DE112015004865T5

DE112015004865T5 - Ein Scroll-Verdichter mit einem orbitierenden Führungsabschnitt zum Verbessern des Füllens der Kompressionskammern

Info

Publication number: DE112015004865T5
Application number: DE112015004865.0T
Authority: DE
Inventors: Nicolas Nouyrigat; Patrice Bonnefoi; Ingrid CLAUDIN; Arnaud Daussin; Yves Rosson
Original assignee: Danfoss Commercial Compressors SA
Current assignee: Danfoss Commercial Compressors SA
Priority date: 2014-10-27
Filing date: 2015-09-08
Publication date: 2017-07-13
Also published as: FR3027633A1; CN107002685B; US20170241420A1; CN107002685A; FR3027633B1; WO2016066311A1; US10605244B2

Abstract

Dieser Scroll-Verdichter enthält eine Schneckenkompressionseinheit, die eine erste feststehende Schnecke enthält, die eine erste feststehende Grundplatte und eine erste feststehende Spiralwicklung enthält, eine orbitierende Schneckenanordnung (7), die eine erste orbitierende Spiralwicklung (14) enthält, wobei die erste feststehende Spiralwicklung und die erste orbitierende Spiralwicklung (14) mehrere erste Kompressionskammern bilden. Der Scroll-Verdichter enthält weiterhin einen Kältemittelansaugteil, der geeignet ist, der Schneckenkompressionseinheit zu verdichtendes Kältemittel zuzuführen. Die orbitierende Schneckenanordnung (7) enthält weiterhin einen ersten orbitierenden Führungsabschnitt (21), der von einem äußeren Endabschnitt der ersten orbitierenden Spiralwicklung (14) verläuft und dazu ausgelegt ist, bei der Verwendung wenigstens einen Teil des Kältemittels, das der Schneckenkompressionseinheit zugeführt wird, zu den ersten Kompressionskammern zu führen.

Description

Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Scroll-Verdichter und insbesondere auf einen Scroll-Kälteverdichter.
Hintergrund der Erfindung
Wie bekannt ist, enthält ein Scroll-Kälteverdichter:

– einen geschlossenen Behälter,
– eine Schneckenkompressionseinheit, die im geschlossenen Behälter angeordnet ist und die wenigstens Folgendes enthält:
– eine erste feststehende Schnecke, die eine erste feststehende Grundplatte und eine erste feststehende Spiralwicklung enthält,
– eine orbitierende Schneckenanordnung, die eine erste orbitierende Spiralwicklung enthält, wobei die erste feststehende Spiralwicklung und die erste orbitierende Spiralwicklung mehrere erste Kompressionskammern bilden,
– eine Antriebswelle, die dazu angepasst ist, die orbitierende Schneckenanordnung in einer Orbitalbewegung anzutreiben,
– einen elektrischen Antriebsmotor, der mit der Antriebswelle gekoppelt ist und der zum Antreiben der Antriebswelle in Rotation um eine Rotationsachse angeordnet ist, und
– einen Kältemittelansaugteil, der geeignet ist, der Schneckenkompressionseinheit zu verdichtendes Kältemittel zuzuführen.

Typischerweise verläuft der Kältemittelansaugteil in Bezug auf die orbitierende Schneckenanordnung radial und tritt in einen ringförmigen Raum aus, der fluidisch mit einer ersten außenliegenden Kompressionskammer verbunden ist.
Solch eine Konfiguration des Kältemittelansaugteils führt signifikante Druckabfälle und eine Unterfüllung der ersten Kompressionskammern herbei, was dem Wirkungsgrad der Schneckenkompressionseinheit und somit dem des Scroll-Verdichters schadet.
Kurze Darstellung der Erfindung
Es ist ein Zweck der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Scroll-Verdichter bereitzustellen, der die in konventionellen Scroll-Verdichtern anzutreffenden Nachteile überwinden kann.
Ein anderer Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, einen Scroll-Verdichter bereitzustellen, der im Vergleich zu den konventionellen Scroll-Verdichtern einen verbesserten Wirkungsgrad aufweist.
Gemäß der Erfindung enthält ein solcher Scroll-Verdichter:

– eine Schneckenkompressionseinheit, die wenigstens Folgendes enthält:
– eine erste feststehende Schnecke, die eine erste feststehende Grundplatte und eine erste feststehende Spiralwicklung enthält,
– eine orbitierende Schneckenanordnung, die eine erste orbitierende Spiralwicklung enthält, wobei die erste feststehende Spiralwicklung und die erste orbitierende Spiralwicklung mehrere erste Kompressionskammern bilden, wobei die erste orbitierende Spiralwicklung mehrere dichtende Kontaktzonen enthält, die dazu ausgelegt sind, mit der ersten feststehenden Spiralwicklung während einer Orbitalbewegung der orbitierenden Schneckenanordnung zusammenzuwirken,
– einen Kältemittelansaugteil, der geeignet ist, der Schneckenkompressionseinheit zu verdichtendes Kältemittel zuzuführen,

