DE687416C - Verdichter, insbesondere fuer Kaeltemaschinen - Google Patents

Verdichter, insbesondere fuer Kaeltemaschinen

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DE687416C
DE687416C DE1936B0175811 DEB0175811D DE687416C DE 687416 C DE687416 C DE 687416C DE 1936B0175811 DE1936B0175811 DE 1936B0175811 DE B0175811 D DEB0175811 D DE B0175811D DE 687416 C DE687416 C DE 687416C
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DE
Germany
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pressure
valve
compressor
rotary piston
suction
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Expired
Application number
DE1936B0175811
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English (en)
Inventor
Helmut Neff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00Compressor arrangements
    • F25B31/02Compressor arrangements of motor-compressor units
    • F25B31/026Compressor arrangements of motor-compressor units with compressor of rotary type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Description

  • Verdichter, insbesondere für Kältemaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Verdichter, insbesondere für Kälteanlagen, bei dem zum Erleichtern des Anlaufens die vor und hinter dem Ventil befindlichen Räume nach Patent 653 720 ständig durch eine enge Ausgleichöffnung miteinander verbunden sind. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei einem Drehkolbenverdichter eine besonders wirksame Anlaufentlastung herbeigeführt werden kann, wenn erfindungsgemäß bei der Anwendung der Ausgleichöffnung in dem Plattendruckventil das Saugventil in einem derartigen Abstand vom Arbeitsraum des Drehkolbenverdichters angeordnet ist, daß der Raum des Einlaßkanals zwischen dem Saugventil und dem Arbeitsraum größer als der Arbeitsraum des Drehkolbenverdichters ist. Diese erfindungsgemäße Lösung geht von der Tatsache aus, daß den Drehkolbenverdichtern im Betrieb Öl zugeführt wird, durch das der Arbeitsraum an der stets wandernden Berührungslinie zwischen Kolben und umschließender Wandung abgedichtet wird. Bei Stillstand des Verdichters wird der an der Berührungslinie vorhandene Ölfilm durch das unter Verflüssigungsdruck stehende Kältemittel verdrängt, das trotz des geschlossenen Druckventils durch die Ausgleichöffnung in den Arbeitsraum gelangt. Dieses Verhalten der Drehkolbenverdichter ermöglicht eine besonders einfache und wirksame Anlaufentlastung mit Hilfe der engen Ausgleichöffnung, denn der Verdichter braucht beim Anlaufen keine Verdichtungsarbeit, sondern nur die geringe Arbeit zu leisten, die erforderlich ist, um das bereits unter Verdichtungsdruck stehende Arbeitsmittel von der Druckseite mindestens teilweise über den nicht abgedichteten Spalt zwischen Drehkolben und Gehäuse auf die Saugseite zu verdrängen, während der nicht durch diesen Spalt zur Saugseite zurückströmende Teil des Arbeitsmittels durch das Druckventil ausgeschoben wird. Da jedoch das Arbeitsmittel infolge des vorher herbeigeführten Druckausgleichs bereits unter Druck steht, hat der Verdichter hierzu nur Ausschiebearbeit, aber keine Verdichtungsarbeit zu leisten. Hierdurch wird nicht nur erreicht, daß der Verdichter mit einem bedeutend kleineren Drehmoment anläuft, wodurch die Einschaltstromstöße gemildert und übermäßige Anlaufbelastungen des Antriebs vermieden werden, sondern daß dieser entlastete Anlaufzustand annähernd so lange bestehen bleibt, bis die zu bewegenden Massen (Rotor des Antriebsmotors und Drehkolben des Verdichters) bereits eine beträchtliche Umfangsgeschwindigkeit erreicht haben. Denn erst ungefähr zu diesem Zeitpunkt wird der die Druckseite gegen den Saugraum abdichtende Ölfilm wiederhergestellt. Wegen der gegenüber dem Arbeitsraum beträchtlichen Größe des Saugraumes kann in diesem Raume der Druck nur allmählich abnehmen. Also sind selbst nach der Wiederherstellung des abdichtenden Ölfilms weitere Arbeitsspiele des Verdichters erforderlich, bis dieser neues Gas ansaugt und die volle Verdichtungsarbeit zu leisten hat. Da somit der Antriebsmotor während des gesamten Beschleunigungsvorganges im wesentlichen nur die Beschleunigungsarbeit aufzubringen und die Verdichtungsarbeit erst nach diesem Zeitpunkt zu leisten hat, bleibt das Drehmoment während der gesamten Betriebsdauer praktisch das gleiche. Im einzelnen ergibt sich dies aus der folgenden Beschreibung.
