DE3145214A1 - Compressor with a cooling unit - Google Patents
Compressor with a cooling unitInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Verdichter zum Verdichten eines Gases·mit einer Kühleinheit und bezieht sich .insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf. einen Luftverdichter. .The invention relates to a compressor for compression of a gas with a cooling unit and refers in particular to but not exclusively, on. an air compressor. .
Luftverdichter" können praktischerweise in zwei Gruppen einge-• " teilt werden.' . · . .Air compressors "can conveniently be divided into two groups. 'be shared.' . ·..
Zur ersten- Gruppe.· gehören verschiedene" Tyoen von Kolben- ' Verdichtern, die zwar in der Regel sehr effektiv sind, jedoch zu einer sehr .hohen Temperatur der abgegebenen Luft führen.To the first group. · Belong different types of piston- ' Compressors, which are usually very effective, but at a very high temperature of the discharged air to lead.
Die zweite Gruppe umfaßt die Rotationsverdichter.mit zwangs-The second group includes the rotary compressors.
- ff - . ■·" ■ DE T687 - ff - . ■ · "■ DE T687
läufiger Verdrängung, die in drei Bauottypen unterteilt werden können, nämlich Schraubenverdichter,' Zahnradverdichter und ".Flügelzellenverdichter-. Anerkanntermaßen sind Verdichterdes letztgenannten Typs die ruhigsten Von.allen Verdichtern. Sie umfassen einen in einem Gehäuse· angeordneten Stator, sowie einen Rotor bzw.■Drehkolben, der im Stator'exzentrisch angeordnet ist und eine Reihe von Flügeln trägt, die mit dem Stator zusammenwirken. Wenn der Rotor angetrieben wird, bewirkt dies, daß durch einen Einlaß in den Stator Luft eingesaugt wird, die dann verdichtet wird, bevor sie durch einen Auslaß des'Systems*in einen Speicherbehälter für die verdichtete Luft bzw. Druckluft abgegeben wird. Bei zahlreichen Typen der Rotationsverdichter mit zwangsläufiger Verdrängung ist es allgemein üblich, das Schmieröl des. Verdichters als Kühlmittel zu verwenden, indem das Schmieröl dem Luftstrom züge-■ geben wird, so daß ein Gemisch aus öl und-Druckluft durch · ■ den Auslaß, im Stator.abgegeben wird. Da das öl eine wesentlich größere Wärmekapazität als die Luft h'at, nimmt .es einen, erheblichen Anteil der während der Verdichtung der. Luft erzeugten Wärme auf, ,so daß dementsprechend' der Temperaturanstieg der Luft verringert ist. Nachdem die Mischung durch den Auslaß im Stator abgegeben worden ist, ist es notwendig,.· das öl von der Luft zu trennen, was mit Hilfe von ölabschei-. desystemen und Filtriersystemen erfolgt, die an sich bekannt sind. Auch die Verwendung anderer Kühlmittel ist bekannt, beispielsweise Wasser als Kühlmittel, insbesondere bei Zahnrad-■ Verdichtern. Wenn das--Kühlmittel zurückgeführt werden soll, ist es notwendig, die während der Verdichtung aufgenommene· . Wärme abzuführen, damit das Kühlmittel seine Wirksamkeit behält und damit ferner, wenn das Kühlmittel das Schmieröl des Verdichters ist, dessen thermischer Zersetzung vorgebeugt ist. Aus diesen Gründen ist es allgemein üblich, das Kühlmittel durch einen Wärmeaustauscher zu leiten, bevor es wieder durch den Verdichter geführt wird. Ferner ist es vorteilhaft, die verdichtete Luft zu kühlen, da dies die.Wasseraufnahmefähig-flow displacement, which can be divided into three types of construction can, namely screw compressors, 'gear compressors and ". vane compressors - the latter type is the quietest of all compressors. They include a stator arranged in a housing, as well as a rotor or rotary piston, which is arranged eccentrically in the stator and carries a series of blades that cooperate with the stator. When the rotor is driven, it causes this is that air is sucked into the stator through an inlet, which air is then compressed before it passes through an outlet des'System * into a storage tank for the compressed Air or compressed air is released. In many types of positive displacement rotary compressors It is common practice to use the compressor's lubricating oil as the refrigerant to be used by pulling the lubricating oil into the air stream so that a mixture of oil and compressed air flows through · ■ the outlet in the stator. As the oil is an essential has greater heat capacity than air, it takes one, significant proportion of the during the compaction of the. Air generated heat, so that accordingly 'the temperature rise the air is diminished. After the mixture has been discharged through the outlet in the stator, it is necessary to. to separate the oil from the air, which is done with the help of oil separators. desystemen and filtration systems takes place, which are known per se. The use of other coolants is also known, for example Water as a coolant, especially in gear ■ compressors. If the - coolant is to be returned, it is necessary to record the ·. Dissipate heat so that the coolant retains its effectiveness and thus also when the refrigerant is the lubricating oil of the compressor, the thermal decomposition of which is prevented. For these reasons, it is common practice to pass the coolant through a heat exchanger before passing it through again the compressor is performed. It is also advantageous to cool the compressed air, as this reduces the water absorption capacity.
- jf - DE 1 687- jf - DE 1 687
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keit der verdichteten. Luft verfingert.speed of the condensed. Air fingered.
Bevor die Lehre der offengelegten GB-Patentanmeldung 2 017 216Λ der Anmelderin bekanntgeworden ist, war es üblich,Before the teaching of the GB patent application laid-open 2 017 216Λ became known to the applicant, it was customary to
. 5- das Kühlmittel durch einen Wärmeaustauscher zu leiten, der am einen Ende der Motor-Verdichter-Einheit angebracht ist.' ' ■ Dabei erfolgt der Wärmeaustausch mit Umgebungsluft, die mittels eines Axialgebläses durch den Wärmeaustauscher gedrückt wird". Die US-PS 2 641 405 zeigt eine typische Motor-Verdichter-Einheit. dieser Art, die auf einem mit Rädern.versehenen Unterbau montiert ist. Wegen des·Ortes des Wärmeaustauschers ist es unmöglich, den Verdichter zu warten,· ohne zunächst entweder den Wärmeaustauscher oder den Motor zu entfernen, und kann es zu .starker Überhitzung kommen, wenn während des Betriebes der Motor-Verdichter-Einheit deren Ende mit dem Wärmeaustauscher 'nahe einer Wand oder einem anderen Hindernis angeordnet ist. Bei dieser Motor-Verdichter-Einheit ist keine ' Kühlung der Druckluft vorgesehen, wobei allerdings getrennte Druckluft-Kühlsysteme verfügbar sind, di.e in "die Druckluft-. leitung -vom Speicherbehälter eingefügt werden können!. 5- pass the coolant through a heat exchanger that is attached to one end of the motor-compressor unit. ' '■ The heat is exchanged with ambient air by means of an axial fan is forced through the heat exchanger. "US Pat. No. 2,641,405 shows a typical motor-compressor unit. of this type, which is mounted on a substructure provided with wheels. Because of the · location of the heat exchanger it is impossible to service the compressor without first removing either the heat exchanger or the motor, and severe overheating can occur if during the Operation of the motor-compressor unit whose end with the heat exchanger 'near a wall or other obstacle is arranged. In this motor-compressor unit, no cooling of the compressed air is provided, although separate Compressed air cooling systems are available that can be inserted into the compressed air line from the storage tank!
Durch die GB-PS 1 318 884 ist es bekannt, daß ein ringförmiger ölkühler zwischen dem Verdichter und seinem.Motor montiert werden.kann,· wobei jedoch die Konstruktion des ölkühlers jede einfache'Montageverbindung zwischen dem Verdichter . und dem Motor ausschließt, der demzufolge unabhängig abgestützt bzw. gehaltert· werden muß. Ferner wird der. Wirkungsgrad des ölkühlers ungünstig beeinflußt,· sobald irgendeine Seite der Motor-Verdichter-Einheit nahe einer Wand oder ei-0 nem anderen -Hindernis angeordnet ist.From GB-PS 1 318 884 it is known that an annular oil cooler mounted between the compressor and its motor can be, but the construction of the oil cooler any simple 'assembly connection between the compressor . and excludes the motor, which consequently must be independently supported. Furthermore, the. Efficiency of the oil cooler is adversely affected, · as soon as any Side of the motor-compressor unit near a wall or another obstacle.
