DE3249765C2 - Luftdicht gekapselter Kühlkompressor - Google Patents
Luftdicht gekapselter KühlkompressorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen luftdichtgekapselten Kühlkompressor
mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentan
spruches. Insbesondere betrifft die Erfindung Auslaßschalldämpfer
systeme für einfache Kolbenkompressoren.
Kühl- und Gefriergeräte für Haushaltungen enthalten im allgemeinen
Kompressoren mit relativ geringer Leistung im Bereich von etwa 123 bis
245 Watt (1/6 bis 1/3 HP) und neigen dazu, den Kompressor mit relativ
langem Laufzyklus zum Erzielen der notwendigen Kühlung zu betreiben,
so daß der Laufzyklus bei sehr hohen Umgebungstemperaturen etwa 100%
erreichen kann. Einer der Gründe hierfür sind nicht nur die geringen
Beschaffungskosten eines kleinen Kompressors, sondern auch,weil kleinere
Kompressoren zu einer geringeren Geräuschentwicklung neigen, was ein
sehr wichtiger Faktor bei Haushaltsgeräten dieser Art ist. Allgemein
sind die Kompressoren hermetisch gekapselt und enthalten eine Motor-
Kompressoreinheit, die in einem hermetischen Gehäuse elastisch an Fe
dern angebracht ist und einen einzelnen Zylinder mit hin- und hergehen
dem Kolben aufweist, der gewöhnlich von einem zweipoligen Motor ange
trieben wird, wobei sich die Betriebsdrehzahl bei Laufbedingungen mit
relativ niedriger Last der maximalen Drehzahl von 3600 U/min (bei einer
Netzspannung mit 60 Hz) nähert. Diese Kompressoren enthalten aus grün
den eines einfachen Aufbaues und einer langen Lebensdauer auf der An
saug- und der Auslaßseite Zungenventile, um den Gasstrom in den und aus
dem Zylinder zu steuern. Diese Ventile werden durch den Gasstrom selbst
betätigt, so daß sie ziemlich abrupt öffnen und schließen.
Wegen der hohen Geschwindigkeit und der Arbeitsweise der Ventile wie
auch des normalen Pumpvorgangs neigen solche Kompressoren zum Erzeugen
beträchtlicher Geräusche infolge des hindurchströmenden Gases, ganz
abgesehen von anderen mechanischen Geräuschen. Um die erwünschte Be
triebsruhe zu erreichen, ist es deshalb erforderlich, Ansaug- und
Auslaßschalldämpfer vorzusehen, um die durch das Ansaugen von Luft aus
dem Gehäuse in den Zylinder und das Strömen von komprimiertem Gas aus
dem Auslaßventil zur Auslaßleitung aus dem Kompressorgehäuse zu dämpfen.
Da der Ansaugdruck relativ klein ist, erfordern die Ansaugventile keine
so große Schalldämpfung der Impulse und müssen größere Strömungsge
schwindigkeiten zulassen, während die Auslaßventile bei hohem Druck,
aber mit kleinerem Volumen des komprimierten Gases arbeiten, so daß der
Aufbau der Ansaug- und der Auslaßschalldämpfer ziemlich unterschiedlich
ist.
Ein gattungsgemäßer Kühlkompressor ist beispielsweise aus der US-2 222 703
bekannt. Bei diesem ist ein Auslaßschalldämpfer mit einem zylindrischen
Gehäuse vorgesehen, das aus napfförmigen Gehäuseabschnitten besteht, die
ineinandergestellt und fest verbunden werden können. Dadurch wird eine
Vielzahl von Schalldämpferkammern im Gehäuse des Auslaßschalldämpfers
gebildet, wobei diese Schalldämpferkammern untereinander durch enge Öffnungen
verbunden sind. Diese Öffnungen entsprechen Kanälen von der Wanddicke der
Stirnfläche einer Schalldämpferkammer und wirken demnach nicht als Drossel.
Eine ausreichende Dämpfwirkung kann mit einem derartigen Schalldämpfer
nicht erzielt werden.
