DE3804626A1 - Verdichteranordnung - Google Patents
VerdichteranordnungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verdichteranordnung nach dem Oberbegriff von
Anspruch 1. Dabei soll das zur Schmierung verschiedener Lagerflächen des
Verdichters dienende Öl gekühlt werden. Insbesondere soll das aus der bei
hoher Temperatur und hohem Druck aus dem Verdichter ausgelassenen Mischung
von Gas und Öl abgeschiedene Öl durch einen Wärmetausch einerseits mit dem
Ansauggas, andererseits mit der Luft der Umgebung gekühlt werden.
In einem Schraubenverdichter hat Öl eine Vielzahl verschiedener Aufgaben.
Typischerweise wird das Öl zum Zwecke der Schmierung zu den verschiedenen
Lagerflächen des Verdichters gefördert und zum Zwecke der Kühlung und Ab
dichtung in den Verdichtungsraum des Verdichters geleitet.
Nach der Schmierung wird das Öl oft in einen unter Ansaugdruck stehenden
Bereich des Verdichters bzw. Schraubenverdichters geleitet. Solches Öl
wird von dem in dem Verdichtungsraum zu verdichtenden Gas mitgerissen
und in den Verdichtungsraum hinein sowie durch den Verdichtungsraum hin
durch getragen. Typischerweise wird das Öl auch direkt in den Verdich
tungsraum eines Schraubenverdichters geleitet. Dies geschieht in einem
Bereich, wo der Druck des zu verdichtenden Gases bereits über dem Ansaug
druck, jedoch unterhalb des Auslaßdruckes liegt. Solches Öl wirkt inner
halb des Verdichtungsraumes sowohl als Dichtmittel als auch als Kühlmit
tel und wird ebenfalls mit dem zu verdichtenden Gas mitgerissen. Das mit
dem in einem Schraubenverdichter verdichteten Gas mitgerissene Öl muß
zum Zwecke der ständigen Wiederverwendung innerhalb des Verdichters von
dem ausgelassenen Gas getrennt werden.
Das in Schmiersystemen verwendete Öl schmiert typischerweise dann besser,
wenn es vor der Versorgung der Lageroberflächen gekühlt ist. Dies liegt
an der Tatsache, daß gekühltes Öl eine höhere Viskosität aufweist und so
für eine bessere Standfestigkeit der Lager sorgt. Schraubenverdichteran
ordnungen unterscheiden sich von typischen Verdichteranordnungen einer
seits durch die relativ große Menge des von dem ausgelassenen Gas mitge
rissenen Öles und andererseits durch die relativ hohen Temperaturen und
Drücke, unter denen das Öl den Schraubenverdichter verläßt.
Beim Einsatz von Schraubenverdichtern sind eigens Vorrichtungen und Kühl
kreisläufe zur Ölkühlung vorzufinden. Solche Vorrichtungen und Kreisläufe
weisen im allgemeinen äußere Wärmetauscher, Filter, mechanische Pumpen
und ein verzweigtes Ölleitungssystem auf. Solche Vorrichtungen bzw. Syste
me bei Schraubenverdichtern sind aus den US-PSen 37 08 959 und 44 97 185
bekannt. Sie sind schwerfällig, teuer, unterliegen häufig mechanischen
Defekten und können eine Überschreitung des für die Verdichteranordnung
vorgesehenen Raumes verursachen.
Bei Verdichtern ohne drehbare Spindeln ist ein Verfahren zur Ölkühlung
allgemein bekannt, bei dem das Öl zum Wärmeaustausch in direkten Kontakt
mit dem Ansauggas des Verdichters gebracht wird. Die meisten dieser her
metischen Verdichter sind als "niederdruckseitige" Verdichter ausgeführt,
d. h., daß dort das Ansauggas direkt in das hermetische Gehäuse des Ver
dichters einströmt, so daß im Inneren des Gehäuses niedriger Ansaugdruck
herrscht. Das Ansauggas hat typischerweise direkten Kontakt mit dem in
einen am Boden des Gehäuses des Verdichters vorgesehenen Sumpfbereich
tropfenden Öl. Da in einem niederdruckseitigen Verdichter der Ölsumpf
mit dem darin befindlichen Öl direkt dem Ansauggas ausgesetzt ist und
durch das Ansauggas im Inneren des hermetischen Gehäuses des Verdichters
gekühlt wird, ist eine weitere Kühlung oder der Einsatz einer entsprechen
den Kühlvorrichtung typischerweise nicht erforderlich. Da jedoch bei
Schraubenverdichtern das Öl hohen Auslaßtemperaturen und Drücken ausge
setzt ist, ist dort dieser Vorteil nicht gegeben.
