DE3344271C2

DE3344271C2 - Gehäuse für einen Rotationskolbenverdichter

Info

Publication number: DE3344271C2
Application number: DE3344271A
Authority: DE
Inventors: Yukio Saitama Horikoshi; Hiroshi Tochigi Sakamaki; Susumu Sugishita
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Current assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Priority date: 1982-12-13
Filing date: 1983-12-07
Publication date: 1986-06-19
Also published as: JPH0154559B2; FR2537667A1; DE3344271A1; GB2131881B; US4548558A; FR2537667B1; GB2131881A; CA1227468A; GB8333235D0; JPS59108894A

Abstract

Ein Rotationskompressorgehäuse ist außen mit einem Gitter in der Form von Rechtecken, Rauten oder Waben versehen. Die Verstärkungsgitter gestatten, daß sich die Zwischenwandabschnitte zwischen den gebolzten Wandabschnitten soviel wie die gebolzten Wandabschnitte thermisch ausdehnen, woraus sich ergibt, daß der Innenumfang des Mittelgehäuses immer seine Kreisform beibehält, wenn die Innentemperatur aufgrund unvermeidbarer Verdichtung von Luft ansteigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für einen Rotationskolbenverdichter mit einem mittleren Gehäuseteil, das an seinem Außenumfang Kühl- und Verstärkungsrippen aufweist, und in dem ein Rotor mit radial beweglichen Schiebern angeordnet ist

Es ist unvermeidbar, daß das Gehäuse eines Rotationskolbenverdichters erwärmt wird und sich im Betrieb ausdehnt Im allgemeinen ist das mittlere Gehäuseteil axial an gegenüberliegenden Seitengehäusen mit mehreren Bolzen zu einer Einheit befestigt Die Bolzen verhindern, daß sich die verboäzten Abschnitte des mittleren Gehäuseteiles radial ausdehnen, gestatten indessen eine Radialexpansion der vier Zwischenabschnitte zwischen benachbarten verbolzten Abschnitten, so daß sich der Innenumfang des mittleren Gehäuseteiles in der Form ähnlich eines Rechteckes ausdehnt. Demzufolge besteht die Möglichkeit, daß das mittlere Gehäuseteil durch Wärmeeinfluß verformt wird und die Arbeitsfähigkeit des Rotationskolbenverdichters beeinträchtigt.

Aus der US-PS 23 24 903 ist ein Rotationskolbenverdichter bekannt, welcher einen mittleren Gehäuseteil mit am Außenumfang einstückig angeordneten Kühl- und Verstärkungsrippen aufweist, die sowohl in Umfangsrichtung als auch in axialer Richtung angeordnet sind. Hier besteht indessen auch die Gefahr durch Wärme verursachter Verformungen.

In der japanischen Patentanmeldung 58-65988 ist ein Rotationskolbenverdichter beschrieben, der eine Drehhülse aufweist, welche zwischen dem mittleren Gehäuseteil und einem Rotor angeordnet und schwimmend durch verdichtetes Fluid gelagert ist. Dieser Rotationskolbenverdichter ist insbesondere als Lader für die Ver-Wendung bei einem Kfz-Motor verwendbar, welcher über einen großen Geschwindigkeitsbereich arbeiten muß. Die Drehhülse dreht sich zusammen mit Schiebern, um Reibungshitze und Abrieb an den Scheiteln eines jeden Schiebers zu verhindern. Jedoch kann, wenn der Innenumfang des mittleren Gehäuseteiles thermisch verformt wird, das Problem entstehen, daß die Lagerfähigkeit des Luftlagerraumes, welcher zwischen Innenumfang des mittleren Gehäuseteiles und Außenumfang der Drehhülse ausgebildet ist, so herabgesetzt wird, daß die Drehhülse den Innenumfang des mittleren Gehäuseteiles abnutzt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, das Gehäuse eines Kolbenverdichters der genannten Art derart auszubilden, daß bei günstiger Kühlwirkung temperaturbedingte Verformungen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Rippen in der Form eines Gitters angeordnet sind.

Zweckmäßig hat das Gitter eine rechteckige, wabenförraige oder rautenförmige Struktur.

