DE602004001699T2

DE602004001699T2 - Schraubenverdichter mit manuell einstellbarem innerem Mengenverhältnis und Fördermenge

Info

Publication number: DE602004001699T2
Application number: DE602004001699T
Authority: DE
Inventors: Toshiro Koto-ku Hattori; Katsuyuki Koto-ku Takahashi; Kiyoshi Koto-ku Tanaka; Akira Koto-ku Matsui; Yoshiyuki Koto-ku Kobayashi; Harumi Koto-ku Sato
Original assignee: Mayekawa Manufacturing Co
Current assignee: Mayekawa Manufacturing Co
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2024-03-13
Also published as: US6881040B2; EP1457679A3; DE602004001699D1; EP1457679B1; ATE335133T1; US20030215336A1; CA2460945A1; EP1457679A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Schraubenverdichter, bei dem ein Internvolumenverhältnis und die zugehörige Förderrate (Strömungsrate des Auslassgases) von Hand eingestellt werden können, sowie eine kombinierte Schraubenverdichtereinheit, die zur Anwendung dann geeignet ist, wenn der Saugdruck oder der Auslassdruck in weitem Umfang variiert, wenn eine Verwendung zum Komprimieren und Zuführen von Gas für eine Kühlmaschine, eine Klimaanlage, einen Gasturbinenbooster, eine Erdgas-Pipeline, einen chemischen Prozess, ein Kugelreservoir usw. erfolgt.
Beschreibung der einschlägigen Technik
Es wird ein mit einem Einstellschieber zum Einstellen des Internvolumenverhältnisses und einem Entlastungsschieber zum Variieren des einzusaugenden Gasvolumens versehener Schraubenverdichter mit weiter Verbreitung als leiser, schwingungsarmer, relativ billiger Verdichter verwendet, dessen Kompressionsverhältnis und Strömungsrate entsprechend den Benutzungs- und Betriebsbedingungen einstellt werden können.
Die 5 zeigt schematisch ein Beispiel des Aufbaus eines herkömmlichen Schraubenverdichters, der mit einem Einstellschieber zum Einstellen des Internvolumenverhältnisses und einem Entlastungsschieber (einem Einstellschieber zum Einstellen der Förderrate, d.h. der Strömungsrate) versehen ist. Bei diesem Beispiel werden sowohl der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber als auch der Förderrate-Einstellschieber so angetrieben, dass sie durch einen Hydraulikdruck verschoben werden.
In der 5 bezeichnet die Bezugszahl 101 ein Rotorgehäuse, 102 ein saugseitiges Lagergehäuse, 103 ein auslassseitiges Lagergehäuse, 104 einen Zylin der, 105 eine Rotorantriebswelle, 106 eine Rotorkammer, 107 eine Saugöffnung und 108 eine Auslassöffnung. Im Rotorgehäuse 101 sind ein eingreifender Rotor und ein aufnehmender Rotor, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, so untergebracht, dass sie miteinander kämmen und durch Lager in den Lagergehäusen auf der Saugseite und der Auslassseite gelagert sind. Mit der Rotorantriebswelle 105 ist eine Antriebsmaschine wie ein Elektromotor oder ein Verbrennungsmotor verbunden, um den eingreifenden Rotor zu drehen. Das zu komprimierende Gas wird von der Ansaugöffnung 107 her angesaugt, um in den eingeschlossenen Raum zwischen dem Zahn des eingreifenden Rotors und dem des aufnehmenden Rotors eingeleitet zu werden und dann komprimiert zu werden, wenn sich die Rotoren drehen, um von der Auslassöffnung 108 ausgestoßen zu werden.
Die Bezugszahl 111 kennzeichnet einen Förderrate-Einstellschieber, und 112 kennzeichnet einen Internvolumenverhältnis-Einstellschieber. Beide Einstellschieber verfügen über Flächen, die entlang den Außenumfängen des eingreifenden und des aufnehmenden Rotors laufen, wobei diese Flächen einen Teil der Wand der Rotorkammer 106 bilden. Der Förderrate-Einstellschieber 111 ist an der Stange 113 befestigt, und er ist mit einem Ausschnitt 111a zum Bilden einer radialen Öffnung versehen. Der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber 112 ist an einer Hohlstange 114 befestigt, die verschiebbar in der Stange 113 aufgenommen ist. Der Zylinder 104 ist durch eine Trennwand 102a im zentralen Teil des saugseitigen Lagergehäuses 102, eine Trennwand 104a im Zylinder 104 und eine Abdeckung 109 in eine Zylinderkammer 121 und eine Zylinderkammer 120 unterteilt. Die Stange 113 erstreckt sich so, dass sie die Trennwand 104a zur Zylinderkammer 120 durchdringt, um mit einem Kolben 115 zum Antreiben des Förderrate-Einstellschiebers 111 verbunden zu sein. Die Hohlstange 114 erstreckt sich so, dass sie die Trennwand 102a zur Zylinderkammer 121 durchdringt, um mit dem Kolben 116 zum Antreiben des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers 116 verbunden zu sein. Die Zylinderkammer 120 ist in einen rechten und einen linken Raum unterteilt, in den oder von dem Öl von einem Öleinlassstutzen oder einem Ölauslassstutzen, die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind, geliefert bzw. ausgelassen wird, um den Kolben nach links oder rechts zu bewegen, um den mit dem Kolben 115 oder 116 verbundenen Einstellschieber 111 oder 112 durch die Stange 113 oder 114 zu verschieben. Die Stange 113 zum Verschieben des Förderrate-Einstellschiebers 111 ist in ihrem rechten Teil mit einem langen Mittelloch versehen, und sie ist in dieses eingesetzt, wobei sie mit einer Spiralnut 123, einem Stift (in der Zeichnung nicht dargestellt), der in dieser aufgenommen ist und vom Mittelloch radial nach innen steht, versehen ist, so dass die Bewegung der Stange 113 nach links oder rechts, d.h. die Verschiebung des Förderrate-Einstellschiebers 111 in eine Drehung der Stange 117 umgesetzt wird, was durch die Entlastungsschieber-Anzeigeeinrichtung 118 angezeigt wird.
