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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Scroll-Kälteverdichter.
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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.
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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 stationären Spiralgehäuse eingearbeitet ist.
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Um die Leistungen eines derartigen Verdichters in Abhängigkeit von den Jahreszeiten und insbesondere in Abhängigkeit vom Kältebedarf zu verbessern, kann dieser Verdichter eine variable Kapazität sein und/oder einen variablen Kompressionsgrad haben.
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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.
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Wenn eine der Umleitungsklappen auf ihrer Fläche, 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.
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Wenn eine der Umleitungsklappen auf ihrer Fläche, 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.
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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.
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Um die mechanischen Kräfte zu verringern, die auf das stationäres Spiralgehäuse und damit auf das bewegliches 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.
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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.
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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 Spiralgehäuse durch die Anwesenheit der Trennplatte versperrt ist, schwierig, ja sogar unmöglich.
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diesen Nachteilen abzuhelfen.
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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 mindestens einer Umleitungsklappe erlaubt.
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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 Förderleitung, die in den zentralen Abschnitt des Tellers des stationären Spiralgehäuses eingearbeitet ist, die ein erstes Ende, das in eine zentrale Kompressionskammer mündet, und ein zweites Ende umfasst, das dazu bestimmt ist, mit einer Förderkammer zu kommunizieren, die zumindest teilweise durch die dichte Hülle begrenzt ist,
- – eine Klappenanordnung, die auf dem Teller des stationären Spiralgehäuses auf Ebene des zweiten Endes der Förderleitung montiert ist, wobei die Klappenanordnung umfasst:
- – mindestens eine Förderöffnung, die ausgebildet ist, um die Förderleitung und die Förderkammer in Kommunikation zu versetzen,
- – eine Druckklappe, die zwischen einer Verschluss- und einer Freigabestellung mindestens einer Förderöffnung bewegbar ist, wobei die Druckklappe ausgebildet ist, um in ihre Freigabestellung verlagert zu werden, wenn der Druck in der Förderleitung den Druck in der Förderkammer um einen vorbestimmten Wert überschreitet,
- – erste Rückhaltemittel, die ausgebildet sind, um die Bewegungsamplitude der Druckklappe in ihre Freigabestellung zu begrenzen,
- – mindestens einen Umleitungsdurchgang, der ausgebildet ist, um die Förderkammer mit einer Übergangs-Kompressionskammer in Kommunikation zu versetzen,
- – mindestens eine Umleitungsklappe, die einem Umleitungsdurchgang zugeordnet ist, wobei jede Umleitungsklappe, die einem Umleitungsdurchgang zugeordnet ist, zwischen einer Verschluss- und einer Freigabestellung des entsprechenden Umleitungsdurchgangs bewegbar ist und ausgebildet, um in ihre Freigabestellung verlagert zu sein, wenn der Druck in der Übergangs-Kompressionskammer, in die der entsprechende Umleitungsdurchgang mündet, den Druck in der Förderkammer um einen vorbestimmten Wert überschreitet,
- – zweite Anschlagmittel, die ausgebildet sind, um die Bewegungsamplitude jeder Umleitungsklappe in ihre Freigabestellung zu begrenzen,
dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter eine Rückhalteplatte aufweist, die auf dem Teller des stationären Spiralgehäuses montiert ist und auf der erste und zweite Rückhaltemittel ausgebildet sind, und dass die zweiten Rückhaltemittel mindestens eine Aussparung aufweisen, die auf der Fläche der Rückhalteplatte ausgebildet ist, die zum Teller des stationären Spiralgehäuses zeigt, wobei jede Aussparung mindestens teilweise von einer Bodenwand begrenzt ist, die eine Anschlagfläche bildet, die ausgebildet ist, um die Bewegungsamplitude der zugeordneten Umleitungsklappe in ihre Freigabestellung zu begrenzen.
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Dadurch, dass die ersten und zweiten Rückhaltemittel auf derselben Rückhalteplatte ausgebildet sind, wird eine einfache und schnelle Montage jeder Umleitungsklappe ermöglicht, und das trotz der eventuellen Anwesenheit einer Trennplatte, unter Berücksichtigung dessen, dass es nicht notwendig ist, aufeinanderfolgende Montagen verschiedener Rückhaltemittel durchzuführen.
