DE499329C

DE499329C - Chiller

Info

Publication number: DE499329C
Application number: DEW84020D
Authority: DE
Original assignee: Westinghouse Electric and Manufacturing Co
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1928-10-30
Filing date: 1929-10-24
Publication date: 1930-06-10

Description

Kältemaschine Die Erfindung bezieht sich ,auf Kältemaschinen mit einem Motor und Kompressor in einem gasdicht geschlossenen Gehäuse und einem Kondensator, der durch einen Kühlluftstrom gekühlt wird. Die Erfindung betrifft insbesondere Maschinen kleiner Leistung, wie sie für Haushaltzwecke geeignet sind.Refrigerating machine The invention relates to refrigerating machines with a Motor and compressor in a gas-tight housing and a condenser, which is cooled by a flow of cooling air. The invention particularly relates to Machines of low power, such as are suitable for household purposes.

Bei Kältemaschinen dieser Art war es bisher notwendig, entweder einen getrennten Motor zum Ventilatorantrieb anzuordnen oder eine Stopfbüchse in der Wandung des Motor und Kompressor enthaltenden Gehäuses vorzusehen, durch die die Motorwelle verlängert wird, um den Kühlluftstrom erzeugenden Ventilator zu treiben. Beide Anordnungen haben Mängel, und es ist die Hauptaufgabe der Erfindung, den krafterzeugten Kühlluftstrom für den Kondensator zu erzeugen, ohne einen getrennten Motor zu verwenden und ohne den gasdichten Abschluß des Gehäuses zu beeinträchtigen.With chillers of this type it was previously necessary to have either one to arrange a separate motor for the fan drive or a stuffing box in the wall of the housing containing the motor and compressor to be provided through which the motor shaft is extended to drive the cooling air flow generating fan. Both arrangements have shortcomings, and it is the main object of the invention to force-generate the cooling air flow for the capacitor to generate without using a separate motor and without to impair the gas-tight seal of the housing.

Gemäß der Erfindung wird die Antriebskraft für den den Luftstrom erzeugenden Ventilator vom Kompressormotor mittels einer magnetischen Kupplung erzielt, die durch eine undurchbrochene Wand des abgeschlossenen Gehäuses hindurchwirkt.According to the invention, the driving force for the generating the air flow Fan obtained from the compressor motor by means of a magnetic coupling that acts through an uninterrupted wall of the enclosed housing.

Die Erfindung ist durch die Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar ist 'Fig. i ein Längsschnitt durch einen im gasdichten Gehäuse enthaltenen Motor und Kompressor gemäß der Erfindung, -Fig. z eine Stirnansicht, die Kondensator und Ventilator zeigt, Fig.3 ein in größerem Maßstabe gehaltener Teilschnitt, der die Einzelheiten des Ventilatorantriebes wiedergibt; Fig. 4 ist ein Grundriß des gezahnten Sekundärteils des Läufers, Fig. 5 ein Schnitt nach Linie V-V in Fig. 4, Fig.6.ein Grundriß einer Sekundärläuferscheibe, Fig.7 ein Schnitt nach Linie VII-VII in Fig. 6, Fig. 8 ein Aufriß, Fig. g ein Grundriß eines Schmierstiftes, Fig. i o ein Aufriß und Fig. i i ein Grundriß des nicht magnetischen Teils des primären Läuferelementes. Fig. i a und 13 zeigen im Aufriß und Grundriß die Dauermagnete und Polstücke des primären Läuferelementes.The invention is illustrated by the drawing, for example, namely 'Fig. i a longitudinal section through a motor and compressor contained in the gas-tight housing according to the invention, -Fig. z is an end view showing the condenser and fan; Fig. 4 is a plan view of the toothed secondary part of the rotor, Fig. 5 is a section along line VV in Fig. 4, Fig. 6 is a plan view of a secondary rotor disk, Fig. 7 is a section along line VII-VII in Fig. 6, Fig Fig. 8 is an elevation, Fig. G is a plan view of a grease stick, Fig. 10 is an elevation, and Fig. Ii is a plan view of the non-magnetic portion of the primary rotor element. Ia and 13 show in elevation and plan the permanent magnets and pole pieces of the primary rotor element.

