SE429153B

SE429153B - Motor-compressor unit of sealed type for refrigerating systems

Info

Publication number: SE429153B
Application number: SE7810824A
Authority: SE
Inventors: Angiolina Pittatore
Original assignee: Angiolina Pittatore
Priority date: 1978-10-17
Filing date: 1978-10-17
Publication date: 1983-08-15
Also published as: SE7810824L

Abstract

A motor-compressor unit of the sealed type for refrigerating systems, in which an electric DC motor 16 and a compressor 18 driven by reciprocating motion are arranged in separate chambers 28, 13 communicating with each other through an annular filter element 72 of sintered zinc. The driving torque from the motor is transmitted to the compressor via a circular, eccentric cam 62 engaging in a semi-circular cutout in a shoe 66 sliding along the base of the compressor piston 58. A spring 68 maintains the contact between the cam and the shoe. <IMAGE>

Description

15 20 25 30 35 781010824- 8 fig. 2 visar ett snitt enligt linjen II"- II.i fig. 1 och fig. 3 visar ett snitt enligt linjen III - III i fig. 1. Fig. 2 shows a section along the line II "- II. In Fig. 1 and Fig. 3 shows a section along the line III - III in Fig. 1.

Ett tätat hus för en motorkompressorenhet för kylsystem är betecknat med 10 och har sin axel vertikalt anordnad. Huset 10 består av två halvor 12 och 14, som är hopsvetsade. Motor- kompressorenheten består av en elektrisk likströmsmotor 16 av det slag som har en kommutator 13 och därmed samverkande borstar 15, som driver en kompressor 28 av den linjära kolvtypen. Kompres- sorn 18 bringar en kylvätska att cirkulera i ett kylsystem, som bland annat innefattar en förångare och en kondensor (icke visade), som är förbundna med motorkompressorenheten via två rörledningar 20 respektive 26. Rörledningen 20 mynnar i husets 10 inre kammare 13', i vilken kompressorn är anordnad. Den inre kammaren 13' kommunicerar med kammaren i en första ljuddämparcylinder 22, som i sin tur kommunicerar med kompressorns 18 inlopp. Kompressorns 18 utlopp är förbundet med kammaren i en andra ljuddämparcylinder 24, som i sin tur är förbunden med den ovannämnda, till konden- sorn (icke visad) sig sträckande rörledningen 26.A sealed housing for a motor compressor unit for cooling systems is denoted by 10 and has its axis arranged vertically. The housing 10 consists of two halves 12 and 14, which are welded together. The motor-compressor unit consists of an electric current motor 16 of the type having a commutator 13 and cooperating brushes 15, which drive a compressor 28 of the linear piston type. The compressor 18 circulates a coolant in a cooling system which comprises, inter alia, an evaporator and a condenser (not shown), which are connected to the motor compressor unit via two pipes 20 and 26, respectively. The pipe 20 opens into the inner chamber 13 'of the housing 10, in which the compressor is arranged. The inner chamber 13 'communicates with the chamber in a first muffler cylinder 22, which in turn communicates with the inlet of the compressor 18. The outlet of the compressor 18 is connected to the chamber in a second muffler cylinder 24, which in turn is connected to the above-mentioned conduit 26 (not shown) extending to the condenser (not shown).