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Die Positionierung der verschiedenen Umleitungsklappen und der zugeordneten Rückhaltemittel kann nämlich entweder durch Montage jeder Umleitungsklappe auf dem Teller des stationären Spiralgehäuses und darauffolgende Montage der Rückhalteplatte auf dem Teller des stationären Spiralgehäuses oder durch Montage jeder Umleitungsklappe auf der Trennplatte vor der Montage derselben auf dem Teller des stationären Spiralgehäuses und darauffolgende Montage der Rückhalteplatte auf dem Teller des stationären Spiralgehäuses und abschließende Montage der Rückhalteplatte auf dem Teller des stationären Spiralgehäuses vorgenommen werden.
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Dadurch wird ebenfalls die Anzahl der Teile verringert, auf dem der erfindungsgemäße Verdichter besteht, und es eine genaue Positionierung relativ zwischen jeder Umleitungsklappe und den zugeordneten Rückhaltemitteln sichergestellt. Eine derartige relative Positionierung war mit den Umleitungsklappen nach dem Stand der Technik schwierig zu gewährleisten, da jede Umleitungsklappe und das zugeordnete Rückhalteorgan gleichzeitig mit Hilfe einer Schraube montiert wurden, was am Ende der Verschraubung zur Folge hatte, dass es zu einer rotierenden Verlagerung des Rückhalteorgans im Verhältnis zur entsprechenden Umleitungsklappe kam.
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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.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Verdichter eine Vielzahl von Umleitungsdurchgängen und eine Vielzahl von Umleitungsklappen, die jeweils einem Umleitungsdurchgang zugeordnet sind.
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Vorzugsweise wird jede Aussparung ferner von einer Seitenwand begrenzt, die ausgebildet ist, um das Kältemittel aus dem entsprechenden Umleitungsdurchgang in eine vorbestimmte Richtung zu lenken, beispielsweise in eine radiale oder tangentielle Richtung, um die Turbulenzen des Kältemittels und damit die Lastverluste zu begrenzen, wobei jede Seitenwand ferner ausgebildet sein kann, um das Kältemittel aus dem entsprechenden Umleitungsdurchgang an eine bestimmte Stelle zu lenken, beispielsweise zu einem Förderausgang oder jedem anderen Punkt. Durch eine derartige Führung des Kältemittels, das aus dem Umleitungsdurchgang kommt, kann die Trennung des im Kältemittel suspendierten Öls gefördert oder die Mischung der verschiedenen Ströme aus den Umleitungsdurchgängen verbessert werden. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Aussparungen konfiguriert sein können, um die Kältemittelströme aus den Umleitungsdurchgängen in entgegengesetzte oder identische Richtungen zu lenken.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weisen die ersten Rückhaltemittel eine Anschlagwand auf, die auf der Fläche der Rückhalteplatte ausgebildet ist, die zum Teller des stationären Spiralgehäuses zeigt, und im zentralen Abschnitt der Rückhalteplatte, wobei die Anschlagwand ausgebildet ist, um die Bewegungsamplitude der Druckklappe in ihre Freigabestellung zu begrenzen.
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Vorzugsweise ist jede Aussparung in der Rückhalteplatte an einer Stelle eingearbeitet, die vom Zentrum der Rückhalteplatte weiter entfernt ist als die Anschlagwand.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Rückhalteplatte etwa eine Scheibenform auf, und jede Aussparung ist in die Rückhalteplatte radial außerhalb der Anschlagwand eingearbeitet.
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In vorteilhafter Weise mündet jede Aussparung in den peripheren Außenrand der la Rückhalteplatte.
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Der Verdichter umfasst in vorteilhafter Weise mindestens eine Umleitungsklappe, die in Form einer Lamelle realisiert ist, die zwischen einer Verschluss- und einer Freigabestellung des entsprechenden Umleitungsdurchgangs elastisch verformbar ist. Vorzugsweise ist jede Umleitungsklappe in Form einer zwischen ihren Verschluss- und Freigabestellungen elastisch verformbaren Lamelle ausgebildet.
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Vorzugsweise umfasst jeder Umleitungsdurchgang mindestens eine Umleitungsleitung, die in den Teller des stationären Spiralgehäuses eingearbeitet ist und ein erstes Ende umfasst, 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.
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Gemäß einer ersten Variante der Erfindung ist jede Umleitungsklappe auf der Fläche des Tellers des stationären Spiralgehäuses montiert, die zur Förderkammer zeigt, und ausgebildet, um das zweite Ende der entsprechenden Umleitungsleitung zu verschließen, wenn sie sich in ihrer Verschlussstellung befindet.
