DE69320289T2 - Rotationsverdichterkolben mit integrierten zellen - Google Patents

Rotationsverdichterkolben mit integrierten zellen

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Masanori Rinkai-Kojo Sakai-Seisakusho -Cho Sakai-Shi Osaka 592 Masuda
Toshiyuki Rinkai-Kojo Sakai-Seisakusho 3-Cho Sakai-Shi Osaka 592 Toyama
Takahiro Rinkai-Kojo Sakai-Seisakusho 3-Cho Sakai-Shi Osaka 592 Uematsu
Yasushi Rinkai-Kojo Sakai-Seisakusho 3-Cho Sakai-Shi Osaka 592 Yamamoto
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Description

    TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotationsverdichter, der vor allem Verwendung in einem Kühlsystem findet, wobei der Rotationsverdichter von der Art ist, bei der eine Antriebswelle einen exzentrischen Wellenabschnitt aufweist, auf dem eine Walze drehbar angebracht ist und die Walze mit einer Schieberplatte vereinigt ist, die sich radial von der Walze erstreckt.
  • STAND DER TECHNIK
  • Ein herkömmlicher Rotationsverdichter ist beispielsweise in dem offengelegten japanischen Gebrauchsmuster Nr. 114082/1986 beschrieben. Dieser herkömmliche Verdichter, wie er in den Fig. 24 und 25 gezeigt ist, weist einen innerhalb eines abgedichteten Gehäuses angeordneten Verdichtungsteil A auf und wird durch einen Motor angetrieben. Der Verdichtungsteil A umfaßt: einen Zylinder C, der eine Zylinderkammer B hat, eine an dem exzentrischen Wellenabschnitt einer sich von dem Motor erstreckende Antriebswelle D derart aufgesetzte Walze E, daß die Walze E in der Zylinderkammer B umläuft, und eine Schieberplatte H, die an einem Zwischenabschnitt zwischen einer Ansaugöffnung F und einer Auslaßöffnung G angeordnet ist, die beide in dem Zylinder C vorgesehen sind, wobei die Schieberplatte H sich vorwärtsbewegen und zurückziehen kann. Die Schieberplatte H ist so angeordnet, daß ein Teil des Hochdruckgases, das durch die Auslaßöffnung G ausgestoßen wird und auf die Rückseite der Schieberplatte H als Anpressdruck wirkt, um hierdurch das Vorderteil der Schieberplatte H mit einem Teil der Außenumfangsfläche der Walze E in normale Berührung zu bringen, wodurch die Zylinderkammer B in eine Verdichterkammer X und eine Ansaugkammer Y unterteilt wird. Des weiteren ist die Auslaßöffnung G mit einem plattenartigen Auslaßventil I ausgestattet, das mit der Seite eines um den Auslaß der Auslaßöffnung E gebildeten Ventilsitzes in Kontakt kommt oder hiervon beabstandet wird, um somit die Auslaßöffnung G freizugeben oder zu verschließen.
  • Mit der obigen Anordnung wird das Gas in der Verdichterkammer X innerhalb der durch die Schieberplatte H begrenzten Zylinderkammer B verdichtet, wobei während bei Drehung der Antriebswelle D die Walze E in der Zylinderkammer B gedreht wird. Wenn dieser Verdichtungsvorgang beendet ist, und dann der Ausstoßvorgang beginnt, wird das verdichtete Hochdruckgas durch einen Öffnungsvorgang des Auslaßventils I durch die Auslaßöffnung G in das Gehäuse ausgestoßen. Wenn der Ausstoßvorgang beendet ist und der Ansaugvorgang beginnt, dann wird das Auslaßventil I geschlossen und somit die Auslaßöffnung G verschlossen, so daß das Niedrigdruckgas durch die Ansaugöffnung F in die Ansaugkammer Y innerhalb der durch die Schieberplatte H definierten Zylinderkammer B eingesogen wird. Die Verdichtungs- und Ausstoßvorgänge werden in solch einer Weise wiederholt.
  • Bei der oben beschriebenen Anordnung wird jedoch die Schieberplatte H so am Zylinder C gehalten, daß sie vor- und zurückfahren kann und einem Anpressdruck unterworfen wird, so daß das Vorderteil der Schieberplatte H mit der Außenumfangsfläche der Walze E in Berührung gebracht wird, wodurch die Schieberplatte H und die Walze E eine Relativbewegung zueinander ausführen. Es würde die Notwendigkeit bestehen, das Vorderteil der Schieberplatte H gegen die Außenumfangsfläche der Walze E zu drücken, indem ein Anpressdruck auf die Schieberplatte H dergestalt ausgeübt wird, daß das Vorderteil der Schieberplatte H mit der Umfangsfläche der Walze E in Berührung steht. Überdies würde die Berührung zwischen der Schieberplatte H und der Außenumfangsfläche der Walze E, zwischen denen eine Metall- Metall-Berührung ohne Ölschmierung erfolgt, durch die Gleitberührung zwischen der Schieberplatte H und der Außenumfangsfläche der Walze E einen großen Reibungsverlust wie auch einen großen Leistungsverlust mit sich bringen. Darüber hinaus würde das Hochdruckgas in der hinteren Kammer der Schieberplatte H in die Ansaugkammer Y austreten, und zwar zwischen einer Seitenfläche der Schieberplatte H und der Schieberplatten-Gleitausnehmung, wie es durch einen Pfeil a in Fig. 24 angedeutet ist, da durch die Anordnung ein durch das von der Auslaßöffnung G ausgestoßene Hochdruckgas entwickelter Anpressdruck auf die Rückseite der Schieberplatte H ausgeübt wird und somit das Vorderteil der Schieberplatte H mit der Außenumfangsfläche der Walze E in Berührung bringt, was unvorteilhafterweise zu einem verschlechterten volumetrischen Wirkungsgrad führt. Da die Verdichterkammer X niedrigen wie hohen Drücken unterliegt, würde ein Innendruck in der Verdichtungskammer X, der niedriger ist als der Anpressdruck, zur Folge haben, daß das auf die rückseitige Kammer wirkende Hochdruckgas in die Verdichtungskammer X austritt, und zwar durch eine Seitenfläche der Schieberplatte H und der Schieberplatten- Gleitausnehmung, was nachteilig zu einer verminderten Effizienz führt. Des weiteren würde die Möglichkeit bestehen, daß das Hochdruckgas, das in der Verdichterkammer X verdichtet wurde, durch den Berührabschnitt zwischen dem Vorderteil der Schieberplatte H und der Walze E in die Ansaugkammer Y austritt, wie es durch den Pfeil b in Fig. 24 angedeutet ist, was zu dem Gasleck von den Seitenflächen der Schieberplatte H hinzukommen würde und zu einem weiter verringerten volumentrischen Wirkungsgrad führen würde.
  • Ein weiterer Stand der Technik, der von Interesse ist, ist die US-A-3 025 801, die als der nächstkommende Stand der Technik erachtet werden kann und gegenüber der der beigefügte Anspruch 1 abgegrenzt ist. Somit können alle Merkmale des Oberbegriffes des Anspruchs 1 in diesem Dokument nach dem Stand der Technik gefunden werden.
  • Ebenso von Interesse sind die DE-A-47 18 73 und FR-A-2 184 275, die jeweils eine Rotationsverdichterpumpe betreffen, in der eine sich in der Zylinderkammer umlaufend drehende Walze eine sich radial erstreckende Schieberplatte besitzt, die sich in ein zylindrisches Tragelement für die Schieberplatte erstreckt, wobei das Tragelement in einer zylindrischen Bohrung in der Wand der Zylinderkammer hin- und herschwenkbar befestigt ist. In jedem dieser Dokumente nach dem Stand der Technik umfaßt das zylindrische Tragelement zwei halbkreisförmige Teile, zwischen deren flachen Flächen die Schieberplatte gleiten kann und, bei maximaler Eindringtiefe, sich das Vorderteil der Schieberplatte über die halbkreisförmigen Teile in eine in der Wand der Zylinderkammer geformte Aufnahmekammer erstreckt. Eine derartige Konstruktion ist auch in der US-A-3 025 801 offenbart.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die wesentliche Lösung der oben beschriebenen Nachteile entwickelt und deren wesentliche Aufgabe besteht darin, den volumetrischen Wirkungsgrad und die Wirtschaftlichkeit dadurch zu erhöhen, daß ein Gasleck von einer hinteren Kammer oder Verdichterkammer zu einer Ansaugkammer minimiert wird.
  • Zur Lösung der zuvor genannten Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung einen Rotationsverdichter bereit, der mit einem Zylinder ausgestattet ist, welcher eine Zylinderkammer, eine in die Zylinderkammer eingesetzte und sich in der Zylinderkammer drehende Walze und eine Schieberplatte aufweist, die die Zylinderkammer in eine Verdichterkammer und eine Ansaugkammer unterteilt, wobei der Rotationsverdichter dergestalt ist, daß durch eine in die Ansaugkammer mündende Ansaugöffnung eingesogenes Gas verdichtet wird und durch eine Auslaßöffnung, die in die Verdichterkammer mündet, ausgestoßen wird, wobei ein exzentrischer Wellenabschnitt einer Antriebswelle in der Walze relativ drehbar ist, die Schieberplatte mit der Walze in solch einer Weise integriert ist, daß die Schieberplatte von der Walze radial auswärts vorsteht und der Zylinder ist mit einem Tragelement mit im wesentlichen kreisförmiger Gestalt ausgestattet, wobei das Tragelement drehbar ist und in solch einer Weise einen Aufnahmeabschnitt oder eine Aufnahmeausnehmung zur Aufnahme eines Vorderabschnitts der Schieberplatte aufweist, daß sich der Vorderabschnitt der Schieberplatte innerhalb des Tragelementes sowohl vorwärts wie rückwärts bewegen kann. Die Länge der Schieberplatte und der Radius des Tragelementes sind so festgelegt, daß, wenn sich die Schieberplatte relativ zum Aufnahmeabschnitt oder der Aufnahmeausnehmung einwärts bewegt, ein Berührabschnitt der der Ansaugkammer zugewandten Vorderseite der Schieberplatte mit dem Aufnahmeabschnitt oder der Aufnahmeausnehmung dergestalt in Berührung gelangt, daß die Berührstelle nicht über den Drehmittelpunkt des Tragelementes hinausgeht. Während sich die Schieberplatte relativ zum Aufnahmeabschnitt oder der Aufnahmeausnehmung einwärts bewegt, gelangt zusätzlich ein Abschnitt der Seite der Schieberplatte, die der Verdichterkammer zugewandt ist, mit einer Eintrittskante des Aufnahmeabschnitts oder der Aufnahmeausnehmung in Berührung, so daß die zwei Berührstellen gemeinsam dazu dienen, zu verhindern, daß Hochdruckgas von der Verdichterkammer über den Schieberplatten-Aufnahmeabschnitt oder die Aufnahmeausnehmung in dem Tragelement zur Ansaugkammer strömt. Dieses Merkmal verhindert auch, daß bereits in dem Schieberplatten- Aufnahmeabschnitt oder der Aufnahmeausnehmung verdichtetes Gas zur Ansaugkammer austritt.
