"Machine à fluide à vis"
La présente invention est relative à une machine à fluide à vis destinée à être utilisée comme compresseur produisant un gaz sous haute pression ou un compresseur pour un agent de refroidissement dans un réfrigérateur ou un appareil de conditionnement d'air.
Une machine à fluide à vis de type classique est re- <EMI ID=1.1>
en plan partiellement en coupe et à la figure 2 une vue en élévation latérale du côté droit de la machine. La figure 1 représente la machine à fluide avec son recouvrement anti-bruit retiré.
Une machine à fluide telle qu'illustrée aux figures 1 et 2 est un compresseur destiné à produire un gaz sous haute pression et elle est constituée essentiellement par un moteur d'entraînement électrique 1, un engrenage élévateur de vitesse ou de changement de vitesse 2 et un compresseur 3. Le moteur électrique d'entraînement 1 et l'engrenage de changement de vitesse 2 sont placés sur une base commune 5. Le compresseur 3 est constitué par un étage de compresseur à basse pression 31 et par un étage de compresseur à haute pression 3h, et il est fixé à un carter 6 prévu pour la transmission de changement de vitesse 2, grâce à des brides.
Un dispositif de refroidissement 4 est constitué par un refroidisseur-arrière 4a et un refroidisseur int3rmédiaire 4i, situé dans. le parcours d'écoulement du gaz mettant en communication l'étage de compresseur à basse pression 31 et l'étage de compresseur à haute pression 3h, tandis que le refroidisseur arrière 4a est situé dans un parcours d'évacuation
de gaz de l'étage de compresseur à haute pression 3h. La transmission de changement de vitesse 2 comprend un arbre rotatif 9 qui est supporté par le carter 6 grâce à des paliers 7, 8. Une roue dentée d'entraînement 10 est fixée à l'arbre rotatif 9.
Deux roues dentées suiveuses ou menées 11,12 engrènent avec
la roue dentée d'attaque 10. La roue dentée suiveuse 11 est fixée à un arbre de rotor 13 pour l'étage de compresseur à basse pression 31, tandis que la roue dentée suiveuse 12 est fixée à l'arbre de rotor 14 pour l'étage de compresseur à haute pression 3h, respectivement. Une extrémité de l'arbre rotatif 9 fait saillie à partir du carter 6, tandis qu'un accouplement 15 est fixé à l'extrémité en saillie de cet arbre rotatif 9. Ce dernier est couplé au moteur électrique d'entraînement 1 au moyen de
cet accouplement 15. Un silencieux d'admission 16 est situé dans un parcours d'admission de l'étage de compresseur à basse pression 31, tandis qu'un silencieux d'évacuation ou de refoulement
17 est placé dans un parcours d'évacuation de l'étage de compresseur à haute pression 3h.
Avec la machine à fluide de la technique antérieure ayant l'agencement décrit, l'étage de compresseur à basse pression 31, l'étage de compresseur à haute pression 3h et l'engrenage ou transmission de changement de vitesse 2 sont réalisés de manière solidaire, bien que ces éléments soient prévus indépendamment d'un refroidisseur intermédiaire 4i, d'un refroidisseur arrière 4a, d'un silencieux d'admission 16, d'un silencieux . d'évacuation 17 ou d'accessoires pour le compresseur 3, tels qu'un séparateur d'huile, un refroidisseur ou radiateur à huile, etc (non représentés). Les accessoires précités sont choisis pour une combinaison appropriée suivant des spécifications requises.
Toutefois, ces accessoires ne sont pas prévus de manière solidaire, de telle sorte que l'agencement doit être déterminé pour chaque combinaison d'accessoires et, en outre, l'espace nécessaire pour les accessoires est augmenté,ce qui empêche de réduire la dimension d'une machine à fluide. En outre également, le compresseur 3, c'est-à-dire une source de bruit, est exposé avec pour résultat que le son en provenant est transmis directement à l'ambiance, ce qui entraîne un problème de bruit.
Un but de l'invention est d'offrir une machine à fluide à vis de dimension compacte.
Un autre but est d'offrir une machine à fluide à vis débarrassée d'un problème de bruit.
Toujours un autre but est d'offrir une machine à fluide dans laquelle l'agencement d'accessoires de différents genres <EMI ID=2.1>
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 est une vue en plan d'un compresseur à vis de la technique antérieure. La figure 2 est une vue en élévation latérale du compresseur de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe transversale d'une première forme de réalisation d'une machine suivant l'invention. La figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IVIV de la figure 3 de la machine.
M .
<EMI ID=3.1>
de la figure 3 de la machine.
La figure 6 est une vue en coupe suivant la.ligne VIVI de la figure 3 de la machine. La figure 7 est une vue en coupe transversale d'une se- <EMI ID=4.1> La figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7 de la machine. La figure 9 est une vue en coupe suivant la ligne IXIX de la figure 7 de la machine. La figure 10 est une vue en coupe suivant la ligne X-X <EMI ID=5.1> La figure 11 est une vue en coupe transversale d'une <EMI ID=6.1>
troisième forme de réalisation de la machine suivant l'invention.
La figure 12 est une vue en coupe suivant la ligne XII-XII de la figure 11 de la machine. sa*. <EMI ID=7.1>
<EMI ID=8.1> La figure 15 est une vue en coupe suivant la ligne XV-XV de la figure 13 de la machine. La figure 16 est une vue en coupe suivant la ligne XVI-XVI de la figure 13 de la machine. La figure 17 est une vue en coupe transversale d'un carter principal dans une cinquième forme de réalisation de la machine suivant l'invention. La figure 18 est une vue en coupe transversale d'une <EMI ID=9.1> La figure 19 est une vue en coupe suivant la ligne XIX-XIX de la figure 18 de la machine.
Les figures 3, 4, 5 et 6 représentent une première forme de réalisation de l'invention. La figure 3 est une vue en coupe transversale suivant une ligne parallèle à l'axe du rotor et correspondant aux vues en coupe suivant les lignes III-III des figures 4, 5 et 6. La figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3. La figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 3. La figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 3.
Un carter 18 est constitué par un carter principal 19, un carter d'admission 20 et un carter d'évacuation ou de refoulement 49. Ces carters sont fixés entre eux au moyen de boulons de manière à constituer un,ensemble unitaire.
Le carter principal 19 est constitué par une paroi ex-
<EMI ID=10.1>
terne 21, une paroi interne 22 et des nervures 23 (23a à 23h) interconnectant la paroi externe 21 et la paroi interne 22, avec un espace subsistant entre ces parois. Cet espace est divisé par les nervures 23 en deux espaces partiels ou plus.Un. espace
24 est utilisé en tant que passage d'évacuation de l'étage à basse pression, des espaces 25, 26 sont utilisés pour un refroidis-
<EMI ID=11.1> <EMI ID=12.1>
de retour, un espace 28 est utilisé en tant que passage d'évacuation pour l'étage à haute pression, des espaces 29, 30 sont utilisés pour un refroidisseur arrière et un espace 31 sert de passage de retour, respectivement. Des nids de tube, dans lesquels deux tubes conducteurs de la chaleur ou plus sont supportés par des plaques tubulaires, sont placés dans les espaces 25, 26,
29, 30 utilisés pour un refroidisseur intermédiaire et un refroidisseur arrière. En outre, le carter principal 19 comprend deux espaces actifs 33, 34 intérieurement, chacun d'eux étant constitué par deux trous cylindriques chevauchants. L'espace actif
33 est utilisé pour l'étage de compresseur à basse pression et une partie d'une paroi de cet espace 33 est constituée par une paroi 35 qui fait partie de la paroi interne 22. L'espace actif
34 est utilisé pour un étage de compresseur à haute pression et il est défini par une paroi 36 d'une manière semblable à celle de l'espace 33.
L'espace de travail ou actif 33 de l'étage à basse pression est mis en communication par un orifice d'évacuation 37 avec un passage d'évacuation 24 de l'étage à basse pression.L'espace actif 34 de l'étage à haute pression est mis en communication par un orifice d'évacuation 38 avec le passage d'évacuation
28 de l'étage à haute pression.
<EMI ID=13.1>
rant l'espace 25 de l'espace 26, qui sont tous deux utilisés
dans
pour des refroidisseurs intermédiaires, ainsi que / une nervure
<EMI ID=14.1>
pour des refroidisseurs arrière. Les espaces 25, 26 et 29, 30
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sont mis en communication mutuelle par des trous 39, respectivement. Le carter d'admission 20 comprend une paroi externe 40 dans la position correspondant à celle de la paroi externe 21 du carter principal 19, une paroi interne 41 dans la position cor-
'.," .:�
respondant à la paroi interne 22 de ce carter 19, un organe de cloisonnement 42a dans la position correspondant à la nervure <EMI ID=15.1>
23c, un organe de cloisonnement 42e correspondant à la nervure
23e, un organe de cloisonnement 42g correspondant à la nervure
23g et un organe de cloisonnement 42h correspondant à la nervure
23h, respectivement. Ainsi, un espace est cloisonné en deux espaces partiels ou plus par les organes précités.
