DE10120240A1 - Motorbetriebener Kompressor - Google Patents
Motorbetriebener KompressorInfo
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Abstract
Ein Kompressionsmechanismus ist vorgesehen in einem Gehäuse und operativ über eine Antriebswelle (17) mit einem elektrischen Motor (21) verbunden, der in einer Motorkammer (15) innerhalb des Gehäuses untergebracht ist, so dass Leistung übertragen werden kann. Ein Bohrloch in der Welle (17A) ist in der Antriebswelle geformt und ein erstes gabelförmiges Loch (17B) ist geformt, um das Bohrloch in der Welle (17A) mit der Motorkammer (15) in Verbindung zu bringen. Das Bohrloch in der Welle (17A) ist mit der Ansaugkammer (31) über ein zweites Sammelloch (13F) in Verbindung, die Sammelkammer (13D) und ein Ansaugverbindungsloch (13G), das in einem Zylinderblock (13) geformt ist. Dadurch wird ein Teil des in das Gehäuse angesaugten Kühlmittels zum Kompressionsmechanismus durch einen Zwischenraum zwischen einem Stator (19) und einem Rotor (20) zugeführt und der Rest des Kühlmittels wird in den Kompressionsmechanismus eingeführt, ohne zur Kühlung des elektrischen Motors (21) verwendet zu werden.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
motorbetriebenen Kompressor und insbesondere auf einen in
einem Gehäuse vorgesehen motorbetriebenen Kompressorit einem
Kompressionsmechanismus zum Komprimieren eines Kühlmittels
und einem elektrischen Motor zum Antreiben des
Kompressionsmechanismus.
Ein motorbetriebener Kompressor ist im Stand der Technik als
ein Kompressor bekannt, der in einem
Kühlmittelzirkulationskreis eines Wärmetauschers für eine
Fahrzeugklimaanlage einzubauen ist. Allgemein gesprochen
umfasst der motorbetriebene Kompressor einen elektrischen
Motor und einen Kühlmittelkompressionsmechanismus in einem
Gehäuse, das ein äußeres Gehäuse davon bildet. Da es
wünschenswert ist, dass der Motor eine Rotationsleistung hat,
um eine hohe Rotationsgeschwindigkeit und eine Antriebskraft
über ein darauf aufgebrachtes hohes Drehmoment vorsieht, muss
der Kompressor einen Motor mit hoher Ausgangsleistung haben.
Bei einer Gestaltung, bei der der Motor mit hoher
Ausgangsleistung verwendet wird, die eine hohe Rotationslast
zu überwinden, erzeugt jedoch der Motor eine große
Wärmemenge, so dass der Temperaturanstieg in der Umgebung um
den Motor weiter beschleunigt wird. Da solch ein
Temperaturanstieg der Umgebung natürlich bewirkt, dass die
Temperatur des Motors selbst höher ist, besteht ein Risiko,
dass die Rotationseffizienz aufgrund der Demagnetisierung des
Motors geringer wird, die durch den Temperaturanstieg
hervorgerufen wird. Um dieses Problem zu lösen, kann eine
Anordnung angewendet werden, bei der das in das Gehäuse
gesaugte Kühlmittel in eine Motorkammer zum Unterbringen des
Motors eingeführt wird und, nachdem der Motor mit dem
Kühlmittel gekühlt worden ist, das Kühlmittel in den
Kühlmittelkompressionsmechanismus eingeführt wird.
Gemäß dieser Anordnung wird jedoch, da das in die Motorkammer
eingeführte Kühlmittel durch den Motor erwärmt wird, das
Kühlmittel in den Kühlmittelkompressionsmechanismus
eingeführt, wobei ein spezifisches Volumen davon ansteigt,
was die Menge an Kühlmittel verringert, die in dem
Kühlmittelkreislauf zirkuliert, so dass dies zu einem Problem
führt, dass die Kühlkapazität verringert wird. Wenn das
Kühlmittel den Motor kühlt, wird das Kühlmittel auch oft dazu
gebracht, durch einen kleinen Zwischenraum zwischen einem
Stator und einem Rotor des Motors zu strömen, währenddessen
ein Strömungswiderstand des Kühlmittels aufgrund einer
Viskosität von Schmiermittelteilchen, die in dem Kühlmittel
enthalten sind, die gleichmäßige Strömung des Kühlmittels
stört.
In der nicht geprüften japanischen Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 9-236092 ist eine Anordnung beschrieben, bei der
zwei Ansaugöffnungen vorgesehen sind, um Kühlmittel in das
Innere des Kompressorgehäuses einzuführen; eine Kammer ist in
einem Wandbereich der Motorkammer (Teil des Gehäuses) näher
an dem Kühlmittelkompressionsmechanismus vorgesehen und die
andere ist gegenüber dem Kühlmittelkompressionsmechanismus
vorgesehen, wobei der Motor zwischen sie geschaltet ist. Bei
dieser Anordnung wird ein Teil des Kühlmittels, das in das
Kompressorgehäuse hereingenommen wird, durch die erstere
Ansaugöffnung gesaugt und der Rest wird durch die zweite
Ansaugöffnung gesaugt. Das durch die erste Ansaugöffnung
gesaugte Kühlmittel wird in den
Kühlmittelkompressionsmechanismus eingeführt, wobei es kaum
den Motor kühlt. Das Kühlmittel, das durch die zweite
Ansaugöffnung angesaugt wird, wird in den
Kühlmittelkompressionsmechanismus eingeführt, nachdem es den
Motor gekühlt hat. Dadurch können die oben erwähnten zwei
Probleme gelöst werden, da nicht das gesamte Kühlmittel, das
in den Kühlmittelkompressionsmechanismus eingeführt wird, am
Motor vorbeigeführt wird.
Es ist jedoch gemäß dieser Anordnung notwendig, eine Vielzahl
von Dichtelementen vorzusehen, um Drücke in Übereinstimmung
mit der Vielzahl von Ansaugöffnungen in dem Kompressorgehäuse
abzudichten, was zu Problemen hinsichtlich der
Produktionskosten oder der Zuverlässigkeit führt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
motorbetriebenen Kompressor vorzusehen, der auf eine
kostengünstige und zuverlässige Weise fähig ist, einen Motor
zu kühlen, das spezifische Volumen von Kühlmittel zu
reduzieren und zu verhindern, dass die
Kühlmittelansaugeffizienz eines Kompressormechanismus
aufgrund des Strömungswiderstands fällt, der durch die
Viskosität eines Schmieröls hervorgerufen wird.