En inre kåpa 29 är belägen i huset 10 och består av en skiljevägg 30 och en skalformíg halva 31, vilka är hopfogade medelst skruvar 33. Kåpan 29 har en inre kammare 28, som inne- håller den elektriska motorn 16. Ett block 32 är utfört i ett stycke med skiljeväggen 30 och bildar kompressorns 18 cylinder 35. Kåpan 29 och blocket 32, som uppbär kompressorn 18, är efter- givligt monterade på fjädrar 34, som är förbundna med husets 10 botten. Fjädrarnas 34 ändar omger dels centreringstappar 36, som är fast förbundna med skiljeväggen 30 och med blocket 32, och dels centreringstappar 38, som är fast anordnade på husets 10 insida. Den elektriska motorns 16 vertikala drivaxel är be- tecknad med 40. Axeln 40 är lagrad i ett huvudlager 42, som är fast förbundet med skiljeväggen 30 och ett huvudlager 44 som är monterat mellan två hållare 46, som är fast förbundna med blocket 732. Ett ihåligt, cylindriskt kåpelement 48 är utfört i ett stycke med skiljeväggen 30 och innesluter en inre, ringformig kammare 50. Kåpelementet 48 har en övre, ringformig ändvägg, på vilken ett ringformigt tätningselement 52 av ett självsmörjande maturiuL är uppburet. Tätningselementet 52 kan exempelvis bestå av en fluoridplast av det slag som på marknaden är känd såsom 10 15 20 25 30 35 7--810824- 8 Ruloáä. En metallskyddshylsa 54 är monterad kring kåpelementet M8 och över tätningselementet 52.An inner housing 29 is located in the housing 10 and consists of a partition wall 30 and a shell-shaped half 31, which are joined by means of screws 33. The housing 29 has an inner chamber 28, which contains the electric motor 16. A block 32 is made in one piece with the partition wall 30 and forms the cylinder 35 of the compressor 18. The housing 29 and the block 32, which support the compressor 18, are resiliently mounted on springs 34, which are connected to the bottom of the housing 10. The ends of the springs 34 surround on the one hand centering pins 36, which are fixedly connected to the partition wall 30 and to the block 32, and on the other hand centering pins 38, which are fixedly arranged on the inside of the housing 10. The vertical drive shaft of the electric motor 16 is designated 40. The shaft 40 is mounted in a main bearing 42, which is fixedly connected to the partition 30 and a main bearing 44 which is mounted between two holders 46, which are fixedly connected to the block 732. A hollow, cylindrical housing member 48 is integral with the partition 30 and encloses an inner annular chamber 50. The housing member 48 has an upper annular end wall on which an annular sealing member 52 of a self-lubricating maturiul is supported. The sealing element 52 may, for example, consist of a fluoride plastic of the type known on the market as 7-810824- 8 Ruloáä. A metal protective sleeve 54 is mounted around the housing member M8 and over the sealing member 52.

Kompressorn 18 har en kolv 58, vars bas är utformad med en ringformig, yttre fläns 60 med en plan ändyta 60a, som är vänd mot motorns drivaxel H0. Drivaxeln H0 uppbär mitt för kolven 58 en excentrisk kam 62, som ingriper i ett halvcylindriskt ur- tag 60 i en sko 66, som har en plan yta,som anligger mot kolvens 58 plana ändyta 60a. Skon 66 kan följaktligen fritt glida längs ändytan 60a vinkelrätt mot cylinderns 35 axel.The compressor 18 has a piston 58, the base of which is formed with an annular outer flange 60 with a flat end surface 60a, which faces the drive shaft H0 of the engine. The drive shaft H0 carries in the middle of the piston 58 an eccentric cam 62, which engages in a semi-cylindrical recess 60 in a shoe 66, which has a flat surface which abuts against the flat end surface 60a of the piston 58. Accordingly, the shoe 66 can slide freely along the end face 60a perpendicular to the axis of the cylinder 35.

En skruvfjäder 68 omger cylindern 35 och är anbragt mellan kolvens 58 ringformiga, yttre fläns 60 och ett ringformigt säte 70 kring cylinderns 35 huvud.A coil spring 68 surrounds the cylinder 35 and is disposed between the annular outer flange 60 of the piston 58 and an annular seat 70 around the head of the cylinder 35.

En öppning 72 är utformad i skiljeväggen 30 och kommuni- cerar med utrymmet innanför ett ringformigt absorptionsfilter- element 7%, som är uppburet i kompressorns 18 kammare 13Å Det ringformiga filterelementet 74 har cylindriska yttre och inre sídoväggar och är lämpligen framställt av sintrad zink. Filter- elementet 74 är inneslutet i en kåpa 78, som har en sidoöppning 86, varvid kåpan 78 är anordnad med en mellanliggande tätning 8H.An opening 72 is formed in the partition wall 30 and communicates with the space inside an annular absorption filter element 7%, which is supported in the chamber 13A of the compressor 18. The annular filter element 74 has cylindrical outer and inner side walls and is suitably made of sintered zinc. The filter element 74 is enclosed in a housing 78, which has a side opening 86, the housing 78 being provided with an intermediate seal 8H.

Det av filterelementet 70, tätningarna 76 och 84 och kåpan 78 bestående paketet är fastspänt mot skiljeväggen 30 med hjälp av en skruv 82, som med sin ena ände är inskruvad i ett gängat hål i skiljeväggen 30, varvid en lâsmutter 80 är fast- skruvad på skruvens 82 motsatta ände. Muttern 80 uppbär dessutom den ena av centreringstapparna 36 för fjädrarna SH.The package consisting of the filter element 70, the seals 76 and 84 and the cover 78 is clamped against the partition wall 30 by means of a screw 82, which is screwed with one end into a threaded hole in the partition wall 30, a locking nut 80 being screwed on opposite end of screw 82. The nut 80 also carries one of the centering pins 36 for the springs SH.

