SE450150B

SE450150B - HERMETIC TYPE COMPRESSOR

Info

Publication number: SE450150B
Application number: SE8202299A
Authority: SE
Inventors: R Glanvall
Original assignee: Stal Refrigeration Ab
Priority date: 1982-04-13
Filing date: 1982-04-13
Publication date: 1987-06-09
Also published as: DE3368965D1; WO1983003641A1; SE8202299L; EP0105315B1; JPS59500572A; JPH056037B2; EP0105315A1

Description

450 150 2 Den kända kompressorn har den nackdelen, att smörjpunkter i kompressorn kräver ett oljetryck, som är högre än det kompri- merade mediets sluttryck, vilket kräver en särskild oljepump. 450 150 2 The known compressor has the disadvantage that lubrication points in the compressor require an oil pressure which is higher than the final pressure of the compressed medium, which requires a special oil pump.

Exempel på sådana smörjpunkter är den drivna skruvrotorns l6 lagring i väggen mot motorrummet 8, samt lagringen av motor- axelns 2 bägge ändar, utanför vilka smörjpunkter nämnda sluttryck råder och oljan således måste tillföras med ett tryck högre än nämnda sluttryck. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en sådan inlednings- vis angiven kompressor, som är konstruktivt enkel och där en oljepump för att tillföra olja till kompressorn för smörjande, kylande och tätande ändamål kan avvaras.Examples of such lubrication points are the bearing of the driven screw rotor 16 in the wall towards the engine compartment 8, and the bearing of both ends of the motor shaft 2, outside which lubrication points said final pressure prevails and the oil must thus be supplied with a pressure higher than said final pressure. The object of the invention is to provide such an initially stated compressor, which is constructively simple and where an oil pump for supplying oil to the compressor for lubricating, cooling and sealing purposes can be dispensed with.

Detta ändamål uppnås med uppfinningen genom att växelutrymmet är anordnat skilt från motorkammaren av en vägg, i vilken en axel hos motorrotorn är lagrad och smord av olja, varjämte växelutrymmet via ett utlopp är hållet under ett tryck, som är lägre än trycket i motorkammaren, så att olja fràn angränsande lager för kompressorrotorn och motorrotorn sugs in i växelut- rymmet och därifrån avlägsnas genom nämnda utlopp frán växel- utrymmet. ' Härigenom kan olja, som har ett initialtryck, som är lika med det komprimerade mediets sluttryck, dvs. lika med trycket i motorkammaren bringas att cirkulera genom de axellager, som an- gränsar till växelkammaren, samt genom växelkammaren och smörja och kyla nämnda axellager samt kugghjulen i växelkammaren.This object is achieved by the invention in that the gear space is arranged separately from the engine chamber by a wall in which a shaft of the engine rotor is stored and lubricated by oil, and the gear space via an outlet is kept under a pressure lower than the pressure in the engine chamber, so that oil from adjacent bearings for the compressor rotor and the motor rotor is sucked into the gear compartment and removed therefrom through said outlet from the gear compartment. In this way, oil which has an initial pressure equal to the final pressure of the compressed medium, i.e. equal to the pressure in the engine chamber is caused to circulate through the shaft bearings adjacent to the gear chamber, as well as through the gear chamber and lubricate and cool the said shaft bearings and the gears in the gear chamber.

