DE3438262C2 - - Google Patents

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DE3438262C2
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Naoshi Uchikawa
Takahiro Tamura
Takao Shimizu Jp Mizuno
Sumihisa Niihari Ibaraki Jp Kotani
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Description

Die Erfindung betrifft einen Rotationskolbenverdichter in Spiralbauweise für ein Kältemittelgas nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem solchen, aus der nicht vorveröffentlichten DE- OS 33 45 074 bekannten Rotationskolbenverdichter dient das Rückschlagventil dazu, eine Umkehrung der Laufrich­ tung des umlaufenden Spiralelements sowie einen Schmierölstrom zur Niederdruckseite nach Abschalten des Motors zu vermeiden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß trotz des Rückschlagventils manchmal ein Arbeiten in umgekehrter Drehrichtung stattfindet, was den Druck in der Arbeits­ kammer soweit erhöht, daß es zu einem Bruch der Spiral­ wände kommen kann, vorallem dann, wenn das Gas einen ho­ hen Gehalt an flüssigem Kältemittel und an Schmieröl hat.
Aus der DE-OS 21 65 849 ist es bereits bekannt, zur Ver­ hinderung einer Rückwärtsdrehung bereits im Ansaugkanal eines Exzenterkolbenverdichters ein Rückschlagventil vor­ zusehen.
Ferner ist es aus der US-PS 43 89 171 bekannt, in einem Kanal zwischen der Förderöffnung und der Arbeitskammer eines Rotationskolbenverdichters in Spiralbauweise ein Ventil vorzusehen, über das sich verdichtetes Gas in die Förderkammer dann abgeben läßt, wenn der Druck in der Arbeitskammer höher als der Druck in der Förderkammer bei Normalbetrieb wird.
Dieser Stand der Technik beschreibt keine Sicherheitsein­ richtungen, mit denen sich eine Druckerhöhung in der Ar­ beitskammer des Verdichters bei geschlossenem Rückschlag­ ventil vermeiden läßt.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, den Rotationskolbenverdichter der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß auch bei geschlossenem Rückschlagven­ til ein unzulässiger Druckanstieg in der Arbeitskammer oder in den Arbeitskammern mit Sicherheit vermieden wird.
Diese Aufgabe wird bei dem Rotationskolbenverdichter der gattungsgemäßen Art durch die im Kennzeichen des Patent­ anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst, die in den Un­ teransprüchen 2 bis 8 vorteilhaft weitergebildet sind.
Bei dem erfindungsgemäß ausgestalteten Rotationskolben­ verdichter in Spiralbauweise kann ein plötzlich auftre­ tender Druckanstieg in der Ansaugkammer, beispielsweise wenn aufgrund einer falschen Phasenfolge der elektrischen Anschlüsse eine Bewegungsumkehr des Verdichters bei ge­ schlossenem Rückschlagventil erfolgt, dadurch abgebaut werden, bevor ein Bruch der Spiralwände eintritt, daß das Druckbegrenzungsventil öffnet, um dadurch den hohen Druck durch Abströmen des Kältemittelgases aus der An­ saugkammer in die Förderkammer, Gegendruckkammer oder Niederdruckkammer abzubauen.
Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 im Axialschnitt einen Rotationskolbenverdichter in Spiralbauweise für ein Kältemittelgas,
Fig. 2 im Querschnitt die ineinandergreifenden Spiralele­ mente des Kompressors von Fig. 1,
Fig. 3 in einer Einzelheit im Längsschnitt die ineinander­ greifenden Spiralelemente und eine erste Ausfüh­ rungsform eines Druckbegrenzungsventils,
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Rückseite des stationären Spiralelements von Fig. 3,
Fig. 5 in einer Einzelheit im Schnitt eine zweite Ausfüh­ rungsform eines Druckbegrenzungsventils,
Fig. 6 eine Draufsicht auf das Druckbegrenzungsventil von Fig. 5,
Fig. 7 in einer Einzelheit im Schnitt eine dritte Aus­ führungsform des Druckbegrenzungsventils,
Fig. 8 in einer Einzelheit im Schnitt eine vierte Aus­ führungsform des Druckbegrenzungsventils,
Fig. 9 in einer Einzelheit im Schnitt eine fünfte Aus­ führungsform des Druckbegrenzungsventils,
Fig. 10 in einer Einzelheit im Schnitt eine sechste Aus­ führungsform des Druckbegrenzungsventils,
Fig. 11 in einer Einzelheit im Schnitt die erste Ausfüh­ rungsform des Druckbegrenzungsventils in einer seitlichen Anordnung,
Fig. 12 in einer Einzelheit im Schnitt eine achte Ausfüh­ rungsform des Druckbegrenzungsventils,
Fig. 13 in einer Einzelheit im Schnitt die erste Ausfüh­ rungsform des Druckbegrenzungsventils in Zuord­ nung zum umlaufenden Spiralelement und
Fig. 14 in einer Ansicht wie Fig. 11 die erste Ausfüh­ rungsform des Druckbegrenzungsventils zusammen­ wirkend mit einem Anschlag.
