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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kompressor; der ein Fluid komprimiert und das komprimierte Fluid ausstößt.
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In einem elektrischen Kompressor, der in dem Patentdokument 1 (
JP-2007-3215588A ) beschrieben ist, nimmt ein Gehäuse auf: einen Kompressionsmechanismusteil, der ein Fluid komprimiert und das komprimierte Fluid ausstößt, einen Elektromotorteil, der den Kompressionsmechanismusteil antreibt, und eine Welle, die eine Drehantriebskraft von dem Elektromotorteil an den Kompressionsmechanismusteil überträgt. Die Welle des Kompressors in dem Patentdokument 1 wird in ersten und zweiten Lagerteilen drehbar gehalten, wobei eine Gleitlagerstruktur in dem Gehäuse an zwei Stellen auf der einen Endseite und der anderen Endseite in der Richtung seiner Achse fixiert ist.
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In einem Aufbau, in dem eine Welle in Lagerpunkten drehbar gelagert wird, gleiten die Welle und die Lagerteile aufeinander, wenn die Welle gedreht wird. Dies stellt ein Abnutzungsproblem in den Gleitflächen zwischen der Welle und den Lagerteilen. Wenn in der Gleitfläche zwischen der Welle und einem Lagerteil Abnutzung erzeugt wird, können durch Klappern der Welle gegen das Lagerteil Geräusche erzeugt werden oder es kann unmöglich werden, die Drehantriebskraft geeignet von dem Elektromotorteil an den Kompressionsmechanismusteil zu übertragen.
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In dem Kompressor von Patentdokument 1 ist die Welle versehen mit: einem Hauptölzuführungsdurchgang zum Zuführen von Öl, der sich in der Axialrichtung erstreckt; und ersten und zweiten Nebenölzuführungsdurchgängen, die sich von dem Hauptölzuführungsdurchgang in die Radialrichtung erstrecken und Öl zwischen die Welle und die ersten und zweiten Lagerteile leiten. Schmieröl, das dazu gebracht wird, von der einen Endseite der Welle in den Hauptölzuführungsdurchgang zu strömen, wird durch die ersten und zweiten Nebenölzuführungsdurchgänge an die jeweiligen Gleitflächen zugeführt.
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Somit wird die Abnutzung in den Gleitflächen zwischen der Welle und den ersten und zweiten Lagerteilen dadurch unterdrückt.
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In dem Kompressor des Patentdokuments 1, wie vorstehend beschrieben, wird Öl durch den Hauptölzuführungsdurchgang und Nebenölzuführungsdurchgänge, die in der Welle ausgebildet sind, an mehrere Gleitflächen zugeführt. Mit diesem Aufbau, in dem mehrere Nebenölzuführungsdurchgänge ausgebildet sind, kann Schmieröl an mehrere Gleitflächen zugeführt werden, selbst wenn eine Welle in mehreren Lagerteilen gelagert wird.
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Jedoch hat die Untersuchung durch die Erfinder der vorliegenden Anmeldung enthüllt, dass wenn Öl an mehrere Gleitflächen mit dem vorstehenden Aufbau zugeführt wird, eine Gleitfläche, wo keine passende Ölmenge zugeführt wird, erzeugt wird. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben herausgefunden, dass dies in dem Kompressor in dem Patentdokument 1 bewirkt wird, indem Öl dazu gebracht wird, von der einen Endseite der Welle in den Hauptölzuführungsdurchgang zu strömen.
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Der Grund ist, dass es leicht ist, Öl an eine Gleitfläche zuzuführen, die sich in nächster Nähe zu der einen Endseite der Welle befindet, wo Öl einströmt, und dass es schwierig ist, Öl an eine Gleitfläche zuzuführen, die sich auf der anderen Endseite weit weg von der einen Endseite befindet. Wenn zum Beispiel die Richtung der Drehachse der Welle festgelegt ist, um die Vertikalrichtung zu werden, und Öl von unter der Welle an den Hauptölzuführungsdurchgang zugeführt wird, ist Öl anfällig dafür, an die untere Gleitfläche zugeführt zu werden, und ist aufgrund der Schwerkraft weniger anfällig, an die obere Gleitfläche zugeführt zu werden.
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Wenn es eine Gleitfläche gibt, wo eine unnötig große Menge an Öl zugeführt wird, strömt Öl, das von der Gleitfläche ausläuft, in den Kompressionsmechanismusteil, und dies kann die Verschlechterung des adiabatischen Gesamtwirkungsgrads nach sich ziehen. Wenn es indessen eine Gleitfläche gibt, wo keine ausreichende Menge an Öl zugeführt werden kann, wird es unmöglich, die Abnutzung in der Welle und den Lagerteilen hinreichend zu unterdrücken. Dies kann derartige Schwierigkeiten, wie die vorstehend beschriebene Erzeugung von Geräuschen aufgrund von Klappern, die Unfähigkeit, die Drehantriebskraft geeignet zu übertragen, und ähnliches nach sich ziehen.
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Angesichts des Vorangehenden ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Kompressor bereitzustellen, in dem Schmieröl effektiv an Gleitflächen zwischen einer Welle und Lagerteilen zugeführt werden kann.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Kompressor einen Kompressionsmechanismusteil (10), der geeignet ist, ein Fluid einzusaugen und zu komprimieren, eine Welle (25), die eine Drehantriebskraft auf den Kompressionsmechanismusteil (10) überträgt; und Lagerteile (27, 29), welche die Welle (25) drehbar lagern. Die Lagerteile sind mit einem ersten Lagerteil (29), der eine Endseite der Welle (25) in einer Axialrichtung lagert, und einem zweiten Lagerteil (27), der die andere Endseite der Welle (25) in der Axialrichtung lagert, versehen. Die Welle (25) ist versehen mit: einem Hauptölzuführungsdurchgang (25a), der sich in der Axialrichtung der Welle (25) erstreckt und Öl zum Schmieren von Gleitflächen zwischen der Welle (25) und den ersten und zweiten Lagerteilen (27, 29) zirkuliert, einem ersten Nebenölzuführungsdurchgang (25b), der das Öl von dem Hauptölzuführungsdurchgang (25a) zu der Gleitfläche zwischen der Welle (25) und dem ersten Lagerteil (29) leitet, und einem zweiten Nebenölzuführungsöldurchgang (25c), der das Öl von dem Hauptölzuführungsdurchgang (25a) zu der Gleitfläche zwischen der Welle (25) und dem zweiten Lagerteil (27) leitet. Außerdem ist der zweite Nebenölzuführungsdurchgang (25c) in der Axialrichtung oberhalb des ersten Nebenölzuführungsdurchgangs (25b) angeordnet, und die Welle (25) ist ferner mit einem Ölleitungselement (50) versehen, das in dem Hauptölzuführungsdurchgang (25a) angeordnet ist und das von der einen Endseite der Welle (25) einströmende Öl in der Axialrichtung in die Nachbarschaft eines Einlasses des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs (25c) leitet. Außerdem ist das Ölleitungselement (50) derart angepasst, dass ein Teil des von dem Ölleitungselement (50) geleiteten Öls an den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang (25c) zugeführt wird und das restliche Öl davon an den ersten Nebenölzuführungsdurchgang (25b) zugeführt wird.
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Da das Ölleitungselement (50) bereitgestellt wird, ist es möglich, das Öl (Schmieröl) sowohl an die Gleitfläche zwischen der Welle (25) und dem ersten Lagerteil (29) als auch die Gleitfläche zwischen der Welle (25) und dem zweiten Lagerteil (27) geeignet zuzuführen.
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Außerdem leitet das Ölleitungselement (50) Öl, das von der einen Endseite der Welle (25) in der Axialrichtung in die Nachbarschaft des Einlasses des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs (25c), der oberhalb des ersten Nebenölzuführungsdurchgangs (25b) angeordnet ist, strömt, in die axiale Richtung. Als ein Ergebnis kann Öl zuerst an den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang (25c) zugeführt werden. Daher kann das in den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang (25c) strömende Öl an die Gleitfläche zwischen der Welle (25) und dem zweiten Lagerteil (27) zugeführt werden.
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Ferner wird bewirkt, dass das restliche Öl, das nicht in den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang (25c) geströmt ist, sich in dem Hauptölzuführungsdurchgang (25a) unbedingt durch die Wirkung der Schwerkraft in den ersten Nebenölzuführungsdurchgang (25b) bewegt, der unter dem zweiten Nebenölzuführungsdurchgang (25c) positioniert ist. Daher kann bewirkt werden, dass das restliche Öl in den ersten Nebenölzuführungsdurchgang (25b) strömt. Folglich kann das Öl, das in den ersten Nebenölzuführungsdurchgang (25b) strömt, an die Gleitfläche zwischen der Welle (25) und dem ersten Lagerteil (29) zugeführt werden.
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Folglich ist es möglich, Schmieröl sowohl an die Gleitfläche zwischen der Welle (25) und dem ersten Lagerteil (29) als auch die Gleitfläche zwischen der Welle (25) und dem ersten Lagerteil (27) geeignet zuzuführen.
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Die hier angeführte „Nachbarschaft des Einlasses” bezieht sich auf Positionen innerhalb eines Bereichs, wo das Folgende implementiert werden kann: etwas von dem Öl, das von dem Ölleitungselement (50) geleitet wird, wird zuerst an den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang (25c) zugeführt, und das restliche Öl wird an den ersten Nebenölzuführungsdurchgang (25b) zugeführt.
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Zum Beispiel wird ein Bereich angenommen, in dem etwas des von dem Ölleitungselement (50) geleiteten Öls durch die Trägheitskraft und ähnliches in die Richtung der Ausströmung dazu gebracht wird, an dem Einlass des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs (25c) anzukommen, und dann an den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang (25c) zugeführt wird. In diesem Fall sind die Positionen innerhalb dieses Bereichs in der „Nachbarschaft des Einlasses” positioniert.
