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DE19650108A1 - Taumelscheiben-Kompressor - Google Patents

Taumelscheiben-Kompressor

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Publication number
DE19650108A1
DE19650108A1 DE19650108A DE19650108A DE19650108A1 DE 19650108 A1 DE19650108 A1 DE 19650108A1 DE 19650108 A DE19650108 A DE 19650108A DE 19650108 A DE19650108 A DE 19650108A DE 19650108 A1 DE19650108 A1 DE 19650108A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston
housing
swash plate
chamber
rotary shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19650108A
Other languages
English (en)
Inventor
Mikio Matsuda
Kazuhide Uchida
Mitsuo Inagaki
Takeshi Sakai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Denso Corp
Nippon Soken Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP31562195A external-priority patent/JP3438449B2/ja
Priority claimed from JP31691795A external-priority patent/JP3496375B2/ja
Application filed by Denso Corp, Nippon Soken Inc filed Critical Denso Corp
Publication of DE19650108A1 publication Critical patent/DE19650108A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/12Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders having plural sets of cylinders or pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2201/00Pump parameters
    • F04B2201/04Carter parameters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Taumelscheiben-Kompressor des offenen Typs, der mittels einer äußeren Antriebskraft-Quelle betrieben wird. Die Erfindung kann in geeigneter Weise als Kühlsystem verwendet werden, das von einem Kältemittel, wie Kohlendioxid (CO₂), bei einem hohen Betriebsdruck Gebrauch macht.
Es ist ein Kompressor des Taumelscheiben-Typs mit einer Tau­ melscheibe bekannt, die schräg zur Achse der Drehwelle ange­ ordnet ist. Die Drehbewegung der Taumelscheibenplatte be­ wirkt, daß sich die Kolben in Axialrichtung hin- und herbewe­ gen. Das Volumen einer Arbeitskammer auf einer Seite des Kol­ bens wird während des Einlaßhubs des Kolbens vergrößert und während des Auslaßhubs des Kolbens verkleinert. Das Kältemit­ tel wird somit während des Einlaßhubs in die Arbeitskammer eingesaugt und während des Auslaßhubs aus der Arbeitskammer abgegeben.
In der Taumelscheibe wird eine axiale Schubkraft bzw. Axial­ kraft erzeugt, die an die Drehwelle übertragen wird. Daher sind Axiallager zur Aufnahme der Axialkraft zwischen den ein­ ander zugewandten Axialflächen eines Ansatzteils der Taumel­ scheibe und einem Gehäuse angeordnet.
Als Kältemittel ist herkömmlicherweise von Frigen Gebrauch gemacht worden; in letzter Zeit ist jedoch häufig gefordert worden, den Gebrauch von Frigen zu vermeiden. Die Erfinder haben unlängst Kohlendioxid (CO₂) als Kältemittel zur Durch­ führung eines Kühlzyklus untersucht. Bei dieser Untersuchung haben die Erfinder gefunden, daß der Gebrauch von Kohlen­ dioxid als Kältemittel bewirkt, daß die Standzeit des Axial­ lagers stark verkürzt wird im Vergleich zu der Standzeit des Axiallagers, wenn von Frigen als Kältemittel Gebrauch gemacht wird.
Angesichts dessen sind von den Erfindern Untersuchungen zur Standzeit von Axiallagern durchgeführt geworden. Bei diesen Untersuchungen ist gefunden worden, daß eine Axialkraft in der Drehwelle des Kompressors für eine kinematische Verbin­ dung zur äußeren Drehquelle infolge der Differenz zwischen dem Außenluftdruck und dem Druck innerhalb der Kammer zur Aufnahme der Taumelscheibe erzeugt wird, die dem Druck des in den Kompressor eingesaugten Kältemittels entspricht. Diese Druckdifferenz zwischen dem Außendruck und dem Innendruck ist bei einem Kühlsystem, das von Kohlendioxid als Kältemittel Gebrauch macht, wegen des erhöhten Einlaßdrucks, der so hoch wie 35 kgf/cm² sein kann, gegenüber dem herkömmlichen System, das von Frigen Gebrauch macht, sehr erhöht. Folglich ist auch die Belastung, die im Axiallager erzeugt wird, stark vergrö­ ßert, was bewirkt, daß die Standzeit des Axiallagers stark verkürzt wird. Nach einer Berechnung der Erfinder erzeugt ein herkömmliches Kühlsystem, das von Frigen (mit einem Einlaß­ druck von 2 kgf/cm²) Gebrauch macht, eine Axialkraft von etwa 10 kgf, während das Kühlsystem, das von Kohlendioxid Gebrauch macht, eine Axialkraft von 200 kgf erzeugt. Dies bedeutet, daß in den Axiallagern bei dem Kühlsystem, das von Kohlen­ dyoxid Gebrauch macht, im Vergleich zu dem Kühlsystem, das von Frigen Gebrauch macht, eine stark vergrößerte Axialkraft erzeugt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Taumelschei­ ben-Kompressor zu schaffen, der die oben angegebenen Schwie­ rigkeiten überwinden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Taumelschei­ ben-Kompressor zu schaffen, der die Belastung, die in den Axiallagern entsteht, reduzieren kann.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, einen Taumelscheiben-Kompressor zu schaffen, der eine Verkürzung der Standzeit verhindert kann.
Bei der Erfindung nach Anspruch 1 wird von einer Anordnung Gebrauch gemacht, bei der eine Axialkraft in der Drehwelle infolge der Differenz zwischen dem Druck in der Taumelschei­ benkammer und dem atmosphärischen Luftdruck außerhalb des Ge­ häuses durch die Kräfte infolge derjenigen Kräfte, die im Kolben mittels Drucks in der ersten und der zweiten Arbeits­ kammer erzeugt werden, aufgehoben oder im wesentlichen aufge­ hoben wird. Bei der Erfindung nach Anspruch 2 ist die Quer­ schnittsfläche desjenigen Kolbenbereichs, der diejenige der ersten und der zweiten Arbeitskammern bildet, die in der Nähe der äußeren Drehbewegungsquelle angeordnet ist, größer als diejenige des anderen Kolbens, der von der äußeren Drehbewe­ gungsquelle beabstandet angeordnet ist.
