DE4134964A1 - Spiralverdichter mit einem gesteuerten schmiermittelfluss - Google Patents
Spiralverdichter mit einem gesteuerten schmiermittelflussInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Spiralverdichter nach dem Oberbegriff des An
spruchs 1, sowie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8. Zusätzlich betrifft
die Erfindung eine Kälteanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 16.
Die Erfindung betrifft im allgemeinen einen Spiralverdichter, wobei der Spi
ralverdichter Mittel zur Sicherstellung eines bestimmten Schmiermittelflusses
durch die Begrenzungselemente und zu den Lagerelementen aufweist. Spiralver
dichter der zuvor genannten Art weisen im wesentlichen zwei Förderelemente
mit davon abragenden evolventenkurvenähnlich verlaufenden Begrenzungselemen
ten mit entsprechenden Symmetrieachsen auf. Jedes der Begrenzungselemente ist
auf einer Endplatte angeordnet. Die vorderen Enden der Begrenzungselemente
stehen in Kontakt oder zumindest nahezu in Kontakt mit der Endplatte des je
weils anderen Förderelementes. Die Begrenzungselemente weisen jeweils eine
Flankenfläche auf, die im Bewegungsablauf miteinander einen Linienkontakt und
beim Stillstand der Förderelemente einen Ruhekontakt bilden. Die Begrenzungs
elemente bilden im Betrieb der Vorrichtung eine Mehrzahl sich bewegender Kam
mern. In Abhängigkeit von der relativen Umlaufbewegung der Begrenzungselemente
bewegen sich die Kammern vom radial äußeren Ende der Begrenzungselemente zum
radial inneren Ende der Begrenzungselemente und verdichten dabei das Strö
mungsmedium. Ebenso können sich die Kammern vom radial inneren Ende zum ra
dial äußeren Ende der Begrenzungselemente bewegen, wodurch das Stromungsme
dium expandiert bzw. gefördert wird. Zur Bildung der Kammern werden die Be
grenzungselemente durch eine Antriebseinrichtung in eine einander umlaufende
Bewegung verbracht. Die Förderelemente bzw. Begrenzungselemente drehen sich
dabei nicht um ihre Achsen. Der grundsätzliche Aufbau und das Funktionsprinzip
solcher Spiralverdichter sind bereits in zahlreichen Patentschriften be
schrieben, so daß hier lediglich beispielhaft auf die US-PS 8 01 182 verwiesen
wird.
Es wurden auch sporadische Versuche zur Entwicklung von Spiralverdichtern
der in Rede stehenden Art mit zwei gemeinsam drehenden Förderelementen unter
nommen. Bei solchen Spiralverdichtern drehen beide Förderelemente gleich
zeitig, jedoch um voneinander abweichende, parallele Achsen und erzeugen somit
die erforderliche Umlaufbewegung zwischen den Begrenzungselementen. Im Ergeb
nis hat es bis heute keinen zuverlässig arbeitenden Spiralverdichter der in
Rede stehenden Art mit zwei bewegbaren Förderelementen gegeben.
Zusätzlich zu den durch die zusätzlichen Lagerflächen hervorgerufenen Ener
gieverlusten können andere Energieverluste auftreten. Im Betrieb wird in der
Umgebung der sich drehenden Förderelemente das Strömungsmedium durch die För
derelemente "gefächert". Nach einer gewissen Zeit der Rotation der Förderelemente
entwickelt sich an diese angrenzend ein "wirbelndes" zentrifugales
Flußfeld. Das zentrifugale Flußfeld richtet sich im äußeren Bereich der För
derelemente nach der Drehrichtung der Förderelemente aus. Hierdurch entsteht
ein wesentliches Problem, wenn die Förderelemente in einem Gehäuse oder Be
hälter angeordnet sind. Aufgrund des zentrifugalen Flußfeldes nimmt der Ener
giebedarf des Spiralverdichters zu, wenn sich sowohl die Förderelemente als
auch das Strömungsmedium "bewegen", und der Gesamtwirkungsgrad des Spiral
verdichters nimmt ab.
Zusätzlich ist es ein Problem, einen kontrollierbaren und gleichbleibenden
Schmiermittelfluß durch die Begrenzungselemente des Spiralverdichters zu ge
währleisten. Bei vielen Ausführungsformen ist der Spiralverdichter als Ver
dichter in einem geschlossenen Kreislauf, wie z. B. in einer Kälte- oder
Klimaanlage eingesetzt. Die Schmierung eines Verdichters in einem solchen
Kreislauf wird im allgemeinen durch ein mit dem gasförmigen Strömungsmedium
mischbaren Schmiermittel gewährleistet, wobei das Schmiermittel ganz oder
teilweise in dem geschlossenen Kreislauf zirkuliert. Aufgrund des zentri
fugalen Flußfeldes wird nun das mit dem Strömungsmedium mischbare Schmier
mittel vom gasförmigen Strömungsmedium abgeschieden, wobei sich das Schmier
mittel in dem Behälter, in welchem die Förderelemente rotieren, ansammelt
und so kein Schmiermittel zur Schmierung der Begrenzungselemente des Spiral
verdichters zur Verfügung steht. Das im Behälter angesammelte Schmiermittel
wird durch die Förderelemente "verwirbelt" und hat so einen zusätzlichen
Energiebedarf des Spiralverdichters zur Drehung der Förderelemente zur Folge.
Zusätzlich müssen die die Förderelemente abstützenden Lagerelemente des Spi
ralverdichters mit Schmiermittel versorgt werden. Nach der Schmierung der
Lagerelemente mit Schmiermittel sammelt sich auch dieses Schmiermittel im
Behälter an.
Darum liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen im Betrieb wirkungs
vollen Spiralverdichter zu schaffen.
Zusätzlich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Spiralverdichter
zu schaffen, welcher in einem geschlossenen Kreislauf, wie z. B. in einer
Kälte- oder Klimaanlage eingesetzt werden kann.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Spiralverdichter zu schaffen,
wobei ein kontrollierbarer, wirkungsvoller und gleichbleibender Schmiermittel
fluß im Spiralverdichter gewährleistet ist.
Letztlich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, daß der erfindungsgemäße Spiral
verdichter einfach und billig herzustellen und für die Massenproduktion ge
eignet ist.
Es ist offensichtlich, daß diese und andere Aufgaben der Erfindung durch die
Zeichnungen und die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform im folgen
den genauer beschrieben werden.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die zweite Endplatte
des zweiten Förderelementes zusätzlich einen Schmiermittelkanal mit einer
Auslaßöffnung aufweist, wobei die Auslaßöffnung in der zweiten Endplatte
nahe dem äußeren Ende des Begrenzungselementes so angeordnet ist, daß der
Schmiermittelkanal mit der ersten Kammer strömungsverbunden ist, und daß der
Wellenstumpf ein unteres Ende und zusätzlich an das untere Ende angrenzend
einen zweiten Schmiermittelkanal aufweist, wobei der zweite Schmiermittel
kanal mit dem ersten Schmiermittelkanal strömungsverbunden ist, und daß Mit
tel zum Pumpen des Schmiermittels vom Sumpf in den zweiten Schmiermittel
kanal vorgesehen sind, wobei die Mittel zum Pumpen des Schmiermittels im un
teren Ende des Wellenstumpfes angeordnet sind und einen Schmiermittelfluß
vom Sumpf in den zweiten Schmiermittelkanal gewährleisten. Der erfindungs
gemäße Spiralverdichter weist zwei zusammenwirkende sich drehende Förderele
mente auf, wobei jedes Förderelement ein Begrenzungselement aufweist, welches
mit dem Begrenzungselement des jeweiligen anderen Förderelementes durch Ver
schachtelung miteinander in Eingriff steht. Der Behälter oder das Gehäuse
weist zwei Förderelemente und eine Einlaßöffnung für das Strömungsmedium auf,
wobei die Achsen der Förderelemente im allgemeinen senkrecht angeordnet sind.
