WO2011058030A1 - Verdichter - Google Patents

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WO2011058030A1
WO2011058030A1 PCT/EP2010/067165 EP2010067165W WO2011058030A1 WO 2011058030 A1 WO2011058030 A1 WO 2011058030A1 EP 2010067165 W EP2010067165 W EP 2010067165W WO 2011058030 A1 WO2011058030 A1 WO 2011058030A1
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WO
WIPO (PCT)
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valve
tongue
compressor according
cylinder
holding frame
Prior art date
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Application number
PCT/EP2010/067165
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English (en)
French (fr)
Inventor
Marco Giacchi
Matthias Hopf
Christian Mayershofer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/10—Adaptations or arrangements of distribution members
    • F04B39/1073—Adaptations or arrangements of distribution members the members being reed valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/10—Adaptations or arrangements of distribution members
    • F04B39/1073—Adaptations or arrangements of distribution members the members being reed valves
    • F04B39/1086—Adaptations or arrangements of distribution members the members being reed valves flat annular reed valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/125—Cylinder heads

Definitions

  • the present invention relates to a compressor for the compression of fluids, for example for the compression of refrigerants in household refrigerators.
  • compressors are usually used, as described in WO 2008/047515 A1.
  • Such compressors comprise a cylinder block with a cylinder space in which a piston for generating cylinder positive and negative pressure is arranged to be movable.
  • Fig. 3 shows a
  • the valve plate 301 has a first valve 305, which is formed as a valve blade and fixedly connected to the valve plate 301 by means of the rivets 307.
  • the first valve 305 comprises a valve tongue 309 for releasing or closing a first opening, which in the position of the valve tongue 309 shown in FIG. 3 is covered by the latter.
  • the valve plate 301 further includes a second opening 31 1, which is arranged centrally. On the side facing away from the cylinder chamber of the valve plate 301, a second valve is attached, which the second opening 31 1 as a function of the prevailing in the cylinder chamber
  • This object is solved by the features of the independent claims.
  • Advantageous forms of further education are the subject of the dependent claims.
  • the present invention is based on the recognition that a valve for a compressor can be made more efficient, for example, when it is annularly shaped with an internal valve tongue. This ensures that both the valve tongue and its bending edge can be arranged completely within a cylinder space.
  • valve tongue Due to the inner cylindrical arrangement of the valve tongue eliminates the need to optimize the properties of the bending edge.
  • a shaped valve may further be inserted as an insert member between the valve plate and the cylinder space. This allows the valve to be manufactured and assembled with a high degree of valve operation reproducibility, high efficiency and reduced dead space, as well as a lower leakage rate.
  • the valve shape also allows formation of important and required function openings such as gas outlets or sensor openings and sensor wells in the valve plate.
  • different valve variants can be used for example for different types of fluid or for different pressures, since no consideration for a
  • the invention relates to a compressor with a cylinder, which has a cylinder space open at the front side.
  • the compressor comprises a valve plate for closing the cylinder space in front, wherein the valve plate a
  • Breakthrough has the cylinder space. Furthermore, the cylinder space side, i. disposed between the cylinder space and the valve plate, a valve having a valve tongue for closing the opening and a valve tongue at least partially
  • the cylinder chamber extends to the cylinder-side surface of the valve plate, which may optionally be provided with a seal. Due to the arrangement of the valve on the cylinder space side, it can be ensured that the valve tongue is optionally completely arranged and effective together with at least part of the surrounding holding frame in the cylinder space.
  • the valve tongue is resiliently mounted on the support frame along a bending edge which extends within the cylinder space. In other words, an axial projection of the bending edge in the direction of the cylinder space opens into it. This ensures that a complex optimization of the bending edge is not necessary, so that different valves for different fluids or pressures can be produced cost-effectively.
  • the bending edge can be defined for example by a perforation or incision or material thickness change or notch.
  • valve tongue is completely within the valve tongue
  • valve tongue is a resilient projection of the valve tongue
  • the holding frame is at least partially or completely circular or rectangular, which allows a simple formation of the same.
  • the valve tongue is preferably within a defined by the support frame circular or rectangular plane.
  • the holding frame encloses the valve tongue completely, so that the valve can be easily made by punching a Ventilzeptkontur from a workpiece.
  • the holding frame between the valve plate and an end face of a cylinder wall surrounding the cylinder chamber is arranged.