Två kanaler 90 och 91 är utformade i axeln 40 för att leda smörjolja 88 från husets 10 botten till huvudlagret #2 och till de samverkande kontaktytorna mellan kammen 62 och skon 66.Two channels 90 and 91 are formed in the shaft 40 to guide lubricating oil 88 from the bottom of the housing 10 to the main bearing # 2 and to the cooperating contact surfaces between the cam 62 and the shoe 66.

Den verkliga kontaktytorna är mindre än den teoretiska arean på grund av att i ytan av det halvcylindriska urtaget 64 i skon 66 är utformat ett grunt spår 98, i vilket oljan från den axiella kanalen 91 genom ett radiellt hål 96 strömmar in. Oljan strömmar från spåret 98 genom en kanal 100 (fig. 1) för att smörja den plana ändyta av kolven 58 som är i kontakt med skon 66. Huvud- lagrets HH smörjning säkerställas genom att oljenivån 88 vid husets 10 botten är högre än huvudlagret HH, så att det senare ständigt är beläget i ett oljebad. Oljan från den axiella kanalen 90 strömmar genom ett radiellt hål 99 till ett ringformigt spår 10 15 20 25 30 35 7s1øe24-s 92 på axelns 40 utsida, så att huvudlagret 42 smörjes. Oljan strömmar härefter in i kåpelementets 48 inre kammare 50 och faller genom tyngdkraftens inverkan genom en kanal 94 i skilje- väggen 30 ned på kolvens 58 skört och säkerställer härigenom dess smörjning. Oljan rinner härefter ned på husets 10 botten.The actual contact area is smaller than the theoretical area due to the fact that a shallow groove 98 is formed in the surface of the semi-cylindrical recess 64 in the shoe 66, into which the oil from the axial channel 91 flows in through a radial hole 96. The oil flows from the groove 98 through a channel 100 (Fig. 1) to lubricate the flat end surface of the piston 58 which is in contact with the shoe 66. The lubrication of the main bearing HH is ensured by the oil level 88 at the bottom of the housing 10 being higher than the main bearing HH , so that the latter is constantly located in an oil bath. The oil from the axial channel 90 flows through a radial hole 99 to an annular groove 92 on the outside of the shaft 40, so that the main bearing 42 is lubricated. The oil then flows into the inner chamber 50 of the housing element 48 and falls by the action of gravity through a channel 94 in the partition wall 30 down onto the skirt 58 of the piston, thereby ensuring its lubrication. The oil then flows down to the bottom of the house 10.

Under kompressorns 18 cykliska arbetsförlopp uppstår tryckskillnader mellan kammaren 13' och kammaren 28, varför ett kontinuerligt flöde av kylvätska förekommer mellan dessa kamrar i båda riktningarna genom öppningen 72. Gnistor som alstras genom borstarnas 15 glidrörelse mot kommutatorn 13 sönderdelar den i kammaren 28 befintliga kylvätskan och ger upphov till kemiskt reaktiva produkter, såsom klor, fluor, saltsyror och fluorväte- syror, som kan fräta sönder kompressorns 18 komponenter. På grund . fav nötningen mot borstarna 15 alstras dessutom kolpulver, som kan åstadkomma skada, om det tillåtes cirkulera i kylvätskans kretslopp. När kylvätskan strömmar från motorns 16 kammare 28 till kompressorns 18 kammare 13' åstadkommes emellertid tack vare filtret 74 en total absorption såväl av de genom kylvätskans sönderdelning alstrade produkterna som av kolpulvret, eftersom denna strömníng måste passera genom filterelementet. På grund av öppningens 72 närvaro åstadkommes dessutom en avsevärd minsk- ning av tryckskillnaderna mellan kamrarna 28 och 13', som gör det möjligt att utelämna de hittills använda, komplicerade och dyrbara tätningsorganen och att använda ett enkelt och billigt, ringformigt tätningsorgan 52 av självsmörjande material.During the cyclic operation of the compressor 18, pressure differences occur between the chamber 13 'and the chamber 28, so that a continuous flow of coolant occurs between these chambers in both directions through the opening 72. Sparks generated by the sliding movement of the brushes 15 towards the commutator 13 disintegrate the coolant in the chamber 28. gives rise to chemically reactive products, such as chlorine, fluorine, hydrochloric acids and hydrofluoric acids, which can corrode the components of the compressor 18. Because . In addition, the abrasion against the brushes 15 produces carbon powder, which can cause damage if allowed to circulate in the coolant cycle. However, when the coolant flows from the chamber 28 'of the engine 16 to the chamber 13' of the compressor 18, the filter 74 provides a total absorption both of the products generated by the decomposition of the coolant and of the carbon powder, since this flow must pass through the filter element. In addition, due to the presence of the opening 72, there is a considerable reduction in the pressure differences between the chambers 28 and 13 ', which makes it possible to omit the hitherto used, complicated and expensive sealing means and to use a simple and inexpensive, annular sealing means 52 of self-lubricating material .

