DE102013218430A1 - Scroll compressor - Google Patents

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Hans Christian Uibeleisen
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Abstract

Eine der ineinander geschachtelten Spiralen des Scrollkompressors ist fest angeordnet, während die andere Spirale mittels eines Zwangsführungsgetriebes exzentrisch orbitierend, jedoch rotationsfrei angetrieben wird. Das Zwangsführungsgetriebe ist als Expansionsmaschine ausgebildet, mit der sich der Kompressor zusätzlich antrieben lässt. Damit kann ein Anteil der Kompressorarbeit für einen Zusatzantrieb des Kompressors zurückgenommen werden.One of the nested scrolls of the scroll compressor is fixed while the other scroll is eccentrically orbitally but rotationally driven by means of a positive guide gear. The positive drive gear is designed as an expansion machine with which the compressor can be driven in addition. Thus, a portion of the compressor work for an additional drive of the compressor can be withdrawn.

Description

Im Kältemittelkreislauf einer Wärmepumpe ist ein Verdichter eingangsseitig mit einem unter geringem Druck stehenden, relativ kalten Kältemittelbereich verbunden und ausgangsseitig an einen Hochdruckbereich des Kältemittels angeschlossen. Bei der Verdichtung des aus dem Niederdruckbereich kommenden Kältemittels erhöht sich dessen Temperatur, so dass am Hochdruckbereich eine vergleichsweise hohe Temperatur vorliegt und Wärme nach außen bzw. zur Nutzung in einem Prozess abgeführt werden kann, wobei das unter dem hohen Druck stehende Kältemittel in einem Kondensator kondensiert. Der Kondensator ist über eine Expansionsstrecke mit der Niederdruckseite der Wärmepumpe verbunden, so dass das Kältemittel von der Hochdruckseite unter entsprechender Druckminderung und Temperaturverringerung zur Niederdruckseite strömt. Aufgrund der Arbeit des von außen angetriebenen Verdichters bleibt der Kältemittelstrom im Kreislauf ständig aufrecht erhalten, so dass das Kältemittel im Niederdruckbereich Wärme bei geringer Temperatur aufnehmen und im Hochdruckbereich bei hoher Temperatur abgeben kann.In the refrigerant circuit of a heat pump, a compressor is connected on the input side to a low-pressure, relatively cold refrigerant region and connected on the output side to a high-pressure region of the refrigerant. During the compression of the refrigerant coming from the low-pressure region, its temperature increases, so that a comparatively high temperature is present at the high-pressure region and heat can be removed to the outside or for use in a process, the refrigerant under high pressure condensing in a condenser , The condenser is connected to the low-pressure side of the heat pump through an expansion path, so that the refrigerant flows from the high-pressure side to the low-pressure side with corresponding depressurization and temperature reduction. Due to the work of the externally driven compressor, the refrigerant flow in the circuit is constantly maintained, so that the refrigerant in the low pressure range can absorb heat at low temperature and deliver in the high pressure region at high temperature.

Um den Energiebedarf des Verdichters möglichst gering zu halten, ist es prinzipiell erwünscht und auch grundsätzlich bekannt, die Druckdifferenz zwischen Hochdruck- und Niederdruckseite der Wärmepumpe zur Erzeugung mechanischer Energie zu nutzen, die dann für einen Zusatzantrieb des Verdichters genutzt werden kann, so dass die von außen zuzuführende Antriebsleistung entsprechend vermindert wird. Zu diesem Zweck wird die Expansionsstrecke zwischen Hochdruck- und Niederdruckbereich durch eine Arbeitsmaschine gebildet, in der das am Eingang der Arbeitsmaschine unter hohem Druck stehende Kältemittel unter Erzeugung mechanischer Arbeit entspannt wird, so dass am Ausgang der Expansionsmaschine ein der Niederdruckseite der Wärmepumpe entsprechender Kältemitteldruck vorliegt.In order to keep the energy consumption of the compressor as low as possible, it is in principle desirable and generally known to use the pressure difference between the high pressure and low pressure side of the heat pump for generating mechanical energy, which can then be used for an additional drive of the compressor, so that of externally supplied drive power is reduced accordingly. For this purpose, the expansion distance between high-pressure and low-pressure region is formed by a working machine in which the refrigerant at the input of the working machine under high pressure refrigerant is released to produce mechanical work, so that at the output of the expansion machine, the low pressure side of the heat pump corresponding refrigerant pressure is present.

In diesem Zusammenhang ist es bekannt, den Verdichter und die Expansionsmaschine gleichartig auszubilden und lediglich in einander entgegengesetzter Wirkrichtung arbeiten zu lassen, das heißt das Kältemittel wird im Verdichter durch Zufuhr mechanischer Arbeit komprimiert und in der Expansionsmaschine unter Erzeugung mechanischer Arbeit expandiert. Hierzu kann auf die nachfolgend angegebene Druckschrift verwiesen werden: Yu Shiotani et al.: "Development of Dual Compressor System using Compressor Combined with Expander for CO2 Heat Pump Hot Water Heating System", Int. Compressor Engineering Conterence at Purdue, July 16–19, 2012 .In this connection, it is known to make the compressor and the expansion machine similar and operate only in opposite directions of action, that is, the refrigerant is compressed in the compressor by supplying mechanical work and expanded in the expansion machine to produce mechanical work. Reference may be made to the following document: Yu Shiotani et al .: "Development of Dual Compressor System using Compressor Combined with Expander for CO2 Heat Pump Hot Water Heating System", Int. Compressor Engineering Conterence at Purdue, July 16-19, 2012 ,

Hier setzt die Erfindung an und stellt sich die Aufgabe, für den Einsatz im Kältemittelkreislauf einer Wärmepumpe einen Verdichter zur Verfügung zu stellen, der einen von der Druckdifferenz zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite des Kältemittelkreislaufes antreibbaren Zusatzantrieb aufweist, welcher mit vergleichsweise geringen konstruktiven Aufwand herstellbar ist. This is where the invention comes in and sets itself the task of providing a compressor for use in the refrigerant circuit of a heat pump, which has a drivable by the pressure difference between the high pressure side and the low pressure side of the refrigerant circuit auxiliary drive, which can be produced with relatively little design effort ,

