DE112011104374T5

DE112011104374T5 - Kompressor mit variabler Verdrängung

Info

Publication number: DE112011104374T5
Application number: DE112011104374T
Authority: DE
Inventors: Yukihiko Taguchi
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2013-09-12
Anticipated expiration: 2031-11-19
Also published as: US20130259714A1; DE112011104374B4; CN103261687B; CN103261687A; JP5697022B2; WO2012081356A1; JP2012127233A

Abstract

Ein Überdruck eines Kältemittels in einem Kältemittelkreis wird verhindert. Ein Kompressor mit variabler Verdrängung von einem Taumelscheibentyp enthält einen Schalldämpfer (Schalldämpferraum 123) am oberen Ende eines Zylinderblocks 101 davon. Der Schalldämpferraum 123 ist mit einer Verbindungspassage, die mit einer Ausstoßkammer des Kompressors verbunden ist, verbunden und in diesem Verbindungsabschnitt ist ein Rückschlagventil 200 zum Unterdrücken eines Rückflusses des Kältemittels vorgesehen. Der Schalldämpferraum 123 ist über eine Ausstoßöffnung mit einem ausstoßseitigen externen Kältemittelkreis verbunden. Eine Einlassöffnung des Hochdruckentlastungsventils 250 in dem Schalldämpferraum 123 ist mit dem auf einer stromabwärtigen Seite von dem Rückschlagventil 200 angeordneten Schalldämpferraum 123 verbunden, und eine Auslassöffnung davon ist durch Verbindungspassagen 101c und 101d des Zylinderblocks 101 mit einer Kurbelkammer 105 des Kompressors verbunden. Die Kurbelkammer 105 ist durch eine Gasentnahmepassage mit einer Ansaugkammer des Kompressors verbunden. Das Hochdruckentlastungsventil 250 wird geöffnet, wenn ein Druck in dem Schalldämpferraum 123 auf einen Überdruck ansteigt, um ein Kältemittel bei einem hohen Druck von dem Schalldämpferraum 123 durch die Verbindungskammern 101c und 101d in den Kurbelraum 105 fließen zu lassen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kompressor mit variabler Verdrängung, der insbesondere in einem Fahrzeugklimaanlagensystem verwendet wird.
STAND DER TECHNIK
Patentdokument 1 offenbart ein Bereitstellen eines Entlastungsventils in einer Verbindungspassage in einem Kompressor mit variabler Verdrängung von einem Taumelscheibentyp, der in einem Kältemittelkreis eingesetzten wird, die eine Ausstoßkammer mit einer Kurbelkammer verbindet, und ein Öffnen des Entlastungsventils wenn ein Druck in der Ausstoßkammer einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Patentdokument 2 offenbart ein Bereitstellen eines Rückschlagventils in einer Hochdruckpassage zwischen einem Kondensator und einer Ausstoßkammer eines Kompressors, und ein Bereitstellen eines Entlastungsventils stromaufwärts von dem Rückschlagventil in der Hochdruckpassage in einem Kältemittelkreis mit einem Kompressor mit variabler Verdrängung von einem Taumelscheibentyp.
Referenzdokumentliste
Patentdokument

Patentdokument 1: Veröffentlichung der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2002-61571
Patentdokument 2: Veröffentlichung der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. H10-253174

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Indessen kann in einem Zustand, in dem der in das Fahrzeugklimaanlagensystem eingesetzte Kompressor in Betrieb ist, und das Fahrzeugklimaanlagensystem einen Kondensatorventilator und einen Kältemittelkreis enthält, wenn eine Unregelmäßigkeit eines Kondensatorventilators auftritt und wenn ein Verstopfen in dem Kältemittelkreis auftritt, ein Druck auf einen Bereich in dem Kältemittelkreis, auf den ein Ausstoßdruck des Kompressors wirkt (Ausstoßdruckbereich), auf einen Überdruck ansteigen. In dieser Situation war es üblich, eine mit einer Antriebswelle des Kompressors gekoppelte elektromagnetische Kupplung zu entkoppeln oder eine Ausstoßmenge des Kompressors auf eine minimale Ausstoßmenge herabzusetzen, um so den Druck auf den Ausstoßdruckbereich abfallen zu lassen und dabei das Auftreten des Überdrucks auf den Ausstoßdruckbereich zu verhindern.
In dieser Hinsicht ist es bei dem in den Patentdokumenten 1 und 2 offenbarten Entlastungsventilen notwendig, das Auftreten des Überdrucks auf den Ausstoßdruckbereich durch einen mechanischen Betrieb des Entlastungsventils zu vermeiden, selbst wenn, wie oben erwähnt, eine elektrische Steuerung des Entlastungsventils ausfällt.
In der im Patentdokument 1 offenbarten Technik ist es möglich, das Kältemittel in dem Ausstoßdruckbereich in die Kurbelkammer auszustoßen ohne das Kältemittel in die Luft auszustoßen, selbst wenn der Druck auf den Ausstoßdruckbereich auf den Überdruck ansteigt.
Jedoch enthalten einige in einem Fahrzeugklimaanlagensystem verwendete Kompressoren mit variabler Verdrängung, wie in Patentdokument 2 offenbart, ein Rückschlagventil in einem Ausstoßdruckbereich.
Ein Anwenden der im Patentdokument 1 offenbarten Technik auf den mit dem Rückschlagventil in dem Ausstoßdruckbereich ausgestatteten Kompressor mit variabler Verdrängung verhindert das Auftreten des Überdrucks in der Ausstoßkammer, aber es resultiert in einem Schließen des Rückschlagventils mit dem Druckabfall in der Ausstoßkammer. Somit gibt es eine Möglichkeit, den Druck auf den stromabwärts des Rückschlagventils befindlichen Ausstoßdruckbereich bei einem hohen Druck beizubehalten.
Hinsichtlich der vorgenannten Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kompressor mit variabler Verdrängung bereitzustellen, der mit einem Rückschlagventil ausgestattet ist, das in der Lage ist, das Auftreten von Überdruck in einem Fahrzeugklimaanlagensystem zu verhindern ohne ein Kältemittel in einem Ausstoßdruckbereich in die Luft auszustoßen wenn ein Druck auf den Ausstoßdruckbereich auf Überdruck ansteigt.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Um die Aufgabe zu lösen, enthält ein Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gehäuse, das eine Mehrzahl von parallel zueinander um eine Welle geformte Zylinderbohrungen, eine vorderhalb davon vorgesehene Kurbelkammer, eine rückwärtig davon vorgesehene Ansaugkammer und eine Ausstoßkammer, eine Ausstoßpassage, die die Ausstoßkammer mit einem ausstoßseitigen externen Kältemittelkreis verbindet, und eine Ansaugpassage, die die Ansaugkammer mit einem ansaugseitigen externen Kältemittelkreis verbindet; einen in die Zylinderbohrung eingebrachten Kolben, um darin hin- und herzugehen und ein von der Ansaugkammer angezogenes Kältemittel zu verdichten, um das Kältemittel in die Ausstoßkammer auszustoßen; eine in dem Gehäuse drehbar gelagerte Antriebswelle; einen Umwandlungsmechanismus, der eine Taumelscheibe, deren Neigung veränderbar ist, wobei die Taumelscheibe in der Kurbelkammer angeordnet ist und eine Drehbewegung der Antriebswelle in eine hin- und hergehende Bewegung des Kolbens umwandelt; und ein Verdrängungssteuerungsventil, das die Neigung der Taumelscheibe durch Steuern eines Drucks in der Kurbelkammer verändert, um einen Hub der hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens zu verändern, in dem das Gehäuse eine erste Druckablasspassage, die von der Ausstoßkammer abzweigt und mit der Kurbelkammer verbunden ist, und eine zweite Druckablasspassage enthält, die die Kurbelkammer mit der Ansaugkammer verbindet, in dem ein Rückschlagventil, das einen rückwärtigen Fluss des Kältemittels von dem ausstoßseitigen externen Kältemittelkreis zu der Ausstoßkammer unterdrückt, in der Ausstoßpassage auf einer stromaufwärtigen Seite von einer Abzweigposition, bei der die erste Druckablasspassage abzweigt, vorgesehen ist, und in dem ein Hochdruckentlastungsventil, das die erste Druckablasspassage öffnet, wenn ein Druck in der Ausstoßpassage auf einer stromabwärtigen Seite von dem Rückschlagventil einen vorbestimmten Wert überschreitet, in der ersten Druckablasspassage vorgesehen ist.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung hindert die Erfindung das Kältemittel daran, während eines Druckverlusts in die Luft ausgestoßen zu werden, da die erste Druckablasspassage durch das Hochdruckentlastungsventil geöffnet wird und ein Hochdruckkältemittel durch die erste Druckablasspassage in die Kurbelkammer ausgestoßen wird wenn der Druck auf den Bereich, der auf der stromabwärtigen Seite des Rückschlagventils in der Ausstoßpassage befindlich ist, den vorbestimmten Wert überschreitet.