Mit anderen Worten: Der erste orbitierende Führungsabschnitt ist stromaufwärts von der dichtenden Kontaktzone angeordnet, die auf der ersten orbitierenden Spiralwicklung bereitgestellt wird, die am weitesten von der Mitte der ersten orbitierenden Spiralwicklung entfernt ist.
Solch eine Konfiguration der orbitierenden Schneckenanordnung und insbesondere das Vorhandensein des ersten orbitierenden Führungsabschnitts stromaufwärts von der ersten orbitierenden Spiralwicklung führt eine Verbesserung des Füllens der ersten Kompressionskammern herbei, welche zu einer Erhöhung des Wirkungsgrads der Schneckenkompressionseinheit und somit des Scroll-Verdichters führen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der erste orbitierende Führungsabschnitt dazu ausgelegt, bei der Verwendung einen ersten Teil des Kältemittels, das der Schneckenkompressionseinheit zugeführt wird, zu einer ersten, am weitesten außen liegenden Kompressionskammer, die zu den ersten Kompressionskammern gehört und durch eine Außenwandung der ersten orbitierenden Spiralwicklung und einer Innenwandung der ersten feststehenden Spiralwicklung begrenzt wird, und einen zweiten Teil des Kältemittels, das der Schneckenkompressionseinheit zugeführt wird, zu einer zweiten am weitesten außen liegenden Kompressionskammer, die zu den ersten Kompressionskammern gehört und die durch eine Außenwandung der ersten feststehenden Spiralwicklung und eine Innenwandung der ersten orbitierenden Spiralwicklung begrenzt wird, zu führen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verläuft der erste orbitierende Führungsabschnitt von der am weitesten außen liegenden dichtenden Kontaktzone.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält die erste feststehende Schnecke weiterhin einen ersten feststehenden Führungsabschnitt, der von einem äußeren Endabschnitt der ersten feststehenden Spiralwicklung verläuft, wobei der erste feststehende Führungsabschnitt teilweise einen ersten Kältemitteleinlasskanal begrenzt, in dem der erste orbitierende Führungsabschnitt verläuft.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der erste orbitierende Führungsabschnitt dazu ausgelegt, bei der Verwendung das Kältemittel, das dem ersten Kältemitteleinlasskanal zugeführt wird, in einen ersten Kältemittelteil und einen zweiten Kältemittelteil zu trennen und den ersten und zweiten Kältemittelteil jeweils zur ersten und zweiten, am weitesten außen liegenden Kompressionskammer zu führen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält die erste feststehende Spiralwicklung mehrere dichtende Kontaktzonen, die dazu ausgelegt sind, mit der ersten orbitierenden Spiralwicklung während einer Orbitalbewegung der orbitierenden Schneckenanordnung zusammenzuwirken, wobei der erste feststehende Führungsabschnitt von einer am weitesten außen liegenden dichtenden Kontaktzone verläuft, die zu den dichtenden Kontaktzonen gehört, die auf der ersten feststehenden Spiralwicklung bereitgestellt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verringert sich die Breite des ersten Kältemitteleinlasskanals in einer Kältemittelströmungsrichtung. Diese Konfiguration des ersten Kältemitteleinlasskanals und die Position des ersten orbitierenden Führungsabschnitts darin stellen eine Trennung des Kältemittels, das dem ersten Kältemitteleinlasskanal zugeführt wird, in einem Abschnitt des ersten Kältemitteleinlasskanals sicher, in dem die Kältemittelgeschwindigkeit gering ist (im Vergleich zur Kältemittelgeschwindigkeit an den Außenenden der ersten feststehenden und der orbitierenden Spiralwicklung). Dies resultiert in einer Reduzierung des Druckabfalls stromaufwärts von den ersten Kompressionskammern und verbessert somit den Wirkungsgrad des Scroll-Verdichters.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verringert sich die Breite des ersten Kältemitteleinlasskanals bis zur am weitesten außen liegenden dichtenden Kontaktzone, die auf der ersten feststehenden Spiralwicklung bereitgestellt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verläuft der erste orbitierende Führungsabschnitt in Fortsetzung der ersten orbitierenden Spiralwicklung.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weisen der erste orbitierende Führungsabschnitt und die erste orbitierende Spiralwicklung im Wesentlichen eine gleiche Höhe auf.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der erste orbitierende Führungsabschnitt im Wesentlichen gerade.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verläuft der erste orbitierende Führungsabschnitt im Wesentlichen tangential in Bezug auf den äußeren Endabschnitt der ersten orbitierenden Spiralwicklung.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verläuft der erste orbitierende Führungsabschnitt im Wesentlichen parallel zum Kältemittelansaugteil.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung steht der erste orbitierende Führungsabschnitt vertikal aus einer orbitierenden Grundplatte.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält der erste orbitierende Führungsabschnitt einen Nasenabschnitt, der zum Kältemittelansaugteil ausgerichtet ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Nasenabschnitt des ersten orbitierenden Führungsabschnitts dazu ausgelegt, sich während wenigstens eines Teils der Orbitalbewegung der orbitierenden Schneckenanordnung in der Nähe des Kältemittelansaugteils zu befinden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Nasenabschnitt des ersten orbitierenden Führungsabschnitts symmetrisch. Der Nasenabschnitt des ersten orbitierenden Führungsabschnitts kann abgerundet, abgeschrägt oder spitz sein. Diese Konfiguration des Nasenabschnitts verbessert weiter die Reduzierung des Druckabfalls stromaufwärts von den ersten Kompressionskammern und somit den Wirkungsgrad des Scroll-Verdichters.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Kältemittelansaugteil zum ersten Kältemitteleinlasskanal ausgerichtet und dazu ausgelegt, bei der Verwendung wenigstens einen Teil des Kältemittels, das in den Kältemittelansaugteil angesaugt wird, zum ersten Kältemitteleinlasskanal zu leiten.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält der Kältemittelansaugteil eine Kältemittelzuführöffnung, die dem ersten Kältemitteleinlasskanal zugewandt ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung tritt die Kältemittelzuführöffnung in der Nähe oder im ersten Kältemitteleinlasskanal aus.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verläuft der erste Kältemitteleinlasskanal entlang einer ersten Kanalrichtung, und der Kältemittelansaugteil verläuft entlang einer Zuführrichtung, wobei die Zuführrichtung in Bezug auf die Kanalrichtung in einem Winkel zwischen –15 und +15 Grad gewinkelt ist.
Mit anderen Worten: Der Kältemittelansaugteil verläuft im Wesentlichen parallel zur Verlaufsrichtung des ersten Kältemitteleinlasskanals.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verläuft der Kältemittelansaugteil im Wesentlichen tangential in Bezug auf eine Innenwandung des äußeren Endabschnitts der ersten feststehenden Spiralwicklung.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Kältemittelansaugteil durch ein Kältemittelansaugelement gebildet, dass dichtend mit der Schneckenkompressionseinheit verbunden ist. Daher tritt das Kältemittel in die Schneckenkompressionseinheit ein, ohne den Antriebsmotor zuvor abzukühlen und ohne somit durch den Antriebsmotor aufgeheizt zu werden, was den Wirkungsgrad der Schneckenkompressionseinheit verbessert.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält das Kältemittelansaugelement eine Kerbe, die dazu geeignet ist, einen Abschnitt einer orbitierenden Grundplatte der orbitierenden Schneckenanordnung während wenigstens einem Teil der Orbitalbewegung der orbitierenden Schneckenanordnung aufzunehmen. Die Kerbe kann zum Beispiel an einem Endabschnitt des Kältemittelansaugelements bereitgestellt werden, das zum ersten orbitierenden Führungsabschnitt ausgerichtet ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Schneckenkompressionseinheit weiterhin eine zweite feststehende Schnecke, die eine zweite feststehende Grundplatte und eine zweite feststehende Spiralwicklung enthält, wobei die erste und die zweite Schnecke einen Innenraum definieren, und die orbitierende Schneckenanordnung ist im Innenraum angeordnet und enthält weiterhin eine zweite orbitierende Spiralwicklung, wobei die zweite feststehende Spiralwicklung und die zweite orbitierende Spiralwicklung mehrere zweite Kompressionskammern bilden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält die orbitierende Schneckenanordnung weiterhin einen zweiten orbitierenden Führungsabschnitt, der von einem äußeren Endabschnitt der zweiten orbitierenden Spiralwicklung verläuft und dazu ausgelegt ist, bei der Verwendung wenigstens einen Teil des Kältemittels, das der Schneckenkompressionseinheit zugeführt wird, zu den zweiten Kompressionskammern zu führen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält die zweite orbitierende Spiralwicklung mehrere dichtende Kontaktzonen, die dazu ausgelegt sind, mit der zweiten feststehenden Spiralwicklung während einer Orbitalbewegung der orbitierenden Schneckenanordnung zusammenzuwirken, wobei der zweite orbitierende Führungsabschnitt von einer am weitesten außen liegenden dichtenden Kontaktzone verläuft, die zu den dichtenden Kontaktzonen gehört.