DE4217053A1 - Taumelscheibenverdichter mit veraenderbarer foerderkapazitaet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Taumelscheibenverdichter mit veränderbarer Förderkapazität zum Verdichten eines Kühl­ mittels, welches in einer Klimaanlage zum Beispiel eines Fahrzeugs usw. zirkuliert.

Ein herkömmlicher Taumelscheibenverdichter mit veränder­ barer Förderkapazität dieser Art wurde zum Beispiel in der japanischen Gebrauchsmustersanmeldung (Kokai) Nr. 2-1 41 682 vorgeschlagen, mit
einem Zylinderblock, welcher eine Mehrzahl von darin ausgebildeten Zylindern und ein durch diesen ausgebilde­ tes Lager-Aufnahme-Loch aufweist,
einem Auslaßraum, welcher auf einer Seite des Zylinder­ blocks ausgebildet ist,
einem Antriebswellengehäuse, welches auf der anderen Seite des Zylinderblocks ausgebildet ist,
einer Antriebswelle, bei welcher ein Ende in einem Lager innerhalb des Lager-Aufnahme-Lochs im Zylinderblock gehalten wird,
einer Taumelscheibe, welche innerhalb des Antriebswellen­ gehäuses vorgesehen ist und an der Antriebswelle befe­ stigt ist,
einer Auslaßventileinrichtung, welche eine Mehrzahl von Auslaßventilelementen zum Schließen und Öffnen von ent­ sprechenden Auslaßanschlüssen aufweisen, wobei die Auslaß­ anschlüsse zwischen den Zylindern und dem Auslaßraum eine Verbindung herstellen,
einer Befestigungsschraube, welche die Auslaßventilein­ richtung an einer Endfläche des Zylinderblocks festlegt, und mit einer Förderkapazitäts-Steuereinrichtung zum Verändern des Drucks innerhalb des Antriebswellengehäu­ ses, um dadurch die Kapazität oder Fördermenge des Ver­ dichters zu verändern,
wobei die Befestigungsschraube einen durch dieselbe hin­ durch ausgebildeten Hochdruck-Einführ-Durchlaß zum Ein­ führen von Hochdruckkühlgas aus dem Auslaßraum in das Lager-Aufnahme-Loch aufweist, wodurch das in das Lager- Aufnahme-Loch eingeführte Hochdruckkühlgas in das An­ triebswellengehäuse strömen kann.

In dem vorgeschlagenen Taumelscheibenverdichter mit veränderbarer Förderkapazität ist der Hochdruck-Einführ- Durchlaß zum Zweck des Einführens von Hochdruck aus der Auslaßkammer in das Antriebswellengehäuse vorgesehen, um dadurch den Aufbau des Drucks innerhalb des Antriebswel­ lengehäuses durch Durchblasgas (Hochdruckkühlgas, welches durch Aussparungen zwischen den Zylindern und den inner­ halb der Zylinder gleitenden Kolben leckt) zu unterstüt­ zen.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist die in diesem Verdichter benutzte Befestigungsschraube 300 einen durch dieselbe ausgebildeten Hochdruck-Einführ-Durchlaß auf mit einem im Kopf ausgebildeten sechseckigen Inbus 301, einer Bohrung 302 mit mittlerem Durchmesser, welche kontinuierlich an den sechseckigen Inbus 301 anschließt und einen Bohrungs­ durchmesser A (zum Beispiel A = 3 mm) aufweist, einer Beschränkungsbohrung 303 mit einem Bohrungsdurchmesser B (zum Beispiel B = 0,4 mm) und einer anderen Bohrung 304 mit mittlerem Durchmesser, welche den gleichen Bohrungs­ durchmesser wie die zuerst genannte Bohrung 302 mit mittlerem Durchmesser aufweist.

Im allgemeinen ist es bei dem oben beschriebenen, her­ kömmlichen Taumelscheibenverdichter mit veränderbarer Förderkapazität wünschenswert, die darin benutzten Lager ausreichend zu kühlen und zu schmieren, insbesondere ein Radiallager und ein Drucklager im Lager-Aufnahme-Loch des Zylinderblocks.

Bei obigem Verdichter, in welchem die Beschränkungsboh­ rung 303 in einem Zwischenabschnitt des durch die Befesti­ gungsschraube 300 hindurch ausgebildeten Hochdruck-Einführ- Durchlasses vorgesehen ist, erfährt das aus der Auslaß­ kammer eingeführte Hochdruckkühlgas beim Eintreten in die Bohrung 304 mit mittlerem Durchmesser durch die Beschrän­ kungsbohrung 303 eine adiabatische Ausdehnung, um sich abzukühlen.

