DE19623676C1 - Klimaanlage mit einem Kältekompressor mit Visko-Kupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem Stand der Technik beispielsweise nach der EP 66 874 A2, sind Kältekompressoren bekannt, die über eine elek­ tromagnetische Kupplung an einen Antrieb, wie beispielsweise eine Brennkraft­ maschine eines Kraftfahrzeuges, zu- und abkuppelbar sind. Der Antrieb durch die Brennkraftmaschine erfolgt mit einer festen Übersetzung größer 1, so daß die maximale Dauerdrehzahl des Kältekompressors oberhalb der Drehzahl des An­ triebs liegt und durchaus 8 000 U/min. erreichen kann.

Aufgrund der starren Koppelung des Kältekompressors mit dem Antrieb besteht das Problem einer Drehzahlabhängigkeit von dem letztgenannten. Wenn bei­ spielsweise nach dem Starten des Kraftfahrzeugs dessen Innenraum aufgeheizt ist, wird die Leistung des Kältekompressors relativ gering sein, obwohl der Küh­ lungsbedarf durch die Klimaanlage extrem hoch ist, während bei Autobahnfahrt mit höherer Geschwindigkeit der Kältekompressor mit hoher Leistung arbeitet, wegen des anliegenden geschwindigkeitsbedingten Kühlluftstromes, welcher durch die Klimaanlage beigemischt werden kann, der Leistungsbedarf des Kälte­ kompressors aber relativ gering ist. Im erstgenannten Zustand wird demnach die Leistung des Kältekompressors nicht genügen, während er beim letztgenannten Zustand, solange er in Betrieb ist, dem Antrieb mehr Leistung als erforderlich ab­ verlangt. Letzterem wird dadurch abgeholfen, daß der Kältekompressor nach Zu­ schaltung jeweils nur kurze Zeit in Betrieb bleibt, bevor er wieder abgeschaltet wird. Hierbei macht sich nachteilig bemerkbar, daß bei jedem Zuschaltevorgang stets die gesamte Masse des Kältekompressors auf die hohe Drehzahl beschleu­ nigt und demgemäß die Einleitung eines hohen Antriebsmomentes erfolgen muß. Dadurch wird der Wirkungsgrad des Kältekompressors nochmals verschlechtert.

