DE102017102645B4 - Refrigerant Scroll Compressor for use inside a heat pump - Google Patents
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Abstract
Kältemittel-Scrollverdichter (1) für die Verwendung innerhalb einer Wärmepumpe mit COals Kältemittel, umfassend• ein Verdichtergehäuse (2),• zwei innerhalb des Verdichtergehäuses (2) ineinander verschachtelte Spiralen (3; 7), von denen eine Spirale (3) stationär ist und die andere Spirale (7) auf einer kreisförmigen Bahn exzentrisch bewegbar ist, wodurch sich das Volumen von mehreren verschiedenen zwischen den Spiralen (3; 7) ausgebildeten Verdichtungskammern (8, 9, 10) zyklisch ändert, wobei die einzelnen Spiralen (3; 7) jeweils einen Gesamt-Umwicklungswinkel im Bereich von 440° bis 900° aufweisen und zwischen den Spiralen (3; 7) die folgenden Verdichtungskammern (8, 9, 10) ausgebildet sind:➢eine Verdichtungskammer als Saugdruckkammer (8) für das Ansaugen von Kältemittel, die in eine innere Ansaugkammer (8.1) und eine äußere Ansaugkammer (8.2) aufgeteilt ist,➢eine mittlere Verdichtungskammer (9), die in eine innere mittlere Verdichtungskammer (9.1) und eine äußere mittlere Verdichtungskammer (9.2) aufgeteilt ist,➢eine Kältemittelaustrittskammer (10), in der sich die beiden inneren Endbereiche (3a; 7a) der Spiralen (3; 7) gegenüberliegen,• zwei oder mehrere Kältemittel-Vorauslässe (4.1; 4.2) in einer zu den Spiralen (3; 7) stirnseitigen Wand (2a) des Verdichtergehäuses (2),• ein oder mehrere Ventile (6) für das Öffnen und Schließen der beiden Kältemittel-Vorauslässe (4.1; 4.2) und• einen Kältemittel-Hauptauslass (5) in der zu den Spiralen (3; 7) stirnseitigen Wand (2a) des Verdichtergehäuses (2) im Zentrum der stationären Spirale (3), der stets geöffnet ist und kein Ventil aufweist.Refrigerant scroll compressor (1) for use within a heat pump with CO's refrigerant, comprising • a compressor housing (2), • two spirals (3; 7) nested within the compressor housing (2), one spiral (3) of which is stationary and the other scroll (7) is eccentrically movable in a circular path, whereby the volume of a plurality of different compression chambers (8, 9, 10) formed between the scrolls (3; 7) changes cyclically, the individual scrolls (3; ) each have a total winding angle in the range of 440 ° to 900 ° and between the spirals (3; 7) the following compression chambers (8, 9, 10) are formed: ➢a compression chamber as a suction pressure chamber (8) for the suction of refrigerant , which is divided into an inner suction chamber (8.1) and an outer suction chamber (8.2), ➢a central compression chamber (9), in an inner middle compression chamber (9.1) and an eu is divided ere average compression chamber (9.2), ➢eine refrigerant outlet chamber (10), in which the two inner end portions (3a; 7a) of the spirals (3; 7) are opposite each other, • two or more refrigerant outlets (4.1; 4.2) in a wall (2a) of the compressor housing (2) facing the spirals (3; 7), • one or more valves ( 6) for the opening and closing of the two refrigerant outlets (4.1; 4.2) and • a main refrigerant outlet (5) in the wall (2a) of the compressor housing (2) in the center of the stationary housing (2) facing the spirals (3; Spiral (3), which is always open and has no valve.
Description
Die Erfindung betrifft einen Kältemittel-Scrollverdichter für die Verwendung innerhalb einer Wärmepumpe mit CO2 als Kältemittel. Des Weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung dieses Kältemittel-Scrollverdichters in einem Kältemittelkreislauf mit CO2 als Kältemittel, welcher im Klimaanlagenmodus und/oder im Wärmepumpenmodus betreibbar ist. Anwendungsgebiet der Erfindung sind insbesondere elektrische Kältemittelverdichter in Kraftfahrzeugen.The invention relates to a refrigerant scroll compressor for use within a heat pump with CO 2 as the refrigerant. Furthermore, the invention relates to the use of this refrigerant scroll compressor in a refrigerant circuit with CO 2 as refrigerant, which is operable in the air conditioning mode and / or in the heat pump mode. Field of application of the invention are in particular electric refrigerant compressors in motor vehicles.
