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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Erfindungsgebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Spiralverdichter, der in einer
Klimaanlage, einem Kühlschrank
oder dergleichen montiert werden soll, und insbesondere einen Spiralverdichter
mit einer verbesserten Konstruktion der Öleinspritzeinheit für ein Spiralkompressionselement,
um die Steuerung der Menge des Schmieröls zu erlauben, das in eine
Kompressionskammer während
des Betriebs mit einer niedrigen/hohen Umdrehungsgeschwindigkeit
eingespritzt wird und eine stabile Abdichtbarkeit aufrecht erhält, um eine
ausreichende Kompressionseffizienz zu erzielen und eine Verminderung
des Energieeffizienzverhältnisses,
was durch eine Erhöhung
des Eingangs verursacht wird, zu verhindern.
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2. Stand der
Technik
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Wie
in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. Sho
62-141688 offenbart, ist bei dieser Art von Spiralverdichter ein
Spiralkompressionselement in einem oberen Teil eines geschlossenen
Behälters
aufgenommen, der einen inneren Bodenteil als einen Schmieröltank hat,
und durch eine Kurbelwelle angetrieben, die ein elektromotorisches
Element ist, das in einem unteren Teil des geschlossenen Behälters aufgenommen
ist, um ein Kühlmittelgas
zu absorbieren, welches von einer Ansaugleitung, die einer Niederdruckraumseite
des geschlossenen Behälters
zugewandt ist, in eine Kompressionskammer zuzuführen, die das Spiralkompressionselement
ist und dieses komprimiert, um das komprimierte Kühlmittelgas
in einen Hochdruckraum zu liefern, der an der Rückseite des oberen Teiles des
Spiralkompressionselementes ausgebildet ist, und dieses aus einem
Ausgaberohr auszugeben, welches mit diesem Hochdruckraum in Verbindung steht.
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Dieses
Spiralkompressionselement ist in dem geschlossenen Behälter befestigt
und besteht aus einem feststehenden Spiralelement, das an seinem
unteren Oberflächenteil
eine Spiralwindung ausgebildet hat, und aus einem drehenden Spiralelement,
das an seinem oberen Oberflächenteil
eine Spiralwindung hat, die mit der Spiralwindung des feststehenden
Spiralelementes eingreift, um die Kompressionskammer zu bilden,
und das drehend durch einen Hauptrahmen gelagert ist, der in dem
geschlossenen Behälter
fixiert ist.
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Ein
derartiger Spiralverdichter ist bezüglich seiner Leistung als zuverlässig betrachtet
worden, da er eine ausgezeichnete Kompressionseffizienz hat, weil
er aus einer Anzahl von Kompressionsräumen besteht, die kleine Druckunterschiede
haben und weil er eine geringe Leckage des Kühlmittelgases hat. Die tatsächliche
derzeitige Situation ist jedoch so, dass eine beträchtliche
Kühlmittelgasmenge
infolge der Bearbeitungsgenauigkeit der Spiralwindung, die an jeder
der Spiegelplatten des feststehenden Spiralelementes und des rotierenden
Spiralelementes ausgebildet ist, leckt.
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Dann
ist bei dem Stand der Technik zur Verbesserung des Abdichtungsvermögens des
Kühlmittelgases
in der Kompressionskammer, die das Spiralkompressionselement ist,
ein Buchsenteil mit einer Eingriffsöffnung, die mit einem oberen
Endteil der Kurbelwelle in Eingriff steht, in einem mittleren Achsenteil
der Unterseite der Spiegelplatte des rotierenden Spiralelementes
ausgebildet worden, wobei beispielsweise ein Raum, der zwischen
dem Eingriffsloch des Buchsenteils und dem oberen Endteil der Kurbelwelle
gebildet ist, als eine Öleingangsöffnung dient,
und es ist eine Öleinspritzeinheit
ausgebildet worden, um Schmieröl
zuzuführen,
das an einem Öltank
im inneren unteren Teil des geschlossenen Behälters durch einen Ölkanal,
der innerhalb der Kurbelwelle ausgebildet ist, durch eine Ölpumpeneinheit
von der Öleingangsöffnung in
einen Anfangsstufen-Kompressionsraum der Kompressionskammer zusammen
mit dem Kühlmittelgas
geht.
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Da
jedoch in dem Spiralkompressionselement des Spiralverdichters mit
der vorstehend beschriebenen Konstruktion des Standes der Technik die
Anzahl der Umdrehungen durch Variieren der Frequenz des elektromotorischen
Elementes mit einem Inverter zur Erhöhung des Energieeffizienzverhältnisses
(EER) des Verdichters geändert
werden kann, differiert die Einspritzmenge des Öles gemäß der Anzahl der Umdrehungen.
