DE2315655A1

DE2315655A1 - Verdichter

Info

Publication number: DE2315655A1
Application number: DE19732315655
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl Ing Doelz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-03-29
Filing date: 1973-03-29
Publication date: 1974-10-03
Also published as: IT1009328B; FR2223568A1; FR2223568B3; JPS5026106A

Description

H. J. ZILKEIV Patent-Ing.

Bankkonto: Girokasse Stuttgart Nr. 2983228 Postscheck: Stuttgart 43333

Stuttgarts

SHtzenburgstr.1 (Hochhaus) Telefon 246522

28. Mrz 1973 20

Anmelder: Dipl.-Ing.

Heinrich DoIz 6368 Bad Vilbel Berliner Str.

Verdichter

Die Erfindung betrifft einen Verdichter, insbesondere iauehkolbenverdichter für Eleinkühlgeräte mit elektrodynamischem Schv/ingantrieb für den in einem Zylinderkörper laufenden Verdichterkolben sowie mit einer Schmiereinrichtung,

Es ist ein Verdichter dieser Art bekannt, bei

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dem das Saugventil zum Ansaugen des Kältegases als frei "bewegliche Platte am Kolben angeordnet ist. Dies hat den Nachteil, daß zur Beschleunigung und Verzögerung des Kolbens die bei der üblichen Netzfrequenz von 50 Hz in sehr kurzen Zeitabständen erfolgen, erhebliche Kräfte aufgewendet werden müssen. Diese Art der Unordnung des Saugventils bedingt zugleich eine

sehr ungün&tige Ausbildung und Anordnung der Schmiereinrichtung für den Kolben. Diese besteht aus einem Rohr, das mit seinem einen Ende in einen. Ölvorrat und mit seinem anderen Ende in einen Kompressorraum ragt. Fm ein sicheres Eintauchen des Rohres in das 01 zu gewährleisten, muß der Ölspiegel verhältnismäßig hoch gewählt werden. Bei Inbetriebnahme des Verdichters muß nun erst so viel Öl angesaugt werden, bis der Oünspiegel bis zur Eintrittsöffnung des Rohres abgesunken ist. Erst dann kann die Gasförderung einsetzen.

Zu Beginn des Betriebes wird auf diese ¥/eise ungünstig viel Öl in den Kompressorraum gepumpt, so daß derselbe mit ülschaum und Öldunst übersättigt ist, was zu einer unzulässig hohen Ölanreicherung im Förderkreislauf des Verdichters führt. Dies wiederum kann zu Betriebsstörungen führen, indem der Ölspiegel des Ölsumpfes zu weit abgesunken ist und gar kein Öl zur Schmierung mehr *ur Verfügung steht. Der Ölmangel bewirkt dann zusätzlich einen Verlust der Dichtwirkung

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des Oles zwidchen Kolben und Zylinder, was den Wirkungsgrad des Verdichters wesentlich vermindert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen "Verdichter der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß eine in Abhängigkeit von der geförderten G-asmenge optimale Schmierung des Förderkreislaufes und insbesondere des Verdichterkolbens erzielt wird.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein Saugventil im bzw. am Zylinderkörper angeordnet ist und ein Rohr für die Zuführung des Schmiermittels mit seiner Austrittsöffnung in den Strömungsbereich des vom Saugventil angesaugten G-ases ragt. A?qB der Austrittsöffnung des Rohres wird dadurch ein Unterdruck erzeugt, der je nach Intensität der Strömung des angesaugten G-ases eine entsprechende Menge Öl aus dem Rohr mitreißt, das zur Schmierung des Kolbens dient.

Dabei kann in einer bevorzugten Ausführungsform das Rohr mit seiner Austrittsöffnung in das Innere des Saugventils hineinragen. In einer weiteren vorteilhaften .Ausführungsform kann das Rohr mit seiner Austrittsöffnung außerhalb des Saugventils im Bereich einer in demselben vorgesehenen Einlaßöffnung für das angesaugte Gas angeordnet sein.

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Die weiteren Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sowie den Unteran- ' Sprüchen zu entnehmen. Die Zeichnung zeigt in der

Fig. 1 einen bekannten Verdichter im Schnitt, Fig. 2 einen neuen Verdichter im Schnitt, Fig. 3 die Anordnung des Saugventils bei einem Verdichter gemäß Fig. 2 in vergrößerter Darstellung im Schnitt,

Fig. 4 den Verdichter gemäß Fig. 2 in einer Ansicht nach Pfeilrichtung A in vergrößerter Darstellung im Schnitt und Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel.

