NL1013332C2 - Axle seal with a low friction coating used for ammonia-cooled pumps and compressors comprises a housing, a rotating axle and closure elements - Google Patents
Axle seal with a low friction coating used for ammonia-cooled pumps and compressors comprises a housing, a rotating axle and closure elements Download PDFInfo
- Publication number
- NL1013332C2 NL1013332C2 NL1013332A NL1013332A NL1013332C2 NL 1013332 C2 NL1013332 C2 NL 1013332C2 NL 1013332 A NL1013332 A NL 1013332A NL 1013332 A NL1013332 A NL 1013332A NL 1013332 C2 NL1013332 C2 NL 1013332C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- shaft
- seal
- refrigerant
- oil
- compressor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressor (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
Description
Asafdichting voor een üomp of compressor, in het bijzonder voor gebruik in compressoren voor koelinrichtingen.Shaft seal for a body or compressor, in particular for use in compressors for refrigeration equipment.
De onderhavige aanvrage betreft een afdichting, in het bijzonder een asafdichting voor 5 een pomp of een compressor.The present application relates to a seal, in particular a shaft seal for a pump or a compressor.
Meer in het bijzonder betreft de aanvrage een asafdichting voor een compressor voor ammoniak of een ander koudemiddel, zoals bijvoorbeeld wordt toegepast in koel-, vries- en airconditioning-installaties.More particularly, the application relates to a shaft seal for a compressor for ammonia or another refrigerant, such as is used, for example, in cooling, freezing and air-conditioning installations.
Het gebruik van ammoniak als koudemiddel in koel- en vriesinrichtingen biedt 10 verschillende voordelen. Zo is het - vergeleken met koelmiddelen zoals CFC’s, HCFC’s en/of HFC’s - minder belastend voor het milieu, heeft het goede thermodynamische en gebruiks-eigenschappen, maakt het koelinstallaties met een laag energieverbruik mogelijk, en is het in verhouding goedkoop.The use of ammonia as a refrigerant in refrigeration and freezing equipment offers 10 different advantages. For example - compared to refrigerants such as CFCs, HCFCs and / or HFCs - it is less harmful to the environment, has good thermodynamic and usage properties, allows cooling installations with low energy consumption and is relatively cheap.
Koelinstallaties die werken met ammoniak als koudemiddel - zoals de chillers van de 15 huidige “DX-serie” en “FX-serie” van aanvraagster - zijn in de handel verkrijgbaar.Refrigeration installations using ammonia as the refrigerant - such as the applicant's chillers of the current “DX series” and “FX series” - are commercially available.
Dergelijke koelinrichtingen bestaan in het algemeen uit een compressor voor de compressie van het koudemiddel en ten minste een warmtewisselaar. Afhankelijk van de wijze waarop de warmteoverdracht plaatsvindt kunnen deze koelinrichtingen nader worden ingedeeld in directe expansiesystemen en “natte” (“flooded evaporation”) systemen. Directe 20 expansiesystemen - zoals de “DX-serie” - kunnen zijn voorzien van een schroef- of zuigercompressor en bijvoorbeeld een verdamper of condensor van het plaattype. Verder wordt bij directe expansiesytemen de hoeveelheid ingespoten koudemiddel (in de verdamper) geregeld op basis van de oververhitting aan de uittrede van de verdamper.Such cooling devices generally consist of a compressor for the compression of the refrigerant and at least one heat exchanger. Depending on the manner in which the heat transfer takes place, these cooling devices can be further divided into direct expansion systems and “wet” (“flooded evaporation”) systems. 20 direct expansion systems - such as the “DX Series” - may include a screw or piston compressor and, for example, a plate type evaporator or condenser. Furthermore, for direct expansion systems, the amount of refrigerant injected (into the evaporator) is controlled based on the superheat at the evaporator outlet.
Natte- of “fluid”-systernen kunnen zijn voorzien van een compressor van het schroef-25 of zuigertype, een (bad)verdamper voor het verzamelen/opvangen van het koudemiddel en bijvoorbeeld van een warmtewisselaar van het “shell and tube” type of “shell and plate” type (een zg. “Q plate”). Verder wordt de hoeveelheid ingespoten koudemiddel bij de natte verdampers geregeld op basis van het koudemiddel-niveau in de verdamper.Wet or “fluid” systems can be equipped with a screw-type or piston-type compressor, a (bath) evaporator for collecting / collecting the refrigerant and, for example, a heat exchanger of the “shell and tube” type or “ shell and plate ”type (a so-called“ Q plate ”). Furthermore, the amount of refrigerant injected into the wet evaporators is controlled based on the refrigerant level in the evaporator.