L'espace 43 est utilisé en tant que passage d'admission de l'étage à basse pression, l'étage 44 en tant que passage de communication mettant une multiplicité de tubes conducteurs de la chaleur 32 du refroidisseur intermédiaire en communication mutuelle, l'espace 45 comme passage d'admission de l'étage à haute pression, l'espace
46 comme passage de communication mettant une multiplicité de tubes conducteurs de la chaleur 32 d'un refroidisseur arrière
AC en communication mutuelle et l'espace 47 est utilisé comme passage d'échappement ou d'évacuation, respectivement. Vers l'intérieur de la paroi interne 41 est prévue une paroi de cloisonnement 48 qui sépare le passage d'admission 43 de l'étage à basse pression du passage d'admission 45 de l'étage à haute pression.
La face d'extrémité du capter principal 19 sur un côté opposé au carter d'admission 20 est couplée à un carter d'évacuation 49. Ce dernier comprend une paroi externe 50 dans la position correspondant à la paroi externe 21 du carter princi- <EMI ID=16.1>
pal 19 et une paroi interne 51 dans la position correspondant à la paroi interne 22. Des organes de cloisonnement 52b, 52d,
<EMI ID=17.1>
vures 23b, 23d, 23f, 23h, de telle sorte qu'un espace défini entre.la paroi externe 50 et la paroi interne 51 est cloisonné en deux espaces ou plus de la sorte. Un espace 53 est utilisé en tant que passage de communication mettant en communication mutuelle des tubes conducteurs de la chaleur 32 logés dans l'espace 25, pour le refroidisseur intermédiaire IC, un espace 54 servant de/ passage de communication mettant en communication mutuelle les tubes conducteurs de la chaleur 32 disposés dans l'espace 26 pour le refroidisseur intermédiaire IC, un espace 55 est utilisé comme passage de communication mettant en communication mutuelle les tubes conducteurs de la chaleur 32 logés dans l'espace 29, du refroidisseur arrière AC,
et un espace 56 est utilisé en tant que passage de communication mettant en communication mutuelle les tubes conducteurs de la chaleur 32 logés dans l'espace 30, pour le refroidisseur arrière, respectivement. Le passage de communication 53 est mis en communication par un trou 57 avec
le passage d'évacuation 24 pour l'étage à basse pression, le
est
passage de communication 54/mis en liaison par un trou 58 avec le passage de retour 27, le passage de communication 55 est mis
<EMI ID=18.1>
l'étage à haute pression, et le passage de communication 56 communique par un trou 60 avec le passage de retour 31. Dans l'espace actif 33 de l'étage à basse pression, à l'intérieur du carter principal 19, sont disposés une paire de rotors à vis 61,
62 destinés à tourner en association d'engrènement. De même,
une paire de rotors à vis 63, 64 sont disposés dans l'espace actif 34 de l'étage à haute pression.
Des pignons 65, 66 sont fixés aux arbres des rotors à vis 61, 63, respectivement. Les deux pignons 65, 66 engrènent
<EMI ID=19.1>
avec une roue dentée d'entraînement 67 couplée à un moteur électrique (non représenté). Des roues dentées de synchronisation
68, 69 en association d'engrènement sont fixées aux arbres des rotors à vis 61, 62, entre ceux-ci, tandis que des roues dentées
<EMI ID=20.1>
xées aux arbres des rotors à vis 63, 64, entre ceux-ci.
Des paliers 72 sont prévus. aux extrémités opposées de chacun des rotors à vis 61, 62, 63, 64, respectivement, en les supportant donc à rotation.
On décrira à présent le fonctionnement de cette forme de réalisation de l'invention.
La roue dentée d'entraînement 67 est mise en rotation
<EMI ID=21.1>
ment. La rotation de cette roue dentée 67 est transmise à l'aide du pignon 65 au rotor à vis 61, dont la vitesse de rotation est accrue et cette rotation est transmise au moyen des roues
<EMI ID=22.1>
quent, les deux rotors à vis 61, 62 sont mis en rotation en association d'engrènement de telle sorte qu'un gaz est introduit
à travers le passage d'admission 43 de l'étage à basse pression, puis comprimé à un niveau de pression intermédiaire et ensuite évacué à partir de l'orifice d'évacuation 37 dans le passage d'évacuation 24 de l'étage à basse pression. Le gaz à un niveau de pression intermédiaire est envoyé successivement dans
le trou 57, le passage de communication 53, les tubes conducteurs de la chaleur 32, le passage de communication 44, les tubes conducteurs de chaleur 32, le trou 58, le passage de retour
27 et finalement au passage d'admission 45 de l'étage à haute pression. Le gaz est refroidi par un liquide de refroidissement à l'extérieur des tubes conducteurs de la chaleur 32, au cours de son passage à travers ces derniers, dans le refroidisseur in-
<EMI ID=23.1>
D'un autre côté, la rotation de la roue dentée d'entraînement 67 est transmise par le pignon 66 au rotor à vis 63 dont la vitesse de rotation est accrue. Il en résulte que du gaz est introduit à partir du passage d'admission 45 de l'étage <EMI ID=24.1> suite évacué à partir de l'orifice d'évacuation 38 dans le passage d'évacuation 28 de l'étage à haute pression. Le gaz comprimé est fourni successivement au trou 59, au passage de communi- <EMI ID=25.1>
communication 46, aux tubes conducteurs de chaleur 32, au passage de communication 56, au trou 60, au passage de retour 31 et finalement au passage d'échappement 47, à partir duquel le gaz est envoyé à un endroit prévu. Le gaz évacué par l'intermédiaire du passage d'échappement 47 est refroidi par un liquide de refroidissement à l'extérieur des.tubes conducteurs de chaleur 32, au cours de son passage à travers ces tubas dans le refroidisseur arrière AC et de la sorte la chaleur de compression est éliminée.
On décrira à présent l'écoulement d'un liquide de refroidissement.
Le liquide de refroidissement pénètre par un orifice d'entrée 73 dans l'espace 25 du refroidisseur intermédiaire IC,
<EMI ID=26.1>
puis par un trou 39 dans l'espace 26 et de celui-ci par une sortie 74 vers l'extérieur. Un autre parcours d'écoulement �our le liquide de refroidissement est tel que le liquide pénètre par une entrée 75 dans l'espace 29 du refroidisseur arrière AC, puis par le trou 39 dans l'espace 30 et ensuite par une sortie 76 vers 1'extérieur.
Dans la forme de réalisation définie précédemment, une machine à fluide à vis équipée d'un silencieux d'évacuation d'étage à basse pression et d'un silencieux d'évacuation d'étage à haute pression peut être modifiée, en plus des refroidisseur intermédiaire et arrière précités, de telle sorte que des nids de tube prévus dans l'espace 25 pour le refroidisseur intermédiaire IC soient retirés et une matière absorbant les sons est alors appliquée sur une surface de paroi et le trou 39 dans la nervure
23b est bloqué par un bouchon, puis l'entrée 73 est située de manière à communiquer avec l'espace 26. Des nids de tubes prévus dans l'espace 29 du refroidisseur arrière AC sont retirés et une matière absorbant les sons est appliquée sur la surface de paroi,
:'1�
<EMI ID=27.1>
position de l'entrée 75 est modifiée de manière à communiquer avec l'espace 30. De plus, l'un ou l'autre des silencieux d'évacuation de l'étage à basse pression et de l'étage à haute pression peut être prévu suivant les besoins.
Les figures 7, 8, 9 et 10 représentent une seconde forme de réalisation de l'invention. La figure 7 est une vue en coupe transversale suivant une ligne parallèle à un arbre de rotor d'un compresseur et correspondant aux vues en coupe transversales suivant la ligne VII-VII des figures 8, 9 et 10. La figure 8
est une vue en coupe suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7, la figure 9 une vue en coupe suivant la ligne IX-IX de la figu- <EMI ID=28.1> la figure 7.
Dans cette seconde forme de réalisation, des éléments semblables sont désignés par des références identiques à celles utilisées pour la première forme de réalisation des figures 3 à 6 et par conséquent une description de ces éléments sera omise.
Le carter principal 19 est constitué par une paroi externe 21 et une paroi interne 22, tandis que des nervures 23
(23a à 23d) relient entre elles la paroi externe 21 et la paroi interne 22. Un espace est défini entre ces parois. Cet espace est divisé en deux espaces ou plus par les nervures 23. Un espace 77 est utilisé pour un silencieux d'admission, avec une matière absorbant les sons 78 appliquée sur une surface de paroi.
L'espace 29 est utilisé pour un refroidisseur arrière AC et des nids de tubes dans lesquels plusieurs tubes ou conducteurs de chaleur 32 sont supportés par une plaque tubulaire, y sont placés.
