WO2010046343A1 - Kältemittelverdichter mit verdunsterschale - Google Patents

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WO2010046343A1
WO2010046343A1 PCT/EP2009/063673 EP2009063673W WO2010046343A1 WO 2010046343 A1 WO2010046343 A1 WO 2010046343A1 EP 2009063673 W EP2009063673 W EP 2009063673W WO 2010046343 A1 WO2010046343 A1 WO 2010046343A1
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WO
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wall
housing
damping element
damping
evaporator shell
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PCT/EP2009/063673
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English (en)
French (fr)
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Axel Stupnik
Hans-Peter SCHÖGLER
Original Assignee
Acc Austria Gmbh
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Publication date
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/121—Casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/14—Collecting or removing condensed and defrost water; Drip trays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • F25D2321/14—Collecting condense or defrost water; Removing condense or defrost water
    • F25D2321/141—Removal by evaporation
    • F25D2321/1411—Removal by evaporation using compressor heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25D2321/1442—Collecting condense or defrost water; Removing condense or defrost water characterised by the construction of drip water collection pans outside a refrigerator
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    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49229—Prime mover or fluid pump making
    • Y10T29/49236—Fluid pump or compressor making

Definitions

  • the present invention relates to a housing of a small refrigerant compressor with a Verdunsterschale, wherein the Verdunsterschale is at least formed by a directly and tightly attached to the housing, a circumferential line of the housing wall of metal and at least one lying within the wall part surface of the housing and wherein the wall is fixed at a distance from the housing at least one damping element for damping the vibrations transmitted from the housing to the wall, according to the preamble of claim 1 and to a method for equipping a wall-mounted evaporator shell of a housing of a small refrigerant compressor with at least one on the wall arranged damping element according to the preamble of claims 17 and 18th
  • Small refrigerant compressors are mainly used in the household sector. They are usually located at the back of a refrigerator and connected to these and serve to compress a circulating refrigerant, whereby heat is removed from the refrigerator of the refrigerator and discharged to the environment.
  • the refrigerant compressor comprising a hermetically sealed compressor housing has an electric motor which drives a piston oscillating in a cylinder for compressing the refrigerant via a crankshaft.
  • the compressor housing consists of a cover part and a base part, wherein supply and discharge lines are provided which lead into the compressor housing and out of this, to move the refrigerant to the cylinder and from there back into the refrigeration cycle.
  • the collecting container is arranged in a vicinity of the compressor housing of the refrigerant compressor, since this represents a heat source and favors the evaporation of the collected liquid.
  • prior art collection containers are known, for example from the AT 7.706Ul, where, inter alia, metallic boundary walls are provided which surround the compressor housing along a circumferential line of the compressor housing and form an upwardly open container.
  • the boundary walls are either made in one piece with a housing part or fixed by adhesive, screws, welds, flange or the like on the housing. It only has to be ensured that the contact area between the boundary wall and the housing is tight so that the condensed liquid collected within the boundary wall remains in the evaporator shell formed by the boundary wall and the housing.
  • Such a construction allows the heat that is dissipated through the compressor housing to be used in a nearly direct manner to evaporate the condensed liquid.
  • the direct attachment of the metallic boundary wall to the metallic housing ie in one-piece design with a housing part in screw, welding or flange) has the disadvantage that the vibrations of the compressor are transmitted to the housing and on to the boundary wall, so that the metallic Evaporative shell now in turn reinforced by its open structure and its relatively large surface, the sound radiation of the compressor.
  • An object of the present invention is therefore to reduce the sound radiation of the compressor via the evaporator shell. This is generally possible by changing the structural rigidity or by damping.
  • a refrigeration compressor is already known, whose Verdunsterschale with the purpose of reducing the vibrations emanating from the compressor housing Damping elements is provided.
  • the damping elements are in this case arranged laterally on the evaporator shell.
  • the walls of the evaporator shell are hollow, so that chambers or tubular damping elements are formed.
  • a manufacturing technology and vibration damping technically more advantageous embodiment and arrangement of generic damping elements is sought.
  • this object is achieved by the characterizing features of claim 1.
  • the at least one damping element surrounds the free upper edge of the wall.
  • all damping elements are attached to the free edge of the wall.
  • damping elements By attaching one or more damping elements at the top of the wall ensures that the wall itself is damped, which can be well stimulated to vibrate due to the free upper end.
  • the damping elements cause at least a part of the vibration energy to be converted into heat.
  • the at least one damping element is attached to the free upper edge of the wall.
  • the at least one damping element has a groove whose width is substantially equal to the thickness of the wall corresponds and the damping element is placed by means of this groove on the upper edge of the wall.
  • one or more damping elements are made of metal. Due to their mass, metallic damping elements help to locally change the resonant frequency of the wall, so that it is no longer possible to resonate the entire wall.
  • a particular embodiment of the metallic damping element is that the damping element is formed integrally with the wall, in particular by bending the upper edge of the wall is formed. By bending the upper edge of the wall, this upper edge is stiffened, vibrations are thereby damped.
  • Another embodiment is that one or more damping elements made of plastic.
  • plastic includes plastomers (thermoplastics), duromers and elastomers. Due to their elasticity they are deformed by the vibrations, which costs vibration energy, which is therefore no longer available for vibrations of the wall.
