且沒有任何限制的描述根據(jù)本發(fā)明的渦旋式壓縮機的幾個優(yōu)選實施方案,其中:
[0087]圖1和2顯示出分別從兩個相對視點看到的渦旋式壓縮機的分解透視圖;
[0088]圖3顯示出在組裝好的狀態(tài)下貫穿圖1和2的渦旋式壓縮機的橫截面;
[0089]圖4至7示意性地顯示出與在圖3中對應于定子板的直線XX’平行的貫穿組裝好的渦旋式壓縮機的橫截面,用來說明渦旋式壓縮機的操作,由此轉(zhuǎn)子渦旋盤相對于定子渦旋盤處于連續(xù)的位置中;
[0090]圖8至11示意性地顯示出根據(jù)在圖4至7中所示的直線VII1-VIII至X1-XI貫穿已知的渦旋式壓縮機的橫截面,并且對內(nèi)部間隙作出了一些放大;
[0091]圖12和13分別顯示出固定已知渦旋式壓縮機和已知的渦旋式壓縮機在正常運行中的由在圖8中的F12/F13所表示的部分的放大圖;
[0092]圖14和15也分別顯示出固定已知渦旋式壓縮機和已知的渦旋式壓縮機在全負荷運行中的由在圖10中的F14/F15所表示的部分的放大圖;
[0093]圖16至19與圖12至15類似顯示出在根據(jù)本發(fā)明的渦旋式壓縮機的第一實施方案中定子渦旋盤和轉(zhuǎn)子渦旋盤在從固定狀態(tài)向正常運行過渡中的變形;
[0094]圖20至23、圖24至27、圖28至31以及圖32至圖35與圖16至19類似每個都顯示出針對根據(jù)本發(fā)明的渦旋式壓縮機的其它實施方案的不同的相應狀態(tài)。
【具體實施方式】
[0095]在圖1至3中所示的這些元件給出了處于擴展和組裝好的狀態(tài)中的無油渦旋式壓縮機1,并且為本發(fā)明所涉及的類型。
[0096]該渦旋式壓縮機1具有外殼2,它在該情況下基本上由兩個部分更具體地說部分3和部分4構(gòu)成,它們在組裝好的狀態(tài)下包圍著在其中固定轉(zhuǎn)子6的空間5。
[0097]而且,部分3形成定子7,它不可動地安裝在外殼2中并且包括具有中央定子軸線AA’的固定定子渦旋盤。
[0098]該定子渦旋盤8由具有兩個定子側(cè)翼10和11的定子帶9形成,即分別為翻轉(zhuǎn)離開定子渦旋盤8的中心或中央軸線AA’的向外定子側(cè)翼10和朝著定子渦旋盤8的中心或中央軸線AA’翻轉(zhuǎn)的向內(nèi)定子側(cè)翼11。
[0099]而且,定子帶9沿著其長度螺旋纏繞,并且以一定高度Η豎立固定在定子板13的第一側(cè)12上。
[0100]在定子板13的另一側(cè)14上設有散熱片15。
[0101]轉(zhuǎn)子6可以在外殼2中運動,并且具有帶有中央轉(zhuǎn)子軸線ΒΒ’的轉(zhuǎn)子渦旋盤16,該軸線與定子7的中央軸線ΑΑ’平行間隔開一定距離Ε地延伸。
[0102]渦旋盤16由具有兩個轉(zhuǎn)子側(cè)翼18和19的轉(zhuǎn)子帶17形成,所述轉(zhuǎn)子側(cè)翼分別是轉(zhuǎn)離渦旋盤16的中央軸線ΒΒ’或中央的向外轉(zhuǎn)子側(cè)翼18和轉(zhuǎn)向渦旋盤16的中央軸線ΑΑ’或中央的向內(nèi)轉(zhuǎn)子側(cè)翼19。
[0103]而且,轉(zhuǎn)子帶17沿著其長度螺旋纏繞,并且以一定高度Η’豎立固定在轉(zhuǎn)子板21的第一側(cè)20上。
[0104]與定子7正好一樣,在轉(zhuǎn)子板21的另一側(cè)22上也設有散熱片23。
[0105]在渦旋式壓縮機1的組裝好狀態(tài)下,轉(zhuǎn)子渦旋盤16和定子渦旋盤8在定子板13和轉(zhuǎn)子板21之間固定在彼此中,以便能夠一起工作以壓縮空氣或可能的其它氣體。
[0106]渦旋式壓縮機1在渦旋式壓縮機1的外側(cè)25上還設有低壓入口 24以便吸入環(huán)境空氣或氣體,并且在渦旋式壓縮機1的中央27處設有高壓出口 26以去除壓縮空氣或氣體。
