專利名稱：側通道壓縮機以及外殼罩和用于此的轉輪的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及壓縮機，尤其是側通道壓縮機和用于它的轉輪。
例如由WO 00/68577 A1已知有按照獨立權利要求的前序部分所述的側通道壓縮機、外殼罩和轉輪。
在側通道壓縮機中外殼和轉輪包圍通道。在轉輪上設置有葉片，它們伸入到通道里，但并不完全占滿這通道。在轉輪的旋轉方向上看設有一個至通道的入口，后面有一個通道的出口。通道包括兩個部段，也就是一個被轉輪的葉片經(jīng)過的部段，及不被葉片經(jīng)過的側通道。在入口和出口之間設有一個中斷器，它將側通道封閉。中斷器的有效長度必須略長于葉片間距。在側通道和通道的其余部分之間的界面往往是一個垂直于轉輪旋轉軸線的平面或者一個圓錐表面，其軸線與轉輪的旋轉軸線重合。
一種流體往往是氣體，尤其是空氣通過這入口流入通道里。一部分流體分子通過轉輪在切線方向上被攜帶。由于離心力使所考察的流體分子也徑向向外加速并因此從葉片里流出進入側通道里。那里使它們在轉輪的方向上轉向并通過轉輪而繼續(xù)加速。因此使流體分子在一個環(huán)面狀彎曲的螺旋槽上從入口輸送到出口，其中流體里的壓力升高。中斷器應該使從出口拖帶至入口的流體量最小化。
由DE 42 39 814 C2公開了一種降噪音的側通道壓縮機。通過如下方法實現(xiàn)降噪入口孔的通流斷面既小于入口支管的斷面也小于側通道的斷面，而且在不同橫斷面之間的過渡是連續(xù)的。該文獻的

圖1表示了一個外殼，其具有外筋板。
DE 26 10 273 C3涉及到使葉片室容積與葉片體積加上葉片室容積之和的比例最優(yōu)化。這樣減少了越過中斷器的拖帶的氣體量并因此改善了效率。
DE 199 55955 A1同樣也涉及到側通道壓縮機效率的改善。結構方面的變化只涉及到葉片。
要求DE19921785A1的優(yōu)先權的WO 00/68577A1(＝EP1177384A1)同樣也涉及到側通道機效率的改善。為此目的公開了一系列的迷宮密封有于密封在轉輪和外殼之間的間隙。
發(fā)明的任務是提出一種成本有利的側通道壓縮機。
此任務通過獨立權利要求所述的方案來解決。
發(fā)明的優(yōu)選實施形式見從屬權利要求。
成本的節(jié)省尤其是通過一種構造來達到，在此構造中外殼可以由一個件，也就是外殼罩組成，它包含有側通道。
一個相對于外殼罩密封的，作成平面的蓋減少了通過外面環(huán)形密封位置的泄漏流，保護轉輪防止接觸并保護轉輪被接觸。
碟簧-螺母系統(tǒng)可以實現(xiàn)對兩個環(huán)形密封位置的兩個間隙尺寸的調(diào)整，從而在制造時可以以較高的公差工作并使間隙損失盡管如此仍保持在范圍內(nèi)。這尤其是在生產(chǎn)小的側通道壓縮機時重要的，這些壓縮機必須比商業(yè)通用的側通道壓縮機提供較小的氣流并因此預期其結構形式較小。
將碟形彈簧-螺母系統(tǒng)直接固定在電動機軸上就節(jié)省了在轉輪和外殼罩之間的附加的支承。
例如借助于擺動盤通過彈簧和螺栓使電動機固定在外殼罩上可以與一種碟簧螺母系統(tǒng)相比實現(xiàn)對間隙尺寸的更加準確的調(diào)整設定。
側通道壓縮機的冷卻可以按簡單的方式通過將風扇輪固定在電動機軸的背離轉輪的端部上來改善。