L'espace 24 est utilisé en tant que passage d'évacuation. Un espace 79 est utilisé pour un silencieux d'évacuation, avec une matière absorbant les sons 80 appliquée sur une surface de paroi.
Dans cette forme de réalisation, la paroi interne 22
<EMI ID=29.1>
constitué par deux trous cylindriques chevauchant. Des rotors à vis 61, 62 sont loges à l'intérieur de la paroi interne 22.
Le carter d'évacuation 49 possède une paroi externe 50 dans la position correspondant à la paroi externe 21 du carter principal 19 et une paroi interne 51 à la position correspondant à la paroi interne 22.
<EMI ID=30.1>
sonnement 52a, 52b, 52d aux positions correspondant aux nervures
23a, 23b, 23d du carter principal 19. L'espace 81 défini par les organes de cloisonnement 52a, 52b est utilisé pour une partie du silencieux d'admission 77, avec une matière absorbant les sens appliquée sur une surface de paroi.
L'espace 53 est utilisé en tant que passage de communication qui communique par un trou 57 avec le passage d'évacua-
<EMI ID=31.1>
cieux d'évacuation décrit plus en détail ci-après et communique . avec le silencieux d'évacuation 79, tandis qu'une matière absorbant les sons est appliquée sur une surface de paroi. Le carter d'admission 20 comprend une paroi externe 40 dans la position <EMI ID=32.1>
une paroi interne 41 à la position correspondant à la paroi interne 22. En outre, le carter d'admission 20 comprend des orga-
<EMI ID=33.1>
nervures 23a, 23b du carter principal 19, de telle sorte que
<EMI ID=34.1>
42b. L'espace 43 est utilisé en tant que passage d'admission et
<EMI ID=35.1>
les tubes conducteurs de chaleur-32 en communication avec le si-
<EMI ID=36.1>
Le fonctionnement de la seconde forme de réalisation est identique à celui de la première. Cette seconde forme de réalisation permet de prévoir un silencieux sur un côté d'admission ou un côté d'évacuation pour le premier étage,,
Les figures 11 et 12 représentent une troisième forme de réalisation de l'invention, qui est utilisée en tant que compresseur à vis du type à injection d'huile..
La figure 11 est une vue en coupe suivant la ligne XIXI de la figure 12 et cette figure 12 est une vue en coupe suivant la ligne XII-XII de la figure 11.
Dans cette troisième forme de réalisation, au lieu du silencieux d'évacuation 82 utilisé dans la seconde forme de réalisation (figures 7 à 10), l'espace pour celui-ci est utilisé pour un refroidisseur ou radiateur à huile 83 et un espace 84 est défini entre le radiateur à huile 83 et le refroidisseur arrière
<EMI ID=37.1>
Des tubes conducteurs de chaleur 85 sont placés dans un espace utilisé pour le refroidisseur d'huile 83. Un élément séparateur 87 enfermé par-des plaques de chassis 86a, 86b, est placé dans un espace utilisé pour un séparateur d'huile. Une chemise à huile 88 est placée entre le séparateur d'huile 84, l'espace actif 33, le refroidisseur arrière 29 et le refroidisseur d'huile.83. La chemise à huile 88 communique par un petit trou 89 avec l'espace actif 33 et ensuite par un passage de communication 90 dans le carter d'admission 20, avec l'intérieur
des tubes conducteurs de chaleur 85 sur le côté latéral du carter d'admission.
L'extrémité latérale du carter d'évacuation pour les tubes conducteurs de chaleur 85 communique par un tuyau (non représenté) avec une cuvette à huile 84t dans le séparateur d'huile 84. En outre, une pompe à huile-peut être prévue sur ce tuyau.
<EMI ID=38.1>
synchronisation 70. 71 sont éliminées, parce que la rotation est/
<EMI ID=39.1>
grenant mutuellement. Le fonctionnement de cette troisième for-
<EMI ID=40.1>
Le rotor à vis 61 est entraîné au moyen d'un moteur électrique ou d'un autre organe d'entraînement, de telle sorte que les rotors 61, 62 sont mis en rotation. Par conséquent, du gaz est introduit par le silencieux d'admission 77 dans l'espace actif 33 et ensuite comprimé.
D'un autre côté, à cause d'une différence de pression entre le séparateur d'huile 84 et l'espace actif 33 ou une pompe à huile, de l'huile dans la cuvette à huile 84t du séparateur 84 s'écoule successivement à partir des tubes conducteurs de chaleur
85 dans le refroidisseur d'huile 83, le passage de communication
90, la chemise à huile 88 et ensuite par le petit trou 89 dans l'espace actif 33. L'huile est mélangée lors de la course de compression avec le gaz introduit dans l'espace actif 33 et évacuée dans le séparateur d'huile 84 conjointement avec le gaz. comprimé. Le gaz comprimé contenant de l'huile est alors introduit dans le séparateur d'huile 84, où l'huile est séparée et un gaz purifié est obtenu.
Le gaz comprimé est dirigé dans le passage de communication 44, puis à travers les tubes conducteurs de chaleur 32 du refroidisseur arrière 29 pour son refroidissement et finalement fourni à un endroit prévu.
Les figures 13, 14, 15 et 16 représentent une quatrième forme de réalisation de l'invention. La figure 13 est une vue <EMI ID=41.1> <EMI ID=42.1>
rotor et correspond à une vue en coupe suivant la ligne XIIIXIII de la figure 14. La figura 14 est une vue en coupe suivant la ligne XIV-XIV de la figure 13. La figure 15 est une vue en coupe suivant la ligne XV-XV de la figure 13 et la figure 16 est
<EMI ID=43.1>
<EMI ID=44.1>
alisation et les première, seconde et troisième réside en ce qu'un passage d'évacuation à basse pression et/ou un passage d'évacuation d'étage à haute pression est situé dans la partie centrale du carter. Cette différence se remarquera également dans les cinquième et sixième formes de réalisation décrites ciaprès.
est
<EMI ID=45.1>
carter d'admission 20 et un carter d'évacuation 49 qui sont fixés entre eux au moyen de boulons pour former un corps solidaire. Le
<EMI ID=46.1>
<EMI ID=47.1>
celle-ci, avec deux ou plus de deux nervures 23 (23a à 23g) situées entre la paroi externe 21 et la paroi interne 22, ces nervures interconnectant ces deux parois et cloisonnant l'espace compris entre elles en deux espaces ou plus. Un espace actif constitué par deux trous cylindriques chevauchant est défini
â l'intérieur de la paroi interne 22. L'espace actif 33 est utilisé pour un compresseur d'étage à basse pression et une partie de l'espace 33,est définie par la paroi 35 qui fait partie de la paroi interne 22. L'autre espace actif 34 est utilisé pour un étage à haute pression et une partie de cet espace 34 est définie par une paroi 36 qui fait partie de la paroi interne 22. Un passage d'évacuation 24 d'étage à basse pression est prévu dans l'espace actif 33 de cet étage à basse pression, tandis qu'un passage d'évacuation 28 d'étage à haute pression est prévu dans l'espace actif 34 de cet étage à haute pression en association continue avec le passage 24. Les passages d'évacuation 24, 28 sont prévus vers l'intérieur de la paroi interne 22. Deux espa-
-ri..'�" ces ou plus sont prévus entre la paroi externe 21 et la paroi interne 22.
A ce sujet, des tubes'conducteurs de chaleur 25t,
26t, 29t, 30t sont placés dans les espaces 25, 26, 29, 30, tan-dis que les espaces 25, 26 sont utilisés pour un refroidisseur intermédiaire IC destiné à refroidir le gaz comprimé s'écoulant de l'étage à basse pression vers celui à haute pression. Les
<EMI ID=48.1>
tinés à refroidir le gaz comprimé refoulé à partir de l'étage à haute pression. L'espace 27 est utilisé en tant que passage de retour destiné à introduire un gaz comprimé provenant de l'espace 26 dans le refroidisseur intermédiaire IC, dans le passage d'admission pour l'espace actif 34 de l'étage à haute pression.
En outre, l'espace 31 est utilisé en tant que passage pour l'introduction d'un gaz comprimé provenant de l'espace 30 du refroidisseur arrière AC vers une sortie. Le fait de prévoir les deux passages 27, 31 n'est pas essentiel car ceux-ci peuvent être
�
éliminés suivant le rapport existant entre un orifice d'échappement de l'espace 26 pour le refroidisseur intermédiaire IC et une entrée du passage d'admission de l'étage à basse pression ainsi que l'association en position entre une sortie de l'espace pour le refroidisseur arrière AC et un orifice d'échappement.
