DE3642002C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schraubenverdichter mit einem mit Öl versorgten
Verdichtungsbereich und einem damit gekoppelten Ölabscheidebereich, wobei der
Verdichtungsbereich ein Spindelgehäuse und zwei im Spindelgehäuse angeordnete,
komplementäre, drehbare Spindeln aufweist, wobei im Spindelgehäuse zu einem
Ende der Spindeln hin ein Verdichtungsraum ausgebildet und im Spindelgehäuse
eine vom Verdichtungsraum ausgehende Auslaßöffnung angeordnet ist, wobei im
Ölabscheidebereich ein Zentrifugalölabscheider mit einer Einlaßöffnung ange
ordnet ist, wobei die Einlaßöffnung mit der Auslaßöffnung unmittelbar strö
mungsverbunden ist, wobei in Strömungsrichtung hinter der Auslaßöffnung des
Verdichtungsbereichs ein Rückschlagventil mit einem beweglichen Ventilkörper
vorgesehen ist und wobei im Betrieb ein innerhalb des Verdichtungsraumes durch
die in vorgegebener Richtung drehenden Spindeln verdichtetes Öl-Gas-Gemisch
durch die Auslaßöffnung und die Einlaßöffnung, am Ventilkörper vorbei, in
den Zentrifugalölabscheider strömt.
Bei dem bekannten Schraubenverdichter, von dem die Erfindung ausgeht (DE-OS
23 02 046), strömt im Betrieb verdichtetes Öl-Gas-Gemisch aus einer Auslaß
öffnung in eine Druckkammer und von dort über ein unter Federbelastung stehen
des Rückschlagventil in eine zu einem mehrstufigen Ölabscheider führende Druck
leitung. Der Ventilkörper befindet sich vor der Einlaßöffnung des Zentrilfu
galölabscheiders, in dem durch entsprechende Führung der Strömung eine Ölab
scheidung erfolgt.
Der bekannte Schraubenverdichter ist hinsichtlich der Ölabscheidung noch zu
kompliziert aufgebaut und hat einen noch nicht ausreichenden Wirkungsgrad.
Bei einem weiteren bekannten Schraubenverdichter (US-PS 35 58 248) ist eine
ähnliche Funktionsweise hinsichtlich des Ventilkörpers wie bei dem zuvor er
läuterten Schraubenverdichter gegeben, dort wird aber die Zentrifugalwirkung
nicht durch die Führung der Strömung in den Zentrifugalabscheider hinter dem
Ventilkörper bewirkt, sondern dadurch, daß der Ventilkörper und Leitschaufeln
sich mit einer der beiden Spindeln im Spindelgehäuse drehen.
Aus einer nicht vorveröffentlichten Druckschrift (DE-OS 36 41 226) ist ein
Zentrifugalölabscheider mit einem zylindrischen Innengehäuse und einer das
Innengehäuse umgebenden durchlässigen Wandung bekannt, die einen zur Einlaß
öffnung des Zentrifugalölabscheiders etwa koaxialen ringförmigen Strömungs
kanal bilden, ein Ventilkörper ist hier vor dem Zentrifugalölabscheider aber
nicht vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schraubenverdichter der ein
gangs erläuterten Art so auszugestalten und weiterzubilden, daß die Ölabschei
dung mit einfachen konstruktiven Mitteln verbessert wird.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zen
trifugalölabscheider ein zylindrisches Innengehäuse und eine das Innengehäuse
umgebende durchlässige Wandung aufweist, die somit einen zur Einlaßöffnung et
wa koaxialen, ringförmigen Strömungskanal bilden, daß der Ventilkörper im Zen
trifugalölabscheider angeordnet und koaxial zur Einlaßöffnung ausgerichtet ist,
daß der Ventilkörper zwischen einer ersten Position mit erheblichem Abstand
von der Einlaßöffnung im Zentrifugalölabscheider - der Durchlaßposition - und
einer zweiten Position an der Einlaßöffnung abdichtend anliegend - der Rück
stromsperrposition - hin und her bewegbar ist und daß der Ventilkörper auf der
der Einlaßöffnung zugewandten Seite eine zur Mittelachse des Ventilkörpers
symmetrische Umlenkfläche aufweist, durch die die axial auf den Ventilkör
per treffende Strömung des Öl-Gas-Gemisches in eine im wesentlichen radial
nach außen gerichtete Strömung in den ringförmigen Strömungskanal hinein um
lenkbar ist. Wesentlich ist also, daß der Ventilkörper hinter der Einlaßöff
nung des Zentrifugalölabscheiders mit zylindrischem Innengehäuse und umgeben
der Wandung angeordnet ist. Dadurch gewinnt der Ventilkörper eine Strömungs
leitfunktion im Zentrifugalölabscheider. Der Ventilkörper hat, anders als die
Ventilkörper der bekannten Schraubenverdichter, also auch in der Durchlaßpo
sition eine wesentliche Funktion, nämlich die durch die symmetrische Umlenk
fläche realisierte Funktion der Umlenkung der Strömung in den ringförmigen
Strömungskanal des Zentrifugalölabscheiders hinein.