Diese Anordnungen bzw. Ausbildungen machen es möglich, daß die axiale Schubkraft in den Axiallagern verkleinert werden kann, wodurch die Standzeit verlängert und die Zuverlässig­ keit des Betriebs vergrößert werden. Darüber hinaus kann diese Verkleinerung der Axialkraft verhindern, daß die Größe des Axiallagers vergrößert wird, wodurch verhindert wird, daß die Größe des Kompressors vergrößert wird.
Bei der Erfindung nach Anspruch 3 findet die Kompression der ersten Stufe auf einen mittleren Druck in der ersten Arbeits­ kammer statt, und findet die Kompression der zweiten Stufe auf den Auslaßdruck in der zweiten Arbeitskammer statt. Des weiteren wird eine solche Anordnung verwendet, daß die Axial­ kraft in der Drehwelle infolge der Differenz zwischen dem Druck in der Taumelscheibenkammer und dem Außenluftdruck au­ ßerhalb des Gehäuses im wesentlichen durch die Kräfte infolge der Kräfte, die im Kolben mittels des Drucks in der ersten und der zweiten Arbeitskammer erzeugt werden, aufgehoben wird.
Bei der Erfindung nach Anspruch 3 wird somit ein ähnlicher Vorteil wie bei der Erfindung nach Anspruch 1 erreicht.
Nachfolgend wird die Erfindung ausschließlich beispielhaft und weiter ins Detail gehend unter Bezugnahme auf die Zeich­ nungen beschrieben, in denen zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Kompressor des Tau­ melscheibentyps einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II von Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III von Fig. 1;
Fig. 4 eine schematische Ansicht mit der Darstellung der auf die Drehwelle des Kompressors von Fig. 1 ein­ wirkenden Axialkräfte;
Fig. 5 ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehungen zwischen dem Kolbenradiusverhältnis und der Axial­ kraft an der Drehwelle;
Fig. 6 ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehungen zwischen dem Drehwinkel der Welle und den Axial­ kräften bei einem Kompressor des Standes der Tech­ nik;
Fig. 7 ein Längsschnitt durch einen Kompressor des Taumel­ scheibentyps und des Zweistufen-Verdichtungstyps einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie XIII-XIII von Fig. 7;
Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX von Fig. 7;
Fig. 10 eine schematische Ansicht mit der Darstellung der auf die Drehwelle des Kompressors von Fig. 7 ein­ wirkenden Axialkräfte;
Fig. 11 ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehungen zwischen dem Drehwinkel der Welle und den Axial­ kräften bei einem Kompressor der zweiten Ausfüh­ rungsform der Erfindung;
Fig. 12 ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehungen zwischen dem Drehwinkel der Welle und den Axial­ kräften bei einem Kompressor des Standes der Tech­ nik.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Be­ zugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erklärt.
Erste Ausführungsform
In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 1 ein vorderes Gehäu­ seteil, 2 einen vorderen Zylinderblock, 3 einen hinteren Zy­ linderblock und 4 ein hinteres Gehäuseteil. Eine Drehwelle 5 ist mit den Zylinderblöcken 2 und 3 über Radiallager 13 und 14 drehbar verbunden. Die Drehwelle 5 besitzt ein Ende 5-1, das mit einer Kupplung (nicht dargestellt) zum selektiven Verbinden der Drehwelle 5 mit einer Drehquelle, wie der Kur­ belwelle eines Verbrennungsmotors (nicht dargestellt), ver­ bunden ist, so daß die Drehbewegung der Kurbelwelle im einge­ kuppelten Zustand der Kupplung an die Drehwelle 5 übertragen wird.
Der vordere Zylinderblock 2 ist mit drei gleichwinklig beab­ standeten und sich axial erstreckenden Zylinderbohrungen 2a ausgebildet, während der hintere Zylinderblock 3 mit drei gleichwinklig beabstandeten und sich axial erstreckenden Zy­ linderbohrungen 3a ausgebildet ist, die zu den entsprechenden Zylinderbohrungen 2a des vorderen Zylinderblocks 2 axial aus­ gerichtet angeordnet sind. Drei Doppelkopf-Kolben 8 erstrecken sich in Axialrichtung und sind ebenfalls gleichwinklig beabstandet angeordnet. Jeder Kolben 8 besitzt einen hinteren Kolbenbereich 8-1, der in eine zugehörige Zylinderbohrung 3a des hinteren Zylinderblocks 3 axial verschiebbar eingesetzt ist, und einen vorderen Kolbenbereich 8-2, der in einer zuge­ hörigen Zylinderbohrung 2a des vorderen Zylinderblocks 2 axial verschiebbar eingesetzt ist. An einer Seite des hinte­ ren Kolbenbereichs 8-1 ist in der entsprechenden Zylinderboh­ rung 3a eine hintere Arbeitskammer 38 ausgebildet. In glei­ cher Weise ist an einer Seite des vorderen Kolbenbereichs 8-2 in der entsprechenden Zylinderbohrung 2a eine vordere Ar­ beitskammer 39 ausgebildet.
Gemäß Darstellung in Fig. 4 ist die Querschnittsfläche S2 der vorderen Arbeitskammer 39 größer als die Querschnittsfläche S1 der hinteren Arbeitskammer 38. Mit anderen Worten ist der Außenradius des vorderen Kolbenbereichs 8-2, d. h. der Innen­ radius der Zylinderbohrung 2a, größer als der Außenradius des hinteren Kolbenbereichs 8-1, d. h. als der Innenradius der Zy­ linderbohrung 3a.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 6 eine Taumelscheibe, die einen rohrförmigen Ansatzbereich 6a aufweist, der an der Drehwelle 5 angesetzt und an dieser mittels eines geeigneten Befestigungsmittels befestigt ist. Die Ebene der Taumel­ scheibe 6 ist zur Achse der Welle 5 unter einem vorbestimmten Winkel geneigt. Des weiteren steht die Taumelscheibe 6 mit den Kolben 8 über Schuhe 7, die an im Kolben 8 ausgebildeten, im wesentlichen halbkugelförmigen Nuten eingesetzt sind, in Axialrichtung im Eingriff. Demzufolge bewirkt eine Drehbewe­ gung der Taumelscheibe 6, die durch die Drehbewegung der Drehwelle 5 bewirkt ist, daß die Kolben 8 in Axialrichtung hin- und herbewegt werden. Demzufolge gleiten die Kolbenbe­ reiche 8-1 und 8-2 axial in den entsprechenden Zylinderboh­ rungen 3a und 2a, wodurch das Volumen der Arbeitskammer 38 oder 39 während der Axialbewegung in der einen Richtung ver­ kleinert und das Volumen der Arbeitskammer 38 oder 39 während der Axialbewegung in der entgegengesetzten Richtung vergrö­ ßert wird. Bei dieser Arbeitsweise der Taumelscheibe 6 machen es die Schuhe 7 möglich, daß sich die Taumelscheibe 6 und die Kolben 8 glatt zueinander bewegen.