Wie ferner aus der DE 32 15 997 A1 bekannt, werden zur Verbesserung dieses Wirkungsgrades bei hochwertigen Kältekom­ pressoren, die beispielsweise mit Taumelscheiben ausgebildet sind,die letztge­ nannten verstellbar ausgebildet, um auf diese Weise das Fördervolumen an Käl­ temittel reduzieren zu können. Die Verstellbarkeit der Taumelscheibe ist allerdings konstruktiv aufwendig und daher teuer und kann, um die für den Kältekompres­ sor erforderliche Ölschmierung uneingeschränkt zu gewährleisten, zumeist nicht unter 5% Taumelweg abgesenkt werden. Auch im nicht benötigten Zustand ist demnach ein solcher Kältekompressor noch in Betrieb, so daß, sofern seine Wir­ kung nicht mehr erforderlich ist, lediglich noch das erneute Abschalten durch Ab­ koppeln der elektromagnetischen Kupplung verbleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kältekompressor an einer Klima­ anlage so weiterzubilden, daß diese stoßfrei zuschaltbar und mit geringstmögli­ chem Energieaufwand betreibbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Maßnahme, den Kältekompressor über eine Visko-Kupplung mit dem Antrieb, wie beispielsweise der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, zu verbinden, besteht die Möglichkeit, den Kältekompressor unabhängig von der je­ weiligen Drehzahl des Antriebs stets in einem bevorzugten Drehzahlbereich zu halten, wie beispielsweise zwischen 1500 und 2000 U/min, wobei die Visko- Kupplung derart betreibbar ist, daß sie bei zunehmender Drehzahl am Antrieb mit mehr Schlupf arbeitet. Aufgrund dieses Schlupfes mögen zwar an der Visko- Kupplung Verluste auftreten, jedoch sind diese beispielsweise in Form von Wär­ me dem Motor durch entsprechende konstruktive Maßnahmen wieder zuführbar. Andererseits ergibt sich durch den ausschließlichen Betrieb des Kältekompressors innerhalb des für ihn besonders wirtschaftlichen Drehzahlbereichs der Vorteil, daß ein besonders kleines Kompressorvolumen bereits ausreicht, um die für die Kli­ matisierung des Kraftfahrzeug-Innenraumes benötigte Leistung zu erbringen. Messungen haben hierbei ergeben, daß selbst für den Fall, daß die an der Visko- Kupplung durch den Schlupf verbrauchte Leistung nicht anders genutzt werden sollte, der Kältekompressor dennoch aufgrund seines Betriebs im idealen Dreh­ zahlbereich sowie bei wesentlich verkleinertem Kompressorvolumen immer noch wirtschaftlicher arbeitet als bislang bekannte größere Kältekompressoren ver­ gleichbarer Leistungsfähigkeit. Hinzu kommt, daß durch entsprechende Steue­ rung der Visko-Kupplung der Kältekompressor bei Zuschaltung von der Drehzahl Null hochbeschleunigt werden kann bis zu seiner Maximaldrehzahl. Hierzu ist eine Visko-Kupplung von Vorteil, bei welcher, beispielsweise durch entsprechende Druckansteuerung von Vorrats- und Arbeitskammer, die letztgenannte beim An­ laufen völlig entleert ist und anschließend in Abhängigkeit von der gewünschten Beschleunigung der bewegbaren Elemente des Kältekompressors mehr oder we­ niger schnell mit Viskoseflüssigkeit gefüllt wird, die durch entsprechende Einstel­ lung der Stellvorrichtung aus der Vorratskammer entnommen und in die Arbeits­ kammer gefördert wird. Während dieser Beschleunigungsphase sind die zum Be­ schleunigen der bewegbaren Teile des Kältekompressors benötigten Drehmomen­ te vergleichbar gering. Auch hierdurch verbessert sich der Wirkungsgrad des Käl­ tekompressors.

Bei längerem Stillstand eines Kraftfahrzeugs unter praller Sonne wird eine ver­ hältnismäßig rasche Abkühlung des Innenraumes gewünscht. Für diesen Spezial­ fall kann die Visko-Kupplung derart angesteuert werden, daß sie nahezu schlupf­ frei arbeitet und die Drehzahl des Antriebs bis zu einer vorbestimmbaren Dreh­ zahlgrenze direkt auf die bewegbaren Teile des Kältekompressors überträgt. Hier­ durch kann dieser auf eine oberhalb seines bevorzugten Drehzahlbereiches lie­ gende maximale Drehzahl beschleunigt werden, beispielsweise auf 5000 U/min., wobei die Maximaldrehzahl für eine vorbestimmbare Zeit beibehalten wird, bevor die Visko-Kupplung durch entsprechende Umsteuerung und damit durch Drosse­ lung des Volumenstroms an Viskoseflüssigkeit von der Vorrats- in die Arbeits­ kammer bei gleichzeitigem Abpumpen von Viskoseflüssigkeit in entgegengesetz­ ter Richtung in den bevorzugten Drehzahlbereich zurückgefahren wird, wo sie wieder mit Schlupf arbeitet.

Im Gegensatz dazu ist es, solange gemäßigter Kühlungsbedarf im Innenraum des Kraftfahrzeuges besteht, bei Leerlaufdrehzahl, die oftmals bei modernen Fahrzeu­ gen zwischen 600 und 800 U/min. liegt, möglich, die bewegbaren Teile des Käl­ tekompressors innerhalb des bevorzugten Drehzahlbereichs zu halten, indem Be­ wegungen des Antriebs vor der Übertragung auf die Visko-Kupplung derart über­ setzt werden, daß die letztgenannte gegenüber dem Antrieb mit doppelter oder mehr als doppelter Drehzahl angetrieben wird. Dies ist, aus den zuvor geschilder­ ten Gründen, allerdings unkritisch, da bei höheren Drehzahlen am Antrieb durch Betrieb der Visko-Kupplung mit Schlupf verhinderbar ist, daß die bewegbaren Teile des Kältekompressors den bevorzugten Drehzahlbereich überschreiten.

