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Hintergrund der Erfindung
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Erfindungsgebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Verdichter, der für ein Kühlgerät oder eine
Klimaanlage verwendet wird, und der eine Ölpumpe zur Schmierung eines
Verdichterelementes hat.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Ein
herkömmlicher
Strahlverdichter vom Vertikaltyp ist so konstruiert, dass das Öl in einem Ölreservoir 101,
welches am Boden des Verdichters liegt, einem Spiralverdichterelement,
das an einem Ende einer Rotationswelle montiert ist, und Lagern über eine Ölpumpe 100 zugeführt wird,
die am anderen Ende der Rotationswelle montiert ist, wie dies in
der 14 gezeigt.
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Wenn
ein Verdichter horizontal installiert ist, ist das Innere des Verdichters
durch ein Trennelement 205 in die hermetisch abgedichteten
Kammern 201 und 202 unterteilt, die hermetisch
abgedichtete Kammer 202 dient als ein Ölreservoir, wie dies in der 15 dargestellt
ist. Eine Ölpumpe 400 ist
durch zwei Pumpen gebildet: eine Pumpe schickt das Öl, welches
sich am Boden in der hermetisch abgedichteten Kammer 201 nach
der Schmierung des Spiralverdichterelementes und der Lager, sammelt, über eine
Leitung 203 in die hermetisch abgedichtete Kammer 202;
und die andere Pumpe schickt das Öl in die hermetisch abgedichtete
Kammer 202 zu dem Spiralverdichterelement und den Lagern über eine Schmierbohrung 414 der
Rotationswelle 410.
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Die Ölpumpe 400 ist
konstruiert durch: ein Gehäuse 404 mit
einem Zylinder 415, einem Einlass 402 und einem
Auslass 403; eine Abdeckung 401 zum Abschließen der Öffnung des
Zylinders 415 des Gehäuses 404;
ein Gehäuse 407,
das einen Zylinder 416 und einen Einlass 409 hat;
Abdeckungen 411 und 412 zum Schließen der Öffnung des
Zylinders 414 des Gehäuses 407;
einen Rotor 405, der im Zylinder 415 durch die
Rotationswelle 410 gedreht wird; einen Rotor 408,
der im Zylinder 416 rotiert; und ein Trennelement 406,
das zwischen dem Zylinder 415 und dem Zylinder 416 eine
Trennwand bildet.
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Die
Pumpe zum Schicken von Öl
aus der hermetisch abgedichteten Kammer 201 in die hermetisch
abgedichtete Kammer 202 über die Leitung 203 und
die Pumpe zum Senden des Öls
in der hermetisch abgedichteten Kammer 202 zu dem Spiralverdichterelement
und den Lagern über
die Schmierbohrung 414 der Rotationswelle 410 ist
wie vorstehend beschrieben konfiguriert.
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Wenn
der Kompressor ein hermetisch abgedichtetes Gefäß hat, das mit Gas bei niederem
Druck gefüllt
ist, ist der Einlass der hermetisch abgedichteten Kammer zum Aufbewahren
von Öl
oder der Einlass der Ölpumpe
am Boden des hermetisch abgedichteten Gefäßes vorgesehen.
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Wenn
der Kompressor ein hermetisch abgedichtetes Gefäß aufweist, das mit hohem Druck
gefüllt
ist, dann ist der Einlass der Ölpumpe
in der hermetisch abgedichteten Kammer, die niedrigeren Druck hat,
des hermetisch abgedichteten Gefäßes vorgesehen,
weil sich das Öl
an einer Stelle im Gefäß sammelt,
wo der Druck niedriger ist.
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Wenn
im Fall des Spiralverdichters vom Horizontaltyp mit der vorstehend
beschriebenen herkömmlichen
Struktur das hermetisch abgedichtete Gefäß mit Gas mit niedrigem Druck
gefüllt
ist, dann verbreitet sich das Öl über die
gesamte Innenfläche des
hermetisch abgedichteten Gefäßes. Das
hat ein Problem hervorgerufen, dass wenn der Verdichter kippt oder
schäumt,
dass die Gefahr besteht, dass eine ungenügende Schmierung auftritt und
unerwünschter
Weise mehr Öl
ausgegeben wird.
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Wenn
das hermetisch abgedichtete Gefäß des Verdichters
mit Gas mit hohem Druck gefüllt
ist, dann liegt der Bereich mit niedrigerem Druck in der Nähe der Ausgabeleitung,
die den Auslass des ausgegebenen Gases des Verdichters bereitstellt.
Daher besteht die Tendenz, dass das Öl zusammen mit dem ausgegebenen
Gas ausgegeben wird, was das Problem der erhöhten Menge an ausgegebenem Öl mit sich
bringt.
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Ferner
erfordert der Spiralverdichter vom Horizontaltyp zwei Pumpen, eine,
um das Öl
aus der hermetisch abgedichteten Kammer 201 in die hermetisch
abgedichtete Kammer 202 zu schicken und die andere, um
das Öl
aus der hermetisch abgedichteten Kammer 202 zu dem Spiralverdichterelement
und den Lagern zu leiten, wie dies vorstehend beschrieben ist.
