DE10063602A1

DE10063602A1 - Compressor has spiral compression device with bearing box, sealing element for air-tight separation of rear volume and fluid suction side of compression unit

Info

Publication number: DE10063602A1
Application number: DE10063602A
Authority: DE
Inventors: Yuichi Tsumagari; Yoshitaka Akiyama; Kazuhiro Kuroki; Hiroyuki Gennami
Original assignee: Denso Corp; Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK; Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp; Denso Corp
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2001-07-12
Also published as: US20010014293A1

Abstract

The compressor has a compression unit with a fixed spiral, a movable spiral, a shaft for driving the movable spiral with a crank region, a bearing rotatably connecting the movable spiral and crank region, a bearing box for accommodating the bearing and for bounding a rear volume into which high pressure fluid flows from an output aperture, and which is separated from the compression volume, and a sealing element. The compressor has a compression unit with a fixed spiral (111), a movable spiral (112), a shaft (115) for driving the movable spiral with a crank region, a bearing (116) rotatably connecting the movable spiral and crank region, a bearing box for accommodating the bearing and for bounding a rear volume (117) into which high pressure fluid flows from an output aperture, and which is separated from the compression volume, and a sealing element (118a) for air-tight separation of the rear volume and the fluid suction side of the compression unit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kompressor mit Spiral-Kompressions einrichtung, der in geeigneter Weise bei einem Dampfkompressions-Kühlzyklus Anwendung findet.The present invention relates to a compressor with a spiral compression device suitably in a vapor compression refrigeration cycle Application.

Bei einem herkömmlichen Kompressor mit Spiral-Kompressionseinrichtung, der in JP-A-3-37 385 beschrieben ist, wird der Abgabedruck des komprimierten Kühl- bzw. Kältemittels mittels eines Druckeinstellventils, beispielsweise eines Ventils für einen konstanten Druck, eingestellt und auf die Rückseitenfläche einer bewegbaren Spirale zur Einwirkung gebracht, sodass die auf die beweg bare Spirale in einer Richtung parallel zu der Welle zur Einwirkung gebrachte Schubkraft herabgesetzt ist. Bei diesem Kompressor besteht jedoch die Notwendigkeit, das Druckeinstellventil vorzusehen, und kann die Struktur des Kompressors mit Spiral-Kompressionseinrichtung komplex gemacht sein.In a conventional compressor with a spiral compression device, the in JP-A-3-37 385, the discharge pressure of the compressed Coolant or refrigerant by means of a pressure adjustment valve, for example one Constant pressure valve, set and on the back surface a movable spiral so that the moving bare spiral in a direction parallel to the shaft Thrust is reduced. This compressor, however, has Need to provide the pressure adjustment valve, and can change the structure of the Compressor with a spiral compression device can be made complex.

Andererseits wird bei einem Kompressor mit Spiral-Kompressionseinrichtung, der in JP-A-11-2 194 beschrieben ist, das Volumen des Kompressionsraums verkleinert, während eine bewegbare Spirale gegenüber einer ortsfesten Spirale umläuft. An einer etwa zentralen Position der Stirnplatte der bewegbaren Spirale, wo das Volumen der Kompressionsraums minimal wird, ist ein Abgabeloch vorgesehen, und ist ein Abgabeventil vorgesehen um zu verhindern, dass das Fluid von dem Abgabeloch aus in den Kompressionsraum hinein zurückströmt. Jedoch ist im Allgemeinen die Dicke der Stirnplatte der bewegbare Spirale dicker ausgebildet, um das Abgabeventil an der Stirnplatte der bewegbare Spirale unter Verwendung einer Schraube zu befestigen. Wenn die Dicke der Stirnplatte dicker wird, wird das Volumen des Abgabelochs größer, und wird das Totraum volumen größer. Entsprechend ist der Wirkungsgrad des Kompressors ver schlechtert, und wird die Größe des Kompressors größer.On the other hand, in a compressor with a spiral compression device, described in JP-A-11-2194, the volume of the compression space downsized while a movable spiral versus a stationary spiral circulates. At an approximately central position of the end plate of the movable spiral, where the volume of the compression space becomes minimal is a discharge hole and a dispensing valve is provided to prevent the Fluid flows back into the compression space from the discharge hole. However, the thickness of the face plate of the movable scroll is generally thicker designed to place the dispensing valve on the face plate of the movable scroll Use a screw to attach. If the thickness of the face plate becomes thicker, the volume of the discharge hole becomes larger, and the dead space volume larger. The efficiency of the compressor is correspondingly ver deteriorates, and the size of the compressor becomes larger.

