DE4436883C2 - Förderleistungs-Steuerventil für einen mit variabler Förderleistung arbeitenden Taumelscheiben-Kältemittelkompressor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Förderleistungs-Steuerventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Allgemein befaßt sich die Erfindung mit einem mit variabler Förderleistung arbeitenden Kältemittelkompressor, der in ei­ nen Kältemittelkreislauf einer Kraftfahrzeugklimaanlage ein­ gebaut werden kann und mit einem Förderleistungs-Steuerventil zum einstellbaren, bedarfsgerechten Verändern der Förderleistung des Kompressors ausgestattet ist. Speziell be­ trifft die vorliegende Erfindung ein Förderleistungs-Steuer­ ventil zur Steuerung der Förderleistung eines mit variabler Förderleistung arbeitenden Kältemittelkompressors durch Steuern bzw. Regeln des Drucks in einer Kurbelkammer, insbe­ sondere einer Taumelscheibenkammer, des Kompressors, in der ein Mechanismus zur druckabhängigen Kolbenbetätigung in Form einer Hin- und Herbewegung vorgesehen ist.

Ein Beispiel für einen konventionellen mit variabler Förder­ leistung arbeitenden Kältemittelkompressor, der für den Ein­ bau in den Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage von Kraft­ fahrzeugen geeignet ist, ist in der US-PS 4,428,718 be­ schrieben. Dieser bekannte mit variabler Förderleistung arbeitende Kompressor besitzt einen Zylinderblock, in dem mehrere Zylinderbohrungen zur Aufnahme hin- und herbewegli­ chen Kolben parallel zu einer Mittelachse des Zylinderblockes angeordnet sind. Die stirnseitigen Enden, d. h. das vordere und das hintere Ende des Zylinderblockes sind durch ein vor­ deres Gehäuse bzw. ein hinteres Gehäuse gasdicht verschlos­ sen, wobei angrenzend an das vordere Ende des Zylinderblockes in dem vorderen Gehäuse eine Kurbelkammer vorgesehen ist, die einen Kurbelmechanismus enthält, durch den die Kolben zu einer Hin- und Herbewegung antreibbar sind und der eine drehbare Antriebswelle umfaßt, die in dem vorderen Gehäuse und in dem Zylinderblock drehbar gelagert ist. Der Kol­ benantriebsmechanismus umfaßt ferner eine Antriebsplatte, welche die Antriebswelle umgibt und derart drehfest mit die­ ser verbunden ist, daß sie ihren Neigungswinkel gegenüber einer zur Drehachse der Antriebswelle senkrechten Ebene än­ dern kann. Die Antriebswelle trägt außerdem über ein Druck­ lager eine nicht drehbare Taumelscheibe, mit der die Kolben jeweils über eine Verbindungsstange derart in Antriebsverbin­ dung stehen, daß sie in den zugeordneten Zylinderbohrung gleitverschieblich zu einer Hin- und Herbewegung antreibbar sind.

In dem hinteren Gehäuse sind eine Ansaugkammer und eine Aus­ laßkammer ausgebildet, die mit den Zylinderbohrungen über An­ saugöffnungen und Auslaßöffnungen verbindbar sind, die in ei­ ner Ventilplatte ausgebildet sind, welche zwischen dem hin­ teren Ende des Zylinderblocks und dem hinteren Gehäuse vorgesehen ist. In dem hinteren Gehäuse ist ein Förderlei­ stungs-Steuerventil zum einstellbaren Ändern der Förderlei­ stung des Kompressors angeordnet. Dieses Ventil entspricht einem typischen konventionellen Steuerventil, wie es in Fig. 9 gezeigt ist.

Das Förderleistungs-Steuerventil gemäß Fig. 9 ist mit Ein­ richtungen zum Erfassen des Ansaugdruckes versehen, welche durch einen Faltenbalg 91 gebildet werden, der auf eine Ände­ rung des Ansaugdruckes Ps eines gasförmigen Kältemittels an­ spricht, welches in den Kompressor eintritt. Die auf den An­ saugdruck ansprechenden Einrichtungen umfassen ferner einen Gaszuführkanal 92, der zwischen der Auslaßkammer und der Kur­ belkammer des Kompressors angeordnet ist, einen Gasauslaß­ kanal 93, der zwischen der Kurbelkammer und der Ansaugkammer des Kompressors angeordnet ist und einen Ventilmechanismus 94, der zur Steuerung des Öffnens und Schließens der beiden Kanäle 92 und 93 in Abhängigkeit von einer Bewegung des Fal­ tenbalges 91 ausgebildet ist.

Das Förderleistungs-Steuerventil gemäß Fig. 9 ist auch als Förderleistungs-Steuerventil für den mit variabler Förderlei­ stung arbeitenden Kältemittelkompressor geeignet, der in dem JP-GM (Kokai) 62-31782 beschrieben ist. Das Förderleistungs-Steuerventil des Kompressors gemäß JP-GM 62-31782 ist ebenso ausgebildet, wie das Steuerventil gemäß Fig. 9 mit dem Unter­ schied, daß es einen Druckerfassungsmechanismus umfaßt, der so ausgebildet ist, daß er den Gasdruck des gasförmigen Käl­ temittels am Gasauslaß eines Verdampfers einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage erfaßt. Die weitere Beschreibung eines vorbekann­ ten Steuerventils für einen mit variabler Förderleistung arbeitenden Kältemittelkompressor wird daher nachstehend un­ ter Bezugnahme auf Fig. 9 erfolgen.

Bei den vorstehend beschriebenen mit variabler Förderleistung arbeitenden Kältemittelkompressoren wird der Faltenbalg 91 des Steuerventils gemäß Fig. 9 bei einem Anstieg der Umge­ bungstemperatur, dann wenn der Ansaugdruck Ps des gasförmigen Kältemittels am Kältemitteleinlaß des Kompressors oder am Gasauslaß des Verdampfers höher ist als ein vorgegebener Druck, zusammengedrückt, um den Ventilmechanismus 94 so zu verstellen, daß der Gasauslaßkanal geöffnet und der Gas­ zuführkanal 92 geschlossen wird. Somit fließt unter einem ziemlich hohen Druck stehendes gasförmiges Kältemittel aus der Kurbelkammer in die Ansaugkammer, wodurch der in der Kur­ belkammer herrschende Druck reduziert wird. Wenn dabei der Druck auf die Rückseite der zu einer Hin- und Herbewegung an­ getriebenen Kolben verringert wird, erhöht sich der Arbeits­ hub der Kolben durch Vergrößerung des Neigungswinkels der nicht drehbaren Taumelscheibe, die von dem Antriebsplat­ tenelement getragen wird. Somit wird die Förderleistung des Kompressors erhöht.

Wenn andererseits der Ansaugdruck Ps des gasförmigen Kälte­ mittels am Kältemitteleinlaß des Kompressors oder am Gasaus­ laß des Verdampfers des Kältemittelkreislaufs aufgrund eines Absinkens der Umgebungstemperatur auf einen vorgegebenen Druckpegel verringert wird, dehnt sich der Faltenbalg 91 (das auf den Ansaugdruck ansprechende Element) des Förderlei­ stungs-Steuerventils aus und verstellt den Ventilmechanismus in eine Position, in der der Gasablaßkanal 93 geschlossen und der Gaszuführkanal 92 geöffnet wird. Somit wird komprimiertes Gas, welches unter dem Auslaßdruck Pd in der Auslaßkammer des Kompressors steht, in die Kurbelkammer des Kompressors einge­ leitet und erhöht damit den in der Kurbelkammer herrschenden Gasdruck Pc. Folglich werden die hinteren Enden der einzelnen Kolben dem höheren Gegendruck Pc unterworfen. Der reduzierte Kolbenhub der Kolben bewirkt eine Verringerung des Neigungs­ winkels der nicht drehbaren Taumelscheibe. Die Förderleistung des Kompressors wird daher reduziert.

Bei dem mit variabler Förderleistung arbeitenden Kältemittel­ kompressor mit dem vorstehend beschriebenen konventionellen Förderleistungs-Steuerventil gemäß Fig. 9 ergibt sich daher zwischen der Umgebungstemperatur und dem Ansaugdruck Ps des gasförmigen Kältemittels, der entweder am Ansaugeinlaß des Kompressors oder am Gasauslaß des Verdampfers erfaßt wird, der in der grafischen Darstellung gemäß Fig. 11 gezeigte Zusammenhang. In Fig. 11 bezeichnet das Bezugszeichen Psc den Ansaugdruck des gasförmigen Kältemittels, der am Einlaß des Kompressors erfaßt wird, während Pse den Druck des gasförmi­ gen Kältemittels bezeichnet, der am Auslaß des Verdampfers erfaßt wird.

Bei dem in Fig. 9 gezeigten Steuerventil für einen mit va­ riabler Förderleistung arbeitenden Kältemittelkompressor be­ sitzt die effektive Druckaufnahmefläche 91 den Wert 51. Die Federkraft einer in den Faltenbalg 91 eingesetzten Feder hat den Wert F1, die Querschnittsfläche des Gasabführkanals 93 des Ventilmechanismus hat den Wert S2, die Querschnittsfläche des Gaszuführkanals 92 des Ventilmechanismus 94 hat den Wert S3, eine Federkraft, die auf das untere Ende des Ventilmecha­ nismus 94 ausgeübt wird, hat den Wert F2, der Ansaugdruck des gasförmigen Kältemittels hat den Wert Ps, der Druck des gas­ förmigen Kältemittels in der Kurbelkammer hat den Wert Pc und der Auslaßdruck des gasförmigen Kältemittels hat den Wert Pd. Mit diesen Werten kann die nachfolgend angegebene Gleichung (1) wie folgt aufgestellt werden:

F1 = S1Ps + S2 (Pc - Ps) + S3 (Pd - Pc) + F2 (1)

Aus der Gleichung (1) kann die nachstehend angegebene Glei­ chung (2) abgeleitet werden:

F1 = (S1 - S3) Ps + S3 Pd + (S2 - S3) (Pc - Ps) + F2 (2)

Aus der Gleichung (2) versteht man, daß sich die Federkraft F1 in Abhängigkeit von einer Änderung des Auslaßdruckes Pd ändert. Ferner wird aufgrund der Konstruktion des Steuer­ ventils gemäß Fig. 9 erreicht, daß die freie Querschnitts­ fläche des Gaszuführkanals 92 in Abhängigkeit von einer Kraft S3 × Pd bestimmt wird, die die Tendenz hat, den Gaszuführ­ kanal 92 zu schließen.

