VERDICHTEREINHEIT, SOWIE VERDICHTER

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verdichtereinheit für einen Verdichter zum Verdichten von insbesondere Kältemittel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie einen entsprechenden Verdichter, insbesondere Radialkolbenverdichter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.

[0002] Aufgrund eines mittlerweile global ausgebildeten Handels mit Waren, unter denen sich zunehmend Waren befinden, welche beim Transport einer Kühlung bedürfen und auch aufgrund zunehmender Komfortbedürfnisse der Menschen erhöht sich der Bedarf an Kälteanlagen, und somit insbesondere der Bedarf an Verdichtereinheiten und Verdichtern, welche die Kälte für die vorstehend genannten Kälteanlagen liefern, stetig. In Zeiten, in denen Energieressourcen teuer sind und weiterhin nicht zuletzt aufgrund umweltpolitischer Aspekte ein möglichst geringer Energieverbrauch anzustreben ist, sind Bestrebungen im Gange, Kältemittelverdichter räumlich so klein wie möglich, konstruktiv so einfach wie möglich und auch bezüglich des Gewichts so gewichtssparend wie möglich zu konstruieren. Weiterhin ist es ein Ziel, entsprechende Verdichter für einen Einsatz mit umweltfreundlichen Kältemitteln, wie beispielsweise CO₂ als Kältemittel (Kältemittel R744) auszulegen, um dadurch eine Verwendung von fluorkohlenwasserstoffhaltigen Kältemitteln einschränken zu können.

[0003] Ein Radialkolbenverdichter, der für CO₂ als Kältemittel ausgelegt ist, ist beispielsweise aus der EP 1 552 291 B1 bekannt, die eine Hubkolbenmaschine in Form eines Radialkolbenverdichters mit einer Verdichtereinheit mit ringförmig nebeneinander angeordneten, radial gerichteten Kolben-Zylinder-Einheiten und mit einer Exzenterwelle offenbart. Die Exzenterwelle erstreckt sich durch einen die Zylinder einschließenden Gehäusekörper eines Maschinengehäuses und der Exzenter derselben steuert den Auswärtshub der Kolben. Der Einwärtshub der Kolben wird durch einen gemeinsamen in die Kolben eingreifenden Steuerring gesteuert bzw. veranlasst. Der Eingriff des Steuerrings erfolgt in eine seitliche, in Richtung einer Sekante verlaufende, einer Querschnittsform des Steuerrings angepasste Aussparung jedes Kolbens, die eine Bodenwand des Kolbens begrenzt, wobei der Steuerring über eine innere Steuerfläche mit dieser Bodenwand in steuerndem Gleitkontakt steht.

[0004] Dieser Aufbau eines Radialkolbenverdichters gemäß der EP 1 553 291 B1 stellt sich relativ kompliziert dar. Weiterhin gleitet der gemäß der EP 1 553 291 B1 für die Rückholbewegung der Kolben mehreckige (sechseckige) Rückholring in Kolbennuten senkrecht zu der Zugrichtung. Daraus resultiert neben einer Begrenzung der verfügbaren bzw. anwendbaren Rückholkräfte auch eine Tendenz des Rings zum Verkanten. Die vorstehend beschriebene Konstruktion stellt zudem eine Anordnung dar, die für einen "einseitigen" Eingriff des Rückholrings in die Kolbennuten und somit auch für einseitige Materialbelastungen sorgt. Insbesondere für mehrstufige Verdichter, bei denen hohe Rückholkräfte nötig sind, wird zudem ein Rückholmechanismus benötigt, der den entsprechenden Kräften auch standhalten kann.

[0005] Ferner ist aus der FR 538 037 A eine Verdichtereinheit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Weitere Verdichtereinheiten bzw. Verdichter sind aus der DE 10 2005 047 284 A1 und der DE 10 2008 025 323 A1, sowie der DD 64 769 A5 bekannt.

[0006] Ausgehend vom vorstehend diskutierten Stand der Technik ist es demnach Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verdichtereinheit eines Verdichters zum Verdichten von Kältemittel anzugeben, die im Vergleich zu den Verdichtereinheiten gemäß dem Stand der Technik universell einsetzbar ist, relativ einfach konstruiert ist und damit auch kostengünstig in der Herstellung ist. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen entsprechenden Verdichter anzugeben

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verdichtereinheit gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Der Aspekt der Aufgabenstellung, der einen Verdichter betrifft, wird durch einen Verdichter gemäß Anspruch 10 gelöst.