Um das Wesen der Erfindung gegenüber den bekannten Verdichtern klar und verständlich herausarbeiten zu können, soll kurz ein solcher bekannter Verdichter in seinem Aufbau beschrieben werden. ^;

Der in der Fig. 1 gezeigte bekannte Verdichter besteht aus einem dichten Gehäuse 5ä, in dem der elektromagnetische Schwingantrieb 61 sowie ein Zylinderkörper mit einem mit einer Tauchspule 62 verbundenen Kolben 1 und ein Druckrohr 12 axial beweglich federnd aufgehängt sind. Am druckseitigen Ende des Kolbens 1 sitzt frei

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beweglich ein plattenförmiges Saugventil 2, das mit seiner Masse den schnell hin- und hergehenden Kolben in seiner Bewegung sehr ungünstig entgegenwirkt.

Im unteren Teil des Gehäuses 5a ist ein Ölvorrat vorgesehen, in dem ein Rohr 6 eintaucht, dessen anderes Ende in einen Kompressorraum 7 mündet. Ein Druckraum 3 wird einerseits vom Saugventil 2 und andererseits vom am Zylinderkörper 15 sitzenden Druckventil 8 begrenzt.

Durch den .Ansaugstutzen 14 gelangt das entspannte Gas in den vom Gehäuse 5a umgebenen Raum 5 und von diesem über das Rohr 6 in den Kompressorraum 7· Infolge der Schwingbewegung des Kolbens 1 gelangt es durch dessen Hohlraum und das Saugventil 2 in den Druckraum 3· Aus diesem wird das Gas beim Kompressionshub des Kolbens 1 unter Öffnen des Druckventils 8 entgegen der Druckfeder 9 in die nachgeschaltete Druckkammer 10 ausgeschoben. Aus dem Druckraum 10 gelangt das Gas durch das Druckrohr 11, die Druckrohrschleife und den Druckstutzen 13 in den Kühlkreislauf.

Gegenüber diesem mit den oben genannten Nachteilen behafteten bekannten Verdichter ist der in den 3?ig. 2, 3 und 4 veranschaulichte neue Verdichter wie folgt ausgebildet :

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Der Verdichter besteht aus einem geschlossenen Gehäuse 63, in dem ein elektrodynamischer Schwingantrieb 52 sowie ein Zylinderkörper 17 mit einem mit einer lauchspule 56 verbundenen Kolben 57 und einem Druckrohr 47 axial beweglich federnd aufgehängt sind.

Der Kolben 57 arbeitet in dem Zylinderkörper 17, der einen Zylinderraum 20 aufweist, der durch ein mit einer Druckfeder 45 belastetes plattenförmiges Druckventil 44 gegenüber einer Druckkammer 43 abgeteilt ist.

Eine auf die Masse des. Schwingantriebes und die

Netzfrequenz abgestimmte Resonanzfeder 64,hält das System in einer entsprechend der Netzfrequenz hin- und hergehenden Bewegung. Der Kolben 57 weist eine glatte zylindrische Form auf und trägt an seinem Ende nicht wie beim bekannten Verdichter das Saugventil.

Beim Ausführungsbeispiel ist das Saugventil 16 im Zylinderkörper 17 angeordnet. Zu diesem Zweck weist der Zylinderkörper 17 eine Sackbohrung 18 auf, deren Mittelachse senkrecht zur Mittelachse des Kolbens 57 verläuft. Im Boden der Sackbohrung 18 ist ein parallel zur Mittelachse des Kolbens 57 liegender Schlitz 21 eingearbeitet, der in den Zylinderraum. 20 mündet. Eine Bohrung 22 im Boden der Sackbohrung 18 dient dazu, die Auflagefläche für eine Ventilplatte 23 zu verkleinern.

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Damit soll ein ünkleben der Venti!bohrung infolge "eines Ölfilms am Boden der Sackbohrung verhindert werden.

Im einzelnen besteht das Saugventil 16 aus einem Ventilsitzstück 24 mit einer eine Durehlaßbohrung 25 abdeckenden Ventilplatte 23 und einem Zwischenstück Dieses Zwischenstück 28 weist über seinem Umfang eine umlaufende Ringnut 31 auf, die über Bohrungen 32 und im Zwischenstück 28 mit der Durchlaßbohrung 25 im Ventilsit zstück 24 verbunden sind.