Een nadeel van ammoniak als koelmiddel is dat het - wanneer het eventueel zou 30 vrijkomen - een penetrante geur geeft en irriterend kan werken op de huid, de lucht wegen en de ogen. Fabrikanten van koelinstallaties met ammoniak als koudemiddel nemen derhalve zeer stringente maatregelen om het ontsnappen van ammoniak uit het koelsysteem te voorkomen.A disadvantage of ammonia as a coolant is that - if it should be released - it has a pungent odor and can irritate the skin, the air and the eyes. Manufacturers of refrigeration installations with ammonia as the refrigerant therefore take very strict measures to prevent the escape of ammonia from the cooling system.
1013332 21013332 2
Zo wordt in compressoren van het hermetisch afgesloten type de compressor ondergebracht in een in wezen hermetisch afgesloten omkasting of (buiten)behuizing. Het nadeel hiervan is dat de compressor zeer moeilijk toegankelijk kunnen worden voor reparatie en onderhoud, waardoor service niet mogelijk of te duur wordt.For example, in compressors of the hermetically sealed type, the compressor is housed in an essentially hermetically sealed casing or (outer) housing. The disadvantage of this is that it is very difficult to access the compressor for repair and maintenance, which makes service impossible or too expensive.
5 In compressoren van het semi-hermetische type is de aandrijvende motor direct verbonden met de compressor op een dusdanige wijze dat er geen roterende as uit de motor-compressor steekt. Hierbij zal de motor vaak nog wel demonteerbaar zijn voor service-doeleinden. Compressoren van het semi-hermetische type worden over het algemeen echter gekoeld met het koudemiddel, wat een aanzienlijke daling van het compressorrendement 10 geeft. Ook is de hiervoor vereiste uitvoering van de compressor in het algemeen duurder.5 In semi-hermetic type compressors, the driving motor is directly connected to the compressor in such a way that no rotary shaft protrudes from the motor-compressor. The engine will often still be demountable for service purposes. However, semi-hermetic type compressors are generally cooled with the refrigerant, which gives a significant drop in compressor efficiency. Also, the compressor design required for this is generally more expensive.
Alternatief kan een compressor van het zogenaamde “open” type worden toegepast.Alternatively, a compressor of the so-called "open" type can be used.
Bij het gebruik van dergelijke compressoren moet echter aandacht worden besteed aan die plaatsen van/in het koelsysteem waar constructie-elementen door de behuizing steken en derhalve een afdichting vragen.However, when using such compressors, attention should be paid to those locations of / in the refrigeration system where construction elements protrude through the housing and therefore require sealing.
15 Een belangrijk voorbeeld hiervan is de afdichting van de krukas van de compressor.15 An important example of this is the sealing of the compressor crankshaft.
Hiervoor worden zeer betrouwbare asafdichtingen gebruikt, die speciaal kunnen zijn ontworpen voor gebruik met ammoniak als koudemiddel.Highly reliable shaft seals are used for this, which may be specially designed for use with ammonia as the refrigerant.
Een dergelijke asafdichting wordt in de regel gevormd door de krukas en/of een of meer hierop gemonteerde, met de as mee-roterende elementen; en een of meer delen van de 20 behuizing en/of hierop gemonteerde elementen. Zo omvat de afsluiting volgens een ontwerp naast de behuizing (die doorgaans deel uitmaakt van de behuizing van de compressor) en de krukas (die door de behuizing steekt en ten opzichte van de behuizing kan roteren) een of meer met de behuizing verbonden afsluitelementen, die in glijcontact tegen de (kruk)as aandrukken en aldus voor de mechanische afsluiting zorgen. Volgens een ander ontwerp 25 wordt de (kruk)as voorzien van een of meer met de as mee-roterende elementen (zoals een ring) en drukken een of meer met de behuizing verbonden afsluitelementen in glijcontact tegen deze roterende elementen aan. Ook gecombineerde en/of alternatieve constructies zijn mogelijk, zoals het door aanvraagster toegepaste “rotary shaft seal”, waarvoor wordt verwezen naar de van aanvraagster verkrijgbare produktinformatie, 30 De afsluitelementen zijn hierbij gemaakt van een materiaal dat geschikt is voor glijcontact met (bijvoorbeeld) de roterende as en/of de mee-roterende elementen. Voorbeelden zijn koolstof, keramiek of kunststof. Verder dienen de afsluitelementen tijdens bedrijf goed op de as aan te (blijven) sluiten. Dit wordt doorgaans bereikt door het gebruik van een flexibel materiaal (zoals rubber), door het ontwerp van het afsluitelement (bijvoorbeeld als een 101 33 32 3 verende constructie); door in de afsluitelementen een of meer veerelementen op te nemen; of een combinatie hiervan. Ook kunnen combinaties van een of meer afsluitelementen of typen afsluitelementen worden toegepast, die bijvoorbeeld opeenvolgend op de as aansluiten, en/of op de as en de ring.Such a shaft seal is generally formed by the crankshaft and / or one or more elements mounted thereon, rotating with the shaft; and one or more parts of the housing and / or elements mounted thereon. For example, according to a design next to the housing (which is usually part of the compressor housing) and the crankshaft (which protrudes through the housing and can rotate relative to the housing), the closure comprises one or more sealing elements connected to the housing, which in sliding contact against the (crank) shaft and thus provide the mechanical seal. According to another design, the (crank) shaft is provided with one or more elements rotating with the shaft (such as a ring) and one or more closing elements connected to the housing press in sliding contact against these rotating elements. Combined and / or alternative constructions are also possible, such as the rotary shaft seal used by the applicant, for which reference is made to the product information available from the applicant. The sealing elements are hereby made of a material suitable for sliding contact with (for instance) the rotating shaft and / or the co-rotating elements. Examples are carbon, ceramic or plastic. Furthermore, the closing elements must (continue to) connect properly to the shaft during operation. This is usually achieved through the use of a flexible material (such as rubber), through the design of the closure element (for example, as a 101 33 32 3 resilient construction); by including one or more spring elements in the closing elements; or a combination of these. Combinations of one or more closing elements or types of closing elements can also be used, which for example connect successively to the shaft and / or to the shaft and the ring.
