DE112022001657T5

DE112022001657T5 - Verdichter nach Scrollbauart

Info

Publication number: DE112022001657T5
Application number: DE112022001657.4T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Fukaya; Shinji Tsubai; Yasuaki Nakano
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2021-03-22
Filing date: 2022-02-25
Publication date: 2024-01-25
Also published as: CN116981846A; JP7488993B2; US20240133378A1; JP2022146760A; WO2022202092A1

Abstract

Ein Scrollverdichter (10) umfasst ein Gehäuse (11) und einen Verdichtungsmechanismus (13). Der Verdichtungsmechanismus (13) umfasst eine Verdichtungskammer (33). Das Gehäuse (11) umfasst eine Zwischendruckkammer (61), in die ein Kältemittel, das einen Zwischendruck hat, von einem äußeren Kältemittelkreis (26) eingeführt wird. Der Zwischendruck ist höher als ein Ansaugdruck eines in die Verdichtungskammer (33) gesaugten Kältemittels und niedriger als ein Abgabedruck des aus der Verdichtungskammer (33) abgegebenen Kältemittels. Die Zwischendruckkammer (61) und die Verdichtungskammer (33) bei einem Verdichtungsvorgang sind miteinander durch einen Einspritzdurchlass (80) verbunden. Der Einspritzdurchlass (80) umfasst einen Dämpfer.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Scrollverdichter.
STAND DER TECHNIK
Der Scrollverdichter umfasst ein Gehäuse. Das Gehäuse umfasst einen Sauganschluss, in den ein Kältemittel gesaugt wird und einen Abgabeanschluss, aus dem das Kältemittel abgegeben wird. Der Scrollverdichter umfasst eine Drehwelle und einen Verdichtungsmechanismus. Die Drehwelle ist in dem Gehäuse untergebracht und durch das Gehäuse gestützt, sodass sie um eine Drehachse drehbar ist. Der Verdichtungsmechanismus umfasst eine Festspirale und eine bewegbare Spirale. Die Festspirale ist in dem Gehäuse untergebracht und an dem Gehäuse fixiert. Die bewegbare Spirale kreist, wenn sich die Drehwelle dreht. Der Verdichtungsmechanismus umfasst eine Verdichtungskammer, die das angesaugte Kältemittel verdichtet, wenn die Festspirale mit der bewegbaren Spirale kämmt.
Ferner kann beispielsweise, wie in Patentliteratur 1 offenbart, ein Scrollverdichter eine Zwischendruckkammer umfassen, in die ein Kältemittel, das einen Zwischendruck hat, von einem äußeren Kältemittelkreis eingeführt wird. Der Zwischendruck ist höher als ein Ansaugdruck des in eine Verdichtungskammer angesaugten Kältemittels und niedriger als ein Abgabedruck des aus der Verdichtungskammer abgegebenen Kältemittels. Die Zwischendruckkammer ist in dem Gehäuse definiert. Die Zwischendruckkammer und die Verdichtungskammer bei einem Verdichtungsvorgang sind miteinander durch einen Einspritzdurchlass verbunden. Beispielsweise wird, während eines Hochlastbetriebs des Scrollverdichters ein Kältemittel, das den Zwischendruck hat und von dem äußeren Kältemittelkreis in die Zwischendruckkammer eingeführt wurde, durch den Einspritzdurchlass in die Verdichtungskammer eingeführt. Dies erhöht die Strömungsrate des Kältemittels in der Verdichtungskammer und verbessert somit die Leistungsfähigkeit des Scrollverdichters während des Hochlastbetriebs.
ZITIERLISTE
Patentliteratur
Patentliteratur 1: japanisches Patent Nr. 6197679
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Bei einem derartigen Scrollverdichter tritt ein Pulsieren in der Verdichtungskammer aufgrund einer Druckfluktuation in der Verdichtungskammer auf, die verursacht wird, wenn ein Verdichtungshub eines Kältemittels in der Verdichtungskammer durchgeführt wird. Wenn das Pulsieren, das in der Verdichtungskammer aufgetreten ist, zu der Zwischendruckkammer durch den Einspritzdurchlass übertragen wird, tritt das Pulsieren in der Zwischendruckkammer auf. Somit werden Geräusche produziert, die aus dem in der Zwischendruckkammer auftretenden Pulsieren resultieren.
Lösung des Problems
Ein Scrollverdichter gemäß einem Aspekt umfasst ein Gehäuse, das einen Sauganschluss, in den ein Kältemittel gesaugt wird, und einen Abgabeanschluss umfasst, aus dem das Kältemittel abgegeben wird, eine Drehwelle, die in dem Gehäuse untergebracht ist und durch das Gehäuse gestützt ist, sodass sie um eine Drehachse drehbar ist, und einen Verdichtungsmechanismus, der in dem Gehäuse untergebracht ist. Der Verdichtungsmechanismus umfasst eine Festspirale, die an dem Gehäuse fixiert ist, und eine bewegbare Spirale, die dazu gestaltet ist, zu kreisen, wenn sich die Drehwelle dreht. Der Verdichtungsmechanismus umfasst eine Verdichtungskammer, die dazu gestaltet ist, das angesaugte Kältemittel zu verdichten, wenn die Festspirale mit der bewegbaren Spirale kämmt. Das Gehäuse umfasst eine Zwischendruckkammer, in die ein Kältemittel, das einen Zwischendruck hat, von einem äußeren Kältemittelkreis eingeführt wird. Der Zwischendruck ist höher als ein Ansaugdruck des in die Verdichtungskammer gesaugten Kältemittels und niedriger als ein Abgabedruck des Kältemittels, das von der Verdichtungskammer abgegeben wird. Die Zwischendruckkammer und die Verdichtungskammer bei einem Verdichtungsvorgang sind miteinander durch einen Einspritzdurchlass verbunden. Der Einspritzdurchlass umfasst einen Dämpfer.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Seitenquerschnittsansicht, die einen Scrollverdichter gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Teil des Scrollverdichters zeigt.
3 ist eine Vertikalquerschnittsansicht des Scrollverdichters.
4 ist eine Draufsicht eines Zwischengehäuseelements.
5 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Teil des Scrollverdichters zeigt.
6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Teil des Scrollverdichters zeigt.
7 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Teil des Scrollverdichters zeigt.
8 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Teil eines Scrollverdichters gemäß einer Abwandlung zeigt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform eines Scrollverdichters wird nun unter Bezugnahme auf 1 bis 7 beschrieben. Der Scrollverdichter der vorliegenden Ausführungsform wird beispielsweise bei einer Fahrzeugklimaanlage verwendet.
Gesamtgestaltung des Scrollverdichters 10
Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Scrollverdichter 10 ein zylindrisches Gehäuse 11, eine Drehwelle 12, die in dem Gehäuse 11 untergebracht ist, einen Verdichtungsmechanismus 13, der durch eine Drehung der Drehwelle 12 angetrieben wird, und einen Elektromotor 14, der die Drehwelle 12 dreht. Die Drehwelle 12 ist durch das Gehäuse 11 gestützt, sodass sie um eine Drehachse drehbar ist.
Das Gehäuse 11 umfasst ein Motorgehäuseelement 15, ein Abgabegehäuseelement 16, ein Zwischengehäuseelement 17 und ein Wellenstützgehäuseelement 18. Das Motorgehäuseelement 15, das Abgabegehäuseelement 16, das Zwischengehäuseelement 17 und das Wellenstützgehäuseelement 18 sind jeweils aus einem Metallmaterial, beispielsweise aus Aluminium, hergestellt.
Das Motorgehäuseelement 15 umfasst eine plattenförmige Endwand 15a und eine zylindrische Umfangswand 15b, die sich von einem Außenumfangsabschnitt der Endwand 15a erstreckt. Die Richtung, in der sich die Achse der Umfangswand 15b erstreckt, stimmt mit der Axialrichtung der Drehwelle 12 überein, in der sich eine Achse L1 erstreckt. Die Umfangswand 15b umfasst ein Öffnungsende, das ein Innengewindeloch 15c umfasst. Das Motorgehäuseelement 15 umfasst einen Sauganschluss 15h. Der Sauganschluss 15h liegt an einem Abschnitt der Umfangswand 15b, der näher bei der Endwand 15a ist. Der Sauganschluss 15h verbindet die Innenseite und die Außenseite des Motorgehäuseelements 15 miteinander.
Ein zylindrischer Buckel 15f steht von der Innenfläche der Endwand 15a vor. Ein Ende (d. h. einen Basalende) der Drehwelle 12 ist in den Buckel 15f eingesetzt. Ein Lager 19 ist zwischen der Innenumfangsfläche des Buckels 15f und der Außenumfangsfläche des Basalendes der Drehwelle 12 vorgesehen. Das Lager 19 ist beispielsweise ein Wälzlager. Das Basalende der Drehwelle 12 ist durch das Lager 19 drehbar an dem Motorgehäuseelement 15 gestützt.
