DE10031679A1 - Zweiseitig wirkender Kolbenverdichter - Google Patents

Abstract

Ein zweiseitig wirkender Kolbenverdichter weist ein Paar entgegengesetzter Ausstoßkammern (27) auf. Jede Ausstoßkammer (27) ist durch eine große ringförmige Wand (28) und eine kleine ringförmige Wand (37) begrenzt. Die ringförmigen Wände (28, 37) sind an der Achse (L) der Antriebswelle (16) angeordnet. Eine Begrenzungswand (38) ist in jedem Gehäuse (13, 15) ausgebildet und in jeder Ausstoßkammer (27) angeordnet. Jede Begrenzungswand (38) erstreckt sich im Wesentlichen radial, um die ringförmigen Wände (28, 37) nahe zu dem Auslaß (27b) der Ausstoßkammer (27) zu verbinden. Daher bildet jede Ausstoßkammer (27) einen Gasdurchgang, der sich kreisförmig hinsichtlich der Achse (L) der Antriebswelle (16) von der Begrenzungswand (38) zum dem Auslaß (27b) erstreckt. Verdichtetes, aus den Zylinderbohrungen (18) zu jeder Ausstoßkammer (27) durch die Ausstoßanschlüsse (32b) ausgestoßenes Kühlmittelgas strömt in eine Richtung zu dem Auslaß (27b). Als ein Ergebnis wird das Pulsieren des verdichteten Gases vermindert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen zweiseitig wirkenden Kolbenverdichter (Doppelkopf-Kolbenkompressor) für eine in Fahrzeugen eingesetzte Klimaanlage.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, weist ein typischer zweiseitig wirkender Kolbenverdichter vordere und hintere Zylinderblöcke 101, 102 auf, die miteinander verbunden sind. Ein vorderes Gehäuseelement 103 ist an einem Ende des vorderen Zylinderblocks 101 befestigt. Ein hinteres Gehäuseelement 104 ist an einem anderen Ende des hinteren Zylinderblocks 102 befestigt.

Eine Antriebswelle 105 ist drehbar durch die Zylinderblöcke 101, 102 und das vordere Gehäuseelement 103 gestützt. Zylinderbohrungen 106 sind in den Zylinderblöcken 101, 102 ausgebildet. Die in dem vorderen Zylinderblock 101 ausgebildeten Zylinderbohrungen 106 sind denen in dem hinteren Zylinderblock 102 zugeordnet. Zweiseitig wirkende Kolben 107 sind in den Zylinderbohrungen 106 untergebracht und sind mit der Antriebswelle 105 über eine Taumelscheibe 108 verbunden. Eine Saugkammer 109 und eine Ausstoßkammer 110 sind jeweils in dem vorderen und dem hinteren Gehäuseelement 103, 104 ausgebildet.

Eine Drehbewegung der Antriebswelle 105 wird in eine Hin- und Herbewegung der Kolben 107 durch die Taumelscheibe 108 umgewandelt. Die Kolben 107 ziehen Kühlmittelgas in die entsprechenden Zylinderbohrungen 106, verdichten das Gas und stoßen das Gas zu den Ausstoßkammern 110 aus. Dann wird das verdichtete Kühlmittelgas einem externen Kühlmittelkreislauf zugeführt.

Jeder Kolben 107 stößt periodisch Kühlmittelgas aus der entsprechenden Zylinderbohrung 106. Der intermittierende Ausstoß von verdichtetem Gas erzeugt ein Pulsieren des Drucks, was Vibrationen und Geräuschentwicklung in dem externen Kühlmittelkreislauf verursacht. Daher ist bei dem Verdichter von Fig. 7 eine Schalldämpferkammer 118 an den äußeren Umfangsabschnitten der Zylinderblöcke 101, 102 ausgebildet. Kühlmittelgas, das aus den vorderen und hinteren Ausstoßkammern 110 ausgestoßen wird, strömt zu der Schalldämpferkammer 118. Die Schalldämpferkammer 118 vermindert das Pulsieren des Drucks des Kühlmittelgases, bevor das Gas dem externen Kühlmittelkreislauf zugeführt wird.

Bisher wurde die Verminderung des Pulsierens des Drucks durch Vergrößern des Volumens der Schalldämpferkammer 118 erreicht, wodurch die Abmessungen des Verdichters größer wurden. Es ist jedoch notwendig, die Verminderung des Pulsierens des Druckes zu verbessern, ohne dass die Abmessungen des Verdichters größer werden.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen zweiseitig wirkenden Kolbenverdichter zu schaffen, der das Pulsieren des Druckes des ausgestoßenen Gases vermindern kann, ohne dass die Abmessungen des Verdichters größer werden.

Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung einen Verdichter mit einer Antriebswelle und einer Antriebsplatte vor, die von der Antriebswelle gestützt ist. Ein Kolben ist mit der Antriebsplatte gekoppelt. Der Kolben weist zwei entgegengesetzte Kolbenköpfe auf, wobei die Antriebsplatte die Drehbewegung der Antriebswelle in eine Hin- und Herbewegung des Kolbens umwandelt. Ein Paar Verdichtungskammern ist den Kolbenköpfen zugeordnet. Ein Paar Ausstoßkammern ist den Verdichtungskammern zugeordnet. Jede Verdichtungskammer ist mit einer der entsprechenden Ausstoßkammern über einen jeweiligen Ausstoßanschluss verbunden. Die Kolbenköpfe verdichten Gas in den entsprechenden Verdichtungskammern und stoßen verdichtetes Gas aus den entsprechenden Verdichtungskammern zu den entsprechenden Ausstoßkammern. Jede Ausstoßkammer hat einen Auslaß für das verdichtete Gas. In jeder Ausstoßkammer ist eine Begrenzungswand ausgebildet. Jede Begrenzungswand begrenzt den Strom des verdichteten Gases in die entsprechende Ausstoßkammer, so dass verdichtetes Gas in der entsprechenden Ausstoßkammer zirkulierend hinsichtlich der Achse der Antriebswelle in eine Richtung von dem Ausstoßanschluss in Richtung des Auslasses strömt.

Andere Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung unter Hinzunahme der beigefügten Zeichnungen ersichtlich, die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung darstellen.

Die Erfindung kann zusammen mit ihrer Aufgabe und ihren Vorteilen am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele gemeinsam mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in welchen:

Fig. 1 eine Schnittansicht entlang einer Linie 1-1 in Fig. 3 eines zweiseitig wirkenden Kolbenverdichters gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine Schnittsansicht entlang einer Linie 2-2 in Fig. 2 zeigt;

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang einer Linie 3-3 von Fig. 1 zeigt;

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang einer Linie 4-4 von Fig. 3 zeigt;

Fig. 5 eine Explosionsansicht von einer Ventilplattenbaugruppe zeigt;

Fig. 6 in einem Graph die Verminderung des Pulsierens des Druckes bei einem Verdichter von Fig. 1 darstellt; und

Fig. 7 eine Schnittansicht von einem zweiseitig wirkenden Kolbenverdichter nach dem Stand der Technik zeigt.

Ein zweiseitig wirkender Kolbenverdichter für eine in Fahrzeugen verwendete Klimaanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben.

Wie in den Fig. 1 und 4 gezeigt ist, sind vordere und hintere Zylinderblöcke 11, 12 zusammengebaut. Ein vorderes Gehäuseelement 13 ist mit dem vorderen Ende des vorderen Zylinderblocks 11 über eine vordere Ventilplattenbaugruppe 14 befestigt. Ein hinteres Gehäuseelement 15 ist mit dem hinteren Ende des hinteren Zylinderblocks 12 über eine hintere Ventilplattenbaugruppe 14 befestigt.

Jeder der Zylinderblöcke 11, 12 und jedes der Gehäuseelemente 13, 15 bildet ein Gehäuseelement aus. Der vordere Zylinderblock und das vordere Gehäuseelement 13 bilden eine vordere Gehäusebaugruppe, und der hintere Zylinderblock 12 und das hintere Gehäuseelement 15 bilden eine hintere Gehäusebaugruppe aus.

Eine Antriebswelle 16 ist durch die Zylinderblöcke 11 und 12 durch ein Paar Radiallager 17 gestützt. Das vordere Ende der Antriebswelle 16 durchläuft das vordere Gehäuseelement 13 und erstreckt sich nach außen. Die Antriebswelle 16 ist mit einer externen Antriebsquelle gekoppelt und von dieser angetrieben wie z. B. von einem (nicht gezeigten) Fahrzeugmotor. Eine Wellendichtung 35, die zwischen dem vorderen Gehäuseelement 13 und der Antriebswelle 16 gelegen ist, verhindert ein Auslaufen von Kühlmittelgas aus dem vorderen Gehäuseelement 13.

