DE102021118692A1 - Device for controlling a flow rate of a gaseous fluid of a device for compressing the fluid - Google Patents

Device for controlling a flow rate of a gaseous fluid of a device for compressing the fluid Download PDF

Info

Publication number
DE102021118692A1
DE102021118692A1 DE102021118692.7A DE102021118692A DE102021118692A1 DE 102021118692 A1 DE102021118692 A1 DE 102021118692A1 DE 102021118692 A DE102021118692 A DE 102021118692A DE 102021118692 A1 DE102021118692 A1 DE 102021118692A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve element
area
outlet opening
valve
until
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021118692.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Friedl
Dirk Gutberlet
Sebastian Jaschik
Kadir Dursun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hanon Systems Corp
Original Assignee
Hanon Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hanon Systems Corp filed Critical Hanon Systems Corp
Publication of DE102021118692A1 publication Critical patent/DE102021118692A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00Check valves
    • F16K15/14Check valves with flexible valve members
    • F16K15/16Check valves with flexible valve members with tongue-shaped laminae
    • F16K15/162Check valves with flexible valve members with tongue-shaped laminae with limit stop
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F04C29/124Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston pumps
    • F04C29/126Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston pumps of the non-return type
    • F04C29/128Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston pumps of the non-return type of the elastic type, e.g. reed valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft Vorrichtung zum Steuern eines Durchflusses eines gasförmigen Fluids durch mindestens eine Auslassöffnung (15), insbesondere ein Ventil, einer Vorrichtung zum Verdichten des gasförmigen Fluids. Die Vorrichtung zum Steuern des Durchflusses weist ein lamellenförmiges Ventilelement (16) mit einer Längsausdehnung z sowie einem Befestigungsbereich (17) und einem Schließbereich (18) auf. Dabei ist das Ventilelement (16) an einem ersten Ende mit dem Befestigungsbereich (17) an einer Wandung mit der mindestens einen Auslassöffnung (15) in einem Bereich eines Randes der Auslassöffnung (15) fixiert und mit einem zum ersten Ende distal ausgebildeten freien zweiten Ende mit dem Schließbereich (18) die mindestens eine Auslassöffnung (15) verschließbar angeordnet. Zudem ist ein Anschlagelement (21) zum Begrenzen des Weges des Ventilelements (16) beim Öffnen der mindestens einen Auslassöffnung (15) vorgesehen. Das Ventilelement (16) weist zwischen dem Befestigungsbereich (17) und dem Schließbereich (18) einen Verbindungsbereich (19) mit einem Übergangsbereich (20) zum Schließbereich (18) und entlang der Längsrichtung eine veränderliche Breite w auf. Das Ventilelement (16) ist mit mindestens einem Mittel zur Versteifung, insbesondere zur Torsionsversteifung, ausgebildet.

Figure DE102021118692A1_0000
The invention relates to a device for controlling a flow of a gaseous fluid through at least one outlet opening (15), in particular a valve, of a device for compressing the gaseous fluid. The device for controlling the flow has a lamellar valve element (16) with a longitudinal extent z and a fastening area (17) and a closing area (18). The valve element (16) is fixed at a first end with the fastening area (17) on a wall with the at least one outlet opening (15) in an area of an edge of the outlet opening (15) and with a free second end formed distally to the first end the at least one outlet opening (15) is arranged to be closable with the closing area (18). In addition, a stop element (21) is provided for limiting the travel of the valve element (16) when the at least one outlet opening (15) is opened. The valve element (16) has a connecting area (19) between the fastening area (17) and the closing area (18) with a transition area (20) to the closing area (18) and a variable width w along the longitudinal direction. The valve element (16) is designed with at least one means for stiffening, in particular for torsional stiffening.
Figure DE102021118692A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern eines Durchflusses eines gasförmigen Fluids, insbesondere ein Ventil, einer Vorrichtung zum Verdichten des gasförmigen Fluids. Die Vorrichtung weist ein lamellenförmiges Ventilelement auf, welches mit einem ersten Ende an einer Wandung der Vorrichtung zum Verdichten des Fluids, speziell an einem Rand einer Auslassöffnung, fixiert ist und mit einem zum ersten Ende distal ausgebildeten freien zweiten Ende die Auslassöffnung verschließt.The invention relates to a device for controlling a flow of a gaseous fluid, in particular a valve, of a device for compressing the gaseous fluid. The device has a lamellar valve element, which is fixed with a first end to a wall of the device for compressing the fluid, specifically to an edge of an outlet opening, and closes the outlet opening with a free second end distal to the first end.

Aus dem Stand der Technik bekannte Verdichter als Vorrichtungen zum Verdichten des Fluids für mobile Anwendungen, insbesondere für Klimatisierungssysteme von Kraftfahrzeugen, zum Fördern von Kältemittel durch einen Kältemittelkreislauf, auch als Kältemittelverdichter bezeichnet, werden unabhängig vom Kältemittel oft als Kolbenverdichter mit variablem Hubvolumen oder als Scrollverdichter ausgebildet.Compressors known from the prior art as devices for compressing the fluid for mobile applications, in particular for air conditioning systems in motor vehicles, for conveying refrigerant through a refrigerant circuit, also referred to as refrigerant compressors, are often designed as piston compressors with variable displacement or as scroll compressors, regardless of the refrigerant .

Herkömmliche Scrollverdichter weisen neben einem Gehäuse, einen unbeweglichen, fest stehenden Stator mit einer scheibenförmigen Grundplatte und einer sich von einer Seite der Grundplatte erstreckenden, spiralförmigen Wandung sowie einen beweglichen Orbiter ebenfalls mit einer scheibenförmigen Grundplatte und einer sich von einer Vorderseite der Grundplatte erstreckenden, spiralförmigen Wandung auf. Der Stator und der Orbiter wirken zusammen. Dabei sind die Grundplatten derart zueinander angeordnet, dass die spiralförmigen Wandungen ineinandergreifen.
Der Orbiter wird mittels eines Exzenterantriebs auf einer kreisförmigen Bahn bewegt. Bei der Bewegung des Orbiters berühren sich die Wandungen des Stators und des Orbiters an mehreren Stellen und bilden innerhalb der Wandungen mehrere aufeinanderfolgende, abgeschlossene Arbeitsräume aus. Dabei begrenzen benachbart angeordnete Arbeitsräume unterschiedlich große Volumina. In Reaktion auf die Bewegung des Orbiters werden die Volumina und die Positionen der Arbeitsräume verändert. Die Volumina der Arbeitsräume werden zur Mitte der spiralförmigen Wandungen hin zunehmend kleiner. Das innerhalb der kleiner werdenden Arbeitsräume verdichtete Fluid wird durch eine im Stator ausgebildete Auslassöffnung aus dem Verdichtungsmechanismus abgelassen. Die Auslassöffnung ist durch ein Ventil verschlossen und wird durch eine Bewegung des Ventils gezielt geöffnet.
Conventional scroll compressors have, in addition to a housing, an immovable, stationary stator with a disc-shaped base plate and a spiral-shaped wall extending from one side of the base plate, and a movable orbiter also with a disc-shaped base plate and a spiral-shaped wall extending from a front side of the base plate on. The stator and the orbiter work together. The base plates are arranged in relation to one another in such a way that the spiral-shaped walls engage in one another.
The orbiter is moved on a circular path by means of an eccentric drive. During the movement of the orbiter, the walls of the stator and the orbiter touch at several points and form several consecutive, closed working spaces within the walls. Working spaces arranged adjacent to each other delimit volumes of different sizes. In response to the movement of the orbiter, the volumes and positions of the workspaces are changed. The volumes of the working spaces become increasingly smaller towards the middle of the spiral-shaped walls. The fluid compressed within the working chambers, which are becoming smaller, is discharged from the compression mechanism through an outlet opening formed in the stator. The outlet opening is closed by a valve and is opened in a targeted manner by a movement of the valve.

Aus dem Stand der Technik bekannte Ventile der Auslassöffnung von Scrollverdichtern sind als sogenannte Lamellenventile ausgebildet, welche neben dem Auslassen des Fluids aus dem Arbeitsraum auch ein Zurückströmen des verdichteten und ausgelassenen Fluids in den Arbeitsraum verhindern.
Das Lamellenventil weist ein als Lamelle ausgebildetes Ventilelement und ein Anschlagelement für das Ventilelement auf. Das Ventilelement kann bei hohen Lastbedingungen des Verdichters, das heißt bei hohen Drehzahlen des Verdichters und hohem Förderdruck des Fluids, zerstört werden, insbesondere brechen. Die Kontur des herkömmlichen lamellenförmigen Ventilelements bewirkt eine hohe Anfälligkeit für ein tordierendes Bewegen der Lamelle während des Öffnens und des Schließens der Auslassöffnung. Die Torsionsbewegung führt zu einer ungleichmäßigen und hohen Belastung des Ventilelements einerseits durch einen einseitigen Kontakt mit dem Stator beim Schließen der Auslassöffnung und andererseits durch einen einseitigen Kontakt mit dem Anschlagelement bei geöffneter Auslassöffnung. Infolge der Torsionsbewegung und der damit verbundenen jeweils einseitigen Belastung wird das Ventilelement einem Überlastungszustand ausgesetzt und bricht.
Valves of the outlet opening of scroll compressors known from the prior art are designed as so-called lamella valves which, in addition to the outlet of the fluid from the working chamber, also prevent the compressed and discharged fluid from flowing back into the working chamber.
The lamellar valve has a valve element designed as a lamella and a stop element for the valve element. The valve element can be destroyed, in particular break, under high load conditions of the compressor, ie at high speeds of the compressor and high delivery pressure of the fluid. The contour of the conventional lamellar valve element causes a high susceptibility to torsion of the lamella during opening and closing of the outlet opening. The torsional movement leads to an uneven and high load on the valve element on the one hand due to one-sided contact with the stator when the outlet opening is closed and on the other hand due to one-sided contact with the stop element when the outlet opening is open. As a result of the torsional movement and the associated one-sided loading, the valve element is subjected to an overload condition and breaks.

