-
Die
Erfindung betrifft einen Kompressor für Kältemittel, umfassend ein Außengehäuse, einen
in dem Außengehäuse angeordneten
Spiralverdichter mit einem ersten, feststehend im Außengehäuse angeordneten
Verdichterkörper
und einem zweiten relativ zum ersten Verdichterkörper bewegbaren Verdichterkörper, die
jeweils einen Boden und sich über
dem jeweiligen Boden erhebende erste bzw. zweite Spiralrippen aufweisen,
welche so ineinander greifen, daß zum Verdichten des Kältemittels
der zweite Verdichterkörper
gegenüber
dem ersten Verdichterkörper
auf einer Orbitalbahn um die Mittelachse bewegbar ist, eine in dem
Außengehäuse angeordnete
Antriebseinheit für
den zweiten Verdichterkörper
mit einem Exzenterantrieb, einer liegend im Außengehäuse verlaufenden Antriebswelle
und einem einen Stator und einem auf der Antriebswelle sitzenden
Rotor aufweisenden Antriebsmotor sowie eine Schmiermittelversorgung.
-
Derartige
Kompressoren sind aus dem Stand der Technik bekannt.
-
Bei
diesem besteht das Problem, daß aufgrund
der liegenden Anordnung der Antriebswelle eine große Schmiermittelmenge
erforderlich ist, um in allen Betriebssituationen die Schmiermittelversorgung
aufrecht erhalten zu können.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kompressor der
eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß eine möglichst geringe Schmiermittelmenge
erforderlich ist.
-
Diese
Aufgabe wird bei einem Kompressor der eingangs beschriebenen Art
erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß in
dem Außengehäuse ein Schmiermittelsammelraum
angeordnet ist, daß die Schmiermittelversorgung
ein Förderrad
aufweist, das Schmiermittel von einem Fördersumpf in einen Zufuhrraum
für die
Antriebswelle fördert
und daß in
einem den Fördersumpf
aufnehmenden Schmiermittelförderraum
ein niedrigerer Druck vorliegt als in dem Schmiermittelsammelraum,
so daß das
sich in dem Schmiermittelsammelraum sammelnde Schmiermittel aufgrund
der Druckdifferenz in den Fördersumpf übertritt.
-
Der
Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist
darin zu sehen, daß die
Schmiermittelmenge im Fördersumpf
nicht durch eine entsprechend große Schmiermittelmenge insgesamt
sichergestellt werden muß,
sondern daß durch
Zuhilfenahme der Druckdifferenz zwischen dem Schmiermittelsammelraum
und dem Schmiermittelförderraum
alle Ansammlungen von Schmiermittel im Schmiermittelsammelraum dazu
veranlaßt
werden, in den Fördersumpf
des Schmiermittelsammelraums überzutreten und
sich dort zu sammeln, um durch das Förderrad der Schmiermittelversorgung
in den Zufuhrraum gefördert
zu werden.
-
Damit
kann die erforderliche Schmiermittelmenge für einen derartigen Kompressor
erheblich reduziert werden.
-
Mit
der Reduktion der Schmiermittelmenge treten alle damit zusammenhängenden
Vorteile auf, insbesondere wird auch das Problem des Entgasens des
Schmiermittels beim Anlaufen des Kompressors, das abhängig ist
von der Schmiermittelmenge, reduziert.
-
Hinsichtlich
der Anordnung der Schmiermittelversorgung in dem erfindungsgemäßen Kompressor
wurden bislang keine näheren
Angaben gemacht. So sieht eine besonders günstige Lösung vor, daß die Schmiermittelversorung
auf einer dem Spiralverdichter gegenüberliegenden Seite des Antriebsmotors
angeordnet ist.
-
Um
den Schmiermittelförderraum
möglichst wenig
aufwendig schaffen zu können,
ist es günstig, wenn
der Schmiermittelförderraum
zwischen einer Trennwand im Außengehäuse und
einer Stirnwand des Außengehäuses angeordnet
ist.
-
Hinsichtlich
der Anordnung des Zufuhrraums wurden bislang ebenfalls keine näheren Angaben
gemacht. So könnte
beispielsweise der Zufuhrraum nahe der Trennwand oder an dieser
angeordnet sein.
-
Eine
konstruktiv besonders günstige
Lösung sieht
jedoch vor, daß der
Zufuhrraum für
die Schmiermittelversorgung an einer Stirnwand des Außengehäuses angeordnet
ist.
-
Eine
herstellungstechnisch besonders einfache Lösung sieht vor, daß der Zufuhrraum
zumindest teilweise in die Stirnwand eingeformt ist.
