CN102112746A - 用于螺杆式压缩机的油分离器和消声器 - Google Patents

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Abstract

为了对如下的螺杆式压缩机以如下方式进行改进，所述螺杆式压缩机包括：外部壳体；设置在外部壳体中的压缩机螺杆壳体，用于螺杆转子的转子孔设置在压缩机螺杆壳体中；驱动装置，该驱动装置在外部壳体中设置在压缩机螺杆壳体的一侧；轴承壳体，所述轴承壳体在外部壳体中设置在压缩机螺杆壳体与驱动装置对置的侧上；以及消声器，消声器布置在外部壳体内部，并且由被压缩的工作介质穿流，所述方式即为：离开螺杆式压缩机的工作介质尽可能少地一并带出润滑介质，而提出：消声器借助于导流部将内腔中的被压缩的工作介质引导为环绕轴线环行的环流，并且通过离心力实现从工作介质环流中分离润滑介质。

Description

用于螺杆式压缩机的油分离器和消声器
技术领域
本发明涉及一种螺杆式压缩机，其包括：外部壳体；设置在所述外部壳体中的压缩机螺杆壳体，用于螺杆转子的转子孔设置在所述压缩机螺杆壳体中；驱动装置，该驱动装置在所述外部壳体中设置在所述压缩机螺杆壳体的一侧；轴承壳体，其在所述外部壳体中设置在所述压缩机螺杆壳体的与所述驱动装置对置的一侧；以及消声器，其布置在所述外部壳体内部，并且被压缩的工作介质穿流所述消声器。
背景技术
这种螺杆式压缩机根据现有技术例如已由DE 103 59 032 A1公开。
在这种螺杆式压缩机中存在的问题是，被压缩的并且离开螺杆式压缩机的工作介质至少在一些工作状态下将过多的润滑介质一并带出。
发明内容
因此，本发明基于如下任务，即，以如下方式改进依据类属的类型的螺杆式压缩机，以使离开螺杆式压缩机的工作介质尽可能少地一并带出润滑介质。
根据本发明，该任务在开头所述类型的螺杆式压缩机中以如下方式解决，即，所述消声器借助于导流部将在内腔中被压缩的工作介质引导为环绕轴线环行的环流，并且通过离心力实现从所述工作介质的环流中分离出润滑介质。
根据本发明的解决方案的优点在于，该解决方案开启了如下可能性，即，已经在消声器中执行润滑介质的分离，并且在此已经在消声器中通过分离，去除与工作介质一并带出的润滑介质的很大一部分，而没有增加空间需求，并且对于该第一润滑介质分离无需附加的空间需求。
在此，特别有利的是，在所述导流部的区域中进行从所述工作介质的所述环流中分离出润滑介质，也就是说，在所述导流部处分离通过离心力沿径向向外带出的润滑介质。
导流部原则上可以由成行彼此跟随的但是被分隔开的导流元件构成。
然而，简单和有利的实施方式设置为，所述导流部被构造为围绕所述内腔的壁，在所述壁上进行润滑介质的分离。
为了能按照简单方式从内腔输出在导流部处分离的润滑介质，以使润滑介质不再能够被环流带走，优选设置为，所述导流部具有用于润滑介质的穿通开口。
原则上可以考虑的是，整个导流部都设有这种穿通开口。
但为了使尽可能少的工作介质从内腔经由穿通开口流出，优选设置为，所述穿通开口设置在所述导流部的各个区域中。
在此，有利可行行方案设置为，所述穿通开口以至少一个穿通区的形式设置在所述导流部中，其中，所述穿通区包括大量穿通开口，这些穿通开口例如以确定的样式相对彼此布置。
在最简单情况下可以考虑，所述导流部设有至少两个穿通区。
所述穿通区可以沿所述轴线的方向彼此并排设置。
然而特别有利的是，所述穿通区沿环行方向彼此跟随地设置。
为了防止：工作介质的显著的部分仍然穿流穿通区的穿通开口，优选设置为，所述导流部在穿通开口的区域中在背向所述内腔的侧上以润滑介质可通过的材料遮盖。
这种润滑介质可通过的材料用于降低工作介质穿流穿通开口的程度。
润滑介质可通过的材料可以按照极其不同方式和类型构成。所述材料例如可以是多孔材料。
然而，有利实施方案设置为，润滑介质可通过的材料是纤维材料，例如是毡状材料、针织材料或者机织材料，尤其是由金属丝或者金属纤维制成的材料。
为了进一步大大降低润滑介质可通过的材料的穿流，优选设置为，润滑介质可通过的材料在其背向所述导流部的侧上由消声器壳体的外壁遮盖。
