DE102008045103A1 - Reciprocating piston compressor for use in household-usual refrigerator, has compressor housing provided with cylinder banks, and shut-off valve provided for interruption of refrigerant supply to detachable part of cylinder of one of banks - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Hubkolbenverdichter für Kältemittel mit einem Verdichtergehäuse mit wenigstens zwei Zylinderbänken, von denen jede wenigstens zwei Zylinder umfasst, in denen das Kältemittel verdichtet wird.The The invention relates to a reciprocating compressor for refrigerants with a compressor housing with at least two cylinder banks, each of which comprises at least two cylinders in which the refrigerant is compressed.
Hubkolbenverdichter
sind aus dem Stand der Technik bekannt, so zum Beispiel aus
Bei Kälteanlagen besteht häufig der Wunsch, die Kälteleistung des Verdichters an einen wechselnden Bedarf an Kühlleistung anzupassen.at Refrigeration systems often desire, the cooling capacity the compressor to a changing need for cooling capacity adapt.
So
ist aus der
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Hubkolbenverdichter der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Kälteleistung bei einfachem Aufbau und geringen Herstellungskosten mehrstufig veränderbar ist.The Object of the present invention is a reciprocating compressor to create the type mentioned, its cooling capacity multi-level with a simple structure and low production costs is changeable.
Diese Aufgabe wird durch einen Hubkolbenverdichter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Hubkolbenverdichter für Kältemittel umfasst ein Verdichtergehäuse mit zwei Zylinderbänken, von denen jede wenigstens zwei Zylinder umfasst, in denen das Kältemittel verdichtet wird, ein erstes Abschaltventil zur Unterbrechung der Kältemittelzufuhr zu allen Zylindern der ersten Zylinderbank und ein zweites Abschaltventil zur Unterbrechung der Kältemittelzufuhr zu einem abschaltbaren Teil der Zylinder der zweiten Zylinderbank.These Task is performed by a reciprocating compressor with the characteristics of Claim 1 solved. The inventive Reciprocating compressor for refrigerant includes a Compressor housing with two cylinder banks, from each of which comprises at least two cylinders containing the refrigerant is compressed, a first shut-off valve for interrupting the refrigerant supply to all cylinders of the first cylinder bank and a second shut-off valve for interrupting the refrigerant supply to a disconnectable part the cylinder of the second cylinder bank.
Bei einer Unterbrechung der Kältemittelzufuhr zu einem oder mehreren Zylindern laufen die betreffenden Kolben leer und tragen nicht zur Kälteleistung des Verdichters bei. Der Antrieb muss lediglich die innere Reibung des Verdichters überwinden. Die Erfindung ermöglicht bei einem beispielhaften Hubkolbenverdichter, der über zwei Zylinderbänke mit je zwei Zylindern verfügt, bei Betätigung des ersten Abschaltventils eine Leistungsreduzierung von etwa 50%, während die Betätigung des zweiten Abschaltventils zu einer Reduzierung der Kälteleistung um etwa 25% (also auf 75% oder 25% der maximalen Leistung) führt.at an interruption of the refrigerant supply to one or several cylinders run the piston concerned empty and wear not at the cooling capacity of the compressor. The drive just has to overcome the internal friction of the compressor. The invention enables in an exemplary reciprocating compressor, the two cylinder banks with two cylinders when the first shut-off valve is actuated a power reduction of about 50% while the actuation of the second shut-off valve to a reduction of the cooling capacity by about 25% (ie 75% or 25% of maximum power).
Die Erfindung ist auf viele Arten von Hubkolbenverdichtern anwendbar. So kann sie beispielsweise bei offenen Verdichtern, bei denen der Antrieb der Exzenterwelle außerhalb des Verdichtergehäuses liegt, bei halbhermetischen Verdichtern, bei denen ein Elektromotor innerhalb des verschraubten Gehäuses angeordnet ist, oder bei hermetischen Verdichtern eingesetzt werden, bei denen der Elektromotor innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist, dessen Gehäusehälften miteinander verschweißt sind, und die z. B. bei haushaltsüblichen Kühlschränken eingesetzt werden.The The invention is applicable to many types of reciprocating compressors. So it can, for example, in open compressors in which the Drive the eccentric shaft is outside the compressor housing, in semi-hermetic compressors, where an electric motor within the bolted housing is arranged, or hermetic Compressors are used in which the electric motor within a housing is arranged, the housing halves welded together, and the z. B. in household Refrigerators are used.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Abschaltventile unabhängig voneinander betätigbar. Dadurch ist es möglich, verschiedene Kälteleistungen zu realisieren. Bei dem oben genannten Beispiel mit zwei Zylindern pro Zylinderbank ergibt sich damit eine Kälteleistung von ca. 25% der vollen Kälteleistung bei Betätigung beider Abschaltventile, von 50% bei Betätigung nur des ersten Abschaltventils und ca. 75% bei Betätigung nur des zweiten Abschaltventils. Wenn kein Abschaltventil betätigt ist, arbeitet der Hubkolbenverdichter mit der vollen Kälteleistung. Je nach Stellung der Abschaltventile werden demnach ein, zwei, drei oder alle vier Zylinder mit Kältemittel versorgt.According to one preferred embodiment of the invention are the shut-off valves independently operable. This is it is possible to realize different cooling capacities. In the above example with two cylinders per cylinder bank This results in a cooling capacity of about 25% of the full Cooling capacity when both shut-off valves are actuated, of 50% when operating only the first shut-off valve and approx. 75% when only the second shut-off valve is actuated. If no shut-off valve is actuated, the reciprocating compressor operates with the full cooling capacity. Depending on the position of the shut-off valves are therefore one, two, three or all four cylinders with refrigerant provided.
Grundsätzlich ist die Anwendung der Erfindung nicht auf Hubkolbenverdichter mit zwei Zylindern je Zylinderbank beschränkt. So kann eine Zylinderbank beispielsweise auch drei oder vier Zylinder umfassen, wobei sich dann andere Leistungsstufen ergeben können. Ferner können auch mehr als zwei Zylinderbänke vorgesehen sein, beispielsweise drei oder vier Zylinderbänke.in principle the application of the invention is not on reciprocating compressor with two cylinders per cylinder bank limited. So can one Cylinder bank, for example, include three or four cylinders, where then other power levels can result. Furthermore, more than two cylinder banks be provided, for example, three or four cylinder banks.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind der ersten und der zweiten Zylinderbank ein erster bzw. ein zweiter, die Zylinder übergreifender Zylinderkopf zugeordnet, wobei zwischen dem jeweiligen Zylinderkopf und dem Verdichtergehäuse eine erste bzw. eine zweite Ventilplatte vorgesehen sind, welche mehrere den einzelnen Zylindern zugeordnete Einlassventile und Auslassventile sowie wenigstens eine Bohrung für saugseitig über einen in dem Verdichtergehäuse vorgesehenen Ansaugkanal zugeführtes Kältemittel aufweisen.According to an advantageous embodiment, the first and the second cylinder bank are associated with a first and a second cylinder head cylinder head, wherein between the respective cylinder head and the compressor housing, a first and a second valve plate are provided which a plurality of individual cylinders associated intake valves and Exhaust valves and at least one bore for the suction side over a in Ver Have denser housing provided intake duct supplied refrigerant.
Das Kältemittel strömt aus dem Ansaugkanal durch die Bohrung in der Ventilplatte in den Zylinderkopf und von dort über die Einlassventile in den Zylinder. Nach dem Verdichten gelangt das komprimierte Kältemittel über die Auslassventile wieder in den Zylinderkopf und von dort weiter über einen Auslasskanal zu einem Auslass des Verdichters.The Refrigerant flows out of the intake passage through the Bore in the valve plate in the cylinder head and from there about the intake valves in the cylinder. After compacting arrives the compressed refrigerant through the outlet valves back into the cylinder head and from there on over one Outlet duct to an outlet of the compressor.
Die Einlass- und Auslassventile können beispielsweise als Rückschlagventile, insbesondere als Lamellenventile, ausgebildet sein. Die Verwendung von Ventilplatten und Zylinderköpfen vereinfacht die Montage und Wartung des Hubkolbenverdichters.The Inlet and exhaust valves may be used, for example, as check valves, in particular be designed as lamella valves. The usage of Valve plates and cylinder heads simplify assembly and maintenance of the reciprocating compressor.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass zwischen der zweiten Ventilplatte und dem zweiten Zylinderkopf eine Adapterplatte vorgesehen ist, welche mit der zweiten Ventilplatte einen Hohlraum begrenzt, der die Einlassventile des anderen, nicht abschaltbaren Teils der Zylinder vom Zylinderkopf abtrennt und unter Umgehung des zweiten Abschaltventils mit der Bohrung (Saugseite) der zweiten Ventilplatte verbunden ist.A Another advantageous embodiment provides that between the second valve plate and the second cylinder head an adapter plate is provided, which with the second valve plate a cavity limited, the intake valves of the other, not turn off Part of the cylinder separates from the cylinder head and bypassing of the second shut-off valve with the bore (suction side) of the second Valve plate is connected.