Aus der oben erwähnten GB-Patentanmelduna der Anmelderin ist .. bekannt, daß das Kühlmittel und die Druckluft in einer einzigen Kühleinheit gekühlt werden können, die ein Gehäuse aufweist, das das Gehäuse des Verdichters mit dem .Gehäuse desFrom the applicant's UK patent application mentioned above .. known that the coolant and the compressed air can be cooled in a single cooling unit which has a housing, the housing of the compressor with the housing of the
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Motors verbindet, wobei das Gehäuse ferner dazu dient, den Kühlmittelwärmeaustauscher und den Druckluftwärmeaustauscher zu tragen. Das. Gehäuse· bestimmt ferner' Strömungswege für die' • Kühlluft aus der Umgebung, die in das Gehäuse mittels eines Gebläses gesaugt wird, das auf einer Welle angebracht ist, die den Motor und den Rotor des Verdichters verbindet.· Die angesaugte Kühlluft wird durch die Wärmeaustauscher herausgedrückt.' Zusätzlich dazu, daß die beschriebene Ausbildung zu einer besonders kompakten Anordnung mit integrierter Kühlung sowohl für das Kühlmittel des Verdichters als auch die Druckluft führt, hat diese Anordnung zahlreiche Vorteile im Vergleich zu bekannten"Motor-VerdictiterrEinheiten. Zu diesen Vorteilen gehörtMotor connects, the housing also serves to the To carry the coolant heat exchanger and the compressed air heat exchanger. That. Housing also determines 'flow paths for the' • Cooling air from the environment, which is sucked into the housing by means of a fan that is mounted on a shaft, which connects the motor and the rotor of the compressor. · The sucked in cooling air is forced out through the heat exchanger. ' In addition to the fact that the training described results in a particularly compact arrangement with integrated cooling For both the coolant of the compressor and the compressed air, this arrangement has numerous advantages in comparison to well-known "motor-compressor units. To these Benefits heard
- A) die Schaffung einer einfachen Montageverbindung zwischen ■ dem Verdichter und dem Motor, die es'erstmals ermöglicht, daß sowohl der Kühlmittelwärmeaustauscher als auch der Druckluftwärmeaustauscher zwischen dem Verdichter und dem Motor angeordnet sind;- A) the creation of a simple assembly connection between ■ the compressor and the motor, which for the first time make it possible that both the coolant heat exchanger and the Compressed air heat exchangers are arranged between the compressor and the engine;
B) die Verwendung eines einzigen Gebläses zum Durchleiten von Umgebungsluft durch beide Wärmeaustauscher;B) the use of a single fan for passage of ambient air through both heat exchangers;
C) der leichte Zugang zum Warten des Vordichters, dps Mo — tors und der seitlich montierten Wärmeaustauscher; undC) easy access to servicing the presetter, dps Mon - tors and the side-mounted heat exchanger; and
D) die. vereinfachte -Halterung des Verdichters und des Mp- : tors- .'._,. .. " - . -D) the. simplified -Holding of the compressor and the Mp- : tors- .'._ ,. .. "-. -
Zusätzlich zu der Wärmeableitung durch den Kühlmittelwärme-&]istauscher und den Druckluftwärmeaustauscher wird Wärme auch durch die Gehäuse des Verdichters und dessen Speicherbehälter abgeleitet, wobei die abgeleitete Wärmemenge eine Funktion des Temperaturgradienten zwischen diesen Gehäusen und der Umgebungsluft ist. Bei allen bisher bekanntgewordenen Verdich-In addition to the heat dissipation through the Kühlmittelwärme- &] is exchanger and the air heat exchanger, heat is also dissipated by the housing of the compressor and the storage reservoir, wherein the quantity of heat dissipation is a function of the temperature gradient between these housings and the ambient air. With all previously known compression
- ST - . DE 1687- ST -. DE 1687
■ tern mit Wärmeaustauschern für das Kühlmittel und/oder die Druckluft wird die aus den Wärmeaustauschern-austretende, er-■ tern with heat exchangers for the coolant and / or the Compressed air is the exiting from the heat exchangers,
• wärmte Luft bisweilen recht wahllos unmittelbar in die Umgebung
des Verdichters abgegeben, was zu einer Erhöhung der Lufttemperatur an -zumindest einem Teil der Gehäuse des Verdichters'
und seines Speicherbehälter führt» Diese Erhöhung der Lufttemperatur verringert die Menge der durch die Gehäuse abgeleiteten
Wärme und- bedeutet, daß die Wärmeaustauscher und .das zugeordnete Gebläse bzw. die zugeordneten Gebläse eine
10" größere Kapazität haben müssen. Ferner besteht die Gefahr,
daß der Verdichter zumindest unter gewissen Betriebsbedingungen von. den Wärmeaustauschern erwärmte Luft'ansaugt, was
einen Wirkungsgradverlust beim Verdichtungs-Arbeitsspiel zur
Folge hat. . . · ·
15. - ■• warmed air is sometimes released into the vicinity of the compressor at random, which leads to an increase in the air temperature in at least part of the housing of the compressor and its storage tank. This increase in air temperature reduces the amount of heat dissipated through the housing and means that the heat exchanger and the associated fan or the associated fan must have a 10 "greater capacity. Furthermore, there is a risk that the compressor will, at least under certain operating conditions, suck in heated air from the heat exchangers, which will result in a loss of efficiency during compression. The working cycle... · ·
15. - ■
Bei allen bisher bekanntgewordenen Verdichtern mit Wärmeaustauschern' für das Kühlmittel und für die Druckluft wird die Kühlluft mittels eines Gebläses durch die Wärmeaustauscher gedrückt bzw. geblasen, was zur Folge hat, daß·sich von der Kühlluft mitgeführter Schmutz auf derjenigen Seite des Wärme-. austauschers ansammelt, die vor der Bedienperson des Verdich-. ters verborgen ist. Jegliche Sehmutzansammlung verringert die Wirksamkeit "der Wärmeaustauscher, und es ist. daher sinnvoll,For all compressors with heat exchangers known to date ' for the coolant and for the compressed air, the cooling air is forced through the heat exchanger by means of a fan or blown, which has the consequence that · dirt carried along by the cooling air on that side of the heat. exchanger accumulates in front of the operator of the compression. ters is hidden. Any build-up of viscous mud will reduce that Effectiveness "of the heat exchanger, and it is. Therefore useful,
■ sowohl den Wärmeaustauschern als auch dem. zugehörigen Gebläse .' bzw!, den zugehörigen .Gebläsen eine so große Kapazität zu ge-■ both the heat exchangers and the. associated fan . ' or! to generate such a large capacity for the associated.
' ben, daß sie selbst dann noch ausreichend kühlen, wenn die Wärmeaustauscher ,teilweise durch Ablagerungen.verstopft sind.'make sure that they still cool enough even when the Heat exchangers are partially blocked by deposits.
Bei allen bisher vorgeschlagenen Verdichtern ist es somit notwendig, den·.Wärmeaustauschern und.dem zugehörigen Gebläse bzw. den zugehörigen Gebläsen so viel zusätzliche Kapazität zu g'eben, daß erhöhte Temperatur in der Umgebung des Verdichters und teilweises Verstopfen der-Luftkänäle in den Wärmeaustauschern ausgeglichen werden können. Zusätzlich zu den Kapitalko'stnn für größere Wärmeaustauscher und größere GebläseIn all of the compressors proposed so far, it is therefore necessary to replace the heat exchangers and the associated fan or the associated fans so much additional capacity to give that increased temperature in the vicinity of the compressor and partial clogging of the air channels in the heat exchangers can be compensated for. In addition to the Capital costs for larger heat exchangers and larger fans
;■* ·*"" ■"■ ' · .-' ·" 3U5214; ■ * · * "" ■ "■ '· .-' ·" 3U5214
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entstehen dabei erhöhte Betriebskosten zum Antreiben des grö'sseren Gebläses. ' . . .this results in increased operating costs for driving the larger one Blower. '. . .
Der Erfindung liegt die Aufgabe Zugrunde, einen Verdichter mit einer wirksameren Kühleinheit zu schaffen. VorzugEJwei so '. soll es der zu schaffende Verdichter ermöglichen, Energie zu sparen. ' ■The invention is based on the object of providing a compressor with a more efficient cooling unit. Preference EJwei so '. the compressor to be created should make it possible to save energy. '■
Die genannte Aufgabe wird durch den in den Patentansprüchen gekennzeichneten Verdichter gelöst.The stated object is achieved by what is stated in the claims marked compressor released.
