EP1344005B1

EP1344005B1 - Compressor

Info

Publication number: EP1344005B1
Application number: EP01986418A
Authority: EP
Inventors: Karl-Fr. Kammhoff; Friedhelm Ahrens
Original assignee: Bitzer Kuehlmaschinenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Bitzer Kuehlmaschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2021-12-18
Also published as: DE10065821A1; WO2002052205A2; ATE338925T1; EP1344005A2; US6814551B2; WO2002052205A3; CN1276178C; CN1420967A; ES2272557T3; DE50110963D1; DK1344005T3; US20030031570A1; PT1344005E

Abstract

In order for a compressor for refrigerant, comprising a housing a scroll compressor, which is disposed in the housing and has a first compressor body, which is disposed in a stationary position in the housing, and a second compressor body, which can move relative to the first compressor body, each of these bodies having a base and respective first and second scroll ribs, which rise above the respective base and engage in one another in such a way that, during compression of the refrigerant, the second compressor body can be moved along an orbital path about a center axis with respect to the first compressor body, and a drive for the second compressor body, having a drive motor, to be improved with regard to its performance, that the refrigerant which is to be compressed by the scroll compressor can wash around the two compressor bodies in the region of their rear side, which is remote from the scroll ribs, so that the compressor bodies can be cooled, it is proposed that the refrigerant which is to be compressed by the scroll compressor can wash around the two compressor bodies in the region of their rear side, which is remote from the scroll ribs, so that the compressor bodies can be cooled.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kompressor für Kältemittel, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert ist. Ein derartiger kompressor ist zum Beispiel aus JP-A-02196182 bekanntThe invention relates to a compressor for refrigerants, as defined in the preamble of claim 1. Such a compressor is known, for example, from JP-A-02196182

Weitere Kompressoren sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise der DE 100 99 10 460, bekannt.Other compressors are known from the prior art, for example DE 100 99 10 460.

Bei derartigen Kompressoren besteht stets die Notwendigkeit, einen möglichst guten Wirkungsgrad, insbesondere eine möglichst geringe Leckage, beim Verdichten des Kältemittels zu erreichen.In such compressors there is always the need to achieve the best possible efficiency, in particular the lowest possible leakage, when compressing the refrigerant.

Diese Aufgabe wird bei einem Kompressor der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention in a compressor of the type described above by the features of claim 1.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß mit dieser die Möglichkeit besteht, beide Verdichterkörper in gleicher Weise zu kühlen und somit in beiden Verdichterkörpem zumindest eine ähnliche Temperaturverteilung zu erreichen, so daß sich beide Verdichterkörper thermisch ähnlich ausdehnen und somit die durch eine hohe Fertigungspräzision erreichbare geringe, wenn nicht unwesentliche Leckage nicht durch ungleiche Temperaturverteilungen und somit ungleich große thermische Ausdehnungen verschlechtert wird, so daß insgesamt der Wirkungsgrad des Spiralverdichters hierdurch reduziert wird.The advantage of the solution according to the invention is the fact that with this the possibility exists to cool both compressor body in the same way and thus achieve in both Verdichterkörpem at least a similar temperature distribution, so that both compressor bodies thermally similar expand and thus by a high Manufacturing precision achievable low, if not insignificant leakage is not degraded by unequal temperature distributions and thus unequal thermal expansions, so that overall the efficiency of the scroll compressor is thereby reduced.

Besonders günstig ist es dabei, wenn der zweite Verdichterkörper im Bereich der der zweiten Spiralrippe gegenüberliegend angeordneten Rückseite radial außerhalb seiner Mitnehmeraufnahme von dem zu verdichtenden Kältemittel umspülbar ist, da eine Umspülung des Verdichterkörpers auf seiner Rückseite eine effektive Kühlung desselben gewährleistet, insbesondere eine Kühlung möglichst nahe der Bereiche des Verdichterkörpers gewährleistet, in denen der größte Wärmeeintrag erfolgt.It is particularly advantageous if the second compressor body in the region of the second spiral rib opposite rear side radially outside its driver of the refrigerant to be compressed umspülbar, as a flushing of the compressor body on its back ensures the same effective cooling, in particular cooling as close as possible ensures the areas of the compressor body, in which the largest heat input occurs.

Weiterhin ist es besonders günstig, wenn der erste Verdichterkörper im Bereich einer der ersten Spiralrippe abgewandten Rückseite von dem zu verdichtenden Kältemittel umspülbar ist.Furthermore, it is particularly favorable when the first compressor body in the region of a rear side facing away from the first spiral rib can be rinsed by the refrigerant to be compressed.

Auch hierbei ist es besonders vorteilhaft, den Verdichterkörper über dessen Rückseite zu kühlen, um ebenfalls eine Kühlung möglichst nahe der Bereiche des Verdichterkörpers vorzusehen, in welchen ein großer Wärmeeintrag, insbesondere durch erhitztes verdichtetes Kältemittel, erfolgt.In this case, too, it is particularly advantageous to cool the compressor body via its rear side in order likewise to provide cooling as close as possible to the areas of the compressor body in which there is a high heat input, in particular by heated compressed refrigerant.

Um auch die Spiralrippen über die Rückseite des Verdichterkörpers möglichst effizient kühlen zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Rückseite des jeweiligen Verdichterkörpers unmittelbar durch einen die jeweilige Spiralrippe tragenden Boden gebildet ist, so daß eine möglichst effiziente Kühlung auch der Spiralrippen erfolgt, die mit dem jeweiligen Boden verbunden sind.In order to cool the spiral ribs as efficiently as possible over the back of the compressor body, it is preferably provided that the back of the respective compressor body is formed directly by a respective bottom supporting the respective spiral rib, so that as efficient as possible cooling of the spiral ribs takes place with the respective floor are connected.

Insbesondere ist es im Hinblick auf eine möglichst effiziente Wärmeleitung besonders günstig, wenn die Rückseite des Verdichterkörpers die Rückseite eines einstückigen, den Boden und die Spiralrippen aufweisenden Teils darstellt, das insbesondere im Bereich der Rückseite keine in dieses eingebaute oder mit diesem verbundene, beispielsweise aufgesetzte, Elemente aufweist.In particular, it is particularly favorable with regard to the most efficient heat conduction, if the back of the compressor body represents the back of a one-piece, the bottom and the spiral ribs having part, in particular in the back of this built-in or connected to this, for example patch, Has elements.

Um die Kühlung der Verdichterkörper noch weiter zu verbessern ist vorzugsweise vorgesehen, daß beide Verdichterkörper im Bereich einer bezüglich der Mittelachse äußeren Umfangsseite von dem zu verdichtenden Kältemittel kühlbar sind.In order to further improve the cooling of the compressor body, it is preferably provided that both compressor bodies can be cooled by the refrigerant to be compressed in the region of an outer peripheral side with respect to the central axis.

Im Zusammenhang mit der Erläuterung der Kühlung des ersten Verdichterkörpers im Bereich seiner Rückseite wurde nicht näher definiert, ob eine Kühlung im wesentlichen über die gesamte Rückseite oder nur in Teilbereichen der Rückseite erfolgt.In connection with the explanation of the cooling of the first compressor body in the region of its rear side, it has not been further defined whether cooling takes place essentially over the entire rear side or only in partial regions of the rear side.

Insbesondere wurde auch nicht näher spezifiziert, inwieweit über die Rückseite noch eine Fixierung des ersten Verdichterkörpers erfolgt.In particular, it has not been specified to what extent the fixing of the first compressor body takes place via the rear side.

Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß der erste Verdichterkörper im Bereich seiner außerhalb eines Hochdruckanschlusses liegenden Rückseite von dem zu verdichtenden Kältemittel umspülbar ist.A particularly favorable solution provides that the first compressor body is umspülbar in the region of its lying outside a high-pressure connection back of the refrigerant to be compressed.

Damit ist eine besonders große Fläche, nämlich die radial außerhalb des Hochdruckanschlusses liegende Fläche, für die Kühlung des ersten Verdichterkörpers vorgesehen, wobei der Hochdruckanschluß insbesondere zumindest zum Teil auch zur Fixierung des ersten Verdichterkörpers in dem Gehäuse beiträgt.Thus, a particularly large area, namely the surface lying radially outside of the high-pressure connection, is provided for cooling the first compressor body, the high-pressure connection in particular also contributing at least partially to the fixation of the first compressor body in the housing.