Das trous de réglage de jeu 91, 92 sont prévus de manière à tra,"��-v-
verger la paroi externe 21 et la paroi interne 22, en communication avec l'espace actif 33 de l'étage à basse pression et l'espace actif 34 de l'étage à haute pression. Les deux trous
<EMI ID=49.1>
pour régler les jeux entre un rotor mâle et un rotor femelle par rapport à la surface avant et la surface arrière d'une dent de rotor précédente, lorsque des roues dentées de synchronisation décrites plus en détail ci-après sont adaptées surin arbre de rotor mâle et un arbre de rotor femelle. Ainsi, les trous 91, 92 ne sont pas normalement nécessaires et ils sa nt donc bloqués par des brides* borgnes 93, 94. Un rotor mâle 61 et un rotor femelle
62 en association d'engrènement sont logés dans l'espace actif
33 précité de l'étage à basse pression. Des paliers 72a, 72b <EMI ID=50.1>
tion d'un rotor est supporté par le carter principal 19 à l'aide du palier 72 et un côté d'admission d'un rotor est supporté par
<EMI ID=51.1>
<EMI ID=52.1>
du rotor male 61 et du rotor femelle 62. L'agencement des rotors, des paliers et des roues dentées de synchronisation pour l'étage
à haute pression est identique à celui de la forme de réalisa-
avec
tion précédente et porte donc des références semblables,/toute' description omise. En outre, une roue dentée d'entraînement 65 est adaptée sur l'arbre du rotor mâle 61 afin de lui transmettre une force d'entraînement. Bien que ceci n'ait pas été représenté, une roue dentée d'entraînement est prévue pour l'étage à
<EMI ID=53.1>
mission 20 sont prévus un passage d'admission 43 d'étage à basse pression, un passage de communication 44 destiné à mettre le groupe de tubes 25t en communication avec le groupe de tubes
26t dans le refroidisseur intermédiaire IC, un passage d'admission 45 d'étage à haute pression et un passage de communication
46 mettant un' groupe de tubes 29t en communication avec un groupe de tubes 30t dans le refroidisseur arrière AC. Ces passages sont cloisonnés au moyen de la paroi externe 40, de la paroi interne 41 et d'organes de cloisonnement 42. Dans le carter d'évacuation 49 sont prévus un passage de communication 53 mettant le passage d'évacuation à basse pression en communication avec un groupe de tubes 25t dans le refroidisseur intermédiaire
IC, un passage de communication 54 mettant un groupe de tubes
26t dans le refroidisseur intermédiaire IC en communication avec un passage de retour 27, un passage de communication 55 mettant le passage d'évacuation 28 de l'étage à haute pression en commu-
nication avec le groupe de tubes conducteurs de chaleur 29t et
:";,"..
un passage de communication mettant le groupe de tubes conducteurs de chaleur 30t du refroidisseur arrière AC en communication avec le passage de retour 31. C.es passages sont cloisonnés au moyen de la paroi externe 50 et de la paroi de cloisonnement 95.
On décrira à présent le fonctionnement de cette forme de réalisation. Les rotors mâles 61, 63 sont entraînés à l'aide d'une grande roue dentée 67 et de roues dentées d'entraînement
65, 66, grâce à des organes d'entraînement (non représentés), tels qu'un moteur, etc, et ensuite la rotation de ces rotors mâles
61, 63 est transmise au moyen des roues dentées de synchronisation 70, 68 aux rotors femelles 62, 64, de telle sorte qu'on met en rotation en association d'engrènement, une paire constituée
un
par un rotor mâle 61 et/rotor femelle 62 et une autre paire constituée par un rotor mâle 63 et un rotor femelle 64, respectivement. A cause de la rotation des rotors 61, 62, de l'air ou un autre gaz (dénommé ci-après simplement gaz), est admis dans l'espace actif 33, puis comprimé jusqu'à un niveau de pression intermédiaire au moyen des rotors 61, 62 pour être ensuite évacué dans le passage d'évacuation 24. Le gaz comprimé à un niveau de pression intermédiaire ainsi évacué est fourni successivement au passage de communication 53, au groupe de tubes conducteurs
de chaleur 25t du refroidisseur intermédiaire IC et par le passage de communication 44 au groupe de tubes conducteurs de chaleur
'r'
26t de'ce refroidisseur intermédiaire IC. Le gaz est refroidi
au cours de sa traversée des groupes de tubes conducteurs de chaleur 25t, 26t avec un liquide de refroidissement s'écoulant à l'extérieur de ceux-ci. Le gaz comprimé refroidi à un niveau de pression intermédiaire est alors envoyé dans le passage de communication 54, le passage de retour 27 et le passage d'admission 45 pour parvenir à l'espace actif 26. Le gaz est encore comprimé à un niveau de pression désiré à l'aide des rotors 63,
64 dans l'espace actif 34 puis évacué dans le passage d'évacuation 28. Le gaz comprimé ainsi évacué s'écoule dans le parcours constitué par le passage de communication 55, le groupe de tube�' conducteurs de chaleur 29t dans le refroidisseur arrière AC, le passage de communication 46 et le groupe de tubes conducteurs de chaleur 30t, dans le refroidisseur arrière AC. Le gaz est refroidi au cours de sa traversée des groupes de tubes conducteurs de
<EMI ID=54.1>
chaleur 29t, 30t à l'extérieur desquels s'écoule un liquide de refroidissement. Le gaz comprimé ainsi refroidi et possédant un niveau de pression donné est alors envoyé par un passage de retour 31 et un passage d'échappement 96 à un endroit désiré.
On a décrit une forme de réalisation avec des refroidisseurs intermédiaires IC et des refroidisseurs arrière AC. A titre de variante, les groupes de tubes conducteurs de chaleur
26t, 30t peuvent être enlevés et à leur place une matière absorbant les sons peut être appliquée sur les surfaces ue paroi internes des espaces 26, 30, en procurant ainsi un compresseur possédant un silencieux côté évacuation en plus des refroidisseurs intermédiaire et arrière.
De plus, un.compresseur équipé d'un refroidisseur avant et d'un silencieux côté admission peut être prévu en modifiant les positions du carter d'admission 20, du carter d'évacuation
49, de l'organe de cloisonnement 42 et de la paroi de cloisonnement 95, ou l'agencement des espaces respectifs dans le carter principal 19.
La figure 17 représente la cinquième forme de réalisation de l'invention, c'est-à-dire une vue en coupe transversale du carter principal 19.
L'intérieur delà paroi externe 21 est cloisonné par une cloison 96 en un passage actif 97, un passage d'évacuation
98, des espaces 99, 100 pour un refroidisseur arrière AC et un passage d'échappement 101. Le passage d'échappement 98 est situé dans la partie centrale de la paroi externe 21. Des rotors mâle et femelle logés dans l'espace actif 97, des roues den- <EMI ID=55.1>
roues dentées d'entraînement sont semblables à ce qui a été décrit pour la forme de réalisation précédente. Dans les espaces
<EMI ID=56.1>
bes conducteurs de chaleur 99t, 100t. Bien que ceci n'ait pas été représenté, un passage de communication met le groupe de tu-
<EMI ID=57.1>
refroidisseur arrière AC, un passage de communication met le passage d'évacuation 98 en communication avec le groupe de tubes
99t du refroidisseur arrière AC et un passage de communication met le groupe de tubes lOOt du refroidisseur arrière AC en communication avec le passage d'échappement 101.
Le fonctionnement de cette forme de réalisation est pratiquement identique à celui de la forme de réalisation précédente, telle que décrite jusqu'au refroidisseur intermédiaire
<EMI ID=58.1>
�'SIS''-'
l'étage à haute pression) et par conséquent une description supplémentaire sera omise. Cependant, à la figure 17, un trou de mesure de jeu et une bride borgne le fermant sont désignés par des références 91, 93.
Les figures 18 et 19 représentent une sixième forme de réalisation d'un compresseur à vis du type à injection d'huile, La figure 18 est une vue en coupe suivant la ligne XVIII-XVIII de la figure 19 et cette dernière est une vue en coupe suivant la ligne XIV-XIV de- la figure 18.
Un carter 18 est constitué par un carter principal 19, un carter d'admission.20-et un carter d'évacuation 49, qui sont
<EMI ID=59.1> <EMI ID=60.1>
sons. Dans l'espace actif 97 est logée une paire constituée par un rotor male 108 et un rotor femelle 109 tournant en association d'engrènement. Les arbres des deux rotors 108, 109 sont supportés par le carter principal 19, à l'aide de paliers
110 et par le carter d'admission 20, à l'aide de paliers 111, respectivement. La chemise à huile 106 communique avec l'espace actif 97 par une lumière d'injection d'huile 112. Des groupes de tubes 102t, 103t sont prévus dans les espaces 102, 103 pour des radiateurs à huile. Un élément de filtre 105f est disposé dans le séparateur d'huile 105.
Dans le carter d'admission 20 sont prévus un passage d'admission 107, un passage de communication mettant la chemise à huile 106 en communication avec les groupes de tubes 102t,
103t des refroidisseurs ou radiateurs à huile, et un tuyau d'évacuation 114.
Bien que ceci n'ait pas été représenté, on a prévu dans le carter d'évacuation 49 un passage pour l'introduction de l'huile provenant d'une pompe à engrenage (non représentée) dans les groupes de tubas 102t, 103t du radiateur à huile.
