DE112011104421T5

DE112011104421T5 - Scroll-Kälteverdichter

Info

Publication number: DE112011104421T5
Application number: DE112011104421T
Authority: DE
Inventors: Mickael Bron; Stéphane Watts; Pierre Ginies; Dominique Gross; Franck Meynand
Original assignee: Danfoss Commercial Compressors SA
Current assignee: Danfoss Commercial Compressors SA
Priority date: 2010-12-16
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2013-09-19
Also published as: WO2012080612A3; WO2012080612A2; FR2969226A1; FR2969226B1; US20130302198A1; US9017050B2; CN103415704B; CN103415704A

Abstract

Dieser Verdichter umfasst ein stationäres Spiralgehäuse (6) und ein bewegliches Spiralgehäuse (9), die jeweils einen Teller (7, 11) aufweisen, der mit einer Spirale (8, 12) ausgestattet ist, wobei die Spiralen Kompressionskammern (13) mit variablem Volumen begrenzen, eine Trennplatte (16), die dicht auf dem Teller (7) des stationären Spiralgehäuses (6) derart montiert ist, dass eine relative Bewegung zwischen der Trennplatte und dem stationären Spiralgehäuse erlaubt wird, eine Förderkammer (21), die von der Trennplatte und der dichten Hülle begrenzt wird. Der Verdichter umfasst ebenfalls einen Umleitungsdurchgang (32), der ausgebildet ist, um die Förderkammer (21) mit einer Übergangs-Kompressionskammer (13b) in Kommunikation zu versetzen, und eine Rücklaufsperre (34), die ein zwischen Verschluss- und Freigabestellungen des Umleitungsdurchgangs bewegliches Verschlussorgan umfasst, und ein Gehäuse (35), das zwischen der Trennplatte (16) und dem Teller (7) des stationären Spiralgehäuses angeordnet ist, das einen ersten Abschnitt aufweist, der dicht in eine Aufnahme (44) eingesetzt ist, die von der Trennplatte (16) begrenzt wird und parallel zur Längsachse (A) des Verdichters ausgerichtet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Scroll-Kälteverdichter.
Ein Scroll-Kälteverdichter umfasst auf bekannte Weise einen dichten Behälter, der ein stationäres Spiralgehäuse und ein bewegliches Spiralgehäuse, das eine kreisbahnförmige Bewegung beschreibt, enthält, wobei jedes Spiralgehäuse einen Teller aufweist, ab dem sich eine Spirale erstreckt, wobei die Spiralen des stationären und beweglichen Spiralgehäuses ineinander greifen und Kompressionskammern mit variablem Volumen begrenzen, wobei die Kompressionskammern ein Volumen haben, das von außen, wo die Versorgung mit Kältemittel erfolgt, nach innen schrittweise abnimmt.
Damit wird das Kühlgas bei der relativen kreisbahnförmigen Bewegung des ersten und zweiten Spiralgehäuses aufgrund der Verringerung des Volumens der Kompressionskammern verdichtet und bis zum Zentrum des ersten und zweiten Spiralgehäuses befördert. Das verdichtete Kühlgas tritt im zentralen Abschnitt in Richtung einer Förderkammer über eine Förderöffnung aus, die in den das erste Spiralgehäuse eingearbeitet ist.
Um die Leistungen eines derartigen Verdichters in Abhängigkeit von den Jahreszeiten und insbesondere in Abhängigkeit vom Kältebedarf zu verbessern, kann dieser Verdichter mit variabler Kapazität sein und/oder einen variablen Kompressionsgrad haben.
Das Dokument US 5 855 475 beschreibt einen Scroll-Kälteverdichter mit variablem Kompressionsgrad, der einerseits Kältemittel-Durchgangsöffnungen umfasst, die in den Teller des stationären Spiralgehäuses eingearbeitet sind und jeweils in eine der Kompressionskammern und in die Förderkammer münden, und andererseits Umleitungsklappen, die auf der Fläche des Tellers des stationären Spiralgehäuses angeordnet sind, die zur Seite gegenüber den Spiralen zeigt und die jeweils zwischen einer geöffneten Stellung, die ein Fördern von Kältemittel aus der entsprechenden Kompressionskammer in die Förderkammer erlaubt, und einer geschlossenen Stellung, die das Fördern von Kältemittel aus der entsprechenden Kompressionskammer in die Förderkammer verhindert, bewegbar sind.
Wenn eine der Umleitungsklappen auf ihrer Seite, die zum Teller des stationären Spiralgehäuses zeigt, einem Druck ausgesetzt ist, der niedriger ist als der Druck in der Förderkammer, wird die Klappe in ihrer geschlossene Stellung gehalten und isoliert die entsprechende Kompressionskammer von der Förderkammer. Daraus ergibt sich, dass der Kompressionsgrad des Verdichters auf seinem maximalen Wert gehalten wird.
Wenn eine der Umleitungsklappen auf ihrer Seite, die zum Teller des stationären Spiralgehäuses zeigt, einem Druck ausgesetzt wird, der höher ist als der Druck in der Förderkammer, verformt sich die Klappe elastisch in ihre geöffnete Stellung und versetzt die entsprechende Kompressionskammer mit der Förderkammer in Kommunikation. Dadurch wird ein Teil des in den Kompressionskammern, in die die Durchgangsöffnungen münden, verdichteten Kältemittels in die Förderkammer gefördert, bevor dieser Teil des Kältemittels bis ins Zentrum der Spiralen gelangt.
Durch die Anwesenheit derartiger Durchgangsöffnungen und derartiger Umleitungsklappen kann der Kompressionsgrad jeder Kompressionskammer in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen verringert und dadurch eine Überverdichtung des Kältemittels vermieden werden. Diese Anordnungen erlauben damit, die energetische Leistung des Verdichters zu verbessern.
Um die mechanischen Kräfte zu verringern, die auf das stationäre Spiralgehäuse und damit auf das bewegliche Spiralgehäuse und die Antriebswelle des beweglichen Spiralgehäuses wirken, ist es bekannt, eine Trennplatte auf der Fläche des Tellers des stationären Spiralgehäuses, die zur Förderkammer zeigt, derart zu montieren, dass die Förderkammer mindestens teilweise durch den dichten Behälter des Verdichters und die Trennplatte begrenzt wird. Das Vorhandensein einer derartigen Trennplatte erlaubt damit, die Zuverlässigkeit des Verdichters zu erhöhen.
Weiterhin ist bekannt, um die Zuverlässigkeit des Verdichters noch mehr zu erhöhen, die Trennplatte im Verhältnis zum stationären Spiralgehäuse gemäß einer Richtung etwa parallel zur Längsachse des Verdichters bewegbar zu montieren.
Die Montage von Umleitungsklappen, wie im Dokument US 5 855 475 beschrieben, auf der oberen Fläche des stationären Spiralgehäuses eines Verdichters, der mit einer Trennplatte ausgestattet ist, ist aufgrund der Tatsache, dass der Zugang zur oberen Fläche des stationären Spiralgehäuses durch die Anwesenheit der Trennplatte versperrt ist, schwierig, ja sogar unmöglich.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diesen Nachteilen abzuhelfen.
