DE10206743A1 - Verdichter - Google Patents

Abstract

Ein Verdichter hat ein Gehäuse und ein Zylinderblock. Das Gehäuse hat Saug- und Ausstoßkammern. Der Zylinderblock ist an dem Gehäuse über eine Ventilplattenbaugruppe befestigt. Die Ventilplattenbaugruppe bildet Saug- und Ausstoßanschlüsse sowie Saug- und Ausstoßventile. Eine Trennwand ist mit dem Gehäuse ausgebildet und trennt die Saugkammer und die Ausstoßkammer. Das Gehäuse hat eine erste Fläche und der Zylinderblock hat eine zweite Fläche. Zumindest eine der ersten und zweiten Fläche hat eine konkave Gestalt. Der Zylinderblock ist mit dem Gehäuse an der Trennwand oder einer Position näher an der Zentralachse des Gehäuses als der Trennwand durch eine Schraube verschraubt, so dass die erste Fläche der zweiten Fläche gegenübersteht.

Description

Vorliegende Erfindung betrifft einen Verdichter. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Aufbau des Verdichters, der eine Abdichtungsfähigkeit an gegenüberstehenden Flächen eines Gehäuses und eines Zylinderblocks verbessert.

Ein Kolbenverdichter, wie z. B. ein Taumelscheibenverdichter, hat im Allgemeinen Saug- und Ausstoßkammern, die in einem Gehäuse definiert sind, so dass eine Trennwand die Saug- und Ausstoßkammern trennt. Ein Zylinderblock, der zu den Saug- und Ausstoßkammern weist, ist in dem Gehäuse angeordnet, um eine Ventilplattenbaugruppe schichtweise zu bedecken. Zylinderbohrungen nehmen gleitfähig jeweilige Kolben auf. Kühlmittelgas in der Saugkammer wird in den Zylinderblock gesaugt und das Kühlmittelgas in dem Zylinderblock wird zu der Ausstoßkammer durch Hin- und Herbewegen der Kolben ausgestoßen. Aufgrund des Ansaugens und des Ausstoßens des Kühlmittelgases, tritt eine große Druckdifferenz an der Trennwand auf.

Um die Abdichtungsfähigkeit an der Trennwand zu verbessern, offenbart die japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift Nr. 11-303743 einen Verdichter, der ein konvexes Ende eines Zylinderkopfes hat, das zu der Trennwand des Gehäuses weist.

Die Abdichtungsfähigkeit der Trennwand verbessert sich, da der auf die Trennwand aufgebrachte Druck auf Grund des konvexen Endes des Zylinderkopfs ansteigt. Jedoch ist eine unerwünschte Wirkung, dass die Abdichtungsfähigkeit an dem Zylinderkopf angrenzend an den äußeren Umfang verschlechtert wird, da ein Druck, der auf die Fläche des Zylinderkopfs angrenzend an den äußeren Umfang aufgebracht wird, sich verringert.

Insbesondere ist eine hohe Abdichtungsfähigkeit erforderlich, wenn ein Kühlmittelgas wie z. B. Kohlendioxid, in dem Verdichter in einem Zustand einer relativ hohen Druckbedingung verwendet wird.

Die vorliegende Erfindung ist auf die vorstehend genannten Probleme hinsichtlich einer großen Druckdifferenz zwischen einer Saugkammer und einer Ausstoßkammer durch Verbessern der Abdichtungsfähigkeit an wechselseitig gegenüberliegenden Flächen zwischen einem Gehäuse und einem Zylinderblock gerichtet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein Verdichter ein Gehäuse und einen Zylinderblock. Das Gehäuse hat Saug- und Ausstoßkammern. Der Zylinderblock ist an dem Gehäuse über eine Ventilplattenbaugruppe befestigt. Die Ventilplattenbaugruppe bildet Saug- und Ausstoßanschlüsse und Saug- und Ausstoßventile. Eine Trennwand ist mit dem Gehäuse ausgebildet und trennt die Saugkammer und die Ausstoßkammer. Das Gehäuse hat eine erste Fläche und der Zylinderblock hat eine zweite Fläche. Zumindest eine der ersten und zweiten Flächen hat eine konkave Gestalt. Der Zylinderblock ist in das Gehäuse an der Trennwand oder an einer Position näher zu der Zentralachse des Gehäuses als die Trennwand durch eine Schraube so verschraubt, dass die erste Fläche der zweiten Fläche gegenübersteht.

Ein Druck wird auf die Trennwand durch Schrauben des Zylinderblocks an das Gehäuse aufgebracht. Da zumindest eine der ersten und zweiten Flächen eine konkave Gestalt hat, wird der Druck auf die erste und zweite Fläche angrenzend an den äußeren Umfang nach dem Schrauben des Zylinderblocks an das Gehäuse durch die Schraube aufgebracht.

