DE102023204326A1

DE102023204326A1 - Motorgetriebener spiralverdichter

Info

Publication number: DE102023204326A1
Application number: DE102023204326.2A
Authority: DE
Inventors: Yuya HATTORI; Takumi Maeda
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2022-06-06
Filing date: 2023-05-10
Publication date: 2023-12-07
Also published as: US20230392599A1; CN117189602A; JP2023178771A

Abstract

Motorgetriebener Spiralverdichter (10), der beinhaltet: ein Gehäuse (11); eine Drehwelle (15); einen Elektromotor (22); und ein Verdichtungsteil (30), das eine feststehende Spirale (25) und eine umlaufende Spirale (26) beinhaltet. Das Gehäuse (11) beinhaltet eine Trennwand (13), die eine Gegendruckkammer (S3) von einer Motorkammer (S1) trennt. Die Trennwand (13) beinhaltet ein Lager (21) und ein Dichtungselement (40), das einen Innenumfangsdichtungsabschnitt (41) und einen Außenumfangsdichtungsabschnitt (42) aufweist. Das Dichtungselement (40) dichtet die Gegendruckkammer (S3) und die Motorkammer (S1) ab. Ein Ende (41a) des Innenumfangsdichtungsabschnitts (41) ist näher am Lager (21) bereitgestellt als ein Ende (42a) des Außenumfangsdichtungsabschnitts (42). Die Trennwand (13) beinhaltet einen Halteabschnitt (45), der mit dem Ende (42a) des Außenumfangsdichtungsabschnitts (42) in Kontakt steht, um die Bewegung des Dichtungselements (40) zum Lager (21) zu begrenzen. Das Ende (41a) des Innenumfangsdichtungsabschnitts (41) ist näher am Lager (21) bereitgestellt als der Halteabschnitt (45).

Description

STAND DER TECHNIK
Die Erfindung betrifft einen motorgetriebenen Spiralverdichter (auch als Spiral-Typ Verdichter, Scrollverdichter, Scroll-Typ Verdichter, Schneckenverdichter, Schnecken-Typ Verdichter zu bezeichnen).
Ein motorgetriebener Spiralverdichter beinhaltet ein Gehäuse, eine Drehwelle, die drehbar im Gehäuse gelagert ist, einen Elektromotor, der die Drehwelle dreht, und ein Verdichtungsteil. Das Verdichtungsteil beinhaltet eine feststehende Spirale, die an dem Gehäuse befestigt ist, und eine umlaufende Spirale, die sich als Reaktion auf die Drehung der Drehwelle dreht, während sie mit der feststehenden Spirale in Eingriff steht. Das Gehäuse beinhaltet eine Trennwand, die eine Gegendruckkammer, die Gegendruck zum Drängen der umlaufenden Spirale in Richtung der feststehenden Spirale aufbringt, von einer Motorkammer, die den Elektromotor aufnimmt, trennt. Die Trennwand beinhaltet ein Einsetzloch, in das die Drehwelle eingesetzt ist. Die Trennwand beinhaltet ferner ein Lager, das die Drehwelle drehbar lagert, und ein Dichtungselement, das eine Ringform aufweist und die Gegendruckkammer und die Motorkammer abdichtet. Das Dichtungselement weist einen Innenumfangsdichtungsabschnitt, der einen Spalt zwischen dem Innenumfangsdichtungsabschnitt und der Drehwelle abdichtet, und einen Außenumfangsdichtungsabschnitt, der einen Spalt zwischen dem Außenumfangsdichtungsabschnitt und der Trennwand abdichtet, auf. Bei einem motorgetriebenen Spiralverdichter, der in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2007-128756 offenbart ist, wird die Bewegung des Dichtungselements durch einen Sicherungsring reguliert.
Bei einem motorgetriebenen Spiralverdichter ist zusätzlich zur Unterdrückung der Bewegung eines Dichtungselements eine Verkleinerung einer Abmessung einer Drehwelle in der axialen Richtung davon erwünscht.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein motorgetriebener Spiralverdichter bereitgestellt, der beinhaltet: ein Gehäuse; eine Drehwelle, die drehbar im Gehäuse gelagert ist; einen Elektromotor, der die Drehwelle dreht; und ein Verdichtungsteil, das eine feststehende Spirale, die an dem Gehäuse befestigt ist, und eine umlaufende Spirale, die sich als Reaktion auf die Drehung der Drehwelle dreht, während sie mit der feststehenden Spirale in Eingriff steht, beinhaltet. Das Gehäuse beinhaltet eine Trennwand, die eine Gegendruckkammer von einer Motorkammer, die den Elektromotor aufnimmt, trennt, wobei aus der Gegendruckkammer ein Gegendruck zum Drängen der umlaufenden Spirale in Richtung der feststehenden Spirale aufgebracht wird. Die Trennwand weist ein Einsetzloch auf, in das die Drehwelle eingesetzt ist. Die Trennwand beinhaltet: ein Lager, das die Drehwelle drehbar lagert, und ein Dichtungselement, das eine Ringform aufweist und einen Innenumfangsdichtungsabschnitt, der einen Spalt zwischen dem Innenumfangsdichtungsabschnitt und der Drehwelle abdichtet, und einen Außenumfangsdichtungsabschnitt, der einen Spalt zwischen dem Außenumfangsdichtungsabschnitt und der Trennwand abdichtet, beinhaltet. Das Dichtungselement dichtet die Gegendruckkammer und die Motorkammer ab. Jeder des Innenumfangsdichtungsabschnitts und des Außenumfangsdichtungsabschnitts weist ein Ende auf, das in Richtung des Lagers gerichtet ist. Das Ende des Innenumfangsdichtungsabschnitts ist näher am Lager bereitgestellt als das Ende des Außenumfangsdichtungsabschnitts. Die Trennwand beinhaltet einen Halteabschnitt, der dem Ende des Außenumfangsdichtungsabschnitts zugewandt ist und mit diesem in Kontakt steht, um die Bewegung des Dichtungselements zum Lager zu begrenzen. Das Ende des Innenumfangsdichtungsabschnitts ist näher am Lager bereitgestellt als der Halteabschnitt.
Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, die die Prinzipien der Erfindung beispielhaft veranschaulichen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung, zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen, kann am besten durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in denen:

1 eine Querschnittsansicht eines motorgetriebenen Spiralverdichters gemäß einer Ausführungsform ist;
2 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils eines motorgetriebenen Spiralverdichters ist; und
3 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Umfangsbereichs ist, der ein Lager und ein Dichtungselement beinhaltet.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird ein motorgetriebener Spiralverdichter gemäß einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben. Der motorgetriebene Spiralverdichter der vorliegenden Ausführungsform wird beispielsweise für eine Fahrzeugklimaanlage verwendet.
Grundkonfiguration des motorgetriebenen Spiralverdichters
Wie in 1 veranschaulicht, umfasst ein motorgetriebener Spiralverdichter 10 ein Gehäuse 11 mit einer Rohrform. Das Gehäuse 11 beinhaltet ein Motorgehäuse 12, ein Wellenlagergehäuse 13 und ein Auslassgehäuse 14. Jedes von dem Motorgehäuse 12, dem Wellenlagergehäuse 13 und dem Auslassgehäuse 14 ist aus einem Metallmaterial hergestellt. Jedes von dem Motorgehäuse 12, dem Wellenlagergehäuse 13 und dem Auslassgehäuse 14 ist beispielsweise aus Aluminium hergestellt.
