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Dokumentenidentifikation DE69927549T2 06.07.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0000961032
Titel Gehäusedichtung für Verdrängerverdichter mit hin- und hergehender Bewegung
Anmelder Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki, Kariya, Aichi, JP
Erfinder Yokomachi, Naoya, Kariya-shi, Aichi-ken 448-8671, JP;
Murakami, Kazuo, Kariya-shi, Aichi-ken 448-8671, JP;
Koide, Tatsuya, Kariya-shi, Aichi-ken 448-8671, JP
Vertreter HOEGER, STELLRECHT & PARTNER Patentanwälte, 70182 Stuttgart
DE-Aktenzeichen 69927549
Vertragsstaaten DE, FR, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 27.05.1999
EP-Aktenzeichen 991093287
EP-Offenlegungsdatum 01.12.1999
EP date of grant 05.10.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.07.2006
IPC-Hauptklasse F04B 39/12(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse F04B 27/08(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F04B 27/10(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Hubkolben-Kältemittelverdichter, der dahingehend verbessert ist, dass die Leckage eines verdichteten Kältemittels aus den Zylinderbohrungen, in denen die Kompression des Kältemittels durch die Hin- und Herbewegung der Kolben durchgeführt wird, verhindert wird. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung eine verbesserte innere Dichtungseinheit, welche zwischen einem Ende eines Zylinderblocks und einer Ventilplattenanordnung eines Hubkolben-Kältemittelverdichters zwischengeschaltet ist zum dichten Abschließen der Peripherie einer jeden von mehreren Zylinderbohrungen, in denen entsprechende Kolben hin- und herbewegt werden, um ein Kältemittel aus einer Saugkammer anzusaugen, das Kältemittel zu verdichten und das verdichtete Kältemittel in eine Ausstoßkammer auszustoßen. Der Hubkolben-Kältemittelverdichter gemäß vorliegender Erfindung ist dazu gedacht, als Kältemittelverdichter verwendet zu werden, der in ein Fahrzeugklimatisierungssystem inkorporiert ist.

2. Beschreibung des Standes der Technik

In dem US-Patent Nr. 4 688 997 (Suzuki et al.) ist einer der typischen Hubkolben-Kältemittelverdichter offenbart, welche zur Verwendung in einem Fahrzeugklimatisierungssystem ausgebildet sind. Der Hubkolben-Kältemittelverdichter umfasst einen Zylinderblock, in dem eine Mehrzahl von parallelen Zylinderbohrungen gebildet sind, welche um eine Rotationsachse einer Antriebswelle angeordnet sind, die von dem Zylinderblock und einer Gehäuseanordnung, welche die einander gegenüberliegenden Enden des Zylinderblocks abschließt, drehbar gehalten ist, eine Ventilplatte, in die eine Mehrzahl von Saugöffnungen und eine Mehrzahl von Ausstoßöffnungen gebohrt sind, welche so angeordnet sind, dass sie in die entsprechenden Zylinderbohrungen münden, eine Saugkammer, eine Ausstoßkammer und eine Kurbelkammer, welche in der Gehäuseanordnung definiert sind, ein Saugventil, welches zwischen einem Ende des Zylinderblocks und der Ventilplatte zwischengeschaltet ist, ein Ausstoßventil, welches zwischen der Ventilplatte und der Gehäuseanordnung zwischengeschaltet ist, und eine Mehrzahl von einfachwirkenden Kolben, welche in den Zylinderbohrungen hin- und herbewegt werden, um ein aus der Saugkammer angesaugtes Kältemittel zu verdichten und das verdichtete Kältemittel in die Ausstoßkammer auszustoßen. Im Einzelnen wird bei dem Hubkolben-Kältemittelverdichter die Hin- und Herbewegung der Mehrzahl von Kolben in den Zylinderbohrungen durchgeführt als Antwort auf die Rotation einer Kurvenscheibe und der Antriebswelle innerhalb der Kurbelkammer und dementsprechend wird das Niederdruck-/Niedertemperatur-Kältemittel, welches von einem externen Kältemittelkreislauf in die Saugkammer eingetreten ist, über die Saugöffnungen in die entsprechenden Zylinderbohrungen gesaugt, um durch die Kolben in den Kompressionskammern, welche in den entsprechenden Zylinderbohrungen gebildet sind, verdichtet zu werden. Das komprimierte Kältemittel wird als Hochtemperatur-/Hochdruck-Kältemittelgas durch die Kolben aus den Kompressionskammern über die Ausstoßöffnungen in die Ausstoßkammer ausgestoßen. Das komprimierte Kältemittel wird ferner von der Ausstoßkammer in den externen Kältemittelkreislauf des Klimatisierungssystems abgegeben.

Wenn das Kältemittel durch die Kolben innerhalb der Kompressionskammern in den entsprechenden Zylinderbohrungen komprimiert wird, sollte das Hochdruckkältemittel aus den Kompressionskammern nur in die Ausstoßkammer ausgestoßen werden und verhindert werden, dass das Kältemittel über einen Endflächenbereich des Zylinderblocks, der die jeweiligen Zylinderbohrungen umgibt, in einen Saugdruckbereich oder zur Außenseite des Verdichters leckt. Die Leckage des komprimierten Kältemittels vermindert die Menge an komprimiertem Kältemittel, welche zur Verwendung in dem Klimatisierungssystem zur Verfügung steht, wodurch die Verdichtungsleistung des Kältemittelverdichters vermindert wird. Das Ende des Zylinderblocks muss also geeignet abgedichtet sein.

Aus der US-A-4 226 572 ist ein Verdichter bekannt geworden, welcher eine Dichtungseinheit umfasst, die zwischen einer Ventilplatte und einem Gehäuseteil des Verdichters angeordnet ist. Die Dichtungseinheit ist aus einer dünnen Stahlplatte hergestellt, die auf beiden Seiten mit einem elastischen Film, z.B. einem Gummifilm, überzogen ist. Die Stahlplatte umfasst drei ringförmige Bereiche, die als hermetische Abdichtungen zu entsprechenden Grenzbereichen einer Hochdruckkammer, einer Niederdruckkammer und einer Ölvorratskammer des Gehäuseteils dienen.

Die U5-A-4 011 029 offenbart einen Verdichter, umfassend ein saugseitiges Zungenventilmittel, welches zwischen einer Ventilplatte und einem Zylinderblock angeordnet ist und aus einem zentralen Bereich und mehreren, radial von demselben hervorragenden Zungen besteht. Der Verdichter umfasst ferner eine Dichtung, die zwischen dem Zylinderblock auf der einen Seite und der Ventilplatte und dem zentralen Bereich des saugseitigen Zungenventilmittels auf der anderen Seite eingefügt ist. Zwischen der peripheren Endfläche des zentralen Bereichs des saugseitigen Zungenventilmittels und der Dichtung ist ein Spalt vorhanden. Der Spalt stellt eine Verbindung zwischen benachbarten Zylinderbohrungen her. Ein Teil des verdichteten Kältemittels kann also aus einer Zylinderbohrung in benachbarte Zylinderbohrung lecken.

