Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kolbenkompressor, bei dem ein
Kolben gemäß der Rotation
einer Rotationswelle hin- und herbewegt wird, um ein Kühlmittelgas
aus einem Ansaugdruckbereich zu einer Kompressionskammer hinzuziehen
sowie das Kühlmittelgas
aus der Kompressionskammer zu einer Auslassdruckkammer auszulassen.The
The present invention relates to a reciprocating compressor in which
Piston according to the rotation
a rotary shaft is reciprocated to a refrigerant gas
from a suction pressure area to a compression chamber
as well as the coolant gas
out of the compression chamber to an outlet pressure chamber.
Bei
einem Kolbenkompressor (vgl. ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2001-515174 )
wird ein Kühlmittelgas
in eine Kompressionskammer eingeführt. Die Temperatur des eingeführten Kühlmittelgases
in die Kompressionskammer beeinflusst die Leistung des Kompressors. Wenn
die Temperatur höher
ist, ist die Dichte des Kühlmittelgases
in der Kompressionskammer geringer, so dass sich die Leistung des
Kompressors verschlechtert. Auf der anderen Seite ist, wenn die
Temperatur geringer ist, die Dichte des Kühlmittelgases in der Kompressionskammer
höher,
so dass sich die Leistung des Kompressors verbessert.For a reciprocating compressor (see unaudited Japanese Patent Application Publication No. 2001-515174 ), a refrigerant gas is introduced into a compression chamber. The temperature of the introduced refrigerant gas into the compression chamber affects the performance of the compressor. When the temperature is higher, the density of the refrigerant gas in the compression chamber is lower, so that the performance of the compressor deteriorates. On the other hand, when the temperature is lower, the density of the refrigerant gas in the compression chamber is higher, so that the performance of the compressor improves.
Durch
ein Verdichten des Kühlmittelgases steigt
seine Temperatur an. Somit wird Wärme von dem verdichteten Kühlmittelgas
an eine Wand übertragen,
welche die Kompressionskammer definiert, und die Temperatur der
Wand steigt an. Nach einem Verdichten und Auslassen des Kühlmittelgases
wird das Kühlmittelgas
erneut in die Kompressionskammer eingeführt. Das erneut eingeführte Kühlmittelgas empfängt die
Wärme von
der Wand, und seine Temperatur steigt an. Deshalb, falls die Temperatur
der Wand wesentlich ansteigt oder die Wand eine hohe Wärmeleitfähigkeit
aufweist, steigt die Temperatur des Kühlmittelgases in der Kompressionskammer vor
einem Verdichten wesentlich an, und die Leistung der Verdichtung
bzw. Kompression verschlechtert sich.By
a compression of the coolant gas increases
its temperature. Thus, heat from the compressed refrigerant gas
transferred to a wall,
which defines the compression chamber, and the temperature of the
Wall rises. After a compression and discharge of the refrigerant gas
becomes the refrigerant gas
re-introduced into the compression chamber. The re-introduced refrigerant gas receives the
Heat from
the wall, and its temperature rises. Therefore, if the temperature
the wall rises significantly or the wall has a high thermal conductivity
has, the temperature of the refrigerant gas in the compression chamber increases
compression, and the power of compaction
or compression worsens.
US 2002/0056364 A1 offenbart
einen Axial-Kolbenkompressor mit einem Zylinderblock und welcher
CO2 als ein Kältemittel verwendet, wobei
der Kompressor ferner eine Antriebswelle und einen Kolben in einer
zugehörigen
Zylinderbohrung umfasst. US
2003/0175129 offenbart einen ähnlichen Kompressor. US 2002/0056364 A1 discloses an axial piston compressor having a cylinder block and which uses CO 2 as a refrigerant, the compressor further comprising a drive shaft and a piston in an associated cylinder bore. US 2003/0175129 discloses a similar compressor.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Kolbenkompressor bereitgestellt, mit: einem Zylinderblock
und einem Abdeckungsgehäuse,
das mit dem Zylinderblock verbunden ist, einem Kolben, der in einer
Zylinderbohrung untergebracht ist, welche in dem Zylinderblock definiert
ist, um eine Kompressionskammer zu definieren, und einem Ansaugdruckbereich
und einem Verdichtungsdruck- bzw. Auslassdruckbereich, die in dem
Abdeckungsgehäuse
definiert sind, wobei der Kolben in der Zylinderbohrung gemäß einer
Rotation einer Rotationswelle des Kompressors hin und her beweglich
ist, so dass bei Verwendung des Kompressors Kühlmittelgas aus dem Ansaugdruckbereich
zu der Kompressionskammer hingezogen wird und aus der Kompressionskammer zu
dem Auslassdruckbereich ausgelassen wird, wobei der Kompressor ferner
eine wärmeisolierende Struktur
mit einem wärmeisolierenden
Element aufweist, das eine vorbestimmte Form aufweist und in dem
Zylinderblock enthalten ist, wobei das wärmeisolierende Element eine
innere Umfangsoberfläche aufweist,
welche die Zylinderbohrung definiert, wobei das wärmeisolierende
Element ein ringförmiger Block
ist, der in dem Zylinderblock enthalten ist, wobei der ringförmige Block
eine axiale Linie der Rotationswelle umgibt, wobei der ringförmige Block
die Zylinderbohrung aufweist.According to the present
The invention provides a reciprocating compressor comprising: a cylinder block
and a cover housing,
which is connected to the cylinder block, a piston in a
Cylinder bore is housed, which defines in the cylinder block
is to define a compression chamber, and a suction pressure range
and a compression pressure or discharge pressure range included in the
cover housing
are defined, wherein the piston in the cylinder bore according to a
Rotation of a rotary shaft of the compressor back and forth
is so that when using the compressor refrigerant gas from the Ansaugdruckbereich
is attracted to the compression chamber and out of the compression chamber
the outlet pressure range is omitted, wherein the compressor further
a heat-insulating structure
with a heat-insulating
Element having a predetermined shape and in the
Cylinder block is included, wherein the heat-insulating element is a
having inner circumferential surface,
which defines the cylinder bore, the heat-insulating
Element an annular block
is contained in the cylinder block, wherein the annular block
an axial line of the rotary shaft surrounds, wherein the annular block
having the cylinder bore.
