<Desc/Clms Page number 1>
Aggregat zur Kälteerzeugung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Aggregat zur Kälteerzeugung mit in einer belüfteten Einheit hintereinander angeordneten Bauteilen, nämlich Kondensator, Kompressor, Ventilator und Antriebsmittel.
Bei bekannten Aggregaten dieser Gattung ist eine raumsparende Anordnung dadurch zu erzielen versucht, dass der Ventilator, der Kompressor und deren gemeinsamer Motor ganz oder teilweise innerhalb des Kondensators eingebaut sind. Eine solche Anordnung setzt jedoch die Wirkung der Kühlluft empfindlich herab, weil die vom Motor oder Kompressor erfolgende Wärmeabstrahlung auf den Kondensator nicht ausgeschaltet werden kann. Diese Wärmeabstrahlung wirkt somit dem Kühlungseffekt des Luftstromes entgegen und beeinträchtigt die ganze Anlage. Es ist auch vorgeschlagen worden, das Aggregat auf den Kompressor, den Motor und den Ventilator zu beschränken, den Kondensator jedoch getrennt davon in einen Kühlschrank oder eine sonstige Kühlanlage einzubauen. Eine derartige Anlage erfordert einen grossen Raumbedarf.
Trotzdem ist auch hier die Wirkung des Belüftungsstromes herabgemindert, weil er über Umleitstrecken geführt und in seiner Richtung mehrmals geändert werden muss.
Bei einer neuzeitlichen Bauart mit einem eigenen, neben dem Ventilatormotor vorgesehenen Kompressormotor in Kapselung mit dem Kompressor ist ferner vorgeschlagen worden, den Kondensator, den Kompressor mit seinem Antriebsmittel und den Ventilator samt seinem Motor hintereinander ineiner belüfteten Einheit anzuordnen. Um derartige Einheiten, bei welchen der gekapselte Kompressormotor ein Wechselstrommotor sein muss, auch an Gleichstromnetze anschliessen zu können, ist ein rotierender Umformer erforderlich. Beim geschilderten Vorschlag ist der Reihenfolge der Bauteile innerhalb der Einheit keine Beachtung geschenkt.
So sieht eine Ausbildung dieses Vorschlages innerhalb einer Belüftungsröhre hintereinander die Reihung des Kondensators, des Ventilatorflügels, des Umformers samt Motor, des Kompressormotors und des Kompressors selbst vor ; der Kühlluftstrom wird bei dieser Ausbildung vor seinem Austritt ins Freie um etwa 900 umgelenkt. Nach einer anderen Ausbildung des Vorschlages sind innerhalb einer verhältnismässig kurzen Röhre der Kondensator, der Kompressormotor, der Kompressor und der Ventilatorflügel hintereinander angeordnet, während der Umformer mit seinem Motor ausserhalb der Röhre vorgesehen sind.
In beiden Fällen folgt auf den Kondensator in der Reihenfolge bald ein Motor innerhalb der Röhre ; die Wärissabstrahlung des Motors beeinträchtigt, wie bereits einleitend ausgeführt, die Kühlwirkung des Luftstromes empfindlich ; überdies setzt in dem einen Falle die Umlenkung und im anderen Falle die Kürze der Röhre die Zugwirkung des Luftstromes und damit seinen Kühleffekt herab.
Abgesehen von diesen Nachteilen ist bei den bekannten Vorschlägen auch die Kühlung des Motors weder mit der wünschenswerten Einfachheit verwirklicht noch mit dem anzustrebenden Effekt möglich, weil do & fder Motor stets nur gekapselt oder geschlossen zur Anwendung kommt. Dies gilt sowohl für den Kompressormotor als auch für den zum Antrieb des Ventilatorflügels dienenden, ebenfalls geschlossen ausgebildeten Umformermotor. Der Belüftungsstrom vermag somit nur aussen am gehäuse dieser Motoren vorbeizustreichen.
Die Motorwicklungen selbst werden vom Kühlstrom nicht erfasst, so dass sich deren Temperatur im Betrieb rasch steigert ; jeder-wie bei den bekannten Ausbildungen - im Mittelbeieich der Belüftungsröhre angeordnete Motor wirkt aber in äusserst unerwünschter Weise als ausgesprochenes Heizelement für den Kompressor, der selbst betriebsbedingt Wärme entwickelt und an sich eine besonders gute Kühlung verlangt. Eine wirklich wirkungsvolle Motorkühlung ist daher von wesentlicher Bedeutung für das Arbeiten eines Kälteaggregates mit gutem Wirkungsgrad ; eine solche Motorkühlung mit hohem
<Desc/Clms Page number 2>
Effekt ist jedoch bei keiner der bekannten Ausführungen erzielt. Überdies lassen sie einen organisch auf die einzelnen Teile abgestimmten Zusammenbau vermissen.
