DE69835520T2 - Schraubenverdichter mit verstellbarer volllastkapazität - Google Patents

Schraubenverdichter mit verstellbarer volllastkapazität Download PDF

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft einen Öleinspritz-Schraubenkompressor mit einstellbarer Volllastkapazität, wobei die Kapazitätseinstellung des Schraubenkompressors, der Arbeitsfluide dadurch komprimiert, dass ein Rotor mit Ausbuchtungen und ein Rotor mit Einbuchtungen innerhalb eines Gehäuses in Eingriff gebracht werden, in einem weiten Bereich ermöglicht ist.
  • STAND DER TECHNIK
  • Herkömmlicherweise wird eine stufenfreie Kapazitätseinstellung durch ein Schiebeventilsystem dazu verwendet, die Kapazität eines Schraubenkompressors einzustellen. Das Schiebeventilsystem entspricht einem Verfahren, bei dem ein Teil des in den Rotor eingesaugten Gases durch ein Schiebeventil während des Kompressionsprozesses zum Saugraum zurückgeführt wird. Da dieses Verfahren als Teil des Systems in den Kompressor integriert ist, ist es zwar dahingehend nützlich, dass es bei einem System vorliegt, das eine Änderung der Kapazität ermöglicht, nachdem der Kompressor hergestellt ist, jedoch existiert ein Problem dahingehend, dass der Kompressionswirkungsgrad (isothermer Wirkungsgrad/Isolierwirkungsgrad) abnimmt, wenn der Luftstrom abnehmend eingestellt wird.
  • Demgemäß wird, um einen hohen Kompressionswirkungsgrad zu erzielen, während die Kosten niedrig gehalten werden, beim Ausführen eines tatsächlichen Kompressionsvorgangs aus einer beschränkten Anzahl von Kompressortypen ein Kompressor mit der erforderlichen Kapazität entsprechenden Proportionen ausgewählt. Daher wird ein Kompressortyp ausgewählt, dessen Volllastkapazität geringfügig größer als die erforderliche Kapazität ist, anstatt dass die Auswahl auf der Sicherheit beruhen würde.
  • Da es jedoch unmöglich ist, unendlich verschiedene Kompressortypen herzustellen, wird in unvermeidlicher Weise ein Kompressortyp auf der großen Seite ausgewählt. So wird der Kompressor dazu gezwungen, auf unterbrochene Weise zu arbeiten, was den tatsächlichen Betrieb ineffizient macht.
  • Auch ist eine Kapazitätssteuerung abhängig von einem Schiebersystem ineffizient, da der Luftfluss dadurch kontrolliert wird, dass ein Teil des komprimierten Gases über einen Bypass mit hohem Widerstand zur Einlassseite zurückgeführt wird, was eine unwirtschaftliche Neukompression erfordert. Auch besteht ein anderer Faktor, der eine Kapazitätssteuerung abhängig von einem Schiebersystem ineffizient macht, darin, dass selbst dann, wenn der Luftfluss abnimmt, praktisch keine Änderung der mechanischen Verluste vorliegt.
  • Indessen ist es, da im ersteren Fall, in dem viele Kompressortypen entsprechend der erforderlichen Kapazität bereitgestellt werden, beispielsweise zum Verhindern einer Vergrößerung des Luftflusses erforderlich, die Rotorlänge zu verkürzen. Wenn jedoch die Rotorlänge verkürzt wird, ohne den Schraubwinkel des Rotors zu ändern, ist es schwierig, eine gleichmäßige Trennung aufrechtzuerhalten. Daher war es erforderlich, den Schraubwinkel jedesmal dann zu ändern, wenn der Rotor verkürzt wurde, was zu Problemen bei den Herstellkosten sowie technischen Problemen führte. Als Versuch, eine Maßnahme gegen die oben beschriebenen Probleme zu ergreifen, ist in der veröffentlichten, ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. Showa 56-12092 ein Vorschlag offenbart.
