JP4209581B2 - 吐出の軸方向を有する回転ピストン圧縮機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吐出の軸方向が上方から下向きである回転ピストン圧縮機、特にねじ溝式スピンドル構造であり、モータと軸受と検知器とを冷却するための冷却管を有し、この冷却管を通して冷却流体が流れ、さらにポンプ空間を冷却する手段を有する回転ピストン圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の既知の回転ピストン圧縮機（ＤＥ １９５２２５５９ Ａ１）は、互いに噛み合い、モータで同期駆動される２つのねじ溝式スピンドルを有する。ここで、２つのねじ溝式スピンドルあるいはロータの回転角と回転速度は検知器によって検知される。これらの検知器の信号によって、モータは電気的に同期駆動される。このような回転ピストン圧縮機においては、モータと軸受と検知器とを冷却する必要があり、よって、もちろん凝結が起こるまで冷却するべきではないにしても、モータと軸受と検知器とをできるだけ低い温度、例えば２０℃にまで冷却するべきである。ポンプ空間は、吐出される媒質の圧縮により加熱されるので、同様に冷却する必要がある。しかしながら、排気される媒質が凝縮するのを避けるため、ポンプ空間の冷却温度は、例えば６０℃と高めにしなければならない。
【０００３】
既知の回転ピストン圧縮機の場合、モータと軸受と検知器とは冷却管内を流れる冷却流体により冷却される。ポンプ空間は、主にねじ溝式スピンドルによる内部冷却によって冷却されるが、ある実施例ではポンプ空間のケースを冷却するような対策が講じられてきた。しかし、対応する冷却流体は、モータと軸受と検知器のための冷却流体よりも高温でなければならず、そのため、２つの別個の冷却循環が必要となる。回転ピストン圧縮機の保守や修理に際しては、これら２つの冷却循環を分割し、かつ冷却流体を排出しなければならない。したがって、冷却系は複雑で、しかも回転ピストン圧縮機を分解する場合には、相当量の作業を要することとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、特に簡単な方法でモータと軸受と検知器とを比較的低温まで冷却することができ、ポンプ空間をあまり低くない温度まで冷却するとともに、同時にポンプ空間の吸込側がポンプ空間の吐出側よりもかなり低温になるよう冷却することができる回転ピストン圧縮機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の作用・効果】
吐出側を吸込側よりもかなり低温にするということは、同様に従来技術として知られている。本発明によれば、この二次的な問題を含め、目的を達成する方法は、ポンプ空間のケースが、熱交換器表面を介して冷却流体により冷却される液体が部分的に充填された、閉じた環状空間を有するということによって実現される。
【０００６】
ポンプ空間はこうして閉じた環状空間内に入っている液体によって冷却される。有利なる実施形態においては、この環状空間は、ポンプ空間のケースの高さ全体を覆うように広がっている。この環状空間に入っている液体は、モータと軸受と検知器のための冷却流体によって冷却される。このような状況において、流量と熱交換器表面の面積とは、モータと軸受と検知器とが約２０℃に冷却される一方で、ポンプ空間のケースは約６０℃に冷却されるように選択すればよい。環状空間は液体で部分的にのみ満たされているので、上部、すなわち吸込口領域で冷却効果が低くなり、この部分をさほど冷却すべきでないという点に適う。さらに、環状空間が部分的に液体で満たされているため、この液体は加熱された時に膨張できる。環状空間内の液体は、ケースを分解する際にも排出する必要はなく、内部に残しておいて良い。必要なのは、モータと軸受と検知器とを冷却する冷却流体の冷却循環を分割し、適切には冷却流体を部分的に排出することである。
【０００７】
特に便宜的かつ実施の容易な実施形態においては、環状空間は冷却流体が流れる冷却コイルを有する。
【０００８】
また、環状空間内の液体が水とグリコールとの混合物であることが好ましい。これにより、冷却が効率的に行われ、しかもポンプが使用されない状態で低温環境に放置された場合にも、液体が凍結する恐れはない。
【０００９】
また、冷却流体として冷却水が使用されることが便宜的である。
【００１０】
さらに、冷却流体が、始めにモータと軸受と検知器とを冷却するための冷却管を流れ、次に冷却コイルを流れるよう構成することが好ましい。
【００１１】
更にまた、冷却管と環状空間が仕切られている、すなわちポンプ空間に接続されていないのが望ましい。これにより、接続されていた場合には必要となるシールは不要となり、さらにはシールに関してよく発生する問題も生じない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、添付図、すなわち本発明に係る回転ピストン圧縮機を示す断面図を参照しながら、有利な実施形態により本発明を説明する。
【００１３】
回転ピストン圧縮機は、モータケース１と、ポンプ空間３に属するケース２とを有している。ポンプ空間３には、２つのねじ溝式スピンドル４があり、これらねじ溝式スピンドル４は軸受６，７により支持された軸５によって片持ち据付けされる。ねじ溝式スピンドル４はモータ８により同期回転駆動される。この目的のため、それぞれの軸及びねじ溝式スピンドルの回転位置は、回転角を検出する検出器９によって決定される。これにより、電子的に同期され、よってねじ溝式スピンドル４が互いに接触するのを防ぐことができる。運転条件に不都合が生じたり、同期がうまく取れない、あるいは同期を完全に失した場合、相互噛合いするねじ溝式スピンドル４が互いに接触しないようにするために、角度バックラッシュがねじ溝式スピンドル４の角度バックラッシュよりも小さい、相互噛合するギヤホイール１０が、軸５の下部に設けられている。
【００１４】
回転運動によって排気される流体は、上部から吐出口１１を通して吸込まれ、下方に押し下げられて吐出口（図示せず）から吐出される。モータ８と軸受６，７と検知器９とは、冷却管１２を通る冷却水によって冷却される。ここで、この冷却水は、開口１３から冷却管１２へと流れ込み、冷却管１２から開口１４を通して流れ出る。
【００１５】
ポンプ空間３のケース２は、レベル１６まで水とグリコールとの混合物で満たされた環状空間１５を有している。環状空間１５はまた冷却コイル１８を有している。ここで、この冷却コイル１８は冷却水で冷却されるが、この冷却水は、モータケース１から開口１４を通して流れ出て、ライン１７を経由し、冷却コイル１８を通過し、ライン１９を通して流れ出る。ケース２はこのようにして、環状空間１５内の液体により冷却されるが、この液体は、始めにモータ８と軸受６，７と検知器９とを冷却した冷却水によって冷却される。環状空間１５は、１６と示したレベルまで液体で満たされているので、この液体は加熱された際には膨張可能である。ポンプ空間３の（下方部の）吐出口側は（上方部の）吸込口側よりもより低温に冷却される。液体は密閉空間１２、１５内にあるので、ポンプ空間３とのシールは必要ない。したがって、このようなシールでよく発生する問題をも防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に係る回転ピストン圧縮機を示す断面図である。
【符号の説明】
１…モータケース、２…ケース、３…ポンプ空間、４…ねじ溝式スピンドル、５…軸、６…軸受、７…軸受、８…モータ、９…検知器、１２…冷却管、１５…環状空間、１８…冷却コイル。

