DE19621414C2 - Schraubenverdichter mit eingebautem Bypaßkanal - Google Patents
Schraubenverdichter mit eingebautem BypaßkanalInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schraubenverdichter zum
Verdichten von Ansaugluft für einen Kraftfahrzeugmotor.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Bypaßkanal eines
Schraubenverdichters zum Verdichten von Ansaugluft für einen
Kraftfahrzeugmotor.
Ein Beispiel eines bekannten Drehkolbenkompressors zur
Benutzung in einem Kraftfahrzeugmotor wird in "Toyota New-Model
Sprinter Manual (Artikel-Nr.: 61325)" (veröffentlicht von
Toyota Motor, Mai 1987, Seiten 4-19 und 4-21) offenbart und ist
in den Fig. 8 und 9 gezeigt.
In diesem Beispiel ist ein Drehkolbenkompressor 203 innerhalb
eines Einlaßsystems eines Motors 201 angeordnet. Der Kompressor
203 wird mittels einer gekröpften Riemenscheibe 205 des Motors
201 und mittels einer elektromagnetischen Kupplung 207
riemengetrieben. Die Steuerung des Ein- und Ausschaltens der
elektromagnetischen Kupplung 207 wird mittels einer
Motorsteuereinheit 210 durchgeführt, so daß der Betrieb des
Kompressors 203 entsprechend der Belastung des Motors 201
gesteuert werden kann.
Beim Betrieb des Kompressors 203 wird Luft in den Kompressor
203 über eine Einlaßrohrleitung 215 eingesaugt, die einen
Luftreiniger 209, einen Durchflußmesser 211, ein Dosierventil
213 und dergleichen aufweist, und austretende Kompressorluft
wird dem Motor 201 über eine Auslaßrohrleitung 217 und einen
Zwischenkühler 219 zugeführt.
Auf der anderen Seite wird, wenn der Motor 201 unter geringer
Belastung läuft, d. h. wenn kein Verdichten von Ansaugluft
durchgeführt werden muß, die elektromagnetische Kupplung 207
mittels der Motorsteuereinheit 210 ausgeschaltet, und der
Betrieb des Kompressors 203 wird beendet. Zu diesem Zeitpunkt
wird aufgrund des Unterdrucks der auf eine Membran eines
Bypaßventils 221 wirkt, dieses geöffnet, und der größte Anteil
der Ansaugluft wird durch ein Einlaßverteilerrohr 225 über das
Bypaßventil 221 und eine Bypaßleitung 223 eingesaugt.
Das Bypaßventil 221 ist am Einlaßverteilerrohr 215 angebracht.
Der Bypaßmechanismus, der die Bypaßleitung 223 und das
Bypaßventil 221 enthält, ist vom Kompressor 203 getrennt.
Ferner wird beim Betrieb des Kompressors 203 Luft mit
Atmosphärendruck in die Membrankammer des Bypaßventils 221
mittels eines Dosierventils 227 eingeleitet, und das
Bypaßventil 221 wird geschlossen. Zusätzlich wird, wenn die
Drehzahl des Motors einen vorher bestimmten Wert übersteigt,
das Bypaßventil 221 geöffnet, und ein Teil des
Verdichtungsdrucks wird zur Einlaßrohrleitung 215 über das
Bypaßventil 221 zurückgeführt, so daß der Verdichtungsdruck
geregelt wird.
Bei dieser Konstruktion jedoch, bei der der Bypaßmechanismus
vom Kompressor 203 getrennt ist, sind die Anordnung und der
Aufbau der Bypaßleitung 223, des Bypaßventils 221 und
dergleichen kompliziert, und die Größe des Kompressorsystems
steigt. Deshalb bestehen Probleme darin, daß seine
Anwendbarkeit auf Kraftfahrzeugmotoren gering und das
Verdichtungssystem teuer ist.
Aus der DE 37 27 812 A1 ist ein bei einer Brennkraftmaschine
zum Einsatz kommendes mechanisches Aufladegebläse bekannt,
welches ein Gehäuse mit einer Eintritts- sowie einer
Austrittsöffnung und einen in dem Gehäuse ausgebildeten, die
Eintritts- sowie die Austrittsöffnung untereinander
verbindenden Umgehungskanal umfaßt, wobei in dem Umgehungskanal
eine Entlastungsventilvorrichtung vorgesehen ist.
Aus der DE 38 44 585 C2 ist ein Schraubenverdichter zum
Aufladen einer Brennkraftmaschine bekannt, mit einem Satz von
Schraubenrotoren, die drehbar in einem Gehäuse gelagert und von
einer Antriebsmaschine antreibbar sind, einer
Hauptauslaßöffnung an der Ansaugseite des Gehäuses, einem
zwischen der Hauptauslaßöffnung und einem Motor angeordneten
Ansaugkanal und mindestens einer Hilfsauslaßöffnung, die im
Gehäuse im Abstand von der Hauptauslaßöffnung zur Ansaugseite
hin ausgebildet ist.
Aus der DE 39 11 541 C1 ist eine Steuerungsvorrichtung für
einen Drehkolbenverdichter bekannt, mit einem Gehäuse und einer
Druckkammer, in welche ein Kanal mündet, der insbesondere mit
einer Rückführleitung verbindbar ist, welche in eine
Einlaßkammer mündet.
Aus der US 3,759,636 ist ein Axialschraubenverdichter bekannt,
mit einem öldruckgesteuerten Axial-Kolbenventil zum Öffnen und
Schließen einer Verbindung zwischen der Einlaß- und der
Auslaßseite des Verdichters.
Aus der US 4,744,734 ist ein Luftverdichter mit zwei
zusammenwirkenden Rotoren bekannt, welcher eine Drosselklappe
aufweist, über welche komprimierte Luft zum Verdichtereinlaß
zurückführbar ist.
Aus der WO 94/18456 ist Steuersystem zur Steuerung des Flusses
von Ansaugluft in einen aufgeladenen Ottomotor bekannt.
Es ist ein Ziel der Erfindung, die o. g. Probleme zu vermeiden
und einen kompakten und preiswerten Schraubenverdichter
bereitzustellen, der einen großen Anwendungsbereich bzgl.
Kraftfahrzeugmotoren hat.
Dies wird durch einen Schraubenverdichter mit den Merkmalen im
Anspruch 1 bzw. 2 erreicht.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
beschrieben.
Beim erfindungsgemäßen Verdichter wird das Ventil mittels eines
Stellgliedes geschlossen, um den Bypaßkanal zu schließen, wenn
die Schraubenrotoren zum Verdichten angesaugter Luft rotieren.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Ansaugluft, die über den Einlaß
angesaugt wird, durch die Rotoren verdichtet, um durch den
Auslaß ausgelassen und dem Motor zugeführt zu werden. Wenn die
Rotoren anhalten und kein Verdichten von Ansaugluft mehr
stattfindet, wird das Ventil mittels des Stellgliedes geöffnet,
um den Bypaßkanal zu öffnen. Zu diesem Zeitpunkt wird
Ansaugluft dem Motor über den Einlaß, das Ventil, den
Bypaßkanal und den Auslaß zugeführt. Ferner kann das Ventil den
Bypaßkanal öffnen, wenn der Verdichtungsdruck während des
Verdichtens einen vorbestimmten Wert übersteigt. In diesem Fall
strömt die verdichtete Luft im Auslaß in die entgegengesetzte
Richtung, um den Verdichtungsdruck anzugleichen.
Da der Bypaßkanal innerhalb des Gehäuses ausgebildet ist und
das Ventil aufweist, ist es nicht nötig, irgendwelche äußeren
Bypaßleitungen für angesaugte Verdichterluft, irgendwelche
Bypaßventile, irgendwelche Bypaßteile dafür und dergleichen
bereitzustellen. Deshalb ist es möglich, ein kompaktes und
preiswertes Verdichtungssystem, das den Verdichter aufweist,
bereitzustellen, das einen großen Anwendungsbereich bzgl.