Die Abdichtung des Zylinderblockendes, insbesondere des die jeweiligen Zylinderbohrungen des Zylinderblocks umgebenden Endflächenbereichs, um die Leckage des komprimierten Kältemittels zu verhindern, ist besonders wichtig bei Hubkolben-Kältemittelverdichtern, die in einem Kältesystem mit superkritischem Zyklus verwendet werden, wobei ein geschlossener Kältemittelzirkulationspfad desselben einen Hochdruckpfad umfasst, durch den das Kältemittel unter hohem Ausstoßdruck, im Besonderen unter superkritischem Druck, strömt.

Bei dem in das Kältesystem mit superkritischem Zyklus inkorporierten Kältemittelverdichter wird das Kältemittelgas auf einen Druck komprimiert, der weit über einem dem Kältemittel eigenen kritischen Druck liegt. Wenn beispielsweise Kohlendioxid, dessen kritischer Druck bei 7,35 MPa liegt, als Kältemittel verwendet wird, komprimiert der Verdichter das Kältemittel auf ca. 10 MPa.

Wenn demgegenüber ein Fluorkohlenwasserstoffgas als Kältemittel verwendet wird und der Kältemittelverdichter in ein Kältesystem inkorporiert ist, welches unter einer Bedingung arbeitet, derart, dass ein Ausstoßdruck und ein Saugdruck des Kältemittels stets unter einem kritischen Druck des Kältemittels gehalten werden (diese Art von Kältesystem wird im Folgenden als Kältesystem mit subkritischem Zyklus bezeichnet), dann beträgt der Ausstoßdruck des aus den Kompressionskammern des Verdichters ausgestoßenen Kältemittels ca. 1 bis 3 MPa.

Es versteht sich also, dass der Ausstoßdruck des Verdichters, der in das Kältesystem mit superkritischem Zyklus inkorporiert ist, viel höher ist als der des Verdichters, der in das Kältesystem mit subkritischem Zyklus inkorporiert ist. Dementsprechend ist das Abdichten des Endflächenbereichs des Zylinderblocks um die jeweiligen Zylinderbohrungen herum sehr kritisch für den Hubkolben-Kältemittelverdichter, der in Verbindung mit dem Kältesystem mit superkritischem Zyklus verwendet wird, um eine Leckage des komprimierten Kältemittels aus den Zylinderbohrungen in die Saugdruckregion des Verdichters oder zur Außenseite des Verdichters über eine Grenze zwischen dem Endflächenbereich des Zylinderblocks um die Zylinderbohrungen herum und der gegenüberliegenden Fläche der Ventilplatte zu vermeiden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Hubkolben-Kältemittelverdichters mit einer Dichtungseinheit, die dazu in der Lage ist, eine Leckage des Hochdruckkältemittels aus entsprechenden Zylinderbohrungen in eine unerwünschte Region im Inneren oder an der Außenseite des Verdichters sicher zu verhindern.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Dichtungseinheit, welche geeignet ist zum Abdichten einer Endfläche eines Zylinderblocks in einem Bereich, der die Bohrungsenden der Zylinderbohrungen eines Hubkolben-Kältemittelverdichters umgibt, welcher dazu verwendet wird, ein Kältemittel auf einen Druck zu verdichten, der weit über einem kritischen Druck des Kältemittels liegt, und zum Verhindern einer Leckage des verdichteten Kältemittels aus den Zylinderbohrungen in eine unerwünschte Region im Inneren oder an der Außenseite des Verdichters, z.B. in den Saugdruckbereich oder zur Außenseite des Verdichters, um dadurch eine Verminderung der Verdichtungsleistung des Verdichters zu verhindern.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Hubkolben-Kältemittelverdichters, der mit einer Dichtungseinheit versehen ist, so dass der Verdichter Kohlendioxid als Kältemittel verwenden und in Verbindung mit einem Kältesystem mit superkritischem Zyklus eingesetzt werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Hubkolben-Kältemittelverdichter bereitgestellt, welcher umfasst:

einen Zylinderblock mit einer Mehrzahl von darin gebildeten Zylinderbohrungen, welche so angeordnet sind, dass sie parallel zueinander um eine Achse liegen, die sich zwischen einander gegenüberliegenden Enden des Zylinderblocks erstreckt;

eine Ventilplatte, welche benachbart zu dem Zylinderblock angeordnet ist und in die eine Mehrzahl von Saugöffnungen und eine Mehrzahl von Ausstoßöffnungen gebohrt sind, die entsprechend positioniert sind, so dass sie mit den Zylinderbohrungen in Übereinstimmung sind;

eine Gehäuseanordnung, die an den Zylinderblock montiert ist, um die einander gegenüberliegenden Enden des Zylinderblocks zu schließen, und die eine Saugkammer, eine Ausstoßkammer und eine Kurbelkammer definiert;

ein zwischen einem der einander gegenüberliegenden Enden des Zylinderblocks und der Ventilplatte zwischengeschaltetes Saugventil;

ein zwischen der Ventilplatte und einem Ende der Gehäuseanordnung zwischengeschaltetes Ausstoßventil;

eine Mehrzahl von Kolben, welche hin- und herbeweglich in der Mehrzahl von Zylinderbohrungen angeordnet sind für die Kompression eines aus der Saugkammer angesaugten Kältemittels und für den Ausstoß des komprimierten Kältemittels in die Ausstoßkammer;

eine Dichtungseinheit, welche in der Grenze zwischen einem der einander gegenüberliegenden Enden des Zylinderblocks und dem Saugventil und/oder in der Grenze zwischen dem Saugventil und der Ventilplatte gehalten ist, wobei die Dichtungseinheit eine Mehrzahl von sich ringförmig erstreckenden Dichtungsbereichen umfasst, welche mit einem ringförmigen Wulstbereich versehen und so angeordnet sind, dass sie entsprechende Bohrungsenden der Mehrzahl von Zylinderbohrungen umgeben.

