CN1720397A - 螺杆压缩机 - Google Patents

Abstract

公开的是一种螺杆压缩机，包括：两个螺旋转子，它们在压缩机外壳中设置在螺旋转子孔中，压缩在制冷剂入口进入的制冷剂并且将该制冷剂从制冷剂出口处放出；和设置在压缩机外壳中的入口，用于为了螺杆压缩机的附加冷却而经过管道系统从制冷剂喷射设备输送的制冷剂，其中入口如此设置，使得入口通到由螺旋转子和螺旋转子孔包围的压缩空间。在本发明中为了在入口产生的压力振动在用于制冷剂喷射设备的管道系统中尽可能不传播或者仅以衰减的方式传播，在压缩机外壳中形成的第一入口通道部分在入口上游，用于从制冷剂喷射设备输送的制冷剂的喷射开口通到第一通道部分，并且喷射开口的横截面积比第一入口通道部分的小约四倍多。

Description

螺杆压缩机

技术领域

本发明涉及一种螺杆压缩机，其包括：在压缩机外壳中设置在螺旋转子孔中的两个螺旋转子，其压缩在制冷剂入口进入的制冷剂并且将它从制冷剂出口处放出；和设置在压缩机外壳中的入口，用于为了螺杆压缩机的附加冷却而经过管道系统从制冷剂喷射设备输送的制冷剂，其中入口如此设置，使得入口通到由螺旋转子和螺旋转子孔包围的压缩空间。

背景技术

从现有技术中已公知这种类型的螺杆压缩机，在已知的螺杆压缩机中，设有结构上用于过渡制冷回路的入口作为制冷剂喷射设备的入口。

在这种类型的螺杆压缩机中存在如下问题，由于由螺旋转子和螺旋转子孔包围的压缩空间移动通过入口，产生压力振动或者跳动在制冷剂喷射设备的管道系统中传播并且导致噪音，在最坏的情况下甚至产生损坏或者密封的问题。

发明内容

因此本发明的目的在于，提供一种螺杆压缩机，其中在入口产生的压力振动在用于制冷剂喷射设备的管道系统中尽可能不传播或者仅以衰减的方式传播。

在前述类型的螺杆压缩机中根据本发明这样实现该目的，在压缩机外壳中形成的第一入口通道部分在入口上游，用于从制冷剂喷射设备输送的制冷剂的喷射开口通到该第一通道部分，并且喷射开口的横截面积比第一入口通道部分的横截面积下约四倍多。

通过提供用于将制冷剂喷射到压缩机外壳中的入口通道部分的喷射开口，可以防止压力振动或跳动超过第一入口通道部分并且因此避免在制冷剂喷射设备的管道系统中产生噪音，因为通过喷射开口的横截面积减小而防止了未衰减的压力振动或跳动超过第一入口通道部分。

更有利的，如果喷射开口具有的横截面积比第一入口通道部分的横截面积小约10倍多，更好约80倍，甚至更好约100倍。

关于喷射开口的定位，存在很多不同的可能性。例如压缩机外壳可以如此形成，使得喷射开口直接设置在压缩机外壳中或者用于喷射开口的接收部分中，其中喷射开口能够位于第一入口通道部分侧面的第一入口通道部分进口处。

一种结构特别简单的解决方案，其特别适合于具有用于传统过度冷却回路的入口通道的螺杆压缩机的改造，规定在插入部分中设有喷射开口，插入部分安装在压缩机外壳的邻接第一入口通道部分的第二通道部分的入口通道中。