Tack vare detta kännetecken åstadkommas även, frånsett det förhållandet att det icke längre är nödvändigt att smörja det ovannämnda tätningsorganet, en avsevärd minskning av den genom friktion uppkomna effektförlusten, eftersom de kraftiga fjädrar som hittills har använts icke längre är nödvändiga.' Den däri beskrivna motorkompressorenheten har även avse- värda fördelar med tanke på den tysta gången. Enheten innefattar icke någon konventionell transmission, i vilken ett spel mellan en drivaxel och en förbindningsstång åstadkommer ett märkbart kolvbuller mellan de fram- och återgående delarna, som ökar med tilltagande förslitning under längre användning. I själva verket säkerställer närvaron av fjädern 68, som belastas under kolvens 58 kompressionsslag och sedan expanderar under kolvens returslag 7810824- 8 att allt på grund av förslitning uppkommet spel kontinuerligt elimineras, så att kammens 62, skons 66 och kolvens 58 arbets- ytor konstant hålles i kontakt. Dessutom har detta rörelse- transmissionsutförande avsevärda fördelar ur ekonomisk synpunkt, 5 eftersom dess framställning erfordrar en relativt billig ut- rustning.Thanks to this feature, apart from the fact that it is no longer necessary to lubricate the above-mentioned sealing member, a considerable reduction of the power loss caused by friction is also achieved, since the strong springs which have hitherto been used are no longer necessary. ' The motor compressor unit described therein also has considerable advantages in view of the quiet running. The unit does not comprise any conventional transmission, in which a play between a drive shaft and a connecting rod produces a noticeable piston noise between the reciprocating parts, which increases with increasing wear during prolonged use. In fact, the presence of the spring 68, which is loaded during the compression stroke of the piston 58 and then expands during the return stroke of the piston 7810824-8, ensures that all play caused by wear is continuously eliminated, so that the working surfaces of the cam 62, shoe 66 and piston 58 are kept constant. in contact. In addition, this motion transmission design has significant advantages from an economic point of view, since its manufacture requires a relatively inexpensive equipment.

Ehuru uppfinningspríncipen kan förbli densamma, kan givetvis konstruktionsdetaljerna och utföringsformerna enligt uppfinningen i stor utsträckning variera från vad som med hjälp 10 av icke begränsande exempel har beskrivits och visats, utan att ramen för uppfinningen brytes.Although the principle of the invention may remain the same, the structural details and embodiments of the invention may, of course, vary widely from what has been described and shown by way of non-limiting example, without departing from the scope of the invention.

Claims

7 $ 10824 ~ 8 PATENT REQUIREMENTS

Encapsulated motor compressor unit for cooling systems, comprising a sealed housing enclosing two chambers separated by a partition, one chamber containing an electric DC motor with a commutator and brushes which transmit a drive torque to a via a drive shaft. in the second chamber arranged compressor, a sealing means arranged between the shaft and the partition wall and an absorption means arranged in the housing for chemical absorption of the products generated by the decomposition of the coolant effected by sparking between the commutator and the brushes, characterized in that the two inner chambers (13 ', 28) communicate with each other through at least one opening C72) in the partition wall (30) and that the absorption means (7a) is attached to the partition wall (30) and cooperates with the opening (72) so as to affect the liquid flowing through the opening (72) from one chamber to the other to prevent in the engine chamber (28) decomposition products formed enter the compressor chamber (13 ').

Engine compressor unit according to claim 1, characterized in that the absorption means consists of an annular, sintered body (7H) of a strongly electrically positive metal and with cylindrical inner and outer side walls and two flat end surfaces, one of which is attached to a surface of the partition wall (30) facing the compressor chamber, the inner cylindrical wall surrounding the opening (72), and a lid (78) covering the opposite end surface of the body (74).

The engine compressor unit according to claim 2, characterized in that the annular sintered body (74) is made of zinc.