КОМПРЕССОР ХОЛОДИЛЬНОГО АГЕНТА
REFRIGERANT COMPRESSOR

Изобретение относится к компрессору холодильного агента, содержащему общий корпус с двигательной секцией корпуса, в которой расположен двигательный отсек с предусмотренным в нем электродвигателем, содержащим статор и ротор, и с компрессорной секцией корпуса, которая имеет компрессорный блок.
Подобные компрессоры холодильного агента с компрессорными блоками, которые могут быть выполнены в виде поршневого компрессора, спирального компрессора или винтового компрессора, из уровня техники известны. В них имеется проблема, состоящая в том, чтобы располагать статор, с одной стороны, наиболее проще и, с другой стороны, так, чтобы даже при изменениях формы двигательной секции корпуса мог поддерживаться наиболее меньший зазор между статором и ротором.
Пример такого компрессора холодильного агента с поршневым компрессорным блоком описан в публикации WO 0155594 А1.
В компрессоре холодильного агента описанного в начале типа эта задача решается согласно изобретению посредством того, что статор установлен в двигательной секции корпуса посредством вставленных в двигательную секцию корпуса несущих элементов, которые с одной стороны прилегают к поверхности для размещения статора в двигательной секции корпуса, а с другой стороны охватывают вставленный в эти несущие элементы статор с его внешней стороны, прежде всего, на протяжении не менее трех четвертей его периметра и служат упругоэластичными опорами по отношению к поверхности для размещения статора.
Преимущество этого решения согласно изобретению можно видеть в том, что за счет применения упругоэластичных опор статора по отношению к поверхности для размещения статора могут компенсироваться изменения диаметра поверхности для размещения статора в двигательной секции корпуса и одновременно создаются условия для того, чтобы статор всегда располагался в двигательной секции корпуса центрировано, так как охватывающие его и подпирающие упругоэластично по отношению к поверхности для размещения статора несущие элементы действуют между ним и двигательной секцией корпуса соответственно с противоположных сторон статора и таким образом удерживают статор центрировано по отношению к двигательной секции корпуса как при обусловленных термически, так и обусловленных давлением изменениях диаметра.
Это имеет к тому же преимущество, состоящее в том, что за счет этого зазор между статором и ротором может поддерживаться наиболее меньшим и таким образом является реализуемой высокая эффективность электродвигателя.
Упругоэластично действующие несущие элементы могут быть выполнены самым разным образом. Несущие элементы могут быть, например, толстыми упругими лентами.
Особо предпочтительное решение предусматривает, что несущие элементы имеют упругоэластичные тела, размеры которых заданы так, что они во всех встречающихся при эксплуатации компрессора холодильного агента эксплуатационных состояниях двигательной секции корпуса, находятся в упругодеформированном состоянии, это означает, что ни в одном эксплуатационном состоянии упругоэластичные теля не переходят в область пластической деформации, что приводило бы к тому, что изменялись бы упругие свойства упругоэластичных тел.
Преимущественным образом, прежде всего, предусмотрено, что несущие элементы расположены проходящими вокруг статора и многократно подпирают статор по отношению к поверхности для размещения статора в двигательной секции корпуса соответственно с противоположных сторон от оси ротора, чтобы за счет этого достигать равномерного, действующего на статор со всех сторон, упругоэластичного позиционирования такового.
Помимо этого, преимущественным образом, предусмотрено, что несущие элементы имеют расположенные вокруг оси ротора на заданных угловых расстояниях упругоэластичные тела.
Это решение создает условия, например, также для охлаждения электродвигателя за счет того, что холодильный агент может проходить между поверхностью для размещения статора и внешней стороной статора в направлении, параллельном оси ротора, с обтеканием несущих элементов.
При этом упругоэластичные тела, прежде всего, позиционированы относительно друг друга на поверхности для размещения статора с помощью позиционирующего их относительно друг друга и проходящего по периметру вокруг статора ленточного материала.
Особо простое выполнение упругоэластичных тел предусматривает, что они заформованы в ленточный материал.
Особо выгодное решение предусматривает, что ленточный материал выполнен в виде кольцевидного хомута с открытыми концами, так что он может простым образом деформироваться для монтажа в двигательной секции корпуса и, таким образом, без режущей обработки вставляться, прежде всего, в выполненную из легкого сплава двигательную секцию корпуса.
Особо простая реализация упругоэластичных тел предусматривает, что они имеют проходящие под острым углом к внешней стороне статора и/или к поверхности для размещения статора между подошвенными областями и подпорными областями, из которых одни прилегают к внешней стороне статора, а другие - к поверхности для размещения статора, боковые области.
Подобные проходящие под наклоном к внешней стороне статора и/или к поверхности для размещения статора боковые области создают условия для упругоэластичного перемещения подпорных областей по отношению к подошвенным областям без перемещения вследствие этого подошвенных областей или подпорных областей в направлении циркуляции вокруг статора, так как упругоэластичное перемещение происходит преимущественно в боковых областях.
Особо предпочтительное решение предусматривает, что упругоэластичные тела заформованы, следуя друг за другом, в упругоэластичный ленточный материал, так что следующие друг за другом подпорные области прилегают к внешней стороне статора или к поверхности для размещения статора, а следующие друг за другом подошвенные области прилегают к поверхности для размещения статора или к внешней стороне статора, это означает, что подпорные области и подошвенные области расположены, следуя друг за другом, в направлении циркуляции вокруг статора и, таким образом, по существу вокруг всего статора происходит упругоэластичная опора такового по отношению к поверхности для размещения статора.
Помимо этого, оказалось предпочтительным, если упругоэластичные тела находятся между расположенными по периметру вокруг статора краевыми областями и подпорные области через проходящие под острым углом к внешней стороне статора и/или к поверхности для размещения статора боковые области соединены с краевыми областями.
Это решение за счет этих боковых областей, прежде всего, дополнительно к соединяющим подпорные области с подошвенными областями боковым областям, имеет предпочтительную упругую опору подпорных областей по отношению к краевым областям и, кроме того, подобные боковые области за счет их действия в качестве вводного скоса позволяют вводить статор на уже прилегающие к поверхности для размещения статора несущие элементы, причем введение статора осуществляется при этом параллельно оси ротора электродвигателя.