In Hinblick auf die vorstehend eingegebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kompressor mit Spiral-Kompressionseinrichtung zu schaffen, der die auf die bewegbare Spirale zur Einwirkung gebrachte Schubkraft ohne Verwendung eines Druckeinstellventils herabsetzt. In view of the problems entered above, it is a task of present invention, a compressor with a spiral compression device to create the one that has acted on the movable spiral Reduces thrust without using a pressure adjustment valve.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kompressor mit Spiral-Kompressionseinrichtung zu schaffen, bei dem ein Rückschlagventil ohne Vergrößerung der Größe des Kompressors leicht einfach angebracht werden kann.It is another object of the present invention to provide a compressor To create a spiral compression device without a check valve Increasing the size of the compressor can be easily attached easily can.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei einem Kompressor mit Spiral- Kompressionseinrichtung mit einer ortsfesten Spirale und mit einer bewegbaren Spirale das Volumen des Kompressionsraums, das durch die ortsfesten Spirale und durch die bewegbare Spirale bestimmt ist, verändert, um das Fluid anzu saugen und zu komprimieren, und wird das komprimierte Fluid von einem Abgabeloch aus abgegeben, das in der Stirnplatte der bewegbare Spirale vorgesehen ist. Der Kompressor besitzt eine Welle zum Antrieb der bewegbaren Spirale; die Welle besitzt einen Kurbelbereich an der Seite eines Längsendes, und der Kurbelbereich ist gegenüber der Drehachse der bewegbaren Spirale versetzt. Ein Lager, über das die bewegbare Spirale mit dem Kurbelbereich verbunden ist, ist in einem Lagerkasten zur dortigen Aufnahme des Lagers und zur Bildung eines rückseitigen Raums angeordnet, in den Hochdruck-Fluid, das von dem Abgabeloch aus abgegeben wird, eingeführt wird. Weiter ist der rückseitige Raum von dem Kompressionsraum durch die Stirnplatte der beweg baren Spirale derart abgeteilt, dass er dem Kompressionsraum gegenüber liegt, und ist ein Dichtungselement zur luftdichten Aufteilung des rückseitigen Raums und der Fluid-Ansaugseite des Kompressionsraums angeordnet. Entsprechend kommt der Abgabedruck des Fluids von der Seite der rückwärtigen Fläche der bewegbaren Spirale nur an einer Position zur Einwirkung, die dem rückseitigen Raum entspricht. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Rückschub kraft infolge des Drucks des rückseitigen Raums größer als die Kompressions schubkraft infolge einer Kompressionsreaktionskraft wird. Als eine Folge kann die Kompressionsschubkraft, die auf die bewegbare Spirale zur Einwirkung kommt, ohne Verwendung eines Druckeinstellventils geringer eingestellt werden.According to the present invention, a compressor with a scroll Compression device with a fixed spiral and with a movable Spiral is the volume of the compression space created by the fixed spiral and determined by the movable scroll, changed to turn on the fluid suck and compress, and the compressed fluid from one Dispensing hole from dispensed in the face plate of the movable spiral is provided. The compressor has a shaft for driving the movable Spiral; the shaft has a crank area on the side of a longitudinal end, and the crank area is opposite to the axis of rotation of the movable scroll transferred. A bearing over which the movable spiral with the crank area is connected, is in a storage box for receiving the bearing there and arranged to form a back space in the high pressure fluid that is discharged from the discharge hole. Further is that back space from the compression space through the faceplate of the mov separable spiral in such a way that it lies opposite the compression space, and is a sealing element for the airtight division of the rear space and the fluid suction side of the compression space. Corresponding the discharge pressure of the fluid comes from the side of the rear surface of the movable spiral only in a position to act on the back Room corresponds. This can prevent the return force greater than the compression due to the pressure of the back space thrust due to a compression reaction force. As a result, can the compression thrust that acts on the movable scroll comes to be set lower without using a pressure adjustment valve.

Vorzugsweise ist der Lagerkasten derart angeordnet, dass er von der Stirnplatte der bewegbaren Spirale aus zu der dem Kompressionsraum gegenüber liegenden Seite hin vorsteht, und ist das Dichtungselement zwischen dem Lagerkasten und der Welle angeordnet. Daher kann die hochdruckseitige Rückseite, die den rückseitigen Raum aufweist, leicht luftdicht gegenüber der Fluid-Ansaugseite des Kompressionsraums abgeteilt werden. The storage box is preferably arranged such that it is off the end plate the movable spiral opposite to that of the compression space protruding side, and is the sealing element between the Storage box and the shaft arranged. Therefore, the high pressure side Back, which has the back space, slightly airtight against the Fluid intake side of the compression space can be partitioned.

