AT8985U1

AT8985U1 - Kältemittelverdichter

Info

Publication number: AT8985U1
Application number: AT0005906U
Authority: AT
Original assignee: Acc Austria Gmbh
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2007-03-15

Abstract

Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter mit einem hermetisch dichten Verdichtergehäuse, in dessen Innerem eine ein Kältemittel verdichtende Kolben-Zylinder-Einheit arbeitet, deren Zylinder (1) mittels einer eine Druckbohrung (10) und eine Saugbohrung (16) aufweisenden Ventilplatte (2) verschlossen ist und ein Saugkanal sowie ein Druckkanal vorgesehenen sind, über welche Kältemittel über ein Saugventil in die Saugbohrung (16) gesaugt sowie über ein Druckventil (15) aus der Druckbohrung (10) in den Druckkanal verdichtet wird, wobei im Saugkanal vorzugsweise ein Saugschalldämpfer (3) angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in der Ventilplatte (2) vorzugsweise V-förmige Dichtsicken (23) oder Dichtfortsätze (22) vorgesehen sind und die der Ventilplatte (2) zugewandte Stirnfläche des den Saugkanal bildenden Bauteils (9) entlang deren Saugkontaktkante (17) mit zu den V-förmigen Dichtsicken (23) bzw. Dichtfortsätzen (22) im wesentlichen korrespondierenden Dichtfortsätzen (22) bzw. Dichtsicken (23) ausgestattet ist, wobei die Dichtfortsätze (22) in ihrer geometrischen Gestalt unterschiedlich zu den Dichtsicken (23) ausgeführt sind und/oder ein unterschiedliches Volumen aufweisen.

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft einen hermetisch gekapselten Kältemittelverdichter mit einem hermetisch dichten Verdichtergehäuse, in dessen Innerem eine ein Kältemittel verdichtende Kolben-Zylinder-Einheit arbeitet, deren Zylindergehäuse mittels einer eine Druckbohrung und eine Saugbohrung aufweisenden Ventilplatte verschlossen ist und ein Saugkanal sowie ein 5 Druckkanal vorgesehenen sind, über welche Kältemittel über ein Säugventil in die Saugbohrung gesaugt sowie über ein Druckventil aus der Druckbohrung in den Druckkanal verdichtet wird, wobei der Saugkanal von einem kanalförmigen Bauteil gebildet ist, welcher entlang einer Saugkontaktkante dicht mit der Ventilplatte verbunden ist und die Saugbohrung mit einem vorzugsweisen vorgesehenen Saugschalldämpfer verbindet, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 io oder 2.

Solche Kältemittelverdichter sind seit langem bekannt und kommen vorwiegend in Kühlschränken oder-regalen zum Einsatz. Dementsprechend hoch ist die jährlich produzierte Stückzahl. 15 Obwohl die Energieaufnahme eines einzelnen Kältemittelverdichters nur etwa zwischen 50 und 150 Watt beträgt, ergibt sich bei Betrachtung sämtlicher, weltweit im Einsatz stehender Kältemittelverdichter ein sehr hoher Energieverbrauch, der aufgrund der zügig voranschreitenden Entwicklung der sogenannten Entwicklungsländer stetig zunimmt. 20 Jede technische Verbesserung, die an einem Kältemittelverdichter vorgenommen wird und dessen Wirkungsgrad erhöht, birgt somit, auf die weltweit im Einsatz befindlichen Kältemittelverdichter hochgerechnet, ein enormes Einsparungspotential an Energie.

Der Kältemittelprozess als solches ist seit langem bekannt. Das siedende Kältemittel wird dabei 25 durch Energieaufnahme aus dem zu kühlenden Raum im Verdampfer verdampft und schließlich überhitzt und mittels des Kältemittelverdichters auf ein höheres Energieniveau gepumpt, wo es Wärme über einen Kondensator abgibt und über eine Drossel, in der eine Druckreduzierung und die Abkühlung des Kältemittels erfolgt, wieder zurück in den Verdampfer befördert wird. 30 Das größte und wichtigste Potential für eine mögliche Verbesserung des Wirkungsgrades liegt in der Absenkung der Temperatur des Kältemittels am Beginn dessen Kompressionsvorganges also beim Ansaugen in den Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit. Jede Absenkung dieser sogenannten Saugtemperatur bewirkt daher ebenso wie die Absenkung der Temperatur während des Verdichtungsvorganges und damit verbunden der Ausschiebetemperatur eine Verringerung 35 der erforderlichen Arbeit für den Verdichtungsvorgang.

Bei bekannten hermetischen Kältemittelverdichtem nach dem Stand der Technik erfolgt bauartbedingt eine starke Erwärmung des Kältemittels auf dessen Weg vom Verdampfer (Kühlraum) zum Ansaugventil der Kolben-Zylinder-Einheit. 40

Das Ansaugen des Kältemittels erfolgt über einen direkt vom Verdampfer kommenden Saugkanal während eines Ansaugtaktes der Kolben-Zylinder-Einheit. Von diesem Saugkanal wird das Kältemittel über einen Saugschalldämpfer und ein Säugventil in das Innere des Zylinders gesaugt, wo es durch den Kolben verdichtet und über ein Druckventil aus dem Inneren des Zylin-45 ders in einen zum Kühlraum führenden Druckkanal ausgeschoben wird. Bekannte Kältemittelverdichter besitzen dabei einen Aufbau, bei welchem das den Kolben beherbergende Zylindergehäuse durch eine die Saug- bzw. Druckbohrung aufweisende Ventilplatte abgeschlossen ist. Die Ventilplatte dient als Sitz für einen Zylinderdeckel, der in der Regel mit der Ventilplatte und dem Zylindergehäuse verschraubt ist. Der Zylinderdeckel besitzt Zwischenwände, welche den so Hohlraum zwischen Zylinderdeckel und Ventilplatte in Kammern unterteilen, welche in weiterer Folge den Saug- bzw. Druckkanal bilden, über welche das Kältemittel in den Zylinder gesaugt bzw. aus diesem ausgeschoben wird.

Der Saugkanal mündet in der Regel direkt in das Innere des hermetisch dicht gekapselten 55 Verdichtergehäuses in die Nähe der Eintrittsöffnung in einen Saugschalldämpfer, welcher das 3 AT 008 985 U1

Ansauggeräusch der Kolben-Zylinder-Einheit reduziert und in der Regel aus mehreren, miteinander in Verbindung stehenden Volumina aufgebaut ist, sowie die erwähnte Eintrittsöffnung aufweist und eine Austrittsöffnung, die dicht an der Saugbohrung der Ventilplatte anliegt. 5 Neben der erwähnten Einmündung des Saugrohres in das Verdichtergehäuse in der Nähe der Eintrittsöffnung in den Saugschalldämpfer sind auch Ausführungsvarianten bekannt, beispielsweise aus der WO 03/038280, bei welchen der Saugkanal direkt, ohne Umweg über das Innere des Verdichtergehäuses, in den Saugschalldämpfer geleitet wird. Auf diese Art und Weise kann die zur Erwärmung des Kältemittels am Beginn des Verdichtungsvorganges führende Vermi-io schung der Kältemittelströme nicht stattfinden. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, dass es meist zu einem größeren Druckabfall während des Ansaugens kommt, was den Liefergrad und damit die Energieeffizienz mehr oder weniger stark reduziert. Sämtliche bekannten Kältemittelverdichter weisen jedenfalls einen identischen Aufbau der 15 Kolben-Zylinder-Einheit auf, insbesondere des Zylindergehäuses, das mit einer Ventilplatte und einem daran anschließenden Zylinderdeckel verschlossen ist. Der Zylinderdeckel deckt dabei vorzugsweise die gesamte Ventilplatte ab, welche auch die Saugbohrung sowie die Druckbohrung aufweist. An der Ventilplatte sind auch das die Saugbohrung temporär verschließende Säugventil und das die Druckbohrung temporär verschließende Druckventil angeordnet. Der 20 Zylinderdeckel ist in der Regel mit einer Ausnehmung für den Saugkanal, bzw. für den Endabschnitt des Saugschalldämpfers versehen, welcher in die Saugbohrung mündet.