Der in Fig. 1 gezeigte Rotationskolbenverdichter in Spi­ ralbauweise, im folgenden als Kompressor bezeichnet, be­ steht aus einem dicht abgeschlossenen zylindrischen Behäl­ ter 4, an dessen Innenrand ein Rahmen 3 angeordnet ist, auf dem unter Bildung einer Gegendruckkammer 17 ein umlau­ fendes Spiralelement 1 mit seiner Stirnplatte angeordnet ist, von der senkrecht eine Spiralwand absteht. Zwischen dem Rahmen 3 und der der Spiralwand gegenüberliegenden Seite der Stirnplatte des umlaufenden Spiralelements 1 sind ein Oldham-Keil 5 und ein Oldham-Ring 6 angeordnet, die ein Umlaufen des umlaufenden Spiralelements 1 ermög­ lichen, ohne daß sich dieses um seine eigene Achse dreht. ln die Spiralwand des umlaufenden Spiralelements 1 greift die Spiralwand eines am Rahmen 3 befestigten stationären Spiralelements 2 ein. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Kurbelabschnitt 7 a einer Kurbelwelle 7 mit dem umlaufenden Spiralelement 1 über ein Lager 8 gekoppelt. Die ineinandergreifenden Spiralwände der beiden Spiral­ elemente 1 und 2 bilden geschlossene Arbeitskammern 9, deren Volumina sich bei umlaufendem Spiralelement 1 zur Mitte hin fortlaufend verringern, wo in der Stirnplatte des stationären Spiralelements 2 eine Auslaßöffnung 10 für das verdichtete Kältemittelgas vorgesehen ist. Die Auslaßöffnung 10 mündet in eine Förderkammer 11, die von einem Deckel 26 des Behälters 4 umschlossen ist. Die Kur­ belwelle 7 ist in einem oberen Hauptlager 13 und in ei­ nem unteren Hauptlager 14 gelagert und trägt ein Ausgleichs­ gewicht 12. An der Kurbelwelle 7 sitzt ein Motor 15, der von einem am Rahmen 3 mit Schrauben 27 befestigten Stator 16 umgeben ist. Die Gegendruckkammer 17 steht mit den Arbeitskammern 9 über Bohrungen 18 in der Stirnplatte des umlaufenden Spiralelements 1 in Verbindung.
Die Kurbelwelle 7 taucht mit ihrem unteren Ende 28 in einen Ölsumpf am Boden des Behälters 4 ein. Durch die Kurbelwelle 7 erstreckt sich ein Ölkanal 19, der in der Stirnseite des Kurbelabschnitts 7 a mündet. Der Ölkanal 19 ist über einen weiteren Kanal 19 a mit einer Nut 22 verbunden, die am Umfang der Kurbelwelle 7 dem Lager 13 gegenüber ausgebildet ist. Ein weiterer, in der Kurbel­ welle 7 ausgebildeter Ölkanal 20 erstreckt sich von dem in einen Ölsumpf eintauchenden Ende 28 über einen Kanal 20 a zu dem unteren Lager 14. Ferner ist am Umfang des Kurbelabschnitts 7 a gegenüber dem Lager 8 eine Nut 21 ausgebildet.
