DE2810059C2

DE2810059C2 - Anordnung von Motorkompressoreinheiten für Kühlsysteme

Info

Publication number: DE2810059C2
Application number: DE2810059A
Authority: DE
Inventors: Philip Harold Dayton Ohio Scharf
Original assignee: Copeland Corp LLC
Current assignee: Copeland Corp LLC
Priority date: 1977-03-28
Filing date: 1978-03-08
Publication date: 1983-05-11
Also published as: BE864573A; AR217681A1; JPS6114357B2; DK147167B; FR2386000B1; PH17441A; US4105374A; CA1081979A; JPS53122127A; DE2810059A1; FR2386000A1; DK96878A; GB1587805A; DK147167C

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung von Motorkompressoreinheiten für Kühlsysteme, mit einem abgedichteten metallischen Gehäuse, welches eine obere und untere Wand sowie Seitenwände aufweist,

M zwei Motorkompressoreinheiten, die in Abstand voneinander im Gehäuse angeordnet sind, und einem für beide Einheiten gemeinsamen Ölsumpf im unteren Abschnitt des Gehäuses.
Eine solche Anordnung mehrerer Motorkompressoreinheiten in einem gemeinsamen Gehäuse ist aus der US-PS 20 12 704 bekannt Die Verwendung zweier oder mehrerer Motorkompressoreinheiten bietet die Möglichkeit einer Leistungsregelung durch Zu- und Abschalten einzelner der Einheiten. Allerdings läßt die vorbekannte Lösung hinsichtlich zweier wichtiger praxisüblicher Forderungen, nämlich Kompaktheit und ruhigen Betriebs, zu wünschen übrig. Da nämlich bei der vorbekannten Anordnung die Motorkompressoreinheiten axial zueinander fluchtend, horizontal liegend, angeordnet sind, hat die Anordnung einen vergleichsweise großen Platzbedarf. Außerdem neigen die großflächigen Wände des Gehäuses zu Resonanzschwingungen, die einen für heutige Begriffe nicht mehr hinnehmbaren Lärm erzeugen.

Wenn mehrere Motorkompressoreinheiten in ihrer üblichen, senkrechten Betriebsstellung in einem einzigen Metallgehäuse zusammengefaßt werden, muß das Gehäuse zur Minimalisierung des Platzbedarfs so geformt werden, daß verhältnismäßig große, ebene Wände vorhanden sind. Wenn diese nicht in besonderer Weise versteift oder gepolstert werden, und zwar unter Verwendung besonderer lärmmindernder Maßnahmen, neigen sie ebenfalls zu Resonanzschwingungen. Bekannte Methoden zur Verhinderung derartiger Geräusehe bringen eine beträchtliche Kostensteigerung oder eine Vergrößerung der Einheit selbst mit sich. Zum Beispiel sind ein schwerwandiger Guß und/oder mit Rippen versehene Umhüllungen, Lötungen, isolierende Überzüge und dergl. mehr auf der Hand liegende Antworten des Ingenieurs auf das geschilderte Problem, die aber zu Lasten der Kosten und/oder der Kompaktheit gehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung von Motorkompressoreinheiten für Kühlsy* sterne der eingangs angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß bei möglichster Kompaktheit der Anordnung auf wirtschaftliche Weise eine Geräuschdämpfung erzielt wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß gelöst durch ein Trennteil, welches quer innerhalb des Gehäuses zwischen den parallel zueinander angeordneten Einheiten verläuft und zwei Kammern biidet. von

denen jede eine der Einheiten enthält, wobei der Trennteil an den Seitenwänden befestigt ist und von der Bodenwand zur Bildung des gemeinsamen ölsumpfes zumindest stellenweise einen Abstand aufweist

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Anordnung s können aufrechtstehende Motorkompressoreinheiten, die in großen Mengen automatisiert hergestellt werden, verwendet und im wesentlichen in herkömmlicher Weise verhältnismäßig eng nebeneinander installiert werden. Das erfindungsgemäß vorgesehene Trennteil versteift die Seitenwände des Gehäuses und dämpft resonante Schwingungen-Gleichzeitig wird eine Verringerung von Kosten, Lärm und Platzbedarf erzielt Die Vorteile bewährter Bauweisen, so etwa das Vorhanden^ sein eines gemeinsamen ölsumpfes, bleiben erhalten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 einen waagrechten Schnitt durch eite Anordnung mit mehreren Motor-Kompressoreinheiten, bei dem die Schnittebene direkt unter der-oberen Wand liegt;

