EP3633192A1 - Kältemittelverdichter - Google Patents

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EP3633192A1
EP3633192A1 EP18198034.3A EP18198034A EP3633192A1 EP 3633192 A1 EP3633192 A1 EP 3633192A1 EP 18198034 A EP18198034 A EP 18198034A EP 3633192 A1 EP3633192 A1 EP 3633192A1
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EP
European Patent Office
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unit
refrigerant
piston
refrigerant compressor
functional surface
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Withdrawn
Application number
EP18198034.3A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Alfred Freiberger
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Secop Austria GmbH
Original Assignee
Nidec Global Appliance Austria GmbH
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Definitions

  • the present invention relates to a refrigerant compressor comprising an electric drive unit, a piston-cylinder unit which can be driven by the drive unit for the cyclical compression of refrigerant and at least one refrigerant-permeable, at least one damping chamber having a silencer unit made of a thermoplastic, the at least one silencer -The unit is connected to the piston-cylinder unit in order to enable an exchange of refrigerant between the soundproofing unit and the piston-cylinder unit.
  • Hermetically sealed refrigerant compressors have been known for a long time and are mainly used in refrigerators or shelves.
  • the refrigerant process as such has also been known for a long time.
  • Refrigerant is heated by energy absorption from the room to be cooled in an evaporator and finally overheated and pumped to a higher pressure level by means of the refrigerant compressor with a piston-cylinder unit, where it emits heat via a condenser and a throttle, in which a pressure reduction and the cooling of the refrigerant takes place, is conveyed back into the evaporator.
  • the (gaseous) refrigerant is drawn in via a suction pipe coming directly from the evaporator during a suction stroke of the piston-cylinder unit.
  • the suction pipe opens in known hermetically encapsulated refrigerant compressors, as a rule, into the hermetically encapsulated compressor housing - usually near an inlet of a suction muffler, from where the refrigerant flows into the suction muffler and through this to an intake valve of the piston-cylinder unit.
  • This means that the suction muffler is located in front of the piston-cylinder unit when viewed in the direction of flow and serves primarily to keep the noise level of the refrigerant compressor as low as possible during the intake process.
  • the refrigerant heats up considerably on its way through the suction muffler to the piston-cylinder unit. This is due to the heating of the interior of the compressor housing, which mainly takes place due to the compressed refrigerant discharged in the pressure silencer.
  • the compressed refrigerant discharged in the pressure silencer has temperatures of up to 180 ° C and thus represents a significant heat source. This leads to heating of the interior of the compressor housing and more follow to heat transfer to the refrigerant in the suction muffler.
  • the object stated at the outset is comprised of an electric drive unit, a piston-cylinder unit which can be driven by means of the drive unit for the cyclical compression of refrigerant and at least one soundproofing unit made of a thermoplastic material and having at least one damping chamber through which refrigerant can flow, wherein the at least one silencing unit is connected to the piston-cylinder unit in order to enable an exchange of refrigerant between the silencing unit and the piston-cylinder unit, solved according to the invention in that the at least one silencing unit has a functional surface at least in sections has, wherein the functional surface is designed such that a The emissivity of a section of the sound damping unit having the functional surface is less than 0.7, preferably less than 0.5, particularly preferably less than 0.1.
  • the functional surface which is present at least in sections, reduces the heat radiation and / or heat absorption by radiation on the at least one soundproofing unit.
  • the at least one sound absorption unit has a reduced emissivity in those areas in which the functional surface is present.
  • the emissivity of the at least one sound absorption unit indicates how much radiation the at least one sound absorption unit emits in comparison to an ideal heat radiator, a black body. I.e. the at least one sound absorption unit has a reduced heat radiation and / or heat absorption by radiation in those areas in which the functional surface is present compared to surface sections without a functional surface. This reduces the temperature inside a compressor housing. This means that the refrigerant compressor according to the invention has a better efficiency.
  • the functional surface can either be formed on an outer surface of the at least one sound-absorbing unit, the outer surface facing the interior of the compressor housing, or on an inner surface of the at least one sound-absorbing unit, the inner surface on the inside of the at least one sound-absorbing unit , in particular facing the at least one damping chamber.
  • radiation emission and absorption correspond to each other at a given wavelength. This means that the functional surface, in addition to reduced heat radiation, also leads to reduced heat absorption.
  • the at least one sound absorption unit is manufactured using an injection molding process. Such a manufacturing process is characterized by its particular economy.
  • the functional surface is polished in order to achieve a particularly low emissivity.
  • thermoplastic comprises additives, for example aluminum and / or chromium.
  • the functional surface is at least partially formed by a surface section of a solid material of the at least one silencing unit, and no additional coating is necessary (although such is also not excluded). It would also be conceivable for the additives to be present only in areas of the solid material of the sound-absorbing unit that are close to the surface.
  • a refrigerant compressor comprising an electric drive unit, one which can be driven by means of the drive unit Piston-cylinder unit for the cyclical compression of refrigerant and at least one sound-absorbing unit made of a thermoplastic material, through which refrigerant can flow and at least one damping chamber, wherein the at least one sound-absorbing unit is connected to the piston-cylinder unit in order to exchange
  • the thermoplastic comprises additives, such as aluminum and / or chromium, the heat radiation of a soundproofing unit made of thermoplastic with additives compared to a soundproofing unit made of thermoplastic is reduced without additives.
