DK147117B - Kapslet koelekompressor - Google Patents

Description

147117 i

Den foreliggende opfindelse angår en kapslet kølekompressor af den i krav l’s indledning angivne art og angår især et arrangement til dæmpning af den støj t som frembringes af den i kapslen indeholdte kompressor.

5 Køleapparater, som anvendes i luftkonditioneringsanlæg til bo ligformål, er sædvanligvis anbragt på steder, der enten er beboede, f.eks. de velkendte ruraluftkonditioneringsapparater, som er monteret i vinduer eller installeret gennem rummets vægge, eller de danner et "opdelt system", hvor kompressoren 10 og kondensatoren er anbragt i et fælles hus og installeret udendørs på en betonafsats eller et lignende fundament. Som bekendt er det vigtigt, at et sådant luftkonditioneringsanlæg frembringer mindst mulig støj.

Hvis anlægget frembringer megen støj, vil det give uønsket for-15 styrrelse i det beboelses- eller kontorrum, hvori det er an bragt, eller hvis det er anbragt udendørs, vil det forstyrre naboer, som befinder sig i nærheden af luftkonditionerings-apparaterne.

Som bekendt er kompressorer af den art, der typisk an-· 20 vendes i luftkonditioneringsanlæg af den omhandlede art, den komponent, der frembringer det meste af støjen. Kompressoren, som anvendes til at producere kølemiddelgas under tryk, indbefatter flere bevægelige dele, som alle frembringer støj. Kompressorer af den omhandlede art er sædvanligvis- elastisk 25 lejret i en hermetisk lukket kapsel. For at formindske frem stillingsomkostningerne. er kapslens størrelse stadig formindsket, hvorved en væsentlig del af kompressoren er anbragt i oliesumpen, som er begrænset af kapslens indre vægge. Man har fundet, at smøreolien virker som leder for lyd, der frem-30 bringes af kqippressoren. Denne støj overføres af olien til kapslen, hvorfra den stråler ud til den omgivende luft.

2 147117

For at formindske oliens lydoverføringsevne har man hidtil brugt mange forskellige indretninger til at lufte olien eller sætte den i kraftig bevægelse. F. eks. er der i US patentskrift nr. 2.990.111 beskrevet en mekanisk omrører anbragt helt 5 under oliens overflade i sumpen. Dette organ omrører olien til frembringelse af bobler deri til formindskelse af oliens lydtransmissionsevne. I US patentskrift nr. 3.066.857 er beskrevet et anlæg, hvor en del af den komprimerede gas omledes forbi stemplet og leveres til smøreolien gennem en passende 10 kanal. Højtrykskølemiddelgas forårsager, at olien skummer eller bobler, og derved formindskes dens støjtransmissionsevne.

Et andet eksempel på kendt teknik findes i US patentskrift nr. 3.147.914, hvor rotoren i motoren er nedsænket i olien og sætter olien i bevægelse, når rotoren roterer. De beskrevne eksem-15 pier på sådanne organer har et fælles træk. Nemlig at der fremstilles bobler i olien, hvilket f omindsker oliens støj transmis s ionsevne. Ingen af de kendte indretninger er imidlertid fuldstændig tilfredsstillende af én eller flere grunde.

F.eks. har man fundet, at når olien omrøres mekanisk på den 20 måde, der er beskrevet i US patentskrift nr. 2.990.111, piskes faste partikler op fra bunden af oliesumpen og kan sommetider komme ind i smøreoliepumpen, hvilket resulterer i, at de føres ud til de forskellige lejeflader og formindsker disses levetid.

For det i US patentskrift nr. 3.066.857 viste apparat gælder, 25 at boblerne fordeles utilstrækkeligt over hele olielegemet ved blot at lade kølemiddelgas føre forbi stemplet. Da mængden af den omledede gas på grund af fremstillingstolerancer desuden ikke er konstant, bliver der ikke altid dannet tilstrækkelige mængder af bobler i olien.

