DE2856002C2

DE2856002C2 -

Info

Publication number: DE2856002C2
Application number: DE19782856002
Authority: DE
Inventors: Haruyuki Chiba Jp Komori; Masao Yachiyo Chiba Jp Hoshi
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1977-12-29
Filing date: 1978-12-23
Publication date: 1989-02-09
Also published as: GB2012626B; FR2413569B1; DE2856002A1; FR2413569A1; GB2012626A

Description

Die Erfindung betrifft einen Kompressor mit mindestens einem mit dessen Förderraum verbundenen Auslaßkanal, der mit einer Gaseinlaßleitung eines Ölabscheiders in Verbindung steht, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a compressor with at least one with its delivery chamber connected outlet channel with a Gas inlet line of an oil separator is connected, according to the preamble of claim 1.

Bei einem Kompressor dieser Art, der insbesondere in einem verhältnismäßig kleinen Kühlgerät verwendbar sein soll, bei spielsweise in einer Kraftfahrzeugklimaanlage, kann das aus dem Kompressor ausgestoßene Kühlmittel nicht unmittelbar einem Kondensor zugeführt werden, weil das gasförmige Kühlmittel eine verhältnismäßig große Ölmenge enthält, wodurch der Wärme übergang in der Wärmeübergangsfläche der Kühlrohre nachteilig beeinflußt würde.In a compressor of this type, which in particular in a relatively small refrigerator should be usable at for example in a motor vehicle air conditioning system, that can coolant discharged from the compressor does not immediately affect one Condenser are fed because of the gaseous coolant contains a relatively large amount of oil, causing the heat transition in the heat transfer surface of the cooling pipes disadvantageous would be affected.

Es ist bereits ein Kompressor dieser Art bekannt, bei dem der Hoch druckbereich jedes Förderraumes Auslässe aufweist, die über Zungenventile mit einem Druckkanal verbunden sind (DE-OS 23 50 015) Über horizontal angeordnete zylindrische Ölabscheider, deren Trennelement aus einem zylindrischen Drahtgeflecht besteht und deren Ende durch eine Prallplatte verschlossen ist, besteht eine Verbindung zu dem Innenraum des Außengehäuses, der mit dem Auslaß in Verbindung steht.A compressor of this type is already known in which the high pressure range of each delivery chamber has outlets that over Tongue valves are connected to a pressure channel (DE-OS 23 50 015) Via horizontally arranged cylindrical oil separators, the separating element of which consists of a cylindrical wire mesh and the end is closed by a baffle plate, there is a connection to the interior of the Outer housing that communicates with the outlet.

Bei einem bekannten Kompressor dieser Art tritt die Mischung aus Öl und Gas aus den Förderöffnungen aus und ein Prallblech ist unmittelbar gegenüber den Förderöffnungen angeordnet (DE-OS 20 37 727), so daß aus der auftreffenden Mischung ein gewisser Anteil des Öls ausgeschieden wird. Die restliche Mischung wird über das Ende des Prallblechs umgelenkt und gelangt über einen geneigten Kanal in einen horizontal angeordneten zylindrischen Ölabscheider, welcher die Form einer Keramikröhre hat.In a known compressor of this type, the mixture occurs from oil and gas from the delivery openings and a baffle is located directly opposite the delivery openings (DE-OS 20 37 727), so that a certain Share of the oil is excreted. The rest of the mixture will deflected over the end of the baffle plate and passes over one inclined channel in a horizontally arranged cylindrical Oil separator, which has the shape of a ceramic tube.

