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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kühlschrank-Kompressor in Spiralbauart.
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Bekanntlicherweise enthält ein Kühlschrank-Kompressor in Spiralbauart eine erste und eine zweite Spiraleinheit, die eine orbitale Relativbewegung (Umlauf-Relativbewegung) beschreiben, wobei jede Spiraleinheit eine Platte enthält, von der sich eine Spirale erstreckt, wobei die beiden Spiralen ineinander in Eingriff sind und Paare von Kompressionskammern mit variablem Volumen begrenzen, wobei die Kompressionskammern ein Volumen haben, das von außen, wo die Aufnahme von Kühlgas bewerkstelligt wird, graduell nach innen hin abnimmt.
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Somit wird während der orbitalen Relativbewegung der ersten und der zweiten Spiraleinheit das Kühlgas wegen der Verringerung des Volumens der Kompressionskammern komprimiert und zum Zentrum der ersten und der zweiten Spiraleinheit befördert. Das komprimierte Kühlgas in dem zentralen Abschnitt strömt über eine Ausstoßöffnung, die in einer der ersten und zweiten Spiraleinheiten gefertigt ist, zu einer Rückgewinnungskammer nach außen.
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Um die Arbeitsleistung eines solchen Kompressors gemäß den Jahreszeiten und insbesondere gemäß dem Bedarf an Kälte zu verbessern, ist es bekannt, wie man Kompressoren mit variabler Kapazität und mit variablem Kompressionsniveau fertigt.
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Das Dokument
US 7,100,386 beschreibt einen Kühlschrank-Kompressor in Spiralbauart mit variabler Kapazität, welcher eine Öffnung zum Durchlassen eines Kühlgases aufweist, die in der Platte einer der Spiraleinheiten gefertigt ist und in eine der Kompressionskammern mündet.
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Dieser Kompressor enthält außerdem eine mit der Durchtrittsöffnung kommunizierende Umgehungsleitung und ein Umgehungsventil, das zum Umleiten eines Teils des in den Kompressionskammern enthaltenen Kühlgases zu der Niederdruckseite des Kompressors hin angeordnet ist. Mit diesen Anordnungen ist es möglich, die Kapazität oder das Zylindervolumen des Kompressors zu verringern.
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Dieser Kompressor enthält auch einen Kreislauf zum Einleiten von Kühlgas, der mit der Durchtrittsöffnung kommuniziert, und ein Einleitungsventil, das zum Einleiten von Kühlgas in die Kompressionskammern zu der Niederdruckseite des Kompressors hin angeordnet ist. Mit diesen Anordnungen ist es möglich, die Kapazität des Kompressors zu erhöhen.
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Somit ist es durch geeignetes Steuern des Öffnens und Schließens des Einleitungsventils und Umgehungsventils möglich, die Kapazität des Kompressors gemäß dem Bedarf an Kälte anzupassen.
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Gemäß einer in dem Dokument
US 7,100,386 beschriebenen ersten Ausführung sind sowohl das Einleitungs- als auch das Umgehungsventil außerhalb des Kompressors angeordnet. Gemäß einer in dem Dokument US 7,100,386 beschriebenen zweiten Ausführung ist das Einleitungsventil außerhalb des Kompressors angeordnet und das Umgehungsventil in der Saugstufe angeordnet.
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Folglich sind die Entfernungen zwischen der Durchtrittsöffnung und dem Einleitungs- und dem Umgehungsventil erheblich, wodurch ein erheblicher Totraum erzeugt wird.
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Wenn eines der Ventile oder wenn beide Ventile in der geschlossenen Stellung sind, kann daher eine erhebliche Menge an Kühlgas durch die Durchtrittsöffnung der Kompressionskammern zu den Toträumen des Einleitungs- und/oder Umgehungskreises strömen.
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Da nun der Druck in jeder Kompressionskammer während der orbitalen Relativbewegung der ersten und der zweiten Spiraleinheit von einem minimalen Wert zu einem maximalen Wert variiert, führt dies zum Auftreten von Druckpulsationen in dem Einleitungs- und/oder Umgehungskreis. Diese Druckpulsationen bewirken Überdrücke und Unterdrücke in den Kompressionskammern, was für die Arbeitsleistung des Kompressors schädlich sein kann.
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Um diese Nachteile zu überwinden, ist das Positionieren einer in der Platte der feststehenden Spiraleinheit gefertigten Anti-Rückschlag-Vorrichtung in der Nähe der Öffnung zum Durchlassen von Kühlgas aus dem Dokument
US 4,475,360 bekannt.
