DE112006002191T5 - Hubkolbenmaschine - Google Patents
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Abstract
Ein
Hubkolbenmaschine aufweisend:
ein Gehäuse;
einen Zylinderblock (18), von dem mindestens ein Teil im Gehäuse enthalten ist und darin eine Vielzahl von Zylinderbohrungen (38) beinhaltet, wobei die Zylinderbohrungen (38) Achsen haben, die auf einem zu einer Achse des Zylinderblocks (18) konzentrischen Bohrungsverteilkreis angeordnet sind;
einen Zylinderkopf (54), der am Gehäuse befestigt ist und eine Ansaugkammer (58) und eine Ausstosskammer (60) für ein Arbeitsfluid beinhaltet, wobei die Ansaug- und Ausstosskammern. (58, 60) sich in Richtung des Zylinderblocks (18) öffnen;
eine Verdichtungseinheit, die einen Ventilmechanismus beinhaltet, in dem Kolben in den jeweiligen Zylinderbohrungen (38) aufgenommen sind und ein Ausüben einer Hin- und Herbewegung darin ermöglicht, und eine Ventilplatte (50), die zwischen den Zylinderblock (18) und den Zylinderkopf (54) mit jeweils einer dazwischenliegenden Dichtung (46, 48, 52) eingeschoben ist, wobei die Hin- und Herbewegung der Kolben und der Betrieb des Ventilmechanismus bewirken, dass die Verdichtungseinheit nacheinander ein Ansaugen des...
ein Gehäuse;
einen Zylinderblock (18), von dem mindestens ein Teil im Gehäuse enthalten ist und darin eine Vielzahl von Zylinderbohrungen (38) beinhaltet, wobei die Zylinderbohrungen (38) Achsen haben, die auf einem zu einer Achse des Zylinderblocks (18) konzentrischen Bohrungsverteilkreis angeordnet sind;
einen Zylinderkopf (54), der am Gehäuse befestigt ist und eine Ansaugkammer (58) und eine Ausstosskammer (60) für ein Arbeitsfluid beinhaltet, wobei die Ansaug- und Ausstosskammern. (58, 60) sich in Richtung des Zylinderblocks (18) öffnen;
eine Verdichtungseinheit, die einen Ventilmechanismus beinhaltet, in dem Kolben in den jeweiligen Zylinderbohrungen (38) aufgenommen sind und ein Ausüben einer Hin- und Herbewegung darin ermöglicht, und eine Ventilplatte (50), die zwischen den Zylinderblock (18) und den Zylinderkopf (54) mit jeweils einer dazwischenliegenden Dichtung (46, 48, 52) eingeschoben ist, wobei die Hin- und Herbewegung der Kolben und der Betrieb des Ventilmechanismus bewirken, dass die Verdichtungseinheit nacheinander ein Ansaugen des...
Description
- Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Hubkolbenmaschinen (siehe oben) und insbesondere auf eine Hubkolbenmaschine, die zum Ausstossen eines Hochdruckarbeitsfluids geeignet ist.
- Stand der Technik
- In den vergangenen Jahren ist die Entwicklung von Kühlsystemen unter Berücksichtigung des globalen Umfelds auf die Verwendung von Kältemitteln mit geringem Erderwärmungspotential fokussiert. Als so ein Kältemittel ist zum Beispiel natürliches CO2-(Kohlendioxid)-Gas bekannt.
- Wenn CO2 als Kältemittel durch einen Hochdruckabschnitt eines Kühlsystems, d.h. eines Kältemittelkreislaufes, geht, geht das CO2-Kältemittel in einen superkritischen Zustand über. Der Druck des superkritischen CO2 ist annähernd sieben bis zehn Mal größer als der eines fluorierten Kohlenwasserstoffes, der durch den Hochdruckabschnitt strömt.
- Folglich ist, wo CO2 als Kältemittel verwendet wird, ein Verdichter zum Umlaufen des CO2-Kältemittels durch den Kältemittelkreislauf notwendig, um das Hochdruck-CO2-Kältemittel auszustossen. Um die Anforderung zu erfüllen, benötigt der Verdichter eine Ausstosskammer mit einer hohen Abdichtleistung. Zum Beispiel offenbaren die unten angegebenen Patentdokumente 1 und 2 Techniken zum Abdichten der Ausstosskammer eines Verdichters.
- Patentdokument 1: Ungeprüfte
japanische Patentveröffentlichung Nr. 2001-99058 - Patentdokument 2: Ungeprüfte
japanische Patentveröffentlichung Nr. 2002-5014 - Der in Patentdokument 1 offenbarte Verdichter beinhaltet ein Gehäuse, einen innerhalb des Gehäuses angeordneten Zylinderblock und einen zum Zylinderblock benachbarten Zylinderkopf. Der Zylinderblock und der Zylinderkopf sind durch eine Vielzahl von Schrauben aneinander festgemacht.
- Genauer gesagt ist eine Ventilplatte zwischen dem Zylinderblock und dem Zylinderkopf mit einer zwischen der Ventilplatte und dem Zylinderblock eingeschobenen Dichtung, und einer anderen zwischen der Ventilplatte und dem Zylinderkopf eingeschobenen Dichtung zwischengelegt. Daher werden die Schrauben vom Gehäuseinneren durch den Zylinderblock, die Dichtung, die Ventilplatte und die Dichtung eingefügt und im Zylinderkopf festgeschraubt. Ferner sind die Schraubenköpfe im Zylinderblock abgesenkt, und die Schraubenköpfe sind, wie in Umfangsrichtung des Zylinderblocks ersichtlich ist, zwischen jeweils angrenzenden Zylinderbohrungen im Zylinderblock positioniert.
- Das Vorhandensein der Schrauben macht es schwierig, den Zylinderkopf vom Zylinderblock abzumontieren, wenn zum Beispiel der obere Zwischenraum der Kolben in den Zylinderbohrungen angepasst werden muss. Genauer gesagt sind die Schraubenköpfe innerhalb des Gehäuses angeordnet, und daher müssen Teile, wie zum Beispiel die Kolben und die Antriebswelle, vor dem Abnehmen der Schrauben vom Zylinderblock abmontiert werden. Infol gedessen führt die Verwendung von Schrauben zu einer Absenkung der Demontageeffizienz und der Produktivität des Verdichters.
- Andererseits beinhaltet der im Patentdokument 2 offenbarte Verdichter eine Mitten-Schraube zum Befestigen von Auslaßventilen und Ventilhaltern an der Ventilplatte. Die Mitten-Schraube wird auch zum Befestigen der Ventilplatte zusammen mit dem Zylinderblock verwendet.
- Eine Mitten-Schraube kann alternativ zum Befestigen des Zylinderblocks und des Zylinderkopfs verwendet werden. In diesem Fall wird die Mitten-Schraube von außerhalb des Zylinderkopfs durch den Zylinderkopf, die Ventilplatte und die Dichtung eingefügt und in den Zylinderblock eingeschraubt.
