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Kolbenkompressor für Kleinkältemaschinen Die Erfindung betrifft einen
gekapselten elektromotorisch angetriebenen Kolbenkompressor für Kleinkältemaschinen,
bei dem als Antriebsmotor ein kollektorloser Wechselstrommotor dient. Die bisher
ausgeführten gekapselten Kältemaschinen dieser Art besitzen vierpolige Motoren,
so daß sich bei ihrem Anschluß an das normale 5o-Periodennetz eine Drehzahl von
z5oo U/min ergibt. Diese Maschinen haben bei den für, Haushaltkühlschränke üblichen
Typen ein Kapselgewischt von etwa z8 kg. Sie benötigen für die Halterung der Kapsel
besondere, diesem Gewicht angepaßte Befestigungsmittel. Man' montiert die Kapsel
nämlich gewöhnlich auf einen besonderen Maschinenrahmen. Der Räumbedarf ist bei
der Aggregatkapsel ebenfalls verhältnismäßig groß. Dem hat man dadurch Rechnung
getragen, daß für die außerhalb des Kühlschrankes befindlichen Maschinenteile meist
ein besonderes, oberhalb oder unterhalb des eigentlichen Kühlraumes befindliches
Maschinenfach vorgesehen ist. Dieses Maschinenfach vergrößert den gesamten Kühlschrank
beträchtlich und bedingt großen Materialaufwand. Bei der Erfindung wird das Gewicht
und auch der Platzbedarf für die Kompressormotorkapsel erheblich verringert, dadurch,
daß als. Antriebsmotor des Kolbenkompressors ein direkt mit ihm gekuppelter kollektorloser
zweipoliger Einphasenmotor ver-,vendet wird. Das .ist also
ein Motor,
der beim Anschluß an das normale 3o-Periodennetz mit ;ooo U/min läuft. Zweipolige
kollektorlose Einphasenmotoren sind an sich bekannt. Gegen ihre Anwendung bei gekapselten
Kompr,-ssionslcälteniascliinen bestanden jedoch erhebliche l-,edenl:etl. Die Fabrikation
gerade der Kolbenl:ompressor.n mit ihren verschiedenen zusammenarbeitenden Gleitfiächeri
stellt ganz erhebliche Anforderungen an die Genauigkeit der Passungen. Bei weiterer
Drehzahlsteuerung rechnete man mit der Notwendigkeit. die Geriauigleit der Bearbeitungsmethoden
noch weiter verfeinern zu müssen, was nicht tragbar erschien. so daß man beträchtliches
Gewicht, großen Platzbedarf, Befestigungsschwierigkeiten, der Kapsel als selbstverständlich
in Kauf nahm. Tatsächlich hat es sich nun gezeigt, daß sich bei Anwendun- der Erfindung
eine erhebliche Gewichtsverminderung und Platzersparnis erzielen läßt. ohne daß
die Bearbeitungsmethoden dar Einzelteile des Kompressors, verglichen mit den bekannten
Maschinen, verfeinert werden müßten. Durch die Erfindung kann man für Haushaltkältemaschinen
das Kapselgewicht, verglichen mit den -bekannten Anordnungen, etwa auf ein Drittel
herabsetzen und kommt auch dementsprechend zu wesentlich kleineren Abmessungen.
Das hat zur Folge, daß der gesamte Kühlschrankaufbau grundlegend geändert «-erden
kann. Das bisher venvendet2 Maschinenfach kann völlig verschwinden, denn die Kapsel
selbst kann nunmehr 1:°ispiels.weise am Kondensator angehängt werden, der seinerseits
an der Rückseite oder an der Seitenwand des Kühlschrankes befestigt ist. Hierdurch
kann auch der besondere. bisher übliche Maschinenrahmen erspart werden, wobei gleichzeitig
Fabrikation und 'Montage der Maschine erheblich erleichtert ist.
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Bei Kompressionskältemaschinen, deren Kompressor vom Elektromotor
aus über einen Riementrieb angetrieben wird, ist es schon bekannt, ventiliert gekapselte
DrellstromrnOtOrell vOrl 3000 1_ /min anzuwenden. Hierbei handelt es sich um Kompressoren,
die mit niedrigerer Drehzahl arbeiten, bei denen also das gesamte Kompressormotoraggregat
sehr großes Gewicht hat und viel Raum beansprucht. Es sind ferner schon mit einem
elektromagnetischen Schwingantrieb arbeitende Kompressionskältemaschinen bekannt,
bei denen der Kompressorkolben 3000 Hüb2@!min macht. Hier handelt es sich aber nicht
um gekapselte Kolbenkompressoren, die direkt voll einem Elektromotor aus angetrieben
werden.
