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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kompressor und insbesondere
einen Kompressor, der beim Abführen
eines Kältemittelgases
einen Pulsationsdruck des Kältemittelgases
wirksam verringern kann.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Ein
Kompressor, der in einer Klimaanlage eines Automobils verwendet
werden kann, empfängt selektiv
die mittels der diskontinuierlichen Wirkung einer elektromagnetischen
Kupplung von einer Scheibe übertragene
Kraft eines Motors, saugt ein aus einem Verdampfer hereinkommendes
Kältemittelgas ein
und verdichtet das Kältemittelgas,
um das verdichtete Kältemittelgas
in einen Kondensator abzuführen.
Der Kompressor ist je nach Kompressorbauart von unterschiedlichem
Typ, und bei dem in Automobilen weit verbreiteten Typ handelt es
sich um einen Taumelscheibenkompressor.
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1 bis 4 zeigen
den Aufbau eines allgemeinen Taumelscheibenkompressors.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt, ist der allgemeine
Taumelscheibenkompressor auf solche Weise konstruiert, dass eine
Taumelscheibe 40, an der eine Antriebswelle 30 montiert
ist, mit einem Paar von Zylinderblöcken 10 bzw. 20 zusammengebaut
ist und eine Vielzahl von Kolben 50 auf solche Weise außen an der
Taumelscheibe 40 angeordnet sind, dass sie in einer Vielzahl
von in den Zylinderblöcken 10 und 20 ausgebildeten
Zylinderbohrungen aufgenommen werden. Bei Drehung der Taumelscheibe 40 bewegt sich
jeder Kolben 50 in der entsprechenden Zylinderbohrung mithilfe
von Kolbenschuhen 60 linear hin und her, wodurch er das
Kältemittelgas
ansaugt und verdichtet. Auf diese Weise sind eine mit einem Ansaugventil 71,
einer Zwischenscheibe 72 und einem Auslassventil 73 versehene
Ventileinheit 70 und eine Dichtung mit den Außenseiten
des jeweiligen Zylinderblocks 10 bzw. 20 in der
vorgenannten Reihenfolge zusammengebaut, und ein vorderes Gehäuse 80 ist
mit dem Zylinderblock 10 gekoppelt, und ein hinteres Gehäuse 90 ist
mit dem Zylinderblock 20 gekoppelt, um die vorgenannten
Komponenten in sich aufzunehmen und zu schützen.
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Bei
der vorgenannten Struktur dreht der allgemeine Typ des Taumelscheibenkompressors
die Taumelscheibe 40, wenn von einer Scheibe einer elektromagnetischen
Kupplung 31 eine Kraft einwirkt, und jedes Mal, wenn die
Taumelscheibe 40 sich dreht, beginnt die Vielzahl von Kolben 50,
die auf der Außenseite
der Taumelscheibe 40 angeordnet sind, die Hin- und Herbewegung
auszuführen,
wodurch sie einen Hubtakt ausführen.
Dadurch werden mittels der Taumelscheibe 40 einige der
Vielzahl von Kolben 50 in Richtung auf das vordere Gehäuse 80 bewegt, und
zur selben Zeit werden die anderen davon so in Richtung auf das
hintere Gehäuse 90 bewegt,
dass das Kältemittelgas,
das durch ein Verteilerrohr 96 mit einem Ansaugschalldämpfer 94 und
einem Abführschalldämpfer 95 in
das vordere und in das hintere Gehäuse 80 bzw. 90 strömt, zu den
Verdichtungskammern 81 und 91 gefördert wird,
die an den Wänden
der Innenseiten des vorderen und des hinteren Gehäuses 80 und 90 abgegrenzt
sind. Das darin verdichtete Kältemittelgas
wird durch einen vorgeschriebenen Durchlass in das hintere Gehäuse 90 befördert und
mit dem aus dem hinteren Gehäuse 90 abgeführten verdichteten
Kältemittel
vermischt, wodurch es zur Außenseite
des Kompressors abgeführt wird.
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Die
Konstruktion des Durchlasses zum Abführen des verdichteten Kältemittelgases
nach außen
und der Betrieb der Komponenten werden nun im Einzelnen erläutert. Wie
in 2 bis 4 gezeigt, ist die Verdichtungskammer 81,
in der das verdichtete Gas gespeichert wird, im mittleren Bereich der
Innenseite des vorderen Gehäuses 80 abgegrenzt,
und das Paar von Zylinderblöcken 10 und 20 ist
mit Leitbohrungen 11 bzw. 21 versehen, die darauf an
vorbestimmten Positionen angeordnet sind, um einander zu entsprechen,
was dazu führt,
dass sie dazu dienen, das Kältemittelgas
in der Verdichtungskammer 81 zu der im hinteren Gehäuse 90 abgegrenzten
Verdichtungskammer 91 zu leiten. Auf dieselbe Weise wie
das vordere Gehäuse 80 ist
das hintere Gehäuse 90 mit
der Verdichtungskammer 91, die im mittleren Bereich der
Innenseite davon angeordnet ist, und mit einem Abführdurchlass 92 versehen, der
sich zur Verbindung mit einer Abführkammer 93 entlang
der Außenumfangswand
der Verdichtungskammer 91 kurvenartig erstreckt, um das
verdichtete Kältemittelgas
durch eine Bohrung H nach außen
zu leiten.
