(19) |
|
|
(11) |
EP 0 758 717 A1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
(43) |
Veröffentlichungstag: |
|
19.02.1997 Patentblatt 1997/08 |
(22) |
Anmeldetag: 02.08.1996 |
|
(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)6: F04C 19/00 |
|
(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
|
AT BE CH DE DK ES FI FR GB IT LI NL SE |
(30) |
Priorität: |
16.08.1995 DE 19530152
|
(71) |
Anmelder: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT |
|
80333 München (DE) |
|
(72) |
Erfinder: |
|
- Plescher, Georg, Dipl.-Ing.
97340 Martinsheim (DE)
- Siebenwurst, Robert, Dipl.-Ing.
90471 Nürnberg (DE)
- Tews, Bernhard, Dipl.-Ing.
90518 Altdorf (DE)
|
(56) |
Entgegenhaltungen: :
|
|
|
|
|
|
|
|
(54) |
Flüssigkeitsringverdichter |
(57) Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsringverdichter,die einem im Verdichtergehäuse
(1) gegenüber diesem exzentrisch gelagerten Laufrad (4) und mit mindestens einer auf
der einen Stirnseite des Laufrades (4) angeordneten Steuerscheibe (5), welche für
die Zu- und Abführung des zu verdichtenden Mediums mit einem Saug- und einem Druckschlitz
(16;17) versehen ist und ferner in dem von der Nabe (9) des Laufrades (4) radial überdeckten
Bereich eine umlaufende Verteilernut (10) aufweist, in welche über eine Zuführöffnung
(11) Betriebsflüssigkeit als Dichtflüssigkeit eingebracht ist. Die Abdichtung des
zwischen der Steuerscheibe und der Laufradnabe bestehenden Axialspaltes wird dadurch
verbessert, daß im Bereich der Seite der Zuführöffnung (11), auf der der höhere Differenzdruck
zwischen dem Zuführdruck der Betriebsflüssigkeit und dem Druck in den Laufradzellen
herrscht, ein radial in die Verteilernut ragendes Sperrglied (18) vorgesehen ist.
|
|
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitsringverdichter gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
[0002] Ein solcher Flüssigkeitsringverdichter ist durch die DE-B-1027 358 bekannt. Bei diesem
Verdichter ist in Bezug auf die Drehrichtung des Laufrades direkt nach dem Druckschlitz
eine Öffnung vorgesehen, die strömungsmäßig mit einer in der Steuerscheibe ausgebildeten
radialen Quernut verbunden ist. Die Quernut mündet ihrerseits in eine innere und eine
äußere umlaufende Verteilernut. Durch die Öffnung, welche aufgrund ihrer räumlichen
Lage von dem Flüssigkeitsring des Verdichters überdeckt ist, wird Betriebsflüssigkeit
in die Quernut und über diese in die Verteilernuten geleitet. Von dort strömt die
Betriebsflüssigkeit durch den zwischen der Steuerscheibe und der Laufradnabe bestehenden
Axialspalt und dichtet diesen somit ab. Über den Umfang der Verteilernut ergibt sich
ein vom Ansaugdruck bis zum Verdichterdruck ansteigender Druckverlauf. Somit ist der
Druckunterschied zwischen dem Zuführdruck der Betriebsflüssigkeit und dem Druck in
den einzelnen Laufradzellen nicht konstant. Dies führt dazu, daß in Bereichen eines
höheren Druckunterschiedes folglich mehr Betriebsflüssigkeit durch den Axialspalt
gedrückt wird, als in einem Bereich, wo der Druckunterschied weniger hoch ist. Damit
ist keine gleichmäßige Abdichtung des Axialspaltes gewährleistet.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsringverdichter der gattungsgemäßen
Art so weiterzubilden, daß die Abdichtung des zwischen der Steuerscheibe und der Laufradnabe
bestehenden Axialspaltes deutlich verbessert ist.