Durch den Impuls des aus dem Schraubenverdichter strömenden Öl-Gas-Gemisches
wird der Ventilkörper in die Durchlaßposition bewegt. Die aerodynamisch ge
formte Umlenkfläche des Ventilkörpers ist dem aus dem Schraubenverdichter strö
menden Öl-Gas-Gemisch entgegen gerichtet und leitet dieses in den Ringkanal
um. Dabei gewinnt dieses eine radial gerichtete Geschwindigkeitskomponente
bei gleichzeitiger Ölabscheidung aus dem Gemisch.
Die Konstruktion des erfindungsgemäßen Schraubenverdichters ist, angepaßt an
die Koaxialkonstruktion des Zentrifugalölabscheiders optimal einfach, so daß
insgesamt der konstruktive und wirtschaftliche Aufwand im Verhältnis zu dem
erreichten Abscheidegrad gering ist. Gleichzeitig ist ein geringer Raumbedarf
gegeben, da der Ventilkörper selbst eine Komponente des Zentrifugalölabschei
ders ist.
Weiter bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen
Schraubenverdichters sind Gegenstand der dem Anspruch 1 nachgeordneten An
sprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die lediglich ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel darstellende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung
zeigt
Fig. 1 im Querschnitt einen bei Teillast in einem Kühlkreislauf betrie
benen Schraubenverdichter,
Fig. 2 in einer Teilansicht den in Fig. 1 dargestellten Schraubenverdich
ter im abgeschalteten und unbelasteten Zustand,
Fig. 3 in einer Teilansicht den Einlaß des Ölabscheidebereiches des Schrau
benverdichters aus Fig. 1,
Fig. 4 in perspektivischer Darstellung den erfindungsgemäßen Ventilkörper,
Fig. 5 den Gegenstand aus Fig. 1 im Schnitt entlang der Linie 5-5.
Fig. 1 zeigt ein Kühlsystem 10 mit einem Schraubenverdichter 12. Der Schrau
benverdichter 12 weist einen Verdichtungsbereich 14 und einen Ölabscheidebe
reich 16 auf. Das Kühlystem 10 weist desweiteren einen Verflüssiger 18, eine
Ausdehnungsvorrichtung 20 und einen Verdampfer 22 auf. Verdichtetes und von Öl
befreites Kühlgas wird vom Ölabscheidebereich 16 des Schraubenverdichters 12
zum Verflüssiger 18 geleitet. Dort wird das Kühlgas zu einer unter hohem Druck
stehenden, eine niedrige Temperatur aufweisenden Flüssigkeit verflüssigt. Vom
Verflüssiger 18 wird das Kühlmittel zur Ausdehnungsvorrichtung 20 geleitet.
Dort entsteht durch Ausdehnung eine unter geringem Druck stehende und eine
niedrige Temperatur aufweisende Kühlflüssigkeit. Die geringen Druck und nie
drige Temperatur aufweisende Kühlflüssigkeit strömt anschließend in den Ver
dampfer 22, wird dort verdampft und kehrt anschließend als ein geringen Druck
und niedrige Temperatur aufweisendes Kühlgas wieder in den Verdichtungsbe
reich 14 zurück.
