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Die vorliegende Erfindung betrifft einen gleichlaufenden Spiralverdichter und insbesondere einen gleichlaufenden Spiralverdichter, der in der Lage ist, einen Druckverlust einer Flüssigkeit zu verhindern, indem er eine Druckdifferenz zwischen den inneren und äußeren Abschnitten eines Saugraums aufrechterhält, Gegendruck auf die Rückflächen der Endplatten einer antreibenden Spirale und einer angetriebenen Spirale ausübt, um die beiden Spiralen in Drehrichtung zusammenzudrücken, und Schmieröl mithilfe des Gegendrucks zu den beiden Spiralen leitet.
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Ein Spiralverdichter ist ein Verdichter, in dem eine dort eingeleitete Flüssigkeit aufgrund der Formen der Spiralwicklungen in Richtung einer Mitte von zwei Spiralen, die relativ zu einander umlaufen, komprimiert und in der Mitte der Spiralen unter Druck stehend ausgestoßen wird. Jede der Spiralen hat eine Struktur, bei der die Wicklung in einer Endplatte ausgebildet ist, und der Spiralverdichter ist so ausgebildet, dass Abschnitte, an denen die Wicklungen der beiden Spiralen ausgebildet sind, zueinander zeigen, sich die Wicklungen überlappen und sich die Seitenflächen der Wicklungen berühren, um einen Verdichtungsraum zu schaffen.
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Der Spiralverdichter verwendet gemäß dem Verdichtungsprinzip ein Spiralpaar. Ein herkömmlicher Verdichter ist ein umlaufender Spiralverdichter, bei dem eine Spirale feststehend ist und die andere Spirale umläuft, nicht rotiert, um eine Flüssigkeit zu verdichten. Der umlaufende Spiralverdichter muss so betrieben werden, dass die umlaufende Spirale über der feststehenden Spirale umläuft, aber nicht rotiert. Da der Schwerpunkt der umlaufenden Spirale prinzipiell exzentrisch zu einem Umlaufzentrum sein muss, besteht das Problem, dass die Vibrationen aufgrund einer Zentrifugalkraft, die proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit ist, zunehmen, sowie die Rotationsgeschwindigkeit ansteigt.
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Bei einem gleichlaufenden Spiralverdichter, bei dem eine antreibende Spirale und eine angetriebene Spirale in die gleiche Richtung rotieren und die Rotationswellen nur um versetzte Rotationszentren drehen und nicht umlaufen, gibt es keine Probleme mit den Zentrifugalkräften aufgrund exzentrischen Zentren, die prinzipiell bei umlaufenden Spiralverdichtern auftreten können.
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Wenn die Wicklungen der beiden Spiralen zueinander gerichtet sind und relativ zu einander umlaufen, um eine Flüssigkeit zu verdichten, sollten die vorderen Endabschnitte der Wicklungen der beiden Spiralen und die Vorderflächen der Endplatten, die in Richtung der vorderen Endabschnitte zeigen, gegeneinander gedrückt werden. Wenn die vorderen Endabschnitte der Wicklungen und die zugewandten Endplatten der Spiralen nicht gegeneinander gedrückt werden, besteht das Problem, dass es zu einem Druckverlust der verdichteten Flüssigkeit und somit zu einer Abnahme des Verdichtungswirkungsgrads kommt.
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Bei dem umlaufenden Spiralverdichter, wenn nur die umlaufende Spirale in einem Zustand rotiert, in dem die feststehende Spirale nicht rotiert, sondern an einem Rahmen des Verdichters befestigt ist, wird, wenn ein Druck, der die umlaufende Spirale in Richtung der feststehenden Spirale drückt, auf die umlaufende Spirale ausgeübt wird, ein vorderer Endabschnitt der Wicklung der umlaufenden Spirale gegen die Endplatte der feststehenden Spirale gedrückt und die Endplatte der umlaufenden Spirale wird ebenfalls gegen den vorderen Endabschnitt der Wicklung der feststehenden Spirale gedrückt.
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Bei dem gleichlaufenden Spiralverdichter, bei dem die antreibende Spirale und die angetriebene Spirale rotieren, ist es jedoch nicht so einfach, eine Struktur auszubilden, in der die beiden Spiralen zueinander gedrückt, um sie aufeinander zuzubewegen. Herkömmlicherweise wird eine Struktur verwendet, in der ein Verlängerungsabschnitt auf der antreibenden Spirale ausgebildet ist, wobei der Verlängerungsabschnitt der antreibenden Spirale eine Rückfläche der angetriebenen Spirale umschließt und die angetriebene Spirale vom Verlängerungsabschnitt gestützt und in Richtung der antreibenden Spirale gedrückt wird.
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In solch einer herkömmlichen Struktur eines gleichlaufenden Spiralverdichters ist die Struktur der antreibenden Spirale jedoch komplex, der Verlängerungsabschnitt der antreibenden Spirale nimmt einen Abschnitt eines Raums einer Saugkammer ein. Daher besteht das Problem, dass die Saugleistung der Saugkammer abnimmt.
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Wie zuvor beschrieben, ist es bei dem Spiralverdichter notwendig, wenn die beiden Spiralen in einem Zustand relativ zu einander umlaufen sollten, in dem die Flächen der Endplatten gegen die vorderen Endabschnitte der Wicklungen gedrückt sind und die Seitenflächen der Wicklungen der beiden Spiralen gegeneinander gedrückt sind, die Rotationstützstrukturen der beiden Spiralen und zwischen den beiden Spiralen zu schmieren.
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Bei dem umlaufenden Spiralverdichter, wo die feststehende Spirale nicht rotiert und nur die umlaufende Spirale umläuft, ist es ausreichend, dass Öl zu einer exzentrischen Welle der umlaufenden Spirale, die so konfiguriert ist, dass sie exzentrisch umläuft, zu den Stützabschnitten einer antreibenden Rotationswelle zum Umlaufen der umlaufenden Spirale und zwischen die Spiralen transportiert wird. Insbesondere ist es, wenn die feststehende Spirale an dem Rahmen befestigt ist, nicht sehr schwierig, einen Engkontaktabschnitt zwischen den beiden Spiralen zu schmieren, wenn sich die feststehende Spirale über der umlaufenden Spirale befindet und das Öl über einen Fließweg des Rahmens zur feststehenden Spirale transportiert wird.
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Bei dem gleichlaufenden Spiralverdichter, wo die antreibende Spirale und die angetriebene Spirale rotieren, sollte das Öl zu allen Abschnitten transportiert werden, die konfiguriert sind, die Rotationswellen der beiden Spiralen zu stützen. Darüber hinaus ist es schwierig, wenn die beiden Spiralen relativ zum Rahmen des Verdichters rotieren, eine Struktur auszubilden, die konfiguriert ist, Öl zwischen die beiden Spiralen zu transportieren. Daher besteht ein Problem darin, dass die Struktur sehr komplex wird.
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DE 690 05 835 T2 offenbart eine axial nachgiebige Einrichtung in einem Spiralkompressor, der eine feste Spiraleinrichtung, eine umlaufende Spiraleinrichtung, eine Kurbelgehäuseinrichtung und eine Kurbelwelle hat. Die Struktur hat eine allgemein flache Oberfläche mit einer darin ausgebildeten Tascheneinrichtung und von einer Nuteinrichtung umgeben ist, wobei eine Dichteinrichtung in der Nuteinrichtung angeordnet ist, eine Einrichtung zum Versorgen der Tascheneinrichtung mit Druckfluid zum Ausüben einer axialen Kraft auf die umlaufende Spiraleinrichtung, wobei die umlaufende Spiraleinrichtung die Dichteinrichtung beweglich berührt und mit derselben zusammenwirkt, um die Tascheneinrichtung zu isolieren. Weiterer Stand der Technik ist in den
DE 689 03 889 T2 ,
EP 2 574 791 A2 ,
EP 0 721 545 B1 ,
US 8 444 403 B2 ,
JP 3 066 105 B2 gezeigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Verdichterstruktur bereitzustellen, bei der zwei Spiralen von gleichlaufenden Spiralen in einer einfachen Struktur gegeneinander gedrückt werden, Rotationshalterungen einer antreibenden Spirale und einer angetriebenen Spirale in einer einfachen Struktur geschmiert werden und ein Engkontaktabschnitt zwischen den beiden Spiralen geschmiert wird. Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand von Patentanspruch 1 oder 5 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die hierin offenbarten Ausführungsformen sehen einen gleichlaufende Spiralverdichter vor, der Druckdichtungen zwischen Rückflächen von Endplatten einer antreibenden Spirale und einer angetriebenen Spirale und einer Innenwand einer Saugkammer beinhalten kann, sodass zwei Spiralen durch Gegendrücke in Richtungen gedrückt werden, in die sie sich aufeinander zubewegen, und Öl kann mithilfe der Gegendrücke zu den Rotationsstützvorrichtungen und Engkontaktabschnitten der beiden Spiralen transportiert werden.