On,décrira à présent le fonctionnement de cette sixième forme de réalisation. Le rotor mâle 108 est entraîné au moyen d'un organe d'entraînement (non représenté), ce qui met
<EMI ID=61.1>
<EMI ID=62.1>
représentée) est entraînée simultanément. Une pompe à engrenage est souvent fixée au bout d'arbre du rotor, de telle sorte que des moyens supplémentaires pour son entraînement sont fréquemment inutiles. A cause de la rotation des rotors mâle et femelle 108, 109 en association d'engrènement, de l'air (ou un gaz) est introduit à partir du passage d'admission 107, compri-
<EMI ID=63.1> sage d'évacuation 98. D'un autre côté, de l'huile fournie à partir d'un réservoir 104 au moyen d'une pompe à engrenage, est fournie aux groupes de tubes 102t,.103t dans les refroidisseurs d'huile et l'huile est refroidie au cours de son passage à travers ces groupes 102t, 103t, à l'extérieur desquels s'écoule un liquide de refroidissement. L'huile ainsi refroidie est envoyée sous pression par un passage de communication 113, à la chemise à huile 106. De l'huile est alors injectée par un orifice d'injection 112 dans la position de l'espace actif 97 lors d'une course de compression, pour refroidir le gaz comprimé, lubrifier et assurer l'étanchéité entre les rotors mutuels ainsi qu'entre les rotors et les carters, après quoi elle est évacuée dans le passage d'évacuation 98 conjointement avec le gaz comprimé.
L'huile et le gaz comprimé pénètrent alors à partir du passage d'évacuation 98 dans le réservoir à huile, dans lequel les gouttelettes d'huile de relativement grande dimension peuvent être éliminées. Le gaz comprimé contenant des gouttelettes d'huile de relativement petite dimension pénètre dans le séparateur d'huile 105, où la majeure partie des gouttelettes est éliminée par l'élément de filtre 105f, et le gaz est envoyé par un passage d'évacuation 114 à l'endroit désiré.
Bien qu'on ait décrit une forme de réalisation avec un
<EMI ID=64.1>
<EMI ID=65.1>
froidissement d'un gaz comprimé.
Dans les première à sixième formes de réalisation/*- un gaz comprimé s'écoule à travers des tube.s conducteurs de la
<EMI ID=66.1>
l'extérieur de ces tubes. Toutefois, cet agencement peut être inversé.
De plus, dans le cas où l'on utilise un gaz à haute pression, l'état du gaz varie suivant les exigences ou l'utili-sation. Par conséquent, les mêmes accessoires que ceux'utilisés dans les formes de réalisation précédentes ne doivent pas nécessairement être mis en oeuvre. L'invention comprend par conséquent les accessoires rentrant dans son cadre, même si les types d'accessoires peuvent varier suivant les exigences.
Comme il ressort de ce qui précède, les carters abri-
<EMI ID=67.1>
parateurs d'huile et des réservoir à huile sont utilisés ou construits en commun, avec des parcours d'écoulement pour le gaz s'étendant à travers le carter. Il en résulte que le nombre de pièces constituant une machine à fluide peut être réduit de 20
à 30% et les heures de travail requises pour l'usinage ou l'assemblage peuvent être réduites de 30 à 40% par comparaison avec les appareils de la technique antérieure. En outre, la dimension de la machine à fluide peut être réduite.
De plus, les refroidisseurs, les silencieux, les séparateurs d'huile, les réservoirs à huile, etc sont agencés de manière à enfermer les espaces actifs ou de travail pour un compresseur et aucun joint ou quelque uns seulement sont situés dans les passages à gaz, tandis que le passage d'évacuation est situé à l'intérieur d'une paroi interne ou dans la partie centrale du carter, de telle sorte que le bruit provenant d'un compresseur à vis sera transmis à l'extérieur avec un niveau très réduit. Les résultats d'essai ont révélé que le niveau de bruit d'un compresseur atteint un maximum dans un passage d'évacuation.
Par conséquent, le fait de prévoir le passage d'évacuation à l'intérieur ou dans la partie centrale du carter constitue une mesure efficace pour réduire le niveau de bruit, en offrant par conséquent une réduction pouvant atteindre 10 dB, par comparai- son avec le niveau de bruit d'une machine à fluide à vis de la technique antérieure.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et
que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir
du cadre du présent brevet.
REVENDICATIONS
1. Machine à fluide à vis, caractérisée en ce qu'elle comprend un carter principal avec une paroi externe, une paroi interne et des nervures s'interconnectant, avec un espace défini entre les parois externe et interne, cet espace étant cloisonné par les nervures en une multiplicité d'espaces, et au moins
un espace actif ou de travail possédant un orifice d'admission
et un orifice d'évacuation, l'espace actif étant situé à l'intérieur de la paroi interne, des carters latéraux couplés aux faces d'extrémité du carter principal et mettant au moins deux espaces de ce carter principal en communication mutuelle, au moins une paire de rotors à vis logée dans l'espace actif, et des accessoires logés dans les espaces ainsi cloisonnés.
"Screw fluid machine"
The present invention relates to a screw fluid machine for use as a compressor producing high pressure gas or a compressor for a coolant in a refrigerator or an air conditioner.
A conventional type screw fluid machine is re- <EMI ID = 1.1>
in plan partially in section and in Figure 2 a side elevational view of the right side of the machine. Figure 1 shows the fluid machine with its anti-noise cover removed.
A fluid machine as illustrated in Figures 1 and 2 is a compressor intended to produce a gas under high pressure and it consists essentially of an electric drive motor 1, a speed-up or speed change gear 2 and a compressor 3. The electric drive motor 1 and the speed change gear 2 are placed on a common base 5. The compressor 3 consists of a low pressure compressor stage 31 and a high compressor stage. pressure 3h, and it is fixed to a housing 6 provided for the gearshift transmission 2, using flanges.
A cooling device 4 consists of a rear cooler 4a and an intermediate cooler 4i, located in. the gas flow path connecting the low pressure compressor stage 31 and the high pressure compressor stage 3h, while the rear cooler 4a is located in an evacuation path
of gas from the high pressure compressor stage 3h. The gear change transmission 2 comprises a rotating shaft 9 which is supported by the housing 6 by means of bearings 7, 8. A drive toothed wheel 10 is fixed to the rotating shaft 9.
Two following or driven toothed wheels 11,12 mesh with
the drive gear 10. The follower gear 11 is attached to a rotor shaft 13 for the low pressure compressor stage 31, while the follower gear 12 is attached to the rotor shaft 14 for the high pressure compressor stage 3h, respectively. One end of the rotary shaft 9 protrudes from the housing 6, while a coupling 15 is fixed to the protruding end of this rotary shaft 9. The latter is coupled to the electric drive motor 1 by means of
this coupling 15. An intake silencer 16 is located in an intake path of the low pressure compressor stage 31, while an exhaust or discharge silencer
17 is placed in a 3h high pressure compressor stage evacuation path.
With the prior art fluid machine having the described arrangement, the low pressure compressor stage 31, the high pressure compressor stage 3h and the gear or shift transmission 2 are integrally made. , although these elements are provided independently of an intercooler 4i, a rear cooler 4a, an intake silencer 16, a silencer. evacuation 17 or accessories for the compressor 3, such as an oil separator, an oil cooler or radiator, etc. (not shown). The aforementioned accessories are chosen for an appropriate combination according to the required specifications.
However, these accessories are not provided integrally, so that the arrangement must be determined for each combination of accessories and, moreover, the space required for the accessories is increased, which prevents the size from being reduced. of a fluid machine. Further also, the compressor 3, i.e. a noise source, is exposed with the result that the sound from it is transmitted directly to the ambience, resulting in a noise problem.
An object of the invention is to provide a fluid screw machine of compact size.
Another object is to provide a screw fluid machine free from a noise problem.
Still another goal is to offer a fluid machine in which the arrangement of accessories of different kinds <EMI ID = 2.1>
Other details and features of the invention will emerge from the description below, given by way of nonlimiting example and with reference to the accompanying drawings, in which:
Figure 1 is a plan view of a prior art screw compressor. Figure 2 is a side elevational view of the compressor of Figure 1. Figure 3 is a cross-sectional view of a first embodiment of a machine according to the invention. Figure 4 is a sectional view along line IVIV of Figure 3 of the machine.
Mr.
<EMI ID = 3.1>
of Figure 3 of the machine.
Figure 6 is a sectional view along la.line VIVI of Figure 3 of the machine. Figure 7 is a cross-sectional view of a se- <EMI ID = 4.1> Figure 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII of Figure 7 of the machine. Figure 9 is a sectional view along the line IXIX of Figure 7 of the machine. Figure 10 is a sectional view along the line X-X <EMI ID = 5.1> Figure 11 is a cross-sectional view of a <EMI ID = 6.1>
third embodiment of the machine according to the invention.
