DE19916993C1

DE19916993C1 - Piston for compressor for air conditioning system has a cylinder sealing ring which is caused to moved with a reciprocating motion to open and close the outlet for the compressed fluid

Info

Publication number: DE19916993C1
Application number: DE19916993A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Guenther; Eberhard Findeisen; Matthias Schubert
Original assignee: GUENTHER ENGINEERING GmbH
Current assignee: GUENTHER ENGINEERING GmbH
Priority date: 1999-04-15
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 2000-02-10
Anticipated expiration: 2019-04-16
Also published as: JP2002542448A; AU4549000A; WO2000063627A3; BR0009796A; CA2370346A1; WO2000063627A2; EP1171743A2; KR20020000799A; CN1347490A

Abstract

The invention relates to a refrigerating system for domestic refrigerating appliances which comprises a motor-compressor set with reciprocating compressor piston and a so-called fluxomizer. The aim of the invention is to provide a refrigerating system for domestic refrigerating appliances that can be produced with few components, that can be used for various applications without prior extensive modifications and that optimally makes use of the theoretical cyclic process. To this end, the inventive refrigerating system for domestic refrigerating appliances is provided with a hermetic motor-compressor set, a condenser that is connected to the motor-compressor set at the pressure-side and a capillary tube that is connected to the condenser at the outlet side and that is in thermal contact with the suction tube of the motor-compressor set. The refrigerating system further comprises a refrigeratory that is connected to the capillary tube, that is thermally coupled to a PCM device and that is connected to the motor-compressor set at the suction end, and a cooling fan for intensifying the convection in the refrigerator section of the refrigerating appliance. The outlet of the refrigeratory is connected to a fluxomizer which in turn is connected to the air intake of the motor-compressor set. Said motor-compressor set and said fluxomizer are mounted on a chassis and are flexibly supported and enclosed by a sound protection cover. The maximum overall height of said chassis including the components and the sound protection cover mounted thereon corresponds to the base height of the refrigerating appliance. The invention further relates to the inventive design of the hermetic refrigeration compressor, of the reciprocating compressor piston and of the fluxomizer.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hubkolben für Kältemittelverdichter, insbesondere für hermetische Motorkompressoren zum Einsatz in Kühl- und Klimageräten.The invention relates to a reciprocating piston for refrigerant compressors, in particular for hermetic motor compressors for use in cooling and air conditioning units.

Herkömmliche Hubkolbenkompressoren bedienen sich eines Kolbens, der mittels eines Kolbenbolzens drehbar an einer Pleuelstange befestigt ist und in einem Zylinder axial oszilliert. Es sind ebenfalls Lösungen bekannt, die anstelle eines Kolbenbolzens eine fest mit der Pleuelstange verbundene Kugel zur Befestigung des Kolbens verwenden. Es ist ferner bekannt, daß die Umwandlung der rotierenden Bewegung der Motorwelle in die oszillierende Bewegung des Kolbens mit Hilfe einer Kurbelschleife erfolgt.Conventional reciprocating compressors use a piston which is operated by means of a Piston pin is rotatably attached to a connecting rod and axially in a cylinder oscillates. Solutions are also known which have a instead of a piston pin Use the ball firmly attached to the connecting rod to secure the piston. It it is also known that the conversion of the rotating movement of the motor shaft in the oscillating movement of the piston takes place with the help of a crank loop.

