DE3341637A1

DE3341637A1 - Fluid kinetic machine with spiral construction

Info

Publication number: DE3341637A1
Application number: DE19833341637
Authority: DE
Inventors: Nobukatsu Arai; Masato Ibaraki Ikegawa; Masao Shiibayashi; Kenji Shimizu Tojo; Yoshikatsu Shizuoka Tomita
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-11-19
Filing date: 1983-11-17
Publication date: 1984-06-14
Also published as: JPS5993987A; KR840007147A

Abstract

The fluid kinetic machine with spiral construction has a static spiral element and an orbital spiral element, each of which is composed of a disc-shaped end plate and a spiral wall which projects perpendicularly from one side to the corresponding end plate, the assembly being carried out in such a way that the spiral walls interlock. The orbital spiral element carries out an orbital movement relative to the static spiral element in such a way that compression chambers formed between the spiral walls of the two spiral elements progressively move towards the centre, during which process they contract in volume and as a result compress gas, which has been drawn in through an intake opening, and discharge it into an outlet port. The machine has a back-pressure chamber which is formed in the end plate of the orbital spiral element. In this design, a lubricating oil circulation is formed which comprises a lubricating oil channel which leads from an oil reservoir to a back-pressure chamber via a constriction device, and which further comprises an oil channel, which takes lubricating oil from the back-pressure chamber to working chambers formed between the two spiral elements, and which does so via at least one fine continuous bore passing through the thickness of the end plate of the orbital spiral element on the inside of the spiral wall section within the range of 1/2, and specifically at magnitudes of the spiral wall coil number ratio, under which the ratio of the number of coils calculated from the outer ... Original abstract incomplete. <IMAGE>

Description

STRÖMUNGSMASCHINE IN SPIRALBAUWEISEFLOW MACHINE IN SPIRAL DESIGN

Die Erfindung betrifft eine ölgeschmierte Strömungsmaschine in Spiralbauweise, die für den Einsatz als Kühlmittelkompressor eines Kühlluftklimatisiersystems oder als Luftkompressor geeignet ist.The invention relates to an oil-lubricated flow machine in a spiral design, those for use as a coolant compressor in a cooling air conditioning system or is suitable as an air compressor.

Eine Strömungsmaschine in Spiralbauweise hat gewöhnlich ein Orbitalspiralelement bzw. Umlaufspiralelement, das aus einer Stirnplatte und einer Hüllwand bzw. Spiralwand zusammengesetzt ist, die auf einer Seite der Stirnplatte längs einer Evolventenkurve oder längs einer Kurve, die sich an eine Evolvente annähert, ausgebildet ist und senkrecht von der Seite der Stirnplatte absteht, sowie ein stationäres bzw.A scroll type fluid machine usually has an orbital scroll element or orbital spiral element, which consists of an end plate and an envelope wall or spiral wall is composed, which is on one side of the end plate along an involute curve or along a curve that approaches an involute, and protrudes vertically from the side of the face plate, as well as a stationary or

ortsfestes Spiralelement, das aus einer Stirnplatte und einer Hüllwand bzw. Spiralwand zusammengesetzt ist, deren Form im wesentlichen der Form der Spiralwand des Orbitalspiralelements entspricht. Die Stirnplatte des stationären Spiralelements ist in ihrem Mittelabschnitt mit einer Abführöffnung und an ihrem Umfangsabschnitt mit einer Ansaugöffnung versehen. Das Orbitalspiralelement und das stationäre Spiralelement sind so zusammengefügt, daß ihre Spiralwände eng miteinander kämmen bzw. ineinandergreifen.Fixed spiral element, which consists of an end plate and an envelope wall or spiral wall is composed, the shape of which is essentially the shape of the spiral wall of the orbital spiral element. The face plate of the stationary scroll element is in its central portion with a discharge opening and on its peripheral portion provided with a suction opening. The orbital scroll element and the stationary scroll element are put together in such a way that their spiral walls mesh closely or interlock with one another.

Zwischen dem Orbitalspiralelement und dem Rahmen oder zwischen dem Orbitalspiralelement und dem stationären Spiralelement ist ein Oldham-Mechanismus angeordnet, der verhindert, daß sich das Orbitalspiralelement um seine eigene Achse dreht. Dem Orbitalspiralelement ist eine Kurbelwelle so zugeordnet, daß das Spiralelement aufgrund der Drehung der Kurbelwelle eine Orbitalbewegung bzw. Umlaufbewegung ausführt, ohne sich um seine eigene Achse zu drehen. Dies hat zur Folge, daß ein in den geschlossenen Kammern, die zwischen den Spiralelementen gebildet werden, eingeschlossenes Gas fortlaufend komprimiert und abschließend aus der Abgabeöffnung abgeführt wird. Ein typisches Beispiel für eine solche Strömungsmaschine in Spiralbauweise ist in der US-PS 3 884 599 beschrieben.Between the orbital spiral element and the frame or between the Orbital scroll element and the stationary scroll element is an Oldham mechanism arranged, which prevents the orbital spiral element on its own axis turns. A crankshaft is assigned to the orbital spiral element in such a way that the spiral element executes an orbital movement or orbital movement due to the rotation of the crankshaft, without turning on its own axis. This has the consequence that one in the closed Chambers that are formed between the spiral elements, included Gas is continuously compressed and then discharged from the discharge opening. A typical example of such a scroll machine is shown in U.S. Patent 3,884,599.

Wenn die Strömungsmaschine in Spiralbauweise in Betrieb ist, erzeugt der Druck des unter Kompression stehenden Gases eine Kraft, die so wirkt, daß die beiden Spiralelemente voneinander weg bewegt werden. Wenn die Spiralelemente voneinander im Abstand angeordnet sind, strömt das Gas in der Kompressionskammer mit höherem Druck direkt in die Kompressionskammer mit niedrigerem Druck, so daß die Leistung des Kompressors ungünstiger wird. Um dies zu vermeiden, wird auf die bekannten Strömungsmaschinen in Spiralbauweise eine Axialkraft auf das Orbitalspiralelement ausgeübt, um dieses auf das stationäre Spiralelement zu drücken. Dies wird durch Anlegen eines Gasdrucks an die Rückseite der Stirnplatte des Orbitalspiralelements oder durch eine Feder erreicht.When the scroll machine is in operation, it is generated the pressure of the gas under compression is a force which acts so that the both spiral elements are moved away from each other. When the spiral elements apart are spaced, the gas flows in the compression chamber at a higher rate Pressure directly into the compression chamber with lower pressure, so that the performance of the compressor becomes less favorable. In order to avoid this, the known flow machines are used in a spiral design, an axial force is exerted on the orbital spiral element in order to this to push on the stationary scroll element. This is done by applying gas pressure to the back of the faceplate of the orbital spiral element or by a spring achieved.

Aus der JP-OS 148994/1980 ist es bekannt, Gas mit einem Zwischendruck, d.h. mit einem Druck, der zwischen dem Ansaugdruck und dem Abführdruck liegt, auf die Rückseite der Stirnplatte des Orbitalspiralelements wirken zu lassen, um so das Orbitalspiralelement axial gegen das stationäre Spiralelement zur Erzielung einer ausreichenden Abdichtung zu drücken.From JP-OS 148994/1980 it is known to gas with an intermediate pressure, i.e. with a pressure which is between the suction pressure and the discharge pressure to let the back of the face plate of the orbital spiral element act so as to to achieve the orbital scroll element axially against the stationary scroll element to press a sufficient seal.

Die Schmierung der Abschnitte des Kompressors wird dadurch herbeigeführt, daß ein Schmieröl den Gleitteilen des Kompressors über eine Differenzdruckschmiereinrichtung, die über die Kurbelwelle wirksam ist, von der ein Ende in einen ölspeicher eingetaucht ist, oder über eine.Schmierölpumpe zugeführt wird, die außerhalb des Kompressors angeordnet ist.The lubrication of the sections of the compressor is brought about by that a lubricating oil is applied to the sliding parts of the compressor via a differential pressure lubrication device, which is effective via the crankshaft, one end of which is immersed in an oil reservoir or is supplied via a lubricating oil pump that is outside the compressor is arranged.

Bei einer solchen Strömungsmaschine in Spiralbauweise leckt das Schmieröl unvermeidbar in die Gegendruckkammer hinter dem Orbitalspiralelement. Da keine Einrichtung vorhanden ist, um das Schmieröl aus der Gegendruckkammer zwangsweise zum ölspeicher zurückzuführen, erhitzt sich das in der Gegendruckkammer eingeschlossene Schmieröl allmählich. Wenn die Temperatur der Gleitteile, beispielsweise der Teile des Oldham-Mechanismus, fortlaufend ansteigt, wird das Schmieröl allmählich zersetzt. Zusätzlich tritt in der Gegendruckkammer unvermeidbar ein Uberschuß oder ein Fehlen von Schmieröl auf, was manchmal zu einem nicht zufriedenstellenden Schmieren der Gleitteile führt. Diese Probleme liegen auch bei einer Strömungsmaschine in SpiraLbauweise vor, die eine externe Schmierölpumpe aufweist, um den Gleitteilen und der Gegendruckkammer zwangsweise Schmieröl zuzuführen, da bei dieser Maschine ebenfalls ein ölkanal fehlt, um das Schmieröl zwangsweise aus der Gegendruckkammer zum blspeicher zurückzuführen.In such a turbomachine with a spiral design, leaks the Lubricating oil inevitably enters the back pressure chamber behind the orbital scroll element. Since there is no device to forcibly remove the lubricating oil from the back pressure chamber returned to the oil reservoir, that which is enclosed in the counter-pressure chamber heats up Lubricating oil gradually. When the temperature of the sliding parts, for example the parts of the Oldham Mechanism, increases continuously, the lubricating oil is gradually decomposed. In addition, an excess or a lack inevitably occurs in the counter-pressure chamber of lubricating oil, sometimes resulting in unsatisfactory lubrication of the Sliding parts leads. These problems also exist in a turbomachine with a spiral design before, which has an external lubricating oil pump, to the sliding parts and the back pressure chamber forcing lubricating oil to be supplied, as this machine also lacks an oil channel, in order to forcibly return the lubricating oil from the back pressure chamber to the bl reservoir.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Strömungsmaschine in Spiralbauweise zu schaffen, bei welcher Schmieröl in der Gegendruckkammer hinter der Stirnplatte des Orbitalspiralelements in die Arbeitskammer eingeführt wird, die zwischen den Spiralwänden des Umlaufspiralelements und des stationären Spiralelements ausgebildet ist, wodurch gleichzeitig eine Verbesserung der Dichtunsleistung bei der Abdichtung im Spalt zwischen den Spiralelementen, eine Schmierung und Kühlung der Gleitabschnitte, welche die Arbeitskammer zwischen den beiden Spiralelementen begrenzen, und eine Kühlung des Gases während der Kompression in den Arbeitskammern erreicht wird.The object on which the invention is based is therefore to create a flow machine in spiral design, in which lubricating oil in the Back pressure chamber behind the face plate of the orbital spiral element in the working chamber is introduced between the spiral walls of the orbiting scroll element and the stationary spiral element is formed, whereby at the same time an improvement the sealing performance when sealing in the gap between the spiral elements, a Lubrication and cooling of the sliding sections, which the working chamber between the limit both spiral elements, and a cooling of the gas during the compression is achieved in the working chambers.