Durch die besagten Maßnahmen läßt sich die Lieferziffer, also das Verhältnis von Kälteleistung zur mechanischen Leistung vom derzeit üblichen Faktor 1,7 bis max. 2 auf 2,3 bis 3 erhöhen, bei gleichzeitiger baulicher Vereinfachung des Käl­ tekompressors, da dieser beispielsweise, sofern als Taumelscheibenkompressor ausgebildet, auf eine Verstellbarkeit der Taumelscheibe verzichten kann.

In Anspruch 2 ist eine vorteilhafte Weiterbildung der Visko-Kupplung angegeben, indem deren Gehäuse, das als antriebsseitiges Element wirksam ist, gleichzeitig zur Aufnahme eines Riemens wirksam und demnach als Riemenscheibe ausgebil­ det ist. Diese Riemenscheibe ist, da als Gehäuse der Visko-Kupplung dienend, zur Ausbildung der Vorrats- sowie der Arbeitskammer vorgesehen. Nachdem das an­ triebsseitige Element mit dem Antrieb verbunden ist, ist es frei drehbar auf einem Bund des Kältekompressors konzentrisch zu der Welle desselben angeordnet, während das abtriebsseitige Element gemäß Anspruch 4 drehfest mit dieser Welle gekoppelt ist. Nur dadurch ist ein Betrieb der beiden Elemente mit Schlupf zueinander realisierbar.

Die Ansprüche 5 bis 9 geben vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemä­ ßen Visko-Kupplung an. Bei dieser ist gemäß den Ansprüchen 6 und 7 durch An­ ordnung der Vorratskammer radial außerhalb der Arbeitskammer bewirkt, daß in der Arbeitskammer vorhandene Viskoseflüssigkeit bei Drehung des Gehäuses un­ ter der Wirkung der Fliehkraft in die Vorratskammer gefördert werden kann, so daß es unter Unständen während eines Betriebszustandes keines Eingriffs der Stellvorrichtung bedarf. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß allein die Drehzahl des Gehäuses für den Volumenstrom aus der Arbeitskammer in die Vorratskam­ mer entscheidend ist, nicht aber die Relativdrehzahl zwischen Gehäuse und dem abtriebsseitigen Element, wie einem Läufer. Es stellt sich, wegen der Verbindung der Arbeitskammer mit der Vorratskammer beispielsweise in der Form einer kommunizierenden Röhre, ein Gleichgewicht zwischen dem Anteil der Viskose­ flüssigkeit in der Arbeitskammer und demjenigen in der Vorratskammer ein. Da­ durch wird die Steuerung der Stellvorrichtung vereinfacht, da bei verringertem Bedarf an Schlupf lediglich der durch die Stellvorrichtung erzeugte Druck in der Vorratskammer erhöht wird, und zwar so stark, daß der drehzahlbedingt von der Arbeitskammer in die Vorratskammer fließende Volumenstrom aufgehalten und die zum Erreichen des erforderlichen Füllungsgrades in der Arbeitskammer benö­ tigte zusätzliche Menge an Viskoseflüssigkeit in die Arbeitskammer gedrückt wird. Dadurch ist die Arbeitskammer nahezu verzögerungsfrei füllbar, wodurch sich die Drehzahl der bewegbaren Teile des Kältekompressors erhöht.