Aus der US-PS 35 14 225 ist ein in den Ölsumpf eines "hochdruckseitigen"
Schraubenverdichters eingetauchter "Ansaugnapf" bekannt. Bei einem sol
chen Verdichter steht das Gehäuse unter Auslaßdruck. Der im Inneren des
Verdichtergehäuses herrschende Auslaßdruck führt einerseits zur Kühlung
des im Ölsumpf befindlichen Öles, andererseits zur Verdampfung jeglichen
in den Ansaugnapf gelangten und sonst in den Verdichter gelangenden flüs
sigen Kühlmittels. Bei dem aus der US-PS 35 14 225 bekannten Verdichter
ist der Ansaugnapf ein innerhalb des hermetischen Gehäuses in einem Be
reich des Ansaugpfades vorgesehenes, geformtes Bauteil. Der Ansaugnapf
dient in erster Linie der Verhinderung mechanischer Defekte des Verdich
ters, die aus dem Einströmen von flüssigem Kühlmittel in den Verdichtungs
raum des Verdichters resultieren. Der Ansaugnapf ist ein innerhalb des
hermetischen Gehäuses des Verdichters angeordnetes selbständiges Element
und ist in die zur Verdichtungskammer des Verdichters führende Ansauglei
tung eingelötet.
Aus dem US-Reissue-Patent 30 994 ist der Einsatz einer gewendelten Kapillar
ölleitung bekannt. Die Kapillarölleitung ist in einer Hülse vorgesehen,
durch die das Ansauggas zur Ansaugöffnung eines hochdruckseitigen Schrau
benverdichters geleitet wird. Die dünne Kapillarölleitung zweigt von einer
Hauptölversorgungsleitung ab und leitet einen geringen Teil des anfänglich
in der Hauptölversorgungsleitung befindlichen Öles zu einer in den Ver
dichtungsraum des Verdichters hin geöffneten Einspritzstelle. Bei dem in
Rede stehenden Verdichter ist die Temperatur des einzuspritzenden Öles
verringert, da das Ansauggas über die innerhalb der Hülse angeordnete
Kapillarölspule strömt. Dadurch wird die Fähigkeit des einzuspritzenden
Öles verbessert, innerhalb des Verdichtungsraumes des Verdichters eine
Dichtung zu schaffen.
Bei einem hochdruckseitigen Schraubenverdichter besteht der Bedarf einer
Kühlung des Schmieröles ohne Verwendung äußerer, zum Kühlen des Öles be
stimmter Bauteile.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Verdichter
anordnung, insbesondere mit einem Schraubenverdichter zu schaffen, bei der
das zur Schmierung verwendete Öl gekühlt wird. Dabei soll die Kühlung des
Öls durch Ansauggas erfolgen. Desweiteren soll die Kühlung des Öles in ei
nem hochdruckseitigen Verdichter sowohl durch Ansauggas als auch durch die
Umgebungsluft erfolgen. Es sollen dabei keine eigens dafür vorgesehenen
Teile wie Pumpen, äußere Ölleitungen oder andere an Bauteilen innerhalb
der Verdichteranordnung zu befestigende oder damit zu verbindende Vor
richtungen verwendet werden. Die Kühlung des Öles soll derart erfolgen,
daß die im Öl befindlichen Schmutzpartikel herausfilterbar sind und das
Öl vor seiner Leitung zu den Lagerflächen gefiltert wird. Durch Kühlung
des Öles innerhalb des Verdichters soll die Viskosität des Öles und da
durch die Standfestigkeit der Lager erhöht werden. Schließlich soll ge
filtertes und durch Ansauggas gekühltes Öl regelbar an die Lagerflächen
eines Schraubenverdichters gefördert und dabei die Überhitzung des Ansaug
gases verringert sowie der Arbeitstemperaturbereich des Verdichters er
höht werden.
