AT8189U1

AT8189U1 - Kältemittelverdichter

Info

Publication number: AT8189U1
Application number: AT0085704U
Authority: AT
Original assignee: Acc Austria Gmbh
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2006-03-15
Also published as: EP1815140A1; EP1815140B1; DE502005003392D1; CN100572808C; WO2006056603A1; US20080152514A1; ATE389804T1; CN101065579A

Abstract

Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen, der einen Zylinder mit einem Zylindergehäuse (1) und einen in der Kolbenbohrung des Zylinders geführten Kolben (2) zur Verdichtung eines Arbeitsmediums aufweist, wobei der Zylinder in einer axialen Richtung mit einer scheibenförmigen Ventilplatte (6) abgeschlossen ist, an der ein Zylinderdeckel (8) anliegt oder von ihm umgriffen wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Zylindergehäuse (1) axiale Fortsätze (10) in Richtung des Zylinderdeckels (8) aufweist, die im Umfangsbereich des Zylinderdeckels (8) angeordnet sind, wobei die axialen Fortsätze (10) in einem ersten axialen Abschnitt (11) im Kontaktbereich des Zylinderdeckels (8) mit der Ventilplatte (6) am Zylinderdeckel (8) anliegen und in einem zweiten axialen Abschnitt (12) den Zylinderdeckel (8) mit geringem Spiel umgeben.

Description

2 AT 008 189 Ui

Die Erfindung betrifft einen Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen, der einen Zylinder mit einem Zylindergehäuse und einen in der Kolbenbohrung des Zylinders geführten Kolben zur Verdichtung eines Arbeitsmediums aufweist, wobei der Zylinder in einer axialen Richtung mit einer scheibenförmigen Ventilplatte abgeschlossen ist, an der ein Zylin-5 derdeckel anliegt oder von ihm umgriffen wird, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Verdichter dieser Art sind gemäß dem Stand der Technik wohlbekannt. Zur Befestigung des Zylinderdeckels bzw. der Ventilplatte am Zylindergehäuse werden üblicherweise Schraubenverbindungen verwendet. Bei der Verwendung von Schraubenverbindungen zeigt sich allerdings io der Nachteil, dass aufgrund der Spannung, die auf das Zylindergehäuse wirkt, die zylindrische Form der Zylinderbohrung negativ beeinflusst wird. Des weiteren bedingen Schraubverbindungen stets erhöhten Montageaufwand, da zunächst die Bohrungen für die Schrauben gezielt gesetzt werden müssen, um eine optimale Zentrierung des Zylinderdeckels relativ zum Zylindergehäuse sicherzustellen. Außerdem wäre es vorteilhaft, den durch Schraubverbindungen 15 bedingten, punktuellen Anpressdruck durch einen über die gesamte Dichtfläche konstanten Anpressdruck zu ersetzen, wodurch auch die Dichtfläche bzw. die erforderliche Anpresskraft verringert werden kann. Des weiteren wäre es vorteilhaft, die Krafteinleitung der Befestigungsmittel für den Zylinderdeckel am Zylindergehäuse so zu bewerkstelligen, dass sie besonders in jenen Bereichen des Zylinderdeckels vorgenommen wird, in denen auch die größten Belastun-20 gen durch die Kolbenkraft auftreten. Dadurch könnte eine Schonung des Zylinderdeckels bewirkt werden.