При таком решении с одной стороны подпорные области, преимущественным образом, прилегают к внешней стороне статора или к поверхности для размещения статора, а с другой стороны краевые области к поверхности для размещения статора или к внешней стороне статора.
Образованные согласно одному или нескольким из описанных ранее признаков несущие элементы, прежде всего, создают условия для разъединения статора и корпусной гильзы, причем, с одной стороны, несущие элементы могут без режущей обработки монтироваться на корпусной гильзе и затем, с другой стороны, статор снова без режущей обработки, прежде всего через выполненные в виде вводных скосов боковые области, может монтироваться посредством введения и демонтироваться посредством вытягивания, причем статор при введении деформирует упругоэластичные элементы.
Прежде всего, в том случае, если описанные ранее несущие элементы не являются кольцевидными, замкнутыми элементами, а, хотя они охватывают статор, тем не менее, имеют со стороны периметра позиционируемые на расстоянии друг от друга концы, несущие элементы являются просто и без повреждения корпусной гильзы вставляемыми за счет соответствующей упругой деформации для уменьшения внешнего контура.
Это сказывается предпочтительно, прежде всего, в том случае, если корпусная гильза выполнена из легкого металла, преимущественным образом, из алюминия.
Во взаимосвязи с предыдущим разъяснением решения согласно изобретению не было представлено никаких, более подробных сведений в отношении образования самих несущих элементов.
Так, предпочтительное решение предусматривает, что несущие элементы выполнены из упругоэластичного материала, прежде всего из пружинной стали.
Прежде всего, при выполнении несущих элементов из упругоэластичного материала статор может без режущей обработки вводиться в несущие элементы или вытягиваться из них.
Кроме того, до сих пор не было представлено никаких сведений о том, как несущие элементы позиционированы в двигательной секции корпуса.
Так, предпочтительное решение относительно достижения определенного относительного положения несущих элементов предусматривает, что расположенные, следуя друг за другом, в направлении оси ротора несущие элементы позиционированы в двигательной секции корпуса на расстоянии друг от друга с помощью распорного элемента.
При этом распорный элемент, преимущественным образом, прилегает к поверхности для размещения статора в двигательной секции корпуса таким же образом, как несущие элементы, и удерживает несущие элементы на заданном длиной распорного элемента в направлении оси ротора расстоянии.
При этом распорный элемент, тоже охватывая ротор, прежде всего прилегает к поверхности для размещения статора.
Для того чтобы по меньшей мере один из несущих элементов можно было определенно ориентировать в отношении его положения в двигательной секции корпуса по отношению к поверхности для размещения статора, преимущественным образом, предусмотрено, что по меньшей мере один из несущих элементов позиционирован в отношении его положения в двигательной секции корпуса с помощью следующей непосредственно за поверхностью для размещения статора ступени, а именно посредством того, что этот несущий элемент позиционирован, прилегая к этой ступени по меньшей мере одной стороной.
Альтернативно или дополнительно, предпочтительное решение предусматривает, что общий корпус имеет первую крышку и вторую крышку, между которыми простирается корпусная гильза, которая имеет двигательную секцию корпуса, а также компрессорную секцию корпуса, в которой предусмотрен корпус блока цилиндров.
Преимущество этого решения согласно изобретению можно видеть в том, что за счет этого создана особо просто изготавливаемая и просто уплотняемая структура корпуса, которая пригодна, прежде всего, также для того, чтобы выдерживать высокие внутренние давления.
При этом предпочтительное решение предусматривает, что в одной крышке предусмотрена по меньшей мере одна контактная вставка для проведения электрических подводящих линий в общий корпус, так что вследствие установки контактной вставки сама корпусная гильза не ослаблена.
Является особо предпочтительным, если все проведенные в общий корпус электрические линии проведены по меньшей мере через одну контактную вставку по меньшей мере в одной из крышек общего корпуса, так что ни одна контактная вставка не должна вставляться в корпусную гильзу и, таким образом, простирающаяся между крышками корпусная гильза выполнена свободной от электрических подключений.
При этом проведенные в общий корпус электрические линии включают в себя, с одной стороны, линии подачи питания для электродвигателя и, с другой стороны, линии для самых разных, расположенных в общем корпусе датчиков для контроля за электродвигателем и/или за функционированием компрессора холодильного агента.
Преимущественным образом, корпусная гильза имеет приблизительно цилиндрическую форму, прежде всего форму кругового цилиндра, которая имеет преимущество, состоящее в том, что при легком металле в качестве материала она сама имеет высокую стабильность.
Преимущественным образом, корпусная гильза выполнена, например, из легкого металла, прежде всего из алюминия.
Кроме того, предпочтительно, предусмотрено, что головка блока цилиндров имеет расположенную в корпусе блока цилиндров нижнюю часть головки блока цилиндров, которая, со своей стороны, несет замыкающую нижнюю часть головки блока цилиндров верхнюю часть головки блока цилиндров по меньшей мере с одной интегрированной в нее выпускной камерой, и что проведенные в общий корпус подключения холодильного агента расположены или в верхней части головки блока цилиндров, или в одной из крышек, так что в корпусной гильзе не должны предусматриваться также никакие подключения холодильного агента и, таким образом, она имеет оптимальную стабильность.
Помимо этого, компрессор согласно изобретению, преимущественным образом, является двухступенчатым компрессором, причем в верхней части головки блока цилиндров предусмотрена выпускная камера для среднего давления и выпускная камера для высокого давления.
Помимо этого, в замыкающей эту секцию корпуса крышке, преимущественным образом, расположено подключение холодильного агента для подачи холодильного агента, прежде всего сжатого до среднего давления холодильного агента.
2
Кроме того, рациональным образом предусмотрено, что компрессор холодильного агента рассчитан на СО в качестве холодильного агента и, таким образом, получаемое высокое давление составляет более 80 бар, а получаемое среднее давление - более 40 бар.
Таким образом, предшествующее описание решений согласно изобретению содержит, прежде всего, определенные последующими пронумерованными формами выполнения, различные комбинации признаков:
1. Компрессор (10) холодильного агента, содержащий общий корпус (12) с двигательной секцией (22) корпуса, в которой расположен двигательный отсек (98) с предусмотренным в нем электродвигателем (102), содержащим статор (172) и ротор (174), и с компрессорной секцией (24) корпуса, которая имеет компрессорный блок, причем статор (172) установлен в двигательной секции (22) корпуса посредством вставленных в двигательную секцию (22) корпуса несущих элементов (192, 194), которые с одной стороны прилегают к поверхности (184) для размещения статора в двигательной секции (22) корпуса, а с другой стороны охватывают вставленный в эти несущие элементы (192, 194) статор (172) с его внешней стороны (182) и служат упругоэластичной опорой по отношению к поверхности (184) для размещения статора.
