WO2013139772A1 - Kältemittelverdichter - Google Patents
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- F04C29/0035—Equalization of pressure pulses
Definitions
- the invention relates to a refrigerant compressor, comprising an overall housing, a screw compressor provided in the overall housing with a compressor housing formed as part of the overall housing, in which at least one screw driver bore is arranged, with at least one screw rotor rotating in the screw driver bore about an axis of rotation, with one on the Compressor housing arranged on the suction side bearing unit for the screw rotor, with at least one arranged on the compressor housing pressure side bearing unit for the screw rotor and with a provided on the compressor housing housing window for compressed refrigerant and arranged in the overall housing first muffler unit.
- Such refrigerant compressors are known from the prior art, for example DE 103 59 032 A1.
- the invention is therefore based on the object to further improve a refrigerant compressor of the generic type with respect to the sound attenuation.
- the first muffler unit is arranged in the pressure housing following the housing window, and that the muffler unit has at least one lying between an inlet opening and an outlet opening, transverse to a flow direction relative to the inlet opening and the outlet opening widening chamber.
- this opens up the possibility that the pressure pulsations do not propagate over a significant part of the refrigerant compressor, but are attenuated substantially immediately after their formation in the region of the outlet window and the passage through the housing window, so that the spread in the overall housing of the refrigerant compressor of sound is largely reduced.
- an advantageous solution provides that the first silencer unit is arranged in a silencer housing adjoining the compressor housing in the region of the housing window.
- Such a silencer housing can be formed and held in various ways. So could be a gap between the housing window and the muffler housing.
- the silencer housing itself receives the compressed and pressure pulsations having refrigerant directly on the housing window and tightly rests around the housing window around. It is particularly expedient if the muffler housing itself forms the inlet opening, the outlet opening and the at least one chamber, that is to say that no additional insert parts are required in the muffler housing, but the muffler housing forms the inlet opening, the outlet opening and the at least one chamber as a unitary component ,
- the silencer housing is arranged next to a bearing housing accommodating at least one pressure-side bearing unit, that is, that the bearing housing for the at least one pressure-side bearing unit seen in the direction of the axes of rotation of the screw rotor, and the silencer housing not consecutive, but lying side by side and thus are arranged side by side in a direction transverse to the axes of rotation.
- the muffler housing could be fixed to the pressure housing.
- both the muffler housing and the bearing housing are preferably held adjacent to the compressor housing.
- this enables a cost-effective production of the combined housing and, on the other hand, also simplifies the assembly of the bearing housing and the muffler housing, in particular if both of these are held on the compressor housing.
- the combined housing is designed in several parts.
- the combined housing comprises a base housing and a cover, so that thereby simplify the manufacture and assembly of the combined housing.
- base housing and the cover housing are separable by a transverse to the axis of rotation of the at least one screw rotor separating plane.
- Such a course of the parting plane makes it possible to form and mount the base housing and the cover housing in a particularly simple manner.
- At least part of the chambers of the silencer unit is formed in the base housing.
- the silencer unit according to the invention can be realized very simply and inexpensively.
- the base housing is an integral part.
- the base part can be formed as a casting, in which the chambers and the partitions and the respective part of the bearing housing are formed, so that so that the base housing together with the respective part of the muffler unit and the cover is very easy to produce.
- the cover housing is an integral part.
- the cover for example, the second silencer unit is formed.
- the cover housing is made as a casting, in which, for example, the corresponding part of the bearing housing and also the corresponding part of the silencer unit is formed.
- the first silencer unit prefferably has a receiving chamber adjoining the outlet window, to which the inlet opening follows, so that the first silencer unit can be adapted to the outlet window in a simple manner, the receiving chamber compacting the same Receives gas or refrigerant from the outlet window and the inlet opening of the first silencer unit supplies, so that the receiving chamber provides in particular for an adaptation of the cross sections of the outlet window to the cross section of the inlet opening.
- a particularly advantageous arrangement of the first muffler unit according to the invention provides that it is arranged so that the compressed refrigerant can flow in a flow direction which is transverse to a pressure side wall of the compressor housing and away, in particular approximately parallel to a rotation axis of the at least a screw rotor, that is in a direction which forms an angle of at most 30 ° with the axis of rotation runs.
- the first muffler unit according to the invention can be arranged in a particularly space-saving manner.
- the first muffler unit extends in the direction parallel to the rotational axes of the screw rotor over approximately the same distance as the bearing housing in order to achieve a space-saving solution.
- the muffler unit is formed as a passage damper, which at least one through hole and at least one on this passage opening having the following expansion chamber and wherein the inlet opening and the outlet opening also each form a passage opening for the at least one expansion chamber.
- Damping is dependent on the area ratio of the cross-sectional jumps.
- a silencer unit it is provided in such a silencer unit that it has a plurality of passage openings on which one each soft
- the muffler unit is designed so that immediately following each expansion opening an expansion chamber, and preferably also so that immediately after each expansion chamber, a through hole follows.
- the silencer unit in particular in the realization of the silencer unit in the combined housing, can be designed such that each through opening opening into an expansion chamber passes without supernatant into a chamber wall of the respective expansion chamber, so that the expansion chamber and the through openings can be easily, that is in particular without undercuts as a one-piece part, in particular as a casting, produce.
- the silencer unit according to the invention is particularly easy to produce if several of the through-openings of the silencer unit have identical cross-sections.
- the silencer unit has a plurality of expansion chambers with different volumes, so that it is thus possible in a simple manner to tune the damping properties to different frequencies.
- the silencer unit comprises a pipe section which extends from the inlet opening to the outlet opening and forms a throughflow channel which has shell-side openings which are arranged in at least one in the at least one chamber and to the pipe section
- the muffler unit no longer works as a passage damper but as a branch resonator or Helmholtz resonator, in which the damping chamber across the openings to the flow channel across the Coupled flow direction and thus dampens the pressure pulsations in the flow channel in the case of a defined by the apertures and the damping chamber resonance condition.
- the pipe section passes through a plurality of chambers, each of which adjacent to the pipe section
- the damping chambers are at several Dämpfungs slaughter
- the muffler unit has at least two damping chambers, which have a different volume.
- the different volume of the damping chambers can be realized in that they have a different extent in the longitudinal direction of the pipe section.
- the overall housing in such a way that it forms the muffler housing with one part.
- the muffler housing and the bearing housing are combined to form a combined housing
- the muffler housing is disposed within a pressure housing of the overall housing, that is, that within the pressure housing still the muffler housing is formed as a separate housing.
- the muffler housing is surrounded by a pressure chamber located in the pressure chamber, wherein the pressure chamber ensures that a sound attenuation occurs between the muffler housing and the pressure housing.
- the pressure chamber is a space in which the compressed gas or refrigerant enters only after passing through the muffler unit and thus the muffler housing, so that in the pressure chamber, the pressure pulsations of the compressed gas or refrigerant are already damped by the muffler unit.
- a further advantageous solution provides that in the pressure housing, a Schmierstoffabscheideiki is arranged.
- a lubricant separation can be combined with a sound attenuation in a simple manner.
- the Schmierstoffabscheidetician is arranged so that it is arranged downstream of the at least one silencer unit, so that the compressed gas or refrigerant on reaching the Schmierstoffabscheideech no longer has pressure pulsations, which is advantageous for a lubricant separation, since pressure pulsations in the Schmierstoffabscheideischen cause already deposited lubricant is again entrained by the compressed gas or refrigerant due to the pressure surges.
- Fig. 1 is a perspective view of a refrigerant compressor according to the invention
- FIG. 2 is a side view in the direction of the arrow A in FIG. 1;
- FIG. Fig. 3 is a view in the direction of arrow B in Fig. 1;
- Fig. 6 is a perspective view of an end-side cover with
- FIG. 7 is a perspective view of the lid of FIG. 6 with a view of a suction gas connection on the lid;
- Fig. 8 shows an enlarged section through the frontal cover with the
- 11 is a section along line 11-11 in FIG. 4;
- Fig. 12 is an enlarged section similar to FIG. 11 in the region of a pressure housing
- FIG. 13 is a view similar to FIG. 12 of a second embodiment of a refrigerant compressor according to the invention.
- FIG. 14 shows an illustration similar to FIG. 12 of a third exemplary embodiment of a refrigerant compressor according to the invention.
- FIG. 15 is a view similar to FIG. 12 of a fourth embodiment of a refrigerant compressor according to the invention.
- FIG. 16 is a view similar to FIG. 12 of a fifth embodiment of a refrigerant compressor according to the invention.
- FIG. 17 is a view similar to FIG. 12 of a sixth embodiment of a refrigerant compressor according to the invention.
- FIG. 18 is a view similar to FIG. 12 of a seventh embodiment of a refrigerant compressor according to the invention.
- An in Fig. 1 to 3 illustrated embodiment of a refrigerant compressor according to the invention has an overall housing 10, which is a Ver ⁇ denser housing 12, a on one side of the compressor housing 12 ange ⁇ arranged motor housing 14 and on a motor housing 14 against ⁇ opposite side of the compressor housing 12 arranged pressure housing 16th includes.
- the compressor housing 12, the motor housing 14 and the pressure housing 16 separate parts of the overall housing 10 and the Forming the same be composed of it or the compressor housing 12 and the motor housing 14 and / or the compressor housing 12 and the pressure housing 16 may be formed as a continuous parts.
- the motor housing 14 contributes in the region of a partial circumference
- Control housing 18 in which a controller for the refrigerant compressor is arranged.
- the motor housing 14 encloses an engine compartment 20 and is closed at its end facing away from the compressor housing 12 by an end wall of the motor housing 14 forming frontal cover 22, which in turn is provided with a suction gas connection 24 via which can be supplied to the refrigerant compressor to be sucked refrigerant.
- the suction gas connection 24 is preferably provided with a shut-off valve 26, which is connected to a suction gas line leading to the refrigerant compressor, not shown in the drawings.
- shut-off valve 26 as shown in FIG. 3, about an axis 28 in different rotational positions, for example, in four mutually rotated by 90 ° rotational positions, mountable to allow optimal adaptation to a leading to the refrigerant compressor, not graphically illustrated suction gas line.
- the possible in different rotational positions mountability of the shut-off valve 26 can be realized that at equal angular intervals about the axis 28 arranged retaining screws 32a, 32b, 32c and 32d are arranged, with which the shut-off valve 26 in the four rotated by 90 ° rotational positions relative to the lid 22 is mountable.