[0008] Erfindungsgemäß weist eine entsprechende Verdichtereinheit, welche zum Verdichten von Kältemittel vorgesehen ist, eine Antriebsvorrichtung in Form einer Antriebswelle auf, welche zum Antreiben von einem oder mehreren in einer radialen Richtung angeordneten Kolben vorgesehen ist. Die Kolben sind in korrespondierenden Zylinderbohrungen in Aus- und Einrückbewegungen hin- und herbewegbar. Die Ausrückbewegungen finden dabei in der radial nach außen gerichteten Richtung statt, während die Einrückbewegungen eine Bewegung der Kolben hin zur radialen Mitte bedeuten. Die Zylinderbohrungen sind ebenfalls in der radialen Richtung angeordnet, insbesondere mit einer Zylinderbohrungsmittelachse, die in der radialen Richtung angeordnet ist. Die Antriebsvorrichtung (Antriebswelle) steht mit einem Exzenter in Wirkeingriff, der die Ausrückbewegung der Kolben steuert, d.h. die Kolben durch seine entsprechende exzentrische Bewegung in einer beliebigen Art und Weise in eine radial nach außen gerichtete Richtung bewegt (Ausrückbewegung). Der Exzenter ist Bestandteil der Antriebswelle. Weiterhin steuert der Exzenter erfindungsgemäß auch die Einrückbewegung der Kolben, was bedeutet, dass der Exzenter auch für ein "Zurückziehen" der Kolben in Richtung der radialen Mitte hin verantwortlich ist. D.h. der Exzenter bewegt die Kolben durch seine entsprechende exzentrische Bewegung auch in einer beliebigen Art und Weise in eine radial nach innen gerichtete Richtung bzw. ist für die radial nach innen gerichtete Bewegung kausal verantwortlich, wie er dies auch für die nach außen gerichtete Bewegung ist.

[0009] In anderen Worten gesagt weist eine Verdichtereinheit eines Verdichters zum Verdichten von Kältemittel mit einer Antriebsvorrichtung, insbesondere Antriebswelle, zum Antreiben von einem oder mehreren in einer radialen Richtung angeordneten und in korrespondierenden Zylinderbohrungen in Aus- und Einrückbewegungen hin- und herbewegbaren Kolben eine Vorrichtung zum Durchführen einer Ausrückbewegung der Kolben und eine Vorrichtung zum Durchführen der Einrückbewegung der Kolben auf, welche beide durch den Exzenter gesteuert bzw. angetrieben werden. In einer konstruktiv einfachen Ausführungsform ist die Vorrichtung zum Durchführen einer Ausrückbewegung der Kolben identisch mit der Vorrichtung zum Durchführen der Einrückbewegung der Kolben. Denkbar wäre in diesem Fall beispielsweise eine Verbindung zwischen einem jeweiligen Kolben und dem Exzenter, beispielsweise mittels einer insbesondere starren Verbindung, welche beispielsweise in Form eines Pleuels realisiert sein kann, und welche die Bewegung des Exzenters vollständig auf den Kolben überträgt.

[0010] Dies stellt eine gegenüber dem Stand der Technik vereinfachte und insbesondere robuste und somit wenig fehleranfällige Lösung für eine Verdichtereinheit und auch einen entsprechenden Verdichter dar.

[0011] Der Exzenter weist einen Exzenter-Wirkabschnitt auf, über welchen er über ein Lager mit einem oder mehreren Pleueln, insbesondere Pleuel-Wirkabschnitten der jeweiligen Pleuel in Wirkeingriff steht, wobei die Pleuel-Wirkabschnitte an dem Lager mittels einer Pleuel-Wirkabschnitt-Aufnahme angeordnet sind, wobei die Pleuel in Ihrer Bewegung voneinander entkoppelt sind, wobei die zu dem kreisförmigen Außenumfang des Lagers korrespondierend ausgebildeten Pleuel-Wirkabschnitte, welche an ihrer dem Lager zugewandten Seite kreissegmentartig ausgebildet sind, an ihrem dem Lager zugewandten Ende eine in axialer Richtung verbrei-terte Ausdehnung aufweisen, so dass sie mittels zweier, im Querschnitt L-förmig ausgebil-deter Schalen, die die Pleuel-Wirkabschnitt-Aufnahme bilden, am Lager angeordnet sind. Die Verdichtereinheit ist weiterhin CO₂ als Kältemittel vorgesehen und weist ein Hub-Bohrungs-Verhältnis von 0,3 bis 1 auf.