Der erfindungsgemäße Verdichter, der ein Rotationsverdichter mit zwangsläufiger Verdrängung ist, umfaßt einen Verdichtermechanismus zum Verdichten eines Gemisches aus einem Gas und einer Kühlflüssigkeit sowie eine Kühleinheit für die Kühlflüssigkeit, die einen Wärmeaustauscher für die Kühl.flüssig- · keit und ein in der Kühleinheit angeordnetes· Gebläse umfaßt, das so angeschlossen ist', daß es zugleich mit dem Verdichtermechanismus angetrieben wird. Die Kühleinheit weist einen Luftauslaß für'erwärmte Kühlluft auf, und das Gebläse -ist relativ zur Kühleinheit so angeordnet und ausgebildet, daß es Umgebungsluft durch den Kühlflüssigkeitswärmeaustauscher ansaugt und-durch den Luftauslaß für die erwärmte Kühlluft abgibt. Auf· diese'Weise kann die Abwärme vom Gehäuse des Verdichters und dessen Speicherbehälter für Druckluft weggerichtet abgegeben werden, so daß eine Erhöhung der Temperatur der. in den Verdichter eingesaugten Luft und der 'das' Verdichtergehäuse umgebenden Luft vermieden ist. Durch Anordnung des Gebläses in der Weise, daß es die ümgebungsluft durch' den Kühlf lüssigkeitswärmeaustauscher ansaugt,' ist es·'ferner möglich, einen wesentlich gleichmäßigeren Luftstrom durch das Wärmeaustauscherelement zu erreichen, und ist es außerdem' möglich, den Wäreinaustauscher so anzuordnen, daß an ihm haftender, von der Kühlluft mitgeführt'er Schmutz von der Bedienperson leicht gesehen werden kann." · 'The compressor according to the invention, which is a rotary compressor with positive displacement, comprises a compressor mechanism for compressing a mixture of a gas and a cooling liquid and a cooling unit for the cooling liquid, which has a heat exchanger for the cooling liquid and a cooling unit arranged in the cooling unit. Includes fan connected so that it is driven at the same time as the compressor mechanism. The cooling unit has an air outlet for warmed cooling air , and the fan is arranged and designed relative to the cooling unit in such a way that it sucks in ambient air through the cooling liquid heat exchanger and releases it through the air outlet for the heated cooling air. In this way, the waste heat from the housing of the compressor and its storage container for compressed air can be released in a directed manner, so that an increase in the temperature of the. air sucked into the compressor and the air surrounding the compressor housing is avoided. By arranging the fan so that it draws the ambient air through 'the cooling liquid heat exchanger,' it is also possible to achieve a much more uniform air flow through the heat exchanger element, and it is also possible to arrange the heat exchanger so that dirt adhering to it and carried along by the cooling air can easily be seen by the operator. "· '
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Die Kühleinheit kann ferner einen Wärmeaustauscher für das verdichtete Gas bzw. Druckgas aufweisen, wobei dann das Gebläse so angeordnet und ausgebildet ist, daß es die Umgebungsluft auch durch den Druckgaswärmeaustauscher ansaugt und sie durch den Luftauslaß für erwärmte .Kühlluft abgibt. Auf diese Weise ist es möglich, sowohl die Kühlflüssigkeit • als auch das Druckgas innerhalb einer einzigen Kühleinheit .zu kühlen. Der Kühlflüssigkeitswärmeaustäuscher umfaßt vor-• . zugsweise einen primären Abschnitt und einen sekundären Ab-•10 · schnitt, wobei der primäre Abschnitt zwischen dem Druekgas-The cooling unit can also be a heat exchanger for the have compressed gas or compressed gas, in which case the fan is arranged and designed so that it the ambient air also sucks in through the compressed gas heat exchanger and emits it through the air outlet for heated .Kühlluft. In this way it is possible to use both the cooling liquid • as well as the compressed gas within a single cooling unit. To cool. The coolant heat exchanger includes pre- • . preferably a primary section and a secondary section • 10 · section, the primary section between the pressurized gas
wärmeaustauscher und dem Gebläse angeordnet ist und wobei der primäre Abschnitt und der sekundäre Abschnitt so miteinander· verbunden sind, daß die Kühlflüssigkeit durch den primären .· Abschnitt strömt,- bevor sie durch den sekundären Abschnitt 15- strömt. Auf diese Weise ist es möglich, eine· zweistufige Kühlung der'Kühlflüssigkeit zu erreichen, die eine wesentlich größere Wärmekapazität hat als die verdichtete Luft, wobei jedoch zugleich die Gesamtquerschnittsfläche, durch die ■ Kühlluft durch die beiden Wärmeaustauscher gesaugt werden . muß·, einen Minimalwert hat. "heat exchanger and the fan is arranged and wherein the primary section and the secondary section so with each other are connected so that the cooling liquid flows through the primary. · Section - before it flows through the secondary section 15- flows. In this way it is possible to have a two-stage To achieve cooling of the 'cooling liquid, which is an essential has greater heat capacity than compressed air, but at the same time the total cross-sectional area through which ■ Cooling air can be sucked through the two heat exchangers . must ·, has a minimum value. "
Der Luftauslaß für die erwärmte Kühlluft .ist vorzugsweise an eine Leitung angeschlossen, die die erwärmte Kühlluft zu einer vom Verdichter' entfernten Stelle leitet. Auf diese Weise ist es möglich", -die Abwärme zu einer vom Verdichter entfernten Stelle zu transportieren. Dieses Merkmal ist dann besonders -zweckmäßig, wenn der Verdichter in wa-rmem Klima benutzt werden soll, da dadurch die Abwärme außerhalb eines Gebäudes, in dem sich der Verdichter befindet, freigegeben werden kann, so daß ein unerwünschter Anstieg der Umgebungstemperatur im Gebäude vermieden ist. Wenn andererseits der Verdichter in ■gemäßigtem oder kühlem Klima benutzt werden soll, kann die Abwärme in eine Raumheizungsanlage eingeleitet werden, so daß die ansonsten verlorene Energie nützlich eingesetzt werden kann. 'Die v/arme Kühlluft kann außerdem o.der- zusätzlichThe air outlet for the heated cooling air is preferably on a line is connected, which leads the heated cooling air to a point away from the compressor. In this way it is possible "to transport the waste heat to a point away from the compressor. This feature is then special -suitable when the compressor is used in a warm climate should be, as this allows the waste heat to be released outside of a building in which the compressor is located, so that an undesirable increase in the ambient temperature in the building is avoided. On the other hand, if the compressor is in ■ to be used in temperate or cool climates, the Waste heat can be introduced into a space heating system, so that the otherwise lost energy can be used usefully can. '' The v / poor cooling air can also or additionally
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zu einer'Stolle geleitet werden, wo sie zum Zweck, der' Prbzeßheizüng ausgenutzt werden kann.to a 'tunnel where they are used for the purpose of' process heating can be exploited.
In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung kann vor- ■ gesehen sein, daß die Umgebiingsluft durch ein Luftfilter strömen muß, bevor sie den oder die Wärmeaustauscher erreicht. Auf diese Weise kann die Kühlluft gereinigt werden, so daß verhindert wird, daß der oder die Wärmeaustauscher verstopfen und sich am Gebläse Schmutz ablagert. Dieses·Merkmal ist dann besonders zweckmäßig, wenn der Verdichter in staubiger Umgebung benutzt werden'soll. In a further advantageous embodiment of the invention can vor- ■ be seen that the ambient air through an air filter must flow before it reaches the heat exchanger or exchangers. In this way, the cooling air can be cleaned so that prevents the heat exchanger or heat exchangers from clogging and dirt from being deposited on the fan. This characteristic is then particularly useful when the compressor is to be used in a dusty environment.