Vorzugsweise ist ein Rückschlagventil zum Öffnen und zum Schließen des Abgabelochs angeordnet worden zu verhindern, dass das von dem Kompres sionsraum aus abgegebene Fluid in den Kompressionsraum zurückströmt, und ist das Rückschlagventil zwischen der Stirnplatte der bewegbaren Spirale und dem Lager eingesetzt, um an der Stirnplatte der bewegbaren Spirale befestigt zu sein. Daher ist es möglich, die Dicke der Stirnplatte der bewegbare Spirale herabzusetzen, und kann das Rückschlagventil ohne Vergrößerung der Größe des Kompressors leicht einfach angebracht werden.Preferably, a check valve for opening and closing the Dispensing holes have been arranged to prevent that from the compress sionsraum flows back into the compression chamber, and is the check valve between the face plate of the movable scroll and the bearing used to be attached to the end plate of the movable scroll his. Therefore, it is possible to change the thickness of the end plate of the movable scroll decrease, and can check valve without increasing the size of the compressor can be easily attached easily.

Weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind deutlich und leicht aus der nachfolgenden Detailbeschreibung einer bevorzugten Aus führungsform bei gemeinsamer Betrachtung mit den beigefügten Zeichnungen zu ersehen, in denen zeigen:Other objects and features of the present invention are clear and easily from the following detailed description of a preferred Aus management form when viewed together with the attached drawings can be seen in which show:

Fig. 1 eine schematische Ansicht mit der Darstellung eines Dampf kompressions-Kühlzyklus gemäß einer bevorzugten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung; Fig. 1 is a schematic view showing a vapor compression cooling cycle according to a preferred embodiment of the present invention;

Fig. 2 eine Schnittansicht mit der Darstellung des Kompressors mit Spiral- Kompressionseinrichtung gemäß der Ausführungsform; Fig. 2 is a sectional view showing the compressor with a spiral compression device according to the embodiment;

Fig. 3A eine vergrößerte Ansicht mit der Darstellung der Struktur des Abgabelochs des Kompressors; und Figure 3A is an enlarged view showing the structure of the discharge hole of the compressor. and

Fig. 3B eine Vorderansicht eines Abgabeventils des Kompressors gemäß der Ausführungsform. Fig. 3B is a front view of a dispensing valve of the compressor according to the embodiment.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Bei dieser Ausführungsform findet die vorliegende Erfindung typischerweise Anwendung bei einem Elektrokompressor, bei dem eine Spiral-Kompressionseinrichtung (Spiralkompressor) mit einem Elektromotor integriert bzw. zusammengefasst ist.The following is a preferred embodiment of the present invention described with reference to the accompanying drawings. At this Embodiment, the present invention typically finds application in an electric compressor, in which a spiral compression device (Spiral compressor) is integrated or combined with an electric motor.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, besitzt ein Dampfkompressions-Kühlzyklus für eine Fahrzeugklimaanlage einen Elektrokompressor 100, einen Kondensator 200 als Kühler zum Kühlen des von dem Elektrokompressor 100 abgegebenen Kühl- bzw. Kältemittels, einen Aufnahmebehälter 300 zum Aufteilen des von dem Kühler 300 aus abgegebenen Kühl- bzw. Kältemittels in gasförmiges und in flüssiges Kühl- bzw. Kältemittel, ein Kapillarröhrchen 400 zum Dekomprimieren des von dem Aufnahmebehälter 300 aus strömenden flüssigen Kühl- bzw. Kältemittels und einen Verdampfer 500 zum Verdampfen des mittels des Kapillarröhrchens 400 dekomprimierten Kühl- bzw. Kältemittels. In dem Aufnahmebehälter 300 wird das flüssige Kühl- bzw. Kältemittel von dem gas förmigen Kühl- bzw. Kältemittel getrennt und dort als überschüssiges Kühl- bzw. Kältemittel des Kühlzyklus gespeichert.As shown in FIG. 1, a vapor compression refrigeration cycle for a vehicle air conditioner has an electric compressor 100 , a condenser 200 as a cooler for cooling the refrigerant discharged from the electric compressor 100 , a receptacle 300 for dividing that from the radiator 300 dispensed coolant or refrigerant in gaseous and liquid coolant or refrigerant, a capillary tube 400 for decompressing the liquid coolant or refrigerant flowing from the receiving container 300 and an evaporator 500 for evaporating the coolant or decompressed by means of the capillary tube 400 Refrigerant. In the receptacle 300 , the liquid coolant or refrigerant is separated from the gaseous coolant or refrigerant and stored there as excess coolant or refrigerant of the cooling cycle.

Als Nächstes wird die Struktur des Elektrokompressors 100 im Detail beschrie ben. Eine Spiral-Kompressionseinheit (Kompressionseinrichtung Cp) ist durch eine ortsfesten Spirale 111, eine bewegbare Spirale (d. h. eine drehbare Spirale) 112 und dergleichen gebildet. Die ortsfeste Spirale 111 wird als ein Teil eines Kompressorgehäuses 110 zur Unterbringung der Kompressionseinheit Cp verwendet. Das Kompressorgehäuse 110 ist aus beispielsweise Aluminium hergestellt.Next, the structure of the electric compressor 100 will be described in detail. A spiral compression unit (compression device Cp) is formed by a fixed spiral 111 , a movable spiral (ie a rotatable spiral) 112 and the like. The stationary scroll 111 is used as part of a compressor housing 110 for housing the compression unit Cp. The compressor housing 110 is made of aluminum, for example.

