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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Gasverdichter einer Flügelzellenart
zum Gebrauch in einer Fahrzeugklimaanlage, und insbesondere einen Gasverdichter,
bei dem Flügelgegendruck,
ohne die Verlängerbarkeit
der Flügel
bei der Inbetriebnahme des Verdichters zu verschlechtern, reduziert
sein kann.
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Ein ähnliches,
herkömmliches
Gerät ist
in US-A-2 809 593 offenbart.
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Herkömmlicherweise
ist, wie in 10 und 11 gezeigt,
in einem Gasverdichter einer derartigen Flügelzellenart das Innere eines
Zylinders 4 in mehrere kleine Kammern aufgeteilt, indem
sie durch den Zylinder 4, Seitenblöcke 5 und 6,
einen Rotor 7 und Flügel 12 definiert
sind. Jede dieser abgeteilten, kleinen Kammern dient als Verdichtungskammer 13 zum
Ausführen
einer Verdichtung eines Kühlgases.
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D.h.,
das Volumen jeder Verdichtungskammer 13 nimmt abwechselnd
zu und ab, wenn sich der Rotor 7 dreht, und ein Kühlgas in
einer Saugkammer 14 wird aufgrund der Volumenänderungen
eingesaugt und verdichtet und dann auf eine Seite der Ablasskammer 15 abgelassen.
Im Verlauf solchen Einsaugens, Verdichters und Ablassens des Kühlgases gleiten
die Flügel 12 innerhalb
einer Flügelnut 11 des Rotors 7 und
werden von der äußeren Umfangsfläche des
Rotors 7 zur inneren Umfangsfläche des Zylinders 4 verlängert.
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Außerdem wird
während
des Vorgangs des Saugens und Verdichtens Öl mit einem Druck, der niedriger
als der Ablassdruck Pd des Kühlgases
ist, als Flügelgegendruck
von Schaufelnuten 22, 23 des Vorderseitenblocks 5 und
des Rückseitenblocks 6 in den
unteren Abschnitt der Flügelnut 11 zugeführt. Dann
werden die Flügel 12 aufgrund
dieses Flügelgegendrucks
und einer Zentrifugalkraft, die durch die Drehung des Rotors 7 erzeugt
ist, auf die innere Umfangswand des Zylinders 4 verschoben.
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Es
ist zu beachten, dass der Druck in der Verdichtungskammer 13,
wenn der Vorgang von der Verdichtung des Kühlgases zum Ablassen desselben übergeht,
aufgrund des Drucks des verdichteten Kühlgases zunimmt und der vermehrte
Druck zum Zurückdrücken der
Flügel 12 in
die Flügelnut 11 wirkt, sodass
die Flügel 12 von
der inneren Umfangswand des Zylinders 4 weg bewegt werden.
Um dieses Problem zu vermeiden, steht der untere Abschnitt der Flügelnut 11 mit
einem Hochdruckzufuhrloch 24 des Rückseitenblocks 6 zu
einem Zeitpunkt unmittelbar vor dem Ablassen des Kühlgases
in Verbindung, wonach Hochdrucköl
mit einem Druck, der dem Ablassdruck Pd entspricht, als Flügelgegendruck
von dem Hochdruckzufuhrloch 24 in den unteren Abschnitt
der Flügelnut 11 zugeführt wird.
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Jedoch
sind bei dem herkömmlichen
Gasverdichter wie oben beschrieben, obgleich die Schaufelnute 22, 23 und
das Hochdruckzufuhrloch 24 separat voneinander angeordnet
sind, wie in 12 gezeigt, die Schaufelnute 22, 23 und
das Hochdruckzufuhrloch 24 während des Zeitraums über die
Flügelnut 11 miteinander
in Verbindung, in dem sich die Flügelnut 11 von den
Schaufelnuten 22, 23 weg zur Seite des Hochdruckzufuhrlochs 24 hin verschiebt.
Daher fließt
Hochdrucköl
von dem Hochdruckzufuhrloch 24 über die Flügelnut 11 auf die
Seite der Schaufelnute 22, 23, und es ist wahrscheinlich, dass
daher die Öldrücke innerhalb
der Schaufelnute 22, 23 zunehmen. Daher kann der
Flügelgegendruck bei
Inbetriebnahme des Verdichters ohne weiteres steigen, und die Verlängerbarkeit
der Flügel
ist somit verbessert. Während
eines Dauerbetriebs wird der Flügelgegendruck
jedoch übermäßig hoch,
was zu derartigen Problemen führt,
dass nicht nur der Abrieb der Flügel 12 erhöht ist,
sondern außerdem
zum Betrieb des Verdichters erforderlicher Stromverbrauch erhöht ist.
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Die
vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich der obigen Probleme gemacht,
und daher ist es eine Aufgabe davon, einen Gasverdichter bereitzustellen, bei
dem Stromersparnis sowie verbesserte Verdichtungsleistung und Beständigkeit
durch Ermöglichen der
Reduzierung des Flügelgegendrucks
ohne Verschlechtern der Verlängerbarkeit
der Flügel
bei der Inbetriebnahme des Verdichters erreicht sind.
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Um
die obige Aufgabe zu lösen,
ist gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Gasverdichter bereitgestellt, umfassend: einen Zylinder
mit Seitenblöcken,
die an seiner Endfläche
angebracht sind; einen Rotor, der drehbar in dem Zylinder angeordnet
ist; Flügel,
die in einer Flügelnut
gleiten, welche auf einer äußeren Umfangsfläche des
Rotors ausgebildet ist und derart angeordnet ist, dass sie von der äußeren Umfangsfläche des
Rotors zu einer inneren Umfangsfläche des Zylinders verlängerbar
ist; eine Verdichtungskammer, die durch eine kleine Kammer gebildet
ist, welche abgeteilt und im Inneren des Zylinders durch den Zylinder,
die Seitenblöcke,
den Rotor und die Flügel
definiert ist und abwechselnd im Volumen zunimmt und abnimmt, wenn
der Rotor dreht, und aufgrund der Volumenänderung ein Kühlgas zum
Verdichten in eine Niederdruckkammer einsaugt und es dann auf einer
Hochdruckkammerseite ablässt;
eine Schaufelnut, mit der ein unterer Abschnitt der Flügelnut während des
Saug- und Verdichtungsvorgangs des Kühlgases in Verbindung steht
und von der ein Flügelgegendruck
in den unteren Abschnitt der Flügelnut
zugeführt
ist; ein Hochdruckzufuhrloch, mit dem der untere Abschnitt der Flügelnut zu
einem Zeitpunkt unmittelbar vor dem Ablassen des Kühlgases
in Verbindung steht und von dem ein Flügelgegendruck mit einem Druck,
der höher
als der Flügelgegendruck
ist, welcher von der Schaufelnut zugeführt ist, in den unteren Abschnitt
der Flügelnut
zugeführt
ist; und ein Drucksteuerventil, das die Schaufelnut mit der Niederdruckkammerseite
verbindet, wenn ein umgekehrtes Druckverhältnis zwischen der Niederdruckkammer
und der Hochdruckkammer aufgetreten ist, wobei die Schaufelnut und
das Hochdruckzufuhrloch derart angeordnet sind, dass sie voneinander
beabstandet sind, und ein Zwischenraum dazwischen auf einen Zwischenraum
eingestellt ist, der genügend
ist, um zu gewährleisten,
dass die Flügelnut
weder mit der Schaufelnut noch mit dem Hochdruckzufuhrloch in Verbindung
steht.
