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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Anwendungsbereich
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Spiralverdichter mit
einer Funktion zum Verhindern des Auslaufens von Schmieröl, und besonders auf
einen Spiralverdichter mit einer Funktion zum Verhindern des Auslaufens
von Schmieröl
zusammen mit einem Kühlmittel,
wenn das Kühlmittel
in einem Gehäuse
durch ein Abflussrohr abgelassen wird.
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Im
allgemeinen ist ein Spiralverdichter ein geräuscharmer Hochleistungskompressor,
der im Bereich der Klimaanlagen weitverbreitet ist und bei dem ein
Kühlgas
komprimiert und durch stetiges Bewegen einer Vielzahl von Komprimierungskammern abgelassen
wird, die zwischen einer festen und einer umlaufenden Spirale gebildet
sind, in Richtung auf das Mittelteil der umlaufenden Spirale während der relativen
Umlaufbewegung der festen und der umlaufenden Spirale.
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1 ist ein Querschnitt durch
einen konventionellen Spiralverdichter.
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Wie
in 1 zu sehen ist, umfasst
der konventionelle Spiralverdichter 1: ein Gehäuse 11,
das einen hermetisch dichten Aufnahmeraum darin bildet; ein Komprimierungsteil 41 in
dem Gehäuse 11, um
ein Kühlgas
zu komprimieren; und ein Motorteil 31 in dem Gehäuse 11,
um eine Antriebskraft für
das Komprimierungsteil 41 zu liefern.
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Ein
Ansaugrohr 13 zur Ansaugung eines Kühlgases ist an einer Seite
des Gehäuse 11 ausgebildet
und ein Abflussrohr 15 zum Ablassen eines Kühlgases
an seiner anderen Seite.
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Ein
oberer Rahmen 21 und ein unterer Rahmen 30 sind
separat am Ober- und am Unterteil des Gehäuses 11 installiert,
um das Komprimierungsteil 41 und das Motorteil 31 zu
tragen.
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Das
Motorteil 31 ist mit einem Ständer 33 ausgestattet,
der in dem Gehäuse 11 installiert
ist; und einem Rotor 35, der drehbar aufgenommen/installiert
ist, um eine Drehwelle 36 herum, die in dem Ständer 33 senkrecht
angeordnet ist.
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Ein
exzentrisches Teilstück 37 ist
an einem oberen Teilstück
der Drehwelle 36 gebildet, und eine Schmierölzufuhrbahn 38 zum
Liefern von Schmieröl 18 in
einem Schmieröllagerteil 17,
ein unteres Teilstück
in dem Gehäuse 11 zu
dem Komprimierungsteil 41 ist in der Drehwelle 36 gebildet.
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Ein
Schmierölzufuhrteil 39 ist
an einem unteren Teilstück
der Drehwelle 36 gebildet, so dass das Schmieröl 18 aus
dem Schmieröllagerteil 17 entlang der
Schmierölzufuhrbahn 38 während der
Rotation der Drehwelle zu dem Komprimierungsteil 41 geliefert
werden kann.
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Das
Komprimierungsteil 41 umfasst eine feste Spirale 43 mit
einer Hülle 44 in
Evolventenform, an eine Oberseite des oberen Rahmens 21 gekuppelt, und
eine umlaufende Spirale 53 mit einer Hülle 54 in Evolventenform,
die einen Kompressionsraum für
ein Kühlgas
bildet, indem sie mit der festen Spirale 43 verzahnt ist,
mit dem exzentrischen Teil 37 verkuppelt und umlaufend
in bezug auf das exzentrische Teil 37. Ein Ablassloch 45 zum
Ablassen des komprimierten Kühlgases
ist am Mittelteil einer Oberfläche
der festen Spirale 43 gebildet.
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Der
Betrieb des konventionellen Spiralverdichters mit einem solchen
Aufbau wird nun beschrieben.
