DE102020127543A1 - Compressor housing, in particular for a heat pump, with a low-vibration mount - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Kompressor (1) mit einem Gehäuse (2), das ein oberes Ende (3) und ein unteres Ende (4) Ende und einen zylindrischen Zwischenbereich (5) mit einer Zylinderachse (6) aufweist, für eine Aufstellung mit senkrechter Zylinderachse (6), wobei eine Halterung (8) vorhanden ist, die mit dem Gehäuse (2) im zylindrischen Zwischenbereich (5) verbunden ist, sich von dort bis unterhalb des unteren Endes (4) erstreckt und in drei, vier oder mehr Füßen (11) oder einem Auflagebereich mit drei, vier oder mehr Auflageflächen endet. Die Halterung (8) ist bevorzugt etwa in der Mitte des Zwischenbereiches (5) mit dem Gehäuse (2) verbunden, besonders bevorzugt in einem schwingungsarmen Teil (7) in der Nähe einer Kompressor-Ruhelinie (15), die durch Versuche und/oder Berechnungen ermittelt wurde. Die vorliegende Erfindung erlaubt es, einen Kompressor (1) schwingungsarm zu halten, so dass bei seinem Betrieb kaum Schwingungen auf andere Strukturen übertragen werden, die einen unerwünschten Luftschall erzeugen könnten.The invention relates to a compressor (1) with a housing (2) which has an upper end (3) and a lower end (4) end and a cylindrical intermediate region (5) with a cylinder axis (6), for installation with a vertical Cylinder axis (6), there being a support (8) connected to the housing (2) in the intermediate cylindrical portion (5), extending from there to below the lower end (4) and in three, four or more feet (11) or a bearing area with three, four or more bearing surfaces. The bracket (8) is preferably connected to the housing (2) approximately in the middle of the intermediate area (5), particularly preferably in a low-vibration part (7) in the vicinity of a compressor rest line (15), which has been determined by tests and/or calculations was determined. The present invention makes it possible to keep a compressor (1) low in vibration, so that during its operation hardly any vibrations are transmitted to other structures that could generate unwanted airborne noise.
Description
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Kompressoren, insbesondere für Wärmepumpen und dergleichen. Elektrisch betriebene Kompressoren sind für den Einsatz in Klima-/ Kältetechnik und Wärmepumpen bekannt. Ein solcher Kompressor hat die Aufgabe ein Gas (Kältemittel) von einem niedrigen Druck auf einen höheren Druck zu komprimieren. Bei diesem Vorgang steigt die Temperatur des Gases. Solche Kompressoren sind in den meisten Fällen mit einem zylindrischen Gehäuse ausgestattet und werden aufrecht, d. h. mit senkrecht stehender Zylinderachse, montiert. Dazu wird an ihrem unteren Ende eine Halterung angebracht, meist angeschweißt, die drei oder mehr Füße oder Auflagestellen aufweist. Mit diesen Füßen oder Auflagestellen wird der Kompressor, im Allgemeinen unter Zwischenschaltung von Dämpfungselementen, insbesondere aus Gummi, an einer Grundplatte oder anderen Strukturen befestigt. Die Dämpfungselemente dienen dazu, möglichst wenig Schwingungen des Kompressors, der beim Betrieb immer gewisse Schwingungen seines Gehäuses verursacht, auf die Grundplatte oder andere Strukturen zu übertragen. Da Schwingungen von Strukturen Körperschall und daraus Luftschall bewirken können, ist die Übertragung von Schwingungen unerwünscht, insbesondere bei Wärmepumpen, die in oder in der Nähe von Gebäuden angeordnet sind.The invention relates to the field of compressors, in particular for heat pumps and the like. Electrically operated compressors are known for use in air conditioning/refrigeration technology and heat pumps. Such a compressor has the task of compressing a gas (refrigerant) from a low pressure to a higher pressure. During this process, the temperature of the gas increases. Such compressors are in most cases equipped with a cylindrical housing and are erected, i. H. with vertical cylinder axis, mounted. For this purpose, a bracket is attached to its lower end, usually welded on, which has three or more feet or support points. The compressor is fastened to a base plate or other structure with these feet or support points, generally with the interposition of damping elements, in particular made of rubber. The damping elements serve to transmit as few vibrations as possible from the compressor, which always causes certain vibrations in its housing during operation, to the base plate or other structures. Since vibrations of structures can cause structure-borne noise and, as a result, airborne noise, the transmission of vibrations is undesirable, particularly in the case of heat pumps that are located in or near buildings.