Darüber hinaus wird gemäß der vorliegenden Erfindung das Kältemittel in dem Bereich durch die erste Druckablasspassage in die Kurbelkammer ausgestoßen wenn der Druck auf den Bereich, der auf der stromabwärtigen Seite des Rückschlagventils in der Ausstoßpassage befindlich ist, den vorbestimmten Wert überschreitet. Somit wird der Druck in der Kurbelkammer plötzlich erhöht und eine Ausstoßmenge des Kompressors mit variabler Verdrängung wird unmittelbar auf eine minimale Ausstoßmenge geändert, um dabei den Druck in der Ausstoßkammer deutlich herabfallen zu lassen. Daher ermöglicht es die Erfindung, das Auftreten von Überdruck in der Ausstoßkammer zu vermeiden.
Darüber hinaus erlaubt es gemäß der vorliegenden Erfindung ein weiteres Bereitstellen der zweiten Druckablasspassage ein gleichmäßiges Abwandern des Hochdruckkältemittels durch die Ausstoßpassage auf der stromabwärtigen Seite von dem Rückschlagventil, das Hochdruckrückschlagventil, die erste Druckablasspassage, die Kurbelkammer und die zweite Druckablasspassage zu der Ansaugkammer, wenn der Druck in einem ausstoßseitigen externen Kältemittelkreis zum Beispiel auf den Überdruck ansteigt. Daher ermöglicht es die Erfindung auch, das Auftreten des Überdrucks in dem ausstoßseitigen externen Kältemittelkreis zu verhindern.
Folglich ermöglicht es die Erfindung, die Zuverlässigkeit des Fahrzeugklimaanlagensystems zu verbessern, da gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl das Auftreten des Überdrucks in der Ausstoßkammer des Kompressors mit variabler Verdrängung (d. h. auf der stromaufwärtigen Seite von dem Rückschlagventil in dem Ausstoßdruckbereich) als auch das Auftreten des Überdrucks in dem ausstoßseitigen externen Kältemittelkreis (d. h. auf der stromabwärtigen Seite von dem Rückschlagventil in dem Ausstoßdruckbereich) verhindert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht, die einen Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Querschnittsansicht eines hauptsächlichen Teils, die einen Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
3 ist eine Querschnittsansicht, die ein Hochdruckentlastungsventil gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
4 ist eine Querschnittsansicht, die einen Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ist eine Querschnittsansicht, die ein Niederdruckentlastungsventil gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
6 ist eine Querschnittsansicht eines hauptsächlichen Teils, das einen Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist eine Querschnittsansicht, die ein Hochdruckentlastungsventil gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; und
8 ist eine Querschnittsansicht eines hauptsächlichen Teils, das einen Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
ART UND WEISE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt schematisch einen Aufbau eines Kompressors mit variabler Verdrängung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ein in einem Fahrzeugklimaanlagensystem verwendeter Kompressor 100 mit variabler Verdrängung enthält einen Zylinderblock 101, ein an einem Ende des Zylinderblocks 101 vorgesehenes Vordergehäuse 102 und einen an dem anderen Ende des Zylinderblocks 101 über eine Ventilplatte 103 vorgesehenen Zylinderkopf 104.
In dem Zylinderblock 101 ist eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen 101a parallel zueinander um eine Welle (um eine Antriebswelle 106) gebildet.
Eine Antriebswelle 106 ist vorgesehen, um das Innere einer Kurbelkammer 105, die durch den Zylinderblock 101 und das Vordergehäuse 102 definiert ist und vorderhalb der Zylinderbohrung 101a positioniert ist, zu durchqueren. Eine Taumelscheibe 107 ist um das Zentrum der Antriebswelle 106 angeordnet. Die Taumelscheibe 107 ist an einen Rotor 108, der an der Antriebswelle 106 über ein Kopplungsteil 109 befestigt ist, gekoppelt und durch die Antriebswelle 106 neigbar gelagert. Eine Spiralfeder 110, die die Taumelscheibe 107 zu einer minimalen Neigung drängt, ist zwischen dem Rotor 108 und der Taumelscheibe 107 angebracht. In gleicher Weise ist eine Spiralfeder 111, die die Taumelscheibe 107 in eine Richtung drängt, in der eine Neigung der Taumelscheibe 107 ansteigt, an der gegenüberliegenden die Taumelscheibe 107 überbrückenden Seite, angebracht.
Ein Ende der Antriebswelle 106 erstreckt sich auf die Außenseite und geht durch das Innere eines zylindrischen Vorsprungs 102a, der auswärts über das Vordergehäuse 102 vorsteht, und ist mit einer Kraftübertragungseinrichtung (nicht gezeigt) gekoppelt. Hierbei wird Kraft von einer externen Antriebsquelle (nicht gezeigt) auf die Kraftübertragungseinrichtung übertragen. Eine Wellendichtung 112 ist zwischen der Antriebswelle 106 und dem zylindrischen Vorsprung 102a eingebracht, und die Wellendichtung 112 trennt das Innere des Kompressors 100 mit variabler Verdrängung von der Außenseite. Die Antriebswelle 106 ist durch Lagerungen 113, 114, 115 und 116 in einer radialen und axialen Richtung gelagert und ist synchron mit einer Rotation der vorgenannten Kraftübertragungseinrichtung rotierbar.
Ein Kolben 117 ist in die Zylinderbohrung 101a eingebracht, und ein Umfang des Randbereichs der Taumelscheibe 107 ist in einem Hohlraum 117a, der an einem Ende des Inneren des Kolbens 117 gebildet ist, aufgenommen, wobei der Kolben 117 und die Taumelscheibe 107 zusammen über einen Schuh 118 funktionieren. Daher ermöglicht es ein Rotieren der Antriebswelle 106, dem Kolben 117 in der Zylinderbohrung 101a hin- und herzugehen. Hierbei wird eine Funktion eines Umwandlungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Taumelscheibe 107, den Rotor 108, ein Kopplungsteil 109, Spiralfedern 110 und 111 und den Schuh 118 ausgeführt.
Eine Ansaugkammer 119 ist in dem Zentrum des Zylinderkopfs 104 vorgesehen. Darüber hinaus ist eine Ausstoßkammer 120 so vorgesehen, dass sie die Ansaugkammer 119 ringförmig umgibt. Mit anderen Worten ist die Ausstoßkammer 120 in dem Zylinderkopf 104 radial auswärts von der Ansaugkammer 119 angeordnet. Hierbei sind die Ansaugkammer 119 und die Ausstoßkammer 120 hinter der Zylinderbohrung 101a positioniert.