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Wenn
Energie auf das Motorteil 31 aufgebracht wird und der Rotor 35 um
die Drehwelle 36 rotiert, umkreist die umlaufende Spirale 53,
die an das exzentrische Teilstück 37 gekuppelt
ist, die feste Spirale 43. Daraufhin bewegt sich das Kühlgas, das durch
das Ansaugrohr 13 angesaugt worden ist, in Richtung auf
das zentrale Teilstück
der festen Spirale 43 hin, wodurch es komprimiert wird.
Das komprimierte Kühlgas
wird durch das Ablassloch 45 abgelassen und dann aus dem
Gehäuse
durch das Abflussrohr 15.
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Nach
dem Zirkulieren gemäß einem
Kühlzyklus
fließt
das Kühlgas,
das aus dem Gehäuse 11 abgelassen
worden ist, wieder in das Gehäuse 11 durch das
Ansaugrohr 13. Diese Schritte wiederholen sich.
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Jedoch
wird beim konventionellen Spiralverdichter mit einem solchen Aufbau
während
der Rotation der Drehwelle 36 das Schmieröl 18,
das entlang der Schmierölzufuhrbahn 38 zu
dem Komprimierungsteil 41 geliefert worden ist, im Übermaß durch das
Abflussrohr 15 aus dem Gehäuse 11 abgelassen,
zusammen mit dem Kühlgas,
das durch die feste Spirale 43 und die umlaufende Spirale 53 komprimiert
worden ist. Daher kann das Schmieröl, das die Abnutzung jedes
Bestandteils verhindern soll, nicht in der notwendigen Menge beibehalten
werden, sondern wird knapp, so dass jeder Bestandteil abgenutzt wird,
was zur Verschlechterung der Leistung jedes Teils führt. Als
Ergebnis verschlechtert sich die Komprimierungsleistung des Kompressors.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Daher
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Spiralverdichter
mit einer Funktion zum Verhindern des Auslaufens von Schmieröl vorzusehen,
der die Komprimierungsleistung eines Kompressors durch Reduzieren
der Abnutzung jedes Bestandteils verbessert, indem er dadurch die
passende Menge von Schmieröl
in einem Gehäuse
lässt, dass
er effizient verhindert, dass Schmieröl zusammen mit einem Kühlgas herausströmt, wenn
das Kühlgas
im Gehäuse
durch ein Abflussrohr abgelassen wird.
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Um
diese und weitere Vorteile zu erreichen und in Übereinstimmung mit dem Ziel
der vorliegenden Erfindung, wie hier dargestellt und allgemein beschrieben,
ist ein Spiralverdichter mit einer Funktion zum Verhindern des Auslaufens
von Schmieröl
vorgesehen, umfassend: ein Gehäuse,
das einen Aufnahmeraum darin bildet; eine feste Spirale mit einer Hülle in Evolventenform
und einem Ablassloch, um ein komprimiertes Kühlgas abzulassen, in dem Gehäuse; eine
umlaufende Spirale mit einer Hülle
in Evolventenform, umlaufend um die feste Spirale dadurch, dass
sie mit der festen Spirale verzahnt ist; und ein Schmierölabscheideteil,
das um das Ablassloch herum angeordnet ist, zum Abscheiden von Schmieröl von einem
durch das Ablassloch abgelassenen Kühlgas.
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Das
Schmierölabscheideteil
umfasst: ein Schmierölabscheidenetz
mit einem netzähnlichen Körper und,
an einer Oberfläche
der festen Spirale installiert, an der das Ablassloch liegt; eine
Schmierölabscheideplatte,
die an einem oberen Teil des Schmierölabscheidenetzes installiert
ist; und ein Kühlgasführungselement,
das in einem bestimmten Abstand außerhalb der Schmierölabscheideplatte
installiert ist.
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Eine
geneigte Oberfläche
ist an einer Oberfläche
der festen Spirale in dem Schmierölabscheidenetz gebildet, um
das Schmieröl
zu sammeln, das durch das Schmierölabscheidenetz abgeschieden worden
ist.
