EP0775826A1 - Screw compressor - Google Patents
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- EP0775826A1 EP0775826A1 EP96118383A EP96118383A EP0775826A1 EP 0775826 A1 EP0775826 A1 EP 0775826A1 EP 96118383 A EP96118383 A EP 96118383A EP 96118383 A EP96118383 A EP 96118383A EP 0775826 A1 EP0775826 A1 EP 0775826A1
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- EP
- European Patent Office
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- control
- compressor according
- screw compressor
- screw
- opening
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
- F04C28/10—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber
- F04C28/16—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using lift valves
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
- F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
Definitions
- the invention relates to a screw compressor for gas circuits, in particular for refrigeration systems, comprising a compressor housing with an inlet and an outlet for the medium to be compressed, two screw bodies arranged in a screw chamber of the compressor housing and extending between the inlet and the outlet, which form between closed compression spaces located at the inlet and outlet.
- Screw compressors of this type belong to the displacement machines with a permanently installed compression ratio.
- the sucked-in volume is reduced to a structurally predetermined final volume by reducing the compression spaces.
- the result of this is that, at system pressures that deviate from this fixedly specified or built-in pressure ratio, over or under compression can take place with a correspondingly reduced efficiency. If liquids are sucked in, even strong hydraulic pressure peaks, so-called "liquid hammer", can occur.
- volume slide Power regulation of such screw compressors via a so-called volume slide is known from VDI reports No. 1135, 1994.
- Such a volume slide achieves a continuous adjustment to different load conditions, with such a volume slide built-in pressure ratio of the compressor as well as the volume ultimately sucked in at partial load can be corrected.
- volume slide has the disadvantage that the construction effort is very high, since the volume slide has to be guided in a groove near the border to the screw chamber and thus additional tolerances arise between the slide and the screw bodies.
- the invention is therefore based on the object of improving a screw compressor of the generic type in such a way that it permits the most advantageous power control possible.
- a screw compressor of the type described in the introduction in that in a wall region of the screw chamber which delimits closed compression spaces at maximum capacity, there are provided a plurality of power control openings, each corresponding to different compression ratios of this wall region, each of which has either one of a plurality of separately operable control bodies can be closed in that the control body essentially fills the power control opening, or can be connected to a return flow channel connected to the inlet in that the control body is at a distance from the power control opening.
- control body which can be moved into the power control opening and essentially fills it
- the control body which can be moved into the power control opening and essentially fills it
- the possibility of the Closing the power control opening and, on the other hand, the possibility is created of connecting the individual power control openings in the desired number to the return flow channel by separately actuating the individual control bodies, so that a power control similar to the volume slide can be reached on the inlet side, but on the other hand this power control can be integrated into the compressor housing in a more advantageous manner leaves and also with closed power control openings, the dead space - if such should exist - is minimal.
- control bodies can be moved transversely to a cross-sectional area of the respective power control opening in the direction away from the screw chamber, so that the axial movement of parts adjacent to the screw chamber known from the prior art, which poses the known design problems, can be avoided.
- control bodies In order to minimize the dead space possibly still formed in the power control openings closed by the control bodies or to let them go as far as possible towards zero, it is advantageously provided that the control bodies have an end face with which the respective power control opening in the closed position of the control bodies of the wall surface of the Screw chamber can be appropriately closed in this area, so that in the area of the closed power control openings there is neither a dead space nor a leak when passing through the screw comb.
- the power control openings can be distributed over the wall areas delimiting the compression spaces.
- the power control openings are arranged along a line lying in the wall surface of the screw chamber, the line being a screw line, a circular line or a straight line.
- the power control openings are arranged in a row parallel to the axial direction, since in this case the control of the individual control bodies can be implemented in a particularly expedient manner. At Such an arrangement then corresponds to different locations on the line defining the row at different distances from the inlet side.
- control bodies are of identical design, so that the corresponding power control openings are also of identical design, and thus the plurality of power control openings can be produced particularly expediently and inexpensively with the control bodies closing them.
- the power control openings are preferably arranged along the line in such a way that adjacent power control openings are at substantially the same distance from one another.
- the center-to-center spacing of successive power control openings is less than twice the distance between successive screw combs.
- the distance between the power control openings is preferably less than twice the extent of the power control openings in the axial direction, more preferably a maximum of 1.8 times or a maximum of approximately 1.5 times this extent.
- the power control openings extend in the direction of the line over at least the width of a screw comb of the screw bodies in the region of the wall surface of the screw chamber.
- This extension preferably corresponds approximately to the diameter of a power control opening with an approximately round contour.
- the maximum extension of the power control openings in the direction of the line or the maximum diameter is preferably approximately 1.5 times the distance between two successive screw combs, more preferably approximately the distance between two successive screw combs.
- the number of power control openings is in particular at least two, preferably at least three, in order to be able to implement a sufficiently fine-level power control.
- the maximum number of power control openings is preferably seven, but in many applications also five.
- the number of power control openings and their size is preferably selected so that essentially stepless control of the power is possible.
- control of the individual control bodies can take place in the most varied of ways. For example, it would be conceivable to actuate the control bodies by means of a drive element which successively detects or releases a plurality of control bodies.
- a particularly expedient exemplary embodiment of the solution according to the invention provides that the drive element for closing the power control opening is acted upon by the control body with a force proportional to the pressure on the outlet side.
- This type of design of the drive element has the advantage that the force provided for closing the power control opening is dependent on the pressure on the outlet side and can therefore be selected such that a pressure peak which forms in a compression space can be compensated for, for example by the suction of liquid that the control body of this pressure spike is evasively moved briefly out of its position closing the power control opening, but after the pressure spike is reduced, the force acting on the control body through the drive element immediately causes the power control opening to close again.
- the force acting on the control body in its position closing the power control opening is preferably slightly greater than the local force acting on the control body, which would occur in the screw chamber at outlet pressure.
- the drive element could, for example, be actuated electrically.
- a pressure medium-actuated drive element is particularly advantageous, since it means that there is no need to install an electrical supply.
- the drive element can be actuated for transferring and / or holding the control body in its position closing the power control opening with a medium under a control pressure proportional to the outlet-side pressure, so that the pressure generated by the screw compressor is used for Generation of the force acting on the control body can be used.
- control element in the position of the control body which connects the respective power control opening to the return flow channel, can be acted upon with a control pressure which is proportional to the inlet-side pressure.
- each drive element has a control piston, on which the local pressure in the screw chamber at the location of the respective power control opening and the control pressure act.
- each control body is part of the respective control piston of the drive element.
- control pistons are used if all control pistons are of identical design.
- control pistons are expediently arranged in bores in the compressor housing which run transversely to the axial direction of the screw bodies, and are guided in these, whereby in the case of integration of the control bodies in the control piston, this also ensures that the control body is guided .
- the bores can be produced even more advantageously if the axes of the bores lie in one plane, so that the multiplicity of bores can be made in a single production step.
- control pistons are advantageously designed such that their side facing away from the control body has a piston surface which can be acted upon by the control pressure and delimits a control cylinder chamber.
- a power control device is advantageously provided, with which it can be determined which power control openings are to be closed or connected to the return flow channel.
- Power control would already be possible by opening the power control opening, the compression ratio of which is closest below the selected compression ratio, from which compression should take place to the outlet.
- the medium would be compressed from the inlet to the compression ratio corresponding to the open power control opening and then flow back through the power control opening and the return flow channel to the inlet.
- the power control device opens all the compression ratios corresponding to the power control openings corresponding to the selected compression ratio, since then essentially no compression takes place up to the selected compression ratio and the shaft power required to drive the screw compressor can thus be reduced approximately in proportion to the cooling or useful power of the screw compressor .
- control cylinder chambers of different control bodies are connected to different outputs of a power control device which specifies the control pressures at the outputs.
- the power control device could basically be designed so that it comprises a valve block with a plurality of valves. However, it is structurally far simpler if the power control device has a movable control slide, through which selected outputs of the power control device can be acted upon with different control pressures.
- a constructively expedient solution provides that the control slide is arranged in a control channel and the control slide divides the control channel into a section in which the pressure proportional to the outlet-side pressure is present as a control pressure, and another section in which a maximum of there is proportional pressure as the control pressure, and that the individual control cylinder chambers are connected to this via branch lines branching off at different points in the control channel, so that, depending on the section of the control channel into which the branch lines open, the respective control pressure is present in the control cylinder chambers.
- the control channel is preferably oriented such that it extends in the axial direction of the screw body in the compressor housing and the control slide can also be displaced in the axial direction in the latter.
- a particularly advantageous development of this solution with the control channel provides that a non-return valve blocking a gas flow from the inlet into the inlet-side section is arranged between the inlet-side section of the control channel and the inlet.
- a check valve makes it possible in the inlet-side section of the Generate control channel a pressure that is still below the inlet-side pressure, so that - for example when starting the compressor - to bring all the control pistons into their positions that release the power control openings, which is possible, for example, by moving the control spool while enlarging the inlet-side section of the control channel.
- control bodies are provided with an injection opening for injecting a medium into one of the compression spaces which are formed, and that the injection opening of a control body closing the respective power control opening can be connected to an injection channel, so that the control bodies are used for this purpose can, in their position closing the power control opening, also serve to inject a medium into one of the compression spaces which are formed.
- This solution according to the invention has the great advantage that it opens up the possibility of providing a possibility for injecting a medium into an enclosed compression space despite a power control of the screw compressor, without the case that - for example at very low power of the Screw compressor - the medium is injected before closed compression spaces are formed.
- a particularly advantageous solution provides that the injection opening of the position closest to the selected compression ratio with its compression ratio and in its position closing the power control opening standing control body is connected to the injection channel. This ensures on the one hand that the injection of the medium does not take place before the formation of closed compression spaces and on the other hand ensures that injection of the medium is possible via the control body in the closed compression spaces which have just been formed.
- each control body in its position connecting the power control opening with the inlet corresponds to the next control body corresponding to a higher compression ratio connects to the injection channel. All of the control bodies which do not close the respective power control opening thus serve to establish a connection between the control body which comes closest to the selected compression ratio with its compression ratio and closes the power control opening and the injection channel.
- each control body in its position closing the power control opening connects the Injection opening of the next control body corresponding to a higher compression ratio interrupts with the injection channel.
- an overcompression control opening is provided in a wall area of the screw chamber which delimits compression spaces and which has a control body in a first position thereof with a control body can be closed and a second position of the same can be connected to the outlet, the control body being elastically acted upon by a force proportional to the pressure on the outlet side.
- This solution according to the invention has the great advantage that it offers the possibility of designing the screw compressor in such a way that the desired maximum compression ratio can be achieved, but then the screw compressor can still be operated with a lower compression ratio without over-compression occurring, namely in that the control body in this case opens the over-compression control opening and connects it to the outlet, so that the medium having the desired maximum compression can flow to the outlet.
- At least one over-compression control opening is assigned to each screw body.
- the over-compression control opening can either be arranged on the end face of the screw body in the region of the outlet-side end face of the compressor housing or also on the casing side of the screw body also in the region of the compressor housing near the outlet.
- control body closing the overcompression control openings is expediently designed in such a way that, in its first position, it essentially fills the overcompression control opening in order not to create any dead spaces in this first position either inside the compressor housing, that is to say in the region of the screw chamber.
- the regulating body is preferably designed such that it has an end face with which the respective overcompression regulating opening in the first position thereof can be closed with a surface corresponding to the wall surface of the screw chamber in this area.
- control body can be moved transversely to the end face of the over-compression control opening.
- the regulating body is preferably part of a regulating piston, on which, on the one hand, the local pressure in the screw chamber acts at the location of the over-compression regulating opening and, on the other hand, the force proportional to the pressure on the outlet side.
- the force proportional to the outlet-side pressure can be obtained in that the control piston has on its side opposite the control body a piston surface which is acted upon by a pressure which is proportional to the outlet-side pressure.
- control pistons When using control pistons, it has proven to be inexpensive for the sake of the simplest and most convenient production if all control pistons are of identical design.
- control piston itself can be arranged in a wide variety of ways.
- An advantageous embodiment provides that the control piston is arranged in a piston bore in the compressor housing.
- This bore can either run parallel or transversely to the axial direction of the screw body, wherein in the case of several control pistons arranged on the casing side of the screw body, the bores are preferably aligned transversely to the axial direction of the screw body.