Die Ansaugkammer 119 ist durch ein Verbindungsloch 103a, das in der Ventilplatte 103 gebildet ist, und ein Ansaugventil (nicht gezeigt) mit der Zylinderbohrung 101a verbunden.
Die Ausstoßkammer 120 ist durch ein Ausstoßventil (nicht gezeigt) und das Verbindungsloch 103b, das in der Ventilplatte 103 gebildet ist, mit der Zylinderbohrung 101a verbunden.
Der in der Zylinderbohrung 101a hin- und hergehende Kolben 117 verdichtet ein Kältemittel (z. B. ein Kältemittelgas), das aus der Ansaugkammer 119 angezogen wird, und stößt es in die Ausstoßkammer 120 aus.
Das Vordergehäuse 102, der Zylinderblock 101, die Ventilplatte 103 und der Zylinderkopf 104 sind durch eine Mehrzahl von Durchgangsschrauben 140 über eine Dichtung (nicht gezeigt) befestigt, um das Gehäuse zu bilden. Das heißt, dass das Gehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung das Vordergehäuse 102, den Zylinderblock 101, die Ventilplatte 103 und den Zylinderkopf 104 enthält.
An der Oberseite des Zylinderblocks 101 ist ein Schalldämpfer 121, der einen ausgedehnten Raum hat, vorgesehen, um Geräusche und Schwingungen aufgrund eines Pulsierens des Kältemittels herabzusetzen.
Der Schalldämpfer 121 ist durch Befestigen einer geformten Wand, die vertikal auf einer oberen Fläche des Zylinderblocks 101 angeordnet ist, und eines kistenförmigen Deckelelements 122, dessen untere Fläche geöffnet ist und das ein Teil des vorgenannten Gehäuses ist, mit einer Schraube über ein Dichtelement (nicht gezeigt) vorgesehen. Hierbei entspricht die geformte Wand 101b einem ”Volumenteil, das durch Vorsehen einer Aushöhlung auf einer äußeren Fläche des Zylinderblocks gebildet ist” gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Deckelelement 122 deckt eine Öffnung des Volumenteils ab.
An dem oberen Ende des Deckelelements 122 ist eine Ausstoßöffnung 122a, die mit dem Inneren und dem Äußeren des Schalldämpfers 121 verbunden ist, gebildet.
Ein Rückschlagventil ist in einem Schalldämpferraum 123, der ein Raum in dem Schalldämpfer 121 ist (d. h. der vorgenannten ausgedehnte Raum), angeordnet.
Das Rückschlagventil 200 ist bei einem Verbindungsabschnitt angeordnet, bei dem eine Verbindungspassage 124, die mit der Ausstoßkammer 120 und dem Schalldämpferraum 123 verbunden ist, verbunden ist. Das Rückschlagventil 200 arbeitet als Reaktion auf eine Druckdifferenz zwischen der Verbindungspassage 124 (stromaufwärtige Seite) und dem Schalldämpferraum 123 (stromabwärtige Seite). Wenn die Druckdifferenz kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, schließt das Rückschlagventil 200 die Verbindungspassage 124. Im Gegensatz dazu öffnet das Rückschlagventil 200 die Verbindungspassage 124, wenn die Druckdifferenz größer als der vorbestimmte Wert ist. Hierbei ist der vorbestimmte Wert ein Schwellwert zum Schalten von einem Öffnungs- und Schließbetrieb des Rückschlagventils 200, der im Voraus so eingestellt ist, dass ein rückwärtiger Fluss des Kältemittels von dem Schalldämpferraum 123 (stromabwärtige Seite) zu der Verbindungspassage 124 (stromaufwärtige Seite) unterdrückt wird.
Somit ist die Ausstoßkammer 120 mit einem ausstoßseitigen Kältemittelkreis (ausstoßseitiger externer Kältemittelkreis der vorliegenden Erfindung) des Fahrzeugklimaanlagensystems durch eine Ausstoßpassage, die die Verbindungspassage 124, das Rückschlagventil 200, den Schalldämpferraum 123 und die Ausstoßöffnung 122a enthält, verbunden. Darüber hinaus unterdrückt das Rückschlagventil 200 einen rückwärtigen Fluss des Kältemittels von dem ausstoßseitigen Kältemittelkreis zu der Ausstoßkammer 120.
In den Zylinderkopf 104 sind eine Ansaugöffnung 104a und eine Verbindungspassage 104b, die die Ansaugöffnung 104a und die Ansaugkammer 119 verbindet, gebildet.
Daher ist die Ansaugkammer 119 mit dem ansaugseitigen Kältemittelkreis (ansaugseitiger externer Kältemittelkreis der vorliegenden Erfindung) des Fahrzeugklimaanlagensystems durch eine Ansaugpassage, die die Ansaugöffnung 104a und die Verbindungspassage 104b enthält, verbunden.
In dem Zylinderkopf 104 ist ein Verdrängungssteuerungsventil 300 vorgesehen.
Das Verdrängungssteuerungsventil 300 reguliert ein Öffnen einer Gasversorgungspassage 125, die mit der Ausstoßkammer 120 und der Kurbelkammer 105 verbunden ist, um eine Ausstoßkältemitteleinführmenge zu der Kurbelkammer 105 zu steuern. Darüber hinaus fließt das Kältemittel in der Kurbelkammer 105 durch eine Gasentnahmepassage 128 in die Ansaugkammer 119. Hier, in der Gasentnahmepassage 128 geht das Kältemittel durch einen Spalt zwischen den Lagerungen 115 und 116 und der Antriebswelle 106 in die Kurbelkammer 105 und geht durch einen Raum 127, der in dem Zylinderblock 101 gebildet ist, und eine in der Ventilplatte 103 gebildete Öffnung 103c.
Somit wird durch ein Regulieren der Ausstoßkältemitteleinführmenge zu der Kurbelkammer 105, um den Druck in der Kurbelkammer 105 durch das Verdrängungssteuerungsventil 300 zu ändern, gefolgt von einem Ändern einer Neigung der Taumelscheibe 107, um einen Hub einer hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens 117 zu ändern, eine Ausstoßmenge des Kompressors 100 mit variabler Verdrängung gesteuert. In diesem Zusammenhang ist das Verdrängungssteuerungsventil 300 ein externes Verdrängungssteuerungsventil, das als Reaktion auf ein externes Signal arbeitet. Spezieller erfasst das Verdrängungssteuerungsventil 300 durch eine Verbindungspassage 126, die mit der Ansaugkammer 119 verbunden ist, einen Druck in der Ansaugkammer 119 und reguliert einen Höhe eines elektrischen Stroms zu einer Magnetspule des Verdrängungssteuerungsventils 300 in Abhängigkeit von den erfassten Ergebnissen. Dann wird eine Ausstoßmenge des Kompressors 100 mit variabler Verdrängung so gesteuert, dass der Druck in der Ansaugkammer 119 zu einem vorbestimmten Wert wird.
2 zeigt einen Querschnitt eines hauptsächlichen Teils des Kompressors 100 mit variabler Verdrängung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Hierbei zeigt der in 2 gezeigte Querschnitt des Kompressors 100 mit variabler Verdrängung einen Querschnitt des Kompressors 100 mit variabler Verdrängung in einer Position, in der das Oberteil davon, verglichen mit dem Querschnitt des in 1 gezeigten Kompressors 100 mit variabler Verdrängung, geringfügig um die Antriebswelle 106 zu einer näheren Seite des Blatts hin gedreht ist.