Mindestens ein Förderelement weist einen Kanal auf, durch welchen ein Schmier
mittelfluß zwischen die Begrenzungselemente der Förderelemente gewährleistet
ist. Das Schmiermittel gelangt durch Auslaßöffnungen, welche in der Nähe der
äußeren Enden der Begrenzungselemente angeordnet sind, in die durch die Be
grenzungselemente gebildete erste Druckkammer, so daß über die gesamte Länge
der Begrenzungselemente eine Schmierung gewährleistet ist. Die Auslaßöffnungen
können in der Endplatte auch an anderen Stellen nahe den äußeren Enden der
Begrenzungselemente angeordnet werden. Wichtig ist, daß ein Schmiermittelfluß
in die von den Begrenzungselementen gebildete erste Druckkammer gewährleistet
ist.
Im Wellenstumpf des zweiten Förderelementes ist ein Schmiermittelkanal ange
ordnet, durch welchen Schmiermittel in den Schmiermittelkanal der zweiten End
platte gelangt. Am unteren Ende des Wellenstumpfes ist eine Schmiermittelpumpe
angeordnet, wobei sich die Schmiermittelpumpe vom unteren Ende des Wellen
stumpfes bis in den unter geringem Druck stehenden Sumpf erstreckt. Der Sumpf
befindet sich im allgemeinen im untersten Bereich des Spiralverdichters, so
daß das in dem die Förderelemente angeordnetem Bereich befindende Schmiermittel
dazu tendiert, sich im Sumpf anzusammeln. Die Schmiermittelpumpe gewähr
leistet einen (konstanten) gesteuerten Schmiermittelfluß vom Sumpf in den
Schmiermittelkanal des Wellenstumpfes und von dort in den Schmiermittelka
nal der Endplatte. Hierdurch wird ein gewünschter bestimmter Schmiermittel
fluß zwischen die Begrenzungselemente erreicht und eine Ansammlung des Schmier
mittels im Sumpf begrenzt.
Da die Lagerelemente des Spiralverdichters ebenfalls geschmiert werden müssen,
muß ein zusätzlicher Schmiermittelfluß vom Schmiermittelkanal des Wellen
stumpfes zu den Lagerelementen gewährleistet sein. Aus diesem Grunde ist im
Wellenstumpf des zweiten Förderelementes ein Schmiermittelzuführkanal ange
ordnet, wodurch ein bestimmter Schmiermittelfluß zu den den Wellenstumpf
des zweiten Förderelementes abstützenden Lagerelementen ermöglicht wird.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung
in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist auf die
nachfolgende Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der
Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im all
gemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.
In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 im Schnitt einen erfindungsgemäßen Spiralverdichter mit zwei gemein
sam drehenden Förderelementen,
Fig. 2 in einer schematischen Darstellung einen geschlossenen Kreislauf,
wie z. B. eine Kälte- oder Klimaanlage mit einem erfindungsgemäßen
Spiralverdichter,
Fig. 3 in einer vergrößerten Darstellung teilweise den Gegenstand aus Fig. 1,
Fig. 4 in einer vergrößerten Darstellung teilweise den Gegenstand aus Fig. 1
in einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 5 in einer vergrößerten Darstellung teilweise den Gegenstand aus Fig. 1
in einer weiteren Ausführungsform.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Verdichter handelt es sich um einen Spiralver
dichter 20 der Schneckenbauart. Der Spiralverdichter 20 weist ein luft
dicht abgeschlossenes Gehäuse 22 auf. Für einen Fachmann durchschnitt
lichen Könnens ist es offensichtlich, daß die Merkmale der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ebenso bei einer Expansionsvorrichtung, bei einer Pumpe oder bei
einem Verdichter ohne luftdicht abgeschlossenes Gehäuse verwirklicht werden
können.
In der bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse 22 des Spiralverdichters
20 einen oberen Bereich 24, einen unteren Bereich 26 und einen mittigen äuße
ren Gehäusebereich 27 auf, an welchem ein dazwischenliegender mittiger Rahmen
bereich 28 angeordnet ist. Der mittige Rahmenbereich 28 weist im allgemeinen
einen zylindrischen oder kreisringförmigen äußeren Bereich 30 und einen mittle
ren Bereich 32 auf, wobei der mittlere Bereich 32 sich über die Querschnitts
fläche des Spiralverdichters 20 erstreckt. Der kreisringförmige äußere Bereich
30 des mittigen Rahmenbereichs 28 ist größenmäßig auf den mittigen äußeren
Gehäusebereich 27 abgestimmt und an diesem abdichtend angeordnet. Dies kann
durch eine Preßpassung, durch eine Schweißverbindung oder durch andere geeig
nete Mittel erreicht werden.
Ein im wesentlichen zylindrisches oberes Lagergehäuse 34 ist als integraler
Bestandteil des mittigen Rahmenbereichs 28 ausgebildet. Das Lagergehäuse 34
ist im wesentlichen koaxial zu der Achse des zylindrischen äußeren Gehäuse
bereichs 30 angeordnet. Axial durch das obere Lagergehäuse 34 hindurch er
streckt sich ein Durchgang 36 für eine Antriebswelle 84. Ein oberes Hauptlager
38 ist radial innerhalb des Durchgangs 36 angeordnet. Das obere Hauptlager
38 ist vorzugsweise als Dreh- oder Radiallager ausgeführt und aus gesinteter
Bronze oder ähnlichem Material gefertigt. Das obere Hauptlager 38 kann ebenso
als Kugel- oder Rollenlager ausgeführt sein.
Innerhalb des oberen Bereichs 24 und des mittigen äußeren Gehäusebereichs 27
des luftdicht abgeschlossenen Gehäuses 22 ist ein Motor 40 angeordnet. Der
Motor 40 ist vorzugsweise als Ein-Phasen- oder als Drei-Phasen-Elektromotor
mit einem allseitig einen Rotor 44 umgebenen Stator 42 ausgeführt. Zwischen
dem Stator 42 und dem Rotor 44 ist ein kreisringförmiger Raum sowohl zur un
gehinderten Drehung des Rotors 44 innerhalb des Stators 42, als auch zum unge
hinderten Durchfluß von Schmier- und Kältemittel ausgebildet. Der Stator 42
kann innerhalb des mittigen äußeren Gehäusebereichs 27 durch eine Preßpassung,
durch eine Vielzahl von Bolzen oder Schrauben (nicht dargestellt), durch Schweiß
verbindungen an geeigneten Montageflächen des Stators 42 und des mittigen äuße
ren Gehäusebereichs 27 (nicht dargestellt), oder durch andere geeignete Mit
tel angeordnet sein. Für einen Fachmann durchschnittlichen Könnens ist es of
fensichtlich, daß zur Verwirklichung der Lehre der Erfindung sowohl andere
Ausführungsformen eines Motors 40, als auch andere Mittel zur Montage des Mo
tors 40 und andere Antriebsmittel verwendet werden können.
