DE3145762A1 - Vane cell compressor - Google Patents

Vane cell compressor

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DE3145762A1 DE19813145762 DE3145762A DE3145762A1 DE 3145762 A1 DE3145762 A1 DE 3145762A1 DE 19813145762 DE19813145762 DE 19813145762 DE 3145762 A DE3145762 A DE 3145762A DE 3145762 A1 DE3145762 A1 DE 3145762A1
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Abstract

A vane cell compressor is described with vanes movable in approximately radial slots of a cylindrical rotor, rotationally fixed to the drive shaft, which compressor is preferably used as coolant compressor in motor-vehicle air conditioning systems. In the case of this vane cell compressor the high pressure area of the working chamber is connected by way of a medium outlet opening arranged in each delivery cell in the rotor through an outlet duct, especially one running concentrically inside the rotor, to an outlet of the vane cell compressor. <IMAGE>

Description

FlügelzellenverdichterVane compressor

Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Flügelzellenverdichter nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Flügelzellenverdichter bekannt, bei dem sowohl die Mediumeintrittsöffnung sowie die Mediumaustrittsöffnung in die Arbeitsräume des Flügelzellenverdichters in dem Teil des Stators angeordnet sind, der auch die den Rotor aufnehmende Gehäuseausnehmung aufweist. Die Zuleitung und die Ableitung des verdichtenden Mediums zu den Mediumseintritts- und Mediumaustrittsöffnungen erfordert relativ groß bauende, diese Öffnungen überdeckende Gehäusebauteile. Dadurch ergeben sich relativ große Abmessungen des Kompressors in radialer Richtung. Natürlich wird damit auch das Volumen und das Gewicht des Kompressorgehäuses insgesamt sehr groß.PRIOR ART The invention is based on a vane compressor according to the genre of the main claim. A vane compressor is already known in which both the medium inlet opening and the medium outlet opening into the The working spaces of the vane compressor are arranged in the part of the stator, which also has the housing recess receiving the rotor. The supply line and the discharge of the compressing medium to the medium inlet and medium outlet openings requires relatively large housing components that cover these openings. Through this result in relatively large dimensions of the compressor in the radial direction. Naturally The overall volume and weight of the compressor housing is therefore also very high great.

Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Flügelzellenverdichter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß er kleiner und leichter bau und damit auch für kleine Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen besonders geeignet ist.Advantages of the Invention The vane compressor according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage over this that it is smaller and lighter and therefore also suitable for small vehicles, in particular Passenger car is particularly suitable.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen und Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Flügelzellenverdichters möglich.Through the measures and features listed in the subclaims are advantageous developments and improvements of the specified in the main claim Vane compressor possible.

Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie ein dem Stand der Technik angehörender Flügelzellenverdichter sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen bekannten Flügelzellenverdichter im Längsschnitt, Fig. 2 und 3 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß ausgebildeten Flügelzellenverdichters im Längs-und Querschnitt und Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Flügelzellenverdichters im Längsschnitt.Drawing embodiments of the invention as well as a state of the art Vane compressors belonging to the technology are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. 1 shows a known one Vane compressor in longitudinal section, FIGS. 2 and 3 show a first embodiment of the vane compressor designed according to the invention in longitudinal and cross-section and FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of a vane compressor in longitudinal section.

Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flügelzellenverdichter, der sich durch eine Verringerung der Abmessungen und des Gewichtes auszeichnet.Description The present invention relates to a vane compressor, which is characterized by a reduction in dimensions and weight.