- Der Mitten-Schraubenkopf ist außerhalb des Zylinderkopfs angebracht, und dadurch ist es einfach, die Mitten-Schraube zu entfernen. Da jedoch die Mitten-Schraube im Wesentlichen im Zentrum des Zylinderkopfs positioniert ist, ist über die vollständige Fläche der Ventilplatte die Undurchlässigkeit zwischen der Dichtung und der Ventilplatte nicht gleichmäßig, was ein zufriedenstellendes Abdichten der Zylinderbohrungen erschwert. Im Ergebnis sinkt die Verdichtungseffizienz des Verdichters ab, und besonders in Fällen, bei denen CO2-Kältemittel verwendet wird, sinkt die Verdichtungseffizienz in bemerkenswerter Weise ab.
- Offenbarung der Erfindung
- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hubkolbenmaschine vorzusehen, die eine hohe Produktivität und eine hohe Demontageeffizienz sicherstellt, und noch dazu in der Lage ist, ein Absinken der Verdichtungseffizienz zu vermeiden.
- Um die Aufgabe zu erreichen, sieht die vorliegende Erfindung eine Hubkolbenmaschine vor, aufweisend: ein Gehäuse; einen Zylinderblock, wobei davon mindestens ein Teil im Gehäuse enthalten ist und darin eine Vielzahl von Zylinderbohrungen beinhaltet, wobei die Zylinderbohrungen Achsen haben, die auf einem Bohrungsverteilkreis konzentrisch zu einer Achse des Zylinderblocks angeordnet sind; einen an dem Gehäuse festgemachten Zylinderkopf, der eine Ansaugkammer und eine Ausstosskammer für ein Arbeitsfluid beinhaltet, wobei die Ansaug- und Ausstosskammern in Richtung des Zylinderblocks öffnen; eine Verdichtungseinheit beinhaltend einen Ventilmechanismus, der in den jeweiligen Zylinderbohrungen Kolben aufgenommen hat und darin eine Hin- und Herbewegung möglich ist, und eine Ventilplatte, die zwischen dem Zylinderblock und dem Zylinderkopf mit jeweils einer dazwischenliegenden Dichtung eingeschoben ist, wobei die Hin- und Herbewegung der Kolben und der Betrieb des Ventilmechanismus die Verdichtungseinheit dazu veranlassen, nacheinander ein Ansaugen des Arbeitsfluids von der Ansaugkammer in die Zylinderbohrungen, ein Verdichten des angesaugten Arbeitsfluids in den Zylinderbohrungen, und ein Austossen des verdichteten Arbeitsfluids von den Zylinderbohrungen in die Ausstosskammer vorzunehmen; und eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen der Ventilplatte an den Zylinderblock.
- Die Befestigungsvorrichtung beinhaltet: eine Vielzahl von äußeren Gewindebohrungen, die im Zylinderblock ausgebildet sind und sich parallel zu den Zylinderbohrungen erstrecken, wobei die äußeren Gewindebohrungen Achsen haben, die, wie aus einer Radialrichtung des Zylinderblocks ersichtlich ist, außerhalb des Bohrungsverteilkreises angeordnet sind; und eine Vielzahl von äußeren Befestigungsschrauben, die sich von einer in der Nähe des Zylinderkopfs befindlichen Seite durch die Ventilplatte und die Dichtungen erstrecken und in die jeweiligen äußeren Gewindebohrungen eingeschraubt sind, wobei die äußeren Befestigungsschrauben Schraubenköpfe haben, die innerhalb des Zylinderkopfs angeordnet sind.
- In der oberen Hubkolbenmaschine ist die Ventilplatte durch eine Vielzahl äußerer Befestigungsschrauben an dem Zylinderblock befestigt, und die Schraubenköpfe der äußeren Befestigungsschrauben sind innerhalb des Zylinderkopfs angebracht. In Fällen, bei denen der obere Zwischenraum der Kolben der Verdichtungseinheit eingestellt werden muss, ist es notwendig, dass die Ventilplatte vom Zylinderblock abmontiert werden soll. Da die Schraubenköpfe der äußeren Befestigungsschrauben innerhalb des Zylinderkopfs und nicht innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, ist ein Zugriff auf die Schraubenköpfe der äußeren Befestigungsschrauben von außerhalb des Gehäuses möglich. Folglich können nämlich die äußeren Befestigungsschrauben, die Ventilplatte, ohne die Notwendigkeit des Entfernens von inneren Teilen innerhalb des Gehäuses, wie zum Beispiel der Antriebswelle und der Kolben der Verdichtungseinheit, demontiert werden, und daher die Anpassung des oberen Zwischenraums der Kolben vereinfacht werden. Als ein Ergebnis wird die zur Herstellung der Strömungsmaschine benötigte Zeit verkürzt, wobei die Produktionseffizienz der Strömungsmaschine verbessert wird.
- Ferner sind die. Achsen der äußeren Gewindebohrungen außerhalb des Bohrungsverteilkreises angebracht. Folglich drücken die in die äußeren Gewindebohrungen eingeschraubten äußeren Befestigungsschrauben die Dichtung am äußeren Randabschnitt der Ventilplatte fest gegen den Zylinderblock, wodurch die Abdichtfunktion der Verbindung zwischen dem Zylinderblock und der Ventilplatte, nämlich die Abdichtung der Zylinderbohrungen, signifikant verbessert wird.
- Genauer gesagt sind die Schraubenköpfe der äußeren Befestigungsschrauben in der im Zylinderkopf definierten Ansaugkammer angeordnet, und die Ansaugkammer hat eine ringförmige Form, die die Ausstosskammer umgibt.
- Die Befestigungsvorrichtung kann ferner beinhalten: eine Mitten-Gewindebohrung, die im Zylinderblock koaxial zum Zylinderblock ausgebildet ist; und eine Mitten-Befestigungsschraube, die sich von der Zylinderkopfseite durch die Ventilplatte und die Dichtungen erstreckt und in die Mitten-Gewindebohrung eingeschraubt ist, wobei die Mitten-Befestigungsschraube einen Schraubenkopf hat, der innerhalb des Zylinderkopfs angeordnet ist. In diesem Fall ist der Schraubenkopf der Mitten-Befestigungsschraube in der im Zylinderkopf definierten Ausstosskammer angeordnet, und die Ausstosskammer ist im Zentrum des Zylinderkopfs angeordnet.
- Die Mitten-Befestigungsschraube drückt die Dichtung am Mitten-Abschnitt der Ventilplatte fest gegen den Zylinderblock, wobei die Dichtleistung der Verbindung zwischen dem Zylinderblock und der Ventilplatte weiter verbessert wird.
- Vorteilhafterweise beinhaltet der Ventilmechanismus Austossventile zum Steuern des Austossens des verdichteten Arbeitsfluids, und die Mitten-Befestigungsschraube dient auch als eine Befestigungsschraube zum Befestigen der Auslaßventile an der Ventilplatte.
- Ferner kann die Befestigungsvorrichtung zusätzlich beinhalten: eine Vielzahl von inneren Gewindebohrungen, die im Zylinder block ausgebildet sind und Achsen aufweisen, die, wie in der Radialrichtung des Zylinderblocks ersichtlich ist, einwärts des Bohrungsverteilkreises angebracht sind; und eine Vielzahl von inneren Befestigungsschrauben, die sich von der Zylinderkopfseite durch die Ventilplatte und die Dichtungen erstrecken und in die jeweiligen inneren Gewindebohrungen eingeschraubt sind, wobei die inneren Befestigungsschrauben Schraubenköpfe haben, die innerhalb des Zylinderkopfs angeordnet sind. In diesem Fall sind die Schraubenköpfe der inneren Befestigungsschrauben in der Ausstosskammer angeordnet, und die Ausstosskammer ist im Zentrum des Zylinderkopfs angeordnet.