Vorteilhafterweise
können
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung die Wärmeisolierungscharakteristika
der Kompressionskammer in einem Kolbenkompressor erhöhen.advantageously,
can
embodiments
of the present invention, the heat insulating characteristics
increase the compression chamber in a reciprocating compressor.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Um
ein besseres Verständnis
der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen, wird nun rein beispielhaft
auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen, in denen:Around
a better understanding
of the present invention will now be purely exemplary
on the attached
Drawings in which:
1 eine
Längsquerschnittansicht
eines Kompressors ist, die in der Absicht als Hintergrundinformation
enthalten ist; 1 Fig. 3 is a longitudinal cross-sectional view of a compressor intentionally included as background information;
2 eine
Querschnittansicht des Kompressors ist, im Schnitt nach I-I in 1; 2 is a cross-sectional view of the compressor, in section II in 1 ;
3 eine
Querschnittansicht des Kompressors ist, im Schnitt nach II-II in 1; 3 is a cross-sectional view of the compressor, in section II-II in 1 ;
4 eine
teilweise vergrößerte Querschnittansicht
des Kompressors ist, wenn sich ein Kolben an seinem oberen Totpunkt
befindet; 4 a partially enlarged cross-sectional view of the compressor when a piston is at its top dead center;
5 eine
teilweise vergrößerte Querschnittansicht
des Kompressors ist, wenn sich der Kolben an seinem unteren Totpunkt
befindet; 5 a partially enlarged cross-sectional view of the compressor when the piston is at its bottom dead center;
6 eine
teilweise vergrößerte Querschnittansicht
eines anderen Kompressors ist, die wiederum in der Absicht als Hintergrundinformation
enthalten ist; 6 is a partially enlarged cross-sectional view of another compressor, which in turn is intended to be included as background information;
7 eine
teilweise vergrößerte Querschnittansicht
eines dritten Kompressors ist, die auch in der Absicht als Hintergrundinformation
enthalten ist; 7 is a partially enlarged cross-sectional view of a third compressor, which is also intended to be included as background information;
8 eine
teilweise vergrößerte Querschnittansicht
eines vierten Kompressors ist, die auch in der Absicht als Hintergrundinformation
enthalten ist; 8th Fig. 10 is a partially enlarged cross-sectional view of a fourth compressor which is also intentionally included as background information;
9A eine
teilweise vergrößerte Querschnittansicht
eines fünften
Kompressors ist, die auch in der Absicht als Hintergrundinformation
enthalten ist; 9A is a partially enlarged cross-sectional view of a fifth compressor, which is also intended to be included as background information;
9B eine
Querschnittansicht des Kompressors ist, im Schnitt nach III-III
in 9A; 9B is a cross-sectional view of the compressor, in section III-III in 9A ;
10A eine teilweise vergrößerte Querschnittansicht einer
Form eines erfindungsgemäßen Kompressors
ist; 10A a partially enlarged cross-sectional view of a form of a compressor according to the invention;
10B eine Querschnittansicht des Kompressors ist,
im Schnitt nach IV-IV in 10A; 10B is a cross-sectional view of the compressor, in section IV-IV in 10A ;
11 eine
teilweise vergrößerte Querschnittansicht
eines Kompressors ist, die auch in der Absicht als Hintergrundinformation
enthalten ist; und 11 is a partially enlarged cross-sectional view of a compressor, which is also intended to be included as background information; and
12 eine
teilweise vergrößerte Querschnittansicht
eines Kompressors ist, die auch in der Absicht als Hintergrundinformation
enthalten ist. 12 is a partially enlarged cross-sectional view of a compressor, which is also intended to be included as background information.
Ausführliche BeschreibungDetailed description
Ein
Kolbenkompressor mit variabler Verschiebung, der für das Verständnis der
vorliegenden Erfindung nützlich
ist, wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben.A variable displacement piston compressor useful for understanding the present invention will be described with reference to FIGS 1 to 5 described.
Wie
in 1 gezeigt, umfasst das Gehäuse eines Kolbenkompressors 10 mit
variabler Verschiebung einen Zylinderblock 11 aus Aluminium,
ein vorderes Gehäuse 12 aus
Aluminium und ein hinteres Gehäuse
oder Abdeckungsgehäuse 13 aus
Aluminium. Das vordere Gehäuse 12 ist
mit dem vorderen Ende des Zylinderblocks 11 verbunden,
und das hintere Gehäuse 13 ist
mit dem hinteren Ende des Zylinderblocks 11 verbunden,
durch eine Ventilplatte 14 und (Gasket-)Dichtungs-Ventilausbildeplatten 15, 16. Der
Zylinderblock 11, das vordere Gehäuse 12 und das hintere
Gehäuse 13 sind
durch eine Schraube 53 kombiniert. Wie in den 4 und 5 gezeigt,
umfasst die Ventilausbildeplatte 15 eine Metallplatte 152 und
Gummilagen 153, 154, die jeweils auf den Oberflächen der
Metallplatte 152 vorgesehen sind. Auf eine ähnlich Art
und Weise umfasst die Ventilausbildeplatte 16 eine Metallplatte 162 und
Gummilagen 163, 164, die jeweils auf den Oberflächen der
Metallplatte 162 vorgesehen sind.As in 1 shown includes the housing of a reciprocating compressor 10 with variable displacement a cylinder block 11 made of aluminum, a front housing 12 made of aluminum and a rear housing or cover housing 13 made of aluminium. The front housing 12 is with the front end of the cylinder block 11 connected, and the rear housing 13 is with the rear end of the cylinder block 11 connected, through a valve plate 14 and (gasket) seal valve forming plates 15 . 16 , The cylinder block 11 , the front housing 12 and the rear housing 13 are by a screw 53 combined. As in the 4 and 5 shown includes the Ventilausbildeplatte 15 a metal plate 152 and rubber layers 153 . 154 , each on the surfaces of the metal plate 152 are provided. In a similar manner, the valve forming plate includes 16 a metal plate 162 and rubber layers 163 . 164 , each on the surfaces of the metal plate 162 are provided.
