DE8212066U1 - Kuehlkompressor mit einem schalldaempfersystem - Google Patents
Kuehlkompressor mit einem schalldaempfersystemInfo
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Description
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf hermetische bzw. luftdichte
Kühlkompressoren der in Haushaltsgeräten benutzten Art
und insbesondere auf Ansaug- und Ablaßschalldämpfersysteme für einfache hin- und hergehende Kolbenkompressoren.
Kühl- und Gefriereinrichtungen für Ho shaltungen enthalten im
allgemeinen relativ leistungsarme Kompressoren im Bereich von etwa 123 bis 245 Watt (1/6 bis 1/3 HP). Derartige Kompressoren
neigen zu einem relativ langen Laufzyklus zum Erzielen der notwendigen Kühlung, so daß der Laufzyklus bei sehr hohen Umgebungstemperaturen
etwa 100 % erreichen kann. Einer der Gründe für diese Lösung sind nicht nur die geringen Ursprungskosten eines kleinen
Kompressors, vielmehr neigen kleinere Kompressoren zu einer geringeren Geräuschentwicklung, was ein sehr wichtiger Faktor
bei Haushaltsgeräten dieser Art ist. Allgemein sind die Kompressoren vom hermetisch abgedichteten Typ. sie enthalten eine Kompressoreinheit,
die in dem hermetischen Gehäuse elastisch an Federn angebracht ist. Ein einfacher Zylinder enthält einen hin-
und hergehenden Kolben, der gewöhnlich von einem zweipoligen Motor angetrieben wird, wobei sich die Betriebsdrehzahlen bei Laufbedingungen
mit relativ niedriger Last der maximalen Drehzahl von 3600 U/min (bei einem Netz mit 60 Hertz) anzunähern ηείς in. In
ähnlicher Weise enthalten diese Kompressoren aus Gründen eines einfach .i Aufbaues und einer langen Lebensdauer Ansaug- und Ablaßventile
vom Blatt- bzw. Zungentyp, um den Gasstrom in den und aus dem Zylinder zu steuern. Solche Ventile werden natürlich
durch den Gasstrom selbst betätigt, so daß sie ziemlich abrupt öffnen and schließen. Wegen der hohen Geschwindigkeit und der Betätigung
der Ventile wie auch des normalen Pumpvorgangs neigen solche Kompressoren zum Erzeugen eines beträchtlichen Schallpegels
infolge des hindurchströmenden Gases, ganz abgesehen von anderen mechanischen Geräuschen, um die erwünschte Betriebsruhe zu
erreichen, ist es deshalb erforderlich, Ansaug- und Ablaßschalldämpfer vorzusehen, um das Ansaugen von Luft aus der Innenseite
des Gehäuses in den Zylinder und das Strömen von komprimiertem Gas aus dem Ablaßventil zu der Ablaßleitung von dem Kompressor-
gehäuse zu dämpfen. Da der Ansaugdruck relativ klein ist, erfordern
die Ansaugventile keinen so großen Dämpfungsvorgang bezüglich
der Impulse und müssen größere Strömungsgeschwindigkeiten zulassen, während die Ablaßventile bei großem Druck und aber
kleinerem Volumen von komprimiertem Gas arbeiten, so daß der Aufbau
der Ansaug- sowie der Ablaßschalldämpfer ziemlich unterschiedlich ist.
Während normalerweise solche Schalldämpfer in erster Linie so gestaltet
sind, daß sie den Kompressor bei Beibehaltung niedriger Herstellungskosten leiser machen, ist es in den vergangenen Jahren
zunehmend wichtiger geworden, den Gesamtwirkungsgrad des Kompressors zu vergrößern, um hierdurch den Gesamtwirkungsgrad des
Gerätes zu verbessern und zumindest gleiche Kühlmengen unter Verwendung weniger Leistung zum Antreiben dee Kompressors zu erzielen.
Es wurde jedoch festgestellt, daß bei relativ kleinen Kompressoren der in Kühl- und Gefriereinrichtungen benutzten Art
die Auslegungsparameter ziemlich verschieden gegenüber denjenigen werden können, die zum Vergrößern des Wirkungsgrades in viel
größeren Kompressoren angewendet werden, wie Mehrfachkolbenkompressoren, die in großen Klimaanlagen benutzt werden. Die Vergrößerung
des Gesamtwirkungsgrades eines Kühlkompressors muß allgemein in einem von drei Bereichen stattfinden: erstens durch
Vergrößern des Wirkungsgrades des den Kompressor antreibenden Elektromotors; zweitens durch Vermindern der mechanischen Reibungsverlüste
in den sich bewegenden Teilen; und drittens durch Vergrößern des volumetrischen Wirkungsgrades des Kompressors.