Es sind ferner eine Reihe von Konstruktionen von Zyklonabscheidern bekannt, bei denen zum Abscheiden von Flüssigkeit oder Öl aus Gasen eine tangential in den zylindrischen Innenraum des Ab scheiders mündende Gaseinlaßleitung in einem Bereich vorgesehen ist, in dem die den Innenraum umgebende Wand für Gas und Öl undurchlässig ist. Eine bekannte Konstruktion dieser Art weist einen Schwimmer mit lamellenartigen Schaufeln auf, die als Prallflächen ausgebildet sind (DE-PS 9 35 910). Bei einem anderen bekannten Zentrifugalabscheider dieser Art ist in der Gaseinlaßleitung ein Siebeinsatz mit einer kleinen Austrittsöffnung vorgesehen, durch die ein verhältnismäßig geringer Teil des Gasstroms durchtreten kann, ohne den Weg durch den Siebeinsatz nehmen zu müssen (CH-PS 3 43 057). Dabei sind als Trennelemente ein Leitblech und eine Bodenplatte vorgesehen, durch die die Gasströmung umgelenkt wird und zu einem oben vorgesehenen Auslaßrohr gelangt.There are also a number of cyclone separator designs known in which to separate liquid or oil Gases a tangentially into the cylindrical interior of the Ab Scheider opening gas inlet line provided in one area is in which the wall surrounding the interior for gas and oil is impermeable. A known construction of this type has a float with lamellar blades that act as Baffles are formed (DE-PS 9 35 910). Another known one Centrifugal separator of this type is in the gas inlet line a sieve insert with a small outlet opening is provided, through which a relatively small part of the gas flow can pass through without having to go through the sieve insert to have (CH-PS 3 43 057). Here are as separators Baffle and a base plate provided through which the Gas flow is redirected and to one provided above Exhaust pipe arrives.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen mindestens einen Ölab scheider enthaltenden Kompressor derart zu verbessern, daß eine möglichst weitgehende Ölabscheidung mit Hilfe einer einfachen Konstruktion erzielbar ist.It is an object of the invention to provide at least one oil to improve the separator-containing compressor in such a way that the greatest possible oil separation using a simple construction is achievable.

Diese Aufgabe wird bei einem Kompressor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This task is carried out in a compressor of the type mentioned Art according to the invention by the characterizing features of Claim 1 solved. Advantageous further developments of Invention are the subject of the dependent claims.

Besondere Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß die Mischung direkt aus dem Hochdruckbereich der Förderräume mit verhältnismäßig hoher Strömungsgeschwindigkeit in die Öl abscheider gelangt, wobei zuerst eine Ausscheidung des Öls durch Zentrifugalkraft und dann eine Trennung während einer Rotation des Gasstroms entlang den zylindrischen Trennelementen erzielbar ist, die filterartig ausgebildet sind, sowie durch einen schließlichen Aufprall gegen die Innenwand des Außenge häuses erzielt werden kann.Particular advantages of the invention can be seen in the fact that the mixture directly from the high pressure area of the delivery rooms with a relatively high flow rate into the oil separator arrives, first of all an excretion of the oil by centrifugal force and then a separation during one Rotation of the gas flow along the cylindrical separators can be achieved, which are filter-like, and by a final impact against the inner wall of the outer wall can be achieved.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigt Based on the drawing, the invention is intended to be more specific, for example are explained. It shows

Fig. 1 einen Querschnitt des Hauptteils des mit einem Öl abscheider nach der Erfindung versehenen Kompressors; Figure 1 is a cross section of the main part of the compressor provided with an oil separator according to the invention.

Fig. 2 einen Längsschnitt des Kompressors von Fig. 1; Fig. 2 is a longitudinal section of the compressor of Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt III-III von Fig. 1; Fig. 3 shows a cross section III-III of Fig. 1;

Fig. 4 und 5 Seitenansichten einer abgeänderten Ausführungs form des Ölabscheiders von Fig. 1. FIGS. 4 and 5 are side views of a modified execution form the oil separator of Fig. 1,.