Weiterhin soll eine Strömungsmaschine in Spiralbauweise geschaffen werden, die einen ölumlauf für die Rückführung des Schmieröls aus der Gegendruckkammer zum ölspeicher aufweist, um so eine im wesentlichen konstante Schmierölmenge in der Gegendruckkammer beizubehalten, damit eine ausreichende Schmierung und Kühlung der Gleitteile in der Gegendruckkammer erreicht wird.Furthermore, a flow machine is to be created in a spiral design that have an oil circulation for the return of the lubricating oil from the back pressure chamber to the oil reservoir, so as to have a substantially constant amount of lubricating oil in the Maintain back pressure chamber to ensure adequate lubrication and cooling of the sliding parts in the back pressure chamber is achieved.

Zu diesem Zweck wird eine Strömungsmaschine in Spiralbauweise verwendet, die ein stationäres Spiralelement, welches aus einer scheibenförmigen Stirnplatte und einer Spiralwand zusammengesetzt ist, die von einer Seite der Stirnplatte senkrecht absteht, wobei das stationäre Spiralelement und das Orbitalspiralelement so zusammengefügt sind, daß ihre Spiralwände ineinandergreifen, eine Einrichtung zur Herbeiführung einer Orbitalbewgung des Orbitalspiralelements bezogen auf das stationäre Spiralelement, ohne daß sich das Orbitalspiralelement um seine eigene Achse drehen kann, und eine Abgabe- und eine Ansaugöffnung aufweist, die in dem Mittelabschnitt und im Umfangsabschnitt der Stirnplatte des stationären Spiralelements ausgebildet sind, so daß zwischen den Spiralwänden der beiden Spiralelemente geformte Kompressionskammern fortlaufend zur Mitte bewegt werden, während ihre Volumina abnehmen, wodurch durch die Ansaugöffnung angesaugtes Gas komprimiert und durch die Abgabeöffnung abgeführt wird.For this purpose, a flow machine with a spiral design is used, which is a stationary spiral element, which consists of a disc-shaped face plate and is composed of a spiral wall perpendicular from one side of the face plate protrudes, the stationary scroll member and the orbital scroll member so assembled are that their spiral walls interlock, a means of inducing an orbital movement of the orbital spiral element in relation to the stationary spiral element, without the orbital spiral element being able to rotate about its own axis, and one Has discharge and a suction opening in the central portion and in the peripheral portion the face plate of the stationary scroll member are formed so that between the spiral walls of the two spiral elements formed compression chambers continuously are moved to the center while their volumes decrease, thereby passing through the suction port sucked gas is compressed and discharged through the discharge opening.

Bei einer solchen Strömungsmaschine in Spiralbauweise wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine Gegendruckkammer, die hinter der Stirnplatte des Orbitalspiralelements ausgebildet ist, und einen Schmierölumlauf gelöst, der von einem Schmierölkanal zu Zuführung von Schmieröl aus einem ölspeicher zur Gegendruckkammer über eine Verengungseinrichtung, von einem ölkanal, der von der Gegendruckkammer zu zwischen den beiden Spiralelementen gebildeten Arbei ts kammern über wenigstens eine feine Durchgangsbohrung führt, die sich durch die Stärke der Stirnplatte des Orbitalspiralelements in der Nähe der Innenseite des Spiralwandabschnitts innerhalb des Bereichs von 1/2 in Größen des Spiralwandwindungszahlverhältnisses erstreckt, worunter das Verhältnis der Anzahl von Windungen gerechnet von dem äußeren Spiralwandumfangsende der Spiralwand des Orbitalspiralelements bezogen auf die Gesamtzahl von Windungen der gleichen Spiralwand zu verstehen ist, und von einem ölkanal zur Rückführung des Schmieröls zum blspeicher aus einem blseparator gebildet wird, in welchem das Schmieröl von dem Gas separiert wird.In such a flow machine in a spiral design, the Invention underlying task by a counter pressure chamber behind the face plate of the orbital scroll member is formed, and a lubricating oil circulation released, the from a lubricating oil channel to supplying lubricating oil from an oil reservoir to the counter-pressure chamber via a constriction device, from an oil channel, from the counterpressure chamber to working chambers formed between the two spiral elements at least a fine through-hole leads through the thickness of the faceplate of the Orbital scroll member near the inside of the scroll wall portion within of the range from 1/2 in sizes of the Spiral wall turns ratio extends, including the ratio of the number of turns calculated from the outer Spiral wall circumferential end of the spiral wall of the orbital spiral element based on the total number of turns of the same spiral wall is to be understood, and of an oil channel to Return of the lubricating oil to the blister is formed from a blseparator, in which the lubricating oil is separated from the gas.

Die erfindungsgemäße Strömungsmaschine in Spiralbauweise hat so einen Schmierölumlauf, der im ölspeicher beginnt und dort endet und über die Verengungseinrichtung, die Gegendruckkammer, die feinen Durchgangsbohrungen, die Arbeitskammer, die Abführkammer und die ölsepariereinrichtung führt.The scroll machine according to the invention has such a Lubricating oil circulation, which begins and ends in the oil reservoir and via the constriction device, the counter-pressure chamber, the fine through-holes, the working chamber, the discharge chamber and the oil separation device leads.

Deshalb wird das in die Gegendruckkammer eingeführte Schmieröl in die Arbeitskammer, d.h. die Kompressionskammer während der Kompression oder die Kammer, die zur Kompressionskammer wird, durch die feinen Durchgangsbohrungen, die über der Stärke der Stirnplatte des Orbitalspiralelements ausgebildet sind, eingeführt und mit dem Kühlmittel in der Arbeitskammer gemischt. Dieses mit dem Kühlmittel gemischte Schmieröl spielt eine dreifache Rolle. Es sorgt für die Abdichtung des Spalts zwischen den Spiralwänden der beiden Spiralelemente, für die Schmierung und Kühlung der Gleitoberflächen an den Spiralwänden und den gegenüberliegenden Stirnplatten und für die Absorption der vom Kühlmittel bei der Kompression erzeugten Wärme.Therefore, the lubricating oil introduced into the back pressure chamber becomes in the working chamber, i.e. the compression chamber during compression or the Chamber that becomes the compression chamber through the fine through-holes that are formed above the thickness of the face plate of the orbital scroll member, inserted and mixed with the coolant in the working chamber. This with the coolant mixed lubricating oil plays a threefold role. It ensures the sealing of the Gap between the spiral walls of the two spiral elements, for lubrication and Cooling of the sliding surfaces on the spiral walls and the opposite end plates and for absorbing the heat generated by the refrigerant during compression.

Da das Schmieröl auf dem ölumlaufweg rezirkuliert, wird die Gegendruckkammer bzw. die Rückdruckkammer stabil mit Schmieröl bei im wesentlichen konstantem Mengenstrom versorgt. Dadurch sind die Probleme, wie sie bei den herkömmlichen Maschinen unvermeidbar waren, nämlich die Zersetzung des Schmieröls aufgrund des Fehlens von öl oder eines Temperaturanstiegs, beseitigt. Die Gleitteile in der Gegendruckkammer, beispielsweise der Oldham-Mechanismus, werden zufriedenstellend gekühlt und geschmiert.Since the lubricating oil is recirculated in the oil circulation path, the back pressure chamber becomes or the back pressure chamber is stable with lubricating oil at an essentially constant flow rate provided. As a result, the problems that are inevitable with conventional machines namely, the decomposition of the lubricating oil due to the lack of oil or one Temperature rise, eliminated. The sliding parts in the Back pressure chamber, for example the Oldham mechanism, are cooled and lubricated satisfactorily.

Die in der Stirnplatte des Orbitalspiralelements ausgebildeten feinen Bohrungen haben die Funktion, Schmiermittel von der Gegendruckkammer in die Arbeitskammer zu führen.The fine ones formed in the face plate of the orbital spiral element The function of holes is to transport lubricant from the counter-pressure chamber into the working chamber respectively.

Die feinen Durchgangsbohrungen bilden somit ölinjektoren, durch die Schmieröl in das Gas während der Kompression oder in das Gas, das der Kompression unterliegt, einspritzen.The fine through holes thus form oil injectors through which Lubricating oil into the gas during compression or into the gas undergoing compression subject to inject.

Die feinen Durchgangsbohrungen sind jeweils in einem Abschnitt der Stirnplatte in der Nähe der Innenseite der Spiralwand in einem Bereich ausgebildet, der sich auf 1/2 vom äußeren Umfangsende der Spiralwand befindet, und zwar gerechnet in Ausdrücken des Spiralwandwindungszahlverhältnisses, worunter das Verhältnis der Anzahl von Windungen der Spiralwand bezogen auf die Gesamtzahl ihrer Windungen zu verstehen ist. Dieser Bereich ist der Bereich, in welchem die Arbeitskammer gerade mit ihrer Kompressionsarbeit beginnt, jedoch noch nicht die mittlere Kompression erreicht hat, d.h. es handelt sich um den Bereich, in welchem der Druck des in der Arbeitskammer eingeschlossenen Gases noch vergleichsweise niedrig ist.The fine through holes are each in a section of the End plate formed near the inside of the spiral wall in an area which is located on 1/2 of the outer peripheral end of the spiral wall, calculated in terms of the spiral wall turns ratio, including the ratio of the Number of turns of the spiral wall based on the total number of turns understand is. This area is the area in which the working chamber is currently begins its compression work, but not the middle compression yet has reached, i.e. it is the area in which the pressure of the in the Working chamber enclosed gas is still comparatively low.

Bei der er findungs gemäßen Strömungsmaschine in Spiralbauweise wird der Druck in der Gegendruckkammer durch den Druck des Schmieröls, das über die Verengungseinrichtung zugeführt wird, und den Druck des Gases ufrechterhalten, welches das Schmieröl enthält. Das Schmieröl strömt von der Gegendruckkammer in die Arbeitskammer, in die die feinen Durchgangsbohrungen münden, wenn der Druck in dieser Arbeitskammer noch niedriger als der Druck in der Gegendruckkammer ist.In the case of the flow machine according to the invention in a spiral design the pressure in the back pressure chamber due to the pressure of the lubricating oil that flows over the constriction device is supplied, and the pressure of the gas containing the lubricating oil is maintained. The lubricating oil flows from the back pressure chamber into the working chamber, in which the fine Through holes open when the pressure in this working chamber is even lower than the pressure in the back pressure chamber.

Obwohl die erwähnte JP-OS 148994/1980 einen Stand der Technik zeigt, bei welchem Gas mit einem Zwischendruck in die Gegendruckkammer durch kleine Durchgangsöffnungen eingeführt wird, die in der Stirnplatte des Orbitalspiralelements ausgebildet sind, haben diese Durchgangsbohrungen jedoch nicht die Funktion, öl aus der Gegendruckkammer in die Arbeitskammer einzuführen, da sie in der Nähe der Mitte der Stirnplatte positioniert sind, d.h. in unmittelbarer Nähe der Abführöffnung. Bei diesem Stand der Technik haben die kleinen Durchgangsbohrungen lediglich die Funktion, Gas mit Zwischendruck zur Gegendruckkammer zuzuführen.Although the aforementioned JP-OS 148994/1980 shows a prior art, at which gas with an intermediate pressure in the Back pressure chamber is inserted through small through holes in the faceplate of the orbital scroll element are formed, these through holes do not have the function of oil from the back pressure chamber into the working chamber, as they are close to the Are positioned in the middle of the faceplate, i.e. in the immediate vicinity of the discharge opening. In this prior art, the small through bores only have the Function of supplying gas with intermediate pressure to the counter-pressure chamber.

Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 im Axialschnitt eine Strömungsmaschine in Spiralbauweise, Fig. 2 eine Draufsicht auf das Orbitalspiralelement der Maschine, Fig. 3 im Schnitt eine Einzelheit der Strömungsmaschine, Fig. 4 im Schnitt IV-IV von Fig. 1 das stationäre Spiralelement und das Orbitalspiralelement im Eingrif, mit der Position der feinen Durchgangsbohrungen, Fig. 5 in einer Schnittansicht wie Fig. 4 die feinen Durchgangsbohrungen in einer anderen Positionierung, Fig. 6 in einem Schnitt wie Fiq. 4 die feinen Durchqangsbohrungen in einer dritten Position, Fig. 7 in einem Schnitt wie Fig. 4 die feinen Durchgangsbohrungen in einer vierten Position, Fig. 8 in einem Schnitt wie Fig. 4 die Durchgangsbohrungen in einer fünften Position, und Fig. 9 im Axialschnitt eine als Luftkompressor verwendete Strömungsmaschine in Spiralbauweise.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with the aid of the drawings explained. It shows: FIG. 1 in axial section a flow machine in a spiral design, Fig. 2 is a plan view of the orbital spiral element of the machine, Fig. 3 in section a detail of the turbomachine, Fig. 4 in section IV-IV of Fig. 1 the stationary Spiral element and the orbital spiral element in engagement, with the position of the fine Through bores, FIG. 5 shows the fine through bores in a sectional view like FIG. 4 in a different position, FIG. 6 in a section like FIG. 4 the fine through holes in a third position, FIG. 7 shows the fine through-bores in a section like FIG. 4 in a fourth position, FIG. 8 in a section like FIG. 4 the through bores in a fifth position, and FIG. 9 shows, in axial section, one used as an air compressor Fluid flow machine in spiral design.

Die in Fig. 1 bis 4 gezeigte Strömungsmaschine in Spiralbauweise dient als Kühlmittelkompressor.The flow machine shown in Fig. 1 to 4 is used in a spiral design as a coolant compressor.

Der Kompressor in Spiralbauweise hat einen geschlossenen Behälter 11 für die Aufnahme einer Kompressoreinheit 12 und einer Elektromotoreinheit 13. Der geschlossene Behälter 11 setzt sich aus einem oberen Deckel 11a, einem zylindrischen Abschnitt 11b und einem unteren Deckel 11c zusammen. Die Kompressoreinheit 12 hat ein ortsfestes Spiralelement 15 und ein Orbitalspiralelement 16, die miteinander kämmen bzw.The scroll compressor has a closed container 11 for receiving a compressor unit 12 and an electric motor unit 13. The closed container 11 is composed of an upper lid 11a, a cylindrical one Section 11b and a lower cover 11c together. The compressor unit 12 has a stationary scroll element 15 and an orbital scroll element 16 which are connected to one another comb or

ineinandergreifen und zwischen sich geschlossene Räume begrenzen, welche Kompressionskammern 19 bilden. Das stationäre Spiralelement 15 sezt sich aus einer scheibenförmigen Stirnplatte 15a und einer Spiral- bzw. Hüllwand 15b zusammen, die längs einer Evolventenkurve oder einer einer Evolventenkurve ähnlichen Kurve ausgebildet ist und von der Stirnplatte 15a absteht. Im Mittelabschnitt der Stirnplatte 15a ist eine Abführöffnung 20, im Umfangsabschnitt der Stirnplatte 15a eine Ansaugöffnung 17 ausgebildet.interlock and delimit closed spaces between them, which compression chambers 19 form. The stationary spiral element 15 will settle composed of a disc-shaped end plate 15a and a spiral or envelope wall 15b, those along an involute curve or a curve similar to an involute curve is formed and protrudes from the end plate 15a. In the middle section of the faceplate 15a is a discharge opening 20, in the peripheral section of the end plate 15a a suction opening 17 trained.

Das Orbitalspiralelement 16 setzt sich aus einer scheibenförmigen Stirnplatte 16a, einer Spiralwand 16b, deren Form der der Spiralwand des stationären Spiralelenpents entspricht und die senkrecht von der Stirnplatte 16a absteht, sowie aus einer Nabe 16b zusammen, die auf der der Spiralwand 16b gegenüberliegenden Seite der Stirnplatte 16a ausgebildet ist.The orbital spiral element 16 is composed of a disk-shaped End plate 16a, a spiral wall 16b, the shape of which is that of the spiral wall of the stationary Spiralelenpents corresponds and which protrudes perpendicularly from the end plate 16a, as well composed of a hub 16b on the side opposite the spiral wall 16b the end plate 16a is formed.

In die in der Nabe 16c ausgebildete Bohrung ist ein Lager 16d eingepaßt. Ein Rahmen 21 hat in seinem Mittelabschnitt einen Lagerabschnitt 21a, der Lager 22 und 23 trägt, die eine Kurbelwelle 14 lagern. Ein an einem Ende der Kurbelwelle 14 ausgebildeter Kurbelzapfen 14a wird von dem Lager 16b in der Nabe 16c für die Orbitalbewegung aufgenommen.A bearing 16d is fitted in the bore formed in the hub 16c. A frame 21 has a bearing section 21a, the bearings, in its central section 22 and 23 which support a crankshaft 14. One at one end of the crankshaft 14 formed crank pin 14a is from the bearing 16b in the hub 16c for the Orbital movement recorded.

Das stationäre Spiralelement 15 ist an dem Rahmen 21 über eine Vielzahl nicht gezeigte Bolzen festgelegt. Das Orbitalspiralelement 16 wird am Rahmen 21 mit Hilfe eines Oldham-Mechanismus 24 gehalten, der von einem Oldham-Ring und einem Oldham-Keil gebildet, so daß das Orbitalspiralelement 16 eine Orbitalbewegung ausführen kann, ohne sich um seine eigene Achse zu drehen.The stationary scroll member 15 is attached to the frame 21 through a plurality bolts not shown set. That Orbital spiral element 16 is held on the frame 21 by means of an Oldham mechanism 24, which is supported by an Oldham ring and an Oldham wedge so that the orbital scroll member 16 orbital motion can perform without rotating on its own axis.

Die Kurbelwelle ist in einem Stück mit der Motorwelle ausgebildet, die an ihrem unteren Ende mit der Elektromotoreinheit 13 verbunden ist.The crankshaft is formed in one piece with the engine shaft, which is connected at its lower end to the electric motor unit 13.

Durch die Wand des geschlossenen Behälters 11 erstreckt sich ein Ansaugrohr 27, welches mit der Ansaugöffnung 17 des stationären Spiralelements 15 verbunden ist. Über einen Kanal 28 ist eine Abführkammer 25, in die die Abführöffnung 20 mündet, mit einer Elektromotorkammer 26 im unteren Abschnitt des Behälters und weiter mit einem Abführrohr 29 verbunden, welches sich durch die Wand des geschlossenen Behälters 11 erstreckt.A suction pipe extends through the wall of the closed container 11 27, which is connected to the suction port 17 of the stationary scroll member 15 is. Via a channel 28 is a discharge chamber 25 into which the discharge opening 20 opens, with an electric motor chamber 26 in the lower portion of the container and further with connected to a discharge pipe 29, which extends through the wall of the closed container 11 extends.

Wenn im Betrieb die Kurbelwelle 14 durch den direkt damit verbundenen Elektromotor 13 in Drehung versetzt wird, läuft der exzentrische Kurbelzapfen 14 in dem Lager 16d in der Nabe 16c derart um, daß das Orbitalspiralelement 16 eine Orbitalbewegung bezogen auf das stationäre Spiralelement 15 ausführt. Als Folge dieser Orbitalbewegung verringert die Kompressionskammer 19 ihr Volumen fortlaufend, wodurch darin eingeschlossenes Gas komprimiert wird. Das Gas strömt aus dem Ansaugrohr 27 in die Ansaugkammer 18 über die Saugöffnung 17 und wird nach der Kompression in der Kompressionskammer 19 zur Abgabekammer 25 über die Abgabeöffnung 20 abgeführt.When in operation the crankshaft 14 through the directly connected therewith Electric motor 13 is set in rotation, the eccentric crank pin 14 runs in the bearing 16d in the hub 16c so that the orbital spiral element 16 is a Orbital movement based on the stationary spiral element 15 executes. As a result this orbital movement reduces the compression chamber 19 its volume continuously, thereby compressing gas trapped therein. The gas flows out of the suction pipe 27 into the suction chamber 18 via the suction opening 17 and is after compression discharged in the compression chamber 19 to the discharge chamber 25 via the discharge opening 20.

Hinter der Stirnplatte 16a des Orbitalspiralelements 16 ist eine Gegendruckkammer 30 ausgebildet. Die Gegendruckkammer 30 ist eine von der Ansaugkammer 18 auf der Niederdruckseite, der Abführkammer 25 und der Elektromotorkammer 26 getrennte unabhängige Kammer. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, erstreckt sich ein Paar von feinen Durchgangsbohrungen 31 und 32 durch die Dicke der Stirnplatte 16a hindurch, wodurch eine Verbindung zwischen der Gegendruckkammer 30 und der Kompressionskammer 19 während der Kompression oder mit dem Raum, der im folgenden als Arbeitskammer bezeichnet wird, längs der Spiralwand beim Ansaugschritt vor dem Einschließen des Gases hergestellt wird. Die eine feine Durchgangsbohrung 31, die radial auf der Innenseite der Spiralwand 16b angeordnet ist, ist in dem Abschnitt der Stirnplatte 16a innerhalb der Windung der Spiralwand 16b ausgebildet, die innerhalb des Bereichs von 1/2 vom Stirnwandende, dem äußeren Unfangsende 16b' der Spiralwand 16b, liegt, und zwar angegeben in Ausdrücken des Spiralwandwindungszahlverhältnisses, worunter das Verhältnis der Anzahl von Windungen gerechnet von dem Spiralwandende 16b' bezogen auf die Gesamtzahl der Windungen der Spiralwand 16b zu verstehen ist.Behind the face plate 16a of the orbital spiral element 16 is a back pressure chamber 30 trained. The back pressure chamber 30 is one of the suction chamber 18 on the Low pressure side, the discharge chamber 25 and the electric motor chamber 26 separate independent chambers. As shown in Fig. 2, a pair extend of fine through bores 31 and 32 through the thickness of the face plate 16a, whereby a connection between the back pressure chamber 30 and the compression chamber 19 during compression or with the space, hereinafter referred to as the working chamber along the spiral wall in the suction step prior to enclosing the Gas is produced. The one fine through hole 31, which is radially on the Inside the spiral wall 16b is arranged is in the portion of the end plate 16a formed within the turn of the spiral wall 16b, which is within the range from 1/2 of the end wall end, the outer circumferential end 16b 'of the spiral wall 16b, namely given in expressions of the spiral wall turns ratio, below which the ratio of the number of turns calculated from the spiral wall end 16b ' is to be understood as referring to the total number of turns of the spiral wall 16b.