- the pressure housing 16 is detachably connected to the compressor housing 12, via a pressure housing flange 34 which is connectable to a mounting flange 36 of the compressor housing 12, starting from the pressure housing flange 34, the pressure housing 16 in the form of a cylindrical, end closed by an end wall 48 Capsule 38 extends.
- the pressure housing 16 carries a compressed gas connection 42, to which a pressure-gas-side shut-off valve 44 can be mounted.
- the capsule 38 is also still accessible in the area of its end wall 48 opposite the compressor housing 12 with an access cover 46 accessible (FIGS. 1 and 4).
- the drive shaft 58 passes through the rotor 56 in the direction of the motor shaft 54 and on the other hand extends into the compressor housing 12 of a screw compressor designated as a whole by 60.
- the drive shaft 58 extends on its opposite side of the electric motor 50 on the screw rotor 62 and forms an end portion 66 which is rotatably mounted in a disposed within the pressure housing 16 bearing housing 68, for this purpose in the bearing housing 68, a pressure-side bearing set 72nd is provided. Further, the drive shaft 58 between the screw rotor 62 and the rotor 56 in a to a suction side of the screw rotor 62nd
- suction side bearing set 74 is then arranged suction side bearing set 74 stored.
- suction side bearing set 74 is held on a suction side wall 76 of the compressor housing 12, while the pressure side bearing set 72 is held on a pressure side wall 78, for which purpose the bearing housing 68 is supported by the pressure side wall 78.
- the drive shaft 58 still has a beyond the rotor 56 also extending end portion 82, which in turn is mounted in a guide bearing 84 which sits in a coaxial with the motor shaft 54 arranged bearing receptacle 86, the fixed is arranged on the motor housing 14, close to the lid 22nd
- bearing receiver 86 could be supported directly independent of the cover 22 on the motor housing 14.
- the Lageraufname 86 as shown in FIG. 5, Fig. 6 and Fig. 7, held on the cover 22, wherein the bearing receptacle 86 is held by a plurality of webs, for example, the equiangularly spaced webs 88a, 88b or 88c, at a distance from a lid bottom 92.
- the bearing receptacle 86 comprises a receiving bottom 85, which is supported by the webs 88a, 88b and 88c, and an annular body 87, which encloses the guide bearing 84 radially outboard.
- a suction opening 94 is also provided, to which the suction gas connection 24 connects and thereby aligned with this.
- the bearing receptacle 86 is held at such a distance from the lid bottom 92 that forms between lid bottom 92 and bearing receptacle 86 in the direction of the motor shaft 54 and the motor axis 54 extending inflow space of itself between the in Surrounding direction successive webs 88 extending inflow openings 96a, 96b and 96c is surrounded, through which the suction gas with respect to the motor axis 54 axial and radial component, as shown in FIG. 8 shown by dashed lines, can enter into an end-side interior 100 of the engine compartment 20.
- a suction gas filter 98 is arranged around the bearing receptacle 86 in the interior 100, through which the suction gas has to flow.
- the suction gas flows, as shown in FIG. 5 and 8 shown in dashed lines, from the shut-off valve 26 in the direction parallel to the motor shaft 54 through the suction gas connection 24 and the suction port 94 into the inflow space 90, which is arranged between the suction port 94 and the bearing receptacle 86.
- the suction gas then flows with a component running obliquely to the motor axis 54 through the inflow openings 96 into the interior 100, forming a plurality of flow paths S.
- a first flow path S1 flows through the bearing receptacle 86 in the region of the outer annular body 87, which surrounds the guide bearing 84 radially outwardly and preferably flows around the annular body 87, so that the bearing receptacle is cooled.
- this flow path S1 also flows to the rotor 56 at its end face 104 facing away from the compressor housing.
- a flow path S2 flows to the stator 52 in the region of its winding heads 102 facing away from the compressor housing 12 in order to cool them.
- a further flow path S3, for example, opens up the possibility of flowing through a gap 108 between the rotor 56 and the stator 52 in the direction of the compressor housing 12, thereby also providing both cooling of the stator 52 and cooling of the rotor 56.
- stator 52 flows around in the region of radially outwardly extending recesses 106 in the direction of the compressor housing 12 and thereby cooled radially outboard.
- the intake opening 94 in the cover 22 is preferably arranged such that the motor shaft 54 passes through it, in particular the intake opening 94 is arranged coaxially to the motor shaft 54, so that approximately rotationally symmetrical flow conditions arise in the region of the inner space 100 and the bearing receptacle 86 relative to the motor axis 54.
- the guide of the suction gas to form the flow paths S takes place on the one hand by the receiving base 85 and the annular body 87 of the bearing receptacle 86, which form the Sauggasstrom Strömungs Adjustsfikieen 89, as well as by Strömungs Adjustsfikieen 99, which are formed after the suction port 94 in the lid bottom 90 and expand progressively from the intake opening 94 with increasing extent in the direction of the compressor housing 12.
- FIG. 10 and Fig. 11 in addition to the first screw rotor 62 is still a second, cooperating with this and in one
- Screw rotor bore 120 arranged screw rotor 122 is provided, wherein the second screw rotor 122 is mounted about a parallel to the motor axis 54 and the rotation axis 63 axis of rotation 123 by means of a end over the screw rotor 122 projecting bearing shaft 124 in a pressure-side bearing set 126 and a suction-side bearing set 128 is stored.
- the two screw rotors 62 and 122 now work together in such a way that refrigerant or gas is sucked in from the suction space 118, compressed by the intermeshing screw rotors 62 and 122 and defined as compressed gas or refrigerant in the region of a pressure-side outlet window 132, by the peripheral regions and end side regions free on the pressure side the screw rotor 62, 122 exits into the compressor housing 12, and from the compressor housing 12 passes through a housing window 133 in the pressure housing 16.
- a slider 134 is furthermore provided for this purpose, the design and function of which is described, for example, in German Patent Application 10 2011 051 730.8.
- a first silencer unit 140 is provided immediately after the housing window 133 in the pressure housing 16, which housing chamber 138 adjoins the housing window 133, one on the housing window 133 opposite side of the receiving chamber 138 arranged inlet port 142 and an outlet port 144, which in a transverse to the pressure side wall 78 and directed away therefrom, in particular to the motor axis 54 parallel flow direction 146 are flowed through, between the inlet port 142 and the outlet port 144, for example a plurality of chambers 148a and 148b, 150a, 150b and 150c, which widen transversely to the flow direction 146, are provided and each of the chambers 148 and 150 is, as shown in FIG. 12, separated by a dividing wall 152 from the closest chamber 148, 150, each dividing wall 152 having a flow restricting passage 154 through which the compressed gas or refrigerant may pass from one of the chambers
- passage openings 154 are each designed so that their extension in the
- Flow direction 146 of the thickness of the partition wall 152 corresponds, so that the passage openings pass without walls in wall surfaces of the partition wall 152.
- inlet opening 142 and the outlet opening 144 also pass over into the wall surface of the adjoining chamber 148 or 150 without any projections.
- the chambers 148, 150 have different chamber volumes.
- Such different chamber volumes can be achieved, for example, in that the chambers 148, 150 have the same dimensions transversely to the flow direction 146 or radially to the latter, but have different dimensions in the direction of the flow direction 146.
- the inlet port 142, the through holes 154, and the outlet port 144 are coaxial with a central axis 156, and likewise the chambers 148 and 150 are coaxial with the central axis 156, such that the first muffler unit 140 to the central axis 156 is rotationally symmetrical.
- the central axis 156 extends parallel to the axes of rotation 63 and 123 of the screw rotors 62 and 122 and thus parallel to the motor axis 54.
- the chambers have 148 and 150 is an inner diameter D ik of more than 1.3 times, more preferably more than 1.4 times an inner ⁇ diameter Did of the through holes 154 and the inlet port 142 and outlet port 144th
- an extension A K i 4 8 of the individual chambers 148 is more than about 0.2 times, more preferably more than about 0.23 times the inside diameter D ik of the chambers 148, 150.
- the extent of the chambers 148, 150 in the direction of the central axis 156 corresponds to the inner diameter D ik of the chambers 148, 150, even better is a maximum value of D ik of the half of the inner diameter D ik of the chambers 148.
- the extension A k i 50 of the chambers 150 is more than about 0.1 times the inner diameter D ik of the chambers 150.
- a second muffler unit 160 which has a transverse flow chamber 162 adjoining the outlet opening 144, through which the compressed gas or refrigerant exiting the first muffler unit 140 moves in a direction of flow 164 transverse to the flow direction 146 in the direction of an outlet 166 of the second silencer unit 160, from which then the compressed gas or refrigerant in a channel 168, for example, formed by a tube 172 to the end wall 48 of the capsule 38 is guided and there radially through openings 174 in the tube 172nd exits and enters a tube 172 enclosing the pressure chamber 176 of the pressure housing 16.
- a Schmierstoffabscheideiki 180 is disposed in the pressure chamber 176 of the pressure housing, which, for example, two sets of porous gas permeable
- Structures 182 and 184 for example of metal, which provide for deposition of lubricant mist from the pressurized gas or refrigerant.
- the pressurized gas or refrigerant After flowing through the Schmierstoffabscheideiki 180 then the pressurized gas or refrigerant has the ability to exit via the compressed gas connection 42 from the pressure housing 16.
- the lubricant that collects in the lubricant separation unit 180 forms a downstream portion of the pressure housing 16 and the compressor housing 12 a lubricant bath 190 from which lubricant is received, filtered by a filter 192, and used for lubrication.
- both the first muffler unit 140 and the second muffler unit 160 are arranged in a muffler housing 200, which is integrated, for example, in the bearing housing 68 or molded onto it, so that the bearing housing 68 and the muffler housing 200 together form a combined housing 210 which within the pressure housing 16 is arranged and in turn is supported by the pressure-side wall 78 of the compressor housing 12.
- the combined housing 210 can be constructed on the one hand to form the bearing housing 68 and on the other hand to form the muffler housing 200 in a variety of ways.
- the combined housing 210 is constructed in two parts and includes a base housing 212 which is connected to the pressure side wall 78 of the compressor housing 12 and which receives the pressure side bearing sets 70 and 126 and also a portion of the chambers 148 and 150, for example the chambers 148 and a Part of the chambers 150.
- a cover housing 214 which receives the transverse flow chamber 162 and a part of the chambers 150 and forms a cover for the pressure-side bearing sets 72 and 126, is then seated on the base housing 212 fixedly connected thereto.
- the tube 172 then extends in the direction of the end wall 48.
