CN109790750B - 用于商用车的螺旋式压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于商用车的螺旋式压缩机(10)，该螺旋式压缩机具有壳体(20)，其中，壳体(20)用油(22)填充，该螺旋式压缩机具有至少一对压缩机螺杆(16、18)，所述压缩机螺杆安装在壳体(20)中并且用于压缩输送给螺旋式压缩机(10)的空气，其中，在装配状态下，热交换器(74)直接安置并装配到壳体(20)上，借助于该热交换器能够调节包含在壳体(20)中的油(22)的温度。

Description

用于商用车的螺旋式压缩机
技术领域
本发明涉及一种用于商用车的螺旋式压缩机。
背景技术
由现有技术已经已知用于商用车的螺旋式压缩机。这样的螺旋式压缩机用于给例如商用车制动系统提供所需的压缩空气。
在此背景下，尤其已知用油填充的压缩机、尤其是螺旋式压缩机，其中提出调节油温度的任务。这通常如下实现，即，存在外部的油冷却器，其与用油填充的压缩机和油回路经由恒温阀连接。油冷却器在此是热交换器，其具有两个互相分离的回路，其中，第一回路设置用于热液体、即压缩机油，并且第二回路用于冷却液体。作为冷却液体例如可以使用空气、水与防冻剂的混合物或者其它的油。
所述油冷却器必须而后与压缩机油回路经由管或软管连接，并且油回路必须被防止泄漏。
该外部体积此外必须用油填充，从而也增大了油的总量。由此增大了系统惯性。此外，油冷却器必须机械地安装并且固定，要么通过位于周围的多个保持装置、要么通过一个单独的保持装置，这需要附加的固定机构以及结构空间。
由US4780061已经已知一种螺旋式压缩机，其具有集成的油冷却装置。
此外，DE3717493A1公开一种设置在紧凑壳体中的螺旋式压缩机设备，其具有在螺旋式压缩机的电动机上的油冷却器。
发明内容
本发明的目的在于，以有利的方式改进一种开头提到类型的用于商用车的螺旋式压缩机，尤其是如此改进，使得该螺旋式压缩机更简单地构造，并且整个系统的热惯性能够减小。
按照本发明，所述任务通过一种根据本发明的螺旋式压缩机解决。据此规定，设有一种用于商用车的螺旋式压缩机，该螺旋式压缩机具有壳体，其中，壳体用油填充，该螺旋式压缩机还具有至少一对压缩机螺杆(也称为压缩机转子)，所述压缩机螺杆安装在壳体中并且用于压缩输送给螺旋式压缩机的流体、尤其是空气，其中，在螺旋式压缩机的装配状态下，热交换器直接安置并装配到壳体上，借助于该热交换器能够调节包含在壳体中的油的温度。此外，通过将热交换器直接安置在壳体上，油能够直接从螺旋式压缩机引导到热交换器中。
本发明基于以下基本构思：通过将热交换器直接安置在壳体上，油的总共所需的体积和死体积也可以减小。尤其是通过将热交换器直接安置在螺旋式压缩机的壳体上，不需要大的从螺旋式压缩机壳体出发到热交换器中的连接路径。相反，油可以直接从螺旋式压缩机引导到热交换器中。所需的油体积因此保持为相对小。系统的热惯性减小。换句话说，因此减小了死体积或者说必须用油填充的体积(以便用油填充在壳体内部和热交换器之间的管路并且允许实现油循环)。此外，由此显著减小泄漏危险，这是因为在壳体外所需的管路被避免了或者至少仅必须设置较短的长度。
相比于迄今已知的螺旋式压缩机，尤其是在启动阶段，油快速达到运行温度，如果通过恒温器调节的油首先根本不流过热交换器/冷却器并且由此快速达到运行温度。
此外可以规定，壳体具有用于容纳热交换器的环形附接部。借助于环形附接部可以的是，能实现将热交换器简单且正确地定位在壳体上。经由环形附接部此外还能简单实现简单且可靠的沿轴向方向和径向方向的密封可能性。
此外可以规定，两个环形附接部设置在壳体中，这两个环形附接部可以用于将热交换器固定在螺旋式压缩机的壳体上。经由加倍的环形附接部可以改善密封效果，因为经此例如可以实现一种迷宫式密封。也可规定，将各环形附接部的壁之间的中间空间用作在壳体和热交换器之间的流体管路。
