DE4208171C2 - Spiralkompressor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Spiralkompressor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die japanische Patent-OS Nr. 59-218 380 of­ fenbart einen Kompressor, wie er in den beigefügten Fig. 13-15 gezeigt ist. Dieser Kompressor umfaßt eine in einem Gehäuse 90 gehaltene stationäre Spirale 91 sowie eine um­ laufende Spirale 92, die für eine Umdrehung um die Achse der stationären Spirale 91 im Gehäuse 90 gelagert ist.

Die stationäre Spirale 91 besitzt eine stationäre Stirn­ platte 911 sowie ein stationäres Spiralelement 912, das einstückig mit der unteren Fläche der stationären Stirn­ platte 911 ausgebildet ist. Das stationäre Spiralelement 912 hat Innen- und Außenwände, die nach einer Evolvente ausgebildet sind. In gleichartiger Weise umfaßt die um­ laufende Spirale 92 eine umlaufende Stirnplatte 921 und ein umlaufendes Spiralelement 922, das einstückig mit der oberen Fläche der umlaufenden Stirnplatte 921 ausgestal­ tet ist. Ferner sind die Innen- und Außenwand des umlaufen­ den Spiralelements 922 nach Evolventenkurven gebildet. Das stationäre Spiralelement 912 und das umlaufende Spiral­ element 922 gleiten aneinander.

Bei diesem Kompressor dreht eine Antriebswelle 95 mit Hilfe eines Stators 93 und eines an der Antriebswelle 95 festen Rotors 94. Bei einem Drehen der Antriebswelle 95 läuft die umlaufende Spirale 92 um die Achse der stationären Spirale 91 durch die Funktion eines Exzenterzapfens 95a, der geringfügig exzentrisch zur Antriebswelle 95 liegt, und einer eine Drehung verhindernden Vorrichtung 96 um. In Übereinstimmung mit diesem Umlauf bewegen sich eine Vielzahl von Kompressionskammern 97, die in einem abgedichteten Zu­ stand zwischen der stationären Spirale 91 sowie der umlau­ fenden Spirale 92 gebildet werden, zum Zentrum der stationären Spirale 91 hin, während sie aufeinander­ folgend in ihren Volumina kleiner werden.

Eine Ausstoßöffnung 98 ist im Zentrum der stationären Stirn­ platte 911 vorgesehen. Wie in den Fig. 13 und 14 dargestellt ist, wird das völlig in einer Kompressionskammer 971 kompri­ mierte Gas durch die Ausstoßöffnung 98 in eine Ausstoßkam­ mer 99 gefördert. Wenn die umlaufende Spirale 92 umläuft, wird das Fluid in der nächsten Kompressionskammer 972, die auf die Kompressionskammer 971 folgt, anschließend von der Ausstoßöffnung 98 ausgefördert.

Wie den Fig. 14 und 15 zu entnehmen ist, ist eine Schräg­ fläche 922b in einem Endstück 922a im Zentrum des umlaufen­ den Spiralelements 922 ausgearbeitet. Diese Schrägfläche 922b und die Innenwand des Endstücks 912a des stationären Spiralelements 912 bilden einen Durchgang, der eine Verbin­ dung zwischen der Kompressionskammer 971 in der Kompres­ sionsendstufe und der Ausstoßöffnung 98 ermöglicht. Das Vorhandensein dieses Durchgangs vermindert den Ausstoßwider­ stand zu der Zeit, da das Gas in der Kompressionskammer 971 durch die Ausstoßöffnung 98 in die Ausstoßkammer 99 gefördert wird.

Bei dem herkömmlichen Kompressor gleiten die Endstücke des stationären Spiralelements 912 sowie des umlaufenden Spiral­ elements 922 an den Stirnplatten der ineinandergreifenden, einander angepaßten Spiralen, während sie zusammengepreßt werden, um dicht abgeschlossene Kompressionskammern zu bil­ den. Beide Endstücke 912a und 922a empfangen den Druck des Gases im höchst komprimierten Zustand in der Kompressions­ endstufe. Deshalb sollten diese Endstücke 912a und 922a eine ausreichende Festigkeit und/oder Stärke haben.