Der motorgetriebene Spiralverdichter 10 beinhaltet eine Drehwelle 15, die drehbar im Gehäuse 11 gelagert ist. Im Folgenden wird eine Richtung, in der sich eine axiale Linie L1 der Drehwelle 15 erstreckt, als eine axiale Richtung X der Drehwelle 15 bezeichnet.
Das Motorgehäuse 12 beinhaltet eine Stirnwand 12a mit einer Plattenform und eine Umfangswand 12b mit einer Rohrform. Die Umfangswand 12b erstreckt sich rohrförmig von einem Außenumfang der Stirnwand 12a. Eine axiale Richtung der Umfangswand 12b fällt mit der axialen Richtung X der Drehwelle 15 zusammen. Die Umfangswand 12b weist einen Einlass 12h auf. Der Einlass 12h ist an der Umfangswand 12b an einer Position nahe der Stirnwand 12a ausgebildet. Eine Innenseite und eine Außenseite des Motorgehäuses 12 kommunizieren miteinander durch den Einlass 12h. Kältemittelgas, das als Fluid dient, wird von dem Einlass 12h angesaugt.
Das Motorgehäuse 12 beinhaltet einen Vorsprungsabschnitt 12d mit einer zylindrischen Form. Der Vorsprungsabschnitt 12d steht von einer Innenfläche der Stirnwand 12a vor. Ein erster Endabschnitt, der ein Endabschnitt der Drehwelle 15 in der axialen Richtung X ist, ist in den Vorsprungsabschnitt 12d eingesetzt. Ein Wälzlager 16 ist zwischen einer Innenumfangsfläche des Vorsprungsabschnitts 12d und einer Außenumfangsfläche 15a der Drehwelle 15 an dem ersten Endabschnitt bereitgestellt. Der erste Endabschnitt der Drehwelle 15 ist über das Wälzlager 16 drehbar im Motorgehäuse 12 gelagert.
Das Wellenlagergehäuse 13 beinhaltet eine Endwand 17 mit einer Scheibenform und eine Umfangswand 18 mit einer zylindrischen Form. Die Umfangswand 18 erstreckt sich rohrförmig von einem Außenumfang der Endwand 17. Eine axiale Richtung der Umfangswand 18 fällt mit der axialen Richtung X der Drehwelle 15 zusammen. Das Wellenlagergehäuse 13 beinhaltet eine Flanschwand 19 mit einer Ringform. Die Flanschwand 19 erstreckt sich von einem Endabschnitt der Außenumfangsfläche der Umfangswand 18 gegenüber der Endwand 17 der Außenumfangsfläche der Umfangswand 18 zu einer radial äußeren Seite der Drehwelle 15. Ein Außenumfang der Flanschwand 19 steht mit einem offenen Ende der Umfangswand 12b des Motorgehäuses 12 in Kontakt.
Die Umfangswand 18 weist eine Umfangswandaussparung 18a und eine erste Aufnahmeaussparung 18b auf. Die Endwand 17 weist ein Einsetzloch 17a auf. Das heißt, das Einsetzloch 17a ist im Wellenlagergehäuse 13 ausgebildet. Die Endwand 17 weist eine zweite Aufnahmeaussparung 17b auf. Eine axiale Richtung jeder der Umfangswandaussparung 18a, der ersten Aufnahmeaussparung 18b, des Einsetzlochs 17a und der zweiten Aufnahmeaussparung 17b fällt mit der axialen Richtung X der Drehwelle 15 zusammen.
Die Umfangswandaussparung 18a ist an einer Endfläche 13e geöffnet, die eine Endfläche des Wellenlagergehäuses 13 gegenüber dem Motorgehäuse 12 ist. Die erste Aufnahmeaussparung 18b grenzt in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 an die Umfangswandaussparung 18a an und kommuniziert mit der Umfangswandaussparung 18a. Die zweite Aufnahmeaussparung 17b grenzt in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 an die erste Aufnahmeaussparung 18b an und kommuniziert mit der ersten Aufnahmeaussparung 18b. Das Einsetzloch 17a grenzt in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 an die zweite Aufnahmeaussparung 17b an und kommuniziert mit der zweiten Aufnahmeaussparung 17b.
Wie in 2 veranschaulicht, ist die erste Aufnahmeaussparung 18b durch eine erste Seitenfläche 18c und eine erste Endfläche 18d der Umfangswand 18 definiert. Die erste Endfläche 18d erstreckt sich senkrecht zu der axialen Richtung X der Drehwelle 15. Die erste Seitenfläche 18c erstreckt sich von einem Außenrandabschnitt der ersten Endfläche 18d in einer radialen Richtung der Drehwelle 15. Die zweite Aufnahmeaussparung 17b ist durch eine zweite Seitenfläche 17c und eine zweite Endfläche 17d der Endwand 17 definiert. Die zweite Endfläche 17d erstreckt sich senkrecht zu der axialen Richtung X der Drehwelle 15. Die zweite Seitenfläche 17c erstreckt sich von einem Außenrandabschnitt der zweiten Endfläche 17d in der radialen Richtung der Drehwelle 15.
Das Einsetzloch 17a ist an einem Mittelabschnitt der Endwand 17 ausgebildet. Das Einsetzloch 17a erstreckt sich durch die Endwand 17 in einer Dickenrichtung davon. Die Drehwelle 15 ist in das Einsetzloch 17a eingesetzt. Eine Endfläche 15e ist innerhalb der Umfangswand 18 an einem zweiten Endabschnitt der Drehwelle 15, der der andere Endabschnitt der Drehwelle 15 ist, und gegenüber dem ersten Endabschnitt der Drehwelle 15 positioniert. Der zweite Endabschnitt der Drehwelle 15, der in das Einsetzloch 17a eingesetzt ist, ist innerhalb der ersten Aufnahmeaussparung 18b durch das Einsetzloch 17a und die zweite Aufnahmeaussparung 17b positioniert.
Wie in 1 veranschaulicht, ist eine Motorkammer S1 im Gehäuse 11 ausgebildet. Die Motorkammer S1 ist durch das Motorgehäuse 12 und das Wellenlagergehäuse 13 definiert. Die Motorkammer S1 kommuniziert mit dem Einlass 12h. Das Kältemittelgas von dem Einlass 12h wird in die Motorkammer S1 angesaugt.