Bei einem bisher gebräuchlichen, in Fig. 1 dargestellten Flügelzellenkompressor, der z. B. in Klimaanlagen für Fahrzeuge oder dergleichen verwendet wird, ist in eine durch einen Hubring 1, an dem beidseitig Seitendeckel 2, 3 befestigt sind, gebildeten Gehäuseausnehmung ein Rotor 4 frei drehbar angeordnet. Im Rotor ist eine Vielzahl von Schlitzen 5 ausgebildet, in denen in radialer Richtung ein- und auswärts verschiebbare Flügel 6 untergebracht, sind. er zwischen der Innenwand der Gehauseau' flt hmung und der Mantelfläehe des Rotors 4 gebildete Arbitsraum ist durch die Flügel 6 in einzelne Förderzellen 7 aufgeteilt, die bei der Drehbewegung des Rotors 4 immer wieder aufs Neue erweitert und verengt werden, wobei das zu verdichtende Medium komprimiert wird. Das Medium wird von einer zwischen dem Seitendeckel 2 und einem an dessen Außenseite be festigten Außendeckel 8 vorgesehenen Niederdruckhammer 9 her über eine im Hubring 1 - also im Stator - fusses bildete, in der Zeichnung nicht dargestellte Medium eintrittsöffnung in die jeweils vorbeistreichende Förder zelle 7 eingeleitet. Das schließlich unter Druck stehende Medium wird über eine ebenfalls im Hubring 1 ausgebildete, in der Zeichnung nicht dargestellte 9 Medium austrittsöffnung in eine durch den Hubring 1, den Seiten deckel 3 und ein Gehäuse 10 gebildete Hochdruckkammer 11 eingeleitet Über einen Auslaßstutzen 21 verläßt das komprimierte Medium die Hochdruckkammer 11.In a previously used vane compressor shown in Fig. 1, the z. B. used in air conditioning systems for vehicles or the like is in one by a cam ring 1 to which side covers 2, 3 are attached on both sides, formed housing recess a rotor 4 arranged freely rotatable. There is one in the rotor A plurality of slots 5 formed in which inward and outward in the radial direction sliding wings 6 housed are. between the inner wall of the housing flute and the shell surface of the Rotors 4 formed arbits space is divided into individual conveyor cells 7 by the wings 6, which during the rotary movement of the rotor 4 are again and again expanded and narrowed, with the to be compressed Medium is compressed. The medium is from one between the side cover 2 and one on the outside be strengthened outer cover 8 provided low-pressure hammer 9 over a foot in the stroke ring 1 - i.e. in the stator - in the drawing Medium (not shown) inlet opening into the conveyor that passes by cell 7 initiated. The medium, which is finally under pressure, is passed through a 9 medium also formed in the cam ring 1, not shown in the drawing outlet opening in a through the cam ring 1, the side cover 3 and a housing 10 formed high pressure chamber 11 is introduced via an outlet port 21 leaves the compressed medium the high pressure chamber 11.

Bei diesem bekannten Flügelzellenverdichter muß9 da im Hubring 1 neben der Mediumeintrittsöffnung auch die Mediumaustrittsöffnung angeordnet ist, eine den Stator in radialer Richtung übergreifende Hochdruekkammer 11 ausgebildet werden. Dies wird durch die Anordnung des Gehäuses 10 erreicht. Dadurch ergibt sich der Nachteil, daß die Abmessungen des Verdichters sehr groß werden. Weiterhin ist die Niederdruckkammer 9 in einem besonderen, an der Außenseite des Seitendeckels 2 befestigten Außendeckel 8 vorgesehen9 was ebenfalls zur Folge hat, daß das Volumen und das Gewicht des Verdichters sehr groß werden.In this known vane compressor there must be 9 in the stroke ring 1 next the medium inlet opening is also arranged the medium outlet opening, a The high-pressure chamber 11 which crosses the stator in the radial direction is formed. This is achieved by the arrangement of the housing 10. This results in the Disadvantage that the dimensions of the compressor are very large. Furthermore, the Low pressure chamber 9 in a special, attached to the outside of the side cover 2 Outer cover 8 provided9 which also has the consequence that the volume and weight of the compressor become very large.

Im folgenden sollen nun anhand der Fig. 2 bis h zwei praktische Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Flügelzellenverdichters näher erklärt werden.Two practical exemplary embodiments will now be described below with reference to FIGS. 2 to h one according to the invention Vane compressor are explained in more detail.

Der in den Fig. 2 und 3 dargestellte Flügelzellenverdichter hat einen Rotor 4, der aus einem Nabenteil 4A, Zwischenteilen 4B und einem zylindrischen Mantelteil 4C besteht. Im Innern des Rotors 4 sind somit erweiterte Räume 14 gebildet. Der Nabenteil 4A erstreckt sich über die gesamte axiale Länge des Rotors 4, wobei radial gerichtete erste Durchgangsbohrungen 4a in einer oder in mehreren Reihen gebohrt sind. In eine Achsbohrung 12 des Nabenteils 4A ist eine Antriebswelle 13 eingesetzt.The vane compressor shown in Figs. 2 and 3 has a Rotor 4, which consists of a hub part 4A, intermediate parts 4B and a cylindrical shell part 4C exists. Expanded spaces 14 are thus formed in the interior of the rotor 4. Of the Hub part 4A extends over the entire axial length of the rotor 4, with radial directed first through holes 4a drilled in one or more rows are. A drive shaft 13 is inserted into an axle bore 12 of the hub part 4A.

