Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2502
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_217178.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=217178&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB217178A
[0001]
[Второе издание.] ]
[0002]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
[0003]
Дата проведения конвенции (США): 4 июня 1923 г.
Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): февраль.
29,1924. Завершено: Декабрь. 18, 1924.
[0004]
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
[0005]
Усовершенствования, касающиеся холодильных установок.
[0006]
217,178
[0007]
№ 5269 1 24.
[0008]
1, Эндрю Альберт Эксчер, проживающий по адресу: Глен Террас, 812, Честер, Пенсильвания, Соединенные
Штаты Америки, гражданин Соединенных Штатов Америки, настоящим заявляет о характере данного
изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении: —
[0009]
10 Данное изобретение относится к холодильным машинам, в частности к маломощным компрессорным
машинам, пригодным для бытового использования.
[0010]
Компрессионная холодильная машина 15 обычно включает в себя камеру, в которой рабочая жидкость
испаряется при относительно низком давлении и температуре, камеру, в которой пары конденсируются при
более высоком давлении и температуре, компрессионный механизм для перемещения паров из
испарительной камеры в конденсационную камеру и клапанный трубопровод для возврата
сконденсированной жидкости при пониженном давлении в испарительную камеру 25.
[0011]
Цикл непрерывен в течение всего периода работы, тепло поглощается из среды, окружающей испарительную
камеру, для обеспечения желаемого холодильного эффекта, а затем отводится от аппарата путем ввода
внешней среды в теплообмен с трубопроводами конденсационной камеры.
Аппаратура cbarac-35 обычно работает с перерывами; например, период работы от одного до одной
четвертой часа сменяется периодом простоя от полутора до двух часов, причем продолжительность этих
периодов зависит от нагрузки, возложенной на машину, и от настроек автоматических устройств, которые
контролируют запуск и остановку механизма сжатия.
В целом, [ Цена 1/*-]
[0012]
Механизм сжатия герметично закрыт, чтобы предотвратить утечку рабочей жидкости, и по этой причине
необходимо предусмотреть средства для его смазки, которые будут работать непрерывно и надежно без
необходимости постоянного обслуживания в течение длительных периодов времени, например, в течение
одного или нескольких лет.
Настоящее изобретение относится именно к проблеме эффективной смазки закрытых компрессионных
механизмов, используемых в холодильных машинах указанного выше типа.
[0013]
В соответствии с изобретением я использую рабочую жидкость, состоящую из хладагента и смазки, которые
легко смешиваются друг с другом, образуя однородный или жидкий раствор.
Рабочее вещество такого рода описано в технических условиях моих предыдущих патентов № 195948 и
208547.
Данная рабочая жидкость имеет такие характеристики, что ее составляющие механически неразделимы.
Однако разделение может происходить за счет испарения одного из компонентов вследствие достаточных
изменений температуры или давления.
70
[0014]
Это достигается в соответствии с изобретением путем передачи рабочей жидкости, выходящей из
компрессора, в теплообмен с компрессором, в результате чего происходит изменение температуры,
достаточное для испарения хладагента, но не смазочного материала.
После испарения хладагента остаток жидкого рабочего тела, который по существу является смазочным
материалом 80 и который для краткости я могу далее обозначать как «смазочный материал», подается к
рабочим частям машины.
После удаления из него смазочный материал может быть подан на 85° к входному патрубку компрессора, где
он снова смешивается с хладагентом и одновременно служит
[0015]
2
[0016]
217,178
[0017]
для смазки относительно подвижных частей компрессора.
[0018]
В устройствах, изготовленных в соответствии с изобретением, я предпочтительно использую полый вал
двигателя диаметром 5 мм, при этом отверстие вала используется для подачи смазки, выбрасываемой одним
из подшипников двигателя, к оставшемуся подшипнику.
Кроме того, может быть использована новая и усовершенствованная конструкция защитных кожухов и
перегородок для удержания смазки и предотвращения ее попадания на токонесущие части двигателя.
Я обнаружил, что использование описанной здесь системы подачи смазки обеспечивает адекватную смазку
аппарата в течение длительных периодов времени, не представляя при этом никакой опасности для
двигателя из-за утечки смазки.
[0019]
На прилагаемых чертежах фиг. 1 представлен поперечный разрез, иллюстрирующий конденсационную
камеру и механизм сжатия холодильной машины, при температуре -25°C, на которой может быть реализовано
изобретение.