In der US 5 345 970 A wird ein Ventilanschlag eines Auslassventils offenbart. Das Profil des Ventilanschlags des Auslassventils ist entsprechend der maximalen Biegespannung oder der maximal zulässigen Ermüdungsspannung des Ventilelements ausgebildet. Dabei erfolgt der Aufprall des Ventilelements am Ventilanschlag stets dann, wenn das Ventilelement die geringste kinetische Energie und die höchste potentielle Energie aufweist, sodass die geringstmögliche kinetische Energie auf den Ventilanschlag übertragen wird.In the U.S. 5,345,970 A a valve stop of an exhaust valve is disclosed. The profile of the valve stop of the exhaust valve is designed according to the maximum bending stress or the maximum allowable fatigue stress of the valve element. The impact of the valve element on the valve stop always occurs when the valve element has the lowest kinetic energy and the highest potential energy, so that the lowest possible kinetic energy is transferred to the valve stop.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Steuern des Durchflusses des gasförmigen Fluids durch eine Auslassöffnung, speziell ein Ventil für die Auslassöffnung, einer Vorrichtung zum Verdichten des gasförmigen Fluids, insbesondere eines Verdichters eines Kältemittelkreislaufs eines Klimatisierungssystem, beispielsweise für die Anwendung in Kraftfahrzeugen, zur Verfügung zu stellen. Das Ventil soll eine Dauerhaltbarkeit unter hohen Lastanforderungen, wie einem hohen Verdichtungsdruck und einer hohen Drehzahl, aufweisen. Dabei sollen speziell die Torsionsanfälligkeit des Ventilelements und die Spannungskonzentrationen entlang des Ventilelements minimal sein, um die Lebensdauer des Ventilelements zu maximieren. Die Kosten für die Herstellung des Ventils und den Betrieb des Verdichters sollen minimal sein.The object of the present invention is to provide a device for controlling the flow of the gaseous fluid through an outlet opening, especially a valve for the outlet opening, a device for compressing the gaseous fluid, in particular a compressor of a refrigerant circuit of an air conditioning system, for example for use in motor vehicles , to provide. The valve should have durability under high load requirements, such as high compression pressure and high speed. In particular, the susceptibility to torsion of the valve element and the stress concentrations along the valve element should be minimal in order to maximize the service life of the valve element. The cost of manufacturing the valve and running the compressor should be minimal.

Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern eines Durchflusses eines gasförmigen Fluids durch mindestens eine Auslassöffnung, insbesondere ein Ventil, einer Vorrichtung zum Verdichten des gasförmigen Fluids gelöst. Die Vorrichtung zum Steuern des Durchflusses des gasförmigen Fluids weist ein lamellenförmiges Ventilelement mit einer Längsausdehnung z in einer Längsrichtung sowie einem Befestigungsbereich und einem Schließbereich auf. Dabei ist das Ventilelement an einem ersten Ende mit dem Befestigungsbereich an einer Wandung mit der mindestens einen Auslassöffnung der Vorrichtung zum Verdichten des gasförmigen Fluids, speziell in einem Bereich eines Randes der Auslassöffnung, fixiert. Mit einem zum ersten Ende distal ausgebildeten freien zweiten Ende ist das Ventilelement mit dem Schließbereich die mindestens eine Auslassöffnung verschließbar angeordnet.
Die Vorrichtung zum Steuern des Durchflusses des gasförmigen Fluids weist zudem ein Anschlagelement zum Begrenzen des Weges des Ventilelements beim Öffnen der mindestens einen Auslassöffnung auf.
The object is achieved by a device according to the invention for controlling a flow of a gaseous fluid through at least one outlet opening, in particular a valve, of a device for compressing the gaseous fluid. The device for controlling the flow of the gaseous fluid has a lamellar valve element with a longitudinal extension z in a longitudinal direction and a fastening area and a closing area. The valve element is fixed at a first end with the fastening area on a wall with the at least one outlet opening of the device for compressing the gaseous fluid, specifically in an area of an edge of the outlet opening. With a free second end formed distally to the first end, the valve element with the closing region is arranged so that the at least one outlet opening can be closed.
The device for controlling the flow of the gaseous fluid also has a stop element for limiting the travel of the valve element when the at least one outlet opening is opened.

Unter einer Lamelle ist dabei ein dünnes Plättchen zu verstehen, welches vorzugsweise aus einem Blech ausgestanzt ist. Dabei ist das Blech ein Walzwerkerzeugnis aus Metall, dessen Breite und Länge sehr viel größer als die Wandstärke, das heißt die Dicke, sind.A lamella is to be understood as meaning a thin plate which is preferably punched out of sheet metal. The sheet is a rolled metal product whose width and length are much greater than the wall thickness, ie the thickness.

Nach der Konzeption der Erfindung weist das Ventilelement zwischen dem Befestigungsbereich und dem Schließbereich einen Verbindungsbereich mit einem Übergangsbereich zum Schließbereich und entlang der Längsrichtung der Längsausdehnung z senkrecht zur Längsrichtung eine veränderliche Breite w auf. Dabei ist der Verbindungsbereich des Ventilelements mit einer geringeren Breite w als der Schließbereich ausgebildet.
Das Ventilelement ist erfindungsgemäß mit einem Mittel zur Versteifung, insbesondere zur Torsionsversteifung, versehen. Das Mittel zur Torsionsversteifung dient dem Erhöhen der Torsionssteifigkeit des Ventilelements. Dabei ist vorzugsweise zumindest ein Mittel zur Versteifung im Übergangsbereich des Ventilelements ausgebildet.
According to the conception of the invention, the valve element between the attachment area and the closing area has a connecting area with a transition area to the closing area and along the longitudinal direction of the longitudinal extent z perpendicular to the longitudinal direction a variable width w. The connecting area of the valve element is formed with a smaller width w than the closing area.
According to the invention, the valve element is provided with a means for stiffening, in particular for torsional stiffening. The means for torsional stiffening serves to increase the torsional stiffness of the valve element. In this case, at least one means for stiffening is preferably formed in the transition area of the valve element.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Breite w abhängig von einer Länge L, beginnend am Ende des Befestigungsbereichs des Ventilelements, und liegt innerhalb eines Bereichs von Ymin bis Ymax, welcher mittels der Beziehungen Y min = 3,3234 x 4 5,6596 x 3 + 0,4485 x 2 + 3,5378 x + 0,0024

Figure DE102021118692A1_0001
und Y max = 0,6924 x 3 2,1953 x 2 + 3,1445 x 0,0001
Figure DE102021118692A1_0002
mit x = L/z und Y = L/w bestimmt wird. Die Position L = 0 beschreibt einen Bereich eines Übergangs von einem geraden in einen gebogenen Abschnitt des Anschlagelements, auch als Einspannpunkt bezeichnet, während z die Längsausdehnung zwischen dem Einspannpunkt des Anschlagelements und einem Mittelpunkt des Schließbereichs des Ventilelements beschreibt. Bei L = z weist L den Maximalwert auf und x = 1.
Der zwischen dem Verbindungsbereich und dem Schließbereich ausgebildete Übergangsbereich ist mit einem Übergangsradius R ausgebildet.According to a development of the invention, the width w is dependent on a length L, starting at the end of the fastening area of the valve element, and lies within a range from Ymin to Ymax, which can be determined by means of the relationships Y at least = 3.3234 x 4 5.6596 x 3 + 0.4485 x 2 + 3.5378 x + 0.0024
Figure DE102021118692A1_0001
and Y Max = 0.6924 x 3 2.1953 x 2 + 3.1445 x 0.0001
Figure DE102021118692A1_0002
with x = L/z and Y = L/w. The position L=0 describes an area of a transition from a straight to a curved section of the stop element, also referred to as the clamping point, while z describes the longitudinal extent between the clamping point of the stop element and a midpoint of the closing region of the valve element. At L = z, L has its maximum value and x = 1.
The transition area formed between the connecting area and the closing area is formed with a transition radius R.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Ventilelement ein streifenförmiges Primärventilelement und mindestens ein streifenförmiges Sekundärventilelement auf. Dabei ist das Primärventilelement und jedes Sekundärventilelement jeweils eine Auslassöffnung verschließbar angeordnet. Bei einer Ausbildung des Ventilelements ohne mindestens ein Sekundärventilelement wird das Primärventilelement vereinfachend als Ventilelement bezeichnet.According to a preferred embodiment of the invention, the valve element has a strip-shaped primary valve element and at least one strip-shaped secondary valve element. The primary valve element and each secondary valve element are each arranged to be able to close an outlet opening. If the valve element is designed without at least one secondary valve element, the primary valve element is simply referred to as the valve element.

Das Primärventilelement und das mindestens eine Sekundärventilelement des Ventilelements sind vorteilhaft in einer gemeinsamen Ebene ausgerichtet angeordnet.The primary valve element and the at least one secondary valve element of the valve element are advantageously arranged aligned in a common plane.

Das Primärventilelement und das mindestens eine Sekundärventilelement des Ventilelements sind bevorzugt an den ersten Enden, den Befestigungsbereich des Ventilelements ausbildend, miteinander verbunden.The primary valve element and the at least one secondary valve element of the valve element are preferably connected to one another at the first ends, forming the fastening area of the valve element.