-
Desgleichen
wurden keine näheren
Angaben hinsichtlich der Anordnung des Fördersumpfes gemacht. Besonders
günstig
ist es dabei, wenn der Fördersumpf
durch eine Stirnwand des Außengehäuses und
die Trennwand umschlossen ist, das heißt zwischen diesen eingeschlossen
ist. Somit sind zur Ausbildung des Fördersumpfes in dem Schmiermittelförderraum
keine zusätzlichen
Maßnahmen
nötig.
-
Eine
besonders einfache Ausbildung des erfindungsgemäßen Kompressors sieht dabei
vor, das der Fördersumpf
zwischen der den Zufuhrraum tragenden Stirnwand des Außengehäuses und
der Trennwand angeordnet ist.
-
Hinsichtlich
der Überführung des
Schmiermittels von dem Schmiermittelsammelraum in den Fördersumpf
wurden bislang keine näheren
Angaben gemacht.
-
So
sieht eine besonders einfache und kostengünstige Lösung vor, daß die Trennwand
einen Durchlaß für Schmiermittel
von dem Schmiermittelsammelraum in den Fördersumpf aufweist.
-
Der
Durchlaß kann
dabei in unterschiedlichster Art und Weise ausgebildet sein. Eine
vorteilhafte Lösung
sieht vor, daß der
Durchlaß ein
zu einer Bodenseite des Schmiermittelsammelraum geführtes Schmiermittelaufnahmerohr
umfaßt.
-
Dadurch
wird in besonders einfacher Weise die Möglichkeit geschaffen, unmittelbar über der
Bodenseite des Schmiermittelsammelraums Schmiermittel aufzunehmen
und zum Fördersumpf
zu führen.
-
Zweckmäßigerweise
erstreckt sich das Schmiermittelsammelrohr bis zu einem mittigen
Bereich des Schmiermittelsammelraums, so daß auch bei geringfügiger Neigung
der Antriebswelle gegenüber
einer Horizontalen eine Aufnahme von sich im Schmiermittelsammelraum
sammelnden Schmiermittels gewährleistet
ist.
-
Vorzugsweise
verläuft
dabei eine Bodenseite des Schmiermittelsammelraums ungefähr parallel
zu einer Mittelachse der Antriebswelle.
-
Um
auch kleinste Mengen von Schmiermittel auf der Bodenseite des Schmiermittelsammelraums aufnehmen
zu können,
ist vorzugsweise vorgesehen, daß das
Schmiermittelsammelrohr eine der Bodenseite zugewandte Einlaßöffnung aufweist,
die insbesondere im geringem Abstand von der Bodenseite angeordnet
ist.
-
Hinsichtlich
der Merkmale des Förderrades wurden
bislang keine näheren
Angaben gemacht, so sieht eine besonders günstige Lösung vor, daß das Förderrad
einen sich quer zu einer Scheibenebene des Förderrads erstreckenden Randbereich
aufweist.
-
Vorzugsweise
ist dabei der Randbereich rinnenähnlich
geformt, um das Schmiermittel möglichst lange
zu halten und in einen Schleuderraum des Schmiermittelförderraums
abzugeben, von welchem es dann über
Auffangwände
dem Zufuhrraum zugeleitet wird.
-
Hinsichtlich
der Integration der Trennwand in den übrigen Aufbau des erfindungsgemäßen Kompressors
wurden keine näheren
Angaben gemacht. So sieht eine besonders günstige Lösung vor, daß die Trennwand
eine Lagereinheit des Antriebsmotors trägt und somit einen integralen
Bestandteil des gesamten Kompressors darstellt.
-
Hinsichtlich
einer Abscheidung von Schmiermittel, welches vom Kältemittel
mitgetragen wird, wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So sieht
eine vorteilhafte Lösung
vor, daß in
dem Außengehäuse ein
vom angesaugten Kältemittel
vor Eintritt in den Spiralverdichter durchströmter Schmiermittelabscheideraum
vorgesehen ist, so daß in
dem Schmiermittelabscheideraum das Schmiermittel von dem Kältemittel
zumindest weitgehend abgetrennt werden kann.
-
Besonders
günstig
ist es dabei, wenn der Schmiermittelabscheideraum zwischen dem Antriebsmotor
und dem Außengehäuse angeordnet
ist und somit konstruktiv in einfacher Weise in dem Außengehäuse untergebracht
werden kann.
-
Ferner
wurden im Zusammenhang der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsformen
nichts über
die Kühlung
des Antriebsmotors gesagt. Der Antriebsmotor kann in unterschiedlichster Art
und Weise gekühlt
werden, beispielsweise ist es denkbar, den Antriebsmotor durch das
unter Hochdruck verdichtete Kältemittel
zu kühlen.