Der Verdichtungsbereich 14 weist ein Spindelgehäuse 24 mit einem Ansaugbe
reich 26 auf. Das unter geringem Druck stehende Kühlgas strömt vom Verdamp
fer 22 in den Ansaugbereich 26. Das Spindelgehäuse 24 weist eine Ansaugöff
nung 28 auf. Durch die Ansaugöffnung 28 wird das Kühlgas dem Verdichtungs
raum 30 des Schraubenverdichters 12 zugeführt. In dem Verdichtungsraum 30 sind
drehbare Spindeln 32, 34 vorgesehen. Eine der drehbaren Spindeln 32, 34 wird
über eine Antriebswelle 38 von einem Antriebsmotor 36 angetrieben. Die ange
triebene Spindel ist an der Antriebswelle 38 befestigt. Im Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung umfaßt der Ansaugbereich 26 zwei weitere Ansaugbe
reiche 40, 42. Sämtliche Ansaugbereiche 26, 40 und 42 sind innerhalb des Spin
delgehäuse 24 miteinander verbunden. Das Spindelgehäuse 24 weist zu einem spä
ter erörterten Zwecke eine Öffnung 44 des Ansaugbereiches 42 auf.
Das Spindelgehäuse 24 weist desweiteren eine Auslaßöffnung 46 auf. Durch die
Auslaßöffnung 46 wird verdichtetes Kühlgas aus dem Verdichtungsraum 30 ausge
lassen. Im Spindelgehäuse 24 ist ein Ventilkörper 48 vorgesehen. Zusammen mit
dem Spindelgehäuse 24 bildet der Ventilkörper 48 den Verdichtungsraum 30.
Der Ventilkörper 48 läßt sich innerhalb des Spindelgehäuses 24 relativ zu den
drehbaren Spindeln 32, 34 axial bewegen. In dem in Fig. 1 dargestellten Zu
stand des Kühlsystems 10 ist der Verdichtungsraum 30 mit dem zu dem Ansaugbe
reich 26 gehörenden Ansaugbereich 40 und über die Ansaugöffnung 28 mit dem An
saugbereich 26 verbunden. Der Ventilkörper 48 läßt sich zwischen zwei extremen
Positionen positionieren. In der ersten extremen Position liegt die Stirnflä
che 50 des Ventilkörpers 48 am Anschlag 52 des Spindelgehäuses 24 an. In der
zweiten extremen Position - dargestellt in Fig. 2 - ist ein größtmöglicher Be
reich der drehbaren Spindeln 32, 34 zum Ansaugbereich 40 hin geöffnet. Liegt
die am Niederdruckende ausgebildete Stirnfläche 50 des Ventilkörpers 48 am An
schlag 52 des Spindelgehäuses 24, so besteht zwischen dem Verdichtungsraum 30
und dem Ansaugbereich 40 keine direkte Verbindung mehr und der Schraubenver
dichter 12 arbeitet bei voller Last. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Zustand
des Kühlsystems 10 befindet sich der Ventilkörper 48 in einer Zwischenposi
tion. Bei dieser Zwischenposition arbeitet der Schraubenverdichter 12 mit Teil
last. Das Maß, mit dem die drehbaren Spindeln 32, 34 zu dem Ansaugbereich 40
hin geöffnet sind, bestimmt das zwischen den drehbaren Spindeln 32, 34 ver
dichtbare Gasvolumen und somit die Last bzw. Leistung des Schraubenverdichters 12.
Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Ölabscheidebereich 16 weist einen in einem Öl
sumpfgehäuse 56 ausgebildeten Zentrifugalölabscheider 54 auf. In dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist zwischen der Auslaßöffnung
46 des Spindelgehäuses 24 und dem Zentrifugalölabscheider 54 ein mit einem Aus
laßkanal 60 ausgebildetes Lagergehäuse 58 vorgesehen. Der Zentrifugalölabschei
der 54 weist eine mit dem Auslaßkanal 60 des Lagergehäuses 58 verbundene Ein
laßöffnung 62 auf. Desweiteren weist der Zentrifugalölabscheider 54 eine durch
lässige Wandung 64 auf. Die durchlässige Wandung 64 bildet zwischen der Ein
laßöffnung 62 und einem Auslaß 70 des Ölsumpfgehäuses 56 zusammen mit einem
zylindrischen Innengehäuse 66 und einem Leitelement 68 einen schraubenlinien
förmigen Strömungskanal.