Dadurch, dass die in der Grenze zwischen dem Ende des Zylinderblocks und dem Saugventil oder in der Grenze zwischen dem Saugventil und der Ventilplatte gehaltene Dichtungseinheit mit ihren jeweiligen, sich ringförmig erstreckenden Dichtungsbereichen, welche die Bohrungsenden der Zylinderbohrungen umgeben, einer Kompression unterworfen ist, um Druckkontakt mit den gegenüberliegenden Flächen aufrechtzuerhalten, sind die jeweiligen Bohrungsenden der Zylinderbohrungen dicht abgeschlossen, um so sicherzustellen, dass das gesamte verdichtete Hochdruckkältemittel aus jeder Zylinderbohrung in die Ausstoßkammer ausgestoßen wird, ohne dass Leckage auftritt. Dementsprechend kann eine Verminderung der Verdichtungsleistung des Hubkolben-Kältemittelverdichters infolge Leckage des komprimierten Kältemittels über die Bohrungsenden der Mehrzahl von Zylinderbohrungen sicher verhindert werden.

Bevorzugt umfasst die Dichtungseinheit eine metallische Basisplatte mit einander gegenüberliegenden Seiten und ein Dichtungselement, gebildet von elastischen Gummimembranen, welche an den einander gegenüberliegenden Seiten der metallischen Basisplatte befestigt sind, wobei die metallische Basisplatte eine Mehrzahl von sich ringförmig erstreckenden konvex-konkaven Bereichen in der Form des entsprechenden ringförmigen Wulstbereichs aufweist, welche die Mehrzahl von sich ringförmig erstreckenden Dichtungsbereichen bilden.

Alternativ kann die Dichtungseinheit eine Mehrzahl von O-Ringelementen umfassen, welche um jedes der entsprechenden Bohrungsenden der Mehrzahl von Zylinderbohrungen angeordnet sind.

Der im Vorstehenden beschriebene Hubkolben-Kältemittelverdichter gemäß vorliegender Erfindung kann das Kältemittel ausstoßen, indem er es auf einen superkritischen Druck verdichtet. In diesem Fall kann das Kältemittel von Kohlendioxid gebildet sein.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die obengenannten sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte zeichnerische Darstellung; in der Zeichnung zeigen:

1 einen Hubkolben-Kältemittelverdichter gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in dem eine verbesserte Dichtungseinheit montiert ist;

2 eine vergrößerte, teilweise im Querschnitt ausgeführte Darstellung des Verdichters nach 1, welche eine Anordnung der Dichtungseinheit um eines der Bohrungsenden der Zylinderbohrungen zeigt;

3 eine Draufsicht auf die in den Verdichter gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung inkorporierte Dichtungseinheit;

4 eine querschnittliche Darstellung entlang der Linie IV-IV von 3, welche die Konstruktion der Dichtung zeigt;

5 eine Darstellung ähnlich 2, jedoch mit einer Dichtungseinheit, welche in einen Kältemittelverdichter gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung inkorporiert ist;

6 eine Darstellung ähnlich 2, jedoch mit einer Dichtungseinheit, welche in einen Kältemittelverdichter gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung inkorporiert ist; und

7 eine Darstellung ähnlich 2, jedoch mit einer Dichtungseinheit, welche in einem Kältemittelverdichter gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung inkorporiert ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN (Die erste Ausführungsform)

Es wird nun auf 1 Bezug genommen, gemäß welcher ein Hubkolben-Kältemittelverdichter 1 dazu ausgebildet ist, in ein Kältesystem eines Fahrzeugklimatisierungssystems inkorporiert zu werden, insbesondere in ein Kältesystem mit superkritischem Zyklus eines Fahrzeugklimatisierungssystems. Im Einzelnen ist das Kältesystem mit superkritischem Zyklus so konstruiert, dass es den Kältemittelverdichter 1, einen (nicht gezeigten) Gaskühler, der als Wärmestrahlungs-Wärmetauscher fungiert, ein (nicht gezeigtes) Expansionsventil, welches als Gasdrosselungsmittel fungiert, einen Verdampfer, der als Wärmeabsorptions-Wärmetauscher fungiert, und einen Sammler, der als Flüssig/Gas-Abscheider fungiert, umfasst, die in Reihe miteinander verbunden sind, um einen geschlossenen Fluidkreislauf zu bilden. Das Kältesystem mit superkritischem Zyklus arbeitet so, dass der Ausstoßdruck des von dem Kältemittelverdichter 1 abgegebenen Kältemittels, d.h. der auf einer Hochdruck-Kreislaufseite des geschlossenen Fluidkreislaufs des Kältesystems vorherrschende Druck, stets auf einem superkritischen Druck des Kältemittels gehalten wird, welches den geschlossenen Fluidkreislauf durchströmt. Das für das beschriebene Kältesystem mit superkritischem Zyklus verwendete Kältemittel ist bevorzugt Kohlendioxid (CO2). Das Kältemittel kann alternativ Ethylen (C2H4), Diboran (B2H6), Ethan (CH3CH3) und ein Stickstoffoxid sein.

Der Hubkolben-Kältemittelverdichter 1 umfasst einen Zylinderblock 10 mit einem axial vorderen und hinteren Ende, die einander gegenüberliegen. Das vordere Ende des Zylinderblocks 10 ist durch ein vorderes Gehäuse 11 geschlossen, welches mit dem Zylinderblock 10 luftdicht verbunden ist. Das hintere Ende des Zylinderblocks 10 ist durch ein hinteres Gehäuse 13 über eine Ventilplatte 12 geschlossen. Das hintere Gehäuse 13 ist mit dem Zylinderblock 10 luftdicht verbunden. Das vordere Gehäuse 11 und der Zylinderblock 10 definieren hierzwischen eine Kurbelkammer 14, in der sich eine Antriebswelle 15 axial erstreckt. Die Antriebswelle 15 ist von dem vorderen Gehäuse 11 und dem Zylinderblock 10 über ein Paar Radiallager und eine Wellendichtungseinheit, angeordnet benachbart zu einem äußersten Ende der Antriebswelle 15, die sich durch einen zentralen Vorsprungbereich des vorderen Gehäuses 11 erstreckt, drehbar gehalten. Das äußere äußerste Ende der Antriebswelle 15 ist mit einem Anker einer Magnetkupplung (nicht gezeigt) verbindbar, um eine Antriebskraft von einer externen Antriebskraftquelle zu empfangen. Das andere Ende der Antriebswelle 15 erstreckt sich in eine zentrale Bohrung des Zylinderblocks 10 hinein, wobei ein Drucklager und eine Tellerfeder (beide nicht gezeigt) in der zentralen Bohrung zwischen diesem anderen Ende der Antriebswelle 15 und der Ventilplatte 12 angeordnet sind. Der Zylinderblock 10 ist mit mehreren (sechs) axialen Zylinderbohrungen 10a versehen, welche um eine Rotationsachse der Antriebswelle 15 angeordnet sind, zur gleitbeweglichen Aufnahme von einfachwirkenden Kolben 16.

