DE102018117810A1

DE102018117810A1 - Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung

Info

Publication number: DE102018117810A1
Application number: DE102018117810.7A
Authority: DE
Inventors: Noriaki Satake; Shiro Hayashi; Akinobu Kanai; Kenji Yamamoto
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2017-07-28
Filing date: 2018-07-24
Publication date: 2019-01-31
Also published as: JP6819502B2; US20190032648A1; US10815980B2; KR102015345B1; JP2019027336A; KR20190013620A

Abstract

Ein Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung beinhaltet einen ersten und einen zweiten Ventilkörper (65, 67), sowie ein Ansaug- und einen Überströmfenster (73a, 73c). Ein Öffnungsgrad des Ansaugfensters (73a) wird durch den ersten Ventilkörper (65) minimiert und ein Öffnungsgrad des Überströmfensters (73c) wird durch den zweiten Ventilkörper (67) maximiert, wenn ein Saugdruck (Ps) niedriger ist, als ein Vorgabesaugdruck und ein Kurbelkammerdruck (Pc) höher ist, als ein Regelungsdruck (Pcv). Der Öffnungsgrad des Ansaugfensters (73a) wird erhöht und der Öffnungsgrad des Überströmfensters (73c) wird maximiert, wenn der Saugdruck (Ps) höher ist, als der Vorgabesaugdruck und der Kurbelkammerdruck (Pc) höher ist, als der Regelungsdruck (Pcv). Der Öffnungsgrad des Ansaugfensters (73a) und der Öffnungsgrad des Überströmfensters (73c) werden verringert, wenn der Kurbelkammerdruck (Pc) niedriger ist, als der Regelungsdruck (Pcv).

Description

STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung.
Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 2006-207464 offenbart einen weitbekannten Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung, der darin einfach als Verdichter bezeichnet wird. Dieser Verdichter weist ein Gehäuse, eine Taumelscheibe, eine Mehrzahl von Kolben, ein Verdrängungssteuerventil und ein Öffnungsgradeinstellventil auf. Das Gehäuse weist eine Ansaugkammer eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen, eine Kurbelkammer und eine Ausstoßkammer auf. Die Taumelscheibe ist innerhalb der Kurbelkammer angeordnet und ein Neigungswinkel der Taumelscheibe wird in Abhängigkeit von einem Kurbelkammerdruck verändert. Jeder Kolben ist in einer korrespondierenden Zylinderbohrung angeordnet und bildet mit dem Gehäuse eine Kompressionskammer. Der Kolben ist so ausgestaltet, dass er sich mit einem Hub abhängig von dem Neigungswinkel der Taumelscheibe innerhalb der Zylinderbohrung hin- und herbewegt. Der Kolben arbeitet, um Kältemittel von der Ansaugkammer in die Kompressionskammer zu fördern und es zu komprimieren und um das komprimierte Kältemittel von der Kompressionskammer zu der Ausstoßkammer zu fördern. Das Verdrängungssteuerventil ist ausgestaltet um einen Kurbelkammerdruck zu verändern. Das Öffnungsgradeinstellventil ist ausgestaltet um zumindest eine Kältemittelmenge, die in die Ansaugkammer eingebracht wird einzustellen.
Insbesondere weist das Gehäuse einen Ansaugkanal, einen ersten Zuführkanal, einen zweiten Zuführkanal, einen Überströmkanal, einen Ansaugverbindungskanal, einen Überströmverbindungskanal und einen Regelungsverbindungskanal auf. Der Ansaugkanal verbindet die Ansaugkammer mit einem außerhalb des Verdichters angeordneten Kältemittelkreislauf. Der erste Zuführkanal verbindet die Ausstoßkammer mit dem Verdrängungssteuerventil. Der zweite Zuführkanal verbindet das Verdrängungssteuerventil mit der Kurbelkammer. Der Überströmkanal verbindet die Kurbelkammer mit der Ansaugkammer. Der Ansaugverbindungskanal verbindet die Ansaugkammer mit dem Öffnungsgradeinstellventil. Der Überströmverbindungskanal verbindet die Kurbelkammer mit dem Öffnungsgradeinstellventil. Der Regelungsverbindungskanal verbindet den zweiten Zuführkanal mit dem Öffnungsgradeinstellventil. Das Verdrängungssteuerventil ist ausgestaltet, um einen Verbindungsbereich zwischen dem ersten Zuführkanal und dem zweiten Zuführkanal einzustellen und eine Kältemittelmenge, die zu der Kurbelkammer strömt zu kontrollieren und dadurch den Kurbelkammerdruck zu verändern.
Das Öffnungsgradeinstellventil weist eine erste Ventilkammer, eine zweite Ventilkammer, einen ersten Ventilkörper, einen zweiten Ventilkörper und eine Druckfeder auf. Die erste Ventilkammer weist eine Ansaugöffnung auf, die in Richtung des außerhalb des Verdichters angeordneten Kältemittelkreislaufs geöffnet ist und sich innerhalb des Gehäuses in einer radialen Richtung des Gehäuses erstreckt. Die erste Ventilkammer öffnet sich zu dem Ansaugverbindungskanal in einer axialen Richtung des Gehäuses. Die zweite Ventilkammer ist mit der ersten Ventilkammer verbunden und erstreckt sich in dem Gehäuse in der radialen Richtung des Gehäuses. Die zweite Ventilkammer öffnet sich zu dem Überströmverbindungskanal in der axialen Richtung des Gehäuses und zu dem Regelungsverbindungskanal in der radialen Richtung des Gehäuses. Der erste Ventilkörper ist in der ersten Ventilkammer angeordnet. Der zweite Ventilkörper ist in der zweiten Ventilkammer angeordnet. Der erste (Ventil-)Körper bewegt sich in der ersten Ventilkammer in der radialen Richtung des Gehäuses, abhängig von einer Differenz zwischen dem Kurbelkammerdruck und einem Saugdruck des Kältemittels, das in die Ansaugkammer eingebracht werden soll. Der zweite Ventilkörper bewegt sich in der zweiten Ventilkammer ebenfalls in der radialen Richtung des Gehäuses, abhängig von der Differenz zwischen dem Kurbelkammerdruck und dem Saugdruck. Der erste und der zweite Ventilkörper sind mittels der Druckfeder miteinander verbunden.
Bei diesem Verdichter verringern der erste Ventilkörper und der zweite Ventilkörper jeweils einen Öffnungsgrad des Ansaugkanals und einen Öffnungsgrad des Überströmkanals, wenn die Differenz zwischen dem Saugdruck und dem Kurbelkammerdruck zunimmt. Demgegenüber erhöhen der erste Ventilkörper und der zweite Ventilkörper jeweils den Öffnungsgrad des Ansaugkanals und den Öffnungsgrad des Überströmkanals, wenn die Differenz zwischen dem Saugdruck und dem Kurbelkammerdruck zunimmt. Dies eliminiert oder minimiert ein Abfallen des Saugdrucks, wenn eine Verdrängung des Verdichters relativ groß ist.
Bei dem oben beschriebenen Verdichter ist der volumetrische Wirkungsgrad jedoch nicht ausreichend, wenn die Verdrängung des Verdichters minimal oder relativ klein ist. Auch ist es während eines Anlaufens des Verdichters schwierig Kältemittel, beispielsweise ein flüssiges Kältemittel, das in die Kurbelkammer eigebracht sein kann, im Verdichter von der Kurbelkammer zu der Ansaugkammer zu fördern, wodurch es schwierig ist, die Verdrängung des Verdichters schnell zu erhöhen.
Insbesondere schließt bei diesem Verdichter der zweite Ventilkörper des Öffnungsgradeinstellventils nicht den Überströmkanal. Während der minimalen oder relativ kleinen Verdrängung, ermöglicht der Verdichter es dem komprimierten Kältemittel von der Kurbelkammer zu der Ansaugkammer zu strömen und rekomprimiert das Kältemittel. Deshalb ist der volumetrische Wirkungsgrad des Verdichters bei der minimalen oder relativ kleinen Verdrängung nicht ausreichend. Wenn der Verbindungsbereich des Überströmkanals relativ klein eingestellt ist, dann ist es während des Anlaufens des Verdichters schwierig das Kältemittel schnell von der Kurbelkammer zu der Ansaugkammer zu fördern und somit ist es schwierig die Verdrängung des Verdichters während des Anlaufens schnell zu erhöhen.
Eine Möglichkeit um dieses Problem zu lösen, kann es sein ein Überströmventil zu verwenden, das in der Lage ist den Verbindungsbereich des Überströmkanals einzustellen, beispielsweise ein Überströmventil, das in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Nr. 2011-185138 erwähnt ist, während der Verbindungsbereich des Überströmkanals relativ groß eingestellt wird. Wenn dieses Überströmventil so eingestellt ist, dass es den Überströmkanal während des Anlaufens des Verdichters weit öffnet, dann fördert der Verdichter Kältemittel, wie das flüssige Kältemittel, schnell zu der Ansaugkammer, wodurch es für den Verdichter leicht ist, schnell die Verdrängung während des Anlaufens des Verdichters zu erhöhen. Auch rekomprimiert der Verdichter das Kältemittel nicht, wenn das Überströmventil während der minimalen oder relativ kleinen Verdrängung des Verdichters so eingestellt ist, dass es den Überströmkanal verschließt, wodurch der volumetrische Wirkungsgrad möglicherweise erhöht ist.
Die Verwendung eines derartigen Überströmventils erhöht jedoch eine Bauteilanzahl des Verdichters, wodurch die Herstellungskosten erhöht und konstruktive Freiheiten bei der Auslegung des Verdichters verringert sind. Weiterhin strömt bei dem Verdichter, der in der Offenlegungsschrift JP 2006-207464 erwähnt ist, das Kältemittel durch einen Spalt, der zwischen einer Innenfläche der ersten Ventilkammer und einer Außenfläche des ersten Ventilkörpers ausgestaltet ist, von der Kurbelkammer zu der Ansaugkammer. Das erhöht eine Kältemittelmenge, die aus der ersten Ventilkammer ausströmt, was es dem Verdichter erschwert den Druck in der ersten Ventilkammer und den Druck in der zweiten Ventilkammer angemessen zu halten. In diesem Zustand kann der erste Ventilkörper sich unnötigerweise bewegen, sodass die Kältemittelmenge, die von dem Kältemittelkreislauf außerhalb des Verdichters zu der Ansaugkammer strömt, instabil werden kann und eine Saugpulsation groß werden kann. Dementsprechend kann bei diesem Verdichter die Laufruhe während der minimalen oder relativ kleinen Verdrängung niedrig sein.
Die vorliegende Offenbarung, die vor dem Hintergrund der zuvor genannten Probleme gemacht wurde, ist darauf gerichtet einen Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung zur Verfügung zu stellen:

(1) bei dem die Laufruhe während der minimalen oder relativ kleinen Verdrängung sichergestellt ist, während ein Abfall des Saugdrucks während der maximalen oder relativ großen Verdrängung verhindert oder minimiert ist,
(2) der einen hohen volumetrischen Wirkungsgrad während der minimalen oder relativ kleinen Verdrängung aufweist, ohne dass die Herstellungskosten erhöht oder konstruktive Freiheiten bei der Auslegung des Verdichters verringert sind und
(3) der Kältemittel, wie ein flüssiges Kältemittel, das in die Kurbelkammer des Verdichters eigebracht sein kann, schnell von der Kurbelkammer zu der Ansaugkammer fördert, um so während des Anlaufens des Verdichters schnell die Verdrängung zu erhöhen.

ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung vorgesehen, der ein Gehäuse, eine Taumelscheibe, einen Kolben, ein Verdrängungssteuerventil und ein Öffnungsgradeinstellventil aufweist. Das Gehäuse weist eine Ansaugkammer, eine Zylinderbohrung, eine Kurbelkammer und eine Auslasskammer auf. Die Taumelscheibe ist innerhalb der Kurbelkammer angeordnet. Ein Neigungswinkel der Taumelscheibe wird in Abhängigkeit von einem Kurbelkammerdruck in der Kurbelkammer geändert. Der Kolben ist innerhalb der Zylinderbohrung angeordnet und bildet im Zusammenspiel mit dem Gehäuse dazwischen eine Kompressionskammer. Der Kolben ist so ausgestaltet, dass er sich mit einem von dem Neigungswinkel der Taumelscheibe abhängigen Hub innerhalb der Zylinderbohrung hin- und herbewegt, um Kältemittel von der Ansaugkammer in die Kompressionskammer zu fördern und um das Kältemittel in der Kompressionskammer zu komprimieren. Der Kolben ist ausgestaltet, um das komprimierte Kältemittel von der Kompressionskammer in die Ausstoßkammer auszustoßen. Das Verdrängungssteuerventil ist in dem Gehäuse angeordnet und ist eingerichtet, den Kurbelkammerdruck einzustellen. Das Öffnungsgradeinstellventil ist innerhalb des Gehäuses angeordnet und ausgestaltet zumindest eine Kältemittelmenge, die in die Ansaugkammer eingebracht wird einzustellen. Das Gehäuse weist weiterhin auf: einen Ansaugkanal, der ausgestaltet ist, um die Ansaugkammer mit einem außerhalb des Taumelscheibenverdichters mit variabler Verdrängung angeordneten Kältemittelkreislauf zu verbinden, einen ersten Zuführkanal, der ausgestaltet ist, die Ausstoßkammer mit dem Verdrängungssteuerventil zu verbinden, einen zweiten Zuführkanal, der ausgestaltet ist, das Verdrängungssteuerventil mit der Kurbelkammer zu verbinden, einen Überströmkanal, der ausgestaltet ist, die Kurbelkammer mit der Ansaugkammer zu verbinden, einen Ansaugverbindungskanal, der ausgestaltet ist, die Ansaugkammer mit dem Öffnungsgradeinstellventil zu verbinden, einen Überströmverbindungskanal, der ausgestaltet ist, die Kurbelkammer mit dem Öffnungsgradeinstellventil zu verbinden und einen Regelungsverbindungskanal, der ausgestaltet, ist den zweiten Zuführkanal mit dem Öffnungsgradeinstellventil zu verbinden. Das Öffnungsgradeinstellventil weist ein Ventilgehäuse, einen ersten Ventilkörper, einen zweiten Ventilkörper und eine Druckfeder auf. Das Ventilgehäuse weist eine Ansaugöffnung, eine erste Ventilkammer, eine zweite Ventilkammer, ein Ansaugfenster, ein Überströmfenster und ein Verbindungsfenster auf. Die Ansaugöffnung ist zu dem Kältemittelkreislauf hin geöffnet. Die erste Ventilkammer hat eine zylindrische Form und erstreckt sich in einer ersten Richtung. Die zweite Ventilkammer hat eine zylindrische Form und ist koaxial zu der ersten Ventilkammer ausgestaltet. Die zweite Ventilkammer ist derart ausgestaltet, dass sie mit der ersten Ventilkammer in Verbindung bringbar/ gebracht ist. Die erste Ventilkammer ist mit dem Ansaugverbindungskanal durch das Ansaugfenster in einer zweiten Richtung verbunden, die die erste Richtung kreuzt. Die zweite Ventilkammer ist mit dem Überströmverbindungskanal durch das Überströmfenster in der zweiten Richtung verbunden. Die zweite Ventilkammer ist mit dem Regelungsverbindungskanal durch das Verbindungsfenster in der ersten Richtung verbunden. Der erste Ventilkörper ist innerhalb der ersten Ventilkammer angeordnet und innerhalb der ersten Ventilkammer in der ersten Richtung verlagerbar, um einen Öffnungsgrad des Ansaugfensters zu verändern. Der zweite Ventilkörper ist innerhalb der zweiten Ventilkammer angeordnet und innerhalb der zweiten Ventilkammer in der ersten Richtung verlagerbar, um einen Öffnungsgrad des Überströmfensters zu verändern. Die Druckfeder ist zwischen dem ersten Ventilkörper und dem zweiten Ventilkörper angeordnet und verbindet den ersten Ventilkörper mit dem zweiten Ventilkörper. Der Öffnungsgrad des Ansaugfensters wird durch den ersten Ventilkörper minimiert und der Öffnungsgrad des Überströmfensters wird durch den zweiten Ventilkörper maximiert, wenn ein Saugdruck des in die Ansaugkammer eingebrachten Kältemittels niedriger ist, als ein Vorgabesaugdruck und der Kurbelkammerdruck höher als ein Regelungsdruck im zweiten Zuführkanal. Der Öffnungsgrad des Saugfensters wird durch eine Verlagerung des ersten Ventilkörpers erhöht und der Öffnungsgrad des Überströmfensters wird durch den zweiten Ventilkörper maximiert, wenn der Saugdruck höher als der vorgegebene Saugdruck und der Kurbelkammerdruck höher als der Regelungsdruck ist. Der Öffnungsgrad des Ansaugfensters wird durch eine Verlagerung des ersten Ventilkörpers verringert und der Öffnungsgrad des Überströmfensters wird durch eine Verlagerung des zweiten Ventilkörpers verringert, wenn der Kurbelkammerdruck geringer ist, als der Regelungsdruck. Zumindest das Ventilgehäuse oder der erste Ventilkörper weisen einen Öffnungskanal auf, der so ausgestaltet ist, dass er die erste Ventilkammer mit dem Ansaugverbindungskanal verbindet. Ein Öffnungsgrad des Öffnungskanals ist maximal, wenn der Saugdruck geringer ist, als der Vorgabesaugdruck und der Kurbelkammerdruck größer ist, als der Regelungsdruck. Der Öffnungsgrad des Öffnungskanals ist minimal, wenn der Öffnungsgrad des Ansaugfensters durch den Ventilkörper größer eingestellt ist, als ein minimaler Öffnungsgrad des Ansaugfensters.
Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Grundsätze der vorliegenden Offenbarung exemplarisch veranschaulicht.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen, am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen, zusammen mit den begleitenden Zeichnungen verstanden, in denen:

1 ist eine Schnittansicht eines Verdichters gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils des Verdichters von 1 während des Anlaufens des Verdichters;
3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Hauptteils des Verdichters von 1, während eine Verdrängung des Verdichters maximal ist;
4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Hauptteils des Verdichters von 1, während die Verdrängung des Verdichters minimal ist;
5A ist eine schematische Darstellung eines Öffnungsgradeinstellventils des Verdichters von 1 während des Anlaufens des Verdichters;
5B ist eine schematische Ansicht des Öffnungsgradeinstellventils des Verdichters von 1, wenn ein erster Ventilkörper beginnt, die Ansaugfenster zu öffnen;
5C ist eine schematische Darstellung des Öffnungsgradeinstellventils des Verdichters von 1 während der maximalen Verdrängung des Verdichters;
5D ist eine schematische Ansicht des Öffnungsgradeinstellventils des Verdichters von 1 während der minimalen Verdrängung des Verdichters;
6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Hauptteils des Verdichters gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung während des Anlaufens des Verdichters;
7 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Hauptteils des Verdichters gemäß der zweiten Ausführungsform während der maximalen Verdrängung des Verdichters;
8 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Hauptteils des Verdichters gemäß der zweiten Ausführungsform während der minimalen Verdrängung des Verdichters;
9A ist eine schematische Darstellung des Einstellventils für den offenen Grad des Verdichters gemäß der zweiten Ausführungsform während des Anlaufens des Verdichters;
9B ist eine schematische Darstellung des Öffnungsgradeinstellventils gemäß der zweiten Ausführungsform, wenn der erste Ventilkörper beginnt, die Ansaugfenster zu öffnen;
9C ist eine schematische Darstellung des Einstellventils für den offenen Grad des Verdichters gemäß der zweiten Ausführungsform während der maximalen Verdrängung des Verdichters;
9D ist eine schematische Darstellung des Öffnungsgradeinstellventils des Verdichters gemäß der zweiten Ausführungsform während der minimalen Verdrängung des Verdichters;
10A ist eine schematische Darstellung des Öffnungsgradeinstellventils des Verdichters gemäß einer dritten Ausführungsform während des Anlaufens des Verdichters;
10B ist eine schematische Darstellung des Öffnungsgradeinstellventils des Verdichters gemäß der dritten Ausführungsform, wenn der erste Ventilkörper beginnt, die Ansaugfenster zu öffnen;
10C ist eine schematische Darstellung des Öffnungsgradeinstellventils des Verdichters gemäß der dritten Ausführungsform während der maximalen Verdrängung des Verdichters;
10D ist eine schematische Darstellung des Öffnungsgradeinstellventils des Verdichters gemäß der dritten Ausführungsform während der minimalen Verdrängung des Verdichters;
11 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Hauptteils des Verdichters gemäß einer vierten Ausführungsform während des Anlaufens des Verdichters;
12 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Hauptteils des Verdichters gemäß der vierten Ausführungsform, wenn das erste Ventilkörper beginnt, die Ansaugfenster zu öffnen;
13 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Hauptteils des Verdichters gemäß der vierten Ausführungsform während der maximalen Verdrängung des Verdichters; und
14 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Hauptteils des Verdichters gemäß der vierten Ausführungsform während der minimalen Verdrängung des Verdichters zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DERAUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden vier Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
Ein Verdichter gemäß einer ersten Ausführungsform ist, wie in 1 gezeigt, ein Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung, der einen Einkopfkolben aufweist. Dieser Verdichter ist in ein Fahrzeug montiert und bildet einen Teil eines Kältemittelkreislaufs einer Klimatisierungsanlage des Fahrzeugs.
Der Verdichter weist ein Gehäuse 1, eine Antriebswelle 19, eine Taumelscheibe 23, eine Mehrzahl von Kolben 33, ein Verdrängungssteuerventil 13 und ein Öffnungsgradeinstellventil 61 auf. Das Gehäuse 1 weist ein vorderes Gehäuseelement 3, ein hinteres Gehäuseelement 5, einen Zylinderblock 7 und eine ventilbildende Platteneinheit 9 auf. Bei dieser Ausführungsform ist eine Längsrichtung des Verdichters in Bezug auf eine Position des vorderen Gehäuseelements 3, das im linken Teil von 1 angeordnet ist und eine Position des hinteren Gehäuseelements 5, das im rechten Teil von 1 angeordnet ist. Das heißt, eine Seite des Verdichters, auf der das vordere Gehäuseelement 3 angeordnet ist, ist eine Vorderseite des Verdichters, und die andere Seite, auf der das hintere Gehäuseelement 5 angeordnet ist, ist eine Rückseite des Verdichters. Die vertikale Richtung von 1 wird als eine vertikale Richtung des Verdichters bezeichnet, das heißt, die obere Seite und die untere Seite von 1 wird als eine obere Seite bzw. eine untere Seite des Verdichters bezeichnet. Richtungen, die in den 2 bis 14 entsprechen den in 2 angegebenen Richtungen. Der Verdichter der vorliegenden Offenbarung kann in Abhängigkeit von dem Fahrzeug, an dem der Verdichter montiert ist, in geeigneter Weise angebracht sein.
Wie in 1 gezeigt, weist das vordere Gehäuseelement 3 einen Vorsprung 3a auf, der sich nach vorne erstreckt und eine erste Wellenausnehmung 3b aufweist. Die erste Wellenausnehmung 3b erstreckt sich in dem Vorsprung 3a in Längsrichtung des Verdichters und weist darin ein Dichtelement 11a und ein erstes Radiallager 11b auf. Das vordere Gehäuseelement 3 weist ein erstes Axiallager 11c an einer hinteren Oberfläche des vorderen Gehäuseelements 3 auf.
Das hintere Gehäuseelement 5 weist eine Ansaugkammer 5a und eine Ausstoßkammer 5b auf. Das Verdrängungssteuerventil 13 ist in dem hinteren Gehäuseelement 5 angeordnet. Die Ausstoßkammer 5b ist ungefähr in einem radial zentralen Abschnitt des hinteren Gehäuseelements 5 angeordnet. Die Ansaugkammer 5a ist radial außerhalb der Ausstoßkammer 5b in dem hinteren Gehäuseelement 5 angeordnet. Die Ansaugkammer 5a ist mit einem Verdampfer (das heißt, dem Kältemittelkreislauf) außerhalb des Verdichters durch einen Ansaugkanal 51 verbunden, der später beschrieben wird. Die Auslasskammer 5b ist über einen Auslasskanal 53 mit einem Kondensator außerhalb des Verdichters verbunden. Ein Rückschlagventil 55 ist in dem Auslasskanal 53 angeordnet. Die Klimatisierungsanlage ist aus dem Verdichter, dem Kondensator, einem Expansionsventil, dem Verdampfer und dergleichen gebildet. Die Komponenten der Klimatisierungsanlage wie der Kondensator, das Expansionsventil und der Verdampfer sind in den 1 bis 14 nicht dargestellt.
Der Zylinderblock 7 ist zwischen dem vorderen Gehäuseelement 3 und der ventilbildenden Platteneinheit 9 angeordnet. Zwischen dem vorderen Gehäuseelement 3 und dem Zylinderblock 7 ist eine Kurbelkammer 15 definiert. Der Zylinderblock 7 weist mehrere Zylinderbohrungen 7a auf. Mit anderen Worten weist das Gehäuse 1 die Zylinderbohrungen 7a und die Kurbelkammer 15 auf. Die Zylinderbohrungen 7a sind umfänglich und gleichwinklig (in gleichen Winkelabständen) angeordnet. Jede der Zylinderbohrungen 7a erstreckt sich in Längsrichtung des Verdichters und steht mit der Kurbelkammer 15 an einem vorderen Ende derselben in Verbindung.
Der Zylinderblock 7 weist ferner eine zweite Wellenausnehmung 7b auf, die koaxial zur ersten Wellenausnehmung 3b angeordnet ist. Ein zweites Radiallager 17a, ein zweites Axiallager 17b und eine Druckfeder 17c sind in der zweiten Wellenausnehmung 7b angeordnet.
