EP3169902A1 - Schraubenverdichter - Google Patents

Schraubenverdichter

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EP3169902A1
EP3169902A1 EP15736789.7A EP15736789A EP3169902A1 EP 3169902 A1 EP3169902 A1 EP 3169902A1 EP 15736789 A EP15736789 A EP 15736789A EP 3169902 A1 EP3169902 A1 EP 3169902A1
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EP
European Patent Office
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channel
valve
gas
screw compressor
check valve
Prior art date
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Application number
EP15736789.7A
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English (en)
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EP3169902B1 (de
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Ole Fredrich
Ottmar Neuwirth
Stefan Losch
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GEA Refrigeration Germany GmbH
Original Assignee
GEA Refrigeration Germany GmbH
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Publication date
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Publication of EP3169902A1 publication Critical patent/EP3169902A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3169902B1 publication Critical patent/EP3169902B1/de
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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
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F04C29/124—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston pumps
    • F04C29/126—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston pumps of the non-return type
    • 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
    • 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
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0092—Removing solid or liquid contaminants from the gas under pumping, e.g. by filtering or deposition; Purging; Scrubbing; Cleaning
    • 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
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/30—Casings or housings

Definitions

  • the present invention relates to a screw compressor according to the preamble of patent claim 1.
  • check valves are usually arranged on the suction side of the compressor to prevent it when switching off the compressor drive by the pressure difference before and after the compressor to a
  • check valves also serve to ensure that the pressures of the system before and after the compressor do not compensate when the compressor is stopped.
  • Such systems typically have filters on the suction side of the compressors to prevent dirt from entering and damaging the compressor.
  • Compressor housing integrated check valves common, which are opened by the gas flow and closed by a compression spring.
  • DE 10 2006 016 317 AI shows an exemplary construction which is actuated by a compression spring. In such
  • CONFIRMATION COPY Compressors are also customary in the compressor housing integrated suction gas filter.
  • the check valves commonly used in small compressors, which are actuated by a compression spring, are not advantageous because of their large flow losses.
  • the streamlined, operated by compressed gas check valves, which are common in systems with larger compressors, are expensive.
  • the separately arranged components require a plurality of housings, which are connected by connecting elements, which leads to high expenditure on machining and assembly. Pipelines are required to direct gas from the pressure side of the compressor to the check valve, the
  • Check valve has low flow losses. This construction is to be designed as inexpensively as possible and should have the least possible number of pipelines and fittings in order to minimize the risk of gas leaks. The installation of a suction gas filter should also be possible.
  • the object underlying the invention is achieved by a screw compressor with the features of claim 1.
  • the non-return valve located in the compressor housing together with the suction gas filter for its control supplied with compressed gas, wherein the compressed gas passes through drilled or cast in the compressor housing channels to the check valve.
  • a likewise arranged on the compressor solenoid valve is present, which serves for switching on and off the compressed gas supply.
  • Suction gas filter coaxially arranged around the check valve so that the valve disc of the check valve moves within the Sauggasfilters.
  • Design is a cover of the compressor housing at the same time cover of the
  • This integrated solution is less expensive than using separate components in the system. By eliminating external lines assembly costs are saved and the risk of gas leakage through broken pipes or leaking pipe fittings is avoided.
  • the check valve controlled by compressed gas has lower flow losses than the check valves commonly used in small and medium screw compressors and actuated by a compression spring.
  • Fig.2 the check valve of Fig. 1 in the open state (screw compressor in Business);
  • Fig. 3 the check valve of Fig. 1 in the closed state (screw compressor stopped);
  • Figure 4 is a sectional view of the first embodiment of a screw compressor, showing a system of bores and solenoid valves through which gas, which is under final pressure, is passed from a gas space behind the screw rotor a channel for a rod of the check valve in the lid;
  • Figure 5 is a sectional view of a section of a second embodiment of a screw compressor according to the invention, showing a system of holes and a shut-off valve, whereby a bypass between the gas space in front of and behind the closed check valve can be made.
  • a position reporting system which may optionally be present to report the switching position of the check valve.
  • a compressor housing 1 of a screw compressor a screw compressor
  • Suction gas filter 2 is arranged, which has the shape of a cylinder open on both sides.
  • the compressor housing 1 is closed by a cover 3, so that a change, or the cleaning of the suction gas filter 2 is easily possible.
  • the lid 3 is sealed by a first seal 4, for example, an O-ring to the housing 1.
  • a first seal 4 for example, an O-ring to the housing 1.
