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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Spiralverdichter und betrifft
insbesondere einen Spiralverdichter, welcher geeignet ist, nicht
ausschließlich in
einem Kälteerzeugungssystem
eines Fahrzeugs eingesetzt zu sein, um durch einen Fahrzeugmotor angetrieben
zu werden.
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2. Beschreibung des verwandten
Bereichs der Technik
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Im
allgemeinen enthält
ein konventioneller Spiralverdichter ein Gehäuse, an welchem ein stationäres Spiralelement
derart angefügt
ist, dass ein bewegliches Spiralelement, welches in dem Gehäuse untergebracht
ist, eine orbitierende Bewegung bezüglich des stationären Spiralelements
ausführt.
Das stationäre
Spiralelement enthält
eine stationäre
Endplatte und ein stationäres
spiralförmiges
Teil, und das bewegliche Spiralelement enthält eine bewegliche Endplatte
und ein bewegliches spiralförmiges
Teil. Die stationären
und beweglichen Spiralelemente stehen miteinander im Eingriff, um
Verdichtungskammern dazwischen auszubilden, und die Verdichtungskammern
werden von einem äußeren Ende
des stationären
spiralförmigen
Teils zu einem Zentrum desselben verschoben, um so die jeweiligen
Volumen derselben während
der orbitierenden Bewegung des beweglichen Spiralelements bezüglich des
stationären
Spiralelements zu reduzieren. Somit wird ein zu verdichtendes Fluid,
wie in Kältemittelgas,
in den in ihrem Volumen reduzierten Verdichtungskammern verdichtet.
Das Kältemittelgas,
welches von dem Spiralverdichter geliefert wird, wird durch das
Kältemittelsystem
zirkuliert, um zu dem Verdichter zurückgeleitet zu werden.
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In
dem konventionellen Spiralverdichter, wie er in der japanischen
ungeprüften
Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 3–100389
offenbart ist, ist das stationäre
Spiralelement in einer Einfassung untergebracht, welche einen Teil
des Gehäuses
bildet, und vordere und hintere Gehäuse sind an vordere und hintere
Enden der Einfassung jeweils angefügt. Das stationäre Spiralelement
ist nämlich
als ein Element ausgebildet, welches von der Einfassung getrennt
ist, und weist ein stationäres
spiralförmiges
Element auf, welches als ein sich spiralförmig erstreckender Vorsprung
ausgebildet ist, welcher von einer Endfläche einer stationären Endplatte
herausragt. Deshalb erscheint notwendigerweise ein Spalt zwischen
dem stationären
Spiralelement und der Einfassung, um eine Saugkammer zu bilden,
welche ein großes
Volumen aufweist. Der Verdichter ist des weiteren mit einer Ansaugöffnung ausgestattet,
welche in der Einfassung ausgebildet ist und angeordnet ist, um
mit der Ansaugkammer zu kommunizieren. Somit wird Kältemittelgas,
welches aus dem Kälteerzeugungssystem
zurückgeleitet
wird, in die Ansaugkammer über
die Ansaugöffnung
eingeleitet, und ein großer Teil
des Kältemittelgases
wird in die Verdichtungskammern gesaugt, um darin verdichtet zu
werden, während
die jeweiligen Verdichtungskammern verschoben werden. Jedoch wird
ein gewisser Teil des Kältemittelgases
in das vordere Gehäuse
eingeleitet, um eine Lagervorrichtung, welche das bewegliche Spiralelement
drehbar trägt,
und eine Eigenrotations-Verhinderungseinheit zum Verhindern, dass
ein bewegliches Spiralelement eine Eigenrotation während seiner
orbitierenden Bewegung ausführt,
gekühlt
und geschmiert werden, welche in dem vorderen Gehäuse aufgenommen
sind. Ein weiterer Teil des Kältemittelgases
wird zu einem gleitfähigen
Eingriffsabschnitt der beweglichen und stationären Elemente geführt, um
den Eingriffsabschnitt zu kühlen und
zu schmieren. Die Schmierung wird durch einen schmierenden Ölnebel erzielt,
welcher mit dem Kältemittelgas
gemischt ist. Das Kältemittelgas
wird, nachdem es die vorstehend erwähnte Vorrichtung, Einheit und
den vorstehend genannten Abschnitt gekühlt und geschmiert hat, schliesslich
in die Verdichtungskammern gesaugt, um in diesen verdichtet zu werden.
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Die
japanische ungeprüfte
Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 7–133768
offenbart einen Spiralverdichter der Art, in welcher ein stationäres Spiralelement
einen Mantelabschnitt davon aufweist, welcher einen Teil einer äußeren Ummantelung
des Verdichters bildet. Somit ist der Mantelabschnitt mit einer stationären Endplatte
und einem stationären
spiralförmigen
Teil versehen, welches durch Ausbilden einer spiralförmigen Nut
in dem Mantelabschnitt erhalten wird. Der Spiralverdichter von JP-A-7-133768 weist
ein vorderes Gehäuse
auf, welches an einem vorderen Ende des Mantelabschnitts angefügt ist, und
das vordere Gehäuse
ist mit einer Ansaugöffnung
versehen, welche darin ausgebildet ist, um Kältemittelgas in das Innere
des vorderen Gehäuses einzuleiten.
Deshalb kann das Kältemittelgas
in dem Inneren des vorderen Gehäuses
zum Kühlen
und Schmieren einer Lagervorrichtung zum drehbaren Tragen eines
beweglichen Spiralelements verwendet werden, bevor es in die Verdichtungskammern
gesaugt wird, welche zwischen den beweglichen und stationären Spiralelementen
ausgebildet sind, um dort verdichtet zu werden.
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In
den vorstehend beschriebenen konventionellen Spiralverdichtern von
JP-A-3-100389 und JP-A-7133768
erlaubt die Ansaugkammer eine Expansion des Kältemittelgases darin, und die
Lagervorrichtung, die Eigenrotations-Verhinderungseinheit und andere
Abschnitte, welche durch das Kältemittel gekühlt und
geschmiert werden, übertragen
Wärme an
das Kältemittelgas,
bevor das Kältemittelgas
in die Verdichtungskammern gesaugt wird. Deshalb bewirken die Spiralverdichter
einen Druckverlust des Kältemittelgases
infolge der Expansion desselben, und demgemäß erzeugen sie eine Erhöhung des
spezifischen Volumens des Kältemittelgases,
bevor das Gas in die Verdichtungskammern gesaugt wird. Somit können konventionelle
Spiralverdichter nicht eine jüngste
Anforderung für
eine Verbesserung der Verdichtungsleistung erzielen.
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Wenn
das Kältemittelgas,
welches darin schmierenden Ölnebel
zur Schmierung der Lagervorrichtung und anderer beweglicher Abschnitte
des Verdichters enthält,
direkt verdichtet und in das Kältemittelsystem
geliefert wird, tritt ein Defekt auf, bei welchem die Kälteerzeugungsleistung
des Kälteerzeugungssystems
infolge des Vorliegens der Ölkomponente
in dem Kältemittel
gesenkt werden muss. Um diesen Defekt zu überwinden, offenbart somit
die japanische ungeprüfte
Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 3–129273
einen Spiralverdichter der Art, in welchem eine Öltrennkammer zum Trennen einer Schmierölkomponente
aus dem Kältemittelgas, nachdem
dieses verdichtet wurde, und eine Ölspeicherkammer zum Speichern
des abgetrennten Öls
in dem Gehäuse
angeordnet sind. Die Ölspeicherkammer
ist angeordnet, um das aus dem Kältemittelgas getrennte Öl in der Öltrennkammer
zu empfangen. Die Ölspeicherkammer
kommuniziert fluid mit beweglichen Abschnitten des Verdichters wie
einer Lagervorrichtung zum drehbaren Tragen eines beweglichen Spiralelements,
einer Eigenrotations-Verhinderungseinheit zum Verhindern, dass das
bewegliche Spiralelement während
seiner orbitierenden Bewegung einer Eigenrotation ausführt, und
einen Eingriffsabschnitt der stationären und beweglichen Spiralelemente über Ölzuführdurchgänge. Das
Schmieröl
kann somit zur Schmierung der Lagervorrichtung, der Eigenrotations-Verhinderungseinheit
und des Eingriffsabschnitts der stationären und beweglichen Spiralelemente
zugeführt
werden. Des weiteren tritt, da Kältemittelgas,
aus welchem die Ölkomponente getrennt
wurde, dem Kältemittelsystem
geliefert wird, die vorstehend erwähnte fehlerhafte Reduzierung der
Kälteerzeugungsleistung
des Kälteerzeugungssystems
nicht auf.
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Dennoch
muss der Ölzuführdurchgang,
welcher eine fluide Kommunikation zwischen der Ölspeicherkammer und dem Eingriffsabschnitt
von stationären
und beweglichen Spiralelementen gewöhnlich sehr klein sein und
demgemäß könnte der Ölzuführdurchgang
durch metallisches Pulver verstopft werden, welches durch Abrieb
der stationären
und beweglichen Spiralelemente erzeugt wird, welches einen kleinsten
Durchmesser von höchstens
50 Mikrometer aufweist. Das abgeriebene metallische Pulver haftet
an einem Abschnitt um einen Eingang des Ölzuführdurchgangs an, welcher zu
dem stationären spiralförmigen Teil
des stationären
Spiralelements hin mündet,
und verhindert, dass das Schmieröl
zu dem Eingriffsabschnitt der beweglichen und stationären Spiralelemente
zugeführt
wird, oder verringert die Menge des Schmieröls, welches zu dem Eingriffsabschnitt
zugeführt
wird. Demgemäß tritt
ein Schmierungsmangel in dem Eingriffsabschnitt der beweglichen
und stationären
Spiralelemente auf. Des weiteren könnte das metallische Abriebspulver,
welches an dem Abschnitt um den Eingang des Ölzuführdurchgangs anhaftet, das
bewegliche Spiralelement daran hindern, eine gleichmäßige Orbitierungsbewegung
desselben auszuführen,
und demgemäß kann ein
zuverlässiger
Betrieb des Spiralverdichters nicht sichergestellt werden. Insbesondere
wenn der Betrieb des Spiralverdichters nach einem Zustand langen
Stillstands bei hoher Temperatur gestartet wird, wird das Flüssigphasen-Kältemittel
anfangs in die Verdichtungskammern gesaugt, so dass Flüssigkeitsverdichtung
bewirkt wird. Als ein Ergebnis kollidiert das bewegliche Spiralelement
gegen das stationäre
Spiralelement während
der Orbitierungsbewegung des beweglichen Spiralelements, und demgemäß wird die
Erzeugung abgeriebenen Metallpulvers unerwünscht erhöht, wodurch das vorstehend
erwähnte
Problem leicht bewirkt wird.
