PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69900051T2 21.06.2001
EP-Veröffentlichungsnummer 1031728
Titel Hermetischer Motor-Verdrängerkompressor, insbesondere für Kältegerät
Anmelder NECCHI Compressori S.p.A., Pavia, IT
Erfinder Bar, Alfredo, 27028 S. Martino Siccomario (Pavia), IT
Vertreter Rechts- und Patentanwälte Lorenz Seidler Gossel, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69900051
Vertragsstaaten AT, DE, DK, ES, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 26.02.1999
EP-Aktenzeichen 998301022
EP-Offenlegungsdatum 30.08.2000
EP date of grant 24.01.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.06.2001
IPC-Hauptklasse F04B 39/12
IPC-Nebenklasse F04B 39/00   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung hat als Gegenstand einen hermetischen Motor-Verdrängungskompressor, insbesondere für Kältegeräte, umfassend die gesamten im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Wie bekannt sind die Kältegeräte im allgemeinen mit hermetischen Motor-Verdrängungskompressoren ausgerüstet, die jeweils aus einem Elektromotor und aus einem Verdrängungskompressor bestehen, die innerhalb eines abgedichteten Gehäuses aufgenommen sind. Dieses letztere weist eine erste Bohrung, die mit einem Außen rohr zum Ansaugen von Kältegas verbunden ist, und eine zweite Bohrung auf, die mit einem Außendruckrohr verbunden ist, das seinerseits in Verlängerung des Innendruckrohres am Gehäuse selbst angeordnet ist.

Die Wirksamkeit eines hermetischen Motor- Verdrängungskompressors wird durch spezifische Parameter gemessen, welche die Kühlleistung mit dem Stromverbrauch in ein Verhältnis bringen. Da die internationalen Normen zur Zeit für Kältegeräte eine bestimmte Anzahl von Energieverbrauchsklassen auf täglicher oder monatlicher Basis festlegen, die in nächster Zukunft auf einen niedrigsten Wert gebracht werden soll, ist wesentlich, den Gesamtwirkungsgrad der hermetischen Motor- Verdrängungskompressoren zu erhöhen.

Um dieses Ziel zu erreichen, bestehen verschiedene technische Lösungen, die auf die Verbesserung sowohl des Wirkungsgrades der Elektromotore als auch des Wirkungsgrades des thermodynamischen Kreislaufes ausgerichtet sind, der aufgrund der Frigorien festgelegt wird, die pro Volumeneinheit von Gas erzeugt werden, das durch den Kompressor gepumpt wird.

Die Wirksamkeit dieses letzteren und daher der thermodynamische Wirkungsgrad können verbessert werden, indem die Temperatur des angesaugten Gases auf möglichst niedere Niveaus bebracht wird.

Dazu schlagen die zur Zeit angewandten Techniken vor, möglichst die Wärmeaufnahme seitens des vom Außenansaugrohr kommenden und nachdem einmal in das abgedichtete Gehäuse eingetretenen, in Richtung der Eingangsöffnung gerichteten Gasstromes möglichst zu verkleinern, die am Zylinderkopf des Kompressors angeordnet ist.

Dieser Gasstrom neigt dazu, die eigene Temperatur wegen der Anwesenheit innerhalb des abgedichteten Gehäuses sowohl der warmen Wände des Kompressors und des Motors als auch von Warmgas zu erhöhen.

Eine erste Technik bekannter Art, bezeichnet als halbdirekte Ansaugung, sieht vor, innerhalb des abgedichteten Gehäuses einen Ansaugspeicher zu verwenden, der im Bereich seines Austrittes unmittelbar mit der Eingangsöffnung des Kompressor Zylinders verbunden ist und eine Einmündung aufweist, die in der Nähe der Bohrung des Gehäuses vorgesehen ist, mit der das Außenansaugrohr verbunden ist.

Der Ansaugspeicher ist in gemäß der Resonator- und/oder Schalldämpfertechnik bemessenen Kammern und Gasübergängen unterteilt und erfüllt die Aufgabe, den Lärmpegel herabzusetzen, der auf Druck- oder pulsierende Wellen zurückzuführen ist, die durch das angesaugte Gas übertragen werden.

In der Praxis muss das vom Ansaugrohr kommende Gas eine kurze Strecke ohne Kanalführung durchlaufen, bevor es von der Einmündung des Ansaugspeichers angesaugt wird.

Es wurde jedoch gefunden, dass in der kurzen Strecke zwischen dem Ansaugspeicher und dem Außenansaugrohr eine teilweise Dispersion des Gases innerhalb des abgedichteten Gehäuses erfolgt und das Gas mit dem Warmgas vermischt wird, das sich innerhalb dieses letzteren befindet.

