CN114263606A - 液体注入型压缩机或膨胀机元件及控制压缩机或膨胀机装置的液体注入的方法 - Google Patents

液体注入型压缩机或膨胀机元件及控制压缩机或膨胀机装置的液体注入的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及液体注入型压缩机或膨胀机元件及控制压缩机或膨胀机装置的液体注入的方法。一种液体注入型压缩机元件或者膨胀机元件(1)，其具有壳体(2)，所述壳体包括转子室(3)，至少一个转子(6)可旋转地附接在所述转子室中，其中，元件(1)还设置有用于注入回路的连接部(10)，以便将液体注入到所述元件(1)中，其中，连接到注入回路的连接部(10)通过壳体(2)中的开口到第一压缩室或膨胀室(13)中的注入位置(11a)实现，其中，连接到注入回路的连接部(10)额外地通过壳体(2)中的开口到第二或后续压缩室或膨胀室(14，17)中的额外注入位置(11b)实现。

Description

液体注入型压缩机或膨胀机元件及控制压缩机或膨胀机装置 的液体注入的方法
本申请是2016年8月31日提出的、名称为“液体注入型压缩机或膨胀机元件及控制压缩机或膨胀机装置的液体注入的方法”的发明专利申请201610791065.1的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种液体注入型压缩机元件或者膨胀机元件。
背景技术
已知在压缩机元件或者膨胀机元件中，将诸如油或者水的润滑液体注入到壳体中，用于提供转子之间的润滑，以及用于密封以便使泄漏损失最小化。
在压缩机元件的情况中，润滑液体还提供冷却，以便能够移除在压缩期间释放的热量。
在已知的压缩机元件中，润滑液体在润滑液体不能与机器的入口接触的位置处被注入，其原因在于润滑液体的温度通常高于被吸入的待压缩气体的温度，而润滑液体和气体之间的任何热交换会对接收程度造成负面影响、即减少接收程度。
通常，在旋转气室与入口隔绝后、即在开始压缩或者膨胀时便选择注入位置。
在压缩机元件的情况中，这具有如下优点：跨越液体回路产生最大压降，使得对于给定的液体回路而言润滑液体流最大，或者使得对于给定的润滑液体流而言液体回路可以最小化。
在旋转气室与入口隔绝的时刻，旋转气室成为“第一”压缩室或膨胀室。正时在该时刻会开始压缩或者膨胀。
该室保持作为第一压缩室或膨胀室直到转子又旋转了一个周期、即转子已经转动一个节距，然后该室作为第二压缩室或膨胀室。
注入位置通常位于由转子叶片的末端形成的螺旋线上，所述螺旋线将上述第一和第二压缩室或膨胀室彼此分隔开，并且该点仅与第一压缩室或膨胀室接触。
这种已知的压缩机元件或者膨胀机元件的缺点在于，在后续压缩室或膨胀室中，由于没有足够的润滑液体，不存在或者没有足够的密封或者润滑，这在起动元件和较高压力条件下是一个主要问题。
这种已知的压缩机元件的另一个缺点在于，润滑液体仅能够进行有限程度的冷却，这是因为在注入位置处压缩尚未开始，使得气体几乎没有被加热。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对上述和其它缺点中的至少一个的解决方案。
本发明的对象是一种液体注入型压缩机元件或者膨胀机元件，其具有壳体，所述壳体包括转子室，至少一个转子可旋转地附接在所述转子室中，其中，元件还设置有用于注入回路的连接部，以便将液体注入到元件中，其中，连接到注入回路的连接部通过壳体中的开口到第一压缩室或膨胀室中的注入位置实现，连接到注入回路的连接部额外地通过壳体中的开口到第二或者后续压缩室或膨胀室中的额外注入位置实现。
本发明的优点在于，液体被注入到后续压缩室或膨胀室中，使得还可以在后续压缩室或膨胀室提供所需的密封和润滑。尤其在低速条件下或者在起动时需要该优势。
换言之，液体会在需要液体且有用的位置处被注入。
另一个优点在于，在压缩机元件的情况中，在较高压力条件下，将获得更好的局部密封，使得能够防止气体从一个压缩室泄漏到另一个压缩室。
另一个优点在于，由于以更具针对性的方式、即在需要液体的位置处将液体注入到元件中，因此相较于仅在第一压缩室或膨胀室中注入液体的传统情况，将注入更少的液体而获得同样的密封、润滑和冷却。
一个额外的优点在于，在压缩机元件的情况中，通过液体的冷却效率将更高，这是因为第二或后续压缩室中的液体和气体之间的温差将更大，使得将进行更多的传热。
本发明还涉及一种用于控制压缩机装置或者膨胀机装置的液体注入的方法，其中，压缩机装置或者膨胀机装置包括至少一个压缩机元件或者膨胀机元件，该元件包括壳体，所述壳体包括转子室，至少一个转子可旋转地附接在所述转子室中，将液体注入到元件中，其中，所述方法包括步骤：将至少两个液体供给物提供到壳体的转子室，其中，将一个液体供给物注入到第一压缩室或膨胀室中，将另一个液体供给物注入到第二或后续压缩室或膨胀室中。
附图说明
为了更好地示出本发明的特征，参照附图以非限制性示例的方式，在下文描述了根据本发明的液体注入型压缩机元件或者膨胀机元件的优选变型例和用于控制压缩机装置或者膨胀机装置的液体注入的方法，附图中：
图1示意性地示出了根据本发明的压缩机元件；
图2示意性地示出了根据本发明的膨胀机元件。
具体实施方式
在图1中示意性地示出的根据本发明的压缩机元件1包括壳体2，所述壳体限定转子室3。
旋转室3设置有气体入口4和用于被压缩气体的气体出口5。
一个或者多个转子6可旋转地附接在壳体2中。在该情况中，存在两个转子6，所述两个转子在其叶片7匹配在一起的情况下旋转。
