DE10118356A1 - Scrollkompressor - Google Patents

Abstract

Es wird ein Scrollkompressor angegeben mit einem vorzugsweise hermetisch geschlossenen Gehäuse (2), einer Ansaugkammer (3) innerhalb des Gehäuses (2), einem Scrollmechanismus in dem Gehäuse, Schmiermittelnebelerzeugungselementen, einem Sauggaseinlaß (4), der sich radial in die Ansaugkammer (3) öffnet, und einer Deflektorplatte (18), die den Sauggaseinlaß (4) überlagert und mit dem Gehäuse (2) zusammenwirkt, um eine Leitung zu begrenzen, die zumindest eine obere Öffnung, die Sauggas zum Scrollmechanismus zuführt, aufweist. DOLLAR A Man möchte das Gas, das der Kompressionsstufe zugeführt wird, mehr oder weniger gleichförmig mit Ölpartikeln beladen. DOLLAR A Hierzu wird die obere Öffnung so geformt, daß sie Sauggas in einen Bereich innerhalb der Saugkammer (3) umleitet, wo im Betrieb ein Ölnebel durch die Nebelerzeugungselemente erzeugt wird.

Description

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Scrollkompressor (auch Spiralverdichter genannt), der mit einer Ablenk- oder Deflektorplatte gegenüber der Gaseintrittsöffnung seines Gehäuses ausgerüstet ist.

Ein Scrollkompressor weist ein hermetisch abgedichtetes Gehäuse auf, in dem eine Ansaugkammer mit einem Einlaß für das Gas und eine Entladekammer oder Druckkammer ausgebildet sind. Die Ansaugkammer und die Entladekam­ mer sind durch eine Trennwand getrennt. Eine Pumpe, die dazu bestimmt ist, den Druck des Sauggases zu erhöhen, besteht aus zwei Spiralen: Einer stationären Spirale, die an der Trennwand befestigt ist, und einer bewegli­ chen Spirale, die durch eine Welle eines elektrischen Motors angetrieben ist, der in der Ansaugkammer mon­ tiert ist. Die bewegliche Spirale ist mittenversetzt relativ zu dieser Welle, so daß sie eine orbitierende Bewegung beschreibt und wenn die Welle sich dreht, mit der stationären Spirale Taschen mit variierendem und zunehmend kleinem Volumen begrenzt, in denen das Gas komprimiert wird, bevor es durch eine Düse in Richtung auf die Entladekammer entweicht.

Weil es betriebsbedingt ein Spiel zwischen der statio­ nären Spirale und der bewegenden Spirale gibt, die zu­ sammen die Taschen begrenzen, in denen das Gas kompri­ miert wird, ist es notwendig, daß das Gas, das in die Taschen eingelassen wird, leicht mit Öl beladen wird, so daß dieses Öl eine Abdichtung zwischen den Taschen bewirkt, um eine zufriedenstellende Kompression während des Betriebs des Kompressors zu erzielen.

Es ist deswegen wünschenswert, daß das in die Ansaug­ kammer gelassene Gas gleichförmig mit Öl in ausreichen­ dem Maße beladen werden kann, um das Abdichten zu opti­ mieren.

Es ist bekannte Praxis, insbesondere aus dem Dokument US 5 055 010, daß man einen Scrollkompressor mit einem Deflektor, der auch als Ablenkplatte oder -anordnung bezeichnet werden kann, ausrüstet, der innerhalb der Ansaugkammer gegenüber dem Gaseinlaß angeordnet ist. Solch ein Deflektor dient dazu, den Gasstrom in Rich­ tung auf die beiden Einlässe der Kompressionsstufe zu verteilen, um die Leistung des Kompressors im Hinblick auf den Energieverbrauch zu vergrößern, indem einem Teil des Gases erlaubt wird, direkt in die Kompressi­ onsstufe überzutreten.

