DE69122195T2 - Spiralverdichter - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spiralverdichter mit den im ersten Teil von Anspruch 1 offenbarten Merkmalen.
• Ein solcher Verdichter ist aus der Patentschrift EP-A-39 622 bekannt. Bevor die Erfindung dargelegt wird, sollten die allgemeinen Nachteile des bisherigen Standes der Technik anhand eines herkömmlichen Spiral-Gasverdichters erläutert werden.
• In Fig. 2 besteht ein Gehäuse 1 aus einem Gehäusekörper 2, einem vorderen Gehäuse 4, das mittels Schrauben (nicht dargestellt) sicher an dem Gehäusekörper 2 angebracht ist, sowie einer vorderen Abdeckung 6, die mittels einer Schraube 5 sicher an dem vorderen Gehäuse 4 befestigt ist. Ein ringförmiger hervorstehender Abschnitt 4a des vorderen Gehäuses 4 befindet sich im Eingriff mit einem Öffnungsende des Gehäusekörpers 2 Eine Welle 7 ist durch die vordere Abdeckung 6 hindurchgeführt und in einem zwischen der vorderen Abdeckung 6 und der Welle 7 angeordneten Lager 8 und einem zwischen einer Nabe 7a der Welle 7 und dem vorderen Gehäuse 4 angeordneten Lager 9 drehbar in dem Gehäuse 1 gelagert.
• Im Innern des Gehäuses 1 sind ein feststehendes Spiralarbeitselement 10 und ein umlaufendes Spiralarbeitselement 14 eingebaut.
• Das feststehende Spiralarbeitselement 10 verfügt über eine Endplatte 11 und ein an der Innenfläche der Endplatte 11 befestigtes, spiralförmiges Element 12, und die Außenfläche der Endplatte 11 ist so ausgeführt, daß sie eng an der Innenfläche des Gehäusekörpers 2 am Umfang anliegt, daran fest mit einer Schraube 13 befestigt ist und einen hermetischen Abschluß gewährleistet. Auf diese Weise werden ein Druckraum 31 an der Außenseite der Endplatte 11 und ein Saugraum 32 an ihrer Innenseite definiert.
• Das umlaufende Spiralarbeitselement 14 ist mit einer Endplatte 15 und einem an deren Innenfläche befestigten, spiralförmigen Element 16 versehen, und das spiralförmige Element 16 weist eine Konfiguration auf, die der des vorgenannten spiralförmigen Elements 12 im wesentlichen identisch ist.
• Das umlaufende Spiralarbeitselement 14 und das feststehende Spiralarbeitselement 10 sind um den Umlaufradius außermittig zueinander angeordnet und werden mit einem um 180º versetzten Winkel in Eingriff gebracht (siehe Figur). Gleitringdichtungen 17, die an der Stirnfläche des spiralförmigen Elements 12 eingesetzt sind, liegen eng an der Innenfläche der Endplatte 15 an, und Gleitringdichtungen 18, die an der Stirnfläche des spiralförmigen Elements 16 eingesetzt sind, liegen eng an der Innenfläche der Endplatte 11. Seitenflächen der spiralförmigen Elemente 12 und 16 befinden sich an verschiedenen Stellen in linearem Kontakt miteinander. Dadurch entsteht, nahezu punktsymmetrisch zum Mittelpunkt der Spirale, eine Vielzahl von dicht geschlossenen, kleinen Arbeitsräumen 19a und 19b.
• Eine Laufbüchse 21 ist über ein Lager 23 drehbar im Innern einer zylinderförmigen Nabe 20 eingebaut, die am Mittelteil der Außenfläche der Endplatte 15 hervorragt. Ein Exzenterbolzen 25, der am inneren Ende der Welle 7 vorsteht, greift drehbar in eine außermittige Bohrung 24 in der Laufbüchse 21. An der Laufbüchse 21 ist ferner ein Gegengewicht 27 befestigt.
