DE60200316T2

DE60200316T2 - Vierweg Schaltventil

Info

Publication number: DE60200316T2
Application number: DE2002600316
Authority: DE
Inventors: Hisatoshi Hachioji-shi Hirota; Toshiyuki Hachioji-shi Shiota; Katsumi Hachioji-shi Koyama
Original assignee: TGK Co Ltd
Current assignee: TGK Co Ltd
Priority date: 2001-07-02
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2022-06-29
Also published as: EP1273837A1; US20030000586A1; DE60200316D1; ES2218492T3; US6823897B2; EP1273837B1; JP2003083458A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Vierwege-Schaltventil entsprechend der Präambel des Anspruchs 1.
In einem Heiz- und Kühlsystem für ein automobiles Fahrzeug wird ein Kühlkreis verwendet, wenn eine Kühloperation ausgeführt wird, und wird das Kühlmittel des Motors als eine Wärmequelle benutzt, wenn eine Heizoperation durchgeführt wird. In jüngster Zeit steigt jedoch die Temperatur des Kühlmittels nicht hoch genug an, als Folge der Verbesserung der Verbrennungseffizienz in Motor, um im Winter eine ausreichende Heiztemperatur zu erreichen. Aus diesem Grund gibt es einen ansteigenden Bedarf für ein System, das sowohl eine Kühlung als auch eine Heizung auszuführen vermag. In einem Heiz- und Kühlsystem dieser Art ist es erforderlich, die Richtung des Stroms eines Kältemittels umzukehren, das durch einen internen Wärmetauscher und einen externen Wärmetauscher fließt, wenn das System zwischen Kühl- und Heiz-Betrieb umgeschaltet wird. Der Strom des Kältemittels wird durch Vierwege-Schaltventil umgeschaltet.
18 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung in einem bekannten Heiz- und Kühlsystem zeigt, das das Vierwege-Schaltventil benutzt, und einen Kompressor 101 aufweist, ein Vierwege-Schaltventil 102, einen externen Wärmetauscher 103, einen Dekompressor 104, einen internen Wärmetauscher 105, und einen Akkumulator 106. Das Vierwege-Schaltventil 102 umfasst vier Anschlüsse A bis D. Der Anschluss A des Vierwege-Schaltventils 102 ist mit einer Druckseite des Kompressors 101 verbunden, der Anschluss B ist verbunden mit dem externen Wärmetauscher 103, der Anschluss C ist verbunden mit dem internen Wärmetauscher 105, und der Anschluss D ist verbunden mit dem Akkumulator 106.
Für den Kühlbetrieb kommunizieren die Anschlüsse A und B und die Anschlüsse C und D, wie jeweils durch durchgehende Linien in 18 angedeutet. Durch den Kompressor 101 komprimiertes Kältemittel wird vom Anschluss A zum Anschluss B und dann zu dem externen Wärmetauscher 103 geleitet, in welchem das Kältemittel dazu gebracht wird, einen Wärmeaustausch auszuführen und dabei zu kondensieren. Durch den Dekompressor 104 wird das Kältemittel dann adiabatisch expandiert zu Niedrigtemperatur- und Niederdruck-Kältemittel für den internen Wärmetauscher 105, der dann bewirkt, dass das Kältemittel Wärme mit der warmen Luft im Fahrzeuginnenraum austauscht und verdampft wird. Dann kehrt das Kältemittel zum Anschluss C zurück und strömt vom Anschluss D zu dem Akkumulator 106, in welchem es dazu gebracht wird, eine Gas/Flüssigseparation durchzuführen, ehe es zum Kompressor 101 zurückkehrt.
Für den Heizbetrieb kommunizieren die Anschlüsse A und C und die Anschlüsse B und D, wie in 18 durch gestrichelte Linien angedeutet. Durch den Kompressor 101 komprimiertes Kältemittel wird durch die Anschlüsse A und C zum internen Wärmetauscher 105 geleitet, in welchem es Wärme mit der kühlen Luft im Fahrzeuginnenraum austauscht, um diesen zu beheizen. Das durch den internen Wärmetauscher 105 kondensierte Kältemittel wird durch den Dekompressor 104 adiabatisch expandiert zu dem Niedrigtemperatur- und Niederdruckkältemittel. Dann bewirkt der externe Wärmetauscher 103, dass das Kältemittel einem Wärmetausch unterworfen wird, um zu verdampfen, ehe es durch die Anschlüsse B und D in den Akkumulator 106 geleitet wird, gefolgt durch die Rückkehr zum Kompressor 101.
Das Vierwege-Schaltventil 102 wird offenbart in JP-A-2001-183291. Das Vierwege-Schaltventil ist so ausgebildet, dass ein erstes Ventil und ein drittes Ventil zum Öffnen und Schließen von Passagen von einem Anschluss A, welchem Hochdruck-Kältemittel zugeführt wird, zu einem Anschluss B oder einem Anschluss C, und ein zweites Ventil und ein viertes Ventil zum Öffnen und Schließen von Passagen von dem Anschluss B oder dem Anschluss C zu einem Niederdruck-Anschluss D separat und voneinander unabhängig vorgesehen sind. Das erste Ventil und das zweite Ventil, und das dritte Ventil und das vierte Ventil werden betätigt durch jeweils einen ersten Kolben und einen zweiten Kolben, und gleichzeitig sind zwei Magnetventile vorgesehen zum wahlweisen Leiten eines Teils des Hochdruck-Kältemittels, das dem Anschluss A zugeführt wird, in Druckregelkammern für die ersten und zweiten Kolben.
In diesem konventionellen Vierwege-Schaltventil wird der Druck in einer der Druckregelkammern, in welche Hochdruck-Kältemittel nicht mehr länger eingeführt wird, reduziert durch Leckage des Kältemittels zu dem Niederdruckanschluss D, und zwar jeweils über ein korrespondierendes Spiel zwischen dem ersten bzw. zweiten Kolben und dem Zylinder, in welchem der jeweilige Kolben untergebracht ist. Dabei wird der erste oder der zweite Kolben zurückgestellt zu einer Schaltposition in entsprechen ersten oder zweiten Statii. Das Vierwege-Schaltventil leidet unter dem Problem, dass die permanente Leckage des Kältemittels auf den Druckregelkammern zu dem Niederdruckanschluss D in verschlechterter Kühlleistung des Heiz- und Kühlsystems resultiert, obwohl das Ausmaß der Leckage sehr klein ist. Das heißt, dass eine Leckage auch dann stattfindet, wenn die jeweilige Druckregelkammer Hochdruck-Kältemittel enthält, um das zugeordnete Ventil zu betätigen.
Ein Vierwege-Schaltventil der in der Präambel des Anspruchs 1 offenbarten Art und wie aus US-A-2,638,123 bekannt, leidet unter dem Nachteil, dass die ersten und zweiten Ventilelemente zwei kombinierten Dreiwege-Schaltventile sind, die zeitweise Fluidverbindungen von der Hochdruckseite zu der Niederdruckseite öffnen, wenn sie zwischen den ersten und zweiten Zuständen und umgekehrt umschalten. Dieser Nachteil resultiert in verschlechterter Kühlleistung des Heiz- und Kühlsystems.
US-A-3,175,581 offenbart eine Mehrwege-Klappenventilanordnung, die durch ein Pilotventil gesteuert wird. Die Klappenventilanordnung ist in ein offenes System integriert, das zu einem Tank offen ist. Sobald die ersten und zweiten, vorgesehenen Ventilelemente ihre Schließpositionen wechseln, kann Hochdruckfluid aus dem ersten Anschluss frei durch den jeweils anderen Anschluss zum Tank abströmen. In einem Übergangszustand, in welchem die ersten und zweiten Ventilelemente zu den Ausgangsschließpositionen zurückkehren, kann ebenfalls Hochdruckfluid frei durch einen anderen Anschluss zum Tank abströmen.
FR-A-2328147 offenbart ein Vierwege-Schaltventil mit kugelförmigen Ventilelementen. Die ersten und zweiten Ventilelemente der zwei kombinierten Dreiwege-Schaltventile öffnen unvermeidbar eine Strömungsverbindung zwischen dem Hochdruckanschluss und der Niederdruckpassage in Richtung zum Tank, sobald sie zwischen ersten und zweiten Zuständen umschalten, derart, dass ein Teil des Hochdruckfluides für die Betätigung eines hydraulischen Zylinders verloren geht. Das Vierwege-Schaltventil ist in ein offenes System integriert, das zu dem Tank offen ist.
Ein Gegenstand der Erfindung liegt darin, ein Vierwege-Schaltventil anzugeben, das ohne Leckage eines Kältemittels betätigbar ist.
Dieser Gegenstand ist gegeben durch das Vierwege-Schaltventil gemäß Anspruch 1.