Im oberen Bereich 24 des luftdicht abgeschlossenen Gehäuses 22 ist eine Ausstoß
öffnung 50 zum Auslassen des unter hohem Druck stehenden Strömungsmediums aus
dem Spiralverdichter 20 ausgebildet. Im unteren Bereich 26 des luftdicht ab
geschlossenen Gehäuses 22 ist, zur Aufnahme von unter niedrigem Druck stehendem
Strömungsmedium,in dem Spiralverdichter 20 eine Ansaugöffnung 52 ausgebildet.
Damit ist der Anschluß des Spiralverdichters 20 an ein mit Strömungsmedium
arbeitendes System möglich.
Vorzugsweise läßt sich der erfindungsgemäße Spiralverdichter 20 in einer Kälte-
oder Klimaanlage einsetzen. In Fig. 2 ist eine Kälteanlage der in Rede stehen
den Art gezeigt. Sie umfaßt eine zwischen der Ausstoßöffnung 50 und einem Ver
flüssiger 60 angeordnete Auslaßleitung 54. Der Verflüssiger 60 dient zur Wär
meentnahme aus der Kälteanlage und zum Verflüssigen des Kältemittels. Eine
Leitung 62 verbindet den Verflüssiger 60 mit einem Ausdehnungsventil 64. Das
Ausdehnungsventil 64 könnte thermisch oder elektrisch auf das Signal eines in
den Figuren nicht gezeigten Reglers hin betätigbar sein. Eine weitere Leitung
66 verbindet das Ausdehnungsventil 64 mit einem Verdampfer 68. Zum Zwecke der
Wärmeaufnahme wird über Leitung 66 das ausgedehnte bzw. entspannte Kältemit
tel vom Ausdehnungsventil 64 zum Verdampfer 68 geleitet. Schließlich leitet
eine Ansaugleitung 70 das verdampfte Kältemittel vom Verdampfer 68 zum Spi
ralverdichter 20, in dem das Kältemittel verdichtet wird. Von dort aus gelangt
das Kältemittel entsprechend vorangegangener Beschreibung wieder in die Kälte
anlage.
Der prinzipielle Aufbau und die grundsätzliche Funktion der in Rede stehenden
Kälteanlage mit einem erfindungsgemäßen Spiralverdichter 20 sind aus dem
Stand der Technik bekannt, so daß hier auf eine detaillierte Beschreibung
der Bauteile einer solchen Kälteanlage verzichtet werden kann. Ebenso könnte
eine solche Kälteanlage bzw. eine solche Klimaanlage auch mehrere erfindungs
gemäße Spiralverdichter enthalten. Dabei könnten die Spiralverdichter im strö
mungstechnischen Sinne parallel oder in Serie geschaltet sein. Auch der Ver
flüssiger und der Verdampfer könnten mehrfach vorhanden sein, was hier nicht
erörtert werden muß.
Nach der zuvor erfolgten Beschreibung der allgemeinen Konstruktion des Spiral
verdichters 20 werden im folgenden die erfindungsgemäßen Merkmale genauer er
örtert. Die Fig. 1 und 3 zeigen gemeinsam eine Anordnung zweier Förderelemente
in einem erfindungsgemäßen Spiralverdichter 20. Hierbei ist das direkt ange
triebene Förderelement willkürlich als das erste Förderelement 76 und das
indirekt angetriebene Förderelement willkürlich als das zweite Förderelement
78 bezeichnet. Das erste Förderelement 76 weist ein abstehendes, evolventen
kurvenähnlich verlaufendes erstes Begrenzungselement 80 auf, welches ein in
tegraler Bestandteil einer im allgemeinen ebenen Endplatte 82 ist. Die End
platte 82 weist eine in die dem Begrenzungselement 80 entgegengesetzte Rich
tung abragende Antriebswelle 84 auf. Durch eine sich mittig durch die An
triebswelle 84 hindurch erstreckende mittige Bohrung ist ein Auslaßkanal 86
gebildet. Der Auslaßkanal 86 ist mit einer durch eine im wesentlichen mittige
Bohrung durch die Endplatte 82 hindurch gebildete Auslaßöffnung 88 strömungs
verbunden. Die Antriebswelle 84 weist einen sich zur freien, gelagerten Dreh
bewegung axial durch das obere Hauptlager 38 hindurch erstreckenden Bereich
90 mit erweitertem Durchmesser und einen sich axial durch den Rotor 44 hin
durch erstreckenden Bereich 92 mit verringertem Durchmesser auf. Der Bereich
92 ist mit dem Rotor 44 fest verbunden. Diese Verbindung ist entweder in Form
einer Preßpassung oder durch Keile und dazugehörige Keilnuten oder durch an
dere geeignete Mittel ausgebildet.
Das zweite oder indirekt angetriebene Förderelement 78 weist ein zweites oder
indirekt angetriebenes Begrenzungselement 100 auf und ist so angeordnet, daß
das zweite Begrenzungselement 100 durch Verschachtelung mit dem ersten Be
grenzungselement 80 im Eingriff steht. Das zweite Förderelement 78 weist zu
sätzlich eine im wesentlichen ebene zweite oder indirekt angetriebene End
platte 102 auf. An der Endplatte 102 ist ein abstehendes, indirekt angetrieben
es, im allgemeinen evolventenkurvenähnlich verlaufendes Begrenzungselement 100
angeordnet. Ein zweiter, indirekt angetriebener Wellenstumpf 104 ist an der
indirekt angetriebenen Endplatte 102 entgegengesetzt zum indirekt angetrieben
en Begrenzungselement 100 angeordnet.
Ein Abstützelement 46 ist am mittigen äußeren Gehäusebereich 27 zwischen dem
mittigen Rahmenbereich 28 und dem Bodenbereich 26 zur Lagerung des zweiten
Förderelementes 78 angeordnet. Ein kreisringförmiges Lager 110, welches ein
Gleitlager aus gesinteter Bronze oder ein Rollen- oder Kugellager sein kann,
ist innerhalb einer ein Lagergehäuse 112 bildenden kreisringförmigen Wandung
angeordnet. Das Lagergehäuse 112 ist bevorzugt als integraler Bestandteil des
Abstützelementes 46 zur drehbaren Lagerung des zweiten Förderelementes 78 aus
geführt. Im Abstützelement 46 sind Öffnungen 48 zur Ermöglichung eines Strö
mungsflusses durch das Abstützelement 46 vorgesehen.