- the base housing 212 and the cover housing 214 are separable by a geometric separation plane 216 which extends transversely, preferably perpendicular to the axes of rotation 63, 123 of the screw rotor 62, 122.
- the combined housing 210 can be advantageously produced as a casting, in which the muffler units 140, 160 and the bearing housing 68 are formed near the final contour near the mold.
- the combined housing 210 ' is formed so that the parting plane 216' between the base housing 212 'and the Cover housing 214 'runs at such a distance from the compressor housing 12, that all chambers 148 and 150 of the first muffler unit 140 are located in the base housing 212 and also the outlet opening 144 in the base housing 212' is located, so that in the cover housing 214 'nor the Querströmhunt 162 of the muffler unit 160 is disposed and the outlet 166 of the second muffler unit 160th
- the part of the bearing housing 68 which is arranged in the base housing 212 ', such an extent that the bearing sets 72 and 126 are arranged in this and the Abdeckgekoruseteil 214' only one cover of the bearing housing 68 includes, which the rest, in the Base housing 212 'arranged part of the bearing housing 68 covers.
- the second embodiment is formed in the same manner as the first embodiment, so that the contents of the statements relating to this in connection with the first embodiment can be made and identical reference numerals are used for identical parts.
- the combined housing 210 is again configured differently, such that the base housing 212" has a minimal extent starting from the compressor housing 12 and thus comprises only the receiving chamber 138 with respect to the first muffler unit 140, while already the inlet opening 142 and thus Also, the chambers 148 and 150 in the cover housing 214 "are arranged, and also the cover housing 214" also the entire second muffler unit 160, in particular with the cross-flow chamber 162 and the outlet 166, receives.
- the muffler units 140 and 160 are formed as so-called passage damper, that is, between the inlet port 142 and the outlet port 144 at least one chamber, for example, the chambers 148 and 150 are located, which in turn are separated by passage openings 154 from each other such that the compressed gas or compressed refrigerant undergoes multiple flow constriction and subsequent expansion as it flows through the muffler units 140 and 160.
- a first muffler unit 240 is provided which, although also in a direction parallel to the axes of rotation 63 and 123 of the screw rotor 62 and 122 flow direction 146 can flow, but operates on a different principle ,
- a pipe section 242 which forms a throughflow channel 244 which extends between the inlet opening 142 and the outlet opening 144 extends between the inlet opening 142 and the outlet opening 144 and through the through openings 154 and the chambers 148 and 150 extends.
- the pipe section 242 is in turn provided with a plurality of apertures 246 which connect to one or more damping chambers 248 and 250 annularly surrounding the pipe section 242 and lying in the chambers 148 and 150 and around the pipe section 242, the chambers 148 and 150 are formed in the muffler housing 200 in the same manner as in the above embodiments.
- annular volume of the damping chambers 248 and 250 via the each of the damping chambers 248 and 250 associated number of openings 246 is coupled to the flow channel 244, wherein the natural resonance of the Helmholtz resonator of the respective annular volume of the damping chamber 248 and 250, of the cross-sectional area with which the respective chamber is coupled to the flow channel 244, that is on the sum of each of the damping chambers 248 and 250 associated apertures 246 and the radial extent of the apertures 246 in the pipe section 242 depends.
- the damping of the first silencer unit 240 can thus be determined by a suitable choice of the damping chambers 248 and 250 as well as the number of openings 246 in the pipe section 242.
- the second muffler unit 160 is still provided in the muffler housing 200, and the muffler housing 200 is also part of the combined housing 210 formed by the base housing 212 and the cover housing 214 in the same manner as in FIGS above embodiments is formed.
- the muffler unit 240 also works as a Helmholtz damper, in the same manner as in the fourth embodiment, the pipe section 242 is provided, which has openings 246 and the flow channel 244 forms.
- the apertures 246 couple to three annular attenuation spaces 248, 250, and 252 of different sizes, thus providing the ability to adjust the attenuation to different frequencies of the compressed gas or refrigerant.
- the number and the volume of the damping chambers 248, 250 and 252 vary depending on the frequencies to be damped.
- a damping chamber 248 is provided, which is coupled via the openings 246 of the tube section 242 to the flow channel 244, wherein in this solution primarily the damping is tuned to a frequency.
- Damping space 248 which is approximately identical to that of the sixth embodiment, still damping materials 260 are provided.
- the seventh embodiment is formed in the same manner as the sixth embodiment, so that full content can be made to the comments on the sixth embodiment.
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Abstract
Um einen Kältemittelverdichter umfassend ein Gesamtgehäuse, einen im Gesamtgehäuse vorgesehenen Schraubenverdichter mit einem als Teil des Gesamtgehäuses ausgebildeten Verdichtergehäuse, in welchem mindestens eine Schraubenläuferbohrung angeordnet ist, mit mindestens einem in der Schraubenläuferbohrung um eine Drehachse drehend angeordneten Schraubenläufer, mit einer an dem Verdichtergehäuse angeordneten saugseitigen Lagereinheit für den Schraubenläufer, mit mindestens einer an dem Verdichtergehäuse angeordneten druckseitigen Lagereinheit für den Schraubenläufer und mit einem an dem Verdichtergehäuse vorgesehenen Gehäusefenster für verdichtetes Kältemittel, und eine in dem Gesamtgehäuse angeordnete erste Schalldämpfereinheit hinsichtlich der Schalldämpfung noch weiter zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die erste Schalldämpfereinheit im Anschluss an das Gehäusefenster angeordnet ist und dass die Schalldämpfereinheit mindestens eine zwischen einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung liegende und sich quer zu einer Durchströmungsrichtung relativ zur Einlassöffnung und zur Auslassöffnung aufweitende Kammer aufweist.
Description
KÄLTEMITTELVERDICHTER
Die Erfindung betrifft einen Kältemittelverdichter, umfassend ein Gesamtgehäuse, einen in dem Gesamtgehäuse vorgesehenen Schraubenverdichter mit einem als Teil des Gesamtgehäuses ausgebildeten Verdichtergehäuse, in welchem mindestens eine Schraubeniäuferbohrung angeordnet ist, mit mindestens einem in der Schraubeniäuferbohrung um eine Drehachse drehend angeordneten Schraubenläufer, mit einer an dem Verdichtergehäuse angeordneten saugseitigen Lagereinheit für den Schraubenläufer, mit mindestens einer an dem Verdichtergehäuse angeordneten druckseitigen Lagereinheit für den Schraubenläufer und mit einem an dem Verdichtergehäuse vorgesehenen Gehäusefenster für verdichtetes Kältemittel und eine in dem Gesamtgehäuses angeordnete erste Schalldämpfereinheit.
Derartige Kältemittelverdichter sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise der DE 103 59 032 AI bekannt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kältemittelverdichter der gattungsgemäßen Art hinsichtlich der Schalldämpfung noch weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird bei einem Kältemittelverdichter der eingangs
beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die erste Schalldämpfereinheit in dem Druckgehäuse im Anschluss an das Gehäusefenster angeordnet ist, und dass die Schalldämpfereinheit mindestens eine zwischen einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung liegende, sich quer zu einer Durchströmungsrichtung relativ zur Einlassöffnung und zur Auslassöffnung aufweitende Kammer aufweist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass dadurch, dass die Schalldämpfereinheit unmittelbar im Anschluss an das Gehäusefenster vorgesehen ist, die Druckpulsationen in dem Kältemittelverdichter sich nicht über lange Strecken ausbreiten können, sondern unmittelbar nach ihrer Entstehung innerhalb des Verdichtergehäuses am Auslassfenster wieder durch die Schalldämpfereinheit gedämpft werden.
Insbesondere wird dabei die Möglichkeit eröffnet, dass sich die Druckpulsationen gar nicht über einen nennenswerten Teil des Kältemittelverdichters ausbreiten, sondern im Wesentlichen unmittelbar nach ihrer Entstehung im Bereich des Auslassfensters und dem Hindurchtreten durch das Gehäusefenster gedämpft werden, so dass auch im Gesamtgehäuse des Kältemittelverdichters die Ausbreitung von Schall weitgehend reduziert ist.
Hinsichtlich der konkreten Anordnung der Schalldämpfereinheit wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die erste Schalldämpfereinheit in einem sich an das Verdichtergehäuse im Bereich des Gehäusefensters anschließenden Schalldämpfergehäuse angeordnet ist.
Ein derartiges Schalldämpfergehäuse kann in unterschiedlichster Art und Weise ausgebildet und gehalten sein. So könnte zwischen dem Gehäusefenster und dem Schalldämpfergehäuse ein Zwischenraum liegen.
Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass das Schalldämpfergehäuse das
Gehäusefenster dicht abschließend übergreift und folglich das Schalldämpfergehäuse selbst das verdichtete und Druckpulsationen aufweisende Kältemittel unmittelbar am Gehäusefenster aufnimmt und um das Gehäusefenster herum dicht abschließend anliegt.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Schalldämpfergehäuse selbst die Einlassöffnung, die Auslassöffnung und die mindestens eine Kammer bildet, das heißt, dass keine zusätzlichen Einsatzteile im Schalldämpfergehäuse erforderlich sind, sondern das Schalldämpfergehäuse als einheitliches Bauteil die Einlassöffnung, die Auslassöffnung und die mindestens eine Kammer bildet.
Ferner ist hinsichtlich des Schalldämpfergehäuses vorzugsweise vorgesehen, dass das Schalldämpfergehäuse neben einem die mindestens eine druckseitige Lagereinheit aufnehmenden Lagergehäuse angeordnet ist, das heißt, dass das Lagergehäuse für die mindestens eine druckseitige Lagereinheit in Richtung der Drehachsen der Schraubenläufer gesehen, und das Schalldämpfergehäuse nicht aufeinanderfolgen, sondern nebeneinander liegend und somit in einer Richtung quer zu den Drehachsen nebeneinander angeordnet sind .
Hinsichtlich der Fixierung des Schalldämpfergehäuses wurden ebenfalls bislang keine näheren Angaben gemacht.
Prinzipiell könnte das Schalldämpfergehäuse an dem Druckgehäuse fixiert sein.
Besonders günstig ist es jedoch, wenn das Schalldämpfergehäuse an dem Verdichtergehäuse gehalten ist, wodurch auch insbesondere eine Abdichtung des Schalldämpfergehäuses um das Gehäusefenster herum einfach realisierbar ist.
Da üblicherweise auch das Lagergehäuse an dem Verdichtergehäuse gehalten ist, sind vorzugsweise sowohl das Schalldämpfergehäuse als auch das Lagergehäuse nebeneinanderliegend an dem Verdichtergehäuse gehalten.
