DE2209935A1

DE2209935A1 - Device for cooling a rotor in a swing compressor

Info

Publication number: DE2209935A1
Application number: DE19722209935
Authority: DE
Inventors: Nozomu Akashi Hyogo Jinkawa (Japan). P
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1971-03-04
Filing date: 1972-03-02
Publication date: 1972-09-21
Also published as: BE780120A; FR2127987A5; JPS4711606U; JPS5421761Y2; CH538052A; GB1369932A; NL7202800A; US3827833A; IT952059B

Description

PATENTANWXLTEPATENT ANWXLTE

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 'DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN '

DR. ty. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT 2209935DR. Ty. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT 2209935

MÖNCHEN ' HAMBURG MÖNCHEN ' HAMBURG

telefon: 395314 2000 HAMBURG 50, 29 . Febr.phone: 395 314 2000 HAMBURG 50, 29. Feb.

TELEGRAMME: KARPATENT . KDNIGSTRASSE 28 TELEGRAMS: CARPATENT. KDNIGSTRASSE 28

W.· 25186/72 LW. 25186/72 L

Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaiaha Kobe-Shi, Hyogo, Japan.Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaiaha Kobe-Shi, Hyogo, Japan.

Einrichtung zum. Kühlen eines Rotors in einoi'i Schv/ingkompressor.Facility for. Cooling a rotor in one oi'i swing compressor.

Die Srfindung besieht sicn auf eine Kühleinrichtung in einem Kompressor und betrifft insbesondere eine Einrichtung Hum Kühlen, eines Rotors in einem Schwingkompressor. The invention relates to a cooling device in a compressor, and more particularly relates to a device Hum cooling, a rotor in a swing compressor.

Bei einem Schwingkonpieesor_r bei dem ein Rotor in einem Zylinder eine Schwingbewegung ausführt, wird der llotor an seinen Lagern vollständig geschmiert, und die radialen ünden des Rotors sind mit Dichtungsmaterial, beispielsweise aus Kohlenstoff oder Tetrafluoräthylen versehen, so daß das Ende der Rotorflügel nicht direkt in Berührung mit der Innenfläche des Zylinders kommt, üs besteht daher bei dieser Art Kompressor im Gegensata zu dem üblichen Hubkomprescor keine Hotwendigkeit, im Zylinder Schmieröl vorzusehen, und diese Art Kompressor kann als sogenannter ölfreier "Kompressor ausgeführt v/erden.In a Schwingkonpieesor _r in which a rotor in a cylinder performs an oscillating motion, the llotor is fully lubricated at its bearings, and the radial ends of the rotor are provided with sealing material, for example made of carbon or tetrafluoroethylene, so that the end of the rotor blades do not directly into Contact with the inner surface of the cylinder is therefore not necessary with this type of compressor, in contrast to the usual stroke compressor, to provide lubricating oil in the cylinder, and this type of compressor can be designed as a so-called oil-free compressor.

Andererseits bestehen jedoch bei dieser Art Koapresüor Schwierigkeiten mit den Abrieb des ßichtungs-On the other hand, however, there is a coapresure with this type Difficulties with the abrasion of the sealing

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BANK: DEUTSCHE BANK AG, HAMBURG, KTO. NR. «5/18823 · POSTSCHECK: HAMBURG 142««BANK: DEUTSCHE BANK AG, HAMBURG, KTO. NO. «5/18823 · POST CHECK: HAMBURG 142« «

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materials, das sich in Berührung rait der Außenfläche des mittleren Seile des Rotors befindet. Yfenn der Abgabedruck des Kompressors ansteigt, erhöht sich die Temperatur der luft. Da der Hotor in seiner Ausführung nicht für Wasserkühlung eingerichtet ist, tritt eine extreme" . Erhöhung der Temperatur des Rotors ein, wenn der Abgabedrucic ansteigt, und der Abrieb des Dichtungsmaterials, das sich in Kontakt mit ihm befindet, v/ird erheblich beschleunigt. materials that come into contact with the outer surface of the middle ropes of the rotor. Yfenn the delivery pressure of the compressor increases, the temperature of the air increases. Since the Hotor in its execution is not is set up for water cooling, an extreme "occurs. Increase in the temperature of the rotor when the output pressure increases and the abrasion of the sealing material, that is in contact with it is considerably accelerated.