Da jedoch das Ausdehnungsverhältnis des Gases nur 7,5 (A(3 mm)/B(0,4 mm)) beträgt, ist der Temperaturunter­ schied nicht besonders groß. Dadurch wird das Hochdruck­ kühlgas aus dem Auslaßraum an die Lager innerhalb des Zy­ linderblocks eingeführt, ohne seine Temperatur während des Durchgangs durch den Hochdruck-Einführ-Durchlaß wesentlich verringert zu haben. Deshalb können die Lager durch das Hochdruckkühlgas von dem Auslaßraum nicht genü­ gend gekühlt werden.

Darüber hinaus ist beim herkömmlichen Taumelscheibenver­ dichter mit veränderbarer Förderkapazität die Beschrän­ kungsbohrung 303 an einem Zwischenabschnitt des durch die Befestigungsschraube 300 ausgebildeten Hochdruck-Einführ- Durchlasses vorgesehen. Deshalb ist es beim maschinellen Herstellen des Hochdruck-Einführ-Durchlasses durch den Befestigungsbolzen 300 notwendig, die Befestigungsschrau­ be zweimal anzubohren, d. h. die Bohrung 302 mit mittlerem Durchmesser auf einer Seite einer Wand, durch welche sich die Beschränkungsbohrung 303 ausgebildet ist, herzustel­ len und die Bohrung 304 auf der anderen Seite der Wand herzustellen. Dies vergrößert die Anzahl der maschinellen Herstellungsschritte der Befestigungsschraube, was sich in erhöhten Herstellungskosten auswirkt.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Taumelscheiben­ verdichter mit veränderbarer Förderkapazität bereitzu­ stellen, bei welchem ein Hochdruckkühlgas von einem Auslaßraum einen vergrößerten Beitrag zum Kühlen von Lagern, welche in einem durch den Zylinderblock hindurch ausgebildeten Lager-Aufnahme-Loch aufgenommen sind, leistet, um dadurch die Lebensdauer der Lager zu verlän­ gern.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Auslaßven­ tileinrichtungen an einem Seitenblock festlegendes Ele­ ment mit verringerten Kosten herzustellen.

Um diese Aufgaben zu lösen, stellt die Erfindung einen Taumelscheibenverdichter mit veränderbarer Förderkapazi­ tät bereit, umfassend:
einen Zylinderblock, welcher eine Mehrzahl von darin ausgebildeten Zylindern und ein durch diesen ausgebilde­ tes Lager-Aufnahme-Loch aufweist,
Lager, welche im Lager-Aufnahme-Loch aufgenommen sind,
einen Auslaßraum, welcher auf einer Seite des Zylinder­ blocks ausgebildet ist,
ein Antriebswellengehäuse, welches auf der anderen Seite des Zylinderblocks ausgebildet ist,
eine Antriebswelle, welche ein durch die Lager innerhalb des Lager-Aufnahme-Lochs gehaltenes Ende aufweist, eine Taumelscheibe, welche innerhalb des Antriebswellen­ gehäuses vorgesehen ist und an der Antriebswelle ange­ bracht ist,
eine Mehrzahl von Auslaßanschlüssen, welche zwischen entsprechenden Zylindern und dem Auslaßraum eine Verbin­ dung herstellen,
Auslaßventileinrichtungen, welche eine Mehrzahl von Ventilelementen zum Schließen und Öffnen der entsprechen­ den Auslaßanschlüsse aufweisen,
ein Befestigungselement, welches die Auslaßventileinrich­ tung an einer Seite des Zylinderblocks festlegt, wobei das Befestigungselement an einem Ende einen Kopf auf­ weist, der dem Auslaßraum gegenüberliegt, sowie ein dem Kopf gegenüberliegendes, vorderes Ende,
und eine Förderkapazitäts-Steuereinrichtung zum Verändern des Drucks innerhalb des Antriebswellengehäuses, um dadurch die Kapazität oder Fördermenge des Verdichters zu verändern,
worin das Befestigungselement einen durch dieses hindurch ausgebildeten Hochdruck-Einführ-Durchlaß aufweist, um Hochdruckkühlgas in dem Auslaßraum in das Lager-Aufnahme- Loch und dann in das Antriebswellengehäuse einzuführen.