Wenn die Anzahl der Umdrehungen sinkt, ist eine größere Einspritzmenge Öl erforderlich.
Da bei hoher Umdrehungsgeschwindigkeit die Zirkulationsmenge des
Kühlmittelgases steigt
und die Menge des Öls,
welche in dem Kühlmittelgas
enthalten ist, groß ist,
ist eine große
Menge Öl, das
durch die Ölinjektionseinheit
zugeführt
wird, nicht erforderlich.
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Wenn
jedoch durch die Ölinjektionseinheit bei
einer derartigen hohen Umdrehungsgeschwindigkeit eine große Menge Öl zugeführt wird,
wird das Schmiermittelöl,
welches in dem Öltank
in dem inneren unteren Teil des geschlossenen Behälters aufgenommen
ist, plötzlich
vermindert, mit dem Ergebnis, dass nicht nur der Ölpegel reduziert
wird, sondern dass es auch unmöglich
ist, Öl
der Kompressionskammer zuzuführen,
wodurch ein stabiles Abdichtvermögen
der Kompressionskammer nicht aufrecht erhalten werden kann. Als
ein Ergebnis kann keine ausreichende Kompressionseffizienz erhalten
werden und das Energieeffizienzverhältnis (EER) des Verdichters
ist durch einen Anstieg des Eingangs nachteilig beeinflusst.
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US-A-5,342,185
offenbart einen Spiralverdichter mit einem Gehäuse und einer Schalldämpferplatte,
die eine Schalldämpferkammer
und eine Hauptkammer abgrenzt. Eine Schalldämpferplatte kann eine Undichtigkeit
von komprimiertem Gas zwischen der Schalldämpferkammer und der Hauptkammer
durch Flächenverformung
bewirken, obwohl die offenbarte Schalldämpferplatte eine spezielle
Form aufweist, welche die Flächenverformung
verringert.
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JP-A-07151076
offenbart einen Spiralverdichter ohne Schalldämpferplatte, wobei eine Unterteilung
zwischen einem Hochdruckraum und einem Niederdruckraum durch eine
feste Spirale gebildet wird. Öl
wird durch einen Ölrückführungskanal
zurückgeführt, aber
das zurückgeführte Öl kühlt nicht die
feste Spirale.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spiralverdichter
zu schaffen, der die in die Kompressionskammer mittels der Ölinjektionseinheit
einzuspritzende Schmierölmenge
während
eines Betriebes mit einer niedrigen/hohen Umdrehungsgeschwindigkeit
unter Aufrechterhaltung eines stabilen Abdichtvermögens steuern
kann, wodurch eine ausreichende Kompressionseffizienz erzielt wird und
eine Verminderung des EER infolge eines Anstiegs des Eingangs verhindert
wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Diese
Aufgabe wird durch einen Spiralverdichter gemäß Anspruch 1 gelöst.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER FIGUREN
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Diese
und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen
aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren
hervor, in welchen zeigt:
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1 eine
Ansicht im Schnitt eines Spiralkompressors gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Draufsicht auf ein rotierendes Spiralelement eines Spiralkompressorelementes;
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3 eine
Ansicht im Schnitt entlang der Schnittlinie A-A in 2;
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4 eine
vergrößerte Ansicht
im Schnitt des Teils B aus 1;
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5 eine
Ansicht im Schnitt einer Ölpumpeneinheit;
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6 eine
Ansicht von unten der Ölpumpeneinheit;
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7 eine
explosionsartige Ansicht der Ölpumpeneinheit;
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8 eine
Ansicht von unten einer Lagerplatte, welche die Ölpumpeneinheit bildet;
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9 eine
Draufsicht auf einen Rotor, der die Ölpumpeneinheit bildet;
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10 eine
Draufsicht auf eine Druckplatte, welche die Ölpumpeneinheit bildet;
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11 eine
Draufsicht auf ein Abdeckelement, das die Ölpumpeneinheit bildet;
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12 eine
Draufsicht auf ein Überdruckventil,
welches die Ölpumpeneinheit
bildet; und
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13 ein
Diagramm zur Erläuterung
der Messergebnisse der Kühlkapazität und des
Energieeffizienzverhältnisses
(EER) bei niedrigen und hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, die zusätzlich Öleinspritzungsverbindungskanäle in der
Spiegelplatte des ortsfesten Spiralbauteils aufweisen, werden im
Einzelnen unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren beschrieben. 1 zeigt
die gesamte Konstruktion eines Spiralkompressors gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die Bezugsziffer 1 in der Figur bezeichnet einen
geschlossenen Behälter,
der aus einem zylindrischen Rohrteil 2 und den Endkappen 3 und 4 zum
Abdecken der oberen und unteren Endteile 2a, 2b des Rohrteils 2 zusammengesetzt
ist.