  • the holding frame may be at least partially clamped between the valve plate and the end face of the cylinder wall, whereby a holder of the valve is effected. In this way, the valve can be quickly replaced with another valve, without the need for fixed connections to be solved.
  • the valve plate comprises a recess, for example a milling, for receiving the valve. This can ensure that a surface of the valve plate or a sealing layer at least partially covering the valve plate and a surface of the valve, in particular a surface of the holding frame lie in a plane.
  • a compensation ring may be provided for thickness compensation, which surrounds the valve tongue, for example, concentrically.
  • the balance ring has a radius which is greater than a radius of a in the
  • the compensating ring is particularly advantageous when the valve plate is provided with a sealing layer whose thickness is to be compensated.
  • the valve tongue comprises an outer edge region, which is provided for closing the opening.
  • the valve tongue may have a recess, for example, not to obscure a further breakthrough in the valve plate, which can be closed by a back valve.
  • the holding frame comprises a recess for
  • a positioning survey such as a positioning pin, which allows easy and accurate positioning of the valve.
  • positioning elevations or recesses for receiving, for example, positioning pins.
  • the valve plate comprises a further opening, which can be closed by a further valve, which is arranged on a side facing away from the cylinder space of the valve plate.
  • the further valve comprises a valve tongue for
  • the further valve may also have further features of the above-mentioned cylinder chamber side valve.
  • the invention relates to a refrigeration device with the
  • inventive compressor for compressing a refrigerant.
  • refrigeration device is in particular a household refrigeration appliance understood, ie a refrigeration device, the
  • Household management or catering is used, and in particular serves to store food and / or drinks at certain temperatures, such as a refrigerator, a freezer, a
  • Fridge freezer, a freezer or a wine fridge Fridge freezer, a freezer or a wine fridge.
  • Fig. 1 a valve arrangement
  • Fig. 2 a compressor
  • Fig. 3 is a valve assembly.
  • the valve arrangement shown schematically in FIG. 1 comprises a valve plate 101, in the corners of which boreholes 103 are arranged. Further, a valve 105 is provided which has a holding frame 107, which is circular, for example, and a
  • Valve tongue 109 surrounds.
  • the valve tongue 109 is, for example, along a bending edge 1 10, which preferably extends within the cylinder space, flexible. This ensures that the valve tongue 109 can fully spring within the cylinder space.
  • the valve tongue 109 is resiliently mounted on the support frame 107 and formed, for example, as a resilient, internal projection of the support frame 107.
  • the valve tongue 109 includes an outer edge portion which is for releasing or closing a broken line in Fig. 1 indicated opening 1 1 1 is provided in the valve plate 101.
  • the valve plate 101 may have a further opening 15 which, for example, is arranged centrally and may be closable by means of a valve arranged on the valve plate 101 at the rear.
  • the valve tongue 109 may have a recess 1 13, so as not to obscure the further opening 1 15.
  • the surfaces of the valve tongue 109 and the holding frame 107 lie in a plane, wherein the holding frame 107 may extend to a circular contour 1 17.
  • a compensating ring 1 19 may be provided, which surrounds the valve tongue 109 and extends outwardly to the circular contour 1 17. If the thickness of the valve 105 is less than a thickness of a sealing layer with which the valve plate 101 may be provided, the thickness difference may be different from the above
  • Compensation ring 1 19, which may have a defined rolling edge, are compensated.
  • the balancing ring 1 19 can be used either as an increase on the valve plate 101 or as an increase in the cylinder.
  • the balancing ring 1 19 preferably has a radius which a passage of a piston through to
  • Valve tongue 109 allows.
  • the seal may be indicated laterally in Fig. 1
  • the valve 105 may, for example, be shaped in the shape of a valve ring and / or have a thickness between 0.15 and 0.25 mm.
  • valve plate 101 with a bypass opening 121 and with a
  • valve plate 101 may further
  • Positioning recesses 125 have, which allow positioning of the valve plate 101 with respect to the cylinder chamber or in a housing of a compressor. Furthermore, in Fig. 1 rear fastening rivets 127 are indicated, which for
  • valve 105 can be advantageously positioned with respect to the valve plate 101 via dowel pins which can be accommodated in the recesses 128 in the support frame 107 and in the compensation ring 1 19.