Wie in 2 gezeigt, umfasst das Wellenstützgehäuseelement 18 einen zylindrischen Körper 20. Der Körper 20 umfasst eine plattenförmige Endwand 21 und eine zylindrische Umfangswand 22, die sich von einem Außenumfangsabschnitt der Endwand 21 erstreckt. Die Endwand 21 des Körpers 20 umfasst einen Zentralabschnitt, der ein Einsetzloch 21h umfasst, durch das die Drehwelle 12 eingesetzt ist. Somit umfasst das Wellenstützgehäuseelement 18 das Einsetzloch 21h, das kreisförmig ist und durch das die Drehwelle 12 eingesetzt ist. Das Einsetzloch 21h erstreckt sich durch die Endwand 21 in deren Dickenrichtung. Die Achse des Einsetzlochs 21h stimmt mit der Achse der Umfangswand 22 überein.
Das Wellenstützgehäuseelement 18 umfasst einen ringförmigen Flansch 23, der sich auswärts in der Radialrichtung der Drehwelle 12 von einem Ende der Umfangswand 22 des Körpers 20 an einer der Endwand 21 entgegengesetzten Seite erstreckt. Eine Endfläche 23a des Flansches 23, die näher bei der Endwand 21 ist, umfasst eine ringförmige erste Fläche 231a und eine ringförmige zweite Fläche 232a, die sich in der Radialrichtung der Drehwelle 12 erstrecken. Die erste Fläche 231a setzt sich von der Außenumfangsfläche der Umfangswand 22 fort und erstreckt sich in der Radialrichtung der Drehwelle 12 von dem Ende der Außenumfangsfläche der Umfangswand 22 an der der Endwand 21 entgegengesetzten Seite. Die zweite Fläche 232a liegt auswärts der ersten Fläche 231a in der Radialrichtung der Drehwelle 12 und liegt weiter entfernt von der Endwand 21 als die erste Fläche 231a in der Axialrichtung der Drehwelle 12. Die Außenumfangskante der ersten Fläche 231a an der Außenseite in der Radialrichtung der Drehwelle 12 und die Innenumfangskante der zweiten Fläche 232a an der Innenseite in der Radialrichtung der Drehwelle 12 sind miteinander durch eine ringförmige Stufenfläche 233a verbunden, die sich in der Axialrichtung der Drehwelle 12 erstreckt.
Die zweite Fläche 232a des Flansches 23 ist einer Öffnungsendfläche 15e der Umfangswand 15b des Motorgehäuseelements 15 zugewandt. Der Außenumfangsabschnitt des Flansches 23 umfasst ein Bolzeneinsetzloch 23h. Das Bolzeneinsetzloch 23h erstreckt sich durch den Flansch 23 in der Dickenrichtung. Das Bolzeneinsetzloch 23h öffnet sich in der zweiten Fläche 232a des Flansches 23. Das Bolzeneinsetzloch 23h ist mit dem Innengewindeloch 15c des Motorgehäuseelements 15 verbunden. Das Motorgehäuseelement 15 und das Wellenstützgehäuseelement 18 definieren eine Motorkammer 24, die in dem Gehäuse 11 umfasst ist. Ein Kältemittel wird in die Motorkammer 24 von dem äußeren Kältemittelkreis 25 durch den Sauganschluss 15h gesaugt. Somit ist die Motorkammer 24 eine Saugkammer, in die ein Kältemittel von dem Sauganschluss 15h gesaugt wird. Ein Kältemittel wird in den Sauganschluss 15h gesaugt.
Eine Endfläche 12e an einer distalen Seite der Drehwelle 12 liegt innerhalb der Umfangswand 22 des Körpers 20. Ein Lager 26 ist zwischen der Innenumfangsfläche der Umfangswand 22 und der Außenumfangsfläche der Drehwelle 12 vorgesehen. Das Lager 26 ist beispielsweise ein Wälzlager. Die Drehwelle 12 ist durch das Lager 26 drehbar an dem Wellenstützgehäuseelement 18 gestützt. Somit stützt das Wellenstützgehäuseelement 18 die Drehwelle 12 drehbar.
Wie in 1 gezeigt, ist der Elektromotor 14 in der Motorkammer 24 untergebracht. Somit beherbergt das Motorgehäuseelement 15 den Elektromotor 14. Der Elektromotor 14 umfasst einen zylindrischen Stator 27 und einen Rotor 28, der innerhalb des Stators 27 angeordnet ist. Der Rotor 28 dreht sich einstückig mit der Drehwelle 12. Der Stator 27 umgibt den Rotor 28. Der Rotor 28 umfasst einen Rotorkern 28a der an der Drehwelle 12 fixiert ist und Dauermagneten (nicht gezeigt), die in dem Rotorkern 28a liegen. Der Stator 27 umfasst einen zylindrischen Statorkern 27a, der an der Innenumfangsfläche der Umfangswand 15b des Motorgehäuseelements 15 fixiert ist, und eine Spule 27b, die um den Statorkern 27a gewickelt ist. Wenn eine elektrische Leistung, die durch eine Invertervorrichtung (nicht gezeigt) gesteuert wird, der Spule 27b zugeführt wird, dreht sich der Rotor 28, sodass sich die Drehwelle 12 einstückig mit dem Rotor 28 dreht.
Das Zwischengehäuseelement 17 umfasst eine plattenförmige Endwand 17a und eine zylindrische Umfangswand 17b, die sich von einem Außenumfangsabschnitt der Endwand 17a erstreckt. Die Richtung, in die sich die Achse der Umfangswand 17b erstreckt, stimmt mit der Axialrichtung der Drehwelle 12 überein. Eine Öffnungsendfläche 17c der Umfangswand 17b des Zwischengehäuseelements 17 ist einer Endfläche 23b des Flansches 23 an einer Seite zugewandt, die zu der Endwand 21 entgegengesetzt ist. Das Zwischengehäuseelement 17 umfasst einen Außenumfangsabschnitt, der ein Bolzeneinsetzloch 17h umfasst, das mit dem Bolzeneinsetzloch 23h des Flansches 23 verbunden ist. Das Bolzeneinsetzloch 17h erstreckt sich durch die Endwand 17a und die Umfangswand 17b.
Das Abgabegehäuseelement 16 hat die Form eines Blocks. Das Abgabegehäuseelement 16 ist an einer Endfläche der Endwand 17a des Zwischengehäuseelements 17 an einer zu der Umfangswand 17b entgegengesetzten Seite durch eine plattenförmige Dichtung angebracht. Die Dichtung 29 dichtet einen Bereich zwischen dem Abgabegehäuseelement 16 und dem Zwischengehäuseelement 17. Die Dichtung 29 umfasst einen Außenumfangsabschnitt, der ein Bolzeneinsetzloch 29h umfasst, das mit dem Bolzeneinsetzloch 17h des Zwischengehäuseelements 17 verbunden ist. Ferner umfasst das Abgabegehäuseelement 16 einen Außenumfangsabschnitt, der ein Bolzeneinsetzloch 16h umfasst, das mit dem Bolzeneinsetzloch 29h der Dichtung 29 verbunden ist.
Ein Bolzen 30, der durch die Bolzeneinsetzlöcher 16h, 17h, 23h, 29h tritt, ist in dem Innengewindeloch 15c des Motorgehäuseelements 15 befestigt. Dies verbindet das Wellenstützgehäuseelement 18 mit der Umfangswand 15b des Motorgehäuseelements 15 und verbindet das Zwischengehäuseelement 17 mit dem Flansch 23 des Wellenstützgehäuseelements 18. Ferner verbindet dies das Abgabegehäuseelement 16 mit dem Zwischengehäuseelement 17, wobei die Dichtung 29 dazwischenliegt. Somit sind das Motorgehäuseelement 15, das Wellenstützgehäuseelement 18, das Zwischengehäuseelement 17 und das Abgabegehäuseelement 16 in dieser Reihenfolge in der Axialrichtung der Drehwelle 12 angeordnet.
Der Flansch 23 ist zwischen der Umfangswand 17b des Zwischengehäuseelements 17 und der Umfangswand 15b des Motorgehäuseelements 15 gehalten. Eine plattenförmige Dichtung (nicht gezeigt) ist zwischen dem Außenumfangsabschnitt des Flansches 23 und der Öffnungsendfläche 15e der Umfangswand 15b des Motorgehäuseelements 15 angeordnet. Die Dichtung dichtet einen Bereich zwischen dem Flansch 23 und der Umfangswand 15b des Motorgehäuseelements 15. Ferner ist eine plattenförmige Dichtung (nicht gezeigt) zwischen dem Außenumfangsabschnitt des Flansches 23 und der Öffnungsendfläche 17c der Umfangswand 17b des Zwischengehäuseelements 17 angeordnet. Die Dichtung dichtet einen Bereich zwischen dem Flansch 23 und der Umfangswand 17b des Zwischengehäuseelements 17.