Ein Rotorelement 18 ist an der Antriebswelle 15 in einer Position benachbart zu einer inneren Endfläche des vorderen Gehäuses 11 innerhalb der Kurbelkammer 14 angeordnet. Das Rotorelement 18 ist von der inneren Endfläche des vorderen Gehäuses 11 über ein Drucklager axial gehalten und kann zusammen mit der Antriebswelle 15 rotieren. Das Rotorelement 18 weist einen sich nach hinten erstreckenden Bereich auf, der einen Gelenkmechanismus 19 bildet, durch den das Rotorelement 18 mit einer drehbaren Taumelscheibe 20 verbunden ist, die um die Antriebswelle 15 montiert ist. Daher kann die Taumelscheibe 20 zusammen mit dem Rotorelement 18 rotieren. Innerhalb der Kurbelkammer 14 ist ein Hülsenelement 21 gleitbeweglich montiert und weist ein Paar von seitlichen Zapfen 21a, 21a auf, um die die Taumelscheibe 20 drehbar so gehalten ist, dass sie ihren Neigungswinkel verändern kann. An der Taumelscheibe 20 ist über ein Drucklager 22 eine nicht-drehbare Taumelplatte 23 gehalten, wobei die Taumelplatte 23 in ihrem unteren Bereich mit einem rotationsverhindernden Stift (nicht gezeigt) gehalten ist, der axial gleitbeweglich in einem Führungsrücksprung 11a angeordnet ist, der in einem unteren Bereich des vorderen Gehäuses 11 gebildet ist. Somit kann die nichtdrehbare Taumelplatte 23 – auch bei rotierender Taumelscheibe 20 – an einer Rotation gehindert werden und wird nur um die Zapfen 21a, 21a drehen gelassen. Die Taumelplatte 23 ist mit den einfachwirkenden Kolben 16 über Verbindungsstangen 24 operativ verbunden, und somit können die jeweiligen Kolben 16 in den entsprechenden Zylinderbohrungen 10a mit einem Hub hin und her bewegt werden, der bestimmt wird von einem Neigungswinkel der Taumelplatte 23 bezüglich einer zu der Rotationsachse der Antriebswelle 15 senkrechten Ebene.

Eine gewundene Feder 25 ist zwischen einem Ende des Hülsenelements 21 und einem an der Antriebswelle 15 fest montierten Sicherungsring in einer Position benachbart zu dem vorderen Ende des Zylinderblocks 10 angeordnet. Die gewundene Feder 25 treibt die drehbare Taumelscheibe 20 ständig gegen das Ende des Rotorelementes 18, so dass zu Beginn des Kompressionsvorgangs des Hubkolben-Kältemittelverdichters 1 die an der drehbaren Taumelscheibe 20 gehaltene nicht-drehbare Taumelplatte 23 in einer Position gehalten wird, in der sie ihren maximalen Neigungswinkel einnimmt.

Wenn die Taumelscheibe 20 und die Taumelplatte 23 über die Gleitbewegung des Hülsenelementes 21 unter Kontraktion der gewundenen Feder 25 in eine Position benachbart zu dem Sicherungsring bewegt werden, drehen sich die die beiden Komponenten 20 und 23 mit Hilfe des Gelenkmechanismus 19 um die Zapfen 21a, 21a, um ihren minimalen Neigungswinkel einzunehmen.

Das hintere Gehäuse 13 weist in ihm ausgebildet eine zentrale Ausstoßkammer 26 und eine sich um die Ausstoßkammer 26 erstreckende Saugkammer 27 auf. Die Ausstoßkammer 26 steht über eine Mehrzahl von in die Ventilplatte 12 gebohrten Ausstoßöffnungen 12a mit einer Mehrzahl von Kompressionskammern in Verbindung, die innerhalb der jeweiligen Zylinderbohrungen 10a zwischen dem Kopf des jeweiligen Kolbens 16 und der Endfläche des Zylinderblocks 10 definiert sind, wie in 2 gezeigt.

Wie am besten aus 2 ersichtlich, wird jede der Ausstoßöffnungen 12a öffenbar verschlossen durch ein Ausstoßventil 43, welches an einer der einander gegenüberliegenden Seiten der Ventilplatte 12 auf der dem hinteren Gehäuse 13 zugewandten Seite befestigt und von seiner die Öffnung schließenden Position in seine die Öffnung öffnende Position bewegbar ist, wo es gegen einen in der Ausstoßkammer 26 angeordneten Ventilrückhalter 26a anliegt.

Ferner, wie ebenfalls in 2 gezeigt, steht jede der oben erwähnten Kompressionskammern innerhalb der Zylinderbohrungen 10a mit der Saugkammer 27 über eine korrespondierende, in die Ventilplatte 12 gebohrte Saugöffnung 12b in Verbindung. Die Saugöffnung 12b wird öffenbar verschlossen durch jedes der Mehrzahl von Saugventilen 44, welche auf der Seite der Ventilplatte 12 befestigt sind, die der Seite gegenüberliegt, auf der das Ausstoßventil 43 befestigt ist.

Es sei angemerkt, dass die Saugkammer 27 des hinteren Gehäuses 13 über einen Fluidkanal oder eine Fluidleitung fluidisch verbindbar ist mit einem Sammler, der in einem externen Kältekreislauf eines Kältesystems mit superkritischem Zyklus angeordnet ist, und dass die Ausstoßkammer 26 des hinteren Gehäuses 13 über einen anderen Fluidkanal oder -leitung fluidisch verbindbar ist mit einem Gaskühler, der in dem Kältekreislauf des Kältesystems mit superkritischem Zyklus angeordnet ist.

Gemäß 1 ist ein Fluidabzugskanal 28 durch das hintere Gehäuse 13, die Ventilplatte 12 und den Zylinderblock 10 hindurch gebildet, um eine Fluidverbindung zwischen der Kurbelkammer 14 und der Saugkammer 27 herzustellen. Ferner ist ein Fluidzuführkanal 29 durch das hintere Gehäuse 13, die Ventilplatte 12 und den Zylinderblock 10 hindurch gebildet, um eine Fluidverbindung zwischen der Kurbelkammer 14 und der Ausstoßkammer 26 bereitzustellen. Der Fluidzuführkanal 29 ist als ein Steuerkanal zum Steuern einer Druckbedingung innerhalb der Kurbelkammer 14 bereitgestellt und weist eine Verdrängungssteuerventileinheit 30 auf, die in einer geeigneten Position in dem hinteren Gehäuse 13 darin angeordnet ist.