  • dowel pins which can be accommodated in the recesses 128 in the support frame 107 and in the compensation ring 1 19.
  • the valve dimensions can be smaller with the same functionality, resulting in a reduction of manufacturing and assembly tolerances.
  • a simple metal bead seal can be used, which allows a further cost reduction. Furthermore, the resulting
  • valve 105 shown in Fig. 1 allows due to the internal valve tongue 109 a high reproducibility and efficiency in the cooling capacity, if the compressor containing this compressor is used in a refrigeration device.
  • One reason for this is a small dead space, which allows a reduction of manufacturing and assembly tolerances.
  • FIG. 2 shows a detail of a compressor with that shown in FIG.
  • the compressor comprises a cylinder 201 with a cylinder chamber 203, in which a piston 205 is movable.
  • the valve plate 101 comprises an opening 207, which may correspond to the opening 1 1 1 and is closed by means of the valve tongue 109 at cylinder pressure.
  • a further valve 209 is provided on the rear side, which serves for releasing or closing the further opening 15 and may for example be shaped in the form of a lamella.
  • the further valve 209 may also be annular and have an outer holding frame, which is provided for holding an inner valve tongue.
  • the valve plate 101 may be provided on the back with a sealing layer 21 1, whose thickness is greater than the thickness of the valve 105.
  • the sealing layer 21 1 is preferably recessed around the valve 105 around, resulting in a difference in thickness between the cylinder chamber 203 facing surface of the sealing layer and a
  • Valve surface can result. To compensate for the thickness difference, a
  • Balancing ring 213 may be provided, whose diameter is preferably selected so that the piston 205 through the balancing ring 213 in the direction of the valve 105th
  • valve plate 101 a for positioning the valve plate 101 a
  • Positioning pin 215 may be provided in corresponding receptacles in the valve plate 101 and in the balancing ring 213 or in a cylinder wall.
  • a valve edge which may be an outer portion of the holding frame 107 overlaps the cylinder opening and thus serves as a clamping and sealing point.
  • Valve edge can also in the interior of the cylinder chamber 203, for example, laterally, protrude and form a rigid clamping point for the elastic valve tongue 109, which may be an elastic Lammellenteil. This ensures that the valve tongue 109 can move only in the interior of the cylinder chamber 203. In this case, a spring rate of the valve tongue 109 and the moving mass is consistent with the rigid clamping point. Furthermore, different geometries of the valve tongue 109 or of the valve can be used, for example, to release or close more than one passage opening in the valve plate.
  • Cylinder space 203 generates an overpressure, whereby the valve tongue 109 closes the opening 207.
  • the valve tongue 109 acts exclusively in the cylinder chamber 213, because the bending edge extends in the cylinder chamber 213.
  • the valve 209 is pushed back, as a result of which the further opening 207 is released, so that a fluid which has reached the cylinder space 203 via the opening 207 at negative pressure is pressed out of the cylinder space 203 again.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verdichter mit einem Zylinder mit einem stirnseitig offenen Zylinderraum (203), einer Ventilplatte (101) zum stirnseitigen Verschliessen des Zylinderraums (203), wobei die Ventilplatte (101) einen Durchbruch (207) zum Zylinderraum aufweist, und einem Ventil (105), das zylinderraumseitig angeordnet ist, wobei das Ventil (105) eine Ventilzunge (109) zum Verschliessen des Durchbruchs (207) und einen die Ventilzunge (109) zumindest teilweise umgebenden Halterahmen (107) zur federnden Halterung der Ventilzunge (109) aufweist.