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Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung umfasst der Verdichter eine Trennplatte, die auf dem Teller des stationären Spiralgehäuses montiert ist, wobei die Trennplatte die Förderkammer zumindest teilweise begrenzt. Vorzugsweise ist die Trennplatte auf dem Teller des stationären Spiralgehäuses derart montiert, dass die Förderleitung umgeben wird.
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Gemäß dieser Ausführungsform umfasst jeder Umleitungsdurchgang ferner eine Fließleitung, die in die Trennplatte eingearbeitet ist und ein erstes Ende, das in die Fläche der Trennplatte mündet, die zum Teller des stationären Spiralgehäuses zeigt, und ein zweites Ende, das in die Förderkammer mündet, umfasst, wobei sich das erste Ende der Fließleitung jedes Umleitungsdurchgangs etwa gegenüber dem zweiten Ende der entsprechenden Umleitungsleitung befindet.
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Gemäß einer zweiten Variante der Erfindung ist jede Umleitungsklappe auf der Fläche der Trennplatte montiert, die zur Förderkammer zeigt, und ausgebildet, um das zweite Ende der entsprechenden Fließleitung zu verschließen, wenn sie sich in ihrer Verschlussstellung befindet.
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In vorteilhafter Weise umfasst der Verdichter ein Dichtungsorgan, das jedem Umleitungsdurchgang zugeordnet ist, wobei jedes Dichtungsorgan zwischen dem Teller des stationären Spiralgehäuses und der Trennplatte angeordnet ist und ausgebildet, um die Verbindung zwischen den Umleitungs- und Fließleitungen des entsprechenden Umleitungsdurchgangs abzudichten.
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Jedes Dichtungsorgan ist vorzugsweise auf der Fläche der Trennplatte montiert, die zum Teller des stationären Spiralgehäuses zeigt, und ist ausgebildet, um mit dem Teller des stationären Spiralgehäuses zusammenzuarbeiten.
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Gemäß einer Ausführungsform wird jedes Dichtungsorgan von einer ringförmigen Dichtung gebildet. Jede ringförmige Dichtung ist in vorteilhafter Weise in eine ringförmige Rille, die in die Fläche der Trennplatte eingearbeitet ist, die zum Teller des stationären Spiralgehäuses zeigt, derart eingesetzt, dass das erste Ende der entsprechenden Fließleitung umgeben wird.
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Vorzugsweise weist die Klappenanordnung eine Klappenplatte auf, die mindestens eine Förderöffnung umfasst, wobei ein Klappensitz, auf dem sich die Druckklappe bestimmungsgemäß abstützt, auf der Fläche der Klappenplatte ausgebildet ist, die zur Förderkammer zeigt.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Teller des stationären Spiralgehäuses eine periphere Außenwand auf, die dicht auf der Innenwand der dichten Hülle befestigt ist.
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Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung umfasst der Verdichter Dichtungsmittel, die zwischen der Trennplatte und dem Teller des stationären Spiralgehäuses angeordnet sind.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist jede Umleitungsklappe mit Hilfe einer Befestigungsschraube befestigt, die ebenfalls zur Befestigung der Rückhalteplatte und/oder der Klappenplatte dient.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist jede Umleitungsklappe durch Klemmen zwischen der Rückhalteplatte und der Fläche, die den Sitz der Umleitungsklappe bildet, verbunden.
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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.
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1 ist eine Teilansicht eines Längsschnitts durch einen Scroll-Kälteverdichter gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
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2 ist eine teilweise Seitenansicht des stationären Spiralgehäuses des Kompressors von 1, die eine Umleitungsklappe in Verschlussstellung zeigt.
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3 ist eine Unteransicht der Rückhalteplatte des Verdichters der 1.
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4 ist eine Schnittansicht der Rückhalteplatte gemäß der Linie IV-IV der 3.
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5 ist eine Draufsicht einer Umleitungsklappe des Verdichters der 1.
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6 ist eine Ansicht von unten einer Rückhalteplatte gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung.
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7 ist eine Schnittansicht der Rückhalteplatte gemäß der Linie VII-VII der 6.
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8 ist eine Draufsicht einer Umleitungsklappe gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung.
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9 ist eine Teilansicht eines Längsschnitts durch einen Scroll-Kälteverdichter gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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In der folgenden Beschreibung sind dieselben Elemente in den verschiedenen Ausführungsformen mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die Trennplatte 16 und der Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 begrenzen ein ringförmiges Übergangsvolumen 19.