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Da
die vorliegende Erfindung die obige Struktur annimmt, steht die
Flügelnut
daher während des
Zeitraums, in dem sie sich von der Schaufelnut weg zu dem Hochdruckzufuhrloch
hin verschiebt, weder mit der Schaufelnut noch mit dem Hochdruckzufuhrloch
in Verbindung. Daher ist es möglich,
eine Situation zu vermeiden, in der während eines Dauerbetriebs des
Verdichters Hochdrucköl
von der Hochdruckzufuhrlochseite durch die Flügelnut auf die Schaufelnutseite
fließt.
Ferner wird bei Inbetriebnahme des Verdichters, wenn ein umgekehrtes
Druckverhältnis
zwischen der Hochdruckkammer und der Niederdruckkammer besteht,
das Drucksteuerventil zum Einleiten eines Gases mit verhältnismäßig hohem
Druck von der Niederdruckkammer durch den Verbindungsdurchgang auf
die Schaufelnutseite betätigt,
wodurch die Wirkung erzielt ist, dass der Druck innerhalb der Schaufelnut
und der Flügelgegendruck bei
Inbetriebnahme des Verdichters ohne weiteres steigen kann.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann für das
oben beschriebene Drucksteuerventil eine derartige Struktur angenommen
sein, bei der das Drucksteuerventil folgendes enthält: einen
Verbindungsdurchgang, der die Saugkammer mit der Schaufelnut verbindet,
ein Loch in Form eines kreisförmigen
Kegelstumpfs, das als Ventilsitzabschnitt auf einer Strecke des
Verbindungsdurchgangs angeordnet ist; einen Ventilkörper, der
verschiebbar in dem Verbindungsdurchgang angeordnet ist und derart
ausgebildet ist, dass er in das Loch in Form eines kreisförmigen Kegelstumpfes
passbar ist; und ein Breitenerweiterungsmittel zum Teiler weitern
einer Breite eines winzigen Spalts zwischen dem Ventilkörper und
dem Verbindungsdurchgang, wobei der Ventilkörper, wenn der Druck in der
Saugkammer höher
als der Druck in der Schaufelnut geworden ist, aufgrund eines Druckunterschieds
von dem Loch in Form eines kreisförmigen Kegelstumpfs weg bewegt
wird, um dadurch den Verbindungsdurchgang in einen geöffneten
Zustand zu versetzen, während
der Ventilkörper,
wenn der Druck in der Schaufelnut derart angestiegen ist, dass er
den Druck in der Saugkammer übersteigt,
aufgrund eines Druckunterschieds in engen Kontakt mit dem Loch in
Form eines kreisförmigen
Kegelstumpfs zurückgeschoben
wird, um dadurch den Verbindungsdurchgang in einen geschlossenen
Zustand zu versetzen.
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Für das oben
beschriebene Drucksteuerventil kann eine alternative Struktur angenommen
sein, sodass das Drucksteuerventil folgendes enthält: einen
Verbindungsdurchgang, der die Saugkammer mit der Schaufelnut verbindet;
ein Loch in Form eines kreisförmigen
Kegelstumpfs, das als Ventilsitzabschnitt auf einer Strecke des
Verbindungsdurchgangs angeordnet ist; einen Ventilkörper, der
verschiebbar in dem Verbindungsdurchgang angeordnet ist und derart
ausgebildet ist, dass er in das Loch in Form eines kreisförmigen Kegelstumpfes
passbar ist; und ein Vorspannmittel, das den Ventilkörper ständig in
eine Richtung vorspannt, um den Ventilkörper von dem Loch in Form eines
kreisförmigen
Kegelstumpfs weg zu bewegen, wobei der Ventilkörper, wenn der Druck in der
Saugkammer höher
als der Druck in der Schaufelnut geworden ist, aufgrund eines Druckunterschieds
von dem Loch in Form eines kreisförmigen Kegelstumpfs weg bewegt
wird, um dadurch den Verbindungsdurchgang in einen geöffneten
Zustand zu versetzen, während
der Ventilkörper,
wenn der Druck in der Schaufelnut derart angestiegen ist, dass er
den Druck in der Saugkammer übersteigt,
aufgrund eines Druckunterschieds in engen Kontakt mit dem Loch in Form
eines kreisförmigen
Kegelstumpfs zurückgeschoben
wird, um dadurch den Verbindungsdurchgang in einen geschlossenen
Zustand zu versetzen.
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Für das oben
beschriebene Drucksteuerventil kann eine alternative Struktur angenommen
sein, sodass das Drucksteuerventil folgendes enthält: einen
Verbindungsdurchgang, der die Saugkammer mit der Schaufelnut verbindet;
ein Loch in Form eines kreisförmigen
Kegelstumpfs, das als Ventilsitzabschnitt auf einer Strecke des
Verbindungsdurchgangs angeordnet ist; einen Ventilkörper, der
verschiebbar in dem Verbindungsdurchgang angeordnet ist und derart
ausgebildet ist, dass er in das Loch in Form eines kreisförmigen Kegelstumpfes
passbar ist; ein Breitenerweiterungsmittel zum Teilerweitern einer Breite
eines winzigen Spalts zwischen dem Ventilkörper und dem Verbindungsdurchgang;
und ein Vorspannmittel, das den Ventilkörper ständig in eine Richtung vorspannt,
um den Ventilkörper
von dem Loch in Form eines kreisförmigen Kegelstumpfs weg zu
bewegen, wobei der Ventilkörper,
wenn der Druck in der Saugkammer höher als der Druck in der Schaufelnut
geworden ist, aufgrund eines Druckunterschieds von dem Loch in Form
eines kreisförmigen Kegelstumpfs
weg bewegt wird, um dadurch den Verbindungsdurchgang in einen geöffneten
Zustand zu versetzen, während
der Ventilkörper,
wenn der Druck in der Schaufelnut derart angestiegen ist, dass er
den Druck in der Saugkammer übersteigt,
aufgrund eines Druckunterschieds in engen Kontakt mit dem Loch in Form
eines kreisförmigen
Kegelstumpfs zurückgeschoben
wird, um dadurch den Verbindungsdurchgang in einen geschlossenen
Zustand zu versetzen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann angenommen werden, dass Folgendes das Breitenerweiterungsmittel
bildet: 1) Mittel zum Erweitern der Breite des winzigen Spalts in
einem oberen Bereich davon aus der Gesamtfläche des winzigen Spalts; 2) Mittel
zum Erweitern der Breite des winzigen Spalts an mehreren Stellen
ist; 3) eine Nut, die an einer Innenwand des Verbindungsdurchgangs
entlang einer Bewegungsrichtung des Ventilkörpers ausgebildet ist; 4) eine
Nut, die an einer äußeren Umfangsfläche des
Ventilkörpers
ausgebildet ist; usw.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine Vorspannkraft, die durch das Vorspannmittel ausgeübt ist,
größer als
die Haftkraft eines Ölfilms zum
Anhaften des Ventilkörpers
an dem Loch in Form eines kreisförmigen
Kegelstumpfs eingestellt sein.