Der erfindungsgemäße Taumelscheibenverdichter mit verän­ derbarer Förderkapazität wird dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruck-Einführ-Durchlaß eine in demselben ausge­ bildete Bohrung aufweist, welche sich vom Kopf zum vorde­ ren Ende erstreckt, sowie eine durch das vordere Ende hindurch ausgebildete Beschränkungsbohrung, welche sich in das Lager-Aufnahme-Loch öffnet.

Beim erfindungsgemäßen Verdichter, bei welchem sich die Beschränkungsbohrung in das Lager-Aufnahme-Loch innerhalb des Zylinderblocks öffnet, erfährt das Hochdruckkühlgas von dem Auslaßraum beim Eintreten in das Lager-Aufnahme- Loch durch die Beschränkungsbohrung eine adiabatische Ausdehnung, wobei das Ausdehnungsverhältnis (ausgedrückt als das Verhältnis des inneren Durchmessers des Lager- Aufnahme-Lochs zum inneren Durchmesser der Beschränkungs­ bohrung) einen ziemlich großen Wert aufweist, da der erstere Durchmesser sehr viel größer als der letztere Durchmesser ist. Als Folge davon ist die Temperatur des Hochdruckkühlgases von dem Auslaßraum wegen der adia­ batischen Ausdehnung mit solch einem großen Ausdehnungs­ verhältnis genügend verringert und wird danach an die La­ ger innerhalb des Lager-Aufnahme-Lochs im Zylinderblock gebracht. Deshalb werden die Lager im Lager-Aufnahme-Loch durch das vom Auslaßraum gelieferte Hochdruckkühlgas wirksamer gekühlt, was zu einer verlängerten Lebensdauer der Lager führt.

Da die Beschränkungsbohrung weiterhin durch das vordere Ende des Befestigungsbolzens ausgebildet ist, ist es beim maschinellen Herstellen des Hochdruck-Einführ-Durchlasses durch den Befestigungsbolzen nur notwendig, einen einzi­ gen Bohrschritt durchzuführen. Daraus ergibt sich im Vergleich zum üblichen Verdichter eine verringerte Anzahl von Herstellungsschritten, wodurch die Herstellungskosten des Befestigungselements verringert werden können.

Da die Lager durch das vom Auslaßraum gelieferte Kühlgas wirksamer gekühlt werden und dadurch eine geringere Menge des Kühlgases an die Lager geführt werden muß, kann der innere Durchmesser der Beschränkungsbohrung weiterhin nach Wunsch verringert werden, solange der Aufbau des Drucks innerhalb des Antriebswellengehäuses durch das Durchblasgas von dem über den Hochdruck-Einführ-Durchlaß gelieferten Hochdruckkühlgas angemessen unterstützt wird. Dies führt zu einem verringerten Lecken von Hochdruck­ kühlgas aus dem Auslaßraum in das Antriebswellengehäuse, wodurch die Förderkapazität des Verdichters vergrößert wird, die volumetrische Effektivität (η_v und der Lei­ stungskoeffizient (COP) verstärkt werden und dadurch die Leistung des Verdichters vergrößert wird.

Diese und andere Aufgaben, Kennzeichen und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeich­ nungen offensichtlicher werden.

Dabei zeigt

Fig. 1 eine longitudinale Querschnittsdarstellung einer Befestigungsschraube, die in einem üblichen Taumelscheibenverdichter mit veränderbarer För­ derkapazität benutzt wird,

Fig. 2 eine longitudinale Querschnittsdarstellung eines Taumelscheibenverdichters mit veränderbarer För­ derkapazität gemäß einer Ausführungsform dieser Er­ findung und

Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung einer in Fig. 2 gezeigten Befestigungsschraube.

Die Erfindung wird jetzt im Detail mit Bezug auf die eine bevorzugte Ausführungsform zeigenden Zeichnungen erläu­ tert.

In Fig. 2 ist ein Taumelscheibenverdichter mit veränder­ barer Förderkapazität gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Dabei bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Zylinderblock mit einer Mehrzahl von Zylindern 3, welche darin in umfänglich regelmäßig beabstandeten Intervallen so angeordnet sind, daß sie sich parallel zur Achse einer Antriebswelle 2 erstrecken. Ein hinterer Abschluß 5 ist über eine dazwischen liegende Ventilplatte 4 an einer Endfläche des Zylinderblocks 1 luftdicht be­ festigt, und ein vorderer Abschluß 6 ist an der anderen Endfläche in der gleichen luftdichten Art und Weise befe­ stigt.