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Nach den hier offenbarten Ausführungsformen ist insbesondere ein gleichlaufender Spiralverdichter vorgesehen, der einen Rahmen mit einer Saugkammer, die über eine Ansaugöffnung verfügt; eine erste Spirale und eine zweite Spirale mit Wicklungen, die zueinander zeigend in der Saugkammer angeordnet sind, und Rotationswellen, die exzentrisch zu einander angeordnet sind, wobei die erste Spirale und die zweite Spirale relativ zu einander rotieren und dabei eine in die Saugkammer angesaugte Flüssigkeit verdichten und die verdichtete Flüssigkeit an eine Außenseite der Saugkammer abgeben; eine erste Druckdichtung, die zwischen einer Rückfläche einer Endplatte der ersten Spirale und einer Innenwand der Saugkammer geformt wird; und eine zweite Druckdichtung beinhalten kann, die zwischen einer Rückfläche einer Endplatte der zweiten Spirale und der Innenwand der Saugkammer geformt wird. Ein Druck der Flüssigkeit, die von der ersten Spirale und der zweiten Spirale ausgestoßen wird, kommt aufgrund der Druckdichtung nicht mit einem Druck der Flüssigkeit in der Saugkammer in Kontakt, und der Ausstoßdruck kann auf die Endplatten wirken, um die erste Spirale und die zweite Spirale in Richtungen zu drücken, in die sich die erste Spirale und die zweite Spirale aufeinander zubewegen. Gemäß einer derartigen Struktur können Gegendrücke so auf beide der Rückflächen der zwei Spiralen wirken, dass die beiden Spiralen in Richtungen gedrückt werden können, in die sie sich aufeinander zubewegen.
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Eine erste Wellenbohrung, die konfiguriert ist, die Rotationswelle der ersten Spirale aufzunehmen, kann in einem Abschnitt des Rahmens ausgebildet sein, der in Richtung eines Zentrums der Rückfläche der Endplatte der ersten Spirale zeigt. Ein Bereich der Rückfläche der Endplatte der ersten Spirale, auf den der Ausstoßdruck wirkt, kann mit der ersten Wellenbohrung in Verbindung stehen, wodurch der Gegendruck auf die Rückfläche der Endplatte der ersten Spirale wirken kann.
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Eine zweite Wellenbohrung, die konfiguriert ist, die Rotationswelle der zweiten Spirale aufzunehmen, kann in einem Abschnitt des Rahmens ausgebildet sein, der in Richtung eines Zentrums der Rückfläche der Endplatte der zweiten Spirale zeigt. Ein Bereich der Rückfläche der Endplatte der zweiten Spirale, auf den der Ausstoßdruck wirkt, kann mit der zweiten Wellenbohrung in Verbindung stehen, wodurch der Gegendruck auch auf die Rückfläche der Endplatte der zweiten Spirale wirken kann.
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Wie zuvor beschrieben, kann, wenn die Gegendrücke auf beide der Rückflächen der Endplatten der beiden Spiralen wirken, eine Kontaktkraft zwischen den beiden Spiralen mithilfe einer einfacheren Struktur aufrechterhalten werden.
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Darüber hinaus kann eine Ölspeicherkammer an einem unteren Endabschnitt oder Ende des Rahmens ausgebildet sein, wobei der Ausstoßdruck auf eine Fläche des in der Ölspeicherkammer gespeicherten Öls wirken kann, und ein vorderer Endabschnitt oder ein vorderes Ende eines Einspritzwegs, über den das vom Ausstoßdruck geförderte Öl eingespritzt werden kann, kann in dem Öl in der Ölspeicherkammer eingetaucht sein. Dementsprechend fungiert der Ausstoßdruck, d. h. der Gegendruck, als Antriebskraftquelle, die das Öl in den Einspritzweg drückt. Ferner kann, wenn sich die Ölspeicherkammer am unteren Endabschnitt des Rahmens befindet, aufgrund der Schwerkraft nach unten fließendes Öl leichter aufgefangen werden.
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Wenn die zweite Spirale eine angetriebene Spirale ist und die zweite Spirale näher am unteren Endabschnitt des Rahmens als die erste Spirale angeordnet ist und eine relativ freier Bereich rund um einen Vorsprung der angetriebenen Spirale als Ölspeicherkammer verwendet wird, kann der Verdichter einfacher geformt sein. Ferner kann, wenn die antreibende Rotationswelle auf einer Seite der antreibenden Spirale angeordnet ist, die sich über der angetriebenen Spirale befindet, die Länge des Fließwegs verringert werden, über den das Öl von der Ölspeicherkammer in Richtung der antreibenden Spirale transportiert wird, wodurch der Fließweg einfach geformt sein kann.
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Wenn eine Ausstoßöffnung in einem Zentrum der Endplatte der ersten Spirale ausgebildet wird und die Ausstoßöffnung in Verbindung mit einem Hohlabschnitt steht, der in einer Längsrichtung der Rotationswelle der ersten Spirale ausgebildet ist, und ein Weg, über den eine Flüssigkeit in der Saugkammer verdichtet und aus der Saugkammer ausgestoßen wird, und ein Weg des Öls an verschiedenen Positionen angeordnet sind, kann eine Struktur des Verdichters weiter vereinfacht werden. Darüber hinaus kann bei Verringerung des Kontakts zwischen dem Öl und der verdichteten Flüssigkeit ein Verhältnis des Öls, das mit verdichteter Flüssigkeit vermischt ist, weiter verringert werden.
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Darüber hinaus kann der Fließweg einen Fließwegabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er mit einer Innenumfangsfläche einer ersten Wellenbohrung in Verbindung steht, die konfiguriert ist, die Rotationswelle der ersten Spirale aufzunehmen, und einen Fließwegabschnitt beinhalten, der so konfiguriert ist, dass er mit einer Innenumfangsfläche einer zweiten Wellenbohrung in Verbindung steht, die konfiguriert ist, die Rotationswelle der zweiten Spirale aufzunehmen.
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Eine Ringnut, die konfiguriert ist, entlang der Innenumfangsfläche der ersten Wellenbohrung nach unten fließendes Öl aufzunehmen, kann in der Rückfläche der Endplatte der ersten Spirale ausgebildet sein, die sich unter der Innenumfangsfläche der ersten Wellenbohrung befindet, ein Endplattenweg, der so konfiguriert ist, dass er in Verbindung mit einer Einlassöffnung steht, die in einer unteren Fläche der Ringnut ausgebildet ist, kann in der Endplatte ausgebildet sein, und eine Auslassöffnung, die so konfiguriert ist, dass sie mit dem Endplattenweg in Richtung einer Vorderfläche der Endplatte in Verbindung steht, die in Richtung der zweiten Spirale zeigt, kann an einer vorbestimmten Position einer unteren Fläche des Endplattenwegs ausgebildet sein. Gemäß einer derartigen Struktur kann das Öl, wenn das zu einem Rotationswellen-Stützabschnitt oder einer Stützvorrichtung der ersten Spirale transportierte Öl u. U. nach unten fließt und zu einem Bereich zwischen den Endplatten der beiden Spiralen transportiert wird, d. h. einem Bereich, in den die Wicklungen gegeneinander gedrückt werden, über eine einfache Struktur zu verschiedenen Abschnitten transportiert werden.
