DE69004947T2 - Verdichter mit Ausslass-Schalldämpfung. - Google Patents

Description

HTNTERGRUND UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung betrifft Kompressoren und insbesondere Kühlkompressoren mit einer verbesserten Abgasschalldämpfung.
• Bei Kühlkompressoren, die zur Klimatisierung und für Wärmepumpen verwendet werden, ist die Geräuschentwicklung ein immer Wichtigeres Kriterium bei der Beurteilung der Akzeptabilität geworden. Demzufolge besteht ein Bedarf an verbesserten Kühlkompressoren, die ruhiger sind als die derzeit auf dem Markt befindlichen, bei denen aber keiner der Vorteile der bestehenden Kompressoren eingebüßt wird.
• Es ist daher eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kühlkompressor mit einer verbesserten Schalldämpfung anzugeben, der relativ einfach gebaut ist, und bei dem kein wesentlicher Verlust an Wirkungsgrad eintritt. Der Kompressor der vorliegenden Erfindung stellt gegenüber dem in dem US-Patent Nr. 3,807,907 der Inhaberin des vorliegenden Patents beschriebenen Kompressor eine Verbesserung dar, wobei auf den gesamten Inhalt des obigen Patents hierin Bezug genommen wird.
• Weitere Vorteile und Merkmale werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der bei liegenden Zeichnung offensichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
• Figur 1 ist eine vertikale Schnittansicht eines hermetischen Kühlkompressors mit einer Vielzahl von Zylindern, der die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert; Figur 2 ist eine Schnittansicht im wesentlichen entlang Linie 2-2 von Figur 1;
• Figur 3 ist eine Schnittansicht im wesentlichen entlang Linie 3-3 von Figur 1; und
• Figur 4 ist eine Draufsicht auf eine ringförmige Trennwand, die einen Teil der vorliegenden Erfindung darstellt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
• Die vorliegende Erfindung ist beispielhaft an einem Kreuzschubkolbenkompressor mit vier Zylindern dargestellt. Die Hauptelemente des Kompressors sind ein dicht verschlossenes Gehäuse 10, einen Sauggaseinlaßstutzen 12, einen Sauggasauslaßstutzen 14 und eine Motor-Kompressor-Einheit 16, die in dem Gehäuse angeordnet ist und von einer Tragfeder 18 getragen wird, die in einer Fassung 20 am Boden des Gehäuses 10 angeordnet ist und am oberen Ende mittels einer Feder 22 positioniert wird, die sich auf einem Blechvorsprung 24 befindet. Die Drehung der Motor-Kompressor-Einheit wird durch eine Antitorsionsfederanordnung 26 verhindert. Die Motor-Kompressor-Einheit 16 umfaßt im allgemeinen einen Kompressorkörper 28, der eine Vielzahl von Pumpzylindern 30 enthält (in diesem Fall vier gleichmäßig voneinander beabstandete, radial angeordnete Zylinder), wo in jedem ein sich hin- und herbewegendes Pumpelement in Form eines Kolbens 32 angeordnet ist, der wie üblich kreuzschleifenartig mit einer Kurbelwelle 34 verbunden ist, die in einem in dem Körper 28 angeordneten Lager 36 drehbar gelagert ist. Das obere Ende der Kurbelwelle 34 ist an einem Motorläufer 38 befestigt, der drehbar im Inneren eines Motorständers 40 angeordnet ist, dessen oberes Ende mit einer Motorabdeckung 42 versehen ist, die mit der Feder 22 in Kontakt steht und ein offenes Ende 44 besitzt, das Sauggas aufnehmen kann, welches durch den Stutzen 12 zur Kühlung des Motors eintritt, bevor es in den Kompressor eingeleitet wird. Bis zu diesem Punkt ist der hier beschriebene Kompressor im Stand der Technik bekannt, und sämtliche dieser Einzelheiten sind in der obenerwähnten US-Patentschrift offenbart, auf die hier Bezug genommen wird.
• Die neuen Merkmale der vorliegenden Erfindung liegen in der Konstruktion des unteren Abschnitts des Körpers 28 und der daran befestigten Zubehörteile. Wie am besten in Fig. 1 zu sehen ist, mündet jeder Zylinder 30 in dem Körper 28 in eine äußere ebene Fläche 46 auf dem KörPer 28, mit der die übliche ventilplattenanordnung 48 und der Zylinderkopf 50 in der üblichen Weise verschraubt sind. Jeder Zylinderkopf 50 begrenzt eine Abgaskammer 52, die das Abgas aufnimmt, welches mit Hilfe des Kompressors durch die Abgasventilanordnung 54 gepumpt wird. Alle Zylinderanordnungen sind baugleich.
