EP2321533B1

EP2321533B1 - Ölabscheider und schalldämpfer für schraubenverdichter

Info

Publication number: EP2321533B1
Application number: EP09780252.4A
Authority: EP
Inventors: Klaus Feller; Roni LÖRCH
Original assignee: Bitzer Kuehlmaschinenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Bitzer Kuehlmaschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2008-07-29
Filing date: 2009-07-07
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2029-07-07
Also published as: CN102112746A; ES2431801T3; DE102008036317A1; US8500424B2; WO2010012570A2; CN102112746B; WO2010012570A3; EP2321533A2; US20110182762A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Schraubenverdichter umfassend ein Außengehäuse, ein in dem Außengehäuse angeordnetes Verdichterschraubengehäuse, in welchem Läuferbohrungen für Schraubenläufer angeordnet sind, einen in dem Außengehäuse auf einer Seite des Verdichterschraubengehäuses angeordneten Antrieb, ein in dem Außengehäuse auf einer dem Antrieb gegenüberliegenden Seite des Verdichterschraubengehäuses angeordnetes Lagergehäuse, und einen innerhalb des Außengehäuses angeordneten und vom verdichteten Arbeitsmedium durchströmten Schalldämpfer, welcher das verdichtete Arbeitsmedium in einem Innenraum mittels einer Strömungsführung als einen um eine Achse umlaufenden Umlaufstrom führt und dass aus dem Umlaufstrom des Arbeitsmediums durch Zentrifugalkräfte eine Abscheidung von Schmiermittel erfolgt und die Strömungsführung als den Innenraum umschließende Wand ausgebildet ist, an welcher die Abscheidung von Schmiermittel erfolgt, die Strömungsführung Durchtrittsöffnungen für das Schmiermittel aufweist.
Derartige Schraubenverdichter sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise der DE 40 08 882 A1 bekannt, der als nächstliegender Stand der Technik angesehen wird und die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 zeigt.
Bei diesen Schraubenverdichtern besteht das Problem, dass das verdichtete und den Schraubenverdichter verlassende Arbeitsmedium zumindest in einigen Betriebszuständen keine optimale Schmiermittelabscheidung und keine optimale Schalldämpfung erfährt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schraubenverdichter der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, dass das den Schraubenverdichter verlassende Arbeitsmedium möglichst wenig Schmiermittel mitführt und eine möglichst große Schalldämpfung erfährt.
Diese Aufgabe wird bei einem Schraubenverdichter der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Strömungsführung im Bereich der Durchtrittsöffnungen mit einem schmiermitteldurchlässigen Material auf einer dem Innenraum abgewandten Seite abgedeckt ist, und dass das schmiermitteldurchlässige Material ein eine Durchströmung mit Arbeitsmedium hinderndes Material ist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass diese die Möglichkeit eröffnet, bereits in dem Schalldämpfer eine Schmiermittelabscheidung durchzuführen und dabei bereits im Schalldämpfer einen erheblichen Teil des mit dem Arbeitsmedium mitgeführten Schmiermittels durch Abscheiden zu entfernen, ohne dass der Raumbedarf erhöht wird und ohne dass zusätzlicher Raumbedarf für diese erste Schmiermittelabscheidung erforderlich ist.
Erfindungsgemäß erfolgt die Abscheidung von Schmiermittel aus dem Umlaufstrom des Arbeitsmediums im Bereich der Strömungsführung, das heißt, dass sich an der Strömungsführung das durch Zentrifugalkräfte radial nach außen getragene Schmiermittel abscheidet.
Ferner wird erreicht, dass man das Schmiermittel, welches sich an der Strömungsführung abscheidet, in einfacher Weise aus dem Innenraum ableiten kann, so dass es nicht mehr von dem Umlaufstrom mitgerissen werden kann.
Außerdem wird verhindert, dass durch die Durchtrittsöffnungen beispielsweise der Durchtrittsfelder immer noch ein nennenswerter Teil des Arbeitsmediums hindurchströmt.
Ein erfindungsgemäßes schmiermitteldurchlässiges Material dient dazu, die Durchströmung der Durchtrittsöffnungen mit Arbeitsmedium zu reduzieren.
Die Strömungsführung könnte prinzipiell aus einer Reihe aufeinanderfolgender, jedoch getrennter Strömungsleitelemente ausgebildet sein.