Bei einer Ausbildung des Ventilelements mit mindestens zwei Sekundärventilelementen sind die Sekundärventilelemente vorzugsweise beidseitig neben dem Primärventilelement angeordnet, sodass das Primärventilelement stets zwischen zwei Sekundärventilelementen positioniert ist.If the valve element is designed with at least two secondary valve elements, the secondary valve elements are preferably arranged on both sides next to the primary valve element, so that the primary valve element is always positioned between two secondary valve elements.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Ventilelement mit einer konstanten Wandstärke ausgebildet ist. Die Wandstärke kann dabei Werte im Bereich von 0,10 mm bis 0,60 mm, insbesondere im Bereich von 0,254 mm bis 0,60 mm oder 0,25 mm bis 0,30 mm, aufweisen.A further advantage of the invention is that the valve element is designed with a constant wall thickness. The wall thickness can have values in the range from 0.10 mm to 0.60 mm, in particular in the range from 0.254 mm to 0.60 mm or 0.25 mm to 0.30 mm.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind eine Anlagefläche des Anschlagelements und eine zum Anschlagelement weisende Oberfläche des Ventilelements miteinander korrespondierend ausgebildet. Die Anlagefläche des Anschlagelements kann in Form und Abmessungen der zum Anschlagelement weisenden Oberfläche des Ventilelements entsprechen oder größer sein als die zum Anschlagelement weisende Oberfläche des Ventilelements.According to a development of the invention, a contact surface of the stop element and a surface of the valve element pointing towards the stop element are designed to correspond to one another. The contact surface of the stop element can correspond in shape and dimensions to the surface of the valve element facing the stop element or be larger than the surface of the valve element facing the stop element.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Übergangsradius R des Übergangsbereichs des Ventilelements Werte im Bereich von 50 mm bis 300 mm auf. Dabei kann ein Verhältnis der Längsausdehnung z des Ventilelements zum Übergangsradius R im Bereich von 0,06 bis 0,36 liegen.According to a further advantageous embodiment of the invention, the transition radius R of the transition area of the valve element has values in the range from 50 mm to 300 mm. A ratio of the longitudinal extension z of the valve element to the transition radius R can be in the range from 0.06 to 0.36.

Ein Verhältnis eines Hubweges d des Ventilelements als Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Schließbereichs des Ventilelements auf der zum Anschlagelement weisenden Oberfläche im geschlossenen Zustand senkrecht zur zum Ventilelement weisenden Oberfläche des Anschlagelements zu einem Durchmesser s eines Querschnitts der Auslassöffnung beträgt vorzugsweise mindestens 0,26.A ratio of a stroke distance d of the valve element as a distance between the center point of the closing area of the valve element on the surface facing the stop element in the closed state perpendicular to the surface of the stop element pointing to the valve element to a diameter s of a cross section of the outlet opening is preferably at least 0.26.

Ein Torsionswinkel φ relativ zur nominellen Ausrichtung des Ventilelements, insbesondere um eine in der Längsrichtung verlaufenden Achse des Ventilelements, weist beim Öffnen oder Schließen der Auslassöffnung bevorzugt Werte im Bereich von 0° bis 1° auf.A torsion angle φ relative to the nominal orientation of the valve element, in particular about an axis of the valve element running in the longitudinal direction, preferably has values in the range from 0° to 1° when opening or closing the outlet opening.

Die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht die Verwendung der Vorrichtung zum Steuern des Durchflusses des gasförmigen Fluids durch mindestens eine Auslassöffnung in einer Vorrichtung zum Verdichten des gasförmigen Fluids, insbesondere eines Kältemittels. Die Vorrichtung zum Verdichten des gasförmigen Fluids ist vorteilhaft als ein Scrollverdichter ausgebildet.The advantageous embodiment of the invention enables the use of the device for controlling the flow of the gaseous fluid through at least one outlet opening in a device for compressing the gaseous fluid, in particular a refrigerant. The device for compressing the gaseous fluid is advantageously designed as a scroll compressor.

Die beispielsweise als tropfenförmiges Auslassblech und formoptimiertes Lamellenauslassventil ausgebildete erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern des Durchflusses des gasförmigen Fluids genügt gesteigerten Lastanforderungen eines insbesondere elektrisch angetriebenen Scrollverdichters.
Zum Verhindern des Zerstörens, speziell des Brechens des Ventilelements wird dessen Torsionsbewegung minimiert, um damit einen gleichmäßigen Kontakt des Ventilelements an den die Gesamtbewegung begrenzenden Anlageflächen zu gewährleisten. Dabei wird die Torsionssteifigkeit des Ventilelements durch Formmodifikationen und Dickenmodifikationen, wie einen im Vergleich zu herkömmlichen Ventilelementen vergrößerten Übergangsradius im Übergangsbereich vom Schließbereich zum Verbindungsbereich, erhöht. Mit der höheren Torsionssteifigkeit wird die Torsionsenergie der Torsionsbewegung effektiv abgeführt. Innerhalb des Hubweges beziehungsweise des Ventilweges kann die Torsionsbewegung derart abgeführt werden, dass der gleichmäßige Kontakt zwischen dem Ventilelement und den entsprechenden wegbegrenzenden Anlageflächen sichergestellt ist.
The device according to the invention for controlling the flow of the gaseous fluid, designed for example as a teardrop-shaped outlet plate and shape-optimized lamellar outlet valve, satisfies the increased load requirements of a scroll compressor, in particular an electrically driven one.
To prevent the valve element from being destroyed, specifically from breaking, its torsional movement is minimized in order to ensure uniform contact of the valve element on the contact surfaces that limit the overall movement. The torsional rigidity of the valve element is increased by modifications in shape and thickness, such as an enlarged transition radius in the transition area from the closing area to the connecting area compared to conventional valve elements. With the higher torsional rigidity, the torsional energy of the torsional movement is effectively dissipated. Within the stroke path or the valve path, the torsional movement can be dissipated in such a way that uniform contact between the valve element and the corresponding travel-limiting contact surfaces is ensured.

Mit einer vergrößerten Oberfläche des Ventilelements wird zudem eine Dämpfung der Bewegung des Ventilelements bewirkt, welche aus der Verdrängung des verdichteten Fluids und der Überwindung des Fluidwiderstandes resultiert. Je nach Anforderung an die Steifigkeit kann auch die Materialstärke des Ventilelements erhöht werden.With an enlarged surface of the valve element, damping of the movement of the valve element is also effected, which results from the displacement of the compressed fluid and the overcoming of the fluid resistance. Depending on the rigidity requirement, the material thickness of the valve element can also be increased.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern des Durchflusses des gasförmigen Fluids weist zusammenfassend weitere diverse Vorteile auf:

  • - maximale Haltbarkeit auch unter hohen Lastanforderungen, wie hohen Drehzahlen, beispielsweise oberhalb von 8600 min-1, des Verdichters über einen maximalen Zeitraum,
  • - minimale Torsionsanfälligkeit und minimale Spannungskonzentrationen entlang des Ventilelements durch gleichmäßige Belastung des Ventilelements infolge optimierter Ventilkinematik während des Öffnens und Schließens,
  • - minimale Schallemissionen, insbesondere infolge Körperschall und Vibrationen, durch Dämpfen der Ventilelementkontakte mit den Anlageflächen und
  • - mögliche Serienfertigung bei minimalen Kosten bei der Herstellung des Ventilelements und dem Betrieb der Vorrichtung zum Verdichten des gasförmigen Fluids.
In summary, the device according to the invention for controlling the flow of the gaseous fluid has various other advantages:
  • - maximum durability even under high load requirements, such as high speeds, for example above 8600 min -1 , of the compressor over a maximum period of time,
  • - minimal susceptibility to torsion and minimal stress concentrations along the valve element through uniform loading of the valve element as a result of optimized valve kinematics during opening and closing,
  • - Minimum noise emissions, in particular due to structure-borne noise and vibrations, by dampening the valve element contacts with the contact surfaces and
  • - possible series production with minimal costs in the manufacture of the valve element and the operation of the device for compressing the gaseous fluid.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:

  • 1: einen Ausschnitt eines Verdichtungsmechanismus mit einem Lamellenventil eines Scrollverdichters in einer seitlichen Schnittdarstellung,
  • 2a und 2b: jeweils ein Ventilelement eines Lamellenventils aus dem Stand der Technik in perspektivischer Ansicht und in einer Draufsicht,
  • 2c: einen Schließbereich eines Ventilelements eines Lamellenventils aus dem Stand der Technik in einer Draufsicht,
  • 3a: ein Ventil einer Auslassöffnung mit einem Ventilelement und einem Anschlagelement im geschlossenen Zustand der Auslassöffnung in einer seitlichen Schnittdarstellung,
  • 3b: Torsionsbewegung des Ventilelements während des Öffnens des Ventils in einer Frontansicht in Richtung eines Befestigungsbereichs des Ventilelements,
  • 3c: Torsionsbewegung des Ventilelements während des Schließens des Ventils in einer Frontansicht in Richtung des Befestigungsbereichs des Ventilelements,
  • 4: ein Ventil mit einem Ventilelement und einem Anschlagelement im entspannten Zustand des Ventilelements in perspektivischer Ansicht,
  • 5: eine Detailansicht eines Primärventilelements des Ventilelements und des Anschlagelements in einer Draufsicht,
  • 6a und 6b: Ausführungsformen des Ventilelements jeweils in einer perspektivischen Ansicht sowie
  • 7a und 7b: die Form des Ventilelements als Verhältnis der Länge zur Breite des Ventilelements abhängig von der relativen Längsausdehnung des Ventilelements in Längsrichtung.
Further details, features and advantages of the invention result from the following description of exemplary embodiments with reference to the associated drawings. Show it:
  • 1 : a detail of a compression mechanism with a reed valve of a scroll compressor in a lateral sectional view,
  • 2a and 2 B : in each case a valve element of a reed valve from the prior art in a perspective view and in a plan view,
  • 2c : a closing area of a valve element of a reed valve from the prior art in a plan view,
  • 3a : a valve of an outlet opening with a valve element and a stop element in the closed state of the outlet opening in a lateral sectional view,
  • 3b : Torsional movement of the valve element during opening of the valve in a front view in the direction of a fastening area of the valve element,
  • 3c : Torsional movement of the valve element during valve closing in a front view towards the fastening area of the valve element,
  • 4 : a perspective view of a valve with a valve element and a stop element in the relaxed state of the valve element,
  • 5 : a detailed view of a primary valve element of the valve element and the stop element in a plan view,
  • 6a and 6b : Embodiments of the valve element each in a perspective view and
  • 7a and 7b : the shape of the valve element as a ratio of the length to the width of the valve element as a function of the relative lengthwise extent of the valve element in the longitudinal direction.