Description

Verdichter
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verdichter zur Verdichtung von Fluiden, beispielsweise zur Verdichtung von Kältemitteln in Haushaltskältegeräten. Zur Verdichtung von Fluiden wie beispielsweise Gasen werden üblicherweise Verdichter eingesetzt, wie sie in der Druckschrift WO 2008/047515 A1 beschrieben sind. Derartige Verdichter umfassen einen Zylinderblock mit einem Zylinderraum, in welchem ein Kolben zur Erzeugung von Zylinderüber- und -unterdruck bewegbar angeordnet ist. Der
Zylinderraum ist mittels eines Ventilsystems verschlossen. Fig. 3 zeigt eine
zylinderraumseitige Ansicht eines derartigen Ventilsystems mit einer Ventilplatte 301 , in deren Ecken Befestigungslöcher 303 zum Befestigen der Ventilplatte 301 in einem Gehäuse vorgesehen sind. Die Ventilplatte 301 weist ein erstes Ventil 305 auf, welches als eine Ventillamelle geformt und mittels der Nieten 307 mit der Ventilplatte 301 fest verbunden ist. Das erste Ventil 305 umfasst eine Ventilzunge 309 zum Freigeben oder Verschließen eines ersten Durchbruchs, welcher in der in Fig. 3 dargestellten Stellung der Ventilzunge 309 durch diese verdeckt ist. Die Ventilplatte 301 umfasst ferner einen zweiten Durchbruch 31 1 , welcher zentral angeordnet ist. An der dem Zylinderraum abgewandten Seite der Ventilplatte 301 ist ein zweites Ventil befestigt, das den zweiten Durchbruch 31 1 in Abhängigkeit von den in dem Zylinderraum herrschenden
Druckverhältnissen verschließt oder freigibt. Diese werden mittels eines in Fig. 3 nicht dargestellten Zylinderkolbens erzeugt, dessen Umfang 313 in Fig. 3 gestrichelt angedeutet ist. Aufgrund der außerzylindrischen Anordnung der Nieten 307 ergibt sich jedoch eine ebenfalls außerzylindrisch liegende Biegekante der Federzunge 309, welche aus diesem Grund gesondert spannungsoptimiert werden muss, um die gewünschten Biegeeigenschaften der Ventilzunge 309 sicherzustellen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verdichter mit einem effizienter gestalteten Ventil, welches zylinderraumseitig angeordnet werden kann, zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass ein Ventil für einen Verdichter effizienter gestaltet werden kann, wenn es beispielsweise ringförmig mit einer innen liegenden Ventilzunge geformt wird. Dadurch wird erreicht, dass sowohl die Ventilzunge als auch ihre Biegekante vollständig innerhalb eines Zylinderraums angeordnet werden können.
Aufgrund der innerzylindrischen Anordnung der Ventilzunge entfällt die Notwendigkeit der Optimierung der Eigenschaften der Biegekante. Ein derartig geformtes Ventil kann ferner als ein Einlegeelement zwischen die Ventilplatte und den Zylinderraum eingelegt werden. Dadurch kann das Ventil mit einer hohen Reproduzierbarkeit der Ventilfunktionsweise, einer hohen Effizienz und einem geringeren Schadraum sowie einer geringeren Leckrate hergestellt und montiert werden. Die Ventilform ermöglicht ferner eine Ausbildung wichtiger und benötigter Funktionsöffnungen wie beispielsweise Gasausströmbohrungen oder Sensoröffnungen und Sensorvertiefungen in der Ventilplatte. Darüber hinaus können unterschiedliche Ventilvarianten für beispielsweise unterschiedliche Fluidarten oder für unterschiedliche Drücke eingesetzt werden, da keinerlei Rücksicht auf eine
Biegekantenführung genommen werden muss.
Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung einen Verdichter mit einem Zylinder, welcher einen stirnseitig offenen Zylinderraum aufweist. Der Verdichter umfasst eine Ventilplatte zum stirnseitigen Verschließen des Zylinderraumes, wobei die Ventilplatte einen
Durchbruch zum Zylinderraum aufweist. Ferner ist zylinderraumseitig, d.h. zwischen dem Zylinderraum und der Ventilplatte, ein Ventil angeordnet, das eine Ventilzunge zum Verschließen des Durchbruchs und einen die Ventilzunge zumindest teilweise
umgebenden Halterahmen zur federnden Halterung der Ventilzunge umfasst.
