DE102023126704A1

DE102023126704A1 - Spiralverdichter

Info

Publication number: DE102023126704A1
Application number: DE102023126704.3A
Authority: DE
Inventors: Shiori Yamamoto; Takuro Yamashita; Ken Namiki
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2022-10-21
Filing date: 2023-09-29
Publication date: 2024-05-02
Also published as: US20240229793A9; CN117917505A; US20240133379A1; JP2024061411A; KR20240056421A

Abstract

Ein Spiralverdichter weist eine Verdichtungskammer, die ein Fluid verdichtet, einen äußeren Umfangskanal, in den das Fluid aus einer Motorkammer strömt, auf, und ein Saugkanal saugt das Fluid aus dem äußeren Umfangskanal in die Verdichtungskammer ein. Die Verdichtungskammer ist durch eine feststehende Spirale und eine umlaufende Spirale definiert. Der äußere Umfangskanal ist durch eine dritte Umfangswand eines Auslassgehäuseteils und eine feststehende Umfangswand der feststehenden Spirale definiert. Der Saugkanal ist in der feststehenden Umfangswand vorgesehen und hat eine stromaufwärtsseitige Außenumfangsfläche, die in einer Axialrichtung einer Drehwelle zwischen dem Saugkanal und einem Elektromotor gelegen ist. Ein Abstand von einer Achse der Drehwelle zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche variiert in der Axialrichtung der Drehwelle.

Description

Hintergrund der Erfindung
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Spiralverdichter.
Stand der Technik
Die japanische Patentveröffentlichungsschrift JP 2021-161947 offenbart einen Spiralverdichter, der eine Drehwelle, einen Elektromotor, ein Gehäuse, eine feststehende Spirale und eine umlaufende Spirale aufweist. Der Elektromotor dreht die Drehwelle. Das Gehäuse weist eine Motorkammer, die den Elektromotor aufnimmt, auf. Die feststehende Spirale ist in dem Gehäuse aufgenommen und daran befestigt. Die feststehende Spirale weist eine feststehende Stirnwand und eine sich von der feststehenden Stirnwand hin zu der umlaufenden Spirale erstreckende rohrförmige Umfangswand auf. Die umlaufende Spirale läuft um, während sich die Drehwelle dreht.
Der Spiralverdichter weist eine Verdichtungskammer, einen äußeren Umfangskanal und einen Saugkanal auf. Die Verdichtungskammer ist durch die feststehende Spirale und die umlaufende Spirale definiert. Die Verdichtungskammer verdichtet ein Fluid. Der äußere Umfangskanal ist durch eine Innenumfangsfläche des Gehäuses und eine Außenumfangsfläche der Umfangswand der feststehenden Spirale definiert. Das Fluid strömt in den äußeren Umfangskanal von der Motorkammer. Der Saugkanal ist in der Umfangswand vorgesehen. Der Saugkanal saugt Fluid in die Verdichtungskammern von dem äußeren Umfangskanal.
Die Strömung von Fluid durch den äußeren Umfangskanal ist begrenzt, wenn der Abstand von der Innenumfangsfläche des Gehäuses zu der Außenumfangsfläche der Umfangswand der feststehenden Spirale klein ist, das heißt, wenn der äußere Umfangskanal eng ist. Als ein Verfahren zur Erweiterung des äußeren Umfangskanals können zum Beispiel die folgenden beiden Verfahren verwendet werden. Das erste Verfahren ist ein Verfahren zur Vergrößerung des Gehäuses nach außen, wie in der japanischen Patentveröffentlichungsschrift JP 2021-161947 offenbart. Das zweite Verfahren ist ein Verfahren zur Verringerung der Dicke der Umfangswand der feststehenden Spirale. Die erste Methode erhöht jedoch die Größe des Verdichters. Die zweite Methode kann dabei versagen, die Festigkeit der feststehenden Spirale zu gewährleisten.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Zusammenfassung ist vorgesehen, um eine Auswahl von Konzepten, die weiter unten in der ausführlichen Beschreibung beschrieben werden, in einer vereinfachten Form vorzustellen. Diese Zusammenfassung ist nicht dazu bestimmt, um Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, noch ist sie dazu bestimmt, als ein Hilfsmittel bei Bestimmung des Umfangs des beanspruchten Gegenstands verwendet zu werden.
In einem allgemeinen Aspekt weist ein Spiralverdichter eine Drehwelle, einen Elektromotor, der die Drehwelle dreht, ein Gehäuse mit einer Motorkammer, die den Elektromotor aufnimmt, eine feststehende Spirale, die in dem Gehäuse aufgenommen und an dem Gehäuse befestigt ist, und eine umlaufende Spirale, die umläuft, wenn/während die Drehwelle sich dreht, auf. Die feststehende Spirale weist eine feststehende Stirnwand und eine rohrförmige Umfangswand, die sich von der feststehenden Stirnwand hin zu der umlaufenden Spirale erstreckt, auf. Der Spiralverdichter weist ferner eine Verdichtungskammer, einen äußeren Umfangskanal und einen Saugkanal auf. Die Verdichtungskammer ist durch die feststehende Spirale und die umlaufende Spirale definiert. Die Verdichtungskammer verdichtet Fluid. Der äußere Umfangskanal ist durch eine Innenumfangsfläche des Gehäuses und eine Außenumfangsfläche der Umfangswand definiert. Fluid strömt in den äußeren Umfangskanal von/aus der Motorkammer. Der Saugkanal ist in der Umfangswand vorgesehen. Der Saugkanal saugt das Fluid aus dem äußeren Umfangskanal in die Verdichtungskammer ein. Die Außenumfangsfläche der Umfangswand weist eine stromaufwärtsseitige Außenumfangsfläche, die zwischen dem Saugkanal und dem Elektromotor in einer Axialrichtung der Drehwelle gelegen ist, auf. Ein Abstand von einer Achse der Drehwelle zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche in einer zu der Axialrichtung der Drehwelle orthogonalen Richtung variiert in der Axialrichtung der Drehwelle.
Weitere Merkmale und Aspekte ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen.
Kurzbeschreibung der Figuren

1 ist eine Querschnittsansicht, die einen Spiralverdichter gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 ist eine Frontansicht, die ein Auslassgehäuseteil und eine feststehende Spirale der Ausführungsform zeigt.
3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Teil des Spiralverdichters der Ausführungsform zeigt.
4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Teil des Spiralverdichters der Ausführungsform zeigt.

In den Zeichnungen und der ausführlichen Beschreibung insgesamt beziehen sich die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen Elemente. Die Zeichnungen sind möglicherweise nicht maßstabsgetreu, und die relative Größe, Proportionen und Darstellung von Elementen in den Zeichnungen können zur Klarheit, Veranschaulichung und Konvenienz übertrieben sein.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Diese Beschreibung vermittelt ein umfassendes Verständnis der beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme. Abwandlungen und Äquivalente der beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme sind für den Fachmann offensichtlich. Abfolgen von Funktionsweisen sind beispielhaft und können, wie für den Fachmann naheliegend, geändert werden, mit Ausnahme von Funktionsweisen, die notwendigerweise in einer bestimmten Reihenfolge auftreten. Beschreibungen von Funktionen und Konstruktionen, die einem Fachmann wohlbekannt sind, können weggelassen werden.