  • the heat radiation or absorption can additionally be reduced if the surface of the solid material of the at least one soundproofing unit made of thermoplastic material is polished.
  • the functional surface is only formed by polishing. I.e. In this case, the functional surface is also formed when the thermoplastic does not have any additives.
  • the functional surface is designed as a metallic layer.
  • a metallic layer as a functional surface is characterized by a low emission coefficient, especially when the metallic layer is polished.
  • the functional surface is preferably a non-metallic layer is designed as a ceramic layer with a low emission coefficient.
  • the at least one soundproofing unit is completely encased in the metallic layer.
  • the temperature within the compressor housing is significantly reduced, since the heat absorption or heat emission of the at least one soundproofing unit is reduced.
  • a sheathing of the at least one soundproofing unit by the metallic layer is particularly simple and inexpensive to manufacture.
  • the metallic layer can also be arranged on the inner surface facing the interior of the at least one sound absorption unit.
  • the metallic layer contains chromium and / or aluminum. Both chrome and aluminum, especially with a polished surface, have low emissivity and absorption levels, which is why they are excellent components of the metallic layer.
  • the chromium and / or aluminum-containing layer prefferably have an emissivity between 0.1 and 0.02 in the polished state.
  • the metallic layer comprises other constituents in addition to chrome and / or aluminum. It is preferably provided in the refrigerant compressor according to the invention that the metallic layer is designed as a metallic foil.
  • the metallic layer in the form of a metallic foil is characterized by a particularly good reduction in heat radiation and heat absorption and is easy to apply.
  • the at least one sound absorption unit can be obtained by back-injection of the metallic foil, i.e. the metallic foil is back-injected with the thermoplastic.
  • the film is fed to an injection molding tool.
  • the thermoplastic material is then injected into the injection mold, the thermoplastic material and the film joining together. It is advantageous that the back molding can be fully automated and that no adhesive is required for the connection between the thermoplastic and the film.
  • the metallic layer is applied and / or varnished and / or glued and / or galvanized onto the at least one sound absorption unit.
  • the metallic layer is applied in a simple manner on the at least one soundproofing unit.
  • Electroplating in particular can be automated easily and the coating produced by means of electroplating is characterized by low costs and fast producibility.
  • the at least one sound damping unit or one of the sound damping units is designed as a suction sound damper arranged in the flow direction upstream of the piston-cylinder unit.
  • the functional surface Since the at least one suction muffler is arranged inside the compressor housing in the flow direction in front of the piston-cylinder unit, the functional surface must have a low degree of absorption. This is because otherwise the refrigerant inside the suction muffler due to the high temperatures inside the compressor housing - i.a. due to the compressed refrigerant discharged in the pressure pipe - is present.
  • the functional surface is thus preferably formed on the outer surface of the suction muffler facing the interior of the compressor housing and leads to an improved efficiency of the refrigerant compressor according to the invention, since the temperature of the refrigerant inside the suction muffler is not increased by a higher temperature inside the compressor housing. because the heat radiation from the functional surface is essentially reflected back into the compressor housing.
  • the functional surface can also be formed on the inner surface facing the interior of the suction muffler and thereby lead to an improved efficiency of the refrigerant compressor according to the invention.
  • the at least one silencing unit or at least one of the silencing units behind as in the flow direction the piston-cylinder unit arranged pressure silencer is formed.
  • the functional surface Since the at least one pressure silencer, preferably inside the compressor housing, is arranged in the flow direction behind the piston-cylinder unit, the functional surface must have a low emissivity. This is because the refrigerant after the piston-cylinder unit enters the at least one pressure silencer due to the compression at a high temperature and heats it up accordingly.
  • the functional surface is preferably formed on the inner surface facing the interior of the pressure muffler and leads to an improved efficiency of the refrigerant compressor according to the invention, since temperature increases inside the compressor housing are reduced because the heat radiation of the refrigerant from the functional surface essentially into the interior of the Pressure silencer is reflected back.
  • the functional surface can also be formed on the outer surface of the pressure muffler facing the interior of the compressor housing and thereby lead to an improved efficiency of the refrigerant compressor according to the invention.
  • the Fig. 1 shows a sectional view of a known refrigerant compressor 1.
  • the refrigerant compressor 1 comprises a compressor housing 8, a drive unit 2, a piston-cylinder unit 3, in which the cyclical compression of a refrigerant takes place, and at least one sound absorption unit 4.
  • the at least one silencing unit 4 can be a suction silencer 6 and / or one Act pressure silencer 7.
  • the suction muffler 6 is arranged in front of the piston-cylinder unit 3 in the flow direction of the refrigerant, while the pressure muffler 7 is located behind the piston-cylinder unit 3 in the flow direction of the refrigerant.
  • the refrigerant is heated undesirably. This is due to the heating of the interior of the compressor housing 8, which among other things. due to the compressed refrigerant discharged in the pressure silencer 7.