Wie in 2 gezeigt, umfasst der Verdichtungsmechanismus 13 eine Festspirale 31 und eine bewegbare Spirale 32, die der Festspirale 31 zugewandt ist. Die Festspirale 31 und die bewegbare Spirale 32 sind innerhalb der Umfangswand 17b des Zwischengehäuseelements 17 angeordnet. Somit bedeckt die Umfangswand 17b des Zwischengehäuseelements 17 den Verdichtungsmechanismus 13 an der radial äußeren Seite der Drehwelle 12. Somit umgibt die Umfangswand 17b den Verdichtungsmechanismus 13. Die Festspirale 31 und die bewegbare Spirale 32 sind in dem Gehäuse 11 untergebracht.
Die Festspirale 31 ist an dem Gehäuse 11 fixiert. Die Festspirale 31 liegt näher bei der Endwand 17a des Zwischengehäuseelements 17 als die bewegbare Spirale 32 in der Axialrichtung der Drehwelle 12. Die Festspirale 31 umfasst eine scheibenförmige Festbasisplatte 31a und eine Festspiralwand 31b, die sich aufrecht von der Festbasis 31a in Richtung einer zu der Endwand 17a des Zwischengehäuseelements 17 entgegengesetzten Seite erstreckt. Die Festspirale 31 umfasst ferner eine zylindrische Festaußenumfangswand 31c, die sich von einem Außenumfangsabschnitt der Festbasisplatte 31a erstreckt. Die Festaußenumfangswand 31c umgibt die Festspiralwand 31b. Die Festaußenumfangswand 31c umfasst eine Öffnungsendfläche, die an der der Festbasisplatte 31a entgegengesetzten Seite einer Distalendfläche der Festspiralwand 31 liegt.
Wie in 2 und 3 gezeigt, umfasst die bewegbare Spirale 32 eine scheibenförmige bewegbare Basisplatte 32a, die der Festbasisplatte 31a zugewandt ist, und eine bewegbare Spiralwand 32b, die sich aufrecht von der bewegbaren Basisplatte 32a in Richtung der Festbasisplatte 31a erstreckt. Die Festspiralwand 31b und die bewegbare Spiralwand 32b kämmen miteinander. Somit kämmt die bewegbare Spirale 32 mit der Festspirale 31. Die bewegbare Spiralwand 32b liegt innerhalb der Festaußenumfangswand 31c. Die Distalendfläche der Festspiralwand 31b ist in Berührung mit der bewegbaren Basisplatte 32a und die Distalendfläche der bewegbaren Spiralwand 32b ist in Berührung mit der Festbasisplatte 31a. Die Festbasisplatte 31a, die Festspiralwand 31b, die Festaußenumfangswand 31c, die bewegbare Basisplatte 32a und die bewegbare Spiralwand 32b definieren Verdichtungskammern 33, die das angesaugte Kältemittel verdichten. Somit sind die Verdichtungskammern 33 zwischen der Festspirale 31 und der bewegbaren Spirale 32 definiert. Der Verdichtungsmechanismus 13 umfasst die Verdichtungskammern 33, die das angesaugte Kältemittel verdichten, wenn die Festspirale 31 mit der bewegbaren Spirale 32 kämmt. Dann gibt der Verdichtungsmechanismus 13 das verdichtete Kältemittel ab.
Wie in 2 gezeigt, umfasst die Festbasisplatte 31a einen Zentralabschnitt, der einen kreisförmigen Abgabeanschluss 31h umfasst. Der Abgabeanschluss 31h erstreckt sich durch die Festbasisplatte 31a in der Dickenrichtung. Der Abgabeanschluss 31h öffnet sich in einer Außenendfläche 31e. Die Außenendfläche 31e ist eine Endfläche der Festbasisplatte 31a an einer der Festspiralwand 31b entgegengesetzten Seite. Ein Abgabeventilmechanismus 34, der den Abgabeanschluss 31h öffnet und schließt, ist an der Außenfläche 31e der Festbasisplatte 31a angebracht.
Ein zylindrischer Buckel 32f steht von einer Endfläche 32e der bewegbaren Basisplatte 32a an der der Festbasisplatte 31a entgegengesetzten Seite vor. Die Axialrichtung des Buckels 32f stimmt mit der Axialrichtung der Drehwelle 12 überein. Vertiefungen 35 sind um den Buckel 32f der Endfläche 32e der bewegbaren Basisplatte 32a angeordnet. Die Vertiefungen 35 sind kreisförmig. Die Vertiefungen 35 sind an vorbestimmten Intervallen in der Umfangsrichtung der Drehwelle 12 angeordnet. Ein ringförmiges Ringelement 36 ist in jede Vertiefung 35 gepasst. Stifte 37, die jeweils in die Ringelemente 36 eingesetzt sind, stehen von einer Endfläche des Wellenstützgehäuseelements 18 vor, die dem Zwischengehäuseelement 17 zugewandt ist.
Die Festspirale 31 ist bezüglich des Wellenstützgehäuseelements 18 in einem Zustand positioniert, bei dem die Festspirale 31 darin beschränkt ist, sich um die Achse L1 der Drehwelle 12 innerhalb der Umfangswand 17b des Zwischengehäuseelements 17 zu drehen. Die Endfläche des Wellenstützgehäuseelements 18, die dem Zwischengehäuseelement 17 zugewandt ist, ist in Berührung mit der Öffnungsendfläche der Festaußenumfangswand 31c. Die Festspirale 31 ist zwischen der Endfläche des Wellenstützgehäuseelements 18, die dem Zwischengehäuseelement 17 zugewandt ist, und der Endwand 17a des Zwischengehäuseelements 17 in Zwischenlage. Somit ist die Festspirale 31 innerhalb der Umfangswand 17b des Zwischengehäuseelements 17 in einem Zustand angeordnet, bei dem die Festspirale 31 darin beschränkt ist, sich in der Axialrichtung der Drehwelle 12 innerhalb der Umfangswand 17b des Zwischengehäuseelements 17 zu bewegen. Somit ist eine Endfläche der Endwand 17a des Zwischengehäuseelements 17, die zu der Umfangswand 17b benachbart ist, eine zugewandte Fläche 17e, die der Außenendfläche 31e der Festbasisplatte 31a zugewandt ist. Somit umfasst das Zwischengehäuseelement 17 die zugewandte Fläche 17e, die der Außenendfläche 31e der Festbasisplatte 31a zugewandt ist.
Eine exzentrische Welle 38 ist einstückig mit der Endfläche 12e der Drehwelle 12 an der Distalseite ausgebildet. Die exzentrische Welle 38 steht in Richtung der bewegbaren Spirale 32 von einer Position vor, die bezüglich der Achse L1 der Drehwelle 12 exzentrisch ist. Die Axialrichtung der exzentrischen Welle 38 stimmt mit der Axialrichtung der Drehwelle 12 überein. Die exzentrische Welle 38 ist in den Buckel 32f eingesetzt.
Eine Hülse 40, die mit einem Ausgleichsgewicht 39 integriert ist, ist an die Außenumfangsfläche der exzentrischen Welle 38 gepasst. Das Ausgleichsgewicht 39 ist einstückig mit der Hülse 40 ausgebildet. Das Ausgleichsgewicht 39 ist in der Umfangswand 22 des Wellenstützgehäuseelements 18 untergebracht. Die bewegbare Spirale 32 ist an der exzentrischen Welle 38 durch die Hülse 40 und ein Wälzlager 40a gestützt, sodass sie bezüglich der exzentrischen Welle 38 drehbar ist.
Die Drehung der Drehwelle 12 wird zu der bewegbaren Spirale 32 über die exzentrische Welle 38, die Hülse 40 und das Wälzlager 40a übertragen. Dies veranlasst die bewegbare Spirale 32 dazu, sich zu drehen. Wenn die Stifte 37 jeweils in Berührung mit den in den Innenumfangsflächen der Ringelemente 36 sind, wird die bewegbare Spirale 32 daran gehindert, sich zu drehen, und nur das Kreisen der bewegbaren Spirale 32 wird ermöglicht. Somit kreist die bewegbare Spirale 32, wenn sich die Drehwelle 12 dreht. Ferner verringert sich, wenn die bewegbare Spirale 32 mit der bewegbaren Spiralwand 32b in Berührung mit der Festspiralwand 31b kreist, das Volumen der Verdichtungskammer 33, wodurch ein Kältemittel verdichtet wird. Somit wird der Verdichtungsmechanismus 13 durch die Drehung der Drehwelle 12 angetrieben. Das Ausgleichsgewicht 39 tilgt eine Zentrifugalkraft, die auf die bewegbare Spirale 32 wirkt, wenn die bewegbare Spirale 32 kreist, wodurch der Betrag einer Unwucht bei der bewegbaren Spirale 32 reduziert wird.
