DE10244565A1 - Cylinder head arrangement for a piston compressor - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Zylinderkopfanordnung für einen Kolbenverdichter, insbesondere für einen hermetisch gekapselten Kältemittelverdichter, angegeben, mit einem Saugschalldämpfer (18) und einem Ventilpaket (16), das eine Ventilplatte (9), mindestens ein Saugventil (17) und mindestens ein Druckventil (14) aufweist. DOLLAR A Man möchte die Montage vereinfachen. DOLLAR A Hierzu ist vorgesehen, daß der Saugschalldämpfer (18) ein Gehäuse (22) aufweist, in dem das Ventilpaket (16) aufgenommen ist, wobei das Gehäuse (22) Positionierhilfsmittel (35, 36) aufweist, die die Position des Ventilpakets (16) im Gehäuse (22) bestimmen.The invention relates to a cylinder head arrangement for a piston compressor, in particular for a hermetically encapsulated refrigerant compressor, with a suction silencer (18) and a valve package (16) which has a valve plate (9), at least one suction valve (17) and at least one pressure valve (14) having. DOLLAR A You want to simplify assembly. DOLLAR A For this purpose, it is provided that the suction silencer (18) has a housing (22) in which the valve package (16) is accommodated, the housing (22) having positioning aids (35, 36) that determine the position of the valve package (16 ) in the housing (22).
Description
Die Erfindung betrifft eine Zylinderkopfanordnung für einen Kolbenverdichter, insbesondere für einen hermetisch gekapselten Kältemittelverdichter, mit einem Saugschalldämpfer und einem Ventilpaket, das eine Ventilplatte, mindestens ein Saugventil und mindestens ein Druckventil aufweist.The invention relates to a cylinder head arrangement for one Piston compressors, especially for a hermetically sealed refrigerant compressor, with a suction silencer and a valve package that has a valve plate, at least one suction valve and has at least one pressure valve.
Eine derartige Zylinderkopfanordnung
ist beispielsweise aus
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Montage der Zylinderkopfanordnung zu vereinfachen.The invention is based, which To simplify assembly of the cylinder head assembly.
Diese Aufgabe wird bei einer Zylinderkopfanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Saugschalldämpfer ein Gehäuse aufweist, in dem das Ventilpaket aufgenommen ist, wobei das Gehäuse Positionierhilfsmittel aufweist, die die Position des Ventilpakets im Gehäuse bestimmen.This task is accomplished with a cylinder head assembly of the type mentioned solved in that the suction silencer casing has, in which the valve package is received, the housing positioning aid which determine the position of the valve package in the housing.
Man ordnet also das Ventilpaket im Saugschalldämpfer an. Dies hat zwei Vorteile. Die Positionierhilfsmittel positionieren das Ventilpaket, so daß man Öffnungen im Ventilpaket und in dem Gehäuse des Saugschalldämpfers mit einer hohen Genauigkeit miteinander in Übereinstimmung bringen kann. Darüber hinaus ist der Saugschalldämpfer in der Lage, Geräusche zu dämpfen, die im Ventilpaket entstehen. Diese Geräuschdämpfung geht in vielen Fällen über die reine Dämpfung von Schwingungen im Sauggas hinaus. Das Gehäuse kann beispielsweise schalenförmig ausgebildet sein.So you arrange the valve package in the suction silencer on. This has two advantages. Position the positioning aids the valve package so that you have openings in the valve package and in the housing of the muffler can match with each other with high accuracy. Furthermore is the suction silencer able to make noise to dampen that arise in the valve package. In many cases, this noise reduction goes beyond pure damping of vibrations in the suction gas. The housing can, for example, be bowl-shaped his.