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Zu diesem Zweck enthält die Oberfläche der Platte der feststehenden Spiraleinheit, die zu der Seite gegenüberliegend von den Spiralen gedreht ist, ein Gehäuse, in welchem eine Anti-Rückschlag-Vorrichtung montiert ist. Die Anti-Rückschlag-Vorrichtung ist beweglich zwischen einer geöffneten Stellung, in der Kühlgas in die Kompressionskammer, zu der sich die Durchtrittsöffnung hin öffnet, eingeleitet werden kann, und einer geschlossenen Stellung, die ein Rückströmen von Kühlgas von der Kompressionskammer zu dem Kühlgas-Einleitungsmittel verhindert.
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Mit diesen Anordnungen ist es möglich, das Erzeugen eines beachtlichen Totraums und somit das Auftreten von Druckfluktuationen, welche die Arbeitsleistung des Kompressors verringern können, zu vermeiden.
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Allerdings kann sich das Installieren einer Anti-Rückschlag-Vorrichtung an der oberen Fläche der feststehenden Spiraleinheit eines Kompressors als schwierig oder gar unmöglich erweisen, insbesondere dann, wenn der Zugang zu dem oberen Abschnitt der feststehenden Spiraleinheit durch die Anwesenheit einer die feststehende Spiraleinheit abdeckenden Glocke oder durch die Anwesenheit von Dichtungselementen an der Ausstoßöffnung behindert wird.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Abhilfe für diese Nachteile zu finden.
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Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht daher darin, einen Kühlschrank-Kompressor in Spiralbauart bereitzustellen, der einen einfachen und wirtschaftlichen Aufbau hat und dennoch eine einfache und leichte Montage einer Anti-Rückschlag-Vorrichtung an einer der Spiraleinheiten des Kompressors ermöglicht.
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Zu diesem Zweck bezieht sich die Erfindung auf einen Kühlschrank-Kompressor in Spiralbauart, welcher eine erste und eine zweite Spiraleinheit aufweist, die eine orbitale Relativbewegung beschreiben, wobei jede Spiraleinheit eine Platte enthält, von der sich eine Spirale erstreckt, wobei die beiden Spiralen ineinander in Eingriff sind und mindestens zwei Kompressionskammern mit variablem Volumen begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor enthält:
- – mindestens ein Gehäuse, das in der Oberfläche der Platte einer der ersten und zweiten Spiraleinheiten gebildet ist und zu den Spiralen hin gedreht ist, wobei das Gehäuse in eine der Kompressionskammern mündet,
- – Mittel zum Ausstoßen und/oder Einleiten von Kühlfluid, die in das Gehäuse münden,
- – eine Anti-Rückschlag-Vorrichtung, die in dem Gehäuse montiert ist, wobei die Anti-Rückschlag-Vorrichtung so angeordnet ist, dass sie eine Kommunikation zwischen den Mitteln zum Ausstoßen und/oder Einleiten von Kühlfluid und der Kompressionskammer, in welche das Gehäuse mündet, in einer ersten geschlossenen Stellung verhindert, und so angeordnet ist, dass sie eine Kommunikation zwischen den Mitteln zum Ausstoßen und/oder Einleiten von Kühlfluid und der Kompressionskammer, in welche das Gehäuse mündet, in einer zweiten geöffneten Stellung gestattet.
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Die maschinelle Fertigung eines Gehäuses, das für die Aufnahme einer Anti-Rückschlag-Vorrichtung in der Oberfläche der Platte einer der Spiraleinheiten ausgelegt ist, die zu den Spiralen weist, kann leicht erzielt werden, und wird durch keinerlei Weise durch das Vorhandensein einer die feststehende Spiraleinheit abdeckenden Glocke oder von Dichtungselementen bei der Ausstoßöffnung behindert.
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Somit gestattet der erfindungsgemäße Kompressor ein einfaches und leichtes Montieren einer Anti-Rückschlag-Vorrichtung an einer der Spiraleinheiten des Kompressors.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält die Anti-Rückschlag-Vorrichtung ein Element, das einen Ventilsitz bildet, und ein Anti-Rückschlag-Ventil, das bewegbar ist zwischen einer geschlossenen Stellung der Anti-Rückschlag-Vorrichtung, in welcher das Anti-Rückschlag-Ventil an dem Element, das einen Ventilsitz bildet, anliegt, und einer geöffneten Stellung der Anti-Rückschlag-Vorrichtung, bei der das Anti-Rückschlag-Ventil von dem Element, das einen Ventilsitz bildet, wegbewegt ist. Mit diesen Anordnungen ist es möglich, das den Ventilsitz bildende Material auszuwählen, was im Falle einer speziellen Anwendung sehr vorteilhaft sein kann.