  • Bei einem Rotationsverdichter mit der oben beschriebenen Ausgestaltung ist der mit Schmieröl versorgte exzentrische Wellenabschnitt der Antriebswelle dergestalt angeordnet, daß er sich relativ zur Walze dreht, womit die beim Stand der Technik nach dem offengelegten japanischen Gebrauchsmuster Nr. 114082/1986 vorhandene Relativbewegung zwischen der Schieberplatte und der Walze ersetzt wurde. Verglichen mit dem Stand der Technik, bei dem die Schieberplatte und die Walze relativ zueinander beweglich angeordnet sind, kann dadurch der Reibungsverlust und der hiermit verbundene Leistungsverlust reduziert werden. Genauer gesagt: der exzentrische Wellenabschnitt der Antriebswelle, auf den die Walze aufgesetzt ist, wird nomalerweise durch eine Ölzuführung der Antriebswelle mit Schmieröl versorgt, wodurch es zu einem Schmierfilmkontakt hierzwischen kommt, so daß der Reibungswiderstand, der durch die Relativbewegung zwischen der Walze und dem exzentrischen Wellenschaft bedingt ist, reduziert werden kann. Ebenso kann dadurch, daß ein auf die Schieberplatte wirkender Anpressdruck erzeugt wird, der vorhandene Reibungsverlust im Vergleich zu dem Fall, bei dem sich die Schieberplatte und die Walze relativ zueinander bewegen, reduziert werden, wodurch es ermöglicht ist, den damit verbundenen Leistungsverlust zu reduzieren. Da die Schieberplatte und die Walze miteinander verbunden sind und somit keine Notwendigkeit mehr besteht, den Anpressdruck auf die Schieberplatte auszuüben, kann die Gefahr eines Gasaustritts aus der hinteren Kammer der Schieberplatte in die Ansaugkammer und in die Verdichterkammer vermieden werden, was einen erhöhten volumetrischen Wirkungsgrad und Liefergrad mit sich bringt. Nun besteht aufgrund der Integration der Schieberplatte und der Walze auch keine Möglichkeit eines Gasaustritts von der Verdichterkammer zwischen der Schieberplatte und der Walze hindurch in die Ansaugkammer, was im Stand der Technik auftreten würde. Somit kann der volumetrische Wirkungsgrad in Kombination mit dem Vorteil, daß ein Gasaustritt von der rückseitigen Kammer eliminiert ist, weiter erhöht werden.
  • Wenn das drehbare kreisförmige Tragelement in zwei halbkreisförmige Elemente unterteilt ist und die Schieberplatte auf den ebenen Abschnitten dieser halbkreisförmigen Elemente verschiebbar angeordnet ist, während das Vorderteil der Schieberplatte von der Walze aus gesehen bezüglich dem Drehmittelpunkt des Tragelementes radial auswärts positioniert ist, dann wird das eine halbkreisförmige Element auf der Verdichterkammerseite von der der Verdichterkammer zugewandten Seite her mit Druck beaufschlagt und gegen den radial außenliegenden Abschnitt der Walze von der Wandung eines zylindrischen Lochs, das das halbkreisförmige Element aufnimmt, weggedrückt. Dadurch wird das halbkreisförmige Element auf der Verdichterkammerseite von der Wandfläche des zylindrischen Lochs wie ein Keil gedrückt, so daß die Abdichtung zwischen dem ebenen Abschnitt des halbkreisförmigen Elementes und der Schieberplatte verbessert wird. Das halbkreisförmige Element auf der Ansaugkammerseite wird auch zur zylindrischen Wandung des Lochs gedrückt, das das halbkreisförmige Element aufnimmt, und zwar durch die über die Schieberplatte bewirkte Keilwirkung auf das halbkreisförmige Element auf der Verdichterkammerseite, so daß auch die Abdichtung zwischen dem halbkreisförmigen Element auf der Ansaugkammerseite, der Schieberplatte und der zylindrischen Wandung verbessert wird. Demgemäß wird verhindert, daß das verdichtete Gas austritt, was einen erhöhten volumetrischen Wirkungsgrad mit sich bringt. Wenn das Vorderteil der Schieberplatte gegenüber dem Drehmittelpunkt des Tragelementes normal radial auswärts der Walze positioniert ist und die Berührfläche zwischen der Schieberplatte und dem ebenen Abschnitt der halbkreisförmigen Elemente erhöht wird, d. h. die Abdichtungslänge wird erhöht, wird überdies die Abdichtung verbessert wird. Demgemäß würde dies dazu beitragen, zu verhindern, daß verdichtetes Gas austritt und es würde zu einem verbesserten volumetrischen Wirkungsgrad beitragen.
  • Wenn das zuvor genannte Tragelement aus zwei halbkreisförmigen Elementen besteht, die vollständig voneinander geteilt sind, ist des weiteren das Einsetzen der Schieberplatte in den Aufnahmeabschnitt am Mittelpunkt des Tragelementes vereinfacht und somit die Zusammenbaubarkeit verbessert.
  • Vorzugsweise weist die Walze auch eine hierin ausgebildete Paßausnehmung auf, um einen Teil des Grundendes der Schieberplatte hierin einzusetzen, und dieser Teil des Grundendes der Schieberplatte ist in die Paßausnehmung eingesetzt und durch Löten hiermit einteilig verbunden.
  • Da die Schieberplatte in die Paßausnehmung der Walze eingesetzt und durch Löten hiermit einteilg verbunden ist, ist in diesem Fall die Verbindung zwischen der Walze und der Schieberplatte verstärkt und der Einbau vereinfacht.
  • Ebenso wird es bevorzugt, auf dem Walzenaußenumfang eine gestufte Ausnehmung zu schaffen, die an ihrem axialen Mittelbereich einen tieferen Abschnitt und an ihren axialen Endstücken flachere Abschnitte besitzt, und Paßlöcher vorzusehen, die von beiden Stirnflächen des tieferen Abschnitts der gestuften Ausnehmung axial auswärts führen, während an dem Grundende der Schieberplatte ein Paßabschnitt geschaffen ist, der einen Paßvorsprung aufweist, der in den tieferen Abschnitt der gestuften Ausnehmung paßt, wobei Paßlöcher an dem Paßvorsprung ausgebildet sind und der Paßabschnitt der Schieberplatte in die gestufte Ausnehmung eingesetzt und ein Stift in die Paßlöcher gesteckt ist, wodurch die Schieberplatte und die Walze zusammengefügt sind.
  • In diesem Fall können die Schieberplatte und die Walze fest und einfach miteinander gekoppelt werden.
  • Es ist auch wünschenswert, daß ein Vorsprung an einem Teil des Außenumfangs der Walze geschaffen ist, wohingegen eine Ausnehmung, in die die Vorsprünge eingebracht werden können, an der Schieberplatte geschaffen ist, wobei die Vorsprünge in die Ausnehmung eingesetzt sind und die Vorsprünge und die Schieberplatte einen Stift haben, der hierdurchgeht, wodurch die Schieberplatte und die Walze miteinander verbunden sind.
  • In diesem Fall können die Schieberplatte und die Walze stark und einfach miteinander gekoppelt werden.
  • Es ist aber auch vorteilhaft, einen zur Auslaßöffnung vorstehende und hierin eintretenden Vorsprung an einer Stelle am Außenumfang der Walze vorzusehen, die der Auslaßöffnung gegenüberliegt.
  • In diesem Fall tritt der an der Walze geschaffene Vorsprung, der anfangs von der Auslaßöffnung beabstandet ist, allmählich in die Auslaßöffnung ein, wenn der Verdichtungsvorgang zum Ausstoßvorgang wechselt, da der Vorsprung an einem Abschnitt am Außenumfang der Walze geschaffen ist, die der Auslaßöffnung gegenüberliegt, so daß sie zur Auslaßöffnung vorsteht und hierin einbringbar ist. Außerdem kann der Vorsprung dergestalt ausgebildet sein, daß das verdichtete Gas innerhalb der Auslaßöffnung beim Eindringen nach außen gedrückt wird. Folglich kann der obere Spielraum dergestalt verringert werden, daß, wenn Niedrigdruck bei beendetem Ausstoßvorgang und nachfolgendem Ansaugvorgang in die Ansaugkammer gesogen wird, die Gegenstromrate von Hochdruckgas, das innerhalb der Auslaßöffnung verbleibt, zur Ansaugkammer hin reduziert werden kann. Als Folge hiervon kann ein Verdichtungsverlust, Überhitzen und eine Pulsation des angesaugten Gases innerhalb der Ansaugkammer verhindert werden. Wenn der Ausstoßvorgang beginnt, d. h. in der frühen Zeitspanne, während der sich die Ausstoßrate erhöht, ist der Vorsprung noch nicht in die Auslaßöffnung eingedrungen, so kann der Ausstoßweg für das Gas auf ein wesentliches Ausmaß sichergestellt werden, so daß der Ausstoßwiderstand des Gases reduziert und eine übermäßige Verdichtung des Gases verhindert werden kann. Somit wird ein durch diese übermäßige Verdichtung bewirkter Leistungsverlust eliminiert.
  • Des weiteren ist es wünschenswert, daß die Dicke der Walze so festgelegt ist, daß sie an der Hochtemperatur-Seitenwand, die mit der Verdichtungskammer in Berührung ist, dünner ist und an der an der Ansaugkammer in Berührung befindlichen Niedrigtemperatur-Seitenwand dicker ist.
  • In diesem Fall kann der Nachteil behoben werden, der aufgrund einer Temperaturdifferenz durch eine unterschiedliche thermische Ausdehnung in Walzdickenrichtung verursacht wird, die während des Betriebs am Umfang der Walze auftritt, wobei die Walze nicht drehend ist, da die axiale Dicke der Walze so festgelegt ist, daß sie an der mit der Verdichtungskammer in Kontakt befindlichen Hochtemperatur-Seitenwand dünner ist und an der mit der Ansaugkammer in Berührung befindlichen Niedrigtemperatur-Seitenwand dicker ist.