Die Kombination der zwei Dreiwege-Schaltventile, der integrierten Führungen, die Ventilelementfunktionen erfüllen, und der Strömungswege, deren offene oder leckagefrei blockierte Konditionen wahlweise gesteuert werden durch das Kommunikationssteuermagnetventil, gestattet es, den Druck in der jeweiligen Druckregelkammer über einen Druckübertragungsstromweg abzubauen, und den Strömungsweg zu blockieren, derart, dass für die Funktion des Vierwege-Schaltventils Hochdruck in jeweils einer Druckregelkammer ohne zum vierten Anschluss auftretende Leckage wie erforderlich aufrechtgehalten wird. Dies ist von besonderem Vorteil, falls es eine signifikante Druckdifferenz zwischen dem Druck in einer Druckregelkammer an einer Seite eines betätigten Kolbens und dem Druck in einer anderen Kammer an der anderen Seite des betätigten Kolbens gibt, da dann ein absichtlich vorgesehenes Spiel zwischen dem betätigten Kolben und der Wand seines ihn führenden Zylinders, wie bei der bekannten Lösung, unvermeidlich eine permanente Kältemittelleckage verursachen würde. Die druckübertragenden Strömungswege sind vorgesehen, um den Druck in der jeweiligen Druckregelkammer zu erhöhen oder zu vermindern. Diese druckübertragenden Strömungswege werden durch die Kommunikationssteuereinrichtung gesteuert, derart, dass in einem Fall kein Kältemittel abströmen kann, wenn der Druck in einer Druckregelkammer entweder zu halten oder zu steigern ist. Beide kombinierten Dreiwege-Schaltventile reagieren präzise und wie vorgegeben durch die wahlweise betätigbare Kommunikationssteuereinrichtung, woraus sich ein qualitativ hochwertiges Schaltverhalten des Vierwege-Schaltventils ergibt, wenn dieses zwischen dem Heizmodus und dem Kühlmodus und umgekehrt hinund herschaltet. Nur kleine und einfache bauliche Details in Form der Führungen werden gebraucht für beide Dreiwege-Schaltventile, um zu vermeiden, dass eine unerwünschte Leckage auftritt, besonders in den Übergangszuständen, während welcher das Vierwege-Schaltventil von dem ersten Status in den zweiten Status umschaltet, und umgekehrt. In einem Kühlkreis bietet das Vierwege-Schaltventil den Vorteil, die volle Kühlleistung des Heiz- und Kühlsystems nutzen zu lassen, das konstituiert wird durch den Kühlkreis für den zweifachen Betriebsmodus.
Die vorliegende Erfindung wird im Detail unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen ist:
1 eine Längsschnittansicht eines Vierwege-Schaltventils (erste Ausführungsform) in einem Zustand, in dem der Magnet entregt ist,
2 das Vierwege-Schaltventil in einer Zwischenposition in einem Status, in dem der Magnet erregt ist,
3 ein Vierwege-Schaltventil in einem Status, in dem der Magnet erregt ist,
4 eine Längsschnittansicht einer zweiten Ausführungsform des Vierwege-Schaltventils in einem Zustand, in dem der Magnet entregt ist,
5 das Vierwege-Schaltventil von 4 in einem Zustand, indem der Magnet erregt ist,
6 eine dritte Ausführungsform des Vierwege-Schaltventils in einem Zustand, in dem der Magnet entregt ist,
7 das Vierwege-Schaltventil von 6 in einem Zustand, in dem der Magnet erregt ist,
8 eine vierte Ausführungsform des Vierwege-Schaltventils in einem Zustand, in dem der Magnet entregt ist,
9 das Vierwege-Schaltventil in einem Zustand, in dem der Magnet erregt ist,
10 eine fünfte Ausführungsform des Vierwege-Schaltventils in einem Zustand, in dem der Magnet entregt ist,
11 das Vierwege-Schaltventil in einem Zustand, in dem der Magnet erregt ist,
12 eine sechste Ausführungsform des Vierwege-Schaltventils in einem Zustand, in dem der Magnet entregt ist,
13 das Vierwege-Schaltventil in einem Zustand, in dem der Magnet erregt ist,
14 eine siebente Ausführungsform des Vierwege-Schaltventils in einem Zustand, in dem der Magnet entregt ist,
15 eine achte Ausführungsform des Vierwege-Schaltventils in einem Zustand, in dem der Magnet entregt ist,
16 eine neunte Ausführungsform des Vierwege-Schaltventils in einem Zustand, in dem der Magnet entregt ist,
17 eine zehnte Ausführungsform des Vierwege-Schaltventils in einem Zustand, in dem der Magnet entregt ist, und
18 ein Blockdiagramm eines Heiz- und Kühlsystems.
Um das Vierwege-Schaltventil, z. B. der 1 bis 3, in ein Heiz- und Kühlsystem eines Wärmepumpentyps einzugliedern, wie es beispielsweise in 18 gezeigt ist, wird ein in einem Körper 1 geformter Anschluss A mit einer Verrohrung zum Empfangen eines Hochdruckkältemittels verbunden, das von einem Kompressor abgegeben wird, wird ein Anschluss D mit einer Verrohrung verbunden, die zu einem externen Wärmetauscher führt, wird ein Anschluss C mit einer Verrohrung verbunden, welche zu einem internen Wärmetauscher wird, und wird ein Anschluss D verbunden mit einer Niederdruck-Kältemittelverrohrung zur Saugseite des Kompressors.
Das Vierwege-Schaltventil hat im Körper 1 zwei darin eingeformte Zylinder. In den beiden Zylindern sind ein Stopfen 2 und ein Kolben 3 und ein Stopfen 4 und ein Kolben 5 jeweils angeordnet, und zwar parallel zueinander, derart, dass sie in den Figuren in einer vertikalen Richtung hin- und herbewegt werden können. Abschnitte der Zylinder oberhalb der Kolben 3, 5 werden durch Kappen 6, 7 jeweils verschlossen, um Druckregelkammern 8 und 9 zwischen der jeweiligen Kappe 6 und dem Kolben 3 und zwischen der Kappe 7 und dem Kolben 5 zu definieren. Die Kolben 3 und 5 sind integral geformt mit sich axial erstreckenden Wellen, deren Endabschnitte in Bohrungen eingepasst sind, die konkav in den oberen Flächen der Stopfen 2 und 4 geformt sind. Die Stopfen 2 und 4 werden durch Federn 10 und 11 in den Zeichnungen nach oben beaufschlagt, während die Kolben 3 und 5 in den Zeichnungen jeweils durch Federn 12 und 13 nach unten beaufschlagt sind. Dies hält die Stopfen 2, 4 und die Kolben 3, 5 in einem Status, in welchem sie gegeneinander gepresst sind.
Die Stopfen 2 und 4 haben jeweils Bereiche, die als Ventilelemente dienen, und die daran an axial gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind. Ringförmige Vorsprünge, die mit dem Körper 1 derart integral geformt sind, dass sie in Kammern c und b vorstehen, die mit den Anschlüssen C und B jeweils kommunizieren, formen Ventilsitze, auf welchen die Stopfen 2 und 4 aufgesetzt sind, wenn die Stopfen 2 und 4 in den Figuren nach unten bewegt werden. Weiterhin sind ringförmige Vorsprünge, die mit Stopfen 14 und 15 integral geformt sind, so vorgesehen, dass sie in die Kammern c und b vorstehen und Ventilsitze formen, auf welchen die Stopfen 2 und 4 aufgesetzt sind, wenn die Stopfen 2 und 4 in den Figuren nach oben bewegt werden. Die Stopfen 14 und 15 sind durch Bördelungen in den jeweiligen Zylindern fest mit dem Körper 1 verbunden.
Wie oben beschrieben, ist der Innenaufbau des Körpers 1 des Vierwege-Schaltventils als eine Kombination eines Dreiwege-Schaltventils, das umschaltbar ist zum Verbinden des Anschlusses B entweder mit dem Anschluss A oder dem Anschluss D, und einem Dreiwege-Schaltventil ausgebildet, das umschaltbar ist, um den Anschluss C mit dem Anschluss A oder dem Anschluss D zu verbinden.
Die mit dem Anschluss B kommunizierende Kammer b ist verbunden mit der Druckregelkammer 8 über ein Rohr 16, derart, dass die Kammer b mit der Kammer 8 kommuniziert. Weiterhin umfasst das Vierwege-Schaltventil ein Dreiwege-Magnetventil 17, mit dem bewirkbar ist, dass die Druckregelkammer 9 wahlweise entweder mit einer Kammer a kommuniziert, in welche ein Hochdruckkälternittel eingeführt wird, oder mit einer Kammer d, die mit dem Niederdruckanschluss D kommuniziert.
Das Dreiwege-Magnetventil 17 enthält einen Plunger 18, der Kugeln aufweist, die als Ventilelemente dienen, und die an axial gegenüberliegenden Enden davon fixiert sind, sowie einen Kern 19, der eine durchgehende eingeformte Passage entlang seiner Achse und einen geformten Ventilsitz aufweist, an einer Stelle gegenüberliegend zu einer der Kugeln, die an dem Plunger 18 fixiert sind. Die durch den Kern 19 verlaufende Passage ist über ein Rohr 20 mit der Niederdruckkammer d so verbunden, dass sie mit der Kammer d kommuniziert. Außerhalb des Plungers 18 an einer dem Kern 19 gegenüberliegenden Seite des Kerns 19 ist ein Gehäuse 21 vorgesehen, das an einer inneren Wand einen eingeformten Ventilsitz aufweist, der der anderen Kugel gegenüberliegt, die an dem Plunger 18 fixiert ist, und zwar an einer dem Kern 19 abgewandten Seite. Der Ventilsitz umgibt eine Ventilöffnung, die mit der Hochdruckkammer a über ein Rohr 22 derart verbunden ist, dass die Ventilöffnung mit der Kammer a kommuniziert. Weiterhin wird der Plunger 18 durch eine Feder in einer Richtung weg vom Kern 19 beaufschlagt, d. h., in einer Richtung, in welcher die Kugel auf den Ventilsitz des Gehäuses 21 aufgesetzt wird. Der Plunger 18 besitzt eine Peripherie, die mit mehreren sich axial erstreckenden Kommunikationsnuten geformt ist, die es ermöglichen, dass die von einander abgewandten Endseiten des Plungers 18, an welchen die jeweiligen Kugeln fixiert sind, miteinander kommunizieren. Der Raum, der die Kommunikation zwischen den vorerwähnten, von einander abgewandten Endflächenseiten zulässt, kommuniziert mit der Druckregelkammer 9 über das Gehäuse 21 und ein Rohr 23.