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Der Verdichter umfasst ferner eine Förderleitung 21, die in den zentralen Abschnitt des stationären Spiralgehäuses 6 eingearbeitet ist. Die Förderleitung 21 umfasst ein erstes Ende, das in die zentrale Kompressionskammer 13a mündet, und ein zweites Ende, das dazu bestimmt ist, mit einer Hochdruck-Förderkammer 22 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 21 umgibt.
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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 21 montiert ist. Die Klappenplatte 26 umfasst eine Vielzahl von Förderöffnungen 27, die ausgebildet sind, um die Förderleitung 21 und Förderkammer 22 in Kommunikation zu versetzen.
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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 21 den Druck in der Förderkammer 22 um einen vorbestimmten Wert übersteigt, der etwa dem Regelungsdruck der Druckklappe 28 entspricht. Die Druckklappe 28 ist beispielsweise etwa scheibenförmig.
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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 22 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 29 bildet nämlich einen Anschlag, der ausgebildet ist, um mit der oberen Fläche der Trennplatte 16 zusammenzuarbeiten.
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Die Rückhalteplatte 29 umfasst ferner eine Anschlagwand 30, die in den zentralen Abschnitt der Rückhalteplatte und auf ihrer Fläche, die zum Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 zeigt, eingearbeitet ist. Die Anschlagwand ist vorzugsweise etwa ringförmig und ausgebildet, um die Bewegungsamplitude der Druckklappe 28 in ihre Freigabestellung zu begrenzen.
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Der Verdichter umfasst daneben zwei Umleitungsdurchgänge, die im Verhältnis zur Längsachse A des Verdichters winklig versetzt sind und jeweils ausgebildet, um die Förderkammer 22 mit einer bestimmten Übergangs-Kompressionskammer 13b in Kommunikation zu versetzen.
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Jeder Umleitungsdurchgang wird einerseits von einer Umleitungsleitung 32 gebildet, die in den Teller des stationären Spiralgehäuses eingearbeitet ist und ein erstes Ende, das in eine entsprechende Übergangs-Kompressionskammer 13b mündet, und ein zweites Ende, das in die Fläche des Tellers des stationären Spiralgehäuses mündet, die zur Förderkammer 22 zeigt, umfasst, und andererseits von einer Fließleitung 33, die in die Trennplatte eingearbeitet ist und ein erstes Ende, das in die Fläche der Trennplatte mündet, die zum Teller des stationären Spiralgehäuses zeigt, und ein zweites Ende, das in die Förderkammer 22 mündet, umfasst. Das erste Ende der Fließleitung 33 jedes Umleitungsdurchgangs befindet sich etwa gegenüber dem zweiten Ende der entsprechenden Umleitungsleitung 32.
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Der Verdichter umfasst ferner zwei Umleitungsklappen 34. Jede Umleitungsklappe 34 ist zwischen einer Verschlussstellung einer der Umleitungsdurchgänge und einer Freigabestellung des Umleitungsdurchgangs bewegbar. Jede Umleitungsklappe 34 ist ausgebildet, um in ihre Freigabestellung verlagert zu sein, wenn der Druck in der Übergangs-Kompressionskammer, in die der entsprechende Umleitungsdurchgang mündet, den Druck in der Förderkammer 22 um einen vorbestimmten Wert übersteigt, der etwa dem Regulierungsdruck der Umleitungsklappe 34 entspricht.
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Jede Umleitungsklappe 34 ist auf der Fläche der Trennplatte 16 montiert, die zur Förderkammer 22 zeigt, und ausgebildet, um das zweite Ende der entsprechenden Fließleitung zu verschließen, wenn sie sich in ihrer Verschlussstellung befindet.
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Ferner ist jede Umleitungsklappe 34 in vorteilhafter Weise in Form einer Lamelle realisiert, die zwischen einer Verschlussstellung der entsprechenden Fließleitung und einer Freigabestellung der Fließleitung elastisch verformbar ist.