- Die inneren Befestigungsschrauben drücken die Dichtung am Mitten-Abschnitt der Ventilplatte fest gegen den Zylinderblock, und verbessern dabei ferner die Dichtungsleistung der Verbindung zwischen dem Zylinderblock und der Ventilplatte.
- Jede der äußeren Befestigungsschrauben kann eine in dem Zylinderblock versenkte Stiftschraube aufweisen, und die Befestigungsvorrichtung kann ferner mit den jeweiligen Stiftschrauben verschraubte Muttern beinhalten und die Ventilplatte gegen den Zylinderblock drücken.
- Verbindungsschrauben können von außerhalb des Zylinderkopfs mit den jeweiligen Stiftschrauben verschraubt werden, und in diesem Fall können der Zylinderblock und der Zylinderkopf durch die Verbindungsschrauben aneinander befestigt werden.
- Vorzugsweise ist die Strömungsmaschine ein Verdichter, der zum Verdichten des CO2-Kältemittels, das durch einen Kühlkreislauf strömt, verwendet wird. In diesem Fall stösst der Verdichter Hochdruck-CO2-Kältemittel von den Zylinderbohrungen in die Ausstosskammer aus, da aber die Abdichtleistung der Verbindung zwischen dem Zylinderblock und der Ventilplatte hoch ist, tritt das CO2-Kältemittel nicht aus der Verbindung zwischen dem Zylinderblock und der Ventilplatte nach außen aus. Auch trägt die Verwendung des CO2-Kältemittels in außerordentlicher Weise zur Reduzierung der Umweltbelastung bei.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine längs geschnittene Ansicht eines Verdichters als eine Hubkolbenmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. -
2 ist eine entlang der Linie II-II geschnittene Ansicht aus1 . -
3 ist eine Vorderansicht, die eine Blockseitendichtung und eine Mantelseitendichtung, die beide in1 erscheinen, zeigt. -
4 ist eine Vorderansicht, die eine Kopfseitendichtung in1 zeigt. -
5 ist eine längs geschnittene Ansicht eines Verdichters als eine Hubkolbenmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. -
6 ist eine Vorderansicht, die eine Mantelseitendichtung aus5 zeigt. -
7 ist eine Vorderansicht, die eine Blockseitendichtung aus5 zeigt. -
8 ist eine Vorderansicht, die eine Kopfseitendichtung aus5 zeigt. -
9 ist eine längs geschnittene Ansicht eines Verdichters als eine Hubkolbenmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. -
10 ist eine entlang der Linie X-X geschnittene Ansicht aus9 . -
11 zeigt eine Stiftschraube und eine Mutter zum Befestigen einer Ventilplatte an einem Zylinderblock. - BESTER MODUS ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
-
1 zeigt schematisch ein Klimaanlagensystem für ein Kraftfahrzeug, oder spezieller, einen Teil eines Kühlkreislaufs2 des Systems. - Der Kühlkreislauf
2 beinhaltet einen Umlaufpfad für ein Kältemittel, wobei CO2-Gas als Kältemittel verwendet wird. Ein Verdichter4 einer ersten Ausführungsform als Hubkolbenmaschine, ein Gaskühler6 , ein Expansionsventil8 und ein Verdampfer10 sind in dieser Reihenfolge in den Umlaufpfad eingefügt. Der Verdichter4 verdichtet das Kältemittel und stösst dann das verdichtete Hochdruckkältemittel in den Gaskühler6 aus und verursacht dabei, dass das Kältemittel den Kühlkreislauf2 durchläuft. - Wie aus
1 klar ist, ist der Verdichter4 von einer Taumelscheibenart, wobei diese Verdichterart in der Lage ist, ihren Hubraum zu variieren. - Der Verdichter
4 hat ein Gehäuse, das ein Vordergehäuse12 beinhaltet. Das Vordergehäuse12 ist in der Gestalt eines abgestuften Zylinders und hat eine Nabe14 und eine Gehäuseummantelung16 . Der Vorsprung14 ist an einem Ende des Vordergehäuses12 angebracht und hat einen kleineren Durchmesser als der Gehäusemantel16 . - Ein Zylinderblock
18 ist in dem Gehäusemantel16 eingebaut und hat eine im Wesentlichen zylinderförmige Gestalt. Der Zylinderblock18 definiert innerhalb des Gehäusemantels16 eine Kurbelkammer20 und hat eine Endfläche, die der Kurbelkammer20 gegenüberliegt, wobei die andere Endfläche vom Gehäusemantel16 bloßliegt. - Der Zylinderblock
18 hat zum Beispiel sieben Zylinderbohrungen36 . Die Zylinderbohrungen36 erstrecken sich parallel zur Achse des Blocks18 durch den Zylinderblock18 . Wie aus2 klar ist, sind die Achsen der Zylinderbohrungen36 auf einem Bohrungsverteilkreis konzentrisch mit der Achse der Antriebswelle24 angeordnet, und sind in Umfangsrichtung des Zylinderblocks18 in gleichen Intervallen angeordnet. - Eine Verdichtungseinheit ist innerhalb des Vordergehäuses
12 angeordnet. Nachfolgend wird die Verdichtungseinheit erläutert. - Die Verdichtungseinheit beinhaltet die Antriebswelle
24 , die koaxial zu dem Zylinderblock18 angeordnet ist. Die Antriebswelle24 erstreckt sich durch die Kurbelkammer20 und ist sowohl durch das Vordergehäuse12 als auch durch den Zylinderblock18 durch jeweilige Lagerungen26 und28 drehbar gelagert. Eine Taumelscheibe30 ist auf der Antriebswelle24 durch einen Neigemechanismus32 montiert und in der Kurbelkammer20 aufgenommen. Der Neigemechanismus32 beinhaltet einen Rotor34 , der sich zusammen mit der Antriebswelle24 dreht und verursacht, dass sich die Taumelscheibe30 zusammen mit der Antriebswelle24 durch den Rotor34 dreht, während gleichzeitig der Taumelscheibe30 erlaubt wird, sich relativ zur Antriebswelle24 zu neigen. - Die Antriebswelle
24 hat einen Endabschnitt25 , der von dem Gehäusemantel16 in den Vorsprung14 ragt, und eine mechanische Dichtung74 , die zwischen dem Endabschnitt25 und dem Gehäusemantel16 angeordnet ist. Die mechanische Dichtung74 dichtet die Kurbelkammer20 gasdicht ab. - Eine elektromagnetische Kupplung
76 ist mit dem Endabschnitt25 der Antriebswelle24 gekoppelt und beinhaltet eine Riemenscheibe78 . Die Riemenscheibe78 ist an der äußeren Umfangsoberfläche des Vorsprungs14 durch eine Lagerung80 drehbar gelagert. Die Riemenscheibe78 ist mit einer Antriebsquelle, wie zum Beispiel einem Motor oder einem Elektromotor, verbunden und wird durch die Triebkraft, die von der Antriebsquelle geliefert wird, in eine Richtung gedreht. Ferner hat die Riemenscheibe78 einen darin untergebrachten Solenoid82 , und die Zylinderspule82 ist an dem Gehäusemantel16 befestigt. - Wenn die Zylinderspule