Die Antriebswelle 19 erstreckt sich durch das vordere Gehäuseelement 3 und den Zylinderblock 7 in der Längsrichtung des Verdichters. Insbesondere verläuft ein vorderes Ende der Antriebswelle 19 durch das Dichtelement 11a im vorderen Gehäuseelement 3, und ein hinteres Ende der Antriebswelle 19 verläuft durch das zweite Radiallager 17a und das zweite Axiallager 17b im Zylinderblock 7. Dementsprechend ist die Antriebswelle 19 durch das Gehäuse 1 gestützt und drehbar gelagert. Eine Achse der Antriebswelle 19 ist parallel zur Längsrichtung des Verdichters ausgerichtet.
Eine Halteplatte 21 ist auf die Antriebswelle 19 aufgepresst. Die Halteplatte 21 ist in einem vorderen Teil der Kurbelkammer 15 angeordnet und ist mit der Antriebswelle 19 innerhalb der Kurbelkammer 15 drehbar. Das erste Radiallager 11b und das erste Axiallager 11c sind zwischen der Halteplatte 21 und dem vorderen Gehäuseelement 3 angeordnet.
Die Antriebswelle 19 erstreckt sich durch die Taumelscheibe 23, die in der Kurbelkammer 15 hinter der Halteplatte 21 angeordnet ist. Zum Absenken eines Neigungswinkels der Taumelscheibe 23 ist zwischen der Halteplatte 21 und der Taumelscheibe 23 ein Regelfeder 25 angeordnet. Ein Haltering 27 ist an einem hinteren Teil der Antriebswelle 19 festgelegt. Eine Rückstellfeder 29 ist zwischen dem Haltering 27 und der Taumelscheibe 23 angeordnet. Die Antriebswelle 19 ist in ihrer Umfangsrichtung von den Regelfeder 25 und der Rückstellfeder 29 umgeben.
Die Halteplatte 21 und die Taumelscheibe 23 sind durch einen Verbindungsmechanismus 31 in der Kurbelkammer 15 miteinander verbunden. Die Taumelscheibe 23 wird von dem Verbindungsmechanismus 31 derart gestützt, dass der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 gegenüber einer Richtung senkrecht zur Achse der Antriebswelle 19, in Abhängigkeit von dem Kurbelkammerdruck Pc.
Jeder Kolben 33 ist in der entsprechenden Zylinderbohrung 7a derart angeordnet, dass der Kolben 33 in der Zylinderbohrung 7a hin- und herbewegbar ist. Eine hintere Endfläche des Kolbens 33 ist der ventilbildenden Platteneinheit 9 in der Zylinderbohrung 7a zugewandt, um einen Kompressionskammer 35 in einem hinteren Teil der Zylinderbohrung 7a zu definieren. Mit anderen Worten wirkt der Kolben 33 mit dem Gehäuse 1 zusammen, um dazwischen einen Kompressionskammer 35 zu bilden.
Ein Paar Schuhe 37a, 37b ist zwischen dem Kolben 33 und der Taumelscheibe 23 derart angeordnet, dass die Schuhe 37a, 37b in Längsrichtung des Verdichters sowie jeweils an gegenüberliegenden Seiten der Taumelscheibe 23 angeordnet sind. Die Schuhe 37a, 37b sind ausgestaltet, um eine Drehbewegung der Taumelscheibe 23 in eine Pendelbewegung des Kolbens 33 umzuwandeln und um den Kolben 33 in der Zylinderbohrung 7a innerhalb eines von dem Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 abhängig Hubs hin- und herbewegen zu können.
Die ventilbildende Platteneinheit 9 ist ein Stapel aus einer Saugventilplatte, einer Ventilplatte und einer Ausstoßventilplatte, die in dieser Reihenfolge von vorne nach hinten in der Längsrichtung des Verdichters gestapelt sind. Die ventilbildende Platteneinheit 9 weist ein Saugflatterventil, eine Ansaugöffnung, eine Ausstoßöffnung und ein Ausstoßflatterventil auf, das an die Zylinderbohrungen 7a angepasst ist. Eine Rückhalteeinrichtung 39 ist an einer hinteren Fläche der ventilbildenden Platteneinheit 9 festgelegt. Die Rückhalteeinrichtung 39 ist in der Ausstoßkammer 5b angeordnet, um einen maximalen Öffnungsgrad des Ausstoßflatterventils zu bestimmen.
Wie in 2 gezeigt, weist das Gehäuse 1 dieses Verdichters einen ersten Zuführkanal 41, ein zweiten Zuführkanal 43, einen Detektionskanal 45 und eine Ventilaufnahmekammer47 auf. Das erste Zuführkanal 41 ist ausgestaltet, um die Ausstoßkammer 5b mit dem Verdrängungssteuerventil 13 zu verbinden. Der zweite Zuführkanal 43 ist ausgestaltet, um das Verdrängungssteuerventil 13 mit der Kurbelkammer 15 zu verbinden. Der Detektionskanal 45 verbindet die Ansaugkammer 5a mit dem Verdrängungssteuerventil 13. Die Ventilaufnahmekammer 47 erstreckt sich innerhalb des hinteren Gehäuseelements 5 in einer ersten Richtung, die in diesem Ausführungsbeispiel die radiale Richtung des hinteren Gehäuseelements 5 ist.
Der erste Zuführkanal 41, der Detektionskanal 45 und die Ventilaufnahmekammer 47 sind innerhalb des hinteren Gehäuseelement 5 ausgestaltet. Der zweite Zuführkanal 43 erstreckt sich zwischen der Kurbelkammer 15 und dem Verdrängungssteuerventil 13 durch die Rückhalteeinrichtung 39, die ventilbildende Platteneinheit 9 und den Zylinderblock 7 in der axialen Richtung des Verdichters. Das Verdrängungssteuerventil 13 ist in dem hinteren Gehäuseelement 5 angeordnet und ausgestaltet, um einen Verbindungsbereich zwischen dem ersten Zuführkanal 41 und dem zweiten Zuführkanal 43 in Abhängigkeit von einem Saugdruck Ps in der Ansaugkammer 5a einzustellen und auf ein Signal einer Steuerung 49 zu reagieren, die in 3 gezeigt ist. Mit anderen Worten ist das Verdrängungssteuerventil 13 zum Einstellen des Kurbelkammerdrucks Pc konfiguriert.
Die Ventilaufnahmekammer 47 weist eine Öffnung 47a, eine erste Ventilaufnahmekammer47b und eine zweite Ventilaufnahmekammer 47c auf. Die Öffnung 47a öffnet sich zum Kältemittelkreislauf außerhalb des hinteren Gehäuseelements 5, mit anderen Worten, öffnet sich zum Verdampfer hin. Die erste Ventilaufnahmekammer 47b hat eine zylindrische Form, deren Durchmesser kleiner ist als ein Durchmesser der Öffnung 47a. Ein oberes Ende der ersten Ventilaufnahmekammer 47b ist mit der Öffnung 47a verbunden. Die zweite Ventilaufnahmekammer 47c hat eine zylindrische Form, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des ersten Ventilaufnahmekammer 47b. Ein oberes Ende der zweiten Ventilaufnahmekammer 47c ist mit einem unteren Ende der ersten Ventilaufnahmekammer 47b verbunden. In der Ventilaufnahmekammer 47 ist zwischen der Öffnung 47a und der ersten Ventilaufnahmekammer 47b ein Stufenabschnitt 47d ausgestaltet, wobei zwischen der ersten Ventilaufnahmekammer 47b und der zweiten Ventilaufnahmekammer 47c ein Stufenabschnitt 47e gebildet ist. Das Öffnungsgradeinstellventil 61 ist in der Ventilaufnahmekammer 47 (d. H. dem Gehäuse 1) angeordnet.
Wie in den 2 bis 4 gezeigt, umfasst das Öffnungsgradeinstellventil 61 ein Ventilgehäuse 63, einen ersten Ventilkörper 65, einen zweiten Ventilkörper 67 und eine Druckfeder 69 und ist ausgestaltet, um zumindest die Kältemittelmenge einzustellen, die in die Ansaugkammer 5a eingebracht wird. Das Ventilgehäuse 63 weist einen zylindrischen Abschnitt 63a, einen Abdeckabschnitt 63b und einen Stützabschnitt 63c auf. Der zylindrische Abschnitt 63a weist einen Abschnitt mit großem Durchmesser 631 und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 632 auf. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 631 hat eine zylindrische Form, deren Durchmesser geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der ersten Ventilaufnahmekammer 47b. Der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 632 ist einstückig und koaxial mit dem Abschnitt mit großem Durchmesser 631 ausgestaltet und hat eine zylindrische Form, deren Durchmesser geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der zweiten Ventilaufnahmekammer 47c. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 631 und der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 632 (d. H. die Ventilgehäuse 63) weisen in sich eine ersten Ventilkammer 71a bzw. eine zweite Ventilkammer 71b auf. Die erste Ventilkammer 71a hat eine zylindrische Form und erstreckt sich in radialer Richtung des hinteren Gehäuseelements 5. Die zweite Ventilkammer 71b ist koaxial zur ersten Ventilkammer 71a ausgestaltet und hat eine zylindrische Form, deren Durchmesser kleiner ist, als der Durchmesser der ersten Ventilkammer 71a. Die zweite Ventilkammer 71b ist ausgestaltet, um mit dem ersten Ventilkammer 71a zu kommunizieren und erstreckt sich in der radialen Richtung des hinteren Gehäuseelements 5. Der erste Ventilkörper 65 und der zweite Ventilkörper 67 sind jeweils in der ersten Ventilkammer 71a und der zweiten Ventilkammer 71b angeordnet.
Das Öffnungsgradeinstellventil 61 ist in die Ventilaufnahmekammer 47 eingesetzt und durch einen Haltering 73 gehalten. Ein oberer Abschnitt des Stützabschnitts 63c und ein unterer Abschnitt des Abschnitts mit großem Durchmesser 631 sind mit dem Stufenabschnitt 47d beziehungsweise mit dem Stufenabschnitt 47e in Anlage gebracht.
Der Abschnitt mit großem Durchmesser 631 des zylindrischen Abschnitts 63a weist eine Mehrzahl von Ansaugfenstem 73a auf. Die Ansaugfenster 73a sind in einer Umfangsrichtung des Abschnitts mit großem Durchmesser 631 angeordnet. Jedes Ansaugfenster 73a weist eine annähernd rechteckige Form auf, deren Öffnungsfläche zum Stützabschnitt 63c hin abnimmt, wie in den 5A bis 5D gezeigt. In den 2 bis 4 ist die erste Ventilkammer 71a mit der ersten Ventilaufnahmekammer 47b und daher mit einem Ansaugverbindungskanal 50 durch die Ansaugfenster 73a in einer zweiten Richtung verbunden, die in dieser Ausführungsform eine Richtung ist, die die radiale Richtung des hinteren Gehäuseelements 5 kreuzt. Der Ansaugverbindungskanal 50 wird später beschrieben.
Der Abschnitt mit großem Durchmesser 631 des Ventilgehäuses 63 hat einen einzigen Öffnungskanal 73b, der zwischen jedem der Ansaugfenster 73a und der zweiten Ventilkammer 71 b ausgestaltet ist, wie in den 5A bis 5D dargestellt. Das heißt, die Ansaugfenster 73a und der Öffnungskanal 73b sind getrennt voneinander in dem Abschnitt mit großem Durchmesser 631 ausgestaltet. Wie in den 5A bis 5D dargestellt, weist der Öffnungskanal 73b einen kreisrunden Querschnitt auf und ist kleiner als die Ansaugfenster 73a. Wie in den 2 bis 4 gezeigt, ist die erste Ventilkammer 71a mit dem Ansaugverbindungkanal 50 durch den Öffnungskanal 73b in der Richtung verbunden, die die radiale Richtung des hinteren Gehäuseelements 5 kreuzt. Dementsprechend ist der Öffnungskanal 73b ausgestaltet, um die erste Ventilkammer 71a durch die erste Ventilaufnahmekammer 47b mit dem Ansaugverbindungkanal 50 zu verbinden. Die Anzahl der Ansaugfenster 73a und der Durchmesser des Öffnungskanals 73b können nach Bedarf bestimmt werden.