Ist dagegen eine geringere Drehzahl dieser Teile erforderlich, wird einfach der durch die Stellvorrichtung bereitgestellte Druck soweit reduziert, daß der Arbeits­ kammer keine neue Viskoseflüssigkeit zugeführt, gleichzeitig aber fliehkraftbe­ dingt Viskoseflüssigkeit von der Arbeitskammer in die Vorratskammer gefördert wird. Da vor dieser Drucksenkung der Kältekompressor üblicherweise mit hoher Drehzahl betrieben war, ist die Fliehkraftwirkung, durch welche Viskoseflüssig­ keit aus der Arbeitskammer in die Vorratskammer gefördert wird, vergleichsweise hoch, so daß auch diese Druckänderung sehr rasch in eine Drehzahländerung an den bewegbaren Teilen des Kältekompressors umgesetzt wird.

Die erfindungsgemäße Visko-Kupplung ermöglicht also eine schnelle, aber konti­ nuierliche Umsetzung von Steuervorgängen mittels der Stellvorrichtung in eine Änderung der Kompressorleistung. Dies kann durch entsprechenden Anschluß der Stellvorrichtung an die Kammern verstärkt werden, beispielsweise durch An­ schluß einer ersten Druckquelle der Stellvorrichtung an die Arbeitskammer und einer zweiten Druckquelle an die Vorratskammer. Zum Erhöhen des Füllungsgra­ des der Arbeitskammer wird bei beispielsweise in der Vorratskammer der Druck erhöht, während für eine Reduzierung des Füllungsgrades eine Drucksteigerung in der Arbeitskammer erzeugt wird. Entsprechend der Drucksteigerung in einer der beiden Kammern kann es sinnvoll sein, in der jeweils anderen Kammer durch Er­ zeugung eines Unterdruckes den Zeitbedarf für ein Zu- oder Abströmen von Vis­ koseflüssigkeit zu verringern.

Ebenso ist es sehr wichtig, daß durch entsprechende Steuerung der Stellvorrich­ tung zum Abstellen der Visko-Kupplung für eine völlige Entleerung der Arbeits­ kammer gesorgt wird. Auf diese Weise kann die Drehzahl der bewegbaren Teile des Kältekompressors bis auf null stufenlos mit beliebiger Verzögerung abgesenkt werden. Ebenso ist bei einem darauffolgenden Start eine Beschleunigung der be­ wegbaren Teile des Kältekompressors mit hoher Beschleunigungsleistung mög­ lich, indem durch entsprechende Steuerung der Stellvorrichtung für eine mehr oder weniger schnelle Befüllung der Arbeitskammer aus der Vorratskammer ge­ sorgt wird.

Da die Vorratskammer anspruchsgemäß radial außerhalb der Arbeitskammer an­ geordnet ist, wird, sofern der Anschluß beispielsweise einer eine Druckquelle aufweisenden Stellvorrichtung im radialen Bereich der Drehachse der Visko- Kupplung erfolgt, eine Zuleitung benötigt, die den im Bereich der Drehachse lie­ genden Anschluß mit der radial weit außen liegenden Vorratskammer verbindet.

Aufgrund der wegen der Anordnung der Vorratskammer radial außerhalb der Ar­ beitskammer möglichen relativ großen radialen Erstreckungslänge der Zuleitung ist der Bereich, in welchem der Spiegel der Viskoseflüssigkeit bei Druckänderung an der Druckquelle in radialer Richtung verschiebbar ist, erheblich, so daß der Steuerbereich, innerhalb dem der durch die Druckquelle erzeugte Druck steigerbar bzw. reduzierbar ist, sehr groß ist. Entsprechend hoch ist bei einer derart großen Druckänderung an der Druckquelle die Befüllgeschwindigkeit der Arbeitskammer sowie deren Entleergeschwindigkeit. Durch diese Maßnahme ist, bei Bedarf, die Steuerungsträgheit der Visko-Kupplung nochmals verringerbar.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung naher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Darstellung einer Visko-Kupplung, die in ihrem Umfangsbereich als Riemenscheibe ausgebildet und mit einem Kältekompressor verbunden ist;

Fig. 2 eine vergrößerte Herauszeichnung der Visko-Kupplung im Schnitt, ange­ ordnet auf einer Welle des Kältekompressors;

Fig. 3 wie Fig. 2, aber mit Ausbildung der Riemenscheibe axial zwischen dem Gehäuse der Visko-Kupplung und dem Kältekompressor;

Fig. 4 einen schematischen Schaltkreis für eine Klimaanlage.