[0107]為了能夠驅(qū)動轉(zhuǎn)子6,渦旋式壓縮機1還設有驅(qū)動裝置,這樣轉(zhuǎn)子6能夠進行運動,由此中央轉(zhuǎn)子軸線ΒΒ’圍繞著中央定子軸線ΑΑ’更具體地說在半徑為R的圓圈C上偏心環(huán)繞,除了間隙之外,這實際上等于在中央轉(zhuǎn)子軸線ΒΒ’和中央定子軸線ΑΑ’之間的距離Ε,這在圖4至11中更清楚的顯示出。
[0108]如所知的一樣,在其運動期間,轉(zhuǎn)子6沒有圍繞著中央轉(zhuǎn)子軸線ΒΒ’進行轉(zhuǎn)動。
[0109]在圖4至7中顯示出轉(zhuǎn)子6在定子7中的運動,由此在每個隨后的抽吸中,中央軸線ΒΒ’在圓圈C上進一步運動1/4行程。
[0110]這清楚顯示出,在轉(zhuǎn)子6的這個環(huán)繞和偏心運動期間在轉(zhuǎn)子6在定子7中的每個位置中,在轉(zhuǎn)子渦旋盤16和定子渦旋盤18之間形成有最大開口 28的一些方位28和有最小開口 29的一些方位29。
[0111]還可以清楚看出,具有最小開口 29和最大開口 28的那些方位總是位于平面麗’中,該平面分別包括定子渦旋盤8和轉(zhuǎn)子渦旋盤16的平行中央軸線AA’和BB’。
[0112]如在前言中所提出的一樣,該平面麗’在上下文中由密封面麗’表示。
[0113]從圖4和6以及在圖8和10中所示的附屬橫截面中可以看出,在中央轉(zhuǎn)子軸線BB’圍繞著中央定子軸線AA’進行的完全圓形運動中,每次存在兩個位置,由此具有最小開口 29和最大開口 28的方位處于相同的密封面MM’中。
[0114]中央轉(zhuǎn)子軸線BB’的這兩個位置更具體地說為其中中央轉(zhuǎn)子軸線BB’相對于中央定子軸線AA’處于第一位置中的第一位置和其中中央轉(zhuǎn)子軸線BB’相對于中央定子軸線AA’處于第二位置中的與其第一位置徑向相對的第二位置。
[0115]在圖5和7中顯示出中央轉(zhuǎn)子軸線BB’的類似徑向位置,并且在圖8和10中分別顯示出附屬的橫截面。
[0116]根據(jù)進一步的檢查,實際上還是這樣的情況,在轉(zhuǎn)子6的一個上述位置中,在向外的定子側(cè)翼10和向內(nèi)的轉(zhuǎn)子側(cè)翼19之間形成最小開口 29,如例如在圖4、5和8中所示的在轉(zhuǎn)子6在定子7中的位置中的情況一樣,而在轉(zhuǎn)子6在定子7的第二徑向位置中,最小開口 29正好相反,并且形成在向內(nèi)的定子側(cè)翼11和向外的轉(zhuǎn)子側(cè)翼18之間,例如在圖6、7和10中所不的在例如轉(zhuǎn)子6在定子7的位置中的情況一樣。
[0117]由此,實際上還是這樣,相關的轉(zhuǎn)子渦旋盤16或定子渦旋盤8的相同部分為用來決定在兩個徑向位置中的最小開口 29的那些部分,從而定子渦旋盤8或轉(zhuǎn)子渦旋盤16的每次變形已經(jīng)一直增大在最小開口 29的尺寸上的作用,由此在轉(zhuǎn)子6在定子7中的兩個徑向位置中的這些變形另外導致相反的局部作用,如將在下面進一步說明的一樣。
[0118]具有最小開口 29的方位在每個情況下限定了壓縮腔室30,由此這些壓縮腔室30其體積朝著渦旋式壓縮機1的中央27減小。
[0119]這些最小開口 29的尺寸因此非常重要,因為一方面在渦旋式壓縮機中總是必須有最小間隙以便防止轉(zhuǎn)子渦旋盤16和定子渦旋盤8之間接觸,而且另一方面,瞬時最小開口 29太大會導致在連續(xù)壓縮腔室30之間出現(xiàn)較大的壓縮損失和泄漏速度。
[0120]在相對于定子板13的每個局部高度Z處的這種瞬時最小開口中,相關的向外轉(zhuǎn)子側(cè)翼18和相關的向內(nèi)定子側(cè)翼11或者相關的向內(nèi)轉(zhuǎn)子側(cè)翼19和相關的向外定子側(cè)翼10彼此間隔一定的徑向距離S。