In dem Kompressorgehäuse 110 ist eine Trennwand 114 zur Befestigung an dem Kompressorgehäuse 110 mittels einer Schraube und zum Abteilen eines Ansaugraums (d. h. eines Raums, in dem die bewegbare Spirale 112 umläuft) 113 und eines Abgaberaums 121 (Motorraum) voneinander angeordnet. Die ortsfeste Spirale 111 besitzt einen spiralförmigen Verzahnungsbereich 111a, der an einer etwa kreisförmigen Stirnplatte 111b vorgesehen ist. In gleicher Weise besitzt die drehbare Spirale 112 einen spiralförmigen Verzahnungsbereich 112a, der an einer etwa kreisförmigen Stirnplatte 112b vorgesehen ist. Wenn die bewegbare Spirale 112 gegenüber der ortsfesten Spirale 111 umläuft, wird das Volumen des Arbeitsraums (d. h. des Kompressionsraums) V, der durch die ortsfeste Spirale 111 und durch die bewegbare Spirale 112 begrenzt ist, verändert. In dem Arbeitsraum V wird Kühl- bzw. Kältemittel (Fluid) angesaugt und komprimiert. Das in dem Arbeitsraum V komprimierte Kühl- bzw. Kältemittel wird von einem Abgabeloch 112c aus abgegeben, das in der Stirnplatte 112b der bewegbaren Spirale 112 vorgesehen ist.In the compressor housing 110 , a partition wall 114 is arranged for attachment to the compressor housing 110 by means of a screw and for partitioning an intake space (ie a space in which the movable scroll 112 rotates) 113 and a discharge space 121 (engine compartment) from one another. The stationary spiral 111 has a spiral toothed area 111 a, which is provided on an approximately circular end plate 111 b. In the same way, the rotatable spiral 112 has a spiral toothed region 112 a, which is provided on an approximately circular end plate 112 b. When the movable scroll 112 rotates with respect to the fixed scroll 111 , the volume of the work space (ie, the compression space) V limited by the fixed scroll 111 and the movable scroll 112 is changed. In the work space V, coolant or refrigerant (fluid) is sucked in and compressed. The coolant or refrigerant compressed in the working space V is discharged from a discharge hole 112 c, which is provided in the end plate 112 b of the movable spiral 112 .

Eine Welle 115 zum Umlaufenlassen der bewegbaren Spirale 112 besitzt einen Kurbelbereich 115a, der gegenüber der Drehachse CL der bewegbaren Spirale 112 versetzt ist, und die bewegbare Spirale 112 ist an dem Kurbelbereich 115a über ein Lager 116 drehbar befestigt. Die Welle 115 ist über radiale Drehlager 119a, 119b drehbar abgestützt.A shaft 115 for revolving the movable spiral 112 has a crank portion 115 a, which is offset from the axis of rotation CL of the movable spiral 112 , and the movable spiral 112 is rotatably attached to the crank portion 115 a via a bearing 116 . The shaft 115 is rotatably supported via radial rotary bearings 119 a, 119 b.

Ein rückwärtiger Kompressionsraum 117 (ein rückseitiger Raum), in den Hoch druck-Kühl- bzw. Kältemittel, das von dem Abgabeloch 112c aus abgegeben wird, eingeführt wird, ist an einer Seite der Stirnplatte 112b gegenüber dem Arbeitsraum V vorgesehen. Das heißt, der rückwärtige Kompressionsraum 117 und der Arbeitsraum V sind durch die Stirnplatte 112b der bewegbaren Spirale 112 voneinander getrennt. Weiter ist ein etwa zylindrischer Lagerkasten 112d zur dortigen Unterbringung des Lagers 116 einstückig mit der Stirnplatte 112b der bewegbaren Spirale 112 ausgebildet.A rear compression space 117 (a rear space) into which the high-pressure refrigerant discharged from the discharge hole 112 c is introduced is provided on one side of the end plate 112 b opposite the work space V. That is, the rear compression space 117 and the work space V are separated from each other by the end plate 112 b of the movable scroll 112 . Furthermore, an approximately cylindrical storage box 112 d for accommodating the bearing 116 there is formed in one piece with the end plate 112 b of the movable spiral 112 .