Diese Nachteile werden gemäss der Erfindung dadurch vermieden, dass auf den Kondensator ein motorloser Kompressor und auf diesen ein Ventilator folgt, an welchen als einziges, für das gesamte Aggregat vorgesehenes Antriebsmittel ein offen ausgebildeter Motor als letztes Glied innerhalb des einheitlichen Belüftungssystems vorgesehen ist, in welches der durchgehende, in einer Richtung verlaufende Kühlluftstrom beim Kondensator eintritt, diesen sowie den motorlosen Kompressor bestreicht und mindestens teilweise über den offenen Motor ins Freie austritt.
Die erfindungsgemässe Anordnung ergibt ein sehr raumsparendes, in sich einheitlich geschlossenes Aggregat. Besonders vorteilhaft ist eine Ausbildung in der Weise, dass die als Mantelrohr ausgebildete, den Kondensator umgebende Partie des von einer einheitlichen Röhre kaminartig umschlossenen Belüftungssystems ausschliesslich die vorteilhaft nach einer körperlichen Spirale verlaufende Rohrschlange des Kondensators enthält. Sind auch besonders gute Belüftungseffekte erzielbar, wenn die an den im Mantelrohr geradlinig verlaufenden Ast der Druckleitung als deren gegenläufiger Ast ausgebildete Rohrschlange nach einer körperlichen Spirale verläuft, weil dann jede Windung der Rohrschlange vom Belüftungsstrom unmittelbar getroffen wird, so soll doch auch jede andere Ausbildung des Kondensators im Rahmen der Erfindung enthalten sein.
Es ist weiters vorteilhaft, zwischen der den Motor umgebenden Mantelpartie des Belüftungssystems und dem Stator des Motors axiale Lüftungsschächte mit an deren Grund angeordneten Austrittsöffnungen vorzusehen.
Die Erfindung lässt sich ferner in der Weise ausbilden, dass die den Kompressor und den Ventilator als Windleitgehäuse allseits umschliessende Mantelpartie des Belüftungssystems sowohl mit den Lüftungsschächten des Motorgehäuses als auch oberhalb desselben durch Spalte mit dem Freien in Verbindung steht.
Das Aggregat wird besonders kompendiös und in seiner Wirksamkeit gesteigert, wenn-nach einer vorteilhaften praktischen Ausführung der Erfindung-Motor, Ventilator, Kompressor und Kondensator stehend gleichachsig innerhalb des koaxialen, vom Motorgehäuse, Windleitgehäuse und Mantelrohr um-
EMI2.1
Windleitgehäuse und letzteres unter Freilassung von Spalten auf das Motorgehäuse aufgesteckt sind.
Diese Ausbildung des erfindungsgemässen Aggregates zeigt besonders anschaulich dessen neue und
EMI2.2
samen Röhre besorgt der Ventilator die Kühlung des Kondensators und des Kompressors, durch Saugluft und des Motors durch Druckluft.
Die Wirkung des zwischen Motor und Kompressor vorgesehenen Ventilators bewirkt im erfindungsgemässen Zusammenhang der Bauteile im einheitlichen, röhrenförmigen und vom Belüftungsstrom ohne Richtungsänderung durchströmten Belüftungssystems, dass das für die Verflüssigung des Kältemittels notwendige Temperaturgefälle im Kondensator viel schneller erfolgt als bei den bekannten Systemen mit ruhender Abluftkühlung oder bei den bekannten Bauarten mit Umlenkungen und nachteiligen Wärmestrahlungsrückwirkungen auf den Kondensator. Es kann daher der Kondensator viel kleiner, ohne Kühlrippen und billiger sein als die bisher vorwiegend mit Kühlrippenversehenen teureren Kondensatoren.
Es ist dadurch für die Erfindung eine gegenüber bekannten Systemen wesentlich niedrigere Arbeitstemperatur des Kompressors bzw. Elektromotors möglich, nämlich etwa 600 C, während diese bei den mit Motoren hermetisch gekapselten Systemen 80 - 950 C betragen.
Das erfindungsgemässe, mit besonders kleinen Abmessungen herstellbare und ausserordentlich wirtschaftlich betreibbare Aggregat lässt sich an Kühlschränken beliebiger Konstruktion anbauen, in solche einbauen oder für vom Schranksystem abweichende Kühlanlagen anwenden.
