DE4229069A1 - Taumelscheiben-kaeltemittelkompressor fuer ein kuehlsystem - Google Patents
Taumelscheiben-kaeltemittelkompressor fuer ein kuehlsystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Taumelscheiben-Kältemittel
kompressor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiger Kompressor ist zur Verwendung in einem
Kühlsystem, insbesondere in einer Kraftfahrzeug-
Klimaanlage, geeignet.
Speziell befaßt sich die Erfindung mit einem Taumel
scheiben-Kältemittelkompressor zur Verwendung in einem
Kühlsystem mit einer Trennvorrichtung zum Trennen der
flüssigen und der gasförmigen Phase des komprimierten
Kältemittels auf der Auslaßseite eines Kältemittel
kondensators.
Es ist bekannt, bei Kühl- bzw. Klimaanlagen von Kraftfahr
zeugen einen Kältemittelkompressor zu verwenden, bei
spielsweise einen mit fester Förderleistung arbeitenden
Taumelscheibenkompressor, bei dem doppeltwirkende Kolben
von einer Taumelscheibe mit festem Neigungswinkel
angetrieben werden, oder einen Taumelscheibenkompressor
mit variabler Förderleistung, der mit einfach wirkenden
Kolben arbeitet.
Es ist ferner bekannt, in einem Kühlsystem mit einem
Kompressor, einem Kondensator und einem Verdampfer eine
Trennvorrichtung vorzusehen, welche stromabwärts von dem
Kondensator angeordnet ist und dazu dient, die flüssige
und die gasförmige Phase des komprimierten Kältemittels
voneinander zu trennen und das abgetrennte, unter hohem
Druck stehende, gasförmige Kältemittel zu dem Kompressor
zurückzuführen, bei dem das injizierte, unter hohem Druck
stehende, gasförmige Kältemittel die Förderleistung
erhöhen und damit den Wirkungsgrad des Kühlsystems
verbessern kann.
Weiterhin beschreibt die JP-OS (Kokai) 62-1 75 557 einen
typischen Taumelscheiben-Kältemittelkompressor, dem unter
hohem Druck stehendes, gasförmiges Kältemittel von einer
Trennvorrichtung zur Trennung der flüssigen und der
gasförmigen Phase des Kältemittels zuführbar ist. Bei dem
bekannten Kompressor ist ein Zylinderblock vorgesehen, der
mit mehreren Zylinderbohrungen versehen ist, sowie eine
Ansaugkammer, die über Ansaugventile mit den Zylinder
bohrungen in Verbindung steht. Die Ansaugkammer umfaßt bei
dem bekannten Kompressor eine Hilfskammer, die mit einer
ausgewählten Zylinderbohrung verbindbar ist, und eine
Hauptansaugkammer, die mit den übrigen Zylinderbohrungen
verbindbar ist. Die Hilfskammer ist mit einer Einlaß
öffnung versehen, die mit einer Injektionsleitung
verbunden ist, über die ihr das unter hohem Druck
stehende, gasförmige Kältemittel von der Trennvorrichtung
zuführbar ist. Dies führt dazu, daß das unter hohem Druck
stehende Kältemittel aus der Hilfsansaugkammer in die
ausgewählte Zylinderbohrung gedrückt bzw. injiziert wird.
Nachteilig an der bekannten Kompressorkonstruktion ist es,
daß das unter hohem Druck stehende, gasförmige Kältemittel
lediglich in die ausgewählte Zylinderbohrung injiziert
werden kann, so daß die Erhöhung der Gesamtförderleistung
des Kompressors zwangsläufig begrenzt ist und das
Injizieren von unter hohem Druck stehendem, gasförmigem
Kältemittel keinen befriedigenden Beitrag zu einer
Erhöhung der Förderleistung des Kompressors liefern kann.
Wenn andererseits die Menge des unter hohem Druck
stehenden Kältemittels erhöht wird, um die Förderleistung
des Kompressors zu erhöhen, dann wird die ausgewählte
Zylinderbohrung, in die das unter hohem Druck stehende
Kältemittel injiziert wird, ständig einem hohem Druck
ausgesetzt werden. Der hohe Druck wirkt daher auf das
Auslaßventil der ausgewählten Zylinderbohrung ein und
reduziert die Lebensdauer desselben.
