DE102008013784A1

DE102008013784A1 - Kompressor

Info

Publication number: DE102008013784A1
Application number: DE102008013784A
Authority: DE
Inventors: Shigeki Kariya Iwanami; Hiroyasu Kariya Kato; Yasuhiro Kariya Oki; Yoichiro Nishio Kawamoto
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2008-03-12
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2028-03-13
Also published as: US8096794B2; US20080226483A1; DE102008013784B4

Abstract

Ein Kompressor umfasst einen Ölseparator zum Trennen von Öl aus einem Kühlmittel, das durch eine Kompressionsmechanismuseinheit verdichtet wurde und umfasst eine Hochdruckölspeicherkammer zum Speichern des durch den Ölseparator abgetrennten Öls. Wenigstens ein Teil des Ölseparators ist außerhalb eines Gehäuses vorgesehen. Die Hochdruckölspeicherkammer verfügt über eine Außenwand, die dicker als die Außenwand des die Kompressionsmechanismuseinheit aufnehmenden Gehäuses ist; auch ist eine Stirnwand des Gehäuses durch diese dickere Außenwand geformt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kompressor mit einem Ölseparator und einer Hochdruckölspeicherkammer und insbesondere einen Kompressor vom Schnecken, Spiral- bzw. Volutentyp, einen sogenannten Scroll-Typ-Kompressor, der Kohlendioxid (CO₂) als ein Kühlmittel verwendet.
HINTERGRUND-STAND-DER-TECHNIK
Kompressoren vom Scroll-Typ sind im Stand der Technik zur Verwendung bei Kühlern, Klimaanlagen, etc. bekannt. Bei einigen bekannten Kompressoren dieses Typs wird, um zu verhindern, dass Schmieröl, das mit dem Kühlmittel vermischt wird, in das Kühlmittelkreislaufsystem eingespeist wird, das Öl vom Kühlmittel getrennt, während das komprimierte Kühlmittel sich zeitweilig in der Kompressoraustragskammer befindet, und das abgetrennte Öl an die gleitenden Teile etc. in der Einheit des Kompressionsmechanismus geliefert wird, indem der Druckunterschied ausgenutzt wird, der zwischen dem Austragsdruck (Hochdruck) und dem Einlassdruck (niederer Druck) oder deren Zwischendruck erzeugt wird, bei dem Leistung nicht erforderlich ist, wo das Erfordernis einer Ölpumpe oder dergleichen, die zu ihrer Betätigung Kraft oder Leistung braucht, eliminiert wird.
Bei solch einem Kompressor ist bekannt, wie beispielsweise in der Japanischen nicht geprüften Patentveröffentlichung Nr. 2004-177020 offenbart, einen Ölseparator außerhalb des Kompressors vorzusehen und das vom Kühlmittel abgetrennte Öl zurück zum Kompressor in Zirkulation zu versetzen, nachdem die Wärme des Öls auf Seiten des Wärmepumpenkreislaufs genutzt wurde.
Andererseits offenbart die Japanische nicht geprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2006-266170 einen Kompressor vom Scroll- oder Schneckentyp, der eine Kompressionsmechanismuseinheit umfasst, die in einem Gehäuse, aufgebaut als abgedichte ter Behälter, untergebracht ist, weiterhin einen Ölseparator zum Abtrennen des in dem Kühlmittel vermischten Öls, sowie eine Hochdruckkammer für die Ölspeicherung, um das abgetrennte Öl zu speichern, wobei das Öl aus der Hochdruckölspeicherkammer zurück zur Einheit des Kompressionsmechanismus, untergebracht im Gehäuse, gespeist wird.
Weiterhin offenbart die Japanische nicht geprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2001-207980 einen Kompressor, bei dem eine Kompressoreinheit und ein Antriebsmittel in einem Gehäuse mit einer konkav ausgebildeten Trennwand, durch die sie voneinander getrennt sind, eingeschlossen sind.
Von diesen Kompressorkomponentenelementen wird eine Erfindung bezüglich des Ölseparators, offenbart beispielsweise in der Japanischen nicht geprüften Patentveröffentlichung Nr. 2004-211550 , bei der der Ölseparator innerhalb des Gehäuses des Kompressors untergebracht ist.
Gemäß eines solchen Aufbaus kann nicht nur das Öl daran gehindert werden in den Kreislauf zu fließen und den Kreislaufwirkungsgrad zu erhöhen, vielmehr kann auch die Zuverlässigkeit des Kompressors gesteigert werden, da das Öl innerhalb des Kompressors gespeichert werden kann.
Andererseits offenbart die Japanische nicht geprüfte Patentveröffentlichung Nr. H10-37883 eine Erfindung, bei der der Ölseparator getrennt von dem eigentlichen Kompressor gebaut ist.
Weiterhin ist hinsichtlich der Elemente der Kompressorkomponenten offenbart, beispielsweise in der oben genannten Japanischen nicht geprüften Patentveröffentlichung Nr. 2004-211550 , eine Erfindung, die eine Hochdruckölspeicherkammer betrifft, in der die Hochdruckölspeicherkammer innerhalb des Gehäuses des Kompressors untergebracht ist.
Im Kompressor der oben genannten Japanischen nicht geprüften Patentveröffentlichung Nr. 2004-211550 befindet sich die Hochdruckkammer für das Speicheröl benachbart der Austragskammer in der Einheit des Kompressionsmechanismus innerhalb des Gehäuses, wo auch der Ölseparator enthalten ist. Hier besteht jedoch ein Problem dahingehend, dass die Einheit für den Kompressionsmechanismus und damit das angesaugte Kühlmittel durch die Wärme des Öls von hoher Temperatur und Hochdruck erwärmt wird, was wiederum zu einem Abfall der Kompressorleistung führt. Da weiterhin die Hochdruckölspeicherkammer unterhalb des Ölseparators angeordnet werden muss, hat dieser Kompressor einen Nachteil dahingehend, dass die Speicherkapazität für das Öl gering ist; daher kann eine ausreichende Menge an Öl nicht gespeichert werden.
Im Hinblick hierauf hat die Anmelderin früher schon einen Schneckenkompressor (vom Scroll-Typ) vorgeschlagen, in welchem eine Trennwand vorgesehen ist, so dass ein Raum zwischen der Einheit des Kompressionsmechanismus und der Hochdruckölspeicherkammer innerhalb des Containers gebildet wird, wodurch die Leistung gesteigert wird durch den hieraus resultierenden Wärme isolierenden Effekt, während gleichzeitig eine ausreichende Kapazität der Ölspeicherung gesichert wird.
Wie oben beschrieben, sind beim Kompressor folgende zu überwindende oder zu verkleinernde Probleme zu lösen:

(1) Da das Hochtemperaturöl im Speicher in Kontakt mit dem eigentlichen Kompressor steht, wird das hierin abgezogene Gas erwärmt, was zur Erniedrigung der Kompressorleistung führt.
(2) Wenn der Ölseparator innerhalb des Gehäuses enthalten ist, nimmt der den hohen Temperaturen innerhalb des Gehäuses ausgesetzte Bereich zu, der Wirkungsgrad fällt, da das eingeführte Kühlmittel erwärmt wird. Da weiterhin die Ölspeichereinheit unter den Trennzylinder des Ölseparators anzuordnen ist, nimmt die Kapazität der Ölspeicherung ab.
(3) Ist der Ölseparator getrennt vom eigentlichen Kompressor gebaut, so nimmt die Gesamtgröße des Kompressorsystems zu, da Kompressor, Ölseparator und Sammler als getrennte Einheiten gebaut werden.
(4) Wenn eine Trennwand vorgesehen ist, so dass ein Raum zwischen der Einheit für den Kompressionsmechanismus und der Hochdruckölspeicherkammer innerhalb des Containers vorgesehen wird, und da das Innere des Wärme isolierenden Raums sich bei niedrigem Druck befindet, wird die Trennwand geringfügig aufgrund des Drucks von der Hochdruckölspeicherkammer verformt. Diese Verformung der Trennwand kann zu einem Bruch des Verbindungsteils zwischen dem Ölrückführkanal und der Trennwand führen, was dazu führt, dass das Schmieröl aus der Hochdruckölspeicherkammer leckt.
(5) Wird CO₂ als Kühlmittel verwendet, werden, da das Gehäuse in einer Hochdruckumgebung verwendet wird, die Kompressoreinheit und das Antriebsmittel, beide in einer Umgebung relativ niedrigen Drucks aufgrund des Hochdruckraums, der durch die Trennwand getrennt ist, beansprucht bzw. gedehnt.

Wenn weiterhin die Speicherkammer für das Hochdrucköl einteilig mit dem Gehäuse von relativ niedrigem Druck gebaut ist, nimmt, da eine Trennwand mit ausreichender Festigkeit vorzusehen ist, die Gesamtgröße zu, und zusätzlich werden der Verbindungsteil zwischen der Hochdruckölspeicherkammer und dem Niederdruckgehäuse unter Spannung gesetzt bzw. gedehnt, die Verbindungsfestigkeit fällt ab.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die vorgenannten Probleme zu lösen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist ein Kompressor vorgesehen, der so aufgebaut ist, dass eine Einheit eines Kompressionsmechanismus zum Verdichten eines Kühlmittels in einem Gehäuse, dessen Inneres bei einem niedrigeren Druck als dem Auslassdruck gehalten wird, umschlossen ist, wobei der Kompressor umfasst: einen Ölseparator zum Trennen des Öls von dem durch die Einheit des Kompressionsmechanismus verdichteten Kühlmittel; und eine Hochdruckölspeicherkammer, die benachbart der Einheit des Kompressionsmechanismus positioniert ist, um das durch den Ölseparator abgetrennte Öl zu speichern, wobei wenigstens ein Teil des Ölseparators außerhalb des Gehäuses vorgesehen ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Einheit des Kompressionsmechanismus sowie der Ölseparator in verbindender Weise durch ein Austragsrohr verbunden, das eingebaut ist, indem es durch die Einheit des Kompressionsmechanismus geht.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die Speicherkammer für das Hochdrucköl eine Außenwand, die dicker als eine Außenwand ist, welche das die Einheit des Kompressionsmechanismus aufnehmende Gehäuse formt, und eine Stirnwand des Gehäuses wird durch die dickere Außenwand gebildet.
Nach einem noch weiteren Aspekt der Erfindung umfasst der Ölseparator: einen Trennzylinder; ein Verbindungsrohr, das eingebaut ist, indem es durch das Gehäuse geht und mit einem oberen Teil des Trennzylinders verbunden ist, um das aus der Einheit des Kompressionsmechanismus ausgetragene Kühlmittel tangential in den Trennzylinder einzuführen; sowie ein Trennrohr, das im oberen Teil des Trennzylinders installiert ist, um das Kühlmittel an einen äußeren Kühlmittelkreis, nachdem das Öl entfernt wurde, zu liefern, wobei ein unterer Teil des Trennzylinders mit einem Austragsloch versehen ist, das mit der Hochdruckölspeicherkammer in Verbindung steht.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist das im Ölseparator angebrachte Trennrohr außerhalb des Gehäuses angeordnet.
Nach noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein unteres Ende des Ölseparators innerhalb des Gehäuses positioniert.
Nach noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Ölseparator vollständig außerhalb des Gehäuses angeordnet.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Hochdruckölspeicherkammer aufgebaut aus einem druckdichten Behälter, dessen Wanddicke größer als eine Außenwand ist, welche das die Einheit des den Kompressionsmechanismus unterbringenden Gehäuses formt, und innerhalb des Gehäuses ist ein Raum gebildet, der nicht mit Öl gefüllt ist, und zwar zwischen der Einheit des Kompressionsmechanismus und dem druckbeständigen Behälter, der die Hochdruckölspeicherkammer formt.
Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist eine eine Seitenwandung der Hochdruckölspeicherkammer bildende Trennwand an einer Seite hiervon, die der Einheit des Kompressionsmechanismus gegenübersteht, vorgesehen, so dass ein Raum zwischen der Einheit des Kompressionsmechanismus und der Hochdruckölspeicherkammer innerhalb des Gehäuses geformt wird, und ein Teil eines Ölrückführkanals, durch welchen das Öl in der Hochdruckölspeicherkammer gespeichert ist, wird zurück zur Einheit des Kompressionsmechanismus geführt und ist gebaut in Form eines Ölzuführungsrohres, das außerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
Nach einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Ölspeiserohr mit einem gebogenen Teil versehen, so dass keine Verbindung zwischen der Hochdruckölspeicherkammer und der Einheit des Kompressionsmechanismus auf kürzestem Weg gegeben ist.
Weiterhin kann die Trennwand mit dem Gehäuse auf einer Innenseite hiervon verbunden werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung verfügt die Trennwand über eine Querschnittsgestalt, die in die Hochdruckölspeicherkammer hineingekrümmt ist.
Nach noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Endteil der Einheit des Kompressionsmechanismus innerhalb des gekrümmten Teils der Trennwand angeordnet.
Gemäß einem weiteren Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Trennwand mit der Außenwand der Hochdruckölspeicherkammer auf einer Innenseite hiervon verbunden.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist die Außenwand der Hochdruckölspeicherkammer so geformt, dass einer ihrer Außenränder eng in einen Innenumfangsrand des Gehäuses an einem Axialende hiervon eingepasst werden kann, und das eine Ende des Gehäuses und ein äußerer Umfangsteil nahe dem äußeren Rand der so eingepassten Außenwand werden miteinander verschweißt, während andererseits die Trennwand in engem Kontakt mit einer Innenumfangsfläche des äußeren Randes der Außenwand eingepasst wird, und ein Umfangsrand der Trennwand um einen Umfang hierum verschweißt ist, wo die Trennwand in engem Kontakt mit der Innenumfangsfläche des äußeren Randes der äußeren Wand gehalten wird.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist die Einheit des Kompressionsmechanismus vom Schnecken- bzw. Voluten- bzw. Spiral- oder Scroll-Typ.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird Kohlendioxid als das Kühlmittel verwendet.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist das Austrittsloch mit einem Filter versehen, um Fremdmaterial aus dem Öl zu entfernen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ragt ein Ende des Ölspeiserohres in die Hochdruckölspeicherkammer von einer Bodenfläche hiervon vor.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Filter an einem Ort in Strömungsrichtung hinter dem Ölspeiserohr und in Strömungsrichtung vor dem verengten Teil vorgesehen.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung verfügt das Ölspeiserohr über einen Innendurchmesser, der größer als ein Durchmesser des reduzierten Teils des Ölrückführkanals ist.
Nach einem noch weiteren Aspekt der Erfindung sind die Einheit des Kompressionsmechanismus sowie der Ölseparator in kommunizierender Weise über ein Austragsrohr verbunden, das eingebaut ist, indem es durch die Kompressionsmechanismuseinheit geht, außerdem ist ein Außenumfang des Austragsrohres von der Einheit des Kompressionsmechanismus um ein wärmeisolierendes Material getrennt vorgesehen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine erläuternde Querschnittsdarstellung und zeigt eine erste Ausführungsform eines Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Darstellung, welche die Funktion eines Trennzylinders bei einem Ölseparator des Kompressors erläutert.
3 ist eine erläuternde Querschnittsdarstellung, die eine zweite Ausführungsform des Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine erläuternde Querschnittsdarstellung, die eine dritte Ausführungsform eines Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist eine erläuternde Querschnittsdarstellung, die eine vierte Ausführungsform eines Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist eine erläuternde Querschnittsdarstellung, die eine fünfte Ausführungsform eines Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist eine erläuternde Querschnittsdarstellung, die die Arbeitsweise des in 6 gezeigten Kompressors erklärt.
8 ist eine erläuternde Querschnittsdarstellung, die eine sechste Ausführungsform eines Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist eine erläuternde Querschnittsdarstellung, die eine siebte Ausführungsform eines Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist eine erläuternde Querschnittsdarstellung, die eine achte Ausführungsform eines Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist eine erläuternde Querschnittsdarstellung, die eine neunte Ausführungsform eines Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist eine erläuternde Querschnittsdarstellung, die eine zehnte Ausführungsform eines Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
13 ist eine Außenansicht eines Kompressors gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei Teil (a) eine Stirnansicht und Teil (b) eine Seitenansicht zeigt.
14 ist eine Außenansicht eines Kompressors entsprechend einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, hierbei zeigt Teil (a) eine Vorderansicht und Teil (b) eine Seitenansicht.
BESTE ART DER DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
(Ausführungsform 1)
1 zeigt einen Kompressor vom Schnecken- bzw. Voluten- bzw. Spiral- oder Scroll-Typ (scroll-type compressor) 10, der so aufgebaut ist, dass eine Motoreinheit 12 und eine Kompressionsmechanismuseinheit 13 in einem abgedichteten Behälter 11 untergebracht sind. Der Kompressor 10 komprimiert Kühlmittel, das von einem äußeren Kühlmittelkreis eingeführt wurde, trennt Öl von dem komprimierten Kühlmittel und führt das Kühlmittel zum äußeren Kühlmittelkreis zurück; das heißt, während des Vorgangs wird Öl konstant den Komponententeilen der beweglichen Teile in der Kompressionsmechanismuseinheit 13 etc. zugeführt bzw. aus dieser rückgewonnen.
Der Kompressor 10 verwendet Kohlendioxid (CO₂) als Kühlmittel. Verglichen mit dem üblichen CFC (CFC refrigerants) erfordert das Kohlendioxid-Kühlmittel einen höheren Druck im Betrieb, und eine extrem hohe Presskraft wird auf den Teil ausgeübt, wo die umlaufende Schnecke mit der festen Schnecke kämmt, da jedoch der Kompressor so aufgebaut ist, dass er konstant Öl während des Betriebs liefert und rückgewinnt, wie später beschrieben, kann Kohlendioxid als Kühlmittel Verwendung finden.
Der Gesamtaufbau des Kompressors 10 soll nun beschrieben werden.
Der abgedichtete Behälter 11 des Kompressors 10 umfasst ein zylindrisch ausgebildetes Gehäuse 11a sowie einen druckbeständigen Container 14 als eine Speicherkammer für Hochdrucköl (wird später beschrieben), um Öl, das in Rezirkulation versetzt werden soll, zu speichern, wobei der Behälter oder Container 14 einteilig mit dem Gehäuse 11a zur Bildung einer abgedichteten Konstruktion verbunden ist.
Der Kompressor ist so aufgebaut, dass eine im Wesentlichen horizontal durch ein Lager 17 sowie ein Hilfslager 16 gelagerte Welle 18, wobei letzteres sich auf einem Trägerelement 15 innerhalb des Gehäuses 11a abstützt, durch die Motoreinheit 12 in Drehung versetzt wird, um die später zu beschreibende Kompressionsmechanismuseinheit 13 in Betrieb zu nehmen.
Die Kompressionsmechanismuseinheit 13 umfasst ein mittleres Gehäuse 19 innerhalb des Gehäuses 11a, eine bewegliche Schnecke bzw. Spirale oder Volute (scroll) 21, die auf einer Kreisbahn umlaufend durch die Wirkung des Kurbelmechanismus 20 sich dreht, der auf dem Hauptlager 17 gelagert ist, das sich in der Mitte des mittleren Gehäuses 19 befindet, sowie eine feste Schnecke, Spirale oder Volute (scroll) 23, die gegenüber der beweglichen Schnecke 21 angeordnet ist und sich zusammen mit dieser bewegt, um hierzwischen Kompressionskammern 22, die weiter unten beschrieben werden, zu definieren.
Die bewegliche Spirale, Volute, Schnecke oder Scroll 21, im Folgenden Schnecke genannt, ist im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und umfasst ein bewe gungsseitiges Schneckenelement 24, das in einer involventenartig kurvenähnlicher Gestalt ausgebildet ist und gegen die feste Spirale, Volute, Schnecke (scroll) 23, im Folgenden Schnecke genannt, vorsteht, sowie einen Vorsprung 25, der in zylindrischer Gestalt ausgebildet ist und gegen das mittlere Gehäuse 19 von einer Endfläche vorsteht, die vom bewegungsseitigen Schneckenelement 24 fort weist.
Die feste Schnecke 23 umfasst ein festseitiges Schneckenelement 26, das mit einer Spiralnut ausgebildet ist, die in einer gegen die bewegliche Schnecke 21 weisenden Endfläche geformt ist.
Das mittlere Gehäuse 19 hat eine dreistufige zylindrische Gestalt, deren Durchmesser allmählich in drei Stufen, von der der Motorseite 12 gegenüberliegenden Seite gegen die Seite zunimmt, die der festen Schnecke 23 gegenüberliegt; der Zylinder 19a mit dem kleinsten Durchmesser und der Motoreinheit 12 am nächsten, bildet das Hauptgehäuse 17, während der mittlere Zylinder 19b eine Kurbelkammer 27 zur Aufnahme des Kurbelmechanismus 20 bildet, und der Zylinder 19c mit dem größten Durchmesser, der der festen Schnecke 23 am nächsten liegt, bildet einen die Schnecke aufnehmenden Teil 28 zur Aufnahme der beweglichen Schnecke 21 und ist an der Innenumfangsfläche des Gehäuses 11a über ein Befestigungsmittel, beispielsweise durch Schrumpfsitz, befestigt.
Der Kurbelmechanismus 20 umfasst einen Exzenter 29, der integral mit der Welle 18 an einem Ende hiervon verbunden ist und mit der Kompressionsmechanismuseinheit 13 sowie dem Vorsprung 25 der beweglichen Schnecke 21 verbunden ist. Der Exzenter 29 ist mit seiner Drehachse um einen vorbestimmten Betrag verschoben bezüglich der Mittelachse des Hauptlagers 17 und des Hilfslagers 16 gelagert. Die Größe der Exzentrizität definiert den Kreisbahnradius der beweglichen Schnecke 21.
Eine nicht gezeigte Oldham-Kupplung ist auf der schnecken(21)seitigen Endfläche eines Scheibenteils 19d angeordnet, welche die Verbindung zwischen dem Zylinder 19c großen Durchmessers und dem mittleren Zylinder 19b herstellt, der das mittlere Gehäuse 19 formt (die Stirnfläche wird hernach schneckenseitige Scheibenendfläche 19e genannt), um zu verhindern, dass die bewegliche Schnecke 21 sich um ihre Achse dreht. Dadurch wird es ermöglicht, dass die bewegliche Schnecke 21 nur kreisbahnartig umlaufen kann.
Ein Schublager 30 als Gleitlager, welches es der vorsprungsseitigen Stirnfläche der beweglichen Schnecke 21 (im Folgenden rückseitige Fläche 21a der beweglichen Schnecke genannt) ermöglicht, gegen die schneckenseitige Scheibenstirnfläche 19e zu gleiten, ist zwischen der rückseitigen Fläche 21a der beweglichen Schnecke und der schneckenseitigen Stirnendfläche 19e vorgesehen.
In der so aufgebauten Einheit des Kompressionsmechanismus 13 wird die Vielzahl der Kompressionskammern 22, die durch das bewegungsseitige Schneckenelement 24 gebildet ist, das mit dem festseitigen Schneckenelement 26 kämmt, hinsichtlich des Volumens reduziert, da die bewegliche Schnecke 21 relativ zur festen Schnecke 23 umläuft; der Kompressor erreicht so die Funktion des Verdichtens des in eine nicht dargestellte Saugkammer gesaugten Kühlmittels in Verbindung mit dem radial äußersten Teil des festseitigen Schneckenelements 26.
Weiterhin ist in der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus eine Austragsöffnung 31, die durch die feste Schnecke 23 in der Axialrichtung hiervon geht, im Mittelteil des festseitigen Schneckenelements 26 vorgesehen. Das durch die Wirkung der beweglichen Schnecke 21 und der festen Schnecke 23 komprimierte Kühlmittel wird durch die Austragsöffnung 31 in eine Austragskammer 32 ausgetragen.
Die Austragskammer 32 wird geformt, indem hermetisch mit einer Abschirmwandung 33 der Raum abgedichtet wird, der in der Mittelposition der Seitenfläche der festen Schnecke 23 gegenüber der Seitenfläche gebildet ist, wo das festseitige Schneckenelement 26 gebildet ist.
Die Austragskammer 32 ist mit einem Austragsventil 34 versehen, wodurch die Rückströmung des ausgetragenen Kühlmittels durch Schließen der Austragsöffnung 31 verhindert wird, gebildet durch die feste Schnecke 23 in deren Axialrichtung.
Weiterhin ist ein Austragsrohr 35, das mit der äußeren Umgebung des Gehäuses 11a in Verbindung steht, geformt und geht durch den Teil der festen Schnecke 23 durch, der sich oberhalb der Austragskammer 32 befindet. Ein Raum 36 ist um den Außenumfang des Austragsrohrs 35 vorgesehen. Das Austragsrohr 35 ist mit Teil eines Ölseparators 38 außerhalb des Gehäuses 11a über ein Verbindungsrohr 37 verbunden. Anstatt des Raumes 36 kann ein bekanntes wärmeisolierendes Material (nicht gezeigt) um den Außenumfang des Austragsrohres 35 vorgesehen sein.
Als Nächstes soll die Konfiguration des Ölzirkulationsmechanismus bei dem so aufgebauten Kompressor 10 beschrieben werden. Während die beweglichen Teile der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus arbeiten, wird Öl aus dem druckbeständigen Behälter oder Container 14 geliefert, der die Speicherkammer für das Hochdrucköl (weiter unten zu beschreiben) bildet, und zwar erfolgt das Liefern an die Einheit 13 des Kompressionsmechanismus im Gehäuse 11a, das unter einem relativ niedrigen Druck gehalten wird.
Aus diesem Grund wird ein Ölrückführkanal 40 als ein Ölkanal gebildet, der durch den Teil der festen Schnecke 23, der sich unterhalb der Austragskammer 32 befindet, geht.
Ein hinsichtlich des Durchmessers verengter Teil 40a, der zum Ölkanal 41 führt, ist auf der Auslassseite des Ölrückführkanals 40 ausgebildet, der der beweglichen Schnecke 21 gegenüber steht. Ein Einlass zum Ölkanal 41 wird intermittierend mit dem Auslass des Ölrückführkanals 40 verbunden, während die bewegliche Schnecke 21 umläuft. Andererseits wird der Auslass des Ölkanals 41 in einer Innenwand des Vorsprungs 25 geöffnet, um die Verbindung mit dem Raum herzustellen, der zwischen dem Ende der Welle 18 und der Kurbelkammer 27 am Boden des Vorsprungs 25 ausgebildet ist.
Das Öl aus dem Ölrückführkanal 40 ist ein Hochdrucköl, ist jedoch auf einen gewünschten Druck reduziert, während es durch den verengten Teil 40a geht und während der Ölrückführkanal 40 intermittierend mit dem Ölkanal 41 durch die Drehung der beweglichen Schnecke 21 verbunden wird.
Die Kurbelkammer 27, die zwischen dem Ende der Welle 18 und dem Boden des Vorsprungs 25 gebildet ist, steht mit dem Ölkanal 42 in Verbindung, der sich durch die Welle 18 längs deren Axialrichtung erstreckt.
Der Ölkanal 42 ist mit radial nach außen gehenden Löchern 42a und 42b an Stellen verbunden, die dem Hauptlager 17 bzw. dem Hilfslager 16 entsprechen, derart, dass eine Abzweigung vom Ölkanal 42 sich ergibt.
Der Auslass des radial nach außen sich erstreckenden Loches 42 steht in Verbindung mit einer Wellennut 18a, die in der Welle 18 ausgebildet ist.
Um Öl dem Schublager 30 oberhalb der Welle 18 zuzuführen, ist eine Ölnut 43, die die Verbindung zwischen dem radial nach außen sich erstreckenden Loch 42a und dem Schublager 30 herstellt, in dem Teil des mittleren Zylinders 19b oberhalb der Welle 18 ausgebildet.
Der gesamte Bodenteil des abgedichteten Behälters 11 bildet eine Niederdruck-Ölspeicherkammer 44, in der das über den Ölkanal 42 gehende Öl gespeichert wird.
Ein Ölrückführloch 45 ist unterhalb des Scheibenteils 19b des mittleren Gehäuses 19 ausgebildet, so dass das in der unteren Ölspeicherkammer 44 gespeicherte Öl zu dem die Schnecke aufnehmenden Teil 28 rückgeführt werden kann.
Der Ölseparator 38, der das komprimierte Kühlmittel über das Verbindungsrohr 37 von dem nach oben reichenden Austragsrohr 35 aufnimmt, welches durch die feste Schnecke der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus im Gehäuse 11a gebildet ist, ist ein Ölzentrifugalseparator und verfügt über einen Trennzylinder 46.
Das Verbindungsrohr 37, durch welches das aus der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus ausgetragene Kühlmittel tangential in den Trennzylinder 46 eingeführt wird, ist mit dem oberen Teil des Trennzylinders 46 verbunden.
Ein Trenn- oder Separatorrohr 47 zum Liefern des Kühlmittels an den äußeren (nicht gezeigten) Kühlmittelkreis nach Entfernen des Öls, ist im oberen Teil des Trennzylinders 46 eingepasst. Der äußere Durchmesser des oberen Halbteils des Trennrohres 47 ist in etwa gleich dem Innendurchmesser des Trennzylinders 46, der äußere Durchmesser des unteren Halbteils ist in etwa gleich der Hälfte des Innendurchmessers des Trennzylinders 46; das Verbindungsrohr 37 ist an einem Ort verbunden, der dem Außenumfang des unteren Halbteils gegenüber steht, so dass das Kühlmittel tangential längs der Innenwand des Trennzylinders 46 eingeführt wird.
Unter Ausnutzung der Eigenschaft, dass die Volumenströmungsrate des Kohlendioxids gering ist, wird der Außendurchmesser des Ölseparators 38 beibehalten, so dass er nicht über das Zweifache eines nicht dargestellten Außenrohres hinaus geht, wodurch eine Konstruktion erreicht wird, die hinsichtlich der Abmessungen nicht ungünstig erscheint.
Das untere Ende des Trennzylinders 46 ist innerhalb der Hochdruckölspeicherkammer 39 positioniert, die im Gehäuse 11a untergebracht ist und ist mit einem Austrittsloch versehen, das mit der Hochdruckölspeicherkammer 39 in Verbindung steht; ein Filter 48 zur Entfernung von Fremdmaterial ist in das Austrittsloch eingebaut.
Die Hochdruckölspeicherkammer 39 wird gebildet durch eine axiale Stirnwandung des Gehäuses 11a und ein zweites Gehäuse, das sich innerhalb einer Seitenfläche befindet und den druckdichten Behälter oder Container in Kombination mit der einen Seitenfläche formt. Hier ist die Wand des druckbeständigen Behälters oder Containers 14 dicker als die das Gehäuse 11a bildende Wand; die Querschnittsgestalt der inneren Wand ist im Wesentlichen in ihrer Gestalt elliptisch, um die Festigkeit zu erhöhen.
Ein Raum 49, in welchen Öl nicht eingefüllt wird, ist innerhalb des Gehäuses 11a zwischen dem zweiten Gehäuse definiert, das den druckbeständigen Behälter 14 bildet und der Abschirmwand 33, welche die Austragskammer 32 in der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus formt. Das heißt, da der Raum 49 innerhalb des Gehäuses 11a dadurch gebildet wird, dass das zweite Gehäuse, das den druckbeständigen Behälter 14a, die feste Schnecke 23 und die Schirmwand 33, welche die Austragskammer 32 in der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus bildet, eingeschlossen ist, strömt das Öl in der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl nicht in diesen Raum.
Ein Ölzuführungsrohr 50 zum Zuführen des in der Hochdruckölspeicherkammer 39 gespeicherten Öls zurück in die Einheit 13 des Kompressionsmechanismus ist mit dem Boden der Hochdruckölspeicherkammer 39 verbunden.
Das Ölzuführungsrohr 50 ist so verbunden, dass es die Verbindung zum Ölrückführkanal 40 herstellt, der gebildet wird, während er durch die feste Schnecke 23 geht.
Als Nächstes soll die Arbeitsweise und die Funktion des Kompressors 40 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Wird die Motoreinheit 12 des Kompressors 10 eingeschaltet, um die Einheit 13 des Kompressionsmechanismus zu betätigen, so wird Kühlmittel aus dem Kühlmittelkreis in die nicht gezeigte Saugkammer gezogen, die die Verbindung mit dem radial äußersten Teil des festseitigen Schneckenelements 26 herstellt.
Da die Welle 18 der Motoreinheit 12 sich dreht und dafür sorgt, dass die bewegliche Schnecke 21 sich relativ zur festen Schnecke 23 auf einer Kreisbahn dreht, wird die Vielzahl an Kompressionskammern 22, die durch das bewegungsseitige Schneckenelement 24, das mit dem festseitigen Schneckenelement 26 kämmt, hinsichtlich des Volumens reduziert, wodurch das Kühlmittel komprimiert wird, das in die nicht gezeigte Saugkammer eingesogen wird und die Verbindung zum radial äußersten Teil des festseitigen Schneckenelements 26 herstellt.
In diesem Fall wird das Öl genutzt, um die beweglichen Teile in der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus zu schmieren und ist in Form eines Nebels im Kühlmittel enthalten, welches in den Zustand hohen Drucks und hoher Temperatur gebracht wird. Im Ergebnis des oben genannten Betriebs wird weiterhin die Einheit 13 des Kompressionsmechanismus in den Zustand hoher Temperatur versetzt.
Das durch die Wirkung der beweglichen Schnecke 21 und der festen Schnecke 23 komprimierte Kühlmittel wird über die Austragsöffnung 31 ausgetragen, die durch die feste Schnecke 23 in deren Axialrichtung gebildet ist, und in die Austragskammer 32 über das Austragsventil 34 eingeführt.
Dann geht aus der Austragskammer 32 das Kühlmittel durch das Austragsrohr 35, das unter Durchgang durch das Gehäuse 11a gebildet wird und wird in den Ölseparator 38 über das Verbindungsrohr 37 eingeführt.
Da der Außenumfang des Austragsrohrs 35 getrennt von der festen Schnecke 23 durch den Raum 36 ist, wenn die feste Schnecke 23 auf eine hohe Temperatur aufgrund der Arbeitsweise der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus erwärmt wird, lassen sich thermische Effekte, die das durch das Austragsrohr 35 gehende Kühlmittel beeinflussen, unterdrücken.
Das Kühlmittel, wenn durch das Verbindungsrohr 37 in den Trennzylinder 46 eingeführt, strömt tangential längs der Innenwand des Trennzylinders 46, wobei die Strömung des Kühlmittels einen Wirbelstrom aufgrund des Vorhandenseins des Trennrohres 47 im oberen Teil des Trennzylinders 46 (siehe 2) formt.
Während das Kühlmittel längs der Innenwand des Trennzylinders 46 strömt, wird das im Kühlmittel enthaltene Öl durch Zentrifugalkraft getrennt, und das Kühlmittel, aus dem das Öl abgetrennt wurde, wird an den äußeren Kühlmittelkreis (nicht dargestellt) geliefert, während andererseits das abgetrennte Öl nach unten längs der Innenwand des Trennzylinders 46 fließt und durch das Filter 48 am unteren Ende des Trennzylinders 46 geht, während Fremdmaterial aus dem Öl entfernt wird; damit kann das Öl in dem druckdichten Behälter 14 in der Hochdruckölspeicherkammer 39 gespeichert werden.
Somit ist das gespeicherte Öl frei von allem Fremdmaterial, und das zur Einheit 13 des Kompressionsmechanismus rückgeführte Öl sorgt nicht für irgend welche Probleme für die Einheit 13 des Kompressionsmechanismus.
Da das untere Ende des Trennzylinders 46 des Ölseparators 38 innerhalb der Speicherkammer 39 im Gehäuse 11a positioniert ist, besteht keine Notwendigkeit, eine Rohrverbindung zwischen dem unteren Ende des Trennzylinders 46 und der Speicherkammer 39 für Hochdrucköl vorzusehen, die Produktionskosten können somit reduziert werden.
Die Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl befindet sich in einem Hodruckzustand wegen des Betriebs der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus, und das Öl ist in einem Zustand hoher Temperatur. Wenn die Kammer 39 für das Hochdrucköl in einen Hochdruckzustand versetzt wird, ist die Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl stark genug, um dem hohen Druck zu widerstehen, da die Wandung des druckbe ständigen Behälters 14 dicker als die das Gehäuse 11a bildende Wandung ist und die Querschnittsgestalt der inneren Wandung ist im Wesentlichen von elliptischer Form. Da weiterhin die Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl aufgebaut ist unter Verwendung der Außenwand des druckbeständigen Behälters oder Containers 14, welche eine Stirnwand des Gehäuses 11a bildet, ist die Speicherkapazität der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl groß genug, um eine ausreichende Menge an Schmieröl zu speichern.
Da darüber hinaus der Raum 49, in den das Öl nicht eingefüllt wird, innerhalb des Gehäuses 11a zwischen dem druckbeständigen Behälter 14 und der Schirmwand 33, die die Austragskammer 32 in der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus bildet, geformt ist, wird die Wärmeleitung unterdrückt und die Effekte des Temperaturanstiegs der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus während des Betriebs können minimiert werden.
Das in der Kammer 39 für Hochdrucköl gespeicherte Öl wird zur Einheit 13 des Kompressionsmechanismus über das Ölförderrohr 50 zurückgespeist, das mit dem Boden der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl verbunden ist und geht über den Ölrückführkanal 40, der gebildet ist, indem er durch die feste Schnecke 23 geht.
Tritt das Öl durch den Ölrückführkanal 40 und dringt in den begrenzten Teil 40a an der beweglichen Schnecke 21 an deren Auslassseite, die zum Ölkanal 41 führt, ein, dann wird der Einlass zum Ölkanal 41 intermittierend mit dem Auslass des Ölrückführkanals 40 verbunden, während die bewegliche Schnecke 21 umläuft, das Öl wird damit auf den gewünschten Druck reduziert und durch den Ölkanal 41 in den Raum gespeist, der zwischen dem Ende der Welle 18 und der Kurbelkammer 27 am Boden des Vorsprungs gebildet ist.
Dann wird aus der zwischen dem Ende der Welle 18 und dem Boden des Vorsprungs 25 gebildeten Kurbelkammer 27 das Öl in den Ölkanal 42 geführt und tritt durch die Welle 18 in deren Längsrichtung, und das durch die radial nach außen sich erstreckenden Löcher 42a und 42b eingeführte Öl, die an Orten entsprechend dem Hauptlager 17 bzw. Hilfslager 16 gebildet sind, schmiert das Hauptlager 17 und das Hilfslager 16.
Das Öl wird weiter in die Wellennut 18a am Auslass des radial nach außen sich erstreckenden Lochs 42a eingeführt und dann in die Ölnut 43, die die Verbindung zwischen dem radial nach außen gehenden Loch 42a und dem Schublager 30 bildet; auf diese Weise kann das Öl in das Schublager 30 eingeführt werden.
Das so durch den Ölkanal 42 gelangte Öl wird in der Speicherkammer 44 für Niederdrucköl gespeichert, die so gebildet ist, dass sie den gesamten Bodenteil des abgedichteten Behälters 11 überdeckt.
Das in der Speicherkammer 44 für Niederdrucköl gespeicherte Öl kann dann zurück zu dem die Schnecke aufnehmenden Teil 28 durch das Ölrückführloch 45 geführt werden, das unterhalb des Scheibenteils 19d des mittleren Gehäuses 19 geformt ist.
Das zu dem die Schnecke 28 aufnehmenden Teil rückgeführte Öl wird an die Gleitflächen der sich bewegenden Schnecke 21 und der festen Schnecke 23 geliefert, wo es in den Kompressionskammern 22 zusammen mit dem Kühlmittel komprimiert wird, das Öl wird dann wieder vom Kühlmittel im Ölseparator getrennt; das abgetrennte Öl kann dann in dem druckdichten Behälter 14 in der Kammer für Hochdrucköl 39 gespeichert werden.
Wie oben beschrieben, arbeitet der Kompressor so, dass er nicht nur das Öl komprimiert sondern auch in Zirkulation versetzt und, da der Raum 49, in den das Öl nicht gefüllt wird, innerhalb des Gehäuses 11a zwischen dem druckdichten Behälter 14, der die Hochdruckölspeicherkammer 39 bildet und der die Austragskammer 32 bildenden Schirmwand in der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus gebildet ist, kann die Einheit 13 des Kompressionsmechanismus thermisch gegen den druckdichten Behälter 14 isoliert werden.
Selbst wenn Kohlendioxid, dessen Leistung als Kühlmittel leicht durch Wärme beeinflusst wird, als das Kühlmittel Verwendung findet, wird die Temperaturerhöhung in der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl keine Verschlechterung der Leistung hervorrufen.
Beim Kompressor 10, da eine axiale Endwand des Gehäuses 11a als Außenwand des druckdichten Behälters 14 verwendet wird, der die Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl formt, die benachbart der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus innerhalb des Gehäuses 11a angeordnet ist, und da diese axiale Endwand dicker als die anderen des Gehäuses 11a bildenden äußeren Wandungen ist, und die Querschnittsgestalt der inneren Wandung im Wesentlichen elliptisch hinsichtlich ihrer Gestalt ist, gibt es ausreichend Festigkeit, um den hohen Druck der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl auszuhalten. Da weiterhin die gesamte Stirnwand des Gehäuses 11a als Außenwand der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl verwendet wird, ist die Speicherkapazität der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl groß genug, um eine ausreichende Menge an Schmieröl zu speichern.
Da weiterhin der Außenumfang des Austragsrohres 35 durch den Raum 36 von der festen Schnecke 23 getrennt ist, wenn die feste Schnecke 23 auf eine hohe Temperatur aufgrund des Betriebs der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus erwärmt ist, können thermische Effekte, die das durch das Austragsrohr 35 gehende Kühlmittel beeinflussen könnten, unterdrückt werden.
Weiterhin können bei der vorliegenden Ausführungsform erfindungsgemäß, da das in der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl gespeicherte Öl zur Einheit 13 des Kompressionsmechanismus zurückgeführt wird, indem es durch das Ölspeiserohr 50 geht, das außerhalb des Behälters angeordnet ist und mit dem Boden der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl verbunden ist und dann durch den Ölrückführkanal 40 geht, thermische Effekte aufgrund des rückgeführten Öls unterdrückt werden und der Verbindungsteil kann daran gehindert werden, sich unter hohem Druck der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl zu verformen und ein Lecken von Öl hervorzurufen.
(Ausführungsform 2)
Der Kompressor 10 gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch, wie in 3 gezeigt, aufgebaut sein.
Die Einheit 13 des Kompressionsmechanismus dieses Kompressors 10 ist konstruktionsmäßig identisch zu der des Kompressors 10 der ersten Ausführungsform, und deren Beschreibung wird deswegen hier nicht wiederholt.
Der Kompressor 10 dieser Ausführungsform ist so ausgelegt, dass er unterschiedlich zur ersten Ausführungsform installiert wird. Das heißt, der Kompressor 10 ist so installiert, dass die Welle 18 der Motoreinheit 12, die die Einheit 13 des Kompressionsmechanismus antreibt, innerhalb des Gehäuses 11 in einer vertikalen Richtung orientiert ist.
Somit ist im vorliegenden Fall, wie in dem Fall des druckdichten Behälters 14 im Kompressor 10 der ersten Ausführungsform die Wand des druckbeständigen Behälters 14, der die Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl bildet, dicker ausgeführt als die des Gehäuses 11a; die Außenwandung bildet die Stirnwandung des Gehäuses 11a und schließt den Boden des Gehäuses 11a.
Auch bei dieser Ausführungsform wird der Raum 49 zwischen der Innenwandung des druckdichten Behälters 14 und der Schirmwandung 33 gebildet, welche die Austragskammer 32 in der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus formt.
Im Kompressor 10 der vorliegenden Ausführungsform wird der den Ölseparator 38 formende Trennzylinder 46 vollständig vom Gehäuse 11a getrennt und in einer vertikalen Position, wie gezeigt, installiert; das Trennrohr 47, das die Trennung des Öls von dem eingeführten Kühlmittel begünstigen soll, wird in den oberen Endteil des Trennzylinders 46 eingebaut.
Andererseits ist der untere Endteil des Trennzylinders 46 über ein Ölrückführrohr 51 mit dem oberen Teil einer Seite des druckdichten Behälters 14 verbunden, so dass er mit dem Inneren der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl kommuniziert.
Auch bei diesem Kompressor 10 ist das Austragsrohr 35, das die Verbindung zwischen der Austragskammer 32 und der Umgebung außerhalb des Gehäuses 11a sicherstellt, gebaut, indem es durch den Raum 36 geht und mit dem Verbindungsrohr 37 verbunden ist.
Gemäß dem so aufgebauten Kompressor 10, wie bei dem Kompressor 10 der ersten Ausführungsform, kann die Einheit 13 des Kompressionsmechanismus, da der Raum 49, in den das Öl nicht gefüllt wird, innerhalb des Gehäuses 11a zwischen dem druckdichten Behälter 14, der die Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl bildet und der Schirmwand 33 ausgebildet sein, welche die Austragskammer 32 in der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus bildet, gegen den druckdichten Behälter 14 isoliert werden, und, wenn die Temperatur in der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl ansteigt, fällt die Leistung nicht, da das in die Einheit 13 des Kompressionsmechanismus eingeführte Kühlmittel an einer Erhitzung gehindert werden kann.
Da weiterhin, wie beim dem druckdichten Behälter 14 der ersten Ausführungsform und, da die Wand dicker als die des Gehäuses 11a ist und, da die Außenwand die Stirnwand des Gehäuses 11a bildet und das Ende des Gehäuses 11a schließt, kann die Konstruktion die notwendige Festigkeit zeitigen.
(Ausführungsform 3)
Der Kompressor 10 gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch, wie in 4 gezeigt, aufgebaut werden.
Bei diesem Kompressor 10, genauso wie bei dem Kompressor 10 der ersten Ausführungsform, ist die Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl benachbart der Einheit 13 für den Kompressionsmechanismus positioniert und bildet einen Endteil des Gehäuses 11a.
Im Gegensatz jedoch zur Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl im Kompressor 10 der ersten Ausführungsform ist die Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl bei dieser Ausführungsform nicht als unabhängiger druckdichter Behälter 14 gebaut; vielmehr ist eine Stirnwand des Gehäuses 11a dicker als die anderen Außenwandungen des Gehäuses 11a geformt und wird als Außenwandung der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl verwendet.
Weiterhin sind bei dieser Ausführungsform die feste Schnecke 23 in der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus und die Schirmwand 33, welche die Austragskammer 32 in der festen Schnecke 23 bildet, so gemacht, dass sie als Trennung dienen, welche die Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl abtrennt und damit weiterhin die Kapazität der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl steigert.
Auch bei dieser Ausführungsform ist der Raum 36 um den Außenumfang des Austragsrohres 35 vorgesehen, welches die Verbindung zwischen der Austragskammer 32 und der äußeren Umgebung des Gehäuses 11a herstellt.
(Ausführungsform 4)
Der Kompressor 10 gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch, wie in 5 gezeigt, konstruiert werden.
Bei diesem Kompressor 10 wird der den Ölseparator 38 bildende Trennzylinder vom Gehäuse 11a getrennt, so dass er an einem geeigneten Ort installiert werden kann, und zwar in Anpassung an die Fahrzeugkarosserie, wo der Kompressor montiert ist. Die Einheit 13 des Kompressionsmechanismus ist in der Konstruktion identisch der des Kompressors 10 der ersten Ausführungsform, die entsprechende Beschreibung wird hier also nicht wiederholt.
Bei dieser Ausführungsform wird das aus der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus ausgetragene Kühlmittel durch das Austragsrohr 35 geführt, das gebildet wird, indem es durch die feste Schnecke 23 der Einheit 13 für den Kompressionsmechanismus geht, um die Verbindung nach außen herzustellen, und wird tangential in den Trennzylinder 46 des Ölseparators 38 durch ein langes Verbindungsrohr 37 eingeführt, das mit dem oberen Teil des Trennzylinders 46 verbunden ist.
Ein Trennrohr 47 zur Lieferung des Kühlmittels an den äußeren Kühlkreis (nicht dargestellt) nach Entfernung des Öls ist in den oberen Teil des Trennzylinders 46 eingepasst. Das Trennrohr 47 ist im Aufbau identisch dem Trennrohr 47 der ersten Ausführungsform.
Der Außendurchmesser des oberen Halbteils des Trennrohres 47 ist in etwa gleich dem Innendurchmesser des Trennzylinders 46, und der Außendurchmesser des unteren Halbteils ist in etwa gleich der Hälfte des Innendurchmessers des Trennzylinders 46; auch ist das Verbindungsrohr 37 an dem Ort verbunden, der dem Außenumfang des unteren Halbteils gegenübersteht, so dass das Kühlmittel tangential längs der Innenwand des Trennzylinders 46 eingeführt wird.
Das untere Ende des Trennzylinders 46 ist über ein Ölrückgewinnungsrohr 51 mit dem oberen Teil des druckdichten Behälters 14 verbunden, so dass die Verbindung mit dem Inneren der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl, die innerhalb des Gehäuses 11a angeordnet ist, hergestellt wird.
Auf diese Weise kann, da der Trennzylinder 46, der den Ölseparator 38 bildet, vom Gehäuse 11a fort installiert werden, der Kompressor 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ohne weiteres so ausgelegt sein, dass er in den Lagerungsraum in der Fahrzeugkarosserie passt, was die Vielseitigkeit des Kompressors 10 steigert.
(Ausführungsform 5)
Der Kompressor 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann auch, wie in 6 gezeigt, aufgebaut sein.
Bei dieser Ausführungsform ist eine Stirnwand des Gehäuses 11a dicker als die anderen Außenwandungen des Gehäuses 11a ausgeführt, und diese Stirnwand wird als Außenwand 14a der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl verwendet.
Insbesondere ist die Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl als ein druckbeständiger Behälter 14 gebaut, der die dicke Stirnwand 14a und eine Trennwand 52 umfasst, welche das Innere des Gehäuses 11a an einem Ort unterteilt, wo die Stirnwand 14a die Verbindung zu den anderen Außenwandungen des Gehäuses 11a liefert.
Der Raum 49, in dem das Öl nicht gefüllt wird, wird gebildet zwischen dieser Trennwand 52 und der Schirmwand 33, welche die Austragskammer 32 in der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus bildet.
Die Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl soll nun genauer mit Bezug auf das Gehäuse 11a beschrieben werden.
Der die Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl formende druckdichte Behälter 14 verfügt über eine größere Wanddicke als das Gehäuse 11a; die Querschnittsgestalt der Innenwand ist im Wesentlichen elliptisch in der Form, um die Festigkeit zu steigern.
Die Außenwandung 14a des Behälters oder Containers ist in Gestalt einer Schale gebildet, so dass deren äußerer Rand eng in den Innenumfangsrand des Gehäuses 11a an einem axialen Ende hiervon eingepasst werden kann, und das eine Ende des Gehäuses 11a sowie der Außenumfangsteil nahe dem äußeren Rand der Behälteraußenwand 11a in dieser Einpassung werden miteinander verschweißt.
Andererseits ist die Trennwand 52 so bemessen, dass sie in engem Kontakt mit der Innenumfangsfläche des äußeren Randes der Außenwandung 14a des Behälters angepasst werden kann.
In diesem Fall hat die Trennwand 52 eine vertikal aufrechte Gestalt, so dass ihr Umfangsrand in innigem Kontakt mit der Innenumfangsfläche des äußeren Randes der Außenwandung 14a des Containers eingepasst werden kann, und der Umfangsrand wird an den Teil geschweißt, wo der innige Kontakt zur Innenumfangsfläche des äußeren Randes der Außenwand 14a des Behälters hergestellt ist.
Die Trennwand 52 hat eine gekrümmte Gestalt, derart, dass ihre Fläche von dem an den Umfangsrand geschweißten Teil zur Mitte der Wand allmählich nach innen gegen die Hochdruckölspeicherkammer 39 in einer Richtung von der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus weg gekrümmt wird.
Als Nächstes soll die Konfiguration des Ölzirkulationsmechanismus gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird Öl, beim Betrieb der beweglichen Teile der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus von der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl zur Einheit 13 des Kompressionsmechanismus im Gehäuse 11a geliefert, welches unter einem relativ niedrigen Druck gehalten wird; für diesen Zweck wird das Ölförderrohr 50, das am Boden der Speicherkammer 30 für das Hochdrucköl installiert ist, verbunden, so dass die Verbindung mit dem Ölrückführkanal 40, geformt in der festen Schnecke 23, hergestellt ist. Ein verengter Teil kleinen Durchmessers 40a, der zu einem Ölkanal 41 führt, ist auf der Auslassseite des Ölrückführkanals 40 geformt, der der sich bewegenden Schnecke 21 gegenübersteht. Ein Einlass zum Ölkanal 41 wird intermittierend mit dem Auslass des Ölrückführkanals 40 verbunden, während die bewegliche Schnecke 21 umläuft. Das Öl wird auf einen gewünschten Druck reduziert, während es durch den verengten Teil 40a geht und während der Ölrücklaufkanal 40 intermit tierend mit dem Ölkanal 41 durch die Kreislaufbewegung der beweglichen Schnecke 21 verbunden wird.
Das Ölspeiserohr 50 wird außerhalb des Gehäuses 11a installiert, und sein eines Ende ist mit dem Boden der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl verbunden, während das andere Ende mit dem Ölrückführkanal 40 verbunden ist. Das eine Ende des Ölspeiserohres 50 wird in den Boden eingeführt, so dass das Ende von der Bodenfläche der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl um einen Betrag δ vorspringt. Hierdurch wird verhindert, dass Fremdmaterial sich auf der Bodenfläche der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl sammelt und direkt in das Ölspeiserohr 50 gesogen wird.
Der Innendurchmesser d2 des Ölspeiserohres 50 ist größer als der Durchmesser d1 des verengten Teils 40a kleinen Durchmessers, der an der Auslassseite der beweglichen Schnecke 51 geformt ist. Dies dient dazu, zu verhindern, dass das relativ lange Ölspeiserohr 50 mit Fremdmaterial, das im Öl enthalten sein kann, verstopft wird. Weiterhin ist ein Filter 53 auf der Abströmseite des Ölspeiserohres 50 an einem Ort installiert, der zum Ölrückführkanal 40 in der festen Schnecke 23 führt, wodurch verhindert wird, dass Fremdmaterial in den verengten Teil 40a kleinen Durchmessers fließt.
Während der Arbeitsweise des so aufgebauten Kompressors 10 wird das Hochdrucköl zeitweise in der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl gesammelt.
Die Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl befindet sich unter einem Zustand hohen Drucks wegen des Betriebs der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus, und das Öl befindet sich in einem Hochtemperaturzustand.
Wenn die Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl sich im Zustand hohen Drucks befindet, wird, da der druckdichte Behälter 14, der die Hochdruckölspeicherkammer 39 bildet, die Trennwand 52 sowie die dicke Außenwand 14a aufweist, welche die eine axiale Stirnwand des Gehäuses 11a bildet, und, da die Querschnittsfläche der Innenwand im Wesentlichen von elliptischer Gestalt ist, ein Innendruck Pd auf die Gesamtkonstruktion des druckdichten Behälters 14, wie durch die Pfeile in 7 gezeigt, aufgebracht.
Jetzt wird das Gehäuse 11a, das die Einheit 13 des Kompressionsmechanismus aufnimmt, ebenfalls dem Innendruck Ps (Pd > Ps) ausgesetzt.
Im Ergebnis verformen sich der druckbeständige Behälter 14 und das Gehäuse 11a nach außen, wie durch die strichpunktierten Linien gezeigt, und zwar aufgrund der jeweiligen Innendrücke Pd und Ps.
Jedoch können bei diesem Kompressor 10 durch die hohen Drücke hervorgerufene Verformungen unterdrückt werden, da der Umfang an dem einen Ende des Gehäuses 11a und der Außenumfang nahe des Außenrandes der Behälteraußenwand 14a zusammengeschweißt sind, und der äußere Rand der Außenwand 14a des Behälters sowie der Umfangsrand der Trennwand 52 auch miteinander verschweißt sind, wobei die verschweißten Teile eng einander benachbart sind.
Darüber hinaus kann die Verformung aufgrund des Innendrucks Pd fortfallen oder unterdrückt werden, da die Trennwand 52, die das Gehäuse 11a zwischen der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl und die Einheit 13 des Kompressionsmechanismus durch den Raum 49 von der Schirmwand 33 trennt, welche die Austragskammer 32 in der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus bildet, und da die Oberfläche der Trennwand von dem Umfangsrand, der mit der Mitte der Wand verschweißt ist, allmählich innen in die Speicherkammer 39 des Hochdrucköls gekrümmt ist.
Wird die Trennwand 52 aufgrund des Innendrucks Pd verformt, dann dient der Raum 49 als Puffer im Gehäuse 11a und nimmt die Einheit 13 des Kompressionsmechanismus auf; die Trennwand kommt nicht in Kontakt mit der festen Schnecke, wie dies der Fall nach dem Stand der Technik sein würde; auf diese Weise können die Effekte des hohen Drucks auf die Einheit 13 des Kompressionsmechanismus wirksam vermieden werden.
Wie in der vergrößerten Darstellung der verschweißten Teile dargestellt, da die Spannung am meisten an dem Teil konzentriert ist, um den das Gehäuse 11a sich bezüglich der Außenwand 14a des Behälters dreht, ist es wichtig, dass der Drehwinkel θ1 vom Standpunkt der Aufrechterhaltung der Festigkeit der verschweißten Teile gedreht wird. Weiterhin, wenn die Trennwand 52 versucht, sich gegen die Einheit 13 des Kompressionsmechanismus aufgrund des Drucks zu verformen, versucht der Umfangsteil der Trennwand 52 nach außen an dem Teil zu expandieren, wo er mit der Behälteraußenwand 14a verschweißt ist, da jedoch der Außenumfang der Trennwand 52 nicht nur durch die Außenwand 14a des Behälters zurückgehalten wird, sondern auch durch das Gehäuse 11a, wird die Expansion nach außen unterdrückt, und im Ergebnis kann auch die Verformung der Trennwand 52 gegen die Einheit 13 des Kompressionsmechanismus fortfallen.
Das in der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl temporär gespeicherte Öl wird dann durch das Ölförderrohr 50 und den Ölrückführkanal 40 transportiert und tritt in den verengten Teil 40a kleinen Durchmessers ein.
Wenn das Öl in den verengten zum Ölkanal 41 führenden verengten Teil 40a eintritt, wird der Einlass zum Ölkanal 41 intermittierend mit dem Auslass des Ölrückführkanals 40 verbunden, während die bewegliche Schnecke 51 umläuft; das Öl wird so auf den gewünschten Druck reduziert und durch den Ölkanal 41 in den Raum gespeist, der zwischen dem Ende der Welle 18 und der Kurbelkammer 57 am Boden des Vorsprungs 25 geformt ist; hernach wird das Öl längs des gleichen Wegs wie vorher beschrieben in Verbindung mit dem Kompressor 10 der ersten Ausführungsform transportiert und zugeführt, um das Hauptlager 17 und das Hilfslager 16 zu schmieren; das Öl kann dann weiter an das Schublager 30 geliefert werden.
Das so durch den Ölkanal 42 gegangene Öl wird in der Niederdruckölspeicherkammer 44 gespeichert. Das in der Niederdruckölspeicherkammer 44 gespeicherte Öl kann dann zu dem die Schnecke aufnehmenden Teil 28 durch das Ölrückführloch 45 transportiert werden, welches unter dem Scheibenteil 19d des mittleren Gehäuses 19 ausgebildet ist. Weiterhin wird das Öl an die Gleitflächen der sich bewegenden Schnecke 21 und der festen Schnecke 23 geliefert, wo es in den Kompressionskammern 22 zusammen mit dem Kühlmittel komprimiert wird; das Öl wird wieder vom Kühlmittel im Ölseparator getrennt. Das getrennte Öl kann dann in der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl gespeichert werden.
Auch in dieser Ausführungsform können, da der Außenumfang des Austragsrohres 35 getrennt von der festen Schnecke 23 durch den Raum 36 ist, wenn die feste Schnecke 23 auf eine hohe Temperatur aufgrund des Betriebs der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus erwärmt wird, die thermischen Effekte, die das durch das Austragsrohr 35 gehende Kühlmittel beeinflussen, in Fortfall kommen.
Da darüber hinaus die gesamte Stirnwand des Gehäuses 11a als äußere Wand der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl verwendet wird, ist die Speicherkapazität der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl groß genug, um eine ausreichende Menge an Schmieröl zu speichern.
Darüber hinaus dient der Raum 49, der zwischen der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus insbesondere der Schirmwand 33, die die Austragskammer 32 überdeckt, und der Trennwand 52, die die Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl formt, überdeckt, dazu, das eingeführte Kühlmittel daran zu hindern, durch die Wärme des Hochtemperaturöls erwärmt zu werden, das in der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl gespeichert ist; eine Verschlechterung des Kompressorwirkungsgrads kann so verhindert werden.
Zusätzlich zu den oben genannten Effekten kann bei der vorliegenden Ausführungsform, da das Ölspeiserohr außerhalb des Behälters installiert und mit dem Boden der Hochdruckölspeicherkammer verbunden ist, der Verbindungsteil daran gehindert werden, sich unter dem hohen Druck der Speicherkammer für das Hochdrucköl zu verformen und zu einem Austreten des Öls zu führen. Da darüber hinaus ein Ende des Ölzuführungsrohres mit dem Boden der Speicherkammer für das Hochdrucköl verbunden ist, so dass es vom Boden vorsteht, kann Fremdmaterial, das im Öl enthalten ist und sich am Boden der Hochdruckölspeicherkammer ansammelt, daran gehindert werden, direkt in das Ölspeiserohr eingesogen zu werden; dies dient dazu, zu verhindern, dass der Ölrückkanal mit Fremdmaterial verstopft wird. Weiterhin wird der Innendurchmesser des Ölzuführungsrohres größer als der Durchmesser des verengten Teils ausgestaltet, der an der Auslassseite der beweglichen Schnecke vorgesehen ist; weiterhin dient dies dazu, zu verhindern, dass das Ölzuführungsrohr mit Fremdmaterial verstopft wird. Da darüber hinaus die Trennwand 52 so geformt ist, dass sie sich nach innen in die Hochdruckölspeicherkammer krümmt, kann die Schirmwand 33 etc., die Teil des Pumpenprofils bildet, innerhalb der Trennwand 52 aufgenommen werden, und somit lässt sich ein Kompressor hoher Leistungsfähigkeit, der kompakt und raumausnützend ist, darstellen, welcher zudem über gute Wärmeisolationseigenschaften verfügt.
(Ausführungsform 6)
8 zeigt einen Kompressor 10 gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei der sechsten Ausführungsform wird der in der festen Schnecke 23 gebildete Ölrückführkanal in die Schirmwand 33 verlängert und so verbunden, dass ein Anschluss an ein Ende des Ölzuführungsrohres 50 erfolgt. Bei der sechsten Ausführungsform ist ein Filter 48 am unteren Ende des Trennzylinders 46 des Ölseparators 38 installiert, um Fremdmaterial aus dem abgetrennten Öl zu entfernen. Im Übrigen ist die Konstruktion die gleiche wie bei der vorhergehenden Ausführungsform, die entsprechende Beschreibung wird hier nicht wiederholt.
Die sechste Ausführungsform bietet auch die gleichen Effekte wie die bei der fünften Ausführungsform.
(Ausführungsform 7)
9 zeigt einen Kompressor 10 gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Nach der siebten Ausführungsform ist das Ölzuführungsrohr 50 mit einem schleifen- oder spiralförmig gebogenen Teil 50a versehen, so dass es die Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl nicht mit dem Ölrückführkanal 40 in der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus auf dem kürzesten Weg verbindet. Indem der gebogene Teil 50a im Ölzuführungsrohr 50 vorgesehen ist, kann das Hochtemperaturöl gekühlt werden und Einlassgas kann daran gehindert werden, vom Hochtemperaturöl erwärmt zu werden und den Wirkungsgrad zu senken. Ansonsten ist die Konstruktion die gleiche wie bei der sechsten Ausführungsform, deren Beschreibung wird somit nicht wiederholt.
(Ausführungsform 8)
10 zeigt einen Kompressor 10 gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei der achten Ausführungsform wird eine Stirnwand des Gehäuses 11a, die dicker als die anderen Außenwandungen ist, als die Außenwand der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl verwendet. Weiterhin werden die feste Schnecke 23 (fixed scroll) in der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus sowie die Schirmwand 33, welche die Austragskammer 32 in der festen Schnecke 23 bildet, veranlasst, als eine Trennung zu dienen, welche die Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl abtrennt, um weiter die Kapazität der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl zu vergrößern.
Auch bei dieser Ausführungsform ist der Raum 36 um den Außenumfang des Austragsrohres 35 vorgesehen, der die Verbindung zwischen der Austragskammer 32 und dem Äußeren des Gehäuses 11a herstellt.
Weiter ist wie bei der vorhergehenden siebten Ausführungsform das Ölzuführungsrohr 50 mit einem Schleifen- oder bundförmigen, gebogenen oder gekrümmten Teil 50a versehen, um die Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl nicht mit dem Rückkanal 40 in der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus auf dem kürzesten Weg zu verbinden. Dadurch, dass der gebogene Teil 50a im Ölzurührungsrohr 50 vorgesehen wird, lässt sich das Hochtemperaturöl kühlen, und das Einlassgas kann daran gehindert werden, durch das Hochtemperaturöl erwärmt zu werden und den Wirkungsgrad zu verschlechtern. Andererseits ist die Konstruktion die gleiche wie bei der sechsten Ausführungsform, deren Beschreibung wird daher nicht wiederholt.
(Ausführungsform 9)
11 zeigt einen Kompressor 10 gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei der neunten Ausführungsform ist das Ölzuführungsrohr 50, das die Verbindung zwischen der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl nach der siebten Ausführungsform und dem Ölrückführkanal 40, der gebildet wird, indem er durch die Trennwand 33 und die feste Schnecke 23 in der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus geht, herstellt, mit einem U-förmig gebogenen Teil 50a versehen, so dass er sie nicht auf dem kürzesten Weg verbindet, und der gebogene Teil 50a ist mit wärmesenkenden Rippen 50a versehen, um die Wärmeabführung aus dem Hochdrucköl zu begünstigen. Dies erleichtert weiterhin das Kühlen des Hochtemperaturöls. Im Übri gen ist die Konstruktion die gleiche wie bei der siebten Ausführungsform, deren Beschreibung wird daher nicht wiederholt.
(Ausführungsform 10)
12 zeigt einen Kompressor 10 gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei der zehnten Ausführungsform, genau wie bei der neunten Ausführungsform, ist das Ölzuführungsrohr 50a mit einem U-förmig gebogenen Teil 50a versehen, so dass die beiden Komponenten auf dem kürzesten Weg nicht verbunden werden, und der gebogene Teil 50 ist mit wärmesenkenden oder abführenden Rippen 50F versehen, um die Wärmeverteilung oder -streuung aus dem Hochtemperaturöl zu begünstigen.
Weiterhin wird wie bei der achten Ausführungsform eine Stirnwand des Gehäuses 11a, die dicker als die anderen Außenwandungen ist, als äußere Wand der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl verwendet. Weiterhin werden die feste Schnecke 23 in der Einheit 13 des Kompressionsmechanismus sowie die Schirmwand 33, welche die Austragskammer 32 in der festen Schnecke 23 bildet, veranlasst, als Trennwand zu dienen, welche die Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl trennt, um weiter die Kapazität der Speicherkammer 39 für das Hochdrucköl zu vergrößern. Somit kann eine ausreichende Menge an Öl gespeichert werden und darüber hinaus kann das Hochtemperaturöl weiter effizient gekühlt werden. Im Übrigen ist die Konstruktion die gleiche wie bei der siebten Ausführungsform, und deren Beschreibung wird daher hier nicht wiederholt.
(Ausführungsform 11)
13 ist eine Außenansicht eines Kompressors 10 gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei Teil (a) eine Vorderansicht und Teil (b) eine Seitenansicht zeigt. Nach der elften Ausführungsform wird das Ölzuführungsrohr 50 mit einem schleifenförmigen gebogenen Teil 50a außerhalb des Behälters und benachbart der Einheit des Kompressionsmechanismus installiert. Diese Anordnung verbessert die Montage des Kompressors 10. Der Innenaufbau des Kompressors 10 ist der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform.
Der Zweck, das Rohr „in der Nachbarschaft" zu installieren, besteht darin, den Kompressor in die Lage zu versetzen, getrennt montiert zu werden; insbesondere, wenn das Rohr aus dem Boden des Druckcontainers herausgeführt wird und längs der Seitenfläche des Containers gekrümmt ist, jedoch nicht auf der Containerfläche durch eine Konsole oder dergleichen gehalten wird, kann man sagen, dass das Rohr in der Nachbarschaft installiert wurde. Wird das Rohr auf dem Hauptkörper durch eine Konsole oder Klammer getragen, dann kann man vom Rohr trotzdem noch sagen, dass es in der Nachbarschaft installiert ist, solange nur der Kompressor getrennt montiert wird.
Andererseits bezieht sich der Zustand, in welchem das Rohr nicht in der Nachbarschaft installiert wird, auf die Bedingung, unter der das Rohr installiert wird, indem es um den Wärmeaustauscher oder eine andere Einrichtung geführt wird, oder indem es auf solch eine Einrichtung abgestützt wird, da es schwierig wird, den Kompressor getrennt zu lagern.
(Ausführungsform 12)
14 ist eine Außendarstellung eines Kompressors 10 gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei Teil (a) eine Vorderansicht und Teil (b) eine Seitenansicht zeigt. Bei der zwölften Ausführungsform wird das Ölzuführungsrohr 50 mit seinem schleifenförmig gebogenen Teil 50a, das den Außenumfang des Containers 1 einmal umschließt, installiert, und das Ölzuführungsrohr 50 ist in der Nachbarschaft der Einheit des Kompressionsmechanismus angeordnet. Diese Anordnung dient dazu, zu verhindern, dass der Montageraum des Kompressors 10 sich vergrößert und verbessert weiterhin die Montagefähigkeit. Die Innenkonstruktion des Kompressors 10 ist die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform.

10: KOMPRESSOR
11: ABGEDICHTETER BEHÄLTER
11a: GEHÄUSE
11b: DRITTER ZYLINDRISCHER TEIL
12: MOTOREINHEIT
13: EINHEIT DES KOMPRESSIONSMECHANISMUS
14: DRUCKDICHTER BEHÄLTER
15: TRÄGERELEMENT
16: HILFSLAGER
17: HAUPTLAGER
18: WELLE
18a: WELLENNUT
19: MITTLERES GEHÄUSE
19a, 19b, 19c: ZYLINDER
19d: SCHEIBENTEIL
19e: SCHNECKENSEITIGE SCHEIBE UND STIRNFLÄCHE
20: KURBELMECHANISMUS
21: BEWEGLICHE SCHNECKE (MOVING SCROLL)
21a: RÜCKSEITE BEWEGLICHE SCHNECKE
22: KOMPRESSIONSKAMMER
23: FESTE SCHNECKE (FIXED SCROLL)
24: BEWEGUNGSSEITIGES SCHNECKENELEMENT
25: ERHABENER VORSPRUNG
26: FESTSEITIGES SCHNECKENELEMENT
27: KURBELKAMMER
28: SCHNECKEAUFNEHMENDER TEIL
29: EXZENTER
30: SCHUBLAGER
31: AUSTRAGSÖFFNUNG
32: AUSTRAGSKAMMER
33: SCHIRMWAND
34: AUSTRAGSVENTIL
35: AUSTRAGSROHR
36: RAUM
37: VERBINDUNGSROHR
38: ÖLSEPARATOR
39: SPEICHERKAMMER FÜR HOCHDRUCKÖL
40: ÖLRÜCKKANAL
41, 42: ÖLKANAL
42a, 42b: RADIAL NACH AUSSEN SICH ERSTRECKENDES LOCH
43: ÖLNUT
44: SPEICHERKAMMER FÜR NIEDERDRUCKÖL
45: ÖLRÜCKFÜHRUNGSBOHRUNG
46: TRENNZYLINDER
47: TRENNROHR
48: FILTER
49: RAUM
50: ÖLZUFÜHRUNGSROHR
50a: GEBOGENER TEIL
50F: WÄRMESENKENDE/ABFÜHRENDE RIPPE
51: ÖLRÜCKGEWINNUNGSROHR
52: TRENNWAND
53: FILTER

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2004-177020 [0003]
- JP 2006-266170 [0004]
- JP 2001-207980 [0005]
- JP 2004-211550 [0006, 0009, 0010]
- JP 10-37883 [0008]

Claims

Kompressor, aufgebaut, indem eine Einheit eines Kompressionsmechanismus zum Verdichten eines Kühlmittels in einem Gehäuse eingeschlossen wird, dessen Inneres bei einem Druck geringer als ein Auslass- oder Lieferdruck gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Kompressor umfasst: einen Ölseparator zum Trennen des Öls von diesem Kühlmittel, welches durch die Kompressionsmechanismuseinheit verdichtet wurde; und eine Speicherkammer für das Hochdrucköl, die benachbart dieser Einheit des Kompressionsmechanismus positioniert ist, um dieses durch diesen Ölseparator getrennte Öl zu speichern, und dass wenigstens ein Teil dieses Ölseparators außerhalb des Gehäuses vorgesehen ist.
Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kompressionsmechanismuseinheit und dieser Ölseparator in einer kommunizierenden Weise über ein Austragsrohr, das unter Durchgang durch diese Kompressionsmechanismuseinheit installiert ist, verbunden sind.
Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese Speicherkammer für das Hochdrucköl eine äußere Wandung hat, die dicker ist als eine äußere Wandung, welche dieses diese Kompressionsmechanismuseinheit aufnehmende Gehäuse formt, und dass eine Stirnwand dieses Gehäuses durch diese dickere Außenwand gebildet wird.
Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Ölseparator umfasst: einen Trennzylinder; ein Verbindungsrohr, das installiert ist, indem es durch das Gehäuse geht und mit einem oberen Teil dieses Trennzylinders zum Einführen des aus dieser Kompressionsmechanismuseinheit ausgetragenen Kühlmittels tangential in diesen Trennzylinder verbunden ist; und ein Trennrohr, das im oberen Teil dieses Trennzylinders eingebaut ist, um dieses Kühlmittel an einen äußeren Kühlmittelkreis zu liefern, nachdem dieses Öl entfernt wurde, und dass ein unterer Teil dieses Trennzylinders mit einem Ausgangsloch versehen ist, das mit dieser Speicherkammer für das Hochdrucköl in Verbindung steht.
Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieses in diesem Ölseparator montierte Trennrohr außerhalb dieses Gehäuses angeordnet ist.
Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein unteres Ende dieses Ölseparators innerhalb dieses Gehäuses angeordnet ist.
Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Ölseparator vollständig außerhalb dieses Gehäuses angeordnet ist.
Kompressor nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese Speicherkammer für das Hochdrucköl aufgebaut ist aus einem druckbeständigen Behälter, dessen Wanddicke größer als eine Außenwand ist, welche dieses diese Kompressionsmechanismuseinheit aufnehmende Gehäuse formt, und innerhalb dieses Gehäuses ein Raum, in welchen Öl nicht eingefüllt ist, zwischen dieser Kompressionseinheit und diesem druckbeständigen Behälter ausgebildet ist und diese Speicherkammer für das Hochdrucköl bildet.
Kompressor nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine eine Seitenwandung dieser Hochdruckölspeicherkammer bildende Trennwand an einer Seite hiervon, die dieser Kompressionsmechanismuseinheit gegenüberliegt, vorgesehen ist, um einen Raum zwischen der Kompressionsmechanismuseinheit und dieser Speicherkammer für das Hochdrucköl innerhalb des Gehäuses zu bilden, und ein Teil eines Ölrückführkanals, durch welchen das in dieser Speicherkammer für das Hochdrucköl gespeicherte Öl zur Kompressionsmechanismuseinheit rückgeführt wird, als ein Ölzuführungsrohr aufgebaut ist, welches außerhalb dieses Gehäuses angeordnet ist.
Kompressor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Ölzuführungsrohr mit einem gebogenen Teil versehen ist, so dass eine Verbindung zwischen dieser Speicherkammer für das Hochdrucköl und dieser Kompressionsmechanismuseinheit nicht auf dem kürzesten Weg gegeben ist.
Kompressor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass diese Trennwand mit diesem Gehäuse auf einer Innenseite hiervon verbunden ist.
Kompressor nach Anspruch 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese Trennwand so geformt ist, dass sie über eine nach innen in diese Hochdruckölspeicherkammer gekrümmte Querschnittsgestalt verfügt.
Kompressor nach Anspruch 9, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Endteil dieser Kompressionsmechanismuseinheit innerhalb dieses gekrümmten Teils dieser Trennwand angeordnet ist.
Kompressor nach einem der Ansprüche 9 und 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese Trennwand an die Außenwand dieser Hochdruckölspeicherkammer auf einer Innenseite hiervon angeschlossen ist.
Kompressor nach einem der Ansprüche 9 und 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass diese Außenwand dieser Hochdruckölspeicherkammer so geformt ist, dass ein Außenrand hiervon eng in einen Umfangsrand dieses Gehäuses an einem axialen Ende hiervon eingepasst werden kann, und dass dieses eine Ende dieses Gehäuses und ein Außenumfangsteil nahe diesem Außenrand dieser äußeren Wand in dieser Einpassung miteinander verschweißt werden, und dass diese Trennwand in innigem Kontakt mit einer Innenumfangsfläche dieses äußeren Randes dieser äußeren Wand eingepasst ist, und ein Umfangsrand dieser Trennwand um einen Umfang hiervon verschweißt ist, wo diese Trennwand in engem Kontakt mit der Innenumfangsfläche dieses äußeren Randes dieser äußeren Wand gehalten ist.
Kompressor nach einem der Ansprüche 1, 4, 8 bis 10 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kompressionsmechanismuseinheit vom Schnecken- bzw. Scroll-Typ ist.
Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Kohlendioxid als Kühlmittel Verwendung findet.
Kompressor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Austrittsloch mit einem Filter zur Entfernung von Fremdmaterial aus diesem Öl versehen ist.
Kompressor nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende dieses Ölzuführungsrohres in diese Hochdruckölspeicherkammer von einer Bodenfläche hiervon vorragt.
Kompressor nach Anspruch 9, 10 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Filter an einem Ort in Strömungsrichtung hinter diesem Ölzuführungsrohr und in Strömungsrichtung vor diesem verengten Teil vorgesehen ist.
Kompressor nach Anspruch 9, 10, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Ölzuführungsrohr einen Innendurchmesser hat, der größer als der Durchmesser eines reduzierten Teils dieses Ölrückführungskanals ist.
Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kompressionsmechanismuseinheit und dieser Ölseparator in kommunizierender Weise über ein Austragsrohr verbunden sind, das eingebaut ist, indem es durch diese Kompressionsmechanismuseinheit verläuft, und dass ein Außenumfang dieses Austragsrohres gegen die Kompressionsmechanismuseinheit durch ein wärmeisolierendes Material getrennt ist.