Aufgrund der zylinderraumseitigen Anordnung des Ventils ist dieses beispielsweise vorgesehen, den Durchbruch bei Zylinderunterdruck freizugeben und bei
Zylinderüberdruck zu verschließen. Dabei erstreckt sich der Zylinderraum bis zur zylinderseitigen Oberfläche der Ventilplatte, welche optional mit einer Dichtung versehen sein kann. Aufgrund der zylinderraumseitigen Anordnung des Ventils kann sichergestellt werden, dass die Ventilzunge gegebenenfalls zusammen mit zumindest einem Teil des diese umgebenden Halterahmens in dem Zylinderraum vollständig angeordnet und wirksam ist. Gemäß einer Ausführungsform ist die Ventilzunge an dem Halterahmen entlang einer Biegekante federnd gelagert, welche innerhalb des Zylinderraums verläuft. Mit anderen Worten ausgedrückt mündet eine axiale Projektion der Biegekante in Richtung des Zylinderraums in diesen. Dadurch wird erreicht, dass eine aufwändige Optimierung der Biegekante nicht notwendig ist, so dass unterschiedliche Ventile für unterschiedliche Fluide oder Drücke kosteneffizient hergestellt werden können. Die Biegekante kann beispielsweise durch eine Perforation oder Einschneidung oder Materialdickenänderung oder Einkerbung festgelegt sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Ventilzunge vollständig innerhalb des
Zylinderraums, d.h. innerzylindrisch, angeordnet und dadurch in vorteilhafter Weise ausschließlich innerhalb des Zylinderraums wirksam. Dadurch entfällt die kostspielige Berücksichtigung von außerzylindrisch liegenden Ventilzungenabschnitten bei einer Optimierung des Biegeverhaltens der Ventilzunge. Gemäß einer Ausführungsform ist die Ventilzunge ein federnder Vorsprung des
Halterahmens, und daher mit diesem integral gebildet. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine einstückige Ausbildung des Ventils ermöglicht, bei der die Konturen der Ventilzunge durch in einem Werkstück gebildete Aussparungen gebildet werden können. Gemäß einer Ausführungsform ist der Halterahmen zumindest teilweise oder vollständig kreisrund oder rechteckig, was eine einfache Ausbildung desselben ermöglicht. Die Ventilzunge liegt bevorzugt innerhalb einer durch den Halterahmen festgelegten kreisrunden oder rechteckigen Ebene. Gemäß einer Ausführungsform umschließt der Halterahmen die Ventilzunge vollständig, so dass das Ventil einfach durch eine Ausstanzung einer Ventilzungenkontur aus einem Werkstück hergestellt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Halterahmen zwischen der Ventilplatte und einer Stirnseite einer den Zylinderraum umgebenden Zylinderwandung angeordnet. Der Halterahmen kann zwischen der Ventilplatte und der Stirnseite der Zylinderwandung zumindest teilweise eingeklemmt sein, wodurch eine Halterung des Ventils bewirkt wird. Auf diese Weise kann das Ventil schnell gegen ein anderes Ventil ausgetauscht werden, ohne dass hierzu feste Verbindungen gelöst werden müssen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Ventilplatte eine Ausnehmung, beispielsweise eine Fräsung, zur Aufnahme des Ventils. Dadurch kann sichergestellt werden, dass eine Oberfläche der Ventilplatte bzw. einer die Ventilplatte zumindest teilweise bedeckenden Dichtungsschicht und eine Oberfläche des Ventils, insbesondere eine Oberfläche des Halterahmens, in einer Ebene liegen.
Gemäß einer Ausführungsform kann zum Dickenausgleich ein Ausgleichsring vorgesehen sein, welcher die Ventilzunge beispielsweise konzentrisch umgibt. Bevorzugt weist der Ausgleichsring einen Radius auf, welcher größer als ein Radius eines in dem
Zylinderraum bewegbaren Kolbens ist, so dass dieser in den Ausgleichring hineinführbar ist, wodurch ein Totraum reduziert werden kann. Der Ausgleichsring ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Ventilplatte mit einer Dichtungsschicht versehen ist, deren Dicke ausgeglichen werden soll.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Ventilzunge einen äußeren Randbereich, welcher zum Verschließen des Durchbruchs vorgesehen ist. Zentral kann die Ventilzunge eine Ausnehmung aufweisen, um beispielsweise einen weiteren Durchbruch in der Ventilplatte, welcher durch ein rückseitiges Ventil verschlossen werden kann, nicht zu verdecken.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Halterahmen eine Ausnehmung zur
Aufnahme einer Positionierungserhebung, beispielsweise eines Positionierstiftes, was eine einfache und exakte Positionierung des Ventils ermöglicht. Hierzu kann die
Ventilplatte und/oder eine Stirnseite einer den Zylinderraum umgebenden
Zylinderwandung und/oder oder ein Ausgleichsring mit einer oder mehreren
entsprechenden Positionierungserhebungen oder Ausnehmungen zur Aufnahme von beispielsweise Positionierungsstiften versehen sein.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Ventilplatte einen weiteren Durchbruch, welcher durch ein weiteres Ventil verschließbar ist, das an einer dem Zylinderraum abgewandten Seite der Ventilplatte angeordnet ist. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das weitere Ventil eine Ventilzunge zum
Verschließen des weiteren Durchbruchs und einen diese Ventilzunge zumindest teilweise umgebenden Halterahmen, an dem diese federnd gelagert ist. Das weitere Ventil kann auch weitere Merkmale des vorstehend genannten, zylinderraumseitigen Ventils aufweisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Kältegerät mit dem
erfindungsgemäßen Verdichter zum Verdichten eines Kältemittels. Unter Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät, das zur
Haushaltsführung in Haushalten oder im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine
Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinkühlschrank.
Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ventilanordnung;
Fig. 2 einen Verdichter; und
Fig. 3 eine Ventilanordnung.
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Ventilanordnung umfasst eine Ventilplatte 101 , in deren Ecken Bohrlöcher 103 angeordnet sind. Ferner ist ein Ventil 105 vorgesehen, das einen Halterahmen 107 aufweist, welcher beispielsweise kreisförmig ist und eine
Ventilzunge 109 umgibt. Die Ventilzunge 109 ist beispielsweise entlang einer Biegekante 1 10, welche bevorzugt innerhalb des Zylinderraums verläuft, biegsam. Dadurch wird sichergestellt, dass die Ventilzunge 109 vollständig innerhalb des Zylinderraums federn kann.
Die Ventilzunge 109 ist an dem Halterahmen 107 federnd gelagert und beispielsweise als ein federnder, innen liegender Vorsprung des Halterahmens 107 gebildet. Die Ventilzunge 109 umfasst einen äußeren Randbereich, welcher zum Freigeben oder Verschließen eines in Fig. 1 gestrichelt eingezeichneten Durchbruchs 1 1 1 in der Ventilplatte 101 vorgesehen ist. Die Ventilplatte 101 kann einen weiteren Durchbruch 1 15 aufweisen, welcher beispielsweise zentral angeordnet ist und mittels eines an der Ventilplatte 101 rückseitig angeordneten Ventils verschließbar sein kann. Hierbei kann die Ventilzunge 109 eine Aussparung 1 13 aufweisen, um den weiteren Durchbruch 1 15 nicht zu verdecken.
Gemäß einer Ausführungsform liegen die Oberflächen der Ventilzunge 109 und des Halterahmens 107 in einer Ebene, wobei sich der Halterahmen 107 bis zu einer kreisförmigen Kontur 1 17 erstrecken kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein Ausgleichsring 1 19 vorgesehen sein, welcher die Ventilzunge 109 umgibt und sich nach außen bis zu der kreisförmigen Kontur 1 17 erstreckt. Ist die Dicke des Ventils 105 geringer als eine Dicke einer Dichtungsschicht, mit welcher die Ventilplatte 101 versehen sein kann, so kann der Dickenunterschied durch den vorstehend genannten
Ausgleichsring 1 19, welcher eine definierte Abrollkante aufweisen kann, ausgeglichen werden. Der Ausgleichsring 1 19 kann entweder als eine Erhöhung an der Ventilplatte 101 oder als eine Erhöhung am Zylinder eingesetzt werden. Der Ausgleichsring 1 19 weist bevorzugt einen Radius auf, welcher eine Hindurchführung eines Kolbens bis zur
Ventilzunge 109 ermöglicht. Die Dichtung kann seitlich in Fig. 1 angedeutete
Aussparungen 121 aufweisen, welche zu einer Minimierung einer Verformung der Dichtung bei unterschiedlichen Druckverhältnissen führen können. Das Ventil 105 kann beispielsweise in der Gestalt eines Ventilrings geformt sein und/oder eine Dicke zwischen 0, 15 und 0,25 mm aufweisen.