  • At both ends of the suction gas filter 2 is fitted in the housing 1, so that the gas entering the compressor is forced through a screen fabric 5, which
  • Suction gas filter 2 has, and not to flow laterally past this.
  • Valve rod 8 is arranged.
  • the valve rod 8 is guided by a linear ball bearing 9, so that the valve disc 6 and valve rod 8 are jointly axially displaceable.
  • Linear ball bearing 9 is arranged in a first channel 13 in the lid 3. The linear linear
  • Lid 3 limited in the other direction of movement moves the valve plate 6 against a valve seat 10 which is arranged in a bore in the compressor housing 1, which is also arranged coaxially with the valve disk 6 and the suction gas filter 2.
  • the valve seat 10 is sealed by a second seal 11, for example an O-ring, against the compressor housing 1 ⁇ .
  • Screw rotor 14 of the compressor is formed.
  • the check valve 7 In a screw compressor at standstill, the check valve 7 as shown in Fig 3, closed. This prevents a pressure equalization of the different pressures of the working medium takes place before and after the screw compressor.
  • pressurized gas In order to close the check valve 7, pressurized gas has to be disposed downstream of the screw rotor 14 from a third gas space 15 which is located downstream (with regard to a gas flow in the compressor during a normal operation of the compressor)
  • a plurality of channels and a solenoid valve 17 are arranged in the compressor housing 1 and in the lid 3 .
  • a second channel 16 extends to the solenoid valve 17, which is arranged directly on the compressor housing 1.
  • the solenoid valve 17 opens so that the check valve 7 closes.
  • the solenoid valve 17 is open, the compressed gas from the gas chamber 15 via the channels 16, 22, 23 and 24 passes through the compressor housing 1 in the lid 3 and there in the first channel 13.
  • the valve rod 8 In the first channel 13 is the valve rod 8.
  • the compressed gas pushes the valve rod 8 with the valve plate 6 to the Valve seat 10.
  • the valve is closed. This pressure equalization between the gas (compressed gas or by the screw rotor 14 compressed gas) in the suction line 18 and the gas in the third gas space 15 is prevented.
  • the screw rotor 14 generated in the first and second gas chamber 12 and 19 between valve seat 10 and screw rotor 14 has a lower ⁇ pressure which is lower than the pressure in the suction line 18 so that the check valve 7 opens and in Fig.2 shown position occupies.
  • a system of bores and a shut-off valve as shown in Fig.5 is provided in a second possible embodiment of the system according to the invention. As a result, a bypass between the second gas chamber 12 and the suction line 18, which are separated by the valve disk 6, which rests against the valve seat 11, are produced.
  • a sixth channel 20 in the compressor housing 1 is connected by two channels (seventh channel 21 and eighth channel 29) to the second gas chamber 12 and the suction line 18.
  • a check valve 25 At the junction of sixth channel 20 and seventh channel 21 is a check valve 25 in
  • Compressor housing 1 is arranged so that when closing the shut-off valve 25, the connection of the sixth channel 20 to seventh channel 21 is disconnected or closed. During maintenance, the shut-off valve 25 can be opened, so that the connection of the sixth channel 20 to seventh channel 21 is opened, and thus the pressure between the gas space 19 second gas space 12 and the suction line 18 can compensate.
  • a position reporting system 30 is mounted on the cover 3 of the check valve 7, by means of which an adjustment path of the valve rod 8 can be detected.
  • the detection can in individual embodiments, for example, on mechanical, electrical or electro-magnetic, and on magnetic basis.
  • a corresponding encoder can be provided which outputs or transmits the adjustment path or a signal indicating the adjustment path or representative signal, for example a corresponding voltage signal, to a control device, in particular a control device of the compressor.
  • Compressor housing 1 which at least partially einhaust the compressor, with an optional integrated suction gas filter 2 and an integrated check valve 7, wherein the check valve 7 is a valve to be actuated with compressed gas and the
  • Compressor housing 1 recesses, in particular drilled or cast-in channels 13,
  • solenoid valve 17 which is preferably designed as a solenoid valve, for switching on and off the compressed gas supply to the check valve 7, wherein the solenoid valve 17 is disposed directly on the compressor housing 1 and the connection of the compressor housing (1) drilled or cast channels 13, 16, 22, 23, 24 produces.
  • Compressor housing 1 at the same time lid of the check valve 7 is.
  • screw compressor according to one of the preceding points (1, 2, 3 or 4), wherein the screw compressor, a third gas space 15, which for receiving compressed gas, that is, compressed gas is provided, and a first channel 13, in which the check valve 7 is at least partially supported, wherein the third gas chamber 15 and the first channel 13 are in communication by means of a fluid connection.
