DE19800556A1 - Kompressor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kompressor, der beispielsweise in einer Luftklimatisierungsanlage für ein Fahrzeug einge­ setzt werden kann.

In einem bekannten Kompressor dieser Art mit einem Gehäuse ist eine Kurbelkammer ausgebildet, die der Aufnahme eines Antriebsmechanismus zur Betätigung eines Kolbens in einer Zylinderbohrung dient. Unter der Wirkung des Antriebsmecha­ nismus wird dem Kolben eine axial hin- und hergehende Bewe­ gung übermittelt, wodurch ein Kompressionszyklus ausgeführt wird, der aus einer Reihe von Betriebsperioden besteht. Dieser Zyklus umfaßt die Ansaugung eines Kühlgases als zu komprimierendes Medium, die Kompression des angesaugten Ga­ ses sowie eine Abgabe des komprimierten Kühlgases an die Außenseite des Kühlsystems.

Bei diesem Kompressor beruht die Schmierung von Teilen, die Gleitbewegungen unterliegen, auf einem Schmiermittelfluß in den Kompressor, und zwar zusammen mit dem Fluß des Kühlga­ ses. Mit anderen Worten wird das Schmiermittel mit dem zu komprimierenden Kühlgas vermischt. Infolgedessen veranlaßt die Abgabe des komprimierten Gases an die Außenseite der Kühlanlage auch eine Abgabe von damit vermischtem Schmier­ mittel. Dies wiederum bedingt eine Verminderung der Schmiermittelmenge, wodurch die Schmierung des Kompressors ungenügend werden kann.

Weiterhin erfolgt bei dem bekannten Kompressor eine Verän­ derung seiner Leistung beispielsweise durch die Einstellung des Druckes in einer Kurbelkammer. Eine Veränderung des Druckes in der Kurbelkammer veranlaßt nämlich eine Verände­ rung der Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer und der Zylinderbohrung. Andererseits verursacht ein Knappwerden des Schmiermittels im Kompressor die Erzeugung übermäßiger Hitze an gleitenden Teilen im Kompressor, was wiederum be­ wirkt, daß der Druck in der Kurbelkammer ansteigt. Ein sol­ cher Druckanstieg in der Kurbelkammer führt zu einer ver­ minderten Leistung oder Fördermenge. Kurz gesagt, es kann auf diese Weise eine stabile Steuerung der Leistung nicht erfolgen.

Es ist Aufgabe der Erfindung einen Kompressor zu vermit­ teln, bei dem die oben erwähnte Schwierigkeit beim Stand der Technik überwunden ist, d. h. der Kompressor soll befä­ higt sein, diejenige Menge an Schmiermittel zu reduzieren, die an die Außenseite des Kühlungssystems abgegeben wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von der Erfindung ein Kom­ pressor vorgeschlagen mit einem Gehäuse aus mehreren Gehäu­ seteilen, die zur Ausbildung einer Kurbelkammer miteinander verbunden sind, mit in der Kurbelkammer angeordneten Be­ triebsmitteln, die der Ansaugung, Komprimierung und Abgabe eines Kühlgases dienen und mit Ölabtrennmitteln, die je­ weils integral an den Außenabschnitten der Gehäuseteile ausgebildet und derart einander benachbart in gegenseitigem Kontakt gelegen sind, daß ein Innenraum in wenigstens einem der Ölabtrennmittel durch ein anderes Ölabtrennmittel ver­ schlossen ist, so daß eine Abtrennkammer für das abgegebene Kühlgas entsteht, wobei die Ölabtrennmittel einstückig mit Durchlässe bildenden Gliedern versehen sind, welche die Ab­ trennkammer von ihrem Einlaß zu ihrem Auslaß teilweise der­ art unterteilen, daß ein serpentinenartiger Abtrennströ­ mungsweg für das abgegebene Kühlgas gebildet wird, während die Abtrennkammer über einen Ölrückführdurchlaß mit der Kurbelkammer in Verbindung steht.

Hierbei strömt das abgegebene, in die Abtrennkammer einge­ führte Kühlgas vom Einlaß zum Auslaß, während es vom Ab­ trennströmungsweg geführt wird, auf dem eine zickzackförmi­ ge Strömung des Kühlgases erzeugt wird, wodurch die Wahr­ scheinlichkeit eines Kontaktes des Kühlgases mit der Innen­ wand des den Strömungsweg bildenden Teils und des Ölab­ trennmitteltrennteils ansteigt. Dies ermöglicht es, eine große Menge des Schmiermittels vom Kühlgas abzutrennen. Das in der Abtrennkammer abgetrennte Schmiermittel wird mit Hilfe eines Ölrückführdurchlasses in die Kurbelkammer zu­ rückgeführt.

Vorzugsweise weist das Kompressorgehäuse eine zylindrische Bohrung auf, in die gleitbar ein Kolben eingepaßt ist, wo­ bei die Betriebsmittel eine eine drehbar am Gehäuse gela­ gerte Antriebswelle sowie eine in der Kurbelkammer angeord­ nete und an der Antriebswelle abgestützte Mitnehmerplatte umfassen und wobei der Neigungsgrad der Mitnehmerplatte be­ züglich der Achse der Antriebswelle einstellbar ist, so daß der Hub des Kolbens und hierdurch die Leistung veränderbar ist.

Bei dieser Ausführungsform wird die Drehbewegung der An­ triebswelle mit Hilfe der Mitnehmerplatte in eine geradli­ nig hin- und hergehende Bewegung des Kolbens verwandelt, so daß eine Reihe von Kompressionszyklen ausgeführt wird. Je­ der Zyklus umfaßt ein Ansaugen des Kühlgases in die Zylin­ derbohrung, dem sich eine Kompression und eine Abgabe des angesaugten Kühlgases anschließen. Weiterhin gestattet eine Einstellung des Neigungswinkels der Mitnehmerplatte eine Veränderung des Kolbenhubs, wodurch sich die Leistung oder Fördermenge des Kompressors variieren läßt.