На рис. 2 изображен план компрессора, выполненный по линии II—II на рис. 1, а на рис. 8 — перспективный
вид верхней части вала двигателя после снятия вала компрессора 80.
[0020]
Обращаясь к чертежам для подробного описания моего изобретения, я показываю конденсационную камеру
холодильной машины типа dis-35, закрытой в соответствии с описанием моего предыдущего патента Xo.
187,604, в которой может быть реализован мой новый способ работы.
Следует понимать, что данное изобретение может быть применено и в других типах компрессорных машин, и
что изображенное и описанное здесь устройство используется в качестве примера и вспомогательного
средства для наглядного изложения моего изобретения.
Как показано на рисунке, на рисунке 10 обозначена конденсационная камера, в которой расположен
компрессор 11, приводимый в движение соответствующим двигателем 12.
Конденсаторная камера 10 включает в себя колоколообразную или куполообразную часть 13, закрепленную
на пластине 14, например, с помощью установочных винтов 50 15 и фланцевого кольца 16.
На опорной плите 14 установлена отливка 17 в форме перевернутой чашки, образующая корпус для
двигателя, а поверх нее наложено гнездо 18, в котором размещается компрессор 11 и которое служит
камерой для сбора рабочей жидкости в жидком состоянии, вытекающей из него.
К опорной пластине 14 подвешена съемная чашеобразная отливка 19, позволяющая производить замену
щеток коммутатора, связанных с двигателем.
[0021]
Вал двигателя 21 полый и надежно закреплен на валу компрессора 22 с помощью соответствующих
элементов 23, как показано на рис. 3.
65 Эти шпонки закреплены на валу двигателя.
[0022]
21,
и скользящим образом соединять вал компрессора 22 в осевом направлении, обеспечивая тем самым
свободу осевого перемещения между валами и значительно упрощая сборку компрессора и двигателя 70. Вал
механизма поддерживается нижним подшипником 24, расположенным в отливке 19, промежуточным
подшипником 25, расположенным в верхней части отливки 17, и верхним подшипником 26, расположенным в
компрессоре. Компрессор может быть любого широко известного типа. Как показано на рисунке, он включает в
себя корпус 27 и торцевую крышку -28, последняя из которых содержит верхний подшипник 26. Корпус 27 80
снабжен цилиндрическим отверстием, в которое вводятся входное отверстие 29 и выходное отверстие 30. На
внутренней поверхности корпуса имеются дугообразные канавки 31 и 82, которые сообщаются с 85 портами
29 и 30 соответственно. Ротор 83 установлен на валу 22, при этом ротор и вал расположены эксцентрично
относительно отверстия корпуса 21. Радиальные пазы 34, предусмотренные в роторе 90 83, предназначены
для размещения скользящих лопаток 35.
Радиальные пазы 34 расположены на таком расстоянии от вала 22, что обеспечивают достаточную
непрерывную поверхность на роторе для образования жидкостного уплотнения за счет смазки, проходящей
радиально наружу между крышкой 28 и верхней торцевой поверхностью ротора 33. Лопатки 85 снабжены
наконечниками 36, которые скользят по внутреннему отверстию корпуса 27 и 100, и могут свободно принимать
любую требуемую угловую форму в соответствии с контуром указанного отверстия. Лопатки 85 расположены
радиально наружу, а концевые элементы 86, в свою очередь, прижимаются к отверстию корпуса 105 27 с
помощью стержней 37 и пружин 38. Стержни 37 расположены в отверстиях, предусмотренных в роторе и валу,
а пружины 88 окружают соответствующие стержни и оказывают внешнее давление на лопатки. 110
[0023]
Выходное отверстие 80 компрессора сообщается с трубопроводом 41, имеющим открытый конец 42 и
поддерживающим перегородку 43.
Емкость 18 сообщается с конденсационной камерой через выходное отверстие 44 115, расположенное в ее
верхней части для прохождения паров хладагента, и через отверстие 45, благодаря чему предотвращается
чрезмерное повышение уровня рабочей жидкости внутри емкости 120. Конденсаторные змеевики 46
расположены в верхней части купола 13 и снабжены входным патрубком 47 и выходным патрубком (не
показан), которые проходят вне камеры. Сконденсированная жидкость подается в испаритель по
трубопроводу 47:1, а поток регулируется редукционным клапаном 48. Редукционный клапан 48 приводится в
действие поплавком 49, благодаря чему поддерживается постоянная величина 130.