Am Deckel 26 ist ein Ansaugrohr 23 angeschweißt, das einen Verdampfer 40 eines Kühlsystems mit einem sich durch die Stirnplatte des stationären Spiralelements 2 erstrecken­ den Ansaugkanal 29 verbindet, wobei zwischen Ansaugrohr 23 und Stirnplatte ein O-Ring 25 zur Abdichtung vorge­ sehen ist. Der Ansaugkanal 29 hat eine Öffnung 30, deren Breite kleiner ist als der Durchmesser des Ansaugkanals 29, die sich im wesentlichen über die gesamte Höhe ei­ nes Spiralwandabschnitts 24 erstreckt und in eine An­ saugkammer 43 mündet. Eine Feder 31 in dem Ansaugkanal 29 liegt mit ihrem einen Ende am Boden 33 des Ansaug­ kanals 29 auf und drückt mit ihrem anderen Ende eine Ventilplatte 32 nach oben, mit der sie zusammen ein Rück­ schlagventil bildet. Die Sitzfläche der Ventilplatte 32 wird von der Stirnseite des Ansaugrohres 23 gebildet.
Im Deckel 26 ist ferner eine elektrische Anschlußklemme 37 abdichtend angeordnet. Die Förderkammer 11 ist über einen seitlichen Kanal 44 mit dem Raum unter dem Rahmen 3 verbunden, der über einen abdichtend durch den Behäl­ ter 4 geführten Förderstutzen 36 über einen Kondensator 42, eine Leitung 45 und ein Expansionsventil 41 mit dem Verdampfer 40 des Kühlsystems verbunden ist.
Wie aus Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, ist in der Stirn­ platte 2 a des stationären Spiralelements 2 ein Verbin­ dungskanal 50 zwischen der Ansaugkammer 43 und der För­ derkammer 11 vorgesehen, dem ein Druckbegrenzungsventil 60 zugeordnet ist. Das Druckbegrenzungsventil 60 besteht aus einem Ventilelement 70, das mit einer Schraube 80 an der Stirnplatte 2 a des stationären Spiralelements 2 befestigt ist, und aus einer, dem Verbindungskanal 50 zugeordneten Sitzfläche 90. Das Ventilelement 70 verschließt den Verbindungskanal 50 aufgrund der Druckdifferenz zwi­ schen der Förderkammer 11 und der Ansaugkammer 43. Wenn jedoch der Druck in der Ansaugkammer 30 anormal hoch wird, biegt sich das elastische Ventilelement 70 von der Sitzfläche 90 weg, wodurch der Überdruck in der Ansaug­ kammer 43 durch den Verbindungskanal 50 freigegeben wer­ den kann.
Bei der in Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsform des Druckbegrenzungsventils ist in der Stirnplatte 2 a des stationären Spiralelements für eine Verbindung mit einem Kanal 51 eine Öffnung 81 mit einem Durchmesser ausgebil­ det, der größer ist als der des Kanals 51. Das Druckbe­ grenzungsventil hat weiterhin ein scheibenförmiges Ven­ tilelement 71 und einen mit einer Durchgangsöffnung 99 versehenen Anschlagring 100, die in der Öffnung 81 ange­ ordnet sind. Gewöhnlich wird das Ventilelement 71 auf eine Sitzfläche 52 des Kanals 51 aufgrund des Druckunter­ schieds zwischen der Förderkammer 11 und der Ansaugkam­ mer 43 gedrückt. Wenn jedoch der Druck in der Ansaugkammer 43 anormal ansteigt, wird das Ventilelement 71 zwangswei­ se angehoben und läßt den Druck in der Ansaugkammer 43 in die Förderkammer 11 durch den Kanal 51 und die Öff­ nung 81 frei. Mit dieser Anordnung ist es möglich, das Druckbegrenzungsventil innerhalb der Stärkenerstreckung der Stirnplatte 2 a des stationären Spiralelements 2 anzu­ bringen, ohne daß ein zusätzlicher Montageraum erforder­ lich ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 7 hat die Stirnplat­ te 2 a des stationären Spiralelements 2 einen zylindrischen Abschnitt 82 mit einem größeren Durchmesser als der Kanal 51 und einen Kanal 53, der senkrecht mit dem Kanal 51 verbunden ist. In dem zylindrischen Abschnitt 82 sind ein kolbenartiges Ventilelement 72 und ein Anschlagring 101 mit einer Öffnung 99 angeordnet. Gewöhnlich wird das Ventilelement 72 gegen die Sitzfläche 52 des Kanals 51 durch die Druckdifferenz gedrückt, wodurch der Kanal 51 blockiert ist. Wenn jedoch der Druck in der Ansaugkammer 43 anormal ansteigt, wird das Ventilelement 72 nach oben gedrückt, wodurch der Druck in der Ansaugkammer 43 in die Förderkammer 11 über den Kanal 51 und den Kanal 53 freigegeben wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann sich das Ventilelement 72, das eine kolbenartige Form hat, glatt ohne Störung bewegen.
Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem ein Ventilelement 73 in Form einer Kugel in einem zylindri­ schen Abschnitt 83 anstelle des Ventilelements in Form eines KoIbens von Fig. 7 angeordnet ist. Dieses Ventil­ element 73 wird gewöhnlich auf eine Sitzfläche 54 durch die Druckdifferenz gedrückt. Diese Anordnung sorgt für eine weitere Erleichterung der Bewegung des Ventilele­ ments 73.
Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 9 ist als Modifi­ zierung von Fig. 7 eine Druckfeder 110 zwischen dem Ven­ tilelement 72 und dem Anschlagring 101 angeordnet. Das Ventilelement 72 wird dadurch auf die Sitzfläche 52 des Kanals 51 durch die Summe der Kräfte aus der Druckdiffe­ renz und der Druckfeder 110 gedrückt.
Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 10 ist als Modifi­ zierung von Fig. 8 eine Druckfeder 111 zwischen dem Ven­ tilelement 73 und dem Anschlagring 101 angeordnet, so daß das Ventilelement 73 fest gegen die Sitzfläche 54 des Kanals 51 durch die Summe der Kräfte aus der Druck­ differenz und der Druckfeder 111 gedrückt wird.
In Fig. 11 sind der Verbindungskanal 53 und das Druck­ begrenzungsventil 60 in einem Abschnitt der Seitenwand 2 c des stationären Spiralelements 2, welche die Ansaug­ kammer 43 begrenzt, vorgesehen. Bei der Anordnung von Fig. 12 sind der Verbindungskanal 53, ein Kanal 55 und ein zylindrischer Abschnitt 88 in einem Flanschabschnitt 2G ausgebildet, der seinerseits am unteren Ende der Sei­ tenwand des stationären Spiralelements 2, welches die Ansaugkammer 43 aufweist, ausgebildet ist. Der zylindri­ sche Abschnitt 84 nimmt ein Ventilelement 74 in Form ei­ nes Kolbens auf, der durch eine Feder 112 unter Druck gesetzt ist, die ihrerseits durch einen Anschlagring 103 mit einer Öffnung 104 gehalten ist.
Bei dieser Anordnung kann flüssiges Kältemittel oder am Boden der Ansaugkammer 43 befindliches Schmieröl leicht abgeführt werden, da der Verbindungskanal 53 auf seinem unteren Niveau offen ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 13 sind der Verbin­ dungskanal 56 und das Druckbegrenzungsventil 60 in einem Abschnitt der Stirnplatte 1 a des umlaufenden Spiralele­ ments 1 ausgebildet, das die Ansaugkammer 43 begrenzt. Der Verbindungskanal 56 sorgt für eine Verbindung zwischen der Ansaugkammer 43 und einem Zwischendruckbereich hin­ ter dem umlaufenden Spiralelement 1. Diese Anordnung erleichtert das Abziehen von flüssigem KäItemittel oder von Schmieröl, da der Verbindungskanal 56 nach unten durch die Stirnplatte 1 a des umlaufenden Spiralelements 1 offen ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 14 hat das Druckbe­ grenzungsventil 60 ein Blattfederventil bzw. Zungenventil an der Seitenwand des stationären Spiralelements 2. Der Abstand zwischen der Innenfläche 261 des Deckels 26 und einer Seitenfläche 201 des stationären Spiralelements 2 ist reduziert. Wenn das Blattfederventil 61 geöffnet ist und den durch gestrichelte Linien gezeigten Zustand einnimmt, berührt sein eines Ende 611 die Innenfläche 261 des Deckels 26, wodurch die Einstellung des Ventil­ öffnungsgrades möglich ist, d.h. die Innenfläche 261 dient als Anschlag zum Einstellen des Öffnungsgrades.