Erfindungsgemäß wird in der Abtrennkammer eine wirksame Ab­ trennung des Schmiermittels vom abgegebenen Kühlgas er­ reicht, so daß das abgetrennte Schmiermittel effektiv in die Kurbelkammer zurückkehrt. Somit wird eine größere Menge des Schmiermittels im Kompressor zurückgehalten, ohne in das an der Außenseite der Anlage gelegene Kühlrohr ausge­ stoßen zu werden. Dies ermöglicht die Ausführung der er­ wünschten Schmierung an verschiedenen Stellen des Kompres­ sors, wo eine Gleitbewegung auftritt. Anderenfalls würde eine Verminderung der Kühlleistung der Klimaanlage veran­ laßt.

Vorzugsweise ist die Abtrennkammer des Kompressor als Aus­ pufftopf zur Verminderung der Druckpulsation des abgegebe­ nen Kühlgases ausgebildet. Dadurch daß die Abtrennkammer als "Auspufftopf" oder "Schalldämpfer" dient, kann eine Druckpulsation des Kühlgases, welches durch die Abtrennkam­ mer geleitet wird, unterdrückt werden. Infolgedessen erhält man eine Reduzierung der Druckpulsation, wodurch sich auch die Vibration des Kompressors sowie ein unerwünschtes Be­ triebsgeräusch reduzieren läßt.

Vorzugsweise öffnet sich bei dem Kompressor der Abtrenn­ strömungsweg zur Abtrennkammer hin an einer Stelle in der Nähe eines Auslasses der Abtrennkammer.

Aufgrund dieser Konstruktion wird das abgetrennte Schmier­ mittel unter einer Druckdifferenz in der Abtrennkammer zu der unter vermindertem Druck stehenden Auslaßseite bewegt. Auf diese Weise erhält man eine größere Menge an Schmier­ mittel, das über den Ölrückführdurchlaß in die Kurbelkammer zurückfließt.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist zur Einstellung der Leistung der Druck in der Kurbelkammer veränderbar, um die Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer und der zylindri­ schen Bohrung, in der der Kolben angeordnet ist, zu ändern, und am Ölrückführdurchlaß, der die Kurbelkammer mit der Öl­ abtrennkammer verbindet, ist ein Leistungsventil angeord­ net, so daß der Druck in der Kurbelkammer aufgrund des Öff­ nungsgrades des Ölrückführdurchlasses einstellbar ist, wo­ bei der Öffnungsgrad seinerseits von dem Leistungssteuer­ ventil eingestellt werden kann.

Bei einer Betätigung des Leistungssteuerventils, welches den Öffnungsgrad des Ölrückführdurchlasses vermindert, wird der Druck in der Kurbelkammer reduziert. Daher veranlaßt die Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer und der zylin­ drischen Bohrung, zwischen welcher der Kolben angeordnet ist, die Mitnehmerplatte zu einer Bewegung in Richtung auf ihre maximal geneigte Position hin, wodurch sich die Lei­ stung erhöht. Im Gegensatz hierzu wird bei einer Betätigung des Leistungssteuerventils zum Zwecke einer Steigerung des Öffnungsgrades des Ölrückführdurchlasses der Druck in der Kurbelkammer erhöht, wodurch die Mitnehmerplatte veranlaßt wird, sich in Richtung auf ihre minimal geneigte Stellung hinzubewegen, wodurch sich die Leistung des Kompressors vermindert.

Während des Betriebs unter Betriebsdaten in der Nähe der minimalen Leistung wird die Menge an rezirkulierendem Kühl­ mittel verringert, was dazu führen kann, daß eine Schmie­ rung an Teile des Kompressors, an denen eine Gleitbewegung auftritt, nicht mehr ausreichend ist. Jedoch kann man durch eine Betätigung des Leistungssteuerventils derart, daß sich der Öffnungsgrad des Ölrückführdurchlasses erhöht, errei­ chen, daß eine große Menge an Schmiermittel zusammen mit dem abgegebenen Kühlgas aus der Abtrennkammer in die Kur­ belkammer strömt. Somit tritt bei einem Betrieb in der Nähe der minimalen Leistung des Kompressors kein nennenswerter Schmiermittelverlust auf.

Als Ergebnis hiervon kann während eines Betriebs in der Nä­ he der minimalen Leistung, also bei einer reduzierten, zir­ kulierenden Menge an Kühlmittel, eine erhöhte Menge an Schmiermittel in die Kurbelkammer zurückgeführt werden, wo­ durch ein Mangel an Schmiermittel an denjenigen Teilen ver­ hütet werden kann, an denen bei einem Betrieb des Kompres­ sors mit reduzierter Leistung eine Gleitbewegung auftritt.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeich­ nung der weiteren Erläuterung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines Kompressors mit variablem Hub gemäß einer ersten Aus­ führungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Längsschnittansicht eines Kompressors mit variablem Hub gemäß einer zweiten Aus­ führungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 eine Schnittansicht einer modifizierten Öl­ abtrennkammer und

Fig. 6 eine Schnittansicht einer weiteren Ausfüh­ rungsform einer Ölabtrennkammer.

Bei der ersten, in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform umfaßt der Kompressor einen Gehäuseaufbau mit einem vorde­ ren Gehäuse 11, einem Zylinderblock 12, einem hinteren Ge­ häuse 13 und einer Ventilanordnung 14. Der Zylinderblock 12 hat eine vordere Stirnseite, mit welcher das vordere Gehäu­ se 11 verbunden ist, sowie eine hintere Stirnseite, mit welcher das hintere Gehäuse 13 über die Ventilanordnung 14 verbunden ist. Zwischen dem vorderen Gehäuse 11 und dem Zy­ linderblock 12 ist eine Kurbelkammer 15 ausgebildet.