In der Fig. 4 ist schematisch ein Schaltkreis für eine Klimaanlage dargestellt, in welcher ein Kältekompressor 50 vorgesehen ist, durch welchen gasförmiges Käl­ temittel verdichtet und einem Kondensator 51 zugeführt wird, der über eine Kühleinrichtung verfügt und das durch den Kältekompressor 50 verdichtete Käl­ temittel zur Kondensation bringt. Ein Expansionsventil 52, beispielsweise in Form einer Düse, bewirkt eine Entspannung des nun flüssigen Kältemittels, bevor die­ ses in einem Verdampfer 53 wieder gasförmig wird. Am Verdampfer ist die Schnittstelle, an welcher die Klimaanlage ihre Kühlwirkung, beispielsweise für einen Fahrzeuginnenraum abgibt.

Nachfolgend soll detaillierter auf den Kältekompressor 50 eingegangen werden. Dieser kann beispielsweise im Motorraum eines Kraftfahrzeuges befestigt sein und nimmt, wie besser aus Fig. 1 und 2 zu sehen, über eine als Eingangselement 65 dienende Welle 3 eine Visko-Kupplung 54 auf, deren als antriebsseitiges Ele­ ment 62 wirksames Gehäuse 1 im radial äußeren Bereich mit Rillen 55 zur Bil­ dung einer Riemenscheibe 56 versehen ist. Die Riemenscheibe 56 ist über einen Riemen 57 mit einem nicht gezeigten Antrieb, wie beispielsweise der Brenn­ kraftmaschine des Kraftfahrzeugs, verbunden. An der vom Kältekompressor 50 abgewandten Seite der Visko-Kupplung 54 ist eine Steuereinrichtung 58 vorge­ sehen, die eine Stellvorrichtung 59 mit Druckquellen 26 und 27 umfaßt, die in nachfolgend noch zu beschreibender Weise mit der Visko-Kupplung 54 verbun­ den sind.

Die in Fig. 2 dargestellte Visko-Kupplung ist mit ihrem Gehäuse 1 unter Zwi­ schenschaltung einer mit einer Dichtung 71 versehenen Lagerung 2 konzentrisch zu der Welle 3 des Kältekompressors 50 auf einem Bund 70 des letztgenannten angeordnet, der in bekannter Weise beispielsweise als Taumelscheiben­ kompressor oder als Rotationskompressor ausgebildet sein kann. Andere Ausbil­ dungsformen für den Kältekompressor 50 sind ebenfalls möglich.

Zusammen mit der Gehäusevorderwand 4 werden durch das Gehäuse 1 der Vis­ ko-Kupplung 54 eine Ausnehmung 64 umschlossen, die zur Aufnahme eines auf der Welle 3 befestigten, als abtriebsseitiges Element 62 vorgesehenen Läufers 6 dient, wobei beidseits des letztgenannten zwischen diesem und der jeweils zuge­ ordneten Gehäusewand je eine Spalt gebildet wird, der bei Befüllung dieses Rau­ mes mit Viskoseflüssigkeit als Scherspalt 5 wirksam ist. Dementsprechend bildet die zuvor genannte Ausnehmung 64 die Arbeitskammer 7 der Visko-Kupplung, in welcher die durch das Gehäuse 1 eingeleitete Drehung mit durch den Füllungs­ grad der Arbeitskammer 7 bestimmtem Schlupf über den Läufer 6 auf die Welle 3 leitbar ist.