  • Der oben genannte Vorschlag ist in der 7(A) dargestellt, wobei eine Kerbe 51 so vorhanden ist, dass sie einen Durchgangsraum 52 mit den Zähnen am einlassseitigen Ende des Rotors 50 mit Einbuchtungen verbindet. Eine andere Ausführungsform des Vorschlags ist in der 7(B) dargestellt, gemäß der eine Kerbe 56 an abwechselnden Zähnen des Rotors 55 mit Einbuchtungen so vorhanden ist, dass sie Durchgangsräume 57 mit den Zähnen des einlassseitigen Endes verbindet, um jede beliebige Kapazität zwischen 30 ~ 100 zu erzielen.
  • Beim oben beschriebenen Fall kann durch Verzögern der Startposition für einen Kompressionsvorgang durch den Rotor mit Ausbuchtungen (mit vier Zähnen), der bei einem Drehwinkel von α° = 0° startet, bis zu einem Maximum von α° = 90° die Kapazität auf ein Minimum von 80% eingestellt werden. Der Kapazitätsgrad zwischen 80% und 100% wird durch Einstellen des Kanalwiderstands durch Ändern der Größe der Kerbe 51 oder 56 eingestellt.
  • Dieses Verfahren kann nur bei Rotoren angewandt werden, die aus einer geraden Anzahl von Zähnen bestehen, und ferner ist es erforderlich, eine Kerbe an abwechselnden Zähnen anzubringen. Darüber hinaus existiert ein Problem dahingehend, dass die oben genannte Kapazitätseinstellung zwischen 80% und 100% durch eine komplizierte Einstellmaßnahme ausgeführt werden muss. Das heißt, dass die Kapazität durch einen Kanalwiderstand des Bypasses eingestellt wird, der durch die Form, die Größe usw. der Kerbe eingestellt wird.
  • Das Dokument JP-A-59-39209, von dem der Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgeht, offenbart einen Schraubenkompressor, der mit einer stufenförmigen Verringerung des Durchmessers des Rotors mit Einbuchtungen auf der Einlassseite des Kompressors versehen ist, um eine Anpassung eines elektrischen Kompressors, der ursprünglich für Betrieb an einer Wechselspannungsquelle für 50 Hz konzipiert ist, an eine Spannungsquelle von 60 Hz anzupassen. Es sind auch Alternativen mit einer allmählichen Verringerung des Rotordurchmessers und mit einer grabenförmigen Durchmesserverringerung weiter entfernt von der Einlassseite offenbart.
  • Ein Schraubenkompressor mit einem Rotor mit Einbuchtungen, der kürzer als der Rotor mit Ausbuchtungen ist und innerhalb des Kompressorgehäuses verschiebbar ist, um eine Volumenkontrolle des Kompressorausstoßes zu ermöglichen, ist in US 4,119,392 offenbart. Pumpen mit variabler Geometrie sind in GB-A-890 508 und GB-A-1 152 188 offenbart.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Öleinspritz-Schraubenkompressor mit einstellbarer Volllastkapazität zu schaffen, der eine wahlweise Kapazitätsänderung ohne Änderung der Form, der Anzahl der Bauteile, der Grundabmessungen und der Grundspezifikationen des Kompressors ermöglicht und der immer über einen hohen Wirkungsgrad verfügt.
  • Diese Aufgabe ist durch einen Kompressor gelöst, wie er im Anspruch 1 dargelegt ist. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Der Schraubenkompressor gemäß der Erfindung verwendet eine Kapazitätseinstellung durch geeignetes Verkürzen der Länge der Rotoren. Auch wird die Kapazitätseinstellung ohne Ändern des Schraubwinkels ausgeführt.
  • Das heißt, dass der Kapazitätsgrad ohne Änderung des Rotordurchmessers, der Rotorlänge, der Gehäuseabmessung und der Grundspezifikationen einer für einen Volllastausstoß von 100% erforderlichen Antriebsleistung, und durch eine kleine Nachbearbeitung wird er in Proportion zur erforderlichen Kapazität gebracht.