Durch die Kurbelkammer 15 erstreckt sich axial eine An­ triebswelle 16. Die Antriebswelle 16 ist an ihrem vorderen und hinteren Ende am vorderen Gehäuse 11 und dem Zylinder­ block 12 jeweils drehbar abgestützt, und zwar über Ra­ diallager 17. Die Antriebswelle 16 wird in an sich bekann­ ter Weise über einen Kupplungsmechanismus, beispielsweise eine elektromagnetische Kupplung, mit der sich drehenden Welle eines Fahrzeugmotors als Drehantriebsquelle verbun­ den. Infolgedessen veranlaßt ein Einlegen der elektromagne­ tischen Kupplung eine Übertragung der Drehbewegung des Mo­ tors auf die Antriebswelle 16 des Kompressors, so daß die­ ser seinen Kompressionsbetrieb ausführt.

Im Inneren des vorderen Gehäuses 11 ist eine Lippendichtung 18 angeordnet, die mit ihrer Innenfläche am Außenumfang der Antriebswelle 16 anliegt. Auf diese Weise sind das vordere Gehäuse 11 und die Antriebswelle 16 gegenseitig abgedichtet miteinander verbunden.

Im Kurbelgehäuse 15 ist ein Trägerglied 19 angeordnet und durch geeignete Mittel starr mit der rotierenden Welle 16 verbunden. An der Antriebswelle 16 ist als Nocken- oder Mitnehmerplatte eine als Antriebsmechanismus dienende Tau­ melscheibe 21 derart angeordnet, daß sie bezüglich der An­ triebswelle 16 in Richtung der Achse dieser Welle axial be­ weglich und kippbar ist. Das Trägerglied 19 ist an seinen äußeren Umfangsteilen einstückig mit Trägerarmen 24 verse­ hen, die sich rückwärts gerichtet zur Taumelscheibe 21 hin erstrecken. Andererseits ist die Taumelscheibe 21 an ihrer Vorderseite einstückig mit Führungszapfen 25 ausgerüstet, deren freie Enden kugelförmige Teile 25a aufweisen. Diese Teile 25a werden gleitbar von jeweiligen Führungsausnehmun­ gen 24a aufgenommen, die in den betreffenden Armen 24 vor­ gesehen sind. Aufgrund dieser Konstruktion, bei der das Trägerglied 19 über die Stützarme 24 und die Führungszapfen 25 mit der Taumelscheibe 21 verbunden ist, wird die Drehbe­ wegung der Antriebswelle 16, d. h. die Drehbewegung des Trä­ gerglieds 16, auf die Taumelscheibe 21 übertragen. Weiter­ hin erhält man aufgrund einer gleitbaren Verbindung der ku­ gelförmigen Teile 25a mit den Führungsausnehmungen 24a in den Tragarmen eine Möglichkeit zu einer Kippbewegung der Taumelscheibe 21 mit Bezug auf die Antriebswelle 16, d. h. man erhält eine Verkleinerung des Kippwinkels dann, wenn die Taumelscheibe an ihrem radial inneren Teil näher am Zy­ linderblock 12 liegt.

In die Antriebswelle 16 ist ein ringförmiges Anschlagglied 27 eingesetzt und daran an einer Stelle zwischen der Tau­ melscheibe 21 und dem Zylinderblock 12 befestigt. Somit er­ reicht die Taumelscheibe 21 ihren maximalen Kippwinkel dann, wenn sie mit dem Anschlagglied 27 in Kontakt ge­ langt.

Der Zylinderblock 12 weist Zylinderbohrungen 31 auf, die axial durch den Zylinderblock 12 hindurch verlaufen. In den jeweiligen Zylinderbohrungen 31 sind Einkopfzylinderkolben 32 axial gleitverschieblich eingesetzt. An den vorderen Stirnseiten der Kolben 32 greift die Taumelscheibe 21 mit ihrem äußeren Umfangsabschnitt über Schuhe 33 an. Infolge­ dessen veranlaßt die Drehbewegung der Taumelscheibe 21 die Kolben 32 dazu, sich in den jeweiligen Zylinderbohrungen 31 axial hin- und herzubewegen.

Das hintere Gehäuse 13 weist innere und äußere Aussparungen auf, die mit der Ventilanordnung 14 zusammenwirken, wobei zwischen dem Gehäuse 13 und der Ventilanordnung 14 eine Einlaßkammer 38 sowie eine Auslaßkammer 39 entstehen.

Die Ventilanordnung 14 umfaßt in ihrem Aufbau eine Basis­ platte 14-1, eine Einlaßventilplatte 14-2 auf einer Seite der Basisplatte und anliegend an die Kolben 32, eine Aus­ laßventilplatte 14-3 auf deren anderer, dem Kolben 32 abge­ wandter Seite der Basisplatte sowie eine Rückhalteplatte 14-4, die zwischen der Auslaßventilplatte 14-3 und dem hin­ teren Gehäuse 13 gelegen ist. Die Einlaßventilplatte 14-2 bildet Einlaßventile 41 in Gestalt von Zungen- oder Blatt­ ventilen für den Zutritt des einer Kompression zu unterwer­ fenden Kühlmittels in die entsprechenden Zylinderbohrungen aus der Einlaßkammer 38 über entsprechende Einlaßöffnungen 40 in der Basisplatte 14-1, wenn die entsprechenden Kolben 32 nach vorne, d. h. in Fig. 1 nach links verschoben wer­ den. Die Auslaßventilplatte 14-3 bildet Auslaßventile 43 in Gestalt von Zungen- oder Blattventilen, zum Auslaß des kom­ primierten Kühlmittels aus den entsprechenden Zylinderboh­ rungen 31 in die Auslaßkammer 39 über entsprechende Auslaß­ öffnungen 40 in der Basisplatte 14-1, wenn die entsprechen­ den Kolben 32 in Rückwärtsrichtung, d. h. in Fig. 1 nach rechts, verschoben werden. Schließlich dient die Rückhalte­ platte 14-4 der Begrenzung des Öffnungsgrades der Auslaß­ ventile 43.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist zwischen dem Trägerglied 19 und der Innenwand des vorderen Gehäuses 11 ein Drucklager 45 angeordnet. Dieses Drucklager nimmt die vom Trägerglied 19 ausgeübte Druckkraft auf, und zwar als Kompressionsreak­ tionskraft, die an dem Kolben 32 erzeugt und über die Tau­ melscheibe 21 auf das Trägerglied 19 übertragen wird.