Die Ausbildung der Schrägfläche 922b am Endabschnitt des Endstücks 922a vermindert jedoch die Festigkeit des End­ stücks 922a erheblich. Insofern kann dieses Endstück 922a durch die Gleitbewegung und -wirkung an dem Endstück 912a und den hohen Druck beschädigt werden. Wegen dieser Nach­ teile ist es äußerst schwierig, diese Art einer Endstück­ gestaltung in Spiralkompressoren für Fahrzeuge zu ver­ wenden, für die gefordert wird, daß sie mit einer sehr schnellen Drehung und einem hohen Druck arbeiten.

Bei dem herkömmlichen Kompressor wird ferner das in der Kompressionskammer 971 komprimierte Gas zu der Ausstoßkammer 99 hin gefördert, indem es durch eine von der kreisförmi­ gen Innenwand der Ausstoßöffnung 98 sowie der gekrümmten Innenwand des Endstücks 922a des umlaufenden Spiralelements 922 eingeschlossene Öffnung strömt. Wenn die umlaufende Spirale 92 umläuft, so vermindert das Endstück 922a des umlaufenden Spiralelements 922 fortschreitend die Quer­ schnittsfläche des Durchgangs zwischen der Ausstoßöffnung 98 und der Kompressionskammer 971.

Unmittelbar vor einer Beendigung des Ausstoßens von Gas nimmt die Querschnittsfläche des Durchgangs zwischen der Ausstoßöffnung 98 und der Kompressionskammer 971 rapid ab. Auch wenn die Schrägfläche 922b am Endstück 922a vorge­ sehen ist, so wird jedoch der Ausstoßwiderstand unmittelbar vor einer Beendigung des Ausstoßens von Gas, wenn gerade eine derartige Verminderung am meisten notwendig ist, nicht ausreichend herabgesetzt.

Ferner ist es wünschenswert, um den Kompressionswirkungs­ grad zu optimieren, daß die folgende Kompressionskammer 972 nicht gleichzeitig mit der Kompressionskammer 971 Ver­ bindung mit der Ausstoßöffnung erhält. Eine solche Verbin­ dung soll verhindert werden, weil die komprimierten Gase, die aus der Kompressionskammer 971 austreten, in die nach­ folgende Kammer expandieren würden. Die Reexpansion ver­ mindert den Kompressionswirkungsgrad.

Aus der JP-1-187 390 A ist ein Spiralkompressor bekannt, der Spiralelemente aufweist, die verstärkte Endstücke und Abflachungen an den zueinander gerichteten Abschnitten dieser Endstücke aufweisen. Des weiteren ist ein länglicher Auslaßkanal vorgesehen. Diese Ausführung der Spiralelemente gewährleistet jedoch in der Phase der größten Kompression keine optimalen Strömungsverhältnisse am Auslaßkanal und kann zu Druckverlusten führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Spiralkompressor zu schaffen, der einerseits gute Strömungsverhältnisse an der Ausstoßöffnung gewährleistet und andererseits eine hohe Betriebsdauer erreicht.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch die Verdickung der Endstücke wird erreicht, daß die Spiralelemente des Kompressors stabil ausgeführt werden können und somit eine hohe Betriebsdauer erreicht wird und durch die vorgenommene Abflachung werden die Strömungsverhältnisse optimiert, so daß der Kompressor einen hohen Wirkungsgrad aufweist. Dabei erstreckt sich gemäß Patentanspruch 1 die Abflachung nicht über das gesamte Endstück, was zu einer ungewollten Schwächung des Endstücks führen könnte, sondern statt dessen wird die Abflachung in der beschriebenen Weise vorgenommen, wodurch ein ausreichend strömungsoptimierter Auslaßkanal und andererseits ein stabiles Endstück erzielt werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Be­ zug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungs­ formen des erfindungsgemäßen Kompressors deutlich. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Spiralkompressors in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine geschnittene Stirnansicht der Endstücke der stationären sowie umlaufenden Spirale nach der Linie 2-2 in der Fig. 1;

Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht der Endstücke der stationären sowie umlaufenden Spirale in dem in Fig. 2 dargestellten Zustand;

Fig. 4 eine zu Fig. 2 gleichartige Darstellung, wobei die umlaufende Spirale aus dem Zustand von Fig. 2 etwas vorwärts verlagert worden ist;

Fig. 5 eine zu Fig. 2 gleichartige Darstellung, wobei je­ doch die umlaufende Spirale aus dem Zustand der Fig. 4 weiter vorwärts verlagert wurde, so daß die ebenen Flächen der stationären und umlaufenden Spirale einander berühren;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Endstücks der stationären Spirale;

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des Endstücks der umlaufenden Spirale;

Fig. 8 eine geschnittene Stirnansicht der Endstücke der stationären sowie umlaufenden Spirale eines Kompressors in einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 9 eine geschnittene Seitenansicht der Endstücke der stationären sowie umlaufenden Spirale in dem in Fig. 8 dargestellten Zustand;

Fig. 10 eine zu Fig. 8 gleichartige Darstellung, wobei je­ doch die umlaufende Spirale aus dem Zustand der Fig. 8 vorwärts verlagert wurde, so daß die ebenen Flächen der stationären und umlaufenden Spirale einander berühren;

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung des Endstücks der stationären Spirale;

Fig. 12 eine perspektivische, zu Fig. 11 gleichartige Dar­ stellung einer weiteren Ausführungsform bei einem Kompressor gemäß der Erfindung;

Fig. 13 einen Längsschnitt eines Spiralkompressors nach dem Stand der Technik;

Fig. 14 einen Querschnitt von wesentlichen Teilen der sta­ tionären und umlaufenden Spirale nach der Linie 14-14 in der Fig. 13;

Fig. 15 eine Schnittdarstellung von wesentlichen Teilen im Zustand der Fig. 14 des Kompressors nach dem Stand der Technik.

Eine erste Ausführungsform gemäß der Erfindung wird anhand der Fig. 1-7 beschrieben. Wie die Fig. 1 zeigt, besitzt ein Spiralkompressor ein aus Gehäuseteilen 1 und 9, die miteinander verbunden sind, gebildetes Gehäuse. Im Gehäuseteil 1 sind eine stationäre Spirale 2 sowie eine umlaufende Spirale 3 untergebracht.

Die stationäre Spirale 2 umfaßt eine scheibenförmige sta­ tionäre Stirnplatte 12 und ein an dieser Stirnplatte auf der der umlaufenden Spirale zugewandten Seite einstückig ausgebildetes stationäres Spiralelement 13. In gleicharti­ ger Weise besitzt die umlaufende Spirale 3 eine scheiben­ förmige umlaufende Stirnplatte 14, an der auf der der sta­ tionären Spirale zugewandten Seite ein umlaufendes Spiral­ element 15 ausgestaltet ist. Da beide Spiralelemente 13 und 15 aneinander gleiten, werden Kompressionskammern 5 in einer Mehrzahl zwischen den Spiralen 2 und 3 gebil­ det.

In den Gehäuseteilen 1 und 9 ist mittels eines Radialla­ gers 4a eine Antriebswelle 4 gelagert, an deren Stirnseite ein Exzenterzapfen 10 angeordnet ist, der zur Achse der Antriebswelle 4 exzentrisch ist. An der dem Radiallager 4a naheliegenden Seite des Exzenterzapfens 10 ist eine Gegenmasse 11 befestigt. Am freien Ende des Exzenterzapfens 10 ist eine Buchse 7 gehalten, an welcher über ein Lager 7a die umlaufende Spirale 3 gelagert ist.