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Das Ölleitungselement kann aus einem rohrförmigen Leitungselement (50) ausgebildet sein, das sich in der Richtung der Achse der Welle (25) erstreckt. Dies macht es möglich, das Ölleitungselement (50), das Öl leitet, das von der einen Endseite der Welle (25) in der Axialrichtung einströmt, in die Nachbarschaft des Einlasses des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs (25c) zu leiten. Das hier angeführte „rohrförmig” soll nicht nur eine derartige Form wie die eines kreisförmigen Rohrs mit einer kreisförmigen Querschnittform umfassen. Es soll auch Formen wie diejenigen von Rohren mit einer polygonalen Schnittform, einer ovalen Schnittform oder ähnliches umfassen.
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Außerdem kann eine Ölauslassöffnung (501) des Leitungselements (50) an einer Position innerhalb wenigstens eines Bereichs, wo die Welle (25) mit dem zweiten Lagerteil (27) in der Axialrichtung der Welle (25) überlappt, und eines Bereichs 15 mm oder weniger unterhalb der Mitte einer Einlassöffnung des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs (25c) geöffnet sein. Alternativ kann eine Ölauslassöffnung (501) des Leitungselements (50) oberhalb des untersten Teils der Einlassöffnung des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs (25c) geöffnet sein.
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Die Welle (25) kann mit einem abgestuften Teil (251a) versehen sein, der eine Querschnittfläche des Hauptölzuführungsdurchgangs (25a) im Schnitt senkrecht zu der Axialrichtung der Welle (25) variiert. In diesem Fall wird der abgestufte Teil (251a) unter der Einlassöffnung des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs (25c) ausgebildet, und die Querschnittfläche des Hauptölzuführungsdurchgangs (25a) in dem Schnitt senkrecht zu der Axialrichtung der Welle (25) ist oberhalb des abgestuften Teils (251a) größer als unter dem abgestuften Teil (251a).
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In dem Kompressor kann eine Auslassöffnung (251c) des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs (25c) in dem axialen Mittelabschnitt innerhalb des Bereichs, wo die Welle (25) und der zweite Lagerteil (27) in der Axialrichtung der Welle (25) miteinander überlappen, geöffnet sein.
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Zum Beispiel kann sich die Welle (25) in eine vertikale Richtung erstrecken. In diesem Fall ist der Einlass des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs (25c) auf einer Oberseite in der Welle (25) geöffnet, und ein Einlass des ersten Nebenölzuführungsdurchgangs (25b) ist auf einer Unterseite in der Welle (25) geöffnet. Außerdem ist das Ölleitungselement (50) ein Leitungselement, das im Inneren der Welle (25) bereitgestellt ist, um sich in der Vertikalrichtung zu erstrecken, und das Leitungselement (50) hat eine Auslassöffnung (501), die auf einer Oberseite in der Welle (25) an einer Position in der Nachbarschaft des Einlasses des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs (25c) geöffnet ist, so dass ein Teil des aus der Ölauslassöffnung (501) des Leitungselements (50) strömenden Öls an den Einlass des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs (25c) zugeführt wird, und das restliche Öl, das aus der Ölauslassöffnung (501) des Leitungselements (50) strömt, über einen Durchgang zwischen einer Außenumfangsoberfläche des Leitungselements (50) und einem Innenumfang der Welle (25) abwärts zu dem Einlass des ersten Nebenölzuführungsdurchgangs (25b) strömt. Folglich ist es möglich, das Öl (Schmieröl) sowohl an die Gleitfläche zwischen der Welle (25) und dem ersten Lagerteil (29) als auch die Gleitfläche zwischen der Welle (25) und dem zweiten Lagerteil (27) geeignet zuzuführen.
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Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, wenn sie zusammen mit den begleitenden Zeichnungen genommen werden, leichter offensichtlich, wobei:
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1 eine axiale Schnittansicht eines Kompressors in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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2A eine axiale Schnittansicht einer Welle und erster und zweiter Lagerteile in der ersten Ausführungsform ist, 2B eine entlang der Linie IIB-IIB von 2A genommene Schnittansicht ist, und 2C eine entlang der Linie IIC-IIC von 2A genommene Schnittansicht ist;
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3 ein Diagramm ist, das eine Beziehung zwischen einem Durchsatzverhältnis q2/Q und einer Entfernung L gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
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4A eine vergrößerte Ansicht ist, die 2B entspricht, 4B eine vergrößerte Schnittansicht ist, die einen Zustand darstellt, in dem die Welle aus dem Zustand in 4A gedreht ist, und 4C eine vergrößerte Schnittansicht ist, die einen Zustand darstellt, in dem die Welle weiter aus dem Zustand in 4B gedreht ist;
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5 ein Diagramm ist, das eine Beziehung zwischen einem Verhältnis h/H und einem Winkel θ anzeigt;
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6 eine axiale Schnittansicht des Kompressors mit Pfeilen ist, welche die Strömung des Öls anzeigen;
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7 eine axiale Schnittansicht eines Kompressors in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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8 eine axiale Schnittansicht einer Welle und erster und zweiter Lagerteile in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
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9 eine axiale Schnittansicht einer Welle und erster und zweiter Lagerteile in einer Modifikation der dritten Ausführungsform ist.
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Ausführungsformen zum Ausführen der vorliegenden Erfindung werden hier nachstehend unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsformen kann einem Teil, der einem in einer vorhergehenden Ausführungsform beschriebenen Gegenstand entspricht, die gleiche Bezugsnummer zugewiesen sein, und die redundante Erklärung des Teils kann weggelassen werden. Wenn in einer Ausführungsform nur ein Teil eines Aufbaus beschrieben ist, kann eine andere vorhergehende Ausführungsform auf die anderen Teile des Aufbaus angewendet werden. Die Teile können kombiniert werden, auch wenn nicht explizit beschrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können, vorausgesetzt es liegt kein Nachteil in der Kombination.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezug auf 1 bis 4C beschrieben. Ein Kompressor 1 der vorliegenden Ausführungsform wird typischerweise auf eine Wärmepumpenwasserheizung angewendet. Diese Wärmepumpenwasserheizung heizt Leitungswasser durch einen Wärmepumpenkreislauf, und der Kompressor 1 führt eine Funktion des Komprimierens und Ausstoßens eines Kältemittels in dem Wärmepumpenkreislauf aus.
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Der Wärmepumpenkreislauf ist ein Dampfkompressionskältekreislauf, der durch ringförmiges Verbinden der Folgenden erhalten wird: einem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher, der den Wärmeaustausch zwischen Kältemittel, das von dem Kompressor 1 ausgestoßen wird, und Leitungswasser zum Heizen des Leistungswassers bewirkt; einem variablen Drosselmechanismus als eine Dekompressionsvorrichtung, die Kältemittel dekomprimiert und expandiert, das aus dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher strömt; einem Außenwärmetauscher, der den Wärmeaustausch zwischen Kältemittel, das von dem variablen Drosselmechanismus dekomprimiert und expandiert wird, und der Außenluft bewirkt und das Kältemittel verdampft; und dem Kompressor 1.
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Der Wärmepumpenkreislauf in der vorliegenden Ausführungsform verwendet Kohlendioxid als das Kältemittel und bildet einen überkritischen Kältemittelkreislauf. In dem überkritischen Kältemittelkreislauf wird der Druck von Hochdruckkältemittel, das von dem Kompressor 1 ausgestoßen wird, gleich oder höher als der kritische Druck des Kältemittels. In das Kältemittel ist Öl (Kältemaschinenöl) gemischt, das jede Gleitfläche in dem Kompressor 1 schmiert. Etwas von dem Öl wird zusammen mit dem Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf zirkuliert.
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In dem Wärmepumpenkreislauf kann ein Gas-Flüssigkeitsabscheider zwischen dem Außenverdampfer und der Einlassöffnung des Kompressors 1 angeordnet sein. Der Gas-Flüssigkeitsabscheider scheidet Gas und Flüssigkeit in dem Kältemittel voneinander ab und lagert das überschüssige Kältemittel darin und lässt gasphasiges Kältemittel zu der Einlassöffnung des Kompressors 1 ausströmen. Neben dem Wärmepumpenkreislauf umfasst die Wärmepumpenwasserheizung: einen Heißwasserbehälter, der Leitungswasser lagert, das an dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher geheizt wird; einen Leitungswasserzirkulationskreis, durch den Leitungswasser zwischen dem Heißwasserbehälter und dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher zirkuliert wird; und ähnliches.
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Eine detaillierte Beschreibung des Aufbaus des Kompressors 1 in der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezug auf 1 gegeben. 1 ist eine axiale Schnittansicht, die den Kompressor 1 schematisch darstellt. Die Aufwärts- und Abwärtspfeile in 1 zeigen die Richtungen von oben und unten an, die definiert sind, wenn der Kompressor 1 in der Wärmepumpenwasserheizung eingerichtet ist.
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Der Kompressor 1 ist ein elektrischer Kompressor, der aufgebaut wird, indem das Folgende in einem Gehäuse 30 aufgenommen wird: ein Kompressionsmechanismusteil 10, der Kältemittel als ein Fluid ansaugt und das Kältemittel komprimiert und ausstößt; ein Elektromotorteil 20, der den Kompressionsmechanismusteil 10 antreibt; eine Welle 25 als eine Antriebswelle zum Übertragen der Drehantriebskraft von dem Elektromotorteil 20 auf den Kompressionsmechanismusteil 10 und ähnliches.
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Wie in 1 dargestellt, ist der Kompressor 1 als sogenannter Vertikaltyp aufgebaut. Das heißt, in dem Kompressor 1 erstreckt sich die Drehachse der Welle 25 in einer Oben- und Untenrichtung (Vertikalrichtung), und der Kompressionsmechanismusteil 10 und der Elektromotorteil 20 sind in der Oben- und Untenrichtung angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Kompressionsmechanismusteil 10 unter dem Elektromotorteil 20 angeordnet.
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Das Gehäuse 30 umfasst: ein zylindrisches Element 31, das sich in der Vertikalrichtung erstreckt; ein oberes Deckelelement 32, das den oberen Endteil des zylindrischen Elements 31 schließt; und ein unteres Deckelelement 33, das den unteren Deckelteil des zylindrischen Elements 31 schließt. Das zylindrische Element 31, das obere Deckelelement 32 und das untere Deckelelement 33 sind integral miteinander verbunden, um eine geschlossene Behälterstruktur zu erhalten. Das zylindrische Element 31, das obere Deckelelement 32 und das untere Deckelelement 33 sind alle aus Eisen ausgebildet und zum Beispiel durch Schweißen miteinander verbunden.