Der motorgetriebene Spiralverdichter 10 beinhaltet einen Elektromotor 22, der die Drehwelle 15 dreht. Die Motorkammer S1 nimmt den Elektromotor 22 auf. Der Elektromotor 22 beinhaltet einen Stator 23 mit einer Rohrform und einen Rotor 24 mit einer Rohrform. Der Rotor 24 ist im Inneren des Stators 23 angeordnet. Der Rotor 24 dreht sich integral mit der Drehwelle 15. Der Stator 23 umgibt den Rotor 24. Der Rotor 24 beinhaltet einen Rotorkern 24a, der an der Drehwelle 15 befestigt ist, und eine Mehrzahl von Permanentmagneten (nicht veranschaulicht), die im Rotorkern 24a vorgesehen sind. Der Stator 23 beinhaltet einen Statorkern 23a mit einer Rohrform und eine Spule 23b. Der Statorkern 23a ist an einer Innenumfangsfläche der Umfangswand 12b des Motorgehäuses 12 befestigt. Die Spule 23b ist um den Statorkern 23a gewickelt. Elektrische Leistung, die durch einen Wechselrichter (nicht veranschaulicht) gesteuert wird, wird der Spule 23b zugeführt, um den Rotor 24 zu drehen. Infolgedessen dreht sich die Drehwelle 15 integral mit dem Rotor 24.
Das Entladungsgehäuse 14 weist eine Stirnwand 14a mit einer Plattenform und eine Umfangswand 14b mit einer Rohrform auf. Die Umfangswand 14b erstreckt sich rohrförmig von einem Außenumfang der Stirnwand 14a. Eine axiale Richtung der Umfangswand 14b fällt mit der axialen Richtung X der Drehwelle 15 zusammen. Ein offenes Ende der Umfangswand 14b steht mit dem Außenumfang der Flanschwand 19 in Kontakt.
Das Entladungsgehäuse 14, das Wellenlagergehäuse 13 und das Motorgehäuse 12 sind über einen Bolzen B1 aneinander befestigt. Der Bolzen B1 erstreckt sich durch die Umfangswand 14b des Entladungsgehäuses 14 und den Außenumfang der Flanschwand 19 und ist in die Umfangswand 12b des Motorgehäuses 12 eingeschraubt. Infolgedessen ist das Wellenlagergehäuse 13 mit der Umfangswand 12b des Motorgehäuses 12 gekoppelt und das Entladungsgehäuse 14 ist mit der Flanschwand 19 des Wellenlagergehäuses 13 gekoppelt. Somit sind das Motorgehäuse 12, das Wellenlagergehäuse 13 und das Entladungsgehäuse 14 in dieser Reihenfolge in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 angeordnet.
Der motorgetriebene Spiralverdichter 10 umfasst eine Entladungskammer S2. Die Entladungskammer S2 ist im Entladungsgehäuse 14 ausgebildet. Das Entladungsgehäuse 14 weist einen Auslass 14h auf. Der Auslass 14h ist an der Stirnwand 14a des Entladungsgehäuses 14 ausgebildet. Der Auslass 14h kommuniziert mit der Entladungskammer S2. Das Kältemittelgas in der Entladungskammer S2 wird von dem Auslass 14h angesaugt.
Der Auslass 14h und der Einlass 12h sind über einen externen Kältemittelkreislauf 20 miteinander verbunden. Der externe Kältemittelkreislauf 20 beinhaltet einen Kondensator, ein Expansionsventil und einen Verdampfer (nicht veranschaulicht). Das Kältemittelgas, das von dem Auslass 14h entladen wird, strömt durch den externen Kältemittelkreislauf 20. Das Kältemittelgas, das durch den externen Kältemittelkreislauf 20 strömt, durchläuft den Kondensator, das Expansionsventil und den Verdampfer und wird über den Einlass 12h zu der Motorkammer S1 zurückgeführt. Der motorgetriebene Spiralverdichter 10 und der externe Kältemittelkreislauf 20 bilden eine Fahrzeugklimaanlage.
Der motorgetriebene Spiralverdichter 10 beinhaltet ein Verdichtungsteil 30. Das Verdichtungsteil 30 beinhaltet eine feststehende Spirale 25 und eine umlaufende Spirale 26. Die feststehende Spirale 25 und die umlaufende Spirale 26 sind innerhalb der Umfangswand 14b des Entladungsgehäuses 14 angeordnet. Die feststehende Spirale 25 ist in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 näher an der Stirnwand 14a positioniert als die umlaufende Spirale 26.
Die feststehende Spirale 25 ist am Gehäuse 11 befestigt. Insbesondere ist die feststehende Spirale 25 an der Stirnwand 14a des Entladungsgehäuses 14 befestigt. Die feststehende Spirale 25 weist eine feststehende Platte 25a und eine feststehende Spiralwand 25b auf. Die feststehende Platte 25a weist eine Scheibenform auf. Die feststehende Spiralwand 25b erstreckt sich gerade von der feststehenden Platte 25a zu einer der Stirnwand 14a gegenüberliegenden Seite. Die feststehende Spirale 25 weist eine feststehende Außenumfangswand 25c auf. Die feststehende Außenumfangswand 25c erstreckt sich zylindrisch gerade von einem Außenumfang der feststehenden Platte 25a. Die feststehende Außenumfangswand 25c umgibt die feststehende Spiralwand 25b. Eine offene Endfläche der feststehenden Außenumfangswand 25c ist näher an einer der feststehenden Platte 25a gegenüberliegenden Seite positioniert als eine distale Endfläche der feststehenden Spiralwand 25b.
Die umlaufende Spirale 26 beinhaltet eine umlaufende Platte 26a und eine umlaufende Spiralwand 26b. Die umlaufende Platte 26a weist eine Scheibenform auf. Die umlaufende Platte 26a ist der feststehenden Platte 25a zugewandt. Die umlaufende Spiralwand 26b erstreckt sich gerade von der umlaufenden Platte 26a zu der feststehenden Platte 25a. Die umlaufende Spiralwand 26b steht mit der feststehenden Spiralwand 25b in Eingriff. Infolgedessen dreht sich die umlaufende Spirale 26 durch die Drehung der Drehwelle 15, während sie mit der feststehenden Spirale 25 in Eingriff steht. Die umlaufende Spiralwand 26b ist innerhalb der feststehenden Außenumfangswand 25c positioniert. Die distale Endfläche der feststehenden Spiralwand 25b steht mit der umlaufenden Platte 26a in Kontakt. Eine distale Endfläche der umlaufenden Spiralwand 26b steht mit der feststehenden Platte 25a in Kontakt. Dann ist eine Mehrzahl von Verdichtungskammern 27 durch die feststehende Platte 25a, die feststehende Spiralwand 25b, die umlaufende Platte 26a und die umlaufende Spiralwand 26b definiert. Somit ist die Mehrzahl von Verdichtungskammern 27 durch die feststehende Spirale 25 und die umlaufende Spirale 26 definiert. Jede der Verdichtungskammern 27 verdichtet das Kältem ittelgas.
Die umlaufende Spirale 26 weist einen Vorsprungsabschnitt 26c mit einer zylindrischen Form auf. Der Vorsprungsabschnitt 26c steht von einer Endfläche 26e gegenüber der feststehenden Platte 25a der umlaufenden Platte 26a vor. Eine axiale Richtung des Vorsprungsabschnitts 26c entspricht der axialen Richtung X der Drehwelle 15. Eine Mehrzahl von vorsprungsvertieften Abschnitten 26d ist um den Vorsprungsabschnitt 26c an der Endfläche 26e der umlaufenden Platte 26a ausgebildet. Die Mehrzahl von vorsprungsvertieften Abschnitten 26d ist in vorbestimmten Abständen in einer Umfangsrichtung der Drehwelle 15 angeordnet. 1 veranschaulicht zur Vereinfachung der Erläuterung nur eine Vorsprungsvertiefung 26d. Ringelemente 28 mit jeweils einer Ringform sind jeweils in den vorsprungsvertieften Abschnitt 26d eingepasst. Der motorgetriebene Spiralverdichter 10 weist eine Mehrzahl von Stiften 29 auf. Jeder der Stifte 29 ist im Wellenlagergehäuse 13 vorgesehen. Jeder der Stifte 29 steht von der Endfläche 13e des Wellenlagergehäuses 13 vor. Die Stifte 29 sind jeweils in die Ringelemente 28 eingesetzt.