Um das Schalldämpfergehäuse und das Lagergehäuse in einfacher weise nebeneinander anordnen zu können, sieht eine besonders günstige Lösung vor, dass das Schalldämpfergehäuse und das Lagergehäuse als Teile eines
kombinierten Gehäuses ausgebildet sind, das heißt, dass durch das
kombinierte Gehäuse sowohl das Lagergehäuse für die Lagereinheiten als auch das Schalldämpfergehäuse für die mindestens eine Schalldämpfereinheit realisiert ist.
Dies ermöglicht einerseits eine kostengünstige Herstellung des kombinierten Gehäuses und vereinfacht auch andererseits die Montage des Lagergehäuses und des Schalldämpfergehäuses, insbesondere dann, wenn diese beide an dem Verdichtergehäuse gehalten sind .
Hinsichtlich der Ausbildung des kombinierten Gehäuses sind die unterschiedlichsten Lösungen denkbar.
Beispielsweise besteht die Möglichkeit, das kombinierte Gehäuse einteilig herzustellen.
Aus Gründen der vereinfachten Herstellbarkeit des kombinierten Gehäuses ist es jedoch von Vorteil, wenn das kombinierte Gehäuse mehrteilig ausgebildet ist.
Beispielsweise ist dabei vorgesehen, dass das kombinierte Gehäuse ein Basisgehäuse und ein Abdeckgehäuse umfasst, so dass sich dadurch die Herstellung und Montage des kombinierten Gehäuses vereinfachen lässt.
Hinsichtlich der Unterteilung des kombinierten Gehäuses in das Basisgehäuse und das Abdeckgehäuse sind die unterschiedlichsten Möglichkeiten der
Trennung derselben denkbar.
Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass das Basisgehäuse und das Abdeckgehäuse durch eine quer zu der Drehachse des mindestens einen Schraubenläufers verlaufende Trennebene trennbar sind .
Ein derartiger Verlauf der Trennebene erlaubt es in besonders einfacher Art und Weise das Basisgehäuse und das Abdeckgehäuse auszubilden und zu montieren.
Insbesondere ist es günstig, das Basisgehäuse am Verdichtergehäuse zu montieren und das Abdeckgehäuse auf dem Basisgehäuse aufsitzend zu montieren und am Basisgehäuse zu fixieren.
Beispielsweise ist bei einem derartigen Aufbau vorgesehen, dass in dem Basisgehäuse mindestens ein Teil des Lagergehäuses und mindestens ein Teil des Schalldämpfergehäuses ausgebildet ist.
Dabei ist es beispielsweise denkbar, dass in dem Basisgehäuse mindestens ein Teil der Kammern der Schalldämpfereinheit eingeformt ist.
Noch vorteilhafter ist es, wenn außerdem in dem Basisgehäuse zwischen den Kammern liegende Trennwände eingeformt sind .
Mit einer derartigen Lösung lässt sich die erfindungsgemäße Schalldämpfereinheit sehr einfach und kostengünstig realisieren.
Insbesondere ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Basisgehäuse ein einstückiges Teil ist.
Beispielsweise lässt sich das Basisteil dabei als Gussteil ausbilden, in welches die Kammern und die Trennwände sowie der jeweilige Teil des Lagergehäuses eingeformt sind, so dass damit das Basisgehäuse mitsamt dem jeweiligen Teil der Schalldämpfereinheit und des Abdeckgehäuses sehr einfach herstellbar ist.
Ergänzend ist es ferner vorteilhaft, wenn das Abdeckgehäuse ein einstückiges Teil ist. In das Abdeckgehäuse ist beispielsweise die zweite Schalldämpfereinheit eingeformt.
Insbesondere ist auch das Abdeckgehäuse als Gussteil hergestellt ist, in welches beispielsweise der entsprechende Teil des Lagergehäuses und auch noch der entsprechende Teil der Schalldämpfereinheit eingeformt ist.
Hinsichtlich der weiteren Ausbildung der Schalldämpfereinheit ist vorzugsweise vorgesehen, dass die erste Schalldämpfereinheit eine sich an das Auslassfenster anschließende Aufnahmekammer aufweist, auf weiche die Einlassöffnung folgt, so dass dadurch in einfacher Weise die erste Schalldämpfereinheit an das Auslassfenster angepasst werden kann, wobei die Aufnahmekammer das verdichtete Gas oder Kältemittel vom Auslassfenster aufnimmt und der Einlassöffnung der ersten Schalldämpfereinheit zuführt, so dass die Aufnahmekammer insbesondere für eine Anpassung der Querschnitte des Auslassfensters an den Querschnitt der Einlassöffnung sorgt.
Eine besonders günstige Anordnung der erfindungsgemäßen ersten Schalldämpfereinheit sieht vor, dass diese so angeordnet ist, dass die von dem verdichteten Kältemittel in einer Strömungsrichtung durchströmbar ist, die quer zu einer druckseitigen Wand des Verdichtergehäuses und von dieser weg, insbesondere näherungsweise parallel zu einer Drehachse des mindestens einen Schraubenläufers, das heißt in einer Richtung die mit der Drehachse einen Winkel von maximal 30° einschließt, verläuft.
Damit lässt sich die erfindungsgemäße erste Schalldämpfereinheit besonders raumsparend anordnen .
Ferner erstreckt sich vorzugsweise die erste Schalldämpfereinheit in Richtung parallel zu den Drehachsen der Schraubenläufer über ungefähr dieselbe Distanz wie das Lagergehäuse, um eine bauraumsparende Lösung zu erreichen.
Bei einer vorteilhaften Lösung ist dabei vorgesehen, dass die Schalldämpfereinheit als Durchgangsdämpfer ausgebildet ist, welcher mindestens eine Durchgangsöffnung und mindestens eine auf diese Durchgangsöffnung
folgende Expansionskammer aufweist und wobei die Einlassöffnung und die Auslassöffnung jeweils ebenfalls eine Durchgangsöffnung für die mindestens eine Expansionskammer bilden .
Das heißt, dass in diesem Fall die Schalldämpfereinheit dadurch ihre
Dämpfungsfunktion erreicht, dass Querschnittssprünge zwischen den Durchgangsöffnungen und den Expansionskammern und zwischen den Expansionskammern und den Durchgangsöffnungen auftreten, wobei das Maß der
Dämpfung vom Flächenverhältnis der Querschnittssprünge abhängig ist.
Vorzugsweise ist bei einer derartigen Schalldämpfereinheit vorgesehen, dass diese mehre Durchgangsöffnungen aufweist, auf weiche jeweils eine
Expansionskammer folgt.
Insbesondere ist in diesem Fall die Schalldämpfereinheit so ausgebildet, dass unmittelbar auf jede Durchgangsöffnung eine Expansionskammer folgt und vorzugsweise auch so, dass unmittelbar auf jede Expansionskammer wieder eine Durchgangsöffnung folgt.
Im einfachsten Fall lässt sich insbesondere bei der Realisierung der Schalldämpfereinheit in dem kombinierten Gehäuse die Schalldämpfereinheit so ausbilden, dass jede in eine Expansionskammer mündende Durchgangsöffnung überstandsfrei in eine Kammerwand der jeweiligen Expansionskammer übergeht, so dass sich die Expansionskammer und die Durchgangsöffnungen in einfacher Weise, das heißt insbesondere ohne Hinterschneidungen als einstückiges Teil, insbesondere als Gussteil, herstellen lassen.
Darüber hinaus ist ebenfalls vorzugsweise aus denselben Gründen vorgesehen, dass in jeder Expansionskammer eine Kammerwand überstandsfrei in die von der Expansionskammer wegführende Durchgangsöffnung übergeht.
Besonders einfach herstellbar ist die erfindungsgemäße Schalldämpfereinheit dann, wenn mehrere der Durchgangsöffnungen der Schalldämpfereinheit identische Querschnitte aufweisen.
Besonders günstig ist es, wenn alle Durchgangsöffnungen der Schalldämpfereinheit identische Querschnitte aufweisen.
Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, wenn die Durchgangsöffnungen miteinander fluchten.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Schalldämpfereinheit mehrere Expansionskammern mit unterschiedlichem Volumen aufweist, dass sich somit in einfacher Weise die Dämpfungseigenschaften auf verschiedene Frequenzen abstimmen lassen.
Das unterschiedliche Volumen der mehreren Expansionskammern lässt sich insbesondere vorteilhaft dadurch erreichen, dass die Expansionskammern mit unterschiedlichem Volumen eine unterschiedliche Ausdehnung in der
Strömungsrichtung aufweisen.
Alternativ oder ergänzend zu den bisherigen Lösungen bezüglich eines Durchgangsdämpfers sieht eine weitere vorteilhafte Lösung vor, dass die Schalldämpfereinheit einen sich von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung erstreckenden, einen Durchströmungskanal bildenden Rohrabschnitt umfasst, der mantelseitige Durchbrüche aufweist, welche in mindestens einen in der mindestens einen Kammer angeordneten und an den Rohrabschnitt
angrenzenden Dämpfungsraum münden.
In diesem Fall arbeitet die Schalldämpfereinheit nicht mehr als Durchgangsdämpfer sondern als Abzweigresonator oder Helmholtzresonator, bei welchem der Dämpfungsraum über die Durchbrüche an den Strömungskanal quer zur
Strömungsrichtung ankoppelt und somit im Fall einer durch die Durchbrüche und den Dämpfungsraum definierten Resonanzbedingung die Druckpulsationen in dem Durchströmungskanal dämpft.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass der Rohrabschnitt mehrere Kammern durchsetzt, von denen jede einen an den Rohrabschnitt angrenzenden
Dämpfungsraum bildet.
In diesem Fall besteht für jeden der Dämpfungsräume zusammen mit den zu diesen führenden Durchbrüchen eine Resonanzbedingung .
Dabei sind bei mehreren Dämpfungsräumen die Dämpfungsräume
voneinander getrennt.
Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Schalldämpfereinheit mindestens zwei Dämpfungsräume aufweist, die ein unterschiedliches Volumen haben.
Insbesondere lässt sich das unterschiedliche Volumen der Dämpfungsräume dadurch realisieren, dass diese eine unterschiedliche Ausdehnung in Längsrichtung des Rohrabschnitts aufweisen.
Im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung wurde nicht näher definiert, wie die Schalldämpfereinheit im Gesamtgehäuse angeordnet sein soll .