Der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 632 des zylindrischen Abschnitts 63a weist eine Vielzahl von Überströmfenstern 73c auf. Die Überströmfenster 73c sind in dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 632 in einer Umfangsrichtung des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 632 angeordnet. Wie in den 5A bis 5D gezeigt, hat jedes Überströmfenster 73c eine kreisrunde Querschnittsfläche und ist kleiner als die Ansaugfenster 73a. Wie in den 2 bis 4 gezeigt, ist die zweite Ventilkammer 71 b mit der zweiten Ventilaufnahmekammer 47c und damit durch die Überströmfenster 73c in der Richtung, die die radiale Richtung des hinteren Gehäuseelements 5 kreuzt, mit einem Überströmverbindungskanal 57 verbunden. Die Anzahl der Überströmfenster 73c und der Durchmesser jedes Überströmfensters 73c können nach Bedarf bestimmt werden. Der Überströmverbindungkanal 57 wird später beschrieben
Der zylindrische Abschnitt 63a weist einen vorspringenden Abschnitt 75 auf, der zwischen dem Abschnitt mit großem Durchmesser 631 und dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 632 angeordnet ist. Der vorspringende Abschnitt 75 steht von einer inneren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 63a vor und erstreckt sich in einer Umfangsrichtung des zylindrischen Abschnitts 63a und weist eine ringförmige Gestalt auf. Der vorspringende Abschnitt 75 bestimmt eine untere Verfahrgrenze des ersten Ventilkörpers 65 und eine obere Verfahrgrenze des zweiten Ventilkörpers 67. Wenn der zweite Ventilkörper 67 mit dem vorspringenden Abschnitt 75 kontaktiert ist, wie in 2 gezeigt, ist ein erster Druckaufnahmebereich S1 an einer oberen Fläche des zweiten Ventilkörper 67 durch einen Innendurchmesser des vorspringenden Bereichs 75 ausgestaltet. Ebenfalls ist ein zweiter Druckaufnahmebereich S2 an einer Bodenfläche des zweiten Ventilkörpers 67 ausgestaltet. Der Druckaufnahmebereich S2 ist größer als der erste Druckaufnahmebereich S1.
Der vorspringende Abschnitt 75 weist mehrere Ventilverbindungsbohrungen 75a auf. Die Ventilverbindungsbohrungen 75a sind in einer Umfangsrichtung des vorspringenden Abschnitts 75 angeordnet. Die erste Ventilaufnahmekammer 47b ist mit der ersten Ventilkammer 71a über die Ventilverbindungsbohrungen 75a verbunden. Die Ventilverbindungsbohrungen 75a werden nicht durch den ersten Ventilkörper 65 geschlossen, wenn der erste Ventilkörper 65 an der unteren Verfahrgrenze angeordnet ist. Der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 632 weist O-Ring-Nuten 77a, 77b auf. Die O-Ring-Nuten 77a, 77b sind in der Außenumfangsfläche des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 632 ausgestaltet. Die O-Ring-Nut 77a und die O-Ring-Nut 77b erstrecken sich oberhalb und unterhalb jedes Überströmfensters 73c in Umfangsrichtung des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 632, um einen O-Ring 79a bzw. einen O-Ring 79b aufzunehmen. Die O-Ringe 79a, 79b sind in Kontakt mit einer inneren Umfangsfläche der zweiten Ventilaufnahmekammer 47c gebracht.
Der Abdeckabschnitt 63b ist an einem Ende des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 632 gegenüber dem Abschnitt mit großem Durchmesser 631 befestigt. Der Abdeckabschnitt 63b weist ein Verbindungsfenster 73d auf, durch das die zweite Ventilkammer 71b in der radialen Richtung des hinteren Gehäuseelements 5 mit einem Regelungsverbindungkanal 59 verbunden ist. Der Regelungsverbindungskanal 59 wird später beschrieben. Der Abdeckbereich 63b bestimmt eine untere Verfahrgrenze des zweiten Ventilkörpers 67. Die Form des Verbindungsfensters 73d kann auch nach Bedarf bestimmt werden.
Der Stützabschnitt 63c ist an einem dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 632 gegenüberliegenden Ende des Abschnitts mit großem Durchmesser 631 befestigt. Der Stützabschnitt 63c bestimmt eine obere Verfahrgrenze des ersten Ventilkörpers 65. Der Stützabschnitt 63c weist eine O-Ring-Nut 77c auf, die in einer Außenumfangsfläche des Stützabschnitts 63c ausgestaltet ist, um einen O-Ring 79c aufzunehmen. Der O-Ring 79c ist mit einer inneren Umfangsfläche der ersten Ventilaufnahmekammer 47b in Anlage gebracht. Der Stützabschnitt 63c des Ventilgehäuses 63 weist dabei eine Ansaugöffnung 633 auf. Die Ansaugöffnung 633 erstreckt sich in der radialen Richtung des hinteren Gehäuseelements 5 durch den Stützabschnitt 63c. In einem Zustand, in dem das Öffnungsgradeinstellventil 61 in die Ventilaufnahmekammer 47 eingebaut ist, öffnet sich die Ansaugöffnung 633 zu dem Kältemittelkreislauf außerhalb des Verdichters durch die Öffnung 47a der Ventilaufnahmekammer 47 an einem oberen Ende der Ansaugöffnung 633 und zu der ersten Ventilkammer 71a an einem unteren Ende der Ansaugöffnung 633. Dementsprechend bildet die Ansaugöffnung 633 einen Teil der ersten Ventilkammer 71a, und ermöglicht, dass die erste Ventilkammer 71a über die Ansaugöffnung 633 mit dem Verdampfer verbunden wird.
Der erste Ventilkörper 65 weist einen zylindrischen Abschnitt 65a mit einer zylindrischen Form sowie einen scheibenförmigen Deckelabschnitt 65b auf und ist einstückig mit einem oberen Teil des zylindrischen Abschnitts 65a ausgestaltet. Der Deckelabschnitt 65b hat eine Entlüftungsbohrung 65c und eine Federscheibe 65d. Die Entlüftungsbohrung 65c ermöglicht es, die Ansaugöffnung 633 mit der ersten Ventilkammer 71a zu verbinden. Der erste Ventilkörper 65 ist innerhalb der ersten Ventilkammer 71a in der radialen Richtung des hinteren Gehäuseelements 5 verlagerbar.
Der zweite Ventilkörper 67 weist einen zylindrischen Abschnitt 67a mit einer zylindrischen Form sowie einen scheibenförmigen Deckelabschnitt 67b auf und ist einstückig mit einem Bodenteil des zylindrischen Abschnitts 67a ausgestaltet. Der zweite Ventilkörper 67 ist in der zweiten Ventilkammer 71b in der radialen Richtung des hinteren Gehäuseelements 5 verlagerbar. Der Deckelabschnitt 67b des zweiten Ventilkörpers 67 weist ein kleines Loch 67c auf. Das kleine Loch 67c verbindet das Verbindungsfenster 73d mit der zweiten Ventilkammer 71 b. Die Form des kleinen Lochs 67c kann nach Bedarf bestimmt werden.
Die Druckfeder 69 ist zwischen dem Deckelabschnitt 65b des ersten Ventilkörpers 65 und dem Deckelabschnitt 67b des zweiten Ventilkörpers 67 angeordnet und verbindet den ersten Ventilkörper 65 mit dem zweiten Ventilkörper 67. Die Druckfeder 69 trennt (beabstandet) den ersten Ventilkörper 65 vom zweiten Ventilkörper 67 durch eine Druckkraft der Druckfeder 69.
Wie in den 5A bis 5D gezeigt, bewegt sich in dem Öffnungsgradeinstellventil 61 der erste Ventilkörper 65 in der ersten Ventilkammer 71a in der radialen Richtung des hinteren Gehäuseelements 5, um einen Öffnungsgrad jedes Ansaugfensters 73a und einen Öffnungsgrad des Öffnungskanals 73b einzustellen. Insbesondere wenn, wie in 5A gezeigt, der erste Ventilkörper 65 an der oberen Verfahrgrenze in der ersten Ventilkammer 71a angeordnet ist und mit dem Stützabschnitt 63c kontaktiert wird, schließt der zylindrische Abschnitt 65a des ersten Ventilkörpers 65 die Ansaugfenster 73a, das heißt, der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a wird durch den ersten Ventilkörper 65 minimiert. In diesem Zustand wird der Öffnungskanal 73b vollständig durch den zylindrischen Abschnitt 65a des ersten Ventilkörpers 65 geöffnet, das heißt, der Öffnungsgrad des Öffnungskanals 73b wird durch den ersten Ventilkörper 65 maximiert. Dann, wenn der erste Ventilkörper 65 sich in Richtung des vorspringenden Abschnitts 75 in der ersten Ventilkammer 71a bewegt, verschließt der zylindrische Abschnitt 65a allmählich den Öffnungskanal 73b, wodurch der Öffnungsgrad des Öffnungskanals 73b allmählich verringert wird, ohne die Ansaugfenster 73a zu öffnen. Da sich der erste Ventilkörper 65 wie in 5B gezeigt, weiter in Richtung des vorspringenden Abschnitts 75 in der ersten Ventilkammer 71a bewegt, beginnt der erste Ventilkörper 65 die Ansaugfenster 73a zu öffnen, wodurch der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a von dem minimalen Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a allmählich erhöht wird. Mit anderen Worten, der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a wird durch eine Bewegung des ersten Ventilkörpers 65 erhöht, das heißt, der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a wird durch den ersten Ventilkörper 65 größer als sein minimaler Öffnungsgrad eingestellt. In diesem Zustand ist der Öffnungskanal 73b durch den zylindrischen Abschnitt 65a des ersten Ventilkörpers 65 verschlossen, das heißt, der Öffnungsgrad des Öffnungskanals 73b wird durch den ersten Ventilkörper 65 minimiert.
Wie in 5c gezeigt ist, werden, wenn der erste Ventilkörper 65 an der unteren Verfahrgrenze in der ersten Ventilkammer 71a angeordnet ist und mit dem vorspringenden Abschnitt 75 kontaktiert wird, die Ansaugfenster 73a vollständig durch den zylindrischen Abschnitt 65a des ersten Ventilkörpers 65 geöffnet, das heißt, der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a ist durch den ersten Ventilkörper 65 maximiert. Mit anderen Worten, der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a wird durch die Bewegung des ersten Ventilkörpers 65 erhöht, wenn der Saugdruck Ps höher ist, als der Vorgabesaugdruck und der Kurbelkammerdruck Pc höher ist, als der Regelungsdruck Pcv. In diesem Zustand ist der Öffnungskanal 73b noch durch den zylindrischen Abschnitt 65a des ersten Ventilkörpers 65 verschlossen, wodurch der Öffnungsgrad des Öffnungskanals 73b minimiert ist.
Wie oben beschrieben, ist zwischen den Ansaugfenstem 73a und dem Öffnungskanal 73b ein Positionsverhältnis relativ zu der Bewegung des ersten Ventilkörpers 65 ausgebildet. Konkret ist der Öffnungsgrad des Öffnungskanals 73b maximal, wenn der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a durch den ersten Ventilkörper 65 minimiert wird. Der Öffnungsgrad des Öffnungskanals 73b ist minimal, wenn der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a durch den ersten Ventilkörper 65 größer als sein Mindestöffnungsgrad eingestellt wird.
Im Öffnungsgradeinstellventil 61 bewegt sich der zweite Ventilkörper 67 in der zweiten Ventilkammer 71b in der radialen Richtung des hinteren Gehäuseelements 5, um einen Öffnungsgrad jedes Überströmfensters 73c einzustellen. Konkret wird, wenn, wie in den 5A bis 5C gezeigt, der zweite Ventilkörper 67 an der unteren Verfahrgrenze in der zweiten Ventilkammer 71b angeordnet ist und mit dem Abdeckabschnitt 63b kontaktiert wird, die Überströmfenster 73c durch den zylindrischen Abschnitt 67a des zweiten Ventilkörpers 67 geöffnet, das heißt, der Öffnungsgrad der Überströmfenster 73c wird durch den zweiten Ventilkörper 67 maximiert. Dann, wenn sich der zweite Ventilkörper 67 in Richtung des vorspringenden Abschnitts 75 in der zweiten Ventilkammer 71b bewegt, schließt der zylindrische Abschnitt 67a des zweiten Ventilkörpers 67 sukzessive die Überströmfenster 73c, wodurch der Öffnungsgrad der Überströmfenster 73c allmählich verringert wird. Wie in 5D gezeigt wird, wenn der zweite Ventilkörper 67 an der oberen Verfahrgrenze in der zweiten Ventilkammer 71b angeordnet ist und mit dem vorspringenden Abschnitt 75 kontaktiert wird, die Überströmfenster 73c durch den zylindrischen Abschnitt 67a geschlossen, das heißt, der Öffnungsgrad der Überströmfenster 73c wird durch den zweiten Ventilkörper 67 minimiert. Wenn sich der zweite Ventilkörper 67 in Richtung des vorspringenden Abschnitt 75 in der zweiten Ventilkammer 71b bewegt, erhöht sich eine Federkraft der Druckfeder 69, die auf den ersten Ventilkörper 65 wirkt. Dementsprechend bewegt die Federkraft den ersten Ventilkörper 65 zu dem Stützabschnitt 63c in der ersten Ventilkammer 71a. Wenn der zweite Ventilkörper 67 an der oberen Verfahrgrenze in der zweiten Ventilkammer 71b angeordnet ist, ist der erste Ventilkörper 65 an der oberen Verfahrgrenze in der ersten Ventilkammer 71a angeordnet, sodass der Öffnungsgrad jedes Ansaugfensters 73a durch den ersten Ventilkörper 65 minimiert ist. In den 5A bis 5D, 9A bis 9D und 10A bis 10D sind, der besseren Verständlichkeit der Beschreibung halber, die Formen des ersten und des zweiten Ventilkörpers 65, 67 vereinfacht und die Ventilverbindungsbohrung 75a sowie das kleine Loch 67c nicht dargestellt.