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Der Verdichter umfasst ebenfalls zwei Aussparungen 35, die auf der Fläche der Rückhalteplatte 29 ausgebildet sind, die zum Teller 7 des stationären Spiralgehäuses 6 zeigt. Jede Aussparung 35 ist teilweise von einer Bodenwand 36 begrenzt, die eine Anschlagfläche bildet, die ausgebildet ist, um die Bewegungsamplitude der zugeordneten Umleitungsklappe 34 in ihre Freigabestellung zu begrenzen. Jede Aussparung 35 ist ferner durch eine Seitenwand 37 begrenzt, die ausgebildet ist, um das Kältemittel aus dem entsprechenden Umleitungsdurchgang in eine bestimmte Richtung zu lenken.
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Wie auf der 3 gezeigt wird, ist die Rückhalteplatte 29 etwa scheibenförmig, und jede Aussparung 35 ist in die Rückhalteplatte 29 radial außerhalb der Anschlagwand 30 eingearbeitet und mündet in den peripheren Außenrand der Rückhalteplatte 29. Jede Aussparung 35 erstreckt sich etwa kreisbogenförmig, wogegen jede Umleitungsklappe 34, wie auf der 5 gezeigt wird, einen etwa geraden Befestigungsabschnitt 34a und einen kreisbogenförmigen Verschlussabschnitt aufweist.
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Der Verdichter umfasst eine ringförmige Dichtung 41, die jedem Umleitungsdurchgang zugeordnet sind. Jede ringförmige Dichtung 41 ist in eine ringförmige Rille 42 komplementärer Form, die in der Fläche der Trennplatte eingearbeitet ist, die zum Teller des stationären Spiralgehäuses zeigt, derart eingesetzt, dass das erste Ende der entsprechenden Fließleitung umgeben wird. Jede ringförmige Dichtung 41 ist ausgebildet, um die Verbindung zwischen den Umleitungs- und Fließleitungen 32, 33 des entsprechenden Umleitungsdurchgangs abzudichten.
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Es folgt eine Beschreibung der Funktion des Scroll-Verdichters.
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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.
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Unter optimalen Betriebsbedingungen ist jede Umleitungsklappe 34 auf ihrer Seite, die in Richtung der Trennplatte zeigt, einem Druck ausgesetzt, der kleiner ist als der Druck in der Förderkammer 22. Dadurch werden die Umleitungsklappen 34 in ihrer Verschlussstellung gehalten und isolieren folgerichtig den entsprechenden Umleitungsdurchgang von der Förderkammer 22.
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Damit gelangt die Gesamtheit des Kältemittels, das in den Kompressionskammern 13 verdichtet wird, bis zum Zentrum der Spiralen und fließt durch die Förderleitung 21 in Richtung der Förderkammer 22, indem es die Druckklappe 28 in ihre Freigabestellung verlagert, und schließlich, indem es axial durch die Förderöffnungen 27 und die Durchgangsöffnung 31 fließt.
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Unter nicht optimalen Betriebsbedingungen, beispielsweise in der Zwischensaison, bei einem Einschalten oder einem Enteisen des Verdichters, kann jede Umleitungsklappe 34 auf ihrer Seite, die in Richtung der Trennplatte 16 zeigt, einem Druck ausgesetzt werden, der höher ist als der Druck in der Förderkammer 22. In diesem Fall verformen sich die Umleitungsklappen 34 elastisch in Richtung ihrer Freigabestellung und versetzen die Übergangs-Kompressionskammern 13b, in die die entsprechenden Umleitungsdurchgänge 32 münden, mit der Förderkammer 22 in Kommunikation.
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Dadurch wird ein Teil des Kältemittels, das in den Übergangs-Kompressionskammern 13b, in die die Umleitungsleitungen 32 münden, verdichtet wurde, in die Förderkammer 22 gefördert, bevor dieser Teil des Kältemittels bis ins Zentrum der Spiralen gelangt.
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Die 6 und 7 stellen eine Ausführungsvariante der Rückhalteplatte 26 vor, der zufolge jede Aussparung 35 etwa gerade ist.
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Die 8 zeigt eine Ausführungsvariante jeder Umleitungsklappe 34, der zufolge jede Umleitungsklappe 34 etwa gerade ist.
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Die 9 zeigt einen Scroll-Kälteverdichter gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, der sich von dem, der auf der 1 dargestellt ist, im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass er keine Trennplatte hat und das jede Umleitungsklappe 34 auf der Fläche des Tellers 7 des stationären Spiralgehäuses 6 montiert ist, die zur Förderkammer 22 zeigt, und ausgebildet ist, um das zweite Ende der entsprechenden Umleitungsleitung zu verschließen, wenn sie sich in ihrer Verschlussstellung befindet.
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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.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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