Die Anmelderin hat überdies gefunden, dass die Kammern und die Übergänge des Ansaugspeichers sowohl einen Lastverlust, d. h. Druckverlust des Gases als auch eine Verlängerung der Strecke des angesaugten Gases in einer Umgebung betragen, die nicht angemessen vom Warmraum innerhalb des Gehäuses des Motor-Kompressors abgedichtet ist.

Das anzusaugende Gas neigt daher dazu, die eigene Temperatur zulasten der Wirksamkeit des Wärmekreislaufes zu erhöhen, wobei so die mit dem halbdirekten Ansaugen erreichbaren Vorteile teilweise zunichte gemacht werden.

Eine zweite im Dokument WO 97/43546 und als direkte Ansaugung beschriebene Technik beseitigt den ersten der oben bezeichneten Nachteile bezüglich der halbdirekten Ansaugung, wobei das Gas unmittelbar zur Einmündung des Ansaugspeichers über ein elastisch nachgiebiges Verbindungsrohrelement gerichtet wird, das zwischen dem Ansaugspeicher und der Wand des Gehäuses im Bereich der mit dem Außenansaugrohr verbundenen Bohrung liegt. Die elastische Nachgiebigkeit des Verbindungselementes vermeidet die Übertragung von Vibrationen des Kompressors auf das Außengehäuse.

Weitere Geräte ähnlicher Art gehen aus den Dokumenten EP 5451727 und EP 0551713 hervor.

Auch bei dieser zweiten Technik bekannter Art liegen Mängel, jedoch anderer Art, der halbdirekten Ansaugung vor, und erreichen daher nicht die optimalen Bedingungen für die Gasabgabe im Zylinder des Kompressors.

In dieser Situation liegt die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende technische Aufgabe darin, einen hermetischen Motor- Verdrängungskompressor für Kältegeräte zu entwickeln, der in der Lage ist, im wesentlichen die oben bezeichneten Nachteile zu beseitigen.

Im Bereich dieser technischen Aufgabe, liegt ein wichtiges Ziel der Erfindung darin, einen hermetischen Motor-Verdrängungskompressor zu entwickeln, der es erlaubt, die Wärmeübertragung auf das angesaugte Gas auf ein Mindestmaß zu bringen, wobei für dieses letztere Temperaturen erhalten werden, die klar unterhalb denen liegen, die bei den bekannten technischen Lösungen mit halbdirekter oder direkter Ansaugung vorzufinden sind.

Ein weiteres wichtiges Ziel der Erfindung liegt darin, einen hermetischen. Motor- Verdrängungskompressor zu schaffen, der die Lastverluste des angesaugten Gases vor der Eintrittsöffnung im wesentlichen herabsetzt, die am Zylinderkopf des Kompressors angeordnet ist.

Die angegebene technische Aufgabe und das erwähnte Ziel werden im wesentlichen durch einen hermetischen Motor-Verdrängungskompressor erreicht, der die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 wiedergegebenen Merkmale umfasst.

Beispielsweise und nicht begrenzend wird nun die Beschreibung einer bevorzugten, jedoch nicht ausschließenden Ausführungsform eines hermetischen Motor-Verdrängungskompressors gemäß der Erfindung wiedergegeben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigen,

Fig. 1 eine Ansicht, teilweise im Schnitt längs einer vertikalen Ebene eines erfindungsgemäßen Motor- Verdrängungskompressors; und

Fig. 2 einen vergrößerten Abschnitt eines Teilschnittes aus Fig. 1.

Unter Bezugnahme auf die angegebenen Figuren, ist der hermetische Motor- Verdrängungskompressor gemäß der Erfindung insgesamt mit der Bezugsziffer 1 angegeben.

Er umfasst ein abgedichtetes Gehäuse 2, das einen Elektromotor 3a und einen Verdrängungskompressor 3 aufnimmt, die an und für sich bekannter Art und daher nur teilweise dargestellt sind.

Das abgedichtete Gehäuse 2 weist eine erste Bohrung 4, die mit einem Außenansaugrohr 5 für Kühlgas verbunden ist, und eine zweite Bohrung 6 auf, die mit einem Außendruckrohr 7 verbunden ist, das in Fortsetzung eines inneren Druckrohres 8 mit dem Gehäuse 2 selbst angeordnet ist.