Um die obenstehenden Probleme zu lösen, wird gemäß der
vorliegenden Erfindung ein motorbetriebener Kompressor
vorgesehen, der umfasst: in einem Gehäuse einen
Kompressionsmechanismus zum Komprimieren von Kühlmittel,
einen elektrischen Motor, der einen Stator und einen Rotor
hat und in einer Motorkammer in dem Gehäuse vorgesehen ist,
und eine Antriebswelle, die mit dem Rotor verbunden ist und
das Drehmoment des elektrischen Motors zum
Kompressionsmechanismus überträgt, wobei die Motorkammer und
ein in der Welle befindlicher Kühlmitteldurchlass, der in der
Antriebswelle geformt ist, in einem Ansaugdurchlass zum
Einführen des in das Gehäuse eingesaugten Kühlmittels zum
Kompressionsmechanismus vorgesehen sind, wobei ein Teil des
angesaugten Kühlmittels in den Kompressionsmechanismus
eingeführt wird, wobei es durch einen Zwischenraum zwischen
dem Stator und dem Rotor geführt wird, und der Rest des
angesaugten Kühlmittels in den Kompressionsmechanismus
eingeführt wird, ohne durch den Zwischenraum zwischen dem
Stator und dem Rotor geführt zu werden, aber durch den
Kühlmitteldurchgang in der Welle geführt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Teil des in das
Gehäuse gesaugten Kühlmittels in den Kompressionsmechanismus
durch den Zwischenraum zwischen dem Stator und dem Rotor
eingeführt, das heißt nicht das gesamte angesaugte Kühlmittel
gelangt durch den Zwischenraum, der eine hohe Temperatur hat.
Mit anderen Worten wird das in den Kompressionsmechanismus
eingeführte Kühlmittel nicht insgesamt erwärmt, wodurch der
Temperaturanstieg des Kühlmittels begrenzt wird. Somit wird
der Anstieg des spezifischen Volumens des Kühlmittels, das in
den Kompressionsmechanismus eingeführt wird, beschränkt, so
dass verhindert wird, dass die Kompressionseffizienz des
Kompressionsmechanismus fällt. Wenn Schmieröltröpfchen in dem
Kühlmittel zum Schmieren des Inneren des Gehäuses vorhanden
sind, dient die vorliegende Erfindung zusätzlich dazu, den
Strömungswiderstand zu reduzieren, der durch die Viskosität
des Schmieröls hervorgerufen wird, wenn das Kühlmittel durch
den kleinen Zwischenraum zwischen dem Stator und dem Rotor
gelangt. Da die Strömungsrate des Kühlmittels, das durch den
Zwischenraum zwischen dem Stator und dem Rotor gelangt, auch
justierbar ist, indem der Kühlmitteldurchgang in der Welle
vorgesehen wird, ist es nicht notwendig, eine Vielzahl von
Ansaugeinlässen zum Ansaugen des Kühlmittels in das Gehäuse
vorzusehen, um die Strömungsrate des Kühlmittels zu
justieren.
Die vorliegende Erfindung kann vollständiger durch die
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
verstanden werden, wie sie unten ausgeführt wird, zusammen
mit den beigefügten Zeichnungen.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenquerschnittsansicht einer
ersten Ausführungsform eines motorbetriebenen
Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Seitenquerschnittsansicht einer
zweiten Ausführungsform eines motorbetriebenen
Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 3 eine rückwärtige Seitenansicht einer bewegbaren
Spirale des motorbetriebenen Kompressors, der in
Fig. 2 gezeigt ist.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, der als ein
motorbetriebener Taumelscheiben-Kompressor ausgeführt ist,
wird untenstehend unter Bezug auf Fig. 1 beschrieben, wobei
angenommen wird, dass die rechte Seite von Fig. 1 die
Vorderseite des Kompressors ist und die linke Seite die
rückwärtige Seite.
Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, umfasst der motorbetriebene
Taumelscheibenkompressor C1 ein Motorgehäuse 11, ein vorderes
Gehäuse 12, einen Zylinderblock 13 und ein rückwärtiges
Gehäuse 14. Diese Gehäuse 11, 12, 14 und der Zylinderblock 13
sind fest miteinander durch eine Vielzahl von nicht gezeigten
Durchgangsbolzen verbunden, so dass sie ein im wesentlichen
zylindrisches Gehäuse des Kompressors definieren. Ein Raum,
der durch das Motorgehäuse 11 und das vordere Gehäuse 12
eingeschlossen wird, definiert eine Motorkammer 15, und ein
Raum, der durch das vordere Gehäuse 12 und den Zylinderblock
13 eingeschlossen wird, definiert eine Taumelscheibenkammer
16.
Eine Antriebswelle 17 wird drehbar durch ein Paar eines
vorderen und rückwärtigen Radiallagers 18A; 18B zwischen dem
Motorgehäuse 11 und dem Zylinderblock 13 gehalten, wobei sie
sich durch die Motorkammer 15 und die Taumelscheibenkammer 16
erstreckt. Die Antriebswelle 17 ist locker in ein mittleres
Loch 12B eingepasst, das durch einen Wandbereich 12A gebohrt
ist, der in dem vorderen Gehäuse 12 geformt ist. In dem
Wandbereich 12a sind auch Verbindungslöcher 12C gebildet, um
die Taumelscheibenkammer 16 mit der Motorkammer 15 in
Verbindung zu bringen.
Ein elektrischer Motor 21, der innerhalb der Motorkammer 15
untergebracht ist, besteht aus einem Stator 19 und einem
Rotor 20, der fest an der Antriebswelle 17 befestigt ist, so
dass er damit drehbar ist. Der Stator 19 und der Rotor 20
sind so angeordnet, dass ein kleiner Zwischenraum zwischen
dem inneren Umfang des Stators 19 und dem äußeren Umfang des
Rotors 20 vorhanden ist.
Ein scheibenförmige Taumelscheibe 22 ist fest auf der
Antriebswelle 17 in der Taumelscheibenkammer 16 befestigt, so
dass sie damit drehbar ist, und ein Schublager 23, das eines
der Lager für die Antriebswelle ist, ist zwischen der
Taumelscheibe 22 und dem Wandbereich 12A angebracht. Die
Antriebswelle 17 und die Taumelscheibe 22, die integral
miteinander verbunden sind, sind in einer Position in der
Schubrichtung (der Axialrichtung der Antriebswelle) über eine
Unterlegscheibe 25 positioniert, die nach vorne durch eine
Feder 24 vorgespannt ist, die in einer Aufnahmeaussparung 13A
untergebracht ist, die zentral in dem Zylinderblock 13, und
dem Schublager 23 geformt ist.
Eine Vielzahl von Zylinderbohrungen 13B (nur zwei sind in
Fig. 1 sichtbar) sind in dem Zylinderblock 13 geformt. In dem
jeweiligen Zylinderbohrloch ist ein Einkopfkolben 26
untergebracht, so dass er verschiebbar in einer hin- und
herbeweglichen Weise nach vorne und hinten ist, so dass eine
Kompressionskammer 13C in dem jeweiligen Bohrloch 13B
definiert wird, die in Abhängigkeit von der Hin- und
Herbewegung des Kolbens 26 hinsichtlich des Volumens variabel
ist. Ein Paar von Aussparungen 26A ist in einem vorderen
Bereich des jeweiligen Kolbens 26 vorgesehen, um ein Paar
Schuhe 28 darin aufzunehmen. Die Schuhe 28 halten umgreifend
den Umfang der Taumelscheibe 22 auf eine verschiebbare Weise,
so dass sie im Betrieb den Kolben 26 mit der Taumelscheibe 22
verbinden. Wenn somit die Antriebswelle 17 durch den
elektrischen Motor 21 zur Drehung gebracht wird, dreht sich
die Taumelscheibe 22 ebenfalls in Synchronität mit der
Antriebswelle 17, wodurch die Rotationsbewegung der
Taumelscheibe 22 in eine lineare Hin- und Herbewegung des
Kolbens 26 konvertiert wird, die einen Hub hat, der dem
Neigungswinkel davon entspricht.