Das Gitter dezentralisiert Wärmespannungen in den Mittelabschnitten zwischen benachbarten gebolzten Abschnitten und gewährleistet daß der Innenumfang des mittleren Gehäuseteiles rund bleibt Das Gitter strahlt dabei Hitze wirksam von dem mittleren Gehäuseteil zu der Umgebung ab. Insbesondere ist das wabenförmige oder rautenförmige Gitter wirksam, um den mittleren Gehäuseteil' aufgrund eines nicht gleichmäßigen Luftstromes auf seinem Außenumfang zu kühlen.

Ein weiterer Vorteil dieser erfindungsgemäßen Ausbildung eines Rotationskolbenverdichters besteht darin, daß die Leistung des Verdichters nicht durch einen Temperaturanstieg aufgrund unvermeidbarer adiabatischer Luftverdichtung herabgesetzt wird und daß auch keine Schwierigkeiten hinsichtlich Abnutzung und Festfressen innerhalb des Verdichters vorhanden sind.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt eines Rotationskolbenverdichters,

Fig.2 eine Schnittansicht längs der Linie H-II in Fig. 1,

F i g. 3 und 4 perspektivisch und im Schnitt den mittleren Gehäuseteil nach F i g. 1 und 2,

F i g. 5 und 6 perspektivische Ansichten weiterer Ausführungsformen ähnlich F i g. 3.

Der Rotationskolbenverdichter nach Fig. 1 umfaßt einen Rotor 10, der mit einer Drehwelle 12 versehen ist, welche drehbar in Lagern 18,19 in entsprechenden vorderen und rückwärtigen Seitengehäuseteilen 21, 23 gelagert und mit seinem vorderen Ende an einer Scheibe 14 befestigt ist, welche von einem nicht-gezeigten Motor gedreht wird. Eine Vielzahl von Schiebern 16 ist radial gleitbar in entsprechenden Aussparungen 15 im Rotor 10 aufgenommen, deren Scheitel in Kontakt mit dem Innenumfang der Drehhülse 30 sind. Die Drehhülse 30 ist innerhalb eines mittleren Gehäuseteiles 22 angeordnet, um dazwischen einen Luftlagerraum 40 mit einer Dicke von 0,02 bis 0,15 mm zu begrenzen. Eine Abdichtung ist zwischen dem rückwärtigen Seitengehäuseteil 23 und einer rückwärtigen Abdeckung 24 vorgesehen, in welcher Abgabe- und Saugkammern 41,51 vorgesehen sind. Die Abgabekammer 41 ist über ein Ablaßventil 60 mit einem Abgabedurchgang 42 und die Saugkammer 51 mit einem Saugdurchgang 52 verbunden. Das rückwärtige Seitengehäuseteil 23 ist mit einem Hochdruckloch 44 versehen, welches sich von dem Ablaßventil 60 zu einer Hochdruckausnehmung 45 in der Verbindungsfläche zwischen dem mittleren Gehäuseteil 22 und dem rückwärtigen Seitengehäuseteil 23 erstreckt. Der mittlere Gehäuseteil 22 ist mit einem Hochdruckdurchgang 46 versehen, der sich axial von der Hochdruckausnehmung 45 erstreckt Der Hochdruckdurchgang 46 ist mit einer Vielzahl von Drosselöffnungen 47 versehen, die zu dem Luftlagerraum 40 führen. Die Abgabekammer 41 ist mit dem Luftlagerraum 40 verbunden. Vier gleichmäßig am Umfang verteilte Bolzen 28 erstrecken sich durch verdickte Abschnitte 28

des mittleren Gehäuseteiles 22, die vorderen und rückwärtigen Seitengehäuseteile 21, 23 und die Abdeckung 24, um diese Bauteile axial zu einem Körper zu verbinden. Die vorderen und rückwärtigen Seiten«?ehäuseteile 21,23 sind auf ihren Innenflächen mit ringförmigen Ausnehmungen 26 versehen, in welchen ölfreie Lagerglieder 25 aus Kohlenstoff, Aluminiumoxid, Siliciumnitrid od. dgl. zwecks sanften Kontaktes mit den entsprechenden Seitenflächen der Drehhülse 30 eingebettet sind.

