DE102013200808A1 - Spiral compressor or expansion machine for compressing fluid, has electric motor is integrated in oscillating slide mechanism for providing orbiting motion of inner ring relative to outer ring in activated state - Google Patents

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Abstract

The spiral compressor (1) has a fixed coil (2) and an engaging, orbiting another coil (3), where a pendulum-slider mechanism (4) is provided with an inner ring (5) and a fixed outer ring (7) connected over a pendulum (6). The inner ring is provided with a cam (8) and is fixedly connected to latter coil. An electric motor (9) is integrated in an oscillating slide mechanism (4) for providing orbiting motion of the inner ring relative to the outer ring in an activated state, so that orbiting motion of latter coil relative to former coil is caused.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spiralverdichter bzw. eine Expansionsmaschine mit einer feststehenden ersten Spirale und einer darin eingreifenden orbitierenden zweiten Spirale gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The present invention relates to a scroll compressor or expander having a fixed first scroll and an orbiting second scroll engaging therein according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 696 31 306 T2 ist ein gattungsgemäßer Spiralverdichter zum Verdichten eines Fluids bekannt, umfassend eine Gehäuseeinrichtung zum Ausbilden eines äußeren Grundgerüsts des Verdichters, welche mit einer Einlassöffnung zum Einleiten des Fluids vor der Verdichtung in dem Verdichter und einem Auslass zum Liefern des Fluids nach der Verdichtung versehen ist. Mittels einer Rotationsverhinderungseinrichtung wird dabei eine zweite bewegliche Spirale zu einer orbitierenden Bewegung gezwungen. Die Rotationsverhinderungseinrichtung besitzt hierzu eine Mehrzahl von Stift- und Ringzusammensetzungen, wobei jedes ein Paar von Stiften aufweist, die jeweils auf einem Verdichtergehäuse und der Spirale angebracht sind. Hierdurch soll im Wesentlichen eine identische Belastung auf jedes Paar von Stiften der Mehrzahl von Stift- und Ringzusammensetzungen einwirken. From the DE 696 31 306 T2 For example, there is known a generic scroll compressor for compressing a fluid comprising housing means for forming an outer backbone of the compressor which is provided with an inlet port for introducing the fluid prior to compression in the compressor and an outlet for delivering the fluid after compression. By means of a rotation prevention device while a second movable scroll is forced to an orbiting motion. The rotation preventing means for this purpose has a plurality of pin and ring compositions, each having a pair of pins, each mounted on a compressor housing and the spiral. This is intended to act essentially on an identical load on each pair of pins of the plurality of pin and ring assemblies.

Aus der US 801,182 ist ebenfalls ein gattungsgemäßer Spiralverdichter bekannt. From the US 801,182 is also a generic scroll compressor known.

Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Spiralverdichtern ist insbesondere der vergleichsweise große Bauraumbedarf, der zur Unterbringung eines Antriebs, insbesondere eines Elektromotors, erforderlich ist. A disadvantage of the known from the prior art scroll compressors in particular the comparatively large space requirement, which is required to accommodate a drive, in particular an electric motor.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Spiralverdichter der gattungsgemäßen Art eine verbesserte Ausführungsform anzubieten, die insbesondere kompakt baut.The present invention therefore deals with the problem of offering for a scroll compressor of the generic type an improved embodiment, which is particularly compact.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Spiralverdichter eine bisher eingesetzte Rotationsverhinderungseinrichtung durch eine Pendelschiebermechanik zu ersetzen und in diese Pendelschiebermechanik zugleich einen Elektromotor zu integrieren. Die erfindungsgemäße Pendelschiebermechanik weist dabei einen Innenring und einen damit über Pendel verbundenen, stationären Außenring auf, wobei der Innenring einerseits mit einem Exzenter und andererseits fest mit einer zweiten, das heißt mit der orbitierenden, Spirale verbunden ist. Durch die Integration des Elektromotors in die Pendelschiebermechanik selber wird der bisher separat für den Elektromotor vorzuhaltende Bauraum entbehrlich, wodurch der erfindungsgemäße Spiralverdichter deutlich kompakter baut. Im aktivierten Zustand bewirkt der Elektromotor die orbitierende Bewegung des Innenrings relativ zum Außenring der Pendelschiebermechanik und damit die orbitierende Bewegung der zweiten Spirale relativ zur stationären ersten Spirale. Zur Realisierung eines derartigen integrierten Elektromotors sind in bzw. am Innenring Permanentmagnete und im bzw. am Außenring erregbare Elektromagnete angeordnet, die bei entsprechender Bestromung die orbitierende Bewegung des Innenrings und damit der zweiten Spirale bewirken. Wird dabei der Elektromotor, das heißt die Elektromagnete desselben, bestromt, so wirkt der Elektromotor als Antrieb, die das in den Zwischenräumen zwischen den beiden Spiralen angeordnete Gas komprimieren, so dass in diesem Fall ein Spiralverdichter in der Art eines Kompressors vorliegt. Wird der Elektromotor jedoch durch das zwischen den beiden Spiralen expandierende Gas angetrieben, so kann dieser als Generator zur Stromerzeugung verwendet werden, wobei in diesem Fall die Wirkungsweise einer Expansionsmaschine vorliegt. The present invention is based on the general idea to replace in a scroll compressor a previously used rotation prevention device by a pendulum slide mechanism and at the same time to integrate an electric motor in this pendulum slide mechanism. The pendulum slide mechanism according to the invention in this case has an inner ring and a pendulum connected thereto, stationary outer ring, wherein the inner ring is connected on the one hand with an eccentric and on the other hand firmly with a second, that is with the orbiting, spiral. By integrating the electric motor into the pendulum slide mechanism itself, the previously available separately for the electric motor space is unnecessary, making the scroll compressor according to the invention is much more compact. In the activated state, the electric motor causes the orbiting movement of the inner ring relative to the outer ring of the pendulum slide mechanism and thus the orbital movement of the second spiral relative to the stationary first spiral. In order to realize such an integrated electric motor, permanent magnets and electromagnets which can be excited in or on the outer ring are arranged in or on the inner ring and effect the orbiting movement of the inner ring and thus of the second spiral with appropriate energization. If the electric motor, ie the electromagnets of the same, is energized, then the electric motor acts as a drive which compresses the gas arranged in the intermediate spaces between the two spirals, so that in this case a scroll compressor in the manner of a compressor is present. However, if the electric motor is driven by the expanding gas between the two spirals, then this can be used as a generator for generating electricity, in which case the operation of an expansion machine is present.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind im bzw. am Außenring Elektromagnete angeordnet, wogegen der Innenring als Reluktanzläufer ausgebildet ist. In diesem Fall ist somit der Innenring aus einem weichmagnetischen Material, beispielsweise aus Eisen, ausgebildet, wogegen im Außenring Magnetspulen in der Art von Elektromagneten angeordnet sind. Der Innenring ist somit weder mit Permanentmagneten bestückt noch bestromt, sondern besitzt lediglich ausgeprägte Pole aus weichmagnetischem Material. Die Bewegung kommt aber dadurch zustande, dass das System nach minimaler Reluktanz (auch magnetischer Widerstand) strebt. Indem die Elektromagnete im Stator, das heißt im Außenring, zeitlich versetzt magnetisiert werden, wirkt die Kraft immer in eine andere Richtung, wodurch es zu einer Rotation des Innenrings relativ zum Außenring kommt. Über die Pendel ist jedoch eine Rotation nicht möglich, so dass der Innenring lediglich eine orbitierende Bewegung ausführt. Ein derartiger Reluktanzmotor bietet dabei den großen Vorteil, konstruktiv einfach und damit kostengünstig hergestellt werden zu können.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention electromagnets are arranged in or on the outer ring, whereas the inner ring is designed as a reluctance rotor. In this case, therefore, the inner ring of a soft magnetic material, such as iron, formed, whereas in the outer ring magnetic coils are arranged in the manner of electromagnets. The inner ring is thus neither equipped with permanent magnets nor energized, but has only pronounced poles of soft magnetic material. But the movement comes about because the system strives for minimal reluctance (even magnetic resistance). By magnetizing the electromagnets in the stator, that is in the outer ring, offset in time, the force always acts in a different direction, whereby it comes to a rotation of the inner ring relative to the outer ring. About the pendulum, however, a rotation is not possible, so that the inner ring performs only an orbiting movement. Such a reluctance motor offers the great advantage of being constructively simple and therefore inexpensive to manufacture.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind die Pendel gelenkig am Außenring gelagert und in in Radialrichtung verlaufenden Pendelführungsnuten im Innenring geführt. Selbstverständlich ist auch eine umgekehrte Anordnung denkbar. Bei der Anordnung der Pendelführungsnuten im Innenring sind zwischen den Pendeln und den Pendelführungsnuten jeweils Räume eingeschlossen, die beispielsweise zur Förderung eines separaten Fluids oder aber zur Vor- oder Nachverdichtung des vom Spiralverdichter verdichteten Fluids herangezogen werden können, so dass eine mehrstufige Verdichtung denkbar ist.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the pendulum are articulated mounted on the outer ring and guided in extending in the radial direction Pendelführungsnuten in the inner ring. Of course, a reverse arrangement is conceivable. In the arrangement of the pendulum guide in the inner ring spaces are enclosed between each of the pendulums and the Pendelführungsnuten, for example, to promote a separate fluid or for pre or compression of the compressed by the scroll compressor Fluids can be used, so that a multi-stage compression is conceivable.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist der Innenring einstückig oder einteilig mit der zweiten Spirale ausgebildet und lässt sich dadurch vergleichsweise kostengünstig herstellen. Insbesondere eine einstückige Ausbildung ermöglicht dabei ein Herstellen sowohl der zweiten Spirale als auch des Innenrings in einem gemeinsamen Arbeitsschritt, wodurch auf eine anschließende und unter Umständen aufwändige Montage der beiden Komponenten aneinander verzichtet werden kann. Bei einer einteiligen Ausbildung hingegen werden die beiden Komponenten, das heißt der Innenring und die zweite Spirale zunächst beispielsweise separat gefertigt und anschließend fest miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verklebt, verlötet oder verschweißt.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the inner ring is formed in one piece or in one piece with the second spiral and can thereby be produced comparatively inexpensively. In particular, a one-piece design makes it possible to produce both the second spiral and the inner ring in a common step, which can be dispensed with a subsequent and possibly complex assembly of the two components together. In a one-part training, however, the two components, that is, the inner ring and the second spiral first, for example, separately made and then firmly connected to each other, for example, glued together, soldered or welded.

