DE3629516C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spiralkompressor mit einem dicht abgeschlossenen Gehäuse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei einem solchen, aus der US-PS 45 45 747 bekannten Spi­ ralkompressor sind die zwischen den Schenkeln des Rahmens, welche den Antriebsabschnitt tragen, und der Hauptlagernabe des Rahmens angeordneten Verstärkungsrippen schräg nach oben geneigt und laufen in den Schenkeln oberhalb der Auslaßöffnung aus, an die das Förderrohr angeschlossen ist. In dem Raum zwischen dem Kompressorabschnitt und dem An­ triebsabschnitt des bekannten Spiralkompressors werden auf diese Weise zwar von den Verstärkungsrippen voneinander getrennte konkave Räume gebildet, die an ihrem unteren Abschnitt miteinander in Verbindung stehen. Durch den schräg nach oben geneigten radialen Verlauf der Verstär­ kungsrippen von der Hauptlagernabe zu den Schenkeln des Rahmens hin wird jedoch ein gemeinsamer Raum geschaffen, in den der einzige Fluidkanal mündet, der im Kompressorab­ schnitt und im Rahmen gegenüber der Gehäuseinnenwand ausge­ bildet ist und vom Förderraum im oberen Gehäuseabschnitt ausgeht.

Wenn bei dem bekannten Spiralkompressor das komprimierte, Öl mit sich führende Gas durch den einzigen Fluidkanal abströmt, ist die Strömungsgeschwindigkeit sehr hoch, so daß ein Großteil des Öls direkt zur Auslaßöffnung im Gas­ strom mitgerissen wird. Durch Prallwirkung abgetrenntes und sich an der Innenwand des Gehäuses ansammelndes Öl wird in Drehrichtung des Motors an der Umfangswand mitgerissen und direkt zur Auslaßöffnung geführt, wobei die von den Schen­ keln des Rahmens gebildeten Widerstandsflächen überströmt werden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, den Spiralkompressor der gattungsgemäßen Art so auszubil­ den, daß die aus dem Kompressor mit dem komprimierten Gas ausgetragene Ölmenge reduziert wird.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentan­ spruchs angegebenen Merkmalen gelöst.

Dadurch, daß erfindungsgemäß jedem der konkaven Räume ein eigener Fluidkanal für die Zuführung des Öl mit sich füh­ renden komprimierten Fluids zugeordnet ist, wird der Strö­ mungsquerschnitt des komprimierten Gases zwischen dem Förderraum und der Auslaßöffnung aus dem Gehäuse wesentlich vergrößert, wodurch die Geschwindigkeit des Gasstroms gering ist. Dadurch, daß die radialen Verstärkungsrippen in die außen liegenden Schenkel des Rahmens an einer Stelle übergehen, die unterhalb der Auslaßöffnung liegt, können die Verstärkungsrippen einen Ölstrom in Umfangsrichtung zur Auslaßöffnung wirksam unterbinden. Durch die große Fläche der Verstärkungsrippen erhält man eine große Prallfläche für die Ölabtrennung.

Die erfindungsgemäß erreichte stark reduzierte Ölabführung aus dem Kompressor mit dem komprimierten Gas wird somit nur durch die verringerte Gasgeschwindigkeit aufgrund des durch die Fluidkanäle vergrößerten Strömungsquerschnitts im Zusammenwirken mit den erfindungsgemäß gestalteten Verstär­ kungsrippen erreicht.

Anhand von Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 den Spiralkompressor im Axialschnitt und

Fig. 2 den Schnitt II-II von Fig. 1.

Der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigte Spiralkompressor hat einen Kompressorabschnitt 2, einen Antriebsabschnitt 3, eine Kurbelwelle 8 mit Ausgleichsgewicht 90 und einen Rahmen 7, die in einem dicht abgeschlossenen Gehäuse 1 angeordnet sind. Ein das Gehäuse 1 unten abschließender Deckel 22 bildet einen Ölspeicher 4 für Schmieröl. Der Kompressorabschnitt 2 hat ein stationäres Spiralelement 5 und ein umlaufendes Spiralelement 6, von denen jedes eine Stirnplatte und eine axial davon abstehende Spiralwand aufweist. Die Spiralelemente 5 und 6 sind so zusammenge­ fügt, daß ihre Spiralwände unter Bildung von Kompressions­ kammern ineinandergreifen.