  • Compressor housing 1 has a second channel 16 which opens at a first end in the third gas space 15 and at a second end in a first port of a / of the solenoid valve 17 opens, and wherein the compressor housing 1 further channels, in particular a third channel 22, a fourth channel 23 and a fifth channel 24 communicating with each other, one of the channels 22-24 terminating at one of its ends in a first port of one / of the solenoid valve 17 and another of the channels 22-24 in a first channel 13 opens.
  • screw compressor according to one of the preceding points (1, 2, 3, 4, 5 or 6), wherein the screw compressor a suction volume, in particular a suction line 18 and a first gas space 19, which is disposed within the suction gas filter 2 is, wherein the first gas space 19 and the suction volume are in communication by means of a fluid connection.
  • Screw compressor according to one of the preceding points (1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7), wherein the screw compressor / a suction volume, in particular a / the suction line 18 and a / the first Gas chamber 19 which is disposed within the Sauggasfilters 2, and that the compressor housing 1 channels, in particular a sixth channel 20, a seventh channel 21 and an eighth channel 29 which communicate with each other, wherein one of the channels 20, 21st , 29 opens into the suction line 18 and wherein another of the channels 20, 21, 29 opens in the second gas space 12.
  • Screw compressor according to one of the preceding points (1st, 2nd, 3rd, 4th, 5th, 6th, 7th, 8th or 9th), wherein arranged on the cover 3 of the check valve 7, a position reporting system 30, in particular is attached, for detecting the adjustment path of the

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Abstract

Schraubenverdichter, insbesondere für Kälteanlagen, welcher ein Verdichtergehäuse (1) aufweist, welches den Verdichter wenigstens teilweise einhaust, mit einem integrierten Sauggasfilter (2) und einem Rückschlagventil (7), wobei das Rückschlagventil (7) ein mit Druckgas zu betätigendes Ventil ist und das Verdichtergehäuse (1) Aussparungen, insbesondere gebohrte oder eingegossene Kanäle (13, 16, 22, 23, 24) besitzt, die zur Steuerung des Rückschlagventils (7) mit Druckgas beaufschlagbar sind.

Description

Schraubenverdichter
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schraubenverdichter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In Anlagen mit Schraubenverdichtern, insbesondere bei Kälteanlagen, wie z.B. in
DE 10 2005 018 602 AI gezeigt, sind üblicherweise an der Saugseite der Verdichter Rückschlagventile angeordnet, um zu verhindern, dass es beim Abschalten des Verdichter- Antriebs durch die Druckdifferenz vor- und hinter dem Verdichter zu einem
Rückwärtsdrehen des Verdichters kommt, welches diesen beschädigen könnte. Solche Rückschlagventile dienen ebenfalls dazu, dass bei Stillstand des Verdichters die Drücke der Anlage vor- und hinter dem Verdichter sich nicht ausgleichen.
Solche Anlagen besitzen üblicherweise an der Saugseite der Verdichter Filter, um zu verhindern, dass Schmutz in den Verdichter eindringt und diesen beschädigt.
Bei kleineren und mittleren Verdichtern (bis ca. 800 m3/h Saugvolumen) sind im
Verdichtergehäuse integrierte Rückschlagventile üblich, die durch den Gasstrom geöffnet und durch eine Druckfeder geschlossen werden. DE 10 2006 016 317 AI zeigt eine beispielhafte Konstruktion, die durch eine Druckfeder betätigt wird. Bei solchen
1
BESTÄTIGUNGSKOPIE Verdichtern sind ebenfalls im Verdichtergehäuse integrierte Sauggasfilter üblich.
Anlagen mit größeren Verdichtern haben oft Rückschlagventile und Sauggasfilter als separate Komponenten. Das Schließen der Rückschlagventile wird hier in vorteilhafter Weise nicht durch eine Druckfeder bewirkt, sondern durch Gas welches unter Enddruck des Verdichters steht, wie in Patentanmeldung DE 10 2013 010 780.6 beschrieben. Um das Gas zur Verfügung zu stellen, werden Anlagenbauteile nach dem Verdichter durch Rohrleitungen und ein darin enthaltenes Magnetventil mit dem Rückschlagventil, welches vor dem Verdichter angeordnet ist, verbunden. Ventile dieser Bauart haben geringere Strömungsverluste als Ventile mit Druckfeder.
