DE10160659A1 - Spiralverdichter - Google Patents
SpiralverdichterInfo
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Abstract
Ein Spiralverdichter hat ein Gehäuse, ein ortsfestes Spiralelement, das an dem Gehäuse befestigt ist, ein bewegbares Spiralelement, das in dem Gehäuse untergebracht ist, einen Verdichtungsbereich, der durch das ortsfeste Spiralelement definiert ist, einen Auslassanschluss, der ein Gas aus dem Verdichtungsbereich zu einen Hochdruckbereich auslässt, eine erste Dichtung, die einen vorbestimmten Bereich von einem Niederdruckbereich trennt, der an dem Umfang des bewegbaren Sprialelements angrenzt, eine Ölwanne in dem Gehäuse, die mit dem Hochdruckbereich in Verbindung ist, und einem Kanal in dem Gehäuse, der sich von der Ölwanne zu dem vorbestimmten Bereich erstreckt und eine Schmierölzufuhr zu der ersten Dichtung aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem vorbestimmten Bereich und dem Hochdruckbereich ermöglicht. Das Gas wird in dem Verdichtungsbereich durch Orbitieren des bewegbaren Spiralelementes relativ zu dem ortsfesten Spiralelement verdichtet.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Spiralverdichter, und insbesondere auf eine Vorrichtung zum
Zuführen von Schmieröl zu einer Dichtung, die zwischen einem
bewegbaren Spiralelement und einem Gehäuse angeordnet ist, um so
einen Gasaustritt zu verhindern.
Als Stand der Technik offenbart die Japanische ungeprüfte
Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-1682 ein Beispiel eines
Spiralverdichters. Bei diesem Spiralverdichter wird ein Kühlgas,
das in einem Verdichtungsbereich verdichtet und mit Druck
beaufschlagt wird, von einer Rückseite eines bewegbaren
Spiralelementes relativ zu dem Verdichterbereich ausgelassen.
Der Spiralverdichter ist ein Vertikal-Spiralverdichter, und eine
Achse seiner Antriebswelle ist vertikal angeordnet. Anders
gesagt ist ein Elektromotor oder eine Antriebsquelle des
Spiralverdichters an der oberen Seite bezüglich des
Verdichtungsaufbaus angebracht. Das bewegbare Spiralelement und
ein ortsfestes Spiralelement bilden den Verdichtungsaufbau. Ein
Schmieröl in einer Ölwanne wird durch einen Kanal hindurch einer
Hochdruckkammer zugeführt. Die Ölwanne ist in einer Motorkammer
definiert, in der der Elektromotor untergebracht ist. Die
Hochdruckkammer ist stets mit dem Kühlgas einschließlich des
Schmieröls gefüllt. Das Schmieröl wird durch die Schwerkraft
zugeführt, so dass das Schmieröl gleichmäßig einem Dichtring
zugeführt wird.
Andererseits sind bei einem Horizontal-Spiralverdichter, bei dem
eine Achse einer Antriebswelle horizontal angeordnet ist, ein
Elektromotor und der Verdichtungsaufbau seitlich in einem
Gehäuse angebracht. Zusätzlich ist ein Bereich eines relativ
höheren Drucks oder ein Hochdruckbereich, zu dem das Kühlgas
ausgelassen wird, an einer Rückseite einer Grundplatte einer
bewegbaren Spirale definiert. Bei diesem Spiralverdichter wird
das Kühlgas in dem Verdichtungsbereich verdichtet und aus einem
Auslassanschluss der Grundplatte der bewegbaren Spirale zu dem
Hochdruckbereich ausgelassen. Ein Zwischendruckbereich ist
zwischen dem Hochdruckbereich und einem Niederdruckbereich
definiert, in dem die Grundplatte der bewegbaren Spirale
untergebracht ist.
Ein derartiger Horizontal-Spiralverdichter kann die Schwerkraft
zum Zuführen des Schmieröls nicht aufbringen. Üblicherweise ist
zwischen dem Zwischendruckbereich und dem Niederdruckbereich
eine Dichtung angeordnet. Daher ist die Schmierung von dem
Schmieröl abhängig, das in dem Kühlgas enthalten ist, welches
durch einen Zwischenraum um einer zwischen dem Hochdruckbereich
und dem Zwischendruckbereich angeordneten Dichtung herum
austritt.
