Kältemaschine mit zweistufiger Verdiehtung des Kältemittels durch einen Drehkolbenver diehter. Die Erfindung betrifft eine Kälte maschine mit zweistufiger Verdichtung des Kältemittels durch einen Drehkolbenverdich ter, dessen Rotoren auf gemeinsamer Welle in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind und besteht darin, dass die beiden Stufen das Schmiermittel in je einem besonderen Kreislauf durch je einen Schmiermittelab- scheider fördern und der Schmiermittelab- scheider der Niederdruckstufe mit einem in die Kältemittelzuleitung zur Hochdruck stufe mündenden Überlauf versehen ist,
durch den das aus der Hochdruckstufe in die Niederdruckstufe durch Undichtheit über tretende Schmiermittel in die Hochdruck stufe zurückgeleitet wird. Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln erreicht, dass die Schmiermittelverluste der Hochdruckstufe von selbst wieder in diese Stufe zurück geführt werden und das Schmiermittel stets im richtigen Verhältnis zwischen Hoch- und Niederdruckstufe sich verteilt Der Schmier mittelkreislauf der Niederdruckstufe kann von einem in die Kältemittelzuleitung des Verdampfers eingeschalteten Vorratsbehälter aus beständig mit Schmiermittel gespeist werden, und der Schmiermittelabscheider der Hochdruckstufe kann mit einem in die Kälte mittelzuleitung zum Drosselorgan bezw.
Ver dampfer mündenden Überlauf versehen sein, derart, dass das in den Niederdruckkreislauf eingeführte Schmiermittel durch den Über lauf im Niederdruckabscheider dem Hoch druckkreislauf und durch den Überlauf des Hochdruck-;Sahmiermittelabscheiders über ,das Drosselorgan wieder dem Vorratsbehälter zugeführt wird.
Ein Ausführungsbeispiel,des Erfindungs gegenstandes ist zum Teil im Schnitt, zum Teil schematisch in der Zeichnung dar gestellt. Über dem im Längsschnitt gezeig ten Kompressor 1 ist ein schematisch dar gestellter Verdampfer '2 und unter .dem Kom pressor, :ebenfalls schematisch dargestellt, ein Kondensator 3 angeordnet. Die Welle 4 .des Kompressors trägt auf derjenigen Seite dies Gehäuses, auf welcher die Welle austritt, den Niederdruckrotor 5 und auf der andern Seite den Hochdruckrotor 7.
Die Endschei- ben 8 und 9 tragen die Kugellager 10 und 11. Die Zwischenscheibe 12 trennt den Nieder druckrotor 5 vom Hochdruckrotor 7. Die Niederdruck-Exzenterbüchse 13 und die Hochdruck-Exzenterbüchse 14 schliessen die Arbeitsräume nach aussen ab. Der Kompres sor wird seinerseits durch die Deckel 15 und 16 nach aussen abgeschlossen. Die Welle 4 wird durch die Scheibe 17 abgedichtet, wel che durch eine Feder 18 an den Deckel 16 angedrückt wird. Die Scheibe 19 dient als Kupplung oder Riemenscheibe.
Die Anlage arbeitet wie folgt: Aus dem Verdampfer 2 wird das ver dampfte Kältemittel durch die Leitung 20 vom Niederdruckrotor 5 angesaugt, auf einen Zwischendruck komprimiert und über die Leitung 21 zum Ölabscheider 22 geleitet, wo das vom Kältemittel mitgeführte Öl ab geschieden wird. Von hier aus strömt das vor verdichtete, gasförmige Kältemittel über die Leitung 23 zum Zwischenkühler 24, wo es durch Kühlwasser, das dem Zwischen kühler durch die Leitung 25 zufliesst und durch die Leitung 26 abfliesst, gekühlt wird. Vom Zwischenkühler 24 gelangt das Kältemittel durch eine Leitung 27 zum Hochdruckrotor 7, der es bis auf den Kon densationsdruck komprimiert.
Durch die Leitung 28 verlassen die komprimierten Gase den Kompressor, um im Ölabscheider 29 etwa mitgeführtes Öl auszuscheiden und hierauf durch die Leitung 30 zum Konden sator 3 zu gelangen, wo die verdichteten Kältemittelgase durch Abkühlung mittelst Kühlwasser verflüssigt werden. Das verflüs sigte Kältemittel fliesst durch die Leitung 31 zum Regulierorgan 32 und von hier aus zu einem Ölbehälter 33, der mittelst der Lei tung 34 an den höher angeordneten Ver dampfer 2 angeschlossen ist. Im Verdampfer 2 verdampft das expandierte Kältemittel un ter Kälteabgabe und beginnt hierauf den beschriebenen Kreislauf aufs Neue.
Vom untern Ende des Ölabscheiders 29 führt eine Leitung 35 (welche mit einem nicht eingezeichneten Sieb versehen werden kann) zur Oberseite des Deckels 15. Ein Teil des einerseits als Schmiermittel, ander seits als Sperrmittel dienenden Öls fliesst durch die Spalträume zwischen der End- scheibe 8 und der Welle 4 und gelangt einer seits zwischen die Endscheibe 8 und den Rotor 7 und anderseits durch die Kanäle 36 zwischen der Welle und dem Rotor 7 zwi schen diesen und die Zwischenscheibe 12, so dass auf beiden Seiten des Rotors 7 der gleiche Öldruck herrscht.
Das in den Arbeitsraum des Hochdruckrotors gelangende Öl wird mit den verdichteten Kältemittel gasen über die Leitung 28 zum Ölabscheider 29 zurückgeführt. Der Ölinhalt des hohlen Deckels 15 ist so gross und der Anschluss der Leitung 35 so hoch angeordnet, dass beim Ab stellen der Maschine der Ölstand im Kom pressor die Welle überflutet, so dass die Ab- dichtungsstelle zwischen der Welle 4 und der Zwisehenscheibe 12 durch Öl vom Gasraum der Maschine abgesperrt ist.