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Das zylindrische Element 31 des Gehäuses 30 ist durch eine Halterung 44 mit einem später beschriebenen Ölabscheider 40 verbunden. Das Gehäuse 30 und der Ölabscheider 40 sind beide in einer vertikal langen Form ausgebildet und erstrecken sich in der Vertikalrichtung.
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Der Elektromotorteil 20 umfasst einen Stator 21 und einen Rotor 22. Der Stator 21 umfasst einen Statorkern 211, der aus einem magnetischen Material gebildet ist, und eine Statorspule 212, die auf den Statorkern 211 gewickelt ist. Ein sich drehendes Magnetfeld, das den Rotor 22 dreht, wird erzeugt, indem Strom an die Statorspule 212 geliefert wird.
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Die Stromversorgung der Statorspule 212 wird durch einen Stromversorgungsanschluss 23 ausgeführt, der an dem oberen Endteil des Gehäuses 30 angeordnet ist. Eine Stromversorgungsanschluss-Befestigungsplatte 24 ist derart fixiert, dass sie ein Durchgangsloch schließt, das in der Mitte des oberen Deckelelements 32 des Gehäuses 30 ausgebildet ist. Der Stromversorgungsanschluss 23 ist derart angeordnet, dass er die Befestigungsplatte von der Vorderseite zu der Rückseite durchdringt.
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Der Rotor 22 umfasst Permanentmagnete und ist auf der Innenumfangsseite des Stators 21 angeordnet. Der Rotor 22 ist in der Form eines kreisförmigen Zylinders ausgebildet, der sich in der Richtung seiner Drehachse erstreckt. In dem Axialmittelloch in dem Rotor 22 erstreckt sich die im Wesentlichen zylindrische Welle 25 in die Richtung seiner Drehachse und ist durch eine Presspassung fixiert. Wenn daher der Strom an die Statorspule 212 zugeführt wird und ein sich drehendes Magnetfeld erzeugt wird, werden der Rotor 22 und die Welle 25 integral gedreht.
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Die Welle 25 ist im Wesentlichen in einer zylindrischen Form ausgebildet. In der Welle 25 sind die folgenden Durchgänge ausgebildet: ein Hauptölzuführungsdurchgang 25a zum Zirkulieren des vorstehend beschriebenen Öls; ein erster Nebenölzuführungsdurchgang 25b zum Leiten des Öls von dem Hauptölzuführungsdurchgang 25 zu der Gleitfläche (auf die hier nachstehend als erste Gleitfläche Bezug genommen wird) zwischen der Welle 25 und dem später beschriebenen ersten Lagerteil 29; und einen zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c zum Leiten des Öls von dem Hauptölzuführungsdurchgang 25a zu der Gleitfläche (auf die hier nachstehend als zweite Gleitfläche Bezug genommen wird) zwischen der Welle 25 und dem später beschriebenen zweiten Lagerteil 27. Der innere Aufbau der Welle 25 wird später detailliert beschrieben.
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Die Welle 25 ist derart ausgebildet, dass sie in der axialen Länge länger als der Rotor 22 ist. Die untere Endseite (d. h. die Seite des Kompressionsmechanismusteils 10) der Welle 25 erstreckt sich über den untersten Endteil des Rotors 22 hinaus nach unten; und die andere axiale Endseite (d. h. die Seite entgegengesetzt zu dem Kompressionsmechanismusteil 10) der Welle 25 erstreckt sich über den obersten Endteil des Rotors 22 hinaus. An einem Bereich der Welle 25, der sich unter dem Rotor 22 befindet, ist ein Flanschteil 251 ausgebildet, der in eine Richtung (z. B. Horizontalrichtung) im Wesentlichen senkrecht zu der Axialrichtung vorsteht.
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Auf dem Flanschteil 251 ist ein Ausgleichsgewicht 254 angeordnet, um die exzentrische Drehung des Rotors 22 und der Welle 25 zu unterdrücken. Ausgleichsgewichte 221, 222, die die gleiche Funktion ausführen sind auch auf beiden Seiten des Rotors 22 in der Vertikalrichtung angeordnet. In dem Bereich der Welle 25, die sich unter dem Rotor 22 befindet, wird ihre Fläche, die zwischen dem Rotor 22 und dem Flanschteil 251 positioniert ist, von einem ersten Lagerteil 29, der in einem Mittelgehäuse 36 ausgebildet ist, drehbar gehalten.
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Das heißt, der erste Lagerteil 29 lagert die untere Endseite der Welle 25 als ihre eine Endseite in der Axialrichtung. Der erste Lagerteil 29 ist als ein Gleitlager aufgebaut, das durch seine Innenumfangsoberfläche, die aus der Richtung der Achse der Welle 25 gesehen kreisförmig ist, die Außenumfangsoberfläche der Welle 25 aufnimmt.
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Das Mittelgehäuse 36 hat die Form eines Zylinders, dessen Außendurchmesser und Innendurchmesser von der Oberseite zu der Unterseite schrittweise erhöht sind. Der erste Lagerteil 29 ist in dem oberen Bereich des Mittelgehäuses 36 ausgebildet, wo der Außendurchmesser und der Innendurchmesser am kleinsten sind. Das Mittelgehäuse 36 ist fixiert, so dass seine Außenumfangsoberfläche seines unteren Bereichs, wo sein Außendurchmesser und Innendurchmesser am größten sind, an dem zylindrischen Element 31 des Gehäuses 30 anliegt.
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Der Bereich, der Welle 25, der sich über dem Rotor 22 befindet, wird von dem zweiten Lagerteil 27 drehbar gelagert. Das heißt, der zweite Lagerteil 27 lagert die obere Endseite der Welle 25 als deren andere axiale Endseite. Der zweite Lagerteil 27 ist als ein Gleitlager derart aufgebaut, dass seine Innenumfangsform analog zu der Außenumfangsform der Welle 25 kreisförmig ist.
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Der zweite Lagerteil 27 ist durch ein eingreifendes Element 28 auf dem zylindrischen Element 31 des Gehäuses 30 fixiert. Das eingreifende Element 28 ist in einer Form ausgebildet, die erhalten wird, indem der Außenumfangsteil seiner ringförmigen Platte, die sich in der Horizontalrichtung erstreckt, nach unten gebogen wird. Das eingreifende Element 28 ist mit seinem Außenumfangsteil gegen das zylindrische Element 31 des Gehäuses 30 anliegend fixiert. Ein Flanschteil 271, der in die Horizontalrichtung vorsteht, ist an dem oberen Endteil des zweiten Lagerteils 27 ausgebildet, und der Flanschteil 271 ist auf eingreifenden Element 28 fixiert.
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Insbesondere ist der Flanschteil 271 des zweiten Lagerteils 27 durch einen nicht gezeigten Bolzen an dem eingreifenden Element 28 befestigt und fixiert. Folglich ist es möglich, die Horizontalposition des zweiten Lagerteils 27 relativ zu dem eingreifenden Element 28 einzustellen und die Achse der Welle 25 leicht auszurichten (zu zentrieren). Der Lagerungsaufbau für die Welle 25 an den ersten und zweiten Lagerteilen 29, 27 wird zusammen mit dem Innenaufbau der Welle 25 im Detail beschrieben.
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Der Kompressionsmechanismusteil 10 ist ein Spiralkompressionsmechanismus, der eine bewegliche Spirale 11 und eine feste Spirale 12 umfasst, die jeweils einen spiralförmigen Zahnteil haben. Die bewegliche Spirale 11 ist auf der Innenumfangsseite des unteren Bereichs des vorstehend beschriebenen Mittelgehäuses 36 angeordnet, wo sein Innendurchmesser am größten ist; und die feste Spirale 12 ist unter der beweglichen Spirale 11 angeordnet.
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Die bewegliche Spirale 11 und die feste Spirale 12 haben jeweils einen plattenförmigen Basisteil 111, 121, und die Basisteile 111, 121 sind in der Vertikalrichtung entgegengesetzt zueinander angeordnet. Die Außenumfangsseite des Basisteils 121 der festen Spirale 12 ist auf dem zylindrischen Element 31 des Gehäuses 30 fixiert.
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In der Mitte der oberen Oberfläche des Basisteils 111 der beweglichen Spirale 11 ist ein zylindrischer Nabenteil 113 ausgebildet, in den der untere Endteil der Welle 25 eingesetzt ist. Der untere Endteil der Welle 25 ist als ein exzentrischer Teil 253 weg von der Drehmitte der Welle 25 aufgebaut. Daher ist der exzentrische Teil 253 der Welle 25 in die bewegliche Spirale 11 eingesetzt.
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Zwischen der beweglichen Spirale 11 und dem Mittelgehäuse 36 ist ein Drehsicherungsmechanismus bereitgestellt, der verhindert, dass die bewegliche Spirale 11 sich um den exzentrischen Teil 253 dreht. Wenn die Welle 25 gedreht wird, dreht sich aus diesem Grund die bewegliche Spirale 11 nicht um den exzentrischen Teil 253; statt dessen macht sie eine Umlaufbewegung, während sie um die Drehmitte der Welle 25 als die Mitte der Umdrehungsbewegung genommen umläuft.
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In der beweglichen Spirale 11 ist ein Spiralzahnteil 112 ausgebildet, der von dem Basisteil 111 in Richtung der festen Spirale 12 vorsteht. In der festen Spirale ist ein Spiralzahnteil 122 ausgebildet, der von dem Basissteil 121 in Richtung der beweglichen Spirale 11 vorsteht und mit dem Zahnteil 112 der beweglichen Spirale 11 in Eingriff ist.
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Die Zahnteile 112, 122 beider Spiralen 11, 12 sind in Eingriff und an mehreren Punkten in Kontakt miteinander gebracht. Als ein Ergebnis werden mehrere Arbeitskammern 15 ausgebildet, so dass sie eine Halbmondform haben, wenn sie aus der Richtung der Drehachse betrachtet werden. In 1 ist der Deutlichkeit der Zeichnung halber nur eine der mehreren Arbeitskammern 15 mit einer Bezugsnummer markiert, und die Bezugsnummern der anderen Arbeitskammern sind weggelassen.