Die erfindungsgemäße Verdichteranordnung löst die zuvor aufgezeigte Auf
gabe durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils von Anspruch 1.
Bei der erfindungsgemäßen Verdichteranordnung wird Öl aus der aus dem Ver
dichtungsraum eines Schraubenverdichters bei hoher Temperatur und hohem
Druck ausgelassenen Mischung aus Gas und Öl separiert. Der Auslaßdruck
wird dazu verwendet, das separierte Öl aus einem Ölsumpf in einen und
durch einen gedrosselten Ölkanal zu leiten. Das Öl wird geregelt zu einem
kreisringförmigen, integralen, innerhalb des den Antrieb umschließenden
Gehäuses des Verdichters angeordneten Wärmetauscher geleitet. Der Wärme
tauscher ist dem durch das Gehäuse des Antriebs zum Verdichter strömenden
Ansauggas ausgesetzt und kann ebenso mit der Umgebung außerhalb des Ge
häuses des Antriebs Wärme austauschen.
Die innere, kreisringförmig ausgebildete Struktur des innerhalb des Ge
häuses des Antriebs angeordneten integralen Wärmetauschers fördert den
Wärmetausch zwischen dem Öl und dem Ansauggas und fördert in dem inner
halb des Wärmetauschers ausgebildeten Bereich des Ölkanals den Transport
der im Öl befindlichen Schmutzpartikel durch Zentrifugalkraft zum radia
len äußeren Bereich des Ölkanals. In dem Ölkanal ist zum Abfangen der
Schmutzpartikel ein Filter vorgesehen. Die vorliegende Erfindung ermög
licht eine geregelte Kühlung des den Verdichter schmierenden Öles und
eliminiert dabei die Notwendigkeit einzelner Bauteile bzw. Apparate zur
Kühlung des Öles. Schließlich ermöglicht die vorliegende Erfindung die
Kühlung des Öles derart, daß das Gewicht und die Größe der Verdichteran
ordnung reduziert und die Außenmaße nicht beeinflußt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die lediglich bevorzugte
Ausführungsbeispiele darstellende Zeichnung näher erläutert. In der Zeich
nung zeigt
Fig. 1 in einem Längsschnitt, teilweise weggebrochen, eine erfindungsge
mäße Verdichteranordnung,
Fig. 2 den Gegenstand aus Fig. 1 im Schnitt entlang der Linie 2-2,
Fig. 3 in einer vergrößerten Darstellung einen Teil des in Fig. 1 dar
gestellten Strömungspfades des Öles,
Fig. 4 im Längsschnitt, teilweise, ein weiteres Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung,
Fig. 5 den Gegenstand aus Fig. 4 im Schnitt entlang der Linie 5-5 und
Fig. 6 in einem Querschnitt eine weitere Ausführungsform eines integra
len Wärmetauschers.
Die Fig. 1 und 3 zeigen gemeinsam eine im wesentlichen drei voneinander ge
trennte Bereiche aufweisende Verdichteranordnung 10. Die drei Bereiche
sind ein Ölabscheidebereich 12, ein Verdichter 14 und ein Gehäuse 16 eines
Antriebs bzw. Motors 18. Der im Gehäuse 16 angeordnete Motor 18 ist in
vorteilhafter Weise durch Abnehmen einer Endabdeckung 20 zugänglich. Da
bei ist der Motor 18 im Gehäuse 16 halbhermetisch eingeschlossen.
Durch eine Ansaugöffnung 24 tritt Ansauggas in einen im Verdichter 14 aus
gebildeten Verdichtungsraum 22. Das Ansauggas wird zwischen zwei ineinan
dergreifenden, innerhalb des Verdichtungsraumes 22 vorgesehenen drehbaren
Spindeln verdichtet und dabei erhitzt. In Fig. 1 ist nur eine drehbare
Spindel 26 gezeigt.