In der Ventilanordnung 14 ist ein Gasansaugdurchlaß 47 in der Weise ausgebildet, daß die Kurbelkammer 15 über einen Spalt im Radiallager 17 mit der Einlaßkammer 38 verbunden ist. Im Zylinderblock 12, der Ventilanordnung 14 und im hinteren Gehäuse 13 ist ein Gaszuführdurchlaß 48 so ausge­ bildet, daß die Kurbelkammer 15 über ein Leistungssteuer­ ventil 49 mit der Auslaßkammer 39 verbunden ist.

Das Leistungssteuerventil 49 umfaßt einen rohrförmigen Kör­ per 54, der in eine Bohrung 13a im hinteren Gehäuse 13 der­ art eingesetzt ist, daß eine Ventilkammer 50 im Inneren des oberen Teils des rohrförmigen Körpers 54 ausgebildet wird. Der rohrförmige Körper 54 weist eine Ventilöffnung 51 auf, die sich zur Ventilkammer 50 hin öffnet. In der Ventilkam­ mer 50 ist ein Ventilglied 52 von kugelförmiger Gestalt an­ geordnet. Eine Feder 53 übt auf das Ventilglied 52 einen Druck in der Weise aus, daß dieses auf einem Ventilsitz 49-2 aufruht. Quer über einen Raum im Inneren des rohrförmigen Körpers 54 ist eine Membran 55 angeordnet, so daß dieser eine Diaphragmakammer bildende Raum in eine drucksensitive Kammer 56, die über der Membran liegt, und eine Luftkammer 57, die unter dem Membran 55 liegt und zur Atmosphäre hin offen ist, unterteilt wird. Eine Betätigungsstange 58 hat ein unteres Ende, das mit der Membran 55 verbunden ist so­ wie ein oberes Ende, das mit dem Ventilglied 52 in Verbin­ dung steht. Das hintere Gehäuse 13 ist mit einem drucksen­ sitiven Durchlaß 59 versehen, der ein erstes Ende aufweist, das sich zur Einlaßkammer 38 hin öffnet, sowie ein zweites Ende, das zur drucksensitiven Kammer 56 hin offen ist. In­ folgedessen wird das Kühlgas in der Einlaßkammer 38 in die drucksensitive Kammer 56 eingeleitet.

Im Betrieb des Leistungssteuerventils 49 ändert sich eine Verschiebung der Membran 55 in Abhängigkeit mit dem Druck des Kühlmittels in der drucksensitiven Kammer 56, die zur Einlaßkammer 38 hin offen ist, so daß der Öffnungsgrad des Zuführdurchlasses 48 variiert, was zu einer Druckverände­ rung in der Kurbelkammer 15 führt. Infolgedessen wird die Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 15 und den Zylin­ derbohrungen 31 variiert, was eine Änderung des Kippwinkels der Taumelscheibe 21 veranlaßt. Dies wiederum führt zu ei­ ner Änderung des Hubs oder der Hublänge der Kolben 32, wo­ durch sich die geförderte und abgegebene Menge an Kühlmit­ tel einjustieren läßt. Im einzelnen bedeutet dies: eine er­ höhte Klimatisierungsbelastung veranlaßt die Membran 55, sich nach unten zu bewegen, wodurch der Öffnungsgrad der Ventilöffnung 51, d. h. der wirksame Bereich des Zuführ­ durchlasses 48 verringert wird. Als Ergebnis hiervon tritt eine Abgabe von Gas in der Kurbelkammer 15 über den Gasan­ saugdurchlaß 47 auf, so daß sich der Druck in der Kurbel­ kammer 15 verringert. Infolgedessen wird der Kippwinkel der Taumelscheibe 21 reduziert, was dazu führt, daß die Länge des Hubs der Kolben 32 anwächst, wodurch wiederum die abge­ gebene Kühlmittelmenge ansteigt, was zu einer Reduktion des Einlaßdruckes führt.

Im Gegensatz hierzu veranlaßt eine verringerte Klimatisie­ rungsbelastung die Membran 55 dazu, sich nach oben zu bewe­ gen, so daß der wirksame Bereich des Zuleitungsdurchlasses 48 anwächst. Als Ergebnis hiervon wird das Gas mit hohem Druck aus der Auslaßkammer 39 über den Gasansaugdurchlaß 47 in die Kurbelkammer 15 eingeleitet, so daß der Druck in dieser Kammer wächst. Infolgedessen vergrößert sich der Kippwinkel der Taumelscheibe 21. Dies veranlaßt eine Redu­ zierung der Hublänge der Kolben 32, so daß sich die abgege­ bene Kühlmittelmenge verringert, was zu einem Anstieg des Einlaßdruckes führt. Kurz gesagt, stellt das Leistungssteu­ erventil 49 die abgegebene Kühlmittelmenge dadurch ein, daß der Kippwinkel der Taumelscheibe 21 entsprechend justiert wird, wodurch ein vorbestimmter Wert des Einlaßdruckes auf­ rechterhalten wird.