Det skall anmärkas, att det genom exempelvis den svenska ut- läggningsskriften nr 7804510-l i sig är känt att smörja och kyla lagren hos en kompressor med olja av ett initialtryck, som är lika med det komprimerade mediets sluttryck, varigenom en oljepump kan avvaras, varvid oljan sugs ut ur lagren av ett tryck, som är lägre än det komprimerade mediets sluttryck. Ol- jan sugs emellertid inte ut i en sådan växelkammare, som bland annat kännetecknar den föreliggande uppfinningen och har där- för inte med det kännetecknande nya hos föreliggande uppfinning att göra. 3 450 150 Det skall också anmärkas, att det genom exempelvis den svenska utläggningsskriften nr 369097 i sig är känt att smörja och kyla ett lager hos en motorrotor hos en elektrisk drivmotor för drivning av en kompressor och där drivmotorn befinner sig under det komprimerade mediets sluttryck utan användande av en särskild oljepump, varvid olja av det komprimerade mediets sluttryck bringas att cirkulera genom nämnda lager och sugs ut ur lagret av ett tryck, som är lägre än det komprimerade mediets sluttryck.It should be noted that it is known, for example, from Swedish Offenlegungsschrift No. 7804510-li to lubricate and cool the bearings of a compressor with oil of an initial pressure equal to the final pressure of the compressed medium, whereby an oil pump can be dispensed with, whereby the oil is sucked out of the bearings by a pressure lower than the final pressure of the compressed medium. However, the oil is not sucked out in such a gear chamber, which among other things characterizes the present invention and therefore has nothing to do with the characteristic novelty of the present invention. It should also be noted that by, for example, Swedish Offenlegungsschrift No. 369097 itself it is known to lubricate and cool a bearing of a motor rotor of an electric drive motor for driving a compressor and where the drive motor is under the final pressure of the compressed medium without using a special oil pump, wherein oil of the final pressure of the compressed medium is caused to circulate through said layer and is sucked out of the layer by a pressure which is lower than the final pressure of the compressed medium.

Oljan sugs emellertid inte ut i en sådan växelkammare, som bland annat kännetecknar den föreliggande uppfinningen och har därför inte med det kännetecknande nya hos föreliggande uppfinning att göra.However, the oil is not sucked out into such a gear chamber, which among other things characterizes the present invention and therefore has nothing to do with the characterizing novelty of the present invention.

Oljan, som är blandad med utläckande gasformigt medium, kan givetvis sugas bort från växelutrymmet till kompressorns sug- sida, men härigenom kommer kompressorns förmåga att suga in medium utifrån att i motsvarande grad försämras.The oil, which is mixed with leaking gaseous medium, can of course be sucked away from the gear compartment to the suction side of the compressor, but as a result the ability of the compressor to suck in medium from outside will be correspondingly impaired.

Kompressorns förmåga att suga in medium utifrån kommer däremot ej att försämras om, enligt en vidareutveckling av uppfinningen, utloppet från växelutrymmet kommunicerar med en arbets- kammare i rotorutrymmet, som uppvisar ett tryck, som ligger mel- lan kompressorns in- och utloppstryck.On the other hand, the compressor's ability to suck in medium from outside will not deteriorate if, according to a further development of the invention, the outlet from the gear compartment communicates with a working chamber in the rotor compartment, which has a pressure between the compressor inlet and outlet pressures.

Enligt en vidareutveckling av uppfinningen är motorrotorn med tillhörande axel och kugghjul lagrade enbart i väggen mellan motorkammaren och växelutrymmet.According to a further development of the invention, the motor rotor with associated shaft and gears is mounted only in the wall between the motor chamber and the gear compartment.

Härigenom erhålls en mycket enkel och utrynmæsbesparande lag- ring av motorrotorn.This results in a very simple and space-saving storage of the motor rotor.

Vid hög periferihastighet hos kugghjulen räcker det inte med att låta kugghjulen rotera i ett oljebad - oljan kommer att slungas bort från kugghjulen och smörjningen blir ofullstän- dig - varför man måste spruta oljan mot kugghjulen, före- trädesvis vid kuggingreppet.At high peripheral speed of the gears, it is not enough to let the gears rotate in an oil bath - the oil will be thrown away from the gears and the lubrication will be incomplete - so you have to spray the oil against the gears, preferably with the gear.