  • the compressed refrigerant discharged in the pressure silencer 7 sometimes has temperatures of up to 180 ° C. and thus represents a significant heat source. This leads to heating of the interior of the compressor housing 8 and subsequently to heat transfer to the refrigerant located in the suction silencer 6 .
  • suction muffler 6 as well as in 4 and 5 shown pressure silencer 7 with a functional surface 11, which is preferably designed as a metallic layer 5, provided.
  • Fig. 2 shows a front view of the suction muffler 6 having the functional surface 11, while Fig. 3 a sectional view of the suction muffler 6 from Fig. 2 according to the in Fig. 2 drawn section line AA represents.
  • the suction muffler 6 has at least one damping chamber 9, but preferably a plurality of damping chambers 9. In Fig. 3 it can be seen that the suction muffler 6 is completely covered with the metallic layer 5.
  • the metallic layer 5 preferably contains aluminum and is particularly preferably designed as a film which is applied to the suction muffler 6.
  • the metallic layer 5 on the suction muffler 6 is polished in the exemplary embodiment shown, which is why it has a particularly well reflecting surface.
  • the metallic layer 5 thus has a low degree of absorption, which is why the refrigerant inside the suction muffler 6 is hardly or not at all heated by the higher temperatures which can prevail inside the compressor housing 8.
  • Fig. 4 shows a front view of the pressure muffler 7 having the functional surface 11, while Fig. 5 a sectional view of the pressure muffler 7 from Fig. 4 according to the in Fig. 4 drawn section line BB represents.
  • the pressure silencer 7 has at least one damping chamber 10, but preferably a plurality of damping chambers 10. In Fig. 5 it can be seen that the pressure silencer 7 is completely encased in the metallic layer 5.
  • the metallic layer 5 preferably contains aluminum and is particularly preferably in the form of a film which is applied to the pressure silencer 7.
  • the metallic layer 5 on the pressure silencer 7 is polished in the exemplary embodiment shown, which is why it has a particularly well reflecting surface.
  • the metallic layer 5 thus has a low emissivity, which is why the high temperature of the compressed refrigerant is hardly or not at all transferred to the interior of the compressor housing 8. I.e. the metallic layer 5 on the at least one pressure silencer 7 reduces or prevents heat radiation.
  • the refrigerant compressor 1 With the aid of the refrigerant compressor 1 according to the invention, temperature increases in the interior of the compressor housing 8 are thus reduced, as a result of which the refrigerant temperature in particular is kept as low as possible at the beginning of the compression process and thus necessarily also when the cylinder-piston unit 3 is drawn into the cylinder. The consequence of this is that the refrigerant compressor 1 according to the invention has a better efficiency than a known refrigerant compressor 1.

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Abstract

Kältemittelverdichter (1) umfassend eine elektrische Antriebseinheit (2), eine mittels der Antriebseinheit (2) antreibbare Kolben-Zylinder-Einheit (3) zur taktweisen Verdichtung von Kältemittel und zumindest eine von Kältemittel durchströmbare, zumindest eine Dämpfungskammer aufweisende Schalldämpfungs-Einheit (4) aus einem thermoplastischen Kunststoff, wobei die zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit (4) mit der Kolben-Zylinder-Einheit (3) verbunden ist, um einen Austausch von Kältemittel zwischen Schalldämpfungs-Einheit (4) und Kolben-Zylinder-Einheit (3) zu ermöglichen. Es wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit (4) zumindest abschnittsweise eine Funktionsoberfläche (11) aufweist, wobei die Funktionsoberfläche (11) derart ausgebildet ist, dass ein Emissionsgrad eines die Funktionsoberfläche (11) aufweisenden Abschnitts der Schalldämpfungseinheit (4) kleiner als 0,7, bevorzugt kleiner als 0,5, besonders bevorzugt kleiner als 0,1, ist.

Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kältemittelverdichter umfassend eine elektrische Antriebseinheit, eine mittels der Antriebseinheit antreibbare Kolben-Zylinder-Einheit zur taktweisen Verdichtung von Kältemittel und zumindest eine von Kältemittel durchströmbare, zumindest eine Dämpfungskammer aufweisende Schalldämpfungs-Einheit aus einem thermoplastischen Kunststoff, wobei die zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit mit der Kolben-Zylinder-Einheit verbunden ist, um einen Austausch von Kältemittel zwischen Schalldämpfungs-Einheit und Kolben-Zylinder-Einheit zu ermöglichen.
    • STAND DER TECHNIK
  • Hermetisch gekapselte Kältemittelverdichter sind seit langem bekannt und kommen vorwiegend in Kühlschränken oder -regalen zum Einsatz. Der Kältemittelprozess als solches ist ebenfalls seit langem bekannt. Kältemittel wird dabei durch Energieaufnahme aus dem zu kühlenden Raum in einem Verdampfer erhitzt und schließlich überhitzt und mittels des Kältemittelverdichters mit einer Kolben-Zylinder-Einheit auf ein höheres Druckniveau gepumpt, wo es Wärme über einen Kondensator abgibt und über eine Drossel, in der eine Druckreduzierung und die Abkühlung des Kältemittels erfolgt, wieder zurück in den Verdampfer befördert wird.