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält die zweite feststehende Schnecke weiterhin einen zweiten feststehenden Führungsabschnitt, der von einem äußeren Endabschnitt der zweiten feststehenden Spiralwicklung verläuft, wobei der zweite feststehende Führungsabschnitt teilweise einen zweiten Kältemitteleinlasskanal begrenzt, in dem der zweite orbitierende Führungsabschnitt verläuft.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält die zweite feststehende Spiralwicklung mehrere dichtende Kontaktzonen, die dazu ausgelegt sind, mit der zweiten orbitierenden Spiralwicklung während einer Orbitalbewegung der orbitierenden Schneckenanordnung zusammenzuwirken, wobei der zweite feststehende Führungsabschnitt von einer am weitesten außen liegenden dichtenden Kontaktzone verläuft, die zu den dichtenden Kontaktzonen gehört, die auf der zweiten feststehenden Spiralwicklung bereitgestellt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verringert sich die Breite des zweiten Kältemitteleinlasskanals in einer Kältemittelströmungsrichtung. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verringert sich die Breite des zweiten Kältemitteleinlasskanals bis zur am weitesten außen liegenden dichtenden Kontaktzone, die auf der zweiten feststehenden Spiralwicklung bereitgestellt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verläuft der zweite orbitierende Führungsabschnitt in Fortsetzung der zweiten orbitierenden Spiralwicklung.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weisen der zweite orbitierende Führungsabschnitt und die zweite orbitierende Spiralwicklung im Wesentlichen eine gleiche Höhe auf.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der zweite orbitierende Führungsabschnitt im Wesentlichen gerade.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verläuft der zweite orbitierende Führungsabschnitt im Wesentlichen tangential in Bezug auf den äußeren Endabschnitt der zweiten orbitierenden Spiralwicklung.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verläuft der zweite orbitierende Führungsabschnitt im Wesentlichen parallel zum Kältemittelansaugteil.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält der zweite orbitierende Führungsabschnitt einen Nasenabschnitt, der zum Kältemittelansaugteil ausgerichtet ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Nasenabschnitt des zweiten orbitierenden Führungsabschnitts dazu ausgelegt, sich während wenigstens eines Teils der Orbitalbewegung der orbitierenden Schneckenanordnung in der Nähe des Kältemittelansaugteils zu befinden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Nasenabschnitt des zweiten orbitierenden Führungsabschnitts symmetrisch. Der Nasenabschnitt des zweiten orbitierenden Führungsabschnitts kann abgerundet, abgeschrägt oder spitz sein.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Kältemittelansaugteil zum zweiten Kältemitteleinlasskanal ausgerichtet und dazu ausgelegt, bei der Verwendung wenigstens einen Teil des Kältemittels, das in den Kältemittelansaugteil angesaugt wird, zum zweiten Kältemitteleinlasskanal zu leiten.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Kältemittelzuführöffnung dem zweiten Kältemitteleinlasskanal zugewandt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung tritt die Kältemittelzuführöffnung in der Nähe oder im zweiten Kältemitteleinlasskanal aus.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verläuft der zweite Kältemitteleinlasskanal entlang einer zweiten Kanalrichtung, wobei die Zuführrichtung in Bezug auf die zweite Kanalrichtung in einem Winkel zwischen –15 und +15 Grad gewinkelt ist. Mit anderen Worten: Der Kältemittelansaugteil verläuft im Wesentlichen parallel zur Verlaufsrichtung des zweiten Kältemitteleinlasskanals.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verläuft der Kältemittelansaugteil im Wesentlichen tangential in Bezug auf eine Innenwandung des äußeren Endabschnitts der zweiten feststehenden Spiralwicklung.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Kältemittelansaugteil dazu ausgelegt, bei der Verwendung im Wesentlichen eine gleiche Menge an Kältemittel im ersten und im zweiten Kältemitteleinlasskanal zu leiten.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Kältemittelansaugteil mit einem Ablenkteil bereitgestellt, das dazu ausgelegt ist, wenigstens einen ersten Teil des Kältemittels, das in den Kältemittelansaugteil angesaugt wird, zu den ersten Kompressionskammern abzulenken.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Ablenkteil dazu ausgelegt, wenigstens einen ersten Teil des Kältemittels, das in den Kältemittelansaugteil angesaugt wird, zum ersten Kältemitteleinlasskanal und einen zweiten Teil des Kältemittels, das in den Kältemittelansaugteil angesaugt wird, zum zweiten Kältemitteleinlasskanal abzulenken.
Das Ablenkteil kann zum Beispiel einen dreieckigen Querschnitt aufweisen. Das Ablenkteil befindet sich vorteilhafterweise im Inneren des Kältemittelansaugteils und ist vorzugsweise am Kältemittelansaugteil befestigt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung definiert die erste feststehende Spiralwicklung einen ersten Spiralpfad, der fluidisch mit dem ersten Kältemitteleinlasskanal verbunden ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung definiert die zweite feststehende Spiralwicklung einen zweiten Spiralpfad, der fluidisch mit dem zweiten Kältemitteleinlasskanal verbunden ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der erste Kältemitteleinlasskanal so geformt, dass der Kältemittelansaugteil weich mit dem ersten Spiralpfad verbunden werden kann. Diese Maßnahme führt dazu, den Druckabfall soweit als möglich zu reduzieren.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erhöht sich die Höhe des ersten Kältemitteleinlasskanals in der Kältemittelströmungsrichtung, d. h. vom Kältemittelansaugteil.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Kältemitteleinlasskanal so geformt, dass der Kältemittelansaugteil weich mit dem zweiten Spiralpfad verbunden werden kann. Diese Maßnahme führt dazu, den Druckabfall soweit als möglich zu reduzieren.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erhöht sich die Höhe des zweiten Kältemitteleinlasskanals in der Kältemittelströmungsrichtung, d. h. vom Kältemittelansaugteil.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der erste Kältemitteleinlasskanal teilweise durch die erste feststehende Grundplatte und die orbitierende Grundplatte der orbitierenden Schneckenanordnung begrenzt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Kältemitteleinlasskanal teilweise durch die zweite feststehende Grundplatte und die orbitierende Grundplatte der orbitierenden Schneckenanordnung begrenzt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung befinden sich der erste und der zweite Kältemitteleinlasskanal übereinander.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält der Scroll-Verdichter weiterhin eine Antriebswelle, die dazu angepasst ist, die orbitierende Schneckenanordnung in einer Orbitalbewegung anzutreiben.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verläuft die Antriebswelle über die orbitierende Schneckenanordnung und enthält weiterhin einen ersten geführten Abschnitt und einen zweiten geführten Abschnitt, die sich auf jeder Seite eines Antriebsabschnitts befinden, der dazu ausgelegt ist, die orbitierende Schneckenanordnung in einer Orbitalbewegung anzutreiben, wobei der Scroll-Verdichter weiterhin Führungselemente enthält, um die Antriebswelle in der Rotation zu führen, wobei die Führungselemente wenigstens ein erstes Führungslager und wenigstens ein zweites Führungslager umfassen, die sich auf jeder Seite der orbitierenden Schneckenanordnung befinden und dazu angeordnet sind, jeweils den ersten und zweiten geführten Abschnitt der Antriebswelle zu führen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Scroll-Verdichter ein vertikaler Scroll-Verdichter, und die Antriebswelle verläuft im Wesentlichen vertikal. Der Antriebsmotor kann sich über der Schneckenkompressionseinheit befinden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die erste und die zweite orbitierende Spiralwicklung jeweils auf der ersten und der zweiten Oberfläche einer gemeinsamen Grundplatte bereitgestellt, wobei die zweite Oberfläche der ersten Oberfläche gegenüberliegt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält der Scroll-Verdichter weiterhin einen elektrischen Antriebsmotor, der mit der Antriebswelle gekoppelt ist und der zum Antreiben der Antriebswelle in Rotation um eine Rotationsachse angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält der Scroll-Verdichter weiterhin einen geschlossenen Behälter, in dem die Schneckenkompressionseinheit angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung definiert der geschlossene Behälter einen Hochdruckauslassraum, der den Antriebsmotor enthält. Vorteilhafterweise ist der Kältemittelansaugteil fluidisch vom Hochdruckauslassraum getrennt. Die Schneckenkompressionseinheit kann auch im Hochdruckauslassraum enthalten sein.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Scroll-Verdichter ein Scroll-Verdichter mit variabler Drehzahl.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die erste und die zweite feststehende Schnecke in Bezug auf den geschlossenen Behälter feststehend.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine orbitierende Schneckenanordnung für einen Scroll-Verdichter, wobei die orbitierende Schneckenanordnung Folgendes enthält:

– eine erste orbitierende Spiralwicklung, die dazu konzipiert ist, teilweise mehrere erste Kompressionskammern zu bilden, wobei die erste orbitierende Spiralwicklung mehrere dichtende Kontaktzonen enthält, und
– einen ersten orbitierenden Führungsabschnitt, der von einem äußeren Endabschnitt der ersten orbitierenden Spiralwicklung verläuft und dazu ausgelegt ist, bei der Verwendung Kältemittel zu den ersten Kompressionskammern hin zu führen, wobei der erste orbitierende Führungsabschnitt sich in Bezug auf eine Kältemittelströmungsrichtung stromaufwärts von einer am weitesten außen liegenden dichtenden Kontaktzone befindet, die zu den dichtenden Kontaktzonen gehört.

Diese und andere Vorteile werden beim Lesen der folgenden Beschreibung mit Blick auf die hieran angefügten Zeichnungen klar werden, die als ein nicht einschränkendes Beispiel eine Ausführungsform eines Scroll-Verdichters gemäß der Erfindung darstellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die folgende ausführliche Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung ist besser im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen zu verstehen, allerdings mit dem Verständnis, dass die Erfindung nicht auf die spezifische offenbarte Ausführungsform beschränkt ist.
1 und 2 sind Längsschnittansichten eines Scroll-Verdichters gemäß der Erfindung.
3 und 4 sind teilweise Längsschnittansichten des Scroll-Verdichters aus 1.
5 ist eine explodierte perspektivische Ansicht einer feststehenden Schnecke und eines Kältemittelansaugelements des Scroll-Verdichters aus 1.
6 und 7 sind explodierte perspektivische Ansichten zweier Oldham-Kupplungen und einer orbitierenden Schneckenanordnung des Scroll-Verdichters aus 1.
8 ist eine perspektivische Ansicht, die einen orbitierenden Führungsabschnitt zeigt, der auf der orbitierenden Schneckenanordnung bereitgestellt wird.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
1 zeigt einen vertikalen Scroll-Verdichter 1, der einen geschlossenen Behälter 2 enthält, der einen Hochdruckauslassraum definiert, und eine Schneckenkompressionseinheit 3, die im Inneren des geschlossenen Behälters 2 angeordnet ist.
Die Schneckenkompressionseinheit 3 enthält die erste und die zweite feststehende Schnecke 4, 5, die einen ringförmigen Innenraum 6 definieren. Insbesondere sind die erste und die zweite Schnecke 4, 5 in Bezug auf den geschlossenen Behälter 2 feststehend. Die erste feststehende Schnecke 4 kann zum Beispiel an der zweiten feststehenden Schnecke 5 befestigt sein. Die Schneckenkompressionseinheit 3 enthält weiterhin eine orbitierende Schneckenanordnung 7, die im Innenraum 6 angeordnet ist.
Die erste feststehende Schnecke 4 enthält eine Grundplatte 8 und eine Spiralwicklung 9, die aus der Grundplatte 8 zur zweiten feststehenden Schnecke 5 herausragt, und die zweite feststehende Schnecke 5 enthält eine Grundplatte 11 und eine Spiralwicklung 12, die aus der Grundplatte 11 zur feststehenden Schnecke 4 herausragt.
Die orbitierende Schneckenanordnung 7 enthält eine Grundplatte 13, eine erste Spiralwicklung 14, die aus einer ersten Oberfläche der Grundplatte 13 zur ersten feststehenden Schnecke 4 herausragt, und eine zweite Spiralwicklung 15, die aus einer zweiten Oberfläche der Grundplatte 13 zur zweiten feststehenden Schnecke 5 herausragt, wobei die zweite Oberfläche der ersten Oberfläche gegenüber liegt, so dass die erste und die zweite Spiralwicklung 14, 15 in entgegengesetzte Richtungen herausragen. Die erste und die zweite feststehende Schnecke 4, 5 befinden sich jeweils über und unter der orbitierenden Schneckenanordnung 7.
Die erste Spiralwicklung 14 der orbitierenden Schneckenanordnung 7 greift mit der Spiralwicklung 9 der ersten feststehenden Schnecke 4 ineinander, um mehrere Kompressionskammern 16 zwischen ihnen zu bilden, und die zweite Spiralwicklung 15 der orbitierenden Schneckenanordnung 7 greift mit der Spiralwicklung 12 der zweiten feststehenden Schnecke 5 ineinander, um mehrere Kompressionskammern 17 zwischen ihnen zu bilden. Jede der Kompressionskammern 16, 17 weist einen variablen Raum auf, der sich von der Außenseite zur Innenseite verringert, wenn die orbitierende Schneckenanordnung 7 so angetrieben wird, dass sie in Bezug auf die erste und die zweite feststehende Schnecke 4, 5 umläuft.
Die orbitierende Schneckenanordnung 7 enthält wenigstens ein Verbindungsloch 18, das dazu angeordnet ist, die zentrale Kompressionskammer 16 und die zentrale Kompressionskammer 17 fluidisch zu verbinden. Das Verbindungsloch 18 kann zum Beispiel jeweils in die zentralen Kompressionskammern 16, 17 austreten.
Wie besser in den 4 bis 8 gezeigt wird, enthält die erste feststehende Schnecke 4 weiterhin einen feststehenden Führungsabschnitt 19, der aus dem äußeren Endabschnitt der Spiralwicklung 9 verläuft, und die zweite feststehende Schnecke 5 enthält weiterhin einen feststehenden Führungsabschnitt 20, der aus dem äußeren Endabschnitt der Spiralwicklung 12 verläuft.
Die Grundplatte 8, die Spiralwicklung 9, der feststehende Führungsabschnitt 19 und die Grundplatte 13 begrenzen einen ersten Kältemitteleinlasskanal P1, während die Grundplatte 11, die Spiralwicklung 12, der feststehende Führungsabschnitt 20 und die Grundplatte 13 einen zweiten Kältemitteleinlasskanal P2 begrenzen.
Die orbitierende Schneckenanordnung 7 enthält weiterhin einen ersten orbitierenden Führungsabschnitt 21, der aus der ersten Oberfläche der Grundplatte 13 herausragt und tangential vom äußeren Endabschnitt der ersten Spiralwicklung 14 verläuft, und einen zweiten orbitierenden Führungsabschnitt 22, der aus der zweiten Oberfläche der Grundplatte 13 herausragt und tangential vom äußeren Endabschnitt der zweiten Spiralwicklung 15 verläuft.
Gemäß der in den Figuren gezeigten Ausführungsform ist jeder vom ersten und vom zweiten orbitierenden Führungsabschnitt 21, 22 im Wesentlichen gerade und verläuft in Fortsetzung der jeweiligen einen der ersten und zweiten Spiralwicklungen 14, 15.