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Dadurch
bewegen sich bei Drehung der Taumelscheibe 40 mit hoher
Drehzahl die Vielzahl von Kolben 50 so hin und her, dass
das Kältemittelgas
in den Verdichtungskammern 81 und 91 des vorderen und
des hinteren Gehäuses 80 bzw. 90 verdichtet wird.
Dann wird das in der Verdichtungskammer 81 des vorderen
Gehäuses 80 verdichtete
Kältemittelgas
durch die Leitbohrungen 11 und 21 an den Zylinderblöcken 10 und 20 zur
Abführkammer 93 des
hinteren Gehäuses 90 gefördert, und
das in der Verdichtungskammer 91 des hinteren Gehäuses 90 verdichtete
Kältemittelgas
wird durch den Abführdurchlass 92 ebenfalls
zur Abführkammer 93 gefördert, so
dass diese in der Abführkammer 93 vermischt
und über
einen Auslassanschluss 94 nach außen abgeführt werden.
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Beim
allgemeinen Typ des Taumelscheibenkompressors muss jedoch, da der
Abführdurchlass 92,
der das verdichtete Kältemittelgas
im hinteren Gehäuse 90 nach
außen
abführen
kann, auf einer Seite der Verdichtungskammer 91 in einer
halbkreisförmigen
Form gesondert abgegrenzt ist, die obere Öffnung auf der anderen Seite
der Verdichtungskammer 91 mittels Leckverhinderungsmitteln,
wie beispielsweise einer Dichtung, geschlossen werden. Ferner besteht
eine Notwendigkeit zum Einbau gesonderter Teile zum Abdichten des
Abführdurchlasses,
was eine komplexe Konstruktion des Kompressors erfordert.
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Zusätzlich wird
die enge und lange, halbkreisförmige
Struktur des Abführdurchlasses 92 zu einem
Hindernis für
den Kältemittelgasstrom
und erzeugt letztendlich einen Druckverlust. Ein Kältemittelgas
unter hohem Druck stößt gegen
die Innenumfangswand des Abführdurchlasses 92,
was aufgrund der Pulsation des Kältemittelgases
in unerwünschter Weise
die Erzeugung von Geräuschen
verursacht.
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Da
der Abführdurchlass 92 einen
bestimmten Bereich der Ansaugkammer belegt, um den Rauminhalt der
Ansaugkammer zu verringern, bedeckt er teilweise diejenigen Ansauganschlüsse 72a, die
unter den Ansauganschlüssen
der Zwischenscheibe 72 oberhalb des Abführdurchlasses 92 platziert
sind, und demgemäß ist das
Ansaugen des Kältemittelgases
einem großen
Widerstand unterworfen.
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Darüber hinaus
macht die Ausbildung des gesonderten Abführdurchlasses 92 die
Konstruktion des Kompressors komplizierter, und wenn Konstruktionsänderungen
am Aufbau der Verdichtungskammer 91 des hinteren Gehäuses 90 erfolgen,
um sie zu verbessern, müssen
die Teile am Umfang, wie beispielsweise eine mit dem Abführdurchlass 92 in
Beziehung stehende Dichtung, ebenfalls geändert werden. Unerwünschterweise
erhöht
dies die Anzahl von Prozessen hierfür und bewirkt, dass die Produktionskosten
beträchtlich
hoch sind. Da das Ansaugen und das Abführen des Kältemittelgases nicht reibungslos ablaufen,
ist auch der Abführdruck
des Kältemittelgases
verringert, und es treten Geräusche
aufgrund der Pulsation des Kältemittelgases
auf.
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Um
diese Probleme zu lösen,
ist in der vom vorliegenden Rechtsnachfolger eingereichten
US-amerikanischen Patentschrift Nr.
6,068,453 offenbart, dass ein mit einem an einem hinteren
Gehäuse
angeordneten Abführdurchlass
versehener Taumelscheibenkompressor vorgeschlagen wird, wodurch
die Struktur der Abführung
des Kältemittelgases
verbessert wird.
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5 ist
eine Vorderansicht eines hinteren Gehäuses eines Kompressors nach
dem Stand der Technik.
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Wie
gezeigt, ist ein hinteres Gehäuse 100 mit einer
viele Seiten aufweisenden Innenwand 101, die von dessen
innerer Bodenfläche
nach oben absteht, einem verlängerten
Bereich 102, der sich von der Innenwand 101 aus
an einem ihrer Bereiche erstreckt, Ansaug- und Abführkammern 103 bzw. 104,
die voneinander durch die Innenwand 101 und die Innenumfangswand
des hinteren Gehäuses 100 isoliert
sind, und einem Abführkanal 106 zum
Fördern
des verdichteten, in die Abführkammer 104 abgeführten Kältemittelgases
zur Außenseite
des Kompressors versehen, wobei sich der Abführkanal 106 um eine
bestimmte Länge
in der Abführkammer 104 an
einem ihrer Enden erstreckt und mit einer Auslasskammer 105 an
ihrem anderen Ende in Verbindung steht.
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Der
Abführkanal 106 des
hinteren Gehäuses 100 erstreckt
sich auf etwa der Hälfte
des Abstands L zwischen einem Punkt B auf einer Innenfläche der Innenwand 101 und
einem Punkt A, der mit Bezug zur Mittellinie des Abführkanals 106 einen
Verbindungspunkt zum verlängerten
Bereich 102 darstellt.
