DE3686464T2

DE3686464T2 - Spiralkompressor.

Info

Publication number: DE3686464T2
Application number: DE8686113401T
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Hatori; Makoto Hayano; Shigemi Nagatomo; Hirotsugu Sakata
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-09-30
Filing date: 1986-09-30
Publication date: 1993-02-18
Anticipated expiration: 2006-10-01
Also published as: EP0217349A3; US4762477A; DK463786A; DE3686464D1; EP0217349A2; EP0217349B1; DK463786D0; JPS6275091A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spiralkompressor, insbesondere eine Verbesserung der Abdichtung und der Schmierung zwischen stationären und umlaufenden Spiralteilen des Kompressors.
Ein Spiralkompressor weist ein Paar aus einem stationären und einem umlaufenden Spiralteil innerhalb eines abgedichteten Behälters auf, wobei zwischen diesen Teilen mehrere Kompressionskammern ausgebildet sind. Da sich diese Kompressionskammern auf hohem Druck befinden, ist das umlaufende Spiralteil geneigt, so daß es von dem stationären Spiralteil weggedrückt wird. Daher wird ein Spalt zwischen den Spiralteilen ausgebildet, und zwischen benachbarten Kompressionskammern tritt ein Leck auf. Bei einem Verfahren um dieses zu verhindern, wird Gas unter hohem Druck, welches aus einer Kompressionskammer herausgedrückt wird, unter das umlaufende Spiralteil geführt, also zu der Seite von dem stationären Spiralteil weg, und stützt das umlaufende Spiralteil dadurch, daß es dieses gegen das stationäre Spiralteil drückt. Mit anderen Worten ist das stationäre Spiralteil an einem Rahmenteil innerhalb des abgedichteten Behälters befestigt, wogegen das umlaufende Spiralteil zwischen dieses stationäre Spiralteil und einen Vorsprung eingeklemmt ist, der einstückig auf dem Rahmenteil ausgebildet ist. Kühlgas, welches in die Kompressionskammer zwischen einem stationären Spiralteil und einem umlaufenden Spiralteil von einem Saugrohr aus eingesaugt wird, wird durch die Drehbewegung des umlaufenden Spiralteils komprimiert und so auf hohen Druck gebracht, und wird zum Inneren des abgedichteten Behälters hin durch die Ausstoßöffnung in dem stationären Spiralteil ausgestoßen. Es wird darauf hingewiesen, daß das Innere des Spiralkompressors im wesentlichen in eine Seite mit höherem Druck unterteilt ist, die dem Hochdruckgas ausgesetzt ist, welches aus den Kompressionskammern ausgestoßen wird, und in eine Seite mit niedrigerem Druck, die dem Sauggas ausgesetzt ist.
Das Innere, also der zentrale Abschnitt des Vorsprungs des Rahmenteils enthält die Hauptdrehwelle des umlaufenden Spiralteils. Hochdruckgas wird in es hineingeleitet und nimmt denselben hohen Druck an wie die Seite mit höherem Druck des abgedichteten Behälters. Hierdurch wird das umlaufende Spiralteil nach oben gegen den Widerstand oder den Druck innerhalb der Kompressionskammern gedrückt, so daß keine Spalte zwischen dem umlaufenden Spiralteil und dem stationären Spiralteil auftreten. Um ein glattes Gleiten des umlaufenden Spiralteils gegen das stationäre Spiralteil zu erreichen, bewegt sich dann Schmieröl, welches durch die Pumpwirkung der Hauptwelle in der Nähe der hinteren Oberfläche des umlaufenden Spiralteils hochgesaugt wird, hinter den Rahmenteilvorsprung in Folge der Druckdifferenz, und tritt in die Räume zwischen den Spiralteilen ein.
Allerdings tritt nur eine geringe Menge des Schmieröls, welches an der Umgebung des Rahmenteilvorsprungs haftet, durch die Druckdifferenz in die Niederdruckseite ein, jedoch tritt das Schmieröl, welches durch die Pumpwirkung der Hauptwelle in der Umgebung des umlaufenden Spiralteils hochgesaugt wird, nicht in ausreichendem Maße in die Räume zwischen den Spiralteilen ein, die sich auf niedrigem Druck befinden, so daß die Räume zwischen den Spiralteilen weder ausreichend abgedichtet noch ausreichend geschmiert sind, und dies führt zu einem Absinken der Druckkapazität.
Aus diesem Grund wurde eine Anordnung in dem US-Patent Nr. 4 522 575 beschreiben, bei welcher den Kompressionskammern über eine Saugleitung direkt Schmiermittel zugeführt wird. Allerdings ist bei dieser Anordnung eine getrennte Einrichtung erforderlich, um die Schmiermittelmenge zu kontrollieren.
