DE102011121365B4

DE102011121365B4 - Spiral compressor with axially displaceable spiral blade

Info

Publication number: DE102011121365B4
Application number: DE102011121365A
Authority: DE
Inventors: Johann Vogelmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2011-12-19
Publication date: 2013-12-19
Anticipated expiration: 2031-12-20
Also published as: WO2013092456A3; WO2013092456A2; DE102011121365A1

Abstract

Spiralverdichter (1), – mit einem ersten Spiralelement (10), das von einer ersten Endplatte (11) und einem davon abstehenden ersten Spiralblatt (12) gebildet ist, – mit einem zweiten Spiralelement (20), das von einer zweiten Endplatte (21) und einem davon abstehenden zweiten Spiralblatt (22) gebildet ist, – wobei die Spiralelemente (10, 20) Spiralachsen (W1, W2) aufweisen, die parallel zueinander angeordnet sind, – wobei die Spiralelemente (10, 20) derart angeordnet sind, dass die Spiralblätter (12, 22) ineinander greifen, – wobei wenigstens ein Spiralelement (10, 20) relativ zu dem anderen Spiralelement (10, 20) um eine parallel zu den Spiralachsen (W1, W2) ausgerichtete Orbitachse (A) orbitierend bewegbar gelagert ist, und – wobei wenigstens ein Spiralelement (10, 20) in axialer Richtung der Orbitachse (A) verschiebbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, – dass zwischen der ersten Endplatte (11) des ersten Spiralelements (10) und dem freien Ende (26) des zweiten Spiralblatts (22) des zweiten Spiralelements (20) eine erste Trennplatte (30) angeordnet ist, wobei das erste Spiralblatt (12) des ersten Spiralelements (10) die erste Trennplatte (30) durchragt, und wobei die erste Trennplatte (30) dichtend an dem freien Ende (26) der zweiten Spiralblatt (22) des zweiten Spiralelements (20) anliegt, – dass zwischen der zweiten Endplatte (21) des zweiten Spiralelements (20) und dem freien Ende (16) des ersten Spiralblatts (12) des ersten Spiralelements (20) eine zweite Trennplatte (40) angeordnet ist, wobei das zweite Spiralblatt (22) des zweiten Spiralelements (20) die zweite Trennplatte (40) durchragt, und wobei die zweite Trennplatte (40) dichtend an dem freien Ende (16) des ersten Spiralblatts (12) des ersten Spiralelements (10) anliegt, und – dass die Trennplatten (30, 40), die am freien Ende (16, 26) eines in axialer Richtung der Orbitachse (A) verschiebbar gelagerten Spiralelements (10, 20) anliegen, gemeinsam mit diesem in axialer Richtung der Orbitachse (A) verschiebbar gelagert sind.A scroll compressor (1), comprising - a first scroll element (10) formed by a first end plate (11) and a first spiral blade (12) protruding therefrom, - a second scroll element (20) formed by a second end plate (21 ) and a second spiral blade (22) protruding therefrom, wherein the spiral elements (10, 20) have spiral axes (W1, W2) which are arranged parallel to one another, - wherein the spiral elements (10, 20) are arranged such that the spiral blades (12, 22) intermesh with one another, wherein at least one spiral element (10, 20) is mounted so as to be orbiting relative to the other spiral element (10, 20) about an orbit axis (A) oriented parallel to the spiral axes (W1, W2) and at least one spiral element (10, 20) being displaceably mounted in the axial direction of the orbital axis (A), characterized in that between the first end plate (11) of the first spiral element (10) and the free end (26) of the first spiral element (10) second spir the first spiral plate (12) of the first spiral element (10) extends through the first separation plate (30), and wherein the first separation plate (30) sealingly abuts the second end (26) of the second spiral element (20) bears against the free end (26), that between the second end plate (21) of the second spiral element (20) and the free end (16) of the first spiral leaf (12) of the first spiral element (20) Spiral element (20) a second partition plate (40) is arranged, wherein the second spiral blade (22) of the second spiral element (20) through the second partition plate (40), and wherein the second partition plate (40) sealingly at the free end (16) of the first spiral blade (12) of the first spiral element (10), and - that the separating plates (30, 40), at the free end (16, 26) of a displaceably mounted in the axial direction of the orbital axis (A) spiral element (10, 20 ) lie, together with this in the axial direction of the Orbit axis (A) are slidably mounted.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spiralverdichter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a scroll compressor according to the preamble of claim 1.

Ein Spiralverdichter, auch Scrollverdichter genannt, ist eine Vorrichtung zur Verdichtung von Gasen und Dämpfen. Sie kann auch als Vakuumpumpe eingesetzt werden und wird dann gegebenenfalls als Scrollpumpe bezeichnet.A scroll compressor, also called a scroll compressor, is a device for compressing gases and vapors. It can also be used as a vacuum pump and is then optionally referred to as a scroll pump.

Der Scrollverdichter arbeitet nach dem Verdrängerprinzip. Er besteht aus zwei ineinander verschachtelten Spiralblättern, welche auch als Scrollspiralen bezeichnet werden, von denen eine stationär ist und die andere über einen Exzenterantrieb auf einer kreisförmigen, orbitierenden Bahn bewegt wird. Dabei berühren sich die Spiralen mehrfach und bilden innerhalb der Wandungen der Scrollspiralen mehrere ständig kleiner werdende Kammern. Dadurch wird das zu verdichtende Gas radial von außen angesaugt, innerhalb der Scrollspiralen verdichtet und über eine Öffnung in der Spiralenmitte ausgestoßen.The scroll compressor works on the displacement principle. It consists of two interleaved spiral leaves, which are also referred to as scroll spirals, one of which is stationary and the other is moved via an eccentric drive on a circular, orbiting path. The spirals touch each other several times and form within the walls of the scroll spirals several constantly smaller chambers. As a result, the gas to be compressed is sucked radially from the outside, compressed within the scroll spirals and ejected through an opening in the center of the coil.

Zur Erzeugung sehr hoher Drücke – etwa für Kältemaschinen oder Wärmepumpen – sind mehrere Scrollspiralenpaare seriell hintereinander auf gleicher Welle anordenbar, so dass sich die einzelnen Drücke addieren. Ein Vorteil des Scrollverdichters ist, dass die Scrollspiralen nicht aneinander reiben, wodurch ein ölfreier Betrieb möglich ist. Dies erlaubt auch einen Einsatz in der Medizintechnik.To generate very high pressures - such as for chillers or heat pumps - several pairs of scroll spirals can be arranged serially one behind the other on the same shaft, so that the individual pressures are added together. An advantage of the scroll compressor is that the scroll spirals do not rub against each other, allowing oil-free operation. This also allows use in medical technology.

Nachteilhaft ist allerdings eine mangelhafte Modulierbarkeit der Verdichtung. Scrollverdichter weisen nur ein enges Fenster an optimaler Orbitationsgeschwindigkeit auf, mit welcher eine energieeffiziente Verdichtung möglich ist. Die Leistungsmodulation ist jedoch ein Merkmal, das in Klimaanlagen- und Kälteverdichtern wünschenswert ist, um einen breiten Belastungsbereich bewältigen zu können.A disadvantage, however, is a poor modulability of the compression. Scroll compressors have only a narrow window at optimal orbital speed, with which an energy-efficient compression is possible. However, power modulation is a feature that is desirable in air conditioning and refrigeration compressors to handle a wide load range.

Bekannte Lösungen zur Leistungsmodulation von Scrollverdichtern sehen beispielsweise ein Steuern des Saugeinlasses oder einen Bypass zwischen der Druckleitung zurück zur Ansaugseite vor. Hierdurch verlässt der Scrollverdichter jedoch seinen Energieeffizienten Betriebsbereich.Known solutions for power modulation of scroll compressors include, for example, controlling the suction inlet or a bypass between the pressure line back to the suction side. As a result, however, the scroll compressor leaves its energy-efficient operating range.

Eine weitere Lösung betrifft eine Saugverzögerungsstrategie. Bei dieser sind verschließbare Öffnungen an verschiedenen Stellen vorgesehen, die es den zwischen den kämmenden Scrollspiralen ausgebildeten Verdichtungskammern in geöffneter Stellung erlauben, mit der Sauggaszufuhr in Verbindung zu treten. Hierdurch setzt die Verdichtung des Sauggases weiter im Zentrum der Scrollspiralen ein und ist folglich geringer als bei vollem Durchlauf durch die Scrollspiralen. Dabei geht jedoch Verdichtungsarbeit in den weiter außen liegenden Verdichtungskammern verloren und der Scrollverdichter ist nicht energieeffizient. Außerdem ist die Leistungsmodulation von der Positionierung der Öffnungen entlang der Scrollspiralen abhängig. Die Anzahl der Öffnungen ist baulich begrenzt und es sind kostenintensive und bauraumbedürftige Aktuatoren für das Öffnen und Schließen der Öffnungen vorzusehen.Another solution concerns a suction delay strategy. In this closable openings are provided at various locations, which allow the compression chambers formed between the intermeshing scroll spirals in the open position to communicate with the suction gas supply. As a result, the compression of the suction gas continues in the center of the scroll spirals and is consequently lower than during full passage through the scroll spirals. However, compression work is lost in the further outer compression chambers and the scroll compressor is not energy efficient. In addition, the power modulation depends on the positioning of the openings along the scroll spirals. The number of openings is structurally limited and there are cost-intensive and space-requiring actuators for the opening and closing of the openings provided.