Der Begriff Scrollverdichter ist die in der Fachsprache übliche Bezeichnung für einen Verdichtertyp, der unter anderem auch unter den Bezeichnungen Getriebeschnecken-Verdichter, Spiral-Verdichter oder Spiral-Kompressor bekannt ist. Ein Scrollverdichter arbeitet nach dem Verdrängerprinzip. Er besteht aus zwei ineinander verschachtelten Spiralen, von denen eine stationär ist und die andere auf einer kreisförmigen Bahn exzentrisch bewegt wird. Dabei halten die Spiralen einen minimalen Abstand voneinander und bilden bei jeder Umdrehung ständig kleiner werdende Verdichtungskammern. Dadurch wird das zu pumpende Gas außen angesaugt, innerhalb des Scrollverichters in den Verdichtungskammern verdichtet und über einen Anschluss in der Spiralenmitte ausgestoßen.The term scroll compressor is the common name in the jargon for a type of compressor, which is known, inter alia, under the names gear worm compressor, scroll compressor or scroll compressor. A scroll compressor works on the displacement principle. It consists of two nested spirals, one of which is stationary and the other is moved eccentrically on a circular path. The spirals keep a minimum distance from each other and form ever smaller compression chambers with each revolution. As a result, the gas to be pumped is sucked in from the outside, compressed within the scroll compressor in the compression chambers and ejected via a connection in the center of the coil.
Derzeit verwendete Kältemittel-Scrollverdichter für Klimaanlagen-Kältemittelkreisläufe sind ausgelegt, um mit einer hohen Wirksamkeit im Klimaanlagen-Modus zu arbeiten. Das Ziel besteht in einem möglichst geringen Energieverbrauch bei einem gleichzeitig hohen Kältemittelmassenstrom. Dies führt bei einem bestimmten Druck und einer bestimmten Geschwindigkeit zu geringen Austrittstemperaturen.Refrigerant scroll compressors for air conditioning refrigerant circuits currently in use are designed to operate with high efficiency in air conditioning mode. The goal is the lowest possible energy consumption with a simultaneously high refrigerant mass flow. This leads to low discharge temperatures at a certain pressure and speed.
In einem Wärmepumpenkreislauf ist es notwendig, hohe Austrittstemperaturen zu erreichen, um den Fahrgastinnenraum zu heizen. Dabei ist ein Scrollverdichter erforderlich, der bei Hochdruckverhältnissen möglichst wirksam ist, um eine hohe Austrittstemperatur zu erreichen. Bei höheren Drücken geht die isentrope Wirksamkeit zurück, so dass die Verdichter weniger effizient arbeiten. Auch nimmt die Lagerbelastung zu.In a heat pump cycle, it is necessary to reach high outlet temperatures to heat the passenger compartment. In this case, a scroll compressor is required, which is as effective as possible at high pressure conditions in order to achieve a high outlet temperature. At higher pressures, the isentropic efficiency decreases, causing the compressors to operate less efficiently. Also, the bearing load increases.
Herkömmliche Scrollverdichter mit einem Umwicklungswinkel im Bereich von 440° bis 900° erfordern zwei Vorauslässe und einen Hauptauslass, um effizient zu arbeiten. Jeder Auslass wird mit einem Ventil geschlossen, nachdem der Druck in der Verdichtungskammer unter Hochdruck sinkt. Dies verhindert, dass heißes Gas zurück in die Verdichtungskammer strömt und der Verdichter an Wirksamkeit verliert. Dafür weisen Klimaanlagenverdichter in der Regel drei Auslassventile, sogenannte Dreifingerventile, auf.Conventional scroll compressors with a wrap angle in the range of 440 ° to 900 ° require two outlets and one main outlet to work efficiently. Each outlet closes with a valve after the pressure in the compression chamber drops under high pressure. This prevents hot gas from flowing back into the compression chamber and causing the compressor to lose efficiency. Air conditioning compressors usually have three exhaust valves, so-called three-finger valves on.