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Gemäß dem vorgenannten
Aufbau, bei dem der Abführkanal 106 innerhalb
des hinteren Gehäuses 100 vorgesehen
ist, werden das verdichtete Kältemittelgas
im vorderen Gehäuse
und das verdichtete Kältemittelgas
im hinteren Gehäuse
in der Auslasskammer 105 über den Abführkanal 106 gemischt,
so dass sich zwei Pulsationswellen des Kältemittelgases gegenseitig
aufheben und dann nach außerhalb
des Kompressors abgeführt
werden.
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Bei
diesem Stand der Technik gibt es jedoch, da der Pulsationsdruck
des Kältemittelgases
beim Abführen
des Kältemittelgases
aus dem vorderen Gehäuse
nach außerhalb
des Kompressors nicht wirksam verringert wird, eine Begrenzung bei
der Verringerung des Pulsationsdrucks des Kältemittelgases als Ganzem,
und des Weiteren tritt dort, wo ein großer Abführschalldämpfer mit einem außerhalb des
Kompressors angeordneten Verteilerrohr vorgesehen ist, um das Problem
zu lösen,
ein weiteres Problem auf, nämlich
dass der Rauminhalt des Kompressors letztendlich vergrößert werden
muss.
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Um
Geräusche
und Schwingungen aufgrund der Pulsation im Abführdruck des Gases während der Hin-
und Herbewegung der Kolben zu beseitigen, offenbart das Nemeto et
al. erteilte
US-amerikanische Patent
Nr. 3,785,751 eine mittels einer Abdeckung auf dem zylindrischen
Gehäuse
eines Taumelscheibenkompressors ausgebildete schalldämpfende Kammer.
Im Kompressor wird die schalldämpfende Wirkung
durch eine plötzliche Änderung
des Volumens des verdichteten Gases erhalten, wenn das verdichtete
Gas in die schalldämpfende
Kammer eintritt. Das
US-amerikanische Patent
Nr. 3,785,751 lehrt jedoch keine zusätzliche Maßnahme zum Unterdrücken der
Pulsation im Abführdruck
des Kältemittelgases.
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Das
Iwamori erteilte
US-amerikanische
Patent Nr. 4,610,604 offenbart ferner einen mehrzylindrigen
Taumelscheibenkompressor mit einem kombinierten Zylinderblock, der
mittels eines vorderen und eines hinteren Gehäuses an beiden axialen Enden geschlossen
ist und darin mit einem sich hin- und herbewegenden Kolbenmechanismus
zum Ansaugen, Verdichten und Abführen
eines Kältemittelgases und
einem Verbindungsflansch, von dem aus das Kältemittelgas nach dem Verdichten
in Richtung auf einen Kühlkreislauf
hinausbefördert
wird, versehen ist. Im
US-amerikanischen
Patent Nr. 4,610,604 grenzt der Verbindungsflansch eine
Schalldämpferkammer
ab, die mit einem Umfangsabschnitt des kombinierten Zylinderblocks
zum Unterdrücken
der Pulsation im Abführdruck
des Kältemittelgases
zusammenwirkt. Der Kompressor weist ferner ein Paar von einander
gegenüberliegenden
Gasauslässen auf,
die neben der Schalldämpferkammer
und in Strömungsrichtung
unterhalb dieser angeordnet sind, so dass zwei Ströme des Kältemittelgases
nach dem Verdichten zusammenstoßen,
was die Pulsation im Abführdruck
des Kältemittelgases
abschwächt. Die
Abführdurchlässe sind
zwischen zwei nebeneinander befindlichen Zylinderbohrungen um die
Achse des kombinierten Zylinderblocks angeordnet, und die Schalldämpferkammer
steht über
ein Paar von Öffnungen
mit dem vorderen und dem hinteren Abführdurchlass in Verbindung,
so dass sie das nach der Verdichtung aus den Abführdurchlässen abgeführte Kältemittelgas aufnimmt.
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Bei
diesen Konstruktionen aus dem
US-amerikanischen
Patent Nr. 4,610,604 sind die Abführdurchlässe im Zylinderblock und nicht
im Gehäuse
vorgesehen, und die Schalldämpferkammer ist
im Zylinderblock vorgesehen, die Form und/oder der Rauminhalt der
Schalldämpferkammer
muss aufgrund der Kolbenbohrungen, die den größten Anteil der Querschnittsfläche des
Blocks beanspruchen, zwangsläufig
besonders eng begrenzt sein. Ferner muss die am Umfang der Ausrundungen
definierte Dicke zwischen den Kolbenbohrungen ausreichend sein,
damit keine Fehlfunktion der Bohrung auftritt, ansonsten ist der
Kompressor für
Beschädigungen während der
Hin- und Herbewegung des Kolbens bei hoher Geschwindigkeit und hoher
Temperatur anfällig.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Demgemäß ist die
vorliegende Erfindung auf einen Kompressor gerichtet, der im Wesentlichen
eines oder mehrere Probleme vermeidet, die aufgrund von Beschränkungen
und Nachteilen des Stands der Technik vorhanden sind.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kompressor
bereitzustellen, der den Pulsationsdruck eines Kältemittelgases beim Abführen eines
Kältemittelgases
wirksam verringern kann.
