-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung in einem
Spiralverdichter zur Abgabe von in einem Paar von
Kompressionsräumen komprimiertem Fluid, beispielsweise einem fluiden
Kühlmittel, gleichzeitig aus einer Entladeöffnung.
-
Ein herkömmlicher Spiralverdichter ist so konstruiert, wie
dies beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift
175293/1986 dargestellt ist. Ein herkömmliches Beispiel eines
Spiralverdichters wird nun unter Bezugnahme auf diese
Veröffentlichung beschrieben. In den Fig. 10 und 11 bezeichnet das
Bezugszeichen 50 einen abgedichteten Behälter, in dem eine
Spiralverdichtereinheit 51 und eine Elektromotoreinheit 52
untergebracht sind. Die Spiralverdichtereinheit 51 besteht
hauptsächlich aus einem festen Spiralelement 53, einem
umlaufenden Spiralelement 54, einem Oldham-Ring 55, einer
Antriebswelle 56, einem Rahmen 57 und einem metallischen Lager
58.
-
Das feste Spiralelement 53 ist mit einer Spiralwindung 60
versehen, die sich von der unteren Oberfläche einer Endplatte
59 rechtwinklig zu dieser erstreckt, wobei die Windung 60 so
geformt ist, daß sie sich längs einer Involutkurve oder einer
dieser ähnlichen Kurve erstreckt. Dieses Spiralelement 53 ist
weiterhin an seinem äußeren Umfangsabschnitt mit einer
Ansaugöffnung 61 für ein zu komprimierendes Gas und mit einer
Entladeöffnung 62 an dem zentralen Abschnitt der Endplatte 59
versehen. Das feste Spiralelement 53 ist an dem Rahmen 57
befestigt. Das umlaufende Spiralelement 54 ist mit einer
Endplatte
63 und mit einer Spiralwindung 64 versehen, die sich
von der oberen Oberfläche der Endplatte 63 rechtwinklig zu
dieser erstreckt. Die Windungen 60, 64 des festen und
umlaufenden Spiralelements 53, 54 sind in einer wechselseitigen
endflächensymmetrischen Beziehung geformt und voneinander um
180º versetzt. Das feste und das umlaufende Spiralelement 53,
54 stehen miteinander in Eingriff, wobei die Mittelpunkte
ihrer Windungen um einen Abstand versetzt sind, der dem
Radius einer kreisenden Bewegung des umlaufenden Spiralelements
54 gleich ist. Dementsprechend berühren sich diese beiden
Windungen 60, 64 an einer Vielzahl von Punkten zur Bildung
einer Vielzahl von Kompressionsräumen 65. Das umlaufende
Spiralelement 54 ist an seiner unteren Oberfläche mit einem
Vorsprung 66 versehen, in den die Antriebswelle 56 eingesetzt
ist. Die Antriebswelle 56 wird an dem Rahmen 57 mit Hilfe des
metallischen Lagers 58 gelagert. Ein Rotor 67 in der
Elektromotoreinheit 52 ist an einem Endabschnitt der rotierenden
Welle 56 befestigt, und ihr anderer Endabschnitt ist in den
Vorsprung 66 des umlaufenden Spiralelements 54 eingesetzt.
-
Der Windungsstartwinkel der Windung 60 des festen
Spiralelements 53 ist größer gesetzt als der der Windung 64 des
umlaufenden Spiralelements 54. Die Länge des Startendeabschnitts
der Windung des festen Spiralelements 53 ist nämlich kleiner
gesetzt als die des entsprechenden Abschnitts des umlaufenden
Spiralelements 54.