Das technische Problem an der Basis der Erfindung besteht also darin, einen Scroll-Kälteverdichter mit einer einfachen und wirtschaftlichen Struktur bereitzustellen, die erlaubt, die Leistungen des Verdichters zu verbessern, wobei sie eine einfache und komfortable Montage einer Rücklaufsperre auf dem stationären Spiralgehäuse des Verdichters erlaubt.
Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung einen Scroll-Kälteverdichter, der umfasst:

– einen dichten Behälter, der ein stationäres Spiralgehäuse und ein bewegliches Spiralgehäuse, das eine kreisbahnförmige Bewegung beschreibt, enthält, wobei jedes Spiralgehäuse einen Teller aufweist, ab dem sich eine Spirale erstreckt, wobei die Spiralen des stationären und beweglichen Spiralgehäuses ineinander greifen und Kompressionskammern mit variablem Volumen begrenzen,
– eine Trennplatte, die dicht auf dem Teller des stationären Spiralgehäuses derart montiert ist, dass eine relative Bewegung zwischen der Trennplatte und dem stationären Spiralgehäuse gemäß einer Richtung etwa parallel zur Längsachse des Verdichters möglich ist, wobei die Trennplatte und der Teller des stationären Spiralgehäuses ein Übergangsvolumen begrenzen,
– eine Förderkammer, die zumindest teilweise durch die Trennplatte und die dichte Hülle begrenzt ist,

– mindestens einen Umleitungsdurchgang, der ausgebildet ist, um die Förderkammer mit einer Übergangs-Kompressionskammer in Kommunikation zu versetzen,
– mindestens eine Rücklaufsperre einer ersten Bauart, die einem Umleitungsdurchgang zugeordnet ist, wobei jede Rücklaufsperre der ersten Bauart ein Verschlussorgan umfasst, das zwischen Verschluss- und Freigabestellungen des entsprechenden Umleitungsdurchgang bewegbar ist und ausgebildet, um in seine Freigabestellung verlagert zu werden, wenn der Druck in der Übergangs-Kompressionskammer, in die der entsprechende Umleitungsdurchgang mündet, den Druck in der Förderkammer um einen vorbestimmten Wert übersteigt, wobei jede Rücklaufsperre der ersten Bauart ein Gehäuse aufweist, das zwischen der Trennplatte und dem Teller des stationären Spiralgehäuses angeordnet ist, wobei das Gehäuse jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart einen ersten Abschnitt aufweist, der mindestens teilweise und dicht in eine Aufnahme eingesetzt ist, die von der Trennplatte begrenzt wird und etwa parallel zur Längsachse des Verdichters ausgerichtet ist, wobei die Aufnahme, in die der erste Abschnitt des Gehäuses eingesetzt ist, in die Förderkammer mündet.

Dadurch, dass jede Rücklaufsperre der ersten Bauart ein Gehäuse aufweist, das ausgebildet ist, um dicht in einer Aufnahme montiert zu sein, die von der Trennplatte begrenzt wird und etwa parallel zur Längsachse des Verdichters angeordnet ist, wird eine einfache und schnelle Montage jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart möglich, und das trotz Vorhandensein einer Trennplatte.
Die Positionierung der verschiedenen Rücklaufsperren der ersten Bauart kann nämlich entweder durch eine Vormontage jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart in der entsprechenden Aufnahme, die durch die Trennplatte begrenzt ist, vor dem Einsetzen derselben in den Behälter des Verdichters und darauffolgende Montage der Trennplatte auf dem Teller des stationären Spiralgehäuses oder durch Montage jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart auf dem Teller des stationären Spiralgehäuses in einer bestimmten Position und darauffolgende Anordnung der verschiedenen Aufnahmen, die durch die Trennplatte begrenzt sind, gegenüber den entsprechenden Rücklaufsperren und Verlagerung derselben in Richtung des Tellers des stationären Spiralgehäuses gemäß einer Richtung etwa parallel zur Längsachse des Verdichters bis zum Einsetzen jeder Rücklaufsperre in die entsprechende, von der Trennplatte begrenzte Aufnahme, durchgeführt werden.
Das führt zu einer einfachen und schnellen Montage jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart, und zwar trotz des Vorhandenseins einer Trennplatte.
Unter Übergangs-Kompressionskammer wird eine Kompressionskammer verstanden, die einen Druck zwischen dem Druck der ersten sogenannten „hubraumrelevanten” Kompressionskammer und dem Druck der letzten Kompressionskammer, die in die Förderleitung mündet, aufweist.
Vorzugsweise erstreckt sich jeder Umleitungsdurchgang mindestens teilweise durch die Trennplatte.
In vorteilhafter Weise ist das Übergangsvolumen, das von der Trennplatte und dem Teller des stationären Spiralgehäuses begrenzt wird, fluidmäßig von der Förderkammer isoliert.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart relativ zur Trennplatte und/oder zum Teller des stationären Spiralgehäuses gemäß einer Richtung etwa parallel zur Längsachse des Verdichters bewegbar montiert.
Vorzugsweise weist jeder Umleitungsdurchgang eine Umleitungsleitung auf, die in den Teller des stationären Spiralgehäuses eingearbeitet ist und ein erstes Ende, das in die entsprechende Übergangs-Kompressionskammer mündet, und ein zweites Ende, das in die Fläche des Tellers des stationären Spiralgehäuses mündet, die zur Förderkammer zeigt, umfasst, weist das Gehäuse jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart eine erste Kältemittel-Durchgangsöffnung auf, die ausgebildet ist, um die entsprechende Umleitungsleitung mit der Förderkammer fluidmäßig zu verbinden, und ist das Verschlussorgan jeder Rücklaufsperre zwischen Verschluss- und Freigabestellungen der ersten Kältemittel-Durchgangsöffnung bewegbar.
Vorzugsweise ist das Verschlussorgan jeder Rücklaufsperre im entsprechenden Gehäuse montiert.
Vorzugsweise ist das Verschlussorgan jeder Rücklaufsperre eine Rücklaufsperrklappe. Jede Rücklaufsperrklappe ist beispielsweise in Form einer zwischen ihren Verschluss- und Freigabestellungen elastisch verformbaren Lamelle realisiert.
In vorteilhafter Weise begrenzt das Gehäuse jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart ein internes Volumen und weist eine zweite Kältemittel-Durchgangsöffnung auf, die ausgebildet ist, um das interne Volumen fluidmäßig mit der Förderkammer zu verbinden, wobei die erste Durchgangsöffnung ausgebildet ist, um das interne Volumen fluidmäßig mit der entsprechenden Umleitungsleitung zu verbinden.
In vorteilhafter Weise weist das Gehäuse jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart einen ersten Abschnitt auf, der mindestens teilweise und dicht in eine Aufnahme montiert ist, die von der Trennplatte begrenzt wird und in die Förderkammer mündet, wobei jede Aufnahme, in die der erste Abschnitt des entsprechenden Gehäuses montiert ist, etwa parallel zur Längsachse des Verdichters ausgerichtet ist.