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Aus
diesem Grund ist die Anzahl der Bauelemente, die Zylinder 404, 407,
Rotoren 405, 408 und Abdeckungen 401, 406, 411, 412,
umfassen, verdoppelt, woraus höhere
Kosten resultieren.
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Die
EP-A-0 574 104 beschreibt einen Horizontalspiralverdichter mit einem
Verdichterelement und einem Elektromotor, die in dem hermetisch
abgedichteten Gefäß aufgenommen
sind, wobei das Schmieröl
am Boden des abgedichteten Gefäßes gesammelt
wird, dieses Öl
wird durch eine Ölpumpe, die
am distalen Ende der Antriebswelle mit Bezug auf das Verdichterelement
montiert ist, in ein separates Ölreservoir
transferiert, das an einer höheren
Position zwischen dem distalen Ende der Welle und dem hermetischen
Gehäuseende
montiert ist, welches eine Menge Schmieröl zurückhält und mit den zu schmierenden
Punkten des Verdichters durch eine am Wellenende vorstehende Leitung
und einen Längskanal
durch die Antriebswelle in Verbindung steht. Das Öl aus dem Ölreservoir
wird dem Wellenkanal durch die Fallhöhe zwischen dem Rohr und der
freien Oberfläche
des Öls
im Reservoir zugeführt.
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GB-A-1
234 889 beschreibt eine Dualpumpeneinheit für das Schmiersystem eines internen Verbrennungssystems.
Diese Pumpe hat eine interne Zahnradpumpe und eine externe Zahnradpumpe, die
in einem gemeinsamen Gehäuse
montiert sind, das am Motor befestigt ist, so dass die Zahnradpumpen
durch die Motorkurbelwelle angetrieben werden können.
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CH-A-316
246 offenbart einen Verdichter mit einer Dualölpumpeneinheit, bei der die
eine Pumpe Öl,
welches durch ein Luft/Öl-Filter
separiert ist, zu einem Hauptölreservoir
in einem Separator transferiert und die andere Pumpe dazu verwendet
wird, das Schmiermittel zu verschiedenen Teilen des Verdichters
zu schaffen. Diese Pumpen sind vom Zahnrad-Typ.
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US-A-5,375,986
offenbart eine Ölpumpe
der Kipprotor-Bauart in Kombination mit den hermetischen Spiralverdichter.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Hochleistungsverdichter
zu schaffen, bei dem selbst dann eine ungenügende Schmierung verhindert
werden kann, wenn der Verdichter kippt oder schäumt, und bei dem auch die Ausgabemenge
des Öls
verringert ist, wenn der Verdichter ein hermetisch abgedichtetes
Gefäß hat, das
mit Gas mit niedrigem Druck gefüllt
ist.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Verdichter
zu schaffen, der die Menge des ausgegebenen Öls selbst dann verringern kann,
wenn der Verdichter ein hermetisch abgedichtetes Gefäß hat, das
mit Gas unter hohem Druck gefüllt
ist.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verdichter
zu schaffen, der mit einer Ölzuführpumpe
und einer Schmierpumpe ausgerüstet
ist, um ein zweifaches Ölzuführsystem
zu ermöglichen,
ohne dass die Anzahl der Bauteile erhöht wird.
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Diese
Aufgaben werden durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
eine Vertikalansicht im Schnitt zur Veranschaulichung der Gesamtkonfiguration
eines Horizontalspiralverdichters gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Vertikalansicht im Schnitt zur Veranschaulichung der Gesamtkonfiguration
eines Horizontalspiralverdichters gemäß einer weiteren Ausführungsform;
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3 ist
eine Vertikalansicht im Schnitt zur Veranschaulichung der Gesamtkonfiguration
eines Horizontalspiralverdichters gemäß einer weiteren Ausführungsform;
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4 ist
eine Vertikalansicht im Schnitt zur Veranschaulichung der Gesamtkonfiguration
eines Horizontalspiralverdichters gemäß einer weiteren Ausführungsform;
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5 ist
eine Draufsicht im Schnitt zur Veranschaulichung einer Ölpumpe des
in der 4 gezeigten Verdichters, wenn ein Entladehub der Ölpumpe beendet
ist;
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6 ist
eine Draufsicht im Schnitt zur Veranschaulichung der in der 5 gezeigten Ölpumpe, wenn
die Ölpumpe
einen Eingangshub beginnt;
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7 ist
eine Draufsicht im Schnitt zur Veranschaulichung der in der 5 gezeigten Ölpumpe, wenn
die Ölpumpe
in der Mitte des Kompressionshubes ist;
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8 ist
eine Draufsicht im Schnitt zur Veranschaulichung der in der 5 gezeigten Ölpumpe, wenn
die Ölpumpe
in einem Ausgabehub ist;