Die Nachteile dieser Bauarten liegen darin, daß bei der Übertragung der Kolbenkräfte auf die Pleuelstange in Abhängigkeit vom gewählten Schubstangenverhältnis eine auf die Zylinderlauffläche wirkende Normalkraft entsteht, die zu Reibung und somit er höhtem Verschleiß führt, und die in Richtung der Pleuelachse wirkende Stangenkraft deutlich größer als die Kolbenkraft ist. Die nicht kompensierbaren oszillierenden Mas sen sind auch bei Verwendung von Materialien mit geringer Dichte von erheblicher Größe. Insbesondere bei der Verwendung von Kältemittel mit hoher Energiedichte wie z. B. Kohlendioxid (CO₂) treten auch bei kleinen Kolbendurchmessern hohe Kolben kräfte auf, die nur schwer zuverlässig auf die Pleuelstange übertragbar sind und eben falls zu hohen Normalkräften und damit einer hohen Verschleißanfälligkeit führen. Darüber hinaus ist es insbesondere bei Kompressoren mit kleinen Zylinderdurchmes sern problematisch, die Arbeitsventile im Zylinderkopf unterzubringen, da wegen der eingeschränkten Platzverhältnisse die realisierbaren Ventildurchmesser limitiert sind und zusätzliche, mit höheren Energieaufwendungen verbundene Druckverluste die Fol ge sind.The disadvantages of these designs are that when the piston forces are transferred to the connecting rod, depending on the selected connecting rod ratio, a normal force acts on the cylinder running surface, which leads to friction and thus increased wear, and the rod force acting in the direction of the connecting rod axis is significantly greater than the piston force is. The non-compensatable oscillating masses are of considerable size even when using low-density materials. Especially when using refrigerants with high energy density such. B. Carbon dioxide (CO ₂ ) occur even with small piston diameters high piston forces that are difficult to reliably transfer to the connecting rod and also lead to high normal forces and thus a high susceptibility to wear. In addition, it is particularly problematic for compressors with small cylinder diameters to accommodate the working valves in the cylinder head, since the achievable valve diameters are limited due to the limited space and additional pressure losses associated with higher energy expenditure are the result.

Gegenüber diesen herkömmlichen Bauarten sind bereits Hubkolbenverdichter bekannt, deren Kolben starr mit der Pleuelstange verbunden sind, wodurch insbesondere die Übertragung der Kolbenkraft auf die Pleuelstange verbessert wird, da kritische Bauele mente wie Kolbenbolzen oder Pleuelstange mit Kugel vermieden werden und Normal kräfte nicht entstehen. Einen bekannten Kolbenverdichter für gasförmige Medien dieser Bauart offenbart die deutsche Erfindungsbeschreibung DE 44 29 097 A1. Danach ist ein Kolben fest mit einer hin- und hergehenden Kolbenstange verbunden, die an einer von einem Elektromotor angetriebenen Kurbelwelle angelenkt ist. Der Kolben weist ein integriertes Einlaßventil ohne Ventilfeder auf. Er besteht aus einem mit der Kolbenstan ge fest verbundenen scheibenförmigen Kolbenteller, auf dem mittels einer Schraube ein stufig ausgeführtes Mittelteil koaxial befestigt ist. Eine Stufe des Mittelteils