Gewöhnlich beträgt die Gesamtzahl der Windungen der Spiralwand etwa 3,0 bei einem Kompressor in Spiralbauweise für die Kühleinrichtung. Deshalb befindet sich die Durchgangsbohrung 31 in dem Bereich von etwa 1,5 Windungen gerechnet von dem Spiralwandende 16b' der Spiralwand 16b. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Durchgangsbohrung 31 in der Position von etwa 0,9 Windungen gerechnet vom Spiralwandende 16b aus vorgesehen.Usually the total number of turns of the spiral wall is about 3.0 for a compressor with a spiral design for the cooling device. That is why it is located the through-hole 31 is calculated in the area of about 1.5 turns the spiral wall end 16b 'of the spiral wall 16b. In the embodiment shown is the through hole 31 in the position of about 0.9 turns calculated from the spiral wall end 16b provided.

Somit ist die Arbeitskammer, in welche die feine Durchgangsbohrung 31 mündet, eine Kompressionskammer 19 während der Kompression oder ein Raum vor dem Einschluß des Gases, der bei der weiteren Bewegung des Orbitalspiralelements eirre Kompressionskamrner bildet. Die andere feine Durchgangsbohrung 32 ist außerhalb des Abschnitts der Spiralwand symmetrisch zu der Durchgangsbohrung 31 so ausgebildet, daß die beiden feinen Durchgangs bohrungen 31 und 32 fast dem gleichen Gasdruck ausgesetzt sind. Wie insbesondere aus Fig. 4 zu ersehen ist, ist die feine Durchgangsbohrung 32 in einem Abschnitt in der Nähe der Außenseite der Orbitalspiralwand ausgebildet, die eine Kompressionskammer 19b symmetrisch zur Kompressionskammer 19a bildet, in die die Durchgangsbohrung 31 mündet, und zwar im wesentlichen symmetrisch zur feinen Durchgangsbohrung 31.This is the working chamber into which the fine through hole 31 opens, a compression chamber 19 during compression or a space before the entrapment of the gas as the orbital scroll element continues to move Forms a crazy compression chamber. The other fine through hole 32 is outside of the portion of the spiral wall symmetrical to the through hole 31 is formed so that that the two fine through-bores 31 and 32 are almost the same Are exposed to gas pressure. As can be seen in particular from Fig. 4, the fine Through hole 32 in a portion near the outside of the orbital spiral wall formed, the one compression chamber 19b symmetrical to the compression chamber 19a, into which the through hole 31 opens, and that is essentially symmetrical to the fine through hole 31.

In der Kurbelwelle 14 ist eine exzentrische vertikale Bohrung 33 ausgebildet. Diese durchgehende Bohrung 33 mündet in die Lager 22 und 23 über radiale Bohrungen 34 und 35.An eccentric vertical bore 33 is formed in the crankshaft 14. This through bore 33 opens into the bearings 22 and 23 via radial bores 34 and 35.

Wie im einzelnen in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, ist die Stirnplatte 16a des Orbitalspiralelements 16 mit radialen Schmierölkanälen 36 (36a, 36b, 36c, 36d) und mit Schmierölöffnungen 37 (37a, 37b, 37c, 37d) versehen.As shown in detail in Figures 2 and 3, the faceplate is 16a of the orbital spiral element 16 with radial lubricating oil channels 36 (36a, 36b, 36c, 36d) and provided with lubricating oil openings 37 (37a, 37b, 37c, 37d).

Im folgenden wird der Umlauf des Kühlmittelgases und des Schmieröls erläutert. Das von dem Ansaugrohr 27 kommende Kühlmittelgas.wird in die Kompressionskammer 19 eingeführt, die zwischen den beiden Spiralelementen 15 und 16 gebildet wird. Das Einführen erfolgt über die Ansaugöffnung 17, die in dem statonären Spiralelement 15 ausgebildet ist, und über die Ansaugkammer 18. Das Kühlmittelgas wird fortlaufend komprimiert, wodurch sein Druck und seine Temperatur ansteigen, wenn sich die Kompressionskammer 19 zur Mitte der Spiralelemente bewegt. Danach strömt das Kühlmittel durch die Abführöffnung 20 in die Abgabekammer 25, dieimoberen Abschnitt des geschlossenen Behälters 11 ausgebildet ist, und wird weiter über den Kanal 28 in die Elektromotorkammer 26 eingeführt. Der Kanal 28 bildet eine Verbindung zwischen der Abgabekammer 25 und der Elektromotorkammer 26.The following is the circulation of the refrigerant gas and the lubricating oil explained. The refrigerant gas coming from the suction pipe 27 enters the compression chamber 19 introduced, which is formed between the two spiral elements 15 and 16. It is introduced through the suction opening 17 in the static spiral element 15 is formed, and through the suction chamber 18. The refrigerant gas becomes continuous compresses, causing its pressure and temperature to rise as the compression chamber moves 19 moved to the center of the spiral elements. The coolant then flows through the discharge opening 20 into the dispensing chamber 25 located in the upper portion of the closed container 11 is formed, and is further via the channel 28 into the electric motor chamber 26 introduced. The channel 28 forms a connection between the dispensing chamber 25 and the electric motor chamber 26.

Das in die Elektromotorkammer 26 eingeführte Külmittelgas wird durch das Abgaberohr 29, nachdem es den Elektromotor gekühlt hat, zur Außenseite des Kompressors abgeführt. Das Schmieröl 39 am Boden des Behälters steigt in der exzentrischen vertikalen Bohrung 33 in der Kurbelwelle 14 aufgrund der Druckdifferenz zwischen den hohen Abgabedruck, der am Boden des geschlossenen Behälters wirkt, und dem Zwischendruck, der in der Gegendruckkammer 30 wirkt, nach oben und wird durch die radialen Bohrungen 34 und 35 zu den jeweiligen Lagern 22 und 23 sowie zu dem Orbitallager 16d geführt, wodurch diese Lager geschmiert werden. In einen Raum 40, der zwischen der oberen Stirnfläche des exzentrischen Kurbelzapfens 14a und dem Boden der Bohrung in der Nabe 16c begrenzt ist, wird Schmieröl eingeführt und einem Druck ausgesetzt, der nahezu gleich dem Abführdruck ist. Das Schmieröl wird dann in eine Ölnut 38, die in dem äußeren Umfangsabschnitt der Stirnplatte 15a des stationären Spiralelements ausgebildet ist, über einen radialen Schmierölkanal 36, beispielsweise einen Kanal 36a, und eine Schmierölöffnung 37, beispielsweise die öffnung 37a, die in der Stirnplatte 16a des Orbitalspiralelements 16 ausgebildet ist, eingeführt.The refrigerant gas introduced into the electric motor chamber 26 is passed through the delivery tube 29 after it has the electric motor has cooled to Outside of the compressor discharged. The lubricating oil 39 at the bottom of the container rises in the eccentric vertical bore 33 in the crankshaft 14 due to the pressure difference between the high delivery pressure that acts at the bottom of the closed container, and the intermediate pressure acting in the back pressure chamber 30 up and becomes through the radial bores 34 and 35 to the respective bearings 22 and 23 as well led to the orbital bearing 16d, whereby these bearings are lubricated. In a Space 40 between the upper end face of the eccentric crank pin 14a and the bottom of the bore in the hub 16c is limited, lubricating oil is introduced and subjected to a pressure nearly equal to the discharge pressure. The lubricating oil is then in an oil groove 38 formed in the outer peripheral portion of the face plate 15a of the stationary scroll member is formed via a radial lubricating oil passage 36, for example a channel 36a, and a lubricating oil port 37, for example the opening 37a, which is formed in the face plate 16a of the orbital spiral element 16 is introduced.

Das Schmieröl wird dann aus der Ölnut 38 zur Gegendruckkammer 30 über einen Raum 30a zurückgeführt, der im Rahmen ausgebildet ist. Das Schmieröl wird nach dem Schmieren des Orbitallagers 16d ebenfalls zur Gegendruckkammer 30 über den Spalt zwischen dem Kurbelzapfen 14a und dem Lager 16d zurückgeführt. Dadurch wird das Schmieröl 39 vom Boden des geschlossenen Behälters in die Gegendruckkammer 30 über die Lager 22 und 16d und den äußeren Umfangsabschnitt 30a der Stirnplatte eingeführt. Der Mengenstrom des in die Gegendruckkammer 30 fließenden Schmieröls kann dadurch eingestellt werden, daß das Lagerspiel verändert wird, beispielsweise das Lagerspiel C1 zwischen dem Orbitallager 16d und dem exzentrischen Kurbelzapfen 14a, das Lagerspiel C2 zwischen dem Lager 22 und der Kurbelwelle 14, dem Durchmesser d1 des Schmierölkanals 36, dem Durchmesser d2 der Schmierölöffnungen 37 und das axiale Spiel C3 zwischen den äußeren Umfangsabschnitten der Stirnplatten. Auf diese Weise bilden diese Lager, der Kanal, die Bohrung und die äußeren Umfangsabschnitte der Stirnplatte zusammen eine Verengungseinrichtung zum Einstellen oder Regulieren des zugeführten Mengenstroms an Schmieröl in die Gegendruckkammer.The lubricating oil is then transferred from the oil groove 38 to the counter-pressure chamber 30 returned a space 30a formed in the frame. The lubricating oil will after lubricating the orbital bearing 16d also to the counter-pressure chamber 30 returned the gap between the crank pin 14a and the bearing 16d. Through this the lubricating oil 39 is from the bottom of the closed container into the back pressure chamber 30 via the bearings 22 and 16d and the outer peripheral portion 30a of the end plate introduced. The mass flow rate of the lubricating oil flowing into the back pressure chamber 30 can be adjusted by changing the bearing play, for example the bearing clearance C1 between the orbital bearing 16d and the eccentric crank pin 14a, the bearing play C2 between the bearing 22 and the crankshaft 14, the diameter d1 of the lubricating oil channel 36, the diameter d2 of the lubricating oil openings 37 and the axial play C3 between the outer peripheral portions of the end plates. In this way, these form bearings, the channel, the bore and the outer peripheral sections the front plate together a constriction device for setting or regulating of the supplied volume flow of lubricating oil into the back pressure chamber.