In 1 ist ein Ausschnitt eines Verdichtungsmechanismus mit einem Lamellenventil eines Scrollverdichters in einer seitlichen Schnittdarstellung gezeigt.
Der Scrollverdichter 1 weist ein Gehäuse 2, einen unbeweglichen, fest stehenden Stator 3 mit einer scheibenförmigen Grundplatte 3a und einer sich von einer Seite der Grundplatte 3a erstreckenden, spiralförmig ausgebildeten Wandung 3b sowie einen beweglichen Orbiter 4 mit einer scheibenförmigen Grundplatte 4a und einer sich von einer Vorderseite der Grundplatte 4a erstreckenden, spiralförmig ausgebildeten Wandung 4b auf. Stator 3 und Orbiter 4, welche auch kurz als unbewegliche oder feste Spirale 3 beziehungsweise als bewegliche Spirale 4 bezeichnet werden, wirken zusammen. Dabei sind die Grundplatten 3a, 4a derart zueinander angeordnet, dass die Wandung 3b des Stators 3 und die Wandung 4b des Orbiters 4 ineinandergreifen.
In 1 a section of a compression mechanism with a lamellar valve of a scroll compressor is shown in a lateral sectional view.
The scroll compressor 1 comprises a casing 2, an immovable, stationary stator 3 having a disk-shaped base plate 3a and a spirally formed wall 3b extending from one side of the base plate 3a, and a movable orbiter 4 having a disk-shaped base plate 4a and a wall extending from a Front of the base plate 4a extending, spirally formed wall 4b. Stator 3 and orbiter 4, which are also referred to as stationary or fixed spiral 3 or as movable spiral 4, work together. The base plates 3a, 4a are arranged relative to one another in such a way that the wall 3b of the stator 3 and the wall 4b of the orbiter 4 mesh.

Die bewegliche Spirale 4 wird mittels eines Exzenterantriebs auf einer kreisförmigen Bahn bewegt. Bei der Bewegung der Spirale 4 berühren sich die Wandungen 3b, 4b an mehreren Stellen und bilden innerhalb der Wandungen 3b, 4b mehrere aufeinanderfolgende, abgeschlossene Arbeitsräume 5 aus, wobei benachbart angeordnete Arbeitsräume 5 unterschiedlich große Volumina begrenzen. In Reaktion auf die Bewegung des Orbiters 4 werden die Volumina und die Positionen der Arbeitsräume 5 verändert. Die Volumina der Arbeitsräume 5 werden zur Mitte der spiralförmigen Wandungen 3b, 4b, welche auch als Spiralwandungen bezeichnet werden, hin zunehmend kleiner.The movable spiral 4 is moved on a circular path by means of an eccentric drive. During the movement of the spiral 4, the walls 3b, 4b touch at several points and form several consecutive, closed working spaces 5 within the walls 3b, 4b, with working spaces 5 arranged adjacent to each other delimiting volumes of different sizes. In response to the movement of the orbiter 4, the volumes and positions of the workspaces 5 are changed. The volumes of the working spaces 5 become increasingly smaller toward the center of the spiral-shaped walls 3b, 4b, which are also referred to as spiral walls.

Der Exzenterantrieb wird aus einer Antriebswelle 6, welche um eine Rotationsachse 7 rotiert, und einem Zwischenelement 8 gebildet. Die Antriebswelle 6 ist über ein erstes Lager 9 am Gehäuse 2 abgestützt. Der Orbiter 4 ist über das Zwischenelement 8 mit der Antriebswelle 6 exzentrisch verbunden, das heißt die Achse des Orbiters 4 und der Antriebswelle 6 sind versetzt zueinander angeordnet. Der Orbiter 4 ist über ein zweites Lager 10 auf dem Zwischenelement 8 abgestützt.The eccentric drive is formed from a drive shaft 6 , which rotates about an axis of rotation 7 , and an intermediate element 8 . The drive shaft 6 is supported on the housing 2 via a first bearing 9 . The orbiter 4 is eccentrically connected to the drive shaft 6 via the intermediate element 8, ie the axis of the orbiter 4 and the drive shaft 6 are offset from one another. The orbiter 4 is supported on the intermediate element 8 via a second bearing 10 .

Der Scrollverdichter 1 weist zudem eine Führungsvorrichtung 11 auf, welche eine Rotation der beweglichen Spirale 4 verhindert und das Kreisen der beweglichen Spirale 4 ermöglicht.The scroll compressor 1 also has a guide device 11 which prevents the movable scroll 4 from rotating and allows the movable scroll 4 to revolve.

Innerhalb des Gehäuses 2 ist zudem eine am Gehäuse 2 fixierte Wandung 12, auch als Gegenwandung bezeichnet, vorgesehen. Zwischen der Wandung 12 und der beweglichen Spirale 4 ist ein Gegendruckbereich 13 ausgebildet. Aufgrund des innerhalb des Gegendruckbereichs 13 vorherrschenden Gegendrucks wird die bewegliche Spirale 4 mit einer Kraft gegen die, ebenso wie die Wandung 12 am Gehäuse 2 fixierte, feste Spirale 3 gedrückt. Der Gegendruckbereich 13 ist über ein zwischen der beweglichen Spirale 4 und der Gegenwandung 12 angeordnetes Dichtelement von einem Ansaugbereich 14 abgedichtet.Inside the housing 2 there is also a wall 12 which is fixed to the housing 2 and is also referred to as the counter wall. A counter-pressure area 13 is formed between the wall 12 and the movable spiral 4 . Due to the counter-pressure prevailing within the counter-pressure area 13, the movable spiral 4 is pressed with a force against the wall 12, which is fixed to the housing 2, fixed spiral 3 pressed. The counter-pressure area 13 is sealed off from a suction area 14 by a sealing element arranged between the movable spiral 4 and the counter-wall 12 .

Das zu verdichtende Fluid wird durch den Ansaugbereich 14 in die Arbeitsräume 5 angesaugt und infolge der relativen Bewegung des Orbiters 4 zum Stator 3 verdichtet. Das verdichtete Fluid wird durch eine im Stator 3 ausgebildete Auslassöffnung 15 aus den Arbeitsräumen 5 ausgelassen. Die Auslassöffnung 15 wird mittels eines als Lamelle ausgebildeten Ventilelements 16 geschlossen und geöffnet.The fluid to be compressed is sucked into the working chambers 5 through the intake area 14 and compressed as a result of the movement of the orbiter 4 relative to the stator 3 . The compressed fluid is discharged from the working chambers 5 through an outlet opening 15 formed in the stator 3 . The outlet opening 15 is closed and opened by means of a valve element 16 designed as a lamella.

Aus den 2a und 2b geht jeweils ein Ventilelement 16' eines Lamellenventils aus dem Stand der Technik in perspektivischer Ansicht und in einer Draufsicht hervor.
Das die Form eines ausgestanzten Bleches aufweisende Ventilelement 16' ist aus einem Primärventilelement 16a', auch als Hauptventilelement bezeichnet, sowie zwei Sekundärventilelementen 16b, welche auch als Nebenventilelemente bezeichnet werden, ausgebildet. Dabei sind die Sekundärventilelemente 16b jeweils beidseitig neben dem Primärventilelement 16a' angeordnet. Das Primärventilelement 16a' und die Sekundärventilelemente 16b sind in einer gemeinsamen Ebene ausgerichtet. Alternativ kann das Ventilelement 16' auch lediglich ein Primärventilelement ohne Sekundärventilelemente aufweisen.
From the 2a and 2 B shows in each case a valve element 16 ′ of a reed valve from the prior art in a perspective view and in a plan view.
The valve element 16', which is in the form of a stamped sheet metal, is formed from a primary valve element 16a', also referred to as the main valve element, and two secondary valve elements 16b, which are also referred to as secondary valve elements. The secondary valve elements 16b are each arranged on both sides next to the primary valve element 16a'. The primary valve element 16a' and the secondary valve elements 16b are aligned in a common plane. Alternatively, the valve element 16′ can also only have a primary valve element without secondary valve elements.