特别适当的实施例设置为，如此构造润滑介质可通过的材料，以使其阻止工作介质的穿流，也就是说润滑介质可通过的材料例如基于毛细作用允许润滑介质通过，然而所述材料被如此精细地结构化，从而尽可能抑制工作介质通流。
润滑介质可通过的所述材料优选设置在外壁与内壁之间的空隙中。
所述外壁尤其引起的是，润滑介质可通过的材料不仅能在横向上被穿流，而且也要求该材料在周向上被穿流。
为了导出润滑介质，外壁优选设有通孔，通过所述通孔润滑介质可以从消声器壳体排出。
关于本发明螺杆式压缩机的其他结构，迄今为止没有更进一步的说明。
根据一个有利的解决方案设置为，馈入流横向于所述轴线地进入消声器。
因而，所述馈入流能够以简单方式通过导流部转向为已经介绍过的环流中。
这样的馈入流可以优选如此产生，即，所述消声器具有馈入通道，所述馈入通道使得工作介质以横向于所述轴线走向的所述馈入流的形式进入所述内腔。
为了可以实现节约空间的构造方式，在此，适当地设置为，馈入通道具有如下的部段，所述部段在馈入管接头中大致沿所述轴线的方向延伸。
此外，还优选设置为，所述馈入通道在所述馈入管的弯曲段中弯曲地分布。
此外优选设置为，所述馈入通道设置在所述内腔的居中区域之外，也就是说尤其是设置在所述轴线的一侧。
此外关于在本发明消声器中工作介质的排出过程，同样没有更进一步的说明。
根据有利的解决方案设置为，所述工作介质以大致沿所述轴线的方向走向的输出流的形式从所述消声器排出。
为此所述输出流尤其以穿过为其设置的输出管的方式走向。
在此，适当的是，所述输出管相对于所述导流部设置在居中区域中，优选如此设置，即，使所述输出管被所述轴线贯穿。
在特别有利情况下设置为，所述输出管与所述轴线同轴地布置。
此外，所述输出管优选如此构造，即，输出管具有内部通入口和外部通入口，其中，内部通入口通入内腔，外部通入口通入围绕消声器的空间，例如外部壳体的壳体包壳的内腔。
在此，适当的是，不仅在内部通入口区域中，而且在外部通入口区域中实现输出管的消声效果所需的、至少为因数2-优选更大的横截面跃变程度。
附图说明
本发明的其他特征和优点是对实施例的下列说明和图示表达的主题。
在图中：
图1示出沿着图3中的线1-1的纵剖图；
图2示出沿着图3中的线2-2的纵剖图；
图3示出沿着图1至3中的箭头A的方向的本发明压缩机的俯视图；
图4示出本发明消声器的立体透视图；
图5示出本发明消声器的立体局剖图；
图6示出沿着图4中所示消声器的线6-6的剖面的俯视图；以及
图7以沿着图4中的线7-7的截面示出在消声器中流动的图示。
具体实施方式
根据本发明的螺杆式压缩机的在图1中所示的实施例包括整体用10表示的外部壳体，该外部壳体10由中间部段12、马达侧的端部段14和压力侧的端部段16构成。
例如马达侧的端部段14通过在中间部段12上一体地成型的第一壳体套筒18形成，该第一壳体套筒18通过第一壳体盖20封闭，第一壳体盖20通过法兰连接件22以可松开的方式与第一壳体套筒18连接。
在马达侧的端部段14中设有整体用30表示的驱动马达，该驱动马达例如被设计为电动马达，该电动马达具有保持在第一壳体套筒18中的定子32，定子32围绕转子34，其中，转子34安置在整体用36表示的驱动轴上。
在外部壳体10的中间部段12中，设有整体用40表示的压缩机螺杆壳体，该压缩机螺杆壳体优选一体地成型到中间部段12上，并且具有用于容纳螺杆转子46和48的转子孔42和44，这些螺杆转子46和48可以环绕互相平行的轴线转动。在此，例如螺杆转子46安装在驱动轴36上，驱动轴36从定子32开始延伸并且贯穿螺杆转子46。
通过第一转动轴承50和52对螺杆转子46和48在其面向驱动马达30的侧上进行可转动的支承，第一转动轴承50和52安置在第一轴承壳体54中，该第一轴承壳体54在面向驱动马达30的侧上一体地成型到压缩机螺杆壳体40上。
