DE2313587A1 - Rotationskompressor - Google Patents

Description

Rotationskompressor«

Die Erfindung betrifft einen Rotationskompressor für gasförmigen Fluids zur Verwendung insbesondere für das geschlossene System einer Klimaanlage von Kraftfahrzeugen mit einem ersten und mit einem zweiten, parallelachsig angeordneten Pumpenläufer, die über eine äußere Spiralverzahnung am einen Läufer und eine innere Spiralverzahnung am anderen Läufer im Zahnaingriff miteinander stehen und in zuei untereinander verbundenen Kammern eines gemeinsamen Gehäuses angeordnet sind, an welches eine Schmieröl-Umlaufleitung angeschlossen ist·

Derartige Rotationskompressionen vom Typ Lysholm sind beispielsweise vorbeschrieben in der US-PS 2 174 522. Das Schmieröl wird dabei für Abdichtungszuecke zwischen den beiden Pumpenläufern

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und den umgebenden Wandungsbereichen das Gehäuses benötigt· Weiterhin dichtet as die beiden Verzahnungen gegeneinander ab, verringert selbstverständlich die auftretenden Reibungen und schafft schließlich noch eine ausreichende Kühlung, indem es die bei der Kompression erzeugte Uärme mitreißt und sie während der Zirkulation durch einen Ölsumpf hindurch wieder abgibt.

Bei einigen Kompressorenausführungen wird das Schmieröl nach seiher Zurückleitung in den Ölsumpf durch den Förderdruck des Kompressors zur Einlaßseite der Umlaufleitung hin gefördert. Bei anderen Ausführungen ist zu diesem Zueck eine besondere Pumpe, meistens sine Verdrängerpumpe, vorgesehen, deren Antrieb von dam Antrieb für die Pumpenläufer abgeleitet is t. In beiden Fällen ist jeueils an der Einlaßseite der Schmieröl-Umlaufleitung eine Drosselöffnung ausgebildet, die einen weitgehend gleichförmigen. Druckabfall des durch sie hindurchgeströmten Schmieröls bewirkt, so daß eine vergleichsweise konstante Schmierung, Dichtung und Kühlung des Kompressors stattfindet« Der Wirkungsgrad desselben wird nun insbesondere bei der Verwendung für das geschlossene System einer Klimaanlage von Kraftfahrzeugen teilweise danach bestimmt, welche Menge an Freön als dem am häufigsten verwendeten, zu verdichtenden Fluid in dem durch den Kompressor hindurchgeleiteten Schmieröl gelöst wird. Oe größer diese Lösungsmenge ist, desto schlechter ist der Wirkungsgrad des Kompressors, weil ja das in dem Schmieröl gelöste Freon für die mit seiner Verwendung verfolgte Wagenkühlung verloren geht· Weil nun d,ie vorerwähnte Droaselöffnung an der Einlaßseite der Schmieröl-Umlaufleitung so kalibriert werden muß, daß sie im maximalen Drehzahlbereich noch eine ausreichende Schmierung, Abdichtung und Kühlung des Kompressors ergibt, ergibt sich daraus für jeden vergleichsweise niedrigen Drehzahlbereich der Nachteil, daß dann in den Kompressor wegen des dann höheren Rückdruckes an dem Kondensator des Kühlsystems größere chmierölmengen in den Kompressor hineingepumpt werden· In den niedrigeren Drehzahlbereichen kommt es folglich zu einer verstärkten Lösung des Freons in dem Schmieröl, so daß ein entsprechend verschlechterter Wirkungsgrad des Kompressors erhalten wird, oder anders ausgedrückt, in diesen niedrigeren Drehaahlbereichen ist die Kühlleistung der Klimaanlage unbefriedigend.