Kraftfahrzeugmotoren hat.
Da der Bypaßkanal innerhalb des Gehäuses ausgebildet ist, ist
es möglich, einen Kühlungseffekt aufgrund der Ansaugluft, die
durch den Bypaßkanal vom Einlaß zum Auslaß des Verdichters
strömt, zu erzielen. Deshalb ist es möglich, die
Wärmeausdehnung der Schraubenrotoren einzudämmen, um so die
Wirksamkeit des Verdichtungsvorgangs zu stabilisieren.
Zusätzlich können, da der Einlaß an einer Seitenfläche des
Gehäuses mündet, der gesamte Einlaß, der Auslaß und der
Bypaßkanal so ausgebildet sein, daß sie sich innerhalb
derselben Ebene des Gehäuses befinden, so daß es möglich ist,
die gesamte Länge des Bypaßkanals zu verkürzen und die
Zusammensetzung des Gehäuses zu vereinfachen.
Ferner kann, da der Einlaß an einer Seitenfläche des Gehäuses
mündet, die Mündungsebene des Einlasses so angeordnet werden,
daß sie parallel oder senkrecht zur Mündungsebene des Auslasses
steht, so daß die Anzahl der Möglichkeiten, die Mündungsebenen
zu orientieren steigt. Deshalb ist es möglich, die Anzahl der
zum Verbinden des Verdichters mit dem Motor auswählbaren
Seitenflächen zu erhöhen, so daß es möglich ist, die
Anwendbarkeit des Verdichters bzgl. Kraftfahrzeugmotoren zu
verbessern.
In jenem Falle, in dem der Bypaßkanal zum Verbinden des
Einlasses und des Auslasses so ausgebildet ist, daß er parallel
zu den Rotorachsen weitergeführt ist, kann die Länge des
Bypaßkanals verringert werden, und das Reaktionsverhalten der
Ansaugluft, die durch den Bypaßkanal strömt, kann verbessert
werden, wenn der Betrieb des Motors zu einem nichtverdichtenden
Betrieb wechselt. Ferner kann der Bypaßkanal auf einfache Weise
durch Gießverfahren oder durch spanende Bearbeitung hergestellt
werden, so daß der Verdichter preiswert ist.
Das Stellglied kann in diesem Falle so in das Gehäuse eingebaut
und angeordnet sein, daß es auf den Bypaßkanal über den Einlaß
und den Auslaß ausgerichtet ist. In diesem Fall ist die Breite
des Gehäuses nicht vergrößert, da das Stellglied so in das
Gehäuse eingebaut ist, daß es parallel zu den Rotorachsen
liegt. Deshalb ist es möglich, den Verdichter davon abzuhalten,
Außenbauteile zu behindern, und der Verdichter kann auf
einfache Weise auf der Seitenfläche des Motors angebracht sein.
Wenn der Verdichter an einem V-Motor angebracht ist, kann er
auf einfache Weise zwischen den Zylinderreihen angebracht sein,
so daß es möglich ist, die Anwendbarkeit des Verdichters bzgl.
Kraftfahrzeugmotoren zu verbessern.
Das Ventil oder auch Bypaßventil hat im vorigen Falle eine
parallel zu den Rotorachsen ausgerichtete Ventilspindel, die
durch eine ansaug- oder auslaßseitige Wand des Gehäuses
durchgeführt ist, und einen an einer Seite der Ventilspindel
befestigten Ventilteller. Da somit die Ventilspindel des
Ventils parallel zu den Rotorachsen liegt, bewegt sich der
Ventilteller entlang des in gleicher Richtung verlaufenden
Bypaßkanals, so daß es möglich ist, die Schließfunktion zum
Schließen des Bypaßkanals durch den Ventilteller zu
stabilisieren.
Der Bypaßkanal weist im anderen Falle auf: einen ersten
Bypaßkanalteil, der so im Gehäuse ausgebildet ist, daß das eine
Ende des ersten Bypaßkanalteils mit dem Einlaß in Verbindung
steht, und sein anderes Ende an einer Seitenfläche des Gehäuses
mündet, einen zweiten Bypaßkanalteil, der im so Gehäuse
ausgebildet ist, daß das eine Ende des zweiten Bypaßkanalteils
mit dem Auslaß in Verbindung steht, und dessen anderes Ende an
der Seitenfläche des Gehäuses mündet, und einen dritten in das
Gehäuse eingebauten Bypaßkanalteil zur Verbindung des ersten
und des zweiten Bypaßkanalteils in einer Richtung senkrecht zu
den Rotorachsen, und ein Ventil, das eine Ventilspindel
aufweist, die in Richtung des dritten Bypaßkanalteils verläuft,
und einen an einem Ende der Ventilspindel befestigten
Ventilteller zum Öffnen und Schließen des dritten
Bypaßkanalteils.
Wenn die Schraubenrotoren zum Verdichten von Ansaugluft
rotieren, wird in diesem Verdichter das Ventil mittels des
Stellgliedes zum Schließen des Bypaßkanals geschlossen. Zu
diesem Zeitpunkt wird die durch den Einlaß angesaugte
Ansaugluft mittels der Rotoren verdichtet, um dann durch den
Auslaß dem Motor zugeführt zu werden. Wenn die Rotoren
angehalten werden, so daß kein Verdichten mehr stattfindet,
wird das Ventil mittels des Stellgliedes zum Öffnen des
Bypaßkanals geöffnet. Zu diesem Zeitpunkt wird dem Motor
Ansaugluft über den Einlaß, den ersten Bypaßkanalteil, den
dritten Bypaßkanalteil, das Ventil, den zweiten Bypaßkanalteil
und den Auslaß zugeführt. Ferner kann das Ventil den Bypaßkanal
auch öffnen, wenn der Verdichtungsdruck einen vorbestimmten
Wert während des Verdichtens übersteigt. In diesem Fall strömt
die verdichtete Luft am Auslaß in die umgekehrte Richtung, um
den Verdichtungsdruck anzugleichen.
Da der erste und der zweite Bypaßkanalteil mit dem sich
außerhalb des Gehäuses befindenden Ventil in Verbindung stehen,
können der erste und der zweite Bypaßkanalteil zueinander
versetzt angeordnet sein, so daß es möglich ist, die Anzahl der
möglichen Positionen und Durchmesser der Bypaßkanalteile
zusammen mit dem Durchmesser des Bypaßkanals zu erhöhen.
Da sich der Ventilteller entlang des Bypaßkanals bewegt, ist es
möglich, die Schließfunktion des Bypaßkanals zu stabilisieren.
Das Ventil kann vom Gehäuse abgenommen werden. Deshalb können,
wenn eine Verbindung mit dem ersten und dem zweiten
Bypaßkanalteil nicht nötig ist, die Bauteile zum Schließen des
Bypaßkanals auf leichte Weise in das Gehäuse eingebaut werden,
so daß das Gehäuse auf herkömmliche Art genutzt werden kann.
Ferner können das Ausgleichsventil und das Stellglied bei
Notwendigkeit einer Steuerung der durch den Bypaßkanal
strömenden Ausweichluftmenge auf einfache Weise ersetzt werden.
