DK161468B

DK161468B - Kompressor af spiraltypen

Info

Publication number: DK161468B
Application number: DK329385A
Authority: DK
Inventors: Makoto Hayano; Shigemi Nagatomo; Hirotsugu Sakata; Mitsuo Hatori; Hitoshi Hattori
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1985-07-19
Publication date: 1991-07-08
Also published as: US4708607A; KR860001295A; DK329285A; DE3569146D1; DK161467C; DK329385D0; EP0168561A2; EP0168560A3; DK161467B; KR890000339Y1; EP0168561A3; DK161468C; US4673339A; DK329385A; EP0168560A2; KR860001296A; JPS6128782A; DE3569147D1; EP0168561B1; EP0168560B1

Description

i

DK 161468 B

Opfindelsen angår en kompressor af den i krav 1's indledning angivne art.

I en sådan kompressor vil den del af den indsugede gas, 5 som kommer for sent til at deltage i kompressionscyclen, akkumuleres inde i kompressionsdelen. Når gasindsugningsporten er placeret nær ved spiralkammen for at tilvejebringe en intermitterende gasindsugning, ligger der en begrænsning i, at gasindsugningsportens diameter ikke kan 10 gøres større end spiralkammens materialetykkelse, så at modstanden i indsugningsstrømbanen ikke kan gøres lille.

I US-A-4 431 388 er vist og beskrevet en kompressor af den omhandlede art. Denne kendte kompressor har ventiler 15 til styring af gasindstrømningen. Disse ventiler med tilhørende elektronisk styreorgan gør kompressoren kompliceret og kostbar.

Opfindelsen har til formål at angive en kompressor af den 20 omhandlede art, som muliggør rigelig gasindstrømning og at styre denne på simpel måde.

Dette formål opnås ved, at kompressoren er udformet som angivet i krav l's kendetegnende del, idet styringen af 25 gasindstrømningen ved denne konstruktion varetages af den kredsende spiralkam på en måde, som tillader indsugningsåbningens diameter at være større end den kredsende spiralkams vægtykkelse.

30 Hensigtsmæssige enkeltheder ved kompressoren ifølge opfindelsen er angivet i krav 2-6.

Opfindelsen vil blive nærmere forklaret i det følgende under henvisning til tegningen, hvor 35 fig. 1 viser et snit gennem en udførelsesform for kompressoren ifølge opfindelsen, 2

DK 161468 B

fig. 2(a) og 2(b) snit langs linien II-II i fig. 1 med kompressoren i forskellige driftsstillinger, og fig. 3 i større målestok viser udsnittet III i fig. 1.

5

Som vist i fig. 1 har kompressoren 1 en kapsel eller et hus 3, et rotationsdrev 5, såsom en motor, der er installeret i huset 3 samt en kompressionsanordning 7, som komprimerer gassen.

10

Huset 3 består af en med bund forsynet, cylindrisk del 3C og et låg 3S, som er tætsluttende fastgjort til delen 3C.

En hovedsageligt tallerkenformet ramme 11 er fastgjort til husets inderside og deler dets indre i et drevkammer 15 9A og et kompressorkammer 9B. I rammen 11 er der boret mindst ét gennemgående hul 13, som forbinder drevkammeret 9A med kompressorkammeret 9B. Der er yderligere, på et sted bort fra det gennemgående hul 13, udformet en forbindelsesgang 17, som forbinder drevkammeret 9A med et 20 udblæsningsrør 15, der er monteret på huset 3. Der er nær ved indløbet til denne forbindelsesgang 17 anbragt en ledeplade 19, som griber ind i den direkte udstrømning af højtryksgas, som er blandet med olie, fra drevkammeret 9A og hen til udstrømningsrøret 15. Idet højtryksgassen får 25 kontakt med denne ledeplade, klæber smøreolien sig til pladen og udskilles således fra gassen.