Eine konstruktiv besonders vorteilhafte Lösung sieht dabei vor, daß zwischen der Rückseite des ersten Verdichterkörpers und einer im Abstand von dieser verlaufenden Trennwand des Gehäuses eine durch das zu verdichtende Kältemittel spülbare rückseitige Kühlkammer liegt.A structurally particularly advantageous solution provides that between the back of the first compressor body and a distance from this extending partition of the housing is a flushable by the refrigerant to be compressed back cooling chamber.

Die rückseitige Kühlkammer kann dabei in unterschiedlichster Art und Weise ausgebildet sein. Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß die rückseitige Kühlkammer eine Halteaufnahme für den ersten Verdichterkörper umschließt, so daß im wesentlichen die Rückseite des Verdichterkörpers mit Ausnahme der Bereiche, in denen die Halteaufnahme wirksam ist, über die rückseitige Kühlkammer kühlbar sind.The rear cooling chamber can be formed in various ways. A particularly favorable solution provides that the rear cooling chamber encloses a holding receptacle for the first compressor body, so that substantially the back of the compressor body with the exception of the areas in which the holding receptacle is effective, on the rear cooling chamber can be cooled.

Vorzugsweise ist dabei die Halteaufnahme so ausgebildet, daß die rückseitige Kühlkammer ringförmig um die Halteaufnahme für den zweiten Verdichterkörper herumverläuft.Preferably, the holding receptacle is formed so that the rear-side cooling chamber runs around in an annular manner around the holding receptacle for the second compressor body.

Besonders zweckmäßig ist es hierbei, wenn in die Halteaufnahme der Hochdruckanschluß für den ersten Verdichterkörper integriert ist und somit durch diese Halteaufnahme hindurchverläuft.It is particularly expedient here if the high-pressure connection for the first compressor body is integrated into the holding receptacle and thus runs through this holding receptacle.

Eine besonders effiziente Kühlung des ersten Verdichterkörpers ist dann gegeben, wenn auch die Halteaufnahme durch die rückseitige Kühlkammer kühlbar ist, so daß insoweit, als in die Halteaufnahme durch das unter Hochdruck austretende Kältemittel ein Wärmeeintrag erfolgt, eine unmittelbare Kühlung der Halteaufnahme selbst erfolgen kann, um diese Wärme abzuführen.A particularly efficient cooling of the first compressor body is given, although the holding receptacle is cooled by the rear cooling chamber, so that insofar as in the holding receptacle by the high-pressure refrigerant exiting a heat input takes place, a direct cooling of the holding receptacle itself can be done dissipate this heat.

Im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbeispiele wurde primär auf die Kühlung der Verdichterkörper über die Rückseite abgestellt. Noch weiter läßt sich die Kühlung der Verdichterkörper dadurch verbessern, daß die rückseitige Kühlkammer in eine einen Außenumfang des ersten Verdichterkörpers umschließende umfangsseitige Kühlkammer übergeht.In connection with the previous explanation of the individual embodiments was primarily focused on the cooling of the compressor body on the back. Still further, the cooling of the compressor body can be improved by the fact that the rear cooling chamber merges into a circumferential cooling chamber enclosing an outer periphery of the first compressor body.

Vorzugsweise umschließt dabei die umfangsseitige Kühlkammer nicht nur den Außenumfang des ersten Verdichterkörpers, sondern auch den Außenumfang des zweiten Verdichterkörpers.Preferably, the peripheral cooling chamber encloses not only the outer periphery of the first compressor body, but also the outer periphery of the second compressor body.

Eine mechanisch besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, daß der erste Verdichterkörper durch äußere bezüglich der Mittelachse radial außerhalb der Spiralrippen liegende Stützelemente abgestützt ist.A mechanically particularly advantageous solution provides that the first compressor body is supported by outer with respect to the central axis radially outwardly of the spiral ribs supporting elements.

In diesem Fall ist es besonders günstig, wenn die umfangsseitige Kühlkammer um die äußeren Stützelemente herum verläuft und somit über die äußeren Stützelemente den ersten Verdichterkörper kühlt, insbesondere dann, wenn die äußeren Stützelemente einstückig an den ersten Verdichterkörper angeformt sind.In this case, it is particularly advantageous if the peripheral cooling chamber extends around the outer support elements and thus cools the first compressor body via the outer support elements, in particular when the outer support elements are integrally formed on the first compressor body.

Hinsichtlich der Kühlwirkung des die rückseitige Kühlkammer spülenden und zu verdichtenden Kältemittels wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So sieht ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, daß die Temperatur der an das zu verdichtende Kältemittel in der rückseitigen Kühlkammer angrenzenden Fläche des ersten Verdichterkörpers innerhalb eines Ringbereichs, welcher zwischen ungefähr 50% und ungefähr 80%, noch besser ungefähr 60% und ungefähr 70%, eines maximalen Radius der Spiralrippen liegt, maximal 8°, noch besser maximal 5°, höher als die Temperatur des den zweiten Verdichterkörper erreichenden und zu verdichtenden Kältemittels ist.With regard to the cooling effect of the refrigerant cooling the rear cooling chamber and to be compressed refrigerant have so far been no further details. Thus, a particularly advantageous embodiment provides that the temperature of the adjacent to the refrigerant to be compressed in the rear cooling chamber surface of the first compressor body within a ring area, which is between about 50% and about 80%, more preferably about 60% and about 70%, a maximum radius of the spiral ribs is a maximum of 8 °, more preferably a maximum of 5 °, higher than the temperature of the second compressor body reaching and to be compressed refrigerant.

Diese Relation zeigt, daß bereits eine ausreichende Kühlung des ersten Verdichterkörpers dann möglich ist, wenn die rückseitige Kühlkammer ausreichend gut mit zu verdichtendem Kältemittel gespült wird, wobei diese Spülung durch Druckschwankungen, Verwirbelungen, oder auch Konvektion erfolgen kann und nicht zwingend erfordert, daß das zu verdichtende Kältemittel durch die rückseitige Kühlkammer hindurchströmt.This relation shows that already sufficient cooling of the first compressor body is possible if the rear cooling chamber is sufficiently well flushed with refrigerant to be compressed, this flushing can be done by pressure fluctuations, turbulence, or convection and does not necessarily require that to compacting refrigerant flows through the rear cooling chamber.

Zu der Reihenfolge, in welcher die Verdichterkörper gekühlt werden, wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Beschreibung der einzelnen Ausführungsbeispiele keine näheren Angaben gemacht.Regarding the order in which the compressor bodies are cooled, no further details have been given in connection with the previous description of the individual embodiments.

So sieht ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, daß das zu verdichtende Kältemittel zuerst den zweiten Verdichterkörper und dann den ersten Verdichterkörper umspült.Thus, a particularly advantageous embodiment provides that the refrigerant to be compressed first flows around the second compressor body and then the first compressor body.

Prinzipiell könnte dabei das zu verdichtende Kältemittel aus einem beliebigen Abschnitt einer Kühlanlage stammen. Besonders günstig es dabei, wenn das zur Küblung des Verdichterkörpers dienende Käitemittel das von dem Spiralverdichter anzusaugende Kältemittel ist.In principle, the refrigerant to be compressed could originate from any section of a refrigeration system. It is particularly advantageous if the Käitung serving for Küblung the compressor body Keitungsmittel is to be sucked by the scroll compressor refrigerant.

Dabei könnte es sich um Kältemittel handeln, das nach der Kühlung der Verdichterkörper noch weitere Aggregate kühlt. Eine besonders günstige Konzeption sieht vor, daß das anzusaugende Kältemittel im wesentlichen unmittelbar vor seinem Eintritt in einen Ansaugbereich des Spiralverdichters die Verdichterkörper kühlt.This could be a refrigerant that cools other units after cooling the compressor body. A particularly favorable conception provides that the refrigerant to be sucked cools the compressor bodies substantially immediately before it enters a suction region of the scroll compressor.

Diese Lösung ist schon aus dem Grund vorteilhaft, da damit das ohnehin dem Spiralverdichter zuzuführende zu verdichtende Kältemittel unmittelbar vor Eintritt in den Ansaugbereich dazu eingesetzt werden kann, die Verdichterkörper zu kühlen.This solution is advantageous for the reason that the refrigerant to be compressed which is to be supplied to the scroll compressor can be used to cool the compressor bodies immediately before it enters the intake area.

Bei den bislang beschriebenen Lösungen wurde nicht näher beschrieben, wie das zu verdichtende Kältemittel in den Spiralverdichter eintritt. Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß das anzusaugende Kältemittel zumindest zum Teil von einer Umfangsseite des Spiralverdichters zwischen den Boden des ersten Verdichterkörpers und den Boden des zweiten Verdichterkörpers in den Ansaugbereich des Spiralverdichters einströmt.In the solutions described so far was not described in detail how the refrigerant to be compressed enters the scroll compressor. A particularly favorable solution provides that the refrigerant to be sucked flows at least in part from a peripheral side of the scroll compressor between the bottom of the first compressor body and the bottom of the second compressor body in the intake of the scroll compressor.