Prinzipiell wäre es denkbar, die gesamte Strömungsführung mit derartigen Durchtrittsöffnungen zu versehen.
Um jedoch möglichst wenig Arbeitsmedium aus dem Innenraum durch die Durchtrittsöffnungen hindurchtreten zu lassen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Durchtrittsöffnungen in einzelnen Bereichen der Strömungsführung angeordnet sind.
Eine vorteilhafte Möglichkeit sieht dabei vor, dass die Durchtrittsöffnungen in Form mindestens eines Durchtrittsfeldes in der Strömungsführung angeordnet sind, wobei das Durchtrittsfeld eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen, die beispielsweise in einem bestimmten Muster relativ zueinander angeordnet sind, umfasst.
Im einfachsten Fall ist es denkbar, wenn die Strömungsführung mit mindestens zwei Durchtrittsfeldern versehen ist.
Die Durchtrittsfelder könnten in Richtung der Achse nebeneinanderliegend angeordnet sein.
Noch vorteilhafter ist es jedoch, wenn die Durchtrittsfelder in Umlaufrichtung aufeinanderfolgend angeordnet sind.
Das schmiermitteldurchlässige Material kann in unterschiedlichster Art und Weise ausgebildet sein. Beispielsweise könnte dies ein poröses Material sein.
Eine vorteilhafte Ausführung sieht jedoch vor, dass das schmiermitteldurchlässige Material ein Fasermaterial, beispielsweise ein filzartiges, gestrickartiges oder gewebeartiges Material ist, insbesondere aus Metalldrähten oder Metallfasern.
Um noch das Durchströmen des schmiermitteldurchlässigen Materials stark zu reduzieren, ist vorzugsweise vorgesehen, dass das schmiermitteldurchlässige Material auf seiner der Strömungsführung abgewandten Seite durch eine Außenwand des Schalldämpfergehäuses abgedeckt ist.
Ein besonders zweckmäßiges Ausführungsbeispiel sieht vor, dass das schmiermitteldurchlässige Material so aufgebaut ist, dass dieses eine Durchströmung mit Arbeitsmedium hindert, das heißt, dass das schmiermitteldurchlässige Material Schmiermittel, beispielsweise aufgrund der Kapillarwirkung hindurchtreten lässt, jedoch derart fein strukturiert ist, dass eine Durchströmung mit Arbeitsmedium weitgehend unterdrückt ist.
Vorzugsweise in dem Zwischenraum zwischen der Außenwand und der Innenwand das schmiermitteldurchlässige Material angeordnet ist.
Die Außenwand führt insbesondere dazu, dass das schmiermitteldurchlässige Material nicht lediglich quer durchströmt werden kann, sondern dass auch noch eine Durchströmung desselben in Umfangsrichtung erforderlich ist.
Vorzugsweise ist zur Abfuhr des Schmiermittels die Außenwand mit Durchbrüchen versehen, durch welche das Schmiermittel aus dem Schalldämpfergehäuse austreten kann.
Hinsichtlich des weiteren Aufbaus des erfindungsgemäßen Schraubenverdichters wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass in den Schalldämpfer ein Einlassstrom quer zu der Achse eintritt.
Damit lässt sich der Einlassstrom in einfacher Weise durch die Strömungsführung in den bereits beschriebenen Umlaufstrom umlenken.
Ein derartiger Einlassstrom lässt sich vorzugsweise dadurch erzeugen, dass der Schalldämpfer einen Einlasskanal aufweist, welcher das Arbeitsmedium in Form des quer zur Achse verlaufenden Einlassstroms in den Innenraum eintreten lässt.
Um die raumsparende Bauweise realisieren zu können, ist dabei zweckmäßigerweise vorgesehen, dass der Einlasskanal einen Abschnitt aufweist, welcher sich in einem Einlassstutzen ungefähr in Richtung der Achse erstreckt.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Einlasskanal in einem Bogen des Einlassrohrs gekrümmt verläuft.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Einlasskanal außerhalb eines mittigen Bereichs des Innenraums, das heißt insbesondere auf einer Seite der Achse, angeordnet ist.
