DE602004000941T2

DE602004000941T2 - Steuerventil für einen Kompressor mit variabler Verdrängung

Info

Publication number: DE602004000941T2
Application number: DE602004000941T
Authority: DE
Inventors: Toshiki Okii; Yoshiyuki Kume; Toru Watanuki
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2004-04-08
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2024-04-09
Also published as: US7503754B2; KR20040087899A; EP1467098A2; JP2004324641A; US20040202552A1; JP4422512B2; EP1467098B1; EP1467098A3; DE602004000941D1

Description

1. Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerventil eines Kältekreislaufs, das in einem Kompressor mit variabler Kapazität benutzt wird, und insbesondere ein Steuerventil für einen Kompressor mit variabler Kapazität, das die Zufuhr des Kühlmittelgases aus einem Förderdruckbereich in eine Kurbelkammer nach Bedarf steuert, und das Ablassen von Kühlmittelgas in einen Saugseitenbereich in der Kurbelkammer.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Da der Kompressor, der im Kältekreislauf einer Klimaanlage für ein Fahrzeug benutzt wird, mithilfe eines Riemens direkt mit dem Motor verbunden ist, ist es nicht möglich, seine Drehzahl zu steuern. Deshalb wird ein Kompressor mit variabler Kapazität benutzt, dessen Kompressionsleistung (Liefermenge) geändert werden kann, um eine passende Kühlfähigkeit zu erhalten, ohne von der Drehzahl des Motors beeinflusst zu werden.
Dieser Kompressor mit variabler Kapazität hat normalerweise einen Aufbau, in dem ein Kühlmittel, das von einer Saugkammer, die mit einer Saugleitung in Verbindung steht, hereingesaugt wird, komprimiert und in eine Förderkammer abgegeben wird, die mit einer Förderleitung in Verbindung steht, und in dem die Liefermenge des Kühlmittels durch die Änderung des Kühlmitteldrucks einer druckgeregelten Kammer (Kurbelkammer), die mithilfe eines Steuerventils der Kühlmitteldrucksteuerung unterzogen wird, geändert wird. Die japanische Patentoffenlegung Nr. 2002-303262 offenbart ein Steuerventil für einen Kältekreislauf, das den Kühlmitteldruck Pc einer Kurbelkammer steuert, indem ein Strom (Gasansaugen) des gelieferten Kühlmittels aus einem Förderleitungsdurchgang (Druck des abgegebenen Kühlmittels Pd) in die Kurbelkammer (Kurbelkammer-Kühlmitteldruck Pc) erzeugt wird, indem ein an der Gasansaugseite angeordnetes Ventil in Übereinstimmung mit dem Kühlmitteldruckausgleich des Saugkühlmitteldrucks Ps eines Kompressors mit variabler Kapazität und der Reaktion eines Blasebalgs geöffnet/geschlossen wird. Das Einstellen des Kurbelkammer-Kühlmitteldrucks Pc des Kompressors mit variabler Kapazität kann auf diese Art erzielt werden.
Bei der Regelsteuerung des Kurbelkammer-Kühlmitteldrucks Pc des zuvor genannten Kompressors mit variabler Kapazität gibt es jedoch, was ihre Reaktion angeht, Beschränkungen, da z.B. eine vorgeschriebene Zeit vom Stattfinden einer Schwankung des Saugkühlmitteldrucks Ps bis zum Abschluss der Steuerung nötig ist. Die Verwirklichung eines Steuerventils, das eine Funktion hat, in der die Reaktion weiter verbessert wird, ist daher erwünscht.