在側通道壓縮機的外殼罩上的蜂窩結構改善了外殼罩的剛性并當側通道壓縮機的蜂窩結構向上被裝配時，可以附帶起到冷卻板的作用。除此之外蜂窩結構在給定的剛性下降低，外殼罩的重量并減少了加工外殼罩的材料消耗。
在功能葉片之間的中間葉片減少了噪音，而并不影響側通道壓縮機的輸送能力。
以下參照附圖對發(fā)明的一個優(yōu)選的實施形式詳細加以詳明。所示為圖1具有強制對流的一種側通道壓縮機的一個剖視圖；圖2圖1所示的具有強制對流的側通道壓縮機的立體圖；圖3具有死體積腔室密封的一個通道；圖4用于調(diào)整軸向間隙的一種碟簧-螺母-系統(tǒng)；圖5碟簧螺母系統(tǒng)的第二實施形式；圖6碟簧-螺母系統(tǒng)的第三實施形式；
圖7具有擺動裝置的側通道壓縮機的一個剖視圖；圖8圖7所示擺動裝置的細部圖；圖9具有一個外殼的側通道壓縮機，外殼具有一種穩(wěn)定化的蜂窩結構；圖10具有一個外殼的側通道壓縮機，外殼由一個擠壓冷卻體制成；圖11具有輔助葉片的轉輪。
圖1表示了一個按照本發(fā)明的側通道壓縮機1的一個剖視圖。通道位于轉輪3和外殼罩2之間在Y部位里，其放大表示于圖3中。電動機4的外殼可以直接固定在外殼罩2上。轉輪3通過一個碟簧-螺母系統(tǒng)在Z部位里固定在電動機軸上。部位Z在圖4中放大表示出。蓋5用螺釘6固定在外殼罩2上并防止這以大于10000轉/分鐘旋轉的轉輪3被接觸。
蓋5相對于外殼罩2可以是密封的。這減少了外密封位置32的泄漏。在轉輪3和蓋5之間的空間里形成一個壓力，它在入口處壓力和出口處壓力之間。若由此出發(fā)，即入口處壓力大致對應于環(huán)境壓力，那么蓋5就減小了緊靠出口前的密封位置32上的壓差，這相應減小了泄漏流。
為了使蓋5可以是一種盡可能簡單的構件，這個構件例如可以由板沖壓或切割成，外殼罩2具有一個邊緣10。外殼罩2具有通道、密封位置、冷卻筋以及入口和出口，反正是一個復雜的構件。
外殼罩2設有冷卻筋7用于導熱。為了進一步改善導熱性能可以在電動機軸的背離轉輪3的一邊設有一個風機輪9。接風管8用于使得由風機輪9所輸送的空氣盡可能完全地吹過冷卻筋7。接風管8可以被固定夾緊在冷卻筋7里的缺口14里，這可以使接風管8方便地安裝和拆卸。在另一種實施形式中也可以使接風管8粘結固定住。
取代這圖1所示的軸向風機轉輪9也可以應用一種徑向風機轉輪。在一種徑向風機轉輪中通常在二個盤之間設有葉片，其中一個盤被驅動，另一個盤有一個中心孔，通過此孔來抽吸空氣。被驅動的盤的外半徑大致比通風管8的內(nèi)半徑小二個盤的間距。帶孔盤的外半徑并不顯著地小于通風管8的內(nèi)徑，而通風管8長度至少夠得到帶孔的盤并在帶孔盤和通風管8之間保留窄的間隙。帶孔盤的半徑并非關鍵的，但可以例如選擇其大小，使在帶孔盤里的孔的面積例如正如在被驅動的盤和通風管8之間的凈面積那樣大。
表2表示了圖1所示側通道壓縮機1的一個立體圖。箭頭指明冷空氣被風機輪9抽吸，經(jīng)通風管8引向冷卻筋7并接著通過冷卻筋7近似徑向地向外流入周圍環(huán)境。圖2還表示了用于被轉輪3輸送的空氣的一個入口11和一個出口12以及表示有一個固定耳13。
圖3放大表示了部位Y。在兩個密封位置31和32處轉輪3和外殼罩2靠得特別近。在位于里面的密封位置31上例如設有一種死體積腔室密封33。此密封的目的是使流過轉輪3和外殼罩2之間的密封間隙的氣流盡可能產(chǎn)生渦流并因此使密封間隙的流動阻力盡可能大。應該盡可能沒有進入下一個節(jié)流位置的流線。
