CH720503A1

CH720503A1 - Ölgeschmierter Kompressor

Info

Publication number: CH720503A1
Application number: CH000133/2023A
Authority: CH
Inventors: Llapatinca Migjen; Söll Rainer; Sachs Ronald
Original assignee: Busch Produktions Gmbh
Priority date: 2023-02-14
Filing date: 2023-02-14
Publication date: 2024-08-30
Also published as: WO2024170474A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen verbesserten öigeschmierten Kompressor mit mindestens einer Verdichterstufe mit einem Gehäuse aufweisend einen Rotor in einem Verdichterraum, wobei die Innenwandung dieses Verdichterraums mindestens eine Öltasche mit mindestens zwei Öltaschenabschnitten (11, 12) aufweist, wobei sich die eine oder mehrere Öltaschen entlang des Umfangs der Innenwandung des Verdichterraums erstrecken, und wobei sich die Oltaschenabschnitte (11,12) hinsichtlich ihres Strömungsquerschnitts unterscheiden. Dadurch wird der Energieverbrauch des Kompressors optimiert.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft einen verbesserten ölgeschmierten Kompressor mit mindestens einer Verdichterstufe mit einem Gehäuse aufweisend einen Rotor in einem Verdichterraum, wobei die Innenwandung dieses Verdichterraums mindestens eine Öltasche mit mindestens zwei Öltaschenabschnitten („abgestufte Öltasche“) aufweist, wobei sich die eine oder mehrere Öltaschen entlang des Umfangs der Innenwandung des Verdichterraums erstrecken, und wobei sich die Öltaschenabschnitte hinsichtlich ihres Strömungsquerschnitts unterscheiden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Verdichterraum zylindrisch.

[0002] Ölgeschmierte Kompressoren, insbesondere Drehschieber-Kompressoren und Flügelzellenverdichter, weisen einen Rotor in einem Verdichterraum auf, wobei der Rotor zylinderförmig und in dem bevorzugt zylindrischen Verdichterraum exzentrisch angeordnet ist.

[0003] Der Verdichterraum kann neben dem bevorzugten kreisförmigen Querschnitt auch auf einem Oval, einer Ellipse oder ganz allgemein auf einer stetigen, symmetrischen, numerisch definierten Kurve basieren. Im Folgenden wird nur die bevorzugte Form (zylindrischer Verdichterraum) beschrieben, die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht darauf.

[0004] Der zylindrische Verdichterraum bildet zusammen mit den Zylinderdeckeln das Gehäuse, in den das gasförmige Arbeitsmedium strömt und anschliessend verdichtet und ausgestossen wird. Mögliche Gase („Arbeitsmedien“), die komprimiert werden können, sind beispielsweise Luft, Stickstoff und Edelgase wie Argon und Neon.

[0005] Die Achse des exzentrisch gelagerten Rotors verläuft parallel versetzt zu der Achse des zylindrischen Verdichterraums. Der Rotor weist einen oder mehrere Schieber auf. Diese sind in Schlitzen des Rotors schiebebeweglich angeordnet, wobei die Schlitze im Querschnitt etwa radial ausgerichtet sind. Die Schieber werden durch die Rotation des Rotors infolge der Fliehkraft gegen die den zylindrischen Verdichterraum begrenzende Innenwandung gedrückt. Im Betrieb des Kompressors dreht sich der Rotor radial versetzt zur Mittelachse des zylindrischen Verdichterraums. Hierdurch ergeben sich, getrennt durch die radial verschieblich angeordneten Schieber, geschlossene Förderkammern, deren Größe sich während einer Umdrehung des Rotors ändert. Über die Größenänderung der Förderkammern im Betrieb des Kompressors ergeben sich Druckdifferenzen zwischen den einzelnen Förderkammern und somit zwischen der Einlassseite und der Auslassseite des Kompressors.