Während der volumetrische Wirkungsgrad von einer großen Anzahl von Faktoren beeinflußt wird, wie dem Wirkungsgrad der Ansaug-
und Ablaßventile, dem Totvolumen in dem Zylinder, wenn sich der Kolben an der oberen Totpunktlage befindet, und der Temperatur
des in den Kompressoransaugbereich eintretenden, rückgeführten Kühlmittel-Gases niedrigen Drucks, ist ein anderer Bereich, wo
beträchtliche Wirkungsgradsteigerungen erzielt werden können, in dem Wirkungsgrad der Ansaug- und Ablaßschalldämpfer selbst zu
sehen. Demnach sollten solche Schalldämpfer so gestaltet werden, daß sie dem Gasstrom zu und von dem Zylinder eine minimale Drosselung
bzw. einen minimalen Widerstand entgegensetzen, während
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sie dennoch für eine ausreichende Schalldämpfung des Gasstroms sorgen. Die Herstellung des gesamten Kompressors sollte mit einer
minimalen Kostensteigerung verbunden sein. Die Tatsache, daß solche Kompressoren ein allgemein kleines äußeres Gehäuse haben müssen,
um einen minimalen Raum in dem Kühl- oder Gefriergerät einzunehmen, führt zu definitiven Beschränkungen bezüglich der
Größe und des Aufbaues der Schalldämpfer wie auch der anderen Teile des Kompressors.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuen
Aufbau für die Ansaug- und Ablaßschalldämpfer vorzusehen, um den volumetrischen Wirkungsgrad des Kompressors ohne jegliche
Schall- bzw. Geräuschsteigerung zu vergrößern.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich ein Kühlkompressor
der im Oberbegriff genannten Art erfindungsgemäß durch die
im Kennzeichen von Anspruch 1 bzw. 7 bzw. 10 bzw. 16 genannten Merkmale aus. Weitere Merkmale ergeben sich aus den jeweiligen
Unteransprüchen.
Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befaßt sich mit einem hermetischen bzw. luftdichten Kühlkompressor, bei
dem ein Zylinderblock angewendet ist, der federnd in einem Blechgehäuse angebracht ist. Ein Elektromotor ist an der Oberseite
des Zylinderblocks angeordnet, um eine sich um eine vertikale
Achse drehende Kurbelwelle anzutreiben. Ein einzelner Zylinder erstreckt sich radial zu der Kurbelwelle, wobei eine herkömmliche
Kurbelstange benutzt wird, um einen Kolben in dem Zylinder an der Unterseite des Zylinderblocks anzutreiben. Ein Zylinderkopf
ist an dem Zylinderblock an einer Seite angebracht und enthält Ansaug- sowie Ablaßkammern, die mit dem Zylinder über passende
Zungen- bzw. Blattventile verbunden sind, die in Form von Blattgliedern aus federähnlichem Material gebildet sind, welches
zwischen dem' Zylinderkopf und dem Zylinderblock eingespannt ist.
Der Ansaugschalldämpfer ist an einem Paar von Rohren angebracht, die sich von der Ansaugkammer in dem Zylinderkopf aufwärts erstrecken.
Er besteht aus einem hohlen Körper aus einem nichtme-
tallischen Kunststoffmaterial, der sich längs des Motors vertikal
aufwärts erstreckt und in den Raum zwischen dem Motor sowie dem Kompressorgehäuse paßt. Der Ansaugschalldämpfer enthält eine
zentrale Trennwand, die das Innere in zwei Abteilungen trennt, die jeweils mit der Kammer über ein separates Ansaugrohr verbunden
sind. Der Einlaß zu diesen Kammern erfolgt über einen allgemein horizontalen Ansaugkanal, der sich zu dem Äußeren an der
Seitenwand der Schalldämpferhülle öffnet, wo sich ein Ablenker in einer im wesentlichen vertikalen Ebene befindet und an den
Motor angrenzend nach außen erstreckt. Die Rückleitung zu dem Kompressorgehäuse öffnet sich in Ausrichtung mit dem Ablenker in
das Innere, so daß das ankommende Ansauggas gegen den Ablenker trifft und sich jegliches öl in dem zurückgeleiteten Gas an der
Ablenker-Platte abscheiden kann, um von deren unteren Rand in das Innere abzutropfen. Nachdem das Gas auf den Ablenker getroffen
ist, gelangt es durch den Ansaugkanal in das Innere des Schalldämpfers und von dort durch die Ansaugrohre in die Ansaugkammer
in dem Zylinderkopf.
/bzw. Dehnen
Der Ablaßschalldämpfer besteht aus einem Paar von Kammern, die an der Unterseite des Zylinderblocks an entgegengesetzten Seiten
einer Linie ausgebildet sind, die durch den Zylinder und die Kurbelwelle verläuft. Die Ablaßgase gelangen aus der Ablaßkammer in
dem Zylinderkopf durch einen einen relativ großen Durchmesser aufweisenden Kanal zu der ersten Schalldämpferkammer in den Zylinderblock.
Die Schalldämpferkammerη haben im wesentlichen
gleiche Volumina und bestehen teilweise aus einem Bereich, der als eine Aussparung in einem Zylinderblock ausgebildet ist, in
Verbindung mit einer angeschraubten halbkugeligen Kappe. Ein Ubertragungsrohr erstreckt sich zwischen den beiden halbkugeligen
Kappen, um das Ablaßgas von der ersten Kammer in die zweite Kammer zu leiten. Dieses Rohr hat im Vergleich zu dem Kanal von
der Zylinderkopfkammer in den ersten Schalldämpfer eine relativ
beschränkte Größe. Ein zweites Rohr erstreckt sich von der Kappe in der zweiten Schalldämpferkammer über Windungen, die für ein
Biegen/erforderlich sind, und zu dem Äußeren des Gehäuses. Wegen des einen relativ großen Durchmesser aufweisenden Kanals zwischen
der Zylinderkopfkammer und der ersten Schalldämpferkammer gelan-
gen die Gase leicht und mit minimaler Hemmung in die te Schalldämpferkammer, während das mit einem Widerstand ausgebildete
Übertragungsrohr die Strömung als Drossel verlangsamt, wenn die Gase in die zweite Schalldämpferkammer übertreten. Die zweite
Kammer ermöglicht eine zusätzliche Expansion, und jede der Schalldämpferkammern ist so bemessen, daß sie ein Volumen zwischen
dem Drei- und Sechsfachen des Hubraums des Zylinders hat. Somit weist das Schalldämpfersystem zwei große Expansionsvolumi-'
na auf, die durch ein relativ langes übertragungsrohr miteinander verbunden sind. Dieses neigt dazu, in bezug auf die Kammerkapazität
wie eine induktive Drossel zu wirken, uiu ein wirksames
Tiefpaß-Bandfilter zu bilden, während der Gesamtwiderstand des
Systems durch das große Volumen der Schalldämpferkammern und den ungehemmten Kanal von der Zylinderkopfkammer zu der ersten
Schalldämpferkammer relativ klein gehalten wird.