-
Bei dem Spiralverdichter dieser Konstruktion ist die Länge
des Windungsstartabschnitts der Windung 60 des festen
Spiralelements 53 kleiner gesetzt, und ein zwischen der äußeren
Oberfläche der Windung des festen Spiralelements 53 und der
inneren Oberfläche der Windung des umlaufenden Spiralelements
54 gebildeter Kompressionsraum 65A und ein zwischen der
inneren Oberfläche der Windung des festen Spiralelements 53
und der äußeren Oberfläche der Windung des umlaufenden
Spiralelements 54 gebildeter Kompressionsraum 65B sind so
angeordnet,
daß sie mit einer Entladeöffnung 62 gleichzeitig über
einen Strömungsdurchgang mit großer Querschnittsfläche in
Verbindung gelangen, wodurch das Auftreten einer
Überkompression in einem Kompressionsraum 65A verhindert werden kann.
-
Da die Länge des Windungsstartabschnitts der Windung 60 des
festen Spiralelements 53 durch Vergrößerung des
Windungsausgangswinkels des gleichen Abschnitts kleiner gesetzt ist,
wird der Windungsanfangsabschnitt der Windung 60 des festen
Spiralelements 53 von der Windung 64 des umlaufenden
Spiralelements 54 getrennt, bevor der Windungsanfangsabschnitt der
Windung 64 des umlaufenden Spiralelements 54 von der Windung
60 des festen Spiralelements 53 getrennt wurde, so daß der
Kompressionsraum 65A mit der Entladeöffnung 62 vor dem
Kompressionsraum 65B in Verbindung gebracht wird. Infolgedessen
tritt ein Unterschied auf zwischen dem Druck in dem
Kompressionsraum 65A und dem in dem Kompressionsraum 65B. Aufgrund
eines solchen Druckungleichgewichts in den Kompressionsräumen
65A und 65B treten abnorme Vibrationen und abnorme Geräusche
in dem Spiralverdichter auf.
-
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen
Spiralverdichter zu schaffen, der es ermöglicht, daß ein Paar von
Kompressionsräumen gleichzeitig mit der Entladeöffnung in
Verbindung gebracht wird.
-
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin,
einen Spiralverdichter zu schaffen, der die Erzeugung eines
Druckungleichgewichts in den beiden Kompressionsräumen
verhindern kann.
-
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen
verbesserten Spiralverdichter zu schaffen, bei dem der
Mittelpunkt einer in der Endplatte des festen Spiralelements
vorgesehenen Entladeöffnung aus dem Mittelpunkt eines
Basiskreises der Windung dieses festen Spiralelements in Richtung
auf das Windungsanfangsende der Windung des festen
Spiralelements verschoben oder versetzt ist.
-
Diese Erfindung bezieht sich auf einen Spiralkompressor, bei
dem eine Vielzahl von Kompressionsräumen durch feste und
umlaufende Spiralelemente gebildet werden, wobei jedes Paar der
Kompressionsräume symmetrisch zu dem Mittelpunkt der
Spiralelemente geformt ist. Eine Entladeöffnung, aus der ein in den
paarweise vorhandenen Kompressionsräumen komprimiertes
fluides Kühlmittel entladen wird, ist in dem zentralen Abschnitt
der Endplatte des festen Spiralelements vorgesehen, so daß
der Mittelpunkt der Entladeöffnung mit den beiden
Kompressionsräumen gleichzeitig in Verbindung gebracht wird.
-
Ein Spiralverdichter nach dem Oberbegriff des Anspruchs ist
aus US-A-4 464 100 bekannt.