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Eine
Schmierölrückkehrbahn
durchdringt die feste Spirale, um das Schmieröl zu leiten, das entlang der
geneigten Oberfläche
strömt.
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Die
Schmierölrückkehrbahn
steht in Verbindung mit einem Ölablassloch,
das bei einem Axialdrucklager eines oberen Rahmens liegt.
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Eine
Schmierölführung ist
unter dem oberen Rahmen gebildet, um das Schmieröl zu leiten, das von der Schmierölrückkehrbahn
in ein unteres Teil des Gehäuses
eingeführt
worden ist.
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Diese
und andere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden deutlicher aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
beigefügten
Zeichnungen, die inbegriffen sind, um die Erfindung besser verständlich zu
machen, und die Bestandteil dieser Beschreibung sind, veranschaulichen
Ausführungsformen
der Erfindung und dienen, zusammen mit der Beschreibung, dazu, die
Prinzipien der Erfindung zu erklären.
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In
den Zeichnungen ist:
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1 ein
Längsquerschnitt
durch. einen konventionellen Spiralverdichter;
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2 ein
Längsquerschnitt
durch ein Spiralverdichter mit einer Funktion zum Verhindern des Auslaufens
von Schmieröl
in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
vergrößerte Ansicht,
die einen Hauptteil von 2 zeigt; und
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4 ein
Längsquerschnitt
durch ein Spiralverdichter mit einer Funktion zum Verhindern des Auslaufens
von Schmieröl
in Übereinstimmung
mit einer anderen Ausführung
der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER VORZUGSLÖSUNGEN
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Es
wird nun im einzelnen Bezug genommen auf die bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen
dargestellt werden.
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2 ist
ein Längsquerschnitt
mit einer Funktion zum Verhindern des Auslaufens von Schmieröl in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, und 3 ist eine
vergrößerte Ansicht,
die einen Hauptteil von 2 zeigt.
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Wie
gezeigt, umfasst der Spiralverdichter 100 mit einer Funktion
zum Verhindern des Auslaufens von Schmieröl in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung: ein Gehäuse 111, das einen
Aufnahmeraum darin bildet; eine feste Spirale 143 mit einer
Hülle 144 in
Evolventenform und ein Ablassloch 145, um ein komprimiertes
Kühlgas
abzulassen, in dem Gehäuse 111;
eine umlaufende Spirale 153 mit einer Hülle 154 in Evolventenform,
umlaufend um die feste Spirale 143 dadurch, dass sie mit
der festen Spirale 143 verzahnt ist, und die ein Kühlgas komprimiert;
und ein Schmierölabscheideteil 161 um
das Ablassloch 145 herum, um nur das Schmieröl von ein
Kühlgas
abzuscheiden, das durch das Ablassloch 145 des Gehäuse 111 abgelassen
wird.
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Das
Gehäuse
hat einen hermetisch dichten Aufnahmeraum darin, ein Ansaugrohr 113 zur
Ansaugung eines Kühlgases
ist an einer Seite des Gehäuse 111 installiert,
und ein Abflussrohr 115 zum Ablassen des Kühlgases
ist an seiner anderen Seite installiert.
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In
dem Gehäuse 111 sind
ein Komprimierungsteil 141, um ein Kühlgas zu komprimieren, und ein
Motorteil 131 zur Bereitstellung einer Antriebskraft für das Komprimierungsteil 141 vorgesehen. Auch
sind ein oberer Rahmen 121 und ein unterer Rahmen 130 am
Ober- und am Unterteil in dem Gehäuse 111 installiert,
um das Komprimierungsteil 141 und das Motorteil 131 zu
tragen.
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Das
Motorteil 131 umfasst: einen Ständer 133 in dem Gehäuse 111;
und einen Rotor 135, der um eine Drehwelle 136 herum
in dem Ständer 133 rotiert.