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Wenn die bewegliche Spirale 11 eine Umlaufbewegung macht, wird jede Arbeitskammer 15 von der Außenumfangsseite in der Umfangsrichtung um die Drehachse zu der Mittelseite bewegt, während ihre Volumenkapazität verringert wird. Jede Arbeitskammer 15 wird durch einen nicht gezeigten Kältemittelzuführungsdurchgang mit Kältemittel versorgt. Wenn die Volumenkapazität jeder Arbeitskammer 15 verringert wird, wird das Kältemittel in der Arbeitskammer 15 komprimiert.
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Der Kältemittelzuführungsdurchgang, der Kältemittel an jede Arbeitskammer 15 zuführt, umfasst eine Kältemittelansaugöffnung, die in dem zylindrischen Element 31 des Gehäuses 30 ausgebildet ist, und einen Kältemittelansaugdurchgang, der in dem Basisteil 121 der festen Spirale 12 ausgebildet ist. Der Kältemittelansaugdurchgang steht mit Kompressionskammern als die Arbeitskammern 15, die auf der äußersten Umfangsseite der Zahnteile 112, 122 beider Spiralen 11, 12 ausgebildet sind, in Verbindung.
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In dem Kompressionsmechanismusteil 10 der vorliegenden Ausführungsform, wird, wie vorstehend beschrieben, jede Kompressionskammer (d. h. Arbeitskammer 15) in Verbindung mit der Drehung der Welle 25 in der Umfangsrichtung um die Drehachse bewegt. Daher variiert die Ausrichtung der radialen Last, die aufgrund des Kältemitteldrucks in der Kompressionskammer (d. h. Arbeitskammer 15) auf die Welle 25 wirkt. Das heißt, der Kompressionsmechanismusteil 10 in der vorliegenden Ausführungsform ist ein lastpunktbewegender Kompressionsmechanismus, in dem ein Lastpunkt, wo die ersten und zweiten Lagerteile 29, 27 Last von der Welle 25 aufnehmen, aus der Richtung der Drehachse gesehen in Verbindung mit der Drehung der Welle 25 bewegt wird.
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Der Lastpunkt ist in einer Richtung positioniert, in der die resultierende Kraft der Folgenden aus der Richtung der Drehachse gesehen maximiert wird: eine radiale Komponente der Kraft, die an dem Kompressionsmechanismusteil 10 erzeugt wird und einer Zentrifugalkraft, die von den beweglichen Teilen (z. B. der beweglichen Spirale 11 und den Ausgleichsgewichten 221, 222, 254) des Kompressionsmechanismusteil 10 aufgenommen wird.
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Spitzendichtungen 16, 17 zur Sicherstellung der Luftdichtigkeit jeder Arbeitskammer 15 sind an den axialen Spitzen des Zahnteils 112 der beweglichen Spirale 11 und des Zahnteils 122 der festen Spirale 12 angebracht.
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Die Spitzendichtungen 16, 17 sind unter Verwendung eines derartigen Harzmaterials, wie etwa Polyetheretherketon (PEEK), in der Form eines Prismas ausgebildet, das sich entlang der Spiralrichtung der Zahnteile 112, 122 erstreckt.
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Die Spitzendichtung 16 auf der Seite der beweglichen Spirale 11 ist in eine Spitzendichtungsnut eingepasst und darin fixiert, die in der an der Spitze liegenden Oberfläche des Zahnteils 112 der beweglichen Spirale 11 entgegengesetzt zu dem Basisteil 121 der festen Spirale 12 ausgebildet ist. Die Spitzendichtung 17 auf der Seite der festen Spirale 12 ist in eine Spitzendichtungsnut eingepasst und darin fixiert, die in der an der Spitze liegenden Oberfläche des Zahnteils 122 der festen Spirale 12 entgegengesetzt zu dem Basisteil 111 der beweglichen Spirale 11 ausgebildet ist.
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In der Mitte des Basisteils 121 der festen Spirale 12 ist eine Ausstoßöffnung 123 ausgebildet, aus der in jeder Arbeitskammer 15 komprimiertes Kältemittel ausgestoßen wird. Unter der Ausstoßöffnung 23 ist eine Ausstoßkammer 124 ausgebildet, die mit der Ausstoßöffnung 123 in Verbindung steht. Die Ausstoßkammer 124 wird durch einen konkaven Teil 125, der in der unteren Oberfläche des Basisteils 121 der festen Spirale 12 ausgebildet ist, und ein Begrenzungselement 18, das auf der unteren Oberfläche der festen Spirale 12 fixiert ist, begrenzt und ausgebildet.
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In der Ausstoßkammer 124 ist ein Membranventil 19 angeordnet, das ein Rückschlagventil umfasst, das einen Rückstrom von Kältemittel zu jeder Arbeitskammer 15 verhindert. Das Kältemittel, das in die Ausstoßkammer 124 strömt, wird durch einen Kältemittelausstoßdurchgang, der in dem Basisteil 121 der festen Spirale 12 ausgebildet ist, und eine Kältemittelausstoßöffnung, die in dem zylindrischen Element 31 des Gehäuses 30 (keines von beiden ist in der Zeichnung gezeigt) ausgebildet ist, nach außerhalb des Gehäuses 30 ausgestoßen. Die Kältemittelausstoßöffnung ist durch Kältemittelleitungen mit der Kältemitteleinlassöffnung des Ölabscheiders 40 verbunden.
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Der Ölabscheider 40 führt eine Funktion des Abscheidens von Öl von dem komprimierten Kältemittel, das aus dem Gehäuse 30 ausgestoßen wird, und des Rückführens des abgeschiedenen Öls in das Gehäuse 30 aus. Insbesondere umfasst der Ölabscheider 40: ein zylindrisches Element 41, das sich in der Vertikalrichtung erstreckt; ein oberes Deckelelement 42, welches den oberen Endteil des zylindrischen Elements 41 schließt; und ein unteres Deckelelement 43, welches den unteren Endteil des zylindrischen Elements 41 schließt. Diese Elemente 41, 42, 43 sind integral miteinander verbunden, um eine geschlossene Gefäßstruktur zu erhalten.
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Das zylindrische Element 41, das obere Deckelelement 42 und das untere Deckelelement 43 sind alle aus Eisen ausgebildet und zum Beispiel durch Schweißen miteinander verbunden. Das zylindrische Element 41 des Ölabscheiders 40 ist durch die aus Eisen gebildete Halterung 44 durch Schweißen mit dem zylindrischen Element 31 des Gehäuses 30 verbunden. Als ein Ergebnis ist der Ölabscheider 40, wie vorstehend beschrieben, auf dem Seitenteil des Gehäuses 30 fixiert.
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Das obere Deckelelement 42 hat eine Doppelzylinderstruktur und ist durch ein äußeres zylindrisches Element 421 und ein inneres zylindrisches Element 422 aufgebaut. Das äußere zylindrische Element 421 und das innere zylindrische Element 422 sind zylindrische Elemente, die sich in der Vertikalrichtung erstrecken. Das innere zylindrische Element 422 ist auf einer Oberseite des Ölabscheiders 40 in das äußere zylindrische Element 421 eingesetzt.
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Das Kältemittel, das von einer nicht gezeigten Kältemitteleinlassöffnung des Ölabscheiders 40 eingeströmt ist, wird in den zylindrischen Raum 43 geleitet, der zwischen der Innenumfangsseite des äußeren zylindrischen Elements 421 und der Außenumfangsseite des inneren zylindrischen Elements 422 ausgebildet ist. Daher ist die Kältemitteleinlassöffnung des Ölabscheiders 40 in dem Bereich des äußeren zylindrischen Elements 421 ausgebildet, das sich seitlich von dem zylindrischen Raum 43 befindet.
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Der obere Endteil des zylindrischen Raums 43 ist mit dem inneren zylindrischen Element 422 geschlossen. Insbesondere ist der Durchmesser des oberen Endteils des inneren zylindrischen Elements 422 größer als die restlichen Teile und schließt die obere Endöffnung 421a des äußeren zylindrischen Elements 421. Die obere Endöffnung 45 des inneren zylindrischen Elements 422 umfasst eine Kältemittelausstoßöffnung. Diese Kältemittelausstoßöffnung stößt Kältemittel mit davon abgeschiedenem Öl nach außerhalb des Ölabscheiders 40, das heißt, zu der Einlassseite des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers aus, der sich außerhalb des Kompressors 1 befindet.
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Der untere Bereich des Ölabscheiders 40, der von dem zylindrischen Element 41 und dem unteren Deckelelement 43 ausgebildet ist, wirkt als ein Lagerbehälter zum Lagern von Öl, das von Kältemittel abgeschieden ist. In dem unteren Deckelelement 43 des Ölabscheiders 40 ist eine Ölauslassöffnung 431 ausgebildet, um gelagertes Öl aus dem Ölabscheider 40 strömen zu lassen.
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Die Ölauslassöffnung 431 ist mit einer Ölleitung 46 verbunden, und die Ölleitung 46 ist mit einem Leitungsanschlusselement 34 verbunden, das an dem zylindrischen Element 31 des Gehäuses 30 fixiert ist. Das Leitungsanschlusselement 34 dringt durch ein Durchgangsloch, das in dem zylindrischen Element 31 des Gehäuses 30 ausgebildet ist, und ist in ein Einsetzloch 126 eingesetzt, das in der Seitenfläche des Basisteils 121 der festen Spirale 12 ausgebildet ist.
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In dem Basisteil 121 der festen Spirale 12 ist ein Ölleitungsdurchgang 127 der festen Seite ausgebildet, der mit dem Einsetzloch 126 in Verbindung steht. Dieser Ölzuführungsdurchgang 127 der festen Seite leitet Öl, das durch das Leitungsanschlusselement 34 und das Einsetzloch 126 eingeströmt ist, zu einer Öffnung, die in der oberen Oberfläche (d. h. Oberfläche auf der Seite des Basisteils 111 der beweglichen Spirale 11) des Basisteils 121 der festen Spirale 12 offen ist.