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In
einem unteren Teil des geschlossenen Behälters 1 ist ein elektromotorisches
Element 10 aufgenommen und ein Spiralkompressionselement 20 ist
oberhalb des elektromotorischen Elementes 10 aufgenommen.
Das elektromotorische Element 10 besteht aus einem Stator 11 und
einem Rotor 12, der in den zentralen Achsenteil dieses
Stators 11 so eingesetzt ist, dass er drehen kann. In den
zentralen Achsenteil dieses Rotors 12 ist eine Kurbelwelle 13 zum
Antreiben des Spiralkompressionselementes 20 eingepresst.
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Dieses
Spiralkompressionselement 20 besteht aus einem oberen feststehenden
Spiralelement 21, das in dem geschlossenen Behälter 1 befestigt ist,
und einem unteren rotierenden Spiralelement 31, das drehbar
von einem Hauptrahmen 5 aufgenommen ist, der in den geschlossenen
Behälter 1 mittels eines
Oldham-Ringes 6 befestigt ist. An der Unterseite einer
Spiegelplatte 22 des feststehenden Spiralelementes 21 ist
ein spiralförmiger
Vorsprung 23 ausgebildet, der mit einem spiralförmigen Vorsprung 33 in
Eingriff steht, der an der Oberseite einer Spiegelplatte 32 des
rotierenden Spiralelementes 31 ausgebildet ist, um eine
Kompressionskammer P zu bilden.
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Die
Bezugsziffer 7 in der Figur bezeichnet ein Saugrohr für ein Kühlmittelgas
G, das an der Außenseite
des geschlossenen Behälters 1 an
dem Teil vorgesehen ist, der einem Niederdruckraum 1A in dem
geschlossenen Behälter 1 so
gegenüber
liegt, dass das Kühlmittelgas
G, welches in diesen Niederdruckraum 1A eingeleitet wird,
in einen Anfangsstufen-Kompressionsraum P1 in der Kompressionskammer
P des Spiralkompressionselementes 20 absorbiert wird und
komprimiert wird, während
es einem Kompressionsraum P2 einer späten Stufe in dem zentralen
Achsenteil des Spiralkompressionselementes 20 zugeführt wird.
Dieses Kühlmittelgas
G, das in diesem Spiralkompressionselement 20 komprimiert
worden ist, wird an einer Ausgabeöffnung 24, die mit
dem Kompressionsraum P2 der späten
Stufe in Verbindung steht, der zu der Spiegelplatte 22 des feststehenden
Spiralelementes 21 zu einem Hochdruckraum 1B in
einem oberen Teil des geschlossenen Behälters 1 offen ist,
ausgegeben und wird ferner aus einem Ausgaberohr 8, das
in der oberen Endkappe 3 des geschlossenen Behälters 1 vorgesehen
ist, in einen externen Kühlmitteleinheitsschaltkreis
ausgegeben.
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Ferner
dient der innere Bodenteil des geschlossenen Behälters 1 als ein Öltank 9 für das Schmieröl O und
das Schmieröl,
welches in diesem Öltank 9 aufgenommen
ist, geht durch einen Ölkanal 14,
der sich durch die Kurbelwelle 13 erstreckt, durch eine Ölpumpeneinheit 50,
welche später
beschrieben wird, die so vorgesehen ist, dass sie an einen unteren Endteil 13a der
Kurbelwelle 13 des elektromotorischen Elementes 10 gekoppelt
ist, nach oben und wird an einen exzentrischen Achsenteil 13b ausgegeben,
der ein oberer Endteil der Kurbelwelle 13 ist.
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Wie
in den 2 und 3 dargestellt, ist in einem
mittleren Achsenteil an der Unterseite der Spiegelplatte 32 des
rotierenden Spiralelementes 31 des Spiralkompressionselementes 20 ein
Buchsenteil 34 so einstückig
ausgebildet, dass er an der Unterseite vorsteht. Der exzentrische
Achsenteil 13b, der der obere Endteil der Kurbelwelle 13 ist,
ist in einem Eingriffsloch 35, das in dem Buchsenteil 34 ausgebildet
ist, befestigt, um das rotierende Spiralelement 31 anzutreiben.
