容积式机器、方法、交通工具空调系统和交通工具与流程

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容积式机器、方法、交通工具空调系统和交通工具
1.本发明涉及根据权利要求1的前序部分的基于螺旋原理的容积式机器()。此外，本发明涉及方法、交通工具空调系统和交通工具。
2.前述类型的容积式机器例如从de 10 2017 110 913 b3中已知。在de 10 2017 110 913 b3中，描述了一种涡旋压缩机(scrollverdichter)，其包括容积型螺旋件和反螺旋件。容积型螺旋件与反螺旋件接合。通过绕动式容积型螺旋件(orbitierende)形成压缩室，冷却剂在压缩室中被压缩。为了能够压缩冷却剂，容积型螺旋件必须紧密地抵靠在反螺旋件上。因此，容积型螺旋件被压靠到反螺旋件上是有利的。为此，在容积型螺旋件的背离反螺旋件的一侧上布置有反压室。这种反压室也被称为背压空间。反压室或背压空间具有建立压力的功能。为此，容积型螺旋件包括开口，开口使反压室或者背压空间与压缩室流体连通。背压空间中的压力将力施加到容积型螺旋件，该力使容积型螺旋件压靠到反螺旋件上，使得两个螺旋件以彼此流体密封的方式密封。
3.在开篇提及的已知类型的涡旋压缩机中，反压室中的压力必须高到足以将容积型螺旋件压靠到反螺旋件上，使得容积型螺旋件以流体密封的方式地抵靠在反螺旋件上。然而，压力不应太大，以免出现使容积型螺旋件的绕动运动变慢或导致性能损失的摩擦力。
4.为反压室提供足够高的压力以便使容积型螺旋件压靠到反螺旋件上，从而使性能损失尽可能少，这与设计工作相关。
5.因此，本发明的目的在于提供容积式机器，其中用于将容积型螺旋件压靠到反螺旋件上的压力的产生得到了改进，使得容积式机器的简单且低成本的结构成为可能。此外，本发明的目的还在于给出方法、交通工具空调系统和交通工具。
6.根据本发明：
[0007]-关于容积式机器的任务通过权利要求1的主题来解决，
[0008]-关于方法的任务通过权利要求14的主题来解决，
[0009]-关于交通工具空调系统的任务通过权利要求15的主题来解决，以及
[0010]-关于交通工具的任务通过权利要求16的主题来解决。
[0011]
具体而言，目的通过基于螺旋原理的容积式机器，特别是涡旋压缩机得以解决，该容积式机器具有高压室、低压室、绕动式容积型螺旋件、反螺旋件和布置在低压室和容积型螺旋件之间的反压室。容积型螺旋件接合到反螺旋件中，使得在操作中暂时至少形成用于容纳工作介质的第一压缩室和第二压缩室，并且其中容积型螺旋件具有至少一个用于与反压室流体连通的通孔。通孔被布置在容积型螺旋件中，使得在操作中通过容积型螺旋件的绕动运动，通孔暂时至少部分地被布置在第一压缩室中并且随后暂时至少部分地被布置在第二压缩室中。
[0012]
高压室是压缩的工作介质在被馈送到回路(例如，冷却回路)之前流入的区域。
[0013]
低压室也可以称为抽吸空间。从低压室出来，气体从径向外部在反螺旋件和容积型螺旋件之间流动。
[0014]
容积型螺旋件的绕动运动应理解为在圆形路径上的运动。
[0015]
工作介质优选为冷却流体，特别优选为气态冷却流体，例如co2。
[0016]
在反螺旋件和容积型螺旋件之间至少布置有第一压缩室和第二压缩室。在操作期间，工作介质或流体布置在压缩室中。
[0017]
压缩室在径向外部区域中形成。压缩室在径向方向上向内部迁移。在压缩室迁移期间，压缩室的容积减小。由此，压缩室中的压力升高或者工作介质被压缩。最后，压缩室合并并且随后消失。这个过程是连续进行的。
[0018]
通过容积型螺旋件的绕动运动，通孔在圆形路径上运动。通孔的圆形路径与第一压缩室和第二压缩室重合(
ü
berschneiden)，使得通孔暂时至少部分地被布置在第一压缩室中并且随后被布置在第二压缩室中，并且形成与反压室的流体连通。
[0019]
换言之，通孔掠过(
ü
berstreichen)第一压缩室和第二压缩室，使得通孔暂时至少部分地被布置在第一压缩室中并且随后被布置在第二压缩室中，并且形成与反压室的流体连通。