Entgegengesetzte Enden der Antriebswelle 2 werden durch ein radiales Lager 60 innerhalb des Zylinderblocks 1 und ein radiales Lager 61 innerhalb des vorderen Abschlusses 6 drehbar gelagert. Die Antriebskraft eines nicht gezeig­ ten Motors wird durch eine elektromagnetische Kupplung und eine Scheibe, welche beide nicht gezeigt sind und an einem Ende im Bereich des vorderen Abschlusses 6 der An­ triebswelle 2 angebracht sind, auf die Antriebswelle 2 übertragen.

Ein Antriebswellengehäuse 7 ist im Inneren des vorderen Abschlusses 6 ausgebildet. Innerhalb des Antriebswellen­ gehäuses 7 ist eine Taumelscheibe 9 aufgenommen, welche mit der Antriebswelle 2 verbunden ist, um eine Schwenkbe­ wegung um eine gleitbar an der Antriebswelle 2 angebrach­ te Schwenkkugel 8 in entgegengesetzten Richtungen entlang der Antriebswellenachse zu bewirken. In den Zylindern 3 sind Kolben 10 gleitbar eingeführt und über entsprechende Stangen 11 mit der Taumelscheibe 9 so verbunden, daß die Kolben 10 nacheinander entsprechend der Schwenkbewegung der Taumelscheibe 9 hin- und herbewegt werden. Darüber hinaus ist die Taumelscheibe 9 um die Schwenkkugel 8 so gelagert, daß der Neigungswinkel der Taumelscheibe 9 (der Winkel zwischen der Taumelscheibe und einer senkrecht zur Achse der Antriebswelle 2 verlaufenden Linie) größer wird, wenn der Druck innerhalb des Antriebswellengehäuses 7 größer wird, und sich der erstere verkleinert, wenn sich der letztere verkleinert. Darüber hinaus vergrößert sich die Kapazität oder Förderkapazität des Verdichters durch eine Vergrößerung des Neigungswinkels der Taumel­ scheibe 9, da die Vergrößerung des Neigungswinkels den Hub der Kolben 10 vergrößert, während sich die Kapazität bei Verkleinerung des Neigungswinkels der Taumelscheibe verkleinert, da eine Verringerung des Neigungswinkels den Hub der Kolben 10 verringert.

Innerhalb des hinteren Abschlusses 5 sind eine Auslaß­ druckkammer 12, ein Auslaßraum 14, der mit der Auslaß­ druckkammer 12 durch ein sich durch eine Trennwand 13 er­ streckendes zentrales Loch 13a verbunden ist, und eine ringförmig um diese angebrachte Ansaugkammer 5 vorgese­ hen. Die Auslaßdruckkammer 12 ist über einen nicht ge­ zeigten, darin vorgesehenen Auslaßanschluß mit dem Einlaß eines Kondensors einer nicht gezeigten Klimaanlage ver­ bunden, während die Ansaugkammer 15 über einen dazugehö­ renden nicht gezeigten Ansauganschluß mit dem Auslaß eines Verdampfers verbunden ist.

Die Ventilplatte 4 im Verdichter ist an umfänglich beab­ standeten Stellen mit einer Mehrzahl von Auslaßanschlüs­ sen 18 versehen, welche die entsprechenden Zylinder 3 mit dem Auslaßraum 14 verbinden, sowie einer Mehrzahl von Einlaßanschlüssen 19, welche die entsprechenden Zylinder 3 mit der Ansaugkammer 15 verbinden. An einer dem hinteren Abschluß 5 zugewandten Endseite der Ventil­ platte 4 ist eine Auslaßventileinrichtung 20 mit einer Mehrzahl von Auslaßventilelementen vorgesehen, um die entsprechenden Anschlüsse 18 unabhängig voneinander zu schließen und zu öffnen. Auf einer dem Zylinderblock 1 zugewandten Endseite der Ventilplatte 4 ist eine Einlaß­ ventileinrichtung 21 mit einer Mehrzahl von Einlaßventil­ elementen vorgesehen, um die entsprechenden Einlaßan­ schlüsse 19 unabhängig voneinander zu schließen und zu öffnen. Ein zentraler Abschnitt der Auslaßventileinrich­ tung 20 ist zusammen mit einem ventilzurückhaltenden Element 22 an der Ventilplatte 4 durch eine Befestigungs­ schraube 23 (Befestigungselement) befestigt, welche Schraube in ein mit einem Gewinde versehenes Loch 1a im Zylinderblock 1 geschraubt ist.

