-28 1978-03-08 Anordnung von Motorkompressoreinheiten für Kühlsysteme Expired DE2810059C2 (de)

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US05/781,792 US4105374A (en) 1977-03-28 1977-03-28 Integrated multi-unit refrigeration motor-compressor assembly

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DE2810059A1 true DE2810059A1 (de) 1978-10-12
DE2810059C2 DE2810059C2 (de) 1983-05-11

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JP (1) JPS53122127A (de)
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DE (1) DE2810059C2 (de)
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GB (1) GB1587805A (de)
PH (1) PH17441A (de)

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