EP3502474A1

EP3502474A1 - Kompressor

Info

Publication number: EP3502474A1
Application number: EP17210217.0A
Authority: EP
Inventors: Hans Peter SCHÖGLER; Reinhard Resch
Original assignee: Nidec Global Appliance Austria GmbH
Current assignee: Secop GmbH
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2019-06-26
Anticipated expiration: 2037-12-22
Also published as: WO2019121997A1; EP3502474B1

Abstract

Kompressor zum Verdichten von in einem Kühlkreislauf zirkulierendem Kältemittel, bei dem in einem Betriebszustand des Kompressors, in welchem nur die Gewichtskraft einer Verdichter-Motor-Einheit (4) auf ein in einer Aufnahme (15,16,17,18) angeordnetes Federelement (10,11,12,13) wirkt, zumindest drei, vorzugsweise zumindest 50%, besonders bevorzugt mehr als 70%, der Federwindungen des jeweiligen Federelementes (10,11,12,13) in eine Höhenrichtung (23) gesehen innerhalb eines Aufnahmevolumens (32) der jeweiligen Aufnahme (15,16,17,18) liegen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Kompressor zum Verdichten von in einem Kühlkreislauf zirkulierendem Kältemittel, umfassend ein ein Gehäuseinneres des Kompressors umschließendes Kompressorgehäuse, eine Verdichter-Motor-Einheit, welche zumindest einen sich in einem Zylinder bewegenden Kolben sowie einen Motor umfasst, zumindest ein Federelement, vorzugsweise mehrere Federelemente, über welches Federelement die Verdichter-Motor-Einheit elastisch lagernd an einem Lagerungsbereich des Kompressorgehäuses angebunden ist, sowie zumindest eine an dem Lagerungsbereich angeordnete Aufnahme für das zumindest eine Federelement, vorzugsweise eine Aufnahme für jeweils ein Federelement, wobei das jeweilige Federelement in der Aufnahme aufgenommen ist, wobei die Aufnahme ein Bodenelement, von welchem das jeweilige Federelement in eine Höhenrichtung absteht, sowie ein an das Bodenelement anschließendes Mantelelement aufweist, welches Mantelelement das jeweilige Federelement hülsenförmig umgibt, sodass das Bodenelement und das Mantelelement ein Aufnahmevolumen der Aufnahme definieren, um im Betriebszustand des Kompressors ein Ansammeln von Schmiermittel in der Aufnahme zu ermöglichen.

STAND DER TECHNIK

Bei bekannten Kompressoren ist es ein hinlänglich bekanntes Problem, dass die durch die Verdichter-Motor-Einheit hervorgerufenen Vibrationen hauptsächlich über Federelemente, mittels derer die Verdichter-Motor-Einheit an dem Gehäuseinneren des Kompressors gelagert ist, auf das Kompressorgehäuse des Kompressors übertragen werden. Je höher der Anteil der ungedämpft auf das Kompressorgehäuse übertragenen Vibrationen, desto höher ist die Lärmemission des Kompressors insgesamt.
Weiterentwicklungen bekannter Kompressoren in Hinblick auf eine verminderte Lärmemission zielen beispielsweise auf eine Dämpfung der besagten Vibrationsübertragung im Bereich der Federelemente ab. Nachteilig dabei ist jedoch, dass hierbei oftmals spezielle Dämpfungselemente notwendig sind, welche naturgemäß hohen Belastungen ausgesetzt sind und somit auf Dauer verschleißen.
In diesem Zusammenhang wurde beobachtet, dass auch Mittel zur Dämpfung der Vibrationsübertragung genützt werden können, die im Betriebszustand des Kompressors ohnehin in seinem Gehäuseinneren vorhanden sind. Insbesondere wurde festgestellt, dass Federelemente, die weitestgehend von einem während des Betriebszustandes des Kompressors im Bodenbereich des Kompressorgehäuses vorhandenen Schmiermittelsumpf bedeckt sind, nur einen sehr kleinen Teil der durch die Verdichter-Motor-Einheit hervorgerufenen Schwingungen an das Kompressorgehäuse weiterleiten. Die Viskosität des hauptsächlich aus Öl und Kältemittel gebildeten Schmiermittelsumpfes führt zu einer Dämpfung der von Schmiermittel umgebenen Federelemente.
Insbesondere die Anordnung und Position des Motors der Verdichter-Motor-Einheit innerhalb des Gehäuseinneren stellen jedoch Faktoren dar, welche sich limitierend auf eine maximale Höhe des Schmiermittelsumpf-Spiegels auswirken. Das Bestreben, die Lärmemission des Kompressors mittels eines höheren Schmiermittelsumpf-Spiegels zu reduzieren, steht somit der Anforderung entgegen, insbesondere den Rotor der Verdichter-Motor-Einheit nicht in den Schmiermittelsumpf zu tauchen.