如圖3箭頭所示，通道中的空氣成順時針方向旋轉。為了防止這種環(huán)繞的氣流，在密封間隙擴展至死體積腔室33之前，密封位置31處的密封間隙從通道起向左下延伸。換句話說選擇密封的取向，使最高的突起面對著空氣分子的運動方向。
死體積腔室具有一種大致為圓形的斷面，其中一個較小的圓形扇段由轉輪3切割，一個較大的圓形扇段由外殼罩2切割。對應于密封間隙的延伸泄漏氣流從右上方流入死體積腔室，流過這個腔室并在對面?zhèn)壬系竭_外殼罩2上。因此以及通過轉輪3相對外殼罩2的運動使空氣形成渦流，這促進了死體積腔室的密封作用。
死體積腔室密封33例如只表示于在內(nèi)密封位置31處。它備選地或附帶地可以設于外密封位置32上，基本與大致圓形的通道斷面的中點成點對稱。
圖4表示部位Z的第一個實施形式的放大圖。可見有轉輪座41，它例如粘結在電動機軸40上或借助于壓配合固定住。碟形彈簧42夾緊在轉輪座41的凸緣和轉輪3之間。在其另一側由附加盤44和螺母43將轉輪3壓向碟形彈簧42。通過使螺母43相對于轉輪座41的擰緊或松開將碟形彈簧42或多或少地壓緊并使轉輪3和外殼罩2之間的密封間隙減小或者加大。轉輪3的導向首先由轉輪3和轉輪座41之間配合的質(zhì)量來確定。轉輪座41和轉輪3可以形狀配合連接地相互嵌入。形狀配合連接可以通過凸起或削平來產(chǎn)生。
圖5表示了部位Z的第二種實施形式。在此實施形式中沒有附加盤。附加設有一個背緊螺母46，用于在運行時阻止無意中螺母43松開。轉輪45具有一個凹缺用于螺母43，因此轉輪45可以在裝配時用作為螺母扳子。這凹缺可以是六角型，以便使轉矩最佳地傳遞到螺母43上。凹缺也可以是矩形的，其中短的矩形邊對應于螺母的板子開口度，而且其中凹缺的作用與一種叉形板子類似。更重要的是在螺母43和轉輪45之間的形狀配合連接與背緊螺母46一起用于使電動機軸40通過轉輪座41將轉矩可靠地傳遞到轉輪45上并因此防止了滑脫。即使在這種實施形式中也在轉輪座41和轉輪45之間設有配合。
圖6表示了部位Z的第三種實施形式。在這種實施形式中轉輪48里的中心孔在下面部位里設有一個配合50，在上面部位里具有一個螺紋49，它代替了螺母43。在另一種實施形式中螺紋49也可以伸展到轉輪48中整個中心孔上。
為了簡化密封間隙的調(diào)整，電機軸40的背離轉輪3的伸出超過電機外殼或風機輪9的端部設計成方形的、無邊形的總之不設計成圓的。
圖7表示了一種按照發(fā)明的側通道壓縮機的另一種實施形式的一個剖視圖。在圖7所示的側通道壓縮機中沒裝配有風機輪9和接風管8。但冷卻筋7具有缺口14，因此使通風管8可以容易地插上。電機軸也向下伸出電機外殼，因此也可以套插上一個風機輪9。圖8放大表示了值得注意的部位X。
圖8表示了借助于一個擺動盤61使電動機4固定在外殼罩2上。即使在這種實施形式中轉輪3也借助于一個轉輪座64、一個附加盤65以及一個螺母66固定在電機軸60上。碟形彈簧不是必需的，用因為間隙大小可以通過調(diào)整螺釘63來調(diào)節(jié)，但可以附帶地安裝。電機外殼例如借助于粘結劑或螺釘直接固定在擺動盤61上。彈簧62克服調(diào)整螺釘63頂壓擺動盤61并因此抑制間隙。擺動盤61、彈簧62以及調(diào)整螺釘63可以稱作為擺動裝置。