Die Kombination dieser beiden Schalldämpfer mit dem Ansaugschalldämpfer,
der Gas direkt von der Rückleitung mit einer minimalen Erwärmung in dem Kompressorgehäuse empfangen kann, führt
zu einem hohen Maß an yolumetrischem wirkungsgrad für den Kompressor,
während mehrfache Kammerfilter beibehalten worden, die
e:.n zufriedenstellend hohes Maß an Schallverminderung ermöglichen,
so daß der Kompressor so ruhig wie möglich arbeiten kann.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem zeichnerisch dargestellten
Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 - in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht einen hermetischen bzw. luftdichten Kühlkorapressor nach der
vorliegenden Erfindung, wobei Einzelheiten eines Ansaugschalldämpfers und einer zweiten Ablaßschalldämpferkammer
dargestellt sind,
Figur 2 - einen Schnitt längs der Linie 2-2 aus Figur 1 zum Aufzeigen
weiterer Details des Ansaugsehalldämpfers,
Figur 3 - einen Schnitt längs der Linie 3-3 aus Figur 2 und
Figur 4 - einen Schnitt längs der Linie 4-4 aus Figur 2 zum Aufzeigen,
des allgemeinen Aufbaues der beiden Ablaßschalldämpferkammern
.
It I «II ···!
Der Kompressor hat ein Gehäuse oder eine Hülle 10, die vorzugsweise
aus einem relativ massiven Stahlblech geformt ist und einen napfartigen unteren Abschnitt 12 sowie einen ähnlichen,
timgekehrt napfartigen oberen Abschnitt 13 enthält, wobei diese
Abschnitte teleskopisch ineinander passen und durch eine Schweißnaht 15 miteinander verbunden oder abgedichtet sind, iiie
Kompressor-Unterbaugruppe enthält einen Zylinderblock oder ein Gehäuse 18, das einen Abstand von den Seitenwänden des Gehäuses
10 hat und durch eine Mehrzahl von Ursprüngen 19 an der Unterseite
des Zylinderblocks federnd angebracht ist. Die VorSprünge
sind in Stützfedern 21 aufgenommen, welche an ihrem anderen Ende mit Stützschenkeln 22 in Eingriff stehen, die an der bodenseiti«
gen Wand des unteren Abschnitts 12 festgelegt sind. Während vier Stützfedern 21 dargestellt sind, handelt es sich hierbei nur um
ein Beispiel, und es können auch andere federnde Anbringungen benutzt werden, wie sie in der Technik bekannt sind.
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Die Zeichnungen zeigen einen hermetisch abgedichteten Kühlkompressor
des Typs, wie er allgemein in Haushaltskühlgeräten und anderen Kühleinheiten benutzt wird. Demnach enthält ein abgedichtetes
Gehäuse einen Kompressor mit einem einzelnen Kolben, der von einer Kurbelwellen- und Kurbelstangen-Anordnung in einem
Zylinderblock angetrieben wird. Die Kurbelwelle wird ihrerseits | von einem geeigneten Elektromotor angetrieben. Dieser und der |
Zylinderblock bilden eine unitäre Unterbaugruppe, die in dem Gehäuse elastisch an Federn angebracht ist. Die Rückleitung von
dem Kühlsystem öffnet sich in das Innere des Gehäuses, das somit mit Kühlmittel gefüllt ist und ein geeignetes Schmieröl in einem
Reservoir im Bodenbereich aufweist. Der Auslaß von dem Kompres- ? sor führt durch einen langgestreckten Kanal, der entsprechend ■■
eingerichtet ist, um eine federnde Bewegung der Motor-Zylinderblock-Baugruppe zuzulassen, durch das Gehäuse auswärts zu der
Einlaßseite des Kühlsystems. Da sich die vorliegende Erfindung ? auf die Ansaug- und Ablaßschalldämpfer des Kompressors bezieht, ;
sind viele Einzelheiten des Kompressors bis auf solche, die für ,;
den Hintergrund der vorliegenden Erfindung wichtig sind, nicht | dargestellt, da sie keinen Bestandteil der vorliegenden Erfin- Jf
dung bilden. , ίί
An der Oberseite des Zylinderblocks 18 ist ein allgemein mit 24
bezeichneter Elektromotor angeordnet/ der eine Kurbelwelle 25 drehen kann, die sich längs einer allgemein vertikalen Achse in
dem Gehäuse 10 erstreckt. An ihrem unteren Ende hat die Kurbelwelle 25 eine geeignete Exzentrizität (nicht dargestellt) zum
Antreiben einer Verbindungs- bzw. Kurbelstange 27 (siehe Figur 4) und hierdurch zum Hin- sowie Herbewegen eines Kolbens 28 in einer
sich horizontal erstreckenden Bohrung 30 in dem Zylinderblock
An dem radial äußeren Ende der Bohrung 30 ist der Zylinderblock 18 mit einer ebenen End- bzw. Stirnfläche 31 versehen, an der
eine Ventilplatte 33 und ein Zylinderkopf 34 durch geeignete Mittel, wie Schrauben 35/ festgelegt sind. Es ist darauf hinzuweisen/
daß die Ventilplatte 33 die Saug*- und Ablaßventile in der üblichen Weise hält. Geeignete Dichtungen sind zwischen der Ventilplatte
33 sowie der Stirnfläche 31 wie auch zwischen dem Zylinderkopf 34 und der Ventilplatte 33 vorgesehen. Wie es detaillierter
in Figur 2 dargestellt ist/ bestimmt der Zylinderkopf 34 eine Einlaß- oder Saugkammer 37, die durch eine Einlaßöffnung 38
über das Saugventil mit dem Inneren der Zylinderbohrung 30 verbunden
ist. Der Zylinderkopf 34 enthält auch eine Auslaßkammer 40, in der das Auslaßventil 41 angebracht ist.