转子6通过轴承8可旋转地附接在壳体2中，在该情况中，所述轴承呈附接在转子6的轴9上的两个轴承的形式。轴承8可以由滚柱轴承实现或者可以实现为滑动轴承的形式。
此外，压缩机元件1设置有用于注入回路的连接部10，以便将液体注入到压缩机元件1中。
这种液体例如可以是合成油或者水等，但是本发明并不局限于此。
根据本发明，连接到注入回路的连接部10通过壳体2中的注入位置11a实现，所述注入位置连接到注入回路的注入管12a并且开口到第一压缩室13中。
如图1所示，第一压缩室13是就在入口后方封闭的气室。在此时将开始压缩。
该室保持作为第一压缩室13直到转子6又旋转一个周期或节距。此时，该室成为第二压缩室14。
注意到，此时，由之前是连接到入口4的入口室15的室形成新的第一压缩室13。
第一注入位置11a被选择成使其不管转子6的位置如何始终开口到第一压缩室13中，使得该注入位置11a始终不与入口4和入口室 15接触。
以这种方式，防止油进入到入口室15中。
根据本发明，连接到注入回路的连接部10额外地通过壳体2中的额外注入位置11b实现，所述额外注入位置11b连接到注入回路的第二注入管12b并且开口到第二压缩室14或者后续压缩室中。
如上文已经解释的，第二压缩室14与入口相距转子6的一个节距或者一转。
在该情况中，注入位置11a和额外注入位置11b位于由转子叶片 7的末端形成的螺旋线16a、16b、16c上，所述螺旋线将连续的压缩室13、14彼此分隔开。
注意到，可以说，这些螺旋线16a、16b、16c通过转子突片7的末端描绘在壳体2上、至少描绘在转子室3的壁上。
在图1中示出了这些螺旋线16a、16b。入口螺旋线16a将连接到入口4的入口室15与第一压缩室13分隔开。下一个螺旋线16b将第一压缩室13与第二压缩室14分隔开。
注入位置11a位于该螺旋线16b上。因此，能够确保经由该注入位置11a注入的油始终不能进入到入口4中。
额外注入位置11b位于后续螺旋线16c上，所述后续螺旋线16c 将第二压缩室14与第三压缩室17分隔开。
如上所述，两个转子6可旋转地附接在转子室9中，其中在该情况中，对于每个转子6、即在每个转子6的位置处或者侧部设置额外注入位置11b。
以这种方式，这些注入位置11b中的每一个将位于螺旋线16c上，所述螺旋线通过相关转子6的叶片7的末端描绘在转子室3的壁上。
可以在附图中没有示出的压缩机装置中使用这种压缩机元件1，所述压缩机装置设置有连接到注入位置11a、11b的注入回路，其中，该注入回路能够被控制成使得能够控制被注入的液体的量和温度。
压缩机元件1的操作非常简单并且如下所述。
在压缩机元件1的操作期间，例如空气的气体将经由气体入口4 被吸入到转子室3中、更具体地吸入到入口室15中，其中，由于转子 6的操作，气体将被压缩并且经由出口5离开压缩机元件1。
在操作期间，液体将被注入到转子室3中，以提供润滑、密封和冷却。
液体经由注入位置11a注入到第一压缩室13中并且经由额外注入位置11b注入到第二压缩室14中。
经由注入管12a、12b供应的液体的量可以根据此时的普遍要求调节。
例如，可以驱动开/闭注入流，其中，或者不注入液体，或者注入预定量的液体。
还可以控制经由注入位置11a和额外注入位置11b注入的液体的温度，其中，可以单独地对注入位置11a、11b进行控制。
同一申请人的比利时专利申请No.2016/5147对此进行了更为深入的阐释。
注入位置11a或额外注入位置11b可以由多个子注入位置构成。
形成注入位置11a的子注入位置中的每一个均开口到第一压缩机室13中并且优选地位于上述螺旋线16b上，所述螺旋线16b将第一压缩室13与第二压缩室14分隔开。
类似地，形成额外注入位置11b的子注入位置开口到第二压缩室 14中并且优选地位于第二压缩室14和第三压缩室17之间的螺旋线 16c上。
还可以存在多于一个的额外注入位置11b，其中，这些额外注入位置11b每个均开口到不同的压缩室14、17中，即，除了开口到第二压缩室14中的额外注入位置11b之外，还存在开口到第三压缩室17 或者后续压缩室中的一个或者更多个额外注入位置11b。
以这种方式，液体将被注入到第一、第二和第三压缩室13、14、 17中。
还可以仅存在一个额外注入位置11b，所述额外注入位置开口到第三压缩室17或者后续压缩室中，换言之，液体被注入到第一压缩室 13、第三压缩室17中，但是未被注入到第二压缩室14中。
图2示出了根据本发明的膨胀机元件1。
该实施例与先前实施例的本质区别在于入口4和出口5交换了位置。这意味着，入口螺旋线16a和第一膨胀室13位于元件1的另一侧上。
入口4的形式也不同：入口4具有轴向截面和径向截面。本发明并不局限于此，并且用于压缩机元件和膨胀机元件的入口和出口可以具有径向截面和轴向截面。
注入位置11a位于螺旋线16b上，所述螺旋线16b将第一膨胀室 13与第二膨胀室14分隔开，额外注入位置11b位于后续螺旋线16c 上。
注入位置11a会将液体注入到第一膨胀室13中。正时该气室刚与膨胀机元件1的入口4分隔开。
当转子6又转动一个节距或者一转时，该第一膨胀室13成为第二膨胀室14，额外注入位置11b会将液体注入到所述第二膨胀室14中。
对于膨胀机元件，可以对上述额外元件和变型例作必要的修改。
尽管针对压缩机元件或者膨胀机元件1描述了本发明，本发明还可以应用于真空泵，真空泵本质上也是压缩机元件1或者压缩机装置。
本发明并不局限于作为示例描述并且在附图中示出的实施例，在不背离本发明的范围的前提下，可以根据不同的变型例实现根据本发明的液体注入型压缩机元件或者膨胀机元件、和用于控制压缩机装置或者膨胀机装置的液体注入的方法。

