DE2920888A1

DE2920888A1 - REFRIGERANT COMPRESSORS

Info

Publication number: DE2920888A1
Application number: DE19792920888
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Voelzke; Rainer Zschoerner
Original assignee: Luft und Kaeltetechnik VEB
Current assignee: Luft und Kaeltetechnik VEB
Priority date: 1978-06-22
Filing date: 1979-05-23
Publication date: 1980-01-17
Also published as: RO84326B; RO84326A; FR2429397A1; DD137375A1; YU140679A; CS227353B1; SU1054636A1; GB2023743A

Description

Erfinder: Ing. Völzke, Wolfgang Int. Cl. P 25 B, 49/00 Ing. Zschörner, RainerInventor: Ing.Völzke, Wolfgang Int. Cl. P 25 B, 49/00 Ing.Zschörner, Rainer

KältemittelverdichterRefrigerant compressor

Die Erfindung betrifft einen Kältemittelverdichter mit ein^-r Schmierölförderpumpe.The invention relates to a refrigerant compressor with a lubricating oil feed pump.

Die Erfindung ist anwendbar bei Kältemittelverdichter!! mit Druckölschmierung, die mit im Kältemaschinenöl löslichen Kältemitteln betrieben werden. Im Kältemaschinenöl lösliche Kältemittel, wie R 12 (Dichlordifluormethan), sind mit Kältemaschinenöl in jedem Verhältnis mischbar. Der Druck dieser Kältemittel ist bei normalen Umgebungstemperaturen um ein Vielfaches größer als der Dampfdruck des Kältemaschinenöles. Sobald das Kältemittel das Kältemaschinenöl zu verdünnen beginnt, bildet sich ein Gemisch an der Oberfläche. Dieses Gemisch sinkt ab und hinterläßt eine ölreiche Oberfläche. Dieser Vorgang, der allgemein als Diffusion bezeichnet wird, ist kennzeichnend für die Kältemittelanreicherung in der Kältemaschinenölfüllunff eines Kältemittelverdichters während der Standzeit mit geöffneten Handeckabsperrventilen, wie z.B. bei automatischen, nichtstationären Kälteanlagen für Maschinenkühlwagen und ähnlichen Einrichtungen· Bei Inbetriebnahme des Kältemittelverdichters gelangt das Kältemittel-Kältemaschinenöl-Gemisch in den Schmierölkreislauf· Dort wird das Kältemittel dampfförmig und verringert die ölzuführung zu den Verdichterlagern erheblich. Die daraus resultierenden Mangelschmierungeerscheinungen führen zu erhöhtem Verschleiß bis zur Zerstörung der Laßer. Durch den Einsatz verschiedener Bauteile oder Bauteilkombinationen soll die Kältemittelanreicherung in der Kältemaschinenölfüllung verhindert, behindert oder beseitigt werden.The invention is applicable to refrigerant compressors !! with pressure oil lubrication, which are operated with refrigerants that are soluble in the refrigeration machine oil. Refrigerants soluble in refrigeration oil, such as R 12 (dichlorodifluoromethane), are compatible with refrigeration oil mixable in any ratio. The pressure of these refrigerants is many times over at normal ambient temperatures greater than the vapor pressure of the refrigeration machine oil. As soon as the refrigerant begins to dilute the refrigeration machine oil, a mixture forms on the surface. This mixture sinks and leaves an oil-rich surface. This Process, which is generally referred to as diffusion, is characteristic of the refrigerant enrichment in the refrigerating machine oil filling of a refrigerant compressor with open hand corner shut-off valves, such as e.g. in automatic, non-stationary refrigeration systems for machine refrigerated trucks and similar equipment When the refrigerant compressor is started up, the refrigerant / refrigeration machine oil mixture enters the lubricating oil circuit There the refrigerant becomes vaporous and significantly reduces the oil supply to the compressor bearings. the The resulting insufficient lubrication symptoms lead to increased wear and tear up to the destruction of the lasers. By using different components or component combinations, the refrigerant should be enriched in the refrigeration machine oil charge prevented, hindered or eliminated.

In der Praxis sind für diesen Zweck folgende, nachstehend genannte, mit Nachteilen behaftete technische Lösungen bekannt tIn practice, the following technical solutions, which are mentioned below, are known to have disadvantages for this purpose t

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a) Automatisches Absperrventil (WP 63 842)a) Automatic shut-off valve (WP 63 842)

Diese Einrichtung trennt bei Außerbetriebnahme des Kältemittelverdichters Saug- und Druckseite des Verdichters von der gesamten Kälteanlage, verhindert die Diffusion, sichert einen schnellen Öldruckaufbau und gewährleistet somit eine ausreichende Ölversorgung der Verdichterlager· Diese automatischen Absperrventile haben jedoch einen sehr komplizierten Aufbau und sind daher sehr kostenaufwendig.This device separates the suction and pressure sides of the compressor when the refrigerant compressor is shut down of the entire refrigeration system, prevents diffusion, ensures rapid oil pressure build-up and thus ensures an adequate oil supply to the compressor bearings · These automatic shut-off valves however, have a very complicated structure and are therefore very expensive.

b) ölsumpfheifcungb) oil sump heating

Die ölsumpfheizung behindert in Abhängigkeit von ihrer Heizleistung die Diffusion.The oil sump heater obstructs depending on their Heating power diffusion.