An seinem oberen Ende trägt der Zylinderkopf 34 ein Paar von linksseitigen und rechtsseitigen Saugrohren 43 und 44/ die in
Bohrungen 45 und 46 in dem Zylinderkopf 34 festgelegt sind, um an ihren unteren oder inneren Enden mit der Einlaßkammer 37 in
Verbindung zu treten* Die Saugrohre 43 und 44 verlaufen vertikal aufwärts und im wesentlichen parallel zueinander. Sie dienen
nicht nur als Kanal zum Zulassen des Kühlgases in die Einlaßkammer
34, sondern auch als Positionierungs- und Stützmittel für
den Ansaugschalldämpfer selbst. Dementsprechend haben die Saugrohre 43 und 44 ringförmige Wülste 48 an ihren äußeren Umfangen
in einem Abstand über dem Zylinderkopf 34, und die Saugrohre 43 und 44 erstrecken sich aufwärts durch die Bodenwand 53 eines An'
saugschalldämpfer-Bodengliedes 50. Wie es aus Figur 2 ersichtlich ist, enthält das Bodenglied 50 ein Paar hohler Angüsse oder
Vorsprünge 57 und 58, die sich um die Saugrohre 43, 44 erstrek-
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111. 1
ken und die unterseitige Stirnflächen 59, 60 haben, welche auf den Wülsten 48 an den Rohren lagern. Ein oder mehrere geeignete
Halteringe 62 sitzen auf den Saugrohren über der Bodenwand 53 und dienen zum positionsmäßigen Halten des Bodengliedes 50 auf
dem Saugrohr durch einen elastischen Klemmring zwischen dem Haltering
62 und den Wülsten 48. Somit müssen die hohlen Vorsprünge 57 und 58 zwecks einer einfachen Montage nur einen losen Gleitsitz
mit den Saugrohren 43 und 44 haben, da kleinere Gaslecks an diesen Stellen die Leistungsfähigkeit des Schalldämpfers nicht
nachteilig beeinflussen.
Das Bodenglied 50 enthält einen sich aufwärts erstreckenden Rand oder eine vertikale Wand 54, die von der Bodenwand 53 aufwärts
verläuft. Jede Seite des Randes oder der Wandung 54 außerhalb der Saugrohre 43 und 44 ist mit vertikalen Schlitzen 56 versehen.
Der Ansaugschalldämpfer enthält auch ein allgemein mit 65 bezeichnetes Oberteil mit einer Umfangswand 66, die teleskopisch
in den unteren Rand oder die untere Wandung 54 des Bodengliedes paßt. Diese Umfangswand 66 enthält nach außen vorstehende Ansätze
54, die in die Schlitze 56 passen. Die beiden Glieder 50 und 65 des Ansaugschalldämpfers sind vorzugsweise aus einem
thermoplastischen Material geformt, was nicht nur den Vorteil eines relativ geringen Gewichts, sondern auch thermische und
akustische Isolationseigenschaften hat, was noch näher erläutert wird. Eine Verwendung dieses Materials führt auch zu einer einfachen
Montage der Einheit. Nachdem der Zylinderkopf 34 vollständig bearbeitet ist, werden die Saugrohre 43 und 44 an ihre Position
in den Bohrungen 45 und 46 gepreßt. Wenn es erwünscht ist, können sie durch Löten oder Verwenden eines Klebstoffs weiter gehalten
werden. Danach wird das Bodenglied 50 des Ansaugschalldämpfer über den Saugrohren 43 und '44 angeordnet, bis die Stirnflächen
59 und 60 der Vorsprünge an den Wülsten 48 anliegen. Danach werden ein oder mehrere Halteringe 62 über die Saugrohre 43
und 44 geschoben und während des Erfassens der äußeren Oberfläche des Saugrohrs nach unten gepreßt, bis das Bodenglied fest an
den zwei Saugrohren gehalten ist. Danach wird das Oberteil 65 so angeordnet, daß die Umfangswand 66 ir den Rand 54 an dem Bodengl?ed
paßt, wobei sich die Ansätze 64 mit den Schlitzen 56 in
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Eingriff befinden. Anschließend muß lediglich Wärme und Druck aufgebracht werden/ wie es beim Löten von Eisen oder dergleichen
der Fall ist, um die Ansätze 64 zu schmelzen und sie in die Schlitze 56 zu pressen, so daß ein Zusammenschmelzen und Ausbilden
einer permanenten Befestigung zwischen den zwei Gliedern des Ansaugschalldämpfers erfolgt, wenn das Kunststoffmaterial unter
Wärme fließt und miteinander verschwelt.