-
Eine
andere vorteilhafte Lösung
sieht vor, den Antriebsmotor durch angesaugtes Kältemittel zu kühlen.
-
In
jedem Fall ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß der Antriebsmotor mit einem
Strömungsführungsmantel
versehen ist, welcher Kältemittel
zur Kühlung
durch den Antriebsmotor führt.
-
Hinsichtlich
der Kühlwirkung
ist es besonders günstig,
wenn in einen vom Strömungsführungsmantel
umschlossenen Motorinnenraum angesaugtes, zu verdichtendes Kältemittel
eintritt.
-
Besonders
günstig
ist es dabei, wenn das Kältemittel
aus dem Strömungsführungsmantel
in einen Schmiermittelabscheideraum austritt, so daß nach dem
Durchströmen
des Antriebsmotors das Abscheiden des Schmiermittels erfolgen kann.
-
Hierzu
ist zweckmäßigerweise
vorgesehen, daß der
Schmiermittelabscheideraum zwischen dem Strömungsführungsmantel und dem Außengehäuse angeordnet
ist.
-
Hinsichtlich
der Anordnung des Schmiermittelsammelraums wurden ebenfalls keine
weiteren Angaben gemacht. Eine günstige
Lösung
sieht vor, daß der
Schmiermittelsammelraum zwischen dem Antriebsmotor und dem Außengehäuse angeordnet ist.
-
Konstruktiv
besonders zweckmäßig ist
eine Lösung,
bei welcher der Schmiermittelsammelraum in einen Zwischenraum zwischen
dem Strömungsführungsmantel
des Antriebsmotors und dem Außengehäuse angeordnet
ist.
-
Die
Kombination der Schmiermittelabscheidung mit dem Sammeln des Schmiermittels
läßt sich besonders
günstig
dann realisieren, wenn der Schmiermittelabscheideraum in dem Zwischenraum zwischen
dem Strömungsführungsmantel
und dem Außengehäuse in Schwerkraftrichtung über dem Schmiermittelsammelraum
angeordnet ist.
-
Hinsichtlich
der weiteren Führung
des zu komprimierenden Kältemittels
wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbeispiele
keine näheren
Angaben gemacht. So sieht eine besonders günstige Lösung vor, daß das Kältemittel
von dem Schmiermittelsammelraum in einen Ansaugraum des Spiralverdichters übertritt.
-
Eine
besonders günstige
Lösung
sieht vor, daß in
einem Ansaugraum des Spiralverdichters ein niedrigerer statischer
Druck vorliegt als in dem Schmiermittelsammelraum.
-
Ein
derartiges Druckgefälle
entsteht dabei beispielsweise durch eine Strömungsquerschnittsverengung
beim Übertritt
des Kältemittels
von dem Schmiermittelabscheideraum in den Ansaugraum, wobei beispielsweise
ein statischer Druck in dem Schmiermittelabscheideraum ungefähr einem
Druck im Schmiermittelsammelraum entspricht.
-
Ein
derartiges Druckgefälle
zwischen dem Schmiermittelsammelraum und dem Ansaugraum läßt sich
insbesondere zur Erzeugung einer statischen Druckdifferenz zwischen
dem Schmiermittelsammelraum und dem Schmiermittelförderraum
einsetzen.
-
Aus
diesem Grund ist vorzugsweise vorgesehen, daß von dem Ansaugraum des Spiralverdichters
eine Verbindungsleitung zum Schmiermittelförderraum führt. Durch diese Verbindungsleitung
erfolgt ein Druckausgleich zwischen dem Schmiermittelförderraum
und dem Ansaugraum, so daß der
statische Druck in dem Schmiermittelförderraum ungefähr gleich
dem statischen Druck in dem Ansaugraum, gegebenenfalls geringfügig höher als
dieser, ist, jedoch vorzugsweise stets niedriger als der statische
Druck im Schmiermittelsammelraum.
-
Konstruktiv
läßt sich
eine derartige Verbindungsleitung besonders einfach dann realisieren, wenn
die Verbindungsleitung durch den Schmiermittelabscheideraum geführt ist.
-
Hinsichtlich
der Lagerung der Antriebseinheit und des Antriebsmotors sind bislang
keine näheren Angaben
gemacht. Eine besonders günstige
Lösung sieht vor,
daß die
Antriebseinheit in einer Lagereinheit gelagert ist, welche zwischen
dem Spiralverdichter und dem Antriebsmotor ausgeführt ist.
-
Zweckmäßigerweise
ist dabei die Lagereinheit so ausgebildet, daß sie in dem Außengehäuse abgestützt ist.