Ferner ist es, da der Bypaßkanal im Ventil so angeordnet ist,
daß seine Richtung die Rotoren überkreuzt, möglich den
Verdichter davon abzuhalten, Außenbauteile zu behindern, indem
man einen entsprechenden Kreuzungswinkel bei der Verbindung mit
dem Kraftfahrzeugmotor wählt. Zusätzlich kann, da die
Stirnseiten des Einlasses und des Auslasses so angeordnet
werden können, daß sie in der gleichen Ebene wie die
Seitenfläche des Gehäuses verlaufen, auf die das Ventil
montiert ist, das Ventil den Platz auf der Außenseite mit den
mit dem Einlaß und dem Auslaß verbundenen Rohrleitungen teilen,
so daß es möglich ist, die Anwendbarkeit des Verdichters bzgl.
Kraftfahrzeugmotoren zu verbessern.
Das Stellglied kann in das Ventil eingebaut werden. Da in
diesem Fall das Stellglied in das Ventil eingebaut ist, ist es
möglich, das Stellglied auf einfache Weise davor zu bewahren,
die Rohrleitungen am Einlaß und am Auslaß zu behindern, und es
ist möglich, die Anzahl der möglichen Positionen zu
erhöhen, bei der der Verdichter die Außenbauteile durch seine
Verbindung mit dem Motor nicht behindert.
Der Ventilteller des Ventils kann sich in Richtung zum Auslaß
des Gehäuses bewegen, um den Bypaßkanal dadurch zu schließen,
und kann sich in Richtung zum Einlaß des Gehäuses bewegen, um
den Bypaßkanal dadurch zu öffnen. In diesem Fall bewegt sich
das Ventil in Richtung zum Einlaß des Gehäuses, um den
Bypaßkanal dadurch zu öffnen. Deshalb wirkt, wenn das Ventil
offen ist, in einem Fall, daß der Verdichtungsdruck so weit
ansteigt, daß er einen vorbestimmten Wert übersteigt, der
Überdruck auf der Seite des Auslasses als zusätzliche
Öffnungskraft für das Ventil, so daß es möglich ist, die Kraft
für dessen Betrieb mittels des Stellgliedes zu verringern.
Der Ventilteller des Ventils kann sich in Richtung zum Einlaß
des Gehäuses bewegen, um den Bypaßkanal dadurch zu schließen,
und kann sich in Richtung zum Auslaß des Gehäuses bewegen, um
den Bypaßkanal dadurch zu öffnen. Da sich in diesem Fall der
Ventilteller in Richtung zum Auslaß bewegt (in Richtung des
zweiten Bypaßkanalteils), um den Bypaßkanal dadurch zu öffnen,
wirkt der durch den Motor auf der Seite des Auslasses erzeugte
Unterdruck der Ansaugluft als zusätzliche Kraft auf den
Ventilteller in dessen Bewegungsrichtung, so daß es möglich
ist, die Kraft zum Betrieb des Ventils mittels des Stellgliedes
zu verringern.
Der Ventilteller kann mit einem im Bypaßkanal ausgebildeten,
konischen Ventilsitz in Berührung gebracht werden, um den
Bypaßkanal zu schließen. Da in diesem Fall der Ventilsitz
konisch ausgebildet ist, ist es möglich, den Bypaßkanal sicher
abzudichten und das Eindringen von Luft zu verhindern.
Zusätzlich ist es möglich, den Strömungswiderstand am Ventil
und im Bereich des Ventilsitzes zu verringern, und somit den
Wirkungsbereich der Erfindung zu vergrößern.
Die Erfindung kann zusätzlich mit Hilfe der folgenden
detaillierten Beschreibung und der Zeichnungen bevorzugter
Ausführungsformen der Erfindung verstanden werden.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht der ersten bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdichters oder Laders,
teilweise im Schnitt.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Verdichters.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht der zweiten bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdichters oder Laders,
teilweise im Schnitt.
Fig. 4 ist eine Schnittzeichnung des Verdichters nach
Fig. 3.
Fig. 5 ist eine schematische Schnittzeichnung der dritten
bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdichters.
Fig. 6 ist eine schematische Schnittzeichnung der vierten
bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdichters.
Fig. 7 ist eine Schnittzeichnung des erfindungsgemäß
veränderten Ventilmechanismus.
Fig. 8 zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine
mit einem in der Saugleitung eingebauten Verdichter oder Lader
nach dem Stand der Technik.
Fig. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht der
Brennkraftmaschine mit dem eingebauten Lader nach dem Stand der
Technik.
Mit Bezug auf die Zeichnungen, insbesondere die Fig. 3 und
4, wird im folgenden eine erste bevorzugte Ausführungsform
eines Schraubenverdichters gemäß der Erfindung beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht der ersten bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdichters, teilweise im
Schnitt, und Fig. 2 ist eine Seitenansicht davon. Wie in Fig.
1 gezeigt, weist ein Verdichter 1 auf: eine Riemenscheibe 3,
eine elektromagnetische Kupplung 5, ein Antriebszahnrad 7, eine
Getriebeübersetzung 9, einen Satz Synchronisierräder 11, ein
Gehäuse 13, ein Paar Rotoren 15 und 17, einen Bypaßkanal
(Verbindungsleitung oder auch Bypaßleitung) 19 und ein
Bypaßventil (Ventil) 21.
Die Riemenscheibe 3 wird von einem Lager 23 im Gehäuse drehbar
abgestützt und mit Hilfe eines Motors riemengetrieben. Die
elektromagnetische Kupplung 5 ist in die Riemenscheibe 3
integriert. Wenn die elektromagnetische Kupplung eingeschaltet
ist, wird die Antriebskraft des Motors über die Riemenscheibe
3, ein Verbindungsstück 25 und ein Antriebszahnrad 7 auf die
Getriebeübersetzung übertragen. Der Synchronisierrädersatz 11 weist ein
zusammen mit einer Getriebeübersetzung 9 am linken Ende des
Rotors 17 befestigtes Synchronisierrad 11a und ein am linken
Ende des Rotors 15 befestigtes Synchronisierrad 11b auf. Die
Synchronisierräder 11a und 11b greifen ineinander ein.
Das Rotorpaar 15 und 17 ist im Gehäuse 13 mittels der Lager 27
drehbar abgestützt. Ähnlich zur linken Seite der Rotoren 15 und
17 wird die rechte Seite (nicht gezeigt) der Rotoren 15 und 17
ebenfalls drehbar mittels Lager auf dem Gehäuse 13 abgestützt.
Die Rotoren 15 und 17 rotieren mittels des Eingreifens der
Synchronisierräder 11a und 11b synchron, wobei die Rotoren
untereinander und gegenüber dem Gehäuse 13 einen geringen
Zwischenraum aufrechthalten. Ferner wird die Ein- und
Ausschaltsteuerung der elektromagnetischen Kupplung 5 von einer
Motorsteuereinheit (nicht gezeigt) in Übereinstimmung mit der
Belastungsbedingung des Motors durchgeführt. Wenn die
elektromagnetische Kupplung 5 eingeschaltet ist, rotieren die
Rotoren 15 und 17, um verdichtete Luft für den Motor
bereitzustellen, und wenn sie ausgeschaltet ist, werden die
Rotoren 15 und 17 angehalten, so daß kein Verdichten
stattfindet.
Das Gehäuse 13 ist derart ausgebildet, daß es einen Einlaß 31
aufweist, der an den Endflächen der Rotoren 15 und 17 an einer
Stelle mündet, die sich gegenüber des Auslasses 33 befindet.
