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 Kompressoren

Info

Publication number
DE10213256A1
DE10213256A1 DE10213256A DE10213256A DE10213256A1 DE 10213256 A1 DE10213256 A1 DE 10213256A1 DE 10213256 A DE10213256 A DE 10213256A DE 10213256 A DE10213256 A DE 10213256A DE 10213256 A1 DE10213256 A1 DE 10213256A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lubricating oil
sliding contact
spiral
compressor
scroll
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10213256A
Other languages
English (en)
Inventor
Gennami Hiroyuki
Kuroki Kazuhiro
Suitou Ken
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Publication of DE10213256A1 publication Critical patent/DE10213256A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C27/005Axial sealings for working fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008Hermetic pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02Lubrication; Lubricant separation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02Lubrication; Lubricant separation
    • F04C29/026Lubricant separation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

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

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Kompressoren, welche mittels eines elektrischen Motors als Antriebsquelle angetrieben werden, und Verfahren zum Schmieren von beweglichen Teilen innerhalb dieser Kompressoren.
Beschreibung des Standes der Technik
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.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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.
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.
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.
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.
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.
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.
DE10213256A 2001-03-26 2002-03-25 Elektrisch angetriebene Kompressoren und Verfahren zum Umlaufenlassen von Schmieröl durch diese Kompressoren Withdrawn DE10213256A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001088168A JP2002285982A (ja) 2001-03-26 2001-03-26 スクロール型圧縮機およびスクロール型圧縮機の潤滑油供給方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10213256A1 true DE10213256A1 (de) 2002-12-05

Family

ID=18943302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10213256A Withdrawn DE10213256A1 (de) 2001-03-26 2002-03-25 Elektrisch angetriebene Kompressoren und Verfahren zum Umlaufenlassen von Schmieröl durch diese Kompressoren

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20020136652A1 (de)
JP (1) JP2002285982A (de)
DE (1) DE10213256A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112014003869B4 (de) 2013-08-23 2019-09-19 Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems, Ltd. Spiralverdichter

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1464841B1 (de) 2003-03-31 2012-12-05 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Hermetischer Verdichter
JP4192158B2 (ja) * 2005-03-24 2008-12-03 日立アプライアンス株式会社 密閉形スクロール圧縮機及び冷凍空調装置
PL1908957T3 (pl) * 2005-06-29 2014-01-31 Keihin Corp Sprężarka spiralna
DE102005048093A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-05 Bitzer Kühlmaschinenbau Gmbh Kompressor für Kältemittel
EP2719898B1 (de) * 2006-03-29 2017-07-19 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Verdichter
JP4872798B2 (ja) * 2006-05-29 2012-02-08 株式会社デンソー 圧縮機
JP4720649B2 (ja) * 2006-06-30 2011-07-13 株式会社デンソー 電動圧縮機
US8262373B2 (en) 2008-02-07 2012-09-11 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor having wire retainer
CN204126898U (zh) 2013-06-27 2015-01-28 艾默生环境优化技术有限公司 压缩机
JP5862693B2 (ja) * 2014-01-10 2016-02-16 株式会社豊田自動織機 圧縮機
WO2016173319A1 (zh) 2015-04-30 2016-11-03 艾默生环境优化技术(苏州)有限公司 涡旋压缩机
WO2017168673A1 (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機、および冷凍サイクル装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112014003869B4 (de) 2013-08-23 2019-09-19 Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems, Ltd. Spiralverdichter

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002285982A (ja) 2002-10-03
US20020136652A1 (en) 2002-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10213252B4 (de) Elektrisch angetriebene Kompressoren und Verfahren zum Umlaufenlassen von Schmieröl durch diese Kompressoren
DE10213251A1 (de) Spiralkompressoren und Verfahren zum Umlaufenlassen von Schmieröl durch diese Spiralkompressoren
DE112018000087B4 (de) Scrollverdichter
DE10159365B4 (de) Motorbetriebener Kompressor
DE10141397B4 (de) Motorangetriebener Kompressor
DE102005053513B4 (de) Ölausstoßsperre für einen Spiralkompressor
DE3345073C2 (de)
DE60132536T2 (de) Hermetischer Verdichter
DE60206699T2 (de) Spiralverdichter
DE10213256A1 (de) Elektrisch angetriebene Kompressoren und Verfahren zum Umlaufenlassen von Schmieröl durch diese Kompressoren
DE3642936C2 (de)
DE102016206511A1 (de) Elektrischer Kältemittelantrieb
DE69535532T2 (de) Rotierender Spiralverdichter
DE102015100112A1 (de) Elektrischer Kompressor
DE102020122280B4 (de) Elektrischer Kompressor
DE3825690A1 (de) Oelzufuehrungsvorrichtung fuer einen spiralkompressor
DE102018107396A1 (de) Zentrifugalkompressor
DE10223958A1 (de) Schneckenkompressor
DE10160659A1 (de) Spiralverdichter
DE19980588C2 (de) Pumpe
DE10213244A1 (de) Spiralverdichter mit Schmierversorgung
DE10120240A1 (de) Motorbetriebener Kompressor
DE19923229A1 (de) Kompressor mit Motor
DE112016002389T5 (de) Kompressor vom Zylinderrotations-Typ
DE102016219311A1 (de) Fluidverdichter

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8125 Change of the main classification

Ipc: F04C 2902

8139 Disposal/non-payment of the annual fee