DE10213256A1 - Elektrisch angetriebene Kompressoren und Verfahren zum Umlaufenlassen von Schmieröl durch diese Kompressoren - Google Patents
Elektrisch angetriebene Kompressoren und Verfahren zum Umlaufenlassen von Schmieröl durch diese KompressorenInfo
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Abstract
Ein Öllagerbereich (45a) ist auf der Unterseite einer Motorkammer (45) eines Spiralkompressors (1) definiert. Eine Ölübertragungsleitung (4a) ist in dem Bereich eines mittleren Gehäuses (4) definiert, welcher dem Lagerbereich (45a) entspricht. Schmieröl L wird von dem ausgelassenen verdichteten Kühlmittel mittels eines Ölseparators (80) abgeschieden, und das Schmieröl L wird aufgrund eines Druckunterschieds innerhalb des Kompressors (1) zur Rückseite einer beweglichen Spirale (20) geführt. Nach dem Schmieren eines Lagers (10) wird das Schmieröl L temporär in dem Lagerbereich (45a) aufbewahrt und wird dann aufgrund eines Druckunterschieds zur Saugseite eines Kompressionsmechanismus (21) übertragen, und zwar über die Ölübertragungsleitung (4a). Das Schmieröl L wird dann zu dem Ölseparator (80) übertragen, zusammen mit dem verdichteten Kühlmittel, welches von einer Kompressionskammer (32) des Kompressionsmechanismus (21) abgelassen wird. Das Schmieröl L in dem ausgelassenen, verdichteten Kühlmittel kann so effektiv von dem verdichteten Kühlmittel abgeschieden werden und kreisförmig zur Rückseite der beweglichen Spirale (20) hin und davon weggeführt werden, um bewegliche Teile innerhalb des Kompressors (1) zu schmieren, und zwar unter Verwendung der Druckunterschiede innerhalb des Kompressors (1).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Kompressoren, welche
mittels eines elektrischen Motors als Antriebsquelle
angetrieben werden, und Verfahren zum Schmieren von
beweglichen Teilen innerhalb dieser Kompressoren.
Die japanische, offengelegte Patentveröffentlichung Nr.
5-313156 offenbart allgemein einen Spiralkompressor, welcher
als Rotationskompressor für eine Klimaanlage, einen
Kühlschrank o. ä. verwendet wird. Dieser Spiralkompressor ist
so aufgebaut, dass eine bewegliche Spirale sich relativ zu
einer festen Spirale dreht oder relativ dazu umläuft, um ein
Kühlmittel innerhalb einer Kompressionskammer, welche
zwischen der festen Spirale und der beweglichen Spirale
definiert ist, auf einen hohen Druck zu verdichten. Das
verdichtete Kühlmittel wird dann aus einer Auslassöffnung
ausgelassen, welche in der festen Spirale definiert ist.
Bei einem solchen Spiralkompressor wäre es wünschenswert,
Schmieröl zu Bereichen einer Wand der festen Spirale
zuzuführen, welche eine Wand der beweglichen Spirale gleitend
kontaktieren, um die Schmierung der Bereiche zu verbessern,
die in Gleitkontakt stehen. Die japanische offengelegte
Patentveröffentlichung Nr. 5-313156 schlägt jedoch keine
spezielle Technik zum Zuführen von Schmieröl zu diesen
Bereichen der Wand der festen Spirale und der Wand der
beweglichen Spirale vor.
Daher ist es ein Ziel der vorliegenden Lehren, Techniken zum
effektiven Zuführen von Schmieröl zu Bereichen eines
Spiralkompressors zu schaffen, welche in Gleitkontakt
miteinander stehen. Vorzugsweise wird der Spiralkompressor
mittels eines elektrischen Motors angetrieben, welcher einen
Kühlmittelkompressionsmechanismus antreibt, welcher
seinerseits verdichtetes Kühlmittel durch die feste Spirale
hindurch auslässt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden
Spiralkompressoren gelehrt, welche es ermöglichen, dass
Schmieröl durch Verwenden von Unterschieden im
Kühlmitteldruck innerhalb des Kompressors einfach von einer
Kühlmittelauslassseite des Kompressors zu Bereichen der
Spiralenwände der festen und der beweglichen Spiralen
übertragen wird, welche in Gleitkontakt stehen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Lehren werden
Spiralkompressoren gelehrt, welche eine feste Spirale und
eine bewegliche Spirale beinhalten, die jeweils eine
gegenüberliegende Spiralenwand aufweisen. Eine
Kompressionskammer kann zwischen den gegenüberliegenden
Wänden der festen Spirale und der beweglichen Spirale
definiert sein. Die feste Spirale beinhaltet vorzugsweise
eine Auslassöffnung oder einen Auslassbereich zum Auslassen
von verdichtetem Kühlmittel aus der Kompressionskammer. Ein
elektrischer Motor kann die bewegliche Spirale über die
Antriebswelle antreiben, so dass das Kühlmittel in die
Kompressionskammer von einer Saugseite oder einer Saugöffnung
des Kompressors her hineingezogen wird. Wenn sich die
bewegliche Spirale relativ zur festen Spirale dreht oder sie
relativ dazu umläuft, wird das Kühlmittel dann verdichtet, um
ein unter Druck stehendes Kühlmittel innerhalb der
Druckkammer zu erzeugen, und dann wird das verdichtete oder
unter Druck gesetzte Kühlmittel durch die feste Spirale
hindurch ausgelassen. Genauer gesagt kontaktieren, wenn die
bewegliche Spirale relativ zur festen Spirale sich dreht oder
umläuft, die entsprechenden Spiralenwände einander teilweise
gleitbar, und vorzugsweise wird Schmieröl verlässlich zu
diesen Bereichen der Spiralenwände zugeführt, welche in
Gleitkontakt stehen. Der Motor kann außerdem optional
innerhalb einer im Wesentlichen abgedichteten Motorkammer
angeordnet sein.
Ein Kühlmittelflusskanal kann von einer Saugseite oder einer
Saugöffnung des Kompressors durch die Kompressionskammer bis
zu einer Auslassseite oder einer Auslassöffnung des
Kompressors definiert sein, und das Kühlmittel fließt
vorzugsweise von der Saugseite zur Auslassseite über diesen
Kühlmittelflusskanal. Ein Verbindungspfad oder Durchgang kann
optional vorgesehen sein, so dass der Kühlmittelflusskanal
mit der Motorkammer kommunizieren kann. In diesem Fall kann
ein sogenannter "stagnierender Zustand" innerhalb der
Motorkammer erzeugt werden. Demzufolge wird ein Bereich des
Kühlmittels, welches sich durch den Kühlmittelflusskanal
hindurchbewegt, einen "stagnierenden Zustand" innerhalb der
Motorkammer erreichen. Wenn außerdem ein Druckunterschied
existiert zwischen dem Kühlmittelflusskanal und der
Motorkammer, wird sich das Kühlmittel so bewegen, dass es den
Druckunterschied ausgleicht. In diesem Fall tritt eine
Hitzeübertragung auf zwischen dem Kühlmittel innerhalb des
Kühlmittelflusskanals und dem Kühlmittel innerhalb der
Motorkammer, wodurch der elektrische Motor in der Motorkammer
gekühlt wird. Während dieses Vorgangs ist die Menge des
Kühlmittels, die dazu dient, den elektrischen Motor zu
kühlen, nur ein kleiner Anteil der Gesamtmenge des
Kühlmittels, welches sich durch den Kühlmittelflusskanal
hindurchbewegt. Diese Technik hat daher nur geringe
Auswirkungen auf die Kompressionsarbeit, die durch den
Kompressor geleistet wird.