Bei Kältemittelkompressoren in Form von Flügelzellen
verdichtern und dergleichen ist es zwar einfacher durch
relativ einfache, konstruktive Änderungen die Möglich
keiten für das Zuführen von unter hohem Druck stehendem,
gasförmigem Kältemittel zu schaffen; im Falle der
Verwendung von Kolbenkompressoren mit mehreren Kolben sind
jedoch sehr komplizierte Konstruktionen erforderlich, um
die Möglichkeit zu schaffen, das unter hohem Druck
stehende Kältemittel jeder von mehreren Zylinderbohrungen
zuzuführen.
Ausgehend vom Stand der Technik und der vorstehend
aufgezeigten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, einen verbesserten, mit mehreren Kolben
arbeitenden Kompressor anzugeben, dessen Förderleistung
durch die Injektion von unter hohem Druck stehendem,
gasförmigem Kältemittel erhöht werden kann, um den
Wirkungsgrad eines Kühlsystems zu verbessern, in welchem
dieser Kompressor eingesetzt wird.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Kälte
mittelkompressor gemäß der Erfindung durch die Merkmale
des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
der abhängigen Ansprüche 2 und 3.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden
nachstehend anhand von Zeichnungen in Verbindung mit der
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele noch näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Taumel
scheiben-Kältemittelkompressor mit
variabler Förderleistung gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der einen
Seite eines drehbaren Ventilelements des
Kompressors gemäß Fig. 1 zur Erläuterung
der Befestigung des Ventilelements an
einer Antriebswelle des Kompressors;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der
anderen Seite des drehbaren Ventil
elements gemäß Fig. 2 mit einem in die
Stirnfläche auf dieser Seite ein
geschnittenen, radialen Kanal;
Fig. 4 eine Stirnansicht eines Zylinderblockes
des Kompressors gemäß Fig. 1 zur
Verdeutlichung der Anordnung von
Zylinderbohrungen und von zu diesen
führenden, radialen Injektionskanälen;
Fig. 5 ein schematisches Diagramm zur
Erläuterung der zeitlichen Steuerung der
Injektion von unter hohem Druck
stehendem, gasförmigem Kältemittel in die
einzelnen Zylinderbohrungen; und
Fig. 6 ein schematisches Blockdiagramm eines
bekannten Kühlsystems mit einem
Kompressor, in den ein unter hohem Druck
stehendes, gasförmiges Kältemittel
injizierbar ist.
Ehe nachstehend anhand der Zeichnungsfiguren 1 bis 5 eine
detaillierte Erläuterung der Erfindung erfolgt, soll vorab
noch einmal kurz anhand von Fig. 6 auf den Stand der
Technik eingegangen werden, um die Unterschiede zwischen
der Erfindung und dem Stand der Technik besser verdeut
lichen zu können.
Im einzelnen zeigt Fig. 6 ein bekanntes Kühlsystem mit
einem Verdampfer 55 und einem Kältemittelkompressor 50,
durch den aus dem vom Verdampfer 55 zurückgeführten Kälte
mittel durch Kompression unter einem hohen Druck stehendes
und eine hohe Temperatur aufweisendes, gasförmiges
Kältemittel erzeugbar ist. Dieses komprimierte Kältemittel
wird einem Kondensator 51 zugeführt, in dem das Kälte
mittel kondensiert wird. Eine erste Druckreduzier
vorrichtung 52 dient dazu, den Druck des von dem
Kondensator 51 erhaltenen, kondensierten Kältemittels zu
reduzieren. Eine nachgeschaltete Trennvorrichtung 53 zum
Trennen der flüssigen und der gasförmigen Phase des
Kältemittels liefert flüssiges Kältemittel mit verringer
tem Druck an eine zweite Druckreduziervorrichtung 54, die
ausgangsseitig mit dem Verdampfer 55 verbunden ist, wo das
flüssige Kältemittel verdampft wird und dabei Wärme aus
der Umgebungsluft aufnimmt, um diese abzukühlen. Der
Kompressor 50, der Kondensator 51, die erste Druck
reduziervorrichtung 52, die Trennvorrichtung 53, die
zweite Druckreduziervorrichtung 54 und der Verdampfer sind
dabei über Kältemittelleitungen seriell verbunden, um ein
geschlossenes Kühlsystem zu bilden. Außerdem ist mit der
Trennvorrichtung 53 eine Kältemittelleitung 56 verbunden,
über die das unter einem relativ hohen Druck stehende,
abgetrennte, gasförmige Kältemittel aus der Trennvor
richtung 53 dem Kompressor 50 zuführbar ist. Die Zuführung
des unter hohem Druck stehenden, gasförmigen Kältemittels
kann dabei die Förderleistung des Kompressors erhöhen, um
auf diese Weise den Wirkungsgrad des Kühlsystems zu
verbessern.
