DE2628088A1

DE2628088A1 - Kuehlvorrichtung

Info

Publication number: DE2628088A1
Application number: DE19762628088
Authority: DE
Inventors: Sachio Hamaoka; Keisuke Kasahara; Youichi Katori; Takaharu Mizuno
Original assignee: Mayekawa Manufacturing Co
Current assignee: Mayekawa Manufacturing Co
Priority date: 1975-06-24
Filing date: 1976-06-23
Publication date: 1977-01-20
Also published as: GB1548663A; US4062199A

Description

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23- Juni 1976 P 10 594

KABUSHIKI KAISHA KAEZAV/A 3EISAKU3H0 No. 13-1, Botan 2-Choas, Kobo-Zu, Tokyo, Japa;

Kühlvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung mit einem Kühlkreis, der einen Schraubenverdichter und eine Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung aufweist, welche in eine Flüssigkeitsleitung des Kühlkreises eingebaut sind, wobei die Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung von einem flüssigen Kühlmittel gekühlt wird, welches einen verminderten Druck aufweist, und wobei der Schraubenverdichter einen Gaseinlaß aufweist, der an einer Stelle des Verdichters angeordnet ist, an welcher die Schraubenflügel des Schraubenverdichters das in dem Schraubenverdichter vorhandene Gas wenigstens teilweise verdichtet haben, und durch welchen das gasförmige Kühlmittel aus der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung in den Schraubenverdichter eingesaugt wird. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Kühlvorrichtung mit einem sogenannten Schrauben-Ekonoraiser-System.

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RAVMP .MONAPAT

Herkömmliche Kühlkreise, bei denen ein Schraubenverdichter Verwendung findet, sind mit einem Schrauben-Economiser-System ausgestattet, mit welchem zum Zwecke der Überkühlung eines flüssigen Kühlmittels, welches von einem. Reservoir zu einem Hauptexpansionsventil geleitet wird, das flüssige Kühlmittel niedriger Temperatur, das durch Druckabsenkung eines Teils der Flüssigkeit in einem Nebenexpansionsventil gewonnen wird, in einer Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung gespeichert wird, in welcher ein Abschnitt der das flüssige Kühlmittel zur Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung leitenden Kühlleitung angeordnet ist, und das in der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung erzeugte Gas wird in den von den Schraubenflügeln des Schraubenverdichters begrenzten Raum an einer Stelle eingesaugt, welche auf dem halben Gaskompressionshub liegt. Es ist bei dem vorbeschriebenen System jedoch nicht konkret bekannt, an welcher Stelle der Gaseinlaß angeordnet sein soll, und wie groß der Gaseinlaß bemessen sein soll, durch welchen das Gas aus der Flussigkeitsüberkühlvorrichtung abgesaugt wird, und welcher in dem Schraubenverdichter angeordnet ist.

Es ist auch bereits ein Schraubenverdichter mit einem Flüssigkeitseinspritzsystem vorgeschlagen worden, bei welchem ein Teil des flüssigen Kühlmittels, welches von dem Reservoir eines Schraubenverdichters des Öleinspritztyps zu einem Hauptexpansionsventil gefördert wird, in den von den Schraubenflügeln des Schraubenverdichters begrenzten Raum an einer Stelle eingespritzt wird, welche auf halbem Gasverdichtungshub liegt, so daß das verdichtete Gas und das Öl gekühlt werden. Es ist jedoch schwierig, theoretisch die Wirkung und die Leistung des Flüssigkeitseinspritzsystems zu bestimmen, und die Lage und die Größe usw. der Einspritzöffnung des flüssigen Kühlmittels sind bisher noch nicht größenordnungsmäßig bestimmt worden.

Die Erfindung ist deshalb darauf gerichtet_f bei einer Kühlvorrichtung dar vorbaschriebenen Art die Lage und die Größe des Gaseinlass33 anzugeben, durch welchen das von der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung koiümende Gas in den Schraubenverdichter eingeleitet wird. Die Erfindung ist ferner darauf gerichtet, bei der Kühlvorrichtung der vorge-

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nannten Art anzugeb~ri, wo der Einlaß für das flüssig-; :''ililrr.itt:-:i am Schraubenverdichter angeordnet ist, und wie groß dieser Einlaß zu besessen ist, damit die Wirkung des eingeleiteten flüssigen Kühlmittels verbessert wird.

Gemäß der Erfindung wird eine Kühlvorrichtung vorgeschlagen, bei welcher die Lage des Gaseinlasses, durch welchen das Gas aus der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung in den Schraubenverdichter eingesaugt wird, derart gewählt ist, daß bei dem Schrauben-Econoir.iser-System V^ im Bereich von 1,0 bis 4,5 liegt, wobei V. das Innenvolumenverhältnis an der Stelle des Gaseinlasses wiedergibt. Gemäß der Erfindung kann der Druck in der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung auf einem niedrigeren Wert als der Verdichtungsdruck (condensing pressure) gehalten werden, so daß der Einfluß der Flüssigkeitsüberkühlung verbessert wird. Außerdem benötigt die erfindungsgemäße Vorrichtung keine zusätzliche Einrichtung oder Steuerung, durch welche ermöglicht wird, daß das Gas aus der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung in den Schraubenverdichter gelangt. Ferner ist der Gaseinlaß an einer Stelle angeordnet, an welcher V. relativ niedrig ist und im Bereich von 1,0 bis 4,5 liegt, so daß sich der Innendruck am Gaseinlaß wenig ändert und eine kontinuierliche Zuführung des Gases von der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung erzielt wird.

Gemäß der Erfindung wird ferner eine Kühlvorrichtung vorgeschlagen, bei welcher der Querschnittsflächenfaktor C des Gaseinlasses im Bereich von 0,1 bis 2,5 liegt. Die Zuführung des Gases aus der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung erfolgt in einer solchen vorteilhaften Weise, daß der resultierende Faktor vergrößert wird.

Gemäß der Erfindung wird ferner eine Kühlvorrichtung vorgeschlagen, bei v/elcher der Einlaß für das flüssige Kühlmittel an einer solchen Stelle des Verdichtungshubes angeordnet ist, an welcher V. im Bereich von 1,0 bis 3,7 liegt. Gemäß der Erfindung besitzt der Innendruck an der Stelle des Einlasses für das flüssige Kühlmittel einen geeigneten Wert, während die Verdampfungstemperatur einen zulässigen Wert aufweist und sich die Austrittstemperatur in zulässigen Grenzen hält. Wie dies aus der Fig. 12 der Erfindung zu entnehmen ist

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kann der resultierende Faktor ohne die Verwendung irgendeines Ölkühl ar s in Verhältnis su einem Wert erreicht v/erden, der durch die Verwendung eines getrennten Ölkühlers unter Verwendung von Kühlwasser usw. erzielt wird.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung wird eins Kühlvorrichtung vorgeschlagen, bei welcher der Querschnittsflächenfaktor C der Einlaßöffnung für das flüssige Kühlmittel größer als 0,02 ist. Gemäß der Erfindung kann die Austrittstemperatur in zulässigen Grenzen gehalten werden, wie dies durch die Fig. 13 gezeigt ist.