Erfindungsgemäß ist, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, das vordere Gehäuse 11 an seiner zylindrischen Außenwand ein­ stückig mit einem vorderen Ölabtrennteil 61 ausgebildet, während der Zylinderblock 12 an seiner zylindrischen Außen­ wand einstückig ein hinteres Ölabtrennteil 62 aufweist. Das vordere und hintere Ölabtrennteil 61 bzw. 62 liegen in Axialrichtung stirnseitig aneinander an, so daß eine ge­ schlossene Abtrennkammer 63 im Inneren der Teile 61, 62 entsteht. Das hintere Gehäuse 13 weist an seinem äußeren Teil ein Verbindungsstück 13-1, in dem ein Verbindungs­ durchlaß 64 ausgebildet ist, der einerseits über eine Öff­ nung 64a im hinteren Abtrennteil 62 mit der Abtrennkammer 63 und andererseits über eine Öffnung 64b im rückwärtigen Gehäuse 13 mit der Auslaßkammer 39 verbunden ist. Die Öff­ nung 64a dient als Einlaß in die Abtrennkammer 63. Wie ins­ besondere aus Fig. 2 ersichtlich, ist der hintere Abtrenn­ teil 62 an seiner oberen Wand mit einer Auslaßöffnung 65 versehen, die sich in die Abtrennkammer 63 hinein öffnet. Die Auslaß- oder Abgabeöffnung 65 wirkt als Auslaß der Ab­ trennkammer 63. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, liegen die Öff­ nung 64a des Verbindungsdurchlasses 64 und die Auslaßöff­ nung 65 in Umfangsrichtung des Gehäuses im gegenseitigen Abstand. Die Einlaßkammer 38 wird in an sich bekannter Wei­ se mit einem (nicht dargestellten) äußeren Kühlsystem an einer Stelle verbunden, die stromabwärts eines (nicht dar­ gestellten) Verdampfers liegt. Die Auslaßöffnung 65 wird mit der Außenseite des Kühlsystems an einer Stelle verbun­ den, die stromaufwärts eines (nicht dargestellten) Konden­ sors liegt.

Ferner ist erfindungsgemäß im Inneren der Abtrennkammer 63 ein Abtrenndurchlaß oder Abtrennströmungsweg 66 so ausge­ bildet, daß das abgegebene Kühlmittel, welches über den Verbindungsdurchlaß 64 in die Abtrennkammer 63 fließt, nachdem es auf dem Abtrennströmungsweg 66 geführt wurde, zur Auslaßöffnung 65 hingelenkt. Wie im einzelnen aus Fig. 2 ersichtlich, sind zwei obere, einen Durchlaß bildende Platten 67 integral oder einstückig in den Ölabtrennteilen 61, 62 ausgebildet, und zwar an deren inneren Oberflächen 61a und 62a, wobei diese Ölabtrennteile 61, 62 in einem vorgegebenen Abstand liegen. In ähnlicher Weise sind an den inneren Bodenflächen 61b und 62b der Ölabtrennteile 61 und 62 zwei untere, einen Durchlaß vermittelnde Platten 68 ein­ stückig oder integral ausgebildet, wobei die Platten 68 ebenfalls in einem vorbestimmten gegenseitigen Abstand lie­ gen. In jeden der Ölabtrennteile 61, 62 verlaufen alle, den Durchlaß bildende Platten 67, 68 in Richtung zur Achse des Kompressors hin und erstrecken sich jeweils von einer inne­ ren Stirnseitenfläche zu einem offenen Ende des entspre­ chenden Ölabtrennteils hin. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, liegen die oberen Platten 67 und die unteren Platten 68 entlang dem Umfang der Gehäuse 11 bis 13 in gegenseitigem Abstand derart, daß sich das freie Ende einer Platte in ei­ nen Raum zwischen solchen Platten hineinerstreckt, die von einer gegenüberliegenden Fläche ausgehen. Infolgedessen er­ gibt sich im Innenraum der Ölabtrennteile 61, 62 ein laby­ rinthartiger Aufbau.

Wenn weiterhin die vorderen und hinteren Ölabtrennteiie 61, 62 stirnseitig zusammengebaut sind, wie in Fig. 1 darge­ stellt, liegen die oberen Platten 67 in dem vorderen und hinteren Ölabtrennteil 61, 62 in einer geradlinigen Verbin­ dung. Dies gilt entsprechend auch für die unteren Platten 68 der Ölabtrennteile 61 und 62. Infolgedessen dienen die oberen und unteren, einen Durchlaß vermittelnden Platten 67, 68 dazu, den Ölabtrennraum 63 teilweise in Sektionen zu unterteilen, so daß sich der aus einzelnen Abschnitten be­ stehende Abtrennströmungsweg 66 in der Abtrennkammer 63 er­ gibt. Hierdurch erhält man in der Kammer 63 eine serpenti­ nenartige Strömung des abgegebenen Kühlmittels zwischen der Einlaßöffnung 64a und der Auslaßöffnung 65, wie in Fig. 2 durch Pfeile angedeutet.

Mit anderen Worten unterliegt der Kühlmittelfluß in der Ab­ trennkammer 63 über den Verbindungsdurchlaß 64 einem alter­ nierenden Wechsel der Strömungsrichtung zwischen einer auf­ wärts und einer abwärts verlaufenden Richtung, was darauf zurückgeht, daß das Gas entlang dem Abtrennströmungsweg 66, d. h. entlang dem Umfang der Gehäuse 11 bis 13 strömt oder auf diesem Weg geführt wird.

Am vorderen Gehäuse 11 ist ein durchgehender Ölrückführ­ durchlaß 69 ausgebildet, der ein erstes, sich zur Kurbel­ kammer 15 hin öffnendes und ein zweites, sich zur Abtrenn­ kammer 63 hin öffnendes Ende aufweist. Der Rückführdurchlaß 69 liegt an einer Stelle in der Nähe der Auslaßöffnung 65.

Wenn im Betrieb des soweit beschriebenen Kompressors die Kupplung eingelegt wird, wird die Drehbewegung eines Ver­ brennungsmotors als äußere Drehbewegungsquelle auf die An­ triebswelle 16 des Kompressors übertragen, so daß die Dreh­ bewegung in eine axial hin- und hergehende Bewegung der Kolben 32 verwandelt wird. Während der hin- und hergehenden Bewegung der Kolben wird das Kühlmittel dann, wenn die Kol­ ben 32 vom hinteren Gehäuse 13, d. h. in Fig. 1 nach links bewegt werden, das Kühlmittel aus der Einlaßkammer 38 in die Zylinderbohrungen 31 angesaugt, und zwar über die je­ weiligen Einlaßöffnungen 40 und die Einlaßventile 41. Wenn sich die Kolben 32 zum hinteren Gehäuse 13 hinbewegen, d. h. wenn sie in Fig. 1 eine nach rechts gerichtete Bewegung ausführen, wird das komprimierte Kühlmittel in den Zylin­ derbohrungen 31 in die Auslaßkammer 39 abgegeben, und zwar über die jeweiligen Auslaßöffnungen 42 und über die Auslaß­ ventile 43. Auf diese Weise wird der Kompressionszyklus des Kühlgases ausgeführt.