Jedoch ist eine Anordnung dieses Typs nicht in der La­ ge, das Problem zu lösen, das darin besteht, daß das Gas gleichförmig mit Ölpartikeln an den beiden Einläs­ sen der Kompressionsstufe beladen wird. In der Tat, wenn der Teil des Gasstromes, der durch den Deflektor in Richtung auf den Boden des Kompressors abgelenkt wird, einem längeren Pfad im Innern des Kompressors in­ nerhalb der Ansaugkammer folgt, was ihm erlaubt, mit Öl beladen zu werden, wird der Teil des Gases, der direkt in Richtung auf die Kompressionsstufe abgelenkt wird, nicht mit Öl beladen oder er wird mit sehr wenig Öl be­ laden, wenn es einen Ansaugeffekt zwischen dem Deflek­ tor und dem Einlaß in die Kompressionsstufe gibt, der oberhalb des Deflektors angeordnet ist.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Scrollkompres­ sor anzugeben, der mit einem Deflektor gegenüber der Gaseinlaßöffnung in die Ansaugkammer versehen ist, wo­ bei das Gas, das zu der Kompressionsstufe gefördert wird, mehr oder weniger gleichförmig mit Ölpartikeln beladen wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch Bereitstellen eines Scrollkompressors, der ein hermetisch geschlossenes Ge­ häuse, eine Ansaugkammer innerhalb des Gehäuses, einen Scrollmechanismus in dem Gehäuse, Schmiermittelnebeler­ zeugungselemente, einen Ansauggaseinlaß, der sich radi­ al in die Ansaugkammer öffnet, und eine Deflektorplatte aufweist, die den Sauggaseinlaß überlagert und mit dem Gehäuse zusammenwirkt, um einen Kanal zu begrenzen, der zumindest eine obere Öffnung aufweist, die Sauggas dem Scrollmechanismus zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Öffnung so ausgebildet ist, daß sie Sauggas in einen Bereich innerhalb der Ansaugkammer ablenkt, wo ein Ölnebel erzeugt wird durch die Nebelerzeugungsele­ mente während des Betriebs. Das Gehäuse ist vorzugswei­ se zylindrisch.

Vorzugsweise werden die Mittel, die einen Ölnebel er­ zeugen, gebildet durch ein Gegengewicht, das an der Welle des Motors befestigt und in der Ansaugkammer an­ geordnet ist.

Der Teil des Gasstromes, der durch den Deflektor in Richtung auf die Kompressionsstufe gerichtet ist, fließt nicht direkt in Richtung auf diese Kompressions­ stufe, sondern wird zurückgelenkt in Richtung auf das Innere der Ansaugkammer, wo das Gas mit Ölpartikeln be­ laden wird.

Entsprechend einer Ausführungsform dieser Einrichtung hat das kompressionsstufenseitige Ende des Deflektors eine L-förmige Rückführung, die den Gasstrom um 180° ablenkt.

Vorteilhafterweise ist das Ende der L-förmigen Rückfüh­ rung ungefähr in der selben Ebene wie die obere Kante der Leitung, die durch den Deflektor gebildet wird, an­ geordnet.

Diese Anordnung erzeugt somit eine Stauwirkung.

Nach einem Merkmal der Einrichtung gemäß der Erfindung besteht der Deflektor aus einem Teil eines insgesamt Ω-förmigen Querschnitt, dessen Flanken verwendet wer­ den, um ihn an der Innenseite des Gehäuses ungefähr parallel zu der Achse des Kompressors zu befestigen und dessen Körper die Leitung begrenzt, die das Gas in Richtung Innenseite der Ansaugkammer befördert.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird die Lei­ tung, die durch den Deflektor begrenzt ist, auch durch einen Rücksprung begrenzt, der in der Innenseite des Gehäuses des Kompressors ausgebildet ist.

Vorzugsweise hat die Leitung eine obere Öffnung und ei­ ne untere Öffnung und weist zwei Teile auf, von denen eine, die in Richtung auf die Kompressionsstufe gerich­ tet ist, einen kleineren Querschnitt als diejenige auf­ weist, die in Richtung auf den Motor gerichtet ist.

Um eine gute Verteilung des Stroms sicherzustellen, öffnet die Gaseinlaßöffnung in den Teil der Leitung mit größerem Querschnitt, der in Richtung auf den Motor ge­ richtet ist, wobei eine querschnittsvermindernde Zone, die den Übergang zwischen den beiden Teilen der Leitung bereitstellt, mit Bezug auf die Einlaßöffnung in Rich­ tung auf die Kompressionsstufe versetzt ist.