Der Spiralkompressor kann außerdem eine
Schmierölzuführleitung beinhalten. Die Schmierölzuführleitung
kann dazu dienen, Schmieröl, welches zu dem Auslassbereich
ausgelassen worden ist, zu den Gleitkontaktflächen der
Spiralenwände der festen und der beweglichen Spirale
hinzuführen, und zwar aufgrund eines Unterschieds im Druck
zwischen dem ausgelassenen Kühlmittel und einem Bereich nahe
den Gleitkontaktbereichen. Vorzugsweise kann das Schmieröl,
welches durch die feste Spirale hindurch ausgelassen worden
ist, von dem Kompressorkühlmittel mittels eines Ölseparators
abgeschieden werden. Weil der Druck des Schmieröls in dem
ausgelassenen Kühlmittel höher ist als der Druck um die
Gleitkontaktbereiche herum, kann das Schmieröl in dem
ausgelassenen Kühlmittel aufgrund dieses Unterschieds im
Druck einfach zu den Gleitkontaktbereichen hingeführt werden,
indem der auslassseitige Bereich dazu gebracht wird, mit dem
Bereich in der Nähe der Gleitkontaktbereiche zu
kommunizieren. Zusätzlich kann das so zu den
Gleitkontaktbereichen hingeführte Schmieröl verwendet werden,
um die Schmiercharakteristiken der Gleitkontaktbereiche und
die Abdichtleistung zu verbessern.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Lehren kann die
Schmierölzuführleitung eine erste Ölzuführleitung und eine
zweite Ölzuführleitung beinhalten. Die erste Ölzuführleitung
kann das Schmieröl zu einer vorderen Seite der beweglichen
Spirale hinführen. Vorzugsweise kann die erste
Ölzuführleitung in einem Endbereich eines Substrats der
beweglichen Spirale ausgeformt sein, welches einem Substrat
der festen Spirale gegenüberliegt. Die zweite Ölzuführleitung
kann das Schmieröl, welches zu der vorderen Seite der
beweglichen Spirale hingeführt worden ist, zu den
Gleitkontaktbereichen leiten. Die erste Ölzuführleitung und
die zweite Ölzuführleitung können so positioniert sein, dass
sie einander entsprechen, so dass das Schmieröl in dem
Auslassbereich zu den Gleitkontaktbereichen übertragen wird
und zwar über die erste und die zweite Ölzuführleitung. Daher
kann die Zuführung des Schmieröls zu den
Gleitkontaktbereichen durch die erste und die zweite
Ölzuführleitung erzielt werden, welche einfache
Ausgestaltungen haben können.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Lehren werden
Verfahren zum Umlaufenlassen des Schmieröls innerhalb von
elektrisch angetriebenen Kompressoren gelehrt und können das
Zuführen des Schmieröls, welches zu einem Auslassbereich
ausgelassen worden ist, zu den Gleitkontaktflächen der
Spiralenwände der festen und der beweglichen Spirale aufgrund
des Unterschieds im Druck zwischen dem ausgelassenen
Kühlmittel und dem Bereich in der Nähe der
Gleitkontaktflächen beinhalten.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Lehren können
Kompressoren optional einen Öllagerbereich zum Aufbewahren
des Schmieröls beinhalten, welches über die
Schmierölzuführleitung zu den Gleitkontaktbereichen
hingeführt worden ist. In anderen Worten kann dieser
Öllagerbereich ein Bereich oder Raum zum Lagern des
Schmieröls sein, welches zum Schmieren des Lagermechanismus
verwendet worden ist, oder des überschüssigen Schmieröls,
welches zu dem Lagermechanismus zugeführt worden ist. Dieser
Öllagerbereich kann vorzugsweise beispielsweise auf der
Unterseite der Motorkammer vorgesehen sein. In diesem Fall
kann das Schmieröl, welches aufgrund der Schwerkraft von dem
Lagermechanismus in Richtung des Unterteils der Motorkammer
gefallen ist, in dem Öllagerbereich aufbewahrt werden,
welcher eine relativ einfache Ausgestaltung haben kann.
Außerdem kann das Schmieröl, welches in dem Öllagerbereich
aufbewahrt worden ist, verlässlich über die
Schmierölübertragungsleitung zu dem saugseitigen Bereich
übertragen werden. Daher kann das Schmieröl unter Verwendung
einer relativ einfachen Ausgestaltung verlässlich umlaufen
gelassen werden.
Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Lehre werden
Verfahren zum Umlaufenlassen von Schmieröl durch einen
elektrisch angetriebenen Kompressor gelehrt. Solche Verfahren
können das Umlaufenlassen von Schmieröl durch Zuführen des
Schmieröls von dem auslassseitigen Bereich des Kompressors zu
dem Lagermechanismus beinhalten, dann das Übertragen des
Schmieröls zu dem saugseitigen Bereich des Kompressors und
schließlich das Zurückführen des Schmieröls wieder zu dem
auslassseitigen Bereich. Diese Vorgänge können alle unter
Verwendung der Druckunterschiede in dem Kühlmittel entlang
des Kühlmittelflusswegs durchgeführt werden. Daher kann das
Schmieröl unter Verwendung von Unterschieden in dem
Kühlmitteldruck leicht umlaufen gelassen werden.
Solche Verfahren können vorzugsweise weiter das Aufbewahren
des Schmieröls beinhalten, bevor es von dem
Lagermechanismusbereich zu dem saugseitigen Bereich
übertragen wird. Dann kann das aufbewahrte Schmieröl von dem
Lagermechanismusbereich zu dem saugseitigen Bereich
übertragen werden. Daher kann das Schmieröl unter Verwendung
solcher Verfahren verlässlich umlaufen gelassen werden.
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden nach dem Lesen der folgenden ausführlichen
Beschreibung zusammen mit den begleitenden Zeichnungen und
den Ansprüchen einfach verstanden.
Fig. 1 ist ein vertikales Querschnittsdiagramm eines
beispielhaften Spiralkompressors.
Fig. 2 ist ein perspektivisches Diagramm entlang der Linie
II-II in Fig. 1.
Fig. 3 und 4 sind Teildiagramme im Querschnitt, welche die
relative Lage zwischen der ersten und der zweiten
Ölleitung bei unterschiedlichen Drehpositionen
einer beweglichen Spirale darstellen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Lehre können
elektrisch angetriebene Kompressoren eine feste Spirale und
eine bewegliche Spirale beinhalten, welche so angeordnet und
aufgebaut sind, dass sie ein Kühlmittel (oder Kühlmedium oder
Kühlmittel) einziehen können, verdichten und stark unter
Druck setzen können und dann das verdichtete Kühlmittel
auslassen können. Der Kompressor beinhaltet vorzugsweise eine
Antriebswelle und einen elektrischen Motor, welcher die
Antriebswelle drehend antreibt. Der elektrische Motor kann
innerhalb einer im Wesentlichen abgedichteten Motorkammer
untergebracht sein. Ein Lager kann die Antriebswelle drehbar
lagern. Ein Kühlmittelflusskanal führt vorzugsweise von einer
Saugseite des Kompressors zu einer Auslassseite des
Kompressors. Ein Verbindungsweg (Verbindungsdurchgang)
verbindet vorzugsweise den Kühlmittelflusskanal mit der
Motorkammer. Eine Schmierölzuführleitung kann zwischen einem
auslassseitigen Bereich des Kühlmittelflusskanals und dem
Lager definiert sein. Vorzugsweise verursacht ein Unterschied
zwischen dem Druck im auslassseitigen Bereich des
Kühlmittelflusskanals und in dem Bereich in der Nähe der
Gleitkontaktbereiche, dass das Schmieröl über die
Schmierölzuführleitung zu den Gleitkontaktbereichen geführt
wird. Eine Schmierölübertragungsleitung kann zwischen den
Gleitkontaktbereichen und einem saugseitigen Bereich des
Kühlmittelflusskanals definiert sein. Vorzugsweise verursacht
ein Unterschied zwischen dem Druck in dem Bereich in der Nähe
der Gleitkontaktbereiche und in dem saugseitigen Bereich des
Kompressors, dass das Schmieröl, welches zuvor dem Lager
zugeführt worden war, zu dem saugseitigen Bereich übertragen
wird. Optional kann ein Lagerbereich vorgesehen sein, um
Schmieröl aufzubewahren, welches die Gleitkontaktbereiche
geschmiert hat, bevor dieses Schmieröl über die
Schmierölübertragungsleitung zu dem saugseitigen Bereich des
Kompressors übertragen wird.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Lehre
werden Verfahren zum Umlaufenlassen von Schmieröl durch
elektrisch angetriebene Kompressoren gelehrt. Solche
Verfahren können das Zuführen von Schmieröl zu
Gleitkontaktbereichen der festen und der beweglichen Spirale
auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen dem Druck in
einem auslassseitigen Bereich eines Kühlmittelflusskanals und
dem Druck in dem Bereich in der Nähe der Gleitkontaktbereiche
beinhalten. Außerdem kann das Schmieröl, welches das Lager
geschmiert hat, zu dem saugseitigen Bereich des Kompressors
auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen dem Druck in
dem Bereich in der Nähe der Gleitkontaktbereiche und dem
Druck in dem saugseitigen Bereich übertragen werden. Außerdem
kann nach dem Übertragen des Schmieröls zu dem saugseitigen
Bereich des Kompressors das Schmieröl zu dem auslassseitigen
Bereich des Kompressors zurückgeführt werden aufgrund des
Kühlmittelverdichtungsvorgangs, welcher durch den
Kompressionsmechanismus durchgeführt wird. Optional kann nach
dem Schmieren der Gleitkontaktbereiche das Schmieröl
zeitweise in einem Öllagerbereich aufbewahrt werden, welcher
in der Nähe der Gleitkontaktbereiche definiert ist.