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Verdichter als Scrollverdichter ausgebildet ist, bei dem eine relativ stationäre erste Spiralfläche mit einer innerhalb der ersten Spiralfläche angeordneten beweglichen zweiten Spiralfläche zusammenwirkt, wobei die zweite Spiralfläche des Scrollverdichters mittels eines Getriebes auf einer Kreisbahn translatorisch zwangsgeführt und das Getriebe als Verdrängeraggregat ausgebildet ist, welches über eine Ventilanordnung steuerbar mit einem Hochdruck- und einem Niederdruckbereich fluidisch verbindbar ist. This object is achieved in that the compressor is designed as a scroll compressor, in which a relatively stationary first spiral surface with a arranged within the first spiral surface movable second spiral surface cooperates, the second spiral surface of the scroll compressor by means of a gear on a circular path positively driven and the Transmission is designed as a positive displacement unit, which is controllably connected via a valve arrangement with a high-pressure and a low-pressure region fluidly connected.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass bei einem Scrollverdichter die zweite Spiralfläche relativ zur ersten Spiralfläche translatorisch auf einer Kreisbahn bewegt werden muss und deshalb eine entsprechende Zwangsführung benötigt. Hier besteht nun der allgemeine Gedanke der Erfindung darin, diese Zwangsführung durch ein als Verdrängeraggregat ausgebildetes Getriebe zu gewährleisten. Damit haben die zur Zwangsführung der beweglichen zweiten Spiralfläche ohnehin notwendigen Führungselemente eine Zusatzfunktion, indem sie eine zur Nutzung der Druckdifferenz zwischen fluidischen Hochdruck- und Niederdruckbereichen geeignete Antriebsmaschine bilden. Das zur Zwangsführung der zweiten Spiralfläche dienende Getriebe kann also ohne weiteres als Zusatzantrieb für die Verdichterarbeit genutzt werden.The invention is based on the recognition that in a scroll compressor, the second spiral surface must be moved relative to the first spiral surface in translation on a circular path and therefore requires a corresponding positive guidance. Here now the general idea of the invention is to ensure this forced operation by a transmission designed as a displacement unit. Thus, the guidance elements which are necessary anyway for positively guiding the movable second spiral surface have an additional function in that they form a drive machine suitable for utilizing the pressure difference between fluidic high-pressure and low-pressure regions. Serving for positive guidance of the second spiral surface gear can thus be used without further effort as an additional drive for the compressor work.

Grundsätzlich kann das Getriebe zur Zwangsführung der beweglichen Spiralfläche beliebig ausgebildet sein. In jedem Falle ist zweckmäßig, die bewegliche Spiralfläche bzw. ein damit verbundenes Trägerteil mittels eines Exzenters auf einer Kreisbahn zu führen und Zusatzführungen vorzusehen, die eine Rotationsbewegung der beweglichen Spiralfläche bzw. des zugeordneten Trägerteils verhindern. In principle, the transmission can be configured as desired for positively guiding the movable spiral surface. In any case, it is expedient to guide the movable spiral surface or a carrier part connected thereto by means of an eccentric on a circular path and to provide additional guides which prevent a rotational movement of the movable spiral surface or of the associated carrier part.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Getriebe zur Zwangsführung der beweglichen Spiralfläche zwei radial übereinander angeordnete Ringe, wobei der eine Ring stationär angeordnet ist und der andere Ring fest mit der beweglichen Spiralfläche verbunden ist. Zwischen dem Innenumfang des größeren Ringes und dem Außenumfang des kleineren Ringes sind zweckmäßig Schubhebel angeordnet, die jeweils mit ihrem einen Ende um eine zu den Ringachsen parallele Schwenkachse schwenkbeweglich mit dem einen Ring verbunden sind und mit dem anderen Ring über jeweils ein Schubgelenk gekoppelt sind, welches an dem anderen Ring in Radialrichtung verschiebbar ist. In Achsansicht der radial übereinander angeordneten Ringe unterteilen die Schubhebel den ringförmigen Freiraum zwischen dem Innenumfang des größeren Ringes und dem Außenumfanges des kleineren Ringes in bogenförmige Abschnitte, wobei der Querschnitt jedes Abschnittes zwischen einem Maximal- und einem Minimalwert verändert wird, wenn der bewegliche Ring vom Exzenter auf einer Kreisbahn geführt wird. Wenn nun die genannten radial übereinander angeordneten Ringe zwischen zwei zu den Ringachsen orthogonalen Flächen angeordnet sind, die an die Stirnseiten der Ringe dicht anschließen und die Schubhebel als quer zu den vorgenannten Flächen erstreckte Wandteile ausgebildet sind, werden zwischen den Ringen in Umfangsrichtung der Ringe nebeneinander liegende Kammern voneinander abgeteilt, deren Volumen jeweils zwischen einem Minimal- und einem Maximalwert schwankt, wenn der eine Ring relativ zum anderen Ring mittels des Exzenters auf einer Kreisbahn bewegt wird. Indem nun diese Kammern gesteuert mit einem Hochdruckbereich bzw. einem Niederdruckbereich verbunden werden, besteht die Möglichkeit, den beweglichen Ring relativ zum stationären Ring und damit die bewegliche Spiralfläche relativ zur stationären Spiralfläche aktiv zu bewegen und somit den Scrollverdichter fluidisch anzutreiben. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Schubgelenke der Schubhebel jeweils kolbenartige Führungskörper aufweisen, die in zugeordneten zylindrischen Führungen verschiebbar sind und dort jeweils einen Kolbenarbeitsraum beweglich abschließen. Durch Druckbeaufschlagung bzw. Druckentlastung dieser Kolbenarbeitsräume ist dann ebenfalls ein Antrieb des Scrollverdichters möglich. According to a particularly preferred embodiment, the gear for positively guiding the movable scroll surface comprises two radially superimposed rings, wherein the one ring is arranged stationary and the other ring is fixedly connected to the movable scroll surface. Between the inner circumference of the larger ring and the outer periphery of the smaller ring thrust levers are expediently arranged, which are each connected at one end about a pivot axis parallel to the pivot axes pivot axis with one ring and are coupled to the other ring via a respective sliding joint, which at the other ring is displaceable in the radial direction. In an axial view of the radially superimposed rings, the thrust levers divide the annular clearance between the inner circumference of the larger ring and the outer circumference of the smaller ring into arcuate sections, the cross section of each section being varied between maximum and minimum when the movable ring is from the eccentric is guided on a circular path. Now, if said radially superimposed rings between two orthogonal to the ring axes surfaces are arranged, which connect tightly to the end faces of the rings and the thrust levers are formed as transversely to the aforementioned surfaces extending wall parts, between the rings in the circumferential direction of the rings adjacent Chambers separated from each other, whose volume varies between a minimum and a maximum value, when the one ring is moved relative to the other ring by means of the eccentric on a circular path. By now these chambers are controlled connected to a high pressure area or a low pressure area, it is possible to actively move the movable ring relative to the stationary ring and thus the movable scroll surface relative to the stationary scroll surface and thus to drive the scroll compressor fluidly. Additionally or alternatively, it can be provided that the thrust joints of the thrust lever each have piston-like guide body, which are displaceable in associated cylindrical guides and complete there each a piston working space movable. By pressurizing or depressurizing this piston working spaces then a drive of the scroll compressor is also possible.