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Zusätzliche
Vorteile, Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden teilweise in
der nachfolgenden Beschreibung dargelegt und werden teilweise für den Durchschnittsfachmann
auf diesem Gebiet bei Untersuchung des Folgenden offensichtlich
oder können
aus dem praktischen Einsatz der Erfindung erfahren werden. Die Zielsetzungen
und weitere Vorteile der Erfindungen können durch die in der schriftlichen
Beschreibung und den zugehörigen
Ansprüchen
sowie in den beigefügten
Zeichnungen insbesondere hervorgehobene Struktur verwirklicht und erreicht
werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Kompressor bereitgestellt, der Folgendes aufweist: ein
vorderes Gehäuse,
das ein Ende eines vorderen Zylinderblocks abschließt, ein
hinteres Gehäuse,
das ein Ende eines hinteren Zylinderblocks abschließt, wobei
der vordere und der hintere Zylinderblock so angeordnet sind, dass
sie zwischen dem vorderen und dem hinteren Gehäuse miteinander kombiniert werden
können;
auf der Außenumfangsfläche wenigstens
entweder des vorderen oder des hinteren Zylinderblocks ausgebildete
Kältemittelgas-Einlass- und Auslassanschlüsse; eine
vordere Kältemittelgas-Ansaugkammer,
die im vorderen Gehäuse
vorgesehen ist, um Kältemittelgas
aus dem Einlassanschluss anzusaugen; eine hintere Kältemittelgas-Ansaugkammer,
die im hinteren Gehäuse
vorgesehen ist, um Kältemittelgas
aus dem Einlassanschluss anzusaugen; eine vordere Abführkammer,
die im vorderen Gehäuse
vorgesehen ist, um Kältemittelgas
aus dem vorderen Gehäuse
in den Kältemittelgas-Auslassanschluss
abzulassen bzw. abzuführen;
eine hintere Abführkammer,
die im hinteren Gehäuse
vorgesehen ist, um Kältemittelgas
aus dem hinteren Gehäuse
in den Kältemittelgas-Auslassanschluss
abzuführen
und eine erste und eine zweite Trennwand, um die vordere bzw. die
hintere Kältemittelgas-Ansaugkammer
von der vorderen bzw. der hinteren Kältemittelgas-Abführkammer
zu trennen, wobei die Verbesserung des Kompressors charakteristisch
Folgendes umfasst: einen im vorderen bzw. im hinteren Gehäuse vorgesehenen
vorderen und hinteren Hilfsausdehnungsbereich; im vorderen bzw.
im hinteren Zylinderblock angeordnete Abführ-Kopplungsdurchlässe, um
den ersten bzw. den zweiten Reserve-Hilfsausdehnungsbereich mit
den Kältemittelgas-Auslassanschlüssen zu
verbinden; einen vorderen und einen hinteren Abführkanal, die im vorderen Gehäuse bzw.
im hinteren Gehäuse
vorgesehen sind, um durch die erste und die zweite Trennwand innerhalb
der vorderen bzw. der hinteren Kältemittelgas-Abführkammer
zu verlaufen, wodurch das in die vordere und in die hintere Kältemittelgas-Abführkammer
des vorderen und des hinteren Gehäuses freigesetzte Kältemittelgas
zum ersten bzw. zum zweiten Hilfsausdehnungsbereich gefördert wird;
und einen Hauptausdehnungsbereich, der zwischen den Abführ-Kopplungsdurchlässen so
vorgesehen ist, dass er mit dem Kältemittelgas-Auslassanschluss
in Verbindung steht.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der Hauptausdehnungsbereich bevorzugt mittels Erweitern
eines Endes des Abführ-Kopplungsdurchlasses des
vorderen oder des hinteren Zylinderblocks als einstückiger Körper im
vorderen oder im hinteren Zylinderblock ausgebildet.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der Hauptausdehnungsbereich bevorzugt gesondert außerhalb
des vorderen oder des hinteren Zylinderblocks ausgebildet.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind wenigstens einer oder mehrere der vorderen und hinteren
Abführkanäle bevorzugt
an den kürzesten
Abständen
zwischen den mittleren Bereichen der vorderen und der hinteren Kältemittelgas-Abführkammer des
vorderen und des hinteren Gehäuses
und den mittleren Bereichen von deren Einlassenden positioniert.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung weisen wenigstens einer oder mehrere der vorderen und
hinteren Hilfsausdehnungsbereiche bevorzugt Rauminhalte auf, die
größer sind
als die Rauminhalte des vorderen und des hinteren Abführkanals.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung weisen wenigstens einer oder mehrere der Abführ-Kopplungsdurchlässe bevorzugt
Durchlass-Querschnittsflächen
auf, die größer oder
gleich Durchlass-Querschnittsflächen
des vorderen und des hinteren Abführkanals sind.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung weist der Hauptausdehnungsbereich bevorzugt einen Rauminhalt
auf, der größer oder
gleich einer Summe von Rauminhalten des vorderen und des hinteren
Hilfsausdehnungsbereichs ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung stehen wenigstens einer oder mehrere der vorderen und
hinteren Abführkanäle bevorzugt
mit der Unterseite des jeweils vorderen bzw. hinteren Hilfsausdehnungsbereichs
in Verbindung.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung weisen wenigstens einer oder mehrere der vorderen und
hinteren Abführkanäle bevorzugt
Durchlass-Querschnittsflächen
auf, die sich von deren Einlässen
zu deren Auslässen
hin vergrößern oder
stufenweise vergrößern.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Durchlasslänge
zwischen dem vorderen Abführkanal des
vorderen Gehäuses
und dem Kältemittelgas-Auslassanschluss
gleich einer Durchlasslänge zwischen
dem hinteren Abführkanal
des hinteren Gehäuses
und dem Kältemittelgas-Auslassanschluss.
