DE60013357T2

DE60013357T2 - Spiralverdichter

Info

Publication number: DE60013357T2
Application number: DE60013357T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Nakamura-ku Nagoya-shi Kobayashi; Makoto Nakamura-ku Nagoya-shi Takeuchi; Takahide Nakamura-ku Nagoya-shi Itoh; Tetsuzou Nishi-kasugai-gun Ukai
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-06-08
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2020-06-09
Also published as: JP2001055988A; EP1059448A2; US6428295B1; US6334764B1; CN1276481A; KR20010007042A; KR100349480B1; DE60013357D1; US20020039541A1; EP1059448A3; NO20002916L; NO20002916D0; EP1059448B1; CN1131378C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Feld der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schnecken-Kompressor und insbesondere auf einen Schnecken-Kompressor, der zum Betrieb eines Dampf-Kompressions-Kühlkreislaufs, der ein Kühlmittel sowie CO₂ in einem superkritischen Zustand verwendet, geeignet ist.
Beschreibung des Stand der Technik
Wie für einen Dampfkompressions-Kühlzyklus ist eine der letztlich vorgeschlagenen Mittel die Verwendung von Freion (Freon, ein Kühlmittel) zu vermeiden, um die Umwelt zu schützen, die Verwendung eines Kühlzyklus, der CO₂ als Arbeitsgas (d.h. das Kühlgas) verwendet, vorgeschlage worden. Dieser Zyklus wird im weiteren "CO₂-Zyklus" genannt. Ein Beispiel hiervon ist in der geprüften japanischen Patentanmeldung, zweite Veröffentlichung, Nr. Hei 7-18602, offenbart. Der Betrieb dieses CO₂-Zyklus ist ähnlich dem Betrieb eines konventionellen Dampfkompressions-Kühlzyklus bei Verwendung von Freon. Dies bedeutet, dass, wie dies durch den Zyklus A → B → C → D → A in 5 gezeigt ist (der ein CO₂-Mollier-Diagramm zeigt), das CO₂ in der Gasphase unter Verwendung eines Kompressors komprimiert wird (A → B), und dieses heiße und komprimierte CO₂ in der Gasphase unter Verwendung eines Gaskühlers abgekühlt wird (B → C). Dieses abgekühlte Gas wird im weiteren unter Verwendung eines Dekompressors dekomprimiert (C → D), und dieses CO₂ in der Gas-Flüssig-Phase wird dann verdampft (D → A), so dass die latente Wärme mit Bezug auf die Verdampfung von einem externen Fluid aufgenommen wird, sowie Luft, wobei das externe Fluid gekühlt wird.
Die kritische Temperatur des CO₂ ist nahezu 31°C, d.h., geringer als die den Freon, des konventionellen Kühlmittels. Daher ist, wenn die Temperatur der Außenluft im Sommer oder dergleichen hoch ist, die Temperatur des CO₂ an der Gaskühlseite höher als die kritische Temperatur des CO₂. Daher wird in diesem Fall das CO₂ nicht an der Auslassseite des Gaskühlers kondensiert (d.h. dass das Liniensegment B–C aus 3 nicht die gesättigte Flüssigkeitskurve SL schneidet). Zusätzlich hängt die Bedingung an der Auslassseite des Gaskühlers (korrespondierend mit Punkt C aus 3) vom Ausgabedruck des Kompressors sowie der CO₂-Temperatur an der Auslassseite des Gaskühlers ab, und diese CO₂-Temperatur an der Auslassseite hängt von der Ablasseignung des Gaskühlers sowie der Außentemperatur (die nicht geregelt werden kann) ab. Daher kann im wesentlichen die CO₂-Temperatur an der Auslassseite des Gaskühlers nicht geregelt werden. Dementsprechend kann die Bedingung an der Auslassseite des Gaskühlers (d.h. Punkt C) durch Regeln des Ausgabedrucks des Kompressors (d.h. des Drucks an der Auslassseite des Gaskühlers) geregelt werden. Dies bedeutet, dass um eine ausreichende Kühleignung beizubehalten (d.h. eine Enthalpie-Differenz), wenn die Temperatur der Außenluft im Sommer oder dergleichen hoch ist, ein höherer Druck an der Auslassseite des Gaskühlers notwendig ist, wie dies im Zyklus E → F → G → H → H aus Fig. e gezeigt ist. Um diese Bedingung zu erfüllen, muss der Betriebsdruck des Kompressors im Vergleich mit dem konventionellen Kühlzyklus, der Freon verwendet, höher sein. Bei einem Beispiel einer Klimaanlage, wie sie in einem Fahrzeug verwendet wird, ist im Falle der Verwendung von R134 (d.h. des konventionellen Freon) der Betriebsdruck des Kompressors 3 kg/cm², aber im Falle der Verwendung von CO₂ 40 kg/cm². Zusätzlich ist der Betriebs-Stoppdruck des Kompressors im Falle der Verwendung von R134 15 kg/cm^z, aber im Falle von CO₂ 100 kg/cm².
Hier umfasst ein üblicher Schnecken-Kompressor ein Gehäuse; eine fixierte Schnecke sowie eine Drehschnecke in dem Gehäuse, wobei jede Schnecke eine Endplatte sowie einen spiralförmigen Vorsprung, der an der inneren Oberfläche der Endplatte angebaut ist, umfasst, wobei die innere Oberfläche der anderen Endplatte derart gegenübersteht, dass sie mit dem Vorsprung dieser Schnecke eingreift und eine spiralförmige Kompressionskammer ausbildet. Bei diesem Aufbau wird das eingeführte Arbeitsgas in der Kompressionskammer komprimiert und dann gemäß der Drehung der Drehschnecke ausgestoßen. Bei einem derartigen Schnecken-Kompressor, der CO₂ als Arbeitsgas verwendet und einen hohen Betriebsdruck aufweist, wird die rückwärtige Fläche der Drehschnecke unter Verwendung eines Achsschubballes abgestützt, der die Drehschnecke derart lagert, dass er großen auf die Drehschnecke aufgebrachten Druck erträgt oder widersteht, so dass eine Leckage des Arbeitsgases von der Kompressionskammer soweit wie möglich verhindert wird. Als ein Beispiel hierfür offenbart die ungeprüfte japanische Patentanmeldung, erste Veröffentlichung, Hei 3-54387, das Abstützen der rückwärtigen Fläche der Drehschnecke durch Verwendung eines Achsschub-Anschlags und das Ausformen eines konkaven Abschnitts in einer Kontaktfläche zwischen dem Achsschub-Anschlag sowie der Drehschnecke, um die relevanten Teile von Öl oder Wasser abzusiegeln. Als anderes Beispiel hierfür offenbart die japanische geprüfte Patentanmeldung, zweite Veröffentlichung, Hei 1-44911, das Vorsehen einer hinteren Druckkammer an der rückwärtigen Oberflächenseite der Drehschnecke und das Abstützen der rückwärtigen Fläche an der Drehschnecke unter Verwendung eines durch eine Feder gedrückten Kolbens.