AUFGABE DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kompressor bereit zu stellen, welcher eine verbesserte Dämpfung der Federelemente und der damit einhergehenden Vibrationsübertragung auf das Kompressorgehäuse ermöglicht.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Diese Aufgabe wird bei einem Kompressor zum Verdichten von in einem Kühlkreislauf zirkulierendem Kältemittel, umfassend ein ein Gehäuseinneres des Kompressors umschließendes Kompressorgehäuse, eine Verdichter-Motor-Einheit, welche zumindest einen sich in einem Zylinder bewegenden Kolben sowie einen Motor umfasst, zumindest ein Federelement, vorzugsweise mehrere Federelemente, über welches Federelement die Verdichter-Motor-Einheit elastisch lagernd an einem Lagerungsbereich des Kompressorgehäuses angebunden ist, sowie zumindest eine an dem Lagerungsbereich angeordnete Aufnahme für das zumindest eine Federelement, vorzugsweise eine Aufnahme für jeweils ein Federelement, wobei das jeweilige Federelement in der Aufnahme aufgenommen ist, wobei die Aufnahme ein Bodenelement, von welchem das jeweilige Federelement in eine Höhenrichtung absteht, sowie ein an das Bodenelement anschließendes Mantelelement aufweist, welches Mantelelement das jeweilige Federelement hülsenförmig umgibt, sodass das Bodenelement und das Mantelelement ein Aufnahmevolumen der Aufnahme definieren, um im Betrieb des Kompressors ein Ansammeln von Schmiermittel in der Aufnahme zu ermöglichen gelöst, indem in einem Betriebszustand des Kompressors, in welchem nur die Gewichtskraft der Verdichter-Motor-Einheit auf das Federelement wirkt, zumindest drei, vorzugsweise zumindest 50%, besonders bevorzugt mehr als 70%, der Federwindungen des jeweiligen Federelementes in Höhenrichtung gesehen innerhalb des Aufnahmevolumens der jeweiligen Aufnahme liegen.
Während des Betriebszustandes des Kompressors bildet sich im Bodenbereich des Kompressorgehäuses ein Schmiermittelsumpf mit einer bestimmten - über die Zeit gemittelten - Sumpfhöhe aus. Meist mittels einer Kurbelwelle, die von dem Motor der Verdichter-Motor-Einheit zwecks Verdichtung von Kältemittel angetrieben wird und abschnittsweise in den Schmiermittelsumpf hinein ragt, wird Schmiermittel auf an sich bekannte Weise in Richtung der Verdichter-Motor-Einheit gefördert, um unter anderem etwa einen Kurbelzapfen der Kurbelwelle, ein Pleuel, welches eine Wirkverbindung zwischen Kolben und Kurbelzapfen herstellt, und/oder eine Zylinderwand des Zylinders zu schmieren. In weiterer Folge fließt das Schmiermittel von der Verdichter-Motor-Einheit ab und kehrt so in den Bodenbereich des Kompressorgehäuses zurück.
Durch den erfindungsgemäßen Kompressor wird es möglich, den Spiegel des Schmiermittels jeweils gezielt im Bereich des Federelementes zu erhöhen, ohne dazu die Sumpfhöhe des Schmiermittelsumpfes zu erhöhen. Dies wird insbesondere durch das Mantelelement der Aufnahme ermöglicht. Schmiermittel, welches von der Verdichter-Motor-Einheit des Kompressors abtropft bzw. abläuft, kann sich nämlich in dem Aufnahmevolumen der Aufnahme sammeln und wird durch das Bodenelement und das daran anschließende Mantelelement der Aufnahme weitestgehend daran gehindert, die Aufnahme in Richtung des Schmiermittelsumpfes zu verlassen. Der Spiegel des Schmiermittels innerhalb der Aufnahme liegt somit in Höhenrichtung betrachtet über der Sumpfhöhe des Schmiermittelsumpfes.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass zumindest die ersten drei Federwindungen des jeweiligen Federelementes innerhalb des Aufnahmevolumens der jeweils zugeordneten Aufnahme liegen - und zwar in einem Betriebszustand des Kompressors, in welchem abgesehen von der durch die Verdichter-Motor-Einheit hervorgerufenen Gewichtskraft keinerlei Kräfte auf die Feder wirken. Dabei sind zumindest diese drei Federwindungen von dem Mantelelement der Aufnahme hülsenförmig umgeben. Wenn der Kompressor bestimmungsgemäß betrieben wird, sammelt sich Schmiermittel in dem Aufnahmevolumen der jeweiligen Aufnahme, was dazu führt, dass zumindest drei Federwindungen durch das Schmiermittel innerhalb des Aufnahmevolumens gedämpft werden.