Zylinderbohrungen 18 (5 bei diesem Ausführungsbeispiel) sind in jedem Zylinderblock 11, 12 ausgebildet. Die Zylinderbohrungen 18 jedes Zylinderblocks 11, 12 sind parallel zu der Achse L der Antriebswelle 16 angeordnet und gleichmäßig von der Achse L der Antriebswelle 16 beabstandet, und sie sind unter gleichen Winkelintervallen voneinander beabstandet. Die Zylinderbohrungen 18 des vorderen Zylinderblocks 11 sind symmetrisch zu denen des hinteren Zylinderblocks 12 hinsichtlich einer zu der Antriebswelle 16 senkrechten Ebene. Ein zweiseitig wirkender Kolben 19 ist in jedem Paar zueinander ausgerichteter Zylinderbohrungen 18 angeordnet. Eine Verdichtungskammer ist in jeder Zylinderbohrung von dem entsprechendem Kolben 19 und der entsprechenden Ventilplattenbaugruppe 14 begrenzt. Entsprechend hat der Verdichter zehn Verdichtungskammern.

Eine Kurbelkammer 20 ist zwischen den vorderen und hinteren Zylinderblöcken 11 und 12 ausgebildet. Eine Antriebssplatte, die eine Taumelscheibe 21 ist, ist an der Antriebswelle 16 in der Kurbelkammer 20 befestigt. Jeder Kolben 19 ist mit dem Randbereich der Taumelscheibe 21 über ein Paar Schuhe 22 gekoppelt. Eine Drehbewegung der Antriebswelle 16 wird in eine Hin- und Herbewegung der Kolben 19 über die Taumelscheibe 21 und die Schuhe 22 umgewandelt.

Schalldämpfergehäuseelemente 23 sind jeweils an den äußeren Umfangsabschnitten der Zylinderblöcke 11, 12 ausgebildet, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Jedes Schalldämpfergehäuseelement 23 ist zu dem anderen Schalldämpfergehäuseelement 23 hin offen. Wenn die Zylinderblöcke 11, 12 verbunden werden, werden die Schalldämpfergehäuseelemente verbunden, wobei eine Schalldämpferkammer 24 ausgebildet wird.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, ist eine Ausstoßkammer 27 in jedem Gehäuseelement 13, 15 ausgebildet. Eine Saugkammer 25 ist in jedem Gehäuseelement 13, 14 ausgebildet, um die entsprechende Ausstoßkammer 27 zu umgeben. Die Saugkammern 25 sind mit der Kurbelkammer 20 durch Saugdurchgänge 26 verbunden (siehe Fig. 4). Jedes Gehäuseelement 13, 15 hat eine im Wesentlichen ringförmige Trennwand 28, welche die entsprechende Saugkammer 25 von der entsprechenden Ausstoßkammer 27 trennt.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, ist jede Trennwand 28 mit der Randbereichswand des entsprechenden Gehäuseelements 13, 15 verbunden. Als ein Ergebnis erstreckt sich ein Teil von jeder Ausstoßkammer 27 zu der Randbereichswand von dem entsprechenden Gehäuseelement 13, 15. Der Randbereichsteil von jeder Ausstoßkammer 27 bildet eine Verbindungskammer 27a aus. Jede Verbindungskammer 27a ist mit der Schalldämpferkammer 24 über den entsprechenden Ausstoßdurchgang 29 verbunden (siehe Fig. 1). Die vorderen und hinteren Verbindungskammern 27a sind symmetrisch und im Allgemeinen entlang einer Linie ausgerichtet, die parallel zu der Achse L der Antriebswelle 16 verläuft. Jeder der Ausstoßdurchgänge 29 hat einen Eingang 29a. Jeder Eingang 29a dient als ein Auslaß der entsprechenden Verbindungskammer 27a, d. h. der Ausstoßkammer 27. Die Ausstoßdurchgänge 29 sind ausgerichtet an und parallel zu der Achse L der Antriebswelle 16 angeordnet.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist die Kurbelkammer 20 mit der Schalldämpferkammer 24 über einen externen Kühlmittelkreislauf R verbunden. Der externe Kühlmittelkreislauf R weist einen Kondensator, einen Verdampfer, ein Expansionsventil und dergleichen auf (nicht gezeigt). Der externe Kühlmittelkreislauf R und der Verdichter bilden den Kühlmittelkreislauf für die Klimaanlage.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist weist jede Ventilplattenbaugruppe 14 eine Saugventilplatte 31, eine Anschlussplatte 32, eine Ausstoßventilplatte 33 und eine Befestigungsplatte 34 auf. Die Platten 31, 34 sind axial in der Reihenfolge von dem entsprechendem Zylinderblock 11, 12 zu dem entsprechenden Gehäuseelement 13, 15 angeordnet. Fig. 5 zeigt die hintere Ventilplattenbaugruppe 14. Die vordere Ventilplattenbaugruppe 14 weist ein Durchgangsloch 14a auf (siehe Fig. 1). Die Antriebswelle 16 durchläuft das Durchgangsloch 14a. Die vordere Ventilplattenbaugruppe 14 ist mit Ausnahme des Durchgangslochs 14a die gleiche wie die hintere Ventilplattenbaugruppe 14.