Wenn die Umgebungstemperatur relativ hoch ist, d. h. wenn die Umgebungstemperatur in dem Bereich A in Fig. 11 liegt, wird daher der Auslaßdruck Pd entsprechend erhöht, und der Quer­ schnitt des Gaszuführkanals 92 wird durch den Auslaßdruck Pd des gasförmigen Kältemittels bestimmt. Folglich ergibt sich eine große Druckdifferenz AP, um den Druck Psc am Einlaß des Kompressors niedriger zu halten als den Druck Pse am Gasaus­ laß des Verdampfers, und der Druck Pse am Gasauslaß des Ver­ dampfers kann niedrig und im wesentlichen konstant sein. Der Verdampfer kann somit eine ausreichende Kühlleistung liefern.

Wenn andererseits die Umgebungstemperatur niedrig ist und in Fig. 11 in dem Bereich B liegt, dann wird der Auslaßdruck Pd erheblich verringert, so daß der Gaszuführkanal 92 ausrei­ chend geöffnet wird, und die Förderleistung des Kompressors wird daher übermäßig verringert. Der Druck Psc am Ansaugein­ laß des Kompressors und der Druck am Pse am Gasauslaß des Verdampfers werden somit erhöht, so daß die Oberflächentempe­ ratur des Verdampfers ansteigt. Der Verdampfer kann folglich keine ausreichende Kühlleistung erzeugen.

Es sollte beachtet werden, daß der in Fig. 11 gezeigte Zusam­ menhang zwischen dem Ansaugdruck Ps und der Umgebungstempe­ ratur unter der Voraussetzung gilt, daß Umgebungstemperatur die Temperatur der Außenluft für ein Kraftfahrzeug bedeutet und daß der Bereich F in Fig. 11, in dem sich an der Außen­ fläche des Verdampfers Eis bildet, vermieden werden sollte.

Wenn also ein Kraftfahrzeug mit einer Luftumschalteinheit zum Umschalten der Luftströmung in einem Kraftfahrzeug von Außenluft auf Innenluftumwälzung und umgekehrt in Abhängig­ keit von den Verkehrsbedingungen versehen ist, muß bei Ände­ rung des Betriebes auf Umwälzung der Innenluft der Zusammen­ hang zwischen der Umgebungstemperatur und dem Ansaugdruck den Bereich C in Fig. 11 überlappen, in dem die Scheiben eines Kraftfahrzeugs beschlagen. Wenn nämlich die Luft außerhalb eines Kraftfahrzeugs eine ziemlich niedrige Temperatur hat und wenn die Luftumwälzung auf eine Zirkulation der Innenluft umgeschaltet wird, beispielsweise wenn eine Klimaanlage im Winter automatisch betrieben wird, um das Innere eines Kraft­ fahrzeugs durch die Luftumwälzung schnell aufzuheizen und gleichzeitig die Luft in der Kabine zu entfeuchten, dann steigt nämlich die Temperatur der Außenfläche des Verdamp­ fers, da die Außentemperatur der Luft in dem Bereich B in Fig. 11 liegt, und folglich kann die Luft in dem Fahrzeug nicht ausreichend gekühlt werden. Folglich wird die Innenluft nicht in angemessener Weise entfeuchtet und die Fenster des Fahrzeugs beschlagen.

Zur Lösung des vorstehend angesprochenen Problems kann es möglich sein, die absolute Steigung der Kurven, die den An­ saugdruck Ps und die Umgebungstemperatur miteinander ver­ knüpfen, einstellbar auf einen kleinen Wert einzustellen, um dadurch einen Anstieg der Drücke Psc und Pse zu verhindern.

Im einzelnen läßt sich aus der oben angegebenen Gleichung (1) die nachfolgend angegebene Gleichung (3) erhalten:

Ps = - S3 Pd/ (S1 - S2) - (S2 - S3)Pc/ (S1 - S2) + (F1 - F2)/(S1 - S2) (3)

Was die Gleichung (3) anbelangt, so wird deutlich, daß bei einem Koordinatensystem für Pd und Ps, welches ähnlich ist wie in Fig. 11, die Steigung der Linien, die den Zusammenhang zwischen Pd und Ps darstellen, folglich durch den Term - S3/(S1 - S2) bestimmt wird. Wenn die Steigung der Linien bzw. Kurven auf einen kleinen Wert eingestellt werden soll, ist es also entweder erforderlich, daß für S1 ein großer Wert gewählt wird oder daß für S3 ein kleiner Wert gewählt wird.

Wenn jedoch S1 einen großen Wert haben soll, dann muß der Faltenbalg 91 (Fig. 9) eine erhebliche Größe haben, was ins­ gesamt zu einer Vergrößerung des Steuerventils führt. Damit ergibt sich aber das Problem, daß es schwierig wird das Steu­ erventil in dem hinteren Gehäuse des mit variabler Förder­ leistung arbeitenden Kältemittelkompressors zu montieren. Außerdem besteht die Gefahr einer Verschlechterung der Leistung des Steuerventils, d. h. der Druckempfindlichkeit desselben.

Wenn andererseits für S3 ein kleiner Wert gewählt wird, muß die Querschnittsfläche des Gaszuführkanals 92 (Fig. 9) ver­ ringert werden, um die Strömungsmenge des komprimierten Gases aus der Auslaßkammer in die Kurbelkammer des Kompressors zu reduzieren. Dies hat aber zur Folge, daß sich die Leistung des Steuerventils zwangsläufig verschlechtert.

Wenn für die Steigung der Pd/Ps-Kurven ein kleiner Wert vor­ gegeben wird, werden außerdem die Drücke Pse und Psc in dem Bereich hoher Temperatur der Umgebungsluft erhöht, der dem Bereich A in Fig. 11 entspricht. Folglich ist die Kühl­ leistung der Klimaanlage mit dem mit variabler Förderleistung arbeitenden Kältemittelkompressor in dem Bereich A unzurei­ chend. An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, daß die Ver­ knüpfung zwischen dem Ansaugdruck Ps und der Umgebungstem­ peratur, wie in Fig. 11 dargestellt, so gewählt ist, daß die Umgebungstemperatur die Lufttemperatur außerhalb des Automo­ bils darstellt und daß der Bereich F in Fig. 11, in dem sich an der Außenfläche des Verdampfers Eis bildet, vermieden wer­ den sollte.

Wenn ein Kraftfahrzeug mit einer Umschalteinheit ausgestattet ist, um die Luftzirkulation in dem Fahrzeug von der Zirkula­ tion von Außenluft auf die Umwälzung von Innenluft umzuschal­ ten und umgekehrt, und zwar in Abhängigkeit von den Fahr­ bedingungen, und wenn die Luftzirkulation auf die Umwälzung von Innenluft umgeschaltet wird, dann wird die Verknüpfung zwischen der Umgebungstemperatur und dem Ansaugdruck des Kompressors ungünstiger.

Ausgehend vom Stand der Technik und der vorstehend aufgezeig­ ten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde für einen mit variabler Förderleistung arbeitenden Kältemittel­ kompressor ein Steuerventil anzugeben, mit dem es möglich wird, eine Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug mit zufrieden­ stellender Kühlleistung arbeiten zu lassen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit Hilfe eines För­ derleistungs-Steuerventils mit den Merkmalen des Patent­ anspruchs 1 gelöst.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als günstig erwiesen, wenn die auf den Auslaßdruck ansprechenden Einrichtungen und die Ventileinrichtungen derart angeordnet sind, daß die Ventileinrichtungen und die auf den Auslaßdruck ansprechenden Einrichtungen in Abhängigkeit vom Auslaßdruck derselben Kraft unterworfen sind, wenn der Auslaßdruck des gasförmigen Kältemittels unter einem vorgegebenen Druckpegel liegt.

Wenn bei einem mit variabler Förderleistung arbeitenden Käl­ temittelkompressor, der mit einem erfindungsgemäßen Förder­ leistungs-Steuerventil ausgestattet ist, der Ansaugdruck des gasförmigen Kältemittels aufgrund eines Anstiegs der Umge­ bungstemperatur oberhalb eines vorgegebenen Druckpegels liegt, dann bewegt sich die auf den Ansaugdruck ansprechende Einheit des Förderleistungs-Steuerventils entgegen einer darauf einwirkenden vorgegebenen Kraft derart, daß sie den Ventilmechanismus so verstellt, daß der freie Querschnitt des Gaszuführkanals zwischen der Auslaßkammer und der Kurbel­ kammer des Kompressors reduziert wird. Folglich wird der Druckpegel in der Kurbelkammer reduziert, um dadurch die För­ derleistung des Kompressors zu erhöhen.