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Es
versteht sich, dass sowohl die obige allgemeine Beschreibung als
auch die folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindungen beispielhaft
und erläuternd
sind und eine weitere Erläuterung
der beanspruchten Erfindung vorsehen sollen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
begleitenden Zeichnungen, die beigefügt sind, um ein weitergehendes
Verständnis
der Erfindung vorzusehen, und die in die Erfindung aufgenommen wurden
und einen Bestandteil dieser Anmeldung bilden, veranschaulichen Ausführungsbeispiele
der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, das
Prinzip der Erfindung zu erläutern.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivische auseinandergezogene Darstellung eines allgemeinen
Kompressors;
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2 eine
vordere Schnittansicht des Kompressors von 1;
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3 eine
Vorderansicht eines vorderen Gehäuses
des Kompressors von 1;
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4 eine
Vorderansicht eines hinteren Gehäuses
des Kompressors von 1;
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5 eine
Vorderansicht eines hinteren Gehäuses
eines Kompressors nach dem Stand der Technik;
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6 eine
Seitenansicht eines Kompressors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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7 eine
seitliche Schnittansicht des Kompressors von 6;
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8 eine
Vorderansicht eines beim Kompressor von 6 verwendeten
vorderen Gehäuses; und
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9 eine
Vorderansicht eines beim Kompressor von 6 verwendeten
hinteren Gehäuses;
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10 eine
seitliche Schnittansicht eines Kompressors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Nun
wird im Einzelnen auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den begleitenden
Zeichnungen veranschaulicht sind.
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6 ist
eine Seitenansicht eines Kompressors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, 7 ist eine
seitliche Schnittansicht des Kompressors von 6, 8 ist eine
Vorderansicht eines vorderen Gehäuses,
das beim Kompressor von 6 verwendet wird, und 9 ist
eine Vorderansicht eines hinteren Gehäuses, das beim Kompressor von 6 verwendet wird.
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Bei
einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung umfasst der Kompressor, wie in 6 und 7 gezeigt,
Folgendes: ein vorderes Gehäuse 200,
das ein Ende eines vorderen Zylinderblocks 400 abschließt; ein
hinteres Gehäuse 300, das
ein Ende eines hinteren Zylinderblocks 500 abschließt; wobei
der vordere und der hintere Zylinderblock 400 und 500 so
angeordnet sind, dass sie miteinander zwischen dem vorderen und
dem hinteren Gehäuse 200 und 300 kombiniert
werden können; eine
in den mittleren Bereichen des vorderen und des hinteren Zylinderblocks 400 und 500 drehbar
gelagerte Antriebswelle 600; eine auf der Antriebswelle 600 angeordnete
Taumelscheibe 700; und eine Vielzahl von über Kolbenschuhe 800 betriebsfähig mit der
Außenumfangsfläche der
Taumelscheibe 700 gekoppelten Kolben 900. Nachfolgend
wird aus Gründen
der Kürze
der Beschreibung eine Erläuterung
der Konstruktion, die jener in der herkömmlichen Praxis ähnelt oder
mit ihr identisch ist, vermieden.
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Wie
in 7 und 8 gezeigt, ist das vordere Gehäuse 200 an
seinem hinteren Bereich offen, und es ist an dessen Innenumfangsfläche (das
heißt, an
der Innenseite von dessen vorderer Wand) mit einer vorderen Kältemittelgas-Ansaugkammer 210 zum
Zuführen
eines in den Kompressor strömenden Kältemittelgases
in Zylinderbohrungen (nicht gezeigt) am vorderen Zylinderblock 400 (siehe 7) und
mit einer vorderen Kältemittelgas-Abführkammer 220 zum
Abführen
des verdichteten, von den Zylinderbohrungen nach außerhalb
des Kompressors strömenden
Kältemittelgases
versehen.
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Die
vordere Kältemittelgas-Ansaugkammer 210 ist
mittels einer Trennwand 230, die in einer Form einer allgemein
geschlossenen Kurve an der Außenseite
der vorderen Kältemittelgas-Abführkammer 220 ausgebildet
ist, von der vorderen Kältemittelgas-Abführkammer 220 getrennt.
Vor der vorderen Wandseite des vorderen Gehäuses 200 ist, ausgehend
von einem mittleren Bereich der vorderen Kältemittelgas-Abführkammer 220,
eine Scheibe (nicht gezeigt) vorgesehen, die über Lager (nicht gezeigt) drehbar montiert
ist, und ein Vorsprungsbereich 202 (siehe 8),
durch den die Antriebswelle 600 verläuft, ist vorstehend angeordnet,
wobei auf ihm die Antriebswelle 600 drehbar gelagert ist.
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Wie
in 7 und 9 gezeigt, ist ferner das hintere
Gehäuse 300 an
seinem vorderen Bereich offen, und es ist mit dem hinteren Zylinderblock 500 zusammengebaut.