An einer Basisplatte 21 ist ein ortsfester Ring 22 fest angebracht, der der umlaufenden Spirale 3 zugewandt ist, wobei an der Rückfläche der umlaufenden Spirale 3 ein um­ laufender Ring 23 befestigt ist. Eine Mehrzahl von kreis­ förmigen Umlaufposition-Regulierlöchern ist mit gleichen Abständen in den ortsfesten sowie den umlaufenden Ring 22 bzw. 23 gebohrt. Die Umlaufposition-Regulierlöcher sind in gegenüberliegenden Paaren ausgebildet, und zwischen einem jeden solchen Paar von Regulierlöchern ist ein Über­ tragungsgleitstück 24 vorgesehen.

Die Basisplatte 21, der ortsfeste Ring 22, der umlaufende Ring 23 und die Übertragungsgleitstücke 24 bilden eine eine Drehung verhindernde Vorrichtung 8, durch dessen Funktion die umlaufende Spirale 3 bei einem Umlauf des Exzenterzapfens 10 ohne eine Drehung umlaufen kann.

Wie in der Fig. 2 gezeigt ist, sind die Innen- und Außenwand des stationären Spiralelements mit Ausnahme der Innenwand­ seite eines zentralen Endstücks 131 des statio­ nären Spiralelements 13 längs innerer und äußerer Evolven­ ten I_in und I_au gebildet, die auf der Grundlage eines vor­ bestimmten Evolventenerzeugungskreises gezogen sind. Ferner wird der innere Umriß des stationären Spiralelements 13 am Endstück 131 durch einen Kreisbogen S₁ mit einem Radius r, durch einen Kreisbogen S₂ mit einem Radius R (R = r+q, worin q der Umlaufradius der umlaufenden Spirale 3 ist) und eine gemeinsame Tangente S₃ an diese Kreisbogen S₁ und S₂ bestimmt.

Wie den Fig. 2, 3 und 6 zu entnehmen ist, wird dadurch das Endstück 131 des stationären Spiralelements 13 dicker als das Endstück 912a des herkömmlichen stationären Spiralele­ ments 912. Eine einen Teil der Innenwand des sta­ tionären Spiralelements 13 darstellende Abflachung 13a wird an demjenigen Teil des Endstücks 131, das der gemein­ samen Tangente S₃ entspricht, gebildet.

Wie in den Fig. 2 und 6 gezeigt ist, ist durch die stationä­ re Stirnplatte 12 hindurch eine länglich oval oder nach Art einer Laufbahn in einem Sportstadion ausgebildete Aus­ stoßöffnung 16 ausgestaltet. Die Ausstoßöffnung 16 hat ge­ radlinige lange Seiten 16a und 16b, die zur gemeinsamen Tangente S₃ im wesentlichen parallel sind. Die Ausstoßöff­ nung 16 ist benachbart zur Abflachung 13a vorgesehen, so daß eine der langen Seiten 16b der Ausstoßöffnung 16 in die Abflachung 13a übergeht oder an diese grenzt. Insofern ist ein Teil der Innenwand der Ausstoßöffnung 16 direkt mit der Abflachung 13a verbunden.

Da die Seiten 16a und 16b länglich gestaltet sind, hat die Ausstoßöffnung 16 nahezu denselben Öffnungsquerschnitt wie die kreisförmige Ausstoßöffnung 98 bei dem herkömmlichen Kompressor, wobei vorausgesetzt wird, daß beide Kompressoren von gleicher Größe sind.

Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, sind die Innen- und Außen­ wände des umlaufenden Spiralelements 15 mit Ausnahme der Innenwandseite eines zentralen Endstücks 151 des umlaufen­ den Spiralelements 15 wie die Innen- und Außenwände des stationären Spiralelements 13 nach inneren und äußeren Evolventenkurven I_in und I_au gestaltet, welche auf der Grundlage von einem vorbestimmten Evolventenerzeugungskreis gezogen sind. Darüber hinaus wird der innere Umriß des um­ laufenden Spiralelements 15 am Endstück 151 nach einem Kreisbogen F₁ mit einem Radius r, einem Kreisbogen F₂ mit einem Radius R (R = r+q, worin q der Umlaufradius der umlaufenden Spirale 3 ist) und einer gemeinsamen Tangente F₃ an diese Kreisbogen F₁ sowie F₂ bestimmt.