Alle zusätzlichen Merkmale und Lehren, die weiter oben und
weiter unten offenbart sind, können separat oder in
Verbindung mit anderen Merkmalen und Lehren verwendet werden,
um verbesserte Kompressoren und Verfahren zur Ausgestaltung
und Verwendung solcher Kompressoren zu schaffen. Ein
repräsentatives Beispiel der vorliegenden Erfindung, welches
viele dieser zusätzlichen Merkmale und Lehren sowohl separat
als auch in Verbindung miteinander verwendet, wird nun genau
mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. Diese
ausführliche Beschreibung soll einen Fachmann lediglich
weitere Details zur Ausführung von bevorzugten Aspekten der
vorliegenden Lehren lehren und soll den Bereich der Erfindung
nicht begrenzen. Daher mögen Kombinationen von Merkmalen und
Schritten, die in der folgenden genauen Beschreibung
offenbart sind, nicht notwendig sein, um die Erfindung im
weitesten Sinne auszuführen, und sie sind lediglich
beschrieben, um repräsentative Beispiele der Erfindung genau
zu beschreiben. Außerdem können verschiedene Merkmale des
repräsentativen Beispiels und der abhängigen Ansprüche auf
Arten und Weisen kombiniert werden, welche nicht speziell
aufgezählt sind, um zusätzliche nützliche Ausführungsformen
der vorliegenden Lehren zu erhalten.
Die repräsentative Ausführungsform der vorliegenden Lehren
wird angewandt auf einen Spiralkompressor, welcher den Druck
des eingeführten Kühlmittels erhöht, indem er es verdichtet
innerhalb einer Kompressionskammer, welche zwischen einer
festen Spirale und einer beweglichen Spirale definiert ist.
Das Kühlmittel wird dann als verdichtetes Kühlmittel
ausgelassen. Schmieröl wird mit dem Kühlmittel verdichtet und
auch mit dem verdichteten Kühlmittel ausgelassen.
Ein vertikaler Querschnitt eines repräsentativen elektrisch
angetriebenen Spiralkompressors 1 ist in Fig. 1 dargestellt.
Allgemein gesagt beinhaltet der Kompressor 1 ein festes
Spiralenelement 2, ein mittleres Gehäuse 4, ein vorderes
Gehäuse 5 und ein Motorgehäuse 6. Diese Strukturen definieren
allgemein den Kompressorhauptkörper. In Fig. 1 ist die linke
Endfläche des mittleren Gehäuses 4 mit der rechten Endfläche
des festen Spiralenelements 2 verbunden. Das Motorgehäuse 6
ist mit der rechten Endfläche des mittleren Gehäuses 4
gekoppelt. Das vordere Gehäuse 5 ist mit der linken Endfläche
des festen Spiralenelements 2 verbunden. Eine Antriebswelle 8
ist drehbar durch das mittlere Gehäuse 4 und das Motorgehäuse
6 über Radiallager 10 und 12 gelagert. Eine exzentrische
(oder versetzte) Welle 14, welche bezüglich einer
Antriebswelle exzentrisch oder versetzt ist, ist integral am
Ende der Antriebswelle 8 auf der Seite des mittleren Gehäuses
4 ausgeformt (der linken Seite in Fig. 1).
Eine Hülse 16 ist auf die exzentrische Welle 14 aufgepasst,
so dass sie sich zusammen mit der exzentrischen Welle 14
dreht. Ein Ausgleichsgewicht 18 ist am rechten Ende des
Umfangs der Hülse 16 angeordnet, wie in Fig. 1 dargestellt,
so dass es sich zusammen mit der Hülse 16 dreht. Eine
bewegliche Spirale 20 ist am linken Außenumfang der Hülse 16
mittels eines Nadellagers 22 gelagert, so dass sie zu der
festen Spirale 2 hin weist und sich relativ zu der festen
Spirale 2 dreht oder relativ dazu umläuft. Das feste
Spiralenelement 2 und die bewegliche Spirale 20 definieren
grundlegend einen Kompressionsmechanismus 21 zum Verdichten
eines Kühlmittels. Die bewegliche Spirale 20 hat ein
plattenartiges Substrat 24. Eine zylindrische Erhebung 24a
ist so angeordnet, dass sie von der rechten Fläche dieses
Substrats 24 hervorsteht, wie in Fig. 1 dargestellt. Das
Nadellager 22 und das Radiallager 10 definieren allgemein
einen Lagermechanismus 23 der beweglichen Spirale 20.
Das feste Spiralenelement 2 beinhaltet ein plattenförmiges
Substrat 26. Eine spiralförmige, beispielsweise
involutenförmige Wand (Deckung) 28 der festen Spirale ist so
angeordnet, dass sie von der rechten Fläche dieses Substrats
26 hervorsteht, wie in Fig. 1 dargestellt. Auf gleiche Art
und Weise ist eine spiralförmige (beispielsweise
involutenförmige) Wand (Deckung) 30 der beweglichen Spirale
so angeordnet, dass sie von der linken Fläche des Substrats
24 der beweglichen Spirale 20 hervorsteht, wie in Fig. 1
dargestellt. Diese Spiralen 22 sind vorzugsweise so
angeordnet, dass die Spiralenwände 28, 30 miteinander in
Eingriff sind.
So definieren das Substrat 26 und die Wand 28 der festen
Spirale zusammen mit dem Substrat 24 und der Wand 30 der
beweglichen Spirale 20 eine halbmondförmige
Kompressionskammer (einen abgedichteten Raum) 32. Genauer
gesagt kontaktiert die Wand 28 der festen Spirale gleitbar
Bereiche der Wand 30 der beweglichen Spirale an mehreren
Gleitkontaktbereichen oder Punkten (im folgenden
"Gleitkontaktbereiche"). Die bewegliche Spirale 20 dreht sich
oder läuft um, wenn die exzentrische Welle 14 sich dreht.
Aufgrund dieser Dreh- oder Umlaufbewegung hebt das
Ausgleichsgewicht 18 die Zentrifugalkraft auf, welche die
Drehung der beweglichen Spirale 20 begleitet. Die
exzentrische Welle 14 dreht sich integral mit der
Antriebswelle 8, der Hülse 16 und dem Nadellager 22, welche
zwischen der exzentrischen Welle 14 und der Erhebung 24a der
beweglichen Spiralen 20 angeordnet sind. Die exzentrische
Welle 14 ist so ausgestaltet, dass sie die Drehkraft der
Antriebswelle 8 als Umlaufbewegung auf die bewegliche Spirale
20 überträgt.
Mehrere (beispielsweise vier) konkave Bereiche 34 sind auf
der gleichen Umfangslinie in gleichmäßigen winkligen
Abständen auf der linken Endfläche des mittleren Gehäuses 4
definiert, wie in Fig. 1 dargestellt. Ein fester Stift 36 ist
an dem mittleren Gehäuse 4 angebracht, und ein beweglicher
Stift 38 ist an dem Substrat 24 der beweglichen Spiralen 20
befestigt. Der feste Stift 36 und der bewegliche Stift 38
sind in einen konkaven Bereich 34 eingeführt und befestigt.
Wenn sich die exzentrische Welle 14 dreht, wird eine
Selbstdrehung der beweglichen Spirale 20 durch den konkaven
Bereich 34, den festen Stift 36 und den beweglichen Stift 38
verhindert. In anderen Worten können die konkaven Bereiche
34, der feste Stift 36 und der bewegliche Stift 38 einen
Mechanismus zur Verhinderung der Selbstdrehung für die
bewegliche Spirale 20 definieren.