Fig. 1 und 2 sind Ansichten eines mit einem Ölabscheider nach der Erfindung versehenen Gas kompressors. Dieser ist mit einem Kapselgehäuse 1 und einem Kompressor gehäuse 2 versehen, das mit seinem Außenumfang im Gehäuse 1 aufgenommen ist und auf dessen beiden Seiten ein nicht gezeigter vorderer Seitenblock bzw. ein hinterer Seitenblock 3 befestigt sind. Diese Teile bilden eine Zylinderkammer mit einem inneren Umfang. Es ist ein Rotor mit mehreren Flügeln quer in der Zylinderkammer einge baut. Die Flügel trennen die Zylinderkammer in mehrere Druckkammern, die in Abhängigkeit von der Umdrehung des Rotors aufeinanderfolgend vorzugsweise einen Verdichtungs vorgang ausführen. Im Gehäuse 1 ist ein Ölabscheider 4 untergebracht, der auf der mittleren Außenseite des hin teren Seitenblocks 3 angeordnet ist. Fig. 1 und 2 zeigen einen doppelten trommelförmigen Ölabscheider mit beispiels weise zwei Trennkammern. Der Ölabscheider besteht haupt sächlich aus würfelförmigen Hauptkörpern 5 aus einem Metall, wie Messing. Diese Hauptkörper sind durch ein dazwischen ange ordnetes Verbindungsglied 6 verbunden, das durch zwei Ver schraubungen 7 am hinteren Seitenblock 3 befestigt ist. Die beiden Hauptkörper 5 des Abscheiders sind jeweils mit einer zylindrischen Trennkammer 8 versehen, deren oberer Teil verschlossen ist. Tangential zur zylindrischen Trenn kammer 8, d. h. exzentrisch zu deren Mitte, ist gemäß Fig. 3 eine Gasleitung 9 vorgesehen. Diese steht mit der Trennkammer 8 und der Auslaßseite des Zylinders 2 über einen Kanal 10 in Verbindung, der durch den hinteren Seiten block 3 so hindurchtritt, daß aus der Zylinderkammer ent leertes schmiermittelbeladenes Hochdruckgas eingeführt werden kann. Ein gasleitendes Rohr 11 verläuft konzentrisch zur Mitte der Trennkammer 8, ist aufrecht darin eingesetzt und durch mechanische Mittel, etwa Schweißen, an der Oberseite des Hauptkörpers 5 befestigt. Der obere Teil des Rohrs 11 erstreckt sich über den Hauptkörper 5 nach außen und weist einen Endabschnitt auf, der schräg abgeschnitten und mit einem geeigneten Spiel zur Innenwand des Gehäuses 1 versehen ist. Der untere Abschnitt des Rohrs 11 mündet in der Nähe der Mitte der Trennkammer 8 und leitet das in diese eingeführte Gas nach außen. Fig. 1 and 2 are views of a gas is provided with an oil separator according to the invention the compressor. This is provided with a capsule housing 1 and a compressor housing 2 , which is received with its outer circumference in the housing 1 and on both sides of which a front side block, not shown, or a rear side block 3 are fastened. These parts form a cylinder chamber with an inner circumference. It is a rotor with several blades transversely built into the cylinder chamber. The vanes separate the cylinder chamber into a plurality of pressure chambers, which preferably perform a compression process in succession depending on the rotation of the rotor. In the housing 1 , an oil separator 4 is housed, which is arranged on the middle outside of the rear side block 3 . Fig. 1 and 2 show a double drum shaped oil separator with the example, two separation chambers. The oil separator mainly consists of cube-shaped main bodies 5 made of a metal, such as brass. These main bodies are connected by an intermediate link 6 , which is fastened by two screw connections 7 to the rear side block 3 . The two main bodies 5 of the separator are each provided with a cylindrical separation chamber 8 , the upper part of which is closed. Tangential to the cylindrical separation chamber 8 , ie eccentrically to the center thereof, a gas line 9 is provided according to FIG. 3. This is connected to the separation chamber 8 and the outlet side of the cylinder 2 via a channel 10 which block 3 passes through the rear side so that ent emptied lubricant-laden high pressure gas can be introduced from the cylinder chamber. A gas-conducting tube 11 runs concentrically to the center of the separation chamber 8 , is inserted upright therein and is attached to the top of the main body 5 by mechanical means, such as welding. The upper part of the tube 11 extends outward over the main body 5 and has an end portion which is cut off obliquely and is provided with a suitable clearance to the inner wall of the housing 1 . The lower section of the tube 11 opens near the center of the separation chamber 8 and directs the gas introduced into it to the outside.