Aus der GB-PS-9 28 756 und DE-16 78 414 A1 sind Kühlkompressoren bekannt,
welche in Kombination in Reihe und parallel geschaltete Schalldämpferkammern
aufweisen, denen Abgase von mehreren Pumpen zugeführt werden. Obwohl diese
Kompressoren voneinander getrennte Schalldämpfkammern aufweisen, welche mit
Rohrleitungen verbunden sind, ergibt sich bei diesen Kühlkompressoren der
Nachteil, daß wegen der Vielzahl von Zulauföffnungen oder Zuläufen
unterschiedliche akustische Resultate des Abgasstromes durch in Reihe
geschaltete Schalldämpfkammern erzeugt werden.
Aus der DE-PS-9 19 533 ist eine symmetrische Anordnung von zwei
Schalldämpfkammern in Bezug auf die Achse der Zylinderbohrung des
Kühlkompressors bekannt, welche jedoch zum einen einen Einlaß- und zum
anderen einen Auslaßschalldämpfer darstellen. Auch sind diese
Schalldämpfkammern lediglich im Zylinderkopf angeordnet; diese Anordnung
wird infolge des nach außen verlagerten Schwerpunkt der Schalldämpfkammern
als nachteilig empfunden.
Während normalerweise solche Schalldämpfer in erster Linie so gestaltet
sind, daß sie den Kompressor bei Beibehaltung niedriger Herstellungs
kosten leiser machen, ist es in den vergangenen Jahren zunehmend wich
tiger geworden, den Wirkungsgrad des Kompressors zu erhöhen, um hier
durch den Wirkungsgrad des gesamten Gerätes zu verbessern, damit zu
mindest gleiche Kühlmengen mit geringerem Energieverbrauch zum Antrei
ben des Kompressors erzielt werden. Es wurde jedoch festgestellt, daß
bei relativ kleinen Kompressoren der in Kühl- und Gefriergeräten be
nutzten Art die Auslegungsparameter sehr verschieden von denjenigen sein
können, die zum Erhöhen des Wirkungsgrades viel größerer Kompressoren
wie Mehrfachkolbenkompressoren, die in großen Klimaanlagen benutzt wer
den, führen.
Die Erhöhung des Wirkungsgrades eines Kühlkompressors muß allgemein in
einem von drei Bereichen stattfinden: erstens durch Erhöhen des Wir
kungsgrades des den Kompressor antreibenden Elektromotors; zweitens
durch Vermindern der mechanischen Reibungsverluste in den sich bewegen
den Teilen; und drittens durch Erhöhen des volumetrischen Wirkungs
grades des Kompressors.
Während der volumetrische Wirkungsgrad von einer großen Anzahl von Fak
toren beeinflußt wird wie dem Wirkungsgrad der Ansaug- und Auslaßventile,
dem Totvolumen in dem Zylinder, wenn sich sein Kolben in der oberen Tot
punktlage befindet, und der Temperatur des in den Ansaugbereich ein
tretenden rückströmenden Kühlmittelgases niedrigen Drucks, ist ein
anderer Bereich, in welchem beträchtliche Wirkungsgradsteigerungen er
zielt werden können, im Wirkungsgrad der Schalldämpfer selbst zu sehen.
Demnach sollten die Schalldämpfer so gestaltet werden, daß sie den Gas
strom minimal drosseln bzw. minimal beschränken, während sie dennoch
für eine ausreichende Schalldämpfung sorgen und die Herstellungskosten
des gesamten Kompressors möglichst wenig erhöhen. Die Tatsache, daß sol
che Kompressoren ein kleines äußeres Gehäuse haben müssen, um einen
minimalen Raum im Kühl- oder Gefriergerät einzunehmen, führt zu defini
tiven Beschränkungen bezüglich der Größe und des Aufbaues der Schall
dämpfer wie auch der anderen Teile des Kompressors.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen luftdicht gekapselten
Kühlkompressor mit einem Auslaßschalldämpfer zu schaffen, dessen- volu
metrischer Wirkungsgrad erhöht werden kann, ohne dafür eine Schall- bzw.