  • composites having a multilayer structure wherein the individual layers of the composite in particular consist of elastomers and / or plastomers and / or duromers and / or metals and / or woods.
  • elastic layers elastomer
  • layers made of heavier materials metal foil
  • At least one damping element may be attached such that it exerts a biasing force on the wall. If then the wall is excited to swing, every movement must be against this biasing force done. For example, a damping element can be stretched around the wall.
  • one or more damping elements can be positively and / or positively and / or materially secured to the wall.
  • the positive fastening has the advantage that the
  • Damping elements can be attached to the wall without further fasteners.
  • the frictional attachment ensures a good transfer of the vibration energy from the wall to the damping element.
  • damping element is releasably secured to the wall, then these damping elements can be exchanged particularly easily, it can also easily additional damping elements attached or unnecessary damping elements are removed.
  • damping elements Of course, combinations of releasably and permanently attached damping elements are conceivable.
  • one or more metallic damping elements could be welded to the wall, other rubber damping elements are simply plugged onto the free (upper) edge of the wall in a form-fitting manner.
  • a substantially linear attachment will be useful if, for example, a heavy metallic damping element is to be fastened in a simple manner. Examples of linear fasteners can be found in Fig. 7-10.
  • An essentially flat attachment of the damping element is useful if the damping element has a flat shape and should be well connected to the wall everywhere.
  • An example of a surface attachment can be found in Fig. 6. Such an element can for example be glued.
  • Damping element is arranged along the entire circumference of the wall.
  • a particularly dense and durable embodiment of the evaporator shell according to the invention is achieved by the fact that the wall of the evaporator shell is welded to the housing.
  • the cross section of at least one of the damping elements can vary along the circumference of the wall.
  • Claim 17 relates to a method for equipping a evaporator shell having a wall of a housing of a small refrigerant compressor according to claim 1 with at least one damping element arranged on the wall for damping the oscillations transmitted from the housing to the wall, wherein according to the invention it is provided that the at least one damping element by extrusion of a polymeric material on the free upper edge of the wall, this encompassing applied.
  • the free upper edge of the wall is at least partially provided with adhesive whose mass forms one or more, the free upper edge of the wall embracing, damping elements. Also in this way will be a fast and inexpensive production a generic damping measure allows. Experiments have shown that even an order of relatively small amounts of adhesive in the region of the free upper edge of the wall leads to a satisfactory vibration damping.
  • Fig.l is a perspective view of a housing with Verdunsterschale for condensed liquid according to the prior art
  • FIG. 3 shows a vertical section through the housing of FIG. 2nd
  • FIG. 5 shows a detail from FIG. 3 with alternative Dämpfungselernent
  • FIG. 6 shows a perspective view of a housing according to the invention with lateral damping elements
  • FIG. 7 shows a perspective view of a housing according to the invention with a damping element at the edge of the wall
  • FIG. 8 shows a perspective view of a housing according to the invention with two damping elements at the edge of the wall 9 is a perspective view of a housing according to the invention with three damping elements at the edge of the wall
  • FIG. 10 is a perspective view of a housing according to the invention with four
  • Fig. 1 shows a perspective view of a housing of a compressor with Verdunsterschale for condensed liquid according to the prior art.
  • a wall 2 made of metal, such as sheet steel, welded, which follows a circumferential line of the housing 1.
  • This wall 2 forms the wall of the evaporator shell.
  • the lying within the wall 2 part surface Ia of the housing forms the bottom of the evaporator shell.
  • Fig. 2 the same housing as shown in Fig. 1, but now with a possible embodiment of the invention: a fixed to the upper edge of the wall 2, the entire circumference of the edge covering circumferential damping element 5.
  • the damping element 5 is made of an elastomer manufactured, eg made of rubber.
  • Fig. 3 is a vertical section through the center of the housing 1 of FIG. 2 is shown.
  • the section marked "B" on the upper right edge in Fig. 4 is shown enlarged.
  • Damping element 5a shown in cross section. It has a circular cross section and a radial groove, which is up to about 0.7
  • Diameter in the damping element 5 extends.
  • the groove corresponds in width to the thickness of the wall 2, so that a positive contact with the wall 2 is made possible.
  • the sealing element 5a is placed on the upper edge of the wall 2.
  • a circumferential damping element with a rectangular cross-section 5b there are also other cross-sections of the circumferential damping element 5 possible, for example, as shown in Fig. 5, a circumferential damping element with a rectangular cross-section 5b.
  • the groove is arranged normal to the side surface of the rectangular cross-section, it also has a depth of about 70% of the cross-sectional height, its width is also adapted to the thickness of the wall 2, so that a positive contact between the damping element 5b and wall 2 is possible.
  • Other cross sections of the damping element 5, such as triangular cross sections, are possible.
  • the circumferential damping element 5, 5a, 5b is arranged on the free edge of the wall 2.
  • a circumferential damping element is attached only to the inside or only on the outside of the wall 2, directly on the edge of the wall 2 subsequently or below, or embodiments where both on the inside and on the outside of the Wall 2 circumferential damping elements are arranged.
  • the inner and outer damping element may be mounted at the same or different height.
  • the circumferential damping element can be fixed under a bias, but it can also be fixed without bias. Is the damping element on the inside or on the Mounted outside the wall 2, the bias may be directed both inwardly and outwardly.
  • the circumferential damping element on the inner and / or outer side may be formed approximately as a flat rubber band.
