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HINTERGRUND
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(a) Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Spiralverdichter für ein Klimaanlagesystem eines Fahrzeugs, insbesondere den Spiralverdichter mit einer Rückdruck-Zirkulationsstruktur, die so ausgebildet ist, dass Öl und Kältemittel, die zur Aufrechterhaltung des Rückdrucks aus einer Rückdruckkammer abgegeben werden, unmittelbar in Richtung einer Spirale abgegeben werden, um die Zirkulation des Kältemittels sicherzustellen.
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(b) Beschreibung des Standes der Technik
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Im Allgemeinen ist ein Spiralverdichter eine Kühl- und Heizkomponente eines Klimaanlagensystems. Der Spiralverdichter ist einer von einer Vielzahl von Verdichtern, die Kältemittel mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck aus einem Verdampfer ansaugen, das Kältemittel mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck zu Kältemittel mit hoher Temperatur und hohem Druck verdichten und Kältemittel mit hoher Temperatur und hohem Druck an einen Verflüssiger abgeben.
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Typischerweise umfasst ein solcher Spiralverdichter: ein Gehäuse mit einem Einlass; eine rotierende Welle, die mit einem Rotor verbunden ist, der in einem innerhalb des Gehäuses angeordneten Stator vorgesehen ist; eine umlaufende Spirale, die mit der rotierenden Welle verbunden ist, um zu umlaufen; eine feststehende Spirale, die mit der umlaufenden Spirale in Eingriff steht, um ein Paar von Verdichtungskammern zu definieren; einen Hauptrahmen, der mit der feststehenden Spirale gekoppelt ist, wobei die umlaufende Spirale zwischen dem Hauptrahmen und der feststehenden Spirale angeordnet ist, um auf dem Gehäuse zu sitzen; eine Antirotationseinheit, die verhindert, dass sich die umlaufende Spirale um die Achse der Antirotationseinheit dreht; und eine obere Kappe, die mit einem Ölabscheider und einem Auslass versehen ist. Der Scrollverdichter arbeitet wie folgt.
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Das durch den Einlass angesaugte Kältemittelgas strömt zu den Verdichtungskammern, die durch den Eingriff der umlaufenden Spirale und der feststehenden Spirale definiert sind, um in den Verdichtungskammern verdichtet zu werden.
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Das komprimierte Kältemittelgas wird aus dem mittleren Teil der feststehenden Spirale ausgestoßen. Das Öl wird vom Kältemittelgas getrennt und fließt in einen Ölbehälter, und das Kältemittelgas wird über den Auslass abgeleitet.
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Zu diesem Zeitpunkt wird die Leckage durch den Gasdruck verursacht, der in tangentialer, axialer und radialer Richtung durch den Druck des komprimierten Kältemittels erzeugt wird. Es gibt eine Vielzahl von Strukturen zur Verringerung solcher Leckagen, von denen ein feststehendes Spiralen-Rückdrucksystem, ein umlaufendes Spiralen-Rückdrucksystem, ein oberes Dichtungssystem und dergleichen vorgesehen sind, um Leckagen zu verringern, die durch den in einer axialen Richtung erzeugten Gasdruck verursacht werden.
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Wenn jedoch der Druck einer Rückdruckkammer verwendet wird, kann ein zu niedriger Druck der Rückdruckkammer den Spalt vergrößern und damit die Leistung der Spirale beeinträchtigen. Ein zu hoher Druck in der Rückdruckkammer kann den Abrieb erhöhen und dadurch ein strukturelles Problem verursachen. Aus diesen Gründen ist es erforderlich, den Druck auf ein bestimmtes Niveau einzustellen. Bei hohem Druck ist eine Druckentlastung erforderlich, um den Druck in der Rückdruckkammer zu senken. Da der Druck in der Rückdruckkammer höher ist als der Ansaugdruck, ist vor der Druckentlastung grundsätzlich eine Dekomprimierung erforderlich.
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Dementsprechend wird im Stand der Technik ein Hohlraum der rotierenden Welle genutzt, um das Kältemittel zu dekomprimieren, während sich das Kältemittel durch einen Spalt zwischen einem Lager und einer Welle am distalen Ende der rotierenden Welle bewegt, oder das Kältemittel in Richtung eines Motorgehäuses abzuführen. Auf der Seite des Motorgehäuses kann eine gesonderte Dekompressionsvorrichtung vorgesehen werden, die die Dekomprimierung ermöglicht.
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Bei einer Vergrößerung des Weges, durch den Kältemittel und Öl fließen, kann es jedoch vorkommen, dass in einer Situation, in der nicht genügend Öl vorhanden ist, kein Öl zugeführt wird. Da auf der Seite des Motorgehäuses eine separate Struktur angebracht ist, kann sich die Gesamtgröße erhöhen, was bei der Verpackung nachteilig ist.