Der indirekt angetriebene Wellenstumpf 104 ist bevorzugt kreisringförmig und
im Inneren hohl ausgeführt, so daß der Wellenstumpf 104 einen zylindrischen
Schmiermittelkanal 120 aufweist. Der Schmiermittelkanal 120 ist durch eine
zylindrische äußere Wand 122, durch eine ebene obere Fläche 124 und durch das
untere Ende 126 des Wellenstumpfes 104 umgrenzt. In der bevorzugten Ausfüh
rungsform ist der Schmiermittelkanal 120 zylindrisch ausgeführt. Es ist aber
auch vorstellbar, daß Aussparungen (nicht dargestellt) oder andere Ausführungs
formen angewendet werden, so daß das Schmiermittel innerhalb des Schmiermit
telkanals 120 besser kontrolliert werden kann.
Eine Schmiermittelpumpe 130 ist an dem unteren Ende 126 des indirekt angetrie
benen Wellenstumpfes 104 angeordnet. Vorzugsweise ist die Schmiermittelpumpe
130 als Zentrifugalpumpe ausgeführt, wobei die Zentrifugalpumpe eine innere
angewinkelte Wand 132 aufweist, wodurch eine zentrifugale Kraft auf das durch
die Einlaßöffnung 134 eintretende Schmiermittel übertragen wird. Hierdurch
wird ein konstanter Schmiermittelfluß in den Schmiermittelkanal 120, während
des Betriebes des Spiralverdichters 20, sichergestellt.
Ein Sumpf 140 dient als Schmiermittelreservoir und wird durch den unteren Teil
des äußeren Gehäusebereichs 27 und den Bodenbereich 26 des luftdicht abge
schlossenen Gehäuses 22 begrenzt. Der Bodenbereich ist vorzugsweise, wie in
den Fig. 1 und 3 dargestellt, kuppel-förmig ausgeführt. Hierdurch erhält der
Bodenbereich eine zusätzliche Festigkeit, um dem Druck innerhalb des luftdicht
abgeschlossenen Gehäuses 22 zu widerstehen. Zusätzlich hat der kuppel-förmig
ausgeführte Bodenbereich den Vorteil, daß ein Absetzen von Fremdstoffen, welche
sich im Strömungsmedium befinden können, im äußeren Bereich des Sumpfes 140,
also nicht in der Mitte des Sumpfes 140 und damit entfernt von der Schmiermit
telpumpe 130, ermöglicht wird. Hierdurch reduziert sich die Wahrscheinlich
keit, daß Fremdstoffe mit Hilfe der Schmiermittelpumpe 130 in den Schmiermit
telkanal 120 gelangen.
Prallmittel für den Sumpf 140 stellen sicher, daß das Schmiermittel im Sumpf
bewegungslos ist, so daß ein Aufschäumen des Schmiermittels minimiert und
das Absetzen von Fremdstoffen im Sumpf 140 verbessert wird. In der bevorzug
ten Ausführungsform wirkt das Abstützelement 46 zusätzlich als Prallfläche
für das sich im Sumpf 140 befindende Schmiermittel. Für einen Fachmann durch
schnittlichen Könnens ist es offensichtlich, daß separate Prallmittel (-Flächen)
vorgesehen werden können, welche in gleicher Weise geeignet sind. Das Abstütz
element 46 muß daher nicht unbedingt die Funktion einer Prallfläche für das
sich im Sumpf 140 angesammelte Schmiermittel erfüllen.
In der bevorzugten Ausführungsform ist ein Schmiermittelzuführkanal 150 im
indirekt angetriebenen Wellenstumpf 104 angeordnet, so daß ein Schmiermittel
fluß vom Schmiermittelkanal 120 durch den Schmiermittelzuführkanal 150 zum
Lager 110 gewährleistet ist. Der Schmiermittelkanal 150 ist größenmäßig so
dimensioniert, daß der Schmiermittelfluß zum Lager 110 kontrollierbar ist
und eine entsprechende Schmierung des Lagers 110 in bezug auf dessen Größe
und Material im Spiralverdichter 20 sichergestellt ist. Wie aus den Zeich
nungen zu entnehmen ist, ist der Schmiermittelzuführkanal 150 etwa in der
Mitte zwischen der oberen Fläche 124 und dem unteren Ende 126 des Schmier
mittelkanals 120 angeordnet, so daß ein dosierter Schmiermittelfluß zum Lager
110 gewährleistet ist.
Die obere Schulterfläche 170 des Lagergehäuses 112 dient als kreisringförmiges
Drucklager und nimmt die Eigengewichte des ersten und zweiten Förderelementes
76 und 78, das Eigengewicht der Antriebswelle 84, sowie das Eigengewicht des
Rotors 44 auf. Für einen Fachmann durchschnittlichen Könnens ist es offen
sichtlich, daß es sinnvoll ist, eine senkrechte oder nahezu senkrechte Lage
(z. B. innerhalb eines Winkels von 45°) aufrechtzuerhalten, so daß die Masse
des Rotors 44 und die Massen der Förderelemente 76 und 78 das zweite Förder
element 78 gegen das Drucklager 170 drücken. Schließlich ist im mittleren Be
reich 32 des mittigen Rahmenbereichs 28 ein Schmiermittelreservoir 180 vor
gesehen. Hierdurch wird das obere Hauptlager 38 durch eine obere Bohrung 182
im oberen Lagergehäuse 34 mit Schmiermittel versorgt. Das obere Hauptlager
38 ist größenmäßig in bezug auf die Antriebswelle 84 so dimensioniert, daß
der Schmiermittelfluß in den Sumpf 140 mengenmäßig kontrollierbar ist. Ein
Schmiermittelkanal 200 erstreckt sich radial nach außen in der zweiten End
platte 102. Der Schmiermittelkanal 200 ist mit dem Schmiermittelkanal 120
nahe der oberen Fläche 124 strömungsverbunden. Eine Auslaßöffnung 202 er
möglicht einen Schmiermittelfluß vom Schmiermittelkanal 200 in die durch die
äußeren Enden 206 und 208 der Begrenzungselemente 80 und 100 gebildete erste
Kammer 204. Es muß erwähnt werden, daß die erste Kammer 204 in einem Verdich
tungsprozeß eine Druckkammer ist. Die erste Kammer 204 ist auch eine Ansaug
kammer, wenn sie zu dem unter Ansaugdruck stehenden Bereich hin während einer
bestimmten Phase im Betrieb des Spiralverdichters 20 geöffnet ist, so daß
die Bezeichnungen der ersten Kammer 204 austauschbar sind.
Ein Stopfen 218 ist an dem radial äußeren Ende des Schmiermittelkanals 200
angeordnet. Der Stopfen 218 ist notwendig, weil der Schmiermittelkanal 200
vorzugsweise als in der zweiten Endplatte 102 angeordnete Bohrung ausgeführt
ist. So können andere Mittel den in der zweiten Endplatte 102 angeordneten
Stopfen 218 überflüssig machen. So könnte z. B. der Schmiermittelkanal 200
vollständig innerhalb der zweiten Endplatte 102 angeordnet sein. Ein Fachmann
durchschnittlichen Könnens wird erkennen, daß es verschiedene Möglichkeiten
gibt, einen Schmiermittelkanal 200 herzustellen, so daß der Stopfen 218 über
flüssig wird.