Die üblicherweise in kleinen Verdichtern eingesetzten Rückschlagventile, die durch eine Druckfeder betätigt werden, sind wegen ihrer großen Strömungsverluste nicht vorteilhaft. Die strömungsgünstigen, durch Druckgas betätigten Rückschlagventile, welche in Anlagen mit größeren Verdichtern üblich sind, sind teuer. Die separat angeordneten Komponenten erfordern mehrere Gehäuse, die durch Verbindungselemente verbunden sind, was zu hohem Aufwand für Bearbeitung und Montage führt. Es sind Rohrleitungen erforderlich, um Gas von der Druckseite der Verdichter zum Rückschlagventil zu leiten, deren
Verschraubungen in der Praxis oft Ursache von Gasleckagen sind.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, insbesondere für kleinere und mittlere Verdichter eine Konstruktion anzugeben, die im Bereich des
Rückschlagventils geringe Strömungsverluste aufweist. Diese Konstruktion ist möglichst kostengünstig zu gestalten und soll eine möglichst geringe Anzahl an Rohrleitungen und Verschraubungen aufweisen, um die Gefahr von Gasleckagen zu minimieren. Der Einbau eines Sauggasfilters soll ebenfalls möglich sein.
Diese Aufgabe wird durch einen Schraubenverdichter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch einen Schraubenverdichter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird das zusammen mit dem Sauggasfilter im Verdichtergehäuse befindliche Rückschlagventil zu seiner Steuerung mit Druckgas versorgt, wobei das Druckgas durch im Verdichtergehäuse gebohrte oder eingegossene Kanäle zu dem Rückschlagventil gelangt. In dem Kanalsystem ist ein ebenfalls am Verdichter angeordnetes Magnetventil vorhanden, welches zum Ein- und Ausschalten der Druckgasversorgung dient.
Bei einer besonders kompakten möglichen Ausführungsform der Erfindung ist der
Sauggasfilter koaxial so um das Rückschlagventil angeordnet, dass der Ventilteller des Rückschlagventils sich innerhalb des Sauggasfilters bewegt. Bei dieser kompakten
Bauform ist ein Deckel des Verdichtergehäuses gleichzeitig Abschlussdeckel des
Rückschlagventils, in welchem die Ventilstange geführt ist und ermöglicht das
Auswechseln des Filters.
Diese integrierte Lösung ist kostengünstiger als die Verwendung separater Komponenten in der Anlage. Durch den Verzicht auf externe Leitungen werden Montagekosten eingespart und die Gefahr von Gasleckagen durch gebrochene Leitungen oder undichte Rohrverschraubungen wird vermieden.
Das durch Druckgas gesteuerte Rückschlagventil hat geringere Strömungsverluste als die üblicherweise in kleinen und mittleren Schraubenverdichtern verwendeten und durch eine Druckfeder betätigten Rückschlagventile.
Weitere optionale Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen, sowie der folgenden Figurenbeschreibung angegeben. Die beschriebenen jeweiligen Merkmale können einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein. Die Erfindung wird demnach im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand von beispielhaften
Ausführungsformen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
Abb.l eine Schnittdarstellung eines durch Druckgas betätigten Rückschlagventils in
offenem Zustand in Kombination mit einem Filter, das Bestandteil einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schraubenverdichters ist;
Abb.2 das Rückschlagventil der Abb. 1 im offenen Zustand (Schraubenverdichter im Betrieb);
Abb.3 das Rückschlagventil der Abb. 1 im geschlossenen Zustand (Schraubenverdichter angehalten);
Abb.4 eine Schnittdarstellung der ersten Ausführungsform eines Schraubenverdichters, der ein System an Bohrungen und Magnetventilen zeigt, durch die Gas, welches unter Enddruck steht, von einem Gasraum hinter dem Schraubenrotor einem Kanal für eine Stange des Rückschlagventils im Deckel geleitet wird;
Abb.5 eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schraubenverdichters, die ein System an Bohrungen und einem Absperrventil zeigt, wodurch ein Bypass zwischen dem Gasraum vor und hinter dem geschlossenen Rückschlagventil hergestellt werden kann.
Schematisch dargestellt ist ein Positionsmeldesystem, das optional vorhanden sein kann, um die Schaltstellung des Rückschlagventils zu melden.