Die Drehbewegung der Taumelscheibe 6 bewirkt, daß an dieser eine Axialkraft erzeugt wird, die bewirkt, daß die Taumel­ scheibe 6 in Axialrichtung zum Gehäuse gedrückt wird. Deshalb ist ein vorderes Axiallager 11 zwischen den einander zuge­ wandten Stirnflächen des vorderen Zylinderblocks 2 und des Ansatzbereichs 6a der Taumelscheibe 6 angeordnet, während ein hinteres Axiallager 12 zwischen einander zugewandten Stirn­ flächen des hinteren Zylinderblocks 3 und des Ansatzbereichs 6a der Taumelscheibe 6 angeordnet ist.
Der Zylinderblock 2 ist mit einem Einlaß 24 ausgebildet, der mit einem Verdampfer (nicht dargestellt) verbunden ist, so daß verdampftes Kältemittel des Verdampfers vom Einlaß 24 aufgenommen wird. Der Einlaß 24 ist zur Taumelscheibenkammer 38a hin offen, die zwischen den Zylinderblöcken 2 und 3 aus­ gebildet ist und in der sich die Taumelscheibe 6 dreht.
Das vordere Gehäuseteil 1 ist mit einem kreisförmigen Vor­ sprung 1-1 ausgebildet, mittels dessen eine zentrale kreis­ förmige Aussparung 3-1 und eine äußere ringförmige Aussparung 3-2 so ausgebildet sind, daß diese Aussparungen zum Zylinder­ block 2 hin offen sind, während eine Ventilsitzplatte 15 zwi­ schen dem vorderen Gehäuseteil 1 und dem Zylinderblock 2 an­ geordnet ist. Demzufolge ist durch die Aussparung 3-1 eine Einlaßkammer 31 ausgebildet, die mit der Taumelscheibenkammer 38a über einen Einlaßkanal 33 in Verbindung steht, der im Zy­ linderblock 2 und in der Ventilplatte 15 ausgebildet ist. An einer Seite der Ventilsitzplatte 15 dem Zylinderblock 2 be­ nachbart ist eine Ventilplatte 21 angeordnet. Die Ventil­ platte 21 ist mit drei gleichwinklig beabstandeten Einlaßven­ tilbereichen 21′ ausgebildet, die in wohlbekannter Weise durch Schlitzen der Ventilplatte 21 entlang eines erwünschten Profils, das um entsprechende Einlaßanschlüsse 34 angeordnet ist, in der Ventilsitzplatte 15 angeordnet sind. Demzufolge bewirkt der Druck der Arbeitskammer 39, der niedriger als der Druck in der Einlaßkammer 31 ist, daß die Einlaßventilberei­ che 21′ gegen ihre Vorspannung verschoben werden, wodurch die entsprechenden Einlaßanschlüsse 34 geöffnet werden können.
Weiter ist eine Auslaßkammer 32 innenseitig der Aussparung 3-2 ausgebildet, in den Auslaßventilbaugruppen angeordnet sind, deren jede aus einem Ventilelement 17 (einem Reedventil), einer Ventilanschlagplatte 18 und einem Befestigungsmittel (nicht dargestellt) zum festen Verbinden der Elemente 17 und 18 an der Ventilsitzplatte 15 besteht. In wohlbekannter Weise sitzt das Ventilelement 17 wegen seiner Vorspannung auf der Ventilsitzplatte 15 auf, um so einen entsprechenden Ventilan­ schluß 35, der an der Ventilsitzplatte 15 ausgebildet und zu der entsprechenden Arbeitskammer (Kompressionskammer) 39 hin offen ist, zu schließen. Somit bewirkt ein Druck in der Ar­ beitskammer 39, der höher als ein vorbestimmter Wert ist, daß das Ventilelement 17 gegen seine Vorspannung verschoben wird, wodurch eine Verbindung zwischen der Arbeitskammer 39 und der Auslaßkammer 32 erreicht wird.
In gleicher Weise ist das hintere Gehäuseteil 4 mit einer in­ neren kreisförmigen Aussparung 4-1 und einer äußeren ringför­ migen Aussparung 4-2 ausgebildet, die dem Zylinderblock 3 be­ nachbart sind, während eine Ventilsitzplatte 16 zwischen dem hinteren Gehäuseteil 4 und dem Zylinderblock 3 angeordnet ist. Demzufolge ist eine Einlaßkammer 27 durch die Aussparung 4-1 ausgebildet, die mit der Taumelscheibenkammer 38a über einen Einlaßkanal 29 in Verbindung steht, der im Zylinderblock 3 und in der Ventilplatte 16 ausgebildet ist. An derjenigen Seite der Ventilsitzplatte 16, die dem Zylinderblock 3 be­ nachbart ist, ist eine Ventilplatte 22 angeordnet. Die Ven­ tilplatte 22 ist mit drei gleichwinklig beabstandeten Einlaß­ ventilbereichen 22′ ausgebildet, die in wohlbekannter Weise durch Schlitzen der Ventilplatte 22 entlang eines erwünschtes Profils, das um entsprechende Einlaßanschlüsse 25 angeordnet ist, in der Ventilsitzplatte 16 angeordnet sind. Demzufolge bewirkt der Druck in der Arbeitskammer 38, der niedriger als der Druck in der Einlaßkammer 27 ist, daß die Einlaßventilbe­ reiche 22′ gegen ihre Vorspannung verschoben werden, wodurch die entsprechenden Einlaßanschlüsse 25 geöffnet werden kön­ nen. Weiter ist eine Auslaßkammer 28 innenseitig der Ausspa­ rung 4-2 ausgebildet, in der Auslaßventilbaugruppen angeord­ net sind, deren jede aus einem Ventilelement 19 (einem Reed­ ventil), einer Ventilanschlagplatte 20 und einem Befesti­ gungsmittel (nicht dargestellt) zum festen Verbinden der Ele­ mente 19 und 20 an der Ventilsitzplatte 16 besteht. In wohl­ bekannter Weise sitzt das Ventilelement 19 wegen seiner Vor­ spannung auf der Ventilsitzplatte 16 auf, um so einen ent­ sprechenden Ventilanschluß 25, der an der Ventilsitzplatte 16 ausgebildet und zu der entsprechenden Arbeitskammer (Kompressionskammer) 38 hin offen ist, zu schließen. Somit bewirkt ein Druck in der Arbeitskammer 38, der höher als ein vorbestimmter Wert ist, daß das Ventilelement 19 gegen seine Vorspannung verschoben wird, wodurch eine Verbindung zwischen der Arbeitskammer 38 und der Auslaßkammer 28 erreicht wird.