Der Nachteil dieser ölsumpfheizung besteht darin, daß der Öldruckaufbau nur unwesentlich beeinflußt wird und daß ständig Elektroenergie vorhanden sein muß. Diese Voraussetzung ist jedoch insbesondere im Bahnbetrieb bei einer Dieselgeneratorversorgung nicht immer gewährleistet.The disadvantage of this oil sump heater is that the oil pressure build-up is only insignificantly influenced and that electrical energy must be available at all times. These However, a prerequisite is not always guaranteed, especially in rail operations with a diesel generator supply.

c) Absaugschaltungenc) suction circuits

Derartige Einrichtungen sollen die Kältemittelanreicherung in der Kältemaschinenölfüllung bei Inbetriebnahme des Verdichters in einer bestimmten Zeit beseitigen· Such devices are intended to enrich the refrigerant in the refrigeration machine oil filling when commissioning of the compressor within a certain time

Einrichtungen der genannten Art haben jedoch den Nachteil, daß sie bei Umgebungstemperaturen unter O⁰C die Kältemittelanreicherung nur unzureichend beseitigen und eine ausreichende Ölversorgung der Verdichterlager nur durch eine relativ lange Betriebszeit gewährleistet ist·However, devices of the type mentioned have the disadvantage that at ambient temperatures below O ⁰ C they only inadequately eliminate the refrigerant accumulation and an adequate oil supply to the compressor bearings is only guaranteed by a relatively long operating time.

Zweck der Erfindung ist es, die Nachteile der vorbeschriebenen Einrichtungen weitestgehend zu beseitigen und eine Lösung zu finden, die eine Kältemittelanreicherung bei Umgebungstemperaturen unter O⁰C mit einem äußerst geringem Aufwand beseitigt·The purpose of the invention is to largely eliminate the disadvantages of the devices described above and to find a solution that eliminates refrigerant enrichment at ambient temperatures below O ⁰ C with extremely little effort.

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Die erfindungsgemäße Aufgabe besteht darin, unter Ausnutzung vorhandener Drehbewegungen des Kurbeltriebes eines Kältemittelverdichters, vorzugsweise in Verbindung mit der Schmierölförderpumpe, sowie unter Ausnutzung thermodynamisch bedingter Absaugvorgänge die Kältemittelanreicherung in der Schmierölfüllung eines Kältemittelverdichters, vorzugsweise bei nichtstationären Kälteanlagen, nach der Inbetriebnahme kurzfristig zu beseitigen, einen schnellen Oldruckeufbau zu sichern und damit eine ausreichende Ölversorgung der Verdichterlagerstellen zu gewährleisten.The object of the invention is to utilize existing rotary movements of the crank mechanism a refrigerant compressor, preferably in connection with the lubricating oil feed pump, as well as the refrigerant enrichment using thermodynamically conditioned suction processes in the lubricating oil filling of a refrigerant compressor, preferably in non-stationary refrigeration systems, To be eliminated at short notice after commissioning, to ensure a quick oil pressure build-up and thus a to ensure sufficient oil supply to the compressor bearing points.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wurde derart gelöst, daß bei einem Kältemittelverdichter, vorzugsweise mit horizontaler Kurbelwellenanordnung, der mit im Kältemaschinenöl löslichen Kältemitteln arbeitet, die Schmierölförderpumpe zusätzlich mit einem, die Kältemaschinenölfüllung ständig durchmischenden Wirbelrad versehen ist· Dabei wird die Schmierölförderpumpe von der Kurbelwelle angetrieben und ist so angeordnet, daß diese ständig gemeinsam mit dem erfindungsgemäßen Wirbelrad in die Kältemaschinenölfüllung hineinragt·The object of the invention has been achieved in such a way that in a refrigerant compressor, preferably with a horizontal Crankshaft arrangement that works with refrigerants that are soluble in the refrigeration machine oil, plus the lubricating oil feed pump is provided with a vortex wheel that constantly mixes the refrigeration oil filling · The Lubricating oil feed pump driven by the crankshaft and is arranged so that it is constantly in the refrigerating machine oil charge together with the vortex wheel according to the invention protrudes

Das Wirbelrad ist auf einer Welle der Schmierölforderpumpe fest angeordnet und an seinem umfang mit einer größeren Anzahl von Schaufeln versehen, so daß während der gesamten Arbeitsperiode des Verdichters eine ständige Mischung der Kältemaschinenölfüllung erfolgt·The vortex wheel is fixed on a shaft of the lubricating oil feed pump and provided with a larger number of blades on its circumference, so that the refrigerating machine oil charge is constantly mixed during the entire working period of the compressor.

