DE102010036156A1

DE102010036156A1 - Einspritzrohre zum Einspritzen von Fluid in einen Spiralverdichter

Info

Publication number: DE102010036156A1
Application number: DE102010036156A
Authority: DE
Inventors: Gregory W. Arkadelphia Hahn
Original assignee: Danfoss Scroll Technologies LLC
Current assignee: Danfoss Scroll Technologies LLC
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2011-03-17
Also published as: CN102011733A; US20110058971A1; US8303279B2

Abstract

Ein Spiralverdichter ist mit Einspritzrohren versehen, die sich durch eine obere Schale und in ein feststehendes Spiralelement erstrecken. Die Einspritzrohre sind in Bezug auf das feststehende Spiralelement fixiert und können eingepresst oder anderweitig befestigt sein. Diese Anordnung vereinfacht die Bereitstellung von Einspritzöffnungen in einem Spiralverdichter.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Anmeldung betrifft einen Spiralverdichter mit Einspritzrohren zum Einspritzen eines Fluids in Verdichtungsöffnungen und durch eine obere Schale.
Spiralverdichter werden zunehmend bei Kältemittelverdichtungsanwendungen eingesetzt. Bei einem Spiralverdichter weist ein erstes Spiralelement eine Basis und eine sich von der Basis erstreckende insgesamt spiralförmige Windung auf. Ein zweites Spiralelement hat eine Basis und eine sich von seiner Basis erstreckende insgesamt spiralförmige Windung. Die Windungen der beiden Spiralelemente passen ineinander, um Verdichtungskammern zu definieren. Das zweite Spiralelement wird in Bezug auf das erste Spiralelement kreisen gelassen, und während die beiden kreisen, nimmt die Größe der Verdichtungskammern ab und eingeschlossenes Kältemittel wird verdichtet.
Es gibt viele Verbesserungen für Kältemittelkreisläufe, wie zum Beispiel jene mit Spiralverdichtern. Eine Verbesserung ist die Verwendung eines Economizer-Kreislaufs. In einem Economizer-Kreislauf wird durch den Verdichter verdichtetes Kältemittel stromabwärts zu einem Kondensator befördert. Stromabwärts von dem Kondensator wird ein Teil des Kältemittels abgezweigt und entspannt. Das entspannte abgezweigte Kältemittel wird im Wärmeaustausch mit einem Kältemittelhauptstrom in einen Economizer-Wärmetauscher geleitet. Dadurch wird der Kältemittelhauptstrom unterkühlt und an einem stromabwärtigen Verdampfer wird zusätzliche Kapazität bereitgestellt. Das entspannte abgezweigte Kältemittel stromabwärts von dem Economizer-Wärmetauscher wird durch Economizer-Einspritzöffnungen in den Spiralverdichter zurückgeleitet. Typischerweise erfolgt dies an einem zwischengeschalteten Verdichtungspunkt.
Im Stand der Technik erfolgte die Einspritzung von Economizer-Fluid oder einer sonstigen Flüssigkeit durch eine Seitenwand der Schale für den Verdichter und in die Basis des ersten Spiralelements. Komplexe Kanäle, Abdeckplatten etc. waren erforderlich. Es wäre wünschenswert, die Bereitstellung einer Economizer-Einspritzung in einen Spiralverdichter zu vereinfachen.
Bei einem bekannten Spiralverdichter erstrecken sich die Economizer-Einspritzöffnungen durch das obere Ende des Spiralverdichters. Bei diesem vorgeschlagenen Spiralverdichter ist das erste Spiralelement jedoch von einer Art, die sich axial bewegen kann. Das erste Spiralelement ist also nicht an den Economizer-Einspritzrohren befestigt, sondern gleitet vielmehr an den Rohren entlang.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei einer offenbarten Ausführungsform dieser Erfindung ist der Spiralverdichter mit einem nichtumlaufenden Spiralelement versehen, das in einer mittleren Schale befestigt ist. Eine obere Schale umschließt den Spiralverdichter. Das feststehende Spiralelement stellt einen Trennungspunkt zwischen einer Ansaugkammer und einer Auslasskammer bereit. Eine Fluideinspritzöffnung wird durch Rohre bereitgestellt, die sich durch die obere Schale und in Öffnungen in der Basis des feststehenden Spiralelements erstrecken. Bei einer Ausführungsform können zwei getrennte Rohre verwendet werden, oder ein einziges Rohr kann sich durch die obere Schale erstrecken und dann in zwei Rohre verzweigen.
Diese und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nun folgenden Beschreibung und den Zeichnungen am besten verständlich, die nachfolgend kurz beschrieben werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine erste Ausführungsform dieser Erfindung.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform dieser Erfindung.
3 zeigt eine zweite Ausführungsform dieser Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Ein Spiralverdichter 20 ist in 1 dargestellt. Ein feststehendes Spiralelement 22 ist zwischen Gehäuseteilen 26 und 28 befestigt. Ein umlaufendes Spiralelement 24 kreist in Bezug auf das feststehende Spiralelement 22. Ein Motor 21 treibt das umlaufende Spiralelement 24 an.
Das feststehende Spiralelement 22 ist gegenüber den Gehäuseteilen 26 und 28 abgedichtet, so dass eine Ansaugdruckkammer 45 auf einer Seite gebildet wird und eine Austrittsdruckkammer 31 auf einer gegenüberliegenden Seite gebildet wird. Verdichtungskammern sind zwischen dem feststehenden Spiralelement 22 und dem umlaufenden Spiralelement 24 definiert, und ein eingeschlossenes Kältemittel wird in der bekannten Weise verdichtet und in die Austrittsdruckkammer befördert. Das verdichtete Kältemittel wird zu einem Auslassrohr 30 und stromabwärts zu einem Kondensator 32 befördert. Von dem Kondensator 32 wird ein Teil des Kältemittels bei 34 abgezweigt und bei 35 entspannt. Dieses Kältemittel gelangt in einen Economizer-Wärmetauscher 36, in dem es einen Kältemittelhauptstrom 38 kühlt. Während die beiden Ströme in der Darstellung in derselben Richtung durch den Economizer-Wärmetauscher 36 strömen, kann in der Praxis auch im Gegenstrom gearbeitet werden. Zur einfacheren Darstellung sind sie hier jedoch in derselben Richtung strömend dargestellt. Das Kältemittel aus der Hauptströmungsleitung 38 strömt dann durch eine Entspannungsvorrichtung 40, einen Verdampfer 42 und kehrt durch ein Ansaugrohr 44 in die Ansaugkammer 45 zurück.
Das entspannte abgezweigte Kältemittel kehrt durch einen Krümmer 46, der mit getrennten Rohren 48 in Verbindung steht, zu dem Verdichter zurück. Diese Rohre 48 erstrecken sich durch die obere Schale 26 und in Einspritzöffnungen 52, die zu den Verdichtungskammern zurückführen. Eine Schweißnaht 100 kann die Öffnungen 50 verschweißen, durch die sich die Rohre 48 durch die obere Schale 26 erstrecken. Die Rohre 48 können in die Basis der feststehenden Spirale 22 eingepresst sein.
Diese Anordnung vereinfacht die Bereitstellung einer Economizer-Fluideinspritzung gegenüber dem Stand der Technik.
2 zeigt eine Ausführungsform 60, die der Ausführungsform von 1 insgesamt ähnlich ist, außer dass sich nur ein einziges Rohr 62 durch die obere Schale 26 erstreckt. Eine Schweißnaht 100 ist wie bei der ersten Ausführungsform vorgesehen. Verzweigte Strömungskanäle 64 sind in die Öffnungen 66 eingepresst.
3 zeigt eine Ausführungsform 100, bei der die obere Schale 102 ein Rohr 106 aufweist, das in ähnlicher Weise wie bei den obigen Ausführungsformen befestigt ist, sich jedoch durch die Seitenwand der Schale 102 erstreckt. Auch hier wird das Rohr 106 wieder ein Kältemittel zu der Öffnung 66 befördern. Bei der Ausführungsform 100 ist das Rohr 106 mit einer anderen Quelle für flüssiges Kältemittel als dem Economizer-Kreislauf verbunden.
Während bei den ersten beiden Ausführungsformen die Rückführung eines Economizer-Fluids offenbart ist, können beliebig viele sonstige Einspritzungen von verschiedenen flüssigen Kältemitteln oder sogar Öl durch die erfindungsgemäße Befestigung der Rohre an den in der vorliegenden Anmeldung offenbarten oberen Schalen erfolgen.
Jede Ausführungsform stellt gegenüber dem Stand der Technik eine vereinfachte Montage und Konstruktion bereit.
Wenngleich eine Ausführungsform dieser Erfindung offenbart wurde, würde ein Durchschnittsfachmann doch erkennen, dass bestimmte Modifikationen in den Umfang dieser Erfindung fallen würden. Aus diesem Grund sollten die folgenden Ansprüche studiert werden, um den wahren Umfang und Inhalt dieser Erfindung zu ermitteln.