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9 ist
eine Draufsicht im Schnitt zur Veranschaulichung einer anderen Ölpumpe des
in der 4 gezeigten Verdichters, wenn der Ausgabehub der Ölpumpe beendet
ist;
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10 ist
eine Draufsicht im Schnitt zur Veranschaulichung der in der 9 gezeigten Ölpumpe, wenn
die Ölpumpe
einen Eingangshub beginnt;
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11 ist
eine Draufsicht im Schnitt zur Veranschaulichung der in der 9 gezeigten Ölpumpe, wenn
die Ölpumpe
in der Mitte des Kompressionshubs ist;
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12 ist
eine Draufsicht im Schnitt zur Veranschaulichung der in der 9 gezeigten Ölpumpe, wenn
die Ölpumpe
in einem Ausgabehub ist;
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13 ist
eine Ansicht im Schnitt der in der 9 gezeigten Ölpumpe;
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14 ist
eine Ansicht im Schnitt der Gesamtkonfiguration eines herkömmlichen
Vertikalspiralverdichters;
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15 ist
eine Ansicht im Schnitt der Gesamtkonfiguration eines herkömmlichen
Horizontalspiralverdichters; und
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16 ist
eine Ansicht im Schnitt einer herkömmlichen Ölpumpe.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Die
vorliegende Erfindung wird nun im Einzelnen unter Bezugnahme auf
die begleitenden Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt
die Gesamtkonfiguration eines Horizontalspiralverdichters gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Ein
hermetisch abgedichtetes Gefäß 1 ist durch
ein Zylindergehäuse 2,
und obere und untere Endkappen 2 und 4 aufgebaut,
die jeweils an den linken und rechten Enden des Gehäuses 2 befestigt sind.
Ein Hauptrahmen 6, der als ein Hauptlager dient, ist am
linken Ende des zylindrischen Gehäuses 2 mittels Schrumpfpassung
oder Presspassung hermetisch befestigt; und ein Lagerzapfenelement 7, das
als ein Hilfslager dient, ist an dem rechten Ende des zylindrischen
Gehäuses 2 durch
Schrumpfpassung oder Presspassung hermetisch befestigt. Eine erste
hermetisch abgedichtete Kammer 1A, die die Funktion als Ölreservoirkammer
hat, ist zwischen dem Lagerzapfenelement 7 und der Endkappe 4 ausgebildet;
und eine zweite hermetisch abgedichtete Kammer 1B ist zwischen
dem Lagerzapfenelement 7 und der Endkappe 3 ausgebildet.
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Zwischen
dem Hauptrahmen 6 und dem Lagerzapfenelement 7 ist
in der zweiten hermetisch abgedichteten Kammer 1B ein elektrisches
Element 10 vorgesehen; und ein Spiralverdichterelement 20, das
durch das elektrische Element 10 angetrieben wird, ist
zwischen dem Hauptrahmen 6 und der Endkappe 3 vorgesehen.
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Das
elektrische Element 10 besteht aus einem Stator 11,
einem Rotor 12, der drehbar in den Stator 11 eingesetzt
ist, und eine Rotationswelle 13, die die zentrale Welle
des Rotors 12 bildet; wobei ein linker Endabschnitt 13a und
ein rechter Endabschnitt 13b der Rotationswelle 13 durch
den Hauptrahmen 6 und das Lagerzapfenelement 7 über Lagerelemente drehbar
gelagert sind.
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Das
Spiralverdichterelement 20 ist aus einer feststehenden
Spirale 21 und einer oszillierenden Spirale 31 gebildet,
die seitlich einander gegenüberliegen.
Involuten Zähne 23,
die an einer Endplatte 22 der feststehenden Spirale 21 ausgebildet
sind, kämmen
mit involuten Zähnen 33,
die an einer Endplatte 32 der oszillierenden Spirale 31 ausgebildet
sind, um eine Kompressionskammer P zu bilden, wobei eine Anzahl
von Kompressionsräumen
von außen
nach innen allmählich
eingeengt werden.
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Die
oszillierende Spirale 31 ist mit einem exzentrischen Endteil 13a der
Rotationswelle 13 verbunden und ist exzentrisch und drehbar
im Hauptrahmen 6 gelagert. Die oszillierende Spirale 31 wird durch
eine Oldham-Kupplung 20A in Relation zu der feststehenden
Spirale 21 so gedreht, dass sie nicht dreht, um dadurch
eine exzentrische Bewegung zu schaffen. Dies bewirkt, dass ein Kältemittelgas
mit niedrigem Druck, welches durch einen Einlass 8A, der
mit der zweiten hermetisch abgedichteten Kammer 1B in Verbindung
steht, direkt von außerhalb
eingeleitet wird, durch einen Einleitkanal hindurchgeht, der später erörtert wird,
und die Kompressionskammer P erreicht, wo es komprimiert wird. Das
komprimierte Hochdruckkältemittelgas
wird durch eine Ausgabeöffnung 24,
die in der Mitte der feststehenden Spirale 21 vorgesehen
ist, ausgegeben.