Nachstehend soll nunmehr anhand von Fig. 1 bis 5 eine
nähere Erläuterung der Erfindung erfolgen.
Im einzelnen zeigt Fig. 1 einen Kompressor, bei dem
mehrere Kolben mittels einer Taumelscheibe zu einer Hin-
und Herbewegung angetrieben werden. Der Kompressor besitzt
einen Zylinderblock 1 mit einer Mittelachse und einer dazu
koaxialen Mittelbohrung 1a und mehreren - beim Ausfüh
rungsbeispiel 5 - Zylinderbohrungen 1b, die in Umfangs
richtung in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet
sind und parallel zu der Mittelachse verlaufen. An dem
vorderen, in Fig. 1 linken Ende des Zylinderblockes ist
ein vorderes Gehäuse 2 luftdicht montiert. Am gegenüber
liegenden Ende des Zylinderblocks 1 ist ein hinteres
Gehäuse 4 über eine Ventilplatte 3 luftdicht angebracht.
Das vordere Gehäuse 2 definiert eine Taumelscheibenkammer
5, die sich in axialer Richtung vor dem vorderen Ende des
Zylinderblockes 1 erstreckt. Das hintere Gehäuse 4
definiert eine Ansaugkammer 17 für ein Kältemittel vor der
Kompression desselben und eine Auslaßkammer 18 für das
Kältemittel nach der Kompression desselben.
Eine Antriebswelle 6, die sich axial durch die
Taumelscheibenkammer 5 erstreckt, ist in einer
Mittelbohrung des vorderen Gehäuses 2 und in der
Mittelbohrung 1a des Zylinderblockes 1 mittels Lagern
drehbar gelagert. Auf der Antriebswelle 6 ist ein Rotor 7
drehfest montiert, so daß er sich gemeinsam mit der Welle
6 dreht und dabei in axialer Richtung durch ein Drucklager
7a abgestützt wird, welches zwischen der Innenseite des
vorderen Gehäuses 2 und dem vorderen Ende des Rotors 7
angeordnet ist. Der Rotor 7 besitzt einen von seinem
hinteren Teil abstehenden Stützarm 8, in dem ein
Langloch 8a vorgesehen ist, welches der gleitver
schieblichen Aufnahme eines Querzapfens 8b dient. Der
Querzapfen 8b ist mit einer Taumelscheibe 9 verbunden,
welche die Antriebswelle 6 umgibt, sich gemeinsam mit
dieser dreht und Pendel- bzw. Taumelbewegungen bezüglich
einer zur Achse der Antriebswelle senkrechten Ebene
ausführen kann.
Dabei ist angrenzend an die Rückseite des Rotors 7 auf der
Welle 6 in axialer Richtung gleitverschieblich eine
Hülse 10 montiert, welche mit Hilfe einer Schrauben
feder 11, die die Antriebswelle 6 in einem hinteren Teil
derselben umgibt, ständig gegen das hintere Ende des
Rotors 7 gedrückt wird. Die Hülse 10 besitzt ein Paar von
seitlich abstehenden Schwenkzapfen 10a, auf denen die
Taumelscheibe 9 schwenkbar gehaltert ist.
Die Taumelscheibe 9 besitzt eine ringförmige Rückseite und
einen zylindrischen Flansch, auf den mittels eines
Drucklagers 9a eine nicht drehbare Schwenk- bzw.