Beispielhafte Ausführungsformen können unterschiedliche Formen haben und sind nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt. Jedoch sind die beschriebenen Beispiele gründlich und vollständig und vermitteln dem Fachmann den vollen Umfang der Offenbarung.
In dieser Beschreibung ist „zumindest eines von A und B“ im Sinne von „nur A, nur B oder sowohl A als auch B“ zu verstehen.
Ein Spiralverdichter 10 gemäß einer Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 1 bis 4 beschrieben. Der Spiralverdichter 10 der vorliegenden Ausführungsform wird in einer Fahrzeugklimaanlage verwendet.
Wie in 1 gezeigt, weist der Spiralverdichter 10 ein Gehäuse 11, eine Drehwelle 12, einen Elektromotor 13 und einen Verdichtungsmechanismus 14 auf. Das Gehäuse 11 nimmt die Drehwelle 12, den Elektromotor 13 und den Verdichtungsmechanismus 14 auf. Der Elektromotor 13 dreht die Drehwelle 12. Der Verdichtungsmechanismus 14 ist/wird durch Drehung der Drehwelle 12 angetrieben.
Gehäuse
Das Gehäuse 11 weist ein Motorgehäuseteil 20, ein Wellenlagergehäuseteil 30 und ein Auslassgehäuseteil 40 auf. Das Gehäuse 11 ist aus Metall gefertigt. Das Gehäuse 11 der vorliegenden Ausführungsform ist aus Aluminium gefertigt.
Das Motorgehäuseteil 20 hat eine rohrförmige Form mit einem geschlossenen Ende und weist eine erste Bodenwand 21 und eine rohrförmige erste Umfangswand 22, die sich von dem Außenumfang der ersten Bodenwand 21 erstreckt, auf. Das Motorgehäuseteil 20 weist eine zylindrische erste Nabe 23 auf. Die erste Nabe 23 steht von einer Innenfläche der ersten Bodenwand 21 vor. Das Motorgehäuseteil 20 weist einen Sauganschluss 22a auf. Der Sauganschluss 22a ist in einem Teil der ersten Umfangswand 22 ausgebildet, das heißt, nahe der ersten Bodenwand 21. Der Sauganschluss 22a verbindet das Innere und das Äußere des Motorgehäuseteils 20 miteinander. Das Motorgehäuseteil 20 weist Innengewindebohrungen 22b auf. 1 zeigt nur eine der Innengewindebohrungen 22b. Die Innengewindebohrungen 22b sind in einer distalen Stirnfläche der ersten Umfangswand 22 ausgebildet. Die Innengewindebohrungen 22b sind in der Umfangsrichtung der ersten Umfangswand 22 voneinander beabstandet.
Das Wellenlagergehäuseteil 30 hat eine rohrförmige Form mit einem geschlossenen Ende und weist eine zweite Bodenwand 31 und eine rohrförmige zweite Umfangswand 32, die sich von dem Außenumfang der zweiten Bodenwand 31 erstreckt, auf. Das Wellenlagergehäuseteil 30 weist ein kreisförmiges/rundes Welleneinführloch 31 a auf. Das Welleneinführloch 31a ist in der Mitte der zweiten Bodenwand 31 ausgebildet. Das Welleneinführloch 31a erstreckt sich durch die zweite Bodenwand 31 in der Dickenrichtung.
Das Wellenlagergehäuseteil 30 weist einen kreisförmigen und ringförmigen Flansch 33 auf. Der Flansch 33 erstreckt sich nach außen in der Radialrichtung der zweiten Umfangswand 32 von einem Ende der zweiten Umfangswand 32, das heißt, auf einer Seite gegenüber der zweiten Bodenwand 31.
Das Wellenlagergehäuseteil 30 weist erste Bolzeneinführlöcher 33a und Verbindungslöcher 34 auf. 1 zeigt nur eines der ersten Bolzeneinführlöcher 33a und eines der Verbindungslöcher 34. Die ersten Bolzeneinführlöcher 33a und die Verbindungslöcher 34 sind in dem Außenumfang des Flansches 33 ausgebildet. Die ersten Bolzeneinführlöcher 33a und die Verbindungslöcher 34 erstrecken sich durch den Flansch 33 in der Dickenrichtung. Die ersten Bolzeneinführlöcher 33a sind in der Umfangsrichtung des Flansches 33 voneinander beabstandet. Die Verbindungslöcher 34 sind an Positionen, die sich von den Positionen der ersten Bolzeneinführlöcher 33a in der Umfangsrichtung des Flansches 33 unterscheiden, ausgebildet.
Das Wellenlagergehäuseteil 30 weist Stifte 35 auf. 1 zeigt nur einen der Stifte 35. Die Stifte 35 stehen von dem Flansch 33 hin zu der Seite gegenüber der zweiten Bodenwand 31 vor. Die Stifte 35 sind innerhalb der ersten Bolzeneinführlöcher 33a und der Verbindungslöcher 34 in der Radialrichtung des Flansches 33 gelegen.
Das Wellenlagergehäuseteil 30 verschließt die Öffnung des Motorgehäuseteils 20. Die distale Stirnfläche der ersten Umfangswand 22 des Motorgehäuseteils 20 ist/steht in Kontakt mit dem Flansch 33 des Wellenlagergehäuseteils 30. Die Axialrichtung der zweiten Umfangswand 32 des Wellenlagergehäuseteils 30 fällt mit der Axialrichtung der ersten Umfangswand 22 des Motorgehäuseteils 20 zusammen.
Das Motorgehäuseteil 20 und das Wellenlagergehäuseteil 30 definieren eine Motorkammer S1. Der Elektromotor 13 ist in der Motorkammer S1 aufgenommen. Das Gehäuse 11 weist somit die Motorkammer S1, die den Elektromotor 13 aufnimmt, auf. Kühlmittel, das Fluid ist, ist/wird von/aus einem externen Kühlmittelkreislauf (nicht gezeigt) durch den Sauganschluss 22a in die Motorkammer S1 (ein-/an-)gesaugt. Somit ist die Motorkammer S1 eine Saugkammer, in die Kühlmittel durch den Sauganschluss 22a (ein-/an-)gesaugt ist.
Die ersten Bolzeneinführlöcher 33a des Wellenlagergehäuseteils 30 sind jeweils kontinuierlich mit den Innengewindebohrungen 22b des Motorgehäuseteils 20. Die Verbindungslöcher 34 des Wellenlagergehäuseteils 30 sind auf der radial inneren Seite der Innenumfangsfläche der ersten Umfangswand 22 des Motorgehäuseteils 20 gelegen. Die Verbindungslöcher 34 sind somit mit der Motorkammer S1 verbunden.
Das Auslassgehäuseteil 40 hat eine rohrförmige Form mit einem geschlossenen Ende und weist eine dritte Bodenwand 41 und eine rohrförmige dritte Umfangswand 42, die sich von dem Außenumfang der dritten Bodenwand 41 erstreckt, auf.
Wie in 2 gezeigt, ist der Außendurchmesser der dritten Umfangswand 42 im Wesentlichen konstant über den gesamten Umfang der dritten Umfangswand 42. Der Innendurchmesser der dritten Umfangswand 42 variiert in der Umfangsrichtung der dritten Umfangswand 42. Deshalb variiert die Dicke der dritten Umfangswand 42 in der Umfangsrichtung der dritten Umfangswand 42. Die dritte Umfangswand 42 weist dicke Abschnitte 42a und dünne Abschnitte 42b auf. Die dicken Abschnitte 42a und die dünnen Abschnitte 42b sind in der Umfangsrichtung der dritten Umfangswand 42 abwechselnd angeordnet. Eine Innenumfangsfläche 420 der dritten Umfangswand 42 wölbt sich in jedem der dicken Abschnitte 42a weiter radial nach innen als in den dünnen Abschnitten 42b.