[0006] Ein exemplarischer Drehschieber-Kompressor weist drei Schieber in drei Schlitzen auf, wodurch drei Förderkammern definiert werden. Es sind auch Drehschieber-Kompressoren mit mehr oder weniger Schiebern, Schlitzen und Förderkammern denkbar. So sind z.B. auch Drehschieber-Kompressoren mit zwei Schiebern, Schlitzen und Förderkammern bzw. acht Schiebern, Schlitzen und Förderkammern denkbar.

[0007] Ölgeschmierte Kompressoren zeichnen sich dadurch aus, dass bei diesen Öl in die Verdichterstufe bzw. den zylindrischen Verdichterraum eingeleitet wird. Durch dieses Öl werden Spalte zwischen den verschiedenen Komponenten, insbesondere zwischen den Schiebern und der Wandung des zylindrischen Verdichterraums abgedichtet. So wird der Gasaustausch zwischen den verschiedenen Förderkammern behindert. Auf diese Weise werden im Betrieb höhere Höchstdrücke erzielt als dies bei trocken laufenden Kompressoren möglich ist.

[0008] Die Innenwandung des zylindrischen Verdichterraums von Kompressoren weist üblicherweise eine oder mehrere Öltaschen auf. Bevorzugt weist die Innenwandung des zylindrischen Verdichterraums grosser Kompressoren mehrere Öltaschen auf, während die Innenwandung des zylindrischen Verdichterraums kleiner Kompressoren häufig nur eine Öltasche aufweisen.

[0009] Öltaschen sind Vertiefungen in der Innenwandung des zylindrischen Verdichterraums. Öltaschen erlauben es den theoretisch voneinander getrennten Förderkammern miteinander zu kommunizieren, da durch die Öltaschen ein Kanal zwischen den Förderkammern entsteht, den das zu komprimierende Gas für einen Druckausgleich nutzt. Die Öltaschen erstrecken sich entlang des Umfangs der Innenwandung des zylindrischen Verdichterraums und weisen eine Ausdehnung in axialer Richtung auf („Breite“). Mit zunehmendem Auslassdruck wird aufgrund der steigenden Druckdifferenz zwischen Abscheider und dem Einlass der Verdichterstufe zunehmend mehr Öl in die Verdichterstufe bzw. den zylindrischen Verdichterraum gefördert. Mittels Öltaschen wird ein Volumen gebildet, in welches das Öl ausweichen kann, um bei Erreichen von Kompressionsdrücken nahe dem Höchstdruck eine versuchte Ölkompression durch die Schieber zu verhindern. Dies führt zu weniger Kräften auf den oder die Schieber und zu einer Minimierung der Kompressorengeräusche.

[0010] Zusätzlich haben die Öltaschen auch die Funktion, das Öl zu sammeln und so für eine ausreichende Schmierung der Bauteile in der Verdichterstufe zu sorgen.

[0011] In den folgenden Abschnitten wird das „geometrische Kompressionsverhältnis“ öfters aufgegriffen und soll deshalb kurz definiert werden.

[0012] Grundlegend berechnet sich der Wert aus dem Verhältnis des maximalen Kammervolumens, das erreicht ist, sobald die Arbeitskammer durch die Schieber eingeschlossen wird, und des Kammervolumens bei Erreichen des Öltaschen-Anfangs.

[0013] Es wird vom „geometrischen Kompressionsverhältnis“ gesprochen, weil die Kompression bedingt durch die Geometrie des Zylinders verursacht wird. Bis zum Erreichen der Öltaschen, kann das Gas nicht aus der Arbeitskammer entweichen. Das Variieren der Öltaschenlänge hat somit auch eine Änderung des geometrischen Kompressionsverhältnisses (innere Verdichtung) zur Folge. Der Druck, der in der Förderkammer herrscht, sobald der Öltaschen-Anfang erreicht ist, d.h. der durch das geometrische Kompressionsverhältnis verursachte Druck, wird im Folgenden als „maximaler geometrischer Kompressionsdruck“ bezeichnet. Abhängig von diesem Druck kann man zwei Fälle unterscheiden:

[0014] Der erste Fall tritt auf, sobald der Auslassdruck (Druck hinter den Auslassventilen bzw. Druck im Abscheider) höher ist als der maximale geometrische Kompressionsdruck. Da der nötige Druck zum Ausströmen auch nach Erreichen der Öltasche nicht aufgebaut werden konnte, bleiben die Auslassventile zunächst geschlossen und der in Rotationsrichtung vorlaufende Schieber läuft entlang der Öltasche weiter, bis der entsprechend nötige Druck erreicht ist. Aufgrund der Verkleinerung des Kammervolumens während der Rotation des Rotors, herrscht in der vorlaufenden Förderkammer immer ein höherer Druck als in der nachlaufenden Förderkammer. Sobald die Öltasche vom vorlaufenden Schieber erreicht wird, nutzt das Gas die Öltasche, um in die nachlaufende Förderkammer mit niedriger herrschendem Druck auszuweichen. Dort angekommen wird das Gas aufgrund der Rotorbewegung erneut komprimiert und weicht wieder in die nächste nachlaufende Kammer aus. Durch diese sogenannte „Rückströmung“ erhöhen sich also die Energieverluste bzw. der Energiebedarf des Kompressors, da ein Teil des Gases immer wieder komprimiert wird und in der nachlaufenden Kammer wieder expandiert. D.h. verwendet man tiefe und lange Öltaschen, so ermöglicht man dem Gas einen größeren Strömungsquerschnitt (aufgrund der Tiefe) und zusätzlich hat das Gas während der Rotation mehr Zeit zurückzuströmen (aufgrund der Länge), was sich insgesamt negativ auf die Rückströmungsverluste auswirkt. Flache und kurze Öltaschen haben den gegenteiligen Effekt und wirken sich somit positiv auf die Rückströmungsverluste aus.

[0015] Der zweite Fall tritt auf, sobald der Auslassdruck kleiner ist als der maximale geometrische Kompressionsdruck. Der zum Ausströmen nötige Druck in der Förderkammer hat sich somit schon vor Erreichen der Öltasche aufgebaut. Da die Öltaschen mit den Auslasskanälen verbunden sind, bestimmt also ihre Position den Zeitpunkt, an dem das Gas ausströmen kann. Sobald die Öltasche erreicht ist, nutzt das Gas die Öltasche, um in die vorlaufende Förderkammer zu entweichen und auszuströmen. Je später die Öltasche tatsächlich beginnt, d.h. je höher das geometrische Kompressionsverhältnis ist, desto mehr wird das Gas in der Förderkammer komprimiert. Da das Gas theoretisch ausströmen könnte, jedoch durch die Zylinder-Geometrie daran gehindert wird, wird das Gas unnötig hoch komprimiert, wodurch ebenfalls die Verluste und der Energiebedarf steigen. Dieser Effekt wird im Folgenden als „Überkompression“ bezeichnet. In Hinsicht auf die Überkompression sind längere Öltaschen somit vorteilhafter, da sie dem Gas während der Rotation früher das Ausströmen ermöglichen und somit ein unnötiges weiter Verdichten entgegenwirken.

[0016] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Energieverbrauch über den gesamten Bereich Auslassdruckbereich, d.h. also von Atmosphärendruck bis zu den Höchstdrücken, zu optimieren.

Beschreibung der Erfindung

[0017] Die Erfindung wird nun anhand der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen ölgeschmierten Kompressors beschrieben, bei der der Verdichterraum zylindrisch ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Wie bereits oben erwähnt wurde, kann der Verdichterraum neben dem bevorzugten kreisförmigen Querschnitt auch auf einem Oval, einer Ellipse oder ganz allgemein auf einer stetigen, symmetrischen, numerisch definierten Kurve basieren. In diesem Fall wird der Abstand R0 der Innenwandung des Verdichterraums vom Zentrum des Verdichterraums variieren (R01, R02, R03 etc.). Für die Fachperson ist auch in diesem Fall klar, dass die Abstände der einzelnen Öltaschenabschnitte R1 und R2 vom Zentrum des Verdichterraums die unten genannten Bedingungen für den jeweiligen Abstand erfüllen, d.h. also R11 > R21 > R01 bzw. R12 > R22 > R02 etc.