Bei einer erfindungsgemäß ausgeführten ersten Ausführungsform, wie sie in Abb.l dargestellt ist, ist in einem Verdichtergehäuse 1 eines Schraubenverdichters ein
Sauggasfilter 2 angeordnet, der die Form eines an beiden Seiten offenen Zylinders hat. Das Verdichtergehäuse 1 ist durch einen Deckel 3 abgeschlossen, so dass ein Wechsel, beziehungsweise die Reinigung des Sauggasfilters 2 leicht möglich ist. Der Deckel 3 ist durch eine erste Dichtung 4 zum Beispiel einen O-Ring zum Gehäuse 1 abgedichtet. An beiden Enden ist der Sauggasfilter 2 in das Gehäuse 1 eingepasst, so dass das in den Verdichter eintretende Gas gezwungen ist, durch ein Siebgewebe 5, welches der
Sauggasfilter 2 aufweist, und nicht seitlich an diesem vorbei zu strömen.
Koaxial zum Sauggasfilter 2 ist ein Ventilteller 6 eines Rückschlagventils 7 an einer
Ventilstange 8 angeordnet. Die Ventilstange 8 wird durch ein Linearkugellager 9 geführt, so dass Ventilteller 6 und Ventilstange 8 gemeinsam axial verschiebbar sind. Das
Linearkugellager 9 ist in einem ersten Kanal 13 im Deckel 3 angeordnet. Die lineare
Bewegung des Ventiltellers 6 wird auf der einen Seite durch den Anschlag gegen den
Deckel 3 begrenzt, in der anderen Bewegungsrichtung fährt der Ventilteller 6 gegen einen Ventilsitz 10, der in einer Bohrung im Verdichtergehäuse 1 angeordnet ist, welche ebenfalls koaxial zu Ventilteller 6 und Sauggasfilter 2 angeordnet ist. Der Ventilsitz 10 wird durch eine zweite Dichtung 11, zum Beispiel einen O-Ring, gegen das Verdichter¬ gehäuse 1 abgedichtet.
Bei einem Schraubenverdichter im Betrieb ist das Rückschlagventil 7 wie in Abb 2 dargestellt, geöffnet. Die Pfeile zeigen die Strömung des vom Schraubenverdichter angesaugten Gases. Dieses strömt durch eine Saugleitung 18 axial in einen ersten
Gasraum 19 zwischen Ventilsitz 10 und Sauggasfilter 2 ein und wird durch den Ventilteller 6 radial nach außen umgelenkt und strömt durch das Siebgewebe 5 des Sauggasfilters 2 in einen zweiten Gasraum 12, der zwischen dem Sauggasfilter 2 und einem
Schraubenrotor 14 des Verdichters ausgebildet ist.
Bei einem Schraubenverdichter in Stillstand ist das Rückschlagventil 7 wie in Abb 3 dargestellt, geschlossen. Dadurch wird verhindert, dass ein Druckausgleich der unterschiedlichen Drücke des Arbeitsmediums vor und hinter dem Schraubenverdichter stattfindet. Um das Rückschlagventil 7 zu schließen muss Druckgas aus einem dritten Gasraum 15, der (bei Betrachtung eines Gasstroms im Verdichter bei einem normalen Betrieb des Verdichters) stromabwärts bezüglich des Schraubenrotors 14 angeordnet ist, die
Rückseite 27 der Ventilstange 8 beaufschlagen.
Deshalb sind, wie in Abb. 4 gezeigt, im Verdichtergehäuse 1 und im Deckel 3 mehrere Kanäle und ein Magnetventil 17 angeordnet. Vom dritten Gasraum 15 verläuft ein zweiter Kanal 16 zu dem Magnetventil 17, welches direkt auf dem Verdichtergehäuse 1 angeordnet ist. Vom Magnetventil 17 führen ein dritter Kanal 22, ein vierter Kanal 23 und ein fünfter Kanal 24, welche direkt im Verdichtergehäuse 1 angeordnet sind, in den Deckel 3 und dort in den ersten Kanal 13.
Wenn der Schraubenverdichter stoppt, öffnet das Magnetventil 17 so dass das Rückschlagventil 7 schließt. Bei geöffnetem Magnetventil 17 gelangt das Druckgas aus dem Gasraum 15 über die Kanäle 16, 22, 23 und 24 durch das Verdichtergehäuse 1 in den Deckel 3 und dort in den ersten Kanal 13. Im ersten Kanal 13 befindet sich die Ventilstange 8. Das Druckgas schiebt die Ventilstange 8 mit dem Ventilteller 6 bis an den Ventilsitz 10. Das Ventil ist damit geschlossen. Damit wird ein Druckausgleich zwischen dem Gas (Druckgas bzw. mittels des Schraubenrotors 14 verdichtetes Gas) in der Saugleitung 18 und dem Gas in dem dritten Gasraum 15 verhindert.