Sowohl das Primärventilelement 16a' als auch die Sekundärventilelemente 16b weisen jeweils die Form eines Fingers auf, welche an ersten Enden miteinander verbunden sind. Das Ventilelement 16' wird im Bereich der miteinander verbundenen ersten Enden des Primärventilelements 16a' und der Sekundärventilelemente 16b, welcher als Befestigungsbereich 17 des Ventilelements 16' bezeichnet wird, am Stator 3, insbesondere an der Grundplatte 3a des Stators 3, fixiert.Both the primary valve element 16a' and the secondary valve elements 16b are each in the form of a finger, which are connected to one another at first ends. The valve element 16' is fixed to the stator 3, in particular to the base plate 3a of the stator 3, in the area of the first ends of the primary valve element 16a' and the secondary valve elements 16b that are connected to one another, which is referred to as the fastening area 17 of the valve element 16'.

An den distal zu den ersten Enden ausgebildeten zweiten Enden weisen das Primärventilelement 16a' und die Sekundärventilelemente 16b jeweils einen Schließbereich 18 auf. Die Enden der fingerförmigen Primärventilelement 16a' und Sekundärventilelemente 16b sind jeweils über einen stegförmigen Verbindungsbereich 19 miteinander verbunden. Da der Verbindungsbereich 19 mit einer geringeren Breite als der Schließbereich 18 ausgebildet ist, weisen das Primärventilelement 16a' und die Sekundärventilelemente 16b in der Draufsicht jeweils die Form eines Löffels auf.The primary valve element 16a′ and the secondary valve elements 16b each have a closing area 18 at the second ends formed distally to the first ends. The ends of the finger-shaped primary valve element 16a ′ and secondary valve element 16b are each connected to one another via a web-shaped connecting region 19 . Since the connecting portion 19 is formed with a narrower width than the closing portion 18, the primary valve element 16a' and the secondary valve elements 16b each have a spoon shape in plan view.

Wie insbesondere aus 2c hervorgeht, sind der Schließbereich 18 und der Verbindungsbereich 19 des Primärventilelements 16a' und des Sekundärventilelements 16b jeweils in einem Übergangsbereich 20 miteinander verbunden, welcher wiederum in einem Radius, insbesondere einem Übergangsradius, ausgebildet ist.Like in particular 2c As can be seen, the closing area 18 and the connecting area 19 of the primary valve element 16a′ and the secondary valve element 16b are each connected to one another in a transition area 20, which in turn is formed in a radius, in particular a transition radius.

Wie 3a zeigt, in welcher die Auslassöffnung 15 im geschlossenen Zustand in einer seitlichen Schnittdarstellung offenbart ist, weist das Ventil neben dem beweglichen Ventilelement 16 ein wegbegrenzendes Anschlagelement 21 für das Ventilelement 16 auf.how 3a shows, in which the outlet opening 15 is disclosed in the closed state in a lateral sectional view, the valve has a travel-limiting stop element 21 for the valve element 16 in addition to the movable valve element 16 .

Das die Auslassöffnung 15 verschließend angeordnete Ventilelement 16 ist im Befestigungsbereich 17 gemeinsam mit dem Anschlagelement 21 an der Grundplatte 3a des Stators 3 fixiert, beispielsweise angeschraubt. Dabei liegt das Anschlagelement 21 am Ventilelement 16 und das Ventilelement 16 am Stator 3 an. Das Ventilelement 16 ist folglich zwischen dem Stator 3 und dem Anschlagelement 21 befestigt.The valve element 16 arranged to close the outlet opening 15 is fixed in the fastening area 17 together with the stop element 21 on the base plate 3a of the stator 3, for example screwed on. The stop element 21 rests on the valve element 16 and the valve element 16 on the stator 3 . The valve element 16 is consequently fixed between the stator 3 and the stop element 21 .

Am zum Befestigungsbereich 17 distal ausgebildeten freien Ende des Ventilelements 16 ist das Anschlagelement 21 mit maximaler Entfernung vom Stator 3 beabstandet angeordnet. Der Abstand zwischen dem Stator 3 und dem Anschlagelement 21 nimmt in Richtung des freien Endes stetig zu.The stop element 21 is arranged at a maximum distance from the stator 3 at the free end of the valve element 16 formed distal to the fastening area 17 . The distance between the stator 3 and the stop element 21 increases steadily in the direction of the free end.

Das Anschlagelement 21 dient dabei dem Begrenzen des Hubweges d des Ventilelements 16 während des Vorgangs des Öffnens der Auslassöffnung 15. Im geöffneten Zustand legt sich das Ventilelement 16 vorzugsweise flächig an das Anschlagelement 21 an. In Abhängigkeit des Druckverhältnisses beiderseits des Ventilelements 16 wird die Auslassöffnung 15 durch eine Bewegung des Ventilelements 16 geschlossen oder geöffnet.The stop element 21 serves to limit the stroke d of the valve element 16 during the process of opening the outlet opening 15. In the open state, the valve element 16 preferably lies flat against the stop element 21. Depending on the pressure ratio on both sides of the valve element 16, the outlet opening 15 is closed or opened by a movement of the valve element 16.

Mit z ist die Längsausdehnung des Ventilelements 16 zwischen dem Einspannpunkt des Anschlagelements 21 und dem Mittelpunkt des Schließbereichs 18 des Ventilelements 16 gezeigt.The longitudinal extent of the valve element 16 between the clamping point of the stop element 21 and the center point of the closing area 18 of the valve element 16 is shown with z.

In den 3b und 3c ist jeweils eine Torsionsbewegung des Ventilelements 16 während des Öffnens beziehungsweise des Schließens des Ventils in einer Frontansicht in Richtung des Befestigungsbereichs 17 des Ventilelements 16 gezeigt.In the 3b and 3c a torsional movement of the valve element 16 during the opening or the closing of the valve is shown in a front view in the direction of the fastening area 17 of the valve element 16.

Beim Öffnen und Schließen der Auslassöffnung 15, deren freier Querschnitt einen Durchmesser s aufweist, wird das Ventilelement 16 jeweils aufgrund der Torsionsbewegung gegenüber den Anlageflächen der korrespondierenden Komponenten verdreht. So wird das Ventilelement 16 beim Öffnen der Auslassöffnung 15 beim ersten Kontakt mit dem Anschlagelement 21 verdreht, während das Ventilelement 16 beim Schließen beim ersten Kontakt mit der Grundplatte 3a des Stators 3 verdreht wird. Dabei kommt es jeweils zu einer einseitigen Berührung des Ventilelements 16 an der Anlagefläche der entsprechend mit dem Ventilelement 16 korrespondierenden Komponente. Die einseitige Berührung bewirkt eine ungleichmäßige Belastung des Ventilelements 16.When opening and closing the outlet opening 15, the free cross section of which has a diameter s, the valve element 16 is twisted in each case due to the torsional movement relative to the contact surfaces of the corresponding components. Thus, when opening the outlet opening 15, the valve element 16 is twisted on first contact with the stop element 21, while when closing, the valve element 16 is twisted on first contact with the base plate 3a of the stator 3. In each case, there is one-sided contact of the valve element 16 on the contact surface of the component corresponding to the valve element 16 . The one-sided contact causes an uneven load on the valve element 16.

Bei einem Torsionswinkel φ des Ventilelements 16 im Bereich von 0° bis 1° wird das Ventilelement 16 gleichmäßig belastet.With a torsion angle φ of the valve element 16 in the range from 0° to 1°, the valve element 16 is loaded evenly.

Aus 4 geht das Ventil mit dem Ventilelement 16, insbesondere dem formoptimierten Primärventilelement 16a sowie den Sekundärventilelementen 16b, und dem Anschlagelement 21 im entspannten Zustand des Ventilelements 16 in perspektivischer Ansicht hervor. Das Ventilelement 16 ist in der Stellung „geschlossen“ angeordnet. 5 zeigt eine Detailansicht des formoptimierten Primärventilelements 16a in Verbindung mit dem Anschlagelement 21 in einer Draufsicht.the end 4 shows the valve with the valve element 16, in particular the shape-optimized primary valve element 16a and the secondary valve elements 16b, and the stop element 21 in the relaxed state of the valve element 16 in a perspective view. The valve element 16 is arranged in the “closed” position. 5 shows a detailed view of the shape-optimized primary valve element 16a in connection with the stop element 21 in a plan view.

Um den erhöhten Lastanforderungen des Verdichters, beispielsweise bei einer Drehzahl größer als 8600 min-1 beziehungsweise einem hohen Verdichtungsdruck, und der damit einhergehenden übermäßig hohen Beanspruchung, welche unter anderem in der Torsionsbewegung des Ventilelements 16 während des Öffnens und Schließens der Auslassöffnung 15 mit dem jeweils einseitigen Kontakt zwischen dem Ventilelement 16 und den mit dem Ventilelement 16 korrespondierenden Komponenten und folglich der jeweils einseitigen Belastung resultiert, zu begegnen, ist die Torsionsanfälligkeit des Ventilelements 16, insbesondere des formoptimierten Primärventilelements 16a, minimiert. Die Torsionssteifigkeit des Primärventilelements 16a des Ventilelements 16 wird im Vergleich zu herkömmlichen Ventilelementen erhöht.In order to meet the increased load requirements of the compressor, for example at a speed greater than 8600 rpm or a high compression pressure, and the associated excessively high stress, which, among other things, results in the torsional movement of the valve element 16 during the opening and closing of the outlet opening 15 with the respective one-sided contact between the valve element 16 and the corresponding components with the valve element 16 and consequently the respective one-sided load, the susceptibility to torsion of the valve element 16, in particular of the shape-optimized primary valve element 16a, is minimized. The torsional rigidity of the primary valve element 16a of the valve element 16 is increased compared to conventional valve elements.