Die WO 1986 001262 A1 beschreibt einen Scrollverdichter mit positiver Verdrängung mit einem ersten und zweiten Scrollelement mit gewundenen, ineinander passenden Scrollspiralen. Die Flanken der Scrollspiralen sind ineinander passend und bilden durch abdichtende Berührung miteinander Verdichterkammern aus. Stirnseitig liegen die Scrollspiralen jeweils in einer Ebene abdichtend am gegenüberliegenden Scrollelement an. Eines der Scrollelemente hat eine axiale und im Allgemeinen mittige Öffnung zur Verbindung mit einer Druckleitung. Außerdem besteht eine radiale Öffnung zwischen den Scrollelementen, welche von den zwei Scrollspiralen ausgebildet wird. Mittels eines Motors ist eine radiale Orbitalbewegung zwischen den beiden Scrollelementen durchführbar. Außerdem ist ein betätigbarer Mechanismus vorgesehen, mittels dem die beiden Scrollelemente axial auseinandergezogen werden können, so dass die Stirnseiten der Scrollspiralen nicht mehr am gegenüberliegenden Scrollelement anliegen. Auf diese Weise wird ein Überlauf ausgebildet. Durch Zurückströmen von Gas aus einer höher verdichteten Verdichtungskammer in eine weniger stark verdichtete Verdichtungskammer sinkt die Verdichtung am Verdichterausgang. Dies entlastet die Pumpe unmittelbar, so dass weniger Energie für die Verdichtung aufgewandt werden muss. Das Gas durchströmt diesen Überlaufspalt jedoch exponentiell stark zu der Spalthöhe, so dass ein sehr genaues Spaltmaß einzustellen ist, um eine exakte Leistungsmodulation zu erreichen. Dies ist daher nur bei sehr geringen Spaltmaßen möglich und die Leistungsmodulation in der Praxis auf einen engen Leistungsbereich beschränkt.The WO 1986 001262 A1 describes a positive displacement scroll compressor having first and second scroll members with coiled scroll spirals mated to one another. The flanks of the scroll spirals fit into one another and form compression chambers by sealing contact with each other. At the front side, the scroll spirals rest in a sealing manner on the opposite scroll element. One of the scroll members has an axial and generally central opening for connection to a pressure line. In addition, there is a radial opening between the scroll elements, which is formed by the two scroll spirals. By means of a motor, a radial orbital movement between the two scroll elements can be carried out. In addition, an actuatable mechanism is provided, by means of which the two scroll elements can be pulled apart axially, so that the end faces of the scroll spirals no longer rest against the opposite scroll element. In this way, an overflow is formed. Backflow of gas from a higher compression chamber into a less compressed compression chamber reduces compression at the compressor outlet. This relieves the pump immediately, so that less energy has to be expended for the compression. However, the gas flows through this overflow gap exponentially strong to the gap height, so that a very accurate gap is set to achieve an accurate power modulation. This is therefore possible only with very small gaps and limits the power modulation in practice to a narrow power range.

DE 695 34 835 T2 sieht deshalb vor, die Trennung der Scrollelemente zyklisch zu bewirken. Neben der beschriebenen axialen Trennung umfasst diese Schrift auch eine radiale Trennung der beiden Scrollelemente. Damit entsteht eine zyklische, bzw. gepulste Leckage zwischen den Verdichtungskammern. Durch Steuern der relativen Zeit zwischen dem Abdichten und Aufheben der Dichtung der Spitzen oder Flanken der Scrollschnecken kann ein größerer Leistungsbereich moduliert werden. Nachteilig ist jedoch ein pulsierender Druck am Austritt des Verdichters, der beispielsweise bei pneumatisch betriebenen Geräten unerwünscht ist, so z. B. bei Dentalinstrumenten. DE 695 34 835 T2 therefore provides to effect the separation of the scroll elements cyclically. In addition to the described axial separation, this document also includes a radial separation of the two scroll elements. This creates a cyclic or pulsed leakage between the compression chambers. By controlling the relative time between sealing and canceling the sealing of the tips or flanks of the scroll screws, a larger power range can be modulated. However, a disadvantage is a pulsating pressure at the outlet of the compressor, which is undesirable for example in pneumatically operated devices, such. B. in dental instruments.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine Leistungsmodulation von Scrollverdichtern zu ermöglichen, wobei ein breites Leistungsband abzudecken ist und der Scrollverdichter stets in einem leistungseffizienten Bereich betreibbar sein soll. Weiterhin soll die Lösung kostengünstig, einfach herstellbar und sicher im Betrieb sein.The invention is therefore based on the object to eliminate the disadvantages of the prior art and a power modulation of To enable scroll compressors, wherein a wide power band is to cover and the scroll compressor should always be operable in a power-efficient range. Furthermore, the solution should be inexpensive, easy to manufacture and safe to operate.

Erfindungsgemäß wird dies mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und/oder 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This is achieved with the features of claim 1 and / or 2 according to the invention. Advantageous developments can be found in the dependent claims.

Bei einem Scrollverdichter, mit einem ersten Scrollelement, auch Spirale, Spiralkörper oder Spiralelement genannt, das von einer ersten Endplatte und einer davon abstehenden ersten Scrollspirale gebildet ist, mit einem zweiten Scrollelement, das von einer zweiten Endplatte und einer davon abstehenden zweiten Scrollspirale gebildet ist, wobei die Scrollelemente Spiralachsen aufweisen, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei die Scrollelemente derart angeordnet sind, dass die Scrollspiralen ineinander greifen, wobei wenigstens ein Scrollelement relativ zu dem anderen Scrollelement um eine parallel zu den Spiralachsen ausgerichtete Orbitachse orbitierend bewegbar gelagert ist, und wobei wenigstens ein Scrollelement in axialer Richtung der Orbitachse verschiebbar gelagert ist, sieht die Erfindung vor, dass zwischen der ersten Endplatte des ersten Scrollelements und dem freien Ende der zweiten Scrollspirale des zweiten Scrollelements eine erste Trennplatte angeordnet ist, wobei die erste Scrollspirale des ersten Scrollelements die erste Trennplatte durchragt, und wobei die erste Trennplatte dichtend an dem freien Ende der zweiten Scrollspirale des zweiten Scrollelements anliegt, dass zwischen der zweiten Endplatte des zweiten Scrollelements und dem freien Ende der ersten Scrollspirale des ersten Scrollelements eine zweite Trennplatte angeordnet ist, wobei die zweite Scrollspirale des zweiten Scrollelements die zweite Trennplatte durchragt, und wobei die zweite Trennplatte dichtend an dem freien Ende der ersten Scrollspirale des ersten Scrollelements anliegt, und dass die Trennplatten, die am freien Ende eines in axialer Richtung der Orbitachse verschiebbar gelagerten Scrollelements anliegen, gemeinsam mit diesem in axialer Richtung der Orbitachse verschiebbar gelagert sind.In a scroll compressor, with a first scroll element, also called spiral, spiral element or spiral element, which is formed by a first end plate and a first scroll spiral protruding therefrom, with a second scroll element, which is formed by a second end plate and a second scroll spiral protruding therefrom, wherein the scroll elements have spiral axes which are arranged parallel to one another, wherein the scroll elements are arranged such that the scroll spirals interlock, wherein at least one scroll element is orbiting movably mounted relative to the other scroll element about an orbit axis aligned parallel to the spiral axes, and wherein at least a scroll member is slidably mounted in the axial direction of the orbital axis, the invention provides that between the first end plate of the first scroll member and the free end of the second scroll spiral of the second scroll member, a first partition plate is arranged, wherein the first scroll spiral of the first scroll member protrudes through the first partition plate, and wherein the first partition plate sealingly abuts the free end of the second scroll spiral of the second scroll member, that arranged between the second end plate of the second scroll member and the free end of the first scroll spiral of the first scroll member, a second partition plate is, wherein the second scroll spiral of the second scroll member, the second partition plate protrudes, and wherein the second partition plate sealingly abuts the free end of the first scroll of the first scroll member, and that the partition plates, at the free end of a slidably mounted in the axial direction of the orbital scroll member abutment, are slidably mounted together with this in the axial direction of the orbital axis.