In der 5 ist der Zustand veranschaulicht, bei dem das Internvolumenverhältnis maximal ist und die Förderrate (Strömungsrate) maximal ist (Volllast). Wenn der Kolben 115 in diesem Zustand nach links verschoben wird, wird der Förderrate-Einstellschieber 111 nach links verschoben, um sich von der Passungsebene 119 der beiden Einstellschieber wegzubewegen, und zwischen den Endflächen der beiden Einstellschieber entsteht ein Zwischenraum. Ein Teil des in den Raum zwischen den Zahnrotoren gesaugten und gefüllten Gases leckt, bevor der Raum durch die rechte Kantenlinie entlang dem Außenumfang der Zähne des Rotors geschlossen wird, um das Gas einzuschließen, durch den Zwischenraum in einen Raum 122 aus, um durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Kanal zur Saugöffnung 107 zurückgeliefert zu werden. Daher wird das Volumen des im Raum zwischen den Zähnen eingeschlossenen Gases verringert, und es wird die Menge an ausgestoßenem Gas verringert.
Wenn beide Einstellschieber durch den Hydraulikdruck nach rechts bewegt werden, wobei beide Einstellschieber in Kontakt stehen, tritt die Schnittfläche 111a des Förderrate-Einstellschiebers 111 in die Rotorkammer ein, so dass die radiale Öffnung geöffnet wird. Je mehr die Einstellschieber nach rechts verschoben werden, umso schneller öffnet die radiale Öffnung. So wird das Internvolumenverhältnis umso kleiner, je mehr die Einstellschieber nach rechts bewegt werden. Wenn Hydraulikdruck auf die rechte Seite des Kolbens 115 gegeben wird, um den Förderrate-Einstellschieber 111 im Zustand, in dem das Internvolumenverhältnis klein ist, nach links zu bewegen, wird der Förderrate-Einstellschieber 111 nach links bewegt, so dass es sich von der Passungsebene 119 der beiden Einstellschieber wegbewegt und dadurch zwischen den Endflächen der beiden Einstellschieber ein Zwischenraum entsteht, und es wird die Menge an ausgestoßenem Gas aus demselben Grund verringert, wie er oben angegeben ist. Durch eine Konstruktion wie diese kann die Förderrate (Strömungsrate) bei wahlfreiem Internvolumenverhältnis eingestellt werden.
Ein anderes Beispiel eines Schraubenverdichters mit einem Internvolumenverhältnis-Einstellschieber und einem Förderrate-Einstellschieber ist im Doku ment US 4,611,976 offenbart, von dem der Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgeht. Die Ventile werden hydraulisch betätigt. Federn drücken sie dann, wenn kein Hydraulikdruck verfügbar ist, in eine Ruheposition.
Gemäß dem Aufbau der oben angegebenen Beispiele werden sowohl der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber als auch der Förderrate-Einstellschieber durch Hydraulikdruck verschoben, jedoch existiert ein Typ, bei dem der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber auf eine Stange geschraubt ist, die sich durch den Förderrate-Einstellschieber erstreckt, wobei das Internvolumenverhältnis dadurch eingestellt wird, dass die Stange durch einen Schrittmotor so verdreht wird, dass der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber verschoben wird. Es existiert auch ein Typ, bei dem diese Stange von Hand verdreht wird, wenn der Betrieb des Verdichters gestoppt ist, und sie wird durch eine Sperrmutter an einer geeigneten Verdrehposition fixiert, um den Internvolumenverhältnis-Einstellschieber an seinem Ort festzuhalten.
Ein Beispiel eines Verdichters mit einem von Hand durch Verdrehen eines mit einer Gewindestange verbundenen Rads betriebenen Einstellschieber ist in US 4,455,131 offenbart. In US 5,207,568 ist ein Zahnstange/Ritzel-Mechanismus zum Betreiben eines Einstellschiebers durch einen Elektromotor offenbart. Einstellbare Schraubenverdichter sind ferner in US 3,432,089 und JP-A-2-248684 offenbart. Das letztgenannte Dokument offenbart auch eine kombinierte Verdichtereinheit mit zwei in Reihe verbundenen Schraubenverdichtern
Bei den herkömmlichen Schraubenverdichtern, die mit einem Internvolumenverhältnis-Einstellschieber und einem Förderrate-Einstellschieber versehen sind, wie oben angegeben, können das Internvolumenverhältnis und die Förderrate automatisch eingestellt werden, oder das Internvolumenverhältnis kann von Hand eingestellt werden, wenn der Betrieb des Verdichters gestoppt ist. Ein derartiger Verdichter kann für eine Anzahl von Verwendungen genutzt werden, jedoch ist die Konstruktion kompliziert, was zu einer Kostenerhöhung führt. Ferner ist eine elektrische Spannungsquelle erforderlich, um eine Ölpumpe oder einen Schrittmotor zum Erzeugen des Hydraulikdrucks zum Verstellen der Einstellschieber zu betreiben. Daher besteht die Unzweckmäßigkeit, dass ein derartiger Verdichter nicht unverändert in unbewohntem Gebiet verwendet werden kann, wo keine Elektrizität verfügbar ist. Beispielsweise werden in Erdgasfeldern Schraubenverdichter durch Gasmotoren unter Verwendung entnommenen Erdgases als Brennstoff betrieben, und in vielen Fällen ist es mühselig, eine elektri sche Spannungsquelle anzubringen, um das Internvolumenverhältnis und die Förderrate der Schraubenverdichter einzustellen.
Andererseits wurden in der Förderrate einstellbare Schraubenverdichter in weitem Umfang für Kühlmaschinen verwendet. Es wurden mehrere Verdichter kombiniert, um Gas durch mehrere Verdichter, beispielsweise zwei oder drei Verdichter, zu komprimieren, um das Kompressionsverhältnis pro Stufe zu verringern, um die Kompressionseffizienz zu verbessern, da die polytrope Effizienz niedrig ist, wenn es beabsichtigt wird, durch einen einzelnen Verdichter ein hohes Kompressionsverhältnis (Verhältnis des Auslassdrucks zum Ansaugdruck) zu erzielen.
Im Allgemeinen wird, bei einem Schraubenverdichter, das Internvolumenverhältnis im Designstadium bestimmt, und unter Verdichterspezifikationen entsprechend einem niedrigen, mittleren und hohen Kompressionsverhältnis wird, abhängig vom Anwendungsfall ein Verdichter mit geeignetem Internvolumenverhältnis ausgewählt. Der ausgewählte Verdichter erzielt bei bestimmten Betriebsbedingungen, d.h. einem bestimmten Kompressionsverhältnis, die maximale polytrope Effizienz, die bei davon abweichenden Kompressionsverhältnissen abnimmt. Dies, da nutzlose Arbeit erbracht werden muss, wenn der Verdichter bei einem anderen Kompressionsverhältnis betrieben wird als demjenigen, das dem Internvolumenverhältnis des ausgewählten Verdichters entspricht, da zwischen dem Druck im Auslassraum und dem des Gases, das vom durch ein Paar von Rotoren des Verdichters gebildeten Kompressionsraum in diesen Raum auszulassen ist, eine Druckdifferenz entsteht.