Geräuschsteigerung hinnehmen zu müssen und der das Schwingungs
verhalten des Kühlkompressors verbessert.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich ein Kühlkompressor der
im Obergriff genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des
Patentanspruches genannten Merkmale aus.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht einen luftdicht
gekapselten Kühlkompressor vor, der einen Zylinderblock aufweist, wel
cher federnd in einem Blechgehäuse angebracht ist. Ein Elektromotor ist
an der Oberseite des Zylinderblocks angeordnet, um eine sich um eine
vertikale Achse drehende Kurbelwelle anzutreiben. Ein einziger Zylinder
erstreckt sich radial zur Kurbelwelle, wobei eine Kurbelstange benutzt
wird, um einen Kolben im Zylinder, der sich an der Unterseite des Zy
linderblocks befindet, anzutreiben. Ein Zylinderkopf ist an einer Seite
des Zylinderblocks angebracht und enthält Ansaug- sowie Auslaßkammern,
die mit dem Zylinder über Zungenventile verbunden sind, welche Blatt
glieder aus federähnlichem Material aufweisen, die zwischen dem Zylin
derkopf und dem Zylinderblock eingespannt sind.
Der Auslaßschalldämpfer weist zwei Kammern auf, die an der Unterseite
des Zylinderblocks auf entgegengesetzten Seiten einer Linie, die durch
den Zylinder und die Kurbelwelle verläuft, vorgesehen sind. Die Auslaß
gase gelangen aus der Auslaßkammer im Zylinderkopf durch einen einen
relativ großen Durchmesser aufweisenden Kanal zur ersten Schalldämpf
kammer im Zylinderblock. Die Schalldämpfkammern haben im wesentlichen
gleiche Volumen. Sie bestehen teilweise aus einem Bereich, der als Aus
sparung im Zylinderblock ausgebildet ist, und einer angeschraubten halb
kugeligen Kappe. Ein Übertragungsrohr erstreckt sich zwischen den beiden
halbkugeligen Kappen, um das Auslaßgas von der ersten Kammer in die
zweite Kammer zu leiten. Dieses Rohr hat im Vergleich zum von der Aus
laßkammer des Zylinderkopfes in den ersten Schalldämpfer führenden Kanal
eine relativ begrenzte Größe. Ein zweites Rohr erstreckt sich von der
Kappe der zweiten Schalldämpfkammer über Windungen, die für ein Biegen
und/oder Dehnen erforderlich sind, aus dem Gehäuse heraus. Wegen des
einen relativ großen Durchmesser aufweisenden Kanals zwischen der Aus
laßkammer im Zylinderkopf und der ersten Schalldämpfkammer gelangen die
Gase leicht und mit minimaler Hemmung bzw. Drosselung in die erste
Schalldämpfkammer, während das begrenzt ausgebildete Übertragungsrohr
die Strömung als Drossel verlangsamt, wenn die Gase in die zweite Schall
dämpfkammer übertreten. Die zweite Kammer ermöglicht eine zusätzliche
Expansion. Jede der Schalldämpfkammern ist so bemessen, daß sie ein Vo
lumen zwischen dem Drei- und Sechsfachen des Hubraums des Zylinders hat.
Somit weist das Schalldämpfsystem zwei große Expansionsvolumen auf, die
durch ein relativ langes Übertragungsrohr miteinander verbunden sind.
Dieses wirkt in Bezug auf die Kammerkapazität wie eine induktive Drossel
und bildet ein wirksames Tiefpaß-Bandfilter, während der Gesamtwider
stand des Systems durch das große Volumen der Schalldämpfkammern und den
nicht begrenzten oder drosselnden Kanal von der Auslaßkammer im Zylin
derkopf zur ersten Schalldämpfkammer relativ klein ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kühl
kompressors dargestellt, und zwar zeigt
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Kühlkompressors,
woraus Einzelheiten des Ansaugschalldämpfers und einer Kammer
des Auslaßschalldämpfers zu erkennen sind,
Fig. 2 einen Schnitt längs Linie 2-2 aus Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt längs Linie 3-3 aus Fig. 2 und
Fig. 4 einen Schnitt längs Linie 4-4 aus Fig. 2, woraus der Aufbau
der beiden Kammern des Auslaßschalldämpfers zu erkennen ist.
