DE3725342A1 - Kuehlkompressor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühlkompressor und insbesondere auf einen Kühlkompressor ohne Ölsumpfteil, während gleichzeitig ausreichend Schmierung erlangt wird.

Eine herkömmliche Kompressoreinheit vom Torkelscheibentyp weist ein Kompressorgehäuse, eine Frontendplatte und einen Zylinderkopf auf. Ein Zylinderblock und ein Kurbelgehäuse-Innenraum sind in dem Kompressorgehäuse ausgebildet. Die Frontendplatte ist zum Abdecken der Gehäuseöffnungen auf einer Endplatte des Kompressorgehäuses befestigt und ein Zylinderkopf ist auf der anderen Endoberfläche des Zylinderblocks durch eine Ventilplatte angebracht. Eine Ansaugkammer und eine Auslaßkammer sind in dem Zylinderkopf ausgebildet. Eine Mehrzahl Zylinder sind im Zylinderblock ausgebildet und Kolben sind wiederum in die Zylinder hin- und herbewegbar eingepaßt. Eine Antriebswelle erstreckt sich durch eine Öffnung der Frontendplatte in das Kompressorgehäuse und wird durch ein Lager drehbar geführt. Ein Antriebsmechanismus zum Hin- und Herbewegen der Kolben ist auf der Antriebswelle in dem Kurbelgehäuse angebracht. Jeder Kolben ist je durch eine Verbindungsstange mit dem Antriebsmechanismus verbunden.

In herkömmlichen Kühlkompressoren müssen, während das Kühlmittelgas durch die Hin- und Herbewegung der Kolben komprimiert wird, die sich bewegenden Teile des Kompressors durch ein Schmiermittel geschmiert werden. Ein Kompressor vom Torkelscheibentyp zum Erfüllen dieses Zweckes ist in US-PS 37 12 759 beschrieben. Bei diesem Stand der Technik wird beschrieben, daß ein Kühlmittel, welches das Schmieröl enthält, direkt in ein Kurbelgehäuse von einem externen Kühlkreislauf durch seinen Einlaßstutzen eingeführt wird. Eine Ansaugkammer und eine Auslaßkammer sind in einem Zylinderkopf ausgebildet und die Ansaugkammer ist in der Mitte des Zylinderkopfes angeordnet und die Auslaßkammer ist um die Einlaßkammer herum angeordnet. Ein Verbindungsloch zum Verbinden des Kurbel­ gehäuses mit der Ansaugkammer ist in einen Zylinderblock in seinem Mittelteil ausgebildet. In das Kurbelgehäuse wird direkt das Kühlmittel mit Schmieröl eingeführt und schmiert die sich bewegenden Teile des Kompressors. Durch die Zentrifugalkraft von einem zum Schwenken der Torkelscheibe drehenden Rotor an die innere Wandoberfläche des Kurbelgehäuses gespritzt, sammelt sich das Schmieröl allmählich auf dem Boden des Kurbelgehäuses. Der Kompressor sieht jedoch keinen relevanten Mechanismus für die Zirkulation des Schmieröls vor. Daher ist ein Übermaß an Schmieröl in so einem herkömmlichen Kühlkompressor nötig, damit das Fehlen von Schmieröl zum Schmieren der sich bewegenden Teile des Kompressors verhindert wird.

Wenn jedoch viel Schmieröl oder dergleichen im Kühlkreislauf existiert, geht die Kühlkapazität des Kühlkreises zurück.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kühlkompressor zu schaffen, der keinen Ölsumpfanteil vorsieht, trotzdem eine ausreichende Schmierung gewährleistet und ferner eine verbesserte Kühlungskapazität des Kühlkreislaufs erzielt wird.