2. Компрессор холодильного агента по форме 1 выполнения, причем несущие элементы (192, 194) имеют упругоэластичные тела (202), размеры которых заданы так, что они во всех встречающихся при эксплуатации компрессора (10) холодильного агента эксплуатационных состояниях двигательной секции (184) корпуса находятся в упругодеформированном состоянии.
3. Компрессор холодильного агента по форме 1 или 2 выполнения, причем несущие элементы (192, 194) расположены проходящими вокруг статора (172) и многократно подпирают статор по отношению к поверхности (184) для размещения статора в двигательной секции (22) корпуса соответственно с противоположных сторон от оси (178) ротора.
4. Компрессор холодильного агента по форме 2 или 3 выполнения, причем несущие элементы (192, 194) имеют расположенные вокруг оси (178) ротора на заданных угловых расстояниях упругоэластичные тела (202).
5. Компрессор холодильного агента по одной из предшествующих форм выполнения, причем упругоэластичные тела (202) позиционированы относительно друг друга с помощью позиционирующего их относительно друг друга и проходящего по периметру вокруг статора (172) ленточного (208) материала.
6. Компрессор холодильного агента по форме 5 выполнения, причем упругоэластичные тела (202) заформованы в ленточный материал (208).
7. Компрессор холодильного агента по форме 5 или 6 выполнения, причем ленточный материал (208) выполнен в виде кольцевидного хомута с открытыми концами (210).
8. Компрессор холодильного агента по одной из предшествующих форм выполнения, причем упругоэластичные тела (202) имеют проходящие под острым углом к внешней стороне (182) статора (172) и/или к поверхности (184) для размещения статора между подошвенными областями (228) и подпорными областями (222), из которых одни прилегают к внешней стороне (182) статора (172), а другие - к поверхности (184) для размещения статора, боковые области (224, 226, 234, 236).
9. Компрессор холодильного агента по одной из предшествующих форм выполнения, причем упругоэластичные тела (202) заформованы, следуя друг за другом, в упругоэластичный ленточный материал (208), так что следующие друг за другом подпорные области (222) прилегают к внешней стороне (182) статора (172) или к поверхности (184) для размещения статора, а следующие друг за другом подошвенные области (228) прилегают к поверхности (184) для размещения статора или к внешней стороне (182) статора (172).
10. Компрессор холодильного агента по одной из предшествующих форм выполнения, причем упругоэластичные тела (202) находятся между расположенными по периметру вокруг статора (172) краевыми областями (212, 214) и подпорные области (222) через проходящие под острым углом к внешней стороне (182) статора (172) и/или к поверхности (184) для размещения статора боковые области (234, 235) соединены с краевыми областями (212, 214).
11. Компрессор холодильного агента по форме 10 выполнения, причем с одной стороны подпорные области (222) прилегают к внешней стороне (182) статора (172) или к поверхности (184) для размещения статора, а с другой стороны краевые области (212, 214) прилегают к поверхности (184) для размещения статора или к внешней стороне (182) статора (172).
12. Компрессор холодильного агента по одной из предшествующих форм выполнения, причем несущие элементы (192, 194) выполнены из упругоэластичного материала, прежде всего из пружинной стали.
13. Компрессор холодильного агента по одной из предшествующих форм выполнения, причем расположенные, следуя друг за другом, в направлении оси (178) ротора несущие элементы (192, 194) позиционированы в двигательной секции (22) корпуса на расстоянии друг от друга с помощью распорного элемента (244).
14. Компрессор холодильного агента по одной из предшествующих форм выполнения, причем один из несущих элементов (192) позиционирован в отношении его положения в двигательной секции (22) корпуса с помощью следующей непосредственно за поверхностью (184) для размещения статора ступени (146).
15. Компрессор холодильного агента по ограничительной части формы 1 выполнения или по одной из предшествующих форм выполнения, причем общий корпус (12) имеет первую крышку (14) и вторую крышку (18), между которыми простирается корпусная гильза (16), которая имеет двигательную секцию (22) корпуса, а также компрессорную секцию (24) корпуса, в которой предусмотрен компрессорный блок (26).
16. Компрессор холодильного агента по форме 15 выполнения, причем в одной из крышек (14, 18) предусмотрена по меньшей мере одна контактная вставка (252, 262) для проведения электрических подводящих линий в общий корпус (12).
17. Компрессор холодильного агента по форме 16 выполнения, причем все проведенные в общий корпус (12) электрические линии проведены по меньшей мере через одну контактную вставку (252, 262) по меньшей мере в одной из крышек (14, 18) общего корпуса (12).
18. Компрессор холодильного агента по одной из предшествующих форм выполнения, причем корпусная гильза (16) имеет приблизительно цилиндрическую форму, прежде всего форму кругового цилиндра.
19. Компрессор холодильного агента по одной из предшествующих форм выполнения, причем компрессорная секция (24) корпуса имеет корпус (52) блока цилиндров с головкой (54) блока цилиндров.
20. Компрессор холодильного агента по форме 19 выполнения, причем головка (56)блока цилиндров имеет расположенную в корпусе (52) блока цилиндров нижнюю часть (62) головки блока цилиндров, которая, со своей стороны, несет замыкающую нижнюю часть (62) головки блока цилиндров верхнюю часть (66) головки блока цилиндров по меньшей мере с одной интегрированной в нее выпускной камерой (82), и причем проведенные в общий корпус (12) подключения (94, 96, 106) холодильного агента расположены или в верхней части (66) головки блока цилиндров, или в одной из крышек (14, 18).
21. Компрессор холодильного агента по одной из предшествующих форм выполнения, причем он является двухступенчатым компрессором, и причем в верхней части (66) головки блока цилиндров предусмотрена выпускная камера (78) для среднего давления и выпускная камера (78) для высокого давления.
22. Компрессор холодильного агента по одной из форм 1-19 выполнения, причем компрессорный блок (26) выполнен в виде спирального компрессора (280).