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Des
weiteren ist aus US-A-5 567 137 ein Spiralverdichter bekannt, auf
welchem der Oberbegriff des anliegenden Anspruchs 1 basiert.
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Des
weiteren offenbart EP-A-0 052 234 einen Spiralverdichter mit einer Öltrennanordnung, welche
in einem hinteren Abteil angeordnet ist, welches zwischen der stationären Spiral-Rückplatte
und der äußeren Einfassung
des Verdichters ausgebildet ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
prinzipielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Spiralverdichter
bereitzustellen, durch welchen die vorstehend genannten Probleme,
welche bei den konventionellen Spiralverdichtern auftreten, gelöst werden
können,
und welcher in der Lage ist, eine hohe Verdichtungsleistung infolge einer
Fähigkeit,
eine Erhitzung des Verdichters zu verhindern, und das spezifische
Volumen des verdichteten Kältemittelgases
zu reduzieren, zu zeigen.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Spiralverdichter
bereitzustellen, welcher mit selbstkühlenden und selbstschmierenden
Fähigkeiten
versehen ist, durch welche eine eingesetzte Lagervorrichtung und
andere bewegliche Abschnitte davon gekühlt und geschmiert werden, um
einen gleichmäßigen zuverlässigen Betrieb
des Verdichters über
eine lange Betriebslebensdauer zu erleichtern.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ist ein Spiralverdichter bereitgestellt,
welcher umfasst:
- eine Gehäusezusammensetzung, enthaltend
ein vorderes Gehäuse
und einen zwischenliegenden äußeren Mantelabschnitt,
und ein hinteres Gehäuse;
- ein stationäres
Spiralelement mit einer stationären Endplatte,
welche durch den Gehäusezusammenbau fest
gehalten wird und ein stationäres
spiralförmiges Teil,
welches mit der stationären
Endplatte einstückig ist;
- ein bewegliches Spiralelement, welches beweglich in der Gehäusezusammensetzung
durch eine Lagervorrichtung getragen wird, welche durch das vordere Gehäuse gehalten
wird und eine bewegliche Endplatte aufweist, und ein bewegliches
spiralförmiges Teil,
welches mit dem beweglichen Plattenende einstückig ist, wobei das bewegliche
Spiralelement angeordnet ist, um mit dem stationären Spiralelement im Eingriff
zu stehen, um zwischen beiden Elementen Verdichtungskammern zum
Verdichten eines Kältemittelgases
auszubilden, wobei die Verdichtungskammern spiralförmig verschoben
werden, um das Volumen derselben in Reaktion auf eine orbitierende Bewegung
des beweglichen Spiralelements bezüglich des stationären Spiralelements
zu reduzieren, wobei das verdichtete Kältemittel von den Verdichtungskammern
zu einem externen Kälteerzeugungssystem über eine
Abgabekammer geliefert wird, welche in dem hinteren Gehäuse ausgebildet
ist; und
- eine Antriebswelle, welche angeordnet ist, um um eine Drehachse
davon innerhalb des vorderen Gehäuses
des Gehäusezusammenbaus
drehbar zu sein, und um die orbitierende. Bewegung des beweglichen
Spiralelements bezüglich
des stationären
Spiralelements zu erzeugen,
- wobei die stationäre
Endplatte und das spiralförmige Teil
des stationären
Spiralelements einstückig
mit dem zwischenliegenden äußeren Mantelabschnitt der
Gehäusezusammensetzung
einstückig
ist, wobei das stationäre
Spiralelement eine spiralförmige
Nut begrenzt, welche in dem zwischenliegenden äußeren Mantelabschnitt ausgebildet
ist, um sich spiralförmig von
einem äußeren Ende
desselben zu einem inneren Ende desselben zu erstrecken, wobei der
zwischenliegende äußere Mantelabschnitt
eine Ansaugöffnung
aufweist, welche darin ausgebildet ist, um mit dem äußeren Ende
der spiralförmigen
Nut zu kommunizieren, um dadurch ein Einleiten des Kältemittelgases
in jede der Verdichtungskammern zu ermöglichen, bevor jede der Verdichtungskammern
spiralförmig
verschoben wird.
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Der
vorstehend beschriebene Spiralverdichter enthält den zwischenliegenden äußeren Mantelabschnitt,
welcher einstückig
mit der stationären Endplatte
und dem stationären
spiralförmigen
Teil ausgebildet ist, und ist nicht mit irgendeiner konventionellen
Ansaugkammer, die als ein innerer Hohlraum ausgebildet ist, versehen,
mit Ausnahme eines kleinen ausgenommenen Toleranzmaßes, welches zum
Zurückziehen
des zwischenliegenden Mantelabschnitts aus einer Gussform während der
Herstellung desselben durch ein Formgussverfahren verwendet wird.
Somit wird das Kältemittelgas,
welches in jede der Verdichtungskammern des Spiralverdichters über die
Ansaugöffnung
des zwischenliegenden äußeren Mantelabschnitts
eingeleitet wird, nicht einer volumetrischen Expansion innerhalb
des Inneren des Verdichters unterzogen. Deshalb tritt keinerlei
merklicher Druckverlust des Kältemittelgases
auf, wenn das Kältemittelgas
in den Verdichter zur Verdichtung eingeleitet wird, und demgemäß kann eine
Reduzierung des spezifischen Volumens des Kältemittelgases durch Verdichten
des Kältemittelgases
in den Verdichtungskammern erhalten werden.
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Des
weiteren wird, wenn das Kältemittelgas aus
dem externen Kälteerzeugungssystem
zurückgeführt wird,
das Kältemittelgas
direkt in den Verdichter eingeleitet und in jede der Verdichtungskammern nur über die
Ansaugöffnung
gesaugt, welche in dem zwischenliegenden äußeren Mantelabschnitt ausgebildet
ist. Somit kann verhindert werden, dass das eingeleitete Kältemittelgas
durch Hitze erhitzt wird, welche durch die beweglichen Elemente
und Abschnitte des Verdichters erzeugt wird, wie eine Lagervorrichtung,
welche das bewegliche Spiralelement beweglich trägt und Eingriffsabschnitte
der stationären
und beweglichen Spiralelemente. Deshalb tritt Überhitzung des Kältemittelgases
nicht auf. Demgemäß kann ein
Druckverlust des Kältemittelgases
weiter verhindert werden, und eine Reduzierung des spezifischen
Volumens des Kältemittelgases
kann durch Verdichtung des Kältemittelgases
erhalten werden. Deshalb kann der vorstehend beschriebene Spiralverdichter
gemäß der vorliegenden
Erfindung ein steigendes Erfordernis für eine gute und zuverlässige Verdichtungsleistung
befriedigen.
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In
dem vorstehend bestimmten Spiralverdichter wird dennoch, da das
Kältemittelgas,
welches aus dem externen Kälteerzeugungssystem
kommt, direkt in die Verdichtungskammern über die Ansaugöffnung eingeleitet
wird, das Kältemittelgas
nicht in ein vorderes Gehäuse
der Gehäusezusammensetzung
eingeleitet, welche an dem vorderen Ende des Mantelabschnitts angefügt ist.
Somit ist das eingeleitete Kältemittelgas,
welches durch die Ansaugöffnung
durchtritt, nicht in der Lage, bewegliche Elemente und Abschnitte
wie eine Lagervorrichtung zum beweglichen Tragen des beweglichen
Spiralelements, und einer Eigenrotations-Verhinderungseinheit zum Verhindern,
dass die bewegliche Spirale eine Eigenrotation während seiner orbitierenden
Bewegung ausführt,
zu kühlen
und zu schmieren. Des weiteren ist das eingeleitete Kältemittelgas
ebenfalls nicht in der Lage, einen Eingriffsabschnitt der stationären und
beweglichen Spiralelemente zu kühlen und
zu schmieren.
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Um
die vorstehend erwähnten
beweglichen Elemente und Abschnitte zweckmäßig zu kühlen und zu schmieren, ist
der Spiralverdichter in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung des weiteren dadurch gekennzeichnet,
dass das hintere Gehäuse mit
einer Öltrennkammer
zum Abtrennen einer in dem verdichteten Kältemittelgas enthaltenen Ölkomponente,
wenn das verdichtete Gas aus der Abgabekammer in die Öltrennkammer über einen
Eingangsdurchgang eintritt, und mit einer Ölspeicherkammer versehen ist,
welche fluid mit der Öltrennkammer kommuniziert,
und die abgetrennte Ölkomponente speichert,
wobei die Ölspeicherkammer
mit einem Inneren des vorderen Gehäuses über einen Fluiddurchgang kommuniziert,
welcher in einem oberen Abschnitt der Gehäusezusammensetzung ausgebildet
ist. Der Fluiddurchgang enthält
vorzugsweise einen linearen Durchgang, welcher sich durch den zwischenliegenden äußeren Mantelabschnitt
erstreckt und offene Enden aufweist, welche in vorderen und hinteren
gegenüberliegenden
Enden des Mantelabschnitts ausgebildet sind. Somit wird das Innere
des vorderen Gehäuses
konstant mit der Ölkomponente aus
der Öltrennkammer
des hinteren Gehäuses über den Öldurchgang
beliefert. Die Lagervorrichtung und andere bewegliche Elemente und
Abschnitte, welche durch das vordere Gehäuse aufgenommen sind, und ein
Eingriffsabschnitt der stationären
und beweglichen Spiralelemente kann durch die Ölkomponente gekühlt und
geschmiert werden, welche in das vordere Gehäuse über den Öldurchgang beliefert wird.
Das Kältemittelgas
wird nämlich
nicht für
das Kühlen
und Schmieren der Lagervorrichtung und der anderen beweglichen Elemente
und Abschnitte verwendet, welche in dem vorderen Gehäuse aufgenommen
sind, und das verdichtete Kältemittelgas,
aus welchem die Ölkomponente
abgetrennt wurde, wird zu dem externen Kälteerzeugungssystem geliefert.
Demgemäß kann die
Verdichtungsleistung des Spiralverdichters und die Kälteerzeugungsleistung
des externen Kältemittelsystems
auf einem hohen Niveau gehalten werden.
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Vorzugsweise
ist die Ansaugöffnung
des zwischenliegenden äußeren Mantelabschnitts
gebohrt und bei einer Position benachbart zu dem äußeren Ende
der spiralförmigen
Nut des stationären
Spiralelements angeordnet, um dem Kältemittelgas zu ermöglichen,
dass es direkt in die Verdichtungskammern eingeleitet wird. Somit
kann die Ansaugöffnung geometrisch
kurz genug sein, um zu ermöglichen, dass
die Ansaugöffnung
ein kleines Volumen davon aufweist. Somit wird das gesamte Kältemittelgas, welches
durch die Ansaugöffnung
eingeleitet wird, unmittelbar in die Verdichtungskammern zugeführt, um
verdichtet zu werden. Das heißt,
kein merklicher Teil des eingeleiteten Gases verbleibt in der Ansaugöffnung,
bevor es in die Verdichtungskammern zugeführt wird. Deshalb kann die
Verdichtungseffizienz des Spiralverdichters hoch gehalten werden.
