DK168964B1 - Indsugningssystem til hermetisk kapslet kølekompressor - Google Patents

Description

DK 168964 B1

Den foreliggende opfindelse angår et indsugningssystem til en hermetisk kølekompressor af den art, der indbefatter en motorkompressorenhed ophængt inden i et hermetisk hus med indsugnings- og udstødningsrør og omfattende: en cylinderblok 5 understøttende motoren og med mindst én udstødslyddæmper forbundet til cylinderen, hvilken cylinder er forsynet med et cylinderhoved, der afgrænser indsugnings- og udstødskamre, inden i hvilke der er monteret en indsugnings- og udstødningsventil, og et indsugningslyddæmpersæt, som omfatter en 10 lyddæmperdel i form af en lille hermetisk kapsel monteret udenfor cylinderhovedet, hvilken lyddæmperdel har mindst ét indvendigt kammer og er forsynet med en gastilgangsåbning indrettet på en sådan måde, at den kan modtage gasstrømmen fra indsugningsrøret, og med en gasafgangsåbning og en iso-15 lerende del i form af et hult legeme, der forer det indvendige af indsugningskammeret, hvilket hule legeme ligeledes har en afgangsåbning, som står i forbindelse med indsugningsventilen i cylinderhovedet.

Et indsugningslyddæmpersæt til en sådan kølekompressor 20 har naturligvis i første række til opgave at dæmpe kompressorens indsugningsstøj, men det er desuden vigtigt for kompressorens volumetriske virkningsgrad, at indsugningsgassen ikke opvarmes væsentligt ved passage gennem lyddæmpersættet.

Fra US patentskrift nr. 4.370.104 kendes et indsug-25 ningslyddæmpersæt med en lyddæmperdel i form af en hermetisk kapsel af isolerende plastmateriale monteret udenfor men fastgjort til cylinderblokken, idet kapslen fungerer som et ekspansionskammer, uden at der derved er truffet særlige foranstaltninger til at undgå varmeoverføring fra kapselens 30 vægge til indsugningsgassen.

Fra EP offentliggørelsesskrift nr. 195.486 kendes et indsugningssystem af den indledningsvis nævnte art, hvor kapslen, der ligeledes består af plastmateriale, af en skråt forløbende, perforeret skillevæg er opdelt i to kamre og 35 forlænget med et hult legeme, der forer det indvendige af indsugningskammeret. Heller ikke her er der truffet foran- 2 DK 168964 B1 staltninger til at hindre en varmoverførsel fra kapselens vægge til indsugningsgassen.

Endelig kendes fra EP patentskrift nr. 70 412 en udstødningslyddæmper til forbrændingsmotorer bestående af 5 to serieforbundne ekspansionskamre, der hvert er omgivet af og gennem åbninger forbundet med to yderligere kamre, der virker som Helmholtzresonatorer, dvs. lyddæmpende for hvert sit snævre frekvensområde. Det ligger i sagens natur, at der ikke er truffet foranstaltninger af nogen art til at 10 hindre eller modvirke varmeveksling mellem udstødningsgassen og dele af lyddæmperen eller dennes omgivelser.

Opfindelsens formål er at tilvejebringe et indsugningssystem af den indledningsvis nævnte art, hvis lyddæmper-del virker lyddæmpende over et bredt frekvensområde, og 15 hvor der er truffet yderligere foranstaltninger til at hindre varmeoverførsel fra lyddæmperdelen eller dennes omgivelser til indsugningsgassen.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved et strømførende rør med i hovedsagen konstant tværsnit inden i den lile 20 kapsel forbindende gastilgangs- og gasafgangsåbningerne og forsynet med mindst én forholdsvis stor radial åbning, som forbinder det indvendige af røret med det indvendige af kammeret eller hvert kammer, hvilket strømningsførende rør er monteret i afstand fra den indvendige overflade af den 25 lille kapsel.

Da den radiale åbning eller de radiale åbninger i hvert fald i retning på tværs af det strømningsførende rør har en dimension, der tilnærmelsesvis svarer til rørlysningen, virker kammeret eller kamrene som ekspansionskammer 30 snarere end som resonator, dvs. ved en reflekterende impedanstilpasning, og dæmper derfor indsugningsstøjen over et bredt frekvensområde. Samtidig modvirker det strømningsførende rør ved sin montering i afstand fra den indvendige overflade af den lille kapsel effektivt varmeoverførsel fra 35 denne overflade til indsugningsgassen.

DK 168964 B1 3

Det foretrækkes ifølge opfindelsen, at den lille kapsel er monteret ved cylinderhovedet, så at den holder en lille afstand fra dette, og at den har sin afgangsåbning tæt forbundet med tilgangsmundstykket til det hule legeme.