Figure 12 is a sectional view along the line XII-XII of Figure 11 of the machine. her*. <EMI ID = 7.1>
<EMI ID = 8.1> Figure 15 is a sectional view along the line XV-XV of Figure 13 of the machine. Figure 16 is a sectional view taken along the line XVI-XVI of Figure 13 of the machine. Figure 17 is a cross-sectional view of a main housing in a fifth embodiment of the machine according to the invention. Figure 18 is a cross-sectional view of an <EMI ID = 9.1> Figure 19 is a sectional view taken along line XIX-XIX of Figure 18 of the machine.
Figures 3, 4, 5 and 6 show a first embodiment of the invention. Figure 3 is a cross-sectional view along a line parallel to the axis of the rotor and corresponding to the sectional views along lines III-III of Figures 4, 5 and 6. Figure 4 is a sectional view along the line IV-IV of Figure 3. Figure 5 is a sectional view along line VV of Figure 3. Figure 6 is a sectional view along line VI-VI of Figure 3.
A casing 18 consists of a main casing 19, an intake casing 20 and an outlet or delivery casing 49. These casings are fixed together by means of bolts so as to constitute a unitary assembly.
The main casing 19 is formed by a wall ex-
<EMI ID = 10.1>
dull 21, an internal wall 22 and ribs 23 (23a to 23h) interconnecting the external wall 21 and the internal wall 22, with a space remaining between these walls. This space is divided by the ribs 23 into two or more partial spaces. space
24 is used as a low pressure stage exhaust passage, spaces 25, 26 are used for cooling.
<EMI ID = 11.1> <EMI ID = 12.1>
In return, a space 28 is used as a discharge passage for the high pressure stage, spaces 29, 30 are used for a rear cooler, and a space 31 serves as a return passage, respectively. Tube nests, in which two or more heat-conducting tubes are supported by tube sheets, are placed in spaces 25, 26,
29, 30 used for an intercooler and a rear cooler. In addition, the main housing 19 comprises two active spaces 33, 34 internally, each of them being constituted by two overlapping cylindrical holes. The active space
33 is used for the low pressure compressor stage and part of a wall of this space 33 is formed by a wall 35 which forms part of the internal wall 22. The active space
34 is used for a high pressure compressor stage and is defined by a wall 36 in a manner similar to that of space 33.
The working or active space 33 of the low-pressure stage is communicated by an exhaust port 37 with an exhaust passage 24 of the low-pressure stage. The active space 34 of the stage high pressure is placed in communication by a discharge port 38 with the discharge passage
28 of the high pressure stage.
<EMI ID = 13.1>
rant space 25 of space 26, both of which are used
in
for intercoolers, as well as / a rib
<EMI ID = 14.1>
for rear coolers. Spaces 25, 26 and 29, 30
� �: -. '� � � �,;
are placed in mutual communication through holes 39, respectively. The intake casing 20 comprises an outer wall 40 in the position corresponding to that of the outer wall 21 of the main casing 19, an inner wall 41 in the cor-
'., ".: �
corresponding to the internal wall 22 of this casing 19, a partitioning member 42a in the position corresponding to the rib <EMI ID = 15.1>
23c, a partitioning member 42e corresponding to the rib
23e, a partitioning member 42g corresponding to the rib
23g and a 42h partitioning device corresponding to the rib
11 p.m., respectively. Thus, a space is partitioned into two or more partial spaces by the aforementioned organs.
The space 43 is used as an inlet passage of the low pressure stage, the stage 44 as a communication passage putting a multiplicity of heat conductive tubes 32 of the intercooler in mutual communication, the space 45 as the inlet passage of the high pressure stage, the space
46 as a communication passage putting a multiplicity of heat conducting tubes 32 of a rear cooler
AC in mutual communication and the space 47 is used as an exhaust or exhaust passage, respectively. Towards the interior of the internal wall 41 is a partition wall 48 which separates the inlet passage 43 of the low pressure stage from the inlet passage 45 of the high pressure stage.
The end face of the main collector 19 on a side opposite to the intake casing 20 is coupled to an exhaust casing 49. The latter comprises an outer wall 50 in the position corresponding to the outer wall 21 of the main casing. EMI ID = 16.1>
pal 19 and an internal wall 51 in the position corresponding to the internal wall 22. Partitioning members 52b, 52d,
<EMI ID = 17.1>
vures 23b, 23d, 23f, 23h, such that a space defined between the outer wall 50 and the inner wall 51 is partitioned into two or more such spaces. A space 53 is used as a communication passage mutually communicating heat conductive tubes 32 housed in the space 25, for the intercooler IC, a space 54 serving as a communication passage mutually communicating the tubes. heat conductors 32 disposed in the space 26 for the intercooler IC, a space 55 is used as a communication passage putting in mutual communication the heat conductive tubes 32 housed in the space 29, of the rear cooler AC,
and a space 56 is used as a communication passage communicating with each other the heat conductive tubes 32 housed in the space 30, for the rear cooler, respectively. The communication passage 53 is placed in communication through a hole 57 with
the evacuation passage 24 for the low pressure stage, the
East
communication passage 54 / connected by a hole 58 with the return passage 27, the communication passage 55 is put
<EMI ID = 18.1>
the high pressure stage, and the communication passage 56 communicates through a hole 60 with the return passage 31. In the active space 33 of the low pressure stage, inside the main housing 19, are arranged a pair of screw rotors 61,
62 intended to rotate in meshing association. Likewise,
a pair of screw rotors 63, 64 are arranged in the active space 34 of the high pressure stage.
Pinions 65, 66 are attached to the shafts of the screw rotors 61, 63, respectively. The two pinions 65, 66 mesh
<EMI ID = 19.1>
with a drive toothed wheel 67 coupled to an electric motor (not shown). Synchronization cogwheels
68, 69 in meshing association are fixed to the shafts of the screw rotors 61, 62, between them, while toothed wheels
<EMI ID = 20.1>
xed to the shafts of the screw rotors 63, 64, between them.
Landings 72 are provided. at the opposite ends of each of the screw rotors 61, 62, 63, 64, respectively, thus supporting them in rotation.
The operation of this embodiment of the invention will now be described.
Drive toothed wheel 67 is rotated
<EMI ID = 21.1>
is lying. The rotation of this toothed wheel 67 is transmitted by means of the pinion 65 to the screw rotor 61, the speed of rotation of which is increased and this rotation is transmitted by means of the wheels
<EMI ID = 22.1>
quent, the two screw rotors 61, 62 are rotated in meshing association so that gas is introduced
through the inlet passage 43 of the low pressure stage, then compressed to an intermediate pressure level and then discharged from the outlet 37 into the outlet passage 24 of the low stage pressure. The gas at an intermediate pressure level is successively sent to
hole 57, communication passage 53, heat conductive tubes 32, communication passage 44, heat conductive tubes 32, hole 58, return passage
27 and finally to the inlet passage 45 of the high pressure stage. The gas is cooled by a cooling liquid outside the heat conductive tubes 32, as it passes through them, in the internal cooler.
<EMI ID = 23.1>
On the other hand, the rotation of the drive toothed wheel 67 is transmitted by the pinion 66 to the screw rotor 63 whose speed of rotation is increased. As a result, gas is introduced from the inlet passage 45 of the stage <EMI ID = 24.1> further discharged from the outlet port 38 into the outlet passage 28 of the stage to high pressure. Compressed gas is supplied successively to hole 59, to the communi- <EMI ID = 25.1>
communication 46, to heat conductive tubes 32, to communication passage 56, to hole 60, to return passage 31 and finally to exhaust passage 47, from which gas is sent to an intended location. The gas discharged through the exhaust passage 47 is cooled by a cooling liquid outside the heat conductive tubes 32, during its passage through these snorkels into the rear AC cooler and so the heat of compression is eliminated.
The flow of a coolant will now be described.
The coolant enters through an inlet port 73 into the space 25 of the intercooler IC,
<EMI ID = 26.1>
then through a hole 39 in the space 26 and therefrom through an outlet 74 to the outside. Another flow path for the coolant is such that the liquid enters through an inlet 75 into space 29 of the rear AC cooler, then through hole 39 into space 30 and then through an outlet. 76 outward.
In the previously defined embodiment, a screw fluid machine equipped with a low pressure stage exhaust silencer and a high pressure stage exhaust silencer can be modified, in addition to the coolers. aforementioned intermediate and rear, so that tube nests provided in space 25 for the intercooler IC are removed and sound absorbing material is then applied to a wall surface and hole 39 in the rib
23b is blocked by a plug, then the inlet 73 is located so as to communicate with the space 26. Tube nests provided in the space 29 of the rear AC cooler are removed and a sound absorbing material is applied to the tube. wall surface,
: '1 �
<EMI ID = 27.1>
The position of the inlet 75 is changed so as to communicate with the space 30. In addition, either of the exhaust silencers of the low pressure stage and of the high pressure stage can be planned according to needs.
