DE102012016265A1 - compressor - Google Patents

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Abstract

Verdichter zum Verdichten von Kältemittel mit einem Zylinderblock, einem Zylinderdeckel (12) und einer zwischen dem Zylinderblock und dem Zylinderdeckel (12) angeordneten Ventilplatte (10), wobei die Ventilplatte (10) mit dem Zylinderdeckel (12) und/oder mit dem Zylinderblock ohne Überbestimmtheit der Dichtebene verbunden ist.Compressor for compressing refrigerant with a cylinder block, a cylinder cover (12) and a valve plate (10) arranged between the cylinder block and the cylinder cover (12), the valve plate (10) with the cylinder cover (12) and / or with the cylinder block without The uncertainty of the density level is connected.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verdichter, insbesondere einen Verdichter zum Verdichten von Kältemittel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a compressor, in particular a compressor for compressing refrigerant according to the preamble of patent claim 1.

Nicht zuletzt aufgrund der zunehmenden Technisierung auf globaler Ebene wird die Kältetechnik ein immer stärker wachsender Wirtschaftszweig. Aufgrund der Verteuerung von Energie wird ein immer größeres Augenmerk auf eine möglichst effiziente Nutzung der Energie, die entsprechende Kältemaschinen, Verdichter, Klimaanlagen etc. aufnehmen, gelegt.Not least due to the increasing globalization of technology, refrigeration is becoming an increasingly growing industry. Due to the increase in the price of energy, more and more attention is being paid to the most efficient use of energy, which can be taken up by corresponding refrigerators, compressors, air conditioning systems, etc.

Beispielsweise bei der Kühlung im Supermarkt-, Industrie- und Marinebereich oder aber auch im Bereich der mobilen Klimatisierung und Kälte spielen Hubkolbenverdichter eine große Rolle. Hubkolbenverdichter im Bereich der Kältetechnik weisen meist eigenmediumbetätigte Ventile auf, die an einer Ventilplatte angeordnet sind. Die Ventilplatte selbst ist wiederum zwischen einem Zylinderblock und einem Zylinderdeckel angeordnet und trennt die Verdichtungsvolumina (Zylinderräume, Zylinderbohrungen), die im Zylinderblock angeordnet sind, von einem Sauggasvolumen und einem Druckgasvolumen, welche beide im Zylinderdeckel angeordnet sind. Dabei wird die Ventilplatte in der Regel durch Befestigungsschrauben zusammen mit dem Zylinderdeckel unter Vorspannung gegen den Zylinderblock gepresst. Die Dichtheit wird hierbei mittels Flachdichtungen an beiden vorhandenen Dichtebenen hergestellt.For example, in refrigeration in the supermarket, industrial and marine sectors or in the field of mobile air conditioning and refrigeration reciprocating compressors play a major role. Reciprocating compressors in the field of refrigeration usually have eigenmediumbetätigte valves, which are arranged on a valve plate. The valve plate itself is in turn arranged between a cylinder block and a cylinder cover and separates the compression volumes (cylinder chambers, cylinder bores) arranged in the cylinder block from a suction gas volume and a compressed gas volume, both of which are arranged in the cylinder cover. The valve plate is usually pressed by fastening screws together with the cylinder cover under bias against the cylinder block. The tightness is hereby produced by means of flat gaskets at both existing sealing levels.

Um das Saugvolumen und das Druckvolumen mit den Verdichtungsvolumina verbinden zu können, um einen Einlass bzw. ein Ansaugen von unter niedrigem Druck stehendem Kältemittel und einen Ausstoß von unter hohem Druck stehendem Kältemittel zu ermöglichen weist die Ventilplatte namensgemäß entsprechende Ventile auf, die ein Ansaugen und einen Ausstoß von Kältemittel jeweils zum gewünschten Zeitpunkt ermöglichen. Neben Zungenventilen kommen auch Ringventile zum Einsatz.In order to be able to connect the suction volume and the pressure volume with the compression volumes in order to allow intake of low-pressure refrigerant and discharge of high-pressure refrigerant, the valve plate has according to the corresponding valves, the suction and a Allow the discharge of refrigerant at the desired time. In addition to tongue valves and ring valves are used.

Aufgrund hoher mechanischer Belastungen und auch hoher Druckbelastungen, welche auf die Ventilplatte wirken, ist die Größe der Ventilöffnungen und somit auch die Dicke von Stegen oder dgl., die zwischen den jeweiligen Öffnungen angeordnet sind, durch die herrschenden Kräfte und Drücke, d. h. die Belastungen, die auf die Ventilplatte wirken, bestimmt. Da die Belastungen bei extremen Betriebsbedingungen relativ hoch sind und in der Praxis das zu verdichtende Medium neben dem gasförmigen auch in seltenen Fällen den flüssigen Aggregatszustand annehmen kann, sind die Öffnungen durch massive Stützen voneinander getrennt, was energetisch nachteilig ist, da der Strömungswiderstand größer wird.Due to high mechanical loads and also high pressure loads which act on the valve plate, the size of the valve openings and thus the thickness of webs or the like., Which are arranged between the respective openings, by the prevailing forces and pressures, d. H. the loads acting on the valve plate are determined. Since the loads under extreme operating conditions are relatively high and in practice the medium to be compressed next to the gaseous even in rare cases can assume the liquid state, the openings are separated by massive supports, which is energetically disadvantageous, since the flow resistance is greater.