Die vordere Ventilsitzplatte 15 sowie die Einlaßventilplatte 21 sind zwischen dem vorderen Gehäuseteil 1 und dem vorderen Zylinderblock 2 angeordnet und einstückig damit mittels einer Mehrzahl von gleichwinklig beabstandeten Schrauben 37 verbun­ den. In ähnlicher Weise sind die hintere Ventilsitzplatte 16 sowie die Einlaßventilplatte 22 zwischen dem hinteren Gehäu­ seteil 4 und dem hinteren Zylinderblock 3 angeordnet und ein­ stückig damit mittels einer Mehrzahl von gleichwinklig beab­ standeten Schrauben 36 verbunden.
Eine Wellendichtung 10 ist innerhalb des vorderen Gehäuse­ teils 1 angeordnet um zu verhindern, daß Schmiermittel über einen Spielraum zwischen dem vorderen Gehäuseteil 1 und der Drehwelle 5 austritt bzw. verlorengeht. Ein Ringelement 23 ist an der Drehwelle 5 so eingesetzt, daß das Ringelement 23 an seiner einen Stirnfläche 23-1 mit einem Schulterbereich 5- 2 der Welle 5 in Berührung steht. Des weiteren ist das axiale Dichtelement 10 an der dem Gehäuseteil 1 benachbarten Seite des Ringelements 23 angeordnet, so daß das axiale Dichtele­ ment 10 an seiner Stirnfläche 10b axial mit der anderen Stirnfläche 23-2 des Ringelements 23 in Berührung steht.
Der Zylinderblock 2 ist mit einem Auslaßanschluß 40 ausgebil­ det, der mit einem Kanal 30, der in den Zylinderblöcken 2 und 3 ausgebildet ist, verbunden ist. Der Kanal 30 besitzt zu den Auslaßkammern 28 und 32 hin offene Enden, so daß das kompri­ mierte Kältemittel der Auslaßkammern 28 und 32 vom Auslaßan­ schluß 40 aus abgegeben wird.
In wohlbekannten Weise bildet der Kompressor zusammen mit einem Kondensator (nicht dargestellt), einem Expansionsventil (nicht dargestellt) und einem Verdampfer (nicht dargestellt) ein Kühlsystem. Während des Betriebs des Kompressors steht das über den Einlaßanschluß 24 anzusaugende Kältemittel unter einem geringen Druck, der bei dieser Ausführungsform bei etwa 35 kgf/cm² liegt und nachfolgend als Einlaßdruck Ps bezeich­ net wird. Das angesaugte Kältemittel wird zuerst in die Tau­ melscheibenkammer 38a eingeführt und dann über die Verbin­ dungskanäle 33 und 29 in die Einlaßkammern 31 und 27 einge­ führt. Das Kältemittel in den Einlaßkammern 31 und 27 wird in die Arbeitskammern 39 und 38 über die Einlaßventile 21′ und 22′ eingeführt, die während des Einlaßhubs des Kolbenbereichs 8-2 und 8-1 geöffnet sind. Das Kältemittel in den Arbeitskam­ mern 39 und 38 erfährt eine Kompression auf einen Druck, der bei dieser Ausführungsform bei etwa 110 kgf/cm² liegt und als Abgabedruck Pd bezeichnet wird. Das Kältemittel mit hohem Druck in den Arbeitskammern 39 und 38 wird in die Auslaßkam­ mern 32 und 28 über die Auslaßventile 17 und 19 abgegeben, die während des Auslaßhubs der Kolbenbereiche 8-2 und 8-1 ge­ öffnet sind. Das komprimierte Kältemittel wird vom Auslaßan­ schluß 40 aus zum Kondensator hin abgegeben, wobei das Kälte­ mittel eine Kondensation erfährt. Das kondensierte Kältemit­ tel erfährt eine Druckreduzierung am Expansionsventil. Das Kältemittel mit reduziertem Druck wird in den Verdampfer ein­ geführt und zum Kompressor zur Wiederholung des obigen Zyklus zurückgeführt.
Fig. 4 zeigt schematisch eine Anordnung der Taumelscheibe 6 an der Drehwelle 5 hinsichtlich des Kolbens 8 und dient zur Erläuterung der Axiallast, die in den Axiallagern 11 und 12 erzeugt wird. Wie oben erklärt wirkt eine Axialkraft F0 an der Drehwelle 5 wegen der Differenz zwischen dem Einlaßdruck Ps des Kältemittels (dem Druck in der Taumelscheibenkammer 38a) und dem atmosphärischen Luftdruck P0. Des weiteren wer­ den Axialkräfte F1 und F2 infolge des Drucks des Kältemittels in den Arbeitskammern 39 und 38 im Kolben 8 erzeugt, die auch an der Drehwelle 5 über die Taumelscheibe 6 wirken.
Die gesamte Axialkraft FB, die an den Axiallagern 11 und 12 wirkt, ist die Summe der Axialkraft F0 infolge der Druckdif­ ferenz und der Kompressionsreaktionskräfte F1 und F2 und wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
FB = F0 + F1 + (-F2) (1)
In der obigen Gleichung entspricht die positive Richtung der Kraft der Kraftrichtung der Axialkraft F0.
Die Kraft F0 infolge der Druckdifferenz wird durch F0 = S0 (Ps-P0) ausgedrückt, wobei SO die Druckaufnahmeoberfläche ist, während der atmosphärische Luftdruck an der Drehwelle wirkt. In der Drehwelle 5 erzeugt der atmosphärische Luft­ druck P0 eine Axialkraft in der negativen Richtung, während der Einlaßdruck Ps eine Axialkraft in der positiven Richtung erzeugt. Somit wird eine Kraft, die der Differenz Ps-P0 entspricht, in der positiven Richtung erzeugt.