Ferner wurden hinsichtlich des Austritts des Arbeitsmediums bei dem erfindungsgemäßen Schalldämpfers ebenfalls keine näheren Angaben gemacht.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass das Arbeitsmedium in Form eines ungefähr in Richtung der Achse verlaufenden Auslassstroms aus dem Schalldämpfer austritt.
Insbesondere durchsetzt der Auslassstrom ein Auslassrohr des Schalldämpfers.
Zweckmäßigerweise ist dabei das Auslassrohr relativ zur Strömungsführung in einem mittigen Bereich angeordnet, vorzugsweise so angeordnet, dass dieses von der Achse durchsetzt ist.
In einem besonders günstigen Fall ist vorgesehen, dass das Auslassrohr koaxial zu der Achse angeordnet ist.
Darüber hinaus ist das Auslassrohr vorzugsweise so ausgebildet, dass es eine innere Mündungsöffnung und eine äußere Mündungsöffnung aufweist, wobei die innere Mündungsöffnung in den Innenraum mündet und die äußere Mündungsöffnung in einen den Schalldämpfer umgebenden Raum, beispielsweise einen Innenraum einer Gehäusekapsel des Außengehäuses, mündet.
Dabei erfolgt zweckmäßigerweise sowohl im Bereich der inneren Mündungsöffnung als auch im Bereich der äußeren Mündungsöffnung ein für die schalldämpfende Wirkung des Auslassrohres erforderlicher Querschnittsprung von mindestens einem Faktor 2, vorzugsweise mehr.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: einen Längsschnitt längs Linie 1-1 in Fig. 3;
Fig. 2: einen Längsschnitt längs Linie 2-2 in Fig. 3;
Fig. 3: eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Verdichter in Richtung des Pfeils A in den Fig. 1 bis 3;
Fig. 4: eine perspektivische transparente Darstellung des erfindungsgemäßen Schalldämpfers;
Fig. 5: eine perspektivische teilweise aufgeschnittene Darstellung des erfindungsgemäßen Schalldämpfers;
Fig. 6: eine Draufsicht auf einen Schnitt längs Linie 6-6 des in Fig. 4 dargestellten Schalldämpfers und
Fig. 7: eine Darstellung der Ströme im Schalldämpfer in einem Schnitt längs Linie 7-7 in Fig. 4.

Ein in Fig. 1 dargestelltes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schraubenverdichters, umfasst ein als Ganzes mit 10 bezeichnetes Außengehäuse, welches aus einem Mittelabschnitt 12, einem motorseitigen Endabschnitt 14 und einem druckseitigen Endabschnitt 16 aufgebaut ist.
Beispielsweise ist der motorseitige Endabschnitt 14 durch eine einstückig an dem Mittelabschnitt 12 angeformte erste Gehäusehülse 18 gebildet, welche durch einen ersten Gehäusedeckel 20 verschlossen ist, der über eine Flanschverbindung 22 lösbar mit der ersten Gehäusehülse 18 verbunden ist.
In dem motorseitigen Endabschnitt 14 ist ein als Ganzes mit 30 bezeichneter Antriebsmotor, welcher beispielsweise als Elektromotor ausgebildet ist, angeordnet, der einen in der ersten Gehäusehülse 18 gehaltenen Stator 32 aufweist, welcher einen Rotor 34 umschließt, wobei der Rotor 34 auf einer als Ganzes mit 36 bezeichneten Antriebswelle sitzt.
In dem Mittelabschnitt 12 des Außengehäuses 10 ist ein als Ganzes mit 40 bezeichnetes Verdichterschraubengehäuse vorgesehen, welches vorzugsweise einstückig an den Mittelabschnitt 12 angeformt ist und Läuferbohrungen 42 und 44 für die Aufnahme von Schraubenläufern 46 und 48 aufweist, die um zueinander parallele Achsen drehbar sind. Beispielsweise sitzt der Schraubenläufer 46 dabei auf der sich von dem Stator 32 ausgehend erstreckenden und den Schraubenläufer 46 durchsetzenden Antriebswelle 36.
Die drehbare Lagerung der Schraubenläufer 46 und 48 erfolgt auf einer dem Antriebsmotor 30 zugewandten Seite derselben über erste Drehlager 50 und 52, welche in einem ersten Lagergehäuse 54 sitzen, das einstückig an das Verdichterschraubengehäuse 40 auf der dem Antriebsmotor 30 zugewandten Seite angeformt ist.