Vorzugsweise ist die zweite Kältemittel-Durchgangsöffnung des Gehäuses jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart mindestens teilweise im ersten Abschnitt des Gehäuses eingearbeitet und ausgebildet, um in die Förderkammer zu münden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der erste Abschnitt des Gehäuses jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart gleitend etwa parallel zur Achse des Verdichters in der entsprechenden, von der Trennplatte begrenzten Aufnahme montiert.
Vorzugsweise umfasst der Verdichter elastische Mittel, die zwischen der Trennplatte und dem Gehäuse jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart angeordnet sind und ausgebildet, um das Gehäuse gegen den Teller des stationären Spiralgehäuses zu beanspruchen. Die elastischen Mittel weisen beispielsweise eine Spiralfeder auf.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart im Verhältnis zum Teller des stationären Spiralgehäuses zwischen einer ersten Stellung, in der es sich dicht auf dem Teller des stationären Spiralgehäuses abstützt, und einer zweiten Stellung, in der das Gehäuse vom Teller des stationären Spiralgehäuses beabstandet ist, bewegbar und ausgebildet, um die entsprechende Umleitungsleitung mit dem Übergangsvolumen, das von der Trennplatte und dem Teller des stationären Spiralgehäuses begrenzt ist, in Kommunikation zu versetzen. Dadurch wird unter nicht optimalen Betriebsbedingungen (das heißt, wenn der Druck in der entsprechenden Übergangs-Kompressionskammer einen sehr hohen Wert erreicht) eine Leckrate in Richtung des Übergangsvolumens sichergestellt, das im Allgemeinen mit einem Ansaugvolumen mit niedrigem Druck verbunden ist, was erlaubt, die mechanischen Kräfte, die auf die verschiedenen Lager wirken, die die Antriebswelle des beweglichen Spiralgehäuses führen, zu begrenzen und damit die Zuverlässigkeit des Verdichters zusätzlich zu verbessern.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der erste Abschnitt des Gehäuses jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart einen ersten rohrförmiger Teil, der in Richtung des Tellers des stationären Spiralgehäuses zeigt, und einen zweiten rohrförmigen Teil, der den ersten rohrförmigen Teil verlängert und Außenmaße hat, die kleiner sind als die des ersten rohrförmigen Teils, auf, wobei mindestens der zweite rohrförmiger Teil des ersten Abschnitts dicht in der entsprechenden, von der Trennplatte begrenzten Aufnahme eingesetzt ist. Dadurch wird eine Verlagerung des Gehäuses jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart jenseits der Trennplatte verhindert.
In vorteilhafter Weise ist jede Aufnahme, in die der erste Abschnitt des entsprechenden Gehäuses eingesetzt ist, durch einen komplementären rohrförmigen Abschnitt des ersten rohrförmigen Teils des ersten Abschnitts und in den der erste rohrförmige Teil eingesetzt ist, und durch eine Bodenwand, die sich ab dem Ende des rohrförmigen Abschnitts, das zur Förderkammer zeigt und transversal zum rohrförmigen Abschnitt erstreckt, begrenzt, wobei die Bodenwand eine Montageöffnung aufweist, die einerseits in die Förderkammer und andererseits in den rohrförmigen Abschnitt mündet, wobei die Montageöffnung eine komplementäre Form des zweiten rohrförmigen Teils des ersten Abschnitts aufweist und das zweite rohrförmige Teil aufnimmt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart einen zweiten Abschnitt auf, der mindestens teilweise und dicht in eine Aufnahme eingesetzt ist, die in die Fläche des Tellers des stationären Spiralgehäuses eingearbeitet ist, die zur Förderkammer zeigt.
Vorzugsweise ist die erste Kältemittel-Durchgangsöffnung des Gehäuses jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart in den zweiten Abschnitt des Gehäuses eingearbeitet und ausgebildet, um in die entsprechende Umleitungsleitung zu münden.
Gemäß einer ersten Alternative ist mindestens ein Teil des zweiten Abschnitts des Gehäuses jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart kraftschlüssig in die entsprechende Aufnahme eingesetzt, die im Teller des stationären Spiralgehäuses eingearbeitet ist, und der erste Abschnitt des Gehäuses ist gleitend parallel zur Achse des Verdichter in die entsprechende Aufnahme eingesetzt, die von der Trennplatte begrenzt wird.
Gemäß einer zweiten Alternative ist der zweite Abschnitt des Gehäuses jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart gleitend parallel zur Achse des Verdichters in die entsprechende Aufnahme eingesetzt, die im Teller des stationären Spiralgehäuses ausgebildet ist, und der erste Abschnitt des Gehäuses ist kraftschlüssig in die entsprechende Aufnahme eingesetzt, die von der Trennplatte begrenzt wird.
Gemäß einer dritten Alternative ist der zweite Abschnitt des Gehäuses jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart gleitend parallel zur Achse des Verdichters in die entsprechende Aufnahme eingesetzt, die im Teller des stationären Spiralgehäuses ausgebildet ist, und der erste Abschnitt des Gehäuses ist gleitend parallel zur Achse des Verdichters in die entsprechende Aufnahme eingesetzt, die von der Trennplatte begrenzt wird.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfasst der Verdichter ein Stützorgan, das dicht auf der Fläche des Tellers des stationären Spiralgehäuses montiert ist, die zur Förderkammer zeigt, wobei das Stützorgan mindestens eine Aufnahme begrenzt, in die mindestens teilweise das Gehäuse einer Rücklaufsperre der ersten Bauart eingesetzt ist. Vorzugsweise ist das Stützorgan in eine komplementär geformte Rille eingesetzt, die in die Fläche des Tellers des stationären Spiralgehäuses eingearbeitet ist, die zur Förderkammer zeigt. Das Stützorgan ist beispielsweise ringförmig. Das Stützorgan weist in vorteilhafter Weise auf Ebene jeder Aufnahme, in die eine Rücklaufsperre der ersten Bauart eingesetzt ist, eine durchgehende Öffnung auf, die in die entsprechende Aufnahme mündet und ausgebildet ist, um die Aufnahme mit der entsprechenden Umleitungsleitung in Kommunikation zu versetzen.
Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart eine dritte Fluiddurchgangsöffnung auf, die ausgebildet ist, um die erste Durchgangsöffnung mit der entsprechenden durchgehenden Öffnung fluidmäßig zu verbinden.
In vorteilhafter Weise weist der Teller des stationären Spiralgehäuses eine Druckausgleichsleitung auf, die ein erstes Ende, das in das von der Trennplatte und dem Teller des stationären Spiralgehäuses begrenzte Übergangsvolumen mündet, und ein zweites Ende, das in ein Ansaugvolumen mündet, das mindestens teilweise vom beweglichen Spiralgehäuse und der Fläche des Tellers des stationären Spiralgehäuses begrenzt wird, die zum beweglichen Spiralgehäuse zeigt, aufweist.