Die erste Spiralwicklung 14 enthält mehrere dichtende Kontaktzonen, die dazu ausgelegt sind, mit der Spiralwicklung 9 während der Orbitalbewegung der orbitierenden Schneckenanordnung 7 zusammenzuwirken, und die zweite Spiralwicklung 15 enthält mehrere dichtende Kontaktzonen, die dazu ausgelegt sind, mit der Spiralwicklung 12 während der Orbitalbewegung der orbitierenden Schneckenanordnung 7 zusammenzuwirken. Gemäß der in den Figuren gezeigten Ausführungsform verläuft der erste orbitierende Führungsabschnitt 21 stromaufwärts und aus der am weitesten außen liegenden dichtenden Kontaktzone CZ1, die auf der ersten Spiralwicklung 14 bereitgestellt wird, während der zweite orbitierende Führungsabschnitt 22 stromaufwärts verläuft und aus der am weitesten außen liegenden dichtenden Kontaktzone CZ2 verläuft, die auf der zweiten Spiralwicklung 15 bereitgestellt wird.
Der erste orbitierende Führungsabschnitt 21 verläuft im ersten Kältemitteleinlasskanal P1 und ist dazu ausgelegt, bei der Verwendung das Kältemittel, das dem ersten Kältemitteleinlasskanal P1 zugeführt wird, zu den Kompressionskammern 16 und insbesondere zu den beiden am weitesten außen liegenden Kompressionskammern 16 zu führen, während der zweite orbitierende Führungsabschnitt 22 im zweiten Kältemitteleinlasskanal P2 verläuft und dazu ausgelegt ist, bei der Verwendung das Kältemittel, das dem zweiten Kältemitteleinlasskanal P2 zugeführt wird, zu den Kompressionskammern 17 und insbesondere zu den beiden am weitesten außen liegenden Kompressionskammern 17 zu führen.
Vorteilhafterweise weisen der erste orbitierende Führungsabschnitt 21 und die erste Spiralwicklung 14 im Wesentlichen eine gleiche Höhe auf, und der zweite orbitierende Führungsabschnitt 22 und die zweite Spiralwicklung 15 weisen im Wesentlichen eine gleiche Höhe auf. Jeder vom ersten und vom zweiten Führungsabschnitt 21, 22 enthält einen Nasenabschnitt, der abgerundet, abgeschrägt oder spitz sein kann.
Der Scroll-Verdichter 1 enthält auch ein Kältemittelansaugrohr 23, um der Schneckenkompressionseinheit 3 Kältemittel zuzuführen, und ein Kältemittelauslassrohr 24, um das komprimierte Kältemittel aus dem Scroll-Verdichter 1 auszulassen. Das Kältemittelansaugrohr 23 verläuft entlang einer Längsachse A und enthält einen äußeren Endabschnitt 23a, einen Zwischenabschnitt 23b und einen Kältemittelzuführabschnitt 23c.
Das Kältemittelansaugrohr 23 ist dichtend mit der Schneckenkompressionseinheit 3 verbunden. Die Schneckenkompressionseinheit 3 kann zum Beispiel einen ersten Montageabschnitt 24, in dem der Zwischenabschnitt 23b des Kältemittelansaugrohrs 23 dichtend montiert ist, und einen zweiten Montageabschnitt 25, in dem der Kältemittelzuführabschnitt 23c des Kältemittelansaugrohrs 23 montiert ist, enthalten.
Das Kältemittelansaugrohr 23 ist zum ersten und zweiten Kältemitteleinlasskanal P1, P2 ausgerichtet und dazu ausgelegt, bei der Verwendung wenigstens einen ersten Teil des Kältemittels, das im Kältemittelansaugrohr 23 angesaugt wird, zum ersten Kältemitteleinlasskanal P1 und wenigstens einen zweiten Teil des Kältemittels, das im Kältemittelansaugrohr 23 angesaugt wird, zum zweiten Kältemitteleinlasskanal P2 zu leiten und insbesondere zu kanalisieren.
Gemäß der in den Figuren gezeigten Ausführungsform wird der Kältemittelzuführabschnitt 23c mit einem Ablenkteil 231 bereitgestellt, das im Inneren des Kältemittelzuführabschnitts 23c montiert und dazu ausgelegt ist, den ersten Teil des Kältemittels, das im Kältemittelansaugrohr 23 angesaugt wird, zum ersten Kältemitteleinlasskanal P1 und den zweiten Teil des Kältemittels, das im Kältemittelansaugrohr 23 angesaugt wird, zum zweiten Kältemitteleinlasskanal P2 abzulenken. Der Ablenkteil 231 kann zum Beispiel einen dreieckigen Querschnitt aufweisen.
Gemäß der in den Figuren gezeigten Ausführungsform verläuft die Längsachse A des Kältemittelansaugrohrs 23 im Wesentlichen parallel zur Ausdehnungsrichtung des ersten und des zweiten Kältemitteleinlasskanals P1, P2. Mit anderen Worten, Das Kältemittelansaugrohr 23 verläuft auf der einen Seite im Wesentlichen tangential in Bezug auf eine Innenwandung des äußeren Endabschnitts der Spiralwicklung 9 und auf der anderen Seite im Wesentlichen tangential in Bezug auf eine Innenwandung des äußeren Endabschnitts der Spiralwicklung 12.
Gemäß der in den Figuren gezeigten Ausführungsform enthält der Kältemittelzuführabschnitt 23c eine Kältemittelzuführöffnung 232 mit einem oberen Abschnitt, der dem ersten Kältemitteleinlasskanal P1 zugewandt ist, und in diesen austritt, und einen unteren Abschnitt, der dem zweiten Kältemitteleinlasskanal P2 zugewandt ist und in diesen austritt.
Wie in den 4, 5 und 7 gezeigt wird, verringert sich die Breite des ersten und des zweiten Kältemitteleinlasskanals P1, P2 in der Kältemittelströmungsrichtung, und die Höhe des ersten und des zweiten Kältemitteleinlasskanals P1, P2 erhöht sich in der Kältemittelströmungsrichtung. Vorteilhafterweise verringert sich die Breite des ersten Kältemitteleinlasskanals P1 bis zur am weitesten außen liegenden dichtenden Kontaktzone, die auf der Spiralwicklung 9 bereitgestellt wird, während die Breite des zweiten Kältemitteleinlasskanals P2 sich bis zur am weitesten außen liegenden dichtenden Kontaktzone CZ3, die auf der Spiralwicklung 12 bereitgestellt wird, verringert.
Gemäß der in den Figuren gezeigten Ausführungsform enthält der Kältemittelzuführabschnitt 23c eine Kerbe 233, die dazu geeignet ist, einen Abschnitt der Grundplatte 13 der orbitierenden Schneckenanordnung 7 während wenigstens einem Teil der Orbitalbewegung der orbitierenden Schneckenanordnung 7 aufzunehmen. Die Kerbe 233 befindet sich vorteilhafterweise stromabwärts vom Ablenkteil 231.
Gemäß der in den Figuren gezeigten Ausführungsform sind die Nasenabschnitte des ersten und des zweiten orbitierenden Führungsabschnitts 21, 22 zum Kältemittelansaugrohr 23 ausgerichtet und dazu ausgelegt, sich während wenigstens eines Teils der Orbitalbewegung der orbitierenden Schneckenanordnung 7 in der Nähe des Kältemittelansaugrohrs 23 zu befinden.
Die erste feststehende Schnecke 4 enthält mehrere Auslasskanäle 26, die fluidisch mit dem Hochdruckauslassraum verbunden und dazu angeordnet sind, das Kältemittel, das in den Kompressionskammern 16 komprimiert worden ist, aus dem Innenraum 6 hinaus zu leiten.