在背向驱动马达30的侧上，通过第二转动轴承60和62对螺杆转子46和48进行支承，所述第二转动轴承60和62布置在第二轴承壳体64中，第二轴承壳体64在其背向驱动马达30的侧上，通过压缩机螺杆壳体40上的法兰连接件66以可松开的方式保持到压缩机螺杆壳体40上，其中，第二轴承壳体64在其那方面也具有在压力侧对转子孔42、44加以封闭的壁68，壁68仅由用于支承螺杆转子46、48的、引导至第二转动轴承60和62的轴末端贯穿，其中，在图1和2中仅仅示出驱动轴36的轴末端70。
转动轴承60和62优选安置在设置于第二轴承壳体64中的轴承凹处72和74中，轴承凹处72和74在背向压缩机螺杆壳体40的侧上，具有开口76和78，开口76和78可以通过第二轴承壳体64的收尾盖件80封闭，其中，转动轴承60和62可以通过开口76和78插入轴承凹处72和74。
在压缩机螺杆壳体40中，还有控制滑阀82设置在滑阀孔84中，控制滑阀82可以在平行于螺杆转子46和48转动轴线的方向上推移，确切来讲可以通过调节缸来控制。
在根据本发明的螺杆式压缩机中，有待被压缩的工作介质通过设置在第一壳体盖20中的馈入口102输送至馈入腔104，馈入腔104设置在马达侧的端部段14内部，并且在电动马达30也设置在该端部段14中，从而通过穿流馈入腔104的工作介质对电动马达30进行冷却。
工作介质从馈入腔104出来，流入设置在压缩机外部壳体40的面向驱动马达30的侧上的入口106中，入口106将工作介质输送至螺杆转子46和48，用以进行压缩。
由螺杆转子46和48压缩的工作介质从螺杆转子46和48输出至压缩机螺杆壳体40中的出口108中，该出口108布置在压缩机螺杆壳体40背向驱动马达30的侧上，并且从出口108进入输出通道110，输出通道110设置在第二轴承壳体64中，并且首先由连接在滑阀孔84上的滑阀容纳部112形成，控制滑阀82进入该滑阀容纳部112中，进入如下的滑阀位置，该滑阀位置相应于比最大功率小的压缩机功率。
此外在此，滑阀容纳部112由从调节活塞94引导至控制滑阀82的活塞杆96贯穿。
输出通道110通过输出窗114从滑阀容纳部112引导至流出通道124，所述输出窗114布置在滑阀容纳部112的侧向上，并且被压缩的工作介质可以在横向于控制滑阀82的调节方向116的方向上穿流输出窗114。
在此，输出窗114优选设有在其两侧设置的流动转向壁118和120，流动转向壁118和120阻止了被压缩的工作介质横向于调节方向116直接流动并且迫使被压缩的工作介质以曲折的流动路径122的方式穿流输出窗114，之后，被压缩的工作介质进入第二轴承壳体64的流出通道124，流出通道124朝向收尾盖件80的方向走向，也就是说通至收尾盖件80的流出开口126。
输出窗114区域中的流动转向壁118和120用于通过曲折式流动路径122吸收在滑阀容纳部和流出通道124之间的较强的压力峰值的传播。
整体用130表示的消声器利用馈入管接头132连至流出开口126，馈入管接头132是馈入管134的一部分，馈入管134从密封式收尾地伸入流出开口126中的馈入管接头132出发，延伸进入消声器壳体140的内腔136，并且馈入管134具有位于该内腔136中的通口142。
尤其如图5至图6所示的那样，内腔136由消声器壳体140的内壁146界定，内壁146环绕消声器壳体中轴线144优选呈圆柱形地分布并形成导流元件150，下文中还要详细阐述导流元件150的功能。
此外，内腔136还由横向于中轴线分布的端壁152和154界定，其中，端壁152面向轴承壳体64，并且端壁154设置在背向轴承壳体64的侧上。
在此，端壁152被馈入管134贯穿，馈入管134紧接着端壁152地设有弯曲段156，弯曲段156在端侧上具有通口142，通口142大致居中地位于端壁152和154之间，并且处于中轴线144的一侧，其中，通口142优选在大致平行于中轴线144分布的平面158内延伸。
在此，通口142尤其是利用其面向内壁146的区域直接邻接内壁146，其中，馈入管接头132也已优选以如下方式布置，即，馈入管134在贯穿端壁152之后靠近内壁146分布，优选紧贴内壁146地分布(图7)。适当的是，在消声器130中，在从通口142过渡至内腔136情况下，横截面跃变程度大于因数2，优选大于因数4。