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Nach den hier offenbarten Ausführungsformen ist auch ein gleichlaufender Spiralverdichter vorgesehen, der einen Rahmen mit einer Saugkammer, die über eine Ansaugöffnung verfügt; und eine erste Spirale und eine zweite Spirale mit Wicklungen, die zueinander zeigend in der Saugkammer angeordnet sind, und Rotationswellen beinhaltet, die exzentrisch zu einander angeordnet sind, wobei die erste Spirale und die zweite Spirale relativ zu einander rotieren und dabei eine in die Saugkammer angesaugte Flüssigkeit verdichten und die verdichtete Flüssigkeit an eine Außenseite der Saugkammer abgeben. Eine Ölspeicherkammer kann an einem unteren Endabschnitt oder Ende des Rahmens ausgebildet sein, wobei der Ausstoßdruck auf eine Fläche des in der Ölspeicherkammer gespeicherten Öls wirken kann, und ein vorderer Endabschnitt oder ein vorderes Ende eines Einspritzwegs kann so in dem Öl in der Ölspeicherkammer angeordnet sein, dass das über den Ausstoßdruck geförderte Öl in einen Fließweg eingespritzt werden kann, der in dem Rahmen ausgebildet ist.
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Wenn der Einspritzweg ein Einspritzrohr beinhaltet und das Einspritzrohr mit dem Rahmen verbunden ist, um eine Verbindung zu einem vorderen Endabschnitt oder Ende des im Rahmen ausgebildeten Fließwegs herzustellen, kann die Ölzufuhr einfach aufgebaut und ausgebildet sein.
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Wenn die zweite Spirale näher an einem unteren Endabschnitt oder Ende des Rahmens als die erste Spirale angeordnet ist und der Fließweg einen ersten Fließweg beinhaltet, der so konfiguriert ist, dass er mit einer Innenumfangsfläche einer zweiten Wellenbohrung des Rahmens in Verbindung steht, die konfiguriert ist, die Rotationswelle der zweiten Spirale aufzunehmen, und wenn der Fließweg einen dritten Fließweg beinhaltet, über den die Innenumfangsfläche der zweiten Wellenbohrung und die Innenumfangsfläche einer ersten Wellenbohrung des Rahmens, die konfiguriert ist, die Rotationswelle der ersten Spirale aufzunehmen, miteinander in Verbindung stehen, kann das Öl zu allen Rotationswellen-Stützabschnitten oder Stützvorrichtungen der beiden Spiralen transportiert werden, die geschmiert werden müssen.
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Wenn der erste Fließweg und der dritte Fließweg über einen nutförmigen zweiten Fließweg, ausgebildet in der Innenumfangsfläche der zweiten Wellenbohrung, miteinander in Verbindung stehen, wird über die zweite Wellenbohrung zur ersten Wellenbohrung transportiertes Öl an der zweiten Wellenbohrung u. U. nicht im Übermaß zugeführt und es kann in ausreichender Menge zur ersten Wellenbohrung transportiert werden.
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Wenn der dritte Fließweg einen ersten horizontalen Weg, ausgebildet in einem Abschnitt, der sich unter der Saugkammer im Rahmen befindet, und einen oder einen ersten Endabschnitt bzw. ein oder ein erstes Ende, der bzw. das mit der Innenumfangsfläche der zweiten Wellenbohrung in Verbindung steht; einen zweiten horizontalen Weg, ausgebildet in einem Abschnitt, der sich über der Saugkammer im Rahmen befindet, und einen oder einen ersten Endabschnitt bzw. ein oder ein erstes Ende, der bzw. das mit der Innenumfangsfläche der ersten Wellenbohrung in Verbindung steht; und einen vertikalen Weg beinhaltet, der in einem Abschnitt, der sich neben der Saugkammer im Rahmen befindet, ausgebildet ist und in dem der andere oder ein zweiter Endabschnitt bzw. das andere oder ein zweites Ende des ersten horizontalen Wegs und der andere oder ein zweiter Endabschnitt bzw. das andere oder ein zweites Ende des zweiten horizontalen Wegs über den vertikalen Weg in Verbindung stehen, kann ein Vorgang, der den Fließweg im Rahmen ausbildet, einfacher ausgeführt werden.
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Die zweite Spirale kann näher an dem unteren Endabschnitt des Rahmens als die erste Spirale angeordnet sein, der Fließweg kann einen dritten Fließweg beinhalten, der so konfiguriert ist, dass er mit einer Innenumfangsfläche einer ersten Wellenbohrung in Verbindung steht, die konfiguriert ist, die Rotationswelle der ersten Spirale aufzunehmen, eine Ringnut, die konfiguriert ist, entlang der Innenumfangsfläche der ersten Wellenbohrung nach unten fließendes Öl aufzunehmen, kann in einer Rückfläche einer Endplatte der ersten Spirale ausgebildet sein, die sich unter der Innenumfangsfläche der ersten Wellenbohrung befindet, ein Endplattenweg, der so konfiguriert ist, dass er in Verbindung mit einer Einlassöffnung steht, die in einer unteren Fläche der Ringnut ausgebildet ist, kann in der Endplatte ausgebildet sein, und eine Auslassöffnung, die so konfiguriert ist, dass sie mit dem Endplattenweg in Richtung einer Vorderfläche der Endplatte in Verbindung steht, die in Richtung der zweiten Spirale zeigt, kann an einer vorbestimmten Position einer unteren Fläche des Endplattenwegs ausgebildet sein.
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Der Endplattenweg kann in einer Richtung ausgebildet sein, die von einem Zentrum der Endplatte abweicht, und wenn der Endplattenweg geneigt ausgebildet ist, ist eine Länge des Endplattenwegs hinreichend gesichert im Vergleich dazu, wenn der Endplattenweg in radialer Richtung relativ zu einem Zentrum der Endplatte ausgebildet ist.
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Dementsprechend kann ein Druck des Öls ausreichend verringert werden, wenn ein Druckminderungsstift in einem derartigen Endplattenweg eingesetzt wird.
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Eine antreibende Rotationswelle, die so konfiguriert ist, dass sie eine Rotationskraft auf die erste Spirale zu übertragen, kann über der ersten Spirale angeordnet sein, eine Ausstoßöffnung kann in einem Zentrum der Endplatte der ersten Spirale ausgebildet sein und die Ausstoßöffnung kann mit einem Hohlabschnitt in Verbindung stehen, der in einer Längsrichtung der antreibenden Rotationswelle der ersten Spirale ausgebildet ist.
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Der gleichlaufende Spiralverdichter kann ferner eine erste Druckdichtung, die zwischen einer Rückfläche der Endplatte der ersten Spirale und einer Innenwand der Saugkammer geformt wird, und eine zweite Druckdichtung beinhalten, die zwischen einer Rückfläche der Endplatte der zweiten Spirale und der Innenwand der Saugkammer geformt wird. Der Druck der Flüssigkeit, die von der ersten Spirale und der zweiten Spirale ausgestoßen wird, kann aufgrund der Druckdichtungen nicht mit einem Druck der Flüssigkeit in der Saugkammer in Kontakt kommen, und der Ausstoßdruck kann auf die Endplatten wirken, um die erste Spirale und die zweite Spirale in Richtungen zu drücken, in die sich die erste Spirale und die zweite Spirale aufeinander zubewegen.
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Nach der vorliegenden Erfindung können Gegendrücke eines Verdichters als Druckquellen, die so konfiguriert sind, dass sie zwei Spiralen gegeneinander drücken, und als Zufuhrquellen verwendet werden, die für die Ölzufuhr konfiguriert sind.
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Darüber hinaus kann eine Struktur, die so konfiguriert ist, dass sie mittels Gegendruck zwei Spiralen gegeneinander drückt und Öl zuführt, vereinfacht werden.
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Weiterhin beziehen sich die hierin offenbarten Ausführungsformen auf einen gleichlaufenden Spiralverdichter mit einer Struktur, in der eine Engkontakt- und eine Schmierstruktur der beiden Spiralen einfach ausgebildet sind.
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Ferner kann eine Struktur eines Verdichters kompakter ausgebildet sein.
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Außerdem kann ein Verdichter einfacher hergestellt und zusammengebaut werden.
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Darüber hinaus beziehen sich die hierin offenbarten Ausführungsformen auf einen gleichlaufenden Spiralverdichter, der aus einer einfachen Struktur geformt ist, wobei eine Gegendruckstruktur, die so konfiguriert ist, dass sie Öl zum Schmieren der beiden Spiralen transportiert, als eine Kraft fungiert, die die beiden Spiralen gegeneinander drückt.
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Spezifische Auswirkungen der vorliegenden Erfindung werden neben den zuvor beschriebenen Auswirkungen beschrieben, während eine spezifische Beschreibung zur Realisierung der vorliegenden Erfindung beschrieben wird.