Eine Entladungsöffnung 25h ist an einem Mittelabschnitt der feststehenden Platte 25a ausgebildet. Die Entladungsöffnung 25h weist eine runde Lochform auf. Die Entladungsöffnung 25h erstreckt sich durch die feststehende Platte 25a in ihrer Dickenrichtung. Ein erstes Ende der Entladungsöffnung 25h kommuniziert mit der Verdichtungskammer 27. Ein zweites Ende der Entladungsöffnung 25h kommuniziert mit der Entladungskammer S2. Das in der Verdichtungskammer 27 verdichtete Kältemittelgas wird von der Entladungsöffnung 25h zu der Entladungskammer S2 entladen. Ein Ventilmechanismus 50 ist an einer Fläche der feststehenden Platte 25a gegenüber der feststehenden Spiralwand 25b angebracht. Der Ventilmechanismus 50 ist dazu konfiguriert, die Entladungsöffnung 25h zu öffnen und zu schließen.
Der motorgetriebene Spiralverdichter 10 umfasst eine Exzenterwelle 31. Die Exzenterwelle 31 steht von einem Teil der Endfläche 15e der Drehwelle 15, der in Bezug auf eine axiale Linie L1 der Drehwelle 15 exzentrisch ist, zu der umlaufenden Spirale 26 vor. Die Exzenterwelle 31 ist integral mit der Drehwelle 15 ausgebildet. Eine axiale Richtung der Exzenterwelle 31 fällt mit der axialen Richtung X der Drehwelle 15 zusammen. Die Exzenterwelle 31 ist in den Vorsprungsabschnitt 26c eingesetzt.
Die Drehwelle 15 umfasst ein Ausgleichsgewicht 32. Das Ausgleichsgewicht 32 ist integral mit der Drehwelle 15 ausgebildet. Das Ausgleichsgewicht 32 ist in der Drehwelle 15 an einer Position angeordnet, die exzentrisch zu der axialen Linie L1 der Drehwelle 15 ist. Insbesondere ist das Ausgleichsgewicht 32 an einer Position gegenüber der Exzenterwelle 31 über die axiale Linie L1 der Drehwelle 15 angeordnet. Das Ausgleichsgewicht 32 ist in einer im Wesentlichen fächerförmigen Platte ausgebildet. Das Ausgleichsgewicht 32 erstreckt sich von der Drehwelle 15 zu einer radial äußeren Seite der Drehwelle 15. Das heißt, das Ausgleichsgewicht 32 erstreckt sich von der Drehwelle 15 zu der Umfangswand 12b des Motorgehäuses 12.
Das Ausgleichsgewicht 32 ist aus einem proximalen Ende 32a, einem geneigten Abschnitt 32b und einem distalen Endabschnitt 32c ausgebildet. Das proximale Ende 32a ist mit der Drehwelle 15 verbunden und erstreckt sich von der Drehwelle 15, um im Wesentlichen senkrecht zu der Drehwelle 15 zu sein. Der geneigte Abschnitt 32b ist mit dem proximalen Ende 32a verbunden. Der geneigte Abschnitt 32b erstreckt sich schräg, um sich dem Wellenlagergehäuse 13 zu nähern, da er von dem proximalen Ende 32a in der radialen Richtung der Drehwelle 15 entfernt ist. Der distale Endabschnitt 32c ist mit dem geneigten Abschnitt 32b verbunden und erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zu der Drehwelle 15 von dem geneigten Abschnitt 32b.
Die Drehwelle 15 ist in dem Gehäuse 11 angeordnet, so dass das Ausgleichsgewicht 32 im Inneren der Motorkammer S1 positioniert ist. Das Ausgleichsgewicht 32 ist zwischen dem Elektromotor 22 und dem Wellenlagergehäuse 13 angeordnet, das als Trennwand in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 dient.
Die umlaufende Spirale 26 wird durch die Exzenterwelle 31 gelagert, um über eine Buchse 33 und ein Wälzlager 34 relativ zu der Exzenterwelle 31 drehbar zu sein. Die Drehung der Drehwelle 15 wird über die Exzenterwelle 31, die Buchse 33 und das Wälzlager 34 auf die umlaufende Spirale 26 übertragen, so dass sich die umlaufende Spirale 26 dreht. Jeder der Stifte 29 kommt mit einer Innenumfangsfläche jedes der Ringelemente 28 in Kontakt, was verhindert, dass sich die umlaufende Spirale 26 dreht, und nur ermöglicht, dass sich die umlaufende Spirale 26 dreht. Infolgedessen dreht sich die umlaufende Spirale 26, während die umlaufende Spiralwand 26b mit der feststehenden Spiralwand 25b in Kontakt steht, um das Kältemittelgas als Reaktion auf eine Verringerung eines Volumens der Verdichtungskammer 27 zu verdichten. Somit dreht sich die umlaufende Spirale 26 zusammen mit der Drehung der Drehwelle 15. Das Ausgleichsgewicht 32 dient zum Ausgleichen einer Zentrifugalkraft, die auf die umlaufende Spirale 26 als Reaktion auf die Drehung der Drehwelle 15 ausgeübt wird. Insbesondere gleicht das Ausgleichsgewicht 32 die Zentrifugalkraft aus, die auf die umlaufende Spirale 26 zu einem Zeitpunkt der Drehung der umlaufenden Spirale 26 ausgeübt wird, um einen Unwuchtbetrag der umlaufenden Spirale 26 zu verringern.
Der motorgetriebene Spiralverdichter 10 weist eine Mehrzahl von ersten Nuten 35, eine Mehrzahl von ersten Löchern 36 und eine Mehrzahl von zweiten Nuten 37 auf. Die Mehrzahl von ersten Nuten 35 ist an einer Innenumfangsfläche der Umfangswand 12b des Motorgehäuses 12 ausgebildet. Jede der ersten Nuten 35 ist an dem offenen Ende der Umfangswand 12b geöffnet. Die Mehrzahl der ersten Löcher 36 ist am Außenumfang der Flanschwand 19 des Wellenlagergehäuses 13 ausgebildet. Jedes der ersten Löcher 36 erstreckt sich durch die Flanschwand 19 in ihrer Dickenrichtung. Die ersten Löcher 36 kommunizieren jeweils mit den ersten Nuten 35. Die Mehrzahl der zweiten Nuten 37 ist an der Innenumfangsfläche der Umfangswand 14b des Entladungsgehäuses 14 ausgebildet. Die zweiten Nuten 37 kommunizieren jeweils mit den ersten Löchern 36. 1 veranschaulicht zur Vereinfachung der Erläuterung eine erste Nut 35, ein erstes Loch 36 und eine zweite Nut 37.