Der Verdichter umfasst vorzugsweise:

– mindestens einen Einleitungsdurchgang, der ausgebildet ist, um das Übergangsvolumen, das von der Trennplatte und dem Teller des stationären Spiralgehäuses begrenzt wird, mit einer Übergangs-Kompressionskammer in Kommunikation zu versetzen, und
– mindestens eine Rücklaufsperre einer zweiten Bauart, die einem Einleitungsdurchgang zugeordnet ist, wobei jede Rücklaufsperre der zweiten Bauart ein Verschlussorgan umfasst, das zwischen Verschluss- und Freigabestellungen des entsprechenden Einleitungsdurchgangs bewegbar ist und ausgebildet, um in seine Freigabestellung verlagert zu sein, wenn der Druck im Übergangsvolumen den Druck in der Übergangs-Kompressionskammer, in die der entsprechende Einleitungsdurchgang mündet, um einen vorbestimmten Wert überschreitet.

Wenn der Verdichter ein ringförmiges Stützorgan aufweist, begrenzt dieses in vorteilhafter Weise mindestens eine Aufnahme, in die eine Rücklaufsperre der zweiten Bauart eingesetzt ist.
Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung umfasst der Verdichter Dichtungsmittel, die zwischen dem Gehäuse jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart und der Trennplatte und/oder zwischen dem Gehäuse jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart und dem Teller des stationären Spiralgehäuses angeordnet sind. Dadurch wird eine dichte Montage jeder Rücklaufsperre sichergestellt, und zwar trotz eventueller Justierfehler zwischen den verschiedenen Aufnahmen, die zur Aufnahme der Gehäuse der Rücklaufsperren bestimmt sind.
Gemäß einem anderen vorteilhaften Merkmal der Erfindung umfasst der Verdichter Dichtungsmittel, die zwischen der Trennplatte und dem Teller des stationären Spiralgehäuses angeordnet sind.
Die Erfindung wird auf jeden Fall mit Hilfe der folgenden Beschreibung, die sich auf die schematische Zeichnung in der Anlage bezieht, gut verstanden werden, wobei diese nicht beschränkende Beispiele mehrerer Ausführungsformen dieses Scroll-Kälteverdichters darstellt.
1 ist eine Teilansicht eines Längsschnitts durch einen Scroll-Kälteverdichter gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
2a ist eine Ansicht in vergrößertem Maßstab eines Details von 1.
2b ist eine Ansicht in vergrößertem Maßstab einer Rücklaufsperre des Verdichters von 1.
3 ist eine Teilansicht eines Längsschnitts durch einen Scroll-Kälteverdichter gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
4 ist eine Teilansicht eines Längsschnitts durch einen Scroll-Kälteverdichter gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
5 ist eine Teilansicht eines Längsschnitts durch einen Scroll-Kälteverdichter gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
6 ist eine Teilansicht eines Längsschnitts durch einen Scroll-Kälteverdichter gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung.
7 ist eine Draufsicht auf ein Stützorgan, das mit zwei Rücklaufsperren der ersten Bauart und einer Rücklaufsperre der zweiten Bauart ausgestattet ist.
8 ist eine Schnittansicht des Stützorgans gemäß der Linie VIII-VIII der 7.
In der folgenden Beschreibung sind dieselben Elemente in den verschiedenen Ausführungsformen mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Die 1 beschreibt einen Scroll-Kälteverdichter in einer vertikalen Stellung. Jedoch könnte der erfindungsgemäße Verdichter eine geneigte oder eine horizontale Stellung einnehmen, ohne dass seine Struktur signifikant anders wäre.
Der auf der 1 dargestellte Verdichter umfasst einen dichten Behälter, der von einem Mantel 2 begrenzt wird, dessen oberes und unteres Ende jeweils durch einen Deckel 3 und eine Basis verschlossen sind (auf der 1 nicht dargestellt). Die Montage dieses Behälters kann vor allem durch Schweißnähte erfolgen.
Der Verbindungsabschnitt des Verdichters ist durch einen Körper 4 besetzt, der zur Montage einer Kompressionsstufe 5 des Kühlgases dient. Diese Kompressionsstufe 5 umfasst ein stationäres Spiralgehäuse 6, das einen Teller 7 aufweist, ab dem sich eine nach unten zeigende stationäre Spirale 8 erstreckt, und ein bewegliches Spiralgehäuse 9, das einen Teller 11 aufweist, der sich auf dem Körper 4 abstützt und ab dem sich eine nach oben zeigende Spirale 12 erstreckt. Die beiden Spiralen 8 und 12 der zwei Spiralgehäuse durchdringen sich gegenseitig, um Kompressionskammern 13 mit variablem Volumen auszubilden.
Der Verdichter umfasst einen (auf den Figuren nicht dargestellten Elektromotor), der einen mit einer Antriebswelle 14 verbundenen Rotor aufweist, deren oberes Ende in der Art einer Kurbelwelle achsversetzt ist. Dieser obere Abschnitt greift in einen hülsenförmigen Abschnitt 15 ein, den das bewegliche Spiralgehäuse 9 aufweist. Bei ihrem rotierenden Antrieb durch den Motor treibt die Antriebswelle 14 das bewegliche Spiralgehäuse 9 gemäß einer kreisbahnförmigen Bewegung an.
Der Verdichter umfasst eine Trennplatte 16, die dicht auf dem Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 montiert ist. Die Trennplatte 16 ist auf dem Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 derart montiert, dass eine relative Bewegung zwischen der Trennplatte und dem stationären Spiralgehäuse 6 gemäß der Längsachse A des Verdichters möglich ist. Zur Sicherstellung der Dichtigkeit zwischen der Trennplatte 16 und dem stationären Spiralgehäuse 6 umfasst der Verdichter eine erste Ringdichtung 17, die auf dem Teller des stationären Spiralgehäuses montiert ist und ausgebildet, um mit den Außenrand der Trennplatte zusammenzuarbeiten, und eine zweite Ringdichtung 18, die auf dem Teller des stationären Spiralgehäuses montiert ist und ausgebildet, um mit dem Innenrand der Trennplatte zusammenzuarbeiten.
Der Verdichter umfasst ferner eine Förderleitung 19, die in den zentralen Abschnitt des stationären Spiralgehäuses 6 eingearbeitet ist. Die Förderleitung 19 umfasst ein erstes Ende, das in die zentrale Kompressionskammer 13a mündet, und ein zweites Ende, das dazu bestimmt ist, mit einer Hochdruck-Förderkammer 21 in Kommunikation versetzt zu sein, die durch den Behälter des Verdichters, den Teller des stationären Spiralgehäuses 6 und die Trennplatte 16 begrenzt ist. Die Trennplatte 16 ist auf dem Teller 7 des stationären Spiralgehäuses derart befestigt, dass sie die Förderleitung 19 umgibt.
Die Trennplatte 16 und der Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 begrenzen ein Übergangsvolumen 22, das fluidmäßig von der Förderkammer 21 isoliert ist. Der Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 weist eine Druckausgleichsleitung 23 auf, die ein erstes Ende, das in das Übergangsvolumen 22 mündet, das durch die Trennplatte und den Teller des stationären Spiralgehäuses begrenzt wird, und ein zweites Ende aufweist, das in ein Ansaugvolumen 24 mündet, das von dem Körper 4, dem beweglichen Spiralgehäuse 9 und der Fläche des Tellers 7 des stationären Spiralgehäuses 6, die zum beweglichen Spiralgehäuse zeigt, begrenzt wird.