  • Auch wird das ursprünglich eingestellte, bevorzugte Wirkungsverhältnis der Rotoren durch die Nachbearbeitung nicht verändert, und es werden keinerlei Mängel bei der Drehung verursacht.
  • Ferner ist es erforderlich, das Ausmaß des angesaugten Luftflusses zu kontrollieren, um die Kapazität zu kontrollieren; jedoch ist es auch erforderlich, dass der angesaugte Luftfluss den Kompressionsprozess nach dem Einstellen der Kapazität nicht beeinflusst.
  • Ferner ist es erforderlich, zum Zurückführen von Arbeitsfluiden zur Einlassseite einen großen Bypass anzubringen, so dass die oben beschriebene Kapazitätskontrolle nicht durch einen Kanalwiderstand beeinflusst wird.
  • Demgemäß ist ein Schraubenkompressor mit einstellbarer Volllastkapazität gemäß einer Ausführungsform der Erfindung Folgendes:
    ein Schraubenkompressor zum Komprimieren von Arbeitsfluiden dadurch, dass ein Rotor mit Ausbuchtungen und ein Rotor mit Einbuchtungen innerhalb eines Gehäuses in Eingriff gebracht werden;
    wobei ein Luftstromrate-Verringerungsabschnitt dadurch bereitgestellt ist, dass ein Teil des Rotoreingriffs des Schraubenrotors vom Einlassseitigen Ende zur Achsenrichtung hin weggelassen ist und ein Bypass bereitgestellt ist, um einen verringerten Luftstrom zur Einlassseite zurückzuführen, wobei der Luftstromrate-Verringerungsabschnitt und der Bypass so aufgebaut sind, dass die Wirkungslänge der Schraubenrotoren so verringert ist, dass sie dem verringerten Kapazitätsumfang entspricht.
  • Bei der obigen Konstruktion wird, durch Bezugnahme auf den dem Drehwinkel des Rotors entsprechenden Kapazitätsprozentsatz, der Drehwinkel vorab proportio nal zum verringerten Kapazitätsprozentsatz eingestellt. Dann wird Zahnlänge am Rotor vom Einlass-seitigen Ende des Rotors entfernt, bis der entsprechende Drehwinkel erzielt ist und die Wirkungslänge der Rotoren verringert ist, während der Bypass zum Zurückführen von weniger Luft zum Einlass-seitigen Ende vorhanden ist. Daher, da nämlich der Kompressionsvorgang erst startet, nachdem der Drehwinkel der Rotoren den vorgegebenen Drehwinkel durchlaufen hat, theoretisch zum Zeitpunkt des Kompressionsstarts, ist das Zahnraumvolumen kleiner. Demgemäß ist keine Kompressionsleistung, wie sie beim herkömmlichen Kapazitätskontrollverfahren unter Verwendung eines Schiebeventils benötigt wird, erforderlich, und eine proportional zum vorgegebenen Prozentsatz des verringerten Luftstroms eingestellte Kapazität ermöglicht eine effiziente Kompression.
  • Der Luftstromrate-Verringerungsabschnitt ist im Außenumfangsabschnitt, ausschließlich des unteren Rotorbereichs, stufenweise ausgebildet, um sowohl als Luftstromrate-Verringerungsabschnitt als auch Bypass zu dienen.
  • Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau beseitigt der Luftstromrate-Verringerungsabschnitt den Umfangsabschnitt der Zähne über dem Bodenbereich des Rotors auf stufenförmige Weise, und da der zentrale Achsabschnitt mit dem Wälzkreis aufrechterhalten bleibt, bleibt eine gleichmäßige Drehung aufrechterhalten, und es keine Änderung des Schraubwinkels erforderlich.