Ein Raum, der zwischen dem Eingriffsloch 35 und dem exzentrischen
Achsenteil 13b am oberen Ende der Kurbelwelle 13 ausgebildet ist,
ist als eine Öleingangsöffnung in
einem stufenförmigen
Raumteil 35 ausgebildet.
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Das
heißt,
das Schmieröl
O, welches in dem Öltank 9 aufgenommen
ist, geht durch den Ölkanal 14,
bedingt durch die Ölpumpeneinheit 50,
die später beschrieben
wird, nach oben, um in den exzentrischen Achsenteil 13b,
der der obere Endteil der Kurbelwelle 13 ist, ausgegeben
zu werden und wird in diese Öleingangsöffnung 36 eingeleitet.
Dieses Schmieröl
O wird von einer Ölnut
(nicht dargestellt), die in einer Druckfläche zwischen der Spiegelplatte 32 des
rotierenden Spiralelementes 31 unter dem Hauptrahmen 5 ausgebildet
ist, zu dem Anfangsstufen-Kompressionsraum P1 der Kompressionskammer
P des Spiralkompressionselementes 20 zusammen mit dem Kühlmittelgas
G zugeführt.
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In
der Spiegelplatte 32 des rotierenden Spiralelementes 31 sind
zwei Öleinspritzverbindungskanäle 37, 38 ausgebildet,
die eine Öleinspritzeinheit bilden,
welche mit der Kompressionskammer P von dem stufenförmigen Raumteil 36A der Öleingangsöffnung 26 an
der Seite des zentralen Achsenteils in Verbindung stehen und haben
offene Enden 37a, 38a an der Seite der Kompressionskammer
P, die an Positionen in der Nähe
der Anfangsteile 23a, 33a der spiralförmigen Vorsprünge 23, 33,
die an dem feststehenden Spiralelement 21 bzw. dem rotierenden Spiralelement 31 ausgebildet
sind, offen und münden in
den Anfangsstufen-Kompressionsraum P1 in der Kompressionskammer
P.
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Ferner
ist an der oberen rückwärtigen Seite des
Spiralkompressionselementes 20 in dem geschlossenen Behälter 1 eine
Prallplatte 41 vorgesehen und ist aus einer Stahlpressplatte
gebildet, die eine doppelzylindrische Form hat und einen äußeren Umfangskan tenteil 41a hat,
der wie ein senkrechter Zylinder ausgebildet ist und einen zylindrischen
Eingriffsmündungsteil 43 hat,
der mit einem Ansatzteil 25 in Eingriff steht, der an dem
oberen feststehenden Spiralelement 21 des Spiralkompressionselementes 20 in
der Mitte des inneren Bodenteils 42 ausgebildet ist. Der
innere Bodenteil 42 ist wie ein Unterteller geformt, um
als ein Öltank
zu dienen, der nach innen in Form eines Kreisbogens gekrümmt ist,
der zylindrische Eingriffsmündungsteil 43 ist
in dessen Mitte senkrecht ausgebildet, an dem Innenumfang des oberen
Endes des Eingriffsmündungsteils 43 ist
ein Flanschteil 44 ausgebildet, der als ein Anschlag dient,
und an einer Position in der Nähe
des Mittelpunktes des inneren Bodenteils 42 ist ein Ölrückkehrkanal 45 ausgebildet,
der mit dem Niederdruckraum 1A in dem geschlossenen Behälter 1 in
Verbindung steht.
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Der äußere Umfangskantenteil 41a der
Prallplatte 41 ist an dem äußeren Umfangskantenteil 3a der
Endkappe 3 durch Schweißen befestigt, die auf den
oberen Endteil 2a des Rohrteils 2 des geschlossenen
Behälters 1 als
Kappe aufgesetzt wird, und, wie in der 4 gezeigt,
ist der Eingriffsmündungsteil 43,
ohne dass er die äußere Umfangsseitenfläche des
Ansatzteils 25 berührt,
der an dem mittleren Achsenteil an der oberen Rückseite der Spiegelplatte 22 des
feststehenden Spiralelementes 21 vorsteht, mittels eines
radialen Dichtungsringes 46 befestigt, der einen U-förmigen Querschnitt
hat, um in einer Dichtungsnut 26 gehalten zu werden. Der
Flanschteil 44, der als der Anschlag dient, kann oberhalb
des Ansatzteils 25 positioniert sein, der an der Spiegelplatte 22 des
feststehenden Spiralelementes 21 vorsteht.