5 Daarnaast worden dergelijke afdichtingen in de regel voorzien van een olie c.q. zijn opgenomen in een olie kringloop, zodanig dat een afsluitende en smerende oliefïlm op de glijvlakken (en eventueel op een of meer binnengelegen oppervlakken van de afsluiting) wordt verkregen. Hiertoe kan (de ruimte rondom) de afdichting worden gevuld met de olie, en/of er kan een constante stroom olie over/door de afdichting worden geleid, bijvoorbeeld als 10 onderdeel van een oliekringloop die de afdichting tevens kan smeren en/of koelen.In addition, such seals are generally provided with an oil or are included in an oil cycle, such that a sealing and lubricating oil film is obtained on the sliding surfaces (and possibly on one or more inner surfaces of the sealing). For this purpose (the space around) the seal can be filled with the oil, and / or a constant flow of oil can be passed over / through the seal, for instance as part of an oil cycle which can also lubricate and / or cool the seal.
Een aspect probleem dat zich voordoet bij compressoren voor koudemiddelen is dat de olie hierbij in contact komt/kan komen met het koudemiddel, waarbij de olie na enige tijd kan oplossen of zelfs kan worden aangetast. Een oplossing voor dit probleem is het gebruik van speciale oliën die niet of nauwelijks oplossen in het koudemiddel. Alternatief kan er een olie 15 worden gekozen die zich kan mengen met/kan oplossen in het koudemiddel, met als doel dat de olie die de compressor verlaat met de koudemiddelstroom, ook weer wordt teruggevoerd, met dezelfde koudemiddelstroom. Om dit te bewerkstelligen moet de olie oplosbaar zijn in het koudemiddel. Op deze manier blijft de vervuiling van de installatie met de olie beperkt met als resultaat een onverminderde warmteoverdracht.An aspect problem that arises with refrigerant compressors is that the oil comes / may come into contact with the refrigerant, whereby the oil can dissolve after some time or even be damaged. A solution to this problem is the use of special oils that do not or hardly dissolve in the refrigerant. Alternatively, an oil 15 can be selected which can mix with / dissolve in the refrigerant, with the aim that the oil leaving the compressor with the refrigerant flow is also recycled again, with the same refrigerant flow. To accomplish this, the oil must be soluble in the refrigerant. In this way, the pollution of the installation with the oil is limited, resulting in an undiminished heat transfer.
20 Hoewel met de hierboven beschreven technieken al een zeer betrouwbare afsluiting kan worden bereikt, is het mogelijk dat kleine hoeveelheden koudemiddel in de olie worden opgenomen en de levensduur van de afdichting verminderen.Although a very reliable seal can already be achieved with the techniques described above, it is possible that small amounts of refrigerant can be included in the oil and reduce the service life of the seal.
Fabrikanten van (compressoren voor) koelinrichtingen zijn derhalve voortdurend op zoek naar verbeterde asafdichtingen, en met name naar afdichtingen met een verbeterde 25 levensduur. Gevonden is nu dat een dergelijke verbeterde afdichting kan worden verschaft door tenminste een binnengelegen oppervlak van de afdichting te bekleden met een lage wrijvingsbekleding of -deklaag ("low friction coating").Therefore, manufacturers of (compressors for) refrigeration equipment are constantly looking for improved shaft seals, and in particular seals with an improved service life. It has now been found that such an improved seal can be provided by coating at least one inner surface of the seal with a low friction coating or coating.