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Ein
exzentrisches Teilstück 137 ist
an einem oberen Ende der Drehwelle 136 gebildet, so dass
die umlaufende Spirale 153 exzentrisch angetrieben werden
kann. Eine Schmierölzufuhrbahn 138 ist
in der Drehwelle 136 gebildet, um das Schmieröl 118 von
einem unteren Teil des Gehäuses 111 zum
Komprimierungsteil 141 zu liefern. Ein Schmierölzufuhrteil 139,
der das Schmieröl 118 während der
Rotation der Drehwelle zum Komprimierungsteil 141 liefern
kann, ist an einem unteren Teilstück der Drehwelle 136 vorgesehen.
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Das
Komprimierungsteil 141 umfasst: eine feste Spirale 143 mit
einer Hülle 144 in
Evolventenform und gekuppelt zu einer Oberseite des oberen Rahmens 121;
und eine umlaufende Spirale 153 mit einer Hülle 154 in
Evolventenform, die einen Kompressionsraum für ein Kühlgas bildet dadurch, dass sie
mit der festen Spirale 143 verzahnt ist, und an das exzentrische
Teilstück 137 gekuppelt,
um sich exzentrisch in Bezug auf die feste Spirale 143 zu
bewegen.
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Ein
unteres Teilstück
der umlaufenden Spirale 153 ist in Kontakt mit einem Axialdrucklager 123 des
oberen Rahmens 121, und die umlaufende Spirale 153 kann
den oberen Rahmen 121 umkreisen.
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Ein Ölablassloch 125 ist
an einer Seite des Axialdrucklagers 123 in einer waagrechten
Richtung gebildet, um das Schmieröl 118 abzulassen,
das sich entlang dem Schmierölzufuhrweg 138 nach
oben bewegt hat.
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Ein
Schmierölrückweg 127 verläuft zwischen der
festen Spirale 143 und dem Gehäuse 111, zwischen
dem oberen Rahmen 121 und dem Gehäuse 111 und zwischen
dem Ständer 133 und
dem Gehäuse 111,
und das Ölablassloch 125 steht
in Verbindung mit dem Schmierölrückweg 127.
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Auch
ein Ablassloch 145 ist an einem oberen Teil der Mitte der
festen Spirale 143 gebildet, so dass ein komprimiertes
Kühlgas
dort hindurch abgelassen werden kann. Ein Schmierölabscheideteil 161 ist
um das Ablassloch 145 herum vorgesehen, um das zusammen
mit dem Kühlgas
abgelassene Schmieröl 118 abzuscheiden.
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Das
Schmierölabscheideteil 161 umfasst: eine
Schmierölabscheideplatte 163,
bestehend aus einem plattenförmigen
Element und angeordnet, um von dem Ablassloch 145 in einem
vorherbestimmten Abstand entlang einer Richtung beabstandet zu sein, in
die ein Kühlgas
abgelassen wird; und ein Schmierölabscheidenetz 165,
gebildet als ein zylindrischer netzähnlicher Körper mit vorherbestimmtem Geflecht.
Hier ist die Größe des Geflechts
des Schmierölabscheidenetzes 165 ausreichend
klein, um den Durchtritt des Schmieröls zu verhindern, aber groß genug,
um den Durchtritt des Kühlgases
zu erlauben.
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Eine
geneigte Oberfläche 147 ist
auf einer Oberfläche
der festen Spirale 143 gebildet, um das Schmieröl 118 zu
sammeln, das durch das Schmierölabscheideteil 161 von
dem Kühlgas
abgeschieden worden ist. Dementsprechend wird das Schmieröl 118,
das vom Schmierölabscheideteil 161 gesammelt
worden ist, in den Schmierölrückweg 149 und 127 durch
die geneigte Oberfläche 147 eingeführt und
wird dann an das Schmieröllagerteil 117 geliefert.