Das
vordere Gehäuse 12 und
der Zylinderblock 11 definieren eine Drucksteuerungskammer 121 und
stützen
mittels Radiallager 19 beziehungsweise 20 drehbar
eine Rotationswelle 18. Die Rotationswelle 18 erstreckt
sich in die Drucksteuerungskammer 121 und steht zu ihrer
Außenseite
vor. Die Rotationswelle 18 empfängt eine Antriebsleistung von
einem Fahrzeugmotor 17 als eine äußere Antriebsquelle, durch
eine Riemenscheibe (nicht gezeigt) und einen Riemen (nicht gezeigt).The front housing 12 and the cylinder block 11 define a pressure control chamber 121 and support by means of radial bearings 19 respectively 20 rotatably a rotary shaft 18 , The rotation shaft 18 extends into the pressure control chamber 121 and stands out to her outside. The rotation shaft 18 receives a drive power from a vehicle engine 17 as an external drive source, through a pulley (not shown) and a belt (not shown).
Eine
Ansatzplatte 21 ist an der Rotationswelle 18 angebracht,
und eine Taumelscheibe 22 wird an der Rotationswelle 18 gestützt, so
dass sie hinein gleitet und sich bezüglich der axialen Richtung
der Rotationswelle 18 neigt. Ein Verbindungselement 23 ist
an der Taumelscheibe 22 angebracht, und ein Führungsstift 24 ist
an dem Verbindungselement 23 angebracht. Ein Führungsloch
bzw. -bohrung 211 ist in der Ansatzplatte 21 ausgebildet.
Der Kopfabschnitt des Führungsstifts 24 ist
gleitbar in das Führungsloch 211 eingesetzt
bzw. eingeführt.
Die Zusammenwirkung des Führungslochs 211 und
des Führungsstifts 24 lässt zu,
dass sich die Taumelscheibe 22 bezüglich der axialen Richtung
der Rotationswelle 18 neigt und sich zusammen mit der Rotationswelle 18 dreht. Die
Neigung der Taumelscheibe 22 wird durch die Gleitführungsbeziehung
zwischen dem Führungsloch 211 und
dem Führungsstift 24,
und der Gleitunterstützung
der Rotationswelle 18, geführt.An approach plate 21 is at the rotary shaft 18 attached, and a swash plate 22 becomes at the rotary shaft 18 supported so that it slides in and with respect to the axial direction of the rotary shaft 18 inclines. A connecting element 23 is at the swash plate 22 attached, and a guide pin 24 is on the connecting element 23 appropriate. A pilot hole or bore 211 is in the lug plate 21 educated. The head section of the guide pin 24 is slidable in the guide hole 211 used or introduced. The interaction of the guide hole 211 and the guide pin 24 lets that be the swash plate 22 with respect to the axial direction of the rotary shaft 18 tilts and moves along with the rotation shaft 18 rotates. The inclination of the swash plate 22 becomes due to the sliding guide relationship between the guide hole 211 and the guide pin 24 , and the sliding support of the rotary shaft 18 , guided.
Wenn
sich der mittlere Teil der Taumelscheibe 22 zu der Ansatzplatte 21 hin
bewegt, erhöht
sich ein Neigungswinkel der Taumelscheibe 22. Die Taumelscheibe 22 gelangt
mit der Ansatzplatte 21 in Kontakt, um den maximalen Neigungswinkel
zu begrenzen. In der Position der Taumelscheibe 22, die durch
die durchgezogene Linie in 1 angedeutet wird,
ist der Neigungswinkel der Taumelscheibe 22 das Maximum.
Wenn sich der mittlere Teil der Taumelscheibe 22 zu dem
Zylinderblock 11 hin bewegt, nimmt der Neigungswinkel der
Taumelscheibe 22 ab. In der Position der Taumelscheibe 22,
die durch die Zweipunkt-Strich-Linie in 1 angedeutet
wird, ist der Neigungswinkel der Taumelscheibe 22 das Minimum.If the middle part of the swash plate 22 to the lug plate 21 moves, increases a tilt angle of the swash plate 22 , The swash plate 22 gets to the attachment plate 21 in contact to limit the maximum tilt angle. In the position of the swash plate 22 indicated by the solid line in 1 is indicated, the inclination angle of the swash plate 22 the maximum. If the middle part of the swash plate 22 to the cylinder block 11 moved, the inclination angle of the swash plate increases 22 from. In the position of the swash plate 22 passing through the two-dot-dash line in 1 is indicated, the inclination angle of the swash plate 22 the minimum.
Wie
in den 1, 2 und 4 gezeigt wird,
ist eine Vielzahl von Löchern 111 durch
den Zylinderblock 11 ausgebildet, zum Ausbilden von Kompressionskammern.
Ein zylinderförmiges
wärmeisolierendes
Element 30 aus Kunstharz ist in jedes der Löcher 111 pressgepasst.
Die innere Umfangsoberfläche
des Zylinderblocks 21, welche das Loch 111 definiert,
ist durch das wärmeisolierende
Element 30 bedeckt.As in the 1 . 2 and 4 is shown is a variety of holes 111 through the cylinder block 11 designed to form compression chambers. A cylindrical heat-insulating element 30 made of synthetic resin is in each of the holes 111 press-fit. The inner circumferential surface of the cylinder block 21 which the hole 111 is defined by the heat-insulating element 30 covered.
Ein
Kolben 25 aus Aluminium ist in jedem der wärmeisolierenden
Elemente 30 untergebracht. Lediglich ein Kolben 25 wird
in 2 gezeigt. Der Kolben 25 umfasst einen
zylinderförmigen
Kopfabschnitt 252 und einen Halsabschnitt 253,
wie in 1 gezeigt. Der Kopfabschnitt 252 ist
in das wärmeisolierende
Element 30 eingesetzt, und der Halsabschnitt 253 ist
im Eingriff mit der Taumelscheibe 22, durch ein Paar von
Schuhen bzw. Beschlägen 26.
Die Rotationsbewegung der Taumelscheibe 22 wird in die hin-
und hergehende Bewegung des Kolbens 25 umgewandelt, und
der Kolben 25 wird in dem wärmeisolierenden Element 30 hin-
und herbewegt. Das Innere des wärmeisolierenden
Elements 30 ist eine Zylinderbohrung 43 zum Hin-
und Herbewegen des Kolbens 25 in ihr, und das wärmeisolierende
Element 30 weist eine innere Umfangsoberfläche 431 auf,
welche die Zylinderbohrung 43 definiert, wie in den 2 und 3 gezeigt.