De uitvinding betreft derhalve in een eerste aspect een asafdichting, omvattende: - een behuizing; 30 - een as die kan roteren ten opzichte van de behuizing, en eventueel een of meer met deze as verbonden en met deze as mee-roterende elementen; en - een of meer afsluitelementen, die verbonden zijn met de behuizing en die tegen de as en/of de met de as meeroterende elementen aandrukken (d.w.z. in glijcontact); 1013332 4 met het kenmerk, dat de asafdichting op ten minste een binnengelegen oppervlak is voorzien van een lage wrijvingsbekleding.The invention therefore relates in a first aspect to a shaft seal, comprising: - a housing; - a shaft which can rotate relative to the housing, and optionally one or more elements connected to this shaft and elements rotating with this shaft; and - one or more closing elements, which are connected to the housing and which press against the shaft and / or the elements rotating with the shaft (i.e. in sliding contact); 1013332 4, characterized in that the shaft seal is provided with a low friction coating on at least one inner surface.
De as is met name een krukas van een compressor, meer in het bijzonder een krukas van een compressor van het “open” type voor de compressie van koudemiddelen, en in het 5 bijzonder voor ammoniak als koudemiddel. Echter, ook de afdichting van/voor andere assen kunnen volgens de uitvinding van een lage wrijvingsbekleding worden voorzien, zoals bijvoorbeeld de as van een oliepomp voor een compressor voor koudemiddelen.The shaft is in particular a compressor crankshaft, more particularly an "open" compressor crankshaft for the compression of refrigerants, and in particular for ammonia as the refrigerant. However, the sealing of / for other shafts can also be provided with a low friction coating according to the invention, such as, for example, the shaft of an oil pump for a compressor for refrigerants.
Onder "binnengelegen oppervlak” worden die oppervlakken van de afdichting verstaan die tijdens bedrijf in contact komen met de olie en/of die tijdens bedrijf ten opzichte 10 van elkaar bewegen (in het bijzonder roteren)."Inner surface" is understood to mean those surfaces of the seal that come into contact with the oil during operation and / or that move (in particular rotate) relative to each other during operation.
Dit zijn met name de as, de met de as mee-roterende elementen, de binnenwanden van de afdichting/behuizing, de eventueel aanwezige ring, en eventueel de afsluitelementen (hoewel dit niet de voorkeur verdient), of een combinatie hiervan. Deze kunnen geheel of gedeeltelijk worden bekleed: zo kan de gehele as worden bekleed, of alleen die delen van de 15 as die in (glij)contact staan met de behuizing en/of de afsluitelementen. Ook kan de gehele (binnenzijde van) behuizing worden bekleed, of alleen die delen/oppervlakken van de behuizing die in contact (kunnen) komen met roterende as en/of de met de as mee-roterende elementen.These are in particular the shaft, the elements rotating with the shaft, the inner walls of the seal / housing, the ring, if present, and possibly the sealing elements (although this is not preferred), or a combination thereof. These can be fully or partially covered: for example, the entire shaft can be covered, or only those parts of the shaft that are in (sliding) contact with the housing and / or the sealing elements. The entire (inner side of) housing can also be covered, or only those parts / surfaces of the housing that come into contact with the rotating shaft and / or the elements rotating with the shaft.
Met name worden volgens de uitvinding de loop- en/of glijvlakken bekleed, 20 waaronder zowel de loop- en/of glijvlakken van/op de behuizing worden bedoeld als de loop-en/of glijvlakken van/op de as en/of de met de as mee-roterende elementen.In particular, according to the invention, the running and / or sliding surfaces are coated, under which both the running and / or sliding surfaces of / on the housing are meant as the running and / or sliding surfaces of / on the shaft and / or the elements rotating with the shaft.
Hierbij wordt de bekleding zodanig op deze binnengelegen oppervlakken, aangebracht dat tijdens bedrijf een (blijvende) verlaging van de looptemperatuur van de afdichting wordt verkregen, vergeleken met dezelfde afdichting onder dezelfde bedrijfsomstandigheden zonder 25 de bekleding, dan wel vergeleken met asafdichtingen waarin alternatieve loopmaterialen zijn toegepast. Deze verlaging van de looptemperatuur tijdens bedrijf kan eenvoudig worden vastgesteld door het meten van de temperatuur van/bij de loopvlakken, bijvoorbeeld met een thermokoppel in of nabij het basismateriaal of aan de hand van de temperatuur van de circulerende afsluitolie.The coating is applied to these inner surfaces in such a way that a (permanent) reduction in the running temperature of the seal is obtained during operation, compared to the same seal under the same operating conditions without the coating, or compared to shaft seals in which alternative running materials are used. . This reduction of the running temperature during operation can be easily determined by measuring the temperature of / at the treads, for example with a thermocouple in or near the base material or on the basis of the temperature of the circulating sealing oil.