Das gasdicht abgeschlossene Gehäuse io besteht aus einem zentral angeordneten Zylinder i i mit abnehmbaren Deckplatten, die durch Bolzen 13 daran befestigt und abdichtend angepreßt werden. Im Gehäuse io ist der Kompressor 14 für das Kältemittel angeordnet, den der Motor 15 durch die Weile 16 antreibt. Die Antriebswelle 16 besitzt eine Verlängerung 17, an der durch eine Mutter 18 ein primäres Läuferelement i9 befestigt ist, das durch ein mittleres, nicht magnetisches Haltestück 21 gebildet wird, das zwischen -zwei Dauermagneten 22 und 23 liegt. An dem, mittleren Haltestück sind zwei Polstücke 24 und 25 durch Bolzen 26 befestigt.The gas-tight sealed housing io consists of a centrally arranged cylinder ii with removable cover plates which are fastened to it by bolts 13 and pressed against it in a sealing manner. The compressor 14 for the refrigerant, which the motor 1 5 drives through the shaft 1 6, is arranged in the housing io. The drive shaft 16 has an extension 17 on which a primary rotor element is formed by a central, non-magnetic retaining piece 21 is secured by a nut 1 i9 8, which lies between -two permanent magnets 22 and 23. FIG. Two pole pieces 24 and 25 are fastened to the middle holding piece by bolts 26.

Am Gehäuse io ist ein glockenförmiger Teil 27 angebracht, der das eine Gehäuseende abschließt und aus einem Metallstück besteht, das verhältnismäßig unmagnetisch isst undvorzugsweise :einen verhältnismäßig hohen elektrischen Widerstand aufweist. Dieses Stück 27 ist flüssigkeitsi- und gasdicht an einer der Dekkelplatte:n 12 durch einen Verstä4mngsring 28 und durch Bolzen 28' befestigt. Weiter kann der glockenförmige Teil 27 auch ,an der De!kkelplatte durch Löten oder Schweißen befestigt sein. An der Außenseite der Glocke 27 und .in ihrer Nähe befindet sich ein Siel kundärläuferelement 30 (Fig. 4 und 5), das aus einem leitenden Stück 31 mit Zähnen 32 besteht, die axial vorspringen und leine Mehrzahl vom Scheiben 33 tragen, deren jede, vorzugsweise aus einem Stoff besteht, der ein verhältnismäßig guter Elektrizitätsleiter ist. Auf der Endplatte 12 ist ein. ringförmiger Vorsprung 34 angebracht, der als Gehäuse für das sekundäre Läuferelement 3o dient.A bell-shaped part 27 is attached to the housing 10, which closes one end of the housing and consists of a metal piece which eats relatively non-magnetically and preferably has a relatively high electrical resistance. This piece 27 is liquid-tight and gas-tight on one of the cover plate: n 12 by a reinforcing ring 28 and by bolts 28 'attached. Furthermore, the bell-shaped part 27 can also be attached to the cover plate by soldering or welding. On the outside of the bell 27 and .in its vicinity there is a Siel kundärläuferelement 30 (Fig. 4 and 5), which consists of a conductive piece 31 with teeth 32 which protrude axially and carry a plurality of disks 33, each of which, preferably consists of a material which is a relatively good conductor of electricity. On the end plate 12 is a. annular projection 34 attached, which serves as a housing for the secondary rotor element 3o.

In der Mitte der Glocke 27 ist ein LagerzaPfen 41- befestigt, auf dem das Läuferelement 3o drehbar ist, und zwar ist eine Buchse 42 in der Achse des Läuferelementes..3o befestigt, die auf dem Bolzen 41 drehbar ist.In the middle of the bell 27 a LagerzaPfen 41- is attached to which the rotor element 3o is rotatable, namely a bushing 42 in the axis of the Runner element..3o attached, which is rotatable on the bolt 41.

An der Außenseite des Läuferelementes 30 ist .ein ringförmiges _ Glied 43 angebracht, das einen Schmiermittelbehälter 44 bildet. Außerhalb dieses Schmiermittelhehälters, und in Anlage damit befindet sich ein Kühlventil 45. Ventilator 45 und Ringglied 43 werden in Verbindung mit dem und in Anlage an das Läuferelement 3o durch Schraubten 46 gehalten. Zwischen dem Element 3o und dem Ring kann eine Dichtungsscheibe vorgesehen werden, um einen SchmiernÜttelabschluß zu haben. Ein Kondensatorelement 47 -ist- in -der Nähe des Ventilators 45 und in der Bahn der durch den Ventilator erzeugten Luftströmung angebracht. Der Ventilator saugt zunächst Luft über den Kondensator und -treibt sie, dann in der Richtung auf den gekapseltemr Motorkompressorsatz; diese Anordnung ist zu bevorzugen, weil die vorn. Motor und Kompressör erzeugte Hitze wirksam abgeführt wird, nachdem die Kühlluft den Kondensator dürch$ossen hat.An annular member 43, which forms a lubricant reservoir 44, is attached to the outside of the rotor element 30. Outside this lubricant holder, and in contact with it, there is a cooling valve 45. The fan 45 and ring member 43 are held in connection with and in contact with the rotor element 3o by screws 46. A sealing washer can be provided between the element 3o and the ring in order to have a lubricant seal. A capacitor element 47 in -ist- - mounted near the fan 45 and in the path of air flow generated by the fan. The fan first draws air over the condenser and drives it, then in the direction of the enclosed motor-compressor set; this arrangement is preferable because the front. The heat generated by the engine and compressor is effectively dissipated after the cooling air has passed through the condenser.