30 Det er den foreliggende opfindelses formål at anvise en kølekompressor, hvor støjen hidrørende fra en kapslet kølekompressors bevægelige dele dæmpes kraftigt.

U7117 3

Dette formål tilgodeses ved, at deri indledningsvis omtalte kølekompressor ifølge opfindelsen er ejendommelig yed det i den kendetegnende del af krav 1 anførte, hvorved man opnår, at en del af olien gennem den ringformede spalte yidereføres 5 gennem centrifugalpumpen til udslyngningsåbningen, hvorved blandingen af olie og deri opløst kølemiddelgas sættes i kraftig bevægelse, hvorved denne kølemiddelgas udskilles under dannelse af gasbobler i olien, og at blandingen af olie og køle-middelgasbobler føres radialt udad gennem oliesumpen som et 10 lag i oliesumpen og derved formindsker denne olies støjtransmissionsevne.

Ved hjælp af det i den kendetegnende del af krav 2 anførte opnår man, at smøreolien kommer ind i slidsen i det væsentlige ved centrifugalpumpens midte og bliver centrifugeret udad i 15 slidsen, således at olien sættes i kraftig bevægelse, og den deri indeholdte kølemiddelgas bliver udskilt derfra.

En enkel og prisbillig måde til at fremstille den ringformede spalte er angivet i den kendetegnende del af krav 3, medens en enkel måde til at udforme udslyngningsåbningen er angivet i den 20 kendetegnende del af krav 4.

Såfremt den kapslede kølekompressor har en krumtapaksel forbundet med et stempel, der er lejret for frem- og tilbagegående bevægelse i en cylinder i en cylinderblok, på en sådan måde, at pasningen ved stemplet muliggør, at noget 25 komprimeret gas ledes forbi stemplet, og har kanaler i cylinderblokken indrettede til at modtage den omledede komprimerede gas og føre den til oliesumpen, er det for at opnå en yderligere opskumning af olien hensigtsmæssigt, at den kapslede kølekompressor er udformet som i den kendetegnende del af krav 30 5 anførte, hvorved man får en forstærket bobledannelse og der med en bedre lydisolerende virkning.

Således som kølekompressoren er udformet forhindres, at små faste partikler, der sædvanligvis findes i bunden af oliesum- 4 147117 pen, rives væk fra oliesumpens bund og suges med gennem enten sugerøret eller den ringformede spalte og yi.dere gennem de forskellige smalle kanaler til skade for centrifugalpurtpen. Til gengæld sættes olien i hvert fald tæt om maskindelene i en kraftig be-5 vægelse, således at der dannes et skum bestående af kølemiddel gas og olie til blokering af transmissionsbanen fra støjkilden gennem olien til den ydre kapsel.

Den enkle mekaniske udformning ifølge opfindelsen medfører ikke nogen forøgelse af fremstillingsomkostningerne.

10 I det følgende forklares opfindelsen under henvisning til teg ningen, hvor fLg. 1 viser en kapslet kølekompressor motordrevet kompressor ifølge opfindelsen set fra siden i snit, . fig. 2 viser et snit efter linien II-II i fig. 3 og 15 fig. 3 viser et snit efter linien III-III i fig. 2.

Tegningen viser en hermetisk kapslet kølekompressor 10 med et støjdæmpende system ifølge opfindelsen og velegnet til anvendelse i et mekanisk køleanlæg. Kølekompressoren har en kapsel 11 med et i hovedsagen elliptisk tværsnit. Kapslen 11 20 består af en nedre kapseldel 14 og en øvre kapseldel 12, som er samlet f.eks. ved svejsning. En elektromotor 15 og en kompressor 17 er anbragt i kapslen 11. Kompressoren 17 er aksialt i flugt med motoren 15 og er anbragt under denne.