klemmt einen Kolbenkopf am Kolbenteller fest, wobei das Mittelteil ein hülsenförmiges Ring teil zur Zentrierung des Kolbenkopfes aufweist. Der Kolbenkopf besteht aus Kunststoff, vornehmlich aus Polytetrafluorethylen. Er weist eine axiale Aussparung auf, durch die das hülsenförmige Ringteil geführt ist. In der Stirnfläche des Kolbenkopfes befindet sich nahe der Peripherie eine Ringnut, so daß außerhalb der Ringnut eine umlaufende Dichtlippe ausgebildet ist, die an der Zylinderinnenwand anliegt. In die Ringnut ist ein Wendelfederring eingesetzt. Zusätzlich ist in den Kolbenkopf koaxial und mit gleichem Radius wie die Ringnut ein Metallring eingebettet. Kolbenteller und Kolbenkopf sind mit koaxial und zueinander axial angeordneten Durchlaßöffnungen versehen. Auf dem aus den Durchlaßöffnungen gebildeten Ring liegt ein von dem Mittelteil gehaltener, entlang des Mittelteils axial beweglicher ringförmiger Einlaßventildeckel auf. Die Ein laßöffnung für das zu komprimierende Gas befindet sich an einer geeigneten Stelle des Kurbelgehäuses. Ein federbelastetes Auslaßventil, über das der Verdichtungsraum mit einem Auslaßstutzen verbunden ist, ist im Zylinderkopf angeordnet.In relation to these conventional designs, reciprocating compressors are already known, whose pistons are rigidly connected to the connecting rod, which in particular the Transmission of the piston force to the connecting rod is improved because of critical components elements such as piston pins or connecting rods with balls are avoided and normal forces do not arise. A known piston compressor for gaseous media of this The German description of the invention DE 44 29 097 A1 discloses the type. After that is one Piston fixedly connected to a reciprocating piston rod, which on one of an electric motor driven crankshaft is articulated. The piston points integrated inlet valve without valve spring. It consists of a piston rod ge firmly connected disc-shaped piston plate, on which by means of a screw stepped middle part is attached coaxially. One step of the middle section is stuck a piston head on the piston plate, the middle part being a sleeve-shaped ring has part for centering the piston head. The piston head is made of plastic, mainly made of polytetrafluoroethylene. It has an axial recess through which the sleeve-shaped ring part is guided. Located in the face of the piston head there is an annular groove near the periphery, so that a circumferential one outside the annular groove Sealing lip is formed, which rests on the cylinder inner wall. In the ring groove is a Coil spring ring inserted. In addition, the piston head is coaxial and with the same Radius like the ring groove embedded a metal ring. Piston plate and piston head are provided with coaxial and axially arranged through openings. On the a ring formed by the passage openings is held by the central part, along the middle part axially movable annular inlet valve cover. The one The opening for the gas to be compressed is located at a suitable point on the Crankcase. A spring-loaded exhaust valve, through which the compression chamber with an exhaust port is connected is arranged in the cylinder head.