-
Dementsprechend schlägt die Erfindung einen Spiralverdichter
vor, der einen abgedichteten Behälter, eine in einem oberen
Abschnitt des abgedichteten Behälters angeordnete
Kompressoreinheit und eine in einem unteren Abschnitt des abgedichteten
Behälters angeordneten Elektromotoreinheit aufweist, wobei
die Kompressoreinheit ein festes Spiralelement mit einer
Endplatte und einer an einer Oberfläche der Endplatte
angebrachten Windung in der Form einer Involutkurve und ein
umlaufendes Spiralelement mit einer Endplatte und einer an einer
Oberfläche der Endplatte des umlaufenden Spiralelements
angebrachten umlaufenden Spiralwindung in Berührung mit dem
festen Spiralelement derart, daß die Windungen der beiden
Spiralelemente zur Bildung einer Vielzahl von Kompressionsräumen
eng gepaßt sind, enthält, wobei die umlaufende Spiralwindung
eine konstante Dicke längs im wesentlichen ihrer gesamten
Länge aufweist und die Kompressionsräume schrittweise von
einer äußeren Seite der Spiralelemente in Richtung auf eine
innere Seite von ihnen gebildet sind und symmetrisch
bezüglich des Mittelpunkts des festen Spiralelements geformt sind
und die Endplatte des festen Spiralelements eine kreisförmige
Auslaßöffnung zum Auslassen eines in den Kompressionsräumen
komprimierten Kühlmittels durch sie aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt der Auslaßöffnung des festen
Spiralelements aus dem Mittelpunkt eines Basiskreises der
Windung des festen Spiralelements in Richtung auf das
Windungsausgangsende der Windung des festen Spiralelements
versetzt ist und daß der Mittelpunkt der Entladeöffnung dazu
führt, daß die Kompressionsräume mit der Entladeöffnung
gleichzeitig verbunden sind, derart, daß zu allen Zeiten
jedem Entladekompressionsraum eine im wesentlichen gleiche
Oberflächengröße der Entladeöffnung angeboten wird.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der
Mittelpunkt der in der Endplatte des festen Spiralelements
vorgesehenen Entladeöffnung aus dem Mittelpunkt eines
Basiskreises der Windung des festen Spiralelements in Richtung auf
das Windungsausgangsende der Windung des festen
Spiralelementes ausgelenkt oder weist, mit anderen Worten, von diesem
einen Abstand auf. In dieser Struktur wird ein Paar
Kompressionsräume gleichzeitig mit der Entladeöffnung in Verbindung
gebracht, um es zu ermöglichen, daß das in diesen
Kompressionsräumen komprimierte fluide Kühlmittel in gleicher Weise
aus der Entladeöffnung ausgelassen wird. Infolgedessen werden
die Drücke in den beiden Kompressionsräumen im wesentlichen
gleich, so daß bei dem Spiralverdichter kein
Druckungleichgewicht auftritt. Bei einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung ist die Entladeöffnung so geformt, daß sie eine
längliche oder langgestreckte Querschnittsform mit einer Längsseite
aufweist, die in der gleichen Richtung wie die Richtung des
Windungsausgangsende der Windung des umlaufenden
Spiralelementes geneigt verläuft. Die Auslaßöffnung der
langgestreckten Querschnittsform ermöglicht eine gleichzeitige Verbindung
zwischen der Auslaßöffnung und den beiden komprimierten
Räumen, so daß eine Erzeugung des Druckunterschieds zwischen
den Kompressionsräumen verhindert werden kann.
-
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die
Auslaßöffnung mit der Kombination eines kleinen Loches und eines
großen Loches gebildet, so daß die beiden Löcher miteinander
in einer sich teilweise überlappenden Beziehung verbunden
sind und jedes der beiden Löcher, nämlich das kleine und das
große, gleichzeitig mit den gepaarten Kompressionsräumen in
Verbindung gebracht wird. Diese Struktur erlaubt die
Verringerung eines Strömungswiderstandes eines aus den beiden
komprimierten Räumen entladenen fluiden Kühlmittels, ohne eine
Verbindung zwischen der Entladeöffnung und den beiden Räumen
während der Kompression.
-
In einer weiteren Modifikation der Erfindung ist die
Endplatte des festen Spiralelements mit einem Durchgang versehen, so
daß er anfangs mit einem der komprimierten Räume in
Verbindung gebracht wird, mit dem Ergebnis, daß die Entladeöffnung
gleichzeitig mit beiden paarweise komprimierten Räumen in
Verbindung gebracht wird.