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Vorzugsweise ist das Anti-Rückschlag-Ventil ein elastisch verformbarer Streifen, der an dem Element, das einen Ventilsitz bildet, fest angebracht ist.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung begrenzt das Gehäuse einen Ventilsitz, und weist die Anti-Rückschlag-Vorrichtung ein Anti-Rückschlag-Ventil auf, das beweglich ist zwischen einer geschlossenen Stellung der Anti-Rückschlag-Vorrichtung, in der das Anti-Rückschlag-Ventil an dem Ventilsitz anliegt, und einer geschlossenen Stellung der Anti-Rückschlag-Vorrichtung, in der das Anti-Rückschlag-Ventil von dem Ventilsitz wegbewegt ist.
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Vorzugsweise enthält der Kompressor eine Vorrichtung zum partiellen Blockieren, die in dem Gehäuse montiert ist und zum partiellen Blockieren desselben angeordnet ist, wobei die Blockiervorrichtung eine Öffnung zumindest partiell begrenzt, um Kühlfluid hindurch zu lassen, und in eine der Kompressionskammern mündet, und wobei die Durchtrittsöffnung so angeordnet ist, dass sie die Kompressionskammer mit den Mitteln zum Ausstoßen und/oder Einleiten von Kühlfluid verbindet, wenn die Anti-Rückschlag-Vorrichtung in ihrer geöffneten Stellung ist. Mit diesen Anordnungen ist es möglich, auf einfache Weise Durchtrittsöffnungen zu erhalten, die für die Fertigung durch maschinelles Bearbeiten der Platte der Spiraleinheiten schwierige oder gar unmögliche Formen haben. Diese Anordnungen gewährleisten auch eine große Auswahlfreiheit bezüglich der Gestalt, Größe und Positionierung der Durchtrittsöffnung.
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Vorteilhafterweise ist die Blockiervorrichtung in dem Gehäuse montiert, so dass ihre zu den Spiralen gedrehte Oberfläche im Wesentlichen mit der Oberfläche der Platte ausgerichtet ist, in der das Gehäuse gefertigt ist.
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Vorteilhafterweise ist die Durchtrittsöffnung so proportioniert, dass eine Spirale der der ersten und zweiten Spiraleinheiten eine Kommunikation zwischen beiden Kompressionskammern durch die Durchtrittsöffnung während der orbitalen Relativbewegung der beiden Spiraleinheiten verhindert. Mit diesen Anordnungen ist es möglich, Fluidlecks zwischen zwei Kompressionskammern und somit eine Verringerung der Arbeitsleistung des Kompressors zu vermeiden.
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Bevorzugterweise hat die Durchtrittsöffnung einen Querschnitt mit einer länglichen Form und einer Breite im Wesentlichen kleiner oder gleich der Dicke der Spirale der der ersten oder zweiten Spiraleinheit. Mit diesen Anordnungen ist es möglich, die umgelenkte Menge an Kühlmittelfluid zu den Mitteln zum Ausstoßen und/oder Einleiten von Kühlfluid zu erhöhen und somit die Ausbeute bzw. den Wirkungsgrad des Kompressors zu erhöhen.
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Vorteilhafterweise ist, die Durchtrittsöffnung partiell durch die Blockiervorrichtung und partiell durch die Wand des Gehäuses begrenzt. Alternativ ist die Durchtrittsöffnung vollständig durch die Blockiervorrichtung begrenzt.
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Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Durchtrittsöffnung kreisförmig, und ihre Öffnung, die in die Kompressionskammer mündet, erhält man, indem man Material von der Oberfläche des zu den Spiralen gedrehten Einsatzes und vom Umfang der Durchtrittsöffnung entfernt, so dass diese Öffnung größere Abmessungen hat als die der Durchtrittsöffnung.
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Vorzugsweise ist das Element, das einen Ventilsitz bildet, zusammen mit der Blockiervorrichtung aus demselben Material gefertigt.
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Vorteilhafterweise weist der Kompressor Mittel zum Steuern der Anti-Rückschlag-Vorrichtung auf, die ausgebildet sind, um letztere zwischen ihrer geschlossenen und geöffneten Stellung zu verschieben.
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Bevorzugterweise sind Steuerungsmittel ausgebildet, um die Kühlfluid-Ausstoßmittel abwechselnd mit einem Hochdruckfluid Zufuhrkreislauf und einem Niederdruckfluid-Zufuhrkreislauf zu verbinden, wobei die Anti-Rückschlag-Vorrichtung in ihre geschlossene Stellung verschoben wird, wenn die Kühlfluid-Ausstoßmittel mit dem Hochdruckfluid-Zufuhrkreislauf verbunden sind, und in ihre geöffnete Stellung verschoben wird, wenn die Kühlfluid-Ausstoßmittel mit dem Niederdruckfluid-Zufuhrkreislauf verbunden sind.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Steuerungsmittel so angeordnet, dass sie die Kühlfluid-Einleitungsmittel mit einem Kühlfluid-Einleitungskreislauf verbinden, wobei die Anti-Rückschlag-Vorrichtung in ihre geöffnete Stellung verschoben wird, wenn die Kühlfluid-Einleitungsmittel mit dem Kühlfluid-Einleitungskreislauf verbunden werden.