Vorzugsweise ist der Saugschalldämpfer zwischen dem Ventilpaket und einem Zylinderkopfdeckel angeordnet. Dies erlaubt es, die Zylinderkopfanordnung relativ kompakt zu halten. Darüber hinaus ist es durch diese Anordnung möglich, das Gehäuse, das in der Regel aus einem schlecht wärmeleitfähigen Kunststoff gebildet ist, als thermischen Isolator zwischen dem Zylinderkopfdekkel und dem Ventilpaket zu verwenden. Der Zylinderkopfdeckel umfaßt einen Hohlraum, in den das Druckgas eingespeist wird. Das Druckgas ist nach der Kompression auf einer erhöhten Temperatur, die über den Zylinderkopfdeckel, der zu diesem Zweck möglichst gut wärmeleitfähig sein sollte, an das Innere des Kompressorgehäuses abgegeben wird. Durch die Zwischenlage des Gehäuses wird aber Wärme nicht mehr direkt vom heißen Zylinderkopfdeckel an das Ventilpaket übertragen.The suction muffler is preferably between the valve package and a cylinder head cover. This allows it to keep the cylinder head assembly relatively compact. Furthermore with this arrangement it is possible the housing, which is usually made of a poorly heat-conductive plastic, as a thermal insulator between the cylinder head cover and the valve package to use. The cylinder head cover includes a cavity in which the Compressed gas is fed. The compressed gas is on after compression an elevated Temperature above the cylinder head cover, which should be as good as possible heat conductive for this purpose should be delivered to the inside of the compressor housing. By the intermediate layer of the housing but becomes heat no longer directly from the hot Transfer the cylinder head cover to the valve package.
Bevorzugterweise weist das Gehäuse eine äußere Begrenzungswand und eine Decke auf, in der eine Vertiefung angeordnet ist, in der der Zylinderkopfdeckel angeordnet ist. Der Zylinderkopfdeckel ist also in Umfangsrichtung zumindest auf einem Teil seiner Höhe von dem Saugschalldämpfer umfaßt. Damit ist es möglich, den Saugschalldämpfer mit dem gewünschten Volumen zu versehen, ohne daß die Baugröße der Zylinderkopfanordnung selbst übermäßig ansteigt.The housing preferably has an outer boundary wall and a ceiling in which a recess is arranged, in which the cylinder head cover is arranged. So the cylinder head cover is in the circumferential direction at least part of its height from the suction silencer includes. In order to Is it possible, the suction silencer with the desired one To provide volume without the Size of the cylinder head arrangement itself increases excessively.
Bevorzugterweise weist die Vertiefung einen Boden auf, der mit einer Öffnung versehen ist, durch die hindurch das Ventilpaket mit einem im Inneren des Zylinderkopfdeckels ausgebildeten Hohlraum in Verbindung steht. Damit ist es möglich, das Druckgas von dem Ventilpaket ohne größere Hindernisse in den Hohlraum einzuspeisen.The depression preferably has a floor on top with an opening is provided, through which the valve package with an inside of the Cylinder head cover trained cavity is connected. It is possible the compressed gas from the valve package into the cavity without major obstacles feed.
Vorzugsweise weist der Zylinderkopfdeckel einen Außendurchmesser auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Vertiefung. Damit ist es möglich, den Zylinderkopfdeckel nur mit einer Aufstandsfläche in Berührung mit dem Gehäuse zu halten. Eine Berührung zwischen dem Gehäuse und dem Zylinderkopfdeckel am Umfang des Zylinderkopfdeckels kann vermieden werden. Damit wird eine Wärmeübertragung vom Zylinderkopfdeckel auf das Gehäuse erschwert.The cylinder head cover preferably has one outer diameter that is smaller than the inner diameter of the recess. In order to Is it possible, only hold the cylinder head cover in contact with the housing with a contact surface. A touch between the housing and the cylinder head cover on the circumference of the cylinder head cover be avoided. This will transfer heat from the cylinder head cover difficult on the housing.
Bevorzugterweise erstreckt sich von der Decke aus eine innere Begrenzungswand, die das Ventilpaket umschließt. Das Dämpfungsvolumen des Saugschalldämpfers befindet sich damit zwischen der äußeren Begrenzungswand und der inneren Begrenzungswand. In die andere Richtung wird das Dämpfungsvolumen begrenzt durch die Decke und einen Verdichterblock, auf dem das Gehäuse aufliegt. Die innere Begrenzungswand umgibt das Ventilpaket und hält es fest. Da man die innere Begrenzungswand relativ genau auf die Außenabmessungen des Ventilpakets abstimmen kann, ist auf einfache Weise eine hochgenaue Positionierung des Ventilpakets im Saugschalldämpfer möglich.Preferably extends from an inner boundary wall surrounding the valve package. The damping volume of the suction muffler is thus between the outer boundary wall and the inner boundary wall. In the other direction, the damping volume delimited by the ceiling and a compressor block on which the casing rests. The inner boundary wall surrounds the valve package and hold it firmly. Since the inner boundary wall is relatively accurate to the outer dimensions of the valve package can be easily, a highly accurate Valve pack can be positioned in the suction silencer.