Insbesondere ist es möglich, das anzusaugende Kältemittel so zu führen, daß dieses zumindest teilweise radial zur Mittelachse zwischen den Böden der Verdichterkörper in den Ansaugbereich des Spiralverdichters einströmt.In particular, it is possible to guide the refrigerant to be sucked so that it flows at least partially radially to the central axis between the bottoms of the compressor body in the intake of the scroll compressor.

Um die rückseitige Kühlkammer besonders effizient zu kühlen hat es sich, wie im Anspruch 1 definiert ist, als vorteilhaft erwiesen, wenn das zu verdichtende Kältemittel zumindest in Form eines Teilstroms die rückseitige Kühlkammer zwangsgeführt durchströmt, so daß durch die Zwangsführung des Teilstroms bei allen Betriebsbedingungen eine ausreichend intensive Spülung der rückseitigen Kühlkammer sichergestellt ist.In order to cool the rear cooling chamber particularly efficiently, it has proven to be advantageous if the refrigerant to be compressed, at least in the form of a partial flow flows through the rear cooling chamber forcibly guided, so that by the forced operation of the partial flow under all operating conditions sufficiently intensive flushing of the rear cooling chamber is ensured.

Dies läßt sich dadurch lösen, daß das anzusaugende Kältemittel zumindest zum Teil aus der rückseitigen Kühlkammer durch mindestens einen Durchbruch im Boden des ersten Verdichterkörpers hindurch in den Ansaugbereich des Spiralverdichters strömt.This can be solved by the fact that the refrigerant to be sucked flows at least partially from the rear-side cooling chamber through at least one opening in the bottom of the first compressor body into the intake region of the scroll compressor.

Dadurch wird zwingend erreicht, daß zumindest ein Teilstrom des anzusaugenden Kältemittels zumindest durch einen Teilbereich der rückseitigen Kühlkammer hindurchströmt und somit gegebenenfalls nicht unmittelbar durchströmte Bereiche der rückseitigen Kühlkammer durch Verwirbelung, Druckschwankungen und/oder Konvektion ausreichend intensiv mit dem zu verdichtenden Kältemittel zur Kühlung gespült werden.As a result, it is imperative that at least a partial flow of the refrigerant to be sucked through at least through a portion of the rear cooling chamber and thus optionally not directly flowed through areas of the rear cooling chamber by turbulence, pressure fluctuations and / or convection be flushed sufficiently intense with the refrigerant to be compressed for cooling.

Eine besonders vorteilhafte und insbesondere in allen Betriebsbereichen stabil arbeitende Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sieht vor, daß das gesamte anzusaugende Kältemittel durch die rückseitige Kühlkammer hindurch und dann durch mindestens einen Durchbruch des Bodens des ersten Verdichterkörpers hindurch in den Ansaugbereich des Spiralverdichters strömt, so daß durch diese Zwangsführung des zu verdichtenden Kältemittels auch bei geringen Volumenströmen eine ausreichend intensive Spülung der rückseitigen Kühlkammer sichergestellt ist.A particularly advantageous embodiment of the solution according to the invention that operates stably in all operating ranges provides that the entire refrigerant to be sucked flows through the rear-side cooling chamber and then through at least one opening of the bottom of the first compressor body into the suction region of the scroll compressor, so that through this Forced operation of the refrigerant to be compressed, a sufficiently intensive flushing of the rear cooling chamber is ensured even at low flow rates.

Ferner wird bei einer derartigen Führung des zu verdichtenden Kältemittels die Gefahr reduziert, daß flüssiges Kältemittel in den Ansaugbereich eintritt, wenn der erste Verdichterkörper über dem zweiten Verdichterkörper und insbesondere auch über dem Antrieb angeordnet ist.Further, in such a guide of the refrigerant to be compressed reduces the risk that liquid refrigerant enters the intake when the first compressor body is disposed above the second compressor body and in particular also above the drive.

Bei dem erfindungsgemäßen Kompressor ist üblicherweise auch der Antriebsmotor noch zu kühlen. Dieser könnte separat gekühlt werden. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht jedoch vor, daß das zu verdichtende Kältemittel den Antriebsmotor und den Spiralverdichter kühlt.In the compressor according to the invention is usually also the drive motor to cool. This could be cooled separately. An advantageous embodiment, however, provides that the refrigerant to be compressed cools the drive motor and the scroll compressor.

Um insbesondere sicherzustellen, daß in den Spiralverdichter selbst, insbesondere beim Anlaufen des Kompressors kein flüssiges Kältemittel eintritt, ist vorzugsweise vorgesehen, daß das zu verdichtende Kältemittel zuerst den Antriebsmotor kühlt und dann den Spiralverdichter kühlt. Dadurch ist in einfacher Weise eine ausreichend große Erwärmung des zu verdichtenden Kältemittels vor Eintritt in den Spiralverdichter zu erreichen, um flüssiges Kältemittel im Spiralverdichter zu vermeiden.In order to ensure in particular that no liquid refrigerant enters the scroll compressor itself, in particular when the compressor starts up, it is preferably provided that the refrigerant to be compressed first cools the drive motor and then cools the scroll compressor. As a result, a sufficiently large heating of the refrigerant to be compressed before entry into the scroll compressor can be achieved in a simple manner in order to avoid liquid refrigerant in the scroll compressor.

Hinsichtlich der Durchströmung des Antriebsmotors wurden hierbei keine näheren Angaben gemacht. So sieht eine günstige Lösung vor, daß das zu verdichtende Kältemittel den Antriebsmotor rotorseitig kühlt.With regard to the flow through the drive motor, no further details were given here. Thus, a favorable solution provides that the refrigerant to be compressed cools the drive motor on the rotor side.

Ergänzend oder alternativ hierzu ist vorgesehen, daß das zu verdichtende Kältemittel den Antriebsmotor umfangsseitig kühlt.In addition or as an alternative thereto, it is provided that the refrigerant to be compressed cools the drive motor peripherally.

Ferner läßt sich der erfindungsgemäße Kompressor besonders einfach dann konzipieren, wenn das zu verdichtende Kältemittel den zweiten Verdichterkörper zunächst im Bereich der Rückseite des Bodens desselben insbesondere radial außerhalb des Stützkörpers umströmt und dann in den Ansaugbereich des Spiralverdichters eintritt, da dadurch das durch den Antriebsmotor strömende Kältemittel direkt im Anschluß an den Antriebsmotor zum Kühlen des zweiten Verdichterkörpers eingesetzt werden kann.Furthermore, the compressor according to the invention can be particularly easily conceived when the refrigerant to be compressed first flows around the second compressor body in the region of the rear side of the bottom, especially radially outside of the support body and then enters the suction of the scroll compressor, since thereby the refrigerant flowing through the drive motor can be used directly after the drive motor for cooling the second compressor body.

Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, daß das zu verdichtende Kältemittel vor Eintritt in den Ansaugbereich bezüglich der Mittelachse der ersten Spiralrippe radial außenliegende Stützelemente des Spiralverdichters umströmt.Furthermore, it is preferably provided that the refrigerant to be compressed flows around radially outer support elements of the scroll compressor with respect to the center axis of the first spiral rib prior to entry into the suction region.

Hinsichtlich der Abdichtung der Spiralrippen wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Beschreibung der einzelnen Ausführungsbeispiele keine näheren Angaben gemacht. So sieht eine vorteilhafte Ausführungsform vor, daß die Spiralrippen des einen Verdichterkörpers an dem Boden des anderen Verdichterkörpers zugewandten Stirnseiten in Nuten eingelegte Stirnseitendichtungen tragen.With regard to the sealing of the spiral ribs no further details were given in connection with the previous description of the individual embodiments. Thus, an advantageous embodiment provides that the spiral ribs of one compressor body at the bottom of the other compressor body facing end faces in grooves inserted end seals.

Diese Stirnseitendichtungen könnten in den Nuten unbeweglich angeordnet sein. Besonders günstig ist es, wenn die Stirnseitendichtungen in den Nuten in Richtung des Bodens des anderen Verdichterkörpers bewegbar sind.These face seals could be immovable in the grooves. It is particularly favorable if the face seals in the grooves are movable in the direction of the bottom of the other compressor body.

Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, daß die Stirnseitendichtungen durch den jeweils höheren Druck im Spiralverdichter beaufschlagt in Richtung des Bodens des anderen Verdichterkörpers bewegbar sind.A particularly advantageous embodiment provides that the front side seals are acted upon by the respective higher pressure in the scroll compressor in the direction of the bottom of the other compressor body movable.

Die Stirnseitendichtungen können aus unterschiedlichen Materialien sein. Beispielsweise ist aus dem Stand der Technik bekannt, die Stirnseitendichtungen aus Metallamellen auszuführen. Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß die Stirnseitendichtungen aus Kunststoff sind.The face seals can be made of different materials. For example, it is known from the prior art to carry out the end seals of metal blades. A particularly favorable solution provides that the front side seals are made of plastic.

Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die Stirnseitendichtungen aus Teflon sind.It has proven particularly expedient if the face seals are made of Teflon.

Vorzugsweise ist ein Teflon Compound mit ungefähr 5 % bis ungefähr 20 % Kohle und anderen festigkeitsfördernden Zusatzstoffen eingesetzt.Preferably, a Teflon compound is used with about 5% to about 20% coal and other strength-promoting additives.

Ferner ist bei dem erfindungsgemäßen Kompressor vorzugsweise vorgesehen, daß dem Hochdruckauslaß ein Rückschlagventil zugeordnet ist, welches ein Zurückströmen des unter Hochdruck stehenden Kältemittels in den Spiralverdichter verhindert.Furthermore, it is preferably provided in the compressor according to the invention that the high-pressure outlet is associated with a check valve, which prevents backflow of the high-pressure refrigerant in the scroll compressor.

Vorzugsweise ist dabei das Rückschlagventil so ausgebildet, daß es einen in dem ersten Verdichterkörper liegenden Dichtungssitz aufweist.Preferably, the check valve is designed so that it has a lying in the first compressor body seal seat.

Eine alternative Lösung sieht vor, daß das Rückschlagventil in einer Hochdruckkammer auf einer dem ersten Verdichterkörper gegenüberliegenden Seite der Trennwand angeordnet ist.An alternative solution provides that the check valve is arranged in a high pressure chamber on a side opposite the first compressor body side of the partition wall.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kompressors;
Fig. 2: einen Schnitt längs Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3: einen Längsschnitt ähnlich Fig. 1 durch ein zweites Ausführungsbeispiel
Fig. 4: einen Schnitt längs Linie 4-4 in Fig. 3;
Fig. 5: einen Schnitt ähnlich Fig. 3 durch ein drittes Ausführungsbeispiel und
Fig. 6: eine vergrößerte Darstellung des Bereichs A in Fig. 5.

Further features of the invention are the subject of the following description and the drawings of some embodiments. In the drawing show:

Fig. 1: a longitudinal section through a first embodiment of a compressor according to the invention;
Fig. 2: a section along line 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3: a longitudinal section similar to FIG. 1 by a second embodiment
Fig. 4: a section along line 4-4 in Fig. 3;
Fig. 5: a section similar to FIG. 3 by a third embodiment and
Fig. 6: an enlarged view of the area A in Fig. 5th

Ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spiralkompressors, dargestellt in Fig. 1, umfaßt ein als Ganzes mit 10 bezeichnetes Gehäuse, in welchem ein als Ganzes mit 12 bezeichneter elektrischer Antriebsmotor und ein als Ganzes mit 14 bezeichneter Spiralverdichter angeordnet sind.A first embodiment of a scroll compressor according to the invention, shown in Fig. 1, comprises a designated as a whole with 10 housing in which a designated as a whole by 12 electric drive motor and a designated as a whole with 14 scroll compressor.

Der Spiralverdichter 14 umfaßt dabei einen ersten Verdichterkörper 16 und einen zweiten Verdichterkörper 18, wobei der erste Verdichterkörper 16 eine sich über einen Boden 20 desselben erhebende erste, in Form einer Kreisevolvente ausgebildete Spiralrippe 22 aufweist und der zweite Verdichterkörper 18 eine sich über einen Boden 24 erhebende zweite, in Form einer Kreisevolvente ausgebildete Spiralrippe 26, wobei die Spiralrippen 22, 26 ineinandergreifen und dabei jeweils an dem Boden 24 bzw. 20 des jeweils anderen Verdichterkörpers 18, 16 dichtend anliegen, so daß sich zwischen den Spiralrippen 22, 26 sowie den Grundflächen 20, 24 Kammern 28 bilden, in welchen eine Verdichtung eines Kältemittels erfolgt, das über einen die Spiralrippen 22, 26 radial außen umgebenden Ansaugbereich 30 mit Anfangsdruck zuströmt und nach dem Verdichten in den Kammern 28 über einen Auslaß 32, vorgesehen in dem ersten Verdichterkörper 16, auf Hochdruck verdichtet austritt.The scroll compressor 14 comprises a first compressor body 16 and a second compressor body 18, wherein the first compressor body 16 has a same raised above a bottom 20, formed in the form of a Kreisvolvente spiral rib 22 and the second compressor body 18 a rising above a bottom 24 second, in the form of a Kreisvolvente trained spiral rib 26, wherein the spiral ribs 22, 26 engage each other and sealingly abut each of the bottom 24 and 20 of the other compressor body 18, 16, so that between the spiral ribs 22, 26 and the base surfaces 20th , 24 chambers 28 form, in which a compression of a refrigerant takes place, which flows over a spiral ribs 22, 26 radially outwardly surrounding suction portion 30 with initial pressure and after the compression in the chambers 28 via an outlet 32, provided in the first compressor body 16, compressed to high pressure emerges.

Bei dem beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist der erste Verdichterkörper 16 fest in dem Kompressorgehäuse 10 gehalten, während der zweite Verdichterkörper 18 um eine Mittelachse 34 herum auf einer Orbitalbahn relativ zum ersten Verdichterkörper 16 bewegbar ist, wobei die Spiralrippen 22 und 26 theoretisch längs einer Berührungslinie aneinander anliegen und die Berührungslinie ebenfalls bei der Bewegung des zweiten Verdichterkörpers 18 auf der Orbitalbahn um die Mittelachse 34 umläuft.In the described first embodiment, the first compressor body 16 is fixedly held in the compressor housing 10, while the second compressor body 18 is supported around a central axis 34 on an orbital path relative to the first compressor body 16 is movable, wherein the spiral ribs 22 and 26 theoretically abut each other along a line of contact and the contact line also rotates during the movement of the second compressor body 18 on the orbital path about the central axis 34.

Der Antriebsmotor 12 zum Antrieb des zweiten Verdichterkörpers 18 umfaßt einen Stator 40, der fest in dem Gehäuse 10 angeordnet ist, und einen Rotor 42, welcher auf einer Antriebswelle 44 sitzt, die ihrerseits wiederum drehbar, und zwar um die Mittelachse 34, in dem Gehäuse 10 gelagert ist.The drive motor 12 for driving the second compressor body 18 comprises a stator 40 which is fixedly disposed in the housing 10, and a rotor 42 which sits on a drive shaft 44 which in turn is rotatable about the central axis 34 in the housing 10 is stored.

Zur Kopplung der Drehbewegung der Antriebswelle 44 mit dem zweiten Verdichterkörper 18 ist eine als Ganzes mit 50 bezeichnete Mitnehmereinheit vorgesehen, die einen als Mitnehmer ausgebildeten Exzenter 52 umfaßt, der gegenüber der Mittelachse 34, und zwar in radialer Richtung, mit einem Versatz angeordnet ist.For coupling the rotational movement of the drive shaft 44 with the second compressor body 18 a designated as a whole with 50 driver unit is provided, which comprises a trained as a cam eccentric 52 which is opposite to the central axis 34, in the radial direction, arranged with an offset.

Der Mitnehmer 52 greift in eine beispielsweise als Buchse ausgebildete Mitnehmeraufnahme 54 ein, die an dem Boden 24 des zweiten Verdichterkörpers 18 angeordnet ist, und zwar auf einer der Spiralrippe 26 gegenüberliegenden Seite derselben und in Richtung des Antriebsmotors 12 weist.The driver 52 engages in a trained example as a sleeve cam receiver 54 which is disposed on the bottom 24 of the second compressor body 18, on a spiral rib 26 opposite side thereof and in the direction of the drive motor 12 points.