Das durch den Verdichtungsvorgang erhitzte Kältemittel wird über das Druckventil und die Druckbohrung aus dem Zylinder in den Zylinderdeckel gedrückt, wo es aufgrund der Konstrukti-25 on des Zylinderdeckels diesen zumindest in dem den Druckkanal bildenden Abschnitt voll ausfüllt und somit auch mit der einen Teil dieses Druckkanals bildenden Ventilplatte in Berührung kommt. Die Temperatur der Ventilplatte entspricht aufgrund dieser Tatsache im wesentlichen der Temperatur des verdichteten Kältemittels. Da das Gas im Inneren des Zylinders über mehr als 300° Kurbelwinkel kälter als die Ventilplatte ist, kommt es zu einem Wärmestrom von direkt 30 der Ventilplatte oder indirekt von der Ventilplatte zur Zylinderwand und von dort zum Gas im Inneren des Zylinders, was sich negativ auf die Energieeffizienz auswirkt.

Des weiteren bewirkt die im Zylinderdeckel vorherrschende hohe Temperatur auch einen Wärmefluss in Richtung Endabschnitt des Saugschalldämpfers, der ja vom Zylinderdeckel umgeben 35 ist, wodurch aber das vom Saugschalldämpfer kommende, noch zu verdichtende Kältemittel ebenfalls unerwünschterweise erhitzt wird. Zusammenfassend kann somit gesagt werden, dass die bekannten Kältemittelverdichterkonstruktionen aufgrund ihrer Zylinderdeckelkonstruktion der eingangs erwähnten Zielsetzung, nämlich einer Reduktion der Saugtemperatur sowie der Aus-schiebetemperatur, zuwiderlaufen. 40

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Ausströmen des Kältemittels aus den Kanälen in das Innere des Verdichtergehäuses garantiert unterbinden zu können. Das soll eine signifikante Reduktion der Saugtemperatur sowie der Ausschiebetemperatur unterstützen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung Saug- bzw. Druckkanal verlässlich hermetisch dicht mit der 45 Ventilplatte zu verbinden.

Erfindungsgemäß wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 oder 2 ermöglicht. so Die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 oder 2 beschreiben eine bevorzugte Ausführungsvariante der dichten Anbindung der den Saug- bzw. Druckkanal bildenden Bauteile an die Ventilplatte, um ein Ausströmen des Kältemittels aus den Kanälen in das Innere des Verdichtergehäuses garantiert unterbinden zu können. Die Ausbildung der Dichtsicke in Verbindung mit den Dichtfortsätzen bedingt eine wesentlich geringere erforderliche Presskraft zwischen Druckes bzw. Saugkanal und Ventilplatte als dies zwischen Zylinderdeckel und Ventilplatte bei bekann- 4 AT 008 985 U1 ten Zylinderk'öpfen der Fall ist.

Die oben.beschriebenen, bekannten Ausführungsvarianten haben außerdem den Nachteil, dass sich das Kältemittel auf seinem Weg vom Eintritt in das Innere des Verdichtergehäuses zur 5 Saugbohrung zu stark erwärmt. Messungen haben ergeben, dass zwischen einem Punkt im Saugkanal kurz vor dem Eintritt in das Verdichtergehäuse und dem ersten Volumen des Saugschalldämpfers eine Erwärmung um mehr als 20°C stattfindet. Der Hauptverursacher dieser unerwünschten Erwärmung des Kältemittels ist die Tatsache, dass das frisch aus dem Saugkanal in das Verdichtergehäuse strömende Kältemittel mit bereits im Verdichtergehäuse befindli-io ehern Kältemittel vermischt wird. Dieses hat jedoch aufgrund der von der Kolben-Zylinder-Einheit im Betrieb abgegebenen Wärme eine höhere Temperatur als das aus dem Saugkanal in das Verdichtergehäuse einströmende Kältemittel, so dass sich bei Vermischung der beiden Kältemittelströme eine Mischtemperatur einstellt, die jedenfalls höher ist als die Temperatur des Kältemittels im Saugkanal vor Eintritt in das Verdichtergehäuse. Verursacher der Mischung ist 15 die Tatsache, dass das an der Ventilplatte sitzende, die Saugbohrung abwechselnd verschließende und freigebende Ansaugventil die Saugbohrung lediglich über einen Kurbelwellenwinkelbereich von 180° freigibt und daher lediglich innerhalb dieses Zeitfensters Kältemittel in den Zylinder der Kolben-Zylindereinheit gesaugt werden kann. Während des anderen 180° Kurbelwellenwinkelbereichs, dem Verdichtungszyklus, ist das Säugventil zwar geschlossen, das vom 20 Verdampfer kommende Kältemittel weist jedoch einen beinahe konstanten Massenstrom auf, sodass es auch bei geschlossenem Säugventil in das Verdichtergehäuse nachströmt und dort verweilt und die Kolben-Zylinder-Einheit kühlt und sich dabei erwärmt. Dazu kommen durch die Druckschwingungen während der Verdichtungsphase weitere Strömungsvorgänge vom Verdichtergehäuse zum Saugschalldämpfer und umgekehrt, wodurch eine zusätzliche Vermi-25 schung der Kältemittel bewirkt wird.

Daher ist gemäß Anspruch 2 auch ein unabhängiger Bauteil vorgesehen, welcher den Druckkanal bildet und diesen vollständig ummantelt. Durch direktes Verbinden dieses Bauteils mit der Druckbohrung erfolgt eine komplette thermische Trennung des Druckkanals von der Ventilplat-30 te. Diese Bauteile ermöglichen das direkte Austreten des heißen, verdichteten Kältemittels über die Druckbohrung in den Druckkanal, ohne entlang eines Abschnitts der Ventilplatte abströmen zu müssen. Lediglich der unmittelbar die Druckbohrung umgebende Bereich der Ventilplatte kommt an deren dem Kolben abgewandter Seite mit dem heißen Kältemittel in Kontakt. Dadurch kann der Wärmeübergang vom heißen, bereits verdichteten Kältemittel auf die Ventilplat-35 te gegenüber herkömmlichen Zylinderköpfen bei Kältemittelverdichtem drastisch reduziert werden. Die Ventilplatte und die Zylinderwand bleiben kühler und ermöglichen dadurch eine Ableitung der Wärme aus dem Inneren des Zylindergehäuses, bzw. verhindern den Zufluss von Wärme in das Gas im Zylinder. Weiters kann auf diese Art und Weise auch der Wärmeübergang von der Ventilplatte auf die Saugbohrung und damit in den Saugkanal verringert werden, 40 wodurch die Ansaugtemperatur abgesenkt werden kann.

Durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 4 kann jener Bereich des Druckkanals, welcher auf die Ventilplatte auftrifft, also jener Bereich der innerhalb der Druckkontaktkante liegt, genau dimensioniert werden und hinsichtlich Wärmeübergang optimiert werden. Dabei ist 45 es einerseits erforderlich, dass die Druckbohrung innerhalb dieses Bereichs liegt und andererseits der Übergang zwischen Druckkanal und Druckbohrung strömungsgünstig ausgebildet ist und trotzdem eine dichte Verbindung ermöglicht. Da erfindungsgemäß der Druckkanal bzw. genauer der letzte Abschnitt dieser Kanäle im wesentlichen rechtwinkelig auf die Druckbohrung und somit auf die Ventilplatte auftrifft, um einen Wärmeübergang von der Ventilplatte auf den so Druckkanal bzw. umgekehrt zu verhindern, kann die Form der Druckkontaktkante so gewählt werden, dass das Kältemittel die Ventilplatte lediglich entlang einer geringen Fläche umströmt.

Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass das Verhältnis der Querschnittsfläche der Druckbohrung zu der durch die Druckkontaktkante umschlossenen Fläche mehr als 1/12 beträgt. 55 5 AT 008 985 U1

Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 6 weist der den Druckkanal bildende Bauteil einen unmittelbar an die Druckbohrung anschließenden, von der Ventilplatte wegführenden Abschnitt auf und einen an diesen Abschnitt anschließenden weiteren Abschnitt, der bezogen auf die Zylinderbohrung radial nach außen, vorzugsweise in einem Abstand zur Ven-5 tilplatte vorzugsweise parallel dazu verläuft. Dadurch kann das verdichtete Kältemittel rasch von der Ventilplatte weg befördert werden und dessen Wärmeabgabe an die Ventilplatte verhindert bzw. reduziert werden.

Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 7 ist vorgesehen, dass der von der io Ventilplatte wegführende Abschnitt und/oder der weitere Abschnitt des Druckkanals aus schlecht leitendem Kunststoff gefertigt ist/sind, wodurch die Wärmeabgabe des verdichteten Kältemittels nochmals verringert werden kann.

Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 8 ist des weiteren vorgesehen, dass 15 zwischen dem weiteren Abschnitt und der Ventilplatte ein isoliermaterial, vorzugsweise aus Gummi oder aus Kunststoff angeordnet ist, um den Wärmeübergang vom verdichteten Kältemittel auf die Ventilplatte noch weiter zu reduzieren.

Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 9, nämlich die einstückige Fertigung eines 20 jeden Bauteils bzw. die gemeinsame einstückige Fertigung der beiden den Druck- bzw. Saugkanal bildenden Bauteile, wobei in letzterem Fall sich die beiden gemeinsam einstückig gefertigten Bauteile zumindest entlang einer Zwischenwand berühren, bringt den Vorteil einer vereinfachten Fertigung. So kann der die beiden Kanäle umfassende Bauteil beispielsweise spritzgusstechnisch aus Kunststoff gefertigt werden, wodurch auch der Wärmeübergang aus dem 25 Druckkanal in das Innere des Verdichtergehäuses, aus dem Inneren des Verdichtergehäuses in den Saugkanal sowie im Bereich der Saug- bzw. Druckkontaktkante in die Ventilplatte nochmals verringert werden kann.

Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 10 sehen vor, dass das die Druckbohrung 30 verschließende Druckventil in dem den Druckkanal bildenden Bauteil angeordnet ist. Dadurch kann die Ventilplatte einfacher, dh. in weniger Arbeitsschritten gefertigt werden, da das Vorsehen einer Befestigung für das Druckventil in der Ventilplatte nicht mehr erforderlich ist. Gleichzeitig ermöglicht die Verwirklichung dieses Merkmal ein pre-assembling von Druckkanal und Druckventil bzw. gemeinsam mit den Merkmalen des Anspruchs 10 ein pre-assembling von 35 Druckkanal und Druckventil samt Saugkanal.

Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 11 und 12, nämlich der Ausbildung einer Druckkammer im Druckkanal unmittelbar im Anschluss an die Druckbohrung können Drucküberhöhungen im Druckkanal beim Ausschieben des Kältemittels aus dem Zylinder ver-40 mieden werden, was zu einer Reduktion der Energieeffizienz führen würde.

Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 13, 14 und 15 erfolgt die Befestigung der Ventilplatte am Zylindergehäuse mittels eines Klemmelementes, welches die Ventilplatte zumindest entlang eines Abschnittes deren Umfangs, vorzugsweise jedoch entlang des gesam-45 ten Umfanges gegen das Zylindergehäuse klemmt. Durch diese Maßnahme kann die Verformung und die Kosten der Zylinderform gegenüber herkömmlichen Zylinderköpfen von Kältemittelverdichtern drastisch verringert werden, da keinerlei Schrauben zur Befestigung der Ventilplatte am Zylindergehäuse mehr erforderlich sind. so Das Klemmelement ist dabei gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 16 mit einem Endabschnitt am Zylindergehäuse vorgesehenen Hinterschneidungen verrastbar.

Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 17 erfolgt mit dem anderen Endabschnitt, der einen ersten Klemmschenkel bildet, die Klemmung der Ventilplatte gegen das Zylin-55 dergehäuse. 6 AT 008 985 U1

Das Zylindergehäuse kann des weiteren mit einem Absatz versehen sein, in welchem die Ventilplatte zumindest teilweise versenkt ist, um eine Positionierung derselben zu ermöglichen, da eine Positionierung, wie sie durch Verschraubung bei herkömmlichen Zylinderköpfen von Kältemittelverdichtern bekannt ist, aufgrund der Klemmung nicht mehr möglich ist, wobei eine 5 bevorzugte Ausführungsvariante vorsieht, dass die jene dem Kolben abgewandte Oberfläche der Ventilplatte bündig mit dem Zylindergehäuse abschließt.

Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 18 erfolgt die Befestigung der den Saug- bzw. Druckkanal bildenden Bauteile an der Ventilplatte mittels weiterer am Klemmele-10 ment angeordneter Klemmschenkel. Somit kann gänzlich auf den Einsatz von Schrauben zur Befestigung des Zylinderkopfes verzichtet werden.

Alternativ dazu kann gemäß kennzeichnendem Merkmal des Anspruchs 19 vorgesehen sein, dass ein separates weiteres Klemmelement vorgesehen ist, welches die den Saug- bzw. Druck-15 kanal bildenden Bauteile an der Ventilplatte klemmt, wobei dieses separate Klemmelement mit dem Klemmelement verrastbar ist.

Die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 20 bis 22 beschreiben eine weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung demnach die Ventilplatte mittels separater Befestigungsele-20 mente, beispielsweise Schrauben, am Zylindergehäuse befestigt ist, jedoch die den Druck- bzw. Saugkanal bildenden Bauteile an die Ventilplatte geklemmt sind, somit eine Kombination von Klemmung und Verschraubung.

Im Anschluss erfolgt nun eine detaillierte Beschreibung der Erfindung anhand von Ausfüh-25 rungsbeispielen. Dabei zeigt:

Fig. 1 Fig. 2 30 Fig. 3 Fig- 4 Fig. 5 35 Fig. 6 Fig. 7 Fig. 8 Fig. 8a 40 Fig. 9 Fig. 10 Fig. 11 Fig. 12 45 Fig. 13 Fig. 14 Fig. 15 Fig. 16 Fig. 17 50 Fig. 18 Fig. 19 Fig. 20 Fig. 21 55 Fig. 22 eine axonometrische Ansicht einer Kolben-Zylinder-Einheit samt erfindungsgemäßem Zylinderkopf eine Frontansicht eines Zylinderkopfes eine axonometrische Ansicht einer Kolben-Zylinder-Einheit samt Zylinderkopf ohne Klemmelement eine axonometrische geschnittene Detailansicht eines Zylinderkopfs eine Sicht in Richtung Kurbelwellenachse auf einen Zylinderkopf samt Zylindergehäuse und Kurbelwellengehäuse einen Schnitt entlang Linie AA aus Fig. 2 eine Sicht in Richtung Kurbelwellenachse auf einen Zylinderkopf samt Zylindergehäuse und Kurbelwellengehäuse ohne Klemmelement eine axonometrische Ansicht des den Druckkanal bildenden Bauteils eine axonometrische Ansicht des den Druckkanal bildenden Bauteils im Schnitt eine alternative Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfes eine Schnittansicht der alternativen Ausführungsvariante aus Fig. 9 entlang der Ebene A1 aus Fig. 9 eine Detailansicht aus Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der Ebene A aus Fig. 9 eine weitere alternative Ausführungsvariante eines Zylinderkopfes eine Schnittansicht entlang Ebene B aus Fig. 13 eine zusätzliche alternative Ausführungsvariante eines Zylinderkopfes eine Schnittansicht entlang Ebene C aus Fig. 15 eine andere alternative Ausführungsvariante eines Zylinderkopfes eine Schnittansicht entlang Ebene D aus Fig. 17 eine Schnittansicht eines Zylinderkopfes mit O-Ringdichtung eine Schnittansicht eines Zylinderkopfes mit Papierdichtung eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Dichtsystems im Schnitt entlang Ebene E aus Fig. 22 eine zusätzliche, weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Zylinder- 5 5 7 AT 008 985 U1 kopfs gemäß Fig. 21

