DE112013006437B4 - Hermetischer Verdichter und Kältekreislaufvorrichtung vom Dampfkompressions-Typ mit einem derartigen hermetischen Verdichter - Google Patents

Hermetischer Verdichter und Kältekreislaufvorrichtung vom Dampfkompressions-Typ mit einem derartigen hermetischen Verdichter Download PDF

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Abstract

Hermetischer Verdichter (100), der Folgendes aufweist:
- einen hermetisch abgeschlossenen Behälter (1) mit einem Bodenbereich zum Bevorraten von Schmieröl;
- einen Elektromotor (8), der in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter (1) angeordnet ist, wobei der Elektromotor (8) Folgendes aufweist:
-- einen Stator (7); und
-- einen Rotor (6), durch den Rotordurchgänge (26) in vertikaler Richtung ausgebildet sind;
- eine an dem Rotor (6) angebrachte Antriebswelle (3);
- einen in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter (1) angeordneten Kompressionsmechanismus (60) zum Verdichten von Kältemittel unter Nutzung der Rotation der Antriebswelle (3);
- einen an einem oberen Bereich des Rotors (6) angeordneten rotierenden Druckerhöhungsmechanismus (49) zum Erhöhen eines Drucks von Kühlgas, indem man das Kühlgas durch den rotierenden Druckerhöhungsmechanismus (49) unter Rotation um die Antriebswelle (3) hindurchströmen lässt;
- eine zylindrische seitliche Wand (37) zum Unterteilen eines Raums über dem Elektromotor (8) in einen Außenraum (9a) auf der Statorseite und einen Innenraum (9b) auf der Rotorseite in einer derartigen Weise, dass die zylindrische seitliche Wand (37) den in dem Innenraum (9b) angeordneten rotierenden Druckerhöhungsmechanismus (49) umgibt; und
- ein mit dem Innenraum (9b) in Verbindung stehendes Austrittsrohr (22), durch das das Kältemittel von dem Innenraum (9b) in einen extern von dem hermetisch abgeschlossenen Behälter (1) vorhandenen externen Kreislauf ausströmen kann,
- wobei das Kühlgas, das durch den Kompressionsmechanismus (60) verdichtet ist und in den hermetisch abgeschlossenen Behälter (1) abgegeben wird, von einem Raum unterhalb des Elektromotors (8) durch die Rotordurchgänge (26) zu einem oberen Ende des Rotors (6) nach oben bewegt wird, zur Druckerhöhung in den rotierenden Druckerhöhungsmechanismus (49) strömt, in den Innenraum (9b) strömt, um den Druck in dem Innenraum (9b) zu erhöhen, sowie durch das Austrittsrohr (22) nach außen abgegeben wird, während ein Einströmen des Kühlgases von dem Außenraum (9a) in den Innenraum (9b) unterdrückt wird.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen hermetischen Verdichter sowie auf eine den hermetischen Verdichter aufweisende Kältekreislaufvorrichtung vom Dampfkompressions-Typ. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen hermetischen Verdichter mit ausgezeichneter Ölabscheidungswirkung sowie eine den hermetischen Verdichter aufweisende Kältekreislaufvorrichtung vom Dampfkompressions- Typ.
  • Einschlägiger Stand der Technik
  • Bisher wird bei einem Kältemittelverdichter, der bei Kältekreislaufvorrichtungen vom Dampfkompressions-Typ (wie z.B. Wärmepumpen-Anlagen und Kältekreislauf-Anlagen) verwendet wird, eine Rotationskraft eines Elektromotors durch eine Antriebswelle zu einem Kompressionsmechanismus übertragen, so dass Kühlgas verdichtet wird. Bei einem solchen Kältemittelverdichter wird das durch den Kompressionsmechanismus verdichtete Kühlgas in einen hermetisch abgeschlossenen Behälter abgegeben, von einem Raum unterhalb des Elektromotors durch Gaspassagen der Elektromotoreinheit in einen Raum oberhalb des Elektromotors befördert und dann in einen Kältekreislauf außenseitig von dem hermetisch abgeschlossenen Behälter abgegeben.
  • Dabei wird Schmieröl, das dem Kompressionsmechanismus zugeführt wird und mit dem Kühlgas gemischt wird, zur Außenseite von dem hermetisch abgeschlossenen Behälter abgegeben. Bisher besteht ein Problem dahingehend, dass ein Anstieg bei der in den Kältekreislauf abgegebenen Ölmenge eine Beeinträchtigung der Leistungseigenschaften eines Wärmetauschers verursacht. Außerdem besteht ein weiteres Problem darin, dass eine Verminderung der in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter aufgenommenen Ölmenge eine unzulängliche Schmierung verursacht und dies zu einer Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit des Kältemittelverdichters führt.
  • In den letzten Jahren sind die Entwicklung von Kältemittelverdichtern mit geringerer Größe sowie eine Umstellung zur Verwendung von alternativen Kältemitteln (einschließlich natürlichem Kältemittel) mit einer geringeren Umweltbelastung vorangeschritten. Unter diesen Umständen ist eine fortschrittlichere Technologie zum Abscheiden des Öls in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter erforderlich geworden.
  • Jedoch sind die Art und Weise, in der das Kältemittel und das Schmieröl strömen, sowie die Art und Weise, in der die Ölabscheidung während der mit hoher Drehzahl erfolgenden Rotation des Elektromotors in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter stattfindet, ziemlich komplizierte Vorgänge, und Beobachtungsexperimente in dem unter hohem Druck stehenden hermetisch abgeschlossenen Behälter sind nicht einfach. Es gibt daher eine große Anzahl von unbekannten Faktoren, und eine große Anzahl technischer Probleme ist immer noch nicht gelöst worden.
  • Bei dem in der Patentliteratur 1 offenbarten Hochdruck-Spiralverdichter vom Mantel-Typ wird angesaugtes Kältemittel durch den Kompressionsmechanismus verdichtet, der in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter an einer Oberseite angeordnet ist, sowie dazu veranlasst, zu einem Ölreservoir am Boden des hermetisch abgeschlossenen Behälters zu strömen. Danach wird das Kältemittel dazu veranlasst, von einem Raum unterhalb des Elektromotors zu einem Raum über demselben durch Elektromotor-Gaspassagen nach oben zu strömen, und anschließend wird es als Hochdruckgas durch ein Austrittsrohr des Verdichters ausgeleitet. Der in der Patentliteratur 1 offenbarte Hochdruck-Spiralverdichter vom Mantel-Typ weist ein Gebläse auf, das in einem oberen Bereich eines Rotationselements bzw. Rotors des Elektromotors angeordnet ist, und weist Trennwände zum Trennen einer Statorseite des Elektromotors und einer Rotorseite des Elektromotors voneinander über dem Gebläse auf.
  • Das Kältemittel und das Schmieröl werden unter Verwendung einer durch Rotation des Gebläses erzeugte Zentrifugalkraft sowie unter Verwendung eines Druckwiderstands voneinander getrennt, der durch Spalte zwischen den Trennwänden erzeugt wird. Das Schmieröl wird daran gehindert, direkt in das Austrittsrohr zu strömen, ohne von dem Kältemittel getrennt zu werden, mit anderen Worten, das Schmieröl wird daran gehindert, von dem hermetisch abgeschlossenen Behälter nach außen zu strömen.
  • Ferner ist in der Patentliteratur 2 eine Ölabscheidevorrichtung für einen hermetischen elektrischen Verdichter offenbart, die Folgendes aufweist: eine elektrische Komponente, die in einem oberen Bereich eines hermetisch abgeschlossenen Behälters untergebracht ist; eine Verdichtungskomponente, die von der elektrischen Komponente angetrieben wird; und eine Ölabscheideplatte, die einem oberen Endring eines Rotors der elektrischen Komponente über einen vorbestimmten Freiraum hinweg zugewandt gegenüberliegt; sowie Rührschaufeln, die aufrecht an der Ölabscheideplatte angeordnet sind, wobei die Rührschaufeln nur auf einer unteren Oberfläche der Ölabscheideplatte aufrecht angeordnet sind.
  • Im Allgemeinen werden Effekte einer Verbesserung der Ölabscheidebedingungen in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter des Verdichters unter Verwendung des Gebläses und der Trennwände gemäß Patentliteratur 1 sowie der Ölabscheideplatte und der Rührschaufeln gemäß Patentliteratur 2 beobachtet.
  • Unter Nutzung einer signifikant weiter entwickelten dreidimensionalen Fluidsimulationstechnologie in den letzten Jahren können ferner Strömungsbedingungen des Kältemittels und des Schmieröls in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter des Verdichters sichtbar gemacht werden. Dadurch erhält man neue Erkenntnisse.
  • Insbesondere ist in der Patentliteratur 3 ein Kältemittelverdichter offenbart, bei dem ein Anstieg beim Kopfdruck, der in der Nähe eines in Rotationsrichtung vorderen Endes eines oberen Ausgleichgewichts an einem oberen Ende des Rotors des in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter angeordneten Elektromotors dazu verwendet wird, eine Ölrücklaufpassage von einem Bereich in der Nähe eines vorderen Endbereichs in Richtung auf ein unteres Ende zu bilden, so dass eine hohe Dichte aufweisendes Schmieröl, das um den Rotor herum auftritt, zu einem Bereich unterhalb des Elektromotors zurückgeführt wird, um dadurch ein Ausströmen des Öls zu verhindern.
  • Die US 2012/ 0 107 151 A1 betrifft einen Kältemittel-Kompressor, der Folgendes aufweist: einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor in einem abgedichteten Behälter, einen Kompressionsmechanismus, der von einer Kurbelwelle im Rotor angetrieben wird, ein Ölbad für einen unteren Bereich, das Schmieröl zum Schmieren des Kompressionsmechanismus speichert, und ein oberes Gegengewicht an einem oberen Ende des Rotors. Insbesondere wird das durch den Kompressionsmechanismus komprimierte Kältemittel innerhalb des abgedichteten Behälters abgegeben, bewegt sich dann von einem unteren Raum zu einem oberen Raum in Bezug auf den Elektromotor, und wird außerhalb des abgedichteten Behälters abgegeben. Am oberen Ende des Rotors wird ein Ölrücklaufkanal in Richtung eines unteren Endes von einer Nähe des oberen Gegengewichts in Rotationsrichtung, und das in der Nähe des Rotors ausgedrückte Öl wird in den Ölrücklaufkanal geleitet.