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Es
werden nun Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung nur als weitere Beispiele und unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
Querschnittansicht eines Gasverdichters gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ein
Diagramm zur Erläuterung
des Positionsverhältnisses
zwischen einer Flügelnut
und einer Schaufelnut in dem Gasverdichter, der in 1 gezeigt
ist;
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3 eine
veranschaulichende Ansicht eines Drucksteuerventils, das in dem
Gasverdichter eingebaut ist, der in 1 gezeigt
ist;
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4 ein
Schaubild, das die Ergebnisse eines Flügelgegendruckvergleichstests
zwischen dem Gasverdichter der vorliegenden Erfindung, der in 1 gezeigt
ist, und einem herkömmlichen
Gasverdichter anzeigt;
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5A und 5B veranschaulichende
Ansichten, die eine andere Ausführungsform
des Drucksteuerventils gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigen, wobei 5A eine
Quer schnittansicht des Drucksteuerventils und 5B eine
Querschnittansicht von 5A entlang einer Linie B-B ist;
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6A und 6B veranschaulichende
Ansichten, die eine andere Ausführungsform
des Drucksteuerventils gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigen, wobei 6A eine
Querschnittansicht des Drucksteuerventils und 6B eine
Querschnittansicht von 5A entlang einer Linie B-B ist;
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7A und 7B veranschaulichende
Ansichten, die eine andere Ausführungsform
des Drucksteuerventils gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigen, wobei 7A eine
Querschnittansicht des Drucksteuerventils und 7B eine
Querschnittansicht von 5A entlang einer Linie B-B ist;
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8A und 8B veranschaulichende
Ansichten, die eine andere Ausführungsform
des Drucksteuerventils gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigen, wobei 8A eine
Querschnittansicht des Drucksteuerventils und 8B eine
Querschnittansicht von 5A entlang einer Linie B-B ist;
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9A und 9B veranschaulichende
Ansichten, die eine andere Ausführungsform
des Drucksteuerventils gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigen, wobei 9A eine
Querschnittansicht ist, die einen Vorgang zum Öffnen des Drucksteuerventils zeigt,
und 5B eine Querschnittansicht ist, die den Vorgang
zum Schließen
des Drucksteuerventils ist;
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10 eine
Querschnittansicht des herkömmlichen
Gasverdichters;
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11 eine
Querschnittansicht von 10 entlang einer Linie B-B;
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12 eine
Ansicht zur Erläuterung
des Positionsverhältnisses
zwischen einer Flügelnut
und einer Schaufelnut in dem herkömmlichen Gasverdichter, der
in 10 gezeigt ist.
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Im
Folgenden wird eine Ausführungsform
eines Gasverdichters gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 9 detailliert beschrieben. Es ist zu beachten,
dass Abschnitte davon, die mit jenen der herkömmlichen Struktur identisch
sind, unter Bezugnahme auf 11 beschrieben
werden.
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Der
Gasverdichter der vorliegenden Ausführungsform weist eine Struktur
auf, bei der, wie in 1 gezeigt, ein Verdichtungsmechanismusabschnitt 2 in
einem Verdichtergehäuse 1 mit
einem offenen Ende aufgenommen ist und ein vorderes Kopfstück 3 an
dem offenen Ende des Verdichtergehäuses 1 angebracht
ist.
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Der
Verdichtungsmechanismusabschnitt 2 enthält einen Zylinder 4,
dessen Innenumfang elliptisch ist, und Seitenblöcke 5 und 6 sind
an beiden Endflächen
des Zylinders 4 angebracht. Außerdem ist ein Rotor 7 innerhalb
des Zylinders 4 angeordnet. Der Rotor 7 ist mithilfe
einer Rotorwelle 8 darin angeordnet, die einstückig mit
einer axialen Mitte davon vorgesehen ist, und von Lagern 9 und 10 der
Seitenblöcke 5 und 6,
die die Rotorwelle 8 stützen.
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Unter
Bezugnahme auf 11 zur weiteren Beschreibung
sind fünf
schlitzartige Flügelnute 11 an der äußeren Umfangsfläche des
Rotors 7 ausgeschnitten, und Flügel 12 sind in jede
dieser Nute 11 eingepasst. Jeder der Flügel 12 gleitet innerhalb
der Flügelnut 11 und
ist derart angeordnet, dass er von der äußeren Umfangsfläche des
Rotors 7 zu einer inneren Umfangsfläche des Zylinders 4 verlängert ist.
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Das
Innere des Zylinders 4 ist in mehrere kleine Kammern aufgeteilt,
die jeweils durch eine Innenwand des Zylinders 4, Innenflächen der
Seitenblöcke 5 und 6,
die äußere Umfangsfläche des
Rotors 7 und beide Seitenflächen der Oberendenseite der
Flügel 12 definiert
sind. Jede dieser dadurch abgeteilten, kleinen Kammern bildet eine
Verdichtungskammer 13. Das Volumen der Verdichtungskammer 13 nimmt
abwechselnd zu und ab, wenn sich der Rotor 7 in einer Richtung
dreht, die in der Zeichnung durch einen Pfeil angezeigt ist. Kühlgas in
einer Saugkammer 14, die eine Niederdruckkammer ist, wird
daher aufgrund der Volumenänderungen
eingesaugt, um verdichtet und auf eine Seite der Ablasskammer 15 als
Hochdruckkammer abgelassen zu werden.
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D.h.,
wenn eine Volumenänderung
der Verdichtungskammer 13 auftritt, wird Niederdruckkühlgas in
der Saugkammer 14 während
einer Volumenzunahmephase durch eine Saugöffnung des Seitenblocks 5 (in
der Zeichnung nicht gezeigt) und einen Saugdurchgang 4a im
Zylinder 4 und eine Saugöffnung 6a des Seitenblocks 6 in
die Verdichtungskammer 13 gesaugt. Wenn das Volumen der
Verdichtungskammer 13 dann abzunehmen beginnt, beginnt aufgrund
der Wirkung der Volumenabnahme die Verdichtung des Kühlmittels
innerhalb der Verdichtungskammer 13. Wenn sich danach das
Volumen der Verdichtungskammer 13 dem Minimalvolumen annähert, wird
aufgrund des Drucks des verdichteten Hochdruckkühlgases ein Zungenventil 17 eines
Zylinderablassloches 16, das in der Nähe des Abschnitts mit kurzem
Durchmesser der Zylinderellipse angeordnet ist, geöffnet. Somit
wird das Hochdruckkühlgas
innerhalb der Verdichtungskammer 13 durch das Zylinderablassloch 16 in
eine Ablasskammer in der Außenseite
des Zylinders abgelassen und ferner aus der Ablasskammer 18 über einen Ölabscheider 19 und dergleichen
in die Seite der Ablasskammer 15 eingeleitet.