[0018] Ein bevorzugter Gegenstand der Erfindung ist ein ölgeschmierter Kompressor 1 mit mindestens einer Verdichterstufe 2 mit einem Gehäuse 3 aufweisend einen Rotor 4 in einem zylindrischen Verdichterraum 13, wobei die Innenwandung 5 dieses zylindrischen Verdichterraums einen Abstand R0 zum Zentrum dieses zylindrischen Verdichterraums aufweist,dadurch gekennzeichnet,dassder zylindrische Verdichterraum 13 an der Innenwandung 5 mindestens eine Öltasche 9 mit mindestens zwei Öltaschenabschnitten 11 und 12 aufweist, wobei sich die eine oder mehrere Öltaschen 9 entlang des Umfangs der Innenwandung 5 des zylindrischen Verdichterraums erstrecken, und wobei sich die Öltaschenabschnitte 11 und 12 hinsichtlich ihres Strömungsquerschnitts unterscheiden.

[0019] In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Öltasche 9 zwei Öltaschenabschnitte 11 und 12 auf. Hierbei weist die Innenwandung 14 des ersten Öltaschenabschnitts 11 der Öltasche bevorzugterweise vom Zentrum des zylindrischen Verdichterraums einen maximalen Abstand R1 auf, und die Innenwandung 15 des zweiten Öltaschenabschnitts 12 der Öltasche weist bevorzugterweise vom Zentrum des zylindrischen Verdichterraums einen Abstand R2 auf, wobei R1 grösser als R2 und R2 grösser als R0 ist (R1 > R2 > R0), wobei der erste Öltaschenabschnitt 11 in den zweiten Öltaschenabschnitt 12 übergeht.

[0020] Da sich die Öltasche entlang des Umfangs der Innenwandung 5 des zylindrischen Verdichterraums erstreckt, ist unter „Länge des Öltaschenabschnittes“ dessen Bogenmass zu verstehen (siehe Fig. 3). D.h. der erste Öltaschenabschnitt 11 erstreckt sich über das Bogenmass d1, und der zweite Öltaschenabschnitt 12 über das Bogenmass d2.

[0021] Als Anfang und Ende der Öltasche gilt jeweils der Punkt, an dem der Abstand zum Zentrum des zylindrischen Verdichterraums von R0 abweicht.

[0022] Abhängig davon, welches Verfahren zur Herstellung der Öltasche verwendet wurde, also entweder Giess- oder Fräsverfahren, ist der Ein- und/oder Auslauf der Öltasche weniger oder mehr flach ausgebildet, d.h. der Übergang von R0 zu R1 bzw. R2 ist kürzer oder länger. Dies gilt auch für den Übergang von einem Öltaschenabschnitt zum anderen Öltaschenabschnitt.

[0023] Der „Strömungsquerschnitt“ ist der Flächeninhalt der Querschnittsfläche des Öltaschenabschnitts, also die Fläche, die das zu komprimierende Gas und das Öl nutzt, um von einer Förderkammer in die andere zu gelangen. Die Volumina der mindestens zwei Öltaschenabschnitte können gleich oder unterschiedlich gross sein. Sind mehr als zwei Öltaschenabschnitte vorhanden, so unterscheiden sich die Öltaschenabschnitte jeweils hinsichtlich ihres Strömungsquerschnitts voneinander.

[0024] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen ölgeschmierten Kompressors 1 ist das Volumen einer Öltasche I mit zwei Öltaschenabschnitten um 15-35 Vol.%, bevorzugt um 20-30 Vol.%, kleiner als das Volumen einer herkömmlichen Öltasche II ohne zwei Öltaschenabschnitte in einem herkömmlichen Kompressor bei gleicher Gesamtlänge und gleicher axialer Ausdehnung der beiden Öltaschen I und II. Hierbei haben der erste Öltaschenabschnitt der Öltasche I und die Öltasche II jeweils über ihre Länge einen Abstand R1 vom Zentrum des zylindrischen Verdichterraums, während der zweite Öltaschenabschnitt der Öltasche I über seine Länge einen Abstand R2 vom Zentrum des zylindrischen Verdichterraums hat, wobei R1 > R2 > R0.

