CS260682B1

CS260682B1 - Spiral Rotary Compressor

Info

Publication number: CS260682B1
Application number: CS861758A
Authority: CS
Inventors: Bohumil Provazek
Original assignee: Bohumil Provazek
Priority date: 1986-03-14
Filing date: 1986-03-14
Publication date: 1989-01-12
Also published as: CS175886A1

Abstract

Účelem řešení je zjednodušení výroby rotačních kompresoru při současném zvýšení jejich účinnosti. Uvedeného účelu se dosáhne navrženou konstrukcí, která vychází z principu objemového stlačování vzdušiny mezi dvěma kuželovými rotory a kuželovými plochami. Na kuželových rotorech jsou vytvořeny jednochodé spirálové závity s trojúhelníkovými nebo lichoběžníkovými profily. Tyto profily jsou na rotorech vytvořeny tak, že v rovině řezu, dané osami rotorů, do sebe zapadají. Smysl závitu na hlavním rotoru je opačný než na vedlejším rotoru. Rotory se otáčejí v navzájem opačném smyslu a tím dochází ke zmenšování prostoru uzavřeného mezi závity a kuželovou plochou. Uvedené konstrukce kompresoru lze využít pro stlačování vzduchu, plynůa par, nebo k jejich expanzi při obráceném smyslu rotace rotorů.The purpose of the solution is to simplify the production of rotary compressors while simultaneously increasing their efficiency. The proposed design is based on the principle of volumetric compression of air between two conical rotors and conical surfaces. Single-turn spiral threads with triangular or trapezoidal profiles are created on the conical rotors. These profiles are created on the rotors in such a way that they fit into each other in the section plane given by the rotor axes. The direction of the thread on the main rotor is opposite to that on the secondary rotor. The rotors rotate in opposite directions, thereby reducing the space enclosed between the threads and the conical surface. The proposed compressor design can be used for compressing air, gases and vapors, or for their expansion when the rotors rotate in the opposite direction.

Description

Vynález se týká spirálového rotačního kompresoru, pracujícího na principu objemového stlačování.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a scroll compressor operating on the principle of positive displacement.

Dosud známá provedení rotačních kompresorů, pracujících na principu objemového stlačování, se vyznačují komplikovaně tvarovanými profily vícechodých závitů na rotorech s rovnoběžnými osami. Tvarová komplikovanost je způsobena snahou docílit minimální podélné a příčné netěsnosti, které ale ani u nejnovějších profilů nejsou plně odstraněny. Tyto netěsnosti snižují objemovou účinnost a způsobují zvýšení výtlačné teploty. Tvarová komplikovanost profilů rotorů klade velké nároky na výrobu.Known embodiments of rotary compressors operating on the principle of volumetric compression are characterized by elaborately shaped profiles of multiple threads on rotors with parallel axes. The complicated shape is caused by the effort to achieve minimal longitudinal and transverse leaks, which, however, are not fully eliminated even with the latest profiles. These leaks reduce the volume efficiency and cause the discharge temperature to rise. The complicated shape of the rotor profiles places great demands on production.

Výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje spirálový rotační kompresor podle vynálezu, jehož podstatou je, že ve skříni s kuželovými vnitřními plochami, v jejichž společném vrcholu je výtlačný otvor a na opačné straně sací otvor, jsou umístěny dva kuželové rotory s navzájem různoběžnými osami, Na těchto rotorech, jsou vytvořeny jednochodé spirálové závity s konstantním stoupáním trojúhelníkových nebo lichoběžníkových profilů, které v rovině řezu, -dané osami rotorů, do sebe zapadají. Kratší strany profilů jsou korigovány spirálami tvořenými vrcholy protilehlých profilů tak, že vrcholy protilehlých profilů a tyto kratší korigované strany tvoří část těsnící linie stlačovaného prostoru. Smysl závitů je navzájem opačný a jeden z rotorů je spojen s pohonem.The aforementioned drawbacks are largely eliminated by the scroll rotary compressor according to the invention, which consists in the fact that in a housing with conical inner surfaces with a common aperture and a suction opening on the opposite side, two conical rotors with axes of different axes are located. In these rotors, single-pass spiral threads are produced with a constant pitch of triangular or trapezoidal profiles, which fit together in the cutting plane given by the axes of the rotors. The shorter sides of the profiles are corrected by the spirals formed by the peaks of the opposite profiles so that the peaks of the opposite profiles and these shorter corrected sides form part of the sealing line of the compressed space. The sense of the threads is opposite to one another and one of the rotors is connected to the drive.

Hlavní výhody spirálového rotačního kompresoru spočívají v tom, že navržené profily jsou geometricky jednoduché a jednoznačné, což zjednodušuje jejich výrobu a odstraňuje příčné a podélné netěsnosti, čímž se zvyšuje objemová a celková účinnost komprese. Kuželové usfoořádání umožňuje jednodušší a přesnější vymezení vůlí mezi rotory navzájem i mezi rotory a kuželovýmiThe main advantages of the scroll compressor are that the designed profiles are geometrically simple and unambiguous, which simplifies their production and eliminates transverse and longitudinal leaks, thereby increasing the volumetric and overall compression efficiency. Tapered arrangement allows easier and more accurate clearance definition between rotors and between rotors and tapered

- 2 260 682 plochami a odstraňuje nutnost ucpávky na výtlaku. Toto konstrukční uspořádání umožňuje další zvýšení celkové účinnosti a snižuje namáhání ložisek.- 2,260,682 areas and eliminates the need for a discharge seal. This design allows further increase in overall efficiency and reduces bearing stress.