In dem Zylinderblock 101 sind Verbindungspassagen 101c und 101d, die mit dem Schalldämpferraum 123 und der Kurbelkammer 105 verbunden sind, auf der stromabwärtigen Seite von dem Rückschlagventil 200 in dem Schalldämpferraum 123 vorgesehen. Die Verbindungspassage 101c ist mit dem Schalldämpferraum 123 und der Verbindungspassage 101d verbunden.
Die Verbindungspassage 101d ist als ein Teil eines Einbringlochs, in das eine Durchgangsschraube 140 eingebracht ist und das mit der Kurbelkammer 105 verbunden ist, vorgesehen. Eine große Durchflusspassagenfläche ist in einem Abschnitt des Einbringlochs, der als die Verbindungspassage 101d dient, sichergestellt.
An einer Verbindungsposition mit der Verbindungspassage 101c ist in dem Schalldämpferraum 123 ein Hochdruckentlastungsventil 250 angeordnet. In dieser Darstellung ist der Schalldämpferraum 123 durch eine innere Passage (einschließlich einem später zu beschreibenden Raum 256) des Hochdruckentlastungsventils 250, die Verbindungspassage 101c und die Verbindungspassage 101d mit der Kurbelkammer 105 verbindbar. Hierbei dienen die innere Passage des Hochdruckentlastungsventils 250, die Verbindungspassage 101c und die Verbindungspassage 101d als eine erste Druckablasspassage, die mit der Ausstoßpassage und der Kurbelkammer 105 verbunden ist. Dementsprechend ist die erste Druckablasspassage von einer Ausstoßpassage auf der stromabwärtigen Seite von dem Rückschlagventil 200 in der Ausstoßpassage abgezweigt und ist mit der Kurbelkammer 105 verbunden. Darüber hinaus ist die erste Druckablasspassage von der Antriebswelle 106 aus gesehen radial außerhalb der Zylinderbohrung 101a positioniert.
3 zeigt schematisch einen Aufbau des Hochdruckentlastungsventils 250.
Das Hochdruckentlastungsventil 250 enthält ein zylindrisches Ventilgehäuse 251 mit einem Boden, einen in dem Ventilgehäuse 251 angeordneten Ventilkörper 252, eine Feder 253, die den Ventilkörper 252 in eine Ventilschließrichtung drängt, eine Federführung 254, die ein Ende der Feder 253 aufnimmt, und einen O-Ring 255.
An dem oberen Ende des Ventilgehäuses 251 ist eine Einlassöffnung 251a, die mit dem Inneren und dem Äußeren des Ventilgehäuses 251 verbunden ist, gebildet.
In der Mitte der Federführung 254 ist eine Auslassöffnung 254a, die mit dem Inneren und dem Äußeren des Ventilgehäuses 251 verbunden ist, gebildet.
Der Druck in der Kurbelkammer 105 wirkt auf einen Raum 256, der durch das Ventilgehäuse 251 und die Federführung 254 definiert ist, auf der Rückseite des Ventilkörpers 252. In dieser Darstellung ist das Hochdruckentlastungsventil 250 geöffnet wenn der Druck in dem Schalldämpferraum 123 (Ausstoßdruckbereich) einen vorbestimmten Wert, der im Voraus basierend auf dem Druck in der Kurbelkammer 105 und einer drängenden Kraft der Feder 253 eingestellt wird, überschreitet, um das Kältemittel in dem Schalldämpferraum 123 durch die erste Druckablasspassage in die Kurbelkammer 105 auszustoßen. Mit anderen Worten wird das Hochdruckentlastungsventil 250 geöffnet wenn der Druck auf die stromaufwärtige Seite von dem Rückschlagventil 200 in der Ausstoßpassage einen vorbestimmten Wert überschreitet. Hierbei ist der vorbestimmte Wert ein Schwellwert zum Schalten von einem Öffnungs- und Schließbetrieb des Hochdruckentlastungsventils 250, der im Voraus auf einen Druck eingestellt ist, der höher als ein Druck ist, der in einem normalen Klimaanlagenbetriebszustand möglicherweise auftritt. Daher ist das Hochdruckentlastungsventil 250 in dem normalen Klimaanlagenbetriebszustand geschlossen.
Ein Ende des Hochdruckentlastungsventils 250, an dem der O-Ring 255 angebracht ist, ist in dem Zylinderblock 101 im Eingriff und das andere Ende davon ist so angeordnet, dass es dem Deckelelement 122 zugewandt ist. Das Hochdruckentlastungsventil 250 wird durch eine elastische Kraft des O-Rings 255 in dem Zylinderblock 101 gehalten. Um das Hochdruckentlastungsventil 250 daran zu hindern, von einem ineinander greifenden Teil des Zylinderblocks 101 herauszukommen, berührt ein Teil des Deckelelements 122 eine obere Fläche eines Flanschs 251b des Ventilgehäuses 251, um eine Bewegung des Hochdruckentlastungsventils 250 einzuschränken.
Dann wird eine Beschreibung des Betriebs des Hochdruckentlastungsventils 250 gegeben.
In einem Zustand, in dem der Kompressor 100 mit variabler Verdrängung in Betrieb ist und das Kältemittel zu dem Kältemittelkreis des Fahrzeugklimaanlagensystems umgewälzt wird (Rückschlagventil 200 ist geöffnet), wird, wenn der Druck auf den Ausstoßdruckbereich auf den Überdruck ansteigt und der Druck in dem Schalldämpferraum 123 einen vorbestimmten Druckwert, der im Voraus basierend auf dem Druck in der Kurbelkammer 105 und der drängenden Kraft der Feder 253 gewählt wird, überschreitet, das Hochdruckentlastungsventil 250 geöffnet, um das Kältemittel in dem Schalldämpferraum 123 durch die erste Druckablasspassage in die Kurbelkammer 105 auszustoßen. Somit wird der Druck in der Kurbelkammer 105 plötzlich erhöht und eine Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 105 und der Ansaugkammer 119 wird erhöht, um eine Neigung der Taumelscheibe 107 herabzusetzen. Somit wird ein Hub einer hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens 117 herabgesetzt, was in einem Herabsetzen einer Ausstoßmenge des Kompressors 100 mit variabler Verdrängung auf eine minimale Ausstoßmenge resultiert. Daher wird der Druck in der Ausstoßkammer 120 deutlich herabgesetzt, um dabei das Auftreten des Überdrucks in dem Kompressor 100 mit variabler Verdrängung zu verhindern. In diesem Moment schließt das Rückschlagventil 200. Da sich der Schalldämpferraum 123 auf der stromabwärtigen Seite von dem Rückschlagventil 200 befindet fließt jedoch ein Kältemittel in dem ausstoßseitigen Kältemittelkreis des Fahrzeugklimaanlagensystems kontinuierlich durch die erste Druckablasspassage in die Kurbelkammer 105 und wandert durch die Gasentnahmepassage 128 zu der Ansaugkammer 119 ab. Hierbei dient die Gasentnahmepassage 128 als die zweite Druckablasspassage gemäß der vorliegenden Erfindung. Auf diese Weise ermöglicht es die Ausführungsform nicht nur das Auftreten des Überdrucks in der Ausstoßkammer 120 (d. h. auf der stromaufwärtigen Seite von dem Rückschlagventil 200 in dem Ausstoßdruckbereich) des Kompressors 100 mit variabler Verdrängung zu verhindern, sondern auch das Auftreten des Überdrucks in dem ausstoßseitigen Kältemittelkreis (d. h. auf der stromabwärtigen Seite von dem Rückschlagventil 200 in dem Ausstoßdruckbereich) des Fahrzeugklimaanlagensystems.