Die Schrift EP 1 247 981 A betrifft allgemein ein Steuerventil für einen Kompressor mit variabler Kapazität. Diese Schrift lehrt nicht mindestens wechselseitige Anordnung von der Oberseite bis zur Unterseite einer Kurbelkammer-Verbindungsöffnung, einem Gaszufuhr-Ventilloch, einer Förderverbindungsöffnung, einem Ventilstangen-Stützabschnitt bzw. einer Entnahme-Ventilkammer; einer Ventilstangen-Kammer, die einen Gaszufuhr-Ventilkörper umfasst, der in der Gaszufuhr-Ventilkammer positioniert wird; einem Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitt, der innerhalb der Entnahme-Ventilkammer eingesetzt wird; und einem Entnahme-Ventilkörper, der verschiebbar in das Innere des Entnahmekörper-Führungsabschnitts gefügt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steuerventil zu verwirklichen, das ohne Zeit- oder Energieverschwendung eine Steuerung vornehmen kann, indem die Steuerung mit einer noch besseren Reaktion umgesetzt wird. Eine weitere Aufgabe ist es, das Auftreten von Schwingung des Entnahme- Ventilkörpers zu vermeiden, die durch den Druckunterschied (Pc-Ps) zwischen dem Kurbelkammer-Kühlmitteldruck Pc und dem Saugkühlmitteldruck Ps verursacht wird.
Noch eine weitere Aufgabe ist es, die Haltbarkeit des Steuerventils zu verbessern, indem die Verarbeitung des Steuerventils erleichtert und die Auswirkung der Kühlmitteltemperatur auf den Magnetventil-Erregerabschnitt des Steuerventils reduziert wird.
In einer ersten Ausführungsform eines Steuerventils für einen Kompressor mit variabler Kapazität gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Kühlmittel, das durch eine Saugleitung aus einer Saugkammer angesogen wird, komprimiert und durch eine Förderleitung an eine Förderkammer abgegeben, und der Kühlmitteldruck wird von einem Steuerventil gesteuert, das einen Magnetventil-Erregerabschnitt umfasst. Dieses Steuerventil umfasst einen Steuerventilhauptkörper, den Magnetventil-Erregerabschnitt zum Steuern des Kühlmitteldrucks in der Kurbelkammer und einen druckempfindlichen Abschnitt. Der Magnetventil-Erregerabschnitt ist in einer Position unter dem Steuerventil angeordnet, der druckempfindliche Abschnitt ist innerhalb dieses Magnetventil-Erregerabschnitts angeordnet, und zusätzlich ist der Steuerventilhauptkörper oben am Magnetventil-Erregerabschnitt angeordnet. Die Öffnungs/Schließungssteuerung eines zwischen der Förderleitung und der Kurbelkammer angeordneten Gaszufuhr-Ventilkörpers und eines zwischen der Kurbelkammer und der Saugleitung angeordneten Entnahme-Ventilkörpers wird in Übereinstimmung mit dem Gleichgewicht zwischen der Anziehungskraft des Magnetventil-Erregerabschnitts, der Reaktion des Blasebalgs und dem Saugkühlmitteldruck durchgeführt. Der Steuerventilhauptkörper ist ein rohrförmiger Körper, der sich in senkrechter Richtung erstreckt, und wird in einem Zustand gebildet, wobei jeweils ein Austausch zwischen einer Gaszufuhr-Ventilkammer, die mit einer Kurbelkammer-Verbindungsöffnung in Verbindung steht, einem Gaszufuhr-Ventilloch, einer Förderverbindungsöffnung, einem Ventilstangen-Stützabschnitt, einem mit einer Saugverbindungsöffnung in Verbindung stehenden Entnahme-Ventilloch und einer mit der Kurbelkammer-Verbindungsöffnung in Verbindung stehenden Entnahme-Ventilkammer besteht, und zwar in der Reihenfolge von oben nach unten entlang einer Achse innerhalb des rohrförmigen Körpers davon. Auch wird eine Ventilstange, die in senkrechter Richtung verlängert ist, im rohrförmigen Körper angeordnet. Diese Ventilstange umfasst einen Gaszufuhr-Ventilkörper, der in der Gaszufuhr-Ventilkammer angeordnet ist, einen am Gaszufuhr-Ventilloch und an der Förderverbindungsöffnung ausgebildeten Abschnitt kleineren Durchmessers, einen Stützaufnahme-Abschnitt, der am Ventilstangen-Stützabschnitt gehalten wird, einen Anschlag, der im Entnahme-Ventilloch positioniert ist, und einen Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitt, der in der Entnahme-Ventilkammer positioniert ist. Darüber hinaus wird der Entnahme-Ventilkörper verschiebbar in das Innere des Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitts gesteckt, der in Richtung Entnahme-Ventilloch vorgespannt ist, und wird durch den Anschlag an Ort und Stelle gehalten.