82 bestromt wird, überträgt die elektromagnetische Kupplung76 die Drehung der Riemenscheibe78 an die Antriebswelle24 . Andererseits stoppt die elektromagnetische Kupplung76 die Übertragung der Drehung der Riemenscheibe78 auf die Antriebswelle24 , wenn die Zylinderspule82 abgeschaltet wird. - Der Gehäusemantel
16 hat eine Vielzahl von Halterungen84 , die integral an einer äußeren Umfangsoberfläche davon ausgebildet sind. Jede der Halterungen84 hat darin eine Schraubeneinfügbohrung und wird verwendet, um den Verdichter4 in einem Motorraum einzubauen. - Ein Kolben
38 ist in jeder Zylinderbohrung36 untergebracht und beinhaltet ein hinteres Ende39 , das in die Kurbelkammer20 ragt. Das hintere Ende39 weist eine u-förmige Gestalt auf und öffnet sich in Radialrichtung des Zylinderblocks18 in Richtung der Antriebswelle24 , wie auch in Umfangsrichtung des Zylinderblocks18 . Auch hat jedes hintere Ende39 darin einen sphärisch geformten Sitz zum gleitenden Lagern eines Paares von Gleitstücken44 . Die Gleitstücke44 sind halbkugelförmig und halten die äußere Umfangskante der Taumelscheibe30 dazwischen. Daher werden, während sich die Taumelscheibe30 dreht, die äußere Umfangskante davon und die Gleitstücke44 in gleitendem Kontakt miteinander gehalten. - Der Zylinderblock
18 hat eine Mitten-Gewindebohrung40 , die in der anderen Endseitenfläche davon ausgebildet ist. Die Mitten-Gewindebohrung40 ist auf der Achse des Zylinderblocks18 angeordnet und erstreckt sich parallel zu den Zylinderbohrungen36 . - Ferner sind sieben äußere Gewindebohrungen
42 in der anderen Endseitenfläche des Zylinderblocks18 angeordnet. Die Achsen der äußeren Gewindebohrungen42 sind, wie aus der Ansicht der Radialrichtung des Zylinderblocks18 ersichtlich ist, außerhalb des vorher genannten Bohrungsverteilkreises angeordnet, und sind in gleichen Intervallen in der Umfangsrichtung des Zylinderblocks18 angeordnet. Genauer gesagt sind die Achsen der äußeren Gewindebohrungen42 an einem Lochverteilkreis, der einen größeren Durchmesser als der Bohrungsverteilkreis hat, angeordnet, und die äußeren Gewindebohrungen42 sind, in der Umfangsrichtung des Zylinderblocks18 gesehen, individuell zwischen jeweils benachbarten Zylinderbohrungen36 positioniert. - Wie aus
1 klar ist, ist die andere Endseitenfläche des Zylinderblocks18 mit dem Gegenstück des Gehäusemantels16 in der gleichen Ebene, und ein Zylinderkopf54 stößt gegen die andere Endseitenfläche mit einer dazwischenliegenden Ventilplatte50 . - Eine Blockseitendichtung
46 ist zwischen die andere Endseitenfläche des Zylinderblocks18 und die Ventilplatte50 eingeschoben, und eine Mantelseitendichtung48 ist zwischen die andere Endseitenfläche des Gehäusemantels16 und die Ventilplatte50 eingeschoben. Ferner ist eine Kopfseitendichtung52 zwischen der Ventilplatte50 und dem Zylinderkopf54 zwischengelegt. Die Dichtungen46 ,48 und52 dienen jeweils als eine Dichtung zwischen dem Zylinderblock18 und der Ventilplatte50 , und als eine Dichtung zwischen dem Gehäusemantel16 und der Ventilplatte50 , und als eine Dichtung zwischen der Ventilplatte50 und dem Zylinderkopf54 . - Zum Beispiel sind zehn Gewindebohrungen
17 in der anderen Endseitenfläche des Gehäusemantels16 ausgebildet. Die Gewindebohrungen17 erstrecken sich in axialer Richtung des Gehäusemantels16 und sind in gleichen Intervallen in Umfangsrichtung des Gehäusemantels16 angeordnet. Die Ventilplatte50 und der Zylinderkopf54 haben jeweils zehn durchgehende Löcher53 und55 , die durch ihre äußeren Randabschnitte ausgebildet sind und mit den jeweiligen Gewindebohrungen17 ausgerichtet sind. Verbindungsschrauben56 werden von außerhalb des Zylinderkopfs54 in die jeweiligen durchgehenden Löcher53 und55 eingefügt und mit den jeweiligen Gewindebohrungen17 verschraubt. Die Ver bindungsschrauben56 befestigen den Zylinderkopf54 trennbar an dem Gehäusemantel16 mit der Ventilplatte50 und den dazwischenliegenden Dichtungen48 und52 . - Ferner hat die Ventilplatte
50 durchgehende Löcher51 , die an der jeweiligen äußeren Gewindebohrung42 des Zylinderblocks18 ausgerichtet sind. Äußere Befestigungsschrauben68 werden in die jeweiligen durchgehenden Löcher51 eingefügt und in den jeweiligen Gewindebohrungen42 eingeschraubt. Die äußeren Befestigungsschrauben68 machen nämlich die Ventilplatte50 zusammen mit den Dichtungen46 und52 an dem Zylinderblock18 fest. - Der Zylinderkopf
54 hat eine darin definierte Ansaugkammer58 und eine Ausstosskammer60 , und die Ansaug- und Ausstosskammern58 und60 öffnen sich individuell in die Endseitenfläche des zur Ventilplatte50 benachbarten Zylinderkopfs54 . Die Ansaug- und Ausstosskammern58 und60 öffnen sich nämlich in Richtung des Zylinderblocks54 . Wie aus1 klar ist, ist die Ausstosskammer60 im Zentrum des Zylinderkopfs54 angebracht, und die Ansaugkammer58 ist eine ringförmige Kammer, die die Ausstosskammer60 umschließt. Die Schraubenköpfe69 der äußeren Befestigungsschrauben68 sind in der Ansaugkammer58 angeordnet. - Eine Ansaugdurchlassöffnung und eine Ausstossdurchlassöffnung (keine der beiden ist gezeigt), die mit den Ansaug- und Ausstosskammern
58 und60 jeweils in Verbindung steht, ist in der äußeren Umfangswand des Zylinderkopfs54 ausgebildet. Die Ansaug- und Ausstossdurchlassöffnungen sind mit dem vorher genannten Kühlkreislaufpfad verbunden. - Ein Druckregeldurchgang (nicht gezeigt) zum Verbinden der Ausstosskammer
60 und der Kurbelkammer20 ist durch den Zylinderblock18 und die Ventilplatte50 durchgehend ausgebildet. Auch wird ein Öffnungsdurchgang, der zu jeder Zeit die Ansaugkammer58 und die Kurbelkammer20 verbindet, durchgehend durch den Zylinderblock18 und die Ventilplatte50 ausgebildet. In1 ist nur eine feste Öffnung62 , die in der Ventilplatte50 ausgebildet ist, als Teil des Öffnungsdurchgangs gezeigt. - Der Zylinderkopf