Fig. 23 eine Schnittansicht entlang Ebene F aus Fig. 22

Fig. 24-31 Schnittansichten eines alternativen, erfindungsgemäßen Dichtungssystems

Fig. 32 eine zusätzliche, alternative Ausführungsvariante eines Zylinderkopfes

Fig. 33 eine Schnittansicht entlang Ebene G aus Fig. 32

Fig. 34 eine Draufsicht auf einen Zylinderkopf gern. Fig. 32

Fig. 35 eine Schnittansicht entlang Ebene H aus Fig. 34

Fig. 36 eine weiteres Ausführungsbeispiel eines Zylinderkopfes 10

Fig. 37 eine axonometrische Ansicht des Zylindergehäuses samt Klemmelement gemäß Fig. 36

Fig. 38 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Zylinderkopfes

Fig. 39 das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 38 ohne den Druck- bzw. Saugkanal bildende Bauteile 15 Fig. 1 zeigt eine axonometrische Ansicht eines Zylinderkopfes, wobei Abschnitte des Zylindergehäuses 1, der Ventilplatte 2, sowie der Saugschalldämpfer 3 samt Ansaugöffnung 3a sichtbar sind.

Der grundsätzliche Aufbau des gegenständlichen hermetisch gekapselten Kältemittelverdichters 20 ist an und für sich bekannt. Die Kolben-Zylinder-Motor-Einheit besteht im wesentlichen aus einem Zylindergehäuse 1 sowie dem darin eine Hubbewegung vollführenden Kolben 4, sowie einem Kurbelwellenlager 5 in einem Kurbelwellengehäuse 5a, welches senkrecht zur Zylinderachse 6 angeordnet ist. Das Kurbelwellenlager 5 nimmt eine Kurbelwelle (nicht gezeichnet) auf und ragt in eine zentrische Bohrung des Rotors eines Elektromotors (ebenfalls nicht gezeich-25 net). Die Übertragung der Drehbewegung der Kurbelwelle auf den Kolben 4 erfolgt in ebenfalls bekannter Weise über ein Pleuel (nicht gezeichnet). Am Zylinderkopf selbst ist ein Saugschalldämpfer 3 angeordnet, der beim Ansaugvorgang des Kältemittels die Geräuschentwicklung auf ein Minimum reduzieren soll. 30 Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine Ausführungsvariante eines Zylinderkopfes in komplett montiertem Zustand, dh. mit einem Klemmelement 7, wohingegen Fig. 3 den gleichen Zylinderkopf jedoch ohne Klemmelement 7 zeigt. Der Druckkanal wird dabei durch den Bauteil 8 gebildet, der Saugkanal durch den Bauteil 9. Beide Bauteile 8, 9 sind von einander unabhängig und insbesondere auch unabhängig von der Ventilplatte 2, mit welcher sie jedoch entlang einer Kontaktkante, 35 nämlich einer Druckkontaktkante 13 bzw. einer Saugkontaktkante 17, auf die später noch detaillierter eingegangen wird, dicht verbunden sind. Mit anderen Worten, begrenzen die Bauteile 8, 9 die auch mit Druckkanal 8 bzw. Saugkanal 9 bezeichnet werden können, jeweils einen vollkommen autarken Kanal, den sie bis zum Auftreffen auf die Ventilplatte vollständig ummanteln. Erfindungsgemäß weist der den Druckkanal bildende Bauteil 8 einen unmittelbar an die Druck-40 bohrung 10 anschließenden, von der Ventilplatte 2 wegführenden Abschnitt 8a auf und einen an diesen Abschnitt 8a anschließenden weiteren Abschnitt 8b, der bezogen auf die Zylinderbohrung im wesentlichen radial nach außen, vorzugsweise in einem Abstand Z zur Ventilplatte 2 vorzugsweise parallel dazu verläuft (sieh auch Fig. 10 und 11). 45 Der Abstand Z zwischen dem Bauteil 8 und der Ventilplatte 2 bewirkt eine optimale Isolierung der Ventilplatte 2 vom Druckkanal, so dass hier eine Wärmeübertragung vom verdichteten, heißen Kältemittel im Druckkanal 8 auf die Ventilplatte 2 und auf den Saugkanal 9 stark verhindert wird. so Unmittelbar im Anschluss an die in der Ventilplatte 2 angeordnete Druckbohrung 10, die beispielsweise in Fig. 4 ersichtlich ist, in den Fig. 1 und 2 jedoch verdeckt ist, bildet der Bauteil 8 eine Druckkammer, die in dem von der Ventilplatte 2 wegführenden Abschnitt 8a des Druckkanals 8 angeordnet ist und ein definiertes Mindestvolumen abhängig von der Kälteleistung nicht unterschreitet. Diese Druckkammer, die im folgenden ebenfalls mit 8a bezeichnet wird, dient 55 dazu, beim Ausschieben des Kältemittels aus dem Zylinder möglicherweise entstehende Druck-

L 8 AT 008 985 U1 Überhöhungen zu vermeiden. Der Druckkanal 8 geht in weiterer Folge in den weiteren Abschnitt 8b über, der das Kältemittel aus dem Verdichtergehäuse herausführt.

Die Baüteile 8, 9 werden, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, durch ein Klemmelement 7 gegen die 5 Ventilplatte 2 gepresst. Das im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 gezeigte Klemmelement 7 ist im wesentlichen Y-förmig und vom Kolben 4 weg gewölbt ausgebildet und dient ausschließlich zur Klemmung der Bauteile 8, 9 gegen die Ventilplatte 2. Das Klemmelement 7 selbst ist mittels Schrauben 11 an der Ventilplatte 2 befestigt. Die Schrauben 11 dienen auch zur Befestigung der Ventilplatte 2 an dem Zylindergehäuse 1. 10

Fig. 4 zeigt den bislang beschriebenen Zylinderkopf mit teilweise aufgeschnittenem Klemmelement 7 sowie teilweise aufgeschnittener Ventilplatte 2. Das Klemmelement 7 drückt mit seinem einen Klemmabschnitt 7a auf einen Abschnitt des den Druckkanal bildenden Bauteils 8, wodurch dieser gegen die Ventilplatte 2 bzw. genauer gesagt über die Druckkontaktkante 13 an 15 die Ventilplatte gepresst wird.

Fig. 5 zeigt eine Sicht auf den Zylinderkopf in Richtung Kurbelwellenachse. Dabei ist der erfindungsgemäße Aufbau des Zylinderkopfes sehr gut zu erkennen, insbesondere das Klemmelement 7, die Ventilplatte 2 sowie das Zylindergehäuse 1, die alle drei über die Schrauben 11 20 miteinander verbunden sind.