Es wurden Schraubenverdichter entwickelt, bei denen das Internvolumenverhältnis und die Förderrate eingestellt werden, jedoch verfügen sie unvermeidlicher Weise über einen komplizierten Aufbau und hohe Kosten, wie oben angegeben.
Wenn mehrere herkömmliche Verdichter mit konstantem Internvolumenverhältnis, beispielsweise zwei derartige Verdichter, kombiniert werden, um ein hohes Kompressionsverhältnis zu erzielen, ist einer ein Verdichter mit niedrigerem Druck und der andere ein Verdichter mit höherem Druck. Der Verdichter mit niedrigerem Druck komprimiert angesaugtes Gas mit dem Kompressionsverhältnis, das dem Internvolumenverhältnis gemäß dem Design, wie im Designstadium des Verdichters mit niedrigerem Druck bestimmt, entspricht, und er lässt das komprimierte Gas zur Einlassseite des Verdichters mit höherem Druck aus.
Der Verdichter mit höherem Druck komprimiert das vom Verdichter mit niedrigerem Druck ausgestoßene Gase mit dem Kompressionsverhältnis, das dem Internvolumenverhältnis gemäß dem im Designstadium des Verdichters mit höherem Druck bestimmten Design entspricht.
Daher hängt der Saugdruck des Verdichters mit höherem Druck (Zwischendruck) vom Verhältnis des Volumens des eingeschlossenen Raums zwischen Zähnen des Verdichters mit niedrigerem Druck, wenn der Ausstoß aus dem Raum beginnt, zum Volumen des eingeschlossenen Raums zwischen Zähnen des Verdichters mit höherem Druck, wenn die Kompression beginnt, d.h. dem Volumen des maximal umschlossenen Raums zwischen Zähnen des Verdichters mit höherem Druck, ab.
Genauer gesagt, wird, wenn das Volumen des umschlossenen Raums zwischen Zähnen des Verdichters mit niedrigerem Druck, wenn der Ausstoß beginnt, kleiner als das Volumen des umschlossenen Raums zwischen Zähnen des Verdichters mit höherem Druck, wenn die Kompression beginnt, ist, das aus dem Verdichter mit niedrigerem Druck ausgestoßene Gas im Raum zwischen Zähnen eingeschlossen, der größer als der Raum zwischen Zähnen des Verdichters mit niedrigerem Druck, wenn der Ausstoß beginnt, ist, so dass der Druck des Gases, wenn die Kompression im Verdichter mit höherem Druck beginnt, niedriger ist als dann, wenn das Gas vom Verdichter mit niedrigerem Druck ausgestoßen wird. D.h., dass der Zwischendruck (Saugdruck des Verdichters mit höherem Druck) niedriger als der Auslassdruck des Verdichters mit niedrigerem Druck wird. Daher dehnt sich das aus dem Verdichter mit niedrigerem Druck ausgestoßene Gas in den Raum zwischen diesem und dem Verdichter mit höherem Druck aus, was bedeutet, dass der Verdichter mit niedrigerem Druck das Gas übermäßig stark komprimiert und nutzlose Kompressionsarbeit ausführt, was zu verringerter Effizienz des Verdichters mit niedrigerem Druck führt.
Wenn nun das Verhältnis (Volumen des zwischen Zähnen des Verdichters mit niedrigerem Druck umschlossenen Raums bei Beginn des Ausstoßes)/(Volumen des umschlossenen Raums zwischen Zähnen des Verdichters mit höherem Druck bei Beginn der Kompression) als Verdrängungsverhältnis bezeichnet wird, wird der Zwischendruck umso niedriger, je kleiner das Verdrängungsverhältnis ist, was zu übermäßig hoher Kompression im Verdichter mit niedrigerem Druck führt.
Es ist wünschenswert, die kombinierte Verdichtereinheit so zu betreiben, dass das genannte Verdrängungsverhältnis auf 1 oder geringfügig unter 1 gehalten wird, um einen großen Druckabfall zu vermeiden, wenn das vom Verdichter mit niedrigerem Druck ausgestoßene Gas in die Saugöffnung des Verdichters mit höherem Druck eintritt.
Der Auslassdruck des Schraubenverdichters beträgt das (V_i)^m-Fache des Saugdrucks, wobei V_i das Internvolumenverhältnis ist und m der Polytropieexponent ist. Wenn angenommen wird, dass der Polytropieexponent m 1,3 ist, beträgt, wenn das Internvolumenverhältnis gemäß dem Design 2,5 beträgt, der Auslassdruck 3,29 bei einem Saugdruck von 1,0, 4,94 (= 3,29 × 1,5) bei einem Saugdruck von 1,5, und 6,58 (= 3,29 × 2) bei einem Saugdruck von 2. Wenn diese Auslassdrücke des Verdichters mit niedrigerem Druck die Saugdrücke des Verdichters mit höherem Druck sind, und wenn angenommen wird, dass der Polytropieexponent m 1,3 ist und das Internvolumenverhältnis gemäß dem Design 2,5 ist, beträgt auch beim Verdichter mit höherem Druck der Auslassdruck desselben 10,8, 16,2 und 21,6 bei einem Saugdruck des Verdichters mit niedrigerem Druck von 1, 1,5 bzw. 2.
Wie oben beschrieben, nimmt dann, wenn der Saugdruck des Verdichters mit niedrigerem Druck ansteigt, der Auslassdruck des Verdichters mit höherem Druck beträchtlich an, und es tritt der Fall auf, dass der Auslassdruck die Druckgrenze überschreitet, die für den Verdichter mit höherem Druck zulässig ist, wodurch es zu einer Beschädigung der Komponenten des Verdichters mit höherem Druck kommen kann.