An der unten gelegenen Öffnung der Trennkammer 8 befindet sich ein mehrschichtiges Trennelement aus ringförmigen Drahtnetzen als gasdurchlässiges Material, wobei das eine Ende des Trennelements von einer Platte 13 verschlossen ist, während die am anderen Ende gelegene Öffnung koaxial zur Trennkammer verläuft und an deren unteren Öffnung durch Schweißen befestigt ist. Auf diese Weise wird das durch die Fliehkraft in der Trennkammer 8 abgeschiedene Schmier mittel durch das Trennelement 12 hindurch entleert. Beim Ölabscheider nach der Erfindung strömt das aus der Auslaß öffnung des Zylinders entleerte Gas durch einen Kanal 10 sowie eine Gasleitung 9, wird in den oberen Bereich der Trennkammer 8 eingeführt, strömt längs deren kreisförmigen Innenwand und wird mit einer Fliehkraft beaufschlagt. Auf diese Weise wird das im Gas enthaltene Schmiermittel hiervon durch seine Fliehkraft getrennt und durch das Trennelement 12 in das im Gehäuse 1 angesammelte Schmiermittel zurückge führt. Ferner wird das dem Fliehkraft-Trennvorgang ausgesetzte Gas vom oberen zum unteren Teil der Trennkammer 8 gedreht, strömt durch das Rohr 11 und wird in eine Druckkammer 14 entleert. Auf diese Weise prallt das Gas auf die innere Umfangswand des Gehäuses 1, wodurch eine weitere Ölab scheidung infolge der Aufprallwirkung stattfindet.At the lower opening of the separation chamber 8 there is a multi-layered separating element made of annular wire mesh as a gas-permeable material, one end of the separating element being closed by a plate 13 , while the opening at the other end is coaxial with the separating chamber and through the lower opening thereof Welding is attached. In this way, the lubricant separated by the centrifugal force in the separation chamber 8 is emptied through the separating element 12 . In the oil separator according to the invention, the gas emptied from the outlet opening of the cylinder flows through a channel 10 and a gas line 9 , is introduced into the upper region of the separation chamber 8 , flows along its circular inner wall and is subjected to a centrifugal force. In this way, the lubricant contained in the gas is separated therefrom by its centrifugal force and leads back through the separating element 12 into the lubricant accumulated in the housing 1 . Furthermore, the gas subjected to the centrifugal separation process is rotated from the upper to the lower part of the separation chamber 8 , flows through the tube 11 and is emptied into a pressure chamber 14 . In this way, the gas impinges on the inner peripheral wall of the housing 1 , whereby a further oil separation takes place due to the impact.

Das nicht durch das Rohr 11 strömende Gas wird teilweise durch das Trennelement geleitet und in die Druckkammer 14 entleert, während das im Gas enthaltene Schmiermittel durch die Aufprallwirkung am Trennelement abgeschieden wird. Das durch wiederholtes Abscheiden ölfreie Gas wird in die Druckkammer 14 eingeführt und aus der Auslaßöffnung 15 zu einem Kondensator hin entleert. Das zum im Gehäuse 1 angesammelten Schmiermittel zurückgeführte Öl wird erneut verwendet.The gas not flowing through the pipe 11 is partly passed through the separating element and emptied into the pressure chamber 14 , while the lubricant contained in the gas is separated by the impact effect on the separating element. The oil-free gas by repeated separation is introduced into the pressure chamber 14 and emptied out of the outlet opening 15 to a condenser. The oil returned to the lubricant accumulated in the case 1 is reused.

Fig. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung, bei der die untere Öffnung 11 b des Rohres 11 einen kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser des Rohres 11 aufweist. Wenn somit Gas von der Trennkammer 8 zum Rohr 11 durch die Öffnung 11 b geleitet wird, erhöht sich durch die Dros selwirkung die Strömungsgeschwindigkeit, so daß der Trenn vorgang durch das Aufprallen am Gehäuse 1 weiter verbessert werden kann. Fig. 4 shows a modified embodiment of the invention, in which the lower opening 11 b of the tube 11 has a smaller diameter than the inner diameter of the tube 11 . Thus, if gas is passed from the separation chamber 8 to the tube 11 through the opening 11 b , the flow rate increases by the Dros selectivity, so that the separation process can be further improved by the impact on the housing 1 .