54 beinhaltet ferner ein darin untergebrachtes Magnetsteuerventil (nicht gezeigt). In dieser Ausführungsform hat das Magnetsteuerventil ein Ventilelement zum Öffnen und Schließen des Druckregeldurchgangs, ein Solenoid und einen drucksensitiven Aktuator, der mit dem Druck in der Ansaugkammer58 angewendet wird. Die Zylinderspule und der drucksensitive Aktuator wirken zusammen, um das Ventilelement zu betätigen, wodurch sie die Öffnung des Druckregeldurchgangs einstellen und als eine Folge den Druck in der Kurbelkammer20 steuern. - Das Magnetsteuerventil kann von der Art sein, die keinen drucksensitiven Aktuator beinhaltet. In diesem Fall wird das Ventilelement durch die Zylinderspule des Magnetsteuerventils betätigt, wobei die Öffnung des Druckregeldurchgangs, das heißt, der Druck in der Kurbelkammer
20 gesteuert wird. - Die Ventilplatte
50 ist ein Element, das einen Ventilmechanismus aufweist. Der Ventilmechanismus beinhaltet Ansaug- und Austosslöcher58a und60a , die mit jeder der Zylinderbohrungen36 verknüpft sind und durchgehend durch die Ventilplatte50 ausgebildet sind. Die Ansauglöcher58a stehen mit der Ansaugkammer58 in Verbindung, und die Ausstosslöcher60a stehen mit der Ausstosskammer60 in Verbindung. Jedes Ansaugloch58a kann durch ein Ansaugventil (nicht gezeigt) geöffnet oder geschlossen werden. Das Ansaugventil weist ein Blattfederventil auf und ist zwischen der anderen Endfläche des Zylinderblocks18 und der Ventilplatte50 eingeschoben. Andererseits können die Austosslöcher60a durch eine Austossventileinheit66 geöffnet und geschlossen werden. Die Austossventileinheit66 beinhaltet Blattfederventile61 (s.2 ), die an der Oberfläche der Ventilplatte50 angeordnet sind und der Ausstosskammer60 gegenüberliegen, und Ventilhalter63 . Die Blattfederventile61 und die Ventilhalter63 sind durch eine Mitten-Befestigungsschraube64 mit der Ventilplatte50 dazwischen an dem Zylinderblock18 befestigt. Speziell erstreckt sich die Mitten-Befestigungsschraube64 durch die Ventilplatte50 und die Dichtungen46 und52 und ist in das vorher genannte Mitten-Gewindeloch40 des Zylinderblocks18 eingeschraubt. Der Schraubenkopf der Mitten-Befestigungsschraube64 ist in der Ausstosskammer60 angeordnet. - Wie aus
2 klar ist, haben die Blattfederventile61 und die Ventilhalter63 eine sternförmige Gestalt, die mit der Anordnung der Ausstosslöcher60a übereinstimmt. Die Ansaugventile haben auch eine sternförmige Gestalt, die mit der Anordnung der Ansauglöcher58a übereinstimmt. -
3 zeigt im Detail die Blockseitendichtung46 und die Mantelseitendichtung48 , die beide oben erwähnt wurden. - Die Blockseitendichtung
46 hat eine kreisförmige Gestalt, die mit der anderen Endfläche des Zylinderblocks18 zusammenfällt und hat in ihrem Zentrum ein Loch40H , durch das die Mitten-Befestigungsschraube64 durchgeht. Auch sind eine Vielzahl von Löchern42H in dem äußeren Umfangsabschnitt der Blockseiten dichtung46 ausgebildet, um den jeweiligen äußeren Befestigungsschrauben68 ein dortiges Durchgehen zu erlauben. - Die Mantelseitendichtung
48 wirkt, wie später beschrieben wird, auch als ein Einstellelement zum Einstellen des oberen Zwischenraums der Kolben38 . Folglich wird die Mantelseitendichtung48 getrennt von der Blockseitendichtung46 hergestellt. Die Mantelseitendichtung48 hat eine Vielzahl von Löchern17H , durch die die jeweiligen Verbindungsschrauben56 durchgehen. Wie aus3 klar ist, hat die Mantelseitendichtung48 eine Außengestalt, die mit der Kontur des Gehäusemantels16 übereinstimmt. -
4 zeigt die Kopfseitendichtung52 . Die Kopfseitendichtung52 hat eine Außengestalt, die mit der Kontur des Zylinderkopfs54 übereinstimmt, und eine in ihrem Zentrum ausgebildete Öffnung52a , die eine Anordnung der Austossventileinheit66 erlaubt, eine Vielzahl von Löchern42h , durch die jeweils die äußeren Befestigungsschrauben68 durchgehen, und eine Vielzahl von Löchern55h , durch die die jeweiligen Verbindungsschrauben56 durchgehen. - In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist die Ventilplatte
50 an dem Zylinderblock18 mit der dazwischenliegenden Dichtung46 nicht nur durch die Mitten-Befestigungsschraube64 festgemacht, sondern ist auch zusammen mit den Dichtungen46 ,48 und52 zwischen dem Zylinderblock18 und dem Zylinderkopf54 durch die Verbindungsschrauben56 und die äußeren Befestigungsschrauben68 festgeklemmt. - Wenn die Zylinderspule der elektromagnetischen Kupplung
76 bestromt wird, das heißt, wenn die Kupplung76 in Betrieb ist, überträgt die elektromagnetische Kupplung76 die Triebkraft von der Antriebsquelle an die Antriebswelle24 , so dass die Antriebswelle24 in einer Richtung dreht. Die Drehung der Antriebswelle24 wird durch die Taumelscheibe30 in eine Hin- und Herbewegung der individuellen Kolben38 umgewandelt. Da sich jeder Kolben38 hin und her bewegt, erfährt das Kältemittel eine Reihe von Vorgängen, beinhaltend einen Ansaugvorgang, in dem das Kältemittel durch das Ansaugventil von der Ansaugkammer58 in die Druckkammer der Zylinderbohrung36 angesaugt wird, einen Verdichtungsvorgang, in dem das angesaugte Kältemittel in der Druckkammer verdichtet wird, und einen Ausstossvorgang, in dem das verdichtete Kältemittel durch das Auslaßventil61 in die Ausstosskammer60 ausgestossen wird. - Die Ausstossmenge des Kältemittels oder der Hub wird durch den Neigungswinkel der Taumelscheibe
30 bestimmt, nämlich durch die Hublänge des sich hin und her bewegenden Kolbens38 . Der Neigungswinkel der Taumelscheibe30 wird durch ein Steuern des Drucks in der Kurbelkammer20 mittels des vorher erwähnten Zylinderspulsteuerventils eingestellt. - Allgemein wird der Verdichter
4 nach der unten beschriebenen Art zusammengebaut. - Als erstes wird der Zylinderblock
18 auf einer Werkbank (nicht gezeigt) unter Verwendung der äußeren Befestigungsschrauben68 befestigt. Die äußeren Befestigungsschrauben68 werden durch die Werkbank hindurch gesteckt und in die jeweiligen äußeren Gewindebohrungen42 des Zylinderblocks18 eingeschraubt. - Dann wird die Antriebswelle
