壓縮機，特別是將二氧化碳作為冷卻劑的徑向活塞壓縮機的製作方法

2023-06-05 04:42:41

專利名稱：壓縮機，特別是將二氧化碳作為冷卻劑的徑向活塞壓縮機的製作方法
壓縮機，特別是將二氧化碳作為冷卻劑的徑向活塞壓縮機本發明涉及根據本專利的權利要求1的前序部分的壓縮機(Verdichter)，特別是徑向活塞壓縮機(Radialkolbenverdichter)，再進一步特別是將0)2作為冷卻劑的壓縮機。壓縮機，特別是用冷卻劑例如RliMa、R404A、R507、R407C、R22或R744 (CO2)的壓縮機在當今時代變得越來越不可或缺，並且尤其是應用在移動的製冷和空調領域，例如小客車和載重車的空調，公共汽車和火車的空調，和運輸製冷的空調等領域，而且還應用於非移動的食品冷凍、冷藏庫或製藥技術等領域。現在，此類壓縮機在建築物空調領域的應用也是很必要的。由申請人半公開的目錄中例如已知有應用在上面所述的一些領域中的壓縮機。 特別由該目錄已知具有兩個、四個、六個和八個氣缸的活塞式壓縮機，這些壓縮機具有 62cm3-3. 215cm3的汽缸工作容積。此外在DE 10356373A1中公開了一種徑向活塞壓縮機形式的壓縮機，該壓縮機包括用於壓縮冷卻劑的壓縮機單元，以及用於驅動該壓縮機單元的傳動軸。根據DE 10356373A1的壓縮機，其活塞中點被布置在一個共同的面上，傳動軸垂直穿過該面，或者沿傳動軸縱向延伸的中軸垂直於該面。另外，可從背景技術獲知壓縮機、特別是徑向活塞壓縮機，其傳動軸與電馬達有效嚙合(Wirkeingriff)，其中馬達實際上被馬達機殼限定，該馬達機殼在其內部定義了馬達艙，其中馬達艙通過在傳動軸中的孔與吸氣室(Sauggaskammer)建立流體連接部，從該吸氣室中吸取待壓縮的冷卻劑。為了冷卻馬達，吸氣的部分質量流從吸氣室出來通過管道輸送到馬達艙，並通過前面提及到的傳動軸中的孔再次輸送到吸氣容積(Sauggasvolumen)。 由於流體條件，返回吸氣容積的部分質量流含有油。這些油起到潤滑(khmierimg)軸承 (Lager)或類似的作用。根據壓縮機的工作狀態(例如在較低轉數下)會出現不盡理想的潤滑。基於前述背景技術，本發明的任務在於，給出一種對於較廣的工作範圍仍保證良好潤滑的壓縮機。這一任務將通過具有權利要求1特徵的壓縮機來完成，其中，本發明其他的特徵與優點能夠隨後的結合


以及從屬權利要求得以闡釋。本發明隨後示例性地結合附圖根據可能的實施方式得以說明。附圖如下圖1 是依照本發明的壓縮機的第一實施方式的水平構建方式的部分斷面圖示；圖2 是以豎直構建方式的根據圖1的實施方式；圖3 圖1和圖2中斷面的細節視圖；圖4 類似於圖3中所示的根據本發明的壓縮機的第二可能實施方式的細節視圖； 和圖5 類似於圖3中所示的根據本發明的壓縮機的第三可能實施方式的細節視圖。例如由圖1和2可見，根據本發明的壓縮機10的第一實施方式具有壓縮機單元12 以及馬達單元14。馬達單元14具有馬達機殼16，在第一實施方式中，該馬達機殼不僅僅限制馬達艙18，而且也部分限制壓縮機單元12。在馬達艙18中，在電馬達20的旁邊安裝傳