Somit ist sichergestellt, dass der Schmiermittel-Stand jeweils im Bereich der Federelemente derart erhöht wird, dass selbst im Falle vollständiger Komprimierung des Federelementes keine Federwindungen des Federelementes außerhalb des Aufnahmevolumens - und somit außerhalb des Schmiermittels - miteinander kollidieren. Dadurch wird eine deutliche Reduktion der Lärmemission erreicht. Zudem werden etwaige Kollisionen zwischen der Aufnahme und der Verdichter-Motor-Einheit, genauer zwischen dem Federhalter der Aufnahme und einem weiteren Federhalter der Verdichter-Motor-Einheit, welcher weitere Federhalter der Befestigung des jeweiligen Federelementes an der Verdichter-Motor-Einheit dient und abschnittsweise in das Federelement hineinragt, durch einen zwischen diesen Teilen liegenden Schmiermittelfilm gedämpft.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass zumindest zwei der innerhalb des Aufnahmevolumens liegenden Federwindungen des jeweiligen Federelementes voneinander beabstandet sind, sodass sich zwischen ihnen ein Federweg erstreckt.
Dadurch kann der durch das Schmiermittel erzielte Dämpfungseffekt noch effizienter genutzt werden.
Besonders bevorzugt ist das Federelement im besagten Betriebszustand des Kompressors mindestens bis zu einem und einschließlich eines Übergangsbereiches zwischen aktiven und passiven Federwindungen innerhalb des Aufnahmevolumens angeordnet. Dabei werden die nicht beabstandeten Federwindungen als passiv und die voneinander beabstandeten Federwindungen als aktiv aufgefasst.
Da der durch das im Betriebszustand des Kompressors im Aufnahmevolumen befindliche Schmiermittel hervorgerufene Dämpfungseffekt in diesem Übergangsbereich am stärksten ausfällt, wird bei solchen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kompressors eine verstärkte Dämpfung erreicht.
Durch die bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehene radiale Beabstandung aller im besagten Betriebszustand des Kompressors weiteren Federwindungen außer in Höhenrichtung betrachtet erster Federwindungen des jeweiligen Federelementes, welche ersten Federwindungen durch die dem Lagerungsbereich nächstgelegene eine, zwei oder drei Federwindungen des Federelementes ausgebildet sein können, von dem Mantelelement der Aufnahme ist sichergestellt, dass das jeweilige Federelement zumindest im Bereich seiner weiteren Federwindungen an seiner Außenseite von Schmiermittel umgeben ist. Dadurch kann im Falle von Auslenkung, Komprimierung oder Ausdehnung des Federelementes eine optimale Dämpfung des Federelementes erzielt und die durch die Vibrationsübertragung des Federelementes hervorgerufene Lärmemission deutlich reduziert werden. Unter radialer Beabstandung der Federwindungen von dem Mantelelement wird dabei jener normal auf die Höhenrichtung stehender Abstand bezeichnet, welcher sich zwischen den Federwindungen, die innerhalb des Aufnahmevolumens der Aufnahme angeordnet und somit von dem Mantelelement umgeben sind, und dem Mantelelement erstreckt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass im besagten Betriebszustand des Kompressors alle innerhalb des Mantelelementes liegenden Federwindungen des jeweiligen Federelementes von dem Mantelelement der jeweiligen Aufnahme radial beabstandet sind.
In diesem Fall kann das Federelement im Bereich seines gesamten, sich innerhalb des Aufnahmeabschnittes der Aufnahme erstreckenden Höhenabschnittes von Schmiermittel umgeben sein. Insbesondere ist es bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kompressors vorgesehen, dass nicht nur die weiteren Federwindungen sondern auch die ersten Federwindungen - und somit sämtliche innerhalb der Aufnahme angeordnete Federwindungen - des jeweiligen Federelementes von dem Mantelelement beabstandet sind.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kompressors ist es vorgesehen, dass die Aufnahme einen in Höhenrichtung von der Aufnahme abstehenden stiftartigen Federhalter aufweist, über welchen Federhalter das Federelement mit seiner Innenseite unter Kraftschluss mit der Aufnahme verbunden ist.
Durch den Federhalter der Aufnahme, welcher üblicherweise als Befestigungsbolzen mit sich in Höhenrichtung verjüngendem Durchmesser ausgeführt ist, wird ein besonders einfaches und zugleich zuverlässiges Befestigen des Federelementes an der Aufnahme - und somit an dem Lagerungsbereich - ermöglicht. Insbesondere wenn das Federelement als Schraubenfeder ausgebildet ist, kann eine besonders einfache und zuverlässige Fixierung des Federelementes an der Aufnahme durch Aufschieben der Schraubenfeder auf den Federhalter erreicht werden, sofern der Durchmesser des Federhalters auf einen Innendurchmesser der Schraubenfeder abgestimmt ist. Dabei kann der Federhalter einstückig mit dem Bodenelement und dem Mantelelement der Aufnahme ausgeführt sein und mit einem hohlen Innenabschnitt auf eine im Lagerungsbereich angeordnete Erhebung des Kompressorgehäuses aufgestülpt sein. Alternativ kann die Aufnahme in ihrem einstückig mit dem Mantelelement ausgebildeten Bodenelement eine Ausnehmung aufweisen, durch welche Ausnehmung ein stiftartiger, von dem Bodenbereich in Höhenrichtung abstehender Teil des Kompressorgehäuses hindurch in die Aufnahme hinein ragt, welcher Teil dann den Federhalter der Aufnahme ausbildet. Die Ausnehmung ist in einem solchen Fall derart auf den abstehenden Teil des Kompressorgehäuses abgestimmt, dass ein Auslaufen von Schmiermittel aus der Aufnahme in den Lagerungsbereich nicht möglich ist.