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Das
heißt,
die Prallplatte 41 unterteilt den geschlossenen Behälter 1 so,
dass der Raum 47 oberhalb des Eingriffsmündungsteils 43,
der zwischen der Endkappe 3 und der Prallplatte 41 gebildet
ist, ein Ausgabedämpferteil
wird, der mit dem Kompressionsraum P2 der späten Stufe an der Hochdruckseite über die
Ausgabeöffnung 24,
die in dem feststehenden Spiralelement 21 gebildet ist,
in Verbindung steht, das Hochdruckkühlmittelgas G, welches in der Kompressionskammer
P komprimiert worden ist, aus der Ausgabeleitung 8 durch
den Dämpferraum 47, welcher
diesen Hochdruckraum 1B bildet, ausgibt, und hat eine Öltrennfunktion,
um das Schmieröl
O in den Öltank 9 in
dem inneren Bodenteil des geschlossenen Behälters 1 zurückzuführen, indem
das Schmieröl
O, welches in dem inneren Bodenteil 42 desselben aufgenommen
ist, ausfließt,
welches auf die Innenfläche
der Endkappe 3 zusammen mit dem Kühlmittelgas G gesprüht worden
ist, von dem Gas getrennt wird und auf die Seite des Niederdruckraums 1A des
geschlossenen Behälters 1 aus
dem Ölrückführkanal 45 nach
unten tropft.
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Die Ölpumpeneinheit 50 besteht,
wie in den 5 bis 12 gezeigt,
aus einer Lagerplatte 51, die aus einem Aluminiumspritzgussteil
gebildet ist, welches an der inneren Bodenteilseite des geschlossenen
Behälters 1 befestigt
ist, einer Lagerbohrung 52, die an der unteren Endflächenseite
der Lagerplatte 51 ausgebildet ist und durch deren zentralen Achsenteil
hindurch geht, einer zylindrischen Kammer 53, die dem exzentrischen
Axialteil 15 an der Seite des unteren Endteils 13a der
Kurbelwelle 13 zugewandt ist, welche durch diese Lagerbohrung 52 aufgenommen
ist, einem Lüftungsschlitz 53A,
einem Ausschnittteil 53B zur Verwendung als eine Ölansaugöffnung und
einen Ausschnittteil 53C zur Verwendung als eine Ölabgabeöffnung,
die in der Innenwand der zylindrischen Kammer 53 ausgebildet
sind, einem Rotor 54, der in der zylindrischen Kammer 53 so
aufgenommen ist, dass er durch die Rotation des exzentrischen Achsenteils 15 am
unteren Ende der Kurbelwelle 13 rotieren kann und der einstückig mit einem
Flügel 55 versehen
ist, der an der Außenumfangsseite
desselben vorsteht und in den Flügelschlitz 53A passt,
einer Druckplatte 56, die den Rotor 54 so trägt, dass
sie den Rotor 54 frei schieben kann, und einem Abdeckelement 57,
welches die Zylinderkammer 53 abdeckt, in welcher der Rotor
durch die Druckplatte 56 eingebaut ist.
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Die
Druckplatte 56 ist aus einem druckgestanzten Material,
wie beispielsweise Baustahl (Ventilstahl), hergestellt und ist versehen
mit einem ersten Ölloch 56A,
das mit dem Ölkanal 14 in
Verbindung steht, der zu der Seite des exzentrischen Achsenteils 15 der
Kurbelwelle 13 offen ist, einer zweiten Ölansaugöffnung 56B und
einer dritten Ölausstoßöffnung 56C,
die mit einem Ausschnittteil 53B zur Verwendung als eine Ölansaugöffnung bzw.
einem Ausschnittteil 53C zur Verwendung als eine Ölausstoßöffnung in
Verbindung stehen, die jeweils in der Innenwand der Zylinderkammer 53 ausgebildet
sind. Das Abdeckelement 57 besteht aus einer Pressstahlplatte,
die mit einer verlän gerten
Ablassnut 57A versehen ist, die mit der dritten Ölausstoßöffnung 56C der
Druckplatte 56 und dem Ölkanal 14 der
Kurbelwelle 13 in Verbindung steht und ist mit einer Ölansaugöffnung 57B versehen
die mit dem Ausschnittteil 53B zur Verwendung als eine Ölansaugöffnung,
die in der Innenwand der zylindrischen Kammer 53 ausgebildet,
und der zweiten Ölansaugöffnung 56B der Druckplatte 56 in
Verbindung steht. Die Ablassnut 57A ist zur Seite des Öltanks 9 hin
offen, dieser offene Teil ist mit einem Vorhalteventil 58 geschlossen. Die
Druckplatte 56, das Abdeckelement 57 und das Vorhalteventil 58 sind
durch Befestigungsschrauben 59, 59 in den Schaublöchern 51A, 51A,
die an der unteren Endfläche
der Lagerplatte 51 ausgebildet sind, aneinander befestigt.