Ein Durchlaßloch 1d ist im zentralen Bereich des Zylin­ derblocks 1 durch ihn hindurch ausgebildet, welches Loch durch das Gewindeloch 1a, ein Loch 1b mit mittlerem Durchmesser (Teil eines Lager-Aufnahme-Lochs) mit einem inneren Durchmesser C (zum Beispiel C = 19 mm) und ein Loch 1c mit einem vergrößerten Durchmesser (Teil des Lager-Aufnahme-Lochs) gebildet wird. Das Loch 1b mit mittlerem Durchmesser weist ein darin aufgenommenes radiales Lager 60 auf, welches, und das Loch 1c mit vergrößertem Durchmesser weist ein darin aufgenommenes Drucklager 62 auf. Das radiale Lager 60 ist innerhalb des Lochs 1b mit mittlerem Durchmesser so angebracht, daß ein Raum 1b′ auf der linken Endseite des radialen Lagers 50, wie in Fig. 2 zu sehen, gebildet wird.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, weist die Befestigungs­ schraube 23 einen äußeren gewindetragenden Abschnitt 23a auf, welcher in das mit einem Gewinde versehene Loch 1a des Zylinderblocks 1 geschraubt ist, und einen schüssel­ förmigen Kopf 23b auf. Darüber hinaus weist der Befesti­ gungsbolzen 23 einen durch sich hindurch ausgebildeten Hochdruck-Einführ-Durchlaß 23c zum Einführen von Hoch­ druckkühlgas von dem Auslaßraum 14 (und daher von der Auslaßdruckkammer 12) an das radiale Lager 60 im Zylin­ derblock 1 auf.

Der Hochdruck-Einführ-Durchlaß 23c besteht aus einem in einem zentralen Abschnitt des Kopfes 23b ausgebildeten sechseckigen Inbus 23d zum Aufnehmen eines Endes eines sechseckigen Inbusschlüssels, aus einer Bohrung 23e mit einem inneren Durchmesser A (zum Beispiel A = 3 mm) welche sich kontinuierlich vom sechseckigen Inbus 23d in eine Tiefe nahe dem Vorderende des Befestigungsbolzens 23 ausdehnt, und aus einer Beschränkungsbohrung 23f, welche sich durch eine vordere Endwand des Befestigungsbolzens 23 erstreckt und einen inneren Durchmesser B′ (zum Bei­ spiel B′ = 0,3 mm) aufweist. Die Beschränkungsbohrung 23f öffnet sich in den oben erwähnten Raum 1b′ im Lager- Aufnahme-Loch 1b im Zylinderblock 1.

Darüber hinaus ist der Verdichter mit einer Förderkapazi­ täts-Steuereinrichtung 40 versehen, um einen Verbindungs­ durchlaß 30 zum Verbinden des Antriebswellengehäuses 7 mit der Ansaugkammer 15 zu öffnen und zu schließen, und dadurch die Kapazität oder Förderkapazität des Verdich­ ters zu verändern.

Der Verbindungsdurchlaß 30 besteht aus einem Hochdruck­ seitendurchlaß 31, der im Zylinderblock 1 ausgebildet ist und sich in das Antriebswellengehäuse 7 öffnet, einem Hochdruckseitenraum 32, der innerhalb des Gehäuses 41 der Förderkapazitäts-Steuereinrichtung 40 vorgesehen ist, einem Verbindungsloch 34, welches durch das Gehäuse 41 hindurch ausgebildet ist und den Niederdruckseitenraum 32 mit einem im Zylinderblock 1 angeordneten Niederdruck­ seitenraum 33 verbindet, und aus einem Verbindungsloch 35, welches durch die Ventilplatte 4 hindurch ausgebildet ist und den Niederdruckseitenraum 33 mit der Ansaugkammer 15 verbindet.