Es ist daher Ziel der Erfindung, den Zylinderdeckel am Zylindergehäuse so zu fixieren, dass eine negative Beeinträchtigung der zylindrischen Form der Zylinderbohrung vermieden wird. Es 25 ist weiters Ziel der Erfindung, den Montage- und Materialaufwand zu verringern, indem auf die Verwendung von Schrauben verzichtet wird. Dabei soll eine leichte Zentrierbarkeit des Zylinderdeckels relativ zum Zylindergehäuse sicher gestellt sein und ein gleichmäßiger Anpressdruck sowie eine Verringerung der Dichtfläche bzw. der erforderlichen Anpresskraft ermöglicht werden. Des weiteren soll die Krafteinleitung der Befestigungsmittel für den Zylinderdeckel am 30 Zylindergehäuse so bewerkstelligt werden, dass sie besonders in jenen Bereichen des Zylinderdeckels vorgenommen wird, in denen auch die größten Belastungen durch die Kolbenkraft auftreten, um so den Zylinderdeckel bestmöglich zu schonen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, die Wärmeabgabe des Zylinders in den Innen-35 raum des Verdichters zu verringern. Eine Verringerung dieser Wärmeabgabe in den Innenraum des Verdichters bewirkt auch eine Leistungssteigerung des Verdichters, da die aufgrund der Verdichtung des Arbeitsmediums im Zylinder entstandene Wärme rascher abgeführt und der thermodynamische Wirkungsgrad dadurch verbessert wird. 40 Diese Ziele werden durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 erreicht.

Anspruch 1 bezieht sich auf einen gattungsgemäßen Verdichter und sieht vor, dass das Zylindergehäuse axiale Fortsätze in Richtung des Zylinderdeckels aufweist, die im Umfangsbereich des Zylinderdeckels angeordnet sind, wobei die axialen Fortsätze in einem ersten axialen Ab-45 schnitt im Kontaktbereich des Zylinderdeckels mit der Ventilplatte am Zylinderdeckel anliegen und in einem zweiten axialen Abschnitt den Zylinderdeckel mit geringem Spiel umgeben. Da die axialen Fortsätze in einem ersten axialen Abschnitt im Kontaktbereich des Zylinderdeckels mit der Ventilplatte am Zylinderdeckel anliegen, wird eine Zentrierung der Ventilplatte sowie des Zylinderdeckels erreicht. Auf Schraubverbindungen zur Zentrierung der Ventilplatte sowie des so Zylinderdeckels kann nun verzichtet werden. Für den axialen Anpressdruck können auf diese Weise Befestigungselemente vorgesehen werden, die keine primär zentrierende Wirkung aufweisen, sondern lediglich einen axialen Anpressdruck sicherstellen müssen. Befestigungselemente dieser Art werden in den Unteransprüchen ausgeführt. Da ferner die axialen Fortsätze in einem zweiten axialen Abschnitt den Zylinderdeckel mit geringem Spiel umgeben, wird eine 55 isolierende Wirkung erreicht, da die Luftschicht zwischen dem Zylinderdeckel und den zweiten 3 AT008 189U1 axialen Abschnitten die Wärmeabgabe in den Innenraum des Verdichters verringert.

Anspruch 2 sieht vor, dass der zweite axiale Abschnitt den Zylinderdeckel überragt. Dadurch wird einerseits die isolierende Wirkung verbessert, und andererseits der Einbau von Befestigungsmitteln zur Fixierung des Zylinderdeckels am Zylindergehäuse erleichtert. Letzteres wird auch durch die Merkmale von Anspruch 3 erreicht, dem zu Folge im Endabschnitt der jeweiligen zweiten axialen Abschnitte nach innen radial abstehende Haltenoppen vorgesehen sind.

Anspruch 4 bezieht sich auf eine bevorzugte Ausführungsform, bei der ein Befestigungselement vorgesehen ist, das den Zylinderdeckel am Zylindergehäuse durch einen im Bereich der Achse der Kolbenbohrung ausgeübten Anpressdruck befestigt. Gemäß Anspruch 5 handelt es sich hierbei um ein Federelement. Gemäß Anspruch 6 kann dieses Federelement als Tellerfeder ausgeführt sein, die sich in ihren dem Zylinderdeckel abgewandten Abschnitten an den Haltenoppen abstützt.

Wie erwähnt, wird die isolierende Wirkung durch die Luftschicht zwischen dem Zylinderdeckel und den zweiten axialen Abschnitten erreicht. Zur Verbesserung dieser isolierenden Wirkung kann gemäß Anspruch 7 vorgesehen sein, dass sich zwischen dem Zylinderdeckel und den jeweiligen zweiten axialen Abschnitten der Fortsätze ein Isoliermaterial befindet. Die isolierende Wirkung kann aber auch verbessert werden, indem gemäß Anspruch 8 die axialen Fortsätze den Zylinderdeckel im wesentlichen vollständig umschließen. Die Formulierung "im wesentlichen" bezieht sich insbesondere darauf, dass in der Regel Durchbrüche etwa für die Zu- und Abfuhr des zu verdichtenden Arbeitsmediums vorgesehen sein werden.