Jedoch ist die vorstehend beschriebene Zuführung des Schmieröls
zu der Dichtung nicht ausreichend. Das der Dichtung zugeführte
Schmieröl bedeckt die Fläche der Dichtung, wodurch eine
Dichtwirkung der Dichtung verstärkt ist. Demnach verschlechtert
sich die Dichtwirkung, wenn sich das Schmieröl verringert.
Die vorliegende Erfindung richtet sich an die vorstehend
genannten Probleme. Um die vorstehend genannten Probleme zu
lösen, ist ein Spiralverdichter gemäß der vorliegenden Erfindung
dazu in der Lage, die Dichtwirkung zu erhöhen, indem das
Schmieröl aufgrund einer Druckdifferenz zwischen einem
Hochdruckbereich und einem vorbestimmten Bereich in dem
Verdichter in ausreichendem Maße der Dichtung zugeführt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein Spiralverdichter ein
Gehäuse, ein ortsfestes Spiralelement, ein bewegbares
Spiralelement, einen Verdichtungsbereich, einen
Auslassanschluss, einen Hochdruckbereich, eine erste Dichtung,
einen vorbestimmten Bereich, einen Niederdruckbereich, eine
Ölwanne und einen Kanal. Das ortsfeste Spiralelement ist an dem
Gehäuse befestigt. Das bewegbare Spiralelement ist in dem
Gehäuse untergebracht und definiert mit dem ortsfesten
Spiralelement den Verdichtungsbereich. Gas wird in dem
Verdichtungsbereich verdichtet, indem das bewegbare
Spiralelement relativ zu dem ortsfesten Spiralelement orbitiert.
Der Auslassanschluss lässt das Gas aus dem Verdichtungsbereich
zu dem Hochdruckbereich aus. Die erste Dichtung trennt den
vorbestimmten Bereich von dem Niederdruckbereich, der an dem
Umfang des bewegbaren Spiralelementes angrenzt. Die Ölwanne in
dem Gehäuse ist mit dem Hochdruckbereich in Verbindung. Der
Kanal in dem Gehäuse erstreckt sich von der Ölwanne zu dem
vorbestimmten Bereich und ermöglicht eine Schmierölzufuhr zu der
ersten Dichtung aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem
vorbestimmten Bereich und dem Hochdruckbereich.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind eine Ölwanne und ein
vorbestimmter (Druck-) Bereich durch einen Kanal miteinander
verbunden. Dadurch kann das Schmieröl durch den Kanal aufgrund
einer Druckdifferenz zwischen einem in der Ölwanne aufgebrachten
Druck und einem Druck in dem vorbestimmten Bereich einer ersten
Dichtung zugeführt werden. Der ersten Dichtung wird verglichen
mit dem Stand der Technik mehr Schmieröl zugeführt. Außerdem
unterstützt die ausreichende Schmierölzufuhr zu der Dichtung
eine Verbesserung der Dichtwirkung der ersten Dichtung, die
Gasaustrittsmenge wird verringert und ein
Verdichtungswirkungsgrad wird verbessert. Ein derartiger Aufbau
zum Zuführen des Schmieröls durch die Druckdifferenz bestimmt
nicht die Bauart des Verdichters, wie zum Beispiel die vertikale
Bauart und die horizontale Bauart. Solange die erste Dichtung an
einer höheren Position relativ zu der Ölwanne angeordnet ist,
kann die vorliegende Erfindung angewendet werden.
Darüber hinaus ist bei der vorliegenden Erfindung eine zweite
Dichtung zwischen dem Hochdruckbereich und dem vorbestimmten
Bereich angeordnet. Vorzugsweise ist der vorbestimmte Bereich
zwischen dem Hochdruckbereich und dem Niederdruckbereich
definiert, und ein Druck in dem vorbestimmten Bereich ist
niedriger oder gleich wie der Druck in dem Hochdruckbereich, und
er ist größer als ein Druck in dem Niederdruckbereich. Und zwar
ist der vorbestimmte Bereich ein Zwischendruckbereich. Demnach
wird die Schmierölzufuhr durch die Druckdifferenz zwischen einem
auf das Schmieröl in dem Motorgehäuse aufgebrachten Druck und
einem Druck in dem Zwischendruckbereich aufrechterhalten.
Vorzugsweise ist der Kanal zum Zuführen des Schmieröls zu der
ersten Dichtung mit einer Drossel zum Regulieren einer
Durchsatzrate versehen. Durch die Drossel bläst das mit Druck
beaufschlagte Kühlgas in dem Motorgehäuse nicht durch den Kanal
hindurch in den vorbestimmten Bereich, so dass sich der
Verdichtungswirkungsgrad sowie die Schmierung nicht
verschlechtern können.