  • Genauer gesagt, wird bei der herkömmlichen hin- und hergehenden Schieberplatte, wie sie in der Fig. 24 gezeigt ist, beim Drehen der Antriebswelle sich die Walze drehen, so daß die Außenfläche der Walze abwechselnd mit der Niedrigdruck-Ansaugkammer und der hochtemperaturigen Verdichtungskammer in Kontakt gelangt, was zu einer ungefähr gleichmäßigen Temperatur entlang des Umfangs führt. Wenn die Walze nicht drehend ist, wird im Gegensatz hierzu der Abschnitt der Walze, der mit der Niedrigtemperatur- Ansaugkammer und der hochtemperaturigen Verdichtungskammer in Kontakt gelangt, an deren Umfang festgelegt, so daß, wenn sich der vorstehende Abschnitt der Schieberplatte auf der oberen Seite befindet und der Drehwinkel in Uhrzeigerrichtung mit dem Ausgangspunkt bei 0º gemessen wird, der Temperaturverlauf der Walzenwand in der Nähe von 270º eine Hochtemperaturspitze und in der Nähe von 90º eine Niedrigtemperaturminimum aufweisen wird. Aus diesem Grund wird die Hochtemperatur-Seitenwand, die mit der Verdichterkammer in Kontakt kommt, einer größeren thermischen Ausdehnung mit eine Spitze in der Nähe von 270º unterworfen, währenddessen die Niedrigtemperatur-Seitenwand, die mit der Ansaugkammer in Kontakt kommt, einer geringeren thermischen Ausdehnung mit dem Minimum in der Nähe von 90º unterworfen wird. Der Unterschied zwischen diesen thermischen Ausdehnungen kann einen Dickenunterschied der Walze im Bereich von mehreren 10 um bewirken. Andererseits ist der Zylinder in dem mit ausgestoßenem Hochdruckgas zu füllenden Gehäuse plaziert, so daß dessen thermische Ausdehnung entlang des Umfangs der Zylinderkammer als angenähert gleichförmig erachtet werden kann. Auch die Dicke des Zylinders wird unter Beachtung der maximalen thermischen Ausdehnung festgelegt, mit dem Ergebnis, daß ein großer Spielraum zwischen der Innenfläche des Zylinders und der Stirnfläche der Niedrigtemperatur-Seitenwand der Walze, die mit der Ansaugkammer in Kontakt ist und deren thermische Ausdehnung geringer ist, ausgebildet wird. Dies führt zu dem Nachteil, daß aufgrund des Gasaustritts und der hierdurch bewirkten Erwärmung des angesaugten Gases der volumetrische Wirkungsgrad niedriger wäre. Dadurch, daß vorgesehen ist, daß die Dicke der Walze an ihrer Hochtemperaturseite, die mit der Verdichterkammer in Kontakt kommt, dünner ist und an ihrer Niedrigtemperaturseite, die mit der Ansaugkammer in Kontakt kommt, dicker ist, kann während des Betriebs der Unterschied in der thermischen Ausdehnung ausgeglichen werden, so daß die Hochtemperaturseite und die Niedrigtemperatur-Seitenwand bezüglich der Dicke vergleichmäßigt sind, wodurch die Möglichkeit eines Gasaustritts aufgrund der ungleichmäßigen Dicke der Walze behoben ist.
  • Ferner kann in dem Drehverdichter die Schieberplatte mit der Walze so zusammengebaut sein, daß sie von der Walze radial auswärts vorsteht und zwar dergestalt, daß die Länge der Schieberplatte und der Radius des Tragelementes so festgelegt sind, daß die Vorderseite der Schieberplatte nicht über den Drehmittelpunkt des Tragelementes hinausgehen wird, wenn die Vorderseite der Schieberplatte am tiefsten in dem Aufnahmeabschnitt des Tragelementes eingedrungen ist.
  • In diesem Fall drücken die Schieberplatte und der Aufnahmeabschnitt bei zur Verdichterkammer verschobenen Walze und Schieberplatte an der Kante der Vorderseite der Schieberplatte auf der Ansaugkammerseite und der Eintrittskante des Aufnahmeabschnitts auf der Verdichterkammerseite gegeneinander, so daß beide Kanten zur Abdichtung dienen. Aufgrund dessen kann der Zwischenraum zwischen der Verdichterkammer und der Ansaugkammer zufriedenstellend abgedichtet werden. Da die Vorderseite der Schieberplatte nicht über den Drehmittelpunkt des Tragelementes hinausgeht, wenn der Verdichtungsvorgang fortschreitet, dergestalt, daß die Walze und die Schieberplatte zur Ansaugkammerseite hin versetzt werden, drücken die Schieberplatte und der Aufnahmeabschnitt an der Vorderseitenkante der Schieberplatte auf der Ansaugkammerseite und die Eintrittskante des Aufnahmeabschnitts auf der Verdichterkammerseite gegeneinander, so daß die Schieberplatte und der Aufnahmeabschnitt durch beide Kanten abgedichtet sind. Somit kann der Zwischenraum zwischen der Verdichterkammer und der Ansaugkammer zufriedenstellend abgedichtet werden.
  • Des weiteren kann in dem Rotationsverdichter die Schieberplatte so in die Walze integriert sein, daß sie von der Walze radial auswärts vorsteht und am Mittelpunkt des Tragelementes kann ein Loch vorgesehen sein, das mit dem Aufnahmeabschnitt in dem Tragelement in Verbindung steht, und das eine solche Größe hat, daß der Berührendabschnitt zwischen der Vorderseite der Schieberplatte und dem Aufnahmeabschnitt daran gehindert wird, über den Drehmittelpunkt des Tragelementes hinauszugehen, wenn sich die Vorderseite der Schieberplatte am tiefsten im Aufnahmeabschnitt des Tragelementes befindet.
  • In diesem Fall wird durch das Vorsehen des Lochs der Berührendabschnitt, an dem die Vorderseite der Schieberplatte und der Aufnahmeabschnitt miteinander in Berührung kommen, nie über den Drehmittelpunkt des Tragelementes hinausgehen. Wenn die Walze und die Schieberplatte zur Verdichterkammer hin versetzt werden, drücken demzufolge die Schieberplatte und der Aufnahmeabschnitt an dem Berührendabschnitt der Vorderseite der Schieberplatte und die Eintrittskante des Aufnahmeabschnitts auf der Verdichterkammerseite gegeneinander, so daß beide Kanten dichtend wirken. Als Folge hiervon kann der Zwischenraum zwischen der Verdichterkammer und der Ansaugkammer zufriedenstellend abgedichtet werden. Außerdem wird die Vorderseite des Berührendabschnittes der Schieberplatte nie über den Drehmittelpunkt des Tragelementes hinausgehen, wenn der Verdichtungsvorgang fortschreitet, so daß die Walze und die Schieberplatte zur Ansaugkammer hin versetzt werden. Demzufolge drücken die Schieberplatte und der Aufnahmeabschnitt an dem Berührendabschnitt der Schieberplatte und der Eintrittskante des Aufnahmeabschnitts auf der Verdichterkammerseite gegeneinander, so daß beide Kanten dichtend wirken. Das hat zur Folge, daß der Zwischenraum zwischen der Verdichterkammer und der Ansaugkammer zufriedenstellend abgedichtet werden kann. Da der Berührendabschnitt zwischen der Vorderseite der Schieberplatte und der Berührendabschnitt des Aufnahmeabschnitts so angeordnet sind, daß sie nicht über den Drehmittelpunkt des Tragelementes hinausgehen, besteht aufgrund des Lochs auch nicht die Notwendigkeit, den Radius des Tragelementes zu vergrößern, so daß die Struktur um das Tragelement gedrungen ausgebildet sein kann.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, die den Hauptteil des Zylinders einer ersten Ausführungsform eines Rotationsverdichters zeigt, der Merkmale besitzt, die in der vorliegenden Erfindung enthalten sein können,
  • Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für einen Befestigungsaufbau einer Schieberplatte zeigt,
  • Fig. 3 ist eine Längsschnittansicht am Mittelpunkt der Fig. 2,
  • Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes Beispiel für eine Befestigung einer Schieberplatte zeigt,
  • Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht, die einen Fall zeigt, bei dem der Drehwinkel der Walze 0º beträgt,
  • Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht, die einen Fall zeigt, bei dem der Drehwinkel der Walze 90º beträgt,
  • Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht, die einen Fall zeigt, bei dem der Drehwinkel der Walze 180º beträgt,
  • Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht, die einen Fall zeigt, bei dem der Drehwinkel der Walze 270º beträgt,
  • Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht, die einen Fall zeigt, bei dem der Drehwinkel der Walze 315º beträgt,
  • Fig. 10 ist eine Längsschnittansicht, die den Gesamtaufbau des Rotationsverdichters zeigt,
  • Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht, die zur Erläuterung einer Modifikation der ersten Ausführungsform den Hauptteil des Zylinders zeigt,
  • Fig. 12 ist eine Ansicht, die zur Erläuterung der Modifikation die Wandtemperatur zu dem Winkel der Walze zeigt,
  • Fig. 13 ist eine Längsschnittansicht, die zur Erläuterung der Modifikation den Hauptteil des Zylinders zeigt,
  • Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine praktische Ausführungsform der Walze in der Modifikation zeigt,
  • Fig. 15 ist eine Querschnittsansicht, die eine Modifikation der praktischen Ausführungsform der Walze zeigt,
  • Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht, die die Lage im Verlauf des Verdichtungsvorgangs eines Rotationsverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt und die hiernach als zweite Ausführungsform bezeichnet ist,
  • Fig. 17 ist eine Querschnittsansicht zum Zeitpunkt unmittelbar vor Vollendung des Verdichtungsvorgangs gemäß der zweiten Ausführungsform,
  • Fig. 18 ist eine Teilquerschnittsansicht, die die Lage unmittelbar vor Vollendung des Verdichtungsvorgangs in einer Modifikation der zweiten Ausführungsform zeigt,
  • Fig. 19 ist eine Teilquerschnittsansicht, die die Lage unmittelbar vor Vollendung des Verdichtungsvorgangs in einer Modifikation der zweiten Ausführungsform zeigt,
  • Fig. 20 ist eine Teilquerschnittsansicht zur Erläuterung einer Stellung im Laufe des Verdichtungsvorgangs gemäß dem Rotationsverdichter der ersten Ausführungsform,
  • Fig. 21 ist eine Teilquerschnittsansicht, die die Stellung unmittelbar vor Vollendung des Verdichtungsvorgangs der ersten Ausführungsform zeigt,
  • Fig. 22 ist eine Querschnittsansicht, die die Situation des Verdichtungsvorgangs des Verdichtungsabschnitts eines Rotationsverdichters gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt, die Merkmale hat, die in der vorliegenden Erfindung beinhaltet sein können,
  • Fig. 23 ist eine Querschnittsansicht, die die Situation unmittelbar vor Vollendung des Verdichtungsvorgangs des Verdichtungsabschnitts des Rotationsverdichters gemäß der dritten Ausführungsform zeigt,
  • Fig. 24 ist eine Querschnittsansicht, die den Verdichtungsabschnitt eines herkömmlichen Rotationsverdichters zeigt, und
  • Fig. 25 ist eine Teilquerschnittsansicht des herkömmlichen Rotationsverdichters.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die oben erwähnten Ausführungsformen werden nun im einzelnen und unter Bezugnahme zu den Zeichnungen beschrieben.
  • (1. Ausführungsform)
  • Der in der Fig. 10 gezeigte Rotationsverdichter besitzt einen Motor 2, der an einem innenseitigen oberen Abschnitt eines abgedichteten Gehäuses 1 angeordnet ist, und einen Verdichtungsabschnitt 3, der unterhalb des Motors 2 angeordnet ist. Der Verdichtungsabschnitt 3 wird durch eine sich vom Motor 2 erstreckende Antriebswelle 21 angetrieben. Der Verdichtungsabschnitt 3 umfaßt einen Zylinder 4, der auf seiner Innenseite eine Zylinderkammer 41 besitzt, einen Vorderkopf 5 und einen Hinterkopf 6, die an oberen und unteren offenen Abschnitten des Zylinders 4 gegenüberliegend vorgesehen sind, und eine Walze 7, die in der Zylinderkammer 41 drehbar geschaffen ist, wobei der untere Seitenabschnitt der Antriebswelle 21 durch jeweils an den Köpfen 5, 6 vorgesehene Lager gehalten wird, und die Walze 7 auf einen exzentrischen Wellenabschnitt 22 der Antriebswelle 21 drehbar aufgesetzt ist, so daß die Walze 7 in gleitendem Kontakt mit dem exzentrischen Wellenabschnitt 22 dreht, sowie sich die Antriebswelle 21 dreht. Des weiteren ist eine Ölzuführung 23, Fig. 10 und 13, im Mittelbereich der Antriebswelle 21 offen zu einem bodenseitigen Ölsumpf 1b des Gehäuses 1 vorgesehen. Eine Pumpe 24 ist mit dem Einlaß der Ölzuführung 23 verbunden. Ein zwischenliegender Auslaß der Ölzuführung 23 ist zur Gleitfläche des exzentrischen Wellenabschnitts 22, der der Walze 7 zugewandt ist, hin offen. Schmieröl, das durch die Pumpe 24 vom Ölsumpf 1b heraufgepumpt wird, wird durch die Ölzuführung 22 hindurch zur Gleitfläche zugeführt. Überdies bezeichnet das Bezugszeichen 1a ein äußeres Auslaßrohr, das mit der Oberseite des Gehäuses 1 verbunden ist.