30 De gebruikte bekleding is van een materiaal dat, wanneer het wordt aangebracht op ten minste een binnengelegen oppervlak van een afdichting, en met name een loop- en/of glijvlak, leidt tot een (blijvende) verlaging van de looptemperatuur tijdens bedrijf, vergeleken met een afdichting van hetzelfe type. soort of ontwerp onder dezelfde bedrijfsomstandigheden zonder de bekleding, of met alternatieve materialen op de glijvlakken (niet zijnde lager 1013332 5 wrijvingsbekledingen). Hierbij dient de deklaag verder verenigbaar te zijn met de te gebruiken olie en met het koudemiddel, en tevens verenigbaar te zijn met - en een goede hechting te vertonen op - de te bekleden oppervlakken van de afdichting. De bekleding is verder bij voorkeur goed bestand tegen belasting onder glijcontact, met name de glijbelasting die 5 optreedt wanneer compressor in bedrijf is.The coating used is of a material which, when applied to at least an inner surface of a seal, and in particular a running and / or sliding surface, leads to a (permanent) reduction of the running temperature during operation, compared to a seal of the same type. type or design under the same operating conditions without the covering, or with alternative materials on the sliding surfaces (not being bearing 1013332 5 friction linings). The coating should herein be further compatible with the oil to be used and with the refrigerant, and also be compatible with - and exhibit good adhesion to - the surfaces of the seal to be coated. Preferably, the coating also has good resistance to load under sliding contact, in particular the sliding load which occurs when the compressor is in operation.
Volgens de uitvinding worden met name de zogenaamde lage wrijvingsbekledingen (“low friction coatings”) toegepast, zoals bijvoorbeeld bekend zijn voor gebruik in rol-, glij-en/of wentellagers. Geschikte bekledingen zijn bijvoorbeeld - maar zijn niet beperkt tot -bekledingen van (of op basis van) PTFE (Teflon), M0S2 of een combinatie hiervan, zoals de 10 PTFE/M0S2 bekledingen die door Dowty, Eeonyx and Dow Coming (onder de naamAccording to the invention, the so-called low friction coatings, in particular, are used, as are known, for example, for use in rolling, sliding and / or rolling bearings. Suitable coatings include, but are not limited to, coatings of (or based on) PTFE (Teflon), M0S2 or a combination thereof, such as the 10 PTFE / M0S2 coatings manufactured by Dowty, Eeonyx and Dow Coming (under the name
Molykote®) in de handel worden gebracht; als ook keramische lage-wijvingsbekledingen, bijvoorbeeld op basis van silicium, zoals siliciumcarbide, siliciumnitride, siliciumboride of een combinatie hiervan.Molykote®) are marketed; as well as low-ceramic ceramic coatings, for example based on silicon, such as silicon carbide, silicon nitride, silicon boride or a combination thereof.
Verdere geschikte materialen zullen aan de deskundige duidelijk zijn. Deze zullen in 15 het algemeen in een wrijvingscoëfïicient vertonen van minder dan minder dan 0,1 in een op zichzelf bekende “pen op schijf’ test.Other suitable materials will be apparent to the skilled practitioner. These will generally exhibit a friction coefficient of less than less than 0.1 in a per se known "pen to disk" test.
Bij voorkeur worden zogenaamde DLC-bekleding ("Diamond Like Carbon") toegepast. Een geschikte bekleding van het DLC-type is bijvoorbeeld de “diamondlike nanocomposite coating’'’ die op de wordt markt gebracht door Bekeart Dymonics onder de 20 handelsnaam Dylyn®.So-called DLC coating ("Diamond Like Carbon") is preferably used. A suitable coating of the DLC type is, for example, the diamondlike nanocomposite coating that is marketed by Bekeart Dymonics under the trade name Dylyn®.
De dikte van de bekleding is niet essentieel, zolang de gewenste verlaging van de looptemperatuur wordt bereikt en de bekleding de afsluitende werking van de afdichting niet nadelig beïnvloedt. Zo kan de bekleding een dikte hebben tussen 0.1 en 100 pm, waarbij een dikte tussen 1 en 50 pm, in het bijzonder tussen 1 en 15 pm de voorkeur verdient.The thickness of the coating is not essential as long as the desired reduction in the running temperature is achieved and the coating does not adversely affect the sealing action of the seal. For example, the coating can have a thickness between 0.1 and 100 µm, with a thickness between 1 and 50 µm, in particular between 1 and 15 µm being preferred.
25 De bekleding kan op een op zichzelf bekende wijze worden aangebracht, zowel handmatig of machinaal, bijvoorbeeld door besproeien, bestrijken, onderdompelen, opbrengen met een roller, strijkmes of rakel, of door sputteren of beschieten met deeltjes, eventueel na een geschikte behandeling van het te bekleden oppervlak, zoals reinigen ol' een voorbehandeling voor het verbeteren van de hechting. De bekleding kan dan daarna worden 30 uitgehard en eventueel verder worden verwerkt - zoals door polijsten en dergelijke - op een op zichzelf bekende wijze. De afdichting wordt vervolgens geassembleerd, d.w.z. als onderdeel van het fabrikageproces van de pomp of compressor, en is dan gereed voor gebruik.The coating can be applied in a manner known per se, either manually or mechanically, for instance by spraying, brushing, dipping, applying with a roller, ironing knife or squeegee, or by sputtering or bombarding with particles, optionally after a suitable treatment of the surface to be coated, such as cleaning or pretreatment to improve adhesion. The coating can then be cured and optionally further processed - such as by polishing and the like - in a manner known per se. The seal is then assembled, i.e. as part of the pump or compressor manufacturing process, and is then ready for use.