Vorzugsweise wird das Schmieröl direkt zu einer Nut zum
Einpassen der ersten Dichtung zugeführt. Demnach ist die der
ersten Dichtung zugeführte Schmierölmenge vermehrt. Zusätzlich
wird die erste Dichtung gegen die Rückseite der Grundplatte der
bewegbaren Spirale aufgrund eines auf die dem Boden der Nut
zugewandte Rückseite der ersten Dichtung aufgebrachten Drucks
gedrückt, indem das Schmieröl der Nut zugeführt wird, so dass
die Dichtwirkung der ersten Dichtung verbessert ist.
Die Erfindung wird zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen aus
der nachfolgenden Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten
Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen ersichtlich:
Fig. 1 zeigt eine Längsschnittansicht eines Spiralverdichters,
bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird;
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht des
Verdichters gemäß der Fig. 1 in dem Bereich des Aufbaus zum
Zuführen eines Schmieröls zu einer Dichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung; und
Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht eines zweiten
Ausführungsbeispiels der Erfindung, die teilweise ausgeschnitten
ist, um den Aufbau zum Zuführen eines Schmieröls zu einer
Dichtung darzustellen.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das bei
einem Spiralverdichter angewendet wird, wird nun unter
Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben, die einen
Horizontal-Spiralverdichter darstellen, wobei eine Achse einer
Antriebswelle im Allgemeinen horizontal ist.
Wie dies in der Fig. 1 gezeigt ist, ist ein ortsfestes
Spiralelement 2 an ein Vorderende eines mittleren Gehäuses 4
gekoppelt. Ein Motorgehäuse 6 ist an das Hinterende des
mittleren Gehäuses 4 gekoppelt. Eine in horizontaler Richtung
angeordnete Antriebswelle 8 ist durch das mittlere Gehäuse 4 und
das Motorgehäuse 6 mittels Radiallager 10 und 12 drehbar
gestützt. Eine Kurbelwelle 14 ist an dem Vorderende der
Antriebswelle 8 derart einstückig ausgebildet, dass sie von der
Achse der Antriebswelle 8 radial versetzt ist.
Eine Buchse 16 ist so an der Kurbelwelle 14 angebracht, dass sie
sich einstückig mit der Kurbelwelle 14 dreht. Ein
Ausgleichsgewicht 18 ist an dem Hinterende der Buchse 16 gepasst
und dreht sich mit dieser. Ein bewegbares Spiralelement 20 ist
an dem Vorderende der Buchse 16 durch Nadellager 22 derart
drehbar angebracht, dass es dem ortsfesten Spiralelement 2
zugewandt ist. Außerdem ist das Nadellager 22 in einer
zylindrischen Nabe 24a untergebracht, die sich von einer
Grundplatte 24 einer bewegbaren Spirale des bewegbaren
Spiralelements 20 weg erstreckt.
Eine Grundplatte 26 einer ortsfesten Spirale, eine Wand 28 einer
ortsfesten Spirale des ortsfesten Spiralelementes 2, die
Grundplatte 24 der bewegbaren Spirale und eine Wand 30 einer
bewegbaren Spirale des bewegbaren Spiralelements 20 bilden
zusammen Verdichtungskammern 32, da die Spiralwände 28 und 30 an
mehreren Punkten in Kontakt sind. Die Verdichtungskammern 32
sind abgedichtete Räume, und sie sind spiralförmig zu einen
Punkt hin ausgebildet. Das ortsfeste Spiralelement 2 und das
bewegbare Spiralelement 20 bilden einen Verdichtungsmechanismus
21. Das bewegbare Spiralelement 20 orbitiert (Orbitalbewegung)
gemäß der Drehung der Kurbelwelle 14. Dabei wird eine durch die
Orbitalbewegung der bewegbaren Spirale 20 erzeugte
Zentrifugalkraft durch das Ausgleichsgewicht 18 kompensiert. Ein
Orbitiermechanismus zum Übertragen der Orbitalbewegung zu dem
bewegbaren Spiralelement 20 ist durch die sich einstückig mit
der Antriebswelle 8 drehende Kurbelwelle 14, die Buchse 16 und
das Nadellager 22 gebildet, das zwischen der Kurbelwelle 14 und
der Nabe 24a des bewegbaren Spiralelements 20 angeordnet ist.