  • In dem Verdichtungsabschnitt 3, wie es in der Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Ansaugeinlaß 3a für angesogenes Gas, der in die Zylinderkammer 41 mündet, in dem Zylinder 4 ausgebildet, und ein Auslaß 3b für verdichtetes Gas, der in die Zylinderkammer 41 mündet, ist im Zylinder 4 in der Nähe der Ansaugöffnung 3a ausgebildet. In einem Zwischenabschnitt zwischen diesem Ansaugeinlaß 3a und dem Auslaß 3b ist eine Schieberplatte 8 in die Walze 7 eingebaut, die das Innere der Zylinderkammer 41 in eine Verdichtungskammer X und eine Ansaugkammer Y unterteilt. An der Auslaßöffnung 3b ist ein plattenartiges Auslaßventil 9 angeordnet, das mit einer Ventilsitzfläche, die um den Auslaß der Auslaßöffnung 3b herum ausgebildet ist, in Kontakt kommt oder hiervon beabstandet ist, um hierdurch die Auslaßöffnung 3b zu öffnen oder zu verschließen. Außerdem bezeichnet das Bezugszeichen 10 die Halteplatte des Auslaßventils 9.
  • In dem Rotationsverdichter, der die oben beschriebene Anordnung aufweist, ist die Schieberplatte 8 einteilig mit einem Außenumfangsteil der Walze 7 ausgebildet, und zwar radial nach außen vorstehend von der Walze 7, wie es in der Fig. 1 veranschaulicht ist, und ein zylindrisches Aufnahmeloch 42 ist zwischen der Ansaugöffnung 3a und der Auslaßöffnung 3b im Zylinder 4 vorgesehen. In dem Halteloch 42 ist ein zylindrisches Tragelement 11 drehbar gehalten, das einen Aufnahmeeinschnitt 11a aufweist, wovon ein Ende zur Seite der Zylinderkammer 41 hin offen ist und in den das vorstehende Vorderteil der Schieberplatte 8 verschieblich eingesetzt ist. Es ist zu bemerken, daß das Halteloch 42 und das Tragelement 11 auch eine sphärische Oberfläche oder einen sphärischen Körper aufweisen kann.
  • Für die Schieberplatte 8, die als Teil des Außenumfangs der Walze 7 vorgesehen ist, wie es beispielsweise in der Fig. 1 gezeigt ist, ist eine Paßausnehmung 71 auf der Walzenseite 7 ausgebildet, so daß das Grundende der Schieberplatte 8 hierin einsetzbar ist und ein Teil des Grundendes der Schieberplatte 8 ist in die Paßausnahmung 71 eingesetzt und als solches hiermit durch Löten oder dergleichen verbunden. Andererseits sind, wie es in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, am Außenumfang der Walze 7 eine gestufte Ausnehmung 72, die an ihrem axialen Mittelpunkt einen tiefen Einschnitt 72a aufweist, und an beiden Enden ein flacher Einschnitt 72b vorgesehen, wie auch ein Paßloch 73, das von beiden Stirnflächen des Abschnitts mit tiefem Einschnitt der gestuften Ausnehmung 72 axial auswärts verläuft. Außerdem ist am Grundende der Schieberplatte 8 ein Paßabschnitt 81 geschaffen, der einen Paßvorsprung 81a besitzt, welcher in den tiefen Einschnitt der gestuften Ausnehmung 72 paßt, und es ist ein Paßloch 82 an dem Paßvorsprung 81a ausgebildet. Der Paßabschnitt 81 der Schieberplatte 8 ist in die gestufte Ausnehmung 72 eingesetzt und ein Stift 83 ist in die Paßlöcher 73 und 82 eingesetzt, wodurch die Schieberplatte 8 an der Walze 7 fixiert wird. In diesem Fall ist es vorteilhaft, daß ein Klebstoff hilfsweise in den eingesetzten Abschnitt des Paßabschnitts 81, der in die gestufte Ausnehmung 72 einzusetzen ist, aufgebracht wird. Des weiteren kann die Schieberplatte 8 auch auf folgende Weise an die Walze 7 angebracht sein. Wie es in der Fig. 4 dargestellt ist, ist ein konvexer Abschnitt 74 an einem Teil des Umfangs der Walze 7 ausgebildet und eine Ausnehmung 84, die mit dem konvexen Abschnitt 74 in Eingriff bringbar ist, ist auf der Schieberplatte 8 geschaffen. In der Ausnehmung 84 eingesetzten konvexen Abschnitt 74 durchdringt ein Stift 85 den konvexen Abschnitt 74 und die Schieberplatte 8 und außerdem ist zwischen die gegenüberliegenden Flächen der Schieberplatte 8 und der Walze 7 der Klebstoff aufgebracht, wodurch die Schieberplatte 8 an die Walze 7 fixiert wird.
  • Mit dieser Anordnung gelangt während des Betriebs der Antriebswelle 21 das Vorderteil der an der Walze 7 ausgebildeten Schieberplatte 8 in und außer Eingriff der Aufnahmeausnehmung 11a des Tragelementes 11. Außerdem wird, wenn das Tragelement 11 sich dreht, die Schieberplatte 8 in Radialrichtung vorwärts und rückwärts schwingend bewegt. Durch diese Anordnung ist der Innenraum der Zylinderkammer 41 in die Verdichtungskammer X und die Ansaugkammer Y unterteilt. Hierdurch wird die Walze 7 in Relativdrehung gegenüber der exzentrischen Welle 72 gebracht, wobei keine Relativbewegung zwischen der Schieberplatte 8 und der Walze 7 erfolgt und damit das Vorderteil der Schieberplatte 8 nicht auf der Außenumfangsfläche der Walze 7 gleitet, anders als im Stand der Technik. Als Ergebnis kann durch die Reibung zwischen der Schieberplatte 8 und der Walze 7 bedingter Verschleiß sowie ein hierdurch bedingter Leistungsverlust ausgeschaltet werden. Obwohl die Schieberplatte 8 und die Walze 7 keiner Relativbewegung unterliegen, kommt es statt dessen zu einer Relativbewegung zwischen der Walze 7 und der exzentrischen Welle 22. Die exzentrische Welle 22 der Antriebswelle 21, die mit der Walze 7 zusammenpaßt, wird jedoch normalerweise durch die Ölzuführung 23 der Antriebswelle 21 mit Schmieröl versorgt, was zu einer Fluidberührung zwischen der Schieberplatte 8 und der Walze 7 führt, so daß ein damit verbundener Reibungswiderstand verringert werden kann. Verglichen mit dem Stand der Technik, bei dem durch den auf die Schieberplatte 8 wirkenden Anpressdruck die Schieberplatte 8 mit der Walze in Berührung sthenend einer Relativbewegung folgend ausgebildet ist, kann der hierdurch bedingte Reibungsverlust wie auch der Leistungsverlust reduziert werden.
  • Des weiteren besteht keine Notwendigkeit dafür, den Anpressdruck zur Einwirkung auf die Schieberplatte 8 aufzubringen, da die Schieberplatte 8 mit der Walze 7 integriert ausgebildet ist. Aufgrund dessen wird kein Gas aus der hinteren Kammer der Schieberplatte in die Ansaugkammer Y oder die Verdichtungskammer X austreten, was beim Stand der Technik passieren würde; wodurch der volumetrische Wirkungsgrad und die Leistung erhöht wird. Überdies wird auch die Gefahr eines Gaslecks von der Verdichtungskammer X zur Ansaugkammer Y reduziert, so daß der volumetrische Wirkungsgrad weiter erhöht werden kann. Genauer gesagt, das in der Verdichtungskammer X befindliche Gasfluid kann zwischen beiden Seitenwandflächen der Schieberplatte 8 und der Aufnahmeausnehmung 11a des Tragelementes 11 zur Ansaugkammer Y hin austreten. Da das Gas in der Verdichtungskammer X aber von niedrigem zu hohem Druck variiert, wird kein Gasaustritt auftreten, bis der Druckunterschied zwischen dem Gasfluiddruck innerhalb der Verdichtungskammer X und dem innerhalb der Ansaugkammer Y über einen festgelegten Druck angestiegen ist, andernfalls wird kein Gasaustritt vorkommen. Verglichen mit dem Stand der Technik kann demgemäß die Gasmenge, die von der Verdichtungskammer X zur Ansaugkammer Y austritt, wesentlich reduziert werden.
  • Ferner ist ein ungefähr zylindrischer Vorsprung 75, der einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als die Auslaßöffnung 3b, an einem Abschnitt am Umfang der Walze geschaffen, wo die Auslaßöffnung 3b gegenüberliegt, so daß zum Startzeitpunkt des Austoßvorgangs der Vorsprung 75 dort plaziert ist, wo er nicht in die Auslaßöffnung 3b eintritt und der Vorsprung 75 teilweise in die Auslaßöffnung 3b eindringt, sowie die Auslaßmenge mit dem Fortschreiten des Ausstoßvorgangs abnimmt und außerdem wird durch diesen Eindringvorgang das verdichtete Gas innerhalb der Auslaßöffnung 3b nach außen ausgedrückt.
  • Nachfolgend wird der Betrieb des Rotationsverdichters mit der oben beschriebenen Anordnung erläutert. Wie es in der Fig. 5 gezeigt ist, wurde die Schieberplatte 8 zur tiefen Innenseite der Aufnahmeausnehmung 11a des Tragelementes 11 eingesetzt, wenn die Ansaug- und Verdichtungsvorgänge bei einem Drehwinkel der Walze 7 von 0º begonnen haben. In diesem Zustand ist der an der Walze 7 geschaffene Vorsprung 75 in die Auslaßöffnung 3b eingedrungen. Bei Weiterbewegung zu einem Zustand, in dem die Walze 7 um 90º gedreht hat, gibt der Vorsprung 75 die Auslaßöffnung 3b frei und die Schieberplatte 8 schwingt mit dem sich drehenden Tragelement 11. Mit der sich drehenden Walze 7 wird bei aus der Aufnahmeausnehmung 11a auswärts gleitenden Schieberplatte 8 das Gasfluid in der Verdichterkammer X in der durch die Schieberplatte 8 begrenzten Zylinderkammer 41 verdichtet. Gleichzeitig wird das Gasfluid durch die Ansaugöffnung 3a in die Ansaugkammer Y eingesogen.