5 Fortrinsvis består ifølge opfindelsen den lille kap sel, det strømningsførende rør og det hule legeme af enkelte stykker med to dele, og halvdelene af den lille kapsel og det hule legeme er svejset til hinanden.

Ved en foretrukken udførelsesform for opfindelsen 10 har den lille kapsel to indvendige kamre, af hvilke det ene har gastilgangsåbningen, mens det andet har gasafgangsåbningen.

Ifølge opfindelsen har det strømningsførende rør fortrinsvis en forstørret tilgangsende med rektangulært 15 tværsnit og strækkende sig udad fra gastilgangsåbningen i den lille kapsel på en sådan måde, at den er tæt forbundet med denne åbning og forbliver oprettet med og grænsende til indsugningsrøret i kompressorens hermetiske hus.

Den lille kapsel, det strømningsførende rør og det 20 isolerende, hule legeme er ifølge opfindelsen fortrinsvis fremstillet af et varmeisolerende plastmateriale, der er foreneligt med den kølemiddelgas og den smøreolie, der anvendes i kompresoren.

Afgangsåbningen i det hule legeme kan være lejret på 25 en pakning anbragt mellem de tilgrænsende vægge af det hule legeme og cylinderens ventilplade og presset konstant imod den nævnte pakning ved virkningen af et fjederelement anbragt mellem den væg af det hule element, som ligger overfor den væg, der grænser til pakningen, og den forreste væg af cylin-30 derhovedets indsugningskammner, og fjederelementet kan være en bladformet fjeder virkende imod mindst tre recesser lavet i den udvendige overflade af det hule legeme.

Endvidere kan den væg af det hule legeme, som indeholder gasafgangsåbninen, være trukket lidt bort på en sådan 35 måde, at den holder en lille afstand fra den tilgrænsende væg af indsugningskammret.

4 DK 168964 B1

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere, idet det henvises til tegningen, på hvilken fig. 1 viser set forfra en snitgengivelse af en kompressor med et indsugningssystem ifølge den foreliggende 5 opfindelse, fig. 2 den i fig. 1 viste kompressor set ovenfra med den øvre indkapsling fjernet, fig. 3 et brudsnit af cylinderhovedet og kompressorens indsugningssystem set i retning af en pil "B" i 10 fig. l, fig. 4 og 5 henholdsvis forfra og ovenfra indsugnings lvddæmper sy s ternet og indsugningskammerisolationen, og fig. 6 set ovenfra trykfjederen i indsugningskam-15 merets isolerende del.

Som vist på tegningen er en motorkompressorenhed I ophængt ved hjælp af skruefjedre 2a, 2b og 2c inden i et hermetisk hus 3. En cylinderblok 4 understøtter en stator 5 i en elektromotor 6 og omfatter et leje 34 for en krum- 20 tapaksel 7, der er fastgjort til en rotor 8 i elektromotoren 6.

Cylinderblokken 4 omfatter ligeledes pulsations-lyddæmperkamre 9a og 9b for udstødsgassen og en cylinder 10, til hvilken der er fastgjort en ventilplade 11 og et 25 cylinderhoved 12. Cylinderhovedet 12 er forsynet med to indvendige hulrum, som er åbne mod dets mod ventilpladen II grænsende flade og danner indsugnings- og udstødskamre hhv. 13 og 14 som vist i fig. 3. I det indre af cylinderen 10 er monteret et stempel 15, som drives af krumtappen 7 30 gennem en plejlstang 16. Cylinderblokken 4 har endvidere en indvendig kanal 17, som forbinder udstødskammeret 14 i cylinderhovedet 12 med udstødslyddæmperen 9a.

Det hermetiske hus 3 understøtter ligeledes et 35 DK 168964 B1 5 o indsugningsrør 18 og et udstødsrør 19. Et fleksibelt trykrør 20 har sin ene ende forbundet med udstødsrøret 19 og sin anden ende med udstødslyddæmperen 9b.

Som vist i fig. 1,3, 4 og 5 omfatter indsugsnings-5 lyddæmpersættet 100 en pulsationslyddæmperdel 110 og en var meisolerende del 120.

Lyddæmperdelen 110 har form af en lille hermetisk kapsel monteret udenfor cylinderhovedet 12 i en lille afstand fra dette og danner mindst ét indvendigt kammer. Ved 10 den viste udførelsesform afgrænser den lille hermetiske kapsel 110 to indvendige kamre 111 og 112, hvoraf det første, 111, er forsynet med en gastilgangsåbning 113, mens det andet kammer 112 er forsynet med en gasafgangsåbning 114.