-
Um
einen Zustrom von Kältemittel
zu dem Spiralverdichter zu ermöglichen,
ist vorzugsweise die Lagereinheit so ausgebildet, daß in der
Lagereinheit Durchtrittsöffnungen
zum Übertritt
des Kältemittels von
dem Schmiermittelabscheideraum in den Ansaugraum des Spiralverdichters
vorgesehen sind.
-
Ferner
ist zweckmäßigerweise
ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Kompressors
so aufgebaut, daß die
Antriebswelle durch eine zweite Lagereinheit gelagert ist, die auf
einer der ersten Lagereinheit gegenüberliegenden Seite des Antriebsmotors
angeordnet ist.
-
Konstruktiv
besonders günstig
realisierbar ist dabei eine Lösung,
bei welcher der Schmiermittelabscheideraum zwischen den Lagereinheiten
liegt.
-
Ferner
sieht eine günstige
konstruktive Lösung
vor, daß der
Schmiermittelsammelraum zwischen den Lagereinheiten liegt.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden
Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
-
In
der Zeichnung zeigen:
-
1 eine
perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung eines ersten
Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Kompressors;
-
2 einen
Schnitt längs
Linie 2-2 in 1;
-
3 einen
Schnitt längs
Linie 3-3 in 1;
-
4 einen
Schnitt längs
Linie 4-4 in 3;
-
5 einen
Schnitt längs
Linie 5-5 in 3;
-
6 eine
vergrößerte Darstellung
eines zweiten Deckels eines Außengehäuses entsprechend 1;
-
7 eine
vergrößerte Darstellung
eines Bereichs X in 2;
-
8 eine
vergrößerte Seitenansicht
einer Trennwand mit Schmiermittelaufnahmerohr;
-
9 einen
teilweisen Schnitt entsprechend 2 durch
ein Förderrad
in einem radial außen
liegenden Bereich; und
-
10 eine
perspektivische Darstellung ähnlich 1 eines
zweiten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Kompressors.
-
Ein
in 1 und 2 dargestelltes erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kompressors
umfaßt
ein als Ganzes mit 10 bezeichnetes Außengehäuse, welches einen im wesentlichen
zylindrischen Mantel 12 umfaßt, der im Bereich eines ersten
Endes mit einem ersten Deckel 14 und im Bereich eines zweiten
Endes mit einem zweiten Deckel 16 verschlossen ist.
-
In
dem Außengehäuse 10 ist
auf einer dem ersten Deckel 14 zugewandten Seite ein als
Ganzes mit 20 bezeichneter Spiralverdichter vorgesehen, welcher
einen ersten, feststehend im Außengehäuse 10 angeordneten
Verdichterkörper 22 und
einen zweiten, bewegbar im Außengehäuse 10 angeordneten
Verdichterkörper 24 aufweist,
die jeweils sich über
einem Boden 26 bzw. 28 erhebende Spiralrippen 30 bzw. 32 aufweisen,
die so ineinandergreifen, daß zum
Verdichten von Kältemittel
der zweite Verdichterkörper 24 gegenüber. dem
ersten Verdichterkörper 22 auf
einer Orbitalbahn um eine Mittelachse 34 bewegbar ist.
-
Ferner
ist der zweite Verdichterkörper 24 noch
durch eine bekannte Oldham-Kupplung 36 relativ
zum stationär
angeordneten ersten Verdichterkörper 22 geführt.
-
Der
Spiralverdichter 20 wird dabei durch eine als Ganzes mit 40 bezeichnete
Antriebseinheit angetrieben, welche eine fest mit dem zweiten Verdichterkörper 24 verbundene,
vorzugsweise einstückig
an diesen angeformte Exzenteraufnahme 44 umfaßt, an welcher
ein um die Mittelachse 34 rotierender Exzenter 46 angreift,
um den zweiten Verdichterkörper 24 auf
der Orbitalbahn um die Mittelachse 34 zu bewegen.
-
Vorzugsweise
greift der Exzenter 46 in eine von der Exzenteraufnahme 44 gebildete
Bohrung 48 ein und liegt an dieser mit Außenmantelflächen 50 an.
Es ist aber auch denkbar, daß der
Exzenter 46 die Exzenteraufnahme 44 umgreift.
-
Der
Exzenter 46 ist dabei an eine als Ganzes mit 52 bezeichnete
Antriebswelle angeformt, die koaxial zur Mittelachse 34 drehbar
gelagert ist und ungefähr
liegend verläuft.
Hierzu ist die Antriebswelle 52 in einer dem Spiralverdichter 20 zugewandten
ersten Lagereinheit 54 gelagert und auf einer gegenüberliegenden
Seite in einer zweiten Lagereinheit 56, die dem zweiten
Deckel 16 zugewandt ist.