Wie in 2 dargestellt, weist das hintere Gehäuseelement 5 den Ansaugverbindungskanal 50, den Überströmverbindungskanal 57, und den Regelungsverbindungskanal 59 auf. Der Ansaugverbindungskanal 50 ist mit der Ansaugkammer 5a und der ersten Ventilaufnahmekammer 47b an gegenüberliegenden Enden des Ansaugverbindungskanals 50 verbunden. Das heißt, der Ansaugverbindungskanal 50 ist ausgestaltet, um die Ansaugkammer 5a durch die erste Ventilaufnahmekammer 47b und die Ansaugfenster 73a mit der ersten Ventilkammer 71a des Öffnungsgradeinstellventils 61 zu verbinden. Bei diesem Verdichter weist das Gehäuse 1 den Ansaugkanal 51 auf, der aus der Öffnung 47a der Ventilaufnahmekammer 47, der Ansaugöffnung 633 des Stützabschnitts 63c, der ersten Ventilkammer 71a, die Ansaugfenster 73a, der ersten Ventilaufnahmekammer 47b und dem Ansaugverbindungskanal 50 gebildet ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, dass eine obere Oberfläche des ersten Ventilkörpers 65 den Saugdruck Ps aufnehmen kann, der in den Verdichter eingeführt wird. Der erste Ventilkörper 65 wird verlagert und verstellt den Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a durch Aufnahme des Saugdrucks Ps, wodurch der Verbindungsbereich zwischen dem Ansaugverbindungskanal 50 und der ersten Ventilkammer 71a eingestellt wird. Der erste Ventilkörper 65 verstellt auch den Öffnungsgrad des Öffnungskanals 73b, wodurch der Verbindungsbereich zwischen dem Ansaugverbindungkanal 50 und der ersten Ventilkammer 71a einstellt.
Der Überströmverbindungskanal 57 ist an den gegenüberliegenden Enden des Überströmverbindungskanals 57 mit der Kurbelkammer 15 und der zweiten Ventilaufnahmekammer 47c verbunden. Das heißt, der Überströmverbindungskanal 57 ist ausgestaltet, um die Kurbelkammer 15 durch die zweite Ventilaufnahmekammer 47c und die Überströmfenster 73c mit der zweiten Ventilkammer 71b des Öffnungsgradeinstellventils 61 zu verbinden. Bei diesem Verdichter weist das Gehäuse 1 einen Überströmkanal 52 auf, der aus dem Überströmverbindungskanal 57, der zweiten Ventilaufnahmekammer 47c, den Überströmfenstern 73c, der zweiten Ventilkammer 71b, der ersten Ventilkammer 71a, der Ventilverbindungsbohrung 75a, der ersten Ventilaufnahmekammer 47b und dem Ansaugverbindungskanal 50 gebildet ist. Der Überströmkanal 52 ist ausgestaltet, um die Kurbelkammer 15 mit dem Ansaugkammer 5a zu verbinden. Der zweite Ventilkörper 67 stellt den Öffnungsgrad der Überströmfenster 73c ein und passt damit einen Verbindungsbereich zwischen dem Überströmverbindungskanal 57 und der zweiten Ventilkammer 71b an.
Der Regelungsverbindungskanal 59 ist mit dem zweiten Zuführkanal 43 und der zweiten Ventilaufnahmekammer 47c an gegenüberliegenden Enden des Regelungsverbindungskanals 59 verbunden. Das heißt, der Regelungsverbindungskanal 59 ist ausgelegt, den zweiten Zuführkanal 43 durch die zweite Ventilaufnahmekammer 47c und das Verbindungsfenster 73d mit der zweiten Ventilkammer 71b des Öffnungsgradeinstellventils 61 zu verbinden. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, dass die Unterseite des zweiten Ventilkörpers 67, einen Regelungsdruck Pcv im zweiten Zuführkanal 43 aufnehmen kann.
Bei diesem Verdichter wird die Antriebswelle 19 von einem Motor oder einem Motor des Fahrzeugs drehend angetrieben, um die Halteplatte 21 und die Taumelscheibe 23 zu rotieren, wodurch jeder Kolben 33 in der entsprechenden Zylinderbohrung 7a innerhalb eines vom Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 abhängigen Hubs hin- und herbewegt wird. Der Kolben 33 fördert Kältemittel von der Ansaugkammer 5a in die Kompressionskammer 35, um es zu verdichten, und stößt das komprimierte Kältemittel von der Kompressionskammer 35 in die Ausstoßkammer 5b aus.
Während dieses Vorgangs stellt das Verdrängungssteuerventil 13 bei diesem Verdichter in der Kurbelkammer 15 einen Kurbelkammerdruck Pc nach Bedarf ein, um eine Verdrängung des Verdichters zu variieren. So steigt beispielsweise der Kurbelkammerdruck Pc an, wenn das Verdrängungssteuerventil 13 den Verbindungsbereich zwischen dem ersten Zuführkanal 41 und dem zweiten Zuführkanal 43 vergrößert, um den Kältemittelstrom bei dem Austrittsdruck Pd von der Ausstoßkammer 5b zu der Kurbelkammer 15 zu fördern. Dadurch wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 verringert, wodurch eine Verdrängung des Verdichters pro Umdrehung der Antriebswelle 19 verringert wird. Im Gegensatz dazu wird, wenn das Verdrängungssteuerventil 13 den Verbindungsbereich zwischen dem ersten Zuführkanal 41 und dem zweiten Zuführkanal 43 verkleinert, um den Kältemittelstrom bei dem Austrittsdruck Pd zu der Kurbelkammer 15 zu verringern, der Kurbelkammerdruck Pc verringert, weil der Kältemittelstrom von der Kurbelkammer 15 zu der Ansaugkammer 5a durch den Überströmkanal 52 gefördert wird. Dadurch erhöht sich der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 und damit die Verdrängung des Verdichters.
Wenn der Verdichter für eine relativ lange Zeit in einem Zustand ausgesetzt ist, in dem die Verdrängung minimal ist, kann das gasförmige Kältemittel in der Kurbelkammer 15 zu einem flüssigem Kältemittel heruntergekühlt werden. Dadurch wird der in der Ansaugkammer 5a ausgestaltete Saugdruck Ps des Kältemittels niedriger als ein Vorgabesaugdruck und wenn der Kompressor neu startet der Kurbelkammerdruck Pc höher als der Regelungsdruck Pcv im zweiten Zuführkanal 43.
In diesem Zustand ist der erste Ventilkörper 65 in der ersten Ventilkammer 71a in dem Öffnungsgradeinstellventil 61 an der oberen Verfahrgrenze angeordnet und verschließt jedes Ansaugfenster 73a wie in den 2 und 5A dargestellt. Mit anderen Worten, der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a wird durch den ersten Ventilkörper 65 minimiert, wenn der Saugdruck Ps des in die Ansaugkammer 5a eingeführten Kältemittels niedriger ist, als der Vorgabesaugdruck und der Kurbelkammerdruck Pc höher ist als der Regelungsdruck Pcv im zweiten Zuführkanal 43. Dementsprechend minimiert der erste Ventilkörper 65 den Verbindungsbereich zwischen dem Ansaugverbindungskanal 50 und der ersten Ventilkammer 71a und verringert somit den Öffnungsgrad des Ansaugkanals 51.
Beim Anlaufen des Verdichters ist der zweite Ventilkörper 67 an der unteren Verfahrgrenze in der zweiten Ventilkammer 71b angeordnet, jedes Überströmfenster 73c ist durch den zweiten Ventilkörper 67 vollständig geöffnet, das heißt, der Öffnungsgrad der Überströmfenster 73c ist durch den zweiten Ventilkörper 67 maximiert, wenn der in der Ansaugkammer 5a ausgestaltete Saugdruck Ps des Kältemittels niedriger ist als der Vorgabesaugdruck und der Kurbelkammerdruck Pc höher ist als ein Regelungsdruck Pcv im zweiten Zuführkanal 43. Dementsprechend maximiert der zweite Ventilkörper 67 den Verbindungsbereich zwischen dem Überströmverbindungskanal 57 und der zweiten Ventilkammer 71b, das heißt, der Überströmkanal 52 wird durch den zweiten Ventilkörper 67 vollständig geöffnet. Dadurch kann das in der Kurbelkammer 15 zurückgehaltene flüssige Kältemittel schnell von der Kurbelkammer 15 durch den Überströmverbindungskanal 57, die zweite Ventilaufnahmekammer 47c, die Überströmfenster 73c, die zweite Ventilkammer 71b, die erste Ventilkammer 71a, die Ventilverbindungbohrung 75a, die erste Ventilaufnahmekammer 47b und den Ansaugverbindungskanal 50. zu der Ansaugkammer 5a strömen. Das flüssige Kältemittel strömt ebenfalls durch einen Spalt, der sich zwangsläufig zwischen der ersten Ventilkammer 71a und dem ersten Ventilkörper 65 bildet zu der Ansaugkammer 5a.
In dem Zustand, in dem der erste Ventilkörper 65 jedes Ansaugfenster 73a schließt, wird der Öffnungskanal 73b durch den ersten Ventilkörper 65 vollständig geöffnet, das heißt, der Öffnungsgrad des Öffnungskanals 73b wird durch den ersten Ventilkörper 65 maximiert, wenn der Saugdruck Ps niedriger ist als der Vorgabesaugdruck und der Kurbelkammerdruck Pc höher ist als ein Regelungsdruck Pcv. Dementsprechend ermöglicht der Öffnungskanal 73b es, dass die erste Ventilkammer 71a über die erste Ventilaufnahmekammer 47b mit dem Ansaugverbindungskanal 50 verbunden werden kann. Das heißt, der Öffnungskanal 73b ist ausgelegt, um die erste Ventilkammer 71a während des Anlaufens des Verdichters, oder wenn der Saugdruck Ps niedriger ist als der Vorgabesaugdruck, mit dem Ansaugverbindungskanal 50 zu verbinden. Dementsprechend ist es dem flüssigen Kältemittel, das bei der Inbetriebnahme des Verdichters von der Kurbelkammer 15 durch den Überströmverbindungskanal 57 und dergleichen zu der ersten Ventilkammer 71a strömt, ermöglicht zeitnah von der ersten Ventilkammer 71a zu dem Ansaugverbindungskanal 50 und damit durch den Öffnungskanal 73b zu der Ansaugkammer 5a zu strömen. Hierdurch ist es dem Verdichter ermöglicht, den Kurbelkammerdruck Pc schnell zu verringern, weshalb es für den Kompressor leicht sein kann, die Verdrängung des Verdichters schnell zu erhöhen.
Wenn der Saugdruck Ps den Vorgabesaugdruck überschreitet, beginnt der erste Ventilkörper 65 in der ersten Ventilkammer 71a sich auf den vorspringenden Abschnitt 75 zu zubewegen. Dann beginnt der erste Ventilkörper 65, die Ansaugfenster 73a zu öffnen, wie in 5B dargestellt, das heißt, der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a wird von ersten Ventilkörper 65 größer eingestellt als sein minimaler Öffnungsgrad. Mit anderen Worten, der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a wird durch die Verlagerung des ersten Ventilkörpers 65 erhöht, wenn der Saugdruck Ps höher ist als der Vorgabesaugdruck. Der Kurbelkammerdruck Pc ist immer noch höher als der Regelungsdruck Pcv im zweiten Zuführkanal. In diesem Zustand wird der Öffnungskanal 73b durch den zylindrischen Abschnitt 65a des ersten Ventilkörpers 65 geschlossen, das heißt, der Öffnungsgrad des Öffnungskanals 73b ist minimal. Somit verbindet der Öffnungskanal 73b in diesem Zustand den ersten Ventilkammer 71a nicht mit dem Ansaugverbindungskanal 50. Diese Ausgestaltung eliminiert oder minimiert die Leckage von Kältemittel durch den Öffnungskanal 73b und unterstützt das Öffnungsgradeinstellventil 61 dabei den Druck in der ersten Ventilkammer 71a und den Druck in der zweiten Ventilkammer 71b angemessen zu halten. Diese Konfiguration reduziert unnötige Verlagerungen des ersten Ventilkörpers 65 durch eine Dämpferwirkung der ersten Ventilkammer 71a und der zweiten Ventilkammer 71b bei minimalem oder relativ kleinem Hub. Dadurch wird bei diesem Verdichter eine vom Verdampfer in die Ansaugkammer 5a eingebrachte Kältemittelmenge stabilisiert, sodass Schwankungen des Saugdrucks Ps bei minimaler oder relativ kleiner Verdrängung reduziert werden.