- the piston bores are preferably arranged with their axes running parallel to one another.
- control pistons and the control pistons are of identical design, so that they can be manufactured identically and the corresponding bores for receiving the same can also be manufactured identically.
- This production of the individual bores can be carried out particularly advantageously if the axes of the piston bores and the bores lie in one plane, so that these can be used, for example, with several tools in one operation or with one and the same tool in successive but in each case in the same plane operations can be produced.
- FIG. 1 An embodiment of a screw compressor according to the invention, shown in FIG. 1, comprises a compressor housing, designated as a whole by 10, with a screw chamber 12, in which two screw bodies 14 and 16 are rotatably mounted.
- the two screw bodies 14 and 16 are part of rotors designated as a whole with 18 and 20, which in addition to the screw bodies 14 and 16 also comprise shaft ends 22 and 24 or 26 and 28 with which the rotors 18 and 20 on both sides of the screw chamber 12 are rotatably supported in the housing 10.
- the stub shaft 22 of the rotor 18 representing a main rotor is led out of the housing 10 and can be driven by a drive at its end facing away from the screw body 14.
- the screw bodies 14 and 16 are each rotatably arranged about mutually parallel axes 30 and 32 in the screw chamber 12 such that an outer contour 34 or 36 of a screw comb 15 or 17 of each screw body 14, 16 sealing abuts a wall surface 38 of the screw chamber 12. Furthermore, the screw combs 15 and 17 of the screw bodies 14 and 16 additionally intermesh, so that between the screw combs 15, 17 and the wall surface 38 of the screw chamber 12 in development, V-shaped compression spaces 40 and 42 are formed, the volume of which rotates the screw body 14 and 16 is reduced in size about the axes 30 and 32, respectively, so that the medium enclosed in these is compressed in these compression spaces 40 and 42, respectively.
- the medium to be compressed is, as shown in FIG. 1, supplied via an inlet 50 and, as shown in FIGS. 3 and 4, exits through an outlet 52, the outlet 52 has an outlet opening 54 which opens into the screw chamber 12 and which is arranged on the end face of the screw chamber 12 in a plane perpendicular to the respective axis 30 or 32, while the inlet 50 comprises a recess 56 which azimuthally surrounds the screw bodies 14 and 16 on the inlet side.
- the recess 56 of the inlet 50 extends over approximately the upper half of the screw bodies 14 and 16, so that after a screw comb 60 or 62 runs past an inlet edge 64 defined by a lower end of the recess 56 between the screw combs 15 and 17 the closed compression spaces 40 and 42 are formed.
- all of the power control openings 70a to 70h have the same shape and cross-sectional area.
- each of these power control openings 70 opens into the screw chamber 12, wherein a compression ratio can be assigned to each of the power control openings 70a to 70h in that a compression space 40, 42 above this always has the medium to be compressed with the same compression ratio .
- each of the power control openings 70a to 70h opens into a return flow channel 72 which is connected to the inlet 50 and which, for example, also extends in the axial direction 68 from the inlet 50.
- a piston bore 76 is provided which extends into a housing body 74, which directly adjoins the power control opening 70, penetrates the return flow channel 72 and then penetrates even further into the housing body 74 up to a bottom surface 78
- a branch channel 80 opens into the bottom surface 58 and represents an output of a control channel designated as a whole by 82.
- the control channel 82 is, as shown in FIGS. 3 and 4, connected to the outlet 52.
- a control piston Arranged in the piston bore 76 is a control piston, designated as a whole by 84, which comprises a piston surface 86 facing the bottom surface 78 and opposite it a control body 88, which in turn can be inserted sealingly into the respective power control opening 70 and with it, one of the screw chamber 12 facing end face 90 of the control body 88 is adapted in shape to the shape of the wall surface 38 in the wall region 66, so that the power control opening 70 seals through one final control body 88 in the area of the power control opening 70 with respect to the screw chamber 12, a zero-volume volume of the remaining space remains.
- the power control opening 70 is preferably designed as a bore with cylindrical wall surfaces 92, which are arranged coaxially to a cylinder axis 94 of the piston bore 76, but have a smaller radius than the piston bore 76, so that an annular flange is located on the side of the power control opening 70 opposite the screw chamber 12 96 forms against which the control piston 84 in its position, which closes the power control opening 70 with the control body 88, can in turn be placed with an annular surface 98.
- the control body 88 preferably rises above the annular surface 98 with cylindrical surfaces 100, so that the control body 88 with its cylindrical surfaces 100 can be inserted appropriately into the cylindrical wall surfaces 92 of the power control opening 70 and exactly through the annular flange 96 and the annular surface 98 with its end face 90 Height of the wall surface 38 can be positioned in the area of the power control opening 70.
- the piston surface 86 delimits, together with the region of the piston bore 76 between this and the bottom surface 78, a control cylinder chamber 110 which is connected to the control channel 82 via the branch channel 80.
- control piston 84 moves away from the bottom surface 78 and closes the respective power control opening 70 with the control body 88, so that there is no connection between the pressure spaces 40 or 42 formed above the respective power control opening and the return flow channel 72 connected to the inlet 50 via this power control opening 70.
- control piston 84 also has a control function, in particular an overload protection function, because when an overpressure occurs - for example due to the suction of liquid - in the compression space 40 or 42 above the respective power control opening, this overpressure acting on the end face leads to a force which leads to the force Exceeds force generated by the outlet pressure when it acts on the piston surface 86.
- control piston 84 thus moves in the direction of the bottom surface 78 until the control body 88 clears the power control opening 70 and the excess pressure can be reduced via the return flow channel 72.
- the force generated by the pressure on the outlet side and acting on the piston surface 86 is then greater again, so that the control body 88 closes the power control opening 70 again.
- control pressure in the respective control cylinder chamber 110 corresponds approximately to or is less than the inlet-side pressure
- the pressure acting on the control piston 84 in the region of the end face 90 of the control body 88 and the annular surface 98 in the respective compressor chamber 40, 42 leads to the fact that the control piston 84 moves in the direction of the bottom surface 78 until the piston surface 86 on the Floor surface 78 rests.
- the control body 88 opens the respective power control opening 70, so that the compressor space 40 or 42 located above this power control opening 70 is connected through the power control opening 70 to the return flow channel 72 which is connected to the inlet 50.
- a pressure is formed by the medium flowing back to the inlet 50, which is slightly above the inlet-side pressure and sufficient to move the control pistons 84 against the action of a control pressure corresponding to the inlet-side pressure on the piston surface 86 in the position which releases the power control opening to keep.
- Control of the respective control pistons 84 is possible in that the branch channels 80a to 80h leading to the different piston bores 76a to h are arranged at different axial distances from an inlet-side end 112 of the control channel 82. Furthermore, the inlet-side end 112 of the control channel 82 is connected to the inlet 50 via a connecting channel 114, while an outlet-side end 116 is connected to the outlet 52 via a connecting channel 118.
- control channel 82 By means of a slide 120 provided in the control channel 82, the control channel 82 can be divided into an inlet-side section 122 and an outlet-side 124, a pressure corresponding to the pressure in the outlet 52 being present in the outlet-side section 124 due to the connecting channel 118, while in the inlet-side section 122 due to the connecting channel 114 there is a pressure which corresponds to the pressure in the inlet 50.
- control pistons 84 are subjected to a control pressure corresponding to the inlet-side pressure or the outlet-side pressure and are consequently moved into a position in which the control bodies 88 open the respective power control opening Release or close 70.
- control channel 82 and the division thereof into an inlet-side section 122 and an outlet-side section 124 ensure that all control pistons 84a to 84d which are arranged successively from the inlet side are always in the position connecting their power control openings 70a to 70d to the return flow channel 72 stand, since all of the branch channels 80a to 80d open into the inlet-side section 122.
- the power control openings 70a to 70d are connected on the one hand to the return flow channel 72 and thus via this to the inlet 50 and on the other hand the power control openings 70a to 70d open into the screw chamber 12, the power control openings 70a to 70d act as if the recess 56 of the inlet 50 would extend to the power control opening 70d so that the compressor has a lower power.
- the output of the screw compressor according to the invention can be controlled, in particular an essentially continuously variable output control being possible when the Power control openings 70a to 70h have an extension in the axial direction 68 which corresponds at most to a distance between the screw combs 15 and 17 and the distance between successive power control openings 70a to 70h approximately corresponds to the distance between successive screw combs 15, 17 up to a maximum of twice the distance between them.
- the increments still present are determined by the extension of the power control openings 70a to 70h in the axial direction 68, so that a reduction in this extension also reduces these increments.
- the control takes place by moving the slide 120 in the control channel 82 by means of an actuating device 130, which acts on the slide 120 via a push rod 132.
- all the control pistons 84a to 84h are in a position in which the corresponding control bodies 88 open the power control openings 70a to 70h and connect them to the channel 72.
- a check valve 134 is additionally provided in the connecting channel 114, which always allows pressure relief of the inlet-side section 122 of the control channel 82, however, no pressure reaction from the inlet 50 to the inlet-side section 122 of the control channel 82.
- Each of the control pistons 84 is further provided with an annular groove 140 which, in the position of the control piston 84, in which the control body 88 does not close the corresponding power control opening 70, is aligned with an opening 142 to the annular groove 140 of the next control piston 70 and the annular groove 140a is also aligned of the control piston 84a closest to the inlet 50 with an injection channel 144 for injecting a medium or oil.
- each of the control pistons 84 is provided with an injection opening 146, which is followed by a bore 148 axially penetrating the piston 84, which in turn opens into a transverse bore 150, the opening 152 of which is in the position of the piston 84, in which the control body 88 the power control opening 70 closes, is aligned with the opening 142 to the preceding piston 84, so that a medium to be injected can flow from the opening 142 through the bores 150 and 148 to the injection opening 146 and exit therefrom.
- the ring channels 140a, 140b, 140c and 140d together with the openings 142 between the ring channel 140a, the ring channel 140b, the ring channel 140c and the ring channel 140d form a channel system in continuation of the injection channel 144, so that ultimately of the annular channel 140d, the medium to be injected can pass through the opening 142 between the annular channel 140d and the opening 152 in the control piston 84e and can flow through the bores 150 and 148 in this control piston 84e to the injection opening 146, the control piston 84e closing the power control opening 70 in its opening Position at the same time ensures that a connection to the opening 142 between the piston bore 76e and the piston bore 76f is interrupted.
- Such a medium can be, for example, ECO gas from an economizer system or also oil.
- the screw compressor according to the invention also has an over-compression control opening 170 which is close to the outlet opening 54 and is arranged in the wall region 66 and which on the one hand opens into the screw chamber 12 and on the other hand into an outlet duct 172 leading to the outlet 52.
- the over-compression control opening 170 is also adjoined by a piston bore 176 which projects into the housing body 74 and extends to a bottom surface 178, a branch duct 180 also opening into this bottom surface 178 opening from the outlet-side section 124 of the control duct 82.
- a control piston 184 arranged in the piston bore 176 likewise comprises a control body 188 which can be inserted into the overcompression control opening 170 for closing the same.
- the control body 188 also has an end face 190 facing the screw chamber 12, which is adapted to the wall surface 38 in the region of the over-compression control opening 170, so that when the over-compression control opening 170 closes the position of the control body 188 above the end face 190, a zero-volume volume is formed.
- the control piston 184 also has a piston surface 186, a control cylinder chamber 200 being formed between the piston surface 186, the bottom surface 178 and the section of the piston bore 176 lying between them, in the same way as in the control piston 84, which is always subjected to control pressure, which corresponds to a pressure in the outlet 52.
- control piston 184 also has an annular surface 198 surrounding the control body 188, which extends up to an outer surface 202 of the control body 188, which is designed such that it fits into a cylindrical surface 192 of the over-compression control opening 170 is insertable to close it with the control body 188.
- the control piston now works in such a way that the control pressure corresponding to the discharge pressure on the piston surface 186 leads to a force which holds the control body 188 in its position closing the over-compression control opening 170, since in normal cases a maximum pressure acts on the end face 190 thereof without over-compression , which can be at most equal to the outlet pressure.
- the resultant force is always smaller than the force generated by the control pressure due to the smaller end surface 190 than the piston surface 186.