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Ausführungsformen werden im Einzelnen mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszahlen auf gleiche Elemente verweisen und worin: 1 eine schematische Querschnittsansicht eines gleichlaufenden Spiralverdichters nach einer Ausführungsform ist;
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2 eine Querschnittsansicht ist, die eine Ölzufuhrstruktur des gleichlaufenden Spiralverdichters nach einer Ausführungsform veranschaulicht;
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3 eine perspektivische Draufsicht ist, die eine antreibende Spirale zur Beschreibung der Ölzufuhrstruktur nach einer Ausführungsform veranschaulicht; und
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4 und 5 schematische Querschnittsansichten von gleichlaufenden Spiralverdichtern nach anderen Ausführungsformen sind, die über verschiedene Fließwege verfügen.
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Im Folgenden werden die Ausführungsformen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
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Wann immer möglich, wurden gleiche oder ähnliche Bezugszahlen verwendet, um gleiche oder ähnliche Elemente anzuzeigen. Auf eine sich wiederholende Offenbarung wurde verzichtet. Ausführungsformen sind nicht auf die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und können in vielerlei verschiedenen Formen vorliegen, wobei die Ausführungsformen so vorgesehen sind, dass die Ausführungsformen vollständig offenbart werden und der Umfang für einen Fachmann vollständig verständlich ist.
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[Gleichlaufender Spiralverdichter]
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1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines gleichlaufenden Spiralverdichters nach einer Ausführungsform.
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Ein gleichlaufender Spiralverdichter 1 nach einer Ausführungsform kann einen Rahmen 10 beinhalten, der eine Gesamtaußenfläche davon bildet und konfiguriert ist, Antriebsquellen 41, 42 und 50 und gleichlaufende Spiralen 60 und 70 darin aufzunehmen, und der konfiguriert ist, den Verdichter in Innen- und Außenbereiche aufzuteilen. Der Rahmen 10 kann mithilfe eines Verfahrens zusammengebaut werden, wobei zum Beispiel der Bequemlichkeit bei der Herstellung und Montage halber eine Vielzahl von Komponenten separat hergestellt und diese direkt oder indirekt aneinander befestigt werden.
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Eine Saugkammer 20 ist in einem vorbestimmten Bereich des Rahmens 10 ausgebildet und eine Ansaugöffnung 21, über die eine Flüssigkeit eingeleitet werden kann, ist in der Saugkammer 20 vorhanden, um eine Verbindung zu einem Innenbereich der Saugkammer herzustellen. Die erste Spirale 60 und die zweite Spirale 70, die so konfiguriert sind, dass sie um entsprechende Rotationswellen rotieren, können in der Saugkammer 20 vorgesehen sein. Eine erste Spirale 60, die sich in oder an einem oberen Abschnitt der Saugkammer 20 befinden kann, kann eine antreibende Spirale sein, die so konfiguriert ist, dass sie eine Rotationskraft von einer Antriebsquelle aufnimmt, und eine zweite Spirale 70, die sich in einem unteren Abschnitt der Saugkammer 20 befinden kann, kann eine angetriebene Spirale sein, die so konfiguriert ist, dass sie die Rotationskraft von der ersten Spirale 60 aufnimmt, damit sie relativ zur ersten Spirale 60 rotiert.
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Die erste Spirale 60 kann eine Endplatte 61 in einer im Wesentlichen kreisförmigen Plattenform und eine Wicklung 62 in einer Spiralform beinhalten, die aus einer (unteren) Fläche der Endplatte 61, d. h. von einer Fläche, die in Richtung der zweiten Spirale 70 zeigt, in Richtung der zweiten Spirale 70 hinausragen. Ein Vorsprung 63 kann aus einem Zentrum einer (oberen) Fläche der Endplatte 61, d. h. von einer Fläche, die der Fläche, die in Richtung der zweiten Spirale 70 zeigt, gegenüberliegt, herausragen. Der Vorsprung 63 kann in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet, in einer ersten Wellenbohrung 16, die in dem Rahmen 10 ausgebildet ist und sich über der Saugkammer 20 befindet, angeordnet und auf einem ersten Lager 86 drehbar gelagert sein.
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Die zweite Spirale 70 kann eine Endplatte 71 in einer im Wesentlichen kreisförmigen Plattenform und eine Wicklung 72 in einer Spiralform beinhalten, die aus einer (oberen) Fläche der Endplatte 71, d. h. von einer Fläche, die in Richtung der ersten Spirale 60 zeigt, in Richtung der ersten Spirale 60 hinausragen. Ein Vorsprung 73 kann aus einem Zentrum einer (unteren) Fläche der Endplatte 71, d. h. von einer Fläche, die der Fläche, die in Richtung der ersten Spirale 60 zeigt, gegenüberliegt, herausragen. Der Vorsprung 73 kann in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet, in einer zweiten Wellenbohrung 17, die in dem Rahmen 10 ausgebildet ist und sich unter der Saugkammer 20 befindet, angeordnet und auf einem zweiten Lager 87 drehbar gelagert sein.
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Eine zentrale Rotationswelle der ersten Spirale 60 kann mit einer geometrischen Achse des Vorsprungs 63 und eine zentrale Rotationswelle der zweiten Spirale 70 kann mit einer geometrischen Achse des Vorsprungs 73 ausgerichtet sein. Das bedeutet, dass die erste Spirale 60 und die zweite Spirale 70 ohne Versatz um die entsprechenden Zentren der Endplatten 61 und 71 rotieren und diese Rotationsbewegungen können von den Vorsprüngen 63 und 73 und den Lagern 86 und 87 unterstützt werden. Wenn der Vorsprung 63, die erste Wellenbohrung 16 und das erste Lager 86 parallel versetzt von dem Vorsprung 73, der zweiten Wellenbohrung 17 und dem zweiten Lager 87 ist und die beiden Spiralen 60 und 70 in dieselbe Richtung rotieren, umlaufen die Wicklungen 62 und 72 der beiden Spiralen 60 und 70 jedoch relativ zu einander. Auch wenn die Rotationswellen der beiden Spiralen in dem gleichlaufenden Spiralverdichter wie zuvor beschrieben voneinander versetzt positioniert sind, befinden sich die Rotationswellen aus der Perspektive von jeder der Spiralen gesehen in geometrischen Zentren der Formen der entsprechenden Endplatten der Spiralen. Demzufolge werden, da keine der Spiralen eine Exzentrizität relativ zur Rotationswelle aufweist, keine Zentrifugalkräfte oder Vibrationen, die groß genug sind, um Probleme zu erzeugen, während des Betriebs des Verdichters erzeugt, auch wenn die Spiralen mit hoher Geschwindigkeit rotieren.
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In dieser Ausführungsform sind die Vorsprünge 63 und 73 drehbar auf dem Lager gelagert, aber eine andere Struktur, wie z. B. eine Buchse, kann ebenfalls in dem gleichlaufenden Spiralverdichter verwendet werden. Das heißt, eine mechanische Komponente, die so konfiguriert ist, dass sie Reibverluste verringert, kann zwischen den Wellenbohrungen des Rahmens und den Rotationswellen (Vorsprüngen) der Spiralen verwendet werden.
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Die Antriebsquellen können sich über der Saugkammer 20 befinden. Wie in der Zeichnung veranschaulicht, kann ein Rotor 42 an einem Außenumfangsabschnitt einer antreibenden Rotationswelle 50 installiert sein, und der Rotor 42 kann von einem Stator 41 ringförmig umschlossen sein, der dasselbe Zentrum wie der Rotor 42 hat und in einem Abstand vom Rotor 42 angeordnet ist. Darüber hinaus kann ein Rotationskraft übertragender Abschnitt 53 an einem ersten Endabschnitt oder Ende 51, welches ein unterer Endabschnitt oder unteres Ende ist, der antreibenden Rotationswelle 50 ausgebildet sein und mit einem Rotationskraft übertragenen Abschnitt 65 verbunden sein, der an einem vorderen Endabschnitt oder Ende des Vorsprungs 63 der ersten Spirale 60 ausgebildet ist, wobei es sich um die antreibende Spirale handelt, um die Rotationskraft zu übertragen. Das bedeutet, dass die antreibende Rotationswelle 50 und der Vorsprung 63 der antreibenden Spirale miteinander verbunden sein können, um sich gegenseitig in einer Rotationsrichtung, aber nicht in eine Richtung der Wellen zu beschränken.
