DK165267B - Hermetisk kapslet kompressor med trykladning - Google Patents

Description

i

DK 165267 B

Den foreliggende opfindelse angår en hermetisk kapslet kompressor, hvor kølegas ved afgangstryk ledes til at omgive mo-torkompressorenheden, der omfatter mindst to kompressioncylindre.

5

Man har fundet, at en kompressors virkningsgrad kan øges signifikant ved at fylde det kammer, hvori motorkompressorenheden er monteret, med kølegas ved afgangstryk. Hidtil har det været almindelig praksis at fylde kammeret med gas ved sugetryk, 10 hvor gassen køler motorviklingerne, før den strømmer ind i kompressorens cylindre, som det f.eks. kendes fra DK patentskrift nr. 122.088. En ulempe har dog været en vis opvarmning af gassen før komprimering af denne, hvilket har påvirket kompressorens virkningsgrad i negativ retning.

15

Ved den foreliggende opfindelse benyttes sugegas ikke til motorkøling, men holdes derimod udenfor kompressorens hus, således at opvarmning undgås, og ledes i stedet direkte til et forholdsvis lille kammer eller luftfyldt indsugningsrum i di-20 rekte strømningsforbindelse med kompressorens cylindre. Gas sens temperatur holdes således ved et minimum for kompression, hvilket medfører en effektivitetsforøgelse for kompressoren.

Udover ovenstående har man også erkendt, at man kan forbedre 25 en kompressors virkningsgrad ved at sikre, at indsugningsventilen er lukket og forhindres fra at åbne, når en cylinders stempel komprimerer gas i cylinderen for at undgå enhver tilbagestrømning af gas fra cylinderen til det luftfyldte indsugningsrum. For at forbedre virkningsgraden er det endvidere 30 ønskeligt at sikre, at trykket i et luftfyldt indsugningsrum er så stort som muligt, når sugeventilen åbner, for at frembringe en maksimal gasstrøm ind i cylinderen for kompression.

I automobilmotorer er det kendt, at en forbedret ydelse kan 35 opnås ved at tilvejebringe afgangsrør af varierende længde fra cylindrene for hurtigt at opnå en maksimal strøm af afgangsgas fra motoren. Det er også kendt inden for automobiImotorteknik- 2

DK 165267 B

ken at variere længden af indsugningsledningerne for trykladning af atmosfærisk luft ind i motorens cylindre. Som det klart erkendes, benytter automobilmotorer imidlertid mekaniske ventilløftere til at regulere indsugnings og udstødnings-5 ventilernes bevægelse. Ingen tilsvarende midler benyttes i hermetisk kapslede kompressorer.

Den hermetisk kapslede kompressor ifølge den foreliggende op-. findelse er ejendommelig ved, at hver kompressionscylinder er 10 omgivet af et lukket indsugningsrum, hvortil indsugningsgassen ledes, at indsugningsledninger af samme antal som antallet af cylindre strækker sig udenfor kompressorens hermetisk kapslede hus, hvilke ledningers ene ende er indbyrdes forbundet, hvor gassen suges ind, og anden ende er tilsluttet hvert sit ind-15 sugningsrum.

Herved opnås, at der tilvejebringes en særligt effektiv kompressor af den hermetisk kapslede type, idet kompressoren udvikler en trykladende virkning.

20

Ved at udforme kompressoren som angivet i krav 2 opnås at de trykpulseringer, der udvikles i hver ledning er derved kontrollerede, idet trykket i et indsugningsrum er ved et maksimum, når indsugningsventilen for rummets cylinder åbner, og er 25 ved et minimum, når cylinderens stempel er i det væsentlige ved sit bunddødpunkt. Cylinderen er derved fyldt med en maksimal mængde gas, når stemplet er ved bunddødpunktet.

Ved at indsugningsgassen ledes udenfor kompressorens hermetisk 30 kapslede hus sikres en så lav temperatur og dermed så høj massefylde af den indsugede gas i cylinderen som muligt, hvilket også er medvirkende til opnåelsen a* kompressorens høje effek- . tivi tet.

35 Opfindelsen forklares nedenfor under henvisning til en fore-trukken udførelsesform samt tegningen, hvor

DK 165267 B

3 fig. 1 viser fra siden og delvis i snit en hermetisk kapslet stempelkompressorenhed ifølge den foreliggende opfindelse, og 5 fig. 2 samme, set fra oven.

Den på tegningen viste hermetisk kapslede stempe1 kompressor 10 har en hermetisk tætnet kapsel eller hus 12 indbefattende cylinderkapper 14 og 16, der omgiver kompressorens to cylindre.

10 Som vist er kapperne 14 og 16 udformet i ét med huset 12; kapperne kan imidlertis også være formet adskilt fra huset og fastgjort til dette ved kendte fastgørelsesmidler. Den viste kompressor må ifølge opfindelsen have mindst to cylindre. Hvert cylinderhoved afgrænser et indsugningsrum 18, se fig. 1.

15 Ledninger 20 og 22 er tilvejebragt for at levere kølegas ved indsugningstryk til hvert rum 18.

Hver sugeledning 20 og 22 er tilsluttet med den ene ende til et rum 18 og ved den anden ende til et "omvendt T"-formet ti 1-20 slutningsorgan 24.