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Das Vorstehende hat lediglich die Absicht, ein besseres Verständnis für den Hintergrund der vorliegenden Offenbarung zu schaffen, und soll nicht bedeuten, dass die vorliegende Offenbarung in den Geltungsbereich des Standes der Technik fällt, der einem Fachmann bereits bekannt ist.
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FAZIT
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Dementsprechend offenbart die vorliegende Offenbarung einen Spiralverdichter mit einer Rückdruck-Zirkulationsstruktur, die so ausgebildet ist, dass Öl und Kältemittel, die aus einer Rückdruckkammer zur Aufrechterhaltung des Rückdrucks abgegeben werden, unmittelbar in Richtung einer Spirale abgegeben werden, um die Zirkulation von Kältemittel und Öl sicherzustellen. Die Rückdruck-Zirkulationsstruktur der vorliegenden Offenbarung weist im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen eine vereinfachte Struktur auf, so dass die Gesamtgröße eines Gehäuses, in dem der Spiralverdichter untergebracht ist, im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen reduziert werden kann. Der Spiralverdichter der vorliegenden Offenbarung kann in ein Klimaanlagesystem eines Fahrzeugs eingebaut werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Spiralenverdichter mit einer Rückdruck-Zirkulationsstruktur bereitgestellt. Der Spiralverdichter kann umfassen: ein Motorgehäuse; einen Hauptrahmen, der auf dem Motorgehäuse sitzt; eine Antriebswelle, die mit einem im Inneren des Motorgehäuses vorgesehenen Motor verbunden ist, um sich mit der vom Motor aufgenommenen Drehkraft zu drehen; auf dem Hauptrahmen vorgesehene umlaufende Spirale, die mit der Antriebswelle in umlaufender Weise verbunden ist und eine spiralförmige umlaufende Windung aufweist; eine Rückdruckkammer, die auf einer Seite der umlaufenden Spirale innerhalb des Hauptrahmens vorgesehen ist; eine feststehende Spirale mit einer spiralförmigen, feststehenden Windung, die so ausgebildet ist, dass sie der umlaufenden Windung der umlaufenden Spirale entspricht und mit dieser in Eingriff zu stehen; und einen Rückgewinnungsflusskanal, der in dem Hauptrahmen vorgesehen ist und sich von der Rückdruckkammer erstreckt, um mit der feststehenden Spirale in Verbindung zu stehen. Die feststehende Spirale kann ein Dekompressionsteil mit einem Verbindungsloch, das von der feststehenden Windung beabstandet ist und mit dem Rückgewinnungsflusskanal in Verbindung steht, einem Kanal, der sich von dem Verbindungsloch erstreckt, und ein offenes Loch, das an einem distalen Ende des Kanals vorgesehen ist, um zu der umlaufenden Windung und der feststehenden Windung offen zu sein, umfassen.
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Der Rückgewinnungsflusskanal kann einen ersten Rückgewinnungskanal umfassen, der sich von der Rückdruckkammer erstreckt, und einen zweiten Rückgewinnungskanal, der von dem ersten Rückgewinnungskanal abzweigt, um mit der feststehenden Spirale in Verbindung zu stehen.
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Der Durchmesser des ersten Rückgewinnungskanals kann größer sein als der Durchmesser des zweiten Rückgewinnungskanals.
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Der zweite Rückgewinnungskanal kann von dem ersten Rückgewinnungskanal an einer Position abgezweigt werden, die von einem distalen Ende des ersten Rückgewinnungskanals beabstandet ist, so dass ein gewisser Winkel zwischen dem ersten Rückgewinnungskanal und dem zweiten Rückgewinnungskanal definiert wird.
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Der Kanal kann außerhalb der feststehenden Windung und beabstandet davon angeordnet sein und entlang der feststehenden Windung gekrümmt sein.
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Eine Vielzahl von offenen Löchern kann so vorgesehen werden, um zu der umlaufenden Windung und der feststehenden Windung sowohl in einer Richtung nach außen als auch nach innen offen zu sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Spiralverdichter mit einer Rückdruck-Zirkulationsstruktur bereitgestellt. Der Spiralverdichter kann umfassen: ein Motorgehäuse; einen Hauptrahmen, der auf dem Motorgehäuse sitzt; eine Antriebswelle, die mit einem im Inneren des Motorgehäuses vorgesehenen Motor verbunden ist, um sich mit der vom Motor aufgenommenen Drehkraft zu drehen; auf dem Hauptrahmen vorgesehene umlaufende Spirale, die mit der Antriebswelle in umlaufender Weise verbunden ist und eine spiralförmige umlaufende Windung aufweist; eine Rückdruckkammer, die auf einer Seite der umlaufenden Spirale innerhalb des Hauptrahmens vorgesehen ist; eine feststehende Spirale mit einer spiralförmigen, feststehenden Windung, die so ausgebildet ist, dass sie der umlaufenden Windung der umlaufenden Spirale entspricht und mit dieser in Eingriff zu stehen; einen Rückgewinnungsflusskanal, der in dem Hauptrahmen vorgesehen ist und sich von der Rückdruckkammer erstreckt, um mit der feststehenden Spirale in Verbindung zu stehen; und einen Ölfilter, der im Rückgewinnungsflusskanal vorgesehen ist, um in der aus der Rückdruckkammer abgegebenen Flüssigkeit enthaltene Fremdkörper zu filtern. Die feststehende Spirale kann ein Dekompressionsteil mit einem Verbindungsloch, das von der feststehenden Windung beabstandet ist und mit dem Rückgewinnungsflusskanal in Verbindung steht, einem Kanal, der sich von dem Verbindungsloch erstreckt, und ein offenes Loch, das an einem distalen Ende des Kanals vorgesehen ist, um zu der umlaufenden Windung und der feststehenden Windung offen zu sein, umfassen.
