DE3629516A1 - Dicht abgeschlossener spiralkompressor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen dicht abgeschlossenen Spiralkompressor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei einem solchen, aus der US-PS 44 62 772 bekannten hermetisch abgeschlossenen Spiralkompressor ist ein Kanal für ein Kältemittelgas so ausgebildet, daß es sich zu einem Abschnitt nach unten in die Nähe des Endes einer Wicklung am oberen Abschnitt eines Elektromotors erstreckt, so daß die Trennung von Öl, das in dem Kältemittel suspendiert ist, von der Wirkung der Geschwindigkeitsänderung des Kältemittels abhängt, wenn dieses auf das obere Ende des Motors trifft, wobei daraus eine Verringerung der Geschwindigkeit des Kältemittels um den äußeren Umfang herum und am unteren Abschnitt des Motors resultiert. Da jedoch bei dieser Ölabtrennung die im Kältemittel enthaltene Ölmenge groß ist, kommt Öl an dem oberen Abschnitt des Motors zum Stillstand, so daß das Kältemittelgas auf das stillstehende Öl trifft. Dies führt nicht nur zu einer unzureichenden Trennung von Öl und Kältemittel, sondern auch zu einem unerwünschten "Hochblasen" des Öls, was zur Folge hat, daß ein nicht zu kleiner Teil des Schmieröls in unerwünschter Weise aus dem hermetisch abgeschlossenen Kompressor ausgetragen wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, den Spiralkompressor der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die aus dem Kompressor ausgetragene Ölmenge verringert wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem hermetisch abgeschlossenen Spiralkompressor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Kompressorabschnitt und der Elektromotorabschnitt an einem gemeinsamen Rahmen befestigt sind, über den sie in dem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse fest montiert sind. Der Rahmen hat eine Vielzahl von Motorhalteschenkeln und eine Hauptlagernabe auf einer Seite des Rahmens angrenzend an den Elektromotorabschnitt. Die Hauptlagernabe und die Schenkel sind miteinander durch eine Vielzahl von Verstärkungsrippen verbunden. Die Rippen und die Schenkel wirken so zusammen, daß eine Vielzahl von konkaven Räumen gebildet wird, die miteinander an ihren unteren Abschnitten in Verbindung stehen. Die Förderöffnung mündet in den einen der konkaven Räume, während jeder der anderen konkaven Räume mit seinem oberen Abschnitt mit wenigstens einem der Fluidkanäle in Verbindung steht.

Die Verstärkungsrippen können radial angeordnet werden.

Der Fluidkanal kann als gekrümmter Kanal ausgebildet sein, der sich längs der Innenfläche der Wand des hermetisch abgeschlossenen Gehäuses erstreckt.

Die Fluidkanäle können weiterhin verschiedene Querschnittsflächen haben.

Der Kanal kann als bogenförmige Nut in der äußeren Umfangsfläche des Kompressorabschnitts ausgebildet sein und sich längs dieser Fläche erstrecken.

Bei dem so gebauten hermetisch abgeschlossenen Spiralkompressor strömt das Kältemittelgas, das auf einen hohen Druck durch den Kompressorabschnitt verdichtet worden ist, über die Vielzahl von Fluidkanälen nach unten. Das in dem Kältemittel enthaltene Öl wird davon abgetrennt, wenn das Kältemittel zu der Förderöffnung läuft. Das abgetrennte Öl wird von den radialen Rippen abgeblockt, so daß es die Förderöffnung nicht erreichen kann. So wird die aus dem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse ausgetragene Ölmenge extrem klein.

Anhand von Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen hermetisch abgeschlossenen Spiralkompressor im Axialschnitt und

Fig. 2 den Schnitt II-II von Fig. 1.