Gemäß der Erfindung wird schließlich eine Kühlvorrichtung vorgeschlagen, bei v/elcher der Einlaß für das flüssige Kühlmittel am Umfangsabschnitt des Rotorgehäuses angeordnet ist, an welchem kein Schieberventil vorgesehen ist, oder an der Stirnfläche der Austrittsseite des Lagerkopfes des Verdichters. Gemäß der Erfindung kann der Einlaß leicht ausgebildet werden, und es kann eine verbesserte Gasdichtung erzielt werden. Die Erfindung ist auch für den Fall anwendbar, bei welchem eine Überkühlvorrichtung vorgesehen ist.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Schaltplan eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels, bei welchem Gas zugeführt wird;

Fig. 2 eine Längsschnittansicht eines Schraubenverdichters;

Fig. 3 eine Horizontalschnittansicht des Schraubenverdichters gemäß Fig. 2;

Fig. 4 ein Diagramm, In welchem die Beziehung zwischen dem Innendruck und dem Innenvolumenverhältnis dargestellt ist;

Fig. 5 eine Darstellung der Beziehung zwischen derjenigen Winkelstellung des männlichen Rotors, in welcher das Gas zugeführt wird, und dem resultierenden Faktorverhältnis;

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Fig. 6 eine Ansicht eines entwickelten Rotorgehäusas;

Fig. 7 eine Stirnseitanansicht eines Lagerkopfes, der an der Rotorgehäuseseite angeordnet ist;

Fig. 8 eine Kurve, die die Beziehung zwischen dem Flächenfaktor des Gaseinlasses und dem resultierenden Faktorverhältnis wiedergibt;

Fig. 9 einen Schaltplan eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei eine Flüssigkeit zugeführt wird ;

Fig. 10 ein Diagramm, in welchem die Beziehung zwischen dem Innendruck und dem Innenvolumenverhältnis dargestellt ist;

Fig. 11 eine Kurve, welche die Beziehung zwischen der oberen Grenzverdanpfungstemperatur und einem inneren Volumenverhältnis wiedergibt;

Fig. 12 eine Kurve, welche die Beziehung zwischen dem resultierenden Faktorverhältnis und einem inneren Volumenverhältnis wiedergibt;

Fig. 13 eine Kurve, welche die Beziehung zwischen einer Gas- und Ölaustrittstemperatur und einem inneren Volumenverhältnis wiedergibt;

Fig. 14 eine Ansicht eines entwickelten Rotorgehäuses;

Fig. 15 eine Stirnseitenansicht eines Lagerkopfes, der an der Rotorgehäuseseite angeordnet ist;

Figs. 16 bis 19

Schaltpläne weiterer bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung und

Fig. 20 eine Kurve, welche die Beziehung zwischen einer Austrittstemperatur und des Flächenfaktors der Zuführungsüffnung für das flüssige Kühlmittel wiedergibt.

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Der in der Fig. 1 dargestellte Kühlkreis besitzt einen Schraubenverdichter 1 mit einer Austrittsöffnung 2, eine Gasaustrittsleitung 3, einen Kühler 4, ein Reservoir 5, eine Flüssigkeitsleitung 6 für flüssiges Kühlmittel, ein Hauptexpansionsventil I₁ einen Verdampfer 8, eine Gaseinlaßleitung 9 und einen Einlaß 10. Zwischen der Austrittsöffnung 2 und der Gasaustrittsleitung 3 befindet sich ein Ölabscheider 11. Zwischen einer Ölaustrittsöffnung des Ölabscheiders 11 und einem Öleinlaß 15 des Kompressors 1 sind ferner eine Ölpumpe 12, ein Ölkühler 13 und eine Ölleitung 14 angeordnet. Ein zwischen dem Reservoir 5 und dem Hauptexpansionsventil· 7 angeordneter Überkühlabschnitt 16 der Flüssigkeitsleitung 6 befindet sich in einer Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 17, und in der Flüssigkeitsleitung 6 ist zwischen der überkühlvorrichtung 17 und dem Hauptexpansionsventil 7 ein Hagnetventil 18 angeordnet, welches synchron zum Verdichter 1 betätigt wird. Das Hauptexpansionsventil· 7 ist an eine Temperaturmeßhülse 19 angeschlossen, welche die Temperatur des durch die Gaseinlaßl·eitung 9 strömenden Gases mißt, so daß das Öffnen und Echiiaßen des Hauptexpansionsventil·s 7 automatisch in Abhängigkeit von der Temperatur des angesaugten Gases erfoigt. Die Fiüssigkeitsüberkühivorrichtung 17 ist mit einer Fiüssigkeitsieitung 20 verbunden, welche von der Flüssigkeitsleitung 6 abzweigt und ein Magnetventil 21 aufweist, das synchron zum Verdichter 1 geschaltet wird, sowie ein Nebenexpansionsventil· 22, und das aus dem Gasphasenteil der Flüssigkeitsüberkühivorrichtung 17 entnommene Gas gel·angt über eine Gaseinlaßleitung 23 zu einem Gaseinlaß 24, der an einer Stelle des Schraubenverdichters 1 angeordnet ist, an weicher die Schraubenfiügel das in den Schraubenverdichter 1 zugeführte Gas wenigstens teilweise verdichtet haben. In der Fig. 1 ist ferner eine Kühlwasserleitung 25 für den Kühler 4, eine Wasserleitung 26 für den öl·kühl·er und Schwimmerventiie 27 und 28 dargeste^t.

Es soll nun anhand der Figs. 2 und 3 der Schraubenverdichter 1 beschrieben v/erden. In diesen Figuren bezeichnen das Be-ugszeichen 29 ein Rotorgehäuse, 30 einen männlichen Rotor, 31 einen v/eiblichen Rotor, 3 2 ein Schieberventil·, 33 ein Lager, 3 4 ein Druckiager,

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35 cine Stirnseite das an der Rotorgehäuseseite angeordneten Lagers, 3 6 einen Lagerkopf und 37 einen Entlastungskolben. Der Gaseinlaß 24 ist entweder im Rotorgehäuse 29 oder im Lagerkopf 36 oder in beiden Teilen angeordnet.