Wenn das Dreiwege-Magnetventil 17 in einem entregten Zustand ist (1), dann wird der Plunger 18 des Dreiwege-Magnetventils 17 durch die Feder beaufschlagt, wodurch eine mit dem Rohr 22 verbundene Passage blockiert ist, während das Rohr 20 und das Rohr 23 miteinander verbunden sind.
Zu dieser Zeit wird der Druck innerhalb der Druckregelkammer 9 vermindert, da die Kammer 9 verbunden ist mit der Kammer d, die mit dem Niederdruckanschluss D kommuniziert, und zwar über das Dreiwege-Magnetventil 17. Andererseits wird der Anschluss A mit dem Hochdruckkältemittel versorgt, so dass der Stopfen 4 und der Kolben 5 beaufschlagt und in den Figuren nach oben bewegt werden, und der Stopfen 4 auf dem ringförmigen Vorsprung des Stopfens 15 aufsitzt und von dem ringförmigen Vorsprung des Körpers 1 beabstandet ist. Während dies den Druck innerhalb der Kammer b erhöht, wird auch der Druck innerhalb der Druckregelkammer 8 so hoch aufgebaut wie in der Kammer b, und zwar aufgrund einer gleichzeitigen Zufuhr des Hochdrucks über das Rohr 16. Der eine größere Druckaufnahmefläche als die des Stopfens 2 aufweisen de Kolben 3 wird beaufschlagt und in den Figuren nach unten bewegt, um zu bewirken, dass sich der Stopfen 2 auf den ringförmigen Vorsprung des Körpers 1 aufsetzt und von dem ringförmigen Vorsprung des Stopfens 14 beabstandet ist. Daraus ergibt sich, dass der Anschluss A kommuniziert mit dem Anschluss B, und der Anschluss C mit dem Anschluss D. In anderen Worten ist das Heiz- und Kühlsystem für ein automobiles Fahrzeug in einen Kühlbetriebsmodus eingestellt, in welchem das von dem Kompressor abgegebene Hochdruckkältemittel, das am Anschluss A aufgenommen wird, die Möglichkeit hat, von dem Anschluss B zu dem externen Wärmetauscher zu strömen, während das von dem internen Wärmetauscher abgegebene Kältemittel zum Anschluss C gelangt und die Möglichkeit hat, vom Anschluss D zu dem Kompressor zu strömen.
Wie in 2 gezeigt, wird unmittelbar nachdem der erregte Zustand des Dreiwege-Magnetventils 17 eingetreten ist, der Plunger 18 des Dreiwege-Magnetventils 17 zu dem Kern 19 gezogen, so dass das Ventil 17 das Rohr 20 blockiert, das mit der Kammer d kommuniziert, was bewirkt, dass die Hochdruckkammer a und die Druckregelkammer 9 miteinander kommunizieren. Daraus resultiert, dass das Hochdruckkältemittel in der Kammer a in die Druckregelkammer 9 über das Dreiwege-Magnetventil 17 eingeführt wird, wodurch der Kolben 5 beaufschlagt und in den Figuren nach unten bewegt wird. Zur gleichen Zeit wird auch der Stopfen 4 beaufschlagt und nach unten bewegt, so dass er in eine Ventilöffnung eingesetzt wird, die mit der Hochdruckkammer a kommuniziert, so dass es für das Hochdruckkältemittel schwierig wird, von der Kammer a zu der Kammer b zu strömen, um den Druck in der Kammer b zu vermindern. Wenn der Druck in der Kammer b reduziert ist, ist auch der Druck in der Druckregelkammer 8 reduziert durch eine verminderte Zuführung des Hochdruckkältemittels über das Rohr 16, so dass der Stopfen 2 und der Kolben 3 beaufschlagt und in den Figuren nach oben bewegt werden, und zwar durch das Hochdruckkältemittel in der Kammer a.
Die axial gegenüberliegenden Endabschnitte jedes der Stopfen 2 und 4 formen Führungen, die verschiebbar eingepasst oder eingesetzt sind in jeweilige Ventilöffnungen, die ihnen zugeordnet sind, um die axialen Bewegungen der Stopfen 2 und 4 zu führen. Die Führungen an den axialen entgegen gesetzten Enden der jeweiligen Stopfen 2, 4 sind so geformt, dass sie jeweils ausreichend große Längen haben, um zu verhindern, dass beide der jeweiligen Führungen der Stopfen 2, 4 gleichzeitig aus der jeweils zugeordneten Ventilöffnung durch die axialen Bewegungen der Stopfen 2 und 4 herausgezogen werden. Deshalb wird eine der gegenüberliegend zu dem Stopfen 2 oder 4 angeordneten Ventilöffnungen von einem geschlossenen Zustand zu einem offenen Zustand umgeschaltet, während die andere der Ventilöffnungen von einem offenen Zustand zu einem geschlossenen Zustand umgeschaltet wird, sobald die vorerwähnte Umschaltoperation durch das Dreiwege-Magnetventil 17 durchgeführt wird. Sobald die Stopfen 2 und 4 an jeweiligen Zwischenpositionen, wie in 2 gezeigt, angelangt sind, werden die beiden Ventilöffnungen zur gleichen Zeit verschlossen, und sobald die jeweiligen Stopfen 2 und 4 an Positionen angelangt, die verschieden sind von diesen Zwischenpositionen, ist notwendigerweise eine der sich gegenüberliegenden Ventilöffnungen verschlossen. Dadurch wird das Hochdruckkältemittel in der Kammer a daran gehindert, von dort direkt in die Niederdruckkammer d zu strömen. Die Führungen an den Stopfen 2, 4 weisen Schlitze, Löcher oder Ausschnitte auf, um den Strömungsweg jeweils frei zu geben, sobald die Stopfen 2, 4 jeweils über einen bestimmten Hub angehoben sind.
Dann werden der Stopfen 4 und der Kolben 5 beaufschlagt und in den Figuren nach unten bewegt, bis der Stopfen 4 auf dem ringförmigen Vorsprung des Körpers 1 aufgesetzt ist, während der Stopfen 2 und der Kolben 3 beaufschlagt und in den Figuren nach oben bewegt werden, bis der Stopfen 2 auf dem ringförmigen Vorsprung des Stopfens 14 aufgesetzt ist. In dem sich daraus ergebenen Status, der in 3 gezeigt wird, ist der Anschluss A verbunden mit dem Anschluss C, und kommuniziert der Anschluss B und mit dem Anschluss D. Das heißt, das Heiz- und Kühlsystem für ein automobiles Fahrzeug ist in einen Heizbetriebmodus geschaltet, in welchem das von dem Kompressor gelieferte Hochdruckkältemittel, das am Anschluss A anlangt, die Möglichkeit hat, von dem Anschluss C zu dem internen Wärmetauscher zu strömen, während das von dem internen Wärmetauscher abgegebene Kältemittel, das am Anschluss B eintritt, die Möglichkeit hat, von dem Anschluss D zum Kompressor zu strömen.
Wie oben beschrieben, führt, beim Umschalten des Betriebsmodus, das Dreiwege-Magnetventil 17 das Hochdruckkältemittel in die Druckregelkammer 8 oder 9, und ermöglicht es dem Kältemittel aus der Druckregelkammer 8 oder 9 in die Niederdruckkammer d zu fließen, wodurch es möglich ist, einen Mechanismus weg zu lassen, welcher ständig die Ursache dafür wäre, dass Kältemittel entlang der Kolben 3, 5 durchleckt, um den Druck in der Druckregelkammer 8 oder 9 zu vermindern. Ganz im Gegen satz separieren die Kolben 3 und 5 die Kammer d von der Druckregelkammer 8 und 9 durch jeweilige Dichtglieder, wie beispielsweise "V" Dichtringe 3a und 5a.
