DE1809961A1 - Leistungsgeregelter Kaeltekompressor fuer Fahrzeugklimatisierung - Google Patents

Description

• Leistungsgeregelter Kälterkompressor für Fahrzeugklimatisierung.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Kompressor fiar Fahrzeugklimatisierung,dessen Leistung unabhängig von der Drehzahl in einem weiten Bereich verändert werden kann.
• Bei den bekannten Fahrzeugkiimaanlagen mit uuveranderlicher, dabei von der Drehzahl des Kompressors abhängenden Sälteleistung wird die Regelung der Temperatur des zu klimatisierenden Raumes durch das Ein- bzw. Ausschalten des Kompressors vorgenommen, wie sich dies bei elektrisch betriebenen Kompressorkühlschränken seit langem bewährt hat.
• Bei Fahrzeugklimaanlagen muß jedoch im Gegensatz zu der stets gleichmäßigen Drehzahl und damit Leistung des am Stromnetz arbeitenden Kühlschrankkompressors mit einer sich stets verändernden Kompressordrehzahl und damit Leistung gerechnet werden, sodaß die Leistungsregelung einer solchen Fahrzeugkiimaanlage besondere Aufgaben stellt, Neben dem meist durch einen Thermostaten veranlaßten Eine oder Ausschalten des Fahrzeugklimakompressors mittels einer elektromagnetischen Kupplung sind leistungsregulierende Systeme bekannt geworden, bei denen die Drehzahl des Klimakompressors unabhängig von der des Fahrzeugmotors und in Anpassung an den gerade bestehenden Kältebedarf verändert werden kann. Solche variablen Antriebe sind konstruktiv aufwendig und teuer und erfordern hohe Verstellkräfte.
• Weiter.sind Leistung regelsysteme für Fahrzeugklimaanlagen vorgeschlagen worden, welche beispielsweise eine Reduzierung der Kompressorleistung bei hohen Drehzahlen durch einen Beipass zwischen der Hochdruck- und Niederdruckseite des Kompressors bewirken, welches System zusätzliche gasführende Verbindungsleitungen erfordert und im übrigen den Kraftbedarf des Kompressors trotz dessen verminderter Leistung attrtrti verringert.
• Außerdem sind Leistungsregelungen für solche Fahrzeugklimasysteme bekannt welche die Saugleitung des Kompressors verengen um seine Leistung zu verringern. Diese Maßnahme verringert zwar den Leistungsbedarf des Kompres- sors, birgt jedoch die Gefahr in sichuaie Niederdruckseite der Fahrzeugklimaanlage unter atmosphärischen Druck zu bringen, womit die Stopmüchse des Kompressors in ihrer Funktion gefährdet wird.
• Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Leistungsregelung des in einer solchen Fahrzeugklimaanlage arbeitenden Kompressors durch das an sich bekannte Abheben von Kompressorventilen, womit das Ansaugen von Kältemittel und dessen Ausschieben verhindert wird. Diese bei vielzylindrigen großen Klimakompressoren verwendete Leistungsregelung läßt einen oder mehrere Zylinder beispielsweise eines 6-Zylinderkompressors durch Ventilanheben ohne Leistung, welche bei später steigendem Kältebedarf wieder hinzugeschaltet werden kann. Solche Leistungsregelung durch Leerlauf eines oder mehrerer Zylinder eines Vielzylinderkompressors läßt sich bei Zwei- oder Einzylinderkompre soren nur in grober Abstufung bzw. im völligen Aus- bzw. Einschalten der Kompressorleistung bewerkstelligen.
• Die vorliegende Erfindung erreicht durch Ventilabhebung eine mehrstufige Unterteilung der Kompressorleistung auch bei Zwei- und Einzylinderkompressoren dadurch, daß bei einer eine Mehrzahl von Zungen und Ventilsitzen benutzXen3tVentilanordnung entweder keines, eines oder mehrere bzw. alle Ventile von ihrem Sitz abgehoben werden und so eine Differenzierung der Leistungsregelung auch eines Kompressorzylinders in verschiedenen Abstufungen von null bis zur Volleistung erlauben.
• Das Abheben der Ventile erfolgt durch eine Abhebevorrichtung in beliebiger Reihenfolge, wobei die Größe des durch Ventilabhebens beabsichtigten Leistung 5-verlusts des Kompressorzylinders auch noch durch die Bemessung des Ventilöffnungsquerschnittes beliebig variiert werden kann.
• In der anliegenden Zeichnung ist ein solches System schematisch dargestellt.
• Fig. 1 zeigt den Kompressor im Schnitt mit der Ventilabhebevorrichtung.
• Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Ventilplatte und die Saugventile.
• Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Ventilplatt.
• Fig. 1 bezeichnet mit 1 den Zylinder des Klimakompressors, in welchem der durch Kurbel und Pleuel angetriebene Kolben 2 das Kältemittelgas durch die den Zylinder verschließende Ventilplatte 3 ansaugt und wieder ausstößt, wobei das Gas das Saugventil 4 und das Rückschlagventil 5 passiert. Der Ventildekkel 6 trennt die mit dem Verdampfer des Klimasystems in Verbindung stehende Saugseite 7 von der Druckkammer 8, welche das verdichtete Gas dem Verflüssiger zuführt.
• Fig. 2 zeigt die Ventilpfatte 3 im Schnitt durch die Saugventilöffnungen 9, 10, 11 und 12, welche durch die Saugventilzungen 13, 14, 15 und 16 verschlossen sind. In den Lagerungen 17 und 18 ist eine Welle 19 angeordnet, welche Drucktasten 20 besitzt, deren Längen so verschieden bemessen sind, daß bei einer Drehung der Welle ;9 zuerst das kleinste Ventil 13 abgehoben wird und bei weiterer Drehung nacheinander die Ventile 14, 15 und 16 folgen.
• Die Draufsicht Fig. 3 zeigt die Anordnung der Welle 19 sowie die Zungen 13, 14, 15 und 16 der Saugventile sowie das Gestänge 21, selches durch die Membran 22 gasdicht nach außen geführt ist.
• Wenn nun durch einen kontinuierlich verstellenden Thermostaten, einen Fliehkraftregler, elektrisch oder manuell eine Leistungsänderung des Kompressors bewirkt werden soll, werden bei stärkster Kühlung sämtliche Saugventile geschlossen, sodaß der Kompressor seine volle Leistung entfalten kann. Soll die Leistung verringert werden, wird durch Betätigen des Gestänges 21 zuerst das kleinste Saugventil 13 abgehoben und damit die Kompressorleistung um ein geringes vermindert. Wenn noch weniger Kühlung benötigt wird, wird durch weitere Verstellung des Gestänges 21 und durch weitere Drehung der Welle 19 das zweite, schon etwas größere Saugventil 14 abgehoben und damit die Kompressorleistung weiter vermindert, bis das folgende Abheben der noch größeren Ventile 15 und 16 schließlich die gesamte Kompressorleistung aufhebt.