Vorzugsweise umfaßt die Kühleinheit .ein Gehäuse, das an einem Gehäuse befestigt ist, in dem der Verdichtermechanismus untergebracht ist.· Dabei trägt das Gehäuse der Kühleinheit den ' oder die Wärmeaustauscher. Auf diese Weise kann die Kühleinheit vom Gehäuse des Verdichters als starr'verbundene Einheit getragen werden, so daß sich eine .zusammenhängende Baugruppe :' ergibt, wie sie ähnlich in der vorstehend genannten GB-Patentanmel-dung der Anmelderin vorgeschlagen ist. Am Gehäuse der Kühleinheit ist vorzugsweise ein Antriebsmotor angebracht, und zwar auf der· vom Gehäuse des Verdichters abgewandten Sei.-' te, -wobei die Welle, auf der das Gebläse angebracht ist, die ' Antriebswelle■ist, die den Motor und den· Verdichtermechanismus miteinander■■ verbindet. AuT diese .Wc.iso bilden der -Verdichter, die Kühleinhoit und der Motor eine einzige, zusammenhängende Baugruppe, wobei das Gehäuse der Kühleiriheit eine einfache Montageverbindung zwischen dem Verdichter und dem Mo.tor schafft und leichten Zugang zum Warten des Verdichters, des . ■ Motors und der Wärmeaustauscher erlaubt. Das Gebläse.is.t vorzugsweise als Zentrifugalgebläse 'bzw. Umlaufventilator ausgebildet, wobei das Gehäuse der Kühleinheit·eine Ausströmkammer begrenzt, die die äußere Mantelfläche des Gebläses umgibt und die erwärmte. Kühlluft zum Luftauslaß leitet. Das Gehäuse der Kühleinheit definiert ferner einen StrömungswcgPreferably, the cooling unit comprises .ein housing which is attached to a Housing is fixed in which the compressor mechanism is housed · The housing of the cooling unit supports the heat exchanger (s). In this way the cooling unit can from the housing of the compressor as a rigidly connected unit so that there is a 'coherent assembly:' similar to the above-mentioned UK patent application proposed by the applicant. A drive motor is preferably attached to the housing of the cooling unit, namely on the side facing away from the housing of the compressor. te, -where the shaft on which the fan is mounted is the 'Drive shaft ■ is that the motor and the · compressor mechanism ■■ connects with each other. AuT this .Wc.iso form the compressor, the cooling unit and the engine are a single, coherent one Assembly, whereby the housing of the cooling unit is a simple assembly connection between the compressor and the Mo.tor and easy access for servicing the compressor, des. ■ Motor and the heat exchanger allowed. The fan is preferably a centrifugal fan or Circulation fan formed, wherein the housing of the cooling unit · an outflow chamber limited, which surrounds the outer surface of the fan and heated. Directs cooling air to the air outlet. That The housing of the cooling unit also defines a flow path
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für die angesaugte Kühlluft, der mit einem Ende des Gebläses in Verbindung steht. Auf diese Weise dient das Gehäuse der Kühleinheit zusätzlich dazu, den Stator und den Ansaugkanal für .das Zentrifugalgebläse zu bilden. Das Gehäuse der Kühl-. einheit kann ferner einen Ansaugkanal· bzw. · Strömungsweg für • die.angesaugte Kühlluft begrenzen, der mit dem entgegenge- ' setzten·Ende des Gebläses in Verbindung steht.for the sucked in cooling air that goes to one end of the fan communicates. In this way, the housing of the cooling unit serves in addition to the stator and the intake duct for .to form the centrifugal fan. The housing of the cooling. unit can also limit an intake duct or flow path for the cooling air that is drawn in, which with the opposite put · the end of the fan is in communication.
Dies ermöglicht, daß beide Enden des Zentrifugalgebläses .10 -Kühlluft durch den Wärmeaustauscher bzw. gegebenenfalls beide Wärmeaustauscher ansaugt. Die im Gehäuse der Kühleinheit aus-. gebildete Ausströmkammer, die den Stator des Zentrifugalgebläse bildet, hat .vorzugsweise einen Involuten- bzw. Evolventenquerschnitt. Ferner kann in vorteilhafter Ausbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß-der bzw. die Wärmeaustauscher-vom weitesten Abschnitt der Ausströmkammer entfernt •angeordnet ist bzw. sind. Auf diese Weise ist dafür gesorgt, daß die* Ausströmkammer eine solche Form hat, daß sie günstig-. .ste Arbeitsweise des -Zentrifugalgebläses ermöglicht, und daß der Wärmeaustauscher bzw. gegebenenfalls die Wärmeaustauscher an einer solchen Stelle angeordnet ist bzw. sind', daß die Gesamtabmessungen des Gehäuses der Kühleinheit kleinstmöglich sind. . " '·-.·■This allows both ends of the centrifugal fan .10 -Cooling air through the heat exchanger or, if applicable, both Heat exchanger sucking in. The in the housing of the cooling unit. formed discharge chamber, which is the stator of the centrifugal fan forms, preferably has an involute or involute cross-section. Furthermore, it can be provided in an advantageous embodiment of the invention that the heat exchanger or heat exchangers from furthest section of the discharge chamber • is or are arranged. In this way it is ensured that the * outflow chamber has such a shape that it is favorable. .ste possible operation of the centrifugal fan, and that the heat exchanger or, if applicable, the heat exchanger is arranged at such a point or are 'that the overall dimensions of the housing of the cooling unit are as small as possible. . "'· -. · ■
Wenn die Kühleinhcit Wärmeaustauscher sowohl für die Kühlflüssigkeit als auch für die Druckluft umfaßt, sind vorzugs-. weise beide Wärmeaustauscher auf derselben Seite des Gehäuses der .Kühleinhe.it angebracht. Dieses Merkmal ermöglicht, daß der Verdichter mit jeder beliebigen seiner übrigen Sei-■When the cooling unit heat exchanger both for the cooling liquid as well as for compressed air are preferred. wise both heat exchangers on the same side of the housing the .Kühleinhe.it attached. This feature enables that the compressor with any of its other sides
3.0 ' " ten oder allen seinen übrigen Seiten dicht bei einer' Wand oder einem anderen Hindernis angeordnet werden, kann. Die Wärmeaustauscher sind vorzugsweise nebeneinander angeordnet, und der Luftauslaß für die erwärmte Kühlluft ist vorzugswei- - ' se nach oben gerichtet.3.0 '"th or all of its remaining sides close to a wall or another obstacle can be arranged. The heat exchangers are preferably arranged next to each other, and the air outlet for the heated cooling air is preferably directed upwards.
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Ein Ausführungsbeispiel, der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlicher erläutert. Es zeigen: . ·An embodiment of the invention is given below Explained in more detail with reference to the drawings. Show it: . ·
Figur 1Figure 1
eine schematische Draufsicht auf eine Motor-Verdichter-Einheit mit einer Kühleinheit, die im Schnitt gezeigt ist;a schematic plan view of a motor-compressor unit with a cooling unit, the shown in section;
Figur 2Figure 2
eine perspektivische Ansicht der Kühleinheit bei Betrachtung in Richtung eines Pfeiles 2 in Figur 1 ;FIG. 3 is a perspective view of the cooling unit as viewed in the direction of arrow 2 in FIG Figure 1;
Figur 3Figure 3
Figur --4Figure --4
Figur '.5Figure '.5
einen senkrechten Schnitt durch die Kühleinheit gemäß 3-3 in Figur 1 ;"-■".a vertical section through the cooling unit according to 3-3 in Figure 1; "- ■".
eine stirnseitige, mehr Einzelheiten zeigende Ansicht der Kühleinheit in vergrößertem Maßstab bei Betrachtung in Richtung eines Pfeiles-4 in Figur 2; . .' . ·one on the front, showing more details View of the cooling unit on an enlarged scale when looking in the direction of an arrow -4 in Figure 2; . . ' . ·
eine- mehr Einzelheiten zeigende Seitenansicht der Kühleinheit in vergrößertem Maßstab bei Betrachtung in Richtung eines Pfeiles 5 in Figur 2, wobei jedoch die Wärmeaustauscher entfernt sind;a more detailed side view of the cooling unit when viewed on an enlarged scale in the direction of arrow 5 in Figure 2, but with the heat exchanger removed are;
Figur 6Figure 6
eine mehr Einzelheiten zeigende Draufsicht auf die- Kühleinheit in vergrößertem Maßstab; ·a more detailed plan view of the cooling unit on an enlarged scale; ·
Figur 7 ' eine Schnittdarstellung gemäß 7-7 in Figur 6;FIG. 7 'shows a sectional illustration according to 7-7 in FIG. 6;
und ' · ·and ' · ·
Figur 8 einen- Horizontalschnitt gemäß 8-8'in·Figur 4.FIG. 8 shows a horizontal section according to FIG. 8-8 'in FIG. 4.