Ein ventilformender Körper 30 ist zwischen dem Zylinderblock
13 und dem rückwärtigen Gehäuse 14 vorgesehen, wobei er
zwischen beide eingelegt ist. Zwischen dem ventilformenden
Körper 30 und dem rückwärtigen Gehäuse 14 sind eine
Ansaugkammer 31, durch die in das jeweilige Zylinderbohrloch
13B eingeführte Kühlmittel durchgelangt, und eine
Auslasskammer 33, durch die Kühlmittel, das von dem
jeweiligen Zylinderbohrloch 13B ausgelassen wird, geführt
wird, definiert. In einer rückwärtigen Seitenwand des
rückwärtigen Gehäuses 14 ist eine Auslassöffnung 33A in
Verbindung mit der Auslasskammer 33 geformt.
Der ventilformende Körper 30 ist aus einer ansaugventil
formenden Platte, einer Öffnungsformenden Platte, einer
auslassventil-formenden Platte und einer halterungformenden
Platte gebildet, die miteinander über einen Stift 34 in einer
übereinandergelegten Weise befestigt sind. In diesem
ventilformenden Körper 30 sind eine Auslassöffnung 35 und ein
Auslassventil 36 zum Öffnen/Schließen der Öffnung 35 und eine
Auslassöffnung 37 und ein Auslassventil 38 zum
Öffnen/Schließen der Öffnung 37 entsprechend dem jeweiligen
Zylinderbohrloch 13B geformt. Die Ansaugkammer 31 und das
jeweilige Zylinderbohrloch 13B stehen miteinander über die
Ansaugöffnung 35 in Verbindung, und das jeweilige
Zylinderbohrloch 13B und die Auslasskammer 33 stehen
miteinander über die Auslassöffnung 37 in Verbindung.
In diesem Hinblick wird ein Kompressionsmechanismus zum
Komprimieren von Kühlmittel durch das Zylinderbohrloch 13B,
die Taumelscheibe 22, den Kolben 26, den Schuh 28 und den
ventilformenden Körper 30 gebildet.
Eine Sammelkammer 13D wird in einem mittleren Gebiet einer
rückwärtigen Seite des Zylinderblocks 13 definiert, und eine
Vielzahl von Sammellöchern 13E (nur zwei sind in Fig. 1
sichtbar) sind zwischen der Sammelkammer 13D und der
Taumelscheibenkammer 16 geformt, um die Kammern miteinander
in Verbindung zu bringen. Weiterhin ist ein zweites
Sammelloch 13F zwischen der Sammelkammer 13B und der
Aufnahmeaussparung 13A geformt, um die Kammern miteinander in
Verbindung zu bringen. Ein Ansaugverbindungsloch 13G ist in
dem Zylinderblock 13 vorgesehen, um stets die Sammelkammer
13D mit der Ansaugkammer 31 in Verbindung zu bringen.
Eine Lageraufnahmebereich 11A ist in der vorderen Seitenwand
des Motorgehäuses 11 vorgesehen, um das Radiallager 18A darin
aufzunehmen. In der vorderen Seitenwand ist ebenfalls eine
Ansaugöffnung 11B auf der Achse der Antriebswelle 17
angeordnet, um den Lageraufnahmebereich 11A mit dem Äußeren
der Motorkammer 15 in Verbindung zu bringen.
Die Antriebswelle 17 ist so angebracht, dass ein vorderes
Ende und ein rückwärtiges Ende davon in dem
Lageraufnahmebereich 11A und der Aufnahmeaussparung 13A
jeweils untergebracht sind. Die Antriebswelle 17 ist mit
einem Bohrloch in der Welle 17A versehen, das sich zwischen
gegenüberliegenden Enden der Antriebswelle erstreckt. Das
heißt, der Lageraufnahmebereich 11A und die
Aufnahmeaussparung 13A sind miteinander über das Bohrloch in
der Welle 17A in Verbindung. Die Antriebswelle 17 ist ferner
mit einem ersten gabelförmigen Loch 17B versehen, um einen
vorderen Raum der Motorkammer 15 vor dem Rotor 20 mit dem
Bohrloch in der Welle 17 in Verbindung zu bringen, und einem
zweiten gabelförmigen Loch 17C, um das Innere des Schublagers
23 mit dem Bohrloch in der Welle 17A in Verbindung zu
bringen. Ein Kühlmitteldurchlass in der Welle wird durch das
Bohrloch in der Welle 17A, das erste gabelförmige Loch 17B
und das zweite gabelförmige Loch 17C gebildet.
Ein Ansaugdurchlass wird durch den Lageraufnahmebereich 11A,
das Bohrloch in der Welle 17A, die Aufnahmeaussparung 13A,
das zweite Sammelloch 13F, die Sammelkammer 13D, das
Ansaugverbindungsloch 13 G, die Ansaugkammer 31, das erste
gabelförmige Loch 17B, die Motorkammer 15, das
Verbindungsloch 12C, die Taumelscheibenkammer 16, das erste
Sammelloch 13E, das zweite gabelförmige Loch 17C und das
Schublager 23 gebildet, um das angesaugte Kühlmittel in das
Gehäuse des Kompressors C1 über die Ansaugöffnung 11B
einzuführen.
Die Ansaugöffnung 11B und die Auslassöffnung 33A sind
miteinander über einen äußeren Kühlmittelkreislauf (nicht
gezeigt) verbunden. Dem Kühlmittel, das in dem Kompressor C1
und dem äußeren Kühlmittelkreislauf zirkuliert, sind
Schmieröltröpfchen beigemischt, um den Kompressor C1 zu
schmieren, um einen reibungslosen Betrieb von diesem zu
ermöglichen.
Als nächstes wird der Betrieb des derart strukturierten
Kompressors beschrieben.
Wenn die Antriebswelle 17 zur Rotation durch den Motor 21
angetrieben wird, wird die Taumelscheibe 22 auch zur Rotation
damit gebracht. Wenn sich die Taumelscheibe 22 dreht, bewegt
sich der Kolben 26 mit dem Schuh 28 hin und her. Durch
Fortsetzen einer solchen Bewegung wird das Kühlmittel
wiederholt in die Kompressionskammer 13C gesaugt, darin
komprimiert und daraus ausgegeben.
Das von dem äußeren Kühlmittelkreislauf in die Ansaugöffnung
11B angesaugte Kühlmittel wird in das Bohrloch in der Welle
17A über den Lageraufnahmebereich 11A eingeführt. Ein Teil
des in das Bohrloch in der Welle 17A eingeführten Kühlmittels
wird in die Sammelkammer 13D über die Aufnahmeaussparung 13A
und das zweite Sammelloch 13F eingeführt.
Nachdem es in einen Raum der Motorkammer 15 vor dem Rotor 20
über das erste gabelförmige Loch 17B eingeführt ist, wird ein
Teil des Rests des Kühlmittels in einen Raum hinter dem
Stator 19 und dem Rotor 20 durch einen Zwischenraum zwischen
beiden eingeführt, währenddessen der elektrische Motor
gekühlt wird, da das Kühlmittel Wärme von dem elektrischen
Motor 21 abführt. Danach wird das in den Raum hinter dem
Stator 19 und dem Rotor 20 eingeführte Kühlmittel in die
Taumelscheibenkammer 16 über das Verbindungsloch 12C
eingeführt und dann in die Sammelkammer 13D durch das erste
Sammelloch 13E.
