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Kompressionskältemaschine Die Erfindung betrifft Kompressionskältetnaschinen,
die allgemein für häusliche und sonstige Verwendungszwecke brauchbar sind, wo einzelne
Einheiten von verhältnismäßig geringer Leistung verwendet werden, und bezieht sich
insbesondere auf die Schmierung einer solchen Maschine.
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Es ist bereits eine Kompressionskältemaschine mit rotierendem Kompressor
bekannt, der von einer Kältemittel- und Schmiermittelaufnehmerkammer umgeben ist.
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Es wurde auch schon eine Kompressionskältemaschine vorgeschlagen,
die eine Schmiermittelaufnehmerkatnmer besitzt, durch deren Wandung die Antriebswelle
des Kompressors nach außen tritt, und bei der durch eine Pumpe Schmiermittel zur
Schmiermittelaufnehmerkammer gespeist wird, aus der es durch die Schwerkraft über
die tiefer als die Schmiermittelaufnehmerkammer liegende Abdichtungsstelle der Antriebswelle
geht.
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Gemäß der Erfindung hat die Kompressionskältemaschine einen rotierenden
Kompressor, der von einer Kältemittel- und Schmiermittelaufnehmerkammer umgeben
ist, durch deren Wandung die Antriebswelle des Kompressors nach außen tritt, wobei
durch eine Pumpe Schmiermittel aus der Abdichtungsstelle der Antriebswelle gesaugt
und in die Schmiermittelaufnehmerkammer gedrückt wird, aus der es im Kreislauf wieder
der Abdichtung3stelle zuströmt, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtungsstelle
der Antriebswelle und die Schmiermittelpumpe in je einer Aussparung auf der gleichen
Seite des Zylinderblockes liegen und daß Kanäle zwischen diesen Aussparungen sowie
zwischen jeder Aussparung und der Kältemittel- und Schmiermittelaufnehmerkammer
für den Umlauf von Schmiermittel aus dieser Kammer über die Abdichtungsstelle der
Antriebswelle zur Schmiermittelpumpe vorgesehen sind.
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Da das Schmiermittel aus der Schtniermittelaufnehmerkammer und über
die Abdichtungsstelle der Antriebswelle gesaugt wird, besteht erfindungsgemäß ein
geringer Druck an der Abdichtungsstelle, wodurch jede Neigung des Schmiermittels
zum Lecken oder Heraussickern beseitigt wird. Durch die Anordnung der Aussparungen
für die Schmiermittelpumpe und die Abdichtungsstelle auf der gleichen Seite des
Zylinderblockes wird eine sehr gedrängte Einheit geschaffen. Die Kanäle zwischen
den Aussparungen sowie jeder Aussparung und der Kältemittel- und Schmiermittelaufnehmerkammer
sind ausreichend groß, um ein freies Strömen des Schmiermittels durch diese Kanäle
und über die Abdichtungsstelle der Antriebswelle zu gestatten.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
und zwar zeigt die Abbildung einen Längsschnitt durch den Kompressor einer Kondensatoreinheit
für eine Kühlschrankanlage.
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Der an dem Träger durch Bolzen ¢; festgemachte Kompressor enthält
ein Trag- oder Gußgestell 48, in dessen Verstärkung 49
innen ein
Traglager 5 r für den mittleren Teil der Welle 43 vorgesehen ist. An einem Ende
der Verstärkung 49 jenseits des Lagers 51 ist ein Hohlraum 52 vorgesehen,
in dem eine Laufdichtung um ein abgesetztes äußeres Ende 54 der Welle 43 vorgesehen
-ist. An der Welle 43 ist mittels durchgehender Stifte 56 ein Dichtungsring 57 befestigt,
der elastisch auf einer Dichtung 58 sitzt, die sich gegen eine zwischen der Welle
.43 und ihrem abgesetzten Ende 54 hergestellte Schulter legt. An der äußeren Fläche
des Ringes 57 liegt ein undrehbarer Dichtungsring 59 an, der einen nach außen vorstehenden
Flansch 61 hat, gegen dessen äußere Fläche ein Ende einer Feder 62 sich stützt.
