DE102020132290A1

DE102020132290A1 - Spiralverdichter

Info

Publication number: DE102020132290A1
Application number: DE102020132290.9A
Authority: DE
Inventors: Changqiao Bao; Kun Qian; Wenhu Yao; Xueyou Zhou; Gang Yao; Zaiwang Wang; Quanping Lei
Original assignee: Danfoss Tianjin Ltd
Current assignee: Danfoss Tianjin Ltd
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2020-12-04
Publication date: 2021-07-01
Also published as: CN113048051B; CN113048051A; US11396873B2; US20210199111A1

Abstract

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung stellen einen Spiralverdichter bereit. Der Spiralverdichter weist auf: eine feststehende Spirale mit einer Endplatte und einer feststehenden Spiralwicklung, die sich von der Endplatte aus erstreckt; eine umlaufende Spirale mit einer umlaufenden Spiralwicklung, wobei die umlaufende Spiralwicklung mit der feststehenden Spiralwicklung in Eingriff steht, um eine Vielzahl von Verdichtungskammern zum Verdichten eines Mediums zu bilden; einen in der Endplatte der feststehenden Spirale ausgebildeten Kanal, wobei der Kanal zu einer Verdichtungskammer der Vielzahl von Verdichtungskammern führt und ein Ventil, das an der Endplatte der feststehenden Spirale bereitgestellt ist und derart ausgebildet ist, dass es sich öffnet, wenn ein Druck in der einen Verdichtungskammer höher als ein vorbestimmter Druckschwellenwert ist, so dass das Medium in der einen Verdichtungskammer aus der einen Verdichtungskammer durch den Kanal fließen kann. Der Spiralverdichter gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung kann beispielsweise die Leistung des Spiralverdichters verbessern.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet der Erfindung
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf einen S piralverdi chter.
Beschreibung des Stands der Technik
Ein Spiralverdichter umfasst eine feststehende Spirale und eine umlaufende Spirale. Die feststehende Spirale hat eine Endplatte und eine feststehende Spiralwicklung, die sich von der Endplatte aus erstreckt. Die umlaufende Spirale hat eine umlaufende Spiralwicklung, und die umlaufende Spiralwicklung und die feste Spiralwicklung sind miteinander verbunden, um eine Verdichtungskammer zum Verdichten eines Mediums zu bilden. Wenn der Kompressor arbeitet, werden die Kältemittelflüssigkeit oder der Nassdampf durch den Kompressor in den Kompressor gesaugt. Da die Flüssigkeit inkompressibel ist, wird die in den Kompressor gesaugte Flüssigkeit eine große Stoßkraft auf die Spiralwicklungen ausüben. Die Spiralen können brechen, was zu einer Beschädigung des Verdichters führen kann, so dass der Verdichter nicht mehr funktioniert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Ziel der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung ist es, einen Spiralverdichter bereitzustellen, wodurch beispielsweise die Leistung des Spiralverdichters und insbesondere die Beständigkeit gegen Flüssigkeitsschlag verbessert werden.
Die Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung stellen einen Spiralverdichter bereit. Der Spiralverdichter umfasst: eine feststehende Spirale mit einer Endplatte und einer feststehenden Spiralwicklung, die sich von der Endplatte aus erstreckt; eine umlaufende Spirale mit einer umlaufenden Spiralwicklung, wobei die umlaufende Spiralwicklung mit der feststehenden Spiralwicklung in Eingriff steht, um eine Vielzahl von Verdichtungskammern zum Verdichten eines Mediums zu bilden; einen in der Endplatte der feststehenden Spirale ausgebildeten Kanal, wobei der Kanal zu einer Verdichtungskammer der Vielzahl von Verdichtungskammern führt; und ein Ventil, das an der Endplatte der feststehenden Spirale bereitgestellt ist und derart ausgebildet ist, dass es sich öffnet, wenn ein Druck in der einen Verdichtungskammer höher als ein vorbestimmter Druckschwellenwert ist, so dass das Medium in der einen Verdichtungskammer aus der einen Verdichtungskammer durch den Kanal fließen kann.