Ein Teil der Innenumfangsfläche der Umfangswand 15b des Motorgehäuseelements 15 umfasst eine erste Nut 41. Die erste Nut 41 öffnet sich in dem Öffnungsende der Umfangswand 15b. Ferner umfasst der Außenumfangsabschnitt des Flansches 23 des Wellenstützgehäuseelements 18 ein erstes Loch 42, das mit der ersten Nut 41 verbunden ist. Das erste Loch 42 erstreckt sich durch den Flansch 23 in der Dickenrichtung. Darüber hinaus umfasst ein Teil der Innenumfangsfläche der Umfangswand 17b des Zwischengehäuseelements 17 eine zweite Nut 43, die mit dem ersten Loch 42 verbunden ist. Die Festaußenumfangswand 31c der Festspirale 31 umfasst ein zweites Loch 44, das sich durch die Festaußenumfangswand 31c in der Dickenrichtung erstreckt. Das zweite Loch 44 ist mit der zweiten Nut 43 verbunden. Das zweite Loch 44 ist mit dem äußersten Umfangsabschnitt der Verdichtungskammer 33 verbunden.
Dann tritt das Kältemittel in der Motorkammer 24 durch die erste Nut 41, das erste Loch 42, die zweite Nut 43 und das zweite Loch 44 und wird in den äußersten Umfangsabschnitt der Verdichtungskammer 33 gesaugt. Das in den äußersten Umfangsabschnitt der Verdichtungskammer 33 gesaugte Kältemittel wird in den Verdichtungskammern 33 durch das Kreisen der bewegbaren Spirale 32 verdichtet.
Das Gehäuse 11 umfasst eine Rückdruckkammer 45. Die Rückdruckkammer 45 liegt innerhalb der Umfangswand 22 des Wellenstützgehäuseelements 18. Somit liegt die Rückdruckkammer 45 an einer Position in dem Gehäuse 11 an der von der Festbasisplatte 31a entgegengesetzten Seite der bewegbaren Basisplatte 32a. Das Wellenstützgehäuseelement 18 definiert die Rückdruckkammer 45 und die Motorkammer 24.
Die bewegbare Spirale 32 umfasst einen Rückdruckeinführdurchlass 46, der sich durch die bewegbare Basisplatte 32a und die bewegbare Spiralwand 32b erstreckt und das Kältemittel in den Verdichtungskammern 33 in die Rückdruckkammer 45 einführt. Die Rückdruckkammer 45 hat einen höheren Druck als die Motorkammer 24, weil das Kältemittel in den Verdichtungskammern 33 in die Rückdruckkammer 45 durch den Rückdruckeinführdurchlass 46 eingeführt wird. Eine Erhöhung des Drucks der Rückdruckkammer 45 veranlasst die bewegbare Spirale 32 dazu, in Richtung der Festspirale 31 vorgespannt zu sein, sodass die Distalendfläche der bewegbaren Spiralwand 32b gegen die Festbasisplatte 31a gepresst wird.
Die Drehwelle 12 umfasst einen Welleninnendurchlass 47. Ein Ende (d. h. ein distales Ende) des Welleninnendurchlasses 47 öffnet sich in der Endfläche 12e der Drehwelle 12. Das andere Ende (d. h. das Basalende) des Welleninnendurchlasses 47 öffnet sich in einem Teil der Außenumfangsfläche der Drehwelle 12, die durch das Lager 19 gestützt ist. Somit verbindet der Welleninnendurchlass 47 die Rückdruckkammer 45 mit der Motorkammer 24.
Wie in 1 gezeigt, umfasst die Endwand 17a des Zwischengehäuseelements 17 einen Abgabedurchlass 51, der mit dem Abgabeanschluss 31h verbunden ist. Der Abgabedurchlass 51 öffnet sich in der Außenfläche der Endwand 17a des Zwischengehäuseelements 17. Die Endfläche des Abgabegehäuseelements 16, die näher bei dem Zwischengehäuseelement 17 ist, umfasst eine Abgabekammerdefiniervertiefung 52. Das Innere der Abgabekammerdefiniervertiefung 52 ist mit dem Abgabedurchlass 51 verbunden. Das Abgabegehäuseelement 16 umfasst einen Abgabeanschluss 53 und eine Öltrennkammer 54, die mit dem Abgabeanschluss 53 verbunden ist. Ferner umfasst das Abgabegehäuseelement 16 einen Durchlass 55, der das Innere der Abgabekammerdefiniervertiefung 52 mit der Öltrennkammer 54 verbindet. Die Öltrennkammer 54 umfasst einen Öltrennzylinder 56.
Das Zwischengehäuseelement 17 umfasst einen Einführanschluss 60. Ein Kältemittel, das einen Zwischendruck hat, wird in den Einführanschluss 60 von dem äußeren Kältemittelkreis 25 eingeführt. Ferner umfasst das Zwischengehäuseelement 17 eine Unterbringungsvertiefung 62. Die Unterbringungsvertiefung 62 ist mit dem Einführanschluss 60 verbunden. Die Unterbringungsvertiefung 62 liegt an der Endfläche des Zwischengehäuseelements 17, die näher bei dem Abgabegehäuseelement 16 ist. Die Unterbringungsvertiefung 62 hat von oben gesehen die Form eines im Allgemeinen rechtwinkligen Loches. Die Öffnung der Unterbringungsvertiefung 62 ist der Abgabekammerdefiniervertiefung 52 zugewandt.
Wie in 4 gezeigt, umfasst die Unterbringungsvertiefung 62 einen ersten Vertiefungsabschnitt 62a und einen zweiten Vertiefungsabschnitt 62b, der an einer Bodenfläche des ersten Vertiefungsabschnitts 62a liegt. Die Bodenfläche des ersten Vertiefungsabschnitts 62a umfasst zwei Innengewindelöcher 62h.
Gestaltung des Rückschlagventils 70
Wie in 5 gezeigt, umfasst der Scrollverdichter 10 ein Rückschlagventil 70. Das Rückschlagventil 70 ist in der Unterbringungsvertiefung 62 untergebracht. Somit beherbergt das Zwischengehäuseelement 17 das Rückschlagventil 70. Das Rückschlagventil 70 umfasst eine Ventilplatte 71, eine Membranventilausbildungsplatte 72 und eine Halterausbildungsplatte 73.
Die Ventilplatte 71 hat die Form einer flachen Platte. Die Ventilplatte 71 ist aus einem Metallmaterial, beispielsweise Eisen, hergestellt. Die Ventilplatte 71 ist entlang der Innenfläche des ersten Vertiefungsabschnitts 62a geformt. Die Ventilplatte 71 umfasst einen Zentralabschnitt, der ein einzelnes Ventilloch 71h umfasst. Das Ventilloch 71h ist von oben gesehen rechtwinklig. Das Ventilloch 71h erstreckt sich durch die Ventilplatte 71 in der Dickenrichtung. Die Ventilplatte 71 umfasst einen Außenumfangsabschnitt, der zwei Bolzeneinsetzlöcher 71a umfasst.
Die Membranventilausbildungsplatte 72 hat die Form einer dünnen flachen Platte. Die Membranventilausbildungsplatte 72 ist aus einem Metallmaterial, beispielsweise Eisen, hergestellt. Die Membranventilausbildungsplatte 72 ist entlang der Innenfläche des ersten Vertiefungsabschnitts 62a geformt. Die Membranventilausbildungsplatte 72 umfasst einen Außenrahmen 72a und ein Membranventil 72v, das von einem Teil einer Innenumfangskante des Außenrahmens 72a in Richtung eines Zentralabschnitts des Außenrahmens 72a vorsteht. Das Membranventil 72v ist von oben gesehen trapezförmig. Das Membranventil 72v umfasst ein Distalende, das so dimensioniert ist, dass es das Ventilloch 71h bedeckt. Dies ermöglicht es dem Membranventil 72v, das Ventilloch 71h zu öffnen und zu schließen. Der Außenrahmen 72a umfasst zwei Bolzeneinsetzlöcher 72h.
Die Halterausbildungsplatte 73 hat die Form einer dünnen flachen Platte. Die Halterausbildungsplatte 73 ist aus einem Kautschukmaterial hergestellt. Die Halterausbildungsplatte 73 ist entlang der Innenfläche des Vertiefungsabschnitts 62a geformt. Die Halterausbildungsplatte 73 umfasst einen Außenrahmen 73a und einen Halter 73v. Der Halter 73v steht auf eine gekrümmte Weise von einem Teil einer Innenumfangskante des Außenrahmens 73a vor und reguliert den Öffnungsgrad des Membranventils 72v. Der Halter 73v ist in dem zweiten Vertiefungsabschnitt 62b untergebracht. Der Außenrahmen 73a umfasst zwei Bolzeneinsetzlöcher 73h.