Ausgehend vom vorstehend diskutierten Stand der Technik ist es demnach Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verdichter, insbesondere Verdichter zum Verdichten von Kältemittel anzugeben, der gegenüber Verdichtern gemäß dem Stand der Technik einen energetisch vorteilhaften und somit leistungsoptimierten Betrieb ermöglicht.Based on the above-discussed prior art, it is therefore an object of the present invention to provide a compressor, in particular compressors for compressing refrigerant, which enables compared to compressors according to the prior art, an energetically advantageous and thus performance optimized operation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Verdichter gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by a compressor according to claim 1.

Erfindungsgemäß weist ein entsprechender Verdichter zum Verdichten von Kältemittel einen Zylinderblock, einen Zylinderdeckel und eine zwischen dem Zylinderblock und dem Zylinderdeckel angeordnete Ventilplatte auf. Die Ventilplatte ist in dem Verdichter mit dem Zylinderdeckel und/oder mit dem Zylinderblock verbunden. Dadurch erhält die Konstruktion eine entsprechende Stabilität, die eine im Vergleich zum Stand der Technik vergrößerte Ventilöffnung erlaubt. Je größer die Ventilöffnung bzw. die Ventilöffnungen eines Verdichters gestaltet werden kann (können), desto größer kann auch der Kältemitteldurchsatz der Einheit realisiert bzw. gewählt werden.According to the invention, a corresponding compressor for compressing refrigerant comprises a cylinder block, a cylinder cover and a valve plate arranged between the cylinder block and the cylinder cover. The valve plate is connected in the compressor to the cylinder cover and / or to the cylinder block. This gives the structure a corresponding stability, which allows a larger compared to the prior art valve opening. The larger the valve opening or the valve openings of a compressor can (can be) designed, the greater the refrigerant flow rate of the unit can be realized or selected.

Die Ventilplatte wird in einer möglichen Ausführungsform außerhalb der Zylinderbohrung durch Befestigungselemente, beispielsweise Befestigungsschrauben zusammen mit dem Zylinderdeckel gegen den Zylinderblock gepresst. Zusätzlich wird die Ventilplatte – beispielsweise im zentralen Bereich der Zylinderbohrungen – durch Befestigungselemente, die wiederum in Form von Befestigungsschrauben vorliegen können, an den Zylinderdeckel gepresst. Die Abdichtung in diesem Bereich liegt bei dieser Verbindung auf bzw. in derselben Ebene wie die Abdichtung im Bereich außerhalb der Ventilnester (zentraler Bereich der Zylinderbohrungen). Die Abdichtung kann damit mittels derselben Flachdichtung in beiden Bereichen erfolgen.The valve plate is pressed in a possible embodiment outside the cylinder bore by fasteners, such as mounting screws together with the cylinder cover against the cylinder block. In addition, the valve plate - for example, in the central region of the cylinder bores - by fasteners, which in turn may be in the form of mounting screws, pressed against the cylinder cover. The seal in this area is at this connection on or in the same plane as the seal in the area outside the valve nests (central area of the cylinder bores). The seal can thus be done by means of the same flat gasket in both areas.

Vorzugsweise erfolgt die Verbindung mittels einer Schraube und einem dazu korrespondierenden Gewinde, welches in der Ventilplatte angeordnet ist. Dies stellt eine zuverlässige Lösung dar.Preferably, the connection is effected by means of a screw and a corresponding thread, which is arranged in the valve plate. This is a reliable solution.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Verbindung im Bereich der Druckeinheit bzw. des sogenannten Drucknests, d. h. das Drucknest (bzw. die Druckeinheit) wird mit dem Zylinderdeckel verbunden. Die Druckeinheit bzw. das Drucknest erstreckt sich dabei über den Bereich der Ventilplatte zwischen dem Schnittpunkt der verlängerten Mittelachse einer Zylinderbohrung (Mittelachse der Bohrung in ihrer Erstreckungsrichtung, Mittelachse in axialer Richtung der jeweiligen Bohrung) mit der Ventilplatte bis zu den Öffnungen in der Ventilplatte, die zum Ausstoß des komprimierten Kältemittels vorgesehen sind. Optional ist hierzu im Saugvolumen oder im Druckvolumen ein insbesondere in etwa säulenförmiges Abstützelement angeordnet, welches sich von einer Außenwand des Zylinderdeckels in Richtung der Ventilplatte erstreckt. Dieses Stützelement kann vorzugsweise in der Mitte in Richtung seiner Erstreckung von einer Außenwand des Zylinderdeckels hin zu der Ventilplatte eine Aussparung zum hindurchführen des Verbindungselements, beispielsweise der Schraube, aufweisen, mittels dessen die Verbindung erfolgt. Alternativ wäre es auch denkbar, das Stützelement selbst als Verbindungselement vorzusehen, und dieses an der Ventilplatte zu befestigen, beispielsweise mittels eines Klebe-, Löt- oder auch Schweißverfahrens.In a preferred embodiment, the connection takes place in the region of the pressure unit or the so-called pressure nest, ie the pressure nest (or the pressure unit) is connected to the cylinder cover. The pressure unit or the pressure nest extends over the region of the valve plate between the intersection of the elongated central axis of a cylinder bore (central axis of the bore in its direction of extent, central axis in the axial direction of the respective bore) with the Valve plate up to the openings in the valve plate, which are provided for discharging the compressed refrigerant. Optionally, this is arranged in the suction volume or in the pressure volume, in particular an approximately columnar support element, which extends from an outer wall of the cylinder cover in the direction of the valve plate. This support element may preferably in the middle in the direction of its extension from an outer wall of the cylinder cover toward the valve plate have a recess for passing the connecting element, for example the screw, by means of which the connection is made. Alternatively, it would also be conceivable to provide the support element itself as a connecting element, and to attach this to the valve plate, for example by means of an adhesive, soldering or welding process.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further features of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand von beispielhaften Ausführungsformen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:The invention will be described below with reference to the accompanying drawings by means of exemplary embodiments. In the drawings show:

1 eine Ventilplatte eines Verdichters gemäß dem Stand der Technik zur allgemeinen Erläuterung; 1 a valve plate of a compressor according to the prior art for general explanation;

2 eine perspektivische Schnittansicht eines Zylinderdeckels und eine Ventilplatte eines erfindungsgemäßen Verdichters; 2 a sectional perspective view of a cylinder cover and a valve plate of a compressor according to the invention;

3 einen Ausschnitt aus 2 in Draufsicht auf die Schnittebene; 3 a section from 2 in plan view of the cutting plane;

4 die Ventilplatte gemäß 3; 4 the valve plate according to 3 ;

5 eine Ventilplatte eines erfindungsgemäßen Verdichters samt Dichtung in Draufsicht (dem Zylinderblock zugewandte Seite); 5 a valve plate of a compressor according to the invention including seal in plan view (the cylinder block facing side);

6 die Ventilplatte des erfindungsgemäßen Verdichters gemäß 5 samt Dichtung in Draufsicht (dem Zylinderdeckel zugewandte Seite); 6 the valve plate of the compressor according to the invention 5 including seal in plan view (the cylinder cover facing side);

7 die Ventilplatte gemäß 6, jedoch ohne Dichtung. 7 the valve plate according to 6 , but without seal.

In 1 ist eine Ventilplatte 110 eines Verdichters gemäß dem Stand der Technik zur allgemeinen Erläuterung dargestellt. Ein Bereich A entspricht in etwa einem Durchmesser eines Zylinders (nicht dargestellt), der durch den entsprechenden Teil der Ventilplatte 110 bedeckt und von einem Zylinderdeckel (nicht dargestellt) abgegrenzt wird. Erste Flächen 112 stellen die Druckquerschnitte dar, wohingegen zweite Flächen 114 die Saugquerschnitte darstellen. In den Abbildungen ist deutlich zu erkennen, dass die theoretisch maximal möglichen Querschnitte sehr stark durch Stege 116, 118 reduziert sind, welche für die Stabilität der Ventilplatte 110 unverzichtbar sind.In 1 is a valve plate 110 a compressor according to the prior art for general explanation. A region A corresponds approximately to a diameter of a cylinder (not shown) passing through the corresponding part of the valve plate 110 covered and delimited by a cylinder cover (not shown). First surfaces 112 represent the pressure cross sections, whereas second surfaces 114 represent the suction cross sections. It can be clearly seen in the figures that the theoretically maximum possible cross sections are strongly influenced by webs 116 . 118 which are responsible for the stability of the valve plate 110 are indispensable.

In den 2 bis 7 sind im Vergleich hierzu Teile eines erfindungsgemäßen Verdichters dargestellt. In den 2 bis 4 sind jeweils Schnittdarstellungen einer Ventilplatte 10, in den 2 und 3 zusammen mit einem Zylinderdeckel 12 eines erfindungsgemäßen Verdichters, gezeigt, während in den 5 bis 7 jeweils Draufsichten auf Ventilplatten 10 eines erfindungsgemäßen Verdichters gezeigt sind. Der Zylinderdeckel weist Aussparungen auf, in denen Schrauben 14 angeordnet sind, mit welcher der Zylinderdeckel 12 an einem Zylinderblock (nicht dargestellt) des Verdichters befestigt ist.In the 2 to 7 In comparison, parts of a compressor according to the invention are shown. In the 2 to 4 are each sectional views of a valve plate 10 , in the 2 and 3 together with a cylinder cover 12 a compressor according to the invention, shown in the 5 to 7 each plan views of valve plates 10 a compressor according to the invention are shown. The cylinder cover has recesses in which screws 14 are arranged, with which the cylinder cover 12 is attached to a cylinder block (not shown) of the compressor.

Der Zylinderdeckel 12 weist pro vorgesehenem Zylinder ein Saugvolumen bzw. eine Saugkammer 16 (Aussparung im Zylinderdeckel 12), aus dem bzw. der das Kältemittel in die Zylinder des Verdichters angesaugt wird, sowie ein Druckvolumen 18 (ebenfalls eine Aussparung im Zylinderdeckel 12) auf, wobei das jeweilige Saugvolumen 16 ringförmig um das entsprechende Druckvolumen 18 herum angeordnet ist.The cylinder cover 12 has per cylinder provided a suction volume and a suction chamber 16 (Recess in the cylinder cover 12 ), from which or the refrigerant is sucked into the cylinder of the compressor, and a pressure volume 18 (also a recess in the cylinder cover 12 ), wherein the respective suction volume 16 ring around the corresponding pressure volume 18 is arranged around.