Die zweite feststehende Schnecke 5 enthält ebenfalls mehrere Auslasskanäle 27, die fluidisch mit dem Hochdruckauslassraum verbunden und dazu angeordnet sind, das Kältemittel, das in den Kompressionskammern 17 komprimiert worden ist, aus dem Innenraum 6 hinaus zu leiten.
Weiterhin enthält der Scroll-Verdichter 1 eine gestufte Antriebswelle 28, die zum Antreiben der orbitierenden Schneckenanordnung 7 in Orbitalbewegung angepasst ist, einen elektrischen Antriebsmotor 29, der mit der Antriebswelle 28 gekoppelt und zum Antreiben der Antriebswelle 28 in Rotation um eine Rotationsachse angeordnet ist, und ein Zwischengehäuse 30, das auf der ersten feststehenden Schnecke 4 befestigt ist und in dem der Antriebsmotor 29 vollständig montiert ist.
Jeder Auslasskanal 26 wird in der Grundplatte 8 der ersten feststehenden Schnecke 4 bereitgestellt und enthält einen ersten Endabschnitt, der in eine ringförmige Kammer C1 austritt, die durch die erste feststehende Schnecke 4 und die Antriebswelle 28 definiert wird und fluidisch mit der zentralen Kompressionskammer 16 verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt, der aus dem Innenraum 6 austritt.
Jeder Auslasskanal 27 wird in der Grundplatte 11 der zweiten feststehenden Schnecke 5 bereitgestellt und enthält einen ersten Endabschnitt, der in eine ringförmige Kammer C2 austritt, die durch die zweite feststehende Schnecke 5 und die Antriebswelle 28 definiert wird und fluidisch mit der zentralen Kompressionskammer 17 verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt, der aus dem Innenraum 6 zu einer Ölwanne austritt, die durch den zweiten geschlossenen Behälter 2 definiert ist.
Der Antriebsmotor 29, der ein Elektromotor mit variabler Drehzahl sein kann, befindet sich über der ersten feststehenden Schnecke 4. Der Antriebsmotor 29 weist einen Rotor 31, der auf der Antriebswelle 28 aufgesetzt ist, und einen Stator 32, der um den Rotor 31 angeordnet ist, auf. Der Stator 32 enthält ein Statorblechpaket oder Statorkern 33 und Statorwicklungen, die auf den Statorkern 33 gewickelt sind. Die Statorwicklungen definieren einen ersten, zur Schneckenkompressionseinheit 3 ausgerichteten Wickelkopf 34a, der durch die Abschnitte der Statorwicklungen gebildet wird, die von der Endfläche 33a des Statorkerns 33 nach außen verlaufen, und einen zweiten, der Schneckenkompressionseinheit 3 gegenüberliegenden Wickelkopf 34b, der durch die Abschnitte der Statorwicklungen, die von der Endfläche 33b des Statorkerns 33 nach außen verlaufen, gebildet wird.
Wie in 1 gezeigt wird, definieren das Zwischengehäuse 30 und der geschlossene Behälter 2 einen ringförmigen Außenraum 36, der fluidisch mit dem Auslassrohr 24 verbunden ist. Weiterhin definieren das Zwischengehäuse 30 und der Antriebsmotor 29 eine proximale Kammer 37, die den ersten Wickelkopf 34a des Stators 32 enthält, und eine distale Kammer 38, die den zweiten Wickelkopf 34b des Stators 32 enthält.
Das Zwischengehäuse 30 wird mit mehreren Kältemittelauslassöffnungen 39 bereitgestellt, die in die distale Kammer 38 austreten und dazu angeordnet sind, die distale Kammer 38 und den ringförmigen Außenraum 36 fluidisch zu verbinden. Gemäß der in den Figuren gezeigten Ausführungsform enthält das Zwischengehäuse 30 einen Seitenteil 30a, der den Stator 32 umgibt, und einen Schließteil 30b, der einen der ersten feststehenden Schnecke 4 gegenüberliegenden Endabschnitt des Seitenteils 30a schließt.
Gemäß der in den Figuren gezeigten Ausführungsform tritt der zweite Endabschnitt jedes Auslasskanals 26 in die proximale Kammer 37 in der Nähe des Antriebsmotors 29 und insbesondere in der Nähe des ersten Wickelkopfs 34a des Stators 32 aus. Vorteilhafterweise ist jeder der Auslasskanäle 26, 27 in Bezug auf die Rotationsachse der Antriebswelle 28 geneigt.
Die Antriebswelle 28 verläuft vertikal über die Grundplatte 13 der orbitierenden Schneckenanordnung 7. Die Antriebswelle 28 umfasst einen ersten Endabschnitt 40, der sich über der ersten feststehenden Schnecke 4 befindet und auf dem der Rotor 31 aufgesetzt ist, und einen zweiten Endabschnitt 41, der dem ersten Endabschnitt 40 gegenüberliegt und sich unter der zweiten feststehenden Schnecke 5 befindet. Der erste Endabschnitt 40 weist einen Außendurchmesser auf, der größer als der Außendurchmesser des zweiten Endabschnitts 41 ist. Der erste Endabschnitt 40 enthält eine zentrale Ausnehmung 42, die in die Endfläche der Antriebswelle 28 austritt, die dem zweiten Endabschnitt 41 gegenüberliegt.
Die Antriebswelle 28 umfasst weiterhin einen ersten geführten Abschnitt 43 und einen zweiten geführten Abschnitt 44, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Endabschnitt 40, 41 befinden, und einen exzentrischen Antriebsabschnitt 45, der sich zwischen dem ersten und dem zweiten geführten Abschnitt 43, 44 befindet und außermittig zur Mittelachse der Antriebswelle 28 liegt. Der exzentrische Antriebsabschnitt 45 ist dazu angeordnet, mit der orbitierenden Schneckenanordnung 7 zusammenzuwirken, um so zu bewirken, dass Letztere in einer Orbitalbewegung in Bezug auf die erste und die zweite feststehende Schnecke 4, 5 angetrieben wird, wenn der Antriebsmotor 29 in Betrieb ist.
Der Scroll-Verdichter 1 umfasst weiterhin Führungslager 46, 47, die auf der ersten und der zweiten feststehenden Schnecke 4, 5 bereitgestellt werden und dazu angeordnet sind, in der Rotation den ersten und den zweiten geführten Abschnitt 43, 44 der Antriebswelle 28 zu führen. Der Scroll-Verdichter 1 umfasst weiterhin ein oder zwei Lager 48, die auf der orbitierenden Schneckenanordnung 7 bereitgestellt werden und dazu angeordnet sind, mit dem exzentrischen Antriebsabschnitt 45 der Antriebswelle 28 zusammenzuwirken.
Die Antriebswelle 28 umfasst weiterhin einen ersten und einen zweiten Schmierkanal 49, 50, die über einem Teil der Länge der Antriebswelle 28 verlaufen und dazu angeordnet sind, dass ihnen von einer Ölpumpe 51, die vom zweiten Endabschnitt 41 der Antriebswelle 28 angetrieben wird, Öl aus der durch den geschlossenen Behälter 2 definierten Ölwanne zugeführt wird.