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Öl, das zur
Schmierung und dergleichen benutzt ist, ist in einer Art Nebel innerhalb
des Hochdruckkühlgases
enthalten, das in die Ablasskammer 18 abgelassen ist. Derartige Ölbestandteile
des Hochdruckkühlgases
werden abgeschieden und erfasst, wenn das Kühlgas den Ölabscheider 19 durchläuft, und
in ein Ölbecken 20 abgetropft,
das auf dem Bodenabschnitt der Ablasskammer 15 angeordnet ist,
und darin zusammengefasst.
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Der
Druck des Hochdruckkühlgases,
das in die Ablasskammer 15 abgelassen ist, wirkt derart
auf das oben beschriebene Ölbecken 20 ein,
dass Öl, das
in dem Ölbecken 20 zurückgehalten
ist, auf welches dieser Ablassdruck Pd einwirkt, durch ein Ölloch 21,
das im Rückseitenblock 6 ausgebildet
ist, gezwungen dem Rückseitenlager 10 zugeleitet
wird. Dann wird das Öl
nach dem Durchlaufen des Freiraums des Lagers 10 dekomprimiert,
und das dekomprimierte Öl
strömt
in eine Rückseitenschaufelnut 23 zu
seiner Zuleitung von dort. Ferner wird das Öl in dem Ölbecken 20 aufgrund
des Drucks, der darauf einwirkt, außerdem durch ein Ölloch 21,
das in dem Zylinder 4 ausgebildet ist, und ein Ölloch 21,
das in dem Vorderseitenblock 5 ausgebildet ist, gewaltsam dem
Vorderseitenlager 9 zugeleitet. Dann wird das Öl nach dem
Durchlaufen des Freiraums des Lagers 9 dekomprimiert, und
das dekomprimierte Öl
strömt
in eine Vorderseitenschaufelnut 22 zu seiner Zuleitung von
dort.
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Die
Rückseitenschaufelnut 23 ist
auf einer Oberfläche
des Rückseitenblocks 6 ausgebildet,
die dem Zylinder gegenüber
liegt, während
die Vorderseitenschaufelnut 22 auf einer Oberfläche des
Vorderseitenblocks 5 ausgebildet ist, die dem Zylinder gegenüber liegt.
Ferner sind diese zwei Schaufelnute 22, 23 beide
derart ausgebildet, dass während
des Saugens und Verdichtens des Kühlgases dem Bodenabschnitt
der Flügelnut 11 gegenüber liegen
und damit in Verbindung stehen. Während der Bodenabschnitt der
Flügelnut 11 und
die Schaufelnute 22, 23 somit miteinander in Verbindung
stehen, wird Niederdrucköl
als Gegendruck von den Schaufelnuten 22, 23 in
den Bodenabschnitt der Flügelnut 11 geleitet. Es
ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform die Form der Schaufelnute 22, 23 als
Kreisausschnitt ausgebildet ist. Der Bodenabschnitt der Flügelnut 11 steht
mit den Schaufelnuten 22, 23 innerhalb eines Winkelbereichs
von θ1 bis θ2 in Verbindung, wobei θ1 ein
Winkel ist, in dem eine Spanne des Kreisausschnitts beginnt (Schaufelnutanfangswinkel),
und θ2 ein Winkel ist, in dem die Spanne des Kreisausschnitts
endet (Schaufelnutendwinkel).
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Ferner
ist ein Hochdruckzufuhrloch 24 auf einer Oberfläche des
Rückseitenblocks 6 ausgebildet, das
derart ausgebildet ist, dass es zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor
dem Ablassen des Hochdruckkühlgases
mit einem Bodenabschnitt der Flügelnut 11 in
Verbindung steht. Während
somit der Bodenabschnitt der Flügelnut 22 und
das Hochdruckzufuhrloch 24 miteinander in Verbindung stehen,
wird Öl, das
einen höheren
Druck aufweist als das Öl,
das den Schaufelnuten 22, 23 zugeleitet wird,
von dem Hochdruckzufuhrloch 24 als Gegendruck in den Bodenabschnitt
der Flügelnut 11 zugeleitet.
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Hierbei
ist als Öl,
das einen höheren
Druck aufweist als das Öl,
das den Schaufelnuten 22, 23 zugeleitet wird, Öl mit einem
Druck benutzt, der dem Ablassdruck Pd entspricht. Dieses Öl mit einem Druck,
der dem Ablassdruck Pd entspricht, ist geeignet, direkt dem Hochdruckzufuhrloch 24 von
dem Ölloch 21 des
Rückseitenblocks 6 zugeleitet
zu werden, ohne den Freiraum des Lagers 10 zu durchlaufen.
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Wie
in 2 gezeigt, sind die Schaufelnute 22, 23 und
das Hochdruckzufuhrloch 24 unabhängig und separat, beabstandet
zueinander angeordnet. Der Raum dazwischen ist auf einen Zwischenraum eingestellt,
der genügend
ist, um zu gewährleisten, dass
die Flügelnut 11 weder
mit den Schaufelnuten 22, 23 noch mit dem Hochdruckzufuhrloch 24 in
Verbindung steht, während
sich die Flügelnut 11 von
den Schaufelnuten 22, 23 zum Hochdruckzufuhrloch 24 hin
bewegt, d.h. während
der Saug- und Verdichtungsvorgang des Kühlgases zum Ablassvorgang übergeht.
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Wie
oben angegeben steht bei dem Gasverdichter gemäß dieser Ausführungsform,
während sich
die Flügelnut 11 von
den Schaufelnuten 22, 23 weg zum Hochdruckzufuhrloch 24 hin
bewegt, die Flügelnut 11 weder
mit den Schaufelnuten 22, 23 noch mit dem Hochdruckzufuhrloch 24 in
Verbindung. Daher ist es möglich,
die Gefahr auszuschlieflen, dass Hochdrucköl, d.h. Öl mit einem Druck, der dem
Ablassdruck Pd entspricht, während
eines Dauerbetriebs des Verdichters von der Seite des Hochdruckzufuhrlochs 24 durch
die Flügelnut 11 zur
Seite der Schaufelnute 22, 23 strömt, wodurch
wiederum ein Anstieg des Öldrucks
innerhalb der Schaufelnute 22, 23 aufgrund des
dorthin strömenden
Hochdrucköls
und ein daraus folgender Anstieg des Flügelgegendrucks verhindert ist.
Außerdem
ist der Abrieb der Flügel 12 verringert,
und zum Betrieb des Gasverdichters benötigte Stromverbrauch kann ebenfalls
reduziert sein.
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Ferner
wirkt bei dem Gasverdichter gemäß dieser
Ausführungsform
während
des Saug- und Verdichtungsvorgangs des Kühlgases nur ein angemessenes
Flügelgegendruckniveau,
das durch das Öl
mit reduziertem Druck und durch die Drehung des Rotors 7 erzeugte
Zentrifugalkraft ausgeübt
ist, auf die Flügel 12 innerhalb
der Flügelnut 11 ein,
wodurch eine übermäßige Kraftzunahme
zum Drängen
der Flügel 12 zu
einer Innenwand des Zylinders 4 hin verhindert ist. Da
der Abrieb der Flügel 12 verringert
ist, ist die Beständigkeit
der Vorrichtung ebenfalls verbessert.