- each of the screw bodies 14 and 16 is assigned a series of power control openings 70a to 70h and an overcompression control opening 170, as shown in FIG. 5.
- the central axis 94 or 194 of the respective piston bore 76 or 176 is preferably arranged radially to the corresponding axis of rotation 30 or 32.
- each screw body 14 or 16 is assigned two rows of power control openings 70 ′ or 70 ′′ in order to enlarge the flow cross section of the power control openings.
- control bodies 88 'and 88' 'and the control pistons 84' and 84 '' are designed in the same way as described in connection with the first exemplary embodiment, but in this case the central axes 94 'and 94' 'are the same Piston bores 76 'or 76' 'are no longer formed radially to the respective screw body 14, but rather parallel to one another, however, the central axes 94' of one row 70 'and the central axes 94' 'of the other row 70' 'are each in one plane.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Schraubenverdichter für Gaskreisläufe, insbesondere für Kälteanlagen, umfassend ein Verdichtergehäuse mit einem Einlaß und einem Auslaß für das zu verdichtende Medium, zwei in einer Schraubenkammer des Verdichtergehäuses angeordnete und sich zwischen dem Einlaß und dem Auslaß erstreckende Schraubenkörper, welche unter Bildung von zwischen dem Einlaß und dem Auslaß liegenden geschlossenen Verdichtungsräumen ineinandergreifen.The invention relates to a screw compressor for gas circuits, in particular for refrigeration systems, comprising a compressor housing with an inlet and an outlet for the medium to be compressed, two screw bodies arranged in a screw chamber of the compressor housing and extending between the inlet and the outlet, which form between closed compression spaces located at the inlet and outlet.
Derartige Schraubenverdichter gehören zu den Verdrängermaschinen mit fest eingebautem Verdichtungsverhältnis. Bei derartigen Verdrängermaschinen wird das angesaugte Volumen durch Verkleinerung der Verdichtungsräume auf ein konstruktiv vorgegebenes Endvolumen verkleinert. Das hat zur Folge, daß bei Systemdrücken, die von diesem fest vorgegebenen oder eingebauten Druckverhältnis abweichen, Über- oder Unterverdichtung mit entsprechend verringertem Wirkungsgrad stattfinden kann. Erfolgt ein Ansaugen von Flüssigkeiten, so können sogar starke hydraulische Druckspitzen, sogenannte "Flüssigkeitsschläge" auftreten.Screw compressors of this type belong to the displacement machines with a permanently installed compression ratio. In the case of such displacement machines, the sucked-in volume is reduced to a structurally predetermined final volume by reducing the compression spaces. The result of this is that, at system pressures that deviate from this fixedly specified or built-in pressure ratio, over or under compression can take place with a correspondingly reduced efficiency. If liquids are sucked in, even strong hydraulic pressure peaks, so-called "liquid hammer", can occur.
Eine Leistungsregelung derartiger Schraubenverdichter über einen sogenannten Volumenschieber ist aus den VDI-Berichten Nr. 1135, 1994 bekannt. Ein derartiger Volumenschieber erreicht eine stufenlose Anpassung an verschiedene Lastzustände, wobei mit einem derartigen Volumenschieber das eingebaute Druckverhältnis des Verdichters sowie das letztendlich angesaugte Volumen bei Teillast korrigiert werden kann.Power regulation of such screw compressors via a so-called volume slide is known from VDI reports No. 1135, 1994. Such a volume slide achieves a continuous adjustment to different load conditions, with such a volume slide built-in pressure ratio of the compressor as well as the volume ultimately sucked in at partial load can be corrected.
Ein derartiger Volumenschieber hat jedoch den Nachteil, daß der Bauaufwand sehr hoch ist, da der Volumenschieber in einer Nut nahe der Grenze zur Schraubenkammer zu führen ist und somit zwischen dem Schieber und den Schraubenkörpern zusätzliche Toleranzen entstehen.However, such a volume slide has the disadvantage that the construction effort is very high, since the volume slide has to be guided in a groove near the border to the screw chamber and thus additional tolerances arise between the slide and the screw bodies.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schraubenverdichter der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, daß dieser eine möglichst vorteilhafte Leistungssteuerung zuläßt.The invention is therefore based on the object of improving a screw compressor of the generic type in such a way that it permits the most advantageous power control possible.
Diese Aufgabe wird bei einem Schraubenverdichter der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem bei Maximalleistung geschlossene Verdichtungsräume begrenzenden Wandbereich der Schraubenkammer mehrere jeweils an unterschiedlichen Verdichtungsverhältnissen entsprechenden Orten dieses Wandbereichs angeordnete Leistungssteueröffnungen vorgesehen sind, von denen jede mit einem von mehreren separat betätigbaren Steuerkörpern entweder dadurch verschließbar ist, daß der Steuerkörper die Leistungssteueröffnung im wesentlichen ausfüllt, oder mit einem mit dem Einlaß verbundenen Rückströmkanal dadurch verbindbar ist, daß der Steuerkörper im Abstand von der Leistungssteueröffnung steht.This object is achieved according to the invention in a screw compressor of the type described in the introduction in that in a wall region of the screw chamber which delimits closed compression spaces at maximum capacity, there are provided a plurality of power control openings, each corresponding to different compression ratios of this wall region, each of which has either one of a plurality of separately operable control bodies can be closed in that the control body essentially fills the power control opening, or can be connected to a return flow channel connected to the inlet in that the control body is at a distance from the power control opening.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß durch den in die Leistungssteueröffnung hineinbewegbaren und diesen im wesentlichen ausfüllenden Steuerkörper einerseits die Möglichkeit gegeben ist, möglichst totraumfrei die Leistungssteueröffnung zu verschließen und andererseits die Möglichkeit geschaffen ist, die einzelnen Leistungssteueröffnungen durch getrenntes Ansteuern der einzelnen Steuerkörper in gewünschter Zahl mit dem Rückströmkanal zu verbinden, so daß einlaßseitig eine dem Volumenschieber ähnliche Leistungssteuerung erreichbar ist, andererseits aber diese Leistungssteuerung sich konstruktiv vorteilhafter in das Verdichtergehäuse integrieren läßt und außerdem bei verschlossenen Leistungssteueröffnungen der Totraum - wenn ein solcher überhaupt vorhanden sein sollte - minimal ist.The advantage of the solution according to the invention can be seen in the fact that the control body, which can be moved into the power control opening and essentially fills it, on the one hand gives the possibility of the Closing the power control opening and, on the other hand, the possibility is created of connecting the individual power control openings in the desired number to the return flow channel by separately actuating the individual control bodies, so that a power control similar to the volume slide can be reached on the inlet side, but on the other hand this power control can be integrated into the compressor housing in a more advantageous manner leaves and also with closed power control openings, the dead space - if such should exist - is minimal.
Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn die Steuerkörper quer zu einer Querschnittsfläche der jeweiligen Leistungssteueröffnung in Richtung von der Schraubenkammer weg bewegbar sind, so daß das aus dem Stand der Technik bekannte axiale Bewegen von an die Schraubenkammer angrenzenden Teilen, welches die bekannten konstruktiven Probleme aufwirft, vermieden werden kann.It is particularly expedient if the control bodies can be moved transversely to a cross-sectional area of the respective power control opening in the direction away from the screw chamber, so that the axial movement of parts adjacent to the screw chamber known from the prior art, which poses the known design problems, can be avoided.
Um den bei den durch die Steuerkörper verschlossenen Leistungssteueröffnungen gegebenenfalls noch gebildeten Totraum zu minimieren oder möglichst weitgehend gegen Null gehen zu lassen, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Steuerkörper eine Stirnfläche aufweisen, mit welcher die jeweilige Leistungssteueröffnung in der diese verschließenden Stellung der Steuerkörper der Wandfläche der Schraubenkammer in diesem Bereich entsprechend verschließbar ist, so daß im Bereich der verschlossenen Leistungssteueröffnungen weder ein Totraum noch eine Undichtigkeit beim Passieren des Schraubenkamms auftritt.In order to minimize the dead space possibly still formed in the power control openings closed by the control bodies or to let them go as far as possible towards zero, it is advantageously provided that the control bodies have an end face with which the respective power control opening in the closed position of the control bodies of the wall surface of the Screw chamber can be appropriately closed in this area, so that in the area of the closed power control openings there is neither a dead space nor a leak when passing through the screw comb.
Prinzipiell ist es im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung denkbar, nur einem Schraubenkörper eines Schraubenverdichters die Vielzahl von Leistungssteueröffnungen zuzuordnen und somit eine Leistungssteuerung zu erreichen, dies würde jedoch dazu führen, daß die sich zwischen dem anderen Schraubenkörper und der Wand der Schraubenkammer bildenden Verdichtungsräume schwer entspannbar wären. Aus diesem Grund ist es zu Leistungssteuerung wesentlich zweckmäßiger, wenn jedem Schraubenkörper eine Vielzahl von Leistungssteueröffnungen zugeordnet ist, so daß mittels der bei jedem Schraubenkörper gebildeten Verdichtungsräume eine Leistungssteuerung erfolgen kann.In principle, it is conceivable within the scope of the solution according to the invention to assign the plurality of power control openings to only one screw body of a screw compressor and thus to achieve power control, but this would lead to the compression spaces which form between the other screw body and the wall of the screw chamber being difficult to relax . For this reason, it is much more expedient for power control if a plurality of power control openings is assigned to each screw body, so that power control can be carried out by means of the compression spaces formed in each screw body.
Prinzipiell können die Leistungssteueröffnungen auf die die Verdichtungsräume begrenzenden Wandbereiche verteilt sein. Aus Gründen einer möglichst einfachen Betätigung der Steuerkörper ist es besonders zweckmäßig, wenn die Leistungssteueröffnungen längs einer in der Wandfläche der Schraubenkammer liegenden Linie angeordnet sind, wobei die Linie eine Schraubenlinie, eine Kreislinie oder eine Gerade sein kann.In principle, the power control openings can be distributed over the wall areas delimiting the compression spaces. For reasons of the simplest possible actuation of the control bodies, it is particularly expedient if the power control openings are arranged along a line lying in the wall surface of the screw chamber, the line being a screw line, a circular line or a straight line.
Um den Strömungsquerschnitt der einzelnen Leistungssteueröffnungen zu vergrößern ist es aber auch denkbar, mehrere nebeneinander verlaufende Linien von Leistungssteueröffnungen vorzusehen.In order to enlarge the flow cross-section of the individual power control openings, it is also conceivable to provide several lines of power control openings running side by side.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Leistungssteueröffnungen in einer zur Axialrichtung parallelen Reihe angeordnet sind, da in diesem Fall die Ansteuerung der einzelnen Steuerkörper konstruktiv besonders zweckmäßig realisierbar ist. Bei einer derartigen Anordnung entsprechen dann in unterschiedlichem Abstand von der Einlaßseite liegende Orte der die Reihe festlegenden Linie unterschiedlichen Druckverhältnissen.It is particularly advantageous if the power control openings are arranged in a row parallel to the axial direction, since in this case the control of the individual control bodies can be implemented in a particularly expedient manner. At Such an arrangement then corresponds to different locations on the line defining the row at different distances from the inlet side.
Aus fertigungstechnischen Gründen ist es besonders vorteilhaft wenn alle Steuerkörper identisch ausgebildet sind, so daß die entsprechenden Leistungssteueröffnungen ebenfalls identisch ausgebildet sind und somit die Vielzahl von Leistungssteueröffnungen mit den diese verschließenden Steuerkörpern besonders zweckmäßig und kostengünstig hergestellt werden können.For manufacturing reasons, it is particularly advantageous if all control bodies are of identical design, so that the corresponding power control openings are also of identical design, and thus the plurality of power control openings can be produced particularly expediently and inexpensively with the control bodies closing them.
Vorzugsweise sind die Leistungssteueröffnungen so längs der Linie angeordnet, daß benachbarte Leistungssteueröffnungen im wesentlichen denselben Abstand voneinander aufweisen.The power control openings are preferably arranged along the line in such a way that adjacent power control openings are at substantially the same distance from one another.
Um eine besonders effiziente Leistungssteuerung zu erreichen, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Mittenabstände aufeinanderfolgender Leistungssteueröffnungen kleiner als ein zweifacher Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Schraubenkämmen ist.In order to achieve particularly efficient power control, it is advantageously provided that the center-to-center spacing of successive power control openings is less than twice the distance between successive screw combs.