Wenn der Ansaugdruck aufgrund eines Absinkens der Umge­ bungstemperatur auf den vorgegebenen Druckpegel reduziert wird, dann bewegt sich die auf den Ansaugdruck ansprechende Einheit aufgrund der darauf einwirkenden vorgegebenen Kraft in entgegengesetzter Richtung um den Ventilmechanismus derart zu verstellen, daß der freie Querschnitt des Gaszuführkanals zwischen der Auslaßkammer und der Kurbelkammer vergrößert wird. Somit steigt der Druckpegel in der Kurbelkammer an, und die Förderleistung des Kompressors wird entsprechend verrin­ gert.

Unabhängig von der Umgebungstemperatur wird während des Be­ triebes des Kompressors, dann wenn der Auslaßdruck über einen vorgebenen Druckpegel ansteigt, die auf den Auslaßdruck an­ sprechende Einheit entgegen einer darauf einwirkenden vorge­ gebenen Kraft derart verstellt, daß sich der Ventilmecha­ nismus unabhängig bewegen kann. Folglich wird die Querschnittsfläche des Gaszuführkanals des Steuerventils durch eine Kraft bestimmt, die im Sinne einer Reduzierung des freien Querschnitts des Gaszuführkanals wirkt und durch den Auslaßdruck erzeugt wird. Daher wird bei dem Steuerventil, dann wenn die Umgebungstemperatur relativ hoch ist, eine sol­ che Verknüpfung zwischen dem Ansaugdruck und der Umge­ bungstemperatur geschaffen, daß sich eine solche Steilheit ergeben kann, daß der Kompressor eine befriedigende Kühl­ leistung liefern kann, und zwar durch Betätigung des Ventil­ mechanismus des Steuerventils.

Wenn andererseits der Auslaßdruck unter dem vorgegebenen Druckpegel abgesenkt wird, wird die auf den Auslaßdruck an­ sprechende Einheit des Steuerventils durch die darauf einwir­ kende Kraft in entgegengesetzter Richtung bewegt, und der Ventilmechanismus des Steuerventils wird in Verbindung mit der auf den Auslaßdruck ansprechenden Einheit derart bewegt, daß er den Gaszuführkanal schließt, welcher zwischen der Aus­ laßkammer und der Kurbelkammer des Kompressors angeordnet ist. Der freie Querschnitt des Gaszuführkanals wird folglich in Abhängigkeit von einer Bewegung des Ventilmechanismus be­ stimmt, die durch eine Kraft verursacht wird, die durch den Auslaßdruck erzeugt wird und derart wirkt, daß der freie Querschnitt verringert wird. Außerdem wird die Querschnitt­ fläche durch eine weitere Bewegung des Ventilmechanismus be­ stimmt, die durch eine Kraft bewirkt wird, welche durch die auf den Auslaßdruck ansprechende Einheit erzeugt wird und die im Sinne einer Reduzierung der Querschnittsfläche wirkt. Daher kann bei dem Steuerventil die absolute Steigung der Kurven, die die Beziehung zwischen der Umgebungstemperatur und dem Ansaugdruck darstellen, auf einen kleinen Wert ge­ bracht werden.

Wenn also die absolute Steigung der die Umgebungstemperatur und den Ansaugdruck verknüpfenden Kurven des Steuerventils klein gemacht wird, dann wird die Querschnittsfläche des Gas­ zuführkanals des Steuerventils selbst dann nicht unnötig ver­ größert, wenn der Auslaßdruck bei einer niedrigen Umge­ bungstemperatur stark verringert wird. Folglich wird die Förderleistung des Kompressors nicht übermäßig verringert und demgemäß wird ein Anstieg des Ansaugdruckes des gasförmigen Kältemittels soweit unterdrückt, daß eine befriedigende Kühl­ leistung des Kompressors ermöglicht wird.

Bei der Steuerung gemäß vorliegender Erfindung überlappt sich der Bereich der Verknüpfung zwischen der Umgebungstemperatur und dem Ansaugdruck in dem kartesischen Koordinatensystem nicht mit einem Bereich dieses Koordinatensystems in dem die Scheiben des Kraftfahrzeugs beschlagen. Daher kann selbst dann, wenn die äußere Lufttemperatur niedrig ist, eine be­ friedigende Kühlleistung des Kompressors aufrechterhalten werden, so daß eine angemessene Entfeuchtung der Luft in der Fahrgastzelle erreicht werden kann. Somit tritt kein Beschla­ gen der Fenster des Kraftfahrzeugs ein.

Wenn der Auslaßdruck des gasförmigen Kältemittels bei dem Steuerventil gemäß vorliegender Erfindung unterhalb eines vorgegebenen Druckpegels liegt, kann die Querschnittsfläche des Gaszuführkanals zwischen der Auslaßkammer und der Kurbel­ kammer des Kompressors ohne Beeinflussung durch den Auslaß­ druck des Kältemittels bestimmt werden, wenn eine von dem Auslaßdruck erzeugte Kraft, die auf den Ventilmechanismus des Steuerventils einwirkt, so eingestellt wird, daß sie gleich einer anderen Kraft ist, die ebenfalls durch den Auslaßdruck erzeugt wird, und auf die auf den Auslaßdruck ansprechende Einheit einwirkt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nach­ stehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen mit variabler Förderleistung arbeitenden Kältemittelkom­ pressor, in dem ein Förderleistungs-Steuer­ ventil gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung eingebaut ist;

Fig. 2 einen Längsschnitt eines in einen mit vari­ abler Förderleistung arbeitenden Kältemittel­ kompressor eingebauten Förderleistungs-Steu­ erventils gemäß einem ersten Ausführungs­ beispiel der Erfindung;

Fig. 3A eine schematische Darstellung des Steuerven­ tils gemäß Fig. 2, wobei der Zustand darge­ stellt ist, in dem ein Kältemittel-Auslaß­ druck des Kompressors über einen vorgegebenen Druckpegel erhöht ist;

Fig. 3B eine der Darstellung gemäß Fig. 3A ähnliche Darstellung für einen anderen Ventilzustand in dem der Kältemittel-Auslaßdruck des Kom­ pressors unter den vorgegebenen Druckpegel abgesenkt ist;

Fig. 4 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Verknüpfung zwischen der Umgebungstempe­ ratur bzw. einem damit verknüpften Auslaßdruck und einem Kältemittel-Ansaugdruck für einen mit variabler Förderleistung arbeiten­ den Kältemittelkompressor mit einem Förder­ leistungs-Steuerventil, wie es in Fig. 2 bis 3B gezeigt ist;

Fig. 5 einen Längsschnitt eines Förderleistungs-Steuerventils gemäß einem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung für einen Einbau in einen mit variabler Förder­ leistung arbeitenden Kältemittelkompressor;

Fig. 6A eine schematische Darstellung des Steuerven­ tils gemäß Fig. 5, wobei ein Ventilzustand dargestellt ist, in dem ein Kältemittel-Aus­ laßdruck des Kompressors über einen vorgege­ benen Druckpegel erhöht ist;

Fig. 6B eine der Darstellung gemäß Fig. 6A ähnliche Darstellung für einen anderen Ventilzustand in dem der Kältemittelauslaßdruck des Kom­ pressors unter den vorgegebenen Druckpegel abgesenkt ist;

Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein für den Einbau in einen mit variabler Förderleistung arbei­ tenden Kältemittelkompressor vorgesehenes Förderleistungs-Steuerventil gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8A eine schematische Darstellung des Steuerven­ tils gemäß Fig. 7, wobei ein Ventilzustand dargestellt ist, in dem ein Kältemittel-Aus­ laßdruck des Kompressors über einen vorgege­ benen Druckpegel hinaus erhöht ist;

Fig. 8B eine der Darstellung gemäß Fig. 8A ähnliche Darstellung, welche einen anderen Ventilzu­ stand zeigt, bei dem der Kältemittel-Auslaß­ druck des Kompressors unter den vorgegebenen Druckpegel abgesenkt ist;

Fig. 9 einen Längsschnitt durch ein Förderleistungs-Steuerventil gemäß dem Stand der Technik, welches in einen mit variabler Förderleistung arbeitenden Kältemittelkompressor eingebaut ist;

Fig. 10 eine schematische Darstellung des Förderlei­ stungssteuerventils gemäß Fig. 9 für einen gewissen Betriebszustand eines auf den An­ saugdruck ansprechenden Elements und eines in das Ventil eingebauten Ventilmechanismus; und

Fig. 11 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Verknüpfung zwischen der Umgebungstempe­ ratur und dem Kältemittel-Ansaugdruck für ei­ nen mit variabler Förderleistung arbeitenden Kältemittelkompressor, in dem das Förderlei­ stungs-Steuerventil gemäß Fig. 9 und 10 ein­ gebaut ist.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 einen Kältemittelkompressor mit va­ riabler Förderleistung, welcher mit einem Förderleistungs-Steuerventil gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Der Kompressor besitzt einen Zylinderblock 1, der mit mehreren Zylinderbohrungen 1a versehen ist, die rund um die Mittelachse des Zylinderblockes 1 angeordnet sind. Die stirn­ seitigen Enden des Zylinderblockes 1, d. h. sein vorderes und sein hinteres Ende sind über ein vorderes Gehäuse bzw. ein hinteres Gehäuse 4 dichtend verschlossen. In dem vorderen Ge­ häuse 2 ist vor dem vorderen Ende des Zylinderblockes 1 eine Taumelscheibenkammer 5 vorgesehen. In der Taumelscheibenkam­ mer 5 ist eine drehbare Antriebswelle 6 angeordnet, deren vorderes Ende durch eine Wellendichtung 2a abgedichtet ist und die in einem Radiallager 2b im vorderen Gehäuse drehbar gelagert ist. Das hintere Ende der Antriebswelle 6 ist in ei­ nem Radiallager 1b gelagert, welches in einer Mittelbohrung des Zylinderblockes angeordnet ist. Die Antriebswelle 6 dreht ein drehfest auf ihr montiertes Rotorelement 7, welches in axialer Richtung mittels eines Drucklagers 2c an der Innen­ wand des vorderen Gehäuses 2 abgestützt ist. Auf der An­ triebswelle 6 ist angrenzend an das Rotorelement 7 eine Buchse 19 angeordnet.