  • Die US 2011/ 0 067 434 A1 betrifft einen hermetischen Kompressor, bei dem ein Motorbereich und ein Kompressionsmechanismusbereich, der mit dem Motorbereich mittels einer dazwischen angeordneten Drehwelle verbunden ist, in einem geschlossenen Behälter untergebracht sind. Der Kompressionsmechanismusbereich weist einen Zylinder mit einem Innendurchmesserloch und ein Hauptlager sowie ein Nebenlager auf, das eine Lageröffnung aufweist, in dem die Drehwelle gelagert ist, wobei das Innendurchmesserloch des Zylinders geschlossen ist zum Ausbilden einer Kompressionskammer in dem Kompressionsmechanismusbereich. Das Hauptlager und das Nebenlager weisen eine kreisförmige Nut auf, die zur Seite der Kompressionskammer hin geöffnet ist, wobei eine innere Umfangsfläche der kreisförmigen Nut derart verjüngt ist, dass sich ein Durchmesser von der Seite der Druckkammer zu einer der Druckkammer entgegengesetzten Seite hin allmählich vergrößert, und eine Tiefe der kreisförmigen Nut auf 40% des Lageröffnungsdurchmessers festgesetzt ist.
  • Die US 2008/ 0 078 618 A1 betrifft ein unter Druck stehendes internes Ölmanagementsystem, das Folgendes aufweist: einen Öldamm, mindestens einen Ölabscheider, mindestens einen Ölsammelverteiler, mindestens eine Ölpumpe und einen oder mehrere Wege zum Rückführen des abgeschiedenen Öls, wobei das System in einem Gehäuse einer Fluidverdrängungsvorrichtung integriert ist, um eine ausreichende Schmierung zu gewährleisten.
  • Die US 2003/ 0 086 798 A1 betrifft einen Kompressor der Folgendes aufweist: einen Kompressionsmechanismusbereich zum Komprimieren eines Kältemittels, das von einer Außenseite eines hermetischen Behälters angesaugt wird, und zum Abgeben des komprimierten Kältemittels an einen Auslassraum, einen Elektromotorbereich zum Antreiben des Kompressionsmechanismusbereichs mittels einer Hauptwelle, der aus einem Stator und einem Rotor ausgebildet ist, und einem ersten Raum zugewandt ist, der sich auf einer gegenüberliegenden Seite des Auslassraums in Bezug auf den Kompressionsmechanismusbereich im hermetischen Behälter befindet, einen Durchgang an einer Seite einer Außenfläche des Kompressionsmechanismusbereichs zum Verbinden des Auslassraums mit dem ersten Raum, und einen Ventilator, der an einem Ende des Rotors angeordnet ist, der dem ersten Raum zugewandt ist. Das in den Auslassraum abgegebene Kältemittel durchströmt den Durchgang an der Seite der Außenfläche des Kompressionsmechanismusbereichs. um zu dem ersten Raum zu gelangen, und durchströmt den Ventilator, um an der Außenseite des hermetischen Behälters abgegeben zu werden.
  • Liste zum Stand der Technik
  • Patentliteratur
    • Patentliteratur 1: JP 3 925 392 B2
    • Patentliteratur 2: Ungeprüfte japanische Gebrauchsmusteranmeldungs-Veröffentlichung JP H05 - 061 487 U
    • Patentliteratur 3: Ungeprüfte japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung JP 2009-264 175 A .
  • Nicht-Patentliteratur
    • Nicht-Patentliteratur 1: „Turbofan and compressor“, Corona Publishing Co., Ltd. (1988)
    • Nicht-Patentliteratur 2: „Fluid mechanical engineering“, Corona Publishing Co., Ltd. (1983)
  • Kurzbeschreibung der Erfindung
  • Technische Aufgabe
  • Im Allgemeinen müssen zur Schaffung einer zentrifugalen Luftabgabevorrichtung mit hoher Leistung gemäß der Beschreibung in der Nicht-Patentliteratur 1 die Formgebung des Laufrads an sich, die Formgebung der Strömungspassage, die in das Laufrad hineinführt, die Formgebung der Strömungspassage, die sich außerhalb des Laufrads erstreckt, und dergleichen theoretisch geplant werden.
  • In der Patentliteratur 1 und 2 sind jedoch keine theoretischen Design-Verfahren für das Gebläse und die Schaufeln offenbart, die jeweils an dem oberen Bereich des Rotationselements (Rotors) des dort offenbarten Elektromotors angebracht sind, und optimale Konfigurationen für das Gebläse und die Schaufeln zum Verbessern der Ölabscheidebedingungen sind noch nicht spezifiziert worden.
  • Bei dem in der Patentliteratur 1 offenbarten Hochdruck-Spiralverdichter vom Mantel-Typ kann insbesondere, wenn das Gebläse und die Trennwände zur Anbringung an dem oberen Bereich des Rotors des Elektromotors nicht geeignet ausgebildet und angeordnet werden, durch das Gebläse und die Trennwände nicht verhindert werden, dass das von dem Kompressionsmechanismus in den Raum über den Elektromotor strömende Kältemittel (Kältemittel gemischt mit feinen Ölpartikeln) von der Statorseite des Elektromotors direkt zur Rotorseite des Elektromotors strömt. Es besteht somit ein Problem dahingehend, dass die Ölabscheidewirkung nicht vollständig ausgeübt werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung ist zum Lösen des vorstehend geschilderten Problems erfolgt, und ihre Aufgabe besteht in der Angabe eines hermetischen Verdichters, der in der Lage ist, eine zur Außenseite eines hermetisch abgeschlossenen Behälters strömende Ölmenge im Vergleich zum einschlägigen Stand der Technik unter Verwendung der Rotation eines Rotationselements eines in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter angeordneten Elektromotors zu vermindern sowie darin, eine den hermetischen Verdichter aufweisende Kältekreislaufvorrichtung vom Dampfkompressions-Typ anzugeben.
  • Lösung der Aufgabe
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein hermetischer Verdichter angegeben, der Folgendes aufweist:
    • einen hermetisch abgeschlossenen Behälter mit einem Bodenbereich zum Bevorraten von Schmieröl;
    • einen Elektromotor, der in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter angeordnet ist, wobei der Elektromotor einen Stator und ein Rotationselement bzw. einen Rotor aufweist, durch den Rotordurchgänge in vertikaler Richtung ausgebildet sind,
    • eine an dem Rotor angebrachte Antriebswelle;
    • einen in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter angeordneten Kompressionsmechanismus zum Verdichten von Kältemittel unter Nutzung der Rotation der Antriebswelle;
    • einen an einem oberen Bereich des Rotors angeordneten rotierenden Druckerhöhungsmechanismus zum Erhöhen eines Drucks von Kühlgas, indem man das Kühlgas durch den rotierenden Druckerhöhungsmechanismus unter Rotation um die Antriebswelle hindurchströmen lässt; eine zylindrische seitliche Wand zum Unterteilen eines Raums über dem Elektromotor in einen Außenraum auf der Statorseite und einen Innenraum auf der Rotorseite in einer derartigen Weise, dass die zylindrische seitliche Wand den in dem Innenraum angeordneten rotierenden Druckerhöhungsmechanismus umgibt; und
    • ein mit dem Innenraum in Verbindung stehendes Austrittsrohr, durch das das Kältemittel von dem Innenraum in einen externen Kreislauf ausströmen kann, der extern von dem hermetisch abgeschlossenen Behälter vorgesehen ist, wobei das Kühlgas, das durch den Kompressionsmechanismus verdichtet ist und in den hermetisch abgeschlossenen Behälter abgegeben wird, von einem Raum unterhalb des Elektromotors durch die Rotordurchgänge zu einem oberen Ende des Rotors nach oben bewegt wird, zur Druckerhöhung in den rotierenden Druckerhöhungsmechanismus strömt, in den Innenraum strömt, um einen Druck in dem Innenraum zu erhöhen, sowie durch das Austrittsrohr nach außen abgegeben wird, während ein Einströmen des Kühlgases von dem Außenraum in den Innenraum unterdrückt wird.
  • Ferner wird gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Kältekreislaufvorrichtung vom Dampfkompressions-Typ angegeben, die Folgendes aufweist: den hermetischen Verdichter gemäß einem Ausführungs-beispiel der vorliegenden Erfindung; einen Kühler zum Übertragen von Wärme eines Kältemittels, das von dem hermetischen Verdichter verdichtet wird; einen Expansionsmechanismus zum Expandieren des Kältemittels, das aus dem Kühler ausströmt; und einen Verdampfer, um das aus dem Expansionsmechanismus ausströmende Kältemittel zum Aufnehmen von Wärme zu veranlassen.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann eine Verminderung der in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter aufgenommenen Menge an Schmieröl verhindern sowie eine durch unzulängliche Schmierung verursachte Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit unterdrücken und ferner eine hohe Energiesparleistung erzielen.