Nachfolgend soll die Funktionsweise des in den Figs. 1 bis 3 dargestellten ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben werden. Ein Gaskühlmittel, welches in dem Schraubenverdichter 1 verdichtet worden ist, wird in dem Kühler 4 verflüssigt, in dem Reservoir 5 gespeichert und auf dem durch die Flüssigkeitsleitung 6 vorgegebenen Weg zum Verdampfer 8 in der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 17 überkühlt. Ein flüssiges Kühlmittel niedriger Temperatur, welches einen verringerten Druck aufweist, wird über die Flüssigkeitsleitung 20, die von der Flüssigkeitsleitung 6 abzweigt, in die Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 17 eingeleitet, so daß der in der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 17 angeordnete Flüssigkeitsieitungsabschnitt 16 gekühlt wird. Das aus der Flüssgkeitsüberkühlvorrichtung 17 entnommene Gas gelangt über die Gaseinlaßleitung 23 zum Gaseinlaß 24, v/elcher an einer Stelle des Verdichters angeordnet ist, an welcher die Schraubenflügel des Schraubenverdichters 1 das Gas innerhalb des Schraubenverdichters 1 wenigstens teilweise verdichtet haben. Die überkühlte Flüssigkeit wird durch das Hauptexpansionsventil 7 zum Verdampfer 8 geleitet, um den Arbeitsteil des Verdampfers 8 zu kühlen, und vergast, um durch den Einlaß 10 in den Verdichter 1 eingesaugt zu v/erden.

Es soll nun darauf eingegangen werden, an welcher Stelle der Gaseinlaß 24 angeordnet ist. Dieser Gaseinlaß 24 befindet sich an einer Stelle, an welcher die Schraubenflügel des Schraubenverdichters 1 das sich innerhalb des Schraubenverdichters 1 befindende Gas wenigstens teilweise verdichtet haben, und der Einlaß 24 dient dazu, das Gas in den Schraubenverdichter 1 einzuleiten. Die Tatsache, daß sich der Gaseinlaß 24 an einer Stelle befindet, an welcher die Schraubenflügel des Schraubenverdichters 1 das sich in dem Schraubenverdich-

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ter 1 befindende Gas wenigstens teilweise verdichtet haben, bedeutet,, daß das Gas von der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 17 in den Verdichter 1 eingeleitet wird, nachdem der Gasansaughub beendet ist, so daß das von dem Verdampfer 8 kommende Gas ohne Behinderung in den Verdichter eingeleitet werden kann. Dies bedeutet nämlich, daß nur das von der Flüssigkeitsübsrkühlvorrichtung 17 kommende Gaskiihlmittel in dem Verdichter 1 überkühlt ist. Da der Gaseinlaß 24 an einer Stelle angeordnet ist, an welcher die Schraubenflügel des Schraubenverdichters 1 das innerhalb des Schraubenverdichters befindliche Gas wenigstens teilweise verdichtet haben, wird das überkühlte Gaskühlmittel mit einem mittleren Druck verdichtet, so daß nur ein wenig vergrößertes Wellenantriebsmoment benötigt wird, um einen besseren resultierenden Faktor zu erzielen. Es wurde jedoch hinsichtlich der Lage des Gaseinlasses 24 noch nicht auf das Problem eingegangen, an welcher Stelle der Gaseinlaß 24 innerhalb des Gasverdichtungshubes des Verdichters 1 angeordnet werden sollte.

Wenn nun angenommen wird, daß das theoretisch größte Schraubenvolumen des Verdichters 1 V_x ist, und daß das Schraubenvoluraen an der Stelle des Gaseinlasses 24 V„ ist, dann kann das innere Volumen verhältnis V. an der Stelle des Gaseinlasses 24 durch folgende Gleichung ausgedrückt werden:

Wenn V. klein ist, dann befindet sich der Gaseinlaß während des Verdichtungshubes in der Nähe des Einlasses 10, während der Gaseinlaß 24 näher an die Austrittsöffnung 2 heranrückt, wenn V. größer wird. Wenn V. = 1, dann befindet sich der Gaseinlaß 24 unmittelbar an der Stelle, an welcher die Verdichtung des Gases in den Rotoren des Verdichters 1 beginnt, und wenn der Wert V. groß ist, dann befindet sich der Gaseinlaß 24 an derjenigen Stelle, an welcher das Gas am stärksten verdichtet worden ist, so daß der Druck und die Temperatur innerhalb der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 17, die mit dem Gaseinlaß 24 verbunden ist, höher werden, um zu verhindern,

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daß die Flüssigkeit überkühlt wird.

Die Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem Innendruck und den inneren Volurcenverhältnis v. in den Schraubenverdichter 1. Eine Kurve a gibt die Änderungen des Innendruckes in Abhängigkeit von der Auslegung des Verdichters, nämlich dem Ansaugdruck P und dera

Austrittsdruck P, wieder, eine Kurve b zeigt die Änderungen das Innendruckes, wenn der Ansaugdruck auf P .. ansteigt, und eine Kurve c zeigt die Änderungen des Innendruckes, wenn der Ansaugdruck auf P₇ abfällt. Wenn in diesem Fall angenommen wird, daß der Gaseinlaß 24 an einer solchen Stalle angeordnet ist, bei v/elcher das Innen-Volumenverhältnis V. groß ist, zum Beispiel 5,0, dann wird der Innendruck P₁ am Gaseinlaß 24 größer als der Ausgangsdruck P-,, nämlich als der Verdichtungsdruck, wenn der Ansaugdruck auf etwa P-ansteigt, so daß der Druck innerhalb der Flüssigkeitsübarkühlvorrichtung 17 größer als der Verdichtungsdruck wird. Daraus ergibt sich offensichtlich, daß die Lage des Gaseinlasses 24 praktisch auf einen Bereich begrenzt ist, bei welchem der Wert V. klein ist. Wenn man im Falle der Kurve a annimmt, daß das innere Volumenverhältnis V. am Gaseinlaß 24 zum Beispiel 4,5 beträgt, dann steigt der Innendruck am Gaseinlaß 24 niemals über den konstruktiv festgelegten Ausgangsdruck des Verdichters, selbst wenn der Einlaßdruck auf P₁ ansteigt. In diesem Falle weist der männliche Rotor 30 vier Flügel auf, und der Schraubenwinkel der Flügel beträgt 300 , während die praktische Lage des Gaseinlasseo 24 einer Winkelstellung^]?! des männlichen Rotors zvrischen 375 bis 624 entspricht, wie dies in der Fig. 5 gezeigt ist. (Wenn sich der männliche Rotor 30 in einer Stellung befindet, wie diese in der Fig. 7 dargestellt ist, wobei die Fig. 7 eine Stirnseitenansicht von der Rotorgehäuseseite aus zeigt, wobei die Zuführung des Gases in einem Zeitpunkt erfolgt, bei welchem der Ansaughub des Verdichters beginnt, dann ist ^n = 0.) Das bedeutet, daß eier Bereich von V.. 1 - 4,5 beträgt. Wann V^ indem Bereich 1 - 4,5 liegt, dann ergibt sich ein guter resultierender Faktor und eine Steigerung der Kühlleistung, und as kann das Gaskühlmittel von der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 17 fortlaufand zugeführt werden,da sich der Innendruck an der Stelle des Gaseinlasses 24 des Verdichters 1 nur wenig ändert.