Das Lager 116 ist im Presssitz in dem Lagerkasten 112d im Wege eines orts festen Sitzes eingesetzt, und der Kurbelbereich 115a ist an dem Lager 116 im Wege eines laufenden Sitzes eingesetzt. Weiter ist ein erster Kühl- bzw. Kältemittel-Durchtritt 115b, durch den hindurch Hochdruck-Kühl- bzw. Kälte mittel, das in dem rückwärtigen Kompressionsraum 117 abgegeben wird, in den Abgaberaums 121 eingeführt wird, in dem Kurbelbereich 115a und der Welle 115 vorgesehen. Andererseits ist ein erstes Dichtungselement 118a, das aus Kunststoff (beispielsweise aus Teflon) hergestellt ist, zum luftdichten Abteilen des rückwärtigen Kompressionsraums 117 und des Ansaugraums 113 von einander angeordnet. Ferner ist ein aus Kunststoff (beispielsweise aus Teflon) hergestelltes zweites Dichtungselement 118b zum gegenseitigen luftdichten Abteilen des Ansaugraums 113 und des Abgaberaums 121 vorgesehen.The bearing 116 is press-fitted in the bearing box 112 d by means of a fixed seat, and the crank region 115 a is inserted on the bearing 116 by means of a running seat. Next is a first coolant or refrigerant passage 115 b, through which high-pressure coolant, which is discharged in the rear compression space 117 , is introduced into the discharge space 121 , in the crank region 115 a and the shaft 115 provided. On the other hand, a first sealing element 118 a, which is made of plastic (for example, Teflon), is arranged for airtight partitioning of the rear compression space 117 and the suction space 113 from one another. Furthermore, a second sealing element 118 b made of plastic (for example made of Teflon) is provided for mutually airtight partitioning of the suction space 113 and the discharge space 121 .

Das erste Dichtungselement 118a ist zwischen dem Kurbelbereich 115a der Welle 115 und dem Lagerkasten 112d angeordnet und berührt gleitend den Kurbelbereich 115a zum luftdichten Abteilen des hinteren Kompressionsraums 117 und des Ansaugraums 113. Andererseits ist das zweite Dichtungselement 118b zwischen der Trennwand 114 und der Welle 115 angeordnet und berührt gleitend die Welle 115 zum luftdichten Abteilen des Abgaberaums 121 und des Ansaugraums 113.The first sealing element 118 a is arranged between the crank region 115 a of the shaft 115 and the bearing box 112 d and slidably touches the crank region 115 a for airtight partitioning of the rear compression space 117 and the suction space 113 . On the other hand, the second sealing member 118 b is disposed between the partition 114 and the shaft 115 and slidably contacts the shaft 115 for airtight partitioning of the discharge space 121 and the suction space 113 .

Ein erster Öldurchtritt 115c ist so vorgesehen, dass Schmieröl, das in dem Kühl- bzw. Kältemittel eingemischt ist, das durch den ersten Kühl- bzw. Kälte mitteldurchtritt 115b hindurch strömt, in das Lager 116 und in das erste Dichtungselement 118a eingeführt werden kann. Weiter ist ein zweiter Öl durchtritt 115d so vorgesehen, dass Schmieröl, das in den Kühl- bzw. Kältemittel eingemischt ist, das durch den ersten Kühl- bzw. Kältemitteldurchtritt 115b hindurch strömt, in das zweite Dichtelement 118b und in das Lager 119a zur drehbaren Abstützung der Welle 115 eingeführt wird. Andererseits wird Schmieröl aus dem Kühl- bzw. Kältemittel, das in dem Abgaberaum 121 strömt, dem Lager 119b zugeführt.A first oil passage 115 c is provided in such a way that lubricating oil which is mixed in the coolant or refrigerant which flows through the first coolant or coolant passage 115 b is introduced into the bearing 116 and into the first sealing element 118 a can be. Furthermore, a second oil passage 115 d is provided such that lubricating oil, which is mixed into the coolant or refrigerant and flows through the first coolant or refrigerant passage 115 b, into the second sealing element 118 b and into the bearing 119 a is inserted for rotatable support of the shaft 115 . On the other hand, lubricating oil from the refrigerant flowing in the discharge space 121, the bearing 119 is supplied to b.

Wie in Fig. 3A und 3B dargestellt ist, ist ein Abgabe-Reedventil (Reedventil, Rückschlagventil) 117a vorgesehen, um das Abgabeloch 112c zu öffnen und zu schließen und um zu verhindern, dass von dem Arbeitsraum V aus abgegebenes Kühl- bzw. Kältemittel in dem Arbeitsraum V zurückströmt. Ein Anschlag 117b ist dazu vorgesehen, den maximalen Öffnungsgrad des Abgabeventils 117a zu regeln. Das Abgabeventil 117a und der Anschlag 117b sind an der Stirnplatte 112b der bewegbare Spirale 112 befestigt, während sie zwischen der Stirnplatte 112b der bewegbaren Spirale 112 und dem Lager 116 eingesetzt ist. Ein Anschlagring 112d ist in dem Lagerkasten 112d vorgesehen um zu verhindern, dass das Lager 116 aus dem Lagerkasten 112d entfernt wird.As shown in FIGS. 3A and 3B, a dispensing reed valve (reed valve, check valve) 117 a is provided in order to open and close the dispensing hole 112 c and to prevent cooling or dispensing from the working space V Refrigerant flows back into the work space V. A stop 117 b is provided to regulate the maximum degree of opening of the discharge valve 117 a. The discharge valve 117 a and the stop 117 b are fixed to the end plate 112 b of the movable spiral 112 , while it is inserted between the end plate 112 b of the movable spiral 112 and the bearing 116 . A stop ring 112 d provided in the bearing box 112 d to prevent the bearing 116 of the bearing box 112 is removed d.