Danach, wenn der Überdruck auf den Ausstoßdruckbereich entlastet ist, schließt das Hochdruckentlastungsventil 250 und das Fahrzeugklimaanlagensystem geht in einen normalen Betriebszustand.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform beseitigt, da, wenn der Druck in dem Schalldämpferraum 123 den vorbestimmten Wert überschreitet, die erste Druckablasspassage (innere Passage des Hochdruckentlastungsventils 250, die Verbindungspassage 101c und die Verbindungspassage 101d) durch das Hochdruckentlastungsventil 250 geöffnet wird, um das Hochdruckkältemittel durch die erste Druckablasspassage in die Kurbelkammer 105 auszustoßen, die Ausführungsform die Notwendigkeit eines Ausstoßens des Kältemittels in die Luft während eines Druckablassens.
Ferner wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Druck in dem Schalldämpferraum 123 den vorbestimmten Wert überschreitet, das Kältemittel auf der stromabwärtigen Seite von dem Rückschlagventil 200 in der Ausstoßpassage durch die erste Druckablasspassage (innere Passage des Hochdruckentlastungsventils 250, die Verbindungspassage 101c und die Verbindungspassage 101d) in die Kurbelkammer 105 ausgestoßen. Somit wird der Druck in der Kurbelkammer 105 plötzlich erhöht und die Ausstoßmenge des Kompressors 100 mit variabler Verdrängung wird schlagartig auf die minimale Ausstoßmenge herabgesetzt, um den Druck in der Ausstoßkammer 120 deutlich abfallen zu lassen und dabei das Auftreten des Überdrucks in der Ausstoßkammer 120 zu verhindern.
Darüber hinaus ermöglicht es gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Vorsehen der ersten Druckablasspassage (innere Passage des Hochdruckentlastungsventils 250, die Verbindungspassage 101c und die Verbindungspassage 101d) und der zweiten Druckablasspassage (Gasentnahmepassage 128) ein sanftes Abwandern des Hochdruckkältemittels durch die erste Druckablasspassage, die Kurbelkammer 105 und die zweite Druckentlastungspassage zu der Ansaugkammer 119, wenn der Druck in dem ausstoßseitigen Kältemittelkreis zum Beispiel auf den Überdruck ansteigt. Daher ist es möglich, das Auftreten des Überdrucks in dem ausstoßseitigen Kältemittelkreis zu verhindern.
Darüber hinaus ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, sowohl das Auftreten des Überdrucks in der Ausstoßkammer 120 (d. h. auf der stromaufwärtigen Seite von dem Rückschlagventil 200 in dem Ausstoßdruckbereich) als auch das Auftreten des Überdrucks in dem ausstoßseitigen externen Kältemittelkreis (d. h. auf der stromabwärtigen Seite von dem Rückschlagventil 200 in dem Ausstoßdruckbereich) zu verhindern und somit ermöglicht die Ausführungsform eine Verbesserung der Zuverlässigkeit des Fahrzeugklimaanlagensystems.
Darüber hinaus sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform zumindest ein Teil der ersten Druckablasspassage (innere Passage des Hochdruckentlastungsventils 250, die Verbindungspassage 101c und die Verbindungspassage 101d) von der Antriebswelle 106 aus gesehen radial auswärtig von der Zylinderbohrung 101a positioniert. Somit ist es möglich, die Verbindungspassagen 101c und 101d, die zur Verbindung zwischen dem Schalldämpferraum 123 und der Kurbelkammer 105 verwendet werden, relativ leicht zu bilden. Zusätzlich ermöglicht es die Ausführungsform eine effektive Herstellung des Kompressors 100 mit variabler Verdrängung, da es möglich ist, das Hochdruckentlastungsventil 250 relativ einfach bereitzustellen.
Darüber hinaus ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Schalldämpfer 121, der einen ausgedehnten Raum hat, zwischen der Verbindungspassage 124 und der Ausstoßöffnung 122a vorgesehen und das Hochdruckentlastungsventil 250 ist in dem ausgedehnten Raum (Schalldämpferraum 123) angeordnet. Da der Schalldämpfer 121 als eine Abdeckung für das Hochdruckentlastungsventil 250 dienen kann, ermöglicht die Ausführungsform eine Verminderung der von außen verursachten Beschädigung des Hochdruckentlastungsventils 250.
Darüber hinaus enthält gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Schalldämpfer 121 das Volumenteil (geformte Wand 101b), das durch Bilden einer Vertiefung auf einer oberen Fläche des Zylinderbocks 101 und das die Öffnung des Volumenteils abdeckende Deckelelement 122 bereitgestellt ist. Somit ermöglicht es die Ausführungsform ein Bereitstellen eines effektiven Betriebs, da es möglich ist, das Hochdruckentlastungsventil 250 in einem Zustand, in dem das Deckelelement 122 von der Öffnung des Volumenteils abgenommen ist, anzubringen und zu entfernen.
Darüber hinaus dient gemäß der vorliegenden Erfindung ein Teil eines Einbringlochs, in dem eine Durchgangsschraube 140 eingebracht ist, als die Verbindungspassage 101d, die einen Teil der ersten Druckablasspassage bildet. Da die Verbindungspassage 101d durchgängig oder einstückig zu dem Zeitpunkt des Bildens des Einbringlochs bereitgestellt werden kann, ermöglicht die Ausführungsform eine Vereinfachung der Bildung der ersten Druckablasspassage.
4 zeigt schematisch einen Aufbau des Kompressors mit variabler Verdrängung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Eine Beschreibung wird zu den Punkten, die von der ersten in 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform unterschiedlich sind, gegeben.
Während in der ersten Ausführungsform die Gasentnahmepassage 128 die Öffnung 103c enthält, enthält in der zweiten Ausführungsform die Gasentnahmepassage 128 statt der Öffnung 103c ein Niederdruckentlastungsventil 280.
5 zeigt schematisch einen Aufbau des Niederdruckentlastungsventils 280.
Das Niederdruckentlastungsventil 280 ist in der Ansaugkammer 119 angeordnet und enthält ein Ventilsitz bildendes Element 281, einen Ventilkörper 282, eine Feder 283 und ein Ventilgehäuse 284.
In dem Ventilsitz bildenden Element 281 sind eine Einlassöffnung 281a, die durch den Raum 127, etc. mit der Kurbelkammer 105 verbunden ist, und ein Ventilsitz 281b vorgesehen.
Das Ventilsitz bildende Element 281 enthält einen Flansch 281c. Der Flansch 281c ist in einem Durchgangsloch, das im Voraus in der Ventilplatte 103, die zwischen einem Ansaugventil-bildenden Körper 150 und einem Ausstoßventil-bildenden Körper 160 eingeklemmt und gehalten wird, von denen jeder benachbart zu der Ventilplatte 103 angeordnet ist, geformt ist, im Eingriff.
Der Ventilkörper 282 enthält eine Dichtfläche, die auf dem Ventilsitz 281b aufsitzt und die Einlassöffnung 281a verschließt, und eine zylindrische äußere Umfangsfläche.
In dem Ventilkörper 282 ist eine Öffnung 282a gebildet, so dass die Kurbelkammer 105 zu jeder Zeit mit der Ansaugkammer 119 verbunden ist, wenn der Ventilkörper 282 auf dem Ventilsitz 281b aufsitzt.
Die Feder 283 drängt den Ventilkörper 282 zu dem Ventilsitz 281b hin.