Claims (9)

1.一种液体注入型压缩机元件或者膨胀机元件(1)，其具有壳体(2)，壳体包括转子室(3)，至少一个转子(6)可旋转地附接在转子室中，其中，液体注入型压缩机元件或者膨胀机元件(1)还设置有用于注入回路的连接部(10)，以便将液体注入到液体注入型压缩机元件或者膨胀机元件(1)中，其中，连接到注入回路的连接部(10)通过壳体(2)中的开口到第一压缩室或膨胀室(13)中的注入位置(11a)实现，其特征在于，连接到注入回路的连接部(10)额外地通过壳体(2)中的开口到第二或后续压缩室或膨胀室(14，17)中的额外注入位置(11b)实现。
2.根据权利要求1所述的液体注入型压缩机元件或者膨胀机元件，其特征在于，存在多个额外注入位置(11b)，所述多个额外注入位置每个都开口到不同的第二或后续压缩室或膨胀室(14，17)中。
3.根据权利要求1或者2所述的液体注入型压缩机元件或者膨胀机元件，其特征在于，所述注入位置(11a)或者所述额外注入位置(11b)由多个子注入位置构成，所述多个子注入位置分别开口到第一压缩室或膨胀室、第二或后续压缩室或膨胀室(13、14，17)中。
4.根据前述权利要求中的任意一项所述的液体注入型压缩机元件或者膨胀机元件，其特征在于，所述注入位置(11a)和/或所述额外注入位置(11b)和/或构成所述注入位置和所述额外注入位置的多个子注入位置位于由转子叶片(7)的末端形成的螺旋线(16a，16b，16c)上，螺旋线将各个连续的压缩室或膨胀室(13，14，17)彼此分隔开。
5.根据前述权利要求中的任意一项所述的液体注入型压缩机元件或者膨胀机元件，其特征在于，两个转子(6)可旋转地附接在转子室(3)中，并且针对液体注入型压缩机元件或者膨胀机元件(1)的每个转子(6)设置有额外注入位置(11b)。
6.根据前述权利要求中的任意一项所述的液体注入型压缩机元件或者膨胀机元件，其特征在于，能够控制经由所述注入位置(11a)和所述额外注入位置(11b)注入的液体的量。
7.根据前述权利要求中的任意一项所述的液体注入型压缩机元件或者膨胀机元件，其特征在于，能够控制经由所述注入位置(11a)和所述额外注入位置(11b)注入的液体的温度。
8.一种用于控制压缩机装置或者膨胀机装置的液体注入的方法，其中，压缩机装置或者膨胀机装置包括至少一个压缩机元件或者膨胀机元件(1)，其中，所述至少一个压缩机元件或者膨胀机元件(1)包括壳体(2)，壳体包括转子室(3)，至少一个转子(6)可旋转地附接在转子室中，其中，将液体注入到压缩机元件或者膨胀机元件(1)中，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将至少两个液体供给物提供给壳体(2)的转子室(3)，其中，将一个液体供给物注入到第一压缩室或膨胀室(13)中，将另一个液体供给物注入到第二或后续压缩室或膨胀室(14，17)中。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，使用根据前述权利要求1至7中的任意一项所述的液体注入型压缩机元件或者膨胀机元件(1)。
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