  • Ein Ansaugen des (gasförmigen) Kältemittels erfolgt über ein direkt vom Verdampfer kommendes Saugrohr während eines Ansaugtaktes der Kolben-Zylinder-Einheit. Das Saugrohr mündet bei bekannten hermetisch gekapselten Kältemittelverdichtern in der Regel in das hermetisch gekapselte Verdichtergehäuse ein - meistens in der Nähe eines Eingangs eines Saugschalldämpfers, von wo das Kältemittel in den Saugschalldämpfer und durch diesen zu einem Ansaugventil der Kolben-Zylinder-Einheit strömt. D.h. der Saugschalldämpfer befindet sich in Strömungsrichtung gesehen vor der Kolben-Zylinder-Einheit und dient in erster Linie dazu, das Geräuschniveau des Kältemittelverdichters beim Ansaugvorgang so gering wie möglich zu halten.
  • Weiters befindet sich zumeist ein Druckschalldämpfer in Strömungsrichtung gesehen hinter der Kolben-Zylinder-Einheit, der dazu dient, das Geräuschniveau des Kältemittelverdichters beim Ausströmen des verdichteten Kältemittels so gering wie möglich zu halten.
  • Möglichkeiten für eine Verbesserung des Wirkungsgrades des Kältemittelverdichters liegen insbesondere in der Absenkung der Temperatur des Kältemittels am Beginn des Kompressionsvorgangs. Jede Absenkung der Einsaugtemperatur des Kältemittels in den Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit bewirkt eine Verringerung der erforderlichen technischen Arbeit für den Verdichtungsvorgang.
  • Bei bekannten hermetisch gekapselten Kältemittelverdichtern erfolgt baubedingt eine starke Erwärmung des Kältemittels auf dessen Weg durch den Saugschalldämpfer zu der Kolben-Zylinder-Einheit. Diese ist auf die Erwärmung des Inneren des Verdichtergehäuses zurückzuführen, die vorwiegend aufgrund des im Druckschalldämpfer abgeführten, verdichteten Kältemittels stattfindet. Das im Druckschalldämpfer abgeführte, verdichtete Kältemittel weist Temperaturen bis zu 180°C auf und stellt somit eine erhebliche Wärmequelle dar. Das führt zu einer Erwärmung des Inneren des Verdichtergehäuses und in weiterer Folge zu einem Wärmeübertrag auf das im Saugschalldämpfer befindliche Kältemittel.
  • Auch hinsichtlich der Motorkühlung ist eine Erwärmung des Inneren des Verdichtergehäuses aufgrund des verdichteten Kältemittels im Druckschalldämpfer unerwünscht.
    • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Kältemittelverdichter zur Verfügung zu stellen, der die oben genannten Nachteile vermeidet. Temperaturerhöhungen im Inneren des Verdichtergehäuses sollen vermindert werden. Insbesondere soll die Kältemitteltemperatur zu Beginn des Verdichtungsvorgangs möglichst niedrig gehalten werden, um den Wirkungsgrad zu erhöhen.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die eingangs gestellte Aufgabe wird bei einem Kältemittelverdichter umfassend eine elektrische Antriebseinheit, eine mittels der Antriebseinheit antreibbare Kolben-Zylinder-Einheit zur taktweisen Verdichtung von Kältemittel und zumindest eine von Kältemittel durchströmbare, zumindest eine Dämpfungskammer aufweisende Schalldämpfungs-Einheit aus einem thermoplastischen Kunststoff,
    wobei die zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit mit der Kolben-Zylinder-Einheit verbunden ist, um einen Austausch von Kältemittel zwischen Schalldämpfungs-Einheit und Kolben-Zylinder-Einheit zu ermöglichen, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit zumindest abschnittsweise eine Funktionsoberfläche aufweist, wobei die Funktionsoberfläche derart ausgebildet ist, dass ein Emissionsgrad eines die Funktionsoberfläche aufweisenden Abschnitts der Schalldämpfungseinheit kleiner als 0,7, bevorzugt kleiner als 0,5, besonders bevorzugt kleiner als 0,1, ist.
  • Die zumindest abschnittsweise vorhandene Funktionsoberfläche reduziert die Wärmeabstrahlung und/oder Wärmeaufnahme durch Strahlung an der zumindest einen Schalldämpfungs-Einheit. Durch die Verwendung einer Funktionsoberfläche weist die zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit in jenen Bereichen, in denen die Funktionsoberfläche vorhanden ist, einen verringerten Emissionsgrad auf.
  • Der Emissionsgrad der zumindest einen Schalldämpfungseinheit gibt an, wie viel Strahlung die zumindest eine Schalldämpfungseinheit im Vergleich zu einem idealen Wärmestrahler, einem schwarzen Körper, abgibt. D.h. die zumindest eine Schalldämpfungseinheit weist in jenen Bereichen, in denen die Funktionsoberfläche vorhanden ist, eine verringerte Wärmeabstrahlung und/oder Wärmeaufnahme durch Strahlung im Vergleich zu Oberflächenabschnitten ohne Funktionsoberfläche auf. Dadurch verringert sich die Temperatur innerhalb eines Verdichtergehäuses. Dies führt dazu, dass der erfindungsgemäße Kältemittelverdichter einen besseren Wirkungsgrad aufweist.