Die Verdrängungssteuerventileinheit 30 zum Steuern einer Verdichterverdrängung weist eine Saugdruckkammer 31 und eine Ausstoßdruckkammer 32 auf, welche so ausgebildet sind, dass sie einander entlang einer Achse gegenüberliegen. Die Saugdruckkammer 31 steht mit der Saugkammer 27 über einen in dem hinteren Gehäuse 13 gebildeten Kanal 33 in Verbindung, und die Ausstoßdruckkammer 32 steht mit der Ausstoßkammer 26 über einen in dem hinteren Gehäuse 13 gebildeten Kanal 34 in Verbindung. Die Verdrängungssteuerventileinheit 30 weist ferner ein Balgelement 36 auf, welches zentral in der Saugdruckkammer 31 angeordnet ist, um eine Atmosphärendruckkammer 35 zu umschließen. Das Balgelement 36 ist so konstruiert, dass es sich in einer Richtung entlang der Achse der Verdrängungssteuerventileinheit 30 ausdehnt und zusammenzieht, und wird durch ein inneres Federelement 37 ständig nach seiner ausgedehnten Position hin getrieben, wo ein inneres Ende des Balgelementes 36 in die Nähe der Ausstoßdruckkammer 32 kommt. Die Verdrängungssteuerventileinheit 30 weist ferner eine Ventilöffnung 38 auf, gebildet in einer die Ausstoßdruckkammer 32 definierenden Wand in einer Position, die der Saugdruckkammer 31 zugewandt ist, und einen Öffnungsbereich 39, der benachbart zu der Ventilöffnung 38 angeordnet ist. Der Öffnungsbereich 39 steht mit der Kurbelkammer 14 über einen Fluidzuführkanal 29 in Verbindung. Das Ende des Balgelementes 36 ist mit einem Ende einer Ventilstange 40 verbunden, welche sich durch eine axiale Bohrung, die zwischen der Saugdruckkammer 31 und der Ausstoßdruckkammer 32 gebildet ist, und durch den Öffnungsbereich 39 und die Ventilöffnung 38 hindurch in die Ausstoßdruckkammer 32 erstreckt. Im Einzelnen ist ein äußerstes Ende der Ventilstange 40 mit einem Ventilelement 41 verbunden, welches so angeordnet ist, dass es der Ventilöffnung 38 gegenüberliegt, so dass das Ventilelement 41 die Ventilöffnung 38 öffnen und schließen kann je nach der axialen Bewegung der Ventilstange 40, die durch die Ausdehnung und das Zusammenziehen des Balgelementes 36 in der Saugdruckkammer 31 verursacht wird. Jedoch wird das Ventilelement 41 ständig zu seiner Schließposition hin getrieben, um die Ventilöffnung 38 durch eine Federkraft eines in der Ausstoßdruckkammer 32 angeordneten Federelementes 42 zu schließen. Wenn also der Saugdruck, der über den Kanal 33 in der Saugdruckkammer 31 der Verdrängungssteuerventileinheit 30 vorherrscht, unter einen vorgegebenen Wert sinkt, dehnt sich das Balgelement 36 aufgrund der Federkraft des inneren Federelementes 37 aus, um die Ventilstange 40 axial zu bewegen und dadurch das Ventilelement 41 von seiner die Ventilöffnung 38 schließenden Schließstellung weg zu bewegen. Dementsprechend wird Hochdruckkältemittel von der Ausstoßkammer 26 über die geöffnete Ventilöffnung 38 und den Öffnungsbereich 39 in die Kurbelkammer 14 zugeführt. Dadurch erhöht sich der in der Kurbelkammer 14 vorherrschende Druck. Das Kältemittel in der Kurbelkammer 14 wird jedoch ständig durch den Fluidabzugskanal 28 in die Saugkammer 27 abgezogen. Wenn also der Saugdruck in der Saugdruckkammer 31 über den vorgegebenen Wert steigt, wird das Balgelement 36 entgegen der Federkraft des inneren Federelementes 37 zusammengezogen, um die Ventilstange 40 mitzuziehen. Als eine Folge davon wird das Ventilelement 41 in seine Schließposition, in der es die Ventilöffnung 38 schließt, zurückbewegt. Damit wird die Zuführung des Hochdruckkältemittels von der Ausstoßkammer 26 in die Kurbelkammer 14 angehalten. Dadurch wird der in der Kurbelkammer 14 vorherrschende Druck vermindert.

Bei dem Hubkolben-Kältemittelverdichter 1 wird die durch die externe Antriebskraftquelle getriebene Rotation der Antriebswelle 15 über die drehbare Taumelscheibe 20 in eine taumelnde Bewegung der nicht-drehbaren Taumelplatte 23 umgewandelt. Somit werden die Kolben 16 in den jeweiligen Zylinderbohrungen 10a hin und her bewegt, um das aus der Saugkammer 27 in die Zylinderbohrungen 10a gesaugte Kältemittel innerhalb der Kompressionskammern darin zu verdichten und anschließend das verdichtete Kältemittel aus den Kompressionskammern in die Ausstoßkammer 26 auszustoßen. Während des Kompressions- und Ausstoßvorgangs des Verdichters wird der Druck in der Kurbelkammer 14 durch die Verdrängungssteuerventileinheit 30 gesteuert als Antwort auf eine Änderung in dem Saugdruck, die in direkter Beziehung zu einer durch das Kältesystem aufgebrachten Kühllast steht. Somit werden der Hin- und Herbewegungshub der jeweiligen Kolben 16 und der Neigungswinkel der Taumelplatte 23 verändert als Antwort auf eine Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 14, der auf der Rückseite der jeweiligen Kolben 16 wirkt, und dem Druck, der auf der Vorderseite der Kolben 16 wirkt. Als eine Folge davon wird die Ausstoßmenge des Verdichters einstellbar verändert, d.h. die Steuerung der Verdrängung des Verdichters wird durchgeführt.

Wie in 2 gezeigt, ist der Hubkolben-Kältemittelverdichter 1 gemäß vorliegender Erfindung mit einer Dichtungseinheit (einer Dichtung) 45 versehen, welche in der Grenze zwischen der hinteren Endfläche des Zylinderblocks 10 und einer der Seiten des Saugventils 44 gehalten ist.