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Am unteren Umfangsbereich des Rohres 11 erstreckt sich ein Konus 11 a, der sich zum Ende hin erweitert und den Gasstrom extrem verengt. Die untere Öffnung 11 b des Rohrs 11 weist einen kleineren Durchmesser als das übrige Rohr auf, so daß der vom unteren Bereich der Trennkammer in das Rohr 11 geleitete Gasstrom ebenfalls verengt wird. Demnach strömt das in den oberen Bereich der Trennkammer 8 eingeführte Gas längs der kreisförmigen Innenwand der Trennkammer und wird mit einer Fliehkraft beaufschlagt, so daß das im Gas enthaltene Schmiermittel durch seine Fliehkraft aus dem Gas abgeschieden und durch das Trennelement 12 in das im Gehäuse 1 angesammelte Schmiermittel zurückgeführt wird. Das der Fliehkraftwirkung unterliegende Gas wird vom oberen zum unteren Teil der Trennkammer 8 gedreht. Der Gasstrom wird durch das untere Ende des Konus 11 a extrem verengt. Die Drosselwirkung erhöht die Umfangsgeschwindigkeit des Gas stroms und beaufschlagt diesen mit einer Zentrifugalkraft, so daß der Ölabscheidevorgang weiter verbessert werden kann. Beinahe das gesamte im unteren Bereich der Trennkammer 8 gedrehte Gas wird von der unteren Öffnung 11 b des Rohres 11 durch das Rohr geleitet und in die Druckkammer 14 entleert. Wenn das Gas durch die Öffnung 11 b strömt, wird die Gas geschwindigkeit durch die Drosselwirkung erhöht. Wenn das Gas aus dem Rohr 11 zur Druckkammer hin entleert wird, prallt es auf die innere Umfangswand des Gehäuses 1 auf, so daß die Ölabscheidung durch den Aufprallvorgang erneut ausgeführt werden kann. Das durch das Rohr 11 nicht hindurchgeleitete Gas wird teilweise durch das Trennelement geleitet und in die Druckkammer 14 entleert, während das im Gas enthaltene Schmiermittel durch die Aufprallwirkung erneut abgeschieden wird. Fig. 5 shows a further embodiment of the invention. At the lower circumferential area of the tube 11 extends a cone 11 a , which widens towards the end and extremely narrows the gas flow. The lower opening 11 b of the tube 11 has a smaller diameter than the rest of the tube, so that the gas flow conducted into the tube 11 from the lower region of the separation chamber is also narrowed. Accordingly, the gas introduced into the upper region of the separation chamber 8 flows along the circular inner wall of the separation chamber and is subjected to a centrifugal force, so that the lubricant contained in the gas is separated from the gas by its centrifugal force and through the separating element 12 into the accumulated in the housing 1 Lubricant is returned. The gas subject to centrifugal force is rotated from the upper to the lower part of the separation chamber 8 . The gas flow is extremely narrowed by the lower end of the cone 11 a . The throttling effect increases the peripheral speed of the gas flow and acts on it with a centrifugal force, so that the oil separation process can be further improved. Almost all of the bottom of the separation chamber 8 is rotated gas from the lower opening 11 b of the tube 11 through the tube and discharged into the pressure chamber fourteenth If the gas flows through the opening 11 b , the gas speed is increased by the throttling effect. When the gas is emptied from the pipe 11 to the pressure chamber, it impacts the inner peripheral wall of the housing 1 , so that the oil separation can be carried out again by the impact process. The gas which is not passed through the pipe 11 is partially passed through the separating element and emptied into the pressure chamber 14 , while the lubricant contained in the gas is separated again by the impact effect.

Somit wird, wie bei der vorhergehenden Ausführungsform be schrieben, das wiederholt vom Öl befreite Gas in die Druck kammer 14 eingeführt und aus der Auslaßöffnung 15 zu einem Kondensator hin entleert.Thus, as described in the previous embodiment, the gas freed from the oil is repeatedly introduced into the pressure chamber 14 and emptied out of the outlet opening 15 to a condenser.

Claims

1. Compressor with at least one with its delivery chamber connected outlet channel, which is connected to a gas inlet line of an oil separator, which is arranged in a pressure chamber within the capsule housing and consists of a cylindrical, at the end closed separating element, by the gas and oil separated therefrom enters the pressure chamber, characterized in that the oil separator ( 4 ) has a cylindrical separation chamber ( 8 ) for a centrifugal separation of oil into which the gas inlet line ( 9 ) opens tangentially, that the separating element ( 12 ) at the lower end of the Separating chamber ( 8 ) is provided that at the end of the separating chamber opposite the separating element, an outlet pipe ( 11 ) communicates with the interior of the oil separator, and that the outlet end, this outlet pipe ( 11 ) in the vicinity of the inner wall of the capsule housing ( 1 ) is arranged to achieve a further oil separation by impact.

2. Compressor according to claim 1, characterized in that the inlet end of the outlet pipe ( 11 ) arranged above has an opening ( 11 b) with a reduced cross section.

3. Compressor according to claim 1 or 2, characterized in that a downwardly diverging conical outer surface ( 11 a) is provided on the lower peripheral region of the outlet pipe ( 11 ) arranged above.

4. A compressor according to claim 1, characterized in that the outlet end of the outlet pipe ( 11 ) is cut obliquely.