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Der Rückgewinnungsflusskanal kann einen ersten Rückgewinnungskanal umfassen, der sich von der Rückdruckkammer erstreckt, und einen zweiten Rückgewinnungskanal, der von dem ersten Rückgewinnungskanal abzweigt, um mit der feststehenden Spirale in Verbindung zu stehen. Der Ölfilter kann auf dem ersten Rückgewinnungskanal vorgesehen sein, und der zweite Rückgewinnungskanal kann vom ersten Rückgewinnungskanal an einer vom Ölfilter beabstandeten Stelle abgezweigt sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Spiralverdichter mit einer Rückdruck-Zirkulationsstruktur bereitgestellt. Der Spiralverdichter kann umfassen: ein Motorgehäuse; einen Hauptrahmen, der auf dem Motorgehäuse sitzt; eine Antriebswelle, die mit einem im Inneren des Motorgehäuses vorgesehenen Motor verbunden ist, um sich mit der vom Motor aufgenommenen Drehkraft zu drehen; auf dem Hauptrahmen vorgesehene umlaufende Spirale, die mit der Antriebswelle in umlaufender Weise verbunden ist und eine spiralförmige umlaufende Windung aufweist; eine Rückdruckkammer, die auf einer Seite der umlaufenden Spirale innerhalb des Hauptrahmens vorgesehen ist; eine feststehende Spirale mit einer spiralförmigen, feststehenden Windung, die so ausgebildet ist, dass sie der umlaufenden Windung der umlaufenden Spirale entspricht und mit dieser in Eingriff zu stehen; einen Rückgewinnungsflusskanal, der in dem Hauptrahmen vorgesehen ist und sich von der Rückdruckkammer erstreckt, um mit der feststehenden Spirale in Verbindung zu stehen; und eine Dekompressionseinheit, die im Rückgewinnungsflusskanal vorgesehen ist, um den Druck des von der Rückdruckkammer zur feststehenden Spirale und zur umlaufenden Spirale strömenden Fluids zu verringern. Die feststehende Spirale kann ein Dekompressionsteil mit einem Verbindungsloch, das von der feststehenden Windung beabstandet ist und mit dem Rückgewinnungsflusskanal in Verbindung steht, einem Kanal, der sich von dem Verbindungsloch erstreckt, und ein offenes Loch, das an einem distalen Ende des Kanals vorgesehen ist, um zu der umlaufenden Windung und der feststehenden Windung offen zu sein, umfassen.
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Die Dekompressionseinheit kann eine Vielzahl von Kammern und Durchgangslöcher umfassen, die die Kammern miteinander verbinden.
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Die Dekompressionseinheit kann so ausgebildet sein, dass sich die Durchgangslöcher in Längsrichtung jeder der Kammern nicht überlappen.
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In dem Spiralverdichter mit der vorstehend beschriebenen Rückdruck-Zirkulationsstruktur kann Kältemittel, das aus einer Rückdruckkammer zur Aufrechterhaltung des Rückdrucks und des Öls abgegeben wird, direkt in Richtung einer Spirale abgegeben werden, um die Zirkulation von Kältemittel und Öl zu gewährleisten, und die Größe eines Gehäuses, das den Spiralverdichter enthält, kann durch strukturelle Vereinfachung im Vergleich zu herkömmlichen Geräten reduziert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Die oben genannten und andere Ziele, Merkmale, und andere Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, klarer verstanden, wobei
- 1 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Spiralverdichters mit einer Rückdruck-Zirkulationsstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung;
- 2 eine Endansicht, die eine feststehende Spirale des Spiralverdichters zeigt, in der die in 1 dargestellte Rückdruck-Zirkulationsstruktur verwendet wird;
- 3 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform des Spiralverdichters gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 4 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die eine weitere Ausführungsform des Spiralverdichters gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
- 5 ist eine perspektivische Ansicht einer Dekompressionseinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Es ist zu verstehen, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug...“ oder andere ähnliche hierin verwendete Begriffe motorgetriebene Fahrzeuge im Allgemeinen betrifft, wie beispielsweise Personenkraftwagen einschließlich Geländewagen (SUV, abgeleitet vom englischen Begriff „sports utility vehicle“, auf Deutsch „Sport-Gebrauchsfahrzeug“), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Vielzahl von Booten und Schiffen, Flugzeuge und ähnliches, und weist Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Steckdosenhybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffgetriebene Fahrzeuge und Fahrzeuge mit anderen alternativen Kraftstoffen (beispielsweise Kraftstoffe, welche aus anderen Rohstoffen als Erdöl gewannen werden) auf. Als ein Hybridfahrzeug wird hierin ein Fahrzeug bezeichnet, welches zwei oder mehr Antriebsquellen hat, beispielsweise Fahrzeuge, die sowohl benzingetrieben, als auch elektrisch angetrieben sind.
