-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kompressor, der eine Mehrzahl
an Paaren aus einer Zylinderbohrung und einem Kolben, der sich wechselseitig
in der Zylinderbohrung bewegt, aufweist, eine Ventilplatte, die
mit einer Mehrzahl an Auslasslöchern
versehen ist, um mit Druck beaufschlagtes Gas in den Zylinderbohrungen
nach außen
zu leiten, eine Mehrzahl an streifenförmigen Auslassventilen, von denen
jedes an einem längsseitigen
Ende, das einem zugehörigen
Loch der Auslasslöcher
gegenüberliegt, um
es zu öffnen
und zu schließen,
frei ist, und eine Mehrzahl an Haltern, von denen sich jeder in
der gleichen Richtung wie ein zugehöriges Ventil der Auslassventile
erstreckt und mit einer Auslenkungs-Begrenzungsfläche versehen
ist, die der Ventilplatte mit dem zugehörigen Auslassventil, das sich
zwischen der Fläche
und der Ventilplatte erstreckt, gegenüberliegt, um die Auslenkung
des zugehörigen
Auslassventils zu begrenzen.
-
Aus
der Druckschrift
DE
696 06 380 T2 ist ein Ventilauslassmechanismus für einen
Kühlkompressor
bekannt. Der Kühlkompressor
weist eine Kompressionskammer und eine Auslasskammer auf, die durch
eine Ventilplatte voneinander getrennt werden, wobei die Ventilplatte
ein Auslassloch aufweist. Die Auslassventilanordnung weist ein Auslassblattventil
und einen Ventilrückhalter
auf, wobei der Ventilrückhalter
die Biegebewegung des Auslassblattventils begrenzt. An der Ventilplatte
ist ein ausgesparter Abschnitt vorgesehen, der eine gekrümmte Oberfläche aufweist,
wobei das Auslassblattventil in seiner geschlossenen Position dichtend
an der gekrümmten
Oberfläche
anliegt.
-
Das
offengelegte japanische Gebrauchsmuster mit der Veröffentlichungsnummer
JP 05-073276 U beschreibt einen Kompressor, der eine Mehrzahl an
Paaren aus einer Zylinderbohrung und einem Kolben, der sich wechselseitig
in der Zylinderbohrung bewegt, aufweist, eine Ventilplatte, die
mit einer Mehrzahl an Auslasslöchern
versehen ist, um mit Druck beaufschlagtes Gas in den Zylinderbohrungen
nach außen
zu leiten, eine Mehrzahl an streifenförmigen Auslassventilen, von
denen jedes an einem längsseitigen
Ende, das einem zugehörigen
Loch der Auslasslöcher
gegenüberliegt,
um es zu öffnen
und zu schließen,
frei ist, und eine Mehrzahl an Haltern, von denen sich jeder in
der gleichen Richtung wie ein zugehöriges Ventil der Auslassventile
erstreckt und mit einer Auslenkungs-Begrenzungsfläche versehen ist,
die der Ventilplatte mit dem zugehörigen Auslassventil, das sich
zwischen der Fläche
und der Ventilplatte erstreckt, gegenüberliegt, um die Auslenkung des
zugehörigen
Auslassventils zu begrenzen.
-
Bei
dem zuvor genannten Kompressor begrenzt der Halter die Strecke der
Anhebung des Auslassventils, wenn sich das Auslassventil öffnet, das heißt die Auslenkung
des Auslassventils, um zu verhindern, dass die Auslenkung zu groß wird,
wobei dadurch die Geräusche,
die erzeugt werden, wenn das Auslassventil den Ventilsitz berührt, geregelt
werden.
-
Bei
dem Kompressor, der in dem offengelegten japanischen Gebrauchsmuster
mit der Veröffentlichungsnummer
JP 05-073276 U be- schrieben ist, liegt ein Problem darin, dass
alle Auslassventile zwangsweise die gleiche Auslenkung haben, so
dass sie sich in der gleichen Weise verhalten und mit der gleichen
Frequenz vibrieren, wodurch sie eine deutliche Vibration des Kompressors
und ein Pulsieren des Gases mit der genannten bestimmten Vibrationsfrequenz
der Auslassventile erzeugen.