Im Übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche und die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben werden. Incidentally, with regard to preferred features of the invention, reference is made to the claims and the following explanation of the drawing, are described in detail with reference to the particularly preferred embodiments of the invention.

In der Zeichnung zeigt,In the drawing shows

1 einen Axialschnitt eines Scrollverdichters; 1 an axial section of a scroll compressor;

2 einen Radialschnitt eines Getriebes zur translatorisch orbitierenden Führung der beweglichen Spiralfläche des Scrollverdichters; 2 a radial section of a transmission for translationally orbiting leadership of the movable scroll surface of the scroll compressor;

3 eine der 2 ähnelnde Darstellung, wobei zusätzlich schaltplanartig eine Steuerventilanordnung gezeigt wird, mit der sich die im Zwangsführungsgetriebe gebildeten Verdrängerkammern mit Druckmedium beaufschlagen bzw. vom Druckmedium entlasten lassen; 3 one of the 2 similar representation, with a control valve arrangement is also shown in the form of a circuit diagram, with which the displacement chambers formed in the positive guide transmission act on pressure medium or relieve the pressure medium;

4 eine perspektivische Schnittdarstellung des Scrollverdichters, wobei die Ventilanordnung des Zwangsführungsgetriebes als Schieberventilanordnung ausgebildet ist, 4 3 a perspective sectional view of the scroll compressor, wherein the valve arrangement of the positive guidance gear is designed as a slide valve arrangement,

5 ein Diagramm welches den Druck in einer Verdrängerarbeitskammer sowie deren Volumen in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel darstellt. 5 a diagram showing the pressure in a displacement working chamber and its volume as a function of the crank angle.

Der in 1 dargestellte Scrollverdichter 1 besitzt ein Antriebsaggregat 2, dessen Ausgangswelle 3 mit einem Exzenter 4 drehfest verbunden ist. Auf dem Exzenter 4 ist ein Ringkörper 5 drehbar gelagert. Dieser Ringkörper 5 ist, vergleiche auch 2, radial innerhalb eines stationären äußeren Ringkörpers 6 angeordnet, der fest im Gehäuse des Scrollverdichters 1 untergebracht ist. Der Ringkörper 5 ist fest mit einem Trägerkörper 7 verbunden, der dementsprechend den vom Exzenter 4 hervorgerufenen Bewegungen des Ringkörpers 5 folgt. Der Trägerkörper 7 trägt die eine, bewegliche Spiralfläche 8 des Scrollverdichters. Diese bewegliche Spiralfläche 8 ist innerhalb einer stationären Spiralfläche 9 angeordnet, die ihrerseits an einem stationär im Gehäuse des Scrollverdichters angeordneten Trägerkörper 10 angeordnet ist. Durch weiter unten erläuterte Getriebeelemente zwischen den Ringkörpern 5 und 6 wird gewährleistet, dass der bewegliche Ringkörper 5 bei einem Umlauf des Exzenters 4 eine rein translatorische Bewegung auf der vom Exzenter 4 vorgegebenen Kreisbahn ausführt. Dementsprechend führt auch die bewegliche Spiralfläche 8 eine rein translatorische Bewegung bezüglich der stationären Spiralfläche 9 aus. Jedoch sind die Spiralflächen so ausgebildet, dass zwischen ihnen von außen nach einwärts wandernde, ihr Volumen ständig verkleinernde Verdrängerkammern gebildet werden, die am Außenbereich der stationären Spiralfläche 9 über einen im Gehäuse ausgebildeten Ringkanal 11 ein komprimierbares gas- oder dampfförmiges Medium aufnehmen, welches dann unter zunehmender Kompression zum Zentrum der Spiralflächen 8 und 9 gefördert und dort mit erhöhtem Druck in eine Druckleitung 12 abgeführt wird. Der Ringkanal 11 stellt also die Saugseite des Scrollverdichters 1 dar, und die Druckleitung 12 bildet die Verbindung zu einer nicht näher dargestellten Druckseite.The in 1 illustrated scroll compressor 1 has a drive unit 2 , whose output shaft 3 with an eccentric 4 rotatably connected. On the eccentric 4 is a ring body 5 rotatably mounted. This ring body 5 is, compare too 2 radially within a stationary outer ring body 6 arranged firmly in the housing of the scroll compressor 1 is housed. The ring body 5 is fixed to a carrier body 7 connected accordingly, that of the eccentric 4 caused movements of the ring body 5 follows. The carrier body 7 carries the one, movable spiral surface 8th of the scroll compressor. This movable spiral surface 8th is inside a stationary spiral surface 9 arranged, in turn, on a stationary in the housing of the scroll compressor arranged carrier body 10 is arranged. By further explained below transmission elements between the ring bodies 5 and 6 ensures that the moving ring body 5 in one revolution of the eccentric 4 a purely translational movement on the eccentric 4 performs predetermined circular path. Accordingly also leads the movable spiral surface 8th a purely translational movement with respect to the stationary spiral surface 9 out. However, the spiral surfaces are formed so that between them from the outside to inwardly migrating, their volume constantly decreasing displacement chambers are formed, which at the outer region of the stationary spiral surface 9 via a ring channel formed in the housing 11 take a compressible gas or vapor medium, which then with increasing compression to the center of the spiral surfaces 8th and 9 promoted and there with increased pressure in a pressure line 12 is dissipated. The ring channel 11 thus represents the suction side of the scroll compressor 1 and the pressure line 12 forms the connection to a pressure side, not shown.