[0025] Es ist auch denkbar, dass der Strömungsquerschnitt innerhalb der einzelnen Öltaschen-Abschnitte stetig, also ohne Abstufung, variiert, sich aber die beiden Öltaschen-Abschnitte 11 und 12 dennoch in ihrem Strömungsquerschnitt klar durch die nicht stetige Abstufung unterscheiden lassen. Deren Form liesse sich dann mit anderen mathematischen Formen beschreiben wie Geraden und Splines.

[0026] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen ölgeschmierten Kompressors 1 ist der Strömungsquerschnitt des Öltaschenabschnitts 11 grösser als der Strömungsquerschnitt des Öltaschenabschnitts 12.

[0027] Es versteht sich, dass die Innenwandung 5 des zylindrischen Verdichterraums auch mehrere solcher Öltaschen 9 aufweisen kann, wobei einzelne oder mehrere Öltaschen jeweils unterschiedlich oder gleich ausgebildet sein können.

[0028] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen ölgeschmierten Kompressors 1 weisen die vorhandenen Öltaschen 9 alle die gleiche Ausrichtung auf, d.h. die Öltaschen 9 sind an der Innenwandung 5 des zylindrischen Verdichterraums entlang einer Richtung parallel zur Umfangsrichtung nebeneinander ausgerichtet. Dies ist beispielsweise in der in Fig. 4 gezeigten Anordnung der Öltaschen der Fall.

[0029] Die eine oder mehrere Öltaschen 9 können ihrer Länge nach eine gerade oder eine geschwungene Form aufweisen. „Gerade“ heisst in diesem Zusammenhang, entlang einer Richtung im 90° Winkel zur Rotorachse. „Geschwungen“ heisst, dass die Öltasche in ihrer Länge von dieser Richtung abweicht. Es ist auch denkbar, dass Öltaschen mit einer geraden und Öltaschen mit einer geschwungenen Form nebeneinander vorhanden sind.

[0030] Bevorzugt ist mindestens eine Öltasche 9 mit einem Auslasskanal 10 verbunden. Bevorzugterweise ist der erste Öltaschenabschnitt 11 mit einem Auslasskanal 10 verbunden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Öltaschenabschnitt 11 mit zwei Auslasskanälen 10 und 10verbunden.

[0031] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen ölgeschmierten Kompressors 1 weisen zwei oder mehr Öltaschen dieselbe „Breite“, d.h. dieselbe axiale Ausdehnung, auf. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Öltaschen, die mit einem Auslasskanal oder mehreren Auslasskanälen verbunden sind, breiter als die Öltaschen, die nicht mit einem Auslasskanal verbunden sind. In einer weiteren Ausführungsform nimmt die Breite der Öltaschen, die nicht mit einem Auslasskanal verbunden sind, mit zunehmender axialer Entfernung zum Auslasskanal ab.

[0032] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen ölgeschmierten Kompressors 1 weisen zwei oder mehr Öltaschen dieselbe Gesamtlänge d auf. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform haben die Öltaschen, die mit einem Auslasskanal verbunden sind, die gleiche Gesamtlänge d, wobei eventuell weitere vorhandene Öltaschen, die nicht mit einem Auslasskanal verbunden sind, kürzer sein können.

[0033] In einer weiteren Ausführungsform haben die Öltaschen, die mit einem Auslasskanal verbunden sind, die gleiche Gesamtlänge d, wobei weitere vorhandene Öltaschen, die nicht mit einem Auslasskanal verbunden sind, länger sind.