Rotationsdrevet består i denne udførelsesform af en motor. Statorens jernkerne 21 er fastgjort til huset 3C i 30 drevkammeret 9A. Rotoren 23 er monteret på en roterende aksel 25, som er lodret understøttet i midten af rammen 11. Den roterende aksels 25 nederste ende er nedsænket i smøreolien 27, som ansamles i bunden af huset 3. Den roterende aksels 25 kerne har et sugehul 29 til smøreolie, 35 hvilket sugehul suger smøreolien 27 op, idet akslen 25 roterer. Hullet 29 hælder i en passende vinkel i forhold til akselkernen. Dette sugehul 29 er gennem et antal ka- 3

DK 161468 B

naler 31 forbundet med lejedele, hvor den roterende aksel 25 er understøttet af rammen 11. I nærværende udførelsesform hælder sugehullet 29, men det kan også have en anden orientering, forudsat at det har et strømningsforløb i 5 den radiære retning. Ved toppen af den roterende aksel 25 er der udformet en excentrisk sektion 25E, som har en passende excentricitet i forhold til den roterende aksels 25 akse. Desuden er der bort fra centret monteret en kontravægt 33 til opretholdelse af ligevægt med den excen-10 triske sektion 25E og andre dele for derved at reducere vibrationerne.

I den ovennævnte udførelsesform bliver smøreolien, ved rotation af akslen 25, automatisk tilført lejedelene, 15 hvor akslen er understøttet, og på andre steder, hvor dette er nødvendigt, således at der opretholdes en jævn bevægelse.

Kompressionsanordningen 7 er anbragt i kammeret 9B og om-20 fatter en skiveformet, stationær endeplade 39, som har en spiralkam 35 samt et halvcirkelformet indsugningskammer 37, der danner kompressionskamrenes yderste dele, og kompressionsanordningen 7 omfatter endvidere en skiveformet, kredsende endeplade 45, som har en anden spiralkam 43, 25 der på adskillige steder har kontakt med den første eller stationære spiralkam 35, hvorved der dannes et kompressionskammer 41. Den roterende aksel 25 er forbundet til den kredsende endeplade 45 på den side, der vender bort fra kompressionskamrene.

30

Den stationære endeplade 39 er fast monteret til rammen II ved hjælp af bolte 47. I midten af den stationære endeplade 39 er der boret et hul, der skal virke som udstødningsport 49, hvorigennem komprimeret gas ved høj 35 tryk stødes ind i kompressorkammeret 9B. Ved den yder s te del af kompressionskamrene 41 mellem den første spiralkam 35 på den stationære endeplade 39 og den anden spiralkam 4

DK 161468B

43, findes der desuden mindst én indsugningsport 51, der er åben mod den side af endeplade 39, som vender mod kompressorkammeret, hvilken port trækker gassen ind. Et indsugningsrør 53 er forbundet med indsugningsporten 51.

5 I den viste udførelsesform er indsugningsporten 51 delvis udformet med en indskæring eller reces 5IN i en del af den første spiralkam 35, nærmere betegnet i sidevæggen. Indskæringen eller recessen 51N kan være udformet i den 10 ydre væg af den stationære endeplade, der definerer indsugningskammeret 37. Gassen, der er suget ind i indsugningsporten fra indsugningsrøret 53, passerer således ud gennem åbningen i hjørnet ved kompressionskamrenes yderste omkreds. I fig. 1 og 2 kan det ses, at indsugningspor-15 ten er delvis skjult af den første spiralkam 35. Den anden spiralkam 43 bevæges i forhold til indsugningsporten, hvorved indsugningsporten åbnes, eller den første spiralkam kontaktes, hvorved indsugningsporten lukkes. Med andre ord er indsugningsportens åbningsareal i kompres-20 sionskammeret størst, når den anden spiralkam 43 åbner porten, mens indsugningsporten, når den er lukket, er fuldstændig dækket af den anden spiralkam. I fig. 2(a) har den anden spiralkam bevæget sig til venstre, hvorved indsugningsporten er åben, hvorimod den anden spiralkam i 25 fig. 2(b) er bevæget til højre, hvorved indsugningsporten er lukket.

I den ovenfor beskrevne konstruktion kan indsugningsportens 51 diameter, som vist i fig. 3, være hovedsagelig 30 den samme som eller større end materialetykkelsen af den anden spiralkam 43.

I denne udførelsesform findes der to symmetrisk anbragte indsugningsporte 51, således at hele konstruktionen af 35 kompressionskamrene har punktsymmetri, hvorved kompressionseffektiviteten øges, men det er dog muligt kun at have en indsugningsport, eller flere indsugningsporte, 5

DK 161468 B

som kan være asymmetrisk placerede.