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In dem Basisteil 111 der beweglichen Spirale 11 ist ferner ein nicht gezeigter Ölleitungsdurchgang der beweglichen Seite ausgebildet, der intermittierend mit dem Ölleitungsdurchgang 127 der festen Seite in Verbindung steht. Insbesondere ist die eine Endseite des Ölleitungsdurchgangs der beweglichen Seite in der unteren Oberfläche (d. h. Oberfläche auf der Seite des Basisteils 121 der festen Spirale 12) des Basisteils 111 der beweglichen Spirale 11 geöffnet. Die eine Endseite des Ölleitungsdurchgangs der beweglichen Seite ist geöffnet, so dass sie entgegengesetzt zu der in der oberen Oberfläche des Basisteils 121 der festen Spirale 12 ausgebildeten Öffnung ist.
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Folglich überlappt die Öffnung des Ölleitungsdurchgangs der beweglichen Seite in Verbindung mit der Umlaufbewegung der beweglichen Spirale 11 mit der Öffnung des Ölleitungsdurchgangs 127 der festen Seite oder ist gegen sie verschoben. Daher steht der Ölleitungsdurchgang der beweglichen Seite intermittierend mit dem Ölleitungsdurchgang 127 der festen Seite in Verbindung. Die andere Endseite des Ölleitungsdurchgangs der beweglichen Seite ist im Inneren des Nabenteils 113 der beweglichen Spirale 11 geöffnet.
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Aus diesem Grund findet als das Ergebnis der intermittierenden Verbindung des Ölleitungsdurchgangs der beweglichen Seite und des Ölleitungsdurchgang 127 der festen Seite miteinander das Folgende statt: Das Öl, das von dem Ölabscheider 40 in den Ölleitungsdurchgang 127 der festen Seite strömt, wird durch den Ölleitungsdurchgang der beweglichen Seite in den Spielraum zwischen dem Nabenteil 113 und dem exzentrischen Teil 253 der Welle 25 geleitet; und dann strömt es von der unteren Endseite der Welle 25 in den Hauptölzuführungsdurchgang 25a, der in der Welle 25 ausgebildet ist.
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Das Begrenzungselement 18 ist unter der festen Spirale angeordnet, und eine Öllagerkammer 35 zum Lagern von Öl ist an dem untersten Teil des Inneren des Gehäuses 30, das sich unter dem Begrenzungselement 18 befindet, ausgebildet. In dem Begrenzungselement 18 ist ein Durchgangsloch 181 ausgebildet, das in der Vertikalrichtung durchgeht. Dieses Durchgangsloch 181 steht durch einen Durchgang, der ähnlich dem vorstehend beschriebenen Kältemittelansaugdurchgang in dem Basisteil 121 der festen Spirale 12 ausgebildet ist, mit den Kompressionskammern (d. h. Arbeitskammern 15) in Verbindung, die auf der äußersten Umfangsseite der Zahnteile 112, 122 beider Spiralen 11, 12 ausgebildet sind.
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Daher kann der Durchfluss von Öl, das in jede Kompressionskammer (d. h. Arbeitskammer 15) strömt, durch die Durchgangsschnittfläche (Druckabfall) eines Drosseldurchgangs eingestellt werden, der in dem Basisteil 121 der festen Spirale 12 ausgebildet ist. Eine Leitung 182 zum Aufsaugen von Öl, das in der Öllagerkammer 35 gelagert ist, ist von unten in das Durchgangsloch 181 eingesetzt.
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Die Beschreibung des detaillierten Innenaufbaus der Welle 25 und des Aufbaus zum Lagern der Welle 25 an den ersten und zweiten Lagerteilen 29, 27 wird unter Bezug auf 2A bis 5 gegeben.
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Wie in 2A bis 2C dargestellt, ist der Hauptölzuführungsdurchgang 25a durch eine Innenumfangsoberfläche der Welle 25 ausgebildet, erstreckt sich in der Richtung der Achse der Welle 25 und ist in der unteren Endseite der Welle 25 geöffnet. Auf der oberen Endseite der Welle 25 ist die Welle 25 mit einem Schließelement 26 geschlossen. Wie vorstehend erwähnt, strömt das Öl, das aus dem Ölleitungsdurchgang der beweglichen Seite geströmt ist, von der unteren Endseite der einen Endseite der Welle 25 als die eine Endseite der Welle 25 in der axialen Richtung in den Hauptölzuführungsdurchgang 25a.
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Der erste Nebenölzuführungsdurchgang 25b und der zweite Nebenölzuführungsdurchgang 25c sind als Verbindungslöcher ausgebildet. Die Verbindungslöcher erstrecken sich in die Richtung des Radius der Welle 25 und bewirken, dass der Hauptölzuführungsdurchgang 25a und die Außenoberfläche der Welle 25 miteinander kommunizieren. Der zweite Nebenölzuführungsdurchgang 25c ist in der Vertikalrichtung oberhalb des ersten Nebenölzuführungsdurchgangs 25b angeordnet.
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In dem Hauptölzuführungsdurchgang 25a ist ein rohrförmiges Leitungselement 50 angeordnet, das als ein Ölleitungselement wirkt, welches Öl leitet, das von der unteren Endseite der Welle 25 in die Nachbarschaft des Einlasses zu dem zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c, der über dem ersten Nebenölzuführungsdurchgang 25b angeordnet ist, strömt.
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Dieses Leitungselement 50 erstreckt sich in der Richtung der Achse der Welle 25. Zum Beispiel ist das Leitungselement 50 aus einer Leitung ausgebildet, in der der Durchmesser ihres unteren Endteils größer als der Durchmesser der restlichen Teile ist; und der untere Endteil, dessen Durchmesser vergrößert ist, ist in den Hauptölzuführungsdurchgang pressgepasst und fixiert, so dass seine Außenumfangsoberfläche und die Innenwandoberfläche des Hauptölzuführungsdurchgangs miteinander in Kontakt sind. Diese Ausführungsform verwendet als ein Beispiel ein kreisförmiges rohrförmiges Leitungselement 50 mit einer kreisförmigen Schnittform. Stattdessen kann das Leitungselement 50 aus einer Leitung mit einer polygonalen Schnittform, einer ovalen Schnittform oder ähnlichem ausgebildet werden.
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Insbesondere ist die Ölauslassöffnung 501, die an dem oberen Endteil des Leitungselements 50 bereitgestellt ist, aus der Richtung senkrecht zu der Richtung der Achse der Welle 25 gesehen an einer Position innerhalb des folgenden Bereichs geöffnet: einem Bereich von 15 mm oder darunter von der Mitte der Einlassöffnung des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c, wobei sie innerhalb von diesem mit dem zweiten Lagerteil 27 überlappt. Insbesondere ist sie über dem untersten Teil der Öleinlassöffnung des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c geöffnet.
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Daher wird etwas von dem Öl, das von dem Leitungselement 50 geleitet wird, zuerst zu dem zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c geleitet. Dann strömt das von dem Leitungselement 50 geleitete restliche Öl zwischen dem Hauptölzuführungsdurchgang 25a und dem Rohrleitungselement 50 und wird an den ersten Nebenölzuführungsdurchgang 25b zugeführt. Das heißt, das restliche Öl, das aus der Ölauslassöffnung 501 des Leitungselements 50 strömt, strömt über einen Durchgang zwischen einer Außenumfangsoberfläche des Leitungselements 50 und einer Innenumfangsoberfläche der Welle 25 nach unten und wird an den ersten Nebenölzuführungsdurchgang 25b zugeführt. Die Innenumfangsoberfläche der Welle 25 bildet den Hauptölzuführungsdurchgang 25a.
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Mit anderen Worten werden der erste Nebenölzuführungsdurchgang 25b und der zweite Nebenölzuführungsdurchgang 25c nacheinander mit Öl versorgt, das in den Hauptölzuführungsdurchgang 25a (insbesondere das Leitungselement 50) geströmt ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird Öl zuerst an den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c zugeführt, bevor es an den ersten Nebenölzuführungsdurchgang 25b zugeführt wird.
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Die Erkenntnisse der Untersuchung durch die gegenwärtigen Erfinder sind wie nachstehend beschrieben. Die Ölauslassöffnung 501 ist aus der Richtung senkrecht zu der Richtung der Achse der Welle 25 gesehen wenigstens innerhalb eines Bereichs von 15 mm oder darunter von der Mitte der Einlassöffnung des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c geöffnet. Das heißt, die Ölauslassöffnung 501 ist wenigstens innerhalb eines Bereichs von 15 mm oder darunter von der Mitte der Einlassöffnung des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c in der Richtung der Achse der Welle 25 geöffnet. Folglich wird das von dem Leitungselement 50 geleitete Öl durch die Trägheitskraft oder ähnliches in der Richtung des Ausströmens dazu gebracht, an dem Einlass des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c anzukommen. Ferner kann eine ausreichende Menge an Öl an den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c zugeführt werden.
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Die Ergebnisse der vorliegenden Erfindung werden basierend auf in 3 gezeigten experimentellen Daten beschrieben. 3 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Entfernung L von der Mitte der Einlassöffnung des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c zu der Ölauslassöffnung 501 in der Richtung der Achse der Welle 5 und das Öldurchsatzverhältnis q2/Q des Durchsatzes q2 zu dem Öldurchsatz Q angibt. Der Öldurchsatz q2 ist ein Durchsatz von Öl, das an den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c geliefert wird, und der Öldurchsatz Q ist ein Durchsatz von Öl, das in den Hauptölzuführungsdurchgang 25a strömt.
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Es wird angenommen, dass Öl mit einem Öldurchsatz Q in den Hauptölzuführungsdurchgang 25a strömen gelassen wird, mit dem die erste und zweite Gleitfläche ausreichend geschmiert werden können. Wenn Öl mit einem Durchsatz von 50% oder mehr des Durchsatzes Q an den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c zugeführt werden kann, kann Öl auch mit einem Durchsatz an den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c zugeführt werden, der ausreicht, um die zweite Gleitfläche zu schmieren. Wie aus 3 offensichtlich ist, muss die Entfernung L nur auf 15 mm oder darunter festgelegt werden, um die Anforderung des Durchsatzverhältnisses q2/Q ≥ 0,5 zu erfüllen.