Zweckmäßig bildet der Außenring ein separates Bauteil oder aber einen Bestandteil eines Gehäuses des Spiralverdichters bzw. der Expansionsmaschine. Der Außenring als Bauteil der Pendelschiebermechanik kann somit im zweiten Fall einfach in das Material des Gehäuses des Spiralverdichters bzw. der Expansionsmaschine integriert werden, wodurch die Teilevielfalt und damit auch die Lage- und Logistikkosten reduziert werden können. The outer ring expediently forms a separate component or else a component of a housing of the spiral compressor or of the expansion machine. The outer ring as a component of the pendulum slide mechanism can thus be easily integrated into the material of the housing of the scroll compressor or the expansion machine in the second case, whereby the variety of parts and thus the location and logistics costs can be reduced.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.A preferred embodiment of the invention is illustrated in the drawings and will be explained in more detail in the following description.

Dabei zeigen, jeweils schematisch:In each case show schematically:

1 eine teilweise geschnittene Ansicht auf einen Spiralverdichter, 1 a partially sectioned view of a scroll compressor,

2 eine Schnittdarstellung durch eine erste mögliche Ausführungsform eines in einen Pendelschiebermechanismus integrierten Elektromotors, 2 a sectional view through a first possible embodiment of an integrated into a pendulum slide mechanism electric motor,

3–7 weitere alternative Ausführungsformen zur integrativen Anordnung des Elektromotors in der Pendelschiebermechanik. 3 - 7 Further alternative embodiments for integrative arrangement of the electric motor in the pendulum slide mechanism.