Figures 7, 8, 9 and 10 show a second embodiment of the invention. Figure 7 is a cross-sectional view taken along a line parallel to a rotor shaft of a compressor and corresponding to cross-sectional views taken along line VII-VII of Figures 8, 9 and 10. Figure 8
is a sectional view taken along line VIII-VIII of figure 7, figure 9 is a sectional view taken along line IX-IX of figu- <EMI ID = 28.1> figure 7.
In this second embodiment, like elements are designated by identical references to those used for the first embodiment of Figures 3 to 6 and therefore a description of these elements will be omitted.
The main housing 19 is formed by an outer wall 21 and an inner wall 22, while ribs 23
(23a to 23d) interconnect the outer wall 21 and the inner wall 22. A space is defined between these walls. This space is divided into two or more spaces by the ribs 23. A space 77 is used for an intake silencer, with sound absorbing material 78 applied to a wall surface.
The space 29 is used for an AC rear cooler and tube nests in which several tubes or heat conductors 32 are supported by a tube sheet, are placed therein.
Space 24 is used as an escape passage. A space 79 is used for an exhaust silencer, with sound absorbing material 80 applied to a wall surface.
In this embodiment, the inner wall 22
<EMI ID = 29.1>
consisting of two overlapping cylindrical holes. Screw rotors 61, 62 are housed inside the inner wall 22.
The discharge casing 49 has an outer wall 50 in the position corresponding to the outer wall 21 of the main casing 19 and an inner wall 51 in the position corresponding to the inner wall 22.
<EMI ID = 30.1>
ring 52a, 52b, 52d at the positions corresponding to the ribs
23a, 23b, 23d of the main housing 19. The space 81 defined by the bulkheads 52a, 52b is used for a portion of the intake silencer 77, with a sense absorbing material applied to a wall surface.
The space 53 is used as a communication passage which communicates through a hole 57 with the exhaust passage.
<EMI ID = 31.1>
evacuation skies described in more detail below and communicated. with the exhaust silencer 79, while a sound absorbing material is applied to a wall surface. The intake housing 20 includes an outer wall 40 in the position <EMI ID = 32.1>
an inner wall 41 at the position corresponding to the inner wall 22. In addition, the intake housing 20 comprises organs
<EMI ID = 33.1>
ribs 23a, 23b of the main housing 19, so that
<EMI ID = 34.1>
42b. Space 43 is used as an intake passage and
<EMI ID = 35.1>
the heat-conducting tubes-32 in communication with the si-
<EMI ID = 36.1>
The operation of the second embodiment is identical to that of the first. This second embodiment makes it possible to provide a silencer on an inlet side or an outlet side for the first stage ,,
Figs. 11 and 12 show a third embodiment of the invention, which is used as an oil injection type screw compressor.
Figure 11 is a sectional view along the line XIXI of Figure 12 and this Figure 12 is a sectional view along the line XII-XII of Figure 11.
In this third embodiment, instead of the exhaust silencer 82 used in the second embodiment (Figures 7-10), the space for it is used for an oil cooler or radiator 83 and a space 84. is defined between the oil cooler 83 and the rear cooler
<EMI ID = 37.1>
Heat conductive tubes 85 are placed in a space used for the oil cooler 83. A separator 87 enclosed by frame plates 86a, 86b is placed in a space used for an oil separator. An oil jacket 88 is placed between the oil separator 84, the working space 33, the rear cooler 29 and the oil cooler. 83. The oil jacket 88 communicates through a small hole 89 with the active space 33 and then through a communication passage 90 in the intake housing 20, with the interior
heat conductive tubes 85 on the lateral side of the intake housing.
The side end of the exhaust casing for the heat conductive tubes 85 communicates via a pipe (not shown) with an oil pan 84t in the oil separator 84. Additionally, an oil pump may be provided on. this pipe.
<EMI ID = 38.1>
synchronization 70. 71 are eliminated, because the rotation is /
<EMI ID = 39.1>
mutually grinding. The functioning of this third form
<EMI ID = 40.1>
The screw rotor 61 is driven by means of an electric motor or other drive member, so that the rotors 61, 62 are rotated. Consequently, gas is introduced through the intake silencer 77 into the working space 33 and then compressed.
On the other hand, due to a pressure difference between the oil separator 84 and the working space 33 or an oil pump, oil in the oil pan 84t of the separator 84 successively flows. from heat conductive tubes
85 in the oil cooler 83, the communication passage
90, the oil jacket 88 and then through the small hole 89 in the active space 33. The oil is mixed during the compression stroke with the gas introduced into the active space 33 and discharged into the oil separator. 84 together with gas. compressed. The compressed gas containing oil is then introduced into the oil separator 84, where the oil is separated and a purified gas is obtained.
The compressed gas is directed into the communication passage 44, then through the heat conductive tubes 32 of the rear cooler 29 for its cooling and finally delivered to an intended location.
Figures 13, 14, 15 and 16 show a fourth embodiment of the invention. Figure 13 is a <EMI ID = 41.1> <EMI ID = 42.1> view
rotor and corresponds to a sectional view along the line XIIIXIII of figure 14. Figure 14 is a sectional view along line XIV-XIV of figure 13. Figure 15 is a sectional view along line XV-XV of figure 13 and figure 16 is
<EMI ID = 43.1>
<EMI ID = 44.1>
The first, second and third embodiment is that a low pressure discharge passage and / or a high pressure stage discharge passage is located in the central part of the housing. This difference will also be noticed in the fifth and sixth embodiments described below.
East
<EMI ID = 45.1>
intake casing 20 and an exhaust casing 49 which are fixed together by means of bolts to form an integral body. The
<EMI ID = 46.1>
<EMI ID = 47.1>
the latter, with two or more than two ribs 23 (23a to 23g) located between the external wall 21 and the internal wall 22, these ribs interconnecting these two walls and dividing the space between them into two or more spaces. An active space consisting of two overlapping cylindrical holes is defined
Inside the inner wall 22. The active space 33 is used for a low pressure stage compressor and part of the space 33, is defined by the wall 35 which is part of the inner wall 22. The other active space 34 is used for a high pressure stage and part of this space 34 is defined by a wall 36 which forms part of the inner wall 22. A low pressure stage exhaust passage 24 is provided. in the active space 33 of this low pressure stage, while an evacuation passage 28 of a high pressure stage is provided in the active space 34 of this high pressure stage in continuous association with the passage 24. The evacuation passages 24, 28 are provided towards the interior of the internal wall 22. Two spaces
-ri .. '� "These or more are provided between the outer wall 21 and the inner wall 22.
In this regard, 25t heat conductor tubes,
26t, 29t, 30t are placed in spaces 25, 26, 29, 30, whereas spaces 25, 26 are used for an intercooler IC for cooling the compressed gas flowing from the low pressure stage to the high pressure one. The
<EMI ID = 48.1>
tines to cool the compressed gas discharged from the high pressure stage. The space 27 is used as a return passage for introducing compressed gas from space 26 into the intercooler IC, into the inlet passage for the working space 34 of the high pressure stage.
Further, the space 31 is used as a passage for the introduction of compressed gas from the space 30 of the rear AC cooler to an outlet. The fact of providing the two passages 27, 31 is not essential because these can be
�
eliminated according to the relationship between an exhaust port of space 26 for the intercooler IC and an inlet of the low pressure stage intake passage as well as the association in position between an outlet of the space for the rear AC cooler and an exhaust port.
Clearance adjustment holes 91, 92 are provided so that "� � -v-
orchard the outer wall 21 and the inner wall 22, in communication with the active space 33 of the low pressure stage and the active space 34 of the high pressure stage. The two holes
<EMI ID = 49.1>
for adjusting the clearances between a male rotor and a female rotor with respect to the front surface and the rear surface of a preceding rotor tooth, when timing gears described in more detail below are fitted on a male rotor shaft and a female rotor shaft. Thus, the holes 91, 92 are not normally necessary and they are therefore blocked by blind flanges * 93, 94. A male rotor 61 and a female rotor
62 in meshing association are housed in the active space
33 above from the low pressure stage. Steps 72a, 72b <EMI ID = 50.1>
tion of a rotor is supported by the main housing 19 by means of the bearing 72 and an inlet side of a rotor is supported by
<EMI ID = 51.1>
<EMI ID = 52.1>
of the male rotor 61 and the female rotor 62. The arrangement of the rotors, bearings and synchronization sprockets for the stage
at high pressure is identical to that of the embodiment
with
above and therefore bears similar references, / any description omitted. Further, a drive toothed wheel 65 is fitted to the shaft of the male rotor 61 in order to impart driving force thereto. Although this has not been shown, a drive gear is provided for the upper stage.