Beim Aufwärtshub des Kolbens wird das im Verdichtungsraum des Zylinders befindli che Gas komprimiert. Dabei liegt der Einlaßventildeckel durch den Verdichtungsdruck bewirkt auf den Durchlaßöffnungen auf, so daß kein Gas durch den Kolben strömt. Der Ausstoß des komprimierten Gases erfolgt nach Öffnung des im Zylinderkopf angeord neten Auslaßventils. Der Öffnungszeitpunkt wird bestimmt durch das Verhältnis der vom Gasdruck verursachten Kraft zur Federkraft, mit der das Auslaßventil beaufschlagt ist. Nach Erreichen des oberen Totpunkts geht der Kolben in den Rückhub über. Da das Auslaßventil nach Ausstoß des komprimierten Gases schließt, entsteht mit der Rück hubbewegung des Kolbens im Verdichtungsraum des Zylinders ein Unterdruck, wo durch der Einlaßventildeckel von den Durchlaßöffnungen abgehoben wird und Gas durch die Einlaßöffnung im Kurbelgehäuse, das Kurbelgehäuse und die Durchlaßöff nungen im Kolben in den Verdichtungsraum des Zylinders gesaugt wird. Bei Erreichen des unteren Totpunkts geht der Kolben wieder in den Aufwärtshub über, so daß der An saugvorgang beendet und der Verdichtungsvorgang erneut begonnen wird, indem der Einlaßventildeckel durch den sich aufbauenden Überdruck im Verdichtungsraum des Zylinders gegen die Durchlaßöffnungen gepreßt wird. Die Trennung zwischen dem Verdichtungsraum und dem Kurbelgehäuse übernimmt die Dichtlippe an der Peripherie des Kolbenkopfes. Die Andrückkraft der Dichtlippe an der Zylinderinnenwand wird unterstützt durch die Wendelfeder und den im Verdichtungshub eine Spreizung der Ringnut bewirkenden Gasdruck.During the upward stroke of the piston, this is located in the compression chamber of the cylinder che gas compressed. The inlet valve cover lies due to the compression pressure causes on the passage openings so that no gas flows through the piston. The The compressed gas is discharged after opening in the cylinder head neten exhaust valve. The opening time is determined by the ratio of the force caused by the gas pressure to the spring force with which the exhaust valve acts is. After reaching top dead center, the piston moves into the return stroke. Since that Exhaust valve closes after discharge of the compressed gas, arises with the rear stroke movement of the piston in the compression chamber of the cylinder a negative pressure where is lifted through the inlet valve cover from the passage openings and gas through the inlet opening in the crankcase, the crankcase and the passage opening openings in the piston is sucked into the compression chamber of the cylinder. When reached the bottom dead center, the piston goes back into the upstroke, so that the on Suction process ended and the compaction process is started again by the Inlet valve cover due to the build-up of excess pressure in the compression chamber of the Cylinder is pressed against the passage openings. The separation between the The compression lip and the crankcase take over the sealing lip on the periphery the piston head. The pressing force of the sealing lip on the cylinder inner wall is supported by the helical spring and the spreading in the compression stroke Ring groove causing gas pressure.