此外，消声器130还设有输出管160，输出管160大致居中地位于端壁154中，输出管160优选与中轴线144同轴地并且利用管部段162从端壁154出发延伸进入内腔136，确切来讲，延伸直至与端壁154相距地布置的内部通入口164，并且此外具有外部通入口166，外部通入口166通入螺杆式压缩机外部壳体10的包围消声器壳体140的内腔中。
形成导流元件150的内壁146设有多个、例如三个穿通区170、172和174，这些穿通区170、172和174具有按照确定的样式、例如成行地布置的通孔176，从而如后面还要详细描述的那样，润滑介质可以穿过穿通区170、172和174的通孔176。
消声器壳体140除了包括内壁146之外，还包括与该内壁146相距地且围绕内壁146分布的外壁178，其中，在外壁178与内壁146之间的空隙中布置有润滑介质可通过的材料180，例如多孔材料或者尤其是金属织物，材料180允许穿透穿通区170、172、174的通孔176的润滑介质通过，并且开启了如下可能性，即，润滑介质在材料180中积聚，并如图7所示地，穿过外壁178的通孔181，进而从消声器壳体140中排出。
根据本发明的消声器130现在如此工作，即来自流出开口126的被压缩的工作介质经由中轴线144一侧的、由馈入管134构成的馈入通道182进入内腔136，确切来讲，尤其是紧接着导流元件150之后以馈入流184形式进入内腔136，然后工作介质通过导流元件150以环流186的形式环绕中轴线144环行地引导，并且在此，润滑介质基于离心力在导流元件150上分离出来。环流186在环绕中轴线144环行几圈之后越来越多地失去润滑介质，并且越来越在朝向中轴线144方向在径向上向内运动，以便大致平行于中轴线144以输出流188的形式经由输出管160离开内腔136，并且经由外部通入口166排出到消声器130的周围环境。
基于馈入管134的至内腔136的通口142的横截面跃变程度、从内腔136至内部通入口164的横截面跃变程度以及从输出管160的外部通入口166至消声器130周围环境的横截面跃变程度均大于因数2，因而产生消声效果，在本发明消声器130中，该消声效果通过基于离心力在内腔136中的润滑剂分离而得到组合，其中，润滑介质可以通过穿通区170、172、174的区域中的导流元件150，积聚在材料180中并沿着材料180流动，以便经由消声器壳体140的外壁178中的通孔181排出。
在此，穿通区170至174的通孔176的通过横截面基本保持得很小，并且材料180的多孔性基本阻止了工作介质，从而工作介质自身基本以输出流188的形式离开消声器130，并且仅以少量寄附
Figure BPA00001308028600101
份额的形式穿过穿通区170至174的通孔176和材料180，并且穿过外壁178中的通孔181排出。
在此，穿通区170至174沿环流186的环行方向关于中轴线144彼此以如下角距离来布置，确切来讲，第一穿通区170与馈入管134的通口142具有大于140°的角距离，彼此跟随的穿通区170、172、174的角距离为至少30°。
所有穿通区170、172和174优选设置在内壁146的半部中，该半部关于重力方向构成内壁146的位于下部的半部。
在所示实施例中，螺杆式压缩机壳体10的压力侧端部段16通过壳体包壳190形成，壳体包壳190利用法兰连接件192与中间部段12连接，并且从中间部段出发，在与驱动马达30对置的侧上远离该中间部段12以包壳套筒194延伸，包壳套筒194不仅从外部包围第二轴承壳体64，而且也包围消声器130，并且在与法兰连接件192对置的侧上通过包壳底部196封闭。
在此，壳体包壳190包围由被压缩的工作介质贯穿的内腔198，在内腔198中布置有第二轴承壳体64和消声器130，其中，内腔198通过大致平行于包壳底部196和收尾盖件80延伸的另一润滑介质分离器200分为分配腔202和流出腔204，分配腔202位于润滑介质分离器200与包壳底部196之间，并且输出流188通过外部通入口164进入分配腔202，流出腔204位于润滑介质分离器200与压缩机螺杆壳体40之间。