24 mit den inneren Teilen wie z.B. der Taumelscheibe30 , dem Neigmechanismus32 , den Kolben38 und den Gleitstücken44 , die an der Antriebswelle24 angebracht sind, durch die Lagerung28 drehbar auf dem Zylinder block18 gelagert, während gleichzeitig die Kolben38 in die jeweiligen Zylinderbohrungen36 des Zylinderblocks18 eingefügt werden. Anschließend wird das Vordergehäuse12 über den Zylinderblock18 gesteckt. Daher ist die Antriebswelle24 durch das Vordergehäuse12 mit den inneren Teilen, die sich innerhalb des Vordergehäuses12 befinden, durch die Lagerung26 drehbar gelagert, und der Endabschnitt der Antriebswelle ragt aus dem Vordergehäuse12 . - In dieser Phase wird eine Größe, durch die der obere Zwischenraum des Kolbens
38 eingestellt werden muss, gemessen, und eine Mantelseitendichtung48 mit einer Dicke, die der gemessenen Größe entspricht, wird ausgewählt. - Anschließend werden die äußeren Befestigungsschrauben
68 vom Zylinderblock18 derart entfernt, wobei die inneren Teile im Vordergehäuse12 enthalten sind, so dass der Zylinderblock18 getrennt von der Werkbank wird. Die in der vorher erwähnten Art ausgewählte Blockseitendichtung46 und Mantelseitendichtung48 werden dann zwischen dem Zylinderblock18 und der Ventilplatte50 plaziert, und durch die äußeren Befestigungsschrauben68 wird die Ventilplatte50 am Vordergehäuse12 und dem Zylinderblock18 und der dazwischenliegenden Blockseitendichtung46 und Mantelseitendichtung48 festgemacht. Zu dieser Zeit wird die Auslaßventileinheit66 zusammen mit der Ventilplatte50 durch die Mitten-Befestigungsschraube64 an dem Zylinderblock18 befestigt. - Dann stößt der Zylinderkopf
54 , der das oben erwähnte Magnetsteuerventil enthält, gegen die Ventilplatte50 mit der dazwischenliegenden Kopfseitendichtung52 und wird durch die Verbindungsschrauben56 an dem Vordergehäuse12 festgemacht. - Schließlich wird die elektromagnetische Kupplung
76 mit dem Endabschnitt25 der Antriebswelle24 , die in den Vorsprung14 des Vordergehäuses12 ragt, gekoppelt, womit der Zusammenbau des Verdichters4 abgeschlossen. - Die vorliegende Erfindung ist nicht auf den oben erläuterten Verdichter des ersten Ausführungsbeispiels beschränkt und kann auf verschiedenen Wegen modifiziert werden. Das Folgende beschreibt Verdichter gemäß einer zweiten und dritten Ausführungsform. In der folgenden Beschreibung der zweiten und dritten Ausführungsform werden identische Bezugszeichen verwendet, um Elemente und Teile, die die gleichen Funktionen wie diejenigen aus der ersten Ausführungsform haben, zu bezeichnen, und die Beschreibung solcher Elemente und Teile wird ausgelassen
-
5 bis8 veranschaulichen den Verdichter gemäß der zweiten Ausführungsform. - Wie aus
5 klar ist, bildet ein Zylinderblock18A einen Teil eines Vordergehäuses12A . Speziell ist der Zylinderblock18A in der Gestalt eines abgestuften Zylinders und hat einen Flansch19 , der zwischen einem Gehäusemantel16A und dem Zylinderkopf54 eingeschoben ist. In dieser Anordnung ist eine Mantelseitendichtung48A zwischen dem Flansch19 des Zylinderblocks18A und der anderen Endfläche des Gehäusemantels16A eingelegt. Die Mantelseitendichtung48A ist in6 detailliert gezeigt. - Der Flansch
19 hat durchgehende Löcher19a zum dortigen Durchgehen der Verbindungsschrauben56 , und dadurch werden die Verbindungsschrauben56 durch den Zylinderblock18A in den Gehäusemantel16A eingeschraubt. - In der zweiten Ausführungsform ist eine Ventilplatte
50A in der Gestalt eines Kreises mit einem äußeren Durchmesser, der gleich dem inneren Durchmesser des Flansches19 ist. Der Zylinderkopf54 hat eine kreisförmige Aussparung54a zum Aufnehmen der Ventilplatte50A . Daher durchdringen die Verbindungsschrauben56 , wie aus5 klar ist, nicht die Ventilplatte50A , sondern erstrecken sich außerhalb der Ventilplatte50A . - Die Auslaßventileinheit
66 ist durch eine Schraube73a und eine Mutter73b an der Ventilplatte50A befestigt. - In der zweiten Ausführungsform wird eine Blockseitendichtung
46A zwischen dem Zylinderblock18A und der Ventilplatte50A auch zwischen dem Zylinderblock18A und dem Zylinderkopf54 gehalten. Die Blockseitendichtung46A wirkt auch als das Einstellelement zum Einstellen des oberen Zwischenraums der Kolben38 . Eine Kopfseitendichtung52A ist zwischen der Ventilplatte50A und dem Zylinderkopf54 eingeschoben. -
7 zeigt die Blockseitendichtung46A im Detail. Wie in7 klar gezeigt wird, hat die Blockseitendichtung46A eine Vielzahl von Löchern17H' zum dortigen Durchgehen der jeweiligen Verbindungsschrauben56 . -
8 veranschaulicht die Kopfseitendichtung52A im Detail. Wie aus8 klar ist, hat die Kopfseitendichtung52A nicht die Löcher55h für die Verbindungsschrauben56 , wie aus der in4 gezeigten Kopfseitendichtung52 deutlich wird. - Auch wird in der zweiten Ausführungsform die Ventilplatte
50A zusammen mit der Blockseitendichtung46A und der Kopfseitendichtung52A mittels der Verbindungsschrauben56 und der äuße ren Befestigungsschrauben68 zwischen dem Zylinderblock18A und dem Zylinderkopf54 gehalten. - Bei dem in
5 gezeigten Zusammenbau des Verdichters4A erstrecken sich die äußeren Befestigungsschrauben68 von der Zylinderkopfseite durch die Ventilplatte50A und sind in den jeweiligen äußeren Gewindebohrungen42 im Zylinderblock18A festgeschraubt. -
9 und10 veranschaulichen den Verdichter gemäß der dritten Ausführungsform. - In dem Verdichter
4B der9 beinhaltet ein Zylinderblock18B zusätzlich sieben innere Gewindebohrungen70 . Die Achsen der inneren Gewindebohrungen70 sind auf einem Lochverteilkreis angeordnet, der einen kleineren Durchmesser als der Lochverteilkreis, an dem die äußeren Gewindebohrungen42 verteilt sind, hat, und sind in Umfangsrichtung des Zylinderblocks18B in gleichen Intervallen angeordnet. Unnötig zu sagen, dass, wie in Umfangsrichtung des Zylinderblocks18B ersichtlich ist, die inneren Gewindebohrungen70 auch individuell zwischen benachbarten Zylinderbohrungen38 angeordnet sind. - Eine Blockseitendichtung