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann das Bodenelement durch den Lagerungsbereich des Kompressorgehäuses ausgebildet sein.
Besonders bevorzugt ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kompressors, bei welcher Ausführungsform das Mantelelement den Federhalter der Aufnahme in Höhenrichtung überragt.
Dadurch wird ein zwischen Federhalter und Mantelelement ausgebildetes Aufnahmevolumen der Aufnahme für Schmiermittel maximiert. Auch wird sichergestellt, dass im Falle einer Kollision zwischen dem Federhalter der Aufnahme und einem weiteren Federhalter der Verdichter-Motor-Einheit, welcher weitere Federhalter der Befestigung des jeweiligen Federelementes an der Verdichter-Motor-Einheit dient und abschnittsweise in das Federelement hineinragt, ein Schmiermittelfilm zwischen diesen Kollisionspartnern vorhanden ist, welcher zur Dämpfung beiträgt.
Um denjenigen Anteil der Lärmemission, welcher der Kollision zwischen dem ausgelenkten Federelement und dem Mantelelement der jeweiligen Aufnahme zuzurechnen ist, zu reduzieren, ist es bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Mantelelement der Aufnahme elastisch ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn, wie bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, zumindest das Mantelelement, vorzugsweise jedoch die gesamte Aufnahme, aus einem Elastomer, besonders bevorzugt aus einem Fluorelastomer, gefertigt ist. Dieses Material führt zu einer erhöhten Lebensdauer der Aufnahme, die während des Betriebszustandes des Kompressors dauerhaft besonders hohen Temperaturen und dem Schmiermittel selbst ausgesetzt ist.
Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kompressors ist das Mantelelement aus Metall gefertigt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kompressors ist es vorgesehen, dass ein lichter Innendurchmesser des Mantelelementes in Höhenrichtung betrachtet monoton anwächst. Das heißt, dass der lichte Innendurchmesser im Sinne einer monoton steigenden Funktion der Höhenrichtung anwächst.
Einerseits wird durch diese Maßnahme das Aufnahmevolumen der Aufnahme, in welchem sich Schmiermittel sammeln und zur Dämpfung des Federelementes beitragen kann, weiter vergrößert. Andererseits wird dadurch der Tatsache Rechnung getragen, dass die Amplitude der Auslenkung des Federelementes mit der Höhenrichtung zunimmt. Es wird somit sichergestellt, dass das Federelement selbst bei extremen Auslenkungen des Federelementes, beispielsweise während des Start-/Stop-Vorganges der Verdichter-Motor-Einheit, das Mantelelement nicht kontaktiert. Damit einher geht wiederum die Reduktion desjenigen Anteils der Lärmemission, welcher der Kollision zwischen dem ausgelenkten Federelement und dem Mantelelement der Aufnahme geschuldet ist.
Insbesondere vorteilhaft kann es sein, wenn das das Federelement und gegebenenfalls den Federhalter der Aufnahme hülsenförmig umgebende Mantelelement der Aufnahme stark nach außen hin gekrümmt ist. Um die mit einem derart ausgebildeten Mantelelement einhergehende Volumenvergrößerung der Aufnahme zu erreichen, ist es bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kompressors vorgesehen, dass das Mantelelement, in einem parallel zur Höhenrichtung verlaufenden Querschnitt betrachtet, zumindest abschnittsweise die Form eines Kreisbogens aufweist, wobei ein zu diesem Kreisbogen korrespondierender Kreis seinen Mittelpunkt außerhalb der Aufnahme hat.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kompressors ist es vorgesehen, dass das Mantelelement einen ersten Höhenabschnitt und einen zweiten Höhenabschnitt aufweist, wobei sich der erste Höhenabschnitt und der zweite Höhenabschnitt jeweils in Höhenrichtung erstrecken, wobei ein erster lichter Innendurchmesser des Mantelelementes im Bereich des ersten Höhenabschnittes konstant ist und wobei der zweite Höhenabschnitt des Mantelelementes eine Durchmessererweiterung aufweist.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben.
Dabei zeigt:

Fig. 1: eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Kompressors
Fig. 2: eine Detailansicht aus Fig. 1
Fig. 3: eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Aufnahme samt Federelement
Fig. 4: eine Aufsicht auf den Gehäuseboden des Kompressors aus Fig. 1 mit vier Aufnahmen und zugeordneten Federelementen

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt einen Kältemittelkompressor in einer Schnittansicht, wobei der Schnitt durch das Kompressorgehäuse 1 des Kompressors verläuft. In einem von dem Kompressorgehäuse 1 umgebenen Gehäuseinneren 2 ist eine Verdichter-Motor-Einheit 4 angeordnet, welche zunächst einen Motor 8 sowie einen Zylinder 5 zur Verdichtung von Kältemittel umfasst, wobei das Kältemittel über einen Einlass im Kompressorgehäuse 1 in das Gehäuseinnere 2 einströmen kann.
Eine von dem Motor 8 angetriebene Kurbelwelle 7 steht über ein Pleuel mit einem in dem Zylinder 5 angeordneten Kolben 6 in Wirkverbindung, sodass die Rotation der Kurbelwelle 7 zu einer periodischen Linearbewegung des Kolbens 6 zwischen zwei Totpunkten des Zylinders 5 führt.
An einem als Lagerungsbereich 14 der Verdichter-Motor-Einheit 4 dienenden Bodenbereich des Kompressorgehäuses 1 sind vier Aufnahmen 15, 16, 17, 18 vorgesehen (siehe Fig. 4), von denen in Fig. 1 jedoch nur die Aufnahmen 15 und 16 zu sehen sind. Die Aufnahme 15 ist dabei einstückig gefertigt und umfasst ein den Lagerungsbereich 14 kontaktierendes Bodenelement 28, ein an das Bodenelement 28 anschließendes Mantelelement 20 sowie einen in eine Höhenrichtung 23 von dem Bodenelement 28 abstehenden Federhalter 19. Dabei ist die Aufnahme 15 mit einem Hohlraum des Federhalters 19 auf eine Erhebung 29 des Kompressorgehäuses 1 aufgestülpt, wodurch die Aufnahme 15 unter Kraftschluss mit dem Kompressorgehäuse 1 verbunden ist. Das Mantelelement 20 umschließt den Federhalter 19 und ein sich zwischen dem Federhalter 19 und dem Mantelelement 20 ausbildendes Aufnahmevolumen 32 der Aufnahme 15 umfangseitig bzw. hülsenförmig. Das Mantelelement 20 überragt den Federhalter 19 in Höhenrichtung 23 (siehe auch Fig. 2).
Fig. 2 ist eine Detailansicht der Aufnahme 15. Dabei ist zu sehen, dass ein Spiegel des Schmiermittels 9 innerhalb des Aufnahmevolumens 32 der Aufnahme 15 deutlich höher ist als in einem Bodenbereich des Kompressorgehäuses 1, wo sich während des bestimmungsgemäßen Betriebs des Kältemittelkompressors ein Schmiermittelsumpf 30 ausbildet, dessen maximale Höhe jedoch durch die Position Verdichter-Motor-Einheit 4 begrenzt wird. Die fünf innerhalb des Aufnahmevolumens 32 angeordneten Federwindungen des als Schraubenfeder ausgebildeten Federelementes 10, welches zwecks Befestigung auf den Federhalter 19 der Aufnahme 15 aufgeschoben und dort unter Kraftschluss fixiert ist, sind somit von Schmiermittel 9 umgeben, wodurch eine Dämpfung der von der Verdichter-Motor-Einheit 4 hervorgerufenen und über das Federelement 10 auf das Kompressorgehäuse 1 übertragenen Vibrationen erreicht wird. Zwecks Befestigung des Federelementes 10 mit der Aufnahme 15 ist das Federelement 10 auf den Federhalter 19 der Aufnahme aufgeschoben und mit diesem unter Kraftschluss verbunden. Analog dazu ist das Federelement 10 über einen weiteren Federhalter 33 der Verdichter-Motor-Einheit 4 mit der Verdichter-Motor-Einheit 4 verbunden.