Jede Anschlussplatte 32 weist Sauganschlüsse 32a auf, die den fünf Zylinderbohrungen 18 zugeordnet sind. Jeder Sauganschluss 32a verbindet die entsprechende Zylinderbohrung 18 mit der am nächsten liegenden Saugkammer 25. Als Blattventile ausgebildete Saugventile 31a sind in jeder Saugventilplatte 31 ausgebildet, so dass sie den. Sauganschlüssen 32a zugeordnet sind. Jede Anschlussplatte 32 weist ebenso Ausstoßanschlüsse 32b auf, die den Zylinderbohrungen 18 zugeordnet sind. Die Ausstoßanschlüsse 32b verbinden die entsprechenden Zylinderbohrungen 18 mit der am nächsten liegenden Ausstoßkammer 27. Als Blattventile ausgebildete Ausstoßventile 33a sind durch die Ausstoßventilplatten 33 ausgebildet, so dass sie den Ausstoßanschlüssen 32b zugeordnet sind.

Jede Ausstoßventilplatte 33 weist eine Grundscheibe 33b auf. Die Ausstoßventile 33a erstrecken sich radial von der Grundscheibe 33b. Jede Befestigungsplatte 34 weist Befestigungselemente 34a auf, die den Ausstoßventilen 33a zugeordnet sind. Die Befestigungselemente 34a legen den maximalen Öffnungsbetrag des entsprechenden Ausstoßventils 33a fest.

Wie in den Fig. 1 bis 4 gezeigt ist, sind ringförmige Wände 37 an der Achse L der Antriebswelle 16 zentriert und erstrecken sich von den inneren Wänden der Gehäuseelemente 13, 15 zu der entsprechenden Ventilplattenbaugruppe 14. Die Ausstoßkammern 27 sind zwischen den ringförmigen Wänden 37 und den Trennwänden 28 ausgebildet.

Wenn die Gehäuseelemente 13, 15 über die Ventilplattenbaugruppen 14 mit den entsprechenden Zylinderblöcken 11, 12 gekoppelt werden, werden die ringförmigen Wände 37 gegen den zentralen Teil der Ventilplattenbaugruppen 14 gepresst, d. h. gegen den zentralen Teil der Befestigungsplatten 34. Demgemäss werden die zentralen Teile der Ventilplattenbaugruppen 14 zwischen den ringförmigen Wänden 37 und den Zylinderblöcken 11, 12 gepresst. Der äußere Durchmesser der ringförmigen Wände 37 ist geringfügig kleiner als der von der Grundscheibe 33b der Ausstoßventilplatte 33. Demgemäss ist die Grundscheibe 33b fest zwischen der Anschlussplatte 32 und der Befestigungsplatte 34 fixiert.

Die Antriebswelle 16 durchläuft die ringförmige Wand 37 des vorderen Gehäuseelements 13. Die ringförmigen Wände 37 werden gegen die Ventilplattenbaugruppen 14 gepresst und trennen die Ausstoßkammern 27 von dem Raum innerhalb der ringförmigen Wände 37.

Wenn die Kolben 19 durch die Drehbewegung der Antriebswelle 16 bewegt werden, wird Kühlmittelgas aus den Saugkammern 25 zu den Zylinderbohrungen 18 über die entsprechenden Sauganschlüsse 32a und Saugventile 31a angesaugt. Dann wird das Kühlmittelgas in den Zylinderbohrungen 18 verdichtet und zu den Ausstoßkammern 27 über die entsprechenden Ausstoßanschlüsse 32b und Ausstoßventile 33a ausgestoßen.

Verdichtetes Kühlmittelgas strömt aus den Ausstoßkammern 27 zu der Schalldämpferkammer 24 durch die entsprechenden Verbindungskammern 27a und Ausstoßdurchgänge 29. Die Schalldämpferkammer 24 vermindert das Pulsieren des Drucks des verdichten Kühlmittelgases und leitet das Gas zu dem externen Kühlmittelkreislauf R. Dadurch wird durch das Pulsieren des Drucks verursachte Geräuschentwicklung und Vibration vermindert.