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung umfasst das Ventil: einen Ventilsitz, der auf einer von der feststehenden Spiralwicklung abgewandten Seite der feststehenden Spirale bereitgestellt ist, wobei eine Öffnung des Kanals in dem Ventilsitz ausgebildet ist; ein Ventilelement, das derart ausgebildet ist, dass es die Öffnung des Kanals öffnet und schließt; und eine Feder, die derart ausgebildet ist, dass sie eine Druckkraft auf das Ventilelement in Richtung des Ventilsitzes ausübt.
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung umfasst das Ventil ferner: ein Befestigungselement, das an einer von der feststehenden Spiralwicklung abgewandten Seite der feststehenden Spirale befestigt ist, wobei das Befestigungselement aufweist: eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche, die einander gegenüberliegen, und ein Loch, das sich von der ersten Seitenfläche in Richtung der zweiten Seitenfläche bis zwischen die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche erstreckt, wobei das Ventilelement und die Feder in dem Loch des Befestigungselements bereitgestellt sind.
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung weist das Befestigungselement ferner eine Öffnung auf, die sich von der ersten Seitenfläche in einer axialen Richtung des Lochs erstreckt, um einen Teil des Lochs freizulegen, wobei eine Breite der Öffnung kleiner als ein Durchmesser des Lochs ist.
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung weist das Befestigungselement zwei der genannten Öffnungen auf, und die beiden Öffnungen stehen einander in einer Richtung senkrecht zur axialen Richtung des Lochs gegenüber.
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung hat das Ventilelement: eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche, die einander gegenüberliegen, und ein Loch, das sich von der ersten Seitenfläche in Richtung der zweiten Seitenfläche bis zwischen die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche erstreckt, wobei ein Ende der Feder in das Loch des Ventilelements eingesetzt ist.
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung weist die feststehende Spirale ferner einen Vorsprung auf, der von einer von der feststehenden Spiralwicklung abgewandten Seite der Endplatte vorsteht, und der Ventilsitz ist in einer Seitenfläche des Vorsprungs bereitgestellt.
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung weist die feststehende Spirale ferner einen Vorsprung auf, der von einer von der feststehenden Spiralwicklung abgewandten Seite der Endplatte vorsteht, wobei der Ventilsitz in einer Seitenfläche des Vorsprungs bereitgestellt ist, und die feststehende Spirale ferner eine Ausnehmung auf der von der feststehenden Spiralwicklung abgewandten Seite der Endplatte aufweist, und das Befestigungselement in der Ausnehmung bereitgestellt ist.
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung weist die feststehende Spirale ferner einen Vorsprung auf, der von einer von der feststehenden Spiralwicklung abgewandten Seite der Endplatte vorsteht, wobei der Ventilsitz in einer Seitenfläche des Vorsprungs bereitgestellt ist, und die erste Seitenfläche des Befestigungselements und die Seitenfläche des Vorsprungs aneinander stoßen.
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung erstreckt sich die Seitenfläche des Vorsprungs entlang einer axialen Richtung der feststehenden Spirale, und das Befestigungselement ist von einer Bodenfläche der Ausnehmung beabstandet.
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung ist die eine Verdichtungskammer der mehreren Verdichtungskammern eine radial äußerste Verdichtungskammer der mehreren Verdichtungskammern.
Der Spiralverdichter gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung kann beispielsweise die Leistung des Spiralverdichters verbessern.
Figurenliste