Eine Kompressionskammer 112 wird durch den Kolben 25,
das wärmeisolierende
Element 30 und die Ventilausbildeplatte 15 im Innern
des wärmeisolierenden
Elements 30 (die Zylinderbohrung 43) definiert,
wie in 1 gezeigt. 5 zeigt
einen Zustand, wo sich der Kolben 25 an seinem unteren
Totpunkt befindet.A piston 25 Made of aluminum is in each of the heat-insulating elements 30 accommodated. Only a piston 25 is in 2 shown. The piston 25 includes a cylindrical head portion 252 and a neck section 253 , as in 1 shown. The head section 252 is in the heat-insulating element 30 used, and the neck section 253 is engaged with the swash plate 22 , by a pair of shoes or fittings 26 , The rotational movement of the swash plate 22 gets into the reciprocating motion of the piston 25 converted, and the piston 25 is in the heat-insulating element 30 moved back and forth. The interior of the heat-insulating element 30 is a cylinder bore 43 for reciprocating the piston 25 in it, and the heat-insulating element 30 has an inner circumferential surface 431 on which the cylinder bore 43 defined as in the 2 and 3 shown. A compression chamber 112 is through the piston 25 , the heat-insulating element 30 and the valve plate 15 inside the heat-insulating element 30 (the cylinder bore 43 ) defined as in 1 shown. 5 shows a state where the piston 25 located at its bottom dead center.
Wie
in den 1 und 3 gezeigt, definieren das hintere
Gehäuse 13 und
die Ventilplatte 14 eine Ansaugkammer oder einen Ansaugdruckbereich 27 und
eine Auslasskammer oder einen Auslassdruckbereich 28, die
durch eine ringförmige Trennwand 29 getrennt
sind. Die Ansaugkammer 27 befindet sich auf der radial äußeren Seite
des hinteren Gehäuses 13 und
umgibt die Auslasskammer 28 um eine axiale Linie 181 der
Rotationswelle 18 herum. Die Kompressionskammer 112 ist
von der Ansaugkammer 27 und der Auslasskammer 28 durch die
Ventilplatte 14 getrennt. Die Ventilausbildeplatten 15, 16 und
ein Halter 31 sind mit der Ventilplatte 14 durch
eine Schraube 32 kombiniert.As in the 1 and 3 shown, define the rear housing 13 and the valve plate 14 a suction chamber or a suction pressure area 27 and an outlet chamber or an outlet pressure region 28 passing through an annular partition 29 are separated. The suction chamber 27 located on the radially outer side of the rear housing 13 and surrounds the outlet chamber 28 around an axial line 181 the rotary shaft 18 around. The compression chamber 112 is from the suction chamber 27 and the outlet chamber 28 through the valve plate 14 separated. The valve forming plates 15 . 16 and a holder 31 are with the valve plate 14 through a screw 32 combined.
Wie
in den 4 und 5 gezeigt, ist eine Ansaugöffnung 141 in
der Ventilplatte 14 und der Ventilausbildeplatte 16 ausgebildet,
und eine Auslassöffnung 142 ist
in der Ventilplatte 14 und der Ventilausbildeplatte 15 ausgebildet.
Ein Ansaugventil 151 ist in der Ventilausbildeplatte 15 ausgebildet,
und ein Auslassventil 161 ist in der Ventilausbildeplatte 16 ausgebildet.
Ein gasförmiges
Kühlmittel
in der Ansaugkammer 27 drückt das Ansaugventil 151 weg, und
wird in die Kompressionskammer 112 durch die Ansaugöffnung 141 hineingezogen,
durch die Bewegung des Kolbens 25 von rechts nach links,
wie in 1 gesehen.As in the 4 and 5 shown is a suction port 141 in the valve plate 14 and the valve imaging plate 16 formed, and an outlet opening 142 is in the valve plate 14 and the valve imaging plate 15 educated. An intake valve 151 is in the valve plate 15 trained, and an exhaust valve 161 is in the valve plate 16 educated. A gaseous coolant in the suction chamber 27 pushes the intake valve 151 away, and gets into the compression chamber 112 through the intake opening 141 pulled in, by the movement of the piston 25 from right to left, as in 1 seen.
Eine
Regulierungsaussparung 301 ist an der Endfläche des
wärmeisolierenden
Elements 30 nahe der Ventilausbildeplatte 15 ausgebildet,
und ein Metallelement 302 ist am Boden der Regulierungsaussparung 301 angebracht.
Das Ansaugventil 151 gelangt mit dem Metallelement 302 am
Boden des Regulierungselements 301 in Kontakt, um seinen Öffnungsgrad
zu regeln bzw. regulieren. Das hineingezogene gasförmige Kühlmittel
in der Kompressionskammer 112 drückt das Auslassventil 161 weg,
und wird in die Auslasskammer 28 durch die Auslassöffnung 142 ausgelassen,
durch die Bewegung des Kolbens 25 von links nach rechts,
wie in 1 gesehen. Das Auslassventil 161 gelangt
mit dem Halter 31 in Kontakt, um seinen Öffnungsgrad
zu regulieren.A regulatory recess 301 is at the end surface of the heat-insulating member 30 near the valve imaging plate 15 formed, and a metal element 302 is at the bottom of the regulation recess 301 appropriate. The intake valve 151 gets to the metal element 302 at the bottom of the regulatory element 301 in contact to regulate or regulate its opening degree. The entrained gaseous refrigerant in the compression chamber 112 pushes the outlet valve 161 away, and will be in the outlet chamber 28 through the outlet opening 142 left out, by the movement of the piston 25 from left to right, as in 1 seen. The outlet valve 161 gets to the holder 31 in contact to regulate its opening degree.