T-stykket 24's indløb 25 er på passende måde tilsluttet til en køleenhedsfordamper (ikke vist) og af en art, der er velkendt indenfor teknikken. Indsugningsgas fra fordamperen vil strømme 25 gennem indløbet 25 og T-stykket 24 og derfra gennem ledningerne 20 og 22 til kompressorens cylindre. T-stykket 24 fungerer til indbyrdes at forbinde ledningerne 22 af en nærmere nedenfor forklaret årsag. Den til hvert indsugningsrum 18 tilførte kølegas strømmer gennem indsugningsventilerne 30 ind i cylin-30 drene for komprimering ved stemplerne 32's drift på en almindelig kendt måde.

Bærefødder 28 er fastgjort til cylinderhuset 12 og tilvejebringer midler til at montere kompressoren 10 på et vandret 35 underlag. Kompressoren indbefatter endvidere en afgangsledning 26, der leverer komprimeret gas fra kompressoren til en kølekondensator af kendt art. Den .frem og tilbagegående bevæ- 4

DK 165267 B

gelse af stemplerne 32 i hver cylinder foranlediger trykpulse-ringer i de indbyrdes forbundne ledninger 20 og 22 og i hvert af kompressorens indsugningsrum 18. I realiteten former hver cylinders indsugningsrum og de indbyrdes forbundne ledninger 5 et lukket dynamisk system. De ved stempelbe'vægelserne dannede trykpulseringer vil kontinuerligt forskydes gennem det lukkede dynamiske system. Trykdoseringerne inden for et bestemt rum 18 kan kontrolleres til effektivt at åbne og lukke indsugningsventilen for hver cylinder til at opnå maksimal kompressor-10 ydelse. Trykpulseringerne·indenfor et bestemt indsugningsrum 18 skal opnå en maksimal størrelse, netop før indsugningsventilen åbner for at sende en maksimal gasmængde ind i cylinderen ved den faktiske åbning af indsugningsventilen. Som resultat heraf vil cylinderen blive trykladet med kølegas. På til-15 svarende måde skulle pulsationstrykket have en minimal størrelse i et givet indsugningsrum 18, når stemplet 32 er ved bunddødpunktet for at sikre, at indsugningsventilen er lukket for at forhindre tilbagestrømning af gas fra cylinderen ind i indsugningsrummet. Hidtil har man fundet, at ved at tillade 20 ukontrol lerede trykpulseringer i indsugningsrummene kan der forekomme en strømvending fra cylinderen ind i indsugningsrummet, da indsugningsventilen ikke nødvendigvis forbliver i sit sæde eller lukket, selv om kølegassen fuldstændig har fyldt cylinderen. Dette medfører, at en ukontrolleret trykpul sering 25 i et indsugningsrum pludselig kan få indsugningsventilen til at åbne på et uønsket tidspunkt og tillade en omstyring af gasstrømmen fra cylinderen med det forholdsvis store tryk og ind i indsugningsrummet med forholdsvis lavt tryk. Det er klart, at dette er særlig uønsket og vil reducere kompresso-30 rens totale ydelse.

For at opnå en maksimal kompressorydelse skal trykpulseringerne fremkaldt i hvert indsugningsrum omgivende hver kompressorcylinder styres og udnyttes til at åbne og lukke sugeventiler-35 ne på det mest ønskede tidspunkt under kompressionscyklen. I realiteten skal de trykpulseringer, der fremkommer i et bestemt indsugningsrum reguleres og styres til at have en mini-

Claims (2)

10 Volumenet for hvert indsugningsrum er i det væsentlige 2,3 gange cylinderens sky11evolumen. Desuden benyttes fortrinsvis rør med en ydre diameter på 16 mm til fremstilling af ledningerne 20 og 22. 15 Man har fundet, at kompressorens energivirkningsgrad, når indsugningsrummets specifikke volumen, rørenes diameter og ledningens længde er afpasset efter hinanden, vil følge den følgende formel: EER (Energi virkningsgrad) = 8,07 + 1,05L - 0. 00175L2 , hvor L er den totale aksiale længde i enheder af 20 25,4 mm for indsugningsledningen målt fra det punkt, ved hvil ket det går ind i indsugningsrummet som gengivet ved henvisningstallet 40, til det punkt, ved hvilket den kommer i berøring med forbindelsesstykket 24, som gengivet ved henvisningstallet 42. 25 I realiteten medfører det ovenfor beskrevne arrangement en forholdsvis billig afstemningsteknik til at opnå optimal kompressorydelse uden at medføre nogen signifikante fremstillings- eller pålidelighedsproblemer. 30 Patentkrav.

1. Hermetisk kapslet kompressor, hvor kølegas ved afgangstryk 35 ledes til at omgive motorkompressorenheden, der omfatter mindst to kompressionscylindre, kendetegnet ved, at hver kompressionscylinder er omgivet af et lukket indsugnings- DK 165267B rum (18), hvortil indsugningsgassen ledes, at indsugningsledninger (20, 22) af samme antal som antallet af cylindre strækker sig udenfor kompressorens hermetisk kapslede hus, hvilke ledningers (20, 22) ene ende (42) er indbyrdes forbundet (24), 5 hvor gassen suges ind, og anden ende (40) er tilsluttet hvert sit indsugningsrum (18).

2. Hermetisk kapslet kompressor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at alle ledningerne (20, 22) har samme læng-10 de derimellem. 15 20 25 r 30 35