15 Inden i den lille kapsel 110 er monteret et strøm ningsførende rør 115, som forbinder afgangen 114 med tilgangsåbningen 113 for gas i lyddæmperdelen eller den lille kapsel 110. Det nævnte strømningsførende rør 115 har en forstørret tilgangsende, som danner et mundstykke 115a med rek-20 tangulært tværsnitsareal. Dette mundstykke 115a er monteret tæt op til og strækker sig udad fra gastilgangsåbningen 113 i den lille kapsel 110 på en sådan måde, at det forbliver oprettet med og grænsende til indsugningsrøret 18 i kompressorens hermetiske hus 3.

25 Det strømningsførende rør 115 er forsynet med radi ale åbninger 116 og 117 anbragt indvendigt i lyddæmperkam-rene 112 og 111 og har sin afgang 115b tæt forbundet med gasafgangsåbningen 114 fra den lille kapsel 110.

Et vigtigt træk knyttet til kompressorvirkningsgra-30 den angår mellemrummet mellem væggen af det strømningsførende rør 115 og væggen af den lille kapsel 110. Dette mellemrum skaber konvektionsmodstande mellem den udvendige overflade af det strømningsførende rør 115 og den invendige overflade af den lille kapsel 110. Disse konvektionsmodstande lagt til ledningsmod-35 standen af isolationsvæggen reducerer varmestrømmen betragteligt og følgelig overhedningen af indsugningsgassen, hvilket DK 168964 B1 6

O

medfører en virkningsgradsforøgelse for kompressoren.

Den varmeisolerende del 120 sigter mod endnu mere at reducere varmeoverførslen til kølemiddelgassen i indsugningskammeret og har facon som et hult legeme udformet så-5 ledes, at det indvendigt udforer indsugningskammeret 13 i cylinderhovedet 12. Det varmeisolerende afsnit 120 er forsynet med et gastilgangsmundstykke 121 anbragt ved gastilgangsåbningen til indsugningskammeret 13 i cylinderhovedet 12. Gastilgangsmundstykket 121 er tæt forbundet med gasaf-1Q gangsåbningen 114 fra det andet kammer 112 og med afgangen 115 b fra det strømningsførende rør 115. Det hule legeme 120 har ligeledes en gasafgangsåbning 122 i forbindelse med indsugningsventilen.

Den lille kapsel 110 og det hule legeme 120 er 15 fremstillet af varmeisolerende materiale, fortrinsvis af plast, som er foreneligt med den kølemiddelgas og smøreolie, der anvendes i kompressoren.

Ved den foretrukne udførelsesform danner den lille kapsel 110 ét enkelt legeme med det hule legeme 120, og ind-20 sugningslyddæmpersættet er dannet af disse to dele og lige ledes af det strømningsførende rør 115. Dette strømningsførende rør 115 består af et enkelt stykke med to dele, som er monteret ved hjælp af passende recesser lavet langs dets kanter. De to halvdele, som danner den lille kapsel 110 og 2g det hule legeme 120 bør efter montering svejses ved ultralydmetoder, så at de danner et hermetisk emne.

Ved den ovennævnte konstruktion er den lille kapsel 110 ophængt fra mundstykket 121 i det hule legeme 120, som strækker sig udad fra cylinderhovedet 12, og der fore-30 kommer ingen kontakt mellem den lille kapsel 110 og kompressorens cylinder 10.

, Som vist i fig. 1 er det isolerende afsnit eller hule legeme 120 i indsugningskammeret 13 forsynet med et pakningssystem bestående af en fjeder 131 og en flad pak-35 ning 130. Fjederen 131, der er vist i fig. 6, er monteret mellem cylinderhovedet 12 og den isolerende del 120 i ind- DK 168964 B1 7

O

sugningskammeret 13 og udøver tryk på tre punkter defineret ved recesser 125 i den øvre overflade af den nævnte isolerende del 120 i indsugningskammeret 13.

Fjederen 131 har til formål at sikre sammentrykning 5 af pakningen 130 ved at optage dimensionsmæssige afvigelser og mulige varmeudvidelser, som kunne forårsage afgivelse af støj og olielækage gennem spillerum, der måtte forekomme mellem hulrummet i cylinderhovedet eller dækslet 12 på cylinderen 10 og gasafgangsåbningen 122 i isoleringsdelen 120 10 i indsugningskammeret 13.

Et konstruktivt træk, som bør fremhæves, er, at væggen af det hule legeme 120 med gasafgangsåbningen 122 er lidt forsænket eller trukket tilbage, så at den holder en lille afstand 126 fra den tilgrænsende væg af indsugningskammeret 15 13 efter dets montering på ventilpladen 11. Dette mellem rum har det formål at skabe en yderligere varmemodstand mellem den metalliske overflade og det isolerende materiale, som yderligere reducerer varmestrømmen til indsugningsgassen.

Strømmen af kølemiddelgas inden i kompressoren er 20 vist ved hjælp af pile i fig. 1, 2, 3 og 4.