Des weiteren kann, wenn der Durchmesser der Ansaugöffnung einstellbar
und gewünschtenfalls
reduziert oder erhöht
wird bei dem Herstellungsstadium des Verdichters, die Ansaugöffnung eine
Strömungsmenge
des Kältemittelgases
einstellen, welches durch dieses durchtritt, so dass die Ansaugeffizienz
des Kältemittelgases,
welches in den Verdichter eingeleitet wird, eingestellt werden kann.
Demgemäß ist es bei
dem Spiralverdichter der vorliegenden Erfindung möglich, eine
ausgewogene Verdichtungsleistung zu zeigen, welche sowohl für niedrige
als auch für
hohe Drehzahlbereiche zweckmäßig ist.
Der Spiralverdichter kann nämlich
eine erhöhte
Verdichtungsleistung in einem niedrigen Drehzahlbereich und eine
reduzierte Verdichtungsleistung in einem hohen Drehzahlbereich zeigen.
Deshalb erlaubt der Spiralverdichter der vorliegenden Erfindung
ein Fahrzeug-Kälteerzeugungssystem,
in welchem der Verdichter eingesetzt ist, um durch den Fahrzeugmotor
angetrieben zu werden, und um eine hohe Kälteerzeugungsleistung im Durchschnitt
zu zeigen, über
den niedrigen bis zu dem hohen Drehzahlbereich des Fahrzeugs. Des
weiteren kann eine Reduzierung der Antriebsleistung zum Antrieb
des Verdichters erzielt werden.
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Vorzugsweise
ist der Spiralverdichter des weiteren mit einem filternden Element
zum Entfernen von Verunreinigungen versehen, welche in der Ölkomponente
enthalten sind, bevor die Ölkomponente in
das Innere des vorderen Gehäuses
zugeführt
wird.
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Vorzugsweise
wird das filternde Element durch zumindest zwei der Teile, zwischenliegender äußerer Mantelabschnitt,
hinteres Gehäuse,
und einem Dichtungselement gehalten, welches zwischen dem stationären Spiralelement,
welches einstückig mit
dem zwischenliegenden äußeren Mantelabschnitt
ist, und dem hinteren Gehäuse
angeordnet ist.
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Vorzugsweise
wird das filternde Element zwischen der Ölspeicherkammer und dem Fluiddurchgang
angeordnet, so dass die Verunreinigungen aus der Ölkomponente
durch das filternde Element entfernt werden, bevor die Ölkomponente
in den Fluiddurchgang eintreten.
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Alternativ
kann das filternde Element zwischen der Öltrennkammer und der Ölspeicherkammer
angeordnet werden, so dass die Verunreinigungen aus der Ölkomponente
durch das filternde Element entfernt werden, bevor die Ölkomponente
aus der Öltrennkammer
in die Ölspeicherkammer
strömt. Wenn
die Öltrennkammer
und die Ölspeicherkammer fluid
durch einen Ölauslassdurchgang
verbunden sind, kann das filternde Element in dem Ölauslassdurchgang
angeordnet werden.
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Vorzugsweise
wird der Ölauslassdurchgang, welcher
zwischen der Öltrennkammer
und der Ölspeicherkammer
angeordnet ist, dahingehend ausgebildet, eine mittlere Achse davon
aufzuweisen, entlang welcher die Ölkomponente aus der Öltrennkammer
in die Ölspeicherkammer
strömt,
welche sich parallel mit einem oberen Niveau der Ölkomponente
erstreckt, welche innerhalb der Ölspeicherkammer
gespeichert ist.
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Des
weiteren weist, wenn die Öltrennkammer
durch eine im wesentlichen säulenförmige innere
Wand begrenzt ist, um einen im wesentlichen zylindrischen Hohlraum
darin aufzuweisen, der Eingangsdurchgang zwischen der Abgabekammer
und der Öltrennkammer
vorzugsweise eine zentrale Achse davon auf, welche sich tangential
zu der säulenförmigen inneren
Wand der Öltrennkammer
erstreckt, und die mittlere Achse des Ölauslassdurchgangs erstreckt
sich vorzugsweise derart, dass sie tangential zu der säulenförmigen inneren
Wand der Öltrennkammer
ist.
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Vorzugsweise
liegt der Eingangsdurchgang in einer Ebene, welche einer Referenzebene
entspricht oder oberhalb dieser angeordnet ist, welche sich parallel
zu dem oberen Niveau der Ölkomponente
erstreckt und ermöglicht,
dass der Ölauslassdurchgang
darin liegt. Des weiteren weist die Öltrennkammer in Form des säulenförmigen Hohlraums
eine mittlere Achse L1 davon auf, welche
bezüglich
einer Referenzlinie L0 geneigt ist, welche
vertikal zu dem oberen Niveau der Ölkomponente innerhalb der Ölspeicherkammer
ist.
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Vorzugsweise
sind der Eingangsdurchgang und der Ölauslassdurchgang dahingehend
angeordnet, in Juxtaposition und parallel zueinander zu sein.
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Vorzugsweise
ist der Spiralverdichter bei der Verwendung dahingehend angeordnet,
dass die Drehachse der Antriebswelle sich parallel mit dem oberen
Niveau der Ölkomponente
erstreckt, welche in der Ölspeicherkammer
gespeichert ist.
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Der
Speicherverdichter der vorliegenden Erfindung kann mit einem Dämpferwandteil
versehen sein, um zu verhindern, dass die Ölkomponente, welche von der Öltrennkammer
zu der Ölspeicherkammer
durch den Ölauslassdurchgang
abgegeben wird, direkt gegen das obere Niveau der Ölkomponente kollidiert,
welche in der Ölspeicherkammer
gespeichert ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorstehende und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ersichtlicher,
wobei:
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1 ein seitlicher Aufriss
eines Spiralverdichters gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine Längs-Querschnittsansicht des Spiralverdichters
der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
-
3 eine Endansicht ist, welche
entlang der Linie III–III
von 2 genommen ist,
und welche eine Anordnung eines Fluiddurchgangs für eine Ölkomponente
darstellt, welche zwischen einem äußeren Mantelabschnitt und einem
hinteren Gehäuse vorgesehen
ist;
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4 eine Querschnittsansicht
ist, welche entlang der Linie IV–IV von 1 genommen ist, und welche Verdichtungskammern
darstellt, welche durch stationäre
und bewegliche Spiralelemente des Spiralverdichters der ersten Ausführungsform
ausgebildet sind;
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5 dieselbe Querschnittsansicht
wie 4 ist, und einen
Zustand darstellt, in welchem das bewegliche Spiralelement um 90° von einem
Zustand gedreht ist, welcher in 4 gezeigt
ist;
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6 dieselbe Querschnittsansicht
wie 4 ist, und einen
Zustand darstellt, in welchem das bewegliche Spiralelement um 180° von dem
Zustand gedreht ist, welcher in 4 gezeigt
ist;
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7 dieselbe Querschnittsansicht
wie 4 ist, und einen
Zustand darstellt, in welchem das bewegliche Spiralelement um 270° von dem
Zustand gedreht ist, welcher in 4 gezeigt
ist;
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8 eine Längs-Querschnittsansicht des Spiralverdichters
einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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9 eine Endansicht ist, welche
entlang der Linie IX–IX
von 8 genommen ist,
und welche eine Anordnung eines Fluiddurchgangs für eine Ölkomponente,
welche zwischen einem äußeren Mantelabschnitt
und einem hinteren Gehäuse
vorgesehen ist, und eine Anordnung eines filternden Elements darstellt;
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10 eine teilweise vergrößerte Ansicht
eines charakteristischenen Abschnitts eines Spiralverdichters gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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11 eine teilweise vergrößerte Ansicht
eines charakteristischen Abschnitts eines Spiralverdichters gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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12 eine Längs-Querschnittsansicht
eines Spiralverdichters gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, welche entlang der Linie D–D von 14 genommen ist;
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13 eine Querschnittsansicht
ist, welche entlang der Linie B–B
von 12 genommen ist,
und welche eine Endfläche
eines stationären
Spiralelements darstellt, welche in dem Verdichter von 12 eingesetzt ist;
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14 eine Rückansicht
des Verdichters der fünften
Ausführungsform
ist, gesehen in Richtung des Pfeils C in 12;
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15 eine Teil-Querschnittsansicht
ist, welche entlang der Linie E–E
von 14 genommen ist;
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16 eine Teil-Querschnittsansicht
ist, welche entlang der Linie F–F
von 14 genommen ist;
-
17 eine Endansicht eines
hinteren Gehäuses
ist, welche entlang der Linie A-A
von 12 genommen ist;
-
18 eine Endansicht eines
Dichtungselements ist, welches in dem Verdichter der fünften Ausführungsform
eingesetzt ist;
-
19 eine Rückansicht
eines Spiralverdichters gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, welche ähnlich der Ansicht von 14 ist;
-
20 eine Längs-Querschnittsansicht
eines Spiralverdichters gemäß einer
siebten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
-
21 eine Längs-Querschnittsansicht
eines Spiralverdichters gemäß einer
achten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, entsprechend der Ansicht von 12;
-
22 eine Endansicht eines
stationären Spiralelements
ist, welches in dem Verdichter von 21 eingesetzt
ist, genommen entlang der Linie G–G;
-
23 eine Längs-Querschnittsansicht
eines Spiralverdichters ist, welcher ausgehend von dem Verdichter
von 12 modifiziert ist,
entsprechend der Ansicht von 12;
und
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24 eine Teil-Querschnittsansicht
eines Verdichters ist, welcher von dem Verdichter von 21 ausgehend modifiziert
wurde, entsprechend 15.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In
der gesamten Beschreibung der ersten bis achten Ausführungsformen
und verschiedenen Modifikationen der vorliegenden Erfindung, welche
in den 1 bis 24 dargestellt sind, bezeichnen
gleiche Bezugsziffern ähnliche
oder identische Elemente und Teile.
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Bezugnehmend
auf die 1 bis 7, insbesondere auf 1 und 2, enthält der Spiralverdichter der
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einen zwischenliegenden Mantelabschnitt 1 mit einem
vorderen Ende, an welchem ein vorderes Gehäuse 2 über einen
O-Ring durch eine Mehrzahl von Schraubbolzen 3 befestigt
ist, und ein hinteres Ende, an welchem ein hinteres Gehäuse 4 über ein
Dichtungsteil 33 durch eine Mehrzahl von Schraubbolzen (nicht
gezeigt) befestigt ist.