Wenn ein Klimaanlagenverdichter derart ausgebildet ist, dass er unter Klimaanlagenbedingungen effizient arbeitet, ist dies oft mit dem Nachteil verbunden, dass dieser Verdichter unter Wärmepumpenbedingungen deutlich weniger effektiv ist. So ist es für einen Scrollverdichter, der im Wärmepumpenmodus betrieben wird und bei dem hohe Austrittstemperaturen benötigt werden, sehr vorteilhaft, dass heißes Gas in die Verdichtungskammer zurückströmt.When an air conditioning compressor is designed to operate efficiently under air conditioning conditions, this is often associated with the disadvantage that this compressor is significantly less effective under heat pump conditions. Thus, for a scroll compressor operating in heat pump mode, where high exit temperatures are needed, it is very advantageous for hot gas to flow back into the compression chamber.
In der
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Scrollverdichter bereitzustellen, der sowohl im Wärmepumpen- als auch im Klimaanlagenmodus eine hohe Wirksamkeit aufweist.The object of the invention is to provide a scroll compressor which has high efficiency in both heat pump and air conditioning modes.
Die Aufgabe wird durch einen Kältemittel-Scrollverdichter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved by a refrigerant scroll compressor with the features of
Der erfindungsgemäße Kältemittel-Scrollverdichter ist für die Verwendung innerhalb einer Wärmepumpe mit CO2 als Kältemittel geeignet. Kältemittel-Scrollverdichter für die Verwendung innerhalb einer Wärmepumpe mit CO2 als Kältemittel, umfassend
- • ein Verdichtergehäuse,
- • zwei innerhalb des Verdichtergehäuses ineinander verschachtelte Spiralen, von denen eine Spirale stationär ist und die andere Spirale auf einer kreisförmigen Bahn exzentrisch bewegbar ist, wodurch sich das Volumen von mehreren verschiedenen zwischen den Spiralen ausgebildeten Verdichtungskammern zyklisch ändert, wobei die einzelnen Spiralen jeweils einen Gesamt-Umwicklungswinkel im Bereich von 440° bis 900°, vorzugsweise 580° bis 700°, aufweisen und zwischen den Spiralen die folgenden Verdichtungskammern ausgebildet sind:
- ➢eine Verdichtungskammer als Saugdruckkammer für das Ansaugen von Kältemittel, die in eine innere Ansaugkammer und eine äußere Ansaugkammer, je nach Position der jeweiligen Ansaugkammer bezüglich der beweglichen Spirale, aufgeteilt ist,
- ➢eine mit der Saugdruckkammer verbundene mittlere Verdichtungskammer, die in eine innere mittlere Verdichtungskammer und eine äußere mittlere Verdichtungskammer, je nach Position der jeweiligen Verdichtungskammer bezüglich der beweglichen Spirale, aufgeteilt ist,
- ➢eine Kältemittelaustrittskammer, die mit der mindestens einen mittleren Verdichtungskammer verbunden ist und in der sich die beiden inneren Endbereiche der Spiralen gegenüberliegen,
- • zwei oder mehrere Kältemittel-Vorauslässe in einer zu den Spiralen stirnseitigen Wand des Verdichtergehäuses,
- • ein oder mehrere Vorauslassventile für das Öffnen und Schließen der beiden Kältemittel-Vorauslässe, und
- • einen Kältemittel-Hauptauslass in der zu den Spiralen stirnseitigen Wand des Verdichtergehäuses am Zentrum der stationären Spirale, der stets geöffnet ist und kein Ventil aufweist.
- A compressor housing,
- Two spirals interleaved within the compressor housing, one spiral being stationary and the other spiral being eccentrically movable on a circular path, whereby the volume of several different compression chambers formed between the spirals changes cyclically, the individual spirals each having a total Winding angle in the range of 440 ° to 900 °, preferably 580 ° to 700 °, and between the spirals, the following compression chambers are formed:
- ➢a compression chamber as a suction pressure chamber for the suction of refrigerant, which is divided into an inner suction chamber and an outer suction chamber, depending on the position of the respective suction chamber with respect to the movable spiral,
- ➢an intermediate compression chamber connected to the suction pressure chamber divided into an inner middle compression chamber and an outer middle compression chamber, depending on the position of the respective compression chamber with respect to the movable spiral,
- ➢a refrigerant discharge chamber which is connected to the at least one middle compression chamber and in which the two inner end regions of the spirals face each other,
- Two or more refrigerant outlets in a wall of the compressor housing facing the spirals,
- • one or more blow-off valves for opening and closing the two refrigerant outlets, and
- • a main refrigerant outlet in the spiral wall of the compressor housing at the center of the stationary scroll, which is always open and has no valve.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung des oben genannten Kältemittel-Scrollverdichters in einem Kältemittelkreislauf mit CO2 als Kältemittel, welcher im Klimaanlagenmodus und/oder im Wärmepumpenmodus betreibbar ist.The invention also relates to the use of the above-mentioned refrigerant scroll compressor in a refrigerant circuit with CO 2 as the refrigerant, which is operable in the air conditioning mode and / or in the heat pump mode.
Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Kältemittel-Scrollverdichters wird unter Klimaanlagenbedingungen Hochdruck erreicht, noch bevor das Kältemittel durch die Hauptauslassöffnung austreten kann. Daher ist kein Ventil am Kältemittel-Hauptauslass erforderlich. Insbesondere die Gestalt der Spiralen hat zur Folge, dass das Hauptauslass-Ventil verzichtbar ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die einzelnen Spiralen jeweils einen Gesamt-Umwicklungswinkel von 660° auf. Vorzugsweise sind die Spiralen hinsichtlich ihrer Spiralgeometrie derart ausgebildet, dass sie eine Verringerung des Volumens der Kältemittelaustrittskammer auf ein Totraumvolumen, das ≤ 9 % vom Ansaugvolumen beziehungsweise Hubvolumen des Scrollverdichters beträgt, ermöglichen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Spiralen hinsichtlich ihrer Spiralgeometrie derart ausgebildet, dass sie eine Verringerung des Volumens der Kältemittelaustrittskammer auf ein Totraumvolumen, das einem Volumen von ≤ 5,0 % vom Ansaugvolumen entspricht, beispielsweise auf 4,9 % vom Ansaugvolumen, ermöglichen. Bei einem Ansaugvolumen von 6 cm3 würde dies einem Totraumvolumen von etwa 0,3 cm3 entsprechen.With the inventive design of the refrigerant scroll compressor high pressure is achieved under air conditioning conditions, even before the refrigerant can escape through the main outlet. Therefore, no valve is required at the refrigerant main outlet. In particular, the shape of the spirals has the consequence that the main outlet valve is dispensable. In a particularly preferred embodiment of the invention, the individual spirals each have a total winding angle of 660 °. Preferably, the spirals are formed with respect to their spiral geometry such that they allow a reduction of the volume of the refrigerant outlet chamber to a dead space volume which is ≦ 9% of the suction volume or stroke volume of the scroll compressor. In a particularly preferred embodiment, the spirals are formed with respect to their spiral geometry such that they allow a reduction in the volume of the refrigerant outlet chamber to a dead space volume corresponding to a volume of ≤ 5.0% of the intake volume, for example to 4.9% of the intake volume. With a suction volume of 6 cm 3 , this would correspond to a dead space volume of about 0.3 cm 3 .