Das nicht vorveröffentlichte Dokument EP-A-0 168 561 beschreibt ebenfalls einen Spiralkompressor, bei welchem die Seite der umlaufenden Endplatte entfernt von den Kompressionskammern gleitbeweglich durch einen ringförmigen Vorsprung gehaltert wird, der in dem Rahmenteil ausgebildet ist. Auf der radial äußeren Seite dieses ringförmigen Vorsprungs ist eine Niederdruckkammer ausgebildet, und vorzugsweise ist ein Oldham-Ring in die Niederdruckkammer eingepaßt. In der Drehwelle des Kompressors ist ein Saugloch vorgesehen, welches als eine Pumpe wirkt, wenn sich die Welle dreht, um Schmieröl aus einer Ölbohrung vertikal nach oben zu pumpen.
Ein Ziel dieser Erfindung ist die Bereitstellung eines Spiralkompressors mit verbessertem Kompressionswirkungsgrad, bei welchem Schmieröl einfach von der Seite mit höherem Druck zu der Seite mit niedrigerem Druck gelangen kann, ohne eine Verschlechterung der Abdichtung zwischen der Seite mit höherem Druck und der Seite mit niedrigerem Druck. Durch Einspritzen von ausreichend Schmieröl zwischen die Spiralteile werden sowohl die Abdichtung als auch die Schmierung zwischen den Spiralteilen verbessert.
Einm weiteres Ziel dieser Erfindung ist die Bereitstellung eines Spiralkompressors, bei welchem eine kontrollierte Schmiermittelmenge dem Inneren der Kompressionskammern zugeführt wird, ohne daß es erforderlich ist, eine getrennte Kontrolleinrichtung zur Verfügung zu stellen.
Zur Erzielung dieser Zwecke weist der Spiralkompressor gemäß dieser Erfindung einen abgedichteten Behälter auf, der in eine Seite mit höherem Druck, die dem hohen Druck in dem Auslaß von Kompressionskammern ausgesetzt ist, und eine Seite mit niedrigerem Druck unterteilt ist, die Sauggas ausgesetzt ist, ein am Inneren des abgedichteten Behälters befestigtes Rahmenteil, ein stationäres Spiralteil, welches an dem Rahmenteil befestigt ist, und ein umlaufendes Spiralteil, welches mit dem stationären Spiralteil kämmt, um Druckkammern auszubilden, einen gleitbeweglichen Eingriffsabschnitt zwischen der oberen Oberfläche des Rahmenteils und der unteren Oberfläche des umlaufenden Spiralteils, um die untere Oberfläche des umlaufenden Spiralteils in eine Seite mit höherem Druck und eine Seite mit niedrigerem Druck zu unterteilen, und um das umlaufende Spiralteil zu haltern, eine Hauptwelle, welche einen passenden Abschnitt berührt und entlang diesem gleitet, der in dem Zentrum der unteren Oberfläche des umlaufenden Spiralteils ausgebildet ist, eine Antriebsvorrichtung zum Drehen der Hauptwelle, wobei in der Hauptwelle eine Ölversorgungspumpe vorgesehen ist, durch welche Schmieröl nach oben gepumpt wird, und eine Einrichtung vorgesehen ist, um einen begrenzten Schmierölfluß von der Pumpe in der Seite mit höherem Druck des Behälters der Seite mit niedrigerem Druck auf der unteren Oberfläche des umlaufenden Spiralteils zuzuführen, wobei die Zufuhreinrichtung einen Kanal aufweist, der in dem Ölkanal zwischen der Ölversorgungspumpe und der Niederdruckseite vorgesehen ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Spiralkompressors gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 2 ist ein Graph, welcher die Beziehung zwischen der nicht dimensionierten Öleinspritzmenge und dem Leistungskoeffizienten zeigt.
Fig. 3 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Spiralkompressors gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 4 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Spiralkompressors gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 5 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Spiralkompressors gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 6 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Spiralkompressors gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 7 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Spiralkompressors gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 8 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Spiralkompressors gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 9 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Spiralkompressors gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 10 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Spiralkompressors gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 11 ist eine Ansicht, welche die obere Oberfläche eines Vorsprungs bei der Ausführungsform in Fig. 10 zeigt.