Die Halterausbildungsplatte 73, die Membranventilausbildungsplatte 72 und die Ventilplatte 71 sind in dieser Reihenfolge an der Bodenfläche des ersten Vertiefungsabschnitts 62a angeordnet. Wenn die Halterausbildungsplatte 73, die Membranventilausbildungsplatte 72 und die Ventilplatte 71 in dem ersten Vertiefungsabschnitt 62a angeordnet sind, überlappen die Bolzeneinsetzlöcher 71a, 72h, 73h einander. Wenn Befestigungsbolzen 74, die durch die Bolzeneinsetzlöcher 71a, 72h, 73h eingesetzt sind, in die Innengewindelöcher 62h geschraubt sind, sind die Halterausbildungsplatte 73, die Membranventilausbildungsplatte 72 und die Ventilplatte 71 an der Bodenfläche des ersten Vertiefungsabschnitts 62a befestigt.
Zwischendruckkammer 71
Wie in 6 gezeigt, öffnet sich der Einführanschluss 60 in der Innenfläche des ersten Vertiefungsabschnitts 62a und liegt an einer Position, die zu der Achse L1 der Drehwelle 12 senkrecht ist und näher bei dem Abgabegehäuseelement 16 ist als die Ventilplatte 71. Ein Deckelelement 65, das die Öffnung der Unterbringungsvertiefung 62 schließt, ist an dem Zwischengehäuseelement 17 angebracht. Das Deckelelement 65 umfasst eine plattenförmige Deckelelementendwand 65a und eine zylindrische Deckelelementumfangwand 65b, die sich von einem Außenumfangsabschnitt der Deckelelementendwand 65a erstreckt. Das Deckelelement 65 ist an dem Zwischengehäuseelement 17 mit Befestigungsbolzen 65c befestigt. Das Deckelelement 65 ist innerhalb der Abgabekammerdefiniervertiefung 52 angeordnet. Ein Abschnitt der Dichtung 29 wird dazu verwendet, einen Bereich zwischen dem Deckelelement 65 und dem Zwischengehäuseelement 17 zu dichten. Somit dichtet die Dichtung 29 einen Bereich zwischen dem Inneren der Unterbringungsvertiefung 62 und der Abgabekammerdefiniervertiefung 52.
Die Dichtung 29, die Abgabekammerdefiniervertiefung 52 und das Deckelelement 65 definieren eine Abgabekammer 68. Somit umfasst das Abgabegehäuseelement 16 die Abgabekammer 68. Die Unterbringungsvertiefung 62 ist der Abgabekammer 68 zugewandt. Ferner definieren die Dichtung 29, die Unterbringungsvertiefung 62 und das Deckelelement 65 die Zwischendruckkammer 61. Somit umfasst das Zwischengehäuseelement 17 die Zwischendruckkammer 61. Das Deckelelement 65 trennt die Zwischendruckkammer 61 von der Abgabekammer 68. Das Rückschlagventil 70 liegt in der Zwischendruckkammer 61.
Die Abgabekammer 68 ist mit dem Abgabedurchlass 51 verbunden. Das in den Verdichtungskammern 33 verdichtete Kältemittel wird in die Abgabekammer 68 abgegeben, über den Abgabeanschluss 31h und den Abgabedurchlass 51. Somit wird das Kältemittel, das einen Abgabedruck hat, von dem Verdichtungsmechanismus 13 in die Abgabekammer 68 abgegeben. Das zu der Abgabekammer 68 abgegebene Kältemittel strömt in die Öltrennkammer 54 durch den Durchlass 55. Das in dem Kältemittel enthaltene Öl wird von dem Kältemittel in der Öltrennkammer 54 durch den Öltrennzylinder 56 getrennt. Dann wird das Kältemittel, von dem das Öl getrennt wurde, von dem Abgabeanschluss 53 zu dem äußeren Kältemittelkreis 25 abgegeben. Somit wird das Kältemittel aus dem Abgabeanschluss 53 abgegeben.
Das Innere der Zwischendruckkammer 61 ist durch die Ventilplatte 71 in eine erste Kammer 611, die mit dem Einführanschluss 60 verbunden ist, und eine zweite Kammer 612 unterteilt, die näher bei der Bodenfläche des ersten Vertiefungsabschnitts 62a liegt als die Ventilplatte 71. Die erste Kammer 611 ist durch die Ventilplatte 71, die Innenfläche des ersten Vertiefungsabschnitts 62a und das Deckelelement 65 definiert. Die zweite Kammer 612 ist durch die Ventilplatte 71 und den zweiten Vertiefungsabschnitt 62b definiert. Ein Bereich zwischen der ersten Kammer 611 und der zweiten Kammer 612 ist durch den Außenrahmen 73a der Halterausbildungsplatte 73 gedichtet. Das Dichten zwischen der ersten Kammer 611 und der zweiten Kammer 612 bei dem Außenrahmen 73a der Halterausbildungsplatte 73 wird durch ein Anziehen der Befestigungsbolzen 74 vorgesehen.
Ein Kältemittel, das den Zwischendruck hat, wird von dem äußeren Kältemittelkreis 25 über den Einführanschluss 60 in die Zwischendruckkammer 61 eingeführt. Der Zwischendruck ist höher als ein Ansaugdruck eines in die Verdichtungskammern 33 gesaugten Kältemittels und niedriger als der Abgabedruck eines von den Verdichtungskammern 33 abgegebenen Kältemittels.
Gestaltung eines Einspritzdurchlasses 80
Wie in 7 gezeigt, umfasst der Scrollverdichter 10 ein Paar Einspritzdurchlässe 80. Jeder Einspritzdurchlass 80 veranlasst ein Kältemittel, das den Zwischendruck hat, in der Zwischendruckkammer 61 dazu, in eine entsprechende Verdichtungskammer 33 eingeführt zu werden, die bei einem Verdichtungsvorgang ist. Somit sind die Verdichtungskammer 33 bei einem Verdichtungsvorgang und die Zwischendruckkammer 61 miteinander durch den Einspritzdurchlass 80 verbunden. Die Einspritzdurchlässe 80 umfassen einen stromaufwärtigen Durchlass 81, einen stromabwärtigen Durchlass 82 und einen Zwischendurchlass 83. Jeder stromaufwärtige Durchlass 81 öffnet sich in der Zwischendruckkammer 61. Jeder stromabwärtige Durchlass 82 öffnet sich in einer entsprechenden Verdichtungskammer 33. Jeder Zwischendurchlass 83 verbindet einen entsprechenden stromaufwärtigen Durchlass 81 mit einem entsprechenden stromabwärtigen Durchlass 82.
Die Endwand 17a des Zwischengehäuseelements 17 umfasst die stromaufwärtigen Durchlässe 81. Ein Ende (d.h. das stromaufwärtige Ende) eines jeden stromaufwärtigen Durchlasses 81 öffnet sich in der Bodenfläche des zweiten Vertiefungsabschnitts 62b. Somit ist das stromaufwärtige Ende eines jeden stromaufwärtigen Durchlasses 81 mit der zweiten Kammer 612 der Zwischendruckkammer 61 verbunden. Das andere Ende (d.h. das stromabwärtige Ende) eines jeden stromaufwärtigen Durchlasses 81 liegt innerhalb der Endwand 17a des Zwischengehäuseelements 17. Jeder stromaufwärtige Durchlass 81 ist kreisförmig. Achsen P1 der stromaufwärtigen Durchlässe 81 erstrecken sich parallel zueinander. Die Richtung, in der sich die Achse P1 eines jeden stromaufwärtigen Durchlasses 81 erstreckt, stimmt mit der Axialrichtung der Drehwelle 12 überein.
Die Festbasisplatte 31a umfasst die stromabwärtigen Durchlässe 82. Ein Ende (d.h. das stromabwärtige Ende) eines jeden stromabwärtigen Durchlasses 82 öffnet sich in einer Fläche der Festbasisplatte 31a, die zu der bewegbaren Spirale 32 benachbart ist. Somit ist das stromabwärtige Ende eines jeden stromabwärtigen Durchlasses 82 mit einer entsprechenden Verdichtungskammer 33 verbunden. Das andere Ende (d.h. das stromaufwärtige Ende) eines jeden stromabwärtigen Durchlasses 82 liegt innerhalb der Festbasisplatte 31a. Jeder stromabwärtige Durchlass 82 ist kreisförmig. Achsen P2 der stromabwärtigen Durchlässe 82 erstrecken sich parallel zueinander. Die Richtung, in der sich die Achsen P2 eines jeden stromabwärtigen Durchlasses 82 erstreckt, stimmt mit der Axialrichtung der Drehwelle 12 überein. Somit erstrecken sich die stromaufwärtigen Durchlässe 81 und die stromabwärtigen Durchlässe 82 in derselben Richtung.