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Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck des Beschreibens von bestimmten Ausführungsformen und ist nicht dazu gedacht, die Erfindung zu beschränken. Wie hierin verwendet wird, sollen die Singular-Formen „ein, eine, eines“ und „der, die, das“ auch die Plural-Formen mit umfassen, es sei denn, dass sich aus dem Zusammenhang eindeutig etwas anderes ergibt. Es wird weiterhin davon ausgegangen, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassend“ bei Verwendung in dieser Beschreibung die Anwesenheit von genannten Merkmalen, ganzzahligen Vielfachen, Schritten, Betriebszuständen, Elementen und/oder Bestandteilen spezifizieren, aber nicht die Anwesenheit oder das Hinzufügen eines oder mehrerer weiterer Merkmale, ganzzahliger Vielfache, Schritten, Betriebszuständen, Elementen, Bestandteilen und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, weist der Begriff „und/oder“ jede sowie alle Kombinationen von einem oder mehreren der dazugehörig aufgezählten Gegenstände auf. Durchgehend durch die Beschreibung, falls nicht explizit das Gegenteil beschrieben ist, sind das Wort „aufweisen“ und Abwandlungen davon wie „aufweist“ oder „aufweisend“ so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung von angegebenen Elementen, aber nicht die Ausschließung von irgendeinem anderen Element bedeuten. Darüber hinaus bedeuten die in der Beschreibung verwendeten Begriffe „...einheit", „...modul", etc. Einheiten zur Verarbeitung zumindest einer Funktion und Operation und können durch Hardwarekomponenten oder Softwarekomponenten und Kombinationen davon implementiert werden.
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Ferner kann die Steuerlogik der vorliegenden Offenbarung als nicht-flüchtige computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium ausgeführt sein, das ausführbare Programmanweisungen enthält, die von einem Prozessor, einer Steuerung oder Ähnlichem ausgeführt werden. Beispiele der computerlesbaren Medien weisen auf, sind aber nicht darauf beschränkt: ROMs, RAMs, Kompakt-CD-ROMs (CD-ROMs), Magnetbänder, Disketten, Speicherlaufwerke, Chipkarten und optische Speichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann außerdem in Netzwerkgekoppelten Computersystemen verteilbar sein, so dass die computerlesbaren Medien in einer verteilten Art und Weise abspeicherbar und ausführbar sind, zum Beispiel durch einen Telematikserver oder ein Controller Area Network (CAN).
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Nachfolgend wird ein Spiralverdichter mit einer Rückdruck-Zirkulationsstruktur für ein Klimaanlagensystem eines Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Nachfolgend werden Ausführungsformen, die in der vorliegenden Offenbarung offenbarter sind, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben, in denen identische oder ähnliche Bestandteile unabhängig von den Bezugszeichen der Zeichnungen mit denselben Bezugszeichen gegeben sind, und es wird auf eine wiederholte Beschreibung derselben verzichtet.
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Wenn in der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung festgestellt wird, dass die detaillierte Beschreibung des Standes der Technik das Wesentliche der vorliegenden Offenbarung verschleiern würde, wird die detaillierte Beschreibung derselben weggelassen. Darüber hinaus sind die beigefügten Zeichnungen lediglich dazu gedacht, die hierin enthaltenen beispielhaften Ausführungsformen leicht zu verstehen, und somit ist die hierin enthaltene technische Idee nicht durch die beigefügten Zeichnungen beschränkt, und es kann davon ausgegangen werden, dass sie alle Änderungen, Äquivalente und Ersetzungen umfasst, die zu dem Sinn und technischen Umfang der vorliegenden Offenbarung gehören.
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Es versteht sich, dass, obwohl die Begriffe „erstes“, „zweites“ usw. hier zur Beschreibung verschiedener Elemente verwendet werden können, diese Elemente durch diese Begriffe nicht eingeschränkt werden sollten. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden.