4動軸22，馬達20通過該傳動軸與壓縮機單元12有效嚙合。在所述第一實施方式中，壓縮機單元12具有六個徑向安裝的活塞M。這些活塞M安裝在共同平面上，該平面通過在活塞長軸方向延伸的活塞中軸展開，並垂直於傳動軸22。由這點可以看出，很明顯可以想到有其他數量的活塞M，其中活塞的數量尤其是通過壓縮機10的用戶的技術需求(汽缸工作容積和希望的壓縮效率)來確定。為了壓縮冷卻劑而設有壓縮機單元12，其中可想像將常用的冷卻劑例如R134a、 R404A、R507、R407C、R22或者優選的R744(CO2)作為冷卻劑。冷卻劑在吸氣側上通過吸氣側安裝的吸氣室26到達壓縮機10的(沿徑向方向形成的)圓柱透孔觀，活塞M被安裝成可在其中往復活動。冷卻劑的壓縮通過活塞M在徑向上的運動來實現。當活塞M到達圓柱透孔觀中的上部位置時，也就是說，當活塞M到達徑向向外的位置時，被壓縮的冷卻劑排出到在高壓側安裝的壓力氣室30中，從此開始，壓縮的冷卻劑為壓縮機10的使用提供冷卻劑循環。除壓縮機單元12和馬達單元14以外，壓縮機10還具有電接線盒32，該電接線盒藉助固定元件例如以螺絲的形式固定在壓縮機10的馬達機殼16上。電馬達20的定子定位於馬達機殼16中並且能夠藉助例如螺絲固定在其上。接線盒32是用於壓縮機10的電連接，尤其是安裝用於電馬達20的電流源或電壓源的連接。另外，在接線盒32中含有電馬達保護配件，在該配件上還能夠連接有例如像絕熱恆溫器38這樣的配件。為了供電，接線盒32具有多個電線入口 36，如圖1所示，這些電線入口在不使用的狀態下能夠例如藉助封閉元件而被關閉。對於所示電線入口 36，優選的是指預壓鑄的、起初封閉的槽口，該槽口僅通過按壓開啟。因此並不要求單獨的配件，而是涉及到接線盒32的外廓(Auiienkontur)區域，其為了便於開啟而被預壓鑄。絕熱恆溫器38因為冷卻劑(例如CO2)的高壓而優選地被安裝成不直接與冷卻劑接觸，而是在馬達機殼16中與冷卻劑分離地安裝。由此絕熱恆溫器38僅僅間接地與冷卻劑熱相連。絕熱恆溫器38能夠通過電線39與接線盒32中的元件相連，例如通過電線入口 36。為了潤滑壓縮機10，潤滑劑以油41的形式存在於壓縮機10中。在馬達艙18中實現油41的存儲，其中，油41不僅為了潤滑而被安置在馬達艙18內，並且也用於被安裝在馬達艙18外的壓縮機10配件部分。在馬達艙18的範圍內有必要的潤滑軸承40、42、44(前軸襯42、後軸襯44以及用於在馬達機體16中安裝傳動軸22的軸承40)。除馬達艙18夕卜， 壓縮機單元12的運動組件部分，尤其是活塞M需要相應的潤滑。壓縮機10在馬達艙18和吸氣側(吸氣室26)之間具有流體連接部45，除了引回冷卻馬達的部分質量流外，該流體連接部還起到潤滑軸承40、42、44的作用。流體連接部45 的大部分在傳動軸22中形成，並另外由以軸向延伸的孔46的形式的、在傳動軸22中形成的軸向槽口構成。此外，流體連接部45具有四個在傳動軸22中沿徑向安裝的以第一、第二、 第三和第四徑向孔48、50、52、54形式的徑向槽口，它們與孔46流體連通。為了容納包含油或者油霧的部分質量流，延伸穿過整個傳動軸22的第一徑向孔48具有兩個朝著馬達艙18 的開口。為了潤滑軸承40、42、44設置第二、第三和第四徑向孔50、52、M。油41能夠通過它們沿徑向流入待潤滑的軸承部位。通過傳動軸22的旋轉運動和由此產生的離心力來促進油41在徑向上流出。