Für einen Scrollverdichter 1 wesentlich ist, dass die bewegliche Spiralfläche 8 immer translatorisch bewegt wird und dementsprechend an einer Rotation um den Exzenter 4 bzw. die Achse der Ausgangswelle 3 gehindert wird. Zur Verhinderung einer solchen Rotation können zwischen dem Innenumfang des äußeren Ringkörpers 6 und dem Außenumfang des inneren Ringkörpers 5 gemäß 2 Schubhebel 13 angeordnet sein, deren eines Ende mit einem der Ringkörper 5 und 6, im dargestellten Beispiel mit dem äußeren Ringkörper 6 lediglich gelenkig, jedoch unverschiebbar verbunden ist, das heißt jeder der Schubhebel 13 ist am äußeren Ringkörper 6 um eine zur Ringachse parallele Schwenkachse pendelbar gelagert. Mit dem jeweils anderen Ringkörper, im dargestellten Beispiel mit dem inneren Ringkörper 5, sind die Schubhebel 13 über eine als Schubgelenk ausgebildete Gelenkverbindung gekoppelt. Dazu ist ein entsprechend ballig geformtes Ende des jeweiligen Schubhebels 13 kolbenartig in einer zylinderartigen Radialführung 14 am inneren Ringkörper 6 aufgenommen, so dass sich das genannte ballige Ende des Schubhebels 13 einerseits in Radialrichtung dieses Ringkörpers 5 zu verschieben vermag und andererseits um eine zur Ringachse parallele Schwenkachse schwenken kann.For a scroll compressor 1 It is essential that the movable spiral surface 8th is always moved translationally and, accordingly, on a rotation about the eccentric 4 or the axis of the output shaft 3 is prevented. To prevent such rotation may be between the inner circumference of the outer ring body 6 and the outer periphery of the inner ring body 5 according to 2 thrust lever 13 be arranged, whose one end with one of the ring body 5 and 6 , In the example shown with the outer ring body 6 only articulated, but immovable is connected, that is everyone the thrust lever 13 is on the outer ring body 6 mounted pendulum about a pivot axis parallel to the ring axis. With the other ring body, in the example shown with the inner ring body 5 , are the thrust levers 13 coupled via a trained as a sliding articulated joint. This is a correspondingly spherical shaped end of the respective push lever 13 piston-like in a cylindrical radial guide 14 on the inner ring body 6 taken up, so that said spherical end of the push lever 13 on the one hand in the radial direction of this annular body 5 can move and on the other hand can pivot about a pivot axis parallel to the ring axis.

Gegebenenfalls kann anstelle des balligen Endes auch ein in der Radialführung 14 verschiebbarer Kolben vorgesehen sein, mit dem der jeweilige Schubhebel 13 um eine zur Achse des Ringkörpers 5 parallele Achse schwenkbar verbunden ist.Optionally, instead of the crowned end also in the radial guide 14 slidable piston be provided, with which the respective thrust lever 13 around the axis of the ring body 5 parallel axis is pivotally connected.

Die dargestellte Anordnung der Schubhebel 13 gewährleistet, dass der innere Ringkörper 5 den Bewegungen des Exzenters 4 nur rein translatorisch zu folgen vermag und dabei keinerlei Drehung bezüglich der Achse des äußeren Ringkörpers 6 ausführen kann. Somit bewegt sich auch die bewegliche Spiralfläche 8, die über ihren Trägerkörper 7 fest mit dem inneren Ringkörper 5 verbunden ist, rein translatorisch.The illustrated arrangement of the thrust lever 13 ensures that the inner ring body 5 the movements of the eccentric 4 can only follow purely translational and thereby no rotation relative to the axis of the outer ring body 6 can perform. Thus, the movable spiral surface moves 8th passing over her carrier body 7 firmly with the inner ring body 5 is connected, purely translational.

Aus 2 ist erkennbar, dass der innere Ringkörper 5 beim Umlauf des Exzenters 4 mit entsprechend wandernden Außenumfangszonen vom Innenumfang des äußeren Ringkörpers 6 maximal bzw. minimal beabstandet ist. Die Zonen des minimalen sowie des maximalen Abstandes wandern also analog dem Umlauf des Exzenters 4. Out 2 it can be seen that the inner ring body 5 during circulation of the eccentric 4 with correspondingly wandering outer peripheral zones from the inner periphery of the outer ring body 6 is maximally or minimally spaced. The zones of minimum and maximum distance thus move analogous to the circulation of the eccentric 4 ,

Dies ist gleichbedeutend damit, dass sich die jeweils von zwei benachbarten Schubhebeln 13 sowie von den zwischen diesen Schubhebeln erstreckten Bogenbereichen des Außenumfangs des inneren Ringkörpers 5 sowie des Innenumfangs des äußeren Ringkörpers 6 umgrenzten Flächen zyklisch vergrößern bzw. verkleinern. Wenn nun die Ringkörper 5 und 6 und die Schubhebel 13 zwischen in Radialrichtung der Ringkörper erstreckten und voneinander in Achsrichtung der Ringkörper beabstandeten Wänden so angeordnet sind, dass benachbarte Schubhebel 13 sowie dazwischen erstreckten Bogenbereiche des Außenumfangs des inneren Ringkörpers 5 sowie des Innenumfangs des äußeren Ringkörpers 6 jeweils eine Kammer hinreichend dicht umschließen, so können diese Kammern als fluidische Verdrängerkammern genutzt werden, wie es anhand der 3 schematisiert erläutert wird. This is synonymous with the fact that each of two adjacent thrust levers 13 and from the extended between these thrust levers arc portions of the outer circumference of the inner ring body 5 and the inner periphery of the outer ring body 6 cyclically enlarge or reduce the bounded areas. If now the ring body 5 and 6 and the thrust levers 13 between spaced in the radial direction of the annular body and spaced from each other in the axial direction of the annular body walls are arranged so that adjacent thrust lever 13 and arc portions extending therebetween of the outer circumference of the inner ring body 5 and the inner periphery of the outer ring body 6 each enclosing a chamber sufficiently tight, so these chambers can be used as a fluidic displacement chambers, as it is based on the 3 is explained schematically.