-
Fig. 1 ist ein senkrechter Schnitt des die vorliegende
Erfindung verkörpernden Spiralkompressors;
-
Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm des festen und
umlaufenden Spiralelements des in Fig. 1 dargestellten
Spiralkompressors;
-
Fig. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils
des in Fig. 2 dargestellten festen und des umlaufenden
Spiralelements, die die Beziehung zwischen den Windungen und der
Auslaßöffnung zeigt;
-
Fig. 4 und 5 zeigen eine zweite Ausführungsform der
Erfindung, bei der:
-
Fig. 4 eine Schnittansicht des festen und des
umlaufenden Spiralelements in einer Position der beiden
Spiralelemente und der Entladeöffnung unmittelbar vor einem Entladen ist;
und Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht ist, jedoch die
Beziehung der beiden Spiralelemente und der Auslaßöffnung in
dem Anfangsentladezustand zeigt;
-
Fig. 6 ist eine Schnittansicht des festen und
umlaufenden Spiralelements bei einer dritten Ausführungsform der
Erfindung;
-
Fig. 7, 8 und 9 zeigen eine vierte Ausführungsform der
Erfindung, wobei:
-
Fig. 7 ist eine Schnittansicht des festen und
umlaufenden Spiralelementes in einer Position der Spiralelemente
und der Auslaßöffnung unmittelbar vor dem Auslaßschritt;
-
Fig. 8 ist ähnlich der Fig. 7, zeigt jedoch eine
Position der Spiralelemente und der Auslaßöffnung in dem
beginnenden Auslaßstadium;
-
Fig. 9 ist eine Schnittansicht eines Teils des festen
Spiralelements;
-
Fig. 10 und 11 zeigen ein herkömmliches Beispiel des
Spiralkompressors, wobei:
-
Fig. 10 ein Längsschnitt des herkömmlichen
Spiralkompressors; und
-
Fig. 11 eine Schnittansicht eines Hauptteils des
Spiralkompressors der Fig. 10 ist, die den Eingriffszustand des
festen und umlaufenden Spiralelements zeigt.
-
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In
den Fig. 1 bis 3 weist ein abgedichteter Behälter 1 ein
zylindrisches Gehäuse 3, an dem eine Elektromotoreinheit 2
befestigt ist, einen oberen Deckel 5, an dem eine
Spiralverdichtereinheit 4 befestigt ist, sowie einen unteren Deckel 7
mit einem Ölreservoir 6 auf, in dem ein Öl gespeichert ist.
Ein an der Spiralverdichtereinheit 4 befestigter Rahmen 8 ist
auf die obere Endoberfläche des zylindrischen Gehäuses 3
gesetzt. Der Rahmen 8 ist an seinem zentralen Abschnitt mit
einem Lagerabschnitt 10 versehen, der einstückig mit ihm
ausgebildet ist und eine Antriebswelle 9 lagert. Die
Elektromotoreinheit 2 weist einen an der inneren Oberfläche des
zylindrischen Gehäuses 3 befestigten Stator 11 und einen an dem
Abschnitt der Antriebswelle 9 befestigten Rotor 13 auf, mit
einem Luftspalt 12 zwischen der inneren Oberfläche des
Stators 11 und dem Rotor 13. Die Spiralkompressoreinheit 4 weist
ein festes Spiralelement 14 und ein umlaufendes Spiralelement
15 auf.
-
Das feste Spiralelement 14 weist eine scheibenartige
Endplatte 16, mit deren Hilfe das Innere des abgedichteten Behälters
in einen oberen und einen unteren Innenraum aufgeteilt ist,
eine von dem Umfangsabschnitt einer Oberfläche der Endplatte
16 vorspringende ringförmige Wand 17 sowie eine von dieser
ringförmigen Wand 17 umgebene und sich senkrecht von der
Endplatte 16 derart erstreckende Spiralwindung 18 auf, daß sie
eine Querschnittsform einer Involute oder angenähert einer
Involute aufweist. Die Endplatte 16 des festen Spiralelements
14 ist mit einer Auslaßöffnung 19 in ihrem zentralen
Abschnitt versehen. Die ringförmige Wand 17 und die Windung 18
des festen Spiralelements 14 springen nach unten vor, und die
ringförmige Wand 17 ist auf einem Befestigungsvorsprung 20
des Rahmens mit Hilfe von Bolzen 21 befestigt.