Das Oberteil 65 des Ansaugschalldämpfers enthält eine Umfangswand 66 mit/allgemein ovaler Konfiguration. In jedem Fall ist es
so eingerichtet, daß sich das erwünschte umschlossene Volumen für Schalldämpfungszwecke ergibt, während ein passender Abstand
von dem Elektromotor 24 und dem Gehäuse 10 aufrecht erhalten wird. Die Umfangswand 66 hat eine im wesentlichen konstante Querschnittsform
aufwärts von dem unteren Ende und endet in einer oberseitigen Wand 68. Der obere Bereich des Inneren des Oberteils
65 ist durch eine transversale Trennwand 67 unterteilt, die sich von der oberseitigen Wand 68 abwärts erstreckt, um an
einem unteren Rand 69 unterhalb der oberen Enden 51 und 52 der Saugrohre 43 und 44 zu enden. Deshalb unterteilt die Trennwand
67 das Innere des Oberteils 65 in linke und rechte Kammern 70 sowie 71, wie es in Figur 2 detaillierter aargestellt ist. Der
Abschnitt des Oberteils 65 über der rechten Kammer 71 ist im wesentlichen
massiv, mit Ausnahme eines Querkanals 73, der sich von dem äußeren des Schalldämpfers erstreckt, uiu die rückkehrenden
Kühl^ase von dem Raum in dem Gehäuse 10 in die linke Kammer 70 einzulassen. Die dann in die linke Kammer 70 einfließenden
Gase können dann entweder direkt in das linke Saugrohr 43 oder um die Trennwand 67 in die rechte Kammer 71 und von dort durch
das rechte Saugrohr 44 strömen. In jedem Fall werden die Gase in den beidan Saugrohren in der Einlaßkammer 37 gemischt.
Um die rückkehrenden Kühlgase direkt in den Kanal 73 zu leiten, ist das Oberteil 65 mit einem zusammenhängenden, vorstehenden
Ablenkteil 75 versehen, das sich an den Kanal 73 angrenzend von f der umfangswand 66 horizontal auswärts erstreckt. Das Ablenkteil
ί 75 enthält ein zentrales Teil 76, das sich im wesentlichen vertikal
in dem Kompressor erstreckt und das einen gewölbten oberen
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sowie unteren Abschnitt 77, 78 hat. Wie es am besten aus Figur 3 ersichtlich ist, verläuft eine Kühlmittel-Rückleitung 80 so, daß
das ankommende Gas direkt auf das zentrale Teil 76 trifft und dann seitlich in den Kanal 73 strömen kann. Der obere Abschnitt
77 neigt zum Verhindern eines aufwärts erfolgenden Ablenkens der Gase, während der untere Abschnitt 78 nicht nur dazu dient, Gase
so abzulenken, daß sie an einem nach unten erfolgenden Strömen gehindert werden, sondern auch dazu dient, das Schmieröl in der
Rückleitung zu sammeln und zu kondensieren. Da sich dieser untere Abschnitt 78 unterhalb des Kanals 73 befindet, tropft jegliches
an dem Ablenker kondensierendes öl von dem unteren Abschnitt
78 nach unten in das Reservoir am Boden des Kompressors.
Da das ankommende rückgeleitete Kühlmittel-Gas von der Rückleitung
80 sofort auf das Ablenkteil 75 auftrifft und durch den Kanal
73 in den Schalldämpfer eintritt, unterliegt es einer minimalen Erhitzung entweder durch Mischen mit den anderen Gasen in
dem Gehäuse 10 oder durch Aussetzen gegenüber anderen Komponenten des Kompressors. Wegen der Richtungsänderung um ungefähr
einen rechten Winkel zwischen der Rückleitung 80 und dem Kanal 73 werden jegliche Schreieröltröpfchen wirksam entfernt. Diese
treten nicht in den Kanal 73 ein und sammeln sich vielmehr an dem Ablenkteil 75, um von dem Bodenabschnitt 78 in das Reservoir
am Boden des Kompressor-Gehäuses zu fließen. Da die gesamte Schalldämpfer-Hülle aus einem relativ isolierenden Material hergestellt
ist, können die Kühlmittel-Gase fortgesetzt durch den Schalldämpfer und in die Kammer 37 bei niedrigst möglicher Temperatur
und demnach bei der höchsten Dichte strömen, um eine maximale volumetrische Leistungsfähigkeit sicherzustellen. Durch
die beiden Saugrohre 43 und 44 wird nicht nur eine sichere positionsmäßige Anbringung des Schalldämpfers erreicht, sondern dieser
bildet auch ein Minimum an Strömungswiderstand, während die Schallverminderung der Saugimpulse maximal ist, um hierdurch
einen ruhigen Betrieb des Kompressors sicherzustellen.