Wenn das Verdrängungsverhältnis klein ist, wird der Zwischendruck, d.h. der Saugdruck des Verdichters mit höherem Druck, niedriger als der Auslassdruck des Verdichters mit niedrigerem Druck (der Druck im umschlossenen Raum zwischen den Zähnen unmittelbar vor dem Beginn des Ausstoßes), jedoch kann es geschehen, dass selbst in diesem Fall der Auslassdruck des Verdichters mit höherem Druck den zulässigen Druck überschreitet, wenn der Saugdruck (der Saugdruck des Verdichters mit niedrigerem Druck) stark erhöht ist. Je größer das designmäßige Internvolumenverhältnis ist, desto stärker ist diese Tendenz.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Schraubenverdichter mit einfachem Aufbau und geringen Kosten zu schaffen, der mit Einstellschiebern zum Einstellen des Internvolumenverhältnisses und der Förderrate (der Strömungsrate des Auslassgases) versehen ist.
Diese Aufgabe ist durch einen Schraubenverdichter gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Der Anspruch 5 betrifft eine kombinierte Verdichtereinheit mit einem Schraubenverdichter gemäß der Erfindung. Ausführungsformen der Erfindung erfordern keine elektrische Spannungsquelle, da der Schraubenverdichter so aufgebaut ist, dass das Verschieben und Festhalten des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers an seinem Ort sowie das Verschieben des Förderrate-Einstellschiebers von Hand ausgeführt werden können.
Die kombinierte Verdichtereinheit erzielt bei hervorragender Effizienz ein hohes Kompressionsverhältnis, und sie kann Schwankungen beim Saug- und Auslassdruck auffangen.
Um die Aufgabe zu lösen, ist ein Schraubenverdichter mit einem Internvolumenverhältnis-Einstellschieber und einem Förderrate-Einstellschieber versehen, wobei der Förderrate-Einstellschieber in seinem auslassseitigen Endteil über einen Ausschnitt verfügt, um eine radiale Öffnung zu bilden, und mit einem zentralen Innengewindeloch, mit dem ein Außengewindeteil einer Schieberantriebswelle verbunden ist, wobei der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber über ein Mittelloch verfügt, mit Halterung zur Verschiebung auf der Schieberantriebswelle auf der Saugseite des Förderrate-Einstellschiebers, wobei der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber durch ein im saugseitigen Lagergehäuse gelagertes elastisches Element zum Internvolumenverhältnis-Einstellschieber hingedrückt wird, und mit einer Fixiereinrichtung zum Feststellen des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers an seinem Ort; wobei das Internvolumenverhältnis durch Feststellen des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers an seinem Ort mittels der Fixiereinrichtung eingestellt wird und die Förderrate durch Verschieben des Förderrate-Einstellschiebers durch Verdrehen der Schieberantriebswelle eingestellt wird.
Es ist bevorzugt, dass der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber mit mehreren radialen Löchern in der Richtung radial ausgehend von seinem Außenumfang versehen ist, wobei die Löcher entlang der Verschieberichtung angeordnet sind, wobei die Fixiereinrichtung ein Stiftstopfen ist, der in eines der Innengewindelöcher zu schrauben ist, die im saugseitigen Lagergehäuse und/oder Rotorgehäuse vorhanden sind, so dass der Stiftteil des Stiftstopfens in eines der radialen Löcher eingeführt ist, und wobei sich die Schieberantriebswelle zur Außenseite des saugseitigen Lagergehäuses erstreckt, wobei sie an ihrem Ende mit einem Griff zu ihrem Verdrehen versehen ist, um den Förderrate-Einstellschieber zu verschieben.
Wenn der Verdichter bei sich nicht allzu sehr ändernden Betriebsbedingungen verwendet wird, ist es nicht erforderlich, das Internvolumenverhältnis und die Förderrate (die Strömungsrate des Auslassgases) häufig und automatisch einzustellen. Wenn der Fall betrachtet wird, gemäß dem ein Schraubenverdichter mit festem Internvolumenverhältnis (spezifiziertem Internvolumenverhältnis) beispielsweise in einem Erdgasfeld verwendet wird, nimmt der Saugdruck allmählich ab, da mit der Alterung der Gasquelle eine verringerte Druckabnahme vorliegt. Es ist erforderlich, Gas mit konstantem Druck zu liefern, so dass der Auslassdruck des Verdichters auf dem Anfangs bestimmten Druck gehalten werden muss. Daher ist es in einem derartigen Fall erforderlich, das Internvolumenverhältnis des Schraubenverdichters zu erhöhen, um die Verringerung des Saugdrucks aufzufangen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird, wenn der Förderrate-Einstellschieber auf einen Außengewindeteil einer Schieberantriebswelle geschraubt wird, der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber für Verschiebung auf der Schieberantriebswelle auf der Saugseite des Förderrate-Einstellschiebers gelagert, und es wird durch ein elastisches Element zum Förderrate-Einstellschieber hin gedrückt, wobei der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber dauernd mit dem Förderrate-Einstellschieber in Kontakt gehalten wird, wenn der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber nicht an seinem Ort festgestellt ist und der Förderrate-Einstellschieber nicht zur Auslassseite hin verstellt wird. Demgemäß wird, wenn der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber zur Saugseite hin zu bewegen ist, d.h., wenn das Internvolumenverhältnis zu verringern ist, derselbe gemeinsam dadurch mit dem Förderrate-Einstellschieber verstellt, dass der Förderrate-Einstellschieber durch Verdrehen der Schieberantriebswelle zur Saugseite hin verstellt wird, und wenn der Internvolumen verhältnis-Einstellschieber zur Auslassseite hin zu verstellen ist, d.h., wenn das Internvolumenverhältnis zu erhöhen ist, wird er dadurch zur Auslassseite hin bewegt, dass der Förderrate-Einstellschieber durch Verdrehen der Schieberantriebswelle zur Auslassseite hin bewegt wird, da der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber durch das elastische Element immer zum Förderrate-Einstellschieber hingedrückt wird. Daher können, wenn der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber nicht an seinem Ort festgestellt ist, derselbe und der Förderrate-Einstellschieber dadurch gemeinsam in jeder beliebigen Richtung verstellt werden, dass die Schieberantriebswelle gedreht wird. Wenn der Förderrate-Einstellschieber durch Verdrehen der Schieberantriebswelle zur Auslassseite hin verstellt wird, wenn der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber an seinem Ort festgestellt ist, nimmt die Menge des ausgestoßenen Gases ab.