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Ferner
steht in dem Fall, in dem die nicht verbindende Struktur wie oben
beschrieben angenommen ist, wenn in der angehaltenen Position der
Flügelnut 11 beim
Anhalten des Betriebs des Gasverdichters zumindest einer von fünf Flügeln 12 zwischen
der Schaufelnut 22 und dem Hochdruckzufuhrloch 24 angeordnet
ist, wie in 2 gezeigt, der Bodenabschnitt
der Flügelnut 11 weder
mit der Schaufelnut 22 noch mit dem Hochdruckzufuhrloch 24 in
Verbindung. Daher kann während
des Anhaltens des Gasverdichterbetriebs der Flügelgegendruck am Bodenabschnitt
der Flügelnut 11 auf
einem verhältnismäßig hohen
Niveau erhalten sein, und die Verlängerbarkeit der Flügel 12 bei
erneuter Inbetriebnahme des Gasverdichters ebenfalls verbessert
sein.
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Es
ist zu beachten, dass, wenn die oben beschriebene, nicht verbindende
Struktur angenommen ist, d.h. die Struktur, bei der verhindert ist,
dass das Hochdruckzufuhrloch 24 und die Schaufelnute 22, 23 über die
Flügelnut 11 miteinander
verbunden sind, während
sich die Flügelnut 11 von
den Schaufelnuten 22, 23 weg zum Hochdruckzufuhrloch 24 hin
bewegt, die Befürchtung
bestehen könnte,
dass die Verlängerbarkeit
der Flügel 12 zum
Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Verdichters herabgesetzt sein könnte. Die
Verlängerbarkeit
der Flügel 12 ist
insbesondere herabgesetzt, wenn ein umgekehrtes Verhältnis unter
den Drücken
in der Saugkammer 14 (Niederdruckkammer), der Ablasskammer 15 (Hochdruckkammer)
und den Schaufelnuten 22, 23 besteht, d.h., wenn
der Druck in der Saugkammer 14 höher als der Druck in der Ablasskammer 15 (Hochdruckkammer) und
den Schaufelnuten 22, 23 geworden ist. Die Gründe dafür sind folgende:
1) da der Anstieg des Öldrucks
aufgrund des Hochdrucköls,
das dorthin fließt, nicht
nur nicht beim Dauerbetrieb des Verdichters auftritt, sondern auch
nicht zum Zeitpunkt seiner Inbetriebnahme, kann der Öldruck innerhalb
der Schaufelnute 22, 23 auf die Inbetriebnahme
des Verdichters hin nicht ohne weiteres steigen; und 2) da der Druck
des Kühlgases,
das aus der Saugkammer 14 in die Verdichtungskammer 13 gesaugt
ist, verhältnismäßig hoch
ist und dieser verhältnismäßig hohe
Saugdruck Ps auf die Spitzen der Flügel 12 einwirkt, werden
die Flügel 12 in
die Flügelnut 11 zurück gedrückt.
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Dementsprechend
ist zum Zweck des Verbesserns der Verlängerbarkeit der Flügel 12 zum Zeitpunkt
der Inbetriebnahme des Verdichters gemäß dieser Ausführungsform
ein Drucksteuerventil 50 (FBC) in dem Gasverdichter vorgesehen,
wie in 1 gezeigt.
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Wie
in 3 gezeigt, enthält das in 1 gezeigte
Drucksteuerventil 50 einen Verbindungsdurchgang 51,
der die Saugkammer 14 mit der Schaufelnut 22 verbindet,
und ein Loch 52 in Form eines kreisförmigen Kegelstumpfs ist auf
einer Strecke des Verbindungsdurchgangs 51 als Ventilsitzabschnitt
angeordnet. Das Loch 52 in Form eines kreisförmigen Kegelstumpfs
ist derart ausgebildet, dass von beiden offenen Enden davon ein
offenes Ende 52a mit kleinem Durchmesser auf der Seite
des oberen Abschnitts des kreisförmigen
Kegelstumpfs mit der Seite der Saugkammer 14 in Verbindung
steht und ein offenes Ende 52b mit großem Durchmesser auf der Seite
des unteren Abschnitts des kreisförmigen Kegelstumpfs mit der
Seite der Schaufelnut 22 in Verbindung steht.
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Es
können
verschiedene Mittel zum Ausbilden des oben beschriebenen Verbindungsdurchgangs 51 erdacht
werden; bei dem Drucksteuerventil 50 dieser Ausführungsform
ist eine derartige Struktur angenommen, bei der in einem Durchgangsloch 53, das
von der Saugkammer 14 zur Schaufelnut 22 durchsticht,
eine zylindrische Buchse 54 mit einer Länge, die im Wesentlichen gleich
der Länge
des Durchgangslochs 53 ist, angeordnet ist und die Gesamtheit
eines Zylinderhohllochs 54a der zylindrischen Buchse 54 als
Verbindungsdurchgang 51 benutzt ist. In der zylindrischen
Buchse 54 ist das Zylinderhohlloch 54a gemäß dieser
Struktur in zwei Teile unterteilt, nämlich ein Loch 54a-1 mit
großem
Durchmesser, das einen Teil davon bildet, und ein Loch 54a-2 mit
kleinem Durchmesser, das den vorderen Abschnitt davon bildet und
sich hinter dem Bereich des Lochs 54a-1 mit großem Durchmesser
befindet. Ferner ist das Loch 52 in Form eines kreisförmigen Kegelstumpfs
am unteren Abschnitt des Lochs 54a-1 mit großem Durchmesser
ausgebildet, und ein Ventilkörper 55 in
Form einer Stahlkugel, wie etwa ein Kugel ventil, ist beweglich in
dem Loch 54a-1 mit großem
Durchmesser aufgenommen.
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Das
in 3 gezeigte Drucksteuerventil 50 mit der
oben beschriebenen Struktur wird betätigt, wenn das oben genannte,
umgekehrte Druckverhältnis
zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Verdichters besteht. Wenn das
Drucksteuerventil 50 betätigt wird, stehen die Schaufelnut 22 und
die Saugkammer 14 nur zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme
des Verdichters miteinander in Verbindung.
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D.h.,
dass bei dem in 3 gezeigten Drucksteuerventil 50,
wenn der Druck in der Saugkammer 14 höher als die Drücke in der
Ablasskammer 15 und in den Schaufelnuten 22, 23 wird,
der Ventilkörper 55 aufgrund
eines dadurch erzeugten Druckunterschieds von dem Ventilsitzabschnitt,
d.h. dem Loch 52 in Form eines kreisförmigen Kegelstumpfs, weg bewegt
wird, wodurch der Verbindungsweg 51 in einen offenen Zustand
versetzt wird. Andererseits wird, wenn die Drücke in der Ablasskammer 15 und
den Schaufelnuten 22, 23 derart angestiegen sind,
dass sie den Druck in der Saugkammer 14 übersteigen, der
Ventilkörper 55 zurück in engen
Kontakt mit dem Loch (Ventilsitzabschnitt) 52 in Form eines
kreisförmigen
Kegelstumpfs gedrückt,
wodurch der Verbindungsdurchgang 51 in einen geschlossenen
Zustand versetzt ist.
