DE69002002T2

DE69002002T2 - Rotierender schraubenverdichter mit einlasskammer.

Info

Publication number: DE69002002T2
Application number: DE90902423T
Authority: DE
Inventors: Frits Soederlund
Original assignee: Svenska Rotor Maskiner AB
Current assignee: Svenska Rotor Maskiner AB
Priority date: 1989-02-01
Filing date: 1990-01-12
Publication date: 1993-11-18
Anticipated expiration: 2010-01-13
Also published as: SE461676B; SE8900353D0; JPH04503096A; EP0456688B1; US5120207A; JP2731625B2; WO1990008901A1; DE69002002D1; EP0456688A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Schraubenrotorverdichter mit einem Gehäuse, das einen Arbeitsraum begrenzt, in welchem ein Paar Rotoren mit in einer horizontalen Ebene liegenden Rotorachsen montiert ist, und das einen Einlaßkanal und Mittel zum Einspritzen einer Flüssigkeit in den Arbeitsraum aufweist, der eine Einlaßöffnung hat, die über eine Einlaßkammer an den Einlaßkanal angeschlossen ist, wobei sich die Verbindung zwischen dem Einlaßkanal und der Einlaßkammer unterhalb der horizontalen Ebene befindet.
Schraubenrotorverdichter sind gut bekannt und weithin in Gebrauch zur Erzeugung von Druckluft oder in Kühlsystemen. Ihr allgemeiner Aufbau und das Arbeitsprinzip brauchen deshalb nicht erklärt zu werden.
Das US Patent Nr. 4,762,469 beschreibt einen Verdichter der oben bezeichneten Art. Ein horizontal montierter Verdichter, der einen von unten kommenden Einlaßkanal hat, bietet in vielen Fällen vorteilhafte Lösungen für die Auslegung des Systems, von dem der Verdichter einen Teil bildet. So kann z. B. ein Verdichter in einem Kühl- oder Wärmepumpensystem oben auf dem Verdampfer montiert sein, wobei der nach unten gerichtete Einlaßflansch des Verdichters direkt mit dem nach oben gerichteten Auslaßflansch des Verdampfers verbunden sein kann. Das US Patent Nr. 2,963,884 beschreibt einen ähnlichen Verdichtertyp, obgleich dieser für die Verdichtung von Luft bestimmt ist und keine Flüssigkeitseinspritzung aufweist.
Bei einem so montierten Verdichter kann allerdings ein bestimmtes Problem entstehen. Wenn der Verdichter von der Art ist, die mit Mitteln zum Einspritzen einer Flüssigkeit, z. B. Öl, in den Arbeitsraum zu Dicht-, Schmier- und Kühlzwecken versehen ist, kann das Öl infolge Schwerkraft nach unten in den Einlaßkanal fließen. Wenn der Einlaßkanal mit einem darunter angeordneten Verdampfer verbunden ist, füllt sich dieser mit Öl, und dadurch wird sein Wirkungsgrad negativ beeinflußt. Wenn der Verdichter mit einem Ventilschieber zur Steuerung der Kapazität versehen ist, verschärft sich das Problem bei Teillast, da bei der Zurückleitung von Arbeitsfluid eine große Menge des Öls zu der Einlaßöffnung zurückgeführt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde zu verhindern, daß in den Verdichter eingespritzte Flüssigkeit in den Einlaßkanal zurückfließt.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß die Einlaßkammer mit einer Trennwandung versehen ist, welche durch die Einlaßöffnung aus dem Arbeitsraum austretende Leckflüssigkeit zurückhält und daran hindert, den Einlaßkanal zu erreichen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Verdichters. Fig. 2 ist ein vereinfachter senkrechter Schnitt durch die Einlaßkammer eines erfindungsgemässen Verdichters nach Schnittlinie II-II in Fig. 3. Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt nach Schnittlinie III-III in Fig. 2.
Fig. 1 zeigt einen Schraubenrotorverdichter, der einen Teil eines Kühlsystems bildet. Der Verdichter hat einen einlaßseitigen Endabschnitt 10, einen auslaßseitigen Endabschnitt 12 und einen sich dazwischen erstreckenden rohrförmigen Abschnitt 14. In dem rohrförmigen Abschnitt 14 ist ein Arbeitsraum 16 ausgebildet, in dem ein Paar Schraubenrotoren 18, 20 im Kämmeingriff zusammenwirken, um Verdichtungskammern zu bilden. Die Achsen 22, 24 der Rotoren liegen in einer horizontalen Ebene und bestimmen die axiale Richtung des Verdichters. Der Verdichter hat einen an einen Verdampfer 56 angeschlossenen Einlaßkanal 26. Gasförmiges Arbeitsfluid wird vom Verdampfer 56 durch den Einlaßkanal 26 in eine in dem einlaßseitigen Endabschnitt 10 enthaltene Einlaßkammer 26 angesaugt. Das Arbeitsfluid strömt dann von der Einlaßkammer 28 durch eine Einlaßöffnung 46 in den Arbeitsraum 16, wo es komprimiert wird.
Fig. 2 und 3 zeigen den einlaßseitigen Endabschnitt 10 mehr im einzelnen. Der einlaßseitige Endabschnitt 10 hat eine äussere Endwand 40, eine Platte 42 mit der Einlaßöffnung und eine rohrförmige Wand 44, welche zusammen die Einlaßkammer 28 begrenzen. Die Einlaßkammer 28 ist durch zwei Trennwände 34, 36 in zwei Abschnitte 30, 32 unterteilt. Eine der Trennwände 36 liegt in einer radialen Ebene und hat eine kreisförmige Öffnung 38. Die andere Trennwand 34 erstreckt sich axial zwischen der radialen Trennwand 36 und der äußeren Endwand 40. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, folgt die axiale Trennwand 34 in ihrem oberen Teil dem Umfang der Öffnung 38 in der radialen Trennwand 36 über ungefähr 90º und endet an einer oberen Kante 48, während der untere Teil fast radial gerichtet ist und den kreisbogenförmigen Teil mit dem Einlaßkanalanschluß verbindet.
Durch die Trennwände 34, 36 ist die Einlaßkammer 28 in einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt 32 geteilt. Der erste Abschnitt 30 ist an den Einlaßkanal 26 angeschlossen und begrenzt durch die radiale Trennwand 36, die äußere Endwand 40, die axiale Trennwand 34 und den angrenzenden Teil der rohrförmige Wand 44. Der Rest der Einlaßkammer 28 bildet den zweiten Abschnitt 32, der über die Einlaßöffnung 46 mit dem Arbeitsraum 16 verbunden ist. Der erste Abschnitt 30 der Einlaßkammer 28 erstreckt sich somit in deren axial äußeren Teil von dem Einlaßkanal 26 in Umfangsrichtung nach oben bis zu einem Niveau, welches der Lage der Oberkante 48 der axialen Trennwand 34 entspricht. Die beiden Abschnitte 30, 32 sind durch die horizontale Öffnung 50 miteinander verbunden, die durch die Trennwände 34, 36, die äußere Endwand 40 und die rohrförmige Wand 44 dort gebildet ist, wo die axiale Endwand 34 an ihrer Oberkante 48 endet.
Das von dem Einlaßkanal 26 kommende Arbeitsfluid strömt zunächst durch den ersten Abschnitt 30 der Einlaßkammer 28. Wenn das Fluid die Oberkante 48 der axialen Trennwand 34 erreicht hat, strömt es durch die Öffnung 50 in den zweiten Abschnitt 32 und von dort durch die Einlaßöffnung 46 in den Arbeitsraum 16 des Verdichters.
Der Verichter ist mit Mitteln 52 zum Einspritzen von Öl in den Arbeitsraum 16 versehen. Öl, das aus dem Arbeitsraum 16 in die Einlaßkammer 28 ausleckt, wird durch die Trennwände 34, 36 daran gehindert, den ersten Abschnitt 30 der Einlaßkammer 28 zu erreichen, indem es in dem zweiten Abschnitt 32 aufgefangen wird. Das Öl kann deshalb nicht zu dem Verdampfer 56 fließen. Ein axial verschieblicher Ventilschieber 54 steuert die Kapazität des Verdichters in bekannter Weise. Bei Teillast ist die Tendenz des Öls, durch die Einlaßöffnung 46 auszulecken, wegen der Zurückleitung von Arbeitsfluid beträchtlich vergrößert.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung befindet sich die Einlaßkammer an der Seite des Arbeitsraums in dem Endabschnitt, und die Einlaßöffnung ist im wesentlichen axial. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung nicht auf diese Art von Anordnung beschränkt ist. Sie kann auch angewendet werden bei Verdichtern mit im wesentlichen radialen Einlaßöffnungen sowie auch bei Verdichtern mit einer an anderer Stelle, z. B. unterhalb des Arbeitsraums, angeordneten Einlaßkammer.

