DE4126322A1 - Steuerkoerper fuer einen fluessigkeitsringverdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Steuerkörper für einen Flüssig­ keitsringverdichter, an welchem Steuerkörper jeweils mindestens ein Saug- und ein Druckschlitz sowie mehrere, dem Druckschlitz vorgeordnete, ventilgesteuerte Auslaßöffnungen vorgesehen sind.

Ein solcher Steuerkörper ist durch die DE-B-27 31 451 bekannt. Bei einem solchen Steuerkörper überdeckt eine durch zwei Schaufeln des Laufrades abgegrenzte Schaufelzelle stets nur einen Abschnitt des aus den Auslaßöffnungen und dem Druck­ schlitz bestehenden Auslaßbereiches. Damit sind für den Gas­ auslaß nur die jeweils in diesem Bereich befindlichen Auslaß­ öffnungen wirksam. Der für den Gasauslaß wirksame Gesamt­ auslaßquerschnitt ergibt sich aus den einzelnen freien Quer­ schnitten der jeweils im Bereich einer Schaufelzelle befind­ lichen Auslaßöffnungen. Die Größe und Lage der Auslaßöff­ nungen wird bei dem bekannten Steuerkörper vor allem durch die Anordnung der den einzelnen Auslaßöffnungen zugeordneten Ventilklappen bestimmt. Somit entspricht der jeweils zur Verfügung stehende Gesamtauslaßquerschnitt nicht optimal den jeweils in dem entsprechenden Bereich vorliegenden Verhält­ nissen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steuerkörper für einen Flüssigkeitsringverdichter so auszubilden, daß die Verhältnisse im Auslaßbereich des Flüssigkeitsringverdichters verbessert sind.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß die Auslaßöffnungen in ihrem Querschnitt so bemessen und/oder derart angeordnet sind, daß der jeweils aus den von einer Schaufelzelle des Verdichterlaufrades über­ deckten Auslaßöffnungen resultierende Gesamtaustrittsquerschnitt von einem im Anfangsbereich des Auslasses liegenden Maximalwert beginnend über dem Drehwinkel des Laufrades zumindest ange­ nähert kontinuierlich bis zu dem durch den Druckschlitz vorge­ gebenen Querschnittsverlauf abnimmt. Durch den gleichmäßigen Verlauf des jeweils wirksamen Gesamtauslaßquerschnitts vom Beginn des Gasausschubes bis zum Abschluß des Verdichtungsvor­ ganges werden Druckstöße weitgehend vermieden oder zumindest stark gedämpft. Dies führt zu einer größeren Laufruhe des Verdichters und zu einer Geräuschreduzierung. Außerdem ergibt sich eine Wirkungsgradverbesserung.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Druckschlitz derart gestaltet ist, daß sich für den Austrittsquerschnitt von dem Maximalwert beginnend bis zu dem am Ende des Druckschlitzes eintreten den Endwert Null ein durchgehend kontinuierlicher Verlauf ergibt.

Anhand einer in der Zeichnung dargestellten, ebenen Steuer­ scheibe eines Flüssigkeitsringverdichters wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben.

Wie aus dem Stand der Technik bekannt, besteht ein Flüssigkeits­ ringverdichter aus einem runden Gehäuse, in dem ein mit Schaufeln bestücktes Laufrad drehbar angeordnet ist. Das Lauf­ rad ist dabei mit seiner Drehachse gegenüber der Mittenachse des Gehäuses exzentrisch versetzt. Aufgrund dieser Exzentri­ zität bewegt sich das Maß der Eintauchtiefe der Schaufeln des Laufrades in den Flüssigkeitsring während einer Umdrehung zwischen einem Minimal- und Maximalwert. Dementsprechend variiert auch das Volumen der von zwei aufeinanderfolgenden Schaufeln, der Laufradnabe und dem Flüssigkeitsring sowie den stirnseitig zum Laufrad angeordneten Steuerscheiben begrenzten Schaufelzellen zwischen einem Minimum und einem Maximum. In dem in Drehrichtung vor Volumenmaximum liegenden Bereich wird ein zu verdichtendes Gas in die jeweilige Schaufelzelle einge­ saugt und im Bereich vor dem Volumenminimum verdichtet wieder ausgestoßen. Das Ansaugen und Ausstoßen erfolgt über die stirn­ seitig zum Laufrad entweder auf beiden Seiten oder nur auf einer Seite angeordnete Steuerscheibe, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist.