Wenn eine Feder benutzt wird, um das Ventilelement auf die Sitzfläche des Verbindungskanals zu drücken, ist es auch möglich, die Anordnung so zu treffen, daß der Ver­ bindungskanal zur Niederdruckseite hin öffnet.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der Strömungsmaschine in Spiralbauweise näher erläutert.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Kompressor ist im Betrieb der Druck in der Ansaugkammer 43 gleich dem Druck auf der Niederdruckseite des Kühlmittelkreislaufs einschließ­ lich des Verdampfers 40 oder etwas höher als dieser Druck. Wenn der Kompressor in diesem Zustand betrieben wird, wird das umlaufende Spiralelement 1 über die Kurbelwel­ le 7 angetrieben und führt eine Umlaufbewegung bezüglich des stationären Spiralelements 2 aus, so daß Gas in der Ansaugkammer 43 komprimiert und durch die Auslaßöffnung 10 in die Förderkammer 11 gefördert wird. Wenn das Gas in der Ansaugkammer 43 fortlaufend durch die aufeinan­ derfolgenden geschlossenen Arbeitskammern 9 abgeführt wird, nimmt der Druck in der Ansaugkammer 43 ab, wodurch sich eine Druckdifferenz über der Ventilplatte 32 des Rückschlagventils einstellt. Demzufolge wird die Ventil­ platte 32, die nach oben durch die Feder 31 gedrückt wor­ den ist, durch den Differenzdruck unter Überwindung der Kraft der Feder 31 nach unten gedrückt, wodurch der An­ saugkanal 29 geöffnet wird. Somit ist während des Be­ triebs der Ansaugkanal 29 mit einem ausreichend großen Öffnungsgrad offen gehalten, so daß das Kältemittelgas nacheinander angesaugt und komprimiert werden kann. Das in die Förderkammer 11 geförderte Hochdruckgas enthält Schmieröl und wird über den Kanal 44 zum Rotor 15 und Stator 16 geführt, die dadurch gekühlt werden. Gleich­ zeitig findet eine Trennung von Gas und Öl statt. Das Schmieröl wird in dem Ölsumpf am Boden des Behälters 4 gesammelt, während das nur noch einen kleinen Ölgehalt auf­ weisende Kältemittelgas durch den Förderstutzen 36 zum Kondensator 42 gelangt wo es durch Wärmeaustausch mit einem externen Kühlmedium, wie Umgebungsluft, gekühlt und verflüssigt wird. Das verflüssigte Kältemittel wird dann durch das Expansionsventil 41 expandiert und strömt als Gas mit niedrigerer Temperatur und geringem Druck in den Verdampfer 41, wo es durch Wärmezufuhr von einem externen Medium, wie Luft, verdampft, die dadurch gekühlt wird. Das erwärmte Kältemittelgas wird durch das Ansaug­ rohr 23 wieder angesaugt und komprimiert.