Das Rotorelement 7 ist mit einem Langloch 7b versehen, in welches ein Zapfen 8a eingreift, der eine Antriebsplatte 8 in Form einer Taumelscheibe mit dem Rotorelement 7 verbindet. Der als Verbindungselement dienende Zapfen 8a kann sich in Abhängigkeit von einer Bewegung der Antriebsplatte 8 zur Än­ derung des Neigungswinkels derselben bezüglich einer zur Drehachse der Antriebswelle 6 senkrechten Achse in dem Lang­ loch 7b bewegen. Die Antriebsplatte 8, welche die Antriebs­ welle 6 umgibt, ist durch seitliche Zapfen 19a an der Buchse 19 schwenkbar gehaltert und mit einem Nabenteil versehen, auf dem eine Taumelscheibe 13 mit Hilfe eines Drucklagers 9, eines Gleitlagers 10, eines Lagerrings 11 und einer Druck­ scheibe 12 derart gelagert ist, daß sie sich in der Taumel­ scheibenkammer 5 nicht dreht. Die Taumelscheibe 13 kann in Abhängigkeit von der Taumelbewegung der Antriebsplatte 8 um die Drehachse der Antriebswelle 6 eine Taumel- bzw. Kippbewe­ gung ausführen, wird jedoch durch eine Führungsstange 16 ge­ gen eine Drehung gesichert, die sich in axialer Richtung durch die Taumelscheibenkammer 5 hindurcherstreckt und in Eingriff mit einem Teil der Taumelscheibe 13 steht.

Die Taumelscheibe 13 steht über Verbindungsstangen 14 in An­ triebsverbindung mit mehreren Kolben 15, die axial gleitver­ schieblich in die Zylinderbohrungen eingepaßt sind und in Ab­ hängigkeit von der Taumelbewegung der Taumelscheibe 13 zu einer Hin- und Herbewegung antreibbar sind.

In dem hinteren Gehäuse 4 sind eine außenliegende Ansaugkam­ mer 17 und eine innenliegende Auslaßkammer 18 ausgebildet. Die Ansaugkammer 17 kommuniziert mit den einzelnen Zylinder­ bohrungen 1a über zugeordnete Ansaugventile 3a, die auf der Vorderseite einer Ventilplatte 3b vorgesehen sind; die Aus­ laßkammer 18 kommuniziert mit den Zylinderbohrungen 1a über entsprechende Auslaßventile 3c, die auf der Rückseite der Ventilplatte 3b vorgesehen sind. Die Ventilplatte 3b ist mit Ansaugöffnungen versehen, an denen die Ansaugventile 3a ange­ ordnet sind und die mit den einzelnen Zylinderbohrungen 1a fluchten. Die Ansaugöffnungen können durch die Ansaugventile 3a geschlossen und geöffnet werden und sorgen im geöffneten Zustand für eine Fluidverbindung zwischen der Ansaugkammer 17 und den einzelnen Zylinderbohrungen 1a. In der Ventilplatte 3b sind ferner Auslaßöffnungen vorgesehen, die mit den ein­ zelnen Zylinderbohrungen 1a fluchten. Die Auslaßöffnungen können durch die Auslaßventile 3c geöffnet und geschlossen werden und sorgen im geöffneten Zustand für eine Fluidverbin­ dung zwischen der Auslaßkammer 18 und den betreffenden Zylin­ derbohrungen 1a. In der Auslaßkammer 18 ist dabei ein Fän­ gerelement 3d vorgesehen, um die Öffnungsbewegung der Aus­ laßventile 3c zu begrenzen.

Der Kompressor ist ferner mit einem Förderleistungs-Steuer­ ventil 30A gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung versehen. Das Förderleistungs-Steuerventil 30A ist in dem hinteren Gehäuse 4 in einer Position hinter der Ansaugkammer 17 und der Auslaßkammer 18 angeordnet. Der Zylinderblock 1 und das hintere Gehäuse 4 des Kompressors sind mit einem durchgehenden Gaszuführkanal 20 versehen, der sich zwischen der Taumelscheibenkammer 5 und dem Förderlei­ stungs-Steuerventil 30A erstreckt. Außerdem ist ein Gasaus­ laßkanal 21 vorgesehen, der sich zwischen der Taumelschei­ benkammer 5 und der Ansaugkammer 17 erstreckt. Der Gasauslaßkanal 21 ist mit einer Drossel 21a versehen, die längs des Kanals 21 in einer geeigneten Position angeordnet ist.

Das hintere Gehäuse 4 ist mit einem Verbindungskanal 22 ver­ sehen, um eine Fluidverbindung zwischen der Ansaugkammer und dem Förderleistungs-Steuerventil 30A zu schaffen, und außer­ dem mit einem Gaszuführkanal 23, der derart angeordnet ist, daß er für eine Fluidverbindung zwischen der Auslaßkammer 18 und dem Förderleistungs-Steuerventil 30A sorgt, wenn dies er­ forderlich ist.

Aufbau und Arbeitsweise des vorstehend erwähnten Förderlei­ stungs-Steuerventils 30A werden nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 2 bis 4 - zusätzlich zu Fig. 1 - erläutert werden.

Das Förderleistungs-Steuerventil 30A ist versehen mit einem oberen zylindrischen Gehäuse 31, einem Ventilkörper 33 und einem Endkappenelement 38, die zu einer einstückigen Ventil­ einheit zusammengebaut sind, welche in das hintere Gehäuse 4 (Fig. 1) des Kompressors eingebaut werden kann.

Ein Einstellelement 32 ist in eine Gewindebohrung am oberen Ende des zylindrischen Gehäuses 31 eingeschraubt und mittels eines O-Rings abgedichtet. Das untere Ende des zylindrischen Gehäuses 31 ist durch eine Führungsplatte 34 verschlossen, um in dem zylindrischen Gehäuse 31 zwischen dem Einstellelement 32 und der Führungsplatte 34 eine unter dem Ansaugdruck ste­ hende Kammer 51 zu definieren. Das zylindrischen Gehäuse 31 ist mit radialen Kanälen 51a versehen, welche die Kammer 51 mit dem oben erwähnten Verbindungskanal 22 im hinteren Ge­ häuse 4 verbinden. In der Kammer 51 herrscht somit der An­ saugdruck Ps. In der Kammer 51 ist ferner ein druckempfind­ liches Element in Form eines Faltenbalgs 36 angeordnet. Das obere Ende des Faltenbalges 36 steht in Eingriff mit einem unteren Vorsprung des Einstellelements 32 während ein unteres Ende des Faltenbalges 36 in Eingriff mit dem Kopf einer Stange 35A steht, die in dem Ventilkörper 33 zentral angeord­ net ist und axial durch diesen hindurchgeht. Der Faltenbalg 36 besitzt in seinem Inneren eine Unterdruckkammer, in der eine Druckfeder 36a in Form einer Schraubenfeder angeordnet ist, um dem Faltenbalg 36 eine definierte vorab eingestellte Federkraft zu erteilen. Der Faltenbalg 36 besitzt eine effek­ tive Querschnittsfläche S1 (Fig. 3A und 3B) und übt in Ver­ bindung mit der Federkraft der Druckfeder 36A eine elastische Kraft aus, die zu einer axialen Ausdehnung des Faltenbalges führt. Im einzelnen wirkt, wie aus Fig. 3A und 3B deutlich wird, die Summe der elastischen Kraft des Faltenbalges 36 und der vorgegebenen Federkraft der Druckfeder 36a als eine Kraft F1 (Fig. 3A und 3B).

Die oben erwähnte Stange 35A wird in Abhängigkeit von einer Verlängerung oder Verkürzung des Faltenbalges 36 axial gleit­ verschieblich in dem Ventilkörper 33 bewegt, wobei sie von einer Führungsöffnung in der Führungsplatte 34 geführt wird. Außerdem sind im Randbereich der Führungsplatte 34 mehrere Verbindungsöffnungen vorgesehen. Die Querschnittsfläche der Stange 35A ist eine vorgegebene Querschnittsfläche S2 (Fig. 3A und 3B).

Der Ventilkörper 33 ist in seinem Mittelteil mit einem Paar von radialen Gaszuführkanälen 20a versehen, die mit dem oben erwähnten Gaszuführkanal 20 des Kompressors in Verbindung stehen. Der Ventilkörper 33 ist außerdem mit einem Paar von Gaszuführkanälen 23a versehen, die unterhalb des Paares von Gaszuführkanälen 20a angeordnet sind und in Fluidverbindung mit dem oben erwähnten Gaszuführkanal 23 im hinteren Gehäuse 4 des Kompressors stehen.

Ein Einsatzelement 37 ist in axialer Richtung von unten her in den Ventilkörper 33 eingesetzt und mittels eines O-Rings an seiner äußeren Mantelfläche abgedichtet. Das Endkappenele­ ment 38 verhindert, daß das Einsatzelement 37 aus dem Ventil­ körper 33 herausgezogen wird.

Der Ventilkörper 33 ist mit einer zentralen unter dem Auslaß­ druck stehenden Kammer 52 versehen, welche mit den Gaszuführ­ kanälen 23a in Verbindung steht und an die das obere Ende des Einsatzelementes 37 im Bereich ihres unteren Endes angrenzt. An einem Innenwandbereich des Ventilkörpers 33 ist ein Ven­ tilsitz 39 ausgebildet, der angrenzend an das obere Ende der unter dem Auslaßdruck stehenden Kammer 52 angeordnet ist und bezüglich der Kammer dem oberen Ende des Einsatzelementes 37 axial gegenüberliegt. Der Ventilsitz 39 besitzt eine vorgege­ bene Querschnittsfläche S3 (Fig. 3A und 3B).