Nach einer Ausführungsform dieser Einrichtung weist der Deflektor in der Zone mit kleinem Querschnitt, der der Kompressionsstufe zugewandt ist, eine flache mittlere Fläche auf, während der Deflektor in seiner Zone mit großem Querschnitt, die dem Motor zugewandt ist, eine mittlere Fläche in der Form eines Teils einer Zylinder­ flache aufweist.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist die Länge des Deflektors so, daß sich dieser Deflektor auf jeder Seite der Einlaßdüse über eine Entfernung erstreckt, die mindestens gleich dem Durchmesser der Einlaßdüse ist.

Auf jeden Fall wird die Erfindung deutlich verstanden mit der Hilfe der nachfolgenden Beschreibung unter Be­ zugnahme auf die beigefügte schematische Zeichnung, die als nicht beschränkendes Beispiel einer Ausführungsform einen Scrollkompressor zeigt, der mit dieser Saugein­ richtung versehen ist:

Fig. 1 ist ein Längsschnitt eines Scrollkompressors, der mit dieser Einrichtung versehen ist,

Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung mit teilweisem Ausschnitt eines Deflektors, der einen Teil der Einrichtung nach der Erfindung bildet, in einer Position, in der er inner­ halb des Gehäuses eines Kompressors montiert ist,

Fig. 3 ist eine Ansicht im Längsschnitt des Deflek­ tors entlang der Linie III-III von Fig. 2,

Fig. 4 und 5 sind zwei Querschnittsansichten entlang den Linien IV-IV bzw. V-V von Fig. 2.

Der Scrollkompressor, der in Fig. 1 dargestellt ist, weist ein hermetisch abgedichtetes Gehäuse 2 auf, in dem eine Ansaugkammer 3 mit einem Einlaß 4 für das Gas und eine Entladekammer oder Druckkammer 5 mit einem Auslaß 6 für das Gas ausgebildet sind. Die Ansaugkammer 3 und die Entladekammer 4 sind getrennt durch eine Trennwand 7. Innerhalb der Ansaugkammer 3 ist ein elek­ trischer Motor montiert, dessen Statur 8 und Rotor 9 schematisch in der Zeichnung dargestellt sind. Dem Ro­ tor 9 ist eine Welle 10 zugeordnet, die durch einen Körper 11 des Kompressors läuft und in Rotation geführt ist in einem unteren Lager 12 und mindestens einem obe­ ren Lager 13. Die Pumpe, die dazu bestimmt ist, den Druck des Sauggases zu erhöhen, besteht aus zwei Spira­ len: Einer stationären Spirale 12, die an der Trennwand 7 befestigt ist, und einer beweglichen Spirale 12, die durch die Motorwelle 10 angetrieben und in Bezug auf diese Welle mittenversetzt ist, so daß sie eine orbi­ tierende Bewegung beschreibt und, wenn die Welle ro­ tiert mit der stationären Spirale Taschen von veränder­ licher und zunehmend kleinem Volumen begrenzt, in denen das Gas komprimiert wird, bevor es durch eine Öffnung 16 in Richtung auf die Entladekammer 5 entweicht. Ein Ventilsystem, das mit dem allgemeinen Bezugszeichen 17 bezeichnet ist, ist auf dem Auslaß 16 montiert, um den Durchgang von Gas in die Druckkammer 5 zu erlauben und den Durchgang des Gases von dieser selben Kammer 5 in die Ansaugkammer 3 zu verhindern, wenn der Kompressor nicht läuft. Im Boden des Kompressors gibt es eine Öl- schicht 21, in die eine Pumpe 19 eingetaucht ist, die am Schaft 10 befestigt ist und dazu dient, über einen Ölpfad 20 innerhalb der Welle die Lager, in denen die Welle 10 geführt ist, mit Öl zu versorgen, um sie zu schmieren. Öl wird den Lagern über Verteilungsöffnungen 22 von dem Ölpfad 20 zugeführt. Das Lagerschmieröl tritt in der Form eines emulgierten Nebels aus und wird unter der Wirkung eines oberen Gegengewichts 10a, das an der Welle 10 befestigt ist, innerhalb des Gehäuses versprüht, das die Ansaugkammer 3 bildet, aufgrund der Anwesenheit einer Anzahl von Öffnungen, die in dem Kör­ per 11 ausgebildet sind.