Das heißt, daß der Einlaß 31 so ausgebildet ist, daß sich seine
Mündung auf einer Seitenfläche des Gehäuses 13 befindet, und
der Auslaß 33 so ausgebildet ist, daß sich seine Mündung auf
der gegenüberliegenden Seitenfläche befindet. Die Außenseiten
31a bzw. 33a des Einlasses 31 bzw. des Auslasses 33 sind so
ausgebildet, daß sie mit der einen Seite des Gehäuses 13
abschließen. Der Einlaß 31 steht mit einer
Lufteinlaßrohrleitung 35 auf der Seite des Luftfilters in
Verbindung, und der Auslaß 33 steht mit einer
Luftauslaßrohrleitung 37 auf der Seite des Zwischenkühlers in
Verbindung. Auf der Seite des Gehäuses 13, auf der die
Außenseiten 31a und 33a des Einlasses 31 bzw. des Auslasses 33
verlaufen, ist der Bypaßkanal 19, der zur Verbindung zwischen
dem Einlaß 31 und dem Auslaß 33 dient, so ausgebildet, daß er
parallel zu den Achsen der Rotoren 15 und 17 verläuft, wie aus
Fig. 1 ersichtlich.
Das Bypaßventil 21 weist eine Ventilspindel 21a und einen
Ventilteller 21b auf, der auf deren einen Seite befestigt ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt, verläuft die Ventilspindel 21a parallel
zu den Achsen der Rotoren 15 und 17, und ist durch eine Wand
13b des Gehäuses 13 auf der Seite des Einlasses 31 geführt.
Wenn der Ventilteller 21b sich in Richtung zum Auslaß 33
parallel zu den Achsen der Rotoren 15 und 17 bewegt, um mit dem
konischen Ventilsitz 19a des Bypaßkanals 19 in Berührung zu
treten, wird der Bypaßkanal 19 geschlossen. Andererseits wird
der Bypaßkanal 19 geöffnet, wenn sich der Ventilteller 21b in
Richtung zum Einlaß 31 bewegt und nicht mehr mit dem konischen
Ventilsitz 19a in Berührung steht. Ferner kann die Beziehung
zwischen der Bewegungsrichtung des Ventiltellers 21b und dem
Öffnen und Schließen des Bypaßkanals 19 umgekehrt werden.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist das Stellglied 43 direkt mit
dem Bypaßventil 21 zusammengebaut und im Gehäuse 13 mittels
eines Bolzens 45 auf der gegenüberliegenden Seite des
Bypaßkanals 19 befestigt. Innerhalb des Stellgliedes 43 ist in
dessen Mitte eine Membran 43a derart angeordnet, daß das Innere
des Stellgliedes 43 in zwei Kammern geteilt wird, wobei eine
Außenkammer 43a mit der Lufteinlaßrohrleitung 35 mittels einer
Rohrleitung 43c in Verbindung steht. Das andere Ende der
Ventilspindel 21a ist mit der Mitte der Membran 43a fest
verbunden. Wenn ein Unterdruck über die Lufteinlaßrohrleitung
35 in die äußere Kammer 43b eintritt, bewegt sich der
Ventilteller 21b zusammen mit der Membran 43a nach rechts (in
Fig. 1), und öffnet dabei den Bypaßkanal 19. Wenn der
Unterdruck ausgeglichen ist, bewegt sich der Ventilteller 21b
nach links, um mit dem konischen Ventilsitz 19a in Berührung zu
treten, und der Bypaßkanal 19 wird geschlossen. Ferner können
anders als bei der zuvor genannten Konstruktion sowohl der
Bypaßkanal 21 als auch das Stellglied 43 so angeordnet sein,
daß sie sich auf der Seite des Auslasses 33 befinden.
Wie oben erläutert, weist der Verdichter 1 Verdichterbauteile
wie den Bypaßkanal 19 und das Bypaßventil 21 auf. Der gesamte
Verdichter 1 ist auf die Seitenfläche des Motorblocks montiert,
die sich gegenüber der Außenflächen 31a und 33a des Einlasses
31 bzw. des Auslasses 33 befindet.
Der Betrieb des Verdichters 1 nach dieser Konstruktion wird im
folgenden beschrieben. Wenn der Motor unter leichten
Betriebsbedingungen läuft, ist die elektromagnetische Kupplung
5 mittels der Motorsteuereinheit ausgeschaltet, so daß der
Verdichter 1 angehalten ist, und der Motor ohne Verdichten
laufen kann. Zu diesem Zeitpunkt wird, da sich der Ventilteller
21b aufgrund des Unterdrucks innerhalb der
Lufteinlaßrohrleitung 35 auf der Seite des Luftreinigers zum
Öffnen des Bypaßkanals 19 nach rechts bewegt, dem Motor
Ansaugluft durch den Bypaßkanal 19 zugeführt.
Andererseits wird die elektromagnetische Kupplung 5 mittels der
Motorsteuereinheit angeschaltet, wenn der Motor unter schweren
Betriebsbedingungen läuft, so daß der Verdichter 1 dem Motor
verdichtete Ansaugluft zuführen kann.
Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich der Ventilteller 21b nach
links, um den Unterdruck innerhalb der Luftansaugrohrleitung 35
zu verringern, bis der Ventilteller 21b mit dem konischen
Ventilsitz 19a in Berührung tritt, und so den Bypaßkanal 19
schließt. Ferner wird der geschlossene Bypaßkanal 19 geöffnet,
wenn der Verdichtungsdruck einen vorbestimmten Wert übersteigt,
und ein Teil des Verdichtungsdrucks wird zum Einlaß 31
zurückgeführt, um den Motor und dergleichen vor Beschädigung zu
bewahren.
Wie oben erläutert, ist nach dieser bevorzugten Ausführungsform
der Bypaßkanal 19 so ausgebildet, daß er sich innerhalb des
Gehäuses 13 befindet, und daß derselbe ein Bypaßventil 21
aufweist. Deshalb ist es, anders als bei einem herkömmlichen
Verdichter bzw. Kompressor nicht nötig, eine äußere
Bypaßleitung mit einem Bypaßventil vorzusehen, und diese mit
dem Verdichter zu verbinden. Deshalb ist es möglich, ein
kompaktes und preiswertes Verdichtungssystem bereitzustellen,
das einen breiten Anwendungsbereich bzgl. Kraftfahrzeugmotoren
hat.
Ferner ist es, da der Bypaßkanal 19 so ausgebildet ist, daß er
sich innerhalb des Gehäuses 13 befindet, möglich, aufgrund der
durch den Bypaßkanal 19 strömenden Ansaugluft einen
Kühlungseffekt zu erhalten. Deshalb ist es möglich, die
thermische Ausdehnung der Rotoren 15 und 17 einzuschränken und
so die Funktionsfähigkeit des Verdichters zu stabilisieren.
Zusätzlich ist der Einlaß 31 so ausgebildet, daß er auf der
ansaugseitigen Fläche 13a des Gehäuses 13 mündet und der
Bypaßkanal 19 entlang der Außenfläche 33a des Auslasses 33
verläuft. Deshalb können der gesamte Einlaß 31, der gesamte
Auslaß 33 und der Bypaßkanal 19 auf einer einzigen Seite
(innerhalb einer einzigen Fläche) des Gehäuses 13 ausgebildet
sein, so daß es möglich ist, die Gesamtlänge des Bypaßkanals 19
zu verringern und die Zusammensetzung des Gehäuses 13 zu
vereinfachen.
Ferner kann, da der Einlaß 31 so ausgebildet ist, daß er auf
der ansaugseitigen Fläche 13a des Gehäuses 13 mündet, die
Mündungsebene 31a des Einlasses 31 so angeordnet werden, daß
sie parallel oder senkrecht zur Außenfläche 33a des Auslasses
33 steht, um so die Anzahl der Möglichkeiten, die Außenflächen
31a und 33a anzuordnen, zu erhöhen. Deshalb ist es möglich, die
Anzahl der zur Montage des Verdichters am Motor auswählbaren
Außenflächen zu vergrößern, so daß es möglich ist, die
Anwendbarkeit des Verdichters bzgl. Kraftfahrzeugmotoren zu
verbessern.