Nachteilig an dieser bekannten Lösung ist, daß die konstruktiv bedingte unebene Stirn fläche des Kolbens den Schadraum unnötig vergrößert, indem der einen Axialhub aus führende Einlaßventildeckel stirnseitig angeordnet ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß insbesondere bei hermetischen Motorkompressoren ein Ansaugen des Käl temittels durch das Kurbelgehäuse eine Aufheizung des Kältemittels bereits vor der Verdichtung bedeutet. Darüber hinaus stellt der Aufbau mit den drei koaxial angeord neten Bauteilen Mittelteil, Kolbenkopf und Ventildeckel in Verbindung mit deren Ver schraubung mit dem Kolbenteller sowie die Einlage des Wendelfederrings einen relativ hohen Aufwand bei der Montage dar. Nachteilig ist ferner, daß der Einlaßventildeckel als separates Bauteil die oszillierende Masse erhöht.A disadvantage of this known solution is that the uneven forehead caused by the design area of the piston unnecessarily increases the clearance by making an axial stroke leading inlet valve cover is arranged on the front. Another disadvantage is in that, especially with hermetic motor compressors, suction of the cal by means of the crankcase, the refrigerant is already heated before Compression means. In addition, the structure with the three coaxially arranged Neten components middle part, piston head and valve cover in connection with their Ver screwing with the piston plate and the insert of the coil spring ring a relative high effort in assembly. Another disadvantage is that the inlet valve cover the oscillating mass increases as a separate component.

Daraus ergibt sich die Aufgabe der Erfindung, Kolben für Hubkolbenverdichter durch weitere Verringerung des Schadraumes und der oszillierenden Masse sowie Vereinfachung des Aufbaus und damit Verringerung des technologischen Aufwandes zu verbessern.This results in the object of the invention, pistons for reciprocating compressors further reduction of the dead space and the oscillating mass as well as simplification the structure and thus reduce the technological effort.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Kolben für Kältemittelverdichter, der innerhalb eines Zylinders, dessen Verdichtungsraum über ein Einlaßventil mit einer Saugleitung verbunden ist, mit einer hin- und hergehenden Pleuelstange starr verbunden angeordnet ist, eine an der Zylinderinnenwand anliegende Dichtlippe aufweist und über einen Strömungskanal für das Kältemittel mit einem Ventil verfügt, das den Strömungskanal während des Verdichtungshubes öffnet und während des Ansaughubes schließt. An der hin- und hergehenden Pleuelstange ist ein glockenförmig ausgebildetes Führungsele ment starr befestigt, das über einen zylindrisch ausgebildeten, axial angeordneten Man telbereich verfügt. An der zum Verdichtungsraum weisenden Seite des Führungsele mentes ist dieses radial überragend ein plan ausgebildeter Kolbenboden angeordnet. Die dem Kolbenboden abgewandte Kante des zylindrischen Bereiches des Führungsele mentes ist umlaufend zur Zylinderinnenwand hin abgewinkelt. Das Führungselement ist von einem an der zylindrischen Mantelfläche gleitfähig angeordneten Dichtring umge ben, der über eine umlaufend an der Zylinderinnenwand anliegende Kante verfügt. Der Dichtring besteht aus Kunststoff, vorzugsweise wird Polytetrafluorethylen verwendet. The task is solved by a piston for refrigerant compressors which is inside of a cylinder, the compression chamber via an inlet valve with a suction line is connected, arranged with a reciprocating connecting rod rigidly connected is, has a sealing lip abutting the cylinder inner wall and via a Flow channel for the refrigerant has a valve that the flow channel opens during the compression stroke and closes during the suction stroke. At the the connecting rod to and fro is a bell-shaped guide element ment rigidly attached, the over a cylindrical, axially arranged man tel. On the side of the guide element facing the compression chamber Mentally, this is arranged radially projecting a flat piston head. The edge of the cylindrical region of the guide element facing away from the piston crown mentes is angled all the way to the inside wall of the cylinder. The guide element is vice versa of a sealing ring arranged slidably on the cylindrical outer surface ben, which has an edge all around the cylinder inner wall. The Sealing ring is made of plastic, preferably polytetrafluoroethylene is used.