Wenn die Verdrängung des Verdichters maximal ist, ist der SAUGDRUCK Ps höher als der Vorgabesaugdruck und der Kurbelkammerdruck Pc höher als der Regelungsdruck Pcv im zweiten Zuführkanal 43. Die 3 und 5C stellen das Öffnungsgradeinstellventil 61 in einem Zustand dar, in dem die Verdrängung des Verdichters maximal ist. In diesem Zustand ist der erste Ventilkörper 65 an der unteren Verfahrgrenze in der ersten Ventilkammer 71a angeordnet und öffnet jedes Ansaugfenster 73a vollständig, das heißt, der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a wird durch den ersten Ventilkörper 65 maximiert. Das heißt, der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a wird durch die Verlagerung des ersten Ventilkörpers 65 auf ein Maximum erhöht, wobei der Saugdruck Ps höher ist als der Vorgabesaugdruck und der Kurbelkammerdruck Pc höher ist als der Regelungsdruck Pcv im zweiten Zuführkanal 43, wie in den 5B und 5C dargestellt. Wenn die Verdrängung des Verdichters maximal ist, maximiert der erste Ventilkörper 65 den Verbindungsbereich zwischen dem Ansaugverbindungskanal 50 und der ersten Ventilkammer 71a, das heißt, der Öffnungsgrad des Ansaugkanals 51 wird durch den ersten Ventilkörper 65 erhöht. Bei diesem Verdichter ist das Absinken des Saugdrucks Ps bei der maximalen oder relativ großen Verdrängung eliminiert oder minimiert. Der Öffnungskanal 73b wird von dem ersten Ventilkörper 65 während der maximalen Verdrängung des Verdichters geschlossen gehalten.
Während der maximalen Verdrängung ist der zweite Ventilkörper 67 an der unteren Verfahrgrenze in der zweiten Ventilkammer 71b angeordnet und öffnet jedes Überströmfenster 73c vollständig, das heißt, der Öffnungsgrad der Überströmfenster 73c wird durch den zweiten Ventilkörper 67 maximiert, um den Überströmkanal 52 zu öffnen, wenn der Saugdruck Ps höher als der Vorgabesaugdruck und der Kurbelkammerdruck Pc höher als der Regelungsdruck Pcv im zweiten Zuführkanal 43 ist. Daher strömt das flüssige Kältemittel, das in die Kurbelkammer 15 eingefüllt sein kann, durch den Spalt, der zwischen der ersten Ventilkammer 71a und dem ersten Ventilkörper 65 notwendigerweise ausgestaltet ist, zu der Ansaugkammer 5a. Der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 ist während der maximalen Verdrängung des Verdichters maximal, sodass das verdichtete Kältemittel in der Ausstoßkammer 5b das Rückschlagventil 55 öffnet und zum Kondensator strömt.
Im Gegensatz dazu ist, wenn die Verdrängung des Verdichters minimal ist, der Kurbelkammerdruck Pc niedriger, als der Regelungsdruck Pcv im zweiten Zuführkanal 43. Die 4 und 5D stellen das Öffnungsgradeinstellventil 61 in dem Zustand dar, in dem die Verdrängung des Verdichters minimal ist. In diesem Zustand ist der zweite Ventilkörper 67 an der oberen Verfahrgrenze in der zweiten Ventilkammer 71b angeordnet. Die Druckfeder 69 bringt eine Druckkraft auf, um den ersten Ventilkörper 65 in Richtung der oberen Verfahrgrenze in der ersten Ventilkammer 71a zu verlagern, sodass der erste Ventilkörper 65 bei minimaler Verschiebung an der oberen Verfahrgrenze in der ersten Ventilkammer 71a angeordnet ist. Die Ansaugfenster 73a werden durch den ersten Ventilkörper 65 geschlossen. Mit anderen Worten, der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a wird durch die Verlagerung des ersten Ventilkörpers 65 verringert, wenn der Kurbelkammerdruck Pc niedriger ist als der Regelungsdruck Pcv. Dementsprechend wird der Öffnungsgrad des Ansaugkanal 51 verringert.
Während der minimalen Verdrängung des Verdichters ist der zweite Ventilkörper 67 an der oberen Verfahrgrenze in der zweiten Ventilkammer 71b angeordnet und mit dem Regelungsdruck Pcv beaufschlagt und schließt jedes Überströmfenster 73c. Das heißt, der Öffnungsgrad der Überströmfenster 73c wird durch den zweiten Ventilkörper 67 minimiert. Mit anderen Worten, der erste Ventilkörper 65 und der zweite Ventilkörper 67 beginnen, sich in der ersten Ventilkammer 71a und in der zweiten Ventilkammer 71b zu verlagern, wenn der Kurbelkammerdruck Pc unter den Regelungsdruck Pcv fällt, sodass der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a durch die Verlagerung des ersten Ventilkörper 65 und der Öffnungsgrad der Überströmfenste 73c durch die Verlagerung des zweiten Ventilkörpers verringert wird, wenn der Kurbelkammerdruck Pc niedriger ist als der Regelungsdruck Pcv, wie in den 5C und 5D dargestellt. Der Verbindungsbereich zwischen dem Überströmverbindungskanal 57 und der zweiten Ventilkammer 71b wird durch den zweiten Ventilkörper 67 minimiert. Das heißt, der Überströmkanal 52 wird durch den zweiten Ventilkörper 67 verschlossen. Dementsprechend komprimiert der Kompressor das in der Kurbelkammer 15 befindliche komprimierten Kältemittel während der minimalen Verdrängung nicht erneut, wodurch der volumetrische Wirkungsgrad erhöht ist.
Diese Konfiguration ermöglicht es dem Verdrängungssteuerventil 13, den Kurbelkammerdruck Pc schnell zu erhöhen, sodass der Verdichter seine Verdrängung schnell von einer großen auf eine kleine Verdrängung ändern kann.
Weiterhin ist bei einem Verdichter dieser Ausführungsform kein Überströmventil erforderlich, das konfiguriert ist, den Überströmkanal 52 bei Bedarf zusätzlich zum Öffnungsgradeinstellventil 61 zu schließen. Daher weist dieser Verdichter eine geringe Anzahl von Teilen auf und erreicht eine Reduzierung der Herstellungskosten sowie eine Erhöhung konstruktiver Freiheiten bei der Auslegung des Verdichters.
Der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 ist bei der minimalen Verdrängung des Verdichters etwas größer als 0 Grad. In diesem Zustand kann das innerhalb des Ausstoßkammer 5b befindliche verdichtete Kältemittel das Rückschlagventil 55 nicht öffnen und strömt daher nicht zum Verflüssiger.
Dementsprechend gewährleistet der Verdichter gemäß der ersten Ausführungsform die Laufruhe während der minimalen Verdrängung und eliminiert oder minimiert den Abfall des Saugdruck Ps bei der maximalen Verdrängung. Darüber hinaus weist dieser Verdichter einen hohen volumetrischen Wirkungsgrad bei der minimalen Verdrängung auf, ohne die Herstellungskosten zu erhöhen und konstruktiver Freiheiten bei der Auslegung des Verdichters zu beeinträchtigen. Darüber hinaus ermöglicht dieser Verdichter es einem Kältemittel, wie beispielsweise einem möglicherweise in die Kurbelkammer 15 eingefüllten flüssigen Kältemittel, sofort aus dem Kurbelkammer 15 auszuströmen und so die Verdrängung des Verdichters während des Anlaufens des Verdichters schnell zu erhöhen.
Insbesondere weist das Ventilgehäuse 63 bei diesem Verdichter den zylindrischen Abschnitt 63a auf, wobei der Öffnungskanal 73b nur im Abschnitt mit großem Durchmesser 631 des zylindrischen Abschnitts 63a des Ventilgehäuse 63 ausgestaltet ist. Diese Konfiguration erleichtert die Herstellung des Öffnungskanal 73b bei diesem Verdichter.
Jedes Ansaugfenster 73a weist eine etwa rechteckige Form auf, deren Verbindungsbereich sich zum Stützabschnitt 63c hin verkleinert, wie in den 5A bis 5D dargestellt. Diese Form ermöglicht es dem vorliegenden Kompressor, verglichen mit einem Kompressor, der Ansaugfenster 73a mit einer einfachen quadratischen Form aufweist, den Verbindungsbereich zwischen dem Ansaugverbindungskanal 50 und der ersten Ventilkammer 71a in geeigneterer Weise zu vergrößern, da der erste Ventilkörper 65 die Ansaugfenster 73a allmählich öffnet.
Dieser Verdichter weist das kleine Loch 67c auf, das im Deckelabschnitt 67b des zweiten Ventilkörper 67 ausgestaltet ist. Das kleine Loch 67c verbindet das Verbindungsfenster 73d mit der zweiten Ventilkammer 71b. In dem Öffnungsgradeinstellventil 61 wird der zweite Ventilkörper 67 mit abnehmendem Regelungsdruck Pcv in Richtung des Abdeckabschnitts 63b in der zweiten Ventilkammer 71b verlagert. Das Vorhandensein des kleinen Lochs 67c ermöglicht es, den Druck in der ersten Ventilkammer 71a und den Druck in der zweiten Ventilkammer 71b durch das kleine Loch 67c mit der Verlagerung des zweiten Ventilkörper 67 abzulassen. Diese Konfiguration unterstützt die Verlagerung des zweiten Ventilkörpers 67 und erhöht die Steuerbarkeit des zweiten Ventilkörpers 67. In dem Verdichter gemäß dieser Ausführungsform ermöglicht das Vorhandensein des kleinen Lochs 67c im zylindrischen Abschnitt 67a, dass Kältemittel während der minimalen Verdrängung, in der der Kurbelkammerdruck Pc niedriger ist als der Regelungsdruck Pcv., von dem zweiten Zuführkanal 43 durch den Regelungsverbindungskanal 59, das Verbindungsfenster 73d und das kleine Loch 67c zu der zweiten Ventilkammer 71b strömen kann. Dadurch kann der Verdichter den Druck in der ersten Ventilkammer 71a und den Druck in der zweiten Ventilkammer 71b entsprechend aufrechterhalten, wodurch unnötige Bewegungen des ersten Ventilkörper 65 und das Auftreten von Saugpulsationen bei minimaler Verdrängung reduziert werden.
Das Ventilgehäuse 63 des Öffnungsgradeinstellventils 61 weist den vorspringenden Abschnitt 75 auf, der zwischen der ersten Ventilkammer 71a und der zweiten Ventilkammer 71b angeordnet ist. Der vorspringende Abschnitt 75 weist einen Innendurchmesser auf, der kleiner ist als der Außendurchmesser des zweiten Ventilkörpers 67. Die erste Ventilkammer 71a ist über den vorspringenden Abschnitt 75 mit der zweiten Ventilkammer 71 b verbunden. Wenn der zweite Ventilkörper 67 und der erste Ventilkörper 65 jeweils an der oberen Verfahrgrenze in der zweiten Ventilkammer 71b und an der oberen Verfahrgrenze in der ersten Ventilkammer 71a angeordnet sind, dann nimmt die Oberseite des zweiten Ventilkörpers 67 eine Kraft auf, die sich aus der Multiplikation des ersten Druckaufnahmebereichs S1 mit dem Saugdruck Ps ergibt, wobei die Unterseite des zweiten Ventilkörpers 67 eine Kraft aufnimmt, die sich aus der Multiplikation des zweiten Druckaufnahmebereichs S2 mit dem Regelungsdruck Pcv ergibt. Der erste Druckaufnahmebereich S1 ist kleiner als der zweite Druckaufnahmebereich S2 im zweiten Ventilkörper 67, sodass der zweite Ventilkörper 67 empfindlich auf eine Abnahme des Regelungsdruck Pcv reagiert. Dementsprechend dürfte der zweite Ventilkörper 67 den Überströmkanal 52 wieder öffnen.
Zweite Ausführungsform
In einem Verdichter gemäß einer zweiten Ausführungsform weist das Ventilgehäuse 63 eine Vielzahl von Öffnungskanälen 81 auf, die im zylindrischen Abschnitt 63a, gemäß der 6 bis 8, anstelle des im Verdichter gemäß der ersten Ausführungsform vorgesehenen Öffnungskanals 73b ausgestaltet sind.