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Der Rotationskraft übertragende Abschnitt 53 und der Rotationskraft übertragene Abschnitt 65 haben eine Struktur, in der eine Rotationskraft, dessen Rotationszentrum eine zentrale Welle der antreibenden Rotationswelle 50 ist, übertragen wird, während ein Stauchmoment, das durch eine Druckrückstoßkraft z. B. einer Flüssigkeit auf die erste Spirale 60 ausgeübt wird, nicht übertragen wird. Dementsprechend kann die antreibende Rotationswelle 50 reibungslos von dem Stator 41 und dem Rotor 42 gedreht werden, ohne dass sie durch ein auf die erste Spirale 60 ausgeübtes Stauchmoment beeinflusst wird.
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Eine Rotationskraft der ersten Spirale kann über einen Oldham-Ring oder eine andere Kraftübertragungsstruktur zur Rotationsverhinderung auf die zweite Spirale übertragen werden. Das heißt, dass die Kraftübertragungsstruktur zur Rotationsverhinderung eine mechanische Struktur ist, in der die erste Spirale und die zweite Spirale mit gleicher Geschwindigkeit in die gleiche Richtung rotieren, um zu verhindern, dass die zweite Spirale relativ zur ersten Spirale rotiert, während die Rotationskraft der ersten Spirale auf die zweite Spirale übertragen wird.
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Entsprechend einem theoretischen Arbeitsprinzip des gleichlaufenden Spiralverdichters wird, wenn die Wicklungen 62 und 72 der ersten Spirale 60 und der zweiten Spirale 70 rotieren, während sie zueinander zeigen und sich berühren, die Rotationskraft der ersten Spirale 60 über die Wicklungen 62 und 72 auf die zweite Spirale 70 übertragen. Da die Rotationskraft jedoch in der Regel aufgrund einer Druckrückstoßkraft, die zum Beispiel von einer Flüssigkeit in den Verdichtungskammern, die von den beiden Wicklungen 62 und 72 gebildet werden, erzeugt wird, nicht so einfach übertragen wird, kann der Oldham-Ring bzw. die andere Kraftübertragungsstruktur zur Rotationsverhinderung, der bzw. die zuvor beschrieben wurde, in dem gleichlaufenden Spiralverdichter verwendet werden.
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Die zentralen Achsen der beiden Vorsprünge 63 und 73 sind wie zuvor beschrieben parallel, aber leicht versetzt voneinander angeordnet. Demzufolge überträgt die erste Spirale 60, wenn die antreibende Rotationswelle 50 beim Rotieren eine Rotationskraft auf die erste Spirale 60 überträgt, die Rotationskraft über den Oldham-Ring oder die andere Kraftübertragungsstruktur zur Rotationsverhinderung auf die zweite Spirale 70.
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Die erste Spirale 60 und die zweite Spirale 70 rotieren in dieselbe Richtung und ein Abschnitt, in dem sich die Wicklungen 62 und 72 der ersten Spirale 60 und der zweiten Spirale 70 berühren, verringert die Bereiche der Verdichtungskammern, die so konfiguriert sind, dass sie eine Flüssigkeit einschließen und verdichten und entsprechend der Rotationsbewegung der beiden Spiralen in Richtung des Zentrums der Spiralen leiten. Darüber hinaus wird die verdichtete Flüssigkeit über eine Ausstoßöffnung 64, die an einem Zentrum der Endplatte 61 ausgebildet ist, an die Außenseite der Saugkammer 20 abgegeben. Das heißt, dass die über die Ansaugöffnung 21 eingeführte Flüssigkeit von der Verdichtungskammer, die durch die Wicklungen der beiden Spiralen 60 und 70 gebildet wird, eingeschlossen, während des Transports in Richtung des Zentrums der beiden Spiralen verdichtet und über die Ausstoßöffnung 64 ausgestoßen wird.
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Die Ausstoßöffnung 64 kann sich bis zum Vorsprung 63 der ersten Spirale 60 erstrecken und mit einem Hohlabschnitt 55 der antreibenden Rotationswelle 50 in Verbindung stehen. Ferner kann ein oberer Endabschnitt oder oberes Ende der antreibenden Rotationswelle 50 mit einer Ausstoßkammer 30 verbunden sein, die in einem oberen Abschnitt des Verdichters ausgebildet ist. Dementsprechend wird die verdichtete Flüssigkeit, die über die Ausstoßöffnung 64 mittels eines vorbestimmten Gegendrucks abgeführt wird, durch den Hohlabschnitt 55 nach oben transportiert, in die Ausstoßkammer 30, die im oberen Bereich des Verdichters 1 ausgebildet ist, und dann über eine Ausstoßöffnung 31, über die die Ausstoßkammer 30 mit der Außenseite verbunden ist, an die Außenseite des Verdichters abgegeben.
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Da die Ausstoßkammer 30 im Verdichter nicht vollständig abgedichtet ist und das erste Ende der antreibenden Rotationswelle 50 und das vordere Ende des Vorsprungs 63 ebenfalls nicht vollständig abgedichtet sind, kann ein Gegendruck der in die Ausstoßkammer abgeführten Flüssigkeit auch auf andere Bereiche im Verdichter als die Saugkammer 20 wirken.
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In Anbetracht dessen können Druckdichtungen 81 und 82, die so konfiguriert sind, dass sie eine Bewegung der Flüssigkeit aufgrund einer Druckdifferenz zwischen der Saugkammer 20 und der Außenseite der Saugkammer 20 verhindern und die Druckdifferenz zwischen einer Innenseite der Saugkammer 20 und einer Außenseite der Saugkammer 20 aufrechterhalten, zwischen der Endplatte 61 der ersten Spirale 60 und einer Innenwandfläche der Saugkammer 20, die in Richtung der Endplatte 61 zeigt, vorgesehen sein.
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Darüber hinaus kann ein Drucklager 88, das so konfiguriert ist, dass es die erste Spirale 60 gegen eine Kraft abstützt, die in eine Richtung einer Rotationsachse ausgeübt wird, wenn die erste Spirale 60 rotiert, zwischen einer Rückfläche der Endplatte 61 der ersten Spirale 60 und der Innenwandfläche der Saugkammer 20 geformt werden.
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[Gegendruckstruktur, die eine erste Spirale und eine zweite Spirale gegeneinander drückt]
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Wie zuvor beschrieben, kann ein Gegendruck einer verdichteten Flüssigkeit, die über die Ausstoßöffnung 64 abgeführt wird, auch auf andere Bereiche im Verdichter als die Saugkammer 20 wirken. In dieser Ausführungsform kann eine Struktur ausgebildet werden, in der die erste Spirale 60 und die zweiten Spirale 70 mittels des verwendeten Gegendrucks gegeneinander gedrückt werden.
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In dieser Ausführungsform kann zunächst die erste Druckdichtung 81 zwischen einer Rückfläche der Endplatte 61 der ersten Spirale 60 und einer Innenwand der Saugkammer 20 installiert werden. Zwischen den inneren und äußeren Abschnitten der Saugkammer 20 herrscht aufgrund der ersten Druckdichtung 81 eine Druckdifferenz. Der Gegendruck kann auf ein Zentrum der Rückfläche der Endplatte 61 der ersten Spirale 60 ausgeübt werden und zwar über die ersten Wellenbohrung 16, die sich am Rahmen oder an einer Seite des Rahmens 10, die in Richtung des Zentrums der Rückfläche der Endplatte 61 der ersten Spirale 60 zeigt, befinden und den Vorsprung 63 aufnehmen kann. Dementsprechend drückt eine Kraft, die einem Produkt aus der Druckdifferenz zwischen den inneren und äußeren Abschnitten der Saugkammer 20 und einem Bereich entspricht, der von der ersten Druckdichtung 81, ausgebildet an der Rückseite der Endplatte 61 der ersten Spirale 60, definiert wird, die erste Spirale 60 in Richtung der zweiten Spirale 70.