  • Fig. 6 shows a perspective view of a housing 1 according to the invention with four lateral damping elements 6, which are mounted on the outside of the wall 2 substantially centrally in one of the four wall sections.
  • the four wall sections result from the fact that the cross section of the wall 2 are not circular, but approximate the square shape.
  • damping elements 6 all on the inside of the wall 2 or alternately on the inside and outside. Of course, more than four damping elements can be used.
  • a single damping element 7 is mounted on the wall 2.
  • the illustrated damping element 7 has the shape of a full cylinder having a groove in the radial direction to the middle of the cylinder. Conceivable, however, would be the use of a profile as shown in Fig. 3-5, wherein the damping is limited only to the region of the wall 2, on which the damping element is mounted.
  • the shape of the groove is dimensioned so that the damping element 7 can be positively attached to the upper edge of the wall 2.
  • the damping element 7 may be positively and / or positively and / or materially secured to the wall.
  • Material for the damping element 7 are metal, plastic or composites in question.
  • a second, ie second damping element 8 is added.
  • the second illustrated damping element 8 has the shape of a full cylinder having a groove in the radial direction to the middle of the cylinder. Again, as explained in FIG. 7, other shapes are conceivable.
  • the shape of the groove is again dimensioned so that the damping element 8 can be positively attached to the upper edge of the wall 2.
  • damping elements 9, 10 can be added, as shown in FIGS. 9 and 10.
  • damping elements 7-10 can vary between the individual damping elements 7-10 and thus be better adapted to the requirements.
  • the attachment of the damping elements can be done in different ways. (positive, positive and / or cohesive).
  • FIG. 11 shows a diagram in which the sound power radiated from a compressor housing has been measured. Shown is the third octave spectrum.
  • the at least one damping element 5-10 by means of extrusion of a polymeric material on the free upper edge of the wall 2, this encompassing applied.
  • all adhesive materials are suitable for being applied directly in the area of the free upper edge of the wall 2.
  • the free upper edge of the wall 2 is at least partially provided with adhesive whose mass forms one or more damping elements 5-10.
  • the application of adhesive in the region of the free upper edge of the wall 2 can be carried out by means of any application method, e.g. by brushing, spraying, dipping etc.

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Abstract

Gezeigt wird ein Gehäuse eines Kleinkältemittelkompressors mit einer Verdunsterschale, wobei die Verdunsterschale zumindest durch eine direkt und dicht am Gehäuse (1) befestigte, einer Umfangslinie des Gehäuses (1) folgende Wand (2) aus Metall und wenigstens eine innerhalb der Wand (2) liegende Teiloberfläche (1a) des Gehäuses (1) gebildet wird. An der Wand (2) ist mit einem Abstand zum Gehäuse (1) zumindest ein Dämpfungselement (5) zur Dämpfung der vom Gehäuse (1) auf die Wand (2) übertragenen Schwingungen befestigt. Um die Schallabstrahlung zu verringern, ist es vorgesehen, dass ein oder mehrere Dämpfungselemente (5-10) den freien oberen Rand der Wand (2) umgreifen.

Description

KÄLTEMITTELVERDICHTER MIT VERDUNSTERSCHALE
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse eines Kleinkältemittelkompressors mit einer Verdunsterschale, wobei die Verdunsterschale zumindest durch eine direkt und dicht am Gehäuse befestigte, einer Umfangslinie des Gehäuses folgende Wand aus Metall und wenigstens eine innerhalb der Wand liegende Teiloberfläche des Gehäuses gebildet wird und wobei an der Wand mit einem Abstand zum Gehäuse zumindest ein Dämpfungselement zur Dämpfung der vom Gehäuse auf die Wand übertragenen Schwingungen befestigt ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf ein Verfahren zur Bestückung einer eine Wand aufweisenden Verdunsterschale eines Gehäuses eines Kleinkältemittelkompressors mit mindestens einem an der Wand angeordneten Dämpfungselement gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 17 und 18.
STAND DER TECHNIK
Kleinkältemittelkompressoren kommen vorwiegend im Haushaltsbereich zum Einsatz. Sie sind in der Regel an der Rückseite eines Kühlschranks angeordnet und an diesen angeschlossen und dienen zur Kompression eines zirkulierenden Kältemittels, wodurch Wärme aus dem Kühlraum des Kühlschranks abtransportiert und an die Umgebung abgegeben wird.
Der ein hermetisch abgedichtetes Kompressorgehäuse umfassende Kältemittelkompressor weist einen Elektromotor auf, welcher über eine Kurbelwelle einen in einem Zylinder oszillierenden Kolben zur Verdichtung des Kältemittels antreibt. Das Kompressorgehäuse besteht dabei aus einem Deckelteil und einem Basisteil, wobei Zu- und Abführleitungen vorgesehen sind, welche in das Kompressorgehäuse und aus diesem herausführen, um das Kältemittel zum Zylinder und von diesem wieder in den Kühlkreislauf zu befördern.
Während des Betriebes eines Kühlgerätes fällt kondensierte Flüssigkeit an, insbesondere aufgrund lokal auftretender, niedriger Temperaturen kondensierte Luftfeuchtigkeit, welche einer Sammlung in eigens dafür vorgesehenen Sammelbehältern bedarf. Diese Sammelbehälter müssen entweder regelmäßig entleert werden, oder sie gewährleisten aufgrund geeigneter Ausführung und Anordnung eine ausreichende Verdunstungsleistung, damit kondensierte Flüssigkeit wieder in den gasförmigen Zustand übergeführt wird und aus dem Bereich der Kleinkältemaschine entweichen kann.
