DE2938274A1

DE2938274A1 - Fluegelzellenverdichter

Info

Publication number: DE2938274A1
Application number: DE19792938274
Authority: DE
Inventors: Yutaka Ishizuka; Shinichi Kobayashi
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1978-11-27
Filing date: 1979-09-21
Publication date: 1980-06-12
Also published as: JPS5735652Y2; JPS5578787U

Description

Flügelzellenverdichter
Die Erfindung bezieht sich auf einen Flügelzellenverdichter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Flügelzellenverdichter ist im Querschnitt durch die Figur 1 dargestellt. Er hat einen Rotor 1, in dem mehrere, etwa radial verlaufende Schlitze 2 ausgebildet sind, in denen Flügel 3 dichtgleitend geführt sind. Deren äußere Enden gleiten an der oval ausgebildeten Hubkurve 5' eines Hubrings 5, welcher zusammen mit dem Rotor 1 zwei einander diametral gegenüberliegende Arbeitsräume 7 bildet. In jedem Arbeitsraum 7 münden eine Saugbohrung 6 und eine Druckbohrung 8. Die Flügel unterteilen den Arbeitsraum 7 in eine mit der Saugbohrung in Verbindung stehende Saugkammer 7a und in einem mit der Auslaßbohrung 8 in Verbindung stehende Druckkammer 7b. Die Arbeitsweise eines solchen bekannten Flügelzellenverdichters ist hinreichend bekannt und deshalb nicht weiter beschrieben.
Er hat jedoch folgenden Nachteil, wobei er beispielsweise zum Betrieb einer Fahrzeugklimaanlage dienen soll: Rotiert die vom Antriebsmotor des Fahrzeugs angetriebene Welle 4, so steigt mit höher werdender Motordrehzahl die auf die Zeiteinheit bezogene Kühlleistung an. Bei hohen Motordrehzahlen ist die vom Verdichter geförderte Kühlmittelmenge höher als notwendig, und es wird unnötig viel Leistung verbraucht. Außerdem beobachtet man ein starkes Absinken des Ansaugdruckes des Verdichters, was zu einem problematischen Betriebszustand führen kann.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Flügelzellenverdichter nach der Gattung des Hauptanspruchs zu schaffen, der mit gutem Wirkungsgrad arbeitet und einen problemlosen Betrieb gestattet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Besonders zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Die Figuren 2 und 3 zeigen eine erfindungsgemäße Anordnung, und zwar einen Querschnitt durch einen Flügel.
In jedem der Flügel - diese sind nun mit 3' bezeichhet -ist eine Sackbohrung 10 ausgebildet, die sich in Hubrichtung des Flügels erstreckt und am innenliegenden Flügelende beginnt. Die Bohrung 10 ist von einer quer zu ihr verlaufenden Bohrung 9 durchdrungen, deren Lage derart ist, daß sie dann, wenn der Flügel seinen äußeren Totpunkt erreicht hat, völlig aus dem Rotor 1 ausgetaucht ist.
In der Bohrung 10 ist ein Kolben 11 dichtgleitend geführt, dessen Länge mindestens so groß ist wie der Durchmesser der Bohrung 9. Auf den Kolben 11 wirkt eine Druckfeder 12 ein, die sich am Grund 10a der Bohrung abstützt, während ihr anderes Ende an der oberen Stirnseite lla des Kolbens 11 anliegt. Der Kolben 11 ist seiner Länge nach durch eine Bohrung llc mit kleinem Durchmesser durchdrungen.
Der untere offene Teil der Bohrung 10 ist durch einen eingepreßten oder eingeklebten Bolzen 14 völlig ausgefüllt, d. h. dieser reicht fast bis zur Unterkante der quer verlaufenden Bohrung 9.
Im Betrieb des Flügelzellenverdichters, wobei sich der Rotor 1 im Uhrzeigersinn drehen soll, werden durch die hierdurch erzeugte Fliehkraft die Flügel radial nach außen gedrückt und gleiten an der Hubkurve 5' des Hubrings 5.
In der Position der Flügel 3 bzw. 3', wie sie in Figur 1 dargestellt ist, herrscht in der Saugkammer 7a Saugdruck, in der Druckkammer 7b Förderdruck. Wenn sich der Rotor mit einer vorbestimmten Drehzahl dreht, z. B. 3000 Umdrehungen pro Minute, dann wirkt auf den Kolben 11 eine Fliehkraft ein, welche kleiner ist als die Vorspannkraft der Feder 12, und der Kolben wird mit seiner unteren Stirnfläche lib auf dem Bolzen 14 gedrückt. Dadurch ist die quer verlaufende Bohrung 9 durch den Kolben 11 verschlossen, d. h. die Druckkammern 7a und 7b sind voneinander getrennt. Wenn nun die Drehzahl des Rotors weiter ansteigt, so wird auch die Fliehkraft größer, und wenn sie einen bestimmten Wert erreicht hat, überwindet die Fliehkraft des Kolbens 11 die Vorspannkraft der Feder 12. Dies hat zur Folge, daß der Kolben 11 nach außen verschoben wird und die Bohrung 9 etwas öffnet. Dadurch werden die Druckkammern 7a und 7b miteinander verbunden, und ein Teil des sich unter Förderdruck in der Druckkammer 7a befindlichen komprimierten Kühlmediums gelangt in die Saugkammer 7b.
Dadurch sinkt der Druck in der Druckkammer 7a ab, in der Saugkammer 7b steigt der Druck an, was zur Folge hat, daß der Verdichter nicht mehr so viel Kühlmittel ansaugt wie zuvor. Der Kompressionswirkungsgrad jeder Druckkammer nimmt dadurch ab. Somit kann also - auf eine Zeiteinheit bezogen - bei steigender Drehzahl der richtige Kompressionswirkungsgrad aufrechterhalten werden, und auch bei höchsten Drehzahlen gerade wird die notwendige Kühlmittelförderung erreicht. Mit steigender Drehzahl wird die Bohrung 9 durch den Kolben 11 immer weiter geöffnet.
Selbstverständlich können die Steuermittel auch anders ausgebildet sein als durch einen Kolben. So kann anstelle der Bohrung 10 ein Schlitz vorgesehen sein und das den querverlaufenden Durchgang steuernde Mittel ein Flachschieber. Dies richtet sich ganz nach Gesichtspunkten der Zweckmäßigkeit.