Vorzugsweise geht die innere Begrenzungswand vom Boden der Vertiefung aus. Damit ist es möglich, das Ventilpaket auf der dem Zylinderkopfdeckel gegenüberliegenden Seite der Öffnung zu positionieren. Der Zylinderkopfdeckel bildet dann die Fortsetzung des Stapels, der durch das Ventilpaket gebildet ist.The inner boundary wall preferably extends from the bottom of the depression. This makes it possible to position the valve package on the side of the opening opposite the cylinder head cover. The cylinder head cover then forms the continuation of the stack through the valve package is formed.
Vorzugsweise steht die innere Begrenzungswand in Richtung auf einen Verdichterblock weniger weit vor als die äußere Begrenzungswand, wobei die Decke so nachgiebig ist, daß auch die innere Begrenzungswand mit Hilfe einer Spanneinrichtung zur Anlage an den Verdichterblock bringbar ist. Mit dieser einfachen Maßnahme ist es möglich, daß Dämpfungsvolumen sowohl mit der inneren Begrenzungswand als auch mit der äußeren Begrenzungswand mit ausreichender Dichtigkeit am Verdichterblock zur Anlage zu bringen, ohne die Anlagepunkte geometrisch überzubestimmen. Die Anlage der inneren Begrenzungswand am Verdichterblock ergibt sich erst dann, wenn das Gehäuse des Saugschalldämpfers festgespannt wird. Dies ergibt eine gute Dichtigkeit des Dämpfers.The inner boundary wall preferably stands towards a compressor block less far than the outer boundary wall, the ceiling is so flexible that the inner boundary wall with the help of a clamping device for contact with the compressor block is feasible. With this simple measure it is possible that damping volume with both the inner boundary wall and the outer boundary wall with bring sufficient tightness to the compressor block to the system, without geometrically overdetermining the contact points. The attachment the inner boundary wall on the compressor block only arises if the housing of the suction muffler clamped becomes. This results in a good tightness of the damper.
Vorzugsweise ist die äußere Begrenzungswand mit einer Dichtung versehen, die zur Anlage an den Verdichterblock vorgesehen ist. Diese Dichtung kann als Dichtlippe direkt auf die Endfläche der äußeren Begrenzungswand aufgespritzt sein. Sie kann auch als loses Bauteil ausgebildet sein. Es ist auch möglich, eine flächenförmige Dichtung zu verwenden, die zwischen Verdichterblock und Gehäuse des Saugschalldämpfers angeordnet wird und den Verdichterblock zumindest im Bereich der Dämpfungskammer flächig überdeckt. Im letzten Fall wird die Wärmeübertragung von der relativ warmen Unterlage, nämlich dem Verdichterblock, auf das Sauggas in der Dämpfungskammer vermindert.Preferably the outer boundary wall provided with a seal that is in contact with the compressor block is provided. This seal can be used as a sealing lip directly on the end face the outer boundary wall be sprayed on. It can also be designed as a loose component. It is also possible, a sheet-like seal to be used, which is arranged between the compressor block and the housing of the suction muffler and the compressor block at least in the area of the damping chamber completely covered. In the latter case, the heat transfer from the relatively warm surface, namely the compressor block, on the suction gas in the damping chamber reduced.