Für einen Fachmann durchschnittlichen Könnens ist es auch offensichtlich, daß
die in der zweiten Endplatte 102 beiden radial entgegengesetzten Schmiermit
telkanäle 200 beispielhaft dargestellt sind. Es ist durchaus möglich, nur
einen, oder auch drei, vier oder mehr Schmiermittelkanäle 200 in der zweiten
Endplatte 102 anzuordnen. Die Schmiermittelkanäle 200 müssen nicht unbedingt
radial entgegengesetzt oder mit gleichem Abstand radial versetzt sein.
Das Ausführungsbeispiel mit zwei Schmiermittelkanälen, wie in jeder Aus
führungsform dargestellt, ist somit nur beispielhaft und dient zum besseren
Verständnis der Beschreibung.
Wie in den Fig. 1 und 3 dargestellt, weist der Spiralverdichter 20 das
erste Förderelement 76 und das zweite Förderelement 78 verbindende Antriebs
mittel auf. Die Antriebsmittel bestehen aus zwei radial entgegengesetzt an
geordneten Fortsätzen 220, welche an der Endplatte 82 angeordnet sind, und
aus zwei radial entgegengesetzt angeordneten, indirekt angetriebenen keil
förmigen Stutzen (nicht dargestellt). Die Fortsätze 220 und die Stutzen sind
jeweils um 90° versetzt um die Achsen der Förderelemente angeordnet. Da die
Fortsätze 220 und die keilförmigen Stutzen im Gleitkontakt mit Antriebs
schlitzen 228 stehen, entsteht so eine Antriebskupplung 230, so daß eine zu
sammenwirkende Drehbewegung der Förderelemente 76 und 78 verursacht wird.
Ein Fachmann durchschnittlichen Könnens wird erkennen, daß andere Möglich
keiten und Mittel vorhanden sind, eine zusammenwirkende Drehbewegung zwischen
dem ersten Förderelement 76 und dem zweiten Förderelement 78 hervorzurufen.
Dieses schließt die Anwendung von verschiedenen Elementen, wie z. B. Antriebs
elementen oder Wellen ein, welche an den zu betrachtenden Endplatten befestigt
sind und miteinander in Eingriff stehen. Es sind auch verschiedene andere ge
eignete Antriebsmittel denkbar, welche den Betrieb eines Spiralverdichters 20
gewährleisten, so daß hier keine weitere Diskussion über mögliche, verschiedene
Antriebsmittel für einen Spiralverdichter 20 notwendig erscheint. In den Fig.
4 und 5 sind die zwischen den Förderelementen 76 und 78 anzuordnenden Antriebs
mittel durch gestrichelte Pfeile D dargestellt.
Es muß erwähnt werden, daß der gleiche Gegenstand oder das gleiche Merkmal,
wenn es in mehr als einer der Figuren dargestellt ist, mit einem entsprechen
den Bezugszeichen versehen ist, um die Erfindung besser zu verstehen. Weiter
hin werden in den Figuren nur die notwendigen Gegenstände und Merkmale mit
Bezugszeichen versehen. Demnach sind auch nicht alle Merkmale durch
Bezugszeichen gekennzeichnet, um Verwirrung in der Beschreibung der Erfin
dung zu vermeiden. Wenn das gleiche Merkmal in einer anderen Ausführungsform
in einer anderen Figur erscheint, ist es mit dem gleichen Bezugszeichen wie
vorher versehen, wobei dann das Bezugszeichen noch einen numerischen Zusatz
aufweist, der sich auf die beschriebene Ausführungsform der Erfindung bezieht.
Der numerische Zusatz eines Bezugszeichens einer Ausführungsform der Erfindung
entspricht nicht der Rangfolge der bevorzugten Ausführungsformen und soll nur
behilflich sein, die Beschreibung der Erfindung zu verstehen.
In Fig. 4 ist eine, weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Spiralver
dichters 20-1 dargestellt. Der Spiralverdichter 20-1 weist hier eine Verdränger
pumpe 130-1 auf, anstatt der in der bevorzugten Ausführungsform angeordneten
Zentrifugalpumpe 130. Eine Verdrängerpumpe 130-1 gewährleistet einen konstan
ten Schmiermittelfluß innerhalb des Spiralverdichters 20-1, auch wenn dieser
das Strömungsmedium nur mit relativ geringer Rotationsgeschwindigkeit ver
dichtet. Durch den Einsatz einer Verdrängerpumpe 130-1 ist demnach über einen
großen Rotationsgeschwindigkeitsbereich ein konstanter Schmiermittelfluß ge
währleistet. Die Verdrängerpumpe 130-1 weist eine Aufnahmeleitung 240-1 auf,
wobei sich die Aufnahmeleitung 240-1 bis in den Sumpf 140-1 erstreckt, um so
einen Schmiermittelfluß in die Verdrängerpumpe 130-1 sicherzustellen. Die Ver
drängerpumpe 130-1 kann vorzugsweise eine Zahnradpumpe sein, aber auch andere
Ausführungsformen einer Verdrängerpumpe 130-1, welche zur Anordnung am unteren
Ende des Wellenstumpfes 104 geeignet erscheinen, sind vorstellbar. Zahnrad
pumpen oder andere geeignete Pumpen 130-1 sind aus dem Stand der Technik be
kannt, so daß eine weitere Erörterung hier nicht notwendig ist.
Wie Fig. 5 zeigt ist innerhalb des Spiralverdichters wieder eine Verdränger
pumpe 130-2 angeordnet, wie sie auch schon in Fig. 4 dargestellt ist. In dieser
dargestellten Ausführungsform ist eine Bodenfläche 49-2 für das Lagergehäuse
angeordnet, wobei die Bodenfläche 49-2 im wesentlichen das untere Ende 126-2
des indirekt angetriebenen Wellenstumpfes 104-2 abschließt. Eine Druckdich
tung 250-2 ist zwischen der Bodenfläche 49-2 des Lagergehäuses und der Auf
nahmeleitung 240-2 angeordnet, so daß aus der Druckausgleichskammer 252-2
kein Strömungsmedium austreten kann. Die Druckausgleichskammer 252-2 ist
zwischen dem unteren Ende 126-2 des indirekt angetriebenen Wellenstumpfes
104-2 und dem unteren Lagergehäuse 112-2 angeordnet. Die Druckdichtung 250-2
dichtet die in der Bodenfläche 49-2 des Lagergehäuses angeordnete Öffnung für
die Aufnahmeleitung 240-2 ab, so daß die Aufnahmeleitung 240-2 sich in den
Sumpf 140-2 erstrecken und aus diesem Schmiermittel entnehmen kann. In der
zweiten Endplatte 102-2 ist ein Druckableitungskanal 254-2 angeordnet. Durch
diesen gelangt verdichtetes Strömungsmedium aus einer der durch die Begren
zungselemente 80-2 und 100-2 gebildeten Druckkammern durch einen Kanal 256-2
im Unteren Lagergehäuse 112-2 in die Druckausgleichskammer 252-2. Das zu einem
hohen Druck verdichtete Strömungsmedium übt nun eine Kraft auf den indirekt an
getriebenen Wellenstumpf 104-2 aus, so daß letztendlich eine Druckkraft auf das
erste Förderelement 76-2 wirkt.