Der Aufbau des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird nachstehend beschrieben. Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, sind Begrenzungswände 38 an den vorderen und hinteren Gehäuseelementen 13, 15 ausgebildet. Die Begrenzungswände 38 verbinden die ringförmigen Wände 37 mit den Trennwänden 28. Die Begrenzungswände 38 erstrecken sich radial von der Achse L. Die Begrenzungswand 38 des vorderen Gehäuseelements 13 und die Begrenzungswand 38 des hinteren Gehäuseelements 15 sind zueinander spiegelbildlich ausgebildet und liegen in derselben Ebene.

Zwei angrenzende Ausstoßanschlüsse 32b nahe an den Verbindungskammern 27a werden mit D1 und D2 bezeichnet. Jede Begrenzungswand 38 ist zwischen den Ausstoßanschlüssen D1 und D2 angeordnet. Der Ausstoßanschluss D2 ist an der von der Verbindungskammer 27a entgegengesetzten Seite der Begrenzungswand 38 angeordnet. Der Gasdurchgang aus dem Ausstoßdurchgang D2 zu der Verbindungskammer 27a ist länger als der aus den anderen Ausstoßanschlüssen 32b zu der Verbindungskammer 27a. Jede Ausstoßkammer 27 erstreckt sich kreisförmig von der Nähe der Begrenzungswand 38 in Richtung der Verbindungskammer 27a. Die fünf Ausstoßanschlüsse 32b sind in der Richtung angeordnet, in der sich die entsprechenden Ausstoßkammern 27 erstrecken. Demgemäss strömt das aus den fünf Ausstoßanschlüssen 32b zu der Ausstoßkammer 27 ausgestoßene Kühlmittelgas in die gleiche Richtung entlang der ringförmigen Wand 37 in Richtung der Verbindungskammer 27a. Die Strömungsrichtungen in der vorderen und hinteren Ausstoßkammer 27 sind gleich.

Die vorderen und hinteren Ausstoßkammern 27 sind symmetrisch und haben das gleiche Volumen. Die vorderen und hinteren Ausstoßanschlüsse 32b bilden ausgerichtete Paare, wobei jedem von ihnen einer der Kolben 19 zugeordnet ist. Die Abstände von den Ausstoßanschlüssen 32b von einem ausgerichteten Paar zu den Eingängen 29a der Ausstoßdurchgänge 29 sind gleich. Die Ausstoßdurchgänge 29 sind symmetrisch und haben die gleichen Abmessungen. Demgemäss sind die Gasdurchgänge von jedem ausgerichteten Paar Ausstoßanschlüsse 32b zu der Schalldämpferkammer 24 die gleichen.

Wie in den Fig. 2 und 4 gezeigt ist, ist ein Paar Ölzufuhrdurchgänge 39 in dem vorderen Gehäuseelement 13 ausgebildet. Die Ölzufuhrdurchgänge 39 verbinden die vordere Saugkammer 25 mit dem Innenraum von der vorderen ringförmigen Wand 37. Jeder Ölzufuhrdurchgang 39 erstreckt sich von der Saugkammer 25 in Richtung der Antriebswelle 16 und durchläuft die vordere Ausstoßkammer 27. Die Ölzufuhrdurchgänge 39 sind in radialen Wänden 40 ausgebildet, die sich von der inneren Wand der Ausstoßkammer 27 erstrecken. Jede radiale Wand 40 durchläuft die vordere Ausstoßkammer 27, aber trennt nicht die vordere Ausstoßkammer 27. D. h. Gas kann zwischen der radialen Wand 40 und der Ventilplattenbaugruppe 14 strömen.

Wenn die Ölzufuhrdurchgänge 39 so ausgebildet sind, dass sie um die Ausstoßkammer 27 herum verlaufen, wäre es schwierig, die Ölzufuhdurchgänge 39 zu fertigen, und es wäre erforderlich, das vordere Gehäuseelement zu vergrößern, um die Ölzufuhrdurchgänge 39 unterzubringen, wodurch sich die Abmessung des Verdichters vergrößern würde. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind jedoch die Ölzufuhrdurchgänge 39 gerade und durchlaufen die Ausstoßkammer 27, wodurch die Fertigung der Ölzufuhrdurchgänge 39 vereinfacht wird und die Abmessung des Verdichters reduziert wird. Kühlmittelgas einschließlich zerstäubtem Öl wird der Nähe der Dichtung 35 aus der vorderen Saugkammer 25 durch die Ölzufuhrdurchgänge 39 zugeführt. In dem Kühlmittelgas enthaltenes Öl schmiert und kühlt die Dichtung 35.