Mit dieser Lösung wird eine variable Verdichtung und ein variabler Förderstrom des Scrollverdichters erreicht, ohne auf einen Inverter, Bypass oder Überlauf zurückgreifen zu müssen. Die Förderung des Volumenstroms kann bei gleichbleibender Drehzahl durch mechanische Verstellung der Scrollelemente in axialer Richtung zueinander erfolgen, wodurch letztlich das Volumen der Verdichtungskammern zwischen den beiden Trennplatten anpassbar ist. Darüber hinaus ist es auch möglich das Druckverhältnis je nach Bedarf einzustellen. Durch die Variation des Verdichterraums ist das Druckverhältnis nicht fest vorgegeben sondern kann durch Verschieben der Trennplatten während der Orbitationsbewegung je nach Drucklage der Saug- und Druckseite angepasst werden. Hierdurch liegt die isentropische Verdichtereffizienz über einen weiten Druckbereich auf einem hohen Niveau. Für heutige Scrollverdichter liegt das Maximum ungefähr bei einem Druckverhältnis von Druckseite zu Saugseite von ca. 2,3. Um höhere Drücke zu erzeugen, werden bevorzugt mehrere erfindungsgemäße Scrollverdichter seriell hintereinander angeordnet.With this solution, a variable compression and a variable flow of the scroll compressor is achieved, without having to resort to an inverter, bypass or overflow. The promotion of the flow rate can be carried out at a constant speed by mechanical adjustment of the scroll elements in the axial direction to each other, which ultimately the volume of the compression chambers between the two partition plates is adaptable. In addition, it is also possible to adjust the pressure ratio as needed. Due to the variation of the compressor chamber, the pressure ratio is not fixed but can be adjusted by moving the partition plates during orbital motion depending on the pressure position of the suction and pressure side. As a result, the isentropic compressor efficiency is at a high level over a wide pressure range. For today's scroll compressors, the maximum is approximately at a pressure ratio of pressure side to suction side of about 2.3. In order to generate higher pressures, several scroll compressors according to the invention are preferably arranged serially one behind the other.

Ein weiterer Vorteil ist die Entlastung der Endplatten der Scrollelemente. Der in den Verdichtungskammern herrschende Druck wirkt erfindungsgemäß axial auf die Trennplatten statt wie im Stand der Technik auf die Endplatte des Scrollelements. Verformungen der Scrollelemente durch den herrschenden Druck werden so vermieden. Außerdem wird die Lagerung der Scrollelemente entlastet.Another advantage is the relief of the end plates of the scroll elements. The pressure prevailing in the compression chambers according to the invention acts axially on the partition plates instead of in the prior art on the end plate of the scroll member. Deformations of the scroll elements by the prevailing pressure are thus avoided. In addition, the storage of the scroll elements is relieved.

Gemäß einer weiteren Lösung der Aufgabe ist eine der Trennplatten axialfest in Richtung der Orbitachse gelagert, wobei das Scrollelement, welches mit dem freien Ende seiner Scrollspirale an der axialfest gelagerten Trennplatte anliegt, von einem ersten Kraftspeicher gegen die axialfest gelagerte Trennplatte gedrückt wird. Eine andere der Trennplatten, die am freien Ende eines in axialer Richtung der Orbitachse verschiebbar gelagerten Spiralelements anliegt, ist gemeinsam mit diesem in axialer Richtung der Orbitachse verschiebbar gelagert.According to a further solution of the problem, one of the partition plates is mounted axially fixed in the direction of the orbital axis, wherein the scroll member which rests with the free end of its scroll on the axially fixedly mounted partition plate is pressed by a first power storage against the axially fixed separator plate. Another of the partition plates, which rests at the free end of a displaceably mounted in the axial direction of the orbital axis spiral element, is displaceably mounted together with this in the axial direction of the orbital axis.

Hierdurch ist die Lagerung der Trennplatte einfach und kostengünstig. Gleichzeitig ist das Scrollelement, welches mit dem freien Ende seiner Scrollspirale an der axialfest gelagerten Trennplatte anliegt, weitestgehend axial fixiert, da es auf Anschlag zur axialfesten Trennplatte angeordnet ist. Auch die Lagerung dieses Scrollelements ist somit wenig komplex. Der Kraftspeicher übt die notwenige Kraft zur Abdichtung zwischen der Scrollspirale und der Trennplatte aus. Hierfür kann der Kraftspeicher als Feder ausgebildet sein. Ein aktiver Kraftspeicher zur Variierung der Anpresskraft ist nur in Ausnahmefällen vorzusehen, so zum Beispiel wenn eine Entlastung beim Start des Verdichters gewünscht wird.As a result, the storage of the separating plate is simple and inexpensive. At the same time, the scroll element, which rests with the free end of its scroll spiral on the axially fixedly mounted partition plate, as far as possible axially fixed, since it is arranged to stop the axially fixed partition plate. The storage of this scroll element is thus not very complex. The energy storage exercises the necessary force for sealing between the scroll spiral and the partition plate. For this purpose, the energy accumulator may be formed as a spring. An active energy storage for varying the contact pressure is provided only in exceptional cases, such as when a discharge at the start of the compressor is desired.

Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit erfindungsgemäße Lösung mit einem Überlauf zwischen den Verdichterkammern durch ein Abheben des Scrollelements von der axial fixierten Trennplatte mittels eines aktiven Kraftspeichers zu kombinieren. Eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik wird hierbei dadurch erzielt, dass nur auf einer Seite des Scrollverdichters ein Spalt entsteht, wodurch die Regelung des Überlaufvolumens dosierter erfolgen kann.In principle, it is also possible to combine the inventive solution with an overflow between the compressor chambers by lifting the scroll member from the axially fixed partition plate by means of an active force accumulator. An improvement over the prior art is achieved in that only on one side of the scroll compressor, a gap is formed, whereby the control of the overflow volume can be done dosed.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine der Trennplatten mit Hilfe mindestens eines Aktuators in axialer Richtung der Orbitachse verschiebbar ist, wobei das Scrollelement, welches mit dem freien Ende seiner Scrollspirale an der verschiebbaren Trennplatte anliegt, von einem zweiten Kraftspeicher (dies kann auch ein Aktuator sein) gegen die verschiebbar gelagerte Trennplatte gedrückt wird. Verformungen der Trennplatten können durch Anordnung von (weiteren) Aktuatoren in Nähe des Auslasses in der Mitte des Scrollverdichters verhindert oder zumindest verringert werden. Another development of the invention provides that one of the partition plates with the aid of at least one actuator in the axial direction of the orbital axis is displaceable, wherein the scroll member, which rests with the free end of its scroll on the movable partition plate, from a second energy storage (this can also an actuator) against the slidably mounted partition plate is pressed. Deformations of the separator plates can be prevented or at least reduced by placing (further) actuators near the outlet in the center of the scroll compressor.

Damit ist es möglich, mittels des Aktuators auch das anliegende Scrollelement axial zu verschieben. Durch den Kraftspeicher wird eine Anpresskraft zwischen der Stirnseite der Scrollspirale und der Trennplatte erzeugt, mittels derer eine Dichtwirkung erzielt wird. Der Kraftspeicher kann hierbei als Feder ausgebildet sein. Bevorzugt verändert sich die Kraft des Kraftspeichers bei einer axialen Verschiebung nur unwesentlich, sodass die Anpresskraft weitestgehend konstant ist.This makes it possible to move the applied scroll element axially by means of the actuator. By the energy storage, a contact force between the end face of the scroll spiral and the partition plate is generated, by means of which a sealing effect is achieved. The energy storage device can be designed as a spring. Preferably, the force of the force accumulator changes only insignificantly during an axial displacement, so that the contact pressure is largely constant.

Auch eine umgekehrte Ausbildung ist realisierbar. Bei dieser ist eines der Scrollelemente mit einem Aktuator in axialer Richtung der Orbitachse verschiebbar, wobei die Trennplatte, welche mit dem freien Ende der axial verschiebbaren Scrollspirale anliegt, von einem zweiten Kraftspeicher gegen die verschiebbar gelagerte Scrollspirale gedrückt wird.A reverse training is feasible. In this one of the scroll elements with an actuator in the axial direction of the orbital axis is displaceable, wherein the partition plate, which rests with the free end of the axially displaceable scroll spiral, is pressed by a second energy storage against the displaceably mounted scroll spiral.

Gemäß einer näheren Ausgestaltung der Erfindung sind die Trennplatten, welche von einem um die Orbitachse bewegbar gelagerten Scrollelement durchragt sind, gemeinsam mit diesem um die Orbitachse bewegbar gelagert. Damit wird ermöglicht, dass die Trennplatte mit dem Scrollelement gemeinsam orbitieren kann und gleichzeitig eine Dichtung zwischen dem Scrollelement und der durchragten Trennplatte ausbildbar ist. Bevorzugt ist die orbitierend gelagerte Trennplatte axialfest gelagert, damit die Lagerung einfach und kostengünstig auslegbar ist.According to a more specific embodiment of the invention, the separating plates, which are penetrated by a scroll element movably mounted about the orbital axis, are movably mounted together with the latter about the orbital axis. This makes it possible that the partition plate can orbit together with the scroll element and at the same time a seal between the scroll member and the protruded partition plate can be formed. Preferably, the orbitally mounted separating plate is mounted axially fixed, so that the storage is simple and inexpensive interpretable.