通过该插入部分，因此在传统的螺杆压缩机中以简单的方式实现喷射开口。

在这种情况下，有利的插入部分如此形成，使得它具有通到输送通道的喷射开口，所以穿过喷射开口的制冷剂通过输送通道被输送给喷射开口。

在这种情况下也优选地设置，输送通道具有的横截面积比喷射开口的大，使得输送通道与喷射开口相比具有可忽略不计的流阻。

关于插入部分在入口通道部分中的定位，已经证明如果插入部分固定于第二入口通道部分将是特别有利的。

在这种情况下，在第二入口通道部分中插入部分可以通过不同的夹持装置固定，例如胶粘或者形式接合的固定元件，例如锁紧环或者螺纹。

在这种情况下，存在特别有利的可能性，插入部分从在压缩机外壳上的外部连接管延伸到第二入口通道部分中。

因此有可，以较简单的方式将插入部分固定在外部连接管的范围内。

在这种情况下，也是优选的，输送通道从插入部分中的开始的外部连接管一直延伸到喷射开口。

关于第一入口通道部分在压缩机外壳中的定位存在很多不同的可能。例如压缩机外壳的不同外壳部分能够用来构成第一入口通道部分。关于噪音衰减的特别有利的解决方案建议，第一入口通道部分整体形成于包括螺旋转子孔的外壳部分。

也是有利的，如果第二入口通道部分整体形成于包括螺旋转子孔的外壳部分中，所以防止压力振动或跳动超过包括螺旋转子孔的外壳部分并且因此能够有效地限制跳动位于它产生的范围。

关于通过制冷剂喷射设备要输送的制冷剂的控制，存在很多可能性。例如可以，为了控制制冷剂喷射设备，在压缩机外壳的外部安装现有技术已知的膨胀阀，通过该阀不仅能够控制要喷射的制冷剂的量，而且同时也能够实现要喷射的制冷剂的膨胀。

但是，特别有利的是，如果为了控制通过喷射开口喷射的制冷剂，在制冷剂喷射设备的管道系统中设置控制阀。

这种类型的控制阀在这种情况下优选地形成为纯控制阀，其特别没有其他的膨胀功能并且因此比膨胀阀便宜，特别比可控的膨胀阀便宜。

关于控制阀的控制单元，已经证明如果设有能计算螺杆压缩机温度并且在超过温度极限时候打开控制阀的控制单元，将是特别有利的。

这种温度的计算能够以不同类型和方式进行。

在一种可能性中，例如在制冷剂出口的范围内通过传感器显示压缩机外壳的温度。

另一种可能性是，显示在制冷剂出口后的被压缩的制冷剂的温度，例如通过测量连接于螺杆压缩机的管道系统中的温度或者测量被压缩制冷剂自身的温度。

在所有螺杆压缩机外部没有设置膨胀阀的情况下，优选地，制冷剂喷射设备的管道系统输送液体制冷剂到喷射开口，所以在喷射开口前基本上没有进行有目的液体制冷剂的汽化。

此外根据本发明前述类型的螺杆压缩机中通过对前述解决方案的补充或备选的解决方案而这样解决该任务，即，设置于压缩机外壳中的喷射开口构成节流位置，节流位置的直径范围从约1mm至约4mm，更好的约3mm。

原则上，在这种情况下，在喷射开口的前面或后面还可以设有膨胀喷嘴。

对于开始所谓任务的解决方案，用于前述解决方案的备选或者补充，如果喷射开口自身作为用于液体制冷剂的膨胀喷嘴。

因此这种解决方案是特别有利的，因为制冷剂的膨胀已经在压缩机外壳内部，而且基本上在第一入口通道部分中进行并且因此制冷剂的冷却作用首先在压缩机外壳的内部且尽可能靠近压缩空间中产生，在压缩空间中制冷剂在穿过螺杆压缩机的通常路径上被压缩，所以通过入口进入的额外制冷剂在压缩空间中导致在压缩空间中保持的制冷剂的最佳制冷。

而且，第一入口通道部分中的制冷剂的膨胀除了有效地冷却靠近螺旋转子孔的压缩机外壳范围而且因此也有效冷却压缩机外壳的受到热量负载的区域。

根据本发明的解决方案能够特别用于具有控制滑板的螺杆压缩机中，如果入口如此设置在控制滑板中，使得入口随着控制滑板移动，所以用于螺杆压缩机冷却而额外使用的制冷剂通过螺旋转子传送且螺杆压缩机的功率基本没有减小。

在这种情况下，特别有利的提供，控制滑板中的入口通过第一入口通道部分的长度可变部分连接于喷射开口，所以控制滑板能够以简单的方式调节。

那么这将被特别有利地实现，如果第一入口通道部分的长度可变部分形成为可伸缩的。

特别通过由在接收通道中可滑动的连接管形成第一入口通道部分的长度可变部分，可以实现该类型的入口通道部分的伸缩。

附图说明

下列说明和实施例的附图的主旨是本发明的其他特征和优点。其中：

图1示出根据本发明的螺杆压缩机，其安装在制冷回路中并且设有制冷剂喷射设备；

图2示出通过螺杆压缩机的纵向剖视图；

图3示出相应于图2中的控制滑板和螺旋转子区域的放大剖视图；以及

图4示出在压缩机外壳中的从外部连接开始的具有喷射开口的可插入的插入部分的放大剖视图。

具体实施方式

如在图1中所示，根据本发明螺杆压缩机的第一实施例包括整体由标号10表示的压缩机外壳，在外壳上设有吸入连接管12和压力连接管14，其中在吸入连接管12处吸入制冷剂并且在压力连接管14处放出制冷剂。

在压力连接管14处放出的压缩的制冷剂首先输送给在制冷回路18中的液化器16，并且作为液体制冷剂从液化器16流到分支20，从这里制冷回路18继续通向电磁阀22和安装在后面的膨胀阀24并且接着通向蒸发器26，在蒸发器26中已经被气化的制冷剂然后从蒸发器又向回传输到吸入连接管。

除了制冷回路20以外，还设有制冷剂喷射设备30，其在分支20处从制冷回路18中分出并且通过管道系统32通向可由控制单元36控制的控制阀34，其中控制单元36将压缩机外壳的压力连接管14区域中的温度作为控制参数，该温度例如是直接在压力连接管14下游测量的从压力连接管14中形成的压缩制冷剂的温度。

管道系统32从控制阀34通向安装在压缩机外壳10上用于制冷剂喷射设备30的连接管40。

如在图2和3中单独示出的，根据本发明的螺杆压缩机的第一实施例包括设置在压缩机外壳10的螺旋转子外壳42中的螺旋转子孔48，在孔中可旋转地设置互相接合的螺旋转子50，其中螺旋转子孔48从吸入侧制冷剂入口52一直延伸到螺旋转子外壳42的压力侧制冷剂出口54并且互相接合的螺旋转子50在制冷剂入口52的区域吸入制冷剂，在直到制冷剂出口54的路径上压缩制冷剂且在制冷剂出口54处放出压缩的制冷剂。而且，在压缩机外壳10中设有凹处56，在凹处中控制滑板58可以沿与螺旋转子50的旋转轴线62平行的方向60移动。

控制滑板58和对着螺旋转子50的滑板壁64构成螺旋转子孔48的壁面，其通过沿方向60的可移动性而能通过螺旋转子50来控制压缩。在图2中示出的位置中，整个滑板壁64沿螺旋转子50延伸，并且可以使得螺旋转子50通过它们的整个长度沿着旋转轴62的方向有助于制冷剂的压缩，然而在图3中所示的控制滑板58的位置中，控制滑板移动到如此程度，使得仅仅滑板壁64的部分区域与螺旋转子50邻接并且因此螺旋转子50仅仅在该部分长度上有助于制冷剂的压缩，即通过与滑板壁64邻接的部分，然而通过控制滑板58相对于制冷剂入口52的移动，在制冷剂入口和控制滑板58的吸入侧边缘68之间形成自由空间66，这使得螺旋转子50的邻接自由空间66的区域针对于制冷剂的压缩无效。

在这种情况下，控制滑板58通过控制装置70控制，其例如根据欧洲专利申请1072796的说明构成。

然而也可以以其他方式构成控制装置70，并且例如能够外部连续地控制。

为了能够在控制滑板58的所有位置都有效地操作制冷剂喷射设备30，这要求在控制滑板58的所有位置上，来自超制冷回路30并且通过螺杆压缩机吸入的制冷剂输送给由螺旋转子50和螺旋转子孔48以及滑板壁64所限定的压缩空间72，其中制冷剂处于的压力级高于在制冷剂入口52的压力级并且低于在制冷剂出口54的压力级。

为此，在控制滑板58中设有入口80，用于来自制冷剂喷射设备30且为了冷却而经过它的管道系统78输送的制冷剂，其以贯穿滑板壁64的形式构成，其中注入到压缩空间72的入口开口82如此定位，使得相对于制冷剂入口52和制冷剂出口54关闭的压缩空间72总是位于入口开口的上方或者入口开口82被螺纹齿顶84x关闭。

如在图3中所示，在图3中所示的螺旋转子50的位置中，螺纹齿顶84x正好关闭入口开口82，然而最初仍向制冷剂入口52打开的将来空间72′已经形成，其在螺旋转子50继续转动时通过下一个螺纹齿顶84x-1而相对于制冷剂入口80关闭并且然后位于入口开口82上方，所以在入口80和然后被关闭的压缩空间之间存在连接，并且通过该入口80能够向压缩空间喷射制冷剂。

入口开口82优选如此定位，使得它注入到从螺纹齿顶84相对于制冷剂入口82关闭的第一压缩空间72中。

在示出的实施例中，入口80与在控制滑板58中沿方向60延伸的中心接收通道90相连，通道90在一端具有开口92，通过该开口保持于压缩机外壳10中的连接管94突入到接收通道中，其中在中心接收通道90和连接管94之间设有密封96并且连接管94具有如此的长度，使得连接管在控制滑板58的每个位置中通过密封96密封地突入到中心接收通道90，而不阻止控制滑板58在所设的控制位置之间的可移动性。

连接管94连接于在压缩机外壳10中形成的外壳通道98，其通向在压缩机外壳10上的连接管40。

因此处于压缩机外壳10中且在压缩机外壳10中的连接管40和入口80之间且的入口通道100通过外壳通道98、连接管94中的通道102和在用于将入口80分支的控制滑板58中的中心接收通道90形成，其中连接管94和接收通道90形成入口通道100的长度可变的部分104。

如前所述，由于螺旋转子52的螺纹齿顶84总是超过入口开口82并且因此新形成的压缩空间72总是又与入口80连接，存在于入口通道100中的压力振动或跳动具有基本的频率，其等于由电机110驱动的螺旋转子50的转速乘以螺旋转子50的螺纹齿顶84的数目。

入口通道100被分成第一入口部分114和第二入口部分116，其中第一入口部分包括外壳通道98的部分和在连接管94中形成的通道102以及在控制滑板58中的中心接收通道90；第二入口通道从设置在压缩机外壳10上的连接管40开始，经过压缩机外壳10中并且并入第一通道部分114，例如在转向118的区域中。

为了避免上述压力振动或跳动传到在压缩机外壳10外部的制冷剂喷射设备30管道系统78中，插入部分120安装到第二入口通道部分116中，插入部分从连接管40经过第二入口通道部分116延伸并且具有对着第一通道部分114设置的喷射开口122，开口122的横截面积QE小于大约横截面积QK的百分之一，其中横截面积QE例如位于大约4mm至3mm的范围，或者更好的约1mm至约3mm或2mm。

喷射开口122优选地构成毛细管状并且特别构成为喷嘴，通过该开口从喷射开口122输送的液体制冷剂在接着的第一通道部分114中达到膨胀，为了在第一通道部分114中尽可能早地冷却螺旋转子外壳42。

膨胀的和因此冷却的制冷剂然后进入由第一通道部分114和入口80构成的压缩空间72并且直接冷却从制冷剂入口52输送到制冷剂出口54的在压缩空间72中的制冷剂，此外还直接冷却螺旋转子50。

优选地液体制冷剂通过在插入部分120的输送通道124流入喷射开口122，输送通道的横截面积QZ同样是喷射开口122的横截面积QE的很多倍，所以喷射开口122在液体制冷剂输送期间也是实际的喷嘴位置，在该位置后液体制冷剂膨胀，所以膨胀的制冷剂吸收热量。

接着液体制冷剂从制冷剂喷射设备30的管道系统78的一侧在设置在压缩机外壳10的连接管40的区域进入到输送通道124。

那么插入部分120优选地自己固定地连接于用于管道系统78的连接凸缘130，其中连接凸缘130装配在压缩机外壳10上，所以插入部分120从连接凸缘130延伸到第二入口通道部分116中并且通过连接凸缘130固定地保持在其中。