Die unter Auslaßdruck stehende Kammer 52 in dem Ventilkörper 33 kommuniziert mit der Auslaßkammer 18 (Fig. 1) des Kompres­ sors über die Gaszuführkanäle 23a und 23 und folglich wird das unter dem Auslaßdruck Pd stehende gasförmige Kältemittel in die unter dem Auslaßdruck stehende Kammer 52 eingeführt, in der ein Kugelventil 40 in Form einer Kugellagerkugel ange­ ordnet ist, die in Eingriff mit dem unteren Ende der Stange 35A steht.

Der Ventilkörper 33 ist ferner mit axialen Kanälen 33a verse­ hen, die durch einen Randbereich des Ventilkörpers 33 derart hindurchgeführt sind, daß sie die Gaszuführkanäle 20a und 23a nicht schneiden. Da die oberen Enden der axialen Kanäle 33a über die Verbindungsöffnungen in der Führungsplatte 34 in Verbindung mit dem unter dem Ansaugdruck stehenden Kammer 51 stehen, dienen die axialen Kanäle 33a dazu, eine Fluidverbin­ dung zwischen der unter dem Ansaugdruck stehenden Kammer 51 mit der auf den Ansaugdruck ansprechenden Einheit (Faltenbalg 36) und einer Druckkammer 53 herzustellen, die in dem Endkap­ penelement 38 definiert ist, und zwar zwischen dem unteren Ende des Einsatzelements 37 und dem inneren Ende des Endkap­ penelements 38. Folglich herrscht in der Druckkammer 53 stän­ dig der Ansaugdruck Ps.

Eine auf Druck ansprechende Stange 41 ist gleitverschieblich und dichtend in das Einsatzelement 37 eingesetzt, derart, daß sie sich in Abhängigkeit von einer Änderung des Auslaßdruckes Pd bewegen kann. Im einzelnen ist das obere Ende der mit Hilfe eines O-Rings abgedichteten Stange 41 dem Auslaßdruck Pd in der unter Auslaßdruck stehenden Kammer 54 ausgesetzt.

Das obere Ende der Stange 41 kann mit der als Ventilelement dienenden Kugel 40 in und außer Eingriff gebracht werden. Das untere Ende der Stange 41 wird durch eine Druckfeder 41a in der Kammer 53 über ein becherförmiges Stützelement abge­ stützt.

Die auf Druck ansprechende Stange 41 besitzt eine vorgegebene Querschnittsfläche S4 (Fig. 3A und 3B), und die Federkraft der Druckfeder 41a wirkt als eine vorgegebene Vorspannkraft F3, welche die Stange 41 nach oben drückt. Ein mit variabler Förderleistung arbeitender Kältemittelkompressor, der das vorstehend beschriebene Förderleistungs-Steuerventil 30A ent­ hält, wird in einen Kältemittelkreislauf einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage in Verbindung mit einem Kondensator, einem Expan­ sionsventil und einem Verdampfer eingebaut und über einen geeigneten, mit der Antriebswelle 6 verbundenen Antriebs­ mechanismus (Fig. 1) von dem Motor des Kraftfahrzeugs ange­ trieben.

Wenn sich die Antriebswelle 6 des Kompressors gemeinsam mit dem Rotorelement 7 dreht, dann führt die eine Schräglage ein­ nehmende Antriebsplatte 8 zusammen mit der nicht drehbaren Taumelscheibe 13 eine Taumelbewegung aus, durch die eine Hin- und Herbewegung der einzelnen Kolben 15 in den zugeordneten Zylinderbohrungen 1a herbeigeführt wird. Das gasförmige Käl­ temittel wird folglich aus der Ansaugkammer 17, die in Fluidverbindung mit dem Verdampfer steht, in die einzelnen Zylinderbohrungen 1a eingeführt. Bei der Hin- und Herbewegung der Kolben 15 wird die Entropie des gasförmigen Kältemittels in den einzelnen Zylinderbohrungen 1a allmählich erhöht. Das gasförmige Kältemittel wird also in den einzelnen Zylinder­ bohrungen 1a komprimiert. Das komprimierte gasförmige Kälte­ mittel wird von den Kolben 15 aus den Zylinderbohrungen 1a in die Auslaßkammer 18 ausgestoßen, die in Fluidverbindung mit dem Kondensator des Kältemittelkreislaufs steht.

Wenn bei diesem Betrieb der Auslaßdruck Pd über einen vorge­ gebenen Druckpegel Pd0 ansteigt, bewegt sich die auf Druck ansprechende Stange 41 entgegen der Vorspannkraft der Feder 41a nach unten, wobei sie in eine Position gelangt, in der sie nicht mehr in Eingriff mit dem kugelförmigen Ventil­ element 40 steht.

Wenn bei einem Kraftfahrzeug mit einer Klimaanlage mit einem Kältemittelkreislauf, in dem ein mit variabler Förderleistung arbeitender Kompressor vorgesehen ist, die Umgebungstempera­ tur ansteigt und damit auch der Ansaugdruck Ps, d. h. der An­ saugdruck Psc an der Einlaßöffnung des Kompressors, und zwar auf einen Pegel oberhalb eines vorgegebenen Ansaugdruckes, dann zieht sich die druckempfindliche Einheit, d. h. der Fal­ tenbalg 36 gegen die Federkraft der Druckfeder 36a und die Federwirkung des Federbalges selbst zusammen. Die Stange 35A wird daher nach oben gezogen und die Kugel 40 wird gegen den Ventilsitz 39 gedrückt, um die Gaszuführkanäle 20a und 23a in dem Ventilkörper 33 zu schließen. Folglich wird die Fluidver­ bindung zwischen den Gaszuführkanälen 20 und 23 unterbrochen, so daß die Taumelscheibenkammer 5 in dem Kompressor von der Auslaßkammer 18 getrennt wird. Da die Taumelscheibenkammer 5 mit der Ansaugkammer 17 über den Gasauslaßkanal 21 mit der Drosselstelle 21a in Verbindung steht, bewegt sich das gasförmige Kältemittel aus der Taumelscheibenkammer 5 in die Ansaugkammer 17. Folglich wird kein unter hohem Druck stehendes gasförmiges Kältemittel aus der Auslaßkammer 18 in die Taumelscheibenkammer 5 geliefert, und der in der Taumel­ scheibenkammer 5 herrschende Druck Pc wird verringert, wo­ durch der Gegendruck an den einzelnen Kammer 15 verringert wird. Die Kolben 15 führen somit eine Hin- und Herbewegung mit großem Hub aus, während der Neigungswinkel der Antriebsplatte 8 und der Taumelscheibe 13 zunimmt. Der Kompressor arbeitet somit mit hoher Förderleistung.

Wenn der Auslaßdruck Pd des gasförmigen Kältemittels über dem vorgegebenen Druck Pd0 liegt, dann wird wenn die Umgebungstemperatur und folglich der An­ saugdruck Ps auf einen vorgegebenen Ansaugdruck absinkt, der unterhalb eines vorgegebenen Druckes Pd0 liegt, der Fal­ tenbalg 36 aufgrund der Kraft F1, welche den Ansaugdruck Ps überwindet, nach unten ausgedehnt. Folglich wird das kugel­ förmige Ventilelement 40 von der Stange 35A nach unten ge­ drückt und von dem Ventilsitz 39 abgehoben. Die Gaszuführ­ kanäle 23, 23a, 20a und 20 werden folglich geöffnet und stellen eine Fluidverbindung zwischen der Auslaßkammer 18 und der Taumelscheibenkammer 5 des Kompressors her. Daher wird unter hohem Druck stehendes gasförmiges Kältemittel aus der Auslaßkammer 18 in die Taumelscheibenkammer 5 geliefert, was zu einem Anstieg des Druckpegels Pc in der Taumelscheibenkam­ mer 5 führt. Folglich wird in Abhängigkeit von der Zunahme des Gegendruckes, der auf die einzelnen Kolben 15 wirkt, der Neigungswinkel des Antriebselements 8 und der Taumelscheibe 13 verringert, wodurch der Hub der einzelnen Kolben 15 ver­ ringert wird. Der Kompressor arbeitet daher mit niedriger Förderleistung.

Wenn die Aufmerksamkeit bei der vorstehend beschriebenen Ar­ beitsweise des Kompressors auf die Arbeitsweise des Förder­ leistungs-Steuerventils 30A gerichtet wird, dann erkennt man aus Fig. 3A und 3B, daß die auf den Faltenbalg 36 des Förder­ leistungssteuerventils 30A einwirkende Kraft F1 durch die nachstehend angegebene Gleichung (4) definiert werden kann:

F1 = S1 Ps + S2 (Pc - Ps) + S3 (Pd - Pc) (4)

Die Gleichung (4) kann wie folgt umgeformt werden:

F1 = (S1 - S3) Ps + S3 Pd + (S2 - S3) (Pc - Ps) (5)

Man erkennt, daß die Gleichung (5) im wesentlichen gleich der oben angegebenen Gleichung (2) ist, mit dem Unterschied, daß in der Gleichung (5) keine Kraft mehr vorhanden ist, wel­ che der Kraft F2 in Gleichung (2) entspricht.