[0034] Wird nun ein erfindungsgemässer Kompressor, insbesondere ein Drehschieber-Kompressor gemäss Fig. 2 bzw. Fig. 4, betrieben, so wird mit zunehmendem Auslassdruck aufgrund der steigenden Druckdifferenz zwischen Abscheider und Verdichterstufe zunehmend mehr Öl in die Verdichterstufe gefördert. Mittels der erfindungsgemässen Öltaschen wird nun ein Volumen gebildet, in welches das Öl ausweichen kann, um bei Erreichen von Drücken nahe dem Höchstdruck eine versuchte Ölkompression durch die Schieber zu verhindern. Dies führt zu weniger Kräften auf den oder die Schieber und zu einer Reduzierung der Kompressorengeräusche. Bei Auslassdrücken höher als der maximale geometrische Kompressionsdruck ist die Gasrückströmung über die Öltasche immer noch möglich, wegen der zwei Öltaschenabschnitte und ihrer speziellen abgestuften Geometrie wird die Gasrückströmung gegenüber Drehschieber-Kompressoren mit herkömmlichen Öltaschen jedoch reduziert, d.h. also gegenüber Drehschieber-Kompressoren mit Öltaschen der gleichen Gesamtlänge und einer durchgängig gleichen Tiefe, die der Tiefe des tieferen Öltaschenabschnitts der erfindungsgemässen Öltasche entspricht. D.h. die flacheren Öltaschenabschnitte der Öltaschen erschweren es dem Gas, von der vorlaufenden in die nachlaufende Förderkammer zurückzuströmen. Wegen dieser reduzierten Gasrückströmung ist der Energiebedarf verringert.

[0035] Bei Auslassdrücken kleiner als dem maximalen geometrischen Kompressionsdruck erreicht das Gas bereits vor Erreichen der Öltasche den notwendigen Druck zum Ausströmen. Da das Gas nun aufgrund der Geometrie der erfindungsgemässen Öltaschen ausströmen kann, ist auch hier der Energiebedarf im Vergleich zu herkömmlichen Drehschieber-Kompressoren verringert.

[0036] Da beim Betreiben eines erfindungsgemässen Kompressors also weniger Energie benötigt wird als beim Betreiben eines herkömmlichen Kompressors, ist der erfindungsgemässe Kompressor nachhaltig.

[0037] Ein weiterer Vorteil ist eine Verbesserung des Geräuschverhaltens beim Starten des Kompressors, d.h. der erfindungsgemässe Kompressor ist beim Starten leiser als ein herkömmlicher Drehschieber-Kompressor.

[0038] Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

[0039] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

[0040] Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die erfindungsgemässe Innenwandung des zylindrischen Verdichterraums wird exemplarisch an einem Drehschieber-Kompressor mit einer Verdichterstufe gezeigt, ist jedoch auch in Drehschieber-Kompressoren mit zwei oder mehr Verdichterstufen realisierbar. In Kompressoren mit mehr als zwei Verdichterstufen können die Öltaschen sowohl nur in einer Verdichterstufe, als auch in mehreren oder in allen Verdichterstufe angebracht sein.

[0041] Die Zeichnungen zeigen die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen ölgeschmierten Kompressors mit zylindrischem Verdichterraum. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

[0042] Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemässen bevorzugten Drehschieber-Kompressors ohne Ansicht des Zylinderdeckels. Fig. 2 zeigt einen Querschnitt eines erfindungsgemässen bevorzugten Drehschieber-Kompressors, wobei der Pfeil oben den Einlass zeigt und der Pfeil links den Auslass. Fig. 3 zeigt die Ausschnittsvergrößerung B aus Fig. 2 (dreifache Vergrösserung). Fig. 4 zeigt den Schnitt gemäss der Linie C-C in Fig. 1. Hier ist die parallele Ausrichtung der Öltaschen nebeneinander, also entlang einer Richtung parallel zur Umfangsrichtung, sehr gut zu sehen.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung

[0043] In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen - sofern nichts anderes angegeben ist - mit denselben Bezugszeichen versehen worden.

[0044] In Fig. 1 ist der Aufbau einer herkömmlichen Verdichterstufe eines Drehschieber-Kompressors zu sehen, wobei ein Rotor 4 in einem zylindrischen Verdichterraum 13 mit einer Innenwandung 5 exzentrisch angeordnet ist. Die Schieber 6/6/6<II>sind in Schlitzen 7/7/7<II>angeordnet, die so die Förderkammern 8/8/8<II>bestimmen.