-
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung eines
Kompressors, der eine Mehrzahl an Paaren aus einer Zylinderbohrung
und einem Kolben, der sich wechselseitig in der Zylinderbohrung
bewegt, aufweist, eine Ventilplatte, die mit einer Mehrzahl an Auslasslöchern versehen
ist, um mit Druck beaufschlagtes Gas in den Zylinderbohrungen nach
außen
zu leiten, eine Mehrzahl an streifenförmigen Auslassventilen, von
denen jedes an einem längsseitigen
Ende, das einem zugehörigen
Loch der Auslasslöcher
gegenüberliegt,
um es zu öffnen
und zu schließen,
frei beweglich ist, und eine Mehrzahl an Haltern, von denen sich
jeder in der gleichen Richtung wie ein zugehöriges Ventil der Auslassventile
erstreckt und mit einer Auslenkungs-Begrenzungsfläche versehen
ist, die der Ventilplatte mit dem zugehörigen Auslassventil, das sich
zwischen der Fläche und
der Ventilplatte erstreckt, gegenüberliegt, um die Auslenkung
des zugehörigen
Auslassventils zu begrenzen, wobei Vibrationen der Auslassventile
keine auffällige
Vibration des Kompressors und ein Pulsieren des Gases mit einer
bestimmten Frequenz verursachen.
-
Die
Aufgabe wird gelöst
durch einen Kompressor gemäß Anspruch
1.
-
Die
Aufgabe wird ebenfalls gelöst
durch einen Kompressor gemäß Anspruch
2.
-
Bei
dem Kompressor der vorliegenden Erfindung sind die Verhalten der
Auslassventile, wenn sie sich öffnen,
unterschiedlich voneinander oder von Gruppe zu Gruppe unterschiedlich,
und die Frequenzen der Vibrationen der Auslassventile, wenn sie
sich öffnen,
sind unterschiedlich voneinander oder von Gruppe zu Gruppe unterschiedlich,
da die Auslenkungen der Auslassventile, die von den Haltern begrenzt
werden, unterschiedlich voneinander oder unterschiedlich von Gruppe
zu Gruppe sind. Deshalb verursachen die Vibrationen der Auslassventile
weder eine auf fällige
Vibration des Kompressors mit einer bestimmten Frequenz noch ein
auffälliges
Pulsieren des Gases mit einer bestimmten Frequenz.
-
Weiterbildungen
der Erfindung sind in dem Unteranspruch angegeben.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung sind die Auslenkungs-Begrenzungsflächen der
Halter in den Querrichtungen der zugehörigen Auslassventile gegenüber der
Ventilplatte geneigt.
-
Wenn
die Auslenkungs-Begrenzungsflächen der
Halter in den Querrichtungen der zugehörigen Auslassventile geneigt
sind, nähern
sich die Auslassventile nahe an die Auslenkungs-Begrenzungsflächen der
Halter an, so dass sie sich in der Querrichtung neigen, und die
Strecke der Anhebung der Auslassventile nimmt von einem querseitigen
Ende zu dem anderen querseitigen Ende der Ventile hin zu, um Gasströmungen,
die aus den Auslasslöchern ausströmen, zu
den anderen querseitigen Enden der Auslassventile hin zu leiten,
wobei sie dabei die Gasströmungen
stabilisieren. Als ein Ergebnis wird das Verhalten der Auslassventile
stabilisiert, und die Erzeugung von unangenehmen Geräuschen wird
verhindert.
-
Weitere
Merkmale und Zweckmäßigkeiten der
Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der beigefügten Zeichnungen.