Das Ventilgehäuse 284 hat eine zylindrische Form mit einem Boden und nimmt in dem Inneren davon ein Ende der Feder 283 auf und lagert die zylindrische äußere Umfangsfläche des Ventilkörpers 282 verschiebbar. Ferner hat das Ventilgehäuse 284 eine Mehrzahl von Auslassöffnungen 284a, die auf der zylindrischen Umfangsfläche durchgängig gebildet sind und mit der Ansaugkammer 119 verbunden sind.
Ferner ist in dem Ventilgehäuse 284 ein Verbindungsloch 284b so geformt, dass der Druck in der Ansaugkammer 119 auf einen Raum 285 auf der Rückseite des Ventilkörpers 282 wirkt.
Somit ist das Niederdruckentlastungsventil 280 geöffnet, wenn eine Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 105 und der Ansaugkammer 119 einen vorbestimmten Wert, der im Voraus basierend auf der Drängkraft der Feder 283 eingestellt ist, um das Kältemittel in der Kurbelkammer in großen Mengen durch die Gasentnahmepassage 128 (zweite Druckablasspassage) in die Ansaugkammer 119 auszustoßen. Hierbei ist der vorbestimmte Wert ein Schwellwert für einen Öffnungs- und Schließbetrieb des Niederdruckentlastungsventils 280 und wird im Voraus auf einen Wert eingestellt, der größer als die Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 105 und der Ansaugkammer 119 ist, der möglicherweise während eines normalen Drucksteuerns der Kurbelkammer 105 auftreten kann. Daher ist das Niederdruckentlastungsventil 280 in einem Normalzustand des Klimaanlagenbetriebs geschlossen.
Dann wird eine Beschreibung eines Betriebs des Hochdruckentlastungsventils und des Niederdruckentlastungsventils 280 gemäß der vorliegenden Ausführungsform gegeben.
In einem Zustand, in dem der Kompressor 100 mit variabler Verdrängung im Betrieb ist und Kältemittel zu dem Kältemittelkreis des Fahrzeugklimaanlagensystems umgewälzt wird (Rückschlagventil 200 ist geöffnet), ist, wenn der Druck auf den Ausstoßdruckbereich auf den Überdruck ansteigt und der Druck in dem Schalldämpfer 123 einen vorbestimmten Wert, der im Voraus basierend auf dem Druck in der Kurbelkammer 105 und der drängenden Kraft der Feder 253 eingestellt wird, überschreitet, das Hochdruckentlastungsventil 250 geöffnet, um das Kältemittel in dem Schalldämpferraum 123 durch die erste Druckablasspassage in die Kurbelkammer 105 auszustoßen. Somit wird der Druck in der Kurbelkammer 105 plötzlich erhöht und eine Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 105 und der Ansaugkammer 119 wird erhöht, um dabei eine Neigung der Taumelscheibe 107 und einen Hub der hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens 117 zu verringern. Daher wird eine Ausstoßmenge des Kompressors 100 mit variabler Verdrängung auf eine minimale Ausstoßmenge verringert, um den Druck in der Ausstoßkammer 120 deutlich abfallen zu lassen, und dabei das Auftreten des Überdrucks in dem Kompressor 100 mit variabler Verdrängung zu verhindern.
Ferner wird das Niederdruckentlastungsventil 280 geöffnet, um das Kältemittel in der Kurbelkammer 105 durch die Gasentnahmepassage 128 (zweite Druckablasspassage) in die Ansaugkammer 119 auszustoßen, wenn die Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 105 und der Ansaugkammer 119 den vorbestimmten Wert, der basierend auf der drängenden Kraft der Feder 283 eingestellt ist, überschreitet. In diesem Moment schließt das Rückschlagventil 200. Jedoch fließt das Kältemittel in dem ausstoßseitigen Kältemittelkreis des Fahrzeugklimaanlagensystems kontinuierlich in die Kurbelkammer 105 und wandert durch die Gasentnahmepassage 128 (zweite Druckablasspassage) zu der Ansaugkammer 119, da der Schalldämpferraum 123 auf der stromabwärtigen Seite von dem Rückschlagventil 200 angeordnet ist. Auf diese Weise ermöglicht es die Ausführungsform, nicht nur das Auftreten des Überdrucks in der Ausstoßkammer 120 (d. h. auf der stromaufwärtigen Seite von dem Rückschlagventil 200 in dem Ausstoßdruckbereich) des Kompressors 100 mit variabler Verdrängung zu verhindern, sondern auch das Auftreten des Überdrucks in dem ausstoßseitigen Kältemittelkreis (d. h. auf der stromabwärtigen Seite von dem Rückschlagventil 200 in dem Ausstoßdruckbereich) des Fahrzeugklimaanlagensystems zu verhindern.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Niederdruckentlastungsventil 280, das die zweite Druckablasspassage öffnet wenn eine Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 105 und der Ansaugkammer 119 einen vorbestimmten Wert überschreitet, in der zweiten Druckablasspassage (Gasentnahmepassage 128) vorgesehen. Somit ermöglicht die Ausführungsform eine sofortige Entlastung von dem Überdruck auf den Ausstoßdruckbereich, da es möglich ist, eine große Menge von Kältemittel zu der Ansaugkammer 119 wandern zu lassen, während ein übermäßiges Ansteigen der Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 105 und der Ansaugkammer 119 unterdrückt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Passage, die als die zweite Druckablasspassage dient, nicht notwendigerweise nur auf die Gasentnahmepassage 128 beschränkt, beispielsweise kann eine neue zweite Druckablasspassage, die das Niederdruckentlastungsventil 280 hat, neben der Gasentnahmepassage 128 vorgesehen sein. Das heißt, dass die zweite Druckablasspassage mehrere Passagen haben kann.
6 zeigt schematisch einen Aufbau des Kompressors mit variabler Verdrängung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 7 zeigt schematisch einen Aufbau eines Hochdruckentlastungsventils gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Eine Beschreibung wird zu Punkten, die unterschiedlich von denen der in 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform ist, gegeben.
In der ersten Ausführungsform ist das Hochdruckentlastungsventil 250 geöffnet wenn der Druck in dem Schalldämpfer 123 (Ausstoßdruckbereich) den vorbestimmten Wert, der im Voraus basierend auf dem Druck in der Kurbelkammer 105 und der drängenden Kraft der Feder 253 eingestellt ist, überschreitet. In der dritten Ausführungsform ist die Hochdruckentlastung 260 geöffnet, wenn ein Druck in dem Schalldämpferraum 123 (Ausstoßdruckbereich) einen vorbestimmten Wert überschreitet, der im Voraus basierend auf einer drängenden Kraft der Feder 263 gewählt ist.
Das Hochdruckentlastungsventil 260 enthält ein Ventilgehäuse 261, eine Membran 262, eine Feder 263, eine zwischen der Membran 262 und einem Ende der Feder 263 angeordnete Federführung 264, eine zwischen dem anderen Ende der Feder 263 und dem Ventilgehäuse 261 angeordnete Federführung 265 und einen O-Ring 266.
Das Ventilgehäuse 261 enthält ein erstes Gehäuseelement 261a, das ein Ende des Ventilgehäuses 261 bildet, und ein zweites Gehäuseelement 261b, das das andere Ende davon bildet. In dem ersten Gehäuseelement 261a sind eine mit dem Schalldämpferraum 123 verbundene Einlassöffnung 261c, eine durch die Verbindungspassagen 101c und 101d mit der Kurbelkammer 105 verbundene Auslassöffnung 261d und ein Ventilsitz 261e, auf dem die Membran 262 aufsitzt, gebildet.
Die Membran 262 empfängt an einer Endfläche den Druck in dem Schalldämpferraum 123. Ein durch die Membran 262 und das zweite Gehäuseelement 261b des Ventilgehäuses 261 definierter Raum wird bei einem Unterdruck gehalten und die Feder 263 drängt die Membran 262 zu dem Ventilsitz hin.