Die Förderkapazitäts-Steuereinrichtung 40 erstreckt sich durch einen wesentlichen Längenbereich des hinteren Ab­ schlusses 5, der Ventilplatte 4 und des Zylinderblocks 1. Darüber hinaus umfaßt die Förderkapazitäts-Steuereinrich­ tung 40 ein Ventilelement 42, zum Einstellen der Verbin­ dung zwischen dem Hochdruckseitendurchlaß 31 und dem Niederdruckseitendurchlaß 33 und eine Spulenbetätigungs­ einrichtung 70 zum Anziehen des Ventilelements 42 in eine ventilschließende Richtung auf ein Steuersignal von einer CPU 50 außerhalb des Verdichters hin antwortend.

Als nächstes wird der Betrieb des Taumelscheibenverdich­ ters mit veränderbarer Förderkapazität, der wie oben beschrieben aufgebaut ist, beschrieben.

Wenn eine von einem in einem Fahrzeug eingebauten Motor kommende Antriebskraft auf die Antriebswelle 2 übertragen wird, führt die mit der Antriebswelle 2 verriegelte Taumelscheibe 9 eine Schwenkbewegung entlang der Achse der Antriebswelle 2 als Folge der Drehung der Antriebswelle 2 aus. Die Schwenkbewegung der Taumelscheibe 9 führt zu einer nacheinander ausgeführten Hin- und Herbe­ wegung der Kolben 10 in den Zylindern 3, um das Volumen der Kompressionskammern der Zylinder zu verändern, wo­ durch Kühlgas in die Zylinder gezogen, verdichtet und aus den Zylindern ausgestoßen wird. Das Hochdruckkühlgas wird also vom Verdichter in einem dem Neigungswinkel der Taumelscheibe 9 entsprechenden Ausmaß geliefert.

Wenn sich insbesondere die thermische Belastung des Verdichters verringert und die Förderkapazitäts-Steuerein­ richtung 40 dadurch dazu gebracht wird, den Verbindungs­ durchlaß 30 zu schließen, wird verhindert, daß der Druck innerhalb des Antriebswellengehäuses 7 in die Ansaugkam­ mer 15 leckt, wodurch sich das oben erwähnte Durchblasgas innerhalb des Antriebswellengehäuses 7 ansammelt, um den Druck innerhalb des Antriebswellengehäuses 7 zu vergrößern. Wenn sich deshalb der Druck innerhalb des Antriebswellen­ gehäuses 7 vergrößert, verringert sich der Neigungswinkel der Taumelscheibe 9 und entsprechend der Hub der Kolben 10, um dadurch die Kapazität oder Förderkapazität des Ver­ dichters zu verkleinern. Andererseits wird das Hochdruck­ kühlgas innerhalb des Auslaßraums 14 andauernd durch den Hochdruck-Einführ-Durchlaß 23c, der durch die Befesti­ gungsschraube 22 zum Lager-Aufnahme-Loch 1b und weiter über das Lager-Aufnahme-Loch 1c in das Antriebswellenge­ häuse 7 verläuft, eingeführt. Dies unterstützt den Aufbau des Drucks durch das Durchblasgas innerhalb des Antriebs­ wellengehäuses 7, wodurch der Druck innerhalb des An­ triebswellengehäuses 7 wirksamer vergrößert werden kann, wodurch die Verdichterförderkapazität besser gesteuern werden kann.

Wenn die thermische Belastung größer wird und dadurch die Förderkapazitäts-Steuereinrichtung 40 veranlaßt, den Verbindungsdurchlaß 30 zu öffnen, wird es dem Druck innerhalb des Antriebswellengehauses 7 ermöglicht, in die Ansaugkammer 15 zu lecken, so daß sich der Druck inner­ halb des Antriebswellengehäuses 7 verringert. Wenn sich dadurch der Druck innerhalb des Antriebswellengehäuses 7 verringert, vergrößert sich der Neigungswinkel der Tau­ melscheibe 9 und entsprechend der Hub der Kolben 10, um dadurch die Kapazität oder Förderkapazität des Verdich­ ters zu vergrößern.