1 ist eine schematische Teilquerschnittsansicht eines Spiralverdichters gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht eines Ventils und zugehöriger Teile, die in 1 dargestellt sind;
3 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils des in 1 gezeigten Spiralverdichters;
4 ist eine teilweise vergrößerte perspektivische Ansicht des in 3 dargestellten Ventils und zugehöriger Teile;
5 ist eine Querschnittsansicht des in 1 dargestellten Spiralverdichters; und
6 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht des in 5 dargestellten Teils A (das Ventil und zugehörige Teile).

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DER ERFINDUNG
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben.
Bezug nehmend auf die 1 bis 6 umfasst der Spiralverdichter gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung: eine feststehende Spirale 10, eine umlaufende Spirale 20, einen Kanal 6 und ein Ventil 5. Die feststehende Spirale 10 hat eine Endplatte 11 und eine feststehende Spiralwicklung 12, die sich von der Endplatte 11 erstreckt. Die umlaufende Spirale 20 hat eine umlaufende Spiralwicklung 21. Die umlaufende Spiralwicklung 21 und die feste Spiralwicklung 12 sind miteinander verbunden, um eine Vielzahl von Verdichtungskammern 3 zum Verdichten eines Mediums zu bilden. Der Kanal 6 ist in der Endplatte 11 der feststehenden Spirale 10 ausgebildet, und der Kanal 6 führt zu einer Verdichtungskammer 3 der Vielzahl von Verdichtungskammern 3. Das Ventil 5 ist an der Endplatte 11 der feststehenden Spirale 10 bereitgestellt und ist derart ausgebildet, dass es sich öffnet, wenn der Druck in der Verdichtungskammer 3 höher ist als der vorbestimmte Druckschwellenwert, so dass das Medium in der Verdichtungskammer 3 durch den Kanal 6 aus der Verdichtungskammer 3 fließen kann. Die Verdichtungskammer 3 kann die radial äußerste Verdichtungskammer 3 der Vielzahl von Verdichtungskammern 3 sein. Der vorgegebene Druckschwellenwert kann entsprechend der Differenz zwischen dem Druck in der Verdichtungskammer 3, der dem Ventil 5 entspricht, und dem Druck am Einlass des Spiralverdichters eingestellt werden.
Gemäß den 2 bis 4 umfasst das Ventil 5 in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung: einen Ventilsitz 51, ein Ventilelement 52 und eine Feder 53. Der Ventilsitz 51 ist auf der von der feststehenden Spiralwicklung 12 abgewandten Seite der feststehenden Spirale 10 angeordnet, und eine Öffnung des Kanals 6 ist im Ventilsitz 51 ausgebildet. Das Ventilelement 52 ist zum Öffnen und Schließen der Öffnung des Kanals 6 ausgebildet. Die Feder 53 ist derart ausgebildet, dass sie eine Druckkraft auf das Ventilelement 52 in Richtung des Ventilsitzes 51 ausübt. Die elastische Kraft der Feder 53 ist entsprechend dem oben angeführten vorbestimmten Druckschwellenwert gewählt, so dass, wenn der Druck in der Verdichtungskammer 3, die dem Ventil 5 entspricht, höher als die elastische Kraft der Feder 53 ist, die Feder 53 durch den Fluss des Mediums im Kanal 6 weggedrückt wird, so dass das Ventil 5 geöffnet wird. Dadurch strömt das Medium in der Verdichtungskammer 3 durch den Kanal 6 aus der Verdichtungskammer 3. Das Medium ist z.B. Kältemittelflüssigkeit oder Kältemitteldampf.
Gemäß den 2 bis 4 umfasst das Ventil 5 in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung ferner ein Befestigungselement 54, das an der von der feststehenden Spiralwicklung 12 abgewandten Seite der feststehenden Spirale 10 befestigt ist. Das Befestigungselement 54 hat eine erste Seitenfläche 541 und eine zweite Seitenfläche 542, die einander gegenüberliegen, und ein Loch 540, das sich von der ersten Seitenfläche 541 in Richtung der zweiten Seitenfläche 542 bis zwischen die erste Seitenfläche 541 und die zweite Seitenfläche 542 erstreckt. Das Ventilelement 52 und die Feder 53 sind beweglich in dem Loch 540 des Befestigungselements 54 bereitgestellt. Gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung weist das Befestigungselement 54 ferner eine Öffnung 548 auf, die sich von der ersten Seitenfläche 541 in der axialen Richtung des Lochs 540 erstreckt, um einen Teil des Lochs 540 freizulegen. Die Breite der Öffnung 548 ist kleiner als der Durchmesser des Lochs 540. Das Befestigungselement 54 kann zwei Öffnungen 548 aufweisen, wobei die beiden Öffnungen 548 sich in einer Richtung senkrecht zur axialen Richtung des Lochs gegenüberstehen. Zum Beispiel befinden sich die beiden Öffnungen 548 jeweils in der Oberseite und der Unterseite des Befestigungselements 54.