Taumelplatte 12 gelagert ist. Die Taumelplatte 12 ist
längs ihres äußeren Umfangs mit einem Führungsteil 12a
versehen, in welchen ein langer Bolzen 16 eingepaßt ist,
um jede Drehung der Taumelplatte gegenüber der Taumel
scheibe 9 spielfrei zu verhindern. Die Taumelplatte 12
steht über Verbindungsstangen 14 in Wirkverbindung mit
Kolben 15, die in axialer Richtung gleitverschieblich in
die Zylinderbohrungen 1b eingepaßt sind. In Abhängigkeit
von der Hin- und Herbewegung der Kolben 15 wird das
Kältemittel aus der Ansaugkammer 17 in die betreffenden
Zylinderbohrungen 1b gesaugt und dann darin komprimiert.
Das komprimierte Kältemittel wird aus den betreffenden
Zylinderbohrungen 1b in die Auslaßkammer 18 ausgestoßen,
in der das komprimierte Kältemittel zu einem Kondensator
des Kühlsystems gelangt.
Wenn während des Betriebes des Kompressors eine Änderung
der Druckdifferenz zischen dem Ansaugdruck in den
Zylinderbohrungen 1b und dem Druck in der Taumel
scheibenkammer 5 eintritt, dann ändert sich der Hub der
Kolben 15 und damit der Neigungswinkel der Taumelscheibe 9
und der Taumelplatte 12. Der Druck in der Taumelscheiben
kammer ist dabei mit Hilfe eines konventionellen
Magnetventils (in Fig. 1 nicht gezeigt) in einer
Verlängerung des hinteren Gehäuses 4 einstellbar
veränderlich.
Das hintere Gehäuse 4 mit der Ansaugkammer 17 und der
Auslaßkammer 18 ist mit einer Fluidleitung 20 in Form
einer zentralen, durchgehenden Bohrung versehen, welche
über eine zentrale Bohrung 3a der Ventilplatte 3 mit der
Mittelbohrung 1a des Zylinderblockes in Fluidverbindung
steht. Die Fluidleitung 20 besitzt in der hinteren
Stirnfläche des hinteren Gehäuses 4 eine Einlaßöffnung,
über die dem Kompressor unter hohem Druck stehendes Gas
von einer Trennvorrichtung eines Kühlsystems zugeführt
werden kann. Das bedeutet, daß den Zylinderbohrungen 1b in
nachstehend noch näher zu beschreibender Weise über die
Fluidleitung 20 unter hohem Druck stehendes, gasförmiges
Kältemittel zuführbar ist.
Der Zylinderblock 1 ist mit darin ausgebildeten, radialen
Injektionskanälen 21 versehen, die eine Verbindung
zwischen der Mittelbohrung 1a und jeder der Zylinder
bohrungen 1b herstellen. Jeder der radialen Injektions
kanäle 21 mündet im hinteren Teil der zugeordneten
Zylinderbohrung 1b in einer Position, in der sich der
Kolben 15 seinem oberen Totpunkt nähert.
Weiterhin ist ein zylindrisches, drehbares Ventil
element 22 in der Mittelbohrung 1a des Zylinderblockes 1
drehbar montiert und mit Hilfe eines Keils 23 drehfest mit
einem Endbereich der Antriebswelle 6 verkeilt, der in die
Mittelbohrung 1a hineinragt. Das drehbare Ventilelement 22
wird mittels einer Schraubenfeder 25, die zwischen der
einen Stirnseite des Ventilelements 22 und einem stufen
förmigen Federsitz der Antriebswelle 6 angeordnet ist,
ständig gegen die innere Stirnfläche der Ventilplatte 3
gedrückt.