Die feststehende Spirale 25 weist eine Mehrzahl von Einlassöffnungen 38 auf. 1 veranschaulicht zur Vereinfachung der Erläuterung eine Einlassöffnung 38. Jede der Einlassöffnungen 38 ist an der feststehenden Außenumfangswand 25c der feststehenden Spirale 25 ausgebildet. Jede der Einlassöffnungen 38 erstreckt sich durch die feststehende Außenumfangswand 25c in ihrer Dickenrichtung. Die Einlassöffnungen 38 kommunizieren jeweils mit den zweiten Nuten 37. Zwei Einlassöffnungen 38 sind beispielsweise an der feststehenden Außenumfangswand 25c an einer Position ausgebildet, die in der Umfangsrichtung der feststehenden Außenumfangswand 25c um 180 Grad beabstandet ist.
Der motorgetriebene Spiralverdichter 10 umfasst eine Einlasskammer 39. Die Einlasskammer 39 kommuniziert mit den zwei Einlassöffnungen 38. Die Einlasskammer 39 ist innerhalb der feststehenden Außenumfangswand 25c ausgebildet. Die Einlasskammer 39 ist ein Raum innerhalb der feststehenden Außenumfangswand 25c, der mit mindestens einer der zwei Einlassöffnungen 38 zusammen mit der Drehung der umlaufenden Spirale 26 kommuniziert. Die Einlasskammer 39 kann mit einer der zwei Einlassöffnungen 38 kommunizieren, ohne mit der anderen der zwei Einlassöffnungen 38 zu kommunizieren, abhängig von der Position der umlaufenden Spirale 26. Die Einlasskammer 39 kann mit beiden der zwei Einlassöffnungen 38 kommunizieren, abhängig von der Position der umlaufenden Spirale 26.
Das Kältemittelgas innerhalb der Motorkammer S1 durchläuft die ersten Nuten 35, die ersten Löcher 36, die zweiten Nuten 37 und die Einlassöffnungen 38 und wird in die Einlasskammer 39 angesaugt. Das in die Einlasskammer 39 angesaugte Kältemittelgas wird innerhalb der Verdichtungskammer 27 durch die Drehung der umlaufenden Spirale 26 verdichtet.
Eine Gegendruckkammer S3 ist innerhalb des Gehäuses 11 ausgebildet. Die Gegendruckkammer S3 ist innerhalb der Umfangswand 18 des Wellenlagergehäuses 13 positioniert. Somit ist die Gegendruckkammer S3 in dem Gehäuse 11 an einer Position gegenüber der feststehenden Platte 25a relativ zu der umlaufenden Platte 26a ausgebildet. Das Wellenlagergehäuse 13 dient als Trennwand, die die Gegendruckkammer S3 von der Motorkammer S1 trennt.
Ein Gegendruckeinleitungsdurchgang 26f ist in der umlaufenden Spirale 26 ausgebildet. Der Gegendruckeinleitungsdurchgang 26f erstreckt sich durch die umlaufende Platte 26a und die umlaufende Spiralwand 26b. Ein Teil des Kältemittelgases innerhalb der Verdichtungskammer 27 wird in die Gegendruckkammer S3 durch den Gegendruckeinleitungsdurchgang 26f eingeleitet. Ein Druck in der Gegendruckkammer S3 ist höher als in der Motorkammer S1, da der Teil des Kältemittelgases innerhalb der Verdichtungskammer 27 in die Gegendruckkammer S3 durch den Gegendruckeinleitungsdurchgang 26f eingeleitet wird. Ein Gegendruck zum Drängen der umlaufenden Spirale 26 in Richtung der feststehenden Spirale 25 wird aus der Gegendruckkammer S3 aufgebracht. Insbesondere drängt eine Erhöhung des Drucks in der Gegendruckkammer S3 die umlaufende Spirale 26 in Richtung der feststehenden Spirale 25, so dass die distale Endfläche der umlaufenden Spiralwand 26b gegen die feststehende Platte 25a gedrückt wird.
Lager
Wie in 2 veranschaulicht, ist ein Lager 21, das die Drehwelle 15 drehbar lagert, im Wellenlagergehäuse 13 vorgesehen, das als Trennwand dient. Das Lager 21 der vorliegenden Ausführungsform entspricht einem Wälzlager. Das Lager 21 ist innerhalb der ersten Aufnahmeaussparung 18b der Umfangswand 18 positioniert. Das Lager 21 ist zwischen der ersten Seitenfläche 18c der Umfangswand 18 und einer Außenumfangsfläche 15a der Drehwelle 15 vorgesehen. Das Lager 21 ist an der ersten Seitenfläche 18c und der ersten Endfläche 18d der Umfangswand 18 befestigt.
Das Lager 21 lagert einen Teil der Drehwelle 15 in der axialen Richtung X. Ein solcher Teil der Drehwelle 15, der durch das Lager 21 gelagert ist, wird als ein erster Wellenabschnitt 15b bezeichnet. Die Drehwelle 15 ist über das Lager 21 drehbar im Wellenlagergehäuse 13 gelagert. Somit ist die Drehwelle 15 drehbar im Gehäuse 11 gelagert.
Dichtungselement
Ein Dichtungselement 40 mit einer Ringform ist im Wellenlagergehäuse 13 vorgesehen, das als Trennwand dient. Das Dichtungselement 40 ist aus einem Harz hergestellt. Das Dichtungselement 40 ist innerhalb der zweiten Aufnahmeaussparung 17b der Endwand 17 positioniert. Das Dichtungselement 40 ist zwischen der zweiten Seitenfläche 17c der Endwand 17 und der Außenumfangsfläche 15a der Drehwelle 15 vorgesehen. Das Dichtungselement 40 ist in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 näher an der Motorkammer S1 bereitgestellt als das Lager 21.
Das Dichtungselement 40 steht mit der zweiten Seitenfläche 17c der Endwand 17 in Kontakt. Das Dichtungselement 40 steht mit einem Teil der Drehwelle 15 in der axialen Richtung X in Kontakt. Ein solcher Teil der Drehwelle 15, der mit dem Dichtungselement 40 in Kontakt steht, wird als ein zweiter Wellenabschnitt 15c bezeichnet. Ein Außendurchmesser L2 des ersten Wellenabschnitts 15b ist der gleiche wie ein Außendurchmesser L3 des zweiten Wellenabschnitts 15c. Ein Außendurchmesser des ersten Wellenabschnitts 15b ist der gleiche wie der des zweiten Wellenabschnitts 15c in der axialen Richtung X der Drehwelle 15.
Das Dichtungselement 40 steht mit dem Wellenlagergehäuse 13 und der Drehwelle 15 in Kontakt, um die Gegendruckkammer S3 und die Motorkammer S1 abzudichten. Somit unterdrückt das Dichtungselement 40 das Kältemittelgas, das zwischen der Gegendruckkammer S3 und der Motorkammer S1 über die zweite Aufnahmeaussparung 17b und das Einsetzloch 17a strömt.
Wenn sich der motorgetriebene Spiralverdichter 10 in einem stationären Zustand befindet, in dem der Druck in der Gegendruckkammer S3 größer als der Druck in der Motorkammer S1 ist, wird das Dichtungselement 40 aufgrund einer Druckdifferenz zwischen der Motorkammer S1 und der Gegendruckkammer S3 gegen die zweite Endfläche 17d der zweiten Aufnahmeaussparung 17b gedrückt.