Eine erfindungsgemäße Ausführungsform des Kühlkompressors weist ein Kompressorgehäuse auf, das einen Zylinderblock mit einer Mehrzahl von Zylindern vorsieht und ein an den Zylinderblock anstoßendes Kurbelgehäuse. Ein Kolben ist gleitend in jedem Zylinder eingepaßt und wird von der Kippbewegung einer Torkelscheibe hin- und herbewegt. Die Torkelscheibe befindet sich in unmittelbarer Nähe der schrägen Oberfläche eines keilförmigen Rotors, der auf einer Antriebswelle befestigt ist. Eine Einlaßöffnung ist in dem Kompressorgehäuse mit direkter Verbindung in den Kurbelgehäuse-Innenraum ausgebildet. Ein Zylinderkopf ist auf einem Endteil des Gehäuses angebracht und bildet eine Ansaugkammer und eine Auslaßkammer. Eine Mehrzahl von Verbindungslöchern ist so durch den Zylinderblock hindurch ausgebildet, daß der Kurbelgehäuse-Innenraum mit der Ansaugkammer verbunden ist. Die Ansaugkammer ist in dem Zylinderkopf ausgebildet und geht um die Auslaßkammer herum.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Kühlkompressor,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1.

Die Figuren zeigen einen erfindungsgemäßen Aufbau eines Kühlkompressors. Der Kompressor weist eine Frontendplatte 1 auf, ein Kompressorgehäuse 2 und Endplatte in Form eines Zylinderkopfes 3. Ein Kurbelgehäuse-Innenraum 4 und ein Zylinderblock 5 sind in dem Kompressorgehäuse 2 aneinander angrenzend angeordnet. Die Frontendplatte 1 ist zum Abdecken der Öffnung des Gehäuses 2 auf einer Endoberfläche des Kompressorgehäuses 2 angebracht und ein Endteil des Zylinderblockes 5 wird durch den Zylinderkopf 3 und durch eine Ventilplatte 6 abgedeckt.

Eine Antriebswelle 7 ist drehbar in der Öffnung 11 der Frontendplatte 1 durch ein Lager 8 getragen und erstreckt sich in den Kurbelgehäuse-Innenraum 4. Auf dem inneren Ende der Antriebswelle 7 ist ein keilförmiger Rotor 9 befestigt. Dieser wird von der Antriebswelle 7 gedreht. Der Rotor 9 ist axial drehbar auf der inneren Endoberfläche der Frontendplatte 1 durch ein Drehlager 10 gehalten. Der Rotor 9 ist ferner mit einer schrägen Oberfläche in unmittelbarer Nähe der Oberfläche einer Torkelscheibe 12 mit einem dazwischen angebrachten Drucklager 14 versehen.

Die Torkelscheibe 12 ist schwenkbar aber nicht drehbar auf einem Kugellager 15 an ein Ende einer Tragestange 16 gesetzt angebracht. Die Tragestange 16 weist ein Schenkelteil 161 und einen Kegelzahnradabschnitt 162 auf, die in ihrer Mitte einen Sitz für das Kugellager 15 bilden. Ein Schenkelteil 161 b erstreckt sich in eine in dem Mittelteil des Zylinderblocks 5 gebildete Mittenbohrung 51 und ist an einer Drehbewegung gehindert. Der Kegelzahnradabschnitt 162 greift so in ein auf der Torkelscheibe 12 befindliches Kegelzahnrad 13, daß eine Drehung der Torkelscheibe 12 verhindert wird.

Eine Ansaugkammer 31 und eine Auslaßkammer 32 sind in dem Zylinderkopf 3 ausgebildet. Die Auslaßkammer 32 ist in der Mitte des Zylinderkopfes 3 angeordnet und die Ansaugkammer 31 ist um die Auslaßkammer 32 herum angeordnet.

Eine Mehrzahl Zylinder 52, von denen einer in Fig. 1 gezeigt ist, sind in gleichem Winkelabstand im Zylinderblock 5 angeordnet und ein Kolben 17 ist gleitend in jedem der Zylinder 52 eingepaßt. Der Kolben 17 ist jeweils durch eine Verbindungsstange 18 mit der Torkelscheibe 12 verbunden, d.h. ein Ende der Verbindungsstange 18 ist durch ein Kugelgelenk mit der Torkelscheibe 12 verbunden und das andere Ende jeder Verbindungsstange 18 ist durch ein Kugelgelenk mit dem Kolben 17 verbunden.