[0020]
通过容积型螺旋件的绕动运动，通孔从第一压缩室切换到第二压缩室。由此，反压室交替地暂时与第一压缩室和第二压缩室流体连通。
[0021]
可以在容积型螺旋件和反螺旋件之间形成两个以上的压缩室，并且通孔可以暂时至少部分地被布置在两个以上的压缩室中。
[0022]
本发明是有利的，因为通过通孔在至少两个不同的压缩室中的暂时的相继布置，可以在反压室中产生使容积型螺旋件压靠到反螺旋件上的压力，使得制动容积型螺旋件的绕动运动或以其他方式和方法负面影响容积型螺旋件的绕动运动的摩擦力尽可能小，并且同时容积型螺旋件以足够流体密封的方式被布置在反螺旋件上。由容积型螺旋件作用到反螺旋件上的力由反压室中存在的压力引起。
[0023]
因此，可以省去对反压室施加压力和/或影响反压室中的压力的其他流体连通。换言之，容积型螺旋件中的通孔足以在反压室中产生足够的压力。由于可以省去其他流体连通，因此可以实现更紧凑的结构。此外，由于制造耗费较低，节省了时间和成本。
[0024]
本发明的优选实施方式在从属权利要求中进行说明。
[0025]
在特别优选的实施方式中，反螺旋件包括螺旋部分，其中，通孔在从第一压缩室切换到第二压缩室时经过至少一个螺旋部分，该螺旋部分被布置在沿径向方向彼此毗邻的两个压缩室之间。
[0026]
螺旋部分应理解为反螺旋件或容积型螺旋件的限定第一压缩室和第二压缩室的部分。
[0027]
经过螺旋部分是有利的，因为以这种方式可以限定压缩室之间的过渡，并且通孔在两个压缩室中的布置可以在时间上直接依次进行。
[0028]
术语“经过”意味着在径向方向上或在具有径向方向分量的方向上横越螺旋部分。可以完全地和/或部分地横越螺旋部分。
[0029]
在另一特别优选的实施方式中，通孔被布置在容积型螺旋件的底部的区段中。
[0030]
有利地，将通孔布置在容积型螺旋件的底部中，因为这样使得通孔经过螺旋部分变得容易。此外，还可以实现与反压室的直的且尽可能短的连通。
[0031]
底部应理解为基板，螺旋部分从基板开始正交地延伸。
[0032]
有利地，通孔具有圆形的、椭圆形的或蛋形的横截面。这能够实现影响工作介质的流动特性的通孔的各种有利的实施方式。例如，在操作中经过螺旋部分时通孔首先暴露的
区域可以具有比仍被螺旋部分遮盖的区域更大的横截面。由此，甚至在通孔完全打开之前，就可以建立与反压室的良好的流体连通。
[0033]
在优选的实施方式中，在绕动式容积型螺旋件的旋转角的角度范围为120
°
至400
°
时，特别是247
°
至367
°
时，第一压缩室与反压室以流体导通的方式连通。
[0034]
在另一优选实施例中，在绕动式容积型螺旋件的旋转角的角度范围为270
°
至550
°
时，特别是376
°
至504
°
时，第二压缩室与反压室以流体导通的方式连通。
[0035]
第一压缩室和第二压缩室与反压室流体连通的旋转角的角度范围是有利的，因为可以分别在绕动式容积型螺旋件的旋转角的尽可能大的范围内实现压缩室与反压室的流体连通。
[0036]
选择第一压缩室和第二压缩室的角度范围，使得只有当第一压缩室和第二压缩室中的压力大到足以在反压室中产生足够的压力并且使容积型螺旋件流体密封地且以低的性能损失压靠到反螺旋件上时，压缩室才与反压室流体连通。
[0037]
特别优选地，在相对容积为84％至40％，特别是80％至46％时，第一压缩室与反压室流体连通。
[0038]
进一步特别优选地，在相对容积为61％至19％，特别是44％至24％时，第二压缩室与反压室流体连通。
[0039]
压缩室的相对容积应理解为压缩室在容积式机器的压缩循环期间的特定时间点相对于旋转角为0
°
的初始容积的可变容积。压缩室的相对容积越小，相应的压缩室中的压力越大。
[0040]
压缩循环应理解为周期性过程，其特征在于不断新形成压缩室。
[0041]
第一压缩室和第二压缩室与反压室流体连通的相对容积的区域是有利的，因为压缩室可以分别仅在相应的压缩室中的压力大到足以使容积型螺旋件能够流体密封地压靠到反螺旋件上时才与反压室流体连通。