Zweckmäßigerweise wird der Sammelbehälter in einer Nähe zum Kompressorgehäuse des Kältemittelkompressors angeordnet, da dieser eine Wärmequelle darstellt und das Verdunsten der aufgefangenen Flüssigkeit begünstigt. Aus dem Stand der Technik sind Sammelbehälter bekannt, beispielsweise aus der AT 7.706Ul, wo unter anderem metallische Begrenzungswände vorgesehen sind, die das Kompressorgehäuse entlang einer Umfangslinie des Kompressorgehäuses dicht umschließen und einen nach oben offenen Behälter bilden. Die Begrenzungswände sind dabei entweder einteilig mit einem Gehäuseteil ausgeführt oder durch Klebstoff, Schrauben, Schweißverbindungen, Flanschverbindungen oder dergleichen am Gehäuse befestigt. Es muss lediglich sichergestellt sein, dass der Kontaktbereich zwischen Begrenzungswand und Gehäuse dicht ist, sodass die innerhalb der Begrenzungswand aufgefangene, kondensierte Flüssigkeit in der von Begrenzungswand und Gehäuse gebildeten Verdunsterschale verbleibt. Durch eine solche Konstruktion kann die Wärme, die über das Kompressorgehäuse abgegeben wird, in nahezu direkter Weise zur Verdunstung der kondensierten Flüssigkeit genutzt werden. Das direkte Befestigen der metallischen Begrenzungswand am metallischen Gehäuse (also bei einteiliger Ausführung mit einem Gehäuseteil, bei Schraub-, Schweiß- oder Flanschverbindung) hat den Nachteil, dass die Vibrationen des Kompressors auf das Gehäuse und weiter auf die Begrenzungswand übertragen werden, sodass die metallische Verdunsterschale nun ihrerseits durch ihre offene Struktur und ihre relativ große Oberfläche die Schallabstrahlung des Kompressors noch verstärkt .
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, die Schallabstrahlung des Kompressors über die Verdunsterschale zu verringern. Dies ist allgemein durch eine Änderung der Struktursteifigkeit oder durch Dämpfung möglich.
Eine mögliche Lösung wäre, die Steifigkeit der metallischen Verdunsterschale zu erhöhen. Dies würde jedoch zusätzliche Versteifungen oder Rippen erfordern, die in einem Tiefziehprozess nicht ohne größeren Aufwand erzeugt werden können bzw. die Baugröße der Verdunsterschale derart ungünstig beeinflussen, dass viel Bauraum für wenig Fassungsvolumen benötigt wird.
Eine andere Lösung schlägt die US 5699677 Al vor, bei welcher die Wand der Verdunsterschale mittels einer Polyurethan- Klebeschicht am Kompressorgehäuse befestigt ist. Die elastischen Eigenschaften der Klebeschicht sind so gewählt, dass vom Kompressor übertragene Vibrationen gedämpft werden. Allerdings muss bei dieser Lösung auf die direkte Verbindung zwischen Kompressorgehäuse aus Metall und Begrenzungswand aus Metall verzichtet werden.
Aus der WO 2008/092223 A2 ist bereits ein Kühlgeräte- Kompressor bekannt, dessen Verdunsterschale zwecks Reduzierung der vom Kompressorgehäuse ausgehenden Schwingungen mit Dämpfungselementen versehen ist. Die Dämpfungselemente sind hierbei seitlich an der Verdunsterschale angeordnet. Die Wände der Verdunsterschale sind hohl ausgeführt, sodass Kammern bzw. röhrenförmige Dämpfungselemente ausgebildet werden. Gegenüber dieser Ausführung wird eine fertigungstechnisch und schwingungsdämpfungstechnisch vorteilhaftere Ausführung und Anordnung gattungsgemäßer Dämpfungselemente angestrebt.
Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, die Schallabstrahlung des Kompressors über die Verdunsterschale weiter zu verringern.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Um die hohe Schwingungsamplitude am freien oberen Rand der Wand zu dämpfen ist vorgesehen, dass das mindestens eine Dämpfungselement den freien oberen Rand der Wand umgreift. Insbesondere kann vorgesehen werden, dass alle Dämpfungselemente am freien Rand der Wand befestigt sind.
Durch die Befestigung eines oder mehrerer Dämpfungselemente am oberen Rand der Wand wird sichergestellt, dass die Wand selbst gedämpft wird, die aufgrund des freien oberen Endes gut zum Schwingen angeregt werden kann. Die Dämpfungselemente bewirken, dass zumindest einen Teil der Vibrationsenergie in Wärme umgewandelt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist das mindestens eine Dämpfungselement auf den freien oberen Rand der Wand aufgesteckt.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung weist das mindestens eine Dämpfungselement eine Nut auf, deren Breite im Wesentlichen der Dicke der Wand entspricht und das Dämpfungselement mittels dieser Nut auf den oberen Rand der Wand aufgesetzt ist.