Das in die Auslaßkammer 39 abgegebene Kühlgas wird über den Verbindungsdurchlaß 64 in die Abtrennkammer 63 gesaugt. Das Kühlgas, welches in die Abtrennkammer 63 fließt, wird durch den Abtrennströmungsweg 66 geleitet und erreicht die Aus­ laßöffnung 65, von dem aus das Kühlgas zur Außenseite des Kühlsystems hin abgegeben wird.

Bei dieser Betriebsweise des erfindungsgemäßen Kompressors wird aufgrund der Bereitstellung des Abtrennströmungswegs 66 ein zickzackförmiger Fluß des Kühlmittels in der Ab­ trennkammer 63 verwirklicht. Mit anderen Worten erfährt die Strömung des Kühlmittels eine alternierende Richtungsände­ rung zwischen nach oben und unten hin verlaufenden Richtun­ gen. Wenn ein derartiger Wechsel der Strömungsrichtungauf­ tritt, gelangt das Kühlgas in wirksamer Weise mit den In­ nenflächen der Ölabtrennteile 61, 62 und der den Durchlaß bildenden Platten 67, 68 in Kontakt, wodurch sich die Menge des Kühlmittels erhöht, das von dem die Auslaßkammer 39 verlassenden Kühlgas abgeschieden wird.

Das vom abgegebenen Kühlgas abgeschiedene Schmiermittel be­ wegt sich unter der lokalen Druckdifferenz in der Abtrenn­ kammer 63 zur Auslaßöffnung 65 hin. In diesem Falle kann eine Situation eintreten, in welcher ein Teil des Schmier­ mittels zwischen den beiden unteren Platten 68 verbleibt. Jedoch ermöglicht es die Bereitstellung von entsprechenden Mitteln, beispielsweise Löchern in der unteren Platte 68, die in der Nähe der Auslaßöffnung 65 liegt, eine ordnungs­ gemäße Hinleitung des abgetrennten Schmiermittels zum Öl­ rückführdurchlaß 69. Ferner fließt das im Raum 63 abge­ trennte Schmiermittel über den Ölrückführdurchlaß 69 in die Kurbelkammer 15. Bisher floß das Schmiermittel im Kompres­ sor zusammen mit dem abgegebenen Kühlmittel ab und hatte die Tendenz zur Außenseite des Kühlsystems hin abgegeben zu werden. Wenn jedoch erfindungsgemäß ein Großteil des Schmiermittels von dem abgegebenen, durch die Abtrennkammer 63 geleiteten Kühlmittels abgetrennt wird und in die Kur­ belkammer 15 zurückkehrt, wird der bisher zur Außenseite des Kühlsystems abgegebene Anteil des Schmiermittels erheb­ lich reduziert und kann zur Schmierung des Kompressors wei­ terhin ausgenutzt werden.

Weiterhin wirkt die Abtrennkammer 63, die ein gewünschtes Volumen haben kann, als "Auspufftopf" oder Schalldämpfer des Expansionstyps, welcher im Zusammenwirken mit der Funk­ tion des Abtrennströmungswegs 66, der seinerseits das abge­ gebene Gas auf einem serpentinenförmigen Weg führt, dazu dient, die Druckpulsation in dem abgegebenen Druckgas ef­ fektiv zu verringern.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform lassen sich die folgenden vorteilhaften Wirkungen erzielen:
Zuerst wird das zusammen mit dem abgegebenen Kühlgas zur Außenseite des Kühlsystems hin fließende Schmiermittel vom Kühlgas in der Abtrennkammer 63 abgetrennt. Das abgetrennte Schmiermittel wird aus der Abtrennkammer 63 in die Kurbel­ kammer 15 zurückgeführt, so daß die erforderliche Menge an Schmiermittel in der Kurbelkammer 15 erhalten bleibt. In­ folgedessen erfährt der Kompressor jederzeit die erforder­ liche Schmierung seiner einer Gleitbewegung unterliegenden Teile. Eine Verringerung der Kühlleistung in der Klimaanla­ ge wird aufgrund der Tatsache verhindert, daß es möglich ist, zu vermeiden, daß sich ein gesteigerter Anteil des ab­ gegebenen Schmiermittels zur Außenseite des Kühlsystems hin bewegt, was andererseits das Schmiermittel dazu veranlassen würde, sich mit großer Wahrscheinlichkeit mit dem vorhande­ nen Kühlmittel zu verhaften, wodurch die Wärmeaustauschka­ pazität verringert werden könnte.

Zweitens ist der Abtrennströmungsweg 66 im Inneren der Ab­ trennkammer 63 ausgebildet, was eine Strömung des abgegebe­ nen Kühlmittels auf einem serpentinenförmigen Weg bewirkt und dazu dient, das Schmiermittel in effizienter Weise vom abgegebenen Kühlmittel abzutrennen.

Weiterhin wird die Abtrennkammer 63 dadurch gebildet, daß die Ölabtrennteile 61 und 62 miteinander verbunden werden, so daß sich integrale Räume in den Teilen 61, 62 ergeben, während die beiden Ölabtrennteile 61, 62 einstückig am vor­ deren Gehäuse 11 bzw. am Zylinderblock 12 ausgebildet sind. Mit anderen Worten werden zur Ausbildung der Abtrennkammer 63 keine weiteren Teile als das vordere Gehäuse 11 und der Zylinderblock 12 benötigt. Somit erhält man eine Reduzie­ rung der Bauteile des Kompressors.

Der serpentinenartige Abtrennströmungsweg 66 entsteht durch Unterteilung der Abtrennkammer 63 durch die den Strömungs­ weg bildenden Platten 67, 68, die einstückig an den Ölab­ trennteilen 61, 62 ausgebildet sind. Mit anderen Worten wird zur Ausbildung des Abtrennströmungswegs 66 in der Ab­ trennkammer 63 kein weiteres Teil außer den Ölabtrennteilen 61, 62 benötigt, d. h. dem vorderen Gehäuse 11 und dem Zy­ linderblock 12, wodurch sich die Anzahl der Bauteile des Kompressors reduziert.