Das Auslassgehäuseteil 40 weist zweite Bolzeneinführlöcher 40a auf. Die zweiten Bolzeneinführlöcher 40a erstrecken sich durch das Auslassgehäuseteil 40 in der Axialrichtung der dritten Umfangswand 42. Die zweiten Bolzeneinführlöcher 40a sind in der Umfangsrichtung der dritten Umfangswand 42 voneinander beabstandet. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die zweiten Bolzeneinführlöcher 40a in den dicken Abschnitten 42a der dritten Umfangswand 42 ausgebildet.
Wie in 1 gezeigt, weist das Auslassgehäuseteil 40 eine erste Ausnehmung 43 auf. Die erste Ausnehmung 43 ist von der Innenfläche der dritten Bodenwand 41 ausgenommen. Das Auslassgehäuseteil 40 weist eine Ölabscheidekammer 44 auf. Die Ölabscheidekammer 44 ist in der dritten Bodenwand 41 vorgesehen. Ein zylindrisches Teil 45 ist in eine die Ölabscheidekammer 44 definierende Innenwand (ein)gepasst. Das Auslassgehäuseteil 40 weist einen Zulaufkanal 46 auf. Der Zulaufkanal 46 verbindet das Innere der ersten Ausnehmung 43 und das Innere der Ölabscheidekammer 44 miteinander. Das Auslassgehäuseteil 40 weist einen Auslassanschluss 47 auf. Der Auslassanschluss 47 verbindet das Innere des zylindrischen Teils 45 und das Äußere des Auslassgehäuseteils 40 miteinander.
Das Auslassgehäuseteil 40 ist auf einer Stirnfläche des Wellenlagergehäuseteils 30 angeordnet, das heißt, auf einer Seite gegenüber dem Motorgehäuseteil 20. Der Flansch 33 des Wellenlagergehäuseteils 30 ist zwischen der ersten Umfangswand 22 des Motorgehäuseteils 20 und der dritten Umfangswand 42 des Auslassgehäuseteils 40 gehalten. Die distale Stirnfläche des dritten Umfangswandes 42 des Auslassgehäuseteils 40 ist/steht in Kontakt mit dem Flansch 33 des Wellenlagergehäuseteils 30. Die Axialrichtung der dritten Umfangswand 42 des Auslassgehäuseteils 40 fällt mit der Axialrichtung der zweiten Umfangswand 32 des Wellenlagergehäuseteils 30 zusammen. Die zweiten Bolzeneinführlöcher 40a des Auslassgehäuseteils 40 sind jeweils kontinuierlich mit den ersten Bolzeneinführlöchern 33a des Wellenlagergehäuseteils 30. Die Verbindungslöcher 34 des Wellenlagergehäuseteils 30 sind auf der radial inneren Seite der Innenumfangsfläche 420 der dritten Umfangswand 42 des Auslassgehäuseteils 40 gelegen.
Das Motorgehäuseteil 20, das Wellenlagergehäuseteil 30 und das Auslassgehäuseteil 40 sind durch Schrauben/Bolzen B aneinander gekoppelt. 1 zeigt nur eine der Schrauben B. Insbesondere sind die Schrauben B in die zweiten Bolzeneinführlöcher 40a des Auslassgehäuseteils 40 und die ersten Bolzeneinführlöcher 33a des Wellenlagergehäuseteils 30 eingeführt/eingesetzt. Die Außengewinde der Schrauben B sind jeweils in die Innengewindebohrungen 22b des Motorgehäuseteils 20 eingeschraubt. Das Gehäuse 11 ist durch Zusammenbauen des Motorgehäuseteils 20, des Wellenlagergehäuseteils 30 und des Auslassgehäuseteils 40 ausgebildet.
Drehwelle
Die Drehwelle 12 weist eine Hauptwelle 12a und eine Exzenterwelle 12b auf. Der Außendurchmesser der Hauptwelle 12a ist größer als der Außendurchmesser der Exzenterwelle 12b.
Die Hauptwelle 12a ist in das Welleneinführloch 31a des Wellenlagergehäuseteils 30 eingeführt/eingesetzt. Die Hauptwelle 12a hat ein erstes Ende, das in die erste Nabe 23 eingesetzt ist. Ein erstes Lager 15a ist zwischen der Innenumfangsfläche der ersten Nabe 23 und der Außenumfangsfläche des ersten Endes der Hauptwelle 12a vorgesehen. Das erste Lager 15a ist zum Beispiel ein Wälz(element)lager. Das erste Ende der Hauptwelle 12a ist durch das Motorgehäuseteil 20 mit dem ersten Lager 15a drehbar gelagert. Die Hauptwelle 12a hat ein zweites Ende an einer Seite gegenüber dem ersten Ende. Das zweite Ende der Hauptwelle 12a ist auf der Innenseite des Wellenlagergehäuseteils 30 gelegen. Ein zweites Lager 15b ist zwischen der Innenumfangsfläche der zweiten Umfangswand 32 des Wellenlagergehäuseteils 30 und der Außenumfangsfläche des zweiten Endes der Hauptwelle 12a vorgesehen. Das zweite Lager 15b ist zum Beispiel ein Wälz(element)lager. Das zweite Ende der Hauptwelle 12a ist durch das Wellenlagergehäuseteil 30 mit dem zweiten Lager 15b drehbar gelagert.
Die Exzenterwelle 12b steht von einer Stirnfläche des zweiten Endes der Hauptwelle 12a vor. Die Exzenterwelle 12b hat eine Achse Lb, die sich parallel zu einer Achse La der Hauptwelle 12a erstreckt. Die Achse Lb der Exzenterwelle 12b ist an einer von der Achse La der Hauptwelle 12a exzentrischen Position gelegen.
Die Achse La der Hauptwelle 12a wird im Folgenden als eine Achse L der Drehwelle 12 bezeichnet. Die Richtung, in der sich die Achse L der Drehwelle 12 erstreckt, wird als eine Axialrichtung der Drehwelle 12 bezeichnet. Die Axialrichtung der Drehwelle 12 fällt mit der Axialrichtung der ersten Umfangswand 22 des Motorgehäuseteils 20, der Axialrichtung der zweiten Umfangswand 32 des Wellenlagergehäuseteils 30 und der Axialrichtung der dritten Umfangswand 42 des Auslassgehäuseteils 40 zusammen.
Elektromotor
Der Elektromotor 13 weist einen Rotor 51 und einen Stator 52 auf.
Der Rotor 51 weist einen zylindrischen Rotorkern 53 und in dem Rotorkern 53 vorgesehene Permanentmagnete (nicht gezeigt) auf. Die Hauptwelle 12a der Drehwelle 12 ist in den/dem Rotorkern 53 eingesetzt. Der Rotorkern 53 ist an der Drehwelle 12 befestigt. Der Rotor 51 ist mit der Drehwelle 12 einstückig drehbar.