Der Verdichter umfasst eine Klappenanordnung 25. Die Klappenanordnung 25 weist eine scheibenförmige Klappenplatte 26 auf, die auf dem Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 auf Ebene des zweiten Endes der Förderleitung 19 montiert ist. Die Klappenplatte 26 umfasst eine Vielzahl von Förderöffnungen 27, die ausgebildet sind, um die Förderleitung 19 und die Förderkammer 21 in Kommunikation zu versetzen.
Die Klappenanordnung 25 umfasst ebenfalls eine Druckklappe 28, die zwischen einer Verschlussstellung, in der die Druckklappe 28 die Förderöffnungen 27 verschließt, und einer Freigabestellung, in der die Druckklappe 28 die Förderöffnungen 27 freigibt, bewegbar ist. Die Druckklappe 28 ist ausgebildet, um in ihre Freigabestellung verlagert zu sein, wenn der Druck in der Förderleitung 19 den Druck in der Förderkammer 21 um einen vorbestimmten Wert übersteigt, der etwa dem Regelungsdruck der Druckklappe 28 entspricht. Die Druckklappe 28 ist beispielsweise etwa scheibenförmig.
Der Verdichter umfasst ebenfalls eine Rückhalteplatte 29, die auf der Klappenplatte 26 montiert ist und dazu bestimmt, für die Druckklappe 28 als Anschlag zu dienen, wenn sie in ihrer Freigabestellung ist. Die Rückhalteplatte 29 umfasst mindestens eine Durchgangsöffnung 31, die ausgebildet ist, um ein Fließen von Kältemittel von den Förderöffnungen 27 zur Förderkammer 21 zu erlauben. Die Rückhalteplatte 29 ist ausgebildet, um den Weg der Trennplatte 16 im Verhältnis zum Teller 7 des stationären Spiralgehäuses zu begrenzen. Die untere Fläche der Rückhalteplatte bildet nämlich einen Anschlag, der ausgebildet ist, um mit der oberen Fläche der Trennplatte zusammenzuarbeiten.
Der Verdichter umfasst daneben zwei Umleitungsdurchgänge 32, die jeweils ausgebildet sind, um die Förderkammer 21 mit einer Übergangs-Kompressionskammer 13b in Kommunikation zu versetzen. Jeder Umleitungsdurchgang 32 weist eine Umleitungsleitung 33 auf, die in den Teller des stationären Spiralgehäuses eingearbeitet ist und ein erstes Ende umfasst, das in die entsprechende Übergangs-Kompressionskammer 13b mündet, und ein zweites Ende, das in die Fläche des Tellers 7 des stationären Spiralgehäuses 6 mündet, die zur Förderkammer 21 zeigt.
Der Verdichter umfasst ferner zwei Rücklaufsperren 34, die jeweils einem Umleitungsdurchgang 32 zugeordnet sind.
Jede Rücklaufsperre 34 weist ein Gehäuse 35 mit einer allgemein zylindrischen Form mit einem ersten Abschnitt 37 und einem zweiten Abschnitt 38 auf, die ein inneres Volumen 39 begrenzen. Der zweite Abschnitt 38 des Gehäuses jeder Rücklaufsperre 34 ist scheibenförmig und umfasst eine erste Kältemittel-Durchgangsöffnung 40, die in das innere Volumen 39 mündet und ausgebildet ist, um das innere Volumen 39 mit der entsprechenden Umleitungsleitung 33 fluidmäßig zu verbinden. Der erste Abschnitt 37 des Gehäuses jeder Rücklaufsperre 34 weist eine zweite Kältemittel-Durchgangsöffnung 41 auf, die in das innere Volumen 39 mündet und ausgebildet ist, um das innere Volumen 39 mit der Förderkammer 21 fluidmäßig zu verbinden. Der erste Abschnitt 37 des Gehäuses jeder Rücklaufsperre 34 wird in vorteilhafter Weise von einem ersten rohrförmigen Teil 37a gebildet, der zum zweiten Abschnitt 38 des Gehäuses zeigt, und einem zweiten rohrförmigen Teil 37b, der den ersten rohrförmigen Teil 37a verlängert und einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der des ersten rohrförmigen Teils. Der erste und zweite rohrförmige Teil 37a und 37b begrenzen einen Absatz 37c.
Das Gehäuse 35 jeder Rücklaufsperre 34 weist ferner eine Rücklaufsperrklappe 42 auf, die zwischen den Verschluss- und Freigabestellungen der ersten Fluiddurchgangsöffnung 40 bewegbar ist. Jede Rücklaufsperrklappe 42 ist ausgebildet, um in ihre Freigabestellung verlagert zu werden, wenn der Druck in der Übergangs-Kompressionskammer 13b, in die der entsprechende Umleitungsdurchgang 33 mündet, den Druck in der Förderkammer 21 um einen vorbestimmten Wert überschreitet, der etwa dem Regelungsdruck der Rücklaufsperrklappe 42 entspricht. Ferner ist jede Rücklaufsperrklappe 42 in vorteilhafter Weise in Form einer zwischen ihren Verschluss- und Freigabestellungen elastisch verformbaren Lamelle realisiert.
Das Gehäuse 35 jeder Rücklaufsperre 34 weist ferner eine Rückhalteplatte 43 auf, die dazu bestimmt ist, für die Rücklaufsperrklappe 42 als Anschlag zu dienen, wenn sie in ihrer Freigabestellung ist.
Das Gehäuse 35 jeder Rücklaufsperre 34 ist einerseits auf der Trennplatte 16 und andererseits auf dem Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 dicht montiert. Genauer gesagt, ist der erste Abschnitt 37 des Gehäuses 35 jeder Rücklaufsperre 34 in einer Aufnahme 44 komplementärer Form, die von der Trennplatte 16 begrenzt wird, parallel zur Längsachse des Verdichters ausgerichtet ist und in die Förderkammer 21 mündet, gleitend und dicht montiert, wogegen ein Teil des zweiten Abschnitts 38 des Gehäuses 35 jeder Rücklaufsperre 34 formschlüssig und dicht in einer Aufnahme 45 komplementärer Form montiert ist, die in die Fläche des Tellers 7 des stationären Spiralgehäuses 6 eingearbeitet ist, die zur Förderkammer zeigt, parallel zur Längsachse des Verdichters angeordnet ist und in die die entsprechende Umleitungsleitung 33 mündet.
Jede Aufnahme 44, in die der erste Abschnitt 37 des entsprechenden Gehäuses 35 montiert ist, ist durch einen komplementären rohrförmigen Abschnitt 44a des ersten rohrförmigen Teils 37a des ersten Abschnitts 37 und von einer Bodenwand 44b begrenzt, die sich quer zum rohrförmigern Abschnitt 44a ab dem Ende desselben, das zur Förderkammer zeigt, erstreckt. Die Bodenwand 44b weist eine Montageöffnung 44c auf, die auf der einen Seite in die Förderkammer 21 und auf der anderen Seite in den rohrförmigen Abschnitt 44a mündet, wobei die Montageöffnung 44c eine komplementäre Form des zweiten rohrförmiger Teils 37b des ersten Abschnitts aufweist und den zweiten rohrförmigen Teil 37b aufnimmt.
