DE102013110707A1

DE102013110707A1 - Motorbetriebener Kompressor und Klimaanlage

Info

Publication number: DE102013110707A1
Application number: DE102013110707.9A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Fukasaku; Kazuki Najima; Satoru Egawa
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2014-04-03
Anticipated expiration: 2033-09-28
Also published as: US20140090412A1; DE102013110707B4; JP2014070582A; US9249801B2; CN103711695A; CN103711695B

Abstract

Ein motorbetriebener Kompressor enthält eine Gehäuseanordnung, einen Kompressionsmechanismus, einen Elektromotor, einen Auslasskanal, einen Ausgang, eine Auslasspassage, ein Auslassventil und eine Auslassvorrichtung. Der Kompressionsmechanismus ist in der Gehäuseanordnung untergebracht. Der Elektromotor treibt den Kompressionsmechanismus an. Die Auslasskammer ist in der Gehäuseanordnung ausgebildet. Der Auslasskanal ist in der Gehäuseanordnung zur Kommunikation zwischen der Auslasskammer und dem Kompressionsmechanismus ausgebildet. Der Ausgang ist in der Gehäuseanordnung zur Kommunikation mit einer externen Leitung ausgebildet. Die Auslasspassage ist in der Gehäuseanordnung zur Kommunikation zwischen der Auslasskammer und dem Ausgang ausgebildet. Das Auslassventil ist in der Auslasskammer zum Öffnen und Schließen des Auslasskanals angeordnet. Die Ventilvorrichtung (60, 70, 75) stellt eine Öffnung der Auslasspassage ein.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen motorbetriebenen Kompressor, der ein Gehäuse, einen Kompressionsmechanismus bzw. Verdichtungsmechanismus, der in dem Gehäuse untergebracht ist, und einen Elektromotor, der den Kompressionsmechanismus antreibt, enthält, und außerdem eine Klimaanlage, in der der motorbetriebene Kompressor angeordnet bzw. geschaltet ist.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift JP 08-258548 A beschreibt ein Wärmepumpensystem, in dem ein motorbetriebener Kompressor, der einen Teil eines Kältekreislaufs bildet, für eine Wärmepumpe zum Heizen verwendet wird. Gemäß 5, die einen Kältekreislauf in einem Wärmepumpensystem 80 gemäß dem Stand der Technik zeigt, fließt ein Kältemittel, das von dem motorbetriebenen Kompressor 81 des Wärmepumpensystems 80 ausgelassen wird, durch ein Auswahlventil 82 zum außenseitigen Wärmetauscher 83, wie es durch den gestrichelten Pfeil Y1 angegeben ist, wo das Kältemittel kondensiert. Dann wird das Kältemittel von dem Expansionsventil 84 dekomprimiert und in dem innenseitigen Wärmetauscher 85 verdampft, womit ein Innenraum mit der Luft, die durch den Verdampfungsvorgang gekühlt wurde, gekühlt wird. Dann fließt das Kältemittel durch das Auswahlventil 82 und den Akkumulator 86 und kehrt zu dem motorbetriebenen Kompressor 81 zurück.
Während des Aufheizbetriebs des Systems fließt andererseits das Kältemittel, das aus dem motorbetriebenen Kompressor 81 ausgelassen wird, durch das Auswahlventil 82 und kondensiert mittels des innenseitigen Wärmetauschers 85, wie es durch den durchgezogenen Pfeil Y2 angegeben ist. Ein Aufheizen des Innenraums wird mit der Luft, die durch den Wärmeaustausch in dem innenseitigen Wärmetauscher 85 aufgeheizt wurde, erzielt. Dann wird das Kältemittel von dem Expansionsventil 84 dekomprimiert, von dem außenseitigen Wärmetauscher 83 verdampft, fließt durch das Auswahlventil 82 und den Akkumulator 86 und kehrt zu dem motorbetriebenen Kompressor 81 zurück.
Gemäß der obigen Veröffentlichung bewirkt, wenn der motorbetriebene Kompressor 81 in einer Wärmepumpe zum Aufheizen verwendet wird, ein Kältemittel, das von dem motorbetriebenen Kompressor 81 ausgelassen wird, ein Pulsieren, das auf den innenseitigen Wärmetauscher 85 während des Aufheizbetriebs des motorbetriebenen Kompressors 81 (bei einer speziellen Bedingung) übertragen wird. Dieses Auslasspulsieren, das über Leitungen auf den innenseitigen Wärmetauscher 85 übertragen wird, bewirkt eine Entwicklung von Rauschen in dem Fahrzeuginneren. Um das Auslasspulsieren zu verringern, kann die Motorkammer als eine Auslasskammer in dem motorbetriebenen Kompressor 81 doppelt genutzt werden. Bei diesem Aufbau, bei dem komprimiertes Kältemittel hohen Drucks in die Motorkammer eingeleitet wird, wird der Elektromotor jedoch kaum gekühlt. In dem Elektromotor, der einen Permanentmagneten aufweist, wird der Permanentmagnet des Elektromotors kaum gekühlt, weshalb er entmagnetisiert wird, so dass sich das Leistungsvermögen des Elektromotors verschlechtert und das Drehmoment des Motors verringert wird. Dementsprechend verschlechtert sich das Leistungsvermögen des Elektromotors. Um das Auslasspulsieren des Kältemittels zu verringern, kann die Auslasskammer des motorbetriebenen Kompressors 81 mit einem größeren Volumen ausgebildet werden. Eine derartige Auslasskammer erhöht nur die Größe des motorbetriebenen Kompressors 81 und beeinflusst bzw. verschlechtert eine einfachere Installation des Kompressors in einem Fahrzeug.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen motorbetriebenen Kompressor zu schaffen, der das Auslasspulsieren des Kältemittels bei einer speziellen Bedingung verringert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein motorbetriebener Kompressor eine Gehäuseanordnung, einen Kompressionsmechanismus, einen Elektromotor, einen Auslasskanal/Ausdrücköffnung, einen Ausgang/Auslassöffnung, eine Auslasspassage/Auslasspfad, ein Auslassventil und eine Ventilvorrichtung. Der Kompressionsmechanismus ist in der Gehäuseanordnung untergebracht. Der Elektromotor treibt den Kompressionsmechanismus an. Die Auslasskammer ist in der Gehäuseanordnung ausgebildet. Der Auslasskanal ist in der Gehäuseanordnung zur Kommunikation zwischen der Auslasskammer und dem Kompressionsmechanismus ausgebildet. Der Ausgang ist in der Gehäuseanordnung zur Kommunikation mit einem externen Kreislauf ausgebildet. Die Auslasspassage ist in der Gehäuseanordnung zur Kommunikation zwischen der Auslasskammer und dem Ausgang ausgebildet. Das Auslassventil ist in der Auslasskammer zum Öffnen und Schließen des Auslasskanals angeordnet. Die Ventilvorrichtung ist dafür angepasst, eine Öffnung/Durchlass(weite) der Auslasspassage einzustellen/anzupassen.
Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen deutlich, die beispielhaft die Prinzipien der vorliegenden Erfindung zeigen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung sowie deren Aufgaben und Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen deutlich, die zeigen:
1 eine schematische Längsschnittansicht, die einen motorbetriebenen Kompressor und einen Kältekreislauf zeigt, in dem der motorbetriebene Kompressor gemäß einer bevorzugten Ausführungsform angeordnet ist;
2A eine teilweise vergrößerte schematische Schnittansicht, die ein elektrisch betätigtes Ventil zeigt, das in dem motorbetriebenen Kompressor der 1 angeordnet ist;
2B eine teilweise vergrößerte schematische Schnittansicht des elektrisch betätigten Ventils der 2A, die eine Bedingung zeigt, bei der ein Kommunikationsloch, das in dem motorbetriebenen Kompressor ausgebildet ist, eingeschränkt bzw. eingeengt wird;
3 eine teilweise vergrößerte schematische Schnittansicht, die ein elektromagnetisches Ventil zeigt, das in einem motorbetriebenen Kompressor gemäß einer anderen Ausführungsform angeordnet ist;
4A eine teilweise vergrößerte schematische Ansicht, die ein elektrisch betätigtes Ventil zeigt, das in einem motorbetriebenen Kompressor gemäß einer weiteren Ausführungsform angeordnet ist;
4B eine teilweise vergrößerte schematische Ansicht des elektrisch betätigten Ventils der 4A, die eine Bedingung zeigt, bei der ein Kommunikationsloch, das in dem motorbetriebenen Kompressor ausgebildet ist, eingeschränkt bzw. eingeengt wird; und
5 eine schematische Ansicht, die einen Kältekreislauf gemäß dem Stand der Technik zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen eines motorbetriebenen Scrollkompressors gemäß der vorliegenden Erfindung, der in einem Elektrofahrzeug montiert ist, mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 allgemein einen Scrollkompressor 10, der ein motorbetriebener Kompressor ist und eine Gehäuseanordnung 11 aufweist. Die Gehäuseanordnung 11 enthält ein erstes Gehäuseteil 11A und ein zweites Gehäuseteil 18, die mittels Schrauben aneinander befestigt sind. Das erste Gehäuseteil 11A ist als ein Zylinder mit einem Boden an einem Ende ausgebildet, und das zweite Gehäuseteil 18 ist als ein Zylinder mit einem Deckel an einem Ende ausgebildet. Ein Inverterdeckel 12 ist an demjenigen Ende des ersten Gehäuseteilteils 11A, das zu dem zweiten Gehäuseteilteil 18 entgegengesetzt ist, fixiert, so dass ein Unterbringungsraum 13 zwischen dem Inverterdeckel 12 und dem ersten Gehäuseteilteil 11A ausgebildet wird. Ein Inverter 56 ist in dem Unterbringungsraum 13 angeordnet.
Ein Eingang 14 ist in dem ersten Gehäuseteil 11A ausgebildet, durch den zu komprimierendes Fluid (Kältemittel) in den Scrollkompressor 10 eingeleitet wird. Eine Trennwand 25 ist fest in dem ersten Gehäuseteil 11A angeordnet, das einen Teil der Gehäuseanordnung 11 bildet. Eine Motorkammer 24 wird mittels der Trennwand 25 in der Gehäuseanordnung 11 ausgebildet. Eine Drehwelle 15 wird in dem ersten Gehäuseteil 11A an ihrem einem Ende von einem ersten Lager 16, das von der Trennwand 25 gehalten wird, und an ihrem anderem Ende von einem zweiten Lager 17, das von dem länglichen hinteren Ende des ersten Gehäuseteils 11A gehalten wird, drehbar getragen. Ein Abdichtelement 22 ist in die innere Umfangsfläche der Trennwand 25 eingepasst, um eine Abdichtung zwischen der Umfangsfläche der Drehwelle 15 und der inneren Umfangsfläche der Trennwand 25 zu bilden.
Ein Rotor 20, der ein Innenrotor mit Permanentmagnet ist, ist fest an der Drehwelle 15 montiert, so dass er sich mit dieser dreht. Ein Stator 21 ist an der inneren Umfangsfläche des ersten Gehäuseteils 11A derart fixiert, dass er den Rotor 20 umgibt. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform bilden die Drehwelle 15, der Rotor 20 und der Stator 21 gemeinsam einen Elektromotor 23, der in der Motorkammer 24 untergebracht ist. Der Betrieb des Elektromotors 23 wird von dem Inverter 56 gesteuert.
Ein exzentrischer Zapfen H steht von einem Ende der Drehwelle 15 an einer Position vor, die gegenüber der Mittelachse L der Drehwelle 15 versetzt ist, und trägt drehbar eine Buchse 26, die als ein Zylinder mit einem Boden an einem Ende ausgebildet ist. Eine bewegliche Spirale 27 wird von einem Ende der Drehwelle 15 drehbar getragen. Die bewegliche Spirale 27 enthält eine scheibenförmige Endplatte 27A, eine Spiralwand 27B und einen zylindrischen Trägerabschnitt 27C. Die Spiralwand 27B erstreckt sich von der Endplatte 27A in Richtung des zweiten Gehäuseteils 18. Der zylindrische Trägerabschnitt 27C erstreckt sich von der Endplatte 27A in Richtung der Trennwand 25 und trägt ein drittes Lager 29, das die Buchse 26 drehbar trägt. Die Drehung der Drehwelle 15 bewirkt mit dem exzentrischen Zapfen H eine Orbitalbewegung der Buchse 26 um die Mittelachse L entsprechend der Drehung der Drehwelle 15.
Mehrere Antidrehelemente 42 (in der 1 ist nur eines gezeigt) sind in die Trennwand 25 eingepasst. Die Endplatte 27A weist ein Loch 41 auf, in das das Antidrehelement 42 eingeführt ist, um zu verhindern, dass sich die bewegliche Spirale 27 um die Achse des exzentrischen Zapfens H dreht. Eine feste Spirale 31 ist an der Endfläche der Trennwand 25 auf der zu dem zweiten Gehäuseteil 18 benachbarten Seite befestigt, so dass sie der beweglichen Spirale 27 gegenüberliegt. Die feste Spirale 31 enthält eine scheibenförmige Endplatte 31A und eine Spiralwand 31B. Die Spiralwand 31B erstreckt sich von der Endplatte 31A in Richtung der Endplatte 27A der beweglichen Spirale 27. Die Spiralwand 27B der beweglichen Spirale 27 und die Spiralwand 31B der festen Spirale 31 greifen ineinander ein, so dass sie eine Kompressionskammer 33 zwischen der beweglichen Spirale 27 und der festen Spirale 31 ausbilden. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist ein derartiger Scrollkompressionsmechanismus 19, der als ein Kompressionsmechanismus der vorliegenden Erfindung dient, in der Gehäuseanordnung 11 untergebracht, und der Elektromotor 23 treibt den Kompressionsmechanismus 19 an.
Eine Saugkammer 35 ist zwischen der äußeren Umfangswand 31D der festen Spirale 31 und dem äußersten Umfang der Spiralwand 37B der beweglichen Spirale 27 ausgebildet, durch die Kältemittel in die Kompressionskammer 33 gezogen wird. Eine Auslasskammer 34 ist zwischen der Endplatte 31A der festen Spirale 31 und dem zweiten Gehäuseteil 18 ausgebildet. Ein Auslasskanal 31C wird durch die feste Spirale 31 in der Mitte der Endplatte 31A zur Kommunikation zwischen der Kompressionskammer 33 und der Auslasskammer 34 ausgebildet.