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Der
zwischenliegende Mantelabschnitt 1 bildet einen mittleren
Teil einer äußeren Ummantelung des
Verdichters und ist im Inneren mit einer spiralförmigen Nut 1a versehen,
welche darin dahingehend ausgenommen ist, um sich spiralförmig von einem äußeren Ende
zu einem inneren Ende zu erstrecken. Somit weist der Mantelabschnitt 1 ein
stationäres
spiralförmiges
Teil 1b in der Form einer spiralförmigen Wand auf, welche die
spiralförmige
Nut 1a einfasst, und weist eine stationäre Endplatte 1c auf,
von welcher das spiralförmige
Teil 1b zu dem vorderen Gehäuse 2 herausragt.
Das stationäre
spiralförmige
Teil 1b und die stationäre
Endplatte 1c bilden ein stationäres Spiralelement 10.
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Wie
am besten in den 4 bis 7 gezeigt ist, ist der zwischenliegende
Mantelabschnitt 1 mit einer Saugöffnung 1f versehen,
welche darin an einer Position benachbart zu einem äußeren Ende
der spiralförmigen
Nut 1a gebohrt ist, so dass die Saugöffnung 1f mit einem
Verdampfer (nicht gezeigt) eines externen Kälteerzeugungssystems über ein
Ansaug-Serviceventil 31 und ein geeignetes Leitungsmittel
(nicht gezeigt) verbindbar ist. Typischerweise ist, wenn der Spiralverdichter
in einem Fahrzeug-Kälteerzeugungssystem
eingesetzt ist, die Lieferleistung des Verdichters nominell mit
80 ccm/Umdrehung angegeben, und der innere Durchmesser der Saugöffnung 1f ist
auf 9 bis 10 mm eingestellt. Da der zwischenliegende Mantelabschnitt 1 durch
ein konventionelles Formgießverfahren
hergestellt wird, ist der zwischenliegende Mantelabschnitt 1 mit
einem nutartigen Toleranzmaß 1d versehen,
welches bei einer Position benachbart zu dem äußeren Ende der spiralförmigen Nut 1a ausgebildet
ist, welches einem Kern (nicht gezeigt) ermöglicht, schliesslich aus dem
Mantelabschnitt 1 in dem Endstadium des Formgießverfahrens
extrahiert zu werden.
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Wie
in 2 gezeigt ist, nimmt
das vordere Gehäuse 2 in
sich eine Antriebswelle 7 auf, welche um eine Drehachse
derselben innerhalb des vorderen Gehäuses 2 drehbar ist.
Die Antriebswelle 7 wird durch eine Wellendichteinrichtung 5 und
eine Lagereinrichtung 6 getragen, und weist ein inneres
Ende auf, in welchem ein Gleitkeil 8 einstückig ausgebildet ist,
um nach hinten herauszuragen und um eine exzentrische Relation bezüglich der
Drehachse der Antriebswelle 7 aufzuweisen. Eine Antriebsbuchse 9 ist auf
dem Gleitkeil 8 angebracht, um geringfügig radial verschiebbar zu
sein. Die Antriebsbuchse 9 steht mit dem beweglichen Spiralelement 12 über eine
Lagereinrichtung 11 im Eingriff, und weist ein Gegengewicht 13,
welches daran befestigt ist, auf. Das bewegliche Spiralelement 12 enthält eine
bewegliche Endplatte 12c, welche auf der Lagereinrichtung 11 angebracht
ist, und ein bewegliches spiralförmiges Teil 12b in
der Form eines Vorsprungs, welches sich spiralförmig von einem inneren Ende
zu einem äußeren Ende
auf der hinteren Endfläche
der beweglichen Endplatte 12c erstreckt. Das bewegliche
Spiralelement 12 mit der beweglichen Endplatte 12c und
das bewegliche Spiralelement 12b stehen im Eingriff mit dem
stationären
Spiralelement 10, welches die stationäre Endplatte 1c und
das stationäre
spiralförmige Teil 1b aufweisen,
um so eine Mehrzahl von Verdichtungskammern P dazwischen auszubilden.
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Das
vordere Gehäuse 2 ist
mit einer Mehrzahl von Stiften 14, welche daran befestigt
sind, ausgebildet, und die bewegliche Endplatte 12c des
beweglichen Spiralelements 12 ist mit einer Mehrzahl von
Stiften 15, welche daran befestigt sind, ausgebildet. Die
Stifte 14 und 15 greifen in eine Mehrzahl von Rückhalteteilen 16 ein,
welche gleitfähig
in Sitzen befestigt sind, welche in einer inneren Endfläche des vorderen
Gehäuses 2 ausgenommen
sind, und bilden eine Eigenrotations-Verhinderungseinheit zum Verhindern,
dass sich das bewegliche Spiralelement 12 um seine eigene
Achse dreht. Plattenförmige
Abstandshalter (nicht gezeigt) sind zwischen der vorderen Endfläche der
beweglichen Endplatte 12c und den jeweiligen Rückhalteteilen 16 angeordnet,
um Spalte dazwischen einzustellen und um eine gleichmäßige Bewegung
des beweglichen Spiralelements 12 und der Rückhalteteile 16 zu
ermöglichen.
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Die
stationäre
Endplatte 1c des stationären Spiralelements 10 ist
mit einer Abgabeöffnung 1e versehen,
welche an einer im wesentlichen mittleren Position der stationären Endplatte 1c ausgebildet
ist. Die Abgabeöffnung 1e der
stationären
Endplatte 1c wird durch ein Abgabeventil (nicht gezeigt)
geöffnet und
geschlossen. Ein Öffnungsgrad
des Abgabeventils wird durch ein gekrümmtes Rückhalteteil 20 begrenzt,
welches an der stationären
Endplatte 1c befestigt ist.
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Der
zwischenliegende Mantelabschnitt 1 und das hintere Gehäuse 4 arbeiten
zusammen, um eine Abgabekammer 17 und eine Ölspeicherkammer 18 zu
begren zen (2 und 3). Das hintere Gehäuse 4 begrenzt
des weiteren darin eine Öltrennkammer 19, wie
in 2 gezeigt ist.
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Die
Abgabekammer 17 ist in der Lage, mit jeder der Verdichtungskammern
P über
die Abgabeöffnung 1e zu
kommunizieren, wenn jede Verdichtungskammer p von der äußersten
Position davon zu der innersten Position davon, in welcher die Verdichtung von
Kältemittelgas
abgeschlossen ist, verschoben ist. Die Abgabekammer 17 kommuniziert
mit der Öltrennkammer 19 über einen
Eingangsdurchgang 4a, durch welchen sich das verdichtete
Kältemittelgas,
welches darin eine Ölkomponente
enthält,
aus der Kammer 17 in die Öltrennkammer 19 bewegt,
in welcher ein Liefer-Serviceventil 32 mit einer Lieferöffnung 4b angeordnet
ist. Somit bilden der Eingangsdurchgang 4a, die Öltrennkammer 19 und
das Liefer-Serviceventil 32 eine
Einbau-Ölverarbeitungseinheit,
welche in dem Verdichter aufgenommen ist, und eine Öltrennung
unter Verwendung eines Zentrifugal-Öltrennprinzips
durchführt.
Das Liefer-Serviceventil 32 kann zweckmäßig an einem Kondensor des externen
Kälteerzeugungssystems
angeschlossen sein.
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Die Öltrennkammer 19 weist
eine Bodenwand auf, in welcher ein Ölauslassdurchgang 4c in der
Form einer Durchgangsbohrung ausgebildet ist, um eine fluide Kommunikation
zwischen der Öltrennkammer 19 und
der Ölspeicherkammer 18 bereitzustellen.
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Die
Dichtung 33 ist mit einer Ölzuführöffnung 33a (3) versehen, welche in einem
unteren Abschnitt davon ausgebildet ist, um mit einem Teil der Ölspeicherkammer 18 fluid
zu kommunizieren, welche in dem zwischenliegenden Mantelabschnitt 1 angeordnet
ist. Die Dichtung 33 ist ebenfalls mit einer Ölzuführöffnung 33b versehen,
welche in einem oberen Abschnitt davon ausgebildet ist. Die zwei Ölzuführöffnungen 33a und 33b sind
miteinander durch einen Ölzuführdurchgang 33c verbunden,
welcher in einer Endfläche
der Dichtung 33 ausgenommen ist, welcher einem inneren
Ende des hinteren Gehäuses 4 gegenüberliegt.
Wie in den 2 und 4 bis 7 gezeigt ist, kommuniziert die Ölzuführöffnung 33b mit einem Ölzuführdurchgang 1h,
welcher sich linear axial durch den zwischenliegenden Mantelabschnitt 1 erstreckt,
und ein offenes vorderes Ende aufweist, welches in einen gleitenden
Eingriffsabschnitt des stationären
spiralförmigen
Teils 1b und der beweglichen Endplatte 12c mündet. Die Ölzuführöffnungen 33a und 33b,
der Ölzuführdurchgang 33c und
der Ölzuführdurchgang 1a bilden
nämlich
ein Ölzuführ-Durchgangsmittel
zur Zufuhr einer Ölkomponente,
welche in der Ölspeicherkammer 18 gespeichert ist,
in das Innere des Eingriffsabschnitts der stationären und
beweglichen Spiralelemente 10 und 12, wie später beschrieben
wird. Wie in 3 gezeigt
ist, ist die hintere Endfläche
des zwischenliegenden Mantelabschnitts 1 mit einer Mehrzahl
von herausragenden Stiften 1g versehen, welche nach hinten
durch die Dichtung 33 ragen.
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In
dem Spiralverdichter der ersten Ausführungsform gemäß den 1 bis 7 ist die Antriebswelle 7 durch
einen Fahrzeugmotor über
einen Riemenscheiben- und Riemenmechanismus und einer Solenoidkupplung
(nicht gezeigt) angetrieben. Somit wird der Gleitkeil 8 zusammen
mit der Antriebswelle 7 rotiert, um so die Antriebsbuchse 9 anzutreiben.
Deshalb arbeitet die Antriebsbuchse 9 mit der Eigenrotations-Verhinderungseinheit 7 zusammen,
um die orbitierende Bewegung des beweglichen Spiralelements 12 entlang
eines vorbestimmten Orbitierungspfads anzutreiben. Demgemäß wird jede
der Mehrzahl von Verdichtungskammern P von einer Spiral-Außenposition
zu einer Spiral-Innenposition verschoben, während sich deren Volumen allmählich reduziert.