Fig. 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie AA aus Fig. 2. Dabei ist sehr gut der erfindungsgemäße Bauteil 8 erkennbar, der den Druckkanal bildet und diesen vollständig ummantelt. Ebenfalls sehr gut erkennbar ist das Klemmelement 7, welches mit seinem Abschnitt 7a den Bauteil 25 8 mit seinem Endbereich 8c in Form der Druckkontaktkante 13 gegen die Ventilplatte 2 klemmt.

In dieser Ansicht ist auch sehr gut der Abstand Z erkennbar, der zwischen dem weiteren Abschnitt 8b des Bauteils 8 und der Ventilplatte 2 ausgebildet ist und eine Wärmeübertragung vom das verdichtete, heiße Kältemittel beinhaltenden Druckkanal 8 auf die Ventilplatte 2 und damit weiter in den Zylinderinnenraum 12 bzw. in den Saugkanal 9, der in dieser Schnittansicht nicht 30 sichtbar ist, verhindert. Im Unterschied zu herkömmlichen Zylinderköpfen wird das verdichtete Kältemittel im ersten Abschnitt 8a des Druckkanals 8 von der Ventilplatte weggeführt und dann in einem Abstand Z in Richtung radial bezogen auf die Zylinderbohrung vom Zylindergehäuse 1 weggeführt, ohne dass das verdichtete Kältemittel weiteren Kontakt mit der Ventilplatte 2 hat. 35 Fig. 7 zeigt wie Fig. 5 eine Sicht auf den Zylinderkopf in Richtung Kurbelwellenachse, jedoch ohne Klemmelement 7, so dass der den Druckkanal bildende Bauteil 8 sehr gut erkennbar ist, ebenso wie der Abstand Z zwischen dem Bauteil 8 und der Ventilplatte 2.

Fig. 8 und Fig. 8a zeigen beide jenen Endabschnitt des Abschnittes 8a des den Druckkanal 40 bildenden Bauteils 8, der mit der Ventilplatte 2, die in diesen Figuren nicht ersichtlich ist, über die Druckkontaktkante 13 dicht verbunden ist. Dieser, an die Ventilplatte 2 angrenzende und damit verbundene Endabschnitt bildet erfindungsgemäß eine Druckkammer 8a, um Drucküberhöhungen beim Ausschieben des Kältemittels aus dem Zylinder zu verhindern. Der Abschnitt 8a ist des weiteren mit Aufnahmevorrichtungen 19 in Form von Stiften versehen, in welche ein 45 Endabschnitt eines Druckventils 15 einhängbar ist. Das Druckventil 15 ist in an sich bekannter Weise als Blattfederelement ausgebildet. Jener Endabschnitt, der in die Aufnahmevorrichtungen einhängbar ist, dient als fixer Befestigungsabschnitt, wohingegen der diesem Endabschnitt gegenüberliegende freie Endabschnitt 15a die unmittelbar dahinter in der Ventilplatte 2 angeordnete Druckbohrung 10 in Abhängigkeit vom Verdichtungszyklus abwechselnd freigibt bzw. so verschließt. Der erfindungsgemäße Bauteil 8 ist des weiteren mit einer Öffnungsbegrenzung 26 in Form eines Anschlages versehen, wie dies aus Fig. 8a ersichtlich ist. Diese Öffnungsbegrenzung dient dazu, den Öffnungsweg des Druckventils 15 zu begrenzen.

Die erfindungsgemäße Anordnung des Druckventils 15 im Bauteil 8 ermöglicht die Vorfertigung 55 dieser beiden Teile entlang einer separaten Fertigungsstrecke. Bauteil 8 samt Druckventil 15 9 AT 008 985 U1 und Öffnungsbegrenzung 26 können dann mittels Klemmelement 7 mit der Ventilplatte 2 einfach und schnell verbunden werden. Die herkömmliche Art der Befestigung des Druckventils 15 an der Ventilplatte 2, beispielsweise durch Nieten ist dann nicht mehr erforderlich, wodurch sich eine wesentliche Vereinfachung und vor allem auch Beschleunigung des Herstellungsprozes-5 ses ergibt.

Fig. 9 zeigt eine alternative Ausführungsvariante eines Zylinderkopfes, bei welchem zusätzlich zu den den Druck- und Saugkanal bildenden Bauteilen 8, 9 auch die Ventilplatte 2 über ein Klemmelement 7 mit den Klemmabschnitten 7a und 7b am Zylindergehäuse 1 befestigt ist. io Somit kommt die in Fig. 9 offenbarte Ausführungsvariante eines Zylinderkopfes zur Gänze ohne Schrauben aus. Mit anderen Worten wird der gesamte Zylinderkopf lediglich geklemmt.

Fig. 10 zeigt eine Schnittansicht der alternativen Ausführungsvariante aus Fig. 9, wobei der den Wärmeübergang zwischen Druckkanal 8 und Ventilplatte 2 bzw. zwischen Saugkanal 9 und 15 Ventilplatte 2 hemmende Abstand Z sehr deutlich sichtbar ist. Das Klemmelement 7 besteht in diesem Fall aus einem Klemmabschnitt 7b, der die Ventilplatte 2 in deren Randbereich über den gesamten Umfang umschließt und bei diesem Ausführungsbeispiel an einer Hinterschneidung 27 am Zylindergehäuse 1 einrastet, wie dies auch in der Detailansicht in Fig. 11 deutlich erkennbar ist. Deutlich erkennbar in Fig. 11 ist auch die Schadraumdichtung 14, welche zwi-20 sehen Ventilplatte 2 und Zylindergehäuse 1 angeordnet ist, sowie das Säugventil 32.

Das Klemmelement 7 weist einen zusätzlichen Klemmabschnitt 7a auf, der im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und die Bauteile 8, 9 gegen die Ventilplatte 2 klemmt. 25 Fig. 12 zeigt einen Schnitt entlang der Ebene A aus Fig. 9. In dieser Ansicht ist sehr deutlich die Einstückigkeit des Klemmelementes 7 mit den Klemmabschnitten 7a und 7b zu erkennen. Zusätzlich ist der Übergang des den Druckkanal bildenden Bauteils 8 in die Druckbohrung 10 gezeigt. Der erfindungsgemäße Bauteil 8 ist entlang der Druckkontaktkante 13 mit der Ventilplatte 2 dicht verbunden. Innerhalb der von der Druckkontaktkante 13 umschlossenen Fläche 30 befindet sich die Druckbohrung 10, sowie der bewegliche Teil des Druckventils 15. Die von der Druckkontaktkante 13 umschlossene Fläche ist gleichzeitig der einzige Abschnitt der Ventilplatte 2, der mit dem aus dem Zylinder verdichteten Kältemittel in Berührung kommt.

Das gleiche gilt selbstverständlich auch für die Saugkontaktkante 17, entlang welcher der Saug-35 kanal 9 dicht mit der Ventilplatte 2 verbunden ist. Innerhalb der von der Saugkontaktkante 17 umschlossenen Fläche befindet sich die Saugbohrung 16. Die von der Saugkontaktkante 17 umschlossene Fläche ist gleichzeitig der einzige Abschnitt der Ventilplatte 2, der mit dem in den Zylinder gesaugten Kältemittel in Berührung kommt. 40 Das Zylindergehäuse 1 weist einen Absatz 27 auf, in welchem die Ventilplatte 2 zumindest teilweise, vorzugsweise jedoch gänzlich versenkt ist, wodurch gleichzeitig eine Positionierung der Ventilplatte 2 erreicht wird.