Das hintere Gehäuse 300 ist an
dessen Innenumfangsfläche
(das heißt,
an der Innenseite von dessen hinterer Wand) mit einer hinteren Kältemittelgas-Ansaugkammer 310 zum
Zuführen
eines in den Kompressor zu Zylinderbohrungen (nicht gezeigt) am
hinteren Zylinderblock 500 (siehe 7) strömenden Kältemittelgases
und mit einer hinteren Kältemittelgas-Abführkammer 320 zum
Abführen
des verdichteten, von den Zylinderbohrungen nach außerhalb
des Kompressors strömenden
Kältemittelgases
versehen. Die hintere Kältemittelgas-Ansaugkammer 310 ist
mittels einer Trennwand 330, die in einer Form einer allgemein
geschlossenen Kurve an der Außenseite
der hinteren Kältemittelgas-Abführkammer 320 ausgebildet
ist, von der hinteren Kältemittelgas-Abführkammer 320 getrennt.
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Wie
in 7 gezeigt, ist der vordere Zylinderblock 400 mit
einem Abführ-Kopplungsdurchlass 410 und
der hintere Zylinderblock 500 mit einem Abführ-Kopplungsdurchlass 510 versehen,
wobei die Abführ-Kopplungsdurchlässe 410 und 510 miteinander
so in Verbindung stehen, dass das aus dem vorderen und aus dem hinteren
Gehäuse 200 bzw. 300 abgeführte Kältemittelgas
in Richtung auf den Kältemittelgas-Auslassanschluss 530 abgeführt wird.
Der Abführ-Kopplungsdurchlass 410 ist
mit dem vorderen Hilfsausdehnungsbereich 250 des vorderen
Gehäuses 200 verbunden,
und der Abführ-Kopplungsdurchlass 510 ist
mit dem hinteren Hilfsausdehnungsbereich 350 des hinteren
Gehäuses 300 verbunden.
Die Abführ-Kopplungsdurchlässe 410 und 510 sind
an ihren Endbereichen verlängert,
um dadurch den Hauptausdehnungsbereich 420 im vorderen
und im hinteren Zylinderblock als einstückigen Körper mit diesen auszubilden.
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Beim
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind der Kältemittel-Einlassanschluss 520 und
der Kältemittel-Auslassanschluss 530 an
der Außenumfangsfläche des
hinteren Zylinderblocks 500 positioniert, aber sie können auch
an der Außenumfangsfläche des
vorderen Zylinderblocks 400 positioniert sein. Ansonsten
kann, wenn einer von ihnen an der Außenumfangsfläche des
vorderen Zylinderblocks 400 angeordnet ist, der andere auch
an der Außenumfangsfläche des
hinteren Zylinderblocks 500 angeordnet sein.
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Unter
Bezugnahme auf die Durchlässe, durch
die, wie in 7 gezeigt, das Kältemittelgas bei
der oben genannten Konstruktion angesaugt, verdichtet und in den
Kompressor abgeführt
wird, wird, wenn die Antriebswelle 600 durch die Übertragung von
Kraft von einer Kraftquelle gedreht wird, die Taumelscheibe 700 zusammen
mit ihr ebenfalls gedreht, so dass die Vielzahl von Kolben 900 in
den jeweiligen Zylinderbohrungen des vorderen und des hinteren Zylinderblocks 400 und 500 gemäß den Phasen
der Taumelscheibe 700 hin- und herbewegt werden. Während der
Hin- und Herbewegung der Vielzahl von Kolben 900 wird in
den Zylinderbohrungen ein Unterdruck ausgebildet, so dass das Kältemittelgas über den
Kältemittel-Einlassanschluss 520,
der mit einem Verdampfer (der in der Zeichnung weggelassen wurde)
verbunden ist, in eine Taumelscheibenkammer S strömt.
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Das
in die Taumelscheibenkammer S eingebrachte Kältemittelgas wird in die Zylinderbohrungen des
vorderen und des hinteren Zylinderblocks 400 bzw. 500 eingesaugt.
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Während das
in die Zylinderbohrungen eingesaugte Kältemittelgas mit dem Verdichtungstakt der
Kolben 900 verdichtet wird, wird es durch eine in der Zwischenplatte
ausgebildete Öffnung,
die mittels eines Abführ-Reed-Ventils
geöffnet
wird, und durch eine Öffnung
in einem Ansaug-Reed-Ventil in Richtung auf die vordere und die
hintere Kältemittelgas-Abführkammer 220 und 320 des
vorderen und des hinteren Gehäuses 200 und 300 abgeführt.
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Unter
Bezugnahme auf die Durchlässe, durch
die das Kältemittelgas,
das in die vordere und in die hintere Kältemittelgas-Abführkammer 220 und 230 des
vorderen und des hinteren Gehäuses 200 und 300 strömt, nach
außerhalb
des Kompressors abgeführt
wird, wird das jeweils aus dem vorderen und aus dem hinteren Gehäuse 200 und 300 abgeführte Kältemittelgas über die
Abführ-Kopplungsdurchlässe 410 und 510 des
vorderen und des hinteren Zylinderblocks 400 und 500 in
den Kältemittel-Auslassanschluss 530 befördert, durch
den das Kältemittelgas
nach außerhalb
des Kompressors abgeführt
wird.