Ein Auslassventil 40 in der Form eines Klappenventils ist an der Endfläche der Endplatte 31A auf der Seite der Auslasskammer 34 fixiert oder in der Auslasskammer 34 angeordnet, um den Auslasskanal 31C zu öffnen und zu schließen. Das Auslassventil 40 schließt den Auslasskanal 31C, bis sich der Druck der Kompressionskammer 33 auf einen vorbestimmten Wert erhöht hat, und öffnet sich, wenn der Druck der Kompressionskammer 33 den vorbestimmten Wert erreicht. Das zweite Gehäuseteil 18 enthält eine Umfangswand 18A, die die feste Spirale 31 und das offene Ende des ersten Gehäuseteils 11A kontaktiert, einen Deckelabschnitt 18B, der einstückig mit der Umfangswand 18A ausgebildet ist, und einen Zylinderabschnitt 18C, der einstückig mit dem Deckelabschnitt 18B ausgebildet ist. Eine Öltrennkammer 30 ist in dem Zylinderabschnitt 18C des zweiten Gehäuseteils 18 ausgebildet, und ein Ausgang 28 ist an dem oberen offenen Ende des Zylinderabschnitts 18C zur Kommunikation zwischen der Öltrennkammer 30 und einer Auslassleitung 49 ausgebildet.
Ein Kommunikationsloch 18D ist in dem zweiten Gehäuseteil 18 zur Kommunikation zwischen der Auslasskammer 34 und der Öltrennkammer 30 ausgebildet. Die Öltrennkammer 30 und das Kommunikationsloch 18D kooperieren, um eine Auslasspassage 36 in dem zweiten Gehäuseteil 18 zur Kommunikation zwischen der Auslasskammer 34 und dem Ausgang 28 auszubilden.
Wie es in 2A gezeigt ist, ist das Kommunikationsloch 18D derart ausgebildet, dass sich der Durchmesser eines Teils des Kommunikationslochs 18D, der benachbart zu der Öltrennkammer 30 ist, in Richtung der Öltrennkammer 30 vergrößert. Wie es in 1 gezeigt ist, fließt ein Kältemittel, das von der Auslasskammer 34 durch das Kommunikationsloch 18D in die Öltrennkammer 30 ausgelassen wird, in Richtung des Ausgangs 28, wobei es in der Öltrennkammer 30 verwirbelt wird, so dass Schmieröl durch die Zentrifugalkraft von dem Kältemittel getrennt wird. Das Kältemittel, von dem das Schmieröl getrennt wurde, wird durch die Auslassleitung 49, die mit dem Ausgang 28 verbunden ist, an einen Kältekreislauf 50 ausgelassen, und der Kältekreislauf 50 dient als ein erfindungsgemäßer externer Kreislauf.
Ein Auswahlventil 51 ist in der Auslassleitung 49 zum Ändern der Fließrichtung des Kältemittels, das durch den Ausgang 28 ausgelassen wird, angeordnet. Das Auswahlventil 51 ist mit einem Ende einer ersten Kühlpassage 61A, durch die das Kältemittel während des Abkühlbetriebs des Scrollkompressors 10 fließt, verbunden, und das andere Ende der ersten Kühlpassage 61A ist mit dem Eingang eines außenseitigen Wärmetauschers 62 verbunden. In dem außenseitigen Wärmetauscher 62 wird das Kältemittel, das von dem Scrollkompressor 10 ausgelassen wurde, durch Wärmeaustausch abgekühlt, wodurch es kondensiert. Ein Rückschlagventil 44 ist in der ersten Kühlpassage 61A an einer Position stromauf des außenseitigen Wärmetauschers 62 angeordnet. Der außenseitige Wärmetauscher 62 dient als ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher.
Der Ausgang des außenseitigen Wärmetauschers 62 ist mit einem Ende einer zweiten Kühlpassage 61B verbunden, und das andere Ende der zweiten Kühlpassage 61B ist mit dem Eingang eines Expansionsventils 63 verbunden, das den Kältemittelfluss in einen Verdampfer 64 steuert. Ein Ventil 37 ist in der zweiten Kühlpassage 61B zum Öffnen und Schließen der zweiten Kühlpassage 61B angeordnet. Der Ausgang des Expansionsventils 63 ist mit einem Ende einer dritten Kühlpassage 61C verbunden, und das andere Ende der dritten Kühlpassage 61C ist mit dem Eingang des Verdampfers 64 verbunden, der ein Verdampfen des Kältemittels ermöglicht. Der Verdampfer 64 ist an einer Position angeordnet, die näher bei einem Fahrzeuginneren als der außenseitige Wärmetauscher 62 liegt. Der Ausgang des Verdampfers 64 ist mit einem Ende einer vierten Kühlpassage 61D verbunden, und das andere Ende der vierten Kühlpassage 61D ist mit dem Eingang 14 des Scrollkompressors 10 verbunden. Die zweite Kühlpassage 61B und die vierte Kühlpassage 61D sind mit einer Bypass-Passage (Umgehungspassage) 61E verbunden, die das Expansionsventil 63 und den Verdampfer 64 umgeht. Ein Bypass-Ventil (Umgehungsventil) 46 ist in der Bypass-Passage 61E angeordnet. Die erste bis vierte Kühlpassage 61A bis 61D, der außenseitige Wärmetauscher 62, das Expansionsventil 63 und der Verdampfer 64 bilden gemeinsam den Abkühlkreislauf in dem Kältekreislauf 50.
Das Auswahlventil 51 ist mit einem Ende einer ersten Aufheizpassage 52A verbunden, durch die das Kältemittel während des Aufheizbetriebs des Scrollkompressors 10 fließt, und das andere Ende der ersten Aufheizpassage 52A ist mit dem Eingang eines Kondensierers 53 verbunden. Der Kondensierer 53 kühlt Kältemittel, das von dem Scrollkompressor 10 ausgelassen wird, mittels Wärmeaustausch, wodurch das Kältemittel kondensiert. Der Kondensierer 53 ist näher bei dem Fahrzeuginneren als der außenseitige Wärmetauscher 62 angeordnet. Der Ausgang des Kondensierers 53 ist mit einem Ende einer zweiten Aufheizpassage 52B verbunden, und das andere Ende der zweiten Aufheizpassage 52B ist mit dem Eingang eines Expansionsventils 43 verbunden, das den Kältemittelfluss steuert.
Der Ausgang des Expansionsventils 43 ist mit einem Ende einer dritten Aufheizpassage 52C verbunden, und das andere Ende der dritten Aufheizpassage 52C ist mit dem Eingang des außenseitigen Wärmetauschers 62 verbunden. Ein Rückschlagventil 47 ist in der dritten Aufheizpassage 52C angeordnet. Die erste bis dritte Aufheizpassage 52A bis 52C, der Kondensierer 53, das Expansionsventil 43 und der außenseitige Wärmetauscher 62 bilden gemeinsam einen Aufheizkreislauf in dem Kältekreislauf 50.
Das Auswahlventil 51 ist außerdem mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 54 verbunden, und der Betrieb des Auswahlventils 51 wird mittels Signalen, die von der ECU 54 ausgegeben werden, gesteuert. Die ECU 54 ist mit einem Klimaanlagenschalter 58 für eine Fahrzeugklimaanlage zur Signalübertragung zum Steuern des Betriebs des Klimaanlagenschalters 58 verbunden. Wenn der Klimaanlagenschalter 58 zum Aufheizen eingeschaltet wird, versetzt die ECU 54 das Auswahlventil 51 in eine Position, die bewirkt, dass Kältemittel, das von dem Scrollkompressor 10 komprimiert wurde, in den Aufheizkreislauf fließt. Wenn der Klimaanlagenschalter 58 zum Abkühlen eingeschaltet wird, versetzt die ECU 54 das Auswahlventil 51 in eine Position, die bewirkt, dass Kältemittel, das von dem Scrollkompressor 10 komprimiert wurde, in den Abkühlkreislauf fließt.
Die ECU 54 ist außerdem mit dem Inverter 56 des Scrollkompressors 10 zur Signalübertragung zum Steuern des Betriebs des Inverters 56 verbunden. Insbesondere steuert die ECU 54 den Betrieb des Inverters 56, um den Elektromotor 23 derart anzusteuern, dass eine gewünschte Temperatur bei dem Abkühl- oder Aufheizbetrieb der Klimaanlage erzielt wird. Der Inverter 56 ist mit einem elektrisch betätigten Ventil 60 verbunden, um Signale zum Steuern des Betriebs des elektrisch betätigten Ventils 60 an dieses zu übertragen, und das elektrisch betätigte Ventil 60 ist in der Auslasspassage 36 (der Öltrennkammer 30) angeordnet. Das elektrisch betätigte Ventil 60 dient als eine erfindungsgemäße Ventilvorrichtung. Der Inverter 56 weist zwei unterschiedliche Modi zum Steuern des elektrisch betätigten Ventils 60 jeweils für den Abkühl- und Aufheizbetrieb des Scrollkompressors 10 auf.
Im Folgenden wird das elektrisch betätigte Ventil 60 genauer beschrieben. Wie es in 2A gezeigt ist, ist eine Kapsel 55 mit dem Zylinderabschnitt 18C des zweiten Gehäuseteils 18 verbunden, und ein Antriebsmotor 69, der sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung drehbar ist, ist in der Kapsel 55 untergebracht. Der Antriebsmotor 69 weist eine Antriebswelle 69A auf, die durch den Zylinderabschnitt 18C des zweiten Gehäuseteils 18 in die Öltrennkammer 30 eingeführt ist, und ein Antriebsrad (Zahnrad) 65 ist fest an dem Ende der Antriebswelle 69A montiert, so dass es sich mit dieser dreht. Ein Drosselventil 67 ist in der Öltrennkammer 30 angeordnet und wird von einem geeigneten Tragelement (nicht gezeigt) in dem Zylinderabschnitt 18C getragen. Mit dem Drosselventil 67 ist ein angetriebenes Rad (Zahnrad) 68 verbunden, das in das Antriebsrad 65 eingreift. Das Drosselventil 67 weist auf der dem angetriebenen Rad 68 entgegengesetzten Seite einen Ventilabschnitt 67A auf. Der Ventilabschnitt 67A ist derart ausgebildet, dass sich dessen Durchmesser graduell in Richtung seines spitzen Endes verringert, und der Ventilabschnitt 67A ist in das Kommunikationsloch 18D einführbar. Der größte Durchmesser des Ventilabschnitts 67A ist größer als der Durchmesser des Kommunikationslochs 18D, und der Durchmesser des Ventilsabschnitts 67A verringert sich graduell in Richtung seines spitzen Endes. Somit weist der Ventilabschnitt 67A eine Kegelgestalt auf, deren Durchmesser sich in Richtung der Öltrennkammer 30 verringert.
Wie es aus 2B ersichtlich ist, wird, wenn der Antriebsmotor 69 in einer Richtung gedreht wird, wodurch das Antriebsrad 65 in einer Richtung gedreht wird, das angetriebene Rad 68 von dem Antriebsrad 65 gedreht, um das Drosselventil 67 in einer Richtung zu drehen, die bewirkt, dass sich der Ventilabschnitt 67A in das Kommunikationsloch 18D bewegt. Wenn der Ventilabschnitt 67A in das Kommunikationsloch 18D eingeführt wird, wird die Öffnung des Ausgangs des Kommunikationslochs 18D graduell verkleinert, so dass das Kommunikationsloch 18D eingeschränkt bzw. eingeengt wird. Mit anderen Worten, die Öffnung der Auslasspassage 36, die das Kommunikationsloch 18D enthält, wird graduell mit der Einführung des Ventilabschnitts 67A in das Kommunikationsloch 18D verringert. Demzufolge wird der Kältemittelfluss durch das Kommunikationsloch 18D von dem Ventilabschnitt 67A eingeschränkt bzw. verringert, und daher wird der Druck des Kältemittels verringert, und dementsprechend wird auch das Auslasspulsieren verringert. Je mehr der Kältemittelfluss durch das Kommunikationsloch 18D (die Auslasspassage 36) verringert wird, umso mehr wird das Auslasspulsieren verringert.
Wenn der Antriebsmotor 69 in der umgekehrten Richtung gedreht wird und das Antriebsrad 65 dementsprechend umgekehrt gedreht wird, wird der Ventilabschnitt 67A von dem Kommunikationsloch 18D wegbewegt. Somit ist der Ventilabschnitt 67A durch die Drehung des Antriebsmotors 69 in das Kommunikationsloch 18D hinein und aus diesem heraus bewegbar. Der Ventilabschnitt 67A ist in einem Bereich bewegbar, der der axialen Länge des angetriebenen Rads 68 entspricht.
Der Inverter 56 ist mit dem Antriebsmotor 69 des elektrisch betätigten Ventils 60 zur Signalübertragung zum Steuern des Betriebs des Antriebsmotors 69 verbunden. Der Inverter 56 erzeugt für den Antriebsmotor 69 Signale entsprechend dem Wert des Stromausgangs des Inverters 56, um den Elektromotor 23 anzusteuern, und die Drehzahl des Elektromotors 23 wird entsprechend dem Wert des Stroms gesteuert. Dementsprechend wird der Betrag der Bewegung des Drosselventils 67 gesteuert.