En sådan nämnd hög periferihastighet kan mycket väl uppträda vid en kompressor enligt föreliggande uppfinning. 450 150 En annan vidareutveckling av uppfinningen kännetecknas därför av ett munstycke, som är riktat mot ingreppet mellan kugghju- len för smörjning av detta medelst olja.Such a high peripheral speed may well occur with a compressor according to the present invention. 450 150 Another development of the invention is therefore characterized by a nozzle which is directed towards the engagement between the gears for lubrication thereof by means of oil.

Härigenon blir det vid föreliggande uppfinning även möjligt att spruta oljan mot kuggingreppet utan hjälp av en särskild oljepump.As a result, the present invention also makes it possible to spray the oil against the gear grip without the aid of a special oil pump.

Ett utföringsexempel på en kompressor enliot uppfinningen visas pà den bifogade ritningen, vars figur visar ett längd- snitt genom en skruvkompressor med två rotorer, av vilka den ena via ett kugghjulspar drivs av rotorn hos en elektrisk mo- tor.An exemplary embodiment of a compressor according to the invention is shown in the accompanying drawing, the figure of which shows a longitudinal section through a screw compressor with two rotors, one of which is driven via a pair of gears by the rotor of an electric motor.

Med l betecknas ett kompressorhus, i vilket två samverkande, skruvformiga rotorer 2,3 är anordnade och lagrade. Rotorn 2 är medelst tvâ axeltappar 4, 5 lagrad i radiell led av glid- lager 6,7 och i axiell led av ett rullningslager 8. Rotorn 3 är medelst två axeltappar 9, 10 lagrad i radiell led av glid- lager ll, 12 och i axiell led av ett rullningslager 13.Denoted by 1 is a compressor housing, in which two cooperating, helical rotors 2,3 are arranged and stored. The rotor 2 is by means of two shaft pins 4, 5 mounted in radial direction by plain bearings 6,7 and in axial direction by a rolling bearing 8. The rotor 3 is by means of two shaft pins 9, 10 mounted in radial direction by plain bearings 11, 12 and in the axial direction of a rolling bearing 13.

Kompressorhuset l är medelst skruvar 14 sammanbyggt med ett motorhus 15, i vilket en elektrisk drivmotor 16 är anordnad.The compressor housing 1 is assembled by means of screws 14 with a motor housing 15, in which an electric drive motor 16 is arranged.

Motorn 16 innefattar en stationär del, statorn 17, och en ro- terande del, rotorn l8. Rotorn l8 innefattar en axel 19, som är lagrad i motorhuset 15 i radiell led av ett glidlager 20 och i axiell led av ett rullningslager 21.The motor 16 comprises a stationary part, the stator 17, and a rotating part, the rotor 18. The rotor 18 comprises a shaft 19, which is mounted in the motor housing 15 in the radial direction of a plain bearing 20 and in the axial direction of a rolling bearing 21.

Mellan kompressorhuset l och motorhuset 15 bildas ett växel- utrymme 22, i vilket axeltappen 9 och axeln 19 skjuter in och är drivbart förbundna med varandra medelst kugghjul 23 och 24, av vilka kugghjulet 23 är fastgjort på axeltappen 9 och kugghjulet 24 pà axeln 19.Between the compressor housing 1 and the motor housing 15 a gear space 22 is formed, in which the shaft pin 9 and the shaft 19 project and are drivably connected to each other by means of gears 23 and 24, of which the gear 23 is fixed on the shaft pin 9 and the gear 24 on the shaft 19.

Kompressorrotorerna 2 och 3, som på i sig känt sätt bildar arbetskammare 26 mellan sig och kompressorhuset 1, suger i en arbetskammare in ett medium som skall komprimeras genom ett inlopp 25, varefter vid rotorernas 2,3 rotation arbets- di' , 5 450 150 kammaren stängs mot inloppet 25. Arbetskammarens volym minskar därefter, varvid mediet komprimeras, varefter arbetskammaren öppnas mot ett utlopp 27, genom vilket det komprimerade me- diet släpps ut ur kompressorhuset 1.The compressor rotors 2 and 3, which in a manner known per se form a working chamber 26 between themselves and the compressor housing 1, suck into a working chamber a medium which is to be compressed through an inlet 25, after which at the rotation of the rotors 2,3 working diameter the chamber is closed against the inlet 25. The volume of the working chamber then decreases, whereby the medium is compressed, after which the working chamber is opened towards an outlet 27, through which the compressed medium is discharged from the compressor housing 1.