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Auf
diese Weise sind, wie in 6 und 7 gezeigt,
das vordere und das hintere Gehäuse 200 und 300 mit
dem vorderen und dem hinteren Abführkanal 240 und 340 versehen,
die so ausgebildet sind, dass sie sich von der vorderen und der
hinteren Kältemittelgas-Abführkammer 220 und 320 erstrecken, um
durch die Trennwände 230 und 330 zu
verlaufen, wobei der vordere und der hintere Abführkanal 240 und 340 an
ihrem Auslass jeweils mit dem Hilfsausdehnungsbereich 250 bzw. 350 versehen
sind.
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Somit
wird das Kältemittelgas
in der hinteren Kältemittelgas-Abführkammer 320 über den
hinteren Abführkanal 340 und
den Hilfsausdehnungsbereich 350 in den Abführ-Kopplungsdurchlass 510 des
hinteren Zylinderblocks 500 befördert, und das Kältemittelgas
in der vorderen Kältemittelgas-Abführkammer 220 wird über den
vorderen Abführkanal 240 und
den Hilfsausdehnungsbereich 250 in den Abführ-Kopplungsdurchlass 410 des
vorderen Zylinderblocks 400 befördert und dann zusammen mit
dem aus dem Abführ-Kopplungsdurchlass 510 des
hinteren Zylinderblocks 500 geförderten Kältemittelgas durch den Hauptausdehnungsbereich 420 geleitet.
Danach wird das Kältemittelgas
durch den Kältemittel-Auslassanschluss 530 nach
außerhalb
des Kompressors abgeführt.
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In
dem Fall, in dem der vordere und der hintere Abführkanal 240 und 250,
die das Kältemittelgas aus
der vorderen und der hinteren Kältemittelgas-Abführkammer 220 und 320 in
Richtung auf die Hilfsausdehnungsbereiche 250 und 350 abführen, mit den
Oberseiten der Trennwände 230 und 330 in
Verbindung stehen, kann es vorkommen, dass das Kältemittelgas zu dem Zeitpunkt,
an dem es in Richtung auf die Abführ-Kopplungsdurchlässe 410 und 510 bewegt
wird, an den unteren Enden der Hilfsausdehnungsbereiche 250 und 350 verbleibt,
wodurch es schwierig wird, den Pulsationsdruck des Kältemittelgases
zu verringern. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung stehen bevorzugt vom vorderen und vom hinteren Abführkanal 240 und 340 des
vorderen und des hinteren Gehäuses 200 und 300 wenigstens
einer oder mehrere mit den Unterseiten der Hilfsausdehnungsbereiche 250 und 350 in
Verbindung, wodurch verhindert wird, dass das Kältemittelgas im Hilfsausdehnungsbereich verbleibt.
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Beim
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist außerdem die Länge des Durchlasses
zwischen dem vorderen Abführkanal 240 des
vorderen Gehäuses 200 und
dem Kältemittel-Auslassanschluss 530 gleich
der Länge
des Durchlasses zwischen dem hinteren Abführkanal 340 des hinteren
Gehäuses 300 und
dem Kältemittel-Auslassanschluss 530,
was dazu führt,
dass die Unterschiede im Pulsationsdruck zwischen dem aus dem vorderen
und aus dem hinteren Gehäuse 200 und 300 abgeführten Kältemittelgas
im Wesentlichen identisch sind, wodurch der Pulsationsdruck des
Kältemittelgases
verringert wird.
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Beim
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind, um den Pulsationsdruck zu verringern,
der auftritt, wenn das Kältemittelgas
aus dem vorderen und dem hinteren Gehäuse 200 und 300 nach
außerhalb
des Kompressors abgeführt
wird, des Weiteren die Rauminhalte der Hilfsausdehnungsbereiche 250 und 350 vorzugsweise größer als
Rauminhalte des vorderen und des hinteren Abführkanals 240 und 340.
Das heißt,
dass das von der vorderen und der hinteren Kältemittelgas-Abführkammer 220 und 320 geförderte Kältemittelgas durch
den vorderen und den hinteren Abführkanal 240 und 340 mit
geringem Rauminhalt in die Hilfsausdehnungsbereiche 250 und 350 mit
großem
Rauminhalt strömt,
was eine Verringerung des Pulsationsdrucks des Kältemittelgases ermöglicht.
Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung weisen außerdem vom vorderen und vom
hinteren Abführkanal 240 und 340 wenigstens
einer oder mehrere Durchlass-Querschnittsflächen auf, die sich von deren
Einlässen
in Richtung auf die Auslässe
vergrößern oder
stufenweise vergrößern, und
vom vorderen und vom hinteren Abführkanal 240 und 340 sind
wenigstens einer oder mehrere an kürzesten Abständen L1
und L2 zwischen den mittleren Bereichen der vorderen und der hinteren
Kältemittelgas-Abführkammer 220 und 320 des
vorderen und des hinteren Gehäuses 200 und 300 und
den mittleren Bereichen von deren Einlassenden positioniert.
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Auch
wird, wenn die Durchlass-Querschnittsflächen des vorderen und des hinteren
Abführkanals 240 und 340 größer sind
als die Durchlass-Querschnittsflächen
der Abführ-Kopplungsdurchlässe 410 und 510,
die Menge des in den vorderen und in den hinteren Hilfsausdehnungsbereich 250 und 350 strömenden Kältemittelgases
größer als die
Menge, die von dort ausströmt,
so dass das Kältemittelgas
im vorderen und im hinteren Hilfsausdehnungsbereich 250 und 350 verbleibt.