Optional ist die Ventilplatte 101 mit einer Bypass-Öffnung 121 sowie mit einer
Saugzuführöffnung 123 versehen. Die Ventilplatte 101 kann ferner
Positionierungsausnehmungen 125 aufweisen, welche eine Positionierung der Ventilplatte 101 bezüglich des Zylinderraums oder in einem Gehäuse eines Verdichters ermöglichen. Ferner sind in Fig. 1 rückseitige Befestigungsnieten 127 angedeutet, welche zur
Befestigung eines den weiteren Durchbruch 1 15 verschließenden Ventils vorgesehen sind. Zur Verlustminimierung sowie zur Sicherstellung einer Ventilfunktion kann das Ventil 105 vorteilhaft bezüglich der Ventilplatte 101 über Passstifte positioniert werden, welche in den Ausnehmungen 128 in dem Halterahmen 107 bzw. in dem Ausgleichsring 1 19 aufgenommen werden können. Durch die in Fig. 1 dargestellte Ringanordnung wird erreicht, dass die Ventilabmessungen bei gleicher Funktionalität kleiner ausfallen können, was zu einer Reduzierung der Herstellungs- und Montagetoleranzen führt. Darüber hinaus kann anstatt einer doppelten Metallsickendichtung auf eine einfache Metallsickendichtung zurückgegriffen werden, was eine weitere Kostenreduktion ermöglicht. Des Weiteren kann der resultierende
Bauteileverbund besser abgestimmt werden und engeren Toleranzen unterliegen. Das in Fig. 1 dargestellte Ventil 105 ermöglicht aufgrund der innen liegenden Ventilzunge 109 eine hohe Reproduzierbarkeit und Effizienz in der Kälteleistung, falls der dieses Ventil enthaltende Verdichter in einem Kältegerät eingesetzt wird. Ein Grund hierfür ist ein nur geringer Schadraum, welche eine Reduktion von Fertigungs- und Montagetoleranzen ermöglicht.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt eines Verdichters mit der in Fig. 1 dargestellten
Ventilanordnung. Der Verdichter umfasst einen Zylinder 201 mit einem Zylinderraum 203, in welchem ein Kolben 205 bewegbar ist. Die Ventilplatte 101 umfasst einen Durchbruch 207, welcher dem Durchbruch 1 1 1 entsprechen kann und mittels der Ventilzunge 109 bei Zylinderüberdruck verschlossen wird. Ferner ist rückseitig ein weiteres Ventil 209 vorgesehen, welches zum Freigeben oder zum Verschließen des weiteren Durchbruchs 1 15 dient und beispielsweise in der Gestalt einer Lamelle geformt sein kann. Das weitere Ventil 209 kann jedoch ebenfalls ringförmig gebildet sein und einen äußeren Halterahmen aufweisen, welcher zu Halterung einer innen liegenden Ventilzunge vorgesehen ist.
Die Ventilplatte 101 kann rückseitig mit einer Dichtungsschicht 21 1 versehen sein, deren Dicke größer als die Dicke des Ventils 105 ist. Die Dichtungsschicht 21 1 ist bevorzugt um das Ventil 105 herum ausgespart, wodurch sich ein Dickeunterschied zwischen einer dem Zylinderraum 203 zugewandten Oberfläche der Dichtungsschicht und einer
Ventiloberfläche ergeben kann. Zum Ausgleich des Dickeunterschieds kann ein
Ausgleichsring 213 vorgesehen sein, dessen Durchmesser bevorzugt so gewählt ist, dass der Kolben 205 durch den Ausgleichsring 213 in Richtung des Ventils 105
hindurchbewegt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform kann zur Positionierung der Ventilplatte 101 ein
Positionierstift 215 in entsprechenden Aufnahmen in der Ventilplatte 101 und in dem Ausgleichsring 213 oder in einer Zylinderwandung vorgesehen sein. Bevorzugt überlappt ein Ventilrand, welcher ein äußerer Abschnitt des Halterahmens 107 sein kann, die Zylinderöffnung und dient so als Einspann- und Abdichtstelle. Der
Ventilrand kann auch in das Innere des Zylinderraumes 203, beispielsweise seitlich, ragen und eine starre Einspannstelle für die elastische Ventilzunge 109, welche ein elastisches Lammellenteil sein kann, bilden. Somit wird gewährleistet, dass sich die Ventilzunge 109 nur im Inneren des Zylinderraumes 203 bewegen kann. Dabei steht eine Federrate der Ventilzunge 109 und die bewegte Masse im Einklang mit der starren Einspannstelle. Ferner können unterschiedliche Geometrien der Ventilzunge 109 oder des Ventils zum Einsatz kommen, um beispielsweise mehr als eine Durchgangsöffnung in der Ventilplatte freizugeben oder zu verschließen.