Nach Start des Schraubenverdichters erzeugt der Schraubenrotor 14 im ersten und zweiten Gasraum 12 und 19 zwischen Ventilsitz 10 und Schraubenrotor 14 einen Unter¬ druck, der geringer ist als der Druck in der Saugleitung 18, so dass das Rückschlagventil 7 öffnet und die in Abb.2 gezeigte Position einnimmt.
Solange der Verdichter nicht gestartet ist, bleibt das Rückschlagventil 7 durch die
Druckdifferenz zwischen dem ersten Gasraum 19 und der Saugleitung 18 geschlossen.
Da es bei Wartungsarbeiten erforderlich sein kann, einen Druckausgleich zwischen dem ersten Gasraum 19 und der Saugleitung 18 herzustellen, ist in einer zweiten möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage ein System aus Bohrungen und einem Absperrventil wie in Abb.5 gezeigt, vorgesehen. Dadurch kann ein Bypass zwischen dem zweiten Gasraum 12 und der Saugleitung 18, die durch den Ventilteller 6, der am Ventilsitz 11 anliegt, getrennt sind, hergestellt werden.
Ein sechster Kanal 20 im Verdichtergehäuse 1 ist durch zwei Kanäle (siebter Kanal 21 und achter Kanal 29) mit dem zweiten Gasraum 12 und der Saugleitung 18 verbunden. An der Kreuzung von sechstem Kanal 20 und siebter Kanal 21 ist ein Absperrventil 25 im
Verdichtergehäuse 1 so angeordnet, dass beim Schließen des Absperrventils 25 die Verbindung von sechstem Kanal 20 zu siebtem Kanal 21 getrennt bzw. verschlossen ist. Bei Wartungsarbeiten kann das Absperrventil 25 geöffnet werden, so dass die Verbindung von sechstem Kanal 20 zu siebtem Kanal 21 geöffnet wird, und sich damit der Druck zwischen dem Gasraum 19 zweitem Gasraum 12 und der Saugleitung 18 ausgleichen kann.
In der vorliegend beschriebenen Ausführungsform ist am Deckel 3 des Rückschlagventils 7 ein Positionsmeldesystem 30 angebracht ist, mittels dessen ein Verstell-Weg der Ventilstange 8 erfasst werden kann. Die Erfassung kann dabei in einzelnen Ausführungsformen beispielsweise auf mechanischer, elektrischer oder elektro-magnetischer, sowie auf magnetischer Basis erfolgen. Insbesondere kann ein entsprechender Geber vorgesehen sein, der den Verstell-Weg bzw. ein den Verstell-Weg anzeigendes bzw. repräsentierendes Signal, beispielsweise ein entsprechendes Spannungssignal, an eine Steuervorrichtung, insbesondere eine Steuervorrichtung des Verdichters, ausgibt bzw. übermittelt.
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass vorstehend ein Schraubenverdichter mit unter anderem folgenden Merkmalen beschrieben wird:
1. Schraubenverdichter, insbesondere für Kälteanlagen, welcher ein
Verdichtergehäuse 1 aufweist, welches den Verdichter wenigstens teilweise einhaust, mit einem optionalen integrierten Sauggasfilter 2 und einem integrierten Rückschlagventil 7, wobei das Rückschlagventil 7 ein mit Druckgas zu betätigendes Ventil ist und das
Verdichtergehäuse 1 Aussparungen, insbesondere gebohrte oder eingegossene Kanäle 13,
16, 22, 23, 24 besitzt, die zur Steuerung des Rückschlagventils 7 mit Druckgas
beaufschlagbar sind.
2. Schraubenverdichter nach 1., wobei der Schraubenverdichter weiterhin ein Ventil
17, das vorzugsweise als Magnetventil ausgeführt ist, zum Ein- und Ausschalten der Druckgasversorgung zum Rückschlagventil 7 aufweist, wobei das Magnetventil 17 direkt am Verdichtergehäuse 1 angeordnet ist und die Verbindung der im Verdichtergehäuse (1) gebohrten oder eingegossenen Kanäle 13, 16, 22, 23, 24 herstellt.
3. Schraubenverdichter nach Loder 2., wobei das Rückschlagventil 7 einen Ventilteller 6 aufweist und der Sauggasfilter 2 koaxial so um das Rückschlagventil 7 angeordnet ist, dass der Ventilteller 6 des Rückschlagventils 7 sich innerhalb des Sauggasfilters 2 bewegt.
4. Schraubenverdichter nach einem der vorangehenden Punkte (1., 2. oder 3.), wobei das Verdichtergehäuse 1 einen Deckel 3 aufweist und dass der Deckel 3 des
Verdichtergehäuses 1 gleichzeitig Deckel des Rückschlagventils 7 ist.