Motoren 15 har en stator 18 og en rotor 20, som er forbundet med 25 en drivkrumtapaksel 22, der er lejret i en cylinderblok 24, som danner kompressorens cylindre 27. Cylinderhoveder 26 og 28 er fastgjort til cylinderblokken ved hjælp af bolte 25 og er indrettet til at lukke enderne af cylindrene. Stempler 46 er lejret i cylindrene 27 for frem og tilbagegående bevægelse.

30 Ethvert ønsket antal cylindre kan anvendes. Krumtapakselen er 5 147117 forbundet med stemplerne ved hjælp af stempelstænger 42 og stempelpinde 44. Den tilstræbte frem- og tilbagegående bevægelse af stemplerne opnås ved rotation af krumtapakselen.

Den hermetisk lukkede kølekompressor kan anbringes i et køle-5 apparat af den art, der anvendes i luftkonditioneringsanlæg.

Kølemiddelgas, som skal komprimeres, kommer ind i huset gennem et indstrømningsrør 29. Gassen passerer et filter 31 og strømmer derefter over motoren 15's vindinger for at afkøle disse. Filteret 31 tjener til at fjerne alle fremmede partikler, som 10 kan være indeholdt i kølemiddelgassen.

Efter for køling at have passeret motorens vindinger strømmer kølemiddelgassen ind i kompressordelen gennem rør 30 og 32, der er anbragt i toppen af cylinderhovederne 26 og 28. Kølemiddelgassen strømmer ind i hver af cylindrene 27 gennem ikke viste 15 sugeporte, som er udformet i ventilplader 33. Efter at gassen er blevet komprimeret af stemplet, strømmer den ind i en passende del af cylinderhovedet gennem afgangsporte 48 udformet i ventilpladen 33. En afgangsventil 49 (fig. 1), der er-forbundet med pladen 33, regulerer strømmen af gas fra cylinderen.

20 Den leverede højtryksgas passerer gennem indre udboringer i cylinderblokken på en måde, som er beskrevet i US patentskrift nr 3.785.453. Oønsket støj, der frembringes ved pulseringen af afgangsgassen, svækkes ved at føre gassen gennem udboringerne i cylinderblokken. Gassen strømmer derefter gennem en afgangs-25 ledning 34, som er forbundet med et afgangsrør 70 og anvendes til at overføre den komprimerede gas til andre komponenter i køleanlægget.

Smøreolie til smøring af de forskellige kompressorelementer er opbevaret i en oliesump 39 i kompressoren. Da det er ønskeligt 30 at holde kølekompressoren så lille og kompakt som muligt, vil sædvanligvis cylinderblokken og en del af cylinderhovederne 26 og 28 være delvis neddykket i sumpens olie. Sumpen 39 er begrænset af indervæggen af den nedre kapseldel 14. Et oliesugerør 38 er nedsænket i oliesumpen, således at det har indgangsåbnin- 6 147117 gen under oliens overflade. Røret er prespasset i en tilsvarende åbning i bunden af krumtapakslen 22. Røret 38 passerer gennem en passende åbning i tryklejet 41. Dette trykleje er fastgjort til bundfladen af cylinderblokken 24 ved hjælp af bolte 52. Under 5 normal drift frembringer hurtig rotation af sugerøret 38, der følger krumtapakslens rotation, et vakuum ved dets indgangsåbning, hvorved olie strømmer derind. Krumtapakselen 22 har en indre udboret excentrisk kanal 55, som er forbundet med sugerøret 38's øvre ende. Centrifugalkraften som frembringes ved, at olien 10 strømmer ud i den roterende excentriske kanal 55, frembringer den nødvendige kraft til at bevæge olien gennem kanalen. Sugerøret 38 og den dertil sluttende excentriske kanal 55 udgør således en oliesmørepumpe. Tilføringshuller 50 forbinder den excentriske oliekanal med lejeflader 43 og 49 (i fig. 2). Riller 47,fig.l findes på 15 den ydre overflade af kruratapakselen 22 og tjener til at fordele olien på lejefladerne.