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An
der Ausgabeseitenfläche
der Ausgabeöffnung 24 der
feststehenden Spirale 21 ist in dem Spiralverdichterelement 20 eine
Ausgabekammer 1C vorgesehen, die zu der zweiten hermetisch
abgedichteten Kammer 1B isoliert ist. Das Kältemittelgas mit
hohem Druck, welches an der Ausgabeöffnung 24 ausgegeben
wird, wird am Auslass 40 über die Ausgabekammer 1C freigegeben.
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Ein
innerer Bodenraum der ersten hermetisch abgedichteten Kammer 1A,
der durch das Gehäuse 2 und
die Endkappe 4 gebildet ist, dient als ein Ölreservoir 41.
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Das Öl, welches
sich in dem Ölreservoir 41 gesammelt
hat, wird durch ein Saugrohr 43 einer Ölpumpe 42a von zwei Ölpumpen 42a und 42b angesaugt,
die eine Ölpumpe 42 bilden,
welche an dem Lagerzapfen des Lagerzapfenelementes 7 vorgesehen
sind, welcher am anderen Ende der Rotationswelle 13 des
elektrischen Elementes 10 den exzentrischen Abschnitt 13b lagert
und das Öl
wird den jeweiligen Lagergleitabschnitten über einen Auslass 43a zugeführt.
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Das Öl in der
hermetisch abgedichteten Kammer 1B wird durch die andere Ölpumpe 42b durch
eine Öffnung 44C einer
Verbindungsleitung 44B (Ölzuführkanal) angesaugt, die an
der unteren Seite des Gehäuses 2 liegt,
welches die hermetisch abgedichtete Kammer 1B bildet, und
die unter einer Einsaugkammer 21a liegt, welche an der
feststehenden Spirale 21b des Spiralverdichterelementes 20 vorgesehen
ist; und das Öl
geht durch einen Kanal 44D, der in dem Lagerzapfenelement 7 vorgesehen ist,
hindurch, bevor es durch einen Auslass 43b der Ölpumpe 42b in
das Ölreservoir 41 ausgegeben
wird.
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Das
Lagerzapfenelement 7, das auch als Trennwand zwischen dem Ölreservoir 41 und
der hermetisch abgedichteten Kammer 1B dient, ist mit einer Öffnung 44A versehen,
um eine Druckdifferenz zwischen dem Ölreservoir 41 und
der hermetisch abgedichteten Kammer 1B zu verhindern. Das
Kältemittelgas
mit niedrigem Druck, welches direkt durch den Einlass 8A in
die zweite hermetisch abgedichtete Kammer 1B eingeleitet
wird, geht durch die Einlasskammer 21a, die in der feststehenden
Spirale 21 des Strahlverdichterelements 20 vorgesehen
ist, und geht in die Kompressionskammer P. Das Kältemittelgas mit niedrigem Druck,
das so eingeleitet worden ist, wird in der Kompressionskammer P
komprimiert und das komprimierte Kältemittelgas mit hohem Druck
wird durch die Ausgabeöffnung 24,
die in der feststehenden Spirale 21 vorgesehen ist, in
die Ausgabekammer 1C freigegeben und wird dann durch den
Auslass 40, der in der Ausgabekammer 1C vorgesehen
ist, aus dem hermetisch abgedichteten Gefäß 1 freigelassen.
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Genauer
gesagt wird während
der Bewegung des Kältemittelgases
mit niedrigem Druck vom Einlass 8A in die Einlasskammer 21a der
feststehenden Spirale 21 das Öl, welches in dem Kältemittel enthalten
ist, separiert und auf den Boden des Gehäuses getropft. Das Öl wird durch
die Ölpumpe 42b durch
die Öffnung 44C des
Rohes 44B gesaugt und durch den Auslass 43b der Ölpumpe 42b dem Ölreservoir 41 zugeleitet,
dann wird das sich im Ölreservoir 41 gesammelte Öl durch
die Ölpumpe 42a durch eine Ölzuführleitung 43 über den
Auslass 43a der Ölpumpe 42a und
eine Ölzuführbohrung 46 zu
den Lagergleitabschnitten geleitet.
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Der
Pegel des Öls,
das sich am Boden der zweiten hermetisch abgedichteten Kammer 1B gesammelt
hat, liegt tiefer als der Pegel des Öls, das sich in dem Ölreservoir 41 am
Boden der ersten hermetisch abgedichteten Kammer 1A gesammelt
hat. Dies verhindert, das Öl
durch den Rotor 12 des elektrischen Elementes 10,
welches in der zweiten hermetisch abgedichteten Kammer 1B aufgenommen ist,
gerührt
wird, um eine gleichmäßige Ölzufuhr durch
die Ölpumpe 42 sicherzustellen;
es verhindert auch die Verschlechterung der Kompressionseffizienz,
die Attribut eines Eingangsverlustes oder einer Erhöhung der Ölausgabe
ist, verursacht durch das durch den Rotor 12 des elektrischen
Elementes 10 gerührte Öl.