  • Ferner nimmt bei einem Öleinspritzkompressor durch Weglassen eines Teils des Rotorzahns, ein Verlust durch Bewegung von Öl ab, wodurch mechanische Verluste verringert sind. Ferner ist zwischen der Rotorachse mit dem Wälzkreis nahe dem Bodenbereich und der Innenfläche des Gehäuses ein großer Bypass zur Einlassöffnung dadurch gebildet, dass ein Luftstromrate-Verringerungsabschnitt vorhanden ist, der durch Weglassen des Zahnabschnitts des Rotors auf stufenförmige Weise gebildet ist. Mittels des Bypasses wird ein verringerter Luftstromrate-Verringerungsabschnitt leicht zur Einlassöffnung zurückgeführt, um jede Abnahme des Wirkungsgrads durch diesen Rückführprozess zu verhindern.
  • Der Schraubenrotor ist entweder ein Rotor mit Ausbuchtungen oder ein solcher mit Einbuchtungen.
  • Gemäß dem obigen Aufbau benötigt vom Rotor mit Ausbuchtungen und vom Rotor mit Einbuchtungen nur einer eine Bearbeitung, und die zu ändernde Komponente ist nur einer derselben. So muss die minimale Anzahl an Komponenten geändert werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Darstellung, bei der der Umfangsabschnitt des Gehäuses teilweise weggeschnitten ist, um den Aufbau der Ausführungsform eines Schraubenkompressors mit einstellbarer Volllastkapazität gemäß der Erfindung zu zeigen.
  • 2A ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in der 1, und die 2B ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in der 1.
  • 3 ist eine Darstellung, die die Verschiebung des Zahnraums bei einer Rotordrehung und einer Kapazität von 100% zeigt.
  • 4 ist eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Drehwinkel des Rotors und der Kapazität zeigt.
  • 5 ist eine Darstellung, die den Zahnraum zeigt, gemäß dem der Rotor auf eine Kapazität eingestellt wird, die, beim Kompressionsstart, dem Drehwinkel α° entspricht.
  • 6 ist eine Darstellung, die zeigt, wie Öl durch den Rotor des Schraubenkompressors mit einstellbarer Volllastkapazität gemäß der Erfindung bewegt wird.
  • 7 ist eine Darstellung, die das herkömmliche Verfahren einer Kapazitätseinstellung durch Anbringen einer Kerbe am Rotor veranschaulicht; 7A ist eine Darstellung eines Falls, bei dem die Kerbe am Rotor mit Einbuchtungen vorhanden ist, wohingegen 7'B eine Darstellung eines Falls ist, bei dem die Kerbe am Rotor mit Ausbuchtungen vorhanden ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es sollen jedoch Abmessungen, Mate rialien und Formen der Bauteile, Relativpositionen derselben und dergleichen in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen nur als veranschaulichend und nicht als den Schutzumfang der Erfindung beschränkend interpretiert werden.
  • Die 1 ist eine schematische Darstellung, bei der der Umfangsabschnitt des Gehäuses teilweise weggeschnitten ist, um den Aufbau der Ausführungsform eines Schraubenkompressors mit einstellbarer Volllastkapazität gemäß der Erfindung zu zeigen. Die 2A ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in der 1, und die 2B ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in der 1. Die 3 ist eine Darstellung, die die Zahnraumverschiebung bei einer Rotordrehung bei einer Kapazität von 100% zeigt, und die 4 ist eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Drehwinkel des Rotors und der Kapazität zeigt. Die 5 ist eine Darstellung, die den Zahnraum zeigt, bei dem die Kapazität, beim Start der Kompression, auf 80% eingestellt ist. Die 6 ist eine Darstellung, die Öl zeigt, das durch den Rotor des Schraubenkompressors mit einstellbarer Lastkapazität gemäß der Erfindung bewegt wird.
  • Die 1 ist eine Darstellung, die den Aufbau des Kompressors mit einstellbarer Volllastkapazität zeigt. Die 1 zeigt den Luftstrom-Verringerungsabschnitt des Kompressors, wobei der Umfangsabschnitt des Gehäuses teilweise weggeschnitten ist, und den Aufbau des Bypasses, der den verringerten Luftstrom in die Einlassöffnung zurückführt. In der 2A ist der Bypass 20 als Schnittansicht entlang der Linie A-A in der 1 dargestellt, und in der 2B ist die Positionsbeziehung zwischen dem Einlass-seitigen Ende 15 und der Einlassöffnung als Schnittansicht entlang der Linie B-B in der 1 dargestellt.