Som nævnt virker smøreoliemængden optaget i sumpen 39 som overføringsmedium for støj frembragt ved de forskellige kølekanpressor-komponenters bevægelse. En sådan støj overføres gennem olie-20 mængden til den hermetisk lukkede kapsel 11, hvorfra en sådan støj stråler ud til omgivelserne. Hvis kølekompressoren anvendes i et luftkonditioneringsanlæg til at fremstille konditioneret luft til brugsrum, er støjen fra kølekompressoren højst uønsket. Derfor har der været foreslået mange systemer til at 25 formindske oliesumpens støjtransmission til den ydre, hermetisk lukkede kapsel.

Opfindelsen beskrives under henvisning til figurerne 2 og 3.

Den giver et forbedret arrangement af delene til dæmpning af støj, som af olien overføres fra kompressoren til den om- 30 sluttede kapsel.

En på cylinderblokken 24 fastgjort tryksskive har en cirkulær udtagning, hvis indre væg er anbragt koncentrisk udvendigt om oliesugerøret 38 og med afstand til dette til dannelse af en ringformet spalte 58, hvis mod oliesumpen 39 vendende åbning udgør indløbet til en centrifugalpumpe anbragt forenden af 1A7117 7 krumtapakselen 22. Centrifugalpumpen har en radialt forløbende slids 60 og sugesiden står i forbindelse med den ringformede spalte 58. Det skal bemærkes, at spalten 58 er nedsænket i oliesumpen 39. Trykskiven 41 har en ringformet radial 5 rille 62, der i lodret retning flugter med slidsen 60's ydre ende 64 og dermed udgør centrifugalpumpens afgangsside.

Under driften danner centrifugalpumpens slids 60 og den ringformede spalte 58 et skumdannende organ uden om smøreoliepumpens sugerør 38.

En del af olien i sumpen 39 strømmer opad gennem spalten 58 og 10 ind i den centrale del af slidsen 60. Krumtapakselen 22's rotation centrifugerer olien radialt udad gennem slidsen 60, hvorved olien sættes i kraftig bevægelse. Når olien drives radialt ud gennem slidsen 60, bevirker centrifugalkraften, at den tunge olie udskilles fra den lettere kølemiddelgas, som er 15 optaget deri. Den kraftige bevægelse af olien og gassen forårsager, at kølemidlet skummer.

Den adskilte olie og kølemiddelgas strømmer direkte ind i rillen 62 i skiven 41 og fordeles derved radialt ind i oliesumpen 39. Den kraftigt bevægede olie og den opskummede kølemiddel-20 gas frembringer gasbobler i oliesumpen, hvilke bobler dispergeres gennem hele oliesumpen på grund af den radiale retning, i hvilken oli'e og gas afgives fra rillen 62.

Da væsentlige dele af cylinderblokken og cylinderhavaderne er neddykket i oliesumpen, vil boblerne i hovedsagen omslutte 25 alle kompressorens nedsænkede overflader. Dannelsen af bobler i olie vil formindske oliens lydoverførende egenskaber.

Ved at fordele den kraftigt bevægede olie og den udskilte gas radialt gennem oliesumpen 39, vil en tilstrækkelig mængde af bobler omslutte f.eks. cylinderhovederne og formindske trans-30 missionen af støj, som frembringes ved driften af tilførsels-og sugeventilerne;/, og som tidligere ved kendte apparater blev transmitteret fra cylinderhovederne gennem oliesumpen til kapslen 11.