Das Schmieröl aus dem Ölsumpf 35 wird über die Kanäle 19 und 20 in der Kurbelwelle 7 aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem hohen Druck in dem geschlossenen Behälter und dem Zwischendruck, der in der Gegendruckkammer 17 herrscht, zu den oberen und unteren Lagern 13 und 14 so­ wie zu dem Lager 8 geführt, in der Gegendruckkammer 17 gesammelt, in die Arbeitskammern 9, in denen der Druck noch niedriger ist als in der Gegendruckkammer 17, durch die Bohrung 18 eingeführt und zusammen mit dem Gas kom­ primiert und abgeführt. Wenn der Kompressor in diesem Zustand zu arbeiten aufhört, wird kein komprimiertes Gas mehr abgeführt, das nun zur Niederdruckseite zurückströ­ men möchte. Da jedoch der Druck in dem Ansaugrohr 23 auf der Niederdruckseite gleich dem Druck in der Ansaugkam­ mer 43 beim Unterbrechen des Betriebs ist, kann die Fe­ der 31 die Ventilplatte 32 frei nach oben drücken, wo­ durch der Ansaugkanal 29 blockiert wird. Das Druckgleich­ gewicht zwischen der Ansaugkammer 43 und dem Ansaugrohr 23 wird gleichlaufend mit der Unterbrechung des Kompres­ sorbetriebs erreicht. Die Sperrung des Ansaugkanals 29 durch das Rückschlagventil erfolgt in einer sehr kurzen Zeit nach der Betriebsunterbrechung. Demzufolge kann das Kältemittelgas mit hohem Druck, das in die Ansaugkammer 43, wenn überhaupt, zurückgeführt worden ist, nicht zur Niederdruckseite des Kühlsystems zurückfließen. Somit wird ein Gleichgewicht des hohen Drucks in der Arbeits­ kammer 9 in einem sehr kurzen Zeitraum erreicht, so daß ein unerwünschtes Umkehren der Bewegung des umlaufenden Spiralelements 1 nicht eintritt. Die Schmierölmenge, die in die Arbeitskammern 9 durch die Bohrungen 18 strömt, ist so klein, daß sie die Ansaugkammer 43 füllt, die ein kleines Volumen hat. Demzufolge wird Schmieröl im Ölsumpf 35 in einer Menge gehalten, die zum Schmieren aller Tei­ le ausreicht, die nach dem erneuten Anlauf der Maschine geschmiert werden müssen.
Im Fall einer zufälligen Bewegungsumkehr des Kompressors, beispielsweise aufgrund einer falschen Phasenfolge der elektrischen Anschlüsse, wird das durch die Auslaßöffnung 10 angesaugte Gas zwangsweise in die Ansaugkammer 43 ge­ fördert. Da die Ventilplatte 32 in der Ansaugkammer 43 in diesem Zustand als Rückschlagventil dient, steigt der Innendruck der Ansaugkammer 43 abrupt auf einen anormal hohen Wert durch das durch den umgekehrt laufenden Kom­ pressor zugeführte Gas an. Ansprechend auf einen solchen anormalen Druckanstieg in der Ansaugkammer 43 arbeiten das Ventilelement 70, 71, 72, 73 bzw. 74 des Druckbe­ grenzungsventils 60 so, daß der hohe Gasdruck aus der Ansaugkammer 43 in die Auslaßkammer 11, die Gegendruck­ kammer 17 oder zur Niederdruckseite des Systems freige­ geben wird, wodurch die Einwirkung einer übermäßigen Be­ lastung auf die Spiralwände der Spiralelemente 1 und 2 verhindert wird.

Claims (8)

1. Rotationskolbenverdichter in Spiralbauweise für ein Kältemittelgas mit einem umlaufenden Spiralelement (1) und einem stationären Spiralelement (2), von denen jedes eine Stirnplatte und eine Spiralwand aufweist, die senkrecht von der Stirnplatte absteht, wobei die Spiralelemente (1, 2) so zusammengefügt sind, daß ihre Spiralwände ineinandergreifen und zwischen sich ge­ schlossene Arbeitskammern (9) bilden, deren Volumina fortlaufend abnehmen, wenn sie zur Mitte der Spiral­ elemente (1, 2) infolge einer Umlaufbewegung des um­ laufenden Spiralelements (1) bezüglich des stationären Spiralelements (2) bewegt werden, wodurch Kältemittel­ gas kontinuierlich über einen Ansaugkanal (29) in eine von den beiden Spiralelementen (1, 2) gebildete äußere Ansaugkammer (43) angesaugt und zu einer in der Mitte der Spiralelemente (1, 2) liegenden Auslaßöffnung (10) hin gefördert wird, und mit einem Rückschlagventil (31, 32), das in dem Ansaugkanal (29) angeordnet ist, gekennzeichnet durch einen Verbindungs­ kanal (50, 51, 53, 56) zwischen der Ansaugkammer (43) und einer außerhalb der Spiralelemente (1, 2) ange­ ordneten weiteren Kammer (11), in dem ein Druckbegren­ zungsventil (60) vorgesehen ist.
2. Rotationskolbenverdichter in Spiralbauweise nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Kammer eine Hochdruckkammer (11) ist.