[0012] Der Exzenter-Wirkabschnitt weist vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt auf, die Pleuel-Wirkabschnitte weisen vorzugsweise eine hierzu korrespondierende kreissegmentartige Ausbildung an ihrer dem Exzenter-Wirkabschnitt zugewandten Seite auf. In einer möglichen Ausführungsform ist zwischen dem Pleuel-Wirkabschnitt und dem Exzenter-Wirkabschnitt ein Lager, insbesondere ein Nadellager angeordnet, was für einen möglichst reibungsarmen und somit Energieverlust-armen Antrieb der Pleuel und der mit diesen in Wirkeingriff stehenden Kolben sorgt.

[0013] In einer konstruktiv einfachen Ausführungsform sind die Pleuel-Wirkabschnitte auf einer Kreisbahn um den Exzenter-Wirkabschnitt angeordnet. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere auch für die obenstehend erwähnte Anordnung eines Lagers, insbesondere eines Nadellagers zwischen den beiden Wirkabschnitten.

[0014] Hinsichtlich des einen Verdichter betreffenden Aspekts der Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung sei auf Patentanspruch 10 verwiesen, in dem ein entsprechender Verdichter angegeben ist, wobei weitere mögliche Ausführungsformen in den von diesen abhängigen Ansprüchen beschrieben sind. Der Verdichter weist die Vorteile und Merkmale auf, welche bereits im Zusammenhang mit der die erfindungsgemäße Aufgabenstellung lösenden Verdichtungseinheit beschrieben wurden.

[0015] Es sei an dieser Stelle auf die Unterscheidung zwischen Verdichtereinheit und Verdichter eingegangen. In einer einfachen Form kann die in der vorliegenden Anmeldung als Verdichtereinheit bezeichnete Vorrichtung einen Verdichter darstellen. Dies wäre beispielsweise bei einem offenen Verdichter der Fall, welcher durch eine externe Antriebsquelle einen Antrieb für die Antriebsvorrichtung, beispielsweise Antriebswelle der Verdichtereinheit zur Verfügung stellt. Da jedoch oftmals, wenn von einem Verdichter gesprochen wird, auch ein entsprechender Motor und ggf. hermetisch abgedichtete Gehäusebauteile etc. dem Verdichter zugeordnet werden, ist zur Verdeutlichung im Rahmen der vorliegenden Anmeldung zwischen einem Verdichter, der in der einfachsten Ausführungsform identisch mit der Verdichtereinheit sein kann, aber auch weitere Bestandteile aufweisen kann, und einer Verdichtereinheit, die ausschließlich der Verdichtung eines Fluids, insbesondere Kältemittels, besonders gasförmigen Kältemittels dient, unterschieden.

[0016] Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0017] Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand von beispielhaften Ausführungsformen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdichters, geschnitten senkrecht zur axialen Richtung;

Fig. 2 eine weitere Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Verdichters, geschnitten parallel zu der axialen Richtung; und

[0018] In Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Verdichters 10 dargestellt, wobei der Schnitt im Bereich einer Verdichtereinheit 12 des erfindungsgemäßen Verdichters 10 senkrecht zu einer axialen Richtung vorgenommen ist.

[0019] Wie Fig. 1 entnommen werden kann, weist eine erfindungsgemäße Verdichtereinheit 12 sechs Kolben 14 auf, welche in einer radialen Richtung hin- und herbewegbar in entsprechenden Zylinderbohrungen bzw. Zylinderbuchsen 16 angeordnet sind. Die Zylinderbohrungen bzw. Zylinderbuchsen 16 selbst sind als entsprechende Aussparungen in einem Zylinderblock 18, ausgebildet. Die Kolben 14 sind, wie vorstehend bereits erwähnt ist, in der radialen Richtung hin- und herbewegbar ausgebildet. Bei dieser Hin- und Herbewegung seien in der Folge eine Ausrückbewegung und eine Einrückbewegung unterschieden, wobei die Ausrückbewegung in die radial nach außen gerichtete Richtung (verdeutlicht durch Pfeil 20) und die Einrückbewegung in eine radial nach innen gerichtete Richtung (verdeutlicht durch Pfeil 22) gerichtet ist. Die Verdichtereinheit 12 dient zum Verdichten von Kältemittel, wobei es sich in den anbei beschriebenen und in den Figuren dargestellten Ausführungsformen vorzugsweise um R744 (CO₂) als Kältemittel handelt. Es sei jedoch angemerkt, dass auch eine Verwendung jeglichen anderen Kältemittels (beispielsweise R134a, etc.) denkbar ist. In anderen Worten gesagt, handelt es sich beim Gegenstand der vorliegenden Anmeldung um einen Kältemittelverdichter zum Verdichten von Kältmittel, insbesondere CO2. Es handelt sich um einen Verdichter, der insbesondere zum Verdichten von gasförmigen Medien vorgesehen ist, d.h. um einen Verdichter zum Verdichten von gasförmigem Kältemittel.