Hinsichtlich einer Einrichtung zum Feststellen des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers an seinem Ort kann eine Anzahl von Konstruktionen in Betracht gezogen werden, und es ist bevorzugt, dass der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber mit mehreren radialen Löchern in der Richtung radial ausgehend von seinem Außendurchmesser versehen ist, wobei diese Löcher entlang der Verschieberichtung angeordnet sind, und wobei die Fixiereinrichtung aus mehreren Innengewindelöchern besteht, die im saugseitigen Lagergehäuse und/oder Rotorgehäuse vorhanden sind, wobei ein Stiftstopfen so in eines der Innengewindelöcher zu schrauben ist, dass der Stiftteil desselben in eines der radialen Löcher am Internvolumenverhältnis-Einstellschieber eingeführt ist. Die Positionen der radialen Löcher am Außenumfang des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers entlang der Verschieberichtung sowie die Positionen der Gewindelöcher im saugseitigen Lagergehäuse und/oder Rotorgehäuse werden so bestimmt, dass sie den vorbestimmten Internvolumenverhältnissen entsprechen. Bei einer Konstruktion wie dieser kann der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber auf einfache Weise dadurch an seinem Ort festgestellt werden, dass der Stiftstopfen so in eines der Gewindelöcher geschraubt wird, dass sein Stiftteil in eines der radialen Löcher am Außenumfang des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers eingeführt wird. Die Auswahl der Position zum Einführen des Stiftteils des Stiftstopfens kann leicht ausgeführt werden, da der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber dadurch in jeder beliebigen Verschieberichtung verstellt werden kann, dass die Schieberantriebswelle verdreht wird, wie es oben angegeben ist.
Es ist bevorzugt, dass sowohl im Lagergehäuse als auch im Rotorgehäuse jeweils mindestens ein Innengewindeloch vorhanden ist und die Gewindelöcher mit stiftfreien Stopfen verstopft sind, mit Ausnahme des Gewindelochs, in das der Stiftstopfen zum Feststellen des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers an seinem Ort eingeschraubt wird.
Wenn sich der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber über einen Teil des Rotorgehäuses und des saugseitigen Lagergehäuses erstreckt, wenn beispielsweise die Gewindelöcher nur im saugseitigen Lagergehäuse vorhanden sind, müssen die radialen Löcher am Außenumfang des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers am Außenumfang desjenigen Teils des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers positioniert werden, der sich immer im saugseitigen Lagergehäuse befindet, was zu einer großen Länge des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers führt. Durch Anbringen der Gewindelöcher in unterteilter Weise im saugseitigen Lagergehäuse und im Rotorgehäuse können sie am Außenumfang des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers in demjenigen Teil angebracht werden, der in das Innere des Rotorgehäuses vorsteht, und es kann die Länge des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers verkürzt werden.
Es ist auch möglich, den Schraubenverdichter auf solche Weise zu konstruieren, dass der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber an beliebigen Positionen festgestellt werden kann.
Wie es vorstehend beschrieben ist, kann, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, das Internvolumenverhältnis des Schraubenverdichters einfach dadurch eingestellt werden, dass der Stiftstopfen angezogen wird, um den Internvolumenverhältnis-Einstellschieber an seinem Ort festzustellen, wenn der Stiftteil des Stiftstopfens in eines der radialen Löcher am Internvolumenverhältnis-Einstellschieber eingeführt wird, das einem gewünschten Internvolumenverhältnis unter den vorbestimmten Verhältnissen entspricht, während der Drehgriff von Hand gedreht wird, und wobei die Förderrate dadurch eingestellt werden kann, dass der Griff verdreht wird, nachdem der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber an seinem Ort festgestellt wurde.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch dadurch gelöst, dass mehrere Schraubenverdichter mit mindestens einem Verdichter gemäß der Erfindung kombiniert werden, um eine Verdichtereinheit zu bilden.
Die Einheit besteht selbstverständlich aus Verdichtern mit niedrigerem Druck und mit höherem Druck. Wenn beispielsweise die Einheit aus zwei Verdichtern besteht, nämlich einem Verdichter mit niedrigerem Druck und einem Verdichter mit höherem Druck, ist die Auslassöffnung des Verdichters mit niedrigerem Druck mit der Saugöffnung des Verdichters mit höherem Druck verbunden. In diesem Fall wird der Schraubenverdichter gemäß der Erfindung als Verdichter mit niedrigerem Druck verwendet, und ein herkömmlicher Schraubenverdichter mit konstantem Internvolumenverhältnis wird als Verdichter mit höherem Druck verwendet, so dass das Kompressionsverhältnis des Verdichters mit höherem Druck konstant ist, während dasjenige des Verdichters mit niedrigerem Druck variiert werden kann. Wenn der Saugdruck hoch ist, wird das Internvolumenverhältnis des Verdichters mit niedrigerem Druck verringert, um den Auslassdruck dieses Verdichters mit niedrigerem Druck zu verringern, um es zu vermeiden, dass Gas mit übermäßig hohem Druck an die Saugöffnung des Verdichters mit höherem Druck geliefert wird, so dass eine Überlastung desselben vermieden werden kann. Wenn der Saugdruck des Verdichters mit niedrigerem Druck niedrig ist, wird das Internvolumenverhältnis desselben erhöht, um den Auslassdruck des Verdichters mit höherem Druck auf dem benötigten Druck zu halten. Allgemein gesagt, ist es wünschenswert, den Verdichter mit höherem Druck in Volllast zu betreiben, d.h. mit seiner maximalen Förderrate, da die Effizienz des Verdichters mit verringerter Last abnimmt. Wenn das Internvolumenverhältnis des Verdichters mit niedrigerem Druck variiert, variiert das Auslassvolumen desselben. Wenn beispielsweise das Internvolumenverhältnis des Verdichters mit niedrigerem Druck verringert wird, nimmt sein Auslassvolumen zu, was bewirken kann, dass das Verdrängungsverhältnis größer als 1 wird. In einem Fall wie diesem nimmt die Förderrate (Strömungsrate) des Verdichters mit niedrigerem Druck durch Verschieben des Förderrate-Einstellschiebers ab, um das Verdrängungsverhältnis auf 1 oder geringfügig unter 1 zu halten. So kann durch Verwenden des Schraubenverdichters gemäß der Erfindung für mindestens einen Verdichter der komprimierten Verdichtereinheit diese Einheit sowohl hohen als auch niedrigen Saugdrücken genügen, während ihre Effizienz dadurch so hoch wie möglich gehalten wird, dass das Verdrängungsverhältnis auf 1 oder geringfügig unter 1 gehalten wird, während eine Überlastung des Verdichters mit höherem Druck vermieden ist, wenn der Saugdruck hoch ist.
