DE3134169A1

DE3134169A1 - Saugeinrichtung in verdichtern

Info

Publication number: DE3134169A1
Application number: DE19813134169
Authority: DE
Inventors: Werner 3160 Lehrte Heger; Wolfgang Ing.(Grad.) 3015 Wennigsen Kaltenthaler; Wolfgang 3000 Hannover Lichtenberg
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1981-08-28
Filing date: 1981-08-28
Publication date: 1983-03-10

Description

Saugeinrichtung in Verdichtern
Die Erfindung betrifft die Saugeinrichtung in Verdichtern, insbesondere in Verdichtern von Kälteanlagen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Verdichter bilden in einer aus dem Verdichter, einem Verflüssiger, einem Expansionsventil und aus einem Verdampfer bestehenden Kälteanlage das Bauelement, welches die Übergangsstelle zwischen dem Niederdruckteil und dem Hochdruckteil der Kälteanlage bildet.
Dabei wird der aus dem Verdampfer angesaugte, unter Niederdruck stehende, nur wenig überhitzte Dampf komprimiert und in den Verflüssiger weitergeleitet.
Die in überwiegender Zahl in Hubkolbenbauweise zum Einsatz kommenden Verdichter lassen in der Regel geringe Mengen Öl am Kolben vorbei in den Arbeitsraum eindringen, was zur Folge hat, daß dieses Öl in den Kreislauf der Anlage kommt. Außerdem kann auch Kältemittel in flüssiger Form, insbesondere beim Anlauf des Verdichters, angesaugt werden.
Bei den in Kälteanlagen zum Einsatz kommenden Verdichtern erfolgt die Ansaugung in der Regel über eine Saugkammer.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß es vorteilhaft wäre, wenn durch die Ausbildung der Saugkammer die Erzeugung eines Gaswirbels möglich wäre. Mittels eines solchen Gaswirbels und der dann auftretenden Zentrifugalkraft wäre eine Abscheidung der flüssigen Bestandteile des Druckmediums möglich.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Saugeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der auf einfache Weise die in dem angesaugten gasförmigen Stoff vorhandenen flüssigen Bestandteile ausgeschieden werden.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Die in Ringform ausgelegte, als Mantel um den Zylinder kreisförmig angeordnete Saugkammer hat eine glatte Innenwand und es entsteht aufgrund fhrer kreisrunden Gestaltung keine den Durchfluß hindernde Richtungsänderung. Die tangentiale Anordnung des von außen durch das Gehäuse führende Einlaßkanals schafft einen übergangsfreien Übertritt des Druckmediums in die Saugkammer, wobei die StrUmungsgeschwindigkeit infolge der kreisrunden Form der Kammer so hoch ist, daß Zentrifugalkräfte das Öl abscheiden, so daß es in das Kurbelgehäuse zurückfließt. Das flüssige Kältemittel verdampft an den großen Innenflächen der Saugkammer.
Weiterhin entstehen durch den großflächigen Strömungsquerschnitt auf der Eintrittsseite der Ventilplatte in diesem Bereich nur niedrige Strömungsgeschwindigkeiten, wobei durch die starke Umlenkung des Gasstromes in der Ventilplatte eventuell noch vorhandene flüssige Bestandteile an die warme Innenwandung der Ventilplatte geschleudert werden und dort verdampfen können.
Somit sind die Voraussetzungen dafür geschaffen, daß auch bei Stillstand des Verdichters keine Flüssigkeit in den Arbeitsraum gelangen kann und Flüssigkeitsschläge mit den bekannten Folgen vermieden werden.
Durch die Großflächigkeit der Strömungsquerschnitte in der Ventilplatte bleibt die Strömungsgeschwindigkeit des Gases und damit der Druckabfall vor dem Saugventil niedrig. Dies bedeutet, daß höhere Drehzahlen und höhere Enddrücke möglich sind und der Wirkungsgrad des Verdichters verbessert ist.
Ein weiterer Vorteil, welcher sich aus der erfindungsgemäßen Ausbildung der Ventilplatte ergibt, besteht darin, daß ein großer Oberflächenbereich der Ventilplatte für den Einbau von Druckventilen zur Verfügung steht und der Querschnitt der Druckventile wesentlich größer ausgebildet werden kann, als dies bisher möglich war.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind den-Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels, welches in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 den Längsschnitt eines Verdichter-Zylinders mit Ventilplatte und Kolben, Fig. 2 die Ventilplatte von un-ten gesehen (Ansicht X).
Der in Fig. 1 dargestellte Kolbenzylinder 1 mit Kolben 2 und Ventilp-latte 3 ist von einer mantelförmig um die Zylinderwand 4 angeordneten Saugkammer 5 umgeben, deren Mantelhöhe im Hubbereich des Kolbens liegt.
Die Eintrittsöffnung 6 der Saugkammer 5 ist tangential zur Saugkammer 5 angeordnet. An der oberen Stirnfläche des Zylinders 1 befinden sich kreisförmlg angeordnete Auslaßöffnungen 7 der Saugkammer 5, welche über deckungsgleiche Einlaßöffnungen 8 der unteren Stirnfläche der Ventilplatte 3 eine Verbindung zwischen der Saugkammer 5 und ringförmig in der Ventilplatte 3 angeordnete Kanäle 9 bilden. Ein stirnseitig offener Ringkanal 10 stellt eine -Verbindung zwischen den Kanälen 9 und dem Kompressionsraum 11 her, wobei eine an der Stirnfläche des Zylinderkopfes 3 befestigte kreisringförmige Lamelle 12 das Saugventil 10,12 bildet.
Im Betrieb wird der aus dem nicht dargestellten Verdampfer kommende Dampf über den tangential zur mantelförmigen Saugkammer 5 angeordneten Einlaß 6 angesaugt. Die in Kreisrichtung geführte Gasströmung tritt an ihrer Oberseite über die Öffnungen 7 und 8 in die Kanäle 9 des Zylinderkopfes 3 und weiter über den Ringkanal 10 durch das sich bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens 2 öffnende Saugventil 10,12 in den Kompressionsraum 11 des Zylinders 1.
Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens verdichtet sich der Dampf bei gleichzeitigem Schließen des Saugventils 10,12, und bei Erreichen eines bestimmten Verdichtungsdruckes öffnen die Druckventile, deren Ventilbohrungen 13 in Fig. 2 dargestellt sind und der verdichtete Dampf wird über eine Druckleitung zu deB gleichfalls nicht dargestellten Verflüssiger geführt.

