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Kompressionskältemaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine luftgekühlte,
elektromotorisch angetriebene, stopf -buchsenlose Kompressionskältemas,chine mit
umlaufendem Kondensator- und Kompressorgehäuse, wobei die umlaufenden, mit der Kühlluft
in Berührung kommenden Teile der Kältemaschine in eine feststehende Kapsel eingebaut
und als Läufer des Zentrifugalgebläses ausgebildet sind. Anordnungen dieser Art
sind schon bekannt; bei diesen ist jedoch der zum Antrieb des Kompressors erforderliche
Moment vom Kompressor selbst getrennt aufgestellt, und die Kraftübertragung vom
Motor auf den Kompressor erfolgt mit Hilfe eines Riementriebes. Erfindungsgemäß
umschließt die feststehende Kapsel den antreibenden Elektromotor, das umlaufende
Kompressorgehäuse und den umlaufenden Kältemittelkondensator. Dabei kühlt-der durch
das Zentrifugalgebläse angetriebene Luftstrom die wärmeabgebenden Teile des Kompressors,
des Kondensators und des Elektromotors. Während bei den bisher bekannten Einrichtungen
der Elektromotor und der Kompressor je für sich durch Luft gekühlt werden, ist es
für die Erfindung wesentlich, daß das Motorkompressoraggregat zu einer Einheit zusammengefaßt
und in .eine feststehende Kapsel eingebaut ist. Auf diese Weise gelingt es, das
Aggregat bei gedrungenem Aufbau sehr intensiv zu kühlen; denn hier wird ein gemeinsam
durch das Zentrifugalgebläse angetriebener Kühlluftstrom allen wärmeabgebenden Teilen
zugeführt. Die Kapdes gesamten Aggregats in einem gemeinsamen Gehäuse macht es leicht
möglich, die von der Maschine beim Betrieb hervorgerufenen Geräusche weitgehend
zu dämpfen. Um dies zu erzielen, werden die Ein-und Austrittsöffnungen für die Kühlluft
in dem Gehäuse, welches das ganze, aus Antriebsmotor, Kompressor und KOndenS.atDr
b,esteh@ende Aggregat umschließt, vorzugsweise unten oder seitlich angeordnet, so
daß die aus dem Gehäuseinnern kommenden Schallwellen mehrfach umgelenkt und dadurch
gedämpft werden.
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Das als Läufer des Zentrifugalgebläses ausgebildete Kompressorgehäuse
wird gemäß der weiteren Erfindung vorzugsweise unmittelbar mit dem Läufer des Antriebsmotors
gekuppelt, und der Stator des Motors wird an der feststehenden Kapsel befestigt.
Eine besonders einfache Lagerung erhält man dabei dadurch, daß der aus dem Rotor
des Elektromotors, dem Kompressorgehäuse und dem kälteabgebenden Teil zusammengesetzte
rotierende Teil in zwei Lagern läuft, die zu beiden Seiten der feststehenden Kapsel
angeordnet sind. Wenn man die feststehende
Kapsel auf der an den
Elektromotor angrenzenden Seite mit einem abnehmbaren Deckel versieht, werden auch
gelegentlich erforderliche Reparaturen am elektrischen Teil der Anlage sehr .erleichtert,
da man dann den Rotor und Stator des Elektromot-Drs aus der Kapsel ohne -weiteres
ausbauen kann, ohne die kältemittelführenden Teile des Apparats selbst zu entfernen.
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Das bevorzugte Anwendungsgebiet der Erfindung sind elektrisch angetriebene
stopfbuchsenlose Kompressionskältemaschinen, bei denen ein Gegengewicht dazu dient,
bei umlaufender Kurbelwelle den Kompressorzylinder festzuhalten.
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Die Figur zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Längsschnitt
durch eine beispielsweise mit schwefliger Säure arbeitende Kompressionskältemaschine,
die in einen Haushaltskühlschrank.eingebaut ist. Die Maschine arbeitet mit einem
elektro.-notorisch angetriebenen umlaufenden Kompressor und einer durch ein Gegengewicht
festgehaltenen Kurbelwelle. Mit i ist das Kompre.ssorgehäuse bezeichnet. In dem
damit verbundenen Zylinder 2 arbeitet ein Kolben 3. Die Bewegung des Kolbens wird
bei dem rotierenden Kompressorgehäuse dadurch hervorgerufen, daß die Kurbelwelle
6 mit der Kurbel 5 durch ein Gegengewicht 7 festgehalten wird. Mit dem Kompressorgehäuse
i fest verbunden ist der Lagerzapfen 8, der in der Lagers schale g ruht, die ihrerseits
fest mit dem Gehäuse io verbunden ist. Auf der fest mit dem Kompressorgehäuse i
verbundenen Hülse i i ist die Kapsel 12 befestigt, welche das Gegengewicht 7 umschließt.
An die Kapsel 12 schließt sich der rotierende Verdampfer 13 an. Der Verdampfer 13
steht in offener Verbindung mit der Kapsel i a und weiter durch die Hohlwelle 6
mit dem Innenraum des Kompressors i. Das Kompressorkurbelgehau.se steht also unter
Verdampferdruck. Das bringt gegenüber den bekannten, unter Konde.nsatordruck stehenden
Kurbelgehäusen den besonderen Vorteil, daß eine kraftverzehrende, stopfbuchsenähnliche
Abdichtung zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Verdampfer vermieden wird.