  • Wie es in der 1 dargestellt ist, ist der Kompressor mit einstellbarer Volllastkapazität gemäß der Erfindung dadurch aufgebaut, dass ein Luftstrom-Verringerungsabschnitt, der bei einem in weitem Umfang verwendeten Schraubenkompressor eine Kapazitätskontrollfunktion ausübt, und ein Bypass 20, der einen verringerten Luftstrom zur Einlassöffnung zurückführt, angebracht sind.
  • Der oben beschriebene Schraubenkompressor kann ein in weitem Umfang verwendeter Universal-Schraubenkompressor sein. Das heißt, er ist mit einem Rotor 10 mit Ausbuchtungen und einem Rotor 11 mit Einbuchtungen mit verdrehten Zähnen sowie einem Gehäuse gebaut, das das Paar aus dem Rotor mit Ausbuchtungen und dem Rotor mit Einbuchtungen, die miteinander in Eingriff stehen, in praktisch dichtem Zustand aufnimmt, mit Ausnahme einer Einlassöffnung 17 und einer Auslassöffnung 16. Das Gehäuse besteht aus einem Umfangsabschnitt 13, einem Einlass-seitigen Ende 15 und einem Auslass-seitigen Ende 14, und eine Einlassöffnung 17 ist am Einlass-seitigen Ende 15 vorhanden, wohingegen eine Auslassöffnung 16 am Auslass-seitigen Ende 19 vorhanden ist.
  • Beim Schraubenkompressor gemäß der Erfindung ist die Außenumfangsfläche über dem Wälzkreis 18 am Einlass-seitigen Ende 15 des Rotors 10 mit Ausbuchtungen stufenweise auf einen Drehwinkel von α° beseitigt. Indessen ist der Luftstrom-Verringerungsabschnitt dadurch stufenweise ausgebildet, dass die Rotorachse 10b, einschließlich des Wälzkreises 18 nahe dem Bodenbereich, belassen wird, während gleichzeitig der Bypass 20 zur Einlassöffnung 17 zu einem Kreisraum 22 wird, der zwischen der Rotorachse 10b und dem Außenumfang 13 des Gehäuses ausgebildet ist.
  • Wenn der Luftstrom-Verringerungsabschnitt am Rotor mit Einbuchtungen angebracht wird, wird, da der Wälzkreis des Rotors mit Einbuchtungen nahezu der Zahnlänge entspricht, die Außenumfangsfläche über dem Wälzkreis (einschließlich des Bodenbereichs) stufenweise auf einen Drehwinkel von α° entfernt.
  • Die 3 ist eine Ansicht, die von der Unterseite einer Fläche her aufgenommen ist, die über zwei Rotorachsen X und Y verfügt, wobei zwei Dichtungslinien 21a und 21b dargestellt sind, die durch den Umfang des Rotors 11 mit Einbuchtungen und die Innenfläche des Außenumfangsabschnitts 13 des Gehäuses gebildet sind, wobei auch ein Zahnraum 21 dargestellt ist, der durch einen gepunkteten Abschnitt einschließlich einer Rotoreingriffs-Dichtungslinie 19 gekennzeichnet ist. Die Abdichtungslinie 21a und 21b sowie der Zahnraum 21 sind im oben genannten Schraubenkompressor enthalten, der über einen Rotor 10 mit Ausbuchtungen mit vier Zähnen und einen Rotor 11 mit Einbuchtungen mit sechs Zähnen, bei einem Schraubwinkel von 300°, verfügt. Die 3 zeigt einen Fall, bei dem der Zahnraum 21 auf seine volle Kapazität (100%) eingestellt ist. Der Zahnraum 21 ist durch einen Abschnitt dargestellt, der durch die Abdichtungslinien 21a und 21b, die durch den Umfang des Rotors 11 mit Einbuchtungen und die Innenfläche des Umfangsabschnitts 13 des Gehäuses gebildet sind, und eine Dichtungslinie 19 des in Eingriff stehenden Rotors, die durch das Einlass-seitige Ende 14, den Rotor 10 mit Ausbuchtungen und den Ro tor mit Einbuchtungen gebildet ist, eingeschlossen ist. Der Schraubenkompressor komprimiert Gas oder Arbeitsfluide unter Ausnutzung des Zahnraums 21, wobei dessen Volumen kleiner wird, wenn er mit der Drehung des Rotors 10 mit Ausbuchtungen (auf der linken Seite in der Zeichnung dargestellt) eine Verschiebung erfährt.