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Es besteht deshalb die Aufgabe, den bekannten Rotationskorapressor der eingangs genannten Art so ueiterzubilden, daß auch in vergleichsweise niedrigen Drehzahlbereichen ein optimaler Wirkungsgrad erhalten uird· Der Wirkungsgrad soll dabei an der Menge des durch den Kompressor hindurchgepumpten und auf das zu verdichtende gasförmige Fluid lösend wirkenden Schmiermittels beurteilt uerden, so daß also das angestrebte Optimum nur darüber erreichbar ist, daß in diesen niedrigeren Orehzahlbereichen entsprechend verringerte Schmierölmengen durch die Umlaufleitung hindurchgeströmt uerden·

Diese Aufgabe uird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der einen Stirnfläche des einen der beiden Pumpenläufer radial ausgerichtete Schmiertaschen ausgespart sind, denen in der angrenzenden Stirnwand des Gehäuses an einer bezüglich der Läuferachse radial innen gelegenen Stelle eine Einlaßkamrosr und an einer radial außen gelegenen Stelle eine an die beiden Läuferkammern angeschlossene Auslaßkammer der Schmieröl-Umlaufleitung zugeordnet ist, mit welchen die inneren und äußeren Bereiche der Schraiertaschen bei der Drehung des Läufers aufeinanderfolgend zur Deckung kommen· Bevorzugt uird dabei eine Ausbildung der Schmiertäschen in dem angetriebenen Pumpenläufer, uelches meistens derjenige mit der inneren Spiralverzahnung ist, uobei dann die Auslaßkammer in der angrenzenden Stirnuand des Kompressorengehäuses zweckmäßig so anzuordnen ist, daß sie teilweise von der Stirnfläche dieses Purapenläufers überstrichen uird und teilueise in die Kammer des anderen Pumpenläufers einmündet· In der bevorzugten Ausführungsform ist die die Schmiertaschen aufueisende Stirnfläche des einen Pumpenläufer und die angrenzende Stirnuand des Kompressorengehäuses nach Art eines Steuerspiegels gestaltet·

Es uird damit ein Rotationskompressor -erhalten, bei uelchem die Schmiertaschen des einen Pumpenläufers bei der Drehung desselben aufeinanderfolgend mit Schmieröl gefüllt uerden, uelohes dann bei der ueiteren Drehung infolge der einuirkenden Zentrifugalkräfte in die Auslaßkammer ausgeschleudert uird„ Da diese Wirkung völlig unabhängig ist von der jeueiligen Drehzahl des die Schmiertaschen aufueisenden Pumpenläufers, ist damit sichergestellt,

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daß bei niedrigeren Drehzahlen eine im Wargleich zu höheren Drehzahlbereichen entsprechend geringere Schmierälmenge durch den Kompressor hindurchgepumpt uird, so daß das angestrebte Optimum des Wirkungsgrades erhalten uird· Diese Ausbildung ist im übrigan noch darin besonders vorteilhaft, daß sie ohne Kalibrierung irgendwelcher Drosselöffnungen für das Schmieröl Und ohne zusätzliche Pumpenölemente auskommt, also insbesondere ohne eine besondere Verdrängerpumpe, die bei manchen vorbekannten Kompresaorenausführungen zur Erzielung eines einigermaßen vertretbaren Wirkungsgrades zwingend benötigt uird· Der erfindungegeraäße Rotationskompressor besitzt deshalb auch einen verbesserten» an der mechanischen und an der Pumpenleistung gemessenen Wirkungsgrad·

Eina augenblicklich bevorzugte Ausführungsform ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und uird nachfolgend näher beschrieben· Es zeigt:

Fig· 1 eine Seitenansicht des Kompressors,

Fig. 2 eine rechte Stirnansicht *des Kompressors gem« Fig· 1,

Fig· 3 einen Längsschnitt durch den Kompressor nach der Linie 3-3 in" Fig· 2, ." '

Fig· 4 eine Teilansicht nach der Linie 4-4 in Fig· 2,

Fig. 5 eine geschnittene Teilansicht nach der Linie 5-5 in Fig. 4,

Fig. 6 in etuas vergrößertem Maßstab eine Stirnansicht der beiden Pumpenläufer zur Veranschaulichung der Eingriffsverhältnisse der beiden Verzahnungen,

Fig· 7 eine Teilansicht der Außenverzahnung des einen Pumpenläufers, ' ._ ' - '" ■-.-.-.... \

Fig· 8 eine Stirnansicht des Pumpenläufers gem. Fig. 7,

Fig· 9 eine Teilansioht der Innenverzahnung des anderen Pumpenläufer s und "

Fig.io eine Stirnansicht des Pumpenläufers gem. Fig* 9.