Das zylindrische Innengehäuse 66 weist ein mit einem Kolben 74 und einer Fe
der 76 ausgestattetes Druckgehäuse 72 auf. Der Kolben 74 und das Druckgehäu
se 72 bilden zusammen eine Druckkammer 78. Die Druckkammer 78 ist steuerbar
mit der im Spindelgehäuse 24 ausgebildeten Öffnung 44 oder mit dem Ölsumpf
bereich 80 des Ölabscheidebereiches 16 über eine im Ölsumpfgehäuse 56 ausge
bildete Öffnung 82 verbunden. Die Druckkammer 78 ist über ein Magnetventil 84
mit der Öffnung 44 und dem Ansaugbereich 42 oder über ein Magnetventil 86 mit
dem Ölsumpfbereich 80 verbunden. Das zylindrische Innengehäuse 66 weist eine
Abschlußkappe 88 auf. Durch eine in der Abschlußkappe 88 ausgebildete Öffnung 90
ist der dem die Druckkammer 78 mitbildenden Teil gegenüberliegende Teil des
Kolbens 74 in ständiger Verbindung mit dem übrigen Innenraum des Zentrifugal
ölabscheiders 54.
Im Inneren des Zentrifugalölabscheiders 54 sind desweiteren ein Drallein
satz 92 und ein Ventilkörper 94 zur Verhinderung von Drehbewegungen der Spindeln vorgesehen.
Der später noch genauer erörterte Ventilkörper 94 ist verschiebbar auf einer
Tragstange 96 angeordnet. Die Tragstange 96 verbindet den im Ölabscheidebe
reich 16 vorgesehenen Ventilkolben 74 mit dem im Spindelgehäuse 24 vorge
sehenen Ventilkörper 48. Es ist besonders erwähnenswert, daß der Ventilkör
per 48 im Spindelgehäuse 24 entsprechend der Bewegung des Kolbens 74 im Druck
gehäuse 72 bewegt wird. Desweiteren ist erwähnenswert, daß die Bewegung der
Tragstange 96 selbst die Bewegung des Ventilkörpers 94 nicht tangiert.
Der in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellte Ventilkörper 94 kann sich durch am
Ventilkörper 94 befestigte, in in der Abschlußkappe 88 ausgebildete Bohrungen 100
verschiebbar hineingesteckte Stifte 98 nicht um die Tragstange 96 herum bewe
gen. Desweiteren ist erkennbar, daß sich ein Randbereich 102 des Ventilkörpers 94
durch eine Sitzfläche 104 nicht weiter in Richtung des Auslaßkanals 60 bewe
gen kann als dies in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Die Sitzfläche 104
ist eine auf dem Lagergehäuse 58 aufliegende flache Fläche. Der Ventilkör
per 94 ist auch vor Bewegungen in Richtung der in der Abschlußkappe 88 aus
gebildeten Öffnung 90 über die in Fig. 1 gezeigte Position hinaus gesichert.
Die Sicherung erfolgt durch Anliegen einer Rückenfläche 106 des Ventilkör
pers 94 an Sitzen 108 der Dralleinsätze 92. So behält man zwischen der Rüc
kenfläche 106 des Ventilkörpers 94 und der Abschlußkappe 88 einen Spalt. Die
ser Spalt sichert jederzeit einen störungsfreien Eintritt in die in der Ab
schlußkappe 88 ausgebildete Öffnung 90 und somit den Erhalt einer Verbindung
zwischen dem Kolben 74 und dem übrigen Innenraum des Zentrifugalölabscheiders 54.
Die Rückenfläche 106 des Ventilkörpers 94 ist flach ausgebildet, während eine
in den Auslaßkanal 60 gerichtete Umlenkfläche 110 des Ventilkörpers 94 dagegen
eine aerodynamische Form aufweist.