Die Zufuhr von Kältemittel zu dem anderen Teil der Zylinder erfolgt über den Hohlraum, so dass eine Modifikation des Zylinderkopfs nicht erforderlich ist. Die Verwendung einer Adapterplatte erlaubt es, für beide Zylinderbänke baugleiche Zylinderköpfe und/oder Ventilplatten einzusetzen.The Supply of refrigerant to the other part of the cylinder takes place via the cavity, so that a modification of the Cylinder head is not required. The use of an adapter plate allows it to be identical for both cylinder banks Use cylinder heads and / or valve plates.
Durch die Verwendung von derartigen Gleichteilen lassen sich die Kosten der Herstellung und Ersatzteilversorgung senken.By the use of such common parts can be cost reduce the production and spare parts supply.
Bevorzugt ist, wenn die Adapterplatte einen mit der Bohrung der zweiten Ventilplatte verbundenen Durchlass aufweist, welcher in einen Saugraum des zweiten Zylinderkopfs mündet und durch das zweite Abschaltventil verschließbar ist. Hierdurch wird gewährleistet, dass die übrigen, abschaltbaren Zylinder wahlweise mit Kältemittel versorgt werden können.Prefers is when the adapter plate one with the bore of the second valve plate connected passage, which in a suction chamber of the second Cylinder head opens and through the second shut-off valve is closable. This will ensure that the other, deactivatable cylinder with optional Refrigerants can be supplied.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform fluchtet der Durchlass mit der Bohrung der zweiten Ventilplatte. Dadurch kann das zweite Abschaltventil an der gleichen Lateralposition angeordnet werden wie bei der ersten Zylinderbank, bei der das erste Abschaltventil derart angeordnet ist, dass es unmittelbar die Bohrung der ersten Ventilplatte verschließt, so dass baugleiche Zylinderköpfe verwendet werden können.at In a preferred embodiment, the passage is aligned with the bore of the second valve plate. This can be the second Shut-off valve can be arranged at the same lateral position as at the first cylinder bank, in which the first shut-off valve in such a way is arranged that it is directly the bore of the first valve plate closes, so that identical cylinder heads can be used.
Vorzugsweise übergreift der Hohlraum die Bohrung der zweiten Ventilplatte und der Durchlass mündet in den Hohlraum. Dadurch lässt sich auf fertigungstechnisch einfache Weise der Hohlraum mit Kältemittel versorgen, ohne dass aufwendige interne Kanäle in der Adapterplatte ausgebildet werden müssen.Preferably overlaps the cavity opens the bore of the second valve plate and the passage in the cavity. This allows for manufacturing technology easy way to provide the cavity with refrigerant, without elaborate internal channels in the adapter plate must be trained.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Adapterplatte eine Durchbrechung auf, über welche die Einlassventile des abschaltbaren Teils der Zylinder mit dem Saugraum kommunizieren. Über diese Durchbrechung werden die abschaltbaren Zylinder mit Kältemittel aus dem Saugraum des zweiten Zylinderkopfs versorgt, wobei die Kältemittelzufuhr zu dem Saugraum über das zweite Abschaltventil gesteuert werden kann.According to one advantageous embodiment, the adapter plate has a Opening on which the inlet valves of the disconnectable Part of the cylinder communicate with the suction chamber. About these Breakthrough become the turn-off cylinder with refrigerant supplied from the suction chamber of the second cylinder head, wherein the refrigerant supply to the suction chamber via the second shut-off valve are controlled can.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist zumindest für eine Zylinderbank ein Bypasskanal vorgesehen, über den ein im Zylinderkopf ausgebildeter, mit den Zylindern über die Auslassventile kommunizierender Druckraum mit der Saugseite verbunden ist und der mittels eines Entlastungsventils freigebbar ist. Hierdurch wird eine Anlaufentlastung realisiert, durch die ein zu hohes Antriebsmoment beim Anlaufen des Hubkolbenverdichters vermieden wird, damit der Motorstrom einen bestimmten Schwellenwert nicht überschreitet. Das Öffnen des Entlastungsventils bewirkt einen Kurzschluss zwischen der Saugseite und der Druckseite des Verdichters, so dass die vom Antrieb aufzubringende Leistung verringert ist.According to one Another preferred embodiment is at least for a cylinder bank provided a bypass passage over which a trained in the cylinder head, with the cylinders over the discharge valves communicating pressure chamber with the suction side is connected and the releasable by means of a relief valve is. As a result, a start relief is realized by the too high a drive torque when starting the reciprocating compressor is avoided, so that the motor current a certain threshold does not exceed. Opening the relief valve causes a short circuit between the suction side and the pressure side of the compressor, so that the power to be applied by the drive is reduced.