Öl gelangt auf zahlreichen verschiedenen Wegen in den Verdichtungsraum 22.
Das Öl wird von dem in dem Verdichtungsraum 22 zu verdichtenden Ansaug
gas mitgerissen. Durch eine Auslaßöffnung 28 wird eine Mischung aus rela
tiv hohe Temperatur und hohen Druck aufweisendem Kühlgas und Öl aus dem
Verdichtungsraum 22 entladen. Diese Mischung wird in den im Ölabscheide
bereich 12 der Verdichteranordnung 10 angeordneten Ölabscheider 30 gelei
tet. Obwohl der Ölabscheider 30 vorzugsweise als Zentrifugalölabschei
der ausgebildet ist, kann es sich dabei auch um einen beliebigen anderen
Ölabscheider handeln. Bekannterweise können in einem Schraubenverdichter
zahlreiche Typen von Ölabscheidern verwendet werden.
Sobald die heiße, aus dem Verdichter 14 ausgelassene Mischung durch den
im Ölabscheider 30 ausgebildeten Ölkanal 56 strömt, wird das Öl, das
schwerer ist als der Gasanteil dieser Mischung, im Ölabscheider 30 durch
Zentrifugalkraft radial nach außen bewegt und gelangt schließlich durch
eine durchlässige äußere Wandung 32 des Ölabscheiders 30. Das heiße Öl
tropft in einen im Ölabscheidebereich 12 vorgesehenen Ölsumpf 34. Da die
äußere Wandung 32 des Ölabscheiders 30 durchlässig ist, herrscht bei ar
beitender Verdichteranordnung 10 im Inneren des Ölabscheidebereiches 12
Auslaßdruck, wie im Ölsumpf 34.
Das vom Öl befreite, verdichtete Ansauggas bzw. Kühlgas strömt durch Öff
nung 36 aus dem Ölabscheidebereich 12 und wird zu einem Verflüssiger 38 ge
leitet. Das verflüssigte Kühlmittel wird dann über ein Ausdehnungsventil 40
zu einem Verdampfer 42 geleitet. Relativ kühles, verdampftes Kühlmittel
bzw. Kühlgas wird dann vom Verdampfer 42 über eine Ansaugleitung 44 durch
eine in der Endabdeckung 20 des Gehäuses 16 ausgebildete Öffnung 46 in
das Innere 54 des Gehäuses 16 geleitet. Nachdem das Kühlgas zur Kühlung
des Motors 18 über den Motor 18 und durch den Motor 18 hindurch gefördert
ist, wird das Kühlgas als Ansauggas wieder durch das Innere 54 des Gehäu
ses 16 in die Ansaugöffnung 24 gesaugt.
Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen gemeinsam, daß bei der in Rede stehenden Ver
dichteranordnung 10 das heiße Öl unter Einfluß des Auslaßdruckes aus dem
Ölsumpf 34 des Ölabscheidebereiches 12 heraus in die Ölförderleitung 48 ge
fördert wird. Die Ölförderleitung 48 dient zum Fördern des Öles vom Öl
sumpf 34 zu einem im Gehäuse 16 des Motors 18 vorgesehenen integralen
inneren Wärmetauscher 50. Die Strömung des vom Ölsumpf 34 zum Wärme
tauscher 50 strömenden Öls wird über eine in der Ölförderleitung 48 vorge
sehene Drossel 52 begrenzt. Die Drossel 52 dient zur geregelten Förde
rung einer vorgegebenen Menge Öl an den Wärmetauscher 50 derart, daß der
Ölbedarf der in der Verdichteranordnung 10 vorhandenen Lager gedeckt ist
und dabei das Ansauggas nicht merklich überhitzt. Voranstehende Ausführun
gen machen deutlich, daß die Drossel 52 im einfachsten Fall eine rein kör
perliche Verengung der Ölförderleitung 48 oder eine Düse sein kann. Die
Drossel 52 kann aber auch ein in der Ölförderleitung 48 vorgesehenes Ven
til sein. Dabei wird man vorzugsweise ein Ventil mit konstanter Durchfluß
rate wählen.