Das Substrat 26 der festen Spiralen 2 kann ein
Reed-Auslassventil 52 beinhalten, welches eine Auslassöffnung 50
öffnet und schließt. Dieses Auslassventil 52 hat ein
Reed-Ventilelement 54, welches eine Gestalt hat, welche der
Auslassöffnung 50 entspricht, und einen Ventilhalter 56 zum
Halten oder Zurückhalten dieses Reed-Ventilelements 54. Das
Reed-Ventilelement 54 und der Ventilhalter 56 sind mittels
eines Sicherungsbolzens 58 an dem Substrat 26 der festen
Spirale 2 befestigt. Das Auslassventil 52 ist in einer
Auslasskammer 25 angeordnet, welche teilweise durch das
Substrat 26 der festen Spiralen 2 definiert ist. Vorzugsweise
öffnet und schließt das Reed-Ventilelement 54 gemäß dem
Druckunterschied zwischen der Kompressionskammer 32, welche
mit der Auslassöffnung 50 in Verbindung steht, und der
Auslasskammer 25. Das heißt, wenn der Druck in der
Kompressionskammer 32 höher ist als der Druck in der
Auslasskammer 25, öffnet das Reed-Ventilelement 54. Natürlich
schließt, wenn der Druck in der Kompressionskammer 32
niedriger ist als der Druck in der Auslasskammer 25, das
Reed-Ventilelement 54. Der Ventilhalter 56 ist so
ausgestaltet, dass er die maximale Öffnung des
Reed-Ventilelements 54 regelt.
Ein elektrischer Motor 49 ist in dem Motorgehäuse 6
angeordnet. Ein Inverter 60 zum Steuern des Betriebs des
elektrischen Motors 49 ist am Außenumfang des Gehäuses des
Kompressorhauptkörpers angebaut, welcher im Wesentlichen aus
dem mittleren Gehäuse 4 und dem Motorgehäuse 6 besteht. Der
Inverter 60 kann beispielsweise ein Schaltelement 62
beinhalten, welches eine relativ starke Hitze entwickelt, und
einen Kondensator 64, welcher relativ wenig Hitze erzeugt.
Der Inverter 60 kann auch ein Invertergehäuse 70 zum
Unterbringen dieser Bauelemente beinhalten, um die
Komponenten voneinander zu trennen, die viel und wenig Hitze
erzeugen. Das Invertergehäuse 70 beinhaltet vorzugsweise
einen Zylinder 70a, und das Schaltelement 62 kann am
Außenumfang dieses Zylinders 70a angeordnet sein. Das
Invertergehäuse 70 kann auch ein Substrat 65 zum Montieren
des Kondensators 64 beinhalten. Der Zylinder 70a des
Invertergehäuses 70 steht vorzugsweise mit einer Saugöffnung
44 in Verbindung. Ein Ende der Saugöffnung 44 steht
vorzugsweise mit der festen Spirale 2 in Verbindung, während
das andere Ende der Saugöffnung 44 vorzugsweise mit einer
Kühlmittelrückführleitung (nicht dargestellt) eines externen
Kreises in Verbindung steht.
Das Schaltelement 62 des Invertergehäuses 70 kann elektrisch
mit dem elektrischen Motor 49 gekoppelt werden mittels dreier
Leitungsstifte 66 (von denen nur einer in der Zeichnung
dargestellt ist) und Leiterdrähte 67 und 68. Die Leiterstifte
66 treten vorzugsweise in das Motorgehäuse 6 und das
Invertergehäuse 70 hinein. Elektrischer Strom, der notwendig
ist zum Antreiben des elektrischen Motors 49, wird über diese
Leiterstift 66 und Leiterdrähte 67 und 68 zugeführt.
Die Stelle zum Verbinden des Leiterdrahts 68 mit der
Statorwicklung 46a des elektrischen Motors 49, welcher weiter
unten genauer beschrieben wird, ist vorzugsweise auf der
Seite des elektrischen Motors 49 vorgesehen, welche zu dem
Kompressormechanismus 9 hin weist. Der Inverter 60 ist an dem
Kompressorgehäuse befestigt (beispielsweise am mittleren
Gehäuse 4 und/oder Motorgehäuse 6). Die Stelle zum Verbinden
des elektrischen Motors 49 mit dem Inverter 60 ist
vorzugsweise am Außenumfang des Gehäuses entlang seiner
diametralen Richtung vorgesehen. In anderen Worten schafft
diese Ausgestaltung ein kompaktes Design mit einer viel
kürzeren axialen Länge als bei einer Ausgestaltung, bei der
der Inverter (oder eine ähnliche Vorrichtung) am Außenumfang
entlang der axialen Richtung vorgesehen ist. Außerdem ist die
Stelle zum Verbinden des elektrischen Motors 49 mit dem
Inverter 60 so vorgesehen, dass diese Komponenten nahe
aneinander angeordnet sind. Als Ergebnis kann, weil der
elektrische Motor 49 mit dem Inverter 60 über den
kürzestmöglichen Abstand verbunden werden kann, ein kurzes
Verbindungselement verwendet werden. Demzufolge können
Materialkosten und Gewicht reduziert werden, und die
Leistungsfähigkeit wird verbessert durch Minimieren von
Spannungsabfällen entlang des Verbindungselements.
Ein Stator 46 ist an der inneren Fläche des Motorgehäuses 6
befestigt, und ein Rotor 48 ist an der Antriebswelle 8
angebracht. Die Antriebswelle 8 des Stators 46 und der Rotor
48 definieren allgemein den elektrischen Motor 49. Der Stator
46 hat eine Statorwicklung 46a, und durch Anlegen von
elektrischem Strom an diese Statorwicklung 46a drehen sich
der Rotor 48 und die Antriebswelle 8 zusammen. Der
elektrische Motor 49 ist vorzugsweise in einer im
Wesentlichen abgedichteten Motorkammer 45 angeordnet, welche
innerhalb des Motorgehäuses 6 und mittleren Gehäuses 4
definiert ist.
Wenn sich die exzentrische Welle 14 der Antriebswelle 8
dreht, dreht sich die bewegliche Spirale 20 (sie läuft um),
und das von der Saugöffnung 44 (welche innerhalb der festen
Spirale 2 definiert ist) eingeführte Kühlmittel fließt in den
Raum zwischen dem Substrat 26 der festen Spirale 2 und dem
Substrat 24 der beweglichen Spiralen 20 von der Kante von
beiden Spiralen 22 her. Wenn sich die bewegliche Spirale 20
dreht, gleitet der bewegliche Stift 38 entlang der
Umfangsfläche (Außenfläche) des festen Stiftes 36. Wenn sich
dann die exzentrische Welle 14 weiter dreht, läuft die
bewegliche Spirale 20, welche an der exzentrischen Welle 14
über das Nadellager 22 so angebaut ist, dass sie sich relativ
zu der exzentrischen Welle 14 drehen kann, um die Mittelachse
der Antriebswelle 8 herum, ohne sich selbst zu drehen. Wenn
sich die bewegliche Spirale 20 dreht, fließt das Kühlmittel,
welches durch die Saugöffnung 54 eingeführt worden ist, in
die Kompressionskammer 32 und wird zur Mitte der festen
Spirale 2 hingeführt, während sein Druck ansteigt. Dann
fließt das unter Druck gesetzte (verdichtete) Kühlmittel in
die Auslassöffnung 50, welche in der Mitte des Substrats 26
der festen Spirale 2 definiert ist. Das heißt, die
Auslassöffnung 50 steht mit der Kompressionskammer 32 in
Verbindung, wo der Druck den höchsten Wert erreicht.
Das mittlere Gehäuse 4, welches den Kompressionsmechanismus
21 von der Motorkammer 45 trennt, beinhaltet vorzugsweise
einen Verbindungsdurchgang 47. Dieser Verbindungsdurchgang 47
kann dazu dienen, den Saugbereich innerhalb des
Kühlmittelflusskanals, welcher innerhalb des
Kompressionsmechanismus 21 definiert ist und von der
Saugöffnung 44 zur Auslassöffnung 86 führt, mit der
Motorkammer 45 zu verbinden. In anderen Worten steht die
Öffnung, durch welche das Kühlmittel eintritt, mit dem Raum
47a in Verbindung, welcher zwischen der Außenfläche des
Substrats 24 der beweglichen Spiralen 20 und der inneren
Wandfläche des die Spirale aufnehmenden Raums zur
Unterbringung des Substrats 24 ausgeformt ist. Der Raum 47a
steht über eine Verbindungsöffnung 47b, welche in dem
mittleren Gehäuse 4 definiert ist, mit der Motorkammer 45 in
Verbindung. Der Raum 47a und die Verbindungsöffnung 47b
definieren so allgemein den Verbindungsdurchgang 47.