Entsprechend der 1 weist ein erfindungsgemäßer Spezialverdichter 1, der in umgekehrtem Zustand auch als Expansionsmaschine betrieben werden kann, eine erste, feststehende Spirale 2 sowie eine darin eingreifende, orbitierende zweite Spirale 3 auf. Um die orbitierende Bewegung der zweiten Spirale 3 erzeugen zu können, wurde bisher eine Antirotationseinrichtung vorgesehen, die mit einem Exzenter zusammenwirkt. Diese Antirotationseinrichtung wird nun erfindungsgemäß durch eine Pendelschiebermechanik 4 mit einem Innenring 5 und einem damit über Pendel 6 verbundenen stationären Außenring 7 ersetzt. Der Innenring 5 ist dabei einerseits mit einem Exzenter 8 und andererseits fest mit der zweiten Spirale 3 verbunden. Erfindungsgemäß ist nun in die Pendelschiebermechanik 4 ein Elektromotor 9 integriert, der in aktiviertem Zustand die orbitierende Bewegung des Innenrings 5 relativ zum Außenring 7 und damit die orbitierende Bewegung der zweiten Spirale 3 relativ zur ersten Spirale 2 bewirkt. Durch die Integration des Elektromotors 9 in die Pendelschiebermechanik 4 kann der Bauraumbedarf des erfindungsgemäßen Spiralverdichters 1 deutlich gesenkt werden, was insbesondere im Bereich von beengten Motorräumen in Kraftfahrzeugen von besonderem Vorteil ist. Im Weiteren wird zwar stets der Begriff „Spiralverdichter“ verwendet, wobei dieser selbstverständlich gleichbedeutend mit dem Begriff „Expansionsmaschine“ ist, da im letzten Fall die zweite Spirale 3 den Elektromotor 9 als Generator antreibt.According to the 1 has a special compressor according to the invention 1 , which can also be operated in an inverted state as an expansion machine, a first, fixed spiral 2 and an orbiting second spiral engaging therewith 3 on. To the orbiting motion of the second spiral 3 To be able to produce, an anti-rotation device has been provided so far, which cooperates with an eccentric. This anti-rotation device is now according to the invention by a pendulum slide mechanism 4 with an inner ring 5 and a pendulum about it 6 connected stationary outer ring 7 replaced. The inner ring 5 is on the one hand with an eccentric 8th and on the other hand firmly with the second spiral 3 connected. According to the invention is now in the pendulum slide mechanism 4 an electric motor 9 integrated, which in the activated state, the orbital movement of the inner ring 5 relative to the outer ring 7 and thus the orbiting motion of the second spiral 3 relative to the first spiral 2 causes. Through the integration of the electric motor 9 in the pendulum slide mechanism 4 can the space requirement of the scroll compressor according to the invention 1 be significantly reduced, which is particularly in the field of cramped engine compartments in motor vehicles of particular advantage. In the following, although the term "scroll compressor" is always used, which of course is synonymous with the term "expansion machine", since in the latter case, the second spiral 3 the electric motor 9 as a generator drives.

Ebenfalls vorgesehen ist eine Steuereinheit 10, mittels welcher die Bestromung des Elektromotors 9 und insbesondere die Bestromung von Elektromagneten 11 des Elektromotors 9 gesteuert werden kann. Im Betriebszustand ist dabei die Drehzahl des Elektromotors 9 und die des Scroll-Verdichters, das heißt der zweiten Spirale 3 identisch. Wird der Elektromotor 9 bestromt, so wird die zweite Spirale 3 relativ zur ersten Spirale 2 in der Art eines Kompressors, das heißt Verdichters bewegt, wogegen im Expansionsbetrieb einströmendes Gas die zweite Spirale 3 orbitieren lässt und dadurch der mit der zweiten Spirale 3 antriebsverbundene Innenring 5 des Elektromotors 9 bewegt und somit der Elektromotor 9 als Generator betrieben werden kann.Also provided is a control unit 10 , by means of which the energization of the electric motor 9 and in particular the energization of electromagnets 11 of the electric motor 9 can be controlled. In the operating state is the speed of the electric motor 9 and that of the scroll compressor, that is, the second scroll 3 identical. Will the electric motor 9 energized, then becomes the second spiral 3 relative to the first spiral 2 in the manner of a compressor, that is, compressor moves, whereas in the expansion operation, inflowing gas, the second spiral 3 Orbitieren and thus the second spiral 3 drive-connected inner ring 5 of the electric motor 9 moves and thus the electric motor 9 can be operated as a generator.

