DE3702436A1 - Oelseparator in einem kaeltemittelsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölseparator in einem Kältemit­ telsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ölinjizierte Rotationskompressoren, wie zum Beispiel Schrau­ benkompressoren des SRM-Typs, die auch als Lysholm-Kompres­ soren oder Zwillingsschrauben-Kompressoren bekannt sind, sind gewöhnlich mit einem Ölseparator ausgerüstet, der entwe­ der separat in das System, in welchem der Kompressor arbei­ tet, eingefügt ist, oder in manchen Fällen mit dem Kompres­ sor integriert ausgeführt ist.

Der Zweck des Ölseparators besteht darin, Öl 13 (siehe Fig. aus dem Arbeitsmedium 14 abzuscheiden, um dieses Öl ei­ nerseits dem Schmierkreis und irgendwelchen Kühlkreisen des Kompressors 15 wiederzuzuführen, und um andererseits sicher­ zustellen, daß das an das System abgegebene Arbeitsmedium nicht zu ölhaltig ist.

Ein separater Ölseparator 16 ist gewöhnlich hinter dem Kom­ pressor 15 auf der Hochdruckseite angeordnet, wie dies Fig. 1 zeigt. Er ist daher für einen hohen Arbeitsdruck ausgelegt und ist gewöhnlich auch relativ groß. Diese beiden Faktoren machen ihn relativ teuer und raumaufwendig.

Wie oben ausgeführt, besteht die primäre Aufgabe des Öls in der Schmierung der beweglichen Teile des Kompressors. Sekun­ däre Aufgaben sind Dichtung und Kühlung.

Das primäre und wichtigste Ziel ist daher die Sicherstellung von ausreichend verfügbarem Öl für das Schmiersystem des Kompressors. Bei Kompressoren für beispielsweise kleine ge­ schlossene Kühl- oder Heizsysteme, bei denen die Gefahr großer ölansammelnder Räume ausgeschlossen werden kann und bei denen die Ölrückspeisung von dem System unter Kontrolle ist, braucht nur so viel Öl dem Arbeitsmedium entzogen und zu dem Schmiersystem des Kompressors zurückgespeist zu wer­ den, daß eine zufriedenstellende Funktion des Kompressors gewährleistet ist. In diesen Fällen sind einfachere und kleinere Ölseparatorsysteme angemessen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Ölseparator der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei welchem die Funktionseinheit aus Rotationskompressor, Antriebsmotor und Ölseparator einen kompakten Aufbau hat.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Ölseparator gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welcher erfin­ dungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ge­ nannten Merkmale hat.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den wei­ teren Ansprüchen genannt.

Anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 ein System mit getrenntem Kompressor und Ölsepara­ tor,

Fig. 2 eine Einheit bestehend aus einem Rotationskompres­ sor, einem Antriebsmotor und einem Ölseperator gemäß der Erfindung,

Fig. 3 im Detail den Aufbau eines Ausführungsbeispiels ei­ nes Ölseparators gemäß der Erfindung.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen kleinen ölinjizierten Schraubenkompressor (siehe Fig. 2) mit halb­ geschlossenem Aufbau, wobei ein druckgasgekühlter Antriebs­ motor 1 hinter dem Kompressor 2 angeordnet ist, gesehen in Strömungsrichtung des Arbeitsmediums.

Das Prinzip des Ölsystems ist in Fig. 1 dargestellt.

Das Öl wird zu verschiedenen Schmierpunkten im Kompressor transportiert, um danach in die Arbeitskammer des Kompres­ sors bei einem Zwischendruckniveau eingeführt zu werden. Das mit dem Arbeitsmedium vermischte feinzerstäubte Öl folgt dem Arbeitsmedium durch eine Austrittsöffnung und durch Kanäle 3, strömt über den Motor und an diesen vorbei und trifft dann auf einen Ölseparator 4, der aus einer Anzahl von Ab­ scheiderplatten besteht. Diese Platten entfernen eine aus­ reichende Menge des Öls aus der Mischung aus Arbeitsmedium und Öl, welches dann über einen Kanal 5 zu dem Ölsystem zu­ rückgeführt wird. Das Arbeitsmedium verläßt die Einheit aus Kompressor 2 und Motor 1 im Zentrum des Ölseparators durch eine Austrittsöffnung 6.