Die Antriebswelle 28 umfasst auch Schmierlöcher 52, 53, die fluidisch mit dem ersten Schmierkanal 49 verbunden sind und sich jeweils in eine Außenwandung des ersten geführten Abschnitts 43 und eine Außenwandung des exzentrischen Antriebsabschnitts 45 öffnen. Gemäß der in den Figuren gezeigten Ausführungsform ist jedes Schmierloch 52 einem jeweiligen Führungslager 46 zugewandt, und jedes Schmierloch 53 ist einem jeweiligen Lager 48 zugewandt. Die Antriebswelle 28 umfasst weiterhin wenigstens ein Schmierloch 54, das fluidisch mit dem zweiten Schmierkanal 50 verbunden ist und sich in eine dem Führungslager 47 zugewandte Außenwandung des zweiten geführten Abschnitts 44 der Antriebswelle 28 öffnet.
Die Antriebswelle 28 kann weiterhin ein Lüftungsloch 55 umfassen, das auf der einen Seite mit dem ersten Schmierkanal 49 und auf der anderen Seite mit der zentralen Ausnehmung 42 des ersten Endabschnitts 40 der Antriebswelle 28 fluidisch verbunden ist.
Die Antriebswelle 28 kann weiterhin einen Verbindungskanal 56 umfassen, der dazu angeordnet ist, den ersten und den zweiten Schmierkanal 49, 50 fluidisch zu verbinden. Der Verbindungskanal 56 stellt das Entgasen des Öls, das im zweiten Schmierkanal 50 zirkuliert, und den Fluss des Kältemittels, das aus dem Entgasen in den ersten Schmierkanal 49 stammt, zum Lüftungsloch 55 sicher.
Der Scroll-Verdichter 1 umfasst auch eine erste Oldham-Kupplung 57, die in Bezug auf die erste feststehende Schnecke 4 entlang einer ersten Verstellrichtung D1 verschiebbar montiert ist, und eine zweite Oldham-Kupplung 58, die in Bezug auf die zweite feststehende Schnecke 5 entlang einer zweiten Verstellrichtung D2, die im Wesentlichen orthogonal zur ersten Verstellrichtung D1 ist, verschiebbar montiert ist. Die erste und die zweite Verstellrichtung D1, D2 sind im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse der Antriebswelle 28. Die erste und die zweite Oldham-Kupplung 57, 58 sind dazu ausgelegt, Rotation der orbitierenden Schneckenanordnung 7 in Bezug auf die erste und die zweite feststehende Schnecke 4, 5 zu verhindern. Jede der ersten und zweiten Oldham-Kupplungen 57, 58 unterliegt jeweils entlang der ersten und der zweiten Verstellrichtung D1, D2 einer Hin- und Herbewegung.
Die erste und die zweite Oldham-Kupplung 57, 58 befinden sich im Innenraum 6 und verlaufen jeweils über und unter dem Kältemittelansaugrohr 23.
Der Scroll-Verdichter 1 enthält weiterhin ein erstes Gegengewicht 59 und ein zweites Gegengewicht 60, die mit der Antriebswelle 28 verbunden und dazu angeordnet sind, die Masse der orbitierenden Schneckenanordnung 7 auszuwuchten. Das erste Gegengewicht 59 befindet sich über der ersten feststehenden Schnecke 4, und das zweite Gegengewicht 60 befindet sich unter der zweiten feststehenden Schnecke 5.
In Betrieb tritt ein erster Teil des Kältemittels, das durch das Kältemittelansaugrohr 23 zugeführt wird, in den ersten Kältemitteleinlasskanal P1 ein und wird durch den ersten orbitierenden Führungsabschnitt 21 zu den am weitesten außen liegenden Kompressionskammern 16 geführt, wird dann in die Kompressionskammern 16 komprimiert und tritt aus der Mitte der ersten feststehenden Schnecke 4 und der orbitierenden Schneckenanordnung 7 durch die Auslasskanäle 26 aus, die zur proximalen Kammer 37 führen. Das komprimierte Kältemittel, das in die proximale Kammer 37 eintritt, strömt dann nach oben zur distalen Kammer 38, indem es durch Kältemittelströmungskanäle, die vom Stator 32 und dem Zwischengehäuse 30 begrenzt werden, und durch Spalte läuft, die zwischen dem Stator 32 und dem Rotor 31 begrenzt sind. Als Nächstes läuft das komprimierte Kältemittel durch die Kältemittelauslassöffnungen 39, die zum ringförmigen Außenraum 36 führen, von wo aus das komprimierte Kältemittel durch das Auslassrohr 24 ausgelassen wird.
Somit kühlt das komprimierte Kältemittel, das aus den Auslasskanälen 26 kommt, den ersten Wickelkopf 34a herunter, das komprimierte Kältemittel, das durch die Kältemittelströmungskanäle läuft, kühlt den Statorkern 33 herunter, das Kältemittel, das durch die Spalte läuft, kühlt den Statorkern 33, die Statorwicklungen und den Rotor 31 herunter, während das komprimierte Kältemittel, das aus den Kältemittelströmungskanälen und aus den Spalten kommt, den zweiten Wickelkopf 34b herunterkühlt. Solch ein Herunterkühlen des Antriebsmotors 29 schützt den Stator 32 und den Rotor 31 gegen Beschädigung (indem es die Temperatur durch erzwungene Konvektion begrenzt) und verbessert den Wirkungsgrad des Scroll-Verdichters 1.
In Betrieb tritt ein zweiter Teil des Kältemittels, das durch das Kältemittelansaugrohr 23 zugeführt wird, in den zweiten Kältemitteleinlasskanal P2 ein und wird durch den zweiten orbitierenden Führungsabschnitt 22 zu den am weitesten außen liegenden Kompressionskammern 17 geführt, wird dann in die Kompressionskammern 17 komprimiert und tritt aus der Mitte der zweiten feststehenden Schnecke 5 und der orbitierenden Schneckenanordnung 7 zum Teil durch das Verbindungsloch 18 und die Auslasskanäle 26, und zum Teil durch die Auslasskanäle 27, die zum Hochdruckauslassraum führen, aus. Daher wird ein erster Teil des Kältemittels, das in den Kompressionskammern 17 komprimiert worden ist, durch das Kältemittelauslassrohr 24 aus, ohne den Antriebsmotor 29 herunterzukühlen, und ein zweiter Teil des Kältemittels, das in den Kompressionskammern 17 komprimiert worden ist, wird durch das Kältemittelauslassrohr 24 ausgelassen, nachdem es den Antriebsmotor 29 heruntergekühlt hat.
Die Konfiguration der Auslasskanäle 26, 27 gestattet es, den Druck in der Ölwanne auf der einen Seite und den Druck in dem Raum, in den das Kältemittelauslassrohr 24 austritt, auf der anderen Seite auszugleichen. Solch ein Druckausgleich vermeidet die „Ölreinigung“ der mehreren Lager durch das Kältemittel.
Weiterhin führt die Konfiguration aus dem Kältemittelansaugrohr 23, dem ersten und dem zweiten Führungsabschnitt 21, 22 und den feststehenden Führungsabschnitten 19, 20 eine Reduzierung des Druckabfalls stromaufwärts von den am weitesten außen liegenden Kompressionskammern und eine Verbesserung des Füllens der am weitesten außen liegenden Kompressionskammern herbei, was zu einer Erhöhung des Wirkungsgrads der Schneckenkompressionseinheit und somit des Scroll-Verdichters führt.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Ausführungsform, die oben über ein nicht einschränkendes Beispiel beschrieben wird, beschränkt, sondern sie schließt alle Ausführungsformen davon ein.