Die Anzahl der Öffnungskanäle 81 entspricht der der Ansaugfenster 73a. Die Öffnungskanäle 81 sind im Abschnitt mit großem Durchmesser 631 des Zylinderabschnitts 63a in Umfangsrichtung des Abschnitts mit großem Durchmesser 631 angeordnet. Wie in den 9A bis 9D dargestellt, wird jeder Öffnungskanal 81 kontinuierlich von einem Boden des entsprechenden Ansaugfensters 73a gebildet, das heißt, der Öffnungskanal 81 ist integral mit dem entsprechenden Ansaugfenster 73a im Abschnitt mit großem Durchmesser 631 ausgestaltet. Der Öffnungskanal 81 hat eine etwa dreieckige Form, deren Verbindungsbereich in einer von dem Ansaugfenster 73a weg gerichteten Richtung abnimmt. Die erste Ventilkammer 71a ist über den Öffnungskanal 81 in radialer Richtung des hinteren Gehäuseelements 5 mit dem Ansaugverbindungskanal 50 verbunden, sodass der Öffnungskanal 81 die erste Ventilkammer 71a über die ersten Ventilaufnahmekammer 47b mit dem Ansaugverbindungskanal 50 verbindet. Die Anzahl der Öffnungskanäle 81 muss nicht unbedingt derjenigen der Ansaugfenster 73a entsprechen. Jeder der Öffnungskanäle 81 kann so ausgestaltet sein, dass er nur mit einem bestimmten Ansaugfenster 73a integral gebildet ist. Der Verdichter der zweiten Ausführungsform ist ansonsten dem Verdichter der ersten Ausführungsform ähnlich und zu ihm wird hier nicht weiter ausgeführt. Identische Bezugszahlen werden verwendet, um identische oder im Wesentlichen identische Komponenten zwischen der ersten und zweiten Ausführungsform zu bezeichnen.
Im Verdichter gemäß der zweiten Ausführungsform wird der erste Ventilkörper 65 in der ersten Ventilkammer 71a in der radialen Richtung des hinteren Gehäuseelements 5 verlagert, um den Öffnungsgrad jedes Ansaugfensters 73a und einen Öffnungsgrad jedes Öffnungskanals 81 einzustellen. Während des Anlaufens des Verdichters ist der Saugdruck Ps niedriger als der Vorgabesaugdruck und der Kurbelkammerdruck Pc ist höher als der Regelungsdruck Pcv im zweiten Zuführkanal 43. Wie in den 6 und 9A dargestellt, ist in diesem Zustand der erste Ventilkörper 65 an der oberen Verfahrgrenze in der ersten Ventilkammer 71a angeordnet und ist mit dem Stützabschnitt 63c kontaktiert. Während der minimalen Verdrängung ist der Kurbelkammerdruck Pc niedriger als der Regelungsdruck Pcv im zweiten Zuführkanal 43. Wie in den 8 und 9D dargestellt, ist auch in diesem Zustand der erste Ventilkörper 65 an der oberen Verfahrgrenze in der ersten Ventilkammer 71a angeordnet und mit dem Stützabschnitt 63c kontaktiert. In diesen Zuständen schließt der erste Ventilkörper 65 jedes Ansaugfenster 73a, das heißt, der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a wird durch den ersten Ventilkörper 65 minimiert. In diesen Zuständen wird auch jeder Öffnungskanal 81 durch den zylindrischen Abschnitt 65a vollständig geöffnet, das heißt, der Öffnungsgrad der Öffnungskanäle 81 ist maximal. Dementsprechend verbinden die Öffnungskanäle 81 während der Inbetriebnahme des Verdichters und der minimalen Verdrängung des Verdichters die erste Ventilkammer 71a mit dem Ansaugverbindungskanal 50. Während dann der erste Ventilkörper 65 in der ersten Ventilkammer 71a in Richtung des vorspringenden Abschnitts 75 verlagert wird, schließt der zylindrische Abschnitt 65a allmählich den Öffnungskanal 81, das heißt, der Öffnungsgrad des Öffnungskanals 81 wird allmählich durch den zylindrischen Abschnitt 65a des ersten Ventilkörpers 65 verringert. Wie in 9B dargestellt, wird der Öffnungskanal 81 durch den zylindrischen Abschnitt 65a geschlossen, wenn der erste Ventilkörper 65 beginnt, die Ansaugfenster 73a zu öffnen, das heißt, der Öffnungsgrad des Öffnungskanals 81 ist minimal. Dementsprechend verbindet der Öffnungskanal 81 in diesem Zustand die erste Ventilkammer 71a nicht mit dem Ansaugverbindungskanal 50. Das heißt, der Öffnungsgrad des Öffnungskanals 81 ist minimal, wenn der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a durch den ersten Ventilkörper 65 größer als sein minimaler Öffnungsgrad wird.
Während der maximalen Verdrängung ist der Saugdruck Ps höher als der Vorgabesaugdruck und der Kurbelkammerdruck Pc ist höher als der Regelungsdruck Pcv im zweiten Zuführkanal 43. In diesem Zustand wird, wie in den 7 und 9C dargestellt, jedes Ansaugfenster 73a durch den ersten Ventilkörper 65 vollständig geöffnet, das heißt, der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a wird durch den ersten Ventilkörper 65 maximiert. Während der maximalen Verdrängung wird jeder Öffnungskanal 81 durch den zylindrischen Abschnitt 65a des ersten Ventilkörpers 65 geschlossen gehalten. Der zweite Ventilkörper 67 der zweiten Ausführungsform öffnet und schließt jedes Überströmfenster 73c auf die gleiche Weise wie der zweite Ventilkörper 67 der ersten Ausführungsform, sodass der Verdichter der zweiten Ausführungsform auf die gleiche Weise arbeitet wie der Verdichter der ersten Ausführungsform.
Der Verdichter der zweiten Ausführungsform weist die Vielzahl von Öffnungskanälen 81 auf. Diese Konfiguration ermöglicht es dem flüssigen Kältemittel, das von der Kurbelkammer 15 durch den Überströmverbindungskanal 57 und dergleichen zu der ersten Ventilkammer 71a strömt, während des Anlaufens des Kompressors zügig von der ersten Ventilkammer 71a durch die Öffnungskanälen 81 zu der Ansaugkammer 5a zu strömen.
Dritte Ausführungsform
In einem Verdichter gemäß einer dritten Ausführungsform weist das Ventilgehäuse 63 anstelle des Öffnungskanals 73b, der im Verdichter gemäß der ersten Ausführungsform gebildet ist, eine Vielzahl von Öffnungskanälen 83 auf, die im zylindrischen Abschnitt 63a des Ventilgehäuses 63 gemäß der 10A bis 10D gebildet sind.
Dritte Ausführungsform
Die Anzahl der Öffnungskanäle 83 entspricht der der Ansaugfenster 73a. Die Öffnungskanäle 83 sind in dem Abschnitt mit großem Durchmesser 631 des zylindrischen Abschnitts 63a in Umfangsrichtung des großen Abschnitts mit großem Durchmesser 631 so angeordnet, dass jeder Öffnungskanal 83 kontinuierlich von einer Unterkante des entsprechenden Ansaugfensters 73a gebildet ist und eine rechteckige Form aufweist, die sich in der radialen Richtung des hinteren Gehäuseelements 5 zu der zweiten Ventilkammer 71b hin erstreckt. Das heißt, jeder Öffnungskanal 83 ist integral mit dem entsprechenden Ansaugfenster 73a in dem Abschnitt mit großem Durchmesser 631 ausgestaltet. So wie durch die Öffnungskanäle 81 der zweiten Ausführungsform ist die erste Ventilkammer 71a durch die Öffnungskanäle 83 mit dem Ansaugverbindungskanal 50 in einer Richtung, die die radiale Richtung des hinteren Gehäuseelements 5 kreuzt, verbunden. Dementsprechend ist jeder Öffnungskanal 83 ausgestaltet, die erste Ventilkammer 71a durch die ersten Ventilaufnahmekammer 47b mit dem Ansaugverbindungskanal 50 zu verbinden. Die Anzahl der Öffnungskanäle 83 muss nicht unbedingt der der Ansaugfenster 73a entsprechen. Jeder Öffnungskanal 83 kann derart ausgestaltet sein, dass er nur mit einem bestimmten Ansaugfenster 73a integral gebildet ist. Der Verdichter gemäß der dritten Ausführungsform ist ansonsten dem Verdichter nach der ersten Ausführungsform ähnlich und wird hier nicht weiter ausgeführt.
Bei dem Verdichter der dritten Ausführungsform wird, wie in den 10A und 10D dargestellt, während des Anlaufens und der minimalen Verdrängung des Verdichters, jedes Ansaugfenster 73a durch den ersten Ventilkörper 65 geschlossen, das heißt, der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a wird durch den ersten Ventilkörper 65 minimiert. In diesem Zustand wird jeder Öffnungskanal 83 durch den zylindrischen Abschnitt 65a des ersten Ventilkörpers 65 vollständig geöffnet, das heißt, der Öffnungsgrad der Öffnungskanäle 83 wird durch den zylindrischen Abschnitt 65a maximiert. Dementsprechend verbinden die Öffnungskanäle 83 während des Anlaufens des Verdichters und der minimalen Verdrängung des Verdichters die erste Ventilkammer 71a mit dem Ansaugverbindungskanal 50. Während dann der erste Ventilkörper 65 in der ersten Ventilkammer 71a in Richtung des vorspringenden Abschnitts 75 verlagert wird, schließt der zylindrische Abschnitt 65a allmählich die Öffnungskanäle 83, das heißt, der Öffnungsgrad der Öffnungskanäle 83 wird allmählich durch den zylindrischen Abschnitt 65a verringert. Wie in 10B dargestellt, wird, wenn der erste Ventilkörper 65 beginnt, die Ansaugfenster 73a zu öffnen, jeder Öffnungskanal 83 durch den zylindrischen Abschnitt 65a des ersten Ventilkörpers 65 geschlossen, das heißt, der Öffnungsgrad der Öffnungskanäle 83 wird durch den ersten Ventilkörper 65 minimiert. Dementsprechend verbinden die Öffnungskanäle 83 in diesem Zustand die erste Ventilkammer 71a nicht mit dem Ansaugverbindungskanal 50. Das heißt, der Öffnungsgrad der Öffnungskanäle 83 ist minimal, wenn der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a durch den ersten Ventilkörper 65 größer als sein minimaler Öffnungsgrad wird.
Während der maximalen Verdrängung wird, wie in 10C dargestellt, jedes Ansaugfenster 73a durch den ersten Ventilkörper 65 vollständig geöffnet, das heißt, der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a wird durch den ersten Ventilkörper 65 maximiert. In diesem Zustand wird jeder Öffnungskanal 83 durch den zylindrischen Abschnitt 65a geschlossen gehalten. Der zweite Ventilkörper 67 der dritten Ausführungsform öffnet und schließt jedes Überströmfenster 73c auf die gleiche Weise wie der zweite Ventilkörper 67 der ersten Ausführungsform, sodass der Verdichter der dritten Ausführungsform auf die gleiche Weise arbeitet wie der Verdichter der ersten Ausführungsform.
Vierte Ausführungsform
In einem Verdichter gemäß einer vierten Ausführungsform weist der erste Ventilkörper 65 eine Vielzahl von Öffnungskanälen 65e auf. Die Öffnungskanäle 65e sind, wie in den 11 bis 14 dargestellt, in einem unteren Teil des zylindrischen Teils 65a des ersten Ventilkörpers 65 in der Umfangsrichtung des zylindrischen Teils 65a angeordnet. Jeder Öffnungskanal 65e hat eine Dreiecksform, deren Verbindungsbereich von etwa der Mitte des zylindrischen Abschnitts 65a zum unteren Ende des zylindrischen Abschnitts 65a hin ansteigt. In dieser Ausführungsform nähern sich die Öffnungskanäle 65e und die Ansaugfenster 73a einander an und entfernen sich voneinander, wenn der erste Ventilkörper 65 in der ersten Ventilkammer 71a verlagert wird. Die Öffnungskanäle 65e ermöglichen es, die Ventilkammer 71a durch die Ansaugfenster 73a mit dem Ansaugverbindungskanal 50 zu verbinden. Dementsprechend sind die Öffnungskanäle 65e ausgestaltet, um die erste Ventilkammer 71a durch die Ansaugfenster 73a und die erste Ventilaufnahmekammer 47b mit dem Ansaugverbindungskanal 50 zu verbinden. Der Verdichter der vierten Ausführungsform unterscheibet sich vom Verdichter der ersten Ausführungsform dadurch, dass der zylindrische Abschnitt 63a des Ventilgehäuses 63 der vierten Ausführungsform nicht den Öffnungskanal 73b aufweist. Die Anzahl der Öffnungskanäle 65e kann nach Bedarf bestimmt werden. Der Verdichter gemäß der vierten Ausführungsform ist ansonsten dem Verdichter gemäß der ersten Ausführungsform ähnlich.
