DE4342299A1 - Refrigerant compressor for an air-conditioning system of a motor vehicle - Google Patents
Refrigerant compressor for an air-conditioning system of a motor vehicleInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kältemittel-Kompressor für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a refrigerant compressor for an air conditioning system of a motor vehicle according to the preamble of Claim 1.
Aus der US-PS 3 577 891 ist bereits ein Kältemittel-Kompressor der gattungsgemäßen Art bekannt. Der Kompressor umfaßt eine drehbare Taumelplatte und in Zylinderkörpern angeordnete, axial bewegliche Kolben, wobei auf der Niederdruckseite des Kompres sors Einlaßventile und auf der Hochdruckseite des Kompressors Auslaßventile angeordnet sind. Auf der Hochdruckseite befindet sich eine Dämpfungseinrichtung, durch die über das Kältemittel übertragene Geräusche durch eine abrupte Volumenänderung des Kältemittels gedämpft werden.A refrigerant compressor is already known from US Pat. No. 3,577,891 of the generic type known. The compressor includes one rotatable swashplate and axially arranged in cylinder bodies movable piston, being on the low pressure side of the compress sors inlet valves and on the high pressure side of the compressor Exhaust valves are arranged. Located on the high pressure side a damping device through which the refrigerant transmitted noise due to an abrupt change in volume of the Refrigerant be dampened.
Zum allgemeinen Hintergrund wird noch auf die Druckschriften DE 38 39 500 A1, DE 42 29 069 A1, DE-AS 10 23 776 und US-PS 4 544 332 verwiesen.The general background is still on the publications DE 38 39 500 A1, DE 42 29 069 A1, DE-AS 10 23 776 and US-PS 4,544,332.
Die Geräuschdämpfung bei Klimaanlagen mit bekannten Kältemittel- Kompressoren ist jedoch noch nicht zufriedenstellend, da der Geräuschpegel des Kompressors durch saugseitige Druckpulsationen und Anregungen der Einlaßventile noch verhältnismäßig hoch ist.The noise reduction in air conditioning systems with known refrigerant However, compressors is not yet satisfactory because of the Noise level of the compressor due to pressure pulsations on the suction side and suggestions of the intake valves is still relatively high.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kältemittel-Kom pressor so auszubilden, daß dessen Geräuschdämpfung im Vergleich zu gattungsgemäßen Kältemittel-Kompressoren verbessert wird. The invention has for its object a refrigerant Kom train the pressor so that its noise reduction in comparison to generic refrigerant compressors is improved.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches gegebenen Merkmale gelöst.The object of the invention is characterized by the Main claim given characteristics solved.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Kompressors liegt darin, daß durch den im Saugrohr angeordneten Diffusoreinsatz eine durch das Kältemittel in Richtung des Verdampfers erfolgende Übertra gung der saugseitigen Druckpulsationen und der akustischen Anre gungen der Einlaßventile stark vermindert und somit eine wesent liche Geräuschreduzierung der Klimaanlage erreicht wird.An advantage of the compressor according to the invention is that a through through the arranged in the intake manifold the refrigerant is transferred towards the evaporator supply pressure pulsations and acoustic excitation conditions of the intake valves greatly reduced and thus an essential Liche noise reduction of the air conditioning system is achieved.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung nach Anspruch 2 wird durch eine Dämpfung sowohl der druckseitigen als auch der saugseitigen Pulsationsgeräusche eine besonders effektive Reduzierung des Arbeitsgeräusches des Kältemittel-Kompressors erreicht.The inventive design according to claim 2 by damping both the pressure side and the A particularly effective pulsation noise on the suction side Reduction of the working noise of the refrigerant compressor reached.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus den übrigen Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.Further configurations and advantages of the invention go out the other subclaims and the description.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei spiels näher erläutert. Es zeigen:In the drawing, the invention is based on an exemplary embodiment explained in more detail. Show it:
Fig. 1 einen Meridianschnitt eines Kältemittel-Kompressors für eine nicht dargestellte Klimaanlage eines Kraftfahrzeu ges mit einer erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung nebst einem ersten Ausführungsbeispiel eines Diffusor einsatzes auf der Niederdruckseite des Kältemittel- Kompressors, Fig. 1 is a meridian sectional view of a refrigerant compressor ges for a non-illustrated air conditioner of a Kraftfahrzeu with an inventive damping device along with a first embodiment of a diffuser insert on the low pressure side of the refrigerant compressor,
Fig. 2 einen Schnitt II-II von Fig. 1, Fig. 2 shows a section II-II of Fig. 1,
Fig. 3 eine isometrische Ansicht eines zweiten Ausführungsbei spiel es des Diffusoreinsatzes mit einem außermittig angeordneten Rohr mit Lochreihen, die nur über einen Sektor des Rohrmantels angeordnet sind und Fig. 3 is an isometric view of a second game Ausführungsbei it of the diffuser insert with an eccentrically arranged tube with rows of holes which are arranged only over one sector of the tube shell and
Fig. 4 eine schematische Darstellung des eingebauten Diffusor einsatzes aus Fig. 3. Fig. 4 is a schematic representation of the built-in diffuser insert of FIG. 3.