Wie Fig. 3 zeigt, besteht der Ölseparator aus einer Anzahl Hohlkegelstümpfe 7 mit kleinen gegenseitigen Abständen 8, die durch Abstandselemente 9 und eventuell durch Herausbie­ gen von Teilen 10 aus der Fläche der Kegelstümpfe selbst hergestellt werden. Der Ölseparator ist direkt auf der Mo­ torwelle befestigt und hat folglich die gleiche Drehzahl wie der Motor.

Das Stirnseitenstück 11 des Statorgehäuses ist an der Mün­ dung des konischen Ölseparators ähnlich geformt wie die Hohlkegelstümpfe, so daß ein schmaler Spalt auch zwischen dem Stirnseitenstück und dem benachbarten Hohlkegelstumpf ge­ bildet wird.

Nahe der Motorwelle sind die Hohlkegelstümpfe 7 mit minde­ stens zwei Löchern 12 versehen.

Das Gemisch aus Arbeitsmedium und Öl versucht, die Aus­ trittsöffnung 6 erreichen und wird dabei gezwungen, durch die Abstandsspalten 8 in Richtung zum Zentrum der Welle und durch die Löcher 12 zu strömen, bevor es die Austrittsöff­ nung 6 erreicht. Auf diesem Wege kommen die Ölpartikel mit den Hohlkegelstümpfen in Kontakt und werden radial nach außen geschleudert, wobei sie auf der Fläche des benachbar­ ten Hohlkegelstumpfes auftreffen und durch die Zentrifugal­ kraft nach außen zur Peripherie gedrückt werden. Das Öl wird schließlich aus dem Ölabscheider heraus und gegen die innere Wand des Statorgehäuses geschleudert, sammelt sich am Boden nahe dem Kanal 5 und kehrt zu dem Schmiersystem zurück. Der Unterschied in der Dichte zwischen dem Öl und dem Arbeitsme­ dium ist so groß, daß das Arbeitsmedium bei seinem Hindurch­ strömen durch die Abstandsspalte 8 nicht in der Lage ist, die Ölpartikel in Richtung zum Zentrum und durch die Aus­ trittsöffnung zu drücken. Wenn das Arbeitsmedium die Löcher 12 erreicht, durchströmt es diese in achsialer Richtung zur Austrittsöffnung.

Claims (5)

1. Ölseparator in einem Kältemittelsystem mit einem ölinji­ zierten Rotationskompressor (2) der mit einem Antriebsmotor (1) verbunden ist, der im Zuge des Strömungsweges des Ar­ beitsmediums hinter der Austrittsöffnung des Kompressors an­ geordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das in Strömungsrichtung hintere Ende der Motorwelle mit mindestens einer Abscheiderplatte (4, 7) versehen ist, welche der Drehbewegung der Welle zum Zwecke der Ölabscheidung folgt.

2. Ölseparator nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abscheiderplatte kegelför­ mig oder kegelstumpfförmig ausgebildet ist.

3. Ölseparator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle mit zwei oder mehr Abscheiderplatten versehen ist, welche in genau definierten Abständen voneinander angeordnet sind und mit­ einander Abstandsspalte (8) bilden.

4. Ölseparator nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abscheiderplatten mit min­ destens zwei diametral gegenüberliegenden Durchströmungslö­ chern (12) versehen sind, die radial innerhalb des mittleren Durchmessers angeordnet sind.

5. Ölseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ scheiderplatten durch Abstandselemente (9) und/oder Ausker­ bungen (10) aus den konischen Abscheiderplatten (7) auf Ab­ stand voneinander gehalten werden.