Die Ventilplatte 10 weist für den Gasaustausch zwischen Zylinder und dem jeweiligen Saugvolumen 16, sowie dem jeweiligen Druckvolumen 18 eine Sauglamelle 20 und eine Drucklamelle 22 auf, welche eine jeweilige Saugöffnung 24 und eine Drucköffnung 26 in der Ventilplatte verschließen oder freigeben.The valve plate 10 indicates the gas exchange between cylinder and the respective suction volume 16 , as well as the respective print volume 18 a suction lamella 20 and a pressure lamella 22 on which a respective suction opening 24 and a pressure port 26 close or release in the valve plate.

Die Sauglamelle 20, welche in einem geschlossenen Zustand, d. h. in einem Zustand, in dem sie an der Ventilplatte 10 anliegt, das Saugvolumen 16 und den entsprechenden Zylinderraum (Verdichtungsvolumen) voneinander trennt, gibt durch ein entsprechendes Abheben von der Ventilplatte 10 die jeweilige Saugöffnung 24 frei und ermöglicht ein Einströmen des zu verdichtenden Mediums (Sauggas, hier in Form von Kältemittel) in das Verdichtungsvolumen. Das Abheben der Sauglamelle 20 von der Ventilplatte 10 wird durch einen im Verdichtungsvolumen im Ansaugzyklus herrschenden Unterdruck verursacht. Die Sauglamelle 20 bewegt sich dabei von der Ventilplatte 10 weg in Richtung des Verdichtungsvolumens. Die Sauglamelle 20 ist kreisringförmig ausgebildet und weist einen Sauglamellen-Außendurchmesser d1 und einen Sauglamellen-Innendurchmesser d2 auf.The suction lamella 20 , which in a closed state, ie in a state in which they are connected to the valve plate 10 is present, the suction volume 16 and the corresponding cylinder space (compression volume) separates from each other, enters through appropriate lifting of the valve plate 10 the respective suction opening 24 free and allows inflow of the medium to be compressed (suction gas, here in the form of refrigerant) in the compression volume. The lifting of the suction lamella 20 from the valve plate 10 is caused by a negative pressure prevailing in the compression volume in the intake cycle. The suction lamella 20 moves from the valve plate 10 away in the direction of the compression volume. The suction lamella 20 is annular and has a Sauglamellen outer diameter d1 and a Sauglamellen inner diameter d2.

Die Drucklamelle 22, welche in einem geschlossenen Zustand, d. h. in einem Zustand, in dem sie an der Ventilplatte 10 anliegt, das Druckvolumen 18 und den entsprechenden Zylinderraum (Verdichtungsvolumen) voneinander trennt, gibt durch ein entsprechendes Abheben von der Ventilplatte 10 die jeweilige Drucköffnung 26 frei und ermöglicht ein Ausströmen des verdichteten, unter hohem Druck stehenden Mediums (Druckgas) in das Druckvolumen 18. Das Abheben der Drucklamelle 22 von der Ventilplatte 10 wird durch einen im Verdichtungsvolumen beim Verdichten erzeugten Überdruck verursacht. Die Drucklamelle 22 bewegt sich dabei von der Ventilplatte 10 weg in Richtung des Zylinderdeckels. Die Drucklamelle 22 ist, ebenso wie die Sauglamelle 20, kreisringförmig ausgebildet und weist einen Drucklamellen-Außendurchmesser d3 und einen Drucklamellen-Innendurchmesser d4 auf. In der vorliegenden Ausführungsform gilt: d4 < d3 < d2 < d1.The pressure lamella 22 , which in a closed state, ie in a state in which they are connected to the valve plate 10 is applied, the pressure volume 18 and the corresponding cylinder space (compression volume) separates from each other, by a corresponding lifting of the valve plate 10 the respective pressure opening 26 free and allows outflow of the compressed, high-pressure medium (compressed gas) in the pressure volume 18 , The lifting of the pressure lamella 22 from the valve plate 10 is caused by a pressure generated in the compression volume during compression. The pressure lamella 22 moves from the valve plate 10 away in the direction of the cylinder cover. The pressure lamella 22 is, as well as the suction lamella 20 , annular and has a pressure plate outer diameter d3 and a pressure plate inner diameter d4. In the present embodiment, d4 <d3 <d2 <d1.

Die Drucklamelle 22 wird durch die Wirkung eines elastischen Elements in Form einer Sinusfeder 28 gegen die Drucköffnung 26 gedrückt und der Hub der Drucklamelle 22 wird durch einen Hubfänger 30 begrenzt. Der Hubfänger 30 ist ringförmig ausgebildet und auf der Ventilplatte 10 mittels einer Verdrehsicherung in Form eines Stiftes 32 verdrehsicher angeordnet. Der Hubfänger ist in etwa kreisförmig bzw. kreisringförmig ausgebildet und ein Außendurchmesser des Hubfängers 30 entspricht in etwa dem Außendurchmesser d3 der Drucklamelle 22.The pressure lamella 22 is due to the action of an elastic element in the form of a sinusoidal spring 28 against the pressure opening 26 pressed and the stroke of the pressure plate 22 is by a Hubfänger 30 limited. The hubcatcher 30 is annular and formed on the valve plate 10 by means of a rotation in the form of a pin 32 arranged against rotation. The Hubfänger is approximately circular or circular in shape and an outer diameter of the Hubfängers 30 corresponds approximately to the outer diameter d3 of the pressure plate 22 ,