Eine Anzahl Verbindungslöcher 19, die ebenfalls in gleichem Winkelabstand zueinander durch den Zylinderblock 5 hindurch entlang dem inneren Umfang des Zylindergehäuses 2 angeordnet sind, verbinden den Kurbelgehäuse-Innenraum 4 mit der Ansaugkammer 31.

Eine Einlaßöffnung 21 ist so in dem Kompressorgehäuse 2 angeordnet, daß der Kühlkreislauf direkt mit dem Kurbelgehäuse-Innenraum verbunden ist. Eine Auslaßöffnung 22 ist ebenfalls so in dem Kompressorgehäuse 2 angebracht, daß durch einen Durchgang 53, der in dem Zylinderblock 5 ausgebildet ist, die Auslaßkammer 32 mit ihm verbunden ist.

In dem erfindungsgemäßen Kompressor wird die Kühlflüssigkeit mit Schmieröl durch die Einlaßöffnung 21 direkt in den Kurbelgehäuse-Innenraum 4 eingeführt. Das Kühlmittel enthält das Schmieröl und füllt den Kurbelgehäuse-Innenraum und schmiert jedes der sich bewegenden Teile des Kompressors. Wenn das Kühlmittel gegen den Rotor 9 geschleudert wird, wird das Schmieröl vom Kühlmittel getrennt und haftet auf der äußeren Oberfläche des Rotors 9. Das Schmiermittel wird durch die Zentrifugalkraft gegen die innere Wandoberfläche des Kurbelgehäuse-Innenraumes 4 gespritzt und sammelt sich schließlich auf dem Boden des Kurbelgehäuses 4. Dann fließt durch die Verbindungslöcher 19 das Schmieröl zusammen mit dem Kühlgas in die Ansaugkammer 31. In Hinsicht auf die Verbindungslöcher 19 sollte die Anzahl und der Durchmesser der Verbindungslöcher 19 zum Reduzieren des Druckverlustes des Kühlmittels in einem Gebiet, in dem keine anderen Probleme auftreten, vorzugsweise groß sein.

Wie oben beschrieben, sind die sich in dem Kurbelgehäuse bewegenden Teile einfach durch direkt eingeführtes Kühlmittel geschmiert. Das kommt daher, daß das eingeführte Kühlmittel das Schmieröl enthält. Ferner kommt es daher, daß die Temperatur des eingefügten Kühlmittels sehr niedrig ist und daher die Teile in dem Kurbelgehäuse heruntergekühlt sind.

Claims (2)

1. Kühlkompressor mit einem Kompressorgehäuse (2), mit einem Zylinderblock (5), der mit einer Mehrzahl Zylinder (52) versehen ist und einem an den Zylinderblock (5) angrenzenden Kurbelgehäuse-Innenraum (4), einer Frontendplatte (1) zum Abdecken einer Endöffnung des Gehäuses (2), einer hinteren Endplatte (3) zum Abdecken des einen Endteils des Zylinderblocks (5), einer in der Frontendplatte (1) drehbar mit einem keilförmigen Rotor (9) versehenen Antriebswelle (7), einem gleitend in jedem der Zylinder (52) eingepassten Kolben (17), der durch die Schwenkbewegung einer Torkelscheibe (12) hin- und herbewegt wird, einer in dem Gehäuse (2) ausgebildeten Einlaßöffnung (21) zum direkten Verbinden mit dem Kurbelgehäuse-Innenraum (4), wobei die hintere Endplatte (3) eine Ansaugkammer (31) und eine Auslaßkammer (32) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßkammer (32) im mittleren Bereich der hinteren Endplatte (3) angeordnet ist, und eine Mehrzahl Verbindungs­ löcher (19) so durch den Zylinderblock (5) hindurch ausgebildet ist, daß der Kurbelgehäuse-Innenraum (4) mit der Ansaugkammer (31) verbunden ist.

2. Kühlkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungslöcher (19) an die innere Wandoberfläche des Kompressorgehäuses (2) angrenzend ausgebildet sind.