F i g. 2 einen senkrechten Schnitt gemäß Linie U-Il von F i g. 1, gesehen in Richtung der Pfeile;

Fig.3 einen Schnitt gemäß Linie IH-III von Fig.2, gesehen in Richtung der Pfeile;

Fig.4 eine Ansicht ähnlich der Fig. 1, in der eine abgewandelte Ausführungsform dargestellt ist;

F i g. 5 eine Detailansicht, teilweise im Schnitt, gemäß jo Linie V-V von F i g. 4, gesehen in Richtung der Pfeile.

Die Bezugszeichen A und B bezeichnen jeweils insgesamt eine Motor-Kompressoreinheit Es handelt sich dabei um solche, die in senkrechter Stellung arbeiten. Die Kompressorabschnitte 10, 10' der entsprechenden Einheiten befinden sich unten, während sich die elektrischen Antriebsmotoren 11, W an der Oberseite beinden. 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 güräuschfrei sind. Die abgerundete Kontur verhindert im wesentlichen Resonanzschwingungen der Gehäusewände.

Jede Einheit wird vorzugsweise im Gehäuse auf nachgiebigen Montagefedern 12, 14 angeordnet und von diesen getragen. Sie saugt aus dem oberen Gehäuseabiihnitt über eine kombinierte Einlaßabschei- so deeinrichtung 15 Gas an. Das Sauggas wird von der Einlaßabscheideeinrichtung 15 über Saugrohre 16 dem Kompressor zugeführt Das komprimierte Gas wird von jedem Kompressor einem Auslaßfitting 18, 18' zugeführt, der sich durch eine Gehäusewand ins Äußere erstreckt.

Das insgesamt mit 20 bezeichnete Gehäuse wird von teleskopartig ineinandergeschobenen und verschweißten, oberen und unteren Blechschalen 21, 22 gebildet Ihre gegenseitige Verschachtelung und Befestigung erfolgt an einer mittleren Flansch- und Schweißzone 28. Zur Unterbringung der Einheiten ist das Gehäuse in horizontaler Richtung länglich ausgebildet, wobei die länglichen Seitenwände 23, 24 im wesentlichen flach sind. Wie in F i g. 1 gezeir;?₄ ist das Gehäuse eng um die Einheiten herum gepaßt. Der Freiraum ist im wesentlichen derjenige, der ein gewisses Wackeln und Schwingen der Einheit« 1 auf ihren Montagefedern gestattet, ohne daß Gefahr besteht daß das Gehäu&e getroffen wird, .

Der Raum 25 zwischen den beiden Einheiten ist geringfügig verlängert,· z, B, können die beiden Einheiten um etwa 1,27 cm 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 30. Auch dieses ist aus Blech hergestellt und besitzt im horizontalen Schnitt eine hantelähnliche Form, Wie in Fig, I gezeigt, erstreckt sich das Trennteil 30 in senkrechter und quer verlaufender Richtung zwischen den flachen Wänden 23,24, und zwar senkrecht zu diesen. Die Endwände 31, 32 des Trennteiles 30 sind abgeflacht und eng gegen die Innenflächen der Wände 23, 24 gepaßt und dort über geschweißte Winkelklammern 36 befestigt Das Trennteil 30 verläuft im wesentlichen »Her die gesamte senkrechte Höhe des Gehäuseinnetßn. Sein unteres Ende besitzt allerdings einen Abstand von der Bodenwand 26, so daß die beiden inneren Kammern 41, 42 des Gehäuses, die für die Einheiten A, B bestimmt sind, im wesentlichen durch das Trennteil 30 voneinander isoliert sind, jedoch nicht in dem Gebiet unterhalb des Bodens des Trennteiles. Das System besitzt ein durch die gestrichelte Linie 35 angedeutetes normales ölniveau, das sich oberhalb des Bodens des Trennteiles 30 befindet Somit bildet der Gehäuseabschnitt unterhalb des Trennteiles 30 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 30 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 Querkommunikafion zwischen den Ölsumpfzonen unterhalb der beiden Einheiten ergeben. Die Oberseite des Trennteiles 30 ist an der oberen Wand 27 angepaßt und an dieser, z. B. durch geschweißte Winkelklammern 37 starr befestigt Das Trennteil 30 isoliert auf diese Weise die beiden Kompressorkammern oberhalb des Ölsumpfes.