Die Kraft F1 infolge des Drucks P1 in der Arbeitskammer 38 wird durch F1 = P1 × S1 ausgedrückt, während die Kraft F2 in­ folge des Drucks P2 in der Arbeitskammer 39 durch F2 = P2 × S2 ausgedrückt wird.
Wie aus der obigen Gleichung ersichtlich ist, die Richtung der Kraft F2, die am vorderen Kolbenbereich 8-1 in den vorde­ ren Arbeitskammern 39 wirkt, der Richtung der Axialkraft F0 infolge der Druckdifferenz und der Kraft F1, die am hinteren Kolbenbereich 8-2 in den hinteren Arbeitskammern 38 wirkt, entgegengesetzt. Demzufolge können diese Kräfte in entgegen­ gesetzten Richtungen reduziert oder nahezu aufgehoben werden, wenn das Verhältnis der Radien der Kolbenbereiche 8-1 und 8-2 in geeigneter Weise gewählt wird. Somit kann die Axialkraft FB, die in den Axiallagern 11 und 12 erzeugt wird, ver­ kleinert werden, wodurch verhindert wird, daß die Standzeit der Lager 11 und 12 verkürzt wird, was zu einer Verbesserung der Zuverlässigkeit beim Betrieb des Kompressors führt.
Die Erfindung macht es weiter möglich, die Axialkraft FB, die an den Axiallagern 11 und 12 wirkt, zu verkleinern, wodurch verhindert wird, daß die Größe vergrößert wird, d. h. wodurch verhindert wird, daß die Größe des Kompressors vergrößert wird.
In Fig. 5 gibt die Abszisse das Verhältnis des Radius R1 des hinteren Kolbenbereichs 8-1 zum Radius R2 des vorderen Kol­ benbereichs 8-2 an, das als Kolbenradiusverhältnis bezeichnet wird, während die Ordinate die Axialkraft FB angibt, die mit­ tels der obigen Gleichung (1) berechnet wird. In Fig. 5 ent­ spricht der Wert von 1,0 für das Radiusverhältnis R1/R2 dem Stand der Technik, wobei der Radius des vorderen Kolbenbe­ reichs 8-2 gleich dem Radius des hinteren Kolbenbereichs 8-1 ist. Fig. 6 zeigt für die Bauweise des Standes der Technik mit R2 = R1 das Ergebnis der Berechnung mit der Darstellung, wie die Werte von F0, F1 + (-F2) und FB während einer voll­ ständigen Drehbewegung der Drehwelle bei besonderen Abmessun­ gen des Kompressors variieren, nämlich mit S1 = S2 = 7,9 cm² (R2 = R1 = 0,5 cm) und S0 = 2,9 cm². Während der Drehung der Drehwelle 5 wird der Wert der Axialkraft R0 infolge der Druckdifferenz zwischen der Taumelscheibenkammer und dem at­ mosphärischen Luftdruck auf 100 kgf gehalten. Im Gegensatz hierzu wird der Wert der gesamten Kraft infolge des Drucks in den Arbeitskammern, das ist F1 + (-F2), zwischen 100 kgf und -100 kgf periodisch verändert. Als ein Ergebnis verändert sich die letzte Axialkraft, die die Summe von F0 ist, die gleich 100 kgf ist, und F1 + (-F2,) das sich zwischen 100 kgf und -100 kgf periodisch verändert, zwischen 0 und 200 kgf, wie mittels der ausgezogenen Linie in Fig. 6 dargestellt. In Fig. 5 entspricht der Punkt des Radiusverhältnisses R1/R2 = 1,0 auf der Abszisse dem Stand der Technik, wo die Axial­ kraft, wenn sie erzeugt wird, in einem Bereich für R1/R2 zwi­ schen 0 und 200 kgf variiert. Mit anderen Worten liegt der maximale Absolutwert der Axialkraft bei 200 kgf. Eine Ver­ kleinerung des Radiusverhältnisses R1/R2 bewirkt, daß der Ma­ ximalwert der Axialkraft auf der Seite der positiven Werte entlang der Linie LA und der Minimalwert der Axialkraft auf der Seite negativen Werte entlang der Linie LB verändert wer­ den. Mit anderen Worten wird der unterschied von etwa 200 kgf zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert unabhängig von der Verringerung des Wertes des Radiusverhältnisses R1/R2 nicht verändert. Jedoch bewirkt die Verkleinerung des Radius­ verhältnisses R1/R2, daß der Absolutwert der Axialkraft ver­ kleinert wird. Das beste Ergebnis wird im Bereich der Werte des Radiusverhältnisses R1/R2, das bei etwa 0,5 liegt, er­ reicht. Denn in diesem Bereich kann der absolute Maximalwert der Axialkraft auf einen Wert von etwa 100 kgf verringert werden, das ist etwa die Hälfte desjenigen, d. h. von 200 kgf, der erhalten wird, wenn das Radiusverhältnis R1/R2 beim Stand der Technik gleich 1,0 ist.
Es sollte beachtet werden, daß in Fig. 5 und 6 die positive Richtung der Axialkraft FB der Richtung der Axialkraft ent­ spricht, die infolge der Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Taumelscheibenkammer und dem Außenluftdruck erzeugt wird. Und zwar zeigt der Bereich der Werte der Axiallast FB, der mittels schräg nach unten und nach rechts geneigter Schraf­ furlinien gekennzeichnet ist, die Axialkraft in der positiven Richtung, die am Axiallager 11 wirkt, während der Bereich der Werte der Axiallastung FB, der mittels schräg nach oben und rechts geneigter Schraffurlinien gekennzeichnet ist, die Axi­ alkraft in der negativen Richtung zeigt, die am Axiallager 12 wirkt.
Es sollte beachtet werden, daß das Einstellen des Werts des Radiusverhältnisses R1/R2 ein solches ist, daß die am Axial­ lager 11 wirkende Axialkraft und die am Axiallager 12 wir­ kende Axialkraft im wesentlichen gleich sind. In diesem Fall wird die notwendige Lagerfunktion in beiden Richtungen von den Axiallagern 11 und 12 gleicher Bauweise oder Größe erhal­ ten. Mit anderen Worten wird keine erhöhte Lagerleistung für eines der Axiallager benötigt, wodurch verhindert ist, daß die Größe des Kompressors vergrößert ist.