Ausführungsformen dieser Erfindung

In Fig. 1, die eine bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung zeigt, weist der Spiralkompressor, der insgesamt durch 1 bezeichnet ist, einen abgedichteten Behälter 3 auf, sowie eine Drehantriebsvorrichtung 5, beispielsweise einen Motor, und eine Kompressionsvorrichtung 7 zum Komprimieren von Gas, die innerhalb des abgedichteten Behälters 3 angeordnet sind.
Der abgedichtete Behälter 3 weist ein zylindrisches Gehäuse 3C mit einem Boden auf, und einen Dichtungsdeckel 3S, der an dem Gehäuse 3C befestigt ist, so daß der Behälter abgedichtet ist. Ein annähernd scheibenförmiges Rahmenteil 11, welches das Innere des abgedichteten Behälters 3 in eine Antriebskammer 9A und eine Kompressionsvorrichtungskammer 9B unterteilt, ist fest mit dem Gehäuse 3C verbunden. In diesem Rahmenteil 11 ist ein Verbindungsloch 13 geöffnet, welches die Antriebskammer 9A und die Kompressionsvorrichtungskammer 9B verbindet. Zusätzlich ist ein Auslaßrohr 15 in dem abgedichteten Behälter 3 an einer Stelle entfernt von dem Verbindungsloch 13 ausgebildet.
Die Drehantriebsvorrichtung 5 weist einen Motor auf. Dessen Stator-Eisenkern 21 ist einstückig mit dem Gehäuse 3C innerhalb der Antriebskammer 9A verbunden, und der Rotor 23 ist einstückig an der Haupt- oder Drehwelle 25 befestigt, die vertikal durch den zentralen Abschnitt des Rahmenteils 11 gehaltert wird, so daß sie sich frei drehen kann. Das untere Ende der Drehwelle 25 ist in Schmieröl eingetaucht, welches sich in dem Schmierölsumpf 27 innerhalb des Bodens des Gehäuses 3C ansammelt. Der Kern dieser Drehwelle 25 weist ein Schmieröl-Saugloch 29 auf, welches während der Drehung Schmieröl ansaugt, und das in einem geeigneten Winkel in bezug auf den Kern der Welle geneigt ist. Dieses Saugloch 29 stellt eine Verbindung mit wesentlichen Teilen dar, beispielsweise dem Rahmenteil 11, um Schmieröl an die Lager und zur Kompressionsvorrichtung 7 zu schicken. Weiterhin weist das obere Ende der Drehwelle 25 einen exzentrischen Abschnitt 25E auf, der um ein geeignetes Maß gegenüber dem Zentrum der dort vorgesehenen Drehwelle 25 verschoben ist, und ein Ausgleichsgewicht 33 ist exzentrisch angebracht, so wie es erforderlich ist, um den exzentrischen Abschnitt 25E auszubalancieren, um Schwingungen zu minimalisieren.
Wenn sich bei dem voranstehend beschriebenen Aufbau die Drehwelle 25 dreht, wird automatisch Schmieröl den Teilen Zuge führt, bei welchen es erforderlich ist, beispielsweise in Lagern, so daß eine glatte Bewegung aufrechterhalten wird.
Die Kompressionsvorrichtung 7 befindet sich in der Kompressionsvorrichtungskammer 9B. Sie weist die scheibenförmige, stationäre Endplattte 35 auf, mit welcher die stationäre Spiralhülle 35 einstückig ausgebildet ist, sowie die scheibenförmige, umlaufende Endplatte 45, mit welcher die umlaufende Spiralhülle 43, die entlang der stationären Spiralhülle 35 an mehreren Orten gleitet, wodurch Kompressionskammern an mehreren Orten ausgebildet werden, einstückig ausgebildet ist.
Die stationäre Endplatte 39 ist dichtend an dem Rahmenteil 11 befestigt. Eine Ausstoßöffnung 49, durch welche Hochdruckgas, welches komprimiert wurde, in die Kompressionsvorrichtungskammer 9B ausgestoßen wird, ist in den annähernden Zentren der stationären Endplatte 39 geöffnet. Zusätzlich ist die Saugleitung 53 mit dem Rahmenteil 11 verbunden. Die stationäre Spiralhülle 35 und die stationäre Endplatte 39 bilden miteinander das stationäre Spiralteil; die umlaufende Spiralhülle 43, die umlaufende Endplatte 45 und der angepaßte Abschnitt 55, welche nachstehend diskutiert werden, bilden zusammen das umlaufende Spiralteil.