[0042]
在实施方式中，在从第一压缩室切换到第二压缩室(反之亦然)经过螺旋部分时，通孔在从5
°
至20
°
的旋转角的角度范围内是关闭的。
[0043]
由此，实现了将通孔关闭的时间段保持得尽可能小。更准确地说，通孔被关闭的时间段小到使得对反压室中的压力的影响非常小。因此，通孔被关闭的时间段对反压室中的压力或者容积型螺旋件上的压靠力没有影响，并且因此对容积式机器的功能也没有影响。
[0044]
在另一实施方式中，通孔具有控制几何结构体(steuergeometrie)，该控制几何结构体被布置在容积型螺旋件的面向反螺旋件的表面中。
[0045]
例如，控制几何结构体的螺旋部分限定了流体通道，该流体通道在通孔被布置在压缩室中之前以流体导通的方式使通孔与压缩室连通。控制几何结构体允许通孔更早地或更长时间地以流体导通的方式与压缩室连通。由此，可以减小通孔被螺旋部分关闭的时间段。
[0046]
有利地，控制几何结构体具有凹部和/或槽部(einkerbung)。由此，可以利用已知的制造手段以及以低廉的成本简单地制造控制几何结构体。
[0047]
在优选的实施方式中，反螺旋件的螺旋部分具有径向内部螺旋壁和径向外部螺旋壁，其中控制几何结构体和/或通孔在关闭状态下被布置在螺旋壁之间。
[0048]
控制几何结构体有利地被设计成使得第一通孔和第二通孔在压缩循环的任何时
刻都不彼此流体连通。由此，防止了压缩室中的压力下降。
[0049]
在有利的实施方式中，容积型螺旋件和/或反螺旋件至少部分地具有倒角。通过倒角部分地减小螺旋部分的宽度。由此，减小了通孔移动经过螺旋部分的旋转角的范围。因此，倒角实现了缩短通孔被关闭的时间段。
[0050]
在本发明的范围内，还公开并要求保护用于操作容积式机器的方法，其中在操作中，通过容积型螺旋件的绕动运动，通孔暂时至少部分地被布置在第一压缩室中，并且随后暂时至少部分地被布置在第二压缩室中，并且相应的压缩室与反压室以流体导通的方式连通。
[0051]
在本发明的范围内，公开并要求保护具有容积式机器的交通工具空调系统。
[0052]
作为本发明的另一方面，公开并要求保护具有根据本发明的容积式机器或交通工具空调系统的交通工具。
[0053]
下面将基于实施例并参考附图对本发明进行更详细的阐述。在附图中：
[0054]
图1示出了根据本发明的实施例的容积式机器的反螺旋件和容积型螺旋件的示意性剖面图；
[0055]
图2示出了根据本发明的实施例的容积式机器在压缩循环期间旋转角为0
°
时的反螺旋件和容积型螺旋件的示意性剖面图；
[0056]
图3示出了根据图2的容积式机器在旋转角为60
°
时的示意性剖面图；
[0057]
图4示出了根据图2的容积式机器在旋转角为160
°
时的示意性剖面图；
[0058]
图5示出了根据图2的容积式机器在旋转角为300
°
时的示意性剖面图；
[0059]
图6示出了根据图2的容积式机器在旋转角为400
°
时的示意性剖面图；
[0060]
图7示出了根据图2的容积式机器在旋转角为460
°
时的示意性剖面图；
[0061]
图8示出了根据图2的容积式机器在旋转角为560
°
时的示意性剖面图；
[0062]
图9示出了根据本发明的实施例的容积式机器的容积型螺旋件的剖面图；
[0063]
图10示出了根据本发明的实施例的容积式机器的剖面图；
[0064]
图11示出了根据图10的容积式机器的另一剖面图。
[0065]
图1示出了容积型螺旋件13和反螺旋件14在容积式机器10中的布置的示意图。
[0066]
容积型螺旋件13和反螺旋件14彼此接合。容积型螺旋件13和反螺旋件14具有螺旋部分18，该螺旋部分18被正交地布置在基板或底部上。底部或基板是圆形的。螺旋部分18远离底部或基板延伸。在安装状态下，容积型螺旋件13的螺旋部分在反螺旋件14的方向上延伸，并且反螺旋件14的螺旋部分18在容积型螺旋件13的方向上延伸。
[0067]