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Dia Lage des C-asainlassas 24 ist ferner dadurch begrenzt, daß er einen Abstand von dem Einlaß des Verdichters 1 auf v/eisen muß, um ein Lecken des Verdichters zu verhindern, und ferner durch die Zeitdauer, während welcher der Gaseinlaß gegenüber dem von den Schraubenflügeln begrenzten Raum geöffnet ist. Wenn zum Baispiel der von den Schraubenflügeln begrenzte Raum, gegenüber welchem der Gaseinlaß 24 geöffnet ist, den Zustand V. = 1,0 bis etwa 4,5 beträgt, dann werden davon berührt das Rotorgehäuse 29, der Lagerkopf 36, das Schieberventil 3 2 und der männliche und der weibliche Rotor 30 und 31, wobei jedoch am Schieberventil 3 2 am ehesten das Leck für das in dem Verdichter 1 enthaltene Gas auftritt. Ferner ist es schwierig, den Gaseinlaß 24 wegen der Öleinspritzvorrichtung und wegen des komplizierten Aufbaues des Verdichters 1 mit der Gaseinlaßleitung 23 zu verbinden, und wenn der Gaseinlaß 24 an einer Stelle vorgesehen wird, welche in der Nähe der Eingriffsstelie des männlichen Rotors 30 mit dem weiblichen Rotor 31 liegt, dann nianh die Volumenleistung ab. Ferner ist die Querschnittsfläche der Flügel des männlichen Rotors 30 im Bereich des gegen die Stirnfläche des männlichen Rotors 30 anliegenden Lagerkopfas 3 6 groß, so daß der Querschnittsraum für den Gaseinlaß verkleinert wird, und der männliche Rotor 30 dreht sich schneller als der weibliche Rotor 31. Es ist deshalb nicht vorteilhaft, den Gaseinlaß 24 auf der Seite des männlichen Rotors 30 vorzusehen. Dagegen ist die Breite der Flügelseitenfläche des weiblichen Rotors 31 im Bereich des gegen die Stirnseite des weiblichen Rotors 31 anliegenden Lagerkopfes 36 klein, so daß der Gaseinlaß 24 während einer größeren Zeitperiode gegenüber dem von den Schraubenflügeln begrenzten Raum geöffnet ist, und der weibliche Rotor 31 dreht sich langsamer als der männliche Rotor Deshalb wird die Einlaßzeit länger und die Menge des von der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 17 zugeführten Gases wird größer, als wenn der Gaseinlaß 24 auf der Seite des männlichen Rotors vorgesehen wäre, so daß es zweckmäßig ist, den Gaseinlaß 24 auf dar Seite des weiblichen Rotors 31 vorzusehen. Aus den vorangegangenen Ausführungen ist zu entnehmen, daß es zweckmäßig ist, den Gaseinlaß 24 an einem Umfangsteil A des Rotorgehäuses 29 vorzusehen, der keinen Abschnitt aufweist, in welchen das Schieberventil 32 eingesetzt

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ist und welcher in der Fig. 6 durch die geneigten Linien angedeute ist, oder in einem Teil B dar Seitenfläche des Lagerkopfes 36, der sich auf der Seite des v/eiblichen Rotors 31 befindet und durch die geneigten Linien in Fig. 7 angedeutet ist. Diese Abschnitte oder Teile A und B können durch folgende Gleichung ausgedrückt werden:

V_± = 1 ,0 r^j 4,5.

Nachfolgend soll die Beziehung zwischen der Querschnittsfläche des Gaseinlasses 24 und dem resultierenden Faktor beschrieben werden.

Aus der Fig. 8 ist zu entnehmen, daß die resultierenden Faktorverhältnisse E, die dadurch erzielt werden, daß die resultierenden Faktoren des Schraubenverdichters 1, der mit dem erfindungsgemäßen Economiser ausgestattet ist, durch diejenigen resultierenden Faktoren des Schraubenverdichters geteilt werden, welcher nicht mit einem Economiser ausgestattet ist, auf der Ordinate aufgetragen sind, während die Querschnittsflächenfaktoren C, die dadurch erzielt

2 werden, daß die Querschnittsflächen (in mm ) des Gaseinlasses 24 durch die theoretischen Entnahmevolumina geteilt werden (in m /h), auf der Abszisse aufgetragen sind. Wenn, wie sich das aus der Fig. ergibt, die Querschnittsflächenfaktoren extrem klein sind, dann nimmt die Gasfüllung von der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 17 ab, und es kann nicht erwartet werden, daß die. Kühlleistung und der resultierende Faktor verbessert werden. Wenn dagegen die Querschnittsflächenfaktoren extrem groß sind, dann nimmt die Gasströmung durch den Gaseinlaß 24 am Anfang der Gaszuführung von der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 17 zu und der Innendruck des Verdichters 1 übersteigt den Druck in der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 17/ bevor die Verbindung zwischen dem Gaseinlaß 24 und dem von den Schraubenflügeln begrenzten Raum vollständig hergestellt ist. Dadurch wird eine Gasrückströmung durch den von den Schraubenflügeln begrenzten Raum erzeugt, so daß die Volumenleistung und der resultierende Faktor abnehmen. Deshalb ist es zweckmäßig, daß die Querschnittsfläche des Gaseinlasaes 24 im Bereich von 0,1 bis 2,5 liegt.

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Es soll nur: das in der Fig. 9 gezeigte Ausfünrungsbeispiel bes chr iab an werden.

Der in der Fig. 9 dargestellte Kühlkreis weist einen Schraubenverdichter 1 des Öleinspritztyps mit einer Austrittsöffnung 2 auf, sowie eine Gasaustrittsleitung 3, einen Kühler 4, ein Reservoir 5, eine Flüssigkeitsleitung 6 für flüssiges Kühlmittel, ein Magnetventil 18, ein Hauptexpansionsventil 7, einen Verdampfer 8, eine Gaseinlaßleitung 9 und einen Gaseinlaß 10. Zwischen der Austrittsöffnung 2 und der Gasaustrittsleitung 3 ist ein ölabscheider 11 angeordnet. Zwischen einer Ölaustrittsöffnung des Ölabscheiders 11 und einem Öleinlaß 15 des Verdichters 1 sind ferner eine Ölpumpe 12 und eine Ölleitung 14 vorgesehen. Eine an das Reservoir 5 angeschlossene Flüssigkeitseinspritzleitung 38 steht über ein Magnetventil 3 9 und ein Nebanexpansionsventil 40 mit einer Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 in Verbindung, die an einer solchen Stelle angeordnet ist, an v/elcher die Schraubenflügel des Sehraubenverdich— ters 1 das in dem Schraubenverdichter 1 enthaltene Gas wenigstens teilweise komprimiert haben. In der Fig. 9 bezeichnet das Bezugszeichen 25 eine Kühlwasserleitung für den Kühler 4. Die Magnetventile 18 und 39 werden beim Einschalten und Abschalten des Kompressors 1 bzw. durch die Betriebssteuereinrichtung betätigt. Das Hauptexpansionsventil 7 und das Nebenexpansionsventil 40 sind mit Temperaturmeßhülsen 19 bzw. 42 verbunden, welche die Temperatur in der Gaseinlaßleitung 9 und in der Gasaustrittsleitung 3 messen, so daß das Öffnen und das Schließen des Hauptexpansionsventiles 7 und des Nebenexpansionsventiles 40 in Abhängigkeit von der Temperatur automatisch erfolgen kann. Die Konstruktion des Schraubenverdichters 1 des Öleinspritztyps entspricht der Konstruktion des in den Figs. 2 und 3 dargestellten Schraubenverdichters.