Wie in Fig. 2 dargestellt, weist die als Buchse ausgebildete Mitnehmeraufnahme 54 eine innere Zylinderfläche 60 auf, deren Zylinderachse einerseits die theoretisch kreisförmige Orbitalbahn schneidet, andererseits parallel zur Mittelachse 34 verläuft, jedoch gegenüber der Mittelachse 34 um den Radius der Orbitalbahn versetzt angeordnet ist.As shown in Fig. 2, the cam receiver 54 formed as an inner cylindrical surface 60, the cylinder axis intersects the one hand, the theoretically circular orbital path, on the other hand parallel to the central axis 34, but is offset from the central axis 34 offset by the radius of the orbital path.

Der als Exzenter ausgebildete Mitnehmer 52 ist seinerseits ebenfalls vorzugsweise als zylindrischer Körper mit einer Zylindermantelfläche 64 ausgebildet, deren Zylinderachse ebenfalls parallel zur Mittelachse 34 verläuft und darüber hinaus einen radialen Abstand von dieser aufweist, welcher ungefähr dem Radius der Orbitalbahn entspricht.The trained as an eccentric cam 52 is in turn also preferably designed as a cylindrical body with a cylinder surface 64 whose cylinder axis is also parallel to the central axis 34 and beyond a radial distance therefrom, which corresponds approximately to the radius of the orbital path.

Erfindungsgemäß ist der Mitnehmer 52 so ausgebildet, daß er mit einer Mitnehmerfläche an der als Mitnahmefläche wirkenden inneren Zylinderfläche 60 der Mitnehmeraufnahme 54 in einem Teilabschnitt derselben anliegt, im übrigen jedoch gegenüber der Mitnahmefläche 60 berührungslos verläuft, wie in der DE 199 10 460 beschrieben, auf welche bezüglich des Aufbaus und der Funktion der Mitnehmereinheit vollinhaltlich Bezug genommen wird.According to the invention, the driver 52 is formed so that it rests with a driver surface on the driving surface acting as the inner cylindrical surface 60 of the cam receiver 54 in a portion of the same, but incidentally opposite the driving surface 60 without contact, as described in DE 199 10 460, on which is fully incorporated by reference to the structure and function of the driver unit.

Um den erfindungsgemäßen Kompressor günstig kühlen zu können, ist im Gehäuse 10 und zwar im Bereich des Antriebsmotors 12 ein Einlaß 70 für zu verdichtendes Kältemittel vorgesehen, durch welchen das zu verdichtende Kältemittel in eine äußere Motorkühlkammer 72 einströmt, welche zwischen einer äußeren Gehäusewand 74 und einer den Antriebsmotor 12 umgebenden Abschirmhülse 76 liegt.In order to cool the compressor according to the invention, in the housing 10 and that in the region of the drive motor 12, an inlet 70 is provided for refrigerant to be compressed, through which the refrigerant to be compressed flows into an outer engine cooling chamber 72, which between an outer housing wall 74 and a the drive motor 12 surrounding shielding sleeve 76 is located.

Von der äußeren Motorkühlkammer 72 strömt das zu verdichtende Kältemittel in Richtung 78 zu einem dem Spiralverdichter 14 abgewandten Gehäuseboden 80, wird jedoch vor Erreichen des Gehäusebodens 80 von einem Zwischenboden 81 radial nach innen umgelenkt und tritt durch Durchlässe 82 der Abschirmhülse 76 hindurch und strömt dann in Richtung 83 durch den Rotor 78 ungefähr parallel zu der Achse 34 hindurch bis zu einem Tragelement 84, welches einerseits eine Lagerbuchse 86 für die Antriebswelle 44 aufweist und andererseits Tragflächen 88 aufweist, auf welchen das zweite Verdichterelement 18 mit einer der zweiten Spiralrippe 26 gegenüberliegenden Rückseite 90 des Bodens 24 aufliegt und damit so abgestützt ist, daß der zweite Verdichterkörper 18 dadurch gegen eine Bewegung weg vom ersten Verdichterkörper 16 gesichert ist.From the outer engine cooling chamber 72, the refrigerant to be compressed flows in the direction 78 to a side facing away from the scroll compressor 14 housing bottom 80, but is deflected before reaching the housing bottom 80 of an intermediate bottom 81 radially inwardly and passes through passages 82 of the shielding sleeve 76 and then flows into Direction 83 through the rotor 78 approximately parallel to the axis 34 through to a support member 84 which on the one hand has a bearing bush 86 for the drive shaft 44 and on the other hand has wings 88 on which the second compressor element 18 rests with one of the second spiral rib 26 opposite rear 90 of the bottom 24 and thus supported so that the second compressor body 18 is thereby secured against movement away from the first compressor body 16.

Vorzugsweise umströmt das anzusaugende Kältemittel das Tragelement 84, wobei auch ein Teil des Kältemittels das Tragelement 84 durchströmen kann und erreicht somit die Rückseite 90 des Bodens 24 und wird durch diese radial nach außen umgelenkt in eine äußere Kühlkammer 100, welche einerseits von der äußeren Gehäusewand 74 umschlossen ist und andererseits den Spiralverdichter 14 radial außenliegend umschließt.Preferably, the refrigerant to be sucked flows around the support element 84, whereby a part of the refrigerant can flow through the support element 84 and thus reaches the rear side 90 of the bottom 24 and is deflected radially outwards by the latter into an outer cooling chamber 100, which on the one hand is supported by the outer housing wall 74 is enclosed and on the other hand surrounds the scroll compressor 14 radially outboard.

An diese äußere Kühlkammer 100 schließt sich eine rückseitige Kühlkammer 110 an, welche zwischen einer Rückseite 112 des Bodens 20 des ersten Verdichterkörpers 16 und einer im Gehäuse 10 fixierten Trennwand 114 liegt, wobei die Trennwand 114 eine Halteaufnahme 116 trägt, mit welcher gegenüber dem ersten Verdichterkörper 16 im Bereich des Auslasses 32 eine Abdichtung zwischen Druckseite und Saugseite erfolgt und mit welcher der erste Verdichterkörper 16 beispielsweise auch an der Trennwand 114 gelagert ist.Adjoining this outer cooling chamber 100 is a rear-side cooling chamber 110, which lies between a rear side 112 of the bottom 20 of the first compressor body 16 and a partition wall 114 fixed in the housing 10, wherein the partition wall 114 carries a holding receptacle 116, with respect to which the first compressor body 16 in the region of the outlet 32 is a seal between the pressure side and suction side and with which the first compressor body 16, for example, also mounted on the partition wall 114.

Die Trennwand 114 erstreckt sich ihrerseits quer durch das Gehäuse 10 und begrenzt eine Hochdruckkammer 120, welche zwischen einem Gehäusedeckel 122 und der Trennwand 114 liegt, wobei verdichtetes Kältemittel von dem Auslaß 32 durch die Halteaufnahme 116 hindurch in die Hochdruckkammer 120, vorzugsweise durch eine Strömung in Richtung der Achse 34, eintritt.The partition wall 114 in turn extends transversely through the housing 10 and defines a high pressure chamber 120 which lies between a housing cover 122 and the partition wall 114, wherein compressed refrigerant from the outlet 32 through the holding receptacle 116 into the high pressure chamber 120, preferably by a flow in Direction of the axis 34, enters.

Ferner ist die Hochdruckkammer 120 noch mit einem Hochdruckauslaß 124 versehen, durch welchen verdichtetes Kältemittel aus der Hochdruckkammer 120 austritt.Further, the high pressure chamber 120 is still provided with a high pressure outlet 124 through which compressed refrigerant exits the high pressure chamber 120.

Die rückseitige Kühlkammer 110 umschließt dabei ringförmig die Halteaufnahme 116 und ist außerdem einerseits durch die Trennwand 114 und andererseits durch den Boden 20 des ersten Verdichterkörpers 16 begrenzt, wobei die Rückseite 112 des Bodens 20 mit mehr als der Hälfte ihrer Fläche an die rückseitige Kühlkammer 110 angrenzt, die radial zur Achse 34 nach außen bis zur äußeren Kühlkammer 100 verläuft und in diese übergeht.The rear cooling chamber 110 encloses annularly the holding receptacle 116 and is also bounded on the one hand by the partition wall 114 and the other by the bottom 20 of the first compressor body 16, wherein the rear side 112 of the bottom 20 with more than half of its surface adjacent to the rear cooling chamber 110 extending radially to the axis 34 outwardly to the outer cooling chamber 100 and merges into it.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel tritt das zu verdichtende Kältemittel von der äußeren Kühlkammer 100 in den Ansaugbereich 30 dadurch ein, daß es in radialer Richtung von der äußeren Kühlkammer 100 zwischen einem äußeren Bereich 128 des Bodens 20 und einem äußeren Bereich 130 des Bodens 24 hindurch in den Ansaugbereich 30 strömt, der zwischen dem Boden 20 und dem Boden 24 liegt und außerdem an radial außenliegende Enden der Spiralrippen 22 und 24 angrenzt.In the first embodiment, the refrigerant to be compressed from the outer cooling chamber 100 enters the suction region 30 in that it in the radial direction of the outer cooling chamber 100 between an outer portion 128 of the bottom 20 and an outer portion 130 of the bottom 24 in the Intake portion 30 flows, which lies between the bottom 20 and the bottom 24 and also adjacent to radially outer ends of the spiral ribs 22 and 24.