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Wie
in den 4 bis 7 gezeigt ist, wird, wenn das
bewegliche spiralförmige
Teil 12b des beweglichen Spiralelements 12 ein
Paar von Verdichtungskammern P an dem äußeren Ende der spiralförmigen Nut 1a bildet,
das Kältemittelgas,
welches aus dem externen Verdampfer ausgetreten ist, gleich in die
jeweiligen Verdichtungskammern P gesaugt, nachdem es durch die Saugöffnung 1f durchgetreten
ist. Nur ein Teil des angesaugten Kältemittelgases strömt zu der
Lagervorrichtung 6 und der Eigenrotations-Verhinderungseinheit
für eine
sehr kurze Zeit, bevor das Paar von Verdichtungskammern P durch
die bewegliche Endplatte 12c des beweglichen Spiralelements 12 geschlossen
wird, und das Kältemittelgas
kühlt die Vorrichtung 6 und
die Eigenrotations-Verhinderungseinheit. In dem beschriebe nen Spiralverdichter
der ersten Ausführungsform
wird kein merkliches Volumen der Ansaugkammer, mit Ausnahme des
vorstehend erwähnten
nutartigen Toleranzmaßes 1d ausgebildet,
und das in die Verdichtungskammern P über die Saug-öffnung 1f angesaugte
Kältemittelgas
wird demgemäß unmittelbar
dem Verdichtungsvorgang durch die stationären und beweglichen Spiralelemente
unterzogen, ohne dass eine Expansion des Gases im Inneren des Verdichters
bewirkt wird. Deshalb tritt kein Druckverlust des Kältemittelgases
auf, um das spezifische Volumen des Kältemittelgases zu reduzieren.
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Des
weiteren wird, da das Kältemittelgas
von dem Verdampfer des externen Kälteerzeugungssystems unmittelbar
in die Verdichtungskammern P über die
Saugöffnung 1f angesaugt
wird, das Kältemittelgas
nicht einem Heizen durch die Lagervorrichtungen 6 und 11 unterzogen,
bevor es verdichtet wird. Somit tritt kein übermäßiges Heizen des Kältemittelgases
innerhalb des Verdichters auf. Diese Tatsache trägt des weiteren dazu bei, einen
Druckverlust des Kältemittelgases
innerhalb des Verdichters zu verhindern, und reduziert das spezifische
Volumen des Kältemittelgases.
Deshalb kann der Spiralverdichter der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sicher mit den jüngsten Anforderungen für eine Erhöhung in
der Verdichtungsleistung derselben entsprechen.
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Des
weiteren ist bei dem beschriebenen Spiralverdichter der ersten Ausführungsform
die Ansaugöffnung 1f in
dem zwischenliegenden Mantelabschnitt 1 bei einer Position
benachbart zu dem äußeren Ende
der spiralförmigen
Nut 1a gebohrt und ist ein sehr kurzer Pfad. Somit kann
die Ansaugöffnung 1f ein
sehr kleiner Hohlraum sein, um zu verhindern, dass das Kältemittelgas
darin für
eine merkliche Zeit verbleibt, und demgemäß wird die Verdichtungsleistung
des Verdichters nicht reduziert.
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Des
weiteren ist es möglich,
den inneren Durchmesser der Ansaugöffnung 1f in dem Stadium des
Herstellens des zwischenliegenden Mantelabschnitts 1 einstellbar
zu verändern.
Deshalb kann, beispielsweise wenn die Ansaugöffnung 1f dahingehend
eingestellt ist, einen reduzierten inneren Durchmesser im Vergleich
mit dem konventionellen Spiralverdichter aufzuweisen, die im Durchmesser
reduzierte Ansaugöffnung 1f als
eine Drosselbohrung funktionieren, um die Menge des in die Verdichtungskammern
P angesaugten Kältemittels
zu reduzieren. Demgemäß kann die
Ansaugeffizienz des Kältemittelgases
einstellbar verändert
werden, indem der innere Durchmesser der Ansaugöffnung 1f einstellbar reduziert
wird. Als ein Ergebnis kann der Spiralverdichter der ersten Ausführungsform
sowohl eine Erhöhung
der Verdichtungsleistung desselben in einem Niedrig-Drehzahlbereich,
in welchem die Fahrzeug-Motordrehzahl zwischen Leerlauf bis etwa 1500
Umdrehungen/Minute liegt, welcher in einer Verkehrsstaubetriebsart
und in einer Abkühlbetriebsart
des Fahrzeugmotors auftritt, als auch eine Senkung der Verdichtungsleistung
desselben in einem Hoch-Drehzahlbereich des Fahrzeugmotors erfüllen. Somit
kann die Verdichtungsleistung des Spiralverdichters im Durchschnitt
verbessert werden, während eine
Kürzung
einer zum Antrieb des Verdichters erforderlichen Antriebsleistung
erzielt wird.
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Das
Kältemittelgas,
welches in den jeweiligen Verdichtungskammern P während des
Verschiebens der Kammern P zu der Mitte der spiralförmigen Krümmung der
stationären
und beweglichen Spiralelemente 10 und 12 verdichtet
wird, wird in die Abgabekammer 17 über die Abgabeöffnung 1e und
das Abgabeventil abgegeben. Das Kältemittelgas in der Abgabekammer 17 tritt
anschließend
in die Öltrennkammer 19 über den
Eingangsdurchgang 4a und läuft um den Zylinderabschnitt
des Liefer-Serviceventils 32, um so eine Ölnebelkomponente
aus dem Kältemittelgas
durch Zentrifugalkraft abzuscheiden. Die abgeschiedene Ölkomponente
wird in die Ölspeicherkammer 18 über den Ölauslassdurchgang 4c geliefert
und dort gespeichert.
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Das
Kältemittelgas
bewegt sich, nach der Abscheidung der Ölkomponente daraus, aus der Öltrennkammer 19 zu
dem Kondensor des externen Kälteerzeugungssystems über die
Lieferöffnung 4b des
Liefer-Serviceventils 32. Somit kann das externe Kälteerzeugungssystem
mit dem verdichteten Kälteerzeugungsgas,
aus welchem die Ölkomponente entfernt
wurde, beliefert werden, und demgemäß kann die Kälteerzeugungsleistung
des Kälteerzeugungssystems
sicher erhöht
werden.
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Die
in der Ölspeicherkammer 18 gespeicherte Ölkomponente
wird konstant in den Gleitabschnitt des stationären spiralförmigen Teils 1b und
der beweglichen Endplatte 12c (siehe 2) über
die Ölzuführöffnung 33a,
den Ölzuführdurchgang 33c,
die Ölzuführöffnung 33b und
den linearen Ölzuführdurchgang 1h (siehe 3) zugeführt werden. Die Ölkomponente,
welche in den vorstehend genannten gleitenden Abschnitt zugeführt wird,
wird zu allen Abschnitten des gleitenden Abschnitts des stationären spiralförmigen Teils 1b und
der beweglichen Endplatte 12c geliefert, während das
vordere Ende des linearen Ölzuführdurchgangs 1h durch
die bewegliche Endplatte 12c des beweglichen Spiralelements 12 infolge
der orbitierenden Bewegung des beweglichen Spiralelements 12 und
der Gravitation geschlossen wird. Wenn das vordere Ende des linearen Ölzuführdurchgangs 1h offen
gelassen wird, ohne durch die bewegliche Endplatte 12c geschlossen
zu werden, wird die Ölkomponente,
welche in dem gleitenden Abschnitt des stationären spiralförmigen Teils 1b und der
beweglichen Endplatte 12c zugeführt wird, zu den Lagervorrichtungen 6 und 11,
und die Eigenrotations-Verhinderungseinheit verteilt, um die beiden Vorrichtungen 6 und 11 und
die Eigenrotations-Verhinderungseinheit zufriedenstellend zu kühlen. Es sollte
bemerkt werden, dass, da die Kühlung
und Schmierung der beweglichen Elemente und Abschnitte, d.h. des
Gleitabschnitts des stationären
spiralförmigen
Teils 1b und der beweglichen Endplatte 12c, der
Lagervorrichtungen 6, 11 und der Eigenrotations-Verhinderungseinheit
durch die Ölkomponente erzielt
werden, nachdem diese von dem Kältemittelgas
abgetrennt wurde, das Kältemittelgas
per se nicht durch die beweglichen Elemente und Abschnitte erhitzt
wird. Somit bewirkt der Spiralverdichter der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung keine Reduzierung der Verdichtungsleistung
infolge von Erhitzen des Kältemittelgases.
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Des
weiteren kann in dem Spiralverdichter der ersten Ausführungsform,
da die Ansaugöffnung 1f direkt
in dem zwischenliegenden Mantelabschnitt 1 ausgebildet
ist, welcher einstückig
mit dem stationären
Spiralelement 10 ist, das Kältemittel gas direkt in die
Verdichtungskammern P angesaugt werden. Das vordere Gehäuse 2 und
die bewegliche Endplatte 12c des beweglichen Spiralelements 12 müssen nämlich nicht
zum Ausbilden eines Ansaugdurchgangs (Durchgangsbohrungen oder Stirnsenkungen) zum
Ansaugen des Kältemittelgases
von dem Äußeren des
Verdichters in die Verdichtungskammern P bearbeitet werden. Somit
können
Gießformen
zur Herstellung des vorderen Gehäuses 2 und
des beweglichen Spiralelements 12 einen einfachen Aufbau mit
langer Lebensdauer aufweisen. Diese Tatsache trägt ebenso zur Eliminierung
von Entgratungsarbeit bei, welche an den Gießprodukten auszuführen ist. Als
ein Ergebnis kann eine Reduzierung der Herstellungskosten des Verdichters
realisiert werden.
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Die 8 und 9 stellen einen Spiralverdichter gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar, in welchem eine Verbesserung hinsichtlich
der Verarbeitung der Ölkomponente,
der Abtrennung der Ölkomponente
aus dem Kältemittelgas,
der Speicherung der Ölkomponenten nach
der Abtrennung, und die Zufuhr der Ölkomponente nach der Abtrennung
in die beweglichen Elemente und Abschnitte des Verdichters bewirkt
wird.
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Es
sollte bemerkt werden, dass, da der Verdichtungsmechanismus des
Spiralverdichters der zweiten Ausführungsform im wesentlichen
derselbe wie der Verdichter der ersten Ausführungsform ist, der durch den
Spiralverdichter der zweiten Ausführungsform ausgeführte Verdichtungsvorgang
dahingehend verstanden werden kann, dass dieser im Grunde derselbe
wie der ist, welcher durch die erste Ausführungsform ausgeführt wird.
Somit wird eine Beschreibung des charakterisierenden Merkmals des
Spiralverdichters der zweiten Ausführungsform nachfolgend ausgeführt.
