DK147133B - Koelemaskine med kapslet motorkompressor - Google Patents

Description

147133

Opfindelsen angår en kølemaskine med kapslet motorkompressor, ved hvilken det indre af kapslen har en oliesump, og sugeledningen fra en gennemføring i kapselvæggen er ført direkte til sugesiden af kølemiddelkompressoren.

5 Ved en kendt kølemaskine af denne art (US-PS 3 302 424) er sugeledningen direkte forbundet med kølemiddelkompressorens sugeside, for at så kold sugegas som muligt når kompressoren. Hermed kan kompressortemperaturen nedsættes, og køleydelsen forhøjes. Det komprimerede kølemiddel ledes over en 10 for-køler tilbage til kapslens indre og afgives derfra.

Kapslens indre står derfor under kondenseringstryk.

Ved en anden kendt kølemaskine af den i indledningen beskrevne art (DE-OS 20 24 447) træder ved en mellem stempel og cylinder værende spalte ved hvert kompressionsslag en del 15 af det komprimerede kølemiddel ind i det indre af kapslen.

Der hersker som følge heraf et tryk, som er større end sugetrykket og mindre end kondenseringstrykket. 1 begge tilfælde er det en ulempe, at de af sugegassen medførte forureninger forbliver i kredsløbet. Smudsdele kan 20 tilstoppe ventiler og kapillarrør. Når den medførte olie akkumuleres, står den ikke mere til rådighed for smøre- og køleformål. Flydende kølemiddeldråber må under ingen omstændigheder nå ind i cylinderen, da sugeventilen ellers kan blive ødelagt på grund af store trykstigninger.

147133 2

Det er også allerede kendt (US-PS 2 813 404) foran en ikke-kapslet kølemaskine at koble en væskeudskiller, der er udformet som centrifugalkraftudskiller med vertikal akse. Foroven er der anbragt en tangentiel indgangsstuds og et cen-5 trisk udgangsdykrør, som udvider sig nedefter. Forneden er der anbragt et opsamlingsrum for væsken, som over en væskeledning er forbundet med et en oliesump opvisende krumtaphus af kompressoren.

Endvidere er en kølemaskine med kapslet motorkompressor 10 kendt (US-PS 3 073 515), ved hvilken sugegassen føres over kapslens indre til kompressorens sugeside. I sugeledningen er der foran indgangen til kapslen anbragt en væskeudskil-ler, som er dannet mellem den nedre kapselskål og en yderligere udvendigt påsat skål. Væske føres derfra ved hjælp af 15 sugetrykket over en vertikal ledning til kapslens indre ovenfor oliesumpen; gasformigt kølemiddel når over et øvre gennembrud i kapselvæggen til kapslens indre.

Opfindelsen har til hensigt at angive en kølemaskine af den i indledningen beskrevne art, som tillader at udskille fly-20 dende forureninger fra sugegassen og på enkel og pålidelig måde at lede den ind i kapslen.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at uden for kapslen er en centrifugalkraft-væskeudskiller med vertikal akse, forneden anbragt opsamlingsrum samt foroven anbragt tangen-25 tiel indgangsstuds og centrisk udgangsdykrør indkoblet i sugeledningen, at der for væskebortførslen er ført en væskeledning fra opsamlingsrummet for væsken til kapslen, at trykledningen fra kølemiddelkompressorens trykside er ført direkte til en gennemføring i kapselvæggen, og at kølemid-30 delkompressorens sugeside desuden er forbundet med kapslens indre, således at dette tilnærmelsesvis står under sugetryk.

Ved denne konstruktion sørger centrifugalkraft-væskeudskil- 147133 3 leren for, at alle små væskedele, som olie og flydende kølemiddel, fjernes fra sugegassen, før den kommer ind i kompressoren. Sådanne centrifugalkraft-væskeudskillere har den særegenhed, at der i opsamlingsrummet opbygges et tryk, som 5 ligger over udgangstrykket. Som følge deraf står der mellem trykkene i opsamlingsrummet og sugetrykket i kapslens indre en trykdifference til rådighed, som kan udnyttes til bortførsel af væsken, idet endog højdeforskelle kan overvindes.

I kapslen når olien oliesumpen, og flydende kølemiddel kan 10 fordampe i den varme motorkompressors område.

Med særlig fordel begynder væskeledningen med et stigende afsnit. Dette kan fx være dannet af en vertikal kanal, som begynder med afstand fra opsamlingsrummets bund. På denne måde dannes en art væskelås, som i stor udstrækning tillader 15 at danne trykkene i opsamlingsrummet og i det indre af kapslen uafhængigt af hinanden. Så snart væskefladen underskri-der indgangstværsnittets overkant, reduceres væskebortførslen til den mængde, som til enhver tid på ny udskilles.

Med særlig fordel danner væskeledningen og sugeledningen to 20 kanaler i en fælles gennemføring. I kapselvæggen behøver der derfor kun at anbringes en gennemføring. Adskillelsen mellem de to kanaler kan være udført meget enkelt, da ingen store trykforskelle er til stede. Især kan der i et gennemførings-rør være anbragt et sugegassen førende inderrør, og det mel-25 lem rørene forblivende tværsnit tjener som væskeledning.