Dabei wird der Übergangsradius R des den Schließbereich 18 und den Verbindungsbereich 19, insbesondere des Primärventilelements 16a, verbindenden Übergangsbereichs 20 sehr groß, vorzugsweise maximal, ausgebildet. Im Vergleich zu herkömmlichen Ventilelementen mit Übergangsradien im Bereich von 2 mm bis 10 mm ist der Übergangsradius R des Ventilelements 16 um etwa den Faktor 10 größer. Zusätzlich oder alternativ wird die Wandstärke des lamellenförmigen beziehungsweise blechförmigen Ventilelements 16 im Vergleich zu herkömmlichen Ventilelementen abhängig von den Steifigkeitsanforderungen auf Werte im Bereich von 0,1 mm bis 0,6 mm, insbesondere 0,254 mm bis 0,6 mm, erhöht, um die Torsionssteifigkeit des Ventilelements 16 zu vergrößern.The transition radius R of the transition area 20 connecting the closing area 18 and the connection area 19, in particular of the primary valve element 16a, is very large, preferably at a maximum. In comparison to conventional valve elements with transition radii in the range from 2 mm to 10 mm, the transition radius R of the valve element 16 is approximately 10 times larger. Additionally or alternatively, the wall thickness of the lamellar or sheet-like valve element 16 is increased in comparison to conventional valve elements to values in the range of 0.1 mm to 0.6 mm, in particular 0.254 mm to 0.6 mm, depending on the rigidity requirements, in order to increase the torsional rigidity of the valve element 16 to increase.

Mit der hohen Torsionssteifigkeit des Ventilelements 16 werden die Anfälligkeit für Torsionsbewegungen reduziert und eine möglicherweise auftretende Torsionsbewegung schnell abgebaut. Dadurch wird eine einseitige Berührung des Ventilelements 16 an der Anlagefläche der entsprechenden korrespondierenden Komponente verhindert. Das Ventilelement 16 wird gleichmäßig belastet.The high torsional rigidity of the valve element 16 reduces the susceptibility to torsional movements and any torsional movements that may occur are quickly dissipated. This prevents the valve element 16 from coming into contact on one side with the contact surface of the corresponding component. The valve element 16 is loaded evenly.

Mit der erhöhten Torsionssteifigkeit werden die auftretenden Torsionsbewegung innerhalb des Bewegungsbereichs des Ventilelements 16 derart dissipiert, dass ein gleichmäßigerer Kontakt zwischen dem Ventilelement 16 und dem Anschlagelement 21 sowie der Grundplatte 3a des Stators 3 als mit dem Ventilelement 16 korrespondierenden und wegbegrenzenden Komponenten erreicht wird.With the increased torsional rigidity, the torsional movements that occur within the range of movement of the valve element 16 are dissipated in such a way that a more uniform contact is achieved between the valve element 16 and the stop element 21 and the base plate 3a of the stator 3 as the components corresponding to the valve element 16 and limiting travel.

Gleichzeitig wird mit der derart vergrößerten wirksamen Fläche des Ventilelements 16 ein Dämpfungseffekt bewirkt, da beim Schließen der Auslassöffnung 15 mittels des Ventilelements 16 mehr Fluid verdrängt wird und beim Öffnen der Auslassöffnung 15 mittels des Ventilelements 16 ein größerer Fluidwiderstand überwunden wird, was die Bewegungsgeschwindigkeit beziehungsweise die Geschwindigkeit beim Auftreffen oder Aufprallen des Ventilelements 16 auf das Anschlagelement 21 beziehungsweise den Stator 3 reduziert. Damit werden der Impuls und folglich die Gesamtbelastung des Ventilelements 16 verringert.At the same time, the effective area of the valve element 16 enlarged in this way has a damping effect, since when the outlet opening 15 is closed by the valve element 16, more fluid is displaced and when the outlet opening 15 is opened by the valve element 16, a greater fluid resistance is overcome, which reduces the speed of movement or the Reduced speed when the valve element 16 hits or impacts the stop element 21 or the stator 3 . This reduces the momentum and hence the overall stress on the valve element 16.

Aufgrund der signifikant höheren Belastung des Primärventilelements 16a gegenüber der Sekundärventilelemente 16b wird vorrangig lediglich das Primärventilelement 16a bezüglich der Formgebung, insbesondere mit dem großen Übergangsradius R, ausgebildet.Due to the significantly higher load on the primary valve element 16a compared to the secondary valve element 16b, primarily only the primary valve element 16a is designed with regard to the shape, in particular with the large transition radius R.

Die Außenkontur des Anschlagelements 21 korrespondiert mit der Außenkontur des Ventilelements 16, speziell mit der Außenkontur des Primärventilelements 16a, um derart mindestens eine vollständige Überdeckung beim Anschlagen des Ventilelements 16 am Anschlagelement 21 zu erzielen. Die Anlagefläche des Anschlagelements 21 entspricht folglich der zum Anschlagelement 21 weisenden Oberfläche des Ventilelements 16 oder ist vorzugsweise größer als die zum Anschlagelement 21 weisende Oberfläche des Ventilelements 16, was in 5 anhand des Primärventilelements 16a gezeigt ist.The outer contour of the stop element 21 corresponds to the outer contour of the valve element 16, specifically to the outer contour of the primary valve element 16a, in order to achieve at least complete overlap when the valve element 16 hits the stop element 21. The plant area of the stop element 21 consequently corresponds to the surface of the valve element 16 facing the stop element 21 or is preferably larger than the surface of the valve element 16 facing the stop element 21, which in 5 is shown by the primary valve element 16a.

Auch in den 6a und 6b sind Ausführungsformen des Ventilelements 16 jeweils in einer perspektivischen Ansicht dargestellt.Also in the 6a and 6b 1, embodiments of the valve element 16 are each shown in a perspective view.

Die Primärventilelemente 16a der Ventilelemente 16 weisen, wie bei den Ausführungsformen der Ventilelemente 16 nach den 4 und 5, jeweils eine Tropfenform auf, um die Torsionssteifigkeit und die wirksame Fläche des Ventilelements 16 im Vergleich zu herkömmlichen Ventilelementen zu erhöhen. Mit dem Verringern der Torsionsanfälligkeit und der Bewegungsgeschwindigkeit des Ventilelements 16 wird auch die Lebensdauer des Ventilelements 16 und damit des Ventils sowie der Vorrichtung zum Verdichten des gasförmigen Fluids erhöht.The primary valve elements 16a of the valve elements 16 have, as in the embodiments of the valve elements 16 according to FIGS 4 and 5 , each have a teardrop shape to increase the torsional stiffness and effective area of valve member 16 compared to conventional valve members. With the reduction in the susceptibility to torsion and the speed of movement of the valve element 16, the service life of the valve element 16 and thus of the valve and of the device for compressing the gaseous fluid is also increased.

Der Übergangsradius R des Übergangsbereichs 20 zwischen dem Schließbereich 18 und dem Verbindungsbereich 19, speziell des Primärventilelements 16a, liegt im Bereich von 50 mm, gemäß 6a, bis 300 mm, gemäß 6b. Dabei liegt die Materialstärke beziehungsweise die Wandstärke des blechförmigen Ventilelements 16 jeweils im Bereich von 0,10 mm bis 0,60 mm, insbesondere im Bereich von 0,25 mm bis 0,30 mm. Bei einer Ausbildung des Übergangsradius R des Übergangsbereichs 20 von 300 mm ist eine Wandstärke von 0,25 mm bevorzugt.The transition radius R of the transition area 20 between the closing area 18 and the connecting area 19, specifically of the primary valve element 16a, is in the range of 50 mm, according to FIG 6a , up to 300 mm, according to 6b . The material thickness or the wall thickness of the sheet metal valve element 16 is in the range from 0.10 mm to 0.60 mm, in particular in the range from 0.25 mm to 0.30 mm. If the transition radius R of the transition area 20 is 300 mm, a wall thickness of 0.25 mm is preferred.

In den 7a und 7b ist die Form des Ventilelements 16, insbesondere des Primärventilelements 16a, als Verhältnis einer Länge L zu einer Breite w eines Abschnitts des Ventilelements 16 abhängig von der relativen Längsausdehnung des Ventilelements 16 in Längsrichtung als Verhältnis der Länge L des Abschnitts des Ventilelements 16 zur Längsausdehnung z des Ventilelements 16 dargestellt.In the 7a and 7b is the shape of the valve element 16, in particular the primary valve element 16a, as a ratio of a length L to a width w of a section of the valve element 16 depending on the relative longitudinal extension of the valve element 16 in the longitudinal direction as a ratio of the length L of the section of the valve element 16 to the longitudinal extension z of the Valve element 16 shown.

Die Auslegung der Form des Ventilelements 16 erfolgt in einzelnen Schritten und Abschnitten. Dabei ist ein Abschnitt des Ventilelements 16 jeweils mit der Länge L und der lokalen Breite w charakterisiert. Als Basis für die Länge L des Abschnitts L dient die äußerste Kante des stegförmigen Verbindungsbereichs 19 als Übergang vom geraden in den gebogenen Abschnitt des Anschlagelements 21, welcher auch als Einspannpunkt bezeichnet wird. Die Länge L des Abschnitts wird von dieser äußersten Kante bis zur entsprechenden Position des gewählten Abschnitts bestimmt. Die Breite w ergibt sich stets an der zur Länge L gehörenden Position, in senkrechter Richtung zur Längsrichtung des Ventilelements 16. Die jeweilige Änderung der Länge L des Abschnitts zur Auslegung der Form des Ventilelements 16 ist abhängig von der gewünschten Genauigkeit zu wählen.The design of the shape of the valve element 16 takes place in individual steps and sections. A section of the valve element 16 is characterized in each case with the length L and the local width w. The outermost edge of the web-shaped connecting region 19 serves as the basis for the length L of the section L as a transition from the straight to the curved section of the stop element 21, which is also referred to as the clamping point. The length L of the section is determined from this extreme edge to the corresponding position of the selected section. The width w always results at the position belonging to the length L, in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the valve element 16. The respective change in the length L of the section for designing the shape of the valve element 16 is to be selected depending on the desired accuracy.