Während der Kompressor 1 arbeitet, steht der
Verbindungsdurchgang 47 stets mit dem Kühlmittelflusskanal in
Verbindung, unabhängig von der Position des Substrats 24 der
beweglichen Spirale 20, welche sich innerhalb des die Spirale
aufnehmenden Raums dreht. So wird Hitze über den
Verbindungsdurchgang 47 zwischen dem Kühlmittel, welches in
den Kühlmittelflusskanal eingeführt wird, und dem Kühlmittel
in der Motorkammer 45 übertragen. Das heißt, die Hitze bewegt
sich von der Motorkammer 45, welche eine höhere Temperatur
hat, zu dem Kühlmittelflusskanal hin, und dieser
Hitzetransfer kühlt den elektrischen Motor 49. Wenn außerdem
ein Druckunterschied auftritt zwischen der Motorkammer 45 und
dem Kühlmittelsaugbereich, wird das Kühlmittel fließend
zwischen der Motorkammer 45 und dem Saugbereich, und zwar
über den Verbindungsdurchgang 47, um den Druckunterschied
auszugleichen. So wird Hitze mit diesem Kühlmittelfluss
zusammen übertragen, und als Ergebnis wird der elektrische
Motor 49 gekühlt. So wird ein Überhitzen des elektrischen
Motors verhindert.
Anders als bei bekannten Verfahren, welche die Motorkammer
als Kühlmittelkanal verwenden, basieren die vorliegenden
Kühlverfahren und Vorrichtungen auf der sogenannten
"Stagnationskühlung", welche nicht von einem großen
Kühlmittelfluss begleitet ist. Das eingeführte Kühlmittel,
welches direkt bei dieser Art von "Stagnationskühlung"
beteiligt ist, ist nur ein kleiner Teil des gesamten
eingeführten Kühlmittels, welches durch den
Kühlmittelflusskanal fließt. Das eingeführte Kühlmittel hebt
oder senkt die Temperatur des gesamten eingeführten
Kühlmittels daher nicht wesentlich. Ein Anstieg im
spezifischen Volumen des eingeführten Kühlmittels kann so
verhindert werden, was das Problem der reduzierten
Verdichtungseffizienz löst. Obwohl die vorliegende
Ausführungsform eine Ausgestaltung verwendet, bei welcher der
Inverter 60 durch das eingeführte Kühlmittel gekühlt wird,
ist die Menge der Hitze, die von dem Inverter 60 erzeugt
wird, viel geringer, verglichen mit der Menge der Hitze,
welche von dem elektrischen Motor 49 erzeugt wird. Der
Anstieg in der Temperatur des eingeführten Kühlmittels, der
verursacht wird durch Kühlen des Inverters 60 durch dieses
eingeführte Kühlmittel, ist klein, verglichen mit dem
Temperaturanstieg, welcher verursacht würde durch Kühlen des
elektrischen Motors 49, wenn das gesamte eingeführte
Kühlmittel in die Motorkammer 45 eingeführt würde. Die
Verdichtungseffizienz wird daher nicht gesenkt.
In der vorliegenden Ausführungsform kann außerdem, weil ein
mit niedriger Temperatur eingeführtes Kühlmittel den
elektrischen Motor 49 kühlt, ein verbesserter Kühleffekt
erzielt werden als bei der Verwendung von ausgelassenem
Kühlmittel, um den elektrischen Motor 49 zu kühlen. Außerdem
erfordert die vorliegende Ausgestaltung, welche das
eingeführte Kühlmittel zu der Motorkammer 45 führt, kein
Dichtmaterial, um die Antriebswelle 8 herum, welche
Antriebswelle 8 die Antriebskraft des elektrischen Motors 49
an den Kompressionsmechanismus 21 überträgt. Daher kann ein
einfacher Aufbau zu reduzierten Kosten hergestellt werden.
Das vordere Gehäuse 5 kann einen Ölseparator 80 zum
Abscheiden des Schmieröls innerhalb des Kühlmittels
beinhalten, welches von der Auslasskammer 25 her ausgelassen
worden ist. Dieser Ölseparator 80 kann beispielsweise einen
Separationsmechanismus verwenden, welcher die
Zentrifugalkraft ausnutzt, um die Ölabscheidung
durchzuführen. Der Ölseparator 80 kann daher allgemein eine
Ölabscheidungskammer 81 beinhalten, ein zylindrisches Element
82, einen Filter 84 unterhalb des zylindrischen Elements 82,
und einen Lagerbereich (Schmierölreservoir) 85 zum temporären
Aufbewahren des abgeschiedenen Schmieröls. Eine
Verbindungsöffnung oder Durchgang 83 kann zwischen der
Ölabscheidungskammer 81 und dem Lagerbereich 85 vorgesehen
sein, damit Schmieröl von der Ölabscheidungskammer 81 zu dem
Lagerbereich 85 gelangen kann. Wenn das aus der Auslasskammer
25 ausgelassene, verdichtete Kühlmittel in den Ölseparator 80
eingeführt wird, wie es durch den gekrümmten, durchgezogenen
Pfeil in Fig. 1 dargestellt ist, kollidiert das verdichtete
Kühlmittel mit dem zylindrischen Element 82 in der
Ölabscheidungskammer 81 und senkt sich ab, während es
kreisförmig um das zylindrische Element 82 herumläuft. Das in
dem verdichteten Kühlmittel beinhaltete Schmieröl wird so
abgeschieden aufgrund der Zentrifugalkraft, und das Schmieröl
wird sich aufgrund der Schwerkraft so bewegen, wie es durch
den gepunkteten Pfeil in Fig. 1 dargestellt ist.
Nachdem das Schmieröl durch die Verbindungsöffnung 83 und den
Filter 84 hindurchgetreten ist, kann das Schmieröl dann
temporär in dem Lagerbereich 85 aufbewahrt werden. In der
Zwischenzeit bewegt sich das ausgelassene Kühlmittel (von
welchem das Schmieröl abgeschieden worden ist) von der
Öffnungsbahn 80a des zylindrischen Elements 82 zu einer
Auslassöffnung 86 und wird zu einem Kondensator (nicht
dargestellt) in einem externen Kreis übertragen.
Eine Dichtung 90 ist vorzugsweise zwischen der rechten
Endfläche des vorderen Gehäuses 5 und der linken Endfläche
der festen Spirale 2 angeordnet. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist
eine erste Ölzuführöffnung 91, welche mit dem Lagerbereich 85
in Verbindung steht, in der Nähe des Unterteils dieser
Dichtung 90 definiert, und eine zweite Ölzuführöffnung 93 ist
in der Nähe des Oberteils der Dichtung 90 definiert. Die
erste und die zweite Ölzuführöffnung 91, 93 stehen
miteinander über eine Ölzuführnut (Schmierölzuführpassage) 92
in Verbindung. Eine erste Ölzuführleitung 94 erstreckt sich
von der Ölzuführöffnung 93, welche an einer Kante des
Substrats 26 der festen Spirale definiert ist, bis zur
Vorderseite (der linken Seite des Substrats 24 der
beweglichen Spirale 20 in Fig. 1) der beweglichen Spirale 20.
Die erste Ölzuführleitung 94 hat vorzugsweise eine
gedrosselte Gestalt. Das heißt, der Bereich ihres
Ölflusskanals ist kleiner auf der Seite der beweglichen
Spirale 20 als auf der Seite der festen Spirale 2. So ist es
möglich zu verhindern, dass eine unnötige Menge von Schmieröl
durch diese erste Zuführleitung 24 hindurchgeführt wird.
Außerdem kann, wie in den Fig. 1, 3 und 4 dargestellt, eine
zweite Ölzuführleitung 95 zum Kommunizieren von Schmieröl an
dem vorderen Bereich der beweglichen Spirale 20 (linken Seite
der beweglichen Spirale 20 in Fig. 1) definiert sein, welche
der ersten Zuführleitung 94 entspricht. Die zweite
Ölzuführleitung 95 kann einen konkaven Bereich 95a
beinhalten. Die zweite Ölzuführleitung 95 kann die erste
Ölzuführleitung 94 und einen Bereich in der Nähe der
Gleitkontaktbereiche der Spiralenwände 28 und 30 verbinden.