Vorzugsweise ist der erste Verdichterkörper 16 über äußere Stützelemente 132, die vorzugsweise an dem Boden 20 angreifen, an dem Tragelement 84 abgestützt, wobei zwischen den Stützelementen 132 Durchbrüche 134 vorgesehen sind, welche ein Eintreten des zu verdichtenden Kältemittels aus der äußeren Kühlkammer 100 in radialer Richtung zur Achse 34 in den Ansaugbereich 30 zulassen.Preferably, the first compressor body 16 via outer support members 132, which preferably engage the bottom 20, supported on the support member 84, 132 breakthroughs 134 are provided between the support members, which is an entry of the refrigerant to be compressed from the outer cooling chamber 100 in the radial direction to the axis 34 in the intake 30 allow.

Eine Spülung der gesamten äußeren Kühlkammer 100 und der rückseitigen Kühlkammer 110 mit dem anzusaugenden Kältemittel erfolgt dabei durch Konvektion des anzusaugenden Kältemittels unterstützt durch Druckoszillationen bedingt durch den angetriebenen und sich auf einer Orbitalbahn bewegenden zweiten Verdichterkörper 18, an welchen der mit der äußeren Kühlkammer 100 über die Durchbrüche 134 in Verbindung stehende Ansaugbereich 30 angrenzt.A flushing of the entire outer cooling chamber 100 and the rear cooling chamber 110 with the refrigerant to be sucked takes place by convection of the suctioned refrigerant supported by pressure oscillations due to the driven and moving on an orbital track second compressor body 18, to which the outer cooling chamber 100 via the Breakthroughs 134 adjacent intake area 30 adjacent.

Aufgrund dieser Spülung der gesamten äußeren Kühlkammer 100 und der rückseitigen Kühlkammer 110 stellt sich während des Betriebs des Kompressors in einem an die rückseitige Kühlkammer 110 angrenzenden Bereich 111 der Rückseite 112, der innerhalb eines Ringbereichs RB liegt, welcher sich über einen Radius von ungefähr 50% bis ungefähr 80%, noch besser ungefähr 60% bis ungefähr 70%, des maximalen Radius R der Spiralrippe 22 des ersten Verdichterkörpers 16 erstreckt, eine mittlere Temperatur ein, die maximal 8°, noch besser maximal 5°, über einer Temperatur des den zweiten Verdichterkörper 18 erreichenden Kältemittels liegt, so daß die in den ersten Verdichterkörper 16 eingetragene Wärme über dessen Rückseite 112 abgeführt werden kann.Due to this purging of the entire outer cooling chamber 100 and the rear cooling chamber 110, during operation of the compressor, in a region 111 adjacent to the rear cooling chamber 110, the back 112 lies within a ring region RB which extends over a radius of approximately 50%. to about 80%, more preferably about 60% to about 70%, of the maximum radius R of the spiral rib 22 of the first compressor body 16 extends an average temperature which is at most 8 °, more preferably at most 5 °, above a temperature of the second Compressor body 18 reaching refrigerant is, so that the registered in the first compressor body 16 heat can be dissipated through the back 112.

Damit läßt sich der erste Verdichterkörper 16 auf einer Temperatur halten, die im wesentlichen der Temperatur des zweiten Verdichterkörpers 18 entspricht, so daß auch die thermische Ausdehnung des jeweiligen Bodens 20 bzw. 24 und der Spiralrippen 22 bzw. 26 im wesentlichen identisch ist und somit beide Verdichterkörper 16 und 18 keine nennenswerten Temperaturdifferenzen aufweisen, die zu einer ungleichmäßigen thermischen Ausdehnung und somit zu einer Verringerung der Abdichtung im Bereich der Spiralrippen 22 und 26 sowie zwischen den Spiralrippen 22 und 26 und den jeweiligen Böden 24 bzw. 20 führen.Thus, the first compressor body 16 can be maintained at a temperature which substantially corresponds to the temperature of the second compressor body 18, so that the thermal expansion of the respective bottom 20 and 24 and the spiral ribs 22 and 26 is substantially identical and thus both Compressor body 16 and 18 have no appreciable temperature differences, which lead to a non-uniform thermal expansion and thus to a reduction of the seal in the region of the spiral ribs 22 and 26 and between the spiral ribs 22 and 26 and the respective bottoms 24 and 20 respectively.

Ferner ist beim ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen, daß der Auslaß 32 im ersten Verdichterkörper 16 ungefähr koaxial zur Achse 34 angeordnet ist und in Auslaßkanäle 136 mündet, welche die Halteaufnahme 116 durchsetzen. Dadurch, daß die Halteaufnahme 116 unmittelbar an die rückseitige Kühlkammer 110 angrenzt, ist auch ein Austrag von Wärme von der Halteaufnahme 116 in das die rückseitige Kühlkammer 110 spülende Kältemittel auf direktem Wege möglich.Furthermore, it is provided in the first embodiment that the outlet 32 is disposed approximately coaxially with the axis 34 in the first compressor body 16 and opens into outlet channels 136, which pass through the holding receptacle 116. Characterized in that the holding receptacle 116 directly adjacent to the rear cooling chamber 110, a discharge of heat from the holding receptacle 116 in the back cooling chamber 110 purging refrigerant is possible in a direct way.

Ferner ist die Halteaufnahme 116 von einer Ventilplatte 138 überdeckt, welche in der Hochdruckkammer 120 angeordnet ist, um die Halteaufnahme 116 durchströmendes und in die Hochdruckkammer 120 eintretendes unter Hochdruck stehendes Kältemittel zu all den Zeitpunkten daran zu hindern, in den Spiralverdichter 14 zurückzuströmen, zu denen der Druck am Hochdruckauslaß 124 niedriger ist als in der Hochdruckkammer 120.Further, the holding receptacle 116 is covered by a valve plate 138 disposed in the high pressure chamber 120 to prevent the high pressure refrigerant flowing through the holding receptacle 116 and entering the high pressure chamber 120 from flowing back into the scroll compressor 14 at all times the pressure at the high-pressure outlet 124 is lower than in the high-pressure chamber 120.

Ferner ist bei dem erfindungsgemäßen Kompressor, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, die Achse 34 so gelegt, daß sie exzentrisch zu einer Zylinderachse 144 des Gehäuses 10 verläuft, um im Bereich elektrischer Anschlüsse 137 für die Versorgung des elektrischen Antriebsmotors 12 einen größeren Abstand zwischen der Außenwand 74 des Gehäuses 10 und der Abschirmung 76 zu schaffen.Further, in the compressor according to the invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the axis 34 is placed so that it is eccentric to a cylinder axis 144 of the housing 10 to 12 in the range of electrical connections 137 for the supply of the electric drive motor a greater distance between the outer wall 74 of the housing 10 and the shield 76 to create.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kompressors, dargestellt in Fig. 3, sind diejenigen Teile, die mit denen des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kompressors identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß hinsichtlich der Beschreibung derselben vollinhaltlich auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen werden kann.In a second embodiment of the compressor according to the invention, shown in Fig. 3, those parts which are identical to those of the first embodiment of the compressor according to the invention, provided with the same reference numerals, so that with respect to the description of the same fully referenced to the comments on the first embodiment can.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig. 3, ist im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel der Boden 20 des ersten Verdichterkörpers 16 in einem an den Ansaugbereich 30 angrenzenden Sektor mit Durchbrüchen 150 versehen, welche, wie in Fig. 4 dargestellt, dazu dienen, zu verdichtendes Kältemittel von der rückseitigen Kühlkammer 110 in den Ansaugbereich 30 zwischen den Böden 20 und 24 einströmen zu lassen und somit das eintretende Kältemittel zwangsgeführt die rückseitige Kühlkammer 110 durchströmen zu lassen und somit dafür zu sorgen, daß im Bereich der Rückseite 112 des Bodens 20 eine möglichst gute Spülung der rückseitigen Kühlkammer 110 und somit eine möglichst gute Kühlung des ersten Verdichterkörpers 16 erfolgt.In the second embodiment, shown in Fig. 3, in contrast to the first embodiment, the bottom 20 of the first compressor body 16 is provided in a region adjacent to the suction 30 sector with openings 150 which, as shown in Fig. 4, serve to Compressive refrigerant from the rear cooling chamber 110 to flow into the intake 30 between the floors 20 and 24 and thus forcibly fed to the incoming refrigerant to flow through the rear cooling chamber 110 and thus ensure that in the area of the back 112 of the bottom 20 as possible good flushing of the rear cooling chamber 110 and thus the best possible cooling of the first compressor body 16 takes place.