Gunstigt er det endvidere, når gennemføringen befinder sig i højde med centrifugalkraftudskillerens overdel, og væskeledningen har et over centrifugalkraftudskillerens højde stigende afsnit. Dermed får sugeledningen den kortest mulige 30 længde mellem væskeudskiller og kapsel og følgelig praktisk taget heller ingen temperaturnedsættelse. Også en centrifugalkraftudskillers trykfald er i og for sig og især med en så 4 1471-33 kort udgangskanal meget lille. Det i centrifugalkraftudskillerens opsamlingsrum dannede tryk formår uden videre at drive væsken over udskillerens højde.

Yderligere kan centrifugalkraftudskilleren ved hjælp af gen-5 nemføringsrøret være holdt fritbærende på kapslen. Da den kan udformes ret lille, behøver den ingen anden fastgørelse.

Sugetrykket i det indre af kapslen opretholdes fortrinsvis på den måde, at det over en drosselkanal er forbundet med kompressorens sugeside. Drosselkanalen sikrer, at der over 10 denne vej altid kun kan indsuges en del af det gasformige kølemiddel, som i sammenligning med den direkte tilførte sugegas er meget lille. På grund af droslingen stiger ved afbrydelse af kompressoren trykket i væskeudskilleren hurtigere end i kapslens indre, således at væske fra væskeled-15 ningen trykkes ind i kapslen og til slut bevirker en trykudligning. Endvidere nedsættes i høj grad en opskumning af olien ved start.

Man opnår en meget kort sugeledning i kapslens indre og en tilsvarende ringe afkøling af sugegassen, når gennemføringen 20 ved en motorkompressor med vertikal akse er anbragt under kompressorhovedet, når såvel gennemføringen som også kompressortilslutningen på sugesiden er forsynet med rørstudser, som omtrent i motoraksens retning er forskudt mod hinanden, og når et i det væsentlige stift forbindelsesrør hvert over 25 et led er forbundet med de to rørstudser.

Opfindelsen bliver nedenstående nærmere forklaret ved hjælp af et på tegningen vist udførelseseksempel, der viser i fig. 1 et skematisk billede af en kølemaskine ifølge opfindelsen og 30 fig. 2 en konstruktiv udformning af en på kapslen anbragt 147133 5 centrifugalkraftudskiller.

I fig. 1 er der vist en kapsel 1, i hvilken en.motorkompres-sor 2 er ophængt på fjedre 3. Motorkompressoren består af en elektromotor 4 og en stempelkompressor 5. Motoren driver 5 over sin aksel 6 og en krumtapsløjfe 7 et kompressorstempel 8 frem og tilbage i en cylinder 9. En oliepumpeanordning 10 dykker ned i en oliesump 11, som samles nederst i kapslens 1 indre 12.

Et cylinderlåg eller -hoved 13 har et sugeventilkammer 14 og 10 et trykventilkammer 15, som over ikke viste suge- og trykventiler står i forbindelse med kompressorens 5 cylinderrum. Trykventilkammeret 15 er over en meanderformet bøjet (stiplet vist) trykledning 16 forbundet med en gennemføring 17, til hvilken en kondensator kan tilsluttes. Sugeventilkammeret 14 15 er på den ene side forsynet med en sugestuds 18 og står på den anden side over en drosselkanal 19 i forbindelse med mindst et lyddæmperkammer 20, der har en indgangsstuds 21, som udmunder i kapslens indre 12.

På kapslens 1 udvendige side er der anbragt en centrifugal-20 kraftudskiller 22, som har et foroven cylindrisk og forneden konisk udskillerum 23 med vertikal akse. Forneden tilsluttes et opsamlingsrum 24 for væske. Foroven er der tangentielt anbragt en indgangsstuds 25 og et centrisk dykrør 26, som omtrent strækker sig over indgangstværsnittets højde. Fra 25 dykrøret fører en sugegaskanal 27, fra opsamlingsrummet 24 en væskeledning 28 til en gennemføring 29 i kapselvæggen.

Sugegaskanalen 27 har en studs 30, som er anbragt neden for sugestudsen 18 af kompressorhovedet 13. De to studser er rettet mod hinanden og forløber omtrent parallelt med motor-30 kompressorens 2 akse. De to studser overgribes teleskopag- · tigt af et i det væsentlige stift forbindelsesrør 31, som med hver studs ved hjælp af en som dæmpningselement tjenende 147133 6 O-tætningsring henholdsvis 32 og 33 danner et led. På grund af disse led kan motorkompressoren bevæge sig frit på sin fjedrende ophængning.

Fig. 2 viser en udførelsesform af centrifugalkraftudskille-5 ren 22. Den har et tredelt hus, bestående af et låg 34, et mellemstykke 35, som i det væsentlige begrænser udskillerum-met, og en grydeformet bund 36, som i det væsentlige begrænser opsamlingsrummet 24. Til gennemførelsen hører et gennemføringsrør 37, som er indsat i låget 34 og bærer hele cen-10 trifugalkraftudskilleren. Sugegaskanalen 27 dannes af en boring 38 og et dertil sluttende inderrør 39, som forløber således inden for gennemføringsrøret 37, at der på undersiden mellem de to rør forbliver en spalte 40, som danner en del af væskeledningen 28. Denne spalte står over et gennem-15 brud 41 i gennemføringsrøret 37, en boring 42 i mellemdelen 35 og en kanal 43 i det indre af et rør 44 i forbindelse med væskekammeret 24. Røret 44 har et indgangstværsnit 45, som med afstand ender oven for opsamlingsrummets 24 bund 46.

I drift suges under sugeslaget sugegas over den tangentielle 20 indgangsstuds 25 ind i udskilleren 22. Denne sugegas gennemgår derved en hvirvelbevægelse langs linien 49, hvorved sværere partikler, som væskedråber og smudsdele, som følge af centrifugalvirkningen vandrer udad og strømmer så langs konusfladen 50 nedad til opsamlingsrummet 24. Den rensede su-25 gegas går derefter langs linien 51 omtrent vertikalt opad og træder gennem dykrøret 26 og sugegasledningen 27, gennem gennemføringen 29, over ledrøret 31 og sugestudsen 18 ind i sugeventilkammeret 14. Svarende til gassens strømning aftager trykket i centrifugalkraftudskilleren fra et tryk p^ ved 30 indgangsstudsen 25 over et tryk p2 i opsamlingsrummets 24 område til et tryk p^ i sugegaskanalen 27.

Samtidig suges fra kapslens 1 indre 12 sugegas over lyddæmperen 21 og drosselkanalen 19 ind i sugeventilkammeret 14. I

147133 7 kapslens indre 12 hersker derfor et tryk p^, som omtrent har samme størrelse som p^, men som i hvert fald er mindre end opsamlingsrum-trykket p2- Som følge deraf står væsken 48 under trykdifferencen p2 - p^, som er i stand til at trykke 5 væske over væskeledningen 28 og gennemføringen 29 ind i kapslen. Dette sker, indtil væskefladen har nået indgangstvær-snittets 45 højde. Derefter forbliver fladen omtrent på denne højde, dvs. der bortføres under motorkompressorens drift netop så megen væske, blandet med noget gas, over 10 rørledningen 28, som der bliver udskilt. Den således tilbageførte olie står igen til rådighed for smøre- og køleformål. Flydende kølemiddel kan fordampe i kapslens indre og derefter over drosselkanalen 19 igen føres tilbage til kredsløbet.

I stilstand kan det ske, at der i centrifugalkraftudskille-15 ren 22 ved kondensation samler sig væske op til et højere niveau. Denne væske føres under indflydelse af trykforskellen i begyndelsen af idrifttagningen tilbage til kapslen 1, indtil den viste væskeflade igen er opnået.

Centrifugalkraftudskilleren kan udformes meget lille. For en 20 kølemaskine, som er bestemt til et husholdnings-køleskab, kan man nøjes med en samlet højde på ca. 6 cm og en ydre diameter på ca. 4 cm. Den fremkalder et trykfald på ca.

0,03 bar. For væskeledningen 28 blev anvendt boringer på 3 mm i diameter, for sugeledningen 27 rørdiametre på 5 mm.

Claims (5)

147133

1. Kølemaskine med kapslet motorkompressor, ved hvilken det indre af kapslen har en oliesump, og sugeledningen fra en gennemføring i kapselvæggen er ført direkte til sugesiden af kølemiddelkompressoren, kendeteg- 5 netved, at uden for kapslen (1) er en centrifu- galkraft-væskeudskiller (22) med vertikal akse, forneden anbragt opsamlingsrum (24) samt foroven anbragt tangentiel indgangsstuds (25) og centrisk udgangsdykrør (26) indkoblet i sugeledningen, at der for væskebortførs- 10 len er ført en væskeledning (28) fra opsamlingsrummet (24) for væsken til kapslen, at trykledningen (16) fra kølemiddelkompressorens (5) trykside er ført direkte til en gennemføring (17) i kapselvæggen, og at kølemiddelkompressorens sugeside desuden er forbundet med 15 kapslens indre (12), således at dette tilnærmelsesvis står under sugetryk (p^).

2. Kølemaskine ifølge krav 1, kendetegnet ved, at væskeledningen (28) begynder med et stigende afsnit (43). 20 3. Kølemaskine ifølge krav 2, kendetegnet ved, at det stigende afsnit er dannet af en vertikal kanal (43), som begynder med afstand fra opsamlingsrummets (24) bund (46).

4. Kølemaskine ifølge et af kravene 1-3, kendeteg- 25 netved, at væskeledningen (28) og sugeledningen (27) danner to kanaler i en fælles gennemføring (29) af kapselvæggen (1).

5. Kølemaskine ifølge krav 4, kendetegnet ved, at der i et gennemføringsrør (37) er anbragt et