Utloppet 27 kommunicerar med ett inlopp 28 hos en motorkammare 29 i motorhuset 15, i vilken drivmotorn 16 är anordnad. Det komprimerade mediet strömmar genom motorkammaren 29 och kyler drivmotorn 16, varefter det komprimerade mediet avges via ett utlopp 30 till en oljeavskiljare 31, i vilken olja avskiljs från mediet innan det avges utåt genom ett utlopp 32, exempelvis till en kylkrets.The outlet 27 communicates with an inlet 28 of an engine chamber 29 in the engine housing 15, in which the drive motor 16 is arranged. The compressed medium flows through the engine chamber 29 and cools the drive motor 16, after which the compressed medium is discharged via an outlet 30 to an oil separator 31, in which oil is separated from the medium before it is discharged outwards through an outlet 32, for example to a cooling circuit.

Kompressorns roterande delar smörjs, kyls och tätas av olja som tillhandahålls från oljeavskiljaren 31 med ett initial- tryck, som är lika med det komprimerade mediets sluttryck.The rotating parts of the compressor are lubricated, cooled and sealed by oil supplied from the oil separator 31 with an initial pressure equal to the final pressure of the compressed medium.

Lagren 7 och 12 tillförs olja fràn oljeavskiljaren 31 via en ledning 33, vilken olja sugs bort fràn lagrens 7, 12 undre än- dar genom en kanal 34 och från lagrens 7, 12 övre ändar genom en kanal 35.The bearings 7 and 12 are supplied with oil from the oil separator 31 via a line 33, which oil is sucked away from the lower ends of the bearings 7, 12 through a channel 34 and from the upper ends of the bearings 7, 12 through a channel 35.

Lagren 8 och 13 tillförs olja vid oljans passage från lagrens 7, 12 övre ändar till kanalen 35.The bearings 8 and 13 are supplied with oil when the oil passes from the upper ends of the bearings 7, 12 to the channel 35.

Från kanalerna 34, 35 sugs oljan tillsammans med medium, som läcker ut fràn arbetskamrarna och tas om hand av kanalen 34, in i en kanal 36 och sugs därifrån in genom en öppning 37 till en arbetskammare 26, med ett mellantryck,vilken arbets- kammare 26 varken kommunicerar med inloppet 25 eller med ut- loppet 27.From the channels 34, 35 the oil is sucked together with medium, which leaks out of the working chambers and is taken care of by the channel 34, into a channel 36 and is sucked from there through an opening 37 to a working chamber 26, with an intermediate pressure, which working chamber 26 does not communicate with the inlet 25 or with the outlet 27.

Lagren 6 och ll tillförs olja från oljeavskiljaren 31 via en ledning 38, vilken olja sugs bort från lagrens 6, ll övre än- dar genom en kanal 39, som kommunicerar med öppningen 37, vil- ken kanal 39 även tar hand om medium som läcker ut från ar- betskamrarna 26 i kompressorn. 450 150 Från lagrens 6, ll undre ändar sugs oljan ned i växelutrymmet 22, som genom ett utlopp 49 och kanalen 36 kommunicerar med öppningen 37. ll Kugghjulen tillförs olja genom ett munstycke 40, som kommuni- cerar med ledningen 38 och som sprutar oljan på kuggarna hos kugghjulen 23, 24 vid deras kuggingrepp.The bearings 6 and 11 are supplied with oil from the oil separator 31 via a line 38, which oil is sucked away from the upper ends of the bearings 6, 11 through a channel 39, which communicates with the opening 37, which channel 39 also takes care of leaking medium. out of the working chambers 26 in the compressor. 450 150 From the lower ends of the bearings 6, ll the oil is sucked into the gear space 22, which through an outlet 49 and the channel 36 communicates with the opening 37. ll The gears are supplied with oil through a nozzle 40, which communicates with the line 38 and which sprays the oil on the teeth of the gears 23, 24 at their gear engagement.