Fig. 13 und Fig. 14 zeigen beide eine weitere alternative Ausführungsvariante eines Zylinder-45 kopfs. Allerdings ist das Klemmelement 7 im Bereich seines Klemmabschnittes 7a geteilt ausgeführt, so dass jeder Bauteil 8, 9 ein ihm zugeordnetes Klemmelement 7 besitzt.

Fig. 15 und Fig. 16 zeigen beide eine zusätzliche Ausführungsvariante eines Zylinderkopfes mit einem alternativ ausgebildeten Klemmelement 7. Der Klemmabschnitt 7b des Klemmelementes so 7 umschließt in diesem Fall die Ventilplatte 2 in deren Randbereich nicht über den gesamten Umfang sondern ist unterbrochen ausgeführt, wobei die Unterbrechungen Öffnungen in diesem Klemmabschnitt bilden, durch welche die Bauteile 8, 9 vom Zylinderkopf weg bzw. zum Zylinderkopf hin geführt werden, so dass eigentlich mehrere Klemmabschnitte 7b vorhanden sind. Die einzelnen Klemmabschnitte 7b rasten jedoch auf gleiche Art und Weise wie bereits bei den 55 weiter oben angeführten Ausführungsbeispielen geschildert an einer Hinterschneidung 27 am 10 AT 008 985 U1

Zylindergehäuse 1 ein. Der Klemmabschnitt 7a ist in diesem Ausführungsbeispiel kreuzförmig ausgebildet, wobei jeweils ein Arm dieses Kreuzes in einen Klemmabschnitt 7b übergeht. Jener Bereich, in welchem sich die einzelnen Arme des Kreuzes treffen, ist dabei zylindrisch ausgeführt und bewirkt die Klemmung der Bauteile 8, 9. 5

Fig. 17 und Fig. 18 zeigen eine andere alternative Ausführungsvariante eines Zylinderkopfes, bei welcher das Klemmelement 7, sowohl die Bauteile 8, 9 als auch die Ventilplatte 2 gegen das Zylindergehäuse 1 klemmt. In diesem Fall ist das Zylindergehäuse 1 allerdings seitlich hochgezogen ausgebildet, wobei der hochgezogene Abschnitt 1a eine Hinterschneidung aufweist, in io welcher das Klemmelement 7 mit seinem Klemmabschnitt 7b einrastbar ist. Die Ventilplatte 2, die das Zylindergehäuse 1 stirnseitig abschließt und von dessen Abschnitten 1a axial überragt wird, wird in diesem Fall durch die Klemmabschnitte 7b, die mit der Hinterschneidung des Abschnitts 1a verrastet sind, gegen das Zylindergehäuse 1 geklemmt. Der Klemmabschnitt 7a, der wiederum einstückig mit dem Klemmabschnitt 7b das Klemmelement 7 bildet, klemmt die Bau-15 teile 8, 9 gegen die Ventilplatte 2. Der hochgezogenen Abschnitt 1a ist mit Durchbrüchen 18 versehen, durch welche die Bauteile 8, 9 vom Zylinderkopf weg bzw. zum Zylinderkopf hin geführt werden.

Die Fig. 19 und 20 zeigen jeweils eine Schnittansicht von Zylinderköpfen, bei welchen einerseits 20 eine O-Ringdichtung 20 und andererseits eine Papierdichtung 21 zur Abdichtung der Verbindung des Saugkanals 9 bzw. auch des Druckkanals 8 mit der Ventilplatte 2 zum Einsatz kommen. Diese Art der Abdichtung ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt, jedoch erfolgt dort die Abdichtung der Verbindung der Ventilplatte mit dem Zylinderdeckel, der ja bei einem Zylinderkopf nicht mehr erforderlich ist. 25

Fig. 21 zeigt eine alternative Ausführungsvariante einer möglichen Abdichtung der Verbindung von Druckkanal 8 bzw. Saugkanal 9 mit der Ventilplatte 2 anhand einer zusätzlichen, weiteren Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfes. Als Dichtungssystem ist hier vorgesehen, die Ventilplatte 2 mit einer Dichtsicke 23 zu versehen, in welche ein dem Umriss 30 der Dichtsicke 23 an der Ventilplatte 2 im wesentlichen entsprechender, an der Druckkontaktan-te 13 des den Druckkanal bildenden Bauteils 8 bzw. an der Saugkontaktkante 17 des den Saugkanal bildenden Bauteils 9 angeordneter Dichtfortsatz 22 (siehe auch Fig. 8 und 8a) eingreift. 35 Selbstverständlich ist auch eine umgekehrte Ausführung denkbar, dh. an der Druckkontaktante 13 des den Druckkanal bildenden Bauteils 8 bzw. an der Saugkontaktkante 17 des den Saugkanal bildenden Bauteils 9 (siehe auch Fig. 8 und 8a) ist eine Dichtsicke 23 vorgesehen, in welche ein dem Umriss der Dichtsicke 23 entsprechender, an der Ventilplatte 2 angeordneter Dichtfortsatz 22 eingreift. 40

Um eine Abdichtung der Verbindung zu gewährleisten muss der Dichtfortsatz 22 entweder ein größeres Volumen aufweisen als die Dichtsicke 23 oder aber die Form des Dichtfortsatzes 22 ist eine andere als jene der Dichtsicke 23. Die bei der Montage des Zylinderkopfes angewandten Presskräfte insbesondere auch die Klemmkräfte des Klemmelementes 7 bewirken dann das 45 Fließen des Dichtfortsatzes 22 in der Dichtsicke 23 bzw. von Teilen des Dichtfortsatzes 22 aufgrund der hohen lokalen Flächenpressung.

Die Ausbildung der Dichtsicke 23 in Verbindung mit den Dichtfortsätzen 22 bedingt bei gleicher Dichtheit eine wesentlich geringere erforderliche Presskraft zwischen Druck- bzw. Saugkanal 8, so 9 und Ventilplatte 2 als dies zwischen Zylinderdeckel und Ventilplatte 2 bei bekannten Zylinderköpfen der Fall ist. Die notwendige Flächenpressung ist zwar bei beiden Systemen die gleiche, jedoch unterscheiden sich die Dichtflächen ganz wesentlich, nämlich eine lange breite Dichtung im Falle der Papierdichtung und eine kurze schmale Dichtfläche im Falle der Dichtsicke 23 -Dichtfortsatz 22 Systems. 55 11 AT 008 985 U1

Das Dichtsystem funktioniert unabhängig von den eingesetzten Werkstoffpaarungen. So sind herkömmliche Werkstoffpaarungen möglich, wie beispielsweise Metall (Ventilplatte 2) - Metall (Bauteile 8, 9) oder aber auch Metall (Ventilplatte 2) - fließfähiger Kunststoff (Bauteile 8, 9) oder Kunststoff (Ventilpatte 2) - fließfähiger Kunststoff (Bauteile 8, 9). 5

Die für den vorliegenden Anwendungsfall erforderliche Flächenpressung kann dabei mit 5 bis 20 N/mm2 angegeben werden. Eine besonders bevorzugte geometrische Form der Dichtsicke 23 ist die V-form oder U-Form gemäß den Fig. 24 bis 31, jene des Dichtfortsatzes 23 die Zapfenform, wobei das freie Ende des Dichtfortsatzes bevorzugterweise abgeflacht bzw. abgerun-io det ausgeführt ist.

Fig. 24 zeigt eine einfache Ausgestaltung des Dichtungssystems mit V-förmiger Dichtsicke 23 und zapfenförmigem Dichtfortsatz 22. 15 Fig. 25 zeigt eine von zwei an der Ventilplatte 2 abstehenden Rippen gebildete Dichtsicke 23, die mit einem zapfenförmigen Dichtfortsatz 22 zusammenarbeitet.