In einer besonderen Ausführung der Erfindung ist zwischen einer Endplatte eines Scrollelements und einer von dessen Scrollspirale durchragten Trennplatte eine Leerlaufkammer ausgebildet, wobei die Leerlaufkammer mit einer Druckseite des Scrollverdichters hydraulisch verbunden ist. Das Andrücken der Trennplatten an die korrespondierenden Scrollspiralen erfolgt dann durch Ausnutzung des Drucks von der Druckseite. Die Anpresskraft stellt sich so automatisch je nach Betriebsbedingung ein. Bei geringer Verdichtung ist so die Reibkraft zwischen Scrollelement und Trennplatte gering. Dies beschleunigt das Anlaufverhalten des Scrollverdichters, da die Orbitationsgeschwindigkeit schneller und mit weniger Leistung erreichbar ist.In a particular embodiment of the invention, an idling chamber is formed between an end plate of a scroll member and a partition plate projected from the scroll spiral thereof, the idle chamber being hydraulically connected to a pressure side of the scroll compressor. The pressing of the partition plates to the corresponding scroll spirals then takes place by utilizing the pressure from the pressure side. The contact force automatically adjusts itself according to the operating condition. With low compression, the frictional force between the scroll element and the separating plate is low. This speeds up the start-up behavior of the scroll compressor, as the orbital speed can be reached faster and with less power.

Ferner ist die Erfindung dadurch ergänzbar, dass wenigstens eine der Trennplatten eine Austrittsöffnung im Bereich eines um die Spiralachse ausgebildeten Spiralenkerns aufweist. Diese Austrittsöffnung verbindet den Kern der Scrollspiralen schließlich mit einer Druckleitung, sodass das komprimierte Gas an seinen Bestimmungsort geleitet werden kann. Dabei kann das komprimierte Gas zunächst in einen Bereich zwischen dem Scrollelement und der aufgeschobenen Trennplatte eingeleitet werden. Alternativ ist eine Druckleitung direkt an die Austrittsöffnung in der jeweiligen Trennplatte anschließbar.Furthermore, the invention can be supplemented in that at least one of the separating plates has an outlet opening in the region of a spiral core formed around the spiral axis. This exit port eventually connects the core of the scroll spirals to a pressure line so that the compressed gas can be directed to its destination. In this case, the compressed gas can first be introduced into a region between the scroll element and the pushed-on separating plate. Alternatively, a pressure line can be connected directly to the outlet opening in the respective partition plate.

In einer Weiterbildung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die erste Trennplatte einen Schlitz mit der Form eines Negativabbilds der ersten Scrollspirale aufweist, wobei die erste Scrollspirale durch den Schlitz der ersten Trennplatte ragt. Damit ist eine Abdichtung zwischen der Trennplatte und der diese durchragenden Scrollspirale erzeugbar. Ein Übertritt von komprimiertem Gas in eine weniger stark komprimierende Verdichterkammer zwischen den Scrollspiralen wird verhindert. Entsprechend ist die Energieeffizienz des Scrollverdichters hoch.In one embodiment, the invention provides that the first partition plate has a slot with the shape of a negative image of the first scroll spiral, wherein the first scroll spiral protrudes through the slot of the first partition plate. For a seal between the partition plate and this projecting scroll spiral can be generated. Conversion of compressed gas into a less compressive compression chamber between the scroll spirals is prevented. Accordingly, the energy efficiency of the scroll compressor is high.

Gleichermaßen sollte die zweite Trennplatte einen Schlitz mit der Form eines Negativabbilds der zweiten Scrollspirale aufweisen, wobei die zweite Scrollspirale durch den Schlitz der zweiten Trennplatte ragt. Auch hierdurch wird eine Abdichtung erzeugt und der Übertritt von Gas zwischen verschiedenen Verdichterkammern verhindert. Dadurch ist die Energieeffizienz des Scrollverdichters hoch.Likewise, the second partition plate should have a slot with the shape of a negative image of the second scroll spiral, with the second scroll spiral protruding through the slot of the second partition plate. This also creates a seal and prevents the passage of gas between different compression chambers. As a result, the energy efficiency of the scroll compressor is high.

Dabei sollte jeweils kein Spalt zwischen der Trennplatte und der diese durchragenden Scrollspirale vorgesehen sein. Vielmehr bietet sich eine Passung an. Damit Trennplatte und Scrollspirale noch axial verschiebbar zueinander sind, sollte die Passung eine Spielpassung oder Übergangspassung sein, welche insbesondere bei Betriebstemperatur des Scrollverdichters vorliegt. Bevorzugt ist die Passung eine H7/j6, H7/h6, H8/h9 oder H7/g6 Passung. Dabei ist die Passungsangabe auf die Breite des Schlitzes und die Wandstärke der Scrollspirale zu beziehen anstatt auf Bohrung und Welle. Durch diese Passungen wird ein Gasdurchtritt durch diese vermieden oder wenigstens auf ein Minimum reduziert.In each case no gap should be provided between the partition plate and the scroll spiral projecting through it. Rather, it offers a fit. So that the partition plate and scroll spiral are still axially displaceable to each other, the fit should be a clearance fit or transition fit, which is especially at operating temperature of the scroll compressor. Preferably, the fit is a H7 / j6, H7 / h6, H8 / h9 or H7 / g6 fit. The fit specification is to refer to the width of the slot and the wall thickness of the scroll spiral instead of bore and shaft. Through these fits a gas passage through them is avoided or at least reduced to a minimum.

Zur stirnseitigen Abdichtung zwischen den Scrollelementen und den Trennplatten, sollte die erste Trennplatte in einer ersten Ebene senkrecht zur Orbitachse mit der zweiten Scrollspirale in Anlage sein, wobei die erste Trennplatte und die zweite Scrollspirale radial zur Orbitachse verschiebbar aneinander gelagert sind. Außerdem sollte die zweite Trennplatte in einer zweiten Ebene senkrecht zur Orbitachse mit der ersten Scrollspirale in Anlage sein, wobei die zweite Trennplatte und die erste Scrollspirale radial zur Orbitachse verschiebbar aneinander gelagert sind. Durch diese Anordnung wird zudem ermöglicht, dass die jeweilige Trennplatte bis zur Endplatte des Scrollelements auf dieses aufgeschoben werden kann. In dieser Stellung ist das Volumen der Verdichtungskammern maximal.For the frontal sealing between the scroll elements and the partition plates, the first partition plate should be in a first plane perpendicular to the orbital axis with the second scroll spiral into abutment, wherein the first partition plate and the second scroll spiral are radially slidably mounted to the orbital axis together. In addition, the second partition plate should be in a second plane perpendicular to the orbit axis with the first scroll spiral in abutment, wherein the second partition plate and the first scroll spiral radially to the orbital axis slidable together are stored. This arrangement also makes it possible that the respective partition plate can be pushed onto the end plate of the scroll member on this. In this position, the volume of the compression chambers is maximum.

Weiterhin sollte wenigstens eine der Endplatten eine Öffnung im Bereich eines um die Spiralachse ausgebildeten Spiralenkerns aufweisen. An diese Öffnung ist direkt oder indirekt über einen Zwischenraum eine Druckleitung anschließbar. Alternativ kann die Druckleitung auch durch die Öffnung hindurchgeführt und mit einer Austrittsöffnung in der aufgeschobenen Trennplatte verbunden werden.Furthermore, at least one of the end plates should have an opening in the region of a spiral core formed around the spiral axis. At this opening, a pressure line can be connected directly or indirectly via a gap. Alternatively, the pressure line can also be passed through the opening and connected to an outlet opening in the deferred partition plate.

Ein geeigneter Antrieb zum Betrieb des Scrollverdichters sieht vor, dass die orbitierend bewegbar gelagerten Scrollspiralen über eine Oldhamkupplung mit einer Antriebseinheit verbunden sind, wobei jede Antriebseinheit mit einem Exzenterabstand zur Orbitachse der von dieser angetriebenen Scrollspirale angeordnet ist. Bevorzugt wird hierbei nur eine der Scrollspiralen orbitierend ausgebildet, wodurch auch nur eine Antriebseinheit und eine Oldhamkupplung notwendig sind. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass eine der Scrollspiralen radial zur Orbitachse fest gelagert ist.A suitable drive for operating the scroll compressor provides that the orbiting movably mounted scroll spirals are connected via an Oldham coupling with a drive unit, wherein each drive unit is arranged with an eccentric distance to the orbital axis of the driven by this scroll spiral. In this case, preferably only one of the scroll spirals is designed to be orbiting, whereby only one drive unit and one Oldham coupling are necessary. Conversely, this means that one of the scroll spirals is mounted radially to the orbital axis.