  • Die Funktionsoberfläche kann entweder an einer äußeren Oberfläche der zumindest einen Schalldämpfungs-Einheit ausgebildet sein, wobei die äußere Oberfläche dem Inneren des Verdichtergehäuses zugewandt ist, oder an einer inneren Oberfläche der zumindest einen Schalldämpfungseinheit ausgebildet sein, wobei die innere Oberfläche dem Inneren der zumindest einen Schalldämpfungseinheit, insbesondere der zumindest einen Dämpfungskammer, zugewandt ist. Selbstverständlich entsprechen bei gegebener Wellenlänge Strahlungsemission und -absorption einander. D.h. dass die Funktionsoberfläche neben einer verringerten Wärmeabstrahlung auch zu einer verringerten Wärmeaufnahme führt.
  • Es wäre vorstellbar, dass die zumindest eine Schalldämpfungseinheit mit Hilfe eines Spritzgussverfahrens hergestellt wird. Ein derartiges Herstellungsverfahren zeichnet sich durch seine besondere Wirtschaftlichkeit aus.
  • Weiters wäre es vorstellbar, dass die Funktionsoberfläche poliert ist, um einen besonders niedrigen Emissionsgrad zu erzielen.
  • Bevorzugt ist bei dem erfindungsgemäßen Kältemittelverdichter vorgesehen, dass der thermoplastische Kunststoff Additive, beispielsweise Aluminium und/oder Chrom, umfasst.
  • In aufwendigen Versuchen wurde festgestellt, dass es unter Umständen ausreichend sein kann, dem thermoplastischen Kunststoff Additive zuzusetzen, um die Ausbildung einer Funktionsoberfläche mit entsprechend niedrigem Emissions- und Absorptionsgrad der zumindest einen Schalldämpfungseinheit zu erzielen. D.h. in solch einem Fall wird die Funktionsoberfläche zumindest teilweise durch einen Oberflächenabschnitt eines Vollmaterials der zumindest einen Schalldämpfungseinheit ausgebildet, und es ist keine zusätzliche Beschichtung notwendig (wenngleich eine solche auch nicht ausgeschlossen ist). Denkbar wäre es auch, dass nur in oberflächennahen Bereichen des Vollmaterials der Schalldämpfungseinheit die Additive vorhanden sind.
  • Mit anderen Worten wird die eingangs gestellte Aufgabe mit einem Kältemittelverdichter umfassend eine elektrische Antriebseinheit, eine mittels der Antriebseinheit antreibbare Kolben-Zylinder-Einheit zur taktweisen Verdichtung von Kältemittel und zumindest eine von Kältemittel durchströmbare, zumindest eine Dämpfungskammer aufweisende Schalldämpfungs-Einheit aus einem thermoplastischen Kunststoff, wobei die zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit mit der Kolben-Zylinder-Einheit verbunden ist, um einen Austausch von Kältemittel zwischen Schalldämpfungs-Einheit und Kolben-Zylinder-Einheit zu ermöglichen, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der thermoplastische Kunststoff Additive, wie beispielsweise Aluminium und/oder Chrom, umfasst, wobei die Wärmeabstrahlung einer Schalldämpfungseinheit aus thermoplastischem Kunststoff mit Additiven gegenüber einer Schalldämpfungseinheit aus thermoplastischem Kunststoff ohne Additiven verringert ist.
  • Die Wärmeabstrahlung bzw. -absorption kann zusätzlich verringert werden, wenn die Oberfläche des Vollmaterials der zumindest einen aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Schalldämpfungs-Einheit poliert ist.
  • Es wäre vorstellbar, dass die Funktionsoberfläche nur durch das Polieren ausgebildet wird. D.h. die Funktionsoberfläche wird in diesem Fall auch dann ausgebildet, wenn der thermoplastische Kunststoff keine Additive aufweist.
  • Bevorzugt ist bei dem erfindungsgemäßen Kältemittelverdichter vorgesehen, dass die Funktionsoberfläche als metallische Schicht ausgebildet ist. Eine metallische Schicht als Funktionsoberfläche zeichnet sich durch einen geringen Emissionskoeffizienten aus, insbesondere dann, wenn die metallische Schicht poliert ist.
  • Es wäre allerdings auch vorstellbar, dass die Funktionsoberfläche als nichtmetallische Schicht, vorzugsweise als keramische Schicht mit niedrigem Emissionskoeffizienten, ausgebildet ist.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters ist vorgesehen, dass die zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit vollständig von der metallischen Schicht ummantelt ist. Dadurch wird die Temperatur innerhalb des Verdichtergehäuses deutlich verringert, da die Wärmeaufnahme bzw. Wärmeabgabe der zumindest einen Schalldämpfungs-Einheit reduziert wird.
  • Eine Ummantelung der zumindest einen Schalldämpfungseinheit durch die metallische Schicht ist besonders einfach und kostengünstig herzustellen.