Das Vierwege-Schaltventil gemäß der zweiten Ausführungsform der 4, 5 ist hinsichtlich des Dichtverhaltens eines Ventilbereichs im Vergleich mit dem Vierwege-Schaltventil der ersten Ausführungsform verbessert. Im Besonderen sind an jeweiligen Zwischenbereichen der zwei in dem Körper 1 geformten Zylinder Anschläge 24 und 25 fixiert. Die Anschläge 24 und 25 tragen auf ihren jeweils zu den Kammern c und b weisenden Seiten ringförmige eingesetzte Stopfenscheiben 26 und 27 eingesetzt. Die Stopfenscheiben 26 und 27 werden geformt unter Verwendung von flexibler Materialien wie Gummi oder Polytetrafluorethylen. Gegenüberliegend zu den jeweiligen Stopfenscheiben 26 und 27 sind Stopfen 28 und 29 angeordnet, derart, dass die Stopfen 28 und 29 sich axial in Kontakt mit den Stopfenscheiben 26 und 27 bewegen können, und von diesen weg. Die Stopfen 28 und 29 weisen jeweilige Mittelöffnungen auf, die in oberen Bereichen davon geformt sind, wie in den Figuren gezeigt, und zwar zum Einpassen der Wellen der Kolben 3, 5, und haben Führungen 30, 31, die in den Figuren an unteren Bereichen davon starr festgelegt sind. Die Führungen 30 und 31 sind so angeordnet, dass sie verschiebbar eingesetzt sind in Ventilöffnungen, die vorgesehen sind zum Verbinden der Kammern a und c, und der Kammer a und b. Ferner ist zwischen dem Stopfen 28 und der Führung 30 und zwischen dem Stopfen 29 und der Führung 31 jeweils eine ringförmige Stopfenscheibe 32 und 33 eingepasst. Die Stopfenscheiben 32 und 33 sind geformt unter Verwendung flexibler Materialien wie Gummi oder Polytetrafluorethylen.
In dem derart ausgebildeten Vierwege-Schaltventil bewirkt bei entregtem Magneten, wie in 4 gezeigt, das Dreiwege-Magnetventil 17, dass die Druckregelkammer 9 mit der Niederdruckkammer d kommuniziert, und dass die Druckregelkammer 8 mit der Kammer b über das Rohr 16 kommuniziert. Dies ermöglicht es, das Hochdruckkältemittel in der Kammer a die Führung beaufschlagt und in den Figuren nach oben bewegt, so dass der Stopfen 29 gegen die Stopfenscheiben 27 angedrückt wird, um einen Ventilschließstatus einzustellen. Das Hochdruckkältemittel in der Kammer a strömt in die Kammer b, um den Druck in der Druckregelkammer 8 zu erhöhen, wodurch der Stopfen 28 beaufschlagt und in der Figur nach unten bewegt wird, und zwar durch den Kolben 3. Dies bewirkt, dass die Stopfenscheibe 23 gegen die obere Peripherie der Ventilöffnung angepresst wird, um einen geschlossenen Ventilstatus einzustellen.
Daraus ergibt sich, dass der Anschluss A kommuniziert mit dem Anschluss B und der Anschluss C mit dem Anschluss D verbunden ist, wodurch das Heiz- und Kühlsystem für ein automobiles Fahrzeug in den Kühlbetriebsmodus eingestellt ist.
In dem Status mit erregtem Magneten, wie in 5 gezeigt, bewirkt das Dreiwege-Magnetventil 17, dass die Hochdruckkammer a und die Druckregelkammer 9 miteinander kommunizieren. Dadurch wird Hochdruckkältemittel aus der Kammer a in die Druckregelkammer 9 über das Dreiwege-Magnetventil 17 eingeführt. Dadurch wird der Kolben 5 beaufschlagt und in den Figuren nach unten bewegt und wird auch der Stopfen 29 beaufschlagt und nach unten bewegt, um die Ventilöffnung zu verschließen, die die Verbindung zwischen der Kammer a und der Kammer b herstellt, um einen geschlossenen Ventilstatus einzustellen. Dadurch sind die Kammer b und die Niederdruckkammer d miteinander verbunden, und ist auch die Druckregelkammer 8 ihrerseits mit der Kammer b verbunden, innerhalb welcher der Druck reduziert ist, so dass die Führung 30 beaufschlagt und in den Figuren nach oben bewegt wird durch das Hochdruckkältemittel in der Kammer a, bis der Stopfen 28 gegen die Stopfenscheibe 26 gepresst wird, um einen geschlossen Ventilstatus einzustellen.
Daraus ergibt sich, dass der Anschluss A mit dem Anschluss C kommuniziert und der Anschluss B mit dem Anschluss D verbunden ist, so dass das Heiz- und Kühlsystem für ein automobiles Fahrzeug in den Heizbetriebmodus eingestellt ist.
Das Vierwege-Schaltventil der dritten Ausführungsform der 6, 7 verwendet ein Dreiwege-Magnetventil 17a, das eine unterschiedliche Ausbildung gegenüber dem des Vierwege-Schaltventils der zweiten Ausführungsform hat. In dem Dreiwege-Magnetventil 17a sind an einer plungerseitigen Endfläche einer Passage, die durch einen Kern 19a geformt ist, und einer plungerseitigen Endfläche einer Passage, die durch das Gehäuse 21 geformt ist, jeweils Kugelventilsitze 34 und 35 fixiert, die jeweils axial eingeformte Ventilöffnungen aufweisen. Zwischen den Kugelventilsitzen 34 und 35 ist ein Plunger 18a so angeordnet, dass er axial bewegbar eingesetzt ist. Der Plunger 18a hat eine hohe zylindrische Gestalt mit einer Mittelöffnung, die sich entlang der Mittelachse erstreckt.
In die Mittelöffnung ist in axialbeweglicher Weise eine Welle 36 eingesetzt. Die Welle 36 hat voneinander abgewandte, im Durchmesser verminderte Endabschnitte, derart, dass zwischen jedem der voneinander abgewandten Endabschnitte und der Mittelöffnung des Plungers 18a ein ringförmiger Raum definiert wird. Ferner haben die voneinander abgewandten Endabschnitte Endflächen, die mit Nuten geformt sind, die sich über die Mitten davon erstrecken, derart, dass die ringförmigen Öffnungen mit den Ventilöffnungen der Kugelventilsitze 34 und 35 über die Nuten jeweils kommunizieren.
Wenn der Plunger 18a zu dem Kugelventilsitz 34 oder 35 beaufschlagt wird, wird die Mittelöffnung an einer der voneinander abgewandten Endflächen des Plungers 18a in innigem Kontakt mit einer kugeligen Ventilsitzoberfläche des Kugelventilsitzes 34 oder 35 gebracht, um einen geschlossenen Ventilstatus einzustellen. Zu diesem Zeitpunkt ist die andere der voneinander abgewandte Endflächen des Plungers 18a von der Ventilsitzoberfläche des Kugelventilsitzes 34 oder 35 wegbewegt, um dort einen offenen Ventilstatus einzustellen.
In dem wie oben erwähnt ausgebildeten Vierwege-Schaltventil wird in dem entregten Zustand des Magneten und wie in 6 gezeigt, der Plunger 18a des Dreiwege-Magnetventils 17a durch die Feder beaufschlagt, um auf dem Kugelventilsitz 34 aufzusetzen, wodurch die Passage, die mit dem Rohr 22 verbunden ist, blockiert wird, was bewirkt, dass die Druckregelkammer 9 mit der Niederdruckkammer d über das Dreiwege-Magnetventil 17a kommuniziert.
Dadurch wird die Führung 31 beaufschlagt und in den Figuren nach oben bewegt, und zwar durch das Hochdruckkältemittel in der Kammer a. Der Stopfen 29 wird gegen die Stopfenscheibe 27 gepresst, um einen geschlossenen Ventilstatus einzustellen. Das Hochdruckkältemittel in der Kammer a strömt in die Kammer b, wodurch der Druck von der Kammer b in die Druckregelkammer 8 eingeführt wird, um den Kolben 3 zu beaufschlagen und den Stopfen 18 in den Figuren nach unten zu bewegen, bis die Stopfenscheibe 32 gegen die obere Peripherie der Ventilöffnung gepresst wird, um dort einen geschlossenen Ventilstatus einzustellen.
Daraus ergibt sich, dass der Anschluss A mit dem Anschluss B verbunden wird, und der Anschluss C mit dem Anschluss D kommuniziert, wodurch das Heiz- und Kühlsystem für ein automobiles Fahrzeug in den Kühlbetriebmodus geschaltet ist.
Bei erregtem Magneten, wie in 7 gezeigt, wird der Plunger 18a von dem Kern 19a angezogen, so dass das Dreiwege-Magnetventil 17a die Passage zur Kommunikation mit der Kammer d blockiert und die Hochdruckkammer a und die Druckregelkammer 9 miteinander verbindet. Dies ermöglicht es, dass das Hochdruckkältemittel in der Kammer a in die Druckregelkammer 9 eingeführt wird, um den Kolben 5 zu beaufschlagen und in den Figuren nach unten zu bewegen, so dass der Stopfen 29 beaufschlagt und nach unten gedrückt wird, um die Ventilöffnung zu schließen, die die Kammer a und die Kammer b verbindet. Dies bewirkt, dass die Kammer b und die Niederdruckkammer d miteinander kommunizieren, und dass auch die Druckregelkammer 8 genauso mit der Kammer b kommuniziert, so dass der Druck in der Druckregelkammer 8 reduziert und die Führung 30 beaufschlagt und in den Figuren nach oben bewegt werden, und zwar durch das Hochdruckkältemittel in der Kammer a, bis der Stopfen 8 gegen die Stopfenscheibe 26 angepresst wird, um einen geschlossenen Ventilstatus einzustellen.
Daraus ergibt sich, dass der Anschluss A mit dem Anschluss C kommuniziert und der Anschluss B verbunden ist mit dem Anschluss D, so dass das Heiz- und Kühlsystem für ein automobiles Fahrzeug in den Heizbetriebsmodus eingestellt ist.