Im Betrieb wird das Kühlgas aufgrund der Drehbewegungen und des Ineinander
greifens der drehbaren Spindeln 32, 34 durch die Ansaugöffnung 28 hindurch in
den Verdichtungsraum 30 gesaugt. Dabei wird eine der beiden Spindeln 32, 34
in vorgegebener Richtung durch den Antriebsmotor 36 angetrieben. Ist der An
triebsmotor 36 eingeschaltet, wird ungeachtet der Position des Ventilkörpers
48 zumindest ein Teil des durch die Ansaugöffnung 28 in den Versichtungsraum 30
gesaugten Kühlgases verdichtet und über die Auslaßöffnung 46 ausgelassen. Ge
mäß der Darstellung in Fig. 1 wird das Kühlgas über die Auslaßöffnung 46 aus
dem Verdichtungsraum 30 ausgelassen und strömt in den Auslaßkanal 60 des La
gergehäuses 58. Das aus dem Ölsumpfbereich 80 stammende Öl wird - wenn dies
auch in den Figuren nicht gezeigt ist, - bei arbeitendem Schraubenverdich
ter 12 in den Verdichtungsraum 30 gefördert. Das im Ölsumpfbereich 80 befind
liche Öl steht bei arbeitendem Schraubenverdichter 12 im wesentlichen unter
Auslaßdruck. Dies liegt daran, daß die Wandung 64 des Ölabscheiders 54 durch
lässig ist. Das Öl aus dem Ölsumpfbereich 80 schmiert desweiteren die die
Wellenenden der drehbaren Spindeln 32, 34 im Schraubenverdichter 12 aufnehmen
den Lager. Dieses Schmieröl wird nach Passieren der Lager in den Verdichtungs
raum 30 geleitet. Zusätzlich wird das Öl im Ölsumpfbereich 80 bei geöffnetem
Magnetventil 86 durch dieses hindurch gesteuert aus dem Ölsumpfbereich 80
heraus und in die Druckkammer 78 geleitet. Dadurch wird der Kolben 74 bewegt
und entsprechend der Ventilkörper 48 im Spindelgehäuse 24 verschoben. Soll der
Ventilkörper 48 zur Entlastung des Schraubenverdichters 12 verschoben werden,
so wird die Druckkammer 78 über das Magnetventil 84 in den Ansaugbereich 42
des Spindelgehäuses 24 entlüftet. Es bedarf keiner weiteren Erklärung, daß
es sich bei dem aus der Auslaßöffnung 46 des Spindelgehäuses 24 ausgelassenen
Medium um verdichtetes Kühlgas handelt, das stark mit Öl beladen ist, das ent
sprechend voranstehender Erläuterungen von vielen Orten aus in den Verdich
tungsraum 30 sickert.
Die Mischung aus Öl und Kühlgas, die aus dem Verdichtungsbereich 14 strömt,
tritt durch die Einlaßöffnung 62 in den Ölabscheidebereich 16 ein. Dort trifft
das Gemisch unmittelbar auf die profilierte Umlenkfläche 110 des Ventilkör
pers 94. Ein solches Auftreffen bewirkt zunächst so lange eine Bewegung des
Ventilkörpers 94 weg von der Auslaßöffnung 46, bis die Rückenfläche 106 auf
den Sitzen 108 der Dralleinsätze 92 aufsitzt. Während das Gemisch aus Öl und
Kühlgas aus dem Verdichtungsbereich 14 ausgelassen wird, wird der Ventilkör
per 94 durch den Einfluß der Kraft des aus dem Verdichtungsraum 30 des Verdich
tungsbereiches 14 strömenden Gemischs weiterhin in den Sitzen 108 und in der
in Fig. 1 dargestellten Position gehalten. Die um die Einlaßöffnung 62 des Zen
trifugalölabscheiders 54 herum ausgebildete Fläche wird durch Auftreffen des
ausgelassenen Gemischs auf der Umlenkfläche 110 völlig mit Öl benetzt sein.
Folglich gleitet der Ventilkörper 94 leicht auf der Tragstange 96. Eine ge
ringe Leckage in den Bereich hinter dem Ventilkörper 94 durch den Spalt zwi
schen der Tragstange 96 und der im Ventilkörper 94 ausgebildeten Bohrung,
durch die die Tragstange 96 hindurchragt, ist nicht schädlich. Etwas Spiel
zwischen der Tragstange 96 und dem Ventilkörper 94 ist daher zulässig und
stellt ein leichtes Gleiten des Ventilkörpers 94 auf der Tragstange 96 sicher.