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Daher
wird bei dem Gasverdichter gemäß dieser
Ausführungsform
auch dann, wenn zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Verdichters
ein umgekehrtes Verhältnis
unter den Drücken
in der Saugkammer 14, der Ablasskammer 15 und
den Schaufelnuten 22, 23 besteht, das Drucksteuerventil 50 derart betätigt, dass
es ermöglicht,
einen verhältnismäßig hohen
Druck von der Saugkammer 14 über einen Verbindungsdurchgang 26 in
die Seite der Schaufelnut 23 einzuleiten. Daher kann der
Druck in der Schaufelnut 23 und der Flügelgegendruck ohne weiteres
ansteigen, wodurch eine verbesserte Ver längerbarkeit der Flügel 12 zum
Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Verdichters erzielt ist.
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4 stellt
Ergebnisse eines Vergleichstests zwischen dem Flügelgegendruck in dem Gasverdichter
der vorliegenden Erfindung (Vorrichtung der vorliegenden Erfindung)
und dem in dem herkömmlichen
Gasverdichter (herkömmliche
Vorrichtung) dar, der in 10 gezeigt
ist. Wie aus den Ergebnissen des Vergleichstests offensichtlich,
wurde herausgefunden, dass der Flügelgegendruck in der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu der herkömmlichen
Vorrichtung reduziert sein kann.
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Ein
Drucksteuerventil 50, das in 5A, 5B gezeigt
ist, kann außerdem
anstelle des Drucksteuerventils 50 eingesetzt sein, das
in 3 gezeigt ist.
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Obgleich
ein winziger Spalt G mit einer Größe, die zum Ermöglichen
einer Verschiebung des Ventilkörpers 55 mindestens
erforderlich ist, zwischen dem Ventilkörper 55 und dem Verbindungsdurchgang 51 in
jedem der in 3 und 5A, 5B gezeigten
Drucksteuerventile 50 ausgebildet ist, unterscheidet sich
das Drucksteuerventil 50 von 5A, 5B darin
von dem Drucksteuerventil 50 von 3, dass
eine Nut 56 auf der Innenwand des Verbindungsdurchgangs 51 als
Mittel zum Teilerweitern des winzigen Spalts G ausgebildet ist.
Die Nut 56 ist auf der Innenwand des Verbindungsdurchgangs entlang
der Bewegungsrichtung des Ventilkörpers 55 ausgebildet
und dient als Mittel zum Brechen eines Ölfilms, der um den Umfang des
Ventilkörpers 55 ausgebildet
ist.
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Bezüglich des
in 1 gezeigten Gasverdichters kann es einen Fall
geben, bei dem das Öl, das
innerhalb des Verdichters während
des Betriebs des Verdichters zur Ausführung der Schmierung schmiert,
sogar nach dem Anhalten des Betriebs des Verdichters innerhalb des
Verbindungs durchgangs 51 des Drucksteuerventils 50 zurückbleibt.
Wenn das in 5A, 5B gezeigte
Drucksteuerventil 50 angenommen ist, ist es jedoch weniger
wahrscheinlich, dass eine derartige Erscheinung auftritt, dass der Verbindungsdurchgang 51 des
Drucksteuerventils 50 durch einen Restölfilm blockiert ist. Dies ist
so, weil Öl
ohne weiteres aus dem Verbindungsdurchgang 51 auf die Außenseite
strömen
kann, da die Nut 56, die auf der Innenwand des Verbindungsdurchgangs 51 ausgebildet
ist, als Ausflussdurchgang für
das Öl dient.
wenn Öl
innerhalb des Verbindungsdurchgangs 51 zurückbleibt,
ist ein Ölfilm
um den Umfang des Ventilkörpers 55 des
Drucksteuerventils 50 ausgebildet. Die Kontinuität eines
derartigen Ölfilms
wird jedoch mithilfe der Nut 56 gebrochen, die auf der
Innenwand des Verbindungsdurchgangs 51 ausgebildet ist.
Daher ist die betriebliche Ansprechempfindlichkeit des Ventilkörpers 55 verbessert,
und es ist weniger wahrscheinlich, dass eine derartige Erscheinung
auftritt, dass der Ventilkörper 55 aufgrund
des Ölfilms
anklebt, der um den Umfang des Ventilkörpers 55 ausgebildet
ist.
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Um
den Ölfilmbrucheffekt
der Nut 56 zu erzielen, kann die Nut 56, die auf
der Innenwand des Verbindungsdurchgangs ausgebildet sein soll, in
einem gegebenen Teil des gesamten, winzigen Spalts G zwischen dem
Ventilkörper 55 und
dem Verbindungsdurchgang 51 ausgebildet sein. Bei dem Drucksteuerventil 50,
das in 5A, 5B gezeigt ist,
ist eine Struktur angenommen, bei der die Nut 56 auf der
Innenwand des Verbindungsdurchgangs insbesondere im oberen Bereich
des winzigen Spalts G als Ganzes ausgebildet ist. Dies ist zum Minimieren der
Möglichkeit,
dass sich der Ölfilmbrucheffekt
der Nut 56 abnutzt. D.h., bezüglich des Ölverteilungszustands innerhalb
des gesamten, winzigen Spalts G, dass es wahrscheinlicher ist, dass
das Öl
aufgrund seines Eigengewichts im unteren Bereich des winzigen Spalts
G zurückbleibt.
Daher kann sich, wenn die Nut 56 auf der Innenwand des
Verbindungsdurchgangs im unteren Bereich des winzigen Spalts G ausgebildet
ist, die Nut 56 verhältnismäßig schnell
mit dem Öl
füllen,
und daher besteht eine große
Möglichkeit,
dass sich der Ölfilmbrucheffekt
der Nut 56 schnell abnutzt. Wenn die Nut 56 auf
der Innenwand des Verbindungsdurchgangs andererseits im oberen Bereich
des winzigen Spalts G ausgebildet ist, ist es weniger wahrscheinlich,
dass sich das Öl
in der Nut 56 ansammelt, und daher kann der Ölfilmbrucheffekt der
Nut 56 dauerhaft erhalten sein.
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Bei
dem Drucksteuerventil 50, das in 5A, 5B gezeigt
ist, ist nur eine Nut 56 auf der Innenwand des Verbindungsdurchgangs 51 als Mittel
zum Teilerweitern des winzigen Spalts G ausgebildet. Es können jedoch,
wie in 6A, 6B gezeigt,
mehrere derartiger Nute 56 radial auf der Innenwand des
Verbindungsdurchgangs 51 als Mittel zum Erweitern des winzigen
Spalts G an mehreren Stellen ausgebildet sein.