Im Verdichter der vierten Ausführungsform, wie in 11 dargestellt, ist der erste Ventilkörper 65 an der oberen Verfahrgrenze in der ersten Ventilkammer 71a angeordnet und schließt jedes Ansaugfenster 73a während des Anlaufens des Verdichters, das heißt, der Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a wird durch den ersten Ventilkörper 65 minimiert. In diesem Zustand kommt jeder Öffnungskanal 65e den Ansaugfenstem 73a am nächsten, sodass ein Verbindungsbereich zwischen den Öffnungskanälen 65e und den Ansaugfenstem 73a maximiert ist, das heißt, ein Öffnungsgrad der Öffnungskanäle 65e ist in diesem Zustand maximal. Dementsprechend ermöglichen die Öffnungskanäle 65e der ersten Ventilkammer 71a in diesem Zustand eine Verbindung mit dem Ansaugverbindungskanal 50. Wenn der erste Ventilkörper 65 in Richtung des vorspringenden Abschnitts 75 in der ersten Ventilkammer 71a verlagert wird, entfernen sich die Öffnungskanäle 65e allmählich von den Ansaugfenstem 73a. Der Verbindungsbereich zwischen den Öffnungskanälen 65e und dem Ansaugfenster 73a wird allmählich kleiner, wodurch der Öffnungsgrad des Öffnungskanals 65e allmählich verringert wird. Wie in 12 dargestellt, wird der Öffnungskanal 65e durch eine innere Umfangsfläche des Abschnitts mit großem Durchmesser 631 verschlossen und somit vom Ansaugfenster 73a getrennt, wenn der erste Ventilkörper 65 beginnt, das Ansaugfenster 73a zu öffnen. Dementsprechend ist der Öffnungsgrad des Öffnungskanals 65e minimal, sodass der Öffnungskanal 65e die erste Ventilkammer 71a nicht mit dem Ansaugverbindungskanal 50 verbindet.
Während der maximalen Verdrängung wird, wie in 13 dargestellt, jedes Ansaugfenster 73a durch den ersten Ventilkörper 65 vollständig geöffnet, das heißt, der Öffnungsgrad des Ansaugfensters 73a wird durch den ersten Ventilkörper 65 maximiert. In diesem Zustand wird der Öffnungskanal 65e durch die innere Umfangsfläche des Abschnitts mit großem Durchmesser 631 geschlossen gehalten. Im Gegensatz dazu ist bei der minimalen Verdrängung, wie in 14 dargestellt, der erste Ventilkörper 65 in der ersten Ventilkammer 71a an der oberen Verfahrgrenze angeordnet und der Öffnungskanal 65e kommt dem Ansaugfenster 73a am nächsten, sodass der Öffnungsgrad des Öffnungskanals 65e maximal ist. In diesem Zustand ist der zweite Ventilkörper 67 an der oberen Verfahrgrenze in der zweiten Ventilkammer 71b angeordnet. Der zweite Ventilkörper 67 der vierten Ausführungsform öffnet und schließt jedes Überströmfenster 73c auf die gleiche Weise wie der zweite Ventilkörper 67 der ersten Ausführungsform, sodass der Verdichter der vierten Ausführungsform auf die gleiche Weise arbeitet wie der Verdichter der ersten Ausführungsform.
Bei diesem Verdichter wird der Öffnungskanal 65e nur im zylindrischen Abschnitt 65a des ersten Ventilkörpers 65 gebildet. Diese Konfiguration erleichtert die Herstellung des Öffnungskanal 65e in diesem Verdichter.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind Beispiele und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken. Die vorliegende Offenbarung kann im Rahmen der vorliegenden Offenbarung geändert werden.
So wird beispielsweise in den Verdichtern nach der ersten bis vierten Ausführungsform der Überströmkanal 52 nur durch den zweiten Ventilkörper 67 geöffnet und geschlossen; der Verdichter kann jedoch so ausgestaltet sein, dass der Überströmkanal 52 durch den ersten Ventilkörper 65 und den zweiten Ventilkörper 67 geöffnet und geschlossen wird.
Die Verdichter gemäß der ersten bis vierten Ausführungsform umfasst das Verdrängungssteuerventil 13, das ausgestaltet ist, um den Verbindungsbereich zwischen dem ersten Zuführkanal 41 und dem zweiten Zuführkanal 43 einzustellen; der Verdichter kann jedoch ein Verdrängungssteuerventil aufweisen, das ausgestaltet ist, um einen Verbindungsbereich eines Überströmkanals in Verbindung mit dem Einstellen eines Verbindungsbereichs eines Zuführkanals einzustellen.
Der Öffnungskanal 65e kann im zylindrischen Abschnitt 65a des ersten Ventilkörpers 65 gebildet werden, zusätzlich zum Öffnungskanal 73b, den Öffnungskanälen 81 oder den Öffnungskanälen 83, die im zylindrischen Abschnitt 63a des Ventilgehäuse 63 ausgestaltet sind.
Im Verdichter der ersten Ausführungsform ist der Öffnungsgrad des Öffnungskanals 73b minimal, wenn der erste Ventilkörper 65 beginnt, jedes Ansaugfenster 73a zu öffnen, das heißt, der Öffnungsgrad des Öffnungskanals 73b ist minimal, wenn der Öffnungsgrad des Ansaugfensters 73a durch den ersten Ventilkörper 65 grösser als der minimale Öffnungsgrad der Ansaugfenster 73a wird. Der Öffnungsgrad des Öffnungskanals 73b muss in diesem Zustand jedoch nicht unbedingt minimal sein. Der Verdichter kann so ausgestaltet sein, dass der Öffnungsgrad des Öffnungskanals 73b größer als sein minimaler Öffnungsgrad, aber kleiner als sein maximaler Öffnungsgrad ist, wenn der erste Ventilkörper 65 beginnt, die Ansaugfenster 73a zu öffnen. Dies gilt für die Verdichter der zweiten bis vierten Ausführungsform.
Die vorliegende Offenbarung gilt für alle Arten von Klimatisierungsanlagen, einschließlich einer Klimatisierungsanlagen für Fahrzeuge.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2006207464 [0002, 0009]
JP 2011185138 [0008]

Claims

Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung, aufweisend: ein Gehäuse (1, 3, 5) mit einer Ansaugkammer(5a), einer Zylinderbohrung (7a), einer Kurbelkammer (15) und einer Ausstoßkammer (5b); eine in der Kurbelkammer (15) angeordnete Taumelscheibe (23), wobei ein Neigungswinkel der Taumelscheibe (23) in Abhängigkeit von einem Kurbelkammerdruck (PC) im Kurbelkammer (15) geändert wird; einen Kolben (33), der in der Zylinderbohrung (7a) angeordnet ist und mit dem Gehäuse (1) zusammenwirkt, um dazwischen eine Kompressionskammer (35) auszubilden, wobei der Kolben (33) ausgestaltet ist, um in der Zylinderbohrung (7a) innerhalb eines Hubs, in Abhängigkeit vom Neigungswinkel der Taumelscheibe (23) hin- und herbewegt zu werden, um Kältemittel von der Ansaugkammer (5a) in die Kompressionskammer (35) zu fördern, um das Kältemittel in der Kompressionskammer (35) zu komprimieren, wobei der Kolben (33) ausgestaltet ist, das komprimierte Kältemittel aus dem Kompressionskammer (35) in die Ausstoßkammer (5b) auszustoßen; ein Verdrängungssteuerventil (13), das im Gehäuse (5) angeordnet ist und ausgestaltet ist, um den Kurbelkammerdruck (Pc) einzustellen; und ein Öffnungsgradeinstellventil (61), das im Gehäuse (1) angeordnet ist und ausgestaltet ist, um zumindest eine Kältemittelmenge einzustellen, die in die Ansaugkammer (5a) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) ferner aufweist einen Ansaugkanal (51), der ausgestaltet ist, um die Ansaugkammer (5a) mit einem Kältemittelkreislauf außerhalb des Taumelscheibenverdichters mit variabler Verdrängung zu verbinden, einen ersten Zuführkanal (41), der ausgestaltet ist, um die Ausstoßkammer (5b) mit dem Verdrängungssteuerventil (13) zu verbinden, einen zweiten Zuführkanal (43), der ausgestaltet ist, um das Verdrängungssteuerventil (13) mit der Kurbelkammer (15) zu verbinden, einen Überströmkanal (52), der ausgestaltet ist, um die Kurbelkammer (15) mit der Ansaugkammer (5a) zu verbinden, einen Ansaugverbindungskanal (50), der ausgestaltet ist, um die Ansaugkammer (5a) mit dem Öffnungsgradeinstellventil (61) zu verbinden, einen Überströmverbindungskanal (57), der ausgestaltet ist, um die Kurbelkammer (15) mit dem Öffnungsgradeinstellventil (61) zu verbinden, und einen Regelungsverbindungskanal (59), der konfiguriert ist, um den zweiten Zuführkanal (43) mit dem Öffnungsgradeinstellventil (61) zu verbinden, wobei das Öffnungsgradeinstellventil (61) ein Ventilgehäuse (63), einen ersten Ventilkörper (65), einen zweiten Ventilkörper (67) und eine Druckfeder (69) aufweist, worin das Ventilgehäuse (63) aufweist: eine Ansaugöffnung (633), die sich zum Kältemittelkreislauf hin öffnet; eine erste Ventilkammer (71a) mit einer zylindrischen Form, die sich in eine erste Richtung erstreckt; eine zweite Ventilkammer (71b) mit einer zylindrischen Form, die koaxial mit der ersten Ventilkammer (71a) ausgestaltet ist, wobei die zweite Ventilkammer (71b) ausgestaltet ist, um mit der ersten Ventilkammer (71a) in Verbindung gebracht zu sein; ein Ansaugfenster (73a), durch das die erste Ventilkammer (71a) mit dem Ansaugverbindungskanal (50) in einer die erste Richtung kreuzenden zweiten Richtung verbunden ist; ein Überströmfenster (73c), über das die zweite Ventilkammer (71 b) mit dem Überströmverbindungskanal (57) in der zweiten Richtung verbunden ist; und ein Verbindungsfenster (73d), über das die zweite Ventilkammer (71b) mit dem Regelungsverbindungskanal (59) in der ersten Richtung verbunden ist, der erste Ventilkörper (65) in der ersten Ventilkammer (71a) angeordnet ist und in der ersten Ventilkammer (71a) in die erste Richtung verlagerbar ist, um einen Öffnungsgrad des Ansaugfensters (73a) einzustellen, der zweite Ventilkörper (67) in der zweiten Ventilkammer (71b) angeordnet ist und in der zweiten Ventilkammer (71b) in die erste Richtung verlagerbar ist, um einen Öffnungsgrad des Überströmfensters (73c) einzustellen, die Druckfeder (69) zwischen dem ersten Ventilkörper (65) und dem zweiten Ventilkörper (67) angeordnet ist und den ersten Ventilkörper (65) mit dem zweiten Ventilkörper (67) verbindet, der Öffnungsgrad des Ansaugfensters (73a) durch den ersten Ventilkörper (65) und der Öffnungsgrad des Überströmfensters (73c) durch den zweiten Ventilkörper (67) minimiert wird, wenn ein Saugdruck (Ps) des Kältemittels, das in die Ansaugkammer (5a) eingebracht wurde, niedriger ist als ein Vorgabesaugdruck und der Kurbelkammerdruck (Pc) höher ist, als ein Regelungsdruck (Pcv) im zweiten Zuführkanal (43), der Öffnungsgrad des Ansaugfensters (73a) durch eine Verlagerung des ersten Ventilkörpers (65) erhöht und der Öffnungsgrad des Überströmfensters (73c) durch den zweiten Ventilkörper (67) maximiert wird, wenn der Saugdruck (Ps) höher ist als der Vorgabesaugdruck und der Kurbelkammerdruck (Pc) höher ist als der Regelungsdruck (Pcv), der Öffnungsgrad des Ansaugfensters (73a) durch die Verlagerung des ersten Ventilkörpers (65) und der Öffnungsgrad des Überströmfensters (73c) durch eine Verlagerung des zweiten Ventilkörpers (67) verringert wird, wenn der Kurbelkammerdruck (Pc) niedriger ist als der Regelungsdruck (Pcv), mindestens eines der Ventilgehäuse (63) und der erste Ventilkörper (65) einen Öffnungskanal (65e; 73b; 81; 83) aufweisen, der ausgestaltet ist, um die erste Ventilkammer (71a) mit dem Ansaugverbindungskanal (50) zu verbinden, ein Öffnungsgrad des Öffnungskanals (65e; 73b; 81; 83) maximal ist, wenn der Saugdruck (Ps) niedriger als der Vorgabesaugdruck ist und der Kurbelkammerdruck (Pc) höher als der Regelungsdruck (Pcv) ist, und der Öffnungsgrad des Öffnungskanals (65e; 73b; 81; 83) minimal ist, wenn der Öffnungsgrad des Ansaugfensters (73a) durch den ersten Ventilkörper (65) größer als ein minimaler Öffnungsgrad des Ansaugfensters (73a) eingestellt wird.
Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungskanal (73b) nur im Ventilgehäuse (63) und getrennt vom Ansaugfenster (73a) ausgebildet ist.
Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungskanal (81; 83) nur im Ventilgehäuse (63) und einstückig mit dem Ansaugfenster (73a) ausgebildet ist.
Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungskanal (65e) nur im ersten Ventilkörper (65) gebildet ist.
Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ventilkörper (67) ein kleines Loch (67c) aufweist, das das Verbindungsfenster (73d) mit der zweiten Ventilkammer (71b) verbindet.