Die 3 und 4 zeigen eine detaillierte Konstruktion der Dichtungseinheit 45 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Gemäß den 3 und 4 ist die Dichtungseinheit 45 in dem Zustand vor Montage in die Grenzfläche zwischen dem Zylinderblock 10 und dem Saugventil 44 als eine im Wesentlichen kreisförmige Einheit geformt, die eine kreisförmige metallische Basisplatte 46 mit einander gegenüberliegenden Seiten und ein Paar von elastischen Gummimembranen 47 und 48, die an den einander gegenüberliegenden Seiten der metallischen Basisplatte 46 angeordnet sind, umfasst. Die Dichtungseinheit 45 weist mehrere (sechs) in ihr gebildete Durchgangsbohrungen 45a auf, welche so positioniert sind, dass sie mit den entsprechenden Bohrungsenden der Zylinderbohrungen 10a des Zylinderblocks 10 in Übereinstimmung sind. Jede der Durchgangsbohrungen 45a weist einen Durchmesser auf, der in etwa zu dem der entsprechenden Zylinderbohrung 10a korrespondiert. Die Dichtungseinheit 45 ist ferner mit mehreren (sechs) Durchgangsbohrungen 45b versehen, von denen jede zwischen zwei benachbarten Durchgangsbohrungen 45a angeordnet ist und in Bezug auf die Durchgangsbohrungen 45a leicht radial nach außen positioniert ist, wie in 3 gezeigt. Die Durchgangsbohrungen 45b sind bereitgestellt, um den Durchtritt von Durchgangsschraubenbolzen (einer der Bolzen ist in 1 gezeigt) hierdurch zu erlauben, wenn die Schraubenbolzen eingeschraubt werden, um den Zylinderblock 10 sowie das vordere und das hintere Gehäuse 11 und 13 während der Montage des Kältemittelverdichters 1 dicht miteinander zu kombinieren.

Die metallische Basisplatte 46 und die Gummimembranen 47, 48 der Dichtungseinheit 45 sind mit ringförmigen Wulstbereichen 45c versehen, welche um die jeweiligen Durchgangsbohrungen 45a herum gebildet sind. Jeder der ringförmigen Wulstbereiche 45c ist als ein sich ringförmig erstreckender konvex-konkaver Bereich ausgebildet, der die zugehörige Durchgangsbohrung 45a umgibt, und wird nach konventionellen Verfahren der Verarbeitung durch Pressen mit geeigneten Werkzeugen hergestellt. Wenn die Dichtungseinheit 45 in der Grenze zwischen dem Zylinderblock 10 und dem Saugventil 44 montiert ist, sind die ringförmigen Wulstbereiche 45a so angeordnet, dass der konvexe Bereich jedes Wulstbereichs 45c entweder mit dem Saugventil 44 oder mit der Endfläche des Zylinderblocks 10 in Kontakt ist. Jeder der ringförmigen Wulstbereiche 45c der Dichtungseinheit 45 ist so ausgebildet, dass er anfänglich eine Höhe von ca. 0,2 mm und eine Breite von 2 mm aufweist, bevor die Dichtungseinheit 45 in den Verdichter montiert und zwischen dem Zylinderblock 10 und dem Saugventil 44 gehalten ist. Wenn nun also die Dichtungseinheit 45 in der Grenze zwischen dem Zylinderblock 10 und dem Saugventil 44 montiert ist und als eine Folge des Miteinanderkombinierens des Zylinderblocks 10, des vorderen Gehäuses 11, der Ventilplatte 12 und des hinteren Gehäuses 13 zusammengedrückt wird, werden die konvexen Bereiche der jeweiligen ringförmigen Wulstbereiche 45c in Druckkontakt mit der gegenüberliegenden Oberfläche des Saugventils 44 oder des Zylinderblocks 10 gebracht und dadurch um einen kleinen Betrag zusammengedrückt. Dadurch wird die die jeweiligen ringförmigen Wulstbereiche 45c abdeckende Gummimembran 47 durch die metallische Basisplatte 46 und die Kontaktfläche, d.h. die Saugventilfläche oder die Zylinderblockfläche, zusammengedrückt, so dass ein Dichtungseffekt um die jeweiligen Bohrungsenden der Zylinderbohrungen 10a des Zylinderblocks 10 herum bewirkt wird. Dementsprechend stehen die Kompressionskammern der Zylinderbohrungen 10a nur entweder mit der Ausstoßkammer 26 oder mit der Saugkammer 27 in fluidischer Verbindung, je nachdem, ob das Ausstoßventil 43 oder das Saugventil 44 während des Betriebs des Verdichters 1 geöffnet wird.

Wenn die Antriebskraft von einer externen Antriebskraftquelle, z.B. von einem Fahrzeugmotor, über die Magnetkupplung auf die Antriebswelle 15 aufgebracht wird, verursacht die Rotation der Antriebswelle 15 die Rotation des Rotorelementes 18 zusammen mit der drehbaren Taumelscheibe 20, die so gehalten ist, dass sie einen gegebenen Neigungswinkelbetrag aufweist. Deswegen führt die nicht-drehbare Taumelplatte 23, die über das Drucklager 22 unter demselben Neigungswinkelbetrag an der Taumelscheibe gehalten ist, die Taumelbewegung um die Rotationsachse der Antriebswelle 15 durch, und dementsprechend werden die jeweiligen Kolben 16 in den entsprechenden Zylinderbohrungen 10a über die Verbindungsstangen 24 hin und her bewegt. Die Hin- und Herbewegung der jeweiligen Kolben 16 führt das Kältemittel von der Saugkammer 27 in die Zylinderbohrungen 10a ein und verdichtet das Kältemittel innerhalb der Kompressionskammern in den Zylinderbohrungen 10a. Das verdichtete Kältemittel wird durch die Kolben 16 aus den Kompressionskammern der jeweiligen Zylinderbohrungen 10a in die Ausstoßkammer 26 ausgestoßen.

Wenn der Verdichter 1 in ein Kältesystem mit superkritischem Zyklus inkorporiert ist, welches Kohlendioxid (CO2) als Kältemittel verwendet, komprimiert der Verdichter 1 das Kohlendioxid auf einen superkritischen Druck des Kohlendioxids, d.h. ca. 10 MPa, und stößt es in die Ausstoßkammer 26 aus, wo das Kohlendioxidgas mit dem superkritischen Druck an das Kältesystem abgegeben wird. Wenn das Kältemittel (CO2) mit dem superkritischen Druck aus den Zylinderbohrungen 10a in die Ausstoßkammer 26 ausgestoßen wird, wirkt der hohe superkritische Druck um die Bohrungsenden der jeweiligen Zylinderbohrungen 10a. Jedoch hält die Dichtungseinheit 45, welche die mit den elastischen Gummimembranen 47 und 48 bedeckten ringförmigen Wulstbereichen 45c aufweist, den Dichtungseffekt um die Bohrungsenden sicher aufrecht, um das ausgestoßene Kältemittel nur in die Ausstoßkammer 26 zu lenken, ohne Leckage in eine Saugdruckregion innerhalb des Verdichters 1 und zur Außenseite des Verdichters 1. Es wird also erkennbar sein, dass durch das Vorhandensein der Dichtungseinheit 45 der Verdichter 1 ein Kältemittel auf einen superkritischen Druck verdichten kann und in ein Kältesystem mit superkritischem Zyklus inkorporiert werden kann, ohne eine Verminderung seiner Verdichtungsleistung zu verursachen.