Wie in F i g. 2 gezeigt ist, sind die Hochdruckgänge 46 an der Hochdruckausnehmung 45 angeordnet, welche einen Kreisbogen mit eingeschlossenem Winkel von ungefähr 170" auf der Kompressionsseite des Rotationskolbenverdichlers bildet Vier Schieber 16 begrenzen einen Saugraum 53 und einen Kompressionsraum 43 zusammen mit dem Außenumfang des Rotors 10 und dem Innenumfang der Drehhülse 30. Die verdickten Abschnitte 28 sind umfangsmäßig miteinander durch Gitter 29 verbunden. Der Luftlagerraum 40 zwischen der Drehhülse 30 und dem mittleren Gehäuseteil 22 soll seine Kreisform beibehalten, um die Drehhülse 30 schwimmend zu lagern.

Wie in F i g. 3 und 4 gezeigt ist, ist am Außenumfang des mittleren Gehäuseteiles 22 einstückig ein Gitter 29 aus Rippen vorgesehen, das sich sowohl in axialer und in Umfangsrichtung erstreckt. Das Gitter ist in seiner Radialdicke gleich dem verdickten Abschnitt 28. Dabei ist das Gitter 29 nicht auf die rechteckige Struktur begrenzt, sondern kann auch eine rautenförmige oder wabcnförmige Struktur aufweisen, wie dies in F i g. 5 und 6 gezeigt ist. Dabei endet das Gitter 29 axial in gegenüberliegenden Flanschen des mittleren Gehäuseteiles 22, an welchen die vorderen und rückwärtigen Seitengehäuseteile befestigt sind.

Im Betrieb wird die Rotation eines Motors auf den Rotor 10 über die Scheibe 14 übertragen. Wenn sich der Rotor 10 dreht, wird Luft in dem Kompressionsraum 43 adiabalisch verdichtet, um ihre Temperatur anzuheben, die auf den mittlei en Gehäuseteil 22 über die Drehhülse 30 übertragen wird. Reibungswärme, die in den Lagern, Dichtungen und anderen Teilen erzeugt wird, wird ebenfalls auf den mittleren Gehäuseabschnitt 22 übertragen. Folglich weist dieser Gehäuseteil 22 eine Temperatur bis zu 85° C auf und dehnt sich thermisch aus. Das Gitter 29 erlaubt, daß sich die Zwischenabschnitte zwischen den gebolzten Abschnitten 28 thermisch soviel wie die Umgebung der gebolzten Abschnitte 28 in axialer und radialer Richtung mit dem Ergebnis ausdehnen können, daß sich der Innenumfang des mittleren Gehäuseabschnittes 22 ausdehnt, ohne seine Kreisform zu verlieren. Der Luftlagerraum 40 behält immer seine Kreisform und die gleiche Lagerkapazität bei, um die Drehhülse 30 unabhängig von dem Temperat'iranstieg in dem Rotationskolbenverdichter schwimmend zu lagern, so daß sich die Drehhülse 30 drehen kann, ohne den Innenumfang des mittleren Gehäuseteiles 22 abzunutzen oder zu beschädigen. Das wabenförmige oder rautenförmige Gitter 29 strahlt nicht nur Wärme von dem mittleren Gehäuseabschnitt 22 ab, sondern erzeugt auch einen nicht gleichmässigen Luftstrom, um den mittleren Gehäuseteil 22 mit dem Ergebnis zu kühlen, daß die Temperatur in diesem Gehäuseteil 22 nicht eine tolerierbare Grenze überschreitet.

Es sei hervorgehoben, daß das Gehäuse gemäß Erfindung nicht nur bei einem Rotationskolbenverdichter, welcher eine Drehhülse umfaßt, sondern auch bei einem Rotationskolbenverdichter einsetzbar ist, der herkömmlich ist und bei welchem die Schieber längs des

Innenumfangs des mittleren Gehäuseteiles reibend gleiten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gehäuse für einen Rotationskolbenverdichter mit einem mittleren Gehäuseteil, der an seinem Außenumfang Kühl- und Verstärkungsrippen aufweist und in dem ein Rotor mit radial beweglichen Schiebern angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen in der Form eines Gitters (29) angeordnet sind.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (29) rechteckige Struktur hat.

3. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (29) rautenförmige Struktur hat.

4. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (29) wabenförmige Struktur hat

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