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Wenn ein Element als „gekoppelt“, „verbunden“ oder „verknüpft“ mit einem anderen Element bezeichnet wird, kann es direkt mit dem anderen Element gekoppelt oder verbunden sein, oder es können dazwischen liegende Elemente vorhanden sein. Wird dagegen ein Element als „direkt gekoppelt“, „direkt angeschlossen“ oder „direkt verbunden“ mit einem anderen Element bezeichnet, so sind keine dazwischenliegenden Elemente vorhanden.
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Mit Bezug auf die dazugehörigen Zeichnungen werden Ausführungsformen der Offenbarung ausführlich beschrieben. In den Zeichnungen beziehen sich die gleichen Referenznummern auf gleiche oder ähnliche Teile.
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1 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die einen Spiralverdichter mit einer Rückdruck-Zirkulationsstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt, 2 ist eine Endansicht, die eine feststehende Spirale des Spiralverdichters zeigt, in der die in 1 dargestellte Rückdruck-Zirkulationsstruktur verwendet wird, 3 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform des Spiralverdichters gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt, 4 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die eine andere Ausführungsform des Spiralverdichters gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt, und 5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Dekompressionseinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Wie in den 1 und 2 dargestellt, umfasst der Spiralverdichter mit einer Rückdruck-Zirkulationsstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung: ein Motorgehäuse H; einen Hauptrahmen 10, der auf dem Motorgehäuse H sitzt; eine Antriebswelle 30, die mit einem im Inneren des Motorgehäuses H vorgesehenen Motor 20 verbunden ist, um sich mit der vom Motor 20 aufgenommenen Drehkraft zu drehen; auf dem Hauptrahmen 10 vorgesehene umlaufende Spirale 40, mit der Antriebswelle 30 in einer umlaufenden Weise verbunden ist und eine spiralförmige umlaufende Windung 41 aufweist; eine Rückdruckkammer 11, die auf einer Seite der umlaufenden Spirale 40 innerhalb des Hauptrahmens 10 vorgesehen ist; eine feststehende Spirale 50 mit einer spiralförmigen feststehenden Windung 51, die so ausgebildet ist, dass sie der umlaufenden Windung 41 der umlaufenden Spirale 40 entspricht und mit dieser in Eingriff steht; und einen Rückgewinnungsflusskanal 12, der in dem Hauptrahmen 10 vorgesehen ist und sich von der Rückdruckkammer 11 erstreckt, um mit der feststehenden Spirale 50 in Verbindung zu stehen.
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Der Hauptrahmen 10 ist mit einer Oberfläche des Motorgehäuses H verbunden, und die umlaufende Spirale 40 ist innerhalb des Hauptrahmens 10 angebracht, um die Komprimierung der Spirale zu ermöglichen. Außerdem ist der Motor 20 innerhalb des Motorgehäuses H vorgesehen, um durch Aufnahme von elektrischer Energie eine Drehkraft zu erzeugen. Die Antriebswelle 30 ist mit dem Motor 20 verbunden und wird durch den Betrieb des Motors 20 gedreht. Die umlaufende Spirale 40 ist mit der Antriebswelle 30 verbunden, um zusammen mit der Antriebswelle 30 umzulaufen, und die spiralförmige umlaufende Windung 41 ist an der umlaufenden Spirale 40 vorgesehen.
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Außerdem ist die feststehende Spirale 50 innerhalb des Hauptrahmens 10 so positioniert, dass sie der umlaufenden Spirale 40 entspricht, und ist so ausgebildet, dass sie mit der umlaufenden Spirale 40 in Eingriff steht. Die feststehende Spirale 50 ist mit einer spiralförmigen, feststehenden Windung 51 versehen, die im Inneren angeordnet und so ausgebildet ist, dass sie mit der umlaufenden Windung 41 der umlaufenden Spirale 40 in Eingriff kommt. Bei diesem Aufbau wird eine Verdichtungskammer zwischen der feststehenden Windung 51 und der umlaufenden Windung 41 definiert. Wenn die umlaufende Spirale 40 umläuft, tritt kältemittel- und ölhaltiges Fluid in die Verdichtungskammer ein. Als Reaktion auf die Drehung der umlaufenden Windung 41 wird der Raum der Verdichtungskammer verkleinert, so dass das Fluid komprimiert wird und anschließend aus der Verdichtungskammer austritt.
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Außerdem ist die Rückdruckkammer 11 zwischen dem Hauptrahmen 10 und der umlaufenden Spirale 40 vorgesehen. Die Rückdruckkammer 11 ermöglicht es der umlaufenden Spirale 40, in Reaktion auf den Druck auf einer Seite der umlaufenden Spirale 40 innerhalb der Rückdruckkammer 11 in Richtung der feststehenden Spirale 50 gedrückt zu werden. Die Rückdruckkammer 11 kann mit einem Ventil oder einer Druckminderungsvorrichtung versehen sein, die es ermöglicht, der Rückdruckkammer 11 Öl mit einem geeigneten Druck zuzuführen.