Von den Figuren zeigen:
-
1 eine
Teil-Schnittansicht eines Taumelscheibenkompressors gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
2 eine
Ansicht in der Richtung der Pfeile II-II in 1;
-
3 eine Kombination einer Ansicht in der Richtung
der Pfeile III-III in 2 und einer Ansicht in der Richtung
der Pfeile IV-IV in 2, wobei (a) eine Ansicht in
der Richtung der Pfeile III-III in 2 ist und
(b) eine Ansicht in der Richtung der Pfeile IV-IV in 2 ist;
-
4 eine Kombination einer Ansicht in der Richtung
der Pfeile III'-III' in 2 und
einer Ansicht in der Richtung der Pfeile IV'-IV' in 2,
wobei (a) eine Ansicht in der Richtung der Pfeile III'-III' in 2 ist
und (b) eine Ansicht in der Richtung der Pfeile IV'-IV' in 2 ist;
-
5 eine der 3 entsprechende
Kombination von Ansichten eines Kompressors gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
6 eine der 4 entsprechende
Kombination von Ansichten eines Kompressors gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
Es
wird nun ein Taumelscheibenkompressor gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
-
Wie
in 1 gezeigt ist, wird ein säulenförmiger Zylinderblock 1 an
einem Ende durch ein vorderes Gehäuse 2 und an dem anderen
Ende durch einen Zylinderkopf 3 bedeckt. Eine Kurbelkammer 4 ist
in dem vorderen Gehäuse 2 ausgebildet.
Eine Mehrzahl an Zylinderbohrungen 5 sind in dem Zylinderblock 1 ausgebildet,
wobei sie in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Eine
Taumelscheibe 6 ist in der Kurbelkammer 4 angeord net.
Eine Antriebswelle 7 geht durch das Zentrum der Taumelscheibe 6.
Die Antriebswelle 7 ist drehbar an dem vorderen Gehäuse 2 und
dem Zylinderblock 1 durch Lager, die in den Figuren nicht
gezeigt sind, gelagert.
-
Ein
Rotor 8 ist an der Antriebswelle 7 befestigt.
Der Rotor 8 ist an dem vorderen Gehäuse 2 durch ein Axiallager 9 gelagert.
-
Die
Taumelscheibe 6 ist über
eine Verbindung 10 derart mit dem Rotor 8 verbunden,
dass sie in der Neigung relativ zu der Antriebswelle 7 variabel ist
und dass sie nicht um die Antriebswelle 7 relativ zu dem
Rotor 8 drehbar ist.
-
Eine
Mehrzahl an Kolben 12 stehen über eine Mehrzahl an Gleitkörperpaaren 11 mit
der Taumelscheibe 6 in Eingriff. Die Kolben 12 erstrecken sich
parallel zu der Antriebswelle 7 derart, dass sie in den
Zylinderbohrungen 5 aufgenommen werden, wodurch sie sich
hin- und herbewegen.
-
Eine
Einlasskammer 13 und eine Auslasskammer 14 sind
in dem Zylinderkopf 3 ausgebildet. Die Einlasskammer 13 kommuniziert
mit einer Einlassöffnung 3a,
die in dem Zylinderkopf 3 ausgebildet ist, und die Auslasskammer 14 kommuniziert
mit einer Auslassöffnung,
die in dem Zylinderkopf 3 ausgebildet ist. Die Auslassöffnung ist
in den Figuren nicht gezeigt.
-
Eine
Dichtung 15 und eine Ventilplatte 16 sind zwischen
dem Zylinderblock 1 und dem Zylinderkopf 3 derart
angeordnet, dass sie durch diese eingeklemmt werden. Die Ventilplatte 16 ist
mit einer Mehrzahl an Einlasslöchern 16a und
einer Mehrzahl an Auslasslöchern 16b versehen.
Die Einlasslöcher 16a kommunizieren
mit den Zylinderbohrungen 5 und der Einlasskammer 13.
Die Auslasslöcher 16b kommunizieren
mit den Zylinderbohrungen 5 und der Auslasskammer 14.