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Somit
sind die erste hermetisch abgedichtete Kammer 1A die das Ölreservoir
ist und die zweite hermetisch abgedichtete Kammer 1B durch
das Lagerzapfenelement 7, das auch als die Trennwand dient,
im hermetisch abgedichteten Gefäß 1 getrennt und
das Öl
wird von der hermetisch abgedichteten Kammer 1B zu der
hermetisch abgedichteten Kammer 1A geleitet.
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Daher
kann ein Hochleistungsverdichter erzielt werden, bei dem die Menge
des ausgegebenen Öls
reduziert werden kann. Wenn das hermetisch abgedichtete Gefäß 1 des
Verdichters mit Gas mit niedrigem Druck gefüllt ist, wird selbst wenn der
Verdichter kippt oder schäumt,
keine inadäquate Ölversorgung
auftreten, wodurch sichergestellt wird, dass ausreichend Öl von der
ersten hermetisch abgedichteten Kammer 1A zu den jeweils
zu schmierenden Abschnitten geleitet wird.
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Ferner
hat die Verbindungsleitung 44B, die der Ölkanal zum
Zuführen
von Öl
aus der zweiten hermetisch abgedichteten Kammer 1B zur Ölpumpe 42 ist,
eine Öffnung 44C die
unter der Gaseinlasskammer 21a des Verdichterelementes 20 liegt,
daher kann Öl
aus dem Niederdruckbereich, wo sich das Öl tendenziell sammelt, angesaugt
werden. Dies ermöglicht
eine wirksame Verwendung des gesamten Öles in der zweiten hermetisch
abgedichteten Kammer 1B.
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Das
Vermögen Öl von der
zweiten hermetisch abgedichteten Kammer 1B zur Ölpumpe 42 zu leiten,
ist so gesetzt, dass es äquivalent
oder höher als
das Vermögen
ist, Öl
von der ersten hermetisch abgedichteten Kammer 1A, d. h.
dem Ölreservoir,
zur Ölpumpe 42 zu
leiten. Dies ermöglicht
eine effektive Ausnutzung des gesamten Öles in dem hermetisch abgedichteten
Gefäß 1.
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Die
erste hermetisch abgedichtete Kammer 1A, d. h. das Ölreservoir
ist durch das Lagerzapfenelement 7 begrenzt, das ein bereits
bestehendes Bauteil ist. Daher kann die Anzahl der Bauteile reduziert werden.
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Zusätzlich ist
ein Teil des Kanals, der die zweite, hermetisch abgedichtete Kammer 1B mit
der Ölpumpe 42 verbindet,
in dem Lagerzapfenelement 7 ausgebildet, somit ist die
Notwendigkeit für
die Verbindung der Rohre beseitigt, woraus eine verminderte Anzahl
von Bauteilen resultiert.
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2 zeigt
eine weitere Ausführungsform. Der
Horizontalverdichter dieser Ausführungsform
hat das Verdichterelement 20 und das elektrische Element 10 in
dem hermetisch ab gedichteten Gefäß 1 umschlossen,
das mit Gas mit hohem Druck gefüllt ist;
er ist so gestaltet, dass dem Verdichterelement 20, das
an einem Ende 13a der Rotationswelle 13 montiert
ist, über
eine Ölpumpe 42 mit
zwei Schaltkreisen, die am anderen Ende der Rotationswelle 13 montiert
ist, Öl
zugeführt
wird.
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In
dem hermetisch abgedichteten Gefäß 1 sind
die erste hermetisch abgedichtete Kammer 1A, die die Funktion
als Ölreservoir
hat, und die zweite hermetisch abgedichtete Kammer 1B durch
den Hauptrahmen 6 und das Lagerzapfenelement 7,
welches auch als eine Trennwand dient, begrenzt; und Öl wird durch
die Ölpumpe 42a von
der ersten hermetisch abgedichteten Kammer 1A zu den jeweiligen zu
schmierenden Abschnitten geleitet. Die Verbindungsleitung 44B,
d. h. der Ölzuführkanal
zum Zuführen
von Öl
aus der zweiten hermetisch abgedichteten Kammer 1B zu der
ersten hermetisch abgedichteten Kammer 1A, d. h. der Ölreservoirkammer mittels
der Ölpumpe 42b hat
die Öffnung 44C,
die in der Ausgabekammer 1C unterhalb des Gasauslasses 40 liegt.
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Somit
ist im Fall des Verdichters mit dem hermetisch abgedichteten Gefäß 1,
das mit Gas mit hohem Druck gefüllt
ist, die Öffnung 44C der
Verbindungsleitung 44B, d. h. der Ölzuführkanal unterhalb des Gasauslass 40 des
Verdichters angeordnet, wo der Druck niedrig ist, d. h. dem Bereich,
wo sich das meiste Öl
in der Ausgabekammer 1C sammelt; daher wird das Öl nicht
zusammen mit dem Gas ausgegeben, wenn das Gas ausgegeben wird. Dadurch
wird es möglich,
die Menge des ausgegebenen Öls
zu reduzieren und das Öl
in der Ausgabekammer 1C ohne Verschwendung desselben auszunutzen.