  • Wie es in der Fig. 7 gezeigt ist, wird des weiteren, wenn der Drehwinkel der Walze 7 180º wird, die Gasverdichtung in der Verdichterkammer X und die Gasansaugung in der Ansaugkammer Y fortgesetzt, wobei die Schieberplatte 8 maximal aus der Aufnahmeausnehmung 11a des Tragelementes 11 herausgezogen wurde. Wenn der Drehwinkel der Walze 7 270º wird, wie es in der Fig. 8 gezeigt ist, wird der Ausstoßvorgang erreicht und die an der Walze 7 vorhandene Schieberplatte 8 gleitet nach und nach mit Fortsetzung der Drehung der Walze 7 einwärts, während das in der Verdichterkammer X verdichtete Gas nach außen ausgestoßen wird. Gleichzeitig dringt auch der Vorsprung 75 in die Auslaßöffnung 2b ein. Dann wird das in der Verdichterkammer X verdichtete Gas durch die Auslaßöffnung 3b ausgestoßen, und somit der Auslaßvorgang beendet, wenn, wie es in der Fig. 9 gezeigt ist, die Walze 7 von 350º bis 360º (Fig. 1) dreht. Zu diesem Zeitpunkt ist der Vorsprung 75 in die Auslaßöffnung 2b eingedrungen, was den oberen Freiraum der Auslaßöffnung 3b reduziert. Aufgrund dessen kann das verbleibende Gas in der Auslaßöffnung 3b auf eine kleine Restmenge reduziert werden, so daß irgendeine Verringerung des volumetrischen Wirkungsgrads aufgrund dieses verbleibenden Gases, das zurück in die Ansaugkammer der Fig. 5 strömt, auf eine kleine Menge zurückgedrängt werden kann.
  • Wie zuvor beschrieben, ist zum Zeitpunkt der Bewegung zum Ausstoßvorgang der an der Walze 7 geschaffene Vorsprung 75 von der Auslaßöffnung 3b beabstandet, dringt jedoch gemäß dem Schwenkwinkel der Walze 7 nach und nach in die Auslaßöffnung 3b derart ein, daß das verdichtete Gas in der Auslaßöffnung 3b zur Außenseite ausgedrückt wird.
  • Demgemäß kann der obere Spielraum reduziert werden. Überdies kann die in der Auslaßöffnung 3b verbleibende Menge des Hochdruckgases, das in die Ansaugkammer Y zurückströmt, reduziert werden, wenn nach Vollendung des Ausstoßvorgangs Gas mit Niedrigdruck beim Ansaugvorgang in die Ansaugkammer Y eingesogen wird. Als Folge hiervon kann der Verdichtungsverlust wie auch eine Überhitzung und eine Pulsation des in die Ansaugkammer Y angesaugten Gases verhindert werden. Zu Beginn des Ausstoßvorganges, d. h. in einer Anfangsstufe, in der die ausgestoßene Gasmenge groß wird, ist der Vorsprung 75 nicht in die Auslaßöffnung 3b eingedrungen. Aufgrund dessen kann der Weg zum Ausstoßen von Gas auf ein wesentliches Maß sichergestellt werden, so daß der Gasausstoßwiderstand reduziert und es zudem verhindert werden kann, daß das Gas zu stark verdichtet wird, was dadurch, daß eine derartige Überverdichtung vermieden wird, eine Leistungsreduzierung eliminiert.
  • Wenn die Walze 7 nicht drehend ist, ist der Wandabschnitt der Walze 7, der mit der Niedrigtemperatur-Ansaugkammer Y und der Hochtemperatur-Verdichterkammer X in Berührung gelangt, an dessen Umfang starr festgelegt. Aufgrund dessen variiert die Temperatur des Wandabschnitts der Walze 7 dergestalt, wie es in der Fig. 12 gezeigt ist, wenn der Drehwinkel, wie es in der Fig. 11 gezeigt ist, in Uhrzeigerrichtung von dem vorstehenden Abschnitt der Schieberplatte 8 als Basispunkt 0º hergenommen wird, mit dem Ergebnis, daß die Hochtemperaturspitze in der Nähe von 270º und die Niedrigtemperaturspitze in der Nähe von 90º liegt. Aus diesem Grund ist der Hochtemperatur-Seitenwandabschnitt 7a, der mit der Verdichtungskammer X in Berührung gelangt, einer größeren thermischen Ausdehnung in der Nähe von 270º, was die Spitze ist, unterworfen, und der Niedrigtemperatur- Seitenwandabschnitt 7b ist einer geringeren thermischen Ausdehnung in der Nähe von 90º mit dem Minimalwert unterworfen. Aufgrund dieses Unterschieds zwischen diesen thermischen Ausdehnungen unterliegt die Dicke der Walze 7 einem Unterschied in der Größenordnung von mehreren 10 um, wie es durch die gestrichelten Linien in Fig. 13 übertrieben dargestellt ist. Andererseits kann der Zylinder 4, der in der mit Hochdruck-Ausstoßgas gefüllten Gehäuse plaziert ist, bezüglich seiner thermischen Ausdehnung entlang dem Umfang der Zylinderkammer 41 als gleichförmig erachtet werden. Da die Dicke des Zylinders 4 durch Festlegung des maximalen thermischen Ausdehnungsbetrages festgesetzt ist, wird ein großes Spiel bezüglich der Stirnfläche des Niedrigtemperatur- Seitenwandabschnitts 7b, der mit der Ansaugkammer Y in Berührung steht, und eine kleine thermische Ausdehnung bewirkt. Somit kann das Gas, wie es durch den Pfeil e in Fig. 13 gezeigt ist, austreten, was zu dem Nachteil führt, daß angesaugtes Gas erwärmt wird, was wiederum den volumetrischen Wirkungsgrad erniedrigt.
  • Im Hinblick auf dieses Problem ist die axiale Dicke der Walze 7, wie es in der Fig. 14 gezeigt ist, so festgelegt, daß sie an dem Hochtemperatur-Seitenwandabschnitt 7a, der mit der Verdichtungskammer X in Kontakt kommt, dünner ist und an dem Hochtemperaturseitenwandabschnitt 7b, der mit der Ansaugkammer Y in Kontakt kommt, dicker ist. Diese Anordnung kann dadurch erzielt werden, daß die obere und untere Stirnfläche der Walze 7 mit schrägen Flächen 701 und 702 ausgebildet werden, was dazu führt, daß die Dicke in der Nähe von 270º entsprechend der höchsten Temperatur am dünnsten und in der Nähe von 90º entsprechend der niedrigsten Temperatur am dicksten ist, wobei der Winkel in Uhrzeigerrichtung von dem vorstehenden Abschnitt der Schieberplatte als Basispunkt aus gemessen wird.
  • In diesem Fall wird während des Betriebes der Hochtemperatur- Seitenwandabschnitt 7a, der ursprünglich eine geringere Dicke besitzt, sich thermisch bedingt um ein größeres Ausmaß ausdehnen als der Niedrigtemperatur-Seitenwandabschnitt 7b, der ursprünglich eine größere Dicke besitzt. Als Ergebnis nehmen der Hochtemperatur-Seitenwandabschnitt 7a und der Niedrigtemperatur-Seitenwandabschnitt 7b eine gleichförmige Dicke ein, wie es in der Zeichnung durch die gestrichtelten Linien dargestellt ist, so daß der Spielraum der oberen und unteren Stirnfläche entlang des Umfangs der Walze auf ein gleichmäßiges, kleines Spiel gehalten werden kann. Damit kann der mögliche Gasaustritt über die obere und untere Stirnfläche der Walze 7 verringert werden, so daß eine Erwärmung des angesaugten Gases weiter zufriedenstellend unterdrückt werden kann. Der volumetrische Wirkungsgrad kann weiter erhöht werden. Es ist zu bemerken, daß die Walze 7 aus einer Molybdän-Nickel-Chrom-Legierung oder dergleichen hergestellt ist, wobei der Dickenunterschied zwischen dem Hochtemperatur-Seitenwandabschnitt 7a und dem Niedrigtemperatur-Seitenwandabschnitt 7b in der Ordnung von mehreren 10 um festgesetzt ist.
  • Die Höhe der Walze 7 kann, wie es in der Fig. 15 gezeigt ist, auch so festgelegt sein, daß der Hochtemperatur- Seitenwandabschnitt 10a, der aus dem halbkreisförmigen Abschnitt besteht, welcher mit der Verdichterkammer X in dem Winkelbereich von 180º bis 360º in Berührung gelangt, gleichmäßig dünn ist, und der Niedrigtemperatur- Seitenwandabschnitt 7b, der aus dem halbkreisförmigen Abschnitt besteht, der mit der Ansaugkammer Y im Winkelbereich von 0º bis 180º in Berührung gelangt, gleichförmig dick ist, wobei deren obere und untere Stirnflächen Stufen 703 und 704 aufweisen. Diese Anordnung erlaubt es, daß der Prozeß im Vergleich mit dem, wie er in der Fig. 14 gezeigt ist, vereinfacht werden kann, obwohl die Stirnflächen an den Stufenabschnitten leicht ungleichmäßig sind, und erlaubt ferner, daß die Stirnflächen des Hochtemperatur-Seitenwandabschnitts 7a und des Niedrigtemperatur-Seitenwandabschnitts 7b während des Betriebes im Vergleich mit denen eines Zylinders mit durchgehend gleicher Höhe miteinander flüchten. Somit kann ein möglicher Gasaustritt über die Stirnflächen hinweg reduziert werden.
  • Wie es zuvor beschrieben wurde, ist in dem Rotationsverdichter der vorliegenden Ausführungsform die Schieberplatte 8, die die Zylinderkammer 41 des Zylinders 4 in die Verdichterkammer X und die Ansaugkammer Y unterteilt, in die Walze 7 dergestalt integriert, daß sie von der Walze 7 radial auswärts vorsteht. Außerdem ist das Tragelement 11, das die Aufnahmeausnehmung 11a zur Aufnahme der vorstehenden Vorderseite der Schieberplatte 8 aufweist, drehbar im Zylinder 4 vorgesehen. Die Walze 7 und der exzentrische Wellenabschnitt der Antriebswelle, an dem die Walze 7 aufgesetzt ist, und die mit Schmieröl versorgt wird, werden in Relativdrehung zueinander versetzt, wodurch die Relativbewegung zwischen der Schieberplatte und der Walze eliminiert wird, die beim Stand der Technik vorhanden war. Damit kann, verglichen mit dem Stand der Technik, der eine Relativbewegung zwischen der Schieberplatte und der Walze aufwies, ein Reibungs- und ein Leistungsverlust reduziert werden. Aufgrund dessen wird der exzentrische Wellenabschnitt der Antriebswelle, auf den die Walze aufgesetzt ist, durch die Ölzuführung der Antriebswelle normal mit Schmieröl versorgt, was zu einer Flüssigschmierung führt. Somit kann, verglichen mit einem Kontakt zwischen der Schieberplatte und der Walze, der sich ergebende Reibungswiderstand reduziert werden. Demgemäß kann der Reibungsverlust wie auch ein Leistungsverlust verglichen mit dem Stand der Technik, bei dem die Schieberplatte 8 einem Anpressdruck, der hierauf einwirkt, um die Schieberplatte und die Walze in eine Relativbewegung zu versetzen, reduziert werden. Darüber hinaus ist die Schieberplatte 8 in die Walze 7 integriert, was dazu führt, daß keine Notwendigkeit mehr besteht, einen Anpressdruck auf die Schieberplatte 8 auszuüben. Aufgrund dessen kann ein Gasleck aus der rückseitigen Kammer der Schieberplatte zur Ansaugkammer Y und zur Verdichterkammer X eliminiert werden, was es zuläßt, daß der volumetrische Wirkungsgrad und der Liefergrad erhöht werden kann. Des weiteren kann auch ein Gasleck von der Verdichterkammer X zur Ansaugkammer Y verhindert werden, da die Schieberplatte 8 und die Walze 7 integral miteinander verbunden sind, was es erlaubt, den volumetrischen Wirkungsgrad weiter zu erhöhen, mit dem Vorteil, daß das Gasleck von der rückseitigen Kammer eliminiert wird.