反螺旋件14被固定地或不可移动地布置在容积式机器10中。容积型螺旋件13被布置在容积式机器10中，使得可以在反螺旋件14中绕动运动。在对图10和图11的描述中，将更详细地阐述容积式机器10的结构。绕动运动应理解为在圆形路径上的运动。
[0068]
在反螺旋件的中心或中心点处的区域内布置有排出口22。排出口22被偏心地布置在反螺旋件14中。
[0069]
容积型螺旋件13在压缩循环期间的位置可以通过绕动运动的旋转角来表示。压缩循环理解为连续重复的压缩过程的运行或周期。因此，图1示出了在容积型螺旋件13的旋转角为181
°
时的容积式机器10的压缩循环中的时间点。
[0070]
在容积型螺旋件13中布置有通孔17。通孔17被布置在容积型螺旋件13的底部或基
板中。通孔17被居中地布置在容积型螺旋件13的两个螺旋部分18之间。通孔17正交于底部的表面延伸。在安装状态下，通孔17在基板的面向反螺旋件14的一侧与基板的背离反螺旋件14的一侧之间延伸。通孔17在基板的两侧上分别具有开口，开口使底部或基板的两侧彼此连通。换言之，通孔17在基板的两侧之间形成通道。通孔17具有圆形的横截面。其他形状是可能的。优选地，通孔17具有钻孔。优选地，通孔17的直径介于0.1mm至1mm之间。
[0071]
为了控制工作介质的流动特性，通孔17具有控制几何结构体19。
[0072]
控制几何结构体19基本上在容积型螺旋件13的径向方向上延伸。换言之，控制几何结构体19延伸的方向具有径向方向分量。可替代地，控制几何结构体19的其他形状和方向是可能的。控制几何结构体19从通孔17开始向容积型螺旋件13的径向外部延伸。
[0073]
控制几何结构体19被布置在容积型螺旋件13的底部或基板的表面中。控制几何结构体19不穿透容积型螺旋件13的底部。
[0074]
控制几何结构体19具有缝隙。缝隙是直的。在径向内部端部上布置有通孔17。控制几何结构体的径向外部端部具有圆形的部分。其他形状是可能的。优选地，控制几何结构体19被构造成铣削部或槽部。
[0075]
反螺旋件14的螺旋部分18具有径向内部螺旋壁20a和径向外部螺旋壁20b。控制几何结构体19和通孔17的尺寸在径向内部螺旋壁20a和径向外部螺旋壁20b之间延伸。控制几何结构体19和通孔17不突出超过螺旋壁20a、20b。换言之，如果控制几何结构体19和螺旋部分18一个在另一个之上放置，则控制几何结构体19和通孔17不突出超过侧壁20a、20b，而是被完全遮盖。
[0076]
第一压缩室16a和第二压缩室16b被构造在容积型螺旋件13和反螺旋件14之间。压缩室16a、16b用于容纳和压缩工作介质。例如，气态的冷却剂可以作为工作介质。下面更详细地描述压缩室16a、16b。
[0077]
容积型螺旋件13和反螺旋件14分别沿着螺旋壁20a、20b具有倒角21。倒角21沿着整个螺旋圈延伸。可替代地，倒角21被部分地布置在螺旋部分18上。因此，倒角21可以仅被布置在螺旋部分18的如下区域中，在该区域中通孔17在两个压缩室16a、16b之间进行切换时经过螺旋部分18。
[0078]
在图2至图8中，示意性地示出了容积式机器10的压缩循环的各种状态。在下文中，将容积型螺旋件13和反螺旋件14相对于彼此的相对位置描述为瞬间拍摄，以查看相应构件的几何形状。
[0079]
图2示出了旋转角为0
°
时容积型螺旋件13和反螺旋件14彼此接合的压缩循环的示意图。
[0080]
在旋转角为0
°
时，容积式机器10的压缩循环开始。旋转角0
°
描述了至少两个压缩室16a、16b中的一个压缩室封闭的状态。两个压缩室在0
°
时可以都是封闭的。
[0081]
当压缩室流体密封地被容积型螺旋件13和反螺旋件14包围时，压缩室是封闭的。
[0082]
第一压缩室16a还是打开的。第二压缩室16b是封闭的。压缩室16a、16b被布置在螺旋件13、14的径向外部区域中。在容积型螺旋件13和反螺旋件14的径向内部区域中形成有先前压缩循环的两个另外的第一压缩室和第二压缩室16c、16d。压缩室16a、16b的相对容积大于压缩室16c、16d的相对容积。