Der Rest des Kühlmittels, das von dem Lageraufnahmebereich
11A zu dem Bohrloch 17A in der Welle eingeführt ist, wie es
vorher beschrieben wurde, wird in einen Zwischenraum in dem
Schublager 23 über das zweite gabelförmige Loch 17C
eingeführt und dann in die Sammelkammer 13D über die
Taumelscheibenkammer 16 und das erste Sammelloch 13E. Das
Schublager 23 wird durch das Kühlmittel gekühlt, das durch
den Zwischenraum davon geführt wird, und wird auch mit den
Schmieröltröpfchen geschmiert, die in dem Kühlmittel
enthalten sind.
In diesem Hinblick wird ein Teil des in die
Taumelscheibenkammer 16 eingeführten Kühlmittels in die
Sammelkammer 13D über die Aufnahmeaussparung 13A und das
zweite Sammelloch 13F eingeführt.
Das in die Sammelkammer 13D eingeführte Kühlmittel wird in
die Ansaugkammer 31 über das Ansaugverbindungsloch 13D
eingeführt und dann in die Kompressionskammer 13C über die
Ansaugöffnung 35 angesaugt, in der das Kühlmittel der
komprimierenden Wirkung des Kolbens 26 unterworfen wird, und
an die Auslasskammer 33 durch die Auslassöffnung 37
ausgegeben. Das somit in die Ausgabekammer 33 ausgegebene
Kühlmittel wird an den äußeren Kühlmittelkreislauf über die
Auslassöffnung 33A geliefert.
Die folgenden Wirkungen sind gemäß dieser Ausführungsform
erzielbar:
- 1. Da ein Teil des Kühlmittels niedriger Temperatur, das von der Ansaugöffnung 11B angesaugt ist, in die motorbetriebenen Kompressor 15 eingeführt wird, wird die Kühlung des elektrischen Motors 21 verstärkt. Aufgrund des im Kühlmittel enthaltenden Schmieröls wird zudem die Schmierung des Radiallagers 18A erleichtert.
- 2. Da das in die Motorkammer 15 eingeführte Kühlmittel in dem Raum vor dem Rotor 20 über das erste gabelförmige Loch 17B zu dem Raum hinter dem Stator 19 und dem Rotor 20 durch den Zwischenraum zwischen diesen beiden transferiert wird, ist es möglich, eine große Fläche der Oberfläche des elektrischen Motors 21 zu kühlen, wodurch die Kühlung des elektrischen Motors 21 vereinfacht wird.
- 3. Da nur ein Teil des von der Ansaugöffnung 11B in die
Sammelkammer 13D eingeführten Kühlmittels in die Motorkammer
15 eingeführt werden kann, während der Rest nicht in die
Motorkammer 15 eingeführt wird, ist es möglich, den
Temperaturanstieg des in die Sammelkammer 13D eingeführten
Kühlmittels im Vergleich zu einem Fall, in dem das gesamte
Kühlmittel von der Ansaugöffnung 11B in die Motorkammer 15
eingeführt wird, zu begrenzen. Das heißt, es ist möglich, den
Anstieg im spezifischen Volumen des angesaugten Kühlmittels
in die Kompressionskammer 13C zu begrenzen, der durch den
Temperaturanstieg hervorgerufen wird, und zu verhindern, dass
die Kompressionseffizienz absinkt.
Ferner, da nicht das gesamte von der Ansaugöffnung 11B angesaugte Kühlmittel notwendigerweise durch den kleinen Zwischenraum zwischen dem Stator 19 und dem Rotor 20 gelangt, ist es möglich, den Strömungswiderstand des Kühlmittels zu reduzieren, der durch das Durchströmen durch den Zwischenraum aufgrund der Viskosität eines im Kühlmittel enthaltenen Schmieröls erzeugt wird. Entsprechend wird die Ansaugeffizienz des Kühlmittels im gesamten Bereich einer Gesamtfläche der Ansaugöffnung 11B zur Kompressionskammer 13C verbessert. - 4. Die Bohrung in der Welle 17A und das erste gabelförmige Loch 17B sind in der Antriebswelle 17 vorgesehen, so dass das von der Ansaugöffnung 11B angesaugte Kühlmittel in einen Teil geteilt wird, der in die Motorkammer 15 eingeführt wird, und einen Rest, der nicht darin eingeführt wird. Entsprechend ist es möglich, das Kühlmittel in das Gehäuse des Kompressors C1 über eine einzige Ansaugöffnung 11B zu saugen, ohne beispielsweise eine Anordnung anzuwenden, bei der Einlässe zum Ansaugen des Kühlmittels vom Äußeren des Gehäuses des Kompressors C1 in zwei Positionen in dem Motorgehäuse 11 vor und hinter dem elektrischen Motor 21 vorgesehen sind, um zu verhindern, dass ein Teil des Kühlmittels am elektrischen Motor 21 vorbeigeführt wird. Das heißt, da die Anzahl von Verbindungen zwischen dem Kompressor C1 und dem äußeren Kühlmittelkreislauf reduziert werden kann, wird das Abdichten vereinfacht, so dass Herstellungskosten gespart werden und die Zuverlässigkeit verbessert wird. Die Herstellung wird auch einfacher im Vergleich zu einer Anordnung, bei der ein Bypass in der Umfangswand des Motorgehäuses 11 geformt ist und dem vorderen Gehäuse 12, um das von der Ansaugöffnung 11B angesaugte Kühlmittel in die Taumelscheibenkammer 16 oder die Ansaugkammer 31 über den Bypass einzuführen, nicht über die Motorkammer 15.
- 5. Das zweite gabelförmige Loch 17 ist vorgesehen, um einen Teil des Kühlmittels in der Bohrung in der Welle 17A in die Taumelscheibenkammer 16 einzuführen. Somit wird die Schmierung der Komponenten in der Taumelscheibenkammer 16 (beispielsweise das Radiallager 18B, die Taumelscheibe 22, das Schublager 23, die Aussparung 26A und der Schuh 28) verstärkt.
- 6. Aufgrund des zweiten gabelförmigen Lochs 17C gelangt das von der Bohrung in der Welle 17A zur Taumelscheibenkammer 16 eingeführte Kühlmittel durch einen Zwischenraum in dem Schublager 23. Folglich wird die Schmierung des Schublagers verstärkt.
- 7. Da die Ansaugöffnung 11B in der Motorkammer 15 auf der Achse der Antriebswelle 17 vorgesehen ist, ist es möglich, einen Weg zwischen der Ansaugöffnung 11B und der Bohrung in der Welle 17A zu verkürzen und diesen linear zu gestalten. Entsprechend kann der Strömungswiderstand gegenüber dem Kühlmittel, bis es die Bohrung in der Welle 17A erreicht, im Vergleich zu einem Fall reduziert werden, in dem der Weg länger ist und gekrümmt ist. Da die Ansaugöffnung 11B einfach mit einer Mitte des Motorgehäuses 11 und/oder dem Lageraufnahmebereich 11A ausgerichtet werden kann, kann die Ansaugöffnung 11B zudem einfach hergestellt werden.