Andere Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung unter Hinzunahme der beigefügten Zeichnungen erkennbar, die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung darstellt.

Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, die als neu zu betrachten sind, werden insbesondere in den beigefügten Ansprüchen vorgestellt. Die Erfindung gemeinsam mit der Aufgabe und ihren Vorteilen kann am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele gemeinsam mit den beigefügten Zeichnung verstanden werden.

Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht eines Taumelscheibenverdichters mit veränderlicher Verdrängung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht eines Vordergehäuses und eines Zylinderblocks, die für den Verdichter von Fig. 1 verwendet werden; und

Fig. 3 ist eine Längsschnittansicht eines Taumelscheibenverdichters mit veränderlicher Verdrängung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben. Die linke Seite und die rechte Seite in den Fig. 1 bis 3 entsprechen der vorderen Seite bzw. der hinteren Seite.

Wie Fig. 1 entnehmbar ist, ist mit einer ersten Schraube 4 ein Vordergehäuse 1 an ein Hintergehäuse 2 über eine Dichtung 3 verschraubt, wobei somit ein Gehäuse 5 eines Verdichters aufgebaut wird. Das Vordergehäuse 1 sieht eine Stufe 6 innerhalb vor. Eine Halteplatte 7, eine Ausstoßventilplatte 8, eine Ventilplatte 9 und eine Saugventilplatte 10 sind auf die Stufe 6 gepasst. Eine Saugkammer 12 und eine Ausstoßkammer 13 sind zwischen der Halteplatte 7 und einer vorderen Endwand 11 des Vordergehäuses 1 definiert, so dass eine Trennwand 14 die Saugkammer 12 und die Ausstoßkammer 13 voneinander trennt.

Ein Zylinderblock 15 ist auf die Saugventilplatte 10 an dem Vordergehäuse 1 gepasst und eine zweite Schraube 16 befestigt den Zylinderblock 15 an dem Vordergehäuse 1. Der Zylinderblock 15, das Vordergehäuse 1 und das Rückgehäuse 2 stützen eine Antriebswelle 17 drehbar. Die Antriebswelle 17 steht von ihrem vorderen Ende nach außen von dem Vordergehäuse 1 vor und ist verbindbar mit einer Antriebsquelle, wie z. B. einem Verbrennungsmotor oder einem Motor eines Fahrzeugs, der nicht gezeigt ist. An dem Rückgehäuse 2 ist eine Schleppplatte 18 an der Antriebswelle 17 gesichert und eine Taumelscheibe 19 greift mit der Schleppplatte 18 ein. Die Antriebswelle 17 erstreckt sich durch ein Durchgangsloch, das durch die Mitte der Taumelscheibe 19 hindurch ausgebildet ist. Ein Paar Führungsstifte 20, die sich von der Taumelscheibe 19 erstrecken, sind gleitfähig in ein Paar Führungslöcher 21 gepasst, die mit der Schleppplatte 18 ausgebildet sind. Die Führungsstifte 20 greifen mit den Führungslöchern 21 so ein, dass die Taumelscheibe 19 sich einstückig mit der Antriebswelle 17 dreht, und die Taumelscheibe 19 ist kippbar durch die Antriebswelle 17 gestützt, um entlang der Achse der Antriebswelle 17 zu gleiten. Die Schleppplatte 18 ist ebenso drehbar durch ein Drucklager 22 gestützt, das an der inneren Fläche einer hinteren Endwand des Rückgehäuses 2 angeordnet ist.

Eine Vielzahl von Zylinderbohrungen 23 ist in dem Zylinderblock 15 angeordnet, um die Antriebswelle 17 zu umgeben, und die Zylinderbohrungen 23 nehmen alle jeweils einen Kolben 24 gleitfähig auf. Die Kolben 24 greifen alle mit dem Umfang der Taumelscheibe 19 über ein Paar Gleitstücke 25 ein. Wenn sich die Taumelscheibe 19 mit der Antriebswelle 17 dreht, bewegen sich die Kolben 24 jeweils hin- und her in die Richtung der Achse der Antriebswelle 17 in den zugehörigen Zylinderbohrungen 23 über die Gleitstücke 25.