[0045] Fig. 2 zeigt den Querschnitt der Verdichterstufe eines erfindungsgemässen bevorzugten Kompressors. Ebenso wie in Fig. 1 ist hier der in der zylindrischen Innenwandung 5 des zylindrischen Verdichterraums 13 angeordnete Rotor 4 zu sehen mit den Schiebern 6/6/6<II>, Schlitzen 7/7/7<II>und den Förderkammern 8/8/8<II>. Sehr deutlich zu sehen ist die Öltasche 9 mit zwei Öltaschenabschnitten 11 und 12, wobei einer der beiden Öltaschenabschnitte 11 und 12 mit den beiden Auslasskanälen 10/10verbunden ist. Im vorliegenden bevorzugten Fall ist der tiefere Öltaschenabschnitt 11 mit den Auslasskanälen verbunden.

[0046] Die in den Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 gezeigte Öltaschen 9 haben zwei Öltaschenabschnitte 11 und 12. Es sind auch Öltaschen mit drei oder mehr Öltaschenabschnitten denkbar. Details zur Lage und Form der Öltaschen sind Fig. 4 zu entnehmen.

[0047] Fig. 4 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine Innenwandung eines zylindrischen Verdichterraums 13, der acht Öltaschen 9, 9<II>, 9<III>, 9<IV>, 9<V>, 9<VI>, 9<VII>, und 9<VIII>mit einer geraden Form aufweist. Hierbei sind die Öltaschen 9<III>, 9<IV>, 9<V>und 9<VI>mit dem<>Auslasskanal verbunden. Bevorzugt weisen diese Öltaschen 9<III>, 9<IV>, 9<V>und 9<VI>eine axiale Ausdehnung b1 auf. Zusätzlich sind vier weitere Öltaschen 9, 9<II>, 9<VII>und 9<VIII>vorhanden, die nicht mit dem Auslasskanal verbunden sind. Bevorzugt weisen die Öltaschen 9<II>und g<VII>eine axiale Ausdehnung b2 und die Öltaschen 9und 9<VIII>eine axiale Ausdehnung b3 auf, wobei b1 grösser als b2 und b2 grösser als b3 ist (b1 > b2 > b3). In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Verhältnis von b1 zu b2 zu b3 = 6 : 5 : 4.

[0048] Die Öltaschen 9, 9<II>, 9<III>, 9<IV>, 9<V>, 9<VI>, 9<VII>, und 9<VIII>sind - wie in Fig. 4 zu sehen ist - an der Innenwandung 5 des zylindrischen Verdichterraums 13 entlang einer Richtung parallel zur Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet und weisen bevorzugterweise die gleiche Gesamtlänge d sowie die gleichen Bogenmasse der ersten und zweiten Öltaschenabschnitte 11 und 12 auf. Das Verhältnis des Bogenmasses d1 des ersten Öltaschenabschnitts 11 zum Bogenmass d2 des zweiten Öltaschenabschnitts 12 ist bevorzugt im Bereich von (1-2) zu 1, besonders bevorzugt im Bereich von (1,3-1,8) zu 1, besonders bevorzugt 1,5:1.

Bezugszeichenliste

[0049] 1 ölgeschmierter Kompressor 2 Verdichterstufe 3 Gehäuse 4 Rotor 5 Innenwandung des Verdichterraums 6, 6, 6<II>Schieber 7, 7, 7<II>Schlitz 8, 8, 8<II>Förderkammer 9, 9<II>, 9<III>, 9<IV>9<V>, 9<VI>, 9<VII>, g<VIII>Öltasche 10, 10Auslasskanal 11 Erster Öltaschenabschnitt der Öltasche 12 Zweiter Öltaschenabschnitt der Öltasche 13 Verdichterraum 14 Innenwandung des ersten Öltaschenabschnitts der Öltasche 15 Innenwandung des zweiten Öltaschenabschnitts der Öltasche