Die Zeichnungen stellen Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und zeigen in:The drawings illustrate embodiments of the invention and show in:

1 einen Schnitt durch einen Scrollverdichter; 1 a section through a scroll compressor;

2 einen Schnitt durch einen Scrollverdichter gemäß 1 ohne Darstellung der Lager und Antriebe in einer Stellung mit maximalem Verdichtungskammervolumen; 2 a section through a scroll compressor according to 1 without representation of the bearings and drives in a position with maximum compression chamber volume;

3 einen Schnitt durch einen Scrollverdichter gemäß der 1 und 2 ohne Darstellung der Lager und Antriebe in einer leistungsgedrosselten Stellung; 3 a section through a scroll compressor according to the 1 and 2 without representation of the bearings and drives in a power-throttled position;

4 einen weiteren Schnitt durch einen Scrollverdichter; 4 a further section through a scroll compressor;

5 eine perspektivische Ansicht mit 90°-Schnitt von zwei ineinander geschachtelte Scrollspiralen mit aufgeschobenen Trennplatten; 5 a perspective view with 90 ° section of two nested scroll spirals with deferred partition plates;

6 eine perspektivische Ansicht einer Trennplatte; und 6 a perspective view of a partition plate; and

7 eine perspektivische Ansicht mit 90°-Schnitt von einer Scrollspirale mit einer aufgeschobenen Trennplatte. 7 a perspective view with 90 ° cut from a scroll spiral with a deferred partition plate.

Die 1 bis 3 zeigen jeweils einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Scrollverdichter 1. Dieser weist ein erstes Scrollelement 10 auf, das von einer ersten Endplatte 11 und einer davon abstehenden ersten Scrollspirale 12 gebildet ist. Mit diesem ersten Scrollelement 10 verschachtelt ist ein zweites Scrollelement 20, das von einer zweiten Endplatte 21 und einer davon abstehenden zweiten Scrollspirale 22 gebildet ist. Die Scrollelemente 10, 20 haben jeweils eine Spiralachse W1, W2, wobei diese parallel zueinander ausgerichtet sind. Außerdem haben die Scrollspiralen 10, 20 jeweils einseitig in axialer Richtung ihrer Spiralachsen W1, W2 eine offene Seite 14, 24. Diese liegt insbesondere jeweils der Endplatte 11, 21 des zugehörigen Scrollelements 10, 20 gegenüber. Mit diesen offenen Seiten 14, 24 sind die Scrollspiralen 10, 20 zueinander ausgerichtet und greifen ineinander. Hierdurch sind sie außerdem axial zueinander verschiebbar. Eines der Scrollelemente 10, 20 ist relativ zu dem anderen Scrollelement 10, 20 um eine parallel zu den Spiralachsen W1, W2 ausgerichtete Orbitachse A orbitierend bewegbar gelagert. Insbesondere ist dies wie man erkennt das zweite Scrollelement 20.The 1 to 3 each show a section through a scroll compressor according to the invention 1 , This has a first scroll element 10 on top of a first end plate 11 and a protruding first scroll spiral 12 is formed. With this first scroll element 10 nested is a second scroll element 20 that of a second endplate 21 and a second scroll spiral protruding therefrom 22 is formed. The scroll elements 10 . 20 each have a spiral axis W1, W2, which are aligned parallel to each other. In addition, the scroll spirals have 10 . 20 each one-sided in the axial direction of their spiral axes W1, W2 an open side 14 . 24 , This is especially the end plate in each case 11 . 21 the associated scroll element 10 . 20 across from. With these open pages 14 . 24 are the scroll spirals 10 . 20 aligned with each other and interlock. As a result, they are also axially displaceable relative to one another. One of the scroll elements 10 . 20 is relative to the other scroll element 10 . 20 about an aligned parallel to the spiral axes W1, W2 orbit axis A mounted orbiting movable. In particular, this is how to recognize the second scroll element 20 ,

Ferner ist eines der Scrollelemente 10, 20 in axialer Richtung der Orbitachse A verschiebbar gelagert. Dies trifft in der Darstellung ebenfalls auf das zweite Scrollelement 20 zu.Further, one of the scroll elements 10 . 20 slidably mounted in the axial direction of the orbit axis A. This also applies in the illustration to the second scroll element 20 to.

Zwischen der ersten Endplatte 11 des ersten Scrollelements 10 und dem freien Ende 26 der zweiten Scrollspirale 22 des zweiten Scrollelements 20 ist eine erste Trennplatte 30 angeordnet. Diese wird von der ersten Scrollspirale 12 des ersten Scrollelements 10 durchragt. Nicht erkennbar ist hierbei, dass die erste Trennplatte 30 einen Schlitz 31 mit der Form eines Negativabbilds der ersten Scrollspirale 12 aufweist, wobei die erste Scrollspirale 12 durch den Schlitz 31 der ersten Trennplatte 30 ragt. Eine solche Ausbildung der ersten Trennplatte 30 kann 6 entnommen werden. Die Durchragung ist in den 5 und 7 erkennbar. Außerdem liegt die erste Trennplatte 30 dichtend an dem freien Ende 26 der zweiten Scrollspirale 22 des zweiten Scrollelements 20 an. Dies ist neben den 1 bis 3 auch in 5 gezeigt. Insbesondere ist die erste Trennplatte 30 in einer ersten Ebene E1 senkrecht zur Orbitachse A mit der zweiten Scrollspirale 20 in Anlage. In der Anlagefläche sind sowohl die zweite Scrollspirale 20 als auch die erste Trennplatte 30 eben. Hierdurch sind die erste Trennplatte 30 und die zweite Scrollspirale 20 grundsätzlich radial zur Orbitachse A verschiebbar aneinander gelagert.Between the first end plate 11 of the first scroll element 10 and the free end 26 the second scroll spiral 22 of the second scroll element 20 is a first partition plate 30 arranged. This is from the first scroll spiral 12 of the first scroll element 10 projects through. Not recognizable here is that the first partition plate 30 a slot 31 with the shape of a negative image of the first scroll spiral 12 has, wherein the first scroll spiral 12 through the slot 31 the first partition plate 30 protrudes. Such a design of the first partition plate 30 can 6 be removed. The breakthrough is in the 5 and 7 recognizable. In addition, there is the first partition plate 30 sealing at the free end 26 the second scroll spiral 22 of the second scroll element 20 at. This is next to the 1 to 3 also in 5 shown. In particular, the first partition plate 30 in a first plane E1 perpendicular to the orbital axis A with the second scroll spiral 20 in Appendix. In the contact surface are both the second scroll spiral 20 as well as the first partition plate 30 just. This is the first partition plate 30 and the second scroll spiral 20 basically radially to the orbit axis A slidably mounted together.

Auch zwischen der zweiten Endplatte 21 des zweiten Scrollelements 20 und dem freien Ende 16 der ersten Scrollspirale 12 des ersten Scrollelements 20 ist eine Trennplatte 40, insbesondere eine zweite Trennplatte 40, angeordnet. Die zweite Scrollspirale 22 des zweiten Scrollelements 20 durchragt diese zweite Trennplatte 40. Auch hier erkennt man in den 1 bis 3 nicht, dass die zweite Trennplatte 40 einen Schlitz 41 mit der Form eines Negativabbilds der zweiten Scrollspirale 22 aufweist, wobei die zweite Scrollspirale 22 durch den Schlitz 41 der zweiten Trennplatte 40 ragt. Die zweite Trennplatte 40 ist ähnlich der in 6 dargestellten ersten Trennplatte 30 ausgebildet. Zusätzlich liegt die zweite Trennplatte 40 dichtend an dem freien Ende 16 der ersten Scrollspirale 12 des ersten Scrollelements 10 an. Insbesondere ist die zweite Trennplatte 40 in einer zweiten Ebene E2 senkrecht zur Orbitachse A mit der ersten Scrollspirale 12 in Anlage. In der Anlagefläche ist sowohl die erste Scrollspirale 12 als auch die zweite Trennplatte 40 eben. Damit sind auch die zweite Trennplatte 40 und die erste Scrollspirale 12 grundsätzlich radial zur Orbitachse A verschiebbar aneinander gelagert.Also between the second end plate 21 of the second scroll element 20 and the free end 16 the first scroll spiral 12 of the first scroll element 20 is a partition plate 40 , in particular a second partition plate 40 arranged. The second scroll spiral 22 of the second scroll element 20 protrudes through this second partition plate 40 , Again, you can see in the 1 to 3 not that the second partition plate 40 a slot 41 in the form of a negative image of the second scroll spiral 22 wherein the second scroll spiral 22 through the slot 41 the second partition plate 40 protrudes. The second partition plate 40 is similar to the one in 6 shown first partition plate 30 educated. In addition, there is the second partition plate 40 sealing at the free end 16 the first scroll spiral 12 of the first scroll element 10 at. In particular, the second partition plate 40 in a second plane E2 perpendicular to the orbital axis A with the first scroll spiral 12 in Appendix. In the contact surface is both the first scroll spiral 12 as well as the second partition plate 40 just. So are the second partition plate 40 and the first scroll spiral 12 basically radially to the orbit axis A slidably mounted together.