Vorzugsweise sind die Durchbrüche 150 so angeordnet, daß das zu verdichtende Kältemittel aus der rückseitigen Kühlkammer 110 unmittelbar in den Ansaugbereich 30 zwischen den Böden 20 und 24 strömt.Preferably, the apertures 150 are arranged so that the refrigerant to be compressed from the rear cooling chamber 110 flows directly into the suction region 30 between the bottoms 20 and 24.

Dennoch strömt bei dem zweiten Ausführungsbeispiel noch zu verdichtendes Kältemittel direkt von der äußeren Kühlkammer 100 zwischen den Böden 20 und 24 in die Ansaugbereiche 30 ein, so daß lediglich ein Teil des zu verdichtenden Kältemittels zwangsgeführt in die rückseitige Kühlkammer 110 eintritt und diese zumindest teilweise durchströmt.Nevertheless flows in the second embodiment still to be compressed refrigerant directly from the outer cooling chamber 100 between the plates 20 and 24 in the intake 30, so that only a part of the refrigerant to be compressed forcibly fed enters the rear cooling chamber 110 and at least partially flows through them.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig. 5 und 6 sind diejenigen Teile, die mit den voranstehenden Ausführungsbeispielen identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß hinsichtlich der Ausführungen zu diesen vollinhaltlich auf die Ausführungen zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen Bezug genommen werden kann.In a third embodiment, shown in Fig. 5 and 6, those parts which are identical to the above embodiments, provided with the same reference numerals, so that with respect to the comments on these full content to the comments on the above embodiments can be made.

Im Gegensatz zum zweiten Ausführungsbeispiel ist eine Möglichkeit eines Eintritts von zu verdichtendem Kältemittel aus der äußeren Kühlkammer 100 in den Ansaugbereich 30 durch eine den Spiralverdichter 14 umschließende Manschette 152 im wesentlichen unterbunden, so daß das zu verdichtende Kältemittel auf seinem Weg von einer Umspülung des zweiten Verdichterkörpers 18 zur Umspülung des ersten Verdichterkörpers 16 die äußere Kühlkammer 100 im wesentlichen parallel zur Achse 34 durchströmt und dabei über die Manschette 152 den Spiralverdichter 14 umfangsseitig kühlt, dann in die rückseitige Kühlkammer 110 einströmt, diese zumindest teilweise durchströmt und dann über die Durchbrüche 150 in den Ansaugbereich 30 des Spiralverdichters 14 eintritt.In contrast to the second embodiment, a possibility of entry of refrigerant to be compressed from the outer cooling chamber 100 in the suction region 30 by a collar 152 enclosing the scroll compressor 14 is substantially prevented, so that the refrigerant to be compressed on its way from a flushing of the second compressor body 18 to the rinsing of the first compressor body 16, the outer cooling chamber 100 flows through substantially parallel to the axis 34 and the circumference cools the scroll compressor 14 via the sleeve 152, then flows into the rear cooling chamber 110, at least partially flows through them and then through the openings 150 in the Intake portion 30 of the scroll compressor 14 enters.

Dabei wird im wesentlichen der gesamte Strom des anzusaugenden Kältemittels in die rückseitige Kühlkammer 110 eingeleitet und führt durch Verwirbelung und/oder Diffusion des zu verdichtenden Kältemittels zu einer Umspülung der Rückseite 112 des Bodens 20.In this case, substantially the entire flow of the refrigerant to be sucked is introduced into the rear-side cooling chamber 110 and, due to turbulence and / or diffusion of the refrigerant to be compressed, leads to a flushing of the rear side 112 of the base 20.

Somit ist die rückseitige Kühlkammer 110 durch den gesamten in den Ansaugbereich 30 einströmenden Strom von anzusaugendem Kältemittel zumindest teilweise durchsetzt, bevor dieser Strom durch die Durchbrüche 150 in den Ansaugbereich 30 eintritt, so daß durch ergänzende Diffusion oder auch sich ausbildende Wirbelströmungen eine optimale Spülung der rückseitigen Kühlkammer 110 und somit eine optimale Kühlung des ersten Verdichterkörpers 16 und auch der Halteaufnahme 116 in gleicher Weise wie des zweiten Verdichterkörpers 18 erfolgt, so daß beide Verdichterkörper 16 und 18 vorzugsweise dasselbe Temperaturprofil ausbilden und sich somit eine optimierte Temperierung beider Verdichterkörper 16 und 18 erreichen läßt, die zur Verbesserung der Abdichtung des Spiralverdichters 14 beim Betrieb beiträgt.Thus, the rear cooling chamber 110 is at least partially penetrated by the total inflowing into the intake 30 stream of refrigerant to be added before this current enters through the apertures 150 in the intake 30, so that by complementary diffusion or even forming eddy currents optimum flushing of the back Cooling chamber 110 and thus an optimal cooling of the first compressor body 16 and the holding receptacle 116 in the same manner as the second compressor body 18, so that both compressor body 16 and 18 preferably form the same temperature profile and thus achieve an optimized temperature control of both compressor body 16 and 18 that helps to improve the sealing of the scroll compressor 14 during operation.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist außerdem ein Rückschlagventil 160 mit einem Ventilkörper 162 in dem ersten Verdichterkörper 16 angeordnet. Hierzu schließt sich unmittelbar an den Auslaß 32 eine Ventilsitzfläche 164 als Ringfläche an, auf welcher der Ventilkörper 162 dicht abschließend aufsetzbar ist.In the third embodiment, moreover, a check valve 160 having a valve body 162 is disposed in the first compressor body 16. To this end, immediately adjacent to the outlet 32, a valve seat surface 164 as an annular surface, on which the valve body 162 is tightly placed.

Ferner ist der Ventilkörper 162 mittels einer Feder 166 in Richtung der Ventilsitzfläche 164 beaufschlagt und wird somit lediglich durch das verdichtete, aus dem Auslaß 32 austretende Kältemittel von der Ventilsitzfläche 164 abgehoben.Furthermore, the valve body 162 is acted upon by a spring 166 in the direction of the valve seat surface 164 and is thus lifted from the valve seat surface 164 only by the compressed, emerging from the outlet 32 refrigerant.

Der Vorteil dieses Rückschlagventils 160 ist darin zu sehen, daß dieses ohne großes Schadvolumen möglichst nahe des Auslasses 32 angeordnet werden kann.The advantage of this check valve 160 is the fact that it can be arranged as close as possible to the outlet 32 without large damage volume.

Darüber hinaus ist, wie in Fig. 6 dargestellt, beim dritten Ausführungsbeispiel jede der Spiralrippen, exemplarisch dargestellt anhand der Spiralrippe 26 mit einer Stirnseitendichtung 170 versehen, welche in eine in einer Stirnseite 172 der jeweiligen Spiralrippe 26 eingearbeitete Nut 174, umfassend zwei seitliche Nutwände 176 und 178 sowie einen Nutgrund 180, eingesetzt ist, wobei die Stirnseitendichtung 170 derart dimensioniert ist, daß diese in der Nut 174 beweglich ist und somit in Richtung einer Grundfläche 182 des Bodens 20 des jeweils anderen Verdichterkörpers beaufschlagbar ist.Moreover, as shown in FIG. 6, in the third embodiment, each of the spiral ribs exemplified by the spiral rib 26 is provided with a face seal 170 formed in a groove 174 formed in an end face 172 of the respective spiral rib 26, comprising two lateral groove walls 176 and 178 and a groove base 180, is used, wherein the front side seal 170 is dimensioned such that it is movable in the groove 174 and thus in the direction of a base 182 of the bottom 20 of the other compressor body is acted upon.