  • Figurenliste
  • In den Zeichnungen zeigen:
    • 1 eine vertikale Schnittdarstellung einer Konstruktion eines hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung;
    • 2 eine horizontale Schnittdarstellung der Konstruktion des hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung (Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in 1);
    • 3 eine Perspektivansicht eines rotierenden Druckerhöhungsmechanismus, der in einem oberen Bereich eines Rotors des hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung angeordnet ist;
    • 4 eine vertikale Schnittdarstellung einer Konstruktion eines hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung;
    • 5 eine horizontale Schnittdarstellung der Konstruktion des hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung (Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in 4);
    • 6 eine Perspektivansicht eines rotierenden Druckerhöhungsmechanismus, der in einem oberen Bereich eines Rotors des hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung angeordnet ist;
    • 7 eine vertikale Schnittdarstellung einer Konstruktion eines hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung;
    • 8 eine horizontale Schnittdarstellung der Konstruktion des hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung (Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in 7);
    • 9 eine vertikale Schnittdarstellung einer Konstruktion eines hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 4 der vorliegenden Erfindung;
    • 10 eine horizontale Schnittdarstellung der Konstruktion des hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 4 der vorliegenden Erfindung (Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in 9);
    • 11 eine Perspektivansicht eines rotierenden Druckerhöhungsmechanismus, der in einem oberen Bereich eines Rotors des hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 4 der vorliegenden Erfindung angeordnet ist; und
    • 12 eine Konfigurationsdarstellung einer Kältekreislaufvorrichtung vom Dampfkompressions-Typ gemäß Ausführungsbeispiel 5 der vorliegenden Erfindung.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Ausführungsbeispiel 1
  • 1 zeigt eine vertikale Schnittdarstellung einer Konstruktion eines hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt eine horizontale Schnittdarstellung der Konstruktion des hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung (Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in 1). Ferner zeigt 3 eine Perspektivansicht eines rotierenden Druckerhöhungsmechanismus, der in einem oberen Bereich eines Rotationselements bzw. Rotors des hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung angeordnet ist.
  • Es sei erwähnt, dass der in 2 mit durchgezogener Linie dargestellte Pfeil eine Rotationsrichtung des rotierenden Druckerhöhungsmechanismus anzeigt. Ferner wird der in 3 dargestellte rotierende Druckerhöhungsmechanismus in einer Richtung des in 2 gezeigten dreidimensionalen Pfeils betrachtet.
  • Unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 werden als erstes eine grundlegende Konstruktion und Arbeitsweise eines hermetischen Verdichters 100 gemäß Ausführungsbeispiel 1 beschrieben.
  • Grundlegende Konstruktion und Arbeitsweise des hermetischen Verdichters 100
  • Bei dem hermetischen Verdichter 100 gemäß Ausführungsbeispiel 1 handelt es sich um einen hermetischen Hochdruck-Spiralverdichter mit Mantel, der einen hermetisch abgeschlossenen Behälter 1 mit einem Bodenbereich, in dem ein unteres Ölreservoir 2 zum Bevorraten von Schmieröl gebildet ist, sowie einen Elektromotor 8, eine Antriebswelle 9, einen Kompressionsmechanismus 60 sowie einen rotierenden Druckerhöhungsmechanismus 49 aufweist, die in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter 1 aufgenommen sind.
  • Der Elektromotor 8 besitzt einen im Wesentlichen zylindrischen Stator 7 mit einem Innenumfangsbereich, durch den eine Durchgangsöffnung in vertikaler Richtung ausgebildet ist, sowie einen im Wesentlichen zylindrischen Rotor 6, der über einen vorbestimmten Luftspalt 27a hinweg auf einer Innenumfangsseite von dem Stator 7 angeordnet ist. Bei dem Elektromotor 8 gemäß Ausführungsbeispiel 1 handelt es sich z.B. um einen bürstenlosen Gleichstrommotor. Der Stator 7 ist aus geschichteten Stahlplatten gebildet und besitzt einen Kern 7c, der durch Wickeln einer Wicklung um diese herum mit hoher Dichte in Form eines gewickelten Spulenblocks ausgebildet ist.
  • Ferner sind an einem oberen Ende des Stators 7 Wicklungsteile, die von dem gewickelten Spulenblock in Richtung auf eine Oberseite des Stators 7 wegragen, d.h. eine Vielzahl von oberen Elektromotorwicklungs-Zwischenverbindungsbereichen 7a gebildet. An einem unteren Ende des Stators 7 sind Wicklungsteile, die von dem gewickelten Spulenblock in Richtung zu einer Unterseite des Stators 7 wegragen, d.h. eine Vielzahl von unteren Elektromotorwicklungs-Zwischenverbindungsbereichen 7b gebildet.
  • Dieser Stator 7 ist an einer Innenumfangsfläche des hermetisch abgeschlossenen Behälter 1 durch Presspassung, Schweißen und dergleichen angebracht. Es sei erwähnt, dass ein Außenumfangsbereich des Kerns 7c des Stators 7 teilweise ausgeschnitten ist, so dass äußere periphere Statorpassagen bzw. Stator-Außenumfangspassagen 25 zwischen dem Kern 7c und dem hermetisch abgeschlossenen Behälter 1 gebildet sind, wenn der Stator 7 an der Innenumfangsfläche des hermetisch abgeschlossenen Behälters 1 angebracht ist.
  • Der Rotor 6 ist durch Schichten von Stahlplatten gebildet, wobei die oberste und die untersten der geschichteten Stahlplatten zwischen einem Befestigungssubstrat 33 am oberen Ende des Rotors und einem Befestigungssubstrat 34 am unteren Ende des Rotors sandwichartig eingeschlossen sind. Außerdem sind in dem Rotor 6 Magneten angeordnet.
  • Weiterhin sind an einer oberen Oberfläche des Befestigungssubstrats 33 am oberen Ende des Rotors und an einer unteren Oberfläche des Befestigungssubstrats 34 am unteren Ende des Rotors ein oberes Ausgleichsgewicht 31 bzw. ein unteres Ausgleichsgewicht 32 entlang von äußeren Randbereichen des Rotors 6 angeordnet, wobei die Ausgleichsgewichte eine vorbestimmte Dicke aufweisen und phasenumgekehrt angeordnet sind.
  • Zusätzlich sind vier Rotordurchgänge 26 in vertikaler Richtung durch den Rotor 6 gemäß Ausführungsbeispiel 1 hindurch ausgebildet. Es sei erwähnt, dass die Anzahl der Rotordurchgänge 26 keinen Einschränkungen unterliegt, solange zumindest ein Rotordurchgang 26 vorhanden ist.
  • Ein unterer Endbereich der Antriebswelle 3 ist an dem Rotor 6 des Elektromotors 8 angebracht, und ein oberer Endbereich derselben ist an dem nachfolgend beschriebenen Kompressionsmechanismus 60 angebracht. Mit anderen Worten, es ist die Antriebswelle 3 dazu ausgebildet, eine Antriebskraft des Elektromotors 8 zu dem Kompressionsmechanismus 60 zu übertragen. Eine Oberseite der Antriebswelle 3 ist durch eine Hauptlagereinheit 55 eines über dem Elektromotor 8 angeordneten oberen Lagerelements in frei drehbarer Weise gehalten, und ihre Unterseite ist durch eine untergeordnete Lagereinheit 54 eines unter dem Elektromotor 8 angeordneten unteren Lagerelements 12 in frei drehbarer Weise gehalten.
  • Der Kompressionsmechanismus 60 ist über dem Elektromotor 8 angeordnet und besitzt eine feststehende Spirale 51 und eine umlaufende Spirale 52. Plattenartige Spiralenzähne sind an einer unteren Oberfläche der feststehenden Spirale 51 gebildet, die an einem Kompressionsmechanismus-Gehäuse 50 angebracht ist, das an der Innenumfangsfläche des hermetisch abgeschlossenen Behälters 1 festgelegt ist. Plattenartige Spiralenzähne zum Kämmen mit den plattenartigen Spiralenzähnen der feststehenden Spirale 51 sind an einer oberen Oberfläche der umlaufenden Spirale 52 gebildet, die in frei verschiebbarer Weise an dem oberen Endbereich der Antriebswelle 3 vorgesehen ist.
  • Wenn die plattenartigen Spiralenzähne der feststehenden Spirale 51 und die plattenartigen Spiralenzähne der umlaufenden Spirale 52 miteinander kämmen, werden Kompressionskammern 4 zwischen den plattenartigen Spiralenzähnen auf beiden Seiten gebildet. Eine untere Oberfläche der umlaufenden Spirale 52 ist durch einen oberen Oberflächenbereich des oberen Lagerelements 11 frei verschiebbar abgestützt.
  • Eine Außenumfangsfläche des oberen Lagerelements 11 ist durch eine Innenumfangsfläche des Kompressionsmechanismus-Gehäuses 50 frei verschiebbar abgestützt. Mit dieser Konfiguration kann das obere Lagerelement 11 ansprechend auf das Aufbringen von Druck mit einem vorbestimmten Wert oder mehr in der Kompressionskammer 4 nach unten zurückgezogen werden, und somit kann ein anormaler Druckanstieg in der Kompressionskammer 4 vermieden werden.
  • Es sei erwähnt, dass eine Kältemittelpassage 57 zwischen einem Außenumfangsbereich des Kompressionsmechanismus-Gehäuses 50 und dem hermetisch abgeschlossenen Behälter 1 gebildet ist. Ferner ist eine Austrittsabdeckung 56 zum Unterteilen eines dem Elektromotor nach oben benachbarten Raums 9 (genauer gesagt eines oberen Teils einer nachfolgend beschriebenen zylindrischen seitlichen Wand 37) in einen dem Elektromotor-Stator nach oben benachbarten Raum 9a (Außenraum) und einen dem Elektromotor-Rotor nach oben benachbarten Raum 9b (Innenraum) unter dem Kompressionsmechanismus-Gehäuse 50 angeordnet.
  • Der rotierende Druckerhöhungsmechanismus 49 ist in einem oberen Bereich des Rotors 6 angeordnet. Der rotierende Druckerhöhungsmechanismus 49 gemäß Ausführungsbeispiel 1 ist ein Zentrifugal-Laufrad 40, das eine Vielzahl von Schaufeln 41 aufweist, die derart angeordnet sind, dass sie sich von einer Innenumfangsseite zu einer Außenumfangsseite um die Antriebswelle 3 erstrecken. Weiterhin besitzt das Zentrifugal-Laufrad 40 gemäß Ausführungsbeispiel 1 auch eine den Schaufeln nach oben benachbarte Scheibe 43 (obere Flächenplatte) zum Blockieren des Einströmens von Kühlgas von oberhalb der Schaufeln 41 in das Zentrifugal-Laufrad 40 sowie eine den Schaufeln nach unten nachbaute Scheibe 44 (untere Flächenplatte) zum Blockieren des Einströmens von Kühlgas von unterhalb der Schaufeln 41 in das Zentrifugal-Laufrad 40.