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Die durch die Erfindung gegebene Möglichkeit, das Kompressormotoraggregat
beispielsweise auf der Rückseite des Kühlschrankes anzuordnen. bringt ferner den
großen Vorteil, daß man die wärmeabgebenden Teile der Maschine einem s2fir intensiven
natürlichen Isiililluftstroin aussetzen kann, da die Kühlhift durch die Schorrlst°iriwirl;urig
des auf der Rückseite des Schrankes gebildeten Luftchaclites einen kräftig n Auftrieb
infolge s s Ü
d,-i- Erwärmung an den wärmeabgebenden Teilen erhält. Das ist
von besonderer Bedeutung für cüej°nigen eine bevorzugte An-,vendungsform der Erfindung
bildenden Koinpressionskält2maschinen, bei denen die wärmealigelienden Teile nicht
unter Zuhilfenahme eines Ventilators. sondern durch den natürlichen Luftzug selbst
gekühlt @Z-erdCn. Man kann das Kompressormotoraggregat vom Kondensator getrennt
ausführen: es besteht aber auch die :Möglichkeit, den Kondensator mit der Kältemaschine
zusammenzubauen, wobei man beispielsweise einen finit Rillen v2rsellenen Blechkondensator
verwendet. ü1 dein entsprechende Vertiefungen zur Aufnahme des Kompressormotoraggregates
eingedrückt sind. Die kleinen Abmessungen des Kompressormotoraggregates gestatten
es, einen solchen mit dem Aggregat zusammengebauten Plattenkondensator nunmehr ohne
weiteres in an sich bekannter Weise auf der Rückseite oder an der Seitenwand des
Kühlschrankes zu montieren, ohne daß die Ausbuchtungen des Plattenkondensators,
welche für das I,#oinpr°@ssorinotoraggre-at erforderlich sind, wesentlich mehr Raum
benötigen, als für die einwandfreie Führung der den Kundensator umspülenden Kühlluft
ohnehin erforderlich ist. Durch die Möglichkeit. das Koinpressionskältemaschinenaggregat
auf der Rückseite oder an der Seitenwand des Kühlschrankes unte-rbringen zu können.
bringt die Erfinden-. v,r-lichen mit den liislierigezi mit Iiompressionslcält-emaschinen
ausgerüsteten Kühlschränken, den Vorteil, (Iala der Materialaufwand für den Schrank
selbst infolge d°s W2-falles eines oberen @3der tnitrreri Maschinenfaches erliel)licii
verringert wird.
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Uni eine intensive Wärmeabfuhr vom Koinllressormotoraggregat zu erzielen.
kann es gerad: 1,2i den gemäß der Erfindung verwendeten lioclitouri"2n Kompressoren
sehr vorteilhaft sein. die Abwärme vorn Kompressorniotoraggregat in an sich bekannter
Weise indirekt unter Vermittlung einer in der Maschine ohnehin vorhandenen Flüssigkeit,
also unter Vermittlung des Scliniier@ @Ics oder das Kältemittels, an besondere hü
lllfläcllen der Maschine abzuführen.
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Die Erfindung ist nicht aui die Verwendung von Kompressormota.3rag-regaten
be-Miränkt. deren Umlaufzahl 3000 U/min beträgt. 'Man kann die Erfindung vielmehr
auch anwenden bei Motoren mit liölieren Umdrehungszahlen.
Höhere
lassen sich beispielsweise erzielen, wenn man den Motor an das normale 5o-Periodennetz
über geeignete Frequenzumwandler anschließt.
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Die Figuren zeigen als Ausführungsbeispiele der Erfindung Kompres.sionskältemaschinen,
die mit einem Haushaltskühlschrank zusammengebaut sind.
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Fig. i zeigt die Rückansicht eines Haushaltskühlschrankes., der mit
einer Kompressionskältemaschine ausgerüstet ist.
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Fig.2 zeigt den zugehörigen Querschnitt. Mit i ist die Kapsel des
Kompressorrnotoraggregates bezeichnet; das Kältemittel wird von dem in der Figur
nicht dargestellten Verdampfer her durch eine Leitung 2 angesaugt. Das komprimierte
Kältemittel wird durch die Druckleitung 3 in das, obere der Rohre q. des Kondensators
gedrückt. Dieser Kondensator besteht aus mehreren unter sich parallel liegenden
Einzelrohren 4., die jeweils an ihren Enden bei 5 und 6 zusammengedrückt und zugeschweißt
und mit Haltern 7 bzw. 8 verschweißt sind. Über die Querrohre q. sind senkrecht
stehende Kühlrippen 9 geschoben, welche die wärmeabgebende Oberfläche, des Kondensators
vergrößern. Die einzelnen Rohreg. sind durch Querverbindungsrohre fo an den Enden
miteinander verbunden und auf diese Weise zu einem gemeinsamen Kondensator zusammengefaßt.