  • An einem Umfangsabschnitt der Walze 7, der der Auslaßöffnung 3b gegenüberliegt, ist der Vorsprung 75 dergestalt geschaffen, daß er zur Auslaßöffnung 3b vorsteht und in die Auslaßöffnung 3b einbringbar ist. Durch diese Anordnung kann der Vorsprung 75 nach und nach in die Auslaßöffnung 3b von einer Position heraus, in der der Vorsprung 75 von der Auslaßöffnung 3b beabstandet ist, in die Auslaßöffnung 3b eingebracht werden, wenn der Verdichtungsvorgang zum Ausstoßvorgang weitergeführt wird. Zum Zeitpunkt des Eindringens kann auch das verdichtete Gas innerhalb der Auslaßöffnung 2b so nach außen ausgedrückt werden, so daß der obere Spielraum reduziert werden kann. Aufgrund dessen kann die Menge an Hochdruckgas, die in der Auslaßöffnung 3b bis zur Vollendung des Ausstoßvorgangs verbleibt und zur Ansaugkammer Y zurückströmt, verringert werden, wenn beim Ansaugvorgang in die Ansaugkammer Y Niedrigdruckgas eingesogen wird. Als Folge hieraus ist beim Beginn des Ausstoßvorgangs, d. h. in einer früheren Stufe des Ausstoßvorgangs, was eine größere Ausstoßmenge involviert, der Vorsprung 75 nicht in die Auslaßöffnung 3b eingedrungen, wodurch ein wesentlicher Weg zum Ausstoßen des Gases sichergestellt ist. Demgemäß kann der Gasausstoßwiderstand verringert und eine überhöhte Verdichtung des Gases verhindert werden und ein durch diese überhöhte Verdichtung bedingter Leistungsverlust kann eliminiert werden.
  • Des weiteren ist die Höhe der Walze 7 so festgelegt, daß der Hochtemperatur-Seitenwandabschnitt 7a, der die Kompressionskammer X begrenzt, dünner und der Niedrigtemperatur-Seitenwandabschnitt 7b, der die Ansaugkammer Y begrenzt, dicker ist. Durch diese Anordnung kann eine durch einen Temperaturunterschied, der am Umfang der Walze 7 während des Betriebs auftritt, bedingte unterschiedliche thermische Ausdehnung in einen guten Zustand gebracht werden, so daß die Dicke des Hochtemperatur- Seitenwandabschnitts 7a und die des Niedrigtemperatur- Seitenwandabschnitts 7b gleich gemacht werden können. Aufgrund dessen kann eine durch die unterschiedliche Höhe der Walze bedingte Gasleckage reduziert werden, eine Erwärmung des angesaugten Gases kann weiter zufriedenstellend verringert werden und der volumentrische Wirkungsgrad kann weiter erhöht werden.
  • (2. Ausführungsform)
  • In der ersten Ausführungsform ist die Schieberplatte B am Umfang der Walze R integriert ausgebildet, wie es in den Fig. 20 und 21 gezeigt ist. Außerdem ist das Tragelement S in einem radial außerhalb der Zylinderkammer Q im Zylinder C drehbar gehalten. Das Tragelement S besitzt eine Aufnahmeausnehmung M zur Aufnahme des vorstehenden Vorderteils der Schieberplatte B über ein relativ langes Stück, das über den Drehmittelpunkt des Tragelementes S hinausgeht. Wenn die Walze R mit einer exzentrischen Drehung des exzentrischen Abschnitts, dies ist ein Kurbelstift P, dreht, dringt die Schieberplatte B in die Aufnahmeausnehmung M weiter ein und weicht auch wieder zurück, während das Tragelement S hin- und herschwingt, so daß in die Ansaugkammer L angesogenes Gas in der Kompressionskammer K verdichtet wird. Auf diese Weise sind die Schieberplatte B und die Walze R miteinander integriert, wodurch eine gleitende Berührung hierzwischen eliminiert wird. Demgemäß kann eine Gasleckage reduziert werden und der volumetrische Wirkungsgrad kann erhöht werden.
  • Bei der ersten Ausführungsform, wie sie in der Fig. 20 gezeigt ist, werden jedoch, wenn im Verlauf des Verdichtungsvorgangs die Walze R und die Schieberplatte B in die durch den linksgerichteten Pfeil angedeutete Richtung verschoben werden, die Schieberplatte B und die Aufnahmeausnehmung M gegeneinander gedrückt, und zwar über den rechten Schieberplattenvorderabschnitt e und den linken Ausnehmungsabschnitt g. Durch die Kantenberührung dieser Endabschnitte e und g kann die Verdichterkammer H gegenüber der Ansaugkammer L zufriedenstellend abgedichtet werden. Unmittelbar vor Vollendung des Verdichtungsprozesses und wenn die Walze R und die Schieberplatte D in die durch den nach rechts gerichteten Pfeil angedeutete Verschieberichtung gewechselt haben, und des weiteren, wenn das Vorderteil der Schieberplatte B über den Drehmittelpunkt O des Tragelementes S gelangt ist, trennen sich jedoch, wie es in der Fig. 21 gezeigt ist, der linke Ausnehmungsabschnitt g und die Schieberplatte B voneinander, so daß sie nicht länger gegeneinanderdrücken. Statt dessen gelangt die rechte Seitenfläche der Schieberplatte B mit der Aufnahmeausnehmung M in Berührung, was einen schmalen Spalt zwischen der linken Seitenfläche der Schieberplatte B und der Aufnahmeausnehmung M zur Folge hat. Über diesen Spalt strömt Hochdruckgas von der Verdichterkammer H zum Boden der Aufnahmeausnehmung M ein, so daß die Tendenz zu einem Gasleck zur Ansaugkammer L auftritt. Überdies würde sich verbleibendes Gas am Boden der Aufnahmeausnehmung M am Ende des Verdichtungsprozesses reexpandieren, was den volumentrischen Wirkungsgrad unvorteilhaft reduziert.
  • Die Aufgabe der zweiten Ausführungsform besteht darin, einen Rotationsverdichter bereitzustellen, der angepaßt ist, ein Gasleck, das über den Umfangsteil der Walze einer schwingenden Schieberplattenkonstruktion auftreten könnte, zu reduzieren und gleichzeitig ein über den Spalt zwischen der Schieberplatte und der Aufnahmeausnehmung, die in einer Reexpansion des ausgetretenen Gases resultieren würde, zu reduzieren, wodurch der volumetrische Wirkungsgrad weiter zufriedenstellend verbessert werden kann.
  • Der in den Fig. 16 und 17 gezeigte Rotationsverdichter ist zur Verwendung in einem Kälteverdichter bestimmt. Der Rotationsverdichter umfaßt einen Zylinder 102, der eine kreisförmige Zylinderkammer 101 hat, eine Walze 103, die in der Zylinderkammer 101 umläuft, eine plattenartige Schieberplatte 106, die am Umfang der Walze 103 integriert vorstehend vorhanden ist und das Innere der Zylinderkammer 101 in eine Ansaugkammer 104 und eine Verdichterkammer 105 unterteilt, und ein kreisförmiges Tragelement 108, das eine Aufnahmeausnehmung 107 zur Aufnahme des vorstehenden Vorderteils der Schieberplatte 106 dergestalt beinhaltet, daß die Schieberplatte 106 vor- und zurückbewegt werden kann, und wobei das Tragelement 108 innerhalb eines Haltelochs 110 drehbar gehalten wird, welches radial auswärts der Zylinderkammer 101 ausgebildet ist, wobei sich die Walze 103 in der Zylinderkammer 101 im Uhrzeigersinn dreht, so daß durch ein Ansaugloch 111 angesogenes Niedrigdruckgas verdichtet wird und Hochdruckgas über eine Auslaßöffnung 112, die ein Ventil 113 aufweist, in das abgedichtete Gehäuse ausgestoßen wird. Überdies ist durch das Bezugszeichen 114 ein Ventilhalter bezeichnet und durch das Bezugszeichen 191 ein Ölzuführloch zum Zuführen von Schmieröl.
  • Die axial oberen und unteren Abschnitte der Zylinderkammer 101 sind durch einen Vorder- und Hinterkopf, obwohl diese nicht gezeigt sind, abgedichtet.
  • Bei der oben beschriebenen Anordnung gemäß den Fig. 16 und 17 sind die Länge der Schieberplatte 106 und der Radius des Tragelementes 108 so festgelegt, daß, sogar wenn die Walze 103 nach vollendeter Umdrehung im Uhrzeigersinn mit fortschreitendem Verdichtungsvorgang den oberen Totpunkt erreicht hat und somit die Verdichtung beendet ist, das heißt, wenn das Oberteil der Schieberplatte 106 in die Aufnahmeausnehmung 107 radial am äußersten der Walze 103 eingedrungen ist, wird das Vorderteil der Schieberplatte 106 nicht über den Drehmittelpunkt O des Tragelementes 108 hinausgehen.
  • Durch diese Anordnung, wie es in der Fig. 16 gezeigt ist, drücken die Schieberplatte 106 und die Aufnahmeausnehmung 107 über den rechten Schieberplattenvorderabschnitt e und den linken Ausnehmungsendabschnitt g gegeneinander, wenn die Walze 103 und die Schieberplatte 106 in die durch den nach links gerichteten Pfeil angedeutete Richtung verschoben werden. Demgemäß stellt die Kantenberührung an diesen Endabschnitten e und g sicher, daß die Verdichterkammer 105 gegenüber der Ansaugkammer 104 zufriedenstellend abgedichtet ist. Darüber hinaus, wie es in der Fig. 17 gezeigt ist, wird das Vorderteil der Schieberplatte 106 nie über den Drehmittelpunkt O des Tragelementes 108 hinausgehen, sogar, wenn die Walze 103 und die Schieberplatte 106 in die durch den nach rechts gerichteten Pfeil angedeutete Richtung mit fortschreitendem Verdichtungsvorgang versetzt werden. An diesem Punkt drücken die Schieberplatte 106 und die Aufnahmeausnehmung 107 über den rechten Schieberplattenvorderteil e und den linken Ausnehmeendabschnitt g gegeneinander, was eine Kantenberührung an diesen Endabschnitten e und g aufrechterhält. Damit kann die Verdichterkammer 105 gegenüber der Ansaugkammer 104 zufriedenstellend abgedichtet werden.