Den kredsende endeplade 45 er udformet med den anden spiralkam 43, som har kontakt med den første spiralgang 35 5 på adskillige steder, således at disse spiralgange frit kan glide imod hinanden. Den kredsende endeplade 45 danner således i forbindelse med den stationære endeplade 39 kompressionskamre 41 på adskillige steder mellem de to plader.

10 X midten af den kredsende endeplades 45 første flade er der udformet en cylindrisk sektion 55, hvori er optaget den roterende aksels 25 excentriske sektion 25E. Desuden er den kredsende endeplade 45 roterbart understøttet af 15 kanten på et ringformet fremspring 57, som er udformet på rammen 11. Et lavtrykskammer er udformet på fremspringets 57 yderside på en sådan måde, at det står i forbindelse med indsugningskammeret 37. En Oldham-ring 61 er monteret i dette lavtrykskammer 59, hvori den kan bevæge sig uden 20 større modstand på grund af den forholdsvis lave tæthed i kammeret.

Når den kredsende endeplade 45 drejer, vil Oldham's ring 61 holde den i en konstant orientering i forhold til den 25 stationære endeplade 39. Et nedadragende fremspring 61L på Oldham-ringens 61 nedre flade strækker sig i den radiære retning, mens et opadragende fremspring, ikke vist i figuren, på ringens 61 øvre overflade strækker sig i en retning vinkelret på den nedadragende fremspring 61L. Det 30 nedadragende fremspring 61L kan glide i en styrerille 63, som er udformet i bunden af lavtrykskammeret 59. Det opadragende fremspring kan glide i en styrerille 65, som er udformet i en kredsende endeplade 45. Som det vil blive forklaret nedenfor, bevirker dette, at den anden spiral-35 kam bevæges på en sådan måde, at forskydningen af den kredsende endeplade 45 komprimerer den indsugede gas.

6

DK 161468 B

Som det fremgår af fig. 2(a) og 2(b), findes der desuden i nærheden af indsugningsporten 51 et ledeorgan 67, som skal lede gassen indsuget fra indsugningsporten 51 hen i retningen af kompressionskamrene 41. Ledeorganet 67 be-5 står i denne udførelsesform af en bladfjeder, som har en bredde svarende til højden af den kredsende spiralkam 43 og er understøttet på den faste endeplade 39 via en tap 69, hvor bladfjederens ende presser op imod den kredsende spiralkam 43.

10 Når den roterende aksel 25 roteres af drivorganet 5, roterer den roterende aksels 25 excentriske sektion 25E excentrisk. Den kredsende endeplade 45 drejes derfor, mens dens retning holdes konstant ved hjælp af Oldham's ring 15 61. Spiralkammen 43 på den kredsende endeplade 45 forsky des i retningerne opad, nedad, til venstre og til højre i fig. 2(a) og 2(b). Når den anden spiralkam 43 bringes til at kredse venstre om i fig. 2(a) og 2(b), bevæges de mange kontaktlinier CP mellem den stationære endeplades spi-20 ralkam 35 og den kredsende endeplades 45 spiralkam 43 gradvis fra den ydre omkreds, som vist i fig. 2(a) og 2(b), hvorved kompressionskamrene 41 gradvis snævrer ind. Gassen i kompressionskamrene 41 komprimeres derfor og ledes fra udløbsporten 49 og ind i kompressorkammeret 9B.

25 Højtryksgassen, som er ledt ind i kompressorkammeret 9B, passerer igennem udboringen 13 og ind i drevkammeret 9A og bliver derefter udstødt fra udstødningsrøret 15. Højtryksgassen kontakter herunder ledepladen 19, og den i 30 gassen indeholdte olie fjernes ved klæbning til ledepladen, før gassen udstødes.

Når drivorganet 5 drejer den kredsende endeplade 45, hvorved gassen komprimeres, trækkes gassen ind fra ind-35 sugningsportene 51 gennem indsugningsrøret 53. Da indsugningsporten er udformet således, at dens diameter er forholdsvis stor, bliver strømningsmodstanden lille, hvorved

DK 161468 B

7 gassen effektivt suges ind.