Wie in 3 veranschaulicht, beinhaltet das Dichtungselement 40 einen Innenumfangsdichtungsabschnitt 41 und einen Außenumfangsdichtungsabschnitt 42. Das Dichtungselement 40 beinhaltet ferner einen Verbindungsabschnitt 43 mit einer Ringform. Der Verbindungsabschnitt 43 erstreckt sich in der radialen Richtung der Drehwelle 15. Der Verbindungsabschnitt 43 verbindet den Innenumfangsdichtungsabschnitt 41 und den Außenumfangsdichtungsabschnitt 42. Der Innenumfangsdichtungsabschnitt 41, der Außenumfangsdichtungsabschnitt 42 und der Verbindungsabschnitt 43 sind integral miteinander ausgebildet.
Der Innenumfangsdichtungsabschnitt 41 weist eine Ringform auf. Der Innenumfangsdichtungsabschnitt 41 erstreckt sich von einem Innenumfangsrand des Verbindungsabschnitts 43 zu dem Lager 21 und nähert sich der Außenumfangsfläche 15a der Drehwelle 15, da er von dem Verbindungsabschnitt 43 entfernt ist.
Der Innenumfangsdichtungsabschnitt 41 weist ein Ende 41a auf, das in Richtung des Lagers 21 gerichtet ist. Das Ende 41a des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 ist auf einer Seite des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 gegenüber einem Verbindungsteil zwischen dem Innenumfangsdichtungsabschnitt 41 und dem Verbindungsabschnitt 43 positioniert. Ein Teil des Endes 41a des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 nahe einer Innenumfangsfläche des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 dient als ein Kontaktabschnitt 41 b, der mit der Außenumfangsfläche 15a der Drehwelle 15 in Kontakt steht. Der Kontaktabschnitt 41b steht in engem Kontakt mit der Außenumfangsfläche 15a der Drehwelle 15, so dass der Innenumfangsdichtungsabschnitt 41 einen Spalt zwischen dem Innenumfangsdichtungsabschnitt 41 selbst und der Drehwelle 15 abdichtet. Ein solcher Teil der Drehwelle 15, der mit dem Kontaktabschnitt 41b in Kontakt steht, entspricht dem zweiten Wellenabschnitt 15c, der ein Teil der Drehwelle 15 ist, der mit dem Dichtungselement 40 in Kontakt steht.
Der Außenumfangsdichtungsabschnitt 42 weist eine Ringform auf. Der Außenumfangsdichtungsabschnitt 42 ist auf einer radial äußeren Seite der Drehwelle 15 relativ zu dem Innenumfangsdichtungsabschnitt 41 angeordnet. Der Außenumfangsdichtungsabschnitt 42 erstreckt sich von einem Außenumfangsrand des Verbindungsabschnitts 43 zu dem Lager 21. Der Außenumfangsdichtungsabschnitt 42 weist ein Ende 42a auf, das in Richtung des Lagers 21 gerichtet ist. Das Ende 42a des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 ist auf einer Seite des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 gegenüber einem Verbindungsteil zwischen dem Außenumfangsdichtungsabschnitt 42 und dem Verbindungsabschnitt 43 positioniert.
Eine Außenumfangsfläche des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 steht in engem Kontakt mit der zweiten Seitenfläche 17c der Endwand 17. Das Dichtungselement 40 ist in die zweite Aufnahmeaussparung 17b in einem Zustand eingepasst, in dem die Außenumfangsfläche des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 in engem Kontakt mit der zweiten Seitenfläche 17c der Endwand 17 steht. Die Außenumfangsfläche des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 steht in engem Kontakt mit der zweiten Seitenfläche 17c der Endwand 17, so dass der Außenumfangsdichtungsabschnitt 42 einen Spalt zwischen dem Außenumfangsdichtungsabschnitt 42 selbst und dem Wellenlagergehäuse 13, das als die Trennwand dient, abdichtet.
In einem Zustand, in dem das Dichtungselement 40 in die zweite Aufnahmeaussparung 17b eingepasst ist, sind das Ende 41a des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 und das Ende 42a des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 dem Lager 21 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 zugewandt. Eine Abmessung L4 eines Spalts zwischen dem Lager 21 und dem Ende 41 a des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 ist kleiner als eine Abmessung L5 eines Spalts zwischen dem Lager 21 und dem Ende 42a des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15. Somit ist das Ende 41 a des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 näher am Lager 21 bereitgestellt als das Ende 42a des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42.
Halteabschnitt
Das Wellenlagergehäuse 13 weist einen konvexen Abschnitt 46 auf, der von der zweiten Seitenfläche 17c der Stirnwand 17 zur Drehwelle 15 vorsteht. Der konvexe Abschnitt 46 weist eine Ringform auf. Der konvexe Abschnitt 46 ist in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 nahe dem Lager 21 relativ zum Außenumfangsdichtungsabschnitt 42 positioniert. Der konvexe Abschnitt 46 weist einen Halteabschnitt 45 auf, der dem Ende 42a des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 zugewandt ist. Das heißt, der Halteabschnitt 45 ist im Wellenlagergehäuse 13 vorgesehen, das als Trennwand dient. Der Halteabschnitt 45 ist integral mit dem Wellenlagergehäuse 13 ausgebildet. Der Halteabschnitt 45 ist eine ringförmige ebene Fläche, die einer Endfläche des konvexen Abschnitts 46 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 entspricht. Der Halteabschnitt 45 ist dem Ende 42a des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 zugewandt. Der Halteabschnitt 45 steht mit dem Ende 42a des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 in Kontakt, was die Bewegung des Dichtungselements 40 zum Lager 21 begrenzt.
Positionen und Abmessungen von Dichtungsabschnitten
Eine Abmessung L7 eines Spalts zwischen dem Halteabschnitt 45 und dem Ende 42a des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 ist kleiner als die Abmessung L4 eines Spalts zwischen dem Lager 21 und dem Ende 41 a des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15. Die Abmessung L4 zwischen dem Lager 21 und dem Ende 41a des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 ist kleiner als eine Abmessung L6 zwischen dem Lager 21 und dem Halteabschnitt 45 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15. Somit ist das Ende 41a des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 näher am Lager 21 bereitgestellt als der Halteabschnitt 45. Eine Abmessung des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 ist kleiner als die des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15.
Wenn die Abmessung des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 übermäßig groß ist, kann der Innenumfangsdichtungsabschnitt 41 übermäßig mit der Drehwelle 15 in Kontakt stehen. Wenn die Abmessung des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 übermäßig klein ist, kann das Dichtungselement 40 aus der zweiten Aufnahmeaussparung 17b herausfallen. Somit ist in der vorliegenden Ausführungsform die Abmessung des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 so eingestellt, dass verhindert wird, dass der Innenumfangsdichtungsabschnitt 41 übermäßig mit der Drehwelle 15 in Kontakt steht, und verhindert wird, dass das Dichtungselement 40 aus der zweiten Aufnahmeaussparung 17b herausfällt.