Der Kompressor ist mit einem Deflektor 18 versehen, der der Gaseinlaßöffnung 4 gegenüberliegt. Dieser Deflektor 18 hat einen Querschnitt in der Form eines Ω, das zwei Längsflanken 23 aufweist, die zur Befestigung an der Innenseite des Gehäuses 2 dienen, parallel zu der Achse des Kompressors. Die Flanken 23 sind verbunden in einem Teil des Deflektors durch eine gekrümmte mittlere Flä­ che 24 in der Form eines Teils einer zylindrischen Flä­ che und in einem anderen Teil des Deflektors durch eine flache Fläche 26. Diese beiden Flächen sind verbunden durch eine geneigte Zone 25. Der Deflektor 18 begrenzt mit dem hermetisch geschlossenen Gehäuse eine Leitung, die einen ersten Teil, der zur Kompressionsstufe hin gerichtet ist und durch die flache Fläche 26 begrenzt ist, und einen zweiten Teil auf, der zum Motor hin ge­ richtet ist und durch die gekrümmte mittlere Fläche 24 begrenzt ist, aufweist. Der zweite Teil der Leitung hat einen größeren Querschnitt als der erste, was eine Vor­ zugspassage des Fluids in Richtung auf den Motor si­ cherstellt. Wie in der Zeichnung dargestellt, öffnet sich die Öffnung 4, die Gas in das Gehäuse läßt, in den Teil der Leitung mit größerem Querschnitt, wobei die geneigte Zone 25, die die Abschnitte verbindet, im Ver­ hältnis zu der Einlaßöffnung in Richtung auf die Kom­ pressionsstufe versetzt ist.

Der Deflektor 18 ist an seinem Kompressionsstufenende 27 mit einer L-förmigen Rückführung 28 versehen, die den Gasstrom um 180° umlenkt. Das Ende 29 der Rückfüh­ rung 28 ist, wie in der Zeichnung gezeigt, ungefähr in der selben Ebene wie die obere Kante der Leitung, die durch den Deflektor 18 gebildet ist. Die Rückführung 28 ist so dimensioniert, daß der Durchtrittsquerschnitt für das Gas praktisch konstant bleibt, wobei der Aus­ gangsquerschnitt an der Kante 29 ungefähr gleich zu dem Durchtrittsquerschnitt zwischen der flachen mittleren Fläche 26 und dem Gehäuse des Kompressors ist.

Durch die Maßnahme, daß der Gasstrom um 180° umgelenkt wird, wenn er den Deflektor verläßt, kehrt er zurück zu der Mitte der Ansaugkammer 3, wo er mit Ölpartikeln be­ laden wird. Für seinen Teil läuft das Gas, das durch den Deflektor 18 in Richtung auf den Boden umgelenkt wird, in den unteren Teil der Ansaugkammer 3, wo es ebenfalls mit Ölpartikeln beladen wird. Somit ist das Gas, das zu den beiden Ansaugöffnungen der Ansaugstufe angeliefert wird, beladen mit mehr oder weniger dem gleichen Betrag von Öl in ausreichender Menge, um die Kompressionstaschen bei den funktional bedingten Spie­ len abzudichten, die zwischen dem stationären Teil und dem beweglichen Teil der Kompressionsstufe vorhanden sind.

Wie aus dem oben gesagten hervorgeht, stellt die Erfin­ dung eine große Verbesserung zum Stand der Technik dar durch Bereitstellen einer Einrichtung mit einem einfa­ chen Aufbau, die eine gleichförmige Verteilung von Öl­ teilchen in dem Gas sicherstellt, das den verschiedenen Ansaugöffnungen der Kompressionsstufe zugeführt wird.