Zur Sicherstellung der Dichtigkeit zwischen dem ersten Abschnitt 37 jedes Gehäuses 35 und der Trennplatte 16 weist die Bodenwand 44b eine ringförmige Nut auf, in die eine Ringdichtung eingesetzt ist, die ausgebildet ist, um mit dem ersten Abschnitt 37 des entsprechenden Gehäuses zusammenzuarbeiten.
Es ist darauf hinzuweisen, dass jeder Umleitungsdurchgang 32 einerseits von der entsprechenden Umleitungsleitung 33 und andererseits von der ersten und zweiten Durchgangsöffnung 40, 41 und dem inneren Volumen 39 des Gehäuses 35 der entsprechenden Rücklaufsperre 34 gebildet wird.
Es folgt eine Beschreibung der Funktion des Scroll-Verdichters.
Wenn der erfindungsgemäße Scroll-Verdichter in Gang gesetzt ist, wird das bewegliche Spiralgehäuse 9 von der Antriebswelle 14 gemäß einer kreisbahnförmigen Bewegung angetrieben, wobei diese Bewegung des beweglichen Spiralgehäuses eine Aufnahme und eine Verdichtung von Kältemittel in den Kompressionskammern mit variablem Volumen 13 bewirkt.
Unter optimalen Betriebsbedingungen wird jede Rücklaufsperrklappe 42 auf ihrer Seite, die in Richtung des Tellers 7 des stationären Spiralgehäuses 6 zeigt, einem Druck ausgesetzt, der kleiner ist als der Druck in der Förderkammer 21. Dadurch werden die Rücklaufsperrklappen 42 in ihrer Verschlussstellung gehalten und isolieren folgerichtig die Übergangs-Kompressionskammern 13b, in die die entsprechenden Umleitungsdurchgänge 32 münden.
Damit gelangt die Gesamtheit des Kältemittels, das in den Kompressionskammern 13 verdichtet wird, bis zum Zentrum der Spiralen und fließt durch die Förderleitung 19 in Richtung der Förderkammer 21 ab, indem es die Druckklappe 28 in ihre Freigabestellung verlagert, und schließlich, indem es axial durch die Förderöffnungen 27 und die Durchgangsöffnung 31 fließt.
Unter nicht optimalen Betriebsbedingungen, beispielsweise in der Zwischensaison, bei einem Einschalten oder einem Enteisen des Verdichters, kann jede Rücklaufsperrklappe 42 auf ihrer Seite, die in Richtung des Tellers 7 des stationären Spiralgehäuses 6 zeigt, einem Druck ausgesetzt werden, der höher ist als der Druck in der Förderkammer 21. In diesem Fall verformen sich die Rücklaufsperrklappen 42 elastisch in Richtung ihrer Freigabestellung und versetzen die Übergangs-Kompressionskammern 13b, in die die entsprechenden Umleitungsdurchgänge 32 münden, mit der Förderkammer 21 in Kommunikation. Dadurch wird ein Teil des in den Übergangs-Kompressionskammern 13b, in die die Umleitungsdurchgänge 32 münden, verdichteten Kältemittels in die Förderkammer gefördert, bevor dieser Teil des Kältemittels bis ins Zentrum der Spiralen gelangt.
Die 3 stellt einen Verdichter gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dar, der sich von dem, der auf der 1 dargestellt ist, im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass der Außenrand der Trennplatte 16 dicht mit der Innenwand des Deckels 3 zusammenarbeitet, und dadurch, dass der erste Abschnitt 37 des Gehäuses 35 jeder Rücklaufsperre 34 kraftschlüssig in die entsprechende Aufnahme 44 eingesetzt ist, die von der Trennplatte 16 begrenzt wird, und der zweite Abschnitt 38 des Gehäuses 35 parallel gleitend zur Achse des Verdichter in die entsprechende Aufnahme 45 eingesetzt ist, die im Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 eingearbeitet ist. Um die Dichtigkeit zwischen dem zweiten Abschnitt 38 jedes Gehäuses 35 und dem Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 sicherzustellen, weist der zweite Abschnitt 38 jedes Gehäuses auf seiner Außenfläche eine ringförmige Nut auf, in die eine Ringdichtung eingesetzt ist.
Die 4 zeigt einen Verdichter gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, der sich von dem, der auf der 1 dargestellt ist, im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass der Verdichter elastische Mittel umfasst, die ausgebildet sind, um das Gehäuse jeder Rücklaufsperre 34 gegen den Teller 7 des stationären Spiralgehäuses zu beanspruchen, und dadurch, dass der zweite Abschnitt 38 des Gehäuses 35 jeder Rücklaufsperre 34 nicht in einer Aufnahme eingesetzt ist, die in den Teller des stationären Spiralgehäuses eingearbeitet ist.
Vorzugsweise weisen die elastischen Mittel eine Spiralfeder 48 auf, die um den zweiten rohrförmigen Teil 37b des ersten Abschnitts 37 des Gehäuses 35 jeder Rücklaufsperre 34 angeordnet ist und sich jeweils auf der entsprechenden Bodenwand 44b und dem entsprechenden Absatz 37c abstützt.
Gemäß dieser Ausführungsform ist das Gehäuse 35 jeder Rücklaufsperre 34 im Verhältnis zum Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 zwischen einer ersten Stellung, in der es sich dicht auf dem Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 abstützt, und einer zweiten Stellung, in der das Gehäuse vom Teller des stationären Spiralgehäuses beabstandet ist und ausgebildet, um die entsprechende Umleitungsleitung 33 mit dem Übergangsvolumen 22, das von der Rückhalteplatte 16 und dem Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 begrenzt wird, in Kommunikation zu versetzen, bewegbar.
Damit beabstandet sich das Gehäuse, wenn das Gehäuse 35 jeder Rücklaufsperre 34 auf seiner Fläche, die zum Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 zeigt, einer Kraft ausgesetzt ist, die größer ist als die Resultierende der Kräfte, die auf die antagonistischen Flächen des Gehäuses wirken, vom Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 derart, um die entsprechende Umleitungsleitung 33 mit dem Übergangsvolumen 22 in Kommunikation zu versetzen.
Die 5 zeigt einen Verdichter gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung, die sich von der, die auf der 1 dargestellt ist, im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass der zweite Abschnitt 38 des Gehäuses 35 jeder Rücklaufsperre 34 ebenfalls gleitend parallel zur Achse des Verdichters in die entsprechende Aufnahme 45 eingesetzt ist, die im Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 ausgebildet ist.
Die 6 bis 8 zeigen einen Verdichter gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung, die sich von der, die auf der 1 dargestellt ist, im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass der Verdichter ein ringförmiges Stützorgan 49 umfasst, das in eine ringförmige Rille 51 komplementärer Form eingesetzt ist, die in die Fläche des Tellers 7 des stationären Spiralgehäuses 6 eingearbeitet ist, die zur Förderkammer 21 zeigt. Das Stützorgan 49 begrenzt drei gleichmäßig beabstandete zylindrische Aufnahmen 52, von denen zwei zur Aufnahme einer Rücklaufsperre 34 bestimmt sind.