Daher sind wünschenswerterweise
die Durchlass-Querschnittsflächen
der Abführ-Kopplungsdurchlässe 410 und 510 größer als
die Durchlass-Querschnittsflächen
des vorderen und des hinteren Abführkanals 240 und 340 oder
genauso groß.
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Wie
oben erörtert,
weist insbesondere der Hauptausdehnungsbereich 420 einen
Rauminhalt auf, der größer als
eine Summe von Rauminhalten des vorderen und des hinteren Hilfsausdehnungsbereichs 250 und 350 oder
genauso groß ist,
um zu verhindern, dass das Kältemittelgas
im vorderen und im hinteren Hilfsausdehnungsbereich 250 und 350 verbleibt.
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Da
sich die Querschnittsflächen
der Abführ-Kopplungsdurchlässe 410 und 510 und
des Hauptausdehnungsbereichs 420 voneinander unterscheiden,
tritt während
des Übertritts
des Kältemittelgases
in die Abführ-Kopplungsdurchlässe 410 und 510 und
in den Hauptausdehnungsbereich 420 eine schalldämpfende
Wirkung auf, wodurch es ermöglicht
wird, den Pulsationsdruck des Kältemittelgases wesentlich
zu verringern.
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Beim
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird der Pulsationsdruck des Kältemittelgases
in mehreren Stufen verringert, wenn das Kältemittelgas in die hintere
Kältemittelgas-Abführkammer 320 nach
außerhalb
des Kompressors und in die vordere Kältemittelgas-Abführkammer 220 nach
außerhalb
des Kompressors abgeführt
wird, wodurch eine hervorragende Verringerung des Pulsationsdrucks
des Kältemittelgases
erreicht wird.
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10 ist
eine seitliche Schnittansicht eines Kompressors gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Beim
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind, wie in 10 gezeigt,
die Konstruktion und die Wirkung des Kompressors genauso wie im
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, mit der Ausnahme, dass der Hauptausdehnungsbereich 420 mit
dem vorderen und dem hinteren Abführ-Kopplungsdurchlass 410 und 510 im
vorderen und im hinteren Zylinderblock 400 und 500 verbunden
ist, die auf der Außenumfangsfläche des
vorderen Zylinderblocks 400 bzw. des hinteren Zylinderblocks 500 gesondert
ausgebildet sind.
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Auf
diese Weise ist, da der Pulsationsdruck des abgeführten Kältemittelgases
auf dem Weg durch den vorderen und den hinteren Abführkanal 240 und 340 und
den vorderen und den hinteren Hilfsausdehnungsbereich 250 und 350 verringert wird,
eine Größe des Hauptausdehnungsbereichs 420 wesentlich
geringer als die eines herkömmlichen Verteilerrohrs
oder eines Abführschalldämpfers,
wodurch es ermöglicht
wird, die Baugruppengröße des Kompressors
zu verringern.
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Während die
bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung auf die Konstruktion des Kompressors
angewendet werden, bei der das vordere und das hintere Gehäuse 200 und 300 miteinander
auf solche Weise kombiniert werden, dass die Enden des vorderen
und des hinteren Zylinderblocks 400 und 500 durch
das vordere und das hintere Gehäuse 200 und 300 geschlossen
sind, können
sie auf dieselbe Weise wie bei der Konstruktion des Kompressors
angewendet werden, bei der der vordere und der hinter Zylinderblock 400 und 500 innerhalb
des vorderen und des hinteren Gehäuses 200 und 300 angeordnet
und zusammengebaut sind.
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Wie
oben eindeutig beschrieben, kann ein Kompressor gemäß den bevorzugten
Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung den Pulsationsdruck des Kältemittelgases
in mehreren Stufen verringern, wenn ein Kältemittelgas in die hintere
Kältemittelgas-Abführkammer
nach außerhalb
des Kompressors und in die vordere Kältemittelgas-Abführkammer
nach außerhalb
des Kompressors abgeführt wird,
wodurch eine hervorragende Verringerung des Pulsationsdrucks des Kältemittelgases
erreicht wird und Geräusche
aufgrund der Pulsation des Kältemittelgases
deutlich verringert werden.
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Somit
besteht keine Notwendigkeit, einen gesonderten Ausdehnungsbereich
mit einem beträchtlich
großen
Durchlass-Querschnittsbereich an der Außenseite des Kompressors auszubilden,
und auch wenn der gesonderte Ausdehnungsbereich an der Außenseite
des Kompressors vorgesehen ist, kann der erfindungsgemäße Kompressor
hinsichtlich der Baugruppengröße kompakt
sein.
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Die
obigen Ausführungsbeispiele
haben lediglich beispielhaften Charakter und sind nicht als einschränkend für die vorliegende
Erfindung zu verstehen. Die vorliegenden Lehren können ohne
Weiteres auf andere Typen von Apparaten angewendet werden. Die Beschreibung
der vorliegenden Erfindung soll der Veranschaulichung dienen und
soll den Schutzumfang der Ansprüche
nicht beschränken. Zahlreiche
Alternativen, Modifizierungen und Variationen sind für den Fachmann
auf diesem Gebiet offensichtlich.