Claims

Spiralverdichter mit: einem ersten Spiralelement mit einer Basis und einer sich von der Basis erstreckenden insgesamt spiralförmigen Windung; einem zweiten Spiralelement mit einer Basis und einer sich von seiner Basis erstreckenden insgesamt spiralförmigen Windung, wobei die Windungen des ersten und des zweiten Spiralelements ineinanderpassen, um Verdichtungskammern zu definieren; einem Elektromotor zum Antrieb des zweiten Spiralelements relativ zum ersten Spiralelement; einem Gehäuse zur Aufnahme des ersten und des zweiten Spiralelements und des Motors, wobei das Gehäuse eine mittlere Schale und eine obere Schale aufweist, das erste Spiralelement in dem Gehäuse befestigt ist, und das erste Spiralelement eine abgedichtete Verbindung in dem Gehäuse bereitstellt, so dass eine Austrittsdruckkammer auf einer ersten Seite des ersten Spiralelements definiert ist und eine Ansaugdruckkammer auf einer zweiten Seite des Spiralelements definiert ist; und Einspritzrohren, die sich durch die obere Schale und in Einspritzöffnungen in der Basis des ersten Spiralelements erstrecken, wobei die Einspritzrohre in der oberen Schale und in dem ersten Spiralelement befestigt sind.
Spiralverdichter nach Anspruch 1, wobei sich mindestens zweigetrennte Rohre durch die obere Schale und in zwei getrennte Einspritzöffnungen in der Basis des ersten Spiralelements erstrecken.
Spiralverdichter nach Anspruch 1, wobei sich ein einziges Rohr durch die obere Schale erstreckt und sich dann in zwei getrennte Rohre verzweigt.
Spiralverdichter nach Anspruch 1, wobei die Einspritzrohre mit der oberen Schale verschweißt sind.
Spiralverdichter nach Anspruch 1, wobei die Einspritzrohre Economizer-Einspritzrohre sind.
Spiralverdichter nach Anspruch 1, wobei die Einspritzrohre ein anderes Kältemittel als ein Economizer-Kältemittel einspritzen.
Spiralverdichter nach Anspruch 1, wobei sich die Einspritzrohre durch eine obere Fläche in der oberen Schale erstrecken.
Spiralverdichter nach Anspruch 1, wobei sich die Einspritzrohre durch eine Seitenwand der oberen Schale erstrecken.