Claims

Patentansprüche Saugeinrichtung in Verdichtern, insbesondere in Kolbenverdichtern in Kälteanlagen, welche folgende Merkmale umfaßt: a) Die Saugeinrichtung enthält mindestens eine Saugkammer (5) und mindestens ein an der Ventilplatte (3) des Verdichters angeordnetes Saugventil; b) die Saugkammer (5) ist über eine erste Öffnung (6) mit einem nach außen fUhrenden Anschluß verbunden; c) die Saugkammer (5) ist über mindestens eine zweite Öffnung (7) und Uber das Saugventil (10,12) mit dem Kompressionsraum (11) des Verdichters verbunden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: d) die Saugkammer (5) ist mantelfbrmig ausgebildet und kreisringförmig um die Zylinderwand (4) herum angeordnet; -c%/ e) die zweite Öffnung enthält einen ersten und einen zweiten, jeweils in Richtung der Zylinderachse verlaufenden, in der Ventilplatte (3)iangeordneten,.

vertikalen Kanal, wobei der erste vertikale Kanal (14) in die Saugkammer (5) mUndet und der zweite vertikale Kanal (10) über das Saugventil (12) in den Kompressionsraum (11) mündet; f) die beiden vertikalen Kanäle (14,10) sind über einen in der Ventilplatte (3) angeordneten Verbindungskanal (9) verbunden.
2. Saugeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: J Die zweite Öffnung besteht aus mindestens zwei ersten vertikalen Kanälen (14) und mindestens zwei Verbindungskanälen (9).
3. Saugeinrichtung nach Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: Der zweite vertikale Kanal (10) wird von einer kreisringförmigen Ausnehmung der Ventilplatte (3) gebildet.
4. Saugeinrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: Die kreisringförmige Ausnehmung ist von einer entsprechend kreisringförmig ausgebildeten Saugventillamelle (12) abgedeckt.
5. Saugeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: Die durch die Ventilplatte (3) führenden Bohrungen (13), welche den Druckventilen zugewordnet sind, sind innerhalb der kreisringförmigen Saugventilbohrung (10) angeordnet.
6. Saugeinrichtung nach wengistens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: Die Verbindung der ersten Öffnung (6) der Saugkammer(5) mit dem nach außen führenden Anschluß besteht aus einem Einlaßkanal, dessen Anordnung in Saugrichtung tangential zur Saugkammer (5) verläuft.