如图1和图2详细示出的那样，润滑介质分离器200包括呈孔板形式的支撑元件210，支撑元件210在其那方面被消声器130贯穿，并且在消声器130的消声器壳体140区域中对消声器130给以支撑。
在此，支撑元件210在其那方面例如通过柱螺杆与轴承壳体64刚性连接，尤其与轴承壳体64的收尾盖件80连接。
此外，润滑介质分离器200包括由金属或塑料的针织物、编织物或机织物制成的层212，层212由支撑元件210保持在位置处，针织物、编织物或机织物的任务在于，将被压缩的工作介质的输出流188中总是一并带出的油雾合成液滴，并因而有助于从被压缩的工作介质中分离油。
因而，已在穿流润滑介质分离器200的进程中形成润滑介质液滴，这些润滑介质液滴要么自身沿重力方向已经在润滑介质分离器200中沉积，并且沿着重力方向积聚，要么在穿流油分离器后基于重力作用而同样从被压缩的工作介质中沉积。
在根据本发明的解决方案中，消声器130如此设置，即，消声器130贯穿润滑介质分离器200，其中，馈入管接头132置于润滑介质分离器200的一侧并且被流出腔204包围，而输出管160的外部通入口164和通孔181通入分配腔202，在分配腔202中，被压缩的工作介质的输出流188以多于系数2的横截面跃变程度分配到大的流动横截面上，该大的流动横截面基本上相应于包壳套筒194的内部横截面减去消声器130在贯穿润滑介质分离器200时所要求的横截面，从而被压缩的工作介质能够以大的流动横截面沿流出腔204的方向穿流润滑介质分离器200，以便能够从流出腔204输送至输出腔216，输出腔216设置在中间部段12的区域中并且至少部分地包围压缩机螺杆壳体40，该输出腔216引导至在外部壳体10中设置的输出开口。
在消声器130和另一润滑介质分离器200中分离的润滑介质以润滑介质底壳220的方式得到积聚，润滑介质底壳220在分配腔192的下部区域、流出腔204的下面区域还有输出腔216的下部区域之上延伸。
从润滑介质底壳220中接收润滑介质，在此，通过油过滤器222过滤，油过滤器222出于节省空间的原因设置在第二轴承壳体64的轴承凹处72中。

Claims (22)

1.螺杆式压缩机，包括：
外部壳体(10)；
设置在所述外部壳体(10)中的压缩机螺杆壳体(40)，用于螺杆转子(46、48)的转子孔(42、44)布置在所述压缩机螺杆壳体(40)中；
驱动装置(30)，所述驱动装置(30)在所述外部壳体(10)中布置在所述压缩机螺杆壳体(40)的一侧；
轴承壳体(64)，所述轴承壳体(64)在所述外部壳体(10)中布置在所述压缩机螺杆壳体(40)的与所述驱动装置(30)对置的一侧；以及
消声器(130)，所述消声器(130)布置在所述外部壳体(10)内部，并且由被压缩的工作介质穿流，
其特征在于，所述消声器(130)借助于导流部(150)将在内腔(136)中的被压缩的所述工作介质引导为环绕轴线(144)环行的环流(186)，并且通过离心力实现从所述工作介质的所述环流(186)中分离润滑介质。
2.根据权利要求1所述的螺杆式压缩机，其特征在于，在所述导流部(150)的区域中实现从所述工作介质的所述环流(186)中分离润滑介质。
3.根据权利要求1或2所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述导流部(150)被构造为围绕所述内腔(136)的内壁(146)，在所述内壁(146)上分离润滑介质。
4.根据前述权利要求之一所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述导流部(150)具有用于所述润滑介质的穿通开口(176)。
5.根据权利要求4所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述穿通开口(176)布置在所述导流部(150)的各个区域中。
6.根据权利要求4或5所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述穿通开口(176)以至少一个穿通区(170、172、174)的形式布置在所述导流部(150)中。