In den Bereich des Außenumfangs der Arbeitskammer 7 mündet zumindest eine Verbindung 9 zu einer radial außerhalb der Arbeitskammer 7 angeordneten Vor­ ratskammer 8, die ebenfalls durch eine Ausnehmung 64 im Gehäuse 1 gebildet wird. Diese Verbindung 9 verläuft vorzugsweise im wesentlichen radial. Die Vor­ ratskammer 8 ist mittels zumindest einer radial verlaufenden Zuleitung 12 mit einem Anschluß 13 verbunden, der im Drehzentrum der Visko-Kupplung 54 liegt. Die erste Druckquelle 27 der Stellvorrichtung 59 ist über eine Druckleitung 23 und die Zuleitung 12 mit der Vorratskammer 8 und die zweite Druckquelle 26 über eine Druckleitung 24 mit der Arbeitskammer 7 im Bereich des Anschlus­ ses 13 verbunden. Die Wirkung einer Reduzierung des Drucks in der Drucklei­ tung 23 kann beispielsweise durch eine Erhöhung des Drucks in der Druckleitung 24 vergrößert werden, indem die Druckreduzierung in der Druckleitung 23 für eine Steigerung des Füllungsgrades der Vorratskammer 8 sorgt, während die Druckerhöhung in der Druckleitung 24 das fliehkraftbedingte Abströmen der Vis­ koseflüssigkeit aus der Arbeitskammer 7 in die Vorratskammer 8 unterstützt. Durch entsprechendes Umsteuern der Druckquellen 26,27 ist eine umgekehrte Strömungsrichtung der Viskoseflüssigkeit ebenso erreichbar, indem durch Anle­ gen eines leichten Unterdrucks in der Arbeitskammer 7 das Abströmen der Vis­ koseflüssigkeit nach radial innen gefördert und damit eine Druckerhöhung in der Druckleitung 23, die eine Reduzierung des Füllungsgrades der Vorratskammer 8 zur Folge hat, schneller in ein Nachdrücken von Viskoseflüssigkeit aus der Vor­ ratskammer 8 in die Arbeitskammer 7 umsetzbar ist.

Die Druckquellen 26 und 27 als Teil der Stellvorrichtung 59 können gemäß Fig. 3 auch mit je einem Elektromagneten 60, 66 ausgebildet sein, durch welchen je ein die Druckverhältnisse in den Leitungen 23 oder 24 verändernder Kolben 61, 67 axial verschiebbar ist.

Die Visko-Kupplung arbeitet wie folgt: Solange der Kältekompressor 50 außer Betrieb bleiben soll, ist die Stellvorrichtung 59 derart wirksam, daß über die Druckquelle 26 und die Leitung 24 die Arbeitskammer 7 vom radial inneren Be­ reich aus unter Druck gehalten wird und demnach die Viskoseflüssigkeit in der­ selben, bis auf einen vernachlässigbar geringen Rest, über die Verbindung 9 in der Vorratskammer 8 gehalten wird. Eine Drehung des Gehäuses 1 bei Antrieb über den Riemen 57 wird demnach nicht auf den Läufer 6 übertragen, da die für diese Übertragung in den Scherspalten 5 erforderliche Viskoseflüssigkeit in der Arbeitskammer 7 fehlt.