Eine Vielzahl Aussparungen 34 (zum Beispiel vier bei diesem
Ausführungsbeispiel) zum Verhindern einer Drehung ist am
gleichen Umfang an der Vorderseite des mittleren Gehäuses 4 in
gleichen Winkelpositionen ausgebildet. Ortsfeste Stifte 36 sind
an dem mittleren Gehäuse 4 befestigt, und bewegbare Stifte 38
sind an der Grundplatte 24 einer bewegbaren Spirale befestigt.
Die bewegbaren Stifte 38 sind in den dazugehörigen Aussparungen
34 so untergebracht, dass sie mit dem jeweiligen ortsfesten
Stift 36 in Kontakt sind. Die Aussparungen 34, die ortsfesten
Stifte 36 und die bewegbaren Stifte 38 verhindern eine Drehung
des bewegbaren Spiralelements 20 bei der Drehung der Kurbelwelle
14. Anders gesagt bilden die Aussparungen 34, die ortsfesten
Stifte 36 und die bewegbaren Stifte 38 einen Mechanismus zum
Verhindern einer selbsttätigen Drehung des bewegbaren
Spiralelements 20.
Ein Stator 44 ist an der inneren Umfangsfläche des Motorgehäuses
6 gesichert. Ein Rotor 45 ist an der Antriebswelle 8 gesichert.
Der Stator 44 und der Rotor 45 bilden einen Elektromotor 46. Der
Rotor 45 und die Antriebswelle 8 drehen sich einstückig bei
einer Erregung des Stators 44. Anders gesagt ist der
Elektromotor 46 in einer abgedichteten Motorkammer 48
angebracht, die durch das Motorgehäuse 6 und das mittlere
Gehäuse 4 definiert ist.
Das bewegbare Spiralelement 20 orbitiert aufgrund der Drehung
der Kurbelwelle 14, die von der Antriebswelle 8 radial versetzt
ist. Dann wird ein zu verdichtendes Gas wie zum Beispiel ein
Kühlgas, das aus einem Einlass 42 eingeführt wird, in einem Raum
zwischen der Grundplatte 26 einer ortsfesten Spirale und der
Grundplatte 24 einer bewegbaren Spirale an den Umfangsflächen
sowohl von dem ortsfesten als auch von dem bewegbaren
Spiralelement 2, 20 eingeschlossen. Währenddessen hat das
bewegbare Spiralelement 20 eine Neigung dahingehend, sich um die
Achse der Buchse 16 aufgrund der Drehung der Kurbelwelle 14 zu
drehen. Jedoch verhindert der Mechanismus zum Verhindern der
selbsttätigen Drehung die Drehung des bewegbaren Spiralelements
20.
Daher orbitiert das bewegbare Spiralelement 20, das durch das
Nadellager 22 relativ drehbar an der Kurbelwelle 14 angebracht
ist, um die Achse der Antriebswelle 8, ohne dass es sich selbst
dreht, wenn sich die Kurbelwelle 14 dreht.
Wenn das bewegbare Spiralelement 20 orbitiert, dann wird das aus
dem Einlass 42 eingeführte Kühlgas in der Verdichtungskammer 32
eingeschlossen, und dann wird das Volumen der Verdichtungskammer
32 fortschreitend reduziert und bewegt sich von dem äußeren
Umfang radial nach innen, wodurch es in den Raum zwischen der
Wand 28 einer ortsfesten Spirale und der Wand 30 einer
bewegbaren Spirale konvergiert.
Ein Auslassanschluss 50 ist durch die Mitte der Grundplatte 24
einer bewegbaren Spirale hindurch ausgebildet, und er ist mit
der innersten Verdichtungskammer 32 in Verbindung. Eine
Ventilkammer 52 (eine zylindrische Aussparung) ist an der
Rückseite der Grundplatte 24 einer bewegbaren Spirale (an jener
Fläche, die der Kurbelwelle 14 zugewandt ist) nahe der
Hinterseite des Auslassanschlusses 50 ausgebildet. Der
Auslassventilmechanismus 54 ist durch ein Zungenventil 56 und
einen Halter 58 gebildet.
Ein Hochdruckbereich 60 ist in der Nähe der Mitte der Rückseite
der Grundplatte 24 einer bewegbaren Spirale definiert. Mit Druck
beaufschlagtes Kühlgas wird aus der innersten Verdichtungskammer
32 durch den Auslassanschluss 50 hindurch zu dem
Hochdruckbereich ausgelassen. Die zylindrische Nabe 24a
erstreckt sich von der Rückseite der Grundplatte 24 einer
bewegbaren Spirale weg und umschließt den Hochdruckbereich 60.