Wenn der Klimaanlagenschalter 58 zum Aufheizen und Antreiben des Elektromotors 23 mit hoher Last (hohem Drehmoment) eingeschaltet wird oder wenn die Amplitude des Stromausgangs des Inverters 56 höher als ein vorbestimmter Wert ist, erzeugt der Inverter 56 ein Signal für das elektrisch betätigte Ventil 60, um das elektrisch betätigte Ventil 60 zu betätigen. Genauer gesagt erzeugt der Inverter 56 das Signal, wenn das Kältemittel während eines Betriebs des Scrollkompressors 10 mit niedriger Geschwindigkeit auf einen hohen Druck komprimiert werden muss oder wenn sich die Amplitude des Stromausgangs des Inverters 56 auf höher als ein vorbestimmter Wert erhöht, während der Klimaanlagenschalter 58 beim Aufheizen beispielsweise bei einem kühlen Klima oder beim Stillstand des Fahrzeugs eingeschaltet ist. Wenn sich die Amplitude des Stromausgangs des Inverters 56 auf höher als ein vorbestimmter Wert erhöht, gibt der Inverter 56 ein der Amplitude entsprechendes Signal aus, um die Drehzahl des Antriebsmotors 69 zu steuern, um die Öffnung des Kommunikationslochs 18D einzustellen bzw. anzupassen. Wenn das elektrisch betätigte Ventil 60 betätigt wird, ist die Rauschentwicklung von der Fahrzeugantriebsquelle (Fahrmotor) relativ gering, aber das Auslasspulsieren in dem Scrollkompressor 10 ist beachtlich, und dementsprechend erhöht sich das Rauschen in dem Fahrzeuginneren.
Der Inverter 56 speichert ein Datenkennlinienfeld, das die Beziehung zwischen dem Strom (Drehmoment), der von dem Elektromotor 23 benötigt wird, und dem Drehbetrag, der von dem Antriebsmotor 69 benötigt wird, repräsentiert. Die Beziehung zwischen dem Drehmoment, das von dem Elektromotor 23 benötigt wird, und dem Strom, der zum Aufrechterhalten des Drehmoments während des Aufheizbetriebs des Scrollkompressors 10 benötigt wird, wird im Voraus festgelegt. Wenn der Stromausgang des Inverters 56 auf der Grundlage des Drehmoments, das von dem Elektromotor 23 benötigt wird, bestimmt wird und wenn die Amplitude des Stroms nicht höher als ein vorbestimmter Wert ist, wird der Inverter 56 betrieben, um den Antriebsmotor 69 mit einem Drehbetrag zu betreiben, der entsprechend dem Datenkennlinienfeld bestimmt wird. Wenn der Klimaanlagenschalter 58 zum Abkühlen eingeschaltet wird, betätigt der Inverter 56 das elektrisch betätigte Ventil 60 nicht, und das Kommunikationsloch 18D ist vollständig geöffnet. Wenn sich die Amplitude des Stromausgangs des Inverters 56 auf größer als ein vorbestimmter Wert erhöht, wird der Elektromotor 23 mit einem hohen Drehmoment oder einer hohen Last betrieben, wodurch das Auslasspulsieren erhöht wird. Das elektrisch betätigte Ventil 60 wird nur während einer derartigen Zeit betätigt, und daher kann der Energieverbrauch zum Betätigen des elektrisch betätigten Ventils 60 im Vergleich zu einem Aufbau verringert werden, bei dem das elektrisch betätigte Ventil 60 konstant betätigt wird.
Im Folgenden wird der Betrieb des Scrollkompressors 10 gemäß der bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Wenn der Klimaanlagenschalter 58 zum Aufheizen eingeschaltet wird, wird die ECU 54 betrieben, um den Scrollkompressor 10 anzusteuern und das Auswahlventil 51 derart zu betätigen, dass das Kältemittel, das von dem Scrollkompressor 10 komprimiert wurde, durch den Aufheizkreislauf fließt. Die ECU 54 bewirkt, dass das Bypass-Ventil 46 geöffnet und das Ventil 37 geschlossen wird. Das Kältemittel wird von dem Scrollkompressor 10 auf einen vorbestimmten Druck komprimiert, und das Kältemittel hohen Drucks wird durch den Auslasskanal 31C und das Auslassventil 40 in die Auslassklammer 34 ausgelassen. Jedes Mal, wenn die Kompressionskammer 33 mit dem Auslasskanal 31C kommuniziert, tritt eine Druckschwankung auf, wodurch das Auslasspulsieren erzeugt wird.
Während des Aufheizbetriebs des Scrollkompressors 10 bewirkt die ECU 54, dass der Inverter 56 den Ausgangsstrom des Elektromotors 23 steuert, so dass der Elektromotor 23 ein vorbestimmtes Drehmoment entwickelt. Der Betrieb des Inverters 56 wechselt in den Steuermodus für den Aufheizbetrieb, und der Inverter 56 steuert die Betätigung des elektrisch betätigten Ventils 60 entsprechend der Amplitude des Stromausgangs des Inverters 56. Der Inverter 56 nimmt Bezug auf das Datenkennlinienfeld, das die Beziehung zwischen dem Strom (Drehmoment), der von dem Elektromotor 23 benötigt wird, und dem Drehbetrag des Antriebsmotors 69 repräsentiert. Wenn sich die Amplitude des Stromausgangs des Inverters 56 auf höher als ein vorbestimmter Wert erhöht, steuert der Inverter 56 den Betrieb des Antriebsmotors 69 des elektrisch betätigten Ventils 60 derart, dass der Antriebsmotor 69 um einen Drehbetrag gedreht wird, der dem erhöhten Stromausgang des Inverters 56 entspricht.
Die Antriebswelle 69A des Antriebsmotors 69 wird dann in einer Richtung gedreht, und damit einhergehend wird das Antriebsrad 65, das an der Antriebswelle 69A fixiert ist, gedreht. Gleichzeitig wird das angetriebene Rad 68, das in das Antriebsrad 65 eingreift, gedreht, wodurch das Drosselventil 67 in Richtung des Kommunikationslochs 18D bewegt wird. Somit wird der Kältemittelfluss durch das Kommunikationsloch 18D durch den Ventilabschnitt 67A des Drosselventils 67 eingeschränkt und die Öffnung der Auslasspassage 36 wird verringert, so dass das Auslasspulsieren, das auftritt, wenn das Kältemittel durch das Kommunikationsloch 18D fließt, verringert wird.
Das Kältemittel, das das Kommunikationsloch 18D passiert hat und von dem das Schmieröl in der Öltrennkammer 30 getrennt wurde, wird durch den Ausgang 28 des Scrollkompressors 10 in Richtung des Auswahlventils 51 ausgelassen. Das Kältemittel fließt durch das Auswahlventil 51 in den Aufheizkreislauf. Es wird mittels des Kondensierers 53 ein Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der Umgebungsluft durchgeführt, so dass das Kältemittel kondensiert und die Umgebungsluft, die durch den Wärmeaustausch aufgeheizt wird, in das Fahrzeuginnere fließt. Dann wird der Fluss des Kältemittels durch das Expansionsventil 43 beschränkt und mittels Wärmeaustausch in dem außenseitigen Wärmetauscher 62 aufgeheizt. Ein Umkehrfluss bzw. Rückfluss des Kältemittels, das das Expansionsventil 43 passiert hat, wird durch das Rückschlagventil 47 verhindert, und der Kältemittelfluss in die erste Kühlpassage 61A, der umgekehrt zu dem Fluss in den außenseitigen Wärmetauscher 62 ist, wird von dem Rückschlagventil 44 verhindert. Dann wird das Kältemittel in dem außenseitigen Wärmetauscher 62 verdampft und fließt dann durch das Bypass-Ventil 46. Der Kältemittelfluss in das Expansionsventil 63 wird von dem Ventil 37 verhindert. Das Kältemittel kehrt durch den Eingang 14 in den Scrollkompressor 10 zur Kompression zurück.