  • Die Zeichnungen stellen eine Ausführungsform der Erfindung dar, und zwar zeigen Abb. i einen senkrechten Schnitt durch einen gekapselten Elektroverdichter für Kälteanlagen, wobei der Verdichter gemäß Linie I-I in Abb. 2 geschnitten ist, Abb. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Abb. i, wobei das oberhalb der Schnittlinie liegende Druckventil mit strichpunktierten Linien eingezeichnet ist, Abb. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Abb. 2, Abb. q. und 5 Einzeldarstellungen einiger Teile des Druckventils.
  • In einem gasdicht gekapselten Gehäuse i ist ein Elektromotor angeordnet, dessen Anker 3 mit einer Welle 4 fest verbunden ist. Die Welle 4 ist bei 5 und 6 drehbar gelagert und hat einen exzentrischen Teil 7, der in die Bohrung eines Drehkolbens 8 hineinpaßt. Der Drehkolben 8 ist als einfacherKreisringkörper ausgebildet. Er wälzt sich beim Drehen der Welle 4 mit einer wandernden Berührungslinie 28 an der Innenwand eines zylindrischen Körpers g ab, der zusammen mit einer am Gehäuse i befestigten Grundplatte io und einem Deckel i i den sichelförmigen Arbeitsraum 12,13 und den Drehkolben 8 umschließt. Der Arbeitsraum ist durch einen Trennschieber 14 in zwei Teile geteilt, von denen der eine durch einen Einlaßkanal 15 mit einem Saugventil 16 und der andere durch einen Auslaßkanal 17 mit einem Druckventil 18 verbunden ist. Der Trennschieber 14 ist in einer Aussparung des Körpers g geführt und wird stets durch Federn ig gegen den Mantel des Drehkolbens 8 gedrückt. Das Saugventil 16 ist als Rückschlagventil ausgebildet. Das Druckventil besteht im wesentlichen aus einer Blattfeder 18, die gemäß Abb. 3 auf dem oberen verbreiterten Teil des Auslaßkanals 17 liegt. Die Blattfeder 18 hat gemäß Abb. 4 zwei seitliche Schlitze 1g, mit denen sie in zwei am Deckel i i befestigten Stiften 2o geführt ist. Die Stifte 2o dienen auch zur Führung einer starken Ventilplatte 21 und von Federn 22, die sich mit einem Ende gegen die Ventilplatte 21 und dem anderen Ende gegen Bunde 23 der Stifte 2o abstützen. An das Druckventil schließt sich nach oben als Anfang einer Druckleitung 24, die zum nicht dargestellten Verflüssiger führt, ein Sammelraum 25 für das verdichtete Gas an.
  • Infolge der Wölbung der Ventilplatte 21 und bei entsprechender Bemessung der Federn 22 arbeitet bei dem dargestellten Druckventil im allgemeinen nur die Blattfeder 18. Sie hebt sich, wenn der Druck im Druckteil 13 des Arbeitsraums genügend hoch geworden ist, und legt sich dabei an die Unterseite der Wölbung der Ventilplatte 21 an. Hierdurch hat das verdichtete Mittel Gelegenheit, seitlich zur Blattfeder 18 in den Sammelraum 25 zu entweichen. Beim Beginn des Saughubes wird der Auslaßkanal 17 wieder durch Zurückfedern der Blattfeder 18 in ihre Ruhestellung versperrt. Nur bei übermäßiger Druckerhöhung im Arbeitsraum, z. B. bei Flüssigkeitschlägen, wird auch die Ventilplatte 2i entgegen der Wirkung der Feder 22 mit angehoben, um Beschädigungen der Maschine zu vermeiden.
  • In der Blattfeder 18, die zweckmäßig aus einem dünnen, federnden Stahlblech hergestellt ist, ist gemäß der Erfindung eine kleine Öffnung 26 vorgesehen, durch die der Druckteil 13 des Arbeitsraums, ständig mit dein Sammelraum 25 für das verdichtete Gas und hierdurch mit der Druckleitung 24 in Verbindung steht. Damit diese Verbindung nicht durch die Ventilplatte 2i gestört wird, ist auch in dieser eine Aussparung 27 angebracht, die zweckmäßig größer als die Öffnung 26 ist. Die sehr kleine Ausgleichöffnung 26 in der Blattfeder 18 hat folgenden Zweck: Bei Stillstand der Maschine strömt zunächst so lange Gas von dem Sammelraum 25 durch die Ausgleichöffmung 26, bis sich der Druck in dem Sammelraum 25 und denn Druckteil 13 des Arbeitsraumes 12, 13 entsprechen. Dabei verdrängt der Druck den an der jetzt stillstehenden Berührungslinie 28 zwischen Kolben und Innenwand des Körpers 9 vorhandenen Ölfilm, der sich beim Laufen der Maschine bildet und die beiden Teilräume 12 und 13 des Arbeitsraums gegeneinander abdichtet. Durch dieses Verdrängen des Ölfilms verschwindet die Dichtung zwiscb;en den Teilräumen 12 und 13, so daß der Druck des Sammelraums 25 und der Druckleitung 2d. auch in den Saugteil 12 und von dort in den Einlaßkanal 15 bis zum Rückschlagventil 16 gelangen kann. Es wird also durch -die Ausgleichöffnung 26 erreicht, daß kurze Zeit nach Stillsetzen der Maschine in dem ganzen Arbeitsraum 12, r :, und dem Einlaßkanal 15 der höchste Druck der Druckleitung herrscht.