In beiden Fällen ist der zapfenförmige Dichtfortsatz 22 an seinem freien Ende abgeflacht ausgeführt. 20

In Fig. 26 sind zwei zapfenförmige Dichtfortsätze 22 am Druckkanal 8 vorgesehen, die eine V-förmige Dichtsicke 23 begrenzen, in welche ein an der Ventilplatte 2 angeordneter zapfenförmiger Dichtfortsatz 22 eingreift. Zusätzlich sind auch Dichtsicken 23 an der Ventilplatte 2 angeordnet, in welche die beiden am Druckkanal 8 angeordneten Dichtfortsätze 22 eingreifen, 25 so dass zu eine Art von Verzahnung zwischen dem den Druckkanal bzw. Saugkanal bildenden Bauteilen 8, 9 und der Ventilplatte 2 kommt. Die zapfenförmigen Dichtfortsätze 22 sind an ihrem freien Endbereich mit einer Fase versehen.

Fig. 27 bis 31 zeigen Weiterbildungen des eben beschriebenen Dichtsystems, wobei die zap-30 fenförmigen Dichtfortsätze 22 an ihrem freien Endbereich auch abgerundet ausgeführt sind.

Das erfindungsgemäße Dichtsystem kann sowohl bei in dieser Anmeldung beschriebenen erfindungsgemäßen Zylinderköpfen zur Anwendung kommen kann als auch bei Zylinderköpfen nach dem Stand der Technik, also unter Einsatz von Zylinderdeckeln. In letzterem Fall, weist 35 der Zylinderdeckel den Dichtfortsatz 22 bzw. die Dichtsicke 23 auf und die Ventilplatte 2 das entsprechende Gegenstück.

Die Fig. 22 und 23 zeigen weitere Ansichten der zusätzlichen, weiteren Ausführungsvariante des Zylinderkopfes aus Fig. 21. 40

Die Fig. 32 bis 35 zeigen eine zusätzliche alternative Ausführungsvariante eines Zylinderkopfes mit den Bauteilen 8, 9. Die Ventilplatte 2 ist dabei, mit Ausnahme der Saug- bzw. Druckbohrung 16, 10 mit einem Kunststoffmantel 25 überzogen, der einen dem Zylindergehäuse Tabgewandten und einen dem Zylindergehäuse zugewandten Abschnitt aufweist. Jene den Druck- bzw. 45 Saugkanal bildenden Bauteile 8, 9 sind dabei in die Kunststoffschicht 25 integriert, dh. bestehen ebenfalls aus Kunststoff.

Die Herstellung erfolgt in diesem Fall in mehreren Schritten. so Zunächst wird die Ventilplatte 2 mit Kunststoff 25 umspritzt (Inserttechnik), wobei an der dem Zylindergehäuse 1 abgewandten Seite der Ventilplatte 2 bereits Pins 28, welche zur Lagepositionierung des Druckventiles 15 dienen (entsprechend den Aufnahmevorrichtungen 19), mit aufgespritzt werden. 55 An der dem Kolben 4 zugewanden Seite wird plan umspritzt. Hier werden keine Haltevorrich- 12 AT 008 985 U1 tungen für däs Säugventil benötigt. Es ist lediglich eine Freistellung für die Lagepositionierung des Saugyentiles vorzusehen. Das Säugventil selbst wird zwischen Stirnseite des Zylindergehäuses' 1,und Ventilplatte 2 geklemmt. 5 In einem weiteren Schritt wird, um den den Druckkanal bildenden Bauteil 8 sowie den den Saugkanal bildenden Bauteil 9, welche in einem separaten Arbeitsschritt ebenfalls aus Kunststoff hergestellt werden, mit der Ventilplatte 2 zu verbinden, entlang der Dichtsicken 24, die in ihrem Umriss der Druckkontaktkante 13 bzw. Saugkontaktkante 17 entsprechen und in diesem Ausführungsbeispiel nicht in der Ventilplatte 2 angeordnet sind, sondern im die Ventilplatte 2 io umgebenden Kunststoffmantel 25, eine Laserschweißung oder Vibrationsschweißung der Kunststoffteile vorgenommen.

Die Befestigung der Ventilplatte 2 am Zylindergehäuse 1 erfolgt mittels Klemmelement 7, wie auch schon bei den vorherigen Ausführungsvarianten. 15

Fig. 36 und 37 zeigen eine Ausführungsvariante eines Zylinderkopfes, bei welcher zusätzlich zum Klemmelement 7 ein weiteres Klemmelement 29 vorgesehen ist. Dieses ist erfindungsgemäß am Klemmelement 7 befestigt bzw. mit diesem verrastet. Auf der Ventilplatte 2 ist in diesem Fall ein das Druckventil 15 formendes, plattenförmiges Element 30, vorzugsweise aus 20 Metall, vorgesehen, das vom Klemmelement 7 an die Ventilplatte 2 geklemmt wird. Die Öffnungsbegrenzung 26 für das Druckventil 15 ist, wie bereits in Fig. 21 oder 35 gezeigt, im Bauteil 8 integriert.

Die Bauteile 8, 9 sind in diesem Fall als ein einstückiger Kunststoffteil gefertigt. 25

In der in Fig. 38 gezeigten Ausführungsvariante sind die Bauteile 8, 9 mit der Ventilplatte 2 verklebt, wobei das Druckventil 15 in diesem Fall, wie bereits weiter oben beschrieben, im Bauteil 8 angeordnet ist. 30 Fig. 39 zeigt die Ausrichtung des Druckventils 15, als Blattfeder, gegenüber der Ventilplatte 2, wobei zur Verdeutlichung der Lesbarkeit der Zeichnung die Bauteile 8, 9 weggelassen worden sind.

Bezugszeichenliste 35 1. Zylindergehäuse 1a. hochgezogener Abschnitt des Zylindergehäuses 2. Ventilplatte 3. Saugschalldämpfer 40 3a. Ansaugöffnung 4. Kolben 5. Kurbelwellenlager 5a. Kurbelwellengehäuse 6. Zylinderachse 45 7. Klemmelement 7a. Klemmabschnitt 7b. Klemmabschnitt 8. den Druckkanal bildendes Bauteil 8a. wegführender Abschnitt des Druckkanals, Druckkammer 50 8b. weiterer Abschnitt des Druckkanals 9. den Saugkanal bildendes Bauteil 10. Druckbohrung 11. Schrauben 12. Zylinderinnenraum 55 13. Druckkontaktkante

