DE1189565B

DE1189565B - Gekapselte Kleinkaeltemaschine

Info

Publication number: DE1189565B
Application number: DED36573A
Authority: DE
Inventors: Knud Roelsgaard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-07-15
Filing date: 1961-07-15
Publication date: 1965-03-25
Also published as: US3187996A

Description

Gekapselte Kleinkältemaschine Die Erfindung betrifft eine gekapselte Kleinkältemaschine mit Druckschalldämpfer, deren Motorverdichter federnd in der Kapsel aufgehängt ist und deren Kapselinnenraum unter Saugdruck steht.
Bei hermetisch gekapselten Kleinkältemaschinen entsteht im Kapselinnenraum, in der Wicklung des Antriebsmotors, durch Kompression des Kältemittelgases und durch Reibung der Maschinenteile Wärme, die nach außen abgeführt werden muß. Kleinkältemaschinen, die federnd im Kapselinnern aufgehängt sind, haben eine besonders schlechte thermische Verbindung mit der Kapselwand, so daß die Wärme schwierig abzuführen ist. Hierdurch entsteht eine erhöhte Kapseltemperatur, die nicht nur die elektrischen Teile des Kompressors gefährdet, sondern auch die Viskosität des Schmieröls in starkem Maße herabsetzt. Durch die erhöhte Kapseltemperatur wird der angesaugte Kältemitteldampf überhitzt, wodurch der Liefergrad des Kompressors beeinträchtigt wird.
Es ist bisher ausschließlich bekannt, diese Nachteile durch sekundäre Maßnahmen zu beseitigen, indem man die Wärmeabfuhr erhöhte, z. B. mittels Ölkühler, die außerhalb der Kapsel angebracht werden, oder durch ölzerstäubung, so daß sich der Ölnebel unter Abkühlung an der Kapselwand niederschlägt. Es ist auch eine Ausführung mit einer doppelwandigen Kapsel bekannt, deren unterer Teil einen Kondensator bildet. Sämtliche dieser Mittel sind aber sehr umständlich; sie bringen eine Komplikation und erhöhte Baukosten mit sich.
Des weiteren ist vorgeschlagen worden, die innerhalb der Kapsel angeordneten, das unter Verflüssigungsdruck stehende Kältemittel führenden Teile mit Mitteln zur Begrenzung der Wärmeabgabe zu versehen. Insbesondere soll der Druckschalldämpfer in der Druckleitung eingebaut und mit einer Wärmeisolation oder mit Mitteln zur Verhinderung der einen Wärmeübergang fördernden Gasströmung und Ölbenetzung an der Außenseite versehen sein. Auf diese Weise kann ein großer Teil des Wärmeinhalts des verdichteten Kältemittels nicht im Innern der Kapsel abgegeben werden, was eine geringere Erwärmung der Einheit zur Folge hat.
Einen ähnlichen Erfolg erreicht man gemäß einem anderen Vorschlag auch dann, wenn man den im Zug der Druckleitung liegenden Druckschalldämpfer durch Anordnung unterhalb eines anderen Bauteils und/oder in einer Radialrichtung, in welcher sich in der Schleuderebene ein anderes Bauteil befindet, weitgehend vor einer Sprühbenetzung durch das Öl schützt.
Das gleiche Ziel einer verminderten Wärmeabgabe im Innenraum der Kapsel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zur Erzielung einer kleinen Wärmeübertragungsfläche der das unter Verflüssigungsdruck stehende Kältemittel führenden Teile in der Kapsel der Druckschalldämpfer wenigstens teilweise außerhalb der Kapsel angeordnet ist und zwischen Druckventilkammer und Kapselwand ein Leitungselement größerer Elastizität als die üblichen Metallrohre geschaltet ist.
Es ist schon seit langem bekannt, bei einem starr in der Kapsel angeordneten Motorverdichter ohne Druckschalldämpfer die Druckleitung auf kürzestem Wege von der Druckventilkammer zur Kapselwand zu führen. Damit ist aber nicht das Erfindungsprinzip getroffen, weil immer dann, wenn Druckschalldämpfer und federnde Aufhängung des Motorverdichters verlangt wurden, die Wärmeübertragungsfläche sprunghaft in die Höhe stieg.
So ist es beispielsweise bekannt, die Druckleitung als mehrfach gewundenes und gewelltes Rohr auszubilden, damit sie die beim federnd aufgehängten Motorverdichter auftretenden Schwingungen zwischen Druckventilkammer und Kapsel ausgleichen kann. Die große Länge der Druckleitung führt aber zu einer großen Wärmeübertragungsfläche.
Zwar ist es durch zeichnerisch dargestellte Konstruktionen bekannt, die Druckleitung relativ kurz auszuführen, beispielsweise durch die Verwendung eines Schlauchstückes. In allen diesen Fällen ist jedoch der Druckschalldämpfer mit seiner relativ großen Oberfläche im Innern der Kapsel angeordnet, so daß sich wiederum eine sehr große Wärmeübertragungsfläche ergibt.