Betrachtet man die 2, so kann man den möglichen Aufbau des Elektromotors 9 deutlich erkennen. Hierbei sind Permanentmagnete 12 im Bereich des Innenrings 5, kurz auch Druckring genannt, angeordnet, wogegen im Bereich des Stators, das heißt des Außenrings 7, Elektromagnete 11 angeordnet sind. Die Elektromagnete 11 können dabei in der Art von Spulen ausgebildet sein. Gleichzeitig sind die Pendel 6 gelenkig am Außenring 7 gelagert und in in Radialrichtung verlaufenden Pendelführungsnuten 13 am Innenring 5 geführt. Die Pendel 6 schließen dabei mit den Pendelführungsnuten 13 Druckräume 14 ein, in welchen beispielsweise das mittels des Scroll-Verdichters, das heißt mittels der Spiralen 2, 3 verdichtete Fluid vor- oder nachverdichtet werden kann, oder generell die Möglichkeit besteht, ein weiteres, separates Fluid zu fördern. Sowohl die Elektromagnete 11 als auch die Permanentmagnete 12 sind dabei jeweils über den Umfang verteilt am Außenring 7 bzw. am Innenring 5 angeordnet. Die Permanentmagnete 12 sind dabei form- oder stoffschlüssig mit dem Innenring 5 verbunden. Looking at the 2 , so you can see the possible structure of the electric motor 9 clearly recognize. These are permanent magnets 12 in the area of the inner ring 5 , also called pressure ring, arranged, whereas in the region of the stator, that is, the outer ring 7 , Electromagnets 11 are arranged. The electromagnets 11 can be designed in the form of coils. At the same time are the pendulums 6 hinged on the outer ring 7 mounted and in Radialrichtung Pendelführungsnuten 13 on the inner ring 5 guided. The pendulum 6 close it with the pendulum guide grooves 13 pressure chambers 14 in which, for example, by means of the scroll compressor, that is by means of the spirals 2 . 3 compressed fluid can be pre-compressed or post-compressed, or generally the possibility exists to promote another, separate fluid. Both the electromagnets 11 as well as the permanent magnets 12 are each distributed over the circumference of the outer ring 7 or on the inner ring 5 arranged. The permanent magnets 12 are thereby form-fit or cohesive with the inner ring 5 connected.

Betrachtet man die 3, so kann man eine Pendelschiebermechanik 4 erkennen, bei welcher im Stator, das heißt im Außenring 7 nunmehr die Permanentmagnete 12 angeordnet sind, wogegen die bestrombaren Elektromagnete 11 nun im Bereich des Innenrings 5 angeordnet sind. Auch hierbei sind die Permanentmagnete 12 wiederum vorzugsweise form- oder stoffschlüssig mit dem Außenring 7 verbunden. Die 3 stellt dabei lediglich die Umkehrung des Elektromotors 9 gemäß der 2 dar.Looking at the 3 , so you can use a pendulum slide mechanism 4 recognize, in which in the stator, that is in the outer ring 7 now the permanent magnets 12 are arranged, whereas the energizable electromagnets 11 now in the area of the inner ring 5 are arranged. Again, the permanent magnets 12 again preferably positive or cohesive with the outer ring 7 connected. The 3 only represents the reversal of the electric motor 9 according to the 2 represents.

Der Elektromotor 9 gemäß der 4 besitzt am Außenring 7 mehrere in Umfangsrichtung verteilte Elektromagnete 11, wogegen der Innenring 5 vorzugsweise aus einem weichmagnetischen Material, beispielsweise Eisen, besteht und somit keine separaten Permanentmagnete erfordert. Die im Bereich des Außenrings 7 angeordneten Elektromagnete 11 können dabei wiederum als Spulen ausgebildet sein. Die Pendel 6 sind gemäß der 4 jeweils gelenkig an einem radial nach innen stehenden Außenringzahn 15 gelagert, wobei die Elektromagnete 11 zwischen den einzelnen Außenringzähnen 15 angeordnet sind. The electric motor 9 according to the 4 owns on the outer ring 7 several circumferentially distributed electromagnets 11 , whereas the inner ring 5 preferably made of a soft magnetic material, such as iron, and thus requires no separate permanent magnets. The in the area of the outer ring 7 arranged electromagnets 11 may in turn be formed as coils. The pendulum 6 are according to the 4 each articulated on a radially inwardly facing outer ring tooth 15 stored, with the electromagnets 11 between each outer ring teeth 15 are arranged.

Alternativ hierzu kann selbstverständlich auch an jedem Außenringzahn 15 ein Elektromagnet 11 angeordnet sein, wie dies beispielsweise gemäß der 5 dargestellt ist. Bei dem gemäß der 5 dargestellten Elektromotor 9 sind dabei zwischen den einzelnen Pendeln 6 in Umfangsrichtung verteilt Permanentmagnete 12 am Innenring 5 angeordnet.Alternatively, of course, on each outer ring tooth 15 an electromagnet 11 be arranged, as for example, according to the 5 is shown. In accordance with the 5 illustrated electric motor 9 are between the individual commutes 6 in the circumferential direction distributed permanent magnets 12 on the inner ring 5 arranged.