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Die aus dem Verdampfer angesaugten Kältemitteldämpfe treten durch
die Öffnungen 14 in den Kompressorraum ein und werden durch die Bewegung des Kolbens
durch das Rückschlagventil 15 in den Kondensator 16 gedrückt. Das verflüssigte Kältemittel
gelangt durch eine Leitung 17 in eine Kammer i S und von dort durch einen Filter
i g in eine Kammer 2o. Das Filter i9 ist zur Erleichterung des Ausgleiches als Gegengewicht
des Zylinders ausgebildet. An die Kammer 2o ist das Drosselrohr2i angeschlossen.
Dieses ist in der aus der Figur ersichtlichen -Weise mit einigen Windungen dem Kühlluftstrom
ausgesetzt; es durchsetzt dann das La-, ger 8, g und ist dann mit einigen weiteren
Windungen an die Kapsel i-- gewickelt und führt schließlich zu .einem im Verdampfer
13
angeordneten Ventil 22. Dieses Ventil hat den Zweck, den Zufluß des Kältemittelkondensats
zum Verdampfer während der Betriebspausen abzusperren. Das Ventil arbeitet mit Hilfe
eines Gewichtes 23, das durch die Fliehkraft entgegen dem Druck einer Feder 24 in
die dargestellte - Schaltlage gebracht -wird. Bei Unterschreiten einer bestimmten
Drehzahl überwiegt die von der Feder 2.1 ausgeübte Kraft und schließt das Ventil.
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Das flüssige Kältemittel und das damit vermengte Schmiermittel sammeln
sich in dem Verdampfer 13, wobei das spezifisch schwere Kältemittel infolge der
Fliehkraft die äußere Schicht 25 und das spezifisch leichtere Schmiermittel die
darüberliegende Schicht 26 bildet. Durch Wärmeaufnahme der Oberfläche des Verdampfers
verdampft das Kältemittel und gelangt aus dem Verdamapferraum über die Kapsel 12
und durch die Hohlwelle 6 wieder zurück zur Saugseite des Kompressors.
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Das öl wird durch eine Rohrleitung 27 von der Oberfläche des Verdampfers
abgeschöpft und gelangt durch die Öffnungen 28 in die Kapsel 12 und sammelt sich
als zylinderförmige Schicht 2g am Umfang der Kapsel. Zum Schmieren des Kompressors
-wird das Öl mit Hilfe der Leitung 30 hochgepumpt. Durch die Öffnungen 31
tritt das Schmiermittel in die Hohlwelle 6 ein und wird von den Kältemitteldämpfen
in den Kompressor befördert, wobei durch die Löcher 81 auch die Lagerung der feststehenden
Kurbelwelle 6 in der sich drehenden Hülse i i geschmiert wird. Das Rohr 27 wird
von einem mit dem Gegengewicht 7 fest verbundenen Halter 62 getragen, der als Prallfläche
ausgebildet ist. Diese Prallfläche sorgt dafür, daß sich die Flüssigkeit, die aus
dem Verdampfer unter Umständen mitgeris$-en wird, vom gasförmigen Kältemittel trennt.
Das flüssige Kältemittel fällt in den von der Kapsel 12 umschlossenen Raum und wird
hier zur Verdampfung gebracht, so daß durch die Hohlwelle 6 .ein gut getrockneter
Kältemittelstrom zum Kompressor geleitet wird.
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Das Kompressorgehäuse ist direkt mit dem Läufer 32 des antreibenden
Elektromotors gekuppelt. Die Welle 33 des Motors besitzt ein konisches Ende 3q.,
das in eine entsprechende Nabe 35 des Kompressorgehäuses paßt. Die Welle 33 ist
bei 36 mit dem Kom,pressorgehäuse verschraubt. Der Stator 37 des Antriebsmotors
ist mit dem Gehäuse i o, welches
den Kondensator nach außen abschließt,
verbunden. Bei 38 ist die Motorwelle gelagert. Der Motor isst auf der dem Kompressor
abgewendeten Seite hin mit einer Kappe 39 abgeschlossen. Bei gelegentlich erforderlich
werdenden Reparaturen am Elektromotor kann man den Stator und den RotDr des Elektromotors
nach Entfernen der Kappe 39 leicht ausbauen, ohne daß dabei die kältemittelführenden
Teile des Apparats selbst entfernt werden müssen. Der rotierende Kompressor ist
als Zentrifugalgebläse ausgebildet. Er trägt zu diesem Zweck radial angeordnete
Flügel 40. Der Kondensator 16, welcher das K ompressorgehäuse umschließt, ist als
Leitorgan des Zentrifugalgebläses ausgebildet. Die Kühlluft wird durch eine unten
im Gehäuse io vorgesehene Öffnung 41 angesaugt und tritt in der Pfeilrichtung durch
die Gebläseschaufeln 4o, strömt an den Kondensatorwandunge,n entlang und streicht
über die Kühlrippen 42 des Stators 37. Ein anderer Strom der Kühlluft tritt durch
die Öffnungen 43, welche an der Kappe 39 des Elektromotors vorgesehen sind, ein
und strömt durch die im Rotor 3a vorgesehenem Kühlschlitze 44, um sich mit dem von
der Öffnung 41 herkommenden Luftstrom zu vereinigen.
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Das gesamte Aggregat ist gegenüber dem Kühlschrank durch vier Federn
45 abgestützt, die von Schrauben 46 gehalten werden. Diese Schrauben 46 sind auf
einem Tragblech 47 befestigt. Das Aggregat ist durch einen aus Wärmeisoliermaterial
bestehenden Dekke148 mit Hilfe der elastischen Zwischenlagen 49 beweglich und gegen
Luftdurchtritt abgeschlossen hindurchgeführt. Der Deckel 48 wird in der aus der
Figur ersichtlichen Weisse fest mit der Kühlschrankwandung zusammengebaut. -