- 8. Die Bohrung in der Welle 17A ist durch die gegenüberliegenden Enden der Antriebswelle 17 vorgesehen, um das angesaugte Kühlmittel von der Ansaugöffnung 11B in die Sammelkammer 13D einzuführen. Dabei ist es möglich, einen Kühlmitteldurchlass von der Ansaugöffnung 11B zur Sammelkammer 13D kürzer und linearer zu gestalten, was zu einer Verringerung des Strömungswiderstands bezüglich des Kühlmittels führt. Weiterhin, da das Kühlmittel direkt von der Ansaugöffnung 11B zur Sammelkammer 13D eingeführt werden kann, ist es möglich, den Temperaturanstieg und damit einen Anstieg im spezifischen Volumen des Kühlmittels zu begrenzen.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung, der als ein
motorbetriebener Spiralkompressor ausgeführt ist, wird
untenstehend unter Bezug auf Fig. 2 beschrieben, wobei
angenommen wird, dass die rechte Seite von Fig. 2 die
Vorderseite des Kompressors ist und die linke Seite die
Rückseite.
Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein mittleres Gehäuse 52
fest an einer stationären Spirale 51 befestigt, und ein
Motorgehäuse 53 ist fest an dem mittleren Gehäuse 52
angebracht. Ein Gehäuse für einen motorbetriebenen
Spiralkompressor C2 wird durch die stationäre Spirale 51, das
mittlere Gehäuse 52 und das Motorgehäuse 53 gebildet. Eine
Welle 54 ist in einer drehbaren Weise durch das mittlere
Gehäuse 52 und das Motorgehäuse 53 über Radiallager 55, 56
gelagert, die als Antriebswellenlager verwendet werden, und
hat eine exzentrische Welle 57 integral mit ihr geformt. Eine
Motorkammer 58 wird durch einen Raum definiert, der durch den
inneren Umfang des Motorgehäuses 53 und des mittleren
Gehäuses 52 definiert wird.
Eine Hülse 60 ist über die exzentrische Welle 57 aufgepasst.
Es ist zu bemerken, dass die Welle 54, die exzentrische Welle
57 und die Hülse 60 eine Antriebswelle bilden. Eine bewegbare
Spirale 61 wird durch die Hülse 60 über ein Nadellager 62
gelagert, so dass sie der stationären Spirale 51 gegenüber
ist und relativ zu dieser drehbar ist. Eine drehbare
Spiralwand 64 ist auf einer bewegbaren Basisplatte 63 in der
bewegbaren Spirale 61 geformt, wobei eine stationäre
Spiralwand 66 auf einer stationären Basisplatte 65 in der
stationären Spirale 61 geformt ist, so dass sie mit der
bewegbaren Spiralwand 64 kämmt. Das Nadellager 62 ist in
einem Aufnahmebereich untergebracht, der in einem Vorsprung
67 geformt ist, der nach vorne (nach rechts in Fig. 1) von
der bewegbaren Basisplatte 63 vorsteht. Ein Raum, der durch
die stationäre Basisplatte 65, die stationäre Spiralwand 66,
die bewegbare Basisplatte 63 und die bewegbare Spiralwand 64
eingeschlossen wird, definiert geschlossene Kammern 68, d. h.
Kompressionskammern, deren Volumen variabel ist, wenn sich
die bewegbare Spirale 61 dreht. Im wesentlichen in einer
Mitte der stationären Basisplatte 65 ist eine Auslassöffnung
69 vorhanden, um das Äußere des Gehäuses des Kompressors C2
mit der geschlossenen Kammer 68 in Verbindung zu bringen.
In einer Wand des mittleren Gehäuses 52 näher an der
bewegbaren Spirale 61 sind eine Vielzahl von Aussparungen 70
(nur eine ist in Fig. 2 sichtbar) entlang im wesentlichen dem
gleichen Kreis geformt. In der jeweiligen Aussparung 70 sind
ein stationärer Stift 71, der an dem mittleren Gehäuse 52
befestigt ist, und ein bewegbarer Stift 72, der an der
bewegbaren Spirale 61 befestigt ist, untergebracht. Die
bewegbare Spirale 61 wird einer Umlaufbewegung unterworfen,
wenn sich die exzentrische Welle 57 dreht, wird jedoch durch
den stationären Stift 71, den bewegbaren Stift 72 und den
ringförmigen Ring 73 daran gehindert, sich um ihre eigene
Achse zu drehen.
Es ist zu bemerken, dass ein Spiralkompressionsmechanismus
durch die bewegbare Spirale 61, das Nadellager 62, die
stationäre Basisplatte 65, die stationäre Spiralwand 66, den
stationären Stift 71, den bewegbaren Stift 72 und den
ringförmigen Ring 73 gebildet wird.
Eine bewegbare Basisplattenkammer 52A ist hinter dem
mittleren Gehäuse 52 zum Aufnehmen der bewegbaren Basisplatte
63 geformt. Eine Zwischenkammer 52B ist zwischen der
bewegbaren Basisplattenkammer 52A und der Motorkammer 58
vorgesehen, um die Kammern miteinander in Verbindung zu
bringen. Wie es in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, sind eine
Vielzahl von Basisplattenverbindungslöchern 63A (acht sind in
Fig. 3 gezeigt) mit einer bogenförmigen Gestalt in der Nähe
des äußeren Umfangs der bewegbaren Basisplatte 63 vorgesehen,
wobei sie durch die vordere und rückwärtige Oberfläche dieser
durchdringen. Die äußerste der Vielzahl der geschlossenen
Kammern 68 (untenstehend als eine geschlossene
Niederdruckkammer bezeichnet) und die Zwischenkammer 52B sind
miteinander durch die Basisplattenverbindungslöcher 63A in
Verbindung.
Im wesentlichen in einer Mitte des mittleren Gehäuses 52 ist
eine Vorsprungskammer 52C geformt, um den Vorsprung 67 darin
aufzunehmen. In einem Gebiet der Vorsprungskammer 52C näher
an der Motorkammer 58 ist eine Lagerkammer 52D zum
Unterbringen des Radiallagers 55 geformt und steht in die
Motorkammer 58 vor. Die Vorsprungskammer 52C ist in
Verbindung mit der Lagerkammer 52D über einen Zwischenraum in
dem Radiallager 55. Die Vorsprungskammer 52C und die
Zwischenkammer 52B stehen ebenfalls miteinander durch ein
Verbindungsloch 52E in Verbindung, das zwischen diesen beiden
Kammern vorgesehen ist.
Ein Stator 80 ist fest an dem inneren Umfang des
Motorgehäuses 53 befestigt und ein Rotor 81 ist fest an dem
äußeren Umfang der Welle 54 in einer Position gegenüber dem
Stator 80 befestigt. Der Stator 80 und der Rotor 81 sind so
angebracht, dass ein kleiner Zwischenräum zwischen dem
inneren Umfang des Stators 80 und dem äußeren Umfang des
Rotors 81 vorhanden ist. Der Stator 80 und der Rotor 81
bilden einen elektrischen Motor dahingehend, dass der Rotor
81 und die Welle 54 sich zusammen drehen, wenn der Stator 80
mit elektrischem Strom versorgt wird.
In der vorderen Seitenwand des Motorgehäuses 53 ist ein
Lageraufnahmebereich 53A vorgesehen, um das Radiallager 56
und ein vorderes Ende der Welle 54 aufzunehmen. Weiterhin ist
in dieser vorderen Seitenwand eine Ansaugöffnung 53B auf der
Achse der Welle 54 vorgesehen, um den Lageraufnahmebereich
53A mit dem Äußeren der Motorkammer 58 in Verbindung zu
bringen und um das Kühlmittel in das Gehäuse des Kompressors
C2 zu saugen.
Die Welle 54 hat ein Wellenbohrloch 54A, das die
gegenüberliegenden Enden davon durchdringt. Die Welle 54 hat
auch ein erstes gabelförmiges Loch 54B, um einen Raum in der
Motorkammer 58 vor dem Rotor 81 mit dem Wellenbohrloch 54A in
Verbindung zu bringen, und ein zweites gabelförmiges Loch
54C, um einen Raum in der Lagerkammer 52D vor dem Radiallager
55 mit der Wellenbohrung 54A in Verbindung zu bringen. Eine
Wellenbohrung 57A ist in der exzentrischen Welle 57
vorgesehen, wobei sie die gegenüberliegenden Enden davon
durchdringt, und steht mit der Wellenbohrung 54A in
Verbindung. Ein interner Antriebswellenkühlmitteldurchgang
wird durch die Wellenbohrung 54A, das erste gabelförmige Loch
54B, das zweite gabelförmige Loch 54C und die Wellenbohrung
57A gebildet.
Wie es in Fig. 2 und 3 dargestellt ist, ist eine
Verbindungskammer 63B in einer Mitte einer Vorderseite der
bewegbaren Basisplatte 63 geformt. Eine Vielzahl von
Verbindungsdurchlässen 63C (vier in dieser Ausführungsform)
sind in dem Inneren der bewegbaren Basisplatte 63 geformt, um
die Verbindungskammer 63B mit den
Basisplattenverbindungslöchern 63a in Verbindung zu bringen.
Ein interner Spiral-Kühlmitteldurchgang wird durch die
Verbindungskammer 63B, die Verbindungsdurchlässe 63C und die
Basisplatten-Verbindungslöcher 63A geformt, der wiederum mit
dem Aufnahmebereich in dem Vorsprung 67 und der
Zwischenkammer 52B in Verbindung steht.
Es ist anzumerken, dass ein Ansaugdurchlass zum Einführen des
angesaugten Kühlmittels über die Ansaugöffnung 53B in das
Gehäuse des Kompressors C2 und weiter zu dem Spiralkompressor
durch den Lageraufnahmebereich 53A, die Wellenbohrung 54A,
die Wellenbohrung 57A, das erste gabelförmige Loch 54B, die
Motorkammer 58, die Zwischenkammer 52B, das zweite
gabelförmige Loch 54C, die Lagerkammer 53D, das Radiallager
55, die Vorsprungskammer 52C, das Verbindungsloch 52E, das
Basisplatten-Verbindungsloch 63A, die Verbindungskammer 63B
und die Verbindungsdurchlässe 63C geformt wird.
Die Ansaugöffnung 53B steht mit der Auslassöffnung 62 über
einen nicht gezeigten externen Kühlmittelkreislauf in
Verbindung.
Als nächstes wird der Betrieb des Kompressors der oben
stehenden Anordnung beschrieben.
Wenn die Welle 54 durch den elektrischen Motor gedreht wird,
dreht sich die exzentrische Welle 57 zusammen mit der Hülse
60. Die exzentrische Welle 57 und die Hülse 60 drehen sich
exzentrisch relativ zur Rotationsmitte der Welle 54. Diese
Rotation wird über das Nadellager 62 zur drehbaren Spirale 61
übertragen, die dann zu einer Umlaufbewegung gebracht wird.
In Übereinstimmung mit dieser Umlaufbewegung variiert das
Volumen der geschlossenen Kammer 68, so dass sequentiell der
Zyklus des Ansaugens, Komprimierens und Auslassens wiederholt
wird.
Das in die Ansaugöffnung 53B von dem externen
Kühlmittelkreislauf angesaugte Kühlmittel wird in die
Wellenbohrung 54A über den Lageraufnahmebereich 53A
eingeführt. Ein Teil des in die Wellenbohrung 54A
eingeführten Kühlmittels wird in die Basisplatten-
Verbindungslöcher 63A durch die Wellenbohrung 57A, den
Aufnahmebereich in dem Vorsprung 67, die Verbindungskammer
63B und den Verbindungsdurchlass 63C eingeführt und in die
geschlossene Kammer 68 (die geschlossene Niederdruckkammer)
eingesaugt.
Ein Teil des Rests des Kühlmittels wird in einen Raum in der
Motorkammer 58 vor dem Rotor 81 durch das erste gabelförmige
Loch 54B eingeführt und dann in einen Raum hinter dem Stator
80 und den Rotor 81 über einen Zwischenraum zwischen diesen
beiden, währenddessen der elektrische Motor gekühlt wird.
Danach wird das in den Raum hinter dem Stator 80 und dem
Rotor 81 eingeführte Kühlmittel in die Basisplatten-
Verbindungslöcher 63A über die Zwischenkammer 52B eingeführt.
Ein Teil des in die Wellenbohrung 54A eingeführten
Kühlmittels außer dem oben erwähnten Teil wird in die
Lagerkammer 52D über das zweite gabelförmige Loch 54C
eingeführt und dann zur Vorsprungskammer 52C über den
Zwischenräum in dem Radiallager 55. Dadurch wird das
Radiallager 55 geschmiert. Ein Teil des in die
Vorsprungskammer 52C eingeführten Kühlmittels wird in die
Basisplatten-Verbindungslöcher 63A über das Verbindungsloch
52E und die Zwischenkammer 52B eingeführt, während der Rest
des Kühlmittels in die Verbindungskammer 63B über den
Zwischenraum in dem Nadellager 62 eingeführt wird, das in dem
Vorsprung 67 aufgenommen ist. Das Nadellager 62 wird mit den
Schmieröltröpfchen geschmiert, die in dem Kühlmittel
enthalten sind, das durch den Zwischenraum in dem Nadellager
62 gelangt.
Das in die geschlossene Kammer 68 gesaugte Kühlmittel
(Niederdruckkammer) wird aufgrund der Umlaufbewegung der
bewegbaren Spirale 61 komprimiert und über die Auslassöffnung
69 an den externen Kühlmittelkreislauf geliefert.
Bei dieser Ausführungsform sind zusätzlich zu den Wirkungen
ähnlich denen der Punkte (1) bis (4), (7) und (8), die in
Verbindung mit der vorstehenden Ausführungsform beschrieben
wurden, die folgenden Wirkungen erzielbar:
- 1. Das zweite gabelförmige Loch 54C ist vorgesehen, um einen Teil des Kühlmittels in der Wellenbohrung 54A zur Lagerkammer 52D und weiter zur Vorsprungskammer 52C über das Radiallager 55 zuführen. Dadurch ist es möglich, die Schmierung des Radiallagers 55 und des Inneren der Vorsprungskammer 52C zu vereinfachen (wie der Hülse 60 oder des Nadellagers 62).
- 2. Ein Teil des in die Vorsprungskammer 52C eingeführten Kühlmittels wird weiter in die Verbindungskammer 63B über den Zwischenraum in dem Nadellager 62 eingeführt. Dadurch wird die Schmierung des Nadellagers 62 vereinfacht.
- 3. Das in die Verbindungskammer 63B eingeführte Kühlmittel in einer Mitte der bewegbaren Basisplatte 63 von der Wellenbohrung 57A wird ferner zu den Basisplatten- Verbindungslöchern 63A über die Verbindungsdurchgänge 63C geführt, die in dem äußeren Umfang der bewegbaren Basisplatte 63 vorgesehen sind. Dadurch ist es möglich, den Kühlmittelweg von der Wellenbohrung 57A zur geschlossenen Kammer 68 (geschlossene Niederdruckkammer) zu verkürzen, wodurch der Strömungswiderstand gegenüber Kühlmittel reduziert werden kann, bis es die geschlossene Kammer 68 (Niederdruckkammer) erreicht.
- 4. Durch das Vorsehen der Verbindungskammer 63B und der Verbindungsdurchlässe 63C kann die bewegbare Spirale 61 hinsichtlich des Gewichts leichter sein.
- 5. Alle Verbindungsdurchlässe 63C sind nicht mit den acht Basisplatten-Verbindungslöcher 63A verbunden, sondern nur vier davon sind es. Dadurch ist es möglich, die Notwendigkeit zu verringern, die Verbindungsdurchlässe 63C vorzusehen, wodurch verhindert wird, dass die Produktionskosten ansteigen.
Die vorliegende Erfindung sollte nicht auf die oben erwähnten
Ausführungsformen beschränkt sein, sondern kann auch das
Folgende umfassen:
Das zweite gabelförmige Loch 17C (entsprechend dem zweiten gabelförmigen Loch 54C in der zweiten Ausführungsform) kann entfallen. Das heißt, das Kühlmittel in der Bohrung 17A in der Welle (Wellenbohrung 54A) muss nicht in das Schublager 23 (Radiallager 55) eingeführt werden.
Das zweite gabelförmige Loch 17C (entsprechend dem zweiten gabelförmigen Loch 54C in der zweiten Ausführungsform) kann entfallen. Das heißt, das Kühlmittel in der Bohrung 17A in der Welle (Wellenbohrung 54A) muss nicht in das Schublager 23 (Radiallager 55) eingeführt werden.
Die Ansaugöffnung 11B (Ansaugöffnung 53B in der zweiten
Ausführungsform) kann anders als auf der Achse der
Antriebswelle 17 (Welle 54) vorgesehen sein. Beispielsweise
kann die Ansaugöffnung 11B (Ansaugöffnung 53B) mit der
Motorkammer 15 (Motorkammer 58) in Verbindung sein und nicht
über den Lageraufnahmebereich 11A (Lageraufnahmebereich 53A).
In diesem Fall wird ein Teil des von der Ansaugöffnung 11B
(Ansaugöffnung 53B) in die Motorkammer 15 (Motorkammer 58)
eingeführten Kühlmittels weiter zur Kompressionskammer 13C
(geschlossene Kammer 68) über einen Zwischenraum zwischen dem
Stator 19 (Stator 80) und dem Rotor 20 (Rotor 81) eingeführt.
Ein Teil des Rests des Kühlmittels wird zur Bohrung in der
Welle 17A (Wellenbohrung 54A) über das erste gabelförmige
Loch 17B (erstes gabelförmiges Loch 54B) und dann weiter zur
Kompressionskammer 13C (geschlossene Kammer 68) geführt.
Die Bohrung in der Welle 17A kann in einem Bereich hinter dem
zweiten gabelförmigen Loch 17C entfallen. In solch einem Fall
wird das Kühlmittel in der Bohrung in der Welle 17A zu der
Sammelkammer 13D über das zweite gabelförmige Loch 17C, die
Taumelscheibenkammer 16 und das erste Sammelloch 13E
zugeführt.
Das Bohrloch in der Welle 17A (Wellenbohrloch 54A) kann in
einem Gebiet vor dem ersten gabelförmigen Loch 17B (ersten
gabelförmigen Loch 54B) entfallen, vorausgesetzt, dass die
Ansaugöffnung 11B (Ansaugöffnung 53B) mit der Motorkammer 15
(Motorkammer 58) in Verbindung steht. In solch einem Fall
wird ein Teil des Kühlmittels in der Motorkammer 15
(Motorkammer 58) zu der Bohrung in der Welle 17A
(Wellenbohrung 54A) über das erste gabelförmige Loch 17B
(erstes gabelförmige Loch 54B) zugeführt.
Der Kompressionsmechanismus des motorbetriebenen
Taumelscheibenkompressors C1 (des motorbetriebenen
Spiralkompressors C2 in der zweiten Ausführungsform) kann
auch von einem Typ sein, der kein festgelegtes Volumen hat,
wobei ein Auslassvolumen des Kühlmittels pro Rotation der
Antriebswelle 17 konstant ist. Beispielsweise kann der
Kompressionsmechanismus des motorbetriebenen
Taumelscheibenkompressors C1 von einer Art sein, bei der ein
Hub des Kolbens 26 variabel ist. Auch der
Kompressionsmechanismus des motorbetriebenen
Spiralkompressors C2 kann von einer Art sein, bei der ein
Teil des in die geschlossene Kammer 68 angesaugten
Kühlmittels aus der geschlossenen Kammer 68 ausgelassen wird,
wobei die Auslassöffnung 69 erreicht wird, so dass das
Volumen des ausgelassenen Kühlmittels durch die
Auslassöffnung 69 variabel ist.
Obwohl der motorbetriebenen Taumelscheibenkompressor C1 in
der oben erwähnten Ausführungsform von einem Typ ist, bei dem
die Taumelscheibe 22 sich integral mit der Antriebswelle 17
dreht, kann er von einer anderen Art sein, bei der die
Taumelscheibe zur Hin- und Herbewegung des Kolbens sich nicht
integral mit der Antriebswelle dreht, sondern operativ mit
einer Rotationsplatte verbunden ist, die zusammen mit der
Antriebswelle drehbar ist, so dass bewirkt wird, dass der
Kolben sich hin- und herbewegt ohne Rotation der
Taumelscheibe. Der motorbetriebene Taumelscheibenkompressor
C1 kann von einem Typ sein, bei dem die Antriebswelle mit
einer Stützoberfläche versehen ist, die die Achse der
Antriebswelle unter einem Winkel schneidet und mit einer
Stützwelle, die vertikal zur Stützoberfläche geformt ist, und
wobei die Taumelscheibe zur Hin- und Herbewegung des Kolbens
über ein Schublager gehalten wird, das zwischen dem Kolben
und der Stützoberfläche vorgesehen ist, so dass sie relativ
zu der Stützwelle über ein Wälzlager drehbar ist.
Der motorbetriebene Taumelscheibenkompressor C1 kann von
einem Typ sein, wie er in der japanischen nicht geprüften
Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 10-184539 beschrieben ist,
wobei das einmal von einer Kompressionskammer ausgelassene
Kühlmittel weiter in eine andere Kompressionskammer gesaugt
wird und vor dem Auslass wieder komprimiert wird.
Der motorbetriebene Taumelscheibenkompressor C1 kann jegliche
Anzahl an Zylindern haben. Beispielsweise kann die Anzahl der
Zylinder zwei, drei, vier, fünf, sechs oder sieben sein.
Die Wellenbohrung 54A kann in einem Gebiet hinter dem zweiten
gabelförmigen Loch 54D entfallen. In diesem Fall wird das
Kühlmittel in der Wellenbohrung 54A zu den Basisplatten-
Verbindungslöchern 63A über das zweite gabelförmige Loch 54C
eingeführt, die Lagerkammer 52D, die Vorsprungskammer 52C,
das Verbindungsloch 52E und die Zwischenkammer 52B. Gemäß
dieser Anordnung wird die Wellenbohrung 57A überflüssig.
Bei dem motorbetriebenen Spiralkompressor C2 kann ein
Dichtelement zwischen der Hülse 60 und der Vorderseite der
bewegbaren Basisplatte 63 eingelegt werden, um zu verhindern,
dass das Kühlmittel von der Wellenbohrung 57A in einen Raum
auf der äußeren Umfangsseite der Hülse 60 eingeführt wird.
Die Verbindungskammer 63B und die Verbindungsdurchgänge 63C
können eliminiert werden.
Die Anzahl von Basisplatten-Verbindungslöchern 63A ist nicht
auf acht beschränkt, sondern kann optional gewählt werden,
vorausgesetzt, dass keine Schwierigkeiten beim Einführen des
Kühlmittels in die geschlossene Kammer 68 auftreten.
Die Verbindungsdurchgänge 63C können mit allen Basisplatten-
Verbindungslöchern 63A in Verbindung stehen. Auch kann jede
Anzahl von Verbindungsdurchgängen 63C mit einem Basisplatten-
Verbindungsloch 63A in Verbindung sein. In ähnlicher Weise
kann jede Anzahl von Verbindungsdurchgängen 63C vorgesehen
werden.
Wie es im einzelnen oben beschrieben worden ist, ist es gemäß
der vorliegenden Erfindung möglich, bei einem
motorbetriebenen Kompressor auf eine zuverlässige Weise und
unter geringen Kosten eine verbesserte Kühlung des Motors und
eine Verringerung des spezifischen Volumens des Kühlmittels
zu erzielen und ein Absinken der Kühlmittelansaugeffizienz
des Kompressionsmechanismus aufgrund eines Anstiegs im
Strömungswiderstand zu begrenzen, der durch die Viskosität
des Schmieröls hervorgerufen wird.
Claims (6)
1. Motorbetriebener Kompressor, umfassend in einem Gehäuse
einen Kompressionsmechanismus zum Komprimieren von
Kühlmittel, einen elektrischen Motor, der einen Stator
und einen Rotor hat und in einer Motorkammer in dem
Gehäuse angebracht ist, und eine Antriebswelle, die mit
dem Rotor verbunden ist und eine Antriebskraft des
elektrischen Motors zum Kompressionsmechanismus
überträgt, wobei
die Motorkammer und ein Kühlmitteldurchlass in der Welle, der in der Antriebswelle geformt ist, in einem Ansaugdurchlass zum Einführen des in das Gehäuse eingesaugten Kühlmittels zum Kompressionsmechanismus vorgesehen sind, und
wobei ein Teil des angesaugten Kühlmittels zum Kompressionsmechanismus zugeführt wird, wobei er durch einen Zwischenraum zwischen dem Stator und dem Rotor gelangt, und der Rest des angesaugten Kühlmittels zum Kompressionsmechanismus zugeführt wird, ohne durch den Zwischenraum zwischen dem Stator und dem Rotor zu gelangen, sondern wobei er durch den Kühlmitteldurchgang in der Welle gelangt.
die Motorkammer und ein Kühlmitteldurchlass in der Welle, der in der Antriebswelle geformt ist, in einem Ansaugdurchlass zum Einführen des in das Gehäuse eingesaugten Kühlmittels zum Kompressionsmechanismus vorgesehen sind, und
wobei ein Teil des angesaugten Kühlmittels zum Kompressionsmechanismus zugeführt wird, wobei er durch einen Zwischenraum zwischen dem Stator und dem Rotor gelangt, und der Rest des angesaugten Kühlmittels zum Kompressionsmechanismus zugeführt wird, ohne durch den Zwischenraum zwischen dem Stator und dem Rotor zu gelangen, sondern wobei er durch den Kühlmitteldurchgang in der Welle gelangt.
2. Motorbetriebener Kompressor nach Anspruch 1, wobei
zumindest entweder ein Antriebswellenlager zum
rotatorischen Lagern der Antriebswelle in dem Gehäuse
oder ein Lager zum Lagern eines Teils oder des gesamten
Kompressionsmechanismus in dem Ansaugdurchgang
angebracht ist.
3. Motorbetriebener Kompressor nach Anspruch 1 oder 2,
wobei eine Ansaugöffnung zum Ansaugen des Kühlmittels in
das Gehäuse in der Motorkammer auf der Achse der
Antriebswelle vorgesehen ist.
4. Motorbetriebener Kompressor nach einem der Ansprüche 1
bis 3, wobei der Kühlmitteldurchlass in der Welle durch
gegenüberliegende Enden der Antriebswelle geformt ist.
5. Motorbetriebener Kompressor nach einem der Ansprüche 1
bis 4, wobei der Kompressionsmechanismus ein Spiraltyp
ist, bei dem eine stationäre Spiralwand, die in einer
stationären Spirale geformt ist, die auf einer Seite des
Gehäuses vorgesehen ist, mit einer bewegbaren Spiralwand
kämmt, die in einer bewegbaren Spirale geformt ist, die
operativ mit der Antriebswelle verbunden ist, so dass
die bewegbare Spirale einer Umlaufbewegung unterworfen
wird, wenn sich die Antriebswelle dreht, so dass das
Kühlmittel komprimiert wird, wobei ein
Kühlmitteldurchgang in der Spirale in der bewegbaren
Spirale geformt ist, so dass zumindest ein Teil des in
den Kühlmitteldurchlass in der Spirale eingeführten
Kühlmittels durch den Kühlmitteldurchlass in der Spirale
in eine Kompressionskammer eingeführt wird, die zwischen
beiden Spiralwänden definiert wird.
6. Motorbetriebener Kompressor nach einem der Ansprüche 1
bis 4, wobei der Kompressionsmechanismus einer des hin-
und herbeweglichen Kolbentyps ist, bei dem ein Kolben,
der zur Hin- und Herbewegung in einem Zylinderbohrloch
untergebracht ist, das in dem Gehäuse geformt ist,
operativ mit der Antriebswelle verbunden ist, so dass
das Kühlmittel durch die Hin- und Herbewegung des
Kolbens komprimiert wird, wenn sich die Antriebswelle
dreht.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KABUSHIKI KAISHA TOYOTA JIDOSHOKKI, KARIYA, AICHI, |
|
8131 | Rejection |