Betreffend das Material des Dämpfungselements stehen verschiedene Möglichkeiten zur Auswahl. Eine Ausführungsform besteht darin, dass ein oder mehrere Dämpfungselemente aus Metall bestehen. Metallische Dämpfungselemente helfen aufgrund ihrer Masse mit, die Resonanzfrequenz der Wand lokal zu verändern, sodass nicht mehr die gesamte Wand in Resonanz versetzt werden kann.
Eine besondere Ausführungsform des metallischen Dämpfungselements besteht darin, dass das Dämpfungselement einstückig mit der Wand ausgebildet ist, insbesondere durch Umbiegen des oberen Rands der Wand gebildet wird. Durch Umbiegen des oberen Rands der Wand wird dieser obere Rand versteift, Schwingungen werden dadurch gedämpft.
Eine andere Ausführungsform besteht darin, dass ein oder mehrere Dämpfungselemente aus Kunststoff bestehen. Der Begriff Kunststoff umfasst Plastomere (Thermoplaste) , Duromere und Elastomere. Aufgrund ihrer Elastizität werden sie durch die Schwingungen verformt, was Vibrationsenergie kostet, die daher nicht mehr für Schwingungen der Wand zur Verfügung steht.
Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von Verbundstoffen, die einen mehrschichtigen Aufbau aufweisen, wobei die einzelnen Schichten des Verbundstoffes insbesondere aus Elastomeren und/oder Piastomeren und/oder Duromeren und/oder Metallen und/oder Hölzern bestehen. So könnten beispielsweise elastische Schichten (Elastomer) in Verbindung mit Schichten, die aus schwereren Materialien bestehen (Metallfolie), verwendet werden.
Es kann zumindest ein Dämpfungselement so befestigt werden, dass es eine Vorspannkraft auf die Wand ausübt. Wenn dann die Wand zum Schwingen angeregt wird, muss jede Bewegung gegen diese Vorspannkraft erfolgen. So kann etwa ein Dämpfungselement um die Wand herum gespannt werden.
Von der Art der Befestigung bieten sich folgende Möglichkeiten an: ein oder mehrere Dämpfungselemente können form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssig an der Wand befestigt sein. Die formschlüssige Befestigung hat den Vorteil, dass die
Dämpfungselemente ohne weitere Befestigungsmittel an der Wand befestigt werden können. Die kraftschlüssige Befestigung stellt eine gute Übertragung der Schwingungsenergie von der Wand auf das Dämpfungselement sicher.
Wenn vorgesehen ist, dass zumindest ein Dämpfungselement lösbar an der Wand befestigt ist, so können diese Dämpfungselemente besonders einfach ausgetauscht werden, es können auch leicht zusätzliche Dämpfungselemente befestigt oder nicht benötigte Dämpfungselemente entfernt werden.
Die Alternative, dass nämlich zumindest ein Dämpfungselement unlösbar an der Wand befestigt ist, hat den Vorteil, dass diese Elemente während langer Betriebszeiten des Kompressors dauerhaft an ihrem Platz bleiben.
Selbstverständlich sind auch Kombinationen von lösbar und unlösbar angebrachten Dämpfungselementen denkbar. So könnten etwa ein oder mehrere metallische Dämpfungselemente an der Wand angeschweißt werden, andere Dämpfungselemente aus Gummi werden einfach auf den freien (oberen) Rand der Wand formschlüssig aufgesteckt.
Eine im Wesentlichen linienförmige Befestigung wird sich anbieten, wenn etwa ein schweres metallisches Dämpfungselement auf einfache Weise befestigt werden soll. Beispiele für linienförmige Befestigungen finden sich in Fig. 7-10.
Eine im Wesentlichen flächige Befestigung des Dämpfungselements ist dann sinnvoll, wenn das Dämpfungselement eine flächige Form hat und überall gut mit der Wand verbunden sein soll. Ein Beispiel für eine flächige Befestigung findet sich in Fig. 6. Ein solches Element kann beispielsweise angeklebt werden.
Um eine gleichmäßige Dämpfung über den gesamten Umfang der
Wand zu erreichen, kann vorgesehen werden, dass ein
Dämpfungselement entlang des gesamten Umfangs der Wand angeordnet ist.
Eine besonders dichte und dauerhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Verdunsterschale erreicht man dadurch, dass die Wand der Verdunsterschale am Gehäuse angeschweißt ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Querschnitt zumindest eines der Dämpfungselemente entlang des Umfangs der Wand variieren.
Anspruch 17 bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestückung einer eine Wand aufweisenden Verdunsterschale eines Gehäuses eines Kleinkältemittelkompressors gemäß Anspruch 1 mit mindestens einem an der Wand angeordneten Dämpfungselement zur Dämpfung der vom Gehäuse auf die Wand übertragenen Schwingungen, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass das mindestens eine Dämpfungselement mittels Extrusion eines polymeren Materials auf dem freien oberen Rand der Wand, diesen umgreifend, appliziert wird. Indem die Dämpfungselemente direkt auf den freien oberen Rand der Wand extrudiert werden, können die Fertigungskosten deutlich gesenkt werden.