3. Rotationskolbenverdichter in Spiralbauweise nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der weiteren Kammer ein zwischen dem Ansaug­ druck und dem Förderdruck der Maschine liegender Druck herrscht.
4. Rotationskolbenverdichter in Spiralbauweise nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Kammer eine Niederdruckkammer ist.
5. Rotationskolbenverdichter in Spiralbauweise nach An­ spruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbegrenzungsventil (60) ein Blattfeder­ ventil (61) ist.
6. Rotationskolbenverdichter in Spiralbauweise nach An­ spruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbegrenzungsventil ein Schieberventil (72, 74) oder ein Kugelventil (73) ist.
7. Rotationskolbenverdichter in Spiralbauweise nach An­ spruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbegrenzungsventil (60) durch die Kraft einer Feder (110, 111, 112) geschlossen wird.
8. Rotationskolbenverdichter in Spiralbauweise nach An­ spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (261) eines den Verdichter umschlies­ senden Behälters (4, 26) als Anschlag für die Begren­ zung des Öffnungsgrades des Blattfederventils (61) dient.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4092105C2 (de) * 1989-11-02 1995-06-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Spiralverdichter für Kältemittel mit Ölschmierung
US11396873B2 (en) * 2019-12-27 2022-07-26 Danfoss (Tianjin) Ltd. Scroll compressor comprising a valve provided on a fixed scroll that opens at a certain pressure

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4767293A (en) * 1986-08-22 1988-08-30 Copeland Corporation Scroll-type machine with axially compliant mounting
US4877382A (en) * 1986-08-22 1989-10-31 Copeland Corporation Scroll-type machine with axially compliant mounting
US4900238A (en) * 1987-03-20 1990-02-13 Sanden Corporation Scroll type compressor with releasably secured hermetic housing
AU613949B2 (en) * 1987-09-08 1991-08-15 Sanden Corporation Hermetic scroll type compressor
JP2675313B2 (ja) * 1987-11-21 1997-11-12 サンデン株式会社 スクロール型圧縮機
KR950008694B1 (ko) * 1987-12-28 1995-08-04 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 스크롤압축기
JPH01182586A (ja) * 1988-01-14 1989-07-20 Sanden Corp 密閉型スクロール圧縮機
JPH01203683A (ja) * 1988-02-08 1989-08-16 Matsushita Refrig Co Ltd スクロール圧縮機
US4911620A (en) * 1988-05-12 1990-03-27 Tecumseh Products Company Scroll compressor top cover plate
US4840545A (en) * 1988-05-16 1989-06-20 American Standard Inc. Scroll compressor relief valve
JP2567712B2 (ja) * 1989-12-28 1996-12-25 三洋電機株式会社 スクロール圧縮機
US5141420A (en) * 1990-06-18 1992-08-25 Copeland Corporation Scroll compressor discharge valve
US5141407A (en) * 1990-10-01 1992-08-25 Copeland Corporation Scroll machine with overheating protection
US5186613A (en) * 1991-12-20 1993-02-16 American Standard Inc. Reverse phase and high discharge temperature protection in a scroll compressor
US5290154A (en) * 1992-12-23 1994-03-01 American Standard Inc. Scroll compressor reverse phase and high discharge temperature protection
US5362210A (en) * 1993-02-26 1994-11-08 Tecumseh Products Company Scroll compressor unloader valve
JP3173267B2 (ja) * 1993-12-28 2001-06-04 松下電器産業株式会社 スクロール圧縮機
JP3579077B2 (ja) * 1994-02-24 2004-10-20 三洋電機株式会社 回転式スクロ−ル圧縮機
US5452989A (en) * 1994-04-15 1995-09-26 American Standard Inc. Reverse phase and high discharge temperature protection in a scroll compressor
US5469716A (en) * 1994-05-03 1995-11-28 Copeland Corporation Scroll compressor with liquid injection