Wie in den Fig. 2, 3 und 7 gezeigt ist, ist deshalb das Endstück 151 des umlaufenden Spiralelements 15 dicker als das Endstück 922a des herkömmlichen umlaufenden Spiralele­ ments 922. Eine einen Teil der Innenwand des umlaufenden Spiralelements 15 darstellende Abflachung 15a ist an dem­ jenigen Teil des Endstücks 151, das der gemeinsamen Tangen­ te F₃ entspricht, ausgebildet.

Da die Endstücke 131 und 151 des stationären sowie des um­ laufenden Spiralelements 13 bzw. 15 dicker gefertigt sind, sind sie erheblich stärker als diejenigen der herkömmlichen stationären und umlaufenden Spiralelemente.

Wenn die Kreisbogen S₁ und S₂ auf der Seite des stationä­ ren Spiralelements die Kreisbogen F₂ und F₁ auf der Seite des umlaufenden Spiralelements berühren, wird eine Kompres­ sionskammer 51 gebildet, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Bei der Umlaufbewegung der umlaufenden Spirale 3 kommt die Abflachung 13a des stationären Spiralelements 13 perio­ disch in enge Berührung mit der Abflachung 15a auf der Seite des umlaufenden Spiralelements, wie in Fig. 5 darge­ stellt ist.

Gemäß den Fig. 2, 3 und 7 ist in der ebenen Fläche des Endstücks 151 des umlaufenden Spiralelements 15 eine Schrägfläche 15b ausgearbeitet, welche von annähernd glei­ cher Länge wie die langen Seiten 16a und 16b der Ausstoß­ öffnung 16 ist. Die Schräge oder Verjüngung im Endstück 151 bildet darin einen eingezogenen oder verengten Hals. Da jedoch das Endstück 151 ziemlich dick ist, hat es in seinem Halsteil eine ausreichende Stärke oder Festigkeit. Deshalb beeinträchtigt die Ausbildung der Schrägfläche 15b nicht die Festigkeit des Endstücks 151.

Zu der Zeit, da sich die einander gegenüberliegenden Abflachung 13a und 15a berühren, ist die Ausstoßöffnung 16 nahezu vollständig von dem verdickten Endstück 151 abge­ deckt, wie in Fig. 5 gezeigt ist. In diesem Zustand gewähr­ leistet die Schrägfläche 15b einen Durchgang zwischen dieser selbst und der Innenwand des stationären Spiralelements 13, um eine Verbindung der Kompressionskammer 5 mit der Ausstoßöffnung 16 zu ermöglichen.

Wenn dieser Spiralkompressor für eine Fahrzeug-Klimaanlage verwendet wird, so wird die Antriebswelle 4 mit dem Antriebssystem des Fahrzeugmotors durch eine (nicht dargestellte) Elektromagnetkupplung ver­ bunden. Bei einem Drehen der Antriebswelle entsprechend dem Drehen des Motors wird die Drehung der Antriebswelle 4 über den Exzenterzapfen 10, die Buchse 7 und die eine Drehung verhindernde Vorrichtung 8 auf die umlaufende Spirale 3 übertragen, die dann um die Achse der stationären Spirale 2 herum um­ läuft.

In Übereinstimmung mit dem Umlauf der umlaufenden Spirale 3 vermindert das umlaufende Spiralelement 15 nach und nach das Volumen der Kompressionskammer 51 bis zur Kompressions­ endstufe. Das komprimierte Kühlgas drückt ein Auslaßventil 6a, das außenseitig der Ausstoßöffnung 16 vorgesehen ist, in die Offenstellung, wodurch komprimiertes Gas in die Aus­ stoßkammer 6 gefördert wird.