Da der Bypaßkanal 19 in gerader Linie parallel zu den Achsen
der Rotoren 15 und 17 verläuft, können die Länge des
Bypaßkanals 19 verringert und das Reaktionsverhalten der
Ansaugluft auf ein Umschalten auf verdichtungsfreien Betrieb
des Motors verbessert werden. Ferner kann der Bypaßkanal 19 auf
einfache Art durch Gießverfahren oder spanende Verfahren
hergestellt sein, so daß der Verdichter preiswert ist.
Das Stellglied 43 und das Bypaßventil 21 können an einer Stelle
46 am Ende des Bypaßkanals 19 angeordnet werden, und liegen
damit dem Auslaß 33 gegenüber.
Da das Stellglied 43 so angeordnet ist, daß es parallel zu den
Achsen der Rotoren 15 und 17 verläuft, ist die Breite des
Gehäuses nicht vergrößert. Deshalb ist es möglich, den
Verdichter davor zu bewahren, durch seine Montage auf den Motor
Außenbauteile zu behindern, so daß er auf einfache Weise auf
die Seitenfläche des Motors montierbar ist. Wenn der Verdichter
1 auf einen V-Motor montiert ist, kann er auf einfache Weise
zwischen den Zylinderreihen montiert sein, so daß es möglich
ist, auf diese Weise die Anwendbarkeit des Verdichters bzgl.
Kraftfahrzeugmotoren zu verbessern.
Da die Ventilspindel 21a parallel zu den Achsen der Rotoren 15
und 17 verläuft, bewegt sich der Ventilteller 21b entlang des
Bypaßkanals 19, so daß es möglich ist, die Schließfunktion des
Ventiltellers 21b zu stabilisieren.
Da die gesamte Ventilspindel 21a, der gesamte Ventilteller 21b
und das Stellglied 43 an der Seite des Einlasses 31 befestigt
sind, kann ein Kühlungseffekt aufgrund der Ansaugluft erzielt
werden, und der normale Betrieb des Bypaßventils 21 ist immer
möglich, selbst wenn das Stellglied pneumatisch betrieben wird.
Zusätzlich bewegt sich, wenn der Ventilteller 21b offen ist,
derselbe in Richtung zum Einlaß 31, um den Bypaßkanal 19 zu
öffnen. Deshalb wird, wenn der Ventilteller 21b offen ist, in
einem Fall, daß der Verdichtungsdruck einen vorbestimmten Wert
übersteigt, der Überdruck auf der Seite des Auslasses 33 als
zusätzliche Öffnungskraft wirken, so daß es möglich ist, die
Kraft zum Betätigen des Ventiltellers 21b, das mittels des
Stellgliedes 43 stattfindet, zu verringern.
Nach den Fig. 3 und 4 wird im folgenden eine zweite
bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdichters
erläutert.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht der zweiten bevorzugten
Ausführungsform eines Verdichters eines Schraubentyps gemäß der
Erfindung, teilweise im Schnitt, und Fig. 4 zeigt eine
Querschnittansicht desselben.
Die Konstruktion des Verdichters nach dieser bevorzugten
Ausführungsform ist bis auf die Anordnung des Bypaßkanals und
des Bypaßventils im wesentlichen die gleiche wie nach der zuvor
erläuterten, ersten bevorzugten Ausführungsform. Deshalb wird
hauptsächlich dieser Unterschied erläutert, und auf sich
wiederholende Erläuterungen wird verzichtet. Ferner werden die
gleichen Bezugszeichen für die Bauteile verwendet, die die
gleiche Funktion wie diejenigen nach der ersten, bevorzugten
Ausführungsform haben.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist in diesem Verdichter 101 ein
erster Bypaßkanalteil 119a, dessen eines Ende in Verbindung mit
dem Einlaß 31 steht, so ausgebildet, daß dieser erste
Bypaßkanalteil 119a annähernd in der Mitte des Gehäuses 13
parallel zu den Achsen der Rotoren 15 und 17 verläuft. Ähnlich
ist ein zweiter Bypaßkanalteil 119b, dessen eines Ende mit dem
Auslaß 33 in Verbindung steht, so ausgebildet, daß dieser
zweite Bypaßkanalteil 119b vom Auslaß 33 in Richtung zu der
Mitte des Gehäuses 13 verläuft. Das jeweils andere Ende des
ersten bzw. des zweiten Bypaßkanalteils 119a bzw. 119b weist
jeweils eine Öffnung 119c bzw. 119d auf der gleichen
Außenfläche des Gehäuses 13 auf, wie aus Fig. 3 ersichtlich.
Ein Bypaßventil (Ventil) 121 weist einen Ventilkörper 145, der
einen dritten Bypaßkanalteil 145a aufweist, und einen
Ventilabschnitt 141 auf, der sich innerhalb des dritten
Bypaßkanalteils 145a befindet.
Der Ventilkörper 145 ist an der Befestigungsstelle 145b des
Gehäuses 13 montiert. So montiert verläuft der innere, dritte
Bypaßkanalteil 145a derart, daß er senkrecht (oder gekreuzt)
bzgl. der Achsen der Rotoren 15 und 17 ist, und die Verbindung
zwischen den Öffnungen 119c und 119d herstellt.
Der Ventilabschnitt 141 weist eine Ventilspindel 141a und einen
Ventilteller 141b auf, der an einem Ende derselben befestigt
ist. Die Ventilspindel 141a ist so angeordnet, daß sie
innerhalb des dritten Bypaßkanalteils 145a verläuft. Wenn sich
der Ventilteller 141b in Richtung zu dem ersten Bypaßkanalteil
119a bewegt (in Richtung zum Einlaß 31), um mit dem Ventilsitz
145c des Ventilkörpers 145 in Berührung zu treten, wird der
dritte Bypaßkanalteil 145a geschlossen. Auf der anderen Seite
wird, wenn der Ventilkörper 141b sich in Richtung zum zweiten
Bypaßkanalteil 119b (in Richtung zum Auslaß 33) bewegt, und
somit mit dem Ventilsitz 145c in Berührung tritt, der dritte
Bypaßkanalteil 145a geöffnet. Ferner kann die Beziehung
zwischen den Bewegungsrichtungen des Ventiltellers 141b und dem
Öffnen und Schließen des Bypaßkanals umgekehrt werden.
Ein Stellglied 143 ist an einer Öffnung 145d des Ventilkörpers
145 montiert und dort mittels eines Keils befestigt. Das Innere
des Stellglieds 143 wird von einer Membran 143a in zwei Kammern
geteilt, wobei eine innere Kammer 143b mit der
Lufteinlaßrohrleitung 35 mittels einer Verbindungsröhre 143c
verbunden ist. Das andere Ende der Ventilspindel 141a ist an
der Mitte der Membran 143a befestigt. Wenn in der
Lufteinlaßröhrenleitung 35 ein Unterdruck entsteht und über das
Verbindungsrohr 143c in die innere Kammer 143b eindringt,
bewegen sich der Ventilteller 141b zusammen mit der Membran
143a nach rechts, wie aus Fig. 4 ersichtlich, wodurch der
dritte Bypaßkanalteil 145a geöffnet wird, und wenn der
Unterdruck in die Lufteinlaßrohrleitung 35 zurückkehrt, bewegt
sich der Ventilteller 141b nach links, um mit dem Ventilsitz
145c in Berührung zu treten und so den dritten Bypaßkanalteil
145a zu schließen.
Durch die Konstruktion nach dieser bevorzugten Ausführungsform
kann zusätzlich zu den gleichen Funktionen und vorteilhaften
Effekten nach der ersten bevorzugten Ausführungsform der
Verdichter an einen Kraftfahrzeugmotor montiert werden, dessen
Montagefläche parallel zur Verdichterachse verhältnismäßig
klein ist, so daß es möglich ist, die Anwendbarkeit des
Verdichters bzgl. Kraftfahrzeugmotoren zu verbessern.