Trotz der Dämpfungselemente kommt es oft zu einer unerwünschten Übertragung von Vibrationen, die unerwünschte Geräuschbildung und Luftschallabstrahlung bewirken, insbesondere wenn die Vibrationen auf ein großflächiges Bauteil, beispielsweise eine Bodenplatte einer Wärmepumpe, übertragen werden.Despite the damping elements, there is often an undesired transmission of vibrations, which cause undesired noise and airborne noise emissions, particularly when the vibrations are transmitted to a large-area component, for example a base plate of a heat pump.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die eingangs genannten Probleme wenigstens teilweise zu beseitigen und insbesondere die Schaffung einer Halterung für einen Kompressor, die eine Einleitung von Vibrationen in benachbarte Bauteile oder Strukturen verhindert oder wenigstens vermindert.The object of the present invention is to at least partially eliminate the problems mentioned at the outset and in particular to create a mount for a compressor which prevents or at least reduces the introduction of vibrations into adjacent components or structures.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen ein Kompressor mit einer Halterung und ein Verfahren zur Halterung eines Kompressors gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, veranschaulicht die Erfindung und gibt bevorzugte Ausführungsbeispiele an.A compressor with a mount and a method for mounting a compressor according to the independent claims serve to solve this problem. Advantageous refinements and developments of the invention are specified in the respective dependent claims. The description, particularly in connection with the drawing, illustrates the invention and specifies preferred exemplary embodiments.
Hierzu trägt ein Kompressor mit einem Gehäuse für eine Aufstellung mit senkrechter Zylinderachse bei, wobei das Gehäuse ein oberes und ein unteres Ende und einen zylindrischen Zwischenbereich mit einer Zylinderachse aufweist. Ferner ist eine Halterung vorgesehen, die mit dem Gehäuse im zylindrischen Zwischenbereich verbunden ist, sich von dort bis unterhalb des unteren Endes erstreckt und in drei, vier oder mehr Füßen oder einem Auflagebereich mit drei, vier oder mehr Auflageflächen endet.A compressor with a housing for installation with a vertical cylinder axis contributes to this, the housing having an upper end and a lower end and a cylindrical intermediate region with a cylinder axis. A bracket is also provided which is connected to the housing in the intermediate cylindrical area, extends from there to below the lower end and terminates in three, four or more feet or a support area with three, four or more support surfaces.
Genaue Untersuchungen und Betrachtungen haben gezeigt, dass ein Kompressor bei typischen Ansteuerungsfrequenzen Schwingungen ausführt, bei denen die größten Amplituden an den Enden des Gehäuses liegen, während etwa in der Mitte des Zwischenbereiches eine Kompressor-Ruhelinie liegt, in der die geringsten Schwingungsamplituden festgestellt werden. Diesen Effekt macht sich die Erfindung zu Nutze, indem der Kompressor gerade in dem Zwischenbereich gehaltert wird.Precise investigations and considerations have shown that, at typical drive frequencies, a compressor will oscillate with the greatest amplitudes at the ends of the housing, while approximately in the middle of the intermediate range there is a compressor rest line where the lowest amplitudes of vibration are found. The invention makes use of this effect in that the compressor is held precisely in the intermediate area.
Bevorzugt ist die Halterung etwa in der Mitte des Zwischenbereiches mit dem Gehäuse verbunden. So lässt sich eine Stabile Halterung mit geringer Vibrationsübertragung verwirklichen.The holder is preferably connected to the housing approximately in the middle of the intermediate area. In this way, a stable mount with low vibration transmission can be achieved.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Halterung einen Kragen (oder Gürtel) um den Zwischenbereich auf, von dem ausgehend Stützen nach unten führen, die in Füßen oder Auflageflächen enden. Ein Kragen oder Gürtel lässt sich ohne Schädigung der Stabilität um ein zylindrisches Gehäuse spannen und eignet sich besonders gut für die Befestigung von Stützen. Die direkte Befestigung der Stützen an dem Gehäuse in einem Gürtelbereich ist aber grundsätzlich auch möglich. Alle Teile, die den Kompressor tragen und/oder mit dem Untergrund verbinden, werden zusammen als Halterung bezeichnet.In a preferred embodiment, the bracket has a collar (or belt) around the intermediate area, from which descends supports terminating in feet or pads. A collar or belt can be tightened around a cylindrical case without damaging its stability and is particularly useful for attaching supports. In principle, however, the direct attachment of the supports to the housing in a belt area is also possible. All parts that support the compressor and/or connect it to the ground are collectively referred to as a bracket.