Das entgegengesetzte Ende der Feder 62 wird durch eine Ringplatte 63 abgestützt,
die ihrerseits auf einer Dichtung 64 durch Bolzen 66 befestigt ist, die durch Löcher
an ihrer äußeren Kante hindurchgehen. Zwischen der äußeren Kante des umdrehbaren
Dichtungsringes 59 und der inneren Kante der Platte 63 sitzt ein zusammendrückbarer
Balgen 67, dessen wirksamer Querschnitt dem Querschnitt der Dichtungskante des drehbaren
Dichtungsringes 57 gleicht. Diese wesentliche Gleichheit der Flächen der zwei vorerwähnten
Teile liefert ein wesentlich ausgeglichenes Laufdichtungsglied, bei dem der Druck
auf seinen benachbarten Laufflächen im wesentlichen unabhängig von dem Flüssigkeitsdruck
innerhalb und außerhalb des Kompressors ist und mithin innerhalb vernünftiger Grenzen
durch die durch das Zusammendrücken der Feder 62 herrührende Kraft bestimmt ist.
Außerhalb der Platte 63 ist um das Ende der Welle 43 durch einen der Bolzen 66 ein
Ölfang 68 befestigt, der mit einer auf der Welle innerhalb des Ölfanges befestigten
Scheibe 69 zusammenarbeitet, um das Entweichen von geringen Ölmengen durch die Laufflächen
der Dichtung zu verhindern.
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An der der Dichtung 53 gegenüberliegenden Seite des Gestells 48 ist
ein Dom oder eine Kappe 71 befestigt, die eine Kompressorkammer oder einen Behälter
72 bildet, in deren Innerem ein rotierender Kompressor 73 befestigt ist. Um den
Kompressor teilweise zu kühlen und zu schmieren, ist der Innenraum des Domes
72 teilweise mit einer Ölmenge 74 gefüllt, die den Kompressor umgibt und durch verschiedene
darin vorgesehene Öffnungen Öl in denselben liefert.
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Die Ölmenge 74 vermag auch die Dichtung 53 durch einen Kanal 76 zu
schmieren, durch den das Öl aus der Kammer 72 nach der Dichtungskammer 52 fließt.
Der Auslauf für das zur Schmierung der Dichtung in der Kammer 52 verwendete Öl wird
durch einen Kanal 77 gebildet, der an den entgegengesetzten Enden mit dem oberen
Teil der Dichtungskammer und mit einer Pumpen- und Gegengewichtskammer 78 in Verbindung
steht, die zwischen dem inneren Ende des Lagers 5 1 und dem Kompressor 73
angeordnet ist. Das zur Schmierung der Dichtung verwendete Öl wird durch die Kanäle
e6 und 77 und die Dichtungskammer 52 mittels einer mit einem Gegengewicht versehenen
Pumpe 79 zum Fließen gebracht, die auf der Welle 4.3 mittels eines Keiles 81 befestigt
ist. Die innere Fläche des Gegengewichts- und Pumpenkörpers 79 ist auf der einen
Seite der Drehmitte mit einem großen versetzten Gegengewicht 82 ausgerüstet, während
die entgegengesetzte Fläche mit einer Anzahl radialer Rippen 83 ausgebildet ist,
die als Zentrifugalpumpe dienen und aus, dem Aus laß des Kanals 77 das Öl nach außen
werfen. Diese Bewegung des Öles aus dem Auslaß des Kanals 77 veranlaßt ein fortlaufendes
Fließen des Öls aus der Kammer 7 2 durch den Kanal 76 in die Dichtungskammer 52
und aus ihr heraus durch den Kanal 77. Das Öl fließt dann aus der Kammer 78 durch
Schlitze 84 im Gestell 48 in die Kammer 72 zurück.
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Um den Kompressor 73 an seinem Platz zu befestigen, ist in der inneren
Wand, des Gestells 48 eine Ringnut 86 vorgesehen, die außerhalb der Kammer 78 zwischen
dieser und der Kompressorkam.mer 72 angeordnet ist. Um diese Nut läuft ein Flansch
87, der innen geschliffen ist zur Aufnahme eines Endes eines Ringzylinderblocks
88, dessen Innenraum die Kompressorkammer bildet. Um das Ende des Kompressorblockes
88 an dem Gestell 48 abzuschließen, ist innerhalb der Nut eine Ringzylinderabschlußwand
89 vorgesehen, die zwischen den benachbarten Flächen des Zylinders 88 und des Gestells
48 befestigt ist. Das andere Ende des Zylinders 88 ist durch eine ähnliche Zylinderabschlußwand
9r verschlossen, die auf dem benachbarten Ende des Kompressorblockes durch eine
Endkappe 92 befestigt ist, in deren nach innen vorstehenden Ringflansch 93 das äußere
Ende des Zylinders 88 dicht paßt. Diese verschiedenen Teile des Kompressors 73 sind
miteinander und mit dem Gestell 48 durch Bolzen 94 verbunden, die seitlich durch
Löcher derselben hindurchgehen und mit ihren inneren Enden in Gewindelöchern gegenüber
dem Kompressor innerhalb des Gestells 48 befestigt sind.