Der Aufbau zum Abstützen der Drehschnecke unter Verwendung einer Achsschubball-Lagerung weist die folgenden Probleme auf: (i) ein lautes Geräusch wird erzeugt, und (ii) es ist notwendig, eine Achsschubball-Lagerung mit einem großen Durchmesser zu verwenden, um sicherzustellen, dass diese eine ausreichende Lebensdauer aufweist; daher ist es schwierig, kleinere Schnecken-Kompressoren herzustellen. Zusätzlich kann bei einem Aufbau, bei dem die Drehschnecke einfach unter Verwendung eines Axialanschlags abgestützt wird, ein ausreichender Effekt der Verminderung des Axialverlusts nicht erzielt werden.
Die JP 61237893 bezieht sich auf einen Schnecken-Kompressor. Abgeschiedenes Öl wird ohne Reduzieren der eingesogenen Gasmenge durch Installieren eines Ölabscheiders in der Ablassleitung außerhalb des versiegelten Behälters eines abgesiegelten Schnecken-Kompressors wieder abgedeckt und das abgeschiedene Öl wird in einer Rückdrehschnecken-Druckkammer mit einem Zwischendruck zurückgeführt. Innerhalb eines gesiegelten Containers wird eine ablassseitige Hochdruckumgebung beibehalten. Der Gasauslass von der Umgebung in das Äußere des versiegelten Behälters durch eine Auslassröhre wird in einen Ölabscheider in Öl und Gas getrennt. Das abgeschiedene Öl wird in die Rückdruckkammer einer Spiegelplatte einer Drehschnecke durch einen Ölmengen-Einstell-Throttle rückgeführt. Diese Rückdruckkammer wird bei einem Zwischendruck gehalten.
Die JP 58172401 bezieht sich auf einen Schnecken-Kompressor. Von einem Ölabscheider abgetrenntes Öl wird von einem Wellenversiegelungsabschnitt zu Lagerungen zugeführt. Dieses Öl kehrt dann über eine Rückführpassage und ein Durchgangsloch zu einem Niederdruckbereich zurück. Anschließend kehrt das Öl des weiteren über ein Auslassloch sowie einen Durchtritt zu dem Speichertank für komprimierte Luft zurück. Diese komprimierte Luft wird über den Durchtritt in eine Rückdruckkammer gesogen.
Die EP 0 534 891 A1 bezieht sich auf einen Schnecken-Kompressor, umfassend Kompressionstaschen, die zwischen einer sich drehenden und einer fixierten Schnecke ausgeformt sind. Ein Fluss unter Druck gestellten Fluids wird durch Anschlüsse in Rückkammern geführt. Das Fluid in diesen Kammern produziert einen Rückdruck, der die sich drehende Schnecke auf die fixierte Schnecke hin drückt. Dieser Rückdruck ist nicht über den gesamten Zyklus hinweg konstant. Der erzeugte Rückdruck ist gerade genug, um dem Überdrehmoment entgegenzuwirken.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Unter Betrachtung der oben genannten Umstände fuhren die Erfinder der vorliegenden Erfindung sorgfältig fort zu forschen und fanden heraus, dass die Axialbelastung effektiv verringert werden kann, weil vorzugsweise Schmiereffekte erzielt werden können, und ein kleinerer Schnecken-Kompressor, ohne Herabsetzen der Kompressions-Effektivität realisiert werden kann, wobei dieses auf einer einfachen Anordnung basiert, so dass ein Hochdrucköl oder Arbeitsgas von einer externen Zufuhr auf eine Fläche (des Axialanschlags), die der Drehschnecke gegenüberliegt, eingeführt wird. Dementsprechend ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Schnecken-Kompressor zum effektiven Verringern der auf die Drehschnecke aufgebrachten Axialbelastung sowie zum Verbessern der mechanischen Effektivität ohne Herabsetzen der Kompressions-Effektivität zur Verfügung zu stellen, wobei ein einfacherer und kleinerer Schnecken-Kompressor realisiert wird, dessen Instandhaltung leicht durchgeführt werden kann. Daher stellt die vorliegende Erfindung einen Schnecken-Kompressor zur Verfügung, die die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst. Bevorzugte Ausführungsformen sind durch die abhängigen Ansprüche definiert. Der Schnecken-Kompressor umfasst:

ein Gehäuse;
eine in dem Gehäuse vorgesehene und eine Endplatte und einen an einer Oberfläche der Endplatte angebauten spiralförmigen Vorsprung umfassende fixierte Schnecke; und
eine in dem Gehäuse vorgesehene und eine Endplatte und eine an einer Oberfläche der Endplatte angebauten spiralförmigen Vorsprung umfassende Drehschnecke, wobei die spiralförmigen Vorsprünge an jeder Schnecke miteinander in Eingriff stehen, so dass sie eine spiralförmige Kompressionskammer ausbilden, wobei:
ein eingeführtes Arbeitsgas in der Kompressionskammer komprimiert und dann gemäß der Drehung der Drehschnecke ausgestoßen wird;
ein Achsschub-Element zum axialen Abstützen der Endplatte der sich drehenden Schnecke an der rückseitigen Seite der Endplatte der Drehschnecke vorgesehen ist;
eine Drucktasche in einer Oberfläche des Achsschub-Elements und der Endplatte der sich drehenden Schnecke eingeformt ist, wobei diese Fläche der anderen der Achsschub-Elemente und der Endplatte der sich drehenden Schnecke gegenüberliegt; und
ein Hochdruck-Einführungsloch zum Einführen einer Hochdruck-Flüssigkeit in die Drucktasche in einem der Achsschub-Elementseite und der Drehschnecken-Seite vorgesehen ist.