In Fig. 2 umgibt das Mantelelement 20 den Federhalter 19 der Aufnahme 15 hülsenförmig und hat über seine gesamte Höhe betrachtet denselben lichten Innendurchmesser. In dieser Ausführungsvariante kontaktieren alle innerhalb der Aufnahme 15 angeordneten Federwindungen des als Schraubenfeder ausgebildeten Federelementes 10 das Mantelelement 20. Bei Ausführungsvarianten des Kältemittelkompressors, bei denen die Aufnahmen aus einem Elastomer, vorzugsweise aus einem Fluorelastomer, gefertigt sind, ist dieser Effekt der Lärmreduktion besonders stark ausgeprägt, da dieses Material die dafür notwendige Flexibilität aufweist und außerdem den hohen Temperaturen sowie dem ständigen Kontakt mit Schmiermittel 9 dauerhaft standhält.
Im Gegensatz zu der in Fig. 2 gezeigten Aufnahme 15 stehen in Fig. 3 nur erste Federwindungen 21 des Federelementes 10 - hier: die erste und die zweite Windung - mit dem Mantelelement 20 der in Fig. 3 abgebildeten Aufnahme 15 in Kontakt, sodass weitere Federwindungen 22 des Federelementes 10, welche von dem Lagerungsbereich 14 des Kompressorgehäuses 1 weiter entfernt sind als die ersten Federwindungen 21, von dem Mantelelement 20 der Aufnahme 15 radial beabstandet sind.
Unter radialer Beabstandung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein normal auf die Höhenrichtung, also jene Richtung, in die das Federelement 10 und gegebenenfalls der Federhalter 19 von der Aufnahme 15 absteht, stehender Abstand zwischen einer innerhalb des Aufnahmevolumens 32 angeordneten Federwindung und dem in selber Höhe mit der jeweiligen Federwindung angeordneten Abschnitt des Mantelelementes 20 zu verstehen.
Darüber hinaus führt die Beabstandung der weiteren Federwindungen 22 - hier: der dritten, vierten und fünften Windung - von dem Mantelelement 20 zu einer zusätzlichen Reduktion der Lärmemission des Kältemittelkompressors insgesamt, da Geräusche, die durch die Kollision des Federelementes 10 mit dem Mantelelement 20 hervorgerufen werden würden, weitestgehend vermieden werden können.
Das Mantelelement 20 der Aufnahmen 15 aus Fig. 3 weist einen in Höhenrichtung 23 verlaufend angeordneten ersten Höhenabschnitt 25 sowie einen ebenfalls in Höhenrichtung 23 verlaufend angeordneten zweiten Höhenabschnitt 26 auf. Ein erster lichter Innendurchmesser 27 des hülsenförmig ausgebildeten Mantelelementes 20 ist über den gesamten ersten Höhenabschnitt 25 konstant. In seinem zweiten Höhenabschnitt 26 weist das Mantelelement 20 jedoch eine kontinuierlich von dem ersten lichten Innendurchmesser 27 hin zu einem am oberen Ende der Mantelelementes 20 erreichten maximalen lichten Innendurchmesser 31 verlaufende Durchmessererweiterung 24 auf. Dadurch wird sichergestellt, dass das Federelement 10 auch bei hohen Auslenkungen nicht mit dem Mantelelement 20 kollidieren kann.
Fig. 4 zeigt eine Aufsicht auf einen Bodenbereich des Kompressorgehäuses 1. In jeweils einem Lagerungsbereich 14 des Kompressorgehäuses 1 sind die Aufnahmen 15, 16, 17, 18 angeordnet. Jede Aufnahme 15, 16, 17, 18 hält dabei ein Federelement 10, 11, 12, 13 angeordnet. Zusammen bilden die Aufnahmen 15, 16, 17, 18, die gemäß den oben beschriebenen Ausführungsvarianten ausgebildet sein können, und die darin angeordneten Federelemente 10, 11, 12, 13 ein Lagerungssystem 3 für die Verdichter-Motor-Einheit 4 des Kompressors aus.