US5496160A (en) * 1995-07-03 1996-03-05 Tecumseh Products Company Scroll compressor having a suction check valve
US5707210A (en) * 1995-10-13 1998-01-13 Copeland Corporation Scroll machine with overheating protection
US5800141A (en) * 1996-11-21 1998-09-01 Copeland Corporation Scroll machine with reverse rotation protection
US5807081A (en) * 1997-01-06 1998-09-15 Carrier Corporation Combination valve for screw compressors
US6095765A (en) * 1998-03-05 2000-08-01 Carrier Corporation Combined pressure ratio and pressure differential relief valve
JP2000087882A (ja) * 1998-09-11 2000-03-28 Sanden Corp スクロール型圧縮機
JP2000179481A (ja) 1998-12-14 2000-06-27 Hitachi Ltd スクロール圧縮機
US6171084B1 (en) 1999-01-26 2001-01-09 Copeland Corporation Discharge valve
US6139291A (en) 1999-03-23 2000-10-31 Copeland Corporation Scroll machine with discharge valve
US6186753B1 (en) * 1999-05-10 2001-02-13 Scroll Technologies Apparatus for minimizing oil leakage during reverse running of a scroll compressor
US6336797B1 (en) * 2000-06-01 2002-01-08 Westinghouse Air Brake Technologies Corp. Oiless rotary scroll air compressor air inlet valve
US6457952B1 (en) 2000-11-07 2002-10-01 Tecumseh Products Company Scroll compressor check valve assembly
KR100390783B1 (ko) * 2001-01-31 2003-07-10 주식회사 엘지이아이 스크롤 압축기
KR100397561B1 (ko) * 2001-08-20 2003-09-13 주식회사 엘지이아이 스크롤 압축기의 보호장치
US6619936B2 (en) 2002-01-16 2003-09-16 Copeland Corporation Scroll compressor with vapor injection
KR100547322B1 (ko) * 2003-07-26 2006-01-26 엘지전자 주식회사 용량 조절식 스크롤 압축기
US7160088B2 (en) 2003-09-25 2007-01-09 Emerson Climate Technologies, Inc. Scroll machine
US20070059193A1 (en) * 2005-09-12 2007-03-15 Copeland Corporation Scroll compressor with vapor injection
JP4879311B2 (ja) * 2009-11-16 2012-02-22 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機
JP5741346B2 (ja) * 2011-09-21 2015-07-01 株式会社豊田自動織機 電動圧縮機
JP6137166B2 (ja) * 2014-12-26 2017-05-31 ダイキン工業株式会社 スクロール圧縮機および冷凍装置
CN108278206A (zh) * 2018-03-22 2018-07-13 宁波汇峰聚威科技股份有限公司 一种变流量涡旋压缩机
KR20220015237A (ko) 2020-07-30 2022-02-08 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기
CN113606138B (zh) * 2021-09-16 2023-05-02 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 一种静涡旋盘结构及包括其的压缩机

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2165849A1 (de) * 1971-01-04 1972-07-20 Gen Electric Ventil für Kreiselverdichter
JPS5716292A (en) * 1980-07-01 1982-01-27 Sanden Corp Scroll type compressor
JPS5776287A (en) * 1980-10-31 1982-05-13 Hitachi Ltd Scroll compressor
US4389171A (en) * 1981-01-15 1983-06-21 The Trane Company Gas compressor of the scroll type having reduced starting torque
JPS58128485A (ja) * 1982-01-27 1983-08-01 Hitachi Ltd スクロ−ル圧縮機
US4431388A (en) * 1982-03-05 1984-02-14 The Trane Company Controlled suction unloading in a scroll compressor
US4431380A (en) * 1982-06-07 1984-02-14 The Trane Company Scroll compressor with controlled suction unloading using coupling means
JPS59110884A (ja) * 1982-12-17 1984-06-26 Hitachi Ltd スクロ−ル圧縮機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4092105C2 (de) * 1989-11-02 1995-06-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Spiralverdichter für Kältemittel mit Ölschmierung
US11396873B2 (en) * 2019-12-27 2022-07-26 Danfoss (Tianjin) Ltd. Scroll compressor comprising a valve provided on a fixed scroll that opens at a certain pressure

Also Published As

Publication number Publication date
DE3438262A1 (de) 1985-05-09
KR850003939A (ko) 1985-06-29
JPH0239630B2 (de) 1990-09-06
JPS60101296A (ja) 1985-06-05
US4560330A (en) 1985-12-24

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