為了實現對馬達的冷卻，前面已經提及的吸氣室沈藉助流體連接部45與馬達艙 18相連。此外，流體連接部45具有作為部分質量流入口的第一徑向孔48，以及有流體連通的孔46。為了潤滑軸承44 (第二軸襯)，流體連接部此外還具有與孔46流體連通的徑向孔 M。徑向孔M與第二軸向槽口有以傳動軸22中第二徑向延伸的孔56的形式的流體連通， 該徑向孔具有比孔46的截面小的截面，並且在其遠離馬達艙18的末端與吸氣室沈流體連通。在孔56的吸氣側末端設置以噴管58形式的一個截面減小的位置，該位置限定並且定義了在吸氣室中的進油。根據需要，噴管58依工件方面選出，並且相應的截面或相應的流量率符合設計上標準。根據本發明的另一個實施方式，除了噴管58以外或者代替噴管58，油的輸入是能夠藉助徑向孔討或軸向孔56的孔截面來控制的，例如通過孔截面自身或者通過在孔M或 56中設置的狹窄部分，或者通過孔口或活門。孔口或活門能夠形成為不可調節的或可調節的，使得藉助它，通過吸氣室26的油流或者潤滑能夠依賴於外界和在可能情況下還依賴於壓縮自身參數來控制或調節。噴管58另外還可能設有可變的噴嘴截面和/或設有在上遊的閥門，該閥門以預定的或者可變的頻率開啟或關閉，使得輸入進吸氣室26的油量可控或可調節。兩個軸向的槽口 46和56優選地以一定的徑向間距彼此軸平行地形成在傳動軸22 中，優選的是以軸平行的孔的形式。為了保證特別是軸承42、44的穩定的油供應，在流體連接部45中安裝用於截住油的、以管狀元件或管60的形式的裝置，其作用在於為噴管58和徑向孔5254供應足夠的油 41。因為在其遠離馬達艙一側上與吸氣容積流體連通，除了攔截功能之外，管60還保證部分質量流從馬達進入吸氣容積的回流。油溢出裝置以被壓入進傳動軸22並延伸到軸向孔 46中的管61的形式將多餘的、被攔截的油41運走。還需注意的是，管60並非為了潤滑壓縮機單元12而設，而僅僅是為在過量截留油量的時候為油溢出而設。呈管60形式的、用於截留油的裝置是為了在不間斷的流體連接時攔截油41。需注意的是，管60具有小於軸向孔 46的直徑的外徑，並且管60與軸向孔46同心安裝並伸入其中。另一種不同心但與孔46平行的布置也是可想見的。圖1中所示的壓縮機10在圖2中以豎立的安裝狀態來顯示，其中在這種構建方式中，潤滑劑以油41的形式覆蓋徑向槽口(徑向孔48)。也可能使用被覆蓋的徑向槽口進行操作，其中能夠想見，徑向孔48安裝在油位(Olstand)上方，因此再次吸進的是油霧而不是油41。除管60以外或者代替管60還可想見有用於攔截油的裝置，為了截留油41，在介於馬達艙18和吸氣側或吸氣室沈之間形成例如安裝在傳動軸22中的孔口 62(參看圖4) 和/或形成儲水池狀或盆狀的徑向延伸的槽口 64(參看圖幻。如圖5所示，儲水池狀的槽口 64形成在徑向孔52、54的範圍內。很明顯還可想見這類儲水池狀的槽口在其他徑向安裝在傳動軸中的槽口 /孔的範圍內。傳動軸22的旋轉產生的離心力為槽口 64提供可靠油供應。雖然本發明已結合具體實施方式
以確定的特徵組合得以介紹，但它還有另外的組合，如特別的、未詳細說明的、通過從屬權利要求給出的組合。
權利要求
1.壓縮機(10)，特別是徑向活塞壓縮機，再進一步特別是將CO2作為冷卻劑的壓縮機 (10)，該壓縮機(10)包括用於壓縮冷卻劑的壓縮機單元(1 和用於驅動壓縮機單元(12) 的傳動軸02)以及實際上通過馬達機殼(16)限定的馬達艙(18)，其中所述馬達艙(18)通過至少部分地在所述傳動軸0 中形成的流體連接部0 而與所述壓縮機(10)的吸氣側，尤其是吸氣室06)流體相連，其特徵在於，在所述流體連接部G5)中安裝有用於攔截油的至少一個裝置(60、62、64)。
2.根據權利要求1所述的壓縮機(10)，其特徵在於，為了在不間斷的流體連接中攔截油而形成了至少一個裝置(60、62、64)。