BEZUGSZEICHENLISTE

1: Kompressorgehäuse
2: Gehäuseinneres
3: Lagerungssystem
4: Verdichter-Motor-Einheit
5: Zylinder
6: Kolben
7: Kurbelwelle
8: Motor
9: Schmiermittel
10,11,12,13: Federelement
14: Lagerungsbereich
15,16,17,18: Aufnahme
19: Federhalter
20: Mantelelement
21: erste Federwindung
22: weitere Federwindungen
23: Höhenrichtung
24: Durchmessererweiterung
25: erster Höhenabschnitt
26: zweiter Höhenabschnitt
27: erster lichter Innendurchmesser
28: Bodenelement
29: Erhebung
30: Schmiermittelsumpf
31: maximaler lichter Innendurchmesser
32: Aufnahmevolumen
33: weiterer Federhalter der Verdichter-Motor-Einheit

Claims

Kompressor zum Verdichten von in einem Kühlkreislauf zirkulierendem Kältemittel, umfassend
- ein ein Gehäuseinneres (2) des Kompressors umschließendes Kompressorgehäuse (1),

- eine Verdichter-Motor-Einheit (4), welche zumindest einen sich in einem Zylinder (5) bewegenden Kolben (6) sowie einen Motor (8) umfasst,

- zumindest ein Federelement (10,11,12,13), vorzugsweise mehrere Federelemente (10,11,12,13), über welches Federelement (10,11,12,13) die Verdichter-Motor-Einheit (4) elastisch lagernd an einem Lagerungsbereich (14) des Kompressorgehäuses (1) angebunden ist, sowie

- zumindest eine an dem Lagerungsbereich (14) angeordnete Aufnahme (15,16,17,18) für das zumindest eine Federelement (10,11,12,13), vorzugsweise eine Aufnahme (15,16,17,18) für jeweils ein Federelement (10,11,12,13), wobei das jeweilige Federelement (10,11,12,13) in der Aufnahme (15,16,17,18) aufgenommen ist,