-
Beide
Lagereinheiten 54 und 56 sind unmittelbar oder
mittelbar am Außengehäuse 10 abgestützt und
halten dabei die Antriebswelle 52 im wesentlichen liegend,
wenn das Außengehäuse 10 gemäß an diesem
vorgesehenen Montageelementen 58 aufgestellt oder montiert
ist.
-
Insbesondere
erstreckt sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Mantel 12 ebenfalls ungefähr parallel
zur ebenfalls liegend verlaufenden Mittelachse 34, insbesondere
koaxial zu dieser.
-
Die
Antriebswelle 52 wird durch einen als Ganzes mit 60 bezeichneten
Antriebsmotor angetrieben, der einen zwischen den Lagereinheiten 54 und 56 angeordneten
Stator 62 sowie einen zwischen den Lagereinheiten 54 und 56 angeordneten
Rotor 64 umfaßt,
wobei der Rotor 64 unmittelbar auf der Antriebswelle 52 sitzt
und von dieser um die Mittelachse 34 drehbar gelagert ist.
-
Ferner
ist der Stator 62 in einem Motorgehäuse 66 gehalten, welches
einen an den Lagereinheiten 54 und 56 abgestützten Gasführungsmantel 68 umfaßt, der
den Stator 62 trägt.
-
Der
Gasführungsmantel 68 umschließt dabei einen
Motorinnenraum 70 welcher im Bereich eines ersten Wicklungskopfes 72 und
eines zweiten Wicklungskopfes 74 einen ersten Umströmungsraum 76 bzw.
einen zweiten Umströmungsraum 78 aufweist, wobei
der erste Umströmungsraum 76 auf
einer der ersten Lagereinheit 54 zugewandten Seite des
Motorinnenraums 70 liegt und der zweite Umströmungsraum 78 auf
einer der zweiten Lagereinheit 56 zugewandten Seite des
Motorinnenraums 70 liegt.
-
Ferner
verläuft
der Gasführungsmantel 68 im Abstand
von dem Mantel 12, so daß sich zwischen dem Mantel 12 des
Außengehäuses 10 und
dem Gasführungsmantel 68 des
Antriebsmotors 60 ein um das Motorgehäuse 66 umlaufender
Zwischenraum 80 bildet.
-
Die
Kühlung
des Antriebsmotors 60 erfolgt nun dadurch, daß über einen
Ansaugstutzen 82 des Kompressors angesaugtes zu verdichtendes
Kältemittel
unmittelbar dem Motorinnenraum 70 zugeführt wird, beispielsweise im
Bereich des zweiten Umströmungsraums 78,
dabei die zweiten Wicklungsköpfe 74 kühlt, dann
zumindest zum Teil einen Spalt zwischen dem Rotor 64 und
dem Stator 62 durchsetzt und in den ersten Umströmungsraum 76 eintritt,
in welchem eine Kühlung
der ersten Wicklungsköpfe 72 erfolgt.
Aus dem ersten Umströmungsraum 76 tritt dann
das angesaugte Kältemittel
aus dem Motorgehäuse 66 aus,
vorzugsweise über
einen in dem Gehäuseführungsmantel 68 vorgesehenen
Durchbruch 84 und tritt in den Zwischenraum 80 ein.
-
Vorzugsweise
erfolgt unmittelbar beim Eintritt des eingesaugten Kältemittels
in den Motorinnenraum 70 eine Umlenkung desselben in zwei
gegenläufige
Azimutalrichtungen 86 und 88 zur Mittelachse 34 durch
ein Strömungsleitelement 90 und
auch beim Austritt des angesaugten Kältemittels aus dem Innenraum 70 über den
Durchbruch 84 erfolgt durch einen Zwischenraum 80 vorgesehenes
Strömungsleitelement 92 eine
Umlenkung in zwei bezogen auf die Mittelachse 34 gegenläufige Azimutalrichtungen 94 und 96,
längs welchen
dann das Kältemittel
in dem Zwischenraum 80 strömt, und zwar, wie in 5 dargestellt,
zu Durchtrittsöffnungen 102 und 104,
welche in einem Außenflanschbereich 106 der
ersten Lagereinheit 54 vorgesehen sind, und durch welche
das angesaugte Kältemittel
in einen Ansaugraum 110 eintreten kann, welcher auf einer
dem Spiralverdichter 20 zugewandten Seite der ersten Lagereinheit 54 liegt.