Der Kondensator 47 besteht im dargestellten Falle aus einer Spiralrohrleitung. Er empfängt Kältemitteldampf von dem-gekapselten Motor und Kompressor durch eine Leitung 49 und führt das verflüssigte Kältemittel durch einen Auslaß 5o zu dem nicht dargestellten Verdampfer. Der Kondensator 47 kann durch Tragstücke 5 i von den Bolzen 13 des Gehäuses aus abgestützt werden.In the case shown, the condenser 47 consists of a spiral pipeline. It receives refrigerant vapor from the canned engine and compressor through a Line 49 and does not lead the liquefied refrigerant through an outlet 5o to the shown evaporator. The capacitor 47 can by supporting pieces 5 i from the bolts 13 of the housing are supported.

Am Lagerbolzen 41 ist ein radial vorspringender Schmierstift 52 angebracht, um das Schmiermittel vom Umfang des Schmiermittelbehälters zum Lager zu führen. Wie Fig.8 und 9 zeigen, besitzt dieser Stift :einen geraden, sich radial erstreckenden Teil 53 und einen gekrümmten Teil 54; der gekrümmte Teil ist axial gegenüber dem radialen Teil versetzt, wie besonders Fig. 8 .erkennbar macht. Die Anordnung ist so, daß beim Einsetzen des radialen Teils 53 des Stiftes in ein diametral angebrachtes Loch 55 im Lagerbolzen 4i der gekrümmte Teil 54 eine Ringnut 55' im Bolzen 4i umgreift; dieser Teil des Schmierstiftes dient als federnde Unterlagscheibe, welche das sekundäre Läuferelement 3o in der .axial richtigen Stellung auf dem Bolzen festhält.A radially projecting lubricating pin 52 is attached to the bearing pin 41 in order to guide the lubricant from the circumference of the lubricant container to the bearing. As shown in Figures 8 and 9, this pin has: a straight, radially extending portion 53 and a curved portion 54; the curved part is axially offset from the radial part, as Fig. 8 shows. The arrangement is such that when the radial part 53 of the pin is inserted into a diametrically arranged hole 55 in the bearing pin 4i, the curved part 54 engages around an annular groove 55 'in the pin 4i; this part of the lubricating pin serves as a resilient washer which holds the secondary rotor element 3o in the axially correct position on the bolt.