Anspruch 9 ermöglicht eine konstruktiv besonders einfache Ausführung der erfindungsgemäßen axialen Fortsätze des Zylindergehäuses.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen hierbei die

Fig. 1 einen Schnitt durch den Zylinder eines erfindungsgemäßen Verdichters gemäß der in Fig. 2 ersichtlichen Linie A-A,

Fig. 2 eine Ansicht des Zylinders eines erfindungsgemäßen Verdichters von oben gesehen, und die

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Zylinders eines erfindungsgemäßen Verdichters.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den Zylinder eines erfindungsgemäßen Verdichters gemäß der in Fig. 2 ersichtlichen Linie A-A, bei dem die relative Anordnung von Zylinderdeckel 8, Zylindergehäuse 1 und der erfindungsgemäßen Fortsätze 10 ersichtlich ist. Hierbei sind die einzelnen Komponenten lediglich schematisch dargestellt, so kann der Zylinderdeckel 8 auch als Baugruppe ausgeführt sein. Für ein Verständnis der gegenständlichen Erfindung ist aber lediglich entscheidend, dass der Zylinderdeckel 8 eine Dichtungsfläche 7 als Kontaktfläche xxxxx zur Ventilplatte 6 aufweist. Der axiale Abschnitt, in dem der Zylinderdeckel 8, die Ventilplatte 6 bzw. die Dichtungsfläche 7 aufeinandertreffen, wird im folgenden auch als Kontaktbereich des Zylinderdeckels 8 mit der Ventilplatte 6 bezeichnet. Innerhalb des Zylindergehäuses 1 ist ein Kolben 2 mit einem Pleuel 3 zur Verdichtung eines Arbeitsmediums geführt. Die Kolbenbohrung des Zylinders ist mit der scheibenförmigen Ventilplatte 6 abgeschlossen, wobei die Ventilplatte 6 am Zylindergehäuse 1 über eine Schadraumdichtung 5 anliegt.

Es ist nun die Ventilplatte 6 sowie der Zylinderdeckel 8 am Zylindergehäuse zu befestigen. Wie bereits ausgeführt wurde, werden hierzu üblicherweise Schraubenverbindungen verwendet. Bei der Verwendung von Schraubenverbindungen zeigt sich allerdings der Nachteil, dass aufgrund der Spannung, die auf das Zylindergehäuse 1 wirkt, die zylindrische Form der Zylinderbohrung negativ beeinflusst wird. Des weiteren bedingen Schraubverbindungen stets erhöhten Montageaufwand, da zunächst die Bohrungen für die Schrauben gezielt gesetzt werden müssen, um 4 AT008 189U1 eine optimale Zentrierung des Zylinderdeckels 8 relativ zum Zylindergehäuse 1 sicherzustellen. Außerdem wäre es vorteilhaft, den durch Schraubverbindungen bedingten, punktuellen Anpressdruck durch einen über die gesamte Dichtfläche 5 bzw. 7 konstanten Anpressdruck zu ersetzen, wodurch auch die Dichtfläche bzw. die erforderliche Anpresskraft verringert werden kann. Des weiteren wäre es vorteilhaft, die Krafteinleitung der Befestigungsmittel für den Zylinderdeckel 8 am Zylindergehäuse 1 so zu bewerkstelligen, dass sie besonders in jenen Bereichen des Zylinderdeckels 8 vorgenommen wird, in denen auch die größten Belastungen durch die Kolbenkraft auftreten. Dadurch könnte eine Schonung des Zylinderdeckels 8 bewirkt werden.

Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass das Zylindergehäuse 1 axiale Fortsätze 10 in Richtung des Zylinderdeckels 8 aufweist, die im Umfangsbereich des Zylinderdeckels 8 angeordnet sind, wobei die axialen Fortsätze 10 in einem ersten axialen Abschnitt 11 im Kontaktbereich des Zylinderdeckels 8 mit der Ventilplatte 6 am Zylinderdeckel 8 anliegen und in einem zweiten axialen Abschnitt 12 den Zylinderdeckel 1 mit geringem Spiel umgeben. Da die axialen Fortsätze 10 in einem ersten axialen Abschnitt 11 im Kontaktbereich des Zylinderdeckels 8 mit der Ventilplatte 6 am Zylinderdeckel 8 anliegen, wird eine Zentrierung der Ventilplatte 6 sowie des Zylinderdeckels 8 erreicht. Auf Schraubverbindungen zur Zentrierung der Ventilplatte 6 sowie des Zylinderdeckels 8 kann nun verzichtet werden. Für den axialen Anpressdruck können auf diese Weise Befestigungselemente 9 vorgesehen werden, die keine primär zentrierende Wirkung aufweisen, sondern lediglich einen axialen Anpressdruck sicherstellen müssen. Als Befestigungselement 9 kann etwa ein Federelement 9, und insbesondere eine Tellerfeder 9, vorgesehen sein, wie noch näher ausgeführt werden wird. Da ferner die axialen Fortsätze 10 in einem zweiten axialen Abschnitt 12 den Zylinderdeckel 8 mit geringem Spiel umgeben, wird eine isolierende Wirkung erreicht, da die Luftschicht zwischen dem Zylinderdeckel 8 und den zweiten axialen Abschnitten 12 die Wärmeabgabe in den Innenraum des Verdichters verringert. Das Spiel beträgt dabei vorzugsweise 0.1 bis 10 mm.

Wie in der Fig. 1 ersichtlich ist, überragt der zweite axiale Abschnitt 12 den Zylinderdeckel 8 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Dadurch wird einerseits die isolierende Wirkung verbessert, und andererseits der Einbau des Federelements 9, welches Setzungen der Schadraumdichtung 5 und der Zylinderdeckeldichtung 7 aufgrund einer geringeren Federsteifigkeit als die aus dem Stand der Technik bekannten Schrauben ausgleicht, zur Fixierung des Zylinderdeckels 8 am Zylindergehäuse 1 erleichtert. Hierzu können auch im Endabschnitt der jeweiligen zweiten axialen Abschnitte 12 nach innen radial abstehende Haltenoppen 13 vorgesehen sein, an denen sich die Tellerfeder 9 in ihren dem Zylinderdeckel 8 abgewandten Abschnitten abstützt. Die Haltenoppen 13 sind auch in den Fig. 2 und 3 ersichtlich, denen auch zu entnehmen ist, dass in diesem Fall die Ventilplatte 6 sowie der Zylinderdeckel 8 in ihren Umfangsbereichen den Haltenoppen 13 entsprechende, radiale Ausnehmungen aufweisen müssen, um deren Einsetzen zwischen die axialen Fortsätze 10 zu ermöglichen.

Wie erwähnt, wird die isolierende Wirkung durch die Luftschicht zwischen dem Zylinderdeckel 8 und den zweiten axialen Abschnitten 12 erreicht. Zur Verbesserung dieser isolierenden Wirkung kann vorgesehen sein, dass sich zwischen dem Zylinderdeckel 8 und den jeweiligen zweiten axialen Abschnitten 12 der Fortsätze 10 ein Isoliermaterial befindet (in den Fig. 1 bis 3 nicht ersichtlich). Die isolierende Wirkung kann aber auch verbessert werden, indem die axialen Fortsätze 10 den Zylinderdeckel 8 im wesentlichen vollständig umschließen. Die Formulierung "im wesentlichen" bezieht sich insbesondere darauf, dass in der Regel Durchbrüche 14 etwa für die Zu- und Abfuhr des zu verdichtenden Arbeitsmediums vorgesehen sein werden.