In dem Vierwege-Schaltventil der vierten Ausführungsform der 8, 9 sind die Anordnung eines Stopfens, eines Kolbens und einer Druckregelkammer in der linksseitigen Sequenz und die eines Stopfens, eines Kolbens und einer Druckregelkammer in der rechtsseitigen Sequenz zueinander umgekehrt getroffen. Weiterhin ist das Vierwege-Schaltventil so ausgebildet, dass der Druck des Kältemittels, wie geschaltet durch das Dreiwege-Magnetventil 17, in jeder Sequenz gleichzeitig in die Druckregelkammern eingeführt wird, so dass das mit der Kammer b verbundene Rohr weggelassen werden kann.
Spezifisch sind in dem Vierwege-Schaltventil der vierten Ausführungsform der Stopfen 2, der Kolben 3 und die Druckregelkammer 8 in der linksseitigen Sequenz in dieser Reihenfolge von oben her angeordnet, wie in den Zeichnungen gezeigt, wohingegen der Stopfen 4, der Kolben 5 und die Druckregelkarnmer 9 in der rechtsseitigen Sequenz in dieser Reihenfolge angeordnet sind, in den Figuren von unten gesehen. Ferner sind in der Konfiguration der linksseitigen Sequenz, wie in den Figuren zu sehen, der Stopfen 2 und der Kolben 3 miteinander verbunden, damit sie auf eine Weise agieren, bei der sie einander ziehen. Obwohl das Dreiwege-Magnetventil 17 im Hinblick auf die Verrohrung mit der Hochdruckkammer a durch das Rohr 22 und der Verrohrung mit der Niederdruckkammer d durch das Rohr 20 ähnlich ist wie bei den vorerwähnten Ausführungsformen, wird die weitere Verrohrung geformt durch Verbinden eines sich zu den Druckregelkammern 8 und 9 verzweigenden Rohres 37.
In dem oben erwähnten Vierwege-Schaltventil schließt in dem entregten Zustand des Magneten, wie in 8 gezeigt, das Dreiwege-Magnetventil 17 das Rohr 22, das mit der Hochdruckkammer a verbunden ist, und werden die Druckregelkammern 8, 9 mit der Niederdruckkammer d verbunden.
Daraus ergibt sich, dass der Druck in der Druckregelkammer 9 vermindert wird, und das Hochdruckkältemittel dem Anschluss A zugeführt wird, dass der Stopfen 4 und der Kolben 5 beaufschlagt und in den Figuren nach oben bewegt werden, um zu bewirken, dass sich der Stopfen 4 auf den ringförmigen Vorsprung des Stopfens 15 aufsitzt und von dem ringförmigen Vorsprung des Körpers 1 weg bewegt. Da weiterhin der Druck in der Druckregelkammer 8 reduziert wird, und eine Kammer an der Seite des Kolbens 3 gegenüberliegend der Druckregelkammer 8 mit dem Anschluss A kommuniziert, wird, der Kolben 3 beaufschlagt und in den Figuren nach unten bewegt wird, und zur gleichen Zeit der mit dem Kolben 3 gekoppelte Stopfen so gezogen und nach unten bewegt wird, bis der Stopfen 2 auf dem ringförmigen Vorsprung des Stopfens 14 aufgesetzt und von dem ringförmigen Vorsprung des Körpers 1 weg bewegt ist. Danach ist der Anschluss A mit dem Anschluss B verbunden und kommuniziert der Anschluss C mit dem Anschluss D, wodurch das Heiz- und Kühlsystem für ein automobiles Fahrzeug in den Kühlbetriebsmodus geschaltet ist.
Im Status mit dem Magneten erregt, wie in 9 gezeigt, blockiert das Dreiwege-Magnetventil 14 das mit der Kammer d kommunizierende Rohr 20, während die Hochdruckkammer a mit den Druckregelkammer 8 und 9 kommuniziert. Dies bewirkt, dass der Kolben 5 beaufschlagt und in den Figuren nach unten bewegt wird und sich der Stopfen 4 auf den ringförmigen Vorsprung des Körpers 1 aufsetzt und von dem ringförmigen Vorsprung des Stopfens 15 weg bewegt. Gleichzeitig wird der Kolben 3 beaufschlagt und in den Figuren nach oben bewegt, bis der Stopfen 2 auf den ringförmigen Vorsprung des Körpers 1 aufgesetzt und von dem ringförmigen Vorsprung des Stopfens 14 weg bewegt wird. Dann kommuniziert der Anschluss A mit dem Anschluss C und kommuniziert der Anschluss B mit dem Anschluss D, wodurch das Heiz- und Kühlsystem für ein automobiles Fahrzeug in den Heizbetriebmodus geschaltet ist.
Obwohl in jedem der vorerwähnten Ausführungsbeispiele das Vierwege-Schaltventil bewirkt, dass der in der Kammer b angeordnete Stopfen als ein Ventilelement dient, ist in dem Vierwege-Schaltventil der fünften Ausführungsform ein Anschlag 38 vorgesehen, der Ventilsitze jeweils in der Form eines ringförmigen Vorsprungs an seinen axial voneinander abgewandten Seiten aufweist. Der Kolben 5 und ein Stopfen 39, der in der Hochdruckkammer a angeordnet ist, formen ein Ventilelement. Weiterhin sind die jeweiligen Druckregelkammern 8, 9 für die Kolben 3 und 5 miteinander durch eine Passage 40 verbunden, die in dem Körper 1 geformt ist. In dem illustrierten Beispiel ist die Druckregelkammer 9 so konfiguriert, dass sie über das Dreiwege-Magnetventil 17 mit der Hochdruckkammer a oder der Niederdruckkammer d kommunizieren kann.
In dem wie oben beschrieben ausgeführten Vierwege-Schaltventil bewirkt das Dreiwege-Magnetventil 17 bei entregtem Zustand des Magneten, wie in 10 gezeigt, dass die Druckregelkammern 8 und 9 mit der Niederdruckkammer d kommunizieren. Da in diesem Zustand der Druck in der Druckregelkammer 9 vermindert wird, während der Druck in der Kammer a gesteigert wird, werden der Stopfen 39 und der Kolben 5 beaufschlagt und in den Figuren nach oben bewegt, bis der Stopfen 39 auf den Ventilsitz aufsetzt, durch den ringförmigen Vorsprung an der unteren Endfläche des Stoppers 38 in den Figuren geformt wird, wobei der Kolben 5 von dem Ventilsitz weg bewegt ist, der durch den ringförmigen Vorsprung geformt wird, der in den Figuren an der oberen Endfläche des Stoppers 38 vorgesehen ist. Da weiterhin der Druck in der Druckregelkammer 8 vermindert und der Druck in der Kammer a erhöht werden, werden der Stopfen 2 und der Kolben 3 beaufschlagt und in den Figuren nach oben bewegt, so dass der Stopfen 2 auf dem ringförmigen Vorsprung des Stopfens 14 aufsetzt und von dem ringförmigen Vorsprung des Körpers 1 weg bewegt wird. Dann kommuniziert der Anschluss A mit dem Anschluss C, und kommuniziert der Anschluss B mit dem Anschluss D, so dass das Heiz- und Kühlsystem für ein automobiles Fahrzeug in den Heizbetriebsmodus geschaltet ist.
In dem Zustand mit erregtem Magneten, wie in 11 gezeigt, bewirkt das Dreiwege-Magnetventil 17, das die Hochdruckkammer a mit den Druckregelkammern 8 und 9 kommuniziert. Dies bewirkt, dass der Kolben 5 beaufschlagt und in den Figuren nach unten und zum Aufsetzen auf den ringförmigen Vorsprung gebracht wird, der an der oberen Endfläche des Stoppers 38 geformt ist, während der Stopfen 39 von dem ringförmigen Vorsprung weg bewegt wird, der an der unteren Endfläche des Stoppers 38 geformt ist. Zur gleichen Zeit wird der Kolben 3 beaufschlagt und in den Figuren nach unten bewegt, und wird der Stopfen 2 von dem ringförmigen Vorsprung des Stopfens 14 weg und zum Aufsetzen auf den ringförmigen Vorsprung des Körpers 1 bewegt. Dann ist der Anschluss A in Verbindung mit dem Anschluss B, und der Anschluss C ist in Verbindung mit dem Anschluss D, so dass das Heiz- und Kühlsystem für ein automobiles Fahrzeug in den Kühlbetriebsmodus geschaltet ist.