3.根據前述權利要求中任一項所述的壓縮機(10)，其特徵在於，所述流體連接部0 具有在所述傳動軸0 中軸向形成的、尤其是圓柱形狀的第一軸向槽口 G6)。
4.根據前述權利要求中任一項所述的壓縮機(10)，其特徵在於，所述流體連接部0 與至少一個在所述傳動軸中徑向形成的、尤其是圓柱形的徑向槽口(48、50、52、54)流體連通。
5.根據權利要求3或4所述的壓縮機(10)，其特徵在於，所述流體連接部0 具有管狀元件(60)，所述管狀元件(60)的外徑小於所述軸向槽口 G6)的直徑，其中所述管狀元件(60)與所述軸向槽口 G6)平行地或同心地安裝，並至少部分地伸入所述軸向槽口。
6.根據權利要求5所述的壓縮機(10)，其特徵在於，所述管狀元件(60)與吸氣側，特別是與吸氣室06)流體連通。
7.根據權利要求3至6中任一項所述的壓縮機(10)，其特徵在於，所述流體連接部0 包括在傳動軸中軸向形成的、尤其是圓柱形的第二軸向槽口(56)，所述第二軸向槽口(56)的截面要小於所述第一軸向槽口 G6)的截面，特別地所述第二軸向槽口(56)的直徑要小於所述第一軸向槽口 G6)的直徑，並且所述第二軸向槽口(56)在其一端與所述第一軸向槽口 G6)流體連通，並且在其第二端通到所述吸氣側。
8.根據權利要求7所述的壓縮機(10)，其特徵在於，所述第二軸向槽口(56)在其一端通過至少一個徑向延伸的徑向槽口 (M)，優選為徑向孔，而與所述第一軸向槽口 G6)流體連通。
9.根據前述權利要求中任一項所述的壓縮機(10)，其特徵在於，所述流體連接部0 具有一個截面減小的位置。
10.根據權利要求9所述的壓縮機(10)，其特徵在於，所述截面減小的位置包括噴管(58)或孔口(62)，或材料孔口減小的位置或者活門。
11.根據權利要求9或10中任一項所述的壓縮機(10)，其特徵在於，所述截面減小的位置設置在所述第二軸向槽口(56)中和/或設置在徑向槽口 (54)中。
12.根據權利要求9至11中任一項所述的壓縮機(10)，其特徵在於，所述截面減小的位置具有能夠調節的、特別是能夠控制的或能夠調整的截面。
13.根據前述權利要求中任一項所述的壓縮機(10)，其特徵在於，所述流體連接部0 具有至少一個另外安裝在所述傳動軸0 中的、特別是儲水池狀或盆狀的槽口(64)，該槽口被形成用於攔截油01)。
14.根據前述權利要求中任一項所述的壓縮機(10)，其特徵在於，設有油溢出裝置，該油溢出裝置確定被攔截或積累的油Gl)的量。
15.根據權利要求14所述的壓縮機(10)，其特徵在於，所述油溢出裝置包括管狀元件(61)，該管狀元件安裝在所述傳動軸02) 的徑向槽口中，並且伸進馬達艙(18)和吸氣側之間的流體連接部G5)中。
全文摘要
壓縮機(10)，特別是徑向活塞壓縮機，再進一步特別是將CO2作為冷卻劑的壓縮機(10)，其包括用於壓縮冷卻劑的壓縮機單元(12)和用於驅動壓縮機單元(12)的傳動軸(22)以及實際上通過馬達機殼(16)所限定的馬達艙(18)，其中馬達艙(18)通過至少部分在傳動軸(22)中形成的流體連接部(45)與壓縮機(10)的吸氣側，尤其是吸氣室(26)流體相連，其中，在流體連接部(45)中安裝用於攔截油的至少一個裝置(60、62、64)。
文檔編號F25B31/02GK102439313SQ201080013398
公開日2012年5月2日 申請日期2010年1月22日 優先權日2009年1月24日
發明者弗蘭克·奧柏裡斯特, 斯特凡·克羅斯, 馬丁·格拉茨 申請人:Gea博客有限公司, 歐柏裡斯特機電有限公司