Es soll nun die Funktionsweise des in der Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben werden. Ein Gaskühlmittel, das in dem Schraubenverdichter 1 verdichtet wordan ist, wird in dem Kühler 4 verflüssigt, in dem Reservoir 5 gespeichert, durch das Kauptexpansionsventil 7 dem Verdampfer 8 zugeleitet, um den Arbaitsteil des Verdampfers zu kühlen, und wird dann durch den Einlaß 10 in den

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Verdichter 1 eingesaugt. Von dem Reservoir 5 wird Flüssigkeit durch die Flüssigkeitseinspritzleitung 38 und das Nsbenexpansionsventil 40 zur Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 geleitet, so daß der Druck der Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Temperatur des austretenden Gases automatisch reduziert wird. Die Flüssigkeit, die in dem von den Schraubenflügeln begrenzten Raun des Schraubenverdichters an einer Stelle eingeleitet wird, die auf der Hälfte des Gasverdichtungshubes liegt, nimmt die Verdichtungswärme durch Verdampfung auf, so daß das verdichtete Gas und das durch den öleinlaß 15 zugeführte Öl gekühlt v/erden. Dieses gekühlte Gas und gekühlte öl treten mit einer Temperatur von etwa 50° bis 60° C aus und werden in dem Ölabscheider 11 voneinander getrennt. Das mittels des Ölabscheiders 11 abgeschiedene öl wird dann wieder über den öleinlaß 15 dem Verdichter 1 zugeführt, ohne daß es auf seinem Weg gekühlt wird. Das durch den öleinlaß 15 zugeführte Öl wird während des Gasverdichtungshubes durch die Rotoren 30 und 31 des Verdichters 1 in Umlauf gebracht und zu den Lagerteilen gefördert und durch das zwischen die Rotoren 30 und 31 eingespritzte flüssige Kühlmittal mit dem verdichteten Gas wieder gekühlt und tritt dann aus.

Es soll nun die Lage der Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 erörtert werden.

Wenn die Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 an irgendeiner Stelle des Gasansaughubes liegt, dann wird die vom Verdampfer 8 zugeführte Gasmenge durch die infolge der erneuten Expansion des flüssigen Kühlmittels bedingten Wirbel gestört, so daß der Kühlerfekt und der resultierende Faktor verschlechtert v/erden. Infolgedessen ist die Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 im Bereich des Gasverdichtungshubes an einer Stelle angeordnet, an welcher die Schraubenflügel des Schraubenverdichters das in der?. Schraubenverdichter enthaltene Gas wenigstens teilweise verdichtet haben.

Wenn die Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 an einer Stalle angeordnet ist, an welcher das Volumenverhältnis V. einen großen Wert aufweist, dann kann ein besserer resultierender Faktor ersielt

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werden., jedoch wird der Innendruck des Verdichters 1 an der Stelle, an v/elcher die Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 angeordnet ist, groß, und das Zuführen des flüssigen Kühlmittels vom Reservoir 5 wird erschwert, wobei V. = V_T /V" mit V₁. = das theoretisch größte von den Schraubenflügeln begrenzte Volumen des Schraubenverdichters 1 und V„ = das von den Schraubenflügeln begrenzte Volumen an der Stelle, an welcher die Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 angeordnet ist.

In der Fig. 10 ist die Beziehung zwischen dem Innendruck P und dem inneren Volumenverhältnis V. des Schraubenverdichters 1 dargestellt. Eine Kurve a gibt die Änderungen des Innendruckes P in Abhängigkeit von dem Konstruktionsansaubdruck P und dem Konstruktionsausgangsdruck P wieder, eine Kurve b gibt die Änderungen des Innendruckes P wieder, wenn der Ansaugdruck auf P ₁ ansteigt, und eins Kurve c gibt die Änderungen des Innendruckes P wieder, wenn der Ansaugdruck auf P 2 abfällt. In diesem Fall wird angenommen, daß die Kühlflüssigkeitseinspritzöff nung 41 an einer solchen Stelle angeordnet ist, an welcher das Innenvolumenverhältnis V. groß ist, zum Beispiel 5,0, so daß der an der Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 herrschende Innendruck P1 größer als der Ausgangsdruck PO wird, nämlich als der Innendruck des Reservoirs 5, wenn der Ansaugdruck auf etwa P .. ansteigt, was zur Folge hat, daß die Zuführung von flüssigem Kühlmittel aus dem Reservoir 5 unmöglich wird. Infolgedessen steigen die Temperaturen des austretenden Gases und des austretenden. Öls an, so daß eine entsprechende Kühlung und Abdichtung des zwischen den Rotoren 30 und 31 verdichteten Gases, eine Schmierung des Radiallagers 33, des Drucklagers 34, der mechanischen Dichtung und der Rotoren 30 und 31 und damit ein störungsfreier Betrieb des Verdichters 1 nicht gewährleistet werden können. Wenn dagegen die Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 an einer Stelle angeordnet ist, an v/elcher das Innenvolumenverhältnis V. kleiner als 3,7 ist, dann wird der an der Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 herrschende Innendruck Pl nicht größer als der Ausgangsdruck PO, wenn der Ansaugdruck auf etwa P ₁ ansteigt, so daß das Zuführen der Sühlflüssigkeit möglich wird und die Temperatur des Öls auf einem niedrigen Wert gehalten v/erden kann, bei welchem der Verdichter arbeiten ksr.n.

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Die Fig. 11 zeigt eine Beziehung zwischen einer oberen Grenzverdampfungstemperatur des Verdampfers 8 und dem Innenvolumenverhältnis V.. Der Verdampfer 8 wird zweckmäßig bei einer Temperatur von +7 C bis etwa -3 5° C eingesetzt. Die Leistung des Verdampfers 8 wird klein, wenn die Verdampfungstemperatur unter -35 C durch eine Verdichtung in einer einzigen Stufe erzielt wird. Wie dies aus der Fig. 11 zu entnehmen ist, kann die Verdampfungstemperatur von +7 C bis etwa -35° C erreicht werden, wenn die Öffnung 41 an einer Stelle angeordnet wird, an welcher das Innenvolumenverhältnis V. im Bereich von 1 bis 3,7 liegt, so daß es zweckmäßig ist, die öffnung 41 an einer vorbeschriebenen Stelle anzuordnen.