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I'm folgenden wird-zunächst auf die Figuren 1. bis 3 eingegangen. Figur 1 läßt einen Verdichter 10 erkennen, der als Rotationsverdichter mit zwangsläufiger .Verdrängung-ausgebil-" det ist und bei. dom es sich beispielsweise um einen Flügel-"' zellenverdichtor handeln kann, wie er in der offengelegten GB-Patentanmeldung Nr. 2 017 216A besehrieben ist. Der Verdichter 10 weist ein Gehäuse 11 auf,.in dem ein Verdichtermechanismus. 12 angeordnet ist und das einen üblichen Sumpf 13 für Schmieröl enthält, der in einem unteren Abschnitt des 10· Gehäuses angeordnet ist. Ferner befindet sich im Gehäuse 11 ein Speicherbehälter für die verdichtete.Luft bzw. Druckluft. •Normalerweise- besteht das Gehäuse 11 aus zahlreichen Gehäuseteilen bzw. Gehäu'seabschnitten und zugehörigen Verschlüssen un'd Abdeckungen. Das Schmieröl des Verdichters dient sowohl . zur Schmierung des Verdichtermechanismus -als auch als Kühlflüssigkeit für die Druckluft. Der Verdichtermechanismus •wird von einem'Elektromotor 14 mittels einer Antriebswelle ■ -15 angetrieben, zu der normalerweise- zumindest eine ausrückbare Kupplung 16 gehört, die beispielsweise von der Art ■ sein kann, wie sie in der vorgenannten"offengelegten Patentanmeldung beschrieben ist. Ferner ist in'den Figuren 1 bis .· 3 eine Kühleinheit 17 erkennbar, zu der ein Gehäuse 18 gehört, 'in "dem sich ein als Zentrifugalgebläse ausgebildetes Gebläse 19 befindet, das auf beliebige geeignete Weise so angeordnet ist, daß·es von der Antriebswelle 15 zugleich .. mit dem Verdichtermechanismus 12 angetrieben wird. Zur Kühleinheit 17 gehören ferner drei Wärmeaustauscherelemente 20, 21 und 22, die mit herkömmlichen Verteiler- und Sammelkammern an den oberen bzw. unteren Enden versehen sind._ Das .30 Wärmeaustauscherelement 20 ist so angeschlossen, daß ihm verdichtete l.pft aus dem Druckluft-Speicherbehälter im Gehäuse 11 des Verdichters 10 zugeführt wird, und dient als Druckluftwärmeaustauscher. Die Wärmeaustauscherelemente.21 " Und 22 sind in Reihe so angeschlossen, daß sie mit erwärm-' tem Schmieröl aus dem ölsumpf 13 gespeist werden, und dienenIn the following, Figures 1 to 3 will be discussed first. FIG. 1 shows a compressor 10 which, as a rotary compressor with an inevitable. Displacement-ausgebil- " det is and at. dom it is, for example, a wing "' cell compressor can act as disclosed in the GB Patent Application No. 2,017,216A is described. The compressor 10 has a housing 11, in which a compression mechanism. 12 is arranged and which contains a conventional sump 13 for lubricating oil, which in a lower portion of the 10 · housing is arranged. Furthermore, a storage container for the compressed air or compressed air is located in the housing 11. • Normally, the housing 11 consists of numerous housing parts or housing sections and associated locks and covers. The compressor lubricating oil serves both . for the lubrication of the compressor mechanism -as also as a cooling liquid for the compressed air. The compressor mechanism is powered by an electric motor 14 by means of a drive shaft ■ -15 powered, usually at least one disengageable Coupling 16 belongs, for example, of the type ■ can be as described in the aforementioned "laid-open patent application is described. Furthermore, a cooling unit 17 can be seen in FIGS. 1 to 3, to which a housing 18 belongs, 'in "which is designed as a centrifugal fan Fan 19 is located, which is arranged in any suitable manner so that · it from the drive shaft 15 at the same time .. with the compressor mechanism 12 is driven. To the cooling unit 17 also includes three heat exchanger elements 20, 21 and 22 which are associated with conventional distribution and collection chambers are provided at the upper and lower ends. The .30 heat exchanger element 20 is connected so that it compressed l.pft from the compressed air storage tank in the housing 11 of the compressor 10 is supplied, and serves as a compressed air heat exchanger. The heat exchanger elements. 21 "And 22 are connected in series in such a way that they are fed with heated lubricating oil from the oil sump 13 and are used
• , ;/ ·:-'··". - ■" V- 3H52U•,; / · : - '·· ". - ■" V- 3H52U
gemeinsam als Kühlflüssigkeitswärmeaustauscher. Das gekühlte Schmiermittel'wird zur Wiederverwendung zum Verdichter zu-" rückgeführt. ■ . ;together as a coolant heat exchanger. The chilled Lubricant is returned to the compressor for reuse " returned. ■. ;
5. Obwohl die Ausbildung des Gebläses 19 und .seine räumliche. ■ Zuordnung im Inneren des Gehäuses 18 erst weiter unten ausführlicher erläutert werden, wird im folgenden die grundsätzliche Arbeitsweise schon jetzt kurz beschrieben. Das sich drehende Gebläse 19 saugt aus der Umgebung Kühlluft durch die .Wärmeaustauscherelemente 20. und· 21 in Richtung eines Pfeiles-23-an (siehe Figuren 1 und 2)'. .Ferner saugt das sich drehende -Geblase 10 aus der Umgebung Kühlluft durch das Warmeaust.auscherelement 22 in Richtung eines Pfeiles 24' an. Die Kühlluft wird erwärmt, während sie durch die Wärmeaustauscherelemente strömt, und wird schließlich vom Gebläse 19 durch einen'senkrecht nach oben gerichteten Luftauslaß 25 für die erwärmte Kühlluft in Richtung eines Pfeiles 26 in Fi-. . gur 2 ausgestoßen^ . ■ .. -5. Although the design of the fan 19 and. Its spatial. ■ Assignment in the interior of the housing 18 will only be explained in more detail further below, the following is the basic one Function already briefly described now. The rotating fan 19 sucks in cooling air from the environment the heat exchanger elements 20. and 21 in the direction of a Arrow-23-an (see Figures 1 and 2) '. .Furthermore, it sucks rotating -blase 10 from the environment cooling air through the Warmeaust.auscherelement 22 in the direction of an arrow 24 '. the Cooling air is heated as it passes through the heat exchanger elements flows, and is finally released by the fan 19 through a vertically upwardly directed air outlet 25 for the heated cooling air in the direction of an arrow 26 in FIG. . gur 2 ejected ^. ■ .. -
Der Kühlflüssigkeitswärmeaustauscher .aus den Wärmeaustauscherelementen 21 und 22 dient dazu/ die während der Verdichtung der Luft-erzeugte Abwärme vom Schmieröl des Verdichters, zur Kühlluft zu übertragen. Das Gebläse 19 dient dazu, die erwärmte Kühlluft auszustoßen bzw. abzugeben·, und zwar durch den Kühlluftauslaß und weg vom· Gehäuse 11 des Verdichters 1.0. Es ist festgestellt worden-, daß das als Zentrifugalgebläse ausgebildete Gebläse 19 die erwärmte Kühlluft mehrere Meter vom Gehäuse 11 des Verdichters 10 woq-· bläst und daß die Entfernung der erwärmten Kühlluft woq vom Verdichter dadurch"unterstützt wird,. daß der Luftauslaß für die erwärmte Kühlluft nach oben gerichtet ist und dadurch die Konvektion fördert. Auf diese Weise ist es möglich, zu verhindern, daß die Abwärme zu der das Gehäuse des Verdichters umgebenden Luft übertragen wird, und daß frische Kühlluft durch die Wärmeaustauscherelemente 20, 21 und 22The coolant heat exchanger .from the heat exchanger elements 21 and 22 serves to / the waste heat generated during the compression of the air from the lubricating oil of the compressor, to transfer to the cooling air. The fan 19 is used to expel the heated cooling air ·, and through the cooling air outlet and away from the housing 11 of the Compressor 1.0. It has been found that the fan 19 designed as a centrifugal fan, the heated cooling air several meters from the housing 11 of the compressor 10 woq- · blows and that the removal of the heated cooling air woq from Compressor "is supported by the fact that the air outlet for the heated cooling air is directed upwards and thereby promotes convection. In this way it is possible to prevent the waste heat from being sent to the housing of the compressor surrounding air is transferred, and that fresh cooling air through the heat exchanger elements 20, 21 and 22