Dementsprechend wird das Hochdruckentlastungsventil 260 geöffnet und geschlossen, wenn die Membran 262, die sich als Reaktion auf den Druck in dem Schalldämpferraum 123 (Ausstoßdruckbereich) öffnet und schließt, auf dem Ventilsitz 261e aufsitzt und sich davon trennt. Wenn der Druck in dem Schalldämpferraum 123 (Ausstoßdruckbereich) einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird das Hochdruckentlastungsventil 260 geöffnet, um das Kältemittel in dem Schalldämpferraum 123 durch die erste Druckablasspassage in den Kurbelraum 105 auszustoßen.
In diesem Zusammenhang sind das erste Gehäuseelement 261a und das zweite Gehäuseelement 261b des Ventilgehäuses 261 durch Zusammenschweißen ihrer Flansche 261f verbunden, während die Membran 262 dazwischen eingeschoben ist. Hierbei sind das erste Gehäuseelement 261a und das zweite Gehäuseelement 261b aus demselben Material (z. B. einem rostfreies Material) hergestellt.
Ein Ende (erstes Gehäuseelement 261a) des Hochdruckentlastungsventils 260, an dem der O-Ring 266 angebracht ist, ist mit dem Zylinderblock 101 im Eingriff, und das andere Ende (zweites Gehäuseelement 261b) davon ist so angeordnet, dass es dem Deckelelement 122 zugewandt ist. Das Hochdruckentlastungsventil 260 wird durch eine elastische Kraft des O-Rings 266 in dem Zylinderblock 101 gehalten. Ferner berührt ein Teil des Deckelelements 122 eine obere Fläche des Flanschs 261f des Ventilgehäuses 261, um für das Hochdruckentlastungsventil 260 das Ventil daran zu hindern, aus einem Eingriffsteil des Zylinderblocks 101 herauszukommen. Das heißt, dass das Hochdruckentlastungsventil 260 an dem Flansch 261f des Ventilgehäuses 261 durch den Zylinderblock 101 und das Deckelelement 122 geklemmt ist.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein Betrieb des Ventils mit einer korrekten Reaktion auf den Druck in dem Schalldämpferraum 123 (Ausstoßdruckbereich) ausgeführt werden, ohne durch den Druck in der Kurbelkammer 105 schwerlich beeinflusst zu werden, da das Hochdruckentlastungsventil 260 geöffnet wird, wenn der Druck in dem Schalldämpferraum 123 (Ausstoßdruckbereich) den vorbestimmten Wert, der im Voraus basierend auf der drängenden Kraft der Feder 263 eingestellt wird, überschreitet. Folglich ermöglicht es die Ausführungsform, die Zuverlässigkeit des Kompressors 100 mit variabler Verdrängung und des Fahrzeugklimaanlagensystems, das den Kompressor mit variabler Verdrängung anwendet, zu verbessern.
Darüber hinaus ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Hochdruckentlastungsventil 260 durch den Zylinderblock 101 und das Deckelelement 122 geklemmt. Dies ermöglicht es der Ausführungsform die Verbesserung einer Anbringbarkeit und eine Kostenreduktion auszuführen, da die Ausführungsform die Notwendigkeit für ein Befestigungselement zum Befestigen des Hochdruckentlastungsventils 260 an dem Zylinderblock 101 beseitigt.
In dem Hochdruckentlastungsventil 260 wird die Membran 261 nicht notwendigerweise darauf beschränkt als ein druckempfindliches Element verwendet, zum Beispiel kann alternativ ein Balg als das druckempfindliche Element verwendet werden.
In dem Hochdruckentlastungsventil 260 funktioniert die Membran 262 nicht notwendigerweise darauf beschränkt als ein Ventilkörper. Das Hochdruckentlastungsventil 260 kann zum Beispiel einen Ventilkörper zusammen mit oder statt der Membran 262 enthalten.
8 zeigt schematisch einen Aufbau eines Kompressors mit variabler Verdrängung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Eine Beschreibung wird zu den Punkten, die sich von der in 1 bis 3 gezeigten vorliegenden Ausführungsform unterscheiden, gegeben.
In der ersten Ausführungsform ist der Schalldämpfer 121 in der Umgebung des Zylinderblocks 101 vorgesehen, in der vierten Ausführungsform ist der Schalldämpfer 121 nicht vorgesehen.
Wie in 8 gezeigt, enthält der Zylinderkopf 104 eine Ausstoßöffnung 104c und eine Verbindungspassage 104d, die sich auswärts von der Ausstoßkammer 120 zu der Ausstoßöffnung 104c erstreckt und sich bezüglich einer Achsenrichtung der Antriebswelle 106 im rechten Winkel erstreckt. Hierbei wird eine Funktion der Ausstoßpassage der vorliegenden Erfindung durch die Ausstoßöffnung 104c und die Verbindungspassage 104d ausgeführt.
In der Mitte der Verbindungspassage 104d ist das Rückschlagventil 200 vorgesehen.
In dem Zylinderkopf 104 ist ein Teil der Verbindungspassage 130, die mit der Verbindungspassage 104d auf der stromabwärtigen Seite von dem Rückschlagventil 200 verbunden ist, vorgesehen.
In dem Zylinderkopf 104 zweigt die Verbindungspassage 130 von der Verbindungspassage 104d auf der stromabwärtigen Seite von dem Rückschlagventil 200 ab, erstreckt sich parallel zu der Antriebswelle 106 und ist mit einer Einlassöffnung des in dem Zylinderblock 101 vorgesehenen Hochdruckentlastungsventils 270 verbunden.
Ein Ende des Hochdruckentlastungsventils 270, an dem der O-Ring angebracht ist, ist in dem Zylinderblock 101 im Eingriff und das andere Ende davon steht von dem Zylinderblock 101 nach außen vor. In diesem Zusammenhang hat das Hochdruckentlastungsventil 270 denselben Aufbau wie der des Hochdruckentlastungsventils 260, aber das Hochdruckentlastungsventil 270 steht von dem Zylinderblock 101 nach außen vor. Somit ist der O-Ring zum Abdichten von der Luft hinzugefügt und durch einen Federring 132 festgehalten.
Eine Auslassöffnung des Hochdruckentlastungsventils 270 ist durch die Verbindungspassagen 101c und 101d mit der Kurbelkammer 105 verbunden.
Dementsprechend enthält die erste mit der Verbindungspassage 104d und der Kurbelpassage 105 verbundene erste Druckablasspassage die Verbindungspassage 130, eine innere Passage des Hochdruckentlastungsventils 270 und die Verbindungspassagen 101c und 101d.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform zweigt die Verbindungspassage 130 in dem Zylinderkopf 104 auf der stromabwärtigen Seite von dem Rückschlagventil 200 von der Verbindungspassage 104d ab, erstreckt sich parallel zu der Antriebswelle 106, geht durch die Ventilplatte 103 und ist mit einer Einlassöffnung des in dem Zylinderblock 101 vorgesehenen Hochdruckentlastungsventils 270 verbunden. Somit ist es möglich, die Verbindungspassage 130 genauso mit dem Formen des Einbringlochs für die Durchgangsschraube 140 einfach zu bilden.
In den vorgenannten ersten bis vierten Ausführungsformen ist die Auslassöffnung des Hochdruckentlastungsventils mit der Kurbelkammer 105 über einen Teil des Einbringlochs (Verbindungspassage 101d) für die Durchgangsschraube 140 verbunden. Alternativ kann die Auslassöffnung direkt, nicht über das Einbringloch für die Durchgangsschraube 140, mit der Kurbelkammer 105 verbunden sein.