Mit i i ist die vom unteren Teil an dein Kondensator angeschlossene Kältemittelleitung
bezeichnet, welche zum Schwimmerbehälter 12, führt; daran ist die zum Verdampfer
führende Leitung 13 angeschlossen. Bei der dargestellten Ausführungsform
wird das Kompressormotoraggregat mit Hilfe des Kältemittelkondensats gekühlt. Zu
diesem Zweck sind die drei obersten der Kondensatorrohre q. als I-,'-ühler zusammengefaßt,
derart, daß das in ihnen entstehende Kondensat durch eine Leitung 1q. dem oberen
Teil der Kompres@so@rinoto,rkapsel i wieder zugeführt wird. Die fünf unteren Kondensatorroh.re
bilden somit den eigentlichen Kondensator, von dem aus das verflüssigte Kältemittel
über den Schwimmer zum Verdampfer gelangt.
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An die Kompressormotorkapsel i sind Winkeleisen 16 und 17 angeschweißt,
die mit, entsprechenden, ihnen zugeordneten Winkeleisen 18 und ig unter Zwischenschaltung
einer Gummilagerung verbunden sind. Die zuletzt genannten Winkeleisen sind an den
senkrecht stehenden, als Halter dienenden Winkeleisen 7, 8 verschweißt. Die Kompressormotorkapsel
sitzt zusammen mit dem Schwimmerventil 12 unterhalb des Kühlraumes. Da das Kompressormotoraggregat
in diesem Fall indirekt durch verflüssigtes Kältemittel gekühlt wird, kann man die
Kapsel r durch eine Kappe 2o in der aus der Fig. 2 ersichtlichen Weise abdecken;
so daß die Einzelteile des unterhalb des Kühlschrankes befindlichen Aggregates von
außen nicht direkt zu sehen sind. Bei der in der Fig. i und 2 dargestellten Ausführungsform
ist der Kühlschrank so eingerichtet, daß er an der Wand aufgehängt werden kann.
Zu diesem Zweck sind an den Haltern 7 und B Ösen 2i befestigt.
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Der innere Schrankeinsatz, 22 ist bei dieser Ausführungsform mit Hilfe
von Haltern 23 an dem durch die Kondensatorrohre q. und die senkrecht stehenden
Winkeleisen 7 und 8 gebildeten Rahmen befestigt. Die Kühlluft tritt in der Pfeilrichtung
durch den auf der Rückseite des Kühlschrankes gebildeten Luftschacht und umspült
dabei sehr intensiv die Kühlrippen 9 des Kondensators, so daß die Wärmeabgabe ohne
besonderen Ventilator erfolgen kann.
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Fig. 3 zeigt schematisch eine andere Ausführungsform der Erfindung,
bei welcher die Kompressionskältemaschine an der Rückwand eines Haushaltskühlschrankes
31 befestigt ist. In - diesem Fall sind die Kapsel des Kompressormotoraggregates
und der Kondensator der Kältemaschine zusammen aus zwei Blechen 32, 33 hergestellt,
die am Rande durch Schweißung zu einem druckdichten Behälter zusammengefügt sind.
In diesem Behälter -sind Rillen 34., welche die Kältemittelleitungen des Kondensators
bilden, und Ausbuchtungen 35, welche den Aufnahmeraum für-das Kompressormotoraggregat
umschließen, eingedrückt. Das Kompressormotoraggregat wird in diesem Fall zweckmäßig
federnd gege-n die so gebildete Kapselwand abgestützt; es kann gekühlt werden durch
Kältemittelkondensat, welches aus einem Teil des Kondensators dem oberen Teil der
Kompressormotorkapsel zur erneuten Verdampfung wieder zurückgeführt wird. Infolge
der bei Anwendung der Erfindung sich ergebenden kleinen Maschinenabmessungen gelingt
es, ein solches Kompressormotoraggregat in einem verhältnismäßig schmalen Luftschacht,
der auf der Rückseite des Kühlschrankes durch Abstandsstege 36 innegehalten wird,
unterzubringen. Man erzielt bei dieser Ausführung in dem Luftschacht einen sehr
intensiven Auftrieb der in der Pfeilrichtung von unten nach oben strömenden Kühlluft,
so daß es ohne weiteres möglich ist, die freiwerdende Wärme mit Hilfe der Kühlfläche
des Aggregates ohne zusätzlichen Ventilator an die Luft abzugeben.