Wie aus der Fig. 2 deutlich wird, wird die Abflachung 15a des umlaufenden Spiralelements 15 in der Kompressions­ endstufe nahezu parallel zur Abflachung 13a des stationä­ ren Spiralelements 13 sowie den langen Seiten 16a und 16b der Ausstoßöffnung 16 in der Kompressionskammer 51. Wenn die umlaufende Spirale 3 weiter umläuft, wird durch das Endstück 151, wie in Fig. 4 gezeigt ist, der größte Teil der Ausstoßöffnung 16 abgedeckt. Zu diesem Zeitpunkt wird das komprimierte Kühlgas in die Ausstoßkammer 6 durch einen länglichen Schlitz gefördert, der von der langen Seite 16b der Ausstoßöffnung 16 und der ebenen Fläche 15a des umlaufen­ den Spiralelements 15 umschlossen ist.

Auf Grund der langen Seite 16a, b ist gemäß dieser Ausführungs­ form der Schlitz, durch den das Kühlgas tritt, etwas verlängert. Das gilt selbst dann, wenn die Öffnungsfläche dieses Schlitzes sich allmählich in Übereinstimmung mit dem Umlauf der umlaufenden Spirale 3 vermindert. Deshalb ist die Querschnittsfläche des verbindenden Durchgangs zwi­ schen der Ausstoßöffnung 16 und der Kompressionskammer 51 bei dem Erfindungsgegenstand größer als der entsprechende verbindende Durchgang bei der herkömmlichen, mit Kreisen arbeitenden Konstruktion bei einem jeden Zeitpunkt, bevor das Ausstoßen des komprimierten Gases abgeschlossen ist.

Die an dem umlaufenden Spiralelement 15 ausgebildete Schräg­ fläche 15b und die Innenwand des stationären Spiralelements 13 bestimmen einen Durchgang, der eine Verbindung zwischen der Kompressionskammer 51 sowie der Ausstoßöffnung 16 er­ möglicht, wenn die einander gegenüberliegenden Abflachungen 13a und 15a miteinander in enge Berührung kommen. Durch das Vorhandensein dieses Durchgangs kann in hohem Maß der Ausstoßwiderstand des komprimierten Gases von der Kompressionskammer 51 zur Ausstoßöffnung 16 herabgesetzt werden.

Nachdem das Kühlgas in der Kompressionsendstufe in die Aus­ stoßkammer 6 glatt und sicher gefördert ist, vereinigt sich bei dieser Ausführungsform die folgende Kompressionskammer 52 des nächsten Zyklus mit den restlichen Teilen der Kom­ pressionskammer 51, wenn sich das umlaufende Endstück vom stationären Endstück absetzt. Da jedoch lediglich eine geringe Sollmenge an Gas in der Kompressionskammer 51 ver­ bleibt, wird eine Reexpansion des komprimierten Gases wirk­ sam minimiert oder ausgeschaltet.

Hierdurch wird ein guter Kompressionswirkungsgrad erzielt. Ferner wird dadurch verhindert, daß eine übermäßige Druck­ belastung auf die Endstücke 131 und 151 des stationären sowie des umlaufenden Spiralelements 13 und 15 über eine lange Zeitdauer einwirken, wodurch der Abrieb an den Spiral­ elementen 13 und 15 vermindert wird.

Wenn, wie in Fig. 5 gezeigt ist, die Abflachung 13a des stationären Spiralelements 13 mit der Abflachung 15a des umlaufenden Spiralelements 15 in enge Berührung kommt, so bedeckt das Endstück 151 des umlaufenden Spiralelements 15 nahezu die Ausstoßöffnung 16 mit Ausnahme desjenigen Teils, der der Schrägfläche 15b entspricht. Die Kompressions­ kammer 51 des vorherigen Zyklus wird nicht mit der Kompres­ sionskammer 52 im nächsten Zyklus über die Ausstoßöffnung 16 in Verbindung kommen, bevor die Kompressionskammer 51 in der Kompressionsendstufe das Ausstoßen von Gas ab­ schließt.