Auf einer dem Antriebsmotor 30 abgewandten Seite erfolgt die Lagerung der Schraubenläufer 46 und 48 über zweite Drehlager 60 und 62, welche in einem zweiten Lagergehäuse 64 angeordnet sind, das lösbar an das Verdichterschraubengehäuse 40 auf seiner dem Antriebsmotor 30 abgewandten Seite über eine Flanschverbindung 66 an dem Verdichterschraubengehäuse 40 gehalten ist, wobei das zweite Lagergehäuse 64 seinerseits auch eine die Läuferbohrungen 42, 44 druckseitig abschließende Wand 68 aufweist, die lediglich von zu den zweiten Drehlagern 60 und 62 führenden Wellenstummeln zu Lagerung der Schraubenläufer 46, 48 durchsetzt ist, wobei in Fig. 1 und 2 lediglich der Wellenstummel 70, der Antriebswelle 36 erkennbar ist.
Vorzugsweise sitzen die Drehlager 60 und 62 in in dem zweiten Lagergehäuse 64 vorgesehenen Lagerausnehmungen 72 und 74, welche auf einer dem Verdichterschraubengehäuse 40 abgewandten Seite Öffnungen 76 und 78 aufweisen, die durch einen Abschlussdeckel 80 des zweiten Lagergehäuses 64 verschließbar sind, wobei über die Öffnungen 76 und 78 die Drehlager 60 und 62 in die Lagerausnehmungen 72 und 74 einsetzbar sind.
In dem Verdichterschraubengehäuse 40 ist noch ein Steuerschieber 82 in einer Schieberbohrung 84 vorgesehen, welcher in Richtung parallel zu den Drehachsen der Schraubenläufer 46 und 48 verschiebbar ist, und zwar steuerbar durch einen Stellzylinder.
Bei dem erfindungsgemäßen Schraubenverdichter wird zu verdichtendes Arbeitsmedium über eine in dem ersten Gehäusedeckel 20 vorgesehene Einlassöffnung 102 einem Einlassraum 104 zugeführt, der innerhalb des motorseitigen Endabschnitts 14 angeordnet ist und in welchem auch der Elektromotor 30 angeordnet ist, so dass eine Kühlung des Elektromotors 30 durch das den Einlassraum 104 durchströmende Arbeitsmedium erfolgt.
Aus dem Einlassraum 104 strömt das Arbeitsmedium in einen auf einer dem Antriebsmotor 30 zugewandten Seite des Verdichtergehäuses 40 vorgesehenen Einlass 106, welcher das Arbeitsmedium den Schraubenläufern 46 und 48 zur Verdichtung zuführt.
Das von den Schraubenläufern 46 und 48 verdichtete Arbeitsmedium wird von den Schraubenläufern 46 und 48 in einen Auslass 108 im Verdichterschraubengehäuse 40 abgegeben, welcher auf einer dem Antriebsmotor 30 abgewandten Seite des Verdichterschraubengehäuses 40 angeordnet ist, und tritt vom Auslass 108 in einen Auslasskanal 110 über, der im zweiten Lagergehäuse 64 angeordnet ist und zunächst durch eine sich an die Schieberbohrung 84 anschließende Schieberaufnahme 112 gebildet ist, in welche der Steuerschieber 82 in Schieberstellungen eintritt, die einer geringeren Verdichterleistung als der maximalen Leistung entsprechen.
Die Schieberaufnahme 112 ist dabei außerdem durch die von dem Stellkolben 94 zum Steuerschieber 82 geführte Kolbenstange durchsetzt.
Von dieser Schieberaufnahme 112 führt der Auslasskanal 110 über ein Auslassfenster 114, welches seitlich der Schieberaufnahme 112 angeordnet ist und von dem verdichteten Arbeitsmedium in einer Richtung quer zu einer Stellrichtung 116 des Steuerschiebers 82 durchströmbar ist, zu einem Ausströmkanal 124.
Das Auslassfenster 114 ist dabei vorzugsweise mit beiderseits desselben angeordneten Strömungsumlenkwänden 118 und 120 versehen, die eine direkte Strömung des verdichteten Arbeitsmediums quer zur Stellrichtung 116 verhindern und das verdichtete Arbeitsmedium zwingen das Auslassfenster 114 in Form einer mäanderförmigen Strömungsverlaufs 122 zu durchströmen, bevor das verdichtete Arbeitsmedium in den Ausströmkanal 124 im zweiten Lagergehäuse 64 eintritt, welcher in Richtung des Abschlussdeckels 80 verläuft, und zwar zu einer Ausströmöffnung 126 des Abschlussdeckels 80.