Die Fig. 1 und 3 zeigen gemeinsam, daß der Wärmetauscher 50 kreisringför
mig ausgebildet ist und daß durch Anbringen der Endabdeckung 20 an dem Ge
häuseteil 58 des Gehäuses 16 ein kreisringförmiger Ölkanal 56 gebildet
und geschlossen wird. Das Gehäuseteil 58 des Gehäuses 16 ist eine im we
sentlichen zylindrische, am Verdichter 14 befestigte Hülse. Das Gehäuse
teil 58 umschließt den Motor 18. Die Endabdeckung 20 ist mit dem Gehäuse
teil 58 in geeigneter, konventioneller Weise, beispielsweise mittels in
der Zeichnung nicht gezeigter Bolzen bzw. Schrauben, derart verbunden,
daß bei der Montage der Verdichteranordnung 10 eine Fläche der Endab
deckung 20 und eine Fläche des Gehäuseteils 58 derart zur Anlage kommen,
daß eine halbhermetische Dichtung des Gehäuses 16 erreicht ist. Der Mo
tor 18, die Endabdeckung 20 und das Gehäuseteil 58 sind wesentliche Be
standteile einer Motoranordnung zum Antrieb eines Verdichters.
Zur Förderung der Abdichtung des kreisringförmigen Ölkanals 56 innerhalb
des montierten Gehäuses 16 sind zwischen den aneinanderliegenden Flächen
der Endabdeckung 20 und des Gehäuseteils 58 innere und äußere Dichtungen
oder O-Ringe 60, 62 vorgesehen.
Zur Förderung der Wärmeübertragung zwischen dem über die Oberfläche des
Wärmetauschers 50 geförderten Kühlgas und dem innerhalb des Wärme
tauschers 50 durch den kreisringförmigen Ölkanal 56 strömenden Öl ist
der Wärmetauscher 50 vorzugsweise dünnwandig ausgebildet. Die aneinan
derliegenden, gemeinsam den Wärmetauscher 50 und den kreisringförmigen
Ölkanal 56 bildenden Flächen der Endabdeckung 20 und des Gehäuseteils 58
sind vorzugsweise gegossen, spanend bearbeitet, gewalzt oder sonstwie
an den durch die Montage der Endabdeckung 20 am Gehäuseteil 58 zur gegen
seitigen Anlage gebrachten Oberflächen der Endabdeckung 20 und des Ge
häuseteils 58 integral angeformt.
Damit das relativ kühle, durch die Öffnung 46 in das Gehäuse 16 einströmen
de Ansauggas zum Wärmeaustausch zwangsweise an der frei zugänglichen Ober
fläche des Wärmetauschers 50 vorbeiströmen kann, erstreckt sich der Wär
metauscher 50 radial in das Innere 54 des Gehäuses 16. Dabei wird eine
Kühlung des durch den kreisringförmigen Ölkanal 56 im Inneren des Wärme
tauschers 50 strömenden heißen Öles erreicht.
Die Strömung des Öles durch den Ölkanal 56 ist am besten in den Fig. 2 und 3
dargestellt. Das in den Ölkanal 56 von der Ölförderleitung 48 her einströ
mende Öl wird durch den in Strömungsrichtung vor dem Ölkanal 56 im Öl
sumpf 34 herrschenden Auslaßdruck durch einen Filter 64 hindurch geför
dert. Der Filter 64 fängt die in dem Ölstrom befindlichen Schmutzparti
kel und verhindert, daß diese Schmutzpartikel vom Öl weitergefördert wer
den. Aufgrund der kreisringförmigen Ausbildung des Ölkanals 56 neigen
die Schmutzpartikel in dem Ölkanal 56 durch auftretende Zentrifugalkraft
radial nach außen zu strömen. Die Schmutzpartikel neigen dazu, sich im
oberen Bereich des Filters 64 anzusammeln. Damit ist sichergestellt, daß
der kreisringförmige Ölkanal 56 sogar bei einer Ansammlung von Schmutzpar
tikeln in dem Filter 64 unverstopft bleibt. Aufgrund der Tatsache, daß
die Endabdeckung 20 vom Gehäuse 16 abnehmbar ist, kann der Filter 64 be
quem ausgetauscht werden. Dabei ist der Ölkanal 56 zur Reinigung zugäng
lich.
