DE2450169A1

DE2450169A1 - COOLING MACHINE WITH A COOLING DEVICE FOR THE ENGINE

Info

Publication number: DE2450169A1
Application number: DE19742450169
Authority: DE
Inventors: James Wadsworth Endress
Original assignee: Carrier Corp
Current assignee: Carrier Corp
Priority date: 1973-10-29
Filing date: 1974-10-22
Publication date: 1975-04-30
Also published as: IT1022886B; SE7413528L; GB1487071A; US3838581A; JPS5074241A; SE409618B; FR2249473A1; FR2249473B1; ES431405A1; BE821513A; NL7413982A; ZA746414B; AU7424374A; BR7408827D0

Description

Tmg⁹ W. Wennert
^1Dl P^l _hys. W. Carstens
8 München 2
Mozartstr. 23Tmg ⁹ W. Wennert
^1Dl P ^l _hy s. W. Carstens
8 Munich 2
Mozartstrasse 23

Carrier CorporationCarrier Corporation

Carrier TowerCarrier Tower

P.O.Box 1000P.O.Box 1000

Syracuse, New York 13201 / USA

Anwaltsakte M-^287 15.Okt.197^Attorney's file M- ^ 287 October 15, 197 ^

Kältemaschine mit einer Kühleinrichtung
für den MotorChiller with a cooling device
for the engine

Bei gewissen Kälteanlagen wird der Kompressor durch einen offen
liegenden Antriebsmotor angetrieben. Der offen liegende Antriebsmotor ist außerhalb und getrennt von dem Kompressor angeordnet,
während dagegen bei eingeschlossenen Antriebsmotoren der Antrieb
im Kompressorgehäuse angeordnet ist. Die Vorteile eines offen
liegenden Antriebsmotors sind bekannt, insbesondere kann der . Motor schnell und bequem gewartet und falls nötig ersetzt werdenj Falls erwünscht kann der Motor auch durch eine Turbine oder einen! anderen Antrieb ersetzt werden. Der Vorteil eines durch Kältemittel gekühlten Motors ist ebenfalls bekannt. Der Hauptvorteil jIn certain refrigeration systems, the compressor is opened by one
lying drive motor driven. The open drive motor is arranged outside and separately from the compressor,
while, on the other hand, with enclosed drive motors, the drive
is arranged in the compressor housing. The advantages of being open
lying drive motor are known, in particular can. Motor can be serviced quickly and conveniently and replaced if necessaryj If desired, the motor can also be replaced by a turbine or a! another drive must be replaced. The benefit of having a refrigerant-cooled motor is also known. The main advantage j

liegt darin, daß die Leistung des Motors um 25 % oder mehr herab-jlies in the fact that the power of the engine is reduced by 25 % or more-j

i gesetzt werden kann. Dies führt zu beträchtlichen Ersparnissen j i can be set. This results in considerable savings j

■-2- j■ -2- j

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bei den Kosten des Motors, z.B. bei einem Antriebsmotor für die Kältemaschine eines großen Prachtraumes von mehreren tausend Mark.at the cost of the motor, e.g. a drive motor for the refrigeration machine of a large magnificent room of several thousand Mark.