Die radialen Wände 40 von Fig. 2 brauchen nicht in dem hinteren Gehäuseelement 15 ausgebildet zu werden, in welchem Ölzufuhrdurchgänge 39 nicht erforderlich sind. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, weist jedoch das hintere Gehäuseelement 15 radiale Blindwände 41 auf, welche die gleichen wie die vorderen radialen Wände 40 sind, wodurch die vorderen und hinteren Ausstoßkammern 27 identisch werden. Die Blindwände 41 und die vorderen radialen Wände 40 sind hinsichtlich einer senkrecht zu der Achse L angeordneten Ebene symmetrisch.

Dimensionsabweichungen der Ausstoßkammern 27, die während der Fertigung auftreten, können ignoriert werden, solange die Dimensionsabweichungen innerhalb eines Toleranzbereiches liegen. Sogar wenn die vorderen und hinteren Ausstoßkammern 25 nicht vollständig identisch sind, können sie als symmetrisch betrachtet werden, solange die Dimensionsabweichungen innerhalb eines Toleranzbereiches liegen.

Der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird nachstehend beschrieben. Da die vorderen und hinteren Ausstoßkammern 27 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel symmetrisch sind, sind die Wellenformen des Pulsieren des Drucks der vorderen und hinteren Ausstoßkammern 27 die gleichen. Wenn der Verdichtungstakt durch einen der Kolben 19 in einer der vorderen Zylinderbohrungen ausgeführt wird, wird ein Saugtakt in der entsprechenden hinteren Zylinderbohrung 18 ausgeführt. Daher weist die Wellenform des Pulsierens des Drucks der vorderen Ausstoßkammer 27 die entgegengesetzte Phase von der der hinteren Ausstoßkammer 27 auf.

Verdichtetes Gas in den Ausstoßkammern 27 strömt zu der Schalldämpferkammer 24 durch die symmetrischen Ausstoßdurchgänge 29. Demgemäss löschen die gegenphasigen Komponenten des Pulsierens des Drucks einander aus, wodurch das Pulsieren des Drucks des Kühlmittelgases reduziert wird.

Die Ausstoßkammern 27 erstrecken sich kreisförmig aus der Nähe der Begrenzungswände 38 in Richtung der Verbindungskammern 27a. Demgemäss strömt aus den fünf Ausstoßanschlüssen 32b zu der entsprechenden Ausstoßkammer 27 ausgestoßenes Kühlmittelgas in die gleiche Richtung entlang der ringförmigen Wände 37 in Richtung der Verbindungskammern 27a.

Die in der vorderen Ausstoßkammer 27 ausgebildeten radialen Wände 40 variieren die Querschnittsfläche des in der vorderen Ausstoßkammer 27 ausgebildeten Gasdurchgangs in einem hohen Maße. Auch die in der hinteren Ausstoßkammer 27 ausgebildeten Blindwände 41 variieren die Querschnittsfläche von dem in der hinteren Ausstoßkammer 27 ausgebildeten Gasdurchgang wesentlich. Die vorderen radialen Wände 40 und die Blindwände 41 verbessern die Schalldämpferfunktion der Ausstoßkammern 27, wodurch die Verhinderung des Pulsieren des Drucks verbessert wird.

Fig. 6 zeigt in einem Graph einen Vergleich zwischen der Verhinderung des Pulsieren des Drucks von dem Verdichter von Fig. 1 und dem eines anderen Verdichters. In dem Graph ist eine durchgezogene Linie dem Verdichter von Fig. 1 und eine gestrichelte Linie dem anderen Verdichter zugeordnet. Der andere Verdichter unterscheidet sich von dem Verdichter von Fig. 1 dahingehend, dass der Verdichter keine Begrenzungswände 38 aufweist.