Die vorgenannten Kammern sind in 3 mit 15,1 bis 15,7 bezeichnet. In der dargestellten Position des Exzenters 4 hat die Kammer 15,1 ein minimales Volumen, während die nahezu diametral gegenüberliegende Kammer 15,4 (nahezu) ein maximales Volumen aufweist. Wenn sich der Exzenter 4 im Uhrzeigersinn dreht, wird nachfolgend die Kammer 15,2 ihr minimales Volumen erreichen und die Kammer 15,5 ihr maximales Volumen usw. Mittels einer in 3 nur schematisch dargestellten Ventilanordnung 16 möge nun die Möglichkeit geschaffen sein, die Kammern 15,1 bis 15,7 selektiv mit einer fluidischen Hochdruckquelle H oder einer fluidischen Niederdruckseite N zu verbinden. Damit lassen sich die Kammern 15,1 bis 15,7 umlaufend in ihrem Volumen so verändern, dass durch die damit verursachte Bewegung des beweglichen Ringkörpers 5 der Exzenter 4 umlaufend bewegt wird.The aforementioned chambers are in 3 With 15.1 to 15.7 designated. In the illustrated position of the eccentric 4 has the chamber 15.1 a minimal volume, while the almost diametrically opposed chamber 15.4 has (nearly) a maximum volume. If the eccentric 4 Turning clockwise, subsequently the chamber 15.2 reach their minimum volume and the chamber 15.5 their maximum volume, etc. By means of an in 3 only schematically illustrated valve arrangement 16 May the opportunity now be created, the chambers 15.1 to 15.7 selectively connect to a high pressure fluid source H or a low pressure fluid side N. This allows the chambers 15.1 to 15.7 circulating in their volume so as to change that caused by the movement of the movable ring body 5 the eccentric 4 is moved circumferentially.

Da der Exzenter 4 seinerseits mit der beweglichen Spirale 8 verbunden ist, ist somit die Möglichkeit gegeben, den Scrollverdichter über sein zur translatorisch rotierenden Bewegung der beweglichen Spirale 8 vorgesehenes Getriebe fluidisch anzutreiben.Because of the eccentric 4 in turn, with the movable spiral 8th is connected, thus the possibility is given to the scroll compressor to be for translationally rotating movement of the movable scroll 8th to drive fluidly provided transmission.

Wenn also der Scrollverdichter in einem Wärmepumpkreislauf zwischen dessen Niederdruckseite und dessen Hochdruckseite angeordnet ist, so ist die Möglichkeit gegeben, das Hochdruckfluid unter Erzeugung mechanischer Arbeit, bei der sich das Fluid expandiert, zur Niederdruckseite zurückzuleiten. Ein Teil der Verdichterarbeit kann dann zum Antrieb des Verdichters genutzt werden, mit der Folge, dass zur Aufrechterhaltung des Wärmepumpenkreislaufes entsprechend weniger Energie benötigt wird.Thus, when the scroll compressor is disposed in a heat pumping circuit between its low pressure side and its high pressure side, there is the possibility of returning the high pressure fluid to the low pressure side to produce mechanical work in which the fluid expands. Part of the compressor work can then be used to drive the compressor, with the result that correspondingly less energy is needed to maintain the heat pump cycle.

4 zeigt nun die Möglichkeit, die Ventilanordnung 16 der 3 als Schieberventilanordnung auszubilden, wobei der Exzenter 4 die Funktion des Ventilschiebers übernimmt. 4 now shows the possibility of the valve assembly 16 of the 3 form as a slide valve arrangement, wherein the eccentric 4 the function of the valve spool takes over.

Die 4 zeigt ein perspektivisches Schnittbild des Scrollverdichters 1 sowie seines Antriebes. Auf der Ausgangswelle 3 des Antriebsaggregates 2 ist wiederum drehfest der Exzenter 4 angeordnet, auf dem der innere Ringkörper 5 drehgelagert ist. Dieser Ringkörper 5 ist radial innerhalb des äußeren Ringkörpers 6 angeordnet, wobei in 4 zwischen den beiden Ringkörpern 5 und 6 eine der Kammern 15, die in der in 4 dargestellten Lage des Exzenters 4 ein relativ großes Volumen aufweist, erkennbar wird. Diametral gegenüberliegend befindet sich eine weitere der Kammern 15, wobei diese weitere Kammer 15 in der dargestellten Lage des Exzenters 4 (zumindest nahezu) ein minimales Volumen aufweist. Die Ringkörper 5 und 6 sind zwischen voneinander axial beabstandeten Wänden 17 und 18 beweglich angeordnet, wobei diese Wände 17 und 18 die vorgenannten Kammern 15 an den Stirnseiten der Ringkörper 5 und 8 abschließen. Der Exzenter 4 trennt innerhalb des dargestellten Gehäuses einen Hochdruckraum 19 von einem Niederdruckraum 20 ab. Der Hochdruckraum 19 kann einen Teil der Hochdruckseite einer den Scrollverdichter 1 umfassenden Wärmepumpe bilden und der Niederdruckraum kommuniziert dabei mit der Niederdruckseite dieser Wärmepumpe, wobei der Niederdruckraum 20 des Weiteren mit der Saugseite des Scrollverdichters 1 kommuniziert. Auf dem Außenumfang des Exzenters 4 sind zwei jeweils nur über einen Bogenabschnitt des Außenumfangs erstreckte Umfangsnuten 21 und 22 angeordnet, wobei die Umfangsnut 21 über eine stirnseitige Ausnehmung am Exzenter 4 mit dem Hochdruckraum 19 ständig verbunden ist, während die Umfangsnut 22 über eine auf der gegenüberliegenden Stirnseite des Exzenters angeordnete Ausnehmung ständig mit dem Niederdruckraum 20 kommuniziert. Dementsprechend bildet die Umfangsnut 21 eine Hochdrucknut und die Umfangsnut 22 eine Niederdrucknut. Den beiden Umfangsnuten 21 und 22 sind im inneren Ringkörper 5 Radialbohrungen 23 und 24 zugeordnet, derart, dass jede der Radialbohrungen 23 und 24 mit jeweils nur einer der Umfangsnuten 21 und 22 kommuniziert. Damit bildet im dargestellten Beispiel die Radialbohrung 23 eine Hochdruckbohrung und die Radialbohrung 24 eine Niederdruckbohrung. Die Bogenlängen der Umfangsnuten 21 und 22 sind so bemessen, dass jede der den Radialbohrungen jeweils zugeordneten Kammern 15 über die jeweilige Hochdruckbohrung 23 und die Hochdrucknut 21 nur dann mit dem Hochdruckraum 19 kommuniziert, wenn sich das Volumen der jeweiligen Kammer 15 bei Drehung des Exzenters 4 in vorgegebener Arbeitsrichtung vergrößert. Sobald sich das Kammervolumen bei weiterem Umlauf des Exzenters 4 wieder verkleinert, erhält die jeweilige Kammer 15 über ihre Niederdruckbohrung 24 und die Niederdrucknut 22 Verbindung mit dem Niederdruckraum 20.The 4 shows a perspective sectional view of the scroll compressor 1 as well as his drive. On the output shaft 3 of the drive unit 2 is in turn rotatably the eccentric 4 arranged on which the inner ring body 5 is rotatably mounted. This ring body 5 is radially inside the outer ring body 6 arranged, in 4 between the two ring bodies 5 and 6 one of the chambers 15 in the in 4 shown position of the eccentric 4 has a relatively large volume, it can be seen. Diametrically opposite is another of the chambers 15 , this additional chamber 15 in the illustrated position of the eccentric 4 (at least nearly) has a minimal volume. The ring body 5 and 6 are between axially spaced apart walls 17 and 18 movably arranged, these walls 17 and 18 the aforementioned chambers 15 on the front sides of the ring body 5 and 8th to lock. The eccentric 4 separates within the illustrated housing a high-pressure chamber 19 from a low pressure room 20 from. The high pressure room 19 may be part of the high pressure side of the scroll compressor 1 form the comprehensive heat pump and the low-pressure chamber communicates with the low-pressure side of this heat pump, the low-pressure chamber 20 further with the suction side of the scroll compressor 1 communicated. On the outer circumference of the eccentric 4 are two each extending only over an arc portion of the outer circumference circumferential grooves 21 and 22 arranged, with the circumferential groove 21 via a frontal recess on the eccentric 4 with the high pressure room 19 constantly connected while the circumferential groove 22 via a arranged on the opposite end face of the eccentric recess constantly with the low pressure space 20 communicated. Accordingly, the circumferential groove forms 21 a high-pressure groove and the circumferential groove 22 a low pressure groove. The two circumferential grooves 21 and 22 are in the inner ring body 5 radial bores 23 and 24 assigned, such that each of the radial bores 23 and 24 each with only one of the circumferential grooves 21 and 22 communicated. This forms the radial bore in the example shown 23 a high pressure bore and the radial bore 24 a low pressure hole. The arc lengths of the circumferential grooves 21 and 22 are sized so that each of the radial bores associated chambers 15 over the respective high-pressure bore 23 and the high pressure groove 21 only with the high pressure room 19 communicates when the volume of each chamber 15 upon rotation of the eccentric 4 enlarged in a predetermined working direction. As soon as the chamber volume with further circulation of the eccentric 4 again reduced, receives the respective chamber 15 about their low pressure drilling 24 and the low pressure groove 22 Connection with the low-pressure room 20 ,