Mittels einer Mutter 29, die in ein in der Sackbohrung 18 eingeschnittenes Gewinde 19 eingreift, sind das Ventilsitzstück 24 und das Zwischenstück 28 unter Zwischenlage einer Deckscheibe 26 und eines Dichtringes im Zylinderkörper 17 befestigt. Die Mutter 29 besitzt zwei Löcher 30 für den Eingriff eines Werkzeuges.

In dem in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Rohr 34 vorgesehen, das insbesondere zur Schmierung des Kolbens dient. Dieses Rohr taucht mit seinem einen Ende 36 in den ülvorrat 38, während sein anderes Ende in das Innere des Saugventils 16 ragt. Dabei liegt die Austrittsöffnung 35 des Rohres 34 im Bereich der Bohrung 33 des Zwischenstückes 28 und damit im Strömungsbereich des angesaugten Gases. Das in den 01-vorrat 38 eintauchende Ende des Rohres 34 wird durch ein

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Schlauchsieb 37 abgeschlossen, das im Ausführungsbeispiel aus einem feinmaschigen Kunststoffschlauch besteht und bis auf den Grund des Ölvorrates reicht.

Ferner sind im Zylinderkörper 17 zwei Kammern und 41 vorgesehen, die als Schalldämpfer gegen durch eintretendes Gas verursachte Geräusche dienen. Dabei dämpft die Kammer 39 die Geräusche des durch die Ansaugbohrung 40 eintretenden Gases. Dieses nimmt durch einen nicht dargestellten Yerbindungskanal seinen Weg zu einem durch die Ringnut 31 und die Wand der Bohrung gebildeten Ringraum. ·

Die Kammer 41 dämpft die Geräusche des verdichteten Gases, das aus der Druckkammer 43, in der das Druckventil 44 und die Druckfeder 45 untergebracht sind, über den Kanal 42 in die Kammer 41 gelangt. Das in die Kammer 41 ragende Druckrohr 46 bildet oberhalb des Schwingantriebes 52 eine Druckrohrschleife 47, die zum Druckstutzen 48 führt.

Das in der Fig. 5 gezeigte weitere Ausführungsbeispiel ist in seinen wesentlichen Bauteilen genauso aufgebaut wie das anhand der Fig. 2, 3 und 4 beschriebene !lediglich liegt die Austrittsöffnung 35 des Rohres 34 außerhalb des Saugventils 16 und ragt dabei in einen im Zylinderkörper 17 vorgesehenen Kanal 65. Dieser ist

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einerseits über eine Öffnung 66 im Zwischenstück 28 mit äer Ringnut 31 und andererseits über einen Verbindungskanal 67 im Gehäuse des Schwingantriebes 52 mit dem Raum 50 verbunden. Die insaugöffnung 49a ist im unteren Bereicin. des Gehäuses 63 angeordnet.

Die Wirkungsweise des Verdichters wird anhand der S¹Ig. 2, 3 und 4 beschrieben.

Beim insaughub des Kolbens 57 tritt das Gas durch den .Ansaugstutzen 49 in den Verdichter ein und gelangt zunächst in den Raum 50. Über die Bohrung 51 im Boden des Schwingantriebs 52 und durch dessen Ringspalt 53 gelangt es in den inneren Verdichterraum 54· Aus diesem strömt es durch die Bohrung"40 in die Kammer 39 und gelangt aus dieser über einen nicht gezeichneten Kanal in die Ringnut 31·

Von der Ringnut 31 strömt das Gas durch die Bohrungen 32, 33 und 25 im Saugventil 16 durch den Ringspalt 58, der zwischen der Ventilplatte 23 und dem Ventilsitzstück 24 gebildet wird und über den Schlitz in den Zylinderraum 20. Beim Vorbeiströmen des Gases an der Austrittsöffnung 35 des Rohres 34 erzeugt es in diesem einen Unterdruck und reißt das in demselben befindliche Öl in zerstäubter form mit in den Zylinderraum 20 und stellt damit die Schmierung zwischen dem

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Korben 57 und der Viand des Zylinderraums 20 sicher. Diese Strömung des Gases dauert so lange, "bis der Korben 57 seinen Saughub_ausführt.