Beispielsweise wäre es denkbar, das Gesamtgehäuse so auszubilden, dass dieses mit einem Teil das Schalldämpfergehäuse bildet.
In dem Fall, dass das Schalldämpfergehäuse und das Lagergehäuse zu einem kombinierten Gehäuse zusammengefasst sind ist es ebenfalls denkbar, das Gesamtgehäuse so auszubilden, dass ein Teil desselben das kombinierte Gehäuse bildet.
Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht jedoch vor, dass das Schalldämpfergehäuse innerhalb eines Druckgehäuses des Gesamtgehäuses angeordnet ist, das heißt, dass innerhalb des Druckgehäuses noch das Schalldämpfergehäuse als separates Gehäuse ausgebildet ist.
Dies lässt sich beispielsweise dadurch realisieren, dass das Druckgehäuse das Schalldämpfergehäuse übergreift und somit die Möglichkeit geschaffen wird, die Schallausbreitung ausgehend von dem Schalldämpfergehäuse in Richtung des Druckgehäuses weiter zu reduzieren.
Insbesondere ist es hierbei zweckmäßig, wenn das Schalldämpfergehäuse von einem im Druckgehäuse liegenden Druckraum umgeben ist, wobei der Druckraum dafür sorgt, dass zwischen dem Schalldämpfergehäuse und dem Druckgehäuse eine Schalldämpfung auftritt.
Insbesondere ist dabei der Druckraum ein Raum, in welchen das komprimierte Gas oder Kältemittel erst nach Durchlaufen der Schalldämpfereinheit und somit des Schalldämpfergehäuses eintritt, so dass in dem Druckraum die Druckpulsationen des komprimierten Gases oder Kältemittels bereits durch die Schalldämpfereinheit gedämpft sind .
Darüber hinaus sieht eine weitere vorteilhafte Lösung vor, dass in dem Druckgehäuse eine Schmiermittelabscheideeinheit angeordnet ist.
Somit ist in einfacher Weise eine Schmiermittelabscheidung mit einer Schalldämpfung kombinierbar.
Vorzugsweise ist dabei die Schmiermittelabscheideeinheit so angeordnet, dass sie stromabwärts der mindestens einen Schalldämpfereinheit angeordnet ist, so dass das komprimierte Gas oder Kältemittel beim Erreichen der Schmiermittelabscheideeinheit keine Druckpulsationen mehr aufweist, was für eine Schmiermittelabscheidung von Vorteil ist, da Druckpulsationen im Bereich der
Schmiermittelabscheideeinheit dazu führen, dass bereits abgeschiedenes Schmiermittel aufgrund der Druckstöße wiederum von dem komprimierten Gas oder Kältemittel erneut mitgeführt wird .
Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
In der Zeichnung zeigen :
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters;
Fig . 2 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils A in Fig. 1; Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils B in Fig. 1; Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeils C in Fig. 1 Fig. 5 einen Schnitt längs Linie 5-5 in Fig . 4
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines stirnseitigen Deckels mit
einer Lageraufnahme mit Blick auf den Deckel von Seiten des Motorraums;
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des Deckels gemäß Fig . 6 mit Blick von einem Sauggasanschluss auf den Deckel;
Fig. 8 einen vergrößerten Schnitt durch den stirnseitigen Deckel mit dem
Sauggasanschluss und der Lageraufnahme;
Fig. 9 einen Schnitt längs Linie 9-9 in Fig . 5;
Fig. 10 einen Schnitt längs Linie 10-10 in Fig . 5;
Fig. 11 einen Schnitt längs Linie 11-11 in Fig . 4;
Fig . 12 einen vergrößerten Schnitt ähnlich Fig . 11 im Bereich eines Druckgehäuses;
Fig. 13 eine Darstellung ähnlich Fig . 12 eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters;
Fig. 14 eine Darstellung ähnlich Fig. 12 eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters;
Fig. 15 eine Darstellung ähnlich Fig . 12 eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters;
Fig. 16 eine Darstellung ähnlich Fig. 12 eines fünften Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters;
Fig. 17 eine Darstellung ähnlich Fig . 12 eines sechsten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters und
Fig. 18 eine Darstellung ähnlich Fig . 12 eines siebten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters.
Ein in Fig . 1 bis 3 dargestelltes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters weist ein Gesamtgehäuse 10 auf, welches ein Ver¬ dichtergehäuse 12, ein auf einer Seite des Verdichtergehäuses 12 ange¬ ordnetes Motorgehäuse 14 und ein auf einer dem Motorgehäuse 14 gegen¬ überliegenden Seite des Verdichtergehäuses 12 angeordnetes Druckgehäuse 16 umfasst. Dabei können das Verdichtergehäuse 12, das Motorgehäuse 14 und das Druckgehäuse 16 separate Teile des Gesamtgehäuses 10 und zur
Bildung desselben zusammengesetzt sein oder es können das Verdichtergehäuse 12 und das Motorgehäuse 14 und/oder das Verdichtergehäuse 12 und das Druckgehäuse 16 als zusammenhängende Teile ausgebildet sein.
Ferner trägt das Motorgehäuse 14 im Bereich eines Teilumfangs ein
Steuerungsgehäuse 18, in welchem eine Steuerung für den Kältemittelverdichter angeordnet ist.
Wie in Fig. 2, 3 und 5 dargestellt, umschließt das Motorgehäuse 14 einen Motorraum 20 und ist an seinem dem Verdichtergehäuse 12 abgewandten Ende durch einen eine Stirnwand des Motorgehäuses 14 bildenden stirnseitigen Deckel 22 verschlossen, welcher seinerseits mit einem Sauggasanschluss 24 versehen ist, über welchen dem Kältemittelverdichter anzusaugendes Kältemittel zuführbar ist.
Wie in Fig . 2 und 3 dargestellt, ist der Sauggasanschluss 24 vorzugsweise mit einem Absperrventil 26 versehen, welches mit einer zu dem Kältemittelverdichter führenden in den Zeichnungen nicht dargestellten Sauggasleitung verbunden ist.
Dabei ist das Absperrventil 26, wie in Fig . 3 dargestellt, um eine Achse 28 in verschiedenen Drehstellungen, beispielsweise in vier um 90° gegeneinander verdrehten Drehstellungen, montierbar, um eine optimale Anpassung an ein die zu dem Kältemittelverdichter führende, zeichnerisch nicht dargestellte Sauggasleitung zu ermöglichen.
Die in verschiedenen Drehstellungen mögliche Montierbarkeit des Absperrventils 26 ist dadurch realisierbar, dass in gleichen Winkelabständen um die Achse 28 angeordnete Halteschrauben 32a, 32b, 32c und 32d angeordnet sind, mit welchen das Absperrventil 26 in den die vier um 90° verdrehten Drehstellungen relativ zum Deckel 22 montierbar ist.
Das Druckgehäuse 16 ist mit dem Verdichtergehäuse 12 lösbar verbunden, und zwar über einen Druckgehäuseflansch 34, welcher mit einem Montageflansch 36 des Verdichtergehäuses 12 verbindbar ist, wobei sich ausgehend von dem Druckgehäuseflansch 34 das Druckgehäuse 16 in Form einer zylindrischen, endseitig durch eine Endwand 48 geschlossenen Kapsel 38 erstreckt.
Ferner trägt das Druckgehäuse 16 einen Druckgasanschluss 42, an welchem ein druckgasseitiges Absperrventil 44 montierbar ist.
Vorzugsweise ist die Kapsel 38 ferner noch im Bereich ihrer dem Verdichtergehäuse 12 gegenüberliegenden Endwand 48 mit einem Zugangsdeckel 46 zugänglich abgeschlossen (Fig . 1 und 4).
Wie in Fig. 5 dargestellt, sitzt in dem Motorgehäuse 14 ein als Ganzes mit 50 bezeichneter Elektromotor, ein fest in dem Motorgehäuse 14 angeordneter Stator 52 sowie ein relativ zum Stator 52 um eine Motorachse 54 drehbar gelagerter Rotor 56, wobei der Rotor 56 auf einer Antriebswelle 58 sitzt.
Die Antriebswelle 58 durchsetzt einerseits den Rotor 56 in Richtung der Motorachse 54 und erstreckt sich andererseits in das Verdichtergehäuse 12 eines als Ganzes mit 60 bezeichneten Schraubenverdichters hinein.
In ihrem sich im Verdichtergehäuse 12 erstreckenden Bereich trägt die
Antriebswelle 58 einen Schraubenläufer 62, der in dem Verdichtergehäuse 12 in einer Schraubenläuferbohrung 64 angeordnet und in dieser um eine mit der Motorachse 54 zusammenfallende Drehachse 63 drehbar ist.
Darüber hinaus erstreckt sich die Antriebswelle 58 auf seiner dem Elektromotor 50 gegenüberliegenden Seite noch über den Schraubenläufer 62 hinaus und bildet einen Endabschnitt 66, der in einem innerhalb des Druckgehäuses 16 angeordneten Lagergehäuse 68 drehbar gelagert ist, wobei hierzu in dem Lagergehäuse 68 ein druckseitiger Lagersatz 72 vorgesehen ist.
Ferner ist die Antriebswelle 58 zwischen dem Schraubenläufer 62 und dem Rotor 56 in einem sich an eine Saugseite des Schraubenläufers 62
anschließend angeordneten saugseitigen Lagersatz 74 gelagert.
Beispielsweise ist der saugseitige Lagersatz 74 an einer saugseitigen Wand 76 des Verdichtergehäuses 12 gehalten, während der druckseitige Lagersatz 72 an einer druckseitigen Wand 78 gehalten ist, wobei hierzu das Lagergehäuse 68 von der druckseitigen Wand 78 getragen ist.
Zur exakten Führung des Rotors 56 koaxial zur Motorachse 54 weist die Antriebswelle 58 noch einen sich über den Rotor 56 hinaus erstreckenden Endabschnitt 82 auf, der seinerseits in einem Führungslager 84 gelagert ist, das in einer koaxial zur Motorachse 54 angeordneten Lageraufnahme 86 sitzt, die fest am Motorgehäuse 14 angeordnet ist, und zwar nahe des Deckels 22.
Dabei könnte die Lageraufnahme 86 direkt unabhängig vom Deckel 22 an dem Motorgehäuse 14 abgestützt sein.
Vorzugsweise ist die Lageraufname 86, wie in Fig . 5, Fig . 6 und Fig. 7 dargestellt, an dem Deckel 22 gehalten, wobei die Lageraufnahme 86 durch mehrere Stege, beispielsweise die in gleichen Winkelabständen voneinander angeordneten Stege 88a, 88b oder 88c, im Abstand von einem Deckelboden 92 gehalten ist.