Im Wärmepumpenmodus bleiben die Kältemittel-Vorauslässe überwiegend geschlossen und das gesamte Kältemittel tritt durch den Kältemittel-Hauptauslass aus. Das Zurückströmen von der Hochdruckseite führt bei Niederdruckverhältnissen zu einer verschlechterten Verdichtung und hohen Austrittstem peratu ren.In heat pump mode, the refrigerant outlets remain mostly closed and all refrigerant exits through the main refrigerant outlet. The backflow from the high pressure side leads at low pressure conditions to a deteriorated compression and high Austrittstem peratu ren.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Bohrungen der Kältemittel-Vorauslässe und des Kältemittel-Hauptauslasses im Wesentlichen linear und in gleichen Abständen zueinander angeordnet, wobei der Hauptauslass in der Mitte und die Kältemittel-Vorauslässe symmetrisch dazu platziert sind. Die mittlere Verdichtungskammer ist in zwei mittlere Verdichtungsteilkammern aufgeteilt, die vorteilhafterweise symmetrisch zueinander positioniert sind. Es liegen dabei je nach Position bezüglich der beweglichen Spirale immer eine äußere und eine innere Verdichtungskammer vor. Das heißt, die äußere Verdichtungskammer grenzt an die konvexe Seite und die innere Verdichtungskammer an die konkave Seite der beweglichen Spirale. Die Bohrungen der Kältemittel-Vorauslässe befinden sich zumindest vorübergehend im Bereich der mittleren Verdichtungskammer, wobei sich mindestens eine Bohrung im Bereich der äußeren Verdichtungskammer und die gleiche Anzahl von Bohrungen im Bereich der inneren Verdichtungskammer befindet. Durch lineare, symmetrische Anordnung der Bohrungen der Kältemittelvorauslässe und des Hauptauslasses können die Vorauslassventile für die innere und äußere Verdichtungskammer beim gleichen Verdichtungsdruck zusammen öffnen oder schließen und eine Übergabe an den Kältemittel-Hauptauslass ist gewährleistet.In an advantageous embodiment of the invention, the bores of the refrigerant Inlets and the refrigerant main outlet arranged substantially linearly and equidistantly from each other, with the main outlet in the middle and the refrigerant outlets are placed symmetrically thereto. The middle compression chamber is divided into two middle compression sub-chambers, which are advantageously positioned symmetrically to each other. Depending on the position with respect to the movable spiral, there are always an outer and an inner compression chamber. That is, the outer compression chamber is adjacent to the convex side and the inner compression chamber is adjacent to the concave side of the movable scroll. The bores of the refrigerant outlets are at least temporarily in the region of the middle compression chamber, wherein at least one bore in the region of the outer compression chamber and the same number of bores in the region of the inner compression chamber. Linear and symmetrical arrangement of the refrigerant spool holes and the main outlet allow the internal and external compression chamber bleed valves to open or close together at the same compression pressure and to provide transfer to the main refrigerant outlet.
Als Ventil für das Öffnen und Schließen der beiden Kältemittel-Vorauslässe eignet sich insbesondere ein U-förmiges oder V-förmiges Ventil, mit dessen U- oder V-Schenkeln die Kältemittel-Vorauslässe geschlossenen werden können, während der geöffnete Kältemittel-Hauptauslass vorzugsweise zwischen den U- oder V-Schenkeln positioniert ist.As a valve for opening and closing the two refrigerant outlets is particularly suitable a U-shaped or V-shaped valve, with the U- or V-legs, the refrigerant feeds can be closed, while the opened refrigerant main outlet preferably between the U- or V-legs is positioned.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Verdichter im Wärmepumpenmodus bei Niederdruck und bei niedrigeren Verdichterdrehzahlen betrieben werden kann. Das führt zu einem verbesserten NVH-Wert, das heißt einer Verringerung der als Geräusch hörbaren oder als Vibration spürbaren Schwingungen im Fahrzeug, sowie einem niedrigeren Energieverbrauch und niedrigeren Lagerbelastungen, was zu einer längeren Lebensdauer des Lagers führt oder die Möglichkeit der Verringerung der Lagergröße eröffnet. Auch ist das benötigte Auslassventil preiswerter.Another advantage of the invention is that the compressor can be operated in heat pump mode at low pressure and at lower compressor speeds. This results in an improved NVH, that is, a reduction in vehicle vibration perceivable as noise or vibration, as well as lower energy consumption and lower bearing loads, resulting in longer bearing life or the possibility of reducing bearing size. Also, the required exhaust valve is cheaper.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
-
1A : einen Ausschnitt aus einem Scrollverdichter mit der stationären Spirale und Kältemittel-Auslassbohrungen in der zur Spirale stirnseitigen Wand des Scrollverdichter-Gehäuses als Innenansicht, -
1B : die stirnseitige Wand des Scrollverdichter-Gehäuses mit den Kältemittel-Auslassbohrungen als Außenansicht, -
2A : die stirnseitige Wand eines Scrollverdichter-Gehäuses mit drei Auslassbohrungen und einem Dreifingerventil, Stand der Technik, -
2B : die stirnseitige Wand eines Scrollverdichter-Gehäuses mit drei Auslassbohrungen und einem Zweifingerventil, -
3 : eine schematische Darstellung der ineinander verschachtelten Spiralen eines Scrollverdichters, -
4A : eine schematische Darstellung der ineinander verschachtelten Spiralen eines Scrollverdichters bei einem Rotationswinkel derKurbelwelle von 0° /360°, -
4B : eine schematische Darstellung der ineinander verschachtelten Spiralen eines Scrollverdichters bei einem Rotationswinkel derKurbelwelle von 90°, -
4C : eine schematische Darstellung der ineinander verschachtelten Spiralen eines Scrollverdichters bei einem Rotationswinkel derKurbelwelle von 180°, -
4D : eine schematische Darstellung der ineinander verschachtelten Spiralen eines Scrollverdichters bei einem Rotationswinkel derKurbelwelle von 270°, -
5 : eine grafische Darstellung des isentropen Drucks des Kältemittels in Abhängigkeit vom Rotationswinkel der Kurbelwelle bei der isentropen Verdichtung im Kältemittel-Scrollverdichter im Klimaanlagenmodus, -
6 : eine grafische Darstellung des isentropen Drucks des Kältemittels in Abhängigkeit vom Rotationswinkel der Kurbelwelle bei der isentropen Verdichtung im Scrollverdichter im Wärmepumpenmodus.