  • Zum Verhindern eines Einströmens von Kühlgas durch andere Passagen als die Rotordurchgänge 26 in einen Einlass an einer Innenumfangsseite des Zentrifugal-Laufrads 40 erstreckt sich eine Innenumfangs-Strömungsführung 42 (Trennplatte) von einem Rand eines Öffnungsbereichs der den Schaufeln nach unten benachbarten Scheibe 44 nach unten, die an einer Stelle auf einer Innenumfangsseite der Schaufeln 41 gebildet ist, und zwar derart, dass ein Außenumfangsbereich der Rotordurchgänge 26 umschlossen ist.
  • Das Zentrifugal-Laufrad 40 wird z.B. durch eine Verbindung zwischen der Antriebswelle 3 und der den Schaufeln nach oben benachbarten Scheibe 43, eine Verbindung zwischen der nachfolgend beschriebenen zylindrischen seitlichen Wand 37 und der den Schaufeln nach unten benachbarten Scheibe 44 oder durch eine Verbindung zwischen dem Rotor 6 und der Innenumfangs-Strömungsführung 42 um die Antriebswelle 3 rotationsmäßig bewegt. Mit dieser Konfiguration wird das Kältemittel, das durch den Einlass auf der Innenumfangsseite einströmt, in seinem Druck erhöht und dazu veranlasst, durch einen Auslass auf der Außenumfangsseite auszuströmen.
  • Weiterhin ist bei dem hermetischen Verdichter 100 gemäß Ausführungsbeispiel 1 die zylindrische seitliche Wand 37 das Zentrifugal-Laufrad 40 (genauer gesagt den Kältemittelauslass auf der Außenumfangsseite) umschließend angeordnet, mit anderen Worten, um den dem Elektromotor nach oben benachbarten Raum 9 in den dem Elektromotor-Stator nach oben benachbarten Raum 9a (Außenraum) und den dem Elektromotor-Rotor nach oben benachbarten Raum 9b (Innenraum) zu unterteilen. Weiterhin ist in der zylindrischen seitlichen Wand 37 eine Ölablassöffnung 39 auf einer Seite des oberen Ausgleichsgewichts 31 gebildet, die sich in Rotationsrichtung an einem vorderen Endbereich 31a befindet.
  • Diese zylindrische seitliche Wand 37 ist an einem oberen Oberflächenbereich eines Scheibenbereichs 38a einer Stabilisierungsbefestigungs-Bodenplatte 38 zum Befestigen des oberen Ausgleichsgewichts 31 an dem Befestigungssubstrat 33 am oberen Ende des Rotors angebracht. Weiterhin ist in dem Ausführungsbeispiel 1 ein eine Stator-Innenumfangspassage schließender Bereich 38b (Schließelement) von einem Außenumfangsbereich des Scheibenbereichs 38a der Stabilisierungsbefestigungs-Bodenplatte 38 vorstehend angeordnet.
  • Dieser die Stator-Innenumfangspassage schließende Bereich 38b ist zum Schließen eines oberen Teils der Stator-Innenumfangspassage 27 angeordnet, die zwischen dem Rotor 6 und dem Stator 7 gebildet ist (insbesondere eines Luftspalts 27a zwischen dem Rotor 6 und dem Stator 7 sowie einer im Kerninnenumfangsbereich ausgeschnittenen Passage 27b, die durch Ausschneiden der Innenumfangsseite des Stators 7 gebildet ist).
  • Bei dem hermetischen Verdichter 100 mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung führt die umlaufende Spirale 52 des Kompressionsmechanismus 60 einen exzentrischen Umlaufvorgang zusammen mit der Rotation der Antriebswelle 3 aus, so dass angesaugtes, unter niedrigem Druck stehendes Kältemittel durch ein Verdichter-Ansaugrohr 21 in die Kompressionskammer 4 eingeleitet wird.
  • Der Druck des angesaugten, unter Druck stehenden Kältemittels wird dann durch einen Kompressionsschritt, in dem das Volumen der Kompressionskammer 4 allmählich vermindert wird, erhöht sowie in einen Austrittsraum 10 ((1) in 1 in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter 1 durch eine Austrittsöffnung 18 der feststehenden Spirale 51 ausgeleitet.
  • Weiterhin wird gleichzeitig mit der Rotation der Antriebswelle 3 das in dem unteren Ölreservoir 2 bevorratete Schmieröl von einem unteren Ende der Antriebswelle 3 nach oben gesaugt, so dass es in eine Durchgangsöffnung 3a strömt. Ein Teil des Schmieröls wird z.B. der untergeordneten Lagereinheit 54 und der Hauptlagereinheit 55 durch Ölzuführungsöffnungen (nicht gezeigt) zugeführt.
  • Ferner strömt einen Teil des Schmieröls von einem oberen Ende der Antriebswelle 3 nach außen und wird dann in die Kompressionskammer 4 geleitet, beispielsweise durch einen Spalt zwischen dem oberen Lagerelement 11 und der umlaufenden Spirale 52 sowie eine Ölzuführungsöffnung 3b, so dass die Schmierwirkung des Kompressionsmechanismus 60 sowie das dichte Einschließen des verdichteten Gases erhöht werden. Das in die Kompressionskammer 4 eingeleitete Schmieröl wird in den Austrittsraum 10 ((1) in 1) in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter 1 durch die Austrittsöffnung 18 der feststehenden Spirale 51 ausgeleitet, und zwar zusammen mit dem Kältemittel, das in der Kompressionskammer 4 auf einen hohen Druck verdichtet ist.
  • Strömung des Kältemittels in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter
  • Das Kältemittel, das durch die Austrittsöffnung 18 abgegeben wird, strömt nach unten durch die Kältemittelpassage 57, die durch einen Spalt zwischen einer Außenumfangsseite des Kompressionsmechanismus-Gehäuses 50 und dem hermetisch abgeschlossenen Behälter 1 gebildet ist, und erreicht den dem Elektromotor-Stator nach oben benachbarten Raum 9a ((2) in 1).
  • Ferner strömt dieses Kältemittel nach unten in einen dem Elektromotor-Stator nach unten benachbarten Raum ((3 in 1) in einen dem Elektromotor nach unten benachbarten Raum 5, und zwar durch die Stator-Außenumfangspassagen 25, die zwischen dem Kern 7c des Stators 7 und dem hermetisch abgeschlossenen Behälter 1 gebildet sind, wobei das Kältemittel dann das untere Lagerelement 12 erreicht, das die untergeordnete Lagereinheit 54 aufweist.
  • Während dieses Vorgangs werden das Kältemittel und das Schmieröl, das in zerstäubter Form mit dem Kältemittel gemischt ist, voneinander getrennt, und das abgeschiedene Schmieröl wird durch eine Ölrückführungsöffnung 12a, die durch das untere Lagerelement 12 hindurch ausgebildet ist, in das untere Ölreservoir 2 zurückgel ei tet.
  • Das Kältemittel, das in den dem Elektromotor-Stator nach unten benachbarten Raum in dem dem Elektromotor nach unten benachbarten Raum 5 strömt, strömt durch die Rotordurchgänge 26 von einen dem Elektromotor-Rotor nach unten benachbarten Raum ((4) in 1) in dem dem Elektromotor nach unten benachbarten Raum 5 nach oben in eine schaufelinnenseitige Passage 46 des Zentrifugal-Laufrads 40, das an einem oberen Bereich des Rotors 6 angebracht ist (Passage auf einer Innenumfangsseite der Innenumfangs-Strömungsführung 42, d.h. dem in 1 mit (5) bezeichneten Raum).
  • Das in der schaufelinnenseitigen Passage 46 strömende Kältemittel wird dann in zwischen den Schaufeln gebildete Passagen 47 angesaugt, die zwischen den Schaufeln 41 des Zentrifugal-Laufrads 40 gebildet sind, strömt unter Erhöhung seines Drucks gemäß einer Rotationsgeschwindigkeit des Zentrifugal-Laufrads 40 zur Außenumfangsseite und strömt an der Außenumfangsseite der Schaufeln 41 durch eine schaufelaußenseitige Passage 48 nach oben, die in einem Bereich auf einer Innenumfangsseite der zylindrischen seitlichen Wand 37 gebildet ist.
  • Dieses Kältemittel wird dann einmal in den dem Elektromotor-Rotor nach oben benachbarten Raum 9b ((6) in 1) freigesetzt, der über der kreisförmigen, den Schaufeln nach oben benachbarten Scheibe 43 gebildet ist, die obere Oberflächen der Schaufeln 41 des Zentrifugal-Laufrads 40 und an der Innenumfangsseite der zylindrischen seitlichen Wand 37 überdeckt. Dadurch wird der statische Druck erhöht.
  • Danach strömt das in den dem Elektromotor-Rotor nach oben benachbarten Raum 9b ((6) in 1) strömende Kältemittel in die Austrittsabdeckung 56 durch einen in dieser ausgebildeten Öffnungsbereich 56a und wird dann durch einen Verdichter-Austrittsrohr 22, das mit einem Innenraum der Austrittsabdeckung 56 in Verbindung steht, in einen externen Kreislauf außenseitig von dem hermetisch abgeschlossenen Behälter 1 abgegeben.
  • Strömung in Kurzschluss-Passage 23 und Kurzschlussverhinderung
  • Zum Verhindern eines elektrischen Kurzschlusses zwischen den oberen Elektromotorwicklungs-Zwischenverbindungsbereichen 7a und der Austrittsabdeckung 56 muss ein Spalt zwischen den oberen Elektromotorwicklungs-Zwischenverbindungsbereichen 7a und der Austrittsabdeckung 56, d.h. eine Kurzschluss-Passage 23 gebildet werden.