Im Gegensatz dazu wird erfindungsgemäß die Möglichkeit geboten, die Wärmeübertragungsfläche konsequent klein zu halten. Infolge des an sich bekannten elastischen Leitungselements kann die Länge der Druckleitung kurz und damit deren Oberfläche klein gehalten werden. Durch die wenigstens teilweise Verlagerung des Druckschalldämpfers aus der Kapsel heraus wird auch dessen Wärmeeinwirkung auf das Sauggas in der Kapsel geringer. Am günstigsten ist es natürlich, den Druckschalldämpfer vollständig außerhalb der Kapsel anzuordnen, vorzugsweise derart, daß die Kapselwand einen Teil der Begrenzung des Druckschalldämpfers bildet. Es zeigen sich aber auch noch brauchbare Ergebnisse, wenn ein Teil des Druckschalldämpfers in der Kapsel verbleibt.
Als Leitungselement größerer Elastizität als die üblichen Metallrohre kann man beispielsweise in an sich bekannter Weise einen Schlauch, insbesondere aus Kunststoff, verwenden. Dieser Schlauch kann aus einem temperatur-, kältemittel- und ölbeständigen sowie druckfesten Kunststoff, z. B. Polyamid oder einem unter der Handelsbezeichnung »Viton« bekannten Kunststoff, bestehen. Eine Erleichterung bei der Auswahl ist darin zu sehen, daß das Material nicht vollständig gasdicht sein muß, da eventuell infolge Diffusion aus der Druckleitung austretendes Kältemittel nur in die Kapsel gelangen kann und demnach im geschlossenen System verbleibt. Ein solcher Kunststoffschlauch kann mit seinen Anschlußstutzen auch auf einfache Weise verklebt werden. Ferner isoliert der Kunststoff wärmemäßig den Kapselinnenraum von dem unter Druck stehenden Kältemittel.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel besteht das Leitungselement größerer Elastizität aus einem Balg. Ein solcher Balg besitzt nicht nur eine ausreichende Elastizität in den interessierenden Richtungen, sondern die aktive Wärmeübertragungsfläche wird fast ausschließlich durch die zylindrische Hüllfläche gebildet, weil die Flächen zwischen den Wellungen nur im geringen Maße an der Wärmeübertragung teilnehmen können. Die beiden vorteilhaften Eigenschaften des Balges sind um so ausgeprägter, je mehr, Wellungen er besitzt.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher beschrieben.
Der Kompressor 1 ist in der Kapsel 2 mit Deckel 3 mittels der Federn 4 aufgehängt. Die Federn 4 sind am Statortragkörper 5 befestigt, der mit einem Lager für die senkrechte Motorkurbelwelle 6 versehen ist. Die Welle trägt den Rotor des Elektromotors, von dem lediglich der Stator 7 sichtbar ist. Oben am Statortragkörper 5 ist der Zylinder 8 befestigt, in dem sich der Kolben 9 bewegt, der über die Kurbelschleife 10 vom Kurbelzapfen 11 angetrieben wird. Am oberen Totpunkt des Kolbens ist die Ventilzwischenplatte 12 befestigt, welche die nicht gezeigten Saug- und Druckventile trägt. Die beiden Ventilkammern mit den zugehörigen Austrittsleitungen befinden sich in der Abdeckplatte 13.
Von dem Druckauslaß dieser Abdeckplatte führt ein kurzes Rohrstück 14 zu einem Balg 15 mit sehr vielen Wellungen. Dieser Balg ist am anderen Ende mit dem Flansch 16 an der Wand der Kapsel 2 angeschweißt. Ein Rohrstück 17 durchgreift die Kapselwand und führt in den Schalldämpferraum 18, der durch eine außen auf die Kapsel aufgesetzte Kappe 19 gebildet wird und die Austrittsleitung 20 trägt.
Die Länge der Druckleitung und ihre Wärmeübertragungsfläche ist in diesem Falle um ein Vielfaches kleiner als bei der üblichen Druckleitung, die beispielsweise Zylinder- und Kurbelzapfenanordnung über einen großen Winkel umschließt und außerdem noch in sich gewellt ist.
Die gleichen Ergebnisse erzielt man, wenn man das Rohrstück 14 und den Stutzen 17 mit einem flexiblen Schlauch, vorzugsweise einem Kunststoffschlauch, verbindet.

Claims

Patentansprüche: 1. Gekapselte Kleinkältemaschine mit Druckschalldämpfer, deren Motorverdichter federnd in der Kapsel aufgehängt ist und deren Kapselinnenraum unter Saugdruck steht, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß zur Erzielung einer kleinen Wärmeübertragungsfläche der das unter Verflüssigungsdruck stehende Kältemittel führenden Teile in der Kapsel der Druckschalldämpfer wenigstens teilweise außerhalb der Kapsel angeordnet ist und zwischen Druckventilkammer und Kapselwand ein Leitungselement größerer Elastizität als die üblichen Metallrohre geschaltet ist.
2. Kleinkältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungselement größerer Elastizität in an sich bekannter Weise durch einen Schlauch, insbesondere aus Kunststoff, gebildet ist.
3. Kleinkältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungselement größerer Elastizität aus einem Balg besteht.
4. Kleinkältemaschine nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapselwand einen Teil der Begrenzung des Druckschalldämpfers bildet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1775 632; USA.-Patentschriften Nr. 2 175 914, 2 215 991, 2 249 882, 2 463 035, 2 477 093.