尤其是可以规定，环形附接部同心地构成。这便利于热交换器在壳体上的定位。此外，环形附接部的同心布置在所需的密封效果方面也是有益的，以便将安置在壳体上的热交换器在至壳体的接口部位上相应密封。
此外可以规定，壳体具有用于螺钉的容纳部，该螺钉用于固定热交换器。经此能实现将热交换器借助于螺钉简单固定在壳体上。
尤其是可考虑，用于螺钉的容纳部容纳在两个环形附接部内部中。由此能够基本上在一个简单的工作步骤中实现热交换器经由两个环形附接部的定心以及借助于螺钉的固定，所述螺钉容纳在两个环形附接部的内部中。
可以规定，用于固定热交换器的螺钉是空心螺钉。经由空心螺钉能够将油输送给热交换器或者经由空心螺钉将油从热交换器中回引至螺旋式压缩机的壳体中。
尤其是可以规定，空心螺钉用作流体通道，所述流体通道用于输送至热交换器的油或者从热交换器回引至壳体中的油。
可以考虑，热交换器实施为空气冷却的。
热交换器可以实施为水冷的。例如可以规定，冷却水掺有防冻剂、例如亚甲基二醇或类似物。
此外可以设有恒温器以及开环控制和/或闭环控制装置，借助于它们能够监控位于壳体中的油的油温度并且能将该油温度调节到额定值。经此可以仅当需要时才使用热交换器。由此例如可以在螺旋式压缩机启动时更快速地达到运行温度。
附图说明
现在应借助在附图中示出的实施例进一步阐述本发明的其它细节和优点。其中:
图1示出按照本发明的螺旋式压缩机的示意性剖视图；
图2示出螺旋式压缩机的透视图；
图3示出按照图2的螺旋式压缩机的另一透视图；以及
图4示出按照图2的螺旋式压缩机的壳体一部分和热交换器的示意性透视剖视图。
具体实施方式
图1以示意性剖视图示出在本发明实施例意义上的螺旋式压缩机10。
螺旋式压缩机10具有用于将螺旋式压缩机10机械固定在此处未进一步示出的电动机上的固定凸缘12。
然而也示出输入轴14，经由该输入轴将电动机的转矩传递到两个螺杆16和18之一、即螺杆16上。
螺杆18与螺杆16啮合并且经由螺杆16驱动。
螺旋式压缩机10具有壳体20，在该壳体中安装螺旋式压缩机10的主要部件。
壳体20用油22填充。
在空气进入侧在螺旋式压缩机10的壳体20上设有进入接管24。进入接管24在此构成为，使得在该进入接管上设有空气过滤器26。此外在空气进入接管24上在径向上设置空气进入口28。
在进入接管24和进入接管24在壳体20上安置所在的部位之间的区域中，设有弹簧加载的阀嵌件30，其在此实施为轴向密封件。
所述阀嵌件30用作止回阀。
在阀嵌件30下游设有空气供给通道32，所述空气供给通道将空气供应给两个螺杆16、18。
在两个螺杆16、18的输出侧设有空气排出管34，其具有提升管路36。
在提升管路36的端部区域中，设有温度传感器38，借助于该温度传感器能监控油温度。
此外，在空气排出区域中设有用于空气除油元件42的保持件40。
用于空气除油元件的保持件40在装配状态下在朝向底部的区域中(也如图1所述)具有空气除油元件42。
此外，在空气除油元件42的内部中设有相应的过滤筛或已知的过滤和油分离装置44(它们未被进一步详细描述)。
参照装配的和可交付使用的状态(即如图1所示)，在中央上部区域中，用于空气除油元件的保持件40具有空气输出开口46，所述空气输出开口通至止回阀48和最小压力阀50。止回阀48和最小压力阀50也可以在一个共同的组合阀中构成。
在止回阀48下游设有空气排出口51。
空气排出口51通常与相应已知的压缩空气消耗器连接。
为了使位于空气除油元件42中的并且分离的油22又回引到壳体20中，设有提升管路52，其在用于空气除油元件42的保持件40的出口处在过渡到壳体20中处具有过滤和止回阀54。
在过滤和止回阀54下游，在壳体孔中设有喷嘴56。回油管路58回引至螺杆16或螺杆18的大约中间区域中，以便重新将油22供应给所述螺杆。