  • Selbstverständlich kann die metallische Schicht auch an der inneren dem Inneren der zumindest einen Schalldämpfungseinheit zugewandten Oberfläche angeordnet sein.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters ist vorgesehen, dass die metallische Schicht Chrom und/oder Aluminium enthält. Sowohl Chrom als auch Aluminium weisen, insbesondere mit einer polierten Oberfläche, geringe Emissions- und Absorptionsgrade auf, weshalb sie sich hervorragend als Bestandteile der metallischen Schicht eignen.
  • Es wäre vorstellbar, dass die Chrom und/oder Aluminium enthaltende Schicht in poliertem Zustand einen Emissionsgrad zwischen 0,1 und 0,02 aufweist.
  • Weiters wäre vorstellbar, dass die metallische Schicht neben Chrom und/oder Aluminium weitere Bestandteile umfasst. Bevorzugt ist bei dem erfindungsgemäßen Kältemittelverdichter vorgesehen, dass die metallische Schicht als metallische Folie ausgebildet ist. Die metallische Schicht in Form einer metallischen Folie zeichnet sich durch eine besonders gute Verringerung der Wärmeabstrahlung und Wärmeaufnahme aus und lässt sich einfach applizieren.
  • Bevorzugt ist bei dem erfindungsgemäßen Kältemittelverdichter vorgesehen, dass die zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit durch Hinterspritzen der metallischen Folie erhältlich ist, d.h. die metallische Folie wird mit dem thermoplastischen Kunststoff hinterspritzt. Zunächst wird dabei die Folie einem Spritzgusswerkzeug zugeführt. Dann wird der thermoplastische Kunststoff in das Spritzgusswerkzeug eingespritzt, wobei sich der thermoplastische Kunststoff und die Folie verbinden. Vorteilhaft ist, dass das Hinterspritzen vollautomatisierbar ist und für die Verbindung zwischen dem thermoplastischen Kunststoff und der Folie keinerlei Klebstoff erforderlich ist.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters ist vorgesehen, dass die metallische Schicht auf die zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit aufgetragen und/oder auflackiert und/oder aufgeklebt und/oder galvanisiert ist. Beim Auftragen und/oder Auflackieren und/oder Aufkleben und/oder Galvanisieren wird die metallische Schicht auf einfache Art und Weise auf der zumindest einen Schalldämpfungs-Einheit appliziert. Diese Applikationsarten zeichnen sich durch eine einfache Handhabung und eine gute Wirtschaftlichkeit aus.
  • Speziell das Galvanisieren lässt sich einfach automatisieren und die mittels Galvanisierens hergestellte Beschichtung zeichnet sich durch geringe Kosten sowie durch schnelle Herstellbarkeit aus.
  • Bevorzugt ist bei dem erfindungsgemäßen Kältemittelverdichter vorgesehen, dass die zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit oder eine der Schalldämpfungs-Einheiten als in Strömungsrichtung vor der Kolben-Zylinder-Einheit angeordneter Saugschalldämpfer ausgebildet ist.
  • Da der zumindest eine Saugschalldämpfer innerhalb des Verdichtergehäuses in Strömungsrichtung vor der Kolben-Zylinder-Einheit angeordnet ist, muss die Funktionsoberfläche einen geringen Absorbtionsgrad aufweisen. Dies deshalb, da ansonsten das Kältemittel innerhalb des Saugschalldämpfers durch die hohen Temperaturen, die innerhalb des Verdichtergehäuses - u.a. aufgrund des im Druckrohr abgeführten, verdichteten Kältemittels - vorhanden sind, erwärmt wird. Die Funktionsoberfläche ist in diesem Fall somit vorzugsweise an der äußeren, dem Inneren des Verdichtergehäuses zugewandten Oberfläche des Saugschalldämpfers ausgebildet und führt zu einem verbesserten Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters, da die Temperatur des Kältemittels innerhalb des Saugschalldämpfers nicht durch eine höhere Temperatur innerhalb des Verdichtergehäuses erhöht wird, weil die Wärmestrahlung von der Funktionsoberfläche im Wesentlichen ins Verdichtergehäuse zurück reflektiert wird.
  • Selbstverständlich kann beim Saugschalldämpfer die Funktionsoberfläche auch an der inneren, dem Inneren des Saugschalldämpfers zugewandten Oberfläche ausgebildet sein und dabei zu einem verbesserten Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters führen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters ist vorgesehen, dass die zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit oder zumindest eine der Schalldämpfungs-Einheiten als in Strömungsrichtung hinter der Kolben-Zylinder-Einheit angeordneter Druckschalldämpfer ausgebildet ist.