Vorzugsweise beträgt der Abstand der Leistungssteueröffnungen weniger als die 2fache Erstreckung der Leistungssteueröffnungen in Axialrichtung, noch besser maximal das 1,8fache oder maximal ungefähr das 1,5fache dieser Erstreckung.The distance between the power control openings is preferably less than twice the extent of the power control openings in the axial direction, more preferably a maximum of 1.8 times or a maximum of approximately 1.5 times this extent.
Ferner ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Leistungssteueröffnungen sich in Richtung der Linie über mindestens die Breite eines Schraubenkamms der Schraubenkörper im Bereich der Wandfläche der Schraubenkammer erstrecken.Furthermore, it is advantageously provided that the power control openings extend in the direction of the line over at least the width of a screw comb of the screw bodies in the region of the wall surface of the screw chamber.
Vorzugsweise entspricht diese Ausdehnung ungefähr auch dem Durchmesser einer Leistungssteueröffnung mit ungefähr runder Kontur.This extension preferably corresponds approximately to the diameter of a power control opening with an approximately round contour.
Die maximale Erstreckung der Leistungssteueröffnungen in Richtung der Linie oder der maximale Durchmesser liegt vorzugsweise bei ungefähr dem 1,5fachen des Abstandes zweier aufeinanderfolgender Schraubenkämme, noch besser bei ungefähr dem Abstand zweier aufeinanderfolgender Schraubenkämme.The maximum extension of the power control openings in the direction of the line or the maximum diameter is preferably approximately 1.5 times the distance between two successive screw combs, more preferably approximately the distance between two successive screw combs.
Die Anzahl der Leistungssteueröffnungen beträgt insbesondere mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei um eine genügend feinstufige Leistungssteuerung realisieren zu können.The number of power control openings is in particular at least two, preferably at least three, in order to be able to implement a sufficiently fine-level power control.
Die maximale Anzahl der Leistungssteueröffnungen liegt vorzugsweise bei sieben, in vielen Anwendungsfällen aber auch bei fünf.The maximum number of power control openings is preferably seven, but in many applications also five.
Vorzugsweise ist die Zahl der Leistungssteueröffnungen und deren Größe so gewählt, daß eine im wesentlichen stufenlose Steuerung der Leistung möglich ist.The number of power control openings and their size is preferably selected so that essentially stepless control of the power is possible.
Die Ansteuerung der einzelnen Steuerkörper kann in unterschiedlichster Art und Weise erfolgen. So wäre es beispielsweise denkbar, die Steuerkörper durch ein mehrere Steuerkörper sukzessive erfassendes oder freigebendes Antriebselement zu betätigen.The control of the individual control bodies can take place in the most varied of ways. For example, it would be conceivable to actuate the control bodies by means of a drive element which successively detects or releases a plurality of control bodies.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn jedem Steuerkörper ein Antriebselement zugeordnet ist.However, it is particularly advantageous if a drive element is assigned to each control body.
Ein besonders zweckmäßiges Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung sieht vor, daß das Antriebselement zum Verschließen der Leistungssteueröffnung durch den Steuerkörper diesem mit einer dem auslaßseitigen Druck proportionalen Kraft beaufschlagt. Diese Art der Ausbildung des Antriebselements hat den Vorteil, daß die zum Schließen der Leistungssteueröffnung vorgesehene Kraft abhängig vom auslaßseitigen Druck ist und somit so gewählt werden kann, daß eine sich in einem Verdichtungsraum ausbildende Druckspitze, beispielsweise durch das Ansaugen von Flüssigkeit, dadurch kompensiert werden kann, daß der Steuerkörper dieser Druckspitze ausweichend kurzzeitig aus seiner die Leistungssteueröffnung verschließenden Stellung heraus bewegt wird, nach Abbau der Druckspitze jedoch die durch das Antriebselement auf den Steuerkörper wirkende Kraft sofort wieder ein Verschließen der Leistungssteueröffnung bewirkt.A particularly expedient exemplary embodiment of the solution according to the invention provides that the drive element for closing the power control opening is acted upon by the control body with a force proportional to the pressure on the outlet side. This type of design of the drive element has the advantage that the force provided for closing the power control opening is dependent on the pressure on the outlet side and can therefore be selected such that a pressure peak which forms in a compression space can be compensated for, for example by the suction of liquid that the control body of this pressure spike is evasively moved briefly out of its position closing the power control opening, but after the pressure spike is reduced, the force acting on the control body through the drive element immediately causes the power control opening to close again.
Mit dieser Lösung ist somit zusätzlich zur vorstehend bereits beschriebenen vorteilhaften Art der Leistungssteuerung die Möglichkeit geschaffen, die der Leistungssteuerung dienenden Steuerkörper gleichzeitig dazu einzusetzen, um unerwünschte Druckspitzen in den Verdichtungsräumen, beispielsweise durch das Ansaugen von Flüssigkeit, abzubauen und damit zusätzlich zur Leistungssteuerung einen hydraulischen Überlastungsschutz zur Verfügung zu haben.With this solution, in addition to the advantageous type of power control already described above, the possibility is created to use the control bodies serving for power control at the same time in order to reduce undesirable pressure peaks in the compression spaces, for example due to the suction of liquid, and thus, in addition to power control, hydraulic overload protection to have available.
Vorzugsweise ist die auf den Steuerkörper in seiner die Leistungssteueröffnung verschließenden Stellung wirkende Kraft geringfügig größer als die auf den Steuerkörper wirkende lokale Kraft, die bei Auslaßdruck in der Schraubenkammer auftreten würde.The force acting on the control body in its position closing the power control opening is preferably slightly greater than the local force acting on the control body, which would occur in the screw chamber at outlet pressure.
Das Antriebselement könnte beispielsweise elektrisch betätigbar sein.The drive element could, for example, be actuated electrically.
Besonders vorteilhaft ist jedoch ein druckmediumbetätigtes Antriebselement, da damit eine Installation einer elektrischen Versorgung entfallen kann.However, a pressure medium-actuated drive element is particularly advantageous, since it means that there is no need to install an electrical supply.
Um das Antriebselement vorteilhaft betätigen zu können, ist vorgesehen, daß dieses zum Überführen und/oder Halten des Steuerkörpers in seiner die Leistungssteueröffnung verschließenden Stellung mit einem unter einem zum auslaßseitigem Druck proportionalen Steuerdruck stehenden Medium betätigbar ist, so daß der von dem Schraubenverdichter erzeugte Druck zur Erzeugung der auf den Steuerkörper wirkenden Kraft einsetzbar ist.In order to be able to actuate the drive element advantageously, it is provided that it can be actuated for transferring and / or holding the control body in its position closing the power control opening with a medium under a control pressure proportional to the outlet-side pressure, so that the pressure generated by the screw compressor is used for Generation of the force acting on the control body can be used.
Im Falle eines durch ein druckbeaufschlagtes Medium betätigten Antriebselements ist es ferner vorteilhaft, wenn das Antriebselement in der die jeweilige Leistungssteueröffnung mit dem Rückströmkanal verbindenden Stellung des Steuerkörpers maximal mit einem zum einlaßseitigen Druck proportionalen Steuerdruck beaufschlagbar ist.In the case of a drive element actuated by a pressurized medium, it is also advantageous if the control element, in the position of the control body which connects the respective power control opening to the return flow channel, can be acted upon with a control pressure which is proportional to the inlet-side pressure.
Im einfachsten Fall ist bei der Ausbildung der druckmediumbetätigten Antriebselemente vorgesehen, daß jedes Antriebselement einen Steuerkolben aufweist, auf welchen einerseits der lokale Druck in der Schraubenkammer am Ort der jeweiligen Leistungssteueröffnung und andererseits der Steuerdruck wirkt. Diese Ausführungsform ermöglicht es besonders vorteilhaft, sicherzustellen, daß der Steuerkörper in der beschriebenen Art und Weise auf die unerwünschten Druckspitzen reagiert.In the simplest case, the design of the pressure medium-actuated drive elements provides that each drive element has a control piston, on which the local pressure in the screw chamber at the location of the respective power control opening and the control pressure act. This embodiment makes it particularly advantageous to ensure that the control body responds to the undesired pressure peaks in the manner described.
Prinzipiell bestünde die Möglichkeit, den Steuerkörper getrennt vom Kolben vorzusehen.In principle, there would be the possibility of providing the control body separately from the piston.
Bei einer konstruktiv besonders einfachen Lösung ist vorgesehen, daß jeder Steuerkörper Teil des jeweiligen Steuerkolbens des Antriebselements ist.In a structurally particularly simple solution it is provided that each control body is part of the respective control piston of the drive element.
Aus herstellungstechnischen Gründen ist es im Fall der Verwendung von Steuerkolben besonders vorteilhaft, wenn alle Steuerkolben identisch ausgebildet sind.For manufacturing reasons, it is particularly advantageous if control pistons are used if all control pistons are of identical design.
Um eine geeignete Führung der Steuerkolben im Verdichtergehäuse zu erreichen, sind die Steuerkolben zweckmäßigerweise in quer zur Axialrichtung der Schraubenkörper verlaufenden Bohrungen im Verdichtergehäuse angeordnet und in diesen geführt, wobei im Falle der Integration der Steuerkörper in dem Steuerkolben auch hiermit gleichzeitig eine Führung des Steuerkörpers sichergestellt ist.In order to achieve a suitable guidance of the control pistons in the compressor housing, the control pistons are expediently arranged in bores in the compressor housing which run transversely to the axial direction of the screw bodies, and are guided in these, whereby in the case of integration of the control bodies in the control piston, this also ensures that the control body is guided .
Aus fertigungstechnischen Gründen ist es besonders zweckmäßig, wenn die Bohrungen mit ihren Achsen parallel zueinander verlaufen.For manufacturing reasons, it is particularly expedient if the bores run parallel to one another with their axes.
Noch vorteilhafter lassen sich die Bohrungen dann herstellen, wenn die Achsen der Bohrungen in einer Ebene liegen, so daß die Vielzahl der Bohrungen in einem einzigen Fertigungsgang eingebracht werden kann.The bores can be produced even more advantageously if the axes of the bores lie in one plane, so that the multiplicity of bores can be made in a single production step.
Vorteilhafterweise sind die Steuerkolben so ausgebildet, daß sie mit ihrer dem Steuerkörper abgewandten Seite eine vom Steuerdruck beaufschlagbare und eine Steuerzylinderkammer begrenzende Kolbenfläche aufweisen.The control pistons are advantageously designed such that their side facing away from the control body has a piston surface which can be acted upon by the control pressure and delimits a control cylinder chamber.
Zur Ansteuerung der einzelnen Antriebselemente und damit auch der einzelnen Steuerkörper ist vorteilhafterweise eine Leistungssteuereinrichtung vorgesehen, mit welcher festlegbar ist, welche Leistungssteueröffnungen geschlossen oder mit dem Rückströmkanal verbunden sein sollen.To control the individual drive elements and thus also the individual control bodies, a power control device is advantageously provided, with which it can be determined which power control openings are to be closed or connected to the return flow channel.
Eine Leistungssteuerung wäre bereits dadurch möglich, daß die Leistungssteueröffnung geöffnet wird, deren Verdichtungsverhältnis am nächsten unterhalb des ausgewählten Verdichtungsverhältnisses liegt, ab welchem eine Verdichtung bis zum Auslaß erfolgen soll. In diesem Fall würde das Medium von Einlaß bis zum der offenen Leistungssteueröffnung entsprechenden Verdichtungsverhältnis verdichtet und dann wieder durch die Leistungssteueröffnung und den Rückströmkanal zum Einlaß zurückströmen.Power control would already be possible by opening the power control opening, the compression ratio of which is closest below the selected compression ratio, from which compression should take place to the outlet. In this case, the medium would be compressed from the inlet to the compression ratio corresponding to the open power control opening and then flow back through the power control opening and the return flow channel to the inlet.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Leistungssteuereinrichtung sämtliche Verdichtungsverhältnisse unterhalb des ausgewählten Verdichtungsverhältnisses entsprechenden Leistungssteueröffnungen öffnet, da dann bis zum ausgewählten Verdichtungsverhältnis im wesentlichen keine Verdichtung erfolgt und somit die zum Antrieb des Schraubenverdichters erforderliche Wellenleistung ungefähr proportional zur Kälte- oder Nutzleistung des Schraubenverdichters reduzierbar ist.However, it is particularly advantageous if the power control device opens all the compression ratios corresponding to the power control openings corresponding to the selected compression ratio, since then essentially no compression takes place up to the selected compression ratio and the shaft power required to drive the screw compressor can thus be reduced approximately in proportion to the cooling or useful power of the screw compressor .
