DE1751166A1

DE1751166A1 - Kompressor fuer kaeltetechnische Apparate

Info

Publication number: DE1751166A1
Application number: DE19681751166
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Bachmann
Original assignee: Henry & Cie; Jean Kauer & Cie Succ
Current assignee: Henry & Cie; Jean Kauer & Cie Succ
Priority date: 1967-04-19
Filing date: 1968-04-16
Publication date: 1971-05-19
Also published as: US3473726A; CH475528A

Description

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Patentanmeldung

der Firma
■HENRY'& Oie, Jean Eauer & Cie, Suc.c,

GHATELAINE-GENF ( Schweiz ) Ghemin de Maisonneuve, ,7

¹¹ Kompressor für kälte technische Apparate "

Die vorliegende Erfindung hat einen Kompressor zum Einsatz in kältetechnischen Apparaten zum Gegenstand. Die Maschine besteht aus einem Motor, der einen hin- und hergehenden Kolben antreibt. Dieser Kolben ist in einem Zylinder geführt. Zwischen dem Zylinderblock und dem KoI-benstössel· ist eine Membrane so angeordnet, dass diese einen Raum mit einer deformierbaren Wand abschliesst. In diesem Raum werden eventuelle Gas-Verluste, die zwischen Kolben und Zylinder entBtehen, gesammelt.

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Kompressoren des oben angeführten Typs müssen unter sehr stark wechselnden Druckverhältnissen arbeiten. Dieser starke Druckwechsel ist durch den Betrieb von Kältemaschinen gegeben. Bei den bisher üblichen Kompressoren dieses Typs wurde diesen stark schwankenden Druckbedingungen, die in der Dichtheitskammer herrschen, durch eine Ausgleichsfeder begegnet. Diese Feder wirkt auf ein verlängertes Stück des Kolbenstössels und ist bestrebt, die Drücke, die in der Dichtheitskammer herrschen, auszugleichen. Bs ist leicht zu verstehen, dass es unmöglich ist, dadurch eine zufriedenstellende Ausgleichswirkung zu erreichen. Der Grund dafür ist, dass die Charakteristik der gewählten Feder konstant ist, und dass der Druck in der Dichtheitskammer sich verändert.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, die oben angeführten Nachteile zu beseitigen. Ihr Gegenstand ist ein Kompressor für kältetechnische Apparate, dadurch charakterisiert, dass er eine zweite Membrane besitzt, welche sich auf eine Verlängerung des Kolbenstössels abstützt. Diese zweite Membrane bildet die deformierbare Wand einer zweiten Kammer, der ersten gegenüberliegend. Diese beiden Kammern sind miteinander verbunden, wobei die Membranen in der Weise angeordnet sind, dass jegliche Druckerhöhung in der ersten Dichtheitskammer gleichzeitig eine gleiche Druckerhöhung in der zweiten Kammer verursacht, im Bestreben, diese auszi^leicheii.

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Die beigelegten Zeichnungen zeigen schematisch zwei Ausführungen des Kompressors der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung des Kompressors, entsprechend der ersten Ausfuhrungsform. Die Schnittebene verläuft rechtwinklig zum Kurbelzapfen, welcher den Kolben antreibt.

Fig. 2 ist ebenfalls eine Teilansicht des gleichen Kompressors im Schnitt. Die Schnittebene ist parallel zur Welle und zum Kurbelzapfen gelegt.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht, rechtwinklig zum Kurbelzapfen, entsprechend der zweiten Ausführungsform des Kompressors und

Fig. 4 die Schnittansicht mit der Schnittebene parallel zu Antriebswelle und Kurbelzapfen nach der zweiten Ausführungsform.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 besteht der dargestellte Kompressor aus einem Kurbelgehäuse 1 in welchem das Kugellager 2 zur Lagerung der Antriebswelle 3 und des Kurbelzapfens 4 angeordnet sind. Die Welle 3 kann z.B.durch einen Elektro-Motor angetrieben werden. Der Führungsteil 5 des Kurbelzapfens 4 ist inr Gleitstein 6 gelagert, welcher seinerseits in der Führungsbüchse 7 gleitet. Diese Büchse 7 ist Träger der Kolbenstange 8. Diese Kolbenstange 8 ist am Kolben 9 befestigt. Der Kolben 9 gleitet seinerseits im Zylinder 10, welcher in den Zylinderblock 11 eingearbeitet ist. Ein Zylinderdeckel 12 ist auf dem Zylin-

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derblock 11 befestigt. Dieser Zylinderdeckel 12 ist mit Ansaugkanal 13 und Ausströmkanal 14 für das Gas des Kompressors ausgestattet. Ventile in Form von Lamellen 15 und 16 regeln die Einlassöffnung 17 und die Ausströmbohrung 18 die in,bzw. aus dem Kompressionsraum führen.