Gemäß des oben genannten Aufbaus kann das Hochdrucköl oder Arbeitsgas als Hochdruckfluid über einen Öl-Zufuhrpfad sowie ein Öl-Einführungsloch (d.h. das Hochdruck-Einführungsloch) zugeführt werden; dadurch wird die Axialbelastung der Drehschnecke verringert. Daher ist es möglich, Geräusche zu verhindern und die auf die Drehschnecke aufgebrachte Axialbelastung unter Verwendung des Hochdruckfluids für eine lange Zeitdauer zu vermindern, wodurch der mechanische Verlust vermindert wird. Zusätzlich kann der Schnecken-Kompressor gemäß der vorliegenden Erfindung einen einfacheren Aufbau im Vergleich mit konventionellen Schnecken-Kompressoren aufweisen; dadurch kann die Instandhaltung leicht durchgeführt werden und ein kleinerer Körper kann realisiert werden.
Um das Hochdruckfluid zu der Drucktasche zuzuführen, ist es möglich, dass ein Fluidpfad in dem Gehäuse ausgeformt ist; das Hochdruck-Einführungsloch ist in dem Axialschub-Element eingeformt, wobei ein Ende sich öffnet und der Drucktasche angegliedert ist und das andere Ende sich öffnet und dem Fluidpfad in dem Gehäuse angegliedert ist; und ein Hochdruckfluid ist von der Kompressionskammer über den Fluidpfad und das Hochdruck-Einführungsloch zu der Drucktasche zugeführt. In einem speziellen Beispiel ist ein Hochdruckfluid-Zufuhrmittel zum Zuführen der Hochdruckfluids zu dem Fluidpfad vorgesehen, wobei das Zufuhrmittel einen Ölabscheider für Schmieröl von dem ausgetretenen Hochdruck-Arbeitsgas sowie eine Rückführröhre zum Rückführen des von dem Ölabscheider separierten Schmieröls zu dem Fluidpfad umfasst. In diesem Fall kann das Hochdrucköl wiederverwendet werden.
In einem anderen speziellen Beispiel ist das Hochdruck-Einführungsloch in der Endplatte der Drehschnecke ausgeformt, wobei ein Ende sich öffnet und der Drucktasche angegliedert ist und das andere Ende sich öffnet und der Kompressionskammer angegliedert ist; und das Arbeitsgas in der Kompressionskammer wird als Hochdruckfluid über das Hochdruck-Einführungsloch zu der Drucktasche zugeführt wird. Dementsprechend kann das Hochdruckfluid in der Kompressionskammer zu der Drucktasche zugeführt werden.
In einem anderen speziellen Beispiel ist das Hochdruck-Einführungsloch in der Endplatte der Drehschnecke ausgeformt, wo sich ein Ende öffnet und der Drucktasche angegliedert ist und das andere sich öffnet und der Kompressionskammer angegliedert ist; und eine Vielzahl von Kompressionskammern durch Eingreifen der fixierten Schnecke und der sich drehenden Schnecke vorgesehen ist, und Arbeitsgas mit unterschiedlichen Drücken in den Kompressionskammern als Hochdruckfluid über das Hochdruck-Einführungsloch zu der Drucktasche zugeführt werden. Um die Arbeitsgase mit unterschiedlichen Drücken zu der Drucktasche einzuführen, kann eine Vielzahl von Hochdruck-Einführungslöchern vorgesehen sein oder ein einzelnes Hochdruck-Einführungsloch kann verzweigt sein, um Anschlusslöcher zu bilden. Entsprechend können vorzugsweise kombinierte Arbeitsgase mit unterschiedlichen Drücken in die Drucktasche eingeführt werden.
Vorzugsweise ist das Arbeitsgas Kohlenstoffdioxid. In diesem Fall kann die vorliegende Erfindung effektiv auf einen Schnecken-Kompressor angewendet werden, der einen Kühlzyklus mit CO₂ als Arbeitsgas verwendet und der einen hohen Betriebsdruck aufweist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung einer Ausführungsform des Schnecken-Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine vergrößerte Ansicht der Nachbarschaft des Axialschub-Anschlags, der in 1 gezeigt ist.
3 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung einer anderen Ausführungsform des Schnecken-Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung.
4A und 4B sind Seiten- und Querschnittsansichten eines anderen Beispiels des Axialschub-Anschlags.
5 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung eines Schnecken-Kompressors, der nicht einen Teil der vorliegenden Erfindung bildet.
6 ist ein Diagramm, welches einen Dampf-Kompressions-Kühlzyklus zeigt.
7 ist ein Mollier-Diagramm für CO₂.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Anschluss werden Ausführungsformen des Schnecken-Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
Zuerst wird der CO₂-Zyklus (Aufbau) mit dem Schnecken-Kompressor gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 6 beschrieben. Der CO₂-Zyklus S aus 6 ist beispielsweise mit der Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs verbunden. Das Bezugszeichen 1 kennzeichnet einen Schnecken-Kompressor zum Komprimieren von CO₂ in der Gasphase. Dieser Schnecken-Kompressor 1 erhält eine Antriebskraft von einer Antriebs-Energiezufuhr (nicht gezeigt) sowie einem Motor. Das Bezugszeichen 1a kennzeichnet einen Gaskühler zum Wärmetauschen von in dem Schnecken-Kompressor 1 komprimiertem CO₂ und Außenluft (oder dergleichen), um das CO₂ abzukühlen. Das Bezugszeichen 1b kennzeichnet ein Druck-Kontrollventil zum Regeln des Drucks an der Auslassseite des Gaskühlers 1a gemäß der CO₂-Temperatur an der Auslassseite des Gaskühlers 1a. das CO₂ ist mittels des Druck-Kontrollventils 1b und des Restrictors 1c dekomprimiert und das CO₂ tritt in die Gas-Flüssig-Phase ein (d.h. in den Zwei-Phasen-Zustand). Das Bezugszeichen 1d kennzeichnet einen Verdampfer (d.h. Wärmeabsorber) als ein Luft-Abkühlmittel im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs. Wenn CO₂ in dem Gas-Flüssig-Zwei-Phasen-Zustand verdampft wird (oder ausgedampft wird) in dem Verdampfer 1d, nimmt CO₂ Wärme (die mit der latenten Wärme des CO₂ korrespondiert) aus der Luft in der Fahrgastzelle auf, so dass die Luft in der Fahrgastzelle abgekühlt wird. Das Bezugszeichen 1e kennzeichnet einen Akkumulator zum zeitweisen Speichern von CO₂ in der Gasphase. Der Schnecken-Kompressor 1, der Gaskühler 1a, das Druck-Kontrollventil 1b, der Restrictor 1c, der Verdampfer 1d sowie der Akkumulator 1e sind mittels einer Röhre 1f so miteinander verbunden, dass ein geschlossener Kreislauf ausgeformt wird.