Das Vierwege-Schaltventil der sechsten Ausführungsform der 12, 13 verwendet Kugeln 41 und 42 als Ventilelemente anstelle der Stopfen 2 und 4 des Vierwege-Schaltventils der ersten Ausführungsform. Die Kugeln 41 und 42 sind bei ihren axialen Bewegungen an axial entgegengesetzten Seiten durch Stopfen 43 und 44 und Stopfen 45 und 46 jeweils geführt. Alle diese Stopfen sind so angeordnet, dass sie in zugeordnete Ventilöffnungen jeweils eingesetzt sind. Die Stopfen 43 und 44, und die Stopfen 45 und 46 haben jeweils einen hohlen zylindrischen Abschnitt, der an der Innenwand einer zugeordneten der Ventilöffnungen verschiebbar ist. Der hohle zylindrische Abschnitt ist mit einer Öffnung in der Form eines Lochs oder eines Schlitzes 43a, 44a, 45a, 46a (12) versehen. Demzufolge wird jede der Ventilöffnungen in einen Kommunikationsstatus platziert, wenn einer der zugeordneten Kugeln 41 und 42 in einer Richtung weg entweder vom Körper 1 oder den Stopfen 14 und 15 bewegt wird, der als ein Ventilsitz dient. Durch Verwendung der Kugeln 41 und 42 als Ventilelemente kann das Vierwege-Schaltventil leicht eingesetzt werden für das Umschalten eines Kältemittelstromweges zwischen Passagen, in denen ein sehr hoher Differenzialdruck herrscht, z. B. in einem Fall, in welchem Kohlendioxid als Kältemittel eingesetzt wird. Da weiterhin die Kugeln 41 und 42 abgestützt werden in einem Zustand, in welchem sie von axial entgegengesetzten Seiten angepresst werden, und dennoch geringfügig bewegt werden können, wenn sie auf den Ventilsitzen aufsitzen ist es möglich, automatisch eine Ausrichtungseinstellung vorzunehmen, wenn die Ventilöffnungen geschlossen sind, was das Dichtverhalten verbessert.
In dem wie oben erwähnt ausgebildeten Vierwege-Schaltventil kommuniziert bei entregtem Magneten, wie in 12 gezeigt, die Druckregelkammer 9 mit der Niederdruckkammer d über das Dreiwege-Magnetventil 17, so dass der Stopfen 45 beaufschlagt und in den Figuren nach oben bewegt wird, um die Kugel 42 auf dem Stopfen 15 aufzusetzen. Dies ermöglicht, dass Hochdruckkältemittel über den Stopfen 45 in die Kammer b strömt, und dann weiter strömt über das Rohr 16 in die Druckregelkammer 8, so dass der Kolben 3 beaufschlagt und in der Figur nach unten bewegt wird, bis die Kugel 41 die Ventilöffnung des Körpers 1 verschließt. Dann kommuniziert der Anschluss A mit dem Anschluss B über den Stopfen 45, und kommuniziert der Anschluss C über den Anschluss 44 mit dem Anschluss D, so dass das Heiz- und Kühlsystem für ein automobiles Fahrzeug in den Kühlbetriebsmodus geschaltet ist.
In dem Status mit erregtem Magneten, wie in 13 gezeigt, ist das Dreiwege-Magnetventil 17 umgeschaltet, um den Hochdruck aus der Kammer a in die Druckregelkammer 9 einzuführen. Dies bewirkt, dass der Kolben 5 beaufschlagt und in den Figuren nach unten bewegt wird, wodurch die Kugel 42 die zugeordnete Ventilöffnung des Körpers 1 verschließt, und dass die Druckregelkammer 8 verbunden ist mit der Niederdruckkammer d über das Rohr 16 und den Stopfen 46. Dies bewirkt, dass der Stopfen 43 beaufschlagt und in den Figuren nach oben bewegt wird durch das Hochdruckkältemittel in der Kammer a, um die Kugel 41 auf den Stopfen 14 aufzusetzen. Dann ist der Anschluss A in Verbindung mit dem Anschluss C über den Stopfen 43, und kommuniziert der Anschluss B über den Stopfen 46 mit dem Anschluss D, so dass das Heiz- und Kühlsystem für ein automobiles Fahrzeug in den Heizbetriebsmodus geschaltet ist.
Das Vierwege-Schaltventil der siebenten Ausführungsform von 14 ist so ausgebildet, dass eine Passage, durch welche durch den Kompressor komprimiertes Hochtemperatur- und Hochdruckkältemittel strömt, gegenüber einer Passage thermisch isoliert ist, durch welche adiabatisch expandiertes Niedertemperatur- und Niederdruckkältemittel strömt. Im Besonderen werden bei dem Kühlbetriebsmodus die mit dem Anschluss A kommunizierende Kammer a und die mit dem Anschluss B kommunizierende Kammer b verwendet als die Passage, durch welche das Hochdruck- und Hochtemperatur-Kältemittel strömt, während die mit dem Anschluss C kommunizierende Kammer c und die mit dem Anschluss D kommunizierende Kammer d als die Passage benutzt werden, durch welche das Niedertemperatur- und Niederdruck-Kältemittel strömt. Die Kammern a und b und die Kammern c und d sind benachbart zueinander im Körper 1 angeordnet. Im Falle des einem Heiz- und Kühlsystem für ein automobiles Fahrzeug zugeordneten Vierwege-Schaltventils ist der Körper 1 unter Verwendung von Aluminiummaterial geformt, zum Zwecke der Gewichtsreduktion. Da Aluminium eine hohe thermische Leitfähigkeit besitzt, würden die Passage für das Hochtemperatur-Kältemittel und die Passage für das Niedertemperatur-Kältemittel gegenseitig über den sie separierenden Körper 1 Wärme austauschen, was in einer verschlechterten Betriebseffizienz des Kältekreises resultieren würde.
Um dieses Problem zu vermeiden, ist bei der siebten Ausführungsform des Vierwege-Schaltventils von 14 jeder der Stopfen 2a und 4a, die als die Ventilelemente und die Führungen dienen, und der Stopfen 14a und 15a, der jeder als der Ventilsitz dient, aus einem Material oder aus Materialien mit einer niedrigeren thermischen Leitfähigkeit als die des Körpers 1 geformt. Wenn der Unterschied zwischen den Drücken des Kältemittels nicht groß ist, kann ein Harz verwendet werden als das Material mit der niedrigen thermischen Leitfähigkeit, wohingegen im Falle einer hohen Druckdifferenz rostfreier Stahl beispielsweise zweckmäßig ist für die Stopfen.
Weiterhin sind in Passagen, in denen die Stopfen 2a und 4a angeordnet sind, Hülsen 47 und 48 jeweils eingepasst, welche eine niedrigere thermische Leitfähigkeit haben. Die Stopfen 2a und 4a haben großdurchmessrige Abschnitte, deren äußere Peripherien in Kontakt mit den Innenseiten der Hülsen 47 und 48 jeweils sind, derart, dass die Stopfen 2a und 4a axial bewegt werden können. Daraus ergibt sich im Falle, dass das System in dem in der Figur gezeigten Betriebsmodus ist, dass dann, wenn das Hochtemperaturkältemittel durch die Kammer b hindurchgeht, die Hülse 48 und der Stopfen 4a verhindern, dass das Kältemittel zu dem Stopfen 15a hinströmt, während dann, wenn das Niedertemperatur-Kältemittel durch die Kammer c hindurchgeht, die Hülse 47 und der Stopfen 2a verhindern, dass das Kältemittel zu einer Trennwand zwischen den Kammern a und c strömt. Die vorerwähnte Ausbildung ist vorgesehen nicht nur zum vollständigen Verhindern, dass das Kältemittel zu dem Stopfen 15a und der Trennwand zwischen den Kammern a und c vordringt, sondern auch zum weitgehenden Unterdrücken einer Wärmeüberleitung zu dem Stopfen 15a und der Trennwand zwischen den Kammern a und c durch Blockieren von Verwirbelungen generiert durch das durch die Kammern b und c strömende Kältemittel, und durch Verhindern, dass das Kältemittel zu dem Stopfen 15a und der Trennwand zwischen den Kammern a und c hinströmt.
Wie vorbeschrieben, sind die Innenseiten der Kältemittelpassagen isoliert, durch welche das Kältemittel abhängig vom jeweiligen Betriebsmodus in entgegengesetzten Richtungen strömt, d. h. die Innenseiten der Kammern b und c ausgekleidet durch Glieder, die eine niedrigere thermische Leitfähigkeit haben als die des Körpers 1, und zwar zur thermischen Isolierung der Kammern b und c. Dies gestattet es, einen Wärmeaustausch zwischen den Kammern zu eliminieren, die unterschiedliche Temperaturen haben.
Wenn weiterhin das System in dem in der Figur gezeigten Operationsmodus ist, dann strömt das Hochtemperatur-Kältemittel durch die Kammer b, während das Niedertemperaturkältemittel durch die Kammer c in Nachbarschaft davon strömt. Deshalb ist ein die Dicke reduzierendes Loch 49 vorgesehen, um die Wärmeübertragung durch die Trennwand zwischen den Kammern b und c zu vermindern.
In dem wie oben beschrieben ausgebildeten Vierwege-Schaltventil werden in den Zuständen mit erregtem Magneten und entregtem Magneten dieselben Operationen ausgeführt wie in dem Vierwege-Schaltventil der ersten Ausführungsform.
Das Vierwege-Schaltventil der achten Ausführungsform von 15 ist zusätzlich zu der Ausbildung des Vierwege-Schaltventils der siebenten Ausführungsform so ausgebildet, dass ein Teil der Kammer a, in welche von dem Anschluss A vom Kompressor komprimiertes Hochtemperatur- und Hochdruck-Kältemittel eingeführt wird, und ein Teil der Kammer d, in welche über den Anschluss D Niedertemperatur- und Niederdruckkältemittel abgelassen wird, von innen her mit thermischen Barrieren ausgestattet. Im Besonderen hat die innere Wand der Kammer a eine Hülse 50 mit niedriger thermischer Leitfähigkeit eingepasst, während Hülsen 51 und 52 in der Kammer d eine niedrigere thermische Leitfähigkeit haben als die des Körpers 1, die auf Abschnitte der Innenwände aufgepasst sind an Stellen, die näher liegen zu den jeweiligen Stopfen 14a und 15a als die Gleitbereiche der Kolben 3 und 5, d. h. an den hochtemperaturseitigen Innenwänden der Kammer d.