Aus der Gleichung (5) wird folglich deutlich, daß die Quer­ schnittsflächen der Gaszuführkanäle 23, 23a, 20a und 20, näm­ lich das Ausmaß der Fluidverbindung zwischen der Auslaßkammer 18 und der Taumelscheibenkammer 5 des Kompressors in Abhängigkeit von der Kraft S3 × Pd bestimmt werden, welche auf das kugelförmige Ventilelement 40 einwirkt, um dieses nach oben zu drücken und damit das Ausmaß der vorstehend er­ wähnten Fluidverbindung zu reduzieren. Dies ist im wesent­ lichen ähnlich wie bei dem Förderleistungs-Steuerventil gemäß Fig. 9.

Ferner kann aus der Gleichung (4) die nachstehend angegebene Gleichung (6) abgeleitet werden.

Ps = - S3 Pd/ (S1 - S2) - (S2 - S3) Pc/ (S1 - S2) + F1/ (S1 - S2) (6)

Die Gleichung (6) ist der oben angegebenen Gleichung (3) für das konventionelle Förderleistungs-Steuerventil im wesentli­ chen ähnlich mit dem Unterschied, daß die Gleichung (6) kei­ nen Kraftfaktor enthält, der der Kraft F2 in Gleichung (3) entspricht.

Wenn die Gleichung (6) daher in einem kartesischen Koordina­ tensystem dargestellt wird, in dem der Druck Ps längs der Ordinate aufgetragen ist und der Druck Pd längs der Abszisse, dann erkennt man, daß die Steigung der Linie, die die Verknüpfung zwischen Pd und Ps darstellt, gemäß der folgenden Beziehung bestimmt werden kann:

- S3/(S1 - S2).

Wenn die Umgebungstemperatur, d. h. die Umgebungstemperatur in dem Bereich A relativ hoch ist, dann kann folglich, wie in Fig. 4 gezeigt, die Beziehung zwischen der Umgebungstempera­ tur und dem Ansaugdruck des Kompressors durch die Betätigung des Ventilmechanismus des Förderleistungs-Steuerventils 30A so eingestellt werden, daß eine konstante Steigung der Linie aufrechterhalten werden kann, welche die Verknüpfung zwischen Pd und Ps anzeigt. Der Ansaugdruck Pse am Gasauslaß des Ver­ dampfers, welcher der Summe des Ansaugdruckes Pc am Gaseinlaß des Kompressors und einem Druckverlust ΔP entspricht, wird folglich auf einem konstanten niedrigen Pegel gehalten und der Kompressor kann eine befriedigende Kühlfunktion erfüllen.

Wenn andererseits der Auslaßdruck Pd unterhalb des vorgegebe­ nen Druckpegels Pd0 liegt, so daß die auf Druck ansprechende Stange 41 des Förderleistungs-Steuerventils 30A durch die Vorspannkraft der Druckfeder 41a nach oben bewegt wird, er­ faßt die Stange 41 das kugelförmige Ventilelement 40. In die­ ser Situation, die in Fig. 3B gezeigt ist, kann die Kraft F1, die auf den Faltenbalg 36 wirkt, um diesen auszudehnen, gemäß der nachstehend angegebenen Gleichung (7) definiert werden:

F1 = S1 Ps + S2 (Pc - Ps) + S3 (Pd - Pc) + S4 (Ps - Pd) + F3 (7)

Die Gleichung (7) kann in derselben Weise wie die Gleichungen (2) und (5) in die nachstehend angegebene Gleichung (8) umge­ wandelt werden:

F1 = (S1 - S3 + S4) Ps + (S3 - S4) Pd + (S2 - S3) (Pc - Ps) + F3 (8)

Wenn man die Gleichung (8) mit den Gleichungen (2) und (5) vergleicht, erkennt man, daß die Faktoren S4 Ps, -S4 Pd und F3 die Bestimmung der Kraft F1 beeinflussen. Die Quer­ schnittsflächen der Gaszuführkanäle 23, 23a, 20a und 20 wer­ den nämlich durch die Kraft S3 × Pd bestimmt, welche das kugelförmige Element 40 nach oben bewegt und damit den Öff­ nungsquerschnitt reduziert, sowie durch die Kraft {(Ps - Pd) S4 F3}, welche über die auf Druck ansprechende Stange 41 auf das kugelförmige Ventilelement 40 einwirkt, um den Öffnungsquerschnitt zu reduzieren.

Ferner kann die nachstehend angegebene Gleichung (9) aus der Gleichung (7) erhalten werden:

Ps = - (S3 - S4) Pd/(S1 - S2 + S4) - (S2 - S3) Pc/(S1 - S2 + S4) + (F1 - F3)/(S1 - S2 + S4) (9)

Wenn man die Gleichung (9) mit den Gleichungen (3) und (6) vergleicht, erkennt man, daß die Größe -(S3 - S4)/(S1 - S2 + S4) in dem kartesischen Koordinaten­ system die Steigung der Linie für Verknüpfung der Drücke Pd und Ps bestimmt und daß der oben angegebene Ausdruck - (S3 - S4)/(S1 - S2 + S4) in der Gleichung (9) stets kleiner sein kann als der Ausdruck S3/(S1 - S2) in der Gleichung (3) bzw. (6). An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, daß die folgende Beziehung gilt:

S1 < S4 < S2.

Bei dem betrachteten Förderleistungs-Steuerventil 30A ist es also dann, wenn die Querschnittsfläche S4 der auf Druck an­ sprechenden Stange 41 geeignet festgelegt wird, möglich, eine gewisse erwünschte Bedingung für die Verknüpfung zwischen der Umgebungstemperatur und dem Ansaugdruck Ps des Kompressors zu erhalten, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Im einzelnen können gemäß Fig. 4 die absoluten Steigungen der Linien, welche die Verknüpfung zwischen der Umgebungstemperatur und dem Druck Ps in der Ansaugkammer darstellen (am Gaseinlaß des Kompressors herrscht ein Ansaugdruck Psc und am Gasauslaß des Verdampfers herrscht ein Ansaugdruck Pse), bei dem Kompressor klein gehalten werden können, indem man die Linien an den Grenz­ positionen der Bereiche A und B krümmt, wo der Auslaßdruck den Wert Pd0 hat. Es versteht sich, daß der Wert Pd0 des Aus­ laßdruckes des gasförmigen Kältemittels, wie in Fig. 4 ge­ zeigt, einen vorgegebenen Druckpegel besitzt, bei dem die Be­ reiche A und B voneinander getrennt sind, wobei dieser Druckwert eine Änderung in der Arbeitsweise der auf Druck an­ sprechenden Stange 41 des Förderleistungs-Steuerventils 30A bewirkt.

Wenn beispielsweise die Umgebungstemperatur relativ niedrig ist, (Bereich B in Fig. 4) und wenn der Auslaßdruck Pd er­ heblich reduziert wird, dann kann folglich die starke Redu­ zierung des Auslaßdruckes Pd keine übermäßige Öffnung der Gaszuführkanäle 23, 23a, 20a und 20 bewirken, und daher tritt auch keine übermäßige Verringerung der Förderleistung des Kompressors ein. Folglich wird ein Ansteigen des Ansaug­ druckes des gasförmigen Kältemittels verhindert, so daß die Verknüpfung zwischen der Umgebungstemperatur und dem Ansaug­ druck Ps des Kompressors, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, nicht durch einen Bereich C hindurchgeht in dem die Fenster eines Kraftfahrzeugs beschlagen. Wenn die Außenlufttemperatur außerhalb eines Kraftfahrzeugs niedrig ist, wird folglich die Oberflächentemperatur des Verdampfers niedrig gehalten. Die in das Kraftfahrzeug eintretende Luft kann folglich ausrei­ chend gekühlt und entfeuchtet werden. Die so behandelte Luft verursacht daher kein Beschlagen der Fenster des Kraftfahr­ zeugs.

Der erfindungsgemäße mit variabler Förderleistung arbeitende Kältemittelkompressor ist folglich unabhängig von der Umge­ bungstemperatur in der Lage, eine befriedigende Kühlleistung zu bewirken, wenn in den Kompressor das Förderleistungs-Steuerventil 30A gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingebaut wird. Wenn ein Kraftfahrzeug mit Umschalteinrichtungen zum Umschalten von Außenluftzufuhr auf Innenluft-Umwälzung und umgekehrt ausgestattet ist und wenn das Fahrzeug durch die automatische Klimaanlage bei In­ nenluft-Umwälzung schnell aufgeheizt werden sollte, bei­ spielsweise im Winter, dann kann die Luft folglich angemessen entfeuchtet werden, ehe sie erwärmt und der Fahrgastkabine des Fahrzeugs zugeführt wird. Somit wird verhindert, daß die Scheiben des Fahrzeugs beschlagen.

Bei dem Kompressor mit dem Förderleistungs-Steuerventil 30A gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird der Ausdruck - (S3 - S4) × Pd/(S1 - S2 + S4) in Fig. 9 zu Null (0), wenn die Querschnittsfläche S4 der auf Druck ansprechenden Stange 41 so gewählt wird, daß er gleich der Fläche S3 des Ventils 39 ist, wenn die Stange 41 in Eingriff mit dem kugelförmigen Ventilelement 40 steht. Die Gleichung (9) ergibt folglich in dem kartesischen Koordinatensystem für Pd und Ps eine zu der Pd-Achse parallele Gerade. In diesem Fall steuert die auf Druck ansprechende Stange 41 des Förderleistungs-Steuerven­ tils 30A die Bewegung des kugelförmigen Ventilelements 40 derart, daß die Querschnittsfläche der Gaszuführkanäle 23, 23a, 20a und 20 erhöht wird. Somit werden die Querschnitts­ flächen 23, 23a, 20a und 20 in Abhängigkeit von einem Gleich­ gewicht zwischen der durch den Auslaßdruck Pd hervorgerufenen Kraft S3 × Pd und der Kraft {(Ps - Pd) S4 + F3} bestimmt, welche durch die auf Druck an­ sprechende Stange 41 erzeugt wird. Eine große Änderung des Auslaßdruckes Pd kann folglich ignoriert werden und die Fest­ legung der Querschnittsflächen der Gaszuführkanäle 23, 23a, 20a und 20 kann allein in Abhängigkeit von dem Ansaugdruck Ps bestimmt werden.