Fig. 1 zeigt einen Meridianschnitt eines prinzipiell bekannten Kältemittel-Kompressors 1 für eine nicht dargestellte Klimaan lage eines Kraftfahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Dämp fungseinrichtung 10 nebst einem ersten Ausführungsbeispiel eines Diffusoreinsatzes 11 auf einer Niederdruckseite des Kältemittel- Kompressors 1. Fig. 1 shows a meridian section of a principle known refrigerant compressor 1 for a not shown ACU location of a motor vehicle with an inventive Dämp expansion means 10 along with a first embodiment of a diffuser insert 11 on a low pressure side of the refrigerant compressor 1.
Der Kältemittel-Kompressor 1 umfaßt einen Zylinderblock 2 mit einer Mittelachse 3 und einer zu dieser koaxialen Bohrung 4 und sieben Zylinderbohrungen 5, die in Umfangsrichtung in gleichmä ßigen Abständen voneinander angeordnet sind und parallel zu der Mittelachse 3 verlaufen, wobei der Meridianschnitt zwei der sie ben Zylinderbohrungen 5 trifft.The refrigerant compressor 1 comprises a cylinder block 2 with a central axis 3 and to this coaxial bore 4 and seven cylinder bores 5 , which are arranged in the circumferential direction at equal intervals from one another and run parallel to the central axis 3 , the meridian section being two of them Cylinder bores 5 hits.
An der linken Stirnseite des Zylinderblockes 2 ist ein vorderes Gehäuse 6 luftdicht montiert. An der rechten Stirnseite des Zy linderblockes 2 ist ein hinteres Gehäuse 7 angebracht, wobei zwischen Zylinderblock 2 und hinterem Gehäuse 7 eine Ventil platte 8 mit einem saugseitigen Blattfederventil 8a und einem druckseitigen Blattfederventil 8b angeordnet ist.A front housing 6 is mounted airtight on the left end face of the cylinder block 2 . On the right end side of the Zy linder block 2 is mounted a rear casing 7, wherein between the cylinder block 2 and the rear housing 7 plate valve 8 with a suction reed valve 8a and a pressure side leaf spring valve 8 is disposed b.
Das vordere Gehäuse 6 umfaßt eine Taumelscheibenkammer 9, die sich in axialer Richtung vor dem vorderen Ende des Zylinder blockes 2 erstreckt.The front housing 6 comprises a swash plate chamber 9 which extends in the axial direction in front of the front end of the cylinder block 2 .
Der Kältemittel-Ladungswechsel erfolgt in bekannter Weise über das hintere Gehäuse 7, wobei das entspannte Kältemittel auf ei ner Saugseite S (Niederdruckseite) über eine erfindungsgemäße und unten näher beschriebene Dämpfungseinrichtung 10 nebst Dif fusoreinsatz 11 angesaugt und auf einer Druckseite D (Hochdruckseite) das komprimierte Kältemittel über eine Auslaß kammer 12 und ein nicht näher dargestelltes Ventil ausgestoßen wird. Die Saugseite S wird in prinzipiell bekannter Weise mit einem nicht dargestellten Verdampf er und die Druckseite D mit einem ebenfalls nicht dargestellten Kondensator der Klimaanlage verbunden.The refrigerant charge change takes place in a known manner via the rear housing 7 , the relaxed refrigerant being sucked in on a suction side S (low pressure side) via a damping device 10 according to the invention and described in more detail below, along with a diffusor insert 11 and the compressed side on a pressure side D (high pressure side) Refrigerant is discharged through an outlet chamber 12 and a valve, not shown. The suction side S is connected in a manner known in principle with an evaporator (not shown) and the pressure side D with a condenser of the air conditioning system (also not shown).