在壳体20的处于装配状态下的底部区域中，设有放油螺塞59。经由放油螺塞59可以打开相应的油流出开口，经由该油流出开口能够将油22放出。
在壳体20的下部区域中也存在附接部60，在该附接部上固定油过滤器62。经由设置在壳体20中的油过滤器进入通道64，首先将油22引导至恒温阀66。
代替恒温阀66，可以设有开环控制和/或闭环控制装置，借助所述开环控制和/或闭环控制装置能够监控位于壳体20中的油22的油温度并且能够将该油温度调节到额定值。
在恒温阀66下游然后是油过滤器62的油进入口，其经由中央回引管路68又将油22回引至螺杆18或螺杆16，然而也通至轴14的油润滑的轴承70。在轴承70区域中也设有喷嘴72，该喷嘴与回引管路68相关联地设置在壳体20中。
冷却器74连接在附接部60上，这接下来还要借助于附图2至4进行详细阐述。
安全阀76位于壳体20的上部区域中(参照装配状态)，经由该安全阀可以消减壳体20中过大的压力。
在最小压力阀50上游设有旁路管路78，其通至卸压阀80。经由该卸压阀80(其借助与空气供给装置32的连接被操控)，可以将空气回引至空气进入口28的区域中。在该区域中可以设有未进一步示出的排气阀以及喷嘴(供给管路的直径减小部)。
此外，在壳体20的外壁中大致在管路34的高度上可以设有油位传感器82。所述油位传感器82例如可以是光学传感器并且配置和设立成，使得可以借助传感器信号识别到，油位在运行中是处于油位传感器82上方、还是油位传感器82露出且由此油位是相应下降的。
结合该监控，也可以设有警报单元，该警报单元向系统用户发出或传递相应的故障提示或报警提示。
在此，图1示出的螺旋式压缩机10的功能如下：
空气经由空气进入口28供给并且经由止回阀30到达螺杆16、18，在此处将空气压缩。压缩的空气-油-混合物(其在螺杆16和18之后以5至16倍的压缩因数通过排出管路34经由提升管36提升)直接吹到温度传感器38上。
还部分带有油颗粒的空气然后经由保持件40被引导到空气除油元件42中，并且只要达到相应的最小压力就进入空气排出管路51中。
位于壳体20中的油22经由油过滤器62和必要时经由热交换器74保持在运行温度上。
只要不需要冷却，则不使用并且也不接通热交换器74。
相应的接通经由恒温阀68实现。在油过滤器64中净化之后，经由管路68将油供应给螺杆18或螺杆16，也供应给轴承72。螺杆16或螺杆18经由回引管路52、58被供应以油22，在此在空气除油元件42中进行油22的净化。
经由未进一步示出的电动机(电动机将其转矩经由轴14传递到螺杆16上，该螺杆又与螺杆18啮合)驱动螺旋式压缩机10的螺杆16和18。
经由未进一步示出的卸压阀80确保，在供给管路32的区域中不能封存有高压力(该高压力在运行状态下例如存在于在螺杆16、18的输出侧)，而是尤其在压缩机启动时在供给管路32的区域中始终存在低输入压力、尤其是大气压力。否则，随着压缩机的启动，首先可能在螺杆16和18的输出侧出现非常高的压力，其会使驱动马达过载。
在图2中现在示出热交换器74的透视图，该热交换器直接安置于壳体20上。
在装配状态下，热交换器74也直接安置和装配在壳体20上，其中，借助于热交换器74能调节包含在壳体20中的油22的温度。
如进一步在图3中所示，为了固定热交换器74，设有加倍的同心的径向附接部60，其具有外环60a和内环60b。
在径向附接部60b的内部中设有容纳部90，其用于拧入空心螺钉92。
空心螺钉92在此一方面用于固定油冷却器74，然而另一方面如图4所示用于将输送通过油冷却器74并且冷却的油22通过空心螺钉内部通道92a回引至壳体20中。在同心的环形附接部60a和60b之间的区域98用于将油22输送至油冷却器74。