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Ebenso kann die zweite Druckdichtung 82 in dieser Ausführungsform zwischen einer Rückfläche der Endplatte 71 der zweiten Spirale 70 und einer Innenwand der Saugkammer 20 installiert werden. Zwischen den inneren und äußeren Abschnitten der Saugkammer 20 herrscht aufgrund der zweiten Druckdichtung 82 eine Druckdifferenz. Der Gegendruck kann auf die Rückfläche der Endplatte 71 der zweiten Spirale 70 ausgeübt werden und zwar über die zweite Wellenbohrung 17, die sich am Rahmen oder an einer Seite des Rahmens 10, die in Richtung eines Zentrums der Rückfläche der Endplatte 71 der zweiten Spirale 70 zeigt, befinden und den Vorsprung 73 aufnehmen kann. Dementsprechend drückt eine Kraft, die einem Produkt aus der Druckdifferenz zwischen den inneren und äußeren Abschnitten der Saugkammer 20 und einem Bereich entspricht, der von der zweiten Druckdichtung 82, ausgebildet an der Rückseite der Endplatte 71 der zweiten Spirale 70, definiert wird, die zweite Spirale 70 in Richtung der ersten Spirale 60.
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Sowie die beiden Spiralen durch die Gegendrücke, die die beiden Wicklungen 62 und 72 gegeneinander drücken, in Richtungen gedrückt werden, in die sie sich aufeinander zubewegen, werden die Fläche der Endplatten 61 der ersten Spirale 60 und das vordere Ende der Wicklung 72 der zweiten Spirale 70 u. U. fest gegeneinander gedrückt, und die Fläche der Endplatte 71 der zweiten Spirale 70 und das vordere Ende der Wicklung 62 der ersten Spirale 60 werden u. U. fest gegeneinander gedrückt, wodurch eine Leckage einer durch die Wicklungen 62 und 72 verdichteten Flüssigkeit verhindert werden kann.
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Nach dieser Ausführungsform kann die Druckdifferenz zwischen den inneren und äußeren Abschnitten der Saugkammer 20 aufrechterhalten werden, wenn die Druckdichtungen 81 und 82 zwischen den Rückflächen der beiden Spiralen 60 und 70 und den Innenflächen der Saugkammer 20 installiert sind. Ferner kann, wenn auf die Rückflächen der Endplatten 61 und 71 der beiden Spiralen 60 und 70, definiert durch die Druckdichtungen 81 und 82, Gegendrücke wirken, eine Druckkraft zwischen den beiden Spiralen 60 und 70 einfach und zuverlässig gesichert werden.
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[Struktur zum Transportieren von Schmieröl zu einer ersten Spirale und einer zweiten Spirale]
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2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Ölzufuhrstruktur des gleichlaufenden Spiralverdichters nach einer Ausführungsform veranschaulicht. 3 ist eine perspektivische Draufsicht ist, die eine antreibende Spirale zur Beschreibung der Ölzufuhrstruktur nach einer Ausführungsform veranschaulicht.
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Unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 kann eine Ölspeicherkammer 90 in einem unteren Abschnitt eines Innenbereichs des Verdichters 1 ausgebildet sein. Wenn die Ölspeicherkammer 90 unter den Komponenten im Inneren des Verdichters 1 angeordnet ist, die wie zuvor beschrieben geschmiert werden müssen, ist es von Vorteil, das Öl O aufzufangen, das die Innenkomponenten schmiert und mittels Schwerkraft nach unten fließt. Mit anderen Worten, das bedeutet nicht zwangsläufig, dass eine Position der Ölspeicherkammer 90, die im Verdichter 1 angeordnet ist, im unteren Endabschnitt des Verdichters liegt, sondern es kann eher bedeuten, dass die Position der Ölspeicherkammer 90, die im Verdichter 1 angeordnet ist, zumindest unter den Komponenten liegt, zu denen das Öl zum Schmieren transportiert werden sollte.
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Die erste Spirale 60 und die zweite Spirale 70, zu denen das Öl transportiert werden muss, können über der Ölspeicherkammer 90 angeordnet sein. Die zweite Spirale 70, welches die angetriebene Spirale der beiden Spiralen 60 und 70 ist, kann unter der ersten Spirale 60 im Verdichter 1 angeordnet sein. Die Ölspeicherkammer 90 kann unter der daran angrenzenden angetriebenen Spirale angeordnet sein. Wenn die Ölspeicherkammer 90 wie zuvor beschrieben unter der zweiten Spirale 70 angeordnet ist und u. U. ein Zwischenraum, ausgebildet neben dem Vorsprung 73 der zweiten Spirale 70, als Bereich zum Speichern des Öls verwendet wird, kann der Verdichter kompakter sein.
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Die antreibende Rotationswelle 50 für die ersten Spirale 60, welches die antreibende Spirale ist, kann an einer Seite des Vorsprungs 63 angeordnet sein. Wenn die erste Spirale 60 unter der zweiten Spirale 70 angeordnet ist und ein Ölzufuhrweg im gleichlaufenden Spiralverdichter, über den das Öl zu der ersten Spirale 60 und der zweiten Spirale 70 transportiert werden soll, einen Antriebsabschnitt passieren soll, muss der Ölzufuhrweg länger sein. Wie in den Zeichnungen veranschaulicht, kann der Ölzufuhrweg jedoch entsprechend kurz sein, wenn die zweite Spirale 70 unter der ersten Spirale 60 angeordnet ist.
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Darüber hinaus kann in der Struktur, in der sich die erste Spirale 60 über der zweiten Spirale 70 befindet, wenn ein Ausstoßpfad einer Flüssigkeit, die von der Spirale verdichtet wird, wie zuvor beschrieben über der ersten Spirale 60 angeordnet ist und die Wahrscheinlichkeit eines Kontakts der Flüssigkeit mit Schmieröl entsprechend verringert ist, eine Menge oder ein Verhältnis von Öl, das mit verdichteter Flüssigkeit vermischt ist, weiter verringert werden. Darüber hinaus können, wenn sich ein Schmierölzufuhrweg des Öls und der Ausstoßweg der verdichteten Flüssigkeit nicht überlappen, ein Fließweg des Öls und der Ausstoßweg der verdichteten Flüssigkeit entsprechend einfacher gestaltet werden.
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Wie zuvor beschrieben, kann ein Gegendruck einer verdichteten Flüssigkeit, die über die Ausstoßöffnung 64 abgeführt wird, auch auf die anderen Bereiche im Verdichter als die Saugkammer 20 wirken. Das bedeutet, dass in dieser Ausführungsform eine Struktur, die so konfiguriert ist, dass sie die erste Spirale 60 und die zweite Spirale 70 mithilfe eines derartigen Gegendrucks gegeneinander drückt, ausgebildet ist, und das Öl mithilfe des Gegendrucks zudem einfach zu den Stellen transportiert wird, die geschmiert werden müssen.
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Nach dieser Ausführungsform sind die Fließwege 11, 12 und 13 für den Transport des Öls an die Stellen, die mit dem Öl geschmiert werden müssen, in dem Rahmen 10 ausgebildet. Eine Einstecknut von einem Einspritzrohr 91, das mit den Fließwegen verbunden ist, kann an einem unteren Endabschnitt oder Ende des Rahmens 10 ausgebildet sein, welches eine untere Fläche davon ist, die in Richtung der Ölspeicherkammer 90 zeigt. Darüber hinaus kann ein oberer Endabschnitt oder ein oberes Ende des Einspritzrohrs 91 in die Einstecknut eingesteckt sein.
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Das untere Ende des Einspritzrohrs 91 kann in das Öl eintaucht sein, das in der Ölspeicherkammer 90 gespeichert ist. Wenn sich das untere Ende des Einspritzrohrs 91 im Öl befindet, kann das Öl über einen vorderen Endabschnitt oder ein vorderes Ende eines Einspritzwegs 19 eingespritzt werden, der in Längsrichtung des Einspritzrohrs 91 ausgebildet ist. Sowie ein Gegendruck einer ausgestoßenen Druckflüssigkeit auf das Öl in der Ölspeicherkammer 90 wirkt, fließt das Öl über den Einspritzweg 19 den Fließweg im Rahmen 10 entlang.
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Der Fließweg, der mit dem Einspritzweg 19 in Verbindung steht, kann einen ersten Fließweg 11 beinhalten, der sich in Richtung einer Innenumfangsfläche der zweiten Wellenbohrung 17 im Rahmen 10 erstreckt. Dementsprechend kann Öl, das über den Einspritzweg 19 eingeleitet wird, durch den ersten Fließweg 11 fließen und zum zweiten Lager 87 transportiert werden, das an der Innenumfangsfläche der zweiten Wellenbohrung 17 installiert ist, um das zweite Lager 87 zu schmieren.