Die Arbeitsweise eines Spiralverdichters 20 der zuvor beschriebenen Ausfüh
rungsformen ist im wesentlichen ähnlich mit der Arbeitsweise der bevorzugten
Ausführungsform,welche nachfolgend beschrieben wird, so daß für die anderen
Ausführungsformen keine eigenständige Beschreibung notwendig ist.
Anhand der Fig. 1 und 3 kann die Arbeitsweise eines erfindungsgemäßen Spiral
verdichters 20 beschrieben werden. Im Betrieb ist ein Motor 40 des Spiralver
dichters 20 an eine geeignete Energiequelle (nicht dargestellt) angeschlossen
und verursacht eine Rotation des Rotors 44. Der Rotor 44 treibt eine Antriebs
welle 84 an, welche wiederum eine Endplatte 82 direkt antreibt. Die Antriebs
mittel D verursachen eine zusammenwirkende Drehbewegung des ersten Förder
elements 76 mit dem zweiten Förderelement 78. Da die Achsen des ersten För
derelementes 76 und des zweiten Förderelementes 78 nicht aufeinander abge
stimmt sind, kommt es zu einer relativen Umlaufbewegung zwischen dem direkt
angetriebenen Begrenzungselement 80 und dem indirekt angetriebenen Begren
zungselement 100. Die Begrenzungselemente 80 und 100 bilden eine Vielzahl von
Kammern, wobei eine erste Kammer von den äußeren Enden 206 und 208 der Be
grenzungselemente 80 und 100 gebildet wird. Diese erste Kammer ist zu dem un
ter Ansaugdruck stehenden Bereich hin abwechselnd offen und geschlossen. Bei
der Bewegung der Kammern zu dem radial inneren Ende der Begrenzungselemente
80 und 100 verringern diese ihr Volumen, so daß das Strömungsmedium, nachdem
es in die erste Kammer gelangt ist, zu immer höherem Druck verdichtet wird,
je weiter sich diese Kammer zu dem radial inneren Ende der Begrenzungselemente
80 und 100 hin bewegt.
Das verdichtete Strömungsmedium gelangt dann von den Begrenzungselementen 80
und 100 durch eine Auslaßöffnung 88 in einen Auslaßkanal 86. Durch diesen ge
langt das Strömungsmedium in den unter Auslaßdruck stehenden Bereich des luft
dicht abgeschlossenen Gehäuses 22, welcher im oberen Bereich 24 des Gehäuses
angeordnet ist.
Das vom Strömungsmedium getrennte Schmiermittel sammelt sich im Sumpf 140 zu
sammen mit dem für das obere Hauptlager 38 vorgesehene Schmiermittel an. Das
im Sumpf 140 angesammelte Schmiermittel wird von einer Pumpe 130 in den Schmier
mittelkanal 120 gedrückt. Eine Zentrifugalpumpe 130 hält einen gesteuerten (kon
stanten) Schmiermittelfluß in den Schmiermittelkanal 120 so lange aufrecht, wie
der Spiralverdichter 20 im Betrieb ist.
Die Schmierung des unteren Hauptlagers 110 beginnt erst nachdem der Spiral
verdichter 20 den Betrieb aufgenommen hat. Hierzu muß der Schmiermittelspie
gel im Schmiermittelkanal 120 den Schmiermittelzuführkanal 150 erreichen, so
daß ein Schmiermittelfluß zum Lager 110 stattfinden kann.
Für einen Fachmann durchschnittlichen Könnens ist es offensichtlich, daß die
Schmiermittelpumpe 130 den Schmiermittelspiegel im Sumpf 140 auf einer ge
wünschten Höhe hält, so daß eine unerwünschte Ansammlung eines Fluids im Sumpf
140 verhindert wird. Bei dem Fluid kann es sich um reines Schmiermittel oder
verflüssigtes Strömungsmedium oder ein anderes Medium handeln. Aufgrund der
unterschiedlichen Schmiermittelkanäle 200 ist eine gleichbleibende Schmierung
der Begrenzungselemente 80 und 100 gewährleistet, ohne daß ein übermäßiger Ener
giebedarf zum Pumpen des Schmiermittels nötig ist. Ein bestimmter, gleichblei
bender Schmiermittelfluß verbessert ebenso das Abdichten der einzelnen Kammern
des Spiralverdichters, so daß ein zusätzlicher Leistungsvorteil entsteht.
Weiterhin ist die Erfindung in einem Spiralverdichter 20 ohne wesentliche Ver
änderungen verwirklicht worden. Die Anordnung einer konstanten, bestimmten
Schmierung verhindert unnötigen Verschleiß in den Begrenzungselementen und
eine gleichbleibende Schmierung reduziert nicht nur unnötigen Verschleiß, son
dern verringert den Instandhaltungsaufwand eines Spiralverdichters 20. Es ist
offensichtlich, daß der erfindungsgemäße Spiralverdichter 20 sowohl eine hö
here Zuverlässigkeit, als auch einen höheren Wirkungsgrad aufweist.
Für einen Fachmann durchschnittlichen Könnens ist es offensichtlich, daß Ver
änderungen und andere Ausführungsformen der Erfindung im Rahmen der folgenden
Patentansprüche offenbart sind.
Claims (23)
1. Spiralverdichter mit einem Gehäuse (22), wobei das Gehäuse (22) einen unter
Ansaugdruck stehenden Bereich mit einem Sumpf (140) aufweist, mit einem ersten
und zweiten Förderelement (76 und 78), wobei die Förderelemente (76 und 78)
in dem unter Ansaugdruck stehenden Bereich angeordnet sind, wobei das erste
Förderelement (76) eine erste Endplatte (82), eine erste Antriebswelle (84)
und dieser entgegengesetzt ein erstes Begrenzungselement (80) aufweist, wobei
das Begrenzungselement (80) an der Endplatte (82) angeordnet ist und ein äußeres
Ende (206) aufweist, und wobei das zweite Förderelement (78) eine zweite End
platte (102), einen zweiten Wellenstumpf (104) und die
sem entgegengesetzt ein zweites Begrenzungselement (100) aufweist, wobei das
Begrenzungselement (100) an der Endplatte (102) angeordnet ist und ein äußeres
Ende (208) aufweist, wobei das zweite Begrenzungselement (100) mit dem ersten
Begrenzungselement (80) durch Verschachtelung miteinander in Eingriff steht
und das äußere Ende (208) des zweiten Begrenzungselementes (100) mit dem ersten
Begrenzungselement (80) zusammenwirkt und eine abwechselnd offene und geschlos
sene erste Kammer (204) zwischen den Begrenzungselementen (80 und 100) bildet,
und mit Mitteln zur Verursachung einer zusammenwirkenden Drehbewegung des ersten
und zweiten Förderelementes (76 und 78), dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
Endplatte (102) des zweiten Förderelementes (78) zusätzlich einen Schmiermit
telkanal (200) mit einer Auslaßöffnung (202) aufweist, wobei die Auslaßöffnung
(202) in der zweiten Endplatte (102) nahe dem äußeren Ende (208) so angeordnet
ist, daß der Schmiermittelkanal (200) mit der ersten Kammer (204) strömungsver
bunden ist, und daß der Wellenstumpf (104) ein unteres Ende (126) und zusätz
lich an das untere Ende (126) angrenzend einen Schmiermittelkanal (120) auf
weist, wobei der Schmiermittelkanal (120) mit dem Schmiermittelkanal (200)
strömungsverbunden ist, und das Mittel zum Pumpen des Schmiermittels vom Sumpf
(140) in den Schmiermittelkanal (120) vorgesehen sind, wobei die Mittel zum
Pumpen im unteren Ende (126) des Wellenstumpfes (104) ange
ordnet sind und einen Schmiermittelfluß vom Sumpf (140) in den Schmiermittel
kanal (120) gewährleisten.
2. Spiralverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse
(22) zusätzlich ein Abstützelement (46) zur Lagerung des Wellenstumpfes (104)
des zweiten Förderelementes (78) aufweist, wobei das Abstützelement (46) in
bezug auf den Sumpf (140) als Prallfläche dient, so daß das Schmiermittel im
Sumpf (140) bewegungslos ist.
3. Spiralverdichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Abstütz
element (46) zusätzlich ein Lager (110) zur drehbaren Lagerung des zweiten För
derelementes (78) angeordnet ist.
4. Spiralverdichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellen
stumpf (104) des zweiten Förderelementes (78) zusätzlich einen Schmiermittel
zuführkanal (150) aufweist, so daß der Schmiermittelkanal (120) mit dem Lager
(110) durch den Schmiermittelkanal (150) strömungsverbunden ist und ein Schmier
mittelfluß zum Lager (110) gewährleistet ist.
5. Spiralverdichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse
zusätzlich einen Bereich im Sumpf (140) zum Absetzen von Fremdstoffen vom Schmier
mittel, entfernt von dem Mittel zum Pumpen, aufweist.
6. Spiralverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum
Pumpen eine Zentrifugalpumpe (130) ist.
7. Spiralverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum
Pumpen eine Verdrängerpumpe (130-1) ist.
8. Spiralverdichter, mit einem luftdicht abgeschlossenen Gehäuse (22), wobei
das Gehäuse (22) einen unter Ansaugdruck stehenden Bereich, einen unter Auslaß
druck stehenden Bereich, einen mittigen äußeren Gehäusebereich (27) und einen Boden
bereich mit einem Sumpf (140) aufweist, mit einem ersten und zweiten Förder
element (76 und 78), wobei die Förderelemente (76 und 78) in dem unter Ansaug
druck stehenden Bereich angeordnet sind, wobei das erste Förderelement (76)
eine erste Endplatte (82), eine erste Antriebswelle (84) und dieser entgegenge
setzt ein erstes Begrenzungselement (80) aufweist, wobei das Begrenzungsele
ment (80) an der Endplatte (82) angeordnet ist und ein äußeres Ende (206) auf
weist, und wobei das zweite Förderelement (78) eine zweite Endplatte (102) , einen
zweiten Wellenstumpf (104) und diesem entgegengesetzt
ein zweites Begrenzungselement (100) aufweist, wobei das Begrenzungselement (100)
an der Endplatte (102) angeordnet ist und ein äußeres Ende (208) aufweist, wo
bei das zweite Begrenzungselement (100) mit dem ersten Begrenzungselement (80)
durch Verschachtelung miteinander in Eingriff steht und das äußere Ende (208)
des zweiten Begrenzungselementes (100) mit dem ersten Begrenzungselement (80)
zusammenwirkt und eine abwechselnd offene und geschlossene erste Druckkammer
(204) zwischen den Begrenzungselementen (80 und 100) bildet, mit einem Abstütz
element (46) zur Lagerung des zweiten Förderelementes (78) in dem unter Ansaug
druck stehenden Bereich, mit Prallmitteln für das sich im Sumpf (140) befinden
de Schmiermittel, mit an dem Abstützelement (46) angeordneten Lagerelementen
zur drehbaren Lagerung des zweiten Förderelementes (78), mit einem Motor (40),
wobei der Motor (40) mit der Antriebswelle (84) des ersten Förderelementes
(76) verbunden ist und das erste Förderelement (76) antreibt, und mit Mitteln
zur Verursachung einer zusammenwirkenden Drehbewegung des ersten und zweiten
Förderelementes (76 und 78), dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Endplatte
(102) des zweiten Förderelementes (78) zusätzlich einen Schmiermittelkanal
(200) mit einer Auslaßöffnung (202) aufweist, wobei die Auslaßöffnung (202)
in der zweiten Endplatte (102) nahe dem äußeren Ende (208) so angeordnet ist,
daß der Schmiermittelkanal (200) mit der ersten Druckkammer (204) strömungs
verbunden ist, und daß der Wellenstumpf (104) ein unteres Ende (126) und zu
sätzlich an das untere Ende (126) angrenzend einen Schmiermittelkanal (120)
aufweist, wobei der Schmiermittelkanal (120) mit dem Schmiermittelkanal (200)
strömungsverbunden ist, und daß Mittel zum Pumpen des Schmiermittels vom Sumpf
(140) in den Schmiermittelkanal (120) vorgesehen sind, wobei die Mittel zum
Pumpen im unteren Ende (126) des Wellenstumpfes (104) ange
ordnet sind und einen Schmiermittelfluß vom Sumpf (140) in den Schmiermittel
kanal (120) gewährleisten, und daß der Wellenstumpf (104) des zweiten Förder
elementes (78) einen Schmiermittelzuführkanal (150) aufweist, so daß der Schmier
mittelkanal (120) mit dem Lager (110) durch den Schmiermittelkanal (150) strö
mungsverbunden ist und ein Schmiermittelfluß zum Lager (110) gewährleistet ist.
9. Spiralverdichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiralver
dichter zusätzlich einen Schmiermittelzuführkanal (150) aufweist, wobei der
Schmiermittelzuführkanal (150) im Wellenstumpf (104) angeordnet ist, so daß
der Schmiermittelkanal (120) mit dem Lager (110) durch den Schmiermittelzuführ
kanal (150) strömungsverbunden ist und ein Schmiermittelfluß zum Lager (110)
gewährleistet ist.
10. Spiralverdichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden
bereich kuppel-förmig ist und einen äußeren Bereich zum Absetzen von Fremd
stoffen vom Schmiermittel aufweist.
11. Spiralverdichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel
zum Pumpen eine Zentrifugalpumpe (130) ist.
12. Spiralverdichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel
zum Pumpen eine Verdrängerpumpe (130-1) ist.
13. Spiralverdichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum
Pumpen zusätzlich eine Aufnahmeleitung (240) aufweist, wobei
sich die Aufnahmeleitung (240) vom Mittel zum Pumpen in den Sumpf (140) er
streckt.