Der Stator 52 ist auf der radial äußeren Seite des Rotors 51 angeordnet. Der Stator 52 umgibt den Rotor 51. Der Stator 52 weist einen zylindrischen Statorkern 54 und eine Spule 55 auf. Der Statorkern 54 ist an der Innenumfangsfläche der ersten Umfangswand 22 des Motorgehäuseteils 20 befestigt. Die Spule 55 ist um den Statorkern 54 gewickelt.
Wenn die Spule 55 mit Strom versorgt ist/wird und in dem Stator 52 ein rotierendes Magnetfeld erzeugt ist/wird, dreht sich der Rotor 51. Dementsprechend dreht sich die Drehwelle 12 einstückig mit dem Rotor 51.
Verdichtungsmechanismus
Der Verdichtungsmechanismus 14 weist eine feststehende Spirale 60 und eine umlaufende Spirale 70 auf.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, weist die feststehende Spirale 60 eine scheibenförmige feststehende Stirnwand 61, eine Feststehende-Spirale-Wand 62 und eine feststehende Umfangswand 63, die eine rohrförmige Umfangswand ist, auf. Die Feststehende-Spirale-Wand 62 und die feststehende Umfangswand 63 stehen aus/von einer ersten Fläche 61 a der feststehenden Stirnwand 61 vor. Die feststehende Umfangswand 63 ist auf einem Außenumfang der feststehenden Stirnwand 61 gelegen. Die feststehende Umfangswand 63 umgibt die Feststehende-Spirale-Wand 62.
Wie in 2 gezeigt, ist der Innendurchmesser der feststehenden Umfangswand 63 über den gesamten Umfang der feststehenden Umfangswand 63 im Wesentlichen konstant. Der Außendurchmesser der feststehenden Umfangswand 63 variiert in der Umfangsrichtung der feststehenden Umfangswand 63. Dementsprechend variiert die Dicke der feststehenden Umfangswand 63 in der Radialrichtung der feststehenden Umfangswand 63 in/entlang der Umfangsrichtung der feststehenden Umfangswand 63. Die feststehende Umfangswand 63 weist dicke Abschnitte 63a und dünne Abschnitte 63b auf. Die dicken Abschnitte 63a und die dünnen Abschnitte 63b sind in der Umfangsrichtung der feststehenden Umfangswand 63 abwechselnd angeordnet.
Die feststehende Spirale 60 weist einen Auslasskanal 64 auf. Der Auslasskanal 64 ist in der Mitte der feststehenden Stirnwand 61 ausgebildet. Der Auslasskanal 64 erstreckt sich durch die feststehende Stirnwand 61 in der Dickenrichtung.
Wie in 1 gezeigt, weist die feststehende Spirale 60 eine zweite Ausnehmung 65 auf. Die zweite Ausnehmung 65 ist von einer zweiten Fläche 61b, die auf einer Seite gegenüber der ersten Fläche 61 a der feststehenden Stirnwand 61 ist, ausgenommen. Der Auslasskanal 64 mündet in die Bodenfläche der zweiten Ausnehmung 65. Ein Ventilmechanismus 66 ist an der Bodenfläche der zweiten Ausnehmung 65 angebracht. Der Ventilmechanismus 66 ist eingerichtet, um den Auslasskanal 64 zu öffnen und zu schließen.
Wie in 1 und 2 gezeigt, weist die feststehende Spirale 60 Saugkanäle 67 auf. Jeder Saugkanal 67 erstreckt sich in der Radialrichtung durch die feststehende Umfangswand 63. Die Saugkanäle 67 verbinden das Innere und das Äußere der feststehenden Umfangswand 63 miteinander. Die Saugkanäle 67 sind in Intervallen/Abständen in der Umfangsrichtung der feststehenden Umfangswand 63 angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jeder Saugkanal 67 in einem der dicken Abschnitte 63a der feststehenden Umfangswand 63 vorgesehen. Die dicken Abschnitte 63a sind somit Teile der feststehenden Umfangswand 63, die an die jeweiligen Saugkanäle 67 in der Umfangsrichtung angrenzend sind.
Wie in 1 gezeigt, weist die umlaufende Spirale 70 eine scheibenförmige umlaufende Stirnwand 71 und eine Umlaufende-Spirale-Wand 72 auf. Die Umlaufende-Spirale-Wand 72 steht von einer ersten Fläche 71a der umlaufenden Stirnwand 71 vor. Die umlaufende Spirale 70 weist eine zylindrische zweite Nabe 73 auf. Die zweite Nabe 73 steht vor einer zweiten Fläche 71 b, die auf einer Seite gegenüber der ersten Fläche 71a der umlaufenden Stirnwand 71 ist, vor. Die umlaufende Spirale 70 weist Nuten 74 auf. 1 zeigt nur eine der Nuten 74. Die Nuten 74 sind von der zweiten Fläche 71 b der umlaufenden Stirnwand 71 ausgenommen. Die Nuten 74 sind in der Radialrichtung der umlaufenden Stirnwand 71 außerhalb der zweiten Nabe 73 gelegen. Ein kreisförmiges Ringteil 75 ist in jede Nut 74 (ein)gepasst. Die Stifte 35 des Wellenlagergehäuseteils 30 sind jeweils in die Ringteile 75 eingesetzt.
Die feststehende Spirale 60 und die umlaufende Spirale 70 sind angeordnet, so dass die erste Fläche 61 a der feststehenden Stirnwand 61 und die erste Fläche 71 a der umlaufenden Stirnwand 71 einander gegenüberliegen. Die Feststehende-Spirale-Wand 62 und die Umlaufende-Spirale-Wand 72 greifen ineinander (ein). Die Umlaufende-Spirale-Wand 72 ist auf der Innenseite der feststehenden Umfangswand 63 gelegen. Die distale Stirnfläche der Feststehenden-Spirale-Wand 62 ist/steht in Kontakt mit der ersten Fläche 71a der umlaufenden Stirnwand 71. Die distale Stirnfläche des Umlaufenden-Spirale-Wands 72 ist/steht in Kontakt mit der ersten Fläche 61 a der feststehenden Stirnwand 61.
Die feststehende Spirale 60 und die umlaufende Spirale 70 definieren Verdichtungskammern S2, die Kühlmittel verdichten. Insbesondere ist jede Verdichtungskammer S2 durch die erste Fläche 61a der feststehenden Stirnwand 61, die Feststehende-Spirale-Wand 62, die Innenumfangsfläche der feststehenden Umfangswand 63, die erste Fläche 71a der umlaufenden Stirnwand 71 und die Umlaufende-Spirale-Wand 72 definiert.
Der Verdichtungsmechanismus 14 ist in einem durch das Wellenlagergehäuseteil 30 und das Auslassgehäuseteil 40 definierten Raum aufgenommen. Die feststehende Spirale 60 ist zwischen dem Flansch 33 des Wellenlagergehäuseteils 30 und der dritten Bodenwand 41 des Auslassgehäuseteils 40 gelegen. Die feststehende Spirale 60 ist an dem Gehäuse 11 befestigt, indem sie zwischen dem Flansch 33 des Wellenlagergehäuseteils 30 und der dritten Bodenwand 41 des Auslassgehäuseteils 40 gehalten ist.