Durch die rippenähnliche Grundstruktur eines Verbundflansches 66 wird das
durch den Ölkanal 56 strömende Öl zusätzlich und in zweckdienlicher Weise
an der Kontaktfläche zwischen Endabdeckung 20 und Gehäuseteil 58 mit der
das Gehäuse 16 umgebenden Umgebung in wärmeaustauschenden Kontakt ge
bracht. Die Kapazität des Verbundflansches 66 zum Wärmeaustausch ist wei
ter durch von den aneinanderliegenden Flanschen der Endabdeckung 20 und
des Gehäuseteils 58 sich radial nach außen erstreckenden kreisringförmig
angeordneten Kühlrippen 68 verbessert. Wenn die Endabdeckung 20 und das
Gehäuseteil 58 aneinander liegen, bilden sie gemeinsam den Verbund
flansch 66 und den integralen inneren Wärmetauscher 50. Der Verbund
flansch 66 kann auch einen nahe dem Ölkanal 56 des integralen inneren
Wärmetauschers 50 ausgebildeten integralen äußeren Wärmetauscher des Ge
häuses 16 aufweisen.
Aus dem Ölkanal 56 strömt gekühltes Öl und gelangt von dort in eine Ölför
derleitung 70. Von dort aus wird das Öl, immer noch durch den im Ölab
scheidebereich 12 herrschenden Auslaßdruck, zu verschiedenen Lager
flächen 72 der Verdichteranordnung 10 gefördert. Solche Lagerflächen 72
und Stellen sind typischerweise mit unter Ansaugdruck stehenden Bereichen
der Verdichteranordnung 10 verbunden. Dieser Druckunterschied bewirkt
die anhaltende Strömung des Öles vom Ölsumpf 34 über den integralen inne
ren Wärmetauscher 50 zu den Lagerflächen 72. Nach Verlassen der das Öl
benötigenden Bereiche der Verdichteranordnung 10 wird das Öl vom Ansaug
gas in den Verdichtungsraum 22 der Verdichteranordnung 10 gefördert.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das
direkt in den Verdichtungsraum 22 der Verdichteranordnung 10 zum Zwecke
der Abdichtung eingeleitete Öl nicht zum Wärmetauscher 50 gefördert, son
dern durch einen von der Ölförderleitung 48 direkt zum Verdichtungsraum 22
der Verdichteranordnung 10 führenden Kanal 74 abgeleitet. Obwohl im bevor
zugten Ausführungsbeispiel das direkt in den Verdichtungsraum 22 einge
leitete Öl abgeleitet und nicht gekühlt wird, könnte es in manchen Fällen
vorteilhaft sein, das gesamte Öl der Verdichteranordnung 10 durch den
Wärmetauscher 50 zu leiten. Das Strömen sämtlichen Öles der Verdichter
anordnung 10 durch den Wärmetauscher 50 fällt unter die Lehre der vor
liegenden Erfindung.
Die Fig. 4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel strömt Öl durch einen kreisring
förmigen Ölkanal 156 und wird zweimal um das Innere 54 des Gehäuses 16
geführt, bevor das Öl zu den Lagerflächen 72 der Verdichteranordnung 10
geleitet wird. Durch diese Anordnung wird das Öl länger dem durch das Ge
häuse 16 strömenden Ansauggas ausgesetzt. Die Kühlung des Öles durch An
sauggas ist somit verbessert. Wie bei dem in den Fig. 1 und 3 dargestell
ten ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist bei dem in
den Fig. 4 und 5 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der Wärme
tauscher 50 integral ausgeführt, d. h. durch Befestigung der Endabdeckung 20
am Gehäuseteil 58 gebildet.