Wie
in 1 gezeigt, sind ein Einlass 33 zum Einführen des
gasförmigen
Kühlmittels
in die Ansaugkammer 27 und ein Auslass 34 zum
Auslassen des gasförmigen
Kühlmittels
aus der Auslasskammer 28 in dem hinteren Gehäuse 13 ausgebildet. Der
Einlass 33 und der Auslass 34 sind durch eine äußere Kühlmittelleitung 35 verbunden,
an welcher ein Wärmetauscher 36 zum
Erhalten der Wärme
von dem Kühlmittel,
eine feste Drossel 37, ein Wärmetauscher 38 zum Übertragen
der Wärme
von der Umgebungsluft an das Kühlmittel
und ein Akkumulator 39 angeordnet sind. Der Akkumulator 39 führt das
lediglich gasförmige
Kühlmittel
an den Kompressor 10 zu. Das Kühlmittel in der Auslasskammer 28 strömt in die Ansaugkammer 27 über den
Auslass 34, den Wärmetauscher 36,
die feste Drossel 37, den Wärmetauscher 38, den
Akkumulator 39 und den Einlass 33.As in 1 shown are an inlet 33 for introducing the gaseous refrigerant into the suction chamber 27 and an outlet 34 for discharging the gaseous refrigerant from the discharge chamber 28 in the rear housing 13 educated. The inlet 33 and the outlet 34 are through an external coolant line 35 connected to which a heat exchanger 36 for obtaining the heat from the coolant, a fixed throttle 37 , a heat exchanger 38 for transferring the heat from the ambient air to the coolant and an accumulator 39 are arranged. The accumulator 39 The only gaseous coolant leads to the compressor 10 to. The coolant in the outlet chamber 28 flows into the suction chamber 27 over the outlet 34 , the heat exchanger 36 , the fixed throttle 37 , the heat exchanger 38 , the accumulator 39 and the inlet 33 ,
Die
Auslasskammer 28 und die Drucksteuerungskammer 121 sind
durch einen Zufuhrdurchgang 40 verbunden, der in dem Zylinderblock 11 ausgebildet
ist. Die Drucksteuerungskammer 121 und die Ansaugkammer 27 sind
durch einen Nebenleitungsdurchgang 41 verbunden, der in
dem Zylinderblock 11 und dem hinteren Gehäuse 13 ausgebildet
ist. Das Kühlmittel
in der Drucksteuerungskammer 121 strömt raus zu der Ansaugkammer 27 durch
den Nebenleitungsdurchgang 41.The outlet chamber 28 and the pressure control chamber 121 are through a feed passage 40 connected in the cylinder block 11 is trained. The pressure control chamber 121 and the suction chamber 27 are through a bypass passage 41 connected in the cylinder block 11 and the rear housing 13 is trained. The coolant in the pressure control chamber 121 flows out to the suction chamber 27 through the bypass passage 41 ,
Ein
elektromagnetisches Verschiebungssteuerungsventil 42 ist
an dem Zufuhrdurchgang 40 angeordnet. Wenn das Verschiebungssteuerungsventil 42 abgeschaltet
bzw. nicht erregt ist, ist das Verschiebungssteuerungsventil 42 geschlossen,
so dass das Kühlmittel
nicht aus der Auslasskammer 28 zu der Drucksteuerungskammer 121 durch
den Zufuhrdurchgang 40 strömt. Da das Kühlmittel
in der Drucksteuerungskammer 121 zu der Ansaugkammer 27 durch
den Nebenleitungsdurchgang 41 heraus strömt, fällt der
Druck in der Drucksteuerungskammer 121. Deshalb nimmt der
Neigungswinkel der Taumelscheibe 22 zu, und die Verschiebung
nimmt zu. Wenn das Verschiebungssteuerungsventil 42 angeschaltet
bzw. erregt ist, ist das Verschiebungssteuerungsventil 42 geöffnet, so
dass das Kühlmittel
aus der Auslasskammer 28 zu der Drucksteuerungskammer 121 durch
den Zufuhrdurchgang 40 strömt. Deshalb steigt der Druck
in der Drucksteuerungskammer 121 an, der Neigungswinkel
der Taumelplatte 22 nimmt ab, und die Verschiebung nimmt
ab. Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform wird Kohlendioxid
als das Kühlmittel
verwendet.An electromagnetic displacement control valve 42 is at the feed passage 40 arranged. When the shift control valve 42 is off, is the displacement control valve 42 closed, so that the coolant does not come out of the outlet chamber 28 to the pressure control chamber 121 through the feed passage 40 flows. Because the coolant in the pressure control chamber 121 to the suction chamber 27 through the bypass passage 41 out, the pressure in the pressure control chamber drops 121 , Therefore, the inclination angle of the swash plate decreases 22 too, and the shift is increasing. When the shift control valve 42 is energized, is the shift control valve 42 open, leaving the coolant from the outlet chamber 28 to the pressure control chamber 121 through the feed passage 40 flows. Therefore, the pressure in the pressure control chamber increases 121 on, the inclination angle of the swash plate 22 decreases and the shift decreases. In the first preferred embodiment, carbon dioxide is used as the refrigerant.
Bei
dem oben beschriebenen Beispiel werden die folgenden vorteilhaften
Wirkungen erhalten.
- (1-1) Gemäß der Bewegung
des Kolbens 25 von rechts nach links, wie in 1 gesehen,
wird das Kühlmittelgas
in der Ansaugkammer 27 in die Kompressionskammer 112 durch
die Ansaugöffnung 141 hineingezogen.
Gemäß der Bewegung des
Kolbens 25 von links nach rechts, wie in 1 gesehen,
wird das Kühlmittelgas
in der Kompressionskammer 112 verdichtet und in die Auslasskammer 28 durch
die Auslassöffnung 142 ausgelassen.
Wenn das Kühlmittelgas
in der Kompressionskammer 112 verdichtet wird, steigt die
Temperatur von ihm an. Kunstharz oder das Material für das wärmeisolierende
Element 30 weist jedoch eine geringere Wärmeleitfähigkeit als
Aluminium oder das Material für
den Zylinderblock 11 auf. Somit ist es schwer, dass das
wärmeisolierende
Element 30 mit der inneren Umfangsoberfläche 431,
welche die Zylinderbohrung 43 definiert, durch das Kühlmittelgas
in der Kompressionskammer 112 erwärmt wird, und die Temperatur
des wärmeisolierenden
Elements 30 steigt im Wesentlichen nicht an. Deshalb wird
eine kleine Wärmemenge
von dem wärmeisolierenden Element 30 an
das Kühlmittelgas übertragen,
das erneut in die Kompressionskammer 112 hineingezogen
wird, nach einem Verdichten und Auslassen des vorher gezogenen Kühlmittelgases.