Eine Membrane 20 ist zwischen dem Zylinderblock 11 und der Kolbenstange 8 so angeordnet, dass diese eine erste Dichtheitskammer 21 mit einer deformierbaren Wand bildet. In dieser Kammer 21 wird das Gas gesammelt, das zwischen dem Kolben 9 und der Zylinderwand 10 als Verlust durchdringt. Der Kanal 22 der in den Zylinderblock 11 gebohrt ist, ermöglicht das Zurückströmen der Kompressionsverluste, die in der Kammer 21 gesammelt werden, in den Ansaugkanal 13 des Kompressors.

Die Kolbenstange 8 besitzt auf der gegenüberliegenden Seite des Kurbelzapfens 4 eine Fortsetzung 23. Der Abschluss 24 in verbreiterter und abgerundeter Form des Verlängerungsstückes 23 stützt sich gegen eine zweite Membrane 25 ab. Diese Membrane 25 ist zwischen dem Kurbelgehäuse 1 und dem Deckel 26 eingespannt. Die Einspannung erfolgt mittels Schrauben, die nicht dargestellt sind. Diese zweite Membrane 25 bildet di© veränderliche Wand einer zweiten Kammer 27, der ersten 21 gegenüberliegend. Diese beiden Kammern 21 und 27 sind durch den Kanal 28 verbunden. Dieser Kanal 28 ist im Kurbelgehäuse

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1 angeordnet (siehe Fig. 2). Die Gesamtanordnung ist in der Weise vorgesehen, dass jegliche Druckerhöhung in der ersten Dichtheitskammer 21 eine genau gleiche .in der zweiten Kammer 27 hervorruft, in der Bestrebung, diese Druckerhöhung auszugleichen. Dieser Kompressor arbeitet also unter vollkommener Druckausgeglichenheit, vollkommen unabhängig von den Drücken, die in der Kammer 21 wirken. Dies ist dadurch bedingt, dass jegliche Druckveränderung sich auch auf die Kammer 27 tiberträgt, in welcher der Druckunterschied genau in entgegengesetzter Richtung, also auf die Verlängerung 23 der Kolbenstange 8 wirkt.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine zweite Ausführungsform des Kompressors. Diese zweite Ausführung besitzt die gleichen Hauptbestandteile wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, d.h., ein Kurbelgehäuse 1, einen Kurbelzapfen 4, der durch eine Welle 3 einen Kolben 9 über die Kurbelstange 8 antreibt. Dieser Kolben 9 gleitet im Zylinder 10, eingearbeitet in einen Zylinderblock 11. Ebenfalls gleich ist die Anordnung des Zylinderdeckels 12, der ersten Membrane 20, die die erste Kammer 21 abschliesst sowie die Anordnung der zweiten Membrane 25, die mit dem Deckel 26 eine zweite Kammer 27 abschliesst.

Die Verlängerung 23 der Kurbelstange 8 am Ende verbreitert 24 stützt sich auf die Membrane 25 ab. In dieser zweiten Ausführiingsform wird die Verbindung zwischen der ersten Hammer 21 und der »weiten Kammer 27 durch eine Ver-

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bindungsleitung 29 hergestellt, welche den Kanal 28 der ersten Ausführung ersetzt. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist die zweite Kammer 27 als erste Kompressionsstufe des Kompressors verwendet. Zu diesem Zweck ist im Deckel 26 eine Bohrung 30 angeordnet, in welche die Ansaugleitung 31 mündet. Dieser Einlass ist durch ein Klappventil 32 gesteuert. Der Kanal 33, der in das Kurbelgehäuse 1 urd. durch den Zylinderblock 11 gebohrt ist, verbindet diese Kammer 27 mit dem Ansaugkanal 13 im Zylinderdeckel 12. Bin Rückschlagventil 34 ist in der Leitung 31 angeordnet. Die Leitung 29 ist an dieser Zuführleitung 31 zwischen den Ventilen 32 und 34 angeschlossen. Die Membrane 25 ist im Zentrum auf dem Abschlusstück 24 der Verlängerung 23 der Kolbenstange 8 durch eine Schraube 35 und eine Unterlagescheibe 36 gehalten.