2
23. Компрессор холодильного агента по одной из предшествующих форм выполнения, причем компрессор холодильного агента рассчитан на СО в качестве холодильного агента.
Другие признаки и преимущества изобретения являются предметом последующего описания, а также графического представления некоторых примеров выполнения.
На чертеже показано:
Фиг. 1 вид спереди на первый пример выполнения компрессора холодильного агента согласно изобретению,
Фиг. 2 общий вид на первый пример выполнения компрессора холодильного агента согласно изобретению в перспективе,
Фиг. 3 разрез вдоль линии 3-3 на фиг. 2,
Фиг. 4 разрез вдоль линии 4-4 на фиг. 2,
Фиг. 5 увеличенное изображение в разрезе в области верхней части головки блока цилиндров,
Фиг. 6 аналогичное фиг. 5 изображение второго примера выполнения компрессора холодильного агента согласно изобретению в разрезе,
Фиг. 7 продольный разрез общего корпуса согласно фиг. 2 в области двигательной секции корпуса,
Фиг. 8 изображение несущего элемента для монтажа статора в двигательной секции корпуса в перспективе,
Фиг. 9 изображенный фрагментарно разрез вдоль линии 9-9 на фиг. 7, и
Фиг. 10 аналогичный фиг. 2 продольный разрез второго примера выполнения компрессора холодильного агента согласно изобретению.
Изображенный на фиг. 1 и 2 первый пример выполнения компрессора 10 холодильного агента согласно изобретению содержит общий корпус 12, который имеет первую, находящуюся с торцевой стороны крышку 14 корпуса, исходя от которой вплоть до второй крышки 18 простирается приблизительно цилиндрическая, прежде всего имеющая форму кругового цилиндра, корпусная гильза 16, причем первая крышка 14 и вторая крышка 18 соответственно замыкают корпусную гильзу 16 с торцевых сторон и при этом соединены с корпусной гильзой 16 с помощью резьбовых соединений 15, 19.
Таким образом, корпусная гильза 16 имеет крайне предпочтительную форму поперечного сечения, чтобы можно было наиболее равномернее воспринимать возникающие силы давления.
Помимо этого, этот общий корпус 12 содержит двигательную секцию 22 корпуса, в которой расположен описываемый в последующем подробнее приводной двигатель, и компрессорная секция 24 корпуса, в которой расположен компрессорный блок 26, который имеет корпус 32 приводного механизма, в котором с возможностью вращения вокруг оси 36 приводного вала расположен приводной вал 34, причем приводной вал 34 несет эксцентриковые элементы 42, которые действуют на шатуны 44, которые, со своей стороны, приводят в действие поршни 46 компрессорного блока 26.
Поршни 46 направляются с возможностью перемещения в содержащемся тоже в компрессорной секции 24 корпуса корпусе 52 блока цилиндров, колеблясь в отдельных цилиндрах 54а, 54b и 54с корпуса 52 блока цилиндров, чтобы сжимать холодильный агент.
Корпус 52 блока цилиндров несет головку 56 блока цилиндров, которая выполнена сформованной монолитно на корпусе 52 блока цилиндров нижней частью 62 головки блока цилиндров, в которой, с ее стороны, еще размещены цилиндры 54, причем нижняя часть 62 головки блока цилиндров несет замыкающую цилиндры 54 клапанную плиту 64, на которой, в свою очередь, на находящейся напротив нижней части 62 головки блока цилиндров стороне расположена верхняя часть 66 головки блока цилиндров.
Клапанная плита 64 не только замыкает отдельные камеры 58а, 58b, 58с сжатия цилиндров 54а, 54b, 54с на их, находящейся напротив поршней 46 стороне, но также несет впускные и выпускные клапаны, причем на фиг. 3 в качестве примера изображены только соответствующие впускные клапаны 68.
Согласно фиг. 3 в верхней части 66 головки блока цилиндров предусмотрены связанные с впускными клапанами 68 впускные камеры 72, в то время как на фиг. 4 в клапанной плите 64 изображены выпускные клапаны 78, с которыми связаны выпускные камеры 82 в верхней части 66 головки блока цилиндров.
Компрессор 10 холодильного агента выполнен, например, в виде двухступенчатого компрессора, в котором находящийся при давлении всасывания холодильный агент через расположенное на верхней стороне 90 верхней части 66 головки блока цилиндров впускное подключение 92 (фиг. 3) подается во впускную камеру 72n, из которой он затем через впускные клапаны 68а и 68b поступает в камеры 58а и 58b сжатия, там сжимается поршнями 46а и 46b и через выпускные клапаны 78а и 78b поступает в выпускную камеру 82 т (фиг. 4), в которой тогда имеется холодильный агент, сжатый до среднего давления.
При этом холодильный агент через расположенное тоже на верхней стороне 90 верхней части 66 головки блока цилиндров, находящееся под давлением подключение 94 может, например, отводиться, охлаждаться и подаваться на подключение 96 среднего давления в общем корпусе 12, причем подключение 96 среднего давления предусмотрено, преимущественным образом, во второй крышке 18 корпуса и, таким образом, охлажденный хладагент может поступать в двигательный отсек 98 в двигательной секции 22 корпуса, в котором происходит охлаждение обозначенного в целом ссылочным обозначением 102 электродвигателя, и после охлаждения электродвигателя 102 холодильный агент, как изображено на фиг. 3, может снова через пропускное отверстие 104 в корпусе поступать во впускную камеру 72m, из которой находящийся под средним давлением холодильный агент через впускной клапан 68с поступает в камеру 58с сжатия, в которой сжимается и через выпускной клапан 78с поступает в выпускную камеру 82h в верхней части 62 головки блока цилиндров, в которой хладагент находится затем под высоким давлением (фиг. 4).
Из этой выпускной камеры 82h холодильный агент может затем через расположенное на верхней стороне 90 верхней части 66 головки блока цилиндров, находящееся под давлением подключение 106 снова подаваться в контур холодильного агента.
2
Следовательно, при таком решении в общем корпусе 12, прежде всего в приводном отсеке 32, а также в двигательном отсеке 98, имеется сжатый до среднего давления холодильный агент, так что, например, при применении компрессора 10 холодильного агента в контуре холодильного агента с СО в качестве холодильного агента в общем корпусе 10 присутствуют уже высокие давления, составляющие 40 бар и более.