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Vorteilhafterweise enthalten die Kühlfluid-Ausstoßungsmittel eine Ausstoßleitung, bei der eines der Enden in das Gehäuse mündet und das andere Ende in einen Kühlgas-Saugraum mündet, der durch den Kompressor begrenzt ist.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung enthalten die Kühlfluid-Ausstoßungsmittel eine Ausstoßleitung, bei der eines der Enden in das Gehäuse mündet und das andere Ende in eine Ausstoßöffnung mündet, die in der Platte einer Spiraleinheit der ersten und zweiten Spiraleinheiten gefertigt ist.
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Jedenfalls ergibt sich ein besseres Verständnis der Erfindung mittels der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische Zeichnung, die als nicht einschränkend aufzufassende Beispiele einige Ausführungen dieses Kühlschrank-Kompressors in Spiralbauart darstellen.
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1 ist eine Schnittansicht eines ersten Kompressors in Längsrichtung.
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2 ist eine Schnittansicht der feststehenden Spiraleinheit des Kompressors von 1 in Längsrichtung in vergrößertem Maßstab.
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3 und 4 sind partielle Schnittansichten einer Einzelheit der feststehenden Spiraleinheit des Kompressors von 1 in Längsrichtung in vergrößertem Maßstab.
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5 ist eine Ansicht, welche die in der Platte der feststehenden Spiraleinheit gefertigte Durchtrittsöffnung zeigt.
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6 ist eine Schnittansicht eines zweiten Kompressors in Längsrichtung.
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7 ist eine Schnittansicht der feststehenden Spiraleinheit des Kompressors von 6 in Längsrichtung in vergrößertem Maßstab.
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8 und 9 sind partielle Schnittansichten einer Einzelheit der feststehenden Spiraleinheit des Kompressors von 6 in Längsrichtung in vergrößertem Maßstab.
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10 ist eine Schnittansicht der feststehenden Spiraleinheit eines dritten Kompressors in Längsrichtung in vergrößertem Maßstab.
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11 und 12 sind partielle Schnittansichten einer Einzelheit der feststehenden Spiraleinheit des Kompressors von 10 in Längsrichtung in vergrößertem Maßstab.
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In der folgenden Beschreibung werden dieselben Elemente durch dieselben Bezugszeichen in den unterschiedlichen Ausführungen gekennzeichnet.
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1 beschreibt einen Kühlschrank-Kompressor in Spiralbauart mit veränderlicher Geschwindigkeit bzw. Drehzahl, der eine vertikale Position einnimmt. Der erfindungsgemäße Kompressor kann jedoch eine geneigte Position oder eine horizontale Position einnehmen, ohne dass sein Aufbau erheblich abgewandelt wird.
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Der in 1 dargestellte Kompressor enthält eine abgedichtete Umhüllung, die durch eine Hülse 2 begrenzt ist, deren oberes und unteres Ende durch einen Deckel 3 bzw. eine Basis 4 geschlossen sind. Der Zusammenbau dieser Umhüllung kann insbesondere mittels Schweißwülsten bzw. Schweißperlen erzielt werden.
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Die Hülse 2 enthält einen Kühlgas-Einlass (in 1 nicht gezeigt), der sich zu einem Saugraum hin öffnet, um das Einströmen von Kühlgas zu dem Kompressor zu erzielen.
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Der Zwischenabschnitt des Kompressors ist durch einen Körper 5 besetzt, der zum Montieren einer Stufe 7 zum Komprimieren des Kühlgases verwendet wird. Diese Kompressorstufe 7 enthält eine feststehende Spiraleinheit 8, die eine Platte 9 enthält, von der sich eine feststehende Spirale 10 nach unten gerichtet erstreckt, sowie eine bewegliche Spiraleinheit 11, die eine an dem Körper 5 anliegende Platte 5 enthält, von der sich eine nach oben gedrehte Spirale 13 erstreckt. Die beiden Spiralen 10 und 13 beider Spiraleinheiten dringen ineinander ein, um Kompressionskammern 14 mit einem variablen Volumen zu bilden.