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3 zeigt
eine weitere Ausführungsform. Der
Horizontalverdichter dieser Ausführungsform
hat das Verdichterelement 20 und das elektrische Element 10 in
dem hermetisch abgedichteten Gefäß 1 umschlossen;
er ist so gestaltet, dass dem Verdichterelement 20, das
an einem Ende 13a der Rotationswelle 13 montiert
ist, über
die Ölpumpe 42,
die am anderen Ende der Rotationswelle 13 montiert ist, Öl zugeführt wird.
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In
dem hermetisch abgedichteten Gefäß 1 sind
die erste hermetisch abgedichtete Kammer 1A, d. h. die Ölreservoirkammer,
und die zweite hermetisch abgedichtete Kammer 1B durch
den Hauptrahmen 6 und das Lagerzapfenelement 7,
dessen Funktion auch die der Trennwand ist, begrenzt; und Öl wird durch
die Ölpumpe 42a aus
der ersten hermetisch abgedichteten Kammer 1a zu den jeweils
zu schmierenden Abschnitten geleitet. Der Ölzuführkanal zum Zuführen von Öl durch
die Ölpumpe 42b aus der
zweiten hermetisch abgedichteten Kammer 1B in die erste
hermetisch abgedichtete Kammer 1A ist durch die Verbindungsleitung 44B gebildet,
die sich vom Boden der zweiten hermetisch abgedichteten Kammer 1B aus
dem hermetisch abgedichteten Gefäß 1 erstreckt
und die Ölpumpe 42b über die
erste hermetisch abgedichtete Kammer 1a, d. h. die Ölreservoirkammer,
erreicht. Die Bezugsziffer 44C bezeichnet die Öffnung der
Verbindungsleitung 44B.
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Im
Fall dieser Ausführungsform
ist die Verbindungsleitung 44b außerhalb des hermetisch abgedichteten
Gefäßes 1 angeordnet;
daher sollte selbst wenn verschiedene Hindernisse einschließlich dem
Stator 11 zwischen der hermetisch abgedichteten Kammer 1B und
der Ölpumpe 42 vorhanden
sind, kein Problem auftreten. Dadurch wird es möglich, das Innerer des hermetisch
abgedichteten Gefäßes 1 zu vereinfachen
und auch die Rohrverlegungsarbeit zu erleichtern.
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Somit
wird gemäß der vorliegenden
Erfindung, wenn das hermetisch abgedichtete Gefäß des Verdichters mit Gas mit
niedrigem Druck gefüllt
ist, selbst wenn der Verdichter kippt oder schäumt keine inadäquate Ölversorgung
auftreten. Somit kann ein Hochleistungsverdichter, der die Menge
des ausgegebenen Öls
verringern kann, erzielt werden.
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Selbst
wenn darüber
hinaus das hermetisch abgedichtete Gefäß mit Gas mit hohem Druck gefüllt ist,
wird Öl
nicht zusammen mit dem Gas bei Ausgabe des Gases ausgegeben, da
die Öffnung
des Ölzuführkanals
unterhalb des Gasauslasses des Verdichters liegt, wo der Druck niedrig
ist. Dies ermöglicht eine
Verringerung der Menge des ausgegebenen Öls.
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Da
zusätzlich
der Ölzuführkanal
außerhalb des
hermetisch abgedichteten Gefäßes angeordnet ist,
sollte, selbst wenn verschiedene Hindernisse einschließlich dem
Stator zwischen der hermetisch abgedichteten Kammer und der Ölpumpe vorhanden sind,
kein Problem auftreten. Dadurch wird es möglich, das Innere des hermetisch
abgedichteten Gefäßes zu vereinfachen
und auch die Rohrverlegungsarbeit zu erleichtern.
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4 zeigt
die Gesamtkonfiguration eines weiteren Verdichters gemäß der vorliegenden
Erfindung. Bei dieser Ausführungsform
ist ebenfalls ein hermetisch abgedichtetes Gefäß 301 durch ein zylindrisches
Gehäuse 302 aufgebaut,
an dem linken Ende des Gehäuses 302 ist
eine Endkappe 303 befestigt und an dem rechten Ende des
Gehäuses 302 ist
ein Boden 304 befestigt. Am linken Ende des Gehäuses 302 ist
eine feststehende Spirale 311 hermetisch befestigt und
am rechten Ende desselben ist ein Lagerzapfenelement 360,
das als Hilfslagerelement dient, hermetisch befestigt. Zwischen
der feststehenden Spirale 311 und dem Lagerzapfenelement 360 ist eine
zweite hermetisch abgedichtete Kammer 306 ausgebildet.
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Zwischen
einem Hauptrahmen 380, der als das Hauptlagerelement in
der zweiten hermetisch abgedichteten Kammer 306 dient und
dem Lagerzapfenelement 360 ist ein elektrisches Element 350 vorgesehen.
Ein Spiralverdichterelement 310, das durch das elektrische
Element 350 angetrieben wird, ist zwischen dem Hauptrahmen 380 und
der Endkappe 303 vorgesehen.