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In
dem Kompressor 100 mit einer Funktion zum Verhindern des
Auslaufens von Schmieröl
in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit einem solchen Aufbau führt, wenn
Energie auf das Motorteil 131 aufgebracht wird und der
Rotor 135 rotiert, die umlaufende Spirale 153 eine
Exzenterbewegung um die feste Spirale 143 herum aus. Und
das Kühlgas,
das durch das Ansaugrohr 113 angesaugt worden ist, wird
durch Bewegen zur Mitte der festen Spirale 143 hin komprimiert
und dann durch das Ablassloch 145 abgelassen. Das Kühlgas, das
so abgelassen worden ist, wird außerhalb des Gehäuses 111 durch
das Abflussrohr 115 abgelassen. Nun wird das Schmieröl, das zusammen mit
dem Kühlgas
durch das Ablassloch abgelassen worden ist, im Schmierölabscheideteil 161 vom Schmierölabscheidenetz 165 gesammelt,
und das gesammelte Schmieröl 118 fließt entlang
der geneigten Oberfläche 147 zu
dem Schmieröllagerteil 117 entlang
dem Schmierölrückweg 149 und 127.
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Gleichzeitig
passiert das gasförmige
Kühlgas,
von dem das Schmieröl 118 abgeschieden
worden ist, das Schmierölabscheidenetz 265,
wird außerhalb
des Gehäuses 111 durch
das Abflussrohr 115 abgelassen und gemäß einem Kühlzyklus in Umlauf gebracht.
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4 ist
ein Querschnitt durch einen Spiralverdichter mit einer Funktion
zum Verhindern des Auslaufens von Schmieröl in Übereinstimmung mit einer anderen
Ausführung
der vorliegenden Erfindung.
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Wie
gezeigt, umfasst die Spiralverdichter 200 mit einer Funktion
zum Verhindern des Auslaufens von Schmieröl in Übereinstimmung mit einer anderen
Ausführung
der vorliegenden Erfindung: ein Gehäuse 211, das einen
Aufnahmeraum darin bildet; eine feste Spirale 243 mit einer
Hülle 244 in
Evolventenform und ein Ablassloch 245, um eine komprimierte
Flüssigkeit
abzulassen, und angeordnet in dem Gehäuse 211; eine umlaufende
Spirale 253 mit einer Hülle 254 in
Evolventenform und umlaufend um die feste Spirale 243 dadurch,
dass sie mit der festen Spirale 243 verzahnt ist; und ein
Schmierölabscheideteil 261 um
das Ablassloch 245 herum, um nur Schmieröl 218 von
einem Kühlgas
abzuscheiden, das durch den Auslass 245 abgelassen worden
ist.
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Ein
Ablassloch 245 ist an einem oberen Teil der Mitte der festen
Spirale 243 gebildet, so dass ein komprimiertes Kühlgas abgelassen
werden kann.
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Und
ein Schmierölabscheideteil 261 ist
um das Ablassloch 245 herum gebildet, um das Schmieröl 218,
das zusammen mit dem Kühlgas
abgelassen wurde, abzuscheiden.
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Das
Schmierölabscheideteil 261 umfasst: eine
Schmierölabscheideplatte 263,
die so angeordnet ist, um von dem Ablassloch 245 in einem
vorherbestimmten Abstand entlang einer Richtung beabstandet zu sein,
in die ein Kühlgas
abgelassen wird; ein Schmierölabscheidenetz 265,
gebildet als ein netzähnlicher
Körper
mit vorherbestimmtem Geflecht; und ein Kühlgasführungselement 273 außerhalb
der Schmierölabscheideplatte 263.
Die Mitte des Kühlgasführungselements 273 ist
offen, und sein unteres Ende ist an einer Oberfläche der festen Spirale 243 befestigt.
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Ein Ölablassloch 225 ist
an einer Seite des Axialdrucklagers 223 gebildet, um das
Schmieröl 218 abzulassen,
das sich entlang einem Schmierölzufuhrweg 238 nach
oben bewegt hat.
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Der
Schmierölrückweg 227 verläuft zwischen
der festen Spirale 243 und dem Gehäuse 211, zwischen
dem oberen Rahmen 221 und dem Gehäuse 211 und dem Ständer 233 und
dem Gehäuse 211. Das Ölablassloch 225 steht
in Verbindung mit dem Schmierölrückweg 227.