Anhand der Fig. 8-11 wird eine zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung gezeigt, wobei im folgenden in der Haupt­ sache die Unterschiede zur ersten Ausführungsform erläutert werden.

Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten im Ort oder in der Anordnung der Ausstoßöffnung 16. Wie die Fig. 8, 9 und 11 zeigen, ist diese Ausstoßöffnung 16, die die stationäre Stirnplatte durchsetzt, etwas von der Abflachung 13a des stationären Spiralelements 13 abge­ setzt oder entfernt angeordnet. Demzufolge ist die Abflachung 13a mit der Innenwand der Ausstoßöffnung 16 über eine Stufe 12a verbunden.

In gleichartiger Weise zur ersten Ausführungsform hat die Ausstoßöffnung 16 eine länglich-ovale Gestalt (oder die Gestalt einer Stadion-Laufbahn) und geradlinige lange Sei­ ten 16a sowie 16b, die zur Abflachung 13a des stationä­ ren Spiralelements 13 parallel sind. Da die Seiten 16a und 16b über eine gewisse Strecke länglich sind, wird der Öff­ nungsquerschnitt der Ausstoßöffnung 16 wie im Fall der ersten Ausführungsform gewährleistet.

Bei der zweiten Ausführungsform ist ebenfalls eine Schräg­ fläche 15b in den Endabschnitt des Endstücks 151 des umlau­ fenden Spiralelements 15 eingearbeitet. Die Schrägfläche 15b erstreckt sich nahezu über die gleiche Länge wie die langen Seiten 16a und 16b der Ausstoßöffnung 16. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die Größe und der Neigungswinkel der Schrägfläche 15b derart bestimmt werden, daß ein Durch­ gang für eine Verbindung von der Kompressionskammer 51 zur Ausstoßöffnung 16 zwischen der Schrägfläche 15b und der Innenwand des stationären Spiralelements 13 sowie der Stufe 12a selbst dann gewährleistet werden kann, wenn beide Abflachungen 13a und 15a miteinander in enge Anlage kommen, wie in Fig. 10 gezeigt ist.

Bei der ersten Ausführungsform ist die Ausstoßöffnung 16 benachbart zum Endstück 131 des stationären Spiralelements 13 so vorgesehen, daß die Innenwand der Ausstoßöffnung 16 tatsächlich eine Fortsetzung der Abflachung 13a des stationären Spiralelements 13 bildet. Bei dieser Ausgestal­ tung ist der verengte oder eingezogene Halsteil des End­ stücks 131 (nahe der Schrägfläche) der schwächste Teil und wird am leichtesten beschädigt. Andererseits ist bei der zweiten Ausführungsform die Ausstoßöffnung 16 etwas von der Abflachung 13a des stationären Spiralelements 13 entfernt ausgebildet, wobei dazwischen die Stufe 12a liegt. Diese Stufe 12a verbessert die Festigkeit des Halsteils des Endstücks 131, wobei diese verbesserte Festigkeit wirk­ sam verhindert, daß das Endstück 131 am eingezogenen Hals­ teil bricht.

Der Aufbau der anderen Teile der zweiten Ausführungsform ist der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform. Insofern weist der Kompressor gemäß der zweiten Ausführungsform alle Vorteile des Kompressors der ersten Ausführungsform ebenfalls auf, wie Gewährleistung der Festigkeit der Endstücke 131 und 151 von beiden Spiralelementen, Gewährleistung der Querschnittsfläche des Durchgangs zwischen der Ausstoßöff­ nung 16 und der Kompressionskammer 51 in der Kompressions­ endstufe, Herabsetzung des Ausstoßwiderstandes und Verhin­ derung einer Verminderung im Kompressionswirkungsgrad.