  • Daher wird, um den zu komprimierenden Zahnraum zu verkleinern, die Startposition für die Kompression von einem 100%-Rotoreingriff um einen Drehwinkel α° in der Richtung des Pfeils verschoben. Die Erfindung nutzt dieses Prinzip, und bei ihr wird die Startposition der Abdichtung des Rotoreingriffs entsprechend des Umfangs der zu verringernden Kapazität eingestellt. Dann wird die Außenumfangsfläche der Zähne des Rotors mit Ausbuchtungen bis auf den Drehwinkel α° beseitigt, während der oben beschriebene, entfernte, kreisförmige Raum 22 als Bypass 20 verwendet wird, um einen verringerten Luftstrom zur Einlassöffnung zurückzuführen.
  • Das heißt, dass, bis der Drehwinkel der in Eingriff stehenden Rotoren α° überschreitet, ein verringerter Luftstrom über den Bypass 20 zur Einlassöffnung 17 zurückgeführt wird, wohingegen dann, wenn der Drehwinkel der in Eingriff stehenden Rotoren α° überschritten hat, die Wirkung der Rotoren startet und, da der Zahnraum abgeschlossen wird, die Kompression ausgelöst wird.
  • Der Drehwinkel α°, der die Grundlage für das Verringerungsausmaß im Luftstrom-Verringerungsabschnitt ist, wird hinsichtlich der Kapazität proportional zum Drehwinkel berechnet, wie es in der 4 dargestellt ist. Beispielsweise wird, gemäß der 4, um die Kapazität auf 80° zu verringern, der Drehwinkel von α° auf ungefähr 80° bis 90° eingestellt, und die Außenumfangsfläche über dem Wälzkreis 18 nahe dem Bodenbereich des Rotors mit Einbuchtungen wird stufenweise bis auf den genannten Winkel (80° bis 90°) entfernt.
  • Die 5 zeigt den Zustand des Schraubenkompressors, bei dem die Kapazität des Zahnraums 21 von 100% auf eine Kapazität verringert ist, die einem Drehwinkel von α° entspricht. Ferner kann die Kapazität dadurch in einem weiten Bereich verringert werden, dass der Drehwinkel so eingestellt wird, dass die Wirkungslänge verkürzt ist.
  • Wie es in der Darstellung veranschaulicht ist, ist die Außenumfangsfläche über dem Wälzkreis am Einlass-seitigen Ende 15 nahe dem Bodenbereich des Rotors 10 mit Ausbuchtungen stufenweise auf einen Drehwinkel von α° entfernt, und der Rotorachsenabschnitt 10b einschließlich des Wälzkreises 18 ist in Takt belassen, um einen Luftstrom-Verringerungsabschnitt zu bilden. Gleichzeitig wird ein zwischen dem Rotorachsenabschnitt 10b und dem Gehäuse ausgebildeter kreisförmiger Raum 22 als Bypass 20 genutzt, der Arbeitsfluide wie Gas zur Einlassöffnung 17 umleitet, wie es in den 1 und 2 dargestellt ist.
  • Entsprechend dem oben beschriebenen Aufbau wird, bis der Rotor mit Ausbuchtungen den Drehwinkel von α° durchlaufen hat, Gas innerhalb des Zahnraums über den Bypass 20 zur Einlassöffnung 17 zurückgeführt, wohingegen der Zahnraum abgesperrt wird, wenn die Kompression startet, nachdem der Rotor mit Ausbuchtungen den Drehwinkel von α° durchlaufen hat, und die Kapazität ist auf 80%. eingestellt.
  • Ferner ist der den Bypass 20 bildende kreisförmige Raum 22 nicht mit dem verkleinerten Zahnraum verbunden, und demgemäß beeinflusst er diesen und/oder die Folgeprozesse beim Kompressionsvorgang nicht. Ferner kann, durch Ausbilden eines großen Bypasses 20, der eine Verbindung zur Einlassöffnung 17 herstellt, der Zahnraum auf effiziente Weise von seiner vollen Kapazität auf einen Zahnraum 21 verkleinert werden, der der vorgegebenen Verkleinerungskapazität entspricht.
  • Darüber hinaus ist in einem Fall, in dem der Außenumfang des Rotors zu entfernen ist, der Außenumfang der Zähne, ausschließlich des Bodenbereichs, zu entfernen. Wenn beispielsweise der Außenumfang des Rotors mit Ausbuchtungen entfernt wird, nimmt dann, wenn der Umfang weiter zum Achsenzentrum unter den Wälzkreis 18 entfernt wird, das Wirkungsverhältnis des Rotors mit Ausbuchtungen und desjenigen mit Einbuchtungen ab. Diese Abnahme des Wirkungsverhältnisses führt zu einer Behinderung einer gleichmäßigen Drehung sowie zu einem Anstieg des Oberflächendrucks bei der Drehmomentüberdrehung zum Drehen des Antriebsmotors, und um diesen Zustand zu verhindern, wird die Außenumfangsfläche der Zähne über den Wälzkreis, mit Ausnahme des Bodenbereichs, stufenweise entfernt.
  • Die 6 zeigt eingespritztes Öl 23, das bei einem Öleinspritzkompressor durch den Rotor 10 mit Ausbuchtungen und den Rotor 11 mit Einbuchtungen bewegt wird. Die Bewegungsverluste sind durch die folgenden Faktoren bestimmt. Die Bewegungsverluste sind nämlich umgekehrt proportional zum Zwischenraum zwischen dem Rotor 10, dem Rotor 11 und der Innenfläche des Außenumfangsabschnitts 13 des Gehäuses sowie proportional zur Bewegungslänge.
  • Im Allgemeinen bilden, da der Zwischenraum auf ungefähr 1/1000 des Radius des Rotors eingestellt ist, in Abschnitten, in denen die Außenumfangsflächen nahe dem Wälzkreis und den Rotorzähnen entfernt sind, die Leistungsverluste einhergehend mit den Bewegen des Öls, einen vernachlässigbaren Wert, und es ist eine Verringerung der Achsleistung ermöglicht.
  • WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Gemäß der oben angegebenen Beschreibung liefert die Erfindung die folgenden Effekte.
  • Die Volllastkapazität kann in einem weiten Bereich ohne Ändern der Abmessungen, der Form, der Anzahl der Bauteile, der Grundabmessungen und der Grundspezifikationen des Kompressors kontrolliert werden. Um die oben beschriebene Kontrolle zu ermöglichen, ist nur eine minimale Änderung der Form der Komponenten erforderlich, wobei es sich bei dieser Änderung um einen Prozess handelt, bei dem ein Abschnitt des Einlass-seitigen Endes eines der zwei Rotoren zur Richtung der Achse hin entfernt wird.
  • Ferner ist eine Änderung des Schraubwinkels, mit der das herkömmliche Verfahren der Kapazitätseinstellung beim Verkürzen der Rotorlänge einhergeht, überflüssig: so ist ein gleichmäßiger Antrieb des Kompressors ermöglicht.
  • Ferner, da nämlich die Kapazität des Zahnraums beim Starten des Kompressors auf einer theoretischen Unterlage beruht, ist ein ineffizienter Druckverlust, wie er sich bei den herkömmlichen Verfahren der Kapazitätseinstellung zeigt, verhindert.