Die feststehende Stirnwand 61 ist zwischen der dritten Bodenwand 41 des Auslassgehäuseteils 40 und der umlaufenden Spirale 70 gelegen. Eine Dichtung 16 ist zwischen der zweiten Fläche 61b der feststehenden Stirnwand 61 und der Innenfläche der dritten Bodenwand 41 des Auslassgehäuseteils 40 angeordnet. Die Dichtung 16 sieht eine Abdichtung zwischen der feststehenden Stirnwand 61 und der dritten Bodenwand 41 vor.
Die erste Ausnehmung 43 des Auslassgehäuseteils 40 und die zweite Ausnehmung 65 der feststehenden Stirnwand 61 definieren eine Auslasskammer S3.
Das Kühlmittel ist/wird, nachdem es in den Verdichtungskammern S2 verdichtet ist, durch den Auslasskanal 64 an die Auslasskammer S3 ausgelassen.
Die Feststehende-Spirale-Wand 62 und die feststehende Umfangswand 63 erstrecken sich jeweils von der ersten Fläche 61a der feststehenden Stirnwand 61 hin zu der umlaufenden Spirale 70. Die Axialrichtung der feststehenden Umfangswand 63 fällt mit der Axialrichtung der dritten Umfangswand 42 des Auslassgehäuseteils 40 zusammen. Die distale Stirnfläche der feststehenden Umfangswand 63 ist/steht in Kontakt mit dem Flansch 33 des Wellenlagergehäuseteils 30. Eine Außenumfangsfläche 630 der feststehenden Umfangswand 63 ist beabstandet von und zugewandt der Innenumfangsfläche 420 der dritten Umfangswand 42 des Auslassgehäuseteils 40.
Wie in 2 gezeigt, sind die dicken Abschnitte 63a der feststehenden Umfangswand 63 jeweils in der Radialrichtung mit den dünnen Abschnitten 42b der dritten Umfangswand 42 aufgereiht. Die dünnen Abschnitte 63b der feststehenden Umfangswand 63 sind jeweils in der Radialrichtung mit den dicken Abschnitten 42a der dritten Umfangswand 42 aufgereiht.
Wie in 1 gezeigt, ist die umlaufende Spirale 70 zwischen dem Wellenlagergehäuseteil 30 und der feststehenden Stirnwand 61 der feststehenden Spirale 60 gelegen. Die zweite Fläche 71b der umlaufenden Stirnwand 71 ist dem Flansch 33 des Wellenlagergehäuseteils 30 zugewandt. Die Umlaufende-Spirale-Wand 72 erstreckt sich von der ersten Fläche 71a der umlaufenden Stirnwand 71 in einer Richtung weg von dem Elektromotor 13.
Ausgleichsgewicht und Buchse
Der Spiralverdichter 10 weist ein Ausgleichsgewicht 18 und eine Buchse 19 auf. Das Ausgleichsgewicht 18 und die Buchse 19 sind einstückig ausgebildet. Das Ausgleichsgewicht 18 und die Buchse 19 sind, zusammen mit dem Verdichtungsmechanismus 14, in einem durch das Wellenlagergehäuseteil 30 und das Auslassgehäuseteil 40 definierten Raum aufgenommen.
Die Buchse 19 ist an die/zu der Außenumfangsfläche der Exzenterwelle 12b gepasst. Die Buchse 19 ist in die zweite Nabe 73 eingesetzt. Ein drittes Lager 15c ist zwischen der Innenumfangsfläche der zweiten Nabe 73 und der Außenumfangsfläche der Buchse 19 angeordnet. Das dritte Lager 15c ist zum Beispiel ein Wälz(element)lager. Die umlaufende Spirale 70 ist durch die Exzenterwelle 12b mit der Buchse 19 und dem dritten Lager 15c so gelagert, um relativ zu der Exzenterwelle 12b drehbar zu sein. Das Ausgleichsgewicht 18 ist auf der Innenseite des Flansches 33 des Wellenlagergehäuseteils 30 angeordnet.
Drehung der Hauptwelle 12a ist/wird über die Exzenterwelle 12b, die Buchse 19 und das dritte Lager 15c auf die umlaufende Spirale 70 übertragen. Dabei sind die Stifte 35 mit den Innenumfangsflächen der jeweiligen Ringteile 75 in Kontakt gebracht, so dass die umlaufende Spirale 70 am Durchdrehen gehindert ist. Die umlaufende Spirale 70 darf nur relativ zu der feststehenden Spirale 60 umlaufen. Das heißt, die umlaufende Spirale 70 läuft um, wenn/während sich die Drehwelle 12 dreht. Wenn die umlaufende Spirale 70 umläuft, berührt die Umlaufende-Spirale-Wand 72 die Feststehende-Spirale-Wand 62, um das Volumen von jeder Verdichtungskammer S2 zu reduzieren, so dass das Kühlmittel in der Verdichtungskammer S2 verdichtet ist/wird. Das Ausgleichsgewicht 18 hebt die Zentrifugalkraft, die auf die umlaufende Spirale 70 wirkt, wenn die umlaufende Spirale 70 umläuft, auf, wodurch es den Betrag der Unwucht der umlaufenden Spirale 70 verringert.
Äußerer Umfangskanal
Der Spiralverdichter 10 weist äußere Umfangskanäle R auf. Jeder äußerer Umfangskanal R ist durch die Innenumfangsfläche 420 der dritten Umfangswand 42 des Auslassgehäuseteils 40 und die Außenumfangsfläche 630 der feststehenden Umfangswand 63 der feststehenden Spirale 60 definiert. Wie oben beschrieben, sind die Verbindungslöcher 34 des Wellenlagergehäuseteils 30 auf der radial inneren Seite der Innenumfangsfläche 420 der dritten Umfangswand 42 des Auslassgehäuseteils 40 gelegen. Deshalb sind die Verbindungslöcher 34 kontinuierlich mit den jeweiligen äußeren Umfangskanälen R. Kühlmittel strömt über die Verbindungslöcher 34 in die äußeren Umfangskanäle R von der Motorkammer S1.
Wie in 3 gezeigt, weist eine Außenumfangsfläche 630 der feststehenden Umfangswand 63 eine stromaufwärtsseitige Außenumfangsfläche 631 und eine stromabwärtsseitige Außenumfangsfläche 632 auf. Die stromaufwärtsseitige Außenumfangsfläche 631 ist in der Axialrichtung der Drehwelle 12 zwischen den Saugkanälen 67 und dem Elektromotor 13 gelegen. Die stromabwärtsseitige Außenumfangsfläche 632 ist angrenzend an die Saugkanäle 67 in der Axialrichtung der Drehwelle 12 gelegen und ist auf der Seite gegenüber der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 gelegen.