Das Führungselement ist mit Durchgängen versehen, deren verdichtungsraumseitige Öffnungen während des Verdichtungshubes von dem Dichtring freigegeben und wäh rend des Ansaughubes abgedeckt sind. Der Kurbelraum des Verdichters ist mit einem Druckgasausgang verbunden.The guide element is provided with passages, the compression chamber side Openings of the sealing ring are released and selected during the compression stroke are covered during the intake stroke. The compressor crankcase is one Compressed gas outlet connected.

Vorteilhaft ausgestaltet ist die erfindungsgemäße Lösung dadurch, daß die Länge der Pleuelstange etwa das achtfache des Kurbelradius beträgt. Damit liegt die Pendelbewe gung des Pleuels und damit die maximale Neigung des Kolbens gegen die Zylinderach se etwa bei 15°.The solution according to the invention is advantageously designed in that the length of the Connecting rod is approximately eight times the crank radius. With that lies the pendulum movement the connecting rod and thus the maximum inclination of the piston against the cylinder se at about 15 °.

Durch das starre Befestigen des Kolbenbodens an der Pleuelstange entspricht die Kol benkraft der Stangenkraft, so daß aus den Prozeßkräften keine einen Verschleiß verur sachende Normalkraft entsteht. Die Stangenkraft ist niedriger als bei herkömmlichen Triebwerksgestaltungen. Die Folge ist ein geringerer Momentenbedarf des Antriebs motors. Da der Dichtring extrem gleitfähig und seine an der Zylinderinnenwand anlie gende Fläche aufgrund der Ausgestaltung als Lippe klein ist, sind die zwischen Kolben und Zylinder entstehenden Reibungsverluste minimal. Die Reibung ist dennoch ausrei chend, das axiale Schwingungsverhalten des Dichtringes zu unterbinden, wodurch die Funktion des Dichtrings als Druckventil prellfrei erfüllt wird, ohne daß eine Ventilfeder erforderlich ist, da die Massenkraft des Dichtrings die Federwirkung zum Schließen des Ventils ausübt. Die Hubspaltfläche des mittels des Dichtringes realisierten Druckventils kann aufgrund seiner Lage außerhalb des Verdichtungsraumes ohne Vergrößerung des Schadraumes so groß gewählt werden, daß die Strömungsverluste minimal bleiben. Die Reduzierung der oszillierenden Masse im Vergleich zu herkömmlichen Triebwerksge staltungen auf ¹/₁₅ bis ¹/₃₅ bewirkt neben einer Reduzierung des Herstellungsaufwandes eine merkliche akustische Verbesserung beim Betrieb von Hubkolbenverdichtern. Ein mit dem Saugventil im Zylinderkopf und dem Druckventil im Kolben realisierter Gleichstromverdichter zeichnet sich aus durch die nahezu vollständige Vermeidung der Aufheizung des Sauggases auf dessen Weg in den Zylinder. Die vollständig plan aus führbare Stirnfläche des Kolbens sichert ein minimales Schadvolumen bei der Ver dichtung.By rigidly attaching the piston crown to the connecting rod, the Kol benkraft corresponds to the rod force, so that no wear-causing normal force arises from the process forces. The rod force is lower than with conventional engine designs. The result is a lower torque requirement for the drive motor. Since the sealing ring is extremely slippery and its surface lying against the inside wall of the cylinder is small due to the design as a lip, the frictional losses between the piston and cylinder are minimal. The friction is nevertheless sufficient to prevent the axial vibration behavior of the sealing ring, as a result of which the function of the sealing ring as a pressure valve is fulfilled without a bounce, without a valve spring being necessary, since the inertial force of the sealing ring exerts the spring action for closing the valve. The stroke gap area of the pressure valve realized by means of the sealing ring can be chosen to be so large due to its location outside the compression space without enlarging the harmful space that the flow losses remain minimal. The reduction of the oscillating mass in comparison with conventional Triebwerksge publication at ^_1/15 bis ^_1/35 causes in addition to a reduction of manufacturing expenses a marked acoustic enhancement in the operation of reciprocating compressors. A DC compressor implemented with the suction valve in the cylinder head and the pressure valve in the piston is characterized by the almost complete avoidance of heating of the suction gas on its way into the cylinder. The face of the piston, which can be made completely flat, ensures a minimal damage volume during compression.

Die Erfindung wird nachfolgend in Form eines bevorzugten Ausführungsbeispiels an hand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Kolben nach der Erfindung in schematisierter Schnittdarstellung.The invention is described below in the form of a preferred exemplary embodiment hand of the drawing explained in more detail. The drawing shows a piston according to the invention in a schematic sectional view.