Die erste Ausführungsform des Schnecken-Kompressors 1 wird mit Bezug auf 1 erläutert.
Die Einhausung (oder Gehäuse) 1A des Schnecken-Kompressors 1 beinhaltet einen tassenähnlichen Hauptkörper 2, sowie ein vorderes Gehäuse (Nockengehäuse) 4, das mittels eines Bolzens 3 an dem Hauptkörper 2 befestigt ist. Das Bezugszeichen 5 kennzeichnet eine Nockenwelle, die durch das vordere Gehäuse 4 hindurchtritt und mittels eines Hauptlagers 6 sowie eines Unterlagers 7 durch das vordere Gehäuse in einer frei rotierbaren Weise abgestützt ist. Die Rotation des Motors (nicht gezeigt) des Fahrzeugs wird über eine bekannte elektromagnetische Kupplung 32 auf die Nockenwelle 5 übertragen. Die Bezugszeichen 32a und 32b kennzeichnen jeweils die Spule und die Scheibe der elektromagnetischen Kupplung 32.
In dem Gehäuse 1A sind eine fixierte Schnecke 8 sowie eine Drehschnecke 9 vorgesehen.
Die fixierte Schnecke 8 umfasst eine Endplatte 10 sowie einen spiralförmigen Vorsprung (d.h. ein Lap) 11, die auf einer Oberfläche der Platte 11 angeordnet sind, wobei die der Endplatte 17 gegenüberliegende Oberfläche später beschrieben wird. Ein ringförmiger Rückdruck-Block 13 ist an der rückwärtigen Oberfläche einer Endplatte 10 unter Verwendung einer Vielzahl von Bolzen 12 als Befestigungsmittel entfernbar angebracht. O-Ringe 14a und 14b sind in den inneren und äußeren Umfangsflächen des Rückdruck-Blocks 13 vorgesehen (oder eingebettet). Diese O-Ringe 14a und 14b stehen eng in Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche des Hauptkörpers 2 des Gehäuses, und eine Hochdruckkammer (Auslasskammer, später erläutert) ist an der Niederdruckkammer 15 (Saugkammer) in dem Hauptkörper 2 des Gehäuses abgetrennt. Die Hochdruckkammer 16 enthält einen von einer Fläche 13a des Rückdruckblocks 13 mit kleinerem Durchmesser 13a umgebenen Raum, einen Raum, der von einer Oberfläche 13b des Rückdruckblocks 13 mit größerem Durchmesser umgeben ist, wobei dieser Raum kontinuierlich mit dem oben beschriebenen Raum, der durch die Oberfläche 13a umgeben ist, ausgeformt ist, sowie einem Raum, der durch einen konkaven Abschnitt 10a umgeben ist, welcher in der rückwärtigen Oberfläche der Endplatte 10 der fixierten Schnecke 8 ausgeformt ist, wobei dieser Raum kontinuierlich mit dem oben beschriebenen und durch die Oberfläche 13b umgebenen Raum ausgeformt ist. In der Endplatte 10 der fixierten Schnecke 8 sind Auslassanschlüsse 34 (d.h. top clearences) geöffnet und ein Auslassventil 35 zum Öffnen/Schließen dieses Auslassanschlusses 34 ist in dem konkaven Abschnitt 10a vorgesehen.
Die Drehschnecke 9 umfasst eine Endplatte 17 sowie einen spiralförmigen Vorsprung (d.h. Überkippung) 18, der an einer Oberfläche der Endplatte 17 angeordnet ist, wobei die Oberfläche der Endplatte 10 gegenüberliegt. Die Form des spiralförmigen Vorsprungs 18 ist im wesentlichen die gleiche wie die des spiralförmigen Vorsprungs 11 der fixierten Schnecke B.
Eine ringförmige Plattenfeder 20a ist zwischen der fixierten Schnecke 8 und dem Hauptkörper 2 des Gehäuses vorgesehen. Eine Vielzahl von vorab bestimmten Positionen der Plattenfeder 20a sind nacheinander an der fixierten Schnecke 8 und dem Hauptkörper 2 über Bolzen 20b befestigt. Gemäß dieses Aufbaus kann die fixierte Schnecke 8 sich nur in ihrer axialen Richtung über die (Menge der) maximalen Biegung der Plattenfeder 20a in der axialen Richtung bewegen (d.h. eine Floating-Struktur). Die oben genannten ringförmigen Plattenfedern 20a und die Bolzen 20b formen die Abstützvorrichtung (oder die Abstützvorrichtung für die axial gerichtete compliance) 20 für die fixierte Schnecke aus. Zwischen dem von der rückwärtigen Oberfläche des Rückdruck-Blocks 13 und dem Gehäuse 1A hervorstehenden Bereich ist ein Spalt C vorgesehen, so dass der Rückdruck-Block 13 sich in der oben beschriebenen axialen Richtung bewegen kann. Die fixierte Schnecke 8 sowie die Drehschnecke 9 greifen in einer Weise ineinander, dass die Achsen dieser Schnecken exzentrisch voneinander durch den Radius der Drehung (d.h. in einer exzentrischen Form) getrennt sind und die Phasen dieser Schnecken sich um 180° voneinander unterscheiden (mit Bezug auf 1). Zusätzlich ist die Kopfoberfläche des spiralförmigen Vorsprungs 11 in engem Kontakt mit der inneren Oberfläche der Endplatte 17 (gegenüberliegend der Endplatte 10), wobei die Kopfoberfläche des spiralförmigen Vorsprungs 18 in engem Kontakt mit der inneren Oberfläche der Endplatte 10 (der Endplatte 17 gegenüberliegend) steht. Des weiteren stehen die Seitenflächen der spiralförmigen Vorsprünge 11 und 18 an einigen Positionen derart miteinander in Kontakt, dass die eingeschlossenen Räume 21a und 31b im wesentlichen an Positionen der Punktsymmetrie mit Bezug auf das Zentrum der Spirale ausgeformt sind. Zusätzlich ist ein die Rotation verhindernder Ring (d.h. eine Oldham-Kupplung) 27 zum Ermöglichen des Drehens der Drehschnecke 9, aber zum Verhindern der Rotation der Schnecke 9 zwischen der fixierten Schnecke 8 und der Drehschnecke 9 ausgeformt.