Die Sauglamelle 20 (vgl. hierzu insbesondere 5) weist an zwei Stellen des Kreisringes nach außen gerichtete in etwa rechteckig ausgebildete Sauglamellen-Fortsätze 34, 36 auf, die in einem Winkel von 180° bzw. gegenüberliegend an der Sauglamelle 20 ausgebildet sind. Wie die Sauglamelle 20 selbst, sind auch die Sauglamellen-Fortsätze 34, 36 plattenförmig korrespondierend zu der plattenförmigen Ausbildung der Sauglamelle 20 aufgebaut. Die Sauglamellen-Fortsätze 34, 36 sind integral und einstoffig mit der Sauglamelle 20 ausgebildet. Alternativ können die Sauglamellen-Fortsätze auch aus einem anderen Material gefertigt sein und/oder an der Sauglamelle 20 mittels eines geeigneten Befestigungsverfahrens (beispielsweise Kleben, Löten, Schweißen) angebracht sein. Die Sauglamellen-Fortsätze 34, 36 weisen jeweils Aussparungen in Form von Langlöchern 38, 40 (Führungen) auf, in die ein in der Ventilplatte angeordneter Führungsstift 42, 44 eingreift. Wird die Sauglamelle 20 beim Ansaugen des Sauggases in das Verdichtungsvolumen hineingezogen und somit von der Saugöffnung 24 abgehoben, bewegen sich die Sauglamellen-Fortsätze 34, 36 durch die Führungsstifte 42, 44 geführt in Richtung der Drucklamellen (oder einfach ausgedrückt: sie bewegen sich nach innen) und begrenzen den Hub der Sauglamelle 20, wenn die Führungsstifte am äußeren Ende (Außendurchmesser) der Langlöcher 38, 40 anliegen.The suction lamella 20 (cf this particular 5 ) has at two points of the annulus outwardly directed approximately rectangular suction lobe extensions 34 . 36 on, at an angle of 180 ° or opposite to the suction lamella 20 are formed. Like the suction lamella 20 itself, are also the Sauglamellen-extensions 34 . 36 plate-shaped corresponding to the plate-shaped formation of the suction plate 20 built up. The suction lamella extensions 34 . 36 are integral and one-piece with the suction lamella 20 educated. Alternatively, the Sauglamellen-extensions can also be made of a different material and / or on the Sauglamelle 20 be attached by means of a suitable fastening method (for example gluing, soldering, welding). The suction lamella extensions 34 . 36 each have recesses in the form of oblong holes 38 . 40 (Guides), in which a valve disposed in the valve plate guide pin 42 . 44 intervenes. Will the suction lamella 20 sucked into the compression volume during suction of the suction gas and thus from the suction port 24 lifted, move the Sauglamellen-extensions 34 . 36 through the guide pins 42 . 44 guided in the direction of the pressure fins (or simply expressed: they move inwards) and limit the stroke of the suction lamella 20 if the guide pins at the outer end (outer diameter) of the slots 38 . 40 issue.

Insbesondere aus den 2 bis 4 ist ersichtlich, dass im Zylinderdeckel 12 nicht nur Schrauben 14 zur Verbindung mit dem Zylinderblock vorgesehen sind, sondern dass auch jeweils für jeden Zylinder ein Verbindungselement in Form einer Schraube 46 zur Verbindung mit der Ventilplatte 10 vorgesehen ist. Die Schrauben 46 greifen jeweils in ein in der Ventilplatte 10 ausgebildetes korrespondierendes Gewinde 48 ein und sorgen für eine Verbindung des Zylinderdeckels 12 mit der Ventilplatte 10. In alternativen Ausführungsformen ist es vorstellbar, dass die Ventilplatte 10 alternativ oder zusätzlich hierzu mit dem Zylinderblock verbunden ist, vorzugsweise wiederum durch eine Verschraubung. Alternativen zu einer Verschraubung als Verbindung bzw. einer Schraube als Verbindungselement wären andere Verbindungsverfahren, wie beispielsweise Löten, Kleben oder Schweißen.In particular from the 2 to 4 it can be seen that in the cylinder cover 12 not just screws 14 are provided for connection to the cylinder block, but that in each case for each cylinder a connecting element in the form of a screw 46 for connection to the valve plate 10 is provided. The screws 46 each engage in a in the valve plate 10 trained corresponding thread 48 and ensure a connection of the cylinder cover 12 with the valve plate 10 , In alternative embodiments, it is conceivable that the valve plate 10 alternatively or additionally connected to the cylinder block, preferably in turn by a screw connection. Alternatives to a screw connection or a screw as a connection element would be other connection methods, such as soldering, gluing or welding.