Die Strömungsumlenkwände 118 und 120 im Bereich des Auslassfensters 114 dienen dazu, durch den mäanderförmigen Strömungsverlauf 122 eine Ausbreitung von starken Druckspitzen zwischen der Schieberaufnahme und dem Ausströmkanal 124 zu dämpfen.
An die Ausströmöffnung 126 schließt sich ein als Ganzes mit 130 bezeichneter Schalldämpfer mit einem Einlassstutzen 132 an, welcher Teil eines Einlassrohrs 134 ist, welches sich ausgehend von dem dicht abschließend in die Ausströmöffnung 126 eingreifenden Einlassstutzen 132 in einen Innenraum 136 eines Schalldämpfergehäuses 140 hineinerstreckt, und eine in den Innenraum 136 liegende Mündungsöffnung 142 aufweist.
Wie insbesondere in den Fig. 5 und 6 dargestellt, wird der Innenraum 136 begrenzt durch eine um eine Mittelachse 144 des Schalldämpfergehäuses herum vorzugsweise zylindrisch verlaufende Innenwand 146 des Schalldämpfergehäuses 140, welche ein Strömungsführungselement 150 bildet, dessen Funktion nachfolgend noch im Einzelnen erläutert wird.
Ferner ist der Innenraum 136 noch begrenzt durch quer zu der Mittelachse verlaufende Stirnwände 152 und 154, wobei die Stirnwand 152 dem Lagergehäuse 64 zugewandt ist und die Stirnwand 154 auf einer dem Lagergehäuse 64 abgewandten Seite angeordnet ist.
Die Stirnwand 152 ist dabei durchsetzt von dem Einlassrohr 134, das im Anschluss an die Stirnwand 152 mit einem Bogenstück 156 versehen ist, welches endseitig die Mündungsöffnung 142 aufweist, welche ungefähr mittig zwischen den Stirnwänden 152 und 154 und auf einer Seite der Mittelachse 144 liegt, wobei die Mündungsöffnung 142 sich vorzugsweise in einer Ebene 158 erstreckt, die ungefähr parallel zur Mittelachse 144 verläuft.
Insbesondere grenzt dabei die Mündungsöffnung 142 mit ihrem der Innenwand 146 zugewandten Bereich unmittelbar an diese an, wobei vorzugsweise auch bereits der Einlassstutzen 132 derart angeordnet ist, dass das Einlassrohr 134 nach Durchsetzen der Stirnwand 152 nahe der Innenwand 146 verläuft, vorzugsweise an dieser anliegend verläuft (Fig. 7). Zweckmäßigerweise beträgt bei dem Schalldämpfer 130 der Querschnittsprung beim Übergang von der Mündungsöffnung 142 in den Innenraum 136 mehr als einen Faktor 2, vorzugsweise mehr als einen Faktor 4.
Ferner ist der Schalldämpfer 130 noch mit einem Auslassrohr 160 versehen, welches ungefähr mittig in der Stirnwand 154 sitzt, vorzugsweise koaxial zur Mittelachse 144 und sich mit einem Rohrabschnitt 162 ausgehend von der Stirnwand 154 in den Innenraum 136 hineinerstreckt, und zwar bis zu einer inneren im Abstand von der Stirnwand 154 angeordneten Mündungsöffnung 164, und außerdem eine äußere Mündungsöffnung 166 aufweist, welche in einen das Schalldämpfergehäuse 140 umgebenden Innenraum des Schraubenverdichtergehäuses 10 mündet.
Die das Strömungsführungselement 150 bildende Innenwand 146 ist mit mehreren, beispielsweise drei, Durchtrittsfeldern 170, 172 und 174 versehen, die in einem bestimmten Muster, beispielsweise in Reihen, angeordnete Durchbrüche 176 aufweisen, so dass - wie nachfolgend im Einzelnen noch beschrieben - Schmiermittel durch die Durchbrüche 176 der Durchtrittsfelder 170, 172 und 174 hindurchtreten kann.
