DE3220033A1

DE3220033A1 - Rotationsverdichter

Info

Publication number: DE3220033A1
Application number: DE19823220033
Authority: DE
Inventors: Haruyuki Narashino Chiba Komori
Original assignee: Seiko Seiki KK
Current assignee: Seiko Seiki KK
Priority date: 1981-05-28
Filing date: 1982-05-27
Publication date: 1982-12-16
Also published as: JPS57193088U; IT1148172B; IT8248498A0

Description

Rotationsverdichter
Die Erfindung betrifft einenRotationsverdichter zur Verdichtung oder Förderung von Gasen, Dämpfen oder Gemischen.
Bekannte Rotationsverdichter (Fig. 1) enthalten einen zylindrischen Rotor, dessen Durchmesser gleich einem kurzen Durchmesser eines ovalen Arbeitsraums in einem Zylindergehäuse 1 ist, der an gegenüberliegenden Stirnflächen drehbar gelagert ist. Der Arbeitsraum in dem Zylindergehäuse 1 wird durch den Rotor in zwei sichelförmige kleine Kammern unterteilt. Durch die Anordnung von vier in Schlitzen in dem Rotor gleitend verschiebbaren Flügeln wird, der Arbeitsraum in vier Kammern veränderlicher Größe unterteilt.
Durch einen Einlaß 4 eintretendes Gas wird durch die Rotation des Rotors 2 verdichtet und das unter Überdruck stehende Gas wird durch Rückschlagventile 6 durch einen Auslaß 5 ausgestoßen.
Solange die Kammern mit den Einlässen 4 in Verbindung stehen, ist das Drehmoment zum Antrieb des Rotors 2 nahezu Null und steigt entsprechend einer Verringerung des Volumens während der Rotation des Rotors 2 an. Das Drehmoment zum Antrieb des Rotors 2 erreicht unmittelbar nach dem Vorbeitritt der Flügel an einem langen Durchmesser des Arbeitsraums einen Maximalwert. Deshalb schwankt das erforderliche Drehmoment zwischen dem Wert Null und einem Maximalwert, wobei das notwendige Drehmoment in-den beiden beweglichen, 0 um 8O versetzten Kammern um eine gleiche Phase erhöht oder erniedrigt wird. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ergibt sich dabei in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Rotors ein Maximalwert des Drehmoments nach einem Drehwinkel von jeweils 900. Durch diese periodische Änderung des Drehmoments können deshalb Vibrationen und Geräusieverursacht werden, was bei Kraftfahrzeugen oder sonstigen Verwendungen derartiger Verdichter zu unerwünschten Effekten führen kann.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, bei einem Rotationsverdichter der eingangs genannten. derartige Vibrationen und Geräusche möglichst weitgehend zu verringern. I)iese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs gelöst.
Durch die Erfindung wurde deshalb ein Rotationsverdichter geschaffen, bei dem die Amplitude der periodischen Änderung des Drehmoments wesentlich geringer ist, so daß das Drehmoment in Abhängigkeit vom Drehwinkel nahezu konstant ist und keine ausgeprägten Maximalwerte auftreten.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 eine Schnittansicht eines bekannten Rotationsverdichters; Fig. 2 und 3 grafische Darstellungen der Abhängigkeit des Drehmoments vom Drehwinkel des Rotors; Fig. 4 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Rotationsverdichters gemäß.der Er fiIidung ; Fig., 5 eine grafische Darstellung der Abhängigkeit des Drehmoments von dem Drehwinkel des Rotors bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 4; Fig. 6 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Rotationsverdichters gemäß der Erfindung; und Fig. 7 eine grafische Darstellung des Drehmoments in Abhängigkeit von dem Drehwinkel bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 6.