Der Abgaberaum 121 (Motorraum) ist durch ein Motorgehäuse 121 gebildet, das aus beispielsweise Aluminium hergestellt ist. Ein bürstenloser Gleichstrommotor Mo zum Antrieb der Kompressionseinheit Cp ist in dem Abgaberaum 121 untergebracht, und der Abgaberaum 121 ist dazu vorgesehen, eine Verbindung mit der Abgabeseite der Kompressionseinheit Cp herzustellen. Der Motor Mo besitzt einen Stator 122 und einen Magnetrotor 123, der in dem Stator 122 umläuft. Der Stator 122 besteht aus einem Statorkern 122a, der in dem Motor gehäuse 120 im Schrumpfsitz befestigt ist, und aus einer Wicklung 122b, die in dem Statorkern 122a aufgewickelt ist. Der Magnetrotor 123 durchdringt die Trennwand 114 und ist einstückig mit der Welle 115 zum Umlaufenlassen der bewegbaren Spirale 122 der Kompressionseinheit Cp verbunden.The delivery space 121 (engine compartment) is formed by a motor housing 121 , which is made of aluminum, for example. A brushless DC motor Mo for driving the compression unit Cp is housed in the discharge space 121 , and the discharge space 121 is provided to connect to the discharge side of the compression unit Cp. The motor Mo has a stator 122 and a magnet rotor 123 which rotates in the stator 122 . The stator 122 consists of a stator core 122 a, which is fixed in the motor housing 120 in the shrink fit, and a winding 122 b, which is wound in the stator core 122 a. The magnet rotor 123 penetrates the partition 114 and is connected in one piece to the shaft 115 for revolving the movable spiral 122 of the compression unit Cp.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist ein zweiter Kühl- bzw. Kältemitteldurchtritt 115e an einem Seitenende einer Endseite (d. h. an der in Fig. 2 rechten Endseite) der Welle 115 vorgesehen. Durch den zweiten Kühl- bzw. Kältemitteldurchtritt 115e hindurch wird Hochdruck-Kühl- bzw. Kältemittel, das in den Abgaberaum 121 strömt, während es den Motor Mo kühlt, zum Äußeren des Abgabeanschlusses 130 hin von dem Abgabeanschluss 130 aus eingeführt.As shown in FIG. 2, a second coolant passage 115 e is provided on a side end of an end side (ie, on the right end side in FIG. 2) of the shaft 115 . Through the second coolant passage 115 e, high-pressure coolant that flows into the discharge space 121 while cooling the engine Mo is introduced to the outside of the discharge port 130 from the discharge port 130 .

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei der Spiral-Kompressionseinheit Cp (Spiral-Kompressionseinrichtung) das Volumen des Arbeitsraums V verkleinert, während sich der Arbeitsraum V von der Außenseite eines Wirbels aus zu dem Zentrum des Wirbels hin bewegt. Daher ist die Schubkraft infolge der Kom pressionsreaktionskraft, die auf die bewegbare Spirale 112 zur Einwirkung kommt, auf dem gesamten Flächenbereich der Stirnplatte 112b der bewegbaren Spirale 112 nicht gleich. Entsprechend kann, wenn der Abgabedruck des Hochdruck-Kühl- bzw. Kältemittels einfach auf die rückseitige Fläche der bewegbaren Spirale 112 ohne Verwendung eines Druckeinstellventils zur Einwirkung gebracht wird, die Rückschubkraft infolge der Abgabekraft, die auf die rückseitige Fläche der bewegbaren Spirale 112 zur Einwirkung gebracht wird, größer als die Kompressionsschubkraft infolge der Kompressions reaktionskraft werden, und ist es unmöglich, die Schubkraft, die auf die beweg bare Spirale 112 zur Einwirkung gebracht wird, einzuschränken (zu beseitigen).According to the present invention, in the spiral compression unit Cp (spiral compression device), the volume of the work space V is reduced while the work space V moves from the outside of a vortex to the center of the vortex. Therefore, the pushing force is due to the pressionsreaktionskraft Kom, which comes to the movable scroll 112 to act on the entire area of the face plate 112 of the movable scroll 112 is not equal to b. Accordingly, if the discharge pressure of the high pressure refrigerant is simply applied to the back surface of the movable scroll 112 without using a pressure adjustment valve, the push back force due to the discharge force applied to the back surface of the movable scroll 112 can be applied becomes larger than the compression thrust due to the compression reaction force, and it is impossible to limit (eliminate) the thrust applied to the movable scroll 112 .