-
Das umlaufende Spiralelement 15 weist eine Endplatte 22, eine
sich senkrecht von einer Oberfläche der Endplatte 22 derart
erstreckende Spiralwindung 23, daß sie eine Querschnittsform
einer Involute oder einer angenäherten Involute aufweist,
sowie einen an dem zentralen Abschnitt der anderen Oberfläche
der Endplatte 22 gebildeten Zapfenabschnitt 24 auf. Die
Windung 23 des umlaufenden Spiralelements 15 erstreckt sich nach
oben, um in die Windung 18 des festen Spiralelementes 24 in
gegenüberliegender Beziehung einzugreifen und eine Vielzahl
von Kompressionsräumen 25 auf der Innenseite der Windungen
23, 18 zu bilden. Eine Vorsprungsbohrung 26 ist an dem oberen
Endabschnitt der Antriebswelle 9 vorgesehen, so daß der
Zapfenabschnitt 24 des umlaufenden Spiralelements 15 in sie
eingesetzt werden kann, wobei der Mittelpunkt der
Vorsprungsbohrung
26 von der Achse der Antriebswelle 9 einen Abstand
aufweist. Ein Ausgleichsgewicht 27 ist einstückig mit einem
oberen Abschnitt der Antriebswelle 9 um die Vorsprungsbohrung
26 herum gebildet. Ein Oldham-Ring 28 ist derart ausgebildet,
daß er längs eines kreisförmigen Umlaufweges in einer solchen
Weise gedreht wird, daß das umlaufende Spiralelement 15
offensichtlich nicht um seine eigene Achse gegenüber dem festen
Spiralelement 14 rotiert, sondern längs des kreisförmigen
Umlaufweges gedreht wird. Ein Ansaugdurchgang 29 zum
Einbringen eines fluiden Kühlmittels in die Spiralkompressoreinheit
4 ist an dem äußeren Umfangsabschnitt des Rahmens 8 gebildet.
-
In Fig. 3 ist ein Mittelpunkt O der Auslaßöffnung 19 von dem
Mittelpunkt P eines Basiskreises der Windung 18 des festen
Spiralelements 14 in Richtung auf das Windungsausgangsende
derselben Windung 18 mit einem Abstand versehen.
-
In Fig. 1 öffnet sich ein Ansaugrohr 30 in dem Abschnitt des
Inneren des abgedichteten Behälters, der unterhalb der
Elektromotoreinheit 2 liegt, und eine Auslaßleitung 31 ist mit
dem oberen Deckel 5 verbunden und öffnet sich in einem oberen
Raum 32, der von dem oberen Deckel 5 und der Endplatte 16 des
festen Spiralelementes 14 definiert wird.
-
Wenn die Elektromotoreinheit 2 in dem so konstruierten
Spiralverdichter angetrieben wird, wird ihre Drehkraft über die
Antriebswelle 9 auf das umlaufende Spiralelement 15
übertragen. Das umlaufende Spiralelement 15 wird durch den in die
Vorsprungsbohrung 26 in der Antriebswelle 9 exzentrisch
gegenüber der Achse derselben Welle 9 eingesetzten
Zapfenabschnitt 24 angetrieben und daher längs eines kreisförmigen
Umlaufweges gedreht, so daß die augenscheinliche Umdrehung
des umlaufenden Spiralelements 15 um seine eigene Achse
gegenüber dem festen Spiralelement 14 durch den Oldham-Ring 28
verhindert werden kann. Während dieser Zeit wird das Volumen
der von dem festen bzw. dem umlaufenden Spiralelement 14, 15
gebildeten Kompressionsräume 25 schrittweise von der äußeren
Seite zu der inneren Seite des Kompressionsraums 25
verringert, um das fluide Kühlmittel zu komprimieren, das von der
Ansaugleitung 30 in das Innere des abgedichteten Behälters
einfließt und durch den Ansaugdurchgang 29 an dem äußeren
Umfangsabschnitt des Rahmens 8 durch den Luftspalt 12 in der
Elektromotoreinheit 12 läuft. Das komprimierte Kühlmittel
wird aus der Auslaßöffnung 19 in der Endplatte 16 des festen
Spiralelements 14 in den oberen Raum 32 entladen und aus der
Auslaßleitung 31 zu der Außenseite des abgedichteten
Behälters 1 befördert.