Und zwar wird im Wesentlichen verhindert, dass die Temperatur des
Kühlmittelgases
in der Kompressionskammer 112 durch das wärmeisolierende Element 30 erhöht wird.
Das wärmeisolierende Element 30 steigert
die Wärmeisolierungscharakteristika
der Kompressionskammer 112, und trägt zu der Verbesserung bei
der Leistung des Kolbenkompressors 10 mit variabler Verschiebung
bei.
- (1-2) Das wärmeisolierende
Element 30, das eine vorbestimmte Form oder die zylindrische
Form aufweist, wird dicker gemacht, um die Wärmeisolierungseffektivität zu steigern.
- (1-3) Das wärmeisolierende
Element 30 ist aus Kunstharz hergestellt, welches eine
geringe Wärmeleitfähigkeit
aufweist. Das wärmeisolierende Element 30 verringert
die Wärmeübertragung
von dem Zylinderblock 11 aus Aluminium, welches eine hohe
Wärmeleitfähigkeit
aufweist, an das Kühlmittelgas
in der Kompressionskammer 112. Somit trägt das wärmeisolierende Element 30 zu der
Verbesserung bei der Leistung des Kompressors bei.
- (1-4) Falls der Kolbenkompressor 10 mit variabler Verschiebung
unbrauchbar wird, wird das wärmeisolierende
Element 30 von dem Loch 111 entfernt und ist recyclebar.
- (1-5) Kohlendioxid wird als Kühlmittel unter einem Druck
verwendet, der höher
ist, als wenn Chlorfluorkohlenwasserstoff verwendet wird. Somit
ist eine kleine Fließrate
erforderlich. Wenn die Fließrate
klein ist, ist es wichtig zu verhindern, dass sich das Kühlmittelgas
in der Kompressionskammer 112 erwärmt. Der Kolbenkompressor 10 mit variabler
Verschiebung, der Kohlendioxid als das Kühlmittel verwendet, ist geeignet.
In the example described above, the following advantageous effects are obtained. - (1-1) According to the movement of the piston 25 from right to left, as in 1 seen, that will Coolant gas in the suction chamber 27 in the compression chamber 112 through the intake opening 141 drawn. According to the movement of the piston 25 from left to right, as in 1 seen, the refrigerant gas in the compression chamber 112 compressed and in the outlet chamber 28 through the outlet opening 142 omitted. When the refrigerant gas in the compression chamber 112 the temperature rises from it. Synthetic resin or the material for the heat-insulating element 30 however, has a lower thermal conductivity than aluminum or the material for the cylinder block 11 on. Thus, it is hard that the heat insulating element 30 with the inner peripheral surface 431 , which the cylinder bore 43 defined by the refrigerant gas in the compression chamber 112 is heated, and the temperature of the heat-insulating member 30 essentially does not rise. Therefore, a small amount of heat from the heat-insulating member 30 transferred to the refrigerant gas, which again in the compression chamber 112 is drawn in, after a compression and discharge of the previously drawn refrigerant gas. Namely, the temperature of the refrigerant gas in the compression chamber is substantially prevented 112 through the heat-insulating element 30 is increased. The heat-insulating element 30 increases the thermal insulation characteristics of the compression chamber 112 , and contributes to the improvement in the performance of the reciprocating compressor 10 with variable displacement at.
- (1-2) The heat-insulating member 30 that has a predetermined shape or the cylindrical shape is made thicker to increase the heat-insulating efficiency.
- (1-3) The heat-insulating member 30 is made of synthetic resin, which has a low thermal conductivity. The heat-insulating element 30 reduces the heat transfer from the cylinder block 11 made of aluminum, which has a high thermal conductivity, to the refrigerant gas in the compression chamber 112 , Thus, the heat-insulating member carries 30 to improve the performance of the compressor.
- (1-4) If the piston compressor 10 becomes unusable with variable displacement becomes the heat-insulating member 30 from the hole 111 removed and is recyclable.
- (1-5) Carbon dioxide is used as a refrigerant under a pressure higher than when chlorofluorohydrocarbon is used. Thus, a small flow rate is required. When the flow rate is small, it is important to prevent the refrigerant gas in the compression chamber 112 heated. The piston compressor 10 Variable displacement using carbon dioxide as the refrigerant is suitable.
Die
folgenden Beispiele werden wie in den 6 bis 12 gezeigt
praktiziert. Bei diesen Beispielen werden ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen
wie bei dem obigen Beispiel bezeichnet.The following examples will be like in the 6 to 12 shown practiced. In these examples, similar elements are denoted by the same reference numerals as in the above example.
Bei
einem Beispiel eines Kolbenkompressors, wie in 6 gezeigt,
umfasst ein wärmeisolierendes
Element 44 einen zylindrischen Abschnitt 441 und
einen Flansch 442, der sich an dem Ende des zylindrischen
Abschnitts 441 nahe der Ventilplatte 14 befindet
und mit dem zylindrischen Abschnitt 441 integriert ist.
Der zylindrische Abschnitt 441 ist in das Loch 111 eingeführt, und
der Flansch 442 ist zwischen dem Zylinderblock 11 und
der Ventilplatte 14 sandwichartig angeordnet. Da der Flansch 442 zwischen
dem Zylinderblock 11 und der Ventilplatte 14 sandwichartig
angeordnet ist, wird der zylindrische Abschnitt 441 in
dem Loch 111 gehalten, ohne der hin- und hergehenden Bewegung
des Kolbens 25 zu folgen.In an example of a reciprocating compressor, as in FIG 6 shown comprises a heat-insulating element 44 a cylindrical section 441 and a flange 442. that is at the end of the cylindrical section 441 near the valve plate 14 located and with the cylindrical section 441 is integrated. The cylindrical section 441 is in the hole 111 introduced, and the flange 442. is between the cylinder block 11 and the valve plate 14 sandwiched. Because the flange 442. between the cylinder block 11 and the valve plate 14 is sandwiched, the cylindrical portion 441 in the hole 111 held, without the reciprocating movement of the piston 25 to follow.