Angesichts der vorstehend genannten Nachteile des herkömmlichen Schwin£±ompressors besteht der Hauptzweck der Erfindung darin, eine Kühleinrichtung zum Kühlen des Rotors des Schwingkompressors zu schaffen.Given the disadvantages of the The main purpose of conventional Schwin compressor is there of the invention is to provide a cooling device for cooling the rotor of the swing compressor.

Ein v/eiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Rotorkühleinrichtung für einen Schv/ingkompressor, bei welcher der Rotor auf eine solche !Temperatur abgekühlt wird, daß Abrieb des Dichtungsmaterials verhütet wird·A further purpose of the invention is to provide a rotor cooling device for a swing compressor, at which the rotor is cooled to such a temperature that abrasion of the sealing material is prevented will·

Ein v/eiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Rotorkühleinriditung für einen Schwingkoiapressor, bei der die verdichtete Luft in dem Zylinder oei Berührung mit der Oberfläche des Rotors ebenfalls gekühlt wird und die !Temperatur der abgegebenen Luft ebenfalls verringert wird· ^r A v / Eiterer purpose of the invention to provide a Rotorkühleinriditung for a Schwingkoiapressor, wherein the compressed air is also cooled in the cylinder oei contact with the surface of the rotor and is the! Temperature of the discharged air also reduces · ^r

• Zur Erreichung dieser Zv/ecke ist der Rotor in dein Kompressor mit einen sich in seiner lütte a::ial erstrecken den Bohrung für das Einführen von Kühlwasser in ihn ver-• To reach this Zv / corner the rotor is in your Compressor with a stretch in its lütte a :: ial the hole for the introduction of cooling water into it

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sehen.see.

In der nachfolgenden Beschreibung ist die Erfindung beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. In the following description is the invention for example explained in more detail with reference to the drawing.

Pig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht des Kompressors gemäß der Erfindung»Pig. 1 shows a cross-sectional view of the compressor according to the invention »

Pig. 2 gibt eine Längsschnittansicht nach der Linie II-II der Pig. 1 wieder.Pig. Figure 2 gives a longitudinal sectional view along the line II-II the Pig. 1 again.

In Pig. 1 ist mit 1 ein Zylinder bezeichnet, in dem ein ait Plügeln versehener Rotor 3 drehbar abgestützt ist. Der Rotor 3 ist an seinen radialen Enden mit Dichtungsmaterial 2, beispielsweise aus Kohlenstoff oder Tetrafluoräthyleii, versehen, so. daß er sich in Gleitberührung mit der Innenfläche des Zylinders 1 befindet. Zwei Einlaß Ventilsitze 7 sind an dem Zylinder an gegenüberliegenden Seiten des Rotors 3 angebracht. Luft wird in den Zylinder 1 durch Einlaßkanäle 4» 4 und Einlaßventile 6, eingeführt, und verdichtete Luft wird durch Ablaßventile 8, 8 und Ablaßventil^eliäuse 9» 9 aus dem Zylinder abgelassen. Der Zylinder ist mit Viasserkühluantel ausgeführt, so daß er auf verhältnismäßig niedrigen Temperaturen gehalten wird. In Pig. 1, 1 designates a cylinder in which a rotor 3 provided with a paddle is rotatably supported is. The rotor 3 is at its radial ends with sealing material 2, for example made of carbon or Tetrafluoräthyleii, provided so. that it is in sliding contact with the inner surface of the cylinder 1. Two inlet Valve seats 7 are on opposite sides of the cylinder Sides of the rotor 3 attached. Air is fed into cylinder 1 through intake ports 4 »4 and intake valves 6, is introduced, and compressed air is vented from the cylinder through vent valves 8, 8 and vent valves 9 »9. The cylinder is designed with a Viasserkühluantel, so that it is kept at relatively low temperatures.