Besonders günstig ist es, wenn der Kragen in seiner Höhe verstellbar an dem Gehäuse befestigt werden kann. Da die Schwingungseigenschaften des Gehäuses auch von daran angeschlossener Verrohrung oder daran befestigten anderen Bauteile abhängt, kann durch eine Veränderung der Höhe des Kragens am Gehäuse (meist nur um wenige Zentimeter) die günstigste Höhe gewählt werden.It is particularly favorable if the collar can be attached to the housing in an adjustable manner in terms of its height. Since the vibration properties of the housing also depend on the piping connected to it or other components attached to it, the most favorable height can be selected by changing the height of the collar on the housing (usually only by a few centimetres).
Jede Halterung, die im zylindrischen Zwischenbereich angreift, verringert die Übertragung von Vibrationen, aber bevorzugt liegt die Verbindung von Gehäuse und Halterung in einem schwingungsarmen Teil des Zwischenbereiches (in der Nähe der Kompressor-Ruhelinie), der durch Versuche oder Berechnungen ermittelt werden kann.Any mount that engages the intermediate cylindrical region reduces the transmission of vibration, but preferably the housing and mount junction is in a low-vibration part of the intermediate region (near the compressor rest line) that can be determined by experiment or calculation.
Die Halterung kann so gestaltet und dimensioniert sein, dass sie den Kompressor und daran aufgehängte weitere Bauteile standfest mit einem Untergrund verbinden kann. Schon die Befestigung der Halterung an der Peripherie des zylindrischen Gehäuses und in der Nähe des Schwerpunktes des Kompressors führt zu einer höheren Standfestigkeit gegenüber bekannten Befestigungen. Dazu kommt, dass die Stützen schräg nach außen (und nach unten) geführt sein können, wodurch die Standfestigkeit weiter erhöht wird.The holder can be designed and dimensioned in such a way that it can firmly connect the compressor and other components suspended from it to a substrate. The very attachment of the bracket to the periphery of the cylindrical body and near the center of gravity of the Compressor leads to a higher stability compared to known attachments. In addition, the supports can be inclined outwards (and downwards), which further increases stability.
Auch bei einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Füße oder Auflageflächen über elastische Elemente mit einem Untergrund oder einer anderen Auflagestruktur verbindbar, damit auch eventuell noch übertragene Vibrationen gedämpft werden.In a preferred embodiment, too, the feet or bearing surfaces can be connected to a base or another bearing structure via elastic elements, so that any vibrations that may still be transmitted are also dampened.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird auch ein Verfahren zur Halterung eines Kompressors mit einem Gehäuse, das ein oberes und ein unteres Ende und einen zylindrischen Zwischenbereich mit einer Zylinderachse aufweist, bei einer Aufstellung mit senkrechter Zylinderachse vorgeschlagen. Dabei wird das Gehäuse mit der Halterung nur in dem zylindrischen Zwischenbereich verbunden und die Halterung über mindestens drei Füße oder Auflagebereiche unter Zwischenschaltung von Dämpfungselementen mit einem Untergrund oder einer anderen Struktur verbunden.According to a further aspect, a method for mounting a compressor with a housing, which has a top and a bottom end and a cylindrical intermediate area with a cylinder axis, in a setup with a vertical cylinder axis is also proposed. The housing is connected to the holder only in the cylindrical intermediate area and the holder is connected to a base or another structure via at least three feet or support areas with the interposition of damping elements.
Bevorzugt werden die Schwingungseigenschaften des Kompressors ermittelt und die Halterung im Bereich einer Kompressor-Ruhelinie einer Hauptschwingung des Gehäuses mit diesem verbunden. Je nach eventuell in angrenzenden Strukturen anregbaren Resonanzen ist auch eine nachträgliche Veränderung der Lage des Kragens/Gürtels im zylindrischen Zwischenbereich sinnvoll.The vibration properties of the compressor are preferably determined and the holder is connected to the housing in the area of a compressor rest line of a main vibration of the housing. Depending on the resonances that may be excited in adjacent structures, it is also useful to subsequently change the position of the collar/belt in the cylindrical intermediate area.