Da die Einheiten A, B im wesentlichen einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, ist eine longitudinal verlaufende Zone in der Nähe der Seitenwände 23, 24 verfügbar. Die Abschnitte des Trennteiles 30, welche diesen Wänden benachbart sind, sind so aufgeweitet, daß sie im wesentlichen den verfügbaren Freiraum einnehmen. Auf diese Weise ergibt sich ein verhältnismäßig großer Raum innerhalb des Trennteiles 30, der als Flüssigkeitsabscheider 34 verwendet wird. Eine gemeinsame Sauggaseinlaßkupplung 40 ist an den aneinanderstoßenden Wandabschnitten 32,24 befestigt und öffnet sich durch diese hindurch. Rückführgas wird für beide Einheiten A, B über die Kupplung 40 eingeführt, strömt in den Flüssigkeitsabscheider 34 innerhalb des Trennteiles 30 und wird dann seitlich in die Kammern 41,42 der Einheiten A, B oberhalb des ölniveau'i durch die öffnungen 43,44 in den Seitenwänden des Trennteiles 30 abgegeben. Im übrigen ist das Innere des Trennteiles 30 völlig umschlösset 1, mit Ausnahme des Loches 13 im Boden, über das im Sauggas enthaltenes öl zum Sumpf zurückkehren kann.

Das Trennteil 30 ist aus Stahlblech mit einer solchen Dicke und Steifigkeit hergestellt daß es die Wände 23, 24 so verklammern kann, da3 diese nicht bei hörbaren

Frequenzen vibrieren, wenn die Kompressoren arbeiten. Auch die obere Wand 27 wird durch ihre Befestigung am Trennteil 30 in ähnlicher Weise gedämpft. Wie erwähnt, kann das Trennteil 30 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 F i g. 4 und 5 gezeigt, läßt sich die Konstruktion auch dort anwenden, wo sich das Gehäuseinnere unter hohem Seitendruck befindet. Bei dieser Ausführungsform sind zwei Motorkompressoreinheiten C, Din Draufsicht dargestellt, die in ähnlicher Weise in einem Gehäuse 120 angeordnet sind. Die Bauweise dieses Gehäuses 120 kann derjenigen des Gehäuses 20 beim ersten Ausführungsbeispiel ähnlich sein. Teile, die bereits beschriebenen entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen +100 gekennzeichnet. Viele müssen nicht erneut beschrieben werden.

Beide Kompressoren fördern direkt in das Gehäuse, nämlich über Auslaßrohre 117, 117'. Das Gehäuse wiederum öffnet sich direkt in die Auslaßfittings 118, 118', die sich, wie dargestellt, an gegenüberliegenden Seiten des Trennteiles 130 befinden. Zur Minimalisierung des Rückdruckes, der sich aufgrund des Trennteiles 130 ergeben kann, sind zwei Ausstoßfittings dargestellt. Wenn jedoch das Trennteil einen hinreichenden Abstand vom Gehäuseboden besitzt, kann auch ein einziges Ausstoßfitting ausreichen. Die Querkommunikation zwischen den entsprechenden Kammern 141,142 erfolgt vorzugsweise über ein Durchgangsrohr 65, welches sich quer durch das Trennteil 130 in der Nähe der Oberseite erstreckt und gegen dessen Wände abgedichtet ist. Auf diese Weise wird die Abdichtung des darin befindlichen Flüssigkeitsabscheiders 134 unversehrt gehalten.

Das Trennteil 130 ist ähnlich dem Trennteil 30 geformt, angeordnet und befestigt. Es ist auch irn übrigen ähnlich gebaut, mit der Ausnahme, daß die Löcher 33, 43, 44 nicht vorhanden sind. Das Ansaugfitting 140 für die Rückführleitung (nicht gezeigt) öffnet sich durch die Seitenwand 124 in ein Ende des Trennteiles 130. In der Nähe des anderen Endes des Trennteiles ist ein 4-Rohr 50 vorgesehen, welches in der Nähe, jedoch in Abstand von der Oberseite der Kammer 134 eine offene Mündung 51 besitzt. Das obere