• Wie am besten in Fig. 1 und 2 zu sehen ist, besitzt das untere Ende des Körpers 28 eine im allgemeinen ebene Oberfläche 56, die ringförmig ausgebildet ist und mit einer Vielzahl von im wesentlichen gleich beabstandeten gebogenen Hohlräumen 58 versehen ist, einen für jeden Zylinder und im allgemeinen mit diesem fluchtend. Die Hohlräume 58 sind jeweils durch einen Stegabschnitt 60 in dem Körper 28 voneinander getrennt, der mit einer Gewindebohrung 62 versehen ist. Jeder Hohlraum 58 steht über einen Kanal 64 (Fig. 1) mit einer entsprechenden Auslaßkammer 52 in Verbindung. (Es sei darauf hingewiesen, daß der Kanal 64 durch einen Abschnitt des Körpers 28 und der Ventilplattenanordnung 48 führt). Um das Volumen des Hohlraums zwecks stärkerer Schalldämpfung zu erhöhen, besitzt jeder Hohlraum einen oder mehrere Aufsätze 65, die sich in unbenutzte Abschnitte des gegossenen Körpers erstrecken.
• über der Stirnfläche 56 liegt ein Sammelelement 66, welches eine einzige ringförmige Sammelkammer 68 begrenzt, die über allen Hohlräumen 58 liegt (siehe Fig. 1 und 3). Die Oberseite des Sammelelementes 66 ist im allgemeinen eben, wie bei 70 angedeutet, und berührt zum größten Teil die Stirnfläche 56 auf dem Körper 28. Die Oberfläche 70 ist entlang des Umfangs der Sammelkammer 68, beispielsweise bei 69, so ausgelegt, daß im Querschnitt eine Ausnehmung entsteht, in der eine ringförmige Trennwand 72 dichtschließend angeordnet ist, durch die sich eine Vielzahl von Dämpfungsröhren 74 mit einheitlichem Durchmesser erstreckt. Die Trennwand 72 ist zwischen dem Sammelelement 66 und dem Körper 28 mit einer Vielzahl von Schrauben 76 eingespannt, die sich durch die Sammelkammer 68 und die Trennwand 72 erstrecken und in die Gewindebohrungen 62 in dem Körper 28 eingeschraubt sind.
• Das obere Ende jeder Dämpfungsröhre 74 reicht in einen einzelnen der Hohlräume 58, und weil die Trennwand 72 außer an den Stellen, an denen die Dämpfungsröhren 74 und die Schrauben 76 durch sie hindurchgeführt sind, und bis auf mehrere sehr kleine Ölablaßlöcher 77, die keine Schalldämpfung bewirken, keine Löcher besitzt, stellen die Dämpfungsröhren das einzige Mittel dar, um Abgas von jedem Hohlraum 58 in die Sammelkammer 68 zu leiten. Die Dämpfungsröhren 74 sind im wesentlichen alle gleich lang und von gleichem Innendurchmesser, und diese Länge und dieser Durchmesser werden so gewählt, daß eine maximale Dämpfung der Spitzenfrequenzen der jede der Pumpkammer verlassenden Abgasimpulse erreicht wird. Dementsprechend werden auch die Volumina der Hohlräume 58 und der Sammelkammer 68 sowie die Umfangslänge der Hohlräume 58 nach den bekannten Kriterien gewählt. Wie am besten in Fig. 3 zu sehen ist, befindet sich jede Dämpfungsröhre 74 im Bereich eines Endes des Hohlraums 58, in dem sie angeordnet ist, und jeder der Hohlräume besitzt relativ flache Stirnwände. Man nimmt an, daß diese Merkmale den mit vorliegender Erfindung erreichten Dämpfungsgrad weiter maximieren.
• Das Abgas in der Sammelkammer 68 strömt von dort durch einen Stutzen 78 nach außen, der mit der Sammelkammer 68 mittels einer Schraube 80 verschraubt ist, und stellt das Sammelelement 66 in Flüssigverbindung mit einer Ablaßleitung 82, die sich durch den Raum zwischen der Motor-Kompressor-Einheit und dem Gehäuse 10 erstreckt, bis sie den Auslaßstutzen 14 erreicht und mit diesem verbunden wird.
• Wie man hier also sehen kann, strömt das von der Abgassammelkammer 52 durch den Kanal 64 strömende Abgas zunächst in eine dämpfende Expansionskammer in Form des Hohlraums 58. Von dort strömt es durch eine Dämpfungsröhre 74, in der die übliche stehende Welle zur weiteren Dämpfung erzeugt wird, und in die gemeinsame Abgassammelkammer 68, von der es durch den Stutzen 78 und das Ablaßrohr 82 über den Stutzen 14 zur Außenseite des Gehäuses strömt. Man hat festgestellt, daß die mit der Konstruktion der vorliegenden Erfindung erreichte Dämpfung eine wesentliche Verbesserung gegenüber der bekannten Bauweise darstellt, und daß sie ohne größeren Verlust an Wirkungsgrad Vorteile mit sich bringt. Ferner sei darauf hingewiesen, daß die Vorteile der vorliegenden Erfindung auch mit anderen Kompressoren als mit Kolbenkompressoren erreicht werden können, beispielsweise mit Rotationskompressoren, Flügelradkompressoren und sonstigen Kompressoren mit einer Vielzahl von Pumpkammern.
• Es ist offensichtlich, daß die hier offenbarten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung so ausgelegt sind, daß sie die obengenannten Vorteile bringen, die Erfindung kann aber selbstverständlich modifiziert, abgewandelt und verändert werden, ohne den Rahmen der beigefügten Ansprüche zu verlassen.