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gesaugt werden kann und nicht zurückgeführte erwärmte Luft, wie dies leicht .bei herkömmlichen Konstruktionen der Fall sein kann,-bei denen die Kühlluft einfach durch die Wärmeaustauscher geblasen wird und wahllos, d.h. in nicht näher definierten- Richtungen, in die Umgebung des Verdichters abgegeben wird." Als direkte Folge der beschriebenen Ausbildung wird der Temperaturgradient zwischen dem Gehäuse des Verdich-"ters und der .umgebenden Luft auf einem optimalen Wert gehalten, so daß die Kapazitäten, die vom- Druckluftwärmeaustau-" sche'r aus dem Wärmeaustauscherelement 22 und vom Kühlflüssigkeitswärmeaustauscher aus den Wärmeaustauscherelementen 21 .und 22 gefordert werden müssen, minimale Werte haben. Ferner = ist verhindert, daß sich die Abwärme mit der in den Verdichter eingesaugten Luft mischt, so daß einerVerringerung des · . thermischen Wirkungsgrades des Verdichtungs-Arbeitsspieles vorgebeugt ist; ■ can be sucked and not returned heated air, as this can easily be the case with conventional constructions, in which the cooling air is simply blown through the heat exchanger and is released randomly, ie in unspecified directions, into the vicinity of the compressor . "As a direct result of the design described, the temperature gradient between the housing of the compressor and the surrounding air is kept at an optimum value, so that the capacities that are generated from the heat exchanger element 22 and from the Cooling liquid heat exchangers from the heat exchanger elements 21. And 22 must have minimum values. Furthermore, the waste heat is prevented from mixing with the air sucked into the compressor, so that a reduction in the thermal efficiency of the compression work cycle is prevented; ■
Die beiden Wärmeaustauscherelemente 21 und 22-bilden einen primären Abschnitt bzw. einen sekundären'-Abschnitt"des · Schmiermittel- bzw. Kühlf lüssigkeitswärmeaustauschers, derThe two heat exchanger elements 21 and 22 form one primary section or a secondary 'section "of the · Lubricant or coolant heat exchanger, the
aufgrund der wesentlich größeren Wärmekapazität des Schmieröls 'eine deutlich größere Wärmemenge abführen mu3 als der ■ Druckluftwärmeaustauscher mit dem Wärmeaustauscherelement • Das Schmiermittel wird somit in zwei Stufen gekühlt, wobei die erste Stufe im Wärmeaustauscherelement 21. durchgeführt . wird, dem die Kühlluft zugeführt wird, nachdem diese aufgrund des Durchströmens des Wärmeaustauscherelementes 20 . bereits teilweise erwärmt worden ist, während die zweite Stufe im Wärmeaustauscherelement 22 durchgeführt wird, das mit frischer Kühlluft.gespeist wird.Due to the significantly greater heat capacity of the lubricating oil, a significantly larger amount of heat must be dissipated than the ■ Compressed air heat exchanger with the heat exchanger element The lubricant is thus cooled in two stages, the first stage being carried out in the heat exchanger element 21 . to which the cooling air is supplied after it has passed through the heat exchanger element 20 . has already been partially heated while the second stage is being carried out in the heat exchanger element 22, the is fed with fresh cooling air.
In -den Figuren 1 bis· 3 ist erkennbar, daß sich der Luftauslaß 25. für die erwärmte Kühlluft nahe einer Seitenwand 27 dos Gehäuses 18 befandet, die auf der zu den Wärmeaus tau-'· ijchorelementcin entgegengesetzten- Seite angeordnet ist. Fer-In FIGS. 1 to 3 it can be seen that the air outlet 25. for the heated cooling air near a side wall 27 dos housing 18 located on the to the Wärmeaus thaw- '· ijchorelementcin opposite side. Remote
·:·. 3Η52Η· : ·. 3Η52Η
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ner weist 'das Gehäuse 1.8 Stirnwände 28 und 29, eine Boden-' wand 30 sowie eine überwand 31 auf.·Die Stirnwand 28 ist mit einer zylindrischen Öffnungen versehen (siehe Figur 2), die zur Aufnahme eines vom Gehäuse des Elektromotors 14 gebildeten Zapfens dient, damit die Antriebswelle 15 des Elektro-• motors, koaxial im Gehäuse 18 angeordnet ist. -Der Elektromo-, tor 14 ist. auf beliebige geeignete V7ei-se in Axialrichtung am Gehäuse 18 befestigt. Dies kann beispielsweise mit Hilfe von vier nicht dargestellten Schrauben geschehen, die durch einen Flansch des Motorgehäuses verlaufen .und in Gewindelöcher 32 in der Stirnwand 28 geschraubt 'sind. Der Verdichter 10 ist auf ähnliche Welse an der entgegengesetzten Stirnwand 29 befestigt. Indem die Wärmeaustauscherelemente nebeneinander auf derselben Seite des Gehäuses 18.angebracht werden, wird eine besonders kompakte Kühleinheit erreicht, bei der die Wärmeaustauscher leicht zugänglich, sind. Der Verdichter kann so aufgestellt werden, daß die Seitenwand· 27 des Gehäu-. ses nahe einer Viand oder einem anderen Hindernis angeordnet ist. ■." - .ner has 'the housing 1.8 end walls 28 and 29, a bottom' wall 30 as well as an over wall 31. · The end wall 28 is with provided a cylindrical openings (see Figure 2), which are formed for receiving one of the housing of the electric motor 14 Pin serves so that the drive shaft 15 of the electric • motors, is arranged coaxially in the housing 18. -The electric, gate 14 is. to any suitable V7ei-se in the axial direction attached to the housing 18. This can be done, for example, with the help of four screws, not shown, which are through run a flange of the motor housing .und in threaded holes 32 are screwed into the end wall 28 '. The compressor 10 is similar to catfish on the opposite end wall 29 attached. By placing the heat exchanger elements next to each other be attached on the same side of the housing 18. a particularly compact cooling unit is achieved in which the heat exchangers are easily accessible. The compressor can be set up so that the side wall · 27 of the housing. it is located near a viand or other obstacle. ■. "-.
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Das, Gehäuse 18 besteht vorzugsweise aus einem einstückigen Gußteil und bildet eine steife Montageverbindung zwischen dem Verdichter 10' und.dem Elektromotor 14 sowie einer Halterung für die' Wärmeaustauscher. Das Gehäuse 18 ist ferner mit einer damit einstückig ausgebildeten oder fest verbundenen Zwischenwand 33 versehen, die einer Evolvente folgt und eine Ausströmkammer begrenzt, die dendie zylindrische Außenseite des Gebläses 19 umgebenden Stator für das Gebläse bil-• , det und zum Luftauslaß 25 für die erwärmte Kühlluft führt.The housing 18 is preferably made of a one-piece Cast part and forms a rigid assembly connection between the compressor 10 'und.dem electric motor 14 and a bracket for the' heat exchangers. The housing 18 is also with an integral or firmly connected partition 33 is provided, which follows an involute and a The discharge chamber delimits the cylindrical outside of the fan 19 surrounding stator for the fan forms •, det and leads to the air outlet 25 for the heated cooling air.
Die Zwischenwand 33 ist mit angeformten Flanschen 34 un'd 35 versehen, die sich auf den entgegengesetzten Seiten des Gebläses 19 befinden und zwei Strömungswege für die ang'esaug'te Kühlluft definieren, wobei der eine Strömuncjsweg von den Wärroeaustauseherelementen 20 und 21 zum verdichterseitigen Ende des Gebläses 19 führt, während der andere Strö-The partition 33 is un'd with molded flanges 34 35 provided, which are located on the opposite sides of the fan 19 and two flow paths for the sucked Define cooling air, one flow path from the heat exchanger elements 20 and 21 leads to the end of the fan 19 on the compressor side, while the other flow
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mungsweg vom Wärmeaustauscherelement 22 zum motorseitigen Ende des Gebläses 19:führt. Die.Zwischenwand 33 und die Flansche 34 und 35 definieren somit· Strömungswege von den Wärme-' austauscherelementen. in. die beiden, axialen Enden des Gebläses 19 sowie eine' einzige Ausströmkammer, die die erwärmte Kühlluft zum Luftauslaß'25 leitet.mungsweg from the heat exchanger element 22 to the engine-side end of the fan 19: leads. The partition 33 and the flanges 34 and 35 thus define flow paths from the heat exchanger elements. in. the two axial ends of the fan 19 as well as a 'single outflow chamber, which the heated cooling air to air outlet 25.