Jedoch ist gemäß dieser Ausführungsform der rückseitige Kompressionsraum 117, durch den hindurch Hochdruck-Kühl- bzw. Kältemittel, das von dem Ab gabeloch 112c aus abgegeben wird, eingeführt wird, in dem Lagerkasten 112d vorgesehen, und ist der rückseitige Kompressionsraum 117 luftdicht von dem Ansaugraum 113 durch das erste Dichtungselement 118a abgeteilt. Daher kommt die Abgabekraft des Hochdruck-Kühl- bzw. Kältemittels auf die rück wärtige Flächenseite der Stirnplatte 112b der bewegbaren Spirale 112 nur in einer Position, die dem rückseitigen Kompressionsraum 117 entspricht, zur Einwirkung. Wie in Fig. 3A dargestellt ist, kann, weil die Abmessung des Außen durchmessers Db des Lagers 116 kleiner als die Abmessung des Außen durchmessers Da der Stirnplatte 112b ist, verhindert werden, dass die Rück schubkraft kleiner als die Kompressionsschubkraft wird. Entsprechend kann bei dieser Ausführungsform die Kompressionsschubkraft ohne Verwendung eines Druckeinstellventils herabgesetzt werden.However, according to this embodiment, the rear compression space 117 through which high pressure refrigerant discharged from the discharge hole 112 c is introduced is provided in the storage box 112 d, and the rear compression space 117 is airtight from the suction space 113 divided by the first sealing member 118 a. Therefore, the discharge force of the high-pressure coolant on the rear surface side of the end plate 112 b of the movable scroll 112 only acts in a position that corresponds to the rear compression space 117 . As 3A is shown in Fig., Since the dimension of the outer diameter Db of the bearing 116 diameter Da of the face plate is smaller than the dimension of the outer 112 b can be prevented that the rear pushing force is smaller than the compression thrust is. Accordingly, in this embodiment, the compression thrust can be reduced without using a pressure adjustment valve.

Bei dieser Ausführungsform ist das Lager 116 auf der Grundlage der Kom pressionsschubkraft zusätzlich zu der radialen Kraft ausgewählt, die auf das Lager 116 einwirkt.In this embodiment, the bearing 116 is selected based on the compression thrust in addition to the radial force acting on the bearing 116 .

Weiter ist das Abgabeventil 117a an der Stirnplatte 112b befestigt, während es zwischen der Stirnplatte 112b der bewegbaren Spirale 112 und dem Lager 116 eingesetzt ist. Daher kann die Stirnplatte 112b dünner ausgebildet sein. Auf diese Weise kann die bewegbare Spirale 112 kleiner ausgebildet werden, und kann die Größe des Elektrokompressors 100 in einfacher Weise verkleinert werden.Next, the discharge valve 117 a is attached to the end plate 112 b, while it is inserted between the end plate 112 b of the movable scroll 112 and the bearing 116 . Therefore, the end plate 112 b can be made thinner. In this way, the movable scroll 112 can be made smaller, and the size of the electric compressor 100 can be easily reduced.

Bei dieser Ausführungsform ist das Abgabeloch 112c in der Stirnplatte 112d an einer etwa zentralen Position des rückseitigen Kompressionsraums 117 in radialer Richtung vorgesehen.In this embodiment, the discharge hole 112 c is provided in the end plate 112 d at an approximately central position of the rear compression space 117 in the radial direction.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihrer bevorzugten Aus führungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vollständig beschrieben worden ist, ist zu beachten, das zahlreiche Änderungen und Modifikationen für den Fachmann ersichtlich sein werden.Although the present invention in connection with its preferred Aus leadership form with reference to the accompanying drawings It should be noted that numerous changes and Modifications will be apparent to those skilled in the art.

Beispielsweise findet bei der oben beschriebenen Ausführungsform die vor liegende Erfindung typischerweise Anwendung bei einem Elektrokompressor, bei dem der Elektromotor mit einem Spiralkompressor zusammengefasst ist. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch bei einem Kompressor Anwendung finden, bei dem eine Antriebseinheit, beispielsweise ein Elektromotor, separat vor gesehen ist.For example, in the embodiment described above Invention typically applied to an electric compressor which the electric motor is combined with a scroll compressor. However the present invention can also be applied to a compressor, in which a drive unit, for example an electric motor, is provided separately is seen.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform kann das Abgabeventil 117a an der Stirnplatte 112b mit Hilfe eines Befestigungselements, beispielsweise mit Hilfe einer Schraube, befestigt sein. Andererseits können das erste und das zweite Dichtungselement 118a, 118b weggelassen werden, und kann die Rückschubkraft auf die gesamte rückseitige Fläche der Stirnplatte 112b Ein wirkung kommen. In diesem Fall ist es notwendig, ein Dichtungselement zum Abteilen des Abgaberaums und des Ansaugraums vorzusehen.In the embodiment described above, the discharge valve 117 a can be fastened to the end plate 112 b by means of a fastening element, for example using a screw. On the other hand, the first and the second sealing element 118 a, 118 b can be omitted, and the push-back force can come across the entire rear surface of the end plate 112 b. In this case, it is necessary to provide a sealing member for dividing the discharge space and the suction space.