Zu Beginn der Auslegung der Form des Ventilelements 16 wird die Längsausdehnung z des Ventilelements 16 vorgegeben. Anschließend wird das Verhältnis zwischen den einzelnen Längen L der Abschnitte und der Längsausdehnung z unter Veränderung der Länge L berechnet: x = L / z .

Figure DE102021118692A1_0003
At the beginning of the design of the shape of the valve element 16, the longitudinal extent z of the valve element 16 is specified. Then the ratio between the individual lengths L of the sections and the longitudinal extension z is calculated by changing the length L: x = L / e.g .
Figure DE102021118692A1_0003

Mit dem Verhältnis x und der Länge L des Abschnitts wird die jeweils dazugehörige Breite w der einzelnen Abschnitte mittels der Beziehungen Y min , bevorzugt = 3,3234 x 4 5,6596 x 3 + 0,4485 x 2 + 3,5378 x + 0,0024,

Figure DE102021118692A1_0004
und Y max , bevorzugt = 0,6924 x 3 2,1953 x 2 + 3,1445 x 0,0001
Figure DE102021118692A1_0005
mit Y = L / w
Figure DE102021118692A1_0006
berechnet.With the ratio x and the length L of the section, the respectively associated width w of the individual sections is calculated using the relationships Y at least , preferred = 3.3234 x 4 5.6596 x 3 + 0.4485 x 2 + 3.5378 x + 0.0024,
Figure DE102021118692A1_0004
and Y Max , preferred = 0.6924 x 3 2.1953 x 2 + 3.1445 x 0.0001
Figure DE102021118692A1_0005
with Y = L / w
Figure DE102021118692A1_0006
calculated.

Die Form des Ventilelements 16 liegt im Bereich der bevorzugten Form zwischen Ymin und Ymax.The shape of the valve element 16 is in the range of the preferred shape between Ymin and Ymax.

Für eine gleichmäßige Belastung des Ventilelements 16 ist neben der Form auch der Hubweg d des Ventilelements 16, gemäß 3a, zu berücksichtigen, welcher den Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Schließbereichs 18 des Ventilelements 16 auf der zum Anschlagelement 21 weisenden Oberfläche im geschlossenen Zustand der Auslassöffnung 15 in senkrechter Richtung zur zum Ventilelement weisenden Oberfläche des Anschlagelements 21 beschreibt.For a uniform loading of the valve element 16, in addition to the shape, the stroke d of the valve element 16, according to FIG 3a , which describes the distance between the center point of the closing area 18 of the valve element 16 on the surface facing the stop element 21 in the closed state of the outlet opening 15 in the direction perpendicular to the surface of the stop element 21 pointing to the valve element.

Der Hubweg d des Ventilelements 16 ist insbesondere als vertikaler Abstand zwischen der Mitte des Schließbereichs 18 im geschlossenen Zustand der Auslassöffnung 15 und einem senkrecht projizierten Punkt auf der zum Ventilelement 16 weisenden Oberfläche des Anschlagelements 21 definiert. Die Projektion des Punktes erstreckt sich folglich von der Mitte des Schließbereichs 18 des Ventilelements 16 auf die Oberfläche des Anschlagelements 21.The stroke d of the valve element 16 is defined in particular as the vertical distance between the center of the closing area 18 in the closed state of the outlet opening 15 and a perpendicularly projected point on the surface of the stop element 21 facing the valve element 16 . The projection of the point consequently extends from the center of the closing area 18 of the valve element 16 onto the surface of the stop element 21.

Der Hubweg d des Ventilelements 16 ist dabei von der Längsausdehnung z des Ventilelements 16, dem Übergangsradius R des Übergangsbereichs 20 des Ventilelements 16 und dem Durchmesser s des Querschnitts der Auslassöffnung 15 abhängig und ist ausschlaggebend für das Dissipationspotential der Torsionsbewegung des Ventilelements 16. Wenn der Hubweg d des Ventilelements 16 zu gering ist, wird die Torsionsbewegung des Ventilelements 16 nicht vollständig abgebaut, was zu einem einseitigen Kontakt des Ventilelements 16 an der Anlagefläche der entsprechenden korrespondierenden Komponente, insbesondere dem Stator 3 beziehungsweise dem Anschlagelement 21, führen kann.The stroke d of the valve element 16 is dependent on the longitudinal extension z of the valve element 16, the transition radius R of the transition area 20 of the valve element 16 and the diameter s of the cross section of the outlet opening 15 and is decisive for the dissipation potential of the torsional movement of the valve element 16. If the stroke d of the valve element 16 is too small, the torsional movement of the valve element 16 is not completely reduced, which can lead to a one-sided contact of the valve element 16 on the contact surface of the corresponding corresponding component, in particular the stator 3 or the stop element 21.

Um eine wirksame Ableitung der Torsionsbewegung zu gewährleisten, sollte das Ventilelement 16 folgende Bedingung 0,06 z / R 0,36

Figure DE102021118692A1_0007
erfüllen, während der Hubweg d des Ventilelements 16 der Bedingung 0,26 d / s
Figure DE102021118692A1_0008
folgen sollte.In order to ensure effective dissipation of the torsional movement, the valve element 16 should meet the following condition 0.06 e.g / R 0.36
Figure DE102021118692A1_0007
meet while the stroke d of the valve element 16 of the condition 0.26 i.e / s
Figure DE102021118692A1_0008
should follow.

Das blechförmige Ventilelement 16 kann beispielsweise eine Form mit folgenden Parametern aufweisen: Wandstärke von 0,15 mm, Längsausdehnung z von 30 mm, Breite w Verbindungsbereich 19 von 7 mm, Übergangsradius R des Übergangsbereichs 20 von 125 mm bei einem Hubweg d von 4 mm und einem Durchmesser s der Auslassöffnung 15 von 13 mm.The sheet-metal valve element 16 can, for example, have a shape with the following parameters: wall thickness of 0.15 mm, longitudinal extent z of 30 mm, width w of the connecting area 19 of 7 mm, transition radius R of the transition area 20 of 125 mm with a stroke d of 4 mm and a diameter s of the outlet opening 15 of 13 mm.

Bezugszeichenlistereference list

11
Scrollverdichterscroll compressor
22
Gehäusehousing
33
Stator, feste SpiraleStator, fixed spiral
3a3a
Grundplatte feste Spirale 3Fixed spiral base plate 3
3b3b
Wandung feste Spirale 3wall fixed spiral 3
44
Orbiter, bewegliche SpiraleOrbiter, moving spiral
4a4a
Grundplatte bewegliche Spirale 4Movable spiral base plate 4
4b4b
Wandung bewegliche Spirale 4wall movable spiral 4
55
Arbeitsraumworking space
66
Antriebswelledrive shaft
77
Rotationsachseaxis of rotation
88th
Zwischenelementintermediate element
99
erstes Lagerfirst camp
1010
zweites Lagersecond camp
1111
Führungsvorrichtungguiding device
1212
Wandungwall
1313
Gegendruckbereichback pressure area
1414
Ansaugbereichintake area
1515
Auslassöffnungexhaust port
16, 16'16, 16'
Ventilelementvalve element
16a, 16a'16a, 16a'
Primärventilelementprimary valve element
16b16b
Sekundärventilelementsecondary valve element
1717
Befestigungsbereichmounting area
1818
Schließbereichlocking area
1919
Verbindungsbereichconnection area
2020
Übergangsbereichtransition area
2121
Anschlagelementstop element
di.e
Hubwegstroke distance
RR
Übergangsradiustransition radius
ss
Durchmesser Querschnitt Auslassöffnung 15Diameter cross-section outlet opening 15
LL
Länge Abschnitt Ventilelement 16Length section valve element 16
ww
Breite Abschnitt Ventilelement 16Wide section valve element 16
xx
Verhältnis zwischen Länge L und Breite wRatio between length L and width w
ze.g
Längsausdehnung Ventilelement 16Longitudinal expansion valve element 16
φφ
Torsionswinkel Ventilelement 16Torsion angle valve element 16

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • US 5345970 A [0005]US5345970A [0005]

Claims (15)