Na přiloženém výkrese je na obr. 1 znázorněna geometrie provedení rotorů a na obr. 2 řez příkladným provedením kompresoru podle vynálezu.In the accompanying drawing, FIG. 1 shows the geometry of the rotors and FIG. 2 shows a cross-section of an exemplary compressor according to the invention.

Na obr. 1 je znázorněn.řez hlavním rotorem 2 ^a vedlejším rotorem 2 v pracovní poloze. Rovina řezu prochází osami obou rotorů 2» 2· Ha obr. 2 je znázorněna konstrukce spirálového rotačního kompresoru v provedení s mazanými rotory 2, 2, kde v řezu skříní 2 jsou znázorněny hlavní a vedlej.ší rotory 2» .2» zatlačované do kuželových ploch skříně 2 axiálními ložisky 2· Výtlačný otvor 6 je umístěn ve skříni 3 v místě, kde se protínají různoběšné osy rotorů 2, 2. Sací otvor 5 je umístěn ve skříni 2 na opačné straně, než je výtlačný otvor 6.FIG. 1 shows a cross-section of the main rotor 2 ^{and the} secondary rotor 2 in the operating position. The sectional plane passes through the axes of the two rotors 2 »2 and Fig. 2 shows the construction of a scroll rotary compressor in the version with lubricated rotors 2, 2, where in the section of the housing 2 the main and secondary rotors 2» .2 » The discharge opening 6 is located in the housing 3 at the point where the different axes of the rotors 2, 2 intersect. The suction opening 5 is located in the housing 2 on the opposite side to the discharge opening 6.

Provedení spirálového rotačního kompresoru s mazanými rotory 1» 2 využívá kuželových ploch vytvořených ve skříni 2 Vedení obou rotorů 2» 2. Hlavní rotor 2 i^e hnán pohonem kompresoru a vedlejší rotor 2 je poháněn hlavním rotorem 2· Závity na roto. rech 2» 2, mají lichoběžníkové prolily.Embodiment spiral lubricated rotary compressor with rotors 1 »employs two conical surfaces formed in housing 2. Keeping both rotors 2» 2. The main rotor 2 and ^e driven compressor drive side and the rotor 2 is driven by the main rotor 2 · threads on the roto. rech 2 »2, have trapezoidal spills.

Konstrukce spirálového rotačního kompresoru v bezmazném prove dění je taková, že rotory se navzájem, ani kuželových ploch nedotý kají a jsou vedeny každý minimálně dvěma ložisky. Ložiska zachycují radiální a axiální síly působící na rotory stlačovaným médiem. Zajištění synchronního chodu rotorů je provedeno kuželovým souko.lim, kterým je zároveň poháněn i vedlejší rotor. V případě bezmazného provedení jsou výhodnější trojúhelníkové profily.The design of the scroll-free rotary compressor is such that the rotors do not touch each other or the conical surfaces and are guided each by at least two bearings. The bearings absorb radial and axial forces acting on the rotors by the compressed medium. The synchronous operation of the rotors is ensured by a conical coil, which also drives the auxiliary rotor. In the case of non-lubricated design, triangular profiles are more preferred.

U obou provedení, mazaném i bezmazném, mají závity rovnoměrné stoupání a oba rotory stejné základní rozměry. H_ejvýhodnější úhel, který oba rotory svírají, je 45°a profil závitu tvořený rovnoramenným trojúhelníkem. Rotace hlavního rotoru způsobuje rotaci vedlejšího rotoru v opačném smyslu točení a prostor těsně uzavřený mezi závity rotorů se zmenšuje,a tím dochází ke kompresi média.In both lubricated and non-lubricated designs, the threads have a uniform pitch and both rotors have the same basic dimensions. H _e jvýhodnější angle which enclose both rotors is 45 ° and the thread profile formed by an isosceles triangle. The rotation of the main rotor causes the secondary rotor to rotate in the opposite direction of rotation, and the space tightly closed between the rotor turns decreases, thereby compressing the medium.

vin

Konstrukce spirálového rotačního kompresoru umožňuje nasazení rotačních kompresorů i v oblasti nižších výkonností. Vzhledem k jednodušší výrobě a k možnosti vzájemného dobroušení rotorůThe design of the scroll compressor allows the use of rotary compressors even in the area of lower performance. Due to the simpler production and the possibility of mutual grinding of the rotors

- 3 260 682 rotorů a kuželových ploch za účelem dosažení těsnosti, lze tyto kompresory nasadit do sériové výroby.- 3,260,682 rotors and tapered surfaces to achieve tightness, these compressors can be used in series production.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A scroll rotary compressor, characterized in that two bevel rotors (1, 2) are arranged in a housing (3) with internal conical faces, the common apex of which has a discharge opening (6) and an opposite suction opening (5). mutually parallel axes, on which single-pass spiral threads with a constant pitch of triangular or trapezoidal profiles are formed, which in the cutting plane given by the rotor axes interlock with the sense of the threads opposite to each other, the shorter sides of the profiles being corrected by spirals and one of the rotors (1, 2) is coupled to the drive.