Die Zeichnung zeigt Zylinderwände 7 eines Hubkolbenkompressors, zwischen denen ein erfindungsgemäßer Kolben oszilliert. Die Hubbewegungen sind durch gestrichelt gezeichnete Pfeile angedeutet. Demnach symbolisiert die linke Seite der Zeichnung den Kolben während des Verdichtungs- und die rechte Seite den Kolben während des An saughubes. Der Zylinder verfügt über einen Zylinderkopf, der mit einer Saugleitung verbunden und in dem ein geeignetes Ansaugventil angeordnet ist. Der Kolben besteht aus einem Führungselement 2, das glockenförmig ausgebildet und starr mit einer Pleu elstange 1 an deren von der Kurbel abgewandten Seite verbunden ist, und einem Kol benboden 3, der fest mit dem Führungselement 2 verbunden ist. Es ist technologisch gleichermaßen möglich, Pleuelstange 1 und Führungselement 2 einteilig zu fertigen. Die Pleuelstange 1 ist an einer von einem Elektromotor angetriebenen Kurbel angelenkt. Das Führungselement 2 verfügt über eine ringförmige Stirnseite, an der der Kolbenbo den 3 flächig befestigt ist. Der Durchmesser des Kolbenbodens 3 ist kleiner als der Durchmesser der Zylinderbohrung, um ein Verklemmen des Kolbens mit der Zylinde rinnenwand 7 zu vermeiden, da der starr mit der Pleuelstange 1 verbundene Kolben mit der Kurbelumdrehung axial pendelt. Der Durchmesser des Führungselements 2 ist wie derum kleiner als der Durchmesser des Kolbenbodens 3, wobei das Führungselement 2 von der ringförmigen Stirnfläche ausgehend an seiner Peripherie koaxial und zylin drisch zur Pleuelstange 1 und derart als zur Zylinderinnenwand weisende Gleitfläche 4 ausgebildet ist. Der zylindrisch ausgebildete Gleitflächenbereich 4 des Führungsele ments 2 ist mit über die gesamte Mantelfläche winkelgleich verteilten Durchgangsöff nungen 8 versehen. Der Gleitflächenbereich 4 wird begrenzt durch durch die Rückseite des über das Führungselement 2 ragenden Peripheriebereiches des Kolbenbodens 3 ei nerseits und eine umlaufend zur Zylinderinnenwand 7 hin abgewinkelte Kante 5, die als Hubfänger dient, andererseits. Um den zylindrischen Bereich 4 des Führungselements 2 ist ein Dichtring 6 aus Polytetrafluorethylen gelegt, der über eine erste an der Gleitflä che 4 und eine zweite an der Zylinderinnenwand 7 anliegende Gleitkante verfügt. Die zur Rückseite des Kolbenbodens 3 weisende Seite des Dichtrings 6 ist eben ausgebildet.The drawing shows cylinder walls 7 of a reciprocating compressor, between which a piston according to the invention oscillates. The stroke movements are indicated by dashed arrows. Accordingly, the left side of the drawing symbolizes the piston during the compression stroke and the right side the piston during the suction stroke. The cylinder has a cylinder head that is connected to a suction line and in which a suitable suction valve is arranged. The piston consists of a guide element 2 , which is bell-shaped and rigidly connected to a connecting rod 1 on its side facing away from the crank, and a piston benboden 3 , which is fixedly connected to the guide element 2 . It is technologically equally possible to manufacture connecting rod 1 and guide element 2 in one piece. The connecting rod 1 is articulated on a crank driven by an electric motor. The guide element 2 has an annular end face, on which the Kolbenbo 3 is attached flat. The diameter of the piston crown 3 is smaller than the diameter of the cylinder bore to avoid jamming of the piston with the cylinder inner wall 7 , since the piston rigidly connected to the connecting rod 1 oscillates axially with the crank rotation. The diameter of the guide member 2 is as derum smaller than the diameter of the piston head 3, wherein the guide member 2, starting from the annular end face on its periphery coaxially and zylin thresh to the connecting rod 1 and formed such as to the cylindrical inner wall facing sliding surface. 4 The cylindrically shaped sliding surface area 4 of the guide element 2 is provided with openings 8 distributed at the same angle over the entire lateral surface. The sliding surface area 4 is limited by the rear side of the peripheral area of the piston head 3 projecting over the guide element 2 on the one hand and an edge 5 which is angled all the way around the cylinder inner wall 7 and serves as a stroke catcher on the other hand. Around the cylindrical region 4 of the guide element 2 , a sealing ring 6 made of polytetrafluoroethylene is placed, which has a first surface on the Gleitflä 4 and a second on the inner wall 7 of the sliding edge. The side of the sealing ring 6 facing the rear of the piston crown 3 is flat.