-
1A : a section of a scroll compressor with the stationary scroll and refrigerant outlet holes in the spiral frontal wall of the scroll compressor housing as an interior view, -
1B : the front wall of the scroll compressor housing with the refrigerant outlet holes as an external view, -
2A : the frontal wall of a Scrollverdichter housing with three outlet holes and a three-finger valve, prior art, -
2 B : the front wall of a scroll compressor housing with three outlet holes and a two-finger valve, -
3 : a schematic representation of the nested spirals of a scroll compressor, -
4A : a schematic representation of the nested spirals of a scroll compressor at a rotation angle of the crankshaft of 0 ° / 360 °, -
4B : a schematic representation of the nested spirals of a scroll compressor with a rotation angle of the crankshaft of 90 °, -
4C FIG. 2: a schematic representation of the nested spirals of a scroll compressor with a rotation angle of the crankshaft of 180 °, FIG. -
4D : a schematic representation of the nested spirals of a scroll compressor with a rotation angle of the crankshaft of 270 °, -
5 FIG. 2: a graphical representation of the isentropic pressure of the refrigerant as a function of the angle of rotation of the crankshaft during the isentropic compression in the refrigerant scroll compressor in air conditioning mode, FIG. -
6 : A graphical representation of the isentropic pressure of the refrigerant as a function of the angle of rotation of the crankshaft in the isentropic compression in the scroll compressor in heat pump mode.
Die
Die
Die
Die
Die
- ➢eine nach außen geöffnete/öffenbare
Verdichtungskammer als Saugdruckkammer 8 für das Ansaugen von Kältemittel, die in eine innere Ansaugkammer8.1 und eine äußere Ansaugkammer8.2 , je nach Position der jeweiligen Ansaugkammer8.1 ,8.2 bezüglich der beweglichen Spirale, aufgeteilt ist, - ➢eine
mit der Saugdruckkammer 8 verbundene mittlere Verdichtungskammer9 , wobei je nach Position zur beweglichen Spirale immer eine innere mittlere Verdichtungskammer9.1 und eine äußere mittlere Verdichtungskammer9.2 vorliegt, - ➢eine Kältemittelaustrittskammer
10 , die mit der mittleren Verdichtungskammer9 verbunden ist und in der sich die beiden inneren Endbereiche3a ;7a der Spiralen 3 ;7 gegenüberliegen.
- ➢a compression chamber open to the outside / openable as a suction pressure chamber
8th for sucking refrigerant into an inner suction chamber8.1 and an outer suction chamber8.2 , depending on the position of the respective suction chamber8.1 .8.2 with respect to the movable spiral, is divided - ➢one with the suction pressure chamber
8th connectedmiddle compression chamber 9 , Wherein, depending on the position of the movable spiral always an inner middle compression chamber9.1 and an outer medium compression chamber9.2 is present, - ➢a
refrigerant outlet chamber 10 that with themiddle compression chamber 9 is connected and in which the twoinner end portions 3a ;7a thespirals 3 ;7 are opposite.