Es ist .festgestellt .worden-, daß-durch die .Anordnung und Ausbildung des Gebläses. 19 in .der Weise, daß es die Kühlluft durch die verschiedenen Warmeaustauscherelemente saugt und •nicht — wie beim Stand der .-Technik - bläst, einige erhebliche'Vorteile erzielt -werdenr ·zu denen die folgenden gehören:It has been established that through the arrangement and design of the fan. 19 that it sucks the cooling air through the various Warmeaustauscherelemente in .the manner and • not - as in the prior technique -. Blows, some erhebliche'Vorteile achieved -Will r * to which belong the following:
A) Die ."'Kühlluft.-., strömt durch die .gesamte verfügbare Fläche ■ ■ jedes Wärmeaustauschers,., wobei nur - sehr geringe Geschwindigkeit sunter schiede .ζ wischen den verschiedenen ■ Kühlluftkanälen im .jeweiligen WärmeaustauscherelementA) The "cooling air" flows through the entire available area ■ ■ each heat exchanger,., Where only - very low speed s different differences. wipe the different ■ Cooling air ducts in the respective heat exchanger element
auftreten. Dies hat direkt.zur Folge, daß der Kühlluft-• . / · - Strom praktisch-. gleichmäßig durch die Wärmeaustauscher-•2Q "' 'elemente- strömt, was einen, dementsprechend verbesserten .Kühlwirkungsgrad -im ,Vergleich z.um-. S.tarid der Technik hat, bei dem. die Geschwindigkeit der.dürchgeblasenen Kühlluft beträchtlich variiert. Bei" einer, typischen herkömmlichen • -; .Ausbildung, :beijder 5ein. AxialgeblcLse 4az:U- dient, die . . Kühlluft durch ein.Wärmeaustauscherelement zu blasen,appear. This has the direct consequence that the cooling air •. / · - electricity practically-. flows evenly through the heat exchanger elements, which has a correspondingly improved .cooling efficiency -in, compared to- "a, typical conventional • - ; . Training,: one for every 5 . AxialgeblcLse 4 az : U- serves that. . Blowing cooling air through a heat exchanger element
■■·" ist die Anströmgeschwindigkeit der .Kühlluft in der Mitte des Wärmeaustauscherelementes^wesentlich größer als an dessen Ecken. -. . ..._ ., .■■ · "is the flow velocity of the .cooling air in the middle of the heat exchanger element ^ much larger than on its corners. -. . ..._.,.
3.0' B) Alle von der Luft mitgeführien Schmutzteilchen werden auf der. Außenseite d,eri;.Wärmeaüstaüscherelemente abge-' lagert, wo die.· Bedienperson des, Verdichters sie leicht ■ sehen und im:Bedarfsfall .entfernen kann, ohne daß die Wärmeaüstaüscherelemente ,von. der Kühleinheit getrennt 35- ■ . zu v/erden brauchen., : ■ .. : . ". r ■"..·:. '.".3.0 'B) All dirt particles carried along by the air are deposited on the. Outside d, he i; .Wärmeaüstaüscherelemente off 'superimposed where the * operator of, compressor see them easily ■ and. .Remove can if necessary without the Wärmeaüstaüscherelemente from. the cooling unit separated 35- ■. need to ground., : ■ .. : . ". r ■" .. · :. '. ".
•r ■ "; ·*'■ -3-U52U• r ■ "; · * '■ -3-U52U
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■· G) Der Äb.strom des Zentrif ugalgebl uses ist nicht - wie beim Stand der Technik - durch die Wärmeaustauscher behindert, so daß das Gebläse einen Druck erzeugen kann, dor. ausreicht, die erwärmte Kühlluft zu einer Stelle zu blasen·, die weit genug vom Verdichter entfernt ist.■ · G) The flow of the centrif ugal fan is not - as with the State of the art - hindered by the heat exchangers, so that the fan can generate a pressure, dor. sufficient to supply the heated cooling air to one point blow far enough from the compressor.
Wie Figur 3 erkennen läßt, kann vor den Wärmeaustauscherelementen 20 und 22 ein Luftfilter 36 angeordnet sein, das die' · • durch die Wärmeaustauscherelemente, gesaugte Kühlluft filtert-.As can be seen in FIG. 3, in front of the heat exchanger elements 20 and 22 an air filter 36 may be arranged, which the '· • Filters sucked cooling air through the heat exchanger elements.
Dies bedeutet, daß dann, wenn der Verdichter in staubreicher . Umgebung betrieben wird, die Kühlluft vor dem Eintritt in. - die Wärmeaustauscher·gefiltertwird und daß das Verstopfen der Wärmeaustauscher oder des Gebläses durch Wechseln oder · Reinigen des Filters auf einfache Weise verhindert werden kann. Da die Kühlluft durch die Wärmeaustauscher gesaugt ■wird, kann das Luftfilter 36 in dargestellter Weise auf der Außenseite der Wärmeaustauscher angeordnet' sein., so daß es leicht zugänglich ist. Wenn dagegen - wie beim Stand der Technik - die Kühlluft durch die Wärmc;au.stauscher gobl.ir.on wird, müßte das Luftfilter zwischen dem Gebläse und den Wärmeaustauschern angeordnet sein,'so daß es demzufolge verhältnismäßig schwer zugänglich wäre.This means that if the compressor is in more dusty conditions. Environment is operated, the cooling air before entering. - the heat exchanger is filtered and that clogging the heat exchanger or the fan can be prevented in a simple manner by changing or cleaning the filter can. Since the cooling air is sucked through the heat exchanger ■, the air filter 36 can in the manner shown on the Be arranged outside of the heat exchanger. So that it is easily accessible. If on the other hand - as with the state of the Technology - the cooling air through the heat exchanger gobl.ir.on is, the air filter would have to be arranged between the fan and the heat exchangers, 'so that it is accordingly relatively would be difficult to access.
Die Beziehungen zwischen den Wärmeaustauschern, dem Gebläse und dem Gehäuse 18 werden im folgenden unter Bezugnahme auf die ausführlicheren und in größerem Maßstab ausgeführten Figuren 4 bis 8 weiter erläutert, in denen .gleiche Bezugszeichen zur Kennzeichnung .einander entHnrochender Morkm.ile benutzt sind. Die Figuren 4 bis 8 zeigen,, daß am Gehäuse. 13 Füße - 37 und 38 angeformt sind, die dazu dienen, die gesamte Baugruppe aus Verdichter, Kühleinheit und Elektromotor * zu tragen, so daß der Zugang bzw. die Erreichbarkeit zum ■ Warten des Verdichters, des Elektromotors' und -der Wärmeaustauscherelemente verbessert ist. Aus Figur.4 ist erkennbar, ■ daß die Motormontageöffnung in der Stirnwand 28 mit vierThe relationships between the heat exchangers, the fan and the housing 18 are further explained below with reference to the more detailed and larger-scale Figures 4 to 8, in which the same reference numerals are used to identify mutually unrelated morkmiles. Figures 4 to 8 show, that on the housing. 1 3 feet - 37 and 38 are formed, which are used to carry the entire assembly of compressor, cooling unit and electric motor *, so that access or accessibility for servicing the compressor, the electric motor and the heat exchanger elements is improved . From Figure 4 it can be seen ■ that the motor mounting opening in the end wall 28 with four
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. SO- . . SO-.
Ausnehmungen zur Aufnähme entsprechender Vorsprünge am Motorgehäuse versehen ist, so daß· das Reaktionsmoment am Motorgehäuse vom Gehäuse 18 aufgenommen werden kann. ■ Recesses for receiving corresponding projections on the motor housing is provided so that the reaction torque on the motor housing can be absorbed by the housing 18. ■
Aus den Figuren 5 und 8 ist erkennbar, daß die entgegenge-. setzten Flansche 34 und 35 an der Zwischenwand 33 jeweils " mit einer. Ringlippe 39 bzw. 40 versehen ist, die-zum zugewandten axialen Ende des Gebläses 19 nach innen gekrümmt ist, wobei ein geringer axialer Abstand bzw. Sp'ielraum zwischen . jeder der Ringlippen und dem entsprechenden Ende des Gebläses besteht. Insbesondere die Figuren 1 und-8 lassen erkennen., daß die Ringlippe 19 einen größeren Innendurchmesser ' als die Ringlippe"40 hat, so daß das Gebläse 19 durch seinve-rdichterseitig.es Ende etwas mehr Luft einsaugt. - "·From Figures 5 and 8 it can be seen that the opposite. placed flanges 34 and 35 on the intermediate wall 33 each "with an annular lip 39 and 40, respectively, which -to the facing axial end of the fan 19 is curved inward, with a small axial distance or play space between. each of the ring lips and the corresponding end of the fan consists. In particular, Figures 1 and -8 show., that the annular lip 19 has a larger inside diameter than the annular lip "40, so that the fan 19 by its compressor side Sucks in a little more air at the end. - "·
Aufgrund der Ausbildung des Gehäuses 1S liegt ein praktisch konstanter Unterdruck an den Innenseiten der Wärmeaustauscher-• elemente 21 und 22 an, so daß alle Kühlluftkanäle praktisch gleichmäßig zum Wärmeaustausch genutzt werden. Um diese Wir-'kung zu erzielen, können die relativen Durchmesser der Ringlippen 39 und 40 und der Abstand der Zwischenwand 33 von • den Wärmeaustauscherelementen geändert werden.Due to the design of the housing 1S, there is a practical constant negative pressure on the inside of the heat exchanger • elements 21 and 22, so that all cooling air channels are practical can be used evenly for heat exchange. In order to achieve this effect, the relative diameters of the ring lips 39 and 40 and the distance of the partition 33 from • the heat exchanger elements are changed.