Wie in Pig. 2 dargestellt, ist ein Ende des Rotors-3 gemäß der ..Erfindung (nämlich das rechte Ende in der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsform) von einem La^rer 11 in axialer. Richtung nach atUDen verlängert und mit einer sich längs-seiner Achse von dea Ende ausLike in Pig. Shown in 2 is one end of rotor 3 according to the invention (namely the right end in the embodiment shown in the drawing) by one La ^ rer 11 in axial. Direction to atUDen extended and with a longitudinal axis from the end

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erstreckenden Bohrung 19 versehen. In einem den verlängerten Teil des Rotors 3 einschließenden Gehäuse sind eine sich zu der Bohrung 19 koaxial erstreckende Kühlmitteleinführ-leitung 24 und eine Kühlmittelabgabeleitung 26 vorgesehen. In Pig. 2 bezeichnet 10 ein an der den verlängerten Teil des Rotors 3 gegenüberliegenden Seite angeordnetes Lager (der Rotor ist auch nach links verlängerbar) und bezeichnen die Bezugszeichen 12 und 13 einen Zapfen bzw. einen Arm zum Verbinden des Hotors mit einem Antrieb. Mit 14 und 15 sind Abdichtzylinder 16 bzw. 17 an den gegenüberliegenden Enden des Rotors 3 bezeichnet, 16 bezeichnet eine mit den Einlaßleitungen 4» 4 verbundene Einlaßleitung,und 21 bezeichnet zwei zwischen den verlängerten Ende des Rotors 3 und dem Gehäuse mit geringem Abstand voneinander angeordnete Dichtungsringe, wie dargestellt. In dem Zwischenraum zwischen den beiden Dichtungs-extending bore 19 is provided. In one of the extended Part of the housing enclosing the rotor 3 are a coolant introduction line extending coaxially with the bore 19 24 and a coolant delivery line 26 is provided. In Pig. 2 denotes 10 an on the extended Part of the rotor 3 bearing arranged on the opposite side (the rotor can also be extended to the left) and numerals 12 and 13 denote a pin or an arm for connecting the hotor to a drive. Sealing cylinders 16 and 17 at the opposite ends of the rotor 3 are designated by 14 and 15, 16 denotes one inlet conduit connected to the inlet conduits 4 »4, and 21 denotes two between the elongated ones The end of the rotor 3 and the housing are slightly spaced from one another sealing rings, as shown. In the space between the two sealing

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ringen/ist die Umfangswand des Gehäuses 20 mit einer Ablaßöffnung 22 zum Verhindern des Eindringens von Kühlflüssigkeit in das Lager 11 versehen. Mit anderen V/orten ausgedrückt die Ablaßöffnung · 22 ist zu dem Zweck vorgesehen, Kühlflüssigkeit daran zu ,hindern, über den linken Dichtungsring 21 in das Lager M einzudringen, selbst wenn sie über den rechten Dichtungsring 21 in. den Raum zwischen den Ringen eindringt. Mit 25 ist eine äußere_pKühlflüssigkeitszufuhrleitung bezeichnet, die mit der Kühlflüssigkeitseinführleitung 24 außerhalb dea Gehäuses 20 verbunden ist. In Fig. 1 sind mit 5, 5 zwei an den Ventilsitzen 7, 7 an-ring / the peripheral wall of the housing 20 is provided with a drain opening 22 for preventing the penetration of cooling liquid into the bearing 11. In other words, the drain port 22 is provided for the purpose of preventing cooling liquid from entering the bearing M through the left seal ring 21 even if it enters the space between the rings through the right seal ring 21. With 25 an outer _p cooling liquid supply line is designated, which is connected to the cooling liquid introduction line 24 outside the housing 20. In Fig. 1, 5, 5 are two on the valve seats 7, 7 an-

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geordnete Dichtungsraaterialstücke bezeichnet, die mit der äußeren Umfangsfläche des Rotors 3 in Berührung stehen.ordered sealing material pieces referred to with the outer peripheral surface of the rotor 3 are in contact.