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Zur Unterstützung des inneren Endes der Welle 43 dient in der Kappe
92 ein von dem Zylinder nach außenvorspringendes Lager 95, welches das jenseits
des Zylinders liegende Ende 96 der Welle 43 trägt. An dem Ende des abgesetzten Abschnittes
96 jenseits des Lagers 95 ist durch einen Stiftbolzen 97 ein
Schubring
98 befestigt, der sich gegen das äußere Ende des Lagers legt und eine Bewegung der
Welle auf den Zylinder zu verhindert. In entgegengesetzter Richtung wird die Welle
an einer Bewegung durch einen Schubring99 gehindert; der auf die Welle in ioi. gegen
eine Schulter am abgesetzten Abschnitt der Welle 96 aufgekeilt ist.
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Innerhalb des Zylinders 88 ist auf der Welle 43 ein Exzenter io2 ausgebildet,
das sich innerhalb des Zvlinders auf der Welle zwischen den Innenflächen der Endplatten
89 und 9i bewegen kann. An den beiden Seiten des Exzenters ist ein kleiner Raum
vorgesehen, um Öl zwecks Schmierung hineinfließen zu lassen und um das Exzenter
an einer Reibberührung mit den Endplatten zu verhindern. Auf dem Exzenter io2 ist
drehbar ein Läufer 103 angebracht, dessen beide Seiten eine dichte Laufpassung
an den Innenflächen der Endplatten 89 und 9i aufweisen. Die Außenfläche des Läufers
103 kann mit der Innenfläche des Zylinders 88 in der Zone unmittelbar gegenüber
dem in größtem Abstand von der Drehachse der Welle 43 liegenden Abschnitt des Exzenters
io2 in Reibeingriff stehen und auf ihr rollen.
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Zur Schmierung des Läufers, Exzenters und der Zylinderteile sind innerhalb
der Kappe 92 Öffnungen io4 vorgesehen, die mit dein vom Schmieröl innerhalb der
Kammer 72 eingenommenen Raum sowie mit einem Ringraum innerhalb der Endplatte
9i und rings um die benachbarten Abschnitte der Welle 43 in Verbindung stehen. Das
entgegengesetzte Ende des Zylinders 88 ist mit der Kammer 78 durch ähnliche Öffnungen
verbunden, die mit einem ähnlichen Ringraum innerhalb der Endplatte 89 und rings
um die Welle 43 in Verbindung stehen.
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Zur Sicherstellung dessen, daß Öl unter gleichem Druck an entgegengesetzten
Enden des Läufers und der Zylinderanordnung zugeführt wird, ist quer durch das Exzenter
io2 in der Längsrichtung ein Kanal io6 angeordnet, der Öl von einem Ende des Exzenters
zu dem anderen überführt, wenn ein ungleicher Druck bestehen sollte.
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Wenn die Drehung des Exzenters io2 eine Drehbewegung des Läufers
103 innerhalb des Zylinders 88 veranlaßt, wird das innerhalb der Anlage verwendete
Kältemittel in den Zvlinder gesaugt, tun den fortschreitend sich vergrößernden Raum
zwischen dem Zylinder und dem Läufer zu füllen.
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Das verdichtete Kältemittel wird innerhalb des Domes 71 einen Ölfluß
nach innen durch die sich bewegenden Teile des Kompressors und über die in Reibeingriff
stehenden Flächen zwischen den beiden Seiten des Läufers 103 und den Innenflächen
der Endplatten 89 und 9i nach der Saugseite des Kompressors aufrechterhalten. Auf
diese Weise wird der Kompressor ständig geschmiert gehalten, und es wird eine Ollaufdichtung
an den entgegengesetzten Enden des Läufers hergestellt, die das Entweichen von Kältemittel
von der Hochdruck- nach der Niederdruckseite des Kompressors verhindert.
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Nachdem das Kältemittel in den oberen Teil des Domes durch die Leitung
139 ausgetreten ist, kann es aus dem Dom durch einen Kanal 141 entweichen,
der in dem oberen Teil ausgebildet ist und aus dem Dom durch einen Ansatz 142 nach
außen verläuft. An diesem Ansatz ist ein Hochdruckleitungsabsperrventil 143 befestigt,
von dem das Kältemittel durch eine Leitung 144 zu dem oberen Teil eines Kondensators
geführt wird.