Bei der obigen Ausführungsform kann auch eine Anordnung vor­ gesehen sein, bei der der Auslaßdruck an der vorderen Ar­ beitskammer 39 höher ist als der an der hinteren Arbeitskam­ mer 38 und die Abgabeströme aus diesen Kammern zusammenge­ führt werden, bevor vom Auslaßanschluß 40 aus abgegeben wer­ den.
Zweite Ausführungsform
Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemä­ ßen Kompressors, bei dem eine Zweistufenkompression durchge­ führt wird. Das vordere Gehäuseteil 1 ist mit einem inneren und einem äußeren Vorsprung 1-1 bzw. 1-B ausgebildet, so daß eine Wellendichtungskammer 31′ innerhalb des inneren Vor­ sprungs ausgebildet ist, während eine Kammer 31-1 für mittle­ ren Druck zwischen dem inneren und dem äußeren Vorsprung 1-1A bzw. 1-1B ausgebildet ist. Außerhalb des äußeren Vorsprungs 1-1B ist eine Auslaßkammer 32 ausgebildet. Das vordere Ge­ häuse 1 ist mit einer Auslaßöffnung 40 ausgebildet, die zur Abgabekammer 32 hin offen ist, die mit dem Kondensator (nicht dargestellt) zur Bildung des Kühlsystems in Verbindung steht. Die Wellendichtungskammer 31′ ist über den Kanal 33 mit der Taumelscheibenkammer 38a verbunden, die mit der Einlaßöffnung 24 in Verbindung steht und mit der Einlaßkammer 27 zwischen dem hinteren Zylinderblock 3 und dem hinteren Gehäuseteil 4 in Verbindung steht. Zwischen dem hinteren Zylinderblock 3 und dem hinteren Gehäuseteil 4 ist eine Kammer 28′ für mitt­ leren Druck ausgebildet, die mit der Kammer 31-1 für mittle­ ren Druck über einen Kanal 30′, der in den Zylinderblöcken 2 und 3 ausgebildet ist, in Verbindung steht.
Gemäß Darstellung in Fig. 7 besteht der Kolben aus einem hin­ teren Kolbenbereich 8-1A mit größerem Durchmessers und einem vorderen Kolbenbereich 8-2A mit kleinerem Durchmessers. Der hintere Kolbenbereich 8-1A bildet die hintere Arbeitskammer 38, die mit der Einlaßkammer 27 über das Einlaßventil 22′ und den Einlaßanschluß 25 in Verbindung steht und mit der Kammer 28′ für mittleren Druck über den Abgabeanschluß 26 und das Auslaßventil 19 in Verbindung steht. Der vordere Kolbenbe­ reich 8-2A bildet die vordere Arbeitskammer 39, die mit der Einlaßkammer 31-1 über das Einlaßventil 21′ und den Einlaßan­ schluß 34 in Verbindung steht und mit der Auslaßkammer 32 über den Abgabeanschluß 35 und das Auslaßventil 17 in Verbin­ dung steht. Die übrige Bauweise ist das gleiche wie diejenige der ersten Ausführungsform Fig. 1 bis 3, weshalb auf eine de­ taillierte Erläuterung verzichtet wird.
Nachfolgend wird der Kompressionsbetrieb des Kompressors der zweiten Ausführungsform erläutert. Das Kältemittel mit einem Einlaßdruck Ps so niedrig wie etwa 35 kgf/cm², das von der Einlaßöffnung aus angesaugt wird, wird in die Taumelscheiben­ kammer 38a eingeführt und in die Einlaßkammer 27 eingeführt. Das Kältemittel in der Einlaßkammer 27 wird in die hintere Arbeitskammer (Kammer der ersten Kompressionsstufe) 38 über den Einlaßanschluß 25 und das Zuführungsventil 22′ einge­ saugt, das während des Einlaßhubs des Kolbenbereichs 8-1A ge­ öffnet ist. Während des Kompressionshubs des Kolbenbereichs 8-1A erfährt das Kältemittel in der Kammer 38 die Kompression der ersten Stufe auf einen Druck von beispielsweise 60 kgf/cm², und wird das Kältemittel in die Kammer 28′ für mitt­ leren Druck über den Auslaßanschluß 26 und das Abgabeventil 19 abgegeben. Das Kältemittel in der Kammer 28′ wird über den Kanal 30 in die gegenüberliegende Kammer 31-1 für mittleren Druck eingeführt. Während des Einlaßhubs des vorderen Kolben­ bereichs 8-2A wird das Kältemittel in der Kammer 31-1 in die vordere Arbeitskammer (die Kammer der zweiten Kompressions­ stufe) 39 über den Einlaßanschluß 34 und das Zuführungsventil 21′ eingesaugt. Während des Verdichtungshubs des vorderen Kolbenbereichs 8-2A wird das Kältemittel in der Kammer 39 auf den Auslaßdruck Pd von beispielsweise 110 kgf/cm² verdichtet und zur Auslaßkammer 32 hin über den Auslaßanschluß 35 und das Abgabeventil 17 abgegeben.
In ähnlicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform wird an der Drehwelle 5 eine Axialkraft FB erzeugt, die ausgedrückt wird durch
FB = F0 + F1 + (-F2),
wobei F0 eine Axialkraft infolge der Differenz zwischen dem Einlaßdruck Ps in der Taumelscheibenkammer 38a und dem atmo­ sphärischen Luftdruck P0 ist und F1 und F2 Axialkräfte sind, die der Kompressionsreaktionskraft in den Arbeitskammern 38 und 39 entsprechen. Wie bei der ersten Ausführungsform kann eine geeignete Auswahl des Radiusverhältnisses R1/R2 der Kol­ benbereiche 8-1A und 8-1B einen Wert für F1 + (-F2) erzeugen, der im wesentlichen die Axialkraft F0 aufhebt, wodurch die gesamte Axialkraft FB verringert wird. Bei dieser Ausfüh­ rungsform ist der Kompressor ein solcher des Zweistufenkom­ pressionstyps, d. h. der Druck in der hinteren Arbeitskammer (erste Stufe) 38 ist niedriger als der Druck in der vorderen Arbeitskammer (zweite Stufe) 39. Um die Betriebsweise mit Aufhebung der Axialkraft zu erhalten, wird das Radiusverhält­ nis der Kolbenbereiche 8-1A und 8-2A gegenüber demjenigen der ersten Ausführungsform umgekehrt. Mit anderen Worten ist der Radius R1 des hinteren Kolbenbereichs 8-1A größer als der Ra­ dius R2 des vorderen Kolbenbereichs 8-2B. Fig. 11 zeigt die berechnete Axialkraft F0 infolge der Druckdifferenz, die Summe der Axialkräfte infolge der Kompressionsreaktionskräfte F1 + (-F2) und die endgültige Axialkraft FB während einer vollständigen Umdrehung der Welle 5, wobei S0 (Querschnitts­ bereich der Druckaufnahmefläche der Drehwelle 5) = 5,7 cm², S1 (Querschnittsbereich des ersten Kolbenbereichs 8-1A der ersten Kompressionsstufe) = 3,1 cm² und S2 (Querschnitts­ bereich des Kolbenbereich 8-2A der zweiten Kompressionsstufe) = 2,0 cm² ist. Wie aus Fig. 11 ersichtlich ist, liegt der maxi­ male Absolutwert der Axialkraft FB dieser Ausführungsform des Kompressors bei etwa 80 kgf. Fig. 12 zeigt F0, F1 + (-F2) und FB für die Bauweise des Einstufenkompressors des Standes der Technik mit den gleichen Abmessungen wie bei der Ausführungs­ form von Fig. 7. Wie leicht aus Fig. 12 ersichtlich ist, ver­ ändert sich bei einer Drehung der Drehwelle 5 um 360° die Axialkraft FB (= F0 + F1 + (-F2)) zwischen 0 kgf und 400 kgf. Daher kann diese Ausführungsform der Erfindung die Axialkraft auf 1/5 derjenigen Kraft verringern, die bei der Bauweise des Standes der Technik erzeugt wird.
Bei der Zweistufenkompression der zweiten Ausführungsform der Erfindung erfährt das Kältemittel eine Kompression in der er­ sten Stufe auf einen mittleren Druck in der Arbeitskammer 38, worauf eine Kompression in der zweiten Stufe auf den Auslaß­ druck in der Arbeitskammer 39 folgt. Somit wird im Vergleich mit der Einstufenkompression vom Einlaßdruck auf den Auslaß­ druck eine verlängerte Dauer der Kompression vom Einlaßdruck auf den Auslaßdruck gegenüber der Bauweise des Standes der Technik erhalten. Demzufolge wird eine Verringerung der in­ folge der Spalte zwischen dem Kolbenbereich 8-1A und 8-2A und den Zylinderbohrungen 2a und 2b ausgetretenen bzw. verlorenen Kältemittelmenge erreicht, wodurch die Kompressionsleistungs­ fähigkeit verbessert wird, selbst wenn von einem Kältemittel mit hohem Arbeitsdruck, wie Kohlendioxid, Gebrauch gemacht wird.
Modifikationen
Die Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen be­ schränkt, und verschiedene Modifikation sind möglich. Bei den obigen Ausführungsformen ist der Kompressor mit drei Kolben 8 ausgestattet. Jedoch können die Kolbens 8 auch in anderer An­ zahl vorgesehen werden.
Bei der obigen ersten und zweiten Ausführungsform ist das Verdichtungsverhältnis zwischen der vorderen und der hinteren Kammer 38 und 39 identisch, während das Kolbenradiusverhält­ nis R1/R2 zwischen den Kolbenbereichen 8-1 (8-1A) und 8-2 (8-2A) in solcher Weise variiert, daß die Kompressionsreaktions­ kräfte F1 und F2 hinsichtlich der Axialkraft F0 aufgehoben werden, die durch Druckdifferenz zwischen den Arbeitskammern 38 und 39 bewirkt wird. Jedoch kann die Aufhebung der Axial­ kraft auch durch unterschiedliche bzw. anderweitige Ausbil­ dung des Kompressionsverhältnisses zwischen den Arbeitskam­ mern 38 und 39 erreicht werden.
Weiter ist zwar bei den obigen Ausführungsformen der Kanal zur Verbindung der hinteren Kammer 28 oder 28′ mit der vorde­ ren Kammer 32 in den Zylinderblöcken 2 und 3 ausgebildet. Je­ doch kann auch ein separates Rohr für die Bewirkung der glei­ chen Funktion verwendet werden.
Weiter ist der Kolben 8 nicht darauf beschränkt, daß er eine kreisförmige Querschnittsgestalt besitzt. Vielmehr kann ein Kolben mit einer anderen Querschnittsgestalt, beispielsweise einer elliptischen Gestalt, verwendet werden.
Schließlich ist der Kompressor der Erfindung nicht auf die Verwendung bei einem Kühlsystem, das von Kohlendioxid als Kältemittel Gebrauch macht, beschränkt. Denn die Erfindung kann auch für ein Kühlsystem verwendet werden, das von einer beliebigen Art eines Kältemittels mit einem erhöhten Arbeits­ druck Gebrauch macht.

Claims (5)

1. Taumelscheiben-Kompressor umfassend:
ein Gehäuse (1, 2, 3, 4);
eine Drehwelle (5), die zur Verbindung mit einer äußeren Drehbewegungsquelle geeignet und bestimmt und vom Gehäuse (1, 2, 3, 4) drehbar abgestützt ist;
Axiallager (11, 12) im Gehäuse (1, 4) zur Aufnahme einer Axi­ alkraft, die in der Drehwelle (5) entsteht;
ein Gehäuse (1, 2, 3, 4) zum drehbaren Halten der Axiallager (11, 12) und der Drehwelle (5), die vom Gehäuse (1, 4) abge­ stützt sind;
wobei das Gehäuse (1, 2, 3, 4) mit Zylinderbohrungen (2a, 3a) ausgebildet ist, die sich in Axialrichtung erstrecken; einen Doppelkopfkolben (8) mit axial beabstandeten Kolbenab­ schnitten (8-1, 8-2) der zur axialen Hin- und Herbewegung der Kolbenabschnitte (8-1, 8-2) in den jeweiligen Zylinderbohrun­ gen (2a, 3a) angeordnet ist;
eine im Gehäuse ausgebildete Taumelscheibenkammer (38a);
eine Taumelscheibe (6), die in der Taumelscheibenkammer (38a) angeordnet und mit der Drehwelle (5) derart fest verbunden ist, daß die Taumelscheibe (6) mit dem Kolben (8) in Berüh­ rung bzw. im Eingriff steht, um die Drehbewegung der Dreh­ welle (5) in eine axiale Hin- und Herbewegung der Kolbenab­ schnitte (8-1, 8-2) umzusetzen;
erste und zweite Arbeitskammern (38, 39), die in den Zylin­ derbohrungen (2a, 3a) mittels der jeweiligen Kolbenabschnit­ ten (8-1, 8-2) ausgebildet sind;
einen im Gehäuse (1, 2, 3, 4) ausgebildeten Einlaßanschluß (24) zur Aufnahme einer in der ersten und der zweiten Ar­ beitskammer (38, 29) einer Komprimierung zu unterziehenden Flüssigkeit, wobei der Einlaßanschluß (24) mit der Taumel­ scheibenkammer (38a) in Verbindung steht, und;
einen im Gehäuse (1, 2, 3, 4) ausgebildeten Auslaßanschluß (40), der die komprimierte Flüssigkeit abgibt, nachdem sie der Komprimierung in der ersten und der zweiten Arbeitskammer (38, 39) unterzogen worden ist;
eine Anordnung der Drehwelle (5) und der Kolbenabschnitte (8-1, 8-2) derart, daß die Axialkraft an der Drehwelle (5) in­ folge der Differenz zwischen dem Druck in der Taumelscheiben­ kammer (38a) und dem Außenluftdruck außerhalb des Gehäuses (1, 2, 3, 4) infolge der Kräfte im wesentlichen aufgehoben ist, die im Kolben (8) infolge des Drucks in der ersten und der zweiten Arbeitskammer (38, 39) entstehen.