Auf Grund einer Bewegung, die den Kolben 24 von einem oberen Totpunkt zu einem unteren Totpunkt bewegt, strömt Kühlmittelgas in der Saugkammer 12 in einen Sauganschluss 26 der Ventilplatte 9 und schiebt ein Saugblattventil der Saugventilplatte 10 zur Seite, wobei es dann in die Zylinderbohrung 23 strömt. Auf Grund der Bewegung, die den Kolben 24 von dem unteren Totpunkt zu dem oberen Totpunkt bewegt, strömt das Kühlmittelgas in einen Ausstoßanschluss 27 der Ventilplatte 9 und schiebt ein Ausstoßblattventil der Ausstoßventilplatte 8 beiseite, wobei es dann in die Ausstoßkammer 13 strömt.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die Saugkammer 12 und die Ausstoßkammer 13 in dem Vordergehäuse 1 so definiert, dass die Trennwand 14 die Saugkammer 12 und die Ausstoßkammer 13 trennt und die Halteplatte 7 gegen eine erste Fläche 28 einschließlich des hinteren Endes einer Stufe 6 und des hinteren Endes der Trennwand 14 anstößt. Unterdessen sind Zylinderbohrungen 23 und ein Durchgangsloch 29 zum Einsetzen der Antriebswelle 17 in dem Zylinderblock 15 definiert und stößt die Saugventilplatte 10 gegen eine zweite Fläche 30. Die erste und zweite Fläche 28, 30 stehen einander über die Halteplatte 7, die Ausstoßventilplatte 8, die Ventilplatte 9 und die Saugventilplatte 10 gegenüber, und sowohl die erste als auch die zweite Fläche 28, 30 haben eine konkave Gestalt.

Die konkave erste und zweite Fläche sind in Fig. 2 übertrieben dargestellt. Ein erster Abstand oder eine erste konkave Tiefe A entlang der Zentralachse 31, wie durch eine Pfeil mit zwei Spitzen dargestellt ist, ist von der ersten Fläche 28 zu einer hypothetischen Fläche 281 definiert, die sich zwischen Endpunkten 282 in dem Vordergehäuse 1 erstreckt, wie durch eine vertikale Doppelpunktlinie angedeutet ist. In ähnlicher Weise ist ein zweiter Abstand oder eine zweite konkave Tiefe B entlang der Zentralachse 31, wie durch einen Pfeil mit zwei Spitzen dargestellt ist, von der zweiten Fläche 30 zu einer hypothetischen Fläche 301 definiert, die sich zwischen Endpunkten 302 an dem Zylinderblock 15 erstreckt, wie durch eine weitere vertikale Doppelpunktlinie angedeutet ist. Wenn die Endpunkte 282 und 302 sich in dem ersten Gehäuse 1 berühren, liegt eine Summe der Abstände A und B in dem Bereich von 0,01 mm bis 0,2 mm, vorzugsweise von 0,05 mm bis 0,1 mm.

Der Zylinderblock 15 ist an das Vordergehäuse 1 durch die zweite Schraube 16 an einer Achse 32 zum Befestigen der zweiten Schraube 16 verschraubt, die näher an der Zentralachse 31 des Vordergehäuses 1 ist als die Trennwand 14. Da die Achse 32 innerhalb der Trennwand 14 gelegen ist, verformen sich das Vordergehäuse 1 und der Zylinderblock 15 ein wenig, so dass die ersten und zweiten Flächen 28, 30 paarweise parallele Flächen bzw. Ebenen relativ zu einander durch das Festziehen der zweiten Schraube 16 werden. Dadurch wird ein Druck auf die ersten und zweiten Flächen 28, 30 an dem hinteren Ende der Trennwand 14 aufgebracht und die Abdichtungsfähigkeit wird sichergestellt. Da ebenso die ersten und zweiten Flächen ursprünglich eine konkave Gestalt haben, wird ein höherer Druck auf die Stufe 6 des Vordergehäuses 1 und den Zylinderblock 15 angrenzend an den äußeren Umfang im Vergleich mit dem Druck aufgebracht, der auf das hintere Ende der Trennwand 14 aufgebracht wird, wenn der Druck, der auf das hintere Ende der Trennwand 14 aufgebracht wird, durch Verschrauben des Zylinderblocks 15 mit dem Vordergehäuse 1 durch die zweite Schraube 16 erhöht wird.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel haben sowohl die erste Fläche 28 des Vordergehäuses 1 als auch die zweite Fläche 30 des Zylinderblocks 15 eine konkave Gestalt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Eine der ersten und zweiten Flächen 28, 30 kann eine konkave Gestalt haben und die andere kann flach sein. Die ähnlich vorteilhaften Wirkungen werden dann erhalten.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, haben die erste Fläche eines Vordergehäuses 41 und die zweite Fläche eines Zylinderblocks 42 eine konkave Gestalt, ebenso wie diejenigen des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels. Eine zweite Schraube 44 kann den Zylinderblock 42 an dem Vordergehäuse 41 an einer Trennwand 43 des Vordergehäuses 41 festschrauben. In einem solchen Zustand wird ein Druck auf das hintere Ende der Trennwand 43 durch Festschrauben der zweiten Schraube 44 aufgebracht und wird eine Abdichtungsfähigkeit sichergestellt. Ebenso wird ein Druck auf den Zylinderblock 42 angrenzend an den äußeren Umfang durch Festschrauben der zweiten Schraube 44 aufgebracht und die Abdichtungsfähigkeit sichergestellt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, die vorstehend beschrieben ist, hat zumindest eine der ersten Fläche des Gehäuses und der zweiten Fläche des Zylinderblocks eine konkave Gestalt und ist der Zylinderblock an das Gehäuse an der Trennwand oder einer Position näher an der Zentralachse des Gehäuses als der Trennwand verschraubt. Dadurch wird ein Druck auf das hintere Ende der Trennwand durch Verschrauben der zweiten Schraube aufgebracht und wird ebenso ein Druck auf den Zylinderblock angrenzend an den äußeren Umfang durch Verschrauben der zweiten Schraube aufgebracht, wobei somit eine hohe Abdichtungsfähigkeit sichergestellt wird. Dem gemäß ist die vorliegende Erfindung insbesondere beim Verwenden eines Verdichters in einem Zustand einer relativ hohen Druckbedingung vorteilhaft, so dass der Verdichter ein Kühlmittelgas, wie z. B. Kohlenstoffdioxid, verdichtet.