-
Da der Mittelpunkt O der Auslaßöffnung 19 von dem Mittelpunkt
P eines Basiskreises der Windung des festen Spiralelementes
14 in Richtung auf das Windungsausgangsende der Windung 18
des festen Spiralelements versetzt ist, wird die Verbindung
des Kompressionsraums 25A, der einer der symmetrisch zu dem
Mittelpunkt gebildeten Kompressionsräume 25 ist und der von
der inneren Oberfläche der Windung 18 des festen
Spiralelements 14 und der äußeren Oberfläche der Windung 23 des
umlaufenden Spiralelements 15 gebildet ist, mit der Auslaßöffnung
19 verzögert, und die Verbindung des Kompressionsraums 25B,
der von der äußeren Oberfläche der Windung 18 des festen
Spiralelements 14 und der inneren Oberfläche der Windung 23
des umlaufenden Spiralelements 15 gebildet wird, mit der
Auslaßöffnung 19 wird beschleunigt, wenn das
Windungsausgangsende der Windung 23 des umlaufenden Spiralelements 15 an
der Auslaßöffnung 19 vorbeigeht, um es zu ermöglichen, daß
diese beiden Kompressionsräume 25A, 25B mit der Auslaßöffnung
19 in im wesentlichen der gleichen Bedingung in Verbindung
gebracht werden und das fluide, in den Kompressionsräumen
25A, 25B komprimierte Kühlmittel gleichmäßig entladen wird.
Da das in den Kompressionsräumen 25A, 25B komprimierte fluide
Kühlmittel gleichzeitig aus der Auslaßöffnung 19 entladen
wird, kann das Auftreten eines Unterschiedes in der Bedingung
der Verbindung der Kompressionsräume 25A, 25B mit der
Auslaßöffnung,
der einen Unterschied in den Drücken darin
verursachen würde, verhindert werden.
-
Nach der obengenannten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weist der Mittelpunkt O der Auslaßöffnung 19 von dem
Mittelpunkt P eines Basiskreises des festen Spiralelements 14
einen Abstand in Richtung auf das Windungsausgangsende der
Windung 18 desselben Spiralelements 14 auf, um es zu
ermöglichen, daß die Kompressionsräume 25A, 25B, sich derart zu
öffnen beginnen, daß die Ausgangsendabschnitte dieser
Kompressionsräume 25A, 25B einen kreisförmigen Abschnitt bilden,
dessen Durchmesser im wesentlichen dem der Auslaßöffnung 19
gleich ist, und die Strömungsraten und die Bedingung des aus
diesen Kompressionsräumen 25A, 25B in die Auslaßöffnung 19
fließenden Kühlmittels ausgeglichen werden, wodurch das
Auftreten eines Unterschieds zwischen dem Druck in den
Kompressionsräumen 25A, 25B verhindert werden kann.