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Ein zweiter Fließweg 12, der mit einem vorderen Endabschnitt oder Ende des ersten Fließwegs 11 verbunden sein kann, um mit dem ersten Fließweg 11 zu kommunizieren, und eine Nutform hat, kann sich vertikal entlang der Innenumfangsfläche der zweiten Wellenbohrung 17 erstrecken. Darüber hinaus kann ein oberes Ende des zweiten Fließwegs 12 mit einem dritten Fließweg 13 verbunden sein, um das Öl zur ersten Wellenbohrung 16 zu transportieren. Der zweite Fließweg 12 in Nutform kann als ein Fließweg fungieren, der so konfiguriert ist, dass er einen Teil des Öls zur Innenumfangsfläche der zweiten Wellenbohrung 17 führt, um das zweite Lager 87 zu schmieren, und das restliche Öl so führt, das es in Richtung der ersten Wellenbohrung 16 fließt. Wie zuvor beschrieben können der erste Fließweg 11 und der dritte Fließweg 13 über den nutförmigen zweiten Fließweg 12 in Verbindung stehen, der in der Innenumfangsfläche der zweiten Wellenbohrung 17 ausgebildet ist.
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Der dritte Fließweg 13, über den die zweite Wellenbohrung 17 mit der ersten Wellenbohrung 16 verbunden ist, kann einen ersten horizontalen Weg 131, der sich im Wesentlichen horizontal von der zweiten Wellenbohrung 17 nach außen erstreckt, einen vertikalen Weg 132, der sich vertikal von einem äußeren Endabschnitt oder Ende des ersten horizontalen Wegs 131 erstreckt und einen Abschnitt passiert, der sich an einer Seitenfläche der Saugkammer 20 im Rahmen 10 befindet, und einen zweiten horizontalen Weg 133 beinhalten, der sich im Wesentlichen horizontal von einem oberen Endabschnitt oder Ende des vertikalen Wegs 132 in Richtung einer Innenumfangsfläche der ersten Wellenbohrung 16 erstreckt.
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Wie zuvor beschrieben, kann der Rahmen 10 mithilfe eines Verfahrens zusammengebaut sein, bei dem der Bequemlichkeit bei der Herstellung und Montage halber eine Vielzahl von Komponenten separat hergestellt und die separaten Abschnitte direkt oder indirekt aneinander befestigt werden. In dieser Ausführungsform kann der Rahmen 10 der Bequemlichkeit bei der Herstellung und Montage halber separat aus zwei Abschnitten, d. h. aus einem ersten Abschnitt, in dem die ersten Wellenbohrung 16 ausgebildet ist, und einem zweiten Abschnitt, der einen Abschnitt, in dem die zweiten Wellenbohrung 17 ausgebildet ist, und einen Seitenabschnitt der Saugkammer 20 beinhaltet, hergestellt, übereinander angeordnet und zusammengebaut sein.
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Ein Abschnitt, in den das Einspritzrohr 91 in den zweiten Abschnitt des Rahmens 10 eingesetzt ist, kann ausgebildet werden, indem eine untere Fläche des Rahmens 10 aufwärts durchbohrt wird. Darüber hinaus können der erste Fließweg 11 und der erste horizontale Weg 131 ausgebildet werden, indem eine Außenumfangsfläche des zweiten Abschnitts des Rahmens horizontal nach innen durchbohrt und ein äußere Endabschnitt oder äußeres Ende davon mit Abschlussschrauben 99 verschlossen und versiegelt wird.
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Der vertikale Weg 132 kann ausgebildet werden, indem eine obere Fläche des zweiten Abschnitts des Rahmens 10 nach unten und eine untere Fläche des ersten Abschnitts des ersten Abschnitts des Rahmens 10 nach oben durchbohrt wird und der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt des Rahmens 10 in einem Zustand übereinander angeordnet werden, in dem der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt miteinander in Verbindung stehen.
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Darüber hinaus kann der zweite horizontale Weg 133 ausgebildet werden, indem eine Außenumfangsfläche des ersten Abschnitts des Rahmens 10 horizontal nach innen durchbohrt und ein äußerer Endabschnitt oder äußeres Ende davon mit der Abschlussschraube 99 verschlossen und versiegelt wird.
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Nach einer derartigen Fließwegstruktur kann das über den Einspritzweg 19 eingeleitete Öl über den ersten Fließweg 11 und den zweiten Fließweg 12 zum zweiten Lager 87 und über den dritten Fließweg 13 zum ersten Lager 86 transportiert werden. Darüber hinaus kann das zum ersten Lager 86 transportierte Öl entlang der Innenumfangsfläche der ersten Wellenbohrung 16 mittels Schwerkraft nach unten und rund um den Vorsprung 63 an der Endplatte 61 fließen.
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Eine Ringnut 66, die konfiguriert ist, entlang der Innenumfangsfläche der ersten Wellenbohrung 16 nach unten fließendes Öl aufzunehmen, kann an einem Umfang des Vorsprungs 63 ausgebildet sein, d. h. an der Rückfläche der Endplatte 61 der ersten Spirale 60, die sich unter der Innenumfangsfläche der ersten Wellenbohrung 16 befindet. Darüber hinaus kann ein Endplattenweg 68 unter der Ringnut 66 in der Endplatte 61 ausgebildet sein.
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Wie in 3 gezeigt, kann ein Abschnitt einer Länge des Endplattenwegs 68 in Längsrichtung bei Betrachtung von oben die Ringnut 66 überlappen. Wie in 1 gezeigt, können der Endplattenweg 68 und die Ringnut 66 darüber hinaus in verschiedenen Höhen ausgebildet sein (bei Betrachtung von der Seite). Ein derartiger Endplattenweg 68 kann hergestellt werden, indem eine Außenumfangsfläche der Endplatte nach innen durchbohrt und ein äußerer Endabschnitt oder äußeres Ende mit der Abschlussschraube 99 verschlossen und versiegelt wird.
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Eine Einlassöffnung 67, über die ein unterer Abschnitt der Ringnut 66 und der Endplattenweg 68 in Verbindung stehen können, kann in einem Abschnitt ausgebildet sein, in dem der Endplattenweg 68 und die Ringnut 66 einander überlappen (siehe 3). Dementsprechend kann das Öl in der Ringnut 66 über die Einlassöffnung 67 in den Endplattenweg 68 eingeleitet werden.
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Ein oder mehrere Auslassöffnungen 69 können an vorbestimmten Positionen im Endplattenweg 68 ausgebildet sein. Die Auslassöffnungen 69 können eine Hohlform haben, die von einem unteren Abschnitt des Endplattenwegs 68 bis zu einer vorderen Fläche der Endplatte 61 reicht, d. h. einer unteren Fläche in 1. Da in der Saugkammer 20, in die das Öl über die Auslassöffnungen 69 eingeleitet wird, aufgrund eines Gegendrucks eine Druckdifferenz herrscht, ist es notwendig, einen Hydraulikdruck des Öls zu verringern, bevor das Öl in die Saugkammer 20 eingeleitet wird. Dementsprechend erfolgt in dieser Ausführungsform eine Druckminderung, indem ein Druckminderungsstift 681 mit einem Durchmesser, der kleiner als der des Endplattenwegs 68 ist, in den Endplattenweg 68 eingesetzt, um eine Druckminderung des Öls herbeizuführen. Es können jedoch auch zahlreiche andere Druckminderungsverfahren als das zuvor beschriebene Verfahren im gleichlaufenden Spiralverdichter verwendet werden.
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Des Weiteren sollte eine Länge des Endplattenwegs 68 ausreichend sein, um eine adäquate Druckminderung durchzuführen. Dementsprechend kann der Endplattenweg 68 in dieser Ausführungsform in eine Richtung ausgebildet sein, die von dem Zentrum der Endplatte 61 abweicht. Dies gewährleistet im Vergleich zum Endplattenweg, der in einer radialen Richtung ausgebildet ist, eine ausreichende Länge des Endplattenwegs.