Lagret 20 tillförs olja genom en ledning 41, som mynnar vid tvâ ställen 42, 43 längs axeln 19, varifrån oljan strömmar längs axeln 19 till ställen 44, 45, 46, som kommunicerar med öppningen 37 via lagret 21, som därigenom tillförs olja, och växelkammaren 22. Medium, som läcker ut fràn motorkammaren 29 längs axeln 19 leds via stället 46 direkt upp i växelkamma- ren 22 och äventyrar därigenom ej smörjningen av axeln 19.The bearing 20 is supplied with oil through a line 41, which opens at two places 42, 43 along the shaft 19, from which the oil flows along the shaft 19 to places 44, 45, 46, which communicate with the opening 37 via the bearing 21, which is thereby supplied with oil, and the gear chamber 22. Medium which leaks from the engine chamber 29 along the shaft 19 is led via the stand 46 directly up into the gear chamber 22 and thereby does not jeopardize the lubrication of the shaft 19.

Kompressorrotorerna 2, 3 tillförs olja för smörjning, tätning och kylning genom en ledning 47.The compressor rotors 2, 3 are supplied with oil for lubrication, sealing and cooling through a line 47.

Oljan som tillförs kompressorn kan exempelvis kylas medelst en kylare 48 eller genom insprutning av köldmedium i kompressorn så att därigenom det komprimerade mediets sluttemperatur, och därmed oljans temperatur, erhåller ett lämpligt lågt värde. <1 glThe oil supplied to the compressor can be cooled, for example, by means of a cooler 48 or by injecting refrigerant into the compressor so that thereby the final temperature of the compressed medium, and thus the temperature of the oil, obtains a suitably low value. <1 gl

Claims

450 150 Patent claims

A rotary type compressor with an electric drive motor (16), the compressor comprising a compressor housing (1) enclosing a rotor space, in which at least one compressor rotor (3) is arranged to suck in a medium through an inlet (25) in the compressor housing, compressing the medium and discharging the compressed medium through an outlet (27) in the compressor housing to an inlet (28) to an engine chamber (29), which is enclosed in a motor housing (15) and in which the drive motor ( 16) is provided and which motor chamber (29) is provided with an outlet (30) for the compressed medium, the compressor housing (1) and the motor housing (15) being assembled into one unit and the rotor (18) of the drive motor driving the compressor rotor ( 3) Via gears (24, 23), which are arranged on a shaft (19,9) of the respective rotor in a gear space (22), which is arranged separately from the rotor space of a wall, in which a shaft (9) of the compressor rotor (3) is stored and lubricated by oil, characterized in that the gear compartment ( 22) is arranged separately from the engine chamber by a wall in which a shaft (19) of the engine rotor (18) is mounted and lubricated by oil, and the gear compartment (22) is held via an outlet (49) under a pressure which is lower than the pressure in the engine chamber (29), so that oil from adjacent bearings (11, 20, 21) of the compressor rotor (3) and the engine rotor (18) is sucked into the gear compartment (22) and removed therefrom through said outlet (49) from the exchange space.

Compressor according to claim 1, characterized in that the outlet (49) from the gear compartment (22) communicates with a working chamber (26) in the rotor space, which has a pressure which lies between the inlet and outlet pressure of the compressor.

Compressor according to Claim 1 or 2, characterized in that the motor rotor (18) with associated shaft (19) and gears (24) is mounted only in the wall between the motor chamber (29) and the gear compartment (22). 45Û 150

A compressor according to any one of the preceding claims, characterized by a nozzle (4OL which is directed towards the engagement between the gears (23, 24) for lubrication thereof by means of oil.