Wie oben beschrieben, ist der Auslassanschluss (d.h. die obere Aussparung) 34 nur in der Endplatte 10 der fixierten Schnecke 8 ausgeformt und ein Ausstoßventil 35 zum Öffnen/Verschließen des Auslassanschlusses 34 ist direkt an der Endplatte 10 der fixierten Schnecke 8 angebracht. Daher ist es unnötig, einen Auslassanschluss 34 in dem Rückdruck-Block 13 auszuformen, wodurch die Länge und das Volumen des Auslass-Anschlusses 34 verringert wird. Dementsprechend ist eine geringere Rekomprimierungskraft des Kompressors notwendig, wodurch die Betriebs-Eignung verbessert wird.
Zusätzlich weisen der Rückdruck-Block 13 und die fixierte Schnecke 8 getrennte Körper auf und der Rückdruck-Block 13 ist an der fixierten Schnecke 8 unter Verwendung von Bolzen 12 (d.h. Befestigungsmittel) wieder entfernbar angebracht. In diesem Aufbau ist es möglich, das Auslassventil 35 an der Endplatte 10 der fixierten Schnecke 8 leicht anzubringen, bevor der Rückdruck-Block 13 an der fixierten Schnecke 8 angebracht wird, was dazu führt, dass der Platz des Anbringens leicht begrenzt ist.
Eine Nabe 22 ist an einem Zentralbereich der äußeren Oberfläche des Endplatte 17 vorgesehen (oder erstreckt sich hiervon). Eine frei rotierbare Antriebsbuchse 23 ist in die Nabe 22 über die Drehlagerung (oder Antriebs-Lagerung) 24 eingeführt, die ebenso als Radial-Lagerung dient. Zusätzlich ist eine frei rotierbare exzentrische Welle 26, die von dem inneren Seitenende der Nockenwelle 5 hervorsteht, in das Durchtrittsloch 25 eingeführt, welches in der Antriebsbuchse 23 vorgesehen ist. Des weiteren ist der Axialschub-Anschlag (d.h. des später beschriebene Axialschub-Element) 19 zum axialen Abstützen der Drehschnecke 9 zwischen der äußeren Umfangskante der äußeren Oberfläche der Endplatte 17 und dem vorderen Gehäuse 4 vorgesehen.
Ein bekanntes mechanisches Siegel (d.h. eine Wellendichtung) 28, die zum Abdichten einer Welle um die Nockenwelle 5 vorgesehen ist, ist angebracht, und dieses mechanische Siegel 28 umfasst einen Sitzring 28a, der an dem vorderen Gehäuse 4 fixiert ist, sowie einen Slave-Ring 28b, der zusammen mit der Nockenwelle 5 rotiert. Dieser Slave-Ring 28b ist durch ein Druckelement 28c auf den Sitzring 28a gedrückt und steht in engem Kontakt mit diesem Sitzring 28a, so dass der Slave-Ring 28b drehend auf dem Sitzring 28a in Übereinstimmung mit der Drehung der Nockenwelle 5 rotiert.
Der ausgeprägte Abschnitt der vorliegenden Ausführungsform wird im Anschluss beschrieben.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist ein ringförmiger Achsschub-Anschlag 19 an der rückwärtigen Seite der Drehschnecke 9 vorgesehen. Der Achsschub-Anschlag 19 ist nahe an der Endplatte 17 der Drehschnecke 9 und steht dieser gegenüber und ist an einer Endoberfläche des vorderen Gehäuses 4 angebracht. Eine ringförmige Drucktasche 41 ist in eine Axialschub-Oberfläche 40 Axialschub-Anschlags 19 geöffnet (d.h. die Oberfläche 40 an der Seite der Endplatte 17 der Drehschnecke 19), und das Hochdruck-Einführungsloch 43 zum Einführen von Hochdruck-Öl in die Drucktasche 41 wird von der hinteren Oberfläche 42 der Drucktasche 41 aus geöffnet. Dieses Hochdruck-Einführungsloch 43 ist ein L-förmiger Pfad, der durch den Axialschub-Anschlag 19 hindurchtritt. Ein Ölzufuhrpfad (d.h. der Fluidpfad) 44 ist an das Hochdruck-Einführungsloch 43, welches in dem Hauptkörper 2 der Einhausung (d.h. des Gehäuses) 1A ausgeformt ist, angegliedert.
Wie in 1 gezeigt, ist ein Ölabscheider 50 an der Röhre 1f angebracht, die mit dem Ausstoßauslass 38 des Schnecken-Kompressors 1 verbunden ist. Dieser Ölabscheider 50 ist zum Abscheiden von Schmieröl (d.h. des Hochdruck-Öls) als Hochdruck-Fluid von dem ausgestoßenen Arbeitsgas vorgesehen, und das abgeschiedene Schmieröl wird über die Rückführ-Röhre 51 zu dem Öl-Zufuhrpfad 44 zugeführt. Das heißt, dass gemäß dem Betrieb des Schnecken-Kompressors 1 Schmieröl mittels eines (nicht gezeigten) Zufuhrelements in den Schnecken-Kompressor zugeführt wird und die in dem Hochdruck-Arbeitsgas, welches von der Ausstoßöffnung 38 ausgestoßen wird, enthaltene Ölkomponente wird herausgefiltert, wenn das Arbeitsgas durch den Ölabscheider 50 hindurchtritt. Das erfasste Schmieröl wird als Hochdruck-Öl über die Rückführröhre 51, den Ölzufuhrpfad 44 und das Hochdruck-Einführungsloch 43 in die Drucktasche 41 eingeführt, so dass die Tasche mit dem Hochdrucköl befällt wird.
Der Betrieb des Schnecken-Kompressors 1 wird im folgenden erläutert.
Wenn die Rotation des Fahrzeugmotors auf die Nockenwelle 5 durch Energieversorgung der Spule 32a der elektromagnetischen Kupplung 32 übertragen wird, wird die Drehschnecke 9 durch die Rotation der Nockenwelle 5 angetrieben, die über den Dreh-Antriebsmechanismus, der eine Exzenterwelle 26 enthält, durch das Loch 25, die Antriebsbuchse 23, die Drehlagerung 24 sowie über die Nabe 22 übertragen wird. Die Drehschnecke 9 dreht sich entlang eines kreisförmigen Kreises, der einen Radius einer Drehung aufweist, während die Rotation der Schnecke 9 durch den Rotations-Verhinderungsring 27 unterbunden wird.