Bevorzugterweise weisen das Ventilpaket und die innere Begrenzungswand eine aneinander angepaßte Nut-Vorsprung-Geometrie auf, die als Positionierungshilfsmittel dient. Die innere Begrenzungswand beschränkt sich dann nicht mehr darauf, daß Ventilpaket in der richtigen Position innerhalb des Gehäuses des Saugschalldämp fers zu halten. Die Nut-Vorsprung-Geometrie erlaubt es auch, das Ventilpaket in einer vorbestimmten Winkelstellung zum Gehäuse zu positionieren. Beispielsweise können Vorsprünge an der Begrenzungswand ausgebildet sein, die in Nuten am Ventilpaket hineinragen. Umgekehrt ist es natürlich auch möglich, das Ventilpaket mit Vorsprüngen zu versehen und entsprechende Nuten in der inneren Begrenzungswand auszubilden.The valve packet and preferably have the inner boundary wall has an adapted groove-projection geometry that serves as a positioning aid. The inner boundary wall limited then no longer care that valve package in the correct position within the housing of the suction muffler hold. The groove-projection geometry also allows the valve package to position in a predetermined angular position to the housing. For example can projections be formed on the boundary wall, which in grooves on the valve package protrude. Conversely, it is of course also possible to do that Valve pack with protrusions to provide and corresponding grooves in the inner boundary wall train.
Vorzugsweise ist die Nut-Vorsprung-Geometrie asymmetrisch ausgebildet. Damit kann dafür sorgen, daß das Ventilpaket nur in einer vorbestimmten winkelmäßigen Ausrichtung in das Gehäuse eingesetzt werden kann. Dies erleichtert zum einen die Montage. Zum anderen kann man dann die Winkellage des Ventilpakets zum Gehäuse so bestimmen, daß sich ein möglichst optimaler Weg für das Saug- bzw. Druckgas ergibt.The groove-projection geometry is preferably asymmetrical. This can ensure that the valve package inserted into the housing only in a predetermined angular orientation can be. On the one hand, this makes assembly easier. On the other hand you can then determine the angular position of the valve package to the housing so that a preferably optimal way for the suction or compressed gas results.
Bevorzugterweise weist der Verdichter einen Zylinder mit einer stirnseitigen Befestigungsfläche auf, die die gleiche Außenkontur wie das Ventilpaket hat und im Gehäuse aufgenommen ist. Man nimmt also nicht nur das Ventilpaket im Gehäuse auf, genauer gesagt in der inneren Begrenzungswand, sondern man dehnt die innere Begrenzungswand soweit aus, daß sie auch den Zylinder im Bereich der Befestigungsfläche umfaßt. Dies hat mehrere Vorteile. Zum einen wird dadurch die Position des Ventilpakets zum Zylinder noch genauer festgelegt. Zylinder und Ventilpaket werden von der gleichen Positionierhilfseinrichtung gehalten. Zum anderen ist auch der Saugschalldämpfer besser am Verdichterblock festgelegt, vor allem gegenüber seitlichen Belastungen.The compressor preferably has a cylinder with a face-side mounting surface, the same outer contour how the valve package has and is accommodated in the housing. So you take not just the valve package in the housing on, more precisely in the inner boundary wall, but one expands the inner boundary wall so that it also the cylinder in Area of the mounting surface includes. This has several advantages. On the one hand, the position of the Valve packs for the cylinder specified even more precisely. Cylinder and valve package are held by the same positioning aid. To the another is the suction silencer better fixed on the compressor block, especially in relation to the side Charges.
Vorzugsweise ist die Befestigungsfläche an einem umlaufenden Flansch ausgebildet. Dies spart Material, d.h. die Wandstärke des Zylinders insgesamt kann geringer gehalten werden.The fastening surface is preferably on one circumferential flange. This saves material, i.e. the wall thickness of the Total cylinders can be kept lower.
Bevorzugterweise weist die innere Begrenzungswand eine Erstreckung auf, die der gesamten Höhe des Ventilpaketes plus der Dicke des Flansches entspricht. Damit ist es möglich, die innere Begrenzungswand bis zur Anlage an den Verdichterblock zu bringen.Preferably, the inner one Boundary wall an extension that the total height of the valve package plus the thickness of the flange. So it is possible to inner boundary wall up to the compressor block bring.
Dies gilt insbesondere dann, wenn der Flansch auf seiner dem Ventilpaket abgewandten Seite auf dem Verdichterblock aufliegt. In diesem Fall wird der Zylinder in Axialrichtung auf einfache Weise gegenüber dem Verdichterblock positioniert.This applies in particular if the flange on its side facing away from the valve package on the Compressor block rests. In this case the cylinder is in the axial direction in a simple way positioned the compressor block.