Wenn der Klimaanlagenschalter 58 zum Abkühlen eingeschaltet wird, wird die ECU 54 betrieben, um den Scrollkompressor 10 anzusteuern und das Auswahlventil 51 derart zu betätigen, dass das Kältemittel, das von dem Scrollkompressor 10 komprimiert wurde, durch den Abkühlkreislauf fließt. Die ECU 54 bewirkt, dass das Bypass-Ventil 46 geschlossen und das Ventil 37 geöffnet wird. Das Kältemittel wird auf einen vorbestimmten Druck komprimiert, und das Kältemittel hohen Drucks wird durch den Auslasskanal 31C und das Auslassventil 40 in die Auslasskammer 34 ausgelassen. Jedes Mal, wenn die Kompressionskammer 33 mit dem Auslasskanal 31C kommuniziert, tritt eine Druckschwankung auf, wodurch das Auslasspulsieren erzeugt wird.
Während des Abkühlbetriebs wechselt der Betrieb des Inverters 56 in den Steuermodus für den Abkühlbetrieb, bei dem der Inverter 56 das elektrisch betätigte Ventil 60 nicht betätigt. Das Kommunikationsloch 18D ist vollständig geöffnet, ohne dass es von dem Ventilabschnitt 67A des Drosselventils 67 eingeschränkt bzw. verschmälert wird, wie es in 2A gezeigt ist, und daher verbleibt die Öffnung der Auslasspassage 36 frei von jeglicher Beschränkung. Somit wird der Kältemittelfluss durch das Kommunikationsloch 18D nicht beschränkt.
Das Kältemittel, das das Kommunikationsloch 18D passiert hat und von dem das Schmieröl in der Öltrennkammer 30 getrennt wurde, wird durch den Ausgang 28 in Richtung des Auswahlventils 51 ausgelassen. Das Kältemittel fließt durch das Auswahlventil 51 in den Abkühlkreislauf und wird von dem außenseitigen Wärmetauscher 62 kondensiert. Dann fließt das Kältemittel durch das Ventil 37, ohne dass es in Richtung des Bypass-Ventils 46 fließt. Der Druck des Kältemittels wird durch das Expansionsventil 63 verringert. Das Kältemittel, das das Expansionsventil 63 passiert hat, wird dem Verdampfer 64 zugeführt, wodurch das Kältemittel verdampft wird. Die Umgebungsluft, die durch die Verdampfung des Kältemittels abgekühlt wurde, fließt in das Fahrzeuginnere. Dann wird das Kältemittel durch den Eingang 14 in den Scrollkompressor 10 zur Kompression eingeleitet.
Die bevorzugte Ausführungsform bietet die folgenden vorteilhaften Wirkungen.

(1) Die Auslasspassage 36 ist in der Gehäuseanordnung 11 zur Kommunikation zwischen der Auslasskammer 34 und dem Ausgang 28 ausgebildet. Das elektrisch betätigte Ventil 60, das die Öffnung der Auslasspassage 36 einstellt (drosselt), ist in dem Kommunikationsloch 18D angeordnet, das ein Teil der Auslasspassage 36 ist. Der Kältemittelfluss durch das Kommunikationsloch 18D (Auslasspassage 36) wird beschränkt, und das Kommunikationsloch 18D dient als ein Fließwiderstand. Daher wird der Druck des Kältemittels verringert, und es wird dementsprechend das Auslasspulsieren verringert. Bei einer speziellen Bedingung, bei der das Kältemittel, das aus dem Scrollkompressor 10 ausgelassen wird, auf den Kondensierer 53 gerichtet ist, der benachbart zu dem Fahrzeuginneren angeordnet ist, wird das Fahrzeuginnere dem Einfluss des Auslasspulsierens unterzogen. Das Auslasspulsieren wird mittels des elektrisch betätigten Ventils 60 verringert, und daher wird die Übertragung von Rauschen auf das Fahrzeuginnere wirksam unterdrückt. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform muss die Auslasskammer 34 kein größeres Volumen aufweisen, um das Auslasspulsieren zu verringern. Daher muss die Größe des Scrollkompressors 10 nicht erhöht werden, so dass die Installation des Scrollkompressors 10 in einem Fahrzeug einfach ist.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform muss das komprimierte Kältemittel zur Verringerung des Auslasspulsierens nicht in die Motorkammer 24 in der Gehäuseanordnung 11 eingeleitet werden. Daher wird der Permanentmagnet des Elektromotors 23 keinem Kältemittel hoher Temperatur ausgesetzt, und es wird eine Verschlechterung des Leistungsvermögens des Elektromotors 23 verhindert.

(2) Der Scrollkompressor 10 enthält den Inverter 56, der den Betrieb des Elektromotors 23 steuert, und das elektrisch betätigte Ventil 60 ist mit dem Inverter 56 elektrisch verbunden. Die Betätigung des elektrisch betätigten Ventils 60 wird entsprechend dem Stromausgang des Inverters 56 zu dem Elektromotor 23 gesteuert. Der Inverter 56 dient als Steuerung bzw. Steuereinrichtung des elektrisch betätigten Ventils 60 und des Elektromotors 23, so dass der Raum zur Installation von Komponenten der Steuerung in einem Fahrzeug im Vergleich zu einem Aufbau, bei dem das elektrisch betätigte Ventil 60 und der Elektromotor 23 ihre eigenen individuellen Steuerungen aufweisen, kleiner ausgebildet werden kann, und dadurch wird verhindert, dass der Scrollkompressor 10 eine größere Größe aufweist.
(3) Die Rauschentwicklung wird während des Aufheizbetriebs, wenn der Scrollkompressor 10 betrieben wird, um Kältemittel auf einen relativ hohen Druck (Hochlastbetrieb) mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit zu komprimieren, beachtlich. Da der Scrollkompressor 10 mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit betrieben wird, ist die Rauschentwicklung aufgrund des Antriebs des Scrollkompressors 10 relativ gering, aber das Auslasspulsieren, das durch die Kompression des Kältemittels in dem Scrollkompressor 10 erzeugt wird, erhöht sich. In dem Scrollkompressor 10 werden der Stromausgang des Inverters 56 zu dem Elektromotor 23 und das Drehmoment des Scrollkompressors 10 erhöht. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform steuert der Inverter 56, der das Datenkennlinienfeld aufweist, das die Beziehung zwischen dem Stromausgang des Inverters 56 und dem entsprechenden Drehbetrag des Antriebsmotors 69 repräsentiert, die Betätigung des elektrisch betätigten Ventils 60 entsprechend diesem Kennlinienfeld. Somit betätigt der Inverter 56 das elektrisch betätigte Ventil 60 derart, dass die Rauschentwicklung bei einer Bedingung verringert wird, bei der die Tendenz besteht, dass Rauschen in dem Fahrzeuginneren entwickelt wird.