Gemäß einer Abwandlung der beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sind zwei kurze, ovale Ausstoßöffnungen 17A und 17B in der stationären Stirnplatte 12 anstelle der Ausstoßöffnung 16 mit einem einzelnen, länglichen Oval bei der zweiten Ausführungsform vorgesehen. Alternativ kön­ nen mehrere, im wesentlichen kreisförmige Ausstoßöffnungen angeordnet sein. Diese Ausstoßöffnungen 17A und 17B werden so gelegt, daß eine gemeinsame Tangente E an die einzelnen Kreise, die die Umfänge der Ausstoßöffnungen 17A und 17B bestimmen, parallel zur Abflachung 13a des stationären Spiralelements 13 verläuft. In diesem Fall kann die Anzahl der Ausstoßöffnungen vergrößert werden, und eine derartige Konstruktion kann auch bei der ersten Ausführungsform An­ wendung finden. Die Mehrzahl von Seite an Seite angeordne­ ten Ausstoßlöchern bildet eine Ausstoßöffnung, die von ihrer Wirkungsweise her als längliche Ausstoßöffnung zu betrachten ist.

Claims (6)

1. Spiralkompressor mit

• - einer stationären Spirale (2), die eine Stirnplatte (12) und ein Spiralelement (13) aufweist, das durch zur Stirnplatte (12) senkrecht stehende Wandungen begrenzt wird und sich längs einer nach innen erstreckenden Spirallinie zu einem verdickten Endstück (131) erweitert, das an seiner nach innen gerichteten Wandung eine Abflachung (13a) aufweist,
• - einer umlaufenden Spirale (3), die eine Stirnplatte (14) und ein Spiralelement (15) aufweist, das durch zur Stirnplatte (14) senkrecht stehende Wandungen begrenzt wird und sich längs einer nach innen erstreckenden Spirallinie zu einem verdickten Endstück (151) erweitert, das an seiner nach innen gerichteten Wandung eine Abflachung (15a) aufweist, die mit der Abflachung (13a) des verdickten Endstücks (131) der stationären Spirale (2) korrespondiert, und
• - mindestens einer, zwischen der stationären Spirale (2) und der umlaufenden Spirale (3) ausgebildeten Kompressionskammer (51) und mindestens einer länglichen Ausstoßöffnung (16; 17A, 17B), die durch die feste Stirnplatte (12) hindurch ausgebildet ist und im wesentlichen parallel zur Abflachung (13A) des stationären Spiralelements (13) angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachung (15a) des umlaufenden Spiralelements (15) eine Schrägfläche (15b) aufweist, die sich längs der Oberkante dieser Abflachung (15a) erstreckt und derart bemessen ist, daß die Ausstoßöffnung (16; 17A, 17B) bei der gegenseitigen Berührung der Abflachungen (13a, 15a) der Spiralelemente (13, 15) von dem verdickten Endstück (151) des umlaufenden Spiralelements (15) nahezu vollständig abgedeckt wird.

2. Spiralkompressor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl der in der stationären Stirnplatte (12) ausgebildeten länglichen Ausstoßöffnungen (17A, 17B) so angeordnet sind, daß eine gemeinsame, an jede der Ausstoßöffnung (17A, 17B) grenzende Tangente (E) im wesentlichen parallel zu der Fläche (13a) des stationären Spiralelements (13) verläuft.

3. Spiralkompressor nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der flachen Seitenwandungen (16a, 16b) der Ausstoßöffnung (16) als Verlängerung der Abflachung (13a) des verdickten Endstücks (131) des stationären Spiralelements (13) ausgebildet ist.

4. Spiralkompressor nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßöffnung (16; 17A, 17B) leicht beabstandet von der Abflachung (13a) des verdickten Endstücks (131) des stationären Spiralelements (13) ausgebildet ist und eine Stufe (12a) zwischen dieser Abflachung (13a) und der Ausstoßöffnung (17) bildet.

5. Spiralkompressor nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Schrägfläche (15b) im wesentlichen gleich der Länge der Ausstoßöffnung (16) ist.