(Die zweite Ausführungsform)

5 illustriert einen kritischen Teil eines mit einer inneren Packungseinheit versehenen Hubkolben-Kältemittelverdichters gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Die in den Kältemittelverdichter gemäß der zweiten Ausführungsform montierte Packungseinheit umfasst eine Dichtungseinheit 45 ähnlich der Vorrichtung 45 der vorausgehenden Ausführungsform und ein zusätzliches ringförmiges Dichtungselement, bestehend aus einer Mehrzahl von O-Ringen 49. Im Einzelnen ist die Dichtungseinheit 45 dicht zwischen der Endfläche des Zylinderblocks 10 und einer Seite des Saugventils 44 gehalten und die O-Ringe 49 sind zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten des Saugventils 44 und der Ventilplatte 12 gehalten. Diese O-Ringe 49 sind zwischen Saugventil 44 und Ventilplatte 12 so eingefügt, dass sie die jeweiligen Bohrungsenden der Zylinderbohrungen 10a umgeben, und sind in ringförmige Nuten 12c eingesetzt, welche in der Ventilplatte 12 ausgespart sind.

Bei der Montage des Verdichters werden die Dichtungseinheit 45 und die O-Ringe 49 durch die Endfläche des Zylinderblocks 10 und der Ventilplatte 12 über das Saugventil 44 zusammengedrückt, so dass die ringförmigen Wulstbereiche 45c und die O-Ringe 49 fluiddicht gehalten werden, um eine vollständige ringförmige Abdichtung um die jeweiligen Bohrungsenden der Zylinderbohrungen 10a herum zu bewirken. Insbesondere können die O-Ringe 49 die ringförmige Abdichtung der jeweiligen Bohrungsenden der Zylinderbohrungen 10a in der Grenze zwischen dem Saugventil 44 und der Ventilplatte 12 sicherstellen und dementsprechend wird ein durch die Dichtungseinheit 45 an einer Leckage gehindertes Hochdruckkältemittel zusätzlich an einer Leckage durch die Grenze zwischen Saugventil 44 und Ventilplatte 12 in die Saugdruckregion oder zur Außenseite des Verdichters gehindert. Dementsprechend kann eine Verminderung der Verdichtungsleistung des Kältemittelverdichters gemäß der zweiten Ausführungsform durch die Packungseinheit (eine Kombination der Dichtungseinheit 45 und der O-Ringe 49) effektiv verhindert werden.

Es sei angemerkt, dass die Konstruktion des Verdichters – abgesehen von der Anordnung der im Vorstehenden erwähnten Packungseinheit – identisch ist mit der der ersten Ausführungsform gemäß 1.

(Die dritte Ausführungsform)

6 illustriert einen mit einer einfacheren Dichtungseinheit versehenen Hubkolben-Kältemittelverdichter gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Im Einzelnen umfasst die Dichtungseinheit gemäß vorliegender Ausführungsform eine Mehrzahl von O-Ringen 49 zum gasdichten Abdichten der Bohrungsenden der entsprechenden Zylinderbohrungen 10a des Zylinderblocks 10. Die O-Ringe 49 sind zwischen der Endfläche des Zylinderblocks 10 und der gegenüberliegenden Fläche des Saugventils 44 so angeordnet, dass sie die Bohrungsenden der jeweiligen Zylinderbohrungen 10a umgeben, und insbesondere sind die O-Ringe 49 in ringförmige Nuten 10b eingesetzt, welche in der Endfläche des Zylinderblocks 10 ausgespart sind. Die O-Ringe 49 sind durch den Zylinderblock 10 und die Ventilplatte 12 in der Grenze zwischen der Endfläche des Zylinderblocks 10 und der Ventilplatte 12 über das Saugventil 44 zusammengedrückt, um entsprechende, sich ringförmig erstreckende Dichtungsbereiche zu bilden, und dementsprechend wird die Abdichtung um die Bohrungsenden der jeweiligen Zylinderbohrungen 10a sichergestellt, um eine Leckage des Hochdruckkältemittels in Regionen, die von der Ausstoßkammer 26 verschieden sind, zu verhindern. Dementsprechend kann eine Verminderung der Verdichtungsleistung des Kältemittelverdichters gemäß der dritten Ausführungsform effektiv verhindert werden.

Es sei angemerkt, dass die allgemeine Konstruktion des Verdichters gemäß der dritten Ausführungsform – bis auf die Anordnung der im Vorstehenden erwähnten O-Ring-Typ-Dichtungseinheit – identisch ist mit der der ersten Ausführungsform gemäß 1.

(Die vierte Ausführungsform)

7 illustriert einen kritischen Teil eines Kältemittelverdichters gemäß der vierten Ausführungsform, wobei eine ringförmige Dichtungseinheit ein Paar von O-Ringen 49, 49 umfasst, welche um das Bohrungsende jeder Zylinderbohrung 10a des Zylinderblocks 10 angeordnet sind. Im Einzelnen ist bei der ringförmigen Dichtungseinheit gemäß der vierten Ausführungsform ein O-Ring 49 des O-Ring-Paares in einer Grenze zwischen der Endfläche des Zylinderblocks 10 und einer der gegenüberliegenden Oberflächen des Saugventils 44 angeordnet, um das Bohrungsende der Zylinderbohrungen 10a zu umgeben, und der andere O-Ring 49 des O-Ring-Paares ist in einer weiteren Grenze zwischen der jeweils anderen der gegenüberliegenden Oberflächen des Saugventils 44 und der Ventilplatte 12 angeordnet, um dasselbe Bohrungsende zu umgeben. Hierbei ist das Paar von O-Ringen 49, 49 in ringförmige Nuten 10b, 12c eingesetzt, welche in der Endfläche des Zylinderblocks 10 und in einer Endfläche der Ventilplatte 12 gebildet sind.

Es sei angemerkt, dass das um das Bohrungsende jeder Zylinderbohrung 10a angeordnete Paar von O-Ringen 49, 49 durch den Zylinderblock 10 und die Ventilplatte 12 über das Saugventil 44 zusammengedrückt sind, um eine doppelte ringförmige Abdichtung um das Bohrungsende jeder Zylinderbohrung 10a zu bewirken. Aufgrund der doppelten ringförmigen Abdichtung um die Bohrungsenden der jeweiligen Zylinderbohrungen 10a des Zylinderblocks 10 kann eine Leckage des auf seinen superkritischen Druck verdichteten Kältemittels aus den Zylinderbohrungen 10a in Regionen, die von der Ausstoßkammer 26 verschieden sind, sicher verhindert werden. Dementsprechend kann eine Verminderung der Verdichtungsleistung infolge Leckage des Hochdruckkältemittels durch einen die Bohrungsenden der jeweiligen Zylinderbohrungen 10a umgebenden Bereich sicher verhindert werden.