[0020] Ferner weist die erfindungsgemäße Verdichtereinheit 12 eine Antriebsvorrichtung in Form einer Antriebswelle 24 (vgl. hierzu z.B. Fig. 2) auf, mittels welcher die Verdichtereinheit 12 angetrieben werden kann. Die Antriebswelle ist in der beschriebenen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdichters 10 mit einem Elektromotor (nicht dargestellt) gekoppelt, kann jedoch in alternativen Ausführungsformen auch mit einer entsprechenden Riementriebvorrichtung oder einer anderweitigen Vorrichtung gekoppelt sein. An dieser Stelle sei angemerkt, dass die axiale Erstreckung der Antriebswelle 24 je nach vorgesehener Verwendung auch deutlich kürzer sein kann als in der in den Figuren dargestellten Ausführungsform, in welcher die Antriebswelle 24 mit dem Elektromotor in Wirkeingriff steht und sich durch diesen hindurch erstreckt.

[0021] Im Rahmen der Aus- und Einrückbewegungen der Kolben wird Kältemittel bei einer Einrückbewegung der Kolben 14 in die Zylinderbohrungen bzw. Zylinderbuchsen 16 eingesaugt, bei einer Durchführung der Ausrückbewegung verdichtet und dann ausgestoßen.

[0022] Die Antriebsvorrichtung in Form der Antriebswelle 24 steht mit einem Exzenter 28 in Wirkeingriff. Genauer gesagt ist die Antriebswelle 24 in einem entsprechenden Bereich (Exzenterabschnitt der Antriebswelle 24) exzentrisch ausgebildet. Der Exzenter 28 ist damit integral und einstückig mit und an der Antriebswelle 24 ausgebildet.

[0023] Der Exzenter 28 weist, senkrecht zu der axialen Richtung geschnitten, einen kreisförmigen Querschnitt und radial nach außen gerichtete Exzenter-Flächen 30 auf, die in einem Bereich eines Exzenter-Wirkabschnitts 32 angeordnet sind. Der Exzenter-Wirkabschnitt 32 dient dem Antrieb der Kolben 14 und steht mit diesen jeweils über ein jedem Kolben 14 zugeordnetes Pleuel 34 in Wirkeingriff. Hierzu sind die Pleuel 34 mittels Pleuelaugen 36, die an den den Kolben 14 zugewandten Seiten der Pleuel 34 ausgebildet sind, an den Kolben 14 angelenkt.

[0024] Auf der dem Exzenter 28 zugewandten Seite weisen die Pleuel 34 einen Pleuel-Wirkabschnitt 38 auf, der dem Wirkeingriff mit dem Exzenter 28 dient. Der Exzenter 28 steht mit den Pleuel-Wirkabschnitten 38 über ein Lager in Form eines Nadellagers 40 in Wirkeingrif, welches am Exzenter-Wirkabschnitt 32 (kreisförmiger Querschnitt) und dort auf der Exzenter-Fäche 30 angeordnet (eingepaßt) ist. Alternativ zum Nadellager 40 sind andere Lager, insbesondere Gleitlager oder Wälzlager in jeglicher möglicher Ausbildung denkbar.

[0025] Das Lager 40 sorgt für einen reibungsarmen Übertrag und eine Umwandlung der Bewegung (Drehbewegung) des Exzenters 28 in eine in radialer Richtung gerichtete Bewegung einer Pleuel-Wirkabschnitt-Aufnahme 42, die mit dem Lager mittels einer entsprechenden Passung in Wirkeingriff steht. Die entsprechende Bewegung in radialer Richtung wird dann entsprechend auf die Pleuel 34 und die daran angelenkten Kolben 14 übertragen. Die zu dem kreisförmigen Außenumfang des Lagers 40 korrespondierend ausgebildeten Pleuel-Wirkabschnitte 38, welche an ihrer dem Lager 40 zugewandten Seite kreissegmentartig ausgebildet sind, weisen hierzu an ihrem dem Lager zugewandten Ende eine in axialer Richtung verbreiterte Ausdehnung auf, so dass sie mittels zweier, im Querschnitt L-förmig ausgebildeter Schalen 44, die die Pleuel-Wirkabschnitt-Aufnahme 42 bilden, sicher am Lager 40 angeordnet sind. Die Pleuel-Wirkabschnitte aller Pleuel 34 sind auf einer Kreisbahn um den Exzenter 28 und damit auch um den Exzenter-Wirkabschnitt 32 angeordnet, welche mit demselben konzentrisch ist.