Tn den Figuren 5 und- 7 sind die'Warmeaüstauscherelemente weggelassen, so daß das Innere des Gehäuses 18 'durch eine Öffnung 41 erkennbar ist, in die normalerweise die Wärmeaustauschereleinente eingesetzt sind. Aus Figur· T ist erkennbar, daß die zwischen dem Gebläse 19 und der Zwischenwand 33 ausgebildete Ausströmkammer einen Evolventenquerschnitt hat und daß eine besonders kompakte Kühleinheit dadurch erreichtIn FIGS. 5 and 7, the heat exchanger elements are omitted so that the interior of the housing 18 can be seen through an opening 41 into which the heat exchanger elements are normally inserted. It can be seen from FIG. T that the outflow chamber formed between the fan 19 and the intermediate wall 33 has an involute cross section and that a particularly compact cooling unit is achieved as a result
ist, daß die ö'ffnung 41 auf der vom weitesten Abschnitt der
Ausströmkammer.äbgewandten Seite angeordnet ist, so daß die
■ . Wärmeaustauscheroiemente nahe der Achse des Gebläses 19 an-•
· geordnet sein können.
■· - " ■■ ' is that the opening 41 is arranged on the side facing away from the furthest section of the Ausströmkammer.äbs, so that the ■. Heat exchanger elements near the axis of the fan 19 can be arranged.
■ · - "■■ '
-. 3ΐΓ- DIi 1687-. 3ΐΓ- DIi 1687
Da die erwärmte ..Kühlluft vom als Zentrifugalgebläse ausgebildeten Gebläse 19 durch den Luftauslaß. 25 als einzige öffnung ausgeblasen wird, ist sie zum erstenmal auf. einen engen Bereich .eingegrenzt, so daß sie demzufolge leicht gesteuert und weitergeleitot werden kann, insbesondere ist c>s möglich, an.den Luftauslaß 25 eine Leitung anzuschließen, so daß die Abwärme zu einer vom Verdichter entfernten Stelle gefördert werden'kann. Dieses Merkmal sorgt'zuverlässig dafür, daß die Abwärme nicht die Temperatur der .das Gehäuse des Verdichters umgebenden Luft oder der in den Verdichter gesaugten Luft oder der in den-Wärmeaustauscher gesaugten ' ■ Luft erhöht. Ferner sorgt dieses Merkmal für beträchtliche Energieersparnis, wenn ein Bedarf an erwärmter Luft beispielsweise zum Zweck der Raumheizung oder, zum Zweck der Prozeßheizung besteht. Um- die-Anbringung einor Leitung zu erleichtern, ist um den Luftauslaß 25 herum ein Flansch 4 2 ausgebildet., 'Since the heated .. cooling air is designed as a centrifugal fan Fan 19 through the air outlet. 25 is the only opening that is blown out, it is open for the first time. a tight one Area limited so that it can therefore be easily controlled and passed on, in particular c> s possible to connect a line to the air outlet 25 so that the waste heat is sent to a point remote from the compressor can be promoted. This feature reliably ensures that the waste heat is not the temperature of the .the housing of the compressor or the air in the compressor sucked air or that sucked into the heat exchanger Air increased. Furthermore, this feature makes for considerable Energy savings when there is a need for heated air, for example for space heating or for the purpose of Process heating exists. Around the attachment of a line facilitate, a flange 4 2 is formed around the air outlet 25, '
Aus Figur 8 ist erkennbar, daß das .Gebläse 19 aus zwei Hälften besteht. "Jede Hälfte weist einen radialen Flansch 43 mif einer einstückig damit ausgebildeten Befestigungsnabe 44 auf. Die Gebläseflügel sind als in Axialrichtung verlaufende Vertiefungen bzw.Einärückungon im zylindrischen Mantel jeder Hälfte ausgebildet. Die Befestigungsnaben 44 weisen einen engen Gleitsitz bezüglich der Antriebswelle 15 auf, die den Elektromotor 14 mit dem Verdichter 10 verbindet. Niete 4 5 .sorgen für die. dreh feste Verbindung und' axiale Festlegung der Hälften des Gebläses. Die beiden Flansche 4.3 sind Rücken.an Rücken angeordnet und mit'Hilfe von einigen Abstand voneinander aufweisen Nieten 46 aneinander befestigt.From Figure 8 it can be seen that the .Gebläse 19 consists of two halves consists. "Each half has a radial flange 43 with a fastening hub 44 formed in one piece therewith on. The fan blades are each as indentations or indentations running in the axial direction in the cylindrical casing Half trained. The mounting hubs 44 have a tight sliding fit with respect to the drive shaft 15, the connects the electric motor 14 to the compressor 10. Rivets 4 5. Take care of the. rotating fixed connection and 'axial fixing the halves of the fan. The two flanges 4.3 are arranged back to back and with the help of some distance each other have rivets 46 attached to one another.
Es hat sich gezeigt, daß die Temeratur des Schmieröls etwas höher ist, wenn das Luftfilter 46 benutzt wird, als wenn ohne Luftfilter gearbeitet wird. Dieser Temperaturanstieg ist jedoch nur gering und unbeachtlich im Hinblick auf dieIt has been found that the temperature of the lubricating oil is somewhat is higher when the air filter 46 is used than when work is carried out without an air filter. However, this temperature rise is only slight and insignificant in terms of the
3 1 452 H3 1 452 H.
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insgesamt in staubiger Umgebung erreichbare Verbesserung der Betriebseigenschaften im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen. " - · ·overall improvement in operating properties that can be achieved in a dusty environment compared to conventional devices. "- · ·
J Fun Rotn t-i nnsv.uTl ichter mit zwangsläufiger Verdrängung verdichtet ein (Iciniach aus einem Gas und einer Kühlflüssigkeit, die die durch das Verdichtungs-Arbeitsspiel erzeugte Wärme .•aufnehmen -soll. Eine Kühle inhalt umfaßt getrennte Wärmeaustauscher zum P'ühlen des verdichteten Gases und der Kühl- - 10 " _ flüssigkeit sowie'ein Zentrifugalgebläse, das Kühlluft durch die Wärmeaustauscher saugt. Dadurch, daß die Kühlluft durch die Wärmeaustauscher gesaugt wird,-wird ein gleichmäßiger. Luftstrom erreicht, so daß die Wärmeaustauscher mit hohem Wirkungsgrad arbeiten können, und erzeugt .das Zentrifugal-I^ gebläse- einen Druck, der ausreicht, um'die erwärmte Kühlluft an einer vom Verdichter entfernten Stelle abzugeben. · • ■ Diese Froir.otzunq der Abwärme an einer entfernten Stelle erhöht den Wirkungsgrad des Verdichters, weil dadurch verhindert ist, daß erwärmte Kühlluft sich mit'der in den Verdichter gesaugton Luft mischt. Ferner erhöht sie den Wärmeaus-. .tauscherwirkungsqrad. Die Abwärme kann zurückgewonnen werden, indem sie .zu einer Stelle geleitet wird, wo die erwärmte Kühlluft zum Zweck der Raumheizung oder der Prozeßhei- J Fun Rotn ti nnsv.uTl icht with inevitable displacement compresses a (Iciniach from a gas and a cooling liquid, which should absorb the heat generated by the compression work cycle and the cooling liquid as well as a centrifugal fan which sucks cooling air through the heat exchangers. By sucking the cooling air through the heat exchangers, a steady air flow is achieved so that the heat exchangers can operate with high efficiency, and generates the centrifugal blower a pressure which is sufficient to discharge the heated cooling air at a point away from the compressor it prevents the heated cooling air from mixing with the air sucked into the compressor Waste heat can be recovered by directing it to a point where the heated cooling air is used for space heating or process heating.
■- ■ zung benutzt werden kann.
25■ - ■ tongue can be used.
25th
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