Eine Antriebswelle 13, die sich axial durch die Taumelscheiben kammer 9 erstreckt, ist in einer Mittelbohrung 4a des vorderen Gehäuses 6 und in der Bohrung 4 des Zylinderblockes 2 in Lagern 14 und 15 drehbar gelagert. Auf der Antriebswelle 13 ist ein Ro tor 16 drehfest montiert, der sich gemeinsam mit der Antriebs welle 13 dreht und dabei in axialer Richtung durch ein Druckla ger 17 abgestützt wird, welches zwischen der Innenseite des vor deren Gehäuses 6 und dem vorderen Ende des Rotors 16 angeordnet ist. Der Rotor 16 besitzt einen von seinem hinteren Teil abste henden Stützarm 18, in dem ein Langloch 19 vorgesehen ist, wel ches der gleitverschieblichen Aufnahme eines Querzapfens 20 dient, der mit einer Taumelscheibe 21 verbunden ist, welche die Antriebswelle 13 umgibt, sich gemeinsam mit dieser dreht und Pendel -bzw. Taumelbewegungen bezüglich einer zur Achse der An triebswelle 13 senkrechten Ebene ausführen kann.A drive shaft 13 , which extends axially through the swash plate chamber 9 , is rotatably mounted in a central bore 4 a of the front housing 6 and in the bore 4 of the cylinder block 2 in bearings 14 and 15 . On the drive shaft 13 , a ro tor 16 is rotatably mounted, which rotates together with the drive shaft 13 and is supported in the axial direction by a pressure bearing 17 , which is between the inside of the housing 6 and the front end of the rotor 16 is arranged. The rotor 16 has an abste from its rear part supporting arm 18 , in which an elongated hole 19 is provided, wel ches the slidably receiving a cross pin 20 , which is connected to a swash plate 21 which surrounds the drive shaft 13 , together with this turns and pendulum or Wobble with respect to an axis of the drive shaft 13 perpendicular to the plane can perform.
Auf der Antriebswelle 13 ist eine axialverschiebliche Hülse 22 angeordnet, die ein Paar seitlich abstehende Schwenkzapfen 23 und 24 aufweist, auf denen die Taumelscheibe 21 schwenkbar gela gert ist. Zwischen axialverschieblicher Hülse 22 und einem fest mit der Antriebswelle verbundenen Federteller 25 ist eine Schraubenfeder 26 angeordnet, die die Antriebswelle 13 umgibt und die die Hülse 22 ständig gegen das hintere Ende des Rotors 16 drückt.On the drive shaft 13 , an axially displaceable sleeve 22 is arranged, which has a pair of laterally projecting pivot pins 23 and 24 , on which the swash plate 21 is pivotally gela gert. Between the axially displaceable sleeve 22 and a spring plate 25 fixedly connected to the drive shaft, a helical spring 26 is arranged, which surrounds the drive shaft 13 and which presses the sleeve 22 constantly against the rear end of the rotor 16 .
Auf der Taumelscheibe 21, die eine ringförmige Rückseite 27 und einen Flansch 28 besitzt, ist eine nicht schwenkbare Taumel platte 29 mittels eines Drucklagers 30 gelagert.On the swash plate 21 , which has an annular back 27 and a flange 28 , a non-pivotable swash plate 29 is mounted by means of a thrust bearing 30 .
Die Taumelplatte 29 besitzt an ihrem äußeren Umfang eine Führung 31, in der ein Bolzen 32 eingepaßt ist, um eine Drehung der Tau melplatte 30 gegenüber der Taumelscheibe 21 zu verhindern. The swash plate 29 has on its outer periphery a guide 31 in which a bolt 32 is fitted to prevent rotation of the swash plate 30 relative to the swash plate 21 .