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Der Einlass des Gases in die Kompressionsstufe wird von außen bewerkstelligt, wobei die Kompressionskammern 14 einen variablen Raum haben, der sich während der Bewegung der beweglichen Spiraleinheit 11 relativ zu der feststehenden Spiraleinheit 8 von außen nach innen verringert, wobei das komprimierte Gas beim Zentrum der Spiraleinheit durch eine in der feststehenden Spiraleinheit 8 gefertigte Ausstoßöffnung 15 zu einer Hochdruckkammer 16 entweicht, von der es durch ein Anschlussteil (in der Figur nicht gezeigt) ausgestoßen wird.
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Der Kompressor enthält eine Trennplatte 40, welche die feststehende Spiraleinheit 8 abdeckt und an letzterer abdichtend montiert ist. Die Trennplatte 40 begrenzt zwei Räume, nämlich einen unterhalb letzterer angeordneten Niederdruck-Saugraum und einen oberhalb letzterer positionierten Hochdruck-Ausstoßraum.
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Der Kompressor enthält einen in dem Saugraum positionierten Elektromotor, der einen Stator 7 enthält, bei dessen Zentrum ein Rotor 18 positioniert ist.
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Der Rotor 18 ist an einer Antriebswelle 20 fest angebracht, deren oberes Ende in der Art einer Kurbelwelle versetzt ist. Dieser obere Abschnitt ist mit einem buchsenförmigen bzw. hülsenförmigen Abschnitt 21 in Eingriff, den die bewegliche Spiraleinheit 11 enthält. Indem sie durch den Motor drehangetrieben wird, treibt die Antriebswelle 20 die bewegliche Spiraleinheit 11 an, wobei sie einer Orbitalbewegung folgt.
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Das untere Ende der Antriebswelle 20 treibt eine Ölpumpe 22 an, welche Öl, das in einem durch die Basis 4 begrenzten Gehäuse 23 enthalten ist, einer Ölzufuhrleitung 24 zuführt, die in dem zentralen Abschnitt der Antriebswelle gefertigt ist, wobei die Zufuhrleitung 24 versetzt ist und sich über einen Abschnitt der Länge der Antriebswelle 20 erstreckt.
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Wie insbesondere in 2 bis 4 gezeigt, enthält der Kompressor auch ein im Wesentlichen zylinderförmiges Gehäuse 25, das in der unteren Fläche der Platte 9 der feststehenden Volumeneinheit 8, das heißt in der zu den Spiralen 10, 13 gedrehten Fläche der Platte 9, gefertigt ist. Das Gehäuse 25 mündet in eine der Kompressionskammern 14. Das Gehäuse 25 hat einen maximalen Durchmesser, der im Wesentlichen dem radialen Abstand zwischen zwei benachbarten Abschnitten der Spirale 10 der feststehenden Spiraleinheit 8 entspricht.
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Der Kompressor enthält außerdem eine in dem Gehäuse 25 montierte Anti-Rückschlag-Vorrichtung 26. Die Anti-Rückschlag-Vorrichtung 26 enthält ein Glied 27, das einerseits einen in das Gehäuse 25 eingesetzten Ventilsitz bildet und eine Durchtrittsöffnung 28 begrenzt, und andererseits ein Anti-Rückschlag-Ventil 29, das zwischen einer geschlossenen Stellung (in 3 gezeigt), in der das Anti-Rückschlag-Ventil 29 an dem einen Ventilsitz bildenden Glied anliegt und die Durchtrittsöffnung 28 blockiert, und einer geöffneten Stellung (in 4 gezeigt), in der das Anti-Rückschlag-Ventil 29 von dem einen Ventilsitz 27 bildenden Glied wegbewegt ist und die Durchtrittsöffnung 28 freigibt. Das Anti-Rückschlag-Ventil 29 hat eine im Wesentlichen kreisförmige Gestalt.
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Der Kompressor enthält außerdem eine Blockiervorrichtung 30, die in dem Gehäuse 25 montiert ist und zum Blockieren desselben angeordnet ist. Die Blockiervorrichtung 30 ist auch so angeordnet, dass sie das einen Ventilsitz bildende Glied 27 in Stellung hält und insbesondere zum Abflachen des einen Ventilsitzes 27 bildenden Glieds gegen eine Bodenwand des Gehäuses 25. Vorteilhafterweise enthält die Blockiervorrichtung 30 ein im Wesentlichen zylinderförmiges Blockierglied 31, das in dem Gehäuse 25 befestigt ist. Vorzugsweise ist das Blockierglied 31 in dem Gehäuse 25 durch Klebverbindung, Schrauben oder Einpassen befestigt. Das Blockierglied 31 ist an dem Gehäuse 25 derart angebracht, dass seine zu den Spiralen 10, 13 gedrehte Fläche mit der unteren Fläche der Platte 9 der feststehenden Spiraleinheit 8 bündig ist.