Die umlaufende Endplatte 45 ist, wie in Fig. 1 gezeigt, an die stationäre Endplatte 39 angepaßt. Mehrere Kompressionskammern werden durch das Gleiten der umlaufenden Spiralhülle 43 gegen die stationäre Sprialhülle 35 an mehreren Orten ausgebildet. Der zylindrisch geformte, angepaßte Abschnitt 55 ist in den Zentren der rückwärtigen oder unteren Seite der umlaufenden Endplatte 45 ausgebildet. Der exzentrische Abschnitt 25E der Drehwelle 25 ist an das Innere dieses angepaßten Abschnitts 55 angepaßt, so daß er sich frei drehen kann. Zusätzlich sind die hinteren Oberflächen der Platte 45 durch die obere Oberfläche eines ringförmigen Vorsprungs gehaltert, der auf dem Rahmenteil 11 ausgebildet ist, so daß sie sich frei drehen können. Der Vorsprung legt einen gleitbeweglich in Eingriff stehenden Abschnitt mit dem angepaßten Oberflächenabschnitt der umlaufenden Endplatte fest, und kann auf der umlaufenden Endplatte anstatt auf dem Rahmenteil vorgesehen sein. Eine Niederdruckkammer 59, die mit der Saugkammer 37 verbunden ist, ist in der Außenseite des Vorsprungs 57 ausgebildet. Ein Oldham-Ring 61 ist in dieser Niederdruckkammer 59 angebracht. Eine Abdeckplatte 71 ist an der stationären Endplatte 39 befestigt. Sie dämpft das Geräusch, wenn Gas unter hohem Druck aus der Ausstoßöffnung 49 ausgestoßen wird, und verhindert darüber hinaus ein direktes Auftreffen von Gas unter hohem Druck auf den Abdichtungsdeckel 35. Es wird darauf hingewiesen, daß das abgedichtete Gefäß im wesentlichen eine Seite oder ein Abschnitt mit niedrigerem Druck einschließlich der Niederdruckkammer 59 und eine Seite oder einen Abschnitt mit höherem Druck aufweist, der dem Hochdruckgas ausgesetzt ist.
Der Oldham-Ring 61 hält die Ausrichtung der umlaufenden Endplatte 45 in bezug auf die stationäre Endplatte 39 andauernd konstant. Ein niedriger Vorsprung (in der Figur weggelassen) ist in der unteren Oberfläche des Oldham-Ringes 61 ausgebildet, und ein oberer Vorsprung (in der Figur weggelassen) in einem rechten Winkel zu dem unteren Vorsprung ist in der oberen Oberfläche ausgebildet. Der untere Vorsprung dieses Oldham-Ringes 61 ist mit einer Führungsnut gekuppelt, die in dem Boden der Niederdruckkammer 59 ausgebildet ist, so daß er frei gleiten kann, während der obere Vorsprung mit einer Führungsnut gekuppelt ist, die in der hinteren Oberfläche der umlaufenden Endplatte 45 vorgesehen ist, so daß er frei gleiten kann.
Um gute Abdichtungen zwischen dem stationären Spiralteil und dem umlaufenden Spiralteil zu bilden, und damit diese glatt aneinander gleiten können, wird - wie voranstehend beschrieben - Schmieröl der Druckkammer zugeführt, jedoch wird dabei festgestellt, daß - wie in Fig. 2 gezeigt - bei einer übermäßigen Menge zugeführten Schmiermittels die Kompressorkapazität abnimmt.
Fig. 2 zeigt die eingespritzte Ölmenge als die Abszisse gegen den Leistungskoeffizienten des Kompressors als Ordinate. Zur Erzielung dimensionsloser Größen wird die eingespritzte Ölmenge als das Verhältnis der aktuellen Menge θ&sub0; eingespritzten Öls zur Menge θm eingespritzten Öls ausgedrückt, wenn der Leistungskoeffizient ein Maximum erreicht; und der Leistungskoeffizient wird als das Verhältnis des aktuellen Leistungskoeffizienten C.O.P. zum maximalen Leistungskoeffizienten C.O.P.max ausgedrückt.
Bei dieser Erfindung wird Schmiermittel dem Niederdruckabschnitt auf der hinteren Seite oder der unteren Seite des umlaufenden Spiralteils zugeführt. Von dort aus wird dann Schmiermittel den Kompressionskammern zugeführt.