  • Da der zumindest eine Druckschalldämpfer, vorzugsweise innerhalb des Verdichtergehäuses, in Strömungsrichtung hinter der Kolben-Zylinder-Einheit angeordnet ist, muss die Funktionsoberfläche einen geringen Emissionsgrad aufweisen. Dies deshalb, da das Kältemittel nach der Kolben-Zylinder-Einheit aufgrund der Verdichtung mit einer hohen Temperatur in den zumindest einen Druckschalldämpfer eintritt und diesen entsprechend erwärmt. Die Funktionsoberfläche ist in diesem Fall vorzugsweise an der inneren, dem Inneren des Druckschalldämpfers zugewandten Oberfläche ausgebildet und führt zu einem verbesserten Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters, da Temperaturerhöhungen im Inneren des Verdichtergehäuses vermindert werden, weil die Wärmestrahlung des Kältemittels von der Funktionsoberfläche im Wesentlichen ins Innere des Druckschalldämpfers zurück reflektiert wird.
  • Selbstverständlich kann beim Druckschalldämpfer die Funktionsoberfläche auch an der äußeren, dem Inneren des Verdichtergehäuses zugewandten Oberfläche des Druckschalldämpfers ausgebildet sein und dabei zu einem verbesserten Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters führen.
  • Es wäre vorstellbar, dass auch weitere Teile des erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters, wie beispielsweise Teile der Kolben-Zylinder-Einheit, mit einer entsprechenden Funktionsoberfläche mit niedrigem Emissionsgrad versehen sind.
    • 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 bekannten Kältemittelverdichters,
    Fig. 2
    eine Frontansicht eines mit einer Funktionsoberfläche versehenen Saugschalldämpfers,
    Fig. 3
    eine Schnittansicht des Saugschalldämpfers aus Fig. 2 gemäß der in Fig. 2 eingezeichneten Schnittlinie A-A,
    Fig. 4
    eine Frontansicht eines mit einer Funktionsoberfläche versehenen Druckschalldämpfers, und
    Fig. 5
    eine Schnittansicht des Druckschalldämpfers aus Fig. 4 gemäß der in Fig. 4 eingezeichneten Schnittlinie B-B.
    WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Die Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines bekannten Kältemittelverdichters 1. Der Kältemittelverdichter 1 umfasst ein Verdichtergehäuse 8, eine Antriebseinheit 2, eine Kolben-Zylinder-Einheit 3, in welcher die zyklische Verdichtung eines Kältemittels erfolgt, sowie zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit 4.
  • Bei der zumindest einen Schalldämpfungs-Einheit 4 kann es sich um einen Saugschalldämpfer 6 und/oder um einen Druckschalldämpfer 7 handeln. Der Saugschalldämpfer 6 ist in Strömungsrichtung des Kältemittels gesehen vor der Kolben-Zylinder-Einheit 3 angeordnet, während sich der Druckschalldämpfer 7 in Strömungsrichtung des Kältemittels gesehen hinter der Kolben-Zylinder-Einheit 3 befindet.
  • Auf dem Weg zwischen Eintritt des Kältemittels in das Verdichtergehäuse 8 und dem Ansaugventil der Kolben-Zylinder-Einheit 3 erfolgt, wie bereits erwähnt, eine nicht erwünschte Erwärmung des Kältemittels. Diese ist auf die Erwärmung des Inneren des Verdichtergehäuses 8 zurückzuführen, die u.a. aufgrund des im Druckschalldämpfer 7 abgeführten, verdichteten Kältemittels stattfindet. Dabei weist das im Druckschalldämpfer 7 abgeführte, verdichtete Kältemittel mitunter Temperaturen bis zu 180°C auf und stellt somit eine erhebliche Wärmequelle dar. Das führt zu einer Erwärmung des Inneren des Verdichtergehäuses 8 und in weiterer Folge zu einem Wärmeübertrag auf das im Saugschalldämpfer 6 befindliche Kältemittel.
  • Daher ist sowohl der in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellte Saugschalldämpfer 6 als auch der in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellte Druckschalldämpfer 7 mit einer Funktionsoberfläche 11, die bevorzugt als metallische Schicht 5 ausgebildet ist, versehen.
  • Fig. 2 zeigt eine Frontansicht des die Funktionsoberfläche 11 aufweisenden Saugschalldämpfers 6, während Fig. 3 eine Schnittansicht des Saugschalldämpfers 6 aus Fig. 2 gemäß der in Fig. 2 eingezeichneten Schnittlinie A-A darstellt. Der Saugschalldämpfer 6 weist zumindest eine Dämpfungskammer 9, vorzugsweise jedoch mehrere Dämpfungskammern 9, auf. In Fig. 3 ist erkennbar, dass der Saugschalldämpfer 6 vollständig mit der metallischen Schicht 5 ummantelt ist.
  • Die metallische Schicht 5 enthält bevorzugt Aluminium und ist besonders bevorzugt als Folie, die auf den Saugschalldämpfer 6 appliziert ist, ausgebildet. Die metallische Schicht 5 auf dem Saugschalldämpfer 6 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel poliert, weshalb sie eine besonders gut reflektierende Oberfläche aufweist. Die metallische Schicht 5 besitzt somit einen geringen Absorptionsgrad, weshalb das Kältemittel innerhalb des Saugschalldämpfers 6 kaum oder gar nicht durch die höheren Temperaturen, die im Inneren des Verdichtergehäuses 8 vorherrschen können, erwärmt wird.