ίο Ende des anderen Schenkels 52 des J-Rohres ist an dem Basisabschnitt eines waagrechten U-Rohres befestigt, wird von diesem getragen und kommuniziert mit diesem innerlich. Die beiden Schenkel 56, 57 des U-Rohres 55 erstrecken sich dicht durch die gegenüberliegenden Seitenwände des Trennteiles 130 nach außen. Der Schenkel 56 führt zu einem Ansaugtopf 58, der über Leitungen 60, 61 mit den Ansaugöffnungen 62, 63 der Kurnprcssorcinheit C verbünde" >«· Der Schenkel 57 führt in entsprechender Weise zum Ansaugtopf 58', der

k> über Leitungen 60', 61' mit den Ansaugöffnungen 62', 63' der Kompressoreinheit D verbunden ist. Die Leitungen 60, 60', 61, 6Γ sind so weit flexibel, daß eine normale Bewegung der Einheiten C und D möglich ist. Sie können selbstverständlich so weit in einer Schleife

>5 geführt sein, daß eine Überbeanspruchung vermieden wird.

Eine A,>meßöffnung 53 im Boden des J-Rohres 50 begrenzt den Durchsatz mit dem im Boden des Flüssigkeitsabscheiders 134 befindliche Flüssigkeit in

jo den Kompressor gezogen werden k?.nn.

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, ßbzw. C,

ü D entsprechen. Trennteüe, welche dem Teil 30 oder dem Teil 130 entsprechen, befinden sich dann jeweils zwischen einem Paar benachbarter Einheiten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung von Motorkompresgoreinheiten für Kühlsysteme, mit einem abgedichteten metallischen Gehäuse, welches eine obere und untere Wand sowie Seitenwände aufweist, zwei Motorkompressoreinheiten, die in Abstand voneinander im Gehäuse angeordnet sind, und einem für beide Einheiten gemeinsamen Ölsumpf im unteren Abschnitt des Gehäuses, gekennzeichnet durch ein Trennteil (30; 130), welches quer innerhalb des Gehäuses (20; 120) zwischen den parallel zueinander angeordneten Einheiten (A, B) verläuft und zwei Kammern (41,42; 141,142) bildet, von denen jede eine der Einheiten (A, B) enthält, wobei der Trennteil (30; 130) an den Seitenwänden (23, 24; 123, 124) befestigt ist und von der Bodenwand (26) zur Bildung des gemeinsamen ölsumpfes zumindest stellenweise einen Abstand aufweist

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Trenntcils (30; 130) sich unterhalb des normalen ölniveaus im ölsumpf befindet

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennteil (30; 130) hohl ist und einen Flüssigkeitsabscheider (34; 134) bildet

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sauggasrückführleitung sich von außerhalb des Gehäuses (20) in den Flüssigkeitsabscheider (34; ί 34) öffnet.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des Trennteils (30; 130) mit der oberen Wand (27) des Gehäuses verbunden ist

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennteil als hohle Blechhülle ausgebildet ist, die Endwände (31, 32) besitzt, welche im wesentlichen der Gestalt der Innenflächen der Seitenwände (23, 24) des Gehäuses (20) entsprechen und gegen diese angepaßt sind.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die angepaßten Teile der Wände des Trennteils (30) und des Gehäuses (20) im wesentlichen flach sind.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 3—7, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsabscheider (34; 134) in der Breite auf die Seitenwände (23,24; 123,124) des Gehäuses zu zunimmt

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 3—8, gekennzeichnet durch eine Kupplung (40), die sich durch eine der Wände (24) in den Flüssigkeitsabscheider (34) des Trennteiles (30) erstreckt, wobei Durchgänge (43, 44) zwischen dem Inneren des Flüssigkeitsabscheiders (34) und den beiden Kammern (41,42) verlaufen und die beiden Kompressoren (10, 10') das Strömungsmittel aus diesen Kammern ansaugen.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 3—9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchgang (33) zwischen dem unteren Teil des Flüssigkeitsabscheiders (34) und dem Ölsumpf vorgesehen ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 —8, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kompressoren direkt in das Gehäuse (120) fördern und Leitungen (50,55) vom Flüssigkeitsabscheider (134) zum Einlaß (62,63,62', 63') beider Kompressoren führen.

12, Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Flüssigkeitsabscheiderabschnittes größerer Breite ein Rohr (50) senkrecht verläuft, welches Strömungsmittel aus dem Flüssigkeitsabscheider (134) den Kompressoren zuführt

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr ein J-Rohr (50) ist, mit dem ein weiteres Rohr (55) verbunden ist, welches das Strömungsmittel zu den beiden Kompressoren führt