Für eine Zuschaltung des Kältekompressors 50 wird die Stellvorrichtung 59 durch die Steuereinrichtung 58 angesteuert, und zwar derart, daß mittels der Druckquelle 27 die Druckleitung 23 und damit über die Zuleitung 12 die Vorrats­ kammer 8 mit Druck beaufschlagt ist. Dadurch wird ein Teil der in der Vorrats­ kammer 8 befindlichen Viskoseflüssigkeit über die Verbindung 9 in die Arbeits­ kammer 7 gedrückt und damit die Scherspalte 5 zumindest in deren radial äuße­ rem Bereich gefüllt, so daß eine Mitnahme des Läufers 6 bei der Bewegung des Gehäuses 1 erfolgen kann, allerdings bei erheblichem Schlupf. Je stärker die Lei­ tung 23 durch die Druckquelle 27 mit Druck belastet wird, um so geringer wird wegen zunehmenden Füllungsgrades der Arbeitskammer 7 dieser Schlupf und um so größer der Anteil der vom Gehäuse 1 auf den Läufer 6 übertragbaren Bewe­ gung. Bei maximaler Druckbeaufschlagung der Vorratskammer 8 durch die Druckquelle 27 und minimaler Druckbeaufschlagung der Arbeitskammer 7 durch die Druckquelle 26 ist ein Endzustand erreicht, bei welchem Bewegungen des Antriebs nahezu schlupffrei auf die Welle 3 des Kältekompressors 50 übertragen werden. Dieser Zustand liegt beispielsweise an, wenn sich nach einem Start ei­ nes längere Zeit in der prallen Sonne stehenden Kraftfahrzeugs der Antrieb im Leerlauf befindet, demnach also innerhalb eines Drehzahlbereichs zwischen 600 und 800 U/min. läuft. Die Übersetzung zwischen dem Antrieb um dem Gehäuse 1 der Visko-Kupplung 54 wird hierbei vorteilhafterweise mit einem Verhältnis 1 : 2 oder größer gewählt, so daß das Gehäuse 1 der Visko-Kupplung 54 und damit auch die Welle 3 des Kältekompressors 50 mit mindestens 1500 U/min. umlau­ fen. Beim nachfolgenden Beschleunigen bleiben die beiden Druckquellen 26 und 27 der Stellvorrichtung 59 unverändert angesteuert, bis der Antrieb eine Drehzahl erreicht hat, bei welcher das Gehäuse 1 der Visko-Kupplung 54 mit etwa 2000 U/min. bewegt wird. Damit ist die obere Grenze des bevorzugten Drehzahlbe­ reichs für den Kältekompressor 50 erreicht, so daß von nun an ein weiterer Dreh­ zahlzuwachs am Antrieb durch Erhöhung des Schlupfes zwischen dem Gehäu­ se 1 und dem Läufer 6 der Visko-Kupplung 54 von der Welle 3 des Kältekom­ pressors 50 abgehalten wird, es sei denn, daß zugunsten einer sehr schnellen Kühlwirkung die Welle 3 des Kältekompressors 50 kurzzeitig mit höheren Dreh­ zahlen, beispielsweise bis 5000 U/min. betrieben werden soll, so daß der Schlupfzustand an der Visko-Kupplung 54 erst dann eingeleitet wird, wenn der Antrieb mit etwa 2500 U/min. bewegt wird. Das Herstellen des Schlupfes wird dadurch erzielt, daß über die Steuereinrichtung die Druckerzeugung an der Druckquelle 27 reduziert und dadurch eine fliehkraftbedingte Förderung von Vis­ koseflüssigkeit aus dem Arbeitsraum 7 in den radial weiter außen liegenden Vor­ ratsraum 8 ermöglicht wird. Dieser Effekt ist durch entsprechende Aktivierung der Druckquelle 26 beschleunigbar, indem in der Arbeitskammer 7 befindliche Viskoseflüssigkeit nach radial außen in die Vorratskammer 8 gedrückt wird.

Durch entsprechende Druckbeaufschlagung der Arbeitskammer 7 sowie der Vor­ ratskammer 8 ist demnach jeder beliebige Füllungsgrad in der Arbeitskammer 7 und damit jeder beliebige Schlupf einstellbar, so daß auch über einen längeren Zeitraum unabhängig von der jeweiligen Drehzahl des Antriebs der Kältekompres­ sor innerhalb seines bevorzugten Drehzahlbereichs von 1500 bis 2000 U/min gehalten werden kann. Zum Abstellen des Kältekompressors 50 werden die Druckquellen 26 und 27 derart beaufschlagt, daß jegliche Viskoseflüssigkeit aus der Arbeitskammer 7 in die Vorratskammer 8 gedrückt wird. Die Übertragungs­ fähigkeit der Visko-Kupplung 54 vom Antrieb zur Welle 3 des Kältekompressors ist damit beendet.

Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise unter Auswertung von Signalen einer in Fig. 2 oder 3 lediglich schematisch dargestellten Sensorik 18 wirksam, welche die jeweilige Drehzahl des Antriebs sowie die Kühlungs- und damit′ die Leistungs­ anforderungen an den Kältekompressor ermittelt.