Wie dies am besten aus Fig. 2 und 3 deutlich wird, ist
eine der einander gegenüberliegenden Stirnflächen des
drehbaren Ventilelements 22 mit einer zentralen
(Sack-)Bohrung 22c versehen, welche der Aufnahme des
inneren Endes der Antriebswelle 6 dient, sowie mit einer
Keilnut 22a zur Aufnahme des Keils 23. Die andere
Stirnfläche des drehbaren Ventilelements 22 ist mit einem
radialen, als Vertiefung ausgebildeten Fluidkanal 22b
versehen, der von der Mitte des Ventilelements 22 zum
Umfang derselben reicht. Der radiale Fluidkanal 22b des
drehbaren Ventilelements 22 wird bei laufendem Kompressor
nacheinander zur Deckung mit den einzelnen, radialen
Injektionskanälen 21 des Zylinderblockes 1 gebracht, wenn
sich die Antriebswelle beispielsweise im Gegenuhrzeiger
sinn - Pfeil a in Fig. 4 - dreht. Weiterhin ist das
drehbare Ventilelement 22 auf der Antriebswelle 6 derart
befestigt, daß die radial fluchtende Ausrichtung des
Fluidkanals 22b des drehbaren Ventilelements 22 bezüglich
der einzelnen Injektionskanäle 21 des Zylinderblockes 1 zu
einem vorgegebenen Zeitpunkt dann erfolgt, wenn der
betreffende Kolben 15, ausgehend vom unteren bzw. inneren
Totpunkt, in der zugeordneten Zylinderbohrung 1b im
Verlauf eines Kompressionshubes eine vorgegebene Position
vor seinem oberen bzw. äußeren Totpunkt P erreicht. Wie
Fig. 5 zeigt, entspricht der Positionsunterschied zwischen
der vorgegebenen Position und dem oberen Totpunkt des
Kolbens 15 dabei einem Drehwinkel R des drehbaren
Ventilelements 22. Im einzelnen wird die Größe des
Drehwinkels dabei so gewählt, daß die Zuführung bzw.
Injektion des unter hohem Druck stehenden, gasförmigen
Kältemittels aus der Mittelbohrung 1a in die einzelnen
Zylinderbohrungen 1b über den Fluidkanal 22b des drehbaren
Ventilelements 22 und die Injektionskanäle 21 des
Zylinderblockes 1 jeweils dann erfolgt, wenn sich der
betreffende Kolben 15 im Verlauf eines Kompressionshubes
seinem oberen Totpunkt nähert.
Der vorstehend beschriebene, mit hin- und herbeweglichen
Kolben arbeitende Kompressor wird in den Kältemittel
kreislauf eines Kühlsystems eingebaut, welches, ähnlich
wie das bekannte, vorstehend anhand von Fig. 6 erläuterte
Kühlsystem ausgebildet ist. Ein solches Kühlsystem kann
insbesondere in einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges
eingesetzt werden. Dabei wird die Ansaugkammer 17 des
Kompressors mit einem Verdampfer, wie dem Verdampfer 55,
verbunden, während die Auslaßkammer 18 mit einem
Kondensator, wie dem Kondensator 51, verbunden wird, wobei
die Fluidleitung 20 über eine Kältemittelleitung mit einer
Trennvorrichtung, wie der Trennvorrichtung 53, verbunden
wird.
Die Arbeitsweise des Kompressors gemäß Fig. 1 bis 4 wird
nachstehend anhand von Fig. 1 bis 6 noch näher erläutert.
Wenn der Kompressor derart angetrieben wird, daß sich die
Antriebswelle 6 dreht, dann dreht sich die Taumelscheibe 9
zusammen mit der Antriebswelle 6 und führt dabei eine
Taumelbewegung aus, so daß auch die gegen eine Drehung
gesicherte Taumelplatte 12 eine Taumelbewegung ausführt,
welche eine Hin- und Herbewegung der Kolben 15 in den
zugeordneten Zylinderbohrungen 1b bewirkt. Bei der Hin-
und Herbewegung der einzelnen Kolben 15 wird also
Kältemittel aus der Ansaugkammer 17 von den betreffenden
Zylinderbohrungen 1b angesaugt, anschließend darin
komprimiert und schließlich in Richtung auf die
Auslaßkammer 18 in dem hinteren Gehäuse 4 ausgestoßen.
Bei der Drehung der Antriebswelle 6 dreht sich auch das
drehbare Ventilelement 22, so daß der Fluidkanal 22b des
drehbaren Ventilelements 22 nacheinander fluchtend
bezüglich eines der Injektionskanäle 21 ausgerichtet wird,
derart, daß zwischen der Fluidleitung 20 und der Zylinder
bohrung 1b, in der der Kolben 15 gerade seinen Kompres
sionshub bereits über eine gewisse Strecke ausgeführt hat,
aufgrund der fluchtenden Ausrichtung des Fluidkanals 22b
und des betreffenden Injektionskanals 21 eine Fluidver
bindung geschaffen wird, über die unter hohem Druck
stehendes, gasförmiges Kältemittel in die Zylinder
bohrung 1b injiziert wird. Auf diese Weise wird der
Druckpegel in der Zylinderbohrung gegenüber dem durch die
normale Kompression erreichbaren Druckpegel erhöht.