Wenn der Förderrate-Einstellschieber des Verdichters mit niedrigerem Druck eingestellt wird, um die Einheit in Teillast zu betreiben, d.h., um die Gasströmungsrate abzusenken, werden der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber des Verdichters mit niedrigerem Druck und der Förderrate-Einstellschieber des Verdichters mit höherem Druck so eingestellt, dass das Verdrängungsverhältnis auf 1 oder geringfügig darunter gehalten wird.
Um das Internvolumenverhältnis und die Förderrate-Einstellschieber einzustellen, können korrekte Einstellungen leicht von Hand auf Grundlage von Messungen der Drücke, Temperaturen und der Strömungsrate des Gases dadurch erfolgen, dass ein vereinfachtes Diagramm zum Herausfinden der erforderlichen Einstellung erstellt wird.
Wenn der Schraubenverdichter gemäß der Erfindung auch für den Verdichter mit höherem Druck verwendet wird, kann das benötigte Kompressionsverhältnis der Einheit geeignet auf die Verdichter mit niedrigerem Druck und mit höherem Druck verteilt werden. Die volumetrische Effizienz des Schraubenverdichters nimmt mit ansteigendem Kompressionsverhältnis ab, so dass es vorteilhafter ist, das benötigte Kompressionsverhältnis so gleichmäßig wie möglich auf die Verdichter der Einheit zu verteilen, als einigen Verdichtern der Einheit ein höheres Kompressionsverhältnis zuzuteilen und den anderen Verdichtern derselben ein niedrigeres Kompressionsverhältnis zuzuteilen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Längsschnitt, der den Aufbau des Teils zeigt, in dem der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber und der Förderrate-Einstellschieber beim Schraubenverdichter gemäß der Erfindung montiert sind.
2 ist eine Darstellung, die den Mechanismus des Feststellens des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers an wahlfreien Positionen zeigt.
3 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer kombinierten Schraubenverdichtereinheit, die aus zwei Schraubenverdichtern mit dem Schraubenverdichter gemäß der Erfindung besteht.
4 ist ein Blockdiagramm einer anderen Ausführungsform einer kombinierten Schraubenverdichtereinheit, die aus zwei Schraubenverdichtern mit dem Schraubenverdichter gemäß der Erfindung besteht.
5 ist eine teilgeschnittene Ansicht eines Beispiels eines herkömmlichen Schraubenverdichters, der mit einem Internvolumenverhältnis-Einstellschieber und einem Förderrate-Einstellschieber versehen ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben. Es sollen jedoch, solange nichts anderes speziell angegeben ist, Abmessungen, Materialien, Relativpositionen usw. der Bauteile bei den Ausführungsformen nur als veranschaulichend und nicht als den Schutzumfang der Erfindung beschränkend interpretiert werden.
Die 1 ist ein Längsschnitt, der den Aufbau des Teils zeigt, in dem der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber und der Förderrate-Einstellschieber beim Schraubenverdichter gemäß der Erfindung montiert sind. In der 1 kennzeichnet die Bezugszahl 1 ein Rotorgehäuse, 2 ein saugseitiges Lagergehäuse, 3 die Rotorkammer im Rotorgehäuse 1, in der ein eingreifender und ein aufnehmender Rotor (in der Zeichnung nicht dargestellt), die miteinander kämmen, untergebracht sind, wobei diese Rotoren durch Lager in einem saugseitigen Lagergehäuse und einem auslassseitigen Lagergehäuse, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, gelagert sind. Die Bezugszahl 5 kennzeichnet einen die Förderrate (die Strömungsrate des Auslassgases) einstellenden Einstellschieber, der aus einem Radialöffnungsschieber 5a und einem geschraubten Führungselement 5b besteht, das mit dem Radialöffnungsschieber 5a über Gewinde verbunden ist. Das Schraub-Führungselement 5b mit einem zentralen Innengewindeloch ist auf einen Außengewindeteil 8a der Antriebswelle 8 des Förderrate-Einstellschiebers geschraubt. Der Radialöffnungsschieber 5a verfügt am linken Teil, d.h. am auslassseitigen Endteil, über einen Ausschnitt 5c zum Bilden einer radialen Öffnung. Die Bezugszahl 7 kennzeichnet einen Internvolumenverhältnis-Einstellschieber mit einem Mittelloch, der für Verschiebung auf der Antriebswelle 8 des Förderrate-Einstellschiebers auf der rechten Seite, d.h. der Saugseite in Bezug auf das Schraub-Führungselement 5b belagert ist. Der linke Endteil der Schieberantriebswelle 8 ist durch eine Zentrierplatte 31 gelagert, die am Radialöffnungsschieber 5a des Förderrate-Einstellschiebers 5 befestigt ist, und der rechte Endteil derselben ist durch eine Abdeckung 12 gelagert, die durch den Bausatz der Lager 13 am saugseitigen Lagergehäuse 2 befestigt ist. Die Schieberantriebswelle 8 erstreckt sich weiter nach rechts, und an ihrem Ende ist durch eine Mutter 18 ein Drehgriff 17 befestigt. Der Förderrate-Einstellschieber 5 und der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber 7 sind so geformt, dass sie über gekrümmte Flächen verfügen, die entlang den Außenumfängen des eingreifenden und aufnehmenden Rotors verlaufen, um an der Oberseite einen Teil des Rotorgehäuses und an der Unterseite halbzylindrische Flächen zu bilden. Der Teil des saugseitigen Lagergehäuses 2, in den der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber eingesetzt ist, ist so ausgebildet, dass er zur Außenkontur des Einstellschiebers passt. Der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber 7 wird durch eine Schraubenfeder 11 zum Förderrate-Einstellschieber 5 hingedrückt.
Die Bezugszahl 9 kennzeichnet eine am Internvolumenverhältnis-Einstellschieber 7 befestigte Federführung, 10 kennzeichnet eine am saugseitigen Lagergehäuse 2 befestigte Federführung. Die Bezugszahl 15 kennzeichnet eine Mutter zum Befestigen der Innenlagerbahn des Lagers 13, 14 kennzeichnet eine Platte zum Festhalten der Außenlagerbahn des Lagers 13, 16 kennzeichnet eine Abdeckung, 34 einen O-Ring, 32 eine Endabdeckung der Schieberantriebswelle 8 und 33 einen O-Ring.