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Das Blockierglied 31 begrenzt teilweise eine Öffnung zum Durchlassen von Kühlgas 32, die sich zu einer der Kompressionskammern 14 hin öffnet und mit der Durchtrittsöffnung 28 kommuniziert, die durch das einen Ventilsitz 27 bildende Glied begrenzt ist.
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Vorteilhafterweise ist die Durchtrittsöffnung 32 so proportioniert, dass die Spirale 13 der beweglichen Spiraleinheit 11 während der orbitalen Bewegung bzw. Umlaufbewegung der beweglichen Spiraleinheit 11 eine Verbindung beider Kompressionskammern 14 durch die Durchtrittsöffnung 32 verhindert.
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Wie insbesondere in 5 gezeigt, hat die Durchtrittsöffnung 32 einen Querschnitt mit einer länglichen Form und einer Breite, die im Wesentlichen kleiner als oder gleich groß wie die Dicke der Spirale 13 der beweglichen Spiraleinheit 11 ist. Bevorzugterweise ist die Durchtrittsöffnung 32 teilweise durch das Blockierglied 31 und teilweise durch die Wand des Gehäuses 25 begrenzt. Folglich öffnet sich die Durchtrittsöffnung 32 im Wesentlichen entlang der Wand der Spirale 10 der feststehenden Spiraleinheit 8.
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Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Durchtrittsöffnung 32 durch das Blockierglied 31 vollständig begrenzt sein.
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Der Kompressor enthält eine Kühlgas-Ausstoßleitung 33 mit einem ersten Ende 34, das stromab von dem Anti-Rückschlag-Ventil 29 relativ zu dem einen Ventilsitz 27 bildenden Glied in das Gehäuse 25 mündet, und einem zweiten Ende 35, das in den durch die Hülse 2 begrenzten Saugraum mündet.
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Wie in 4 gezeigt, wird während der orbitalen Bewegung bzw. Umlaufbewegung der beweglichen Spiraleinheit 11 und wenn sich das Anti-Rückschlag-Ventil 29 in seiner geöffneten Stellung befindet, ein Teil des komprimierten Kühlgases in der Kompressionskammer 14, in welche die Durchtrittsöffnung 32 mündet, in den Saugraum ausgestoßen, wobei es aufeinanderfolgend durch die Durchtrittsöffnung 32, die Durchtrittsöffnung 28, die durch das einen Ventilsitz 27 bildende Glied begrenzt ist, und durch die Ausstoßleitung 33 strömt.
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Mit diesen Anordnungen ist es möglich, die Menge des komprimierten Kühlgases während des Kompressor-Betriebszyklus zu verringern und daher dessen Kapazität zu verringern.
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Selbstverständlich ist eine solche Verringerung der Kapazität des Kompressors nicht durchgehend erwünscht.
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Daher enthält der Kompressor auch Mittel 37 zum Steuern der Anti-Rückschlag-Vorrichtung, die angeordnet sind, um das Anti-Rückschlag-Ventil 29 zwischen seiner geschlossenen und seiner geöffneten Stellung zu verschieben, je nachdem ob es gewünscht ist, die maximale Kapazität des Kompressors zu nutzen oder nicht.
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Die Steuerungsmittel sind so angeordnet, dass sie die Ausstoßleitung 33 abwechselnd mit einem Hochdruckfluid-Zufuhrkreislauf 38 und einem Niederdruckfluid-Zufuhrkreislauf 39 verbinden.
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Wenn es gewünscht ist, die maximale Kapazität des Kompressors zu nutzen, verbinden die Steuerungsmittel die Ausstoßleitung 33 mit dem Hochdruckfluid-Zufuhrkreislauf 38. Somit wird das Anti-Rückschlag-Ventil 29 an seiner Stirnfläche, die dem einen Ventilsitz 27 bildenden Glied gegenüberliegt, dem Druck eines Hochdruckfluids ausgesetzt, so dass das Anti-Rückschlag-Ventil 29 abgeflacht auf dem den Ventilsitz 27 bildenden Glied gehalten wird, und es isoliert die Kompressionskammer 14, in welche die Durchtrittsöffnung 32 mündet, von dem Saugraum.