Ein schematisches Ausführungsbeispiel der Erfindung, auf das diese jedoch nicht beschränkt ist, und die Funktionsweise des Verfahrens werden im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 : schematisch eine Vorderansicht eines Kompressors mit einer Halterung und -
2 schematisch eine Seitenansicht eines Kompressors mit einer Halterung.
-
1 : schematically a front view of a compressor with a bracket and -
2 schematically a side view of a compressor with a bracket.
Der Kompresser 1 weist im vorliegenden Fall außen befestigte weitere Bauteile 16 (z. B. einen Flüssigkeitsabscheider, einen Elektroanschluss etc.) auf, deren Gewicht und Lage bei der Dimensionierung und Anbringung der Halterung 8 berücksichtigt wird. Auch eine Verrohrung 18 (üblicherweise mindestens ein Eintrittsrohr für Kältemittel unter niedrigem Druck und ein Austrittsrohr für Kältemittel unter hohem Druck) des Kompressors 1 wird dabei einbezogen, insbesondere auch bei einer Betrachtung des Schwingungsverhaltens des Gehäuses 2. Durch Berechnungen und/oder Versuche lässt sich eine Kompressor-Ruhelinie 15 (bzw. Ruheebene) ermitteln, entlang derer das Gehäuse die geringste Schwingungsamplitude (meist für eine Schwingung erster oder zweiter Ordnung) bei üblichen Anregungsfrequenzen zwischen 50 und 400 kHz [Kilohertz], insbesondere 120 und 240 kHz, aufweist. In der Umgebung dieser Kompressor-Ruhelinie 15 liegt der schwingungsarme Teil 7 des zylindrischen Zwischenbereiches 15, so dass dort die günstigste Lage für den Kragen (Gürtel) 9 der Halterung 8 ist. Grundsätzlich könnten die Stützen 10 auch ohne tatsächlich vorhandenen Kragen 9 an dem Gehäuse befestigt, z. b. angeschweißt, werden (in einem umlaufenden Gürtelbereich), jedoch wird dies bei zylindrischen Behältern meist vermieden. Dafür kann ein Kragen 9, durch eine nicht dargestellte Spannvorrichtung befestigt und in unterschiedlichen Höhen montiert werden. Die Füße 11 müssen zusammen mit den elastischen Elementen 12 nur tiefer enden als das untere Ende 4 des Gehäuses 1.In the present case, the
Die vorliegende Erfindung erlaubt es, einen Kompressor schwingungsarm zu halten, so dass bei seinem Betrieb kaum Schwingungen auf andere Strukturen übertragen werden, die einen unerwünschten Luftschall erzeugen könnten.The present invention makes it possible to keep a compressor with low vibrations, so that during its operation hardly any vibrations are transmitted to other structures that could generate unwanted airborne noise.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Kompressorcompressor
- 22
- GehäuseHousing
- 33
- Oberes Ende des GehäusesUpper end of the case
- 44
- Unteres Ende des GehäusesLower end of the case
- 55
- Zylindrischer ZwischenbereichCylindrical intermediate area
- 66
- Zylinderachse des ZwischenbereichesCylinder axis of the intermediate area
- 77
- Schwingungsarmer Teil des ZwischenbereichesLow-vibration part of the intermediate area
- 88th
- Halterungbracket
- 99
- Kragen / Gürtelcollar / belt
- 1010
- Stützesupport
- 1111
- Fuß, Auflageflächefoot, bearing surface
- 1212
- Elastisches Elementelastic element
- 1313
- Halteschrauberetaining screw
- 1414
- Untergrund / AuflagestrukturSubsoil / support structure
- 1515
- Kompressor-RuhelinieCompressor Quiet Line
- 1616
- Weiteres BauteilAnother component
- 1717
- Tragöselifting eye
- 1818
- Verrohrungpiping
Claims (9)
Priority Applications (2)
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DE102020127543.9A DE102020127543A1 (en) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | Compressor housing, in particular for a heat pump, with a low-vibration mount |
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