Eine solche Steuerscheibe 1 weist einen Saugschlitz 2 und einen Druckschlitz 3 auf. Mit Bezug auf die Förderrichtung (Pfeil 4) des Flüssigkeitsringverdichters sind vor dem Druckschlitz 3 mehrere Auslaßöffnungen 5 in der Steuerscheibe 1 ausgebildet, die zusammen mit dem Druckschlitz 3 den Auslaß bilden. In der Zeichnung sind ferner einige Schaufeln 6 des Laufrades und der Flüssigkeitsring 7 des Flüssigkeitsringverdichters angedeutet. Zwischen jeweils zwei benachbarten Schaufeln 6 besteht eine Schaufelzelle 8, die radial außen durch den Flüssigkeitsring 7 und radial innen durch die Nabe 9 des Laufrades begrenzt wird. Stirnseitig sind die Schaufelzellen 8 entweder durch beidseitig zum Laufrad angeordnete Steuerscheiben 1 oder durch eine auf der einen Seite des Laufrades angeordnete Steuerscheibe 1 und eine auf der anderen Stirnseite des Laufrades befindliche glatte Gehäusewand abgedeckt.

Der Querschnitt der Auslaßöffnungen 5 ist so bemessen und/oder deren Anordnung an der Steuerscheibe so getroffen, daß der Gesamtauslaßquerschnitt der jeweils von einer Schaufelzelle 8 überdeckten Auslaßöffnungen zum Beginn des Ausstoßvorganges rasch auf seinen größten Wert ansteigt und von da an bei Weiterdrehung der Schaufelzelle 8 möglichst kontinuierlich wieder abnimmt. Damit ergibt sich für den wirksamen Auslaß­ querschnitt über dem Drehwinkel des Laufrades ein etwa dreieckförmiger Verlauf.

Bei einem solchen Verlauf des Auslaßquerschnittes werden Druck­ stöße beim Ausströmen des verdichteten Gases aus den Schaufelzellen 8 weitgehend vermieden. Dies wirkt sich günstig auf das Lauf- und Geräuschverhalten des Flüssigkeitsringverdichters aus. Außerdem konnte eine Verbesserung des Wirkungsgrades fest­ gestellt werden.

Als Ausführungsbeispiel für den Steuerkörper wurde eine ebene Steuerscheibe 1 dargestellt und beschrieben. Der Steuerkörper kann auch, wie an sich bekannt, kegelförmig ausgebildet und axial konzentrisch in das Laufrad eingesetzt sein.

Claims (2)

1. Steuerkörper für einen Flüssigkeitsringverdichter, an welchem Steuerkörper jeweils mindestens ein Saug- und ein Druckschlitz (2 und 3) sowie mehrere dem Druckschlitz (3) vorgeordnete, ventilgesteuerte Auslaßöffnungen (5) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (5) in ihrem Querschnitt so bemessen und/oder derart angeordnet sind, daß der jeweils aus den von einer Schaufelzelle (8) des Verdichterlaufrades überdeckten Auslaßöffnungen (5) resultierende Gesamtaustrittsquerschnitt von einem im Anfangsbereich des Auslasses (3; 5) liegenden Maximalwert beginnend über dem Drehwinkel des Laufrades zumin­ dest angenähert kontinuierlich bis zu dem durch den Druck­ schlitz vorgegebenen Querschnittsverlauf abnimmt.

2. Steuerkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckschlitz (3) derart gestaltet ist, daß sich für den Austrittsquerschnitt von dem Maximalwert beginnend bis zu dem am Ende des Druckschlitzes (3) eintretenden Endwert Null ein durchgehend kontinuierlicher Verlauf ergibt.