Der Lagerbereich 85 des vorderen Gehäuses 5 steht so mit dem
Bereich (Umfangsbereich) in der Nähe der Gleitkontaktbereiche
der Spiralenwände 28 und 30 über die zweite Ölzuführleitung
95, die Ölzuführöffnungen 91 und 93, und die
Schmierölzuführleitung in Verbindung, welche die Ölzuführnut
92 und die erste Ölzuführleitung 94 beinhaltet.
Weil die zweite Ölzuführleitung 95 an dem Substrat 24 der
beweglichen Spirale definiert ist, verändert sich die
Position der zweiten Ölzuführleitung 95 relativ zur ersten
Ölzuführleitung 94, wenn sich die bewegliche Spirale 20
dreht. Der konkave Bereich 95a der zweiten Ölzuführleitung 95
ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass er immer mit der
ersten Ölzuführleitung 94 in Verbindung steht, unabhängig von
der Drehposition der beweglichen Spirale 20.
Der Lagerbereich 85, welcher sich auf dem Auslassdruck
befindet, hat einen höheren Druck als der Umfangsbereich in
der Nähe der Gleitkontaktbereiche. Demzufolge wird das
Schmieröl L in dem Lagerbereich 85 durch den Druckunterschied
zwangsweise zu den Gleitkontaktbereichen über die
Schmierölzuführleitung 91-95 geführt. Das Schmieröl L in dem
Lagerbereich 85 wird im Folgenden als "Schmieröl im
auslassseitigen Bereich" bezeichnet.
Nun werden Veränderungen in der Position der zweiten
Ölzuführleitung 95 relativ zur ersten Ölzuführleitung 94 und
daraus folgende Veränderungen in dem Fluss des Schmieröls L
während dieses Vorgangs mit Bezug auf die Fig. 3 und 4
beschrieben.
Die Umlaufbewegungen der beweglichen Spirale 20 können als
vertikale Hin- und Herbewegungen bezüglich Fig. 1 ausgedrückt
werden. Das heißt, während sie sich dreht, ist die bewegliche
Spirale 20 in der in Fig. 3 oder Fig. 4 gezeigten Position.
In der in Fig. 3 gezeigten Position kommuniziert die erste
Ölzuführleitung 94 mit dem konkaven Bereich 95a der zweiten
Ölzuführleitung 95. Das Schmieröl L, welches in den konkaven
Bereich 95a eingetreten ist, kann jedoch zum Äußeren des
konkaven Bereichs nur durch einen sehr kleinen Zwischenraum
zwischen der festen Spirale 2 und der beweglichen Spirale 20
geführt werden. Daher wird das Schmieröl L nicht positiv zu
den Gleitkontaktbereichen der festen Spirale 2 und der
beweglichen Spirale 20 zugeführt.
In der Position in Fig. 4 kommuniziert die erste
Zuführleitung 94 mit dem konkaven Bereich 95a der zweiten
Ölzuführleitung 95, während ein Kühlmittelflusskanal zwischen
der festen Spirale 2 und der Wand 30 der beweglichen Spirale
definiert ist. Daher kann fast das gesamte Schmieröl, welches
von der ersten Ölzuführleitung 94 zu der Vorderseite des
Substrats 24 der beweglichen Spirale zugeführt worden ist, zu
den Gleitkontaktbereichen der festen Spirale 2 und der
beweglichen Spirale 2 über den konkaven Bereich 95a der
zweiten Ölzuführleitung 95 geführt werden. Als Ergebnis kann
das Schmieröl die Gleitkontaktbereiche schmieren und die
Abdichtleistung verbessern.
Dabei kann ein kleiner Anteil des Schmieröls, welches zu der
Vorderseite des Substrats 24 der beweglichen Spirale
zugeführt worden ist, auch zur Rückseite (rechten Seite in
Fig. 1) der beweglichen Spirale 20 geführt werden, so dass
das Schmieröl den Lagermechanismus 23 schmieren kann. Das
Schmieröl kann dann aufgrund der Schwerkraft von dem
Lagermechanismus 23 abfallen und in einem Lagerbereich 45a
(konkaven Bereich) aufbewahrt werden, welches auf der
Unterseite der Motorkammer 45 ausgeformt ist.
Eine Übertragungsleitung 4a (im Folgenden bezeichnet als
"Schmierölübertragungsleitung") kann vorzugsweise im unteren
Bereich (an einer Stelle) des mittleren Gehäuses 4 definiert
sein, welcher dem Lagerbereich 45a entspricht. Diese
Übertragungsleitung 4a verbindet den Lagerbereich 45a der
Motorkammer 45 mit dem Saugbereich (im Folgenden bezeichnet
als "saugseitiger Bereich") des Kompressionsmechanismus 21.
Wenn das Schmieröl in dem Lagerbereich 85 zur hinteren Seite
der beweglichen Spirale 20 geführt wird, wird ein Anteil des
ausgelassenen Kühlmittels auch mitgenommen durch die
Ölzuführleitung 91-95. Demzufolge wird der Druck in dem
Lagerbereich 45a höher als der Druck in dem Saugbereich,
welcher sich auf dem Druck des eingeführten Kühlmittels
befindet. Schmieröl L, welches die Gleitkontaktbereiche der
festen und beweglichen Spirale 2, 20 geschmiert hat, kann in
den Lagerbereich 45a zur temporären Aufbewahrung
hineinfallen.
Anschließend wird das Schmieröl L, welches temporär in dem
Lagerbereich 45a aufbewahrt worden ist, durch den
Druckunterschied zum saugseitigen Bereich oder der
Saugöffnung 44 des Kompressionsmechanismus 21 über die
Transferleitung 4a übertragen. Dann wird dieses Schmieröl L
von der Auslassöffnung 50 zum Ölseparator 80 übertragen, und
zwar zusammen mit dem Kühlmittel, welches in der
Kompressionskammer 32 stark unter Druck gesetzt worden ist,
und es wird ausgelassen. In der oben beschriebenen,
repräsentativen Ausführungsform kann daher die erste
Ölzuführöffnung 91 als erstes Ende der Schmierölzuführleitung
91-95 dienen, welches erste Ende mit der Auslassöffnung 86
(auslassseitigen Bereich) kommuniziert, während die zweite
Ölzuführleitung 95 als zweites Ende der
Schmierölzuführleitung 91-95 dienen kann, welches zweite Ende
mit der Saugöffnung 44 (dem saugseitigen Bereich)
kommuniziert. Das Schmieröl L in dem ausgelassenen Kühlmittel
wird wieder mittels des Ölseparators 80 abgeschieden und
unter Zwang zur hinteren Seite der beweglichen Spirale 20
über die Schmierölzuführleitung 91-95 geführt. Auf diese Art
und Weise wird das Schmieröl, welches sich in dem
ausgelassenen Kühlmittel befindet, kreisförmig zur hinteren
Seite der beweglichen Spirale 20 hin und davon weg geführt.
Die Kapazität des Lagerbereichs 45a und die Größe des
Flusskanalbereichs der Transferleitung 4a, etc. können
geeignet gemäß dem Volumen des Schmieröls L gewählt werden,
welches in dem Lagerbereich 45a aufbewahrt werden wird.
Bei dem Spiralkompressor mit der oben beschriebenen
Ausgestaltung wird, wenn der elektrische Motor 49 angetrieben
wird, das von dem Verdampfer (nicht dargestellt) eines
externen Kreises zurückkehrende Kühlmittel in den Kompressor
1 über den Zylinder 70a und die Saugöffnung 44 geführt.
Während dieses Vorgangs kühlt das Kühlmittel, welches durch
den Zylinder 70a hindurchtritt, den Inverter 60. Dann wird
dieses Kühlmittel in der Kompressionskammer 32 stark unter
Druck gesetzt, indem sich die bewegliche Spirale 20 dreht,
und es wird dann als ausgelassenes Kühlmittel an den
Kondensator (nicht dargestellt) eines externen Kreises von
der Auslassöffnung 86 ausgegeben.