Durch die ständige Drehbewegung des Wirbelrades in der Kältemaschinenölfüllung des Verdichters wird die während des Diffusionsvorganges entstandene Gemischschichtung, d.h. kältemittelreiches Gemisch in den unteren Schichten und ölreiches Gemisch in den oberen Schichten, so verändert, daß das kältemittelreiche Gemisch an die Oberfläche bzw. in die Nähe der Oberfläche gelangt· Dort kann das Kältemittel auf Grund der thermodynamisch bedingten Saugdruckabsenkung schnell ausdampfen· Dadurch entsteht ein ölreichesDue to the constant rotation of the vortex wheel in the refrigeration machine oil filling of the compressor, the mixture stratification created during the diffusion process, i.e. refrigerant-rich mixture in the lower layers and oil-rich mixture in the upper layers, so changed that the refrigerant-rich mixture reaches the surface or in the vicinity of the surface · There the refrigerant can due to the thermodynamically induced lowering of the suction pressure evaporate quickly · This creates an oil-rich

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Gemisch, welches von der Schmierölförderpumpe in den Schmierölkreislauf des Verdichters gefördert wird und einen schnellen Öldruckaufbau bis zum Normalwert sichert. Die erfindungsgemäße Gestaltung des Verdichters gewährleistet somit eine schnelle und ausreichende Ölversorgung der Verdichterlager.Mixture which is conveyed by the lubricating oil feed pump into the lubricating oil circuit of the compressor and ensures a rapid build-up of oil pressure up to the normal value. The design of the compressor according to the invention ensures thus a fast and sufficient oil supply to the compressor bearings.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment:

Die Zeichnungen zeigen:The drawings show:

Fig. 1: einen Kältemittelverdichter mit Wirbelrad in Schnittdarstellung, 1: a refrigerant compressor with a vortex wheel in a sectional view,

Fig. 2: ein Wirbelrad in der Vorderansicht, Fig. 3: ein Wirbelrad in der Seitenansicht.Fig. 2: a vortex wheel in the front view, Fig. 3: a vortex wheel in the side view.

Die Darstellung gemäß Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Kältemittelverdichter. Die Schmierölförderpumpe 3 wird durch die Kurbelwelle angetrieben und ist in die Kältemaschinenölfüllung eintauchend angeordnet. Stirnseitig der Schmierölförderpumpe 3 ist auf einer Welle der Pumpe 3 ein Wirbelrad 1 fest angeordnet, das mit gleicher Drehzahl die Schmierölfüllung ständig durchmischt. Bei längerer Unterbrechung der Arbeitsperiode des Kältemittelverdichters erfolgt eine Schichtung des Kältemaschinenöl-Kältemittel-Gemischs 2 in ein kältemittelreiches Gemisch 5 und ein ölreiches Gemisch 6· Das Schauglas 4 dient der Kontrolle des Füllungsstandes. Die Darstellungen in Fig. 2 und 3 zeigen eine gewählte Ausführungsform des Wirbelrades 1« Die Anzahl der am Umfang angeordneten Schaufeln ist beliebig.The illustration according to FIG. 1 shows a section through a refrigerant compressor. The lubricating oil feed pump 3 is through the crankshaft is driven and is arranged to be immersed in the refrigerating machine oil charge. Front side of the lubricating oil feed pump 3 is a vortex wheel 1 on a shaft of the pump 3 permanently arranged, which constantly mixes the lubricating oil filling at the same speed. If the work period is interrupted for a longer period of time the refrigerant compressor is stratified of the refrigeration machine oil / refrigerant mixture 2 into a refrigerant-rich mixture 5 and an oil-rich mixture 6 The sight glass 4 is used to check the filling level. The illustrations in FIGS. 2 and 3 show a selected embodiment of the vortex wheel 1 «The number of blades arranged on the circumference is arbitrary.

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Aufstellung der BezugszeichenList of reference numbers

für die Erfindung "Kältemittelverdichter"for the invention "refrigerant compressor"

1 Wirbelrad1 vortex wheel

2 Kältemaschinenöl-Kältemittel-Gemisch2 Refrigerating machine oil / refrigerant mixture

3 Schmi erölf orderpumpe3 oil feed pump

4 Schauglas4 sight glass

5 Kältemittelreiches Gemisch5 Mixture rich in refrigerant

6 Schmierölreiches Gemisch6 Mixture rich in lubricating oil

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