Insbesondere umfasst die Lageraufnahme 86 einen Aufnahmeboden 85, welcher von den Stegen 88a, 88b und 88c getragen ist, und einen Ringkörper 87, welcher das Führungslager 84 radial außenliegend umschließt.
In dem Deckelboden 92 ist außerdem eine Ansaugöffnung 94 vorgesehen, an welche sich der Sauggasanschluss 24 anschließt und dabei mit dieser fluchtet.
Durch die Stege 88a, 88b, 88c wird die Lageraufnahme 86 in einem derartigen Abstand vom Deckelboden 92 gehalten, dass sich zwischen Deckelboden 92 und Lageraufnahme 86 ein in Richtung der Motorachse 54 und um die Motorachse 54 erstreckender Einströmraum bildet, der von sich zwischen den in Umlaufrichtung aufeinanderfolgenden Stegen 88 erstreckenden Einströmöffnungen 96a, 96b und 96c umgeben ist, durch welche das Sauggas mit einer bezogen auf die Motorachse 54 axialen und radialen Komponente, wie in Fig . 8 durch gestrichelte Linien dargestellt, in einen stirnseitigen Innenraum 100 des Motorraums 20 eintreten kann.
Vorzugsweise ist um die Lageraufnahme 86 herum im Innenraum 100 ein Sauggasfilter 98 angeordnet, welchen das Sauggas durchströmen muss.
Das Sauggas strömt, wie in Fig . 5 und 8 gestrichelt dargestellt, von dem Absperrventil 26 in Richtung parallel zur Motorachse 54 durch den Sauggas- anschluss 24 und die Ansaugöffnung 94 in den Einströmraum 90, der zwischen der Ansaugöffnung 94 und der Lageraufnahme 86 angeordnet ist.
Von dem Einströmraum 90 strömt dann das Sauggas mit einer schräg zur Motorachse 54 verlaufenden Komponente durch die Einströmöffnungen 96 in den Innenraum 100 unter Ausbildung mehrerer Strömungspfade S.
Dabei strömt beispielsweise ein erster Strömungspfad Sl die Lageraufnahme 86 im Bereich des äußeren Ringkörpers 87, welcher das Führungslager 84 radial außenliegend umschließt an und umströmt vorzugsweise den Ringkörper 87, so dass die Lageraufnahme gekühlt wird .
Dieser Strömungspfad Sl strömt ferner auch den Rotor 56 an dessen dem Verdichtergehäuse abgewandter Stirnseite 104 an.
Ferner strömt beispielsweise ein Strömungspfad S2 den Stator 52 im Bereich seiner dem Verdichtergehäuse 12 abgewandten Wicklungsköpfe 102 an, um diese zu kühlen.
Ein weiterer Strömungspfad S3 eröffnet beispielsweise die Möglichkeit, einen Spalt 108 zwischen dem Rotor 56 und dem Stator 52 in Richtung des Verdichtergehäuses 12 zu durchströmen, so dass dadurch ebenfalls sowohl eine Kühlung des Stators 52 als auch eine Kühlung des Rotors 56 erfolgt.
Außerdem bildet sich beispielsweise ein Strömungspfad S4 aus, und durch diesen wird wie in Fig . 9 dargestellt, der Stator 52 im Bereich von radial außenliegend desselben verlaufenden Ausnehmungen 106 in Richtung des Verdichtergehäuses 12 umströmt und dabei radial außenliegend gekühlt.
Vorzugsweise ist die Ansaugöffnung 94 im Deckel 22 so angeordnet, dass die Motorachse 54 diese durchsetzt, insbesondere ist die Ansaugöffnung 94 koaxial zur Motorachse 54 angeordnet, so dass im Bereich des Innenraums 100 und der Lageraufnahme 86 zur Motorachse 54 näherungsweise rotationssymmetrische Strömungsverhältnisse entstehen.
Die Führung des Sauggases zur Ausbildung der Strömungspfade S erfolgt einerseits durch den Aufnahmeboden 85 und den Ringkörper 87 der Lageraufnahme 86, die dem Sauggasstrom zugewandte Strömungsführungsfiächen 89 bilden, so wie durch Strömungsführungsfiächen 99, die im Anschluss an die Ansaugöffnung 94 in den Deckelboden 90 eingeformt sind und sich ausgehend von der Ansaugöffnung 94 mit zunehmender Erstreckung in Richtung zum Verdichtergehäuse 12 hin zunehmend erweitern.
Nach Durchströmen der Ausnehmungen 106 und des Spalts 108 sammelt sich das Sauggas im Bereich von dem Verdichtergehäuse 12 zugewandten
Wicklungsköpfen 112 des Stators 52 in einem verdichtergehäuseseitigen Innenraum 116 des Motorgehäuses 14 und ist in der Lage, auch diese
Wicklungsköpfe 112 zu kühlen, bevor das angesaugte Gas- oder Kältemittel, wie in Fig . 10 dargestellt, durch in der saugseitigen Wand 76 des Verdichtergehäuses 12 vorgesehene Durchbrüche 114a, 114b und 114c hindurchtritt, und dabei in einen Ansaugraum 118 des Verdichtergehäuses 12 eintritt.
Wie in Fig . 10 und Fig. 11 dargestellt, ist neben dem ersten Schraubenläufer 62 noch ein zweiter, mit diesem zusammenarbeitender und in einer
Schraubenläuferbohrung 120 angeordneter Schraubenläufer 122 vorgesehen, wobei auch der zweite Schraubenläufer 122 um eine zur Motorachse 54 und zur Drehachse 63 parallele Drehachse 123 mittels einer endseitig über den Schraubenläufer 122 überstehenden Lagerwelle 124 in einem druckseitigen Lagersatz 126 gelagert ist und einem saugseitigen Lagersatz 128 gelagert ist.
Die beiden Schraubenläufer 62 und 122 arbeiten nun derart zusammen, dass Kältemittel oder Gas vom Ansaugraum 118 angesaugt wird, durch die ineinandergreifenden Schraubenläufer 62 und 122 verdichtet und als verdichtetes Gas oder Kältemittel im Bereich eines druckseitigen Auslassfensters 132 festgelegt, durch die druckseitig freistehenden Umfangsbereiche und Stirnseitenbereiche der Schraubenläufer 62, 122, in das Verdichtergehäuse 12 austritt, und aus dem Verdichtergehäuse 12 durch ein Gehäusefenster 133 in das Druckgehäuse 16 übertritt.
Zur Anpassung des Volumenverhältnisses ist hierzu ferner noch ein Schieber 134 vorgesehen, dessen Ausbildung und Funktion beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung 10 2011 051 730.8 beschrieben ist.
Um die Druckpulsationen des durch das Auslassfenster 132 austretenden komprimierten Gases oder Kältemittels zu dämpfen, ist im unmittelbaren Anschluss an das Gehäusefenster 133 im Druckgehäuse 16 eine erste Schalldämpfereinheit 140 vorgesehen, welche eine sich an das Gehäusefenster 133 direkt anschließende Aufnahmekammer 138, eine auf einer dem Gehäusefenster 133 gegenüberliegenden Seite der Aufnahmekammer 138 angeordnete Einlassöffnung 142 und eine Auslassöffnung 144 aufweist, die in einer quer zur druckseitigen Wand 78 und von dieser weg gerichteten, insbesondere zur Motorachse 54 parallelen Strömungsrichtung 146 durchströmbar sind, wobei zwischen der Einlassöffnung 142 und der Auslassöffnung 144 beispielsweise
mehrere sich quer zur Strömungsrichtung 146 aufweitende Kammern 148a und 148b sowie 150a, 150b und 150c vorgesehen sind und jede der Kammern 148 und 150 ist, wie in Fig . 12 dargestellt, durch eine Trennwand 152 von der jeweils nächstliegenden Kammer 148, 150 getrennt, wobei jede Trennwand 152 eine Strömungsverengende Durchgangsöffnung 154 aufweist, durch welche das komprimierte Gas oder komprimierte Kältemittel von einer der Kammern 148, 150 zur anderen übertreten kann.
Insbesondere sind aus Gründen der einfachen Herstellbarkeit die Durchgangsöffnungen 154 jeweils so ausgebildet, dass ihre Erstreckung in der
Strömungsrichtung 146 der Dicke der Trennwand 152 entspricht, so dass die Durchgangsöffnungen überstandsfrei in Wandflächen der Trennwand 152 übergehen.
In gleicher weise gehen auch die Einlassöffnung 142 und die Auslassöffnung 144 überstandsfrei in die Wandfläche der jeweils angrenzenden Kammer 148 bzw. 150 über.
Vorzugsweise haben dabei die Kammern 148, 150 unterschiedliche Kammervolumina.
Derartige unterschiedliche Kammervolumina lassen sich beispielsweise dadurch erreichen, dass die Kammern 148, 150 quer zur Strömungsrichtung 146 oder radial zu dieser dieselben Dimensionen aufweisen, jedoch in der Richtung der Strömungsrichtung 146 unterschiedliche Dimensionen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 und 12 sind die Einlassöffnung 142, die Durchgangsöffnungen 154 und die Auslassöffnung 144 koaxial zu einer Mittelachse 156 angeordnet und in gleicher Weise liegen auch die Kammern 148 und 150 koaxial zu der Mittelachse 156, so dass die erste Schalldämpfereinheit 140 zur Mittelachse 156 rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
Insbesondere erstreckt sich die Mittelachse 156 parallel zu den Drehachsen 63 und 123 der Schraubenläufer 62 bzw. 122 und somit parallel zur Motorachse 54.
Beispielsweise haben die Kammern 148 und 150 einen Innendurchmesser Dik der mehr als das 1,3-fache, noch besser mehr als das 1,4-fache eines Innen¬ durchmessers Did der Durchgangsöffnungen 154 sowie der Einlassöffnung 142 und der Auslassöffnung 144 beträgt.
Außerdem beträgt eine Ausdehnung AKi48 der einzelnen Kammern 148 mehr als das ungefähr 0,2-fache, noch besser mehr als ungefähr 0,23-fache des Innendurchmessers Dik der Kammern 148, 150.
Maximal entspricht die Ausdehnung der Kammern 148, 150 in Richtung der Mittelachse 156 dem Innendurchmesser Dik der Kammern 148, 150, noch besser ist ein Maximalwert von Dik der Hälfte des Innendurchmessers Dik der Kammern 148.