Bei der Anordnung in Fig. 1 ist eine Vertiefung 73 in dem Rahmenteil 11 um die Drehwelle 25 herum ausgebildet. Ein Kanal oder eine Leitung 76 erstreckt sich von dieser Vertiefung 73 zu der oberen Oberfläche des Vorsprungs 57 des Rahmenteils 11. Der Kanal 75 kann in mehreren Orten vorgesehen sein.
Wenn bei der Anordnung von Fig. 1 die Drehwelle 25 durch die Drehantriebsvorrichtung 5 gedreht wird, dreht sich der exzentrische Abschnitt 25E der Drehwelle 25 exzentrisch. Daher dreht sich die umlaufende Endplatte 45, während ihre Ausrichtung durch den Oldham-Ring 61 konstant gehalten wird. Die an der umlaufenden Endlpatte 45 angebrachten Spiralhüllen 43 werden nach oben, unten, links und rechts verschoben. Wenn die umlaufende Spiralwelle 43 gedreht wird, bewegen sich die mehreren Gleitpositionen zwischen der umlaufenden Spiralhülle 43, die an der umlaufenden Endplatte 45 angebracht ist, und der stationären Spiralhülle 35, die an der stationären Endplatte 39 angebracht ist, allmählich von außen nach innen, so daß die Kompressionskammern 41 allmählich zusammengedrückt werden. Daher wird das Gas innerhalb der Kompressionskammern komprimiert und von der Ausstoßöffnung 49 in die Kompressionsvorrichtungskammer 9B ausgestoßen.
Das Hochdruckgas, welches in die Kompressionsvorrichtungskammer 9B ausgestoßen wird, gelangt durch das Verbindungsloch 13 in die Antriebskammer 9A, genauer gesagt, die Hochdruckseite, und wird von dem Ausstoßrohr 15 nach außen ausgestoßen.
Das Schmieröl 27, welches sich in dem Boden des Gehäuses 3C angesammelt hat, wird durch die Drehpumpenwirkung der Hauptwelle 25 nach oben zu der Versorgungsöffnung 31 gepumpt, schmiert um die Hauptwelle 25 herum, und sammelt sich in der Vertiefung 73 in dem Rahmenteil 11. Auf der hinteren Oberfläche der umlaufenden Endplatte 45, mit dem Vorsprung 57 des Rahmenteils 11 als Grenze, wird der höhere Druck ausgestoßenen Gases auf das Innere ausgeübt, und der geringere Druck angesaugten Gases wird nach außen angelegt. Die Existenz dieser Druckdifferenz über den Vorsprung 57 und die Bewegung der umlaufenden Endplatte 45 auf der oberen Oberfläche des Vorsprungs 57 veranlaßt das Schmieröl der Vertiefung 73 dazu, nach oben in den Kanal 75 gesaugt und der Niederdruckkammer 59 zugeführt zu werden, die sich auf der Seite mit geringerem Druck befindet. Es tritt in die Räume zwischen den Spiralteilen zusammen mit hochgesaugtem Gas ein, und vergrößert die Kompressionskapazität. Da Schmieröl nach oben auf die obere Oberfläche des Vorsprungs gesaugt wird, dient diese obere Oberfläche zusätzlich dazu, den Fluß zu begrenzen, und verbessert auch die Abdichtung zwischen der Seite mit dem höheren Druck und der Seite mit dem niedrigeren Druck.
Der exzentrische Abschnitt 25E der Drehwelle 25 ist in einem Raum 80 enthalten, der über ein Loch 85 mit der Antriebskammer 9A in Verbindung steht. Wäre das Loch 85 nicht dort, so würde sich der Raum 80 mit Öl anfüllen, und die Ölversorgung durch die Hauptwelle würde nicht stattfinden, wodurch die Schmierung der Gleitoberflächen der Hauptwelle ungenügend werden würde. Das Loch 85 gestattet es überschüssigem Öl, zum Boden des Gehäuses zurückzukehren, wodurch der Ölkreislauf verbessert und das Problem unzureichender Schmierung eliminiert wird. Da das gegenüber dem Zentrum versetzte Ausgleichsgewicht 33 sich in dem Raum 80 dreht, führt es darüber hinaus zu Reibungsverlusten, wenn Öl vorhanden ist; das Loch 85 eliminiert diesen Verlust.
In Fig. 3 ist der Kanal 75 zu einem Ort geführt, an welchem er der Niederdruckkammer 59 des Rahmenteils 11 gegenüberliegt, und verbindet den Raum zwischen dem Vorsprung 57 und dem Oldham-Ring 61 mit dem Ölsumpf 73, und die Druckdifferenz liefert Schmieröl direkt an die Niederdruckkammer 59. In diesem Fall dient der Oldham-Ring zur Begrenzung des Flusses.