Bei oem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Rotationsverdichters gemäß der Erfindung begrenzt ein Zylindergehäuse 7 mit einem vorderen .und hinteren Block einen Arbeitsraum mit einem ovalen Querschnitt. Der Durchmesser eines zylindrischen Rotors 8 entspricht dem kurzen Durchmesser des Arbeitsraums, so daß dieser in zwei sichelförmige Kammern 9a, 9b unterteilt ist.
Es sind zwei Einlässe 10 und zwei Auslässe 11 in Verbindung mit den beiden Kammern 9a, 9b vorgesehen. An den Aus'lässen 11 ist jeweils ein Rückschlagventil 12 vorgesehen.
0 Der Rotor 8 weist fünf um 72 versetzte Schlitze 13 auf, in denen fünf Flügel 14 gleitend verschiebbar angeordnet sind, wodurch die beiden Kammern 9a, 9b in fünf Arbeitskammern 15a - 15e unterteilt sind.
Fig. 5 zeigt eine Drehmomentcharakteristik der Arbeitsweise eines' derartigen Rotationsverdichters, welche sich dadurch ergibt, daß der Scheitelwert des Drehmoments für die Arbeitskammer 15b mit einer Phasenverzögerung von 720 auftritt, weil der Scheitelwert des Drehmoments der Arbeitskammer 15a nach einem Drehwinkel von jeweils 1800 des Rotors 8 auftritt, und weil der Seheitelwert des Drehmoments der Arbeitskammern 15c, 15d und 15e aufeinanderfolgend mit einer Phasenverschiebung von jeweils 720 auftritt.
Deshalb ergibt sich keine Überlappung der Scheitelwerte des Drehmoments für die Arbeitskammern 15a - 15e, so daß sich im Vergleich zu Fig. 3 eine Verringerung der Drehmomentänderung um 1/3 ergibt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind fünf Flügel zur Unterteilung der beiden Kammern .9a und 9b vorgesehen. Es können jedoch auch sieben, neun Flügel oder mehr vorgesehen sein, solange die Bedingung erfüllt ist, daß die Anzahl der Flügel m1n + 1 ist (m1 ist eine ganze Zahl größer als 2) und falls die Anzahl der Kammern n ist. Vorzugsweise finden fünf oder sieben Flügel bei Ausbildung von zwei Kammern Verwendung, weil sich dann günstige Verhältnisse im Hinblick auf die Verringerung von mechanischen Vibrationen und Geräusch ergeben.
Wenn die Anzahl der Kammern ungradzahlig ist (n + 1), beträgt die Anzahl der Flügel m2(n + 1), wobei m2 gleich 2 oder ein ganzzahliges Vielfaches davon ist. Dann werden drei Kammern vorgesehen und vorzugsweise sechs Flügel.
Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Zylindergehäuse 16 vorgesehen ist, daß einen Arbeitsraum mit einem dreieckförmigen Querschnitt begrenzt. Dabei ist ein Rotor 17mit sechs Flügeln vorgesehen, welche die drei Kammern in sechs Arbeitskammern 18a - 18f unterteilen. Deshalb treten die diesen Arbeitsräumen zugeordneten Scheitelwerte des Drehmoments nach jeweils 200 auf, wie aus Fig. 7 ersichtlich ist. Dabei ergibt sich ebenfalls ohne eine Uberlappung eine Verringerung der Änderung der auftretenden Drehmomente und eine Verringerung des maximalen Drehmoments, so daß nicht nur das Auftreten von Vibrationen und Geräuschen sondern auch die Belastung des Rotors erheblich verringert werden kann.

Claims

Patentanspruch Rotationsverdichter mit einem zylindrischen Rotor, an dem eine Anzahl von Flügeln in radialer Richtung längsverschiebbar in Schlitzen angeordnet sind, mit einem den Rotor umgebenden Zylindergehäuse, das zusammen mit dem daran bereichsweise anliegenden Rotor mindestens zwei Kammern begrenzt, die durch die Flügel in Arbeitskammern unterteilt sind, sowie mit den Kammerns:verbundenen Einlässen und Auslässen, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die Anzahl der Flügel mln + 1 beträgt, wobei ml eine ganze Zahl größer als 2 ist, falls die Anzahl der Kammern n beträgt und daß die Anzahl der Bügel m2 (n + 1) beträgt, wobei m2 gleich 2 oder ein ganzzahliges Vielfaches davon ist, falls die Anzahl der Kammern n + 1 beträgt.