[0026] Aufgrund dessen, dass der Pendelpunkt der Vorrichtung aufgrund der Verwendung des Exzenters azentrisch angeordnet ist, kann durch die vorliegende Konstruktion, in der kreissegmentartige Pleuel-Wirkabschnitte zum Einsatz kommen und die Pleuel somit in Ihrer Bewegung voneinander entkoppelt sind, im Bereich der jeweiligen Kolben eine jeweils unterschiedliche Bewegung erfolgen. Wären die Pleuel starr gekoppelt, so käme es zu einem Fehler in der Hubbewegung und somit zu einem erhöhten Schadraum im Bereich der Kolben, die dem Pendelpunkt fern liegen.

[0027] In einer möglichen Ausführungsform handelt es sich, wie bereits vorstehend erwähnt, bei der Verdichtereinheit 12 und somit bei dem Verdichter 10 um eine Verdichtereinheit 12 bzw. einen Verdichter 10, der als Kältemittelverdichter ausgebildet ist, welcher CO₂ als Kältemittel aufweist bzw. für CO₂ als Kältemittel vorgesehen ist. Diese Verdichtereinheit 12 weist ein Verhältnis von Hub eines Zylinders zu Durchmesser dessen Bohrung von 0,3 bis 1, insbesondere 0,3 bis 0,7, weiterhin insbesondere von 0,35 bis 0,5, weiterhin insbesondere von 0,4 auf. In anderen Worten gesagt hat das Hub-Bohrungsverhältnis einen Wert von 0,3 bis 1, insbesondere 0,3 bis 0,7, weiterhin insbesondere von 0,35 bis 0,5, weiterhin insbesondere von 0,4. Dies sind die für die beschriebene mögliche Ausführungsform anwendbaren Hub-Bohrungsverhältnisse, wobei je nach konstruktivem Bedarf ein Wert aus einem Intervall von 0,3 bis 1 gewählt werden kann. Die weiteren genannten Werte mit kleiner werdenden Intervallen sind die energetisch bevorzugten Werte, falls diese unter den gegebenen konstruktiven Randbedingungen realisierbar sind.

[0028] In möglichen Ausführungsformen weist die erfindungsgemäße Verdichtereinheit 3 bis 8 Kolben auf, insbesondere 4 bis 6 Kolben. Insbesondere für CO₂ Verdichter, weiterhin insbesondere für CO₂ Verdichter kleinerer Bauart ist dies eine die Bauart begünstigende Kolbenanzahl.

[0029] Es bleibt noch anzumerken, dass die vorstehend beschriebene Ausführungsform des Verdichters 10 den Elektromotor 26 zum Antrieb der Verdichtereinheit 12 aufweist, wobei der Elektromotor 26 mit der Antriebswelle 24 der Verdichtereinheit 12 entsprechend in Wirkeingriff steht bzw. diese antreibt. Bei dem Verdichter 10 der beschriebenen Ausführungsform handelt es sich um einen hermetisch ausgebildeten Verdichter, wobei anzumerken ist, dass das erfindungsgemäße Konzept selbstverständlich auf offene, halbhermetische, hermetische und auch anderweitig ausgebildete Verdichter anwendbar ist. Der Antrieb des Verdichters muss dabei nicht über einen Elektromotor erfolgen, sondern kann auch als Riementrieb oder eine andere Antriebsmöglichkeit, welche ggf. im Verdichter integriert ist, oder aber auch außerhalb des Verdichters gelegen ist, ausgelegt sein.

[0030] Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsformen mit festen Merkmalskombinationen beschrieben wird, umfasst sie jedoch auch die denkbaren weiteren vorteilhaften Kombinationen, wie sie durch die Unteransprüche angegeben sind.

Bezugszeichenliste

[0031] 

10

Verdichter

12

Verdichtereinheit

14

Kolben

16

Zylinderbohrungen/Zylinderbuchsen

18

Zylinderblock

20

Pfeil

22

Pfeil

24

Antriebswelle

28

Exzenter

30

Exzenter-Wirkfläche

32

Exzenter-Wirkabschnitt

34

Pleuel

36

Pleuelauge

38

Pleuel-Wirkabschnitt

40

Nadellager

42

Pleuel-Wirkabschnitt-Aufnahme

44

Schale

Ansprüche

1. Verdichtereinheit (12) eines Verdichters (10) zum Verdichten von Kältemittel mit einer Antriebsvorrichtung, insbesondere Antriebswelle (24), zum Antreiben von einem oder mehreren in einer radialen Richtung angeordneten und in korrespondierenden Zylinderbohrungen (16) in Aus- und Einrückbewegungen hin- und herbewegbaren Kolben (14), wobei die Antriebsvorrichtung mit einem Exzenter (28) in Wirkeingriff steht, der die Ausrückbewegung der Kolben (14) steuert,

wobei der Exzenter (28) auch die Einrückbewegung der Kolben (14) steuert,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Exzenter (28) einen Exzenter-Wirkabschnitt (32) aufweist, über welchen er über ein Lager (40) mit einem oder mehreren Pleueln (34), insbesondere Pleuel-Wirkabschnitten (38) der jeweiligen Pleuel (34) in Wirkeingriff steht,

wobei die Pleuel-Wirkabschnitte (38) an dem Lager (40) mittels einer Pleuel-Wirkabschnitt-Aufnahme (42) angeordnet sind, wobei die Pleuel in Ihrer Bewegung voneinander entkoppelt sind, wobei

die zu dem kreisförmigen Außenumfang des Lagers (40) korrespondierend ausgebildeten Pleuel-Wirkabschnitte (38), welche an ihrer dem Lager (40) zugewandten Seite kreissegmentartig ausgebildet sind, an ihrem dem Lager (40) zugewandten Ende eine in axialer Richtung verbreiterte Ausdehnung aufweisen, so dass sie mittels zweier, im Querschnitt L-förmig ausgebildeter Schalen (44), die die Pleuel-Wirkabschnitt-Aufnahme (42) bilden, am Lager (40) angeordnet sind, wobei

die Verdichtereinheit (12) für CO₂ als Kältemittel vorgesehen ist,

die Verdichtereinheit (12) ein Hub-Bohrungs-Verhältnis von 0,3 bis 1 aufweist, und

der Exzenter (28) Bestandteil der Antriebswelle ist.

2. Verdichtereinheit (12) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verdichtereinheit (12) für jeden Kolben (14) ein jeweils diesem zugeordnetes Pleuel (34) aufweist, das mittels eines Pleuelauges (36), welches an einer dem jeweiligen Kolben (14) zugewandten Seite des Pleuels (34) ausgebildet ist, an diesem angelenkt ist.

3. Verdichtereinheit (12) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verdichtereinheit (12) für jeden Kolben (14) ein jeweils diesem zugeordnetes Pleuel (34) aufweist, das mittels des Pleuel-Wirkabschnitts (38), welcher an einer dem Exzenter-Wirkabschnitt (32) zugewandten Seite des Pleuels (34) ausgebildet ist, mit dem Exzenter (28) in Wirkeingriff steht.

4. Verdichtereinheit (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Exzenter-Wirkabschnitt (32) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und/oder dass die dem Exzenter-Wirkabschnitt (32) zugewandten Seiten des Pleuels (34), insbesondere der Pleuel-Wirkabschnitt (38) kreissegmentartig ausgebildet sind.

5. Verdichtereinheit (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Pleuel-Wirkabschnitte (38) auf einer Kreisbahn um den Exzenter (28), insbesondere um den Exzenter-Wirkabschnitt (32) konzentrisch zu diesem angeordnet sind.

6. Verdichtereinheit (12) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen dem Pleuel-Wirkabschnitt (38) und dem Exzenter-Wirkabschnitt (32) ein Lager, insbesondere ein Nadellager (40) angeordnet ist.

7. Verdichtereinheit (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verdichtereinheit (12) ein Hub-Bohrungs-Verhältnis von 0,3 bis 0,7 aufweist.

8. Verdichtereinheit (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verdichtereinheit (12) ein Hub-Bohrungs-Verhältnis von 0,35 bis 0,5, insbesondere von 0,4 aufweist

9. Verdichtereinheit (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verdichtereinheit (12) 3 bis 8 Kolben, insbesondere 4 bis 6 Kolben aufweist

10. Verdichter (10) zum Verdichten von Kältemittel CO₂
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verdichter (10) eine Verdichtereinheit (12) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche aufweist.

11. Verdichter (10) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verdichter (10) einen Elektromotor zum Antrieb der Verdichtereinheit (12) aufweist, wobei der Elektromotor mit der Antriebsvorrichtung, insbesondere Antriebswelle (24) der Verdichtereinheit (12) in Wirkeingriff steht.

12. Verdichter (10) nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verdichter (10) ein hermetisch ausgebildeter Verdichter (10) ist.

Claims

1. A compressor unit (12) of a compressor (10) for compressing refrigerant comprising a drive device, in particular a drive shaft (24), for driving one or more pistons (14) that are arranged in a radial direction and that can be moved back and forth in extension and retraction movements in corresponding cylinder bores (16), wherein the drive device is in operative engagement with an eccentric (28) that controls the extension movement of the pistons (14), wherein the eccentric (28) also controls the retraction movement of the pistons (14),
characterized in that

the eccentric (28) has an operative eccentric section (32) by means of which it is, via a bearing (40), in operative engagement with one or more connecting rods (34), in particular operative connecting rod sections (38), of the respective connecting rods (34),

wherein the operative connecting rod sections (38) are arranged on the bearing (40) by means of a operative connecting rod section seat (42), wherein the movements of the connecting rods are disengaged from each other, wherein

the operative connecting rod sections 38 that are designed to correspond with the circular outer perimeter of the bearing 40 and are shaped as a circular segment on their side facing the bearing (40) have, at their end facing the bearing (40) an extension that widens in an axial direction such that they are arranged on the bearing (40) by means of two shells (44) that are designed with an L-shaped cross-section and that form the operative connecting rod section seat (42), wherein

the compressor unit (12) is provided for CO₂ as a refrigerant,

the compressor unit (12) comprises a stroke/bore ratio of 0.3 to 1, and

the eccentric (28) is a component of the drive shaft.

2. The compressor unit (12), according to claim 1,
characterized in that
the compressor unit (12) has, for each piston (14), a respective connecting rod (34) which is assigned to the piston and is articulated thereto by means of a connecting rod eye (36) which is formed on the side of the connecting rod (34) facing the respective piston (14).

3. The compressor unit (12) according to one of claims 1 or 2,
characterized in that
the compressor unit (12) has, for each piston (14), a respective connecting rod (34) which is assigned to the piston and is in operative engagement with the eccentric (28) by means of the operative connecting rod section (38) that is formed on the side of the connecting rod (34) facing the operative eccentric section (32).

4. The compressor unit (12) according to one of claims 1 to 3,
characterized in that
the operative eccentric section (32) has a circular cross-section, and/or in that the sides of the connecting rod (34) facing the operative eccentric section (32), in particular the operative connecting rod section (38), are shaped as a circular segment.

5. The compressor unit (12) according to one of claims 1 to 4,
characterized in that
the operative connecting rod sections (38) are arranged concentrically on a circular path around the eccentric (28), in particular around the operative eccentric section (32).

6. The compressor unit (12), according to claim 5,
characterized in that
a bearing, in particular a needle bearing (40), is arranged between the operative connecting rod section (38) and the operative eccentric section (32).

7. The compressor unit (12) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the compressor unit (12) has a stroke/bore ratio of 0.3 to 0.7.

8. The compressor unit (12) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the compressor unit (12) has a stroke/bore ratio of 0.35 to 0.5, in particular of 0.4.

9. The compressor unit (12) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the compressor unit (12) has 3 to 8 pistons, in particular 4 to 6 pistons.

10. A compressor (10) for compressing CO₂ as a refrigerant
characterized in that
the compressor (10) has a compressor unit (12) according to one of the preceding claims.

11. The compressor (10), according to claim 10,
characterized in that
the compressor (10) has an electric motor for driving a compressor unit (12), wherein the electric motor is in operative engagement with the drive device, in particular the drive shaft (24), of the compressor unit (12).

12. The compressor (10) according to claim 10 or 11,
characterized in that
the compressor (10) is a hermetically designed compressor (10).