Das Stützorgan 49 weist ferner drei durchgehende Öffnungen 53 auf, die jeweils in eine der Aufnahmen 52 münden, die im Stützorgan 49 ausgebildet sind. Die durchgehenden Öffnungen 53, die in die Aufnahmen 52 münden, die zur Aufnahme einer Rücklaufsperre 34 bestimmt sind, sind ausgebildet, um in die entsprechende Umleitungsleitung 33 zu münden.
Gemäß dieser fünften Ausführungsform weist der zweite Abschnitt 38 jeder Rücklaufsperre 34 einen scheibenförmigen ersten Teil 38a auf, der sich etwa im rechten Winkel zur Längsachse A des Verdichters erstreckt, und einen zweiten Teil 38b, der sich etwa parallel zur Längsachse des Verdichters und ausgehend vom scheibenförmigen ersten Teil 38a erstreckt. Der scheibenförmige erste Teil 38a des Gehäuses 35 jeder Rücklaufsperre 34 weist eine dritte Fluiddurchgangsöffnung 54 auf, die ausgebildet ist, um die erste Durchgangsöffnung 40 mit der entsprechenden durchgehenden Öffnung 53 fluidmäßig zu verbinden.
Es ist darauf hinzuweisen, dass gemäß dieser fünften Ausführungsform nur der zweite rohrförmige Teil 37b des Gehäuses 35 jeder Rücklaufsperre 34 gleitend in die entsprechende Aufnahme 45 eingesetzt ist, die von der Trennplatte 16 begrenzt wird, wobei die Aufnahme einzig und allein von einer Montageöffnung 44c gebildet wird, die in die Trennplatte 16 eingearbeitet ist.
Der Verdichter weist ferner einen Einlassdurchgang 55 auf, der ausgebildet ist, um das Übergangsvolumen 22, das von der Trennplatte 16 und dem Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 begrenzt wird, mit einer Übergangs-Kompressionskammer 13b in Kommunikation zu versetzen. Der Einlassdurchgang 55 weist eine Einlassleitung 56 auf, die in den Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 eingearbeitet ist und ein erstes Ende umfasst, das in die entsprechende Übergangs-Kompressionskammer 13b mündet, und ein zweites Ende, das in die ringförmige Rille 51 gegenüber einer Durchgangsöffnung 53 mündet.
Der Verdichter weist ebenfalls eine Rücklaufsperre 57 einer zweiten Bauart auf, die dem Einleitungsdurchgang 55 zugeordnet ist. Die Rücklaufsperre 57 ist in eine Aufnahme 52 eingesetzt, die im Stützorgan 49 ausgebildet ist.
Die Rücklaufsperre 57 weist ein Gehäuse 58 auf, das einen ersten Abschnitt 59 und einen zweiten Abschnitt 60 umfasst. Der erste Abschnitt 59 weist einen scheibenförmigen ersten Teil 59a auf, der sich etwa im rechten Winkel zur Längsachse A des Verdichters erstreckt, und einen zweiten Teil 59b, der sich etwa parallel zur Längsachse des Verdichters und ab dem scheibenförmigen ersten Teil 59a erstreckt. Der scheibenförmige erste Teil 59a weist eine erste Fluiddurchgangsöffnung 61 auf, die mit der entsprechenden durchgehenden Öffnung 53 fluidmäßig verbunden ist. Der zweite Teil 59b weist eine zweite Fluiddurchgangsöffnung 62 auf, die mit einer dritten Fluiddurchgangsöffnung 63, die im zweiten Abschnitt 60 eingearbeitet ist und in das Übergangsvolumen 22 mündet, das von der Trennplatte und dem Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 begrenzt wird, fluidmäßig verbunden ist.
Das Gehäuse 58 weist ferner eine Rücklaufsperrklappe 64 auf, die zwischen Verschluss- und Freigabestellungen der zweiten Fluiddurchgangsöffnung 62 bewegbar ist. Die Rücklaufsperrklappe 64 ist ausgebildet, um in ihre Freigabestellung verlagert zu werden, wenn der Druck im Übergangsvolumen 22 den Druck in der Übergangs-Kompressionskammer, in die der entsprechende Einleitungsdurchgang 55 mündet, um einen vorbestimmten Wert überschreitet. Ferner ist die Rücklaufsperrklappe 64 in vorteilhafter Weise in Form einer zwischen ihren Verschluss- und Freigabestellungen elastisch verformbaren Lamelle ausgeführt.
Es ist darauf hinzuweisen, dass der Einleitungsdurchgang 55 teilweise einerseits von der Einlassleitung 56 und andererseits von der ersten, zweiten und dritten Durchgangsöffnung des Gehäuses 58 der Rücklaufsperre 57 gebildet wird.
Es versteht sich von selbst, dass sich die Erfindung nicht nur auf die hier oben beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen dieses Scroll-Kälteverdichters beschränkt, sondern im Gegenteil alle seine Ausführungsvarianten umfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 5855475 [0005, 0011]

Claims

Scroll-Kälteverdichter, der umfasst: – einen dichten Behälter, der ein stationäres Spiralgehäuse (6) und ein bewegliches Spiralgehäuse (9), das eine kreisbahnförmige Bewegung beschreibt, enthält, wobei jedes Spiralgehäuse (6, 9) einen Teller (7, 11) aufweist, ab dem sich eine Spirale (8, 12) erstreckt, wobei die Spiralen des stationären und beweglichen Spiralgehäuses ineinander greifen und Kompressionskammern (13) mit variablem Volumen begrenzen, – eine Trennplatte (16), die dicht auf dem Teller (7) des stationären Spiralgehäuses (6) derart montiert ist, dass eine relative Bewegung zwischen der Trennplatte und dem stationären Spiralgehäuse gemäß einer Richtung etwa parallel zur Längsachse (A) des Verdichters möglich ist, wobei die Trennplatte und der Teller des stationären Spiralgehäuses ein Übergangsvolumen (22) begrenzen, – eine Förderkammer (21), die zumindest teilweise durch die Trennplatte und die dichte Hülle begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter ferner umfasst: – mindestens einen Umleitungsdurchgang (32), der ausgebildet ist, um die Förderkammer (21) mit einer Übergangs-Kompressionskammer (13b) in Kommunikation zu versetzen, – mindestens eine Rücklaufsperre (34) einer ersten Bauart, die einem Umleitungsdurchgang zugeordnet ist, wobei jede Rücklaufsperre der ersten Bauart ein Verschlussorgan (42) umfasst, das zwischen Verschluss- und Freigabestellungen des entsprechenden Umleitungsdurchgang bewegbar ist und ausgebildet, um in seine Freigabestellung verlagert zu werden, wenn der Druck in der Übergangs-Kompressionskammer (13b), in die der entsprechende Umleitungsdurchgang (32) mündet, den Druck in der Förderkammer um einen vorbestimmten Wert übersteigt, wobei jede Rücklaufsperre der ersten Bauart ferner ein Gehäuse (35) aufweist, das zwischen der Trennplatte (16) und dem Teller (7) des stationären Spiralgehäuses angeordnet ist, wobei das Gehäuse jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart einen ersten Abschnitt (37) aufweist, der mindestens teilweise und dicht in eine Aufnahme (44) eingesetzt ist, die von der Trennplatte (16) begrenzt wird und etwa parallel zur Längsachse (A) des Verdichters ausgerichtet ist, wobei die Aufnahme (44), in die der erste Abschnitt (37) des Gehäuses eingesetzt ist, in die Förderkammer (21) mündet.
Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (35) jeder Rücklaufsperre (34) der ersten Bauart relativ zur Trennplatte (16) und/oder zum Teller (7) des stationären Spiralgehäuses gemäß einer Richtung etwa parallel zur Längsachse des Verdichters bewegbar montiert ist.
Verdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Umleitungsdurchgang (32) eine Umleitungsleitung (33) aufweist, die in den Teller (7) des stationären Spiralgehäuses eingearbeitet ist und ein erstes Ende, das in die entsprechende Übergangs-Kompressionskammer (13b) mündet, und ein zweites Ende, das in die Fläche des Tellers des stationären Spiralgehäuses mündet, die zur Förderkammer (21) zeigt, umfasst, und dass das Gehäuse (35) jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart eine erste Kältemittel-Durchgangsöffnung (40) aufweist, die ausgebildet ist, um die entsprechende Umleitungsleitung (33) mit der Förderkammer fluidmäßig zu verbinden, und dass das Verschlussorgan (42) jeder Rücklaufsperre zwischen Verschluss- und Freigabestellungen der ersten Kältemittel-Durchgangsöffnung (40) bewegbar ist.
Verdichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (35) jeder Rücklaufsperre (34) der ersten Bauart ein inneres Volumen (39) begrenzt und eine zweite Kältemittel-Durchgangsöffnung (41) aufweist, die ausgebildet ist, um das innere Volumen (39) mit der Förderkammer (21) fluidmäßig zu verbinden, wobei die erste Durchgangsöffnung (40) ausgebildet ist, um das innere Volumen mit der entsprechenden Umleitungsleitung (33) fluidmäßig zu verbinden.
Verdichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kältemittel-Durchgangsöffnung (41) des Gehäuses jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart mindestens teilweise im ersten Abschnitt (37) des Gehäuses eingearbeitet ist und ausgebildet, um in die Förderkammer (21) zu münden.
Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (37) des Gehäuses jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart etwa parallel zur Achse des Verdichters in der entsprechenden, von der Trennplatte (16) begrenzten Aufnahme (44) gleitend montiert ist.
Verdichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter elastische Mittel (48) umfasst, die zwischen der Trennplatte (16) und dem Gehäuse (35) jeder Rücklaufsperre (34) der ersten Bauart angeordnet sind und ausgebildet, um das Gehäuse gegen den Teller des stationären Spiralgehäuses zu beanspruchen.
Verdichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (35) jeder Rücklaufsperre (34) der ersten Bauart im Verhältnis zum Teller (7) des stationären Spiralgehäuses zwischen einer ersten Stellung, in der es sich dicht auf dem Teller des stationären Spiralgehäuses abstützt, und einer zweiten Stellung, in der das Gehäuse vom Teller des stationären Spiralgehäuses beabstandet ist, bewegbar ist und ausgebildet, um die entsprechende Umleitungsleitung (33) mit dem Übergangsvolumen (22), das von der Trennplatte und dem Teller des stationären Spiralgehäuses begrenzt ist, in Kommunikation zu versetzen.
Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (37) des Gehäuses jeder Rücklaufsperre (34) der ersten Bauart einen ersten rohrförmiger Teil (37a), der in Richtung des Tellers des stationären Spiralgehäuses zeigt, und einen zweiten rohrförmigen Teil (37b), der den ersten rohrförmigen Teil verlängert und Außenmaße hat, die kleiner sind als die des ersten rohrförmigen Teils, aufweist, wobei mindestens der zweite rohrförmiger Teil des ersten Abschnitts dicht in der entsprechenden, von der Trennplatte begrenzten Aufnahme (44) eingesetzt ist.
Verdichtet nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Aufnahme (44), in die der erste Abschnitt (37) des entsprechenden Gehäuses eingesetzt ist, durch einen komplementären rohrförmigen Abschnitt (44a) des ersten rohrförmigen Teils (37a) des ersten Abschnitts und in den der erste rohrförmige Teil eingesetzt ist, und durch eine Bodenwand (44b), die sich ab dem Ende des rohrförmigen Abschnitts, das zur Förderkammer zeigt und transversal zum rohrförmigen Abschnitt erstreckt, begrenzt ist, wobei die Bodenwand eine Montageöffnung (44c) aufweist, die einerseits in die Förderkammer (21) und andererseits in den rohrförmigen Abschnitt mündet (44a), wobei die Montageöffnung eine komplementäre Form des zweiten rohrförmigen Teils des ersten Abschnitts aufweist und das zweite rohrförmige Teil aufnimmt.
Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (35) jeder Rücklaufsperre (34) der ersten Bauart einen zweiten Abschnitt (38) aufweist, der mindestens teilweise und dicht in eine Aufnahme (45) eingesetzt ist, die in die Fläche des Tellers (7) des stationären Spiralgehäuses eingearbeitet ist, die zur Förderkammer zeigt.
Verdichter nach Anspruch 11 in Kombination mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kältemittel-Durchgangsöffnung (40) des Gehäuses jeder Rücklaufsperre der ersten Bauart im zweiten Abschnitt (38) des Gehäuse eingearbeitet ist und ausgebildet, um in die entsprechende Umleitungsleitung (33) zu münden.
Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter ein Stützorgan (49) umfasst, das dicht auf der Fläche des Tellers (7) des stationären Spiralgehäuses montiert ist, die zur Förderkammer zeigt, wobei das Stützorgan mindestens eine Aufnahme (52) begrenzt, in die mindestens teilweise das Gehäuse (35) einer Rücklaufsperre (34) der ersten Bauart eingesetzt ist.
Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Teller (7) des stationären Spiralgehäuses eine Druckausgleichsleitung (23) aufweist, die ein erstes Ende, das in das Übergangsvolumen (22) mündet, das von der Trennplatte und dem Teller des stationären Spiralgehäuses begrenzt wird, und ein zweites Ende, das in ein Ansaugvolumen (24) mündet, das mindestens teilweise vom beweglichen Spiralgehäuse (9) und der Fläche des stationären Spiralgehäuses begrenzt wird, die zum beweglichen Spiralgehäuse zeigt, aufweist.
Verdichter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter aufweist: – mindestens einen Einlassdurchgang (55), der ausgebildet ist, um das Übergangsvolumen (22), das von der Trennplatte und dem Teller des stationären Spiralgehäuses begrenzt wird, mit einer Übergangs-Kompressionskammer (13b) in Kommunikation zu versetzen, und – mindestens eine Rücklaufsperre (57) einer zweiten Bauart, die einem Einleitungsdurchgang zugeordnet ist, wobei jede Rücklaufsperre der zweiten Bauart ein Verschlussorgan umfasst, das zwischen Verschluss- und Freigabestellungen des entsprechenden Einleitungsdurchgangs bewegbar ist und ausgebildet, um in seine Freigabestellung verlagert zu sein, wenn der Druck im Übergangsvolumen (22) den Druck in der Übergangs-Kompressionskammer (13b), in die der entsprechende Einleitungsdurchgang (55) mündet, um einen vorbestimmten Wert überschreitet.