• Ein Rotationsverhinderungsmechanismus 26, der auch als Druckaufnahmeelement dient, ist zwischen der äußeren Umlaufkante der Außenfläche der Endplatte 15 und der Stirnfläche des ringförmigen hervorstehenden Abschnitts 4a des vorderen Gehäuses 4 angeordnet.
• An der Nabe 7a der Welle 7 ist ein Hilfsgegengewicht 32 sicher angebracht.
• Ein Saugraum 35 und ein Druckraum 34 sind im Gehäusekörper 2 ausgeführt, in dem der Druckraum 35 mit dem Saugraum 32 über einen Sauganschluß 37, der an der Stelle gebohrt ist, die den äußeren Umfängen der spiralförmigen Elemente 12 und 16 gegenüberliegt in Verbindung steht, und der Druckraum 34 steht mit dem Druckraum 31 über eine Durchgangsbohrung 36 in Verbindung.
• Wenn die Welle 7 gedreht wird, dann wird das umlaufende Spiralarbeitselement 14 durch einen Umlauf-Antriebsmechanismus, bestehend aus dem Exzenterbolzen 25, der Laufbüchse 21, dem Lager 23, die Nabe 20 und anderen Bauteilen, angetrieben. Des weiteren führt das umlaufende Spiralarbeitselement 14 eine Sonnenumlaufbewegung aus, wobei seine Drehung um die eigene Achse durch den Rotationsverhinderungsmechanismus 26 gebremst wird.
• Der Linearkontaktabschnitt zwischen den spiralförmigen Elementen 12 und 16 bewegt sich mit der Sonnenumlaufbewegung des umlaufenden Spiralarbeitselements 14 allmählich auf den Mittelpunkt der Spirale zu. Im Ergebnis dessen bewegen sich die dicht geschlossenen kleinen Arbeitsräume 19a und 19b in Richtung auf den Mittelpunkt der Spirale, während sich ihre Rauminhalte verkleinern.
• Anschließend wird durch den Saugraum 35 und den Sauganschluß 37 ein Gas in den Saugraum 32 gesaugt und von den Öffnungsabschnitten an den äußeren Enden der spiralförmigen Elemente 12 und 16 aus in die dicht geschlossenen kleinen Arbeitsräume 19a und 19b geleitet, wodurch es, bei gleichzeitiger Verdichtung, in einen zentralen Arbeitsraum gelangt. Das Gas strömt durch eine in die Endplatte 11 des feststehenden Spiralarbeitselements 10 gebohrte Drucköffnung 29, gelangt durch Öffnen eines Druckventils 30 in den Druckraum 31 und strömt durch die Durchgangsbohrung 36 und den Druckraum 34 nach außen.
• In einem bereits erwähnten herkömmlichen Spiralverdichter werden die entsprechenden Gleitteile mittels in einem angesaugten Gas enthaltenen Schmieröl gekühlt und geschmiert. Da jedoch das angesaugte Gas durch die gegenüber den äußeren Umfängen der spiralförmigen Elemente 19a und 19b vorgesehenen Saugöffnung 37 in den Saugraum 32 eintritt und durch die Öffnung am äußeren Ende des spiralförmigen Elements 16 in die dicht geschlossenen kleinen Arbeitsräume 19a und 19b gelangt, entsteht das Problem, daß der Rotationsverhinderungsmechanismus 26, die Laufbüchse 21, das Lager 23, die außermittige Bohrung 24, der Exzenterbolzen 25 und weitere Bestandteile des Umlauf-Antriebsmechanismus des umlaufenden Spiralarbeitselements 14 zwangsläufig unzureichend geschmiert und gekühlt werden
ZIEL UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die in Anbetracht der genannten Punkte gemacht wurde, einen Spiralverdichter bereitzustellen, in dem die vorstehend erwähnten Probleme gelöst sind.