In der in Fig. 2 dargestellten Stellung des Kolbens 205 wird beispielsweise in dem
Zylinderraum 203 ein Überdruck erzeugt, wodurch die Ventilzunge 109 den Durchbruch 207 verschließt. Die Ventilzunge 109 wirkt dabei ausschließlich in dem Zylinderraum 213, weil deren Biegekante in dem Zylinderraum 213 verläuft. Bei Überdruck wird das Ventil 209 zurückgedrängt, wodurch der weitere Durchbruch 207 freigegeben wird, sodass ein bei Unterdruck in den Zylinderraum 203 über den Durchbruch 207 gelangtes Fluid aus dem Zylinderraum 203 wieder herausgepresst wird.
Bezugszeichenliste
101 Ventilplatte
103 Bohrlöcher
105 Ventil
107 Halterahmen
109 Ventilzunge
1 10 Biegekante
1 1 1 Durchbruch
1 13 Aussparung
1 15 Durchbruch
1 19 Ausgleichsring
1 17 Kontur
121 Bypass-Öffnung
123 Saugzuführöffnung
125 Positionierungsausnehmungen
127 Befestigungsnieten
128 Ausnehmungen
201 Zylinder
203 Zylinderraum
205 Kolben
207 Durchbruch
209 Weiteres Ventil
21 1 Dichtungsschicht
213 Ausgleichsring
215 Positionierstift
301 Ventilplatte
303 Befestigungslöcher
305 Saugventil
307 Nieten
309 Ventilzunge
31 1 Druckdurchbruch
313 Zylinderraumumfang

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Verdichter, mit einem Zylinder mit einem stirnseitig offenen Zylinderraum (203), mit einer Ventilplatte (101 ) zum stirnseitigen Verschließen des Zylinderraums (203), wobei die Ventilplatte (101 ) einen Durchbruch (207) zum Zylinderraum aufweist, und mit einem zylinderraumseitig angeordneten Ventil (105) mit einer Ventilzunge (109) zum Verschließen des Durchbruchs (207), dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (105) einen die Ventilzunge (109) zumindest teilweise umgebenden Halterahmen (107) zur federnden Halterung der Ventilzunge (109) aufweist.
Verdichter gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilzunge (109) an dem Halterahmen (107) entlang einer Biegekante (1 10), welche insbesondere durch eine Perforation oder Einschneidung oder
Materialdickenänderung oder Einkerbung festgelegt sein kann, federnd gelagert ist, welche innerhalb des Zylinderraums (203) verläuft.
Figure imgf000012_0001
Verdichter gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Ventilzunge (109) vollständig innerhalb des Zylinderraums (203) angeordnet ist.
Verdichter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Ventilzunge (109) ein federnder Vorsprung des
Halterahmens (107) ist.
Verdichter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Halterahmen (107) zumindest teilweise kreisrund oder rechteckig ist.
Verdichter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Halterahmen (107) die Ventilzunge (109) vollständig umschließt.
Verdichter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Halterahmen (107) zwischen der Ventilplatte (101 ) und einer Stirnseite einer den Zylinderraum (203) umgebenden Zylinderwandung angeordnet ist.
Verdichter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (101 ) eine Ausnehmung, insbesondere eine Fräsung, zur Aufnahme des Ventils (105) aufweist.
Verdichter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Ventilzunge (109) von einem Ausgleichsring (1 19) umgeben ist, welcher zum Dickenausgleich vorgesehen ist.
Verdichter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ventilzunge (109) einen äußeren Randbereich aufweist, welcher zum Verschließen des Durchbruchs (207) vorgesehen ist.
Verdichter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Halterahmen (107) eine Ausnehmung zur Aufnahme einer Positionierungserhebung, insbesondere eines Positionierstiftes, aufweist.
Verdichter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (101 ) einen weiteren Durchbruch (1 15) aufweist, welcher durch ein weiteres Ventil (209) verschließbar ist, das an einer dem Zylinderraum (203) abgewandten Seite der Ventilplatte (101 ) angeordnet ist.
Verdichter gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Ventil (209) eine Ventilzunge (209) zum Verschließen des weiteren Durchbruchs (1 15) und einen die Ventilzunge (209) zumindest teilweise umgebenden Halterahmen aufweist, wobei die Ventilzunge (209) an dem Halterahmen federnd gelagert ist.
14. Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit dem Verdichter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 zum Verdichten eines Kältemittels.
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