5. Schraubenverdichter nach einem der vorangehenden Punkte (1., 2., 3. oder 4.), wobei der Schraubenverdichter einen dritten Gasraum 15, welcher zur Aufnahme von verdichtetem Gas, d.h. Druckgas vorgesehen ist, und einen ersten Kanal 13 aufweist, in welchem das Rückschlagventil 7 wenigstens teilweise gelagert ist, wobei der dritte Gasraum 15 und der erste Kanal 13 mittels einer Fluidverbindung in Verbindung stehen.
6. Schraubenverdichter nach einem der vorangehenden Punkte (1., 2., 3., 4. oder 5.), wobei der Schraubenverdichter einen/den dritten Gasraum 15, welcher zur Aufnahme von verdichtetem Gas, d.h. Druckgas vorgesehen ist, und einen/den ersten Kanal 13 aufweist, in welchem das Rückschlagventil 7 wenigstens teilweise gelagert ist, wobei das
Verdichtergehäuse 1 einen zweiten Kanal 16 aufweist, der an einem ersten Ende in den dritten Gasraum 15 mündet und an einem zweiten Ende in einem ersten Anschluss eines /des Magnetventils 17 mündet, und wobei das Verdichtergehäuse 1 weitere Kanäle, insbesondere einen dritten Kanal 22, einen vierten Kanal 23 und einen fünften Kanal 24 aufweist, welche miteinander in Verbindung stehen, wobei einer der Kanäle 22-24 an einem seiner Enden in einem ersten Anschluss eines /des Magnetventils 17 mündet und wobei ein anderer der Kanäle 22-24 in einem ersten Kanal 13 mündet.
7. Schraubenverdichter nach einem der vorangehenden Punkte (1., 2., 3., 4., 5. oder 6.), wobei der Schraubenverdichter ein Saugvolumen, insbesondere eine Saugleitung 18 und einen ersten Gasraum 19, der innerhalb des Sauggasfilters 2 angeordnet ist, aufweist, wobei der erste Gasraum 19 und das Saugvolumen mittels einer Fluidverbindung in Verbindung stehen.
8. Schraubenverdichter nach einem der vorangehenden Punkte (1., 2., 3., 4., 5., 6. oder 7.), wobei der Schraubenverdichter ein/das Saugvolumen, insbesondere eine/die Saugleitung 18 und einen/den ersten Gasraum 19, der innerhalb des Sauggasfilters 2 angeordnet ist, aufweist, und dass das Verdichtergehäuse 1 Kanäle, insbesondere einen sechsten Kanal 20, einen siebten Kanal 21 und einen achten Kanal 29 aufweist, welche miteinander in Verbindung stehen, wobei einer der Kanäle 20, 21, 29 in der Saugleitung 18 mündet und wobei ein anderer der Kanäle 20, 21, 29 in dem zweiten Gasraum 12 mündet.
9 . Schraubenverdichter nach einem der vorangehenden Punkte (1., 2., 3., 4 5., 6., 7. oder 8.), wobei das Rückschlagventil 7 eine Ventilstange 8 aufweist, die mittels eines Linearkugellagers 9, insbesondere in einem ersten Kanal 13 des Verdichtergehäuses 1 geführt ist.
10. Schraubenverdichter nach einem der vorangehenden Punkte (1., 2., 3., 4., 5., 6., 7., 8. oder 9.), wobei am Deckel 3 des Rückschlagventils 7 ein Positionsmeldesystem 30 angeordnet, insbesondere angebracht ist, zur Erfassung des Verstell-Weges der
Ventilstange 8.
Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsformen mit festen Merkmalskombinationen beschrieben wird, umfasst sie jedoch auch die denkbaren weiteren vorteilhaften
Kombinationen, wie sie insbesondere, aber nicht erschöpfend, durch die Unteransprüche angegeben sind. Sämtliche in den Anmeldeunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Bezuqszeichenliste
1 Verdichtergehäuse
2 Sauggasfilter
3 Deckel
Dichtung
Siebgewebe
Ventilteller
Rückschlagventil
Ventilstange
Linearkugellager
0 Ventilsitz
1 Dichtung
2 Gasraum
3 Kanal Schraubenrotor
Gasraum
Kanal
Magnetventil
Saugleitung
Gasraum
Kanal
Kanal
Kanal
Kanal
Kanal
Absperrventil
Verschlussschraube
Rückseite der Ventilstange 8 Verschlussschraube
Kanal
Positionsmelde-System

Claims

Patentansprüche
Schraubenverdichter, insbesondere für Kälteanlagen, welcher ein Verdichtergehäuse (1) aufweist, welches den Verdichter wenigstens teilweise einhaust, mit einem optionalen integrierten Sauggasfilter (2) und einem integrierten Rückschlagventil (7),
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rückschlagventil (7) ein mit Druckgas zu betätigendes Ventil ist und das
Verdichtergehäuse (1) Aussparungen, insbesondere gebohrte oder eingegossene Kanäle (13, 16, 22, 23, 24) besitzt, die zur Steuerung des Rückschlagventils (7) mit Druckgas
beaufschlagbar sind.