Dies erschwert es der Wärme des Hochtemperatur-Kältemittels, das in die Kammer a eingeführt wurde, Wärme direkt an den Körper 1 zu transferieren. Weiterhin ist die Wärmeleitung des Körpers 1 reduziert, wodurch die absolute Menge über den Körper 1 zu der Niedertemperaturkammer d übertragener Wärme reduziert ist, und ist die Wärmeleitung vom Körper 1 blockiert durch die Hülsen 51 und 52, die an den jeweiligen Hochtemperatur-Seiten der Kammer d angeordnet sind.
Das Vierwege-Schaltventil der neunten Ausführungsform von 16 hat eine andere Ausbildung zum thermischen Isolieren einer Passage, durch welche ein Hochtemperatur-Kältemittel strömt, gegenüber einer Passage, durch welche das Niedertemperatur-Kältemittel strömt. In diesem Vierwege-Schaltventil sind auch die als die Ventilelemente dienenden Stopfen 2a und 4a und die als Ventilsitze für die Ventilelemente dienenden Stopfen 14a und 15a durch ein Material oder Materialien geformt, die eine niedrigere thermische Leitfähigkeit haben als die des Körpers 1. In den Kammern c und b sind um ringförmige Vorsprünge, die mit dem Körper 1 integral geformt sind für Ventilöffnungen, die mit der Kammer a kommunizieren, Materialien mit einer niedrigeren thermischen Leitfähigkeit gelegt, um eine Wärmeübertragung zwischen den Kammern b und c und zur Kammer a zu verhindern. Weiterhin sind die mit den Stopfen 2a und 4a ausgestatteten Passagen mit den Hülsen 47 und 48 versehen, die eine niedrigere thermische Leitfähigkeit haben, um die Wärmeübertragung zwischen dem Körper 1 und den Kammern b und c zu verhindern.
In einem Fall, in welchem das System in dem in der Figur gezeigten Betriebsmodus ist, und wenn das Hochtemperatur-Kältemittel durch die Kammer b hindurchgeht, dann unterdrücken die Hülse 48 und die Stopfen 4a und 15a die Wärmeübertragung zur Kammer d, und verhindern die Scheibe 53 und der Stopfen 2a die Wärmeübertragung von der Kammer a in das Niedertemperatur-Kältemittel, das durch die Kammer c hindurchgeht.
In dem so ausgebildeten Vierwege-Schaltventil werden in den Zuständen mit erregtem und entregtem Magneten dieselben Operationen ausgeführt wie bei dem Vierwege-Schaltventil der siebten Ausführungsform.
Das Vierwege-Schaltventil der zehnten Ausführungsform von 17 ist zusätzlich zu der Ausbildung des Vierwege-Schaltventils der neunten Ausführungsform so konfiguriert, dass ein Teil der Kammer a, in welche von dem Anschluss A durch den Kompressor komprimiertes Hochtemperatur- und Hochdruck-Kältemittel eingeführt wird, und ein Teil der Kammer d, aus der über den Anschluss D das Niedertemperatur- und Niederdruck-Kältemittel abgegeben wird, von innen her mit thermischen Barrieren versehen. Im Besonderen hat die innere Wand der Kammer a eine Hülse 50 eingepasst, die eine niedrigere thermische Leitfähigkeit besitzt, während in Bereichen der Kammer d, die näher bei den jeweiligen Stopfen 14a und 15a liegen als die Verschiebebereiche der Kolben 3 und 5 Hülsen 51 und 52 mit einer niedrigeren thermischen Leitfähigkeit als die des Körpers 1 eingepasst sind, d. h., an den hochdrucktemperaturseitigen Innenwänden der Kammer d.
Dies erschwert der Wärme des Hochtemperatur-Kältemittels, das in die Kammer a eingeführt ist, den direkten Transfer in den Körper 1. Weiterhin wird als Folge der Reduktion der Wärmeübertragung des Körpers 1 die absolute Menge der Wärme reduziert, die über den Körper 1 zu der Niedertemperatur-Kammer d übertragen wird, und wird die Wärmeübertragung von dem Körper 1 blockiert durch die Hülsen 51 und 52, die an den Hochtemperatur-Seiten der jeweiligen Kammern d angeordnet sind.

Claims

Vierwege-Schaltventil für ein Heiz- und Kühlsystem eines Wärmepumpentyps, insbesondere für ein automobiles Fahrzeug, wobei das Vierwege-Schaltventil angeordnet ist zwischen Kältemittelleitungen (4) zum Umschalten zwischen einem ersten Status, in welchem in einen ersten Anschluss (A) von einem Kompressor (101) eingeführtes Hochdruck-Kältemittelfluid zu einem zweiten Anschluss (B) abgegeben wird, der verbunden ist mit einem internen Wärmetauscher (105), und Kältemittelfluid, das in einen dritten Anschluss (C) von einem externen Wärmetauscher (105) eingeführt ist, an einen vierten Anschluss (D) abgegeben wird, der verbunden ist mit einem Akkumulator (106), und einem zweiten Status, in welchem das von dem Kompressor (101) in den ersten Anschluss (A) eingeführte Hochdruck-Kältemittelfluid an den dritten Anschluss (C) abgegeben wird, der mit dem externen Wärmetauscher (105) verbunden ist, und das von dem internen Wärmetauscher (103) in den zweiten Anschluss (B) eingeführte Kältemittelfluid an den vierten, mit dem Akkumulator verbundenen Anschluss (D) abgegeben wird, gekennzeichnet durch ein erstes Dreiwege-Schaltventil (TW1) umfassend ein erstes bewegliches Ventilelement (4, 4a, 29, 39, 42) zum abwechselnden Öffnen und Schließen gegenüberliegender ventilsitzformender Verntilöftnungspassagen, die zwischen dem zweiten Anschluss (B) und dem ersten Anschluss (A) und zwischen dem zweiten Anschluss (B) und dem vierten Anschluss (D) geformt sind, und einen ersten Ventilelement-Treibkolben (5), der in einer Druckregelkammer (9) abgedichtet angeordnet ist zum Kommunizieren des zweiten Anschlusses (B) entweder mit dem ersten Anschluss (A) oder dem vierten Anschluss (D); ein zweite Dreiwege-Schaltventil (TW2) umfassend ein zweites bewegliches Ventilelement (2, 2a, 28, 41) zu abwechselnden Öffnen und Schließen gegenüberlie gender ventilsitzformender Ventilöffnungspassagen, die zwischen dem dritten Anschluss (C) und dem ersten Anschluss (A) und zwischen dem dritten Anschluss (C) und dem vierten Anschluss (D) geformt sind, und einen zweiten Ventilelementantriebskolben (3), der in einer Druckregelkammer (8) abgedichtet angeordnet ist, um den dritten Anschluss (C) entweder mit dem vierten Anschluss (D) oder dem ersten Anschluss (A) zu kommunizieren, ein Dreiwege-Magnetventil (17, 17a) zum wahlweisen Verbinden zumindest der Druckregelkammer (9) entweder mit einer vierten Kammer (d), die mit dem vierten Anschluss (D) kommuniziert, oder einer ersten Kammer (a), die mit dem ersten Anschluss (A) kommuniziert, eine Verrohrung (16, 37, 23) zum Verbinden der Druckregelkammer (8) und zumindest einer zweiten Kammer (b), die mit dem zweiten Anschluss (B) kommuniziert, erste und zweite Führungen (31, 45, 46), die dem ersten Ventilelement (4, 4a, 29, 39, 42) strukturell zugeordnet sind zum Führen des ersten Ventilelements zwischen beiden abwechselnden Passage-Schließpositionen, wobei eine der Führungen verschiebbar eingesetzt ist in die ventilsitzformende Ventilöffnungspassage, die zwischen dem zweiten Anschluss (B) und dem ersten Anschluss (A) geformt ist, und von denen die andere Führung verschiebbar eingesetzt ist in die ventilöffnungsformende Ventilöffnungspassage zwischen dem zweiten Anschluss (B) und dem vierten Anschluss (D), wobei beide ersten und zweiten Führungen jeweilige Längen aufweisen zum gleichzeitigen Verschließen beider ventilsitzformender Ventilöffnungspassagen in Zwischenpositionen des ersten Ventilelements und so lange das erste Ventilelement beide ventilsitzformenden Ventilöffnungspassagen öffnet, und dritte und vierte Führungen (30, 43, 44), die dem zweiten Ventilelement (2, 2a, 28, 41) strukturell zugeordnet sind zum Führen des zweiten Ventilelements zwischen beiden abwechselnden Schließpositionen für die ventilsitzformenden Ventilöffnungspassagen, von denen eine der dritten und vierten Führungen verschiebbar eingesetzt ist in die ventilsitzformende Ventilöffnungspassage, die zwischen dem dritten Anschluss (C) und dem ersten Anschluss (A) geformt ist, während die andere vierte Führung verschiebbar eingesetzt ist in die ventilsitzformende Ventilöff nungspassage, die zwischen dem dritten Anschluss (C) und dem vierten Anschluss (D) geformt ist, wobei beide dritten und vierten Führungen jeweilige Längen zum gleichzeitigen Verschließen beider ventilsitzformender Ventilöffnungspassagen in Zwischenpositionen des zweiten Ventilelementes aufweisen, so lange das zweite Ventilelement beide ventilsitzformenden Ventilöffnungspassagen öffnet, um eine Kommunikation zwischen dem ersten Anschluss (A) und zumindestens dem vierten Anschluss (D) während der Schaltoperation des ersten und zweiten Dreiwege-Schaltventils zu verhindern.