Der in der Zeichnung dargestellte luftdicht gekapselte Kühlkompressor
hat ein Gehäuse 10 aus Stahlblech mit einem napfartigen unteren Ab
schnitt 12 und einem ähnlichen, umgekehrt angeordneten napfartigen
oberen Abschnitt 13, die ineinanderstecken und durch eine Schweißnaht
15 abgedichtet miteinander verbunden sind. Eine Kompressor-Unterbau
gruppe enthält einen Zylinderblock 18, der im Abstand von den Seiten
wänden des Gehäuses 10 angeordnet und über mehrere an seiner Unterseite
vorgesehene Vorsprünge 19 an der Unterseite des Gehäuse-Abschnitts 12
federnd abgestützt ist. Die Vorsprünge 19 stecken in Stützfedern 21,
welche mit ihrem anderen Ende mit Stützschenkeln 22 in Eingriff stehen,
die am Boden des unteren Abschnitts 12 befestigt sind.
An der Oberseite des Zylinderblocks 18 ist ein allgemein mit 24
bezeichneter Elektromotor angeordnet, der eine Kurbelwelle 25
drehen kann, die sich längs einer allgemein vertikalen Achse in
dem Gehäuse 10 erstreckt. An ihrem unteren Ende hat die Kurbel
welle 25 eine geeignete Exzentrizität (nicht dargestellt) zum
Antreiben einer Verbindungs- bzw. Kurbelstange 27 (siehe Fig. 4)
und hierdurch zum Hin- sowie Herbewegen eines Kolbens 28 in einer
sich horizontal erstreckenden Bohrung 30 in dem Zylinderblock 18.
An dem radial äußeren Ende der Bohrung 30 ist der Zylinderblock
18 mit einer ebenen End- bzw. Stirnfläche 31 versehen, an der
eine Ventilplatte 33 und ein Zylinderkopf 34 durch geeignete Mit
tel, wie Schrauben 35, festgelegt sind. Es ist darauf hinzuwei
sen, daß die Ventilplatte 33 die Saug- und Ablaßventile in der
üblichen Weise hält. Geeignete Dichtungen sind zwischen der Ven
tilplatte 33 sowie der Stirnfläche 31 wie auch zwischen dem Zy
linderkopf 34 und der Ventilplatte 33 vorgesehen. Wie es detail
lierter in Fig. 2 dargestellt ist, bestimmt der Zylinderkopf 34
eine Einlaß- oder Saugkammer 37, die durch eine Einlaßöffnung 38
über das Saugventil mit dem inneren der Zylinderbohrung 30 ver
bunden ist. Der Zylinderkopf 34 enthält auch eine Auslaßkammer
40, in der das Auslaßventil 41 angebracht ist.
An seinem oberen Ende trägt der Zylinderkopf 34 ein Paar von
linksseitigen und rechtsseitigen Saugrohren 43 und 44, die in
Bohrungen 45 und 46 in dem Zylinderkopf 34 festgelegt sind, um
an ihren unteren oder inneren Enden mit der Einlaßkammer 37 in
Verbindung, zu treten. Die Saugrohre 43 und 44 verlaufen vertikal
aufwärts und im wesentlichen parallel zueinander. Sie dienen
nicht nur als Kanal zum Zulassen des Kühlgases in die Einlaßkam
mer 34, sondern auch als Positionierungs- und Stützmittel für
den Ansaugschalldämpfer selbst. Dementsprechend haben die Saug
rohre 43 und 44 ringförmige Wülste 48 an ihren äußeren Umfängen
in einem Abstand über dem Zylinderkopf 34, und die Saugrohre 43
und 44 erstrecken sich aufwärts durch die Bodenwand 53 eines An
saugschalldämpfer-Bodengliedes 50. Wie es aus Fig. 2 ersicht
lich ist, enthält das Bodenglied 50 ein Paar hohler Angüsse oder
Vorsprünge 57 und 58, die sich um die Saugrohre 43, 44 erstrek
ken und die unterseitige Stirnflächen 59, 60 haben, welche auf
den Wülsten 48 an den Rohren lagern. Ein oder mehrere geeignete
Halteringe 62 sitzen auf den Saugrohren über der Bodenwand 53
und dienen zum positionsmäßigen Halten des Bodengliedes 50 auf
dem Saugrohr durch einen elastischen Klemmring zwischen dem Hal
tering 62 und den Wülsten 48. Somit müssen die hohlen Vorsprünge
57 und 58 zwecks einer einfachen Montage nur einen losen Gleit
sitz mit den Saugrohren 43 und 44 haben, da kleinere Gaslecks an
diesen Stellen die Leistungsfähigkeit des Schalldämpfers nicht
nachteilig beeinflussen.