Es sind verschiedene Anordnung bekannt geworden, um offenliegende Antriebsmotoren durch Kühlung abzukühlen. Eine Anordnung weist einen Hilfskompressor und einen Hilfskondensor auf. Der Kältemitteldampf strömt von dem Motorgehäuse zum Einlaß des Kompressors; und das flüssige Kältemittel wird von dem Hilfskondensor zu dem Motorgehäuse gefördert. Bei dieser Anordnung ist ein getrennter Schmiermittelkreis erforderlich, durch welchen die Motorlager mit öl versorgt werden. Die Motorlager sind abgedichtet, um das Austreten von öl in das im Motorgehäuse befindliche Kältemittel zu verhindern. Die Dichtungen müssen in regelmäßigen Abständen nachgesehen werden, damit mit Sicherheit kein öl in das Kältemittel austritt; dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn der Kompressor einen hin und her bewegten Kolben aufweist. Darüber hinaus muß ein getrennter Kompressor angetrieben und gewartet werden. Bei einer anderen Anordnung strömt das Kältemittel direkt von der Hauptkühlvorrichtung zu dem Motorgehäuse. Was die Versorgung der Motorlager mit Schmiermittel betrifft, hat diese Anordnung dieselben Nachteile.Various arrangements have become known to avoid exposed Cool down drive motors by cooling. One arrangement has an auxiliary compressor and an auxiliary condenser. The refrigerant vapor flows from the motor housing to the inlet of the compressor; and the liquid refrigerant is from the auxiliary condenser to the Motor housing promoted. This arrangement requires a separate lubricant circuit through which the engine bearings be supplied with oil. The motor bearings are sealed to prevent oil from leaking into the refrigerant in the motor housing to prevent. The seals must be checked at regular intervals to ensure that there is no oil in the refrigerant exit; this is particularly necessary when the compressor has a piston that moves back and forth. About that in addition, a separate compressor must be powered and serviced. In another arrangement, the refrigerant flows directly from the main cooling device to the engine housing. As for the supply of lubricant to the engine bearings, this has Arrangement the same disadvantages.

Erfindungsgemäß wird einem hermetisch abgedichteten Motorgehäuse eine Mischung aus Kältemittel und zur Schmierung verwendetem öl zugeführt. Von dem oberen Abschnitt des Motorgehäuses verläuft eine Leitung zu einem Hilfskondensc*». Von dem Hilfskonden- · sor zum Motorgehäuse verläuft eine weitere Leitung, durchAccording to the invention, a mixture of refrigerant and for lubrication is used in a hermetically sealed motor housing oil supplied. A line runs from the upper section of the motor housing to an auxiliary condenser. From the auxiliary conduit Another line runs through it to the motor housing

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welche flüssiges Kältemittel zurückgeführt wird. Es ist eine Einrichtung vorgesehen, durch welche der Stand der Kältemittelölmischung im Motorgehäuse auf einem vorgegebenen Pegel gehalten wird. In einer von dem Hauptkondensor zu der Kühlschlange im Hilfskondensor führenden Leitung ist eine den Durchsatz einstellende Einrichtung vorgesehen. Sie drosselt den Kältemittelstrom durch die Kühlschlange'derart, daß eine ausreichende Menge flüssiger Kältemittel- und ölgemische von dem Hilfskondensor zu dem Motorgehäuse strömt, so daß der Motor richtig gekühlt wird, wenn er dauernd unter voller Last läuft. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert. In dieser zeigt die einzige Figur eine Kältemaschine, deren Kompressor durch einen erfindungsgemäßen Motor angetrieben wird.which liquid refrigerant is returned. A device is provided through which the level of the refrigerant oil mixture is kept at a predetermined level in the motor housing. In one of the main condenser to the cooling coil im A line that carries the auxiliary condenser is provided with a device that adjusts the throughput. It throttles the refrigerant flow by the Kühlschlange'derart that a sufficient amount liquid refrigerant and oil mixtures flow from the auxiliary condenser to the motor housing so that the motor is properly cooled, when it is constantly running under full load. In the following an embodiment of the invention with reference to the enclosed Drawing explained. In this, the only figure shows a refrigeration machine, the compressor of which by an inventive Motor is driven.

Die in der Zeichnung dargestellte Kältemaschine weist einen Zentrifugalkompressor Io auf, welcher durch einen Kanal 12 Kältemitteldampf von dem Kühler 11 ansaugt. Der komprimierte Dampf wird über eine Leitung 13 vom Kompressor abgegeben und einem Kondensor 14 zugeführt.The refrigerating machine shown in the drawing has a centrifugal compressor Io, which through a channel 12 Sucks refrigerant vapor from the radiator 11. The compressed steam is discharged via a line 13 from the compressor and fed to a condenser 14.

Der Kondensor hat einen Kältemittelsumpf 2o mit einem Dosierventil 21, durch welches flüssiges Kältemittel durch eine Lei- i tung 23 zum untreren Abschnitt des Kühlers 11 abgegeben wird.The condenser has a refrigerant sump 2o with a metering valve 21, through which liquid refrigerant is discharged through a line 23 to the lower section of the cooler 11.