Das Auslaß-Schalldämpfersystem ist unter dem Zylinderblock 18 angeordnet und enthält ein Paar von Auslaßschalldämpfer-Kammern,
die durch ein übertragungsrohr angeschlossen sind. Bei dem Pump-
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hub des Kolbens fließt das Kühlmittel-Gas über das Auslaßventil
41 auswärts in die Auslaßkammer 40. Diese hat ein ziemlich grosses Volumen, so daß von dem Auslaßgas ein minimaler Druckaufbau
entsteht, der den Wirkungsgrad des Kompressorbetriebes reduzieren würde. Die Kühlmittel-Gase in der Avislaßkammer 40 gelangen I
durch eine Auslaßöffnung 89 in der Ventilplatte 33 und in einen in dem Zylinderblock 18 ausgebildeten Auslaßkanal 90. Dieser hat
einen relativ großen Durchmesser, um den Gasen einen minimalen Widerstand entgegenzusetzen, und verlauf _ diagonal von der Zylinderbohrung
30 weg, um sich in eine erste Auslaßschalldämpfer-Kammer 92 zu öffnen. Diese ist durch eine zylindrische Wand 93 und
eine obere Wand 94 teilweise in dem Zylinderblock 18 avisgebildet und an der unteren Seite durch eine allgemein halbkugelige, höh- |
Ie Blech-Abdeckung 96 verschlossen. Diese paßt in eine Senkbohrung
97 in der zylindrischen Wand 93 und wird durch eine passende Schraube 99 positionsmäßig festgehalten, die axial durch die
Abdeckung 96 greift und in einem Gewindeeingriff mit dem Zylinderblock steht.
Allgemein symmetrisch in bezug auf die Achse der Zylinderbohrung
30 ist an der anderen Seite des Zylinderblocks eine zweite Schalldämpfer-Kammer 102 angeordnet. Diese ist durch eine zylindrische
Wand 103 und eine obere Wand 104 ebenfalls teilweise in dem Zylinderblock 18 ausgebildet. Die untere Seite der Kammer
ist durch eine allgemein hohle, halbkugelige Blech-Abdeckung 106 verschlossen, die eine ähnliche Form wie die Abdeckung 96 hat
und ihrerseits in eine Senkbohrung 107 in der zylindrischen Wand 103 paßt. Eine axiale Schraube 109 erstreckt sich durch die Abdeckung
und befindet sich in Eingriff mit einem vorstehenden Ansatz bzw. Anguß 110 an dem Zylinderblock in der Schalldämpfer-Kammer
102. Die Schalldämpfer-Kammern 92 und 102 haben im wesentlichen ähnliche Volumina sowie Formen und sind allgemein so |
bemessen, daß ihr Volumen etwa dem Drei- bis Sechsfachen des Zylinder-Hubraums entspricht.
Die beiden Schalldämpfer-Kammern 92 und 102 sind durch ein über- I
tragungsrohr 112 verbunden, von dem ein Ende 113 durch eine Öffnung
in der Abdeckung 96 geführt ist, während sich das andere
Ende 115 in ähnlicher Weise durch eine geeignete öffnung in der
Abdeckung 106 erstreckt.. Zum Erzielen einer guten Abdichtung sind beide Enden 113 und 115 in ihren entsprechenden Abdeckungen
angelötet. Das tibertragungsrohr 112 hat im Vergleich zu den anderen.
Auslaßkanälen einen relativ kleinen Durchmesser, um ein gewisses Maß an Strömungswiderstand für die Kühlmittel-Gase zu
bilden, wie es noch -näher erläutert wird.
Die Kühlmittel-Gase in der zweiten Schalldämpfer-Kammer 102 werden
durch ein Ablaßrohr 1i8 abgelassen, dessen eines Ende in der
Abdeckung 106 festgelegt und in derselben Weise wie das Übertragungsrohr angelötet ist. Das Ablaßrohr 118 hat einen vertikal
verlaufenden Schenkel 121, der sich längs der Seite des Kompressors
zu dem oberen Ende aufwärts erstreckt, wo er an einen Schleifenabschnitt 122 angrenzt, der sich um die Peripherie des
Kompressors erstreckt und der in einem abwärts verlaufenden Schenkel 123 endet. Dieser Schenkel ist dann an ein Auslaßrohr
125 angeschlossen, das sich durch das Gehäuse 10 auswärts erstreckt,
um mit <; am Rest des Kühlsysterns in der bekannten Weise
verbunden zu werden.
Dieser Auslaßschalldämpfer-Aufbau führt nicht nur zu einem hohen Maß an Schalldämpferwirkung, sondern auch zu einem sehr kleinen
wirksamen Strömungswiderstand für die Ablaßgase von dem Pumpzylinder zu dem Auslaßrohr 125. Die beiden Auslaßkammern 92 und
102 wirken als Kapazitäten, und das einen relativ kleinen Durchmesser aufweisende tibertragungsrohr 112 dient wirksam als eine
Induktivität, um ein höchst wirksames Tiefpaß-Eandfilter mit geringer
Gesamtimpedanz zu bilden. Der vorliegende Aufbau ermöglicht relativ großvolumige Schalldämpfer-Kammern. Infolge einer
relativ groß volumigen Auslaßkammer 4'0 und eines mit großem Durchmesser ausgebildeten Auslaßkanals 90 relativ kurzer Länge
können die Gase während des Auslaßhubes des Kolbens frei durch die Kammer und den Auslaßkanal 90 in die erste Schalldämpfer-Kammer
92 strömen. Wegen des großen Volumens dieser Räume ist der Druckaufbau am Ende des Kolbenhubes relativ klein, was zu
einem minimalen Enddruck in dem Totraum am Ende des Kolbenhubes führt. Wenn der Kolben sich dann bei dem Saughub bewegt und das
Auslaßventil 41 schließt, können die Gase in der Schalldämpfer-Kammer
92 durch das induktive Übertragungsrohr 112 in axe zweite großvolumige oder kapazitive Auslaßkammer 102 bei einer relativ
•kleineren Strömungsrate gelangen, bis der nächste Auslaßhub des Kolbens stattfindet. Die Gase können dann die zweite Schalldämpfer-Kammer
102 durch das Ablaßrohr 118 und das Auslaßrohr 125 mit einem Minimum an schallerzeugenden Pulsationen verlassen.