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Der
Spiralverdichter der zweiten Ausführungsform ist mit einem filternden
Element 34 in der Form eines Hohlzylinders mit einer gitterförmigen Wand
versehen. Das filternde Element 34 ist vorgesehen, um Verunreinigungen
oder eine Fremdsubstanz, wie abgeriebenes Metallpulver, aus der Ölkomponente
zu entfernen, welche in der Ölspeicherkammer 18 gespeichert
ist, bevor die Ölkomponente in
das Innere des vorderen Gehäuses 2 zugeführt wird.
Deshalb ist das filternde Element 34, wie am besten in 8 gezeigt wird, zwischen
einem unteren Abschnitt der stationären Endplatte 1c des
stationären
Spiralelements 10 und einem unteren Abschnitt der Dichtung 33 angeordnet.
Des weiteren, wie in 9 klar
gezeigt ist, ist das filternde Element 34 in einer Position
in Lagegenauigkeit mit der Ölzuführöffnung 33a angeordnet,
welche in dem unteren Abschnitt der Dichtung 33 ausgebildet
ist. Somit werden, selbst wenn eine Flüssigkeitsverdichtung beim Betriebsstart
des Spiralverdichters auftritt, während geringfügige Metallabriebspulver
(die Verunreinigungen) infolge eines starken Eingriffs der stationären und
beweglichen Spiralelemente 10 und 12 erzeugt wird,
die Verunreinigungen, welche in der Ölkomponente enthalten sind,
aus der Ölkomponente
durch das filternde Element 34 entfernt werden, so dass
die gefilterte Ölkomponente
in die Ölzuführöffnung 33a eintritt
und zu dem Inneren des vorderen Gehäuses 2 über den Ölzuführdurchgang 33c,
die obere Ölzuführöffnung 33b,
und den linearen Ölzuführdurchgang 1h getragen
wird. Deshalb werden das vordere Ende und das Innere des Ölzuführdurchgangs 1h durch
die Verunreinigungen weder geschlossen noch verstopft. Somit kann
die Ölkomponente,
welche von dem Kältemittelgas
abgeschieden wurde, konstant und stabil in das Innere des vorderen
Gehäuses 2 und
den gleitenden Abschnitt des stationären spiralförmigen Teils 1b und
der beweglichen Endplatte 12c zugeführt werden. Des weiteren kann
der Umfang des vorderen Endes des Ölzuführdurchgangs 1h ohne
jegliche daran anhaftende Fremdsubstanz rein gehalten werden, und
demgemäß kann die
bewegliche Endplatte 12c des stationären Spiralelements 12 gleichmäßig auf
der vorderen Endfläche
des zwischenliegenden Mantelabschnitts 1 während der
orbitierenden Bewegung desselben gleiten. Somit kann ein gleichmäßiger und
zuverlässiger
Verdichtungsbetrieb durch die Zusammenarbeit der stationären und beweglichen
Spiralelemente 10 und 12 ausgeführt werden.
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Des
weiteren kann, da das filternde Element 34 dahingehend
angeordnet ist, zwischen dem zwischenliegenden Mantelabschnitt 1 und
dem Dichtungselement 33 gehalten zu werden, das filternde Element 34 leicht
in den Verdichter durch Einsetzen desselben zwischen den Mantelabschnitt 1 und
das Dichtungselement 33 während des Zusammenbaus des
Verdichters eingebaut werden. Deshalb tritt keine wesentliche Erhöhung der
Herstellungskosten des Spiralverdichters infolge einer Anordnung
des filternden Elements 34 auf.
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Wenn
die gitterförmige
Wand des filternden Elements 34 durch die Fremdsubstanz
zugesetzt ist, d.h. durch während
eines langen Betriebs des Verdichters abgeriebenes feines metallisches
Pulver, könnte
die Ölkomponente
nicht aus der Ölspeicherkammer 18 in
die Ölzuführöffnung 33a zugeführt werden.
Somit wird die Ölkomponente
nicht in das Innere des vorderen Gehäuses 2, und des Gleitabschnitts des
stationären
spiralförmigen
Teils 1b und der beweglichen Endplatte 12c zugeführt. Deshalb
könnte ein
Schmierungsmangel der Lagervorrichtungen 6 und 11 und
der Eigenrotations-Verhinderungseinheit auftreten. Wenn das Filterelement 34 verstopft
ist, kann dennoch die in der Ölspeicherkammer 18 gespeicherte Ölkomponente
in die Öltrennkammer 19 über den Ölauslassdurchgang 4c überströmen, und wird
durch das verdichtete Kältemittelgas
zu dem externen Kälteerzeugungssystem
getragen. Deshalb wird das Kälteerzeugungsgas,
welches darin die Ölkomponente
enthält,
von dem Kälteerzeugungssystem
zu der Ansaugöffnung 1f des
Spiralverdichters zurückgeführt. Somit
können
zumindest der Gleitabschnitt der stationären und beweglichen Spiralelemente 10 und 12 durch
das Öl
enthaltende Kältemittelgas
geschmiert werden, um so die schnelle Zerstörung des Verdichters zu verhindern.
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Des
weiteren ist es möglich,
das filternde Element 34 mit einem anderen, neuen filternden
Element 34 durch einfachen Abbau des hinteren Gehäuses 4 und
der Dichtung 33 von dem zwischenliegenden Mantelabschnitt 1 zu
ersetzen, um ein Auftreten des Zusetzens des filternden Elements 34 zu
verhindern.
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Bezugnehmend
auf 10, welche ein neuartiges
Merkmal eines Spiralverdichters gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt, ist ein plattenartiges, filterndes
Element 35 in der Öltrennkammer 19 des
hinteren Gehäuses 4 angeordnet.
Das plattenartige, filternde Element 35 ist nämlich in
einem Bodenbereich der Öltrennkammer 19 angeordnet
und ist oberhalb des Ölauslassdurchgangs 4c positioniert.
Der übrige
Aufbau des Spiralverdichters der dritten Ausführungsform kann dahingehend
verstanden werden, dass dieser derselbe wie der der Verdichter der
ersten und zweiten Ausführungsformen
ist.
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Bei
dem Spiralverdichter der dritten Ausführungsform kann das filternde
Element 35 in den Verdichter durch einfaches Einsetzen
desselben in den Bodenabschnitt der Öltrennkammer 19 bei
der Position oberhalb des Ölauslassdurchgangs 4c eingebaut
werden. Deshalb tritt keine Erhöhung
der Herstellungskosten des Verdichters infolge einer Anordnung des
Filterelements 35 auf. Des weiteren, wenn das plattenartige,
filternde Element 35 durch eine Fremdsubstanz, wie ein
feines metallisches abgeriebenes Pulver, zugesetzt ist, welches
durch das Gleiten der stationären
und beweglichen Spiralelemente 10 und 12 erzeugt
wird, kann die Ölkomponente,
welche aus dem verdichteten Kältemittelgas
abgetrennt wurde, nicht hinreichend in das Innere des vorderen Gehäuses 2 zugeführt werden,
und der Gleitabschnitt des stationären und beweglichen Spiralelements 10 und 12 kann
nicht hinreichend geschmiert werden. Wenn das Zusetzen des filternden
Elements 35 auftritt, wird die aus dem Kältemittelgas
abgetrennte Ölkomponente
innerhalb der Öltrennkammer 19 zurückgehalten,
und demgemäß wird die Ölkomponente
allmählich
durch das verdichtete Kältemittelgas
zu dem externen Kälteerzeugungssystem
getragen. Somit wird das Kältemittelgas,
welches darin die Ölkomponente
enthält,
zu der Ansaugöffnung 1f des Verdichters
von dem externen Kälteerzeugungssystem
zurückgeleitet
und schmiert den gleitenden Abschnitt der stationären und
beweglichen Spiralelemente 10 und 12. Deshalb
wird der Verdichter nicht schnell infolge von Schmierungsmangel
zerstört.
Des weiteren kann, falls erforderlich, das filternde Element 35 durch
ein neues filterndes Element 35 ersetzt werden, indem das
filternde Element 35 nach dem Abbau des Liefer-Serviceventils 32 von
dem hinteren Gehäuse 4 entfernt
wird. Somit kann der Spiralverdichter der dritten Ausführungsform
eine lange Betriebslebensdauer infolge der konstanten und stabilen
Schmierung des gleitenden Abschnitts der stationären und beweglichen Spiralelemente 10 und 12 aufweisen.
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Bezugnehmend
auf 11, welche ein neuartiges
Merkmal eines Spiralverdichters gemäß einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt, ist der Verdichter mit einem
filternden Element 36 zum Entfernen von Verunreinigungen
von der Ölkomponente
versehen, welche aus dem Kältemittelgas
abgetrennt wird. Es sollte bemerkt werden, dass der übrige Aufbau
des Verdichters der vierten Ausführungsform
identisch mit dem Verdichter der zweiten Ausführungsform ist, welche in den 8 und 9 gezeigt ist.
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Das
filternde Element 36 weist einen Hohlzylinder mit gitterförmiger Wand
auf, und wird zwischen der stationären Endplatte 1c des
stationären
Spiralelements 10 und dem hinteren Gehäuse bei einer Position benachbart
zu einem Ölauslassdurchgang 4c gehalten,
welcher in der Wand der Öltrennkammer 19 ausgebildet
ist. Des weiteren ist das filternde Element 36 bei einem
oberen Abschnitt der Ölspeicherkammer 18 angeordnet.
Somit kann das filternde Element 36 leicht in den Verdichter
eingebaut werden, wenn der zwischenliegende Mantelabschnitt 1 und das
hintere Gehäuse 4 zusammen
während
der Herstellung des Spiralverdichters eingebaut werden. Somit tritt
keine merkliche Erhöhung
der Herstellungskosten des Spiralverdichters auf.
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Wenn
das filternde Element 36 durch die Verunreinigungen verstopft
ist, welche in der Ölkomponente
in der Öltrennkammer 19 enthalten
ist, und wenn die Ölkomponente
daran gehindert ist, in die Ölspeicherkammer 18 während des
Betriebs des Verdichters einzutreten, wird die Ölkomponente in der Öltrennkammer 19 zurückgehalten,
und allmählich
durch das Kältemittelgas
getragen, welches von der Lieferöffnung 4b zu
dem externen Kälteerzeugungssystem
geliefert wird. Somit wird das Kältemittelgas,
welches darin die Ölkomponente
enthält, durch
das Kälteerzeugungssystem
zirkuliert, und dem entsprechend kann der gleitende Abschnitt der stationären und
beweglichen Spiralelemente 10 und 12 des Verdichters
schliesslich durch das Öl
enthaltende Kältemittelgas
geschmiert, wenn das Öl
enthaltende Kältemittelgas
aus dem Kälteerzeugungssystem
in den Verdichter über
die Saugöffnung 1f zurückgeleitet
wird. Demzufolge kann der Spiralverdichter daran gehindert werden,
infolge des Schmierungsmangels schnell zerstört zu werden, welcher durch
das Verstopfen des filternden Elements 36 bewirkt wird.
