DE3525933A1 - Spiralverdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spiralverdichter für kom­ pressible Medien und Flüssigkeiten der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bekannte Spiralverdichter, wie sie z.B. aus den DE-OS 33 08 227 und 33 45 074 bekannt sind, weisen einen Um­ schlingungswinkel von maximal etwa 540° auf, so daß mit solchen Spiralverdichtern nur ein verhältnismäßig ge­ ringes Verhältnis der Volumen der am Einlaß und am Auslaß der Spirale gelegenen Teile und damit auch nur ein ge­ ringer Kompressionsdruck erzielt werden kann.

Aus der DE-PS 26 03 462 ist ein Spiralverdichter bekannt, der zwei vollständige hintereinander geschaltete Spiral­ gänge von je 360° Umschlingungswinkel aufweist. Der zweite, innere Spiralgang weist hierbei einen Erzeugerpol auf, der von dem Erzeugerpol des ersten, äußeren Spiralganges einen erheblichen Abstand aufweist. Hierbei wirken auf den Verdränger erhebliche Drehmomente, da die Reaktions­ kräfte sich mit zunehmendem Abstand der Erzeugerpole ver­ größern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spiral­ verdichter der vorgenannten Gattung so auszubilden, daß der Gesamtumschlingungswinkel mindestens 720° beträgt, daß die Spiralgänge einen gemeinsamen Erzeugerpol auf­ weisen und daß bei zwei ineinandergreifenden äußeren Spiralgängen diese mit mindestens einem inneren Spiralgang in Verbindung stehen.

Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, die Leistung eines solchen mehrspiraligen Verdichters kon­ tinuierlich regeln zu können.

Die an erster Stelle genannte Aufgabe wird gemäß der Er­ findung dadurch gelöst, daß der Verdichter die im Kenn­ zeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale aufweist, die zweite Aufgabe dadurch, daß im Einlaß mindestens eines äußeren Spiralganges ein Ventil angeordnet ist.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Spiralver­ dichters sind in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den mit einer Ölpumpe zusammengebauten Spiralverdichter nach der Schnittlinie I-I der Fig. 2;

Fig. 2 einen Schnitt durch den Spiralverdichter nach der Schnittlinie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Spiralverdichter mit zwei äußeren ineinandergreifenden, mit einem inneren Spiralgang in Verbindung stehenden Spiralgängen, deren einer an seinem Einlaß ein Drosselventil aufweist;

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Spiralverdichter mit zwei äußeren ineinandergreifenden Spiralgängen, deren einer, erster Spiralgang, unmittelbar mit dem inneren Spiralgang verbunden ist, und deren anderer, zweiter Spiralgang, in den Übergangs­ bereich zwischen dem äußeren, ersten Spiralgang, und dem inneren Spiralgang mündet.

Der in Fig. 1 dargestellte Spiralverdichter besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 1, dessen eine Stirnseite mit einem Deckel 2 abgeschlossen ist und an dessen anderer Stirnseite mittels einer Lagerscheibe 21 eine Ölpumpe an­ geflanscht ist. Gegen eine Ringschulter 22 des Gehäuses 1 liegt die Verdrängerscheibe 5 an, deren senkrecht abste­ hende spiralförmig angedordnete Rippen 4 in die durch spi­ ralförmige Nuten gebildeten Förderkanäle A, B und C des Einsatzes 3 eingreifen. Die Verdrängerscheibe 5 weist an ihrer Unterseite einen Zapfen 6 auf, der in eine exzen­ trische stirnseitige Bohrung der Antriebswelle 9 eingreift und in einer Lagerbüchse 7 gelagert ist, an deren Außen­ umfang eine gummielastische Manschette 8 angeordnet ist. Der Deckel 2 weist eine Bohrung 10 auf, durch die das Gas in die Ringkammer 11 gesaugt wird, aus der es durch Boh­ rungen 12 und 13 des Einsatzes 3 in dessen spiralförmige Förderkanäle A und B gelangt. In diesen wird das Gas mit­ tels der Verdrängerippen 4 verdichtet, wobei es aus dem Förderkanal A unmittelbar und aus dem Förderkanal B über den Zwischenbogen D in den inneren Förderkanal C gepresst wird, von dem es über eine Bohrung des Einsatzes 3 in die Auslaßkammer 14 und von dieser über die weitere in Deckel 2 vorgesehene Bohrung 15 austritt. Dieser Auslaßkammer 14 gegenüber ist die Ringkammer 11 mittels eines O-Rings 18 abgedichtet, der in eine durch den Ringsteg 16 des Ein­ satzes 3 und den Ringsteg 17 des Deckels 2 gebildete Ring­ nut eingelegt ist. Dieser O-Ring 18 bewirkt, daß der im Gehäuse 1 axial verschiebbare Einsatz 3 gegen die Ver­ drängerscheibe 5 gedrückt wird, die mit ihrer äußeren Ring­ zone gegen einen Ringsteg des Einsatzes 3 anliegt. Der Einsatz 3 ist im Gehäuse 1 mittels einer Passfeder 19 ge­ gen Verdrehen gesichert. Ein Verdrehen des Einsatzes 3 gegenüber der translatorisch sich bewegenden Verdränger­ scheibe 5 wird durch die Stifte 27 im Einsatz 3, die Roll­ ringe 28 und die Stifte 29 in der Verdrängerscheibe 5 ver­ hindert. Das Gegengewicht 20 kompensiert die Fliehkraft der Verdrängerscheibe 5. In den Lagerflansch 21 ist die Ölpumpe mit Pumpengehäuse 30, Innenzahnrad 31, Außenzahn­ rad 32 und Pumpenplatte 33 eingesetzt. Das Innenzahnrad 31 wird von der Welle 9 über eine Passfeder oder Mitnehmer­ keile von der Welle 9 angetrieben.