<EMI ID = 53.1>
mission 20 are provided an intake passage 43 of low pressure stage, a communication passage 44 intended to put the group of tubes 25t in communication with the group of tubes
26t in the intercooler IC, a 45 high pressure stage intake passage and a communication passage
46 putting a group of tubes 29t in communication with a group of tubes 30t in the rear AC cooler. These passages are partitioned by means of the external wall 40, the internal wall 41 and partitioning members 42. In the discharge casing 49 are provided a communication passage 53 putting the low pressure discharge passage in communication. with a 25t tube group in the intercooler
IC, a communication passage 54 putting a group of tubes
26t in the intercooler IC in communication with a return passage 27, a communication passage 55 putting the discharge passage 28 of the high pressure stage in communication.
nication with the group of heat-conducting tubes 29t and
: ";," ..
a communication passage putting the group of heat conductive tubes 30t of the rear AC cooler in communication with the return passage 31. These passages are partitioned by means of the outer wall 50 and the partition wall 95.
The operation of this embodiment will now be described. Male rotors 61, 63 are driven by means of a large toothed wheel 67 and drive toothed wheels
65, 66, by means of drive members (not shown), such as a motor, etc., and then the rotation of these male rotors
61, 63 is transmitted by means of the synchronization toothed wheels 70, 68 to the female rotors 62, 64, so that a pair formed in meshing association is rotated.
a
by a male rotor 61 and / female rotor 62 and another pair consisting of a male rotor 63 and a female rotor 64, respectively. Due to the rotation of the rotors 61, 62, air or another gas (hereinafter referred to simply as gas) is admitted into the active space 33, then compressed to an intermediate pressure level by means of the rotors 61, 62 to then be discharged into the discharge passage 24. The compressed gas at an intermediate pressure level thus discharged is supplied successively to the communication passage 53, to the group of conductive tubes
of heat 25t from the intercooler IC and through the communication passage 44 to the group of heat conducting tubes
'r'
26t of this intercooler IC. The gas is cooled
during its passage through the groups of heat-conducting tubes 25t, 26t with a cooling liquid flowing outside them. The compressed gas cooled to an intermediate pressure level is then sent through the communication passage 54, the return passage 27 and the inlet passage 45 to reach the active space 26. The gas is further compressed to a level of desired pressure using rotors 63,
64 in the active space 34 and then evacuated in the evacuation passage 28. The compressed gas thus evacuated flows in the path formed by the communication passage 55, the group of tubes � ' heat conductors 29t in the rear AC cooler, the communication passage 46 and the group of heat conductive tubes 30t, in the rear AC cooler. The gas is cooled as it passes through the groups of conductive tubes of
<EMI ID = 54.1>
heat 29t, 30t outside which a coolant flows. The compressed gas thus cooled and having a given pressure level is then sent through a return passage 31 and an exhaust passage 96 to a desired location.
An embodiment has been described with IC intercoolers and AC rear coolers. As a variant, the groups of heat-conducting tubes
26t, 30t may be removed and in their place sound absorbing material may be applied to the inner wall surfaces of the spaces 26, 30, thereby providing a compressor having an exhaust side muffler in addition to the intercoolers and rear coolers.
In addition, a compressor fitted with a front cooler and an intake side silencer can be provided by changing the positions of the intake casing 20, of the exhaust casing
49, of the partition member 42 and of the partition wall 95, or the arrangement of the respective spaces in the main housing 19.
Fig. 17 shows the fifth embodiment of the invention, i.e. a cross-sectional view of the main housing 19.
The interior of the outer wall 21 is partitioned by a partition 96 into an active passage 97, an evacuation passage
98, spaces 99, 100 for an AC rear cooler and an exhaust passage 101. The exhaust passage 98 is located in the central part of the outer wall 21. Male and female rotors housed in the active space 97 , wheels den- <EMI ID = 55.1>
Drive cogwheels are similar to what has been described for the previous embodiment. In spaces
<EMI ID = 56.1>
bes heat conductors 99t, 100t. Although this has not been shown, a passage of communication puts the group of tu-
<EMI ID = 57.1>
AC rear cooler, a communication passage puts the exhaust passage 98 in communication with the group of tubes
99t of the rear AC cooler and a communication passage puts the group of tubes 100t of the AC rear cooler in communication with the exhaust passage 101.
The operation of this embodiment is substantially identical to that of the previous embodiment, as described up to the intercooler.
<EMI ID = 58.1>
� 'SIS' '-'
high pressure stage) and therefore additional description will be omitted. However, in Figure 17, a clearance measuring hole and a blind flange closing it are designated by references 91, 93.
Figures 18 and 19 show a sixth embodiment of an oil injection type screw compressor, Figure 18 is a sectional view taken along the line XVIII-XVIII of Figure 19 and the latter is a side view. cut along line XIV-XIV of figure 18.
A housing 18 consists of a main housing 19, an intake housing. 20 and an exhaust housing 49, which are
<EMI ID = 59.1> <EMI ID = 60.1>
sounds. In the active space 97 is housed a pair consisting of a male rotor 108 and a female rotor 109 rotating in meshing association. The shafts of the two rotors 108, 109 are supported by the main housing 19, by means of bearings
110 and by the intake housing 20, using bearings 111, respectively. The oil jacket 106 communicates with the active space 97 through an oil injection port 112. Groups of tubes 102t, 103t are provided in the spaces 102, 103 for oil radiators. A filter element 105f is disposed in the oil separator 105.
In the intake housing 20 are provided an intake passage 107, a communication passage putting the oil jacket 106 in communication with the groups of tubes 102t,
103t of oil coolers or radiators, and a discharge pipe 114.
Although this has not been shown, there is provided in the discharge casing 49 a passage for the introduction of the oil from a gear pump (not shown) into the tuba groups 102t, 103t of the oil radiator.
The operation of this sixth embodiment will now be described. The male rotor 108 is driven by means of a drive member (not shown), which puts
<EMI ID = 61.1>
<EMI ID = 62.1>
shown) is driven simultaneously. A gear pump is often attached to the shaft end of the rotor, so that additional means for its drive are frequently unnecessary. Due to the rotation of the male and female rotors 108, 109 in meshing association, air (or gas) is introduced from the intake passage 107, comprising.
<EMI ID = 63.1> drain sage 98. On the other hand, oil supplied from reservoir 104 by means of a gear pump, is supplied to tube groups 102t, .103t in the oil coolers and the oil is cooled during its passage through these groups 102t, 103t, outside which a cooling liquid flows. The oil thus cooled is sent under pressure through a communication passage 113, to the oil jacket 106. Oil is then injected through an injection orifice 112 in the position of the active space 97 during a compression stroke, to cool the compressed gas, lubricate and seal between the mutual rotors as well as between the rotors and the housings, after which it is discharged into the exhaust passage 98 together with the compressed gas.
Oil and compressed gas then enter from the discharge passage 98 into the oil reservoir, where the relatively large oil droplets can be removed. Compressed gas containing relatively small oil droplets enters the oil separator 105, where most of the droplets are removed by the filter element 105f, and the gas is passed through an exhaust passage 114. at the desired location.
Although an embodiment has been described with a
<EMI ID = 64.1>
<EMI ID = 65.1>
cooling of a compressed gas.
In the first to sixth embodiments / * - compressed gas flows through conductive tubes of the
<EMI ID = 66.1>
outside of these tubes. However, this arrangement can be reversed.
In addition, in the case where a high pressure gas is used, the state of the gas varies according to the requirements or the use. Therefore, the same accessories as those used in the previous embodiments do not necessarily have to be implemented. The invention therefore includes accessories falling within its scope, although the types of accessories may vary according to requirements.
As emerges from the foregoing, the shelter housings
<EMI ID = 67.1>
Oil parers and oil tanks are used or constructed in common, with flow paths for the gas extending through the crankcase. As a result, the number of parts constituting a fluid machine can be reduced by 20
to 30% and the working hours required for machining or assembly can be reduced by 30-40% compared to prior art apparatus. Further, the size of the fluid machine can be reduced.
In addition, coolers, mufflers, oil separators, oil tanks, etc. are arranged to enclose active or working spaces for a compressor and no or only a few seals are located in the gas passages. , while the exhaust passage is located inside an internal wall or in the central part of the crankcase, so that the noise from a screw compressor will be transmitted to the outside with a very high level. reduced. The test results revealed that the noise level of a compressor peaks in an exhaust passage.
Therefore, the provision of the exhaust passage inside or in the central part of the housing is an effective measure to reduce the noise level, thus providing a reduction of up to 10 dB, compared to the noise level of a prior art screw fluid machine.
It should be understood that the present invention is in no way limited to the above embodiments and
that many changes can be made without going out
within the scope of this patent.
CLAIMS
1. Screw fluid machine, characterized in that it comprises a main casing with an outer wall, an inner wall and interconnecting ribs, with a space defined between the outer and inner walls, this space being partitioned by the ribs in a multiplicity of spaces, and at least
an active or working space with an intake port
and a discharge port, the active space being located inside the internal wall, side casings coupled to the end faces of the main casing and putting at least two spaces of this main casing in mutual communication, at least a pair of screw rotors housed in the active space, and accessories housed in the spaces thus partitioned.