Der Motor zum Antrieb des Zentrifugalkompressors Io weist einen Stator 25 und einen Rotor 27 auf. Der Rotor 27 ist drehbar in 'The motor for driving the centrifugal compressor Io has a Stator 25 and a rotor 27. The rotor 27 is rotatable in '

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Lagern 3°, 31 gelagert, die in Stirnwänden 33, 35 eines hermetisch abgedichteten Gehäuses angeordnet sind. Eine erste Leitung 4o verläuft vom oberen Abschnitt des Gehäuses 37 zu einem Hilfskondensor 4l. Ein durch eine ^Rohrschlange gebildeter Wärmeaustauscher 43 ist im HiIfskondensor 4l angeordnet. Ihm wird vom Hauptkondensor 14 über eine Leitung 44 flüssiges Kältemittel zugeführt. Die Leitung 44 weist eine den Durchsatz regelnde DrosselBearings 3 °, 31 stored in the end walls 33, 35 of a hermetically sealed housing are arranged. A first line 4o runs from the upper portion of the housing 37 to an auxiliary condenser 4l. A heat exchanger 43 formed by a pipe coil is arranged in the auxiliary condenser 4l. He is dated Main condenser 14 is supplied with liquid refrigerant via a line 44. The line 44 has a throttle regulating the throughput

^: 45 auf. Die vom Wärmeaustauscher 43 her kommende Rückführleitung ; ist mit der Leitung 23 verbunden. ^: 45 up. The return line coming from the heat exchanger 43; is connected to line 23.

Flüssiges Kältemittel wird durch eine Leitung 47 vom Hilfskondensor 4l zu dem Gehäuse 37 des Motors geleitet. In dem unteren Abschnitt des Gehäuses 37 des Motors befindet sich dauernd ein aus Kältemittel und einem zum Schmieren verwendeten öl bestehende Mischung. Der durch die Leitung 4o zum Hilfskondensor strömende Kältemitteldampf enthält eine bestimme Menge mitgeschleppten, zum Schmieren verwendeten Öles. Der Kältemitteldampf wird imLiquid refrigerant is drawn from the auxiliary condenser through line 47 4l passed to the housing 37 of the motor. In the lower one Section of the housing 37 of the motor is permanently located A mixture of refrigerant and an oil used for lubrication. The flowing through line 4o to the auxiliary condenser Refrigerant vapor contains a certain amount of oil that is carried over and used for lubrication. The refrigerant vapor is in

; Hilfskondensor 4l kondensiert und wird zusammen mit dem im Dampf mitgeschleppten öl durch die Leitung 47 zurückgeführt. Durch ein von einem Schwimmer 52 betätigtes Dosierventil 51 wird die Mischung auf einem vorgegebenen Niveau 5o gehalten. Das Dosierventil 51 ist in einer Kammer 53 angeordnet.; Auxiliary condenser 4l condenses and is used together with that in the steam entrained oil returned through line 47. Through a the metering valve 51 actuated by a float 52, the mixture is kept at a predetermined level 50. The dosing valve 51 is arranged in a chamber 53.

Durch eine von einem Motor 56 angetriebene Pumpe 55 wird die Mischung aus dem Gehäuse 37 des Motors durch eine Leitung 57 ge- ; pumpt, so daß sie an das Lager 3o und an das benachbarte Ende des Rotors 27 abgegeben wird. Die Mischung wird ferner über eineBy means of a pump 55 driven by a motor 56, the mixture is pumped from the housing 37 of the motor through a line 57 ; pumps so that they can reach the bearing 3o and the adjacent end of the rotor 27 is delivered. The mixture is also via a

„ fr _"Fr _

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Leitung βο zu dem Lager Jl und zu einer Wellendichtung 62 gepumpt. Line βο to the bearing Jl and to a shaft seal 62 is pumped.