在另外一種未示出的實施形式中可以沒有擺動盤61。調(diào)整螺釘63的頭部停在外殼罩2里的階梯孔里。電機外殼具有螺紋孔用于調(diào)整螺釘。彈簧62將電機外殼和外殼罩2逆著調(diào)整螺釘63相互分開地頂壓，以便用來張緊并消除間隙。為了簡化這個調(diào)整過程，轉輪3在調(diào)整螺釘之上具有通孔，通過孔可以夠到調(diào)整螺釘?shù)念^部。
圖9表示了圖7所示側通道壓縮機的一個立體圖。尤其表示出了蜂窩結構71，它使外殼罩獲得了附加的強度并在規(guī)定的強度下可以節(jié)省材料。若蜂窩結構71朝向上面，如這在圖9中所示那樣，從而可以使加熱的空氣上升，那么蜂窩結構就有助于冷卻筋7的作用。
圖10中表示了側通道壓縮機的另一種實施形式，其中外殼罩81由一種擠壓型材制成。
圖11表示了一個轉輪93，它具有功能葉片94和中間葉片95。在轉輪93裝入狀態(tài)下功能葉片94不考慮密封間隙時一直夠到中斷器上。中間葉片95在裝入狀態(tài)下至中斷器具有一個明顯的間距。在一種實施形式中其高度為功能葉片高度的2/3。中間葉片用于降低噪聲。
在另一種實施形式里中斷器的出口側的邊尤其是相對于轉輪的葉片傾斜布置。這同樣也用于降低噪聲。特別有利的是，選擇在這條邊和轉輪的葉片之間的角度，使得這條邊掃過(überstreichen)與兩個相鄰葉片的前邊之間的空間交疊。中斷器的出口側邊界也可以由多個邊組成。若是兩個邊那么這個邊界就是箭頭形，若是多個邊，這上邊界是具有許多鋸齒的鋸齒形。保持在切向方向上邊棱的一個葉片間距的特別有利的長度。
中斷器的進口側邊棱正如出口側邊棱那樣可以傾斜布置并由多個邊棱組成。這里這在切向方向上優(yōu)選的長度為一個葉片間距。
盡管上面已經(jīng)認為按照本發(fā)明的側通道壓縮機首先用于輸送空氣，但也可以輸送其它氣體或者完全通常的流體。由于液體的可壓縮性小因此這里不會有以下問題通過中斷器而拖帶的液體在入口部位里膨脹。
前面根據(jù)優(yōu)選的實施形式已經(jīng)對發(fā)明進行了詳細說明。然而對于技術人員來說明顯的是可以有各種不同的變型和修改，但并不偏離于發(fā)明的思想。因此通過以下的權利要求和其等同方案來規(guī)定保護范圍。
附圖標記列表1側通道壓縮機61擺動盤2外殼罩 62彈簧3轉輪63調(diào)整螺釘4電動機 64轉輪座5蓋 65附加盤6螺釘66螺母7冷卻筋 71蜂窩結構8接風管 81外殼罩9風機輪 93轉輪10邊緣 94功能葉片11入口 95中間葉片12出口 Z、Y、X部位13固定耳14缺口31，32密封位置33死體積腔室密封40電機軸41轉輪座42碟形彈簧43螺母44附加盤45轉輪46背緊螺母47凸臺48轉輪49螺紋50配合52外殼罩60電動機軸
權利要求
1.側通道壓縮機，具有外殼罩(2)；轉輪(3，45，48)，該轉輪相對于外殼罩(2)設置成可轉動的，從而在外殼罩(2)和轉輪(3，45，48)之間有兩個環(huán)形的密封位置(31，32)，其特征在于，外殼罩(2)在第一和第二密封位置(31，32)之間整體制成，而外殼罩通過具有小的結構高度的蓋(5)相對于周圍環(huán)境密封，其中轉輪(3，45，48)基本位于外殼罩里。
2.按權利要求1所述的側通道壓縮機，其特征在于，借助于碟形彈簧-螺母系統(tǒng)(42，43)來調(diào)整第一和第二密封位置(31，32)的間隙大小。