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Die Auslassöffnung 251b des ersten Nebenölzuführungsdurchgangs 25b ist über der axialen Mitte innerhalb eines Bereichs, in dem die Welle 25 und der erste Lagerteil 29 aus der Richtung senkrecht zu der Richtung der Achse der Welle 25 gesehen miteinander überlappen, geöffnet. Die Auslassöffnung 251c des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c ist in der axialen Mitte innerhalb eines Bereichs, wo die Welle 25 und der zweite Lagerteil 27 aus der Richtung senkrecht zu der Richtung der Achse der Welle 25 gesehen miteinander überlappen, geöffnet. Das heißt, die Auslassöffnung 251c des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c ist in der axialen Mitte innerhalb eines Bereichs, wo die Welle 25 und der zweite Lagerteil 27 in der Richtung der Achse der Welle 25 gesehen miteinander überlappen, geöffnet.
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Wie in 2B dargestellt, ist zwischen der Welle 25 und dem zweiten Lagerteil 27, das als ein Gleitlager aufgebaut ist, aus der axialen Richtung gesehen ein Spielraum ausgebildet. 2B zeigt die Welle 25 einschließlich der Auslassöffnung 251c des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c in einem Schnitt senkrecht zu der Axialrichtung der Welle 25.
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In dem Kompressor 1, der einen lastpunktbewegenden Kompressionsmechanismus wie den Kompressionsmechanismusteil 10 in der vorliegenden Ausführungsform verwendet, wird bewirkt, dass die radiale Ausrichtung der Last, die auf die Welle 25 wirkt, durch den Kältemitteldruck in jeder Kompressionskammer (d. h. Arbeitskammer 15) in Verbindung mit der Drehung der Welle 25 variiert. Als ein Ergebnis wird die Welle 25 beständig gegen die Innenumfangsoberfläche des zweiten Lagers 27 gedrückt, während der Kompressor 1 in Betrieb ist. Daher ist der Punkt, an dem die Welle 25 und der zweite Lagerteil 27 in Kontakt miteinander sind, ein Lastpunkt in dem vertikalen Bezugsabschnitt.
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Aus diesem Grund nimmt die Abmessung des radialen Spielraums zwischen der Welle 25 und dem zweiten Lagerteil 27 in einer Position, die zu dem Lastpunkt in Bezug auf die Drehmitte der Welle 25 symmetrisch ist, den Maximalwert H in der Radialrichtung an. Wenn in der vorliegenden Ausführungsform der Außendurchmesser der Welle 25 ϕD sei, ist er derart festgelegt, dass die Beziehung 0,0005 ≤ H/ϕD ≤ 0,008 gilt. Folglich ist es möglich, eine ausreichende Ölmenge zur Schmierung von dem zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c an den zweiten Lagerteil 27 zuzuführen; und ferner ist es möglich, einen Ölfilm ohne Unterbrechung in dem zweiten Lagerteil 27 aufrecht zu erhalten.
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Wie in 2C dargestellt, ist die Außenumfangsoberfläche der Welle 25 in dem Bereich, wo die Auslassöffnung 251b des ersten Nebenölzuführungsdurchgangs 25b geöffnet ist, flach gemacht (D-geschnittene Schnittform). Eine Nut 252b, durch die aus dem ersten Nebenölzuführungsdurchgang 25b strömendes Öl geführt wird, wird dadurch zwischen der Welle 25 und dem ersten Lagerteil 29 ausgebildet.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird das in 2C gezeigte h1 als die radiale Entfernung von der Auslassöffnung 251b des ersten Nebenölzuführungsdurchgangs 25b zu der Innenumfangsoberfläche des ersten Lagerteils 29 genommen. Diese Entfernung h1 ist derart bestimmt, dass dieses Öl hinreichend ausströmen gelassen werden kann, auch wenn Öl, das aus dem Leitungselement 50 geströmt ist und nicht in den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c geströmt ist, in den ersten Nebenölzuführungsdurchgang strömen gelassen wird.
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In einem lastpunktbewegenden Kompressionsmechanismus wird der Lastpunkt in Verbindung mit der Drehung der Welle 25 bewegt. Daher variiert der relative Winkel zwischen der Öffnung des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c, der in der Außenoberfläche der Welle 25 geöffnet ist, und dem Lastpunkt in der Drehrichtung nicht, selbst wenn die Welle 25, wie in 4A bis 4C dargestellt, gedreht wird. Das heißt, die radiale Entfernung h von der Auslassöffnung 251c des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c zu der Innenumfangsoberfläche des zweiten Lagerteils 27 variiert nicht, selbst wenn die Welle 25 gedreht wird.
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4A ist eine vergrößerte Ansicht, die 2B entspricht; 4B stellt einen Zustand dar, in dem die Welle 25 in dem Zustand in 4A um ungefähr 90° gedreht ist; und 4C stellt einen Zustand dar, in dem die Welle 25 in dem Zustand von 4B um ungefähr 90° weiter gedreht ist.
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Indessen wird der Durchfluss von Öl, das durch den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c an die zweite Gleitfläche zwischen der Welle 25 und dem zweiten Lagerteil 27 zugeführt wird, gemäß dem Verhältnis h/H der radialen Entfernung h von der Auslassöffnung des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c zu der Innenumfangsoberfläche des Lagerteils zu der maximalen Abmessung H in der Radialrichtung variiert. Daher kann durch Festlegen des Verhältnisses h/H auf einen geeigneten Wert Öl mit einem passenden Durchsatz an die zweite Gleitfläche zugeführt werden.
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Die Gerade, die einen Lastpunkt und die Mitte der Welle 25 in dem vertikalen Bezugsschnitt verbindet, wird als eine Bezugslinie verwendet. Zu dieser Zeit wird das Verhältnis h/H, wie in 5 dargestellt, gemäß dem Winkel θ, der durch die Gerade, die die Mitte der Welle 25 und die Mitte der Auslassöffnung 251c des zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c in dem vertikalen Bezugsschnitt verbindet, und die Bezugslinie gebildet wird, geometrisch variiert (siehe 4A). 5 ist ein Diagramm, das die Änderung in dem Verhältnis h/H gemäß der Änderung in dem Winkel θ anzeigt.
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Folglich kann Öl mit einem passenden Durchsatz an die zweite Gleitfläche zugeführt werden, indem der Winkel θ auf einen passenden Wert festgelegt wird. Wenn zum Beispiel der Winkel θ = 0° ist, wird die radiale Entfernung h von der Auslassöffnung 251c des zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c zu der Innenumfangsoberfläche des Lagerteils fast null. Als ein Ergebnis wird die Auslassöffnung 251c des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c durch die Innenumfangsoberfläche des zweiten Lagerteils 27 geschlossen. Daher kann kein Öl an die zweite Gleitfläche zugeführt werden.
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Die Untersuchung durch die gegenwärtigen Erfinder hat gezeigt, dass 0,145 < h/H < 0,75 ausreicht, um ungeachtet des Betriebszustands des Kompressors 1 (Ein Beispiel für den Betriebszustand des Kompressors ist die Schwankung in der Drehzahl und ähnliches.) stabil Öl mit dem erforderlichen minimalen Durchsatz q2 an die zweite Gleitfläche zuzuführen. Wie aus 5 offensichtlich ist, muss der Winkel θ in dem vertikalen Bezugsschnitt lediglich derart festgelegt werden, dass die Beziehung von 45° ≤ θ ≤ 120° gilt.
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Hier wird q1mn als der erforderliche minimale Öldurchsatz genommen, bei dem die erste Gleitfläche ausreichend geschmiert werden kann; und q2mn wird als der erforderliche minimale Öldurchsatz genommen, bei dem die zweite Gleitfläche ausreichend geschmiert werden kann. Folglich ist der erforderliche minimale Öldurchsatz Qmn, bei dem Öl in den Hauptölzuführungsdurchgang 25a strömen gelassen werden sollte, insgesamt (q1mn + q2mn).
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Folglich wird ein Öldurchsatz höher oder gleich Qmn sichergestellt, bei dem Öl in den Hauptölzuführungsdurchgang 25 strömen gelassen wird, indem die Durchgangsschnittfläche eines Drosseldurchgangs, der vorher in dem Basisteil 121 der festen Spirale 12 ausgebildet wird, eingestellt wird. Ferner wird, wie vorstehend beschrieben, Öl mit einem Öldurchsatz höher oder gleich dem erforderlichen minimalen Durchsatz q2mn an die zweite Gleitfläche zugeführt, indem 45° ≤ θ ≤ 120° festgelegt wird.
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Die erste Gleitfläche wird mit Öl mit einem Durchsatz beliefert, der erhalten wird, indem der Durchsatz, mit dem Öl an die zweite Gleitfläche zugeführt wird, von dem Durchsatz, mit dem Öl in den Hauptölzuführungsdurchgang 25a strömt, subtrahiert wird. Wie vorstehend erwähnt, ist jedoch die Nut 252b in der Öffnung der Auslassöffnung 251b des ersten Nebenölzuführungsdurchgangs 25b ausgebildet.
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Daher kann Öl ungeachtet dessen, wie der durch die folgenden Geraden gebildete Winkel festgelegt ist, mit einem passenden Durchsatz an die erste Gleitfläche zugeführt werden: die Gerade, die die Mitte der Welle 25 und die Mitte der Auslassöffnung 251b des ersten Nebenölzuführungsdurchgangs 25b verbindet; und die Gerade, die einen Lastpunkt in der ersten Gleitfläche und die Mitte der Welle 25 verbindet. Das heißt, Öl kann mit dem Durchsatz an die erste Gleitfläche zugeführt werden, der durch Subtrahieren des Durchsatzes, mit dem Öl an die zweite Gleitfläche zugeführt wird, von dem Durchsatz, mit dem Öl in den Hauptölzuführungsdurchgang 25a strömt, erhalten wird.
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Selbst wenn der Winkel θ in dem vertikalen Bezugsschnitt, wie aus 5 offensichtlich ist, derart festgelegt ist, dass die Beziehung 240° ≤ θ ≤ 315° gilt, wird der Durchsatz, mit der Öl an die zweite Gleitfläche zugeführt wird, gleich der festgelegt, die erhalten wird, wenn der Winkel θ derart festgelegt ist, dass die Beziehung 45° ≤ θ ≤ 120° aufrecht erhalten wird.
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Das Öl, das durch den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c an die zweite Gleitfläche zugeführt wird, schmiert die zweite Gleitfläche und strömt dann durch die Schwerkraft in dem Gehäuse 30 nach unten und kehrt zu der Öllagerkammer 35 zurück. Ferner wird es durch den ersten Nebenölzuführungsdurchgang 25b an die erste Gleitfläche zugeführt und schmiert die erste Gleitfläche. Danach strömt das Öl in dem Gehäuse 30 durch die Schwerkraft nach unten und kehrt zu der Öllagerkammer 35 zurück.