Die Länge eines jeden stromaufwärtigen Durchlasses 81 ist im Wesentlichen gleich wie die Länge eines entsprechenden stromabwärtigen Durchlasses 82. Der stromaufwärtige Durchlass 81 hat einen größeren Lochdurchmesser als der stromabwärtige Durchlass 82. Somit hat der stromaufwärtige Durchlass 81 eine größere Querschnittsfläche als der stromabwärtige Durchlass 82.
Jeder Zwischendurchlass 83 umfasst einen ersten Zwischendurchlass 83a und einen zweiten Zwischendurchlass 83b. Die ersten Zwischendurchlässe 83a liegen in der Endwand 17a des Zwischengehäuseelements 17. Somit liegen die stromaufwärtigen Durchlässe 81 und die ersten Zwischendurchlässe 83a in dem Zwischengehäuseelement 17. Ein Ende (d.h. das stromaufwärtige Ende) eines jeden ersten Zwischendurchlasses 83a ist mit dem anderen Ende (dem stromabwärtigen Ende) eines entsprechenden stromaufwärtigen Durchlasses 81 verbunden. Die stromabwärtigen Enden der ersten Zwischendurchlässe 83a öffnen sich in der zugewandten Fläche 17e des Zwischengehäuseelements 17.
Die ersten Zwischendurchlässe 83a sind kreisförmig. Jeder erste Zwischendurchlass 83a hat einen größeren Lochdurchmesser als ein entsprechender stromaufwärtiger Durchlass 81. Der erste Zwischendurchlass 83a erstreckt sich schräg bezüglich der Richtung, in der sich die Achse P1 des stromaufwärtigen Durchlasses 81 erstreckt. Somit erstrecken sich die ersten Zwischendurchlässe 83a schräg bezüglich der Axialrichtung der Drehwelle 12. Die ersten Zwischendurchlässe 83a erstrecken sich voneinander weg von den stromaufwärtigen Durchlässen 81 jeweils in Richtung der zugewandten Fläche 17e des Zwischengehäuseelements 17. Die ersten Zwischendurchlässe 83a haben eine Länge, die länger ist als der stromaufwärtige Durchlass 81 und die länger ist als die stromabwärtigen Durchlässe 82.
Jeder zweite Zwischendurchlass 83b liegt in der Festbasisplatte 31a. Somit liegen die stromabwärtigen Durchlässe 82 und die zweiten Zwischendurchlässe 83b in der Festbasisplatte 31a. Ein Ende (d.h. das stromaufwärtige Ende) eines jeden zweiten Zwischendurchlasses 83b ist mit dem anderen Ende (d.h. dem stromaufwärtigen Ende) eines entsprechenden stromabwärtigen Durchlasses 82 verbunden. Das andere Ende (d.h. das stromabwärtige Ende) des zweiten Zwischendurchlasses 83b öffnet sich in der Außenendfläche 31e der Festbasisplatte 31a.
Jeder zweite Zwischendurchlass 83b ist kreisförmig. Der Lochdurchmesser eines jeden zweiten Zwischendurchlasses 83b ist gleich wie der Lochdurchmesser eines entsprechenden ersten Zwischendurchlasses 83a. Der zweite Zwischendurchlass 83b erstreckt sich schräg bezüglich der Richtung, in der sich die Achse P2 des stromabwärtigen Durchlasses 82 erstreckt. Somit erstreckt sich der zweite Zwischendurchlass 83b schräg bezüglich der Axialrichtung der Drehwelle 12. Die zweiten Zwischendurchlässe 83b erstrecken sich so, dass sie sich einander annähern, von den stromabwärtigen Durchlässen 82 jeweils in Richtung der Außenendfläche 31e der Festbasisplatte 31a.
Jeder Zwischendurchlass 83 ist durch Anordnen des Zwischengehäuseelements 17 und der Festspirale 31 zum In-Berührung-Bringen der zugewandten Fläche 17e des Zwischengehäuseelements 17 mit der Außenendfläche 31e der Festbasisplatte 31a und Verbinden des stromabwärtigen Endes eines jeden ersten Zwischendurchlasses 83a mit dem stromaufwärtigen Ende eines entsprechenden zweiten Zwischendurchlasses 83b definiert. Somit erstrecken sich die Zwischendurchlässe 83 schräg bezüglich der Axialrichtung der Drehwelle 12. Die Zwischendurchlässe 83 haben eine größere Querschnittsfläche als die stromaufwärtigen Durchlässe 81 und die stromabwärtigen Durchlässe 82. Ferner haben die Zwischendurchlässe 83 eine Länge, die länger ist als die stromaufwärtigen Durchlässe 81 und länger ist als die stromabwärtigen Durchlässe 82. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst ein jeder Einspritzdurchlass 80 einen Dämpferaufbau, d.h. einen Dämpfer. Der Dämpfer ist durch Herstellen der Querschnittsfläche des Zwischendurchlasses 83 größer als die des stromaufwärtigen Durchlasses 81 und des stromabwärtigen Durchlasses 82 ausgebildet. Anders gesagt ist der Dämpfer durch die Zwischendurchlässe 83 definiert, die eine größere Querschnittsfläche haben als die stromaufwärtigen Durchlässe 81 und die stromabwärtigen Durchlässe 82.
Betrieb
Der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform wird nun beschrieben.
Beispielsweise öffnet sich, während eines Hochlastbetriebs des Scrollverdichters 10, das Rückschlagventil 70, wenn ein Kältemittel, das den Zwischendruck hat, von dem externen Kältemittelkreis 25 in den Einführanschluss 60 eingeführt wird. Konkret tritt, wenn das Kältemittel, das den Zwischendruck hat, von dem externen Kältemittelkreis 25 in den Einführanschluss 60 eingeführt wird, das Kältemittel, das den Zwischendruck hat, durch den Einführanschluss 60, zum Strömen in die erste Kammer 611 in der Zwischendruckkammer 61 und zum Strömen in Richtung des Inneren des Ventillochs 71h.
Das Kältemittel, das den Zwischendruck hat und das in Richtung des Inneren des Ventillochs 71h geströmt ist, schiebt das Membranventil 72v weg. Als Ergebnis öffnet das Membranventil 72v das Ventilloch 71h, sodass das Rückschlagventil 70 geöffnet ist. Dann strömt das Kältemittel, das den Zwischendruck hat, in die zweite Kammer 612 der Zwischendruckkammer 61 durch das Ventilloch 71h und wird in jede von zwei der Verdichtungskammern 33, die in einem Vorgang einer Verdichtung sind, durch einen entsprechenden Einspritzdurchlass 80 eingeführt. Dies erhöht die Strömungsrate des Kältemittels in den Verdichtungskammern 33 und verbessert somit die Leistungsfähigkeit des Scrollverdichters 10 während des Hochlastbetriebs.
Das Rückschlagventil 70 wird geschlossen, um ein Kältemittel daran zu hindern, von den Einspritzdurchlässen 80 zu dem Einführanschluss 60 durch die Zwischendruckkammer 61 zu strömen. Konkret kehrt, wenn das Kältemittel, das den Zwischendruck hat, nicht mehr von dem externen Kältemittelkreis 25 in den Einführanschluss 60 eingeführt wird, das Membranventil 72v zu seiner ursprünglichen Position bevor es durch das Kältemittel weggeschoben wurde, das den Zwischendruck hat, zurück, wodurch es das Ventilloch 71h schließt. Dies veranlasst das Rückschlagventil 70 dazu, geschlossen zu werden. Dann wird das Kältemittel, das von den Verdichtungskammern 33 zu der zweiten Kammer 612 durch die Einspritzdurchlässe 80 geströmt ist, daran gehindert, durch das Ventilloch 71h zu der ersten Kammer 611 zu strömen, und das Kältemittel wird daran gehindert, von dem Einführanschluss 60 zu dem äußeren Kältemittelkreis 25 zurück zu strömen. Somit hindert das Rückschlagventil 70 das Kältemittel daran, von den Verdichtungskammern 33 zu der Zwischendruckkammer 61 durch die Einspritzdurchlässe 80 zurück zu strömen.