In Fig. 4 ist ein Vorsprung auf der umlaufenden Spiralendplatte ausgebildet, und es ist ein Kanal 75 vorhanden, der bei der Drehung des umlaufenden Spiralteils alternierend mit der oberen Oberfläche des Vorsprungs und mit dem Niederdruckabschnitt verbunden wird. Der Kanal 75 kann auch so ausgebildet sein, daß er nur zur oberen Oberfläche des Vorsprungs oder nur zum Niederdruckabschnitt hin offen ist.
In Fig. 5 ist ein Kanal 75 vorhanden, der den oberen Abschnitt des Hauptlagers mit dem Rahmenteilvorsprung verbindet. Ein Teil des Öls, welches durch die Hauptwellen-Schraubenpumpe nach oben gepumpt wird, wird zu dem Vorsprung geleitet und den Räumen zwischen den Spiralteilen zugeführt. In diesem Falle ist eine Ölvorratsvertiefung nicht erforderlich.
In Fig. 6 wird ein Teil des Öls, welches durch die Hauptwellen-Schraubenpumpe nach oben gepumpt wird, der Seite mit niedrigerem Druck der Außenseite des Oldham-Ringes zugeführt.
In diesem Fall wird der Fluß durch ein Loch begrenzt, welches in der umlaufenden Endplatte ausgebildet ist und entsprechend der Wirkung der sich bewegenden Spiralteile geöffnet und geschlossen wird. Wiederum ist bei dieser Ausführungsform eine Ölvorratsvertiefung nicht erforderlich.
In Fig. 7 ist ein Kanal vorgesehen, der den vorspringenden Abschnitt mit der oberen Oberfläche des Vorsprungs innerhalb der umlaufenden Endplatte verbindet. Es ist ebenfalls möglich, die Niederdruckseite zeitweilig mit dem vorspringenden Abschnitt zu verbinden, wenn sich das umlaufende Spiralteil dreht, oder den Niederdruckabschnitt dauernd mit dem vorspringenden Abschnitt zu verbinden. Es wird Öl eingespritzt, welches von der Kurbelwellen-Flüssigkeitspumpe heraufgepumpt wird.
In Fig. 8 verbindet ein Kanal 75 die keilseitige Oberfläche des Oldham-Ringes mit einem Rahmenteil-Ölvorrat. Die Hin- und Herbewegung des Keils steuert die Menge zugeführten Öls, und es wird eine geeignete Ölmenge eingespritzt. Dies verbessert auch die Schmierung des Keils. Es ist ebenfalls möglich, durch Kanäle eine Verbindung mit mehreren Orten auf der Seitenoberfläche des Keils herzustellen.
In Fig. 9 verbindet ein Kanal 75 den Rahmengleitteil des Oldham-Ringes mit dem Rahmenteil-Ölvorrat. Die Hin- und Herbewegung des Oldham-Ringes steuert die Menge des zugeführten Öls, so daß eine geeignete Ölmenge eingespritzt werden kann. Zusätzlich verbessert dies die Schmierung des Oldham-Ringes in der Druckrichtung an dem Gleitabschnitt. Es ist ebenfalls möglich, eine Verbindung mit mehreren Orten unterhalb des Oldham-Ringes zur Verfügung zu stellen.
In Fig. 10 ist eine ringförmige Nut 57a in den Vorsprung 57 eingeschnitten, wie in Fig. 11 gezeigt. Ein Kanal 75 stellt eine Verbindung dieser ringförmigen Nut dar. Eine Einspritznut 57b oder mehrere Einspritznuten ist bzw. sind in der Radialrichtung von dieser ringförmigen Nut aus eingeschnitten, so daß Schmiermittel zu der Seite mit niedrigerem Druck geschickt wird.
Zusammenfassend werden bei dieser Erfindung Kompressorteile auf der Rückseite des umlaufenden Spiralteils als Einrichtung zur Steuerung des Schmiermittelflusses verwendet. Hierdurch und in Folge der Verwendung der Druckdifferenz zwischen der Seite mit höherem Druck und der Seite mit niedrigerem Druck zur Zuführung von Schmieröl zu der Seite mit niedrigerem Druck kann Schmieröl stabil den Räumen zwischen dem umlaufenden Spiralteil und dem stationären Spirälteil zugeführt werden, wodurch sowohl die Abdichtung als auch die Kapazität verbessert wird, während eine ausreichende Schmierung aufrechterhalten wird.