[0004] Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch die im Kennzeichen des Anspruches
1 angegebenen Merkmale. Durch die beschriebene Anordnung eines Sperrgliedes in der
Verteilernut wird ein von der Zuführöffnung zu dem Bereich des größeren Druckunterschiedes
gerichtetes stärkeres Abströmen der den Axialspalt abdichtenden Betriebsflüssigkeit
verhindert. Die Betriebsflüssigkeit wird durch die Anordnung des Sperrgliedes auf
der entsprechenden Seite der Zuführöffnung viel mehr zu dem Bereich gelenkt, wo der
Druckunterschied zwischen Zuführdruck der Betriebsflüssigkeit und dem Druck in den
Laufradzellen weniger groß ist. Damit ergibt sich über den vollen Umfang der Verteilernut
eine insgeamt bessere Verteilung der den Axialspalt abdichtenden Betriebsflüssigkeit.
[0005] Eine direkte Strömung von der Zuführöffnung zu dem Bereich des größeren Druckunterschiedes
läßt sich vollständig verhindern, wenn sich das Sperrglied über die volle radiale
Höhe der Verteilernut erstreckt.
[0006] Dadurch, daß die Verteilernut radial unmittelbar an die Welle des Laufrades angrenzt,
ergibt sich eine maximale radiale Länge der Abdichtstrecke.
[0007] Besonders vorteilhaft ist es, daß die Zuführöffnung in Bezug auf die Drehrichtung
des Laufrades in dem zwischen dem Ende des Saugschlitzes und dem Beginn des Druckschlitzes
liegenden Bereich vorgesehen ist. In diesem Falle stimmt die Strömungsrichtung der
Betriebsflüssigkeit in der Verteilernut mit der Drehrichtung des Laufrades überein,
so daß die Betriebsflüssigkeit in der Verteilernut durch das rotierende Laufrad noch
in Umfangsrichtung mitgenommen wird.
[0008] Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung
nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:
- FIG 1
- einen Flüssigkeitsringverdichter im Querschnitt mit einer Draufsicht auf die Steuerscheibe
- FIG 2
- in vergrößerter Darstellung einen Teillängsschnitt eines Flüssigkeitsringverdichters
im Bereich der Steuerscheibe.
[0009] Mit 1 ist das Verdichtergehäuse eines Flüssigkeitsringverdichters bezeichnet. An
dem Gehäuse 1 ist ein in einen Ansaugraum des am Gehäuse angebauten Seitenschildes
mündender Ansaugstutzen 2 und ein mit einem Druckraum des Seitenschildes verbundener
Druckstutzen 3 vorgesehen. An das Verdichtergehäuse 1 ist eine den das Laufrad 4 des
Verdichters enthaltenden Arbeitsraum von dem Ansaug- und Druckraum des Seitenschildes
trennende Steuerscheibe 5 angebaut. Das Axial vor der Steuerscheibe 5 liegende Laufrad
ist in der Zeichnung gestrichelt angedeutet. Das Laufrad 4 ist mit seiner Drehachse
6 exzentrisch gegenüber der Mittenachse des Verdichtergehäuses 1 versetzt.
[0010] In der Steuerscheibe 5 ist eine radial unmittelbar an die Welle 8 des Laufrades 4
angrenzende, zur Nabe 9 des Laufrades 4 hin offene Verteilernut 10 ausgebildet. Die
Verteilernut 10 erstreckt sich über den vollen Umfang der Laufradwelle 8. In die Verteilernut
10 mündet eine Zuführöffnung 11. Diese Zuführöffnung 11 steht, wie aus FIG 2 zu ersehen
ist, mit einem mit Betriebsflüssigkeit angefüllten Raum 12 des Seitenschildes in Verbindung.
Damit kann Betriebsflüssigkeit über die Zufuhröffnung 11 in die Verteilernut 10 einströmen.
Von der Verteilernut 10 aus strömt die Betriebsflüssigkeit, wie durch Pfeile 13 angedeutet,
durch den zwischen der Steuerscheibe 5 und der Laufradnabe 9 bestehenden Axialspalt
14 in den Arbeitsraum des Verdichters und vermengt sich mit der im Arbeitsraum den
Flüssigkeitsring bildenden Betriebsflüssigkeit. Die den Axialspalt 14 durchströmende
Betriebsflüssigkeit dichtet diesen Spalt ab.