Diese Änderungen und Modifikationen sind als unter den Umfang der vor liegenden Erfindung gemäß deren Definition durch die beigefügten Ansprüche fallend zu verstehen.These changes and modifications are considered to be below the scope of the lying invention as defined by the appended claims to understand falling.

Claims

A compressor for compressing a fluid, comprising:
a compression unit (Cp) which has
a stationary spiral ( 111 ) with an end plate ( 111 b) and with a toothing region ( 111 a) which protrudes from the end plate, and
a movable spiral ( 112 ) with an end plate ( 112 b) and with a toothing region ( 112 a) which protrudes from the end plate, the movable spiral being rotatable relative to the fixed spiral, so that the volume of a compression space (V) which is limited by the fixed scroll and the movable scroll, is changed to the fluid to suck and compress and being delivered the compressed fluid from a discharge hole (112 c) of which is provided in the end plate of the movable scroll ;
and comprehensive:
a shaft ( 115 ) for driving the movable scroll, the shaft having a crank portion ( 115 a) on the side of a longitudinal end and being offset from the axis of rotation (CL) of the movable scroll;
a bearing ( 116 ) by means of which the movable scroll is rotatably connected to the crank area;
a storage box ( 116 d) for receiving the bearing there and for delimiting a rear space ( 117 ) into which the high pressure fluid that is discharged from the discharge hole is introduced, the rear space from the compression space by means of the end plate of the movable spiral is partitioned to face the compression space; and
a sealing element ( 118 a), which is provided for airtight partitioning of the rear space and the fluid suction side of the compression unit.

2. Compressor according to claim 1, wherein the discharge hole at an approximately central position of the rear space at right angles in the radial direction the axis of rotation of the movable spiral is provided.

3. A compressor according to any one of claims 1 and 2, wherein:
the storage box is projected from the end plate of the movable scroll toward the side opposite the compression space; and
the sealing element is arranged between the bearing box and the shaft.

4. The compressor of claim 1, wherein:
the face plate of the movable scroll has a dimension of the outer periphery (Da) in a radial direction perpendicular to the axis of rotation of the movable scroll; and
the storage box has a dimension of the inner circumference (Db) in the radial direction which is smaller than the dimension of the outer circumference of the movable spiral.

The compressor according to any of claims 1-4, further comprising: an electric motor (Mo) for supplying rotational energy to the shaft, the electric motor including a motor housing ( 120 ), a rotor ( 123 ) integral with the shaft, and has a stator ( 115 ) attached to the motor housing.

6. A compressor according to any one of claims 1-5, further comprising: a check valve ( 117 a) for opening and closing the discharge hole, the check valve being provided to prevent the fluid discharged from the compression space from flowing back into the compression space .

7. The compressor of claim 6, wherein the check valve between the End plate of the movable spiral and the bearing for attachment to the End plate of the movable spiral is inserted.

8. The compressor of claim 1, wherein the fluid is the refrigerant a cooling cycle.

9. A compressor for compressing a fluid, comprising:
a compression unit (Cp) which has
a stationary spiral ( 111 ) with an end plate ( 111 b) and with a toothing region ( 111 a) which protrudes from the end plate, and
a movable spiral ( 112 ) with an end plate ( 112 b) and with a toothing region ( 111 a) which protrudes from the end plate, the movable spiral being rotatable relative to the fixed spiral, so that the volume of a compression space (V), which is bounded by the fixed scroll and by the movable scroll is changed to suck and compress the fluid, and wherein the compressed fluid is discharged from a discharge hole ( 112 c) provided in the end plate of the movable scroll ;
a shaft ( 115 ) for driving the movable scroll, the shaft having a crank portion ( 115 a) on the side of a longitudinal end and being offset from the axis of rotation (CL) of the movable scroll;
a bearing ( 116 ) by means of which the movable scroll is rotatably connected to the crank area;
a storage bin (d 112) of the bearing box is provided on the side of the end plate of the movable scroll which faces the compression chamber opposite to the accommodation therein of the bearing; and
a check valve ( 117 a) for opening and closing the discharge hole, the check valve being provided to prevent the fluid discharged from the compression space from flowing back into the compression space,
wherein the check valve is inserted between the end plate of the movable scroll and the bearing for attachment to the end plate of the movable scroll.

The compressor according to claim 9, further comprising: an electric motor (Mo) for supplying rotational energy to the shaft, the electric motor including a motor housing ( 120 ), a rotor ( 123 ) integrated with the shaft, and a stator ( 123 ) which is attached to the motor housing.

11. A compressor according to any one of claims 9 and 10, wherein the fluid is the coolant for a cooling cycle.