Claims

1. Spiralkompressor (1) mit:

einem abgedichteten Behälter (3), der in eine Seite mit höherem Druck, die hohem Druck in dem Ausstoß von Kompressionskammern ausgesetzt ist, und eine Seite niedrigeren Drucks unterteilt ist, die Sauggas ausgesetzt ist,

einem Rahmenteil (11), welches an der Innenseite des abgedichteten Behälters (3) befestigt ist,

einem an dem Rahmenteil befestigten stationären Spiralteil (35), und

einem umlaufenden Spiralteil (43), welches mit dem stationären Spiralteil (35) kämmt, um Druckkammern auszubilden,

einem gleitbar in Eingriff bringbaren Abschnitt (57) zwischen der oberen Oberfläche des Rahmenteils und der unteren Oberfläche des umlaufenden Spiralteils zur Auftrennung der unteren Oberfläche des umlaufenden Spiralteils in eine Seite höheren Drucks und eine Seite niedrigeren Drucks, und zum Haltern des umlaufenden Spiralteils (43),

einer Hauptwelle (25), die zur Berührung und zum Entlanggleiten an einem angepaßten Abschnitt (55) ausgebildet ist, der in dem Zentrum der unteren Oberfläche des umlaufenden Spiralteils (43) vorgesehen ist, und

einer Antriebsvorrichtung (5) zum Drehen der Hauptwelle (25), wobei die Hauptwelle (25) eine Ölversorgungspumpe (29) aufweist, die in ihr ausgebildet ist, durch welche Schmieröl nach oben gepumpt wird,

gekennzeichnet durch

eine Vorrichtung (73, 75) zur Zuführung eines begrenzten Flusses von Schmieröl von der Pumpe in der Seite höheren Drucks des Behälters zu der Seite niedrigeren Drucks auf der unteren Oberfläche des umlaufenden Spiralteils (43), wobei die Vorrichtung (73, 75) für die Ölzufuhr einen Kanal (75) aufweist, der in dem Ölkanal zwischen der Ölversorgungspumpe (29) und der Niederdruckseite angeordnet ist.

2. Spiralkompressor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Seite höheren Drucks eine Vertiefung (73) vorgesehen ist, die als ein Schmierölsumpf dient und in Fluidverbindung mit entweder den gleitbeweglichen Eingriffsabschnitten oder der Seite niedrigeren Druckes steht.

3. Spiralkompressor (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierölsumpf-Vertiefung (73) in dem Rahmenteil (11) nahe dem gleitbeweglichen Eingriffsabschnitt ausgebildet ist, so daß sie den hohen Druck des komprimierten Gases empfängt.

4. Spiralkompressor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Hauptwelle (25) ausgebildete Ölversorgungspumpe in Fluidverbindung mit entweder den gleitbeweglichen Eingriffsabschnitten oder der Seite niedrigeren Druckes steht.

5. Spiralkompressor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in der unseren Oberfläche des umlaufenden Spiralteils (43) ausgebildete angepaßte Abschnitt in Fluidverbindung mit entweder den gleitbeweglichen Eingriffsabschnitten oder der Seite niedrigeren Druckes steht.

6. Spiralkompressor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gleitbewegliche Eingriffsabschnitt durch einen ringförmigen Vorsprung (57) gebildet wird, der entweder auf dem Rahmenteil (11) oder auf dem umlaufenden Spiralteil (43) ausgebildet ist.

7. Spiralkompressor (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der gleitbewegliche Eingriffsabschnitt durch eine obere Oberfläche des Vorsprungs (57) gebildet wird, der entweder auf der unteren Oberfläche des umlaufenden Spiralteils (43) oder auf der oberen Oberfläche des Rahmenteils (11) ausgebildet ist.