Für die Praxis lässt sich der Vorteil der neuen Anordnung in erheblichem Ausmass noch dadurch weiter steigern, dass innerhalb des Belüftungssystems der vorzugsweise als Rollkolbenverdichter ausgebildete Kompressor lediglich mit dem Kondensator, dem Drosselorgan und dem Verdampfer ein hermetisch abgeschlossenes Kältemittel-Kreislaufsystem bildet, während der Motor samt Getriebe ausserhalb dieses Systems angeordnet sind. Diese Anordnung steht im Gegensatz zu den bisher bekannt gewordenen hermetisch gekapselten Bausystemen. Die Ausgestaltung einer hermetisch verschlossenen Einheit unter Einschluss des Motors ist-wie bereits ausgeführt-durchaus nicht wünschenswert, bedingt eine Beschränkung in der Wahl des Motorsystems und führt zu einem raschen Verschleiss.
Diese Nachteile fallen bei der Erfindung, insbesondere in der zuletzt geschilderten Spezialausführung weg. Der Motor ist seinem System nach frei wählbar und jederzeit auswechselbar.
Im folgenden sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes beschrieben. Die
<Desc/Clms Page number 3>
Zeichnung bezieht sich auf ein Ausführungsbeispiel desselben, wobei Fig. 1 eine Ansicht, Fig. 2 einen Axialschnitt und Fig. 3 einen Querschnitt nach der Schnittebene A - B von Fig. 2 darstellen.
Die Gesamtanordnung des Aggregates ist aus Fig. 1 zu entnehmen. Längs seiner am vorteilhaftesten lotrecht angeordneten Achse befindet sich in seinem untersten Bereich das Gehäuse 2 für den Motor l, welches nahe seiner Basisplatte 10 einige Schlitze 34 aufweist. Auf dem oben offenen und vom Motor mindestens teilweise distanzierten Motorgehäuse 2 sitzt unter Freilassung von Spalten 17 das Windleitgehäuse 9, das den Ventilator 8 und den darüberliegenden Kompressor 6 mit reichlicher Lichtweite umgibt und in seiner oberen Partie konisch verjüngt sein kann ; darüber ist das kaminartig wirksame Mantelrohr 18 aufgebaut, in dessen Innerem sich lediglich der Kondensator 11 befindet ; auch dieses Mantelrohr 18 ist oben offen.
Die nach oben offenen Gehäuse 2,9 und 18 des Aggregates bilden somit im Zusammenwirken mit ihren Schlitzen 34 und Spalten 17 ein Kaminsystem, dessen Durchlüftung durch den zwischen dem Motor 1 und dem Kompressor 6 angeordneten Ventilator 8 erfolgt.
Der innere Aufbau des Aggregates ist aus den Fig. 2 und 3 zu erkennen. Zwischen dem Gehäuse 2 und dem Stator 4 des Elektromotors 1 sind die Lüftungsschächte 3 vorgesehen ; oben ist das Motorgehäuse 2 offen. Auf einem auf dem Motorgehäuse 2 aufgebauten Zwischenstück 5 sitzt der Kompressor 6. Dieser ist mit einer elastischen Kupplung 7 mit dem Rotor 12 bzw. seiner Achse 16 verbunden ; für den Rotor ist als Drehachse am Boden 10 des Motorgehäuses 2 ein Bolzen 13 angeschraubt. Zwischen Motor 1 und Kompressor 6 ist der Ventilator 8 an der Kupplung 7 befestigt. Aus Fig. 2 ist zu ersehen, in welcher Weise das Windleitgehäuse 9 den Ventilator 8 und den Kompressor 6 allseitig umschliesst ; am unteren Ende des Windleitgehäuses 9 befinden sich mehrere Spalte 17. Das Windleitgehäuse 9 setzt sich nach oben in das Mantelrohr 18 des Kondensators 11 fort.
In diesem Mantel verläuft die Druckleitung 20 in entsprechender Weise. Diese ist am Anschlussstück 19 des Kompressors 6 angeschlossen, tritt beim Ausführungsbeispiel durch die Öffnung 21 aus dem Windleitgehäuse 9 aus und ist durch die Öffnung 22 in das Blechrohr 18 des Kondensators 11 und damit in die Belüftungszone wieder hineingeführt. Im Zentrum des Mantelrohres 18 steigt die Druckleitung 20 nach aufwärts und wendet nahe dem oberen Rand des Rohres 18 ihre Richtung ; als Rohrschlange 11 führt sie nach abwärts ; diese kühlrippenlose Rohrschlange 11 ist so ausgebildet, dass ihre Windungen die Form einer körperlichen Spirale haben, wobei der Windungsradius sich von der engen, obersten Windung zur weiten untersten Windung vergrössert. Diese Führung des absteigenden Astes der Druckleitung 20 hat zur Folge, dass jede Rohrwindung für sich zur Gänze belüftet wird.