Ferner sind, da der erste und der zweite Bypaßkanalteil 119a
bzw. 119b mit dem Bypaßventil 121, das vom Gehäuse 13 getrennt
ist, in Verbindung stehen, der erste und der zweite
Bypaßkanalteil 119a bzw. 119b gegeneinander versetzt
angeordnet. Deshalb ist es möglich, die Anzahl der wählbaren
Positionsmöglichkeiten und den Durchmesser des ersten und des
zweiten Bypaßkanalteils 119a bzw. 119b zusammen mit dem
Durchmesser des dritten Bypaßkanalteils 145a zu erhöhen.
Zusätzlich kann das Bypaßventil 141 vom Gehäuse 13 entfernt
werden. Deshalb können, wenn eine Verbindung mit dem ersten und
dem zweiten Bypaßkanalteil 119a und 119b nicht nötig ist,
Bauteile zum Schließen der Öffnungen 119c und 119d auf einfache
Weise im Gehäuse 13 montiert sein, so daß das Gehäuse 13 auch
für einen Verdichter verwendet werden kann, bei dem kein Bypaß
nötig ist.
Zusätzlich kann das Bypaßventil 121 bei Notwendigkeit der
Steuerung der durch den dritten Bypaßkanalteil 145a strömenden
Bypaßluftmenge auf einfache Weise entsprechend ersetzt werden.
Desweiteren ist der dritte Bypaßkanalteil 145a innerhalb des
Bypaßventils 121 so angeordnet, daß er in einer die Achsen der
Rotoren 15 und 17 kreuzenden Richtung (nach dieser bevorzugten
Ausführungsform in einer Richtung senkrecht dazu) verläuft, und
das Stellglied 143 ist zusammen mit dem Ventilabschnitt 141 und
dem Ventilkörper 145 eingebaut. Deshalb ist es möglich, den
Verdichter einschließlich des Stellglieds 143 davor zu
bewahren, die Lufteinlaßrohrleitung 35 und die
Luftauslaßrohrleitung 37 zu behindern, indem eine gekreuzte
Anordnung gewählt wird. Zusätzlich belegt das Bypaßventil 121
bei der Montage des Verdichters auf den Motor selbst keinen
Platz an der Außenseite des Gehäuses 13, da die Mündungsebenen
31a und 33a des Einlasses 31 bzw. des Auslasses 33 in der
gleichen Ebene wie die Seitenfläche des Gehäuses 13 angeordnet
sind, auf die das Bypaßventil 121 montiert ist. Deshalb kann
das Bypaßventil 121 den Platz an der Außenseite des Gehäuses 13
mit der Lufteinlaßrohrleitung 35 und der Luftauslaßrohrleitung
37 teilen, so daß es möglich ist, die Anwendbarkeit des
Verdichters bzgl. Kraftfahrzeugmotoren zu verbessern.
Zusätzlich kann die Schließfunktion stabilisiert werden, da der
Ventilteller 141b sich entlang des dritten Bypaßkanalteils 145a
bewegt. Wenn der dritte Bypaßventilteil 145a offen ist, im
Falle, daß die elektromagnetische Kupplung 5 während einer
lediglichen Teilbelastung des Motors ausgeschaltet ist, bewegt
sich der Ventilteller 141b in Richtung zu dem zweiten
Bypaßventilteil 119b (in Richtung zum Auslaß 33), um den
dritten Bypaßventilteil 145b zu öffnen. Zu diesem Zeitpunkt
wirkt der durch den Motor auf der Seite des Auslasses 33
erzeugte Unterdruck der Ansaugluft zusätzlich auf den
Ventilteller 141b in Richtung seiner Bewegungsrichtung, so daß
es möglich ist, die Kraft zum Betätigen des Stellglieds 143 zu
verringern.
Mit Bezug auf Fig. 5 wird nachfolgend eine dritte bevorzugte
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdichters erläutert.
Fig. 5 ist eine schematische Schnittzeichnung eines
Schraubenverdichters nach dieser bevorzugten Ausführungsform.
Bei einem Verdichter 150 nach dieser bevorzugten
Ausführungsform ist die Anordnung des Einlasses unterschiedlich
von der in der zuvor erläuterten, ersten bevorzugten
Ausführungsform, jedoch sind die anderen Konstruktionen die
gleichen wie in der ersten, bevorzugten Ausführungsform.
Deshalb wird dieser Unterschied beschrieben, und auf sich
wiederholende Erläuterungen wird verzichtet. Ferner werden die
gleichen Bezugszeichen für Bauteile mit gleicher Funktion wie
diejenigen der zuvor erläuterten, ersten Ausführungsform
verwendet.
Ein Gehäuse 153 weist einen Einlaß 151 auf, der parallel zur
Achse des Rotors 15 verläuft, so daß er auf der einlaßseitigen
Fläche 153a des Gehäuses 153 mündet. Die Anordnung des
Auslasses 33 des Bypaßkanals (Bypaß- oder Verbindungsleitung)
19, des Bypaßventils 21 und des Stellglieds 43 sind die
gleichen wie die nach dem zuvor erläuterten, ersten
Ausführungsbeispiel. Der Bypaßkanal 19 ist nach der ersten
bevorzugten Ausführungsform entlang der Außenfläche 48, wie aus
Fig. 2 ersichtlich, oder nach der zuvor erläuterten, zweiten
bevorzugten Ausführungsform entlang der Außenfläche 148, wie
aus Fig. 4 ersichtlich, angeordnet.
Die Anordnung des Einlasses 151 soll nicht auf die Anordnung
beschränkt sein, bei der der Auslaß 33 seine Mündung in der
Außenfläche des Gehäuses nach der ersten bevorzugten
Ausführungsform hat. Das heißt, daß der Einlaß 151 im Gehäuse
153 so ausgebildet ist, daß er auf der ansaugseitigen Fläche
153a des Gehäuses 153 mündet, so daß es möglich ist, die Anzahl
der möglichen Orientierungen der Ebene der Mündungsöffnung des
Einlasses 151 vergrößern zu können.
Nach dieser bevorzugten Ausführungsform ist der Einlaß 151 so
angeordnet, daß er entlang der Längsachse des Rotors 15
weitergeführt wird. Deshalb kann zusätzlich zu den
vorteilhaften Effekten, die durch die zuvor erläuterten,
bevorzugten Ausführungsformen erhalten werden, der Verdichter
nach dieser bevorzugten Ausführungsform, im Fall, daß diese
Ausführungsform bei der Montage des Verdichters auf den
Kraftfahrzeugmotor aufgrund des motorseitig beschränkten
Platzes gewünscht wird, auf einfach Weise auf einen
Kraftfahrzeugmotor montiert werden, ohne daß Außenbauteile
behindert werden.
Anhand von Fig. 6 wird nachfolgend die vierte, bevorzugte
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdichters erläutert.
Fig. 6 ist eine schematische Schnittzeichnung eines
Schraubenverdichters nach dieser bevorzugten Ausführungsform.
Bei dem Verdichter 160 nach dieser bevorzugten Ausführungsform
ist die Anordnung des Einlasses unterschiedlich zu derjenigen
in der zuvor erläuterten, ersten bevorzugten Ausführungsform,
jedoch sind die anderen Konstruktionen die gleichen wie
diejenigen in der ersten bevorzugten Ausführungsform. Deshalb
wird dieser Unterschied erläutert, und auf sich wiederholende
Erläuterungen wird verzichtet. Ferner werden die gleichen
Bezugszeichen für Bauteile mit gleicher Funktion wie diejenigen
der zuvor erläuterten, ersten Ausführungsform verwendet.