Claims

AT 008 985 U1 13
14. Schadraumdichtung 15. Druckventil 15a. freier Endabschnitt des Druckventils 16. Saugbohrung 5 17. Saugkontaktkante 18. Durchbrüche 19. Aufnahmevorrichtungen 20. O-Ringdichtung 21. Papierdichtung 10 22. Dichtfortsatz 23. Dichtsicke 24. Dichtsicke 25. Kunststoffmantel 26. Öffnungsbegrenzung 15 27. Hinterschneidung 28. Pins 29. weiteres Klemmelement 30. plattenförmiges Element 31. Absatz 20 32. Säugventil Ansprüche: 1. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter mit einem hermetisch dichten Verdichterge häuse, in dessen Innerem eine ein Kältemittel verdichtende Kolben-Zylinder-Einheit arbeitet, deren Zylindergehäuse (1) mittels einer eine Druckbohrung (10) und eine Saugbohrung (16) aufweisenden Ventilplatte (2) verschlossen ist und ein Saugkanal sowie ein Druckkanal vorgesehen sind, über welche Kältemittel über ein Säugventil (32) in die Saugbohrung 30 (16) gesaugt sowie über ein Druckventil (15) aus der Druckbohrung (10) in den Druckkanal verdichtet wird, wobei der Saugkanal von einem kanalförmigen Bauteil (9) gebildet ist, welcher entlang einer Saugkontaktkante (17) dicht mit der Ventilplatte (2) verbunden ist und die Saugbohrung (16) mit einem vorzugsweisen vorgesehenen Saugschalldämpfer (3) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ventilplatte (2) vorzugsweise V-förmige Dicht-35 sicken (23) oder Dichtfortsätze (22) vorgesehen sind und die der Ventilplatte (2) zugewand te Stirnfläche des den Saugkanal bildenden Bauteils (9) entlang deren Saugkontaktkante (17) mit zu den V-förmigen Dichtsicken (23) bzw. Dichtfortsätzen (22) im wesentlichen korrespondierenden Dichtfortsätzen (22) bzw. Dichtsicken (23) ausgestattet ist, wobei die Dichtfortsätze (22) in ihrer geometrischen Gestalt unterschiedlich zu den Dichtsicken (23) 40 ausgeführt sind und/oder ein unterschiedliches Volumen aulweisen.
2. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter mit einem hermetisch dichten Verdichtergehäuse, in dessen Innerem eine ein Kältemittel verdichtende Kolben-Zylinder-Einheit arbeitet, deren Zylindergehäuse (1) mittels einer eine Druckbohrung (10) und eine Saugbohrung 45 (16) aufweisenden Ventilplatte (2) verschlossen ist und ein Saugkanal sowie ein Druckka nal vorgesehen sind, über welche Kältemittel über ein Säugventil (32) in die Saugbohrung (16) gesaugt sowie über ein Druckventil (15) aus der Druckbohrung (10) in den Druckkanal verdichtet wird, wobei der Saugkanal von einem kanalförmigen Bauteil (9) gebildet ist, welcher entlang einer Saugkontaktkante (17) dicht mit der Ventilplatte 2 verbunden ist und die so Saugbohrung (16) mit einem vorzugsweisen vorgesehenen Saugschalldämpfer (3) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkanal durch einen unabhängigen, den Druckkanal vollständig ummantelnden Bauteil (8) gebildet ist, der mit der Ventilplatte (2) entlang einer von einem Endabschnitt des Bauteils (8) gebildeten Druckkontaktkante (13) dicht verbunden ist, wobei in der Ventilplatte (2) vorzugsweise V-förmige Dichtsicken (23) oder 55 Dichtfortsätze (22) vorgesehen sind und die der Ventilplatte (2) zugewandte Stirnfläche des 14 AT 008 985 U1 5 den Druckkanal bildenden Bauteils (8) entlang deren Druckkontaktkante (13) mit zu den V-förm.igen Dichtsicken (23) bzw. Dichtfortsätzen (22) im wesentlichen korrespondierenden Dichtfortsätzen (22) bzw. Dichtsicken (23) ausgestattet ist, wobei die Dichtfortsätze (22) in ihrer geometrischen Gestalt unterschiedlich zu den Dichtsicken (23) ausgeführt sind und/oder ein unterschiedliches Volumen aufweisen. 3. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbohrung (10) und der bewegliche Teil des Druckventils (15) innerhalb der von der Druckkontaktkante (13) umschlossenen Fläche angeordnet sind. 10 4. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Querschnittsfläche der Druckbohrung (10) zu der durch die Druckkontaktkante (13) umschlossenen Fläche mehr als 1/12 beträgt. 15 5. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Druckkontaktkante (13) eingeschlossene Fläche die Fläche der beweglichen Teile des Druckventils (15) um weniger als 50% übersteigt. 6. 20 Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der den Druckkanal bildende Bauteil (8) einen unmittelbar an die Druckbohrung (10) anschließenden, von der Ventilplatte (2) wegführenden Abschnitt (8a) aufweist und einen an diesen Abschnitt (8a) anschließenden weiteren Abschnitt (8b), der bezogen auf die Zylinderbohrung radial nach außen, vorzugsweise in einem Abstand zur Ventilplatte (2) vorzugsweise parallel dazu verläuft. 25 7. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Ventilplatte (2) wegführende Abschnitt (8a) und/oder der weitere Abschnitt (8b) des Druckkanals (8) aus Kunststoff gefertigt ist/sind. 30 8. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem weiteren Abschnitt (8b) und der Ventilplatte (2) ein Isoliermaterial, vorzugsweise aus Gummi oder aus Kunststoff angeordnet ist. 9. 35 Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jener den Druckkanal bildende Bauteil (8) und jener den Saugkanal bildende Bauteil (9) jeweils einstückig gefertigt sind bzw. vorzugsweise gemeinsam einstückig gefertigt sind, wobei sich die beiden gemeinsam einstückig gefertigten Bauteile (8, 9) entlang einer Zwischenwand vorzusgweise jedoch zumindest entlang von Verbindungsstegen berühren. 40
10. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch 11. gekennzeichnet, dass das die Druckbohrung (10) verschließende Druckventil (15) in dem den Druckkanal bildenden Bauteil (8) befestigt ist. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem den Druckkanal bildenden Bauteil (8) eine ein vordefiniertes Mindestvolumen nicht unterschreitende Druckkammer (8a) vorgesehen ist.
12. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, 50 dass die Druckkammer (8a) unmittelbar im Anschluss an die Druckbohrung (10) in dem den Druckkanal bildenden Bauteil (8) angeordnet ist.
13. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch 55 gekennzeichnet, dass ein Klemmelement (7) vorgesehen ist, welches die Ventilplatte (2) zumindest entlang eines Abschnittes deren Umfangs, vorzugsweise jedoch entlang des I I 15 AT 008 985 U1 i | gesamten Umfangs an das Zylindergehäuse (1) klemmt. i
14. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (18) einen im wesentlichen J-förmigen Querschnitt aufweist. 5
15. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (7) kreisringförmig ausgebildet ist.
16. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 13 bis 15, io dadurch gekennzeichnet, dass am Zylindergehäuse (1) eine bzw. mehrere Hinterschnei dungen (27) vorgesehen sind, welche mit einem Endabschnitt des Klemmelementes (7) verrastbar sind.
17. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, 15 dass der andere Endabschnitt des Klemmelements (7) einen ersten Klemmabschnitt (7b) bildet, der die Ventilplatte (2) gegen das Zylindergehäuse (1) klemmt.
18. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (7) zumindest einen weiteren Klemm- 20 abschnitt (7a) aufweist, welcher die den Druckkanal bzw. den Saugkanal bildenden Bautei le (8, 9) an die Ventilplatte (2) bzw. in die Saugbohrung (16) und/oder die Druckbohrung (10) klemmt.
19. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 13 bis 18, 25 dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Klemmelement (29) vorgesehen ist, welches am Klemmelement (7) verrastbar ist und die den Druckkanal bzw. den Saugkanal bildenden Bauteile (8, 9) an die Ventilplatte (2) bzw. in die Saugbohrung (16) und/oder die Druckbohrung (10) klemmt.
20. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass für die Befestigung der Ventilplatte (2) am Zylindergehäuse (1) separate Befestigungselemente (11) vorgesehen sind bzw. ein separates Befestigungselement (7b) vorgesehen ist.
21. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die separaten Befestigungselemente Schrauben (11) sind.
22. Hermetisch gekapselter Kältemittelverdichter nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klemmelement vorgesehen ist, welches am Zylinderge-40 häuse (3) verrastbar ist und die den Druckkanal bzw. den Saugkanal bildenden Bauteile (8, l 9) an die Ventilplatte (2) bzw. in die Saugbohrung (16) und/oder die Druckbohrung (10) klemmt. 45 Hiezu 19 Blatt Zeichnungen 50 55