Das Schalldämpfergehäuse 140 umfasst neben der Innenwand 146 noch eine im Abstand von dieser Innenwand 146 und um diese herum verlaufende Außenwand 178, wobei in einem Zwischenraum zwischen der Außenwand 178 und der Innenwand 146 ein schmiermitteldurchlässiges Material 180, beispielsweise ein poröses Material oder insbesondere ein Metallgestrick, angeordnet ist, das einen Durchtritt von Schmiermittel, welches die Durchbrüche 176 der Durchtrittsfelder 170, 172, 174 durchdringt, zulässt und die Möglichkeit eröffnet, dass sich das Schmiermittel in dem Material 180 sammelt und, wie in Fig. 7 dargestellt durch Durchbrüche181 in der Außenwand 178 hindurchtritt, und damit aus dem Schalldämpfergehäuse 140 austritt.
Der erfindungsgemäße Schalldämpfer 130 arbeitet nun so, dass von der Ausströmöffnung 126 kommendes, verdichtetes Arbeitsmedium über einen von dem Einlassrohr 134 gebildeten Einlasskanal 182 auf einer Seite der Mittelachse 144, und zwar insbesondere im Anschluss an das Strömungsführungselement 150 in Form eines Einlassstroms 184 in den Innenraum 136 eintritt und dann durch das Strömungsführungselement 150 in Form eines Umlaufstroms 186 um die Mittelachse 144 herum umlaufend geführt wird und dabei aufgrund von Zentrifugalkräften Schmiermittel an dem Strömungsführungselement 150 abscheidet. Der Umlaufstrom 186 verliert nach einigen Umläufen um die Mittelachse 144 zunehmend Schmiermittel und bewegt sich dann zunehmend radial nach innen in Richtung zur Mittelachse 144 um dann ungefähr parallel zur Mittelachse 144 in Form eines Auslassstroms 188 über das Auslassrohr 160 den Innenraum 136 zu verlassen und in die Umgebung des Schalldämpfers 130 über die äußere Mündungsöffnung 166 auszutreten.
Aufgrund des Querschnittsprungs an der Mündungsöffnung 142 des Einlassrohrs 134 zum Innenraum 136 und der Querschnittsprünge vom Innenraum 136 zur inneren Mündungsöffnung 164 und von der äußeren Mündungsöffnung 166 des Auslassrohrs 160 zur Umgebung der Schalldämpfer 130, die jeweils größer als einen Faktor 2 sind, tritt eine schalldämpfende Wirkung auf, die bei dem erfindungsgemäßen Schalldämpfer 130 kombiniert wird durch eine Schmiermittelabscheidung in dem Innenraum 136 aufgrund der Zentrifugalkraft, wobei das Schmiermittel die Möglichkeit hat, durch das Strömungsführungselement 150 im Bereich der Durchtrittsfelder 170, 172 und 174 hindurchzutreten, sich in dem Material 180 zu sammeln und entlang von diesem zu strömen, um über die Durchbrüche 181 in der Außenwand 178 des Schalldämpfergehäuses 140 auszutreten.
Dabei halten die kleinen Durchtrittsquerschnitte der Durchbrüche 176 der Durchtrittsfelder 170 bis 174 und die Porosität des Materials 180 das Arbeitsmedium im Wesentlichen zurück, so dass das Arbeitsmedium selbst im Wesentlichen in Form der Auslassströmung 188 den Schalldämpfer 130 verlässt und nur in Form eines geringen parasitären Anteils die Durchbrüche 176 der Durchtrittsfelder 170 bis 174 und das Material 180durchsetzt und durch die Durchbrüche 181 in der Außenwand 178 austritt.
Die Durchtrittsfelder 170 bis 174 sind dabei in Umlaufrichtung des Umlaufstroms 186 bezüglich der Mittelachse 144 mit einem Winkelabstand zueinander angeordnet und zwar so, dass das erste Durchtrittsfeld 170 von der Mündungsöffnung 142 des Einlassrohrs 134 ein Winkelabstand von mehr als 140° aufweist und einen Winkelabstand aufeinanderfolgender Durchtrittsfelder 170, 172, 174 mindestens 30° beträgt.