Для того чтобы можно было реализовать общий корпус 10 с наиболее меньшим весом, корпусная гильза 16 с крышками 14 и 18 корпуса изготовлена из легкого металла, прежде всего из алюминия, и таким же образом изготовлена также сформованная в ней нижняя часть 62 головки блока цилиндров. Применение легкого металла, прежде всего алюминия, предоставляет, кроме того, еще преимущество, состоящее в том, что корпусная гильза 16 и крышки 14, 18 корпуса являются стойкими к коррозии.
2
Преимущественным образом, клапанная плита 64 выполнена из стали, и таким же образом выполнена также верхняя часть 66 головки блока цилиндров, так как в ее выпускных камерах 82m и 82h присутствует с одной стороны среднее давление и с другой стороны высокое давление, которое, прежде всего, при СО в качестве холодильного агента может составлять больше чем 80 бар, так что при выполнении из легкого металла они не выдерживали бы колеблющиеся механические нагрузки.
Для защиты головки 56 блока цилиндров, прежде всего верхней части 66 головки блока цилиндров, предусмотрен обозначенный в целом ссылочным обозначением 110 кожух, который имеет с одной стороны охватывающую верхнюю сторону 90 верхней части 66 головки блока цилиндров крышку 112 кожуха, исходя от которой, проходит простирающийся в направлении корпусной гильзы 16 фартук 114 кожуха, который заканчивается в области 116 канта.
При этом кожух 110 служит для того, чтобы защищать головку 56 блока цилиндров, прежде всего верхнюю часть 66 головки блока цилиндров и в определенных случаях также клапанную плиту 64, от воздействия погодных условий и агрессивных сред.
Для достижения этого между фартуком 114 кожуха и окружной стороной 120 головки 56 блока цилиндров осуществляют уплотнение с помощью изображенного на фиг. 3 и 4, выполненного, преимущественным образом, в виде валика уплотнительного тела 130 из упругого материала, например из силикона, которое, преимущественным образом, зажато между областью 116 канта и окружной стороной 120 головки 56 блока цилиндров, причем уплотнительное тело 130, преимущественным образом, нагружено с одной стороны областью 116 канта и с другой стороны окружной областью 122 окружной стороны 120 головки 56 блока цилиндров, которая охватывает нижнюю часть 62 головки блока цилиндров.
За счет этого в промежуточное пространство между фартуком 114 кожуха с областью 116 канта кожуха 110 и окружной стороной 120 головки 56 блока цилиндров не может проникать ни влага, ни другая среда, которая может приводить к повреждению материала клапанной плиты 64 или верхней части 66 головки блока цилиндров в ее окружной области 124 окружной стороны 120.
Для того чтобы не допускать проникновения влаги или другой среды под кожух 110 также в области крышки 112 кожуха, соответственно впускное подключение 92, находящееся под давлением подключение 94 и находящееся под давлением подключение 106, преимущественным образом, выполнены расположенными в верхней части 66 головки блока цилиндров и выступающими над ней на находящейся напротив клапанной плиты 64 верхней стороне 90 присоединительными насадками 132, которые охватывают ведущее к соответствующей впускной камере 72 или же выпускной камере 82 пропускное отверстие 134 и на обращенной от верхней стороны 90 стороне образуют уплотнительную поверхность 136, на которую является налагаемым уплотнитель 138, прежде всего плоский уплотнитель, который, со своей стороны, соединенным с присоединительным трубопроводом 144 присоединительным фланцем 142 при свинчивании такового с соответствующей присоединительной насадкой 132 верхней части 66 головки блока цилиндров может прижиматься к уплотнительной поверхности 136 (фиг. 5).
Присоединительная насадка 132, преимущественным образом, выполнена так, что она имеет подошвенную область 140, от которой вплоть до уплотнительной поверхности 136 простирается охватывающий пропускное отверстие 134 присоединительный выступ 146 и на расстоянии от уплотнительной поверхности 136 образует ступеньку 148, которая выполнена по периметру вокруг присоединительного выступа 146 и пропускного отверстия 134 и образует опорную поверхность для снабженной в области соответствующего присоединительного выступа 146 охватывающей присоединительный выступ 146 и имеющей пропускное отверстие 152 краевой областью 154 крышки 112 кожуха, так что крышка 112 кожуха, прежде всего, за счет выполненной соответственно на впускном подключении 92, находящемся под давлением подключении 94, а также на находящемся под давлением подключении 106 ступеньки 148 может удерживаться соответственно на расстоянии от верхней части 66 головки блока цилиндров, прежде всего от верхней стороны 90 таковой (фиг. 5).
Между кожухом 110 и верхней частью 66 головки блока цилиндров, преимущественным образом, расположен обозначенный в целом ссылочным обозначением 160 уплотнительный элемент, который, преимущественным образом, прилегает к верхней стороне 90 верхней части 66 головки блока цилиндров телом 162 прилегания, так что присоединительные насадки 132 могут проникать в него, и тело 162 прилегания, таким образом, окружает присоединительные насадки 132.
Помимо этого, от тела 162 прилегания простирается тело 164 боковой поверхности уплотнительного элемента 160, оно простирается вплоть до уплотнительного тела 130, которое сформовано монолитно на теле 164 боковой поверхности.
При этом тело 164 боковой поверхности находится между окружной стороной 120 головки 56 блока цилиндров и фартуком 114 кожуха, причем в области тела 164 боковой поверхности между окружной стороной 120 и фартуком 114 кожуха может осуществляться уплотнение, которое, тем не менее, не является обязательно требующимся, так как первичное уплотнение осуществляется с помощью уплотнительного тела 130, которое проявляет свое уплотняющее действие между областью 116 канта кожуха 110 и окружной областью 122 нижней части 62 головки блока цилиндров.
Однако профилактически все же можно за счет подходящего выполнения тела 164 боковой поверхности, например за счет сформованных в нем ребер или валика, получить также еще одно дополнительное уплотняющее действие.
Тело 162 прилегания принципиально тоже не выполнено так, что оно вызывает сплошное уплотнение между крышкой 112 кожуха 110 и верхней стороной 90 верхней части 66 головки блока цилиндров, тем не менее, тело 162 прилегания, предпочтительно, выполнено так, что оно создает между крышкой 112 кожуха и верхней частью 90 в области вокруг присоединительных насадок 132 верхней части 66 головки блока цилиндров дополнительное уплотнение.