[0083]
内部压缩室23被布置在容积型螺旋件13和反螺旋件14的布置的中心区域中。内部
压缩室23由两个相互合并的压缩室形成。
[0084]
此外，在排出口22与反螺旋件14的径向外部区域之间布置有两个次排出口22a、22b或者预排出口。次排出口22a、22b与反螺旋件14的中心分别具有不同的径向距离。
[0085]
具有控制几何结构体19的通孔17被布置在容积型螺旋件13中。通孔17和控制几何结构体19被反螺旋件14的螺旋部分18遮盖。因此，通孔17是关闭的。
[0086]
图3示出了容积型螺旋件13的旋转角为60
°
时的压缩循环的瞬间拍摄。在图3中，两个压缩室16a、16b都是封闭的。图3中的压缩室16a、16b的相对容积小于图2中的压缩室16a、16b的相对容积。
[0087]
通孔17和控制几何结构体19被布置在压缩室16d中。换言之，通孔17未被螺旋部分18遮盖或者关闭。
[0088]
图4示出了旋转角为160
°
的压缩循环的视图。压缩室16a、16b的相对容积小于先前描述的附图中的相对容积。
[0089]
通孔17被反螺旋件14的螺旋部分18遮盖。控制几何结构体19部分地伸入到第一压缩室16a中。因此，通孔17与第一压缩室16a流体连通。
[0090]
压缩室16c、16d合并成内部压缩室23。
[0091]
图5示出了旋转角为300
°
时的压缩循环的视图。第一压缩室和第二压缩室16a、16b的相对容积进一步减小。在两个螺旋件的径向外部区域中开始形成新的压缩室16e、16f。
[0092]
通孔17和控制几何结构体19被完全布置在第一压缩室16a中。
[0093]
图6示出了旋转角为400
°
时的压缩循环。在容积型螺旋件13、14的径向外部区域中形成了两个新的压缩室16e、16f。压缩室16a、16b的相对容积进一步减小。通孔17和控制几何结构体19的一部分被布置在第二压缩室16b中。控制几何结构体19的一部分被反螺旋件14的螺旋部分18遮盖。排出口22被部分地布置在内部压缩室23中和第二压缩室16b中。
[0094]
图7示出了旋转角为460
°
时的压缩循环。第一压缩室和第二压缩室16a、16b的相对容积进一步减小。通孔17和控制几何结构体19被完全地布置在第二压缩室16b中。排出口22被布置在第二压缩室16b中。排出口22部分地被容积型螺旋件13覆盖。
[0095]
图8示出了容积型螺旋件13的旋转角为560
°
时的压缩循环。第一压缩室和第二压缩室16a、16b合并成内部压缩室23。排出口22被完全布置在内部压缩室23中。通孔17和控制几何结构体19被完全布置在新形成的第一压缩室16e中。
[0096]
图9示出了容积型螺旋件13的在通孔17和控制几何结构体19的区域中的剖面图。通孔17直线地延伸。通孔17正交于容积型螺旋件13的表面延伸。在此，该表面应理解为面向反螺旋件14的表面。
[0097]
控制几何结构体19被布置在容积型螺旋件13的表面中。换言之，控制几何结构体19包括凹部。例如，槽部或铣削部可以作为控制几何结构体19的实施形式。控制几何结构体19可以包括间隙，其中该间隙在反螺旋件14的方向上是敞开的，而在容积型螺旋件13的方向上是关闭的。控制几何结构体19沿着容积型螺旋件13的径向方向延伸。对于控制几何结构体，可以设想其他取向和几何形状。因此，控制几何结构体19也可以非直线地延伸。
[0098]
图10和图11分别示出了根据本发明的实施例的容积式机器10的剖视图。
[0099]
容积式机器10包括壳体24。壳体24具有圆柱形形状。在壳体24中布置有驱动器25。例如，可以设想电动马达或机械驱动器25作为驱动器25。驱动器25与轴26连接，并驱动轴
26。
[0100]
轴26在壳体24的纵向方向上延伸。在轴26的轴向端部上布置有带有偏心销的偏心轴承27。容积型螺旋件13通过偏心轴承27与轴26连接。
[0101]
反螺旋件14在壳体24中被布置在容积型螺旋件13的背离偏心轴承27的一侧上。反螺旋件14被固定地且不可移动地布置在容积式机器10的壳体24中。反螺旋件14可以与壳体24一件式地构造。