Claims (18)

1. Hermetikkompressor mit Abgasschalldämpfung, umfassend:

(a) ein dicht verschlossenes Gehäuse;

(b) einen in dem Gehäuse angeordneten Motor;

(c) einen in dem Gehäuse angeordneten Kompressor, wobei der Kompressor eine Vielzahl von Pumpzylindern besitzt, die jeweils einen Einlaß und einen Auslaß besitzen, und in denen ein durch den Motor betriebenes Pumpelement angeordnet ist;

(d) eine Einlaßeinrichtung, die eine Sauggasquelle in Flüssigverbindung mit jedem Einlaß bringt;

(e) einen Zylinderkopf, der jeweils zu einem Zylinder gehört und eine Auslaßkammer aufweist, die aus dem Auslaß abgepumptes Abgas aufnimmt;

(f) einen Körper mit einer im allgemeinen ebenen Stirnfläche und einer Vielzahl einzelner Hohlräume darin, die zu der Stirnfläche hin offen sind, wobei jeder Hohlraum eine Einlaßöffnung besitzt, die nur mit einer der Auslaßkammern in Flüssigverbindung steht;

(g) eine Abgassammelkammer mit einer im allgemeinen ebenen Stirnfläche, die der Stirnfläche des Körpers gegenüberliegend angeordnet ist und eine einzelne Abgassammelkammer bildet, die zur Stirnfläche hin offen ist und über sämtlichen Hohlräumen liegt;

(h) eine im allgemeinen ebene Trennwand, die zwischen den Stirnflächen angeordnet ist und dicht schließend mit diesen verbunden ist;

eine Vielzahl von Dämpfungsröhren, die sich durch die Trennwand erstrecken, wobei sich jede der Dämpfungsröhren an einem Ende in einen einzelnen der Hohlräume und an dem entgegengesetzten Ende in die Sammelkammer erstreckt, wobei die Dämpfungsröhren das einzige Mittel zur Flüssigverbindung zwischen den Hohlräumen und der Sammelkammer darstellen; und

(j) eine Auslaßeinrichtung, die Abgas von der Sammelkammer zur Außenseite des Gehäuses befördert.

2. Hermetikkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder durch den Körper gebildet werden.

3. Hermetikkompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder am Umfang um eine Mittelachse herum angeordnet sind.

4. Hermetikkompressor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume am Umfang um die Achse herum angeordnet sind.

5. Hermetikkompressor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelkammer ringförmig ausgebildet ist.

6. Hermetikkompressor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand ringförmig ausgebildet ist.

7. Hermetikkompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsröhren gleich lang sind.

8. Hermetikkompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsröhren im allgemeinen parallel zu der Achse angeordnet sind.

9. Hermetikkompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsröhren von einem Ende zum anderen einen einheitlichen Durchmesser besitzen.

10. Hermetikkompressor nach Anspruch 2, ferner umfassend eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen des Sammelelements an dem Körper und zum Einspannen der Trennwand dazwischen.

11. Hermetikkompressor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung eine Vielzahl von Bolzen umfaßt, die sich durch das Sammelelement und die Trennwand erstrecken und an Stellen zwischen den Hohlräumen mit dem Körper in Gewindeeingriff stehen.

12. Hermetikkompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kanal im Inneren des Körpers jede der Kammern in Flüssigverbindung mit einem einzelnen der Hohlräume bringt.

13. Hermetikkompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume in einer Ausdehnung langgestreckt sind.

14. Hermetikkompressor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwände jedes Hohlraums im allgemeinen flach sind.

15. Hermetikkompressor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende jeder der Dämpfungsröhren im Bereich von einem Ende des Hohlraums, in dem diese sich befindet, angeordnet ist.

16. Hermetikkompressor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende jeder der Dämpfungsröhren im Bereich von einem Ende des Hohlraums, in dem diese sich befindet, angeordnet ist.

17. Hermetikkompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Dämpfungsröhren den gleichen Innendurchmesser besitzt.

18. Hermetikkompressor mit Abgasschalldämpfung, umfassend:

(a) ein dicht verschlossenes Gehäuse;

(b) einen in dem Gehäuse angeordneten Motor;

(c) einen in dem Gehäuse angeordneten Kompressor, wobei der Kompressor eine Vielzahl von Pumpzylindern besitzt, die jeweils einen Einlaß und einen Auslaß besitzen, und in denen ein durch den Motor betriebenes Pumpelement angeordnet ist;

(d) eine Einlaßeinrichtung, die eine Sauggasquelle in Flüssigverbindung mit jedem Einlaß bringt;

(e) einen Zylinderkopf, der jeweils zu einem Zylinder gehört und eine Auslaßkammer aufweist, die aus dem Auslaß abgepumptes Abgas aufnimmt;

(f) einen Körper mit einer Vielzahl einzelner Hohlräume darin, wobei jeder Hohlraum eine Einlaßöffnung besitzt, die nur mit einer der Auslaßkammern in Flüssigverbindung steht;

(g) eine Abgassammelkammer, die eine einzelne Abgassammelkammer bildet, die mit sämtlichen Hohlräumen in Verbindung steht;

(h) eine Trennwand, die zwischen jedem Hohlraum und der Sammelkammer angeordnet ist;

(i) eine Dämpfungsröhre, die sich durch die Trennwand erstreckt, wobei sich ein Ende in den Hohlraum erstreckt, und das entgegengesetzte Ende sich in die Sammelkammer erstreckt, wobei die Dämpfungsröhre das einzige Mittel zur Flüssigverbindung zwischen dem Hohlraum und der Sammelkammer darstellt; und

(j) eine Auslaßeinrichtung, die Abgas von der Sammelkammer zur Außenseite des Gehäuses befördert.