Die Zwischenteile 4B des Rotors 4 sind einteilig mit dem Nabenteil 4A und dem Mantelteil 4C ausgebildet. In den Zwischenteilen 4B sind in Schlitzen 5 Flügel 6 dicht und gleitend geführt. Die radiale Außenseite der Flügel 6 gleitet an der Innenwand einer Gehäuseausnehmung im Hubring 1. In axialer Richtung ist die Gehäuseausnehmung von ebenen Seitenwänden zweier Seitendeckel 2, 3, die beidseitig am Hubring 1 angesetzt sind, verschlossen. Die Flügel 6 teilen den zwischen Rotormantelfläche und Innenwand der den Rotor 4 aufnehmenden Gehäuseausnehmung im Hubring 1 in einzelne Förderzellen auf, wie besonders in Fig. 3 erkenntlich ist.The intermediate parts 4B of the rotor 4 are integral with the hub part 4A and the shell part 4C. In the intermediate parts 4B there are slots 5 wings 6 out tight and sliding. The radial outside of the wings 6 slides on the inner wall of a housing recess in the cam ring 1. In the axial direction is the Housing recess of flat side walls of two side covers 2, 3, which on both sides are attached to the stroke ring 1, closed. The blades 6 share between the rotor surface area and inner wall of the housing recess accommodating the rotor 4 in the cam ring 1 Conveyor cells, as can be seen particularly in FIG. 3.

Jede Förderzelle 7 ist über im Rotor 4 angeordnete Mediumaustrittsöffnungen 4e mit den im Innern des Rotors 4 angeordneten Räumen 14 verbunden. Die Räume 14 wiederum sind über den bereits erwähnten Durchgangsbohrungen 4a im Nabenteil 4A zugeordnete, radial gerichtete Bohrungen 13a in der Antriebswelle 13 mit einem konzentrisch in der Antriebswelle 13 verlaufenden Ablaufkanal 13b verbunden. Der Ablaufkanal 13b hat die Form einer konzentrischen Bohrung in der Antriebswelle 13, die an der der Antriebsseite der Antriebswelle 13 abgewandten Stirnseite in einen Hochdruckraum 11 ausmündet.Each delivery cell 7 is via medium outlet openings arranged in the rotor 4 4e is connected to the spaces 14 arranged in the interior of the rotor 4. The rooms 14 in turn are above the already mentioned through bores 4a in the hub part 4A associated, radially directed bores 13a in the drive shaft 13 with one concentrically in the drive shaft 13 running drain channel 13b connected. Of the Drainage channel 13b has the shape of a concentric bore in the drive shaft 13, the face facing away from the drive side of the drive shaft 13 into a High pressure chamber 11 opens out.

An der inneren Ausmündung einer jeden Mediumaustrittsöffnung 4e ist jeweils ein die Mediumaustrittsöffnung verschließendes, in an sich bekannter Art und Weise aufgebautes Druckventil 15 angeordnet, das sich in den Raum 14 hinein öffnen kann.At the inner mouth of each medium outlet opening 4e is one in each case that closes the medium outlet opening in a manner known per se and arranged in a manner constructed pressure valve 15, which extends into the space 14 can open.

Auf der dem Rotor 4 abgewandten Seite des Seitendeckels 3 ist ein haubenförmiger Deckel 17 befestigt. Der von ihm umschlossene Raum wird durch eine Trennwand 18 in die Niederdruckkammer 9 und die Hochdruckkammer 11 aufgeteilt. Dabei ist die Niederdruckkammer 9 über einen Einlaßstutzen 19 und die Hochdruckkammer 11 über einen Auslaßstutzen 21 mit von außen kommenden Zu- und Ableitungen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, verbindbar.On the side of the side cover 3 facing away from the rotor 4 there is a hood-shaped cover 17 attached. The space enclosed by it is replaced by a Partition wall 18 divided into the low-pressure chamber 9 and the high-pressure chamber 11. Included is the low pressure chamber 9 via an inlet port 19 and the high pressure chamber 11 via an outlet connection 21 with incoming and outgoing lines coming from the outside, the are not shown in the drawing, connectable.

Die Hochdruckkammer 11 ist mit einem beispielsweise als Koagulator ausgebildeten Ölabscheideglied 23 ausgefüllt Wie besonders gut in Fig. 2 erkenntlich ist, ist die Antriebswelle 13 einerseits in einer Lagerbohrung 2a des Seitendeckels 2 und andererseits in einer Lagerbohrung 22 des Seitendeckels 3 gelagert.The high pressure chamber 11 is provided with a coagulator, for example trained oil separator 23 is filled as can be seen particularly well in FIG is, the drive shaft 13 is on the one hand in a bearing bore 2a of the side cover 2 and on the other hand mounted in a bearing bore 22 of the side cover 3.