Die Ventilplatte 16 ist mit einer Mehrzahl an Einlassventilen 17,
die an der von der Einlasskammer 13 entfernten Oberfläche angeordnet sind,
versehen, um die Einlasslöcher 16a zu öffnen und
zu schließen.
Die Ventilplatte 16 ist mit einer Mehrzahl an Auslassventilen 18,
welche an der der Auslasskammer 14 gegenüberliegenden
Oberfläche angeordnet
sind, versehen, um die Auslasslöcher 16b zu öffnen und
zu schließen.
Die Einlassventile 17 sind streifenförmige Blattfederventile, von
denen jedes an einem längsseitigen
Ende, das einem zugehörigen
Loch der Einlasslöcher 16a gegenüberliegt, frei
beweglich ist und einen Druckunterschied zwischen der Zylinderbohrung 5 und
der Einlasskammer 13 aufnimmt, so dass es sich aus der
Ebene heraus deformiert, wobei es dabei das Einlassloch 16a öffnet und
schließt.
Die Auslassventile 18 sind streifenförmige Blattfederventile, von
denen jedes an einem längsseitigen
Ende, das einem zugehörigen
Loch der Auslasslöcher 16b gegenüberliegt,
frei beweglich ist, und einen Druckunterschied zwischen der Zylinderbohrung 5 und
der Auslasskammer 14 aufnimmt, so dass es sich aus der
Ebene heraus deformiert, wobei es dabei das Auslassloch 16b öffnet und
schließt. Wie
in 2 gezeigt ist, erstrecken sich die Auslassventile 18 in
der radialen Richtung und sind an den anderen längsseitigen Enden, das heißt den inneren Enden
in der radialen Richtung, in einen einheitlichen Körper integriert.
Die Einlassventile 17 erstrecken sich in der radialen Richtung
und sind an den anderen längsseitigen
Enden, das heißt
den inneren Enden in der radialen Richtung, in der gleichen Weise wie
die Auslassventile 18 in einen einheitlichen Körper integriert.
-
Eine
Mehrzahl an Haltern 19 sind in der Auslasskammer 14 angeordnet.
Jeder der Halter 19 erstreckt sich in der gleichen Richtung
wie ein zugehöriges
Ventil der Auslassventile 18 und ist mit einer Auslenkungs-Begrenzungsfläche 19a versehen,
die der Ventilplatte 16 mit dem zugehörigen Auslassventil 18,
das sich zwischen der Fläche
und der Ventilplatte 16 erstreckt, gegenüberliegt,
um die Auslenkung des zugehörigen
Auslassventils 18 zu begrenzen. Wie in 2 gezeigt
ist, erstrecken sich die Halter 19 in der radialen Richtung
und sind an ihren Fußenden,
das heißt
ihren inneren Enden bezüglich
der radialen Richtung, in einen einheitlichen Körper integriert.
-
Die
in der radialen Richtung inneren Enden der Einlassventile 17,
der Auslassventile 18 und der Halter 19 sind durch
einen Bolzen an dem Zylinderblock 1 befestigt.
-
Wie
in den 3 und 4 gezeigt
ist, ist die Auslenkungs-Begrenzungsfläche 19a in
der Längsrichtung
und der Querrichtung des Auslassventils 18 geneigt. Die
Auslenkungen H der Auslaßventile 18, die
durch die Halter 19 begrenzt werden, das heißt die Strecken
der Anhebungen der Auslassventile 18 von der Ventilplatte 16,
die entlang der Mittellinien der zugehörigen Auslasslöcher 16b gemessen
werden, sind, wenn sich die Auslassventile 18 nahe an die Auslenkungs-Begrenzungsflächen 19a der
Halter 19 nähern,
unterschiedlich voneinander.
-
Es
wird nun der Betrieb des Taumelscheibenkompressors gemäß der vorliegenden
bevorzugten Ausführungsform
beschrieben, wobei die Aufmerksamkeit auf eine bestimmte Bohrung
der Zylinderbohrungen 5 und zu der bestimmten Bohrung 5 gehörige Bauteile
gerichtet ist.