Zur Optimierung der Verbindungs- und Abstützeigenschaften ist im Druckvolumen 18 ein in etwa säulenförmiges Abstützelement 50 angeordnet, welches sich von einer Außenwand 52 des Zylinderdeckels 12 in Richtung der Ventilplatte 10 erstreckt. Das Abstützelement 50 ist säulenförmig mit einer Aussparung 54 in der Mitte entlang der Mittelachse oder auch hohlzylindrisch ausgebildet, wobei der Außendurchmesser des Abstützelements 50 im Bereich der Außenwand 52 des Zylinderdeckels 12 geringfügig (um ca. 2% bis 7%) größer ist, als im Bereich der Ventilplatte 10. Die Aussparung 54 erstreckt sich von der Außenwand des Zylinderdeckels 12 in Richtung der Ventilplatte 10 und ist zur Aufnahme des Verbindungselements (Schraube 46) vorgesehen.To optimize the connection and support properties is in the print volume 18 an approximately columnar support element 50 arranged, extending from an outer wall 52 of the cylinder cover 12 in the direction of the valve plate 10 extends. The support element 50 is columnar with a recess 54 formed in the middle along the central axis or even hollow cylindrical, wherein the outer diameter of the support element 50 in the area of the outer wall 52 of the cylinder cover 12 slightly larger (by about 2% to 7%) than in the area of the valve plate 10 , The recess 54 extends from the outer wall of the cylinder cover 12 in the direction of the valve plate 10 and is for receiving the connecting element (screw 46 ) intended.

Die Verbindung zwischen dem Zylinderdeckel 12 und der Ventilplatte 10 über die Schraube 46 und das Abstützelement 50 erfolgt für jeden Zylinder des Verdichters in der beschriebenen Ausführungsform vorzugsweise im Bereich der Duckeinheit bzw. des sogenannten Drucknests 56, d. h. die Druckeinheit bzw. das Drucknest 56 wird mit dem Zylinderdeckel 12 verbunden. Das Drucknest bzw. die Druckeinheit 56 der Ventilplatte 10 erstreckt sich über den Bereich der Ventilplatte 10 zwischen dem Schnittpunkt der (verlängerten) Mittelachse einer Zylinderbohrung (Mittelachse der Bohrung in ihrer Erstreckungsrichtung, Mittelachse in axialer Richtung der jeweiligen Bohrung) mit der Ventilplatte und den Drucköffnungen 26, die zum Ausstoß des komprimierten Kältemittels vorgesehen sind.The connection between the cylinder cover 12 and the valve plate 10 over the screw 46 and the support element 50 takes place for each cylinder of the compressor in the described embodiment, preferably in the region of the duck unit or the so-called pressure nest 56 ie the pressure unit or the pressure nest 56 comes with the cylinder cover 12 connected. The pressure nest or the pressure unit 56 the valve plate 10 extends over the area of the valve plate 10 between the intersection of the (extended) central axis of a cylinder bore (central axis of the bore in its direction of extent, central axis in the axial direction of the respective bore) with the valve plate and the pressure openings 26 , which are provided for discharging the compressed refrigerant.

Der Hubfänger 30, welcher die Hubhöhe und radiale Position der Drucklamelle 22 bestimmt, ist axial im Vergleich zur Passung an der Ventilplatte 10 zurückgesetzt. Der dabei entstehende Spalt ist erforderlich um keine Überbestimmtheit zu generieren und sicher zu stellen, dass die Zugkraft der Schraube 46 über die Ventilplatte 10 auf das Abstützelement 50 im Zylinderdeckel 12 übergeht und um keine Spannungen in der Dichtebene zu erzeugen. In anderen Worten gesagt verbleibt zwischen dem Hubfänger 30 und dem Zylinderdeckel 12 ein geringer Spalt, so dass dadurch die Dichtebene zwischen Ventilplatte 10 und Zylinderdeckel 12 nicht überbestimmt ist. Somit ist also zwischen dem Hubfänger 30 und dem Zylinderdeckel 12 ein Spalt angeordnet, der eine Überbestimmtheit der Dichtfläche zwischen Ventilplatte 10 und Zylinderdeckel 12 verhindert. Um das Axialspiel fertigungstechnisch nicht unnötig einzuschränken, kann eine Dichtung 58 (Zylinderdeckeldichtung), die zwischen der Ventilplatte 10 und dem Zylinderdeckel 12 angeordnet ist dieses Axialspiel ausgleichen. Ferner ist auch zwischen der Ventilplatte 10 und dem Zylinderblock eine Dichtung (zweite Dichtung 59) angeordnet.The hubcatcher 30 , which the lifting height and radial position of the pressure plate 22 is determined, is axial compared to the fit on the valve plate 10 reset. The resulting gap is required to generate no over-determination and to ensure that the tensile force of the screw 46 over the valve plate 10 on the support element 50 in the cylinder cover 12 goes over and to create no tension in the density plane. In other words, it remains between the Hubfänger 30 and the cylinder cover 12 a small gap, thereby creating the sealing plane between the valve plate 10 and cylinder cover 12 not overdetermined. Thus, so between the Hubfänger 30 and the cylinder cover 12 arranged a gap, the overdetermination of the sealing surface between the valve plate 10 and cylinder cover 12 prevented. In order not to unnecessarily limit the axial play manufacturing technology, a seal 58 (Cylinder cover gasket) between the valve plate 10 and the cylinder cover 12 is arranged to compensate for this axial play. Furthermore, also between the valve plate 10 and the cylinder block a seal (second seal 59 ) arranged.