8. Spiralkompressor (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kanal (75) von der Ölpumpe (29) zu der oberen Oberfläche des ringförmigen Vorsprungs (57) erstreckt.

9. Spiralkompressor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (75) und zumindest ein Teil der Öffnung des Kanals (75) auf der Seite des geringeren Druckes im Betrieb gegenüber dem gleitbeweglichen Eingriffsabschnitt verschoben ist.

10. Spiralkompressor (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (75) das Öl zu der radialen Außenseite eines Oldham-Ringes (61) führt, welcher auf der Seite mit niedrigerem Druck verwendet wird.

11. Spiralkompressor (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (75) das Öl zu der radialen Innenseite eines Oldham-Ringes (61) führt, der auf der Seite mit niedrigerem Druck verwendet wird.

12. Spiralkompressor (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölpumpe (29) im Eingriff mit einem Vorsprungsabschnitt des umlaufenden Spiralteils (43) steht, und daß sich die Einrichtung (73, 75) zur Zuführung vom Schmieröl von dem Vorsprungsabschnitt aus erstreckt.

13. Spiralkompressor (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (75) in Fluidverbindung mit der keilseitigen Oberfläche des Oldham-Ringes (61) steht.

14. Spiralkompressor (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (75) in Fluidverbindung mit dem Ort steht, an welchem der Oldham-Ring (61) gegenüber dem Rahmenteil (11) gleitet.

15. Spiralkompressor (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Ölnut (75a) auf der oberen Oberfläche des Vorsprungs (57) eingeschnitten ist.

16. Spiralkompressor (1) nach Anspruch 15, bei welchem die Einrichtung (73, 75) zur Versorgung mit Schmieröl in Fluidverbindung mit der ringförmigen Nut (57a) steht, die ringförmige Nut (57a) zumindest eine radiale Ausstoßnut (57b) aufweist, und das Schmieröl von der Ausstoßnut (57b) zu der Seite mit niedrigerem Druck ausgestoßen wird.

17. Spiralkompressor (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Nut (57b) vorgesehen ist, die sich von der ringförmigen Ölnut (57a) auf dem Vorsprung in der Radialrichtung in Richtung auf die Seite mit niedrigerem Druck erstreckt.

18. Spiralkompressor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Drehwelle in einen Schmierölsumpf (27) eingetaucht ist, welcher Schmieröl enthält; und daß die Ölpumpe (29) durch ein Schmieröl-Saugloch (29) zur Verfügung gestellt wird, welches durch die Drehwelle (25) ragt.

19. Verfahren zur Begrenzung des Flusses von Schmieröl bei einem Vorgang zum Betrieb eines Spiralkompressors (1), der einen abgedichteten Behälter (3) aufweist, der einen Niederdruck-Gassaugabschnitt und einen Hochdruck-Gasausstoßabschnitt aufweist; ein Rahmenteil (11), welches an der Innenseite des abgedichteten Behälters (3) befestigt ist; ein stationäres Spiralteil (35), welches an dem Rahmenteil (11) befestigt ist und eine stationäre Spiralhülle aufweist; ein umlaufendes Spiralteil (43), welches zwischen dem stationären Spiralteil (35) und dem Rahmenteil (11) angeordnet und an dessen einer Seite gleitbeweglich über einen gleitbeweglichen Eingriffsabschnitt gehaltert ist, und eine umlaufende Spiralhülle (43) auf der anderen Seite aufweist; einem Schmierölsumpf (27), welcher Schmieröl enthält; einer Drehwelle (25), deren eines Ende mit dem umlaufenden Spiralteil (43) verbunden ist, um das umlaufende Spiralteil (43) zu drehen, wobei das andere Ende in den Schmierölsumpf (27) eingetaucht ist; und mit einem Schmieröl-Saugloch (29), welches die Drehwelle (25) durchragt, mit den Schritten der zwangsweisen Zuführung von Schmieröl, welches durch das Schmieröl-Saugloch heraufgesaugt wird, an den Niederdruck-Gassaugabschnitt durch den Hochdruck, der durch die Kompressionswirkung zwischen dem umlaufenden und dem stationären Spiralteil (35, 43) hervorgerufen wird, sowie zur selben Zeit eine Begrenzung des Flusses des Schmieröls durch einen Kanal (75), welcher in dem Kanal des Schmieröls zwischen der Ölzufuhrpumpe (29) und der Niederdruckseite angeordnet ist.