46B wird zwischen dem Zylinderblock18B und einer Ventilplatte50B eingeschoben, und die Ventilplatte50B und die Blockseitendichtung46B haben jeweils Locher, die mit den jeweiligen inneren Gewindelöchern70 zusammenfallen. Daher werden die inneren Befestigungsschrauben71 durch diese Löcher eingefügt und in den jeweiligen inneren Gewindebohrungen70 festgeschraubt. Die inneren Befestigungsschrauben71 ziehen die Ventilplatte50B zusammen mit der Blockseitendichtung46B an den Zylinderblock18B an und haben Schraubenköpfe72 , die in der Ausstosskammer60 angeordnet sind. - Die Anordnung der inneren Befestigungsschrauben
71 und der äußeren Befestigungsschrauben68 ist in10 klar gezeigt. - In den Verdichtern der ersten bis zur dritten Ausführungsform liegen die Schraubenköpfe
69 der äußeren Befestigungsschrauben68 nicht zur Kurbelkammer20 bloß, sondern sind in der Ansaugkammer58 angeordnet. Die äußeren Befestigungsschrauben68 werden nämlich von der gleichen Seite wie der Zylinderkopf54 in die jeweiligen äußeren Gewindebohrungen42 des Zylinderblocks18 (18A ,18B ) festgeschraubt. - Mit dem Verdichter der vorliegenden Erfindung kann daher der obere Zwischenraum der Kolben, im Gegensatz zu dem im vorher genannten Patentdokument 1 offenbarten Verdichter, leicht eingestellt werden. Speziell muss, um den oberen Zwischenraum einzustellen, die Dichtung ausgewechselt werden, das heißt, die Ventilplatte muss abmontiert werden. In dem Fall des im Patentdokument 1 offenbarten Verdichters müssen, wie oben erwähnt, die inneren Teile, wie zum Beispiel die Kolben und die Antriebswelle, vom Vordergehäuse
12 entfernt werden, bevor die Ventilplatte abmontiert wird (die Schrauben werden entfernt). Dann müssen, nachdem eine geeignete Dichtung48 (48A ) zum Einstellen des oberen Zwischenraums ausgewählt ist, die inneren Teile erneut in das Vordergehäuse12 eingebaut werden. - Infolgedessen steigt im Fall des Verdichters des Patentdokuments 1 nicht nur die pro Verdichter benötigte Herstellzeit an, sondern es wird auch während des Auseinanderbauens und erneuten Zusammenbauens des Verdichters eine komplizierte Ver waltung benötigt, um Schäden an den inneren Teilen zu vermeiden.
- In dem Verdichter der vorliegenden Erfindung können im Gegensatz dazu die äußeren Befestigungsschrauben
68 auf der gleichen Seite wie der Zylinderkopf54 abgeschraubt werden und damit ein Abmontieren der Ventilplatte50 (50A ,50B ) ermöglichen, das heißt, den oberen Zwischenraum ohne den Bedarf eines Ausbaus der inneren Teile vom Zylinderblock18 (18A ,18B ) einzustellen. Infolgedessen kann der Verdichter4 (4A ,4B ) einfach zusammengebaut werden, wobei die Produktionseffizienz signifikant verbessert wird und Schäden an den inneren Teilen auch vermieden werden können. - Ferner ist, da die äußeren Befestigungsschrauben
68 in dem äußeren Umfangsabschnitt der Ventilplatte50 (50A ,50B ) angeordnet sind, die Blockseitendichtung46 (46A ,46B ) mittels der äußeren Befestigungsschrauben68 fest gegen die andere Endseitenfläche des Zylinderblocks18 (18A ,18B ) gedrückt, so dass die Blockseitendichtung in engem Kontakt mit der Oberfläche um die Zylinderbohrungen36 sein kann. Die Abdichtfunktion der Verbindung zwischen dem Zylinderblock18 und der Ventilplatte50 (50A ,50B ) verbessert sich daher sehr, und sogar in den Fällen, bei denen CO2-Gas als Kältemittel verwendet wird, sinkt die Verdichtungseffizienz des Verdichters nicht ab. - In der ersten Ausführungsform zieht die Mitten-Befestigungsschraube
64 auch die Ventilplatte50 an den Zylinderblock18 an. Folglich wird der Zentralabschnitt der Ventilplatte50 durch die Blockseitendichtung46 auch in engen Kontakt mit der anderen Endseitenfläche des Zylinderblocks18 gebracht, und daher die Abdichtwirkung der Verbindung zwischen dem Zylinderblock18 und der Ventilplatte50 weiter verbessert. - Vielmehr kann, wie in der dritten Ausführungsform, bei der die inneren Befestigungsschrauben
71 zusätzlich verwendet werden, die Abdichtwirkung der Verbindung zwischen dem Zylinderblock18 und der Ventilplatte50 in bemerkenswerter Weise verbessert werden. - Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsformen beschränkt und kann in verschiedenen Wegen, ohne vom Erfindungsgedanken der Erfindung abzuweichen, modifiziert werden.
- Zum Beispiel können die äußeren Befestigungsschrauben
68 und die inneren Befestigungsschrauben71 jeweils durch eine in der11 gezeigte Stiftschraube100 ersetzt werden. Die Stiftschraube100 ist im Zylinderblock18 versenkt, und die Ventilplatte50 wird an den Zylinderblock18 durch eine an der Stiftschraube100 festgeschraubte Mutter102 festgemacht. - Ferner kann, wie in
11 durch die Punkt-Punkt-Strich Linie gezeigt wird, eine Verbindungsschraube104 von außerhalb des Zylinderkopfs54 in die Stiftschraube100 festgeschraubt werden. In diesem Fall können der Zylinderkopf54 und der Zylinderblock18 durch die Verbindungsschrauben104 angezogen werden. - Die Hubkolbenmaschine, auf die die vorliegende Erfindung angewendet wird, kann alternativ ein Verdichter mit festem Hub oder ein Expander sein.
- ZUSAMMENFASSUNG
- Ein Hubkolbenmaschine beinhaltet einen Zylinderblock (
18 ), der innerhalb eines Gehäusemantels (16 ) angeordnet ist und Zylinderbohrungen (38 ) hat, einen Zylinderkopf (54 ), der an den Gehäusemantel (16 ) festgemacht ist, eine Ventilplatte (50 ), die zwischen dem Zylinderblock (18 ) und dem Zylinderkopf (54 ) jeweils mit einer dazwischenliegenden Dichtung (46 ,48 ,52 ) eingeschoben wird, und einer Befestigungsvorrichtung zum Befestigen der Ventilplatte (50 ) an dem Zylinderblock (18 ). Die Befestigungsvorrichtung beinhaltet äußere Gewindebohrungen (42 ), die im Zylinderblock (18 ) ausgebildet sind, und äußere Befestigungsschrauben (68 ), die sich von der Zylinderkopfseite durch die Ventilplatte (50 ) und die Dichtungen (46 ,48 ,52 ) erstrecken und in der jeweiligen äußeren Gewindebohrung (42 ) festgeschraubt sind. Die äußeren Befestigungsschrauben (68 ) haben, wie in Radialrichtung des Zylinderblocks (54 ) ersichtlich, Achsen, die außerhalb eines Bohrungsverteilkreises, auf dem die Achsen der Zylinderbohrungen (38 ) angeordnet sind, angeordnet sind und haben Schraubenköpfe (69 ), die innerhalb des Zylinderkopfs (54 ) angebracht sind.