In den 5, 6 und 7 ist die Ventilplatte des erfindungsgemäßen Verdichters dargestellt, wobei in 5 die zu den Zylindern gewandte Seite dargestellt ist und in den 6 und 7 die zum Zylinderdeckel 12 gewandte Seite dargestellt ist. In 6 ist zusätzlich die Dichtung 58 (Zylinderdeckeldichtung) dargestellt. Wie insbesondere aus 7 ersichtlich ist, werden durch die Verbindung von Zylinderdeckel 12 und Ventilplatte 10 im Bereich des Hubfängers 30 nur noch drei schmale Stege 60 benötigt, die die Drucköffnung 26 unterbrechen. Die Stege 60 sind im Gegensatz zu den Stegen 116 gemäß dem Stand der Technik (vgl. 1, hier sind sechs Stege 116 notwendig) in einer geringeren Anzahl vorhanden und deutlich schmäler.In the 5 . 6 and 7 the valve plate of the compressor according to the invention is shown, in 5 the side facing the cylinders is shown and in the 6 and 7 the to the cylinder cover 12 facing side is shown. In 6 is additionally the seal 58 (Cylinder cover gasket) shown. As in particular from 7 it can be seen are through the connection of cylinder cover 12 and valve plate 10 in the area of the Hubfängers 30 only three narrow bridges 60 needed that the pressure opening 26 interrupt. The bridges 60 are in contrast to the webs 116 according to the prior art (cf. 1 Here are six bridges 116 necessary) in a smaller number and significantly narrower.

Dies trägt zur Leistungsoptimierung eines Kompressors bei, da unter anderem der Füllungsgrad (Liefergrad) des Kompressors, d. h. möglichst schneller Gasaustausch unter geringem Verlust (Druckverlust, etc.) pro Arbeitszyklus, ausschlaggebend hierfür ist. Um Druckverluste zu reduzieren und einen schnellen Gasaustausch zu ermöglichen sind relativ zum Zylinderhubraum große Saug- und Druckquerschnitte realisierbar. Die größten Querschnitte lassen sich über die zum Einsatz kommenden Ringlamellen erzielen. Für eine optimale Ausnutzung der Zylinderquerschnittsfläche sind die Saug- und Druckringlamellen konzentrisch zu einander angeordnet. Der Mittelpunkt der Ringlamellen befindet sich in der Zylinderachse.This contributes to the performance optimization of a compressor, as among other things, the degree of filling (degree of delivery) of the compressor, d. H. As fast as possible gas exchange with low loss (pressure loss, etc.) per cycle, this is crucial. In order to reduce pressure losses and to enable a quick gas exchange, large suction and pressure cross sections can be realized relative to the cylinder stroke space. The largest cross sections can be achieved via the ring lamellae used. For optimum utilization of the cylinder cross-sectional area, the suction and pressure ring lamellae are arranged concentrically to one another. The center of the ring lamellae is located in the cylinder axis.

Die Konstruktion führt zu mehreren positiven Effekten:

  • 1. Reduzierung der Spannungen im stärksten beanspruchten Bereich der Ventilplatte 10.
  • 2. Reduzierung der Durchbiegung im stärksten beanspruchten Bereich der Ventilplatte 10.
  • 3. Reduzierung der Steganzahl und/oder der Stegbreite
  • 4. Vergrößerung des Rostquerschnittes (Abströmquerschnitt)
  • 5. Der Hubfänger 30 wird meist mittels Schrauben axial fixiert (Stand der Technik). Im vorliegenden Fall wird der Hubfänger über die im Zylinderdeckel integrierte Abstützung axial fixiert. Somit ist diese Ventilplatte 10 besonders robust und unempfindlicher gegenüber Druckspitzen und Flüssigkeitsschlägen.
  • 6. Die Zugkraft der Schraube 46 gleicht einen gewissen Anteil der Druckkraft auf der Hochdruckseite aus.
The construction leads to several positive effects:
  • 1. Reduction of the stresses in the most stressed area of the valve plate 10 ,
  • 2. Reduction of deflection in the most stressed area of the valve plate 10 ,
  • 3. Reduction of the number of webs and / or the web width
  • 4. Enlargement of the grate cross section (outflow cross section)
  • 5. The Hubcatcher 30 is usually fixed axially by means of screws (prior art). In the present case, the Hubfänger is axially fixed over the integrated in the cylinder cover support. Thus, this valve plate 10 particularly robust and less sensitive to pressure peaks and liquid shocks.
  • 6. The tensile force of the screw 46 compensates for a certain amount of pressure on the high pressure side.