Fig. 5 zeigt zusätzlich eine mit dem Ölkanal 156 strömungsverbundene
Tasche 158. Die Tasche 158 ist gemeinsam von der Endabdeckung 20 und dem
Gehäuseteil 58 gebildet und erstreckt sich am dem radial äußeren Bereich
des Ölkanals 156 im unteren Bereich des Ölkanals 156. Die von dem Öl
durch den Ölkanal 156 getragenen Schmutzpartikel werden vorwiegend auf
grund der kreisringförmigen Ausbildung des Ölkanals 156 und der auf die
Schmutzpartikel wirkenden Zentrifugalkraft vorwiegend in dem in radialer
Richtung äußeren Bereich des Ölkanals 156 vorgefunden. Daher neigen die
Schmutzpartikel in die Tasche 158 zu gelangen und werden dort abgefangen.
Die Schmutzpartikel werden folglich daran gehindert, mit dem Öl zu den
Lagerflächen der Verdichteranordnung 10 zu gelangen. Die Tasche 158 ist
derart geformt, daß sie die Strömung im Ölkanal 156 überhaupt nicht oder
nur geringfügig beeinflußt.
Fig. 6 bezieht sich schließlich auf ein drittes Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. Dabei ist die Fähigkeit der Außenfläche 200 des
integralen Wärmetauschers 202, Wärme von dem durch den Ölkanal 204 strö
menden Öl auf das Ansauggas zu übertragen, durch zusätzliche Ausbildung
von auf der dem Ansauggas ausgesetzten Außenfläche 200 des Wärme
tauschers 202 ausgebildeten Kühlrippen 206 verbessert. Selbstverständ
lich kann die doppelte Ausbildung des Ölkanals 156 gemäß dem Ausführungs
beispiel der Fig. 4 und 5 mit der verbesserten Außenfläche 200 des Wär
metauschers 202 gemäß dem in Fig. 6 gezeigten dritten Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung kombiniert werden. Ebenso läßt sich
die verbesserte Außenfläche 200 des Wärmetauschers 202 gemäß Fig. 6 bei
dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung anwenden.
Claims (16)
1. Verdichteranordnung (10) zur Verdichtung von unter Ansaugdruck stehen
dem Ansauggas auf einen höheren Auslaßdruck, mit einem vorzugsweise als
Schraubenverdichter ausgebildeten Verdichter (14) mit einem Verdichtungs
raum (22) und zwei in dem Verdichtungsraum (22) zur Verdichtung des An
sauggases drehbar ineinandergreifenden Spindeln (26), einem vorzugsweise
als Motor ausgeführten Antrieb (18) des Verdichters (14), einer Kapse
lung zum Umschließen des Antriebs (18), einem Schmiersystem zur Versor
gung bestimmter Bereiche bzw. Flächen der Verdichteranordnung (10) mit
Öl, einem Ölabscheider (30) zur Abscheidung von mitgerissenem Öl aus dem
im Verdichtungsraum (22) verdichteten Ansauggas und einem Wärmetauscher (50,
202), wobei an den mit Öl zu versorgenden Bereichen bzw. Flächen ein un
terhalb des Auslaßdruckes stehender Druck herrscht, der Ölabscheider (30)
einen durch einen Ölkanal (56, 156, 204) mit den mit Öl zu versorgenden
Bereichen bzw. Flächen der Verdichteranordnung (10) strömungsverbundenen
Ölsumpf (34) aufweist und bei arbeitendem Verdichter (14) im Ölabschei
der (30) Auslaßdruck herrscht, dadurch gekennzeich
net, daß der Antrieb (18) durch das Ansauggas gekühlt wird, daß das
Innere (54) der Kapselung sowohl die Strömung des Ansauggases zur Küh
lung über den Antrieb (18) leitet, als auch einen zu dem Verdichter (14)
führenden Strömungspfad für das Ansauggas bildet, daß der Wärmetauscher (50,
202) innerhalb der Kapselung des Antriebs (18) als integraler Bestandteil
der Kapselung ausgebildet ist und einen Bereich des Ölkanals (56, 156, 204)
bildet und daß der Wärmetauscher (50, 202) dem durch die Kapselung strömen
den Ansauggas ausgesetzt ist, so daß das vom Ölsumpf (34) her durch den
Ölkanal (56, 156, 204) strömende Öl vor seiner Förderung zu den zu schmie
renden Bereichen bzw. Flächen der Verdichteranordnung (10) durch das An
sauggas gekühlt wird.
2. Verdichteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge
häuse (16) den Antrieb (18) zumindest hablhermetisch abdichtet.
3. Verdichteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Leitung des Ansauggases in den Bereich des Antriebs (18) eine Zuführ
vorrichtung vorgesehen ist.
4. Verdichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß das durch die Kapselung strömende Ansauggas zur Kühlung des
Antriebs (18) um den Antrieb (18) herum und durch den Antrieb (18) hindurch
strömt.
5. Verdichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kapselung des Antriebs (18) als Gehäuse (16) ausgeführt
ist und daß sich der integrale innere Wärmetauscher (50, 202) im Inne
ren (54) des Gehäuses (16) in den Strömungspfad des Ansauggases hinein
erstreckt.
6. Verdichteranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge
häuse (16) im wesentlichen zylindrisch und der Integrale innere Wärme
tauscher (50, 202) kreisringförmig ausgebildet ist.
7. Verdichteranordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse (16) zwei den integralen inneren Wärmetauscher (50, 202) bil
dende Gehäuseteile aufweist.
8. Verdichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Gehäu
seteil (58) den Antrieb (18) umgibt und an dem Verdichter (14) befestigt ist.
9. Verdichteranordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß
das andere Gehäuseteil als Endabdeckung (20) ausgebildet und zur halbher
metischen Abdichtung des Antriebs (18) an dem Gehäuseteil (58) befestigt ist.
10. Verdichteranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein als integraler Bestandteil des Gehäuses ausgebildeter
zweiter Wärmetauscher außerhalb des Gehäuses vorgesehen ist, daß der inte
grale äußere Wärmetauscher unmittelbar an dem von dem integralen inneren
Wärmetauscher gebildeten Bereich des Ölkanals vorgesehen ist, so daß das
durch diesen Bereich des Ölkanals strömende Öl zusätzlich mit der Umgebung
außerhalb des Gehäuses Wärme austauschen kann.
11. Verdichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß der integrale innere Wärmetauscher (202) eine dem Ansauggas
ausgesetzte gerippte Außenfläche (200) aufweist.
12. Verdichteranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der von dem integralen inneren Wärmetauscher (50, 202) ge
bildete Bereich des Ölkanals (156) das Innere (54) des Gehäuses (16) mehr
als einmal umläuft, so daß das durch diesen Bereich des Ölkanals (156)
strömende Öl dem durch das Gehäuse (16) strömenden Ansauggas länger aus
gesetzt ist.
13. Verdichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß zum Herausfiltern von Schmutzpartikeln aus dem durch den Öl
kanal (56) strömenden Öl ein Filter (64) vorgesehen ist.
14. Verdichteranordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der
Filter (64) in dem von dem integralen inneren Wärmetauscher (50) gebilde
ten Bereich des Ölkanals (56) vorgesehen ist.
15. Verdichteranordnung nach Anspruch 9 und ggf. einem der Ansprüche 1
bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (58) und die Endab
deckung (20) gemeinsam eine Tasche (158) zum Herausfiltern von im Öl be
findlichen Schmutzpartikeln bilden und daß die Tasche (158) mit dem von
dem Gehäuseteil (58) und der Endabdeckung (20) gemeinsam gebildeten Ölka
nal (156) strömungsverbunden ist.
16. Verdichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Vorrichtung zur regelbaren Drosselung des vom Öl
sumpf (34) in den von dem integralen inneren Wärmetauscher (50, 202) ge
bildeten Ölkanal (56, 156, 204) strömenden Öles vorgesehen ist.
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