In den ebenen, dem Rotor 4 zugewandten Seitenflächen der Seitendeckel 2 und 3 sind ringförmige Nuten 24 ausgebildet, welche über im Innern der Seitendeckel 2 und 3 jeweils vorgesehene Ölkanäle 25 bzw. 26 mit dem Bodenteil der mit dem Abscheideglied gefüllten Hochdruckkammer 11 verbunden sind.In the flat side surfaces of the side covers facing the rotor 4 2 and 3 annular grooves 24 are formed which over the inside of the side cover 2 and 3 each provided oil channels 25 and 26 with the bottom part of the separating member filled high pressure chamber 11 are connected.

Im folgenden soll nun die Arbeitsweise des Verdichters beschrieben werden. Das durch den Einlaßstutzen 19 in die Niederdruckkammer 9 eingeströmte zu verdichtende Medium, z. B. ein Kühlmittel, wird durch die Mediumeintrittsöffnung 20 in eine Zelle 7 im Arbeitsraum hineingesaugt und bei der Drehung des Rotors 4 komprimiert.The operation of the compressor will now be described below will. The flowed through the inlet connection 19 into the low-pressure chamber 9 to compressing medium, e.g. B. a coolant, is through the medium inlet opening 20 sucked into a cell 7 in the working space and when the rotor 4 rotates compressed.

Das unter Druck stehende Medium öffnet das Druckventil 15 und gelangt jeweils in den Raum 14, von wo es über die Durchgangsbohrungen 4a, die Bohrungen 13a und den Ablaufkanal 13e in die Efochdruckkammer 11 gelangt. In der Hochdruckkammer 11 wird von dem unter Druck stehenden Kühlmittel mit Hilfe des Ölabscheiders 23 das Schmieröl abgeschieden. Das komprimierte Kühlmittel kann nun über den Auslaßstutzen 21 die Hochdruckkammer 11 verlassen. Das abgeschiedene Schmieröl sammelt sich im unteren Teil der Hochdruckkammer 11 und gelangt über die Ölkanäle 25 an die zu schmierenden Berührflächen zwischen dem Rotor IJ ind den Seitendeckeln 2, 3.The pressurized medium opens the pressure valve 15 and arrives in each case in the space 14, from where it is via the through holes 4a, the holes 13a and the drainage channel 13e into the high pressure chamber 11. In the high pressure chamber 11 is separated from the pressurized coolant with the aid of the oil separator 23 deposited the lubricating oil. The compressed coolant can now through the outlet port 21 leave the high pressure chamber 11. The separated lubricating oil collects in the lower part of the high pressure chamber 11 and reaches the oil channels 25 to be lubricated Contact surfaces between the rotor IJ and the side covers 2, 3.

Natürlich wird man bL's besl,rebt sein, die Mediumaustrittsöffnungen lle möglichsL nahe an den in Umdrehungsrichtung 0 hinteren, die Zellen 7 begrenzenden Flügeln 6 anzuordnen, um den seiiädlichen Raum möglichst gering zu halten.Of course you will be bL's besl, rebt, the medium outlet openings All possible close to the rear in the direction of rotation 0, delimiting the cells 7 To arrange wings 6 in order to keep the space as small as possible.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel eines Flügelzellenverdichters sind die jeder Mediumaustrittsöffnung e zugeordneten erweiterten Räume zu einem einzigen IIohlr.zum 3)4 im Rotor 4 vereinigt worden. Einerseits mündet in diesen einzigen Hohlraum 34 das in einem verkürzten Nabenteil 4A angeordnete Ende der Antriebswelle 13. Auf der anderen Seite ist der Hohlraum 34 durch den als konuentrische Bohrung ausgestalteten Ablaufkanal 12b in einem als Lagerfortsatz ausgebildeten Nabenteil 4Ae einer Rotorseitenwand 4d, der in eine in dem zugeordneten Seitendeckel 3 des Stators angeordneten Lagerbohrung 3a gehalten ist, mit dem Hochdruckraum 11 verbunden. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung dadurch, daß ein Flügelzellenverdichter mit noch kleineren Abmessungen und noch geringerem Gewicht geschaffen wird.In the second embodiment shown in FIG Vane compressors are everyone Medium outlet opening e associated expanded spaces are combined into a single cavity for 3) 4 in the rotor 4 been. On the one hand, this opens into this single cavity 34 in a shortened one Hub part 4A arranged end of the drive shaft 13. On the other side is the Cavity 34 through the drainage channel 12b designed as a conical bore in FIG a hub part 4Ae designed as a bearing extension of a rotor side wall 4d, the into a bearing bore arranged in the associated side cover 3 of the stator 3a is held, connected to the high pressure chamber 11. This embodiment differs from the above-described embodiment of the invention in that that a vane compressor with even smaller dimensions and even smaller Weight is created.