Daher sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele als darstellend und nicht beschränken zu betrachten, und die Erfindung ist nicht auf die hier angegebenen Details zu beschränken, sondern kann innerhalb des Anwendungsbereichs der beigefügten Ansprüche abgewandelt werden.

Somit hat der Verdichter das Gehäuse und den Zylinderblock. Das Gehäuse hat Saug- und Ausstoßkammern. Der Zylinderblock ist an dem Gehäuse über die Ventilplattenbaugruppe befestigt. Die Ventilplattenbaugruppe bildet Saug- und Ausstoßanschlüsse sowie Saug- und Ausstoßventile. Die Trennwand ist mit dem Gehäuse ausgebildet und trennt die Saugkammer und die Ausstoßkammer. Das Gehäuse hat eine erste Fläche und der Zylinderblock hat eine zweite Fläche. Zumindest eine von der ersten und der zweiten Fläche hat eine konkave Gestalt. Der Zylinderblock ist mit dem Gehäuse an der Trennwand oder einer Position näher an der Zentralachse des Gehäuses als der Trennwand durch eine Schraube verschraubt, so dass die erste Fläche der zweiten Fläche gegenübersteht.

Claims (10)

1. Verdichter mit:
einem Gehäuse mit Saug- und Ausstoßkammern;
einem Zylinderblock, der an dem Gehäuse befestigt ist;
eine Ventilplattenbaugruppe, die zwischen dem Gehäuse und dem Zylinderblock angeordnet ist, wobei die Ventilplattenbaugruppe Saug- und Ausstoßanschlüsse sowie Saug- und Ausstoßventile ausbildet;
einer Trennwand, die mit dem Gehäuse ausgebildet ist, die die Saugkammer und die Ausstoßkammer trennt;
einer Schraube zum Verschrauben des Zylinderblocks an dem Gehäuse; und
wobei das Gehäuse eine erste Fläche und der Zylinderblock eine zweite Fläche aufweist, wobei zumindest eine von der ersten und der zweiten Fläche eine konkave Gestalt hat, und wobei der Zylinderblock an das Gehäuse an der Trennwand oder einer Position näher an der Zentralachse des Gehäuses als der Trennwand verschraubt ist, so dass die erste Fläche der zweiten Fläche gegenübersteht.

2. Verdichter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die erste als auch die zweite Fläche eine konkave Gestalt haben.

3. Verdichter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine von der ersten und der zweiten Fläche eine konkave Gestalt hat und die andere eine flache Gestalt hat.

4. Verdichter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Schrauben den Zylinderblock an dem Gehäuse verschrauben.

5. Verdichter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe einer ersten konkaven Tiefe und einer zweiten konkaven Tiefe in dem Bereich von 0,01 mm bis 0,2 mm liegt.

6. Verdichter gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der ersten konkaven Tiefe und der zweiten konkaven Tiefe im Bereich von 0,05 mm bis 0,1 mm liegt.

7. Verdichter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter eine Bauart mit veränderlicher Verdrängung ist.

8. Verdichter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter eine Kolbenbauart ist.

9. Verdichter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter eine Taumelscheibenbauart ist.

10. Verdichter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem Verdichter verwendete Kühlmittelgas Kohlenstoffdioxid ist.