Auf diese Weise bewegen sich die Linienkontakt-Bereiche an den seitlichen Oberflächen der spiralförmigen Vorsprünge 11 und 18 schrittweise auf das Zentrum des "Wirbels", wodurch angeschlossene Räume (d.h. Kompressionskammern) 21a und 21b sich ebenfalls auf das Zentrum des Wirbels hin bewegen, während das Volumen jeder Kammer schrittweise reduziert wird.
Dementsprechend tritt das Arbeitsgas (Bezug auf Pfeil A), welches in die Saugkammer 15 durch einen Saugeinlass (nicht dargestellt) eingeflossen ist, in den eingeschlossenen Raum 21a von einer Öffnung an den Enden der spiralförmigen Vorsprünge 11 und 18 und erreicht den zentralen Raum 21e der Kompressionskammer, während das Gas komprimiert wird. Das komprimiert Gas tritt dann durch den Ausstoßanschluss 34, der in der Endplatte 10 der fixierten Schnecke 8 vorgesehen ist, hindurch und öffnet das Ausstoßventil 35, so dass das Gas in eine Hochdruckkammer 16 ausgestoßen wird. Das Gas wird im folgenden über eine Ausstoßöffnung 38 nach außen ausgestoßen. Auf diese Weise wird gemäß der Drehung der Drehschnecke 9 das von der Saugkammer 15 eingeführte Fluid in den eingeschlossenen Räumen 21a und 21b komprimiert und dieses komprimierte Gas wird ausgestoßen.
Während der Prozess der Energieversorgung der Spule 32a der elektromagnetischen Kupplung 32 beendet wird, um so die Übertragung der Drehkraft auf die Nockenwelle 5 zu beenden, wird der Betrieb des Schnecken-Kompressors 1 gestoppt. Wenn die Spule 32a der elektromagnetischen Kupplung 32 wieder mit Energie versorgt wird, wird auch der Schnecken-Kompressor 1 wieder aktiviert.
Die Ölkomponente des Hochdruck-Arbeitsgases, welches von der Ausstoßöffnung 38 ausgestoßen wird, wird ausgefiltert, wenn das Arbeitsgas durch den Ölabscheider 50 hindurchtritt. Das aufgefangene Schmieröl wird als Hochdrucköl über eine Rückführröhre 51 zu einem Öl-Zufuhrpfad 44 zugeführt und dieses zugeführte Hochdrucköl tritt durch das Hochdruck-Einführungsloch 43 in die Drucktasche 41 ein, so dass die Tasche mit dem Hochdrucköl gefüllt wird. Die Drehschnecke 9 wird gleichmäßig über die Funktion des Hochdrucköls derart axial abgestützt, dass die Axialschub-Belastung, die auf die Drehschnecke 9 aufgebracht wird, verringert werden kann.
Das heißt, dass bei gegebenem Bereich A der Öffnung der Drucktasche 41 der Druck R des Hochdrucköls in der Drucktasche 41 sowie der Axialschubbereich A_th in dem Festkontaktzustand, der verminderte Axialschub (Kraft) F_oil definiert werden kann als: Foil = A × R + Ath × 1/2R.
Zusätzlich wird bei gegebenem Rückdruck f_z, den die fixierte Schnecke 8 von dem Rückdruckblock 13 aufnimmt, die Axialschub-Belastung F_s der Drehschnecke 9 auf "F₂ – F_oil" verringert .
In 2 ist der Spalt C1 zwischen dem Axialschub-Ansatz 19 und der Endplatte 17 der Drehschnecke 9 beispielsweise bei einigen wenigen μm bis wenigen zehn μm eingestellt, wobei das aus der Drucktasche 41 durch den Spalt C1 austretende Öl als Schmieröl verwendet wird.
Wie oben bereits beschrieben, wird in der vorliegenden Ausführungsform das Hochdrucköl von einer externen Zufuhr über einen Öl-Zufuhrpfad 44 und das Einführungsloch 43 zu der Drucktasche 41 zugeführt. Daher ist es möglich, Geräusche zu verhindern und die auf die Drehschnecke 9 aufgebrachte Axialschub-Belastung unter Verwendung des Hochdrucköls für eine lange Zeitdauer zu verringern, ohne dabei die Kompressions-Effektivität zu verringern, wodurch der mechanische Verlust verringert wird. Zusätzlich weist der vorliegende Schnecken-Kompressor einen einfacheren Aufbau im Vergleich mit konventionellen Schnecken-Kompressoren auf; wodurch die Instandhaltung leicht durchgeführt und ein kleinerer Körper realisiert werden kann.
Des weiteren schmiert das aus der Drucktasche 41 austretende Öl das Innere des Schnecken-Kompressors 1. Zusätzlich umfasst der Aufbau der vorliegenden Ausführungsform eine Ölabscheider 50 (der als Hochdruck-Fluid-Zufuhrelement fungiert) zum Abscheiden des Schmieröls von dem Hochdruck-Arbeitsgas, sowie eine Schmieröl-Rückführröhre 51 zum Rückführen des Schmieröls, welches durch den Ölabscheider 50 abgeschieden ist; somit kann das Hochdrucköl wiederverwendet werden.
Im folgenden wird die zweite Ausführungsform des Schnecken-Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
Bei dem in 1 gezeigten Schnecken-Kompressor kann die fixierte Schnecke 8 in ihrer axialen Richtung (d.h. der Floating-Struktur) bewegt werden und der Rückdruck wird unter Verwendung eines Rückdruck-Blocks 13 auf die fixierte Schnecke aufgebracht. Jedoch weist, wie dies in 3 gezeigt ist, die zweite Ausführung eine nicht-floatierende Struktur auf, in der die fixierte Schnecke 8 starr an dem Gehäuse-Hauptkörper 2 unter Verwendung eines Bolzens 12 fixiert ist und kein Rückdruck-Block vorgesehen ist. Ein O-Ring 14 ist vorgesehen und in der äußeren Umfangsoberfläche der Endplatte 10 der fixierten Schnecke 10 eingebettet, wodurch der innere Raum des Gehäuses 2 in eine Niederdruckkammer 15 und eine Hochdruckkammer 16 unterteilt ist.
