DE4092019C2

DE4092019C2 - Spiralverdichter

Info

Publication number: DE4092019C2
Application number: DE4092019A
Authority: DE
Inventors: Michio Yamamura; Syuichi Yamamoto; Shigeru Muramatsu
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-11-02
Filing date: 1990-11-02
Publication date: 1995-05-18
Anticipated expiration: 2010-11-03
Also published as: JPH03149391A; WO1991006770A1; KR920701683A; JP2639136B2; KR960001625B1; DE4092019T; US5215452A

Description

Die Erfindung betrifft einen Spiralverdichter mit einem geschlossenen Behälter, der in einem oberen Bereich einen Elek tromotor und in einem unteren Bereich einen Verdichtungsmecha nismus enthält, der durch den Elektromotor angetrieben wird, und der eine über dem Verdichtungsmechanismus angeordnete Schmierölwanne enthält, wobei der Verdichtungsmechanismus auf weist: ein stationäres Spiralelement mit einer stationären Spi ralwand, die mit einer stationären Endplatte einstückig ausge bildet ist, ein umlaufendes Spiralelement mit einer umlaufenden Spiralwand, die auf einer umlaufenden Endplatte ausgebildet ist und mit der stationären Spiralwand in Eingriff steht, um eine Vielzahl von Verdichtungskammern zu bilden; ein Rotationssperr element, das eine Drehung des umlaufenden Spiralelements ver hindert und nur eine Umlaufbewegung desselben ermöglicht; eine Kurbelwelle zum Antreiben des umlaufenden Spiralelements zu einer exzentrischen Umlaufbewegung; ein Hauptwellenlager, das eine an einem Ende der Kurbelwelle gebildete Hauptwelle in einem Lagerelement abstützt; eine umlaufende Antriebswelle, die an derjenigen Seite der umlaufenden Endplatte ausgebildet ist, die der umlaufenden Spiralwand gegenüberliegt, wobei diese um laufende Antriebswelle in ein exzentrisches Lager eingesetzt ist, das auf der Innenseite der Hauptwelle der Kurbelwelle exzentrisch angeordnet ist, wobei ein Ausstoßgas von dem Ver dichtungsmechanismus in einen Raum ausgestoßen wird, der die Kurbelwelle und den Elektromotor enthält.

Ein derartiger Spiralverdichter ist in der EP 0 322 894 A2 beschrieben. Bei diesem bekannten Spiralverdichter wird das Schmieröl den verschiedenen Lagern unter der Einwirkung des Gasdruckes zugeführt. Die den Lagern des Spiralverdichters pro Zeiteinheit zugeführte Schmierölmenge ist daher von dem in dem geschlossenen Behälter herrschenden Gasdruck abhängig. Dieser Umstand kann unter ungünstigen Betriebsbedingungen zu einem Mangel an Schmieröl und damit zu Lagerschäden führen.

Aus der DE 38 25 690 A1 ist es auch bereits bekannt, die Lager eines Spiralverdichters durch eine an der Antriebswelle angeordnete Ölförderpumpe mit Schmieröl zu versorgen. Die Öl förderpumpe ist dabei verhältnismäßig aufwendig als Trochoiden pumpe ausgebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsge mäßen Spiralverdichter dahingehend weiterzubilden, daß die den verschiedenen Lagern pro Zeiteinheit zugeführte Schmierölmenge von der Drehzahl der Kurbelwelle abhängt und von dem in dem ge schlossenen Behälter herrschenden Gasdruck nicht beeinflußt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Pumpenring einer Ölförderpumpe zwischen dem Umfang der umlau fenden Antriebswelle und einer in dem Lagerelement bezüglich des Mittelpunktes der Hauptwelle der Kurbelwelle konzentrisch ausgebildeten Pumpeninnenwand angeordnet ist, wobei zur Unter teilung in eine Ansaugseite und eine Auslaßseite zwischen dem Pumpenring und der Pumpeninnenwand ein in eine Nut des Pumpen ringes eingreifender Trennschieber angeordnet ist, daß sich ein Öleinlaßkanal durch das Lagerelement von der Schmierölwanne zur Ansaugseite der Ölförderpumpe erstreckt und daß der Ölaus laß der Ölförderpumpe mit einer an dem Ende der Hauptwelle an geordneten Ölauslaßkammer in Verbindung steht, von wo aus das Öl dem exzentrischen Lager der Antriebswelle und dem Haupt wellenlager zugeführt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittsansicht eines Spiralverdichters,