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Mit der vorliegenden Offenbarung soll das Problem überwunden werden, das durch einen zu niedrigen oder zu hohen Druck in der Rückdruckkammer 11 entsteht, wenn die umlaufende Spirale 40 durch den Druck der Rückdruckkammer 11 unterstützt wird. Der Rückgewinnungsflusskanal 12 ist so ausgebildet, dass der Druck in der Rückdruckkammer 11 auf ein geeignetes Niveau eingestellt wird. Das heißt, wenn der Druck in der Rückdruckkammer 11 zu niedrig ist, kann der Spalt vergrößert werden, wodurch die Leistung als Reaktion auf den Antrieb jeder Spirale abnimmt. Wenn der Druck in der Rückdruckkammer 11 zu hoch ist, kann es zu Abrieb kommen, was zu einem strukturellen Problem führt.
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Daher muss der Druck in der Rückdruckkammer 11 auf ein geeignetes Niveau eingestellt werden. Insbesondere bei hohem Druck ist eine Fluidsentlastung erforderlich, um den Druck in der Rückdruckkammer 11 zu senken. Da der Druck in der Rückdruckkammer 11 höher als der Einlassdruck ist, ist vor der Druckentlastung im Wesentlichen eine Dekomprimierung erforderlich.
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Dementsprechend erstreckt sich in einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung der Rückgewinnungsflusskanal 12 von der Rückdruckkammer 11, um mit der feststehenden Spirale 50 in Verbindung zu stehen.
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Darüber hinaus umfasst die feststehende Spirale 50 ein Dekompressionsteil 52 mit einem Verbindungsloch 53, das von der feststehenden Windung 51 beabstandet ist und mit dem Rückgewinnungsflusskanal 12 in Verbindung steht, einen Kanal 54, der sich von dem Verbindungsloch 53 erstreckt, und ein offenes Loch 55, das an einem distalen Ende des Kanals 54 vorgesehen ist, um zu der umlaufenden Windung 41 und der feststehenden Windung 51 offen zu sein.
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Gemäß diesem Aufbau strömt ein Fluid, das Kältemittelgas und Öl enthält, aus der Rückdruckkammer 11 durch den Rückgewinnungsflusskanal 12, um in das Verbindungsloch 53 der feststehenden Spirale 50 einzutreten. Nach der Dekomprimierung durch den Kanal 54 fließt das Fluid zu der umlaufenden Windung 41 und der feststehenden Windung 51 durch das offene Loch 55.
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Hier ist der Rückgewinnungsflusskanal 12 mit der Rückdruckkammer 11 und dem Verbindungsloch 53 der feststehenden Spirale 50 verbunden, um einen Weg zu schaffen, durch den Fluid aus der Rückdruckkammer 11 zur feststehenden Windung 51 und zur umlaufenden Windung 41 fließt. Der Rückgewinnungsflusskanal 12 umfasst einen ersten Rückgewinnungskanal 12a, der sich von der Rückdruckkammer 11 erstreckt, und einen zweiten Rückgewinnungskanal 12b, der von dem ersten Rückgewinnungskanal 12a abzweigt und mit der feststehenden Spirale 50 in Verbindung steht.
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Auf diese Weise umfasst der Rückgewinnungsflusskanal 12 den ersten Rückgewinnungskanal 12a und den zweiten Rückgewinnungskanal 12b, so dass das Fluid aus der Rückdruckkammer 11 von dem ersten Rückgewinnungskanal 12a zu dem zweiten Rückgewinnungskanal 12b und dann zu dem Dekompressionsteil 52 der feststehenden Spirale 50 fließt. Insbesondere kann aufgrund der sich erstreckenden Formen des ersten Rückgewinnungskanals 12a und des zweiten Rückgewinnungskanals 12b des Rückgewinnungsflusskanals 12 der Abstand zwischen der Rückdruckkammer 11 und dem Dekompressionsteil 52 der feststehenden Spirale 50 verringert werden. So kann auch in einer Situation, in der das Öl in der feststehenden Spirale 50 und der umlaufenden Spirale 40 nicht ausreicht, Fluid einschließlich Öl in der Rückdruckkammer 11 schnell durch den Rückgewinnungsflusskanal 12 zugeführt werden.
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Darüber hinaus kann der Durchmesser des ersten Rückgewinnungskanals 12a größer als der Durchmesser des zweiten Rückgewinnungskanals sein 12b. Aufgrund des unterschiedlichen Durchmessers zwischen dem ersten Rückgewinnungskanal 12a und dem zweiten Rückgewinnungskanal 12b wird durch eine Öffnungsstruktur ein Dekomprimierungseffekt erzeugt. Der Unterschied im Durchmesser zwischen dem ersten Rückgewinnungskanal 12a und dem zweiten Rückgewinnungskanal 12b kann entsprechend dem Grad der Dekomprimierung des Fluids bestimmt werden.
