DE3522210A1 - Kuehlkompressor - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Kühlkompressoren und im einzelnen auf kleine Kühlkompressoren, die in Haushaltsgeräten angewendet werden, wie in Kühlgeräten und Nahrungsmittel-Gefriergeräten.

Wegen der großen Energiekosten und verschiedener Vorschriften wurden Haushaltsgeräte bedeutend umgestaltet, um ihren Energie-Wirkungsgrad zu vergrößern. Im Falle von Kühlgeräten und Nahrungsmittel-Gefriergeräten wurden bedeutende Verbesserungen durch Verwendung einer besseren Isolation und durch verschiedene andere Verbesserungen des Kühlsystems selbst erzielt, einschließlich der Bemessung der Verdampfer und Kondensatoren. Einer derjenigen Punkte, dem die meiste Beachtung gewidmet wurde, besteht in der Vergrößerung des Wirkungsgrades des Kühlkompressors selbst. Dieser Wirkungsgrad wird als Energie-Effizienzverhältnis (EER, energy efficiency ratio) ausgedrückt und dadurch gemessen, daß die BTU/ Stunde-Abgabe durch den Leistungsverbrauch (wattage power consumption) unter normalen Laufbedingungen geteilt wird. Das hieraus erhaltene Verhältnis ist das Energie-Effizlenzverhältnis, wobei der Wirkungsgrad umso größer ist, je größer die Zahl ist. Gewisse Kühlkompressoren konnten ein Energie-Effizienzverhältnis von nur 2 bis 2,5 haben, wobei jedoch heutige Entwicklungen diesen Wert bis auf 4 gesteigert haben, und einige bekannte Kompressoren erreichen das Verhältnis von 5 oder mehr.

Steigerungen der Kompressor-Effizienz beruhen hauptsächlich auf Steigerungen der elektrischen Effizienz des Motors und auf Steigerurigen bezüglich der volumetrischen Effizienz der Pumpe. Ein Punkt, dem wenig Beachtung gewidmet wurde, 1st der Bereich der mechanischen Reibung, da nicht festgestellt wurde, daß irgendein geeignetes Mittel benutzt werden kann, um die Lagerreibung des sich drehenden Hauptteils, nämlich der Kurbelwelle, zu vermindern. Die Kurbelwelle an diesen Kompressoren dreht sich allgemein um die vertikal^ Achse und erfordert somit eine Lagerung in Radiallagern zum Positionieren und Pestlegen der Drehbewegung um die Achse. Es wird ein Drucklager benutzt, um das Gewicht der Kurbel-

welle und der darauf angebrachten Teile aufzufangen. Diese Lager sind allgemein vom einfachen oder Ölfilm-Typ gewesen, unter 'Verwendung einer gehärteten Stahl-Kurbelwelle, die in bearbeiteten Lagerflächen an einem Gußeisen-Rahmen lief. Das Drucklager war gewöhnlich in Form gehärteter ebener Scheiben bzw. Ringe ausgebildet, die entweder schwimmen oder nicht drehbar an der Kurbelwelle oder anderen Teilen festgelegt sein können. Solche Fluidfilm-Lager ergaben einen ruhigen Betrieb und eine lange Lebensdauer sowie ein annehmbares Reibungsmaß. Deshalb waren Bemühungen zum Anwenden von Rollelement-Lagern allgemein nicht zufriedenstellend, nicht nur wegen der höheren Kosten, sondern auch wegen der verstärkten Geräusche und der verkürzten Lebensdauer solcher Lager.