Betrachtet man die 6, so sind die Pendelführungsnuten 13 nun an radial nach außen stehenden Innenringzähnen 16 angeordnet, wobei an jedem Innenringzahn 16 ein Permanentmagnet 12 bzw. ein Elektromagnet 11 angeordnet sein kann. In der gemäß der 6 dargestellten Ausführungsform sind die Permanentmagneten 12 im Bereich des Außenrings 7 angeordnet und die Elektromagnete 11 im Bereich der Innenringzähne 16. Selbstverständlich ist auch eine dazu umgekehrte Ausführungsform denkbar, bei welcher die Permanentmagnete 12 an den Innenringzähnen 16 und die Elektromagnete 11 im Bereich des Außenrings 7 vorgesehen sind.Looking at the 6 so are the pendulum guide grooves 13 now on radially outwardly facing inner ring teeth 16 arranged on each inner ring tooth 16 a permanent magnet 12 or an electromagnet 11 can be arranged. In accordance with the 6 illustrated embodiment, the permanent magnets 12 in the area of the outer ring 7 arranged and the electromagnets 11 in the area of the inner ring teeth 16 , Of course, a reverse embodiment is conceivable in which the permanent magnets 12 on the inner ring teeth 16 and the electromagnets 11 in the area of the outer ring 7 are provided.

Gemäß den 4 und 7 sind die Pendelführungsnuten 13 ebenfalls im Bereich von Innenringzähnen 16 angeordnet, wobei gemäß der 4 zwischen den einzelnen Innenringzähnen 16 keine weiteren Zähne vorgesehen sind. Betrachtet man hingegen die 7, so kann man erkennen, dass zwischen den einzelnen Innenringzähnen 16 weitere Zähne 17 vorgesehen sind. Die Anzahl der Zähne 17 ist dabei nicht durch die Anzahl der Pendel 6 vorgegeben, sondern es können wie in 7 gezeigt, auch zusätzliche Zähne 17 am Innenring 5 angeordnet werden. According to the 4 and 7 are the pendulum guide grooves 13 also in the area of inner ring teeth 16 arranged according to the 4 between the individual inner ring teeth 16 no additional teeth are provided. If you look at the other hand 7 , so you can tell that between each inner ring teeth 16 more teeth 17 are provided. The number of teeth 17 is not the number of pendulums 6 given, but it can be like in 7 shown, also extra teeth 17 on the inner ring 5 to be ordered.

Mit der erfindungsgemäßen Integration des Elektromotors 9 in die Pendelschiebermechanik 4 des Spiralverdichters 1 bzw. der Expansionsmaschine 1 lässt sich eine besonders kompakte Bauform erreichen, die im Vergleich zu bisherigen Spiralverdichtern weniger Gewicht, weniger Material und damit weniger Kosten erfordert. Besonders die kompakte Bauweise bietet große Vorteile beim Einbau in modernen Motorräumen von Kraftfahrzeugen, bei welchen der erfindungsgemäße Spiralverdichter 1 beispielsweise im Bereich einer Klimaanlage eingesetzt werden kann.With the integration of the electric motor according to the invention 9 in the pendulum slide mechanism 4 of the scroll compressor 1 or the expansion machine 1 can achieve a particularly compact design, which requires less weight, less material and thus less costs compared to previous scroll compressors. Especially the compact design offers great advantages when installed in modern engine compartments of motor vehicles, in which the scroll compressor according to the invention 1 For example, in the field of air conditioning can be used.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 69631306 T2 [0002] DE 69631306 T2 [0002]
  • US 801182 [0003] US801182 [0003]

Claims (9)