[0024]
217,178
[0025]
3
[0026]
В конденсационной камере поддерживается объем жидкости.
Пары хладагента возвращаются из испарителя через канал 51, расположенный концентрически снаружи
нагнетательного трубопровода 47a и сообщающийся с всасывающим патрубком 29 компрессора.
Электрический кабель 52, подающий ток к двигателю, проходит через газонепроницаемую вилку 53,
расположенную в 10 опорной плите 14.
[0027]
Смазка подается к верхнему подшипнику вала 26 через перевернутую изогнутую трубку 54, имеющую
открытый вход 55 и выходной конец которой проходит через переходник 56 с цилиндрическим каналом 57,
расположенным соосно с валом.
Затем смазка проходит по канавке 58 в изнашиваемые поверхности верхнего подшипника 26 и 20 выпускается
с его нижнего конца на ротор компрессора.
Пройдя через различные зазоры между рабочими частями компрессора, смазка перемещается вниз 25 по
канавке 59, смазывая подшипник 25. Затем жидкость просачивается вниз и задерживается в круговой канавке
6l, предусмотренной в валу компрессора 22. Круглые канавки 61 соединяют отверстие 62 и полую часть 63
вала компрессора с каналом 64, который проходит вниз в полый вал двигателя 21.
[0028]
85
Для предотвращения попадания смазки, которая может просачиваться за круговую канавку 61, на обмотки
якоря двигателя, я предусмотрел маслоуловитель 65, который припаян или приварен к оболочке 40 66,
которая, в свою очередь, припаяна или приварена к валу двигателя 21. Любая смазка, которая может
просочиться мимо улавливающего устройства или круговой канавки 61, попадает на верхнюю торцевую
поверхность вала двигателя 21 и под действием центробежной силы отбрасывается в маслоуловитель 65.
Смазка сливается из маслоуловителя 65 через отверстие 67 и продольную канавку 68, которая сообщается 50
с отверстием вала двигателя 21.
[0029]
Смазка подается с нижнего конца вала двигателя в круглое углубление 71, предусмотренное в чашеобразной
отливке 19.
Круглое углубление 55 71 сообщается с кольцевым отверстием 72, образованным кольцами 73 и 74
шарикодержателя подшипника 24. Кроме того, он сообщается через отверстие 75 с кольцевым каналом 76,
который, в свою очередь, дренируется посредством трубопровода 77. Трубопровод 77 соединен через
соединительный элемент 78 с всасывающей трубой 79, через которую компрессор забирает пары хладагента
из испарителя. 65 Нижняя поверхность кольцевого канала
[0030]
76 расположен на небольшом расстоянии ниже центральной линии шариков 85, и, следовательно, вокруг
подшипника поддерживается соответствующий уровень смазки.
[0031]
Такая конструкция обеспечивает достаточную смазку подшипника и одновременно предотвращает
чрезмерное накопление смазки в нижней части корпуса двигателя.
[0032]
Для дополнительной защиты от переноса смазки вверх по валу и ее контакта с подшипниками двигателя, я
устанавливаю ряд перегородок между двигателем и подшипником 24.
В результате проведенного эксперимента я обнаружил, что при остановке аппарата происходит выравнивание
давления между конденсационной камерой и камерой двигателя, и что газ, протекающий обратно по
трубопроводу 77 85, распыляет смазку, которая может содержаться в трубопроводе 77, обратно в камеру
двигателя.
Поэтому я предусматриваю обратный клапан 80, расположенный в трубопроводе, и перегородку 81, которая
90 плотно установлена в отливке 19.
Эта перегородка выступает над входным концом трубопровода 77, и любая смазка, которая может
просочиться мимо обратного клапана и распылиться из него, попадает на него. Я также предлагаю
перегородку 82, которая вращается вместе с валом двигателя, и втулку 83. Эта втулка передает вес,
создаваемый валовым механизмом, на шарикодержатель 74, а также жестко удерживает перегородку 82 на
соответствующем выступе, предусмотренном на валу двигателя. Любая смазка, которая может подниматься
вверх по втулке 83, переносится на перегородку 82 и отбрасывается от нее тангенциально под действием
центробежной силы. Связь между двигателем и подшипником 24 дополнительно ограничивается третьей
перегородкой 84, которая закреплена в отливке 19 и через которую проходит вал двигателя 110, создавая с
ним небольшой зазор.