  • Beim Öleinspritz-Schraubenkompressor ist, auf Grund einer Verkürzung der Ölbewegungslänge des Rotors, im Vergleich zu den herkömmlichen Verfahren einer Kapazitätseinstellung und -kontrolle, der ineffiziente mechanische Verlust verringert.

Claims (4)

  1. Schraubenkompressor zum Komprimieren von Fluiden durch Eingriff eines Hauptrotors (10) und eines Nebenrotors (11) innerhalb eines Gehäuses (1315), wobei einer der Rotoren einen Luftstromraten-Verringerungsabschnitt aufweist, in dem ein Teil jedes Zahns dieses einen Rotors vom Einlaß-seitigen Ende (15) ausgehend in Axialrichtung des Rotors auf dessen Außenumfang unter Stufenbildung entfernt ist, so daß ein Bypass (20) zur Rückführung einer Luftströmung zur Einlasseite gebildet und die Wirklänge der Schraubenrotoren verringert ist, um die Vollastkapazität des Kompressors zu verringern, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkompressor ein Öleinspritz-Schraubenkompressor ist und der entfernte Teil jedes Zahns im Luftstromraten-Verringerungsabschnitt radial außerhalb des Wälzkreises des genannten einen Rotors liegt, während der Rotor auf dem Wälzkreis (18) nicht entfernt verbleibt.
  2. Schraubenkompressor nach Anspruch 1, wobei der Luftstromraten-Verringerungsabschnitt über eine Axiallänge ausgebildet ist, die einem entsprechend der verringerten Kapazität bestimmten Drehwinkel α entspricht, und im Luftstromraten-Verringerungsabschnitt zwischen dem nicht entfernten Teil der Zähne des genannten einen Rotors und dem Gehäuse (13) ein im wesentlichen kreisförmiger Raum ausgebildet ist.
  3. Schraubenkompressor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der genannte eine Schraubenrotor der Hauptrotor (10) ist.
  4. Schraubenkompressor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der genannte eine Schraubenrotor der Nebenrotor (11) ist.
DE69835520T 1998-06-01 1998-06-01 Schraubenverdichter mit verstellbarer volllastkapazität Expired - Lifetime DE69835520T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP1998/002417 WO1999063229A1 (fr) 1998-06-01 1998-06-01 Compresseur a vis a pleine charge ajustable

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69835520D1 DE69835520D1 (de) 2006-09-21
DE69835520T2 true DE69835520T2 (de) 2007-04-05

Family

ID=14208325

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20214715U1 (de) * 2002-09-23 2002-12-19 Nordson Corp Westlake Vorrichtung zum Abgeben von fließfähigem Material
DE102006021704B4 (de) * 2006-05-10 2018-01-04 Gea Refrigeration Germany Gmbh Schraubenverdichter für große Antriebsleistungen
DE102006035782B4 (de) * 2006-08-01 2018-10-25 Gea Refrigeration Germany Gmbh Schraubenverdichter für extrem große Betriebsdrücke
JP2012207660A (ja) * 2011-03-11 2012-10-25 Toyota Industries Corp スクリュポンプ
CN105386980B (zh) * 2015-11-30 2018-04-06 珠海格力电器股份有限公司 一种螺杆压缩机及空调系统
CN110425134A (zh) * 2019-08-16 2019-11-08 珠海格力电器股份有限公司 具有提前排气功能的压缩机及空调系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB890507A (en) * 1958-01-24 1962-02-28 Stothert & Pitt Ltd Screw displacement pump
GB1152188A (en) * 1966-09-15 1969-05-14 Tozaburo Kuhara A Rotary Fluid Pump or Motor
DE2553222C3 (de) * 1975-11-27 1979-03-15 Demag Ag, 4100 Duisburg Regelbarer Schraubenverdichter
JPS5411511A (en) 1977-06-29 1979-01-27 Hitachi Ltd Screw compressor
JPS5439209A (en) * 1977-09-02 1979-03-26 Hitachi Ltd Screw compressor
JPS5612092A (en) 1979-07-11 1981-02-05 Hitachi Ltd Screw compressor

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