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Eine
geneigte Oberfläche 247 ist
auf einer Oberfläche
der festen Spirale 243 gebildet, um Schmieröl 218 zu
sammeln, das durch das Schmierölabscheideteil 261 von
einem Kühlgas
abgeschieden wurde. Dementsprechend wird das vom Schmierölabscheideteil 261 gesammelte
Schmieröl 218 über die
geneigte Oberfläche 247 in
den Schmierölrückweg 249 und 227 eingeführt und
dann an das Schmieröllagerteil 217 geliefert.
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Eine
Schmierölführung 275 ist
zwischen dem oberen Rahmen 221 und dem Schmieröllagerteil 217 installiert
und lenkt das Schmieröl 218,
das entlang dem Schmierölrückweg 227 an
das Schmieröllagerteil 217 geliefert
wird, so dass das Schmieröl 218, das
an das Schmieröllagerteil 217 geliefert
wird, nicht mit einem Kühlgas
vermischt ist.
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In
dem Kompressor 200 mit einer Funktion zum Verhindern des
Auslaufens von Schmieröl
in Übereinstimmung
mit einer anderen Ausführung
der vorliegenden Erfindung mit einem solchen Aufbau umkreist, wenn
Energie auf das Motorteil 231 aufgebracht wird und der
Rotor 235 rotiert, die umlaufende Spirale 253 die
feste Spirale 243 und komprimiert dadurch ein Kühlgas. Das
komprimierte Kühlgas
wird durch das Ablassloch 245 abgelassen und dann wird es
außerhalb
des Gehäuses 211 durch
das Abflussrohr 215 abgelassen.
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Das
Schmieröl 218,
das zusammen mit dem Kühlgas
durch das Ablassloch 245 abgelassen worden ist, wird im
Schmierölabscheideteil 261 vom Schmierölabscheidenetz 265 gesammelt.
Das gesammelte Schmieröl 218 fließt entlang
der geneigten Oberfläche 247 und
wird in den Schmierölrückweg 227 eingeführt. Das
eingeführte
Schmieröl 218 wird durch
die Schmierölführung 275 geführt und
so an das Schmieröllagerteil 217 geliefert.
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Gleichzeitig
passiert das gasförmige
Kühlgas,
von dem das Schmieröl 218 durch
das Schmierölabscheideteil 261 abgeschieden
worden ist, das Schmierölabscheidenetz 265 und
wird durch das Kühlgasführungselement 273 geführt, um
außerhalb
des Gehäuses 211 durch
das Abflussrohr 215 abgelassen zu werden. Das Kühlgas, das
derart abgelassen worden ist, wird gemäß einem Kühlzyklus in Umlauf gebracht.
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Wie
bisher beschrieben, kann die vorliegende Erfindung wirksam verhindern,
dass Schmieröl zusammen
mit einem Kühlgas
aus dem Gehäuse durch
das Abflussrohr strömt,
wenn ein Kühlgas
abgelassen wird. Daher bleibt das Schmieröl immer im Gehäuse, und
dadurch reduziert sich die Abnutzung jedes Bestandteils. Dementsprechend
kann die Leistung jedes Bestandteils verbessert werden, und daher
kann auch die Komprimierungsleistung des Kompressors verbessert
werden.
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Da
die vorliegende Erfindung in mehreren Formen verwirklicht werden
kann, ohne von ihrem Geist oder wesentlichen Merkmalen abzuweichen, sollte
es einleuchten, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen durch keine der
Einzelheiten der voranstehenden Beschreibung beschränkt werden, wenn
nicht anders angegeben, sondern vielmehr großzügig innerhalb ihres Geistes
und Umfangs nach den angehängten
Patentansprüchen
erbaut werden sollten, und daher ist beabsichtigt, dass alle Veränderungen
und Abänderungen,
die innerhalb der Grenzen der Patentansprüche liegen, oder eine Äquivalenz
solcher Grenzen, von den angehängten
Patentansprüche
umfasst werden.