Während des nachfolgenden Kompressionshubes des Kolbens 57 drückt die bei Hubbeginn in umgekehrter Richtung einsetzende Strömung augenblicklich die Ventilplatte 23'auf das Ventilsitzstück 24 und schließt das Saugventil 16. Dann wird das im Zylinderraum 20 befindliche Gas vom Kolben 57 zusammengedrückt und unter Jnheben des plattenförmigen Druckventils 44 in die Kamm er 41 ausgeschoben. Über das Druckrohr 46 und die Druckrohrschleife 47 gelangt das komprimierte Gas zum Druckstutzen 49 und tritt aus dem Verdichter aus und in den Kühlkreislauf ein.

Um den Öldurchgang in seiner Menge zu regeln, empfiehlt es sich nicht, den Rohrquerschnitt durch nachträgliche Verengungen zu ändern, sondern es hat sich als zweckmäßig erwiesen, in das Rohr zur Kalibrierung einen oder mehrere Dräue einzuführen. Mit dieser Maßnahme ist eine größere Genauigkeit des Öldurchganges zu erreichen.

Patentansprüche:

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Claims

H. J. ZILKEN

Patent-Ing.

Stuttgart -ii- 2315655

Tel. 24B622

Diplo-Ing. Heinrich Dölz Akte 20

Patent ansprüche

. IJVerdichter, insbesondere Tauchkolbenverdichter für Kleinkühlgeräte mit elektrodynamischem Schwingantrieb für den in einem Zylinderkörper laufenden Verdichterkolben sowie mit einer Schmiereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Saugventil (16) im bzw. am Zylinderkörper (17) angeordnet ist, und ein Rohr (34) für die Zuführung des Schmiermittels mit seiner Austrittsöffnung (35) in den Strömungsbereich des vom Saugventil (16) angesaugten Gases ragt.
2. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (34) mit seiner Austrittsöffnung (35) in das Innere des Saugventils (16) hineinragt.
3. Verdichter nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Itohr (34) mit seiner Austrittsöffnung (35) außerhalb des Saugventils (16) im Bereich einer in demselben vorgesehenen Einlaßöffnung (66) für das angesaugte Gas angeordnet ist.

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4. Verdichter nach den .Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (34) mit seiner Austrittsöffnung (35) in eine Bohrung (32, 33) des Saugventils (16) hineinragt. '
5· Verdichter nach den Ansprüchen 1 Ms 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in einen Olvorrat (38) ragende Eintrittsöffnung des Rohres (34) mit einem Sieh (37) versehen ist.
6. Verdichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (37)" aus einem feinmaschigen Schlauchsieb, vorzugsweise aus einem ölbeständigen Kunststoff, besteht.
7. Verdichter nach den Ansprüchen 1 Ms 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Körperachse des Saugventils (16) senkrecht zur Mittelachse des Verdichterkolbens (57) verläuft.
8. Verdichter nach den Ansprüchen 1 Ms 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugventil (167 in einer zylindrischen Sackbohrung (18) im Zylinderkörper (17) angeordnet ist, die über einen Schlitz (21) in ihrem Boden mit dem Zylinderraum (20) in Verbindung steht.
9. Verdichter nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugventil (16) aus einem Ventil-

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sitzstück (24) und einem Zwischenstück (28) mit einer an seinem Umfang umlaufenden Ringnut (31) besteht, welche über eine Bohrung (32, 33) mit einer Bohrung (25) des Ventilsitzstückes (24) verbunden ist, die über einen Ringspalt (58) zwischen einer Ventilplatte (23) und dem Ventilsitzstück (24) in den Zylinderraum (20) mündet und daß das Zwischenstück (28) und das Ventilsitzstück (24) unter Zwischenlage einer Deckscheibe (26) und eines Dichtungsringes (27) mittels einer Mutter (29) in der Sackbohrung (18) des Zylinderkörpers (17) befestigt sind.
10. Verdichter nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (21) parallel zur Mittelachse des Verdichterkolbens (57) verläuft und seine Unterkante (21a) um einen bestimmten Abstand (a) oberhalb der druckseitigen Stirnfläche (20a) des Zylinderkörpers (17) liegt.
11. Verdichter nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kalibrierung des Querschnittes des Rohres (34) und damit zur Steuerung der Durchflußmenge des Schmieröles in das Rohr (34) ein Draht bestimmten Durchmessers und bestimmter Länge eingelegt ist.

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