In den Zylinderbohrungen 5 befinden sich axialverschiebliche Kolben 31 mit Kolbenstangen 33, die an ihrem einen Ende mittels Kugelschalengelenken 34 an den Kolben 31 und an ihrem anderen Ende ebenfalls mittels Kugelschalengelenken 35 an der Taumelplatte 29 angelenkt sind.In the cylinder bores 5 there are axially displaceable pistons 31 with piston rods 33 , which are articulated at one end to the piston 31 by means of ball socket joints 34 and at their other end likewise to the swash plate 29 by means of ball socket joints 35 .
Durch die über die Antriebswelle 13 angetriebene Taumelscheibe 21 nebst Taumelplatte 29 und Kolbenstangen 33a werden die Kolben 33 hin- und herbewegt, wodurch das Kältemittel aus der Ansaug kammer 11a zunächst in die betreffenden Zylinderbohrungen 5 gesaugt, anschließend darin komprimiert und schließlich in die Auslaßkammer 12 ausgestoßen wird, von der aus das Kältemittel zu dem Kondensator der Klimaanlage gelangt.By the swash plate 21 driven via the drive shaft 13 together with the swash plate 29 and piston rods 33 a, the pistons 33 are moved back and forth, whereby the refrigerant from the suction chamber 11 a is first sucked into the relevant cylinder bores 5 , then compressed therein and finally into the outlet chamber 12 is expelled, from which the refrigerant reaches the condenser of the air conditioner.
Die Dämpfungseinrichtung 10 umfaßt einen Diffusoreinsatz 11 und eine Ansaugkammer 11a mit einem Saugkanal 11b, wobei der Diffu soreinsatz 11 in dem Saugkanal 11b angeordnet ist.The damping device 10 comprises a diffuser insert 11 and a suction chamber 11 a with a suction channel 11 b, the diffuser insert 11 being arranged in the suction channel 11 b.
Der erfindungsgemäße Diffusoreinsatz 11 besteht aus einem Ein strömstutzen 36, an den sich in etwa konzentrisch zu diesem ein Rohr 37 mit Rohrmantel 37a anschließt, das auf seiner dem Ein strömstutzen 36 abgewandten Stirnseite 38 verschlossen ist. Des weiteren sind in dem Rohrmantel 37a des Rohres 37 Löcher 39 angeordnet, über die das angesaugte Kältemittel in die Ansaug kammer 11a strömt.The diffuser insert 11 according to the invention consists of a flow nozzle 36 , to which a tube 37 with a tubular jacket 37 a connects approximately concentrically to this, which is closed on its end face 38 facing away from a flow nozzle 36 . Furthermore, 37 holes 39 are arranged in the tube jacket 37 a of the tube, through which the drawn-in refrigerant flows into the suction chamber 11 a.
Besonders bei geringen Außentemperaturen regelt der Kältemittel verdichter auf einen minimalen Hubraum und es ergibt sich beson ders bei geringen Drehzahlen ein geringer Kältemittelmassen strom, der zeitweise das saugseitige Blattfederventil (Zungenventil) nicht bis zur Anschlagplatte bzw. bis zum An schlag im Gehäuse 7 öffnet und dieses in Anregung versetzt.Especially at low outside temperatures, the refrigerant compressor regulates to a minimum displacement and, particularly at low speeds, there is a low refrigerant mass flow that temporarily does not open the suction-side leaf spring valve (tongue valve) up to the stop plate or until it hits the housing 7 and this stimulated.
Zur Erzielung möglichst guter Dämpfungseigenschaften des Diffu soreinsatzes 11 ist der Rohrdurchmesser größer als etwa 10 mm, die Rohrlänge mindestens um den Faktor 2.5 größer als der Durch messer des Saugkanales 11b und das Rohr 37 auf seiner dem Ein strömstutzen 36 abgewandten Stirnseite verschlossen, so daß das durch die Kolben 31 angesaugte Kältemittel durch die Löcher 39 im Rohrmantel 37a strömen muß.To achieve the best possible damping properties of the diffuser insert 11 , the tube diameter is greater than about 10 mm, the tube length is at least 2.5 times greater than the diameter of the suction channel 11 b and the tube 37 is closed on its front end facing away from a 36 so that the refrigerant sucked in by the pistons 31 must flow through the holes 39 in the tubular casing 37 a.
Die Summe der Querschnittsflächen der im Rohrmantel 37a angeord neten Löcher 39 ist größer oder gleich dem Querschnitt des Saug kanales 11b.The sum of the cross sectional areas of the tubular casing 37 a angeord Neten holes 39 is greater than or equal to the cross-section of the suction duct 11 b.