[0033]
Принцип работы описанного аппарата следующий: конденсационная камера 10 и расположенный в ней
резервуар 18 заполняются рабочей жидкостью до уровня, указанного на чертеже пунктирными линиями.
При запуске двигателя 12 компрессор 11 выпускает через отверстие 30 и трубопровод 120 41 рабочую
жидкость как в жидком, так и в парообразном состоянии, которая воздействует на перегородку 43. При этом
жидкость и пар в значительной степени разделяются: жидкость стекает в нижнюю часть емкости 18, а пар
выходит через отверстие 44 в конденсационную камеру. Рабочая жидкость внутри емкости подвергается
воздействию тепла компрессора 11. 130
[0034]
4
[0035]
217,178
[0036]
Содержащийся в нем хладагент испаряется, оставляя жидкую массу, содержащую liig.
12% смазочного материала.
[0037]
Горячие пары хладагента, пройдя через отверстие 44, контактируют с змеевиками 46 и конденсируются под их
охлаждающим действием.
Жидкий хладагент опускается в нижнюю часть конденсационной камеры, и при достаточном подъеме уровня
жидкости поплавок 49 открывает редукционный клапан 48, позволяя жидкому хладагенту протекать по
трубопроводу 47a к испарителям.
Внутри испарительных блоков (не показаны) жидкий хладагент испаряется за счет поглощения тепла от
холодильной камеры, а пары хладагента возвращаются по трубопроводу 79 и каналу 51 к входному патрубку
29 компрессора 11.
[0038]
Смазка рабочих частей компрессорного механизма осуществляется следующим образом: жидкая рабочая
жидкость, содержащаяся в емкости 18, 25, которая подвергается воздействию тепла компрессора и,
следовательно, содержит высокий процент смазки, подается по трубопроводу 54, а разница давлений,
существующих между всасывающим и нагнетательным отверстиями компрессора, поступает в
цилиндрическое отверстие 57, расположенное в верхней части компрессора.
Смазка подается вниз через канавку 58, попадает на изнашиваемые поверхности 35 подшипника 26 и
осаждается на его нижнем конце на торцевой поверхности ротора 33.
Под действием центробежной силы смазка затем радиально выносится наружу 40 между торцевой крышкой
28 и торцевой поверхностью ротора 33 до тех пор, пока часть ее не стечет вниз через зазоры,
предусмотренные между пазами 34 и лопатками 35. Однако пазы 34 расположены на расстоянии 45 от вала
таким образом, что до удаления части смазки с торцевой поверхности ротора между ротором и торцевой
крышкой SO 28 образуется полностью круговое жидкостное уплотнение, благодаря чему эффективность
механизма сжатия существенно повышается. Смазка, которая не стекает вниз через зазоры между пазами 34
и лопатками 55 35, выносится наружу и вниз по цилиндрической поверхности ротора 33. Часть этой смазки
увлекается парами хладагента, проходящими через компрессор, в то время как оставшаяся часть, вместе со
смазкой из пазов 34, осаждается на верхней поверхности корпуса двигателя 17.
Нанесенная на него смазка образует жидкую пленку между ротором 33 и верхней поверхностью 65 корпуса
двигателя 17.
[0039]
и часть этой смазки, в свою очередь, транспортируется за счет разницы давлений, существующих внутри
емкости IS и корпуса двигателя 17, в канавку 59, а оттуда к изнашиваемым 70 поверхностям промежуточного
подшипника 25.
[0040]
Затем эта смазка просачивается вниз между валом компрессора и корпусом, и значительная ее часть
задерживается в круговой канавке 61, 75 и, благодаря относительно низкому давлению, существующему
внутри корпуса двигателя 17, отверстия 62 и полой части 63 вала компрессора, поступает в трубопровод 64, а
оттуда в отверстие вала двигателя 21.
[0041]
Небольшое количество смазки может просочиться за круговую канавку 61 и вытечь из нижнего конца
подшипника.
Эта смазка будет нанесена 85 на верхнюю торцевую поверхность вала двигателя 21, после чего она будет
выброшена наружу под действием центробежной силы в смазочный контейнер 65.