Zum Absperren der Spielräume im Nie derdruckteil und zur Abdichtung der Aus trittsstelle der Welle nach aussen dient ein zweiter Ölkreislauf, der aus dem Ölvorrat des Ölabscheiders 22 gespeist wird. Die Lei tung 37, die ebenfalls vorzugsweise mit einem nicht eingezeichneten Sieb zu versehen ist, führt vom untern Teil des Olabscheiders 22 zum obern Teil des auf dem Gehäuse an geordneten wand an das letztere angegossenen Ölsammelbeliälters 38.
Durch eine Bohrung 39 ist der Boden des Ölbehälters 38 mit dem Raum zwischen der Endscheibe 9 und dem Deckel 16 verbunden. Ein Kanal 40 führt aus dem Raum zwischen der Scheibe 12 und dem Niederdruekrotar 5 zum obern Teil des Ülbehälters 38. Die beiden Kanäle 39 und 40 stellen zwischen den beiden Seiten des Niederdruckrotors 5 den Dru.ekausgleich her.
Zudem wird der Behälter 38 durch den Kanal 40 entgast, so da.ss sieh im Betrieb der Behäl ter 38 bis zur Lberlauföffnung des Kanal, 40 mit Öl füllen kann. Infolgedessen wird bei Stillstand der Maschine das Ö1 im Be hälter 38 die Austrittsstelle der Welle über- fluten. so dass der Gasraum der Maschine abgesperrt ist.
Das zwischen der Welle 4 und der Zwi schenscheibe 12 aus dem Hochdruckteil zum Niederdruckteil durchsickernde Öl wird mit dem Öl, das dem Niederdruckteil durch die Leitung 37 zufliesst, vom Niederdruckrotor mit dem Kältemittel durch die Leitung 21 zum Ölabscheider 22 gefördert. Eine Über laufleitung 41 führt den jeweiligen Über schuss an Öl durch die Leitung 23 zum Zwi schenkühler 24, von wo aus das Öl zum Hochdruckrotor 7 und über die Leitung 28 zum Hochdruckölabscheider 29 gelangt.
Ein dritter Ölkreislauf ist vorgesehen, um auch bei ungenügendem Funktionieren der Ölabscheider einem Ölmangel vorzubeugen. Dieser dritte Kreislauf wird vom Behälter 33 aus gespeist, in welchem sich ein Ölvorrat für den Ausgleich der Ölverluste nach aussen, zum Beispiel durch die Abdichtungsstelle der Welle, befindet. Es ist vorausgesetzt, dass das Schmiermittel schwerer ist als das flüs sige Kältemittel und sich einigermassen von demselben abtrennt, also nicht eine voll kommene Emulsion oder Lösung mit dem selben eingeht.
Unten am Behälter 33 ist eine Leitung 42 angeschlossen, die ebenfalls mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Sieb versehen ist, und welche unter Zwischen schaltung eines von oben nach unten durch laufenen Verdampfers 43 zur Saugseite des Niederdruckrotors 5 führt.
Solange Öl im Behälter 33 vorhanden ist, saugt der Niederdruckrotor 7 dieses Öl in einer bestimmten, ein für olle Mal eingestell- ten, oder zum Beispiel durch entsprechende Drosselorgane an wechselnde Verhältnisse sich anpassenden Menge an. Dieses Öl fliesst mit den aus dem Hauptverdampfer 2 an gesaugten Gasen durch den Niederdruckteil des Kompressors und gelangt durch die Lei tung 21 zum Ölabscheider 22.
Die Ölabschei- der brauchen keine Spezialapparate zu sein, sondern nur aus einem Sammelraum für das Öl zu bestehen, der gross genug ist, um einen bestimmten Ölvorrat zu fassen.
Der Überschuss des dem Abscheider 29 zugeführten Öls verlässt den Abscheider zum Teil infolge ungenügender Abscheidung mit dem verdichteten Kältemittel durch die Lei tung 30, worauf dieser Teil des Öls mit dem Kältemittel durch den Kondensator 3 nach der Leitung 31 fliesst. Der grössere Teil des Öls jedoch wird nicht durch den Kondensator geleitet, sondern verlässt den Ölabscheider 29 durch den Überlauf 44, der erst hinter dem Kondensator 3 in die Leitung 31 mündet.
Das Öl, das in die Leitung 31 gelangt, wird über das Regulierorgan 32 dem Ölbehälter 33 zu geführt, wo es sich mehr oder weniger vom flüssigen Kältemittel trennt und im untern Teil des Behälters sammelt. Ist die Anlage ungenügend mit Öl gefüllt, so wird sich der Ölmangel zuerst im Behälter 33 bemerkbar machen, und zwar dadurch, dass sich der als Rohrschlange ausgebildete Verdampfer 43 mit Reif bedeckt, sobald er infolge der Er schöpfung des Ölvorrates im Behälter 33, von Kältemittel durchflossen wird.
Der Vorteil der beschriebenen Kälte maschine liegt in der zweistufigen Kompres sion des Kältemittels, wodurch auch höhere Verdichtungsgrade mit guten Lieferungs und Wirkungsgraden erzielt werden können. Die Führung des Schmier- bezw. Sperröls in gesonderten Kreisläufen hat zur Folge, dai3 das Öl sich immer dort befindet, wo .es ge braucht wird, sei es im Betriebe oder bei ab gestellter Maschine, und Ansammlungen von 0l an Stellen, wo es nicht hingehört, vermie den werden.