Dagegen beträgt die Ausdehnung Aki50 der Kammern 150 mehr als das ungefähr 0,1-fache des Innendurchmessers Dik der Kammern 150.
Im Anschluss an die erste Schalldämpfereinheit 140 folgt beispielsweise noch eine zweite Schalldämpfereinheit 160, welche eine sich an die Auslassöffnung 144 unmittelbar anschließende Querströmkammer 162 aufweist, durch welche das aus der ersten Schalldämpfereinheit 140 austretende komprimierte Gas oder Kältemittel in einer quer zur Strömungsrichtung 146 verlaufenden Strömungsrichtung 164 in Richtung eines Auslasses 166 der zweiten Schalldämpfereinheit 160 strömen kann, von welcher dann das komprimierte Gas oder Kältemittel in einem Kanal 168, beispielsweise gebildet durch ein Rohr 172 bis zu der Endwand 48 der Kapsel 38 geführt wird und dort radial durch Öffnungen 174 im Rohr 172 austritt und in einen das Rohr 172 umschließenden Druckraum 176 des Druckgehäuses 16 eintritt.
Um den Kanal 168 herum, insbesondere um das Rohr 172 herum, ist eine Schmiermittelabscheideeinheit 180 in dem Druckraum 176 des Druckgehäuses angeordnet, welche beispielsweise zwei Sätze poröser gasdurchlässiger
Strukturen 182 und 184, beispielsweise aus Metall, aufweist, die zu einer Abscheidung von Schmiermittelnebel aus dem unter Druck stehenden Gas oder Kältemittel sorgen.
Nach Durchströmen der Schmiermittelabscheideeinheit 180 hat dann das unter Druck stehende Gas oder Kältemittel die Möglichkeit, über den Druckgas- anschluss 42 aus dem Druckgehäuse 16 auszutreten.
Das in der Schmiermittelabscheideeinheit 180 sich sammelnde Schmiermittel bildet einen in Schwerkraftrichtung unten liegenden Bereich des Druckgehäuses 16 und des Verdichtergehäuses 12 ein Schmiermittelbad 190, aus welchem Schmiermittel aufgenommen, durch einen Filter 192 gefiltert und zur Schmierung verwendet wird .
Im Zusammenhang mit der bisherigen Beschreibung der ersten Schalldämpfereinheit 140 und der zweiten Schalldämpfereinheit 160 wurde nichts über deren Anordnung ausgesagt.
Vorzugsweise sind sowohl die erste Schalldämpfereinheit 140 als auch die zweite Schalldämpfereinheit 160 in einem Schalldämpfergehäuse 200 angeordnet, welches beispielsweise in das Lagergehäuse 68 integriert oder an dieses angeformt ist, so dass das Lagergehäuse 68 und das Schalldämpfergehäuse 200 insgesamt ein kombiniertes Gehäuse 210 bilden, welches innerhalb des Druckgehäuses 16 angeordnet ist und seinerseits von der druckseitigen Wand 78 des Verdichtergehäuses 12 getragen ist.
Das kombinierte Gehäuse 210 kann dabei einerseits zur Ausbildung des Lagergehäuses 68 und andererseits zur Ausbildung des Schalldämpfergehäuses 200 in unterschiedlichster Art und Weise aufgebaut sein .
Vorzugsweise ist das kombinierte Gehäuse 210 zweiteilig aufgebaut und umfasst ein Basisgehäuse 212, welches mit der druckseitigen Wand 78 des Verdichtergehäuses 12 verbunden ist und welches die druckseitigen Lagersätze 70 und 126 aufnimmt und außerdem einen Teil der Kammern 148 und 150, beispielsweise die Kammern 148 und einen Teil der Kammern 150.
Auf dem Basisgehäuse 212 sitzt dann mit diesem fest verbunden ein Abdeckgehäuse 214, welches die Querströmkammer 162 und einen Teil der Kammern 150 aufnimmt sowie eine Abdeckung für die druckseitigen Lagersätze 72 und 126 bildet.
Ausgehend von dem Abdeckgehäuse 214 erstreckt sich dann das Rohr 172 in Richtung der Endwand 48.
Insbesondere sind das Basisgehäuse 212 und das Abdeckgehäuse 214 durch eine geometrische Trennebene 216 trennbar, die quer, vorzugsweise senkrecht zu den Drehachsen 63, 123 der Schraubenläufer 62, 122 verläuft.
Das kombinierte Gehäuse 210 lässt sich vorteilhafterweise als Gussteil herstellen, in welches die Schalldämpfereinheiten 140, 160 sowie das Lagergehäuse 68 durch die Gussform endkonturnah einformbar sind .
Eine Schmierung des Führungslagers 84 und gegebenenfalls der Lagersätze 72 und 74 sowie 126 und 128 erfolgt über zentrale Schmiermittelkanäle 222 und 224 der Antriebswelle 58 bzw. der Lagerwelle 124, die das Führungslager 84 sowie gegebenenfalls die Lagersätze 72 und 74, 126 und 128 zur Schmierung mit Öl versorgen.
Bei einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters, dargestellt in Fig. 13 ist das kombinierte Gehäuse 210' so ausgebildet, dass die Trennebene 216' zwischen dem Basisgehäuse 212' und dem
Abdeckgehäuse 214' in einem derartigen Abstand von dem Verdichtergehäuse 12 verläuft, dass sämtliche Kammern 148 und 150 der ersten Schalldämpfereinheit 140 in dem Basisgehäuse 212 liegen und auch noch die Auslassöffnung 144 in dem Basisgehäuse 212' liegt, so dass in dem Abdeckgehäuse 214' noch die Querströmkammer 162 der Schalldämpfereinheit 160 angeordnet ist sowie der Auslass 166 der zweiten Schalldämpfereinheit 160.
Damit hat auch der Teil des Lagergehäuses 68, der im Basisgehäuse 212' angeordnet ist, eine derartige Ausdehnung, dass die Lagersätze 72 und 126 in diesem angeordnet sind und das Abdeckgehäuseteil 214' lediglich noch einen Deckel des Lagergehäuses 68 umfasst, welcher den übrigen, im Basisgehäuse 212' angeordneten Teil des Lagergehäuses 68 abdeckt.
Im Übrigen ist das zweite Ausführungsbeispiel in gleicher Weise ausgebildet wie das erste Ausführungsbeispiel, so dass vollinhaltlich auf die Ausführungen zu diesem im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel Bezug genommen werden kann und auch für identische Teile identische Bezugszeichen Verwendung finden .
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters, dargestellt in Fig . 14, ist das kombinierte Gehäuse 210" wiederum anders ausgebildet, und zwar so, dass das Basisgehäuse 212" ausgehend von dem Verdichtergehäuse 12 eine minimale Ausdehnung aufweist und somit hinsichtlich der ersten Schalldämpfereinheit 140 lediglich die Aufnahmekammer 138 umfasst, während bereits die Einlassöffnung 142 und somit auch die Kammern 148 und 150 in dem Abdeckgehäuse 214" angeordnet sind, und außerdem das Abdeckgehäuse 214" auch noch die gesamte zweite Schalldämpfereinheit 160, insbesondere mit der Querströmkammer 162 und dem Auslass 166, aufnimmt.
Damit ist aber auch durch die Lage der Trennebene 216" ein wesentlicher Teil des Lagergehäuses 68 nicht im Basisgehäuse 212" angeordnet, sondern in dem Abdeckgehäuse 214" angeordnet, so dass ein wesentlicher Teil der Lagersätze 72 und 126 im Abdeckgehäuse 214" liegt und nicht im Basisgehäuse 212".
Im Übrigen ist auch das dritte Ausführungsbeispiel hinsichtlich der übrigen Merkmale identisch ausgebildet wie die voranstehenden Ausführungsbeispiele, so dass bezüglich dieser Merkmale vollinhaltlich auf die Ausführungen zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen Bezug genommen werden kann, wobei identische Teile ebenfalls mit identischen Bezugszeichen versehen sind .
Bei dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel sind die Schalldämpfereinheiten 140 und 160 als sogenannte Durchgangsdämpfer ausgebildet, das heißt, dass zwischen der Einlassöffnung 142 und der Auslassöffnung 144 mindestens eine Kammer, beispielsweise die Kammern 148 und 150 liegen, die ihrerseits wiederum durch Durchgangsöffnungen 154 voneinander getrennt sind, so dass das komprimierte Gas oder komprimierte Kältemittel beim Durchströmen der Schalldämpfereinheiten 140 und 160 mehrfach eine Strömungsverengung mit nachfolgender Expansion erfährt.
Im Gegensatz dazu ist bei den nachfolgenden vierten bis siebten Ausführungsbeispielen anstelle der ersten Schalldämpfereinheit 140 eine erste Schalldämpfereinheit 240 vorgesehen, die zwar ebenfalls in einer zu den Drehachsen 63 und 123 der Schraubenläufer 62 und 122 parallelen Strömungsrichtung 146 durchströmbar ist, jedoch nach einem anderen Prinzip arbeitet.
Bei einer derartigen, als Helmholtzdämpfer ausgebildeten Schalldämpfereinheit 240 erstreckt sich zwischen der Einlassöffnung 142 und der Auslassöffnung 144 sowie durch die Durchgangsöffnungen 154 sowie die Kammern 148 und 150 hindurch ein Rohrabschnitt 242 der einen Durchströmungskanal 244 bildet, welcher sich zwischen der Einlassöffnung 142 und der Auslassöffnung 144 erstreckt.
Der Rohrabschnitt 242 ist seinerseits mit einer Vielzahl von Durchbrüchen 246 versehen, welche eine Verbindung zu einer oder mehreren, den Rohrabschnitt 242 ringförmig umgebenden Dämpfungsräumen 248 und 250 herstellen, die in den Kammern 148 und 150 und um den Rohrabschnitt 242 herum liegen, wobei die Kammern 148 und 150 in gleicher Weise wie bei den voranstehenden Ausführungsbeispielen in dem Schalldämpfergehäuse 200 ausgebildet sind.
Bei einem Helmholtzdämpfer wird somit das um den Rohrabschnitt 242 herum verlaufende ringförmige Volumen der Dämpfungsräume 248 und 250 über die jedem der Dämpfungsräume 248 und 250 zugeordnete Zahl der Durchbrüche 246 an dem Durchströmungskanal 244 angekoppelt, wobei die Eigenresonanz des Helmholtzresonators von dem jeweiligen ringförmigen Volumen des Dämpfungsraumes 248 und 250, von der Querschnittsfläche, mit welcher die jeweilige Kammer an den Durchströmungskanal 244 angekoppelt ist, also von der Summe der jeder der Dämpfungsräume 248 und 250 zugeordneten Durchbrüche 246 und von der radialen Erstreckung der Durchbrüche 246 in dem Rohrabschnitt 242 abhängt.