Смазка удерживается в смазочном лотке под действием центробежной силы до тех пор, пока не произойдет
остановка аппарата, после чего смазка стекает под действием силы тяжести через отверстие 67 и канавку 68
в отверстие вала двигателя 95 21.
Использование подобного устройства для сбора смазки, вытекающей из подшипника, расположенного
непосредственно над двигателем, значительно снижает вероятность утечки смазки на его подшипниковые
участки. В ходе экспериментов я установил, что мой прибор может работать в течение длительного времени
без каких-либо повреждений обмоток двигателя 105 из-за проблем со смазкой.
[0042]
Смазка, вытекающая из нижнего конца вала двигателя 21, поступает в круглое углубление 71 и в подшипник
24.
Смазка отводится из подшипника 110 через отверстие 75 в кольцевой канал 76, а оттуда по трубопроводам 77
и 79 в канал 51, который сообщается с входным патрубком компрессора. Вокруг подшипника поддерживается
уровень смазки 115, немного ниже центральной линии шариков 85. Этого относительно низкого уровня смазки
достаточно для обеспечения надлежащей смазки подшипника и одновременно сводит к минимуму
вероятность переноса избытка жидкости вверх по валу к двигателю.
[0043]
После того как смазочный материал будет затянут в компрессор, его можно снова залить в емкость 18, и цикл
работы повторится.
Если уровень рабочей жидкости в емкости в какой-либо момент поднимется выше отверстия 45, избыток
рабочей жидкости 130
[0044]
217,178
[0045]
5
[0046]
Жидкость, содержащая высокий процент смазочного материала, переливается в конденсационную камеру и
смешивается с находящейся в ней рабочей жидкостью.
При открытии 5 редукционного клапана 48 жидкость поступает в испаритель (не показан).
[0047]
«Хотя я продемонстрировал свое изобретение лишь в одной форме, специалистам по муравьям будет
очевидно, что оно не является таким уж ограниченным, 10 а допускает различные другие изменения и
модификации, не выходя за рамки его объема, определенного последующими пунктами формулы
изобретения.»
[0048]
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я заявляю, это: —
[0049]
1. Способ смазки холодильной машины, заключающийся в использовании в качестве рабочей жидкости
плотной смеси хладагента и смазки, в воздействии на рабочую жидкость, отводимую из компрессора,
теплотой сжатия 25 для испарения хладагента, и в подаче остатка, состоящего в основном или полностью из
смазки, между относительно подвижными частями машины.
[0050]
2. В холодильной машине, приспособленной для использования в качестве рабочего тела тесной смеси
хладагента и смазки, комбинация компрессора со средствами для подачи рабочего тела в жидком состоянии,
выходящего из компрессора, сначала в теплообменное взаимодействие с компрессором, а затем между
относительно подвижными частями машины.
[0051]
3. А. Компрессионная холодильная машина, приспособленная для использования в качестве рабочей
жидкости 40 тесной смеси хладагента и >смазочного материала, в которой предусмотрено отвод рабочей
жидкости из компрессора в теплообменное взаимодействие с компрессором для испарения 45 хладагента из
него, а также пропускание остатка, состоящего в основном или полностью из смазочного материала, сначала
между относительно подвижными частями машины, а затем в рабочую жидкость на стороне всасывания 50
компрессора.
[0052]
4. Компрессионная холодильная машина, предназначенная для использования в качестве рабочего тела
плотной смеси хладагента и смазки, в которой компрессор 55 расположен внутри и предназначен для выпуска
в воздуховод, и в которой предусмотрено устройство для выпуска газообразного рабочего тела из указанного
воздуховода в конденсационную камеру, а также для первоначального сбора жидкого рабочего тела 60 между
указанным корпусом и компрессором, а затем подачи его между относительно подвижными частями машины.
[0053]
5. Холодильная машина, приспособленная для работы при температуре 65°C, должна смазываться в
соответствии со способом, указанным в пункте 1, и должна быть изготовлена в основном так, как описано со
ссылкой на прилагаемые чертежи.
[0054]
Дата: 29 февраля 1924 года. 70
[0055]
А. С. КАШЕМАЙЛЬ,
[0056]
Сертифицированный патентный поверенный,
[0057]
2, Норфолк-стрит, Стрэнд, Лондон, У.К., представитель заявителя.
[0058]
Абингдон:
[0059]
Напечатано для типографии Его Величества, издательством Burgess & Son.
Соседние файлы в папке патенты