[0102]
低压室12被布置在容积型螺旋件13的背离反螺旋件14的一侧上。反压室15被布置在低压室12与容积型螺旋件13之间。
[0103]
容积型螺旋件13在平行于轴26的纵向方向的方向上被可移动地布置在壳体24中。换言之，容积型螺旋件13可以在反螺旋件14的方向上以及远离反螺旋件14的方向上移动。通孔17被布置在容积型螺旋件13的底部中。在操作中，通过通孔17可以使压缩室16以流体导通的方式与反压室15连通。
[0104]
高压室11被布置在反螺旋件14的背离容积型螺旋件13的一侧上。
[0105]
通过相互接合的螺旋件13、14形成压缩室16。换言之，压缩室16由容积型螺旋件13和反螺旋件14的螺旋部分18限定。
[0106]
在压缩循环开始时，工作介质(例如，冷却剂)被抽吸进入螺旋件13、14的径向外部区域中。工作介质在容积型螺旋件13和反螺旋件14之间的压缩室16a、16b中输送。
[0107]
在操作期间，通过轴26的旋转和容积型螺旋件13与轴26的偏心连接产生容积型螺旋件13的绕动运动。
[0108]
通过容积型螺旋件13的绕动运动，压缩室16的相对容积减小。压缩室16是暂时的。压缩室16接连在螺旋布置的外部径向区域中一次又一次地形成，随后迁移到螺旋布置的径向内部中，并且在螺旋布置的径向内部中消失。压缩室16的运动路径是螺旋形的。在图2至图8所示出的实施例中，可以有多达五个压缩室16、23。在此，分别是两对第一压缩室和第二压缩室16以及一个内部压缩室23。此外，包括更多或更少的压缩室16、23的配置也是可能的。
[0109]
在旋转角介于147
°
至367
°
之间的角度范围内，通孔17形成第一压缩室16a与反压室15之间的流体连通。在旋转角介于376
°
和504
°
之间的角度范围之间，通孔17形成与第二压缩室16b和反压室15的流体连通。在旋转角介于367
°
和376
°
之间的角度范围内，通孔17被反螺旋件14的螺旋部分18关闭。
[0110]
通孔17首先被布置在压缩循环的第一压缩室16a中，随后被布置在第二压缩室16b中。通孔17在每个压缩循环中分别被布置在压缩室16a、16b之一中一次。在第二压缩室16b之后，通孔17迁移到随后的压缩循环的第一压缩室16c。
[0111]
部分工作介质通过通孔17流入到反压室15中。由此，升高了反压室15中的压力。由于该压力，容积型螺旋件13受到在轴向方向上的力。该力作用在反螺旋件14的方向上。由于容积型螺旋件13可以在轴向方向上运动，所以容积型螺旋件被压靠到反螺旋件14上。容积型螺旋件13压靠到反螺旋件14上导致以尽可能低的性能损失压缩工作介质。
[0112]
在操作期间，控制几何结构体19与反螺旋件14的面向容积型螺旋件的一侧形成流体导通的通道。由此，在通孔17被完全或部分地布置在压缩室16中之前，可以在压缩室16和反压室15之间形成流体导通的连接。
[0113]
经压缩的工作介质通过排出口22流入到高压室11中。工作介质穿过高压室11返回到工作回路中，特别是冷却回路中。在操作期间，次排出口22a、22b由于相对于反螺旋件14的中心点的不同距离而被布置在容积式机器10的不同压力区域中。
[0114]
以下基于图2到图8对压缩循环进行阐述。在此特别地，观察压缩室16a、16b。
[0115]
图2示出了旋转角为0
°
时的压缩循环。在旋转角为0
°
的情况下，至少两个压缩室16a、16b中的一个压缩室是封闭的。在图2中，在压缩室16之一与反压室15之间没有形成流体连通，因为具有控制几何结构体19的通孔17被螺旋部分18完全遮盖。
[0116]
在旋转角为60
°
(参见图3)的情况下，第一压缩室和第二压缩室16a、16b是封闭的。压缩室16a、16b的相对容积随着旋转角的增大而减小。通孔17和控制几何结构体19在圆形路径上运动。
[0117]
在旋转角为160
°