Revendications

1. Unité de compression (12) d'un compresseur (10) dévolu à la compression d'agent frigorigène, pourvue d'un dispositif d'entraînement, en particulier d'un arbre d'entraînement (24) conçu pour entraîner un ou plusieurs piston(s) (14) agencé(s) dans une direction radiale et pouvant accomplir des va-et-vient en des mouvements de désengagement et d'engagement, dans des alésages cylindriques (16) concordants, ledit dispositif d'entraînement étant en prise interactive avec un excentrique (28) qui commande le mouvement de désengagement des pistons (14),

lequel excentrique (28) commande également le mouvement d'engagement desdits pistons (14),

caractérisée par le fait que

l'excentrique (28) est muni d'une région opérante (32) par l'intermédiaire de laquelle il est en prise interactive, au moyen d'un palier (40), avec une ou plusieurs bielle(s) (34), notamment avec des régions opérantes (38) des bielles (34) respectives,

lesquelles régions opérantes (38) des bielles sont implantées, sur ledit palier (40), au moyen d'un logement (42) desdites régions opérantes, les mouvements desdites bielles étant mutuellement découplés, sachant que

lesdites régions opérantes (38) des bielles, réalisées pour concorder avec le pourtour extérieur circulaire du palier (40) et offrant une réalisation du type segment de cercle sur leur côté tourné vers ledit palier (40), présentent un tracé élargi dans la direction axiale, à leur extrémité pointant vers ledit palier (40), de sorte qu'elles sont implantées, sur ledit palier (40), au moyen de deux coques (44) réalisées avec configuration en L en coupe transversale, qui forment le logement (42) desdites régions opérantes des bielles,

l'unité de compression (12) étant prévue pour du CO₂ en tant qu'agent frigorigène,

ladite unité de compression (12) présentant un rapport course-alésage de 0,3 à 1, et

l'excentrique (28) formant partie intégrante de l'arbre d'entraînement.

2. Unité de compression (12) selon la revendication 1,
caractérisée par le fait que
ladite unité de compression (12) comporte, pour chaque piston (14), une bielle (34) qui est respectivement associée à ce dernier et est articulée, sur celui-ci, au moyen d'un oeil (36) façonné sur un côté de ladite bielle (34) tourné vers le piston (14) considéré.

3. Unité de compression (12) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que
ladite unité de compression (12) comporte, pour chaque piston (14), une bielle (34) respectivement associée à ce dernier et en prise interactive, avec l'excentrique (28), au moyen de la région opérante (38) de la bielle qui est ménagée sur un côté de ladite bielle (34) tourné vers la région opérante (32) dudit excentrique.

4. Unité de compression (12) selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisée par le fait que
la région opérante (32) de l'excentrique présente une section transversale circulaire ; et/ou par le fait que les côtés de la bielle (34) tournés vers ladite région opérante (32) dudit excentrique, en particulier la région opérante (38) de ladite bielle, offrent une réalisation du type segment de cercle.

5. Unité de compression (12) selon l'une des revendications 1 à 4,
caractérisée par le fait que
les régions opérantes (38) des bielles sont disposées sur une trajectoire circulaire autour de l'excentrique (28), notamment autour de la région opérante (32) dudit excentrique, concentriquement à cette dernière.

6. Unité de compression (12) selon la revendication 5,
caractérisée par le fait
qu'un palier, en particulier un palier (40) à aiguilles, est interposé entre la région opérante (38) de la bielle et la région opérante (32) de l'excentrique.

7. Unité de compression (12) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que
ladite unité de compression (12) présente un rapport course-alésage de 0,3 à 0,7.

8. Unité de compression (12) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que
ladite unité de compression (12) présente un rapport course-alésage de 0,35 à 0,5, notamment de 0,4.

9. Unité de compression (12) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que
ladite unité de compression (12) compte de trois à huit pistons, en particulier de quatre à six pistons.

10. Compresseur (10) dévolu à la compression de CO₂ en tant qu'agent frigorigène,
caractérisé par le fait que
ledit compresseur (10) est équipé d'une unité de compression (12) conforme à l'une des revendications précédentes.

11. Compresseur (10) selon la revendication 10,
caractérisé par le fait que

ledit compresseur (10) est équipé d'un moteur électrique affecté à l'entraînement de l'unité de compression (12),

ledit moteur électrique étant en prise interactive avec le dispositif d'entraînement, en particulier avec l'arbre (24) d'entraînement de ladite unité de compression (12).

12. Compresseur (10) selon la revendication 10 ou 11,
caractérisé par le fait que
ledit compresseur (10) est un compresseur (10) de conception hermétique.

Zeichnung