Der in Fig. 1 und 2 gezeigte dichtabgeschlossene Spiralkompressor hat einen Spiralkompressorabschnitt 2, einen Motorabschnitt 3, eine Kurbelwelle 8 mit deren Verbindung und einen Rahmen 7. Diese Elemente sind in einem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse 1 aufgenommen. Ein am unteren Abschnitt des hermetisch abgeschlossenen Gehäuses 1 vorgesehener unterer Deckel 22 bildet einen Speicher für Schmieröl. Der Spiralkompressorabschnitt 2 hat ein stationäres Spiralelement 5 und ein Umlaufspiralelement 6, von denen jedes eine Stirnplatte und eine daran ausgebildete Spiralwand aufweist. Die Spiralelemente sind so zusammengefügt, daß ihre Spiralwände ineinandergreifen. Der Spiralkompressorabschnitt 2 hat weiterhin einen Rahmen 7, der an dem stationären Spiralelement 5 befestigt ist, das Umlaufspiralelement 6 umschließt und die Kurbelwelle 8 lagert. In eine Öffnung in der Rückseite der Stirnplatte des Umlaufspiralelements 6 ist ein Kurbelarm 9 der Kurbelwelle 8 eingeführt. Der Kurbelarm 9 hat einen sich ebenfalls drehenden Schaftlagerabschnitt 9 a und einen sich drehenden Mechanismus 10, der verhindert, daß sich das Umlaufspiralelement 6 um seine Achse dreht. Mit dem stationären Spiralelement 5 ist ein Ansaugrohr 11 verbunden, das mit dem Außenraum des Gehäuses 1 in Verbindung steht. Im Mittelabschnitt des stationären Spiralelements 5 ist eine Förderöffnung 12 vorgesehen. Der Kompressorabschnitt 2 sitzt im Press-Sitz in dem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse 1. Der Motorabschnitt 3 ist an dem Schenkelabschnitt 71 des in das hermetisch abgeschlossene Gehäuse 1 einzuführenden Rahmen 7 mit Bolzen 72 befestigt. Zwischen dem Kompressorabschnitt 2 und dem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse 1 ist außerdem eine Vielzahl von Fluidkanälen 131, 132 und 133 ausgebildet, die die Form einer Einkerbung haben. Zwischen einem oberen Deckel 21 des hermetisch abgeschlossenen Gehäuses 1 und der Oberseite des stationären Spiralelements 5 wird ein Förderraum 20 gebildet. Der Förderraum 20 steht mit einem Rahmen 134 über die Kanäle 131, 132 und 133 in Verbindung. Der Rahmen 134 steht seinerseits mit der Förderöffnung 161 in Verbindung. Der Schenkelabschnitt 71 des Rahmens 7 hat eine Vielzahl von Schenkeln zum Halten des Motors. Die Schenkel 71 erstrecken sich in Axialrichtung des Gehäuses 1 und haben im wesentlichen die gleiche Länge wie eine Hauptlagernabe 73, die sich vom Mittelabschnitt des Rahmens 7 aus erstreckt. Mit der Nabe 73 und den Basisenden der Schenkel des Schenkelabschnitts 71 sind in einem Stück eine Vielzahl von Verstärkungsrippen 74 ausgebildet, so daß die Nabe 73 mit den Schenkeln über diese Rippen 74 verbunden ist, während gleichzeitig zusammen mit der Nabe 73 und den Schenkeln eine Vielzahl von konkaven Räumen 75, 76, 77 und 78 gebildet werden, die miteinander an ihrem unteren Teil in Verbindung stehen. In den einen 78 dieser Räume mündet die Förderöffnung 161, die mit einem Förderrohr 16 verbunden ist. Wenigstens einer der Kanäle 131, 132 und 133 mündet in den oberen Abschnitt eines jeden der anderen Räume 75, 76 und 77. Bei der gezeigten Ausführungsform haben die Kanäle 131, 132 und 133 unterschiedliche Mündungsflächen, obwohl sie auch gleiche Mündungsflächen haben können. Diese Kanäle sind längs der Oberfläche der Innenwand des hermetisch abgeschlossenen Gehäuses 1 auf einem Bogenstück vorgesehen. Die Kanäle können auch die Form einer bogenförmigen bzw. gekrümmten Aussparung in der äußeren Umfangsfläche des Kompressorabschnitts 2 haben. Für den Anschluß der Energieversorgung ist eine Klemme 30 vorgesehen. Mit dem untersten Abschnitt der Kurbelwelle 8 ist ein Ölsaugrohr 81 vorgesehen, das einen Teil eines Ölpumpenabschnitts bildet. Das Ölansaugrohr 81 taucht mit seinem unteren Ende in Öl ein, das in dem Ölspeicher 4 auf der Innenseite des unteren Deckels 22 des Gehäuses 1 gespeichert ist. Das Ölansaugrohr 81 führt zu exzentrischen Ölkanalbohrungen 82 und 83, die Öl durch das Ölansaugrohr 81 aufgrund der Zentrifugalkraft nach oben saugen, die durch die Rotation der Kurbelwelle 8 entsteht. Dadurch wird Öl zu den Lagerabschnitten 84, 85 oder 9 a über die Ölkanäle 821 oder 831 gefördert. An der Kurbelwelle 8 ist ein Ausgleichsgewicht 90 befestigt. Wenn sich die Kurbelwelle 8 nach Einschalten des Motorabschnitts 3 dreht, führt das Umlaufspiralelement 6 eine Umlaufbewegung bezüglich des stationären Spiralelements 5 durch die rotierende Kurbelwelle und den Drehmechanismus so aus, daß ein von dem Ansaugrohr 11 angesaugtes Kältemittelgas komprimiert und durch die Förderöffnung 12 in das hermetisch abgeschlossene Gehäuse 1 gefördert wird. Das so geförderte Kältemittelgas strömt in den unteren Teil des Kompressorabschnitts 2 über die Vielzahl von Kanälen 131, 132 und 133, die zwischen dem Kompressorabschnitt 2 und dem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse 1 ausgebildet sind. Gleichzeitig strömt das Kältemittelgas mit einer niedrigen Geschwindigkeit längs der Wand des hermetisch abgeschlossenen Gehäuses 1. Das Öl in dem Kältemittelgas strömt längs der Innenfläche der Wand des luftdicht abgeschlossenen Gehäuses 1. Da sich der Motor 3 in Richtung des Pfeils 100 von Fig. 2 so dreht, daß das Kältemittelgas in Pfeilrichtung am unteren Abschnitt des Kompressorabschnitts 2 strömt, möchte das Öl in Umfangsrichtung fließen, wie dies durch den Pfeil veranschaulicht ist. Weil jedoch am unteren Teil des Kompressorabschnitts 2 die radialen Rippen 74 vorgesehen sind, wird der Umfangsstrom des Öls blockiert, so daß das Öl nicht leicht aus dem Kompressor über das Förderrohr 16 nach außen abströmen kann. Somit dienen die Rippen 74 dazu, daß verhindert wird, daß der Ölstrom längs der Innenwand des hermetisch abgeschlossenen Gehäuses 1 über das Förderrohr 16 abfließt.