Тело 162 прилегания, также тело 164 боковой поверхности первично служат, однако, для точного, и надежного, и долговременного позиционирования уплотнительного тела 130, так что оно может долговременно и надежно проявлять свое уплотняющее действие между областью 116 канта и нижней частью 62 головки блока цилиндров в окружной области 122, которая представляет собой часть окружной стороны 120 головки 56 блока цилиндров.
При этом уплотнительный элемент 160 с телом прилегания 162, телом 164 боковой поверхности и уплотнительным телом 130, преимущественным образом, выполнен в виде монолитной, заранее сформованной детали из силиконового материала, которая прежде, чем осуществляется установка кожуха 110, может как единое целое накладываться сверху на головку 56 блока цилиндров, прежде всего на верхнюю часть 66 головки блока цилиндров.
Во втором примере выполнения решения согласно изобретению, изображенном на фиг. 6, тело 162 прилегания снабжено в области выемок 166 достающим вплоть до присоединительного выступа 146 кольцевым фланцем 168, который лежит на ступени 148 и лежит на несущей, со своей стороны, крышку 112 кожуха с ее пропускным отверстием 152 краевой области 154, так что краевая область 154 за счет образования кольцевого фланца 168 из упругого материала уплотнительного элемента 160 податливо опирается на опорной поверхности 148, и за счет этого возможна компенсация допусков на толщину в краевой области 154, так что нагруженный нагруженным резьбовыми соединениями присоединительным фланцем 142 уплотнитель 138 может также вызывать плотное присоединение еще и в краевой области 154 крышки 112 кожуха и, кроме того, фиксирует кожух 110 как целое.
В виде другой альтернативы первому и второму примерам выполнения являются мыслимыми также решения, в которых присоединительные выступы расположены не на верхней стороне 90 верхней части 66 головки блока цилиндров, а на окружной стороне 120.
В этом случае тоже имеется возможность того, чтобы достигать уплотнения в области присоединительных выступов 146 с помощью уплотнительного элемента 160 таким же образом, как в области верхней стороны верхней части 66 головки блока цилиндров.
Кожух 110 мог бы быть выполнен в этом случае, например, из двух частей.
В другом примере выполнения верхняя часть 66 головки блока цилиндров не снабжена присоединительными насадками и может тоже накрываться кожухом 110 таким же образом, как описано в предыдущих решениях.
В остальном, во втором примере выполнения те элементы, которые идентичны таковым в первом примере выполнения, снабжены такими же ссылочными обозначениями, так что в этом отношении можно ссылаться на изложения к первому примеру выполнения.
Как изображено на фиг. 3 и 4, в обоих примерах выполнения в двигательном отсеке 98 общего корпуса 12 расположен электродвигатель 102, который имеет статор 172, который расположен без возможности вращения в двигательной секции 22 корпуса, и ротор 174, который окружен статором 172 и является вращаемым вокруг оси 178 ротора, которая в настоящих примерах выполнения совпадает с осью 36 приводного двигателя.
При этом между ротором 174 и статором 172 выполнен зазор 176.
Как изображено на фиг. 3, 4 и 7, установка статора 172 в двигательной секции 22 корпуса осуществляется, преимущественным образом, с помощью действующих между внешней стороной 182 статора 172 и поверхностью 184 для размещения статора несущих элементов 192 и 194, которые являются упругоэластично деформируемыми в радиальном направлении относительно оси 178 ротора и подпитают статор 172 по отношению к поверхности 184 для размещения статора.
Как изображено на фиг. 8 и 9, каждый из несущих элементов 192, 194, преимущественным образом, содержит упругоэластично деформируемые в радиальном направлении относительно оси 178 ротора тела 202, которые, например, подпирают статор 172 с внешней стороны 182, и, если смотреть в направлении оси 178 ротора, расположенные с обеих сторон от упругоэластично деформируемых тел 202 и соединяющие упругоэластичные тела 202 друг с другом поддерживающие элементы 204 и 206, которые опираются на поверхность 184 для размещения статора в двигательной секции 22 корпуса.
Однако является также возможным, что поддерживающие элементы 204 и 206 опираются на внешнюю сторону 182 статора 172, а упругодеформируемые тела 202 - на поверхность 184 для размещения статора в двигательной секции 22 корпуса.
Как изображено в виде примера на фиг. 8 и 9 во взаимосвязи с несущим элементом 192, ленточным материалом 208 в виде кольцевидного хомута с находящимися на расстоянии друг от друга концами 210 могут реализовываться эти несущие элементы 192, 194, краевые области 212 и 214 которых образуют поддерживающие элементы 204 и 206 и в средней области 216 которых упругодеформируемые тела 202 выполнены выдавленными в ленточном материале 208 структурами, которые возвышаются между краевыми областями 212 и 214 и образуют подпорные области 222, которые прилегают к внешней стороне 182 статора 172, и через поднимающиеся и проходящие под острым углом к подпирающей ее поверхности, на фиг. 9 к поверхности 184 для размещения статора, боковые области 224 и 226 соединены в окружном направлении вокруг оси 178 ротора с подошвенными областями 228, которые прилегают к поверхности 184 для размещения статора, и, кроме того, в направлении параллельном оси 178 ротора через проходящие под острым углом к подпирающей поверхности 184 для размещения статора боковые области 234 и 236 соединены с краевыми областями 212 и 214, которые тоже прилегают к поверхности 184 для размещения статора.
За счет выполнения несущих элементов 192, 194 из ленточного материала 208 с расположенными на расстоянии друг от друга концами 210 они могут вставляться в поверхность 184 для размещения статора без режущей обработки.
Боковые области 234 и 236 образуют, прежде всего, вводные скосы, которые создают условия для монтажа и демонтажа статора 172 без режущей обработки.
Несущие элементы 192, 194 позволяют осуществлять монтаж "жесткого" статора 172 в "мягкой" двигательной секции 22 корпуса, если она выполнена из легкого металла, прежде всего из алюминия, не вызывая в двигательной секции 22 корпуса повреждений таковой, это же относится к замене электродвигателя 102.