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Öl, das druckentlastet und zu den Wicklungsabschnitten zwischen den beiden Spiralen transportiert wird, schmiert einen Engkontaktabschnitt zwischen den Wicklungen 62 und 72 ausreichend und wird über eine Ölnut (nicht dargestellt) nach unten transportiert, die beispielsweise in der Endplatte 71 der zweiten Spirale 70 ausgebildet ist. Darüber hinaus wird beispielsweise das über die zweite Spirale 70 nach unten fließende Öl über die zweite Wellenbohrung 17 in der Ölspeicherkammer 90 aufgefangen.
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Nach den Ausführungsformen kann das zur ersten Wellenbohrung 16 transportierte Öl möglicherweise über die zweiten Wellenbohrung 17 nach unten fließen. Das bedeutet, dass das Öl, auch wenn es über den ersten Fließweg 11 nicht direkt zur zweiten Wellenöffnung 17 transportiert wird, zur zweiten Wellenbohrung 17 transportiert werden kann. Dementsprechend kann, wie in 4 gezeigt, eine Struktur eines Fließwegs weiter vereinfacht werden, indem der erste Fließweg 11, der zweite Fließweg 12 und der erste horizontale Weg 131 weggelassen werden und der vertikale Weg 132 derart direkt mit dem Einspritzweg 19 verbunden wird, dass der vertikale Weg 132 mit dem Einspritzweg 19 kommuniziert. Die in der 1 und der 2 veranschaulichten Fließwegstrukturen können jedoch geeigneter sein, um das Öl leichter an alle Stellen zu transportieren, die in der Anfangsphase des Betriebs des Verdichters geschmiert werden müssen.
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Der zweiten Fließweg 12 und der horizontale Weg 131 können in der Fließwegstruktur, die in 1 veranschaulicht wird, weggelassen werden, der vertikale Weg 132 und der Einspritzweg 19 können direkt miteinander verbunden werden, um miteinander zu kommunizieren, wie in 5 veranschaulicht, und der erste Fließweg 11 kann vom Einspritzweg 19 getrennt werden, um das Öl zum zweiten Lager 87 und schnell an alle Stellen zu transportieren, die in der Anfangsphase des Betriebs geschmiert werden müssen. Nach einer derartigen Fließwegstruktur, wo eine Länge des Fließwegs zum Transportieren des Öls zum ersten Lager 86 abnimmt, kann das Öl in der Anfangsphase des Betriebs im Vergleich zur in 1 gezeigten Fließwegstruktur schneller zum ersten Lager 86 transportiert werden.
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[Funktionsweise eines gleichlaufenden Spiralverdichters]
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Im Folgenden wird eine Funktionsweise des gleichlaufenden Spiralverdichters beschrieben.
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Wenn eine Rotationskraft von dem Stator 41 und dem Rotor 42 an der antreibenden Rotationswelle 50 erzeugt wird, wird die Rotationskraft der antreibenden Rotationswelle 50 zunächst über den Rotationskraft übertragenden Abschnitt 53 des ersten Endabschnitts 51 und dem Rotationskraft übertragenen Abschnitt 67, ausgebildet im Vorsprung 63, auf die erste Spirale 60 übertragen.
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Die erste Spirale 60 kann die Rotationskraft auch auf die zweite Spirale 70 übertragen, während sie die Rotationskraft aufnimmt und rotiert. Ein Weg, über den die Rotationskraft der antreibenden Spirale wie zuvor beschrieben auf die angetriebene Spirale übertragen wird, kann sich berührenden Wicklungen von zwei Spiralen und eine Kraftübertragungsstruktur zur Rotationsverhinderung mit Oldham-Ringen oder entsprechenden Stiften und Ringen (oder Bohrungen) aufweisen.
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Die erste Spirale 60 kann um ein Rotationszentrum der antreibenden Rotationswelle 50 rotieren und die zweite Spirale 70 kann um ein Rotationszentrum der Vorsprungs 73 rotieren. Auch wenn die Rotationszentren der beiden Spiralen nicht identisch und exzentrisch angeordnet sind, rotieren die beiden Spiralen ohne Exzentrizität in Bezug auf die entsprechenden Rotationszentren.
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Eine über die Ansaugöffnung 21 in die Saugkammer 20 eingeleitete Flüssigkeit kann verdichtet werden, während sie von Verdichtungskammern umschlossen ist, die von den Wicklungen der beiden Spiralen gebildet werden, und in Richtung eines zentralen Abschnitts davon bewegt wird. Die verdichtete Flüssigkeit kann im Zentrum der beiden Spiralen über die Ausstoßöffnung 64 der ersten Spirale 60 und den Hohlabschnitt 55, der in Verbindung mit der Ausstoßöffnung 64 steht, in die Ausstoßkammer 30 abgeführt werden.
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Auch wenn die abgeführte Flüssigkeit über die Ausstoßöffnung 31 an eine Außenseite des Verdichters abgeführt werden kann, kann ein Gegendruck der verdichteten, aus der Saugkammer 20 abgeführten Flüssigkeit auf andere Innenabschnitte im Verdichter als einen Innenabschnitt der Saugkammer 20 wirken. Gegendrücke und eine Druckdifferenz im Inneren der Saugkammer 20 kann durch die Druckdichtungen 81 und 82 aufrechterhalten werden, die zwischen Rückflächen der Endplatten 61 und 71 der ersten Spirale 60 und der zweiten Spirale 70 und einer Innenwand der Saugkammer 20 ausgebildet sind.
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Die Gegendrücke wirken auf die Rückflächen der Endplatten 61 und 71 der ersten Spirale 60 und der zweiten Spirale 70. Dementsprechend werden die Wicklungen 62 und 72 der ersten Spirale 60 und der zweiten Spirale 70 gegeneinander oder gegen die Flächen der Endplatten 61 und 71 gedrückt, die in Kontakt mit den Wicklungen 62 und 72 stehen, um einen Druckverlust der Flüssigkeit zu verhindern, die von den beiden Spiralen 60 und 70 verdichtet wird.
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Des Weiteren wirken die Gegendrücke auf das zur Schmierung verwendete Öl.
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Dann kann das in der Ölspeicherkammer 90 gespeicherte Öl zu dem ersten Lager 86 und dem zweiten Lager 87 und zwischen die Endplatten 61 und 71 der beiden Spiralen 60 und 70, die beispielsweise geschmiert werden müssen, entlang des Einspritzrohrs 91 über einen Fließweg im Rahmen 10 transportiert werden. Das Öl, das zum ersten Lager transportiert wird, kann über die erste Spirale 60 zwischen die Endplatten 61 und 71 der beiden Spiralen 60 und 70, über die zweite Spirale 70 zum zweiten Lager 87 transportiert und in der Ölspeicherkammer 90 aufgefangen werden. Der Weg, über den das Öl zum ersten Lager 86 und zum zweiten Lager 87 transportiert wird, kann so ausgelegt werden, dass es den Fließwegstrukturen in den 1, 4 und 5 entspricht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gleichlaufender Spiralverdichter
- 10
- Rahmen
- 11
- Erster Fließweg
- 12
- Zweiter Fließweg
- 13
- Dritter Fließweg
- 131
- Erster horizontaler Weg
- 132
- Vertikaler Weg
- 133
- Zweiter horizontaler Weg
- 16
- Erste Wellenbohrung
- 17
- Zweite Wellenbohrung
- 19
- Einspritzweg
- 20
- Saugkammer
- 21
- Ansaugöffnung
- 30
- Ausstoßkammer
- 31
- Ausstoßöffnung
- 41
- Stator
- 42
- Rotor
- 50
- Antreibende Rotationswelle
- 51
- Erster Endabschnitt
- 53
- Rotationskraft übertragender Abschnitt
- 55
- Hohlabschnitt
- 60
- Erste Spirale (antreibende Spirale)
- 61
- Endplatte
- 62
- Wicklung
- 63
- Vorsprung
- 64
- Ausstoßöffnung
- 65
- Rotationskraft übertragener Abschnitt
- 66
- Ringnut
- 67
- Einlassöffnung
- 68
- Endplattenweg
- 681
- Druckminderungsstift
- 69
- Auslassöffnung
- 70
- Zweite Spirale (angetriebene Spirale)
- 71
- Endplatte
- 72
- Wicklung
- 73
- Vorsprung
- 81
- Erste Druckdichtung
- 82
- Zweite Druckdichtung
- 86
- Erstes Lager
- 87
- Zweites Lager
- 88
- Drucklager
- 90
- Ölspeicherkammer
- 91
- Einspritzrohr
- 99
- Schraube
- O
- Öl+