Ein Abstand P von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 in einer zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung variiert in der Axialrichtung der Drehwelle 12. Im Gegensatz dazu ist der Abstand von der Achse L der Drehwelle 12 zu der Innenumfangsfläche 420 der dritten Umfangswand 42 des Auslassgehäuseteils 40 in der Axialrichtung der Drehwelle 12 konstant in der Axialrichtung der Drehwelle 12. Deshalb variiert der Abstand zwischen der Innenumfangsfläche 420 der dritten Umfangswand 42 des Auslassgehäuseteils 40 und der Außenumfangsfläche 630 der feststehenden Umfangswand 63 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung in der Axialrichtung der Drehwelle 12. Das heißt, die Breite jedes äußeren Umfangskanals R in der Radialrichtung der Drehwelle 12 variiert in der Axialrichtung der Drehwelle 12. Bei der vorliegenden Ausführungsform fällt der Abstand von der Innenumfangsfläche 420 der dritten Umfangswand 42 zu der Außenumfangsfläche 630 der feststehenden Umfangswand 63 in der distalen Stirnfläche der dritten Umfangswand 42 und der distalen Stirnfläche der feststehenden Umfangswand 63 mit dem Durchmesser des Verbindungslochs 34 zusammen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die stromaufwärtsseitige Außenumfangsfläche 631 hinsichtlich der Achse L der Drehwelle 12 geneigt, so dass der Abstand P, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung, in der Axialrichtung der Drehwelle 12 allmählich variiert. Bei der vorliegenden Ausführungsform, nimmt der Abstand P, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung, von der Motorkammer S1 hin zu den Saugkanälen 67 in der Axialrichtung der Drehwelle 12 zu. Die Dicke der feststehenden Umfangswand 63 nimmt von der Motorkammer S1 hin zu den Saugkanälen 67 in der Axialrichtung der Drehwelle 12 zu.
Wie in 3 und 4 gezeigt, variiert bei der vorliegenden Ausführungsform der Neigungswinkel der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 hinsichtlich der Achse L der Drehwelle 12 in der Umfangsrichtung der feststehenden Umfangswand 63. Insbesondere ist der Neigungswinkel der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 hinsichtlich der Achse L der Drehwelle 12 entsprechend den Positionen der Saugkanäle 67 in der Umfangsrichtung der feststehenden Umfangswand 63 und der Dicke der feststehenden Umfangswand 63 eingestellt.
3 zeigt die stromaufwärtsseitige Außenumfangsfläche 631 in einem der dicken Abschnitte 63a. Wie oben beschrieben, ist jeder dicke Abschnitt 63a ein Teil der feststehenden Umfangswand 63, das heißt, angrenzend zu einem der Saugkanäle 67 in der Umfangsrichtung gelegen. 4 zeigt die stromaufwärtsseitige Außenumfangsfläche 631 in einem der dünnen Abschnitte 63b. Der Neigungswinkel der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 hinsichtlich der Achse L der Drehwelle 12 in jedem dicken Abschnitt 63a ist größer als der Neigungswinkel der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 hinsichtlich der Achse L der Drehwelle 12 in jedem dünnen Abschnitt 63b. Das heißt, in den an jeden Saugkanal 67 in der Umfangsrichtung der feststehenden Umfangswand 63 angrenzenden Teilen ist der Neigungswinkel der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 hinsichtlich der Achse L der Drehwelle 12 eingestellt, um größer als der in den anderen Teilen zu sein. Im Gegensatz dazu ist in einem (solchen) Teil in der Umfangsrichtung der feststehenden Umfangswand 63, der relativ dünn ist, der Neigungswinkel der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 hinsichtlich der Achse L der Drehwelle 12 kleiner als der in den anderen Teilen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Abstand Q von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromabwärtsseitigen Außenumfangsfläche 632 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung eingestellt, um größergleich (bzw. größer als oder gleich) (zu) dem maximalen Wert/Maximumwert des Abstandes P, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung, zu sein. Die Dicke der feststehenden Umfangswand 63 zwischen den Saugkanälen 67 und der feststehenden Stirnwand 61 in der Axialrichtung der Drehwelle 12 ist größergleich (zu) der Dicke der feststehenden Umfangswand 63 zwischen der distalen Stirnfläche der feststehenden Umfangswand 63 und den Saugkanälen 67 in der Axialrichtung der Drehwelle 12.
Auch bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Abstand Q, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromabwärtsseitigen Außenumfangsfläche 632 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung, in der Axialrichtung der Drehwelle 12 konstant. Die Dicke der feststehenden Umfangswand 63 ist in der Axialrichtung der Drehwelle 12 zwischen den Saugkanälen 67 und der feststehenden Stirnwand 61 konstant.
Strömung von Kühlmittel
Die Strömung von Kühlmittel in dem Spiralverdichter 10 wird nun beschrieben.
Das Kühlmittel ist/wird von dem externen Kühlmittelkreislauf durch den Sauganschluss 22a in die Motorkammer S1 (ein-/an-)gesaugt. Das Kühlmittel, das in die Motorkammer S1 eingezogen worden ist, strömt durch die Verbindungslöcher 34 in die äußeren Umfangskanäle R. Das Kühlmittel, das in die äußeren Umfangskanäle R geströmt ist, strömt durch die Saugkanäle 67 in die Verdichtungskammern S2. Somit saugen die Saugkanäle 67 Kühlmittel von/aus den äußeren Umfangskanälen R zu den Verdichtungskammern S2 ein. Das Kühlmittel, das in die Verdichtungskammern S2 geströmt ist, ist/wird durch Reduzierung in/bei dem Volumen der Verdichtungskammern S2 verdichtet. Das verdichtete Kühlmittel ist/wird zu der Auslasskammer S3 durch den Auslasskanal 64 ausgelassen. Das Kühlmittel, das zu der Auslasskammer S3 ausgelassen worden ist, ist/wird durch den Zulaufkanal 46 in die Ölabscheidekammer 44 geleitet. In der Ölabscheidekammer 44 ist/wird in dem Kühlmittel enthaltenes Öl abgeschieden. Insbesondere wenn das in die Ölabscheidekammer 44 geleitete Kühlmittel um den zylindrischen Teil 45 wirbelt, wird Zentrifugalkraft auf das in dem Kühlmittel enthaltene Öl ausgeübt, so dass das Öl in der Ölabscheidekammer 44 abgeschieden wird. Nachdem das Öl abgeschieden worden ist, durchläuft das Kühlmittel das Innere des zylindrischen Teils 45 und ist/wird dann durch den Auslassanschluss 47 an den äußeren Kühlmittelkreislauf zurückgeführt.
Funktionsweise und Vorteile der vorliegenden Ausführungsform
Eine Funktionsweise und Vorteile der vorliegenden Ausführungsform sollen nun beschrieben werden.

(1) Der Abstand P, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 der feststehenden Umfangswand 63 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung, variiert in der Axialrichtung der Drehwelle 12. Bei dieser Konfiguration erhöht der Teil, in dem der Abstand P, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung, relativ klein ist, den Abstand von der Innenumfangsfläche 420 der dritten Umfangswand 42 des Auslassgehäuseteils 40 zu der Außenumfangsfläche 630 der feststehenden Umfangswand 63. Dies ermöglicht eine Vergrößerung der äußeren Umfangskanäle R, ohne die Größe des Auslassgehäuseteils 40 radial zu vergrößern. Ferner gewährleistet der Teil, in dem der Abstand P, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung, relativ groß ist, eine ausreichende Dicke der feststehenden Umfangswand 63. Dies gewährleistet die Festigkeit der feststehenden Spirale 60. Deshalb ist es möglich, die äußeren Umfangskanäle R zu verbreitern und dabei sowohl die Vergrößerung des Gehäuses 11 zu begrenzen als auch die Festigkeit der feststehenden Spirale 60 zu gewährleisten.
(2) Die stromaufwärtsseitige Außenumfangsfläche 631 ist hinsichtlich der Achse L der Drehwelle 12 geneigt, so dass der Abstand P, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung, in der Axialrichtung der Drehwelle 12 allmählich variiert. Diese Konfiguration ermöglicht dem Kühlmittel, durch die äußeren Umfangskanäle R gleichmäßig zu strömen im Vergleich zu einem Fall, in dem die stromaufwärtsseitige Außenumfangsfläche 631 eine stufenweise Form hat, so dass der Abstand P, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung, in einer stufenweisen Weise in der Axialrichtung der Drehwelle 12 variiert.