Claims (9)
- Ein Hubkolbenmaschine aufweisend: ein Gehäuse; einen Zylinderblock (
18 ), von dem mindestens ein Teil im Gehäuse enthalten ist und darin eine Vielzahl von Zylinderbohrungen (38 ) beinhaltet, wobei die Zylinderbohrungen (38 ) Achsen haben, die auf einem zu einer Achse des Zylinderblocks (18 ) konzentrischen Bohrungsverteilkreis angeordnet sind; einen Zylinderkopf (54 ), der am Gehäuse befestigt ist und eine Ansaugkammer (58 ) und eine Ausstosskammer (60 ) für ein Arbeitsfluid beinhaltet, wobei die Ansaug- und Ausstosskammern. (58 ,60 ) sich in Richtung des Zylinderblocks (18 ) öffnen; eine Verdichtungseinheit, die einen Ventilmechanismus beinhaltet, in dem Kolben in den jeweiligen Zylinderbohrungen (38 ) aufgenommen sind und ein Ausüben einer Hin- und Herbewegung darin ermöglicht, und eine Ventilplatte (50 ), die zwischen den Zylinderblock (18 ) und den Zylinderkopf (54 ) mit jeweils einer dazwischenliegenden Dichtung (46 ,48 ,52 ) eingeschoben ist, wobei die Hin- und Herbewegung der Kolben und der Betrieb des Ventilmechanismus bewirken, dass die Verdichtungseinheit nacheinander ein Ansaugen des Arbeitsfluids von der Ansaugkammer (58 ) in die Zylinderbohrungen (38 ), ein Verdichten des angesaugten Arbeitsfluids in den Zylinderbohrungen (38 ), und ein Austossen des verdichteten Arbeitsfluids von der Zylinderbohrungen (38 ) in die Ausstosskammer (60 ) ausübt; und eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen der Ventilplatte (50 ) an dem Zylinderblock (18 ), wobei die Befestigungsvorrichtung beinhaltet: eine Vielzahl von äußeren Gewindebohrungen (42 ), die in dem Zylinderblock (18 ) ausgebildet sind und sich parallel zu den Zylinderbohrungen (38 ) erstrecken, wobei die äußeren Gewinde bohrungen (42 ) Achsen haben, die außerhalb des Bohrungsverteilkreises, wie in einer Radialrichtung des Zylinderblocks (18 ) ersichtlich ist, angeordnet sind, und eine Vielzahl von äußeren Befestigungsschrauben (68 ), die sich von einer Seite in der Nähe des Zylinderkopfs (54 ) durch die Ventilplatte (50 ) und die Dichtungen (46 ,52 ) erstrecken, und in der jeweiligen äußeren Gewindebohrung (42 ) festgeschraubt sind, wobei die äußeren Befestigungsschrauben (68 ) Schraubenköpfe haben, die innerhalb des Zylinderkopfs (54 ) angeordnet sind. - Hubkolbenmaschine gemäß Anspruch 1, wobei der Schraubenkopf der äußeren Befestigungsschrauben (
68 ) in der Ansaugkammer (58 ) angeordnet ist, und die Ansaugkammer (58 ) eine ringförmige Gestalt hat, die die Ausstosskammer (60 ) umschließt. - Hubkolbenmaschine gemäß Anspruch 1, wobei die Befestigungsvorrichtung ferner beinhaltet: eine Mitten-Gewindebohrung (
40 ), die im Zylinderblock (18 ) koaxial zu dem Zylinderblock (18 ) ausgebildet ist; und eine Mitten-Befestigungsschraube (64 ), die sich von der Seite in der Nähe des Zylinderkopfs (54 ) durch die Ventilplatte (50 ) und die Dichtungen (46 ,52 ) erstreckt und in der Mitten-Gewindebohrung (40 ) festgeschraubt ist, wobei die Mitten-Befestigungsschraube (64 ) einen Schraubenkopf hat, der innerhalb des Zylinderkopfs (54 ) angeordnet ist. - Hubkolbenmaschine gemäß Anspruch 3, wobei der Schraubenkopf der Mitten-Befestigungsschraube (
64 ) in der Ausstosskammer (60 ) angeordnet ist und die Ausstosskammer (60 ) im Zentrum des Zylinderkopfs (54 ) angebracht ist. - Hubkolbenmaschine gemäß Anspruch 4, wobei der Ventilmechanismus Austossventile (
61 ) zum Steuern des Austossens des verdichteten Arbeitsfluids beinhaltet, und die Mitten-Befestigungsschraube (64 ) auch als eine Befestigungsschraube zum Befestigen der Austossventile (61 ) an der Ventilplatte (50 ) dient. - Hubkolbenmaschine gemäß Anspruch 1, wobei die Befestigungsvorrichtung ferner beinhaltet: eine Vielzahl von inneren Gewindebohrungen (
70 ), die in dem Zylinderblock (18B ) ausgebildet sind und Achsen haben, die, wie in Radialrichtung des Zylinderblocks (18B ) ersichtlich ist, einwärts des Bohrungsverteilkreises angeordnet sind, und eine Vielzahl von inneren Befestigungsschrauben (71 ), die sich von der Seite in der Nähe des Zylinderkopfs (54 ) durch die Ventilplatte (50 ) und die Dichtungen (46B ,52B ) erstrecken und in der jeweiligen inneren Gewindebohrung (70 ) festgeschraubt sind, wobei die inneren Befestigungsschrauben (71 ) einen Schraubenkopf haben, der innerhalb des Zylinderkopfs (54 ) angebracht ist. - Hubkolbenmaschine gemäß Anspruch 6, wobei die Schraubenköpfe der inneren Befestigungsschrauben (
71 ) in der Ausstosskammer (60 ) angebracht ist, und die Ausstosskammer (60 ) im Zentrum des Zylinderkopfs (54 ) angeordnet ist. - Hubkolbenmaschine gemäß Anspruch 1, wobei die äußeren Befestigungsschrauben (
71 ) jeweils eine im Zylinderblock (54 ) verborgene Stiftschraube (100 ) aufweisen, und die Befestigungsvorrichtung ferner Muttern beinhaltet, die auf der jeweiligen Stiftschraube (100 ) aufgeschraubt sind und die Ventilplatte (50B ) gegen den Zylinderblock (18B ) drücken. - Hubkolbenmaschine gemäß Anspruch 1, wobei die Strömungsmaschine ein Verdichter, zum Verdichten (
4 ) von CO2-Kältemittel, das durch einen Kühlkreislauf fließt, ist.
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