Das Diagramm der 5 zeigt nun eine typische Betriebsweise. Dabei zeigt die Kurve K1 das relative Volumen einer Kammer 15 während einer Drehung des Exzenters 4 um 360°. Man erkennt, dass das Kammervolumen zunächst minimal ist und bei einer Drehung des Exzenters 4 um 180° seinen Maximalwert von 100 % erreicht. Nachfolgend verringert sich das Kammervolumen wieder auf 0 %, sobald der Exzenter seine Ausgangsstellung erreicht. The diagram of 5 now shows a typical operation. The curve K 1 shows the relative volume of a chamber 15 during a rotation of the eccentric 4 around 360 °. It can be seen that the chamber volume is initially minimal and upon rotation of the eccentric 4 reached by 180 ° its maximum value of 100%. Subsequently, the chamber volume decreases again to 0% as soon as the eccentric reaches its initial position.

Die Kurve K2 zeigt nun den Kammerdruck in der Kammer 15. Die Umfangsnuten 21 und 22 mögen nun mit solchen Bogenmaßen angeordnet sein, dass die jeweilige Kammer 15 in einer Anfangsphase P1 mit dem Hochdruckraum 19 kommuniziert. Dementsprechend liegt der Kammerdruck in der Phase P1 auf dem Wert p19 des Hochdruckraumes 19. Nachfolgend möge die Kammer 15 in einer Phase P2 sowohl gegenüber dem Hochdruckraum 19 als auch gegenüber dem Niederdruckraum 20 abgesperrt sein, das heißt die Hochdruckbohrung 23 hat keinerlei Überdeckung mit der Hochdrucknut 21, und die Niederdruckbohrung 24 hat keinerlei Überdeckung mit der Niederdrucknut 22. Da sich das Kammervolumen in dieser Phase P2 nahezu linear vergrößert, fällt der Kammerdruck exponentiell ab. Bei entsprechender Bemessung der Bogenlänge der Niederdrucknut 22 kann dann die Kammer 15 mit dem Niederdruckraum 20 in Verbindung gelangen, sobald der Kammerdruck auf das Niveau p20 des Niederdruckraums 20 abgesunken ist. Bei anderer Bemessung der Bogenlänge der Niederdrucknut 22 können auch die Fälle eintreten, dass in der Kammer bei Öffnung der Verbindung zwischen Kammer und Niederdruckraum 20 noch ein mehr oder weniger großer Überdruck gegenüber dem Niederdruck p20 vorliegt, oder dass der Kammerdruck sogar das Niveau des Niederdruckes p20 unterschreitet, mit der Folge, dass bei Einsetzen der Verbindung zwischen der Kammer 15 und dem Niederdruckraum 20 Fluid aus dem Niederdruckraum 20 in die Kammer zurückströmt. The curve K2 now shows the chamber pressure in the chamber 15 , The circumferential grooves 21 and 22 may now be arranged with such a bow dimensions that the respective chamber 15 in an initial phase P 1 with the high-pressure chamber 19 communicated. Accordingly, the chamber pressure in the phase P 1 is at the value p 19 of the high-pressure chamber 19 , In the following, may the chamber 15 in a phase P 2 both with respect to the high-pressure chamber 19 as well as towards the low pressure room 20 be shut off, that is, the high pressure bore 23 has no overlap with the high pressure groove 21 , and the low pressure hole 24 has no overlap with the low pressure groove 22 , Since the chamber volume increases almost linearly in this phase P 2 , the chamber pressure drops exponentially. With appropriate dimensioning of the arc length of the low pressure groove 22 then can the chamber 15 with the low-pressure room 20 come into contact as soon as the chamber pressure on the level p 20 of the low-pressure chamber 20 has dropped. For other dimensioning of the arc length of the low pressure groove 22 can also occur cases in the chamber when opening the connection between the chamber and low-pressure chamber 20 there is still a greater or lesser overpressure compared with the low pressure p 20 , or that the chamber pressure even falls below the level of the low pressure p 20 , with the result that upon insertion of the connection between the chamber 15 and the low-pressure room 20 Fluid from the low-pressure space 20 flows back into the chamber.