Auf originelle Art und Weise erstreckt sich zwischen der ersten Bohrung 4 und einer Ansaugeintrittsöffnung 9 am Kopf 10 eine direkte Gasleitung 11, welche die Aufgabe einer unmittelbaren Einblasung dieses letzteren in den Kompressor 3 ausübt, wobei dessen Verlauf vom Außenansaugrohr 5 zur Ansaugöffnung 9, d. h. innerhalb des abgedichteten Gehäuses 2 selbst verkürzt wird.

Die Leitung 11 umfasst Federmittel 11a, welche die Übertragung von mechanischen Vibrationen zwischen dem Kompressorkopf 10 und dem abgedichteten Gehäuse 2 dämpfen. Die Federmittel IIa sind durch einen elastischen Balgabschnitt der Leitung 11 selbst festgelegt, der an einem Übergangselement 12 angreift, der am Gehäuse 2 im Bereich der ersten Bohrung 4 fest in Eingriff steht.

Die auf das Pulsieren des angesaugten Gases zurückzuführende Lärmreduzierung wird bevorzugter Weise sowohl durch Pulsationsdämmhilfsmittel 13, die außerhalb des Gehäuses 2 im Bereich des Ansaugrohrs 5 angeordnet sind, als auch durch einen innerhalb des Gehäuses 2 angeordneten, akustischen Resonator 14 durchgeführt. Die ersten Pulsationsdämmmittel 13 umfassen einen Expansionsspeicher 13a des angesaugten Gases, der mit der Ansaugleitung 5 in Reihe geschaltet ist.

Die Ansaugleitung 5 umfasst einen ersten Abschnitt 5a, der im Expansionsspei eher 13 zusammenläuft, und einen zweiten Abschnitt 5b, der sich von einem unteren Bereich des Speichers selbst erstreckt, um sich mit der direkten Leitung 11 über die erste Bohrung 4 zu verbinden.

Innerhalb des Expansionsspeichers 13a ist ein sehr engmaschiges, metallisches Netzelement 15 vorgesehen, das nicht nur die Aufgabe besitzt, das Öl abzuscheiden, indem die im Kältegas suspendierten Ölteilchen zurückgehalten werden, sondern auch die Pulsationen des angesaugten Gases zu dämpfen, wobei deren Lärm und die Rückwirkungen auf die Ansauglinie der Kälteanlage reduziert werden.

Das im Netzelement 15 gesammelte Öl wird durch den Speicher 13a zum unteren Teil des Gehäuses 2 zurückgebracht, wo es üblicherweise für die Schmierung des Motor-Verdrängungskompressors anwesend ist.

Der akustische Resonator, insbesondere ein Helmholtz- Resonator, ist seitlich der direkten Leitung 11 angeordnet. Dieser weist Seitenbohrungen 11b zur Verbindung mit dem Resonator 14 auf, die den Durchgang der Lärmwellen erlauben, die auf die Pulsationen des angesaugten Gases zurückzuführen sind. In der Praxis durchquert das angesaugte Gas die Leitung 11 ohne sich mit dem innerhalb der Helmholtz Resonatoren enthaltenen Heißgase vermischt zu werden. Die einzigen Lärmwellen, die in diese letzter eintreten und dort gedämpft werden, sind jene, deren Frequenzen jenen entsprechen, die mit den durch den Kompressor 3 zusammenfallenden Frequenzen zusammenfallen, für die der Resonator ausgelegt ist.

Der Helmholtz- Resonator weist überdies unten eine oder mehrere Austrittsbohrungen 14a auf, die sowohl die Aufgabe besitzen, das eventuelle, sich in seinem Inneren befindliche Öl auszuleeren, als auch zu verhindern, dass, zufolge der durch eine "Pitot" -Wirkung über die Seitenbohrungen 11b der Leitung 11 erzeugten Druckdifferenz, die durch die Resonatoren festgelegten Hohlräume sich teilweise von dem in ihnen enthaltenen Gas entleeren könnten, wobei so die Wirksamkeit der Lärmdämmung vermindert wird.

Um weiter die Erhitzung des angesaugten Gases zu reduzieren, sind Mittel 16 zur Wärmedämmung des inneren Druckrohrs 18 vorgesehen, die den Wärmeaustausch zwischen dem innen durch das verdichtete Gas erhitzte Druckrohr 8 und dem im Gehäuse 2 anwesenden Gas zu reduzieren, das seinerseits, wenn auch im kleinsten Maße, die Temperatur des durch den Kompressorzylinder 3 über die direkte Linie 11 angesaugten Gases beeinflusst.

Die Erfindung erzielt wichtige Vorteile.