Das durch die Einlaßöffnung 62 des Zentrifugalölabscheiders 54 strömende Gemisch
aus Öl und Kühlgas wird durch Zusammenwirken der profilierten Umlenkfläche 110
mit dem Ventilkörper 94 allmählich von einer im wesentlichen axialen Strömung
in eine aus axialer und radialer Strömung kombinierte Strömung im Zentrifu
galölabscheider 54 umgelenkt. Das Gemisch wird dann in den Dralleinsatz 92 ge
leitet und erfährt dort, nachdem es bereits durch den Ventilkörper 94 eine ra
diale Geschwindigkeitskomponente erhalten hatte, eine Drehbewegung oder einen
Drall in vorgegebener Richtung. Das in Drallbewegung versetzte Gemisch wird
anschließend in einen von dem Leitelement 68, der durchlässigen Wandung 64
und dem zylindrischen Innengehäuse 66 gebildeten schraubenlinienförmigen Kanal
geleitet. Der dem Gemisch allmählich und reibungslos aufgezwungene Richtungs
wechsel ist zweckdienlich und verringert während der Ölabscheidung den im Kühl
gas auftretenden Druckabfall. Wenn das unter hohem Druck stehende Gemisch durch
den Zentrifugalölabscheider 54 hindurchströmt, bewirken die durch den Verlauf
des Strömungspfades auf die schweren Fluidteilchen des Gemischs wirkenden Zen
trifugalkräfte eine nach außen gerichtete radiale Bewegung dieser Teilchen im
Zentrifugalölabscheider 54. Dort wandern die Fluidteilchen durch die durchläs
sige Wandung 64. Das von Öl befreite Kühlgas bewegt sich weiter durch den Zen
trifugalölabscheider 54 und schließlich durch den Auslaß 70 aus dem Ölsumpf
gehäuse 56 heraus. Das abgeschiedene Öl wird im Ölsumpfbereich 80 des Ölsumpf
gehäuses 56 gesammelt.
Bei abgeschaltetem Schraubenverdichter 12 - d. h. wenn der Antriebsmotor 36
abgeschaltet ist und so die Spindeln 32, 34 nicht mehr angetrieben werden -
neigt das unter hohem Druck stehende Kühlgas im Zentrifugalölabscheider 54
und auch in Strömungsrichtung hinter dem Zentrifugalölabscheider 54 dazu,
durch die Einlaßöffnung 62, den Auslaßkanal 60 und die Auslaßöffnung 46 des
Spindelgehäuses 24 hindurch zurück in den Verdichtungsraum 30 zu strömen. Ein
solcher Rückstrom des Kühlgases würde - sofern er nicht verhindert wird -
einen Antrieb der Spindeln 32, 34 in umgekehrte Richtung, d. h. entgegen der
eigentlichen Antriebsrichtung des Antriebsmotors 36, bewirken. Dabei würden
möglicherweise unzulässig hohe Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen auftreten.
Wenn die Spindeln 32, 34 vom Antriebsmotor 36 nicht mehr angetrieben werden,
können sie sich in beide Richtungen frei drehen. Das aus dem Zentrifugalölab
scheider 54 anfänglich rückströmende Kühlgas bewegt jedoch den Ventilkörper 94
entlang der Tragstange 96 in Richtung des Verdichtungsbereiches 14 so lange,
bis der Randbereich 102 des Ventilkörpers 94 mit der Sitzfläche 104 aufsitzt,
dabei die Einlaßöffnung 62 schließt und den weiteren Rückstrom des Kühlgases
verhindert. Bemerkenswert ist die Tatsache, daß der Druckausgleich zwischen
dem auf der Hochdruckseite und dem auf der Niederdruckseite des Kühlsystems 10
herrschenden Druck durch Verhinderung einer schnellen Rückwärtsdrehung der
drehbaren Spindeln 32, 34 länger dauert. Das zeitlich ausgedehnte Halten des
Druckes im Bereich hinter der Einlaßöffnung 62 des Zentrifugalölabscheiders
54 sichert desweiteren die zuvor erwähnte Ölversorgung der Lager und des Ver
dichtungsraumes 30 des Schraubenverdichters 12. Dies liegt daran, daß auf
grund des auch bei abgeschaltetem Kühlsystem 10 im Ölabscheidebereich 16 auf
gebauten und aufrechterhaltenen hohen Druckes Öl aus dem Ölsumpfbereich 80
an die Öl benötigenden Stellen im Schraubenverdichter 12 gefördert wird.
Der Erhalt des Öldruckes im Ölabscheidebereich 16 bei abgeschaltetem Kühl
system 10 wird zusätzlich durch die von der Feder 76 hervorgerufene, auf den
Ventilkörper 48 in Richtung der dem entlasteten Zustand des Schraubenverdich
ters 12 gemäß der Darstellung in Fig. 2 entsprechenden Position im Spindelge
häuse 24 wirkende Vorspannung bewirkt. Bei abgeschaltetem Kühlsystem 10 wird
das Magnetventil 84 automatisch geöffnet und lüftet so die Druckkammer 78.