-
Die
Antriebswelle 7 wird von einer externen Leistungsquelle,
die in den Figuren nicht gezeigt ist, angetrieben, so dass sie sich
dreht, und die Taumelscheibe 6 folgt der Drehung der Antriebswelle 7 und dreht
sich. Der Kolben 12 bewegt sich in der Zylinderbohrung 5 hin
und her, wobei er der Drehung der Taumelscheibe 6 folgt.
Kältemittelgas
tritt von einem externen Kältemittelkreislauf
durch die Einlassöffnung 3a in
die Einlasskammer 13 ein, wobei dies auf die hin- und hergehende
Bewegung des Kolbens 12 hin erfolgt. Das Kältemittelgas
wird durch das Einlassloch 16a in die Zylinderbohrung 5 eingesaugt
und in der Zylinderbohrung 5 mit Druck beaufschlagt. Der Druck
des Kältemit telgases
in der Zylinderbohrung 5 nimmt zu, und das Auslassventil 18,
das den Druck des Kältemittelgases
in der Zylinderbohrung 5 aufnimmt, deformiert sich aus
der Ebene heraus, so dass es an der Auslenkungs-Begrenzungsfläche 19a des
Halters 19 an einem querseitigen Ende ansteht. Das Auslassventil 18,
das den dynamischen Druck von dem Kältemittelgas, das aus der Zylinderbohrung 5 ausströmt, aufnimmt,
wird um das transversale Zentrum, das heißt das Zentrum der Verwindung, gewunden,
so dass es sich in Querrichtung neigt und sich dabei nahe an die
Auslenkungs-Begrenzungsfläche 19a nähert, wie
es in 3 gezeigt ist. Das Auslassloch 16b öffnet sich.
Das mit Druck beaufschlagte Kältemittelgas
in der Zylinderbohrung 5 strömt durch das Auslassloch 16b und
einen Auslassdurchgang, der zwischen dem Auslassventil 18 und
der Ventilplatte 16 gebildet ist, in die Auslasskammer 14 aus,
und strömt
dann von der Auslasskammer 14 durch die in den Figuren
nicht gezeigte Auslassöffnung
in den externen Kältemittelkreislauf aus.
-
Bei
dem Taumelscheibenkompressor gemäß der vorliegenden
bevorzugten Ausführungsform
sind die Auslenkungen H der Auslassventile 18, die durch die
Halter 19 begrenzt werden, unterschiedlich voneinander.
Deshalb sind die Verhalten der Auslassventile 18 während des Übergangs
zwischen dem geschlossenen Zustand, in dem die Auslassventile 18 die
Ventilplatte 16 berühren,
zu dem offenen Zustand, in dem sich die Auslassventile 18 nahe
an die Auslenkungs-Begrenzungsflächen 19a der
Halter 19 nähern – konkreter
gesagt, die erfolgten Deformationen der Abschnitte der Auslassventile 18,
die frei von den Haltern 19 sind und vibrieren können – unterschiedlich
voneinander. Deshalb sind die Frequenzen der auffälligsten
Vibrationen der Auslassventile 18 während des Übergangs zwischen den geschlossenen
Zuständen
zu den offenen Zuständen
der Auslassventile 18 unterschiedlich voneinander. Daraus resultiert,
dass die Vibrationen der Auslassventile 18 keine auffällige Vibration
des Kompressors mit einer bestimmten Frequenz oder ein auffälliges Pulsieren des
Kältemittelgases
mit einer bestimmten Frequenz verursachen.