In entsprechender Weise wird das drehbare Ventilelement 22
dann weiter gedreht, bis der Fluidkanal 22b mit dem
nächsten Injektionskanal 21 fluchtet, so daß der Druck im
nächsten Zylinder 1b ebenfalls durch Injektion von unter
Druck stehendem Kältemittel zusätzlich erhöht wird usw.
Auf diese Weise wird insgesamt durch die zusätzliche
Injektion von unter hohem Druck stehendem Kältemittel in
die einzelnen Zylinderbohrungen jeweils kurz ehe der
betreffende Kolben seinen oberen Totpunkt erreicht, ein
erhöhter Auslaßdruck des Kompressors herbeigeführt.
Durch die zusätzliche Zuführung von unter hohem Druck
stehendem Kältemittel zu jeder einzelnen Zylinder
bohrung 1b des Kompressors kann die Kompressionsleistung
desselben verbessert werden, so daß die Fähigkeit des
Kompressors, komprimiertes, gasförmiges Kältemittel für
das Kühlsystem zu liefern, deutlich erhöht wird. Außerdem
erhöht die Rückführung der in der Trennvorrichtung
abgeschiedenen, gasförmigen Phase des Kältemittels zu dem
Kompressor den Wirkungsgrad des gesamten Kühlsystems.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß ein
Kältemittelkompressor mit erfindungsgemäßer Gasinjektion,
der für den Einbau in ein Kühlsystem geeignet ist, relativ
preiswert aufgebaut werden kann, da im Prinzip zusätzlich
lediglich ein einfaches Ventilelement, nämlich das
drehbare Ventilelement 22, benötigt wird, ohne daß im
übrigen eine aufwendige Änderung des internen Aufbaus
eines konventionellen Kältemittelkompressors mit mehreren
Kolben/Zylinder-Aggregaten erforderlich wäre.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden ferner
einfach wirkende Kolben verwendet, die von einer
Taumelscheibe als Wandler für die Umsetzung einer
Drehbewegung in eine lineare Bewegung zu einer Hin- und
Herbewegung angetrieben werden. Aus der Beschreibung wird
jedoch deutlich, daß die Erfindung in entsprechender Weise
auch ohne weiteres bei einem Taumelscheibenkompressor mit
einer Taumelscheibe fester Neigung realisiert werden kann,
von welcher doppelt wirkende Kolben in vorderen und
hinteren Zylinderbohrungen angetrieben werden, die zu
beiden Seiten der Taumelscheibenkammer in einem
Zylinderblock angeordnet sind, in dem eine Taumelscheibe
mit fester Neigung mittels einer axialen Antriebswelle zu
einer Drehbewegung angetrieben wird. Im Falle eines
Kompressors mit einer Taumelscheibe mit fest vorgegebener
Neigung bzw. Schräglage muß für die vorderen und die
hinteren Zylinderbohrungen jeweils ein vorderes bzw.
hinteres, drehbares Ventilelement zum Zusammenwirken mit
entsprechenden Injektionskanälen vorgesehen sein, um das
Injizieren von unter hohem Druck stehendem, gasförmigem
Kältemittel während aufeinanderfolgender Kompressionshübe
der betreffenden, doppelt wirkenden Kolben in die
betreffenden vorderen und hinteren Zylinder zu ermög
lichen. Dabei erfolgen die Kompressionshübe in jeder
vorderen Zylinderbohrung und in der betreffenden hinteren
Zylinderbohrung während einer Umdrehung der Antriebswelle
mit einer Phasenverschiebung von jeweils 180°. Daher ist
es erforderlich, daß das vordere und das hintere drehbare
Ventilelement an entgegengesetzten Enden der Antriebswelle
derart befestigt werden, daß die Injektion von gasförmigem
Kältemittel in eine vordere Zylinderbohrung 180° vor oder
nach der Injektion des gasförmigen Kältemittels in die
betreffende hintere Zylinderbohrung erfolgt.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird schließlich ferner
deutlich, daß dem Fachmann, ausgehend von dem Ausführungs
beispiel, zahlreiche Möglichkeiten für Änderungen und/oder
Ergänzungen zu Gebote stehen, ohne daß er dabei den
Grundgedanken der Erfindung verlassen müßte.