Dabei ist es möglich, den in die Gegendruckkammer zugeführten Mengenstrom an Schmieröl in geeigneter Weise einzustellen und zu regulieren, und zwar durch geeignete Wahl der Faktoren der Verengungseinrichtung, d.h. der Lagerspiele cl, C2, C3, der Durchmesser d1, d2 und des Kanals und der Öffnungen. Die Lagerspiele c1 und c2 sind vorzugsweise so gewählt, daß sie folgender Bedingung genügen: c/D S 0,7 X 1,0 x wobei C das radiale Lagerspiel c1 bzw. c2 und D der Wellendurchmesser sind. Die genannten Spiele übernehmen die Funktion als Teile des Verengungsmechanismus insbesondere dann, wenn das axiale Gleitspiel c3 zwischen den Umfangsabschnitten der beiden Spiralelemente auf ein Minimum reduziert ist, d.h. 20 ijm gleich ist oder nicht größer als dieser Wert ist.It is possible to control the flow rate fed into the counterpressure chamber to adjust and regulate the lubricating oil in a suitable manner, namely by suitable choice of the factors of the constriction device, i.e. the bearing clearances cl, C2, C3, the diameter d1, d2 and the channel and the openings. The camp games c1 and c2 are preferably chosen so that they satisfy the following condition: c / D S 0.7 X 1.0 x where C is the radial bearing clearance c1 or c2 and D is the shaft diameter are. The mentioned games take on the function as parts of the constriction mechanism especially when the axial sliding play c3 between the circumferential sections of the two spiral elements is reduced to a minimum, i.e. 20 ijm is equal or is not greater than this value.

Das in die Gegendruckkammer 30 eingeführte Schmieröl schmiert die Mechanismen, beispielsweise den Oldham-Mechanismus 24.The lubricating oil introduced into the back pressure chamber 30 lubricates the Mechanisms such as the Oldham Mechanism 24.

Das in dem Schmieröl gelöste Kühlmittel strömt in die Gegendruckkammer 30. Wenn das Schmieröl über die Verengungseinrichtung in die Gegendruckkammer 30 freigegeben wird, die ein großes Volumen hat, verdampft Kühlmittel und wird in der Gegendruckkammer zusammen mit dem Schmieröl gespeichert, so daß der Druck in der Gegendruckkammer 30 steigt. Die Gegendruckkammer 30 steht über die feinen Durchgangsbohrungen 31 und 32 mit den Arbeitskammern in Verbindung, in welche diese Bohrungen münden, d.h. in die Kompressionskammer und in einen weiteren Raum längs der Spiralwand, der dabei ist, eine Kompressionskammer zu bilden. Der Druck in der Gegendruckkammer 30 wird auf einem Zwischenwert zwischen dem Abgabedruck und dem Ansaugdruck aufrechterhalten, und zwar aufgrund der Wirkung der stromauf liegenden Verengungseinrichtung, die von den Lagerspielen usw. gebildet wird, und aufgrund des Effekts der stromab liegenden Verengung, die von den feinen Durchgangsbohrungen 31 und 32 gebildet wird. Wenn also der Druck in der Gegendruckkammer 30 aufgrund der Speicherung von Kühlmittel und Schmieröl auf einen Wert ansteigt, der höher ist als die Drucke in den Arbeitskammern, in welche die feinen Durchgangsbohrungen 31 und 32 münden, strömen das Schmieröl und das Kühlmittelgas von der Gegendruckkammer 30 über diese feinen Durchgangsbohrungen 31, 32 in diese Kammern.The coolant dissolved in the lubricating oil flows into the back pressure chamber 30. When the lubricating oil via the constriction device into the back pressure chamber 30 is released, which has a large volume, refrigerant evaporates and becomes in the Back pressure chamber is stored together with the lubricating oil, so that the pressure in the Back pressure chamber 30 rises. The counter-pressure chamber 30 stands over the fine through-bores 31 and 32 in connection with the working chambers into which these bores open, i.e. into the compression chamber and into another space along the spiral wall, which is about to form a compression chamber. The pressure in the Back pressure chamber 30 is maintained at an intermediate value between the discharge pressure and the suction pressure, due to the action of the upstream constriction device, the formed by the bearing clearances, etc., and due to the effect of the downstream Constriction formed by the fine through-bores 31 and 32. if so the pressure in the back pressure chamber 30 due to the storage of coolant and lubricating oil increases to a value which is higher than the pressures in the working chambers, The lubricating oil flows into which the fine through bores 31 and 32 open and the refrigerant gas from the back pressure chamber 30 through these fine through holes 31, 32 in these chambers.

Das in die Arbeitskammern eingeführte Schmieröl wird mit dem gerade in der Kompressionskammer komprimierten Kühlmittelgas oder dem Kühlmittelgas, welches angesaugt und eingeschlossen wird, gemischt. Das mit dem Kühlmittel gemischte Schmieröl bildet eine wirksame Dichtung im Spalt zwischen den Spiralwänden sowie eine Schmierung zwischen den axialen Stirnflächen der Spiralwände und der gegenüberliegenden Stirnplatten und dient zur Kühlung dieser Teile.The lubricating oil introduced into the working chambers becomes straight with the refrigerant gas compressed in the compression chamber or the refrigerant gas, which sucked in and trapped, mixed. The lubricating oil mixed with the coolant forms an effective seal in the gap between the spiral walls and provides lubrication between the axial end faces of the spiral walls and the opposite end plates and is used to cool these parts.

Das Schmieröl wirkt auch als Kühlmedium, welches die Wärme absorbiert, die von dem in Kompression befindlichen Kühlmittel erzeugt wird.The lubricating oil also acts as a cooling medium, which absorbs the heat, generated by the refrigerant in compression.

Der in der Gegendruckkammer aufrechterhaltene Zwischendruck erzeugt eine Kraft, die das Orbitalspiralelement 16 wirksam gegen das stationäre Spiralelement drückt, wodurch eine ausreichende Abdichtung in den axialen Spalten zwischen den: axialen Stirnflächen der Spiralwände und den gegenüberliegenden Stirnplatten gewährleistet ist.The intermediate pressure maintained in the back pressure chamber is generated a force that the orbital scroll element 16 is effective against the stationary scroll element pushes, creating a sufficient seal in the axial gaps between the: axial end faces of the spiral walls and the opposite end plates guaranteed is.

Das in die als Kompressionskammer dienende Arbeitskammer eingeführte Schmieröl wird zusammen mit dem Kühlmittelgas zur Elektromotorkammer 26 über den Kanal 28 weitergeführt.The one introduced into the working chamber serving as a compression chamber Lubricating oil is used along with the refrigerant gas to the electric motor chamber 26 continued via channel 28.

Die Strömungsgeschwindigkeit des in die Elektromotorkammer 26 eingeführten Schmieröls wird drastisch reduziert, weil die Kammer 26 einen großen Innenraum hat, so daß das Schmieröl unter dem Einfluß der Schwerkraft natürlich tropft, wodurch es am Boden des geschlossenen Behälters gesammelt wird. Das Schmieröl wird von dem Xühlmittelgas während des Strömens in die Elektromotorkammer 26 getrennt.The flow rate of the introduced into the electric motor chamber 26 Lubricating oil is drastically reduced because the chamber 26 has a large internal space, so that the lubricating oil naturally drips under the influence of gravity, whereby it is collected at the bottom of the closed container. The lubricating oil is from that Refrigerant gas separated while flowing into the electric motor chamber 26.

Das abgetrennte Schmieröl wird in dem ölspeicher gesammelt, der im Bodenabschnitt des geschlossenen Behälters ausgebildet ist.The separated lubricating oil is collected in the oil reservoir, which is located in the Bottom portion of the closed container is formed.

Das in dem vom Boden des geschlossenen Behälters gebildeten Ölspeicher gesammelte Schmieröl steigt dann in der exzentrischen vertikalen Bohrung 33, die in der Kurbelwelle 14 ausgebildet ist, nach oben und wird in die Gegendruckkammer 30 auf dem erläuterten Weg eingeführt. Somit wird der Gegendruckkammer 30 kontinuierlich Schmieröl vom Ölspeicher im Boden des Behälters mit konstantem Mengenstrom zugeführt, so daß eine im wesentlichen konstante Menge an Schmieröl immer in der Gegendruckkammer 30 gehalten wird. Demzufolge tritt ein Fehlen oder ein Zersetzen des Schmieröls wie beim Stand der Technik nicht auf, wodurch eine ausreichende Kühlung und Schmierung der Gleitteile in der Gegendurckkammer, beispielsweise der Teile des Oldham-Mechanismus 24, gewährleistet ist.That in the oil reservoir formed by the bottom of the closed container collected lubricating oil then rises in the eccentric vertical bore 33, the is formed in the crankshaft 14, upwards and into the back pressure chamber 30 introduced in the way explained. Thus, the back pressure chamber 30 becomes continuous Lubricating oil is supplied from the oil reservoir in the bottom of the container with a constant flow rate, so that a substantially constant amount of lubricating oil is always in the back pressure chamber 30 is held. As a result, there occurs a lack of or a decomposition of the lubricating oil as in the prior art, does not occur, which ensures adequate cooling and lubrication the sliding parts in the counterpressure chamber, for example the parts of the Oldham mechanism 24, is guaranteed.

Der Schmierölumlauf beginnt und endet in dem Ölspeicher 39 und läuft über die exzentrische vertikale Bohrung 33, die Verengungseinrichtung c1, c2, die Gegendruckkammer 30, die feinen Durchgangsbohrungen 31, 32, die Arbeitskammern, die Abführkammer und die Öltrenneinrichtung, nämlich die Elektromotorkammer 26.The lubricating oil circulation begins and ends in the oil reservoir 39 and runs via the eccentric vertical bore 33, the constriction device c1, c2, the Counter-pressure chamber 30, the fine through-bores 31, 32, the working chambers, the discharge chamber and the oil separation device, namely the electric motor chamber 26.

In Fig. 5 sind weitere Ausführungsbeispiele der Positionen der feinen Durchgangsbohrungen gezeigt, die in der Stirnplatte des Orbitalspiralelements ausgebildet sind. Die an der Innenseite der Spiralwand 16b des Orbitalspiralelements 16 angeordnete Durchgangsbohrung 41 ist an einer Position von etwa 1,2 Windungen der Spiralwand ausgebildet, gerechnet von dem Spiralwandende, nämlich dem äußeren Umfangsende 16b' der Spiralwand 16 zum Anfangspunkt der gleichen Spirale hin. Die andere feine Durchgangsbohrung 42 wird in einem Abschnitt der Stirnplatte ausgebildet, die sich nahe an der Außenseite des Abschnittes der Spiralwand 16b befindet, der im wesentlichen symmetrisch zur erstgenannten feinen Durchgangsbohrung 41 ist. Somit sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Stellungen der feinen Durchgangsbohrungen 41 und 42 zum Anfangspunkt der Spirale 16b ausgehend von den Positionen der Durchgangs bohrungen 31 und 32 des ersten Beispiels von Fig. 4 versetzt. Bei der vorliegenden Ausführungsform stehen die Durchgangsbohrungen 41 und 42 mit den Arbeitskammern nach dem Einschluß des Gases in Verbindung, d.h. mit den Kammern während der Kompression.In Fig. 5 are further embodiments of the positions the fine through holes shown in the face plate of the orbital scroll element are trained. The one on the inside of the spiral wall 16b of the orbital spiral element 16 arranged through hole 41 is at a position of about 1.2 turns formed the spiral wall, counted from the spiral wall end, namely the outer Peripheral end 16b 'of the spiral wall 16 towards the starting point of the same spiral. the another fine through hole 42 is formed in a portion of the face plate, which is close to the outside of the portion of the spiral wall 16b which is essentially symmetrical to the first-mentioned fine through-hole 41. Consequently are the positions of the fine through holes in this embodiment 41 and 42 to the starting point of the spiral 16b based on the positions of the passage Bores 31 and 32 of the first example of FIG. 4 offset. With the present Embodiment are the through bores 41 and 42 with the working chambers in communication after the entrapment of the gas, i.e. with the chambers during compression.