Bei dem Scrollverdichter 10 tritt ein Pulsieren in den Verdichtungskammern 33 aufgrund einer Druckfluktuation in den Verdichtungskammern 33 auf, die verursaucht wird, wenn ein Verdichtungshub eines Kältemittels in den Verdichtungskammern 33 durchgeführt wird. Da die Zwischendurchlässe 83 eine größere Querschnittsfläche haben als die stromaufwärtigen Durchlässe 81 und die stromabwärtigen Durchlässe 82 und eine Länge haben, die länger ist als die stromaufwärtigen Durchlässe 81 und die stromabwärtigen Durchlässe 82 wird eine Dämpferwirkung in den Zwischendurchlässen 83 des Einspritzdurchlasses 80 erzeugt. Demgemäß wird, selbst wenn das Pulsieren, das in den Verdichtungskammern 33 aufgetreten ist, versucht, zu der Zwischendruckkammer 61 durch den Einspritzdurchlass 80 übertragen zu werden, das Pulsieren effektiv durch Verwenden der Dämpferwirkung der Zwischendurchlässe 83 reduziert. Dies beschränkt das Auftreten eines Pulsierens in der Zwischendruckkammer 61 und beschränkt ein Vibrieren des Membranventils 72v des Rückschlagventils 70, das aus dem Pulsieren resultieren würde.
Vorteile
Die vorstehende Ausführungsform liefert die folgenden Vorteile.

(1) Jeder Einspritzdurchlass 80 umfasst den Dämpfer. Somit wird die Dämpferwirkung in jedem Einspritzdurchlass 80 erzeugt. Somit wird, selbst wenn ein Pulsieren in den Verdichtungskammern 33 aufgrund einer Druckfluktuation in den Verdichtungskammern 33 auftritt, die erzeugt wird, wenn der Verdichtungshub eines Kältemittels in den Verdichtungskammern 33 durchgeführt wird, und das Pulsieren, das in den Verdichtungskammern 33 erzeugt wird, versucht, zu der Zwischendruckkammer 61 durch die Einspritzdurchlässe 80 übertragen zu werden, das Pulsieren effektiv durch Verwenden der Dämpferwirkung reduziert. Somit wird das Auftreten eines Pulsierens in der Zwischendruckkammer 61 beschränkt. Als Ergebnis wird eine Geräuscherzeugung beschränkt, die aus dem in der Zwischendruckkammer 61 auftretenden Pulsieren resultieren würde.
(2) Der Dämpfer ist durch Herstellen der Querschnittsflächen der Zwischendurchlässe 83 größer als die der stromaufwärtigen Durchlässe 81 und der stromabwärtigen Durchlässe 82 ausgebildet. Anders gesagt ist der Dämpfer durch die Zwischendurchlässe 83 definiert, die eine größere Querschnittsfläche haben als die stromaufwärtigen Durchlässe 81 und die stromabwärtigen Durchlässe 82. Ein derartiger Dämpfer ist für die Einspritzdurchlässe 80 geeignet.
(3) Die Zwischendurchlässe 83 haben eine Länge, die länger ist als die stromaufwärtigen Durchlässe 81 und die stromabwärtigen Durchlässe 82. Demgemäß ist im Vergleich dazu, wenn beispielsweise die Längen der Zwischendurchlässe 83 kleiner als oder gleich wie die Längen der stromaufwärtigen Durchlässe 81 oder der stromabwärtigen Durchlässe 82 sind, die Dämpferwirkung in den Zwischendurchlässen 83 erhöht.
(4) Die Zwischendurchlässe 83 erstrecken sich schräg bezüglich der Axialrichtung der Drehwelle 12. Somit wird im Vergleich dazu, wenn sich die Zwischendurchlässe 83 in der Axialrichtung der Drehwelle 12 erstrecken, eine Erhöhung der Größe des Scrollverdichters 10 in der Axialrichtung der Drehwelle 12 beschränkt, selbst wenn die Zwischendurchlässe 83 verlängert sind. Dies maximiert die Länge eines jeden Zwischendurchlasses 83, während die Größe des Scrollverdichters 10 in der Axialrichtung der Drehwelle 12 reduziert wird, wobei die Dämpferwirkung in dem Zwischendurchlass 83 erhöht wird. Dies reduziert das Pulsieren weiter effektiv durch Verwenden der Dämpferwirkung in dem Zwischendurchlass 83.
(5) Die stromaufwärtigen Durchlässe 81 haben eine größere Querschnittsfläche als die stromabwärtigen Durchlässe 82. Demgemäß wird im Vergleich dazu, wenn beispielsweise die Querschnittsfläche eines jeden stromaufwärtigen Durchlasses 81 kleiner als oder gleich wie die eines entsprechenden stromabwärtigen Durchlasses 82 ist, ein kleinerer Betrag eines Druckverlusts erzeugt, wenn das Kältemittel, das den Zwischendruck hat, von der Zwischendruckkammer 61 zu den Verdichtungskammern 33 durch den Einspritzdurchlass 80 eingeführt wird.
(6) Jeder Zwischendurchlass 83 ist durch Anordnen des Zwischengehäuseelementes 17 und der Festspirale 31 zum In-Berührung-Bringen der zugewandten Fläche 17e des Zwischengehäuseelementes 17 mit der Außenendfläche 31e der Festbasisplatte 31a und Verbinden eines jeden ersten Zwischendurchlasses 83a mit einem entsprechenden zweiten Zwischendurchlass 83b definiert. Eine derartige Gestaltung ist geeignet für eine Gestaltung zum Ausbilden eines jeden der Einspritzdurchlässe 80, die die stromaufwärtigen Durchlässe 81, die stromabwärtigen Durchlässe 82 und die Zwischendurchlässe 83 umfassen.
(7) Ein Pulsieren wird effektiv durch Verwenden der Dämpferwirkung eines jeden Zwischendurchlasses 83 reduziert. Dies vermeidet Situationen, bei denen beispielsweise ein Pulsieren in einer Vibration einer äußeren Röhre des äußeren Kältekreises 25 resultiert, die ein Kältemittel, das den Zwischendruck hat, in den Einführanschluss 60 einführt.
(8) Das Auftreten eines Pulsierens in der Zwischendruckkammer 61 wird beschränkt. Somit wird die Vibration des Membranventils 72v des Rückschlagventils 70, die sich aus einem Pulsieren ergeben würde, beschränkt. Dies beschränkt die Geräuscherzeugung, die aus der Vibration des Membranventils 72v des Rückschlagventils 70 resultiert, die durch das in der Zwischendruckkammer 61 auftretende Pulsieren veranlasst werden würde.
(9) Die Vibration des Membranventils 72v des Rückschlagventils 70, die sich aus dem in der Zwischendruckkammer 61 auftretenden Pulsieren ergeben würde, ist beschränkt. Dies beschränkt Situationen, bei denen das Membranventil 72v des Rückschlagventils 70 unbeabsichtigt geöffnet und geschlossen wird. Somit wird die Lebensdauer des Rückschlagventils 70 verbessert.

Abwandlungen
Die vorstehende Ausführungsform kann wie folgt abgewandelt werden. Die vorstehende Ausführungsform und die folgenden Abwandlungen können kombiniert werden, solange die kombinierten Abwandlungen technisch konsistent miteinander bleiben.
Wie in 8 gezeigt, kann sich jeder Zwischendurchlass 83 in der Axialrichtung der Drehwelle 12 erstecken. In diesem Fall stimmt beispielsweise die Achse eines jeden ersten Zwischendurchlasses 83a mit der Achse P1 eines entsprechenden stromaufwärtigen Durchlasses 81 überein. Ferner stimmt die Achse eines jeden zweiten Zwischendurchlasses 83b mit der Achse P2 eines entsprechenden stromabwärtigen Durchlasses 82 überein. Ferner stimmen die Achse P1 eines jeden stromaufwärtigen Durchlasses 81 und die Achse P2 eines entsprechenden stromabwärtigen Durchlasses 82 miteinander überein.
Wie in 8 gezeigt, kann der Lochdurchmesser eines jeden stromaufwärtigen Durchlasses 81 gleich sein wie der eines entsprechenden stromabwärtigen Durchlasses 82. Somit kann die Querschnittsfläche eines jeden stromaufwärtigen Durchlasses 81 gleich sein wie die eines entsprechenden stromabwärtigen Durchlasses 82.
Bei der Ausführungsform kann der Lochdurchmesser eines jeden stromaufwärtigen Durchlasses 81 kleiner sein als der eines entsprechenden stromabwärtigen Durchlasses 82. Somit kann die Querschnittsfläche eines jeden stromaufwärtigen Durchlasses 81 kleiner sein als die eines entsprechenden stromabwärtigen Durchlasses 82.