  • Der hohe Druck im Arbeitsraum des Drehkolbenverd'ichters ermöglicht ein leichtes Anlaufen nach dem Stillstand, da der Drehkolben bei der ersten Umdrehung überhaupt keine Verdichtungsarbeit zu leisten hat, sondern nur das bereits verdichtete Gas durch das Auslaßventil 18 auszuschieben braucht. Ferner sorgt der hohe Druck in dem Saugteil 12 und dem Einlaßkanal 15 dafür, daß bei der ersten Umdrehung kein neues Gas aus der Saugleitung einströmen kann, das Verdichtungsarbeit erfordern würde. Für die nächste Umdrehung der Maschine füllt das noch immer hochverdichtete Gas in dem Einlaßkanal 15 den Saugteil 12, so daß auch bei der nächstens Umdrehung noch in der Hauptsache Ausschubarbeit für das bereits hochgespannte Gas und noch keine nennenswerte Verdichtungsarbeit zu leisten ist. Auch kann jetzt immer noch kein Gas in den Einlaßkanal 15 über das Rückschlagventil 16 einströmen. Vielmehr ist für mehrere Umdrehungen die Gaszufuhr durch das Rückschlagventil 16 vollständig gesperrt. Erst allmählich, wenn der Verdichter angelaufen ist, sinkt der Druck in dein Kanal 15 durch den immer kleiner werdenden Saugdruck des Arbeitsraumes, so daß sich schließlich das Rückschlagventil 16 zum Ansaugen neuen Gases öffnen kann. Zur Erzielung einer guten Anlaufentlastung ist es also auch zweckmäßig, den Kanal 15 nicht zu klein zu bemessen, er wird vielmehr größer als der Arbeitsraum des Drehkolbenverdichters gewählt.
  • Es wird also bei Drehko,lbenverdichtern, bei denen kurz vor dem Arbeitsraum eine Rückschlagsicherung gegen das Rückströmen des im Arbeitsraum befindlichen Gases vorgesehen ist, durch das Anbringen einer kleinen Ausgleichöffnung zwischen dem Druckteil des Verdichters und der Druckleitung eine einfache und sicher wirkende Anlaufentlastung geschaffen. Die hierdurch erreichte Drehmomentverkleinerung beim Ingangsetzen der Maschine ermöglicht die Verwendung eines kleineren Antriebsmotors, -ras insbesondere bei den gekapselten Kleinkältemaschinen wegen des Preises und des Raumbedarfs eine erhebliche Rolle spielt. Eine besonders zweckmäßige Bauart ist diejenige, die in der Zeichnung dargestellt ist, bei der die Ausgleichbohrung 26 in der das Druckventil bildenden, leicht auswechselbaren Blattfeder z8 selbst angebracht ist. Die Herstellung der kleinen Ausgleichöffnung 26 ist außerordentlich einfach und billig, da nur darauf geachtet zu werden braucht, daß die Öffnung nicht zu groß wird, wodurch ein zu großer Leistungsabfall des Verdichters bedingt wäre. Gegenüber dem Verdichter ohne die Ausgleichöffnung dürfte jedoch eine Leistungsminderung von 0,5 v. H., wie sie sich praktisch- ergibt, in Anbetracht der mit der Erfindung erreichten Vorteile ohne weiteres als tragbar angesehen werden können.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Verdichter, insbesondere für Kältemaschinen, bei dem der Arbeitsraum ständig durch eine kleine Ausgleichöffnung im Plattendruckventil mit der Druckleitung verbunden ist, nach Patent 653 720, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Anwendung der Ausgleichöffnung (26) in dein Plattendruckventil (r8) eines Drehkolbenverdichters das Saugventil (i6) in einem derartigen Abstand von dem Arbeitsraum (i2, 13) des Drehkolbenverdichters angeordnet ist, daß der Maum des Einlaßkanals (r5) zwischen dern Saugventil (i6) und dem Arbeitsraum (i2, 13) größer als der Arbeitsraum (z2, 13) des Drehkolbenverdichters ist.
DE1936B0175811 1936-10-13 1936-10-13 Verdichter, insbesondere fuer Kaeltemaschinen Expired DE687416C (de)

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FR827735D FR827735A (fr) 1936-10-13 1937-10-11 Compresseur à piston tournant, notamment du type blindé et à commande électrique, destiné aux installations frigorifiques

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2420442A (en) * 1943-04-26 1947-05-13 Gen Motors Corp Sealed motor compressor unit for refrigeration apparatus
DE846851C (de) * 1950-02-16 1952-08-18 Siemens Ag Verdichter, insbesondere Drehkolbenverdichter fuer Kaeltemaschinen
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