DE102005016271A1 - Compressor for vehicle air conditioning unit has variable throttle position on suction and/or compression side, and regulator depending on pressure difference - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Verdichter, insbesondere einen Verdichter für die Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a compressor, in particular a compressor for the Air conditioning system of a motor vehicle according to the preamble of the claim 1.
Ein
Beispiel für
einen derartigen Verdichter ist aus der
In
Die Regelung von Verdichtern gemäß dem Stand der Technik erfolgt, wie vorstehend erwähnt, im allgemeinen durch ein Einstellen des Drucks PC im Triebwerksraum. Für das Verstellen der Schwenk- bzw. Taumelscheibe wird der Druck PC in der Triebwerkskammer zwischen Saug- und Hochdruck in geeigneter Weise eingestellt. Zum Stellen des Druckes PC im Triebwerksraum werden im allgemeinen Regelventile verwendet, wobei es sich vorrangig um Ventile handelt, die pressostatisch den Saugdruck als Regelgröße verwenden. Über eine Magnetspule kann eine Verstellung des gewünschten Drucks, des sogenannten Sollwert-Drucks, vorgegeben werden. Ferner sind gemäß dem Stand der Technik Magnetventile im Einsatz, bei denen es sich nicht um pressostatische Ventile mit oder ohne elektrischen Offset handelt, sondern um rein elektrisch geregelte Ventile. Die bekannten Verdichter weisen allesamt eine komplizierte Konstruktion auf, was für hohe Herstellungskosten derselben verantwortlich ist.The control of prior art compressors, as mentioned above, is generally accomplished by adjusting the pressure P C in the engine compartment. For adjusting the pivoting or swash plate, the pressure P C in the engine chamber between suction and high pressure is adjusted in a suitable manner. To set the pressure P C in the engine room control valves are generally used, which are primarily valves that use the suction pressure as a controlled variable pressostatically. About a solenoid coil, an adjustment of the desired pressure, the so-called setpoint pressure, can be specified. Further, according to the prior art solenoid valves are in use, which are not pressostatic valves with or without electrical offset, but purely electrically controlled valves. The known compressors all have a complicated construction, which is responsible for high production costs of the same.
Aus
der
Demnach ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verdichter (insbesondere, aber nicht ausschließlich, einen Verdichter der Schwenkscheiben-Bauart mit veränderlichem Kolbenhub) anzugeben, der möglichst einfach aufgebaut ist und einen von der Drehzahl unabhängigen konstanten Kältemittel-Massenstrom in einem weiten Massenstrombereich und unter weitestgehender Vermeidung von energetischen Verlusten aufweist.Therefore It is an object of the present invention to provide a compressor (in particular but not exclusively, a compressor of the swash plate type with variable Piston stroke) indicate the possible is simple and independent of the speed constant Refrigerant mass flow in a wide mass flow range and with the greatest possible avoidance of energetic losses.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Verdichter mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst, wobei vorteilhafte Weiterentwicklungen und Details der Erfindung in den Unteransprüchen beschrieben sind.These The object is achieved by a Compressor solved with the features of claim 1, wherein advantageous developments and details of the invention in the dependent claims are described.
Ein wesentlicher Punkt der vorliegenden Erfindung ist es also, daß ein Verdichter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 eine variable Drosselstelle an der Saug- und/oder Druckseite des Verdichters aufweist, wobei die Regeleinrichtung in Abhängigkeit von der Differenz des Drucks an den beiden Seiten der Drosselstelle wirksam ist. Dadurch ist eine Regelung in einem weiten Massenstrombereich bei geringen energetischen Verlusten sichergestellt.One essential point of the present invention is therefore that a compressor according to the generic term of claim 1, a variable throttle point on the suction and / or pressure side of the compressor, wherein the control device in dependence from the difference in pressure at both sides of the throttle is effective. This is a regulation in a wide mass flow range ensured at low energy losses.
Sowohl die Regeleinrichtung als auch die Drosselstelle können in den Verdichter integriert sein, wobei die Drosselstelle ferner extern regelbar sein kann. Optional umfaßt die Drosselstelle einen Stellkolben, der insbesondere in Form eines Stufenkolbens ausgebildet sein kann, an dem der Differenzdruck wirksam ist. Der Stellkolben ist vorzugsweise gegen die Wirkung eines elastischen Elementes, insbesondere in Form einer Feder wirksam. Alternativ oder zusätzlich kann die Drosselstelle eine Drosselklappe und/oder einen Druckminderer umfassen. Die Drosselstelle bzw. deren Querschnitt kann sowohl elektromotorisch als auch elektromagnetisch, hydraulisch oder pneumatisch regelbar sein. Bevorzugt erfolgt die Regelung der Drosselstelle mittels eines Magnetventils, insbesondere mittels eines Takt- oder Proportionalventils. In einer besonderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdichters weist die Regeleinrichtung ein Stellglied auf, welches mit beiden Seiten der Drosselstelle in Fluidverbindung steht und optional gegen die Wirkung eines elastischen Elements wirksam ist. Das Stellglied kann eine Membran, einen Steuerkolben oder einen Faltenbalg umfassen. All die vorstehend aufgezählten Ausführungsformen zeichnen sich durch konstruktiv einfache Maßnahmen aus, wodurch eine kostengünstige Herstellung eines erfindungsgemäßen Verdichters gewährleistet ist, und gleichzeitig sichergestellt ist, daß ein von der Drehzahl nahezu unabhängiger konstanter Kältemittelmassenstrom in einem weiten Massenstrombereich und unter weitestgehender Vermeidung von energetischen Verlusten entsteht.Either the control device as well as the throttle point can in be integrated with the compressor, the throttle point also externally can be regulated. Optionally, the throttle body comprises a Control piston, which is designed in particular in the form of a stepped piston may be, at which the differential pressure is effective. The adjusting piston is preferably against the action of an elastic element, especially effective in the form of a spring. Alternatively or additionally the throttle point a throttle and / or a pressure reducer include. The throttle point or its cross section can be both electric motor as well as electromagnetically, hydraulically or pneumatically controllable be. Preferably, the control of the throttle point by means of a solenoid valve, in particular by means of a clock or proportional valve. In a particular embodiment a compressor according to the invention has the control device on an actuator, which with both sides the throttle body is in fluid communication and optional against the Effect of an elastic element is effective. The actuator can a diaphragm, a control piston or a bellows. All the above enumerated embodiments are characterized by structurally simple measures, creating a cost-effective production a compressor according to the invention guaranteed is, and at the same time ensures that one of the speed is almost independent constant refrigerant mass flow in a wide mass flow range and with the greatest possible avoidance caused by energetic losses.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Regeleinrichtung ein Ventil, das zwischen der Saugseite des Verdichters und dessen Triebwerksraum angeordnet ist, und zusätzlich oder aber auch alternativ ein Ventil, das zwischen der Druckseite und dem Triebwerksraum angeordnet ist. Alternativ ist auch ein Drei-Wege-Ventil zwischen Saugseite, Triebwerksraum und Druckseite des Verdichters denkbar. Dadurch ist je nach Einsatzgebiet des Verdichters bzw. nach den kundenspezifischen Bedürfnissen auf einfache Art und Weise ein erfindungsgemäßer Verdichter zu realisieren. Dieser ist flexibel in der Ausgestaltung und gewährleistet eine sichere Regelung des Massenstroms.In a further preferred embodiment comprises the regulating device is a valve located between the suction side of the Compressor and its engine room is arranged, and in addition or else Alternatively, a valve between the pressure side and the Engine room is arranged. Alternatively, a three-way valve between suction side, engine room and pressure side of the compressor conceivable. This is depending on the application of the compressor or according to the customer specific needs to realize a compressor according to the invention in a simple manner. This is flexible in design and ensures safe control of the mass flow.
In einer besonders einfachen Bauform umfaßt die Drosselstelle und/oder die Regeleinrichtung eine Blende, wobei es auch denkbar ist, daß die Drosselstelle und die Regeleinrichtung eine gemeinsame Blende aufweisen. Dadurch ist eine kostengünstige Herstellung eines erfindungsgemäßen Verdichters sichergestellt.In a particularly simple design includes the throttle and / or the control device an aperture, wherein it is also conceivable that the throttle point and the control device have a common aperture. Thereby is a low cost Production of a compressor according to the invention ensured.
Die Erfindung wird nachfolgend in Hinsicht auf weitere Vorteile und Merkmale beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in:The Invention will be described below with regard to further advantages and Features by way of example and with reference to the enclosed Drawings described. The drawings show in:
Aus
Wie
In
einer besonders bevorzugten zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdichters
liegt die variable Drosselstelle
Erfindungsgemäß dient
die Drosselstelle als Geber für
das Regelventil
Aus
der Zeichnung nicht deutlich ersichtlich ist, daß dem der Drosselstelle
Alternativ
zu der in der
In
Es
ist möglich,
den Verdichter derart auszulegen, daß die Drosselung, die beispielsweise
durch den Stellkolben
Erhöht sich
die Verdichterdrehzahl, so steigt der Druck PV2 in
etwa proportional zur Erhöhung
an. Da hochdruckseitig in den Ausführungsformen der
Das Absenken des Druckes PV1 auf den Druck PV1* hinter der Drosselstelle hat ferner die Folge, daß an den Zylindern (an den Saugventilen) eine verringerte Saugdichte (verringerter Druck) anliegt; dadurch nimmt der Druck im Zylinder bzw. an den Endflächen der Kolben (die in Richtung der Ventilplatte gerichtet sind) ab, so daß sich auch dadurch der Kippwinkel tendenziell verkleinert. Hierbei handelt es sich aufgrund der relativ geringen Differenz zwischen PV1 und PV1* jedoch um einen untergeordneten Effekt.The lowering of the pressure P V1 to the pressure P V1 * behind the throttle point also has the consequence that a reduced suction density (reduced pressure) is applied to the cylinders (at the suction valves); As a result, the pressure in the cylinder or at the end faces of the pistons (which are directed in the direction of the valve plate) decreases, so that also by the tilt angle tends to decrease. However, this is a minor effect due to the relatively small difference between P V1 and P V1 *.
Es
versteht sich, daß das
hier vorgeschlagene Prinzip nur als beispielhaft anzusehen ist.
Es kann z.B. auch ein gestufter Kolben zum Einsatz kommen, wo für die Drücke auf
der Einlaßseite
und auf der Hochdruckseite jeweils ein unterschiedlicher Durchmesser
zur Beaufschlagung zur Verfügung
steht. Es sei an dieser Stelle angemerkt, daß das Stellglied bzw. der Kolben
In
Es
sei angemerkt, daß es
sich bei den schematischen Darstellungen der
Auch für die Drosselstrecke sind, wie bereits angedeutet, vielfache Ausführungsformen denkbar, welche beispielsweise einen Steuerkolben umfassen, der über einen elektromoto rischen oder einen elektromagnetischen Steller verfahren wird, so wie auch einen intern geregelten Steuerkolben. Alternativ kann es sich auch um einen Steuerkolben handeln, der mittels eines Magnetventils, das als Takt- oder Proportionalventil ausgeführt ist, verstellt wird. Auch andere Stellmechanismen für einen Stell- bzw. Steuerkolben sind denkbar. Alternativ zum Steuerkolben können Drosselklappen, Druckminderer oder auch Blenden zum Einsatz kommen, wobei ein elektromotorischer, elektromagnetischer oder auch hydraulischer Betätigungsmechanismus vorstellbar ist.Also for the Throttle are, as already indicated, multiple embodiments conceivable, for example, include a control piston, which via a electromotive or an electromagnetic actuator is, as well as an internally controlled spool. Alternatively, you can it is also a control piston, which by means of a solenoid valve, which is designed as a clock or proportional valve, is adjusted. Others too Adjusting mechanisms for a control or control piston are conceivable. Alternatively to the control piston, throttle valves, Pressure reducer or diaphragms are used, wherein an electromotive, electromagnetic or hydraulic actuating mechanism conceivable is.
Zusammenfassend sei festgehalten, daß die Drosselung des Saugdrucks bzw. des Kältemittelstroms einen Abregeleffekt erzeugt, der sich in erster Linie aus der direkten Nutzung der anfallenden Druckdifferenz an der Drossel zur Hubvolumenverstellung mittels Regelung des Druckes PC im Triebwerksraum ergibt. Durch Verstellen der Drossel ergibt sich eine Verstellung der an der Drossel anfallenden Druckdifferenz und damit eine Verstellung des Hubvolumens. Ferner führt eine Veränderung des Volumenstroms zu einer Änderung der anfallenden Druckdifferenz und damit zu einem Nachregeln des Hubvolumens.In summary, it should be noted that the throttling of the suction pressure or the refrigerant flow generates a Abregeleffekt, resulting primarily from the direct use of the resulting pressure difference across the throttle for Hubvolumenverstellung means of regulating the pressure P C in the engine room. By adjusting the throttle results in an adjustment of the resulting pressure at the throttle pressure difference and thus an adjustment of the stroke volume. Furthermore, a change in the volume flow leads to a change in the resulting pressure difference and thus to a readjustment of the stroke volume.
Die Vorteile der Erfindung liegen u.a. darin, daß
- • kleine Druckdifferenzen PV1 – PV1* zur Regelung ausreichen, was energetisch günstig ist,
- • die Regelgeschwindigkeit verbessert ist, und
- • der Kältemittelmassenstrom in einem weitem Drehzahl- und Massenstrombereich konstant gehalten werden kann.
- • small pressure differences P V1 - P V1 * sufficient for regulation, which is energetically favorable,
- • the control speed is improved, and
- • The refrigerant mass flow can be kept constant in a wide speed and mass flow range.
Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsformen mit fester Merkmalskombination beschrieben wird, umfaßt sie jedoch auch die denkbaren weiteren vorteilhaften Kombinationen dieser Merkmale, wie sie insbesondere, aber nicht erschöpfend, durch die Unteransprüche angegeben sind. Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.Even though the invention based on embodiments is described with a fixed combination of features, but includes also the conceivable further advantageous combinations of these features, as specifically, but not exhaustively, indicated by the subclaims are. All Features disclosed in the application documents are considered to be essential to the invention as far as they are individually or in combination with respect to State of the art are new.
- 11
- Gehäusecasing
- 22
- Zylinderblockcylinder block
- 33
- Zylinderkopfcylinder head
- 44
- Kolbenpiston
- 55
- Riemenscheibepulley
- 66
- Antriebswelledrive shaft
- 77
- Schwenkscheibeswash plate
- 88th
- TriebwerksraumMachine Room
- 8a8a
- Gleitsteinslide
- 99
- Sauggaskanalsuction gas
- 1010
- Sauggaseinlaßsuction gas inlet
- 1111
- SauggaskammerSauggaskammer
- 1212
- Auslaß- bzw. DruckgaskammerOutlet or Pressure gas chamber
- 1313
- Stellkolbenactuating piston
- 1414
- Federfeather
- 1515
- Stellschraubescrew
- 1616
- externes Signalexternal signal
- 1717
- Drosselstellerestriction
- 2020
- Regelventilcontrol valve
- 2121
- Fluidverbindungfluid communication
- 2222
- Fluidverbindungfluid communication
- 2323
- Steuerkolbenspool
- 2424
- Magnetventilmagnetic valve
- 101101
- Verdichtercompressor
- 102102
- Gaskühler/VerflüssigerGas cooler / condenser
- 103103
- Expansionsorganexpansion element
- 104104
- VerdampferEvaporator
- 105105
- Regelstreckecontrolled system
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200510016271 DE102005016271A1 (en) | 2005-04-08 | 2005-04-08 | Compressor for vehicle air conditioning unit has variable throttle position on suction and/or compression side, and regulator depending on pressure difference |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200510016271 DE102005016271A1 (en) | 2005-04-08 | 2005-04-08 | Compressor for vehicle air conditioning unit has variable throttle position on suction and/or compression side, and regulator depending on pressure difference |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102005016271A1 true DE102005016271A1 (en) | 2006-11-09 |
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ID=37111192
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200510016271 Withdrawn DE102005016271A1 (en) | 2005-04-08 | 2005-04-08 | Compressor for vehicle air conditioning unit has variable throttle position on suction and/or compression side, and regulator depending on pressure difference |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102005016271A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012084307A1 (en) * | 2010-12-23 | 2012-06-28 | Robert Bosch Gmbh | Pump having a throttle |
-
2005
- 2005-04-08 DE DE200510016271 patent/DE102005016271A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2012084307A1 (en) * | 2010-12-23 | 2012-06-28 | Robert Bosch Gmbh | Pump having a throttle |
US9303639B2 (en) | 2010-12-23 | 2016-04-05 | Robert Bosch Gmbh | Pump having a throttle |
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