Wie oben beschrieben, kann das Schmieröl L rational zur
Schmierung verwendet werden, weil das Schmieröl L von dem
ausgelassenen Kühlmittel beim Auslassbereich mittels des
Ölseparators 80 abgeschieden worden ist. Außerdem kann das
Schmieröl L durch Verwenden von Druckunterschieden des
Kühlmittels in den Kompressor 1 einfach innerhalb des
Kompressors 1 bewegt werden. Außerdem können, weil das
Schmieröl L zu den Gleitkontaktbereichen der Spiralenwände 28
und 29 der festen Spirale 2 bzw. der beweglichen Spirale 20
zugeführt wird, und zwar über die Schmierölzuführleitung
(d. h. die Ölzuführöffnungen 91 und 93, die Ölzuführnut 92,
die erste Ölzuführleitung 94 und die zweite Ölzuführleitung
95), die Schmierkennwerte und die Dauerhaftigkeit des
Lagermechanismus 23 verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene
Ausführungsform begrenzt, und verschiedene Anwendungen und
Modifikationen sind möglich. Beispielsweise kann die oben
beschriebene Ausführungsform wie folgt modifiziert werden:
- A) Bei der oben beschriebenen, repräsentativen Ausführungsform wird das Schmieröl L, welches mittels des Ölseparators 80 von dem ausgelassenen Kühlmittel abgeschieden worden ist, zu den Gleitkontaktbereichen der Spiralenwände 28, 30 der festen Spirale 2 und der beweglichen Spirale 20 zugeführt. Es ist jedoch auch möglich, beispielsweise eine Konfiguration zu verwenden, bei welcher das Schmieröl L, welches in einem Lagerbereich aufbewahrt wird, welcher unterschiedlich ist von dem Ölseparator 80, unter Verwendung des Druckunterschieds zwischen dem ausgelassenen Kühlmittel und dem Bereich in der Nähe der Gleitkontaktbereiche zu den Gleitkontaktbereichen geführt wird.
- B) Bei der oben beschriebene, repräsentativen Ausführungsform ist die zweite Ölzuführleitung 95 innerhalb der beweglichen Spirale 20 definiert. Die Ölzuführleitung 95 kann jedoch auch in der festen Spirale 2 definiert sein, an einer Stelle, die der ersten Ölzuführleitung 94 entspricht.
Claims (15)
1. Spiralkompressor (1) mit:
einer festen Spirale (2) und einer beweglichen Spirale (20), die jeweils Spiralenwände (28 bzw. 30) aufweisen, wobei die Spiralenwände (28, 30) einander gleitbar kontaktieren und eine Kompressionskammer (32) zwischen der festen Spirale und der beweglichen Spirale definieren,
einem elektrischen Motor (49), welcher die bewegliche Spirale drehend antreibt, wodurch ein Kühlmittel von einem saugseitigen Bereich her eingezogen wird, innerhalb der Kompressionskammer verdichtet wird und dann zu einem auslassseitigen Bereich ausgelassen wird, wenn sich die bewegliche Spirale relativ zur festen Spirale dreht, wobei ein Kühlmittelflusskanal von dem saugseitigen Bereich zum auslassseitigen Bereich über die Kompressionskammer definiert ist,
einem Motorgehäuse (6), welches eine im Wesentlichen abgedichtete Motorkammer (45) definiert, wobei der elektrische Motor innerhalb der Motorkammer angeordnet ist,
einem Verbindungsdurchgang (47), welcher den Kühlmittelflusskanal mit der Motorkammer verbindet, und
einer Schmierölzuführleitung (91-95), die zwischen einem auslassseitigen Bereich des Kühlmittelflusskanals und einem Bereich in der Nähe von Gleitkontaktbereichen der Spiralenwände der festen und der beweglichen Spirale definiert ist, wobei die Schmierölzuführleitung so angeordnet und aufgebaut ist, dass ein Unterschied zwischen dem Druck in dem auslassseitigen Bereich des Kühlmittelflusskanals und dem Druck in dem Bereich in der Nähe der Gleitkontaktbereiche der Spiralenwände der festen und der beweglichen Spirale Schmieröl L in Richtung der Gleitkontaktbereiche der Spiralenwände der festen und der beweglichen Spirale über die Schmierölzuführleitung zwingt.
einer festen Spirale (2) und einer beweglichen Spirale (20), die jeweils Spiralenwände (28 bzw. 30) aufweisen, wobei die Spiralenwände (28, 30) einander gleitbar kontaktieren und eine Kompressionskammer (32) zwischen der festen Spirale und der beweglichen Spirale definieren,
einem elektrischen Motor (49), welcher die bewegliche Spirale drehend antreibt, wodurch ein Kühlmittel von einem saugseitigen Bereich her eingezogen wird, innerhalb der Kompressionskammer verdichtet wird und dann zu einem auslassseitigen Bereich ausgelassen wird, wenn sich die bewegliche Spirale relativ zur festen Spirale dreht, wobei ein Kühlmittelflusskanal von dem saugseitigen Bereich zum auslassseitigen Bereich über die Kompressionskammer definiert ist,
einem Motorgehäuse (6), welches eine im Wesentlichen abgedichtete Motorkammer (45) definiert, wobei der elektrische Motor innerhalb der Motorkammer angeordnet ist,
einem Verbindungsdurchgang (47), welcher den Kühlmittelflusskanal mit der Motorkammer verbindet, und
einer Schmierölzuführleitung (91-95), die zwischen einem auslassseitigen Bereich des Kühlmittelflusskanals und einem Bereich in der Nähe von Gleitkontaktbereichen der Spiralenwände der festen und der beweglichen Spirale definiert ist, wobei die Schmierölzuführleitung so angeordnet und aufgebaut ist, dass ein Unterschied zwischen dem Druck in dem auslassseitigen Bereich des Kühlmittelflusskanals und dem Druck in dem Bereich in der Nähe der Gleitkontaktbereiche der Spiralenwände der festen und der beweglichen Spirale Schmieröl L in Richtung der Gleitkontaktbereiche der Spiralenwände der festen und der beweglichen Spirale über die Schmierölzuführleitung zwingt.
2. Spiralkompressor nach Anspruch 1, wobei die
Schmierölzuführleitung eine erste Ölzuführleitung (94)
und eine zweite Ölzuführleitung (95) beinhaltet, wobei
die erste Ölzuführleitung das Schmieröl zu einer
Vorderseite der beweglichen Spirale führt und wobei die
zweite Ölzuführleitung mit der vorderen Seite der
beweglichen Spirale kommuniziert und sich bis zu den
Gleitkontaktbereichen erstreckt.
3. Verfahren zum Umlaufenlassen von Schmieröl L durch einen
elektrischen Kompressor mit einer festen Spirale und
einer beweglichen Spirale, die jeweils Spiralenwände
aufweisen, die gleitbar miteinander in Kontakt stehen
und eine Kompressionskammer zwischen der festen Spirale
und der beweglichen Spirale definieren, wobei ein
Kühlmittelflusskanal zwischen einem saugseitigen Bereich
und einem auslassseitigen Bereich definiert ist, und
wobei eine Schmierölzuführleitung zwischen dem
auslassseitigen Bereich des Kühlmittelflusskanals und
dem Bereich in der Nähe von Gleitkontaktbereichen der
Spiralenwände der festen und der beweglichen Spirale
definiert ist, mit:
dem Zuführen von Schmieröl L unter Druck zu den Gleitkontaktbereichen der Spiralenwände der festen und der beweglichen Spirale über die Schmierölzuführleitung auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen dem Druck bei dem auslassseitigen Bereich des Kühlmittelflusskanals und dem Druck bei dem Bereich in der Nähe der Gleitkontaktbereiche der Spiralenwände der festen und der beweglichen Spirale.
dem Zuführen von Schmieröl L unter Druck zu den Gleitkontaktbereichen der Spiralenwände der festen und der beweglichen Spirale über die Schmierölzuführleitung auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen dem Druck bei dem auslassseitigen Bereich des Kühlmittelflusskanals und dem Druck bei dem Bereich in der Nähe der Gleitkontaktbereiche der Spiralenwände der festen und der beweglichen Spirale.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die
Schmierölzuführleitung eine erste Ölzuführleitung und
eine zweite Ölzuführleitung beinhaltet, und wobei das
Verfahren weiter das Zuführen von Schmieröl über die
erste Ölzuführleitung zu einer Vorderseite der
beweglichen Spirale aufweist und das Zuführen von
Schmieröl über die zweite Zuführleitung zu den
Gleitkontaktbereichen der Spiralenwände der festen und
der beweglichen Spirale.