Bei der Ausführungsform können sich beispielsweise die ersten Zwischendurchlässe 83a jeweils so erstrecken, dass sie sich einander von den stromaufwärtigen Durchlässen 81 in Richtung der zugewandten Fläche 17e des Zwischengehäuseelements 17 annähern. In diesem Fall erstrecken sich die zweiten Zwischendurchlässe 83b jeweils voneinander weg, von den stromabwärtigen Durchlässen 82 in Richtung der Außenendfläche 31e der Festbasisplatte 31a. Jeder Zwischendurchlass 83 ist durch Anordnen des Zwischengehäuseelements 17 und der Festspirale 31 zum In-BerührungBringen der zugewandten Fläche 17e des Zwischengehäuseelements mit der Außenendfläche 31e der Festbasisplatte 31a und Verbinden des stromabwärtigen Endes eines jeden ersten Zwischendurchlasses 83a mit dem stromaufwärtigen Ende eines entsprechenden zweiten Zwischendurchlasses 83b definiert. Die Zwischendurchlässe können sich schräg bezüglich der Axialrichtung der Drehwelle 12 auf diese Weise erstrecken.
Bei der Ausführungsform müssen beispielsweise die zwei Zwischendurchlässe 83b nicht in der Festbasisplatte 31a definiert sein. Stattdessen können die gesamten Zwischendurchlässe 83 in dem Zwischengehäuseelement 17 definiert sein.
Bei der Ausführungsform müssen beispielsweise die ersten Zwischendurchlässe 83a nicht in dem Zwischengehäuseelement 17 definiert sein. Stattdessen können die gesamten Zwischendurchlässe 83 in der Festbasisplatte 31a definiert sein.
Bei der Ausführungsform kann der Dämpfer derart gestaltet sein, dass beispielsweise die Einspritzdurchlässe 80 jeweils nicht die stromaufwärtigen Durchlässe 81 umfassen und sich die Zwischendurchlässe 83 in der Zwischendruckkammer 61 öffnen. Dies ermöglicht es den Zwischendurchlässen 83, die Dämpferwirkung zu erzeugen.
Bei der Ausführungsform kann der Dämpfer derart gestaltet sein, dass beispielsweise der Einspritzdurchlass 80 die stromabwärtigen Durchlässe 82 nicht umfasst und sich die Zwischendurchlässe 83 in der Verdichtungskammer 33 öffnen. Dies ermöglicht es den Zwischendurchlässen 83, die Dämpferwirkung zu erzeugen.
Bei der Ausführungsform kann der Scrollverdichter 10 derart gestaltet sein, dass die Umfangswand 17b des Zwischengehäuseelementes 17 den Verdichtungsmechanismus 13 nicht an der radial äußeren Seite der Drehwelle 12 bedeckt. Beispielweise kann die Festspiralwand 31b von der Innenfläche der Endwand 17a des Zwischengehäuseelementes 17 vorstehen und die Umfangswand 17b des Zwischengehäuseelements 17 kann als eine Festaußenumfangswand funktionieren, die die Festspiralwand 31b umgibt. Das heißt, ein Teil des Zwischengehäuseelements 17 kann als die Festspirale 31 wirken. In diesem Fall ist der Teil des Zwischengehäuseelements 17, der als die Festspirale 31 wirkt, in dem Verdichtungsmechanismus 13 umfasst.
Bei der Ausführungsform ist die Form eines jeden Membranventils 72v nicht besonders beschränkt. Kurz gesagt muss der distale Endabschnitt des Membranventils 72v lediglich derart geformt sein, dass das Ventilloch 71h geöffnet und geschlossen werden kann.
Bei der Ausführungsform ist die Form eines jeden Ventillochs 71h nicht besonders beschränkt. In diesem Fall muss die Form des distalen Endabschnitts des Membranventils 72v geändert werden, sodass das Ventilloch 71h geöffnet und geschlossen werden kann.
Bei der Ausführungsform muss das Rückschlagventil 70 das Membranventil 72v nicht umfassen. Beispielsweise kann das Rückschlagventil 70 ein Spulenventil umfassen. Das Spulenventil bewegt sich zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position hin und her, auf Grundlage der Beziehung zwischen der Vorspannkraft einer Spiralfeder und des Drucks eines Kältemittels, das den Zwischendruck hat, von dem Einführanschluss 60. Somit kann, wenn das Rückschlagventil 70 das Kältemittel daran hindert, von den Verdichtungskammern 33 zu der Zwischendruckkammer 61 durch die Einspritzdurchlässe 80 zurück zu strömen, das Rückschlagventil 70 eine beliebige Gestaltung haben.
Bei der Ausführungsform muss ein jeder Einspritzdurchlass 80 nicht die Form eines kreisförmigen Loches haben und kann beispielweise die Form eines elliptischen Loches oder eines quadratischen Loches haben.
Bei der Ausführungsform muss der Scrollverdichter 10 nicht durch den Elektromotor 14 angetrieben werden und kann beispielsweise durch die Kraftmaschine eines Fahrzeugs angetrieben werden.
Bei der Ausführungsform wird der Scrollverdichter 10 bei einer Fahrzeugklimaanlage verwendet. Stattdessen kann der Scrollverdichter 10 beispielsweise an einem Brennstoffzellenelektrofahrzeug zum Verdichten einer Luft (eines Fluids) montiert sein, das unter Verwendung des Verdichtungsmechanismus 13 einer Brennstoffzelle zugeführt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 6197679 [0004]

Claims

Scrollverdichter, der aufweist: ein Gehäuse, das einen Sauganschluss, in den ein Kältemittel gesaugt wird, und einen Abgabeanschluss umfasst, aus dem das Kältemittel abgegeben wird; eine Drehwelle, die in dem Gehäuse untergebracht ist und durch das Gehäuse gestützt ist, sodass sie um eine Drehachse drehbar ist; und einen Verdichtungsmechanismus, der in dem Gehäuse untergebracht ist, wobei der Verdichtungsmechanismus eine Festspirale, die an dem Gehäuse fixiert ist, und eine bewegbare Spirale umfasst, die dazu gestaltet ist, zu kreisen, wenn sich die Drehwelle dreht, wobei der Verdichtungsmechanismus eine Verdichtungskammer umfasst, die dazu gestaltet ist, das angesaugte Kältemittel zu verdichten, wenn die Festspirale mit der bewegbaren Spirale kämmt, das Gehäuse eine Zwischendruckkammer umfasst, in die ein Kältemittel, das einen Zwischendruck hat, von einem äußeren Kältemittelkreis eingeführt wird, wobei der Zwischendruck höher ist als ein Ansaugdruck des in die Verdichtungskammer gesaugten Kältemittels und niedriger ist als ein Abgabedruck des aus der Verdichtungskammer abgegeben Kältemittels, die Zwischendruckkammer und die Verdichtungskammer bei einem Verdichtungsvorgang miteinander durch einen Einspritzdurchlass verbunden sind, und der Einspritzdurchlass einen Dämpfer umfasst.
Scrollverdichter gemäß Anspruch 1, wobei der Einspritzdurchlass umfasst: einen stromaufwärtigen Durchlass, der sich in der Zwischendruckkammer öffnet; einen stromabwärtigen Durchlass, der sich in der Verdichtungskammer öffnet; und einen Zwischendurchlass, der den stromaufwärtigen Durchlass mit dem stromabwärtigen Durchlass verbindet, und der Dämpfer durch den Zwischendurchlass definiert ist, wobei der Zwischendurchlass eine größere Querschnittsfläche hat als der stromaufwärtige Durchlass und der stromabwärtige Durchlass.
Scrollverdichter gemäß Anspruch 2, wobei der Zwischendurchlass eine Länge hat, die länger ist als der stromaufwärtige Durchlass und der stromabwärtige Durchlass.
Scrollverdichter gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei der Zwischendurchlass sich schräg bezüglich einer Axialrichtung der Drehwelle erstreckt.
Scrollverdichter gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der stromaufwärtige Durchlass eine größere Querschnittsfläche hat als der stromabwärtige Durchlass.
Scrollverdichter gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Zwischendurchlass umfasst: einen ersten Zwischendurchlass, der mit dem stromaufwärtigen Durchlass verbunden ist; und einen zweiten Zwischendurchlass, der mit dem stromabwärtigen Durchlass verbunden ist, die Festspirale umfasst: eine Festbasisplatte; und eine Festspiralwand, die aufrecht von der Festbasisplatte angeordnet ist, das Gehäuse eine zugewandte Fläche umfasst, die einer Außenendfläche der Festbasisplatte zugewandt ist, wobei die Außenendfläche eine Endfläche an einer zu der Festspiralwand entgegengesetzten Seite ist, das Gehäuse den stromaufwärtigen Durchlass und den ersten Zwischendurchlass umfasst, der erste Zwischendurchlass sich in der zugewandten Fläche öffnet, die Festbasisplatte den zweiten Zwischendurchlass und den stromabwärtigen Durchlass umfasst, der zweite Zwischendurchlass sich in der Außenendfläche öffnet, und der Zwischendurchlass durch Anordnen des Gehäuses und der Festspirale zum In-Berührung-Bringen der zugewandten Fläche mit der Außenendfläche und Verbinden des ersten Zwischendurchlasses mit dem zweiten Zwischendurchlass definiert ist.