Die Fig. 12 zeigt die Beziehung zwischen den resultierenden Faktorverhältnissen E und den Innenvolumenverhältnissen V.. Das resultierende Faktorverhältnis E kann ausgedrückt werden als E = E₁/E~, wobei E₁ der resultierende Faktor eines Schraubenverdichters des Öleinspritzstyps bildet, welcher keinen Ölkühler aufweist, jedoch mit einer Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 ausgestattet ist, und Ε« der resultierende Faktor des Schraubenverdichters des Öleinspritztyps ist, welcher einen zusätzlichen Ölkühler aufweist, und in welchen kein flüssiges Kühlmittel eingespritzt wird. Wie dies aus der Fig. 12 zu entnehmen ist, liegt der zuletzt erwähnte Verdichter hinsichtlich des resultierenden Faktors über dem vorher erwähnten Verdichter. Wenn dagegen die Stelle, an welcher die Kühlflüssigkeitseintrittsöffnung 41 angeordnet ist, sich vpn einer Stelle, an welcher das Innenvolumenverhältnis V- 1 ist, einer Stelle nähert, an welcher das Innenvolumenverhältnis V. 3,7 ist, dann nähert sich der resultierende Faktor E₁ des Verdichters ohne Ölkühler dem resultierenden Faktor E₂ des Verdichters mit Ölkühler an, und das resultierende Faktorverhältnis E steigt nicht an, wenn V_i größer als 3,7 ist.

Wie dies bereits erwähnt wurde, ist die Kühlflüssigkeitseintrittsöffnung 41 an einer Stelle angeordnet, an welcher das Innenvolumenverhältnis V. im Bereich von 1 bis 3,7 liegt.

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Die Fig. 13 zeigt die Beziehung zwischen der Gas- und ölaustrittstemperatur und einem Innenvoluraenverhältnis V. . Es ist nicht erwünscht, die Austrittstemperatur des Gases und Öls des Verdichters

O O

über 50 C bis 60 C ansteigen zu lassen, um das Radiallager 33, das Drucklager 34 und die mechanische Dichtung zu schützen. Wie dies aus dar Fig. 13 zu entnehmen ist, beträgt die Austrittstemperatur 50° C bis 60° C, wenn die Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 an einer Steile angeordnet ist, an welcher das Innenvolumenverhältnis 1 bis 3,7 beträgt, und die Austrittstemperatur steigt schnall an, wenn das Innenvolumenverhältnis V. über 3,7 ansteigt, so daß der Verdichter nicht arbeitet. Die Fig. 20 zeigt die Beziehung zwischen der Austrittstemperatur und dem Querschnittsflächenfaktor C der Kühlf lüssigkeitseinspritzöffnung 41 . Der Querschnittsf lächen-

2
faktor C kann als die Fläche (in mm ) des Kühlflüssigkeitseinlasses geteilt durch das größte Strömungsvolumen (in m /h) des theoretisch größten Raumes der von den Schraubenflügelnndes Schraubenverdichters begrenzt wird, ausgedrückt werden. Aus der Fig. 20 ist zu entnehmen, daß die Austrittstemperatur bei einem Innenvolumenverhältnis von V. = 36 und bei einem Querschnittsflächenfaktor C = 0,03 auf 53 C ansteigt, während sie bei C = 0,02 auf 60° ansteigt und bei C = 0,01 auf 90° C ansteigt, so daß C über 0,02 liegen sollte.

Die Lage der Kühlflüssigkeitseinspritzpffnung 41 ist durch den Abstand begrenzt, den dieses von dem Abschnitt aufweist, bei welchem ein Gasleck im Verdichter 1 auftritt, und bei welchem der Prozeß kritisch wird. Zum Beispiel werden bei einem von den Schraubenflügeln begrenzten Raumabschnitt, gegenüber welchem die Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 bei einem Volumeninnenverhältnis von V. = 1,0 bis etwa 3,7 das Rotorgehäuse 29, der Lagerkopf 36, das Schieberventil 32 und der männliche Rotor 30 und der weibliche Rotor 31 berührt, jedoch tritt das Gasleck im Verdichter 1 am ehesten beim Schieberventil 3 2 auf, da dieses an einer Stelle angeordnet ist, in deren Nähe der männliche Rotor 30 mit dem weiblichen 31 im Eingriff steht, dem sogenannten Blasenraum (blow hole) in axialer Richtung. Wenn die Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 an diesem vorerwähnten Abschnitt angeordnet ist, dann werden die Kühlfähigkeit und der resultierende Faktor verringert. Ferner ist

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es wegen dar Ölfördereinrichtung und der Kompliziertheit des inneren Aufhaus des Verdichters 1 schwierig, die öffnung 41 mit der Flüssigkeitseinspritzleitung 38 zu verbinden. Ea ergibt sich aus dem Vorstehenden, daß es zweckmäßig ist, die Kühlflüssigksitseinspritzöffnung 41 an einem Abschnitt A anzuordnen, der in der Fig. 14 durch die geneigten Linien dargestellt ist, oder an einem Abschnitt B der Seitenfläche des Lagerkopfes 36/ welcher durch die geneigten Linien in Fig. 15 dargestellt ist. Diese Abschnitte A und B können durch die Gleichung V. = 1 ^%> 3,7 ausgedrückt werden. Die in der Fig. 14 eingezeichneten Winkel ^ und /J können durch folgende Gleichung ausgedrückt werden:

j _ 4-_aT,~1 Steigung des weiblichen Rotors

Durchmesser des weiblichen Rotors χ Τ

Steigung des männlichen Rotors

Durchmesser des männlichen Rotors χ '/Γ

In den Figs. 14 und 15 entsprechen die Punkte f und g den Punkten h bzw. i.

Bei dem in der Fig. 16 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 44 vorgesehen, so daß weiteres Gas auf halbem Gasverdichtungshub des Verdichters zugeführt wird. In der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 44 ist ein Überkühlabschnitt 43 vorgesehen. Die Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 44 ist mit einer Flüssigkeitsleitung 45 verbunden, die von der Flüssigkeitsleitung 6 abzweigt, und in welcher ein Hagnetventil 46 und ein Expansionsventil 47 vorgesehen sind. Das von der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 44 abgezogene Gas gelangt über eine Gasleitung 48 in einen Gaseinlaß 49, welcher an einer dem halben Gasverdichtuncfshub entsprechenden Stella angeordnet ist, an welcher folgende Gleichung erfüllt ist:

, _ theoretisch größtes Schraubenflügelvolumen i ~ Schraubenflügelvolumen am Gaseinlaß

= 1,0^4,5.

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In der Fig. 15 bezeichnen die Eezugszeichen 50 und 51 Schwiimsrschaltor, die zur Betätigung des Magnetventils 4 6 dienen. Bai dea in der Fig, 16 dargestellten Aasführungsbeispiel wird die Flüssigkeit überkühlt und aera Hauptexpansionsventil 7 zugeleitet. Das eine niedrige Temperatur aufweisende Gas wird durch den Gaseinlaß 49 getrennt von der Flüssigkeit, welche durch die Kühlflüssigkeitseinsprifczöffnung 41 zugeführt wird/ in den Verdichter eingeleitet, wobei die Kühlfiüssigkeitseinspritzöffnung 41 an einer Stelle angeordnet ist, bei v/elcher V. = 1/v3,7. Die Konstruktion und die Funktion des übrigen Teiles der Schaltung sind identisch der Konstruktion und die Funktion des in den Figs. 9 bis 15 gezeigten Ausfuhrungsbeispiels.