3.側通道壓縮機，具有外殼罩(2)；轉輪(3，45，48)，該轉輪相對于外殼罩(2)設置成可轉動的，從而在外殼罩(2)和轉輪(3，45，48)之間有兩個環(huán)形的密封位置(31，32)，其特征在于，借助于碟形彈簧螺母系統(tǒng)(42，43)來調(diào)整第一和第二密封位置(31，32)的間隙大小。
4.按權利要求1或3所述的側通道壓縮機，其特征在于，所述轉輪(3，45，48)借助于碟形彈簧(42)和螺母(43)固定在轉輪座(41)上，其中轉輪座(41)具有用于擰上螺母(43)的螺紋，其中碟形彈簧(42)夾在轉輪座(41)的凸緣和轉輪(3，45，48)之間，從而使碟形彈簧(42)將轉輪(3，45，48)壓向螺母(43)，其中通過螺母(43)的擰緊或松開可以使轉輪(3，45，48)軸向相對于轉輪座(41)移動。
5.按權利要求4所述的側通道壓縮機，其特征在于，所述轉輪(45)具有凸臺(47)，它與螺母(43)建立形狀配合連接并使鎖緊螺母(46)向螺母(43)擰緊，并因此確保了轉矩從轉輪座(41)傳遞到螺母(43)上。
6.按權利要求1或3所述的側通道壓縮機，其特征在于，借助于背緊螺母(46)使轉輪(48)固定在轉輪座(41)上，其中轉輪具有螺紋(49)，其中轉輪座(41)具有用于擰上轉輪(48)和背緊螺母(43)的螺紋，其中背緊螺母(46)向著螺母(43)擰緊并因此確保將轉矩從轉輪座(41)傳遞到轉輪(48)上。
7.按權利要求2至5中之一所述的側通道壓縮機，其特征在于，碟形彈簧-螺母系統(tǒng)(42，43)固定在電動機(4)的軸(40)上，其中電動機(4)的外殼固定在外殼罩(2)上。
8.按權利要求1至6中之一所述的側通道壓縮機，其特征在于電動機(4)，在其軸(60)上固定了轉輪(3，45，48)，其中電動機(4)的外殼借助于螺釘(63)和彈簧(62)固定在外殼罩(2)上，從而通過螺釘(63)的旋轉使彈簧(62)或多或少地壓縮并通過螺釘(63)的擰入深度規(guī)定了電動機(4)和轉輪(3，45，48)相對于外殼罩(2)的位置和方向。
9.側通道壓縮機，具有外殼罩(2)；轉輪(3，45，48)，該轉輪相對于外殼罩(2)設置成可以轉動，從而在外殼罩(2)和轉輪(3，45，48)之間有兩個環(huán)形密封位置(31，32)，其特征在于電動機(4)，在該電動機的軸(60)上固定了轉輪(3，45，48)，其中電動機(4)的外殼借助于螺釘(63)和彈簧(62)固定在外殼罩(2)上，從而通過螺釘(63)的旋轉使彈簧(62)或多或少地壓縮并通過螺釘(63)的擰入深度規(guī)定了電動機(4)的轉輪(3，45，48)相對于外殼罩(2)的位置和方向。
10.按權利要求8或9所述的側通道壓縮機，其特征在于，所述電動機(4)的外殼與擺動盤(61)固定連接，擺動盤(61)又借助于螺釘(63)和彈簧(62)與外殼罩(2)相連。
11.按權利要求7至10中之一所述的側通道壓縮機，其特征在于，在電動機軸(40，60)的背離轉輪(3，45，48)的端部上固定有風機輪(9)，而且外殼罩(2)具有冷卻筋(7)，其中冷卻筋(7)的設置和形狀應使得由風機輪(9)所輸送的空氣吹過冷卻筋(7)。
12.按上述權利要求之一所述的側通道壓縮機，其特征在于，所述外殼罩(2)在其外側上具有蜂窩結構(41)。