油冷却器74在此实施为水冷的(尤其在添加防冻剂的情况下水冷的)。在另一实施方式中，也可以使用空气冷却的热交换器。
冷却剂的供给经由接口94、96实现(见图2和4)。
如图4所示，热交换器结构在此片状构成或者在此构成为已知且经过验证可行的多板结构。
附图标记列表
10 螺旋式压缩机
12 固定凸缘
14 输入轴
16 螺杆
18 螺杆
20 壳体
22 油
24 进入接管
26 空气过滤器
28 空气进入口
30 阀嵌件
32 空气供给通道
34 空气排出管
36 提升管路
38 温度传感器
40 用于空气除油元件的保持件
42 空气除油元件
44 过滤筛或者已知的过滤或油分离装置
46 空气输出开口
48 止回阀
50 最小压力阀
51 空气排出口
52 提升管路
54 过滤和止回阀
56 喷嘴
58 回油管路
59 放油螺塞
60 附接部
60a 外环
60b 内环
62 油过滤器
64 油过滤器进入通道
66 恒温阀
68 回引管路
70 轴承
72 喷嘴
74 冷却器、热交换器
76 安全阀
78 旁路管路
80 卸压阀
82 油位传感器
90 容纳部
92 空心螺钉
92a 空心螺钉内部通道
94 接口
96 接口
98 区域

Claims (13)

1.一种用于商用车的螺旋式压缩机(10)，该螺旋式压缩机具有壳体(20)，其中，壳体(20)用油(22)填充，该螺旋式压缩机具有至少一对压缩机螺杆(16、18)，所述压缩机螺杆安装在壳体(20)中并且用于压缩输送给螺旋式压缩机(10)的空气，其中，在装配状态下，热交换器(74)直接安置并装配到壳体(20)上，借助于该热交换器能够调节包含在壳体(20)中的油(22)的温度，其中通过将热交换器直接安置在壳体上，油能够直接从螺旋式压缩机引导到热交换器中。
2.按照权利要求1所述的螺旋式压缩机(10)，其特征在于，为了固定热交换器(74)，在壳体(20)上设有环形附接部(60)。
3.按照权利要求2所述的螺旋式压缩机(10)，其特征在于，在壳体(20)上设有两个环形附接部(60a、60b)。
4.按照权利要求3所述的螺旋式压缩机(10)，其特征在于，环形附接部(60a、60b)彼此同心设置。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的螺旋式压缩机(10)，其特征在于，壳体具有用于螺钉(92)的容纳部，该螺钉用于固定热交换器(74)。
6.按照权利要求3或4所述的螺旋式压缩机(10)，其特征在于，壳体具有用于螺钉(92)的容纳部，该螺钉用于固定热交换器(74)，并且用于螺钉(92)的容纳部(90)容纳在所述两个环形附接部(60a、60b)的内部中。
7.按照权利要求5所述的螺旋式压缩机(10)，其特征在于，螺钉(92)是空心螺钉。
8.按照权利要求7所述的螺旋式压缩机(10)，其特征在于，空心螺钉(92)用作流体通道，所述流体通道用于被引导至热交换器(74)的油(22)或者从热交换器(74)回引至壳体(20)中的油(22)。
9.按照权利要求1至4中任一项所述的螺旋式压缩机(10)，其特征在于，热交换器(74)是水冷的。
10.按照权利要求1至4中任一项所述的螺旋式压缩机(10)，其特征在于，热交换器(74)是空气冷却的。
11.按照权利要求1至4中任一项所述的螺旋式压缩机(10)，其特征在于，设有恒温器(66)以及开环控制或闭环控制装置，借助于它们能够监控位于壳体(20)中的油(22)的油温度并且能将该油温度调节到额定值。
12.按照权利要求6所述的螺旋式压缩机(10)，其特征在于，螺钉(92)是空心螺钉。
13.按照权利要求9所述的螺旋式压缩机(10)，其特征在于，热交换器(74)通过水-防冻剂混合物来冷却。
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