- wobei die Aufnahme (15,16,17,18) ein Bodenelement (28), von welchem das jeweilige Federelement (15,16,17,18) in eine Höhenrichtung (23) absteht, sowie ein an das Bodenelement (28) anschließendes Mantelelement (20) aufweist, welches Mantelelement (20) das jeweilige Federelement (10,11,12,13) hülsenförmig umgibt, sodass das Bodenelement (28) und das Mantelelement (20) ein Aufnahmevolumen (32) der Aufnahme (15,16,17,18) definieren, um im Betrieb des Kompressors ein Ansammeln von Schmiermittel (9) in der Aufnahme (15,16,17,18) zu ermöglichen,
dadurch gekennzeichnet, dass
in einem Betriebszustand des Kompressors, in welchem nur die Gewichtskraft der Verdichter-Motor-Einheit (4) auf das Federelement (10,11,12,13) wirkt, zumindest drei, vorzugsweise zumindest 50%, besonders bevorzugt mehr als 70%, der Federwindungen des jeweiligen Federelementes (10,11,12,13) in Höhenrichtung (23) gesehen innerhalb des Aufnahmevolumens (32) der jeweiligen Aufnahme (15,16,17,18) liegen.
Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich zumindest zwischen zwei der im besagten Betriebszustand des Kompressors innerhalb des Aufnahmevolumens (32) liegenden Federwindungen des jeweiligen Federelementes (10,11,12,13) ein Federweg erstreckt.
Kompressor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im besagten Betriebszustand des Kompressors alle innerhalb des Aufnahmevolumens (32) des jeweiligen Mantelelementes (20) liegenden weiteren Federwindungen (22) außer in Höhenrichtung (23) betrachtet erste Federwindungen (21) des jeweiligen Federelementes (10,11,12,13) von dem Mantelelement (20) der jeweiligen Aufnahme (15,16,17,18) radial beabstandet sind.
Kompressor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im besagten Betriebszustand des Kompressors alle innerhalb des Aufnahmevolumens (32) des jeweiligen Mantelelementes (20) liegenden Federwindungen des jeweiligen Federelementes (10,11,12,13) von dem Mantelelement (20) der jeweiligen Aufnahme (15,16,17,18) radial beabstandet sind.
Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (15,16,17,18) einen in Höhenrichtung (23) von der Aufnahme (15,16,17,18) abstehenden stiftartigen Federhalter (19) aufweist, über welchen Federhalter (19) das Federelement (10,11,12,13) mit seiner Innenseite unter Kraftschluss mit der Aufnahme (15,16,17,18) verbunden ist.
Kompressor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelelement (20) den Federhalter (19) der Aufnahme (15,16,17,18) in Höhenrichtung (23) überragt.
Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelelement (20) der Aufnahme (15,16,17,18) elastisch ausgebildet ist.
Kompressor nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Mantelelement (20), vorzugsweise jedoch die gesamte Aufnahme (15,16,17,18), aus einem Elastomer, besonders bevorzugt aus einem Fluorelastomer, gefertigt ist.
Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein lichter Innendurchmesser des Mantelelementes (20) in Höhenrichtung (23) betrachtet monoton anwächst.
Kompressor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelelement (20) einen ersten Höhenabschnitt (25) und einen zweiten Höhenabschnitt (26) aufweist, wobei sich der erste Höhenabschnitt (25) und der zweite Höhenabschnitt (26) jeweils in Höhenrichtung (24) erstrecken, wobei ein erster lichter Innendurchmesser (27) des Mantelelementes (20) im Bereich des ersten Höhenabschnittes (25) konstant ist und wobei der zweite Höhenabschnitt (26) des Mantelelementes (20) eine Durchmessererweiterung (24) aufweist.
Kompressor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelelement (20) in einem Querschnitt betrachtet zumindest abschnittsweise die Form eines Kreisbogens aufweist, wobei ein zu diesem Kreisbogen korrespondierender Kreis seinen Mittelpunkt außerhalb der Aufnahme (20) hat.
Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenelement (28) der Aufnahme (15,16,17,18) als Teil des Lagerungsbereiches (14) ausgebildet ist.