De afdichting wordt hierbij verder voorzien van de olie, bijvoorbeeld door de ruimte rondom de afsluiting te vullen met de olie (en de olie eventueel op geregelde tijden bij te 1013332 6 vullen of te vervangen). Alternatief - en bij voorkeur - wordt de afdichting voorzien van een oliekringloop waarmee een constante stroom olie door/over de afdichting wordt gevoerd, en dergelijke kringlopen/afdichtingen zullen aan deskundigen bekend zijn.The seal is further provided with the oil, for example by filling the space around the closure with the oil (and if necessary adding or replacing the oil at regular times). Alternatively - and preferably - the seal is provided with an oil cycle through which a constant flow of oil is passed through / over the seal, and such cycles / seals will be known to those skilled in the art.
Als olie kan iedere op zichzelf bekende (afsluit)olie worden gebruikt, zolang deze 5 verenigbaar is met koudemiddel, d.w.z. dat deze niet of slechts in geringe mate in het koudemiddel oplost. De voorkeur verdienen polyalkyleenglycololiën (“PAG-oliën), minerale oliën, polyolesteroliën (“POE-oliën”), polyalphaolefïne-oliën (“PAO-oliën) en alkylbenzeen-oliën (“AB-oliën); of een geschikte combinatie hiervan.Any (known) oil known per se can be used as oil, as long as it is compatible with refrigerant, i.e. it does not dissolve or only slightly dissolve in the refrigerant. Preference is given to polyalkylene glycol oils ("PAG oils), mineral oils, polyolesterolia (" POE oils "), polyalphaolefin oils (" PAO oils) and alkylbenzene oils ("AB oils); or an appropriate combination thereof.
Het gebruik van een lage wrijvingsbekleding leidt tot een verbeterde levensduur van 10 de afdichting, en met name van de afsluitelementen en/of de afsluitolie. Hoewel de uitvinding niet tot een specifieke verklaring is beperkt, wordt aangenomen dat de bekleding leidt tot een lagere bedrijfstemperatuur (looptemperatuur) van de afdichting, waardoor onder meer de aantasting van de afdichting - en met name opnieuw van de afsluitelementen en/of de afsluitolie - door het koudemiddel wordt tegengegaan. Zo is gebleken dat door gebruik van 15 een lage wrijvingsbekleding de looptemperatuur van bijvoorbeeld 150-160 °C tot ongeveer 80-90 °C kan worden teruggebracht. De lagere looptemperatuur vermindert ook het “uitdampen” van ammoniak, en de aantasting/”verbranding”van de olie.The use of a low-friction coating results in an improved service life of the seal, in particular of the sealing elements and / or the sealing oil. Although the invention is not limited to a specific explanation, it is believed that the coating will result in a lower operating temperature (running temperature) of the seal, which will, among other things, affect the seal - and in particular re-seal the sealing elements and / or the sealing oil - is counteracted by the refrigerant. For example, it has been found that by using a low friction coating the running temperature can be reduced from, for example, 150-160 ° C to about 80-90 ° C. The lower running temperature also reduces the "evaporation" of ammonia, and the deterioration / "combustion" of the oil.
Verder wordt aangenomen dat de bekleding zorgt voor een betere verdeling en minder verstoring van de oliefilm tijdens gebruik, en tevens geluid en vibratie kan verminderen.It is further believed that the coating provides better distribution and less disturbance to the oil film during use, as well as reducing noise and vibration.
20 De afdichting en de elementen waaruit deze is opgebouwd (zoals de as, de ring, de afsluitelementen en/of de behuizing) kunnen uit alle bekende materialen voor afdichtingen bestaan, waaronder - voor de as, de ring en/of de behuizing - staal (met inbegrip van gietstaal, roestvrij staal en lagerstaal) als ook - voor de ring en/of de afsluitelementen - rubber of een ander flexibel materiaal, koolstof, kunststoffen en/of keramische materialen; of een geschikte 25 conbinatie hiervan. Hierbij kunnen - zoals aan de deskundige bekend - zogenaamde "hard/hard" als ook "hard/zacht" afsluitingen/afdichtingen kunnen worden verkregen.20 The seal and the elements from which it is constructed (such as the shaft, the ring, the sealing elements and / or the housing) can consist of all known materials for sealing, including - for the shaft, the ring and / or the housing - steel (including cast steel, stainless steel and bearing steel) as well as - for the ring and / or the sealing elements - rubber or another flexible material, carbon, plastics and / or ceramic materials; or a suitable combination thereof. As known to the person skilled in the art, so-called "hard / hard" as well as "hard / soft" seals / seals can be obtained.