Das Gehäuse 163 weist einen Einlaß 161 auf, der in einer
Richtung senkrecht zur Achse des Rotors 15 weitergeführt wird,
so daß er auf der ansaugseitigen Fläche 163a des Gehäuses 163
mündet, die ihre Öffnung auf der Seitenfläche gegenüber der
Auslaßöffnung 33 hat. Die Anordnung des Auslasses, des
Bypaßkanals (Bypaß- oder Verbindungsleitung) 19, des
Bypaßventils 21 und des Stellglieds 43 sind die gleichen wie
diejenigen in der zuvor erläuterten, ersten bevorzugten
Ausführungsform. Der Bypaßkanal 19 ist so angeordnet, daß er,
wie aus Fig. 2 ersichtlich, nach der zuvor erläuterten, ersten
bevorzugten Ausführungsform entlang der Außenfläche 48, oder
nach der zuvor erläuterten, zweiten bevorzugten
Ausführungsform, wie aus Fig. 4 ersichtlich, entlang der
Seitenfläche 148 verläuft.
Die Anordnung des Einlasses 161 soll nicht auf die Anordnung
beschränkt sein, bei der der Auslaß 33 seine Mündung in der
Außenfläche des Gehäuses nach der ersten bevorzugten
Ausführungsform hat. Das heißt, daß nach dieser bevorzugten
Ausführungsform der Einlaß 161 so im Gehäuse 163 angeordnet
ist, daß er in einer Richtung senkrecht zur Längsachse des
Rotors 15 verläuft, und der Einlaß 161 und der Auslaß 33 ihre
Mündung auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 163 haben.
Deshalb kann zusätzlich zu den vorteilhaften Effekten, die
durch die zuvor erläuterten, bevorzugten Ausführungsformen
erhalten werden, der Verdichter nach dieser bevorzugten
Ausführungsform, im Fall, daß diese Ausführungsform bei der
Montage des Verdichters auf den Kraftfahrzeugmotor aufgrund des
motorseitig beschränkten Platzes gewünscht wird, auf einfache
Weise auf einen Kraftfahrzeugmotor montiert sein, ohne daß
Außenbauteile behindert werden.
Nachfolgend wird ein erfindungsgemäß modifizierter
Ventilmechanismus zur Verwendung in einem Verdichter anhand von
Fig. 7 erläutert.
Der Bypaßkanal 19 oder 145a weist eine Ventilspindel 21a oder
141a auf, wobei ein Ende des Bypaßkanals 19 oder 145a einen
Ventilteller 171 aufweist. In der äußeren Umgebung des
Ventiltellers 171 auf der Seite der Ventilspindel 21a oder 141a
ist der Ventilteller 171 in einer Konusform 171a ausgebildet.
Auf der Innenfläche des Bypaßkanals 19 oder 145a ist ein
leitungsseitiger, konischer Ventilsitz 172 ausgebildet, der mit
dem konischen Ventilteller 171 in Berührung treten kann. Wenn
sich die Ventilspindel 21a oder 141a längs ihrer Achse bewegt,
werden der konische Ventilteller 171 und der Ventilsitz 172
miteinander in Berührung gebracht bzw. voneinander getrennt, so
daß der Bypaßkanal geschlossen bzw. geöffnet wird.
Nach diesem bevorzugten Ventilmechanismus ist es, da der
Ventilsitz 172 auf der Seite des Bypaßkanals konisch ist,
möglich, daß der Bypaßkanal sicher abgedichtet wird, und keine
Luft in ihn eindringt. Da der Ventilteller 171 ebenfalls
konisch ist, ist eine noch bessere Abdichtung des Bypaßkanals
möglich. Zusätzlich strömt, da der Ventilsitz 172 auf der
Bypaßkanalseite konisch ist, Luft zwischen dem Ventilteller 171
und dem Ventilsitz 172 auf ruhige Weise entlang der inneren
Wand des Bypaßkanals 19 bzw. 145a, wie aus Fig. 7 aufgrund der
Pfeile ersichtlich. Deshalb ist es möglich, den
Strömungswiderstand von Ansaugluft und Abluft zu verringern und
deren Wirkungsbereich zu vergrößern. Ferner ist es, da der
Ventilteller 171 ebenfalls konisch ist, möglich, eine noch
größere Verringerung des Strömungswiderstandes für die
Ansaugluft und die Abluft zu erreichen.
Claims (7)
1. Schraubenverdichter zum Verdichten von Ansaugluft für
einen Fahrzeugmotor (201), mit einem Rotorpaar aus zwei
Schraubenrotoren (15, 17) zum Verdichten der Ansaugluft, einem
das Rotorpaar aufnehmenden Gehäuse (13), welches eine das
Rotorpaar (15, 17) radial umgebende Gehäusewand aufweist, einem
Einlaß (31), der einen Stutzen mit einem Flansch aufweist,
einem Auslaß (33), der einen Stutzen mit einem Flansch
aufweist, einem Bypaßkanal (19), von welchem der Einlaß (31)
mit dem Auslaß (33) verbunden ist, und einem Ventil (21) zum
Öffnen und Schließen des Bypaßkanals (19), dadurch
gekennzeichnet, daß der Bypaßkanal (19) in der das Rotorpaar
(15, 17) radial umgebenden Gehäusewand integriert ist und
parallel zu den Rotorachsen sowie im Mittelbereich zwischen den
Rotoren (15, 17) verläuft, daß das Ventil (21) einen
Ventilteller (21b), eine Ventilspindel (21a) und einen
pneumatischen Antrieb (43) aufweist, daß die Ventilspindel
(21a) in Axialrichtung des Bypaßkanals (19) angeordnet ist und
daß der Bypaßkanal (19) und der Auslaß (33) auf derselben Seite
des Verdichters angeordnet sind.
2. Schraubenverdichter zum Verdichten von Ansaugluft für
einen Fahrzeugmotor (201), mit einem Rotorpaar aus zwei
Schraubenrotoren (15, 17) zum Verdichten der Ansaugluft, einem
das Rotorpaar aufnehmenden Gehäuse (13), welches eine das
Rotorpaar (15, 17) radial umgebende Gehäusewand aufweist, einem
Einlaß (31), der einen Stutzen mit einem Flansch aufweist,
einem Auslaß (33), der einen Stutzen mit einem Flansch
aufweist, einem Bypaßkanal (19), von welchem der Einlaß (31)
mit dem Auslaß (33) verbunden ist, und einem Ventil (21) zum
Öffnen und Schließen des Bypaßkanals (19), dadurch
gekennzeichnet, daß der Bypaßkanal (19) in der das Rotorpaar
(15, 17) radial umgebenden Gehäusewand integriert ist und
aufweist: einen ersten Bypasskanalteil (119a), dessen eines
Ende mit dem Einlaß in Verbindung steht und dessen anderes Ende
eine Öffnung an der Außenseite des Gehäuses (13) aufweist,
einen zweiten Bypasskanalteil (119b), dessen eines Ende mit dem
Auslaß (33) in Verbindung steht und dessen anderes Ende eine
Öffnung an der Außenseite des Gehäuses (13) aufweist, und einen
senkrecht zu den Rotorachsen verlaufenden, dritten
Bypasskanalteil (145a), von dem der erste Bypasskanalteil
(119a) mit dem zweiten Bypasskanalteil (119b) verbunden ist,
daß das Ventil (21) einen Ventilteller (21b), eine
Ventilspindel (21a) und einen pneumatischen Antrieb (43)
aufweist, daß die Ventilspindel (21a) in Axialrichtung des
dritten Bypasskanalteils (145a) angeordnet ist, und daß der
Bypaßkanal (19) und der Auslaß (33) auf derselben Seite des
Verdichters angeordnet sind.
3. Schraubenverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Einlaß (31) und der Auslaß (33) auf
derselben Seite des Verdichters angeordnet sind.
4. Schraubenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (21b) zum
Schließen des Bypaßkanals (19) in Richtung zu dem Auslaß (33)
des Verdichters hin bewegbar ist bzw. zum Öffnen des
Bypaßkanals (19) in Richtung zu dem Einlaß (31) des Verdichters
hin bewegbar ist.
5. Schraubenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (21b) zum
Schließen des Bypaßkanals (19) in Richtung zu dem Einlaß (31)
des Verdichters hin bewegbar ist bzw. zum Öffnen des
Bypaßkanals (19) in Richtung zu dem Auslaß (33) des Verdichters
hin bewegbar ist.
6. Schraubenverdichter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ventilteller (21b) und der zugehörige
Ventilsitz konisch ausgebildet sind.
7. Schraubenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (21) als Überdruckventil
ausgebildet ist, welches sich öffnet, wenn der
Verdichtungsdruck einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7126326A JPH08319839A (ja) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | スーパーチャージャ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19621414A1 DE19621414A1 (de) | 1996-11-28 |
DE19621414C2 true DE19621414C2 (de) | 2000-02-10 |
Family
ID=14932425
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19621414A Expired - Fee Related DE19621414C2 (de) | 1995-05-25 | 1996-05-28 | Schraubenverdichter mit eingebautem Bypaßkanal |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
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GB (1) | GB2301149B (de) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19716549C2 (de) * | 1997-04-19 | 2000-02-10 | Compair Drucklufttechnik Gmbh | Schraubenverdichter für stationäre oder mobile Kompressoren |
JP2001082160A (ja) * | 1999-09-09 | 2001-03-27 | Yamaha Motor Co Ltd | スーパーチャージャを備えたエンジン |
US6405692B1 (en) * | 2001-03-26 | 2002-06-18 | Brunswick Corporation | Outboard motor with a screw compressor supercharger |
DE10245336A1 (de) * | 2002-09-27 | 2004-04-08 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zur Verdichtung von Verbrennungsluft mit integrierter Umgehungseinrichtung |
DE10352957B3 (de) * | 2003-11-13 | 2005-02-03 | Audi Ag | Klimaanlage für Kraftfahrzeuge |
DE102006018183A1 (de) * | 2006-04-19 | 2007-10-25 | Gangolf Jobb | Drehkolbenmaschine |
US8539769B2 (en) * | 2009-10-14 | 2013-09-24 | Craig N. Hansen | Internal combustion engine and supercharger |
US9797299B2 (en) * | 2015-11-02 | 2017-10-24 | Hansen Engine Corporation | Supercharged internal combustion engine |
FR3068083B1 (fr) * | 2017-06-27 | 2021-12-03 | Renault Sas | Module d'admission d'air pour moteur a combustion |
CN117108497B (zh) * | 2023-10-24 | 2024-02-06 | 江苏泰丰泵业有限公司 | 一种快接式螺杆泵 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1793036A1 (de) * | 1967-08-15 | 1971-12-30 | Asahi Chemical Ind | Verfahren zur Herstellung von N,N-Dialkylamiden |
US3759636A (en) * | 1972-03-13 | 1973-09-18 | Dunham Busa Inc | Composite variable oil pressure relief and compressor unload valve assembly |
DE3314587A1 (de) * | 1982-04-30 | 1983-11-03 | Sullair Technology AB, 11653 Stockholm | Vorrichtung zur regelung der kapazitaet und inneren kompression in schraubenkompressoren |
DE3727812A1 (de) * | 1986-08-22 | 1988-03-10 | Aisin Seiki | Mechanisches aufladegeblaese |
US4744734A (en) * | 1987-07-20 | 1988-05-17 | Ingersoll-Rand Company | Means for controlling air discharge, in an air compressor |
DE3836076A1 (de) * | 1987-10-28 | 1989-05-11 | Stal Refrigeration Ab | Steuerteil fuer ein steuersystem zur steuerung des inneren volumens eines rotationskompressors |
DE3911541C1 (de) * | 1989-04-08 | 1990-03-29 | Aktiengesellschaft Kuehnle, Kopp & Kausch, 6710 Frankenthal, De | |
DE3844585C2 (de) * | 1987-05-01 | 1992-01-23 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho, Kobe, Hyogo, Jp | |
WO1994018456A1 (en) * | 1993-02-01 | 1994-08-18 | Fleming Thermodynamics Ltd. | Control system for screw type supercharging apparatus |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1285819A (en) * | 1917-10-11 | 1918-11-26 | Hopedale Mfg Co | Gear-pump and the like. |
GB1016276A (en) * | 1964-04-07 | 1966-01-05 | Dresser Ind | Pressure relief means for pump |
DE2844019A1 (de) * | 1978-10-09 | 1980-04-17 | Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg | Vakuumpumpe, insbesondere waelzkolben-vakuumpumpe |
JPS56167813A (en) * | 1980-05-28 | 1981-12-23 | Nissan Motor Co Ltd | Surge preventing apparatus for turbocharger |
US4502283A (en) * | 1982-09-24 | 1985-03-05 | General Motors Corporation | Turbocharged engine driven positive displacement blower having a bypass passage |
JPS6257732U (de) * | 1985-09-30 | 1987-04-10 | ||
SE8700199D0 (sv) * | 1987-01-20 | 1987-01-20 | Atlas Copco Ab | Rotary compressor |
JPH0250026U (de) * | 1988-09-28 | 1990-04-06 |
-
1995
- 1995-05-25 JP JP7126326A patent/JPH08319839A/ja active Pending
-
1996
- 1996-05-22 US US08/653,940 patent/US5730586A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-24 GB GB9610897A patent/GB2301149B/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-28 DE DE19621414A patent/DE19621414C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1793036A1 (de) * | 1967-08-15 | 1971-12-30 | Asahi Chemical Ind | Verfahren zur Herstellung von N,N-Dialkylamiden |
US3759636A (en) * | 1972-03-13 | 1973-09-18 | Dunham Busa Inc | Composite variable oil pressure relief and compressor unload valve assembly |
DE3314587A1 (de) * | 1982-04-30 | 1983-11-03 | Sullair Technology AB, 11653 Stockholm | Vorrichtung zur regelung der kapazitaet und inneren kompression in schraubenkompressoren |
DE3727812A1 (de) * | 1986-08-22 | 1988-03-10 | Aisin Seiki | Mechanisches aufladegeblaese |
DE3844585C2 (de) * | 1987-05-01 | 1992-01-23 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho, Kobe, Hyogo, Jp | |
US4744734A (en) * | 1987-07-20 | 1988-05-17 | Ingersoll-Rand Company | Means for controlling air discharge, in an air compressor |
DE3836076A1 (de) * | 1987-10-28 | 1989-05-11 | Stal Refrigeration Ab | Steuerteil fuer ein steuersystem zur steuerung des inneren volumens eines rotationskompressors |
DE3911541C1 (de) * | 1989-04-08 | 1990-03-29 | Aktiengesellschaft Kuehnle, Kopp & Kausch, 6710 Frankenthal, De | |
WO1994018456A1 (en) * | 1993-02-01 | 1994-08-18 | Fleming Thermodynamics Ltd. | Control system for screw type supercharging apparatus |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP-Firmenprospekt: Toyota Motor, Mai 1987 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19621414A1 (de) | 1996-11-28 |
GB2301149B (en) | 1997-08-27 |
US5730586A (en) | 1998-03-24 |
GB2301149A (en) | 1996-11-27 |
JPH08319839A (ja) | 1996-12-03 |
GB9610897D0 (en) | 1996-07-31 |
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