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Das
elektrische Element 350 besteht aus einem Stator 351,
einem Rotor 343, der drehbar in den Stator 351 eingesetzt
ist, und einer Rotationswelle 340, die die zentrale Welle
des Rotors 343 bildet; ein linker Endabschnitt 341 und
ein rechter Endabschnitt 342 der Rotationswelle 340 sind
durch den Hauptrahmen 380 und das Lagerzapfenelement 360 mittels Lagerelementen
drehbar gelagert.
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Das
Spiralverdichterelement 310 ist durch eine feststehende
Spirale 311 und eine oszillierende Spirale 320 gebildet,
die einander gegenüber
liegend angeordnet sind. Die involuten Zähne 314, die an einer
Endplatte 313 der feststehenden Spirale 311 ausgebildet
sind, stehen mit involuten Zähnen 322,
die an einer Endplatte 321 der oszillierenden Spirale 320 ausgebildet
sind, im Eingriff, um eine Kompressionskammer P zu bilden, wobei
eine Anzahl von Kompressionsräumen
allmählich
von außen
nach innen verengt werden.
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Die
oszillierende Spirale 320 ist mit einem exzentrischen Endabschnitt 341 der
Rotationswelle 340 des exzentrischen Elementes 350 verbunden und
ist exzentrisch und oszillierend im Hauptrahmen 380 gelagert.
Die oszillierende Spirale 320 wird durch eine Oldham-Kupplung 330 relativ
zu der feststehenden Spirale 311 gedreht, so dass sie nicht
rotiert, wodurch eine exzentrische Bewegung erzeugt wird. Dies bewirkt,
dass ein Kältemittelgas
durch einen Einlass 308, der mit der zweiten hermetisch
abgedichteten Kammer 306 in Verbindung steht, eingeleitet
wird und in der Kompressionskammer P komprimiert wird. Das komprimierte
Kältemittelgas
mit hohem Druck wird durch eine Ausgabeöffnung 312, die in
der Mitte der feststehenden Spirale 311 vorgesehen ist,
ausgegeben.
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An
der Ausgabeseitenfläche
der Ausgabeöffnung 312 der
feststehenden Spirale 311 ist in dem Spiralverdichterelement 310 eine
Kammer (Ausgabekammer) 307 isoliert von der zweiten hermetisch abgedichteten
Kammer 306 vorgesehen. Das aus der Ausgabeöffnung 312 über die
Kammer 307 ausgegebene Kältemittelgas mit hohem Druck
wird am Auslass 309 freigegeben.
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Ein
innen liegender Bodenraum der ersten hermetisch abgedichteten Kammer 305,
d. h. der Ölreservoirkammer,
der durch das Lagerzapfenelement 360 und den Boden 304 gebildet
ist, dient als ein Ölreservoir 390.
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Das Öl, welches
sich im Ölreservoir 390 gesammelt
hat, wird durch ein Einsaugrohr 371 einer Ölzuführpumpe,
die in einer Ölpumpe 370 ausgebildet
ist, welche an dem Lagerzapfen des Lagerzapfenelementes 360 vorgesehen
ist, das den exzentrischen Abschnitt 342 am anderen Ende
der Rotationswelle 340 des elektrischen Elementes 350 lagert, angesaugt
und wird dem Spiralverdichterelement und den jeweiligen Lagergleitabschnitten
zugeführt.
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An
der Unterseite des Gehäuses 302,
das die hermetisch abgedichtete Kammer 306 bildet, ist ein
Rohr 372, welches einen Ölkanal bildet, vorgesehen;
das Rohr 372 ist mit dem Einlass der Ölzuführpumpe verbunden, die in der Ölpumpe 370 ausgebildet
ist. Der Auslass der Ölzuführpumpe
ist mit der ersten hermetisch abgedichteten Kammer 305 verbunden.
Somit wird das Öl,
welches sich an dem Boden des Gehäuses 302, welches
die hermetisch abgedichtete Kammer 306 bildet, nach Schmierung
des Spiralverdichterelementes und der jeweiligen Lagergleitabschnitte
am Ende der Rotationswelle in der zweiten hermetisch abgedichteten
Kammer 306, sammelt, zum Ölreservoir der hermetisch abgedichteten
Kammer 305 geleitet.
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Der
Pegel des Öls,
das sich am Boden in der zweiten hermetisch abgedichteten Kammer 306 gesammelt
hat, wird niedriger als der Pegel des Öls, das sich in dem Ölreservoir 390 am
Boden in der ersten hermetisch abgedichteten Kammer 305 gesammelt
hat. Dies verhindert, das Öl
durch den Rotor 343 des elektrischen Elementes 350,
das in der zweiten hermetisch abgedichteten Kammer 306 aufgenommen
ist, aufgerührt
wird, um eine gleichmäßige Ölzufuhr
durch die Ölpumpe 370 sicherzustellen;
es verhindert auch die Verschlechterung der Kompressionseffizienz,
die Attribut eines Eingangsverlustes oder einer Erhöhung der Ölausgabe,
verursacht durch Aufrühren
des Öls
durch den Rotor 343 des elektrischen Elementes 350,
ist.