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Eine
Anzahl von (in der dargestellten Ausführungsform drei) Befestigungsstreben 51B erstreckt sich
von der Lagerplatte 51 ausgehend in Richtung auf die innere
Umfangsseitenfläche
des geschlossenen Behälters 1.
Der Ausschnittteil 53C zur Verwendung als eine Ölausstoßöffnung,
der in der Lagerplatte 51 ausgebildet ist und die Schraublöcher 51A, 51A sind
in der gleichen Richtung wie die Richtung, in der sich einer der
Befestigungsschenkel erstreckt, angeordnet. Die zwei Schraublöcher 56D, 56D,
die in der Druckplatte ausgebildet sind, und die zwei Schraublöcher 57C, 57C,
die in dem Abdeckelement 57 ausgebildet sind, entsprechen
den jeweiligen Schraublöchern 51A, 51A der
Lagerplatte 51, das erste Loch 56A steht mit dem Ölkanal 14 der
Kurbelwelle 13 in Verbindung und die Ölausstoßöffnung 56C oder die Ablassnut 57A sind
auf der gleichen Linie angeordnet.
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Das
heißt,
da diese Ausführungsform
die vorstehende Konstruktion verwendet, ist die Kompressionskammer
P des Spiralkompressionselementes 20, das durch die Kurbelwelle 13 des
elektromotorischen Elementes 10 angetrieben wird, in einem oberen
Teil des geschlossenen Behälters 1 angeordnet,
durch den Eingriff der spiralförmigen
Vorsprünge 23, 33,
die an den Spiegelplatten 22, 32 des feststehenden
Spiralelementes 21 und des rotierenden Spiralelementes 31 miteinander
gebildet, der Buchsenteil 34, der das Eingriffsloch 35 in
Eingriff mit dem oberen Endteil 13a der Kurbelwelle 13 hat,
in dem zentralen Achsenteil an der Unterseite der Spiegelplatte 32 des
rotierenden Spiralelementes 11 angeordnet, und der Raum,
der zwischen dem Eingriffsloch 35 des Buchsenteils 34 und
dem oberen Teil 13b der Kurbelwelle 13 gebildet
ist, dient als eine Öleingangsöffnung 36,
und das Schmieröl
O, das in dem Öltank 9 in
dem inneren Bodenteil des geschlossenen Behälters 1 aufgenommen
ist, und durch den Ölkanal 14,
der in der Kurbelwelle 13 ausgebildet ist, durch die Ölpumpeneinheit 50 nach
oben geht, wird von der Öleingangsöffnung 36 in
die Kompressionskammer P geleitet. Die Öleinspritzkommunikationskanäle 37, 38,
die mit der Kompressionskammer P von der Öleingangsöffnung 36 in Verbindung
stehen, sind in der Spiegelplatte 32 des rotierenden Spiralelementes 31 vorgesehen,
und die offenen Enden 37a, 38a an der Seite der
Kompressionskammer der Öleinspritzkommunikationskanäle 37, 38 sind
an Positionen in der Nähe
der Anfangsteile 23a, 33a der spiralförmigen Vorsprünge 23, 33 für den Anfangsstufen-Kompressionsraum
P1, der in dem feststehenden Spiralelement 21 ausgebildet
ist bzw. dem rotierenden Spiralelement 31 ausgebildet,
offen ausgebildet.
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Daher
geht das Schmieröl
O durch die Ölpumpeneinheit 20 nach
oben, wird durch die Öleinspritzverbindungskanäle 37, 38 von
der Öleingangsöffnung 36 in
den Anfangsstufen-Kompressionsraum P1 der Kompressionskammer P geleitet,
wodurch das Dichtvermögen
der Kompressionskammer P verbessert ist und daher die Leckage des
komprimierten Kühlmittelgases
G verringert ist. Wie in der 13 gezeigt,
ist insbesondere in einem Bereich mit niedriger Umdrehungsgeschwindigkeit
mit einer Frequenz von 14 Hz und 25 Hz die Kühlkapazität (a) höher als die herkömmliche
Kühlkapazität (b) und
dann ist noch ein Energieverlust durch die Reduktion der Leckage
des Kühlmittelgases
G reduziert, wodurch es möglich
wird, den Eingang zu reduzieren und das Energieeffizienzverhältnis (c)
auf einen Wert zu erhöhen,
der höher
als das herkömmliche
Energieeffizienzverhältnis
(d) ist.