Weiterhin ist bei dem beschriebenen Kompressor die abgege­ bene Fördermenge variabel und die Auslaßleistung steuerbar. Eine Änderung der Abgabekapazität erfolgt durch Steuerung des Druckes in der Kurbelkammer 15. So könnte ein Druckan­ stieg in der Kurbelkammer 15 aufgrund einer an den aneinan­ der gleitenden Teilen übermäßig erzeugten Wärme die Aus­ gangskapazität des Kompressors in unerwünschter Weise ver­ ringert werden. Erfindungsgemäß wird jedoch ein Kühlmittel­ verlust im Kompressor weniger wahrscheinlich, d. h. ein un­ erwarteter Druckanstieg in der Kurbelkammer wird verhin­ dert, so daß eine stabile Leistungssteuerung des Kompres­ sors aufrechterhalten werden kann.

Daneben funktioniert die Abtrennkammer 63 als Auspufftopf. Dieser dient dazu, Druckpulsationen in dem an die Außensei­ te des Kühlsystems abgegebenen Kühlmittel zu reduzieren. Somit ist eine Vibrationsverminderung wie auch eine Herab­ setzung des Geräusches, welches durch die Druckpulsationen verursacht wird, möglich.

Schließlich wird das in der Abtrennkammer 63 abgeschiedene Schmiermittel zu einer Stelle in der Nähe der Auslaßöffnung 65, die eine Niederdruckseite darstellt, hinbewegt. Da der Ölrückführdurchlaß 69 in der Nähe der Auslaßöffnung 65 liegt, wird der größte Teil des in der Abtrennkammer 63 ab­ getrennten Schmiermittels in die Kurbelkammer 15 zurückge­ führt.

Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, ist eine vordere, einen Durchlaß bildende Platte 71 einstückig an der Innenfläche des vorderen Ölabtrennteils 61 eingebildet, während zwei hintere, einen Durchlaß bildende Platten 72 einstückig an der Innenfläche des hinteren Ölabtrennteils 62 vorgesehen sind. Im zusammen gebauten Zustand der Ölabtrennteile 61, 62 stehen, wie in Fig. 4 dargestellt, die vordere Platten 71 und die hintere Platte 72 mit ihren freien Enden in Frei­ räume an den Seiten einander gegenüberliegender Platten vor, so daß die Ölabtrennkammer 63 teilweise unterteilt wird, wodurch sich in dieser Kammer 63 ein Ölabtrennweg 73 ergibt, der die Bereitstellung eines serpentinenartigen Strömungswegs für das Kühlmittel ermöglicht.

Aufgrund dieses Aufbaus unterliegt das über den Verbin­ dungsdurchlaß 64 in die Ölabtrennkammer 63 eingeführte Kühlgas einer Führungswirkung durch den Abtrenndurchlaß 73 derart, daß das Kühlgas zum Abgabeauslaß 65 entlang der Axialrichtung L des Kompressors hin fließt, wobei die Strö­ mungsrichtung des Kühlgases abwechselnd quer zur Richtung L verändert wird. Infolgedessen erhält man eine Ölabtrennwir­ kung wie sie im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform der Erfindung erläutert wurde, so daß eine Abtrennung des Schmiermittels von dem in der Abtrennkammer 63 fließenden gasförmigen Kühlmittels eintritt, und das abgetrennte Schmiermittel zu einer Stelle in der Nähe der Auslaßöffnung 65 hingeführt wird.

Bei dieser Ausführungsform ist das Leistungssteuerventil 49 am hinteren Ölabtrennteil 62 derart angeordnet, daß eine Hochdruck-Auslaßöffnung 50a der Ventilkammer 50, die der Ausbildung eines Gaszuleitungsdurchlasses 74 dient zur Ab­ trennkammer 63 hin an einer Stelle in der Nähe der Auslaß­ öffnung 65 geöffnet ist. Daher fließt das in der Abtrenn­ kammer 63 abgetrennte und zu der Stelle in der Nähe der Auslaßöffnung 65 hinbewegte Schmiermittel zusammen mit dem zur Ausübung der Leistungssteuerung eingeleiteten Kühlgas über das Leistungssteuerventil 49 und den Gaszuführdurchlaß 74 in die Kurbelkammer 15. Mit anderen Worten wirkt bei dieser Ausführungsform der Gaszuführdurchlaß 74 auch als Ölrückführweg.

Im Hinblick auf das oben Gesagte funktioniert die zweite Ausführungsform in ähnlicher Weise wie die erste Ausfüh­ rungsform. Daneben funktioniert während des Betriebs in der Nähe der minimalen Leistung des Kompressors das Leistungs­ steuerventil 49 in der Weise, daß es den Öffnungsgrad des Gaszuführdurchlasses 74 steigert, wobei dieser Durchlaß auch als Ölrückführdurchlaß dient, der dann eine erhöhte Menge an Schmiermittel erhält, welches aus der Abtrennkam­ mer 63 in die Kurbelkammer 15 eingeleitet wird. Infolgedes­ sen erhält man an verschiedenen Teilen des Kompressors, an denen Gleitbewegung auftritt, den angestrebten Schmierzu­ stand selbst dann, wenn der Kompressor in der Nähe seiner minimalen Leistung betrieben wird, in welcher eine redu­ zierte Menge an Kühlmittel rezirkuliert wird. Weiterhin be­ steht aufgrund der Tatsache, daß der Gaszuführdurchlaß 74 auch als Ölrückführdurchlaß wirkt, keine Notwendigkeit zur Bereitstellung eines besonderen Teils zur Ausbildung des Ölrückführdurchlasses.