Es bedarf keiner weiteren Erwähnung, daß die Erfindung nicht auf das einzige Ausführungsbeispiel dieser Ein­ richtung beschränkt ist, die oben beispielhaft be­ schrieben worden ist; im Gegenteil, sie erfaßt alle al­ ternativen Formen davon. Somit kann insbesondere die Form des oberen Teils des Deflektors unterschiedlich sein, der Deflektor könnte einen konstanten Querschnitt entlang seiner gesamten Länge haben, der Deflektor könnte in mehreren Teilen ausgebildet sein oder alter­ nativ, die Leitung könnte gebildet werden aus einer Höhlung oder einem Rücksprung, der in der Innenwand des Kompressors ausgebildet ist, ohne in irgendeiner Weise vom Schutz der Erfindung abzuweichen.

Claims (10)

1. Scrollkompressor mit einem hermetisch geschlossenen Gehäuse (2), einer Ansaugkammer (3) innerhalb des Gehäuses (2), einem Scrollmechanismus in dem Gehäu­ se, Schmiermittelnebelerzeugungselemente, einem Sauggaseinlaß (4), der sich radial in die Ansaug­ kammer (3) öffnet, und einer Deflektorplatte (18), die den Sauggaseinlaß (4) überlagert und mit dem Gehäuse (2) zusammenwirkt, um eine Leitung zu be­ grenzen, die zumindest eine obere Öffnung, die Sauggas dem Scrollmechanismus zuführt, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Öffnung so ausgebildet ist, daß sie Sauggas in einen Bereich innerhalb der Saugkammer (3) umleitet, wo im Be­ trieb ein Ölnebel durch die Nebelerzeugungselemente erzeugt wird.

2. Scrollkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mittel, die einen Ölnebel erzeu­ gen, gebildet sind durch ein Gegengewicht (10a), das am Schaft 10 des Motors befestigt und in der Ansaugkammer (3) angeordnet ist.

3. Scrollkompressor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kompressionsstufenseitige Ende des Deflektors eine L-förmige Rückführung (28) aufweist, die den Gasstrom um 180° umlenkt.

4. Scrollkompressor nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ende (29) der L-förmigen Rückfüh­ rung (28) ungefähr in der selben Ebene wie die obe­ re Kante der Leitung liegt, die durch den Deflektor (18) gebildet ist.

5. Scrollkompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deflektor aus einem Teil (18) mit insgesamt Ω-förmigen Querschnitt be­ steht, dessen Flansche (23) verwendet werden zur Befestigung an der Innenseite des Gehäuses ungefähr parallel zu der Achse des Kompressors, und dessen Körper (24, 25, 26) die Leitung begrenzen, die Gas in Richtung auf die Innenseite der Ansaugkammer be­ fördert.

6. Scrollkompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung, die durch den Deflektor begrenzt ist, auch durch einen Rück­ sprung begrenzt ist, der in der Innenseite des Ge­ häuses des Kompressors ausgebildet ist.

7. Scrollkompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung eine obere Öffnung und eine untere Öffnung aufweist und zwei Teile aufweist, von denen einer, der in Richtung auf die Kompressionsstufe (14, 15) gerichtet ist, einen kleinen Querschnitt als der aufweist, der in Richtung auf den Motor (8, 9) gerichtet ist.

8. Scrollkompressor nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gaseinlaßöffnung (4) in den Teil der Leitung mit größerem Querschnitt öffnet, der in Richtung auf den Motor gerichtet ist, wobei eine Querschnittsverminderungszone (25), die den Über­ gang zwischen den beiden Teilen der Leitung vor­ sieht, relativ zu der Einlaßöffnung in Richtung auf die Kompressionsstufe (14, 15) versetzt ist.

9. Scrollkompressor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Deflektor in seiner Zone mit kleinem Querschnitt, die in Richtung der Kom­ pressionsstufe gerichtet ist, eine flache Fläche (26) aufweist, wobei in der Zone mit großem Quer­ schnitt, die in Richtung des Motors gerichtet ist, der Deflektor eine mittlere Fläche (24) in der Form eines Teils einer Zylinderfläche aufweist.

10. Scrollkompressor nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Deflek­ tors (18) so ist, daß sich der Deflektor auf jeder Seite der Einlaßöffnung (4) über eine Entfernung erstreckt, die zumindest gleich dem Durchmesser der Einlaßöffnung ist.