Die Frequenz des Pulsierens des Drucks des ausgestoßenen Gases wird durch die Motordrehzahl des Motors festgelegt, der den Verdichter antreibt. Wenn die Motordrehzahl einen bestimmten Wert erreicht, erreicht die Frequenz des Pulsierens die natürliche Frequenz der Rohre des externen Kühlmittelkreislaufs. Als ein Ergebnis gelangen die Rohre in Resonanz und die Größe der Vibration der Rohre steigt dramatisch an, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Bei dem Verdichter des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Spitze der Vibration jedoch im Vergleich zu dem des anderen Verdichters begrenzt.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Pulsieren des ausgestoßenen Gases wirksam ohne Vergrößerung der Abmessung des Verdichters verhindert.

Die Schalldämpferkammer 24 ist durch Zusammenfügen der Schalldämpfergehäuseelemente 23 ausgebildet, die an jeweiligen getrennten Zylinderblöcken 11, 12 ausgebildet sind. Mit anderen Worten wird die Schalldämpferkammer 24 ausgebildet, wenn der vordere und hintere Zylinderblock 11 und 12 zusammengebaut werden. Entsprechend gibt es keinen Bedarf nach gesonderten Teilen zum Ausbilden der Schalldämpferkammer 24 und einem weitern Zusammenbauschritt, wodurch die Herstellungskosten verringert werden.

Die vorliegende Erfindung kann auf andere Bauarten von Verdichtern wie z. B. einem zweiseitig wirkenden Kolbenverdichter mit einer Wellennockenscheibe angewendet werden, die als eine angetriebene Platte dient.

Die Schalldämpferkammer 24 kann an anderen Teilen des Verdichters ausgebildet sein. Z. B. kann die Schalldämpferkammer 24 zwischen dem vorderen Gehäuseelement 13 und dem vorderen Zylinderblock 11 oder zwischen dem hinteren Zylinderblock 12 und dem hinteren Gehäuseelement 15 angeordnet werden.

Daher werden die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele als darstellend betrachtet und nicht als beschränkend, und die Erfindung ist nicht auf die hier angegebenen Details beschränkt, sondern kann innerhalb des Anwendungsbereichs und in Übereinstimmung mit den beigefügten Ansprüchen abgewandelt werden.

Der zweiseitig wirkende Kolbenverdichter weist das Paar entgegengesetzter Ausstoßkammern 27 auf. Jede Ausstoßkammer 27 ist durch die große ringförmige Wand 28 und die kleine ringförmige Wand 37 begrenzt. Die ringförmigen Wände 28, 37 sind an der Achse L der Antriebswelle 16 angeordnet. Die Begrenzungswand 38 ist in jedem Gehäuse 13, 15 ausgebildet und in jeder Ausstoßkammer 27 angeordnet. Jede Begrenzungswand 38 erstreckt sich im Wesentlichen radial, um die ringförmigen Wände 28, 37 nahe zu dem Auslaß 27b der Ausstoßkammer 27 zu verbinden. Daher bildet jede Ausstoßkammer 27 den Gasdurchgang, der sich kreisförmig hinsichtlich der Achse L der Antriebswelle 16 von der Begrenzungswand 38 zu dem Auslaß 27b erstreckt. Verdichtetes aus den Zylinderbohrungen 18 zu jeder Ausstoßkammer 27 durch die Ausstoßanschlüsse 32b ausgestoßenes Kühlmittelgas strömt in eine Richtung zu dem Auslaß 27b. Als ein Ergebnis wird das Pulsieren des verdichteten Gases vermindert.

Claims (9)

1. Verdichter mit:
einer Antriebswelle (16);
einer Antriebsscheibe (21), die durch die Antriebswelle (16) gestützt ist;
einem Kolben (19), der mit der Antriebsscheibe (21) gekoppelt ist, wobei der Kolben (19) zwei entgegengesetzte Kolbenköpfe aufweist, und die Antriebsscheibe (21) eine Drehbewegung der Antriebswelle (16) in eine Hin- und Herbewegung des Kolbens (19) umwandelt;
einem Paar Verdichtungskammern, die den Kolbenköpfen zugeordnet sind; und
einem Paar Ausstoßkammern (27), welche den Verdichtungskammern zugeordnet sind, wobei jede Verdichtungskammer mit einer der entsprechenden Ausstoßkammern (27) über einen jeweiligen Ausstoßanschluss (32b) verbunden ist, wobei die Kolbenköpfe ein Gas in den entsprechenden Verdichtungskammern verdichten und verdichtetes Gas aus den entsprechenden Verdichtungskammern zu den entsprechenden Ausstoßkammern (27) ausstoßen, wobei jede Ausstoßkammer (27) einen Auslaß (27b) für verdichtetes Gas hat,
gekennzeichnet durch
eine Begrenzungswand (38), die in jeder Ausstoßkammer (27) ausgebildet ist, wobei jede Begrenzungswand (38) den Strom des verdichteten Gases in die entsprechende Ausstoßkammer (27) begrenzt, so dass das verdichtete Gas in die entsprechende Ausstoßkammer (27) kreisförmig hinsichtlich der Achse (L) der Antriebswelle (16) in eine Richtung von dem Ausstoßanschluss (32b) zu dem Auslaß (27b) strömt.