(3) Der Abstand P, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung, nimmt von der Motorkammer S1 hin zu den Saugkanälen 67 in der Axialrichtung der Drehwelle 12 zu. Bei dieser Konfiguration verringert sich der Abstand von der Innenumfangsfläche 420 der dritten Umfangswand 42 des Auslassgehäuseteils 40 zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 in der Axialrichtung der Drehwelle 12 von der Motorkammer S1 hin zu den Saugkanälen 67. Somit verengen sich die äußeren Umfangskanäle R von der Motorkammer S1 hin zu den Saugkanälen 67 in der Axialrichtung der Drehwelle 12. Deshalb strömt das Kühlmittel gleichmäßig durch die äußeren Umfangskanäle R hin zu den Saugkanälen 67, im Vergleich zu einem Fall, in dem die äußeren Umfangskanäle R in der Axialrichtung der Drehwelle 12 von der Motorkammer S1 hin zu den Saugkanälen 67 breiter werden.
(4) Der Neigungswinkel der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 hinsichtlich der Achse L der Drehwelle 12 variiert in der Umfangsrichtung der feststehenden Umfangswand 63. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Neigungswinkel der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 hinsichtlich der Achse L der Drehwelle 12 entsprechend den Positionen der Saugkanäle 67 in der Umfangsrichtung der feststehenden Umfangswand 63 und der Dicke der feststehenden Umfangswand 63 eingestellt. Insbesondere ist in jedem dicken Abschnitt 63a, der ein Teil der feststehenden Umfangswand 63 angrenzend zu dem entsprechenden Saugkanal 67 in der Umfangsrichtung ist, der Neigungswinkel der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 hinsichtlich der Achse L der Drehwelle 12 vergrößert, um den äußeren Umfangskanal R zu verbreitern. Dies ermöglicht Kühlmittel, von den äußeren Umfangskanälen R zu den Saugkanälen 67 gleichmäßig zu strömen. Ferner weist, in der Umfangsrichtung, die feststehende Umfangswand 63 die dünnen Abschnitte 63b, die relativ dünn sind, auf. In jedem dünnen Abschnitt 63b ist die Festigkeit der feststehenden Umfangswand 63 durch Verringerung des Neigungswinkels der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 hinsichtlich der Achse L der Drehwelle 12 gewährleistet.
(5) Der Abstand Q, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromabwärtsseitigen Außenumfangsfläche 632 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung, ist größergleich (bzw. größer als oder gleich) (zu) dem maximalen Wert des Abstandes P, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung. Diese Konfiguration erhöht die Festigkeit der feststehenden Spirale 60 im Vergleich zu einem Fall, in dem der Abstand Q, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromabwärtsseitigen Außenumfangsfläche 632, kürzer ist als der maximale Wert des Abstandes P, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631.
(6) Der Abstand von der Innenumfangsfläche 420 der dritten Umfangswand 42 zu der Außenumfangsfläche 630 der feststehenden Umfangswand 63 in der distalen Stirnfläche der dritten Umfangswand 42 und der distalen Stirnfläche der feststehenden Umfangswand 63 fällt mit dem Durchmesser des Verbindungslochs 34 zusammen. Deshalb strömt, in der distalen Stirnfläche der dritten Umfangswand 42 und der distalen Stirnfläche der feststehenden Umfangswand 63, Kühlmittel eher/wahrscheinlicher von/aus den Verbindungslöchern 34 in die äußeren Umfangskanäle R als in einem Fall, in dem der Abstand von der Innenumfangsfläche 420 der dritten Umfangswand 42 zu der Außenumfangsfläche 630 der feststehenden Umfangswand 63 kürzer ist als der Durchmesser der Verbindungslöcher 34.
(7) Die dritte Umfangswand 42 des Auslassgehäuseteils 40 weist die dicken Abschnitte 42a, die verwendet werden, um die zweiten Bolzeneinführlöcher 40a auszubilden, auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jeder dicke Abschnitt 42a ein Teil, in dem sich die Innenumfangsfläche 420 der dritten Umfangswand 42 radial nach innen wölbt. Die (jenigen) Teile der feststehenden Umfangswand 63, die mit den dicken Abschnitten 42a der dritten Umfangswand 42 in der Radialrichtung ausgerichtet sind, sind die dünnen Abschnitte 63b. Diese Konfiguration ermöglicht es, die Größe des Auslassgehäuseteils 40 in der Radialrichtung im Vergleich zu einem Fall zu reduzieren, in dem zum Beispiel die dicken Abschnitte 42a durch Auswölben der Außenumfangsfläche der dritten Umfangswand 42 radial nach außen, um die zweiten Bolzeneinführlöcher 40a in der dritten Umfangswand 42 auszubilden, vorgesehen sind.

Abwandlungen
Die oben beschriebene Ausführungsform kann wie unten beschrieben geändert werden. Die oben beschriebene Ausführungsform und die folgenden Abwandlungen können kombiniert werden, solange die kombinierten Abwandlungen technisch miteinander vereinbar bleiben.
Die Konfiguration des Gehäuses 11 der oben beschriebenen Ausführungsform ist lediglich ein Beispiel. Die Struktur des Gehäuses 11 kann verändert sein.
Zum Beispiel kann, an Stelle des Auslassgehäuseteils 40, das Wellenlagergehäuseteil 30 die dritte Umfangswand 42 aufweisen. In diesem Fall erstreckt sich die dritte Umfangswand 42 von dem Außenumfang des Flansches 33 in einer Richtung weg von dem Motorgehäuseteil 20. Das Auslassgehäuseteil 40 weist nur die dritte Bodenwand 41 auf. Die dritte Bodenwand 41 ist an das distale Ende der dritten Umfangswand 42 gekoppelt, um so die Öffnung des Wellenlagergehäuseteils 30 zu verschließen.
Zum Beispiel kann, an Stelle des Auslassgehäuseteils 40, das Motorgehäuseteil 20 die dritte Umfangswand 42 aufweisen. In diesem Fall ist die dritte Umfangswand 42 durch Verlängerung der ersten Umfangswand 22 in der Axialrichtung ausgebildet. Das Auslassgehäuseteil 40 weist nur die dritte Bodenwand 41 auf. Die dritte Bodenwand 41 ist an das distale Ende der dritten Umfangswand 42 gekoppelt, um so die Öffnung des Motorgehäuseteils 20 zu schließen. Das Wellenlagergehäuseteil 30 ist in dem Motorgehäuseteil 20 angeordnet. Das Wellenlagergehäuseteil 30 trennt die Motorkammer S1 von dem(jenigen) Raum, der den Verdichtungsmechanismus 14 aufnimmt.
Die stromaufwärtsseitige Außenumfangsfläche 631 muss nicht notwendigerweise hinsichtlich der Achse L der Drehwelle 12 geneigt sein, wenn der Abstand P, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 der feststehenden Umfangswand 63 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung, in der Axialrichtung der Drehwelle 12 variiert. Zum Beispiel kann die stromaufwärtsseitige Außenumfangsfläche 631 eine stufenweise Form haben, so dass der Abstand P, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung, in einer stufenweisen Weise in der Axialrichtung der Drehwelle 12 variiert.