Im unteren, halbzylindrischen Teil des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers 7 sind radiale Löcher 7a–7d vorhanden. Der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber 7 kann dadurch im saugseitigen Lagergehäuse 2 oder im Rotorgehäuse 1 festgestellt werden, dass der Stiftteil 12a eines Stiftstopfens 19 in eines der radialen Löcher 7a–7d eingeführt wird. Wenn angenommen wird, dass das Internvolumenverhältnis im Fall der 1 beispielsweise auf 2,3, 2,63, 3,65 und 5,0 eingestellt werden kann, ist der Zustand in der 1, bei dem der Stiftteil 19a des in das Gewindeloch 20 eingeschraubten Stiftstopfens 19 in das radiale Loch 7a eingeführt ist, der Zustand, bei dem das Internvolumenverhältnis auf 2,3 eingestellt ist. Wenn der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber 7 nach links verstellt wird und der Stiftteil 19a des Stiftstopfens 19 in das radiale Loch 7b eingeführt wird, ist das Internvolumenverhältnis auf 2,63 erhöht. Wenn dann der stiftfreie Stopfen 21 entfernt wird und der Stiftstopfen 19 in das Gewindeloch 22 im Rotorgehäuse 1 eingeschraubt wird, wird, wenn der Stiftteil 19a in das radiale Loch 7c eingeführt wird, das Internvolumenverhältnis auf 3,65 erhöht, und wenn der Stiftteil 19a in das radiale Loch 7d eingeführt wird, wird das Internvolumenverhältnis auf 5,0 erhöht.
Wenn der Drehgriff 17 verdreht wird, um den Förderrate-Einstellschieber 5 im Zustand, in dem der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber 7 am Ort festgestellt ist, nach links zu verschieben, bewegt er sich von der Kontaktfläche 40 weg, so dass zwischen der linken Endfläche des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers 7 und der Rückseite des Flanschteils des Schraub-Führungselements 5b, das am Radialöffnungsschieber 5a befestigt ist, ein Zwischenraum gebildet wird. Dann leckt ein Teil des in den Raum zwischen den Zähnen eingesaugten Gases zu einer Kammer 41 aus und kehrt über einen in der Zeichnung nicht dargestellten Kanal zum Saugkanal 4 zurück. Daher nimmt das Volumen des umschlossenen Gases im Raum zwischen Zähnen, wenn der Raum durch die rückflächenseitige Kantenlinie des Flanschteils des Schraub-Führungselements 5b, die entlang dem Außendurchmesser der Rotoren verläuft, geschlossen wird, ab, und es nimmt die Ausstoßmenge ab. Der Zustand, in dem die Rückseite des Flanschteils des Schraub-Führungselements 5b mit der linken Endfläche des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers 7 in Kontakt steht, ist der Volllastzustand, d.h. derjenige der maximalen Strömungsrate des ausgestoßenen Gases. Die Strömungsrate nimmt mit zunehmendem Lauf des Förderrate-Einstellschiebers 5 nach links, d.h. zur Auslassseite hin, ab.
Um das Internvolumenverhältnis von 2,3 auf 2,63 zu erhöhen, wird der erste Stiftstopfen 19 gelockert, um den Stiftteil 19a aus dem radialen Loch 7a herauszuziehen, und der Drehgriff 17 wird gedreht, um den Förderrate-Einstellschieber 5 nach links zu verstellen. Der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber 7 bewegt sich gemeinsam mit dem Förderrate-Einstellschieber 5 nach links, da er durch die Schraubenfeder 11 immer zum Förderrate-Einstellschieber 5 hingedrückt wird. Wenn der Stiftteil 19a in das radiale Loch 7b eingeführt ist, wird der Stiftstopfen 19 fest angezogen.
Wenn das Internvolumenverhältnis auf 5,0 eingestellt wird, wird der Stiftstopfen 19 anstelle des stiftfreien Stopfens 21 in das Gewindeloch 22 geschraubt, der Stiftteil 19a wird in das radiale Loch 7d eingeführt, und der stiftfreie Stopfen 21 wird in das Gewindeloch 20 eingeschraubt. Um das Internvolumenverhältnis von 5,0 auf 2,2 zu ändern, werden als Erstes der stiftfreie Stopfen 21 und der Stiftstopfen 19 entfernt, der Stiftstopfen 19 wird halb in das Gewindeloch 20 geschraubt, der Drehgriff 17 wird verdreht, um den Förderrate-Einstellschieber 5 gemeinsam mit dem Internvolumenverhältnis-Einstellschieber 7 nach rechts zu verstellen, bis der Stiftteil 19a des Stiftstopfens 19 in das radiale Loch 7a passt, der Stiftstopfen 19 wird be festigt, und der stiftfreie Stopfen wird im Gewindeloch 22 befestigt. Auf diese Weise kann der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber 7 durch Drehen des Drehgriffs 17 verschoben werden, wenn das Internvolumenverhältnis zu verkleinern und zu vergrößern ist, so dass es einfach ist, es zu ermöglichen, dass der Stiftteil des Stiftstopfens in ein geeignetes radiales Loch passt. Zwar werden bei diesem Beispiel vier Internvolumenverhältnisse vorbestimmt, jedoch ist es ersichtlich, dass mehrere Internvolumenverhältnisse, abweichend. von vier, vorbestimmt werden können.
Die 2 ist eine Darstellung, die den Mechanismus zum Befestigen des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers an wahlfreien Positionen zeigt. In der 2 ist eine Zahnstange 51 am unteren Umfangsteil des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers 7 an diesem befestigt, und ein mit der Zahnstange 51 kämmendes Ritzel 52 ist an einer Ritzelachse 53 befestigt, die im saugseitigen Lagergehäuse 2 gelagert ist. Wenn der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber 7 durch Verdrehen des Drehgriffs 17 (sh. die 1) verschoben wird, dreht sich das mit der Zahnstange 51 kämmende Ritzel 52, und es dreht sich auch die Ritzelachse 53. Die Ritzelachse 53 erstreckt sich zur Außenseite des saugseitigen Lagergehäuses 2, wo sie durch in der Zeichnung nicht dargestellte Einrichtungen drehverriegelt werden kann. Durch Verriegeln der Ritzelachse 53 wird der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber 7 wahlfrei an einem beliebigen Ort festgestellt. Es ist auch möglich, den Internvolumenverhältnis-Einstellschieber 7 durch Verdrehen der Ritzelachse 53 statt durch Verdrehen des Drehgriffs 17 zu verschieben.
Die 3 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer kombinierten Schraubenverdichtereinheit, die aus zwei Schraubenverdichtern mit dem Schraubenverdichter gemäß der Erfindung besteht, und die 4 ist ein Blockdiagramm einer anderen Ausführungsform einer kombinierten Schraubenverdichtereinheit aus zwei Schraubenverdichtern mit dem Schraubenverdichter gemäß der Erfindung.