Darüber hinaus ist im Taumelscheibenverdichter mit verän­ derbarer Förderkapazität gemäß dieser Ausführungsform die Beschränkungsbohrung 23f des Hochdruck-Einführ-Durch­ lasses 23c, welcher sich durch die Befestigungsschraube 23 erstreckt, am vorderen Ende des Befestigungsbolzens 23 vorgesehen, und öffnet sich in den Raum 1b′ im Lager- Aufnahme-Loch 1b innerhalb des Zylinderblocks 1. Deshalb erfährt das Hochdruckkühlgas aus dem Auslaßraum 14, wel­ ches durch die Beschränkungsbohrung 23f des Hochdruck- Einführ-Durchlasses 23c in den Raum 1bß im Lager-Aufnahme- Loch 1b strömt, eine adiabatische Ausdehnung mit einem Ausdehnungsverhältnis, welches weitaus größer als das in dem herkömmlichen Taumelscheibenverdichter mit veränder­ barer Förderkapazität erreichte Verhältnis (ungefähr 7,5) ist. Das Ausdehnungsverhältnis wird als Verhältnis des inneren Durchmessers C des Lager-Aufnahme-Loches 1b zum inneren Durchmesser B′ der Beschränkungsbohrung 23f aus­ gedrückt. Wenn zum Beispiel C = 19 mm und B′ = 0,3 mm, ergibt sich der ziemlich große Wert des Ausdehnungsver­ hältnisses von 63,3. Infolge davon wird die Temperatur des Hochdruckkühlgases aus dem Auslaßraum 14 durch die mit dem großen Ausdehnungsverhältnis erfolgende adiabati­ sche Ausdehnung genügend verringert, um anschließend dem radialen Lager 60 und dem Drucklager 62 zugeführt zu wer­ den. Deshalb werden das radiale Lager 60 und das Druckla­ ger 62 durch das vom Auslaßraum 14 gelieferte Kühlgas wirksamer gekühlt als beim herkömmlichen Verdichter, was sich in einer verlängerten Lebensdauer der Lager 60, 62 auswirkt.

Da die Beschränkungsbohrung 23f weiterhin durch das vordere Ende der Befestigungsschraube 23 hindurch ausge­ bildet ist, ist zur Herstellung des Hochdruck-Einführ- Durchlasses 23c durch die Befestigungsschraube nur ein Arbeitsschritt des Bohrens des Lochs 23e nötig, welches kontinuierlich an den sechseckigen Inbus 23d anschließt und einen inneren Durchmesser A (zum Beispiel A = 3 mm) in der Tiefe nahe des vorderen Endes der Befestigungs­ schraube 23 aufweist. Dies führt im Vergleich mit dem herkömmlichen Verdichter zu einer verringerten Anzahl von Herstellungsschritten und erlaubt es, die Herstellungs­ kosten der Befestigungsschraube 23 zu verringern.

Da die Lager durch das vom Auslaßraum gelieferte Kühlgas wirksamer gekühlt werden und dadurch eine geringere Menge des Kühlgases an die Lager geführt werden muß, kann der innere Durchmesser der Beschränkungsbohrung weiterhin nach Wunsch verringert werden, solange der Aufbau des Drucks innerhalb des Antriebswellengehäuses durch das Durchblasgas von dem über den Hochdruck-Einführ-Durchlaß gelieferten Hochdruckkühlgas angemessen unterstützt wird.

Insbesondere ist es im Fall des Stands der Technik, der in Fig. 1 gezeigt wird, notwendig, die Beschränkungsboh­ rung 303 mit einem inneren Durchmesser B von ungefähr 0,4 mm vorzusehen, während gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung der innere Durchmesser B′ der Beschrän­ kungsbohrung 23f bis auf ungefähr 0,3 mm verringert wer­ den kann.

Dies führt zu einem verringerten Lecken von Hochdruck­ kühlgas aus dem Auslaßraum in das Antriebswellengehäuse, wodurch die Förderkapazität des Verdichters vergrößert wird, die volumetrische Effektivität (η_v) und der Lei­ stungskoeffizient (COP) verstärkt werden und dadurch die Leistung des Verdichters vergrößert wird.