Vorzugsweise weist die innere Begrenzungswand mindestens eine Öffnung auf und das Ventilpaket weist mindestens einen radial gerichteten Sauggaskanal auf. Das Sauggas tritt also durch die Öffnung in den Raum ein, der von der inneren Begrenzungswand umgeben ist. Dort ist zwar das Ventilpaket angeordnet, das auch relativ dicht von der inneren Begrenzungswand umschlossen wird. Da aber das Ventilpaket einen oder mehrere radial gerichtete Sauggaskanäle aufweist, kann das angesaugte Gas problemlos durch die Öffnung in der inneren Begrenzungswand, die mit dem radialen Sauggaskanal in Überdeckung steht, in den Sauggaskanal und in den Verdichtungsraum des Verdichters gelangen. Die radiale Führung der Sauggaskanäle hat darüber hinaus den Vorteil, daß man das Sauggas besser vom Druckgas trennen kann. Dies wiederum bewirkt, daß ein Wärmeübergang vom Druckgas auf das Sauggas vermindert wird, wodurch der Wirkungsgrad des Verdichters steigt. Darüber hinaus muß man nicht mehr den oder die Sauggaskanäle und den oder die Druckgaskanäle sowohl durch eine Ventilplatte als auch durch eine Fangbrücke führen, die dazu dient, die Öffnungsweite des Druckgasventils zu begrenzen. Dadurch steht ein größerer Querschnittsbereich für eine Druckgasöffnung zur Verfügung, was sich wiederum günstig auf das Strömungsverhalten des Druckgases auswirkt.The inner boundary wall preferably has at least one opening and the valve package has at least one radially directed Suction gas channel. The suction gas thus enters through the opening the space that is surrounded by the inner boundary wall. There Although the valve package is arranged, which is also relatively tight the inner boundary wall is enclosed. But since the valve package has one or more radially directed suction gas channels, the suction can Gas easily through the opening in the inner boundary wall with the radial suction gas channel in coverage is in the suction gas channel and in the compression chamber of the compressor reach. The radial leadership of the suction gas channels has about it addition the advantage that one can better separate the suction gas from the compressed gas. This in turn causes the existence Heat transfer is reduced from the compressed gas to the suction gas, which increases the efficiency of the compressor rises. About that you have to go out no longer the suction gas channel or channels and the pressure gas channel or channels both through a valve plate as well as through a catch bridge that serves the opening width limit the pressure gas valve. This creates a larger cross-sectional area for one Pressure gas port to disposal, which in turn is cheap on the flow behavior of the compressed gas.
Vorzugsweise ist im Bereich der Öffnung mindestens eine Leitfläche angeordnet. Die Leitfläche oder die Leitflächen, die beispielsweise von der Decke ausgehen können, dienen dazu, den Sauggasstrom in Richtung zu der Öffnung abzulenken, vorzugsweise so, daß das Sauggas im wesentlichen radial auf das Ventilpaket trifft.At least one guide surface is preferably arranged in the region of the opening. The guiding surface or the guiding surfaces, which can for example originate from the ceiling, serve to deflect the suction gas flow in the direction of the opening, preferably in such a way that the suction gas essentially radially hits the valve package.
Bevorzugterweise weist das Gehäuse an einer Stirnseite eine Einbuchtung auf, die sich nur über einen Teil der Breite des Gehäuses erstreckt. An dieser Stufe oder Einbuchtung ist also eine Vertiefung im Gehäuse vorgesehen, die zur Aufnahme eines Saugstutzens dienen kann. Damit wird einerseits Platz für den Saugstutzen geschaffen, andererseits bleibt das Volumen der Dämpfungskammer des Saugschalldämpfers groß, ohne daß die Außenabmessungen des Verdichtergehäuses vergrößert werden müssen.The housing preferably has one Front side an indentation that is only part of the width of the housing extends. So there is a depression at this step or indentation in the housing provided that can serve to accommodate a suction nozzle. In order to there will be room for created the suction port, on the other hand, the volume of damping chamber of the suction muffler large, without the external dimensions of the compressor housing be enlarged have to.