Die Ventilkammer 52, in der der Auslassventilmechanismus 54
untergebracht ist, bildet auch den Hochdruckbereich 60.
Der Hochdruckbereich 60 ist mit der Motorkammer 48 durch einen
Auslasskanal 62 in Verbindung, der entlang der Achse der
Antriebswelle 8 ausgebildet ist. Das Kühlgas in der Motorkammer
48 wird zu einem externen Kühlkreislauf (nicht gezeigt) durch
einen Auslass 64 hindurch ausgelassen, der durch die hintere
Wand des Motorgehäuses 6 hindurch ausgebildet ist.
Abflussanschlüsse 62a des Auslasskanals 62 münden an der
Umfangsfläche der Antriebswelle 8. Wenn das Kühlgas aus den
Abflussanschlüssen 62a ausgelassen wird, dann wird jegliches in
dem Kühlgas enthaltene Schmieröl durch die Zentrifugalkraft von
dem Kühlgas getrennt, die durch die Drehung der Antriebswelle 14
erzeugt wird, und es fällt aufgrund der Schwerkraft zu einer
Ölwanne 48a, die an dem Boden der Motorkammer 48 definiert ist.
Die Ölwanne 48a ist an der untersten Position bezüglich des
Verdichtungsmechanismus 21 definiert.
Ein Bereich 66 entsprechend einem vorbestimmten Bereich gemäß
der vorliegenden Erfindung ist zwischen der äußeren
Umfangsfläche der Nabe 24a und dem mittleren Gehäuse 4 definiert
und bezüglich der Hochdruckkammer 60 durch eine Dichtung 68,
einen Dichtring 70 und einen O-Ring 72 getrennt. Die Dichtung 68
ist in einer Nut an der Fläche der Buchse 16 angeordnet, wobei
der Dichtring 70 zwischen der Nabe 24a und der Buchse 16
angeordnet ist. Der O-Ring 72 ist zwischen der Kurbelwelle 14
und der Buchse 16 angeordnet. Zusätzlich ist der Bereich 66
bezüglich eines Niederdruckbereiches 74 durch eine Dichtung 76
getrennt, und ein Druck an der Einlassseite wird in dem
Niederdruckbereich 74 aufgebracht. In dem Niederdruckbereich 74
ist der Umfang der Grundplatte 24 einer bewegbaren Spirale
untergebracht und er ist in dem mittleren Gehäuse 4 ausgebildet.
Die Dichtung 76 ist zwischen Berührungsendflächen der
Grundplatte 24 einer bewegbaren Spirale und dem mittleren
Gehäuse 4 angeordnet.
Somit bildet der Bereich 66 einen Zwischendruckbereich zwischen
dem Hochdruckbereich 60 und dem Niederdruckbereich 74. Ein Druck
in dem Zwischendruckbereich 66 ist niedriger als oder gleich wie
ein Druck in dem Hochdruckbereich 60, und er ist größer als ein
Druck in dem Niederdruckbereich 74. Der Zwischendruckbereich 66
unterbindet einen Gasaustritt aus dem Hochdruckbereich 60 zu dem
Niederdruckbereich 74. Außerdem unterdrückt ein auf der
Rückseite der Grundplatte 24 einer bewegbaren Spirale
aufgebrachter Druck in dem Zwischendruckbereich 66 eine
Verformung der Grundplatte 24 einer bewegbaren Spirale, so dass
eine gegen die Vorderseite der Grundplatte 24 einer bewegbaren
Spirale drückende Kraft kompensiert wird.
Eine Dichtung 84 als eine dritte Dichtung ist zwischen der
Antriebswelle 8 und einem Wellenloch durch das mittlere Gehäuse
4 hindurch angeordnet. Die dritte Dichtung 84 trennt die
Motorkammer 48 von dem Zwischendruckbereich 66.