Wenn die Querschnittsfläche S4 der auf Druck ansprechenden Stange 41 größer gewählt wird als die Fläche S3 des Ventil­ sitzes 39, d. h. wenn (S4 < S3), ist der Ausdruck - (S3 - S4) × Pd/(S1 - S2 + S4) größer als Null und posi­ tiv, während die auf Druck ansprechende Stange 41 in dem Be­ reich B in Eingriff mit dem kugelförmigen Ventilelement 40 steht. Die Gleichung (9) stellt somit eine Linie dar, welche in dem kartesischen Koordinatensystem für Pd und Ps eine positive Steigung hat. Folglich wird die Bewegung des kugel­ förmigen Ventilelements 40 des Förderleistungs-Steuerventils 30A so gesteuert, daß die freien Querschnittsflächen der Gas­ zuführkanäle 23, 23a, 20a und 20 reduziert und durch die Kraft {(Ps - Pd) S4 + F3} bestimmt werden und nicht durch die Kraft S3 × Pd.

Nachstehend wird nunmehr anhand von Fig. 5, 6A und 6B ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert werden.

Das in Fig. 5 gezeigte Förderleistungs-Steuerventil 30B un­ terscheidet sich von dem Ventil 30A gemäß dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel dadurch, daß das Innere der Druckkammer 53 des Ventils 30B mit den Gaszuführkanälen 20a in Verbindung steht, die ihrerseits mit der Taumelscheibenkammer 5 des Kompressors in Verbindung stehen. Im einzelnen sind am Umfang des Ventilkörpers 33 zwischen den vorstehend erwähnten Kanälen 20a und der Druckkammer 53 zwei Verbindungskanäle 33b angeord­ net. Somit herrscht im Inneren der Druckkammer 53 der Druck Pc in der Taumelscheibenkammer 5, wie dies am besten aus Fig. 5 deutlich wird. Der übrige Aufbau des Steuerventils 30b ist ebenso wie bei dem Ventil 30A und entsprechende Teile sind mit demselben Bezugszeichen bezeichnet.

Bei dem Förderleistungs-Steuerventil 30B gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann die auf den Faltenbalg 36 einwir­ kende Kraft F1 aus der oben angegebenen Gleichung (7) für das erste Ausführungsbeispiel abgeleitet werden, wobei aus Fig. 6B Bezug genommen wird und wobei die Kraft F1 durch die nach­ folgend angegebene Gleichung (10) definiert wird:

F1 = S1 Ps + S2 (Pc - Ps) + S3 (Pd - Pc) + S4 (Pc - Pd) + F3 (10)

Die vorstehend angegebene Gleichung (10) kann wie folgt in die Gleichung (11) umgewandelt werden:

F1 = (S1 - S3) Ps + (S3 - S4) Pd + (S2 - S3) (Pc - Ps) + S4 Pc + F3 (11)

Wenn man die vorstehend angegebene Gleichung (11) mit den oben angegebenen Gleichungen (2) und (5) des ersten Ausfüh­ rungsbeispiels vergleicht, erkennt man, daß die Parameter -S4 × Pd, S4 × Pc und F3 einen großen Einfluß auf die Kraft F1 haben. Die freien Querschnitte der Gaszuführkanäle 23, 23a, 20a und 20 werden nämlich durch eine Kraft S3 × Pd bestimmt, die das kugelförmige Ventilelement 40 unter dem Einfluß des Auslaßdruckes Pd nach oben drückt, um dadurch die freien Querschnitte zu reduzieren sowie durch eine zusätzliche Kraft {S4 (Pc - Pd) + F3}, d. h. durch eine weitere Kraft, die das kugelförmige Ventilelement 40 mit einer nach oben gerichteten Bewegung der auf Druck ansprechenden Stange 41 zusätzlich be­ aufschlagt, um dadurch die Querschnittsflächen zu verringern.

Weiterhin kann aus der oben angegebenen Gleichung (10) die folgende Gleichung (12) erhalten werden:

Ps = - (S3 - S4) Pd/(S1 - S2) - (S2 - S3 + S4) Pc/(51 - S2) + (F1 - F3)/(S1 - S2) (12)

Wenn die Gleichung (12) mit den oben angegebenen Gleichungen (3) und (6) für den Stand der Technik und das erste Ausfüh­ rungsbeispiel verglichen wird, erkennt man, daß der Ausdruck - (S3 - S4)/(S1 - S2) die Neigung der Geraden hinsicht­ lich der Verknüpfung zwischen Pd und Ps in dem kartesischen Koordinatensystem für Pd und Ps bestimmt und daß (S3 - S4)/ (S1 - S2) in Gleichung (12) stets kleiner gehalten werden kann als S3/(S1 - S2) in den Gleichungen (3) und (6).

Das Förderleistungs-Steuerventil 30B gemäß dem zweiten Aus­ führungsbeispiel kann also dieselbe Funktion erfüllen wie das Förderleistungs-Steuerventil 30A gemäß dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel. Außerdem kann das Förderleistungs-Steuerventil 30B konstruktiv leichter hergestellt werden als das Ventil 30A, da die Verbindungskanäle 33b kürzer sein können als die Verbindungskanäle 33a beim ersten Ausführungsbeispiel.

In Fig. 7, 8A und 8B ist ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt.

Das Förderleistungs-Steuerventil 30C gemäß dem dritten Aus­ führungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ventil gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, daß eine Stange 35b des Ventils 30C, welche durch den Faltenbalg 36 bewegt wird, eine Querschnittsfläche S2 hat, die ebenso groß ist, wie die Quer­ schnittsfläche S3 des Ventilsitzes 39, wie dies in Fig. 8A und 8B gezeigt ist. Außerdem ist die Querschnittsfläche S3 des Ventilsitzes 39 gleich der Querschnittsfläche S4 der auf Druck ansprechenden Stange 41. Bei dem Förderleistungs-Steu­ erventil 30C wird also die folgende Bedingung: S2 = S3 = S4 vorab eingestellt. Das Ventil 30C ist im übrigen ähnlich auf­ gebaut wie das Förderleistungs-Steuerventil 30A gemäß dem er­ sten Ausführungsbeispiel und daher werden gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Bei dem Förderleistungs-Steuerventil 30C gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist die Arbeitsweise dieselbe wie bei dem Ventil 30A gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn der Auslaßdruck Pd des gasförmigen Kältemittels jenseits eines vorgegebenen Druckpegels Pd0 liegt.

Wie in Fig. 8A gezeigt, kann eine Kraft F1, die den Falten­ balg 36 ausdehnt, gemäß der oben angegebenen Gleichung (4) für das erste Ausführungsbeispiel erhalten werden, indem man einsetzt:

S2 × Pc = S3 × Pc

und

S2 × Ps = S3 × Ps

Die Kraft F1 kann also gemäß der nachstehend angegebenen Gleichung (B) definiert werden:

F1 = (S1 - S3) Ps + S3 Pd (13)

Wenn man die Gleichung (13) mit den angegebenen Gleichungen (2) und (5) für den Stand der Technik und das erste Ausfüh­ rungsbeispiel vergleicht, erkennt man, daß in der Gleichung (13) der Ausdruck Pc - Ps, d. h. die Differenz zwischen dem Druck Pc in der Taumelscheibenkammer und dem Ansaugdruck Ps nicht enthalten ist und keinen Einfluß auf die Bestimmung der Kraft F1 hat.

Wenn andererseits der Auslaßdruck Pd des gasförmigen Kälte­ mittels unterhalb eines vorgegebenen Pegels Pd0 liegt, so daß die auf Druck ansprechende Stange 41 durch die Vorspannkraft der Druckfeder 41a nach oben gedrückt wird, dann gelangt die Stange 41 in Eingriff mit dem kugelförmigen Ventilelement 40.

In dieser Situation versteht es sich, daß entsprechend einem Vergleich des Förderleistungs-Steuerventils 30C mit dem Ven­ til 30A gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die Gleichung für die Kraft F1 erhalten wird, indem man in die Gleichung (7) für das erste Ausführungsbeispiel einsetzt:

S2 × Pc = S3 × Pc und S2 × Ps = S4 × Ps

Weiterhin wird in der Gleichung (7) angenommen, daß eine Kraft S3 × Pd, welche aufgrund des Auslaßdruckes Pd auf das kugelförmige Ventilelement 40 einwirkt, gleich einer Kraft S4 × Pd ist, die aufgrund des Auslaßdruckes Pd auf die auf Druck ansprechende Stange 41 einwirkt. Es wird also angenom­ men:

S3 × Pd = S4 × Pd

Der schematischen Darstellung gemäß Fig. 8B kann also entnom­ men werden, daß die Kraft F1 für das Förderleistungs-Steuer­ ventil 30C ausgehend von der Gleichung (8) wie folgt defi­ niert werden kann:

F1 = S1 Ps + F3 (14)

Wenn die Gleichung (14) mit der Gleichung (8) für das erste Ausführungsbeispiel verglichen wird, ergibt sich, daß bei dem Ventil 30C die Kraft F1 nicht von dem Druck Pc in der Taumel­ scheibenkammer beeinflußt wird. Folglich werden die freien Querschnittsflächen der Zuführkanäle 23, 23a, 20a und 20 be­ stimmt, ohne von dem Auslaßdruck Pd und dem Druck Pc in der Taumelscheibenkammer beeinflußt zu werden, und geeignete Querschnitte für die Gaszuführkanäle können unabhängig von den Druckpegeln des Auslaßdruckes Pd und des Taumelscheiben-Kammerdruckes Pc bestimmt werden.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist also die Bestimmung der Querschnittsflächen der Gaszuführkanäle 23a, 23, 20a und 20 leicht im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel. Trotz­ dem ist die Arbeitsweise der beiden Förderleistungs-Steuer­ ventile 30A und 30C im wesentlichen gleich.