Um bei einzelnen Steuerzylinderkammern in geeigneter Weise einzeln ansteuern und mit Steuerdruck beaufschlagen zu können, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Steuerzylinderkammern unterschiedlicher Steuerkörper mit unterschiedlichen Ausgängen einer an den Ausgängen Steuerdrucke vorgebenden Leistungssteuereinrichtung verbunden sind.In order to be able to individually control and apply control pressure to individual control cylinder chambers in a suitable manner, it is advantageously provided that the control cylinder chambers of different control bodies are connected to different outputs of a power control device which specifies the control pressures at the outputs.
Die Leistungssteuereinrichtung könnte dabei grundsätzlich so ausgebildet sein, daß sie einen Ventilblock mit einer Vielzahl von Ventilen umfaßt. Konstruktiv weit einfacher ist es jedoch, wenn die Leistungssteuereinrichtung einen bewegbaren Steuerschieber aufweist, durch welchen ausgewählte Ausgänge der Leistungssteuereinrichtung mit unterschiedlichem Steuerdruck beaufschlagbar sind.The power control device could basically be designed so that it comprises a valve block with a plurality of valves. However, it is structurally far simpler if the power control device has a movable control slide, through which selected outputs of the power control device can be acted upon with different control pressures.
Eine konstruktiv zweckmäßige Lösung sieht dabei vor, daß der Steuerschieber in einem Steuerkanal angeordnet ist und durch den Steuerschieber der Steuerkanal in einen Abschnitt unterteilt wird, in welchem der zum auslaßseitigen Druck proportionale Druck als Steuerdruck vorliegt, und einen anderen Abschnitt, in welchem ein maximal zum einlaßseitigen Druck proportionaler Druck als Steuerdruck vorliegt, und daß die einzelnen Steuerzylinderkammern über an unterschiedlichen Stellen des Steuerkanals abzweigende Zweigleitungen mit diesem verbunden sind, so daß je nachdem, in welchen Abschnitt des Steuerkanals die Zweigleitungen münden, in den Steuerzylinderkammern der jeweilige Steuerdruck vorliegt.A constructively expedient solution provides that the control slide is arranged in a control channel and the control slide divides the control channel into a section in which the pressure proportional to the outlet-side pressure is present as a control pressure, and another section in which a maximum of there is proportional pressure as the control pressure, and that the individual control cylinder chambers are connected to this via branch lines branching off at different points in the control channel, so that, depending on the section of the control channel into which the branch lines open, the respective control pressure is present in the control cylinder chambers.
Vorzugsweise ist dabei der Steuerkanal so ausgerichtet, daß er sich in Axialrichtung der Schraubenkörper in dem Verdichtergehäuse erstreckt und auch der Steuerschieber in diesem in Axialrichtung verschiebbar ist.The control channel is preferably oriented such that it extends in the axial direction of the screw body in the compressor housing and the control slide can also be displaced in the axial direction in the latter.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung dieser Lösung mit dem Steuerkanal sieht vor, daß zwischen dem einlaßseitigen Abschnitt des Steuerkanals und dem Einlaß ein einen Gasstrom vom Einlaß in den einlaßseitigen Abschnitt blockierendes Rückschlagventil angeordnet ist. Ein derartiges Rückschlagventil ermöglicht es, in dem einlaßseitigen Abschnitt des Steuerkanals einen Druck zu erzeugen, der noch unter dem einlaßseitigen Druck ist, um damit - beispielsweise beim Anlaufen des Verdichters - alle Steuerkolben in ihre die Leistungssteueröffnungen freigebenden Stellungen zu bringen, was beispielsweise durch Verfahren des Steuerschiebers unter Vergrößerung des einlaßseitigen Abschnitts des Steuerkanals möglich ist.A particularly advantageous development of this solution with the control channel provides that a non-return valve blocking a gas flow from the inlet into the inlet-side section is arranged between the inlet-side section of the control channel and the inlet. Such a check valve makes it possible in the inlet-side section of the Generate control channel a pressure that is still below the inlet-side pressure, so that - for example when starting the compressor - to bring all the control pistons into their positions that release the power control openings, which is possible, for example, by moving the control spool while enlarging the inlet-side section of the control channel.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung sieht vor, daß die Steuerkörper mit einer Einspritzöffnung zum Einspritzen eines Mediums in einen der sich bildenden Verdichtungsräume versehen sind und daß die Einspritzöffnung eines die jeweilige Leistungssteueröffnung verschließenden Steuerkörpers mit einem Einspritzkanal verbindbar ist, so daß die Steuerkörper dazu eingesetzt werden können, in ihrer die Leistungssteueröffnung verschließenden Stellung, auch zum Einspritzen eines Mediums in einen der sich bildenden Verdichtungsräume zu dienen.An advantageous further development of the solution according to the invention provides that the control bodies are provided with an injection opening for injecting a medium into one of the compression spaces which are formed, and that the injection opening of a control body closing the respective power control opening can be connected to an injection channel, so that the control bodies are used for this purpose can, in their position closing the power control opening, also serve to inject a medium into one of the compression spaces which are formed.
Diese erfindungsgemäße Lösung hat den großen Vorteil, daß mit ihr die Möglichkeit eröffnet wird, trotz einer Leistungssteuerung des Schraubenverdichters eine Möglichkeit zum Einspritzen eines Mediums in einen sich bildenden geschlossenen Verdichtungsraum vorzusehen, ohne daß der Fall eintreten kann, daß - beispielsweise bei sehr niedriger Leistung des Schraubenverdichters - eine Einspritzung des Mediums vor Ausbildung geschlossener Verdichtungsräume erfolgt.This solution according to the invention has the great advantage that it opens up the possibility of providing a possibility for injecting a medium into an enclosed compression space despite a power control of the screw compressor, without the case that - for example at very low power of the Screw compressor - the medium is injected before closed compression spaces are formed.
Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht dabei vor, daß die Einspritzöffnung des mit seinem Verdichtungsverhältnis dem ausgewählten Verdichtungsverhältnis nächstkommenden und in seiner die Leistungssteueröffnung verschließenden Stellung stehenden Steuerkörpers mit dem Einspritzkanal verbunden ist. Damit ist einerseits sichergestellt, daß das Einspritzen des Mediums nicht vor der Ausbildung geschlossener Verdichtungsräume erfolgt und andererseits sichergestellt, daß in den sich soeben gebildeten geschlossenen Verdichtungsräumen über den Steuerkörper eine Einspritzung des Mediums möglich ist.A particularly advantageous solution provides that the injection opening of the position closest to the selected compression ratio with its compression ratio and in its position closing the power control opening standing control body is connected to the injection channel. This ensures on the one hand that the injection of the medium does not take place before the formation of closed compression spaces and on the other hand ensures that injection of the medium is possible via the control body in the closed compression spaces which have just been formed.
Um in einfacher Weise sicherzustellen, daß eine Verbindung zwischen dem Einspritzkanal und der Einspritzöffnung nur dann möglich ist, wenn der Steuerkörper in seiner die Leistungssteueröffnung verschließenden Stellung steht, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Verbindung zwischen der Einspritzöffnung und dem Einspritzkanal durch die Stellung des Steuerkörpers relativ zur Leistungssteueröffnung steuerbar ist. Hierbei ist insbesondere die konstruktive Einfachheit dieser Lösung von großem Vorteil.In order to ensure in a simple manner that a connection between the injection channel and the injection opening is only possible when the control body is in its position closing the power control opening, it is advantageously provided that the connection between the injection opening and the injection channel is relative by the position of the control body is controllable to the power tax opening. The simplicity of this solution is of great advantage.
Um ferner sicherzustellen, daß der mit seinem Verdichtungsverhältnis dem ausgewählten Verdichtungsverhältnis nächstkommenden und die Leistungssteueröffnung verschließende Steuerkörper eine mit dem Einspritzkanal verbundene Einspritzöffnung aufweist, ist vorzugsweise vorgesehen, daß jeder Steuerkörper in seiner die Leistungssteueröffnung mit dem Einlaß verbindenden Stellung den jeweils nächstfolgenden einem höheren Verdichtungsverhältnis entsprechenden Steuerkörper mit dem Einspritzkanal verbindet. Damit dienen alle nicht die jeweilige Leistungssteueröffnung verschließenden Steuerkörper dazu, eine Verbindung zwischen dem mit seinem Verdichtungsverhältnis dem ausgewählten Verdichtungsverhältnis nächstkommenden und die Leistungssteueröffnung verschließenden Steuerkörper und dem Einspritzkanal herzustellen.In order to further ensure that the control body closest to the selected compression ratio and closing the power control opening with its compression ratio has an injection opening connected to the injection channel, it is preferably provided that each control body in its position connecting the power control opening with the inlet corresponds to the next control body corresponding to a higher compression ratio connects to the injection channel. All of the control bodies which do not close the respective power control opening thus serve to establish a connection between the control body which comes closest to the selected compression ratio with its compression ratio and closes the power control opening and the injection channel.
Um ferner zu erreichen, daß nur die Einspritzöffnung des mit seinem Verdichtungsverhältnis dem ausgewählten Verdichtungsverhältnis nächstkommenden Steuerkörpers mit dem Einspritzkanal verbunden ist und nicht die Einspritzöffnungen der weiteren höheren Verdichtungsverhältnissen entsprechenden Steuerkörper, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß jeder Steuerkörper in seiner die Leistungssteueröffnung verschließenden Stellung eine Verbindung der Einspritzöffnung des nächstfolgenden einem höheren Verdichtungsverhältnis entsprechenden Steuerkörpers mit dem Einspritzkanal unterbricht.In order to further ensure that only the injection opening of the control body closest to the selected compression ratio with its compression ratio is connected to the injection channel and not the control body corresponding to the injection openings of the further higher compression ratios, it is advantageously provided that each control body in its position closing the power control opening connects the Injection opening of the next control body corresponding to a higher compression ratio interrupts with the injection channel.
Alternativ oder ergänzend zu den bislang beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen, umfassend mit Steuerkörpern verschließbare Leistungssteueröffnungen, sieht ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Lösung vor, daß in einem Verdichtungsräume mit hohen Verdichtungsverhältnissen begrenzenden Wandbereich der Schraubenkammer eine Überverdichtungsregelöffnung vorgesehen ist, welche mit einem Regelkörper in einer ersten Stellung desselben verschließbar und einer zweiten Stellung desselben mit dem Auslaß verbindbar ist, wobei der Regelkörper mit einer dem auslaßseitigen Druck proportionalen Kraft elastisch beaufschlagt ist.As an alternative or in addition to the previously described exemplary embodiments according to the invention, comprising power control openings which can be closed with control bodies, another example of a solution according to the invention provides that an overcompression control opening is provided in a wall area of the screw chamber which delimits compression spaces and which has a control body in a first position thereof with a control body can be closed and a second position of the same can be connected to the outlet, the control body being elastically acted upon by a force proportional to the pressure on the outlet side.
Diese erfindungsgemäße Lösung hat den großen Vorteil, daß bei dieser die Möglichkeit besteht, den Schraubenverdichter so auszulegen, daß das gewünschte maximale Verdichtungsverhältnis erreichbar ist, wobei dann aber trotzdem der Schraubenverdichter mit einem geringeren Verdichtungsverhältnis betreibbar ist ohne daß Überverdichtung eintritt, nämlich dadurch, daß der Regelkörper in diesem Fall die Überverdichtungsregelöffnung öffnet und mit dem Auslaß verbindet, so daß bereits dadurch das die gewünschte maximale Verdichtung aufweisende Medium zum Auslaß strömen kann.This solution according to the invention has the great advantage that it offers the possibility of designing the screw compressor in such a way that the desired maximum compression ratio can be achieved, but then the screw compressor can still be operated with a lower compression ratio without over-compression occurring, namely in that the control body in this case opens the over-compression control opening and connects it to the outlet, so that the medium having the desired maximum compression can flow to the outlet.
Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung wird also bereits lediglich durch Veränderung des Drucks im Auslaß die Möglichkeit geschaffen, das Verdichtungsverhältnis so weit zu reduzieren, daß die maximale Verdichtung nur auf ungefähr den im Auslaß gewünschten Druck erfolgt.In this solution according to the invention, the possibility of reducing the compression ratio to such an extent that the maximum compression takes place only approximately at the pressure desired in the outlet is already created merely by changing the pressure in the outlet.
Um bei den von beiden Schraubenkörpern gebildeten Verdichtungsräumen auslaßnah die Überverdichtung zu vermeiden, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß jedem Schraubenkörper mindestens eine Überverdichtungsregelöffnung zugeordnet ist.In order to avoid over-compression in the compression spaces formed by both screw bodies near the outlet, it is advantageously provided that at least one over-compression control opening is assigned to each screw body.
Die Überverdichtungsregelöffnung kann dabei prinzipiell entweder stirnseitig der Schraubenkörper im Bereich der auslaßseitigen Stirnseite des Verdichtergehäuses angeordnet sein oder auch mantelseitig der Schraubenkörper ebenfalls im auslaßnahen Bereich des Verdichtergehäuses.In principle, the over-compression control opening can either be arranged on the end face of the screw body in the region of the outlet-side end face of the compressor housing or also on the casing side of the screw body also in the region of the compressor housing near the outlet.
Insbesondere im letztgenannten Fall besteht die Möglichkeit, vorteilhafterweise mehrere an unterschiedlichen Verdichtungsverhältnissen entsprechenden Orten vor dem Auslaß liegende Überverdichtungsregelöffnungen vorzusehen.In the latter case in particular, there is the possibility of advantageously providing a plurality of over-compression control openings located in front of the outlet at different compression ratios.
Zweckmäßigerweise ist der die Überverdichtungsregelöffnungen verschließende Regelkörper so ausgebildet, daß er in seiner ersten Stellung die Überverdichtungsregelöffnung im wesentlichen ausfüllt, um ebenfalls im Inneren des Verdichtergehäuses, also im Bereich der Schraubenkammer, keine Toträume in dieser ersten Stellung zu schaffen.The control body closing the overcompression control openings is expediently designed in such a way that, in its first position, it essentially fills the overcompression control opening in order not to create any dead spaces in this first position either inside the compressor housing, that is to say in the region of the screw chamber.
Vorzugsweise ist der Regelkörper so ausgebildet, daß er eine Stirnfläche aufweist, mit welcher die jeweilige Überverdichtungsregelöffnung in der ersten Stellung desselben mit einer mit der Wandfläche der Schraubenkammer in diesem Bereich entsprechenden Fläche verschließbar ist.The regulating body is preferably designed such that it has an end face with which the respective overcompression regulating opening in the first position thereof can be closed with a surface corresponding to the wall surface of the screw chamber in this area.
In vielen Fällen ist das Anordnen einer Überverdichtungsregelöffnung pro Schraubenkörper ausreichend. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn mehrere Überverdichtungsregelöffnungen vorgesehen sind, wobei vorzugsweise die mehreren Überverdichtungsregelöffnungen entweder stirn- oder mantelseitig der Schraubenkörper angeordnet sind.In many cases it is sufficient to arrange one over-compression control opening per screw body. However, it is particularly advantageous if a plurality of overcompression control openings are provided, the plurality of overcompression control openings preferably being arranged either on the end face or on the casing side of the screw body.
Hinsichtlich der Bewegbarkeit des Regelkörpers relativ zur Überverdichtungsregelöffnung wurde im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbeispiele keine näheren Angaben gemacht.With regard to the mobility of the control body relative to the over-compression control opening, no further details have been given in connection with the previous explanation of the individual exemplary embodiments.
So sieht beispielsweise ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, daß der Regelkörper quer zur Stirnfläche der Überverdichtungsregelöffnung bewegbar ist.For example, an advantageous exemplary embodiment provides that the control body can be moved transversely to the end face of the over-compression control opening.
Aus fertigungstechnischen Gründen ist es besonders zweckmäßig, wenn alle Regelkörper identisch ausgebildet sind.For reasons of manufacturing technology, it is particularly expedient if all the regulating bodies are of identical design.
Vorzugsweise ist der Regelkörper Teil eines Regelkolbens, auf welchen einerseits der lokale Druck in der Schraubenkammer am Ort der Überverdichtungsregelöffnung und andererseits die dem auslaßseitigen Druck proportionale Kraft wirkt.The regulating body is preferably part of a regulating piston, on which, on the one hand, the local pressure in the screw chamber acts at the location of the over-compression regulating opening and, on the other hand, the force proportional to the pressure on the outlet side.
Im einfachsten Fall kann die dem auslaßseitigen Druck proportionale Kraft dadurch erhalten werden, daß der Regelkolben auf seiner dem Regelkörper gegenüberliegenden Seite eine Kolbenfläche aufweist, welche mit einem dem auslaßseitigen Druck proportionalen Druck beaufschlagt ist.In the simplest case, the force proportional to the outlet-side pressure can be obtained in that the control piston has on its side opposite the control body a piston surface which is acted upon by a pressure which is proportional to the outlet-side pressure.
Bei Verwendung von Regelkolben hat es sich aus Gründen einer möglichst einfachen und zweckmäßigen Fertigung als günstig erwiesen, wenn alle Regelkolben identisch ausgebildet sind.When using control pistons, it has proven to be inexpensive for the sake of the simplest and most convenient production if all control pistons are of identical design.
Die Anordnung des Regelkolbens selbst kann in unterschiedlichster Art und Weise erfolgen. Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht vor, daß der Regelkolben in einer Kolbenbohrung im Verdichtergehäuse angeordnet ist.The control piston itself can be arranged in a wide variety of ways. An advantageous embodiment provides that the control piston is arranged in a piston bore in the compressor housing.
Diese Bohrung kann entweder parallel oder quer zur Axialrichtung der Schraubenkörper verlaufen, wobei im Fall mehrerer mantelseitig der Schraubenkörper angeordneter Regelkolben vorzugsweise die Bohrungen quer zur Axialrichtung der Schraubenkörper ausgerichtet sind.This bore can either run parallel or transversely to the axial direction of the screw body, wherein in the case of several control pistons arranged on the casing side of the screw body, the bores are preferably aligned transversely to the axial direction of the screw body.
Vorzugsweise sind im Hinblick auf eine besonders kostengünstige Fertigung die Kolbenbohrungen mit ihren Achsen parallel zueinander verlaufend angeordnet.With a view to particularly cost-effective production, the piston bores are preferably arranged with their axes running parallel to one another.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Achsen der Kolbenbohrungen in einer Ebene liegen. Ein im Hinblick auf eine vorteilhafte Fertigung besonders günstige Lösung sieht vor, daß die Regelkolben und die Steuerkolben identisch ausgebildet sind, so daß diese identisch gefertigt werden können und auch die entsprechenden Bohrungen zur Aufnahme derselben identisch gefertigt werden können.It is particularly expedient if the axes of the piston bores lie in one plane. A particularly favorable solution with regard to advantageous production provides that the control pistons and the control pistons are of identical design, so that they can be manufactured identically and the corresponding bores for receiving the same can also be manufactured identically.
Diese Fertigung der einzelnen Bohrungen ist besonders dann vorteilhaft durchführbar, wenn die Achsen der Kolbenbohrungen und der Bohrungen in einer Ebene liegen, so daß diese sich beispielsweise mit mehreren Werkzeugen in einem Arbeitsgang oder mit ein- und demselben Werkzeug in aufeinanderfolgenden, aber jeweils in derselben Ebene erfolgenden Arbeitsgängen herstellbar sind.This production of the individual bores can be carried out particularly advantageously if the axes of the piston bores and the bores lie in one plane, so that these can be used, for example, with several tools in one operation or with one and the same tool in successive but in each case in the same plane operations can be produced.
Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.Further features and advantages of the solution according to the invention are the subject of the following description and the drawing of some exemplary embodiments.
In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- einen schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schraubenverdichter;
- Fig. 2
- einen Schnitt längs Linie 2-2 in Fig. 1;
- Fig. 3
- einen teilweisen Längsschnitt längs Linie 3-3 in Fig. 1;
- Fig. 4
- einen Schnitt ähnlich Fig. 3 durch eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3;
- Fig. 5
- einen vergrößerten Schnitt längs Linie 5-5 in Fig. 3;
- Fig. 6
- einen Schnitt ähnlich Fig. 5 durch eine zweite Variante.
- Fig. 1
- a schematic longitudinal section through a screw compressor according to the invention;
- Fig. 2
- a section along line 2-2 in Fig. 1;
- Fig. 3
- a partial longitudinal section along line 3-3 in Fig. 1;
- Fig. 4
- a section similar to Figure 3 through a variant of the embodiment of FIG. 3.