7.根据权利要求6所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述导流部(150)设有至少两个穿通区(170、172、174)。
8.根据权利要求7所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述穿通区(710、172、174)在所述环流(186)的环行方向上彼此跟随地布置。
9.根据权利要求6至8之一所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述导流部(150)在所述穿通开口(176)的区域中在背向所述内腔(136)的侧上被以润滑介质能通过的材料(180)遮盖。
10.根据权利要求9所述的螺杆式压缩机，其特征在于，润滑介质能通过的所述材料(180)是阻止工作介质穿流的材料。
11.根据权利要求9或10所述的螺杆式压缩机，其特征在于，润滑介质能通过的所述材料(180)是纤维材料。
12.根据权利要求9至11所述的螺杆式压缩机，其特征在于，润滑介质能通过的所述材料(180)在所述材料(180)的背向所述导流部(150)的侧上通过消声器壳体(140)的外壁(178)遮盖。
13.根据权利要求12所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述外壁(178)与所述导流部(150)相距开地布置，并且润滑介质能通过的所述材料(180)布置在所述导流部(150)与所述外壁(178)之间的空隙中。
14.根据权利要求12或13所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述外壁(178)设有用于所述润滑介质的通孔(181)。
15.根据前述权利要求之一所述的螺杆式压缩机，其特征在于，馈入流(184)横向于所述轴线(144)地进入所述消声器(130)。
16.根据权利要求15所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述消声器(130)具有馈入通道(182)，所述馈入通道(182)使得所述工作介质以横向于所述轴线(144)走向的所述馈入流(184)的形式进入所述内腔(136)。
17.根据权利要求16所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述馈入通道(182)具有如下的部段，所述部段在馈入管(134)的馈入管接头(132)中大致在所述轴线(144)的方向上延伸。
18.根据权利要求16或17所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述馈入通道(182)在所述馈入管(134)的弯曲段(156)中弯曲地分布。
19.根据权利要求10至18之一所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述馈入通道(182)布置在所述内腔(136)的居中区域之外。
20.根据前述权利要求之一所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述工作介质以大致在所述轴线(144)方向上走向的输出流(188)的形式从所述消声器(130)排出。
21.根据权利要求20所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述输出流(188)穿过所述消声器(130)的输出管(160)。
22.根据权利要求21所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述输出管(160)相对于所述导流部(150)布置在居中区域中。
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