Schraubenverdichter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schraubenverdichter weiterhin ein Ventil (17), das vorzugsweise als Magnetventil ausgeführt ist, zum Ein- und Ausschalten der Druckgasversorgung zum Rückschlagventil (7) aufweist, wobei das Magnetventil (17) direkt am Verdichtergehäuse (1) angeordnet ist und die Verbindung der im Verdichtergehäuse (1) gebohrten oder eingegossenen Kanäle (13, 16, 22, 23, 24) herstellt.
Schraubenverdichter nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rückschlagventil (7) einen Ventilteller (6) aufweist und der Sauggasfilter (2) koaxial so um das Rückschlagventil (7) angeordnet ist, dass der Ventilteller (6) des Rückschlagventils (7) sich innerhalb des Sauggasfilters (2) bewegt.
Schraubenverdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
1 dadurch gekennzeichnet, dass
das Verdichtergehäuse (1) einen Deckel (3) aufweist und dass der Deckel (3) des
Verdichtergehäuses (1) gleichzeitig Deckel des Rückschlagventils (7) ist.
Schraubenverdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schraubenverdichter einen dritten Gasraum (15), welcher zur Aufnahme von
verdichtetem Gas, d.h. Druckgas vorgesehen ist, und einen ersten Kanal (13) aufweist, in welchem das Rückschlagventil (7) wenigstens teilweise gelagert ist, wobei der dritte Gasraum (15) und der erste Kanal (13) mittels einer Fluidverbindung in Verbindung stehen.
Schraubenverdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schraubenverdichter einen/den dritten Gasraum (15), welcher zur Aufnahme von verdichtetem Gas, d.h. Druckgas vorgesehen ist, und einen/den ersten Kanal (13) aufweist, in welchem das Rückschlagventil (7) wenigstens teilweise gelagert ist, wobei das
Verdichtergehäuse (1) einen zweiten Kanal (16) aufweist, der an einem ersten Ende in den dritten Gasraum (15) mündet und an einem zweiten Ende in einem ersten Anschluss eines /des Magnetventils (17) mündet, und wobei das Verdichtergehäuse (1) weitere Kanäle, insbesondere einen dritten Kanal (22), einen vierten Kanal (23) und einen fünften Kanal (24) aufweist, welche miteinander in Verbindung stehen, wobei einer der Kanäle (22-24) an einem seiner Enden in einem ersten Anschluss eines /des Magnetventils (17) mündet und wobei ein anderer der Kanäle (22-24) in einem ersten Kanal (13) mündet.
Schraubenverdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet; dass
der Schraubenverdichter ein Saugvolumen, insbesondere eine Saugleitung (18) und einen ersten Gasraum (19), der innerhalb des Sauggasfilters (2) angeordnet ist, aufweist, wobei der erste Gasraum (19) und das Saugvolumen mittels einer Fluidverbindung in Verbindung stehen.
Schraubenverdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet dass
der Schraubenverdichter ein/das Saugvolumen, insbesondere eine/die Saugleitung (18) und einen/den ersten Gasraum (19), der innerhalb des Sauggasfilters (2) angeordnet ist, aufweist, und dass das Verdichtergehäuse (1) Kanäle, insbesondere einen sechsten Kanal (20), einen siebten Kanal (21) und einen achten Kanal (29) aufweist, welche miteinander in Verbindung stehen, wobei einer der Kanäle (20, 21, 29) in der Saugleitung (18) mündet und wobei ein anderer der Kanäle (20, 21, 29) in dem zweiten Gasraum (12) mündet.
9 . Schraubenverdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rückschlagventil (7) eine Ventilstange (8) aufweist, die mittels eines Linearkugellagers (9), insbesondere in einem ersten Kanal (13) des Verdichtergehäuses (1) geführt ist.
10. Schraubenverdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
am Deckel (3) des Rückschlagventils (7) ein Positionsmeldesystem (30) angeordnet ist, zur Erfassung des Verstell-Weges der Ventilstange (8).
3
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