Bei
einem anderen Beispiel eines Kolbenkompressors, wie in 7 gezeigt,
ist der Zylinderblock 11 mit einem Vorsprung 114 an
seiner inneren Umfangsoberfläche
ausgebildet, welche das Loch 111 definiert. Ein zylinderförmiges wärmeisolierendes
Element 45 ist in das Loch 111 eingesetzt, und zwischen
dem Vorsprung 114 und der Ventilplatte 14 sandwichartig
angeordnet. Somit wird das wärmeisolierende
Element 45 in dem Loch 111 gehalten, ohne der
hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens 25 zu folgen.In another example of a reciprocating compressor, as in 7 shown is the cylinder block 11 with a lead 114 formed on its inner peripheral surface, which the hole 111 Are defined. A cylindrical heat-insulating element 45 is in the hole 111 used, and between the projection 114 and the valve plate 14 sandwiched. Thus, the heat insulating member 45 in the hole 111 held, without the reciprocating movement of the piston 25 to follow.
Bei
einem anderen Beispiel eines Kolbenkompressors, wie in 8 gezeigt,
ist eine Ventilausbildeplatte 15A aus Metall hergestellt,
und ein Dichtring 46 liegt zwischen dem Zylinderblock 11 und
der Ventilausbildeplatte 15A nahe dem äußeren Umfang des Zylinderblocks 11,
so dass er die axiale Linie 181 der Rotationswelle 18 und
sämtliche
der wärmeisolierenden
Elemente 44 umgibt. Der Flansch 442 des wärmeisolierenden
Elements 44 dient dazu, die Kompressionskammer 112 abzudichten,
so dass verhindert wird, dass das Kühlmittelgas entlang der Oberfläche der
Ventilausbildeplatte 15A aus der Kompressionskammer 112 zu
einem Loch 115 leckt, das in dem Zylinderblock 11 zum Einsetzen
der Rotationswelle 18 dahinein ausgebildet ist. Der Dichtring 46 verhindert,
dass das Kühlmittelgas
entlang der Oberfläche
der Ventilausbildeplatte 15A aus der Kompressionskammer 112 zu
der Außenseite
des Kompressors leckt.In another example of a reciprocating compressor, as in 8th shown is a valve plate 15A made of metal, and a sealing ring 46 lies between the cylinder block 11 and the valve imaging plate 15A near the outer periphery of the cylinder block 11 so that he has the axial line 181 the rotary shaft 18 and all of the heat-insulating elements 44 surrounds. The flange 442. the heat-insulating element 44 serves to the compression chamber 112 seal, so that prevents the coolant gas along the surface of the valve plate 15A from the compression chamber 112 to a hole 115 licking that in the cylinder block 11 for inserting the rotary shaft 18 is formed in it. The sealing ring 46 prevents the coolant gas along the surface of the valve plate 15A from the compression chamber 112 leaking to the outside of the compressor.
Bei
einem anderen Beispiel eines Kolbenkompressors, wie in den 9A und 9B gezeigt, umfasst
ein wärmeisolierendes
Element 47 einen zylindrischen Abschnitt 471 und
eine Endwand 472. Der zylindrische Abschnitt 471 ist
in das Loch 111 eingesetzt, und die Endwand 472 ist
in Kontakt mit der Ventilausbildeplatte 15A aus Metall,
und ist der oberen Endoberfläche
des Kolbens 25 zugewandt. Das wärmeisolierende Element 47 ist
zwischen dem Vorsprung 114 und der Ventilplatte 14 sandwichartig angeordnet.
Somit wird das wärmeisolierende
Element 47 in dem Loch 111 gehalten, ohne der
hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens 25 zu folgen. Die
Endwand 472 hat in ihr ein Ansaugloch 473 ausgebildet,
das der Ansaugöffnung 141 zugewandt
ist, und ein Auslassloch 474, das der Auslassöffnung 142 zugewandt
ist. Das Kühlmittelgas
in der Ansaugkammer 27 wird in die Kompressionskammer 112 durch
die Ansaugöffnung 112 und
das Ansaugloch 473 hineingezogen, während das Kühlmittelgas in der Kompressionskammer 112 in
die Auslasskammer 28 durch das Auslassloch 474 und
die Auslassöffnung 142 ausgelassen
wird. Die Endwand 472 verbessert weiter die Wärmeisolierungscharakteristika der
Kompressionskammer 112.In another example of a reciprocating compressor, as in FIGS 9A and 9B shown comprises a heat-insulating element 47 a cylindrical section 471 and an end wall 472 , The cylindrical section 471 is in the hole 111 used, and the end wall 472 is in contact with the valve imaging plate 15A made of metal, and is the upper end surface of the piston 25 facing. The heat-insulating element 47 is between the projection 114 and the valve plate 14 sandwiched. Thus, the heat insulating member 47 in the hole 111 held, without the reciprocating movement of the piston 25 to follow. The end wall 472 has in her a suction hole 473 formed, that of the suction port 141 facing, and an outlet hole 474 , that of the outlet opening 142 is facing. The refrigerant gas in the suction chamber 27 gets into the compression chamber 112 through the intake opening 112 and the suction hole 473 drawn in while the refrigerant gas in the compression chamber 112 in the outlet chamber 28 through the outlet hole 474 and the outlet opening 142 is omitted. The end wall 472 further improves the thermal insulation characteristics of the compression chamber 112 ,
Bei
einer ersten offenbarten Ausführungsform,
die Teil der Erfindung bildet, wie in den 10A und 10B gezeigt, umfasst ein Zylinderblock 11A einen
ringförmigen
Basisblock 48 aus Aluminium und einen ringförmigen Block 49 aus
Kunstharz. Der Basisblock 48 umfasst einen radial äußeren Abschnitt 481,
einen radial inneren Abschnitt 482 und eine Endwand 483,
und der ringförmige
Block 49 liegt zwischen dem radial äußeren Abschnitt 481 und
dem radial inneren Abschnitt 482, so dass er die axiale
Linie 181 der Rotationswelle 18 umgibt. Eine Vielzahl
der Zylinderbohrungen 43 ist in dem ringförmigen Block 49 ausgebildet.