Claims

Ansprüche 0 Flügelzellenverdichter mit in etwa radial verlaufenden Schlitzen eines Rotors gleitend angeordneten Flügel, deren aus dem Rotor ragende Enden an einer huberzeugenden Kurve eines Hubrings gleiten, die zusammen mit dem Rotor mindestens einen Arbeitsraum bildet, der durch die Flügel in eine Saug- und eine Druckkammer unterteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Flügel (3') mindestens eine Durchgangsöffnung (9) ausgebildet ist, durch welche die Saug- und Druckkammer (7a, 7b) miteinander verbunden werden können, und daß die Weite der Durchgangsöffnung mit Hilfe eines Steuermittels (11) steuerbar, insbesondere ganz verschließbar ist, dessen Stellung abhängig ist von der Größe der durch die Drehbewegung des Rotors erzeugten Fliehkraft.
2. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Flügel (3') einen diese in seiner Hubrichtung teilweise durchdringende Ausnehmung (10) ausgebildet ist, in welcher das Steuermittel (11) gleitend geführt ist, und daß die Durchgangs öffnung diese Ausnehmung etwa quer durchdringt.
3. Verdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (10) eine Sackbohrung ist und das Steuermittel ein in dieser gleitender Kolben (11), der durch die Fliehkraft entgegen der Kraft einer Feder (12) radial nach außen bewegbar ist.
4. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung (9) eine Bohrung ist, deren Lage im Flügel so angeordnet ist, daß sie dann, wenn der Flügel seinen äußeren Totpunkt erreicht hat, voll aus dem Schlitz (2) ausgetaucht ist.
5. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11) in seiner Längsrichtung von einer Bohrung (llc) durchdrungen ist und daß ein Teil der Bohrung (10) unterhalb des Kolbens von einem Bolzen (14) verschlossen ist.
6. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Kolbens (11) mindestens so groß ist wie der Durchmesser der Bohrung (9).