- Fig. 5
- an enlarged section along line 5-5 in Fig. 3;
- Fig. 6
- a section similar to FIG. 5 through a second variant.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schraubenverdichters, dargestellt in Fig. 1, umfaßt ein als Ganzes mit 10 bezeichnetes Verdichtergehäuse mit einer Schraubenkammer 12, in welcher zwei Schraubenkörper 14 und 16 drehbar gelagert sind. Die beiden Schraubenkörper 14 und 16 sind dabei Teil von als Ganzes mit 18 und 20 bezeichneten Rotoren, welche zusätzlich zu den Schraubenkörpern 14 und 16 noch Wellenstummel 22 und 24 bzw. 26 und 28 umfassen, mit welchen die Rotoren 18 und 20 beiderseits der Schraubenkammer 12 in dem Gehäuse 10 drehbar gelagert sind. Der Wellenstummel 22 des einen Hauptrotor darstellenden Rotors 18 ist aus dem Gehäuse 10 herausgeführt und an seinem dem Schraubenkörper 14 abgewandten Ende mittels eines Antriebs antreibbar.An embodiment of a screw compressor according to the invention, shown in FIG. 1, comprises a compressor housing, designated as a whole by 10, with a
Wie in Fig. 2 dargestellt, sind die Schraubenkörper 14 und 16 jeweils um zueinander parallele Achsen 30 und 32 drehbar in der Schraubenkammer 12 angeordnet und zwar so, daß eine Außenkontur 34 bzw. 36 eines Schraubenkamms 15 bzw. 17 jedes Schraubenkörpers 14, 16 dichtend an einer Wandfläche 38 der Schraubenkammer 12 anliegt. Ferner greifen die Schraubenkämme 15 und 17 der Schraubenkörper 14 bzw. 16 noch zusätzlich ineinander, so daß sich zwischen den Schraubenkämmen 15, 17 und der Wandfläche 38 der Schraubenkammer 12 in Abwicklung V-förmige Verdichtungsräume 40 bzw. 42 bilden, deren Volumen sich bei Drehung der Schraubenkörper 14 und 16 um die Achsen 30 bzw. 32 verkleinert, so daß in dieser Verdichtungsräumen 40 bzw. 42 eine Verdichtung des in diesen eingeschlossenen Mediums erfolgt.As shown in Fig. 2, the
Das zu verdichtende Medium wird, wie in Fig. 1 dargestellt, über einen Einlaß 50 zugeführt und tritt, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, durch einen Auslaß 52 aus, wobei der Auslaß 52 eine in die Schraubenkammer 12 mündende Auslaßöffnung 54 aufweist, die stirnseitig der Schraubenkammer 12 in einer zu der jeweiligen Achse 30 oder 32 senkrechten Ebene angeordnet ist, während der Einlaß 50 eine die Schraubenkörper 14 und 16 einlaßseitig azimutal umgebende Ausnehmung 56 umfaßt.The medium to be compressed is, as shown in FIG. 1, supplied via an
Wie in Fig. 2 dargestellt, reicht die Ausnehmung 56 des Einlasses 50 über ungefähr die obere Hälfte der Schraubenkörper 14 und 16, so daß nach Vorbeilaufen eines Schraubenkammes 60 oder 62 an einer durch ein unteres Ende der Ausnehmung 56 definierten Einlaßkante 64 zwischen den Schraubenkämmen 15 und 17 die geschlossenen Verdichtungsräume 40 und 42 gebildet werden.As shown in FIG. 2, the
In einem die geschlossenen Verdichtungsräume 40 und 42 begrenzenden Wandbereich 66 der Schraubenkammer 12 sind, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, in Axialrichtung 68 von einer Einlaßseite ausgehend mehrere aufeinanderfolgende Leistungssteueröffnungen 70a bis 70h vorgesehen, welche im dargestellten Fall gemeinsam eine Reihe bilden und in ungefähr gleichen Abständen A aufeinanderfolgen.In a
Vorzugsweise haben alle Leistungssteueröffnungen 70a bis 70h dieselbe Form und dieselbe Querschnittsfläche.Preferably, all of the
Jede dieser Leistungssteueröffnungen 70 mündet, wie in Fig. 5 dargestellt, in die Schraubenkammer 12, wobei jeder der Leistungssteueröffnungen 70a bis 70h ein Verdichtungsverhältnis dadurch zugeordnet werden kann, daß ein über dieser stehender Verdichtungsraum 40, 42 das zu verdichtende Medium stets mit demselben Verdichtungsverhältnis aufweist. Je größer der Abstand der jeweiligen Leistungssteueröffnung 70 in Axialrichtung 30, 32 von der Einlaßseite ist, um so größer ist das dieser Leistungssteueröffnung zugeordnete Verdichtungsverhältnis, da das Volumen der über dieser stehenden Verdichtungsräume 40, 42 immer kleiner wird.As shown in FIG. 5, each of these
Der Schraubenkammer 12 gegenüberliegend mündet jede der Leistungssteueröffnungen 70a bis 70h in einen mit dem Einlaß 50 verbundenen Rückströmkanal 72, welcher sich beispielsweise ebenfalls in Axialrichtung 68 vom Einlaß 50 ausgehend erstreckt.Opposite the
Ferner ist in Fortsetzung einer jeden Leistungssteueröffnung 70 in dem Gehäuse 10 eine sich in einen Gehäusekörper 74 hineinerstreckende Kolbenbohrung 76 vorgesehen, welche sich an die Leistungssteueröffnung 70 unmittelbar anschließt, den Rückströmkanal 72 durchsetzt und dann noch tiefer in den Gehäusekörper 74 eindringt bis zu einer Bodenfläche 78. In die Bodenfläche 58 mündet ein Zweigkanal 80, welcher einen Ausgang eines als Ganzes mit 82 bezeichneten Steuerkanals darstellt. Der Steuerkanal 82 ist, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, mit dem Auslaß 52 verbunden.Furthermore, in continuation of each power control opening 70 in the
In der Kolbenbohrung 76 ist ein als Ganzes mit 84 bezeichneter Steuerkolben angeordnet, welcher eine der Bodenfläche 78 zugewandte Kolbenfläche 86 und dieser gegenüberliegend einen Steuerkörper 88 umfaßt, der seinerseits in die jeweilige Leistungssteueröffnung 70 und mit dieser dichtend abschließend einführbar ist, wobei eine der Schraubenkammer 12 zugewandte Stirnfläche 90 des Steuerkörpers 88 in ihrer Form der Form der Wandfläche 38 im Wandbereich 66 angepaßt ist, so daß durch einen die Leistungssteueröffnung 70 dichtend abschließenden Steuerkörper 88 im Bereich der Leistungssteueröffnung 70 gegenüber der Schraubenkammer 12 ein gegen Null konvergierendes Schadraumvolumen verbleibt.Arranged in the piston bore 76 is a control piston, designated as a whole by 84, which comprises a
Vorzugsweise ist die Leistungssteueröffnung 70 als Bohrung mit zylindrischen Wandflächen 92 ausgeführt, welche koaxial zu einer Zylinderachse 94 der Kolbenbohrung 76 angeordnet sind, jedoch einen geringeren Radius als die Kolbenbohrung 76 aufweisen, so daß sich auf der der Schraubenkammer 12 gegenüberliegenden Seite der Leistungssteueröffnung 70 ein Ringflansch 96 bildet, gegen welchen der Steuerkolben 84 in seiner mit dem Steuerkörper 88 die Leistungssteueröffnung 70 verschließenden Stellung seinerseits mit einer Ringfläche 98 anlegbar ist. Dabei erhebt sich vorzugsweise der Steuerkörper 88 über die Ringfläche 98 mit Zylinderflächen 100, so daß der Steuerkörper 88 mit seinen Zylinderflächen 100 passend in die zylindrischen Wandflächen 92 der Leistungssteueröffnung 70 einführbar ist und durch den Ringflansch 96 und die Ringfläche 98 mit seiner Stirnfläche 90 exakt in Höhe der Wandfläche 38 im Bereich der Leistungssteueröffnung 70 positionierbar ist.The power control opening 70 is preferably designed as a bore with cylindrical wall surfaces 92, which are arranged coaxially to a
Die Kolbenfläche 86 begrenzt ihrerseits gemeinsam mit dem zwischen dieser und der Bodenfläche 78 liegenden Bereich der Kolbenbohrung 76 einer Steuerzylinderkammer 110, welche über den Zweigkanal 80 mit dem Steuerkanal 82 verbunden ist.The
Ist die jeweilige Steuerzylinderkammer 110 des entsprechenden Steuerkolbens 84 mit einem dem Druck im Auslaß 52 entsprechenden Steuerdruck beaufschlagt, so bewegt sich der Steuerkolben 84 von der Bodenfläche 78 weg und verschließt mit dem Steuerkörper 88 die jeweilige Leistungssteueröffnung 70, so daß über diese Leistungssteueröffnung 70 keinerlei Verbindung zwischen den über der jeweiligen Leistungssteueröffnung gebildeten Druckräumen 40 oder 42 mit dem mit dem Einlaß 50 verbundenen Rückströmkanal 72 besteht.If the respective
Allerdings hat der Steuerkolben 84 gleichzeitig noch eine Regelfunktion, insbesondere eine Überlastschutzfunktion, da beim Auftreten eines Überdrucks - beispielsweise durch Ansaugen von Flüssigkeit - in dem über der jeweiligen Leistungssteueröffnung stehenden Verdichtungsraum 40 oder 42 dieser auf die Stirnfläche wirkenden Überdruck zu einer Kraft führt, die die Kraft übersteigt, welche von dem auslaßseitigen Druck erzeugt wird, wenn dieser auf die Kolbenfläche 86 wirkt.However, the
Damit bewegt sich der Steuerkolben 84 so weit in Richtung der Bodenfläche 78, bis der Steuerkörper 88 die Leistungssteueröffnung 70 freigibt und der Überdruck über den Rückströmkanal 72 abgebaut werden kann. Anschließend ist die vom auslaßseitigen und auf die Kolbenfläche 86 wirkenden Druck erzeugte Kraft wieder größer, so daß der Steuerkörper 88 die Leistungssteueröffnung 70 wieder verschließt.The
Entspricht der Steuerdruck in der jeweiligen Steuerzylinderkammer 110 ungefähr dem einlaßseitigen Druck oder ist er kleiner als dieser, so führt der auf den Steuerkolben 84 im Bereich der Stirnfläche 90 des Steuerkörpers 88 und der Ringfläche 98 wirkende Druck in dem jeweiligen Verdichterraum 40, 42 dazu, daß sich der Steuerkolben 84 in Richtung der Bodenfläche 78 so weit bewegt, bis die Kolbenfläche 86 auf der Bodenfläche 78 aufliegt. In diesem Fall gibt der Steuerkörper 88 die jeweilige Leistungssteueröffnung 70 frei, so daß der über dieser Leistungssteueröffnung 70 liegende Verdichterraum 40 oder 42 durch die Leistungssteueröffnung 70 hindurch mit dem mit dem Einlaß 50 in Verbindung stehenden Rückströmkanal 72 verbunden ist. In dem Rückströmkanal 72 bildet sich durch das zum Einlaß 50 zurückströmende Medium ein Druck aus, der geringfügig über dem einlaßseitigen Druck liegt und ausreicht, um die Steuerkolben 84 gegen die Wirkung eines dem einlaßseitigen Druck entsprechenden Steuerdrucks auf die Kolbenfläche 86 in der die Leistungssteueröffnung freigebenden Stellung zu halten.If the control pressure in the respective
Eine Ansteuerung der jeweiligen Steuerkolben 84 ist dadurch möglich, daß die zu den unterschiedlichen Kolbenbohrungen 76a bis h führenden Zweigkanäle 80a bis 80h in unterschiedlichen axialen Abständen von einem einlaßseitigen Ende 112 des Steuerkanals 82 angeordnet sind. Ferner ist das einlaßseitige Ende 112 des Steuerkanals 82 über einen Verbindungskanal 114 mit dem Einlaß 50 verbunden, während ein auslaßseitiges Ende 116 mit dem Auslaß 52 über einen Verbindungskanal 118 verbunden ist. Durch einen in dem Steuerkanal 82 vorgesehenen Schieber 120 ist der Steuerkanal 82 in einen einlaßseitigen Abschnitt 122 und einen auslaßseitigen 124 aufteilbar, wobei im auslaßseitigen Abschnitt 124 bedingt durch den Verbindungskanal 118 ein Druck vorliegt, welcher dem Druck im Auslaß 52 entspricht, während im einlaßseitigen Abschnitt 122 bedingt durch den Verbindungskanal 114 ein Druck herrscht, welcher dem Druck im Einlaß 50 entspricht.Control of the
Je nachdem, ob die Zweigkanäle 80 in den einlaßseitigen Abschnitt 122 oder den auslaßseitigen Abschnitt 124 münden, werden die Steuerkolben 84 mit einem dem einlaßseitigen Druck oder dem auslaßseitigen Druck entsprechenden Steuerdruck beaufschlagt und folglich in eine Stellung verfahren, in welcher die Steuerkörper 88 die jeweilige Leistungssteueröffnung 70 freigeben oder verschließen.Depending on whether the
Ferner ist durch die Anordnung des Steuerkanals 82 und die Aufteilung desselben in einen einlaßseitigen Abschnitt 122 und einen auslaßseitigen Abschnitt 124 sichergestellt, daß stets alle von der Einlaßseite her aufeinanderfolgend angeordneten Steuerkolben 84a bis 84d in der ihre Leistungssteueröffnungen 70a bis 70d mit dem Rückströmkanal 72 verbindenden Stellung stehen, da deren sämtliche Zweigkanäle 80a bis 80d in dem einlaßseitigen Abschnitt 122 münden.Furthermore, the arrangement of the
Ferner ist sichergestellt, daß sämtliche, in Richtung des Auslasses angeordneten Steuerkolben 84e bis 84h in ihrer die jeweiligen Leistungssteueröffnungen 70e bis 70h verschließenden Stellung stehen, da deren Zweigkanäle 80e bis 80h in den auslaßseitigen Abschnitt 124 des Steuerkanals 82 münden.Furthermore, it is ensured that all
Dadurch daß die Leistungssteueröffnungen 70a bis 70d, wie beispielsweise in Fig. 3 dargestellt, einerseits mit dem Rückströmkanal 72 und somit über diesen mit dem Einlaß 50 verbunden sind und andererseits die Leistungssteueröffnungen 70a bis 70d in die Schraubenkammer 12 münden, wirken die Leistungssteueröffnungen 70a bis 70d so, wie wenn die Ausnehmung 56 des Einlasses 50 bis zur Leistungssteueröffnung 70d reichen würde, so daß der Verdichter eine geringere Leistung aufweist.Because the