Die feinen Durchgangsbohrungen ergeben jedoch den gleichen Effekt wie beim ersten Beispiel, d.h. sie sorgen für die Zufuhr von Schmieröl aus der Gegendruckkammer in die Kompressionskammer.However, the fine through holes produce the same effect as in the first example, i.e. they ensure the supply of lubricating oil from the counter-pressure chamber into the compression chamber.

Bei dem in Fig. 6 gezeigten Beispiel ist eine feine Durchgangsbohrung 51, die an der Innenseite der Spiralwand 16b des Orbitalspiralelements 16 positioniert ist, an einer Stelle von etwa 0,13 Windungen angeordnet, gerechnet von dem Spiralwandende, nämlich dem äußeren Umfangsende 16b', während die andere feine Durchgangsbohrung 52 in einem Abschnitt in der Nähe der Außenseite des Abschnitts der Spiralwand 16b ausgebildet ist, der im wesentlichen symmetrisch zur ersten feinen Durchgangsbohrung 51 ist. Bei diesem Beispiel sind die feinen Durchgangsbohrungen zum Spiralwandende von den Stellungen der Durchgangsbohrungen 31 und 32 des ersten Beispiels von Fig. 4 aus versetzt.In the example shown in Fig. 6, there is a fine through hole 51 positioned on the inside of the spiral wall 16b of the orbital spiral element 16 is arranged at a point of about 0.13 turns, calculated from the spiral wall end, namely, the outer peripheral end 16b ', while the other fine through hole 52 in a portion near the outside of the portion of the spiral wall 16b is formed which is substantially symmetrical to the first fine through hole 51 is. In this example the fine through-holes are to the spiral wall end of the positions of the through holes 31 and 32 of the first Example of Fig. 4 offset.

Die feinen Durchgangsbohrungen 51 und 52 münden hauptsächlich während des Ansaugens in die Kammern, d.h. in die Kammern vor dem Einschluß des Gases, und stehen während der Kompression mit der Kammer kaum in Verbindung. Die feinen Durchgangsbohrungen 51 und 52 üben deshalb die gleiche Funktion wie die Durchgangs bohrungen des vorhergehenden Beispiels aus, d.h. sie sorgen für die Zuführung von Schmieröl zu den Arbeitskammern, die von den beiden Spiralelementen begrenzt werden.The fine through bores 51 and 52 open mainly during the suction into the chambers, i.e. into the chambers before the entrapment of the gas, and hardly communicate with the chamber during compression. The fine through holes 51 and 52 therefore exercise the same function as the through holes of the previous one Example, i.e. they ensure the supply of lubricating oil to the working chambers, which are limited by the two spiral elements.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 7 werden vier feine Durchgangsbohrungen verwendet. Dabei wird ein Paar von feinen Durchgangsbohrungen 61a, 61b in Abschnitten der Stirnplatte ausgebildet, die sich in der Nähe der Innenseite der Spiralwand 16b des Orbitalspiralelements an Stellen befinden, die etwa 0,7 Windungen und 0,8 Windungen betragen, und zwar gerechnet von dem Spiralwandende, nämlich dem äußeren Umfangsende 16b' der Spiralwand 16b, während das andere Paar, von feinen Durchgangsbohrungen 62a und 62b in Abschnitten ausgebildet ist, die sich in der Nähe der Außenseite der Abstände der Spiralwand 16b im wesentlichen symmetrisch zum ersten Paar von Bohrungen 61a und 61b befinden.In the embodiment of FIG. 7, there are four fine through-bores used. At this time, a pair of fine through-holes 61a, 61b are cut in sections of the face plate, which is located near the inside of the spiral wall 16b of the orbital scroll member are located at locations that are about 0.7 turns and 0.8 Turns, calculated from the spiral wall end, namely the outer one Peripheral end 16b 'of spiral wall 16b, while the other pair, of fine through bores 62a and 62b is formed in sections that are near the outside the spacing of the spiral wall 16b is substantially symmetrical to the first pair of Bores 61a and 61b are located.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 8 ist nur eine einzige feine Durchgangsbohrung 71 in einem Abschnitt der Stirnplatte ausgebildet, die sich in der Nähe der Innenseite der Spiralwand in einer Position von etwa 0,75 Windungen von dem Spiralende 16b' der Spiralwand 16b des Umlaufspiralelements 16 aus befindet. Die in Fig. 7 und 8 gezeigten Durchgangsbohrungen üben die gleiche Funktion wie die der vorstehenden Beispiele aus, nämlich sie sorgen für die Zuführung von Schmieröl aus der Gegendruckkammer in die Arbeitskammern.In the embodiment of Fig. 8, only one is fine Through hole 71 is formed in a portion of the faceplate that extends into close to the inside of the spiral wall at a position of about 0.75 turns from the spiral end 16b 'of the spiral wall 16b of the orbiting scroll member 16 is located. The through holes shown in Figs. 7 and 8 perform the same function as that of the preceding examples, namely they provide for the supply of lubricating oil from the back pressure chamber into the working chambers.

Die Anzahl der feinen Durchgangsbohrungen kann also nach Wunsch variiert werden, wobei ihre Positionen frei innerhalb des Bereichs von 1/2 gewählt werden können, bestimmt in Ausdrücken des Spiralwandwindungszahlverhältnisses, d.The number of fine through-holes can therefore be varied as desired their positions are freely selected within the range of 1/2 can, determined in terms of the spiral wall turns ratio, i.e.

h. der Anzahl von Windungen gerechnet von dem Spiralwandende bezogen auf die Gesamtzahl der Spiralwandwindungen.H. based on the number of turns calculated from the spiral wall end on the total number of spiral wall turns.

Wenn zwei feine Durchgangsbohrungen oder zwei Paare von Durchgangsbohrungen eingesetzt werden, wird eine bzw. eines in der Nähe der Innenseite der Spiralwand in diesem Bereich angeordnet, während der bzw. das andere in der Nähe der Außenseite der Spiralwand positioniert wird, also innerhalb dieses Bereichs im wesentlichen symmetrisch zu der bzw. dem ersten.When two fine through holes or two pairs of through holes are used, one near the inside of the spiral wall placed in this area while the other is near the outside the spiral wall is positioned, so within this range essentially symmetrical to the first.

Die in Fig. 9 gezeigte Strömungsmaschine in Spiralbauweise ist ein Luftkompressor mit Schmierung, der eine untere Spiralkomoressoreinheit 112 und einen oberen Elektromotorabschnitt 113 aufweist, die miteinander ein Stück bildend verbunden sind. Mit einer Abgabeöffnung 120 der Kompressoreinheit 112 ist ein Abgaberohr 202 verbunden, welches ein Rückschlagventil 201 aufweist. Das Abgaberohr 202 ist seinerseits mit einem Tank 203 verbunden, der sowohl als Ölseparator als auch als Luftspeicher dient. Der Tank 203 wird im folgenden als Ölseparator bezeichnet. Am Boden des Ölseparators 203 sind über Rohre 211, 212, 213, 214 und 215 ein Ölfilter/-trockner 204, ein ölkühler 205, ein Elektromagnetventil 206 und eine Verengungseinrichtung 207 in Reihe verbunden. Das andere Ende der Verengungseinrichtung 203 ist mit einem Ölkanal 130a verbunden, der zu einer Gegendruckkammer 130 des Kompressors führt. Ein von dem Rohr 214 abzweigendes Rohr 216 führt zu einem Ölkanal 217 über eine Verengungseinrichtung 208. Über ein druckreduzierendes Ventil 209 ist ein Luftgebläserohr 218 mit dem oberen Abschnitt des Ölseparators 203 verbunden. Der Luftkompressor in Spiralbauweise hat ein stationäres Spiral- element 115, das aus einer Stirnpaltte 115a und einer Spiralwand 115b zusammengesetzt ist, die senkrecht von einer Seite der Stirnplatte 1i5a absteht. Der Kompressor hat weiterhin ein Orbitalspiralelement 116, das aus einer Stirnplatte 116a und einer Spiralwand 116b besteht, die senkrecht von einer Seite der Stirnplatte 116a absteht.The scroll machine shown in Fig. 9 is a Air compressor with lubrication, which has a lower scroll compressor unit 112 and a has upper electric motor section 113, which are connected to each other in one piece are. With a discharge opening 120 of the compressor unit 112 is a discharge pipe 202 connected, which has a check valve 201. The delivery tube 202 is in turn connected to a tank 203, which serves as both an oil separator and an air reservoir serves. The tank 203 is hereinafter referred to as an oil separator. At the bottom of the oil separator 203 are an oil filter / dryer 204, an oil cooler, via pipes 211, 212, 213, 214 and 215 205, a solenoid valve 206 and a restriction device 207 connected in series. The other end of the constriction device 203 is connected to an oil channel 130a, which leads to a back pressure chamber 130 of the compressor. One branching off from the pipe 214 Pipe 216 leads to an oil channel 217 via a constriction device 208. Via a Pressure reducing valve 209 is an air blower pipe 218 with the upper portion of the oil separator 203 connected. The spiral air compressor has a stationary one spiral element 115, which consists of an end slit 115a and a spiral wall 115b is composed, which protrudes perpendicularly from one side of the end plate 1i5a. The compressor also has an orbital scroll element 116 consisting of an end plate 116a and a spiral wall 116b extending perpendicularly from one side of the faceplate 116a protrudes.

Die Spiralelemente 115 und 116 sind so zusammengefügt, daß ihre Spiralwände kämmend ineinandergreifen. Das Orbitalspiralelement 116 ist zwischen dem stationären Spiralelement 115 und dem Rahmen 121 angeordnet, während ein von einem Oldham-Keil und einem Oldham-Ring gebildeter Oldham-Mechanismus 124 zwischen dem Rahmen 121 und dem Orbitalspiralelement 116 als Einrichtung angeordnet ist, die verhindert, daß sich das Orbitalspiralelement um seine eigene Achse dreht.The spiral elements 115 and 116 are assembled so that their spiral walls intermeshing. The orbital scroll member 116 is between the stationary Spiral element 115 and the frame 121 arranged while one of an Oldham wedge and Oldham mechanism 124 formed by an Oldham ring between frame 121 and the orbital spiral element 116 is arranged as a device which prevents that the orbital spiral element rotates on its own axis.

Die Kompressoreinheit in Spiralbauweise mit dem beschriebenen Aufbau ist im unteren Abschnitt eines Gehäuses 111 so angeordnet, daß das stationäre Spiralelement 115 nach oben gerichtet ist. Von Lagern 122 und 123 am Rahmen 121 wird eine Kurbelwelle 114 getragen. Über den Lagern 122 und 123 ist eine in einem Deckel 101 angebrachte Öldichtung 102 angeordnet. Die Öldichtung 102 dient als Dichtung zur Aufrechterhaltung einer Druckdifferenz zwischen der Gegendruckkammer 130 und einer Kammer 103 unter dem Elektromotor. Am unteren Ende der Kurbelwelle 114 ist ein exzentrischer Kurbelzapfen 114a vorgesehen, der von einem unteren Lager 116d gehalten wird, das in eine Bohrung eingepaßt ist, die in einer Nabe 116c ausgebildet ist, welche von der Mitte der Oberseite des Orbitalspiralelements 116 vorsteht. Die Anordnung ist so getroffen, daß, wenn die Kurbelwelle 114 vom Elektromotor angetrieben wird, der exzentrische Kurbelzapfen 114a eine Drehung aufgrund seiner Exzentrizität ausführt, so daß das Orbitalspiralelement 116 eine Orbitalbewegung ausführt, ohne sich um seine eigene Achse zu drehen.The compressor unit in spiral design with the structure described is arranged in the lower portion of a housing 111 so that the stationary scroll member 115 is directed upwards. A crankshaft is formed from bearings 122 and 123 on the frame 121 114 worn. A cover 101 is attached above the bearings 122 and 123 Oil seal 102 arranged. The oil seal 102 serves as a seal for maintaining a pressure difference between the back pressure chamber 130 and a chamber 103 the electric motor. At the lower end of the crankshaft 114 is an eccentric crank pin 114a is provided which is held by a lower bearing 116d which is in a bore which is formed in a hub 116c extending from the center of the Top of the orbital scroll member 116 protrudes. The arrangement is made so that when the crankshaft 114 is driven by the electric motor, the eccentric Crank pin 114a rotates due to its eccentricity, so that the Orbital spiral element 116 performs an orbital movement without worrying about its own Axis to rotate.

Ein Saugfühler 104 ist ist mit einem Saugrohr 127 verbunden, welches zu der Saugöffnung 117 führt, die in dem stationären Spiralelement 115 ausgebildet ist, so daß Umgebungsluft in den Kompressor durch den Saugfilter 104, das Saugrohr 127 und die Saugöffnung 117 angesaugt wird. Ein Abgaberohr 202 ist mit einer Abgabeöffnung 120 verbunden, die in den Mittelabschnitt des stationären Spiralelements 115 mündet. Die Gegendruckkammer 130 wird von dem Rahmen 121 auf der Oberseite des Orbitalspiralelements 116 gebildet. Durch die Dicke der Stirnplatte 116a des Orbitalspiralelements erstrecken sich zwei feine Durchgangs bohrungen 131 und 132 hindurch, die so eine Verbindung zwischen der Gegendruckkammer 130 und den Arbeitskammern herstellen, die von den Spiralelementen 115 und 116 gebildet werden Die eine feine Durchgangsbohrung 131 ist in der Stirnplatte 116b an einer Stelle in der Nähe der Innenseite des Abschnitts der Spiralwand 116b in dem Bereich von 1/2 ausgebildet, gerechnet von dem Spiralwandende, dem äußeren Umfangsende, des Orbitalspiralelements 116b aus, und zwar in Beträgen des Spiralwandwindungszahlverhältnisses, mit dem das Verhältnis der Anzahl von Windungen gerechnet von dem Spiralwandende bezogen auf die Gesamtzahl von Windungen der Spiralwand zu verstehen ist. Da die Strömungsmaschine in Spiralbauweise, die als Luftkompressor verwendet wird, mit einem hohen Kompressionsverhältnis von 7 bis 8 arbeitet, liegt die Anzahl der Windungen der Spiralwand gewöhnlich zwischen 4 und 5. Der Bereich von 1/2 in Ausdrücken des Spiralwandwindungszahlverhältnisses, in welchem die feine Durchgangsbohrung 131 mündet, liegt deshalb vorzugsweise in dem Bereich von zwischen etwa 2 und 2,5 Windungen gerechnet vom Spiralwandende. Die andere feine Durchgangsbohrung 132 ist in einem Abschnitt der Stirnplatte in der Nähe der Außenseite der Spiralwand im wesentlichen symmetrisch zur ersten feinen Durchgangsbohrung 1 31 angeordnet, so daß die beiden feinen Durchgangsbohrungen fast gleichen Drucken ausgesetzt sind. Die feinen Durchgangsbohrungen 131 und 132 münden somit in die Arbeitskammer, die eine Kompressionskammer während der Kompression ist, oder in eine Kammer längs der Spiralwand, die dabei ist, eine Kompressionskammer zu bilden. Das heißt mit anderen Worten, daß die feinen Durchgangsbohrungen in die Räume münden, die eine Kompressionskammer werden, sowie in eine Kammer, die mit den Ansaugöffnungen in Verbindung stehen, wenn das Orbitalspiralelement die Orbitalbewegung ausführt.A suction sensor 104 is connected to a suction pipe 127, which leads to the suction port 117 formed in the stationary scroll member 115 is so that ambient air enters the compressor through the suction filter 104, the suction pipe 127 and the suction port 117 is sucked. A dispensing tube 202 is provided with a dispensing port 120 connected, which opens into the central portion of the stationary spiral element 115. The back pressure chamber 130 is supported by the frame 121 on top of the orbital scroll member 116 formed. Extend through the thickness of the face plate 116a of the orbital scroll member two fine through bores 131 and 132 through which such a connection between the back pressure chamber 130 and the working chambers produced by the Spiral elements 115 and 116 are formed. The one fine through hole 131 is in face plate 116b at a location near the inside of the section of the spiral wall 116b formed in the range of 1/2 calculated from the spiral wall end, the outer peripheral end, of the orbital scroll member 116b, in amounts of the spiral wall turns ratio, with which the ratio of the number of turns calculated from the spiral wall end based on the total number of turns of the spiral wall is to be understood. Since the flow machine is in a spiral design, which is used as an air compressor is used, works with a high compression ratio of 7 to 8 the number of turns of the spiral wall usually between 4 and 5. The range of 1/2 in terms of the spiral wall turns ratio in which the fine Through hole 131 opens, is therefore preferably in the range of between about 2 and 2.5 turns calculated from the spiral wall end. The other fine through hole 132 is in a portion of the faceplate near the outside of the scroll wall arranged essentially symmetrically to the first fine through hole 1 31, so that the two fine through holes almost same print are exposed. The fine through bores 131 and 132 thus open into the Working chamber, which is a compression chamber during compression, or in a chamber along the scroll wall which is about to form a compression chamber. In other words, that means that the fine through-holes open into the spaces, which will be a compression chamber, as well as a chamber containing the suction ports communicate when the orbital scroll member performs the orbital movement.

Die Kurbelwelle 114 ist an ihrem oberen Ende mit dem Rotor eines Elektromotors 113 verbunden, dessen Stator am Gehäuse 111 befestigt ist. Die Kammer 103 unter dem Elektromotor ist zur Atmosphäre über eine Vielzahl von Öffnungen 105 hin offen, die in der Wand des Gehäuses 111 ausgebildet sind.The crankshaft 114 is at its upper end with the rotor of an electric motor 113 connected, the stator of which is attached to the housing 111. Chamber 103 under the electric motor is open to the atmosphere through a plurality of openings 105, which are formed in the wall of the housing 111.

Am oberen Ende des Gehäuses 111 ist ein Lagerrahmen 106 angeordnet, der ein oberes Lager 106a trägt, welches seinerseits das obere Ende der Kurbelwelle 114 abstützt. Der Lagerrahmen 106 ist mit einer Vielzahl von Entlüftungsöffnungen 106b um das Lager 106a herum versehen. Zum Kühlen des Elektromotors ist am oberen Ende der Kurbelwelle mittels Bolzen ein Kühlgebläse 107 befestigt, über welchem ein Gebläsedeckel 108 angeordnet ist.A bearing frame 106 is arranged at the upper end of the housing 111, which carries an upper bearing 106a which in turn is the upper end of the crankshaft 114 supports. The bearing frame 106 is provided with a plurality of vents 106b provided around the bearing 106a. To cool the electric motor is on the top At the end of the crankshaft a cooling fan 107 is attached by means of bolts, over which a fan cover 108 is arranged.

In Fig. 9 ist der Strom des Arbeitsgases, d.h. der Luft, durch ausgezogene Pfeile, der Strom des Schmieröls durch gestrichelte Pfeile veranschaulicht.In Fig. 9, the flow of the working gas, i.e. air, is through the solid Arrows showing the flow of lubricating oil illustrated by dashed arrows.

Die Luft als Arbeitsgas strömt in die Kompressionskammer, die zwischen den beiden Spiralelementen 115 und 116 ausgebildet ist, über den Saugfühler 104, das Saugrohr 127, die Saugöffnung 117 und die Saugkammer 118. Die in die Kompressionskammer eingeführte Luft wird dann fortschreitend komprimiert, wenn das Orbitalspiralelement 116 eine Orbitalbewegung ausführt. Während des Betriebs des Kompressors wird Schmieröl von der Gegendruckkammer 130 in die Kompressionskammer während der Kompression oder in die Arbeitskammer vor dem Beginn der Kompression eingeführt, d,h. vor dem Einschluß von Luft, und zwar über die feinen Durchgangsbohrungen 131 und 132. Das Schmieröl wird dann mit der in der Kompressionskammer in Kompression befindlichen Luft oder der Luft vor der Kompression vermischt. Das Schmieröl wird dabei zusammen mit der Luft auf einen hohen Druck gebracht und über das Abgaberohr 202 durch die Abgabeöffnung 120 abgeführt, und zum Ölseparator 203 über das Rückschlagventil 201 transportiert. Im Ölseparator 203 wird das unter Druck stehende Schmieröl von der komprimierten Luft separiert und am Boden des Ölseparators 203 gesammelt. Die komprimierte Luft wird aus dem Ölseparator über das Luftabführrohr 218 und das druckreduzierende Ventil 209 abgeführt, so daß sie für verschiedene Zwecke verwendet werden kann.The air as the working gas flows into the compression chamber, which is between the two spiral elements 115 and 116 is formed, via the suction sensor 104, the suction pipe 127, the suction port 117 and the suction chamber 118. Those in the compression chamber introduced air then becomes progressive compressed if that Orbital spiral element 116 performs an orbital movement. While the The compressor is lubricating oil from the back pressure chamber 130 into the compression chamber during compression or in the working chamber before the start of compression introduced, i.e. before the inclusion of air, namely via the fine through-holes 131 and 132. The lubricating oil is then in compression with that in the compression chamber existing air or the air mixed before compression. The lubricating oil will brought together with the air to a high pressure and through the delivery tube 202 discharged through the discharge opening 120, and to the oil separator 203 via the check valve 201 transported. In the oil separator 203, the lubricating oil under pressure is from of the compressed air is separated and collected at the bottom of the oil separator 203. the compressed air is taken out of the oil separator via the air discharge pipe 218 and the pressure reducing Valve 209 discharged so that it can be used for various purposes.

Das Schmieröl 203a mit hohem Druck, das am Boden des Ölseparators 203 gesammelt wird, wird zur Gegendruckkammer 130 über das Rohr 211, den Trockner 204, das Rohr 212, den Ölkühler 205, das Rohr 213, das Elektromagnetventil 206, das Rohr 214, die Verengungseinrichtung 207, das Rohr 125 und den Ölkanal 130a geführt. Die Verengungseinrichtung 207 reduziert den Druck des Schmieröls auf einen Zwischendruck zwischen dem Ansaugdruck und dem Abgabedruck, während der Mengenstrom des Schmieröls reguliert wird. Das Schmieröl mit dem Zwischendruck bleibt in der Gegendruckkammer 130 und hält darin den Zwischendruck aufrecht. Dieser Zwischendruck erzeugt eine Kraft, die so wirkt, daß das Orbitalspiralelement axial auf das stationäre Spiralelement 115 gedrückt wird, wodurch eine gute Abdichtung im Axialspalt zwischen den beiden Spiralelementen erreicht wird. Die Zuführung von Schmieröl 139 aus der Gegendruckkammer 130 in die Arbeitskammern, in welche die feinen Durchgangsbohrungen 131 und 132 münden, erfolgt durch die Druckdifferenz zwischen dem Zwischendruck, der in der Gegendruckkammer wirkt und den Drucken, die in den jeweiligen Arbeitskammern erzeugt werden. Die Durchmesser der feinen Durchgangsbohrungen 131 und 132 sind in geeigneter Weise so gewählt, daß eine optimale Verengungswirkung erreicht wird, so daß der Mengenstrom der ölzufuhr in gegeigneter Weise einstellbar ist. Das in der Gegendruckkammer 130 verbleibende Schmieröl schmiert die Teile des Oldham-Mechanismuns 124 in der Gegendruckkammer in wirksamer Weise.The high pressure lubricating oil 203a that is at the bottom of the oil separator 203 is collected, becomes the back pressure chamber 130 via the pipe 211, the dryer 204, the pipe 212, the oil cooler 205, the pipe 213, the solenoid valve 206, the pipe 214, the constriction device 207, the pipe 125 and the oil passage 130a. The constriction device 207 reduces the pressure of the lubricating oil to an intermediate pressure between the suction pressure and the discharge pressure, while the flow rate of the lubricating oil is regulated. The lubricating oil with the intermediate pressure remains in the back pressure chamber 130 and maintains the intermediate pressure therein. This intermediate pressure creates a Force acting to cause the orbital scroll member to axially impact the stationary scroll member 115 is pressed, creating a good seal in the axial gap between the two Spiral elements is achieved. The supply of lubricating oil 139 from the back pressure chamber 130 in the working chambers, in which the fine through holes 131 and 132 open, takes place through the pressure difference between the intermediate pressure, which acts in the back pressure chamber and the pressures in the respective working chambers be generated. The diameters of the fine through holes 131 and 132 are appropriately chosen so that an optimal narrowing effect is achieved, so that the flow rate of the oil supply can be adjusted in a suitable manner. This in The lubricating oil remaining in the back pressure chamber 130 lubricates the parts of the Oldham mechanism 124 in the back pressure chamber in an effective manner.

Es findet auch eine Zuführung von Schmieröl zu den Gleitflächen des Umfangsabschnitts 109 der Spiralstirnplatten über die Zweigleitung 216 statt, die eine Verengungseinrichtung 208 zur Regulierung des zugeführten Ölmengenstroms hat. In der Oberfläche des Umfangsgleitsbschnitts 109 der Stirnplatte des stationären Spiralelements 115 ist eine ölnut 138 zum Halten des Schmieröls ausgebildet. Das in die Ölnut 138 eingeführte Schmieröl leckt zur Gegendruckkammer 130 über die Spalte in dem Umfangsgleitabschnitt 109 hin, der zwischen beiden Spiralstirnplatten ausgebildet ist.There is also a supply of lubricating oil to the sliding surfaces of the Peripheral section 109 of the spiral face plates held over the branch line 216, the a constriction device 208 for regulating the amount of oil supplied. In the surface of the circumferential sliding section 109 of the face plate of the stationary Scroll member 115 is formed with an oil groove 138 for holding the lubricating oil. That Lubricating oil introduced into the oil groove 138 leaks to the back pressure chamber 130 via the gaps in the circumferential slide portion 109 formed between both spiral face plates is.

Der Luftkompressor in Spiralbauweise hat folgendes Hauptschmiersystem: Das Schmieröl 139 in der Gegendruckkammer 130 wird durch die Zentrifugalpumpwirkung der der exzentrischen Ölkanalbohrung 133 im unteren Abschnitt der Kurbelwelle 114 angesaugt und der öldichtffng 102 und den Lagern 122 und 123 über Radialbohrungen 135 und die exzentrische Ölkanalbohrung 133 zugeführt. Das aus der Öldichtung 102 und den Lagern 122 und 123 leckende Öl tropft unter der Schwerkraft auf den Boden der Gegendruckkammer 130.The spiral air compressor has the following main lubrication system: The lubricating oil 139 in the back pressure chamber 130 is driven by the centrifugal pumping action that of the eccentric oil passage bore 133 in the lower portion of the crankshaft 114 sucked in and the öldichtffng 102 and the bearings 122 and 123 via radial bores 135 and the eccentric oil passage bore 133 supplied. That from the oil seal 102 and oil leaking from bearings 122 and 123 drips onto the bottom under gravity of the back pressure chamber 130.

Bei dem beschriebenen Luftkompressor in Spiralbauweise wird das Schmieröl zur Gegendruckkammer 130 über die Verengungseinrichtung vom Ölseparator 203 im wesentlichen mit einem konstanten Mengenstrom geführt. Das Schmieröl in der Gegendruckkammer wird über die feinen Druchgangsbohrungen 131 und 132 in die Arbeitskammern injiziert, die zwischen den beiden Spiralelementen gebildet werden, wodurch es mit in Kompression befindlicher Luft vermischt wird. Das mit der komprimierten Luft vermischte Schmieröl bildet wirksame Abdichtungen zwischen den Spalten gegenüberliegender Abschnitte der beiden Spiralelemente, wobei alle Gleitteile geschmiert und gekühlt werden. Das Öl dient weiter als Kühlmedium, welches die Wärme wirksam absorbiert, die von der Luft bei der Kompression erzeugt wird. Weiterhin wird ein inneres Lecken von Luft verhindert, wodurch eine hohe Kompressionsleistung des Kompressors gewährleistet ist. Da außerdem ein konstanter Mengenstrom der Schmierölzufuhr zur Gegendruckkammer 130 aufrechterhalten wird, wird die Schmierung und Kühlung der Lager, der Dichtungen und der Teile des Oldham-Mechanismus in zufriedenstellender Weise ohne Störungen bewirkt.In the case of the scroll type air compressor described, the lubricating oil to the back pressure chamber 130 via the constriction device from the oil separator 203 essentially out with a constant flow rate. The lubricating oil in the back pressure chamber is injected into the working chambers through the fine through bores 131 and 132, which are formed between the two spiral elements, causing it to be in compression air is mixed. The lubricating oil mixed with the compressed air forms effective seals between the gaps of opposing sections of the two spiral elements, whereby all sliding parts are lubricated and cooled. The oil also acts as a cooling medium, effectively absorbing the heat generated by the air is generated during compression. Furthermore, there is an internal licking of Prevents air, which ensures a high compression performance of the compressor is. There is also a constant volume flow of the lubricating oil supply to the back pressure chamber 130 is maintained, the lubrication and cooling of the bearings and seals and the parts of the Oldham mechanism satisfactorily without interference causes.

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Claims

SPIRAL FLOW MACHINE Patent claims flow machine in spiral design with a stationary spiral element consisting of a disk-shaped one End plate and a spiral wall protruding vertically from one side of the end plate, with an orbital spiral element, consisting of a disc-shaped face plate and a spiral wall projecting perpendicularly from one side of this end plate, wherein the stationary spiral element and the orbital spiral element are put together in such a way that that their spiral walls interlock, with means for inducing a Orbital movement of the orbital spiral element in relation to the stationary spiral element, without the orbital spiral element being able to rotate about its own axis, and with a discharge opening and a suction opening, which in the middle section and in the Circumferential portion of the end plate of the stationary scroll member are formed so that between the spiral walls of the two spiral elements formed compression chambers are moved progressively towards the center, while their volume decreases, thereby the gas sucked in through the suction opening is compressed and through the discharge opening is discharged, g e k e n n n z e i c h n e t by a back pressure chamber (30, 130) behind the face plate (16a, 116a) of the orbital spiral element (16, 116) is formed, and by a lubricating oil circulation, which is from a lubricating oil channel (33, 133) for supplying lubricating oil from a reservoir (39, 139) to the back pressure chamber (30, 130) via a constriction device (cl, C2, C3, d1 d2; 207, 208), an oil channel, that of the back pressure chamber (30, 130) to the working chambers (19) between the two Spiral elements (15, 16; 115, 116) through at least one fine through hole (31, 32; 41, 42; 51, 52; 61a, b, 62a, b; 71; 131, 132) leads that run through the strength the face plate (16a, 116a) of the orbital spiral element (16, 116) on the inside of the scroll wall portion (16b, 116b) within the range of 1/2 scroll wall turns ratio extends, i.e. the ratio of the number of turns calculated from the outer spiral wall circumference end (16b ') of the spiral wall (16b, 116b) of the orbital spiral element (16, 116) to the total number the turns of the same spiral wall (16b, 116b), and of an oil channel (130a) for the return of the lubricating oil to the oil reservoir (39, 139) from an oil separator (26, 203) is formed in which the lubricating oil is separated from the gas.

2. Turbomachine in spiral design according to claim 1, characterized in that g It is not noted that the working chamber (19) is during the compression of the gas is a compression chamber or a space that is in the course of suction of the gas corresponding to the orbital movement of the orbital spiral element (16) to the compression chamber will.

3. Turbomachine in spiral design according to claim 1 or 2, characterized it is noted that two fine through-bores (31, 32) are formed are, one of which (31) on the inside of the orbital spiral wall (16b) and the other (32) related symmetrically on the outside of the section of the orbital spiral wall (16b) on the first fine through hole (31) is provided, the fine through holes (31, 32) are exposed to essentially the same pressure.

4. flow machine in spiral design according to claim 1 or 2, characterized it is not noted that two pairs of fine through-bores (61a, 61b; 62a, 62b) are formed, one pair of which has two fine through-bores (61a, 61b), which are at a suitable distance from each other on the inside of the Orbital spiral wall (16b) are provided, while the two fine through-holes (62a, 62b) of the other pair on the outside of the sections of the orbital spiral wall (16b) arranged symmetrically with respect to the first fine through bores (61a, 61b) are, the pairs of fine through bores (61a, 61b; 62a, 62b) substantially are exposed to the same pressure.

5. Turbomachine in spiral design according to one of claims 1 up to 4, that is, when the machine is used as a compressor the fine through-hole (41) in the area of 1.5 turns of the spiral wall (16b) calculated from the outer spiral wall circumference end (16b ') of the orbital spiral wall (16b) is.

6. A spiral flow machine according to any one of claims 1 up to 4, that means that when the machine is used as an air compressor the fine through-hole (131, 132) in the area of 2.5 turns of the spiral wall (16b) calculated from the outer spiral wall circumference end (1 6b ') of the orbital spiral wall (16) is formed.

7. Turbomachine in spiral design according to one of claims 1 to 6, in that the constriction device has bearing clearances (C1, C2, C3).

8. A spiral-type flow machine according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the constriction device is a mass flow control valve (207, 208).