Der zur Verwendung für das geschlossene System einer Klimaanlage von Kraftfahrzeugen bestimmte Kompressor besitzt ein Gehäuse 1o,

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ualches geeignete Befestigungsmittel zur Wantage des Kompressors am Karosserieblech unter der Motorhaube aufweist* Der Kompressor ist mittels eines seinen Antrieb von der Kurbelwelle der Maschine ableitenden Riementriebes antreibbar, von welchem in den Figuren 1 und 3 nur die dem Kompressor zugeordnete Riemenscheibe 12 gezeigt ist. Dem Riementrieb zugeordnet ist ein* innerhalb eines Gehäuses 14 untergebrachte elektromagnetische Kupplung, bei deren Erregung eine Triebverbindung hergestellt 1st zu dem einen Pumpenläufer 26, der in einer Kammer 28 des Gehäuses 1o rotiert« Eine linke Stirnwand 15 und eine rechte Stirnwand 16 des Gehäuses 1o bilden die andaaitigen Abschlüsse der Kammer 2Θ und einer dazu parallelachsig angeordneten Kammer 32, in welcher ein weiterar Pumpenläufer 3ο angeordnet ist, der mit einer inneren Spiralverzahnung mit der äußeren Spiralverzahnung daa Pumpenläufers 26 im Zahneingriff steht»

In der rechten Stirnwand 16 ist ein EinJa ökanal 18 ausgebildet, der in die Kammer 28 des Pumpenläufers 26 einmündet· Am Einlaßende dieses Einlaßkanals ist an der Stirnwand 16 ein fitting 2o befestigt, an welchem die Zuleitung für das zu verdichtende Fluid, nämlich Freon, angeschlossen wird. Der entsprechende Auslaßkanal 24 ist ebenfalls in der Stirnwand 16 ausgebildet·

Die Außenverzahnung des Pumpenläufers 26 und die Innenverzahnung des Pumpenläufer 3o sind mit den umgebenden Uandungsbereichen der jeweiligen Kammer 28 bzw· 32 in engem Berührungekontakt gehalten und demgegenüber abgedichtet durch einen dünnen Schmieröl film. Auch die jeweiligen Kontaktflächen der beiden Verzahnungen sind durch einen solchen Schmierölfiim gegeneinander abgedichtet« Das Schmieröl wird über eine von einem nicht gezeigten Ülsurapf ausgehende Leitung 42 einer Einlaßkammer 4o zugeleitet, die in der linken Stirnwand 15 des Kompressorengehäuses 1c ausgebildet ist« Aus dieser Einlaßkammar' 4o wird daa Schmieröl periodisch und aufeinanderfolgend in einzelne Schmiertaschen 34, 36 und 38 ausgeströmt, die in einer jeweils radialen Ausrichtung in der gegenüberliegenden Stirnfläche des einen Pumpenläufers 3o ausgespart sind« Uie insbesondere in Fig· 6 dargestellt ist, liegt die Einlaßkammer 4o bezüglich der Drehachse dieses Pumpenläufer