Die Dichtung 76 ist so zwischen dem Niederdruckbereich 74 und
dem Zwischendruckbereich 66 angeordnet, dass diese nicht
miteinander verbunden sind, und sie befindet sich in einer
ringartigen Nut 78, deren Querschnitt rechteckig ist (in der
Fig. 2 gezeigt). Die Dichtung 76 ist an einer höheren Position
bezüglich der Ölwanne 48a in der Motorkammer 48 angeordnet. Um
das in der Ölwanne 48a gespeicherte Schmieröl der ersten
Dichtung 76 zuzuführen, ist ein gerader Kanal 80 in dem Gehäuse
4 ausgebildet und von der Ölwanne 48a nach oben zu der
Kanalöffnung 82a hin geneigt. Der Kanal 80 ist mit der Ölwanne
48a und einem Bereich angrenzend an der ersten Dichtung 76 in
dem Zwischendruckbereich 66 in Verbindung. Zusätzlich befindet
sich eine Drossel 82 zum Regulieren einer Durchsatzrate an dem
Ende des Kanals angrenzend an den Zwischendruckbereich 66.
Beim Betrieb wird das Kühlgas aus einem externen Kühlkreislauf
(nicht gezeigt) in den Verdichter durch den Einlass 42 hindurch
eingeführt, und es wird in der Verdichtungskammer 32
eingeschlossen. Das verdichtete und mit Druck beaufschlagte
Kühlgas in der Verdichtungskammer 32 wird durch das
Auslassventil 54 in den Hochdruckbereich 60 ausgelassen und
strömt durch den Auslasskanal 62 hindurch und dann in die
Motorkammer 48 durch die Abflussanschlüsse 62a des Auslasskanals
62 hindurch. Währenddessen wird das in dem Kühlgas enthaltene
Schmieröl von dem Kühlgas durch die Zentrifugalkraft getrennt.
Danach wird das Schmieröl in der Ölwanne 48a gespeichert.
Das Schmieröl in der Ölwanne 48a strömt durch den Kanal 80 in
den Zwischendruckbereich 66 aufgrund der Druckdifferenz zwischen
der Ölwanne 48a und dem Zwischendruckbereich 66, und es wird der
ersten Dichtung 76 durch einen Zwischenraum zwischen dem
mittleren Gehäuse 4 und der Grundplatte 24 einer bewegbaren
Spirale zugeführt, wie dies am ehesten in der Fig. 2 ersichtlich
ist. Auf diese Art und Weise kann das Schmieröl aus der Ölwanne
48a der ersten Dichtung 76 zugeführt werden, die an einer
höheren Position bezüglich der Ölwanne 48a angeordnet ist.
Das Kühlgas in dem Zwischendruckbereich 66 hat eine Neigung
dahingehend, in den Niederdruckbereich 74 durch einen kleinen
Zwischenraum zwischen gegenüberliegenden Flächen der ersten
Dichtung 76 und der Grundplatte 24 einer bewegbaren Spirale
auszutreten. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das der
Dichtung zugeführte Schmieröl in den kleinen Zwischenraum
zwischen der ersten Dichtung 76 und der Grundplatte 24 einer
bewegbaren Spirale zugeführt, und das Kühlgas in dem
Zwischendruckbereich 66, das zu dem Niederdruckbereich 74
austritt, wird gebremst. Daher ist die Dichtwirkung verbessert.
Außerdem wird die Kühlwirkung des Verdichters aufgrund einer
Verringerung des Austritts des Kühlgases zu dem
Niederdruckbereich 74 verbessert. Zusätzlich ist der
Abnutzungswiderstand der ersten Dichtung 76 verbessert.
Während des Betriebs des Verdichters muss die Druckdifferenz
zwischen dem Zwischendruckbereich 66 und dem auf die Ölwanne 48a
aufgebrachten Druck nicht konstant sein. Nichtsdestotrotz
überschreitet der Druck in dem Zwischendruckbereich 66 nicht den
auf die Ölwanne 48a aufgebrachten Druck. Aufgrund der Dichtung
68, des Dichtrings 70 und des O-Rings 72 kann die Zufuhr von
Schmieröl zu der ersten Dichtung 76 aufrechterhalten werden.
Die Kanaldrossel 82 reguliert die Durchsatzmenge des Kühlgases
in der Ölwanne 48a zu dem Zwischendruckbereich 66 durch den
Kanal 80. Daher können eine Verschlechterung der
Verdichtungswirkung und eine unzureichende Schmierung aufgrund
des Kühlgases, das das Schmieröl enthält und durch den Kanal 80
hindurch bläst, vermindert werden. Das Anordnen der Drossel 82
an der Öffnung des Kanals 80 angrenzend an den
Zwischendruckbereich 66 ermöglicht einen großen Durchmesser des
restlichen Kanals 80, was zum Verhindern einer Verstopfung durch
Schlamm und dergleichen hilfreich ist.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird
nun unter Bezugnahme auf die Fig. 3 beschrieben. Bei dem
gegenwärtigen Ausführungsbeispiel mündet eine Öffnung des Kanals
80 an den Boden der ringartigen Nut 78 zum Einpassen der ersten
Dichtung 76, und die andere Öffnung des Kanals 80 mündet in die
Ölwanne 48a. Der Kanal 80 ist zum Zuführen des Schmieröls in der
Ölwanne 48a zu der ersten Dichtung 76 vorgesehen. Außerdem wird
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel keine Drossel 82 verwendet.