In der zweiten Ausführungsform ist der Spalt C2 (mit Bezug auf 2) zwischen dem Axialschub-Anschlag 19 und der Endplatte 17 der Drehschnecke 9 kleiner als der Spalt C1 (ebenso mit Bezug auf 2) in der ersten Ausführungsform, spezieller ist C2 nahezu wenige μm bis 20 μm, so dass die Leckage des Hochdrucköls von dem Spalt C2 soweit wie möglich verhindert wird. Die anderen strukturellen Anordnungen sind die gleichen wie die in den 1 und 2, wodurch Erläuterungen hiervon vermieden werden.
Mit F_th zum Trennen der fixierten Schnecke 8 und der Drehschnecke 9 sind das Hochdrucköl und der Bereich der Öffnung der Drucktasche 41 derart bestimmt, dass sie die Bedingung (F_oil(verringerten Axialschub)>F_th" erfüllen und mit der relevanten (oder ganzen) Axialschubbelastung übereinstimmen.
Zusätzlich sind (nicht gezeigte) Spitzendichtungen vorgesehen und an der Kopfoberfläche jedes spiralförmigen Vorsprungs (d.h. Spitzenkopf) der fixierten und Drehschnecken gelagert, wodurch der Anstieg des Verlusts aufgrund der Leckage von dem Spitzenkopf verhindert werden kann. In diesem Fall ist die oben beschriebene Bedingung "F_oil>F_th" nicht immer notwendig und es ist möglich, die Öl-Leckage zu verhindern und ebenso die Axialschub-Belastung zu verringern.
Dementsprechend können ebenso Effekte, die denen, wie sie in der ersten Ausführungsform erzielt werden, in der zweiten Ausführungsform erhalten werden.
Die Drucktasche 41 des Axialschub-Anschlags 19 weist eine ringförmige Struktur auf, wodurch, wenn die (Oberflächen)-Genauigkeit der Axialschub-Fläche 40 des Axialschub-Anschlags 19 teilweise herabgesetzt wird, das Hochdrucköl exzessiv von dem korrespondierenden Abschnitt der Drucktasche 41 austritt und in einem solchen Fall das Hochdrucköl nicht in der Drucktasche 41 gehalten werden kann.
Um dieses oben genannte Problem zu lösen, ist der folgende Aufbau effektiv. Wie in den 4A und 4B gezeigt, besteht der Axialschub-Anschlag 50 aus zwei in Dickenrichtung getrennten Bereichen, sowie einem Axialschub-Oberflächenseitenelement 61a an der Axialschub-Oberflächenseite und einer Anti-Axialschub-Oberflächenseitenelement 61b an der der Axialschub-Oberfläche gegenüberliegenden Seite. In der Axialschub-Oberfläche 62 des Axialschub-Oberflächenseitenelements 61a sind eine Vielzahl von (beispielsweise 8) separaten Drucktaschen in Umfangsrichtung ausgeformt und ein kreisförmiger Pfad 64 zum Verbinden der Drucktaschen miteinander ist in einem Berührungsbereich der Elemente 61a und 61b ausgeformt. Ein Hochdruck-Einführungsloch 65, welches sich in die äußere Umfangsoberfläche des Axialschub-Anschlags 60 öffnet, ist ebenso an dem Berührungsbereich der Elemente 61a und 61b, wo das Einführungsloch 65 dem Pfad 64 angegliedert ist, ausgeformt. Die Axialschub-Oberfläche und die Anti-Axialschub-Oberflächen-Seitenelemente 61a und 61b sind beispielsweise durch Verschweißen miteinander kombiniert, so dass der Axialschub-Anschlag 60 ausgeformt ist. Gemäß dem oben genannten Aufbau wird auch wenn die Genauigkeit der Axialschub-Oberfläche 62 des Axialschub-Anschlags 60 partiell herabgemindert ist, eine exzessive Leckage des Hochdrucköls nur durch eine korrespondierende Drucktasche 63 auftreten, während eine ausreichende Menge Hochdrucköls in den anderen Drucktaschen zurückgehalten werden kann, so dass eine exzessive Leckage nicht ohne weiteres auftritt.
In den oben genannten ersten und zweiten Ausführungsformen kann eine Schmieröl-Rückführröhre 51 verhindert werden und anstatt dessen ein Hochdruck-Öltank zum Speichern von Hochdrucköl vorgesehen sein, so dass das Hochdrucköl durch die Röhre zu dem Öl-Zufuhrpfad 44 zugeführt werden kann.
Zusätzlich wird in dem oben beschriebenen Aufbau das von dem Arbeitsgas mittels des Ölabscheiders 50 abgeschiedene Schmieröl als das Hochdruckfluid zu der Drucktasche 41 zugeführt; jedoch kann ein Teil des von der Ausstoßöffnung 38 ausgestoßenen Arbeitsgases über den Öl-Zufuhrpfad 44 und das Hochdruck-Einführungsloch 43 zu der Drucktasche 41 eingeführt werden. Des weiteren kann ein Mitteldruck-Element von der Kompressionskammer zu der Drucktasche 41 eingeführt werden.
Ebenso können in diesen Fällen Geräusche verhindert werden und der auf die Drehschnecke 9 aufgebrachte Axialschub verringert werden, wodurch der mechanische Verlust verringert wird.
Im weiteren wird eine andere Ausführungsform erläutert, die nicht einen Teil der Erfindung darstellt, sondern den Stand der Technik repräsentiert, und zum Verständnis der Erfindung sinnvoll ist.
In dem Schnecken-Kompressor, wie er in 5 gezeigt ist, ist eine ringförmige Drucktasche 41' an einer Seitenoberfläche der Endplatte 17 der Drehschnecke 9 ausgeformt, wobei die Seitenoberfläche den Axialschub-Anschlag 19 berührt. Ein Hochdruck-Einführungsloch 43' zum Zuführen des komprimierten Gases zu der Drucktasche 41' ist vorgesehen, welche an der Drucktasche 41' angegliedert ist. Das andere Öffnungsende des Hochdruck-Einführungslochs 43' ist an den eingeschlossenen Raum 21a oder 21b an der spiralförmigen Vorsprungsseite 18 der Endplatte 17 angegliedert. Die anderen strukturellen Anordnungen sind die gleichen wie die in der in 1 gezeigten Ausführungsform, wodurch Erklärungen hiervon vermieden werden.