Kølemiddelgassen, som føres til det indre af kompressorhuset 3 gennem indsugningsrøret 18, ledes direkte til indsugningslyddæmpersættet 100 gennem mundstykket 115a med rektangulært tværsnitsareal.

25 Når kølemiddelgas indtages i indsugningslyddæmper- sættet 100, føres den gennem det strømningsførende rør 115, idet den underkastes virkningen af lyddæmperkamrene 111 og 112, med hvilke det strømningsførende rør 115 står i forbindelse gennem de radiale åbninger 117 og 116.

30 Følgende dens forløb passerer kølemiddelgassen fra indsugningslyddæmpersættet 100 til indsugningskaromeret 13 i cylinderhovedet 12 og indsuges så i cylinderen 10, hvor den komprimeres.

Efter at være komprimeret strømmer kølemiddelgassen 35 ind i udstødskammeret 14 ligeledes i cylinderhovedet 12 og føres gennem kanalen 17 til pulsationslyddæmperkamrene 9a og 8 DK 168964 B1 o 9b for udstødsgas, som er indbyrdes forbundne. I det endelige stadium føres kølemiddelgas fra disse kamre til udstødsrøret 19 gennem trykrøret 20.

Det således beskrevne indsugningssysstem tillader 5 opnåelse af en betragtelig virkningsgradsforøgelse hos kompressoren sammen med gode resultater vedrørende indsugningsstøj .

Claims (7)

1. Indsugningssystem til en hermetisk kølekompressor af den art, der indbefatter en motorkompressorenhed ophængt inden i et hermetisk hus med indsugnings- og udstødsrør og 5 omfattende: en cylinderblok understøttende motoren og med mindst én udstødslyddæmper forbundet til cylinderen, hvilken cylinder er forsynet med et cylinderhoved, der afgrænser indsugnings- og udstødkamre, inden i hvilke der er monteret en indsugnings- og udstødningsventil, og et indsugningslyd-10 dæmpersæt, som omfatter en lyddæmperdel i form af en lille hermetisk kapsel (110) monteret udenfor cylinderhovedet (12), hvilken lyddæmperdel har mindst ét indvendigt kammer (111,112) og er forsynet med en gastilgangsåbning (113) indrettet på en sådan måde, at den kan modtage gasstrømmen 15 fra indsugningsrøret (18), og med en gasafgangsåbning (114), og en isolerende del i form af et hult legeme (120), der forer det indvendige af indsugningskammeret (13), hvilket hule legeme (120) ligeledes har en afgangsåbning (122), som står i forbindelse med indsugningsventilen i cylinderhovedet 20 (12), kendetegnet ved et strømningsførende rør (115) med i hovedsagen konstant tværsnit inden i den lille kapsel (110) forbindende gastilgangs- og gasafgangsåbningerne (113,114) og forsynet med mindst én forholdsvis stor radial åbning (117, 116), som forbinder det indvendige af røret 25 med det indvendige af kammeret eller hvert kammer (111,112), hvilket strømningsførende rør (115) er monteret i afstand fra den indvendige overflade af den lille kapsel (110).

2. Indsugningssystem ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den lille kapsel (110) er monteret ved cylin- 30 derhovedet (12), så at den holder en lille afstand fra dette.

3. Indsugningssystem ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den lille kapsel (110) har sin afgangsåbning (114) tæt forbundet med tilgangsmundstykket (121) til det hule legeme (120).

4. Indsugningssystem ifølge krav 3, kendeteg net ved, at den lille kapsel (110), det strømningsførende DK 168964 B1 10 rør (115) og det hule legeme (120) består af enkelte stykker med to dele, og at halvdelene af den lille kapsel (110) og det hule legeme (120) er svejset til hinanden.

5. Indsugningssystem ifølge krav 1, kendeteg-5 net ved, at den lille kapsel (110) har to indvendige kamre (111, 112), af hvilke det ene har gastilgangsåbningen (113), mens det andet har gasafgangssåbningen (114).

6. Indsugningssystem ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det strømningsførende rør (115) har en for- 10 størret tilgangsende (115a) med rektangulært tværsnitsareal og strækkende sig udad fra gastilgangsåbningen (113) i den lille kapsel (110) på en sådan måde, at den er tæt forbundet med denne åbning og forbliver oprettet med og grænsende til indsugningsrøret (18) i kompressorens hermetiske hus (3).

7. Indsugningssystem ifølge krav 1, kendeteg net ved, at den lille kapsel (110), det strømningsførende rør (115) og det isolerende, hule legeme (120) er fremstillet af varmeisolerende plastmateriale, der er foreneligt med den kølemiddelgas og den smøreolie, der anvendes i kompresso- 2. ren.