Claims

5 AT 008 189 U1 Eine konstruktiv besonders einfache Ausführung der erfindungsgemäßen axialen Fortsätze 10 des Zylindergehäuses 1 kann erreicht werden, indem die axialen Fortsätze 10 einteilig mit dem Zylindergehäuse 1 ausgeführt sind und im wesentlichen Verlängerungen des Zylindergehäuses 1 darstellen, so wie dies in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist. 5 Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird somit ohne negative Beeinträchtigung der zylindrischen Form der Zylinderbohrung eine Fixierung des Zylinderdeckels 8 am Zylindergehäuse 1 erreicht. Der Montage- und Materialaufwand wird dabei verringert, indem auf die Verwendung von Schrauben verzichtet wird. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen io außerdem eine leichte Zentrierbarkeit des Zylinderdeckels 8 relativ zum Zylindergehäuse 1 und stellen einen gleichmäßigen Anpressdruck unter gleichzeitiger Verringerung der Dichtfläche bzw. der Anpresskraft sicher. Des weiteren kann die Krafteinleitung der Befestigungsmittel 9 für den Zylinderdeckel 8 am Zylindergehäuse 1 so bewerkstelligt werden, dass sie besonders in jenen Bereichen des Zylinderdeckels 8 vorgenommen wird, in denen auch die größten Belas-15 tungen durch die Kolbenkraft auftreten, um so den Zylinderdeckel 8 bestmöglich zu schonen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Wärmeabgabe des Zylinders in den Innenraum des Verdichters verringert wird. Eine Verringerung dieser Wärmeabgabe in den Innenraum des Verdichters bewirkt auch eine Leistungssteigerung des Verdichters, da die 20 aufgrund der Verdichtung des Arbeitsmediums im Zylinder entstandene Wärme rascher abgeführt und der thermodynamische Wirkungsgrad dadurch verbessert wird. Ansprüche: 25 1. Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen, der einen Zylinder mit einem Zylindergehäuse (1) und einen in der Kolbenbohrung des Zylinders geführten Kolben (2) zur Verdichtung eines Arbeitsmediums aufweist, wobei der Zylinder in einer axialen Richtung mit einer scheibenförmigen Ventilplatte (6) abgeschlossen ist, an der ein Zylinderde- 30 ekel (8) anliegt oder von ihm umgriffen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylinder gehäuse (1) axiale Fortsätze (10) in Richtung des Zylinderdeckels (8) aufweist, die im Umfangsbereich des Zylinderdeckels (8) angeordnet sind, wobei die axialen Fortsätze (10) in einem ersten axialen Abschnitt (11) im Kontaktbereich des Zylinderdeckels (8) mit der Ventilplatte (6) am Zylinderdeckel (8) anliegen und in einem zweiten axialen Abschnitt (12) den 35 Zylinderdeckel (8) mit geringem Spiel umgeben.
2. Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite axiale Abschnitt (12) den Zylinderdeckel (8) überragt.
3. Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, dass im Endabschnitt der jeweiligen zweiten axialen Abschnitte (12) nach innen radial abstehende Haltenoppen (13) vorgesehen sind.
4. Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Befestigungselement (9) vorgesehen ist, das den Zy linderdeckel (8) am Zylindergehäuse (1) durch einen im Bereich der Achse der Kolbenbohrung ausgeübten Anpressdruck befestigt.
5. Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach Anspruch 4, dadurch so gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (9) ein Federelement (9) ist.
6. Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (9) eine Tellerfeder (9) ist, die sich in ihren dem Zylinderdeckel (8) abgewandten Abschnitten an den Haltenoppen (13) abstützt. 55 6 AT008189U1
7. Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem Zylinderdeckel (8) und den jeweiligen zweiten axialen Abschnitten (12) der Fortsätze (10) ein Isoliermaterial befindet.
8. Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Fortsätze (10) den Zylinderdeckel (8) im wesentlichen vollständig umschließen.
9. Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach einem der Ansprüche 1 bis io 8, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Fortsätze (10) einteilig mit dem Zylinderge häuse (1) ausgeführt sind und im wesentlichen Verlängerungen des Zylindergehäuses (1) darstellen. 15 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 20 25 30 35 40 45 50 55