Während die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und beschrieben wurde, ist festzustellen, daß im Rahmen der Erfindung
verschiedene Modifikationen und Umgestaltrrigen von Teilen
vorgenommen werden können.
Claims (18)
1. Luftdichter Kühlkompressor, gekennzeichnet durch ein Gehäuse
(10) mit hieran festgelegten Ablaß- sowie Rückleitungen (118,
125; 80), mit. einer im Inneren des Gehäuses angebrachten Motorkompressoreinheit,
die ein Zylindergehäuse (18) mit einem
Zylinder (30) sowie einem darin befindlichen Kolben (28) enthält,
mit einem an der Oberseite des Zylindergehäuses (18) festgelegten Elektromotor (24) zum antreibenden Hin- und Herbew.^gen
des Kolbens (28) in dem Zylinder (30) und mit einem an dem Zjuntergehäuse (18) befestigten Zylinderkopf (34),
der eine Einla. "kammer (37) und eine Ablaßkammer (40) enthält,
durch Ablaßschalldämpfermittel (92, 96; 102, 106), die die Ablaßkammer (40) mit der Ablaßleitung (118, 125) verbinden,
und durch einen mit der Einlaßkammer (37) verbundenen Ansaugschalldämpfer (50, 65), der von dem Zylinderkopf (24) abgestützt
ist und eine langgestreckte, geschlossene, hohle Hülle mit Seitenwänden aufweist, die sich an den Elektromotor (24)
angrenzend longitudinal erstrecken und die an dem von dem Zylinderkopf (24) abweisenden Ende und an die Rückleitung (80)
am Gehäuse (10) angrenzend eine Einlaßöffnung (73) bestimmen, wobei die Hülle einen Ablenker (75) hat, der sich an die Einlaßöffnung
(73) angrenzend hiervon seitlich erstreckt, um Kühlmittelgas von der Rückleitung· (80) durch die Einlaßöffnung
(73) in das Innere des Ansaugschalldämpfers abzulenken und zu führen.
2. Kühlkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugschalldämpfer (50, 65) an zumindest einem an dem
Zylinderkopf (3fy befestigten Saugrohr (43, 44) abgestützt
ist.
3. Kühlkompressor nach Anspruch 2, gekennzeichnet dui. zwei
Saugrohre (43, 44), die an dem Zylinderkopf.(34) befestigt
sind und sich durch die Bodenwand (53) in das Innere des Ansaugschalldämpfers (50, 65) erstrecken, der an zumindest
einem Ansaugrohr sicher befestigt ist.
4. Kühlkompressor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ansaugschalldämpfer eine obere Wandung (65) und eine innere Trennwand (67) enthält, die sich von der oberen Wandung
zu einem Punkt unter dem oberen Ende (51, 52) von zumindest einem der Saugrohre (43, 44) abwärts erstreckt and zwischen
den Saugrohren angeordnet ist.
5. Kühlkompressor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung ein Kanal (73) in der oberen Wandung (65)
ist und sich in das Innere des Schalldämpfers an der von dem Ablenker (75) abweisenden Seite der Trennwand (67) öffnet.
6. Kühlkompressor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Befestigen des Ansaugschalldämpfers (50, 6 5)
an dem Saugrohr (43, 44) einen Ringwulst (48) an dem Caugrohr unter der Bodenwand (53) des Schalldämpfers und einen Haltering
(62) enthalten, der an dem Saugrohr über der Bodenwand (53) festgelegt ist.
7* Luftdichter Kühlkompressor, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (10) mit einer daran festgelegten Rückleitung (80), mit einer
im Inneren des Gehäuses angebrachten Motorkompressoreinheit, die ein Zylindergehäuse (18) mit einem Zylinder (30) sowie
einem darin befindlichen Kolben (28) aufweist, ferner mit einem an dem Zylindergehäuse befestigten Elektromotor (24)
zum antreibenden Hin- und Herbewegen des Kolbens in dem Zylinder und mit einem an dem Zylinderi,ehäuse (18) befestigten
Zylinderkopf (34), der eine Einlaßkammer (37) enthält, wobei ein Paar von Saugrohren (43, 44) an dem Zylinderkopf (34) befestigt
1st und sich an einem Ende in die Einlaßkammer (37) öffnet, ferner durch einen Ansaugschalldämpfer (50, 65), der
an dem anderen Ende (51, 52) des Paares der Saugrohre befe-
stigt ist, wobei sich dieses andere Ende in das Innere des Ansaugschalldämpfers erstreckt, der eine langgestreckte, geschlossene,
hohle Hülle mit Seitenwänden aufweist, die sich an den Elektromotor (24) angrenzend longitudinal erstrecken
und an dem von dem Zylinderkopf (34) abweisenden Ende sowie an die Rückleitung (80) am Gehäuse (10) angrenzend eine Einlaßöffnung
(73) bestimmen.