Claims (7)

1. 吐出の軸方向が上方から下向きである回転ピストン圧縮機、特にねじ溝式スピンドル構造であり、モータ（８）と軸受（６，７）と検知器（９）のための冷却管を有し、前記冷却管（１２）を通して冷却流体が流れ、さらにポンプ空間（３）用の冷却手段を有する回転ピストン圧縮機であって、ポンプ空間（３）のケース（２）が、熱交換器表面（１８）を介して前記冷却流体により冷却される液体によって部分的に満たされた閉じた環状空間（１５）を有することを特徴とする回転ピストン圧縮機。
2. 環状空間（１５）が、冷却流体が流れる冷却コイル（１８）を有していることを特徴とする請求項１に記載の回転ピストン圧縮機。
3. 前記環状空間（１５）内の前記液体が水とグリコールの混合物であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転ピストン圧縮機。
4. 前記冷却流体が冷却水であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の回転ピストン圧縮機。
5. 前記冷却流体が、始めに、前記モータ（８）と軸受（６，７）と検知器（９）とを冷却する前記冷却管（１２）を通して流れ、次に前記冷却コイル（１８）を流れることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の回転ピストン圧縮機。
6. 前記環状空間（１５）が、前記ポンプ空間（３）の前記ケース（２）の高さの全部を本質的に覆うように広がっていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の回転ピストン圧縮機。
7. 前記冷却管（１２）と前記環状空間（１５）とが前記ポンプ空間（３）から仕切られていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の回転ピストン圧縮機。

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