Vorzugsweise sind auch alle Durchtrittsfelder 170, 172 und 174 in der Hälfte der Innenwand 146 angeordnet, die bezogen auf die Schwerkraftrichtung die unten liegende Hälfte der Innenwand 146 bildet.
Der druckseitige Endabschnitt 16 des Schraubenverdichtergehäuses 10 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Gehäusekapsel 190 gebildet, welche mit einer Flanschverbindung 192 mit dem Mittelabschnitt 12 verbunden ist und sich ausgehend von dem Mittelabschnitt auf einer dem Antriebsmotor 30 gegenüberliegenden Seite von diesem mit einer Kapselhülse 194 weg erstreckt, welche sowohl das zweite Lagergehäuse 64 als auch den Schalldämpfer 130 außen umschließt und welche mit einem Kapselboden 196 auf einer der Flanschverbindung 192 gegenüberliegenden Seite verschlossen ist.
Die Gehäusekapsel 190 umschließt dabei einen vom verdichteten Arbeitsmedium durchsetzten Innenraum 198 in welchem das zweite Lagergehäuse 64 und der Schalldämpfer 130 angeordnet sind, wobei der Innenraum 198 durch einen sich ungefähr parallel zum Kapselboden 196 und zum Abschlussdeckel 80 erstreckenden weiteren Schmiermittelabscheider 200 in einen Verteilraum 202, welcher zwischen dem Schmiermittelabscheider 200 und dem Kapselboden 196 liegt und in welchen der Auslassstrom 188 durch die äußere Mündungsöffnung 164 eintritt, und einen Abströmraum 204 unterteilt ist, welcher zwischen dem Schmiermittelabscheider 200 und dem Verdichterschraubengehäuse 40 liegt.
Wie in Fig. 1 und 2 im Detail dargestellt, umfasst der Schmiermittelabscheider 200 ein Stützelement 210 in Form eines Lochblechs, welches seinerseits vom Schalldämpfer 130 durchsetzt ist und den Schalldämpfer 130 im Bereich seines Schalldämpfergehäuses 140 stützt.
Das Stützelement 210 ist dabei seinerseits, beispielsweise über Stehbolzen, starr mit dem Lagergehäuse 64, insbesondere dem Abschlussdeckel 80 desselben verbunden.
Darüber hinaus umfasst der weitere Schmiermittelabscheider 200 eine vom Stützelement 210 in Position gehaltene Lage 212 aus einem Gestrick, Geflecht oder Gewebe aus Metall oder Kunststoff, welches die Aufgabe hat, den im Auslassstrom 188 des verdichteten Arbeitsmediums immer noch mitgeführten Ölnebel zu Tropfen zu vereinigen und somit zur Abscheidung von Öl aus dem verdichteten Arbeitsmedium beizutragen.
Bereits im Verlauf des Durchströmens des Schmiermittelabscheiders 200 bilden sich somit Schmiermitteltropfen, die entweder bereits im Schmiermittelabscheider 200 selbst sich in Schwerkraftrichtung absetzen und sich der Schwerkraftrichtung folgend sammeln oder aus dem verdichteten Arbeitsmedium nach Durchströmen des Ölabscheiders aufgrund der Schwerkraftwirkung sich ebenfalls absetzen.
Der Schalldämpfer 130 ist bei der erfindungsgemäßen Lösung so angeordnet, dass dieser den Schmiermittelabscheider 200 durchsetzt, wobei der Einlassstutzen 132 auf der einen Seite des Schmiermittelabscheiders 200 liegt und vom Abströmraum 204 umgeben ist, während die äußere Mündungsöffnung 164 des Auslassrohrs 160 und die Durchbrüche 181 in den Verteilraum 202 münden, in welchem sich der Auslassstrom 188 des verdichteten Arbeitsmediums mit einem Querschnittsprung von mehr als einem Faktor 2 sich auf einen großen Strömungsquerschnitt verteilt, welcher im wesentlichen einem Innenquerschnitt der Kapselhülse 194, abzüglich der von dem Schalldämpfer 130 beim Durchsetzen des Schmiermittelabscheiders 200 beanspruchten Querschnittsfläche, entspricht, so dass das verdichtete Arbeitsmedium den Schmiermittelabscheider 200 mit großem Strömungsquerschnitt in Richtung des Abströmraums 204 durchströmen kann, um dann von dem Abströmraum 204 einem im Bereich des Mittelabschnitts 12 vorgesehenen und das Verdichterschraubengehäuse 40 zumindest teilweise umgreifenden Auslassraum 216 zugeführt zu werden, welcher zu einer im Außengehäuse 10 vorgesehenen Auslassöffnung führt.