In Abhängigkeit von der Hubrichtung des Kolbens ändert der Dichtring 6 aufgrund ei ner größeren Reibung an der Zylinderinnenwand 7 als an der Gleitfläche 4 seine Positi on. Zum Ende des Verdichtungshubes befindet sich der Dichtring 6 im Anschlag mit dem Hubfänger 5 und gibt einen Hubspalt 9V frei. Diesen Zustand symbolisiert die lin ke Seite der Zeichnung. Durch die Auswahl von Dichtringen 6 nach ihrer Gleitfähigkeit oder durch entsprechende Oberflächenausführung der Gleitfläche 4 ist es möglich, den Öffnungszeitpunkt zu variieren. Bei geöffnetem Hubspalt 9V kann das komprimierte Kältemittel aus dem Verdichtungsraum 10 durch den Hubspalt 9V und die Durch gangsöffnungen 8 in den Kurbelraum 11 strömen. Der Kurbelraum 11 ist geeignet, bei spielsweise über den Motorraum, mit dem Druckgasausgang des Kompressors verbun den. Die rechte Seite der Zeichnung zeigt die Position des Dichtrings 6 während des Ansaughubes des Kolbens. Der Dichtring 6 liegt flächig an der Rückseite des Kolben bodens 3 an. Dadurch ist kein Hubspalt 9V gegeben und die Durchgangsöffnungen 8 sind verschlossen, so daß Kältemittel in den Verdichtungsraum 10 gesaugt wird.Depending on the stroke direction of the piston, the sealing ring 6 changes its position due to egg ner greater friction on the inner cylinder wall 7 than on the sliding surface 4 . At the end of the compression stroke, the sealing ring 6 is in contact with the stroke catcher 5 and releases a stroke gap 9 V. The left side of the drawing symbolizes this state. By selecting sealing rings 6 according to their slidability or by appropriate surface design of the sliding surface 4 , it is possible to vary the opening time. When the lifting gap 9 V is open, the compressed refrigerant can flow from the compression chamber 10 through the lifting gap 9 V and through openings 8 into the crank chamber 11 . The crank chamber 11 is suitable, for example via the engine compartment, with the compressed gas outlet of the compressor. The right side of the drawing shows the position of the sealing ring 6 during the suction stroke of the piston. The sealing ring 6 lies flat on the back of the piston head 3 . As a result, there is no lifting gap 9 V and the through openings 8 are closed, so that refrigerant is sucked into the compression chamber 10 .

Die Ausbildung des Dichtringes 6 mit je einer an der Zylinderinnenwand 7 und einer an der Gleitfläche 4 anliegenden Dichtlippe bewirkt eine Gleitfähigkeit an den jeweiligen Flächen, die auch bei größter Neigung der Pleuelstange 1 gegenüber der Zylinderachse und damit größter Kippneigung des Kolbens die Abdichtung des Verdichtungsraumes 10 gegen das Kurbelgehäuse zwischen Kolben und Zylinderinnenwand 7 und die Funk tion des Dichtrings 6 als Druckventil sichert.The design of the sealing ring 6 , each with a sealing lip resting on the cylinder inner wall 7 and a sealing lip on the sliding surface 4, causes a sliding ability on the respective surfaces, which, even with the greatest inclination of the connecting rod 1 relative to the cylinder axis and thus the greatest tendency of the piston to tilt, seals the compression chamber 10 secures against the crankcase between the piston and inner cylinder wall 7 and the radio function of the sealing ring 6 as a pressure valve.

Claims

1. Piston for refrigerant compressor, which is rigidly connected within a cylinder, the compression chamber is connected via an inlet valve to a suction line, with a reciprocating connecting rod, has a sealing lip on the inner wall of the cylinder and has a flow channel for the refrigerant has a valve that opens the flow channel during the compression stroke and closes during the intake stroke, characterized in that a bell-shaped guide element ( 2 ) is rigidly attached to the reciprocating connecting rod ( 1 ), which has a cylindrical shape formed, axially arranged jacket region ( 4 ), on the compression space ( 10 ) facing side of the guide element ( 2 ) this is arranged radially projecting a flat piston head ( 3 ), the piston head ( 3 ) facing away edge of the cylindrical region ( 4 ) of the guide element ( 2 ) is continuously angled towards the inner cylinder wall ( 7 ) ( 5 ), the guide element ( 2 ) is surrounded by a sealing ring ( 6 ) slidably arranged on the cylindrical outer surface ( 4 ), which has an edge surrounding the inner cylinder wall ( 7 ) , The guide element ( 2 ) is provided with passages ( 8 ) whose openings on the compression chamber side are released during the compression stroke by the sealing ring ( 6 ) and covered during the suction stroke, and the crank chamber ( 11 ) of the compressor is connected to a compressed gas outlet.

2. Piston according to claim 1, characterized in that the length of the connecting rod ( 1 ) is approximately eight times the crank radius.