Spiralverdichter (1) mit einer feststehenden ersten Spirale (2) und einer darin eingreifenden, orbitierenden zweiten Spirale (3), dadurch gekennzeichnet, – dass eine Pendelschiebermechanik (4) mit einem Innenring (5) und einem damit über Pendel (6) verbundenen, feststehenden Außenring (7) vorgesehen ist, – dass der Innenring (5) einerseits mit einem Exzenter (8) und anderseits fest mit der zweiten Spirale (3) verbunden ist, – dass in die Pendelschiebermechanik (4) ein Elektromotor (9) integriert ist, der in aktiviertem Zustand die orbitierende Bewegung des Innenrings (5) relativ zum Außenring (7) und damit die orbitierende Bewegung der zweiten Spirale (3) bezüglich der ersten Spirale (2) bewirkt. Scroll compressor ( 1 ) with a fixed first spiral ( 2 ) and an interfering, orbiting, second spiral ( 3 ), characterized in that - a pendulum slide mechanism ( 4 ) with an inner ring ( 5 ) and a pendulum ( 6 ), fixed outer ring ( 7 ), - that the inner ring ( 5 ) on the one hand with an eccentric ( 8th ) and on the other hand firmly with the second spiral ( 3 ), - that in the pendulum slide mechanism ( 4 ) an electric motor ( 9 ), which in the activated state, the orbiting movement of the inner ring ( 5 ) relative to the outer ring ( 7 ) and thus the orbiting movement of the second spiral ( 3 ) with respect to the first spiral ( 2 ) causes. Spiralverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im/am Innenring (5) Permanentmagnete (12) und im/am Außenring (7) Elektromagnete (11) angeordnet sind, oder umgekehrt. Scroll compressor according to claim 1, characterized in that in / on the inner ring ( 5 ) Permanent magnets ( 12 ) and in / on the outer ring ( 7 ) Electromagnets ( 11 ), or vice versa. Spiralverdichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – im/am Außenring (7) Elektromagnete (11) angeordnet sind, – der Innenring (5) als Reluktanzläufer ausgebildet ist. Scroll compressor according to claim 2, characterized in that - in / on the outer ring ( 7 ) Electromagnets ( 11 ), - the inner ring ( 5 ) is designed as a reluctance rotor. Spiralverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendel (6) gelenkig am Außenring (7) gelagert und in in Radialrichtung verlaufenden Pendelführungsnuten (13) im Innenring (5) geführt sind, oder umgekehrt. Scroll compressor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pendulum ( 6 ) hinged on the outer ring ( 7 ) and in radially extending Pendelführungsnuten ( 13 ) in the inner ring ( 5 ), or vice versa. Spiralverdichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass – die Pendel (6) jeweils gelenkig an einem radial nach innen stehenden Außenringzahn (15) gelagert sind, – die Anzahl der Außenringzähne (15) unabhängig von der Anzahl der Pendel (6) ist, – an jedem Außenringzahn (15) ein Permanentmagnet (12) oder ein Elektromagnet (11) angeordnet ist. Scroll compressor according to claim 4, characterized in that - the pendulum ( 6 ) each articulated on a radially inwardly facing outer ring tooth ( 15 ), - the number of outer ring teeth ( 15 ) regardless of the number of pendulum ( 6 ), - at each outer ring tooth ( 15 ) a permanent magnet ( 12 ) or an electromagnet ( 11 ) is arranged. Spiralverdichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass – die Pendelführungsnuten (13) an einem radial nach außen stehenden Innenringzahn (16) angeordnet sind, – die Anzahl der Innenringzähne (16) unabhängig von der Anzahl der Pendelführungsnuten (13) ist, – an jedem Innenringzahn (16) ein Permanentmagnet (12) oder ein Elektromagnet (11) angeordnet oder der Innenring (5) als Reluktanzläufer ausgebildet ist. Scroll compressor according to claim 4, characterized in that - the shuttle guide grooves ( 13 ) on a radially outwardly facing inner ring tooth ( 16 ), - the number of inner ring teeth ( 16 ) regardless of the number of shuttle guide grooves ( 13 ), - on each inner ring tooth ( 16 ) a permanent magnet ( 12 ) or an electromagnet ( 11 ) or the inner ring ( 5 ) is designed as a reluctance rotor. Spiralverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (7) ein separates Bauteil oder aber einen Bestandteil eines Gehäuses (18) des/der Spiralverdichters/Expansionsmaschine (1) bildet. Scroll compressor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the outer ring ( 7 ) a separate component or else a component of a housing ( 18 ) of the scroll compressor / expansion machine ( 1 ). Spiralverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (5) einstückig oder einteilig mit der zweiten Spirale (3) ausgebildet ist. Scroll compressor according to one of claims 1 to 7, characterized in that the inner ring ( 5 ) in one piece or in one piece with the second spiral ( 3 ) is trained. Spiralverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest drei, vorzugsweise sechs, Pendel (6) vorgesehen sind.Scroll compressor according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least three, preferably six, pendulum ( 6 ) are provided.
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