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Wenn
nur eine Nut 56 auf der Innenwand des Verbindungsdurchgangs 51 besteht,
wie in 5A gezeigt, ist es erforderlich,
dass die Nut 56 sachgemäß im oberen
Bereich des winzigen Spalts G angeordnet ist, damit sich der Ölfilmbrucheffekt
der Nut 56 wirksam darstellt. Bei einer Struktur, bei der
mehrere Nute 56 radial auf der Innenwand des Verbindungsdurchgangs 51 ausgebildet
sind, wie in 6A gezeigt, kann jedoch, da
zumindest eine der Nute 56 in der Nähe des oberen Bereichs des
winzigen Spalts G angeordnet ist, die beabsichtigte Funktion der
Nut 56, nämlich
ihre Ölfilmbruchfunktion,
auf beständige
Art und Weise selbst ohne Durchführung
einer genauen Regelung der Anordnungspositionen erzielt sein.
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Bei
dem Drucksteuerventil 50, das in 3, 5A, 5B und 6A, 6B gezeigt
ist, ist eine Struktur angenommen, bei der nahezu die Gesamtheit
des Verbindungsdurchgangs durch die zylindrische Buchse 54 gebildet
ist. Es kann jedoch alter nativ eine Struktur des Verbindungsdurchgangs 51,
wie sie in 7A gezeigt ist, angenommen sein.
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D.h.,
bei einem Drucksteuerventil 50, das in 7A, 7B gezeigt
ist, ist eine derartige Struktur angenommen, bei der in einem Durchgangsloch 53, das
von der Saugkammer 14 zur Schaufelnut 22 durchsticht,
eine kurze zylindrische Buchse 54 mit einer Länge, die
etwa die Hälfte
der Länge
des Durchgangslochs 53 beträgt, angeordnet ist und der
Verbindungsdurchgang 51 aus einem Zylinderhohlloch 54a dieser
zylindrischen Buchse 54 und einem vorderen Abschnitt des
Durchgangslochs 53 gebildet ist, der sich hinter der zylindrischen
Buchse 54 befindet. Ferner ist bei dieser Struktur des
Verbindungsdurchgangs 51 das offene Ende der zylindrischen
Buchse 54 in einer Schalenform ausgeschnitten, um ein Loch 52 in
Form eines kreisförmigen
Kegelstumpfs auszubilden. Außerdem
befindet sich von beiden offenen Enden 52a, 52b des
Lochs 52 in Form eines kreisförmigen Kegelstumpfs ein Ventilkörper 55,
der in dem Verbindungsdurchgang 51 angeordnet ist, auf
der Seite des offenen Endes 52b mit einem großen Durchmesser
und ist aus dieser Position in das Loch 52 in Form eines
kreisförmigen
Kegelstumpfs passbar.
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Außerdem ist
im Fall des Drucksteuerventils 50, das in 7A, 7B gezeigt
ist, ein winziger Spalt G zwischen dem Ventilkörper 55 und dem Verbindungsdurchgang 51 ausgebildet
und eine Nut 56 als Mittel zum Teilerweitern dieses winzigen
Spalts G vorgesehen. Aufgrund der vorstehend angegebenen Struktur
des Verbindungsdurchgangs 51 ist die Nut 56 auf
einer Innenfläche
des Durchgangslochs 53 im vorderen Abschnitt davon hinter
der zylindrischen Buchse 54 ausgebildet. Es ist zu beachten,
dass in den vorstehend angegebenen Ausführungsformen die Nut 56 entlang
der Bewegungsrichtung des Ventilkörpers 55 ausgebildet
ist und als Mittel zum Brechen eines Ölfilms dient, der um den Umfang
des Ventilkörpers 55 ausgebildet
ist.
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Der
Ventilkörper 55 in
Form einer Stahlkugel ist bei dem Drucksteuerventil 50 angenommen,
das in 3 und 5A, 5B bis 7A, 7B gezeigt
ist. Es kann jedoch alternativ eine Struktur des Ventilkörpers 55 wie
in 8A, 8B gezeigt angenommen sein.
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Ein
Ventilkörper 55,
der in 8A, 8B gezeigt
ist, weist eine derartige Gestaltung auf, dass eine Abdichtungsfläche in kreisförmiger Kegelform am
Spitzenendenabschnitt davon ausgebildet ist. Wenn ein derartiger
Ventilkörper 55 angenommen
ist, der eine Abdichtungsfläche
in kreisförmiger
Kegelform enthält,
kann eine Nut 56, obgleich es möglich ist, die Nut 56 als
Breitenerweiterungsmittel auf einer Innenwand eines Verbindungsdurchgangs 51 auszubilden,
auf einer äußeren Umfangsfläche des
Ventilkörpers 55 ausgebildet
sein, wie in 8A, 8B gezeigt.
Bei dieser Struktur kann die Breite des winzigen Spalts G mithilfe
der Nut 56, die somit auf der äußeren Umfangsfläche des
Ventilkörpers 55 ausgebildet
ist, erweitert werden, wodurch es ermöglicht ist, dieselbe Wirkung
zu erzielen wie jene, die in den vorstehend genannten Ausführungsformen
erreicht sind. Zudem besteht der zusätzliche Vorteil, dass die Erzeugung
von Graten, die gewöhnlich
bei der Durchführung
der Verarbeitung zum Ausbilden der Nut in dem Loch zu beobachten
ist, offensichtlich vermieden sein kann und somit das Erfordernis
der Durchführung
einer Kontrolle bezüglich
Fremdkörpern
wie etwa Graten beseitigt ist.
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Bei
dem Drucksteuerventil 50, das in 5A, 5B bis 8A, 8B gezeigt
ist, ist eine Struktur angenommen, bei der der Ölfilm, der um den Umfang des
Ventilkörpers 55 ausgebildet
ist, mithilfe der Nut 56 (Breitenerweiterungsmittel) gebrochen
wird, um das Auftreten einer Erscheinung zu vermeiden, dass aufgrund
des Ölfilms
der Verbindungsdurchgang 51 blockiert ist oder der Ventilkörper 55 an
dem Loch 52 anklebt (haftet). Als Maßnahme gegen die Erscheinung
des Anklebens (Haftens) kann zusätzlich
zu den obigen Strukturen eine Struktur wie beispielsweise in 9A, 9B gezeigt
angenommen sein.
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Ein
Drucksteuerventil 50, das in 9A, 9B gezeigt
ist, unterscheidet sich darin von denen, die in 5A, 5B usw.
gezeigt sind, dass eine Schraubenfeder 58 als Vorspannmittel
innerhalb des Verbindungsdurchgangs 51 vorgesehen ist.
Diese Schraubenfeder 58 ist innerhalb des Verbindungsdurchgangs 51 angeordnet
und dazu geeignet, den Ventilkörper 55 ständig in
einer Richtung zum Verschieben des Ventilkörpers 55 weg von dem
Loch 52 in Form eines kreisförmigen Kegelstumpfes vorzuspannen
(d.h. in eine Richtung zum Öffnen
des Verbindungsdurchgangs 51). Ferner ist die Vorspannkraft
der Schraubenfeder 58 derart eingestellt, dass sie größer als
die Haftkraft des Ölfilms
zum Ankleben des Ventilkörpers 55 an
dem Loch 52 in Form eines kreisförmigen Kegelstumpfs ist.