Das im Schalldämpfer 130 und im weiteren Schmiermittelabscheider 200 abgeschiedene Schmiermittel sammelt sich in Form eines Schmiermittelsumpfes 220, der sich sowohl über einen unteren Bereich des Verteilraums 192, einen unteren Bereich des Abströmraums 204 und einen unteren Bereich des Auslassraums 216 erstreckt.
Aus dem Schmiermittelsumpf 220 wird das Schmiermittel aufgenommen und dabei durch einen Ölfilter 222 gefiltert, das aus Gründen der Raumersparnis in der Lagerausnehmung 72 des zweiten Lagergehäuses 64 angeordnet ist.

Claims

Schraubenverdichter umfassend
ein Außengehäuse (10)
ein in dem Außengehäuse (10) angeordnetes Verdichterschraubengehäuse (40), in welchem Läuferbohrungen (42, 44) für Schraubenläufer (46, 48) angeordnet sind,
einen in dem Außengehäuse (10) auf einer Seite des Verdichterschraubengehäuses (40) angeordneten Antrieb (30),
ein in dem Außengehäuse (10) auf einer dem Antrieb (30) gegenüberliegenden Seite des Verdichterschraubengehäuses (40) angeordnetes Lagergehäuse (64),
und einen innerhalb des Außengehäuses (10) angeordneten und vom verdichteten Arbeitsmedium durchströmten Schalldämpfer (130), welcher das verdichtete Arbeitsmedium in einem Innenraum (136), mittels einer Strömungsführung (150) als einen um eine Achse (144) umlaufenden Umlaufstrom (186) führt, wobei aus dem Umlaufstrom (186) des Arbeitsmediums durch Zentrifugalkräfte eine Abscheidung von Schmiermittel im Bereich der Strömungsführung (150) erfolgt und die Strömungsführung (150) als den Innenraum (136) umschließende Innenwand (146) ausgebildet ist, an welcher die Abscheidung von Schmiermittel erfolgt, und wobei die Strömungsführung (150) Durchtrittsöffnungen (176) für das Schmiermittel aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsführung (150) im Bereich der Durchtrittsöffnungen (176) mit einem schmiermitteldurchlässigen Material (180) auf einer dem Innenraum (136) abgewandten Seite abgedeckt ist, und dass das schmiermitteldurchlässige Material (180) ein eine Durchströmung mit Arbeitsmedium hinderndes Material ist.
Schraubenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnungen (176) in einzelnen Bereichen der Strömungsführung (150) angeordnet sind.
Schraubenverdichter nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das schmiermitteldurchlässige Material (180) ein Fasermaterial ist.
Schraubenverdichter nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das schmiermitteldurchlässige Material (180) auf seiner der Strömungsführung (150) abgewandten Seite durch eine Außenwand (178) des Schalldämpfergehäuses (140) abgedeckt ist.
Schraubenverdichter nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (178) im Abstand von der Strömungsführung (150) angeordnet ist und in dem Zwischenraum zwischen Strömungsführung (150) und der Außenwand (178) das schmiermitteldurchlässige Material (180) angeordnet ist.
Schraubenverdichter nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (178) mit Durchbrüchen (181) für das Schmiermittel versehen ist.
Schraubenverdichter nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schalldämpfer (130) ein Einlassstrom (184) quer zu der Achse (144) eintritt.
Schraubenverdichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (130) einen Einlasskanal (182) aufweist, welcher das Arbeitsmedium in Form des quer zur Achse (144) verlaufenden Einlassstroms (184) in den Innenraum (136) eintreten lässt.
Schraubenverdichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlasskanal (182) einen Abschnitt aufweist, welcher sich in einem Einlassstutzen (132) eines Einlassrohrs (134) ungefähr in Richtung der Achse (144) erstreckt.
Schraubenverdichter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlasskanal (182) in einem Bogen (156) des Einlassrohrs (134) gekrümmt verläuft.
Schraubenverdichter nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlasskanal (182) außerhalb eines mittigen Bereichs des Innenraums (136) angeordnet ist.