13.用于側通道壓縮機(1)的外殼罩(2)，其特征在于，所述外殼罩(2)在其外側上具有蜂窩結構(41)。
14.具有按權利要求13所述的外殼罩(2)的側通道壓縮機，其特征在于轉輪(3，45，48)，該轉輪相對于外殼罩(2)設置成可以旋轉的，從而在外殼罩(2)和轉輪(3，45，48)之間有兩個環(huán)形密封位置(31，32)。
15.按權利要求1至12和14中之一所述的側通道壓縮機，其特征在于，環(huán)形密封位置(31，32)至少其中一個具有死體積腔室(33)。
16.側通道壓縮機，具有外殼罩(2)；轉輪(3，45，48)，該轉輪相對于外殼罩(2)設置成可以旋轉的，從而在外殼罩(2)和轉輪(3，45，48)之間有兩個環(huán)形的密封位置(31，32)，其特征在于，至少其中一個環(huán)形密封位置(31，32)具有死體積腔室(33)。
17.按權利要求1-12或14-16中之一所述的側通道壓縮機，其特征在于，所述外殼罩(2)是鑄件或加工過的擠壓型材。
18.用于側通道壓縮機的外殼罩(2)，其特征在于，所述外殼罩(2)是鑄件或加工過的擠壓型材，而且外殼罩(2)具有邊緣(10)，該邊緣圍繞圓形的凹坑，該凹坑的深度使該凹坑可以接收用于側通道壓縮機的轉輪(3，45，48)。
19.具有按權利要求18所述的外殼罩(2)的側通道壓縮機，其特征在于轉輪(3，45，48)，該轉輪相對于外殼罩(2)設置成可旋轉的，從而在外殼罩(2)和轉輪(3，45，48)之間有兩個環(huán)形密封位置(31，32)。
20.按權利要求1至12，14至17和19中之一所述的側通道壓縮機，其特征在于，所述轉輪(3，45，48)具有兩種型式的葉片，也就是功能葉片(94)和中間葉片(95)。
21.用于側通道壓縮機的轉輪，其特征在于，所述轉輪(3，45，48)具有兩種型式的葉片，也就是功能葉片(94)和中間葉片(95)，其中功能葉片略高于中間葉片，其中功能葉片高度的設計使功能葉片不考慮密封間隙的話一直夠到側通道壓縮機的中斷器上，如果轉輪裝入側通道壓縮機里的話，其中中間葉片高度的設計使在中間葉片和側通道壓縮機的中斷器之間保持值顯著的間隙，如果轉輪裝入側通道壓縮機里的話。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種側通道壓縮機，具有一個外殼罩(2)和一個轉輪(3，45；48)。轉輪設置成相對于外殼罩可以旋轉，因此在外殼罩和轉輪之間有兩個環(huán)形的密封位置(31，32)。外殼罩可以在第一和第二個密封位置之間整體制成。第一和第二密封位置的間隙大小可以借助于一個碟形彈簧－螺母－系統(tǒng)(42，43)或者一種擺動裝置(61，62，63)來調(diào)整。轉輪(9)可以固定在電機軸上，外殼罩可以具有冷卻筋(7)，其中冷卻筋(7)的設置和形狀應使由風機輪(9)輸送的空氣吹過冷卻筋(7)。一個環(huán)形密封位置(31，32)具有一個在體積腔室(33)。外殼罩可以是一個鑄件或一種經(jīng)加工的擠壓型材。此外發(fā)明還涉及外殼罩和用于這樣的側通道壓縮機的轉輪。
文檔編號F04D23/00GK101076670SQ200580042609
公開日2007年11月21日 申請日期2005年10月5日 優(yōu)先權日2004年10月12日
發(fā)明者M·貝克, P·哈通, I·米勒 申請人:塞利昂有限責任公司