In der Längsrichtung des Bolzens 4i ist ein Schrnierkana156 gebohrt, der in- Verbindung mit dem in Durchmesserrichtung geführten Loch 5o steht, um das Schmiermittel zur Lagerfläche zwischen Bolzen 41 und Buchse 42 des Läuferelementes zu führen. Ölnuten '56' in der Buchse, 42 verteilen das Schmiermittel über die ganze Lagerfläche. Diese -sind -vorzugsweise schraubenförmig, um zu bewirken, daß dass Schmiermittel, durch das ganze Lager und zurück zum Behälter@44 fließt; das am äußeren Ende des Lagers aus: tretende Öl -tropft in den -Behälter zurück. Schmiermittel,. das etwa in entgegengesetzter Axialrichtung, d. h. nach dem Motor und Kompressor zufließen sollte, wird durch- eine Ringnut 57 gefangen, die in der Buchsie 42 vorgesehen ist, und wird durch eine Mehrzahl von - Umfangskanälen 58 zum Behälter 44 zurückgeleitet. Sollte etwa noch Schmiermittel über diese Nut hinwegfließen; so legt es sich auf die innere Radiatfäche des sekundären Läuferelementes 3o, -auf dein leine ringförmige Anschlagleiste 59 vorgesehen ist. Dias Schmiermittel wird durch Fliehkraft bewegt und trifft gegen diese Leise, von der es gleichfalls durch Fliehkraft zum Innern des Behälters durch- eine Mehrzahl von am Umfange verteilter, im Winkel geführter Bohrungen 6o zurückgeleitet wird. - - _--Da sich biet der Benützung der -Maschine primäres und sekundäres Läuferelement relativ zueinander bewegen, so durchdringt der Kraftfluß - die vom Teil 3 i getragenen Scheiben 33 und veranlaßt, daß ein Strom fließt ähnlich dem Ankerstrom eines Gleichstrommotors. Dieser Strom tritt in Gegenwirkung mit dem Feld -und veranlaßt das sekundäre Läuferelement, mit dem Ventilator zu kreisen, wodurch ein Kühlluftstrom zur Kühlung des Kondensators verursacht wird. Es ist ein bestimmter Schlupf zwischen primärem und sekundärem Läuferelement vorhanden, durch den verursacht wird, daß der Ventilator mit geringerer Geschwindigkeit läuft als der Motor. Dieser Schlupf kann durch die Größe des Luftspaltes zwischen Läuferelementen und glockenförmigem Glied 27 geregelt werden, so daß der Ventilator mit erheblich geringerer Geschwindigkeit betrieben werden kann als Motor und Kompressor, wodurch das vom Ventilator verursachte Geräusch verringert oder beseitigt werden kann, während doch trotzdem eine wirksame Kühlung des Kondensators eintritt.A screw channel156 is drilled in the longitudinal direction of the bolt 4i, which is in connection with the hole 5o guided in the diameter direction, around the Lubricant for the bearing surface between the bolt 41 and the bushing 42 of the rotor element respectively. Oil grooves '56' in the bushing, 42 distribute the lubricant all over the Storage area. These are preferably helical to cause Lubricant flowing all through the bearing and back to reservoir @ 44; that on the outside End of the bearing off: emerging oil drips back into the container. Lubricant,. that approximately in the opposite axial direction, d. H. after the engine and compressor should flow in is caught by an annular groove 57 provided in the socket 42 and is returned to container 44 through a plurality of circumferential channels 58. Should any lubricant still flow over this groove; so it hangs up the inner radial surface of the secondary runner element 3o, -on the leash ring-shaped Stop bar 59 is provided. The lubricant is moved by centrifugal force and hits against this quietness, from which it likewise by centrifugal force to the interior of the container through a plurality of circumferentially distributed, guided at an angle Bores 6o is returned. - - _-- There is the use of the machine move primary and secondary rotor element relative to each other, so penetrates the flow of force - the discs 33 carried by the part 3 i and causes a current flows similar to the armature current of a DC motor. This current counteracts with the field -and causes the secondary rotor element with which Circling the fan, causing a flow of cooling air to cool the condenser will. There is a certain amount of slippage between the primary and secondary rotor element present, which causes the fan to run at a slower speed runs as the engine. This slip can be caused by the size of the air gap between Rotor elements and bell-shaped member 27 are regulated so that the fan can be operated at a significantly lower speed than the motor and compressor, thereby reducing or eliminating the noise made by the fan can, while nevertheless an effective cooling of the condenser occurs.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispielbeschränkt. Beispielsweise ist hier ein Kompressor mit hin und her gehendem Kolben dargestellt, der unmittelbar mit dem Motor gekuppelt ist. Selbstverständlich kann eine beliebige Form eines Kompressors benutzt werden, dessen bewegliche Teile gänzlich in dem Gehäuse gekapselt sind, und es können auch andere Antriebsmittel vorgesehen sein.The invention is not restricted to the illustrated embodiment. For example, a compressor with a reciprocating piston is shown here, which is directly coupled to the engine. Of course, any Form of a compressor are used, whose moving parts are entirely in the housing are encapsulated, and other drive means can also be provided.

Claims

PATENT CLAIMS: t. Chiller with one motor and compressor in a gas-tight housing and a condenser cooled by a flow of cooling air, characterized in that the device for generating the artificial draft is driven by the compressor motor through a magnetic coupling that is operated by a non-perforated wall of the housing works through it.

2. Chiller according to claim r, characterized in that a fan is outside the housing is attached and driven by a magnetic coupling from the engine is that the driving part of the clutch is within 'the housing, the driven Part outside.

3. Refrigerating machine according to claim 2, characterized in that the Housing for motor and compressor have a wall part that is not perforated in proportion has untriagnetischem material between the driving and the driven Part of the magnetic coupling. q ..

Refrigerating machine according to claim i, 2 or 3, characterized in that the magnetic coupling is designed so that they run the fan at a speed below the speed of the compressor motor Speed takes with you.

5. Refrigerating machine according to claim -r, 2, 3 or q., Characterized characterized in that the means generating the air draft from the uninterrupted Wall part (27) of the housing is carried.

6. Refrigerating machine according to claim t or the following, characterized in that the part of relatively non-magnetic Bell-shaped material encloses the primary rotor element of the magnetic coupling and that the secondary element outside the bell and in its vicinity the fan directly carries, with a housing extension (3q.) encapsulates the secondary rotor element.