Die Dämpfung der ersten Schalldämpfereinheit 240 lässt sich somit durch geeignete Wahl der Dämpfungsräume 248 und 250 sowie der Zahl der Durchbrüche 246 in dem Rohrabschnitt 242 bestimmen.
Hinsichtlich der weiteren detaillierten Funktion des Helmholtzresonators und der Berechnung der Frequenzen wird auf das Buch "Ingenieurakustik" von Henn, Sinambari, Fallen, 4te überarbeitete Auflage, Seiten 304 bis 309 vollinhaltlich Bezug genommen.
Bei dem vierten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 15 ist im Übrigen in dem Schalldämpfergehäuse 200 nach wie vor die zweite Schalldämpfereinheit 160 vorgesehen und das Schalldämpfergehäuse 200 ist ferner Teil des kombinierten Gehäuses 210, welches durch das Basisgehäuse 212 und das Abdeckgehäuse 214 in gleicher Weise wie bei den voranstehenden Ausführungsbeispielen gebildet ist.
Im Übrigen wird hinsichtlich aller weiteren Merkmale des Kältemittelverdichters gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel vollinhaltlich auf die Ausführungen zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen Bezug
genommen, wobei identische Elemente mit den identischen Bezugszeichen versehen sind .
Bei einem fünften Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters, dargestellt in Fig. 16, arbeitet die Schalldämpfereinheit 240' ebenfalls als Helmholtzdämpfer, wobei in gleicher Weise wie beim vierten Ausführungsbeispiel der Rohrabschnitt 242 vorgesehen ist, der Durchbrüche 246 aufweist und den Durchströmungskanal 244 bildet.
Die Durchbrüche 246 koppeln jedoch bei diesem Ausführungsbeispiel an drei ringförmige Dämpfungsräume 248, 250 und 252 unterschiedlicher Größe an, um somit die Möglichkeit zu eröffnen, die Dämpfung an unterschiedliche Frequenzen des komprimierten Gases oder Kältemittels anzupassen.
Dabei kann die Zahl und das Volumen der Dämpfungsräume 248, 250 und 252 je nach den zu dämpfenden Frequenzen variieren.
Im Extremfall ist bei einem sechsten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig . 17, nur ein Dämpfungsraum 248 vorgesehen, die über die Durchbrüche 246 des Rohrabschnitts 242 an den Durchströmungskanal 244 angekoppelt ist, wobei bei dieser Lösung primär die Dämpfung auf eine Frequenz abgestimmt ist.
Eine Variation des sechsten Ausführungsbeispiels, dargestellt in Fig. 18 als siebtes Ausführungsbeispiel, sieht zusätzlich noch vor, dass in dem
Dämpfungsraum 248" der ungefähr mit dem des sechsten Ausführungsbeispiels identisch ist, noch dämpfende Materialien 260 vorgesehen sind .
Im Übrigen ist das siebte Ausführungsbeispiel in gleicher weise ausgebildet wie das sechste Ausführungsbeispiel, so dass vollinhaltlich auf die Ausführungen zum sechsten Ausführungsbeispiel Bezug genommen werden kann.
Claims
P A T E N T A N S P R Ü C H E
Kältemittelverdichter umfassend
ein Gesamtgehäuse (10),
einen im Gesamtgehäuse (10) vorgesehenen Schraubenverdichter (60) mit einem als Teil des Gesamtgehäuses (10) ausgebildeten Verdichtergehäuse (12), in welchem mindestens eine Schraubenläuferbohrung (64, 120) angeordnet ist, mit mindestens einem in der Schraubenläuferbohrung (64, 120) um eine Drehachse (63, 123) drehend angeordneten Schraubenläufer (62, 122), mit einer an dem Verdichtergehäuse (12) angeordneten saugseitigen Lagereinheit (74, 128) für den Schraubenläufer (62, 122), mit mindestens einer an dem Verdichtergehäuse (12) angeordneten druckseitigen Lagereinheit (72, 126) für den Schraubenläufer (62, 122) und mit einem an dem Verdichtergehäuse (12) vorgesehenen Gehäusefenster (133) für verdichtetes Kältemittel,
und eine in dem Gesamtgehäuse (10) angeordnete erste Schalldämpfereinheit (140)
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die erste Schalldämpfereinheit (140, 240) im Anschluss an das Gehäusefenster (133) angeordnet ist und dass die Schalldämpfereinheit (140, 240)
mindestens eine zwischen einer Einlassöffnung (142) und einer
Auslassöffnung (144) liegende und sich quer zu einer Durchströmungsrichtung relativ zur Einlassöffnung (142) und zur Auslassöffnung (144) aufweitende Kammer (148, 150, 248, 250) aufweist.
Kältemittelverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schalldämpfereinheit (140, 240) in einem sich an das Verdichtergehäuse (12) im Bereich des Gehäusefensters (133)
anschließenden Schalldämpfergehäuse (200) angeordnet ist.
3. Kältemittelverdichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämpfergehäuse (200) das Gehäusefenster (133) dicht abschließend übergreift.
4. Kältemittelverdichter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämpfergehäuse (200) selbst die Einlassöffnung (142), die Auslassöffnung (144) und die mindestens eine Kammer (148, 150, 248, 250) bildet.
5. Kältemittelverdichter nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämpfergehäuse (200) neben einem die mindestens eine druckseitige Lagereinheit (72, 126) aufnehmenden Lagergehäuse (68) angeordnet ist.
6. Kältemittelverdichter nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämpfergehäuse (200) an dem Verdichtergehäuse (12) gehalten ist.
7. Kältemittelverdichter nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämpfergehäuse (200) und das Lagergehäuse (68) als Teile eines kombinierten Gehäuses (210) ausgebildet sind.
8. Kältemittelverdichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das kombinierte Gehäuse (210) ein Basisgehäuse (212) und ein
Abdeckgehäuse (214) umfasst.
9. Kältemittelverdichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgehäuse (212) und das Abdeckgehäuse (214) durch eine quer zu der Drehachse (63, 123) des mindestens einen Schraubenläufers (62, 122) verlaufende Trennebene (2169 trennbar sind.
10. Kältemittelverdichter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Basisgehäuse (212) mindestens ein Teil des Lagergehäuses (68) und mindestens ein Teil des Schalldämpfergehäuses (200) ausgebildet ist.
11. Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Basisgehäuse (212) mindestens ein Teil der Kammern (148, 150) der Schalldämpfereinheit (140, 240) eingeformt ist.
12. Kältemittelverdichter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Basisgehäuse (212) zwischen den Kammern (148, 150) liegende Trennwände (152) eingeformt sind .
13. Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgehäuse (212) ein einstückiges Teil ist.
14. Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckgehäuse (214) ein einstückiges Teil ist.
15. Kältemittelverdichter nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schalldämpfereinheit (140, 240) eine sich an das Auslassfenster (132) anschließende Aufnahmekammer (138) aufweist, auf weiche die Einlassöffnung (142) folgt.
16. Kältemittelverdichter nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schalldämpfereinheit (140) so angeordnet ist, dass sie von dem verdichtenden Kältemittel in einer Strömungsrichtung (146) durchströmbar ist, die quer zu einer druckseitigen Wand (78) des Verdichtergehäuses (12) und von dieser weggerichtet verläuft.
17. Kältemittelverdichter nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämpfereinheit (140) als Durchgangsdämpfer ausgebildet ist, welcher mindestens eine Durchgangsöffnung (142, 144, 154) und mindestens eine auf diese Durchgangsöffnung folgende Expansionskammer (148, 150) aufweist und dass die Einlassöffnung (142) und die Auslassöffnung (144) jeweils eine Durchgangsöffnung und die mindestens eine Kammer (148, 150), die mindestens eine Expansionskammer, bilden.
18. Kältemittelverdichter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämpfereinheit (140) mehrere Durchgangsöffnungen (154) aufweist, auf welche jeweils eine Expansionskammer (148, 150) folgt.
19. Kältemittelverdichter nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der Durchgangsöffnungen (142, 144, 154) der Schalldämpfereinheit (140) identische Querschnitte aufweisen.
20. Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämpfereinheit (140) mehrere
Expansionskammern (148, 150) mit unterschiedlichem Volumen aufweist.
21. Kältemittelverdichter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionskammern (148, 150) mit unterschiedlichem Volumen eine unterschiedliche Ausdehnung in der Strömungsrichtung (146) aufweist.
22. Kältemittelverdichter nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämpfereinheit (240) einen sich von der Einlassöffnung (142) zur Auslassöffnung (144)
erstreckenden, einen Durchströmungskanal (244) bildenden Rohrabschnitt (242) umfasst, der mantelseitige Durchbrüche (246) aufweist, welche in mindestens einen in der mindestens einen Kammer (148, 150) angeordneten und an den Rohrabschnitt angrenzenden Dämpfungsraum (248, 250) münden.
23. Kältemittelverdichter nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrabschnitt (242) mehrere Kammern (148, 150) durchsetzt, von denen jede einen an den Rohrabschnitt (242) angrenzenden
Dämpfungsraum (248, 250) bildet.
24. Kältemittelverdichter nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämpfereinheit (240) mindestens zwei Dämpfungsräume (248, 250) aufweist, die ein unterschiedliches Volumen haben.
25. Kältemittelverdichter nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsräume (248, 250) mit unterschiedlichem Volumen eine unterschiedliche Ausdehnung in Längsrichtung des Rohrabschnitts (242) aufweisen.
26. Kältemittelverdichter nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämpfergehäuse (200) innerhalb eines Druckgehäuses (16) des Gesamtgehäuses (10) angeordnet ist.
27. Kältemittelverdichter nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckgehäuse (16) das Schalldämpfergehäuse (200) übergreift.
28. Kältemittelverdichter nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämpfergehäuse (200) von einem im Druckgehäuse (16) liegenden Druckraums umgeben ist.
29. Kältemittelverdichter nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Druckgehäuse (16) eine
Schmiermittelabscheideeinheit (180) angeordnet ist.
30. Kältemittelverdichter nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelabscheideeinheit (180) stromabwärts der mindestens einen Schalldämpfereinheit (140, 160, 240) angeordnet ist.
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