  • Folglich kann Hochdruckgas daran gehindert werden, von der Verdichterkammer 105 durch einen schmalen Spalt, der zwischen einer linken Seitenfläche der Schieberplatte 106 und der Aufnahmeausnehmung 107 gebildet werden kann, in den Grund der Aufnahmeausnehmung 107 zu strömen. Somit kann ein Gasaustritt, der über die Aufnahmeausnehmung 107 zur Ansaugkammer 104 auftreten könnte, reduziert werden und außerdem kann verhindert werden, daß verbleibendes Gas, das am Grund der Aufnahmeausnehmung 107 am Ende des Verdichtungsprozesses verblieb, sich reexpandiert. Demgemäß kann in Kombination mit dem Vorteil, daß die Schieberplatte 106 am Umfang der Walze 103 fixiert ist, der volumetrische Wirkungsgrad zufriedenstellend erhöht werden.
  • Wie es in der Fig. 18 gezeigt ist, kann des weiteren am Mittelpunkt des Tragelementes 108 ein aus einem kreisförmigen Loch 171 oder, wie es in der Fig. 19 gezeigt ist, ein aus einem halbkreisförmigen Loch 172 gebildetes Loch dergestalt vorgesehen sein, das so eine Größe hat, daß ein Berührendabschnitt f zwischen dem Vorderteil der Schieberplatte 106 und der Aufnahmeausnehmung 107 daran gehindert wird, über den Drehmittelpunkt O des Tragelementes 108 hinauszuwandern, wenn das Vorderteil der Schieberplatte 106 am tiefsten in die Aufnahmeausnehmung 107 eingedrungen ist.
  • In diesem Fall wird, wie es in den Fig. 18 oder 19 gezeigt ist, der Berührendabschnitt f zwischen dem Vorderteil der Schieberplatte 106 und der Aufnahmeausnehmung 107 niemals über den Drehmittelpunkt des Tragelementes 108 hinauswandern. Die Schieberplatte 106 und die Aufnahmeausnehmung 107 drücken an dem Berührendabschnitt f und dem linken Aufnahmeausnehmungsendabschnitt g gegeneinander. Die an diesen Endabschnitten f und g erfolgte Kantenberührung wird so gehalten, daß die Verdichterkammer 105 quer über der Ansaugkammer 104 zufriedenstellend abgedichtet werden kann. Auch in diesem Fall kann der Radius des Tragelementes 108 klein ausgeführt werden und die Anordnung um das Tragelement 108 kann kompakt sein, verglichen mit der Ausführungsform, wie sie in den Fig. 16 und 17 gezeigt ist, da das aus dem kreisförmigen Loch 171 oder dem halbkreisförmigen Loch 172 gebildete Loch 170 dazu eingesetzt wird, zu verhindern, daß der Berührendabschnitt f zwischen dem Vorderteil der Schieberplatte 106 und der Aufnahmeausnehmung 107 über den Drehmittelpunkt O des Tragelementes 108 hinauswandert.
  • Wie zuvor beschrieben, sind gemäß dieser zweiten Ausführungsform die Länge der Schieberplatte 106 und der Radius des Tragelementes 108 in solch einem Verhältnis zueinander festgelegt, daß der Berührendabschnitt f der Schieberplatte 106 nicht über den Drehmittelpunkt O des Tragelementes 108 hinausgeht, wenn das Vorderteil der Schieberplatte 106 am tiefsten in die Aufnahmeausnehmung 107 eingedrungen ist. Damit kann vehindert werden, daß Hochdruckgas von der Verdichterkammer 105 zum Grund der Aufnahmeausnehmung 107 strömt, was über einen Zwischenraum passieren kann, der sich zwischen der Schieberplatte 106 und der Aufnahmeausnehmung 107 öffnet. Somit kann ein Gasaustritt über die Aufnahmeausnehmung 107 zur Ansaugkammer 104 hin vermindert werden und außerdem kann verbleibendes Gas, das am Grund der Aufnahmeausnehmung 107 stehen würde, daran gehindert werden, sich zu reexpandieren. Aufgrund dessen kann der volumentrische Wirkungsgrad zufriedenstellend erhöht werden, und zwar in Kombination mit dem Vorteil, daß die Schieberplatte 106 am Umfang der Walze 103 schwingend fixiert ist.
  • Gemäß dem zuvor beschriebenen modifizierten Beispiel kann der volumetrische Wirkungsgrad zufriedenstellend erhöht werden. Außerdem wird der Berührendabschnitt zwischen dem Vorderteil der Schieberplatte 106 und der Aufnahmeausnehmung 107 nicht über den Drehmittelpunkt des Tragelementes 108 hinauswandern, und zwar aufgrund des Lochs 170. Aufgrund dessen kann die Anordnung um das Tragelement 108 kompakt ausgebildet werden.
  • (3. Ausführungsform)
  • Die Fig. 22 und 23 sind Querschnittsansichten, die die dritte Ausführungsform zeigen, die die Merkmale aufweisen, die in der vorliegenden Erfindung beinhaltet sein können. Bezugnehmend zu der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 4 einen Zylinder, das Bezugszeichen 7 eine Walze und das Bezugszeichen 22 eine Antriebswelle. Die Walze 7 weist eine Schieberplatte 208 auf, die hiermit integral ausgebildet ist. Die Schieberplatte 208 ist so vorgesehen, daß sie in den Aufnahmeabschnitt am Mittelpunkt eines zylindrischen Tragelementes 211, das in einem zylindrischen Aufnahmeloch 42 des Zylinders 4 schwingbar eingepaßt ist, hinein- und herausführbar ist. Das zylindrische Tragelement 211 ist aus zwei halbkreisförmigen Elementen 211a und 211b, die vollständig voneinander getrennt sind, hergestellt. Die Seitenfläche der Schieberplatte 208 gleitet an den ebenen Abschnitten der halbkreisförmigen Elemente 211a und 211b. Die zylindrischen Flächen der halbkreisförmigen Elemente 211a und 211b gleiten an der Zylinderfläche des Haltelochs 42.
  • Wie es in der Fig. 22 gezeigt ist, ist die Länge L1 zwischen dem Mittelpunkt einer Antriebswelle 22 und dem Vorderteil der Schieberplatte 208 nicht länger als die Länge L2 zwischen dem Mittelpunkt der Antriebswelle 22 und dem Mittelpunkt 2 des Tragelementes 211, wenn die Walze 7 von dem Tragelement 211 am weitesten weg ist. Das hat zur Folge, daß auch dann noch ein Teil der Schieberplatte 208 am Mittelpunkt O des Tragelementes 211 vorhanden ist, wenn die Schieberplatte 208 von dem Aufnahmeabschnitt des Tragelementes 211 radial am weitesten wegsteht. Es ist zu bemerken, daß die Fig. 23 eine Stellung zeigt, in der die Walze 7 am nähesten am Tragelement 201 ist, wenn der Verdichtungsvorgang vorüber ist.
  • In der oben beschriebenen Anordnung ist das Tragelement 201 aus zwei halbkreisförmigen Elementen 211a und 211b gemacht, wovon ein halbkreisförmiges Element 211a auf der Seite der Verdichterkammer X in die durch den Pfeil Z angedeutete Richtung gedrückt wird, und zwar durch Aufnahme eines Drucks von der Seite, die der Verdichterkammer X zugewandt ist. Als Folge hiervon wird das halbkreisförmige Element 211a auf der Seite der Verdichterkammer X durch die zylindrische Wandung des Haltelochs 42 und der Schieberplatte 208 wie ein Keil eingezwängt, wodurch die Abdichtung zwischen dem ebenen Abschnitt des halbkreisförmigen Elementes 211a und der Schieberplatte 208 erhöht wird. Außerdem wird auch das halbkreisförmige Element 211b auf der Seite der Ansaugkammer Y über die Schieberplatte zur Wandung des Haltelochs 42, das das halbkreisförmige Element 211b aufnimmt, gedrückt, und zwar durch den Keileffekt des halbkreisförmigen Elementes 211a auf der Seite der Verdichterkammer X, so daß die Abdichtung entlang des halbkreisförmigen Elementes 211b auf der Seite der Ansaugkammer Y, die Schieberplatte 208 und die Zylinderwandung des Haltelochs 42 erhöht wird. Da das Vorderteil der Schieberplatte 208 normalerweise von der Walze 7 radial auswärts plaziert ist, und zwar dermaßen, daß sie über den Drehmittelpunkt O des Tragelementes 211 vorsteht, wird die Berührfläche zwischen der Schieberplatte 208 und den ebenen Abschnitten der halbkreisförmigen Elemente 211a und 211b erhöht, das heißt, die Abdichtlänge wird vergrößert, so daß die Abdichtung erhöht wird. Demgemäß wird auch durch diese Anordnung der volumetrische Wirkungsgrad erhöht. Außerdem ist der Einbau der Schieberplatte 208 in den Aufnahmeabschnitt am Mittelpunkt des Tragelementes 211 vereinfacht, da das Tragelement 211 aus zwei separaten halbkreisförmigen Elementen 211a und 211b besteht.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Dieser Rotationsverdichter ist primär zur Verwendung in Kühlsystemen bestimmt. Der Rotationsverdichter bringt keine Reibung zwischen der Walze und der Schieberplatte mit sich und ist aufgrund dessen frei von einem derartigen Leistungsverlust. Außerdem weist er eine verbesserte Abdichtung zwischen der Hochdruck- und der Niedrigdruckseite auf, hat einen verbesserten volumetrischen Wirkungsgrad und ist somit insbesondere für Kühlsysteme geeignet, für die eine hohe Effizienz wie auch lange Haltbarkeit notwendig sind.

Claims (9)

1. Rotationsverdichter, der mit einem Zylinder (102, C) ausgestattet ist, welcher eine Zylinderkammer (101, Q), eine in die Zylinderkammer eingesetzte und in der Zylinderkammer sich drehende Walze (103, R) und eine Schieberplatte (106, B) aufweist, die die Zylinderkammer (101, Q) eine eine Verdichterkammer (105, H) und eine Ansaugkammer (104, L) unterteilt, wobei der Rotationsverdichter dergestalt ist, daß durch eine Ansaugöffnung (111), die in die Ansaugkammer (104, L) führt, eingesogenes Gas verdichtet wird und durch eine Auslaßöffnung (112), die in die Verdichterkammer (105, H) mündet, ausgestoßen wird, in welcher ein exzentrischer Wellenabschnitt (190, P) einer Antriebswelle (109) in der Walze (103, R) relativ drehbar ist, wobei die Schieberplatte (106, B) mit der Walze (103, R) in solch einer Weise verbunden ist, daß die Schieberplatte von der Walze radial auswärts vorsteht, und der Zylinder (102, C) ist mit einem Tragelement (108, S) mit im wesentlichen kreisförmiger Gestalt ausgestattet, wobei das Tragelement drehbar ist und einen Aufnahmeabschnitt oder eine Aufnahmeausnehmung (107, M) zur derartigen Aufnahme eines Vorderabschnitts der Schieberplatte (106, B) hat, daß sich der Vorderabschnitt der Schieberplatte innerhalb des Tragelementes (108, S) sowohl vorwärts wie rückwärts bewegen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Schieberplatte (106, B) und der Radius des Tragelementes (108, S) so festgelegt sind, daß, wenn sich die Schieberplatte (106, B) relativ zum Aufnahmeabschnitt oder der Aufnahmeausnehmung (107, M) einwärts bewegt, ein Berührabschnitt (e, f) der der Ansaugkammer (104, L) zugewandten Vorderseite der Schieberplatte (106, B) mit dem Aufnahmeabschnitt oder der Aufnahmeausnehmung (107, M) in einer Weise in Berührung gelangt, daß diese nicht über den Drehmittelpunkt (O) des Tragelementes (108, S) hinausgeht, und bei dem, während sich die Schieberplatte (106, B) relativ zum Aufnahmeabschnitt oder der Aufnahmeausnehmung (107, M) einwärts bewegt, außerdem ein Abschnitt der der Verdichterkammer (105, H) zugewandten Seite der Schieberplatte (106, B) mit einer Eintrittskante (g) des Aufnahmeabschnitts oder der Aufnahmeausnehmung (107, M) in Berührung gelangt, so daß zwei Berührungen gemeinsam dazu dienen, zu verhindern, daß Hochdruckgas von der Verdichterkammer (105, H) über den Schieberplatten-Aufnahmeabschnitt oder der - Aufnahmeausnehmung (107, M) in dem Tragelement (108, S) zur Ansaugkammer (104, L) strömt, und um zu verhindern, daß bereits in dem Schieberplatten-Aufnahmeabschnitt oder der -Aufnahmeausnehmung verdichtetes Gas zur Ansaugkammer austritt.