Claims

1. Ein ölgeschmierter Kompressor (1) mit mindestens einer Verdichterstufe (2) mit einem Gehäuse (3) aufweisend einen Rotor (4) in einem Verdichterraum (13), wobei die Innenwandung (5) des Verdichterraums einen Abstand R0 zum Zentrum des Verdichterraums aufweist,dadurch gekennzeichnet,dassdie Innenwandung (5) des Verdichterraums mindestens eine Öltasche (9) mit mindestens zwei Öltaschenabschnitten (11) und (12) aufweist, wobei sich die eine oder mehrere Öltaschen (9) entlang des Umfangs der Innenwandung (5) des Verdichterraums (13) erstrecken, und wobei sich die Öltaschenabschnitte (11) und (12) hinsichtlich ihres Strömungsquerschnitts unterscheiden.

2. Der ölgeschmierte Kompressor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt des Öltaschenabschnitts (11) grösser ist als der Strömungsquerschnitt des Öltaschenabschnitts (12).

3. Der ölgeschmierte Kompressor (1) nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwandung (14) des ersten Öltaschenabschnitts (11) vom Zentrum des Verdichterraums einen maximalen Abstand R1 hat, und die Innenwandung (15) des zweiten Öltaschenabschnitts (12) vom Zentrum des Verdichterraums einen maximalen Abstand R2 hat, wobei R1 grösser ist als R2 und R2 grösser ist als R0, und wobei der erste Öltaschenabschnitt (11) in den zweiten Öltaschenabschnitt (12) übergeht.

4. Der ölgeschmierte Kompressor (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Öltasche (9) zwei Öltaschenabschnitte und den Umfang der Innenwandung des Verdichterraums (13) entlang eine Gesamtlänge d aufweist, wobei sich die Länge d aus der Länge d1 des ersten Öltaschenabschnitts (11) und der Länge d2 des zweiten Öltaschenabschnitts (12) zusammensetzt, und das Verhältnis von d1 zu d2 bevorzugt im Bereich von (1-2) zu 1, besonders bevorzugt im Bereich von (1,3-1,8) zu 1, ganz besonders bevorzugt 1,5:1 ist.

5. Der ölgeschmierte Kompressor (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichterraum zylindrisch ist.

6. Der ölgeschmierte Kompressor (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Öltaschen (9) vorhanden sind.

7. Der ölgeschmierte Kompressor (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Öltaschen (9) dieselbe axiale Ausdehnung aufweisen.

8. Der ölgeschmierte Kompressor (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 6-7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Öltaschen (9) dieselbe Gesamtlänge d aufweisen.

9. Der ölgeschmierte Kompressor (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Öltaschen (9) an der Innenwandung (5) des Verdichterraums (13) entlang einer Richtung parallel zur Umfangsrichtung nebeneinander ausgerichtet sind.

10. Der ölgeschmierte Kompressor (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Öltasche (9) mit mindestens einem Auslasskanal (10) verbunden ist.

11. Der ölgeschmierte Kompressor (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einem Auslasskanal (10) verbundene Öltasche (9) eine grössere axiale Ausdehnung aufweist, als die Öltasche (9), die nicht mit einem Auslasskanal verbunden ist.

12. Der ölgeschmierte Kompressor (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Ausdehnung b der Öltaschen (9) mit zunehmender axialer Entfernung von einem Auslasskanal abnimmt.

13. Der ölgeschmierte Kompressor (1) nach Anspruch 6 und/oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtlänge d der Öltaschen (9) mit zunehmender axialer Entfernung von einem Auslasskanal abnimmt.

14. Der ölgeschmierte Kompressor (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, dass von mindestens einer Öltasche (9) der erste Öltaschenabschnitt (11) mit einem Auslasskanal (10) verbunden ist.

15. Der ölgeschmierte Kompressor (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 und 12-14, dadurch gekennzeichnet, dass alle vorhandenen Öltaschen (9) mit einem oder mehreren Auslasskanälen verbunden sind.

16. Der ölgeschmierte Kompressor (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öltaschen (9) eine gerade oder eine geschwungene Form aufweisen.