Auf diese Weise ist es möglich, nicht nur auf billige Weise das in dem Kältemittel enthaltene Öl abzutrennen, sondern auch ein unerwünschtes "Hochblasen" auszuschließen, wodurch ein Entweichen von Öl nach außen aus dem Kompressor heraus unterbunden wird.

Claims (1)

1. Dicht abgeschlossener Spiralkompressor mit einem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse, mit einem Spiralkompressorabschnitt, der in einem oberen Teil des hermetisch abgeschlossenen Gehäuses angeordnet ist und ein Paar von Spiralelementen aufweist, von denen jedes eine Stirnplatte und ein Spiralwand hat, die an der Stirnplatte ausgebildet ist, wobei die Spiralelemente so zusammengefügt sind, daß ihre Spiralwände ineinandergreifen und zwischen sich und den Stirnplatten geschlossene Räume bilden, die fortschreitend ihr Volumen verringern, wenn sich die Räume zur Mitte des Kompressors hin als Folge einer relativen Umlaufbewegung zwischen den Spiralelementen bewegen, mit einem für den Antrieb des Spiralkompressorabschnitts vorgesehenen Elektromotorabschnitt, der im unteren Teil des hermetisch abgeschlossenen Gehäuses angeordnet ist, mit einem Ölspeicher in einem Bodenabschnitt des hermetisch abgeschlossenen Gehäuses, mit einer Förderöffnung in einem Abschnitt des hermetisch abgeschlossenen Gehäuses zwischen dem Kompressorabschnitt und dem Elektromotorabschnitt und mit wenigstens einem Fluidkanal, der im Außenumfang des Kompressorabschnitts ausgebildet ist und sich längs einer Innenfläche einer Wand des hermetisch abgeschlossenen Gehäuses so erstreckt, daß ein vom Kompressorabschnitt in einen Förderraum des hermetisch abgeschlossenen Gehäuses gefördertes komprimiertes Fluid in die Förderöffnung über den ersten Fluidkanal eingeführt wird, gekennzeichnet durch einen Rahmen (7), an dem der Kompressorabschnitt (2) und der Elektromotorabschnitt (3) befestigt sind, wobei in einem Teil des Rahmens (7) zwischen dem Kompressorabschnitt (2) und dem Elektromotorabschnitt (3) eine Vielzahl von konkaven Räumen (75, 76, 77, 78) ausgebildet sind, von denen einer direkt mit der Förderöffnung (161) in Verbindung steht, während jeder der anderen konkaven Räume mit wenigstens einem der Fluidkanäle (131, 132, 133) in Verbindung steht.