由于喷射开口122作为用于为了在压缩外壳10中冷却而要汽化的液体制冷剂的实际的喷嘴的事实，在管道系统78中仅仅设有用于关闭和打开的以由控制单元36操纵的电磁阀形式的控制阀34，所以为了使液体制冷剂在它应该产生制冷作用的地方，即在压缩机外壳10中尽可能直接膨胀，优选地在管道系统78中不设置膨胀阀。

Claims (18)

1.螺杆压缩机，包括

在压缩机外壳(10)中设置在螺旋转子孔(48)中的两个螺旋转子(50)，其压缩在制冷剂入口(52)进入的制冷剂并且将它从制冷剂出口(54)处放出；和设置在压缩机外壳(10)中的入口(80)，用于为了螺杆压缩机的附加冷却而经过管道系统(78)从制冷剂喷射设备(30)输送的制冷剂，其中入口(80)如此设置，使得入口通到由螺旋转子(50)和螺旋转子孔(48)包围的压缩空间(72)

其特征在于，

在压缩机外壳(10)中的第一入口通道部分(114)在入口(80)上游，用于从制冷剂喷射设备(30)输送的制冷剂的喷射开口(122)通到第一通道部分，并且喷射开口的横截面积(QE)比第一入口通道部分(114)的横截面积(OK)小约四倍多。

2.如权利要求1所述的螺杆压缩机，其中喷射开口(122)具有横截面积(QE)，其比第一入口通道部分(114)的横截面积(OK)小大约十倍。

3.如权利要求1或2所述的螺杆压缩机，其中喷射开口(122)形成于插入部分(120)，该插入部分位于压缩机外壳(10)的与第一入口通道部分(114)连接的第二入口通道部分(116)。

4.如权利要求3所述的螺杆压缩机，其中插入部分(120)具有用于引导喷射开口(122)的输送通道(124)。

5.如权利要求4所述的螺杆压缩机，其中输送通道(124)具有的横截面积(QZ)大于喷射开口(122)的。

6.如权利要求3-5中任一项所述的螺杆压缩机，其中插入部分(120)固定于第二入口通道部分(116)中。

7.如权利要求3-6中任一项所述的螺杆压缩机，其中插入部分(120)从压缩机外壳(10)上的外部连接管(40)延伸到第二入口通道部分(116)中。

8.如前述权利要求中任一项所述的螺杆压缩机，其中第一入口通道部分(114)整体形成于包括螺旋转子孔(48)的外壳部分(42)中。

9.如权利要求8所述的螺杆压缩机，其中第二入口通道部分(116)整体形成于包括螺旋转子孔(48)的外壳部分(42)中。

10.如前述权利要求中任一项所述的螺杆压缩机，其中为了控制通过喷射开(122)喷射的制冷剂，在制冷剂喷射设备(30)的管道系统(78)中设置有控制阀(34)。

11.如权利要求10所述的螺杆压缩机，其中控制阀(34)通过控制单元(36)控制，控制单元确定螺杆压缩机的温度并且在超过温度极限时打开控制阀(34)。

12.如前述权利要求中任一项所述的螺杆压缩机，其中制冷剂喷射设备(30)的管道系统(78)基本上输送液体制冷剂直到喷射开口(122)。

13.如权利要求1前序部分或者权利要求1或2所述的螺杆压缩机，其中，设置于压缩机外壳(10)中的喷射开口(122)构成直径范围约4mm的节流位置。

14.如权利要求1前序部分或者前述权利要求中任一项所述的螺杆压缩机，其中喷射开(122)用作液体制冷剂的膨胀喷嘴。

15.如前述权利要求中任一项所述的螺杆压缩机，其中压缩机外壳(10)包括控制滑板(58)，并且入口(80)设置在控制滑板(58)中并能随之移动。

16.如权利要求15所述的螺杆压缩机，其中在控制滑板(58)中的入口(80)通过第一入口通道部分(114)的长度可变部分(104)与喷射开口(122)相连。

17.如权利要求16所述的螺杆压缩机，其中第一入口通道部分(114)的长度可变部分(104)构成为可伸缩的形式。

18.如权利要求17所述的螺杆压缩机，其中第一入口通道部分(114)的长度可变部分(104)通过在接收通道(90)可滑动的连接管(94)构成。

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