  • Fig. 4 zeigt eine Frontansicht des die Funktionsoberfläche 11 aufweisenden Druckschalldämpfers 7, während Fig. 5 eine Schnittansicht des Druckschalldämpfers 7 aus Fig. 4 gemäß der in Fig. 4 eingezeichneten Schnittlinie B-B darstellt. Der Druckschalldämpfer 7 weist zumindest eine Dämpfungskammer 10, vorzugsweise jedoch mehrere Dämpfungskammern 10, auf. In Fig. 5 ist erkennbar, dass der Druckschalldämpfer 7 vollständig mit der metallischen Schicht 5 ummantelt ist.
  • Die metallische Schicht 5 enthält bevorzugt Aluminium und ist besonders bevorzugt als Folie, die auf den Druckschalldämpfer 7 appliziert ist, ausgebildet. Die metallische Schicht 5 auf dem Druckschalldämpfer 7 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel poliert, weshalb sie eine besonders gut reflektierende Oberfläche aufweist. Die metallische Schicht 5 besitzt somit einen geringen Emissionsgrad, weshalb die hohe Temperatur des verdichteten Kältemittels kaum oder gar nicht auf das Innere des Verdichtergehäuses 8 übertragen wird. D.h. die metallische Schicht 5 auf dem zumindest einen Druckschalldämpfer 7 verringert oder verhindert eine Wärmeabstrahlung.
  • Natürlich können auch weitere Teile des erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters 1, wie beispielsweise Teile der Kolben-Zylinder-Einheit 3 sowie diverse Rohre mit einer Funktionsoberfläche 11, insbesondere mit einer metallischen Schicht 5, versehen sein.
  • Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters 1 werden somit Temperaturerhöhungen im Inneren des Verdichtergehäuses 8 vermindert, wodurch insbesondere die Kältemitteltemperatur zu Beginn des Verdichtungsvorgangs und damit notwendigerweise auch beim Ansaugen in den Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit 3, möglichst niedrig gehalten wird. Dies hat zur Folge, dass der erfindungsgemäße Kältemittelverdichter 1 im Vergleich zu einem bekannten Kältemittelverdichter 1 einen besseren Wirkungsgrad aufweist.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Kältemittelverdichter
    2
    Antriebseinheit
    3
    Kolben-Zylinder-Einheit
    4
    Schalldämpfungs-Einheit
    5
    Metallische Schicht
    6
    Saugschalldämpfer
    7
    Druckschalldämpfer
    8
    Verdichtergehäuse
    9
    Dämpfungskammer des Saugschalldämpfers
    10
    Dämpfungskammer des Druckschalldämpfers
    11
    Funktionsoberfläche

Claims (10)

  1. Kältemittelverdichter (1) umfassend eine elektrische Antriebseinheit (2), eine mittels der Antriebseinheit (2) antreibbare Kolben-Zylinder-Einheit (3) zur taktweisen Verdichtung von Kältemittel und zumindest eine von Kältemittel durchströmbare, zumindest eine Dämpfungskammer aufweisende Schalldämpfungs-Einheit (4) aus einem thermoplastischen Kunststoff,
    wobei die zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit (4) mit der Kolben-Zylinder-Einheit (3) verbunden ist, um einen Austausch von Kältemittel zwischen Schalldämpfungs-Einheit (4) und Kolben-Zylinder-Einheit (3) zu ermöglichen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit (4) zumindest abschnittsweise eine Funktionsoberfläche (11) aufweist, wobei die Funktionsoberfläche (11) derart ausgebildet ist, dass ein Emissionsgrad eines die Funktionsoberfläche (11) aufweisenden Abschnitts der Schalldämpfungseinheit (4) kleiner als 0,7, bevorzugt kleiner als 0,5, besonders bevorzugt kleiner als 0,1, ist.
  2. Kältemittelverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff Additive, beispielsweise Aluminium und/oder Chrom, umfasst.
  3. Kältemittelverdichter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsoberfläche (11) als metallische Schicht (5) ausgebildet ist.
  4. Kältemittelverdichter (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit (4) vollständig von der metallischen Schicht (5) ummantelt ist.
  5. Kältemittelverdichter (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Schicht (5) Chrom und/oder Aluminium enthält.
  6. Kältemittelverdichter (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Schicht (5) als metallische Folie ausgebildet ist.
  7. Kältemittelverdichter (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit (4) durch Hinterspritzen der metallischen Folie erhältlich ist.
  8. Kältemittelverdichter (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Schicht (5) auf die zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit (4) aufgetragen und/oder auflackiert und/oder aufgeklebt und/oder galvanisiert ist.
  9. Kältemittelverdichter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit (4) oder eine der Schalldämpfungs-Einheiten (4) als in Strömungsrichtung vor der Kolben-Zylinder-Einheit (3) angeordneter Saugschalldämpfer (6) ausgebildet ist.
  10. Kältemittelverdichter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Schalldämpfungs-Einheit (4) oder zumindest eine der Schalldämpfungs-Einheiten (4) als in Strömungsrichtung hinter der Kolben-Zylinder-Einheit (3) angeordneter Druckschalldämpfer (7) ausgebildet ist.
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