Im Betrieb wird, wexw. ein Kühlmittel in die Einführleitung 24 aus der äußeren Zufuhrleitung 25 zügeführt wird, Kühlmittel oder Kühlflüssigkeit in die axiale Bohrung an ihrem linken Ende eingeführt und fließt in der Bohrung 19 nach rechts,wobei sie den mittleren Teil des ßotors 3 kühlt, und wird aus dem Gehäuse 20 abgegeben und fließt in die Ablaßleitung 26.In operation, wexw. a coolant is fed into the introduction line 24 from the outer supply line 25, coolant or cooling liquid is introduced into the axial bore at its left end and flows in the bore 19 to the right, cooling the central part of the motor 3, and is removed from the housing 20 and flows into the drain line 26.

So wird der Rotor 3 zwangsläufig durch ein Kühlmittel gekühlt, und daher steigt die Temperatur des Rotors selbs.t bei--Erhöhung des Abgabedrucks nicht so stark.an wie beim herkömmlichen Kompressor. Dadurch wird, dor Abrieb des. mit der Oberfläche des Rotors 3 in Berührung stehenden Dichtungsmaterials 5 beträchtlich vermindert und kontrolliert. Außerdem wird, da die verdichtete und entsprechend erwärmte Luft auch abgekühlt wird, wenn sie mit der Oberfläche des Rotors in Berührung kommt, eine Verringerung und Senkung der Temperatur;· der abgegebenen Luft bewirkt.Thus, the rotor 3 is inevitably driven by a coolant cooled, and therefore the temperature of the rotor rises itself with - the delivery pressure is not increased as strongly as with conventional compressor. This results in the abrasion of the sealing material in contact with the surface of the rotor 3 5 considerably reduced and controlled. In addition, as the compacted and heated accordingly Air is also cooled when it comes into contact with the surface of the rotor, a decrease and decrease the temperature; the air emitted.

In Testversuchen, in denen die Erfindung geprüft wurde, hat es sich erwiesen, daß die durchschnittliche Abriebrate eines Kohlenstoffdichtungsmaterials 5 erheblich vermindert wurde, nämlich auf 0.05 mm von 0.39 mm pro 200 Stunden Betrieb, und die Temperatur der abgegebenen Luft bei einem ölfreien Luftkompressor mit einem Zylinderinnendurchmesser von 200 am, einem Abgabedruck von 7 kg/cm und einer Drehgeschwindigkeit von 920 U.p.M. von 180 C.In tests in which the invention was examined, it has been found that the average Abrasion rate of a carbon sealing material 5 was significantly reduced, namely to 0.05 mm from 0.39 mm per 200 hours of operation, and the temperature of the discharged air for an oil-free air compressor with an inside diameter of the cylinder of 200 am, a delivery pressure of 7 kg / cm and a rotational speed of 920 r.p.m. from 180 C.

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auf 164°C_e verringert wurde.was reduced to 164 ° C _e .

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Claims

ί 1.) Device for cooling a rotor in one Schwinglcompressor, with a rotor, characterized in that that the rotor has an elongated part which extends from the bearing to support the rotor in the direction of its axis extends outward, and the rotor is provided with an axial bore on the side on which the extended Part of the rotor is located, has an open end, with one of the elongated part of the rotor ei ^ closing Housing, a coolant introduction line attached to the housing and coaxially arranged in the axial bore, and a coolant discharge line arranged in the housing.

2. Device according to claim 1, characterized in that the elongated part of the rotor with two on it and between the extended part and the housing arranged sealing rings is provided, which are spaced from each other are arranged and between which a drain opening is provided in the housing wall.

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