Claims

Scroll-Verdichter (1), der Folgendes enthält: – eine Schneckenkompressionseinheit (3), die wenigstens Folgendes enthält: – eine erste feststehende Schnecke (4), die eine erste feststehende Grundplatte (8) und eine erste feststehende Spiralwicklung (9) enthält, – eine orbitierende Schneckenanordnung (7), die eine erste orbitierende Spiralwicklung (14) enthält, wobei die erste feststehende Spiralwicklung (9) und die erste orbitierende Spiralwicklung (14) mehrere erste Kompressionskammern (16) bilden, wobei die erste orbitierende Spiralwicklung (14) mehrere dichtende Kontaktzonen enthält, die dazu ausgelegt sind, mit der ersten feststehenden Spiralwicklung (9) während einer Orbitalbewegung der orbitierenden Schneckenanordnung (7) zusammenzuwirken, – einen Kältemittelansaugteil (23), der geeignet ist, der Schneckenkompressionseinheit (3) zu verdichtendes Kältemittel zuzuführen, wobei die orbitierende Schneckenanordnung (7) weiterhin einen ersten orbitierenden Führungsabschnitt (21) enthält, der von einem äußeren Endabschnitt der ersten orbitierenden Spiralwicklung (14) verläuft und dazu ausgelegt ist, bei der Verwendung wenigstens einen Teil des der Schneckenkompressionseinheit (3) zugeführten Kältemittels zu den ersten Kompressionskammern (16) zu führen, wobei der erste orbitierende Führungsabschnitt (21) in Bezug auf eine Kältemittelströmungsrichtung stromaufwärts von einer am weitesten außen liegenden dichtenden Kontaktzone (CZ1) angeordnet ist, die zu den dichtenden Kontaktzonen gehört.
Scroll-Verdichter nach Anspruch 1, wobei der erste orbitierende Führungsabschnitt (21) von der am weitesten außen liegenden dichtenden Kontaktzone (CZ1) verläuft.
Scroll-Verdichter nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste feststehende Schnecke (4) weiterhin einen ersten feststehenden Führungsabschnitt (19) enthält, der von einem äußeren Endabschnitt der ersten feststehenden Spiralwicklung (9) verläuft, wobei der erste feststehende Führungsabschnitt (19) teilweise einen ersten Kältemitteleinlasskanal (P1) begrenzt, in dem der erste orbitierende Führungsabschnitt (21) verläuft.
Scroll-Verdichter nach Anspruch 3, wobei sich die Breite des ersten Kältemitteleinlasskanals (P1) in einer Kältemittelströmungsrichtung verringert.
Scroll-Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste orbitierende Führungsabschnitt (21) im Wesentlichen gerade ist.
Scroll-Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste orbitierende Führungsabschnitt (21) im Wesentlichen tangential in Bezug auf den äußeren Endabschnitt der ersten orbitierenden Spiralwicklung (14) verläuft.
Scroll-Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der erste orbitierende Führungsabschnitt (21) einen Nasenabschnitt enthält, der zum Kältemittelansaugteil (23) ausgerichtet ist.
Scroll-Verdichter nach Anspruch 7, wobei der Nasenabschnitt des ersten orbitierenden Führungsabschnitts (21) dazu ausgelegt ist, sich während wenigstens eines Teils der Orbitalbewegung der orbitierenden Schneckenanordnung (7) in der Nähe des Kältemittelansaugteils (23) zu befinden.
Scroll-Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Kältemittelansaugteil (23) durch ein Kältemittelansaugelement gebildet wird, das dichtend mit der Schneckenkompressionseinheit (3) verbunden ist.
Scroll-Verdichter nach Anspruch 9, wobei das Kältemittelansaugelement eine Kerbe (233) enthält, die dazu geeignet ist, einen Abschnitt einer orbitierenden Grundplatte (13) der orbitierenden Schneckenanordnung (7) während wenigstens einem Teil der Orbitalbewegung der orbitierenden Schneckenanordnung (7) aufzunehmen.
Scroll-Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Kältemittelansaugteil (23) mit einem Ablenkteil (231) bereitgestellt wird, das dazu ausgelegt ist, wenigstens einen ersten Teil des Kältemittels, das in den Kältemittelansaugteil (23) angesaugt wird, zu den ersten Kompressionskammern (16) abzulenken.
Orbitierende Schneckenanordnung (7) für einen Scroll-Verdichter (1), wobei die orbitierende Schneckenanordnung (7) Folgendes enthält: – eine erste orbitierende Spiralwicklung (14), die dazu konzipiert ist, teilweise mehrere erste Kompressionskammern (16) zu bilden, wobei die erste orbitierende Spiralwicklung (14) mehrere dichtende Kontaktzonen enthält, und – einen ersten orbitierenden Führungsabschnitt (21), der von einem äußeren Endabschnitt der ersten orbitierenden Spiralwicklung (14) verläuft und dazu ausgelegt ist, bei der Verwendung Kältemittel zu den ersten Kompressionskammern (16) hin zu führen, wobei der erste orbitierende Führungsabschnitt (21) sich in Bezug auf eine Kältemittelströmungsrichtung stromaufwärts von einer am weitesten außen liegenden dichtenden Kontaktzone (CZ1) befindet, die zu den dichtenden Kontaktzonen gehört.