(参见图4)的情况下，通孔17进一步迁移。通孔17被螺旋部分18遮盖，该螺旋部分18使第一压缩室16a和第二压缩室16b分开。通孔17未被布置在第一压缩室16a中。
[0118]
通孔17的控制几何结构体19被部分地布置在第一压缩室16a中。控制几何结构体19和螺旋部分18限定了通道。反压室15通过通道以流体导通的方式与第一压缩室16a连接。
[0119]
在图5中示出的旋转角为300
°
的情况下，通孔17和控制几何结构体19被完全布置在第一压缩室16a中。工作介质可以直接通过通孔17流入到反压室15中。
[0120]
图5中的第一压缩室16a中的压力高于图4中的第一压缩室16a中的压力。压缩室16a、16b中的压力随着相对容积的减小而升高。
[0121]
图6示出了旋转角为400
°
时通孔17被布置在第二压缩室16b中。通孔17和控制几何结构体19已经经过反螺旋件14的螺旋部分18。在经过螺旋部分18期间，通孔17被螺旋部分18关闭。
[0122]
反压室15不与任何压缩室16连通的时间段不足以使反压室中的压力下降到使得容积型螺旋件13不再流体密封地压靠到反螺旋件14上。
[0123]
在图7中，示出了旋转角为460
°
时的压缩循环的状态。通孔17和控制几何结构体19被完全布置在第二压缩室16b中。第一压缩室和第二压缩室16a、16b即将合并并且形成内部压缩室23。在图7中可以看出，新的压缩循环与当前的压缩循环同时开始。
[0124]
在旋转角为560
°
时(参见图8)，第一压缩室和第二压缩室16a、16b合并成内部压缩室23。通孔17和控制几何结构体19被布置在新的压缩循环的随后的第一压缩室16e中。
[0125]
可以并行地进行多个压缩循环。第一压缩室和第二压缩室16a、16b以及第一压缩室和第二压缩室16c、16d配属于不同的压缩循环。换言之，每个压缩循环包括一对第一压缩室和第二压缩室16a、16b。
[0126]
参考标记列表
[0127]
10
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容积式机器
[0128]
11
ꢀꢀ
高压室
[0129]
12
ꢀꢀ
低压室
[0130]
13
ꢀꢀ
容积型螺旋件
[0131]
14
ꢀꢀ
反螺旋件
[0132]
15
ꢀꢀ
反压室
[0133]
16a 第一压缩室
[0134]
16b 第二压缩室
[0135]
16c 第一压缩室
[0136]
16d 第二压缩室
[0137]
16e 第一压缩室
[0138]
16f 第二压缩室
[0139]
17
ꢀꢀ
通孔
[0140]
18
ꢀꢀ
螺旋部分
[0141]
19
ꢀꢀ
控制几何结构体
[0142]
20a 径向内部螺旋壁
[0143]
20b 径向外部螺旋壁
[0144]
21
ꢀꢀ
倒角
[0145]
22
ꢀꢀ
排出口
[0146]
22a 次排出口
[0147]
22b 次排出口
[0148]
23
ꢀꢀ
内部压缩室
[0149]
24
ꢀꢀ
壳体
[0150]
25
ꢀꢀ
驱动器
[0151]
26
ꢀꢀ
轴
[0152]
27
ꢀꢀ
偏心轴承。

技术特征：

1.一种基于螺旋原理的容积式机器，特别是涡旋压缩机，具有高压室(11)、低压室(12)、绕动式容积型螺旋件(13)、反螺旋件(14)和布置在所述低压室(12)与所述容积型螺旋件(13)之间的反压室(15)，其中所述容积型螺旋件(13)接合到所述反螺旋件(14)中，使得在操作中至少暂时形成用于容纳工作介质的第一压缩室和第二压缩室(16a、16b)，并且其中所述容积型螺旋件(13)具有用于与所述反压室(15)流体连通的至少一个通孔(17)，其特征在于，所述通孔(17)被布置在所述容积型螺旋件(13)中，使得在操作中通过所述容积型螺旋件(13)的绕动运动，所述通孔(17)暂时至少部分地被布置在所述第一压缩室(16a)中，并且随后暂时至少部分地被布置在所述第二压缩室(16b)中。2.根据权利要求1所述的容积式机器，其特征在于，所述反螺旋件(14)包括螺旋部分(18)，其中，所述通孔(17)在从所述第一压缩室(16a)切换到所述第二压缩室(16b)时经过至少一个螺旋部分(18)，所述螺旋部分被布置在沿径向方向彼此毗邻的两个压缩室(16a、16b)之间。3.根据权利要求1或2所述的容积型螺旋件，其特征在于，所述通孔(17)被布置在所述容积型螺旋件(13)的底部的区段中。4.根据前述权利要求中任一项所述的容积式机器，其特征在于，所述通孔(17)具有圆形、椭圆形或蛋形的横截面。5.根据前述权利要求中任一项所述的容积式机器，其特征在于，在所述绕动式容积型螺旋件(13)的旋转角的角度范围为120