Das Öl wird aus dem Ölraum 23 über die Ansaugbohrung 24 in die Pumpe gesaugt und über die Bohrung 25 im Lagerflansch 21 über die Lagerstelle 33 der Bohrung 34 in der Welle 9 zugeführt. Von hier gelangt es über die Querbohrung 35 so­ wohl zur Lagerbüchse 7 des Zapfens 6 als auch zur Lager­ stelle 36 der Welle 9. Von hier wird das Öl über den Ring­ kanal 37, die Bohrungen 38 und 39 in die Ringnut 40 der Ringschulter 22 geleitet. Über die Bohrungen 41 und 42 der Ringschulter 22 fließt das Öl in den Ölraum 23 zurück. Am Wellenaustritt wird der Verdichter gegen Gas- und Öl­ verluste durch eine Gleitringdichtung 43 abgedichtet.

Wie Fig. 2 zeigt, wird das Gas durch die Ansaugbohrungen 12 und 13 des Einsatzes in die Förderkanäle A und B ge­ saugt und durch die translatorische Kreisbewegung der Verdrängerrippen 4 in den inneren Förderkanal C gepresst und von dieser in die Auslaßkammer 14 gefordert.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Gas über die Einlässe 12 und 13 in die äußeren Förder­ kanäle A und B gesaugt, über den Zwischenbogen D in den inneren Förderkanal C und über dessen Auslaßniere in die Auslaßkammer 14 gefördert. Zur Reduzierung der Menge des in den Förderkanal A gesaugten Gases ist am Einlaß 13 ein Drosselventil 56 angeordnet.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel geht der äußere Förderkanal A stetig in den inneren Förderka­ nal C über, wobei beide Förderkanäle je einen Umschlin­ gungswinkel von 360° aufweisen. Durch den äußeren Förder­ kanal B wird das Gas in den abgeschlossenen Raum E ge­ fördert, aus dem das Gas durch die Bohrung 47, über den Verbindungskanal 48 und durch die Bohrung 49 in den Über­ gangsbereich des äußeren Förderkanals A in den inneren Förderkanal C gefördert wird.

Claims (7)

1. Spiralverdichter für kompressible Medien und Flüssig­ keiten mit einem Einsatz, der in einem einen Einlaß und einen Auslaß aufweisenden Gehäuse angeordnet ist und durch spiralförmige Nuten gebildete Förderkanäle aufweist, in die die Gestalt spiralförmiger Rippen auf­ weisende, gegen den Nutengrund der Förderkanäle an­ liegende Verdränger eintauchen, die zur Ausführung ei­ ner kreisenden, verdrehungsfreien Bewegung gegenüber dem Erzeugerpol der die Förderkanäle begrenzenden Wände so exzentrisch versetzt gelagert sind, daß sie bei ei­ ner Bogenlänge von 360° sowohl die äußere als auch die innere, einen Förderkanal begrenzende Wand an je min­ destens einer fortschreitenden Stelle berühren, da­ durch gekennzeichnet, daß min­ destens zwei ineinandergreifende äußere, einen Um­ schlingsungwinkel von mindestens 360° aufweisende spi­ ralförmige Förderkanäle (A, B) mit mindestens einem in­ neren, einen Umschlingungswinkel von mindestens 360° aufweisenden spiralförmigen Förderkanal (C) in Verbin­ dung stehen.

2. Spiralverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Förder­ känäle (A, B) über einen Zwischenbogen (D) mit dem inne­ ren Förderkanal (C) in Verbindung stehen. (Fig. 2)

3. Spiralverdichter nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß im Einlaß (12, 13) zu­ mindest eines äußeren Förderkanals (A, B) ein Drossel­ ventil (56) angeordnet ist.

4. Spiralverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein erster äußerer Förderkanal (A, B) unmittelbar mit einem inneren Förderkanal (C) verbunden ist und ein zweiter äußerer Förderkanal (A, B) in den Übergangs­ bereich zwischen dem ersten äußeren Förderkanal (A, B) und dem inneren Förderkanal (C) mündet. (Fig. 4)

5. Spiralverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Förderkanäle (A, B) bildende Einsatz (3) auf seiner den Förderkanälen (A, B) abgewandten Fläche einen gegen den Deckel (2) des Gehäuses (1) anliegenden Ringsteg (16) aufweist, der zusammen mit einem über die Innen­ fläche des Deckels (2) überstehenden Ringsteg (17) und einem zwischen die Ringstege (16, 17) eingelegten O-Ring (18) eine äußere, mit dem Einlaß (10) in Verbindung stehende Ringkammer (11) von einer inneren, mit dem Auslaß (15) in Verbindung stehenden Kammer (14) trennt.

6. Spiralverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Rückseite der auf ihrer Vorderseite die den Ver­ dränger bildenden spiralförmigen Rippen (4) aufweisenden exzentrisch gelagerten Scheibe (5) elastische, die Ver­ drängerrippen (4) gegen den Einsatz (3) pressende Elemente angeordnet sind.

7. Spiralverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (3) axial beweglich angeordnet und mittels einer Paßfeder (30) gegen Verdrehung gesichert ist.