-
Bei
dem Taumelscheibenkompressor gemäß der vorliegenden
bevorzugten Ausführungsform
ist die Auslenkungs-Begrenzungsfläche 19a des Halters 19 in
der Querrichtung des Auslassventils 18 geneigt. Deshalb
nähert
sich das Auslassventil 18 nahe an die Auslenkungs-Begrenzungsfläche 19a,
so dass es sich in der Querrichtung neigt, und die Strecke der Anhebung
des Auslassventils 18 nimmt von einem querseitigen Ende
zu dem anderen querseitigen Ende zu. Als ein Ergebnis wird die Auslassströmung des
Kältemittelgases
zu dem anderen querseitigen Ende des Auslassventils 18 geleitet,
wie es durch einen Pfeil in den 3 und 4 gezeigt ist, so dass sie stabilisiert
wird. Folglich wird das Verhalten des Auslassventils 18 stabilisiert
und die Erzeugung von störenden
Geräuschen
wird verhindert.
-
Es
ist möglich,
die Auslenkungs-Begrenzungsflächen 19a so
auszubilden, dass sie nur in der Längsrichtung geneigt sind, und
die Auslenkungen H der Auslassventile 18, die durch die
Halter 19 begrenzt werden, unterschiedlich voneinander
vorzusehen, wie es in den 5 und 6 gezeigt ist.
-
In
diesem Fall sind die Auslenkungen H der Auslassventile 18,
die durch die Halter 19 begrenzt werden, unterschiedlich
voneinander. Deshalb sind die Verhalten der Auslassventile 18 während des Übergangs
zwischen den geschlossenen Zuständen, in
denen die Auslassventile 18 die Ventilplatte 16 berühren, zu
den offenen Zuständen,
in denen sich die Auslassventile 18 nahe an die Auslenkungs-Begrenzungsflächen 19a der
Halter 19 nähern,
unterschiedlich voneinander. Deshalb sind die Frequenzen der auffälligsten
Vibrationen der Auslassventile 18 während des Übergangs zwischen den geschlossenen Zuständen zu
den offenen Zuständen
der Auslassventile 18 unterschiedlich voneinander. Daraus
folgt, dass die Vibrationen der Auslassventile 18 keine auffällige Vibration
des Kompressors mit einer bestimmten Frequenz oder ein auffälliges Pulsieren
des Kältemittelgases
mit einer bestimmten Frequenz verursachen.
-
Es
ist möglich,
die Auslassventile 18 einer Mehrzahl an Gruppen, die eines
oder mehrere Auslassventile 18 aufweisen, zuzuordnen, und
die Auslenkungen H der Auslassventile 18 von Gruppe zu Gruppe
unterschiedlich vorzusehen.
-
In
diesem Fall sind die Auslenkungen H der Auslassventile 18,
die durch die Halter 19 begrenzt werden, von Gruppe zu
Gruppe, die ein oder mehrere Auslassventile 18 aufweisen,
unterschiedlich. Deshalb sind die Verhalten der Auslassventile 18 während des Übergangs
zwischen den geschlossenen Zuständen,
in denen die Auslassventile 18 die Ventilplatte 16 berühren, zu
den offenen Zuständen,
in denen sich die Auslassventile 18 nahe an die Auslenkungs-Begrenzungsflächen 19a der
Halter 19 nähern,
von Gruppe zu Gruppe unterschiedlich, und die Frequenzen der auffälligsten
Vibrationen der Auslassventile 18 während des Übergangs zwischen den geschlossenen
Zuständen
zu den offenen Zuständen sind
von Gruppe zu Gruppe unterschiedlich. Als ein Ergebnis verursachen
die Vibrationen der Auslassventile 18 keine auffällige Vibration
des Kompressors mit einer bestimmten Frequenz oder ein auffälliges Pulsieren
des Kältemittelgases
mit einer bestimmten Frequenz.
-
Bei
dem Gruppieren der Auslassventile 18 ist es nicht erforderlich,
dass dieses in solch einer Weise regelmäßig ist, wie beispielsweise
indem jedes andere Auslassventil 18 einer Gruppe und die
verbleibenden Auslassventile 18 einer anderen Gruppe zugeordnet
werden.
-
Die
vorliegende Erfindung ist für
verschiedene Kompressorarten geeignet, die eine Mehrzahl an Paaren
aus einer Zylinderbohrung und einem Kolben, der sich in der Zylinderbohrung
hin- und herbewegt, aufweisen.