[0011] Bei dem Ausführungsbeispiel nach FIG 1 ist die Zuführöffnung 11 mit Bezug auf die
durch einen Drehpfeil 15 gekennzeichnete Drehrichtung des Laufrades 4 in dem Bereich
zwischen dem Ende des Saugschlitzes 16 und dem Beginn des Druckschlitzes 17 der Steuerscheibe
5 angeordnet. Auf der zum Saugschlitz 16 hin liegenden Seite der Zuführöffnung 11
ist ein als Finger 18 ausgebildetes, nach radial innen in die Verteilernut 10 ragendes
Sperrglied vorgesehen. Der Finger 18 erstreckt sich radial bis zur Laufradwelle 8
und in axialer Richtung über die volle Tiefe der Verteilernut 10. Damit ist die Verteilernut
auf der Seite zu dem Saugschlitz 16 hin praktisch vollständig verschlossen. Auf dieser
Seite herrscht die größte Druckdifferenz zwischen der zugeführten Betriebsflüssigkeit
und dem Druck in den am Saugschlitz vorbei rotierenden Laufradzellen. Wegen der vollständigen
Abriegelung der Verteilernut 10 durch den Finger 18 kann die über die Zuführöffnung
11 in die Verteilernut 10 einströmende Betriebsflüssigkeit nicht direkt zu dem den
Saugschlitz 16 benachbarten Bereich der Verteilernut strömen. Die Betriebsflüssigkeit
muß vielmehr die Verteilernut in der durch Pfeile 19 angedeuteten Richtung durchströmen.
Beim Durchströmen der Verteilernut 10 strömt ein Teil der Betriebsflüssigkeit auch
nach radial außen durch den Axialspalt 14 und dichtet diesen ab.
[0012] Da in den zu dem Druckschlitz 17 hin liegenden Bereich der Druckunterschied zwischen
dem Zuführdruck der Betriebsflüssigkeit und dem in diesem Bereich in den Laufradzellen
herrschenden Druck geringer ist, ist die in diesem Bereich über den Axialspalt 14
abströmende Flüssigkeitsmenge ebenfalls geringer, so daß für den weiteren Verlauf
der Verteilernut noch eine genügende Flüssigkeitsmenge für eine ausreichende Abdichtung
des Axialspaltes 14 zur Verfügung steht.
1. Flüssigkeitsringverdichter, mit einem im Verdichtergehäuse (1) gegenüber diesem exzentrisch
gelagerten Laufrad (4) und mit mindestens einer auf der einen Stirnseite des Laufrades
(4) angeordneten Steuerscheibe (5), welche für die Zu- und Abführung des zu verdichtenden
Mediums mit einem Saug- und einem Druckschlitz (16 und 17) versehen ist und ferner
in dem von der Nabe (9) des Laufrades (4) radial überdeckten Bereich eine umlaufende
Verteilernut (10) aufweist, in welche über eine Zuführöffnung (11) Betriebsflüsssigkeit
als Dichtflüssigkeit eingebracht ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der Seite der Zuführöffnung (11), auf der der höhere Differenzdruck
zwischen dem Zuführdruck der Betiebsflüssigkeit und dem Druck in den Laufradzellen
herrscht ein radial in die Verteilernut (11) ragendes Sperrglied (18) vorgesehen ist.
2. Flüssigkeitsringverdichter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich das Sperrglied (18) über die volle radiale Höhe der Verteilernut (10) erstreckt.
3. Flüssigkeitsringverdichter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verteilernut (10) radial unmittelbar an die Welle (8) des Laufrades (4) angrenzt.
4. Flüssigkeitsringverdichter nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuführöffnung (11) mit Bezug auf die Drehrichtung des Laufrades (4) in dem
zwischen dem Ende des Saugschlitzes (16) und dem Beginn des Druckschlitzes (17) liegenden
Bereich vorgesehen ist.