Eine von der Abmessung des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 und der Abmessung des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15, die größer ist, entspricht einer Abmessung des Dichtungselements 40 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15. Da in der vorliegenden Ausführungsform die Abmessung des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 kleiner als die des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 ist, entspricht in der vorliegenden Ausführungsform die Abmessung des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 der Abmessung des Dichtungselements 40 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15.
Betrieb der Ausführungsform
Als Nächstes wird ein Betrieb der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
In dem motorgetriebenen Spiralverdichter 10 wird beispielsweise, wenn das Kältemittelgas in den motorgetriebenen Spiralverdichter 10 gefüllt wird, ein Vakuumansaugvorgang durchgeführt, um Luft aus dem Inneren des motorgetriebenen Spiralverdichters 10 vor dem Füllen des Kältemittelgases zu extrahieren. Nach dem Vakuumansaugvorgang füllt sich das Kältemittelgas allmählich in die Motorkammer S1. Wenn sich der motorgetriebene Spiralverdichter 10 in einem instationären Zustand befindet, in dem der Druck in der Motorkammer S1 größer als der Druck in der Gegendruckkammer S3 ist, kann sich das Dichtungselement 40 aufgrund einer Druckdifferenz zwischen der Motorkammer S1 und der Gegendruckkammer S3 in Richtung des Lagers 21 bewegen, wie durch eine Doppelpunktlinie von 3 angegeben. Zu diesem Zeitpunkt steht das Ende 42a des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 mit dem Halteabschnitt 45 in Kontakt, was die Bewegung des Dichtungselements 40 zum Lager 21 begrenzt.
Effekte der Ausführungsform
In der oben erwähnten Ausführungsform werden die folgenden Effekte erzielt.

(1) Das Wellenlagergehäuse 13, das als Trennwand dient, beinhaltet den Halteabschnitt 45, der dem Ende 42a des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 zugewandt ist und mit diesem in Kontakt steht, um die Bewegung des Dichtungselements 40 zum Lager 21 zu begrenzen. Somit steht das Ende 42a des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 mit dem Halteabschnitt 45 in Kontakt, was die Bewegung des Dichtungselements 40 zum Lager 21 begrenzt. Das Ende 41a des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 ist in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 näher am Lager 21 bereitgestellt als der Halteabschnitt 45. Infolgedessen ist die Abmessung des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 kleiner als die des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15. Die Abmessung des Dichtungselements 40 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 ist im Vergleich zu einem Fall, in dem die Abmessung des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 größer als die des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 ist, verringert. Dies verkleinert den motorgetriebenen Spiralverdichter 10 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15, während die Bewegung des Dichtungselements 40 zum Lager 21 hin eingeschränkt wird.
(2) Die Abmessung L7 eines Spalts zwischen dem Halteabschnitt 45 und dem Ende 42a des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 ist kleiner als die Abmessung L4 eines Spalts zwischen dem Lager 21 und dem Ende 41a des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15. Somit steht, selbst wenn sich das Dichtungselement 40 zum Lager 21 hin bewegt, das Ende 42a des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 mit dem Halteabschnitt 45 in Kontakt, bevor das Ende 41a des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 mit dem Lager 21 in Kontakt steht. Infolgedessen wird der Kontakt des Endes 41a des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 mit dem Lager 21 unterdrückt, was eine Verschlechterung der Dichtungsleistung des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 für die Drehwelle 15 unterdrücken kann.

(3) Der Außendurchmesser L2 des ersten Wellenabschnitts 15b, der ein Teil der Drehwelle 15 ist, der durch das Lager 21 gestützt wird, ist der gleiche wie der Außendurchmesser L3 des zweiten Wellenabschnitts 15c, der ein Teil der Drehwelle 15 ist, der mit dem Innenumfangsdichtungsabschnitt 41 in Kontakt ist. Dies beseitigt einen konkaven Abschnitt, der an einer Grenze zwischen dem ersten Wellenabschnitt 15b und dem zweiten Wellenabschnitt 15c der Drehwelle 15 ausgebildet ist, um eine Polierwalze während des Polierens der Drehwelle 15 freizugeben. Infolgedessen wird die Abmessung der Drehwelle 15 zwischen dem ersten Wellenabschnitt 15b und dem zweiten Wellenabschnitt 15c in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 durch einen Raum aufgrund der Beseitigung des konkaven Abschnitts verringert. Somit wird der motorgetriebene Spiralverdichter 10 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 weiter verkleinert.
(4) Die Drehwelle 15 umfasst das Ausgleichsgewicht 32 zum Ausgleichen der Zentrifugalkraft, die auf die umlaufende Spirale 26 als Reaktion auf die Drehung der Drehwelle 15 ausgeübt wird. Das Ausgleichsgewicht 32 ist zwischen dem Elektromotor 22 und dem Wellenlagergehäuse 13 angeordnet, das als Trennwand in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 dient. Das Ende 41a des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 ist näher am Lager 21 als der Halteabschnitt 45 vorgesehen, was den motorgetriebenen Spiralverdichter 10 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 verkleinert. Infolgedessen nähert sich das Ausgleichsgewicht 32 dem Lager 21 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15. Der Abstand zwischen der umlaufenden Spirale 26 und dem Ausgleichsgewicht 32 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 wird verringert, was ein Gewicht des Ausgleichsgewichts 32 verringert, das zum Ausgleichen der Zentrifugalkraft, die auf die umlaufende Spirale 26 als Reaktion auf die Drehung der Drehwelle 15 ausgeübt wird, erforderlich ist. Somit führt eine Gewichtsverringerung des Ausgleichsgewichts 32 zu einer Gewichtsverringerung des motorgetriebenen Spiralverdichters 10.
(5) Die Drehwelle 15 umfasst das Ausgleichsgewicht 32 zum Ausgleichen der Zentrifugalkraft, die auf die umlaufende Spirale 26 als Reaktion auf die Drehung der Drehwelle 15 ausgeübt wird. Das Ausgleichsgewicht 32 ist zwischen dem Elektromotor 22 und dem Wellenlagergehäuse 13 angeordnet, das als Trennwand in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 dient. Die Abmessung der Drehwelle 15 wird zwischen dem ersten Wellenabschnitt 15b, der ein Teil der Drehwelle 15 ist, der durch das Lager 21 gelagert ist, und dem zweiten Wellenabschnitt 15c, der ein Teil der Drehwelle 15 ist, der mit dem Innenumfangsdichtungsabschnitt 41 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 in Kontakt steht, verringert. Somit nähert sich das Ausgleichsgewicht 32 dem Lager 21 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15. Der Abstand zwischen der umlaufenden Spirale 26 und dem Ausgleichsgewicht 32 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 wird verringert, was das Gewicht des Ausgleichsgewichts 32 verringert, das zum Ausgleichen der Zentrifugalkraft, die auf die umlaufende Spirale 26 als Reaktion auf die Drehung der Drehwelle 15 ausgeübt wird, erforderlich ist. Infolgedessen führt eine Gewichtsverringerung des Ausgleichsgewichts 32 zu einer Gewichtsverringerung des motorgetriebenen Spiralverdichters 10.

Modifizierte Ausführungsform
Die oben erwähnte modifizierte Ausführungsform kann wie folgt modifiziert und implementiert werden. Die oben erwähnte Ausführungsform kann mit der folgenden modifizierten Ausführungsform innerhalb eines technisch konsistenten Bereichs kombiniert werden.