2. Verdichter gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Ausstoßkammer (27) einen Gasdurchgang ausbildet, der sich kreisförmig hinsichtlich der Achse (L) der Antriebswelle (16) von der entsprechenden Begrenzungswand (38) in Richtung des entsprechenden Auslasses (27b) erstreckt.

3. Verdichter gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Ausstoßkammer (27) zwischen einer ringförmigen Wand (28) großen Durchmessers und einer ringförmigen Wand (37) kleinen Durchmessers begrenzt ist, wobei die ringförmigen Wände (28, 37) auf der Achse (L) der Antriebswelle (16) zentriert sind, wobei jede Begrenzungswand (38) sich im Wesentlichen in eine radiale Richtung erstreckt, um die ringförmigen Wände (28, 37) in der Nähe des Auslasses (27b) zu verbinden.

4. Verdichter gemäss den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (19) einer von einer Vielzahl von Kolben ist, die entlang einer Achse (L) der Antriebswelle (16) angeordnet sind, wobei das Paar der Verdichtungskammern eines von einer Vielzahl von Paaren von Verdichtungskammern ist, die jeweils den Kolben zugeordnet sind, wobei das Paar der Ausstoßanschlüsse (32b) eines von einer Vielzahl von Paaren von Ausstoßöffnungen (32b) ist, die jeweils den Paaren der Verdichtungskammern zugeordnet sind, wobei die Ausstoßanschlüsse (32b) sich zu den entsprechenden Ausstoßkammern (27) so öffnen, dass die Ausstoßanschlüsse (32b) entlang des Gasdurchgangs angeordnet sind.

5. Verdichter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslässe (27b) und die Begrenzungswände (38) der Ausstoßkammern (27) symmetrisch hinsichtlich einer Ebene sind, die zu der Achse (L) der Antriebswelle (16) senkrecht ist.

6. Verdichter gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestalt und die Abmessung der Ausstoßkammern (27) gleich ist,
wobei der Verdichter weiterhin folgendes aufweist:
eine Gasaufnahmekammer (24), welche verdichtetes Gas aufnimmt, das von den Ausstoßkammern (27) abgegeben wird;
ein Paar Ausstoßdurchgänge (29), welche die Ausstoßkammern (27) mit der Gasaufnahmekammer (24) verbinden,
wobei die Längen der Ausstoßdurchgänge (29) gleich sind.

7. Verdichter gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmekammer eine Schalldämpferkammer (24) ist, welche ein Pulsieren des verdichteten Gases vermindert.

8. Verdichter gemäss Anspruch 7, gekennzeichnet durch
zwei Gehäuseelemente (11, 12), welche beim Zusammenbau des Verdichters miteinander verbunden werden, und durch
zwei Schalldämpfergehäuse (23), von denen eines einstückig an jedem Gehäuseelement ausgebildet ist, wobei die Schalldämpfergehäuse (23) verbunden werden, um die Schalldämpferkammer (24) beim Zusammenbau des Verdichters auszubilden.

9. Verdichter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch
ein Paar Saugkammern (25), welche jeweils um die Ausstoßkammern (27) herum angeordnet sind, wobei jeder Kolbenkopf das Gas, in welches Schmieröl gemischt ist, aus der entsprechenden Saugkammer (25) zu der entsprechenden Verdichtungskammer saugt;
eine Wellendichtung (35), welche um die Antriebswelle (16) herum angeordnet ist, um ein Ausströmen von Gas entlang der Antriebswelle (16) zu verhindern;
einen Ölzufuhrdurchgang (39), der sich von einer der Saugkammern (25) zu der Nähe der Wellendichtung (35) durch die entsprechende Ausstoßkammer (27) erstreckt;
ein Durchgangselement (40), das in einer der Ausstoßkammern (27) angeordnet ist, wobei der Ölzufuhrdurchgang in dem Durchgangselement festgelegt ist; und
ein Blindelement (41), das in der anderen der Ausstoßkammern (27) angeordnet ist, wobei das Blindelement (41) zu dem Durchgangselement (40) symmetrisch ist.