Das Bodenglied 50 enthält einen sich aufwärts erstreckenden Rand
oder eine vertikale Wand 54, die von der Bodenwand 53 aufwärts
verläuft. Jede Seite des Randes oder der Wandung 54 außerhalb
der Saugrohre 43 und 44 ist mit vertikalen Schlitzen 56 verse
hen. Der Ansaugschalldämpfer enthält auch ein allgemein mit 65
bezeichnetes Oberteil mit einer Umfangswand 66, die teleskopisch
in den unteren Rand oder die untere Wandung 54 des Bodengliedes
paßt. Diese Umfangswand 66 enthält nach außen vorstehende An
sätze 64, die in die Schlitze 56 passen. Die beiden Glieder 50
und 65 des Ansaugschalldämpfers sind vorzugsweise aus einem
thermoplastischen Material geformt, was nicht nur den Vorteil
eines relativ geringen Gewichts, sondern auch thermische und
akustische Isolationseigenschaften hat, was noch näher erläutert
wird. Eine Verwendung dieses Materials führt auch zu einer ein
fachen Montage der Einheit. Nachdem der Zylinderkopf 34 vollstän
dig bearbeitet ist, werden die Saugrohre 43 und 44 an ihre Posi
tion in den Bohrungen 45 und 46 gepreßt. Wenn es erwünscht ist,
können sie durch Löten oder Verwenden eines Klebstoffs weiter ge
halten werden. Danach wird das Bodenglied 50 des Ansaugschall
dämpfers über den Saugrohren 43 und 44 angeordnet, bis die Stirn
flächen 59 und 60 der Vorsprünge an den Wülsten 48 anliegen. Da
nach werden ein oder mehrere Halteringe 62 über die Saugrohre 43
und 44 geschoben und während des Erfassens der äußeren Oberflä
che des Saugrohrs nach unten gepreßt, bis das Bodenglied fest an
den zwei Saugrohren gehalten ist. Danach wird das Oberteil 65 so
angeordnet, daß die Umfangswand 66 in den Wand 54 an dem Boden
glied paßt, wobei sich die Ansätze 64 mit den Schlitzen 56 in
Eingriff befinden. Anschließend muß lediglich Wärme und Druck
aufgebracht werden, wie es beim Löten von Eisen oder dergleichen
der Fall ist, um die Ansätze 64 zu schmelzen und sie in die
Schlitze 56 zu pressen, so daß ein Zusammenschmelzen und Ausbil
den einer permanenten Befestigung zwischen den zwei Gliedern des
Ansaugschalldämpfers erfolgt, wenn das Kunststoffmaterial unter
Wärme fließt und miteinander verschweißt.
Das Oberteil 65 des Ansaugschalldämpfers enthält eine Umfangs
wand 66 mit allgemein ovaler Konfiguration. In jedem Fall ist es
so eingerichtet, daß sich das erwünschte umschlossene Volumen
für Schalldämpfungszwecke ergibt, während ein passender Abstand
von dem Elektromotor 24 und dem Gehäuse 10 aufrecht erhalten
wird. Die Umfangswand 66 hat eine im wesentlichen konstante Quer
schnittsform aufwärts von dem unteren Ende und endet in einer
oberseitigen Wand 68. Der obere Bereich des Inneren des Ober
teils 65 ist durch eine transversale Trennwand 67 unterteilt,
die sich von der oberseitigen Wand 68 abwärts erstreckt, um an
unteren Rand 69 unterhalb der oberen Enden 51 und 52 der
Saugrohre 43 und 44 zu enden. Deshalb unterteilt die Trennwand
67 das Innere des Oberteils 65 in linke und rechte Kammern 70
sowie 71, wie es in Fig. 2 detaillierter dargestellt ist. Der
Abschnitt des Oberteils 65 über der rechten Kammer 71 ist im we
sentlichen massiv, mit Ausnahme eines Querkanals 73, der sich
von dem Äußeren des Schalldämpfers erstreckt, um die rückkehren
den Kühlgase von dem Raum in dem Gehäuse 10 in die linke Kammer
70 einzulassen. Die dann in die linke Kammer 70 einfließenden
Gase können dann entweder direkt in das linke Saugrohr 43 oder
um die Trennwand 67 in die rechte Kammer 71 und von dort durch
das rechte Saugrohr 44 strömen. In jedem Fall werden die Gase in
den beiden Saugrohren in der Einlaßkammer 37 gemischt.
Um die rückkehrenden Kühlgase direkt in den Kanal 73 zu leiten,
ist das Oberteil 65 mit einem zusammenhängenden, vorstehenden
Ablenkteil 75 versehen, das sich an den Kanal 73 angrenzend von
der Umfangswand 66 horizontal auswärts erstreckt. Das Ablenkteil
75 enthält ein zentrales Teil 76, das sich im wesentlichen ver
tikal in dem Kompressor erstreckt und das einen gewölbten oberen
sowie unteren Abschnitt 77, 78 hat. Wie es am besten aus Fig. 3
ersichtlich ist, verläuft eine Kühlmittel-Rückleitung 80 so, daß
das ankommende Gas direkt auf das zentrale Teil 76 trifft und
dann seitlich in den Kanal 73 strömen kann. Der obere Abschnitt
77 neigt zum Verhindern eines aufwärts erfolgenden Ablenkens der
Gase, während der untere Abschnitt 78 nicht nur dazu dient, Gase
50 abzulenken, daß sie an einem nach unten erfolgenden Strömen
gehindert werden, sondern auch dazu dient, das Schmieröl in der
Rückleitung zu sammeln und zu kondensieren. Da sich dieser unte
re Abschnitt 78 unterhalb des Kanals 73 befindet, tropft jegli
ches an dem Ablenker kondensierendes Öl von dem unteren Abschnitt
78 nach unten in das Reservoir am Boden des Kompressors.
Da das ankommende rückgeleitete Kühlmittel-Gas von der Rücklei
tung 80 sofort auf das Ablenkteil 75 auftrifft und durch den Ka
nal 73 in den Schalldämpfer eintritt, unterliegt es einer mini
malen Erhitzung entweder durch Mischen mit den anderen Gasen in
dem Gehäuse 10 oder durch Aussetzen gegenüber anderen Komponen
ten des Kompressors. Wegen der Richtungsänderung um ungefähr
einen rechten Winkel zwischen der Rückleitung 80 und dem Kanal
73 werden jegliche Schmieröltröpfchen wirksam entfernt. Diese
treten nicht in den Kanal 73 ein und sammeln sich vielmehr an
dem Ablenkteil 75, um von dem Bodenabschnitt 78 in das Reservoir
am Boden des Kompressor-Gehäuses zu fließen. Da die gesamte
Schalldämpfer-Hülle aus einem relativ isolierenden Material her
gestellt ist, können die Kühlmittel-Gase fortgesetzt durch den
Schalldämpfer und in die Kammer 37 bei niedrigst möglicher Tem
peratur und demnach bei der höchsten Dichte strömen, um eine ma
ximale volumetrische Leistungsfähigkeit sicherzustellen. Durch
die beiden Saugrohre 43 und 44 wird nicht nur eine sichere posi
tionsmäßige Anbringung des Schalldämpfers erreicht, sondern die
ser bildet auch ein Minimum an Strömungswiderstand, während die
Schallverminderung der Saugimpulse maximal ist, um hierdurch
einen ruhigen Betrieb des Kompressors sicherzustellen.
Das Auslaß-Schalldämpfersystem ist unter dem Zylinderblock 18
angeordnet und enthält ein Paar von Auslaßschalldämpfer-Kammern,
die durch ein Übertragungsrohr angeschlossen sind. Bei dem Pump
hub des Kolbens fließt das Kühlmittel-Gas über das Auslaßventil
41 auswärts in die Auslaßkammer 40. Diese hat ein ziemlich großes
Volumen, so daß von dem Auslaßgas ein minimaler Druckaufbau
entsteht, der den Wirkungsgrad des Kompressorbetriebes reduzie
ren würde. Die Kühlmittel-Gase in der Auslaßkammer 40 gelangen
durch eine Auslaßöffnung 89 in der Ventilplatte 33 und in einen
in dem Zylinderblock 18 ausgebildeten Auslaßkanal 90. Dieser hat
einen relativ großen Durchmesser, um den Gasen einen minimalen
Widerstand entgegenzusetzen, und verläuft diagonal von der Zylin
derbohrung 30 weg, um sich in eine erste Auslaßschalldämpfer-Kam
mer 92 zu öffnen. Diese ist durch eine zylindrische Wand 93 und
eine obere Wand 94 teilweise in dem Zylinderblock 18 ausgebildet
und an der unteren Seite durch eine allgemein halbkugelige, hoh
le, Blech-Abdeckung 96 verschlossen. Diese paßt in eine Senkboh
rung 97 in der zylindrischen Wand 93 und wird durch eine passen
de Schraube 99 positionsmäßig festgehalten, die axial durch die
Abdeckung 96 greift und in einem Gewindeeingriff mit dem Zylin
derblock steht.
Allgemein symmetrisch in bezug auf die Achse der Zylinderbohrung
30 ist an der anderen Seite des Zylinderblocks eine zweite
Schalldämpfer-Kammer 102 angeordnet. Diese ist durch eine zylin
drische Wand 103 und eine obere Wand 104 ebenfalls teilweise in
dem Zylinderblock 18 ausgebildet. Die untere Seite der Kammer
ist durch eine allgemein hohle, halbkugelige Blech-Abdeckung 106
verschlossen, die eine ähnliche Form wie die Abdeckung 96 hat
und ihrerseits in eine Senkbohrung 107 in der zylindrischen Wand
103 paßt. Eine axiale Schraube 109 erstreckt sich durch die Ab
deckung und befindet sich in Eingriff mit einem vorstehenden An
satz bzw. Anguß 110 an dem Zylinderblock in der Schalldämpfer-
Kammer 102. Die Schalldämpfer-Kammern 92 und 102 haben im we
sentlichen ähnliche Volumina sowie Formen und sind allgemein so
bemessen, daß ihr Volumen etwa dem Drei- bis Sechsfachen des Zy
linder-Hubraums entspricht.
Die beiden Schalldämpfer-Kammern 92 und 102 sind durch ein Über
tragungsrohr 112 verbunden, von dem ein Ende 113 durch eine Öff
nung in der Abdeckung 96 geführt ist, während sich das andere
Ende 115 in ähnlicher Weise durch eine geeignete Öffnung in der
Abdeckung 106 erstreckt. Zum Erzielen einer guten Abdichtung,
sind beide Enden 113 und 115 in ihren entsprechenden Abdeckungen
angelötet. Das Übertragungsrohr 112 hat im Vergleich zu den an
deren Auslaßkanälen einen relativ kleinen Durchmesser, um ein
gewisses Maß an Strömungswiderstand für die Kühlmittel-Gase zu
bilden, wie es noch näher erläutert wird.
Die Kühlmittel-Gase in der zweiten Schalldämpfer-Kammer 102 wer
den durch ein Ablaßrohr 118 abgelassen, dessen eines Ende in der
Abdeckung 106 festgelegt und in derselben Weise wie das Übertra
gungsrohr angelötet ist. Das Ablaßrohr 118 hat einen vertikal
verlaufenden Schenkel 121, der sich längs der Seite des Kompres
sors zu dem oberen Ende aufwärts erstreckt, wo er an einen
Schleifenabschnitt 122 angrenzt, der sich um die Peripherie des
Kompressors erstreckt und der in einem abwärts verlaufenden
Schenkel 123 endet. Dieser Schenkel ist dann an ein Auslaßrohr
125 angeschlossen, das sich durch das Gehäuse 10 auswärts er
streckt, um mit dem Rest des Kühlsystems in der bekannten Weise
verbunden zu werden.
Dieser Auslaßschalldämpfer-Aufbau führt nicht nur zu einem hohen
Maß an Schalldämpferwirkung, sondern auch zu einem sehr kleinen
wirksamen Strömungswiderstand für die Ablaßgase von dem Pumpzy
linder zu dem Auslaßrohr 125. Die beiden Auslaßkammern 92 und
102 wirken als Kapazitäten, und das einen relativ kleinen Durch
messer aufweisende Übertragungsrohr 112 dient wirksam als eine
Induktivität, um ein höchst wirksames Tiefpaß-Bandfilter mit ge
ringer Gesamtimpedanz zu bilden. Der vorliegende Aufbau ermög
licht relativ großvolumige Schalldämpfer-Kammern. Infolge einer
relativ großvolumigen Auslaßkammer 40 und eines mit großem
Durchmesser ausgebildeten Auslaßkanals 90 relativ kurzer Länge
können die Gase während des Auslaßhubes des Kolbens frei durch
die Kammer und den Auslaßkanal 90 in die erste Schalldämpfer-
Kammer 92 strömen. Wegen des großen Volumens dieser Räume ist
der Druckaufbau am Ende des Kolbenhubes relativ klein, was zu
einem minimalen Enddruck in dem Totraum am Ende des Kolbenhubes
führt. Wenn der Kolben sich dann bei dem Saughub bewegt und das
Auslaßventil 41 schließt, können die Gase in der Schalldämpfer-
Kammer 92 durch das induktive Übertragungsrohr 112 in die zweite
großvolumige oder kapazitive Auslaßkammer 102 bei einer relativ
kleineren Strömungsrate gelangen, bis der nächste Auslaßhub des
Kolbens stattfindet. Die Gase können dann die zweite Schalldämp
fer-Kammer 102 durch das Ablaßrohr 118 und das Auslaßrohr 125
mit einem Minimum an schallerzeugenden Pulsationen verlassen.
Während die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt
und beschrieben wurde, ist festzustellen, daß im Rahmen der Er
findung verschiedene Modifikationen und Umgestaltungen von Tei
len vorgenommen werden können.
Claims (1)
- Luftdicht gekapselter Kühlkompressor, mit einem luftdichten Gehäuse, mit einer daran befestigten Auslaßleitung und mit einem im Gehäuse angebrachten, einen Kolben enthaltenden Zylinderblock, dessen Zylinderkopf eine Einlaßkammer und eine Auslaßkammer mit jeweils einem daran angebrachten Einlaß- bzw. Auslaßschalldämpfer enthält, wobei der Auslaßschalldämpfer in die Auslaßleitung mündet und in Reihe geschaltete Schalldämpfkammern gleichen Volumens aufweist und wobei die Schalldämpfkammern untereinander über eine Öffnung verbunden sind, deren Querschnitt kleiner als der Querschnitt der die Auslaßkammer mit der ersten Schalldämpfkammer verbindenden Leitung ist, dadurch gekennzeichnet, daß symmetrisch in Bezug auf die Achse der Zylinderbohrung (30) im Zylinderblock (18) zwei Auslaßschalldämpfkammern (92 und 102) angeordnet und zumindest teilweise in der unteren Seite des Zylinderblocks (18) ausgebildet sind, und deren Volumen jeweils dem drei- bis sechsfachen Hubraum des Kolbens (28) entspricht und daß die großvolumig ausgebildeten Auslaßkammer (49) mit der ersten Auslaßschalldämpfkammer (92) durch einen im Zylinderblock ausgebildeten kurzen Kanal (90) und die erste Auslaßschalldämpfkammer (92) mit der zweiten Auslaßschalldämpfkammer (102) durch eine Rohrleitung (112), die länger und im Querschnitt kleiner als der Kanal (90) ist und die sich zwischen die Auslaßschalldämpfkammern abdeckenden Abdeckgliedern (96 und 106) erstreckt, verbunden ist.
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