DE602004010443T2

DE602004010443T2 - Kompressor

Info

Publication number: DE602004010443T2
Application number: DE602004010443T
Authority: DE
Inventors: Seung-Yong Daejeon-si Hwang; Tae-Young Daejeon-si Park
Original assignee: Halla Climate Control Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2003-02-18
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2024-02-18
Also published as: JP3921522B2; CN1526951A; US20040161346A1; EP1450043A2; EP1450043B1; EP1450043A3; KR100659570B1; CN100543305C; KR20040074382A; DE602004010443D1; JP2004251282A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kompressor und insbesondere einen Kompressor, der beim Abführen eines Kältemittelgases einen Pulsationsdruck des Kältemittelgases wirksam verringern kann.
Allgemeiner Stand der Technik
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.
1 bis 4 zeigen den Aufbau eines allgemeinen Taumelscheibenkompressors.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
5 ist eine Vorderansicht eines hinteren Gehäuses eines Kompressors nach dem Stand der Technik.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kompressor bereitzustellen, der den Pulsationsdruck eines Kältemittelgases beim Abführen eines Kältemittelgases wirksam verringern kann.
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.
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.
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.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Hauptausdehnungsbereich bevorzugt gesondert außerhalb des vorderen oder des hinteren Zylinderblocks ausgebildet.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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:
1 eine perspektivische auseinandergezogene Darstellung eines allgemeinen Kompressors;
2 eine vordere Schnittansicht des Kompressors von 1;
3 eine Vorderansicht eines vorderen Gehäuses des Kompressors von 1;
4 eine Vorderansicht eines hinteren Gehäuses des Kompressors von 1;
5 eine Vorderansicht eines hinteren Gehäuses eines Kompressors nach dem Stand der Technik;
6 eine Seitenansicht eines Kompressors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 eine seitliche Schnittansicht des Kompressors von 6;
8 eine Vorderansicht eines beim Kompressor von 6 verwendeten vorderen Gehäuses; und
9 eine Vorderansicht eines beim Kompressor von 6 verwendeten hinteren Gehäuses;
10 eine seitliche Schnittansicht eines Kompressors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Nun wird im Einzelnen auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht sind.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Das in die Taumelscheibenkammer S eingebrachte Kältemittelgas wird in die Zylinderbohrungen des vorderen und des hinteren Zylinderblocks 400 bzw. 500 eingesaugt.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
10 ist eine seitliche Schnittansicht eines Kompressors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims

Kompressor mit einem vorderen Gehäuse (200), das ein Ende eines vorderen Zylinderblocks (400) abschließt; einem hinteren Gehäuse (300), das ein Ende eines hinteren Zylinderblocks (500) abschließt, wobei der vordere und der hintere Zylinderblock (400, 500) so angeordnet sind, dass sie zwischen dem vorderen und dem hinteren Gehäuse (200, 300) miteinander kombiniert werden können; auf der äußeren Umfangsfläche wenigstens entweder des vorderen oder des hinteren Zylinderblocks (400, 500) ausgebildeten Kältemittelgas-Einlass- und Auslassanschlüssen (520, 530); einer vorderen Kältemittelgas-Ansaugkammer (210), die im vorderen Gehäuse (200) vorgesehen ist, um Kältemittelgas aus dem Einlassanschluss (520) anzusaugen; einer hinteren Kältemittelgas-Ansaugkammer (310), die im hinteren Gehäuse (300) vorgesehen ist, um Kältemittelgas aus dem Einlassanschluss (520) anzusaugen; einer vorderen Abführkammer (220), die im vorderen Gehäuse (200) vorgesehen ist, um Kältemittelgas aus dem vorderen Gehäuse (200) in den Kältemittelgas-Auslassanschluss (530) abzulassen; einer hinteren Abführkammer (320), die im hinteren Gehäuse (300) vorgesehen ist, um Kältemittelgas aus dem hinteren Gehäuse (300) in den Kältemittelgas-Auslassanschluss (530) abzulassen, und einer ersten und einer zweiten Trennwand (230, 330), um die vordere bzw. hintere Kältemittelgas-Ansaugkammer (210, 310) von der vorderen bzw. hinteren Kältemittelgas-Abführkammer (220, 320) zu trennen, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor ferner Folgendes umfasst: einen im vorderen bzw. hinteren Gehäuse (200, 300) vorgesehenen vorderen und hinteren Hilfsausdehnungsbereich (250, 350); im vorderen bzw. im hinteren Zylinderblock angeordnete Abführ-Kopplungsdurchlässe (410, 510), um den ersten bzw. zweiten Hilfsausdehnungsbereich (250, 350) mit den Kältemittelgas-Auslassanschlüssen (530) zu verbinden; einen vorderen und einen hinteren Abführkanal (240, 340), die im vorderen Gehäuse bzw. im hinteren Gehäuse vorgesehen sind, um durch die erste und die zweite Trennwand (230) innerhalb der vorderen bzw. der hinteren Kältemittelgas-Abführkammer (220, 320) zu verlaufen, wodurch das in die vordere und in die hintere Kältemittelgas-Abführkammer (220, 320) des vorderen und hinteren Gehäuses (200, 300) freigesetzte Kältemittelgas zum ersten bzw. zum zweiten Hilfsausdehnungsbereich (250, 350) gefördert wird; und einen Hauptausdehnungsbereich (420), der zwischen den Abführ-Kopplungsdurchlässen (410, 510) so vorgesehen ist, dass er mit dem Kältemittelgas-Auslassanschluss (530) in Verbindung steht.
Kompressor nach Anspruch 1, wobei der Hauptausdehnungsbereich (420) mittels Erweitern eines Endes des Abführ-Kopplungsdurchlasses des vorderen Zylinderblocks (400) oder des hinteren Zylinderblocks (500) als einstückiger Körper im vorderen oder hinteren Zylinderblock ausgebildet ist.
Kompressor nach Anspruch 1, wobei der Hauptausdehnungsbereich (420) außerhalb des vorderen Zylinderblocks (400) oder des hinteren Zylinderblocks (500) ausgebildet ist.
Kompressor nach Anspruch 1, wobei wenigstens einer oder mehrere der vorderen und hinteren Abführkanäle (240, 340) an den kürzesten Abständen zwischen den mittleren Bereichen der vorderen und hinteren Kältemittelgas- Abführkammer (220, 320) des vorderen und hinteren Gehäuses (200, 300) und den mittleren Bereichen von deren Einlassenden positioniert sind.
Kompressor nach Anspruch 1, wobei wenigstens einer oder mehrere der vorderen und hinteren Hilfsausdehnungsbereiche (250, 350) Rauminhalte aufweisen, die größer sind als Rauminhalte des vorderen und hinteren Abführkanals (240, 340).
Kompressor nach Anspruch 1, wobei wenigstens einer oder mehrere der Abführ-Kopplungsdurchlässe (410, 510) Durchlassquerschnittsflächen aufweisen, die größer oder gleich Durchlassquerschnittsflächen des vorderen und hinteren Abführkanals (240, 340) sind.
Kompressor nach Anspruch 1, wobei der Hauptausdehnungsbereich (420) einen Rauminhalt aufweist, der größer oder gleich einer Summe von Rauminhalten des vorderen und des hinteren Hilfsausdehnungsbereichs (250, 350) ist.
Kompressor nach Anspruch 1, wobei wenigstens einer oder mehrere der vorderen und hinteren Abführkanäle (240, 340) mit der Unterseite des jeweils vorderen bzw. hinteren Hilfsausdehnungsbereichs (250, 350) in Verbindung stehen.
Kompressor nach Anspruch 1, wobei wenigstens einer oder mehrere der vorderen und hinteren Abführkanäle (240, 340) Durchlassquerschnittsflächen aufweisen, die von deren Einlässen zu deren Auslässen hin schrittweise größer werden.
Kompressor nach Anspruch 1, wobei eine Durchlasslänge zwischen dem vorderen Abführkanal (240) des vorderen Gehäuses (200) und dem Kältemittelgas-Auslassanschluss (530) gleich einer Durchlasslänge zwischen dem hinteren Abführkanal (340) des hinteren Gehäuses (300) und dem Kältemittelgas-Auslassanschluss (530) ist.