Claims (4)

147117 Ved at anbringe centrifugalpumpens sugeside i det væsentlige ved den øverste del af olien i sumpen 39, vil alle faste og fremmede partikler, som befinder sig ved bunden af sumpen 39, forblive uforstyrret. Ved at muliggøre, at partiklerne forbliver i en 5 statisk tilstand, vil de sædvanligvis ikke komme hen til sugerøret 38 eller den ringformede spalte 58. Tilstrømning af fremmede partikler ind i smøresystemet eller støjdæmpnings-systemet ifølge opfindelsen er meget uønsket. Det er ønskeligt yderligere at forøge den kraftige bevægelse 10 af den olie, der indføres i den fordelende rille 62, for at forøge maaig-den af bobler, der fremstilles i olien. For at opnå dette er der en kanal 66. Kanalen 66 forbinder cylinderen 27 med den fra slidsen 60 udstrømmende olie og gas. Kølemiddelgas under tryk og styret uden om stemplet 46 på grund af fremstillings-15 tolerancer imellem stempelringene og cylindervæggene vil passere gennem kanalen 66. Den under tryk stående gas vil yderligere sætte den fra slidsen 60 udstrømmende olie i bevægelse og forøge boblemængden frembragt i oliesumpen. Kanalen .¾ 66 kan være direkte flugtende med den fordelende rille 62 20 eller som vist indbefatte en vinkelformet forbindelseskanal 68, som flugter med den ydre ende 64 af slidsen 60. Hvis kanalen 68 findes, blokeres bunden af kanalen 66 med passende organer. Støjdæmpningssystemet ifølge opfindelsen har vist sig meget effektivt til at formindske støj overført af opsamlet oliemæng-25 de i sumpen 39 og er forholdsvis billig at etablere, da der kun. kræves, at der bores nogle yderligere huller til dannelse af den skumdannende pumpe formet af spalten 58, slidsen 60 og rillen 62. Patentkrav.

1. Kapslet kølekompressor (10) indbefattende en elektromotor 30 og en kompressor (17) fjedrende ophængt i en kapsel med kompressorens krumtapaksel (22) drevet af elektromotorens (15) rotor (20), hvilken kompressor (17) er delvis nedsænket i en 147117 oliesump (39) i kapslen (11), og ved den fra elektromotorens (15) fjerneste ende har en smøreoliepumpe (38, 50) samt et 5 arrangement til at reducere støjoverførslen gennem oliesumpens (39) smøreolie, kendetegnet ved, at arrangementet til at reducere støjoverførslen indbefatter en centrifugalpumpe, hvis sugeside er i forbindelse med en ringformet spalte (58), der er dannet mellem smøreoliepumpens sugerør (38) og en 10 stationær del, til fra oliesumpen (39) at suge en del af smøreolien med deri opløst kølemiddelgas op fra sumpen, og hvis afgangsside er forbundet til en radialt rettet udslyngningsåbning placeret til at lede en strøm af smøreolie og den ved centrifugalpumpens virkning derved udskilte og til gasbobler omdannede 15 kølemiddelgas radialt ind i olien i oliesumpen (39).

2. Kapslet kølekompressor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at centrifugalpumpen er dannet ved hjælp af en radial slids (60) i krumtapakselens (22) nedre ende, hvilken slids (60) ved sin radialt indre ende er i åben forbindelse med 20 den ringformede spaltes (58) fjernest fra oliesumpen (39) beliggende ende og forløbende radialt udad fra denne, hvilken slids (60) danner udslyngningsåbningen.

3. Kapslet kølekompressor ifølge krav 1 og eller 2 og med en excentrisk oliekanal i krumtapakselen, der står i forbindelse 25 med sugerørets (38) afgangsåbning, kendetegnet ved, at den ringformede spalte (58) er en centralt placeret udboring i en trykskive (41), der er fastgjort til kompressorens (17) cylinderblok (24), er nedsænket i oliesumpen (39^ og er anbragt koncentrisk med og rundt om smøreoliepumpens sugerør 30 (38) til dannelse af en ringformet kanal.

4. Kapslet kølekompressor ifølge krav 1-3, kendetegnet ved, at udslyngningsåbningen dannes af en ringformet rille (62) udformet i trykskiven (41) i hovedsagen lodret flugtende med den ydre ende af den radiale slids (60).