14. Spiralverdichter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstütz
element (46) zusätzlich aufweist:
- - Eine Bodenfläche (49) für das Lagergehäuse, wobei die Bodenfläche (49) im wesentlichen das untere Ende (126) des Wellenstumpfes (104) abschließt; und
- - eine Druckdichtung (250), wobei die Druckdichtung (250) zwischen der Bodenfläche (49) des Lagergehäuses und der Aufnahmeleitung (240) ange ordnet ist, und daß das Abstützelement (46) und der Wellenstumpf (104) eine Druckausgleichskammer (252) umgrenzen.
15. Spiralverdichter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Endplatte
(102) des zweiten Förderelementes (78) zusätzlich einen Druckableitungskanal
(254) aufweist, und daß das in einer vom ersten und zweiten Begrenzungselement
(80 und 100) gebildeten Kammer verdichtete Strömungsmedium durch den Druckab
leitungskanal (254) in die Druckausgleichskammer (252) gelangt und so eine
Kraft auf das zweite Förderelement (78) ausübt.
16. Kälteanlage zur Zirkulation eines Kältemittels in einem geschlossenen Käl
temittelkreislauf mit einem Verflüssiger (60) zur Verflüssigung des Kältemit
tels, einem Ausdehnungsventil (64) zur Aufnahme des vom Verflüssiger (60) her
strömenden flüssigen Kältemittels und zum Ausdehnen des Kältemittels, einem
Verdampfer (68) zur Aufnahme des vom Ausdehnungsventil (64) her strömenden Käl
temittels und zum Verdampfen des Kältemittels und einem Verdichter zur Aufnahme
des vom Verdampfer (68) her strömenden Kältemittels und zur Verdichtung des
Kältemittels, und zur Abgabe des verdichteten Kältemittels an den Verflüssiger
(60), wobei der Verdichter vorzugsweise ein Spiralverdichter ist, mit einem
luftdicht abgeschlossenen Gehäuse (22), wobei das Gehäuse (22) einen unter
Ansaugdruck stehenden Bereich, einen unter Auslaßdruck stehenden Bereich, einen
mittigen äußeren Gehäusebereich (27) und einen Bodenbereich mit einem Sumpf (140) auf
weist, mit einem ersten und zweiten Förderelement (76 und 78), wobei die För
derelemente (76 und 78) in dem unter Ansaugdruck stehenden Bereich angeordnet
sind, wobei das erste Förderelement (76) eine erste Endplatte (82), eine erste
Antriebswelle (84) und dieser entgegengesetzt ein erstes Begrenzungselement
(80) aufweist, wobei das Begrenzungselement (80) an der Endplatte (82) angeord
net ist und ein äußeres Ende (206) aufweist, und wobei das zweite Förderelement
(78) eine zweite Endplatte (102), einen zweiten Wellen
stumpf (104) und diesem entgegengesetzt ein zweites Begrenzungselement (100)
aufweist, wobei das Begrenzungselement (100) an der Endplatte (102) angeordnet
ist und ein äußeres Ende (208) aufweist, wobei das zweite Begrenzungselement
(100) mit dem ersten Begrenzungselement (80) durch Verschachtelung miteinander
in Eingriff steht und das äußere Ende (208) des zweiten Begrenzungselementes
(100) mit dem ersten Begrenzungselement (80) zusammenwirkt und eine abwechselnd
offene und geschlossene erste Druckkammer (204) zwischen den Begrenzungselemen
ten (80 und 100) bildet, mit einem Abstützelement (46) zur Lagerung des zwei
ten Förderelementes (78) in dem unter Ansaugdruck stehenden Bereich, mit Prall
mitteln für das sich im Sumpf (140) befindende Schmiermittel, mit an dem Ab
stützelement (46) angeordneten Lagerelementen zur drehbaren Lagerung des zwei
ten Förderelementes (78), mit einem Motor (40), wobei der Motor (40) mit der
Antriebswelle (84) des ersten Förderelementes (76) verbunden ist und das erste
Förderelement (76) antreibt, und mit Mitteln zur Verursachung einer zusammen
wirkenden Drehbewegung des ersten und zweiten Förderelementes (76 und 78),
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Endplatte (102) des zweiten Förderele
mentes (78) zusätzlich einen Schmiermittelkanal (200) mit einer Auslaßöffnung
(202) aufweist, wobei die Auslaßöffnung (202) in der zweiten Endplatte (102)
nahe dem äußeren Ende (208) so angeordnet ist, daß der Schmiermittelkanal (200)
mit der ersten Druckkammer (204) strömungsverbunden ist und daß der Wellenstumpf
(104) ein unteres Ende (126) und zusätzlich an das untere Ende (126) angrenzend
einen Schmiermittelkanal (120) aufweist, wobei der Schmiermittelkanal (120) mit
dem Schmiermittelkanal (200) strömungsverbunden ist, und daß Mittel zum Pumpen
des Schmiermittels vom Sumpf (140) in den Schmiermittelkanal (120) vorgesehen
sind, wobei die Mittel zum Pumpen im unteren Ende (126) des
Wellenstumpfes (104) angeordnet sind und einen gesteuerten Schmiermittelfluß vom Sumpf
(140) in den Schmiermittelkanal (120) gewährleistet.
17. Kälteanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiralver
dichter (20) zusätzlich einen Schmiermittelzuführkanal (150) aufweist, wobei
der Schmiermittelzuführkanal (150) im Wellenstumpf (104) angeordnet ist, so
daß der Schmiermittelkanal (120) mit dem Lager (110) durch den Schmiermittel
zuführkanal (150) strömungsverbunden ist und ein Schmiermittelfluß zum Lager
(110) gewährleistet ist.
18. Kälteanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiralver
dichter (20) im Bodenbereich einen äußeren Bereich zum Absetzen von Fremdstof
fen vom Schmiermittel aufweist.
19. Kälteanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum
Pumpen eine Zentrifugalpumpe (130) ist.
20. Kälteanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum
Pumpen eine Verdrängerpumpe (130-1) ist.
21. Kälteanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum
Pumpen zusätzlich eine Aufnahmeleitung (240) aufweist, wo
bei sich die Aufnahmeleitung (240) vom Mittel zum Pumpen in den Sumpf (140)
erstreckt.
22. Kälteanlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützele
ment (46) zusätzlich aufweist:
- - Eine Bodenfläche (49) für das Lagergehäuse, wobei die Bodenfläche (49) im wesentlichen das untere Ende (126) des Wellenstumpfes (104) abschließt; und
- - eine Druckdichtung (250), wobei die Druckdichtung (250) zwischen der Bodenfläche (49) des Lagergehäuses und der Aufnahmeleitung (240) an geordnet ist, und daß das Abstützelement (46) und der Wellenstumpf (104) eine Druckausgleichskammer (152) umgrenzen.
23. Kälteanlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Endplatte
(102) des zweiten Förderelementes (78) zusätzlich einen Druckableitungskanal
(254) aufweist und daß das in einer vom ersten und zweiten Begrenzungselement
(80 und 100) gebildeten Kammer verdichtete Strömungsmedium durch den Druckab
leitungskanal (254) in die Druckausgleichskammer (252) gelangt und so eine
Kraft auf das zweite Förderelement (78) ausübt.
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