Es wird erkennbar, dass das Fluid des Hochdruckraumes 19 in den Phasen P1 und P2 die Volumenänderungen der jeweiligen Kammer 15 in einer das Kammervolumen vergrößernden Richtung aktiv unterstützt. In der darauffolgenden Phase P3 kann das in der Kammer befindliche Fluid der Änderung des Kammervolumens jedenfalls nicht mehr entgegenwirken. Das der Kammer 15 in den Phasen P1 und P2 zugeführte bzw. in der Kammer befindliche Druckfluid wirkt also im Sinne einer Unterstützung der Drehbewegung des Exzenters 4, mit der Folge, dass die vom Scrollverdichter 1 erzeugten Druckdifferenz zwischen Hochdruck- und Niederdruckseite eines Wärmepumpenkreislaufes für einen Zusatzantrieb des Scrollverdichters genutzt werden kann, der dementsprechend weniger Antriebsleistung benötigt. Aufgrund thermodynamischer Gesetze kann mit einer Verminderung der notwendigen Antriebsleistung für den Scrollverdichter um etwa 15 % gegenüber dem Fall gerechnet werden, dass das Kältemittel einer Wärmepumpe beim Übergang von der Hochdruckseite der Wärmepumpe zur Niederdruckseite der Wärmepumpe ohne Erzeugung mechanischer Arbeit über ein Expansionsventil expandiert wird. It can be seen that the fluid of the high-pressure chamber 19 in the phases P 1 and P 2, the volume changes of the respective chamber 15 actively supported in a direction enlarging the chamber volume. In any case, in the subsequent phase P 3 , the fluid in the chamber can no longer counteract the change in the chamber volume. The chamber 15 In the phases P 1 and P 2 supplied or located in the chamber pressure fluid thus acts in the sense of supporting the rotational movement of the eccentric 4 , with the result that the scroll compressor 1 generated pressure difference between the high pressure and low pressure side of a heat pump circuit can be used for an additional drive of the scroll compressor, which accordingly requires less drive power. Due to thermodynamic laws can be expected with a reduction of the necessary drive power for the scroll compressor by about 15% compared to the case that the refrigerant of a heat pump is expanded during the transition from the high pressure side of the heat pump to the low pressure side of the heat pump without generating mechanical work through an expansion valve.

Die dargestellte Erfindung lässt sich wie folgt verallgemeinern: Innerhalb des Kreislaufes eines komprimierbaren Fluides in einer Wärmepumpe ist zwischen deren Hochdruckseite und deren Niederdruckseite ein Verdrängeraggregat angeordnet, das zur Expansion des Fluides auf dessen Weg von der Hochdruckseite zur Niederdruckseite dient, so dass die vom expandierenden Fluid geleistete mechanische Arbeit mittels des Verdrängeraggregates als Zusatzantrieb des Kompressors der Wärmepumpe nutzbar wird. Insbesondere ist ein Scrollverdichter vorgesehen, dessen bewegliche Spiralfläche bzw. dessen mit der beweglichen Spiralfläche fest verbundenes Trägerteil ein Führungsgetriebe zur translatorisch orbitierenden Führung der beweglichen Spiralfläche aufweisen muss. In einem solchen Getriebe lassen sich ihr Volumen bei der orbitierenden Bewegung zyklisch verändernde Kammern ausbilden, die als Verdrängerarbeitskammern nutzbar sind und mittels einer entsprechenden Ventilanordnung, gesteuert mit der Hochdruckseite bzw. der Niederdruckseite der Wärmepumpe verbindbar sind. Diese Verdrängerarbeitskammern bilden eine Arbeitsmaschine, in der das Fluid der Wärmepumpe expandiert wird. Auf diese Weise kann das zur Zwangsführung der beweglichen Spiralfläche notwendige Führungsgetriebe als Zusatzantrieb für den Scrollverdichter herangezogen werden.The illustrated invention can be generalized as follows: Within the circuit of a compressible fluid in a heat pump, a positive displacement unit is arranged between the high pressure side and the low pressure side, which serves to expand the fluid on its way from the high pressure side to the low pressure side, so that the expanding fluid performed mechanical work by means of the positive displacement unit is used as an additional drive of the compressor of the heat pump. In particular, a scroll compressor is provided whose movable spiral surface or its carrier part fixedly connected to the movable spiral surface forms a guide transmission for must have translational orbiting guidance of the movable spiral surface. In such a transmission, their volume can be formed in the orbiting motion cyclically changing chambers, which are usable as displacement working chambers and by means of a corresponding valve assembly, controlled with the high pressure side or the low pressure side of the heat pump can be connected. These displacement working chambers form a working machine in which the fluid of the heat pump is expanded. In this way, the necessary for positive guidance of the movable scroll surface guide gear can be used as an additional drive for the scroll compressor.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Scrollverdichter Scroll compressor
22
Antriebsaggregat power unit
33
Ausgangswelle output shaft
44
Exzenter eccentric
55
Ringkörper ring body
66
Ringkörper ring body
77
Trägerkörper support body
88th
bewegliche Spiralfläche movable spiral surface
99
stationäre Spiralfläche stationary spiral surface
1010
stationärer Trägerkörper stationary carrier body
1111
Ringkanal annular channel
1212
Druckleitung pressure line
1313
Schubhebel thrust lever
1414
Radialführung radial guide
15.1–15.7 15.1-15.7
Kammernchambers
1616
Ventilanordnung valve assembly
1717
Wand wall
18 18
Wandwall
1919
Hochdruckraum High-pressure chamber
2020
Niederdruckraum Low-pressure chamber
2121
Hochdrucknut high pressure groove
2222
Niederdrucknut low-pressure groove
2323
Radialbohrung radial bore
2424
Radialbohrung  radial bore

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Yu Shiotani et al.: "Development of Dual Compressor System using Compressor Combined with Expander for CO2 Heat Pump Hot Water Heating System", Int. Compressor Engineering Conterence at Purdue, July 16–19, 2012 [0003] Yu Shiotani et al .: "Development of Dual Compressor System using Compressor Combined with Expander for CO2 Heat Pump Hot Water Heating System", Int. Compressor Engineering Conterence at Purdue, July 16-19, 2012 [0003]

Claims (8)