Claims

1. Schraubenrotorverdichter mit einem Gehäuse, das einen Arbeitsraum (16) begrenzt, in welchem ein Paar Rotoren (18, 20) mit in einer horizontalen Ebene liegenden Rotorachsen (22, 24) montiert ist, und das einen Einlaßkanal (26) und Mittel zum Einspritzen einer Flüssigkeit in den Arbeitsraum (16) aufweist, der eine Einlaßöffnung (46) hat, die über eine Einlaßkammer (28) an den Einlaßkanal (26) angeschlossen ist, wobei sich die Verbindung zwischen dem Einlaßkanal (26) und der Einlaßkammer (28) unterhalb der horizontalen Ebene befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßkammer (28) mit einer Trennwandung (34, 36) versehen ist, welche durch die Einlaßöffnung (46) aus dem Arbeitsraum (16) austretende Leckflüssigkeit zurückhält und daran hindert, den Einlaßkanal (26) zu erreichen.

2. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwandung (34, 36) die Einlaßkammer (28) in einen zum Einlaßkanal (26) weisenden, ersten Abschnitt (30) und einen zur Einlaßöffnung (46) weisenden zweiten Abschnitt (32) unterteilt und daß der erste (30) und der zweite (32) Abschnitt über eine durch die Trennwandung (34, 36) gebildete Öffnung (50) miteinander verbunden sind.

3. Verdichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen rohrförmigen Abschnitt (14) und einen einlaßseitigen Endabschnitt (10) an dem einen Ende des rohrförmigen Abschnitts (14) aufweist, und daß die Einlaßkammer (28) in dem einlaßseitigen Endabschnitt (10) angeordnet ist.

4. Verdichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (50) auf einem Niveau über dem untersten Teil der Einlaßöffnung (46) angeordnet ist.

5. Verdichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (50) oberhalb der horizontalen Ebene angeordnet ist.

.6. Verdichter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Trennwandung (34, 36) eine sich radial erstreckende Trennwand (36) und eine sich axial erstreckende Trennwand (34) gehört, wobei die sich axial erstreckende Trennwand eine Oberkante (48) hat, welche die Lage der Öffnung (50) bestimmt.

7. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Ventilglieder (54) zur Steuerung der Kapazität.

8. Verdichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Teil eines Kühl- oder Wärmepumpensystems bildet, zu dem ein Verdampfer (56) gehört, der durch den Einlaßkanal (26) mit dem Verdichter verbunden ist.