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■_3o an einer Stelle, die ein Einströmen das Schmieröls in dan jeweils radial innen gelegenen Bereich der einzelnen Schmiertaschen 34, 36 und 38 erlaubt, wenn dieser Pumpenläufer 3o durch den Pumpenläufer 26 angetrieben wird. An einer bezüglich der Einlaßkammer versetzten Stelle ist in der linken Stirnwand 15 eine entsprechende Auslaßkaramer 44 ausgebildet, die eine Verbindung herstallt zu der Kammer 28 des Pumpenläufers 26. Bei der Drehung des Pumpenläufers 3o kommen die radial außen gelegenen Bereiche der einzelnen Sohmiertaschen 34, 36 und 38 aufeinanderfolgend zur Deckung mit dem radial innen gelegenen Bereich dieserAuslaßkamraer 44, so daß das in der jeueiligen Schmiertasche eingefangene Schmieröl infolge der dem bei der Drehung des Pumpenläufers 3o aufgegebenen Zentrifugalkraft in diese Auslaßkamraer 44 ausgeschleudert werden kann· Das Schmieröl "gelangt folglich in di,e Kammer 28 des Pumpenläufers 26, uo es sich mit dem darin verdichteten Freon vermischt und gleichzeitig .die Ölfilme bildet, welche die beiden Pumpenläufer untereinander und gegen die umgebenden Uandungsbereiche der beiden Kammern 28 und 32 abdichtet· Die Sohmiertaschen des Pumpenläufers 3o können als Meß- bzw. Dosierkammern definiert werden, indem ihnen die Aufgabe zufällt, das aus dem Ölsuropf zuströmende Schmieröl drehzahlabhängig zu dosieren· Es ist fUr die vorbeschriebene Ausbildung ohne weiteres erkennbar, daß bei kleinen Drehzahlen die einzelnen Schmiertaschen weniger oft die Einlaßkammer 4o und die Auslaßkammer 44 überstreichen, so daß dann eine entsprechend geringere Schmierölmenge in die Kammern 28,-32 der beiden Pumpenläufer 26, 3o zugeleitet wird als bei höheren Drehzahlen, wo dies dann zu eiher häufigeren überdeckung der Schmiertaschen raLt den beiden Kammern 4o und 44 kommt«

In Fig. 3 ist schließlich noch dargestellt, daß auf die Drehwalle 46 des einen Pumpenläufers 26 eine Triebwerksplatte 48 aufgekeilt ist, welche elektromagnetisch kuppelbar ist mit dar die Riemenscheibe 12 tragenden Antriebswelle 54. Diese Antriebswelle 54 ist über ein Lager 56 in einem Gehäusefortsatz 58 gelagert. Mit 5o ist schließlich noch die Wicklung der elektromagnetischen Kupplung und mit 52 deren Anker bezeichnet,

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Claims (1)

1. Anspruchs

   Rotationskompressor für gasförmige Fluids zur Verwendung insbesondere für das geschlossene System einer Klimaanlage von Kraftfahrzeugen mit einem ersten und mit einem zweiten, parallelachsig angeordneten Pumpenläufer, die über eine äußere Spiralverzahnung am einen Läufer und eine innere Spiralverzahnung am anderen Läufer im Zahneingriff miteinander stehen und in zwei untereinander verbundenen Kammern eines gemeinsamen Gehäuses angeordnet sind, an welches eine Sohmieröl-Umlaufleltung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der einen Stirnfläche des einen der beiden Pumpenläufer (26, 3o) radial ausgerichtete Schmiertaschen (34, 36, 38) ausgespart sind, denen in der angrenzenden Stirnwand (15) des Kompressorengehäuses (io) an einer bezüglich der Läuferachse radial innen gelegenen Stelle eine Einlaßkammer (4ö) und an einer radial außen gelegenen Stelle eine an die beiden Läuferkammern (28, 32) angeschlossene Auelaßkammer (44) der Schmieröl-Umlaufleitung zugeordnet ist, mit welchen die inneren und äußeren Bereiche der Schmiertaschen bei der Drehung dieses Läufers aufeinanderfolgend zur Deckung kommen.

   2* Rotationekompressor nach Anspruch 1, dadurch g β k e η η ζ ei c h η e t , daß die Schmier taschen (34, 36, 38) an dem die innere Spiralverzahnung aufweisenden Pumpenläufer (3o) ausgebildet sind und die Schmieröl-Auslaßkatnmer (44) in der angrenzenden Stirnwand (15) des Kompressorengehäuses so angeordnet ist, daß sie teilweise von der Stirnfläche dieses Pumpenläufers überstrichen wird und teilweise in die Kammer (28) des anderen Pumpenläufers (26) einmündet·

   3« Rotationskompressor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die die Sohmiertaachen (34, 36, 38) aufweisende Stirnfläche des einen Pumpenläufers (3o) und die angrenzende Stirnwand (15) des Kompressorengehäuses (1o) nach Art eines Steuerspiegels gestaltet iäfco

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