Der Diffusoreinsatz 10 läßt sich entsprechend der vorhandenen Einbauverhältnisse im Gehäusedeckel 7 ausführen. Die Durchströ mungsquerschnitte des erfindungsgemäßen Diffusoreinsatzes 11 sind nach dem sich einstellenden Druckverlust und der gewünsch ten Dämpfung der saugseitigen Kältemittel-Pulsationen optimiert. Die Anzahl und der Durchmesser der Löcher 39 ergibt sich in Ab hängigkeit der zur Verfügung stehenden Baulänge oder/und in Abhängigkeit des zur Verfügung stehenden Durchmessers des Saugkanales 11b.The diffuser insert 10 can be designed in accordance with the existing installation conditions in the housing cover 7 . The flow cross-sections of the diffuser insert 11 according to the invention are optimized after the pressure drop and the desired damping of the suction-side refrigerant pulsations. The number and diameter of the holes 39 results from the dependency on the available length and / or depending on the available diameter of the suction channel 11 b.
Die Löcher 39 sind in parallel zur Rohrlängsachse verlaufende Lochreihen nur über einem Sektor des Rohrmantels derart angeord net, daß die Lochreihen von den nicht dargestellten saugseitigen Einlaßventilen wegweisen. Um den korrekten Einbau des Diffusor einsatzes 11 sicherzustellen, ist eine Zentrierung am Diffusor einsatz 11 vorzusehen.The holes 39 are in angeord net parallel to the longitudinal axis of the holes only over one sector of the tube shell in such a way that the rows of holes point away from the suction side inlet valves, not shown. To correct installation of the diffuser insert 11 to ensure a centering of the diffuser insert is provided. 11
Fig. 2 zeigt einen Schnitt II-II von Fig. 1. Gleiche Bauteile werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Fig. 2 shows a section II-II of Fig. 1. The same components are identified by the same reference numerals.
In Fig. 3 ist, für spezielle Einbauverhältnisse auf der Saug seite S des Kältemittel-Kompressors 1 eine isometrische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles eines Diffusoreinsatzes 11′ nebst Einströmstutzen 36′ gezeigt, wobei an diesem ein bezüglich eines Saugkanales 11b′ (siehe Fig. 4) außermittig angeordnetes Rohr 37′ anschließt. Im Rohrmantel 37a′ des Rohres 37′ befinden sich Löcher 39′ in Lochreihen 39a′ nur in einem Sektor des Rohrmantels 37a′. Page for special installation conditions on the suction S of the refrigerant compressor 1 is shown in Fig. 3, an isometric view of a second embodiment of a diffuser insert shown 11 'together with Einströmstutzen 36', at which a with respect to a suction channel 11 b '(see Fig. 4 ) eccentrically arranged tube 37 'connects. In the tubular casing 37 a 'of the pipe 37 ' there are holes 39 'in rows 39 a' only in one sector of the tubular casing 37 a '.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des eingebauten Dif fusoreinsatzes 11′ in den Saugkanal 11b′. Dabei ist die außermittige Ausrichtung so auszuführen, daß im Bereich der seitlichen Löcher ein maximaler Ausströmbereich 40 zur Kanalwandung des Saugkanales 11b′ geschaffen wird. Fig. 4 shows a schematic representation of the built-in dif fusor insert 11 'in the suction channel 11 b'. The eccentric alignment is to be carried out such that a maximum outflow area 40 for the channel wall of the suction channel 11 b 'is created in the area of the lateral holes.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Dämpfungs einrichtung 10 sowohl auf der Saugseite S (wie oben beschrieben) als auch auf der Druckseite D (nicht dargestellt) des Kältemit tel-Kompressors 1 angeordnet.In a preferred embodiment of the invention, the damping device 10 is arranged both on the suction side S (as described above) and on the pressure side D (not shown) of the Kältemit tel-compressor 1 .
Claims (6)
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| DE19934342299 DE4342299A1 (en) | 1993-12-11 | 1993-12-11 | Refrigerant compressor for an air-conditioning system of a motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19934342299 DE4342299A1 (en) | 1993-12-11 | 1993-12-11 | Refrigerant compressor for an air-conditioning system of a motor vehicle |
Publications (1)
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ID=6504759
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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