Die anderen Bauteile des Verdichters sind gleich wie bei dem
ersten Ausführungsbeispiel. Anders gesagt ist die Ölwanne 48a
mit der Nut 78 in Verbindung. Gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel kann das Schmieröl der ersten Dichtung 76
direkt zugeführt werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau kann die der ersten
Dichtung 76 zugeführte Schmierölmenge größer sein. Zusätzlich
wird die erste Dichtung 76 gegen die hintere Endfläche der
Grundplatte 24 einer bewegbaren Spirale aufgrund eines in der
Nut 78 aufgebrachten Drucks durch die Schmierölzufuhr gedrückt,
und sie wird außerdem in einer radialen Richtung gegen die
innere Wandfläche der Nut 78 aufgrund eines in der Nut 78
aufgebrachten Drucks durch die Schmierölzufuhr gedrückt. Daher
ist die Dichtwirkung verbessert.
Die Grundplatte 24 einer bewegbaren Spirale kann sich in einer
axialen Richtung aufgrund von Änderungen einer Druckdifferenz
zwischen einem Druck in der Verdichtungskammer 32 und einem auf
die Rückseite der Grundplatte 24 einer bewegbaren Spirale
aufgebrachten Druck bewegen. Bei einem derartigen Aufbau ist die
vorliegende Erfindung wirksam, bei der das Schmieröl der Nut 78
direkt zugeführt werden kann. Die erste Dichtung 76 bewegt sich
auch aufgrund einer Versetzung der Grundplatte 24 einer
bewegbaren Spirale in der axialen Richtung. Zusätzlich wird die
erste Dichtung 76 fortlaufend gegen die hintere Endfläche der
Grundplatte 24 einer bewegbaren Spirale gedrückt. Somit kann die
Dichtwirkung der ersten Dichtung 76 aufrechterhalten werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sie kann
durch folgende Beispiele abgewandelt sein.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der
Elektromotor 46 als eine Antriebsquelle bei dem Spiralverdichter
verwendet. Jedoch kann eine andere Antriebsquelle bei dem
Verdichter gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet werden,
wie zum Beispiel Kraftmaschinen anstelle des Elektromotors 46.
Daher ist der Ort der Ölwanne 48a nicht als der Boden des
Motorgehäuses 48 beschränkt. Die Drossel 82 des Kanals 80 kann
ebenfalls weggelassen werden. Zusätzlich kann die vorliegende
Erfindung nicht nur auf einen Horizontal-Spiralverdichter
sondern auch auf einen Vertikal-Spiralverdichter angewendet
werden, solange eine Dichtung zum Zuführen des Schmieröls an
einer höheren Position bezüglich der Ölwanne angeordnet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die erste Dichtung 76 zum
Verhindern eines Gasaustritts zwischen dem Zwischendruckbereich
66 und dem Niederdruckbereich 74 angeordnet, und eine Zufuhr
einer ausreichenden Schmierölmenge zu der ersten Dichtung 74
kann erzielt werden. Dadurch ist die Dichtwirkung der ersten
Dichtung 76 verbessert.
Die gegenwärtigen Beispiele und Ausführungsbeispiele sollen der
Darstellung dienen und nicht einschränkend sein, und die
Erfindung ist nicht auf die hierin gegebenen Einzelheiten
beschränkt, sondern sie kann innerhalb des Umfangs der
angehängten Ansprüche abgewandelt werden.