Da der Hilfskondensor 4l mit Kältemittel aus dem Hauptkondensor 14 gekühlt wird, hat die durch die Leitung 47 zum Rückführen der Mischung zum Gehäuse des Motors fließende Mischung eine sehr niedrige Temperatur. Der Motor wird auf eine Temperatur abgekühlt, welche im wesentlichen gleich der im Kühler 11 herrschenden Temperatür ist. Hierdurch wird eine hohe Viskosität des in der Mischung enthaltenen Öles aufrechterhalten, so daß eine gute Schmierung sichergestellt ist. Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, daß in der Mischung ein anderes Kältemittel verwendet werden kann als das Kältemittel der Kältemaschine selbst,Since the auxiliary condenser 4l is cooled with refrigerant from the main condenser 14, the mixture flowing through the pipe 47 for returning the mixture to the housing of the motor has a very low temperature. The engine is cooled to a temperature which is essentially the same as the temperature prevailing in the radiator 11. This maintains a high viscosity of the oil contained in the mixture, so that good lubrication is ensured. The arrangement according to the invention has the advantage that a different refrigerant can be used in the mixture than the refrigerant of the refrigeration machine itself,

Die Drossel 45 kann eine feste Drossel oder ein einstellbares Ventil sein. Der Durchsatz durch die zum Gehäuse des Motors zurückführende Leitung 47 wird jedoch stets so eingestellt, daß der Motor ausreichend gekühlt wird, wenn er dauernd mit vollerThe throttle 45 can be a fixed throttle or an adjustable one Be valve. However, the throughput through the line 47 leading back to the housing of the motor is always adjusted so that the engine is adequately cooled if it is continuously running at full power

Last läuft. Werden herkömmlich verwendete Kältemittel und herkömmliche Schmieröle verwendet, so kann die Mischung aus 40 '■ bis 50 % Öl und 60 bis 50 % Kältemittel bestehen. :Load is running. Are conventionally used refrigerant and conventional lubricating oils used, the mixture of 40 '■ may comprise up to 50% oil and 60 to 50% refrigerant. :

BQ98 18/08 80BQ98 18/08 80

Claims

! Patent attorneys

Dipl. Ing. H. Hauck

Dipl. Phys. W. Schmitz

Dipl. Ing. E. Graalfs

■ Dipl. Ing. W. Wehnert

Dipl. Phys. W. Carstens! Carrier Corporation 8 Munich 2

! Mozartstrasse 23

Carrier Tower

P.O.Box 1000

Syracuse, New York 13201 / USA

Lawyer files M-32 & 7 October 15, 1974

Claims

I, refrigeration machine with a refrigerant circuit, which is formed by a condenser, a cooler and a compressor , and with a motor connected to the compressor for driving the same, whereby refrigerant in the refrigeration circuit is set in motion, the motor having a sump for receiving a condensable Fluid by which the motor is cooled, characterized in that the housing (37) of the motor comprises: a sump, a pump (55) for moving the coolant through the housing (37) of the motor, an outlet (4o) through which evaporated refrigerant can flow, and an inlet (47) through which condensed refrigerant is supplied to the housing (37)
and that between the outlet (4o) and the inlet (47) of the

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Housing (37) a device is arranged which has a • heat exchanger (4l) through which the evaporated Coolant is liquefied by exposing it to condensed refrigerant from the refrigerant circuit.

2. Refrigerating machine according to claim 1, characterized in that the coolant in the housing (37) of the motor consists of a mixture of 50 % refrigerant and 50 % lubricant.

3. Refrigerating machine according to claim 1 or 2, characterized by a device (52,51) for setting a predetermined Coolant level (5o) in the housing (37) of the motor.

4. Refrigerating machine according to one of claims 1 to 3 * thereby marked-i indicates that -the pump (55) moving the coolant coolant to the bearings (3o, 3l) of the engine promotes, and that it promotes coolant against the rotor (27) of the engine is judged.

5. chiller; according to one of claims 1 to 4, characterized

i by a device (44) for setting the from the conj

densor (l4) flowing through the heat exchanger (4l) j Refrigerant flow.

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Le e rs e i t eRead more