Die Fig. 17 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches mit einer Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung ausgestattet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden Flüssigkeit und Gas durch die gleiche Leitung und öffnung in den Verdichter 1 eingeleitet. Es ist nämlich in die Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 44 ein Überkühlabschnitt 43 der Flüssigkeitsleitung 6 eingesetzt, und die Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 44 steht mit einer von der Flüssigkeitsleitung 6 abzweigenden Flüssigkeitsleitung 45 in Verbindung, in v/elcher ein Magnetventil 46 und ein Expansionsventil 47 vorgesehen sind. Das Reservoir 5 ist über eine Flüssigkeitseinspritzleitung 33, die von der Flüssigkeitsleitung 6 abzweigt, und in welcher ein Magnetventil 52 und ein temperaturgesteuertes Expansionsventil 53 angeordnet sind, mit einer Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 verbunden, die an einer Stelle des Verdichters 1 angeordnet ist, an v/elcher die Gleichung V. = 1-^^3,5 erfüllt ist. Das von der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 44 abgezogene Gas gelangt über eine Gasleitung 55 zur Öffnung 41. In der Fig. 17 bezeichnen die Bezugszeichen 50 und 51 Schwiitmerschalter, die zur Betätigung des Magnetventils 46 dienen*

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Bei dem in der Fig. 17 dargestellten Ausführungsbeispiel können sowohl die Flüssigkeit als auch das Gas über die Flüssigkaitseinspritzleitung 38 und die Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 in den Verdichter eingeleitet v/erden. Die Flüssigkeit wird nämlich über das temperaturgesteuerte Expansionsventil 53 in die Flüssigkeitsleitung 38 eingeleitet, während gleichzeitig das Gas von der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 44 durch die Gasleitung 55 in die Leitung 38 eingeleitet wird, so daß sowohl die Flüssigkeit als auch das Gas durch die Kühlf lüssigkeitseinspritzöffnung 41 in den Verdichter 1 gelangen. Im anderen Fall ist das temperaturgesteuerte Expansionsventil 53 geschlossen und Gas und Flüssigkeit werden von der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 44 durch die Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 in den Verdichter eingeleitet. Die Konstruktion und die Funktion des anderen Teiles der Schaltung ist identisch zu dem anhand der Fig. 16 beschriebenen Ausführungsbeispiel.

In der Fig. 18 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches mit einem direkten Expansionsölkühler und einer Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung ausgestattet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel zweigt von der Flüssigkeitsleitung 6 eine Flüssigkeitsleitung 56 ab, welche über ein Magnetventil 57, ein temperaturgesteuertes Expansionsventil 58, einen ölkühler 59 und eine Ölleitung 14 mit dem Öleinlaß 15 des Verdichters 1 verbunden ist. An eine Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 44 ist eine Leitung 60 angeschlossen, durch welche eine Niederdruckflüssigkeit vom ölkühler abgeführt wird, wobei die Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 44 mit einem Überkühlabschnitt 43 der Flüssigkeitsleitung 6 ausgestattet ist, und eine Gasleitung 55 der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 44 ist über einen Gaseinlaß 49 mit dem Verdichter 1 verbunden, wobei der Gaseinlaß 49 an einer Stelle angeordnet ist, an welcher die Gleichung V¹. = 1,0--^4,S erfüllt ist. Eine von der Flüssigkeitsleitung 6 abzweigende Flüssigkeitseinspritzleitung 38 steht über ein Magnetventil 52 und ein temperaturgesteuertes Expansionsventil 53 mit einer Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 in Verbindung, und das Magnetventil 57 ist mit den Schwimmerschaltern 50 und 51 der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 44 verbunden, während das

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Expansionsventil· 53 nit einer Ternparaturmeßhülse 61 verbunden ist, weiche die Temperatur der ölieitung 14 mißt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel· wird der öikühier 59 durch die Kühiflüssigkeit gekühlt, ohne daß Kühlwasser verwendet wird. Wenn nämlich das temperaturgesteuerte Expansionsventil 58 geöffnet ist, dann kühlt die von der Flüssigkeitsleitung 56 zugeführte, einen verringerten Druck aufweisende Kühlflüssigkeit den Ölkühler 59 und gelangt dann zur Flussigkeitsüberkühlvorrichtung, wo sie in dem Überkühlabschnitt 43 überkühlt wird. Bei einer niedrigen Temperatur und einem mittleren Druck gelangt das von der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 44 kommende Gas über den Gaseinlaß 49 des Verdichters 1 in den Verdichter und kühlt diesen. Die Flüssigkeit wird durch die Kühlflüssigkeitseinspritzöffnung 41 in den Verdichter 1 eingeleitet und dient dazu, die Verdichtungswärme innerhalb des Verdichters 1 zu absorbieren und mit dem Öl eine Gasdichtung herzustellen. Die temperaturgesteuerten Expansionsventile 58 und 53 werden in Abhängigkeit von der Gasaustrittstemperatur bzw. der Ölaustrittstemperatur automatisch betätigt. Die Konstruktion und die Funktion des anderen Teiles des in der Fig. 18 gezeigten Ausführungsbeispiels sind identisch mit der Konstruktion und der Funktion des in den Figs. 9 bis 15 gezeigten Ausführungsbeispiels.

Die Fig. 19 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, Bei diesem Ausführungsbeispiel· ist eine Flussigkeitsüberkühlvorrichtung 62 über ein Schwimmerexpansionsventil 47 und ein Schwimmermagnetventil 46, das mit einem Schwimmerschaiter 50 der Fiüssigkeitsüberkühlvorrichtung 62 verbunden ist, an die Flüssigkeitsleitung 6 angeschlossen, und eine von der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 62 kommende Niederdruckflüssigkeitsieitung 63 ist über ein Magnetventil· 18 und ein Hauptexpansionsventil· 7 mit dem Verdampfer 8 verbunden. Eine an die Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 62 angeschlossene Gasleitung 55 steht mit dem Gaseinlaß 49 des Verdichters 1 in Verbindung oder ist an die Flüssigkeitseinspritzleitung 38 angeschlossen. Wenn das Schwimmermagnetventil 46 und das Schwimmerexpansionsventil 47 geöffnet sind, dann wird

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Flüssigkeit mit verringertem Druck in die Flüssigkeitoub^rkühlvorrichtung 62 eingeleitet, und überkühlte Flüssigkeit gelangt axt einer niedrigen Temperatur zum Kaupc-expansiansventil 7. Die Konstruktion und die Funktion des anderen Teiles des in der Fig. dargestellten Ausführungsbeispiels ist identisch mit den früher beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei welchem eine Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung 44 Verwendung findet. Die Flüssigkeit wird bei dem in der Fig. 19 gezeigten Ausführungsbeispial mehr gekühlt als die Flüssigkeit bei den in den Figs. 16 bis 18 gezeigten Ausführungsbeispielen. Der Flüssigkeitsdruck ist bei dem ersteren Ausführungsbeispiel niedriger als bei den letzteren Ausführungsbeispielen.