5. Spiralkompressor mit:
einem Kompressor (21) mit einer festen Spirale (2) und einer beweglichen Spirale (30), wobei die bewegliche Spirale mit einer Antriebswelle (8) gekoppelt ist, wobei ein auslassseitiger Bereich in Verbindung mit der festen Spirale (2) vorgesehen ist,
einem elektrischen Motor (49), welcher die Antriebswelle (8) drehend antreibt, und
einer Schmierölzuführleitung (91-95), die so angeordnet und aufgebaut ist, dass sie Schmieröl L von dem auslassseitigen Bereich zu Gleitkontaktbereichen der festen und der beweglichen Spirale über die Schmierölzuführleitung zuführt, um so die Gleitkontaktbereiche zu schmieren, wenn das Kühlmittel mittels des Kompressors verdichtet wird.
einem Kompressor (21) mit einer festen Spirale (2) und einer beweglichen Spirale (30), wobei die bewegliche Spirale mit einer Antriebswelle (8) gekoppelt ist, wobei ein auslassseitiger Bereich in Verbindung mit der festen Spirale (2) vorgesehen ist,
einem elektrischen Motor (49), welcher die Antriebswelle (8) drehend antreibt, und
einer Schmierölzuführleitung (91-95), die so angeordnet und aufgebaut ist, dass sie Schmieröl L von dem auslassseitigen Bereich zu Gleitkontaktbereichen der festen und der beweglichen Spirale über die Schmierölzuführleitung zuführt, um so die Gleitkontaktbereiche zu schmieren, wenn das Kühlmittel mittels des Kompressors verdichtet wird.
6. Spiralkompressor nach Anspruch 5, wobei die
Schmierölleitung ein erstes Ende und ein zweites Ende
hat, welches mit dem auslassseitigen Bereich bzw. einem
saugseitigen Bereich des Kompressors kommuniziert, wobei
die Schmierölleitung so angeordnet und aufgebaut ist,
dass das Schmieröl von dem auslassseitigen Bereich zu
den Gleitkontaktbereichen der festen und der beweglichen
Spirale fließt aufgrund eines Unterschieds zwischen dem
Kühlmitteldruck in dem auslassseitigen Bereich und dem
Kühlmitteldruck in einem Bereich in der Nähe der
Gleitkontaktbereiche der festen und der beweglichen
Spirale.
7. Spiralkompressor nach Anspruch 6, weiter mit einem
Ölseparator (80), der mit dem auslassseitigen Bereich
kommuniziert, wobei der Ölseparator (80) so angeordnet
und aufgebaut ist, dass er das Schmieröl von
verdichtetem Kühlmittel abscheidet, welches aus der
Kompressionskammer ausgelassen worden ist.
8. Verfahren zum Umlaufenlassen von Schmieröl innerhalb
eines elektrisch angetriebenen Spiralkompressors (21),
welcher mittels eines elektrischen Motors (49)
angetrieben wird, wobei das Verfahren aufweist:
das Erzeugen eines Druckunterschieds zwischen einem auslassseitigen Bereich des Kompressors (21) und Gleitkontaktbereichen des Kompressors (21), wodurch Schmieröl L dazu gebracht wird, sich über eine Schmierölleitung (91-95) von dem auslassseitigen Bereich zu den Gleitkontaktbereichen zu bewegen.
das Erzeugen eines Druckunterschieds zwischen einem auslassseitigen Bereich des Kompressors (21) und Gleitkontaktbereichen des Kompressors (21), wodurch Schmieröl L dazu gebracht wird, sich über eine Schmierölleitung (91-95) von dem auslassseitigen Bereich zu den Gleitkontaktbereichen zu bewegen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Druckunterschied
entlang der Schmierölleitung erzeugt wird aufgrund von
Kühlmittel, welches durch den Kompressor verdichtet
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei ein erstes Ende (91)
der Schmierölleitung mit dem auslassseitigen Bereich
kommuniziert und ein zweites Ende (95) der
Schmierölleitung mit einer Saugöffnung (44)
kommuniziert, wobei das Verfahren weiter das Zwingen des
Schmieröls von dem auslassseitigen Bereich zu dem
Bereich in der Nähe der Gleitkontaktbereiche aufgrund
eines Unterschieds im Kühlmitteldruck zwischen dem
auslassseitigen Bereich und dem Bereich in der Nähe der
Gleitkontaktbereiche aufweist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, weiter mit dem Zuführen des
Schmieröls unter Druck über eine
Schmierölübertragungsleitung (4a), die zwischen dem
Bereich in der Nähe der Gleitkontaktbereiche und dem
saugseitigen Bereich des Kompressors definiert ist,
aufgrund eines Unterschieds zwischen dem Kühlmitteldruck
bei dem Bereich in der Nähe der Gleitkontaktbereiche und
dem saugseitigen Bereich des Kompressors.
12. Verfahren nach Anspruch 11, weiter mit dem Abscheiden
des Schmieröls von verdichtetem Kühlmittel, welches aus
einer Kompressionskammer des Kompressors ausgelassen
worden ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, weiter mit dem Aufbewahren
des Schmieröls, welches die Gleitkontaktbereiche
geschmiert hat, bevor das aufbewahrte Schmieröl zu dem
saugseitigen Bereich übertragen wird.
14. Verfahren zum Umlaufenlassen von Schmieröl L innerhalb
eines elektrisch angetriebenen Spiralkompressors (1)
mit:
dem Abscheiden von Schmieröl L von verdichtetem Kühlmittel in einem Bereich nahe oder in Verbindung mit einer Auslassöffnung (86) des Kompressors (1), und
dem Übertragen des abgeschiedenen Schmieröls an Gleitkontaktbereiche von Spiralenwänden (28, 30) einer festen Spirale (2) und einer beweglichen Spiralen (20) über eine Schmierölzuführleitung (91-95) unter Verwendung eines Kühlmitteldruckunterschieds zwischen den Bereichen nahe und in Verbindung mit der Auslassöffnung (86) und einem Bereich nahe den Gleitkontaktbereichen der Spiralenwände der festen und der beweglichen Spirale, wobei die Gleitkontaktbereiche mit dem Schmieröl L geschmiert werden.
dem Abscheiden von Schmieröl L von verdichtetem Kühlmittel in einem Bereich nahe oder in Verbindung mit einer Auslassöffnung (86) des Kompressors (1), und
dem Übertragen des abgeschiedenen Schmieröls an Gleitkontaktbereiche von Spiralenwänden (28, 30) einer festen Spirale (2) und einer beweglichen Spiralen (20) über eine Schmierölzuführleitung (91-95) unter Verwendung eines Kühlmitteldruckunterschieds zwischen den Bereichen nahe und in Verbindung mit der Auslassöffnung (86) und einem Bereich nahe den Gleitkontaktbereichen der Spiralenwände der festen und der beweglichen Spirale, wobei die Gleitkontaktbereiche mit dem Schmieröl L geschmiert werden.
15. Elektrisch angetriebener Spiralkompressor (1) mit:
Mitteln (80) zum Abscheiden von Schmieröl L von verdichtetem Kühlmittel in einem Bereich nahe und in Verbindung mit einer Auslassöffnung (86) des Kompressors (1), und
Mitteln (91-95) zum Übertragen des abgeschiedenen Schmieröls L an Gleitkontaktbereiche von Spiralenwänden (28, 30) einer festen Spirale (2) und einer beweglichen Spirale (30) unter Verwendung eines Kühlmitteldruckunterschieds zwischen dem Bereich nahe und in Verbindung mit der Auslassöffnung (86) und einem Bereich nahe der Gleitkontaktbereiche der festen und der beweglichen Spirale, wodurch die Gleitkontaktbereiche mit dem Schmieröl L geschmiert werden.
Mitteln (80) zum Abscheiden von Schmieröl L von verdichtetem Kühlmittel in einem Bereich nahe und in Verbindung mit einer Auslassöffnung (86) des Kompressors (1), und
Mitteln (91-95) zum Übertragen des abgeschiedenen Schmieröls L an Gleitkontaktbereiche von Spiralenwänden (28, 30) einer festen Spirale (2) und einer beweglichen Spirale (30) unter Verwendung eines Kühlmitteldruckunterschieds zwischen dem Bereich nahe und in Verbindung mit der Auslassöffnung (86) und einem Bereich nahe der Gleitkontaktbereiche der festen und der beweglichen Spirale, wodurch die Gleitkontaktbereiche mit dem Schmieröl L geschmiert werden.
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