Claims (8)

Patentansprüche

1. Kältekompressor mit mehreren Saugventilen (13), (14) (15) (16) in einem Zylinder (1), dadurch gekennzeichnet, daß eines mehrere oder alle Saugventile zwecks Verminderung der Kompressorleistung von ~h rem Sitz (3) abgehoben werden können.

2. Kältekompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abhebevorrichtung (19) für die Saugventile diese fortlaufend vom ersten bis zum letzten Ventil öffnen und in jeder Zwischenstellung halten kann.

3. Kältekompressor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßquerschnitte (9), (10), (11), (12) der Ventile verschieden sind, so daß die zuerst geöffneten nur eine geringe Öffnung freigeben und mit der progressiven Abhebung weiterer Ventile immer größeren Querschnitts schließlich die Förderleistung des Kompressors völlig aufheben.

>A. Kältekompressor nach Anspruch 1- - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abhebevorrichtung (19) in der Saugkammer (7) über den Saugventilöffnungen der Ventilplatte (3) angeordnet und das Betätigungsgestänge (21) durch eine seine Bewegung nicht behindernde Membran (22) gasdicht abgeschlossen ist.

5. Kältekompressor nach Anspruch 1 - 4; dadurch gekennzeichnet, daß die progressive Abhebung der Ventile in Abhängigkeit von den im Kältesystem bestehenden Drucken erfolgt.

6. Kältekompressor nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abc hebung der Ventile mittels eines thermostatischen Ausdehnungsgestänges vorgenommen wird.

7. Kältekompressor nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die progressive Abhebung der Ventile durch einen Fliehkraftregler in Abhängigkeit von der Drehzahl des Kompressors bewirkt wird.

8. Kältekompressor nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abhebung der Ventile manuell erfolgt.