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Mit
dem Drucksteuerventil 50 von 9A, 9B mit
der Schraubenfeder 58 wie oben beschrieben wird, wenn der
Druck in der Saugkammer 14 niedriger als der Druck in der
Schaufelnut 22 ist, wie in 9B gezeigt,
aufgrund des Druckunterschieds zwischen den beiden Kammern 14, 22,
der Ventilkörper 55 in
das Loch 52 in Form eines kreisförmigen Kegelstumpfs gedrückt, während er
der Vorspannkraft der Schraubenfeder 58 widersteht, um dadurch
den Verbindungsdurchgang 51 zu schließen. Wenn jedoch das Druckverhältnis zwischen
den beiden Kammern 14, 22 aufgrund des Druckunterschieds
zwischen den beiden Kammern 14, 22, der durch
die Umkehrung der Drücke
und der Vorspannkraft der Schraubenfeder 58 erzeugt ist,
umgekehrt ist, wie in 9A gezeigt ist, wird der Ventilkörper 55 von
dem Loch 52 in Form eines kreisförmigen Kegelstumpfs weg verschoben,
um dadurch den Verbindungsdurchgang 51 zu öffnen.
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Außerdem überwindet
der Ventilkörper 55 bei
dem Drucksteuerventil 50, das in 9A, 9B gezeigt
ist, wenn die Drücke
in der Schaufelnut 22 und der Saugkammer 14 gleich
sind, die Haftkraft des Ölfilms
aufgrund der Vorspannkraft der Schraubenfeder 58 und bewegt
sich deswegen von dem Loch 52 in Form eines kreisförmigen Kegelstumpfs weg.
Daher ist es möglich,
eine derartige Erscheinung, dass der Ventilkörper 55 an dem Loch 52 in Form
eines kreisförmigen
Kegelstumpfs aufgrund des Ölfilms
anhaftet, wenn eine derartige Druckgleichheit besteht, wirksam zu
verhindern. Deshalb kann der Ventilkörper 55 bei dem in
der Zeichnung gezeigten Drucksteuerventil 50 auch dann,
wenn der Druck innerhalb der Saugkammer 14 nur geringfügig höher als
der Druck innerhalb der Schaufelnut 22 wird, schnell auf
die geringfügige
Druckumkehrungserscheinung reagieren, um die Drücke zwischen den beiden Kammern 22, 14 sofort
anzugleichen.
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Es
ist zu beachten, dass bei dem Drucksteuerventil gemäß den vorstehend
genannten Ausführungsformen
eine Struktur angenommen ist, bei der es entweder das Breitenerweiterungsmittel
(Nut 56) oder das Vorspannmittel (Schraubenfeder 58)
enthält.
Das Drucksteuerventil dieser Art kann jedoch außerdem derart gebaut sein,
dass es das Breitenerweiterungsmittel sowie das Vorspannmittel enthält.
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Ferner
ist, obgleich die Schraubenfeder 58 als Vorspannmittel
in den vorstehend genannten Ausführungsformen
als Vorspannmittel angenommen ist, das Vorspannmittel dieser Art
nicht auf die Schraubenfeder beschränkt. Ein elastisches Glied mit
derselben Funktion wie derjenigen der Schraubenfeder kann alternativ
angenommen sein.
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Bei
dem Gasverdichter gemäß der vorliegenden
Erfindung ist beim derartigen Anordnen der Schaufelnut und des Hochdruckzufuhrlochs,
dass sie wie oben beschrieben beabstandet voneinander sind, ein
Zwischenraum dazwischen auf einen Zwischenraum eingestellt, der
genügend
ist, um zu gewähr leisten,
dass die Flügelnut
weder mit der Schaufelnut noch mit dem Hochdruckzufuhrloch in Verbindung
steht, während
sie sich von der Schaufelnut weg zu der Seite des Hochdruckzufuhrlochs
bewegt. Daher strömt,
weil die Flügelnut
weder mit der Schaufelnut noch mit dem Hochdruckzufuhrloch in Verbindung
steht, während
sie sich von der Schaufelnut weg zu der Seite des Hochdruckzufuhrlochs
bewegt, während
eines Dauerbetriebs des Verdichters kein Hochdruckzufuhröl in die
Seite der Schaufelnute von der Seite des Hochdruckzufuhrlochs durch
die Flügelnut,
wodurch eine Zunahme des Öldrucks
innerhalb der Schaufelnut aufgrund des dahin strömenden Hochdrucköls und einer
folgenden Zunahme des Flügelgegendrucks
verhindert ist. Daher ist ein Abrieb der Flügel verringert und somit die
Beständigkeit
der Vorrichtung verbessert, und die zum Betrieb des Gasverdichters
dieser Art ist reduziert (d.h. eine Stromersparnis ist verwirklicht),
und daher ist eine Ersparnis bezüglich
des Brennstoffverbrauchs verwirklicht.
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Ferner
steht in dem Fall, in dem die nicht verbindende Struktur wie oben
beschrieben angenommen ist, wenn die angehaltene Position der Flügelnut beim
Anhalten des Betriebs des Gasverdichters zwischen der Schaufelnut
und dem Hochdruckzufuhrloch angeordnet ist, der Bodenabschnitt der
Flügelnut
weder mit der Schaufelnut noch mit dem Hochdruckzufuhrloch in Verbindung.
Daher kann während des
Anhaltens des Gasverdichterbetriebs der Flügelgegendruck am Bodenabschnitt
der Flügelnut
auf einem verhältnismäßig hohen
Niveau erhalten sein. Dadurch kann die Verlängerbarkeit der Flügel bei
Inbetriebnahme des Gasverdichters ebenfalls durch Annehmen der nicht
verbindenden Struktur verbessert sein.
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Ferner
ist bei dem Gasverdichter gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Drucksteuerventil vorgesehen, das zum Verbinden der
Schaufelnut mit der Niederdruckkammerseite wirkt, wenn das umgekehrte
Druckverhältnis
zwischen der Niederdruckkammer und der Hochdruckkammer wie oben
beschrieben besteht. Daher kann auch dann, wenn beispielsweise zum
Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Verdichters ein derartiges umgekehrtes
Druckverhältnis
besteht, da das Drucksteuerventil zum Einleiten eines verhältnismäßig hohen
Drucks von der Niederdruckkammer über den Verbindungsdurchgang
in die Schaufelnut wirkt, der Druck in der Schaufelnut und der Flügelgegendruck
bei Inbetriebnahme des Verdichters ohne weiteres ansteigen. Daher
ist die Verlängerbarkeit der
Flügel
bei Inbetriebnahme des Verdichters verbessert, und deshalb ist eine
verbesserte Startleitung des Verdichters erzielt. Dementsprechend
kommt es zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Verdichters zu keiner
Stromverschwendung, was außerdem
zu Ersparnissen bezüglich
des Strom- und Brennstoffverbrauchs beiträgt.