Das heißt,
der Spiralverdichter der vorliegenden Erfindung kann seinen Verdichtungsbetrieb selbst
dann fortsetzen, wenn dem Verdichter eine direkte Zufuhr der kühlenden
und schmierenden Ölkomponente
ausgeht.
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Die 12 bis 18 stellen einen Spiralverdichter gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar, in welcher eine weitere Verbesserung
in der Verarbeitung einer Ölkomponente,
d.h. des Abtrennens einer Ölkomponente
aus einem Kältemittelgas,
das Speichern der Ölkomponente
nach der Abtrennung, und der Zufuhr der Ölkomponente zu den beweglichen
Elementen und Abschnitten des Verdichters, erzielt ist.
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Wie
in 12 gezeigt ist, enthält ein Spiralverdichter 100 gemäß der fünften Ausführungsform ein
vorderes Gehäuses 101,
eine Kältemittelverdichtungseinheit 110 mit
einem stationären
Spiralelement 111 und einem beweglichen Spiralelement 112,
und ein hinteres Gehäuse 103.
Das vordere Gehäuse 101 ist
an einem vorderen Ende der Kältemittelverdichtungseinheit 110 über ein
geeignetes Dichtelement befestigt, und das hintere Gehäuse 103 ist
an einem hinteren Ende der Kältemittelverdichtungseinheit 110 über eine
geeignete Dichtung (in 12 nicht
gezeigt) befestigt. Das stationäre
Spiralelement 111 bildet einen Teil einer äußeren Ummantelung
des Verdichters 100 und ist mit einer stationären Endplatte 111a und
einem spiralförmigen
Teil versehen, welches nach vorne aus der stationären Endplatte 111a hervorragt.
-
Das
bewegliche Spiralelement 112 ist zwischen dem vorderen
Gehäuse 101 und
dem stationären
Spiralelement 111 beweglich gehalten, um eine orbitierende
Bewegung bezüglich
des stationären Spiralelements 111 auszuführen. Das
bewegliche Element 112 ist mit einer beweglichen Endplatte
und einem beweglichen spiralförmigen
Teil versehen, welches mit dem stationären spiralförmigen Teil des stationären Spiralelements 111 im
Eingriff steht.
-
Eine
Antriebswelle 102 wird drehbar durch das vordere Gehäuse 101 über eine
Lagervorrichtung getragen, um so um seine eigene Drehachse zu rotieren. Ähnlich zu
dem Spiralverdichter der ersten Ausführungsform bewirkt die Drehung
der Antriebswelle 102 die orbitierende Bewegung des beweglichen
Spiralelements 112 bezüglich
des stationären Spiralelements 111 über einen
Gleitkeil, eine Buchse, und eine andere Lagervorrichtung, welche
auf einem inneren Ende der Antriebswelle 102 angebracht
sind.
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Wie
aus 12 verstanden werden
kann, ist der Verdichter gemäß der fünften Ausführungsform mit
einer Eigenrotations-Verhinderungseinheit versehen, welche ähnlich zu
der der ersten Ausführungsform
(2) ist. Die orbitierende
Bewegung des beweglichen Spiralelements 112 bezüglich des
stationären
Spiralelements 111 bewirkt die Verschiebung von Verdichtungskammern
Vc, welche durch die beiden Elemente 111 und 112 begrenzt
werden, von einem Spiral-Aussenende, in welchem die jeweiligen Verdichtungskammern
Vc das darin befindliche Kältemittelsgas
in ein Spiral-Innenende leiten, in welchem die Verdichtungskammern
Vc das Kältemittelgas
von dort nach der Verdichtung abgeben. Die jeweiligen Verdichtungskammern
Vc reduzieren ihr Volumen während
der Verschiebung derselben von dem äußeren Ende zu dem inneren Ende,
um so das eingeleitete Kältemittelgas
zu verdichten. Der Spiralverdichter 100 ist vorzugsweise
in einem Fahrzeug-Kälteerzeugungssystem
eingesetzt, und wird durch einen Fahrzeugmotor über einen Riemenmechanismus
(nicht gezeigt) angetrieben, in welchem eine Solenoidkupplung verwendet
wird.
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Das
hintere Gehäuse 103,
welches an dem hinteren Ende des stationären Spiralelements 111 angefügt ist,
ist darin mit einem Teil einer Abgabekammer 122a versehen,
welche das verdichtete Kältemittelgas
empfängt,
welches von den Verdichtungskammern Vc über die Abgabeöffnung 113 abgegeben
wird (13), und einer Öltrennkammer 121,
welche zum Abtrennen einer Ölkomponente
von dem verdichteten Kältemittelgas
funktioniert, und einer Ölspeicherkammer 130,
welche darin die abgetrennte Ölkomponente
speichert, welche von der Ölabtrennkammer 121 zugeführt wird.
Die Öltrennkammer 121 ist
als säulenförmiger Hohlraum
ausgebildet, welcher durch eine zylindrische innere Wand 121a eingefasst
ist, in welchem ein Eingangsdurchgang 122 zur Ermöglichung
eines Eintritts des Kältemittels
(des Kältemittelgases
plus Ölkomponente) darin
von der Abgabekammer 122a, wie durch einen Pfeil F1 von 12 gezeigt
ist, und ein Ölauslassdurchgang 123,
welcher die Lieferung der Ölkomponente,
welche durch einen Pfeil F2 gezeigt ist,
aus der Öltrennkammer 121 in
die Ölspeicherkammer 130 ausgebildet
sind. Somit sollte die Öltrennkammer 121 oberhalb
der Ölspeicherkammer 130 in
dem hinteren Gehäuse 103 angeordnet
sein.
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Wie
in 14 gezeigt ist, weist
die säulenförmige Öltrennkammer 121 eine
Längs-Mittenachse L1 auf, welche dahingehend angeordnet ist,
mit einer Referenzlinie L0 in Ausrichtung
zu sein, welche sich senkrecht zu einem Flüssigkeitsniveau "OL" der Ölkomponente
erstreckt, welche in der Ölspeicherkammer 130 gespeichert
ist. Der Eingangsdurchgang 122 ist dahingehend angeordnet,
oberhalb des Ölauslassdurchgangs 123 angeordnet
zu sein, und die beiden, die Eingangs- und Ölauslassdurchgänge 122 und 123 sind
dahingehend ausgebildet, sich tangential zu der zylindrischen inneren
Wand 121a der Öltrennkammer 121 zu
erstrecken, und sind mit jeweiligen offenen Enden versehen, welche
zu der stationären
Endplatte 111a des stationären Spiralelements 111 in
identischer Richtung münden,
wie in den 15 und 16 gezeigt ist. Deshalb sind
die Eingangs- und Ölauslassdurchgänge 122 und 123 dahingehend
angeordnet, in separaten Ebenen zu liegen, welche mit dem Flüssigkeitsniveau "OL" (welches in einer
horizontalen Ebene liegt) der Ölkomponente,
welche in der Ölspeicherkammer 130 gespeichert
ist, jeweils parallel zu sein.
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Bei
der Verwendung ist der Spiralverdichter der fünften Ausführungsform in einem Zustand
angeordnet, dass die Achse der Antriebswelle 102 in einer horizontalen
Ebene parallel zu dem Flüssigkeitsniveau "OL" der Ölkomponente
innerhalb der Ölspeicherkammer 130 liegt.
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In 12 ist ein Liefer-Serviceventil 124 in der
Form eines Hohlzylinders koaxial mit der säulenförmigen Öltrennkammer 121 angeordnet,
und ist mit einer Liefer öffnung 104 versehen,
durch welche das verdichtete Kältemittelgas,
aus welchem die Ölkomponente
entfernt wurde, zu dem Fahrzeug-Kälteerzeugungssystem geliefert
wird. Die zylindrische äußere Wand
des Liefer-Serviceventils 124 ist effektiv zum Bewirken
einer kreisförmigen
Bewegung F3 (15 und 16) des Öl enthaltenden Kältemittelgases
zwischen der äußeren Wand
des Liefer-Serviceventils 124 und der zylindrischen Wand 121a der Öltrennkammer 121,
durch welche die Ölkomponente
zentrifugal aus dem Kältemittelgas
abgetrennt wird.
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Eine
Bezugsziffer 120 bezeichnet allgemein eine Öltrenneinheit,
welche die Öltrennkammer 121, die
Eingangs- und Ölauslassdurchgänge 122, 123 und
das Liefer-Serviceventil 124 enthält.
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Die
in der Ölspeicherkammer 130 gespeicherte Ölkomponente
kann in das Innere 114 des vorderen Gehäuses 101 über einen Öldurchgang 106a zugeführt werden,
welcher in einer Dichtung 105 ausgebildet ist (siehe 17 und 18) und ein linearer Öldurchgang 111b, welcher
in dem äußeren Mantelabschnitt
des stationären
Spiralelements 111 ausgebildet ist. Die Ölkomponente,
welche in das Innere 114 des vorderen Gehäuses 101 zugeführt wird, wird
zu dem Eingriffsabschnitt der stationären und beweglichen Spiralelemente 111 und 112 während der
orbitierenden Bewegung des beweglichen Spiralelements 112 verteilt,
um den Eingriffsabschnitt zu schmieren.
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Es
sollte bemerkt werden, dass die Abgabekammer 122a und die Ölspeicherkammer 130 voneinander
durch eine Trennwand getrennt sind, welche durch eine gekrümmte, herausragende
Wand 103a gebildet ist, welche einstückig mit dem hinteren Gehäuse 103 ausgebildet
ist, und eine herausragende Wand 111c, welche einstückig mit
der stationären Endplatte 111a des
stationären
Spiralelements 111 ausgebildet ist.
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In Übereinstimmung
mit dem vorstehend beschriebenen Spiralverdichter der fünften Ausführungsform
kollidiert, da der Ölauslassdurchgang 123 dahingehend
angeordnet ist, parallel mit dem Flüssigkeitsniveau "OL" der Ölkomponente
zu sein, welche in der Ölspeicherkammer 130 gespeichert
ist, die Ölkomponente,
welche aus der Öltrennkammer 121 geliefert
wird, als ein Ölstrahl
gegen eine Endfläche der
stationären
Endplatte 111a, um seine kinetische Energie zu verlieren.
Der dynamische Druck der abgestoßenen Ölkomponente wird nämlich gesteuert. Somit
schlägt
die Ölkomponente
nicht direkt auf die oberste Oberfläche des Flüssigkeitsniveaus "OL" der Ölkomponente
auf, welche in der Ölspeicherkammer 130 gespeichert
ist, wenn die Ölkomponente
in die Ölspeicherkammer 130 eintritt.