Da gassen strømmer ind i kompressionskamrene 41 direkte fra indsugningsporten 51, opvarmes gassen ikke, hvilket 5 bevirker, at kompressionseffektiviteten og volumeneffektiviteten øges. En lille del af den fra indsugningsporten 51 indsugede gas strømmer ind i lavtrykskammeret 59 til opretholdelse af det lave tryk i dette kammer 59, mens størstedelen af gassen via styreventilen 67 ledes hen til 10 kompressionskammeret 41, hvorved der opretholdes en højeffektiv indsugning og kompression.

15 20 25 30 35

Claims

1. Kompressor af spiraltypen med en stationær spiraldel 5 (39, 35) og en dermed samvirkende, orbiterende spiraldel, (45, 43), som er i det væsentlige ens, og som begge er udformet med en plan endeplade (39, 45), hvorfra der vinkelret strækker sig en spiralformet kam (35, 43), hvilke, spiraldele er indbyrdes i indgreb, idet den orbiterende 10 spiraldel (45, 43) kredser eller orbiterer således omkring centrum i den stationære spiraldel (39, 35), at kompressorens kompressionskamre udgøres af rum (41), der indesluttes mellem de spiralformede kamme (35, 43) og de to endeplader (39, 45), idet en Oldham-ring (61) holder 15 den orbiterende endeplade (45) med en konstant orientering, og hvor kompressorens kapsel eller hus (3C, 3S) indeholder en til den stationære spiraldel (39, 35) fastgjort ramme (11), som danner lejring for en motor, som driver den orbiterende spiraldel (45, 43), som er belig-20 gende imellem den stationære spiraldel (39, 35) og rammen (11), hvilken ramme (11) og stationære spiraldel (39, 35) deler husets (3C, 3S) indre i et imellem den stationære spiraldel (39, 35) og husets væg (35) beliggende kompressorkammer (9B) med en udløbsport (49) tilnærmelsesvis i 25 midten af den stationære endeplade (39) og et imellem rammen (11) og husets væg (3C) beliggende drevkammer (9A), hvorhos mindst en indsugningsport (51) er udformet i den stationære endeplade (39) ved dennes periferi og står i forbindelse med den yderste del af kompressions-30 kamrene (41), kendetegnet ved, at hver indsugningsport (51) er anbragt, så den åbnes og lukkes af den orbiterende spiraldels kam (43) under kompressorens ! drift, og at et ledeorgan (67) er anbragt nær ved hver indsugningsport (51) og ligger an mod den orbiterende 35 spiraldels kam (43) og følger dennes bevægelse og derved forhindrer, at gas fra indsugningsporten strømmer uden for kompressionskamrene (41) under driften. DK 161468 B

2. Kompressor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der findes to indsugningsporte (51), som er symmetrisk anbragt.

3. Kompressor ifølge krav 1 eller 2, kendeteg net ved, at indsugningsportens (51) diameter tilnærmelsesvis er den samme som eller større end den anden spiralkams tykkelse, samt at indsugningsporten (51) delvis er defineret af en forsænkning i kompressionskammerets 10 sidevæg, der udgøres af den første spiralkam (35) eller den stationære endeplades (39) udvendige væg.

4. Kompressor ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at indsugningsporten (51) har en åbning ved 15 kompressionskamrenes ydre periferi, hvilken åbning strækker sig ind i den ene sideflade af kompressionskamrenes sidevæg (35), og at indsugningsporten er forbundet med et indsugningsrør (53), som strækker sig gennem den stationære endeplade til indsugningsporten, og at den anden 20 spiralkam (43) overdækker nævnte åbning for at hindre gas -i at suges ind og åbner nævnte åbning til indsugning af gas til kompressionskamrene.

5. Kompressor ifølge krav 4, kendetegnet ved, 25 at der på den fra kompressionskamrene (41) bortvendende side af den kredsende endeplade (45) findes et lavtrykskammer (59), hvori er anbragt en Oldham-ring (61), og som står i forbindelse med kompressionskamrene ved disses ydre omkreds, så at en lille mængde af den indsugede gas 30 føres ind i lavtrykskammeret.

6. Spiralkompressor ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at ledeorganet (67) ved den ene ende er fastgjort til den stationære endeplade (39) 35 og ved den anden ende er således i kontakt med den anden spiralkam (43), at det følger denne spiralkams bevægelser.