Damit besteht die Möglichkeit, daß ausgehend von der unter höherem Druck stehenden Kammer 28a das zu verdichtende Kältemittel die Stirnseitendichtung so beaufschlagt, daß diese sich von der der unter höherem Druck stehenden Kammer 28a zugewandten Seitenwand 176 löst und an der Seitenwand 178 anliegt, die der unter geringerem Druck stehenden Kammer 28b zugewandt liegt. Ferner strömt das unter höherem Druck stehende Kältemittel bis zum Nutgrund 180 und führt somit dazu, daß sich die Stirnseitendichtung 170 vom Nutgrund 180 abhebt und durch das unter höherem Druck stehende Kältemittel gegen die Grundfläche 182 beaufschlagt und somit an dieser in Anlage gehalten wird.Thus, there is the possibility that starting from the higher pressure chamber 28 a, the refrigerant to be compressed acts on the face seal so that it dissolves from the higher pressure chamber 28 a facing side wall 176 and rests against the side wall 178, the under lower pressure chamber 28b facing. Further, the refrigerant under higher pressure flows to the groove bottom 180 and thus causes the front side seal 170 lifts off the groove base 180 and is acted upon by the under higher pressure refrigerant against the base 182 and thus held in abutment against this.

Damit läßt sich in vorteilhafter weise die Abdichtung zwischen den einzelnen Spiralrippen 26 und den Grundflächen 182 des jeweils anderen Verdichterkörpers 20 verbessern und somit der Wirkungsgrad des Spiralverdichters 14 außerdem noch zusätzlich steigern.Thus, the seal between the individual spiral ribs 26 and the base surfaces 182 of the respective other compressor body 20 can be improved in an advantageous manner and thus also increase the efficiency of the scroll compressor 14 additionally.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Stirnseitendichtungen 170 aus einem Kunststoffmaterial, vorzugsweise Teflon, insbesondere einem Teflon Compound mit 5 % bis 20 % Kohle oder anderen festigkeitsfördernden Zusatzstoffen, hergestellt sind.It is particularly advantageous if the face seals 170 made of a plastic material, preferably Teflon, in particular a Teflon compound with 5% to 20% coal or other strength-promoting additives produced.

Claims

A compressor for refrigerant, comprising
a housing (110)
a scroll compressor(14), which is disposed in the housing and has a first compressor body (16), which is disposed in a stationary position in the housing, and a second compressor body (18), which can move relative to the first compressor body, each of these bodies having a base and respective first and second scroll ribs (22, 26), which rise above the respective base and engage in one another in such a way that, during compression of the refrigerant, the second compressor body can be moved along an orbital path about a center axis with respect to the first compressor body, a rearside cooling chamber (110) which borders on the first compressor body (16) is the region of its rear side (112) which is remote from the scroll ribs so that the refrigerant which is to be compressed by the scroll compressor (14) can wash around the rear side (112) and can thereby cool the rear side, and
a drive for the second compressor body, having a drive motor (12),
characterized in that
the refrigerant which is to be compressed, at least in the form of a part-stream, flows with forced guidance through the rear-side cooling chamber (110) due to the refrigerant which is to be sucked in flowing into the intake region (30) of the scroll compressor (14) at least in part from the rear-side cooling chamber (110) through at least one aperture (150) in the base (20) of the first compressor body (16), and
in that the refrigerant which is to compressed by the scroll compressor (14) can wash around the second compressor body (18) in the region of its rear side (90) which is remote from the scroll ribs and can thereby cool the rear side.
A compressor according to Claim 1, characterized in that the refrigerant which is to be compressed can wash around the second compressor body (18) in the region of the rear side (90), which is disposed opposite the second scroll rib (26), radially outside its driver receiving part (54).
A compressor according to Claim 1 or 2, characterized in that the refrigerant which is to be compressed can wash around the first compressor body (16) in the region of a rear side (112), which is remote from the first scroll rib (22).
A compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the rear surface (112, 90) of the respective compressor body (16, 18) is formed directly by a base (20, 24) which carries the respective scroll rib (22, 26).
A compressor according to one of the preceding claims, characterized in that both compressor bodies (16, 18) can be cooled by the refrigerant which is to be compressed in the region of a peripheral side (128, 130) which is on the outer side with respect to the center axis.
A compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the refrigerant which is to be compressed can wash around the first compressor body (16) in the region of its rear side (112) which lies outside a high-pressure connection (32).
A compressor according to Claim 6, characterized in that a rear-side cooling chamber (110), through which the refrigerant which is to be compressed can wash, lies between the rear side (112) of the first compressor body (16) and a partition (114) of the housing (10), which runs at a spacing from this rear side.
A compressor according to Claim 7, characterized in that the rear-side cooling chamber (110) surrounds a mounting receiving part (116) which extends to the first compressor body (16).
A compressor according to Claim 8, characterized in that the rear-side cooling chamber (110) runs in the form of a ring around the mounting receiving part (116) for the first compressor body (16).
A compressor according to one of Claims 7 to 9, characterized in that the partition (114) delimits a high-pressure chamber (120) of the compressor.
A compressor according to one of Claims 7 to 10, characterized in that the rear-side cooling chamber (110) merges into a peripheral-side cooling chamber (100) which surrounds an outer periphery of the first compressor body (16).
A compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the first compressor body (16) is supported by outer support elements (132) which lie radially outside the scroll ribs (22, 26) with respect to the center axis (34).
A compressor according to Claim 12, characterized in that the peripheral-side cooling chamber (100) runs around the outer support elements (132).
A compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature of the rear side (112), which borders the refrigerant which is to be compressed in the rear-side cooling chamber (110), of the first compressor body (16) within an annular region (RB) which lies between approximately 50% and approximately 80% of a maximum radius of the scroll ribs (22, 26) is at most 8° higher than the temperature of the refrigerant which is to be compressed and reaches the second compressor body (18).
A compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the refrigerant which is to be compressed washes around the second compressor body (18) first of all and then around the first compressor body (16).
A compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the refrigerant which is used to cool the compressor bodies (16, 18) is the refrigerant which is to be sucked in by the scroll compressor (14).
A compressor according to Claim 16, characterized in that the refrigerant which is to be sucked in cools the compressor bodies (16, 18) substantially immediately before it enters an intake region (30) of the scroll compressor (14).
A compressor according to Claim 16 or 17, characterized in that the refrigerant which is to be sucked in flows into the intake region (30) of the scroll compressor (14) at least in part from a peripheral side of the scroll compressor (14) between the base (20) of the first compressor body (16) and the base (24) of the second compressor body (18).
A compressor according to Claim 18, characterized in that the refrigerant which is to be sucked in flows into the intake region (30) of the scroll compressor (14) at least partially radially with respect to the center axis (34) between the bases (20, 24) of the compressor bodies (16, 18).
A compressor according to one of the preceding claims, characterized in that all the refrigerant which is to be sucked in flows into the intake region (30) of the scroll compressor (14) through the rear-side cooling chamber (110) and then through the at least one aperture (150) in the base (20) of the first compressor body (16).
A compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the refrigerant which is to be compressed cools the drive motor (12) and the scroll compressor (14).
A compressor according to Claim 21, characterized in that the refrigerant which is to be compressed cools the drive motor (12) first of all and then cools the scroll compressor (14).
A compressor according to Claim 22, characterized in that the refrigerant which is to be compressed flows through the drive motor (12) on the rotor side.
A compressor according to Claim 22 or 23, characterized in that the refrigerant which is to be compressed flows around the drive motor (12) on the peripheral side.
A compressor according to one of Claims 22 to 24, characterized in that the refrigerant which is to be compressed first of all flows around the second compressor body (18) and then enters the intake region (30) of the scroll compressor (14).
A compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the scroll ribs (22, 26) of one compressor body (18, 16), on their end sides (172) which face the base (24, 20) of the other compressor body (18, 16), carry end-side seals (170) which are fitted into grooves (174).
A compressor according to Claim 26, characterized in that the end-side seals (170) can move in the grooves, in the direction of the base of the other compressor body.
A compressor according to Claim 27, characterized in that the end-side seals (170), under the action of the higher pressure in each case in the scroll compressor (14), can be moved in the direction of the base (20) of in each case the other compressor body (16).
A compressor according to one of Claims 26 to 28, characterized in that the end-side seals (170) are made from plastics.
A compressor according to Claim 29, characterized in that the end-side seals (170) comprise Teflon as the main constituent.
A compressor according to one of the preceding claims, characterized in that a nonreturn valve (160) is associated with the high-pressure outlet (32).
A compressor according to Claim 31, characterized in that the nonreturn valve has a seal seat which is located in the first compressor body (16).
A compressor according to Claim 31, characterized in that the nonreturn valve (138) is disposed in a high-pressure chamber (120) on a side of the partition (114) which lies opposite the first compressor body (16)