Deshalb kann jegliche Wellenbewegung der Oberfläche der Ölkomponente an ihrem Auftreten
innerhalb der Ölspeicherkammer 130 gehindert
werden, und demgemäß tritt keine
umgekehrte Strömung
der Ölkomponente
aus der Ölspeicherkammer 130 in
die Öltrennkammer 121.
Demgemäß kann die Ölkomponente
in der Ölspeicherkammer 130 stabil
und konstant in das Innere des vorderen Gehäuses 101 zugeführt werden,
um so den Eingriffsabschnitt der stationären und beweglichen Spiralelemente 111 und 112 zu
schmieren.
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Aus
der vorstehenden Beschreibung wird verstanden werden, dass die Ölverarbeitungseinheit, welche
innerhalb des Spiralverdichters 100 gemäß der vorliegenden Erfindung
vorgesehen ist, verhindern kann, dass die obere Oberfläche des
Flüssigkeitsniveaus "OL" der Ölkomponente
in der Ölspeicherkammer 130 in
Wellenbewegung versetzt wird, ohne ein Verfahren der Vergrößerung der
Kapazität der Ölspeicherkammer 130 zu
verwenden. Demgemäß kann eine
effektive Trennung der Ölkomponente aus
dem Kältemittelgas
sicher erzielt werden, ohne das Volumen des Verdichters zu erhöhen.
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Des
weiteren sind, wie in 15 und 16 gezeigt ist, der Eingangsdurchgang 122 und
der Ölauslassdurchgang 123 juxta-positioniert
und parallel miteinander. Deshalb können die beiden Durchgänge 122 und 123 durch
Bearbeitung ohne Zurücksetzen der
Position des hinteren Gehäuses 103 in
dem Spannfutter eines Bearbeitungswerkzeugs bearbeitet werden. Deshalb
kann die Bearbeitung der Eingangs- und Ölauslassdurchgänge 122 und 123 einfach
sein, um die Herstellungskosten des hinteren Gehäuses 103 und wiederum
die des Spiralverdichters zu reduzieren.
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Des
weiteren sind in dem Spiralverdichter 100 die Trennwand
zwischen der Abgabekammer 122a und die Ölspeicherkammer 130 einfach
durch die herausragenden Wände 103a und 111a des
hinteren Gehäuses 103 und
des stationären
Spiralelements 111 ausgebildet, welche axial gepaart sind, wenn
das hintere Gehäuse 103 an
dem stationären Spiralelement 111 über die
Dichtung 105 befestigt wird. Somit kann die Trennung der
zwei unterschiedlichen Kammern einfach erhalten werden.
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Das
Liefer-Serviceventil 124, welches koaxial in der säulenförmigen Öltrennkammer 121 angeordnet
ist, kann nicht nur als ein Lieferdurchgang zum Liefern des verdichteten
Kältemittelgases
dienen, sondern auch als ein Öltrenner,
welcher zum zentrifugalen Trennen der Ölkomponente aus dem Kältemittelgas
wirkt. Somit kann die Verdichtungsleistung des Spiralverdichters
gegenüber
dem konventionellen Spiralverdichter verbessert werden, ohne eine
Erhöhung
der Herstellungskosten des Spiralverdichters 100.
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In
der Öltrennkammer 121 des
Spiralverdichters 100 zirkuliert, da der Eingangsdurchgang 122 tangential
zu der zylindrischen inneren Wand 121a der Kammer 121 angeordnet
ist, das Öl
enthaltende Kältemittelgas,
welches durch die Öltrennkammer 121 durch
den Eingangsdurchgang 122 eintritt, innerhalb der Kammer 121 entlang
der zylindrischen inneren Wand 121a. Deshalb wird die Ölkomponente
effektiv aus dem Kältemittelgas
durch Zentrifugalkraft getrennt, und das abgetrennte Öl kann gleichmäßig in die Ölspeicherkammer 130 durch
Trägheit
durch den Ölauslassdurchgang 123 geliefert
werden, welcher ebenfalls dahingehend angeordnet ist, tangential
zu der zylindrischen inneren Wand 121 der Öltrennkammer 121 zu
sein. Somit kann die Ölspeicherkammer 130 sicher
die Ölkomponente
empfangen und speichern, und ist in der Lage, diese stabil in das
Innere des vorderen Gehäuses 101 zuzuführen.
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Bezugnehmend
auf 19 unterscheidet sich
ein Spiralverdichter gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung von dem Spiralverdichter der vorherigen
Ausführungsform
darin, dass eine Öltrenneinheit 120 mit
einer Öltrennkammer 121 versehen
ist, welche eine zentrale Achse L1 aufweist,
welche gegenüber
der Referenzachse L0 geneigt ist, welche
vertikal zu der oberen Oberfläche
des Flüssigkeitsniveaus "OL" der Ölkomponente ist,
welche in einer Ölspeicherkammer 130 gespeichert
ist. Jedoch sollte, wie aus 19 klar
zu verstehen ist, ein Eingangsdurchgang 122 der vorliegenden
Ausführungsform
in der zylindrischen Wand der Öltrennkammer 121 dahingehend
angeordnet sein, in einer Ebene zu liegen, welche oberhalb einer
Ebene "SO" befindlich ist,
in welcher ein Ölauslassdurchgang 123 liegt.
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Wenn
die mittlere Achse L1 der Öltrennkammer 121 geneigt
ist, ist es möglich,
die höchste
obere Oberfläche
des Ölniveaus "OL" bei einem Niveau aufrechtzuerhalten,
welches höher
als in dem Fall der vorhergehenden Ausführungsform ist, in welcher
die mittlere Achse L1 der Öltrennkammer 121 in
Ausrichtung mit der vertikalen Referenzachse L0 ist,
ohne Erhöhung
der Kapazität
der Ölspeicherkammer 130. Demgemäß kann der
Spiralverdichter der vorliegenden sechsten Ausführungsform konstant eine erhöhte Menge
der Ölkomponente
in der Ölspeicherkammer 130 speichern,
ohne eine Erhöhung
der Gesamtgröße des Verdichters
per se. Somit kann die Ölspeichereinheit 120 eine
größere Öltrennleistung
im Vergleich mit der Öltrenneinheit 120 der
vorhergehenden Ausführungsform
aufweisen.
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20 stellt einen Spiralverdichter
gemäß einer
siebten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Dieser Spiralverdichter ist dadurch
gekennzeichnet, dass wenn eine Ölkomponente
von einer Öltrennkammer 121 als
ein Ölstrahl
durch einen Ölauslassdurchgang 123 geliefert
wird, welcher in einer Bodenwand der Öltrennkammer 130 ausgebildet ist,
dieser gegen eine Dämpferplatte 140 stößt, welche
aus einer inneren Wand eines hinteren Gehäuses 103 in die Ölspeicherkammer 130 herausragt.
Da die Dämpferplatte 140 parallel
mit dem Ölniveau "OL" der Ölkomponente
angeordnet ist, welche in der Ölspeicherkammer 130 gespeichert
ist, kollidiert der Ölstrahl
vertikal gegen die Dämpferplatte 140 und
wird daran gehindert, direkt auf die obere Oberfläche der Ölkomponente
in der Ölspeicherkammer
aufzuschlagen. Somit wird verhindert, dass die Oberfläche der Ölkomponente
in der Öltrennkammer 130 gewellt wird.
Somit kann die Ölkomponente
stabil in der Ölspeicherkammer 130 gespeichert
werden, und demgemäß konstant
in das Innere eines vorderen Gehäuses 101 über Öldurchgänge in derselben
Weise zugeführt
werden, in der selben Weise, wie in der fünften Ausführungsform von 12 bis 18.
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Die 21 und 22 stellen einen Spiralverdichter gemäß einer
achten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Der Spiralverdichter der vorliegenden
Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Blockierplatte 150 vorgesehen ist,
um einen Ölstrahl,
welcher aus einer Öltrennkammer 121 geliefert
wird, zu einer Trennwand zwischen einer Abgabekammer und einer Öltrennkammer 130 zu
richten, nachdem dieser gegen eine Endfläche einer stationären Endplatte 111a eines
stationären
Spiralelements 111 kollidiert ist (siehe einen Pfeil in 21). Der Ölstrahl,
welcher aus der Öltrennkammer 120 geliefert
wird, ist nämlich
daran gehindert, direkt in die Ölspeicherkammer 130 zu
strömen, nachdem
dieser gegen die Endfläche
einer stationären
Endplatte 111a kollidiert. Deshalb kann die obere Obenfläche der Ölkomponente
in der Ölspeicherkammer 130 daran
gehindert werden, durch den Ölstrahl
gewellt zu werden, welcher aus der Öltrennkammer 121 geliefert
wird. Wie aus 22 verstanden
wird, ist die Blockierplatte 150 als eine rippenartige
Wandplatte einstückig
mit der stationären
Endplatte 111a ausgebildet, und der Ölstrahl, welcher horizontal
aus der Öltrennkammer 121 geliefert
wird, kollidiert gegen die Endfläche
der stationären
Endplatte 111a in einem Punkt "P",
wie in 22 gezeigt ist.
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23 stellt eine Modifikation
des Spiralverdichters von 21 und 22 dar, in welcher eine Blockierplatte 150 einstückig mit
einem Teil des hinteren Gehäuses 103 ausgebildet
ist. Die Blockierplatte 150 des Spiralverdichters von 23 kann einen Ölstrahl F2, welcher durch einen Ölauslassdurchgang 123 der Öltrennkammer 121 spritzt,
daran hindern, direkt auf die obere Oberfläche "OL" der Ölkomponente
zu schlagen, welche in der Ölspeicherkammer 130 gespeichert
ist. Der Ölauslassdurchgang 123 der Öltrennkammer 121,
welche dahingehend angeord net ist, zusammen mit einem Eingangsdurchgang 122 angeordnet
zu sein, durch welchen das Öl
enthaltende Kältemittelgas
aus der Abgabekammer 122a in die Öltrennkammer 121 eintritt,
kann dahingehend modifiziert werden, dass diese in Ausrichtung mit
dem Eingangsdurchgang 122 angeordnet ist, wie in 24 gezeigt ist.
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Aus
der vorstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird verstanden werden, dass der Spiralverdichter
eine hohe und zuverlässige
Verdichtungsleistung über
eine lange Betriebslebensdauer ohne eine Erhöhung der Herstellungskosten
zeigen kann.
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Viele
und vielfältige
Modifikationen und Änderungen
können
sich für
Fachleute ergeben, ohne von dem Bereich der vorliegenden Erfindung
abzuweichen, welcher in den anhängenden
Ansprüchen beansprucht
wird.