-
Der
Ansaugraum 110 wird dabei außerdem noch umschlossen von
einem dem ersten Deckel 14 zugewandten Endbereich 112 des
Mantels 12 und einem den ersten Verdichterkörper 22 übergreifenden und
diesen tragenden gewölbten
Zwischenboden 114, welcher sich von dem Endbereich 112 des
Mantels 12 bis zu einem einen Hochdruckauslass 116 des ersten
Verdichterkörpers 22 umgebenden
Ringkörper 118 des
ersten Verdichterkörpers 22 erstreckt,
so daß zwischen
dem ersten Verdichterkörper 22 und dem
Zwischenboden 114 ein sich bis zum Ringkörper 118 erstreckender
Strömungsraum 120 verbleibt, durch
welchen eine Kühlung
des ersten Verdichterkörpers 22 auf
seiner den ersten Spiralrippen 30 abgewandten Seite möglich ist.
-
Der
Zwischenraum 80 dient mit seinem zwischen dem Strömungsleitelement 92 und
den Durchtrittsöffnungen 102 und 104 liegenden
Bereich als Schmiermittelabscheideraum 122, wobei sich
das abgeschiedene Schmiermittel in dem Zwischenraum 80 der
Schwerkraft folgend in einem unter dem Schmiermittelabscheideraum 122 liegenden Schmiermittelsammelraum 124 sammelt.
-
Um
ein Aufwirbeln von Schmiermittel in dem Schmiermittelsammelraum 124 zu
verhindern, ist der Schmiermittelsammelraum 124 von dem
Schmiermittelabscheideraum 122 noch zusätzlich durch Abschirmelemente 126 und 128 gegen
das Einströmen von
angesaugtem Kältemittel
geschützt,
wobei die Abschirmelemente 126 und 128 den Eintritt
des Schmiermittels in den Schmiermittelsammelraum 124 nicht
behindern.
-
Der
Schmiermittelsammelraum 124 liegt dabei in einem in Schwerkraftrichtung
unteren Bereich des Zwischenraums 80, vorzugsweise auf
einer den Montageelementen 58 zugewandten Seite.
-
Insgesamt
erstreckt sich der Zwischenraum 80 zwischen dem Außenflanschbereich 106 der
ersten Lagereinheit 54 und einer die zweite Lagereinheit 56 tragenden
Trennwand 130, die beide sich in radialer Richtung zur
Mittelachse 34 bis zum Mantel 12 erstrecken und
mit diesem im wesentlichen dicht abschließen.
-
Auf
einer dem Antriebsmotor 66 abgewandten Seite der Trennwand 130 ist
eine als Ganze als 140 bezeichnete Schmiermittelversorgung
vorgesehen, welche ein Förderrad 142 umfaßt, welches
eine auf einem Ende 144 der Antriebswelle 52 sitzende Nabe 146 aufweist,
an welcher eine sich radial erstreckende Förderscheibe 148 gehalten
ist.
-
Die
Förderscheibe 148 erstreckt
sich dabei in einem sich zwischen der Trennwand 130 und
dem zweiten Deckel 16 liegenden Schmiermittelförderraum 150,
welcher einen Fördersumpf 152 umfaßt, in welchem
sich zu förderndes
Schmiermittel sammelt, und einen Schleuderraum 154, in
welchem von dem Förderrad 142 aus
dem Fördersumpf 152 aufgenommenes
Schmiermittel abgeschleudert wird, wobei der Schleuderraum 154 vorzugsweise
auf einer in Schwerkraftrichtung dem Fördersumpf 152 abgewandten
Seite des Schmiermittelförderraums 150 liegt.
-
Der
Schleuderraum 154 ist zumindest in einem Teilbereich von
Auffangwänden 156 für das Schmiermittel
versehen, welche dieses auffangen und in einen Zufuhrraum 158 leiten,
von welchem ausgehend das Schmiermittel dann der Antriebswelle 52 zuführbar ist.
-
Vorzugsweise
ist der Deckel 16 mit einer Auswölbung 160 versehen,
die einerseits die Auffangwände 156 bildet
und andererseits in ihrem der Mittelachse 34 zugewandten
Bereich den Zufuhrraum 158 teilweise umschließt, wobei
dieser Zufuhrraum 158 noch zusätzlich durch eine zwischen
einem unteren Bereich der Auswölbung 160 und
der Förderscheibe 148 liegenden
Begrenzungswand 162 gebildet ist, so daß das Schmiermittel von sich
bezogen auf die Schwerkraftrichtung oberhalb des Zufuhrraums 158 erstreckenden
Auffangwänden 156 in
den Zufuhrraum 158 eintreten kann.
-
Wie
in 6 und 7 dargestellt, sitzt in der
Begrenzungswand 162 ein koaxial zur Mittelachse 34 angeordnetes
Austrittsrohr 164, welches sich in Richtung des Endes 144 der
Antriebswelle 52 erstreckt und in eine Schmiermittelaufnahmebohrung 166 im
Ende 144 der Antriebswelle 52 hineinragt.
-
An
die Schmiermittelaufnahmebohrung 166 schließt sich,
wie in 2 dargestellt, ein die Antriebswelle 52 vom
Ende 144 bis zum Exzenterzapfen 46 durchsetzender
Schmiermittelförderkanal 170 an,
der schräg
zur Mittelachse 34 verläuft
und bei rotierender Antriebswelle 52 aufgrund der Zentrifugalkraft
Schmiermittel aus der Schmiermittelaufnahmebohrung 166 herausfördert, um
ein Lager 172 zu schmieren, mit welchem die Antriebswelle 52 in der zweiten
Lagereinheit 56 gelagert ist, ein Lager 174 zu schmieren,
mit welchem die Antriebswelle 52 in der ersten Lagereinheit 54 gelagert
ist, und um ein Lager 176 zu schmieren, welches zwischen
dem Exzenter 46 und der Exzenteraufnahme 44 vorgesehen
ist.
-
Um
möglichst
wenig Schmiermittel aus der Schmiermittelaufnahmebohrung 166 zu
verlieren, ist die Förderscheibe 148 so
ausgebildet, daß deren zentrale Öffnung 178 bis
nahezu an eine Außenmantelfläche 180 des
Austrittsrohrs 164 heranreicht, so daß sich nur ein schmaler Spalt 182 zwischen
der Außenmantelfläche 180 des
Austrittsrohrs 164 und der zentralen Öffnung 178 bildet,
durch welchen nur in geringem Maße Schmiermittel aus der Schmiermittelaufnahmebohrung 166 in
den Schmiermittelförderraum 150 austreten
kann.
-
Um
außerdem
noch einen möglichst
dichten Abschluß zwischen
der Nabe 146 des Förderrads 142 und
der Trennwand 130 zu erhalten, ist vorzugsweise in die
Trennwand 130 noch eine Dichtung 184 eingesetzt,
welche zwischen dieser und einer der Trennwand 130 zugewandten
Rückseite 186 der Nabe 146 wirksam
ist.
-
Insgesamt
ist somit der Schmierölförderraum 150 im
wesentlichen gegenüber
dem Zwischenraum 80 und dem Motorinnenraum 70 abgeschlossen.
-
Zum Überleiten
von Schmiermittel aus dem Schmiermittelsammelraum 124 in
den Schmiermittelförderraum 150 und
Ausbildung des Fördersumpfes 152 ist ein
die Trennwand 130 durchsetzendes Schmiermittelaufnahmerohr 190 vorgesehen,
welches einerseits mit einer Öffnung 192 in
den Schmiermittelförderraum 150 im
Bereich des Fördersumpfes 152 mündet und
andererseits mit einer Öffnung 194 in
den Schmiermittelsammelraum 124, und zwar im Bereich nahe
einer eine Bodenseite 196 des Schmiermittelsammelraums 124 bildenden
Innenfläche
des Außengehäuses 12,
um sich über
dieser Bodenseite 196 sammelndes Schmiermittel aufzunehmen,
wobei die Bodenseite 196 ungefähr parallel zu der Mittelachse 34 der
Antriebswelle 52 verläuft
und eine tiefste Stelle des Schmiermittelsammelraums 124 darstellt.
-
Das
Schmiermittelaufnahmerohr 190 erstreckt sich dabei im wesentlichen
bis zu einem Bereich 198, welcher ungefähr mittig zwischen der Trennwand 130 und
dem Außenflanschbereich 106 der
ersten Lagereinheit 54 liegt, um auch bei einer Neigung
der Bodenseite 196 gegenüber einer Horizontalen das
sich in Schmiermittelsammelraum 124 sammelnde Schmiermittel über die Öffnung 194 aufnehmen
zu können.
-
Beispielsweise
ist die Öffnung 194,
wie in 8 dargestellt, auf einer der Bodenseite 196 zugewandten
Seite angeordnet, um sich unmittelbar über dieser ansammelndes Schmiermittel
aufnehmen zu können,
ohne daß mit
diesem Schmiermittel gasförmiges
Kältemittel
aufgenommen wird.
-
Das
Förderrad 142 kann
im einfachsten Fall nur durch die Förderscheibe 148 gebildet
sein. Eine vorteilhafte Lösung
sieht jedoch vor, daß die
Förderscheibe 148,
die sich, wie in 1 dargestellt, in einer senkrecht
zur Mittelachse 34 erstreckenden Scheibenebene 202 erstreckt,
mit einem radial außen liegenden
rinnenförmigen
Außenrand 200 versehen
ist, der einen sich quer zur Scheibenebene 202 erstreckenden
Außenflanschbereich 204 aufweist, und,
wie in 9 dargestellt, in einen radial nach innen überstehenden
Ringbereich 206 übergeht,
der in einer Ringinnenkante 208 endet.
-
Damit
läßt sich
das von dem Förderrad 142 geförderte Schmiermittel
durch Zentrifugalkraft in einem äußeren Ringraum 210 sammeln,
welchen das Schmiermittel aufgrund der Zentrifugalkraft erst in
einem in Schwerkraftrichtung über
der Mittelachse 34 liegenden Schleuderraum 154 verläßt, um gegen
die Auffangwände 156 geschleudert
zu werden, die das Schmiermittel dann dem Zufuhrraum 158 zuleiten.
-
Um
das Schmiermittel zu veranlassen, durch die Öffnung 194 in das
Schmiermittelaufnahmerohr 190 einzutreten und durch dieses
in den Schmiermittelförderraum 150 zu
strömen,
wobei sich dann das Schmiermittel in dem Fördersumpf 152 sammelt,
wird der Schmiermittelförderraum 150 auf
einem statischen Druckniveau gehalten, das niedriger ist als das statische
Druckniveau im Schmiermittelsammelraum 124.
-
Das
statische Druckniveau im Schmiermittelsammelraum 124 entspricht
dem Druckniveau im Zwischenraum 80 und das statische Druckniveau
im Zwischenraum 80 ist höher als das statische Druckniveau
in dem Ansaugraum 110, da das vom Zwischenraum 80 in
den Ansaugraum 110 hindurchtretende angesaugte Kältemittel
die Durchtrittsöffnungen 102 und 104 durchströmen muß.
-
Aus
diesem Grund wird das statische Druckniveau im Schmiermittelförderraum 150 gegenüber dem
Druckniveau im Schmiermittelsammelraum 124 abgesenkt, und
zwar durch eine in 3 dargestellte Verbindungsleitung 220,
welche die Trennwand 130 durchsetzt und von einer in den
Schmiermittelförderraum 150 mündenden Öffnung 222 bis
zu einer in den Ansaugraum 110 mündenden Öffnung 224 reicht,
so daß über diese
Verbindungsleitung 220 ein Druckausgleich zwischen dem
Schmiermittelförderraum 150 und
dem Ansaugraum 110 erfolgen kann und somit der statische
Druck im Schmiermittelförderraum 150 niedriger
gehalten werden kann als im Schmiermittelsammelraum 124.
Vorzugsweise liegt der statische Druck im Schmiermittelförderraum 150 geringfügig über dem
statischen Druck des Ansaugraums 110, so daß dadurch
aufgrund der Druckdifferenz stets das Schmiermittel in den Schmiermittelförderraum 150 strömt und in
diesem den Fördersumpf 152 bildet,
aus welchem dann das Schmiermittel durch das Förderrad 142 in den
Zufuhrraum 158 gefördert
wird.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen Kältemittelkompressor
sammelt sich vorzugsweise das komprimierte Kältemittel in einem Hochdruckraum 230,
der zwischen dem Zwischenboden 114 und dem ersten Deckel 14 liegt
und tritt aus diesem Hochdruckraum 230 durch einen Hochdruckanschluß 232 aus.
-
Bei
einem zweiten Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kältemittelkompressors sind
diejenigen Elemente, die mit denen des ersten Ausführungsbeispiels
identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß vollinhaltlich
auf die Beschreibung derselben im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel
Bezug genommen wird.
-
Im
Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel
ist bei dem zweiten, in 10 dargestellten Ausführungsbeispiel
die in den Schmiermittelförderraum 150 mündende Öffnung 222 durch
eine Haube 226 überdeckt,
welche einen von der Öffnung 222 ausgehenden
und längs
der Trennwand 130 verlaufenden Kanal bildet, der eine der
Nabe 146 des Förderrads 142 zugewandte Öffnung 228 aufweist, durch
welche aufgrund des niedrigeren statischen Drucks im Ansaugraum 110 ein
Ansaugen von Gas aus dem Schmiermittelförderraum 150 über den
von der Haube 226 gebildeten Kanal und über die Verbindungsleitung 220 erfolgt.
Die Haube 226 hat den Vorteil, daß damit nicht Gas aus dem Schmiermittelförderraum 150 im
Bereich des Schleuderraums 154 aufgenommen wird, das sehr
stark von Schmiermitteltröpfchen
und/oder Schmiermittelnebel durchsetzt ist, sondern aus einem nahe
der Nabe 146 liegenden Bereich des Schmiermittelförderraums 150,
in welchem der Anteil an Schmiermitteltröpfchen und Schmiermittelnebel
geringer ist.
-
Im übrigen ist
das zweite Ausführungsbeispiel
in gleicher Weise ausgebildet wie das erste Ausführungsbeispiel, so daß auf die
Ausführungen zu
diesem vollinhaltlich Bezug genommen werden kann.