  • Während des Strömungsvorgangs von dem Austrittsraum 10 ((1) in 1) zu dem dem Elektromotor-Rotor nach oben benachbarten Raum 9b ((6) in 1) kann somit das Kältemittel von dem dem Elektromotor-Stator nach oben benachbarten Raum 9a ((2) in 1) direkt in den dem Elektromotor-Rotor nach oben benachbarten Raum 9b ((6) in 1) strömen, ohne durch den dem Elektromotor-Stator nach unten benachbarten Raum ((3) in 1) zu strömen.
  • Infolgedessen kann eine große Anzahl von Tröpfchen von nicht abgeschiedenem Öl von dem hermetisch abgeschlossenen Behälter 1 in den externen Kreislauf nach außen strömen, wobei dies eine Beeinträchtigung der Leistungseigenschaften und der Zuverlässigkeit des hermetischen Verdichters 100 sowie eine Beeinträchtigung der Leistungseigenschaften der Kältekreislaufvorrichtung vom Dampfkompressions-Typ (insbesondere des Wärmetauschers) verursachen kann.
  • In Anbetracht dieser Umstände sind zum Reduzieren einer Strömungsmenge des Kurzschluss verursachenden Kältemittels, das direkt durch die Kurzschluss-Passage 23 abzugeben ist, folgende Maßnahmen zu ergreifen.
    1. (1) Vorgeben eines Passagen-Widerstands der Kurzschluss-Passage 23 zu dem dem Elektromotor-Rotor nach oben benachbarten Raum 9b ((6) in 1) mit einem ausreichend hohen Wert.
    2. (2) Erhöhen des Drucks in dem dem Elektromotor-Rotor nach oben benachbarten Raum 9b ((6) in 1) auf einen Wert nahe bei oder höher als ein Druck in dem dem Elektromotor-Stator nach oben benachbarten Raum 9a.
  • Somit ist bei dem Ausführungsbeispiel 1 die zylindrische seitliche Wand 37 aufrecht an der Stabilisierungsbefestigungs-Bodenplatte 38 angebracht, so dass eine Passagenfläche der Kurzschluss-Passage 23 verkleinert ist und dadurch der Passagen-Widerstand bzw. Durchflusswiderstand erhöht ist. Ferner ist ein unterer Endbereich der Austrittsabdeckung 56 derart gekrümmt, dass eine Passagenform der Kurzschluss-Passage 23 komplex ausgebildet ist und dadurch der Passagen-Widerstand der Kurzschluss-Passage 23 noch weiter erhöht ist.
  • Ferner ist bei dem Ausführungsbeispiel 1 die zylindrische seitliche Wand 37 zwischengeordnet, um das an dem Rotor 6 angeordnete Zentrifugal-Laufrad 40 und die oberen Elektromotorwicklungs-Zwischenverbindungsbereiche 7a voneinander zu trennen. Das Kühlgas, dessen Druck durch das Zentrifugal-Laufrad 40 erhöht wird, kann dadurch daran gehindert werden, durch radiale Passagen 28 in den oberen Elektromotorwicklungs-Zwischenverbindungsbereichen 7a in den dem Elektromotor-Stator nach oben benachbarten Raum 9a ((2) in 1 zurück zu strömen. Infolgedessen kann der Druck in dem dem Elektromotor-Rotor nach oben benachbarten Raum 9b ((6) in 1) erhöht werden.
  • Es sei erwähnt, dass anders als die Rotordurchgänge 26 die Stator-Innenumfangspassage 27 (Luftspalt 27a und im Kerninnenumfangsbereich ausgeschnittene Passage 27b) als nach oben gehende Kältemittelpassage von dem dem Elektromotor nach unten benachbarten Raum 5 ((3) oder (4) in 1) zu dem dem Elektromotor nach oben benachbarten Raum 9 ((2) oder (5) in 1) gebildet ist und der Drucksteigerungseffekt durch das Zentrifugal-Laufrad 40 nicht auf das Kühlgas ausgeübt werden kann, das durch die Stator-Innenumfangspassage 27 strömt.
  • Ein höherer Drucksteigerungseffekt kann somit durch das Zentrifugal-Laufrad 40 erzielt werden, wenn die Stator-Innenumfangspassage 27 weitestmöglich geschlossen ist. Somit ist bei dem Ausführungsbeispiel 1 für eine geringfügige Vergrößerung eines Außendurchmessers der Stabilisierungsbefestigungs-Bodenplatte 38 (beispielsweise um ca. 1 mm) der die Stator-Innenumfangspassage schließende Bereich 38b an dem Außenumfangsbereich des Scheibenbereichs 38a angeordnet, so dass der obere Teil der Stator-Innenumfangspassage 27 geschlossen ist. Auf diese Weise kann eine Menge des durch die Stator-Innenumfangspassage 27 strömenden Kühlgases vermindert werden, und hierdurch kann der Druck in dem dem Elektromotor-Rotor nach oben benachbarten Raum 9b ((6) in 1) weiter erhöht werden.
  • Ausbildung des Zentrifugal-Laufrads
  • Zur Steigerung des Drucks in dem dem Elektromotor-Rotor nach oben benachbarten Raum 9b ((6) in 1) mit dem Zentrifugal-Laufrad 40, so dass ca. 100 % des Kältemittels von dem dem Elektromotor-Stator nach oben benachbarten Raum 9a ((2) in 1) zu dem dem Elektromotor-Stator nach unten benachbarten Raum ((3) in 1) strömt, muss die Formgebung der Schaufeln sowie der Passagen des Zentrifugal-Laufrads 40 derart ausgebildet sein, dass ein Druck (P6) in dem dem Elektromotor-Rotor nach oben benachbarten Raum 9b ((6) in 1) höher ist als ein Druck (P2) in dem dem Elektromotor-Stator nach oben benachbarten Raum 9a ((2) in 1). Ferner wird zur Steigerung des Drucks bei dem Zentrifugal-Laufrad 40 die Zufuhr zu dem Verdichter (der elektrische Stromverbrauch desselben) erhöht. Daher ist es auch wichtig, ein Zentrifugal-Laufrad 40 mit hoher Effizienz zu bilden.
  • Gemäß der Nicht-Patentliteratur 2 (S. 132) ist bei Zentrifugalgebläsen ein Turbofan (der Schaufeln aufweist, die in Bezug auf eine Rotationsrichtung nach hinten gehend ausgebildet sind) hinsichtlich der Effizienz von Vorteil. Daher ist die Formgebung der Schaufeln 41 des Zentrifugal-Laufrads 40 in Bezug auf die Rotationsrichtung nach hinten gehend festgelegt, und acht Schaufeln 41 mit dieser Formgebung sind in Bezug auf die Antriebswelle 3 achsensymmetrisch angeordnet.
  • Ferner ist ein Einlasswinkel von jeder der Schaufeln 41 derart festgelegt, dass die Schaufeln 41 jeweils einen Winkel in einem Bereich von ± 5° in Bezug auf einen Kreis bilden, der durch Verbinden von Positionen auf der Innenumfangsseite der Schaufeln 41 gebildet ist. Der Grund dafür ist, dass gemäß Nicht-Patentliteratur 1 (S. 216) ein Kollisionsverlust auftritt, wenn ein Eintrittswinkel ib, der gleich einer Differenz zwischen einem relativen Einströmwinkel β1 und einem Schaufeleinlasswinkel β1 an einem Einlass des Laufrads ist, in einem Bereich von 2° bis 5° oder mehr liegt, so dass Verluste bei dem Verdichter auftreten. Zur Erhöhung eines prozentualen Anteils, in dem das durch die Rotordurchgänge 26 strömende Kältemittel in die Innenumfangsseite des Zentrifugal-Laufrads 40 strömt und dann zur Außenumfangsseite desselben strömt (Passagenrate), seien die nachfolgenden Konfigurationen erwähnt.
    • - Die Rotordurchgänge 26 sind in der Draufsicht auf einer Innenseite in Bezug auf die Innenumfangs-Strömungsführung 42 angeordnet.
    • - Die den Schaufeln nach oben benachbarte Scheibe 43 und die den Schaufeln nach unten benachbarte Scheibe 44 zum Bedecken der Oberseite und der Unterseite der Schaufeln 41 sind derart ausgebildet, dass sie den gesamten Bereich von der Innenumfangsseite zu der Außenumfangsseite der Vielzahl von Schaufeln 41 bedecken.
  • Auf diese Weise kann der Druckerhöhungseffekt durch das Zentrifugal-Laufrad 40 weiter erhöht werden, und der Druck in dem dem Elektromotor-Rotor nach oben benachbarten Raum 9b ((6) in 1) kann weiter gesteigert werden.
  • Wirkungen
  • Bei dem hermetischen Verdichter 100 mit der Ausbildung gemäß Ausführungsbeispiel 1 kann der in dem dem Elektromotor-Rotor nach oben benachbarten Raum 9b ((6) in 1) unter Nutzung der Rotation des Rotors 6 in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter 1 erhöht werden. Insbesondere kann dann, wenn der hermetische Verdichter 100, der zur Abgabe von 3 PS ausgebildet ist und mit einer konstanten Drehzahl (50 min-1) betrieben wird, unter Verwendung eines Kältemittels R22 unter den Bedingungen des Ashrea-Standards betrieben wird, ein Effekt zum Erhöhen des Drucks in dem dem Elektromotor-Rotor nach oben benachbarten Raum 9b ((6) in 1) in Einheiten von mehreren kPa erzielt werden.