Der im Ölabscheidebereich 16 herrschende Druck wirkt zusammen mit der Feder 76
auf die gleiche Fläche des Kolbens 74. Wenn der Ventilkörper 94 die Einlaßöff
nung 62 zur Verhinderung eines Rückstromes des Kühlgases durch die Einlaßöff
nung 62 auf die Niederdruckseite des Kühlsystems 10 verschließt, wirkt der im
Zentrifugalölabscheider 54 herrschende Druck zusammen mit der Feder 76 auf den
Kolben 74 und bewirkt, daß sich der Ventilkörper 48 in Richtung der dem entlaste
ten Zustand des Schraubenverdichters 12 entsprechenden Position im Spindelge
häuse 24 bewegt. Hat der Ventilkörper 94 die Einlaßöffnung 62 einmal verschlos
sen, wird der Ventilkörper 48 nicht weiter durch den an der Auslaßöffnung 46
herrschenden Auslaßdruck beaufschlagt. Die Bewegung des Ventilkörpers 48 in
die dem entlasteten Zustand des Schraubenverdichters 12 entsprechende Position
gemäß Fig. 2 ist sichergestellt.
Claims (5)
1. Schraubenverdichter mit einem mit Öl versorgten Verdichtungsbereich und
einem damit gekoppelten Ölabscheidebereich, wobei der Verdichtungsbereich ein
Spindelgehäuse und zwei im Spindelgehäuse angeordnete, komplementäre, dreh
bare Spindeln aufweist, wobei im Spindelgehäuse zu einem Ende der Spindeln
hin ein Verdichtungsraum ausgebildet und im Spindelgehäuse eine vom Verdich
tungsraum ausgehende Auslaßöffnung angeordnet ist, wobei im Ölabscheidebe
reich ein Zentrifugalölabscheider mit einer Einlaßöffnung angeordnet ist,
wobei die Einlaßöffnung mit der Auslaßöffnung unmittelbar strömungsverbunden
ist, wobei in Strömungsrichtung hinter der Auslaßöffnung des Verdichtungsbe
reichs ein Rückschlagventil mit einem beweglichen Ventilkörper vorgesehen
ist und wobei im Betrieb ein innerhalb des Verdichtungsraumes durch die in
vorgegebener Richtung drehenden Spindeln verdichtetes Öl-Gas-Gemisch durch
die Auslaßöffnung und die Einlaßöffnung, am Ventilkörper vorbei, in den Zen
trifugalölabscheider strömt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrifugalöl
abscheider (54) ein zylindrisches Innengehäuse (66) und eine das Innengehäu
se (66) umgebende durchlässige Wandung (64) aufweist, die somit einen zur
Einlaßöffnung (62) etwa koaxialen, ringförmigen Strömungskanal bilden, daß
der Ventilkörper (94) im Zentrifugalölabscheider (54) angeordnet und koaxial
zur Einlaßöffnung (62) ausgerichtet ist, daß der Ventilkörper (94) zwischen
einer ersten Position mit erheblichem Abstand von der Einlaßöffnung (62) im
Zentrifugalölabscheider (54) - der Durchlaßposition - und einer zweiten Po
sition an der Einlaßöffnung (62) abdichtend anliegend - der Rückstromsperr
position - hin und her bewegbar ist und daß der Ventilkörper (94) auf der
der Einlaßöffnung (92) zugewandten Seite eine zur Mittelachse des Ventil
körpers (94) symmetrische Umlenkfläche (110) aufweist, durch die die axial
auf den Ventilkörper (94) treffende Strömung des Öl-Gas-Gemisches in eine
im wesentlichen radial nach außen gerichtete Strömung in den ringförmigen
Strömungskanal hinein umlenkbar ist.
2. Schraubenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zen
trifugalölabscheider (54) im an die Einlaßöffnung (62) anschließenden, den
Ventilkörper (94) umgebenden Ende des Strömungskanals eine Mehrzahl von Drall
einsätzen (92) aufweist, so daß der Strömung im Strömungskanal ein Drall auf
gezwungen wird.
3. Schraubenverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
im Strömungskanal ein schraubenlinienförmiges Leitelement (68) angeordnet
ist.
4. Schraubenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß der Ventilkörper (94) eine koaxial zur Mittelachse verlaufende
Bohrung aufweist und auf einer durch die Bohrung hindurchragenden Tragstan
ge (96) verschiebbar angeordnet ist.
5. Schraubenverdichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ven
tilkörper (94) gegenüber der Tragstange (96) nicht drehbar ist.
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