[0121]徑向在這里指的是,在瞬時密封面麗’中從與定子板13或轉(zhuǎn)子板21平行的中央軸線AA’或BB’中的一個開始徑向測量出的距離。
[0122]這些徑向距離S限定了在轉(zhuǎn)子6的運動期間在每個時刻即在轉(zhuǎn)子6在定子7中的每個瞬時位置處以及在每個高度Z處的瞬時局部橫向內(nèi)部間隙S。
[0123]在轉(zhuǎn)子6在定子7中的每個位置中,在定子渦旋盤8和轉(zhuǎn)子渦旋盤16的側(cè)翼10、11、18和19上分別存在多對不同的位置,這些位置在每個情況下形成在瞬時密封面MM’中的瞬時局部橫向內(nèi)部間隙S。
[0124]在渦旋式壓縮機1的正常運行期間從固定轉(zhuǎn)子6的初始狀態(tài)到最終狀態(tài)運行運行時,在渦旋式壓縮機1中的壓力和溫度明顯變化,從而導致定子渦旋盤8和轉(zhuǎn)子渦旋盤16變形。
[0125]顯然,定子渦旋盤8和轉(zhuǎn)子渦旋盤16的這種變形在渦旋式壓縮機1的瞬時最小開口 29中的瞬時局部橫向間隙S上具有很大的影響。
[0126]根據(jù)本發(fā)明,還有這樣的情況,提前最佳評估出這些變形以便給定子渦旋盤8和/或轉(zhuǎn)子渦旋盤16賦予初始形式,與其中沒有采取任何措施的情況如已知渦旋式壓縮機1的情況相比,這在變形之后導致所期望的或至少改進的瞬時最終局部橫向內(nèi)部間隙S。
[0127]理想的是,可選的是或另外,可以采取措施以便例如通過采用合適的材料組合來消除由在渦旋式壓縮機1中的瞬時最終局部橫向間隙S變化所帶來的變形。
[0128]為了清楚規(guī)定在渦旋式壓縮機1不動時以及隨后在向渦旋式壓縮機1的正常操作過渡期間變形時的初始形式,采用下面規(guī)定的術語,而且這些術語必須去除任何直觀或解釋性含義。
[0129]首先,假設在已知的渦旋式壓縮機和根據(jù)本發(fā)明的渦旋式壓縮機1兩種情況下,定子渦旋盤8和轉(zhuǎn)子渦旋盤16的側(cè)翼10、11、18和19分別與相關的定子板13或轉(zhuǎn)子板21的相交線31形成螺旋形底緣31。
[0130]這些底緣31將用作限定定子渦旋盤8和轉(zhuǎn)子渦旋盤16的形式的參考,由此要指出的是,這些底緣31實際上不是靜止物體。
[0131]實際上,這些底緣31相對于理想的固定軸線系統(tǒng)的絕對位置在從固定渦旋式壓縮機1向渦旋式壓縮機1的正常操作過渡期間由于在定子板13和轉(zhuǎn)子板21的溫度變化而改變,由此該變化必須要進一步考慮。
[0132]另外,在定子板13上的垂直線在上述螺旋底緣31中交叉穿過的的方位的幾何位置確定了理想的螺旋側(cè)翼32。
[0133]總之,理想螺旋側(cè)翼32為定子渦旋盤8和轉(zhuǎn)子渦旋盤16的沒有任何物理實體的側(cè)翼,這些側(cè)翼在所有情況下從底緣31開始都垂直于定子板13或轉(zhuǎn)子板21,并且這些螺旋側(cè)翼32其含義是理想的,在所有情況下局部橫向內(nèi)部間隙S相對于定子板13或轉(zhuǎn)子板21的高度上一點都不出現(xiàn)任何變化。
[0134]在位于轉(zhuǎn)子渦旋盤16的側(cè)翼18或19上在相對于定子板13的高度Z處的位置和最接近理想的螺旋側(cè)翼32之間的徑向距離AR決定了轉(zhuǎn)子渦旋盤16的局部形式,這在下面將被稱為局部轉(zhuǎn)子側(cè)翼偏差AR。
[0135]同樣,在相對于定子板13的高度Z處在位于定子渦旋盤8的側(cè)翼10或11上的位置和最接近理想的螺旋側(cè)翼32之間的徑向距離ΛΤ決定了定子渦旋盤8的局部形式,這在下面將被稱為局部定子側(cè)翼偏差AT。
[0136]圖12在將相關間隙進行一定程度放大的情況下顯示出如例如在圖4和5中所示一樣在轉(zhuǎn)子6在定子7中的位置中在渦旋式壓縮機1不動時在密封面MM’中貫穿已知渦旋式壓縮機1的橫截面的放大圖。
[0137]完全類似地,在將相關間隙進行一定程度