Im Bereich der untersten Windung tritt die Druckleitung 20 durch die Öffnung 23 aus dem Mantelrohr 18 aus und ist in der Richtung des Pfeiles 24 in üblicher Weise über eine Drossel zum nicht dargestellten Verdampfer geführt. Vom Verdampfer kommt in der Richtung des Pfeiles 25 die Saugleitung 26 nach Durchtritt durch die Öffnung 38 des Windleitgehäuses 9 zum Kompressor 6 zurück, wo sie mit dem Anschlussstück 28 verbunden ist.
Der Ventilator 8 ist als Saugventilator ausgebildet. Er saugt also in der Richtung der Pfeile 29 Frischluft vom obersten Ende des Mantelrohres 18 in das Belüftungssystem hinein, strömt unter Kühlung der Kondensator-Rohrschlangen 11 im Mantelrohr 18 in der Richtung der Pfeile 30 und weiter innerhalb des Luftleitgehäuses 9 in der Richtung der Pfeile 31 über den Kompressor 6, kühlt diesen und tritt zum Teil durch die als Luftabdrücköffnungen wirkenden Spalte 17 in der Richtung der Pfeile 32 ins Freie. Der andere Teil des Luftstromes wird durch das Motorgehäuse 2, u. zw. durch die Lüftungsschächte 3 in der Richtung der Pfeile 33 nach abwärts und durch die Schlitze 34 aus diesen herausgedrückt.
Dieser Zweig des Luftstromes kühlt somit den Motor l, insbesondere dessen Stator 4, jedoch auch den Rotor 12 auf dem Wege über den Spalt zwischen Stator und Rotor. Die Spalte 17 sind nicht unbedingt erforderlich ; dann tritt der gesamte Luftstrom durch den Motor in der Richtung der Pfeile 33 ins Freie.
Das ganze Aggregat kann mittels eines Tragarmes 35 über Gummipuffer 14 elastisch an einer Tragleiste 15 eines Kühlschrankes befestigt sein.
Beim Ausführungsbeispiel ist das Motorgehäuse 2 als Gusskörper ausgebildet. Das Zwischenstück 5 ist, - wie Fig. 2 zeigt-mit beispielsweise drei Auflagebolzen 36 für einen Tragstern 37 des Kompressors ausgebildet, dessen Füsse auf den Auflagebolzen 36 aufruhen und mit diesen verschraubt sein können. Das vornehmlich aus Blech bestehende Windleitgehäuse 9 ist mit Lappen 39 ausgebildet, die über seinen unteren Rand nach unten vorstehen. Mit diesen Lappen 39 ist das Windleitgehäuse 9 auf das Motorgehäuse 2 aufsteckbar und an diesem anschraubbar. Das Mantelrohr 18 ist ales blechrohr ausgebildet und seinerseits auf das Windleitgehäuse 9 aufschiebbar. Zur Verbindung dienen am einfachsten einige Schrauben 40. Die Öffnungen 21 und 38 am Windleitgehäuse 9 und die Öffnungen 22 und 23 am Mantelrohr 18 sind vorteilhaft nach unten offene Einschlitzungen.
Im Mantelrohr 18 ist die Rohrschlange 11 mittels Querträgern 41,, 42 befestigt.
Weitere Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung lassen sich bei schräger oder waagrechter Anordnung
<Desc/Clms Page number 4>
der Achse des Aggregates ausbilden. Es sind auch Ausführungen möglich, bei welchen die Achsen des Motors, des Kompressors und des Kondensators nicht zusammenfallen.
Die Erfindung kann in mannigfachen Ausbildungsmögichkeiten verwirklicht werden und soll auf die geschilderten Ausführungsbeispiele in keiner Weise eingeschränkt sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Aggregat zur Kälteerzeugung mit in einer belüfteten Einheit hintereinander angeordneten Bauteilen, nämlich Kondensator, Kompressor, Ventilator und Antriebsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Kondensator (11) ein motorloser Kompressor (6) und auf diesen ein Ventilator (8) folgt, an welchen als einziges, für das gesamte Aggregat vorgesehenes Antriebsmittel ein offen ausgebildeter Motor (1) als letztes Glied innerhalb des einheitlichen Belüftungssystems (18,9, 2) vorgesehen ist, in welches der durchgehende, in einer Richtung verlaufende Kühlluftstrom beim Kondensator (11) eintritt, diesen sowie den motorlosen Kompressor (6) bestreicht und mindestens teilweise über den offenen Motor (1) ins Freie austritt.