2. Taumelscheiben-Kompressor nach Anspruch 1, wobei derjenige Kolbenabschnitt (8-2), der diejenige (38) der ersten und zweiten Arbeitskammern (38, 39) bildet, die der äußeren Dreh­ bewegungsquelle benachbart angeordnet ist, in der Richtung quer zur Achse des Kolbens (8) einen Querschnitt aufweist, der größer ist als der desjenigen Kolbenabschnitts (8-1), der die andere (39) der ersten und der zweiten Arbeitskammer (38, 39) bildet, die in einem Abstand von der äußeren Drehbewe­ gungsquelle angeordnet ist.
3. Taumelscheiben-Kompressor umfassend:
ein Gehäuse (1, 2, 3, 4);
eine Drehwelle (5), die zur Verbindung mit einer äußeren Drehbewegungsquelle geeignet und bestimmt und vom Gehäuse (1, 2, 3, 4) drehbar abgestützt ist;
Axiallager (11, 12) im Gehäuse (1, 4) zur Aufnahme einer Axi­ alkraft, die in der Drehwelle (5) entsteht;
ein Gehäuse (1, 2, 3, 4) zum drehbaren Halten der Axiallager (11, 12) und der Drehwelle (5), die vom Gehäuse (1, 4) abge­ stützt sind;
wobei das Gehäuse (1, 2, 3, 4) mit Zylinderbohrungen (2a, 3a) ausgebildet ist, die sich in Axialrichtung erstrecken;
einen Doppelkopfkolben (8) mit axial beabstandeten Kolbenab­ schnitten (8-1, 8-2) der zur axialen Hin- und Herbewegung der Kolbenabschnitte (8-1, 8-2) in den jeweiligen Zylinderbohrun­ gen (2a, 3a) angeordnet ist;
eine im Gehäuse ausgebildete Taumelscheibenkammer (38a);
eine Taumelscheibe (6), die in der Taumelscheibenkammer (38a) angeordnet und mit der Drehwelle (5) derart fest verbunden ist, daß die Taumelscheibe (6) mit dem Kolben (8) in Berüh­ rung bzw. Im Eingriff steht, um die Drehbewegung der Dreh­ welle (5) in eine axiale Hin- und Herbewegung der Kolbenab­ schnitte (8-1, 8-2) umzusetzen;
erste und zweite Arbeitskammern (38, 39), die in den Zylin­ derbohrungen (2a, 3a) mittels der jeweiligen Kolbenabschnit­ ten (8-1, 8-2) ausgebildet sind;
einen im Gehäuse (1, 2, 3, 4) ausgebildeten Einlaßanschluß (24) zur Aufnahme einer in der ersten und der zweiten Ar­ beitskammer (38, 29) einer Komprimierung zu unterziehenden Flüssigkeit, wobei der Einlaßanschluß (24) mit der Taumel­ scheibenkammer (38a) in Verbindung steht, und;
einen im Gehäuse (1, 2, 3, 4) ausgebildeten Auslaßanschluß (40), der die komprimierte Flüssigkeit abgibt, nachdem sie der Komprimierung in der ersten und der zweiten Arbeitskammer (38, 39) unterzogen worden ist;
wobei die ersten Arbeitskammern (39) mit einem Abstand von der äußeren Drehbewegungsquelle angeordnet sind, während die zweiten Arbeitskammer (38) in der Nähe der äußeren Drehbewe­ gungsquelle angeordnet sind;
wobei die ersten Arbeitskammern (39) zur Komprimierung des Mediums am Einlaßanschluß (24) auf einen mittleren Druck vorgesehen sind;
wobei die zweiten Arbeitskammern (38) zur Komprimierung des Mediums in der ersten Arbeitskammer (39) auf einen Auslaß­ druck am Auslaßanschluß (40) vorgesehen sind;
eine Anordnung der Drehwelle (5) und der Kolbenabschnitte (8-1, 8-2) derart, daß die Axialkraft an der Drehwelle (5) in­ folge der Differenz zwischen dem Druck in der Taumelscheiben­ kammer (38a) und dem Außenluftdruck außerhalb des Gehäuses (1, 2, 3, 4) infolge der Kräfte im wesentlichen aufgehoben ist, die im Kolben (8) infolge des Drucks in der ersten und der zweiten Arbeitskammer (38, 39) entstehen.
4. Taumelscheiben-Kompressor nach Anspruch 3, bei der der Kolbenabschnitt (8-2), der eine der zweiten Arbeitskammern (38) bildet, in Richtung quer zur der Achse des Kolbens (8) einen Querschnitt aufweist, der kleiner als der des Kolbenab­ schnitts (8-1) ist, der die erste Arbeitskammer (39) bildet.
5. Taumelscheiben-Kompressor nach Anspruch 3, wobei das Ge­ häuse (1, 2, 3, 4) mit einem Verbindungskanal (33) zum Ein­ führen des in den ersten Arbeitskammern (34) verdichteten Fluids in die zweiten Arbeitskammern (38) ausgebildet ist.
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