(4) Das elektrisch betätigte Ventil 60 stellt den Betrag der Bewegung des Drosselventils 67 entsprechend dem Stromausgang des Inverters 56 ein. Somit kann durch Einstellen bzw. Anpassen der Bewegung des Drosselventils 67 in Bezug auf das Kommunikationsloch 18D eine Feineinstellung der Öffnung des Kommunikationslochs 18D (Auslasspassage 36) erfolgen, um das Auslasspulsieren zu verringern.
(5) Um das Auslasspulsieren zu verringern, ist das elektrisch betätigte Ventil 60 in dem Kommunikationsloch 18D der Auslasspassage 36 und nicht in dem Auslasskanal 31C, der von dem Auslassventil 40 geöffnet wird, wenn sich der Auslassdruck des Kältemittels auf einen vorbestimmten Wert erhöht, angeordnet. Somit wird das Auslasspulsieren dadurch, dass das elektrisch betätigte Ventil 60 in dem Kommunikationsloch 18D und nicht in dem Auslasskanal 31C angeordnet ist, verringert, während eine Erhöhung des Auslassdrucks des Kältemittels auf einen vorbestimmten Wert erlaubt wird.
(6) Das Auslasspulsieren wird von der Auslasskammer 34 bis zu einem gewissen Ausmaß verringert. Während des Abkühlbetriebs wird das Kältemittel von dem Scrollkompressor 10 zu dem außenseitigen Wärmetauscher 62 ausgelassen, der von dem Fahrzeuginneren weit entfernt ist, und daher wird das Auslasspulsieren auf den außenseitigen Wärmetauscher 62 übertragen, und somit stellt die Rauschentwicklung in dem außenseitigen Wärmetauscher 62 kein Problem dar. Während des Abkühlbetriebs ist das Kommunikationsloch 18D (Auslasspassage 36) durch das elektrisch betätigte Ventil 60 vollständig geöffnet, so dass kein Druckverlust in der Auslasspassage 36 auftritt, wodurch eine Verringerung der Abkühleffizienz des Scrollkompressors 10 verhindert wird. Es kann der Energieverbrauch zum Erzielen einer vorbestimmten Verschiebung des Scrollkompressors 10 verringert werden.

Die vorliegende Erfindung kann gemäß verschiedenen alternativen Ausführungsformen modifiziert werden, wie es im Folgenden beispielhaft dargestellt wird. Wie es in 3 gezeigt ist, kann das elektrisch betätigte Ventil 60 der obigen bevorzugten Ausführungsform durch ein elektromagnetisches Ventil 75 ersetzt werden, das als eine erfindungsgemäße Ventilvorrichtung dient. Das elektromagnetische Ventil 75 weist ein Solenoid zum Bewegen eines Drosselventils 77 zu dem Kommunikationsloch 18D hin und von diesem weg auf. Insbesondere ist eine ringförmige Wand 18G einstückig mit dem Zylinderabschnitt 18C des zweiten Gehäuseteils 18 ausgebildet, und es ist ein Elektromagnet 78 darin untergebracht. Eine Kapsel 79, die in einer zylindrischen Gestalt mit einem Deckel an einem Ende ausgebildet ist, ist an der ringförmigen Wand 18G fixiert. Das Drosselventil 77 weist an einem Ende einen Flansch 77A auf. Das Drosselventil 77 besteht aus einem magnetischen Material und weist einen Wellenabschnitt bzw. Schaftabschnitt 77B auf, der mit dem Flansch 77A, der in der Kapsel 79 angeordnet ist, einstückig ausgebildet ist.
Die Drosselventil 77 enthält außerdem einen Ventilabschnitt 77C, der an dem anderen Ende ausgebildet ist. In der Kapsel 79 ist eine Trägerplatte 78A an dem Elektromagneten 78 angeordnet, und Schraubenfedern 78C sind zwischen der Trägerplatte 78A und dem Flansch 77A angeordnet. Das Drosselventil 77 wird durch eine Zwangskraft der Schraubenfedern 78C in eine Richtung von dem Elektromagneten 78 weg oder in eine Richtung, in der der Ventilabschnitt 77C von dem Kommunikationsloch 18D wegbewegt wird, gezwungen. Zwei Kommunikationslöcher 18D sind in dem Deckelabschnitt 18B des zweiten Gehäuseteils 18 ausgebildet, und der Wellenabschnitt 77B des Drosselventils 77 ist derart angeordnet, dass der Ventilabschnitt 77C des Drosselventils 77 einem Kommunikationsloch 18D gegenüberliegend angeordnet ist.
Gemäß der oben beschriebenen modifizierten Ausführungsform wird, wenn das elektromagnetische Ventil 75 betätigt wird oder wenn der Inverter 56 den Elektromagneten 78 des elektromagnetischen Ventils 75 während des Aufheizbetriebs des Scrollkompressors 10 erregt, der Flansch 77A, der aus einem magnetischen Material besteht, in Richtung des Elektromagneten 78 gezogen. Dementsprechend wird der Ventilabschnitt 77C des Drosselventils 77 in das Kommunikationsloch 18D bewegt und schließt dieses, wodurch der Kältemittelfluss durch das eine der beiden Kommunikationslöcher 18D blockiert wird, so dass der Gesamtkältemittelfluss auf die Hälfte verringert wird. Gemäß dieser modifizierten Ausführungsform kann das Auslasspulsieren durch einen derartigen einfachen Aufbau wirksam verringert werden. Die Anzahl der Kommunikationslöcher 18D ist nicht auf eines oder zwei beschränkt, sondern kann drei oder mehr betragen.
Wie es in den 4A und 4B gezeigt ist, kann ein elektrisch betätigtes Ventil 70, das als eine erfindungsgemäße Ventilvorrichtung dient, einen Antriebsmotor 72, der auf der Außenfläche des Deckelabschnitts 18B des zweiten Gehäuseteils 18 angeordnet ist, und ein Drosselventil 71, das von dem elektrisch betätigten Ventil 70 betätigt wird, enthalten. Das Drosselventil 71 weist eine rechteckige Plattengestalt auf und ist durch ein Loch 18F, das in der Seitenfläche des Zylinderabschnitts 18C und in dem Zylinderabschnitt 18C ausgebildet ist, eingeführt. Das Drosselventil 71 wird von einem Trägerelement 73 getragen, so dass es entlang der Innenfläche des Zylinderabschnitts 18C bewegbar ist. Das Drosselventil 71 wird von dem Antriebsmotor 72 bewegt, um die Öffnung des Kommunikationslochs 18D (Auslasspassage 36) einzustellen oder zu verringern.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform wird das elektrisch betätigte Ventil 60 von dem Inverter 56 betätigt. Das elektrisch betätigte Ventil 60 kann jedoch von der ECU 54 betätigt werden, wenn der Klimaanlagenschalter 58 zum Aufheizen eingeschaltet wird.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist der Klimaanlagenschalter 58 zwischen den Positionen für den Aufheizbetrieb und den Abkühlbetrieb wechselbar. In einem Fall, in dem es sich um eine Fahrzeugklimaanlage mit automatischer Regelung handelt und der Klimaanlagenschalter 58 nur die EIN- und AUS-Position aufweist, kann der Inverter 56 jedoch derart ausgelegt sein, dass er das elektrisch betätigte Ventil 60 nur betätigt, wenn der Klimaanlagenschalter 58 eingeschaltet ist und die ECU bestimmt, dass ein Aufheizbetrieb benötigt wird.