Die verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden unter Bezugnahme auf den Fall beschrieben, dass der Kältemittelverdichter in ein Kältesystem mit superkritischem Zyklus inkorporiert ist, wobei das Kältemittel mit superkritischem Druck aus dem Verdichter ausgestoßen wird; die vorliegende Erfindung ist jedoch gleichermaßen anwendbar auf einen Verdichter, der in ein Kältesystem mit subkritischem Zyklus inkorporiert ist.

Ferner sind zahlreiche Änderungen und Modifikationen der beschriebenen Ausführungsform möglich, ohne der Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wie in den beigefügten Ansprüchen beansprucht.


Anspruch[de]
  1. Hubkolbenkältemittelverdichter (1), umfassend:

    einen Zylinderblock (10) mit einer Mehrzahl von darin gebildeten Zylinderbohrungen (10a), welche so angeordnet sind, dass sie parallel zueinander um eine Achse liegen, die sich zwischen einander gegenüberliegenden Enden des Zylinderblocks (10) erstreckt;

    eine Ventilplatte (12), welche benachbart zu dem Zylinderblock (10) angeordnet ist und in die eine Mehrzahl von Saugöffnungen (12b) und eine Mehrzahl von Ausstoßöffnungen (12a) gebohrt sind, die entsprechend positioniert sind, so dass sie mit den Zylinderbohrungen (10a) in Übereinstimmung sind;

    eine Gehäuseanordnung (11, 13), die an den Zylinderblock (10) montiert ist, um die einander gegenüberliegenden Enden des Zylinderblocks (10) zu schließen, und die eine Saugkammer (27), eine Ausstoßkammer (26) und eine Kurbelkammer (14) definiert;

    ein zwischen einem der einander gegenüberliegenden Enden des Zylinderblocks (10) und der Ventilplatte (12) zwischengeschaltetes Saugventil (44);

    ein zwischen der Ventilplatte (12) und einem Ende der Gehäuseanordnung (11, 13) zwischengeschaltetes Ausstoßventil (26);

    eine Mehrzahl von Kolben (16), welche hin- und herbeweglich in der Mehrzahl von Zylinderbohrungen (10a) angeordnet sind für die Kompression eines aus der Saugkammer (27) angesaugten Kältemittels und für den Ausstoß des komprimierten Kältemittels in die Ausstoßkammer (26);

    eine Dichtungseinheit (45);

    dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinheit (45) in der Grenze zwischen einem der einander gegenüberliegenden Enden des Zylinderblocks (10) und dem Saugventil (44) und/oder in der Grenze zwischen dem Saugventil (44) und der Ventilplatte (12) gehalten ist, wobei die Dichtungseinheit (45) eine Mehrzahl von sich ringförmig erstreckenden Dichtungsbereichen umfasst, welche mit einem ringförmigen Wulstbereich (45c) versehen und so angeordnet sind, dass sie entsprechende Bohrungsenden der Mehrzahl von Zylinderbohrungen umgeben.
  2. Hubkolbenkältemittelverdichter nach Anspruch 1, wobei die Dichtungseinheit (45) eine metallische Basisplatte (46) mit einander gegenüberliegenden Seiten und ein Dichtungselement, gebildet von elastischen Gummimembranen (47, 48), welche an den einander gegenüberliegenden Seiten der metallischen Basisplatte (46) befestigt sind, umfasst, wobei die metallische Basisplatte (46) eine Mehrzahl von sich ringförmig erstreckenden konvex-konkaven Bereichen in der Form des entsprechenden ringförmigen Wulstbereichs (45c) aufweist, welche die Mehrzahl von sich ringförmig erstreckenden Dichtungsbereichen bilden.
  3. Hubkolbenkältemittelverdichter nach Anspruch 2, wobei die Dichtungseinheit (45) ferner eine Mehrzahl von O-Ringelementen (49) umfasst, welche in der jeweils anderen der beiden Grenzen, welche sind die Grenze zwischen einem der einander gegenüberliegenden Enden des Zylinderblocks (10) und dem Saugventil (44) und die Grenze zwischen dem Saugventil (44) und der Ventilplatte (12), gehalten sind, wobei die Mehrzahl von O-Ringen (49) so angeordnet sind, dass sie die entsprechenden Bohrungsenden der Mehrzahl von Zylinderbohrungen (10a) umgeben.
  4. Hubkolbenkältemittelverdichter nach Anspruch 2, wobei die Mehrzahl von sich ringförmig erstreckenden konvex-konkaven Bereichen (45c) der metallischen Basisplatte (46) so gebildet sind, dass sie im Wesentlichen eine Breite von 2 mm und im Wesentlichen eine Höhe von 0,2 mm vor Montage der Dichtungseinheit (45) in den Verdichter (1) aufweisen.
  5. Hubkolbenkältemittelverdichter nach Anspruch 1, wobei die Dichtungseinheit (45) eine Mehrzahl von O-Ringelementen (49) umfasst, angeordnet um jedes der entsprechenden Bohrungsenden der Mehrzahl von Zylinderbohrungen (10a).
  6. Hubkolbenkältemittelverdichter nach Anspruch 5, wobei die Mehrzahl von O-Ringen (49) in den beiden Grenzen zwischen einem der einander gegenüberliegenden Enden des Zylinderblocks (10) und dem Saugventil (44) und zwischen dem Saugventil (44) und der Ventilplatte (12) gehalten sind.
  7. Hubkolbenkältemittelverdichter nach Anspruch 6, wobei die Mehrzahl von O-Ringen (49), welche in der Grenze zwischen dem einen der einander gegenüberliegenden Enden des Zylinderblocks (10) gehalten sind, in ringförmigen Rücksprüngen (10b) aufgenommen sind, die in dem Ende des Zylinderblocks (10) gebildet sind, und wobei die Mehrzahl von O-Ringen (49), welche in der Grenze zwischen dem Saugventil (44) und der Ventilplatte (12) gehalten sind, in ringförmigen Rücksprüngen (12c) aufgenommen sind, die in der Ventilplatte (12) gebildet sind.
  8. Hubkolbenkältemittelverdichter nach Anspruch 1, wobei der Hubkolbenkältemittelverdichter so ausgebildet ist, dass er das Kältemittel ausstoßen kann, indem er es auf einen superkritischen Druck verdichtet.
  9. Hubkolbenkältemittelverdichter nach Anspruch 8, wobei der Verdichter zur Verwendung eines aus Kohlendioxid bestehenden Kältemittels ausgebildet ist.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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