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Da
die Öleingangsöffnung 36,
der die offenen Enden 37a, 38a der Öleinspritzverbindungskanäle 37, 38 zugewandt
sind, in dem stufenförmigen Raumteil 36A ausgebildet
ist, steigt die Zentrifugalkraft des Schmieröls O, das in die Öleingangsöffnung 36 eingeleitet
worden ist, und der Durchgangswiderstand wächst während des Betriebes mit hoher
Umdrehungsgeschwindigkeit, die Menge des Schmieröls O, die in die Öleinspritzverbindungskanäle 37, 38 geflossen
ist, sinkt, wodurch, selbst wenn die Einspritzmenge des Öls im Bereich
von hoher Umdrehungsgeschwindigkeit mit einer Frequenz von 60 Hz oder
darüber
stark sinkt und die Zirkulationsmenge des Kühlmittelgases steigt, kann
ein Abfall des Ölpegels,
der durch eine kürzliche
Reduktion der Menge des in dem Öltank 9 aufgenommenen
Schmieröls
wie beim Stand der Technik verhindert werden.
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Ferner
ist die Prallplatte 41 an der oberen Rückseitenfläche des Spiralkompressionselementes 20 vorgesehen,
der Raum 47, der zwischen der Prallplatte 41 und
der Innenfläche
der Endkappe 3 gebildet ist, die ein oberer Deckflächenteil
des geschlossenen Behälters 1 ist,
ist als ein Ausgabedämpferteil ausgebildet,
der mit dem Kompressionsraum P2 der späten Stufe an der Hochdruckseite
der Kompressionskammer P in Verbindung steht, das Hochdruckkühlmittelgas
G, das in der Kompressionskammer P komprimiert worden ist, wird
aus dem geschlossenen Behälter 1 nach
außen
ausgegeben und der Ölrücklaufkanal 45,
der mit der Seite des Niederdruckraums 1A des geschlossenen
Behälters 1 in
Verbindung steht, ist in der Prallplatte 41 gebildet, die
den Dämpferraum
des Ausgabedämpferteils
bildet.
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Daher
wird das Schmieröl
O, welches zusammen mit dem Kühlmittelgas
G auf die Innenoberfläche
der Endkappe 3 gesprüht
wird, getrennt und tropft nach unten, und kann in dem inneren Bodenteil 42 der
Prallplatte 41 aufgenommen werden, fließt von dem Ölrücklaufkanal 44 zu
der Seite des Niederdruckraums 1A des geschlossenen Behälters 1 und kehrt
zu dem Öltank 9 in
dem inneren Bodenteil des geschlossenen Behälters 1 zurück, wodurch,
selbst wenn die Zirkulationsmenge des Kühlmittelgases G steigt, ein
Abfallen des Ölpegels,
der durch eine plötzliche
Reduktion der Schmierölmenge
O, die in dem Öltank 9 gespeichert
ist, wie dies bei dem Stand der Technik zu sehen ist, verhindert
werden kann.
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Aus
der vorstehenden Beschreibung ist klar zu ersehen, dass diese Erfindung
so ausgebildet ist, dass die Kompressionskammer des Spiralkompressionselementes,
das durch die Kurbelwelle des elektromotorischen Elementes angetrieben
wird und in einem oberen Teil des geschlossenen Behälters aufgenommen
ist, durch miteinander in Eingriff gelangen der spiralförmigen Vorsprünge gebildet
ist, die an den Spiegelplatten des feststehenden Spiralelementes und
des rotierenden Spiralelementes vorgesehen sind, wobei in dem zentralen
Achsenteil an der Unterseite der Spiegelplatte des rotierenden Spiralelementes
der Buchsenteil mit dem Eingriffsloch in Eingriff mit dem oberen
Endteil der Kurbelwelle ausgebildet ist, wobei der Raum, der zwischen
dem Eingriffsloch des Buchsenteils und dem oberen Endteil der Kurbelwelle
gebildet ist, als eine Öleingangsöffnung dient, das
Schmieröl,
welches in dem Öltank
in dem inneren Bodenteil des geschlossenen Behälters aufgenommen ist, durch
den Ölkanal,
der in der Kurbelwelle ausgebildet ist, mittels der Ölpumpeneinheit
nach oben geht, von der Öleingangsöffnung in
die Kompressionskammer geleitet wird, wobei die Öleinspritzverbindungskanäle, die
mit der Kompressionskammer in Verbindung stehen, ausgehend von der Öleingangsöffnung in
der Spiegelplatte des rotierenden Spiralelementes ausgebildet sind,
und die offenen Enden an der Seite der Kompressionskammer der Öleinspritzverbindungskanäle sind
an Positionen in der Nähe
der Anfangsteile der spiralförmigen
Vorsprünge
für den
Anfangsstufen-Kompressionsraum, die in dem feststehenden Spiralelement
und dem rotierenden Spiralelement ausgebildet sind, offen ausgebildet.