Obwohl die Erfindung anhand einer Ausführungsform mit fester Merkmalskombination beschrieben wird, umfasst sie jedoch auch die denkbaren weiteren vorteilhaften Kombinationen, wie sie insbesondere, aber nicht erschöpfend, durch die Unteransprüche angegeben sind. Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.Although the invention is described with reference to an embodiment with a fixed combination of features, but it also includes the conceivable further advantageous combinations, as they are given in particular, but not exhaustive, by the dependent claims. All disclosed in the application documents features are claimed as essential to the invention, as far as they are new individually or in combination over the prior art.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Ventilplattevalve plate
1212
Zylinderdeckelcylinder cover
1414
Schraubenscrew
1616
Saugvolumensuction volume
1818
Druckvolumenprint volume
2020
Sauglamellesuction plate
2222
Drucklamellepressure plate
2424
Saugöffnungsuction opening
2626
Drucköffnungpressure opening
2828
Sinusfedersinus spring
3030
HubfängerHubfänger
3232
Stiftpen
3434
Sauglamellen-FortsatzSuction lamellae-extension
3636
Sauglamellen-FortsatzSuction lamellae-extension
3838
LanglochLong hole
4040
LanglochLong hole
4242
Führungsstiftguide pin
4444
Führungsstiftguide pin
4646
Schraubescrew
4848
Gewindethread
5050
Abstützelementsupporting
5252
Außenwand des Zylinderdeckels 12 Outer wall of the cylinder cover 12
5454
Aussparungrecess
5656
Druckeinheit bzw. DrucknestPressure unit or pressure nest
5858
Dichtungpoetry
5959
zweite Dichtungsecond seal
6060
Stegweb
110110
Ventilplattevalve plate
112112
erste Flächefirst surface
114114
zweite Flächesecond surface
116116
Stegweb
118118
Stegweb

Claims (10)

Verdichter zum Verdichten von Kältemittel mit einem Zylinderblock, einem Zylinderdeckel (12) und einer zwischen dem Zylinderblock und dem Zylinderdeckel (12) angeordneten Ventilplatte (10) dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (10) mit dem Zylinderdeckel (12) und/oder mit dem Zylinderblock verbunden ist bzw. an diesen befestigt ist.Compressor for compressing refrigerant with a cylinder block, a cylinder cover ( 12 ) and one between the cylinder block and the cylinder cover ( 12 ) arranged valve plate ( 10 ), characterized in that the valve plate ( 10 ) with the Cylinder cover ( 12 ) and / or is connected to the cylinder block or is attached thereto. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (10) mit dem Zylinderdeckel (12) und/oder mit dem Zylinderblock mittels eines Verbindungselements, insbesondere einer Schraube (46) verbunden ist bzw. an diesen befestigt ist.Compressor according to claim 1, characterized in that the valve plate ( 10 ) with the cylinder cover ( 12 ) and / or with the cylinder block by means of a connecting element, in particular a screw ( 46 ) is connected or attached to this. Verdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (10) ein Gewinde (48) aufweist.Compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the valve plate ( 10 ) a thread ( 48 ) having. Verdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderdeckel (12) ein Saugvolumen (16) und ein Druckvolumen (18) aufweist, wobei im Saug- oder im Druckvolumen (16, 18) ein insbesondere in etwa säulenförmiges Abstützelement (50) angeordnet ist, welches sich von einer Außenwand (52) des Zylinderdeckels (12) in Richtung der Ventilplatte (10) erstreckt.Compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the cylinder cover ( 12 ) a suction volume ( 16 ) and a print volume ( 18 ), wherein in the suction or in the pressure volume ( 16 . 18 ) a particular approximately columnar support element ( 50 ), which extends from an outer wall ( 52 ) of the cylinder cover ( 12 ) in the direction of the valve plate ( 10 ). Verdichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (50) eine Aussparung aufweist, welche sich von der Außenwand (52) des Zylinderdeckels (12) in Richtung der Ventilplatte (10) erstreckt, welche zur Aufnahme des Verbindungselements vorgesehen ist.Compressor according to claim 4, characterized in that the supporting element ( 50 ) has a recess which extends from the outer wall ( 52 ) of the cylinder cover ( 12 ) in the direction of the valve plate ( 10 ), which is provided for receiving the connecting element. Verdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (10) eine oder mehrere Sauglamellen (20) und/oder eine oder mehrere Drucklamellen (22) aufweist, welche in Ringventil-Bauweise ausgebildet sind.Compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the valve plate ( 10 ) one or more suction lamellae ( 20 ) and / or one or more pressure fins ( 22 ), which are formed in a ring valve design. Verdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Ventilplatte (10) mit dem Zylinderdeckel und/oder mit dem Zylinderblock im Bereich eines Drucknests bzw. einer Druckeinheit (56) der Ventilplatte (10) erfolgt.Compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the connection of the valve plate ( 10 ) with the cylinder cover and / or with the cylinder block in the region of a pressure nest or a pressure unit ( 56 ) of the valve plate ( 10 ) he follows. Verdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (10) einen Hubfänger (30) aufweist, der den Hub einer Drucklamelle (22) von der Ventilplatte (10) weg begrenzt.Compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the valve plate ( 10 ) a Hubfänger ( 30 ) having the stroke of a pressure blade ( 22 ) from the valve plate ( 10 ) Limited. Verdichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hubfänger (30) und dem Zylinderdeckel (12) ein Spalt angeordnet ist,Compressor according to claim 8, characterized in that between the Hubfänger ( 30 ) and the cylinder cover ( 12 ) a gap is arranged, Verdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (10) in Bereichen, in denen sie keine im Zylinderblock angeordnete Zylinderbohrung bedeckt, durch Befestigungselemente, insbesondere Befestigungsschrauben zusammen mit dem Zylinderdeckel (12) gegen den Zylinderblock gepresst wird.Compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the valve plate ( 10 ) in areas where it does not cover a cylinder bore arranged in the cylinder block, by fastening elements, in particular fastening screws together with the cylinder cover ( 12 ) is pressed against the cylinder block.
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