Das stationäre Spiralelement 5 ist an dem Rahmen 7 be­ festigt, welcher das umlaufende Spiralelement 6 umschließt und die Kurbelwelle 8 lagert. Die Kurbelwelle 8 hat einen Kurbelarm 9, der in einer Nabenöffnung auf der der Spiral­ wand gegenüberliegenden Seite der Stirnplatte des umlaufen­ den Spiralelements 6 eingreift. Der Kurbelarm 9 hat einen mitrotierenden Lagerabschnitt 9 a und einen mitrotierenden Mechanismus 10, der verhindert, daß sich das umlaufende Spiralelement 6 um seine Achse dreht. Mit dem stationären Spiralelement 5 ist eine Ansaugleitung 11 verbunden, die mit dem Außenraum des Gehäuses 1 in Verbindung steht. In der Stirnplatte des stationären Spiralelements 5 ist eine zentrale Förderöffnung 12 ausgebildet. Der Kompressorab­ schnitt 2 ist im Preßsitz in dem Gehäuse 1 gehalten. Der Antriebsabschnitt 3 ist mit dem Rahmen 7 durch Bolzen 72 mit einer Vielzahl von rahmenseitigen Schenkeln 71 verbun­ den, die sich in Axialrichtung längs der Innenwand des Gehäuses 1 erstrecken und die im wesentlichen die gleiche Länge wie eine Hauptlagernabe 73 haben, die sich vom Mit­ telabschnitt des Rahmens 7 aus erstreckt. In dem Kompres­ sorabschnitt 2 ist eine Vielzahl von sich längs der Innen­ wand des Gehäuses 1 auf Bogenabschnitten erstreckenden Fluidkanälen 131, 132 und 133 ausgespart.

Zwischen einem das Gehäuse 1 oben dicht abschließenden Deckel 21 und der Oberseite des stationären Spiralelements 5 befindet sich ein Förderraum 20, in den die zentrale För­ deröffnung 12 und die Fluidkanäle 131, 132 und 133 münden.

Die Hauptlagernabe 73 ist mit den Schenkeln 71 des Rahmens 7 durch eine Vielzahl von einstückig angeformten, sich radial erstreckenden Verstärkungsrippen 74 verbunden, wodurch im Rahmen 7 zwischen der Hauptlagernabe 73 und den Schenkeln 71 eine Vielzahl von konkaven Räumen 75, 76, 77 und 78 ausgebildet wird, die miteinander an ihrem unteren Teil in Verbindung stehen. In einem konkaven Raum 78 mündet dabei eine Auslaßöffnung 161, die mit einer Förderleitung 16 verbunden ist, während jeweils einer der Fluidkanäle 131, 132 und 133 jeweils in den oberen Abschnitt eines der anderen konkaven Räume 75, 76 und 77 mündet. Bei dem ge­ zeigten Ausführungsbeispiel haben die Fluidkanäle 131, 132 und 133 unterschiedlich große Mündungsflächen, die jedoch auch gleich groß sein können.

Für den Anschluß der Energieversorgung ist am Deckel 21 eine Klemme 30 vorgesehen. Am unteren Ende der Kurbelwelle 8 ist ein Ölansaugrohr 81 angebracht, das in das Schmieröl des Ölspeichers 4 im unteren Bereich des Gehäuses 1 ein­ taucht und Öl zu exzentrischen Ölkanälen 82 und 83 in der Kurbelwelle 8 aufgrund der Zentrifugalkraft bei der Rota­ tion der Kurbelwelle 8 führt, wodurch Öl zu Lagerabschnit­ ten 84, 85 bzw. zum Lagerabschnitt 9 a über Ölkanäle 821 und 831 gefördert wird.