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Darüber hinaus kann der zweite Rückgewinnungskanal 12b an einer vom distalen Ende des ersten Rückgewinnungskanals 12a bestimmten Stelle vom ersten Rückgewinnungskanal 12a abzweigen, so dass zwischen dem ersten Rückgewinnungskanal 12a und dem zweiten Rückgewinnungskanal 12b ein gewisser Winkel entsteht. So kann der Rückgewinnungsflusskanal 12 so ausgebildet werden, dass der erste Rückgewinnungskanal 12a nicht mit einer Lagerstruktur oder einem Zentralkopf in dem Hauptrahmen 10 in Kontakt kommt und der zweite Rückgewinnungskanal 12b mit dem Dekompressionsteil 52 der feststehenden Spirale 50 verbunden ist. Außerdem füllt das in der Rückdruckkammer 11 strömende Fluid den Rückgewinnungskanal 12a auf und fließt dann zum zweiten Rückgewinnungskanal 12b, wodurch in dem Rückgewinnungsflusskanal 12 ein Dekompressionseffekt auftreten kann.
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Darüber hinaus kann gemäß einer Ausführungsform des Rückgewinnungsflusskanals 12, wie in 3 dargestellt, ein Ölfilter 60 im Rückgewinnungsflusskanal 12 vorgesehen sein. Das heißt, der Ölfilter 60 kann auf dem ersten Rückgewinnungskanal 12a vorgesehen sein, und der zweite Rückgewinnungskanal 12b kann von dem ersten Rückgewinnungskanal 12a an einer vom Ölfilter 60 beabstandeten Stelle abzweigen. Auf diese Weise ist der Ölfilter 60 so ausgebildet, dass das Fluid, wenn es von der Rückdruckkammer 11 durch den Rückgewinnungsflusskanal 12 zum Dekompressionsteil 52 der feststehenden Spirale 50 strömt, den Ölfilter 60 durchläuft. Das heißt, es entsteht Reibung zwischen den Komponenten einschließlich der Antriebswelle 30 in der Rückdruckkammer 11. Durch die Reibung zwischen den Komponenten entstehen Fremdkörper, und wenn diese in Richtung der feststehenden Windung 51 oder der umlaufenden Windung 41 gelangen, können die Komponenten beschädigt werden. Da der Ölfilter 60 auf dem ersten Rückgewinnungskanal 12a des Rückgewinnungsflusskanals 12 vorgesehen ist, können die in dem aus der Rückdruckkammer 11 abgeleiteten Fluid enthaltenen Fremdstoffe gefiltert werden, wodurch die Lebensdauer jeder Spirale verbessert wird. Darüber hinaus kann das aus der Rückdruckkammer 11 abgeleitete Fluid, die durch den Ölfilter 60 fließt, auch einen Dekompressionseffekt erzeugen.
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Darüber hinaus kann gemäß einer anderen Ausführungsform des Rückgewinnungsflusskanals 12, wie in 4 dargestellt, eine Dekompressionseinheit 70 im Rückgewinnungsflusskanal 12 vorgesehen sein. Das heißt, die Dekompressionseinheit 70 ist auf dem ersten Rückgewinnungskanal 12a vorgesehen. Die Dekompressionseinheit 70 umfasst eine Vielzahl von Kammern 71 und Durchgangslöcher 72, die die Kammern 71 verbinden. Die Dekompressionseinheit 70 ist so ausgebildet, dass der Rückdruckkammer 11 Fluid mit einem geeigneten Druck zugeführt werden kann. Die Dekompressionseinheit 70 ist im ersten Rückgewinnungskanal 12a des Rückgewinnungsflusskanal 12 vorgesehen, um den Druck des Fluids zu verringern, das von der Rückdruckkammer 11 in Richtung der feststehende Spirale 50 und der umlaufenden Spirale 40 fließt.
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Die Dekompressionseinheit 70 umfasst eine Vielzahl von Kammern 71 und die Durchgangslöcher 72, die die Kammern 71 verbinden. Bei diesem Aufbau kann das Öl in in dem Fluid aufgrund der Drosselung, die in dem durch die Kammern 71 und die Durchgangslöcher 72 strömenden Fluid auftritt, dekomprimiert werden.