Ein Spiralverdichter hat ein Gehäuse, ein ortsfestes
Spiralelement, das an dem Gehäuse befestigt ist, ein bewegbares
Spiralelement, das in dem Gehäuse untergebracht ist, einen
Verdichtungsbereich, der durch das ortsfeste Spiralelement
definiert ist, einen Auslassanschluss, der ein Gas aus dem
Verdichtungsbereich zu einen Hochdruckbereich auslässt, eine
erste Dichtung, die einen vorbestimmten Bereich von einem
Niederdruckbereich trennt, der an dem Umfang des bewegbaren
Spiralelements angrenzt, eine Ölwanne in dem Gehäuse, die mit
dem Hochdruckbereich in Verbindung ist, und einen Kanal in dem
Gehäuse, der sich von der Ölwanne zu dem vorbestimmten Bereich
erstreckt und eine Schmierölzufuhr zu der ersten Dichtung
aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem vorbestimmten Bereich
und dem Hochdruckbereich ermöglicht. Das Gas wird in dem
Verdichtungsbereich durch Orbitieren des bewegbaren
Spiralelementes relativ zu dem ortsfesten Spiralelement
verdichtet.
Claims (5)
1. Spiralverdichter mit:
einem Gehäuse;
einem ortsfesten Spiralelement, das an dem Gehäuse befestigt ist;
einem bewegbaren Spiralelement, das in dem Gehäuse untergebracht ist und mit dem ortsfesten Spiralelement einen Verdichtungsbereich definiert, wobei Gas in dem Verdichtungsbereich durch Orbitieren des bewegbaren Spiralelementes relativ zu dem ortsfesten Spiralelement verdichtet wird;
einem Auslassanschluss zum Auslassen des Gases aus dem Verdichtungsbereich zu einen Hochdruckbereich;
einer ersten Dichtung, die einen vorbestimmten Bereich von einem Niederdruckbereich trennt, der an dem Umfang des bewegbaren Spiralelements angrenzt;
einer Ölwanne in dem Gehäuse, die mit dem Hochdruckbereich in Verbindung ist; und
einem Kanal in dem Gehäuse, der sich von der Ölwanne zu dem vorbestimmten Bereich erstreckt und eine Schmierölzufuhr zu der ersten Dichtung aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem vorbestimmten Bereich und dem Hochdruckbereich ermöglicht.
einem Gehäuse;
einem ortsfesten Spiralelement, das an dem Gehäuse befestigt ist;
einem bewegbaren Spiralelement, das in dem Gehäuse untergebracht ist und mit dem ortsfesten Spiralelement einen Verdichtungsbereich definiert, wobei Gas in dem Verdichtungsbereich durch Orbitieren des bewegbaren Spiralelementes relativ zu dem ortsfesten Spiralelement verdichtet wird;
einem Auslassanschluss zum Auslassen des Gases aus dem Verdichtungsbereich zu einen Hochdruckbereich;
einer ersten Dichtung, die einen vorbestimmten Bereich von einem Niederdruckbereich trennt, der an dem Umfang des bewegbaren Spiralelements angrenzt;
einer Ölwanne in dem Gehäuse, die mit dem Hochdruckbereich in Verbindung ist; und
einem Kanal in dem Gehäuse, der sich von der Ölwanne zu dem vorbestimmten Bereich erstreckt und eine Schmierölzufuhr zu der ersten Dichtung aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem vorbestimmten Bereich und dem Hochdruckbereich ermöglicht.
2. Spiralverdichter gemäß Anspruch 1, der des weiteren Folgendes
aufweist:
eine zweite Dichtung, die zwischen dem Hochdruckbereich und dem vorbestimmten Bereich angeordnet ist, wobei ein Druck in dem vorbestimmten Bereich niedriger als oder gleich wie der Druck in dem Hochdruckbereich ist, und wobei er größer ist als ein Druck in dem Niederdruckbereich.
eine zweite Dichtung, die zwischen dem Hochdruckbereich und dem vorbestimmten Bereich angeordnet ist, wobei ein Druck in dem vorbestimmten Bereich niedriger als oder gleich wie der Druck in dem Hochdruckbereich ist, und wobei er größer ist als ein Druck in dem Niederdruckbereich.
3. Spiralverdichter gemäß Anspruch 1, der des weiteren Folgendes
aufweist:
eine Drossel zum Regulieren einer Durchsatzrate des Gases, die um eine Öffnung des Kanals herum angeordnet ist.
eine Drossel zum Regulieren einer Durchsatzrate des Gases, die um eine Öffnung des Kanals herum angeordnet ist.
4. Spiralverdichter gemäß Anspruch 1,
wobei die ersten Dichtung in einer in dem Gehäuse
ausgebildeten Aussparung angeordnet ist; und
wobei der Kanal mit der Aussparung in Verbindung ist.
5. Spiralverdichter gemäß Anspruch 1,
wobei ein Elektromotor eine Antriebsquelle des Verdichters ist.
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