-
Bei dem Spiralverdichter nach der vorliegenden Erfindung wird
eine Vielzahl von Kompressionsräumen durch das feste und das
umlaufende Spiralelement gebildet, wobei jedes Paar von
Kompressionsräumen symmetrisch gegenüber seinem Mittelpunkt
geformt sind, und die Auslaßöffnung, aus der ein in diesen
beiden Kompressionsräumen komprimiertes Kühlmittel ausgelassen
wird, ist in dem zentralen Abschnitt der Endplatte des festen
Spiralelements so vorgesehen, daß der Mittelpunkt der
Auslaßöffnung von dem Mittelpunkt eines Basiskreises der Windung
des festen Spiralelements in Richtung auf sein
Windungsausgangsende einen Abstand aufweist. Auf diese Weise können die
Querschnittsflächen der Öffnungen, die von den
Ausgangsendabschnitten eines Paares von Kompressionsräumen gebildet
werden, wenn diese Kompressionsräume beginnen sich zu öffnen und
mit der Auslaßöffnung in Verbindung zu treten, im
wesentlichen gleichgesetzt werden. Dies ermöglicht es, daß die
Bedingung des aus diesen Kompressionsräumen in die Auslaßöffnung
entladenen Kühlmittels ausgeglichen werden und das Auftreten
eines Druckunterschieds in den Kompressionsräumen verhindert
werden kann. Dementsprechend kann das Auftreten abnormaler
Vibrationen des Spiralkompressors und abnormer Geräusche in
diesem verhindert werden.
-
Fig. 4 und 5 zeigen eine weitere Ausführungsform der
Erfindung, bei der eine Auslaßöffnung eine langgestreckte
Querschnittsform mit einer Längsrichtung aufweist, die in der
gleichen Richtung wie die Richtung des Windungsausgangsendes
der Windung des umlaufenden Spiralelementes geneigt ist. Die
Auslaßöffnung mit der langgestreckten Querschnittsform
ermöglicht eine gleichzeitige Verbindung zwischen der
Auslaßöffnung und einem Paar der komprimierten Räume und vermeidet
dadurch die Erzeugung eines Druckunterschieds zwischen den
Kompressionsräumen.
-
In den Fig. 4 und 5 ist die Auslaßöffnung 19 so geformt, daß
sie eine längliche Querschnittsform aufweist, derart, daß
ihre längliche oder langgestreckte Seite, die durch die
strichpunktierte Linie A in Fig. 4 angezeigt ist, im
wesentlichen in der gleichen Richtung wie die Richtung des
Windungsausgangsendes der Windung 23 des umlaufenden
Spiralelements 15 schräg verläuft. In der dargestellten
Ausführungsform wird, nachdem das Windungsende 33 des umlaufenden
Spiralelementes 15 über die Auslaßöffnung 19 läuft und diese
verschließt, die Auslaßöffnung mit jedem der beiden
Kompressionsräume 25A, 25B gleichzeitig in Verbindung gebracht, wenn
die Auslaßöffnung 19 wieder geöffnet wird, so daß kein
Druckunterschied in den komprimierten Räumen 25A und 25B erzeugt
wird, der aufgrund einer Verzögerung des Öffnens und
Schließens der Auslaßöffnung 19 auftreten könnte, wodurch die
Erzeugung einer abnormalen Vibration und/oder eines Geräuschs
aufgrund von unnötigem Druck auf das umlaufende Spiralelement
15 wegen des Druckunterschiedes wie oben beschrieben
verhindert wird. Weiterhin ermöglicht der länglich geformte
Querschnitt der Auslaßöffnung 19, daß der Widerstand eines
hindurchtretenden,
aus den beiden komprimierten Räumen 25A und
25B entladenen fluiden Gefriermittels verringert wird, ohne
daß eine Verbindung zwischen der Auslaßöffnung 19 und den
komprimierten Räumen 25A, 25B geschaffen wird, die
komprimiert werden. Bei dieser Ausführungsform kann die
Querschnittsfläche der Auslaßöffnung 19 größer zur Verringerung
des Strömungswiderstandes geformt werden.
-
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, in
der eine Auslaßöffnung 19 mit der Kombination eines kleinen
Loches und eines großen Loches gebildet ist, so daß die
beiden Löcher teilweise überlappen und miteinander verbunden
sind.