Gemäß den 2 bis 4 hat das Ventilelement 52 in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung eine erste Seitenfläche 521 und eine zweite Seitenfläche 522, die einander gegenüberliegen, und ein Loch 520, das sich von der ersten Seitenfläche 521 in Richtung der zweiten Seitenfläche 522 bis zwischen die erste Seitenfläche 521 und die zweite Seitenfläche 522 erstreckt. Ein Ende der Feder 53 ist in das Loch 520 des Ventilelements 52 eingesetzt.
Gemäß den 2 bis 4 weist die feststehende Spirale 10 in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung ferner einen Vorsprung 7 auf, der von der von der feststehenden Spiralwicklung 12 abgewandten Seite der Endplatte 11 vorsteht, wobei der Ventilsitz 51 in der Seitenfläche 71 des Vorsprungs 7 bereitgestellt ist. Die erste Seitenfläche 541 des Befestigungselements 54 und die Seitenfläche 71 des Vorsprungs 7 können aneinander stoßen. Das Befestigungselement 54 kann mit Schrauben 9 an der Seitenfläche 71 des Vorsprungs 7 der feststehenden Spirale 10 befestigt werden (siehe 4). Das Befestigungselement 54 kann auch mit anderen Mitteln an der Seitenfläche 71 des Vorsprungs 7 der feststehenden Spirale 10 befestigt werden.
Gemäß den 2 bis 4 weist die feststehende Spirale 10 in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung ferner eine Ausnehmung 8 auf der von der feststehenden Spiralwicklung 12 abgewandten Seite der Endplatte 11 auf, wobei das Befestigungselement 54 in der Ausnehmung 8 bereitgestellt ist. Die Seitenfläche 71 des Vorsprungs 7 erstreckt sich entlang der axialen Richtung der feststehenden Spirale 10, wobei das Befestigungselement 54 von der Bodenfläche 81 der Ausnehmung 8 beabstandet ist. Die Bodenfläche 81 der Ausnehmung 8 kann sich senkrecht zur axialen Richtung der feststehenden Spirale 10 erstrecken. Beispielsweise kann sich die Seitenfläche 71 des Vorsprungs 7 im Gebrauch in vertikaler Richtung erstrecken, und die Bodenfläche 81 der Ausnehmung 8 kann sich in horizontaler Richtung erstrecken.
Gemäß den 2 bis 5 umfasst der Kanal 6 in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung ein erstes Loch 61, das sich in dem Vorsprung 7 erstreckt, und ein zweites Loch 62, das sich von dem Vorsprung 7 in Richtung der von dem Vorsprung 7 abgewandten Seite der Endplatte 11 erstreckt und durch die Endplatte 11 verläuft. Das erste Loch 61 steht in Verbindung mit dem zweiten Loch 62. Beispielsweise erstreckt sich das erste Loch 61 in dem Vorsprung 7 in einer Richtung senkrecht zur axialen Richtung der feststehenden Spirale 10, und das zweite Loch 62 erstreckt sich von dem Vorsprung 7 in der axialen Richtung der feststehenden Spirale 10 in Richtung der von dem Vorsprung 7 abgewandten Seite der Endplatte 11 und verläuft durch die Endplatte 11. Die zweite Bohrung 62 führt in den Kompressionsraum 3. Die Position des zweiten Lochs 62 befindet sich in einem Abstand eines vorbestimmten Winkels von der Position, an der die umlaufende Spiralwicklung 21 und die feste Spiralwicklung 12 eine Verdichtung beginnen, z. B. 281 Grad bis 301 Grad, z. B. etwa 291 Grad. Das zweite Loch 62 kann zwei Löcher 62 umfassen.
Der Spiralverdichter gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung kann zum Beispiel die Beständigkeit des Spiralverdichters gegen Flüssigkeitsschlag verbessern.
Darüber hinaus wird in dem Spiralverdichter gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung das Ventil 5 verwendet. Wenn also das flüssige Medium im Spiralverdichter angesaugt wird, da der Druck in der Verdichtungskammer 3 höher sein wird als der vorbestimmte Druckschwellenwert, wird das Ventil 5 geöffnet, damit das Medium in der Verdichtungskammer 3 durch den Kanal 6 aus der Verdichtungskammer 3 strömen kann.
Da der Kanal 6 zur radial äußersten Verdichtungskammer 3 führt, d.h. zur Verdichtungskammer 3 im Bereich der Medium-Ansaugöffnung, kann das flüssige Medium, wenn es im Spiralverdichter angesaugt wird, rechtzeitig abgeführt werden, um eine Beschädigung des Verdichters zu verhindern.
Obwohl die obigen Ausführungsbeispiele beschrieben sind, können einige Merkmale in den obigen Ausführungsbeispiele kombiniert werden, um neue Ausführungsbeispiele zu bilden.