Wenn die Kurbelwelle 8 vor dem Antriebsabschnitt 3 in Rotation versetzt wird, führt das umlaufende Spiralelement 6 eine Umlaufbewegung bezüglich des stationären Spiralele­ ments 5 aus, ohne sich um seine eigene Achse zu drehen, wodurch Kältemitteldampf durch das Ansaugrohr 11 angesaugt, in den Kompressionskammern komprimiert und durch die zen­ trale Förderöffnung 12 in den Förderraum 20 des Gehäuses 1 gefördert wird, aus dem er mit einer niedrigen Geschwindig­ keit über die Fluidkanäle 131, 132 und 133 in die konkaven Räume 75, 76 bzw. 77 strömt. Das in dem Kältemitteldampf mitgerissene Öl strömt längs der Innenwand des Gehäuses 1 und möchte in Umfangsrichtung strömen, die der durch den Pfeil 100 in Fig. 2 dargestellten Umlaufrichtung des Motors entspricht. Weil jedoch am unteren Teil des Kompressorab­ schnitts 3 die radialen Verstärkungsrippen 74 vorgesehen sind, kann sich ein Ölstrom in Umfangsrichtung und somit ein Abfluß des Öls durch die Förderöffnung 161 nach außen nicht ausbilden. Das von den Verstärkungsrippen 74 aufge­ fangene Öl tropft statt dessen in den Ölspeicher 4 an dem von dem Deckel 20 gebildeten Boden des Gehäuses 1.

Claims (1)

1. Spiralkompressor mit einem dicht abgeschlossenen Gehäuse (1), mit einem Kompressorabschnitt (2) im oberen Teil des Gehäuses (1), bestehend aus einem stationären und einem umlaufenden Spiralelement (5, 6), von denen jedes eine Stirnplatte und eine davon abstehende Spiralwand aufweist und deren Spiralwände ineinandergreifen und zwischen sich und den Stirnplatten Kompressionskammern bilden, die als Folge der Umlaufbewegung des umlaufenden Spiralelements (6) sich unter fortschreitender Volumenverringerung zur Mitte des Kompressorabschnitts hin bewegen; mit einer zentralen Förderöffnung (12) in der Stirnplatte des stationären Spiralelements (5), die in einen oberen Förderraum (20) im Gehäuse (1) mündet; mit einem den Kompressorabschnitt (2) antreibenden, im unteren Teil des Gehäuses (1) angeordneten Antriebsabschnitt (3); mit einem Ölspeicher (4) am Boden des Gehäuses (1); mit einem Rahmen (7), an dem der Kom­ pressorabschnitt (2) befestigt ist und an dem antriebsab­ schnittseitig eine Hauptlagernabe (73) und gehäuseinnen­ wandseitige Schenkel (71) zum Befestigen des Antriebsab­ schnitts (3) angebracht sind, die mit der Hauptlagernabe (73) durch radiale Verstärkungsrippen (74) verbunden sind, wodurch zwischen dem Kompressorabschnitt (2) und dem An­ triebsabschnitt (3) konkave Räume (75, 76, 77, 78) gebildet werden, die miteinander an ihrem unteren Abschnitt in Verbindung stehen; mit wenigstens einem im Außenumfang des Kompressorabschnitts (2) ausgebildeten, längs der Innenwand des Gehäuses (1) verlaufenden, den Förderraum (20) mit einem der konkaven Räume verbindenden Fluidkanal und mit einer zwischen dem Kompressorabschnitt (2) und dem An­ triebsabschnitt (3) in der Gehäusewand vorgesehenen, mit einer Förderleitung (16) verbundenen Auslaßöffnung (161) , dadurch gekennzeichnet, daß im Außenum­ fang des Kompressorabschnitts (2) mehrere längs der Innen­ wand des Gehäuses (1) verlaufende Fluidkanäle (131, 132, 133) vorgesehen sind, und daß die Auslaßöffnung (161) direkt in einen (78) der konkaven Räume mündet, während jeder der anderen konkaven Räume (75, 76, 77) mit seinem oberen Abschnitt mit einem der Fluidkanäle (131, 132, 133) verbunden ist, wobei die radialen Verstärkungsrippen (74) sich derart erstrecken, daß kein Öl längs der Innenwand des Gehäuses (1) zur Auslaßöffnung (161) abströmen kann.