Obwohl bei dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung keine Ventilkonstruktion verwendet wird, in der der Ventilmechanismus eine Feder umfaßt, um das kugelförmige Ventilelement 40 mit einer Vorspannkraft F2 nach oben zu drücken, kann eine Modifikation realisiert werden, bei der eine solche Vorspannfeder verwendet wird, die das ku­ gelförmige Ventilelement 40 ständig in Richtung auf den Ven­ tilsitz 39 beaufschlagt, um die Arbeitsweise des Förderlei­ stungs-Steuersystems gemäß vorliegender Erfindung noch weiter zu stabilisieren. In diesem Fall können Gleichungen erhalten werden, die den Gleichungen (1) bis (3) für das vorbekannte Ventil gemäß Fig. 9 ähnlich sind, indem die Kraft F2 der Vor­ spannfeder berücksichtigt wird. Die Arbeitsweise und die vor­ teilhaften Effekte eines solchen modifizierten Förderlei­ stungs-Steuerventils können dieselben sein, wie bei den Förderleistungs-Steuerventilen 30A bis 30C gemäß dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel.

Weiterhin kann ein Förderleistungs-Steuerventil gemäß der vorliegenden Erfindung in viele mit variabler Förderleistung arbeitende Kältemittelkompressoren eingebaut werden, die von dem gezeigten Taumelscheibenkompressor mit variabler Förder­ leistung verschieden sind, sofern diese anderen Kompressoren eine Ansaugkammer, eine Auslaßkammer und eine Kurbelkammer für einen Kurbelmechanismus aufweisen.

Es sollte sich verstehen, daß der bei den betrachteten För­ derleistungs-Steuerventilen 30A bis 30C als auf den Ansaug­ druck ansprechende Einrichtung vorgesehene Faltenbalg durch ein anderes auf Druck ansprechendes Element, wie z. B. eine Membran ersetzt werden könnte.

Weiterhin sollte klar sein, daß der O-Ring zum Abdichten der auf Druck ansprechenden Stange 41 bezüglich des Einsatzele­ ments 37 bei Bedarf weggelassen werden kann.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß der mit variabler Förderleistung arbeitende Kältemittelkompressor, der mit dem Förderleistungs-Steuerventil gemäß der Erfindung versehen ist, in der Lage ist, unabhängig von einer Änderung der Umgebungstemperatur von einer hohen auf eine niedrige Temperatur und umgekehrt ständig eine zufriedenstellende Kühlleistung zu erzeugen. Wenn der Kompressor daher in einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird, welches mit Umschalteinrichtungen, wie z. B. einer Klappeneinheit ausge­ stattet ist, die in der Lage ist von Umwälzbetrieb auf Frischluftbetrieb umzuschalten, und wenn der Fahrzeugkabine über die Klimaanlage beispielsweise im Winter Frischluft zu­ geführt wird, dann kann folglich die Luft vom Kühlkreislauf der Klimaanlage entfeuchtet werden, ehe sie erwärmt wird. Folglich wird verhindert, daß die Fahrzeugfenster beschlagen.

Claims (6)

1. Förderleistungs-Steuerventil für einen mit variabler Förderleistung arbeitenden Taumelscheiben-Kältemittelkompressor, der eine Ansaugkammer (17) für ein zu komprimierendes gasförmiges Kältemittel, eine Auslaßkammer (18) für das komprimierte gasförmige Kältemittel und eine Taumelscheibenkammer (5) aufweist, die mit der Ansaugkammer (17) und der Auslaßkammer (18) verbunden ist, wobei das Förderleistungssteuerventil (30A-30C) in den mit variabler Förderleistung arbeitenden Kältemittelkompressor einbaubar ist und auf den Ansaugdruck (Ps) ansprechende Steuereinrichtungen (36, 35A) umfaßt, die in Abhängigkeit von einer Änderung des Ansaugdruckes (Ps) des gasförmigen Kältemittels eine Vorwärts- oder eine Rückwärtsbewegung ausführen, sowie Ventileinrichtungen (39, 40), die zum Öffnen und Schließen von Gaszuführkanälen (20, 20A, 23, 23A) vorgesehen sind, die sich zwischen der Auslaßkammer (18) und der Taumelscheibenkammer (5) des Kompressors (1) erstrecken, wobei die Ventileinrichtungen (39, 40) eine Querschnittsfläche der Gaszuführkanäle definieren, die bei der Rückwärtsbewegung der auf den Ansaugdruck (Ps) ansprechenden Steuereinrichtungen (36, 35A) verringert wird, wenn der Ansaugdruck (Ps) des gasförmigen Kältemittels oberhalb eines vorgegebenen Pegels liegt und die Querschnittsfläche der Gaszuführkanäle (20, 20A, 23, 23A) bei der Vorwärtsbewegung der auf den Ansaugdruck (Ps) ansprechenden Einrichtungen vergrößert wird, wenn der Ansaugdruck (Ps) des gasförmigen Kältemittels unterhalb des vorgegebenen Druckpegels liegt, um so den in der Taumelscheibenkammer (5) des Kompressors herrschenden Druck (Pc) und dadurch die Förderleistung des Kompressors zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Auslaßdruck (Pd) ansprechende Steuereinrichtungen (41, 41a) vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von Änderungen im Auslaßdruck (Pd) des gasförmigen Kältemittels eine Vorwärtsbewegung bzw. eine Rückwärtsbewegung ausführen und derart in Wirkverbindung mit den Ventileinrichtungen (39, 40) stehen, daß sie die Querschnittsfläche der Gaszuführkanäle (23a, 23, 20a, 20) in Abhängigkeit vom Auslaßdruck (Pd) in der einen oder anderen Richtung nur dann verringern, wenn der Auslaßdruck (Pd) des gasförmigen Kältemittels unter einem vorgegebenen Druckpegel (Pd0) liegt.

2. Förderleistungs-Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Auslaßdruck (Pd) ansprechenden Steuereinrichtungen (41, 41a) und die Ventileinrichtungen (39, 40) derart angeordnet sind, daß die Ventileinrichtungen (39, 40) und die auf den Auslaßdruck (Pd) ansprechenden Steuereinrichtungen (41, 41a) in Abhängigkeit vom Auslaßdruck (Pd) derselben Kraft unterworfen sind, wenn der Auslaßdruck (Pd) des gasförmigen Kältemittels unter einem vorgegebenen Druckpegel liegt.

3. Förderleistungs-Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Ventilkörper (33) umfaßt, in dem eine Druckkammer (52) derart ausgebildet ist, daß sie in den Gaszuführkanälen liegt und ständig mit der Auslaßkammer (18) des Kompressors in Verbindung steht, sowie einen Ventilsitz (39), der im Ventilkörper (33) derart ausgebildet ist, daß er mit der Druckkammer (52) fluchtet, und ferner ein kugelförmiges Ventilelement (40), welches in der Druckkammer (52) derart angeordnet ist, daß es auf den Ventilsitz (39) zu- und von diesem wegbewegbar ist, um die Gaszuführkanäle (20, 20A, 23, 23A) dadurch zu schließen bzw. zu öffnen.

4. Förderleistungs-Steuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das kugelförmige Ventilelement (40) über ein bewegliches Stangenelement (35A) ständig mit den auf den Ansaugdruck (Ps) ansprechenden Steuereinrichtungen (36) gekoppelt ist.

5. Förderleistungs-Steuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Auslaßdruck ansprechenden Steuereinrichtungen umfassen:
ein gleitverschieblich angeordnetes Stangenelement (41), dessen eines Ende mit dem kugelförmigen Ventilelement (40) in Eingriff bringbar und der Druckkammer (52) derart zugewandt ist, daß es ständig dem unter Auslaßdruck (Pd) stehenden gasförmigen Kältemittel ausgesetzt ist, und dessen anderes Ende, einer weiteren Druckkammer (53) zugewandt ist, in der der Ansaugdruck (Ps) herrscht, sowie Vorspanneinrichtungen (41a), die mit diesem Ende in Eingriff stehen und das gleitverschiebliche stangenförmige Element (41) entgegen dem Auslaßdruck (Pd) des gasförmigen Kältemittels ständig in Richtung auf das kugelförmige Ventilelement (40) der Ventileinrichtungen (39, 40) vorspannen.

6. Förderleistungs-Steuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Auslaßdruck ansprechenden Steuereinrichtungen umfassen:
ein gleitverschieblich angeordnetes Stangenelement (41), dessen eines Ende mit dem kugelförmigen Ventilelement (40) in Eingriff bringbar ist und der Druckkammer (52) derart zugewandt ist, daß es ständig dem unter Auslaßdruck (Pd) stehenden gasförmigen Kältemittel ausgesetzt ist, und dessen anderes Ende, welches einer weiteren Druckkammer (53) zugewandt ist, in der der Taumelscheibenkammerdruck (Pc) herrscht, sowie Vorspanneinrichtungen (41a), die mit diesem Ende in Eingriff stehen und das gleitverschiebliche stangenförmige Element (41) entgegen dem Auslaßdruck (Pd) des gasförmigen Kältemittels ständig in Richtung auf das kugelförmige Ventilelement (40) der Ventileinrichtungen (39, 40) vorspannen.