• Wesentliche Punkte der vorliegenden Erfindung sind in einem Spiral-Verdichter verkörpert, in dem ein ringförmiger hervorstehender Abschnitt eines vorderen Gehäuses in eine Ausnehmung eines Gehäusekörpers so eingebaut ist, daß ein Gehäuse entsteht, ein feststehendes Spiralarbeitselement und ein umlaufendes Spiralarbeitselement, die miteinander in Eingriff stehen, in dem Gehäuse vorgesehen sind, das feststehende Spiralarbeitselement an dem Gehäuse befestigt wird und ein Druckaufnahmeelement und ein Rotationsverhinderungsmechanismus zwischen dem umlaufenden Spiralarbeitselement und einer Stirnfläche des hervorstehenden ringförmigen Abschnitts des vorderen Gehäuses angeordnet sind und das umlaufende Spiralarbeitselement durch eine Welle, die über ein Lager in dem vorderen Gehäuse gelagert ist, mit Hilfe eines Umlauf-Antriebsmechanismus in eine Sonnenumlaufbewegung versetzt wird, wobei mit Hilfe des Rotationsverhinderungsmechanismus die Drehung des umlaufenden Spiralarbeitselements um seine eigene Achse gebremst wird, worin eine Gas-Saugöffnung an einer Stelle des Gehäusekörpers, an der der ringförmige hervorstehende Abschnitt eingreift, geöffnet wird und gleichzeitig mindestens eine Saugbohrung, eingeschlossen eine Durchgangsbohrung, die gegenüber der Saugöffnung nach innen führt, auf dem ringförmigen hervortretenden Abschnitt vorgesehen ist.
• Auf der Grundlage des genannten, in der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Aufbaus ist die Arbeitsweise so, daß ein Gas durch die Saugöffnung in das Gehäuse eintritt und durch die Durchgangsbohrung zu dem Umlauf-Antriebsmechanismus, dem Lager, dem Druckaufnahmeelement, dem Rotationsverhinderungsmechanismus und weiteren Bauteilen geleitet wird und diese dabei gleichzeitig kühlt und schmiert.
• Wie aus der vorstehenden Erläuterung hervorgeht, tritt das Gas durch die Saugöffnung in das Gehäuse ein und wird durch die Durchgangsbohrung zu dem Umlauf-Antriebsmechanismus, dem Lager, dem Druckaufnahmeelement, dem Rotationsverhinderungsmechanismus und weiteren Bauteilen geleitet, da erfindungsgemäß eine Gas-Saugöffnung an einer Stelle geöffnet wird, an der sich der ringförmige hervorstehende Abschnitt des Gehäusekörpers befindet und mindestens eine Saugbohrung, eingeschlossen eine Durchgangsbohrung, die gegenüber dem Sauganschluß nach innen führt, ebenfalls auf dem ringförmigen hervortretenden Abschnitt vorgesehen ist. Auf diese Weise ist es möglich, Kühlung und Schmierung zu verbessern und auch deren Zuverlässigkeit zu erhöhen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Fig. 1 ist ein Längsschnitt einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
• Fig. 2 ist ein Längsschnitt eines herkömmlichen Spiralverdichters.
EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
• Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• Ein Anschlußblock 33 wird sicher am äußeren Umfang eines Gehäusekörpers 2 mit Schrauben (nicht dargestellt) befestigt. Ein Druckraum 34 und ein Saugraum 35 werden durch den Gehäusekörper 2 und den Anschlußblock 33 gebildet, und der Saugraum 35 erstreckt sich axial in Richtung eines vorderen Gehäuses 4.
• Eine Saugöffnung 37 wird an einer Stelle gebohrt, an der ein ringförmiger hervorstehender Abschnitt 4a des vorderen Gehäuses 4 eingreift, und der Saugraum 35 ist durch die Saugöffnung 37 mit dem Innern eines Gehäuses 1 verbunden. Des weiteren steht der Druckraum 34 mit einem Druckraum 31 durch eine Durchgangsbohrung 36 in Verbindung. Eine Durchgangsbohrung 38, die in das Innere gegenüber der Saugöffnung 37 führt, ist in den ringförmigen hervorstehenden Abschnitt 4a des vorderen Gehäuses 4 gebohrt. Zusätzlich zu der Durchgangsbohrung 38 kann eine Saugbohrung 39 in den ringförmigen hervorstehenden Abschnitt 4a gebohrt werden, und diese Durchgangsbohrung 38 und diese Saugbohrung 39 können gleichzeitig beim Gießen des vorderen Gehäuses 4 ausgeführt werden.