  • Infolgedessen ist es weniger wahrscheinlich, dass das Kältemittel von dem dem Elektromotor-Stator nach oben benachbarten Raum 9a ((2) in 1) durch die Kurzschluss-Passage 23 direkt in den dem Elektromotor-Rotor nach oben benachbarten Raum 9b ((6) in 1) strömt, und es ist weniger wahrscheinlich, dass eine große Anzahl von Tröpfchen des nicht abgeschiedenen Öls aus dem hermetisch abgeschlossenen Behälter 1 heraus in den externen Kreislauf strömt. Unter wirksamer Nutzung des dicht eingeschlossenen Schmieröls kann ferner eine Beeinträchtigung der Leistungseigenschaften des hermetischen Verdichters 100 unterdrückt werden, und auch eine Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit desselben aufgrund unzulänglicher Schmierung, die durch eine Verminderung der in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter 1 aufgenommenen Ölmenge verursacht werden kann, kann verhindert werden.
  • Ausführungsbeispiel 2
  • 4 zeigt eine vertikale Schnittdarstellung einer Konstruktion eines hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung. 5 zeigt eine horizontale Schnittdarstellung der Konstruktion des hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung (Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in 4). Ferner zeigt 6 eine Perspektivansicht eines rotierenden Druckerhöhungsmechanismus, der in einem oberen Bereich eines Rotors des hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung angeordnet ist.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass der in 5 mit durchgezogener Linie dargestellte Pfeil eine Rotationsrichtung des rotierenden Druckerhöhungsmechanismus anzeigt. Ferner wird der in 6 gezeigte rotierende Druckerhöhungsmechanismus in Richtung des dreidimensionalen Pfeils in 5 betrachtet.
  • Unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 wird nun der hermetische Verdichter 100 gemäß Ausführungsbeispiel 2 beschrieben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die grundlegende Konstruktion und die Arbeitsweise des hermetischen Verdichters 100 gemäß Ausführungsbeispiel 2 mit denen des Ausführungsbeispiels 1 identisch sind und daher auf eine erneute Beschreibung derselben verzichtet wird.
  • (1) Das Ausführungsbeispiel 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel 1 darin, dass nur noch vier von den acht Schaufeln 41 des Zentrifugal-Laufrads 40 beim Ausführungsbeispiel 1 vorhanden sind, die auf der einen Seite angeordnet sind, auf der das obere Ausgleichsgewicht 31 nicht vorgesehen ist, und dass eine Höhe von jeder der vier Schaufeln 41 gleich einer Höhe des oberen Ausgleichsgewichts 31 ausgebildet ist.
    Damit das durch die Rotordurchgänge 26 strömende Kältemittel von dem Zentrifugal-Laufrad 40 durch die schaufelinnenseitige Passage 46 nach außen strömen kann, sind bei dem Ausführungsbeispiel 1 die Innenumfangs-Strömungsführung 42 und die den Schaufeln nach unten benachbarte Scheibe 44 erforderlich.
  • Im Gegensatz dazu besteht bei dem Ausführungsbeispiel 2 ein Vorteil darin, dass die Innenumfangs-Strömungsführung 42 und die den Schaufeln nach unten benachbarte Scheibe 44 weggelassen werden können und hierdurch das Zentrifugal-Laufrad 40 in einfacher Weise hergestellt werden kann.
  • Es sei erwähnt, dass bei einer Ausbildung des Zentrifugal-Laufrads 40 wie beim Ausführungsbeispiel 2 die Gebläseeffizienz geringer ist als im Fall des Zentrifugal-Laufrads 40 gemäß Ausführungsbeispiel 1, bei dem die Schaufeln 41 achsensymmetrisch angeordnet sind. Ferner wird bei der Ausbildung des Zentrifugal-Laufrads 40 wie bei dem Ausführungsbeispiel 2 die Druckpulsation durch das Zentrifugal-Laufrad 40 im Vergleich zu der Druckpulsation durch das Zentrifugal-Laufrad 40 gemäß Ausführungsbeispiel 1, bei dem die Schaufeln 41 achsensymmetrisch angeordnet sind, erhöht.
  • Infolgedessen kann es zu Schwingungen und Geräuschbildung kommen. In einem Fall, in dem die Gebläseeffizienz und die Verhinderung von Schwingungen und Geräuschen als wichtig erachtet werden, ist es daher bevorzugt, das Zentrifugal-Laufrad 40 gemäß Ausführungsbeispiel 1 auszubilden.
  • (2) Bei dem Ausführungsbeispiel 1 sind die zylindrische seitliche Wand 37 zum Verhindern einer Kurzschluss-Strömung des Kältemittels durch die Kurzschluss-Passage 23 sowie die Stabilisierungsbefestigungs-Bodenplatte 38 zum Festlegen der zylindrischen seitlichen Wand 37 als separate Elemente ausgebildet. Dagegen sind bei dem Ausführungsbeispiel 2 die zylindrische seitliche Wand 37 und die Stabilisierungsbefestigungs-Bodenplatte 38 gemäß Ausführungsbeispiel 1 als Ölabscheidebecher 36 ausgebildet, der durch integrales Ausbilden einer zylindrischen seitlichen Wand 36a und einer Bodenplatte 36b miteinander gebildet ist.
  • Es sei erwähnt, dass ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel 1 eine Ölablassöffnung 36c in dem Ölabscheidebecher 36 auf der Seite des in Rotationsrichtung vorderen Endbereichs 31a des oberen Ausgleichsgewichts 31 ausgebildet ist. Wenn der durch integrales Ausbilden der zylindrischen seitlichen Wand 36a und der Bodenplatte 36b miteinander gebildete Ölabscheidebecher 36 anstatt der zylindrischen seitlichen Wand 37 und der Stabilisierungsbefestigungs-Bodenplatte 38 gemäß Ausführungsbeispiel 1 vorgesehen ist, besteht ein Vorteil dahingehend, dass sich die Montage des hermetischen Verdichters 100 vereinfachen lässt.
  • Auf diese Weise kann bei dem hermetischen Verdichter 100 in der Ausbildung gemäß Ausführungsbeispiel 2 eine Abnahme bei der Menge des in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter 1 aufgenommenen Schmieröls verhindert werden. Ferner lassen sich der Effekt einer Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit aufgrund unzulänglicher Schmierung sowie der Effekt einer Beeinträchtigung hinsichtlich der Energieeinsparungsleistung, die vergleichsweise geringer als bei dem Ausführungsbeispiel 1 jedoch äquivalent dazu sind, unterdrücken. Bei dem hermetischen Verdichter 100 mit der Ausbildung gemäß Ausführungsbeispiel 2 besteht ein Vorteil dahingehend, dass die Herstellungskosten für das Zentrifugal-Laufrad 40 niedriger sind als bei dem Ausführungsbeispiel 1.
  • (3) Als weitere Unterschiede zwischen dem hermetischen Verdichter 100 gemäß Ausführungsbeispiel 2 und dem beim Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen hermetischen Verdichter 100 sind folgende Unterschiede zu nennen.
    • - Bei dem hermetischen Verdichter 100 gemäß Ausführungsbeispiel 2 wird der untere Endbereich der Austrittsabdeckung 56 keinem Biegevorgang unterzogen, und daher hat die Kurzschluss-Passage 23 eine einfache Form. Daher wird bei dem hermetischen Verdichter 100 gemäß Ausführungsbeispiel 2 der Passagen-Widerstand in der Kurzschluss-Passage 22 auf der Basis einer Größe eines geringsten Spalts bestimmt, der zwischen der Austrittsabdeckung 56 und der zylindrischen seitlichen Wand 36a gebildet ist.
    • - Ferner weist der hermetische Verdichter 100 gemäß Ausführungsbeispiel 2 nicht das Schließelement zum Schließen der Stator-Innenumfangspassage 27 auf (Gegenstück des die Stator-Innenumfangspassage schließenden Bereichs 38b beim Ausführungsbeispiel 1).
  • Ausführungsbeispiel 3
  • 7 zeigt eine vertikale Schnittdarstellung einer Konstruktion eines hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung. 8 zeigt eine horizontale Schnittdarstellung der Konstruktion des hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung (Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in 7). Es sei darauf hingewiesen, dass der in 8 mit durchgezogener Linie dargestellte Pfeil eine Rotationsrichtung des rotierenden Druckerhöhungsmechanismus anzeigt.
  • Unter Bezugnahme auf die 7 und 8 wird nun der hermetische Verdichter 100 gemäß Ausführungsbeispiel 3 beschrieben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die grundlegende Konstruktion und die Arbeitsweise des hermetischen Verdichters 100 gemäß Ausführungsbeispiel 3 mit denen des Ausführungsbeispiels 1 identisch sind und daher auf eine erneute Beschreibung derselben verzichtet wird.
  • (1) In ähnlicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel 2 sind bei dem Zentrifugal-Laufrad 40 nur noch vier von den acht Schaufeln 41 des Zentrifugal-Laufrads 40 beim Ausführungsbeispiel 1 vorhanden, die auf der einen Seite angeordnet sind, auf der das obere Ausgleichsgewicht 31 nicht vorgesehen ist, und die Höhe von jeder der vier Schaufeln 41 gleich der Höhe des oberen Ausgleichsgewichts 31 ausgebildet ist.
  • Jedoch unterscheidet sich das Zentrifugal-Laufrad 40 gemäß Ausführungsbeispiel 3 von dem gemäß Ausführungsbeispiel 2 darin, dass die Schaufeln 41 in Radialrichtung (einer zu der Rotationsrichtung der Antriebswelle 3 orthogonalen Richtung) angeordnet sind. Obwohl damit die Gebläseeffizienz geringer ist als die des Turbofan, besteht ein Vorteil darin, dass sich das Zentrifugal-Laufrad 40 in einfacher Weise herstellen lässt.