Claims (5)
1. Taumelscheiben-Kältemittelkompressor mit einem sich in
axialer Richtung erstreckenden Zylinderblock mit einer
Mittelachse, mit einer koaxial zu der Mittelachse
verlaufenden Mittelbohrung und mit mehreren Zylinder
bohrungen, die rings um die Mittelachse und parallel
zu dieser in dem Zylinderblock vorgesehen sind;
mit einem vorderen und einem hinteren Gehäuse, die gasdicht mit den einander gegenüberliegenden, axialen Enden des Zylinderblockes verbunden sind, um eine Ansaugkammer für ein zu komprimierendes, gasförmiges Kältemittel und eine Auslaßkammer für das komprimierte Kältemittel zu definieren;
mit einer drehbaren Antriebswelle, die mittels Lagern in dem vorderen Gehäuse und in der Mittelbohrung des Zylinderblockes drehbar gelagert ist;
mit mehreren zu einer Hin- und Herbewegung antreib baren Kolben, die in die axialen Zylinderbohrungen des Zylinderblockes gleitverschieblich eingepaßt sind, wobei jeder der Kolben in seiner zugeordneten Zylinderbohrung von einem ersten Ende derselben zu einem zweiten Ende derselben zu einem Saughub zum Ansaugen von zu komprimierendem Kältemittel antreibbar ist und zu einem Kompressionshub von dem zweiten zu dem ersten Ende der Zylinderbohrung, um das ange saugte, gasförmige Kältemittel zu komprimieren; und mit einem von der Taumelscheibe betätigbaren Kolbenantriebsmechanismus, der rings um die Antriebswelle zum Antreiben der Kolben in ihren Zylinderbohrungen zu einer Hin- und Herbewegung bei angetriebener Antriebswelle angeordnet ist:
dadurch gekennzeichnet, daß erste Einrichtungen (20, 3a) vorgesehen sind, über die eine ständige Fluidverbindung von der Außenseite des Kompressors zu einem vorgegebenen Teil der Mittelbohrung (1a) des Zylinderblockes (1) herstellbar ist und daß zweite Einrichtungen (21, 22) vorgesehen sind, mit deren Hilfe bei rotierender Antriebswelle (6) nacheinander radiale Fluidverbindungen (21, 22b) zwischen dem vorgegebenen Teil der Mittelbohrung (1a) des Zylinderblockes (1) und jeder der Zylinderbohrungen (1b) in einer dem ersten Ende derselben benachbarten Position herstellbar sind.
mit einem vorderen und einem hinteren Gehäuse, die gasdicht mit den einander gegenüberliegenden, axialen Enden des Zylinderblockes verbunden sind, um eine Ansaugkammer für ein zu komprimierendes, gasförmiges Kältemittel und eine Auslaßkammer für das komprimierte Kältemittel zu definieren;
mit einer drehbaren Antriebswelle, die mittels Lagern in dem vorderen Gehäuse und in der Mittelbohrung des Zylinderblockes drehbar gelagert ist;
mit mehreren zu einer Hin- und Herbewegung antreib baren Kolben, die in die axialen Zylinderbohrungen des Zylinderblockes gleitverschieblich eingepaßt sind, wobei jeder der Kolben in seiner zugeordneten Zylinderbohrung von einem ersten Ende derselben zu einem zweiten Ende derselben zu einem Saughub zum Ansaugen von zu komprimierendem Kältemittel antreibbar ist und zu einem Kompressionshub von dem zweiten zu dem ersten Ende der Zylinderbohrung, um das ange saugte, gasförmige Kältemittel zu komprimieren; und mit einem von der Taumelscheibe betätigbaren Kolbenantriebsmechanismus, der rings um die Antriebswelle zum Antreiben der Kolben in ihren Zylinderbohrungen zu einer Hin- und Herbewegung bei angetriebener Antriebswelle angeordnet ist:
dadurch gekennzeichnet, daß erste Einrichtungen (20, 3a) vorgesehen sind, über die eine ständige Fluidverbindung von der Außenseite des Kompressors zu einem vorgegebenen Teil der Mittelbohrung (1a) des Zylinderblockes (1) herstellbar ist und daß zweite Einrichtungen (21, 22) vorgesehen sind, mit deren Hilfe bei rotierender Antriebswelle (6) nacheinander radiale Fluidverbindungen (21, 22b) zwischen dem vorgegebenen Teil der Mittelbohrung (1a) des Zylinderblockes (1) und jeder der Zylinderbohrungen (1b) in einer dem ersten Ende derselben benachbarten Position herstellbar sind.