Der Aufbau der Scrollspiralen 12, 22 und der Trennplatten 30, 40 wie er im Schnitt der 1 bis 3 gezeigt ist, geht auch aus den 5 bis 7 in perspektivischen Ansichten hervor. 5 zeigt dabei eine perspektivische Ansicht mit 90°-Schnitt von zwei ineinander geschachtelte Scrollspiralen 12, 22 mit aufgeschobenen Trennplatten 30, 40. Auf eine Darstellung der Endplatten 11, 21 wurde verzichtet. In 6 erkennt man eine perspektivische Ansicht einer ersten Trennplatte 30 mit einem spiralförmigen ersten Schlitz 31, durch welchen in den 5 und 7 jeweils eine erste Scrollspirale 12 hindurchgeführt ist. 7 zeigt insbesondere eine perspektivische Ansicht mit 90°-Schnitt von einer ersten Scrollspirale 12 mit einer aufgeschobenen ersten Trennplatte 30. Wie man in den 1 bis 7 erkennt, ist dabei kein Spalt zwischen der Trennplatte 30, 40 und der diese durchragenden Scrollspirale 12, 22 vorgesehen. Vielmehr liegt hier eine Passung vor. Damit Trennplatte 30, 40 und Scrollspirale 12, 22 noch axial verschiebbar zueinander sind, sollte die Passung eine Spielpassung oder Übergangspassung sein, welche insbesondere bei Betriebstemperatur des Scrollverdichters 1 vorliegt. Bevorzugt ist die Passung eine H7/j6, H7/h6, H8/h9 oder H7/g6 Passung, wobei die Passungsangabe auf die Breite des Schlitzes und die Wandstärke der Scrollspirale zu beziehen ist (anstatt wie meist üblich auf Bohrung und Welle). Hierdurch wird ein Gasdurchtritt durch die Passung vermieden oder wenigstens auf ein Minimum reduziert.The structure of the scroll spirals 12 . 22 and the separator plates 30 . 40 like him on average 1 to 3 shown is also from the 5 to 7 in perspective views. 5 shows a perspective view with 90 ° cut of two nested scroll spirals 12 . 22 with suspended dividing plates 30 . 40 , On a representation of the end plates 11 . 21 was waived. In 6 can be seen a perspective view of a first partition plate 30 with a spiral-shaped first slot 31 through which in the 5 and 7 each a first scroll spiral 12 passed through. 7 shows in particular a perspective view with 90 ° -cut from a first scroll spiral 12 with a deferred first partition plate 30 , How to get into the 1 to 7 detects, there is no gap between the partition plate 30 . 40 and the towering scroll spiral 12 . 22 intended. Rather, here is a fit. With it separating plate 30 . 40 and scroll spirals 12 . 22 are still axially displaceable to each other, the fit should be a clearance fit or transition fit, which in particular at operating temperature of the scroll compressor 1 is present. Preferably, the fit is a H7 / j6, H7 / h6, H8 / h9 or H7 / g6 fit, where the fit is related to the width of the slot and the wall thickness of the scroll spiral (rather than bore and shaft as is usually the case). As a result, a gas passage through the fit is avoided or at least reduced to a minimum.

Ferner sind die Trennplatten 30, 40, welche am freien Ende 16, 26 eines in axialer Richtung der Orbitachse A verschiebbar gelagerten Scrollelements 10, 20 anliegen, gemäß der 1 bis 3 gemeinsam mit diesem in axialer Richtung der Orbitachse A verschiebbar gelagert. Dies trifft insbesondere auf die erste Trennplatte 30 zu.Further, the separator plates 30 . 40 , which at the free end 16 . 26 a displaceably mounted in the axial direction of the orbital axis A scroll element 10 . 20 in accordance with the 1 to 3 mounted displaceably together with this in the axial direction of the orbit axis A. This applies in particular to the first partition plate 30 to.

Diese erste Trennplatte 30 ist über mindestens einen Aktuator 60 gelagert, der zwischen der ersten Trennplatte 30 und einem Gehäuse 90 angeordnet ist. Wie im Schnitt erkennbar ist, besteht der Aktuator 60 aus mehreren und über den Umfang verteilten Einzelaktuatoren. Mittels dieses Aktuators 60 ist die erste Trennplatte 30 in axialer Richtung der Orbitachse A verschiebbar. Eventuelle weitere Aktuatoren oder Einzelaktuatoren können in Nähe der Orbitachse A auf die Trennplatte einwirken und so eine Durchbiegung der Trennplatte unter Druck verhindern oder verringern. Diese weiteren Aktuatoren oder Einzelaktuatoren können die Endplatte 11 durchgreifen und so bis an die Trennplatte 30 heranreichen.This first separating plate 30 is via at least one actuator 60 stored between the first partition plate 30 and a housing 90 is arranged. As can be seen in section, there is the actuator 60 consisting of several and distributed over the circumference of individual actuators. By means of this actuator 60 is the first partition plate 30 displaceable in the axial direction of the orbital axis A. Any other actuators or Einzelaktuatoren can act near the orbital axis A on the partition plate and thus prevent or reduce deflection of the partition plate under pressure. These other actuators or single actuators may be the endplate 11 reach through and so on to the partition plate 30 come close.

Dabei weist das Gehäuse 90, wie man in den 1 bis 3 erkennt, eine parallel zur Orbitachse A ausgerichtete Gleitfläche 93 auf, mit welcher die erste Trennplatte 30 umfangseitig eine Dichtung ausbildet. Auch die erste Scrollspirale 12 ist aufgrund des Durchragens der ersten Trennplatte 30 radial zur Orbitachse A fest gelagert. Das zweite Scrollelement 20, welches mit dem freien Ende 26 seiner Scrollspirale 22 an der verschiebbaren ersten Trennplatte 30 anliegt, wird von einem zweiten Kraftspeicher 52 in axialer Richtung gegen die axial verschiebbar gelagerte erste Trennplatte 30 gedrückt. Dies sichert die Dichtung zwischen der ersten Trennplatte 30 und der zweiten Scrollspirale 22 auch bei höheren Gasdrücken.In this case, the housing has 90 how to get into the 1 to 3 detects a parallel to the orbital axis A aligned sliding surface 93 on, with which the first partition plate 30 circumferentially forms a seal. Also the first scroll spiral 12 is due to the passage of the first partition plate 30 mounted radially to the orbit axis A fixed. The second scroll element 20 , which with the free end 26 his scroll spiral 22 on the sliding first partition plate 30 is applied, is of a second energy storage 52 in the axial direction against the axially displaceably mounted first partition plate 30 pressed. This secures the seal between the first separator plate 30 and the second scroll spiral 22 even at higher gas pressures.

Dahingegen ist die zweite Trennplatte 40 axialfest in Richtung der Orbitachse A gelagert. Sie liegt hierfür auf einer senkrecht zur Orbitachse A ausgerichteten Gleitfläche 91 auf, die insbesondere durch das Gehäuse 90 ausgebildet ist, und wird von einem Lager 92 geführt. Das erste Scrollelement 10, welches mit dem freien Ende 16 seiner Scrollspirale 12 an der axialfest gelagerten zweiten Trennplatte 40 anliegt, wird von einem ersten Kraftspeicher 51 axial gegen letztere gedrückt. Die zweite Trennplatte 40 wird von dem um die Orbitachse A bewegbar gelagerten zweiten Scrollelement 20 durchragt und ist aufgrund seiner Lagerung gemeinsam mit dem zweiten Scrollelement 20 um die Orbitachse A bewegbar.In contrast, the second partition plate 40 axially fixed in the direction of the orbital axis A stored. It lies for this purpose on a perpendicular to the orbital axis A aligned sliding surface 91 in particular through the housing 90 is formed, and is from a warehouse 92 guided. The first scroll element 10 , which with the free end 16 his scroll spiral 12 on the axially fixed second partition plate 40 is applied, is from a first energy storage 51 pressed axially against the latter. The second partition plate 40 is the second scroll element movably mounted about the orbit axis A 20 protrudes and is due to its storage together with the second scroll element 20 around the orbital axis A movable.

Zum Antrieb des orbitierend bewegbar gelagerten zweiten Scrollelements 20 und der in radialer Richtung bewegungsgekoppelten zweiten Trennplatte 40 ist die zweite Scrollspirale 20 über eine Oldhamkupplung 71 mit einer Antriebseinheit 70 verbunden. Letztere ist mit einem Exzenterabstand zur Orbitachse A der zweiten Scrollspirale 20 angeordnet.For driving the orbiting movably mounted second scroll element 20 and the second motion separation plate coupled in the radial direction 40 is the second scroll spiral 20 over an Oldham clutch 71 with a drive unit 70 connected. The latter is with an eccentric distance to the orbital axis A of the second scroll spiral 20 arranged.