ORIGINAL INSPECTED

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Claims

Patentansprüche

Kühlvorrichtung mit einem Kühlkreis, der einen Schraubenverdichter und eine Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung aufweist, welche in eine Flüssigkeitsleitung des Kühlkreisas eingebaut sind, wobei die Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung von einem flüssigen Kühlmittel gekühlt wird_r welches einen verminderten Druck aufweist, und wobei der Schraubenverdichter einen Gaseinlaß aufweist, der an einer Stelle des Verdichters angeordnet ist, an welcher die Schraubenflügel das Schraubenverdichters das in dem Schraubenverdichter vorhandene Gas wenigstens teilweise verdichtet haben, und durch welchen das gasförmige Kühlmittel aus der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung in den Schraubenverdichter eingesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Gaseinlasses (24) des Schraubenverdichters Cl), durch welchen das Gas von der Flüssigkeitsübarkühlvorrichtung (17) in den Schraubenverdichter gelangt, durch folgende Bedingung begrenzt ist, daß

V₁ = 1,0^4,5,

wobei V. = V₁. /V„ und V₁. das von den Schraubenflügeln begrenzte theoretische maximale Volumen (in m /h) das Schraubenverdichters, und V„ das von den Schraubenflügeln an der Stelle des Gaseinlasses begrenzte Volumen angeben.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Querschnittsflächenfaktor C des Gaseinlasses (24) durch folgende Gleichung gegeben ist:

Querschnittsfläche des Gaseinlasses (ram )

~ das von den Schraubenflügeln begrenzte ~ ' ' * theoretisch maximale Volumen des Schraubenverdichters (m³/h)
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Gaseinlaß (24) an einer Stelle des Umfangsabschnittes B in ein Rotorgehäuse (29) einmündet, an welcher kein Schieberventil (32) des Schraubenverdichters vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Gaseinlaß (24) in einen Abschnitt der Seitenfläche eines Lagerkopfes (3 6) einmündet, welcher auf der Seite des weiblichen Rotors

(31) angeordnet ist.
5. Kühlvorrichtung mit einem Kühlkreis, der einen Schraubenverdichter aufweist, welcher eine Flüssigkeitseinspritzöffnung besitzt, die an einer Stelle des Schraubenverdichters angeordnet ist, an welcher die Schraubenflügel des Schraubenverdichters das in dem Schraubenverdichter enthaltene Gas wenigstens teilweise verdichtet haben, und durch welche ein flüssiges Kühlmittel in den Schraubenverdichter eingeleitet wird, so daß das verdichtete Gas und das Öl auf einer niedrigen Temperatur gehalten werden,

' dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Gaseinlasses (41) des Schraubenverdichters (1), durch welche das flüssige Kühlmittel in den Schraubenverdichter geleitet wird, durch folgende Bedingung begrenzt ist, daß

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V₁ = 1,0 — 3,7,
wobei V. = V₇. /V„ und V_r das von den Schraubenflügeln be-

X J-I W i-l -,

grenzte theoretisch maximale Volumen (m /h) des Schraubenverdichters und Vtt das von den Schraubenflügeln an der Stelle des Einlasses des flüssigen Kühlmittels begrenzte Volumen angeben.
6. Kühlvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsflächenfaktor C des Einlasses (41) durch folgende Gleichung gegeben ist:

Querschnittsfläche des Einlasses für _ das flüssige Kühlmittel (in mm ) _ - _

*-* — ' — ^T CJ, CJ A ·

das von den Schraubenflügeln begrenzte theoretisch maximale Volumen des Schraubenverdichters in (m /h)
7. Kühlvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (41) für das flüssige Kühlmittel an einer Seite eines Lagerkopfes (36) an der Ausgangsseite des Schraubenverdxchters (1) angeordnet ist.
8. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß für das flüssige Kühlmittel an einer Stelle des Uiafangsabschnittes B in ein Rotorgehäuse (29) einmündet, an welcher kein Schieberventil (32) des Schraubenverdxchters vorgesehen ist.
9. Kühlvorrichtung mit einem Kühlkreis, der einen Schraubenverdichter und eine Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung aufweist, welche in eine Flüssigkeitsleitung des Kühlkreises eingebaut sind, wobei die Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung von

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ein?ra flüssigen Kühlmittel gekühlt wird, welches einen verminderten Druck aufweist, und wobei der Schraubenverdichter einen Einlaß für ein flüssiges Kühlmittel aufweist, der an einer Stelle des Verdichters angeordnet ist, an v/elcher die Schraubenflügel des Schraubenverdichters das in dem Schraubenverdichter vorhandene Gas wenigstens teilweise verdichtet haben, und durch welchen ein flüssiges Kühlmittel in den Schraubenverdichter eingeleitet wird, so daß das verdichtete Gas und das Öl auf einer niedrigen Temperatur gehalten werden, und wobei ein Gaseinlaß vorgesehen ist/der an einer Stelle angeordnet ist, an welcher die Schraubenflügel des Schraubenverdichters das in dem Schraubenverdichter enthaltene Gas wenigstens teilweise verdichtet haben und durch welchen das gasförmige Kühlmittel aus der Flüssigkeitskühlvorrichtung in den Schraubenverdichter eingesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Einlasses für das flüssige Kühlmittel (41) des Schraubenverdichters (1), durch welchen das flüssige Kühlmittel in den Schraubenverdichter eingeleitet wird, durch folgende Bedingung begrenzt ist, daß

V, = 1,0 ^j 3,7,

wobei V. = V_T/V„ und V₁. das von den Schraubenflügeln be-

1 J_i ri Jj .-,

grenzte theoretisch maximale Volumen (m /h) des Scnraubenverdichters und V_rT das von den Schraubenflügeln an der

rl

Stelle des Einlasses für das flüssige Kühlmittel begrenzte Volumen angeben, und daß die Lage des Gaseinlasses (49) des Schraubenverdichters, durch welchen das Gas von der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung (44) in den Schraubenverdichter gelangt, durch folgende Bedingung begrenzt ist, daß

₁ = 1,0

v/obei V. = V_T./V_Trl und V_T , das von den Schraubenflügeln

1 Li M -u

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begrenzte theoretisch maximale Volumen (m /h) des Schraubenverdichters und V„, das von den Sc'iraubanflügeln an der Stelle des Gaseinlasses begrenzte Volumen angeben.
10. Kühlvorrichtung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung (44) vorgesehen ist, welche in die Flüssigkeitsleitung (6) des Kühlkreises eingebaut ist, und daß das gasförmige Kühlmittel aus der Flüssigkeitsüberkühlvorrichtung durch den Einlaß (41) für das flüssige Kühlmittel in den Schraubenverdichter (1) eingesaugt wird.

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