Ein Taumelscheibenverdichter mit veränderbarer Förder­ kapazität umfaßt
einen Zylinderblock, welcher eine Mehrzahl von darin ausgebildeten Zylindern und ein durch diesen ausgebilde­ tes Lager-Aufnahme-Loch aufweist,
Lager, welche im Lager-Aufnahme-Loch aufgenommen sind, einen Auslaßraum, welcher auf einer Seite des Zylinder­ blocks ausgebildet ist,
ein Antriebswellengehäuse, welches auf der anderen Seite des Zylinderblocks ausgebildet ist,
eine Taumelscheibe, welche innerhalb des Antriebswellen­ gehäuses vorgesehen ist und an der Antriebswelle ange­ bracht ist,
eine Mehrzahl von Auslaßanschlüssen, welche zwischen entsprechenden Zylindern und dem Auslaßraum eine Verbin­ dung herstellen,
Auslaßventileinrichtungen, welche eine Mehrzahl von Ventilelementen zum Schließen und Öffnen der entsprechen­ den Auslaßanschlüsse aufweisen,
ein Befestigungselement, welches die Auslaßventileinrich­ tung an einer Seite des Zylinderblocks festlegt,
worin das Befestigungselement einen durch dieses hindurch ausgebildeten Hochdruck-Einführ-Durchlaß aufweist, um Hochdruckkühlgas in dem Auslaßraum in das Lager-Aufnahme- Loch und dann in das Antriebswellengehäuse einzuführen. Der Hochdruck-Einführ-Durchlaß weist eine in demselben ausgebildete Bohrung auf, welche sich vom Kopf zum vorde­ ren Ende erstreckt, sowie eine durch das vordere Ende hindurch ausgebildete Beschränkungsbohrung, welche sich in das Lager-Aufnahme-Loch öffnet.

Claims (2)

1. Ein Taumelscheibenverdichter mit veränderbarer Förder­ kapazität umfassend:
einen Zylinderblock (1), welcher eine Mehrzahl von darin ausgebildeten Zylindern (3) und ein durch diesen ausgebildetes Lager-Aufnahme-Loch (1b, 1c) aufweist,
Lager (60, 62), welche im Lager-Aufnahme-Loch (1b, 1c) aufgenommen sind,
einen Auslaßraum (14), welcher auf einer Seite des Zylinderblocks (1) ausgebildet ist,
ein Antriebswellengehäuse (7), welches auf der anderen Seite des Zylinderblocks (1) ausgebildet ist,
eine Antriebswelle (2), welche ein durch die Lager (60, 62) innerhalb des Lager-Aufnahme-Lochs (1b, 1c) ge­ haltenes Ende aufweist,
eine Taumelscheibe (9), welche innerhalb des Antriebs­ wellengehäuses (7) vorgesehen ist und an der Antriebs­ welle (2) angebracht ist,
eine Mehrzahl von Auslaßanschlüssen (18), welche zwi­ schen entsprechenden Zylindern (3) und dem Auslaßraum (14) eine Verbindung herstellen,
Auslaßventileinrichtungen (20), welche eine Mehrzahl von Ventilelementen zum Schließen und Öffnen der ent­ sprechenden Auslaßanschlüsse (18) aufweisen,
ein Befestigungselement (23), welches die Auslaßventil­ einrichtung (20) an einer Seite des Zylinderblocks (1) festlegt, wobei das Befestigungselement (23) an einem Ende einen Kopf (23b) aufweist, der dem Auslaßraum (14) gegenüberliegt, sowie ein dem Kopf (23b) gegen­ überliegendes, vorderes Ende,
und eine Förderkapazitäts-Steuereinrichtung (40) zum Verändern des Drucks innerhalb des Antriebswellenge­ häuses, um dadurch die Kapazität oder Fördermenge des Verdichters zu verändern,
worin das Befestigungselement (23) einen durch dieses hindurch ausgebildeten Hochdruck-Einführ-Durchlaß (23c) aufweist, um Hochdruckkühlgas in dem Auslaßraum (14) in das Lager-Aufnahme-Loch (1b, 1c) und dann in das Antriebswellengehäuse (7) einzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruck-Einführ-Durchlaß (23c) eine in demselben ausgebildete Bohrung (23e) aufweist, welche sich vom Kopf (23b) zum vorderen Ende erstreckt, sowie eine durch das vordere Ende hindurch ausgebildete Beschrän­ kungsbohrung (23f), welche sich in das Lager-Aufnahme- Loch (1b, 1c) öffnet.

2. Ein Taumelscheibenverdichter mit veränderbarer Förder­ kapazität nach Anspruch 1, worin die Lager (60, 62) und das eine Ende der Antriebswelle (2) innerhalb des Lager- Aufnahme-Lochs (1b, 1c) so angeordnet sind, daß Endflä­ chen von einem der Lager (60) und das Ende der An­ triebswelle (2) vom vorderen Ende des Befestigungsele­ ments (23) beabstandet sind, wodurch sich die Be­ schränkungsbohrung (23f) in einen Raum (1b′) öffnet, der zwischen den Endflächen von einem der Lager (60) und dem Ende der Antriebswelle (2) und dem vorderen Ende des Befestigungselements (23) ausgebildet ist.