Die direkte Linie, indem sie die Strecke des angesaugten Gases zwischen dem Außenansaugrohr und der Eintrittsöffnung im Kompressorkopf auf ein Mindestmaß herabsetzt, erlaubt, die Abgabe der Wärme vom Innenraum des Gehäuses 2 auf das angesaugte Gas selbst minimal zu halten und daher die Temperatur tief zu halten.

Die Verwendung des Expansionsspeichers auf der Ansauglinie außerhalb des Gehäuses des Motor- Verdrängungskompressors erlaubt beizutragen, dass die Lärmentwicklung des angesaugten Gases herabgesetzt wird, wobei verhindert ist, dass dieses letztere vor der Eintrittsöffnung in den Kompressorkopf über den verwundenen Lauf eines herkömmlichen Ansaugspeichers fließen muss, der aus einem oder mehreren akustischen Resonatoren besteht.

Beim erfindungsgemäßen Motor- Verdrängungskompressor sind die akustischen Resonatoren gegenüber der direkten Leitung abgezweigt, und der Strom des angesaugten Gases unterliegt keinen Lastverlusten und Wärmeaustausch wie hingegen beim Stand der Technik.

Schließlich ist hervorzuheben, dass die Wärmedämmung des Innendruckrohrs dazu beiträgt, des im abgedichteten Gehäuse bestehenden Gases niedriger zu halten und daher die Wärmeaustausche mit dem über die direkte Leitung angesaugten Gas herabzusetzen.


Anspruch[de]

1. Hermetischer Motor-Verdrängungskompressor, insbesondere für Kältegeräte, umfassend:

- ein abgedichtetes Gehäuse (2), das einen Elektromotor und einen Verdrängungskompressor (3) aufnimmt und mindestens eine erste Bohrung (4), die mit einem Außenansaugrohr (4) des Kältegases verbunden ist, und eine zweite Bohrung (6) aufweist, die mit einem Außendruckrohr (7) des Gases verbunden ist, das die Fortsetzung eines Innendruckrohres (8) am Gehäuse (2) selbst angeordnet ist;

- eine direkte Leitung (11) des Gases zwischen der ersten Bohrung (4) und einer Ansaugöffnung (9), die am Kopf (10) des Kompressors (3) angeordnet ist, wobei die Leitung (11). Federmittel (IIa) umfasst, welche die Übertragung von mechanischen Vibrationen zwischen dem Kopf (10) des Kompressors (3) und des abgedichteten Gehäuses (2) dämpfen;

- Mittel (13, 14) zur Dämpfung der Pulsationen des angesaugten Gases, um dessen Lärmentwicklung zu vermindern;

dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmmittel (14) innerhalb des Gehäuses (2) mindestens einen akustischen Resonator umfassen, der seitlich der Leitung (11) angeordnet ist, wobei diese Leitung mindestens eine Seitenbohrung (11b) zur Verbindung mit dem akustischen Resonator (14) aufweist, um den Durchgang von akustischen, auf die Pulsation des angesaugten Gases zurückzuführenden Wellen zu erlauben.

2. Motor-Verdrängungskompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmmittel außerhalb des Gehäuses (2) im Bereich des Außenansaugrohres (5) Hilfsmittel (13) zur Dämmung der Pulsationen des angesaugten Gases umfassen, um dessen Lärmentwicklung herabzusetzen.

3. Motor-Verdrängungskompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsmittel zur Dämmung der Pulsationen (13) mindestens einen Expansionsspei eher (13a) des angesaugten Gases umfassen.

4. Motor-Verdrängungskompressor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Expansionsspeichers (13a) mindestens ein Netzelement (15) vorgesehen ist, um sich im Gas in Kältegas sich in Suspension befindlichen Ölteilchen abzuscheiden und die Pulsation des angesaugten Gases zu dämpfen.

5. Motor-Verdrängungskompressor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Expansionsspeicher (13a) längs des Außenansaugrohrs (5) in Reihe geschaltet ist.

6. Motor-Verdrängungskompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der akustische Resonator (14) mindestens eine Austrittsbohrung (14a) umfasst, die unten angeordnet ist.

7. Motor-Verdrängungskompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federmittel (15a) durch einen elastischen Balgabschnitt der direkten Leitung (11) festgelegt sind.

8. Motor-Verdrängungskompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er überdies Wärmedämmmittel (16) des Druckrohrs (8) innerhalb des abgedichteten Gehäuses (2) umfasst, um den Wärmeaustausch zwischen dem Druckrohr (8) selbst und dem im Gehäuse (2) enthaltenen Gas herabzusetzen.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com