Gemäß der Darstellungen weist die erste Trennplatte 30 eine Austrittsöffnung 32 im Bereich eines um deren Spiralachse W ausgebildeten Spiralenkerns 13 auf. Außerdem verfügt die erste Endplatte 11 des ersten Scrollelements 10 ebenfalls über eine Öffnung 15 im Bereich des um die erste Spiralachse W1 ausgebildeten Spiralenkerns 13. Damit ist der Spiralenkern 13 mit einem Raum zwischen dem ersten Scrollelement 10 in Bildrichtung oberhalb der ersten Trennplatte 30 und dem Gehäuse 90 strömungsverbunden. In diesen Raum kann nunmehr verdichtetes Gas einströmen. Mithin liegt der Raum auf der Druckseite p2 des Scrollverdichters 1. Um das unter Druck stehende Gas an einen Bestimmungsort leiten zu können, weist das Gehäuse 90 einen Anschluss 94 im Bereich dieses Raumes auf, an welchen eine Druckleitung anschließbar ist.As shown, the first partition plate 30 an outlet opening 32 in the region of a spiral core formed around its spiral axis W 13 on. It also has the first end plate 11 of the first scroll element 10 also over an opening 15 in the region of the spiral core formed around the first spiral axis W1 13 , This is the spiral core 13 with a space between the first scroll element 10 in the image direction above the first partition plate 30 and the housing 90 flow-connected. Compressed gas can now flow into this space. Consequently, the space lies on the pressure side p2 of the scroll compressor 1 , To direct the pressurized gas to a destination, the housing has 90 a connection 94 in the region of this space, to which a pressure line can be connected.

Bei Aktivierung der Antriebseinheit 70 treibt diese das zweite Scrollelement 20 über die Oldhamkupplung 71 orbitierend an. Hierbei werden mehrere Verdichtungskammern zwischen den beiden Scrollspiralen 12, 22 sowie den Trennplatten 30, 40 ausgebildet, welche sich durch die Orbitation von außen nach innen verkleinern. Dies führt zu einer Verdichtung eines auf einer Ansaugseite p1 durch eine Eintrittsöffnung 95 des Gehäuses 90 angesaugten Gases. Das verdichtete Gas gelangt schließlich über die Austrittsöffnung 32 in der ersten Trennplatte 30 und die Öffnung 15 in der ersten Endplatte 11 des ersten Scrollelements 10 in den Raum auf der Druckseite p2. Von diesem kann das verdichtete Gas über den Anschluss 94 und eine Druckleitung an einen Bestimmungsort geleitet werden.When the drive unit is activated 70 this drives the second scroll element 20 over the Oldham clutch 71 orbiting. Here are several compression chambers between the two scroll spirals 12 . 22 as well as the separating plates 30 . 40 formed, which shrink by the orbitation from outside to inside. This leads to a compression of one on a suction side p1 through an inlet opening 95 of the housing 90 sucked gas. The compressed gas finally passes through the outlet opening 32 in the first partition plate 30 and the opening 15 in the first end plate 11 of the first scroll element 10 into the room on the pressure side p2. From this, the compressed gas can flow over the connection 94 and a pressure line to be directed to a destination.

Zusätzlich kann durch eine Betätigung des Aktuators 60 eine axiale Bewegung des zweiten Scrollelements 20 erfolgen, indem die erste Trennplatte 30 axial verschoben wird. Hierdurch verändert sich das Volumen zwischen den Scrollspiralen 10, 20 sowie den Trennplatten 30, 40. In 1 ist hierbei ein relativ großes Volumen dargestellt. Durch eine Bewegung der ersten Trennplatte 30 und damit der zweiten Scrollspirale 20 in Bildrichtung oben, ist dieses Volumen maximal auf das in 2 gezeigte Volumen vergrößerbar. Umgekehrt ist das Volumen durch eine Bewegung der ersten Trennplatte 30 und damit des zweiten Scrollelements 20 in Bildrichtung nach unten beispielweise auf das in 3 gezeigte Volumen verkleinerbar. Über dieses Volumen ist schließlich das Fördervolumen des Scrollverdichters 1 einstellbar.In addition, by an actuation of the actuator 60 an axial movement of the second scroll element 20 done by the first separator plate 30 is moved axially. This changes the volume between the scroll spirals 10 . 20 as well as the separating plates 30 . 40 , In 1 Here, a relatively large volume is shown. By a movement of the first partition plate 30 and thus the second scroll spiral 20 in the image direction above, this volume is maximum on the in 2 Volume shown enlarged. Conversely, the volume is due to a movement of the first partition plate 30 and thus the second scroll element 20 in the image direction down, for example, on the in 3 shown volume reduced. About this volume is finally the delivery volume of the scroll compressor 1 adjustable.

Wie man weiterhin in den 1 und 3 erkennt, wird zwischen dem ersten Scrollelement 10 und der ersten Trennplatte 30 eine erste Leerlaufkammer 81 sowie zwischen dem zweiten Scrollelement 20 und der zweiten Trennplatte 40 eine zweite Leerlaufkammer 82 ausgebildet. Da in den Leerlaufkammern 81, 82 jeweils keine Verdichtungskammern ausgebildet werden – die hierfür notwendige korrespondierende Scrollspirale fehlt hier jeweils – ist dies für die Antriebsleistung unerheblich, da hier keine Verdichtungsarbeit zu leisten ist. Lediglich zwischen den Trennplatten 30, 40 werden Verdichtungskammern ausgebildet.How to continue in the 1 and 3 detects is between the first scroll element 10 and the first partition plate 30 a first idle chamber 81 and between the second scroll element 20 and the second partition plate 40 a second idle chamber 82 educated. Because in the idle chambers 81 . 82 in each case no compression chambers are formed - the necessary corresponding scroll spiral is missing here in each case - this is irrelevant to the drive power, since no compression work is to be made here. Only between the partition plates 30 . 40 Compression chambers are formed.

Die erste Leerlaufkammer 81 steht in radialer Richtung mit dem Raum auf der Druckseite p2 in Verbindung. Damit wirkt der Kraft des zweiten Kraftspeichers 52 eine auf die erste Trennplatte 30 wirkende Druckkraft entgegen. Folglich wird der Aktuator 60 bei höherem Druck auf der Druckseite p2 entlastet. Außerdem wird eine Wölbung der ersten Trennplatte 30 nach oben verhindert. Gegenüberliegend ist die zweite Leerlaufkammer 82 gemäß der 1 bis 3 in radialer Richtung mit einem Raum auf der Antriebsseite verbunden, der üblicherweise einen Gasdruck entsprechend der Ansaugseite p1 aufweist. Somit ist die zweite Trennplatte 40 gefährdet, sich durch den Druck in den Verdichtungskammern nach unten zu wölben. Ein Überlauf von hoch verdichtetem Gas in weniger stark verdichtete Kammern wäre die Folge. Dementsprechend muss die zweite Trennplatte 40 besonders steif ausgebildet werden. Alternativ kann der höhere Druck p2 in den Raum auf der Antriebsseite geleitet werden (sofern dieser dicht ist).The first idle chamber 81 is in the radial direction with the space on the pressure side p2 in conjunction. Thus, the force of the second energy storage acts 52 one on the first partition plate 30 counteracting compressive force. Consequently, the actuator becomes 60 relieved at higher pressure on the pressure side p2. In addition, a curvature of the first partition plate 30 prevented upwards. Opposite is the second idle chamber 82 according to the 1 to 3 connected in the radial direction with a space on the drive side, which usually has a gas pressure corresponding to the suction side p1. Thus, the second partition plate 40 endangered to buckle down by the pressure in the compression chambers. An overflow of highly compressed gas into less densely packed chambers would result. Accordingly, the second partition plate must 40 be made very stiff. Alternatively, the higher pressure p2 can be directed into the space on the drive side (if it is tight).

Alternativ bietet sich eine Lösung in Anlehnung an 1 an. Bei dieser könnte auch die zweite Leerlaufkammer 82 mit der Druckseite p2 verbunden werden. Dies ist beispielsweise durch eine Druckleitung realisierbar. Diese kann den in Bildrichtung oben liegenden Raum auf der Druckseite p2 mit dem Raum auf der Antriebsseite verbinden. Alternativ könnte auch eine Austrittsöffnung in der zweiten Trennplatte 40 im Bereich eines um die Spiralachse W2 der zweiten Scrollspirale 22 ausgebildeten Spiralenkerns 23 ausgebildet werden. Weiterhin kann die gesamte Antriebseinheit 70 in den Raum verlegt werden, in welchem anschließend der Druck der Druckseite p2 vorliegt. Bevorzugt wird jedoch eine Dichtung zwischen einem rotierenden aber nicht orbitierenden Bauteil und dem Gehäuse 90 vorgesehen, sodass wenigstens der Antriebsmotor nicht auf der Druckseite p2 liegt. Folglich ist die thermische Belastung für den Antriebsmotor geringer, der Antriebsmotor besser zugänglich und es bestehen weniger elektronische Probleme durch Kondensatbildung.Alternatively, a solution based on 1 at. This could also be the second idle chamber 82 be connected to the pressure side p2. This can be realized for example by a pressure line. This can connect the space in the upper direction of the image on the pressure side p2 with the space on the drive side. Alternatively, could also be an outlet opening in the second partition plate 40 in the region of one about the spiral axis W2 of the second scroll spiral 22 trained spiral core 23 be formed. Furthermore, the entire drive unit 70 be moved into the room, in which then the pressure of the pressure side p2 is present. However, a seal is preferred between a rotating but non-orbiting component and the housing 90 provided so that at least the drive motor is not on the pressure side p2. Consequently, the thermal load for the drive motor is lower, the drive motor more accessible and there are fewer electronic problems due to condensation.