Wie in einer verfahrenstechnischen Alternative gemäß Anspruch 18 vorgeschlagen, ist es auch möglich, dass der freie obere Rand der Wand zumindest abschnittsweise mit Klebstoff versehen wird, dessen Masse ein oder mehrere, den freien oberen Rand der Wand umgreifende, Dämpfungselemente ausbildet. Auch auf diese Weise wird eine schnelle und kostengünstige Herstellung einer gattungsgemäßen Dämpfungsmaßnahme ermöglicht. Versuche haben ergeben, dass bereits ein Auftrag verhältnismäßig geringer Mengen an Klebstoff im Bereich des freien oberen Randes der Wand zu einer zufriedenstellenden Schwingungsdämpfung führt.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Anschluss erfolgt nun eine detaillierte Beschreibung der Erfindung anhand von Zeichnungen. Dabei zeigt:
Fig.l eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses mit Verdunsterschale für kondensierte Flüssigkeit gemäß Stand der Technik
Fig.2 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit umlaufendem Dämpfungselement
Fig.3 ein senkrechter Schnitt durch das Gehäuse aus Fig. 2
Fig.4 ein Detail aus Fig. 3 mit Dämpfungselement
Fig.5 ein Detail aus Fig. 3 mit alternativem Dämpfungselernent
Fig.6 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit seitlichen Dämpfungselernenten
Fig.7 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit einem Dämpfungselement am Rand der Wand
Fig.8 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit zwei Dämpfungselementen am Rand der Wand Fig.9 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit drei Dämpfungselementen am Rand der Wand
Fig.10 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit vier
Dämpfungselementen am Rand der Wand
Fig.11 ein Diagramm, welches die abgestrahlte
Schallleistung eines erfindungsgemäßen Gehäuses im Vergleich mit Gehäusen gemäß Stand der Technik zeigt
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses eines Kompressors mit Verdunsterschale für kondensierte Flüssigkeit gemäß Stand der Technik. Am Gehäuse 1, welches eine Zuleitung 3 und eine Abführleitung 4 für Kältemittel für den im Gehäuse befindlichen Kompressor aufweist, ist eine Wand 2 aus Metall, etwa aus Stahlblech, angeschweißt, welche einer Umfangslinie des Gehäuses 1 folgt. Diese Wand 2 bildet die Wand der Verdunsterschale. Die innerhalb der Wand 2 liegende Teiloberfläche Ia des Gehäuses bildet den Boden der Verdunsterschale .
In Fig. 2 ist das gleiche Gehäuse wie in Fig. 1 dargestellt, nun aber mit einer möglichen Ausführung der Erfindung: ein am oberen Rand der Wand 2 befestigtes, den gesamten Umfang des Rands abdeckendes umlaufendes Dämpfungselement 5. Das Dämpfungselement 5 ist aus einem Elastomer gefertigt, z.B. aus Gummi .
In Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt durch die Mitte des Gehäuses 1 aus Fig. 2 dargestellt. Um den Querschnitt des umlaufenden Dämpfungselements 5 besser erkennen zu können, wird der mit „B" bezeichnete Ausschnitt am rechten oberen Rand in Fig. 4 vergrößert dargestellt.
In Fig. 4 ist das auf die Wand 2 aufgesetzte umlaufende
Dämpfungselement 5a im Querschnitt dargestellt. Es hat einen kreisrunden Querschnitt und eine radiale Nut, die bis etwa 0,7
Durchmesser in das Dämpfungselement 5 reicht. Die Nut entspricht in ihrer Breite der Dicke der Wand 2, sodass ein formschlüssiger Kontakt mit der Wand 2 ermöglicht wird.
Mittels dieser Nut wird das Dichtungselement 5a auf den oberen Rand der Wand 2 aufgesetzt.
Es sind aber auch andere Querschnitte des umlaufenden Dämpfungselements 5 möglich, etwa, wie in Fig. 5 dargestellt, ein umlaufendes Dämpfungselement mit rechteckigem Querschnitt 5b. Die Nut ist normal zur Seitenfläche des Rechteck- Querschnitts angeordnet, sie hat ebenfalls eine Tiefe von etwa 70% der Querschnittshöhe, ihre Breite ist ebenfalls der Dicke der Wand 2 angepasst, sodass ein formschlüssiger Kontakt zwischen Dämpfungselement 5b und Wand 2 möglich ist. Auch andere Querschnitte des Dämpfungselements 5, etwa dreieckige Querschnitte, sind möglich.
Gemäß den Fig. 2-5 ist das umlaufende Dämpfungselement 5, 5a, 5b am freien Rand der Wand 2 angeordnet. Es sind aber auch Ausführungsformen denkbar, wo ein umlaufendes Dämpfungselement nur an der Innenseite oder nur an der Außenseite der Wand 2 angebracht ist, direkt am Rand der Wand 2 anschließend oder unterhalb, oder Ausführungsformen, wo sowohl an der Innenseite als auch an der Außenseite der Wand 2 umlaufende Dämpfungselemente angeordnet sind. Das innere und das äußere Dämpfungselement kann auf gleicher oder unterschiedlicher Höhe angebracht sein.
Das umlaufende Dämpfungselement kann unter einer Vorspannung befestigt werden, es kann aber auch ohne Vorspannung befestigt werden. Ist das Dämpfungselement an der Innenseite oder an der Außenseite der Wand 2 angebracht, kann die Vorspannung sowohl nach innen als auch nach außen gerichtet sein.
Das umlaufende Dämpfungselement an der Innen- und/oder Außenseite kann etwa als flächiges Gummiband ausgebildet sein.
Ähnliche Effekte lassen sich auch mit mehreren nicht umlaufenden, aber flächigen Dämpfungselementen erzielen, die um den Umfang der Wand 2 verteilt und an der Innen- und/oder Außenseite der Wand 2 angebracht sind. Auch diese können, wie oben erläutert, mit oder ohne Vorspannung montiert werden.
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gehäuses 1 mit vier seitlichen Dämpfungselementen 6, die an der Außenseite der Wand 2 im Wesentlichen mittig in einem der vier Wandabschnitte angebracht sind. Die vier Wandabschnitte entstehen dadurch, dass der Querschnitt der Wand 2 nicht kreisförmig, sondern der quadratischen Form angenähert sind.
Es wäre auch denkbar, die Dämpfungselemente 6 alle an der Innenseite der Wand 2 anzubringen oder abwechselnd an der Innen- und Außenseite. Es können natürlich auch mehr als vier Dämpfungselemente verwendet werden.
In Fig. 7 wird auf die Wand 2 ein einziges Dämpfungselement 7 montiert. Das abgebildete Dämpfungselement 7 hat die Form eines vollen Zylinders, der in radialer Richtung eine Nut bis zur Mitte des Zylinders aufweist. Denkbar wäre aber ebenso die Verwendung eines Profils wie es in Fig. 3-5 dargestellt ist, wobei die Dämpfung nur auf den Bereich der Wand 2 beschränkt ist, auf dem das Dämpfungselement angebracht ist.
Die Form der Nut ist so bemessen, dass das Dämpfungselement 7 formschlüssig auf den oberen Rand der Wand 2 aufgesteckt werden kann. Das Dämpfungselement 7 kann form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssig an der Wand befestigt sein. Als Material für das Dämpfungselement 7 kommen Metall, Kunststoff oder Verbundstoffe in Frage.
In Fig. 8 wird der Anordnung aus Fig. 7 ein weiteres, also zweites Dämpfungselement 8 hinzugefügt. Auch das zweite dargestellte Dämpfungselement 8 hat die Form eines vollen Zylinders, der in radialer Richtung eine Nut bis zur Mitte des Zylinders aufweist. Wiederum sind, wie unter Fig. 7 erläutert, andere Formen denkbar.
Die Form der Nut ist wieder so bemessen, dass das Dämpfungselement 8 formschlüssig auf den oberen Rand der Wand 2 aufgesteckt werden kann.
Ebenso können noch weitere Dämpfungselemente 9, 10 hinzugefügt werden, wie in Fig. 9 und Fig. 10 dargestellt ist.
Abmessungen und Material der Dämpfungselemente 7-10 können zwischen den einzelnen Dämpfungselementen 7-10 variieren und somit besser an die Erfordernisse angepasst werden.
Die Befestigung der Dämpfungselemente kann auf unterschiedlichste Weise erfolgen. (kraft-, form- und/oder stoffschlüssig) .
Fig. 11 zeigt ein Diagramm, bei dem die von einem Kompressorgehäuse abgestrahlte Schalleistung gemessen wurde. Dargestellt ist das Terzspektrum.
Auf der senkrechten Achse ist die abgestrahlte Schalleistung in dB (A) aufgetragen.
Auf der waagrechten Achse sind die Frequenzen in Hz aufgetragen, der letzte Wert auf der rechten Seite (mit „S" gekennzeichnet) stellt den Summenpegel dar, und zwar für drei verschiedene Varianten:
• Gehäuse ohne Dämpfungselement (als leere Dreiecke dargestellte Messwerte) , • Gehäuse mit einem einzelnen Dämpfungselement 7, wie in Fig. 7 (als volle Rauten dargestellte Messwerte) ,
•Gehäuse mit einem als umlaufenden Ring ausgebildeten Dämpfungselement 5, wie in Fig. 2 (als leere Quadrate dargestellte Messwerte) .
Es ist deutlich erkennbar, dass der Summenpegel des Gehäuses mit erfindungsgemäßen Dämpfungselementen niedriger ist als ohne Dämpfungselemente, wobei eine Lösung gemäß Fig. 2 mit umlaufendem Dämpfungselement eine größere Dämpfung bewirkt als die Lösung nach Fig. 7 mit einem einzelnen zylindrischen Dämpfungselement 7.
Gemäß einem fertigungstechnisch vorteilhaften Verfahren wird das mindestens eine Dämpfungselement 5-10 mittels Extrusion eines polymeren Materials auf dem freien oberen Rand der Wand 2, diesen umgreifend, appliziert. Grundsätzlich sind sämtliche haftfähigen Werkstoffe geeignet, um direkt im Bereich des freien oberen Randes der Wand 2 aufgebracht zu werden .
Es ist auch möglich, dass der freie obere Rand der Wand 2 zumindest abschnittsweise mit Klebstoff versehen wird, dessen Masse ein oder mehrere Dämpfungselemente 5-10 ausbildet. Der Klebstoffauftrag im Bereich des freien oberen Randes der Wand 2 kann mittels beliebiger Applikationsverfahren, z.B. durch Streichen, Sprühen, Tauchen etc. erfolgen.
Mit dem Umgreifen des freien oberen Randes der Wand 2, kann ein einseitiges Umgreifen, d.h. ein Kontaktieren bzw. Überlappen einer nach oben gewandten Stoßfläche und entweder einer Innenseite oder einer Außenseite der Wand 2 durch das Dämpfungselement 5-10 gemeint sein oder auch ein beidseitiges Umgreifen, d.h. ein Kontaktieren bzw. Überlappen der nach oben gewandten Stoßfläche und sowohl einer Innenseite als auch der Außenseite der Wand 2. Bezugs zeichenliste :
1 Gehäuse des Kompressors
Ia Boden der Verdunsterschale
2 Wand der Verdunsterschale 3 Zuleitung
4 Abführleitung
5 umlaufendes Dichtungselement
5a umlaufendes Dichtungselement mit rundem Querschnitt
5b umlaufendes Dichtungselement mit rechteckigem Querschnitt 6 seitliches Dämpfungselement
7 erstes Dämpfungselement am Rand der Wand 2
8 zweites Dämpfungselement am Rand der Wand 2
9 drittes Dämpfungselement am Rand der Wand 2
10 viertes Dämpfungselement am Rand der Wand 2

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Gehäuse eines Kleinkältemittelkompressors mit einer Verdunsterschale, wobei die Verdunsterschale zumindest durch eine direkt und dicht am Gehäuse (1) befestigte, einer Umfangslinie des Gehäuses (1) folgende Wand (2) aus Metall und wenigstens eine innerhalb der Wand (2) liegende Teiloberfläche (Ia) des Gehäuses (1) gebildet wird und wobei an der Wand (2) mit einem Abstand zum
Gehäuse (1) zumindest ein Dämpfungselement (5-10) zur Dämpfung der vom Gehäuse (1) auf die Wand (2) übertragenen Schwingungen befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dämpfungselement (5-10) den freien oberen Rand der Wand
(2) umgreift.
2. Gehäuse mit Verdunsterschale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dämpfungselement (5-10) auf den freien oberen Rand der Wand (2) aufgesteckt ist.
3. Gehäuse mit Verdunsterschale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dämpfungselement (5-10) eine Nut aufweist, deren Breite im Wesentlichen der Dicke der Wand (2) entspricht und das Dämpfungselement (5-10) mittels dieser Nut auf den oberen Rand der Wand 2 aufgesetzt ist.
4. Gehäuse mit Verdunsterschale nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Dämpfungselemente (6-10) aus Metall bestehen.
5. Gehäuse mit Verdunsterschale nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement einstückig mit der Wand (2) ausgebildet ist, insbesondere durch Umbiegen des oberen Rands der Wand (2) gebildet wird.
6. Gehäuse mit Verdunsterschale nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Dämpfungselemente (5, 5a, 5b) aus Kunststoff
(Elastomer, Plastomer oder Duromer) bestehen.
7. Gehäuse mit Verdunsterschale nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Dämpfungselemente aus Verbundstoffen mit mehrschichtigem Aufbau bestehen, wobei die einzelnen
Schichten des Verbundstoffes insbesondere aus Elastomeren und/oder Piastomeren und/oder Duromeren und/oder Metallen und/oder Hölzern bestehen.
8. Gehäuse mit Verdunsterschale nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein
Dämpfungselement (5, 5a, 5b) so befestigt ist, dass es eine Vorspannkraft auf die Wand (2) ausübt.
9. Gehäuse mit Verdunsterschale nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Dämpfungselemente (5-10) form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssig an der Wand (2) befestigt sind.
10. Gehäuse mit Verdunsterschale nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Dämpfungselement (5-10) lösbar an der Wand befestigt ist .
11. Gehäuse mit Verdunsterschale nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Dämpfungselement (5-10) unlösbar an der Wand befestigt ist.
12. Gehäuse mit Verdunsterschale nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Dämpfungselement eine im Wesentlichen linienförmige Befestigung aufweist.
13. Gehäuse mit Verdunsterschale nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Dämpfungselement (5-10) eine im Wesentlichen flächige Befestigung aufweist.
14. Gehäuse mit Verdunsterschale nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Dämpfungselement (5, 5a, 5b) entlang des gesamten Umfangs der Wand (2) angeordnet ist.
15. Gehäuse mit Verdunsterschale nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (2) am Gehäuse (1) angeschweißt ist.
16. Gehäuse mit Verdunsterschale nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt zumindest eines der Dämpfungselemente (5-10) entlang des Umfangs der Wand (2) variiert.
17. Verfahren zur Bestückung einer eine Wand (2) aufweisenden Verdunsterschale eines Gehäuses (1) eines Kleinkältemittelkompressors gemäß
Anspruch 1 mit mindestens einem an der Wand (2) angeordneten Dämpfungselement (5-10) zur Dämpfung der vom Gehäuse (1) auf die Wand (2) übertragenen Schwingungen, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dämpfungselement (5-10) mittels
Extrusion eines polymeren Materials auf dem freien oberen Rand der Wand (2), diesen umgreifend, appliziert wird .
18. Verfahren zur Bestückung einer eine Wand (2) aufweisenden Verdunsterschale eines
Gehäuses (1) eines Kleinkältemittelkompressors gemäß Anspruch 1 mit mindestens einem an der Wand (2) angeordneten Dämpfungselement (5-10) zur Dämpfung der vom Gehäuse (1) auf die Wand (2) übertragenen Schwingungen, dadurch gekennzeichnet, dass der freie obere Rand der Wand (2) zumindest abschnittsweise mit Klebstoff versehen wird, dessen Masse ein oder mehrere, den freien oberen Rand der Wand (2) umgreifende Dämpfungselemente (5-10) ausbildet.
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