°
至400
°
，特别是247
°
至367
°
时，所述第一压缩室(16a)与所述反压室(15)以流体导通的方式连通。6.根据前述权利要求中任一项所述的容积式机器，其特征在于，在所述绕动式容积型螺旋件(13)的旋转角的角度范围为270
°
至550
°
，特别是376
°
至504
°
时，所述第二压缩室(16b)与所述反压室(15)以流体导通的方式连通。7.根据前述权利要求中任一项所述的容积式机器，其特征在于，在相对容积为84％至40％，特别是80％至46％时，所述第一压缩室(16a)与所述反压室(15)流体连通。8.根据前述权利要求中任一项所述的容积式机器，其特征在于，在相对容积为61％至19％，特别是44％至24％时，所述第二压缩室(16b)与所述反压室(15)流体连通。9.根据前述权利要求中任一项所述的容积式机器，其特征在于，在5
°
至20
°
的旋转角的角度范围内，在从所述第一压缩室(16a、16b)切换到所述第二压缩室(16a、16b)或从所述第二压缩室(16a、16b)切换到所述第一压缩室(16a、16b)经过所述螺旋部分(18)时，所述通孔(17)是关闭的。10.根据前述权利要求中任一项所述的容积式机器，其特征在于，所述通孔(17)具有控制几何结构体(19)，所述控制几何结构体被布置在所述容积型螺旋件(13)的面向所述反螺旋件(14)的表面中。11.根据权利要求10所述的容积式机器，其特征在于，所述控制几何结构体(19)具有凹部和/或槽部。12.根据权利要求10或11所述的容积式机器，其特征在于，所述反螺旋件(14)的螺旋部分(18)具有径向内部螺旋壁(20a)和径向外部螺旋壁(20b)，其中，所述控制几何结构体(19)和/或所述通孔(17)在关闭状态下被布置在所述螺旋壁(20a、20b)之间。
13.根据前述权利要求中任一项所述的容积式机器，其特征在于，所述容积型螺旋件(13)和/或所述反螺旋件(14)至少部分地具有倒角(21)。14.一种用于操作根据前述权利要求中任一项所述的容积式机器的方法，其中：所述通孔(17)在操作中通过所述容积型螺旋件(13)的绕动运动暂时至少部分地被布置在所述第一压缩室(16a)中，并且随后暂时至少部分地被布置在所述第二压缩室(16b)中，并且相应的压缩室(16a、16b)与所述反压室(15)以流体导通的方式连通。15.一种交通工具空调系统，具有根据权利要求1至13中任一项所述的容积式机器，所述容积式机器特别是涡旋压缩机。16.一种交通工具，具有根据权利要求1至13中任一项所述的容积式机器或根据权利要求15所述的交通工具空调系统。

技术总结

本发明涉及一种基于螺旋原理的容积式机器，特别是涡旋压缩机，该容积式机器具有高压室(11)、低压室(12)、绕动式容积型螺旋件(13)、反螺旋件(14)和布置在低压室(12)与容积型螺旋件(13)之间的反压室(15)，其中容积型螺旋件(13)接合到反螺旋件(14)中，使得在操作中至少暂时形成用于容纳工作介质的第一压缩室和第二压缩室(16a、16b)，并且其中容积型螺旋件(13)具有用于与反压室(15)流体连通的至少一个通孔(17)，其中通孔(17)被布置在容积型螺旋件(13)中，使得在操作中通过容积型螺旋件(13)的绕动运动，通孔(17)暂时至少部分地被布置在第一压缩室(16a)中并且随后暂时至少部分地被布置在第二压缩室(16b)中。布置在第二压缩室(16b)中。布置在第二压缩室(16b)中。