Der im Schnitt von 4 gezeigte Scrollverdichter 1 unterscheidet sich insbesondere in einem Merkmal von den Ausführungsformen der 1 bis 3. Die Ausgestaltung nach 4 weist im Gehäuse 90 keine parallel zur Orbitachse A ausgerichtete Gleitfläche 93 auf, mit welcher die erste Trennplatte 30 umfangseitig eine Dichtung ausbildet. Stattdessen besteht hier ein Spalt und es ist vorgesehen, dass die erste Trennplatte 30 auf der der ersten Endplatte 11 zugewandten Seite einen rohrförmigen Stutzen 17 aufweist. Dieser setzt die in der ersten Trennplatte 30 vorgesehene Austrittsöffnung 32 fort. Weiterhin korrespondiert der Stutzen 17 mit einem am Anschluss 94 des Gehäuses 90 angebrachten Dichtring 96. Folglich steht der Raum zwischen dem ersten Scrollelement 10 und dem Gehäuse 90 sowie oberhalb der ersten Trennplatte 30 nicht mit der Druckseite p2 in Verbindung. Vielmehr herrscht hier der Druck der Ansaugseite p1. Die Anpressung erfolgt wie in 1 über die Federn 51.The average of 4 Scroll compressor shown 1 differs in particular in a feature of the embodiments of the 1 to 3 , The design after 4 points in the housing 90 no parallel to the orbital axis A aligned sliding surface 93 on, with which the first partition plate 30 circumferentially forms a seal. Instead, there is a gap here and it is intended that the first partition plate 30 on the first end plate 11 facing side a tubular nozzle 17 having. This puts the in the first partition plate 30 provided outlet opening 32 continued. Furthermore, the nozzle corresponds 17 with one at the connection 94 of the housing 90 attached sealing ring 96 , Consequently, the space is between the first scroll element 10 and the housing 90 as well as above the first partition plate 30 not connected to the pressure side p2. Rather, the pressure of the suction side p1 prevails here. The contact pressure is as in 1 over the springs 51 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: ScrollverdichterScroll compressor
1010: erstes Scrollelementfirst scroll element
1111: erste Endplattefirst end plate
1212: erste Scrollspiralefirst scroll spiral
1313: Spiralenkernspiral core
1414: offene Seiteopen side
1515: Öffnungopening
1616: freies Endefree end
1717: StutzenSupport
2020: zweites Scrollelementsecond scroll element
2121: zweite Endplattesecond end plate
2222: zweite Scrollspiralesecond scroll spiral
2323: Spiralenkernspiral core
2424: offene Seiteopen side
2626: freies Endefree end
3030: erste Trennplattefirst partition plate
3131: erster Schlitzfirst slot
3232: Austrittsöffnungoutlet opening
4040: zweite Trennplattesecond partition plate
4141: zweiter Schlitzsecond slot
5151: erster Kraftspeicherfirst energy storage
5252: zweiter Kraftspeichersecond energy storage
5353: Federelementspring element
6060: Aktuatoractuator
7070: Antriebseinheitdrive unit
7171: OldhamkupplungOldham
8181: erste Leerlaufkammerfirst idle chamber
8282: zweite Leerlaufkammersecond idle chamber
9090: Gehäusecasing
9191: Gleitflächesliding surface
9292: Lagercamp
9393: Gleitdichtungsliding seal
9494: Anschlussconnection
9595: Eintrittsöffnunginlet opening
9696: Dichtringseal
AA: Orbitachseorbit axis
E1E1: erste Ebenefirst floor
E2E2: zweite Ebenesecond level
p1p1: Ansaugseitesuction
p2p2: Druckseitepressure side
W1W1: erste Spiralachsefirst spiral axis
W2W2: zweite Spiralachsesecond spiral axis

Claims

Scroll compressor ( 1 ), - with a first spiral element ( 10 ) from a first end plate ( 11 ) and a protruding first spiral sheet ( 12 ) is formed, - with a second spiral element ( 20 ) from a second end plate ( 21 ) and a protruding second spiral sheet ( 22 ) is formed, - wherein the spiral elements ( 10 . 20 ) Spiral axes (W1, W2), which are arranged parallel to each other, - wherein the spiral elements ( 10 . 20 ) are arranged such that the spiral sheets ( 12 . 22 ), wherein at least one spiral element ( 10 . 20 ) relative to the other spiral element ( 10 . 20 ) is orbiting movably mounted about an orbit axis (A) oriented parallel to the spiral axes (W1, W2), and - wherein at least one spiral element ( 10 . 20 ) is slidably mounted in the axial direction of the orbital axis (A), characterized in that between the first end plate ( 11 ) of the first spiral element ( 10 ) and the free end ( 26 ) of the second spiral sheet ( 22 ) of the second spiral element ( 20 ) a first partition plate ( 30 ), wherein the first spiral sheet ( 12 ) of the first spiral element ( 10 ) the first separating plate ( 30 protruding, and wherein the first partition plate ( 30 ) sealing at the free end ( 26 ) the second spiral sheet ( 22 ) of the second spiral element ( 20 ), that between the second end plate ( 21 ) of the second spiral element ( 20 ) and the free end ( 16 ) of the first spiral sheet ( 12 ) of the first spiral element ( 20 ) a second partition plate ( 40 ), wherein the second spiral sheet ( 22 ) of the second spiral element ( 20 ) the second separating plate ( 40 ) and wherein the second partition plate ( 40 ) sealing at the free end ( 16 ) of the first spiral sheet ( 12 ) of the first spiral element ( 10 ), and - that the separating plates ( 30 . 40 ) at the free end ( 16 . 26 ) of a displaceably mounted in the axial direction of the orbital axis (A) spiral element ( 10 . 20 ) abuts, are slidably mounted together with this in the axial direction of the orbital axis (A).

Scroll compressor ( 1 ), according to the preamble of claim 1, characterized in that - between the first end plate ( 11 ) of the first spiral element ( 10 ) and the free end ( 26 ) of the second spiral sheet ( 22 ) of the second spiral element ( 20 ) a first partition plate ( 30 ), wherein the first spiral sheet ( 12 ) of the first spiral element ( 10 ) the first separating plate ( 30 protruding, and wherein the first partition plate ( 30 ) sealing at the free end ( 26 ) of the second spiral sheet ( 22 ) of the second spiral element ( 20 ), that between the second end plate ( 21 ) of the second spiral element ( 20 ) and the free end ( 16 ) of the first spiral sheet ( 12 ) of the first spiral element ( 20 ) a second partition plate ( 40 ), wherein the second spiral sheet ( 22 ) of the second spiral element ( 20 ) the second separating plate ( 40 ) and wherein the second partition plate ( 40 ) sealing at the free end ( 16 ) of the first spiral sheet ( 12 ) of the first spiral element ( 10 ), wherein - one of the separating plates ( 30 . 40 ) axially fixed in the direction of the orbital axis (A) is mounted, wherein the spiral element ( 10 . 20 ), which with the free end ( 16 . 26 ) of his spiral blade ( 12 . 22 ) on the axially fixed separating plate ( 30 . 40 ), from a first energy store ( 51 ) against the axially fixed separator plate ( 30 . 40 ) is pressed, and wherein a other of the separating plates ( 30 . 40 ) at the free end ( 16 . 26 ) of a displaceably mounted in the axial direction of the orbital axis (A) spiral element ( 10 . 20 ) rests, is slidably mounted together with this in the axial direction of the orbital axis (A).

Scroll compressor ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that one of the separating plates ( 30 . 40 ) with an actuator ( 60 ) in the axial direction of the orbital axis (A) is displaceable, wherein the spiral element ( 10 . 20 ), which with the free end ( 16 . 26 ) his spiral sheet ( 12 . 22 ) on the displaceable separating plate ( 30 . 40 ) is applied, by a second energy storage ( 52 ) against the displaceably mounted separating plate ( 30 . 40 ) is pressed.

Scroll compressor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the separating plates ( 30 . 40 ), which of a about the orbital axis (A) movably mounted spiral element ( 10 . 20 ) are projected, are movably mounted together with this about the orbital axis (A).

Scroll compressor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that between an end plate ( 11 . 21 ) of a spiral element ( 10 . 20 ) and one of its spiral sheet ( 12 . 22 ) penetrated partition plate ( 30 . 40 ) an idle chamber ( 81 . 82 ), wherein the idle chamber ( 81 . 82 ) with a pressure side (p2) of the scroll compressor ( 1 ) is fluidly connected.

Scroll compressor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the separating plates ( 30 . 40 ) an outlet opening ( 32 ) in the region of a spiral core (W1, W2) formed around the spiral axis ( 13 . 23 ) having.

Scroll compressor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first separating plate ( 30 ) a slot ( 31 ) in the form of a negative image of the first spiral sheet ( 12 ), wherein the first spiral sheet ( 12 ) through the slot ( 31 ) of the first partition plate ( 30 protrudes.

Scroll compressor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second separating plate ( 40 ) a slot ( 41 ) in the form of a negative image of the second spiral sheet ( 22 ), wherein the second spiral sheet ( 22 ) through the slot ( 41 ) of the second partition plate ( 40 protrudes.