De afsluitelementen kunnen iedere op zichzelf bekende constructie hebben, zoals een verende constructie (bijvoorbeeld een O-ring), en/of van een of meer veerelementen zijn voorzien.The closing elements can have any construction known per se, such as a resilient construction (for instance an O-ring), and / or be provided with one or more spring elements.
30 De uitvinding kan bij alle op zichzelf bekende (as)afdichtingen worden toegepast, maar is het in het bijzonder geschikt voor toepassing in (as)afdichtingen voor pompen en compressoren voor vloeibare of gasvormige media.The invention can be applied to all (shaft) seals known per se, but it is in particular suitable for use in (shaft) seals for pumps and compressors for liquid or gaseous media.
De uitvinding is met name geschikt voor toepassing bij pompen of compressoren voor koudemiddelen, in het bijzonder voor ammoniak als koudemiddel. Dit kunnen zowel zuiger- 1013332 7 als schroefcompressoren, als ook één of meertrapscompressoren zijn. Zoals hierboven beschreven worden dergelijke compressoren bijvoorbeeld toegepast in airconditioning apparatuur, chillers, koel- of vriesapparatuur (zowel huishoudelijk als industrieel, bijvoorbeeld voor de procestechniek); en zowel in systemen op basis van directe expansie als 5 natte systemen. De (as)afsluiting kan hierbij iedere geschikte grootte hebben, afhankelijk van de grootte van de compressor, dikte van de as en dergelijke.The invention is particularly suitable for use with pumps or compressors for refrigerants, in particular for ammonia as a refrigerant. This can be either piston 1013332 7 or screw compressors, as well as single or multi-stage compressors. As described above, such compressors are used, for example, in air-conditioning equipment, chillers, cooling or freezing equipment (both domestic and industrial, for example for process engineering); and both in systems based on direct expansion and 5 wet systems. The (shaft) seal can be of any suitable size, depending on the size of the compressor, thickness of the shaft and the like.
Een type asafdichting waarbij de uitvinding met bijzonder voordeel kan worden toegepast is de “rotary shaft seal” zoals toegepast door aanvraagster, en/of de asafdichtingen die worden toegepast in de compressoren van de DX- en FX-serie van aanvraagster.A type of shaft seal to which the invention can be used with particular advantage is the rotary shaft seal as used by applicant, and / or the shaft seals used in applicant's DX and FX series compressors.
10 De uitvinding betreft verder een (as)afdichting, die op ten minst één binnengelegen oppervlak is voorzien van lage wrijvingsbekleding zoals hierboven omschreven. De uitvinding betreft verder een pomp of compressor - in het bijzonder voor ammoniak of een ander koudemiddel- die van een dergelijke een dergelijke asafdichting is voorzien.The invention further relates to a (shaft) seal, which is provided on at least one inner surface with low friction coating as described above. The invention furthermore relates to a pump or compressor - in particular for ammonia or another refrigerant - which is provided with such a shaft seal.
De uitvinding betreft tevens koel- en/of vriesapparatuur - met inbegrip van van chillers 15 en airconditioningsapparatuur - die zijn voorzien van een pomp of compressor die een afdichting volgens de uitvinding omvat. De koel- en/of vriesapparatuur werkt bij voorkeur met ammoniak als koudemiddel.The invention also relates to refrigeration and / or freezing equipment - including chillers and air-conditioning equipment - which are provided with a pump or compressor comprising a seal according to the invention. The cooling and / or freezing equipment preferably works with ammonia as a refrigerant.
In verdere aspecten betreft de uitvinding de toepassing van een lage wrijvingsbekleding op ten minste een binnengelegen oppervlak van een asafdichting, in het 20 bijzonder voor het verlagen van de looptemperatuur van de afdichting en/of het verlengen van de levensduur en/of de service intervallen van de asafdichting en/of de hierin toegepaste afsluitolie.In further aspects, the invention relates to the application of a low friction coating on at least an inner surface of a shaft seal, in particular for lowering the sealing running temperature and / or extending the service life and / or service intervals of the shaft seal and / or the sealing oil used herein.
Een ander aspect van de uitvinding betreft de toepassing van een asafdichting zoals hierin beschreven in een compressor, in het bijzonder een compressor van het “open” type, 25 voor het comprimeren van een koudemiddel, in het bijzonder voor het comprimeren van ammoniak als koudemiddel. Hierbij is de asafdichting bij voorkeur tevens is voorzien van een afsluitolie, die bij voorkeur als een stroom door of over de afdichting en/of de ruimte rondom de afsluiting wordt geleid, bij voorkeur als onderdeel van een oliekringloop, en waarbij de olie(kringloop) tevens kan dienen voor het koelen en/of het smeren van de afdichting.Another aspect of the invention relates to the use of a shaft seal as described herein in a compressor, in particular an "open" type compressor, for compressing a refrigerant, especially for compressing ammonia as a refrigerant. In this case, the shaft seal is preferably also provided with a sealing oil, which is preferably guided as a flow through or over the seal and / or the space around the closure, preferably as part of an oil circuit, and wherein the oil (circuit) can also serve for cooling and / or lubricating the seal.