Scrollverdichter zwischen Niederdruckbereich und Hochdruckbereich eines Fluidkreislaufes einer Wärmepumpe, wobei der Scrollverdichter eine stationäre Spiralfläche (9) sowie eine damit zusammenwirkende bewegliche Spiralfläche (8) sowie ein Führungsgetriebe zur translatorisch orbitierenden Zwangsführung der beweglichen Spiralfläche bzw. eines damit fest verbundenen Trägerteils (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsgetriebe Kammern (15) umfasst, die ihr Volumen bei der translatorisch orbitierenden Bewegung der beweglichen Spiralfläche zyklisch ändern, und dass diese Kammern als Verdrängerarbeitsräume nutzbar und mittels einer Ventilanordnung (16) als zwischen Hochdruck- und Niederdruckseite angeschlossene Expansionsstrecke betreibbar sind, so dass das Führungsgetriebe als Zusatzantrieb des Scrollverdichters nutzbar ist.Scroll compressor between low-pressure region and high-pressure region of a fluid circuit of a heat pump, wherein the scroll compressor a stationary spiral surface ( 9 ) and a cooperating movable spiral surface ( 8th ) and a guide gear for translationally orbiting forced guidance of the movable spiral surface or of a carrier part firmly connected thereto ( 7 ), characterized in that the guide gear chambers ( 15 ), which cyclically change their volume during the translatory orbiting motion of the movable scroll surface, and that these chambers can be used as displacer work spaces and by means of a valve arrangement ( 16 ) can be operated as between high-pressure and low-pressure side connected expansion section, so that the guide gear is used as an additional drive of the scroll compressor. Scrollverdichter mit einer stationären ersten Spiralfläche (9) sowie einer damit beim Verdichterbetrieb zusammenwirkenden, translatorisch orbitierenden zweiten Spiralfläche (8), dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Spiralfläche (8) mittels eines Getriebes auf einer Kreisbahn translatorisch zwangsgeführt und das Getriebe als Verdrängeraggregat ausgebildet ist, welches über eine Ventilanordnung (16) steuerbar mit einem Hochdruck- und einem Niederdruckbereich fluidisch verbindbar ist. Scroll compressor with a stationary first spiral surface ( 9 ) and a translatory orbiting second spiral surface cooperating therewith during compressor operation ( 8th ), characterized in that the second spiral surface ( 8th ) by means of a gear on a circular path positively driven and the transmission is designed as a positive displacement unit, which via a valve assembly ( 16 ) is controllably fluidically connected to a high pressure and a low pressure region. Scrollverdichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Spiralfläche fest an einem zugeordneten Tragteil angeordnet ist, wobei das eine Tragteil eine Innenumfangsfläche aufweist, die eine am anderen Tragteil angeordnete Außenumfangsfläche umschließt, dass eines der Tragteile an einem Exzenter (4) angeordnet ist, der um die Zentralachse einer der Umfangsflächen rotiert, und dass zwischen den Umfangsflächen Koppelelemente (13) angeordnet sind, die bei Rotation des Exzenters eine translatorische Relativbewegung der Tragteile relativ zueinander erzwingen.Scroll compressor according to claim 2, characterized in that each spiral surface is fixedly arranged on an associated support part, wherein the one support part has an inner peripheral surface which encloses an outer peripheral surface arranged on the other support part, that one of the support parts on an eccentric ( 4 ) is arranged, which rotates about the central axis of one of the peripheral surfaces, and that between the peripheral surfaces coupling elements ( 13 ) are arranged, which force relative to one another during rotation of the eccentric a translational relative movement of the support members. Scrollverdichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelelemente zwischen den Umfangsflächen in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende und an den Stirnseiten der Umfangsflächen durch Bereiche der Tragteile abgeschlossene Verdrängerkammern (15) voneinander abtrennen.Scroll compressor according to claim 3, characterized in that the coupling elements between the peripheral surfaces in the circumferential direction successive and closed at the end faces of the peripheral surfaces by portions of the supporting parts Verdrängerkammern ( 15 ) separate from each other. Scrollverdichter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelelemente (13) als Schubpendel ausgebildet sind, die mit ihrem einen Ende an der einen Umfangsfläche um zur Zentralachse der Umfangsfläche parallele Achsen schwenkbar angeordnet sind und mit ihren anderen Enden an die andere Umfangsfläche radial verschiebbar und schwenkbar angekoppelt sind.Scroll compressor according to claim 3 or 4, characterized in that the coupling elements ( 13 ) are designed as thrust pendulum, which are pivotally arranged with its one end on the one peripheral surface about the central axis of the peripheral surface parallel axes and are coupled with its other ends to the other peripheral surface radially slidably and pivotally. Scrollverdichter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenumfangsfläche an einem auf dem Exzenter drehgelagerten Ringteil (5) angeordnet ist, welches zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Koppelelementen (13) von Radialkanälen (23, 24) durchsetzt ist, die beim Umlauf des Exzenters in zeitweise Überdeckung mit Umfangsnuten (21, 22) am Exzenter (4) gelangen, welche jeweils über einen vorgegebenen Bogenbereich des Umfangs des Exzenters erstreckt und entweder mit einem Hochdruckanschluss (19) oder einem Niederdruckanschluss (20) verbunden sind.Scroll compressor according to one of claims 3 to 5, characterized in that the outer peripheral surface on a rotatably mounted on the eccentric ring part ( 5 ) is arranged, which between circumferentially adjacent coupling elements ( 13 ) of radial channels ( 23 . 24 ) is interspersed, which in the circulation of the eccentric in temporary overlap with circumferential grooves ( 21 . 22 ) on the eccentric ( 4 ), which in each case extends over a predetermined arc range of the circumference of the eccentric and either with a high pressure port ( 19 ) or a low-pressure connection ( 20 ) are connected. Scrollverdichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckanschluss (20) mit einem Niederdruckeingang (11) des Scrollverdichters kommuniziert.Scroll compressor according to claim 6, characterized in that the low-pressure connection ( 20 ) with a low pressure input ( 11 ) of the scroll compressor. Scrollverdichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckanschluss mit einem Hochdruckausgang (12) des Scrollverdichters kommuniziert.Scroll compressor according to claim 6, characterized in that the high-pressure connection with a high-pressure outlet ( 12 ) of the scroll compressor.
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Yu Shiotani et al.: "Development of Dual Compressor System using Compressor Combined with Expander for CO2 Heat Pump Hot Water Heating System", Int. Compressor Engineering Conterence at Purdue, July 16-19, 2012

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