В остальном, также и в этом случае выполнение корпусной гильзы 16 с формой поперечного сечения в виде наиболее более круглого цилиндра является преимуществом, так как и в этом случае требующиеся для размещения электродвигателя 102 усилия и силы давления могут оптимально восприниматься в двигательной секции 22 корпуса, прежде всего без существенного расширения двигательной секции 22 корпуса, так что снова возможна точная установка электродвигателя 102 с помощью несущих элементов 192 и 194.
За счет проходящих с малым подъемом относительно этой подпирающей поверхности, на фиг. 9 - относительно поверхности 184 для размещения статора, боковых областей 224 и 226, а также 234 и 236 происходит упругоэластичная деформация тел, 202 в первую очередь боковых областей 224 и 226, а также 234 и 236, как изображено на фиг. 9 в боковых областях 224 и 226 штриховыми линиями.
Упругоэластичные тела 202, преимущественным образом, выполнены так, что за счет упругой деформации они следуют всем изменениям радиального расстояния RA (фиг. 9) между внешней стороной 182 статора 172 и поверхностью 184 для размещения статора без возникновения пластических деформаций в области упругоэластичных тел 202, прежде всего боковых областей 224 и 226, а также 234 и 236.
Вследствие этого имеется возможность того, чтобы независимо от термического и/или обусловленного давлением радиального расширения двигательной секции 22 корпуса, а также от обусловленного термически радиального расширения статора 172 поддерживать статор 172 всегда соосно оси 178 ротора.
Подобные, обусловленные давлением радиальные расширения двигательной секции 22 корпуса встречаются, прежде всего, вследствие того, что двигательный отсек 98 находится под средним давлением, а корпусная гильза 16 общего корпуса 12 изготовлена из легкого металла.
К обусловленной давлением нагрузке на двигательную секцию 22 корпуса дополнительно добавляется еще тепловое расширение в зависимости от эксплуатационного состояния статора 172 и двигательной секции 22 корпуса.
Так как все подобные деформации, которые сказываются на изменении радиального расстояния RA, воспринимаются упругоэластичными телами 202 как упругие деформации, то независимо от эксплуатационного состояния компрессора холодильного агента между ротором 174 и статором 172 может выдерживаться оптимально малый зазор 176.
Вследствие того, что все упругоэластичные элементы 202 расположены, например, в ленточном материале 208 и удерживаются в своих положениях относительно друг друга с помощью поддерживающих элементов 204 и 206, поддерживающие элементы 204 и 206 могут находиться, оборачиваясь почти замкнуто вокруг статора 172, в проходящих перпендикулярно оси 178 статора плоскостях и за счет этого удерживать упругоэластичные элементы 202 в заданных положениях по отношению к внешней стороне 182 статора 172 и к поверхности 184 для размещения статора.
Для точного позиционирования несущих элементов 192 и 194 в двигательной секции 122 корпуса в при примыкании к поверхности 184 для размещения статора, а именно к обращенной к приводному отсеку 22 стороне, преимущественным образом, предусмотрена проходящая вокруг оси 178 ротора ступень 242, которая служит для позиционирования обращенного к приводному отсеку 32 несущего элемента 192.
Для того чтобы можно было точно позиционировать второй несущий элемент 194 по отношению к первому несущему элементу 192, принципиально было бы мыслимым предусмотреть в двигательной секции 22 корпуса тоже одну ступень, это означало бы, однако, дальнейшее ослабление толщины стенки двигательной секции 22 корпуса.
По этой причине, как изображено на фиг. 7, между несущими элементами 192 и 194 предусмотрен распорный элемент 244, который прилегает, например, к поддерживающим элементам 204 и 206 несущего элемента 194 или же 192 и таким образом задает точное положение второго несущего элемента 194 по отношению к первому несущему элементу 192.
Распорный элемент 244 выполнен, например, так, что он прилегает к поверхности 184 для размещения статора двигательной секции 22 корпуса и проходит с частичным или полным охватом оси 178 ротора, чтобы поддерживать несущие элементы 192 и 194 в области их полного прохождения вокруг оси 178 ротора относительно точно позиционированными.
Несущие элементы 192, 194 и/или распорный элемент 244 выполнены, например, кольцевидными листовыми элементами, прежде всего, из ленточного материала 208 с находящимися на расстоянии друг от друга концами, которые имеют тенденцию к расширению в радиальном направлении, так что эти листовые элементы автоматически прилегают к поверхности 184 для размещения статора и зафиксированы посредством фрикционного замыкания.
Вследствие этого несущие элементы 192, 194 и при необходимости также распорный элемент 244 могут вставляться в поверхность 184 для размещения статора без режущей обработки.
Для электропитания электродвигателя 102 во второй крышке 18, преимущественным образом, предусмотрена контактная крышка 252, в которой размещаются электрические контактные элементы 254, которые проведены сквозь вторую крышку 18 (фиг. 4).
На обращенной от двигательного отсека 98 стороне на контактную вставку 252 является насаживаемым контактный штекер 256, через который происходит контактирование всех, размещенных к контактной вставке 252 контактных элементов 254.
Помимо этого, во второй крышке 18 (фиг. 3) предусмотрена вторая контактная вставка 262, которая имеет дополнительные электрические контактные элементы 264. Эти дополнительные контактные элементы 264 служат, преимущественным образом, для создания электрических соединений с расположенными в общем корпусе 12 датчиками, например с датчиками 272 давления, и/или с датчиками 274 температуры, и/или с датчиками 276 скорости вращения, которые служат для контроля за функционированием компрессора и за функционированием двигателя, так что через контактную вставку 262 и контактный штекер 266 осуществляется, преимущественным образом, подведение электрических линий ко всем, служащим для функционирования компрессора и/или функционирования двигателя и расположенным в общем корпусе 12 датчикам.
Однако можно также предусматривать все электрические контактные элементы 254 и 264 в одной, выполненной соответственно комплексно контактной вставке.
Кроме того, во второй крышке 18 (фиг. 4) предусмотрено также еще подключение 96 среднего давления, через которое в двигательный отсек 98, а именно с находящейся напротив приводного отсека 32 стороны, является подаваемым находящийся непосредственно под средним давлением холодильный агент, который при этом протекает через электродвигатель 102, охлаждает его и затем поступает во впускную камеру 72m.
Во втором примере выполнения, изображенном на фиг. 10, те элементы, которые идентичны таковым в первом примере выполнения, снабжены такими же ссылочными обозначениями, так что в этом отношении можно ссылаться на изложения к первому примеру выполнения.