Hierbei ist bevorzugt, daß die Einbuchtung eine Form eines liegenden Halbzylinders aufweist, wobei an der Stirnseite des Halbzylinders eine Dämpfereingangsöffnung angeordnet ist. Der Halbzylinder paßt sich relativ gut an die zylinderförmige Form eines Saugstutzens. Das Volumen der Dämpfungskammer wird nicht wesentlich verkleinert.It is preferred that the indentation Has the shape of a lying half cylinder, being on the front side arranged a damper input opening of the half cylinder is. The half cylinder fits adapts relatively well to the cylindrical shape of a suction nozzle. The volume of the damping chamber is not significantly downsized.
Vorzugsweise ist der Dämpfereingangsöffnung gegenüberliegend im Inneren des Gehäuses eine Leitflächen-Anordnung vorgesehen. Die Leitflächen dieser Leitflächen-Anordnung führen das vom Saugstutzen angesaugte Sauggas in Richtung zu den Öffnungen in der inneren Begrenzungswand und vermindern den Strömungswiderstand des Saugschalldämpfers. Gleichzeitig hat die Leitflächen-Anordnung auch eine gewisse Ölabscheidungswirkung. Ein Teil der vom Sauggasstrom mitgerissenen Ölpartikel kann der Umlenkung nicht folgen und wird sich daher an der Oberfläche der Leitflächen-Anordnung niederschlagen. Abgeschiedenes Öl kann durch eine Ölabflußöffnung in der äußeren Seitenwand aus der Dämpfungskammer austreten und zu einem Ölsumpf gelangen, der innerhalb des Verdichtergehäuses ausgebildet ist.The damper inlet opening is preferably opposite inside the case one Fins arrangement intended. The guiding surfaces this control surface arrangement lead to that Suction gas drawn in by the suction nozzle in the direction of the openings in the inner boundary wall and reduce the flow resistance of the suction muffler. At the same time, the guide surface arrangement also has one certain oil separation effect. On Part of the oil particles entrained by the suction gas flow can be redirected will not follow and will therefore be reflected on the surface of the guide surface arrangement. Separated oil can in through an oil drain the outer side wall from the damping chamber emerge and reach an oil sump, which is formed within the compressor housing is.
Bevorzugterweise ist die Dämpfereingangsöffnung auf der Außenseite des Gehäuses von einer Ringwand umgeben. Dies erlaubt es, auch bei kleineren Bewegungen den Saugstutzen dicht an der Außenseite des Saugschalldämpfers zu halten. Dies ist insbesondere dann günstig, wenn die entsprechende Anlagefläche des Saugstutzens im wesentlichen der Oberfläche eines Kugelabschnitts entspricht und ein Kugelgelenk mit dem Saugschalldämpfer bildet.The damper inlet opening is preferably open the outside of the housing surrounded by a ring wall. This allows even smaller ones Moves the suction nozzle close to the outside of the suction muffler hold. This is particularly advantageous if the corresponding contact surface of the Suction port corresponds essentially to the surface of a spherical section and forms a ball joint with the suction silencer.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:The invention is illustrated below of a preferred embodiment described in more detail in connection with the drawing. Show here:
Zur Steuerung einer Gasströmung in
den Verdichtungsraum
In ähnlicher Weise ist auf der
der Saugventilplatte
Die Saugventilplatte
Das Ventilpaket
Der Saugschalldämpfer
Auf der dem Zylinderkopfdeckel
In der Vertiefung
Der Zylinderkopfdeckel
Dies ist beispielsweise aus
Entsprechende Nuten
Der Saugschalldämpfer
Der Flansch
Wie aus
Der Flansch
Wie insbesondere aus den
Wie in
Das Gehäuse
Wie aus den
Der Boden
Anstelle der in
Dadurch, daß der Ventilblock
Um Strömungsgeräusche und -verluste zu vermeiden,
sind die Begrenzungen aller Öffnungen und
Durchbrechungen abgerundet, also beispielsweise die Kanten der Saugöffnung
In nicht näher dargestellter Weise kann
der Flansch
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