  • (2) Bei den Ausführungsbeispielen 1 und 2 ist die zylindrische seitliche Wand (die zylindrische seitliche Wand 37 oder die zylindrische seitliche Wand 36a) zum Verhindern der Kurzschluss-Strömung des Kältemittels durch die Kurzschluss-Passage 23 an dem oberen Bereich des Rotors 6 angeordnet, so dass die zylindrische seitliche Wand zusammen mit dem Rotor 6 rotationsmäßig bewegt wird. Im Gegensatz dazu ist bei dem Ausführungsbeispiel 3 eine Schließabdeckung 29 (insbesondere ein zylindrischer Bereich 29a) als Gegenstück zu der zylindrischen seitlichen Wand auf einer Innenseite von den oberen Elektromotorwicklungs-Zwischenverbindungsbereichen 7a des Stators 7 angeordnet, so dass die radialen Passagen 28 geschlossen sind.
  • Ferner ist in der Schließabdeckung 29 auf einer Innenumfangsseite von dem zylindrischen Bereich 29a ein vorstehender Bereich 29b zum Schließen des oberen Teils der Stator-Innenumfangspassage 27 gebildet. Bei diesem vorstehenden Bereich 29b handelt es sich um ein Gegenstück zu dem die Stator-Innenumfangspassage schließenden Bereich 38b beim Ausführungsbeispiel 1, der derart ausgebildet ist, dass der kleinste Spalt 29c zwischen den vorstehenden Bereich 29b und dem Scheibenbereich 38a der Stabilisierungsbefestigungs-Bodenplatte 38 innerhalb eines Bereichs, in dem kein elektrischer Kurzschluss auftritt, verschmälert ist (z.B. ca. 1 mm bis 2 mm). Es sei erwähnt, dass bei Verwendung dieser Ausbildung kein Druckerhöhungseffekt durch Rotation der zylindrischen seitlichen Wand um die Antriebswelle erzielt werden kann.
  • Auf diese Weise kann bei dem hermetischen Verdichter 100 mit der Ausbildung gemäß Ausführungsbeispiel 3 eine Verminderung der in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter 1 aufgenommenen Menge an Schmieröl verhindert werden. Ferner lassen sich der Effekt einer Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit aufgrund unzulänglicher Schmierung sowie der Effekt einer Beeinträchtigung hinsichtlich der Energieeinsparungsleistung, die vergleichsweise geringer als bei dem Ausführungsbeispiel 1 jedoch äquivalent dazu sind, unterdrücken.
  • Ausführungsbeispiel 4
  • 9 zeigt eine vertikale Schnittdarstellung einer Konstruktion eines hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 4 der vorliegenden Erfindung. 10 zeigt eine horizontale Schnittdarstellung der Konstruktion des hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 4 der vorliegenden Erfindung (Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in 9). Ferner zeigt 11 eine Perspektivansicht eines rotierenden Druckerhöhungsmechanismus, der in einem oberen Bereich eines Rotors des hermetischen Verdichters gemäß Ausführungsbeispiel 4 der vorliegenden Erfindung angeordnet ist.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass der in 10 mit durchgezogener Linie dargestellte Pfeil eine Rotationsrichtung des rotierenden Druckerhöhungsmechanismus anzeigt. Ferner wird der in 11 dargestellte rotierende Druckerhöhungsmechanismus in einer Richtung des in 10 gezeigten dreidimensionalen Pfeils betrachtet.
  • Unter Bezugnahme auf die 9 bis 11 wird nun der hermetische Verdichter 100 gemäß Ausführungsbeispiel 4 beschrieben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die grundlegende Konstruktion und die Arbeitsweise des hermetischen Verdichters 100 gemäß Ausführungsbeispiel 4 mit denen des Ausführungsbeispiels 1 identisch sind und daher auf eine erneute Beschreibung derselben verzichtet wird.
  • (1) Die Konfiguration des hermetischen Verdichters 100 gemäß Ausführungsbeispiel 4 ist mit Ausnahme der Konfiguration des rotierenden Druckerhöhungsmechanismus 49 identisch mit der Konfiguration des hermetischen Verdichters 100 gemäß Ausführungsbeispiel 2. Insbesondere ist der rotierende Druckerhöhungsmechanismus 49 gemäß Ausführungsbeispiel 4 gebildet, indem alle der Schaufeln 41 von dem in dem Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Zentrifugal-Laufrad 40 entfernt worden sind.
  • Mit anderen Worten, der rotierende Druckerhöhungsmechanismus 49 gemäß Ausführungsbeispiel 4 weist Folgendes auf: eine rotierende Ölabscheidescheibe 35 als Gegenstück zu der den Schaufeln nach oben benachbarten Scheibe 43 bei dem Ausführungsbeispiel 1 sowie eine Stabilisierungsabdeckung 30, die eine rotierende Scheibe 30b sowie eine Innenumfangs-Strömungsführung 30c als jeweilige Gegenstücke zu der den Schaufeln nach oben benachbarten Scheibe 44 und der Innenumfangs-Strömungsführung 42 beim Ausführungsbeispiel 1 besitzt.
  • Bei dem in dieser Weise ausgebildeten rotierenden Druckerhöhungsmechanismus 49 strömt das Kältemittel von den Rotordurchgängen 26 nach außen in eine innere Passage 30a, die auf einer Innenumfangsseite der Innenumfangs-Strömungsführung 30c gebildet ist, strömt zwischen die rotierende Scheibe 30b und die rotierende Ölabscheidescheibe 35 und strömt durch eine innere Becherpassage 36d, die auf einer Innenumfangsseite des Ölabscheidebechers 36 gebildet ist, nach außen in den dem Elektromotor-Rotor nach oben benachbarten Raum 9b ((6) in 9).
  • Bei dem rotierenden Druckerhöhungsmechanismus 49 gemäß Ausführungsbeispiel 4 kann zwar der starke Druckerhöhungseffekt (beispielsweise in Einheiten von mehreren kPa) durch das Zentrifugal-Laufrad nicht erzielt werden, jedoch kann ein Druckerhöhungseffekt (z.B. von 1 kPa oder weniger) durch die Rotationsbewegungen der rotierenden Scheibe 30b, der Stabilisierungsabdeckung 30, der rotierenden Ölabscheidescheibe 35 und der zylindrischen seitlichen Wand 36a des Ölabscheidebechers 36 erzielt werden.
  • Auf diese Weise kann bei dem hermetischen Verdichter 100 mit der Ausbildung gemäß Ausführungsbeispiel 4 eine Verminderung der in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter 1 aufgenommenen Schmierölmenge verhindert werden. Weiterhin lassen sich der Effekt einer Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit aufgrund unzulänglicher Schmierung sowie der Effekt einer Beeinträchtigung hinsichtlich der Energieeinsparungsleistung, die vergleichsweise geringer (z.B. weniger als die Hälfte) als bei dem Ausführungsbeispiel 1 jedoch äquivalent dazu sind, unterdrücken. Bei dem hermetischen Verdichter 100 mit der Ausbildung gemäß Ausführungsbeispiel 4 besteht ein Vorteil dahingehend, dass die Herstellungskosten für den rotierenden Druckerhöhungsmechanismus 49 niedriger sind als bei dem Ausführungsbeispiel 1.
  • In den Ausführungsbeispielen 1 bis 4 ist die vorliegende Erfindung anhand eines Beispiels eines hermetischen Hochdruck-Spiralverdichters mit Mantel beschrieben. In diesem Zusammenhang können, auch wenn andere Rotationsverdichtungs-Typen verwendet werden (wie z.B. ein Gleitschaufel-Typ und ein Schwenk-Typ), dieselben Wirkungen wie bei den Ausführungsbeispielen 1 bis 4 erzielt werden, solange die Anordnung des Rotors 6 und des Stators 7 des Elektromotors 8 sowie die Strömung des Kältemittels von dem dem Elektromotor nach unten benachbarten Raum 5 zu dem dem Elektromotor nach oben benachbarten Raum 9 unverändert sind.
  • Ausführungsbeispiel 5
  • In dem Ausführungsbeispiel 5 wird ein Beispiel der Kältekreislaufvorrichtung vom Dampfkompressions-Typ beschrieben, die den hermetischen Verdichter 100 aufweist, wie er in einem beliebigen der Ausführungsbeispiele 1 bis 4 beschrieben ist.
  • 12 zeigt eine Konfigurationsdarstellung einer Kältekreislaufvorrichtung 101 vom Dampfkompressions-Typ gemäß Ausführungsbeispiel 5. Die Kältekreislaufvorrichtung 101 vom Dampfkompressions-Typ weist Folgendes auf: den hermetischen Verdichter 100, wie er in einem beliebigen der Ausführungsbeispiele 1 bis 4 beschrieben ist, einen Kühler 102 zum Übertragen von Wärme des durch den hermetischen Verdichter 100 verdichteten Kältemittels, einen Expansionsmechanismus 103 zum Expandieren des Kältemittels, das aus dem Kühler 102 ausströmt, sowie einen Verdampfer 104, um das aus dem Expansionsmechanismus 103 ausströmende Kältemittel zum Aufnehmen von Wärme zu veranlassen.