Fig. 2 und 3 eine Längs- und eine Querschnittsansicht, die wesentliche Teile desselben zeigen, und

Fig. 4(a) bis 4(c) eine teilweise geschnittene Vorderansicht, eine Vorderansicht und eine Aufsicht, die wesentliche Teile desselben zeigen.

Fig. 1 zeigt eine Längsschnittansicht eines elektrischen Spiralverdichters. Fig. 2 zeigt eine teilweise vergrößerte Ansicht des Verdichtungsmechanismus desselben. Fig. 3 zeigt eine detaillierte Schnittansicht der Ölförderpumpe desselben. Fig. 4 zeigt ein Detail der Ölzuführung zu dem Hauptwellenlager. Ein Verdichtungsmechanismus 2 ist in dem unteren inneren Abschnitt eines geschlossenen Behälters befestigt, und oberhalb desselben ist der Stator 4 eines elektrischen Motors 3 zum Antreiben des Mechanismus befestigt. Eine Kurbelwelle 6 zum Antreiben des Verdichtungsmechanismus 2 ist mit dem Rotor 5 dieses elektrischen Motors 3 verbunden. Derjenige Teil des unteren Abschnitts des geschlossenen Behälters 1, der um den Verdichtungsmechanismus 2 herum vorgesehen ist, ist als Schmierölwanne 7 ausgebildet. Der Verdichtungsmechanismus 2 umfaßt: Ein stationäres Spiralelement 10 mit einer stationären Spiralwand 9, die einstückig ausgebildet ist auf einer stationären Endplatte 8; ein umlaufendes Spiralelement 13 mit einer umlaufenden Spiralwand 11, die auf einer umlaufenden Endplatte 12 ausgebildet ist und mit der stationären Spiralwand 9 in Eingriff steht, um eine Vielzahl von Verdichtungskammern 14 zu begrenzen; ein Rotationssperrelement 15, das die Drehung des umlaufenden Spiralelements 13 verhindert, um es zu ermöglichen, daß dieses lediglich eine Umlaufbewegung vollführt; eine umlaufende Antriebswelle 16, die auf der Seite der umlaufenden Endplatte 12 vorgesehen ist, die der umlaufenden Spiralwand 11 gegenüberliegt; ein exzentrisches Lager 17, das innerhalb einer Hauptwelle 18 einer Kurbelwelle 6 vorgesehen ist, und in das die umlaufende Antriebswelle 16 eingepaßt ist; ein Lagerelement 21 mit einem Hauptwellenlager 19, das die Hauptwelle 18 der Kurbelwelle 6 abstützt; und eine Sperrfläche 23, die durch einen kleinen Spalt von der Rückseite 20 der umlaufenden Endplatte 12 beabstandet ist, und die geeignet ist, die Axialbewegung des umlaufenden Spiralelementes 13 zu begrenzen. Eine Ölförderpumpen-Innenwand 24 ist vorgesehen zwischen der Hauptwelle 18 der Kurbelwelle 6 und der Rückseite 20 der umlaufenden Endplatte 12. Ein Pumpenring 25 ist vorgesehen zwischen dem äußeren Umfang der umlaufenden Antriebswelle 16 und der Ölförderpumpen-Innenwand 24. Ein Ende dieser Innenwand 24 ist geschlossen durch die Rückseite 20 der umlaufenden Endplatte 12 und ihr anderes Ende ist durch eine Ölpumpen-Endplatte 26 verschlossen. Zwischen dem Pumpenring 25 und der Ölförderpumpen-Innenwand 24 ist ein Trennschieber 29 vorgesehen, der die Ölförderpumpe in zwei Bereiche teilt; der Bereich auf der Seite