2. Rotationsverdichter nach Anspruch 1, bei dem das kreisförmige und drehbare Tragelement (211) in zwei halbkreisförmige Elemente (211a, 211b) unterteilt ist, die Schieberplatte (208) an ebenen Abschnitten dieser halbkreisförmigen Elemente (211a, 211b) verschiebbar angeordnet ist, und bei dem das Vorderteil der Schieberplatte (208) radial auswärts der Walze (7), weiter außen als der Drehmittelpunkt des Tragelementes (211) plaziert ist.
3. Rotationsverdichter nach Anspruch 1, bei dem die Walze (7) mit einer Paßausnehmung (71) versehen ist, die einen Teil eines Grundendes der Schieberplatte (8) aufnimmt, wobei der Teil des Grundendes der Schieberplatte (8) in die Paßausnehmung (71) eingesetzt ist und hiermit verlötet ist, um so miteinander verbunden zu sein.
4. Rotationsverdichter nach Anspruch 1, ferner umfassend eine auf der Außenumfangsfläche der Walze (7) geschaffene gestufte Ausnehmung (72), die an ihrem axialen Mittelbereich einen tiefen Ausnehmungsabschnitt (72a) und an ihren beiden axialen Endstücken flache Ausnehmungsabschnitte (72b) hat, ein Paßloch (73), das von beiden Enden des tiefen Ausnehmungsabschnitts (73a) der gestuften Ausnehmung (72) axial auswärts verläuft, einen Paßabschnitt (81), der einen in den tiefen Ausnehmungsabschnitt (72a) der gestuften Ausnehmung (72) einzusetzenden Paßvorsprung (81a) und ein an dem Paßvorsprung (81a) geschaffenes Paßloch (82) besitzt, wobei der Paßabschnitt (81) der Schieberplatte (8) in die gestufte Ausnehmung (72) eingesetzt ist und ein Stift (83) in die Paßlöcher (73, 82) eingesetzt ist, so daß die Schieberplatte (8) mit der Walze (7) verbunden gekoppelt ist.
5. Rotationsverdichter nach Anspruch 1, ferner umfassend einen konvexen Abschnitt (74) der an einem Teil des Umfangs der Walze (7) voranden ist, einen an der Schieberplatte (8) ausgebildeten Ausnehmungsabschnitt (84), in den der konvexe Abschnitt (74) einbringbar ist, wobei der konvexe Abschnitt (74) in den Ausnehmungsabschnitt (84) eingesetzt ist, der Stift (85) durch den konvexen Abschnitt (74) und die Schieberplatte (8) hindurchgeführt ist, so daß die Schieberplatte (8) mit der Walze (7) verbunden gekoppelt ist.
6. Rotationsverdichter nach Anspruch 1, bei dem ein zur Auslaßöffnung (3b) vorstehender und in diese einbringbarer Vorsprung (75) an einem der Auslaßöffnung (3b) gegenüberliegenden Umfangsabschnitt der Walze (7) geschaffen ist.
7. Rotationsverdichter nach Anspruch 1, bei dem die Dicke der Walze (7) so festgelegt ist, daß sie an ihrem Hochtemperatur-Seitenabschnitt (7a) auf der Verdichterkammerseite (X) dünn ist und an ihrem Niedrigtemperatur-Seitenabschnitt (7b) auf der Ansaugkammerseite (Y) dick ist.
8. Rotationsverdichter nach Anspruch 1, bei dem das Vorderteil der Schieberplatte (106) nicht über den Drehmittelpunkt (0) des Tragelementes (108) hinausgeht.
9. Rotationsverdichter nach Anspruch 1, bei dem am Mittelpunkt (O) des Tragelementes (108) ein Loch (170) dergestalt geschaffen ist, daß dort, wo der Innenumfang des Lochs (170) und der Aufnehmungsabschnitt oder die Aufnahmeausnehmung (107) aufeinandertreffen, eine Schulter geformt ist, wobei die Anordnung dergestalt ist, daß, wenn sich die Schieberplatte (106) relativ zum Aufnahmeabschnitt oder der Aufnahmeausnehmung (107) einwärts bewegt, sich der Berührungsabschnitt (f) der der Ansaugkammer (104) zugewandten Vorderseite der Schieberplatte (106) dort befindet, wo der Berührungsabschnitt (f) an die Schulter anliegt.
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PCT/JP1993/000122 WO1993022561A1 (en) 1992-04-28 1993-02-02 Rotary compressor in which blade and roller are integrated

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022132001B3 (de) 2022-12-02 2024-04-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Schwingkolbenverdichter

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3473066B2 (ja) * 1993-12-06 2003-12-02 ダイキン工業株式会社 揺動型ロータリー圧縮機
JP3802940B2 (ja) * 1994-10-31 2006-08-02 ダイキン工業株式会社 ロータリー圧縮機及び冷凍装置
JP3596110B2 (ja) * 1995-09-28 2004-12-02 ダイキン工業株式会社 スイング圧縮機
KR970021759A (ko) * 1995-10-09 1997-05-28 구자홍 로타리압축기
US5597293A (en) * 1995-12-11 1997-01-28 Carrier Corporation Counterweight drag eliminator
BR9904147A (pt) 1998-08-06 2000-09-05 Mitsubishi Electric Corp Compressor giratório, ciclo de refrigeração que utiliza o compressor, e refrigerador que utiliza o compressor
JP4385565B2 (ja) * 2002-03-18 2009-12-16 ダイキン工業株式会社 回転式圧縮機
CN100390420C (zh) * 2003-09-12 2008-05-28 三洋电机株式会社 旋转式压缩机
JP3731127B2 (ja) * 2004-01-22 2006-01-05 ダイキン工業株式会社 スイング圧縮機
JP3724495B1 (ja) * 2004-07-09 2005-12-07 ダイキン工業株式会社 回転式流体機械
US8177536B2 (en) * 2007-09-26 2012-05-15 Kemp Gregory T Rotary compressor having gate axially movable with respect to rotor
JP2009215985A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Daikin Ind Ltd 膨張機
WO2011032042A2 (en) * 2009-09-10 2011-03-17 Sequal Technologies Inc. Rotary compressor and method
US20120000462A1 (en) * 2010-04-07 2012-01-05 Chart Sequal Technologies Inc. Portable Oxygen Delivery Device
US8794941B2 (en) 2010-08-30 2014-08-05 Oscomp Systems Inc. Compressor with liquid injection cooling
US9267504B2 (en) 2010-08-30 2016-02-23 Hicor Technologies, Inc. Compressor with liquid injection cooling
CN105156153B (zh) * 2014-07-09 2018-10-16 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 偏杆隔离体流体机构及包括其的装置
KR102249115B1 (ko) * 2014-09-19 2021-05-07 엘지전자 주식회사 압축기
EP3350447B1 (de) 2015-09-14 2020-03-25 Torad Engineering, LLC Mehrflügliges laufrad
CN105179234B (zh) * 2015-09-29 2018-03-13 中国石油天然气股份有限公司 气液混输装置
CN107083996A (zh) * 2016-02-14 2017-08-22 熵零技术逻辑工程院集团股份有限公司 一种动力产生方法
EP3757393B1 (de) * 2019-06-26 2024-01-17 BSH Hausgeräte GmbH Kompressor und haushaltsgerät

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US993530A (en) * 1910-08-17 1911-05-30 Justus R Kinney Rotary pump.
DE457676C (de) * 1924-02-14 1928-03-21 Justus Braun Dipl Ing Kugellagerung fuer Drehkolbenmaschinen (Pumpen oder Kraftmaschinen) mit im Gehaeuse gefuehrtem Widerlager und exzenterfoermig bewegtem Kolben
DE471873C (de) * 1926-07-29 1929-02-26 Ludwig Geb Drehkolbenpumpe zur Herstellung von Kunstfaeden fuer Spinnereizwecke
US1923291A (en) * 1930-09-11 1933-08-22 Kingston Products Corp Rotary pump
US2635553A (en) * 1947-07-18 1953-04-21 Economy Faucet Company Liquid pump
US3025801A (en) * 1958-08-14 1962-03-20 Paikert Hans Peter Pump
US3070078A (en) * 1961-11-08 1962-12-25 Dillenberg Horst Rotary piston engine
DE1428140A1 (de) * 1964-03-11 1969-11-20 Inpaco Trust Reg Kompressor mit exzentrisch bewegtem Kreiskolben
US3521981A (en) * 1968-08-30 1970-07-28 Edward Krzyszczuk Pump or compressor
AU477460B2 (en) * 1972-03-10 1973-09-13 Guang Motor Company Pty. Limited Energy conversion device
JPS48113011U (de) * 1972-03-28 1973-12-25
US3839995A (en) * 1973-03-22 1974-10-08 R Williams Planetating piston rotary internal combustion engine
JPS61114082A (ja) * 1984-11-07 1986-05-31 川崎製鉄株式会社 焼結機ク−ラ−排熱回収設備
US4836759A (en) * 1985-11-08 1989-06-06 Nautical Services Pty. Ltd. Rotary pump with orbiting rotor of harder material than stator
JPS63167095A (ja) * 1986-12-27 1988-07-11 Daikin Ind Ltd ロ−タリピストン圧縮機
JP2576235B2 (ja) * 1989-08-10 1997-01-29 ダイキン工業株式会社 ロータリ式圧縮機

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022132001B3 (de) 2022-12-02 2024-04-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Schwingkolbenverdichter

Also Published As

Publication number Publication date
EP0591539A4 (de) 1995-07-12
KR100240049B1 (ko) 2000-01-15
DE69320289D1 (de) 1998-09-17
CN1040787C (zh) 1998-11-18
ES2120494T3 (es) 1998-11-01
EP0591539A1 (de) 1994-04-13
CN1078022A (zh) 1993-11-03
EP0591539B1 (de) 1998-08-12
US5383774A (en) 1995-01-24
DK0591539T3 (da) 1999-05-10
WO1993022561A1 (en) 1993-11-11
SG45220A1 (en) 1998-01-16
MY109211A (en) 1996-12-31

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