Vorrichtung zum Steuern eines Durchflusses eines gasförmigen Fluids durch mindestens eine Auslassöffnung (15), insbesondere ein Ventil, einer Vorrichtung zum Verdichten des gasförmigen Fluids, aufweisend - ein lamellenförmiges Ventilelement (16) mit einer Längsausdehnung z sowie einem Befestigungsbereich (17) und einem Schließbereich (18), wobei das Ventilelement (16) an einem ersten Ende mit dem Befestigungsbereich (17) an einer Wandung mit der mindestens einen Auslassöffnung (15) in einem Bereich eines Randes der Auslassöffnung (15) fixiert angeordnet ist und mit einem zum ersten Ende distal ausgebildeten freien zweiten Ende mit dem Schließbereich (18) die mindestens eine Auslassöffnung (15) verschließbar angeordnet ist, und - ein Anschlagelement (21) zum Begrenzen des Weges des Ventilelements (16) beim Öffnen der mindestens einen Auslassöffnung (15), dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (16) zwischen dem Befestigungsbereich (17) und dem Schließbereich (18) einen Verbindungsbereich (19) mit einem Übergangsbereich (20) zum Schließbereich (18) und entlang der Längsrichtung der Längsausdehnung z senkrecht zur Längsrichtung eine veränderliche Breite w aufweist, wobei der Verbindungsbereich (19) eine geringere Breite w als der Schließbereich (18) aufweist, und dass das Ventilelement (16) mit mindestens einem Mittel zur Versteifung, insbesondere zur Torsionsversteifung, ausgebildet ist.Device for controlling a flow of a gaseous fluid through at least one outlet opening (15), in particular a valve, of a device for compressing the gaseous fluid, having - a lamellar valve element (16) with a longitudinal extent z and a fastening area (17) and a closing area ( 18), wherein the valve element (16) is arranged fixed at a first end with the fastening area (17) on a wall with the at least one outlet opening (15) in an area of an edge of the outlet opening (15) and with one distal to the first end formed free second end with the closing area (18), the at least one outlet opening (15) is arranged closable, and - a stop element (21) for limiting the travel of the valve element (16) when opening the at least one outlet opening (15), characterized in that that the valve element (16) between the fastening area (17) and the closing area (18) has a connection g area (19) with a transition area (20) to the closing area (18) and along the longitudinal direction of the longitudinal extension z perpendicular to the longitudinal direction has a variable width w, wherein the connecting area (19) has a smaller width w than the closing area (18), and that the valve element (16) is formed with at least one means for stiffening, in particular for torsional stiffening. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Mittel zur Versteifung im Übergangsbereich (20) des Ventilelements (16) ausgebildet ist.device after claim 1 , characterized in that at least one means for stiffening in the transition region (20) of the valve element (16) is formed. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite w abhängig von einer Länge L, beginnend am Ende des Befestigungsbereichs (17) des Ventilelements (16), innerhalb eines Bereichs von Ymin bis Ymax liegt, welcher mit Y min = 3,3234 x 4 5,6596 x 3 + 0,4485 x 2 + 3,5378 x + 0,0024
Figure DE102021118692A1_0009
und Y max = 0,6924 x 3 2,1953 x 2 + 3,1445 x 0,0001
Figure DE102021118692A1_0010
mit x = L/z und Y = L/w bestimmt wird, sodass der Übergangsbereich (20) mit einem Übergangsradius R ausgebildet ist.
device after claim 1 or 2 , characterized in that the width w is dependent on a length L, starting at the end of the attachment portion (17) of the valve member (16), within a range from Ymin to Ymax, which with Y at least = 3.3234 x 4 5.6596 x 3 + 0.4485 x 2 + 3.5378 x + 0.0024
Figure DE102021118692A1_0009
and Y Max = 0.6924 x 3 2.1953 x 2 + 3.1445 x 0.0001
Figure DE102021118692A1_0010
is determined with x=L/z and Y=L/w, so that the transition region (20) is formed with a transition radius R.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (16) ein streifenförmiges Primärventilelement (16a) und mindestens ein streifenförmiges Sekundärventilelement (16b) aufweist, wobei das Primärventilelement (16a) und jedes Sekundärventilelement (16b) eine Auslassöffnung (15) verschließbar angeordnet ist.Device according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the valve element (16) has a strip-shaped primary valve element (16a) and at least one strip-shaped secondary valve element (16b), the primary valve element (16a) and each secondary valve element (16b) having an outlet opening (15) that can be closed. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Primärventilelement (16a) und das mindestens eine Sekundärventilelement (16b) in einer gemeinsamen Ebene ausgerichtet angeordnet sind.device after claim 4 , characterized in that the primary valve element (16a) and the at least one secondary valve element (16b) are arranged aligned in a common plane. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Primärventilelement (16a) und das mindestens eine Sekundärventilelement (16b) an ersten Enden, den Befestigungsbereich (17) des Ventilelements (16) ausbildend, miteinander verbunden sind.device after claim 4 or 5 , characterized in that the primary valve element (16a) and the at least one secondary valve element (16b) are connected to one another at first ends, forming the fastening area (17) of the valve element (16). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (16) mit mindestens zwei Sekundärventilelementen (16b) ausgebildet ist, wobei die Sekundärventilelemente (16b) beidseitig neben dem Primärventilelement (16a) angeordnet sind.Device according to one of Claims 4 until 6 , characterized in that the valve element (16) is formed with at least two secondary valve elements (16b), the secondary valve elements (16b) being arranged on both sides next to the primary valve element (16a). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (16) eine konstante Wandstärke aufweist.Device according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the valve element (16) has a constant wall thickness. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke Werte im Bereich von 0,10 mm bis 0,60 mm, insbesondere im Bereich von 0,25 mm bis 0,30 mm, aufweist.device after claim 8 , characterized in that the wall thickness has values in the range from 0.10 mm to 0.60 mm, in particular in the range from 0.25 mm to 0.30 mm. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anlagefläche des Anschlagelements (21) und eine zum Anschlagelement (21) weisende Oberfläche des Ventilelements (16) miteinander korrespondierend ausgebildet sind, wobei die Anlagefläche des Anschlagelements (21) in Form und Abmessungen der zum Anschlagelement (21) weisenden Oberfläche des Ventilelements (16) entspricht oder größer ist als die zum Anschlagelement (21) weisende Oberfläche des Ventilelements (16).Device according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that a contact surface of the stop element (21) and a stop element (21) facing surface of the valve element (16) are designed to correspond to one another, the contact surface of the stop element (21) corresponding in shape and dimensions to the surface of the valve element (16) facing the stop element (21) or being larger than the surface of the valve element (16) facing the stop element (21). ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsradius R des Übergangsbereichs (20) Werte im Bereich von 50 mm bis 300 mm aufweist.Device according to one of claims 3 until 10 , characterized in that the transition radius R of the transition area (20) has values in the range from 50 mm to 300 mm. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis der Längsausdehnung z des Ventilelements (16) zum Übergangsradius R Werte im Bereich von 0,06 bis 0,36 aufweistDevice according to one of claims 3 until 11 , characterized in that a ratio of the longitudinal extent z of the valve element (16) to the transition radius R has values in the range from 0.06 to 0.36 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis eines Hubweges d des Ventilelements (16) zu einem Durchmesser s eines Querschnitts der Auslassöffnung (15) mindestens 0,26 beträgt.Device according to one of Claims 1 until 12 , characterized in that a ratio of a stroke d of the valve element (16) to a diameter s of a cross section of the outlet opening (15) is at least 0.26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Torsionswinkel cp des Ventilelements (16) beim Öffnen oder Schließen der Auslassöffnung (15) Werte im Bereich von 0° bis 1° aufweist.Device according to one of Claims 1 until 13 , characterized in that a torsion angle cp of the valve element (16) when opening or closing the outlet opening (15) has values in the range from 0° to 1°. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 in einer Vorrichtung zum Verdichten eines gasförmigen Fluids, insbesondere eines Kältemittels.Use of the device according to any one of Claims 1 until 14 in a device for compressing a gaseous fluid, in particular a refrigerant.
DE102021118692.7A 2020-08-21 2021-07-20 Device for controlling a flow rate of a gaseous fluid of a device for compressing the fluid Pending DE102021118692A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020121950 2020-08-21
DE102020121950.4 2020-08-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021118692A1 true DE102021118692A1 (en) 2022-02-24

Family

ID=80112915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021118692.7A Pending DE102021118692A1 (en) 2020-08-21 2021-07-20 Device for controlling a flow rate of a gaseous fluid of a device for compressing the fluid

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021118692A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5345970A (en) 1993-09-02 1994-09-13 Carrier Corporation Virtual valve stop

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5345970A (en) 1993-09-02 1994-09-13 Carrier Corporation Virtual valve stop

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008033411B4 (en) check valve
DE112007000176B4 (en) Exhaust valve arrangement for a linear compressor
EP0147654B1 (en) Machine, especially for the compression or displacement of fluids
WO2015090715A1 (en) Outlet valve
DE10152424A1 (en) Torque transmission device in the manner of a pulley
DE4441746A1 (en) Fuel pump with pulse damper
DE112019003424T5 (en) Variable flow rate valve mechanism and turbocharger
DE4341148C2 (en) Scroll compressor
DE102007037199B4 (en) Taumelringverdichter with bearing of the wobble ring on two pivot pins
WO2002088525A1 (en) Rotary compressor
DE102021118692A1 (en) Device for controlling a flow rate of a gaseous fluid of a device for compressing the fluid
DE19906550C2 (en) Coolant compressor and double-headed piston coolant compressor
DE102017102645B4 (en) Refrigerant Scroll Compressor for use inside a heat pump
DE102009055945A1 (en) Vane pump
WO2008080492A1 (en) Vacuum pump having an outlet valve
DE102005033679B4 (en) oil pump
DE60015051T2 (en) Metallic cylinder head gasket with pressure adjustment slots
DE102019201477A1 (en) Motor-driven compressor
DE4112063C2 (en) Rotary piston compressor
DE2720498A1 (en) ROTARY VALVE COMPRESSOR
DE102006061706A1 (en) Sliding/rotary vane pump for e.g. filling blister contained in seat, has suction hole opening and closing unit to open and close suction opening, when return valve opens pump area in peripheral direction
DE102017222095B4 (en) Slat outlet valve
DE2654991C3 (en) Rotary vane compressor
DE2720472A1 (en) ROTARY VALVE COMPRESSOR
DE10062593B4 (en) scroll compressor

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed