DE10115506A1 - Kolbenkompressor variabler Verdrängung - Google Patents

Kolbenkompressor variabler Verdrängung

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Abstract

Bei einem Kolbenkompressor variabler Verdrängung ist ein Ventilkörper (34) bewegbar benachbart zu einem Hauptkanal (32) angeordnet, der eine Ansaugöffnung (36) mit einer Ansaugkammer (34) verbindet. Der Ventilkörper (34) dient zum variablen Steuern einer Öffnungsfläche des Hauptkanals (32). Ein Luftdämpfer (38) ist mit dem Ventilkörper (34) zum Dämpfen der Vibration des Ventilkörpers (34) gekoppelt. Zusätzlich ist ein Umgehungskanal (39) außerhalb des Luftdämpfers (38) zum Verbinden der Ansaugöffnung (36) mit der Ansaugkammer (24) gebildet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolbenkompressor variabler Verdrängung.

Solch ein Kompressor variabler Verdrängung weist einen Kolben auf, der in einer Zylinderbohrung hin- und hergetrieben wird. Der Kolben führt Ansaug- und Kompressionshübe aus, die abwech­ selnd zum Komprimieren eines gasförmigen Fluides wie ein Kühl­ mittelgas wiederholt werden. Während des Ansaughubes wird das gasförmige Fluid in die Zylinderbohrung durch eine Ansaugöff­ nung und eine Ansaugkammer des Kompressors angesaugt. Während des Kompressionshubes wird das gasförmige Fluid in der Zylin­ derbohrung in ein komprimiertes Fluid komprimiert. Das kompri­ mierte Fluid wird aus der Zylinderbohrung zu einer Ausgabekam­ mer des Kompressors ausgegeben. Bei der variablen Verdrängung des Types wird angenommen, dass das komprimierte Fluid eine Druckpulsation aufweist, wenn das komprimierte Fluid eine rela­ tiv niedrige Flussrate aufweist.

Zum Beispiel ist ein Kompressor variabler Verdrängung in der US-Patentanmeldung, Seriennummer 09/377 873 offenbart, die am 20. August 1999 von Kiyoshi Terauchi eingereicht wurde, die der vorliegenden Anmelderin übertragen wird und auf der japanischen Patentanmeldung 153 853 beruht, die am 01. Juni 1999 einge­ reicht wurde. Der Kompressor variabler Verdrängung ist mit ei­ nem Öffnungssteuerventil versehen, das zwischen der Ansaugöff­ nung und der Ansaugkammer zum variablen Steuern einer Öffnungs­ fläche des Hauptkanales vorgesehen ist.

Es wird Bezug genommen auf Fig. 1, es wird eine Beschreibung in Hinblick auf das Öffnungssteuerventil gegeben, das in einem Kompressor variabler Verdrängung früherer Technologie enthalten war. Das Öffnungssteuerventil weist einen Ventilkörper 4 zum Öffnen und Schließen eines Hauptkanales 3 zwischen einer Ansaug­ öffnung 1 und einer Ansaugkammer 2, einen Hohlraum 5 zum glei­ tenden Aufnehmen des Ventilkörpers 4, eine Rückkehrfeder 6, die innerhalb des Hohlraumes 5 angeordnet ist, einen Verbindungs­ pfad 7 zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem Hohlraum 5 und der Ansaugkammer 2 und einen Verbindungspfad 8, der in dem Ventilkörper 4 gebildet ist, auf. Ein stromabwärtiges Ende der Ansaugöffnung 1 ist mit einem Ventilsitz 1a zum Aufnehmen des Ventilkörpers 4 versehen, der in Kontakt damit zu bringen ist.

Der oben erwähnte Kompressor variabler Verdrängung ist mit ei­ ner variablen Flussrate betreibbar. Bei einer hohen Flussrate ist die Druckdifferenz zwischen der Ansaugöffnung 1 und der An­ saugkammer 2 groß. Daher ist eine Druckdifferenz zwischen der Ansaugöffnung 1 und dem Hohlraum 5, der mit der Ansaugkammer 2 durch den Verbindungspfad 7 verbunden ist, ebenfalls groß. So­ mit ist eine Differenz zwischen einem Primärdruck und einem Se­ kundärdruck auf einer Primärseite und einer Sekundärseite des Ventilkörpers 4 groß. Als Konsequenz wird der Ventilkörper 4 von dem Ventilsitz 1 getrennt und in den Hohlraum 5 zurückgezo­ gen, wobei die Feder 6 zu einem großen Ausmaß zusammengedrückt wird. In diesem Fall wird die Öffnungsfläche des Hauptkanales 3 vergrößert. Ein von der Ansaugöffnung 1 eingeführtes Kühlmit­ telgas geht durch den Hauptkanal 3, der in der Öffnungsfläche vergrößert ist, und fließt in die Ansaugkammer 2. Dann presst das Kühlmittelgas und öffnet ein Ansaugventil 9 und fließt in eine Zylinderbohrung 10.

Bei einer niedrigen Flussrate ist die Druckdifferenz zwischen der Ansaugöffnung 1 und der Ansaugkammer 2 klein. Daher ist die Druckdifferenz zwischen der Ansaugöffnung 1 und dem Hohlraum 5, der mit der Ansaugkammer 2 durch den Verbindungspfad 7 in Ver­ bindung steht, ebenfalls klein. Somit ist die Differenz zwi­ schen dem Primärdruck und dem Sekundärdruck auf der Primär- und der Sekundärseite des Ventilkörpers 4 klein. Als Konsequenz drückt der Ventilkörper 4 die Feder 6 zu einem geringeren Maße zusammen, so dass der Ventilkörper 4 sich dem Ventilsitz 1a nä­ hert. In diesem Fall ist die Öffnungsfläche des Hauptkanales 3 verringert. Ein Teil des von der Ansaugöffnung 1 eingeführten Kühlmittelgases fließt in die Ansaugkammer 2 durch den Hauptka­ nal 3, der in der Öffnungsfläche verringert ist. Andererseits fließt der andere Teil des Kühlmittelgases durch den in dem Ventilkörper 4 gebildeten Verbindungspfad 8, den Hohlraum 5 und den Verbindungspfad 7 in die Ansaugkammer 2. Das in die Ansaug­ kammer 2 fließende Kühlmittelgas presst und öffnet das Ansaug­ ventil 9 und fließt in die Zylinderbohrung 10.

Bei einer sehr niedrigen Flussrate ist die Druckdifferenz zwi­ schen der Ansaugöffnung 1 und der Ansaugkammer 2 sehr klein. Somit sind der Primärdruck und der Sekundärdruck auf der Pri­ mär- und der Sekundärseite des Ventilkörpers 4 im Wesentlichen miteinander ausgeglichen, d. h. im Wesentlichen gleich zueinan­ der. Unter einer schwachen Druckkraft der Feder 6, die in einem im Wesentlichen unbelasteten Zustand ist, ist der Ventilkörper 4 sehr nahe an dem Ventilsitz 1 angeordnet, so dass im Wesent­ lichen der Hauptkanal 3 geschlossen ist. Das von der Ansaugöff­ nung 1 eingeführte Kühlmittelgas geht durch den in dem Ventil­ körper 4 gebildeten Verbindungspfad 8, den Hohlraum 5 und den Verbindungspfad 7 und fließt in die Ansaugkammer 2.

Bei der sehr niedrigen Flussrate wird die Druckpulsation des Kühlmittelgases, die durch selbstinduzierte Vibration des An­ saugventiles 9 verursacht wird, während des Durchganges durch den Hauptkanal 3, der in seiner Öffnungsfläche verringert ist, oder durch den Verbindungspfad 7 und den Verbindungspfad 8 des Ventilkörpers 4 geschwächt. Dieses unterdrückt ein Vibrations­ geräusch eines Verdampfers, das durch die Druckpulsation er­ zeugt wird, die sich von der Ansaugöffnung 1 durch einen exter­ nen Kühlkreislauf zu dem Verdampfer ausbreitet.

Das in der oben erwähnten Veröffentlichung offenbarte Öffnungs­ steuerventil ist in folgender Weise nachteilhaft. Bei der sehr niedrigen Flussrate wird der im Wesentlichen ausgeglichene Zu­ stand zwischen dem Primärdruck und dem Sekundärdruck auf der Primär- und der Sekundärseite des Ventilkörpers 4 bei einem An­ saughub als ein Resultat eines Druckverlustes während des Durchganges des Kühlmittelgases durch den Verbindungspfad 8 des Ventilkörpers 4 verloren. Andererseits fließt während des Kom­ pressionshubes das Kühlmittelgas nicht durch den Verbindungs­ pfad 8 des Ventilkörpers 4, so dass der im Wesentlichen ausge­ glichene Zustand zwischen dem Primärdruck und dem Sekundärdruck auf der Primär- und der Sekundärseite des Ventilkörpers 4 wie­ dergewonnen wird. Unter den Umständen führt jedes Mal, wenn der Ansaughub und der Kompressionshub abwechselnd wiederholt wer­ den, der Ventilkörper 4 eine sehr kleine Bewegung abwechselnd zu dem Hohlraum 5 und zu dem Ventilsitz 1a aus. Solch eine Wie­ derholung der kleinen Bewegung des Ventilkörpers 4 induziert die Druckpulsation des Kühlmittelgases, die wiederum verur­ sacht, dass ein Geräusch erzeugt wird.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kolbenkompressor variabler Verdrängung vorzusehen, der die Er­ zeugung eines Rauschens verhindern kann, das aus der wiederhol­ ten kleinen Bewegung eines Ventilkörpers des Öffnungssteuerven­ tiles bei sehr niedriger Flussrate resultiert.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Kolbenkompressor varia­ bler Verdrängung mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Ein derartiger Kolbenkompressor variabler Verdrängung weist ei­ ne Ansaugöffnung, eine Ansaugkammer, einen Hauptkanal, der die Ansaugöffnung mit der Ansaugkammer verbindet, einen Ventilkör­ per, der bewegbar benachbart zu dem Hauptkanal angeordnet ist, zum variablen Steuern einer Öffnungsfläche des Hauptkanales, eine Luftklappe/einen Luftdämpfer, die mit dem Ventilkörper verbunden ist, zum Dämpfen der Vibration des Ventilkörpers, und einen Umgehungskanal, der außerhalb der Luftklappe/des Luft­ dämpfers gebildet ist, um die Ansaugöffnung mit der Ansaugkam­ mer zu verbinden, auf.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Der Kolbenkompressor variabler Verdrängung kann ein Kompressor­ gehäuse aufweisen, das die Ansaugöffnung und die Ansaugkammer abgrenzt. Ein Ventilgehäuse kann an dem Kompressorgehäuse befe­ stigt sein und den Hauptkanal abgrenzen. Der Ventilkörper ist bewegbar von dem Ventilgehäuse gehalten. Der Luftdämpfer ist zwischen dem Ventilgehäuse und dem Ventilkörper gebildet.

Bei dem Kompressor variabler Verdrängung kann die Ansaugöffnung zylindrisch sein und sich in eine vorbestimmte Richtung er­ strecken. Das Ventilgehäuse ist in der Ansaugkammer angeordnet und weist eine zylindrische Wand, die sich in der vorbestimmten Richtung erstreckt und eine Bodenwand, die mit einer Ansaugkam­ merseite der zylindrischen Wand verbunden ist, auf. Der Haupt­ kanal ist in der zylindrischen Wand gebildet. Der Ventilkörper ist innerhalb der zylindrischen Wand so eingefügt, dass er in der vorbestimmten Richtung bewegbar ist. Eine Rückkehrfe­ der/Rückholfeder ist zwischen dem Ventilkörper und der Boden­ wand eingefügt, so dass der Ventilkörper zu einem offenen Ende der zylindrischen Wand gedrückt wird. Das Ventilgehäuse weist einen Stoppabschnitt zum Stoppen des Ventilkörpers gegen die Rückkehrfeder auf. Der Luftdämpfer ist zwischen dem Ventilkör­ per und der Bodenwand so gebildet, dass er in der vorbestimmten Richtung dient/wirkt.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren.

Von den Figuren zeigen

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Kompressors va­ riabler Verdrängung, wie er bei der Anmel­ derin bekannt ist;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Kompressors va­ riabler gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung;

Fig. 3A eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptabschnittes des in Fig. 2 darge­ stellten Kompressors variabler Verdrän­ gung;

Fig. 3B eine Schnittansicht, die entlang einer Li­ nie IIIB-IIIB in Fig. 3A genommen ist;

Fig. 4A eine Schnittansicht einer Modifikation des in Fig. 3A und 3B gezeigten Hauptab­ schnittes;

Fig. 4B eine Schnittansicht, die entlang einer Li­ nie IVB-IVB in Fig. 4A genommen ist;

Fig. 5A eine Schnittansicht einer anderen Modifi­ kation des in Fig. 3A und 3B darge­ stellten Hauptabschnittes;

Fig. 5B eine Schnittansicht, die entlang einer Li­ nie VB-VB in Fig. 5A genommen ist; und

Fig. 6A bis 6D Schnittansichten zum Beschreiben verschie­ dener Aufbauten des Befestigens eines Öff­ nungssteuerventiles an einem Zylinderkopf des Kompressors variabler Verdrängung.

Es wird Bezug genommen auf Fig. 2, eine Beschreibung wird hin­ sichtlich eines Kompressors variabler Verdrängung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben.

Der gezeigte Kompressor variabler Verdrängung dient zum Kompri­ mieren eines Kühlmittelgases und weist ein Gehäuse 11, eine Hauptwelle oder Spindel 12, die in dem Gehäuse 11 aufgenommen ist, und ein Vordergehäuse 13, das an einem Ende des Gehäuses 11 befestigt ist, auf. Die Spindel 12 weist ein Ende auf, das sich nach außen durch das Vordergehäuse 13 erstreckt, so dass es durch eine elektromagnetische Kupplung 14 mit einer externen Antriebsquelle (nicht gezeigt) zu verbinden ist.

Innerhalb des Gehäuses 11 ist eine Mehrzahl von Zylinderbohrun­ gen 15 angeordnet, wobei ein Raum in der Umfangsrichtung je­ weils dazwischen belassen ist. Jede Zylinderbohrung 15 nimmt einen Kolben 16, der gleitend dahinein eingeführt ist, auf. Der Kolben 16 ist mit der Spindel 12 durch einen Kurbelmechanismus 17 verbunden und führt der Rotation der Spindel 12 folgend eine Hin- und Herbewegung innerhalb der Zylinderbohrung 15 aus. Der Kolben 16 weist einen Hub auf, der variabel über den Kurbelme­ chanismus 17 gesteuert wird.

An dem anderen Ende des Gehäuses 11 ist ein Zylinderkopf 19 durch einen Ventilmechanismus 18 befestigt. Der Ventilmechanis­ mus 18 weist ein Ansaugloch 20, ein Ausgabeloch 21, ein Ansaug­ ventil 22 und ein Ausgabeventil 23 auf, die jeder Zylinderboh­ rung zugewandt sind. Eine Kombination des Gehäuses 11, des Vor­ dergehäuses 13 und des Zylinderkopfes 19 wird als Kompressorge­ häuse bezeichnet.

Der Zylinderkopf 19 ist mit einer Ansaugkammer 24, die mit dem Ansaugloch 20 in Verbindung steht, und einer Ausgabekammer 25, die mit dem Ausgabeloch 21 in Verbindung steht, versehen. Die Ansaugkammer 24 steht mit einer Ansaugöffnung 26 in Verbindung, die sich vertikal in einer vorbestimmten Richtung oder einer vertikalen Richtung erstreckt. Die Ansaugöffnung 26 ist mit ei­ ner Niederdruckseite des Kühlmittelkreislaufes verbunden, wie im Stand der Technik bekannt ist. Die Ausgabekammer 25 steht mit einer Ausgabeöffnung 27 in Verbindung. Die Ausgabeöffnung 27 ist mit einer Hochdruckseite des Kühlmittelkreislaufes ver­ bunden. An einem stromabwärtigen Ende der Ansaugöffnung 26 ist ein Öffnungssteuerventil 30 vorgesehen.

Es wird Bezug genommen auf Fig. 3A und 3B, das Öffnungssteu­ erventil 30 weist ein zylindrisches Ventilgehäuse 31 mit einem geschlossenen Ende an dem Boden und einem offenen Ende an der Oberseite auf. Das zylindrische Ventilgehäuse 31 weist eine zy­ lindrische Wand 311 auf, die sich in der vertikalen Richtung zwischen dem Boden und der Oberseite erstreckt. Die zylindri­ sche Wand 311 weist einen Abschnitt 311a kleinen Innendurchmes­ sers nahe einem oberen Ende und einen Abschnitt 311b großen In­ nendurchmessers nahe dem geschlossenen Ende auf. Das Ventilge­ häuse 31 weist weiter eine Bodenwand 312 auf, die mit der zy­ lindrischen Wand 311 verbunden ist und das geschlossene Ende bildet. Der Abschnitt 311b großen Innendurchmessers weist eine Umfangswand auf, die mit einer Öffnung benachbart zu dem Ab­ schnitt 311a kleinen Innendurchmessers versehen ist. Die Öff­ nung definiert einen Hauptkanal 32, der sich zwischen der An­ saugöffnung 26 und der Ansaugkammer 24 erstreckt. Die Bodenwand 312 des Ventilgehäuses 31 ist mit einem kleinen Loch 33 verse­ hen, das sie durchdringt.

Ein Ventilkörper 34 in der Form eines Zylinders mit einem Ende als ein geschlossenes Ende ist in den Abschnitt 311b großen In­ nendurchmessers des Ventilgehäuses 31 eingefügt, so dass er in der vertikalen Richtung bewegbar ist. Der Ventilkörper 34 weist eine Bodenwand 34a auf, die dem offenen Ende des Ventilgehäuses 31 zugewandt ist. Der Abschnitt 311a kleinen Innendurchmessers weist eine Endfläche auf, die der Bodenwand 34a zugewandt ist und einen Ventilsitz 35 definiert. Unabhängig von der Axialpo­ sition des Ventilkörpers 34 in dem Abschnitt 311b großen Durch­ messers wird der Ventilkörper 34 immer in Gleitkontakt mit ei­ nem unteren Teil des Abschnittes 311b großen Innendurchmessers gebracht, der näher zu der Bodenwand 312 ist als der Hauptkanal 32. Eine Kombination des Ventilkörpers 34 und des oben erwähn­ ten unteren Teiles grenzt eine Kammer 36 ab. Innerhalb der Kam­ mer 36 ist eine Rückkehrfeder 37 so angeordnet, dass sie den Ventilkörper 34 zu dem Ventilsitz 35 drückt.

Eine Kombination des Ventilkörpers 34, des oben erwähnten unte­ ren Teiles des Abschnittes 311b großen Innendurchmessers, der Rückkehrfeder 37 und des kleinen Loches 33, das in der Boden­ wand 312 gebildet ist, bildet einen Luftdämpfer 38. Der Ventil­ körper 34 bildet einen Kolben des Luftdämpfers 38. Der Luft­ dämpfer 38 folgt einer Langzyklusvariation der externen Kraft, aber er folgt nicht einer Kurzzyklusvariation der externen Kraft. Wenn daher eine externe Kraft, die in einem langen Zy­ klus variierte, an den Ventilkörper 34 angelegt wird, bewegt sich der Ventilkörper 34 der Variation der externen Kraft fol­ gend. Wenn andererseits eine externe Kraft angelegt wird, die in einem Kurzzyklus variiert, an den Ventilkörper 34 angelegt wird, bewegt sich der Ventilkörper 34 nicht der Variation der externen Kraft folgend.

Außerhalb des Luftdämpfers 38, genauer in einer Umfangswand des Abschnittes 111a kleinen Innendurchmessers des Ventilgehäuses 31 ist eine Mehrzahl von Umgehungslöchern 39 benachbart zu dem Hauptkanal 32 gebildet.

Das Ventilgehäuse 31 weist einen Flansch 313 auf, der an einem offenen Ende davon gebildet ist. Der Flansch 313 ist mit einem Vorsprung 40 versehen, der sich um einen gesamten Umfang davon erstreckt. Andererseits weist die Ansaugöffnung 26 eine umge­ bende Wand auf, die mit einer Ausnehmung 41 versehen ist, die sich um den gesamten Umfang erstreckt. Das Öffnungssteuerventil 30 ist an dem stromabwärtigen Ende der Ansaugkammer 26 vorgese­ hen, wobei das offene Ende des Ventilgehäuses 31 einer strom­ aufwärtigen Seite der Ansaugöffnung 26 zugewandt ist. Das Öff­ nungssteuerventil 30 ist an dem Zylinderkopf 19 durch Presspassen des Vorsprunges 40, der auf dem Flansch 313 gebil­ det ist, in die Ausnehmung 41, die in der Umgebungswand der An­ saugöffnung 26 gebildet ist, eingefügt.

Bei dem Kompressor variabler Verdrängung führt der Kolben 16 eine Hin- und Herbewegung innerhalb der Zylinderbohrung 15 der Rotation der Spindel 12 folgend aus. Ein Kühlmittelgas, das von der Niederdruckseite des externen Kühlmittelkreislaufes zirku­ liert, geht durch die Ansaugöffnung 26, den Hauptkanal 32, die Ansaugkammer 24, das Ansaugloch 20 und das Ansaugventil 22, so dass es in die Zylinderbohrung 15 angesaugt wird. Dann wird das Kühlmittelgas in der Zylinderbohrung 15 komprimiert und geht durch das Ausgabeloch 21, das Ausgabeventil 23, die Ausgabekam­ mer 25 und die Ausgabeöffnung 27, so dass es zu der Hochdruck­ seite des externen Kühlmittelkreislaufes geliefert wird.

Auf die in dem Stand der Technik bekannte Weise steuert der Kurbelmechanismus 17 den Hub des Kolbens 16. Der Kompressor va­ riabler Verdrängung weist eine Ausgabeflussrate auf, die va­ riable als Reaktion auf den Hub des Kolbens 16 gesteuert wird.

Bei einer hohen Flussrate ist die Druckdifferenz zwischen der Ansaugöffnung 26 und der Ansaugkammer 24 groß. Daher ist die Druckdifferenz zwischen der Ansaugöffnung 26 und der Kammer 36, die mit der Ansaugkammer durch das kleine Loch 33 in Verbindung steht, ebenfalls groß. Somit ist eine Differenz zwischen einem Primärdruck und einem Sekundärdruck auf der Primärseite und der Sekundärseite des Ventilkörpers 34 groß. Als Konsequenz wird der Ventilkörper 34 von dem Ventilsitz 35 getrennt und bewegt sich zu der Bodenwand 312, wobei die Rückkehrfeder 37 zu einem großen Ausmaße komprimiert wird. In diesem Fall wird eine Öff­ nungsfläche des Hauptkanales 32 vergrößert. Als Resultat fließt das Kühlmittelgas mit einer hohen Flussrate von der Ansaugöff­ nung 36 durch den Hauptkanal 32 in die Ansaugkammer 24.

Bei einer niedrigen Flussrate ist die Druckdifferenz zwischen der Ansaugöffnung 26 und der Ansaugkammer 24 klein. Daher ist die Druckdifferenz zwischen der Ansaugöffnung 26 und der Kammer 36, die mit der Ansaugkammer 36 durch das kleine Loch 33 in Verbindung steht, ebenfalls klein. Somit ist die Differenz zwi­ schen dem Primärdruck und dem Sekundärdruck auf der Primär- und der Sekundärseite des Ventilkörpers 34 klein. Als Konsequenz drückt der Ventilkörper 34 die Rückkehrfeder 27 zu einem gerin­ gen Maße so, dass sich der Ventilkörper 34 dem Ventilsitz 35 nähert. In diesem Fall wird die Öffnungsfläche des Hauptkanales 32 verringert. Bei der niedrigen Flussrate wird die Druckpulsa­ tion des Kühlmittelgases, die durch selbstinduzierte Vibration des Ansaugventiles 22 verursacht wird, während des Durchganges durch den Hauptkanal 32, der in der Öffnungsfläche verringert ist, abgeschwächt. Dieses unterdrückt ein Vibrationsgeräusch eines Verdampfers, das daraus resultiert, dass sich die Druck­ pulsation von der Ansaugkammer 26 durch den externen Kühlmit­ telkreislauf zu dem Verdampfer ausbreitet.

Bei einer sehr niedrigen Flussrate ist die Druckdifferenz zwi­ schen Ansaugöffnung 26 und der Ansaugkammer 24 sehr klein. So­ mit sind der Primärdruck und der Sekundärdruck auf der Primär- und Sekundärseite des Ventilkörpers 34 im Wesentlichen mitein­ ander ausgeglichen, d. h. im Wesentlichen gleich zueinander. Unter einer schwachen Druckkraft der Rückkehrfeder 37, die in einen im Wesentlichen unbelasteten Zustand zurückkehrt, wird der Ventilkörper 34 in Kontakt mit dem Ventilsitz 35 so ge­ bracht, dass der Hauptkanal 32 geschlossen wird. Das Kühlmit­ telgas, das von der Ansaugöffnung 26 eingeführt ist, geht durch die Umgehungslöcher 39 und fließt durch die Ansaugöffnung 26 in die Ansaugkammer 24 und dann in die Zylinderbohrung 15. Jedes der Umgehungslöcher 39 wird als ein Umgehungskanal bezeichnet.

Bei der sehr niedrigen Flussrate wird der im Wesentlichen aus­ geglichene Zustand zwischen dem Primärdruck und dem Sekundär­ druck auf der Primär- und der Sekundärseite des Ventilkörpers 34 bei dem Ansaughub als Resultat des Druckverlustes verloren, während das Kühlmittelgas von der Ansaugöffnung 26 durch die Umgehungslöcher 39 geht. Andererseits fließt bei einem Kompres­ sionshub das Kühlmittelgas nicht durch die Umgehungslöcher 39, so dass der im Wesentlichen ausgeglichene Zustand zwischen dem Primärdruck und dem Sekundärdruck auf der Primär- und der Se­ kundärseite des Ventilkörpers 34 wiedergewonnen wird. Daher wird der Ventilkörper 34 mit der externen Kraft beaufschlagt, die in einem kurzen Zyklus variiert. Da jedoch der Ventilkörper 34 den Kolben des Luftdämpfers 38 bildet, folgt der Ventilkör­ per 34 nicht der Kurzzyklusvariation der externen Kraft und führt keine wiederholte kleine Bewegung aus. Daher wird weder die Druckpulsation des Kühlmittelgases noch das Geräusch indu­ ziert.

In dem Vorangehenden wurde eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die oben er­ wähnte Ausführungsform beschränkt.

Wie in Fig. 4A und 4B gezeigt ist, kann der Flansch 313 des Öffnungssteuerventiles 30 mit einer Mehrzahl von Umgehungslö­ chern 42 versehen werden. Alternativ kann, wie in Fig. 5A und 5B dargestellt ist, die umgebende Wand der Ansaugöffnung 26 mit einer Mehrzahl von Umgehungsrillen 43 versehen werden. In diesem Fall dient jede der Umgehungsrillen 43 als der Umge­ hungskanal.

Das Öffnungssteuerventil 30 kann an den Zylinderkopf 19 in ver­ schiedenen anderen Weisen unterschiedlich von der im Zusammen­ hang mit der oben beschriebenen Ausführungsform befestigt wer­ den. Zum Beispiel kann eine Zahl von Keilen in der Umfangskante des Flansches 313 auf eine radiale Weise gebildet werden, wäh­ rend eine Zahl von Keilnuten in der umgebenden Wand der Ansaug­ öffnung 26 in einer radialen Weise gebildet werden kann. Dann werden die Keile in die Keilnuten pressgepasst. Alternativ kann eine Zahl von Keilen in der umgebenden Wand der Ansaugöffnung 26 auf eine radiale Weise gebildet werden, während eine Zahl von Keilnuten in der Umfangskante des Flansches 313 auf eine radiale Weise gebildet wird. Dann werden die Keile in die Keil­ nuten pressgepasst. Weiter alternativ wird, wie in Fig. 6A ge­ zeigt ist, ein Stufenabschnitt auf der umgebenden Wand der An­ saugöffnung 26 gebildet und mit einem Vorsprung 44 versehen. Der Vorsprung 44 wird in ein Loch 45, das in dem Flansch 313 gebildet ist, pressgepasst. Wie in Fig. 6B gezeigt ist, ist die Bodenwand 312 mit einem Vorsprung 46 versehen, der in einer Ausnehmung 47, die in der umgebenden Wand der Ansaugkammer 24 gebildet ist, pressgepasst oder eingeführt wird. Wie in Fig. 6C gezeigt ist, ist die Bodenwand 312 mit einem Loch 48 verse­ hen, in das ein Vorsprung, der auf der umgebenden Wand der An­ saugkammer 24 gebildet ist, pressgepasst oder eingeführt wird. Wie in Fig. 6D gezeigt ist, kann der Flansch 313 an der umge­ benden Wand der Ansaugöffnung 26 durch einen Schraubeneingriff befestigt sein. In allen Fällen kann das Öffnungssteuerventil 30 leicht an dem Zylinderkopf 19 befestigt werden.

Bei dem Kompressor variabler Verdrängung führt der Ventilkörper des Öffnungssteuerventiles keine wiederholte kleine Bewegung aus, so dass die Druckpulsation des Kühlmittelgases nicht auf­ tritt. Als Konsequenz wird kein Geräusch erzeugt, das von der Druckpulsation des Kühlmittelgases resultiert.

Claims (10)

1. Kolbenkompressor variabler Verdrängung, mit:
einer Ansaugöffnung (26);
einer Ansaugkammer (24);
einem die Ansaugöffnung (26) mit der Ansaugkammer (24) verbindenden Hauptkanal (32);
einem bewegbar benachbart zu dem Hauptkanal (32) angeord­ neten Ventilkörper (34) zum Steuern einer Öffnungsfläche des Hauptkanales (32);
einem mit dem Ventilkörper (34) gekoppelten Luftdämpfer (38) zum Dämpfen der Vibration des Ventilkörpers (34); und
einem außerhalb des Luftdämpfers (38) gebildeten Umge­ hungskanal (39, 42) zum Verbinden der Ansaugöffnung (26) mit der Ansaugkammer (24).
2. Kompressor nach Anspruch 1, mit einer mit dem Ventilkörper (34) gekoppelten Rückkehrfeder (37) zum Drücken des Ven­ tilkörpers (34), so dass der Ventilkörper (34) den Hauptka­ nal (32) schließt.
3. Kompressor nach Anspruch 1 oder 2, mit:
einem Kompressorgehäuse (11, 13, 19), das die Ansaugöff­ nung (26) und die Ansaugkammer (24) definiert; und
einem an dem Kompressorgehäuse (11, 13, 19) befestigten Ventilgehäuse (31), das den Hauptkanal (32) definiert, wo­ bei der Ventilkörper (34) bewegbar durch das Ventilgehäuse (31) gehalten ist und der Luftdämpfer (38) zwischen dem Ventilgehäuse (31) und dem Ventilkörper (34) gebildet ist.
4. Kompressor nach Anspruch 3, bei dem das Kompressorgehäuse (11, 13, 19) einen Ausnehmungsabschnitt (41) an der An­ saugöffnung (26) aufweist, wobei das Ventilgehäuse (31) einen in den Ausnehmungsabschnitt (41) eingepressten Vor­ sprung (40) aufweist.
5. Kompressor nach Anspruch 3, bei dem das Kompressorgehäuse (11, 13, 19) einen Vorsprung an der Ansaugöffnung (26) aufweist, wobei das Ventilgehäuse (31) einen über den Vor­ sprung pressgepassten Ausnehmungsabschnitt aufweist.
6. Kompressor nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem das Ventilgehäuse (31) mit dem Kompressorgehäuse (11, 13, 19) durch Schraubeneingriff in Eingriff steht.
7. Kompressor nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem der Umgehungskanal (42) durch das Ventilgehäuse (31) gebildet ist.
8. Kompressor nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem der Umgehungskanal (39) zwischen dem Kompressorgehäuse (11, 13, 19) und dem Ventilgehäuse (31) gebildet ist.
9. Kompressor nach einem der Ansprüche 3 bis 8,
bei dem die Ansaugöffnung (26) zylindrisch ist und sich in einer vorbestimmten Richtung erstreckt,
das Ventilgehäuse (31) in der Ansaugöffnung (26) angeord­ net ist und eine zylindrische Wand (311), die sich in die vorbestimmte Richtung erstreckt, und eine Bodenwand (312), die mit einer Ansaugkammerseite der zylindrischen Wand (311) verbunden ist, aufweist,
der Hauptkanal (32) an der zylindrischen Wand (311) gebil­ det ist,
der Ventilkörper (34) in die zylindrische Wand (311) ein­ gepasst ist, so dass er bewegbar in der vorbestimmten Richtung ist,
die Rückkehrfeder (37) zwischen dem Ventilkörper (34) und der Bodenwand (312) zum Drücken des Ventilkörpers (34) zu dem offenen Ende der zylindrischen Wand (311) eingefügt ist, das Ventilgehäuse (31) einen Stoppabschnitt zum Stop­ pen des Ventilkörpers (34) gegen die Rückkehrfeder (37) aufweist, und
der Luftdämpfer (38) zwischen dem Ventilkörper (34) und der Bodenwand (312) zum Dienen als die vorbestimmte Rich­ tung gebildet ist.
10. Kompressor nach Anspruch 9, bei dem die Bodenwand (312) ein kleines Durchgangsloch (33) aufweist.
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