Der Kompressionsmechanismus der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform wurde als ein Scrollkompressionsmechanismus 19 beschrieben. Alternativ ist die vorliegende Erfindung für jegliche andere Art von Kompressionsmechanismus wie beispielsweise einen Drehschiebekompressionsmechanismus oder einen Kolbenkompressionsmechanismus verwendbar.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform wird das elektrisch betätigte Ventil 60 auf der Grundlage des Stromausgangs des Inverters 56 betätigt. Alternativ kann ein Drucksensor in dem Zylinderabschnitt 18C des zweiten Gehäuseteils 18 angeordnet sein, um die Druckschwankung (Auslasspulsieren) zu erfassen und den maximalen und minimalen Druck der Schwankung zu bestimmen, und die ECU 54 kann das elektrisch betätigte Ventil 60 betätigen, wenn die Differenz zwischen dem maximalen und minimalen Druckwert größer als ein vorbestimmter Wert ist oder wenn sich das Auslasspulsieren auf mehr als ein vorbestimmter Wert vergrößert.
Alternativ kann eine Vorrichtung zum Erfassen des Rauschens in dem Kondensierer 53 angeordnet sein, und die ECU 54 kann das elektrisch betätigte Ventil 60 betätigen, wenn sich die Rauschentwicklung in dem Kondensierer 53 auf mehr als ein vorbestimmter Wert erhöht.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform werden der Scrollkompressor 10 und der Kühlkreis 50 in einem Elektrofahrzeug montiert, können jedoch auch in einem Plugin-Hybridfahrzeug oder einem Hybridfahrzeug montiert sein.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist die Öffnung des Kommunikationslochs 18D, das ein Teil der Auslasspassage 36 ist, einstellbar. Alternativ kann die Öffnung der Öltrennkammer 30, die ein Teil der Auslasspassage 36 ist, einstellbar sein.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform wird während des Abkühlbetriebs Kältemittel, das von dem Scrollkompressor 10 ausgelassen wird, in Richtung des außenseitigen Wärmetauschers 62 ausgelassen, der von dem Fahrzeuginneren entfernt angeordnet ist, und daher stellt die Rauschentwicklung sogar dann kein Problem dar, wenn das Auslasspulsieren auf den außenseitigen Wärmetauscher 62 übertragen wird. In Abhängigkeit von der Art des Fahrzeugs, in dem die Klimaanlage installiert ist, stellt jedoch die Rauschentwicklung aufgrund des Auslasspulsierens ein Problem dar. Als Maßnahmen zur Beseitigung dieses Problems kann das elektrisch betätigte Ventil 60 betätigt werden, um die Öffnung des Kommunikationslochs 18D (Auslasspassage 36) zu verringern, wenn der Stromausgang des Inverters 56 größer als ein vorbestimmter Wert ist. Bei diesem Aufbau ist der vorbestimmte Wert während des Abkühlbetriebs größer als der vorbestimmte Wert während des Aufheizbetriebs.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 08-258548 A [0002]

Claims

Motorbetriebener Kompressor (10), der aufweist: eine Gehäuseanordnung (11); einen Kompressionsmechanismus (19), der in der Gehäuseanordnung (11) untergebracht ist; einen Elektromotor (23), der den Kompressionsmechanismus (19) antreibt; eine Auslasskammer (34), die in der Gehäuseanordnung (11) ausgebildet ist; einen Auslasskanal (31C), der in der Gehäuseanordnung (11) zur Kommunikation zwischen dem Kompressionsmechanismus (19) und der Auslasskammer (34) ausgebildet ist; einen Ausgang (28), der in der Gehäuseanordnung (11) zur Kommunikation mit einem externen Kreislauf ausgebildet ist; eine Auslasspassage (36), die in der Gehäuseanordnung (11) zur Kommunikation zwischen der Auslasskammer (34) und dem Ausgang (28) ausgebildet ist; ein Auslassventil (40), das in der Auslasskammer (34) zum Öffnen und Schließen des Auslasskanals (31C) angeordnet ist; und eine Ventilvorrichtung (60, 70, 75), die eine Öffnung oder einen Durchlass der Auslasspassage (36) einstellt.
Motorbetriebener Kompressor (10) nach Anspruch 1, wobei der motorbetriebene Kompressor (10) außerdem einen Inverter (56) enthält, der einen Betrieb des Elektromotors (23) steuert, die Ventilvorrichtung (60, 70, 75) mit dem Inverter (56) elektrisch verbunden ist, und die Ventilvorrichtung (60, 70, 75) entsprechend einem Wert eines Stromausgangs des Inverters (56) gesteuert wird.
Motorbetriebener Kompressor (10) nach Anspruch 2, wobei der Inverter (56) zwei unterschiedliche Modi zum Steuern der Ventilvorrichtung (60, 70, 75) für jeweils einen Abkühlbetrieb und einen Aufheizbetrieb des motorbetriebenen Kompressors (10) aufweist, und die Ventilvorrichtung (60, 70, 75) während des Abkühlbetriebs die Öffnung der Auslasspassage (36) konstant vollständig öffnet, und die Ventilvorrichtung (60, 70, 75) während des Aufheizbetriebs die Öffnung der Auslasspassage (36) entsprechend dem Wert des Stromausgangs des Inverters (56) einstellt.
Motorbetriebener Kompressor (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Ventilvorrichtung (60, 70, 75) die Öffnung der Auslasspassage (36) verringert, wenn eine Amplitude des Stromausgangs des Inverters (56) größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Motorbetriebener Kompressor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Ventilvorrichtung (60, 70, 75) ein elektrisch betätigtes Ventil (60, 70) ist.
Motorbetriebener Kompressor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Ventilvorrichtung (60, 70, 75) ein elektromagnetisches Ventil (75) ist.
Klimaanlage, die einen motorbetriebenen Kompressor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist, wobei die Klimaanlage einen Verdampfer (64), einen Kondensierer (53), einen Wärmetauscher (62) und ein Auswahlventil (51) enthält, das Auswahlventil (51) zwischen einem Abkühlkreislauf, der von dem Verdampfer (64), dem Wärmetauscher (62) und dem motorbetriebenen Kompressor (10) ausgebildet wird, und einem Aufheizkreislauf, der von dem Kondensierer (53), dem Wärmetauscher (62) und dem motorbetriebenen Kompressor (10) ausgebildet wird, schaltet, in dem Abkühlkreislauf ein Kältemittel, das von dem motorbetriebenen Kompressor (10) ausgelassen wird, durch den Wärmetauscher (62) fließt, so dass es kondensiert, das Kältemittel durch den Verdampfer (64) fließt, so dass es verdampft, und das Kältemittel in den motorbetriebenen Kompressor (10) eingeleitet wird, in dem Aufheizkreis das Kältemittel, das von dem motorbetriebenen Kompressor (10) ausgelassen wird, durch den Verdampfer (64) fließt, so dass es verdampft, das Kältemittel durch den Wärmetauscher (62) fließt, so dass es kondensiert, und das Kältemittel in den motorbetriebenen Kompressor (10) eingeleitet wird.