eines Öl-Einlasses 27 und der auf der Seite eines Öl-Auslasses 28, wobei der Trennschieber 29 in eine Schiebernut 30 eingepaßt ist, die auf dem Pumpenring 25 vorgesehen ist. Somit wird eine Ölförderpumpe geschaffen. Das Schmieröl in der Schmierölwanne 7 wird in diese Ölpumpe durch einen Öl-Einlaßkanal 31 eingesaugt und erreicht eine Öl-Auslaßkammer 32 durch den Öl- Auslaß 28. Ein Teil des Schmieröls in der Öl-Auslaßkammer 32 verläßt die Oberfläche der umlaufenden Antriebswelle 16 und strömt durch Hauptwellen-Ölzuführkanäle 33 und 34. Es wird dann in einer Hauptwellen-Ölnut 35 geführt, die auf der Oberfläche der Hauptwelle dergestalt vorgesehen ist, daß sie nicht direkt mit der Öl-Auslaßkammer 32 in Verbindung steht, und nachdem das Öl das Hauptwellenlager 19 geschmiert hat, tritt es in eine Ausgleichsgewichts-Kammer 36 aus. Der verbleibende Teil des Öls in der Öl-Auslaßkammer 36 tritt durch eine Antriebswellen-Ölnut 38, die auf der Oberfläche der umlaufenden Antriebswelle 16 gebildet ist und die einen Einlaß 37 in der Nähe des Öl- Auslasses 28 hat, wo es demselben gegenüberliegt, und es schmiert das exzentrische Lager 17. Danach tritt das Öl durch einen Schmieröl- Auslaß 39 der Kurbelwelle 6 aus und es gelangt in die Ausgleichsgewichts- Kammer 36. Auf der Sperrfläche 23 auf der Außenseite der Ölförderpumpen-Innenwand 24 ist ein ringförmiges Abdichtband vorgesehen, das den Spalt zwischen der Sperrfläche 23 und der Rückseite 20 der umlaufenden Endplatte 12 in einen Oberflächenteil teilt, auf den der Auslaßdruck der Ölpumpe wirkt und einen Oberflächenteil, auf den ein Druck wirkt, der kleiner ist als der Auslaßdruck in dem äußeren peripheren Abschnitt. Dieses ringförmige Abdichtband ist dergestalt vorgesehen, daß es an der Rückseite 20 der umlaufenden Endplatte 12 gleitend anliegt. In dieser Ausführungsform liegt der Druck in dem äußeren peripheren Abschnitt der Rückseite 20 der umlaufenden Endplatte zwischen dem Auslaßdruck und dem Ansaugdruck. Ein Kältemittelgas, das durch ein Einlaßrohr 50 des Verdichters angesaugt wird, durchströmt einen Sammler 51 und erreicht den Verdichtungsmechanismus 2 durch einen Einlaß 52. Es wird dann in den Verdichtungskammern 14 verdichtet und durchströmt einen Auslaß 53, einen Auspufftopf 54, einen Auslaßkanal 55, der in der stationären Endplatte 8 vorgesehen ist, und einen Auslaßkanal 56, der in dem Lagerelement 21 vorgesehen ist. Das verdichtete Kältemittelgas wird dann in eine Auslaßkammer 57 ausgestoßen, die zwischen dem elektrischen Motor 3 und dem Verdichtungsmechanismus 2 vorgesehen ist. Das ausgestoßene Kältemittelgas strömt durch einen Durchgang 58 am Umfang des elektrischen Motors in eine Auslaßkammer 59 oberhalb des elektrischen Motors 3 und kühlt diesen. Das Kältemittelgas gelangt sodann in eine Auslaßkammer 60, von wo es durch ein Auslaßrohr 61 nach außen abgeführt wird.