Claims (9)

1. Klimaanlage mit einem Kältekompressor, der über zumindest ein Verbindungse­ lement an einem Antrieb, wie beispielsweise einer Brennkraftmaschine an­ greift, und einer Steuereinrichtung, durch welche der Kältekompressor über ei­ ne Stellvorrichtung mit einer der Drehzahl des Antriebs zugeordneten Kom­ pressordrehzahl betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (Riemen 57) Teil eines antriebsseitigen Elemen­ tes (62) einer Visko-Kupplung (54) ist, die wenigstens eine mit Viskoseflüssig­ keit befüllbare Arbeitskammer (7) und zumindestes eine als Speicher für die Viskoseflüssigkeit wirksame Vorratskammer (8) aufweist, wobei das jeweilige Füllungsgradverhältnis dieser Kammern (7, 8) gemäß der Vorgabe durch die Steuereinrichtung (58) über die Stellvorrichtung (59) einstellbar ist, und mit ei­ nem über die Arbeitskammer (8) mit dem antriebsseitigen Element (62) in Wirkverbindung stehenden abtriebsseitigen Element (63), das sich im Hinblick auf seine Bewegung in Übertragungsverbindung mit einem Eingangsele­ ment (65) des Kältekompressors (50) befindet.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das antriebsseitige Element (63) der Visko-Kupplung (54) mit einer Rie­ menscheibe (56) versehen ist.

3. Klimaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemenscheibe (56) innerhalb ihres Umfangs Ausnehmungen (64) zur Bildung der Vorratskammer (8) sowie der Arbeitskammer (7) aufweist, und mit der letztgenannten das abtriebsseitige Element (63) umschließt.

4. Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangselement (65) des Kältekompressors (50) durch eine Welle gebildet wird, gegenüber welcher das antriebsseitige Element (62) frei drehbar und das abtriebsseitige Element (63) drehfest gelagert ist.

5. Klimaanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (59) über zumindest ein Stellglied (Druckquelle 26, 27; Kolbenpumpe 61, 67) zur Einstellung des Volumenstromes an Viskose­ flüssigkeit von der Vorrats- zur Arbeitskammer verfügt.

6. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das antriebsseitige Element (62) der Visko-Kupplung (54) zur Übertragung eines Drehmomentes über Scherspalte (5) in der mit Viskoseflüssigkeit gefüll­ ten Arbeitskammer (7) vorgesehen ist, die zur Versorgung mit Viskose­ flüssigkeit eine Verbindung (9) mit der Vorratskammer (8) aufweist, wobei die beiden Kammern (7, 8) zur Vorgabe des Füllungsgrades der Arbeitskammer (7) mit einer eine Druckdifferenz erzeugenden Stellvorrichtung (59) verbunden sind.

7. Klimaanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratskammer (8) der Visko-Kupplung (54) zur Gewährleistung eines Rückströmens von Viskoseflüssigkeit aus der Arbeitskammer (7) radial außer­ halb derselben angeordnet ist, so daß die Einstellung des Füllungsgrades der beiden Kammern (7, 8), welche in Abhängigkeit von Größe und Wirkrichtung des von der Stellvorrichtung (59) erzeugten Druckes erfolgt, durch die dreh­ zahlbedingte Fliehkrafteinwirkung auf die Viskoseflüssigkeit unterstützt ist.

8. Klimaanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Visko-Kupplung (54) einen im radialen Bereich der Drehachse des an­ triebsseitigen Elementes (62) liegenden Anschluß (13) für eine außerhalb des Elementes (62) angeordnete Stellvorrichtung (59) aufweist, der über eine radial bis zur Vorratskammer (8) reichende Zuleitung (12) in die Vorratskammer (8) mündet.

9. Klimaanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (59) eine erste Druckquelle (26) aufweist, die mit der Arbeitskammer (7) verbunden ist und eine zweite Druckquelle (27), die mit der Vorratskammer (8) verbunden ist.