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Insbesondere ist die Dekompressionseinheit 70 so ausgebildet, dass sich die Durchgangslöcher 72 in Längsrichtung der jeweiligen Kammern 71 nicht überlappen. Wie in 5 dargestellt, ist in der Dekompressionseinheit 70 die Vielzahl von Durchgangslöchern 72, die die Kammern 71 verbinden, so angeordnet, dass die Mittelpunkte der Durchgangslöcher 72 nicht koaxial sind und in einer versetzten Anordnung liegen, so dass sie sich in Längsrichtung nicht überlappen. Auf diese Weise kann der Dekompressionseffekt, der durch das Fluid verursacht wird, die durch die Vielzahl von Kammern 71 und die Durchgangslöcher 72 der Dekompressionseinheit 70 fließt, verstärkt werden.
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Außerdem kann Fluid, das von der Rückdruckkammer 11 zum Dekompressionsteil 52 der feststehenden Spirale 50 durch den Rückgewinnungsflusskanal 12 geströmt ist, beim Durchlaufen des Dekompressionsteils 52 wieder dekomprimiert werden und dann zur feststehenden Windung 51 und der umlaufenden Windung 41 fließen.
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Da das Dekompressionsteil 52 das von der feststehenden Windung 51 beabstandete und mit dem Rückgewinnungsflusskanal 12 in Verbindung stehende Verbindungsloch 53, den sich vom Verbindungsloch 53 erstreckenden Kanal 54 und das am distalen Ende des Kanals 54 vorgesehene offene Loch 55 umfasst, das in Richtung der umlaufenden Windung 41 und der feststehenden Windung 51 offen ist, wird das durch das Verbindungsloch 53 eingetretene Fluid dekomprimiert, während es den Dekompressionsflusskanal durchläuft, und strömt dann durch das offene Loch 55 zur umlaufenden Windung 41 und der feststehenden Windung 51.
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Dabei kann der Kanal 54 außerhalb der feststehenden Windung 51 und beabstandet davon angeordnet sein und entlang der feststehenden Windung 51 gekrümmt sein. Das heißt, das Dekompressionsteil 52 kann außerhalb der feststehenden Windung 51 und beabstandet davon angeordnet sein, so dass es nicht mit der feststehenden Windung 51 kollidiert. Darüber hinaus wird das Fluid als Reaktion auf die Drehung der umlaufenden Spirale 40 allmählich nach innen abgegeben. Da das Dekompressionsteil 52 außerhalb und beabstandet von der feststehenden Windung 51 angeordnet ist, kann das durch das offenes Loch 55 des Dekompressionsteils 52 austretende Fluid als Reaktion auf die Drehung der umlaufenden Spirale 40 von außen nach innen fließen.
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Außerdem verläuft der Kanal 54 im Dekompressionsteil 52 gekrümmt entlang der feststehenden Windung 51, so dass er die feststehende Windung 51 nicht behindert. Auf diese Weise kann eine Verlängerungslänge erreicht werden, wodurch ein Dekompressionseffekt durch den Dekompressionsflusskanal erzielt wird.
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Darüber hinaus kann eine Vielzahl von offenen Löchern 55 so vorgesehen werden, um zu der umlaufenden Windung 41 und der feststehenden Windung 51 sowohl in einer Richtung nach außen als auch in einer Richtung nach innen offen zu sein. Da die Vielzahl der offenen Löcher 55 auf diese Weise vorgesehen ist, wird der Auslassdruck des Fluids, das durch den Kanal 54 geströmt ist, gesenkt, während das Fluid durch die Vielzahl der offenen Löcher 55 ausgelassen wird.
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Wie vorstehend dargelegt, ermöglicht die vorliegende Offenbarung, dass Fluid durch das Dekompressionsteil 52, das am äußeren Teil der feststehenden Spirale 50 vorgesehen ist, durch den Rückgewinnungsflusskanal 12 strömt, der mit der Rückdruckkammer 11 des Hauptrahmens 10 in Verbindung steht. Insbesondere ist der Rückgewinnungsflusskanal 12 mit dem Ölfilter 60 oder der Dekompressionseinheit 70 versehen, über die die primäre Dekompression des Fluids durchgeführt wird, und die sekundäre Dekompression des Fluids wird über den Kanal 54 des Dekompressionsteils 52 durchgeführt.
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Außerdem ist der Rückgewinnungsflusskanal 12, der direkt von der Rückdruckkammer 11 mit dem Dekompressionsteil 52 der feststehenden Spirale 50 verbunden ist, kürzer als ein Hohlweg des Motors 20 aus dem Stand der Technik oder ein Flüssigkeitsflusskanal durch einen separaten Weg des Motorgehäuses. Auf diese Weise kann den jeweiligen Spiralen schnell und mit ausreichender Durchflussmenge Öl zugeführt werden, was die Haltbarkeit der feststehenden Spirale 50 und der umlaufenden Spirale 40 verbessert.
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Obwohl zum Zwecke der Veranschaulichung Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, ist für den Fachmann ersichtlich, dass unterschiedliche Abwandlungen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne vom Schutzumfang und Erfindungsgedanken der vorliegenden Offenbarung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen offenbart sind, abzuweichen.