• Das angesaugte Gas tritt durch ein Gas-Ansaugrohr (nicht dargestellt) in das Gehäuse 1, ein am Anschlußblock 33 angebautes Saugrohr, den Saugraum 35 und die Saugöffnung 37 ein, und ein Teil davon gelangt in das Innere durch die Durchgangsbohrung 38 und wird zu dem Lager 9, dem Lager 23, der Gleitfläche zwischen der außermittigen Bohrung 24 und dem Exzenterbolzen 25 und anderen Bauteilen geführt, um sie zu kühlen und gleichzeitig zu schmieren.

Claims (1)

1. (1) Spiralverdichter, worin ein ringförmiger hervorstehender Abschnitt (4a) eines vorderen Gehäuses (4) in eine Ausnehmung eines Gehäusekörpers (2) so eingesetzt ist, daß ein Gehäuse (1) entsteht, ein feststehendes Spiralarbeitselement (10) und ein umlaufendes Spiralarbeitselement (14), die ineinander greifen können, in diesem Gehäuse vorgesehen sind, wobei das feststehende Spiralarbeitselement an dem Gehäuse befestigt ist, und ein Druckaufnahmeelement und ein Rotationsverhinderungsmechanismus (26) zwischen dem umlaufenden Spiralarbeitselement und einer Stirnfläche des ringförmigen hervorstehenden Abschnitts des vorderen Gehäuses angeordnet sind, wobei das umlaufende Spiralarbeitselement durch eine mittels einer im Lager (9) in dem vorderen Gehäuse gelagerten Welle (7) durch einen Umlauf-Antriebsmechanismus in eine Sonnenumlaufbewegung versetzt wird, während die Drehung des umlaufenden Spiralarbeitselements um seine eigene Achse durch den Rotationsverhinderungsmechanismus gebremst wird, so daß Ansauggas in einem ersten Saugraum (35), der an diesem Gehäusekörper ausgeführt ist, in einen zweiten Saugraum (32) von beiden Spiralarbeitselementen eintreten kann, wobei der zweite Saugraum mit dem ersten Saugraum verbunden ist, und durch beide Spiralarbeitselemente verdichtet wird, und anschließend wird das so verdichtete Ansauggas über eine Drucköffnung (29) abgeleitet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlußblock (33) an einem äußeren Umfang des Gehäusekörpers vorgesehen ist, wobei der Anschlußblock den ersten Saugraum (35), der sich axial in Richtung des vorderen Gehäuses erstreckt, und einen Druckraum (34), verbunden mit der Drucköffnung (29), bildet, eine Saugöffnung (37), die mit dem ersten Saugraum in Verbindung steht, an der Stelle des Gehäusekörpers geöffnet ist, an der der ringförmige hervorstehende Abschnitt in Eingriff gelangt, und mindestens eine Saugbohrung (39), eingeschlossen eine Durchgangsbohrung (38), gegenüber der Saugöffnung, die sich zu dem Druckaufnahmeelement und dem Rotationsverhinderungsmechanismus öffnet, in dem ringförmigen hervorstehenden Abschnitt gebildet wird, wodurch das Ansauggas im ersten Saugraum durch die Saugöffnung (37) in das Gehäuse (1) eintritt und ein Teil des Ansauggases durch die Durchgangsbohrung (38) zu den verschiedenen Mechanismen geleitet wird, wodurch es diese verschiedenen Mechanismen kühlt und schmiert.

   (2) Spiralverdichter nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Saugbohrungen (39), einschließlich der Durchgangsbohrung (38), am äußeren Umfang (38) des ringförmigen hervorstehenden Abschnitts vorgesehen sind.

   (3) Spiralverdichter nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (38) und die Saugbohrungen (39) beim Gießen geformt werden.