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Wenn es gewünscht wird, die Nutzkapazität des Kompressors zu verringern, verbinden die Steuerungsmittel die Ausstoßleitung 33 mit dem Niederdruckfluid-Zufuhrkreislauf 39. Somit wird das Anti-Rückschlag-Ventil 29 an seiner Stirnfläche, die dem einen Ventilsitz 27 bildenden Glied gegenüberliegt, dem Druck eines Niederdruckfluids ausgesetzt, so dass das Anti-Rückschlag-Ventil 29 angehoben wird, und es verbindet die Kompressionskammer 14, in welche die Durchtrittsöffnung 32 mündet, mit dem Saugvolumen. Um die Verschiebung des Anti-Rückschlag-Ventils 29 zu seiner geöffneten oder geschlossenen Stellung hin zu fördern, kann eine Feder, die in einer Schließ- oder Öffnungsrichtung des Ventils wirkt, diesem zugeordnet sein.
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Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel können die Steuerungsmittel so angeordnet sein, dass sie die Ausstoßleitung 33 abwechselnd mit einem Hochdruckfluid-Zufuhrkreislauf 38 und mit dem durch die Hülse des Kompressors begrenzten Saugraum verbinden.
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6 bis 9 veranschaulichen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel umfasst der Kompressor zwei im Wesentlichen zylinderförmige Gehäuse 25, die in der unteren Fläche der Platte 9 der feststehenden Spiraleinheit 8 gefertigt sind. Der Kompressor enthält außerdem eine Anti-Rückschlag-Vorrichtung 26 einer in jedem Gehäuse 25 montierten Blockiervorrichtung 30.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das einen Ventilsitz 27 bildende Glied jeder Anti-Rückschlag-Vorrichtung 26 zusammen mit dem Blockierglied 31 der entsprechenden Blockiervorrichtung 30 in bzw. aus demselben Material gefertigt.
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Desweiteren besteht gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Anti-Rückschlag-Ventil 29 jeder Anti-Rückschlag-Vorrichtung 26 aus einem Band, das an dem einen Ventilsitz 27 bildenden entsprechenden Glied fest angebracht ist und elastisch verformbar ist zwischen einer geschlossenen Stellung (in 8 gezeigt), in der das Ventil 29 an dem einen Ventilsitz bildenden entsprechenden Glied anliegt und die dadurch begrenzte Durchtrittsöffnung 28 blockiert, und einer geöffneten Stellung (in 9 gezeigt), in der das Ventil an einer Halteplatte 45 anliegt, die an dem einen Ventilsitz 27 bildenden entsprechenden Glied fest angebracht ist und die dadurch begrenzte Durchtrittsöffnung freigibt. Vorteilhafterweise wird die Anschlagplatte 45 jeder Anti-Rückschlag-Vorrichtung 26 durch Festschrauben auf das einen Ventilsitz 27 bildende entsprechende Glied angebracht.
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Somit bilden jede Anti-Rückschlag-Vorrichtung 26 und jede entsprechende Blockiervorrichtung 30 eine Kartuscheneinheit, die das Montieren der Anti-Rückschlag-Vorrichtung und der Blockiervorrichtung in dem jeweiligen Gehäuse erleichtern.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel enthält der Kompressor zwei Kühlgas-Ausstoßleitungen, wobei jede Ausstoßleitung 33 ein erstes Ende enthält, das in eines der Gehäuse 25 mündet, und ein zweites Ende enthält, das in die in der feststehenden Spiraleinheit 8 gefertigte Ausstoßöffnung 15 mündet.
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Vorteilhafterweise enthält der Kompressor keinerlei Mittel zum Steuern des Anti-Rückschlag-Ventils 29 jeder Anti-Rückschlag-Vorrichtung 26.
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In diesem Fall ist jedes Anti-Rückschlag-Ventil 29 so angeordnet, dass es sich nur zu seiner geöffneten Stellung hin verformt, wenn die Kompression in der Kompressionskammer 14, in welche die entsprechende Durchtrittsöffnung 32 mündet, größer ist als der Druck in der Ausstoßöffnung 15.
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Wenn das Anti-Rückschlag-Ventil 29 jeder Anti-Rückschlag-Vorrichtung 26 an seiner Stirnfläche, die zu dem einen Ventilsitz bildenden Glied weist, einem Druck ausgesetzt wird, der geringer als der Druck in der Ausstoßöffnung 15 ist, wird daher das Ventil 29 abgeflacht auf dem einen Ventilsitz bildenden Glied gehalten (wie dies in 8 gezeigt ist) und isoliert die Kompressionskammer 14, in welche die entsprechende Durchtrittsöffnung 32 der in der feststehenden Spiraleinheit 8 gebildeten Ausstoßöffnung 15 mündet. Dies führt dazu, dass das Kompressionsniveau des Kompressors auf diesem maximalen Wert gehalten wird.