2. Kältemittelkompressor nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweiten Einrichtungen folgende
Elemente umfassen:
mehrere radiale Kanäle (21), die zur Herstellung einer ständigen Verbindung zwischen der Mittelbohrung (1a) des Zylinderblockes (1) und den einzelnen Zylinder bohrungen (1b) in dem Zylinderblock ausgebildet sind, sowie ein drehbares Ventilelement (22), welches in der Mittelbohrung (1a) des Zylinderblockes (1) drehfest mit der Antriebswelle (6) verbunden ist und welches an seiner einen Stirnfläche einen einzigen, in Form einer Vertiefung in der Stirnfläche ausgebildeten, radialen Kanal (22b) aufweist, welcher bei rotierendem, drehbarem Ventilelement (22) nacheinander fluchtend bezüglich der radialen Kanäle (21) in dem Zylinder block (1) ausrichtbar ist, um diese mit dem vorge gebenen Teil der Mittelbohrung (1a) zu verbinden.
mehrere radiale Kanäle (21), die zur Herstellung einer ständigen Verbindung zwischen der Mittelbohrung (1a) des Zylinderblockes (1) und den einzelnen Zylinder bohrungen (1b) in dem Zylinderblock ausgebildet sind, sowie ein drehbares Ventilelement (22), welches in der Mittelbohrung (1a) des Zylinderblockes (1) drehfest mit der Antriebswelle (6) verbunden ist und welches an seiner einen Stirnfläche einen einzigen, in Form einer Vertiefung in der Stirnfläche ausgebildeten, radialen Kanal (22b) aufweist, welcher bei rotierendem, drehbarem Ventilelement (22) nacheinander fluchtend bezüglich der radialen Kanäle (21) in dem Zylinder block (1) ausrichtbar ist, um diese mit dem vorge gebenen Teil der Mittelbohrung (1a) zu verbinden.
3. Kältemittelkompressor nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das in der Mittelbohrung (1a) des
Zylinderblockes (1) angeordnete, drehbare Ventil
element (22) mit Hilfe eines Keils (23) drehfest mit
der Antriebswelle (6) verbunden ist.
4. Kältemittelkompressor nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die ersten Einrichtungen eine
durchgehende, axiale Bohrung (20) in dem hinteren
Gehäuse (4) umfassen, die mit der Mittelbohrung (1a)
des Zylinderblockes (1) verbunden ist.
5. Verwendung eines Kältemittelkompressors nach einem der
Ansprüche 1 bis 4 in einem Kühlsystem, mit einem
Kondensator zum Kondensieren eines Kältemittels, mit
einer ersten Druckreduziervorrichtung zum Reduzieren
des Druckpegels des von dem Kondensator kondensierten
Kältemittels, mit einer Trennvorrichtung zum Trennen
von gasförmigem und flüssigem Kältemittel am Ausgang
der ersten Druckreduziervorrichtung, mit einer zweiten
Druckreduziervorrichtung zum Reduzieren des Druckes
des flüssigen, von der Trennvorrichtung zugeführten
Kältemittels, mit einem Verdampfer zum Verdampfen des
Kältemittels vom Auslaß der zweiten Druckreduzier
vorrichtung und mit einer Kältemittelleitung zum
Injizieren des von der Trennvorrichtung abgetrennten,
gasförmigen Kältemittels in den Kompressor.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
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