Die
Aufgrund des besonderen Kältemitteleigenschaften (CO2) wird der notwendige Hochdruck unter allen Klimaanlagentestpunkten innerhalb der mittleren Verdichtungskammern
Die Spiralgeometrie, die sich unter anderem aus dem Umwicklungswinkel der Spiralen
Bei Werten für das Druckverhältnis von ≤ 3,7 zwischen dem Hochdruck und dem Niederdruck, der in den Ansaugkammern
Bei Druckverhältnissen von > 3,7 führt das fehlende Ventil am Hauptauslass
Die Figuren
Die
In der
Die
Die
Wie aus den im Zusammenhang mit den Figuren
Die
Lediglich für die Vorauslassbohrungen sind mit Vorauslassventilen versehen, die die Vorauslässe öffnen und schließen. Obwohl es kein Hauptaustrittsventil gibt, tritt kein Zurückströmen des Kältemittels in die kombinierte innere Verdichtungskammer des Scrollverdichters aus dem Hochdruckbereich auf, weil sich die Verdichtungskammer und der Hohlraum hinter dem Kältemittel-Hauptauslass auf dem gleichen Druckniveau befinden. Der Kältemittel-Scrollverdichter hat im Klimaanlagenmodus niedrige Austrittstemperaturen.Only the pilot holes are equipped with blow-off valves that open and close the valves. Although there is no main exhaust valve, no backflow of the refrigerant into the combined internal compression chamber of the scroll compressor from the high pressure region occurs because the compression chamber and the cavity are at the same pressure level behind the refrigerant main outlet. The refrigerant scroll compressor has low outlet temperatures in air conditioning mode.
Die
Der Druck des angesaugten Kältemittels liegt zunächst im Niederdruckbereich bei 20 bar und damit wesentlich niedriger im Vergleich zum Klimaanlagenmodus. Das Kältemittel wird verdichtet und gelangt dabei zunächst in den Bereich der Vorauslassbohrungen. Der Druck des Kältemittels steigt gleichzeitig mit der Rotation der Kurbelwelle exponentiell an, liegt aber noch deutlich unterhalb des Hochdruckniveaus (HP), wenn es in den Bereich der Kältemittel-Auslassbohrung gelangt. Es erfolgt daher ein Zurückströmen des Kältemittels von der Hochdruckseite in die kombinierte innere Verdichtungskammer, weil der Hauptauslass immer geöffnet ist und die Verdichtungskammer ein niedrigeres Druckniveau hat als der Hohlraum hinter dem Kältemittel-Auslass. Das Zurückströmen des Kältemittels in die innere kombinierte Verdichtungskammer wird in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kältemittel-ScrollverdichterRefrigerant scroll compressors
- 22
- Verdichtergehäusecompressor housing
- 2a2a
- stirnseitige Wand des Verdichtergehäusesfront wall of the compressor housing
- 33
- stationäre Spiralestationary spiral
- 3a3a
- innerer Endbereich der stationären Spiraleinner end region of the stationary spiral
- 4.14.1
- Kältemittel-Vorauslass, VorauslassbohrungRefrigerant delivery, pilot hole
- 4.24.2
- Kältemittel-Vorauslass, VorauslassbohrungRefrigerant delivery, pilot hole
- 55
- Kältemittel-Hauptauslass, HauptauslassbohrungMain refrigerant outlet, main outlet hole
- 66
- Ventil, VorauslassventilValve, pre-discharge valve
- 6.16.1
-
erster Schenkel eines U- oder V-förmigen Ventils
6 first leg of a U-shaped or V-shaped valve6 - 6.26.2
-
zweiter Schenkel eines U- oder V-förmigen Ventils
6 second leg of a U- or V-shaped valve6 - 77
- bewegliche Spiralemovable spiral
- 7a7a
- innerer Endbereich der beweglichen Spiraleinner end region of the movable spiral
- 88th
- Saugdruckkammer, VerdichtungskammerSuction pressure chamber, compression chamber
- 8.18.1
- innere Ansaugkammerinner suction chamber
- 8.28.2
- äußere Ansaugkammerouter suction chamber
- 99
- mittlere Verdichtungskammermiddle compression chamber
- 9.19.1
- innere mittlere Verdichtungskammerinner middle compression chamber
- 9.29.2
- äußere mittlere Verdichtungskammerouter middle compression chamber
- 1010
- Kältemittelaustrittskammer, VerdichtungskammerRefrigerant outlet chamber, compression chamber
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-
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