Die Funktionsweise dieser zweiten Ausführungsform ist [folgende:

Beim Verschieben des Kolbens 9 im Sinn des Kompressionshubes bewegt sich das Zentrum der Membrane 25 gegen rechts, wie auf der Zeichnung dargestellt und verursacht ein Ansaugen von Gas in die Kammer 27, welches durch die Leitung 31 zugeführt wird, wie aber auch durch die Leitung 29, die das Gas aus der Kammer 21 zuführt. Bei der umgekehrten Bewegung des Kolbens 9 werden die Gase in der Kaiaaer 27 komprimiert bei geschlossenem Ventil 32. Die Gase, auf einen bestimmten Druck verdichtet, werden durch, den Kanal

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33 zum Ansaugkanal 13 geleitet. Diese vorkomprimierten Gase kommen also durch das Ventil 15 in den Kompressionsraum 19 des Kompressors. Beim folgenden Hub werden die Gase, welche im Kompressionsraum 19 sind, weiter komprimiert und durch das Ventil 16 in den Ausstrb'mkanal 14 des Kompressors gedrückt. Durch diese zweite Ausführungsform des Kompressors werden die gleichen Vorteile wie bei der ersten Form erreicht. Der Grund dafür ist, dass jegliche Druckerhöhung in der Kammer 21 sich auf die gegenüberliegende Kammer 27 überträgt. Zusätzlich zur Funktion als Druckaus gle ichskammer arbeitet die Kammer 27 als Kompressionsraum der ersten Stufe des Kompressors.

Mehrere Ausfuhrungsvarianten des oben beschriebenen Kompressors sind möglich, speziell was den Antrieb der zweiten Membrane durch die Verlängerung 23 der Kolbenstange 8 des Kolbens 9 betrifft.

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Claims

Patentansprüche

1. Kompressor für kältetechn.ische Apparate bestehend aus einem Motor der einen hin- und hergehenden Kolben (9) antreibt, welcher in einen Zylinder (10) .gleitet, ferner aus einer Abdichtungsmembrane (20), die zwischen dem Zylinderblock (11) und der Kolbenstange (8) des Kolbens (9) in der Weise angeordnet ist, dass diese eine erste Kammer (21) mit veränderlicher Wand bildet, in der Weise, dass eventuelle Gasverluste zwischen dem Kolben (9) und dem Zylinder (10) darin gesammelt werden, charakterisiert durch die Anordnung einer zweiten Membrane (25)» gegen welche sich eine Verlängerung (23) der Kolbenstange (8) des Kolbens (9) abstützt, wobei diese zweite Membrane (25) die deformierbare Wand einer zweiten Kammer (27), gegenüber-

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liegend der ersten. (21) "bildet, und wo diese Kammern (21, 27) miteinander verbunden sind und die Membranen (20, 25) in der Weise angeordnet sind, dass jegliche Druckerhöhung in der ersten·Dichtheitskammer (21) eine entsprechende Druckerhöhung in der zweiten Kammer (27) als Ausgleich zur Folge hat.

2. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t, dass die zweite Kammer (27) und seine Membrane (25) als erste Stufe des Gaskompressors verwendet wird, dass eine Leitung (31) das G-as zuführt, gesteuert durch das Ventil (32) beim Eintritt in diese zweite Kammer (27) und wo eine Leitung (33) das Gas aus dieser Kammer (27) über den Ansaugkanal (13) in den Kompressionsraum (19) des Kolbens (8) leitet und wo ein Rückschlagventil (32), das in der Verbindung (29,30) zwischen den zwei Kammern (21,27) mit deformierbarer Wand angeordnet ist um zu verhindern, dass eine Druckerhöhung in der zweiten Kammer (27) nicht auch eine solche in der ersten Kammer (21) hervorruft.

3. Kompressor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (29,30) mit der Ansaugleitung (31) des Gases in der Weise verbunden ist, dass die gesammelten Verluste aus der ersten Kammer (21) in den Kompressionskreislauf zurückgeführt werden.

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