-
In Fig. 6 ist die Auslaßöffnung 19 mit einem großen Loch 19a
und einem kleinen Loch 19b in einer teilweise überlappten
Beziehung gegenüber einem Windungsausgangsende 33 einer Windung
23 des festen Spiralelements 14 gebildet. Das große Loch 19a
und das kleine Loch 19b der Auslaßöffnung 19 werden eingangs
zu den komprimierten Räumen 25A bzw. 25B geöffnet, wobei die
komprimierten Räume 25A, 25B in symmetrischer Beziehung
gegenüber dem Mittelpunkt der Spiralelemente geformt sind.
-
In der Ausführungsform der Fig. 6 wird das umlaufende
Spiralelement 15 durch eine Antriebswelle rotiert, wenn die
Elektromotoreinheit angetrieben wird. Ein Paar komprimierter
Räume 25A, 25B werden mit der Auslaßöffnung 19 zum gleichen
Zeitpunkt in Verbindung gebracht, so daß keine
Zeitverzögerung beim Öffnen und Schließen der Auslaßöffnung 19 für die
komprimierten Räume erzeugt wird. Wenn eine Zeitverzögerung
erzeugt wird, so wird ein Druckunterschied zwischen den
komprimierten Räumen erzeugt. Daher wird keine unnötige Kraft
dem umlaufenden Spiralelement 15 hinzugefügt und daher keine
abnorme Vibration und Geräusch aufgrund von Druckunterschied
erzeugt. Da die Auslaßöffnung 19 mit zwei Löchern 19a, 19b
unterschiedlicher Größe derart geformt ist, daß die Löcher
sich teilweise überlappen, kann ein Strömungswiderstand eines
aus den beiden komprimierten Räumen 25A und 25B ausgelassenen
fluiden Kühlmittels verringert werden, ohne eine Verbindung
zwischen der Auslaßöffnung 19 und den komprimierten Räumen
während der Komprimierung.
-
Die Auslaßöffnung 19 der beiden Löcher in einer teilweise
überlappenden Beziehung kann die Auslaßöffnung 19 daran
hindern, mit den Kompressionsräumen 25A, 25B in Verbindung zu
gelangen, indem eines der beiden Löcher kleiner als das
andere gemacht wird.
-
Die Fig. 7, 8 und 9 zeigen eine weitere Ausführungsform, bei
der für die Endplatte des festen Spiralelements ein Durchgang
derart vorgesehen ist, daß der Durchgang mit der
Auslaßöffnung in Verbindung steht und daß der Durchgang anfangs zu
einem der komprimierten Räume geöffnet wird.
-
In Fig. 7, 8 und 9 ist die Endplatte 16 des festen
Spiralelements 14 mit einem Durchgang 40 versehen, der zu einem der
komprimierten Räume, das ist der Raum 25B, im Eingangsstadium
der Kompression geöffnet wird, so daß der Durchgang 40 mit
der Auslaßöffnung 19 in Verbindung gebracht wird. Auf der
anderen Seite wird die Auslaßöffnung 19 anfangs zu dem anderen
Kompressionsraum 25A geöffnet.
-
Durch die Struktur der Ausführungsform der Fig. 7, 8 und 9
werden die beiden komprimierten Räume 25A und 25B
gleichzeitig mit der Auslaßöffnung 19 verbunden und infolgedessen wird
kein Druckunterschied zwischen den komprimierten Räumen 25A
und 25B aufgrund einer Zeitverzögerung des Öffnens und
Schließens erzeugt. Bei dieser Ausführungsform ist es nicht
nötig, daß die Auslaßöffnung 19 gleichzeitig beiden
komprimierten Räumen geöffnet werden muß. Daher ist keine spezielle
Bearbeitung oder Nachbearbeitung für die Form der
Auslaßöffnung
19 erforderlich und sie ermöglicht daher ein einfaches
Formen der Auslaßöffnung 19.