30 De uitvinding betreft tenslotte een werkwijze voor het pompen van een koudemiddel, en in het bijzonder van ammoniak als koudemiddel, onder toepassing van een compressor zoals hierboven omschreven.The invention finally relates to a method for pumping a refrigerant, and in particular of ammonia as a refrigerant, using a compressor as described above.
10133321013332
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1013332A NL1013332C2 (en) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | Axle seal with a low friction coating used for ammonia-cooled pumps and compressors comprises a housing, a rotating axle and closure elements |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1013332 | 1999-10-18 | ||
| NL1013332A NL1013332C2 (en) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | Axle seal with a low friction coating used for ammonia-cooled pumps and compressors comprises a housing, a rotating axle and closure elements |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1013332C2 true NL1013332C2 (en) | 2001-04-19 |
Family
ID=19770080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1013332A NL1013332C2 (en) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | Axle seal with a low friction coating used for ammonia-cooled pumps and compressors comprises a housing, a rotating axle and closure elements |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1013332C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1132681B (en) * | 1958-10-24 | 1962-07-05 | Linde Eismasch Ag | Stuffing box arrangement for the piston rod of dry running compressors |
| DE1912468A1 (en) * | 1968-04-24 | 1969-12-04 | Worthington Corp | Lubrication-free piston rod seal |
| US5531574A (en) * | 1994-02-28 | 1996-07-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Closed-type compressor |
| EP0743375A2 (en) * | 1995-03-31 | 1996-11-20 | CeramOptec GmbH | Method of producing diamond-like-carbon coatings |
| US5765392A (en) * | 1995-08-09 | 1998-06-16 | Sulzer-Escher Wyss Gmbh | Screw compressor apparatus for refrigerants with oils soluble in refrigerants |
-
1999
- 1999-10-18 NL NL1013332A patent/NL1013332C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1132681B (en) * | 1958-10-24 | 1962-07-05 | Linde Eismasch Ag | Stuffing box arrangement for the piston rod of dry running compressors |
| DE1912468A1 (en) * | 1968-04-24 | 1969-12-04 | Worthington Corp | Lubrication-free piston rod seal |
| US5531574A (en) * | 1994-02-28 | 1996-07-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Closed-type compressor |
| EP0743375A2 (en) * | 1995-03-31 | 1996-11-20 | CeramOptec GmbH | Method of producing diamond-like-carbon coatings |
| US5765392A (en) * | 1995-08-09 | 1998-06-16 | Sulzer-Escher Wyss Gmbh | Screw compressor apparatus for refrigerants with oils soluble in refrigerants |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3418576B1 (en) | Refrigerant compressor and freezing apparatus using same | |
| US5548973A (en) | Sealed type compressor and refrigerating cycle | |
| KR100339693B1 (en) | Refrigeration Units & Lubricants | |
| CN100378332C (en) | Refrigerant compressor, and refrigerating machine using the same | |
| US20080265203A1 (en) | Refrigerating Machine Oil of a Compressor | |
| JPH03281991A (en) | Coolant compressor | |
| NL1013332C2 (en) | Axle seal with a low friction coating used for ammonia-cooled pumps and compressors comprises a housing, a rotating axle and closure elements | |
| Chen et al. | Experimental study on the tribological characteristic of vane–roller interface of HC290 rotary compressor with mineral oil | |
| KR20080042124A (en) | Refrigerant compressor, cooling system and refrigerator | |
| JP2006017339A (en) | Refrigeration cycle | |
| JP2003028060A (en) | Hermetically closed compressor | |
| JP2004301453A (en) | Partially closed type multistage compressor | |
| JPH09188891A (en) | Lubricating oil composition | |
| JP3130704B2 (en) | Hermetic compressor | |
| JPH09189453A (en) | Refrigerating plant | |
| EP3348831B1 (en) | Compresseur de réfrigérant et dispositif de réfrigération comprenant un compresseur de réfrigérant | |
| JP2004301074A (en) | Semi-hermetic multistage compressor | |
| JP3685163B2 (en) | Refrigeration cycle equipment | |
| EP3348832A1 (en) | Refrigerant compressor and refrigerating device including same | |
| Kazama | Friction, Lubrication, and Wear of Pump and Compressor Components | |
| JP2004301071A (en) | Semi-hermetic multistage compressor | |
| Takebayashi et al. | A study on wear characteristics of a rolling-piston-type rotary compressor | |
| Sekiya et al. | Alkylbenzenes for Split Air-Conditioners with R-410A Part 1: Reliability Evaluation of Compressors | |
| JPH08114189A (en) | Hermetic compressor | |
| CN1101536C (en) | Refrigerating circulating apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20040501 |