Vierwege-Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Ventilelemente (41, 42) Kugelventilelemente sind, und dass jedes Kugelventilelement zwischen zwei koaxialen Stopfen gehalten ist, die paarweise die ersten und zweiten und die dritten und vierten Führungen (43, 44, 45, 46) definieren, wobei jeder der Stopfen verschiebbar eingesetzt ist in die jeweilige der ventilsitzformenden Ventilöffnungspassagen zwischen den ersten und dritten Anschlüssen (A, C), den ersten und den zweiten Anschlüssen (A, B), den dritten und den vierten Anschlüssen (C, D), und den zweiten und den vierten Anschlüssen (B, D).
Vierwege-Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die ersten und dritten Führungen (31, 30, 45, 43) einen hohlen zylindrischen Abschnitt aufweisen, der eine innere Wand der zugeordneten ventilsitzformenden Ventilöftnungspassage verschiebbar kontaktiert, und dass der hohle zylindrische Abschnitt eine Queröffnung, einen Ausschnitt oder einen Schlitz (43a, 45a) enthält, um den Strömungsweg nach einem vorbestimmten Ventilelementhub frei zu geben.
Vierwege-Schaltventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Stopfen, die die ersten bis vierten Führungen (45, 46, 43, 44) definieren, einen hohlen zylindrischen Abschnitt aufweisen, der eine Innenwand der zugeordneten ventilsitzformenden Ventilöffnungspassage verschiebbar kontaktiert, und dass der hohle zylindrische Abschnitt eine Queröffnung oder einen Ausschnitt oder einen Schlitz (45a, 43a, 44a, 46a) aufweist, um nach einem vorbestimmten Ventilelementhub den Strömungsweg frei zu geben.
Vierwege-Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten und vierten Führungen durch integrale zylindrische periphere Abschnitte der ersten und zweiten Ventilelemente (4, 2; 28, 29) geformt sind.
Vierwege-Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Ventilelemente (4, 2) Stopfen sind, und dass die ersten bis vierten Führungen (30, 31) integral geformte, axial entgegengesetzte Endabschnitte der ersten und zweiten Ventilelemente (4, 2) sind.
Vierwege-Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Ventilelement-Antriebskolben (3, 5) angeordnet sind zum Separieren der jeweiligen Druckregelkammer (8, 9) von der vierten Kammer (d), die mit dem vierten Anschluss (D) kommuniziert.
Vierwege-Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilelement-Antriebskolben (5) angeordnet ist zum Separieren der Druckregelkammer (9) von der vierten Kammer (d), die mit dem vierten Anschluss (D) kommuniziert, dass der zweite Ventilelement-Antriebskolben (3) angeordnet ist zum Separieren der Druckregelkammer (8) von der ersten Kammer (a), die mit dem ersten Anschluss (A) kommuniziert, und dass das erste Ventilelement (4) beaufschlagt wird durch den Kältemitteldruck eingeführt in den ersten Anschluss (A) in einer Richtung, in der die ventilsitzformende Ventilöffnungspassage, die zwischen dem zweiten Anschluss (A) und dem ersten Anschluss (A) geformt ist, geöffnet ist, und dass das zweite Ventilelement (2) durch den in den ersten Anschluss (A) eingeführten Kältemitteldruck in einer Richtung gezogen wird, in welcher die ventilsitzformende Ventilöffnungspassage geschlossen ist, die zwischen dem dritten Anschluss (C) und dem ersten Anschluss (A) geformt ist.
Vierwege-Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dreiwege-Schaltventil das erste Ventilelement (39) zum Öffnen und Schließen der ventilsitzformenden Ventilöffnungspassage aufweist, die zwischen dem zweiten Anschluss (B) und dem ersten Anschluss (A) geformt ist, dass der Ventilelement-Antriebskolben (5) integral geformt ist mit einem Ventilelementabschnitt (5') zum Öffnen und Schließen der ventilsitzformenden Ventilöffnungspassage (38), die zwischen dem zweiten Anschluss (B) und dem vierten Anschluss (D) vorgesehen ist, dass der Ventilelement-Antriebskolben (5) und der zweite Ventilelement-Antriebskolben (3) angeordnet sind zum Separieren der jeweiligen Druckregelkammer (9, 8) von der vierten Kammer (d), die mit dem vierten Anschluss (D) kommuniziert, dass das erste Ventilelement (39) durch den in den ersten Anschluss (A) eingeführten Kältemittel druckbeaufschlagt wird in einer Richtung, in welcher die zwischen dem zweiten Anschluss (B) und dem ersten Anschluss (A) geformte ventilsitzformende Ventilöffnungspassage geschlossen ist, dass das zweite Ventilelement (2) durch in den ersten Anschluss (A) eingeführten Kältemittel druckbeaufschlagt wird in einer Richtung, in welcher die zwischen dem dritten Anschluss (C) und dem ersten Anschluss (A) geformte ventilsitzformende Ventilöftnungspassage geöffnet ist, und dass die zweite, dem ersten Ventilelement zugeordnete Führung geformt wird durch den Ventilelementabschnitt (5') des ersten Ventilelement-Antriebskolbens (5).
Vierwege-Schaltventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch flexible Dichtglieder (26, 32, 27, 33) zum Abdichten zwischen den ventilsitzformenden Ventilöffnungspassagen und den ersten und zweiten Ventilelementen (28, 29).
Vierwege-Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den jeweiligen ventilsitzformenden Ventilöffnungspassagen erstreckende und die ersten und zweiten Ventilelemente (4a, 2a) enthaltende Kältemittelpassagen durch Wärme abschirmende Mittel (47, 48) ausgekleidet sind.
Vierwege-Schaltventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme abschirmenden Mittel (47, 48) erste und zweite Hülsen mit niedriger thermischer Leitfähigkeit umfassen, die an den jeweiligen Innenwänden der Kältemittelpassagen angeordnet sind, dass die ersten und zweiten Ventilelemente (4a, 2a) aus einem Material mit niedriger thermischer Leitfähigkeit hergestellt sind, und dass die Ventilsitzringe (15a, 14a), die zwischen den zweiten und vierten Kammern (b, d) und zwischen den dritten und vierten Kammern (c, d) angeordnet sind, niedrige thermische Leitfähigkeit haben.
Vierwege-Schaltventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Ventilelemente (4a, 2a) untere Peripherien aufweisen, die die Innenseiten der ersten und zweiten Hülsen kontaktieren.
Vierwege-Schaltventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite Scheiben (45, 43) mit niedriger thermischer Leitfähigkeit um die ventilsitzformenden Ventilöffnungspassagen zwischen den zweiten und ersten Kammern (b, a) und zwischen den dritten und ersten Kammern (c, a) jeweils angeordnet sind, und dass die ersten und zweiten Hülsen sich jeweils zu den ersten und zweiten Scheiben (45, 43) hin erstrecken.
Vierwege-Schaltventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der inneren Wand der ersten, mit dem ersten Anschluss (A) kommunizierenden Kammer (a) eine dritte Hülse (50) mit niedriger thermischer Leitfähigkeit angeordnet ist.
Vierwege-Schaltventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass vierte und fünfte Hülsen (52, 51) mit niedriger thermischer Leitfähigkeit angeordnet sind zumindest an Hochtemperaturabschnitten der jeweiligen Innenwände der vierten Kammer (d).
Vierwege-Schaltventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme abschirmenden Mittel eine die Dicke reduzierende Öffnung (49) in einer Trennwand umfassen, die die zweiten und dritten Kammern (b, c) separiert.
Vierwege-Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Ventilelement-Antriebskolben (5, 3) betätigte Druckaufnahmeflächen aufweisen, den die ersten und zweiten Ventilelemente Druckaufnahmeflächen zum Ventilschließen aufweisen, und dass die betätigte Druckaufnahmefläche jedes Ventilelement-Antriebskolbens größer ist als die Ventilschließdruck-Aufnahmefläche des zugeordneten Ventilelementes.
Vierwege-Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckregelkammer (8) des zweiten Ventilelement-Antriebskolbens (3) direkt über eine Verrohrung (16) mit der zweiten Kammer (b) verbunden ist, die mit dem zweiten Anschluss (B) kommuniziert, und dass die Druckregelkammer (9) des ersten Ventilelement-Antriebskolbens (5) wahlweise über das Dreiwege-Magnetventil, vorzugsweise ebenfalls Verrohrungen (22, 23, 20), entweder verbunden ist mit der vierten Kammer (d) oder der ersten Kammer (a).
Vierwege-Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Druckregelkammern (8, 9) gemeinsam über Verrohrungen (20, 22, 37) und/oder eine Querpassage (40) verbunden und wahlweise verbindbar sind über das Magnetventil (17) entweder mit der ersten Kammer (a) oder der vierten Kammer (d).