Claims (4)

Ansprüche X Flügelzellenverdichter mit in etwa radialen Schlitzen eines mit der Antriebswelle drehfest verbundenen zylindrischen Rotors beweglichen Flügeln, die einzelne Forder zellen in einem zwischen Rotormantelfläehe und Innenwand einer den Rotor aufnehmenden Gehäuseausnehauns des Stators gebildeten Arbeitsraum abteilen, der einen Niederdruckbereich aufweist, der über eine im Stator angeordnete Mediumeintrittsöffnung mit einem Einlaß stutzen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruckbereich des Arbeitsraums über eine in jeder Förderzelle (7) im Rotor (4) angeordnese Medium austrittsöffnung (4e), durch einen im Innern des Rotors (4), insbesondere konzentrisch, verlaufenden Ablaufkanal (13b, 12b) mit einem Auslaßstutzen (21) des Flügelzellenverdichters verbunden ist. Claims X Vane compressor with approximately radial slots of a cylindrical rotor connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft Wings, the individual front cells in one between the rotor jacket surface and the inner wall a working space of the stator that accommodates the rotor divide, which has a low-pressure area, which is arranged in the stator via a Medium inlet opening is connected to an inlet nozzle, characterized in that that the high pressure area of the working space has one in each delivery cell (7) in the Rotor (4) arranged medium outlet opening (4e), through one inside the rotor (4), in particular concentrically running drainage channel (13b, 12b) with an outlet connection (21) of the vane compressor is connected. 2. Flügelzellenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mediumaustrittsöffnung (4e) im Innern des Rotors (4) in einen erweiterten Raum (14, 34) mündet, in dem ein jede Mediumaustrittsöffnung (4e) verschließendes Druckventil (15) angeordnet ist. 2. Vane compressor according to claim 1, characterized in that that the medium outlet opening (4e) in the interior of the rotor (4) in a widened Space (14, 34) opens into which each medium outlet opening (4e) closes Pressure valve (15) is arranged. 3. Flügelzellenverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablaufkanal (13b) als konzentrische Bohrung in der Antriebswelle (13) ausgebildet ist, die einerseits über mindestens eine Bohrung (13a) mit dem erweiterten Raum (14) verbunden, andererseits an der, insbesondere dem Antrieb abgewandten, Stirnseite der Antriebswelle (13) in einen Hochdruckraum (11) ausmündet. 3. Vane compressor according to claim 1 or 2, characterized in that that the drainage channel (13b) is designed as a concentric bore in the drive shaft (13) is, on the one hand, via at least one bore (13a) with the expanded space (14) connected, on the other hand on the, in particular facing away from the drive, The end face of the drive shaft (13) opens into a high pressure chamber (11). 4. Flügelzellenverdichter, dessen Stator aus einem die Gehäuseausnehmung enthaltenden Hubring besteht, an dem beidseitig Seitendeckel befestigt sind, die die Gehäuseausnehmung mit ebenen Seitenwänden begrenzen, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jeder Mediumaustrittsöffnung (4e) zugeordneten erweiterten Räume zu einem einzigen Hohlraum (34) im Rotor (4) vereinigt sind, in den einerseits das in einem Nabenteil (4A) angeordnete Ende der Antriebswelle (13) ragt und der andererseits durch den als konzentrische Bohrung ausgestalteten Ablaufkanal (12b) in einem als Lagerfortsatz ausgebildeten Nabenteil (4A') eine Rotorseitenwand (4b), der in eine in dem zugeordneten Seitendeckel (3) angeordneten Lagerbohrung (3a) gehalten ist, mit dem Hochdruckraum (11) verbunden ist.4. Vane compressor, the stator of which consists of a housing recess Containing cam ring is attached to the side covers on both sides, the limit the housing recess with flat side walls, according to one of the preceding Claims, characterized in that the each medium outlet opening (4e) assigned enlarged spaces are combined into a single cavity (34) in the rotor (4), in on the one hand the end of the drive shaft (13) arranged in a hub part (4A) protrudes and the other hand through the drainage channel designed as a concentric bore (12b) a rotor side wall in a hub part (4A ') designed as a bearing extension (4b), which is arranged in a bearing bore in the associated side cover (3) (3a) is held, is connected to the high pressure chamber (11).
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