In der ersten Ausführungsform erfolgt der Richtungswechsel des abgegebenen Kühlgases, wie in Fig. 2 dargestellt, in vertikaler Richtung. Jedoch ist die Erfindung auf diese dirkungsweise nicht beschränkt. Bei der in Fig. 5 darge­ stellten Ausführungsform hat die untere, einen Durchlaß bildende Platte 68 an ihrem oberen Ende einen sich horizon­ tal erstreckenden Abschnitt 68-1. Der Ölabtrennteil 61 oder 62 hat an seiner Innenwand einen einstückigen, horizontal gerichteten Teil 76. Als Ergebnis hiervon tritt bei dieser Ausführungsform eine Richtungsänderung der Strömung des ab­ gegebenen Kühlgases auch in seitlicher Richtung, d. h. in Umfangsrichtung der Gehäuse 11 bis 13 auf. Infolgedessen ist ein komplexer, gekrümmter Strömungsweg für das abgege­ bene Kühlgas in der Ölabtrennkammer erzielt, so daß das Ölabscheideverfahren verbessert ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform, die in Fig. 6 darge­ stellt ist, ist die erste Ausführungsform insoweit modifi­ ziert, als im Ölabtrenndurchlaß, also auf dem Abströmungs­ weg 66 eine Düse 77 ausgebildet ist, mit welcher der Strö­ mungsbereich verringert ist. Als Ergebnis dieser Konstruk­ tion erhält man eine Diskontinuität des Strömungsbereichs im Abtrennströmungsweg, wodurch die Auspufftopf-Funktion der Ölabtrennkammer 63 verbessert ist.

Weiterhin können bei den dargestellten Ausführungsformen entweder der vordere Ölabtrennteil 61 oder der hintere Öl­ abtrennteil 62 lediglich als Kappe ausgebildet sein, welche dem Verschluß des Raumes innerhalb des jeweils anderen Teils dient. Mit anderen Worten, die Ölabtrennkammer 63 kann auch lediglich am Umfangsabschnitt des vorderen Gehäu­ ses 11 oder des Zylinderblocks 12 ausgebildet sein.

Weiterhin können der vordere Ölabtrennteil 61 an der Außen­ schale des Zylinderblocks 12 und der hintere Ölabtrennteil 62 an der Außenschale des hinteren Gehäuses liegen, so daß die Abtrennkammer 63 zwischen dem Zylinderblock 12 und dem hinteren Gehäuse 13 ausgebildet ist.

Schließlich können der vordere Ölabtrennteil 61 an der Außenschale des Gehäuses 11 und der hintere Ölabtrennteil 62 an der Außenschale des hinteren Gehäuses 13 angeordnet sein, so daß sich ein zentraler Abtrennteil an der Schale des Zylinderblocks 12 ergibt und die Räume innerhalb der vorderen und hinteren Ölabtrennteile 61, 62 miteinander verbunden werden können. Mit anderen Worten, die Abtrenn­ kammer 63 kann so ausgebildet werden, daß sie vom vorderen Gehäuse 11 bis zum hinteren Gehäuse 13 reicht.

Claims (5)

1. Kompressor mit einem Gehäuse aus mehreren Gehäusetei­ len (11, 12, 13), die zur Ausbildung einer Kurbelkam­ mer (15) miteinander verbunden sind, mit in der Kurbelkammer (15) angeordneten Betriebs­ mitteln (16, 21, 32), die der Ansaugung, Komprimie­ rung und Abgabe eines Kühlgases dienen, und mit Ölabtrennmitteln (61, 62, 63), die integral an den Außenabschnitten der Gehäuseteile (11, 12, 13) ausge­ bildet und derart einander benachbart in gegenseiti­ gem Kontakt gelegen sind, daß ein Innenraum in wenig­ stens einem der Ölabtrennmittel (62) durch ein ande­ res Ölabtrennmittel (61) verschlossen ist, so daß ei­ ne Abtrennkammer (63) für das abgegebene Kühlgas ent­ steht, wobei die Ölabtrennmittel (61, 62) einstückig mit Durchlässe bildenden Gliedern (67, 68) versehen sind, welche die Abtrennkammer (63) von ihrem Einlaß (64a) zu ihrem Auslaß (65) hin teilweise derart un­ terteilen, daß ein serpentinenartiger Abströmungsweg (66) für das abgegebene Kühlgas gebildet wird, wäh­ rend die Abtrennkammer (63) über einen Ölrückführ­ durchlaß (69) mit der Kurbelkammer (15) in Verbindung steht.

2. Kompressor nach Anspruch 1, bei dem die Abtrennkammer (63) als Auspufftopf zur Verminderung der Druckpulsa­ tion des abgegebenen Kühlgases dient.

3. Kompressor nach Anspruch 1, bei dem der Ölrückführ­ durchlaß (69) sich zur Abtrennkammer (63) hin an ei­ ner Stelle in der Nähe des Auslasses (65) der Ab­ trennkammer öffnet.

4. Kompressor nach Anspruch 1, bei dem das Gehäuse eine zylindrische Bohrung (31) aufweist, in die gleitbar ein Kolben (32) eingepaßt ist, wobei die Betriebsmit­ tel eine drehbar am Gehäuse gelagerte Antriebswelle (16) sowie eine in der Kurbelkammer (15) angeordnete und von der Antriebswelle (16) abgestützte Mitnehmer­ platte (21) umfassen und wobei der Neigungsgrad der Mitnehmerplatte (21) bezüglich der Achse der An­ triebswelle (16) einstellbar ist, so daß der Hub des Kolbens (32) und hierdurch die Leistung veränderbar ist.

5. Kompressor nach Anspruch 4, bei dem zur Einstellung der Leistung der Druck in der Kurbelkammer (15) ver­ änderbar ist, um die Druckdifferenz zwischen der Kur­ belkammer (15) und der zylindrischen Bohrung (31), in welcher der Kolben (32) angeordnet ist, zu ändern, und bei dem ein Leistungssteuerventil (49) am Ölrück­ führdurchlaß (74), der die Kurbelkammer (15) mit der Ölabtrennkammer (63) verbindet, angeordnet ist, so daß der Druck in der Kurbelkammer aufgrund der Ein­ stellung des Öffnungsgrades des Ölrückführdurchlasses durch das Leistungssteuerventil (49) einstellbar ist.