/daß in größeren Kompressoren,

Es ist festzustellen ,^wie Mehrfachkolben-Typen, die für zentrale Luftklimatisierungseinheiten benutzt werden, Kugel- und Rollenlager mit beträchtlichem Erfolg benutzt worden sind. Tatsächlich sind sie wegen der großen Lagerbelastungen in solchen Einheiten teilweise erforderlich geworden. Solche Einheiten haben öl-Verdrängerpumpen und eine ölzirkulation unter Druck zum Vorsehen einer passenden Schmierung für die Rollelement-Lager. Allgemein erfordern die Stellen, an denen solche Einheiten benutzt werden, keinen extrem leisen Betrieb. Bemühungen, solche Rollelement-Lager bei kleinen Kompressoren vom Haushaltstyp anzuwenden, führen jedoch zu einem Raumproblem, da bei solchen kleineren Einheiten ungenügend Raum für viele Rollelement-Lager vorhanden ist. Außerdem ergeben sich beträchtliche Kostensteigerungen gegenüber dem einfachen Fluidfilm-Lager. Ferner erfordert die Anwendung in Haushaltskühlgeräten einen extrem kleinen Geräuschpegel, und solche Kompressoren müssen eine lange Lebensdauer von 10 oder mehr Jahren haben, wobei sie häufig unter einer Einschaltdauer von besser bzw. mehr als 50 % arbeiten. Ferner verwenden solche Haushaltskompressoren, die normalerweise unter Verwendung zweipoliger Motoren mit einer Nenndrehzahl von 3600 ü/min arbeiten, radial verlaufende Oberflächen/ um unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft die notwendige ölzirkulation für die Schmierung zu erzeugen. Eine solche Schmierung ist nicht so leicht steuerbar und bestimmbar wie die Schmierung mittels einer Verdrängerpumpe, wie sie in

größeren Kompressoren benutzt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kühlkompressoren der genannten Art unter Vermeidung der geschilderten Nachteile zu verbessern.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt/ daß die Reibung ohne beträchtlichen Kostenanstieg oder wesentliche Konstruktionsänderungen durch Verwenden eines Rollelement-Lagers an nur einer Stelle in dem Kompressor bestimmt und deutlich reduziert werden kann, und zwar in Verbindung mit dem Kurbelwellen-Drucklager .

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich demnach ein Kühlkompressor der im Oberbegriff genannten Art durch die in Anspruch t bzw. 6 genannten Merkmale aus. Weitere Merkmale ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

Bei dem Kompressor, bei dem die vorliegende Erfindung verwirklicht wird, wurde bisher ein Paar gehärteter Stahl-Druckscheiben als das Drucklager benutzt. Diese Scheiben oder Ringe wurden um die Kurbelwelle zwischen dem Rotor-Glied an der Oberseite und einer Lagernabe an der Unterseite angeordnet, die auch das Radiallager für die Kurbelwelle zusätzlich zu dem Drucklager an der Oberseite der Nabe bildete. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Raum zwischen den Oberflächen an der Nabe und dem Rotor leicht vergrößert und so gestaltet, daß er an jeder Seite eine gehärtete Druckscheibe oder einen Druckring aufnehmen kann, der sich in bezug auf alle anderen Gebilde frei drehen kann. Zwischen den beiden gehärteten Ringen befindet sich ein Kugellager mit einer minimalen Anzahl von in einem Kunststoff-Käfig gehaltenen Kugeln, die äquidistant um die Kurbelwelle gehalten sind. Die Kugeln können ziemlich klein sein, da die tatsächlichen Lagerbelastungen ziemlich klein sind. Es wird eine minimale Anzahl von Kugeln vorgesehen, vorzugsweise sechs Kugeln, um die Belastungen um die Peripherie zu verteilen und dennoch ein minimales Reibungsmaß zwischen den Kugeln und dem diese haltenden Käfig vorzusehen. Der Käfig kann aus einem geeigneten Kunststoff-

material, wie Nylon, hergestellt und so geformt sein, daß die Kugeln mit einer minimalen Kraft leicht eingeschnappt werden können und dennoch während der Montage des Kompressors darin gehalten werden.

Die ßeibung ist weiter verringert worden, indem ein echter Punktkontakt zwischen den Kugeln und den Laufringen vorgesehen wurde, wobe'i dennoch wegen der geringen Druckbelastung an dem Lager eine ausreichende Lagerkapazität vorliegt. Ferner haben die Kugeln einen relativ losen Sitz mit dem Kunststoff-Käfig, um die Reibung an diesem Punkt weiter zu verringern. Die Schmierung wird in herkömmlicher Weise von einem konischen Aufnehmer im Bodenbereich der Kurbelwelle gebildet, wobei dieser Aufnehmer als eine Zentrifugalpumpe fungiert, um das öl durch innere Kanäle in der Kurbelwelle aufwärts und in eine spiralförmige Nut in der äußeren Oberfläche aufwärts zu drängen, die sich bis zu einem Punkt über dem Drucklager nach oben erstreckt, um einen passenden ölstrom direkt zu dem Drucklager sicherzustellen.

Beim Überprüfen dieses Aufbaues an einer Anzahl unterschiedlicher Kompressoren verschiedener Verdrängung und unterschiedlicher Motorleistung wurde in jedem Fall festgestellt, daß eine bedeutende Verbesserung bezüglich des Energie-Effizienzverhältnisses auftritt. In jedem Fall ergaben sich bei Konstanz aller anderen Faktoren eine Zunahme der BTU/Stunde-Abgabe zwischen 0,3 % und 1,5 % sowie eine.Reduzierung der Leistung zum Betreiben des Kompressors bis zu 3 %, mit dem Ergebnis, daß das gesamte Energie-Effizienzverhältnis um einen Faktor im Bereich zwischen 2 % und 4 % gegenüber dem Energie-Effizienzverhältnis für denselben Kompressor mit einem einfachen Fluidfilm-Drucklager gesteigert wurde.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1. - in einer Schnittansicht einen kleinen Kompressor mit einem Zylinder und einem Drucklager nach der vorliegend en E r i: 1 η dung,

Figur 2 - in einer Draufsicht einen der in dem Lager benutzten ge-

härteten Druckringe,

Figur 3 - in einer Draufsicht einen Kugellager-Käfig und Figur 4 - in einem vergrößerten Schnitt den Kugellager-Käfig zum " Darstellen des Sitzes einer Lagerkugel.

Figur' 1 zeigt einen Kompressor 10 mit einem Kugeldrucklager gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Der Kompressor 10 enthält die übliche Umhüllung 12, die das Innere des Kompressors hermetisch abdichtet und deren Oberfläche bis auf Einlaßsowie Auslaßleitungen und den bei 13 dargestellten elektrischen Anschluß undurchbrochen ist. In der Umhüllung 12 ist ein Zylinderblock 14 angebracht, der in der Umhüllung 12 durch geeignete Federhalterungen elastisch aufgehängt ist, wie unter Verwendung einer spiralförmigen Druckfeder 16, die mit dem Zylinderblock verbunden und über einem aufwärts vorstehenden, an der Innenseite der Umhüllung festgelegten Ständer 17 angebracht ist. Obwohl nur eine derartige Halterung dargestellt ist, ist festzustellen, daß drei oder vier derartige Halterungen in erwünschter Verteilung vorhanden sind, um den Zylinderblock und den übrigen Teil des Mechanismus in der Umhüllung abzustützen.

Der Zylinderblock 14 enthält eine sich horizontal erstreckende Zylinderbohrung 20, die an dem an die Umhüllung 12 angrenzenden äußeren Ende von einem Zylinderkopf 21 verschlossen ist, der die Saug- sowie Ablaßventile und zugeordnete Räume sowie Kanäle enthält. Ein Kolben 23 befindet sich in der Zylinderbohrung 20 und wird in dieser mittels einer Kurbelstange 24 hin- und herbewegt.

Von dem Zentrum des Zylinderblocks 40 erstreckt sich eine Lagernabe 26 aufwärts, die in bezug auf den Zylinderblock 14 von einem unteren Führungsteil (pilot portion) 27 positioniert wird. Das Führungsteil 27 paßt in eine Aufnahmebohrung 28 an dem Zylinderblock 14 und wird von einem radialen Flansch 29 vertikal positioniert, der mit einer entsprechenden Oberfläche an der Oberseite des Zylinderblocks' 14 in Eingriff kommt. Die Lagernabe 26 ist durch geeignete Befestigungsmittel, wie Schrauben 31, sicher festgelegt. Sie kann auch durch Nieten oder andere geeignete Mittel genau und dauerhaft an dem Zylinderblock 14 festgelegt werden,

in passender Ausrichtung in bezug auf die Zylinderbohrung 20. Die Lagernabe 26 hat einen sich aufwärts erstreckenden Hülsenabschnitt 33, der in einer radialen Stirnseite 34 unter einem Ab- "~ stand über dem Flansch 29 endet. Die Lagernabe 26 hat eine sich vertikal hindurcherstreckende axiale Bohrung 36, die zum Lagern einer Kurbelwelle 38 dient. Diese hat über einen Hauptteil ihrer Länge eine zylindrische äußere Oberfläche 39, die sich in Lagerkontakt mit der Bohrung 36 befindet. An ihrem unteren Ende trägt die Kurbelwelle 38 einen gegenüber der zylindrischen Oberfläche 39 exzentrischen Kurbelzapfen 41, der in das Ende der Kurbelstange 24 paßt, um den Kolben 23 in der Zylinderbohrung 20 hin- und herzubewegen.

Der Kompressor wird von einem geeigneten Elektromotor angetrieben, wobei es sich gewöhnlich um einen zweipoligen, einphasigen Induktionsmotor vom Käfigwicklungs- bzw. Kurzschlußankertyp handelt. „Der Motor enthält einen Stator 44, der an der Oberseite des Zylinderblocks 14 konzentrisch zu der Bohrung 36 und der Lagernabe 26 sicher angebracht ist. Ein Rotor 46 ist in dem Stator 44 konzentrisch angebracht und an der Kurbelwelle 38 festgelegt. Vorzugsweise hat der Rotor 46 eine Mehrzahl von Lamellen 47, die eine axiale Bohrung oder Öffnung 48 bilden, welche über einen Preßsitz an der zylindrischen Oberfläche 39 der Kurbelwelle festgelegt ist. Nachdem der Rotor 46 auf die Kurbelwelle 38 aufgepreßt ist, bilden diese und der Rotor einen zusammenhängenden Aufbau.

Am unteren Ende des Rotors ist in den Lamellen 47 eine Senkbohrung 51 ausgebildet, die sich von der Bohrung 48, mit der sie über eine radiale Fläche 52 verbunden ist, nach unten erstreckt. Die Senkbohrung 51 hat eine solche Länge, daß sich die Lamellen 47 nach unten um das obere Ende des Hülsenabschnitts 33 der Lagernabe 26 erstrecken. Der Drucklageraufbau der vorliegenden Erfindung ist in der Senkbohrung 51 angebracht und weist einen oberen Ring oder Laufring 54, .der mit seiner Oberseite an der Stirnfläche 52 anliegt, und einen unteren' Ring 56 auf, der dem Ring 54 ähnelt und an der oberen Stirnseite 34 des Hülsenabschnitts 33 anliegt. Eine Kugellagerbaugruppe 58 befindet sich zwischen den oberen und unteren Ringen 54 und 56, so daß der Lageraufbau 57 das Gewicht des

Rotors 46 und der Kurbelwelle 38 sowie der zugeordneten drehbaren Teile direkt auf dem Ende der Lagernabe 26 drehbar abstützt.

Zum Schmieren des Kompressors ist eine Öl-Zentrifugalpumpe 61 an einem Stutzen 62 am unteren Ende der Kurbelwelle 38 festgelegt und durch eine geeignete Schraube 63 gehalten. Die ölpumpe 61 dreht sich um die Achse der Kurbelwelle 38 und hat eine abgeschrägte Pumpoberfläche 66, die sich yon der Drehachse radial auswärts und aufwärts zu einem inneren ölkanal 67 in der Kurbelwelle 38 erstreckt. Wenn sich die Kurbelwelle 38 und die ölpumpe 61 mit hoher Geschwindigkeit drehen, veranlaßt die ölpumpe 61, die in das Schmieröl im Bodenbereich der Kompressor-Umhüllung eingetaucht ist, daß das öl durch Zentrifugalkraft längs der Oberfläche 66 aufwärts und dann in dem ölkanal 67 nach oben strömt. Der ölkanal 67 hat einen Auslaß 68 an der zylindrischen Oberfläche 39 der Kurbelwelle und geht dort in eine spiralförmige Nut 69 über, die sich um die zylindrische Oberfläche 39 zu einem Punkt oberhalb der Senkbohrung 51 aufwärts erstreckt, so daß öl von dem Kanal 67 längs der spiralförmigen Nut 69 strömt, um eine ständige Ölversorgung für die Lagerbaugruppe 58 wie auch für die vertikale Lagerbohrung 36 zu bilden.

Der Aufbau der Lagerbaugruppe 58 und der Ringe bzw. Laufringe 54 sowie 56 ist in den Figuren 2 bis 4 näher dargestellt. Die Ringe 54 und 56 sind übereinstimmend und aus einem gehärteten Federstahl hergestellt. Sie haben an beiden Seiten ringförmige' Oberflächen 72, die bis zu einem hohen Glättungsmaß fertigbehandelt sind. Der Ring hat eine ausreichende Dicke, so daß er sich unter Belastung nicht verformt. Der äußere Durchmesser 73 ist so gewählt, daß ein angemessenes Spiel in der Senkbohrung 51 vorliegt, so daß hiermit kein Eingriff stattfindet. Der innere Durchmesser 74 ist so gewählt, daß ein enger Bewegungssitz um die Oberfläche 39 der Kurbelwelle vorliegt, so daß die Ringe koaxial zur Achse der Kurbelwelle verbleiben.

Die Lagerbaugruppe 58 zwischen den zwei Ringen 54 und 56 ist in den Figuren 3 und 4 dargestellt. Sie enthält einen Käfig 76 aus einem geeigneten Kunststoff, wie Nylon oder dergleichen, und hat

zwischen den radialen Oberflächen 79 allgemein eine Dicke, die angemessen ist, um darin die Kugeln zu halten, während sichergestellt wird, daß kein Reiben an den angrenzenden Oberflächen der Ringe 54 und 56 erfolgt. Der Käfig 76 hat einen äußeren Durchmesser 77, der im wesentlichen demjenigen des äußeren Durchmessers 73 der Ringe entspricht. In ähnlicher Weise hat der Käfig 76 einen inneren Durchmesser 78, der im wesentlichen dem inneren Durchmesser 74 der Ringe entspricht..Indem so ein minimaler Bewegungssitz um die zylindrische Oberfläche 39 der Kurbelwelle aufrechterhalten wird, bleibt der Käfig 76 ständig konzentrisch zur Kurbelwelle.

Die Lagerbaugruppe 58 enthält eine minimale Anzahl kleiner Lagerkugeln 82, die in gleichmäßig um den Käfig 76 verteilten Taschen

81 angeordnet sind. Diese enthalten einen zentral angeordneten kugeligen Abschnitt 84, der ein angemessenes Spiel für die Kugeln zum darin erfolgenden freien Drehen aufweist und jegliche Reibungsvorgänge zwischen den Kugeln sowie dem Käfig vermindert. An jeder Seite des kugeligen Abschnitts 84 befinden sich zylindrische Abschnitte 85,- von denen einer wie bei 87 eine Abschrägung bzw. Anfasung haben kann, um das Einsetzen der Kugeln in die Taschen 81 zu erleichtern. Diese zylindrischen Abschnitte 85 sind so gewählt, daß ihr Durchmesser kleiner als derjenige der Kugeln

82 ist, um die Kugeln unter normalen Betriebsbedingungen festzuhalten .

Die Kugeln 82 sind relativ klein. Es ist eine minimale Anzahl von Kugeln vorhanden, beispielsweise fünf oder sechs Kugeln, um ständig eine gleichförmige Belastung um die Peripherie des Lagers vorzusehen. Die Anzahl der Kugeln ist nicht so groß, daß die Rollreibung übermäßig ansteigt, einschließlich des Reibungsanteils zwischen den Kugeln und dem Käfig. Da die an jeder Seite befindlichen Laufringe, an denen die Kugeln entlang rollen, in Form ebener Oberflächen ausgebildet sind, ergibt sich ein Punktkontakt statt eines Linienkontaktes zwischen den Kugeln und den Ringen 56 und 58, wodurch die Reibung weiter vermindert wird. Wenn das Lager mit relativ großer Drehzahl betrieben wird, ist es relativ leicht belastet, da es lediglich erforderlich ist, das Gewicht der Kur-

beiwelle und des Rotors abzustützen.

In einem typischen Kompressor, bei dem die vorliegende Erfindung gemäß der Darstellung in Figur 1 angewendet wird/ hat die zylindrische Oberfläche 39 der Kurbelwelle einen Durchmesser von 19,08 mm (0,751 Zoll), während die Druckringe 54 und 56 eine Dicke von 0,79 mm (0,031 Zoll) mit einem inneren Durchmesser von 19,23 mm (0,757 Zoll) sowie einem äußeren Durchmesser von 27,43 mm (1,08 Zoll) haben. Der Käfig 76 hat eine Dicke von 1,57 mm (0,062 Zoll) und dieselben inneren sowie äußeren Durchmesser wie die Ringe 56 und 58. Die Kugel-Taschen sind um den Käfig äguidistant auf einem Mittellinien-Durchmesser von 23,34 mm (0,919 Zoll) verteilt, so daß die Kugeln weniger als 20 % des Raumes bzw. Abstandes ausmachen. Wegen des Durchmessers und der Lage der Kugeln, wobei im vorliegenden Fall sechs Kugeln vorhanden sind, würde ein vollständiger Kugelsatz in Anlagekontakt 30 Kugeln mit demselben Durchmesser umfassen.

Bei. früheren Gestaltungen des Kompressors aus Figur 1 bestand das Drucklager zwischen dem Rotor und der Lagernabe aus einer gehärteten Druckscheibe, die dünner als die Ringe 56 und 58 und mit vorstehenden Ohren ausgebildet war, die in Nuten in der Senkbohrung 51 paßten, so daß sich die Druckscheibe nicht in bezug auf den Rotor und die Kurbelwelle drehen konnte. Diese gehärtete Druckscheibe lag dann direkt an der Stirnseite 34 der Lage:.:nabe an, die aus einem geeigneten Gußeisen besteht.

Es wurden vergleichende Laboruntersuchungen mit unterschiedlichen Kompressoren gemacht, bei denen das oben beschriebene einfache Drucklager mit einem Abstandshalter zwischen der Druckscheibe und dem Rotor benutzt wurde, um den Rotor in der richtigen Position zu halten. Nach der Durchführung des Versuchs mit dem einfachen Lager wurden der Kompressor auseinandergebaut, das einfache Lager entfernt und das Drucklager der vorliegenden Erfindung eingebaut. Der Kompressor wurde dann wieder zusammengesetzt und unter den gleichen Bedingungen wie mit dem einfachen Lager betrieben. Die Ergebnisse dieser Versuche sind wie folgt:

- 13 Tabelle	MLOE80 Normale Druckscheibe Kugeldruckscheibe	1	0	Watt 206 205	3522210
Faktor MLOE105 Normale Druckscheibe Kugeldruckscheibe	BTU/Stunde 882 894	0	.995 244 238	EER 4.28 4.36
Faktor L208 (Mittelwert 5) Normale Druckscheibe Kugeldruckscheibe	1.014 1157 1160 ■	0	.975 208 202	1.019 4.74 4.87
Faktor L208 (Mittelwert 4) Normale Druckscheibe Kugeldruckscheibe	1.003 861 866	0	.971 208 203	1.027 4.14 4.29
Faktor	1 .006 845 851		.976	1.036 4.07 4.19
	1.007	1.029

Mittlerer Faktor 1.008 0.979 1.028

Der erste Versuch wurde an einem relativ kleinen Kompressor desjenigen Typs durchgeführt, der in Kühlmaschinen mittlerer Größe benutzt wird. Es ist ersichtlich, daß beim Austauschen des Kugeldrucklagers für das einfache Lager die BTU-Abgabe vergrößert wurde, während die Leistungszufuhr etwas abnahm, was einer Steigerung des gesamten Energie-Effizienzverhältnisses (EER; energy efficiency ratio) von ziemlich 2 % entspricht. Der zweite Versuch wurde an einem etwas größeren Kompressor durchgeführt. Während die Steigerung der BTU-Abgabe nicht so groß war, lag ein größerer Abfall der Leistungszufuhr entsprechend einer insgesamt größeren Zunahme der Effizienz vor. Die letzten beiden Versuche wurden an verschiedenen Gruppen von fünf und vier Kompressoren durchgeführt, und die angegebenen Ergebnisse sind Mittelwerte für die Gruppen. In jedem Fall 'stieg unter Verwendung des Kugeldrucklagers die BTU-Abgabe, während die Leistungszufuhr entsprechend einer gesamten Zunahme des Energie-Effizienzverhältnisses von bis zu 3../6 % abnahm.

Wie es ersichtlich 1st, steigt durch einfaches Ersetzen des Ku-

geldrucklagers für das einfache Lager der Wirkungsgrad, obwohl dieselben Fluidfilm-Lager für die Radiallager der Kurbelwelle benutzt werden und keine anderen Teile entfernt sind. Das erfindungsgemäße Kugeldrucklager mit den beiden gehärteten Scheiben bzw. Ringen und dem Kunststoff-Käfig mit einer minimalen Anzahl von darin befindlichen Kugeln stellt einen relativ preiswerten Aufbau dar und führt zu einer nur kleinen Steigerung der Gesamtkosten des*Kompressors, während gleichzeitig ein bedeutender Anstieg der Leistungsfähigkeit bzw. des Wirkungsgrades vorgesehen wird.

Während die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben ist, ist darauf hinzuweisen, daß verschiedene Modifikationen und Umgestaltungen von Teilen im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können.

Claims (12)

G 55056 -su J~ ' " White Consolidated Industries, Inc., 11770 Berea Road, Cleveland, Ohio 44111, USA Kühlkompressor Patentansprüche

1. Kühlkompressor, gekennzeichnet durch eine Umhüllung (12), durch einen hierin angebrachten Zylinderblock (14), durch ein einziges Kolben- und Zylindermittel (20, 23) an dem Zylinderblock, durch einen an diesem angebrachten Stator (44) , durch eine an dem Zylinderblock befindliche Lagernabe (26) mit einer vertikalen Lagerbohrung (36), wobei die Lagernabe an ihrer Oberseite eine die vertikale Bohrung umgebende Stirnseite (34) aufweist, durch eine in der vertikalen Bohrung gelagerte Kurbelwelle (38) zum Hin- und Herbewegen des Kolbens in dem Zy- r. linder, wobei die Kurbelwelle ein oberes Ende hat, das sich \ über die Lagernabe aufwärts erstreckt, durch einen konzentrisch zu einem Stator (44) an dem oberen Ende der Kurbelwelle festgelegten Rotor (46) , durch eine über der Stirnseite (34) an der Kurbelwelle getragene Druckfläche (52) und durch ein Kugeldrucklager (58) zwischen der Druckfläche (52) und der Stirnseite (34) an der Lagernabe. ***

2. Kühlkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugeldrucklager (58) einen Kunststoff-Käfig (76) aufweist, der eine Mehrzahl von äquidistant verteilten Kugeln (82) positioniert, und daß die Kugeln an beiden Seiten des Käfigs an ebenen Scheiben bzw. Ringen (54, 56) rollen.

3. Kühlkompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide ebene Ringe (54,· 56) in bezug auf die Kurbelwelle (38) und die Lagernabe (26) frei drehbar sind.

4. Kühlkompressor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ■* die Kugeln (82) einen Raum einnehmen, der in bezug auf eine

volle Besetzung mit in Anlagekontakt befindlichen Kugeln weniger als 20 % ausmacht.

5. Kühlkompressor nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch sechs Kugeln (82) .

6. Kühlkompressor, gekennzeichnet durch eine Umhüllung (12), durch einen in dieser angebrachten Zylinderblock (14) , durch ein einziges Kolben- und Zylindermittel (20, 23) an dem Zylinderblock, durch einen an dem Zylinderblock über dem Kolben- und Zylindermittel angebrachten Stator (44), durch eine an dem Zylinderblock befindliche Lagernabe (26), die sich von dem Kolben- und Zylindermittel in dem Stator aufwärts erstreckt und eine vertikale Lagerbohrung (36) bildet, wobei die Lagernabe an ihrem oberen Ende eine Stirnseite (34) aufweist, durch eine in der vertikalen Bohrung gelagerte Kurbelwelle (38) zum Hin- und Herbewegen des Kolbens in dem Zylinder, wobei die Kurbelwelle ein sich über die Lagernabe aufwärts erstreckendes oberes Ende hat, durch einen Rotor (46) mit einer axialen Bohrung (48), die an dem oberen Ende der Kurbelwelle (38) und konzentrisch zum Stator (44) festgelegt ist, wobei der Rotor eine die Oberseite der Lagernabe (26) aufnehmende Senkbohrung (51) hat, und durch ein in der Senkbohrung (51) befindliches Kugeldrucklager (58), das mit der Stirnseite (34) an der Lagernabe (26) in Eingriff steht.

7. Kühlkompressor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (82) des Kugeldrucklagers (58) an ebenen parallelen Oberflächen rollen.

8. Kühlkompressor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (82) in einem Kunststoff-Käfig (76) gehalten sind.

9. Kühlkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ebenen parallelen Oberflächen aus gehärteten Scheibenbzw. Ringgliedern (54, 56) gebildet sind.

10. Kühlkompressor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß

die Scheiben oder Ringe in bezug auf die Lagernabe (26) und den Rotor (46) frei drehbar sind.

11. Kühlkompressor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln einen Ringraum einnehmen, der gegenüber einer vollen Besetzung mit in Anlagekontakt befindlichen Kugeln weniger als 20 % ausmacht.

A. ■

12. Kühlkompressor nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch sechs Kugeln (82).