Und zwar weist der ringförmige
Block 49 oder ein wärmeisolierendes
Element aus Kunstharz die innere Umfangsoberfläche 431 auf, welche die
Zylinderbohrung 43 definiert. Die Endwand 483 weist
in ihr ausgebildet ein Durchgangsloch 484 auf, das jeder
der Zylinderbohrungen 43 entspricht. Der Kolben 25 wird
in die Zylinderbohrung 43 durch das Durchgangsloch 484 eingesetzt.
Die obige Struktur, bei der eine Vielzahl der Zylinderbohrungen 43 in dem
ringförmigen
Block 49 aus wärmeisolierendem Material
oder Kunstharz ausgebildet ist, ist produktiver als eine Struktur,
bei welcher eine Vielzahl von Zylinderbohrungen jeweils in einer
Vielzahl von wärmeisolierenden
Elementen ausgebildet ist.In a first disclosed embodiment forming part of the invention, as in Figs 10A and 10B shown includes a cylinder block 11A an annular base block 48 made of aluminum and an annular block 49 made of synthetic resin. The basic block 48 includes a radially outer portion 481 , a radially inner portion 482 and an end wall 483 , and the annular block 49 lies between the radially outer portion 481 and the radially inner portion 482 so that he has the axial line 181 the rotary shaft 18 surrounds. A variety of cylinder bores 43 is in the annular block 49 educated. And indeed, the annular block 49 or a heat-insulating member of synthetic resin, the inner circumferential surface 431 on which the cylinder bore 43 Are defined. The end wall 483 has a through hole formed in it 484 on, that of each of the cylinder bores 43 equivalent. The piston 25 gets into the cylinder bore 43 through the through hole 484 used. The above structure in which a plurality of cylinder bores 43 in the annular block 49 is formed of heat-insulating material or synthetic resin, is more productive than a structure in which a plurality of cylinder bores are each formed in a plurality of heat-insulating elements.
Bei
einem Beispiel eines Kolbenkompressors, das für das Verständnis der vorliegenden Erfindung
nützlich
ist, wie in 11 gezeigt, ist die Umfangsoberfläche des
Kopfabschnitts 252 des Kolbens 25 mit einer Beschichtungslage 50 bedeckt,
die aus dem gleichen Material wie das wärmeisolierende Element 45 hergestellt
ist. Die Struktur, in welcher das wärmeisolierende Element 45 und
die Beschichtungslage 50 aus einem Material hergestellt
sind, das den gleichen Längsausdehnungskoeffizienten
aufweist, erleichtert eine Steuerung des Abstands zwischen der inneren
Umfangsoberfläche 431 des
wärmeisolierenden
Elements 45 und der Oberfläche der Beschichtungslage 50 bei
thermischer Ausdehnung.In an example of a reciprocating compressor useful for understanding the present invention as shown in FIG 11 is shown, the peripheral surface of the head portion 252 of the piston 25 with a coating layer 50 covered, made of the same material as the heat-insulating element 45 is made. The structure in which the heat-insulating member 45 and the coating layer 50 are made of a material having the same coefficient of linear expansion, facilitates control of the distance between the inner circumferential surface 431 the heat-insulating element 45 and the surface of the coating layer 50 at thermal expansion.
Bei
einem Beispiel eines Kolbenkompressors, das für das Verständnis der vorliegenden Erfindung
nützlich
ist, wie in 12 gezeigt, ist ein scheibenförmiges wärmeisolierendes
Element 51 an eine obere Endoberfläche 251 des Kolbens 25 gebunden, um
die obere Endoberfläche 251 zu
bedecken. Das wärmeisolierende
Element 51 verbessert weiter die Wärmeisolierungscharakteristika
der Kompressionskammer 112.In an example of a reciprocating compressor useful for understanding the present invention as shown in FIG 12 is a disk-shaped heat-insulating element 51 to an upper end surface 251 of the piston 25 tied to the upper end surface 251 to cover. The heat-insulating element 51 further improves the thermal insulation characteristics of the compression chamber 112 ,
Bei
modifizierten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
die folgenden alternativen Anordnungen praktizierbar sein.
- (1) Eine Beschichtungslage 50 kann
auf der äußeren Umfangskolbenoberfläche vorgesehen
sind, die aus einem Material hergestellt ist, welches einen höheren Abrasionswiderstand
als das wärmeisolierende
Element aufweist, oder bessere Gleitcharakteristika als das wärmeisolierende Element,
so dass sich die Lebensdauer des Kompressors verbessert.
- (2) Hartgummi oder Keramik kann als das Material für das wärmeisolierende
Element mit der inneren Umfangsoberfläche, welche die Zylinderbohrung
definiert, verwendet werden.
- (3) Der Kolbenkompressor kann eine Auslasskammer aufweisen,
die an der äußeren Umfangsseite
des hinteren Gehäuses 13 definiert
ist, so dass sie die Ansaugkammer um die axiale Linie 181 der
Rotationswelle 18 herum umgibt.
- (4) Der Kompressor kann ein Kolbenkompressor mit fester Verschiebung
sein.
- (5) Der Kompressor kann ein Kompressor sein, in dem ein anderes
Kühlmittel
als Kohlendioxid verwendet wird.
In modified embodiments of the present invention, the following alternative arrangements may be practicable. - (1) A coating layer 50 may be provided on the outer circumferential piston surface, which is made of a material having a higher abrasion resistance than the heat insulating member, or better sliding characteristics than the heat insulating member, so that the life of the compressor improves.
- (2) Hard rubber or ceramics can be used as the material for the heat-insulating member having the inner peripheral surface defining the cylinder bore.
- (3) The reciprocating compressor may include an outlet chamber located on the outer peripheral side of the rear housing 13 is defined so that they are the suction chamber around the axial line 181 the rotary shaft 18 surrounds around.
- (4) The compressor may be a fixed displacement piston compressor.
- (5) The compressor may be a compressor in which a refrigerant other than carbon dioxide is used.
Die
hierin offenbarten Beispiele und Ausführungsformen sind als beispielhaft
und nicht einschränkend
zu erachten, und die Erfindung ist nicht auf die hierin angegebenen
Details beschränkt,
sondern kann innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche modifiziert werden.The
Examples and embodiments disclosed herein are exemplary
and not restrictive
and the invention is not limited to those specified herein
Details limited,
but may be modified within the scope of the appended claims.