Das Ausgleichsgewicht 32 muss nicht an einer Position zwischen dem Elektromotor 22 und dem Wellenlagergehäuse 13 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 angeordnet sein. Beispielsweise kann das Ausgleichsgewicht 32 in der Gegendruckkammer S3 angeordnet sein.
Das Ausgleichsgewicht 32 kann von der Drehwelle 15 weggelassen werden.
Der Außendurchmesser L2 des ersten Wellenabschnitts 15b kann größer als der Außendurchmesser L3 des zweiten Wellenabschnitts 15c sein oder kann kleiner als der Außendurchmesser L3 des zweiten Wellenabschnitts 15c sein. In diesem Fall kann ein konkaver Abschnitt, der die Polierwalze während des Polierens der Drehwelle 15 freigibt, an der Grenze zwischen dem ersten Wellenabschnitt 15b und dem zweiten Wellenabschnitt 15c der Drehwelle 15 ausgebildet sein.
Die Abmessung L7 eines Spalts zwischen dem Halteabschnitt 45 und dem Ende 42a des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 kann gleich oder größer als die Abmessung L4 eines Spalts zwischen dem Lager 21 und dem Ende 41a des Innenumfangsdichtungsabschnitts 41 in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 sein.
Der Halteabschnitt 45 kann ein vom Wellenlagergehäuse 13 getrenntes Element sein. Beispielsweise kann ein Sicherungsring am Wellenlagergehäuse 13 angeordnet sein, das als Trennwand dient, und der Halteabschnitt 45 kann am Sicherungsring vorgesehen sein, so dass der Halteabschnitt 45 ein vom Wellenlagergehäuse 13 getrenntes Element ist. In diesem Fall ist beispielsweise eine Ringnut an der zweiten Seitenfläche 17c der Endwand 17 ausgebildet und der Sicherungsring ist an einer solchen Nut angebracht. Der Halteabschnitt 45 am Sicherungsring ist die ringförmige ebene Fläche, die der Endfläche des Sicherungsrings in der axialen Richtung X der Drehwelle 15 entspricht. In diesem Fall ist der Halteabschnitt 45 auch dem Ende 42a des Außenumfangsdichtungsabschnitts 42 zugewandt.
Das Lager 21 muss kein Wälzlager sein und kann beispielsweise ein Gleitlager sein.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der motorgetriebene Spiralverdichter 10 für die Fahrzeugklimaanlage verwendet, kann aber für andere Vorrichtungen als die Fahrzeugklimaanlage verwendet werden. Beispielsweise kann der motorgetriebene Spiralverdichter 10 an einem Brennstoffzellenfahrzeug montiert sein und kann dazu konfiguriert sein, Luft zu verdichten, die als Fluid dient, das einer Brennstoffzelle zugeführt wird.

Claims

Motorgetriebener Spiralverdichter (10), umfassend: ein Gehäuse (11); eine Drehwelle (15), die in dem Gehäuse (11) drehbar gelagert ist; einen Elektromotor (22), der die Drehwelle (15) dreht; und ein Verdichtungsteil (30), das eine feststehende Spirale (25), die an dem Gehäuse (11) befestigt ist, und eine umlaufende Spirale (26), die sich als Reaktion auf die Drehung der Drehwelle (15) dreht, während sie mit der feststehenden Spirale (25) in Eingriff steht, beinhaltet, wobei das Gehäuse (11) eine Trennwand (13) umfasst, die eine Gegendruckkammer (S3) von einer Motorkammer (S1), die den Elektromotor (22) aufnimmt, trennt, wobei aus der Gegendruckkammer (S3) ein Gegendruck zum Drängen der umlaufenden Spirale (26) in Richtung der feststehenden Spirale (25) aufgebracht wird, wobei die Trennwand (13) ein Einsetzloch (17a) aufweist, in das die Drehwelle (15) eingesetzt ist, und die Trennwand (13) beinhaltet ein Lager (21), das die Drehwelle (15) drehbar lagert, und ein Dichtungselement (40), das eine Ringform aufweist und einen Innenumfangsdichtungsabschnitt (41), der einen Spalt zwischen dem Innenumfangsdichtungsabschnitt (41) und der Drehwelle (15) abdichtet, und einen Außenumfangsdichtungsabschnitt (42), der einen Spalt zwischen dem Außenumfangsdichtungsabschnitt (42) und der Trennwand (13) abdichtet, beinhaltet, wobei das Dichtungselement (40) die Gegendruckkammer (S3) und die Motorkammer (S1) abdichtet, dadurch gekennzeichnet, dass jeder des Innenumfangsdichtungsabschnitts (41) und des Außenumfangsdichtungsabschnitts (42) ein Ende (41a, 42a) aufweist, das zum Lager (21) gerichtet ist, das Ende (41a) des Innenumfangsdichtungsabschnitts (41) näher am Lager (21) bereitgestellt ist als das Ende (42a) des Außenumfangsdichtungsabschnitts (42), die Trennwand (13) einen Halteabschnitt (45) umfasst, der dem Ende (42a) des Außenumfangsdichtungsabschnitts (42) zugewandt ist und mit diesem in Kontakt steht, um die Bewegung des Dichtungselements (40) zum Lager (21) zu begrenzen, und das Ende (41a) des Innenumfangsdichtungsabschnitts (41) näher am Lager (21) bereitgestellt ist als der Halteabschnitt (45).
Motorgetriebener Spiralverdichter (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abmessung (L7) eines Spalts zwischen dem Halteabschnitt (45) und dem Ende (42a) des Außenumfangsdichtungsabschnitts (42) in einer axialen Richtung (X) der Drehwelle (15) kleiner ist als eine Abmessung (L4) eines Spalts zwischen dem Lager (21) und dem Ende (41a) des Innenumfangsdichtungsabschnitts (41) in der axialen Richtung (X) der Drehwelle (15).
Motorgetriebener Spiralverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außendurchmesser (L2) eines Teils der Drehwelle (15), der durch das Lager (21) gestützt wird, der gleiche ist wie ein Außendurchmesser (L3) eines Teils der Drehwelle (15), der mit dem Innenumfangsdichtungsabschnitt (41) in Kontakt ist.
Motorgetriebener Spiralverdichter (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwelle (15) ein Ausgleichsgewicht (32) umfasst, das eine Zentrifugalkraft, die auf die umlaufende Spirale (26) als Reaktion auf die Drehung der Drehwelle (15) ausgeübt wird, ausgleicht, und das Ausgleichsgewicht (32) zwischen der Trennwand (13) und dem Elektromotor (22) in der axialen Richtung (X) der Drehwelle (15) angeordnet ist.
Motorgetriebener Spiralverdichter (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwelle (15) ein Ausgleichsgewicht (32) umfasst, das eine Zentrifugalkraft, die auf die umlaufende Spirale (26) als Reaktion auf die Drehung der Drehwelle (15) ausgeübt wird, ausgleicht, und das Ausgleichsgewicht (32) zwischen der Trennwand (13) und dem Elektromotor (22) in der axialen Richtung (X) der Drehwelle (15) angeordnet ist.