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Wie
in der 9 gezeigt ist die Ölpumpe 370, die die Ölzuführpumpe
und die Ölzufuhrpumpe kombiniert,
gebildet durch: ein Gehäuse 607,
das einen ersten Schlitz 606; einen ersten Einlass 602,
einen ersten Auslass 603, einen zweiten Schlitz 613, einen
zweiten Einlass 604 und einen zweiten Auslass 605 hat;
einen ersten Rotor 610, der in einem ersten Zylinder 608 des
Gehäuses 607 aufgenommen
ist, welcher in dem ersten Zylinder 608 oszilliert, wobei die
erste Passfeder 611 desselben mit dem ersten Schlitz 606 in
Eingriff steht, und der die Öffnung
einen zweiten Zylinder 612 des Gehäuses 607 schließt; einem
zweiten Rotor 620, der in dem zweiten Zylinder 612 des
Gehäuses 607 aufgenommen
ist, und der in dem zweiten Zylinder 612 oszilliert, wobei
eine zweite Passfeder 621 desselben mit dem zweiten Schlitz 613 im
Eingriff steht; und einen Deckel, der die Öffnung des ersten Zylinders 608 des
Gehäuses 607 schließt; wobei
der erste Rotor 610 und der zweite Rotor 620 durch
den exzentrischen Abschnitt 342 der Rotationswelle in Oszillation
versetzt werden.
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In
der wie vorstehend gestalteten Ölpumpe 370 oszillieren
die erste und zweite Rotoren 610 und 620 in den
ersten bzw. zweiten Zylindern 608 bzw. 612 wie
in der 9 bis 12 gezeigt,
wenn der exzentrische Abschnitt 342 der Rotationswelle 340 dreht,
dergestalt, dass Öl
durch den ersten Einlass 602 und den zweiten Einlass 604 separat
eingesaugt wird, dann das komprimierte Öl durch den ersten Auslass 603 und
den zweiten Auslass 605 separat ausgegeben wird.
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Wie
vorstehend beschrieben hat die Ölpumpe 370 zwei
Zylinder 608 und 612 und die zwei Rotoren 610 und 620,
wodurch zwei Ölzuführsysteme
ermöglicht
werden. Darüber
hinaus dient der erste Rotor 610 auch dazu, den Zylinder 612 für den zweiten Rotor 620 zu
schließen,
wodurch die Notwendigkeit für
das Vorsehen einer Unterteilung zwischen den Zylindern eliminiert
wird. Somit ist nur ein Gehäuse erforderlich,
wodurch die Anzahl der Bauelemente reduziert wird.
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5 veranschaulicht
eine weitere Konfiguration der Ölpumpe 370.
Die Ölpumpe 370 dieser Ausführungsform
ist aufgebaut aus: einem Gehäuse 501,
das einen elliptischen Zylinder 502, einen ersten Einlass 503,
einen ersten Auslass 504, einen zweiten Einlass 505 und
einen zweiten Auslass 506 hat; einem Rotor 510,
der in dem elliptischen Zylinder 502 des Gehäuses 501 aufgenommen
ist, und der zwei Schlitze 511 und 512 am Außenumfang
desselben hat, wobei die Schlitze mit 180° einander gegenüberstehen;
und Trennrotoren 513 und 514, die mit den zwei
Schlitzen 511 und 512 des Rotors 510 im
Eingriff stehen und die sich im Zylinder 502 verschiebbar
bewegen.
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Die
vorstehend beschriebene Konfiguration der Ölpumpe 370 ermöglicht,
dass der einzige Zylinder 502 und der einzige Rotor 510 zwei Ölzuführsysteme
bereitstellen, wodurch weniger Bauelemente erzielt werden.
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Wie
aus der vorstehenden Beschreibung gemäß der in der 9 dargestellten
Konstruktion klar zu ersehen ist, können zwei Ölzuführsysteme erzielt werden, da
die Ölpumpe
zwei Rotoren hat. Zusätzlich ist
zwischen den Zylindern keine Trennwand mehr notwendig, da der erste
Rotor auch die Funktion hat, den zweiten Zylinder gegenüber dem
zweiten Rotor abzuschließen.
Als Ergebnis ist nur ein Gehäuse
erforderlich und die Anzahl der Bauelemente kann vermindert werden.
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Daher
ist es möglich,
einen billigen Spiralverdichter mit hoher Schmierleistung zu schaffen,
bei dem das zweifache Ölzuführsystem
ermöglicht
ist, ohne dass eine Anzahl von Bauelementen hinzugefügt werden
muss.
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Die
in der 5 gezeigte Konstruktion ermöglicht das zweifache Ölzuführsystem
unter Verwendung von einem Zylinder und einem Rotor, wodurch ebenfalls
eine reduzierte Anzahl von Bauelementen erzielt wird.