In der 3 kennzeichnet die Bezugszahl 61 einen Verdichter mit niedrigerem Druck, 62 eine Antriebsmaschine desselben, 71 einen Verdichter mit höherem Druck, und 72 eine Antriebsmaschine desselben. Die Bezugszahl 63 kennzeichnet eine Saugleitung, 64 eine Zwischenleitung und 73 eine Auslassleitung der kombinierten Einheit. Die Bezugszahlen 5, 7 und 17 kennzeichnen den Förderrate-Einstellschieber, den Internvolumenverhältnis-Einstellschieber bzw. den Dreh griff in der 1. Der Verdichter 63 mit niedrigerem Druck ist ein Schraubenverdichter gemäß der Erfindung, der mit einem Internvolumenverhältnis-Einstellschieber und einem Förderrate-Einstellschieber versehen ist, und der Verdichter 71 mit höherem Druck ist ein herkömmlicher Schraubenverdichter, der im Allgemeinen nur mit einem Förderrate-Einstellschieber versehen ist. Die kombinierte Schraubenverdichtereinheit kann Variationen des Saugdrucks und des Auslassdrucks auffangen, wie bereits erläutert, während das Verdrängungsverhältnis auf 1 oder geringfügig unter 1 gehalten wird und eine Überlastung des Verdichters mit höherem Druck aufgrund eines hohen Saugdrucks vermieden wird.
Die 4 zeigt eine andere Ausführungsform einer kombinierten Schraubenverdichtereinheit, bei der eine Antriebsmaschine 65 sowohl den Verdichter 61 mit niedrigerem Druck als auch den Verdichter 71 mit höherem Druck antreibt. Wenn Gasmotoren zum Antreiben der Verdichter verwendet werden, wird ein Motor vom Typ mit Frontantrieb verwendet.
Es ist zweckmäßig, dass auch der Verdichter 71 mit höherem Druck ein Schraubenverdichter gemäß der Erfindung ist. In diesem Fall kann das für die Einheit erforderliche Kompressionsverhältnis so gleichmäßig wie möglich verteilt werden, da auch das Kompressionsverhältnis des Verdichters 71 mit höherem Druck eingestellt werden kann, was zu einer verbesserten volumetrischen Effizienz jedes der Verdichter führt.
Obwohl in den 3 und 4 der Fall dargestellt ist, dass die Einheit aus zwei Verdichtern besteht, ist es ersichtlich, dass die obige Erläuterung auf den Fall angewandt werden kann, bei dem die Einheit aus mehr als zwei Verdichtern besteht.

Claims

Schraubenverdichter mit: einem Internvolumenverhältnis-Einstellschieber (7); einem Förderrate-Einstellschieber (5) mit einem Ausschnitt (5c) in seinem Auslassende (5a) zum Bilden der radialen Auslassöffnung des Verdichters; und einem elastischen Element (11) zur Ausübung von Druck auf den Internvolumenverhältnis-Einstellschieber (7); dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter über eine Antriebswelle (8) mit einem Außengewinde (8a) verfügt; der Förderrate-Einstellschieber (5) ein Mittelloch mit einem Innengewinde aufweist, das mit dem Außengewinde (8a) der Antriebswelle (8) verschraubt ist; der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber (7) über ein Mittelloch verfügt und er auf der Saugseite des Förderrate-Einstellschiebers (5) verschiebbar an der Antriebswelle (8) gelagert ist; das elastische Element (11) auf der Saugseite (2) des Verdichtergehäuses gelagert ist, um den Internvolumenverhältnis-Einstellschieber (7) zum Förderrate-Einstellschieber (5) hin zu schieben; und der Verdichter eine Fixiereinrichtung (19) zum selektiven Feststellen des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers (7) an einer Stelle im Verdichtergehäuse (1, 2) entgegen der Druckkraft des elastischen Elements (11) aufweist, um das Internvolumenverhältnis des Verdichters einzustellen, während seine Förderrate durch Verschieben des Förderrate-Einstellschiebers (5) durch Verdrehen der Antriebswelle (8) einstellbar ist.
Schraubenverdichter nach Anspruch 1, bei dem der Internvolumenverhältnis-Einstellschieber (7) in seinem Außenumfang mit mehreren radialen Löchern (7a–7d) versehen ist, die entlang der Verschieberichtung angeordnet sind, die Fixiereinrichtung (19) ein Stiftstopfen ist, der in eines der Innengewindelöcher (20, 22) zu schrauben ist, die im saugseitigen Lagergehäuse (2) und/oder im Rotorgehäuse (1) vorhanden sind, so dass der Stiftteil (19a) des Stiftstopfens (19) in eines der radialen Löcher (7a–7d) eingeführt wird, und sich die Schieberantriebswelle (8) zur Außenseite des saugseitigen Lagergehäuses (2) erstreckt, wobei sie an ihrem Ende mit einem Griff (17) versehen ist, um die Schieberantriebswelle zum Verschieben des Förderrate-Einstellschiebers (5) zu verdrehen.
Schraubenverdichter nach Anspruch 2, bei dem sowohl im Lagergehäuse (2) als auch im Rotorgehäuse (1) mindestens ein Gewindeloch (20, 22) vorhanden ist, die mit Ausnahme des Schraublochs in das der Stiftstopfen (19) zum Feststellen des Internvolumenverhältnis-Einstellschiebers an seinem Ort eingeschraubt ist, mit stiftfreien Stopfen (21) verschlossen sind.
Schraubenverdichter nach Anspruch 1, bei dem die Fixiereinrichtung (19) so konstruiert ist, dass am Internvolumenverhältnis-Einstellschieber (7) eine Zahnstange (51) angebracht ist und ein mit dieser kämmendes Ritzel an einer Ritzelachse (53) befestigt ist, die zur Drehung im saugseitigen Lagergehäuse (2) gelagert ist und deren Drehung gesperrt werden kann, um den Internvolumenverhältnis-Einstellschieber an beliebigen Positionen festzustellen.
Kombinierte Schraubenverdichtereinheit, die mehrere Schraubenverdichter (61, 71) bildet, wobei die Auslassöffnung eines Verdichters (61) mit der Saugöffnung des anderen (71) verbunden ist, um eine mehrstufige Verdichtereinheit zu bilden, die über mindestens einen Schraubenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 9 verfügt.