8. KUhlkompressor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hülle aus einem isolierenden Kunststoffmaterial hergestellt ist und daß die Saugrohre (43, 44) einen Gleitsitz
mit der Hülle aufweisen, wobei zumindest eines der Saugrohre außerhalb der Hülle einen Ringwulst (48) und innerhalb der
Hülle einen Haltering (72) hat, um die Hülle an dem einen Saugrohr zu halten.
9. Kühlkompressor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle einen an die Einlaßöffnung (73) angrenzenden und
sich hiervon seitlich erstreckenden Ablenker (75) hat, um Ktihlmittelgas von der Rückleitung (80) durch die Einlaßöffnung
in das Innere der Hülle abzulenken und zu führen.
10. Luftdichter Kühlkompressor, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (10) mit daran festgelegten Ablaß- und Rückleitungen (118,
125; 80), mit einer im Inneren des Gehäuses angebrachten Motorkompressoreinheit
und mit einem Zylindergehäuse (18), das einen Zylinder (30) und einen darin befindlichen Kolben (28)
hat, ferner mit einem an dem Zylindergehäuse befestigten Elektromotor (24) zum antreibenden Hin- und Herbewegen des
Kolbens in dem Zylinder und mit einem an dem Zylindergehäuse (18) befestigten Zylinderkopf (34), der eine Einlaßkammer
(37) und eine Ablaßkammer (40) aufweist, ferner durch die Einlaßkammer (37) mit der Rückleitung (80) verbindende Ansaugschalldämpfermittel
(50/ 65), durch die Ablaßkammer (40) mit der Ablaßleitung (118, 125) verbindende Ablaßschalldämpfermittel
(92, 96; 102, 106), die in Reihe erste und zweite Schalldämpferkammern (92, 102) aufweisen, welche im wesentlichen
ein gleiches Volumen haben, wobei das Volumen einer
jeden Kammer zumindest dem dreifachen Hubraum des Kolbens (28) in dem Zylinder (30) entspricht, durch einen die Ablaßkammer
(40) mit der ersten Schalldämpferkammer (92) verbindenden
ersten Fluid-Kanal (90) , durch -einen die erste Schalldämpferkammer
(92) mit der zweiten Schalldämpferkammer (102) verbindenden zweiten Fluid-Kanal (112), der länger und im
Querschnitt kleiner als der erste Kanal (90) ist, und durch einen dritten Fluid-Kanal (121, 122) von der zweiten Schalldämpferkammer
(102) zu der Ablaßleitung (118, 125) an der Hülle).
11. Kühlkompressor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß (■ j ·
v*-y die Schalldämpferkammern (92, 102) zumindest teilweise in dem
Zylindergehäuse (18) und teilweise in Abdeckgliedern (96, 106) ...--·.... ausgebildet sind, die an dem Zylindergehäuse (18) befestigt
sind.
12; Ktihlkompressor nach Anspruch 11 f dadurch gekennzeichnetj daß
die Schalldämpferkammern (92, 102) an dem Zylindergehäuse (18) an jeder Seite der Achse des Zylinders (30) angeordnet
sind.
13. Kühlkompressor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Fluid-Kanal (90) ein gerader Kanal in dem Zylinder-
Q gehäuse (18) ist.
14. Kühlkompressor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
. der zweite Fluid-Kanal (112) ein sich zwischen den Abdeckgliedern
(96., 106) erstreckendes äußeres Rohr ist.
15. Kühlkompressor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
der dritte Fluid-Kanal (121, 122) ein mit dem Abdeckglied
(106) der zweiten Schalldämpferkammer (102) verbundenes Rohr ist.
16. Luftdichter Kühlkompressor, gekennzeichnet durch ein Gehäuse
(10), durch eine im Inneren des Gehäuses angebrachte Motorkompressoreinheit
mit einem Zylindergehäuse (18), das einen
Zylinder (30) und einen darin befindlichen Kolben (28) hat, durch einen an der Oberseite des Zylindergehäuses (18) befestigten
Elektromotor (24) zum antreibenden Hin- und Herbewegei des Kolbens (28) in dem Zylinder (30) , durch einen an dem
Zylindergehäuse (18) befestigten Zylinderkopf (34) mit einer Ablaßkammer (40)/ durch die Ablaßkammer (40) mit der Ablaßleitung
(118, 125) verbindende Ablaßschalldämpfermittel (92,
96; 102, 106) mit ersten und zweiten Schalldämpferkammern (92, 102), die im wesentlichen gleiches Volumen haben und zumindest
teilweise durch die untere Seite des Zylindergehäuses (18) gebildet werden, wobei die Schalldämpferkammern an jeder
Seite der von dem Zylinder (30) bestimmten Achse angeordnet sind, durch einen die Ablaßkammer (40) mit der ersten Schalldämpferkammer
(92) verbindenden ersten Fluid-Kanal (90) und durch einen die erste Schalldämpferkammer (92) mit der zweiten
Schalldämpferkammer (102) verbindenden zweiten Fluid-Kanal (112), der länger und im Querschnitt kleiner als der erste Kanal
(90) ist.
17. Kühlkompressor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet/ daß
der erste Fluid-Kanal (90) eine gerade zylindrische Bohrung in dem Zylindergehäuse (18) ist.
18. Kühlkompressor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schalldämpferkammern (92, 102) teilweise durch an dem Zylindergehäuse (18) befestigte Blechabdeckungen (96, 106) gebildet
sind und daß der zweite Fluid-Kanal (112) ein mit den
beiden Abdeckungen (96, 106) verbundenes Rohr ist.
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