Bevorzugt sind der Bypasskanal und/oder das Entlastungsventil in der Adapterplatte angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, auch solche Hubkolbenverdichter mit einer Anlaufentlastung zu versehen, die dafür ursprünglich nicht vorgesehen waren.Prefers are the bypass channel and / or the relief valve in the adapter plate arranged. In this way it is possible, even such Reciprocating compressor to provide a start unloading, the originally intended.
Vorteilhafterweise ist das insbesondere als ein Magnetventil ausgebildete Entlastungsventil in Schließrichtung vorgespannt. Dadurch wird verhindert, dass bei einer Fehlfunktion des Entlastungsventils die Funktion des Hubkolbenverdichters beeinträchtigt ist.advantageously, is the particular designed as a solenoid valve relief valve biased in the closing direction. This prevents that in case of malfunction of the relief valve, the function the reciprocating compressor is impaired.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. In diesen zeigt:The Invention will be described below with reference to embodiments explained with reference to the drawings. In these shows:
Der
in
Gemäß
Die
erste Zylinderbank
Die
zweite Zylinderbank
Die
erste Zylinderbank
Die
zweite Ventilplatte
Die
Adapterplatte
Im
Bereich des Saugraums
Im
Unterschied zu der ersten Zylinderbank
Die
Adapterplatte
Weiterhin
ist in der Adapterplatte
Bei
geöffnetem Magnetventil
Wie
anhand der
Zwischen
dem Verdichtergehäuse
Anhand
der
Die
Adapterplatte
Es
ergibt sich eine Kälteleistung von etwa 25% der maximalen
Kälteleistung bei Betätigung beider Magnetventile
Insbesondere
ist es möglich, einen Hubkolbenverdichter, der bereits über
eine Abschaltung für eine Zylinderbank verfügt,
d. h. dessen einer Zylinderkopf ein Abschaltventil entsprechend
dem ersten Zylinderkopf
Im Übrigen
kann die Adapterplatte
Die
Adapterplatte
Wie
in der Aufsicht bzw. den Schnittdarstellungen von
Durch
diesen Bypasskanal wird die Druckseite des Zylinderkopfs
- 10, 11010 110
- Hubkolbenverdichterreciprocating
- 1212
- Verdichtergehäusecompressor housing
- 14A, 14B14A, 14B
- Zylinderkopfcylinder head
- 1616
- Auslassoutlet
- 1818
- elektrischer Anschlusskastenelectrical junction box
- 20A, 20B20A, 20B
- Zylinderbankcylinder bank
- 22A, 22B22 A, 22B
- Zylindercylinder
- 2424
- Ansaugkanalintake port
- 2626
- Ansaugkanalintake port
- 28A, 28B28A, 28B
- Ventilplattevalve plate
- 30A, 30B30A, 30B
- Auslassventiloutlet valve
- 32A, 32B32A, 32B
- Bohrungdrilling
- 34A, 34B34A, 34B
- Einlassventilintake valve
- 36A, 36B36A, 36B
- Bohrungdrilling
- 3838
- Lamellelamella
- 40, 14040 140
- Adapterplatteadapter plate
- 42A, 42B42A, 42B
- Saugraumsuction
- 44A, 44B44A, 44B
- Druckraumpressure chamber
- 4646
- Trennwandpartition wall
- 48A, 48B, 14848A, 48B, 148
- Magnetventilmagnetic valve
- 50, 15050, 150
- Ventilbolzenvalve bolt
- 52, 15252 152
- Spiralfederspiral spring
- 5454
- Durchlasspassage
- 5656
- Durchbruchbreakthrough
- 5858
- Durchbrechungperforation
- 6060
- Dichtungpoetry
- 6262
- Dichtungpoetry
- 6464
- Hohlraumcavity
- 6666
- Bypassabschnittbypass section
- 6868
- Absatzparagraph
- 7070
- Ventilbohrungvalve bore
- 72A bis 72F72A to 72F
- Bypassbohrungbypass bore
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- - DE 102004048940 A1 [0005] DE 102004048940 A1 [0005]
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DE200810045103 DE102008045103A1 (en) | 2008-08-29 | 2008-08-29 | Reciprocating piston compressor for use in household-usual refrigerator, has compressor housing provided with cylinder banks, and shut-off valve provided for interruption of refrigerant supply to detachable part of cylinder of one of banks |
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ID=41650647
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140301 |