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Wenn das Anti-Rückschlag-Ventil 29 jeder Anti-Rückschlag-Vorrichtung 26 an seiner zu dem einen Ventilsitz bildenden Glied weisenden Stirnfläche einem größeren Druck als der Druck in der Ausstoßöffnung 15 ausgesetzt wird, verformt sich das Ventil 29 elastisch zu seiner geöffneten Stellung (wie dies in 9 gezeigt ist) und verbindet die Kompressionskammer 14, in welche die entsprechende Durchtrittsöffnung 32 mündet, mit der in der feststehenden Spiraleinheit 8 gefertigten Ausstoßöffnung 15. Somit führt dies zu einem zu der Ausstoßöffnung 15 hin erfolgenden Rückströmen eines Teils des komprimierten Kühlgases in den Kompressionskammern 14, in welche die Durchtrittsöffnungen 32 münden, bevor dieser Teil des Kühlgases die Zentren der Spiralen 10, 13 erreicht.
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Mit diesen Anordnungen ist es möglich, das Kompressionsniveau jeder Kompressionskammer und somit des Kompressors zu verringern und folglich die Ausbeute des Kompressors zu verbessern.
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Mit dieser Anordnung ist es auch möglich, das Erzielen zu hoher Drücke in dem Kompressionsvolumen zu vermeiden.
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Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel kann jede Ausstoßleitung 33 ein erstes Ende enthalten, das in eines der Gehäuse 25 mündet, und ein zweites Ende enthalten, das in die Hochdruckkammer 16 mündet.
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Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Kompressor nur eine einzige Kartusche oder zwei identische Kartuschen enthalten.
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10 bis 12 veranschaulichen ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen darin unterscheidet, dass der Ventilsitz durch das Gehäuse 25 begrenzt ist, und darin, dass der Kompressor eine Kühlgas-Einleitungsleitung 41 enthält mit einem ersten Ende 42, das stromab von dem Anti-Rückschlag-Ventil 29 relativ zu dem Blockierglied 31 in das Gehäuse 25 mündet, und mit einem zweiten Ende 43, das mit einem Kreislauf zum Einleiten von Kühlgas verbunden ist (in der Figur nicht gezeigt).
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Steuerungsmittel 137 der Anti-Rückschlag-Vorrichtung so angeordnet, das sie einerseits die Einleitungsleitung 41 mit dem Kreislauf zum Einleiten von Kühlgas verbinden und dass sie andererseits die Einleitungsleitung 41 von dem Kreislauf zum Einleiten von Kühlgas isolieren.
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Wenn es gewünscht ist, die Nutzkapazität des Kompressors zu nutzen, isolieren die Steuerungsmittel 137 die Einleitungsleitung 41 bezüglich des Kühlgas-Einleitungskreislaufs. Daher wird das Anti-Rückschlag-Ventil 29 an seiner zu dem Blockierglied 31 gewandten Stirnfläche dem Druck des komprimierten Kühlgases in der Kompressionskammer 14 ausgesetzt, in welche die Durchtrittsöffnung 32 mündet, so dass das Anti-Rückschlag-Ventil 29 abgeflacht auf seinem Ventilsitz gehalten wird und die Kompressionskammer 14 von der Einleitungsleitung 41 isoliert wird. Um dieses Abflachen des Anti-Rückschlag-Ventils gegen seinen Sitz zu fördern, kann eine Feder, die in einer Richtung zum Schließen des Ventils wirkt, zwischen diesem und dem Blockierglied 31 eingesetzt werden.
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Wenn es gewünscht ist, die Nutzkapazität des Kompressors zu erhöhen, verbinden die Steuerungsmittel 137 die Einleitungsleitung 41 mit dem Kühlgas-Einleitungskreislauf. Daher wird das Anti-Rückschlag-Ventil 29 an seiner dem Blockierglied 31 gegenüberliegenden Stirnfläche dem Druck eines Hochdruckfluids ausgesetzt, so dass das Anti-Rückschlag-Ventil 29 gegen das Blockierglied 31 abgeflacht wird und die Kompressionskammer 14, in welche die Durchtrittsöffnung 32 mündet, mit der Einleitungsleitung 41 verbindet, die das Einleiten von Kühlgas in die Kompressionskammer 14 gestattet.
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Mit diesen Anordnungen ist es möglich, die Menge an komprimiertem Kühlgas in den Kompressionskammern während des Betriebszyklus des Kompressors zu erhöhen und somit dessen Kapazität zu erhöhen.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das alleinige Ausführungsbeispiel dieses Kühlschrank-Kompressors in Spiralbauart beschränkt, wie es anhand von Beispielen weiter oben beschrieben wurde, sondern umfasst vielmehr sämtliche alternativen Ausführungsbeispiele davon.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7100386 [0005, 0009]
- US 4475360 [0013]