Der Abstand P, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung, muss sich nicht notwendigerweise von der Motorkammer S1 hin zu den Saugkanälen 67 in der Axialrichtung der Drehwelle 12 erhöhen, wenn der Abstand P in der Axialrichtung der Drehwelle 12 variiert. Zum Beispiel kann der Abstand P, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung, von der Motorkammer S1 hin zu den Saugkanälen 67 in der Axialrichtung der Drehwelle 12 abnehmen.
Der Neigungswinkel der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 hinsichtlich der Achse L der Drehwelle 12 kann in der Umfangsrichtung der feststehenden Umfangswand 63 konstant sein.
Der Abstand von der Innenumfangsfläche 420 der dritten Umfangswand 42 zu der Außenumfangsfläche 630 der feststehenden Umfangswand 63 in der distalen Stirnfläche der dritten Umfangswand 42 und der distalen Stirnfläche der feststehenden Umfangswand 63 kann abweichend von dem Durchmesser des Verbindungslochs 34 sein.
Der Abstand Q, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromabwärtsseitigen Außenumfangsfläche 632 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung, kann kleiner sein als der maximale Wert des Abstandes P, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche 631 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung.
Der Abstand Q, von der Achse L der Drehwelle 12 zu der stromabwärtsseitigen Außenumfangsfläche 632 in der zu der Axialrichtung der Drehwelle 12 orthogonalen Richtung, kann in der Axialrichtung der Drehwelle 12 variieren.
Die Anwendung des Spiralverdichters 10 ist nicht auf Fahrzeugklimaanlagen beschränkt. Zum Beispiel kann der Spiralverdichter 10 an einem Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug angebracht sein. Der Spiralverdichter 10 kann Luft, die einer Brennstoffzelle zugeführtes Fluid ist, verdichten.
Verschiedene Änderungen in Form und Details können an den obigen Beispielen vorgenommen werden, ohne vom Geist und Umfang der Ansprüche und deren Äquivalente abzuweichen. Die Beispiele dienen nur der Beschreibung und nicht zu Zwecken der Beschränkung. Beschreibungen von Merkmalen in jedem Beispiel sind als auf ähnliche Merkmale oder Aspekte in anderen Beispielen anwendbar zu betrachten. Geeignete Ergebnisse können erzielt werden, wenn Abläufe in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden und/oder wenn Komponenten in einem/einer beschriebenen System, Architektur, Vorrichtung oder Kreislauf anders kombiniert und/oder durch andere Komponenten oder deren Äquivalente ersetzt oder ergänzt werden. Der Umfang der Offenbarung ist nicht durch die detaillierte Beschreibung, sondern durch die Ansprüche und deren Äquivalente definiert. Alle Variationen innerhalb des Umfangs der Ansprüche und deren Äquivalente sind in der Offenbarung enthalten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2021161947 [0002, 0004]

Claims

Spiralverdichter (10) mit: einer Drehwelle (12); einem Elektromotor (13), der die Drehwelle (12) dreht; einem Gehäuse (11) mit einer Motorkammer (S1), die den Elektromotor (13) aufnimmt; einer feststehenden Spirale (60), die in dem Gehäuse (11) aufgenommen und an dem Gehäuse (11) befestigt ist; und einer umlaufenden Spirale (70), die bei Drehung der Drehwelle (12) umläuft, wobei: - die feststehende Spirale (60) aufweist: eine feststehende Stirnwand (61); und eine rohrförmige Umfangswand (63), die sich von der feststehenden Stirnwand (61) hin zu der umlaufenden Spirale (70) erstreckt, - der Spiralverdichter (10) ferner aufweist: eine Verdichtungskammer (S2), die durch die feststehende Spirale (60) und die umlaufende Spirale (70) definiert ist, wobei die Verdichtungskammer (S2) Fluid verdichtet; einen äußeren Umfangskanal (R), der durch eine Innenumfangsfläche (420) des Gehäuses (11) und eine Außenumfangsfläche (630) der Umfangswand (63) definiert ist, wobei Fluid in den äußeren Umfangskanal (R) von der Motorkammer (S1) strömt; und einen Saugkanal (67), der in der Umfangswand (63) vorgesehen ist, wobei der Saugkanal (67) das Fluid von dem äußeren Umfangskanal (R) zu der Verdichtungskammer (S2) einsaugt, - die Außenumfangsfläche (630) der Umfangswand (63) eine stromaufwärtsseitige Außenumfangsfläche (631), die in einer Axialrichtung der Drehwelle (12) zwischen dem Saugkanal (67) und dem Elektromotor (13) gelegen ist, aufweist, und - ein Abstand (P) von einer Achse (L) der Drehwelle (12) zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche (631) in einer zu der Axialrichtung der Drehwelle (12) orthogonalen Richtung in der Axialrichtung der Drehwelle (12) variiert.
Spiralverdichter (10) nach Anspruch 1, wobei die stromaufwärtsseitige Außenumfangsfläche (631) hinsichtlich der Achse (L) der Drehwelle (12) geneigt ist, so dass der Abstand (P) von der Achse (L) der Drehwelle (12) zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche (631) in der zu der Axialrichtung der Drehwelle (12) orthogonalen Richtung in der Axialrichtung der Drehwelle (12) allmählich variiert.
Spiralverdichter (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Abstand (P) von der Achse (L) der Drehwelle (12) zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche (631) in der zu der Axialrichtung der Drehwelle (12) orthogonalen Richtung von der Motorkammer (S1) hin zu dem Saugkanal (67) in der Axialrichtung der Drehwelle (12) zunimmt.
Spiralverdichter (10) nach Anspruch 1, wobei die stromaufwärtsseitige Außenumfangsfläche (631) hinsichtlich der Achse (L) der Drehwelle (12) geneigt ist, so dass der Abstand (P) von der Achse (L) der Drehwelle (12) zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche (631) in der zu der Axialrichtung der Drehwelle (12) orthogonalen Richtung von der Motorkammer (S1) hin zu dem Saugkanal (67) in der Axialrichtung der Drehwelle (12) allmählich zunimmt, und ein Neigungswinkel der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche (631) hinsichtlich der Achse (L) der Drehwelle (12) in einer Umfangsrichtung der Umfangswand (63) variiert.
Spiralverdichter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Außenumfangsfläche (630) der Umfangswand (63) eine stromabwärtsseitige Außenumfangsfläche (632), die in der Axialrichtung der Drehwelle (12) angrenzend zu dem Saugkanal (67) gelegen ist und an einer Seite gegenüber der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche (631) gelegen ist, aufweist, und ein Abstand (Q) von der Achse (L) der Drehwelle (12) zu der stromabwärtsseitigen Außenumfangsfläche (632) in der zu der Axialrichtung der Drehwelle (12) orthogonalen Richtung größergleich einem maximalen Abstand von der Achse (L) der Drehwelle (12) zu der stromaufwärtsseitigen Außenumfangsfläche (631) ist.
Der Spiralverdichter (10) nach Anspruch 5, wobei der Abstand (Q) von der Achse (L) der Drehwelle (12) zu der stromabwärtsseitigen Außenumfangsfläche (632) in der zu der Axialrichtung der Drehwelle (12) orthogonalen Richtung in der Axialrichtung der Drehwelle (12) konstant ist.