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Es wird eine Beschreibung des Betriebs des Kompressors 1 in der vorliegenden Ausführungsform gegeben. Wenn Strom an die Statorspule 212 des Elektromotorteils 20 geliefert wird, so dass der Rotor 22 und die Welle 25 gedreht werden, macht die bewegliche Spirale 11 die Umlaufbewegung um die Welle 25 (Wirbelbewegung).
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Als ein Ergebnis werden Kältemittel und Öl in die Arbeitskammer 15 gesaugt, die aus den halbmondförmigen Arbeitskammern 15, die zwischen dem Zahnteil 112 der beweglichen Spirale 11 und dem Zahnteil 122 der festen Spirale 12 ausgebildet sind, auf dem äußersten Umfang positioniert ist. Eine spezifischere Beschreibung wird gegeben. Das aus dem Außenverdampfer strömende Kältemittel wird durch den Kältemittelzuführungsdurchgang an die Arbeitskammer 15 zugeführt; und das Öl in der Öllagerkammer 35 wird durch die Leitung 182 in die Arbeitskammer 15 zugeführt.
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Das in die Arbeitskammer 15 zugeführte Kältemittel wird mit der Verringerung der Volumenkapazität der Arbeitskammer 15 komprimiert. Zu dieser Zeit wird die Gleitfläche zwischen der beweglichen Spirale 11 und der festen Spirale 12 durch Öl geschmiert, das in die Arbeitskammer 15 gesaugt wird. Das in der Arbeitskammer 15 komprimierte Kältemittel wird zusammen mit Öl durch die Ausstoßöffnung 123 und die Ausstoßkammer 124 der festen Spirale 12 und die Kältemittelauslassöffnung des Gehäuses 30 nach außerhalb des Gehäuses 30 ausgestoßen. Dann strömt das Kältemittel mit Öl in die Kältemitteleinlassöffnung des Ölabscheiders 40.
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Das Kältemittel, das in die Kältemitteleinlassöffnung des Ölabscheiders 40 geströmt ist, wird, wie durch einen dicken Pfeil in 6 angezeigt, in den zylindrischen Raum 43 in dem Ölabscheider 40 geleitet. 6 wird erhalten, indem dicke Pfeile, die die Strömungsrichtung von Öl anzeigen, zu der in 1 gezeigten axialen Schnittansicht des Kompressors 1 hinzugefügt werden. In 6 sind die Bezugsnummern für einige Bestandteilelemente der Deutlichkeit der Zeichnung halber weggelassen.
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Eine Wirbelströmung wird in dem Kältemittel in dem zylindrischen Raum 43 erzeugt, und Öl wird durch die Wirkung der Zentrifugalkraft, die von der Wirbelströmung des Kältemittels erzeugt wird, von dem Kältemittel abgeschieden. Das Kältemittel mit davon abgeschiedenem Öl wird als das Ausstoßkältemittel des Kompressors 1 aus der Kältemittelausstoßöffnung 45 des Ölabscheiders 40 auf die Kältemitteleinlassseite des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers ausgestoßen.
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Das von Kältemittel abgeschiedene Öl strömt in dem Ölabscheider 40 durch die Schwerkraft nach unten und wird an dem unteren Teil des Ölabscheiders 40 gelagert. Das in dem Ölabscheider 40 gelagerte Öl strömt intermittierend von dem unteren Endteil der Welle 25 mittels der Ölauslassöffnung 431, der Ölleitung 46, des Einsetzlochs 126 und des Ölleitungsdurchgangs 127 der festen Seite in den Hauptölzuführungsdurchgang 25a, der in der Welle 25 ausgebildet ist.
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Das Öl, das in den Hauptölzuführungsdurchgang 25a in der Welle 25 geströmt ist, wird durch das Leitungselement 50 in die Nachbarschaft des Einlasses zu dem zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c geleitet und etwas davon strömt in den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c. Das Öl, das in den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c geströmt ist, wird an die Gleitfläche zwischen der Welle 25 und dem zweiten Lagerteil 27 zugeführt. Nachdem das Öl diese Gleitfläche schmiert, strömt es durch die Schwerkraft in dem Gehäuse 30 nach unten und kehrt zu der Öllagerkammer 35 zurück.
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Der Rest des aus dem Leitungselement 50 strömenden Öls, der nicht in den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c geströmt ist, strömt durch die Schwerkraft in Richtung des ersten Nebenölzuführungsdurchgangs 25b zwischen dem Hauptölzuführungsdurchgang 25a und dem Leitungselement 50. Dann strömt es in den ersten Nebenölzuführungsdurchgang 25b. Das Öl, das in den ersten Nebenölzuführungsdurchgang 25b geströmt ist, wird an die Gleitfläche zwischen der Welle 25 und dem ersten Lagerteil 29 zugeführt. Nachdem das Öl diese Gleitfläche geschmiert hat, strömt es in das Gehäuse 30 aus und kehrt zu der Öllagerkammer 35 zurück.
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Indessen strömt das in der Öllagerkammer 35 gelagerte Öl durch die Leitung 182, das Durchgangsloch 181 und den in dem Basisteil 121 der festen Spirale 12 ausgebildeten Durchgang in die Kompressionskammer (d. h. Arbeitskammer 15), die auf der äußersten Umfangsseite der Zahnteile 112, 122 beider Spiralen 11, 12 ausgebildet ist.
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Der Kompressor 1 in der vorliegenden Ausführungsform arbeitet wie vorstehend beschrieben und führt eine Funktion des Ansaugens, Komprimierens und Ausstoßens von Kältemittel in einem Wärmepumpenkreislauf aus. Der Kompressor 1 in der vorliegenden Ausführungsform ist mit dem Leitungselement 50 als ein Ölleitungselement versehen. Daher ist es möglich, Öl sowohl an die erste Gleitfläche zwischen der Welle 25 und den ersten Lagerteil 29 als auch die zweite Gleitfläche zwischen der Welle 25 und dem zweiten Lagerteil 27 geeignet zuzuführen.
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Eine spezifischere Beschreibung wird gegeben. Das Leitungselement 50 leitet Öl, das von der unteren Endseite der Welle 25 einströmt, in die Nachbarschaft des Einlasses des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c, der in der Vertikalrichtung über dem ersten Nebenölzuführungsdurchgang 25b angeordnet ist. Dies macht es möglich, zuerst Öl an den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c zuzuführen. Daher ist es möglich, effektiv Öl, das in den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c strömt, an die zweite Gleitfläche zuzuführen.
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Das restliche Öl, das nicht in den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c geströmt ist, wird in dem Hauptölzuführungsdurchgang 25a durch die Schwerkraft unweigerlich in Richtung des ersten Nebenölzuführungsdurchgangs 25b bewegt, der unter dem zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c positioniert ist. Dies macht es möglich, das restliche Öl in den ersten Nebenölzuführungsdurchgang 25b strömen zu lassen. Daher ist es möglich, Öl, das in den ersten Nebenölzuführungsdurchgang 25 strömt, effektiv an die erste Gleitfläche zuzuführen.
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Als ein Ergebnis ist es möglich, Schmieröl an beide Gleitflächen, das heißt, die erste Gleitfläche und die zweite Gleitfläche, geeignet zuzuführen. Da das Leitungselement 50 mit einem vergrößerten Durchmesser als das Ölleitungselement verwendet wird, kann das Ölleitungselement sehr einfach aufgebaut werden.
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Die Ölauslassöffnung 501, die an dem oberen Endteil des Leitungselements 50 bereitgestellt ist, ist aus der Richtung senkrecht zu der Richtung der Achse der Welle 25 gesehen über dem untersten Teil der Öleinlassöffnung des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c geöffnet. Daher ist es möglich, etwas von dem Öl, das aus der Ölauslassöffnung 501 des Leitungselements 50 strömt, tatsächlich durch die Schwerkraft an den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c zuzuführen. Ferner ist es möglich, das restliche Öl an den ersten Nebenölzuführungsdurchgang 25b zuzuführen.
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Die Ölauslassöffnung 501 ist an einer Position innerhalb eines Bereichs geöffnet, in dem die Welle den zweiten Lagerteil 27 in der Richtung der Achse der Welle 25 überlappt. Daher kann ein unnötiger Aufwärtsvorsprung des Leitungselements 50 unterdrückt werden. Als ein Ergebnis kann die Zunahme der Gesamtabmessungen des Kompressors 1 in der Axialrichtung unterdrückt werden.
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Die Auslassöffnung 251c des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c ist in der axialen Mitte innerhalb eines Bereichs, wo die Welle 25 und der zweite Lagerteil 27 aus der Richtung senkrecht zu der Richtung der Achse der Welle 25 gesehen miteinander überlappen, geöffnet. Das heißt, die Auslassöffnung 251c des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c ist in der axialen Mitte innerhalb eines Bereichs, wo die Welle 25 und der zweite Lagerteil 27 in der Richtung der Achse der Welle 25 gesehen miteinander überlappen, geöffnet. Dies macht es leicht, Öl, das aus der Auslassöffnung 251c strömt, über die zweite Gleitfläche zuzuführen. Als ein Ergebnis kann die Abnutzung in der zweiten Gleitfläche effektiv unterdrückt werden.
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In dem Kompressor 1, der einen derartigen lastpunktbewegenden Kompressionsmechanismus als den Spiralkompressionsmechanismus in der vorliegenden Ausführungsform verwendet, wird ein Lastpunkt in Verbindung mit der Drehung der Welle 25, wie vorstehend beschrieben, bewegt. Daher variiert die radiale Entfernung von den Ölauslassöffnungen 251b, 251c der ersten und zweiten Nebenölzuführungsdurchgänge 25b, 25c zu den Innenumfangsoberflächen der ersten und zweiten Lagerteile 29, 27 nicht.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird folglich der Winkel θ, der von den folgenden Liniensegmenten gebildet wird, derart festgelegt, dass die Beziehung 45° ≤ θ ≤ 120° in dem Kompressor 1, der einen lastbewegenden Kompressionsmechanismus verwendet, aufrecht erhalten wird: ein Bezugsliniensegment, das von der Mitte der Welle 25 zu dem Lastpunkt in dem vertikalen Bezugsschnitt läuft; und ein Liniensegment, das von der Mitte der Welle 25 zu der Mitte der Auslassöffnung 251c des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c in dem vertikalen Bezugsschnitt läuft. Daher kann Schmieröl mit einem passenden Durchsatz an die zweite Gleitfläche zugeführt werden.