Je nachdem wie viele der Steuerkolben 84a bis 84h in einer Stellung stehen, in der die entsprechenden Steuerkörper 88 die entsprechenden Leistungssteueröffnungen 70 freigeben, läßt sich die Leistung des erfindungsgemäßen Schraubenverdichters steuern, wobei insbesondere dann eine im wesentlichen stufenlose Steuerung der Leistung möglich ist, wenn die Leistungssteueröffnungen 70a bis 70h eine Erstreckung in der Axialrichtung 68 aufweisen, welche maximal einen Abstand der Schraubenkämme 15 und 17 entspricht und der Abstand aufeinanderfolgender Leistungssteueröffnungen 70a bis 70h ungefähr dem Abstand aufeinanderfolgender Schraubenkämme 15, 17 bis maximal dem 2fachen Abstand derselben entspricht.Depending on how many of the
Dabei werden die noch vorhandenen Inkremente durch die Erstreckung der Leistungssteueröffnungen 70a bis 70h in der Axialrichtung 68 festgelegt, so daß eine Reduzierung dieser Erstreckung auch noch diese Inkremente verkleinert.The increments still present are determined by the extension of the
Die Steuerung erfolgt durch Verschieben des Schiebers 120 in dem Steuerkanal 82 mittels einer Stelleinrichtung 130, die über eine Schubstange 132 auf den Schieber 120 wirkt.The control takes place by moving the
In der in Fig. 4 dargestellten Stellung des Schiebers 120 stehen alle Steuerkolben 84a bis 84h in einer Stellung, in welcher die entsprechenden Steuerkörper 88 die Leistungssteueröffnungen 70a bis 70h freigeben und mit dem Kanal 72 verbinden.In the position of the
Bei einer bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Lösung ist zusätzlich in dem Verbindungskanal 114 ein Rückschlagventil 134 vorgesehen, welches stets eine Druckentlastung des einlaßseitigen Abschnitts 122 des Steuerkanals 82 zuläßt, jedoch keine Druckrückwirkung vom Einlaß 50 auf den einlaßseitigen Abschnitt 122 des Steuerkanals 82. Damit besteht die Möglichkeit, daß ein Bewegen des Schiebers 120 zur Vergrößerung des einlaßseitigen Abschnitts 122 in diesem den Steuerdruck noch unter den einlaßseitigen Druck absenken kann und damit mit einer derartigen Bewegung des Schiebers 120 vor dem Anlaufen des Verdichters sicherstellt, daß alle Steuerkolben 84 so stehen, daß die Steuerkörper die Leistungssteueröffnungen freigeben und somit der Schraubenverdichter nur ein geringes Anlaufdrehmoment benötigt.In a preferred variant of the solution according to the invention, a
Jeder der Steuerkolben 84 ist ferner mit einer Ringnut 140 versehen, welche in der Stellung des Steuerkolbens 84, in welcher der Steuerkörper 88 die entsprechende Leistungssteueröffnung 70 nicht verschließt, mit einem Durchbruch 142 zur Ringnut 140 des nächstfolgenden Steuerkolbens 70 fluchtet und außerdem fluchtet die Ringnut 140a des dem Einlaß 50 nächstliegenden Steuerkolbens 84a mit einem Einspritzkanal 144 zum Einspritzen eines Mediums oder Öls.Each of the
Zusätzlich ist jeder der Steuerkolben 84 mit einer Einspritzöffnung 146 versehen, an welche sich eine den Kolben 84 axial durchsetzende Bohrung 148 anschließt, die ihrerseits in einer Querbohrung 150 mündet, deren Mündungsöffnung 152 in der Stellung des Kolbens 84, in welcher der Steuerkörper 88 die Leistungssteueröffnung 70 verschließt, mit dem Durchbruch 142 zum vorangehenden Kolben 84 fluchtet, so daß von dem Durchbruch 142 ein einzuspritzendes Medium durch die Bohrungen 150 und 148 zur Einspritzöffnung 146 strömen und aus dieser austreten kann.In addition, each of the
Wie in Fig. 3 dargestellt, bilden die Ringkanäle 140a, 140b, 140c und 140d zusammen mit den Durchbrüchen 142 zwischen dem Ringkanal 140a, dem Ringkanal 140b, dem Ringkanal 140c und dem Ringkanal 140d ein Kanalsystem in Fortsetzung des Einspritzkanals 144, so daß letztlich von dem Ringkanal 140d das einzuspritzende Medium durch den Durchbruch 142 zwischen dem Ringkanal 140d und der Mündungsöffnung 152 im Steuerkolben 84e hindurchtreten sowie durch die Bohrungen 150 und 148 in diesem Steuerkolben 84e bis zur Einspritzöffnung 146 strömen kann, wobei der Steuerkolben 84e in seiner die Leistungssteueröffnung 70 verschließenden Stellung gleichzeitig dafür sorgt, daß eine Verbindung zum Durchbruch 142 zwischen der Kolbenbohrung 76e und der Kolbenbohrung 76f unterbrochen wird.As shown in FIG. 3, the
Durch die Ringkanäle 140 und die Durchbrüche 142 wird somit ein Kanalsystem geschaffen, welches jeweils dem von Einlaß aus gesehen ersten die Leistungssteueröffnung 70e verschließenden Steuerkolben 84e gleichzeitig dazu verwendet, um in die sich über der Einspritzöffnung 146 gebildeten Verdichterräume 40 oder 42 ein Medium einzuspritzen.Through the
Ein derartiges Medium kann beispielsweise ECO-Gas eines Economizer Systems oder auch Öl sein.Such a medium can be, for example, ECO gas from an economizer system or also oil.
Der erfindungsgemäße Schraubenverdichter weist ferner noch eine der Auslaßöffnung 54 naheliegende und in dem Wandbereich 66 angeordnete Überverdichtungsregelöffnung 170 auf, welche einerseits in die Schraubenkammer 12 mündet und andererseits in einen zum Auslaß 52 führenden Auslaßkanal 172.The screw compressor according to the invention also has an over-compression control opening 170 which is close to the
An die Überverdichtungsregelöffnung 170 schließt sich ebenfalls eine von dieser ausgehend in den Gehäusekörper 74 hineinragende Kolbenbohrung 176 an, welche bis zu einer Bodenfläche 178 reicht, wobei in diese Bodenfläche 178 ein ebenfalls vom auslaßseitigen Abschnitt 124 des Steuerkanals 82 ausgehender Zweigkanal 180 mündet. Ein in der Kolbenbohrung 176 angeordneter Regelkolben 184 umfaßt ebenfalls einen Regelkörper 188, welcher in die Überverdichtungsregelöffnung 170 zum Verschließen derselben einführbar ist. Dabei weist der Regelkörper 188 ebenfalls eine der Schraubenkammer 12 zugewandte Stirnfläche 190 auf, welche der Wandfläche 38 im Bereich der Überverdichtungsregelöffnung 170 angepaßt ist, so daß sich bei die Überverdichtungsregelöffnung 170 verschließender Stellung des Regelkörpers 188 über der Stirnfläche 190 ein gegen Null gehendes Schadraumvolumen bildet.The over-compression control opening 170 is also adjoined by a
Der Regelkolben 184 weist ferner noch eine Kolbenfläche 186 auf, wobei in gleicher Weise wie bei den Steuerkolben 84 zwischen der Kolbenfläche 186, der Bodenfläche 178 und dem zwischen diesen liegenden Abschnitt der Kolbenbohrung 176 eine Regelzylinderkammer 200 gebildet wird, welche stets mit Regeldruck beaufschlagt ist, welcher einem Druck im Auslaß 52 entspricht.The
In gleicher Weise wie im Fall der Steuerkolben 84 weist auch der Regelkolben 184 noch eine den Regelkörper 188 umgebende Ringfläche 198 auf, welche bis zu einer Mantelfläche 202 des Regelkörpers 188 reicht, die so ausgeführt ist, daß sie passend in eine zylindrische Fläche 192 der Überverdichtungsregelöffnung 170 einführbar ist, um diese mit dem Regelkörper 188 zu verschließen.In the same way as in the case of the
Der Regelkolben arbeitet nun so, daß der auf die Kolbenfläche 186 wirkende dem auslaßseitigen Druck entsprechende Regeldruck zu einer Kraft führt, die den Regelkörper 188 in seiner die Überverdichtungsregelöffnung 170 verschließenden Stellung hält, da im Normalfall ohne Überverdichtung auf die Stirnfläche 190 desselben maximal ein Druck wirkt, der höchstens gleich dem auslaßseitigen Druck sein kann. Die daraus resultierende Kraft ist aufgrund der kleiner als die Kolbenfläche 186 ausgebildeten Stirnfläche 190 stets kleiner als die vom Regeldruck erzeugte Kraft.The control piston now works in such a way that the control pressure corresponding to the discharge pressure on the
Sinkt jedoch der auslaßseitige Druck ab und wird kleiner als der ursprünglich durch das maximale Verdichtungsverhältnis vorgegebene Druck, so würde eine Überverdichtung eintreten. In diesem Fall kann jedoch der Regeldruck kleiner werden als der durch die Verdichtungsräume 40, 42 auf die Stirnfläche 190 wirkende Druck und folglich bewegt sich der Regelkolben 184 unter freigeben der Überverdichtungsregelöffnung durch den Regelkörper 188 in Richtung von der Schraubenkammer 12 weg, so daß das nicht bis zum maximalen Verdichtungsverhältnis verdichtete Medium zum Auslaß 52 durch den Auslaßkanal 172 strömen kann und dadurch eine Überverdichtung vermieden wird.However, if the pressure on the outlet side drops and becomes lower than the pressure originally specified by the maximum compression ratio, over-compression would occur. In this case, however, the regulating pressure can become smaller than the pressure acting on the
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist jedem der Schraubenkörper 14 bzw. 16 eine Reihe von Leistungssteueröffnungen 70a bis 70h sowie eine Überverdichtungsregelöffnung 170 zugeordnet, wie in Fig. 5 dargestellt.In the first exemplary embodiment, each of the
Vorzugsweise ist dabei in allen Fällen die Mittelachse 94 oder 194 der jeweiligen Kolbenbohrung 76 bzw. 176 radial zur entsprechenden Drehachse 30 oder 32 angeordnet.In all cases, the
Bei einer Variante der erfindungsgemäßen Lösung, dargestellt in Fig. 6, ist dagegen vorgesehen, daß jedem Schraubenkörper 14 oder 16 zwei Reihen von Leistungssteueröffnungen 70' bzw. 70'' zugeordnet sind, um den Strömungsquerschnitt der Leistungssteueröffnungen zu vergrößern.In contrast, in a variant of the solution according to the invention, shown in FIG. 6, it is provided that each
Im übrigen sind die Steuerkörper 88' und 88'' sowie die Steuerkolben 84' bzw. 84'' in gleicher Weise ausgebildet, wie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, allerdings sind in diesem Falle die Mittelachsen 94' bzw. 94'' der Kolbenbohrungen 76' bzw. 76'' nicht mehr radial zum jeweiligen Schraubenkörper 14 ausgebildet, sondern parallel zueinander, die Mittelachsen 94' der einen Reihe 70' und die Mittelachsen 94'' der anderen Reihe 70'' liegen jedoch jeweils in einer Ebene.Otherwise, the control bodies 88 'and 88' 'and the control pistons 84' and 84 '' are designed in the same way as described in connection with the first exemplary embodiment, but in this case the central axes 94 'and 94' 'are the same Piston bores 76 'or 76' 'are no longer formed radially to the
Claims (45)
dadurch gekennzeichnet, daß in einem bei Maximalleistung geschlossene Verdichtungsräume (40, 42) begrenzenden Wandbereich (66) der Schraubenkammer (12) mehrere jeweils an unterschiedlichen Verdichtungsverhältnissen entsprechenden Orten dieses Wandbereichs (66) angeordnete Leistungssteueröffnungen (70) vorgesehen sind, von denen jede mit einem von mehreren separat betätigbaren Steuerkörpern (88) entweder dadurch verschließbar ist, daß der Steuerkörper (88) die Leistungssteueröffnung (70) im wesentlichen ausfüllt, oder mit einem mit dem Einlaß (50) verbundenen Rückströmkanal (72) dadurch verbindbar ist, daß der Steuerkörper (88) im Abstand von der Leistungssteueröffnung (70) steht.Screw compressor for gas circuits, in particular for refrigeration systems, comprising a compressor housing with an inlet and an outlet for the medium to be compressed, two screw bodies arranged in a screw chamber of the compressor housing and extending between the inlet and the outlet, which with the formation of between the inlet and the Interlocking closed compression spaces
characterized in that in a wall region (66) of the screw chamber (12) which delimits compression spaces (40, 42) which are closed at maximum output, a plurality of power control openings (70) are provided, each of which has locations of this wall region (66) corresponding to different compression ratios, each of which has a of several separately operable control bodies (88) can either be closed in that the control body (88) essentially fills the power control opening (70), or can be connected to a return flow channel (72) connected to the inlet (50) in that the control body ( 88) is at a distance from the power control opening (70).
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