Zusätzlich ist es in den vorgenannten ersten bis vierten Ausführungsformen möglich, einen Filter auf der stromaufwärtigen Seite von dem Hochdruckentlastungsventil in der ersten Druckablasspassage anzuordnen, oder, eher als an einer Abzweigposition der ersten Druckablasspassage in der Ausstoßpassage, an dem ausstoßseitigen Kältemittelkreis. Somit kann, da, wenn das Hochdruckentlastungsventil geöffnet wird, der Filter in den ausstoßseitigen Kältemittelkreis eingedrungene Fremdkörper entfernt, die Ausführungsform es ermöglichen, eine Gefahr einer durch Fremdkörper verursachte Verschlechterung der Lebensdauer zu reduzieren.
In dem Kompressor 100 mit variabler Verdrängung gemäß den vorgenannten ersten bis vierten Ausführungsformen ist die Ausstoßkammer 120 nicht notwendigerweise darauf beschränkt, radial auswärts von der Ansaugkammer 119 ringförmig angeordnet zu sein. Im Gegensatz zu der Anordnung der Ausstoßkammer und der Ansaugkammer in den vorgenannten ersten bis vierten Ausführungsformen kann die Ansaugkammer radial auswärts von der Ausstoßkammer ringförmig angeordnet sein.
Ferner ist in der zweiten Ausführungsform das Niederdruckentlastungsventil 280 in der Ansaugkammer 119 angeordnet. Im Gegensatz zu der Anordnung der Ausstoßkammer und der Ansaugkammer in der vorgenannten zweiten Ausführungsform ist es bevorzugt, das Niederdruckentlastungsventil 280 auf der Seite des Zylinderblocks 101 anzuordnen, wenn die Ansaugkammer radial auswärts von der Ausstoßkammer ringförmig angeordnet ist.
Darüber hinaus kann der Kompressor 100 mit variabler Verdrängung gemäß den vorgenannten ersten bis vierten Ausführungsformen ein Kompressor mit variabler Verdrängung sein, der mit einer elektromagnetischen Kupplung ausgestattet ist, oder ein kupplungsloser Kompressor, etc. Zusätzlich kann eine externe Antriebsquelle, die den Kompressor 100 mit variabler Verdrängung antreibt, ein Automotor und ein Motor, etc. sein.
Da der Kompressor 100 mit variabler Verdrängung gemäß der vorgenannten ersten bis vierten Ausführungsformen das Kältemittel in die Kurbelkammer 105 ausstößt ohne das Kältemittel in die Luft auszustoßen wenn das Auftreten des Überdrucks in dem Ausstoßdruckbereich auftritt, ist dieser Aufbau speziell für einen Kompressor mit variabler Verdrängung, der ein entflammbares Kältemittel anwendet, geeignet.
Bezugszeichenliste

100: Kompressor mit variabler Verdrängung
101: Zylinderblock
101a: Zylinderbohrung
101b: geformte Wand
101c, 101d: Verbindungspassage
102: Vordergehäuse
103: Ventilplatte
103c: Öffnung
104: Zylinderkopf
104a: Ansaugöffnung
104b: Verbindungspassage
104c: Ausstoßöffnung
104d: Verbindungspassage
105: Kurbelkammer
106: Antriebswelle
107: Taumelscheibe
117: Kolben
119: Ansaugkammer
120: Ausstoßkammer
121: Schalldämpfer
122: Deckelelement
122a: Ausstoßöffnung
123: Schalldämpferraum
124: Verbindungspassage
125: Gasversorgungspassage
127: Raum
128: Gasentnahmepassage
130: Verdrängungssteuerungsventil
140: Durchgangsbolzen
150: Ansaugventil-bildender Körper
160: Ausstoßventil-bildender Körper
200: Rückschlagventil
250, 260, 270: Hochdruckentlastungsventil
280: Niederdruckentlastungsventil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2002-61571 [0004]
JP 10-253174 [0004]

Claims

Kompressor mit variabler Verdrängung, aufweisend: ein Gehäuse, das eine Mehrzahl von parallel zu einander um eine Welle gebildete Zylinderbohrungen, eine an der Vorderseite davon vorgesehene Kurbelkammer, je eine an der Rückseite davon vorgesehene Ansaugkammer und Ausstoßkammer, eine Ausstoßpassage, die die Ausstoßkammer mit einem ausstoßseitigen externen Kältemittelkreis verbindet, und eine Ansaugpassage, die die Ansaugkammer mit einem ansaugseitigen externen Kältemittelkreis verbindet, enthält; einen in die Zylinderbohrung eingebrachten Kolben, um darin hin- und herzugehen und ein von der Ansaugkammer angezogenes Kältemittel zu verdichten, um das Kältemittel in die Ausstoßkammer auszustoßen; eine in dem Gehäuse drehbar gelagerte Antriebswelle; einen Umwandlungsmechanismus, der eine Taumelscheibe, deren Neigung veränderbar ist, enthält, wobei die Taumelscheibe in der Kurbelkammer angeordnet ist und eine Rotationsbewegung der Antriebswelle in eine hin- und hergehende Bewegung des Kolbens umwandelt; und ein Verdrängungssteuerungsventil, das die Neigung der Taumelscheibe durch Steuern eines Drucks in der Kurbelkammer ändert, um einen Hub der hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens zu ändern, wobei das Gehäuse eine erste Druckablasspassage, die von der Ausstoßpassage abzweigt und mit der Kurbelkammer verbunden ist, und eine zweite Druckablasspassage enthält, die die Kurbelkammer mit der Ansaugkammer verbindet, wobei ein Rückschlagventil, das einen rückwärtigen Fluss des Kältemittels von dem ausstoßseitigen externen Kältemittelkreis zu der Ausstoßkammer unterdrückt, in der Ausstoßpassage auf einer stromaufwärtigen Seite von einer Abzweigposition, an der die erste Druckablasspassage abzweigt, vorgesehen ist, und wobei ein Hochdruckentlastungsventil, das die erste Druckablasspassage öffnet, wenn ein Druck in der Ausstoßpassage auf einer stromabwärtigen Seite von dem Rückschlagventil einen vorbestimmten Wert überschreitet, in der ersten Druckablasspassage vorgesehen ist.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß Anspruch 1, wobei zumindest ein Teil der ersten Druckablasspassage von der Antriebswelle aus gesehen radial auswärts von der Zylinderbohrung positioniert ist, und das Hochdruckentlastungsventil an dem mindesten Teil der ersten Druckablasspassage angeordnet ist.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß Anspruch 1, wobei die Ausstoßpassage einen Schalldämpfer enthält, der einen ausgedehnten Raum hat, und das Hochdruckentlastungsventil in dem ausgebreiteten Raum angeordnet ist.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß Anspruch 3, wobei der Schalldämpfer einen Volumenteil enthält, der ein Teil des Gehäuses ist, und durch Bilden einer Vertiefung auf einer äußeren Fläche eines Zylinderblocks, in dem die Zylinderbohrung gebildet ist, vorgesehen ist, und ein Deckelelement enthält, das ein Teil des Gehäuses ist und eine Öffnung des Volumenteils abdeckt.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß Anspruch 4, wobei das Hochdruckentlastungsventil durch den Zylinderblock und das Deckelelement geklemmt ist.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß Anspruch 1, wobei ein Niederdruckentlastungsventil, das die zweite Druckablasspassage öffnet wenn eine Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer und der Ansaugkammer einen vorbestimmten Wert überschreitet, in der zweiten Druckablasspassage vorgesehen ist.