Claims

Spiralverdichter mit einer feststehenden Spirale mit einer Endplatte und einer feststehenden Spiralwicklung, die sich von der Endplatte aus erstreckt; einer umlaufenden Spirale mit einer umlaufenden Spiralwicklung, wobei die umlaufende Spiralwicklung mit der feststehenden Spiralwicklung in Eingriff steht, um eine Vielzahl von Verdichtungskammern zum Verdichten eines Mediums zu bilden; einem Kanal, der in der Endplatte der feststehenden Spirale ausgebildet ist, wobei der Kanal zu einer Verdichtungskammer der Vielzahl von Verdichtungskammern führt; und einem Ventil, das an der Endplatte der feststehenden Spirale bereitgestellt ist und derart ausgebildet ist, dass es sich öffnet, wenn ein Druck in der einen Verdichtungskammer höher als ein vorbestimmter Druckschwellenwert ist, so dass das Medium in der einen Verdichtungskammer aus der einen Verdichtungskammer durch den Kanal fließen kann.
Spiralverdichter nach Anspruch 1, wobei das Ventil aufweist: einen Ventilsitz, der auf einer von der feststehenden Spiralwicklung abgewandten Seite der feststehenden Spirale bereitgestellt ist, wobei eine Öffnung des Kanals in dem Ventilsitz ausgebildet ist; ein Ventilelement, das zum Öffnen und Schließen der Öffnung des Kanals ausgebildet ist; und eine Feder, die derart ausgebildet ist, dass sie eine Druckkraft auf das Ventilelement in Richtung des Ventilsitzes ausübt.
Spiralverdichter nach Anspruch 2, wobei das Ventil ferner umfasst: ein Befestigungselement, das auf einer von der feststehenden Spiralwicklung abgewandten Seite der feststehenden Spirale befestigt ist, wobei das Befestigungselement aufweist: eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche, die einander gegenüberliegen; und ein Loch, das sich von der ersten Seitenfläche in Richtung der zweiten Seitenfläche bis zwischen die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche erstreckt, wobei das Ventilelement und die Feder in dem Loch des Befestigungselements bereitgestellt sind.
Spiralverdichter nach Anspruch 3, wobei: das Befestigungselement ferner eine Öffnung aufweist, die sich von der ersten Seitenfläche in einer axialen Richtung des Lochs erstreckt, um einen Teil des Lochs freizulegen, und wobei eine Breite der Öffnung kleiner ist als ein Durchmesser des Lochs.
Spiralverdichter nach Anspruch 4, wobei: das Befestigungselement zwei der genannten Öffnungen aufweist, und die beiden Öffnungen einander in einer Richtung senkrecht zur axialen Richtung des Lochs gegenüberliegen.
Spiralverdichter nach Anspruch 2, wobei das Ventilelement aufweist: eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche, die einander gegenüberliegen, und ein Loch, das sich von der ersten Seitenfläche in Richtung der zweiten Seitenfläche bis zwischen die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche erstreckt, wobei ein Ende der Feder in das Loch des Ventilelements eingesetzt ist.
Spiralverdichter nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei: die feststehende Spirale ferner einen Vorsprung aufweist, der von einer von der feststehenden Spiralwicklung abgewandten Seite der Endplatte vorsteht, und der Ventilsitz in einer Seitenfläche des Vorsprungs bereitgestellt ist.
Spiralverdichter nach Anspruch 3, wobei: die feststehende Spirale ferner einen Vorsprung aufweist, der von einer von der feststehenden Spiralwicklung abgewandten Seite der Endplatte vorsteht, und der Ventilsitz in einer Seitenfläche des Vorsprungs bereitgestellt ist, und die feststehende Spirale ferner eine Ausnehmung an der von der feststehenden Spiralwicklung abgewandten Seite der Endplatte aufweist und das Befestigungselement in der Ausnehmung bereitgestellt ist.
Spiralverdichter nach Anspruch 3, wobei: die feststehende Spirale ferner einen Vorsprung aufweist, der von einer von der feststehenden Spiralwicklung abgewandten Seite der Endplatte vorsteht, und der Ventilsitz in einer Seitenfläche des Vorsprungs bereitgestellt ist, und die erste Seitenfläche des Befestigungselements und die Seitenfläche des Vorsprungs aneinander stoßen.
Spiralverdichter nach Anspruch 8 oder 9, wobei: die Seitenfläche des Vorsprungs sich entlang einer axialen Richtung der feststehenden Spirale erstreckt, und das Befestigungselement von einer Bodenfläche der Ausnehmung beabstandet ist.
Spiralverdichter nach Anspruch 1, wobei: die eine Verdichtungskammer der Mehrzahl von Verdichtungskammern eine radial äußerste Verdichtungskammer der Mehrzahl von Verdichtungskammern ist.