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Die Nut 252b ist in der Öffnung der Auslassöffnung 251b des ersten Nebenölzuführungsdurchgangs 25b ausgebildet, an den das in den Hauptölzuführungsdurchgang 25a strömende Öl danach zugeführt wird. Daher ist es möglich, dass das aus der Ölauslassöffnung 501 des Leitungselements 50 strömende Öl, das nicht in den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c strömt, ungeachtet der Richtung der Öffnung der Auslassöffnung 251b unweigerlich durch die Schwerkraft aus dem ersten Nebenölzuführungsdurchgang 25b strömen gelassen wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind die Außenumfangsform der Welle 25 und die Innenumfangsform des zweiten Lagerteils 27 in dem vertikalen Bezugsschnitt analog und kreisförmig. Daher kann in Fällen, in denen eine Nut oder ähnliches, durch die Öl zirkuliert wird, in der Innenumfangsoberfläche des zweiten Lagerteils 27 ausgebildet ist, der Durchsatz, mit dem Öl an die zweite Gleitfläche zugeführt wird, leicht eingestellt werden, indem der Winkel θ eingestellt wird.
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(Zweite Ausführungsform)
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Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezug auf 7 beschrieben. 7 ist eine axiale Schnittansicht, die einen Kompressor 1 der zweiten Ausführungsform schematisch darstellt.
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In der zweiten Ausführungsform erstreckt sich die Welle 25 nach oben, und das Leitungselement 50 erstreckt sich, wie in 7 dargestellt, in Bezug auf den in 1 gezeigten Kompressor 1 nach oben. In 7 sind die gleichen Elemente wie in der ersten Ausführungsform oder Elemente ähnlich denen in der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugsnummern markiert. Dies ist in Bezug auf die folgenden Zeichnungen das gleiche.
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Die Ölauslassöffnung 501 in der vorliegenden Ausführungsform ist über dem untersten Teil der Öleinlassöffnung des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c in der Richtung der Achse der Welle 25 geöffnet. Ferner ist die Ölauslassöffnung 501 über einem Bereich, wo die Welle in der Axialrichtung mit dem zweiten Lagerteil 27 überlappt, geöffnet. Die anderen Elemente in dem Aufbau sind die gleichen wie die in der ersten Ausführungsform.
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Daher wird gemäß dem Kompressor 1 in der vorliegenden Ausführungsform nicht nur das gleiche Ergebnis wie das der ersten Ausführungsform erhalten, sondern es ist auch möglich, durch die Wirkung der Schwerkraft etwas von dem Öl, das aus der Ölauslassöffnung 501 des Leitungselements 50 strömt, zuverlässiger an den zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c zuzuführen und das restliche Öl an den ersten Nebenölzuführungsdurchgang 25b zuzuführen.
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(Dritte Ausführungsform)
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Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezug auf 8 und 9 beschrieben.
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In der dritten Ausführungsform ist ein abgestufter Teil 251a zum Variieren einer Querschnittfläche des Hauptölzuführungsdurchgangs 25a in einem Schnitt senkrecht zu der Axialrichtung in der Welle 25, wie in 8 dargestellt, in Bezug auf den Kompressor 1 der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform ausgebildet. Das heißt, der abgestufte Teil 251a ist derart ausgebildet, dass die radiale Abmessung des Hauptölzuführungsdurchgangs 25a durch den abgestuften Teil 251a geändert wird.
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Um den Hauptölzuführungsdurchgang 25a zu bilden, der sich in der Axialrichtung in der Welle 25 erstreckt, ist die Welle 25 im Allgemeinen von beiden axialen Endseiten für die Verbesserung der Verarbeitbarkeit ausgebohrt.
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Wenn die Welle 25, wie vorstehend beschrieben, von beiden Endseiten ausgebohrt ist, ist der abgestufte Teil 251a an einer Position ausgebildet, wo die Bohrungen auf beiden Seiten, welche den Hauptölzuführungsdurchgang 25a bilden, miteinander in Verbindung stehen. In der vorliegenden Ausführungsform wird der abgestufte Teil 251 effektiv genutzt, um das Zuströmen von Öl zu dem zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c zu erleichtern.
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Der abgestufte Teil 251a in der vorliegenden Ausführungsform ist an einer Position in der Vertikalrichtung unter der Einlassöffnung des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c ausgebildet. Die Schnittfläche des Hauptölzuführungsdurchgangs 25a in der Richtung senkrecht zu der Axialrichtung ist über dem abgestuften Teil 251a größer als unter dem abgestuften Teil 251a. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Ölauslassöffnung 501 des Leitungselements 50 in einer Position innerhalb eines Bereichs von 15 mm oder darunter unterhalb der Mitte der Einlassöffnung des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c in der Richtung der Achse der Welle 25 geöffnet.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die Ölauslassöffnung 501 des Leitungselements 50, wie in 8 dargestellt, zwischen dem abgestuften Teil 251a und dem zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c (über dem abgestuften Teil 251a) geöffnet. Jedoch kann die Ölauslassöffnung 501 zwischen dem abgestuften Teil 251a und dem ersten Nebenölzuführungsdurchgang 25b (unter dem abgestuften Teil 251a) geöffnet sein, solange die Entfernung L nicht mehr als 15 mm ist. Die anderen Elemente in dem Aufbau sind die gleichen wie die in der ersten Ausführungsform.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Querschnittfläche des Hauptölzuführungsdurchgangs 25a in dem Schnitt senkrecht zu der Axialrichtung über dem abgestuften Teil 251a größer als unter dem abgestuften Teil 251a. Daher ist Öl weniger empfänglich dafür, durch eine Druckabfalldifferenz oder ähnliches von der Oberseite zu der Unterseite zirkuliert zu werden. Folglich wird der Zustrom von Öl zu dem zweiten Nebenölzuführungsdurchgang 25c leichter gemacht, indem der abgestufte Teil 251a unter der Einlassöffnung des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c ausgebildet wird und Öl, das aus dem Leitungselement 50 strömt, über dem abgestuften Teil 251a strömen gelassen wird.
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Wenn in der vorliegenden Ausführungsform die Querschnittfläche des Hauptölzuführungsdurchgangs 25a über dem abgestuften Teil 251a, wie in 9 dargestellt, verringert wird, ist es wünschenswert, die Ölauslassöffnung 501 des Leitungselements 50 über dem abgestuften Teil 251a zu öffnen.
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(Andere Ausführungsformen)
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- (1) In den vorstehenden Beschreibungen jeder Ausführungsform wurde ein Fall, in dem der Kompressor 1 der Erfindung auf einen Wärmepumpenkreislauf mit einer Wasserheizung angewendet wird, als ein Beispiel genommen. Jedoch ist die Anwendung des Kompressors 1 nicht auf dieses beschränkt. Der Kompressor 1 kann auf einen Kältekreislauf für Klimaanlagen, einen Kältekreislauf für Kühl- oder Gefrierschränke und ähnliches angewendet werden. Die Anwendung des Kompressors ist nicht auf Kältekreisläufe beschränkt, und er ist weithin als eine Gasdruckerhöhungseinrichtung oder Gasdruckzuführungseinrichtung in einer Fabrik oder ähnlichem anwendbar.
- (2) In der vorstehenden Beschreibung jeder Ausführungsform wurde ein Fall, in dem ein Ölleitungselement aus einem Leitungselement 50 gebildet wird, als ein Beispiel genommen. Jedoch ist das Ölleitungselement nicht auf dieses beschränkt. Ein Aufbau ähnlich dem Leitungselement 50 kann in der Welle 25 zum Beispiel durch Metallbearbeitung oder elektroerosive Bearbeitung ausgebildet werden.
- (3) In der vorstehenden Beschreibung jeder Ausführungsform wurde ein Kompressor 1 vom vertikalen Typ als ein Beispiel genommen. Jedoch ist der Bereich des Winkels θ zum passenden Zuführen von Öl an die zweite Gleitfläche zwischen der Welle 25 und dem zweiten Gleitteil 27 nicht auf Kompressoren, in denen die Drehachse ihrer Welle 25 sich in der Vertikalrichtung erstreckt, beschränkt. Unnötig zu sagen, die Erfindung ist auch auf Kompressoren vom Horizontaltyp anwendbar, in denen die Drehachse ihrer Welle 25 sich in der Horizontalrichtung erstreckt.
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Ähnlich ist die Einstellung des Durchsatzes, mit dem Öl nach der zweiten Gleitfläche an die erste Gleitfläche zugeführt wird, auch auf andere Kompressoren als vertikale anwendbar. Diese Einstellung umfasst: die Einstellung der Richtungen der Öffnungen der Auslassöffnung 251b des ersten Nebenölzuführungsdurchgangs 25b und der Auslassöffnung 251c des zweiten Nebenölzuführungsdurchgangs 25c, die in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben wurden; die Verwendung der Nut 252b, die in Bezug auf die dritte Ausführungsform beschrieben wurde; und ähnliches.
- (4) In jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird ein Spiralmechanismus als der lastpunktbewegende Kompressionsmechanismus verwendet. Stattdessen können als der lastpunktbewegende Kompressionsmechanismus ein Rollkolbenkompressor oder ein Kolbenkompressionsmechanismus verwendet werden. In dem Kolbenkompressionsmechanismus sind mehrere Zylinder und Kolben in der Umfangsrichtung angeordnet, und Fluid wird zum Beispiel an den einzelnen Zylindern und Kolben nacheinander komprimiert und ausgestoßen.
- (5) Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsformen unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen vollständig beschrieben wurde, muss bemerkt werden, dass für Fachleute der Technik vielfältige Änderungen und Modifikationen offensichtlich werden. Es versteht sich, dass derartige Änderungen und Modifikationen innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung, wie durch die beigefügten Patentansprüche definiert, liegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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