Daher wird das Schmieröl,
welches durch die Ölpumpeneinheit
nach oben gebracht worden ist, zwangsweise in den Anfangsstufen-Kompressionsraum
der Kompressionskammer geleitet, wodurch das Abdichtvermögen der
Kompressionskammer verbessert werden kann und die Leckage des komprimierten
Kühlmittelgases
verringert werden kann, wodurch die Kühlkapazität im Bereich von niedriger Umdrehungsgeschwindigkeit
erhöht
werden kann und noch ein Leistungsverlust durch die Reduktion der
Leckage des Kühlmittelgases
verringert werden kann. Als ein Ergebnis kann die Eingangsleistung
reduziert werden und das Energieeffizienzverhältnis kann erhöht werden.
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Da
die Öleingangsöffnung,
der die offenen Enden der Öleinspritzverbindungskanäle zugewandt sind,
in einem stufenförmigen
Raumteil gebildet ist, wird die Zentrifugalkraft des Schmieröls, das
in die Öleingangsöffnung eingeleitet
worden ist, während des
Betriebs mit hoher Umdrehungsgeschwindigkeit groß und der Kanalwiderstand wird
groß,
wodurch die Menge des Schmieröls,
die in die Öleinspritzverbindungskanäle geflossen
ist, reduziert werden kann, wodurch es möglich wird, die Einspritzmenge
des Öls im
Bereich von hoher Umdrehungsgeschwindigkeit stark zu reduzieren.
Als ein Ergebnis kann, selbst wenn die Zirkulationsmenge des Kühlmittelgases steigt,
ein Abfall des Ölpegels,
verursacht durch einen plötzlichen
Abfall der Menge des Schmieröls, das
in dem Öltank
gespeichert ist, wie dies beim Stand der Technik zu sehen ist, verhindert
werden und es kann eine ausreichende Kompressionseffizienz erzielt
werden.
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Da
ferner, wie in der vorliegenden Erfindung beschrieben, die Prallplatte
an der oberen Rückseite des
Spiralkompressionselementes vorgesehen ist, dient der Raum, der
zwischen dem Oberseitenteil des geschlossenen Behälters und
der Prallplatte gebildet ist, als ein Abgabedämpferteil, der mit der Hochdruckseite
der Kompressionskammer in Verbindung steht, und das in der Kompressionskammer
auf hohen Druck komprimierte Kühlmittelgas
wird an dem geschlossenen Behälter
nach außen
durch diesen Dämpferraum
ausgegeben, wodurch Lärm
verringert werden kann.
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Da
zusätzlich
der Ölrückkehrkanal,
der mit der Niederdruckraumseite des geschlossenen Behälters in
Verbindung steht, in der Prallplatte, welche den Dämpferraum
des Abgabedämpferteils
bildet, ausgebildet ist, wird das Schmieröl, welches auf die Oberseite
des geschlossenen Behälters
zusammen mit dem Kühlmittelgas
gesprüht
worden ist, getrennt und tropft nach unten, kann in dem inneren
Bodenteil der Prallplatte aufgenommen werden, fließt zu der Niederdruckraumseite
des geschlossenen Behälters von
dem Ölrückkehrkanal
und kehrt in den Öltank
am inneren Bodenteil des geschlossenen Behälters zurück. Daher kann, selbst wenn
die Zirkulationsmenge des Kühlmittelgases
steigt, ein Abfall des Ölpegels verursacht
durch eine plötzliche Verringerung
der Menge des Schmieröls,
das in dem Öltank
gespeichert ist, wie dies beim Stand der Technik zu sehen ist, verhindert
werden.