Claims

1.Spiralverdichter mit einem geschlossenen Behälter, der in einem oberen Bereich einen Elektromotor und in einem unteren Bereich einen Verdichtungsmechanismus enthält, der durch den Elektromotor angetrieben wird, und der eine über dem Verdichtungsmechanismus angeordnete Schmierölwanne enthält, wobei der Verdichtungsmechanismus aufweist: ein stationäres Spiralelement mit einer stationären Spiralwand, die mit einer stationären Endplatte einstückig ausgebildet ist, ein umlaufendes Spiralelement mit einer umlaufenden Spiralwand, die auf einer umlaufenden Endplatte ausgebildet ist und mit der stationären Spiralwand in Eingriff steht, um eine Vielzahl von Verdichtungskammern zu bilden; ein Rotationssperrelement, das eine Drehung des umlaufenden Spiralelementes verhindert und nur eine Umlaufbewegung desselben ermöglicht; eine Kurbelwelle zum Antreiben des umlaufenden Spiralelementes zu einer exzentrischen Umlaufbewegung; ein Hauptwellenlager, das eine an einem Ende der Kurbelwelle gebildete Hauptwelle in einem Lagerelement abstützt; eine umlaufende Antriebswelle, die an derjenigen Seite der umlaufenden Endplatte ausgebildet ist, die der umlaufenden Spiralwand gegenüberliegt, wobei diese umlaufende Antriebswelle in ein exzentrisches Lager eingesetzt ist, das auf der Innenseite der Hauptwelle der Kurbelwelle exzentrisch angeordnet ist, wobei ein Ausstoßgas von dem Verdichtungsmechanismus in einen Raum ausgestoßen wird, der die Kurbelwelle und den Elektromotor enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pumpenring (25) einer Ölförderpumpe zwischen dem Umfang der umlaufenden Antriebswelle (16) und einer in dem Lagerelement (21) bezüglich des Mittelpunktes der Hauptwelle (18) der Kurbelwelle (6) konzentrisch ausgebildeten Pumpeninnenwand (24) angeordnet ist, wobei zur Unterteilung in eine Ansaugseite (27) und eine Auslaßseite (28) zwischen dem Pumpenring (25) und der Pumpeninnenwand (24) ein in eine Nut (30) des Pumpenringes (25) eingreifender Trennschieber (29) angeordnet ist, daß sich eine Öleinlaßkanal (31) durch das Lagerelement (21) von der Schmierölwanne (7) zur Ansaugseite (27) der Ölförderpumpe erstreckt und daß der Ölauslaß (28) der Ölförderpumpe mit einer an dem Ende der Hauptwelle (18) angeordneten Ölauslaßkammer (32) in Verbindung steht, von wo aus das Öl dem exzentrischen Lager (17) der Antriebswelle (16) und dem Hauptwellenlager (19) zugeführt wird.

2. Spiralverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölauslaßkammer (32) über Durchgänge (33, 34) mit einer an der Oberfläche der Hauptwelle (18) angeordneten Ölnut (35) in Verbindung steht, die sich über die Länge der Hauptwelle (18) erstreckt, ohne direkt in die Ölauslaßkammer (32) zu münden.

3. Spiralverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölförderpumpe mit einer Endfläche an der Rückseite der umlaufenden Endplatte (12) anliegt, und daß in dem Lagerelement (21) in der Nähe der Pumpeninnenwand (24) eine ringförmige Dichtung angeordnet ist, welche den Auslaßdruck der Ölförderpumpe gegen einen Gasdruck am Umfang der umlaufenden Endplatte (12) abgrenzt, der kleiner ist als der Auslaßdruck des Spiralverdichters.

4. Spiralverdichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche der umlaufenden Antriebswelle (16) eine Ölnut (38) vorgesehen ist, um Öl von der Ölauslaßkammer (32) dem exzentrischen Lager (17) zuzuführen.

5. Spiralverdichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endbereich der Antriebswellen-Ölnut (38), der mit der Ölauslaßkammer (32) in Verbindung steht, an einer solchen Position vorgesehen ist, wo er dem Ölauslaß (28) der Ölförderpumpe gegenüberliegt, wenn die Oberfläche der umlaufenden Antriebswelle (16) beim Umlaufen dicht an den Ölauslaß (28) herankommt.