In dem Schnecken-Kompressor gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Anteil des in dem eingeschlossenen Raum 21a oder 21b komprimierten Gases über das Hochdruck-Einführungsloch 43' zu der Drucktasche 41' zugeführt und das komprimierte Gas agiert als das Hochdruckfluid, welches ein Teil der Achsschub-Belastung aufnimmt. Daher können, wie in den oben beschriebenen (ersten und zweiten) Ausführungsformen beschrieben, Geräusche verhindert werden und die auf die Drehschnecke 9 aufgebrachte Achsschub-Belastung unter Verwendung des komprimierten Gases für eine lange Zeitdauer verringert werden, wodurch der mechanische Verlust verringert wird. Zusätzlich weist der vorliegende Schnecken-Kompressor einen einfacheren Aufbau im Vergleich mit konventionellen Schnecken-Kompressoren auf; daher kann die Instandhaltung leicht durchgeführt werden und ein kleinerer Körper realisiert werden.
Zusätzlich schmiert das mit dem komprimierten Gas getragene Schmieröl, welches aus der Drucktasche 41' austritt, das Innere des Schnecken-Kompressors 1.
Um eine größere Belastung auf das komprimierte Gas auszuüben, ist vorzugsweise der Öffnungsbereich der Drucktasche 41' soweit wie möglich vergrößert.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das andere Ende des Hochdruck-Einführungslochs 43' auf den eingeschlossenen Raum 21a oder 21b hin offen, d.h. einen eingeschlossenen Raum; jedoch kann das Hochdruck-Einführungsloch offen auf eine Vielzahl von eingeschlossenen Räumen 21a und 21a hin sein, so dass Arbeitsgase mit unterschiedlichen Drücken in die Drucktasche 41' eingeführt werden. Um einen derartigen Aufbau zu realisieren, kann eine Vielzahl von Hochdruck-Einführungslöchern vorgesehen sein oder ein einzelnes Hochdruck-Einführungsloch kann verzweigt sein, um Anschlusslöcher auszubilden. Dementsprechend können vorzugsweise kombinierte Arbeitsgase mit unterschiedlichen Drücken in die Drucktasche 41' eingeführt werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen können die Drucktaschen 41, 63 und 41' an jeder Seite der Drehschnecke 9 und des Axialschub-Anschlags 19 ausgeformt sein. Das heißt, dass in der ersten und zweiten Ausführungsform die Drucktaschen 41 und 63 in dem Axialschub-Anschlag 19 ausgeformt sind; jedoch können die Taschen auch in der Drehschnecke 9 vorgesehen sein. Auf der anderen Seite ist in dieser vorliegenden Ausführungsform die Drucktasche 41' in der Drehschnecke 9 ausgeformt, kann jedoch auch in dem Axialschub-Anschlag 19 ausgeformt sein.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird der Schnecken-Kompressor bei einem CO₂-Zyklus, der CO₂ als Arbeitsgas verwendet, angewandt; jedoch ist die Anwendung nicht auf diesen Typ beschränkt und der Kompressor gemäß der vorliegenden Erfindung kann ebenso auf den Dampf-Kompressions-Kühlzyklus angewendet werden, der ein konventionelles Arbeitsgas sowie Freon verwendet.

Claims

Schnecken-Kompressor, umfassend: ein Gehäuse (1); eine in dem Gehäuse vorgesehene und eine Endplatte (10) und einen an einer Oberfläche der Endplatte angebauten spiralförmigen Vorsprung umfassende fixierte Schnecke (8); und eine in dem Gehäuse vorgesehene und eine Endplatte (17) und einen an einer Oberfläche der Endplatte angebauten spiralförmigen Vorsprung umfassende Drehschnecke (9), wobei die spiralförmigen Vorsprünge jeder Schnecke miteinander in Eingriff stehen, so dass sie eine spiralförmige Kompressionskammer ausbilden, wobei: ein eingeführtes Arbeitsgas in der Kompressionskammer komprimiert und dann gemäß der Drehung der Drehschnecke ausgestoßen wird; ein Achsschub-Element (19) zum axialen Abstützen der Endplatte der sich drehenden Schnecke an der rückseitigen Seite eine Drucktasche (41; 41') in einer Oberfläche des Achsschub-Elements und der Endplatte der sich drehenden Schnecke eingeformt ist, wobei diese Fläche der anderen des Achsschub-Elements und der Endplatte der sich drehenden Schnecke gegenüberliegt; und ein Hochdruck-Einführungsloch (43; 43') zum Einführen einer Hochdruck-Flüssigkeit in die Drucktasche an einem der Achsschub-Elementseite und der Drehschnecken-Seite vorgesehen ist; und die Drucktasche (41) an dem Hochdruck-Einführungsloch (43) angegliedert ist, um die auf die sich drehende Schnecke aufgebrachte Belastung durch Verwendung der eingeführten Hochdruck-Flüssigkeit zu verringern, wobei der Schneckenkompressor dadurch gekennzeichnet ist, dass die Hochdruck-Flüssigkeit ein Schmieröl ist; und dass bei einem vorgegebenen Bereich A der Öffnung der Drucktasche der Druck R des Schmieröls in der Drucktasche sowie bei vorgegebenem Achsschubbereich A_th im Zustand eines festen Kontakts, die verringerte Achskraft F definiert ist durch: F = A × R + Ath 1/2 R.
Schnecken-Kompressor wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei: eine Flüssigkeitsbahn (44) in dem Gehäuse ausgeformt ist; das Hochdruck-Einführungsloch (43) in dem Achsschub-Element ausgeformt ist, wobei ein Ende die Drucktasche (41) öffnet und an diese angefügt ist und das andere Ende die Flüssigkeitsbahn in dem Gehäuse öffnet und an dieser angefügt ist; und das Schmieröl über die Flüssigkeitsbahn und das Hochdruck-Einführungsloch von der Kompressionskammer zu der Drucktasche zugeführt wird.
Schnecken-Kompressor wie in Anspruch 2 beansprucht, des Weiteren umfassend ein Hochdruck-Flüssigkeits-Zufuhrmittel zum Zuführen des Schmieröls zu der Flüssigkeitsbahn, wobei das Zufuhrmittel einen Ölabscheider (50) zum Abscheiden des Schmieröls von dem ausgestoßenen Hochdruck-Arbeitsgas sowie eine Rückführröhre (51) zum Rückführen des durch den Ölabscheider abgeschiedenen Schmieröls zu der Flüssigkeitsbahn umfasst.