  • Wenn der hermetische Verdichter 100 gemäß einem beliebigen der Ausführungsbeispiele 1 bis 4 in der Kältekreislaufvorrichtung 101 vom Dampfkompressions-Typ verwendet wird, kann die Kältekreislaufvorrichtung vom Dampfkompressions-Typ hinsichtlich ihrer Energieeinsparungseffizienz verbessert werden, wobei sich Schwingungen und Geräuschbildung reduzieren lassen und die Zuverlässigkeit erhöht werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    hermetisch abgeschlossener Behälter
    2
    unteres Ölreservoir
    3
    Antriebswelle
    3a
    Durchgangsöffnung
    3b
    Ölzuführungsöffnung
    4
    Kompressionskammer
    5
    dem Elektromotor nach unten benachbarter Raum
    6
    Rotor
    7
    Stator
    7a
    oberer Elektromotorwicklungs-Zwischenverbindungsbereich
    7b
    unterer Elektromotorwicklungs-Zwischenverbindungsbereich
    7c
    Kern
    8
    Elektromotor
    9
    dem Elektromotor nach oben benachbarter Raum
    9a
    dem Elektromotor-Stator nach oben benachbarter Raum
    9b
    dem Elektromotor-Rotor nach oben benachbarter Raum
    10
    Austrittsraum
    11
    oberes Lagerelement
    12
    unteres Lagerelement
    12a
    Ölrückführungsöffnung
    18
    Austrittsöffnung
    21
    Verdichter-Ansaugrohr
    22
    Verdichter-Austrittsrohr
    23
    Kurzschluss-Passage
    25
    Stator-Außenumfangspassage
    26
    Rotordurchgang
    27
    Stator-Innenumfangspassage
    27a
    Luftspalt
    27b
    im Kerninnenumfangsbereich ausgeschnittene Passage
    28
    radiale Passage
    29
    Schließabdeckung
    29a
    zylindrischer Bereich
    29b
    vorstehender Bereich zum Schließen der Stator-Innenumfangspassage
    29c
    kleinster Spalt
    30
    Stabilisierungsabdeckung
    30a
    innere Passage
    30b
    rotierende Scheibe
    30c
    Innenumfangs-Strömungsführung
    31
    oberes Ausgleichsgewicht
    31a
    vorderer Endbereich in Rotationsrichtung
    31b
    hinterer Endbereich in Rotationsrichtung
    32
    unteres Ausgleichsgewicht
    33
    Befestigungssubstrat am oberen Ende des Rotors
    34
    Befestigungssubstrat am unteren Ende des Rotors
    35
    rotierende Ölabscheidescheibe (Einzelelement)
    36
    Ölabscheidebecher
    36a
    zylindrische seitliche Wand
    36b
    Bodenplatte
    36c
    Ölablassöffnung
    36d
    innere Becherpassage
    37
    zylindrische seitliche Wand (Einzelelement)
    38
    Stabilisierungsbefestigungs-Bodenplatte
    38a
    Scheibenbereich
    38b
    Stator-Innenumfangspassage schließender Bereich
    39
    Ölablassöffnung
    40
    Zentrifugal-Laufrad
    41
    Schaufel
    42
    Innenumfangs-Strömungsführung
    43
    den Schaufeln nach oben benachbarte Scheibe
    44
    den Schaufeln nach unten benachbarte Scheibe
    46
    schaufelinnenseitige Passage
    47
    zwischen den Schaufeln gebildete Passage
    48
    schaufelaußenseitige Passage
    49
    rotierender Druckerhöhungsmechanismus
    50
    Kompressionsmechanismus-Gehäuse
    51
    feststehende Spirale
    52
    umlaufende Spirale
    54
    untergeordnete Lagereinheit
    55
    Hauptlagereinheit
    56
    Austrittsabdeckung
    56a
    Öffnungsbereich
    57
    Kältemittelpassage
    60
    Kompressionsmechanismus
    100
    hermetischer Verdichter
    101
    Kältekreislaufvorrichtung vom Dampfkompressions-Typ
    102
    Kühler
    103
    Expansionsmechanismus
    104
    Verdampfer

Claims (10)

  1. Hermetischer Verdichter (100), der Folgendes aufweist: - einen hermetisch abgeschlossenen Behälter (1) mit einem Bodenbereich zum Bevorraten von Schmieröl; - einen Elektromotor (8), der in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter (1) angeordnet ist, wobei der Elektromotor (8) Folgendes aufweist: -- einen Stator (7); und -- einen Rotor (6), durch den Rotordurchgänge (26) in vertikaler Richtung ausgebildet sind; - eine an dem Rotor (6) angebrachte Antriebswelle (3); - einen in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter (1) angeordneten Kompressionsmechanismus (60) zum Verdichten von Kältemittel unter Nutzung der Rotation der Antriebswelle (3); - einen an einem oberen Bereich des Rotors (6) angeordneten rotierenden Druckerhöhungsmechanismus (49) zum Erhöhen eines Drucks von Kühlgas, indem man das Kühlgas durch den rotierenden Druckerhöhungsmechanismus (49) unter Rotation um die Antriebswelle (3) hindurchströmen lässt; - eine zylindrische seitliche Wand (37) zum Unterteilen eines Raums über dem Elektromotor (8) in einen Außenraum (9a) auf der Statorseite und einen Innenraum (9b) auf der Rotorseite in einer derartigen Weise, dass die zylindrische seitliche Wand (37) den in dem Innenraum (9b) angeordneten rotierenden Druckerhöhungsmechanismus (49) umgibt; und - ein mit dem Innenraum (9b) in Verbindung stehendes Austrittsrohr (22), durch das das Kältemittel von dem Innenraum (9b) in einen extern von dem hermetisch abgeschlossenen Behälter (1) vorhandenen externen Kreislauf ausströmen kann, - wobei das Kühlgas, das durch den Kompressionsmechanismus (60) verdichtet ist und in den hermetisch abgeschlossenen Behälter (1) abgegeben wird, von einem Raum unterhalb des Elektromotors (8) durch die Rotordurchgänge (26) zu einem oberen Ende des Rotors (6) nach oben bewegt wird, zur Druckerhöhung in den rotierenden Druckerhöhungsmechanismus (49) strömt, in den Innenraum (9b) strömt, um den Druck in dem Innenraum (9b) zu erhöhen, sowie durch das Austrittsrohr (22) nach außen abgegeben wird, während ein Einströmen des Kühlgases von dem Außenraum (9a) in den Innenraum (9b) unterdrückt wird.
  2. Hermetischer Verdichter nach Anspruch 1, wobei der rotierende Druckerhöhungsmechanismus (49) ein Zentrifugal-Laufrad (40) aufweist, das um die Antriebswelle (3) rotationsmäßig bewegt wird, so dass das Kühlgas durch einen Einlass an einer Innenumfangsseite in das Zentrifugal-Laufrad (40) einströmt sowie unter Erhöhung seines Drucks durch einen Auslass an einer Außenumfangsseite ausströmt.
  3. Hermetischer Verdichter nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zylindrische seitliche Wand (37) den Auslass auf der Außenumfangsseite des Zentrifugal-Laufrads (40) umschließend angeordnet ist.
  4. Hermetischer Verdichter nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Zentrifugal-Laufrad (40) Folgendes aufweist: - eine untere Flächenplatte (44) zum Blockieren des Einströmens des Kühlgases von einem Bereich unterhalb von Schaufeln des Zentrifugal-Laufrads (40) in das Zentrifugal-Laufrad (40); - eine obere Flächenplatte (43) zum Blockieren des Einströmens des Kühlgases von einem Bereich über den Schaufeln des Zentrifugal-Laufrads (40) in das Zentrifugal-Laufrad (40); und - eine Trennplatte (42) zum Blockieren des Einströmens des Kühlgases in den Einlass auf der Innenumfangsseite des Zentrifugal-Laufrads (40) durch andere Passagen als die Rotordurchgänge (26).
  5. Hermetischer Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Stator (7) eine Vielzahl von oberen Elektromotorwicklungs-Zwischenverbindungsbereichen (7a) aufweist, die aus vorstehenden Teilen einer um einen Kern (7c) gewickelten Wicklung gebildet sind, wobei die vorstehenden Teile von einem oberen Ende des Stators (7) wegstehen, und wobei die zylindrische seitliche Wand (37) zum Trennen des rotierenden Druckerhöhungsmechanismus (49) und der oberen Elektromotorwicklungs-Zwischenverbindungsbereiche (7a) voneinander zwischengeordnet vorgesehen ist.
  6. Hermetischer Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, der weiterhin ein Schließelement (38b) zum Schließen eines oberen Teils einer zwischen dem Rotor (6) und dem Stator (7) ausgebildeten Passage aufweist.
  7. Hermetischer Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zylindrische seitliche Wand (37) an dem oberen Ende des Rotors (6) angeordnet ist und zusammen mit dem Rotor (6) rotationsmäßig bewegt wird.
  8. Hermetischer Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Kompressionsmechanismus (60) über dem Elektromotor (5) angeordnet ist, und wobei das Kühlgas, das durch den Kompressionsmechanismus (60) verdichtet ist und in den hermetisch abgeschlossenen Behälter (1) abgegeben wird, durch Stator-Außenumfangspassagen (25), die zwischen dem Stator (7) und dem hermetisch abgeschlossenen Behälter (1) gebildet sind, von dem Außenraum (9a) in den Raum unter dem Elektromotor (8) strömt, von dem Raum unter dem Elektromotor (8) durch die Rotordurchgänge (26) zu dem oberen Ende des Rotors (6) bewegt wird, zur Erhöhung seines Drucks in den rotierenden Druckerhöhungsmechanismus (49) einströmt, in den Innenraum (9b) strömt, um den Druck in dem Innenraum (9b) zu erhöhen, sowie durch das Austrittsrohr (22) nach außen abgegeben wird, während das Einströmen des Kühlgases von dem Außenraum in den Innenraum (9b) unterdrückt wird.
  9. Hermetischer Verdichter nach Anspruch 8, der weiterhin eine über der zylindrischen seitlichen Wand (37) angeordnete Austrittsabdeckung (56) zum Unterteilen eines Teils des Raums über dem Elektromotor in den Außenraum (9a) und den Innenraum (9b) aufweist, wobei die Austrittsabdeckung (56) unter dem Kompressionsmechanismus (60) angeordnet ist, wobei die Austrittsabdeckung (56) und die zylindrische seitliche Wand (37) zur Erhöhung eines Passagen-Widerstands einer Kurzschluss-Passage (23) verwendet werden, die den Außenraum (9a) und den Innenraum (9b) miteinander verbindet.
  10. Kältekreislaufvorrichtung vom Dampfkompressions-Typ, die Folgendes aufweist: - einen hermetischen Verdichter (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9; - einen Kühler (102) zum Übertragen von Wärme eines Kältemittels, das von dem hermetischen Verdichter (100) verdichtet wird; - einen Expansionsmechanismus (103) zum Expandieren des Kältemittels, das aus dem Kühler (102) ausströmt; und - einen Verdampfer (104), der das aus dem Expansionsmechanismus (103) ausströmende Kältemittel zum Aufnehmen von Wärme veranlasst.
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