Второй пример выполнения компрессора 10' холодильного агента согласно изобретению содержит, прежде всего, общий корпус 12', который имеет первую, находящуюся с торцевой стороны крышку 14' корпуса, исходя от которой вплоть до второй крышки 18' простирается приблизительно цилиндрическая, прежде всего выполненная в виде кругового цилиндра, корпусная гильза 16', причем первая крышка 14' и вторая крышка 18' закрывают корпусную гильзу 16' соответственно с торцевых сторон и при этом соединены с корпусной гильзой 16'.
2
Во втором примере выполнения корпусная гильза 16' тоже имеет крайне предпочтительную форму поперечного сечения, чтобы можно было равномерно воспринимать возникающие, действующие, прежде всего, радиально, обусловленные давлением силы, которые возникают, прежде всего, при применении CO в качестве холодильного агента.
Этот общий корпус 12' тоже содержит двигательную секцию 22' корпуса, в которой расположен двигательный отсек 98' для размещения электродвигателя 102, и компрессорную секцию 24' корпуса, в которой расположен компрессорный блок 26', который выполнен, разумеется, в виде спирального компрессора 280, или так называемого скролл-компрессора.
При этом спиральный компрессор 280 содержит, прежде всего, первый, расположенный в компрессорной секции 24' корпуса неподвижно компрессорный элемент 284 и второй, расположенный в компрессорной секции 24' корпуса с возможностью перемещения компрессорный элемент 286, которые имеют соответственно возвышающиеся над дном 292 или же 294 спиральные ребра 296 или же 298, которые входят в зацепление друг с другом так, что для сжатия холодильного агента второй компрессорный элемент 286 является передвигаемым относительно первого компрессорного элемента 284 вокруг центральной оси 302 по орбитальной траектории.
Помимо этого, второй компрессорный элемент 286 направляется по отношению к расположенному стационарно первому компрессорному элементу 284, например, с помощью известной муфты Олдема.
При этом спиральный компрессор 280 приводится в действие с помощью обозначенного в целом ссылочным обозначением 310 приводного механизма, который содержит жестко соединенный со вторым компрессорным элементом 286, преимущественным образом, монолитно расположенный в нем эксцентриковый приемный элемент 312, в зацепление с которым входит вращающийся вокруг центральной оси 302 эксцентрик 314, чтобы передвигать второй компрессорный элемент 286 по орбитальной траектории вокруг центральной оси 302.
Преимущественным образом, эксцентрик 314 входит в зацепление с образованным эксцентриковым приемным элементом 312 приемным гнездом 316 и прилегает к нему внешними боковыми поверхностями 318.
Альтернативно этому является, однако, мыслимым, что эксцентрик 314 охватывает эксцентриковый приемный элемент 312 с внешней стороны.
При этом эксцентрик 314 приформирован к обозначенному в целом ссылочным обозначением 320 приводному валу, который установлен соосно со средней осью 34 с возможностью вращения и проходит почти параллельно средней оси корпусной гильзы 16'.
Для этого приводной вал 320 установлен в обращенном к спиральному компрессору 320 первом подшипниковом узле 322 и в находящемся с противоположной стороны втором подшипниковом узле 324, который зафиксирован, например, на второй крышке 18'.
Таким образом, оба подшипниковых узла 322 и 324 непосредственно или опосредованно опираются на общий корпус 12' компрессора 10' холодильного агента и при этом, по существу находясь в нем, держат приводной вал 320.
Во втором примере выполнения статор 172 электродвигателя 102 тоже опирается на двигательную секцию 22 корпуса с помощью несущих элементов 192 и 194, которые выполнены таким же образом, как в первом примере выполнения, и тоже таким же образом подпирают статор 172 соответственно с противоположных сторон оси 178 ротора, которая расположена соосно с приводным валом 320.
При этом несущие элементы 192, 194 расположены между внешней стороной 182 статора 172 и 184 и поверхностью 184 для размещения статора и выполнены и действуют таким же образом, как в первом примере выполнения.
Следовательно, в отношении всех признаков несущих элементов 192 и 194, а также их взаимодействия со статором 172 в полном объеме делается ссылка на изложения к первому примеру выполнения, а также на графическое изображение на фиг. 8 и 9.
Таким образом, во втором примере выполнения тоже имеется возможность того, чтобы, с одной стороны, упругоэластично подпирать статор 172 по отношению к поверхности 184 для размещения статора, чтобы можно было компенсировать изменения диаметра поверхности 184 для размещения статора и двигательной секции 22' корпуса, и одновременно поддерживать статор 172 в двигательной секции 22' корпуса центрировано.
Кроме того, при этом создаются условия для того, чтобы поддерживать зазор 176 между статором 172 и ротором 174 наиболее меньше и таким образом достигать высокой эффективности электродвигателя 102, как это описано также во взаимосвязи с первым примером выполнения.
Для электропитания электродвигателя 102 таким же образом, как в первом примере выполнения, во второй крышке 18' предусмотрена контактная вставка 252, в которой размещены электрические контакты 254, которые проведены сквозь вторую крышку 18', как это изображено также на фиг. 10.
С обращенной от двигательного отсека 98 стороны на контактную вставку 242 является насаживаемым контактный штекер 256, через который происходит контактирование всех, размещенных к контактной вставке 252 контактных элементов 254.
Кроме того, во второй крышке 18' предусмотрена вторая контактная вставка 262, которая имеет дополнительные электрические контактные элементы 264, которые служат, преимущественным образом, для создания электрических соединений с расположенными в общем корпусе датчиками, например с датчиками 272 давления, и/или с датчиками 274 температуры, и/или с датчиками 276 скорости вращения, которые служат для контроля за функционированием компрессора и за функционированием двигателя.
Таким же образом, как в первом примере выполнения, происходит контактирование контактных элементов 264 контактной вставки 262 с контактным штекером 266.
Кроме того, вторая крышка 18' снабжена также еще впускным подключением 326, через которое в двигательный отсек 98' может подаваться всасываемый холодильный агент, который после прохождения через двигательный отсек 98' поступает на спиральный компрессор 280, сжимается им и в виде сжатого холодильного агента отводится через находящееся под давлением подключение 328 в первой крышке 14'.