Das Steuerventil kann die folgende Form annehmen.
Der Anschlag wird so angeordnet, dass seine senkrechte Position in Bezug auf die Ventilstange geändert werden kann. Das Steuerventil ist so aufgebaut, dass die MindestdurchflusswegFläche des Entnahme-Ventilkörpers gewährleistet werden kann, wenn der Entnahme-Ventilkörper vollständig geschlossen ist. Die Mindestdurchflussweg-Fläche des Entnahme-Ventilkörpers wird sichergestellt, indem in der Oberfläche des Entnahme-Ventilkörpers gegenüber dem Entnahme-Ventilsitz eine Kerbe bereitgestellt wird. Die einander gegenüberliegenden Oberflächen des Entnahme-Ventilkörpers und des Entnahme-Ventilsitzes sind als Flächen ausgebildet, die mit Bezug auf die Achse der Ventilstange senkrecht liegen.
Die Kraft infolge der Differenz zwischen dem Kurbelkammer-Kühlmitteldruck und dem Saugkühlmitteldruck, die jeweils auf die Ventilstange einwirken, entspricht allgemein der Kraft infolge der Differenz zwischen dem Kurbelkammer-Kühlmitteldruck und dem Saugkühlmitteldruck, die jeweils auf den Entnahme-Ventilkörper einwirken. Wenn die Querschnittsfläche des Inneren des Entnahme-Ventil-Führungsabschnitts der Ventilkammer als AΦA, die Querschnittsfläche des Entnahme-Ventillochs als AΦB und die Querschnittsfläche des Gaszufuhr-Ventilkörpers als AΦC bestimmt werden, werden AΦA, AΦB und AΦC so eingestellt, dass: AΦA = AΦB – AΦC
Der Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitt der Ventilstange wird von einem Feder-Aufnahmeabschnitt gehalten, der auf gasdichte Weise am Steuerventilhauptkörper befestigt wird, und eine Entnahme-Ventil-Schließfeder, die den Entnahme-Ventilkörper in Schließrichtung vorspannt, wird von diesem Feder-Aufnahmeabschnitt gehalten. Der Entnahme-Ventilkörper umfasst einen rohrförmigen Abschnitt, der am Inneren des Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitts entlang extern installiert ist, einen Abschnitt größeren Durchmessers, der an der Ventilsitzseite dieses rohrförmigen Abschnitts ausgebildet ist, und einen schrägen Abschnitt, der an der Peripherie der Ventilsitzseite dieses Abschnitts größeren Durchmessers ausgebildet ist.
In einer zweiten Ausführungsform des Steuerventils für einen Kompressor veränderlicher Leistung gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Kühlmitteldrucksteuerung mithilfe eines Steuerventils durchgeführt, das einen Magnetventil-Erregerabschnitt umfasst, der einen Plunger einschließt, und wodurch das Kühlmittel, das durch die Saugleitung aus der Saugkammer hereingesogen wird, komprimiert und durch die Förderleitung in die Förderkammer abgegeben wird. Dieses Steuerventil umfasst einen Steuerventilhauptkörper, den Magnetventil-Erregerabschnitt zum Steuern des Kühlmitteldrucks in der Kurbelkammer und einen druckempfindlichen Abschnitt. Der Magnetventil-Erregerabschnitt ist in einer Position an der Unterseite des Steuerventils angeordnet, der druckempfindliche Abschnitt wird innerhalb dieses Magnetventil-Erregerabschnitts angeordnet, und zusätzlich ist der Steuerventilhauptkörper oben am Magnetventil-Erregerabschnitt angeordnet. Die Öffnungs-/Schließungssteuerung des Gaszufuhr-Ventilkörpers, der zwischen der Förderleitung und der Kurbelkammer angeordnet ist, und des Entnahme-Ventilkörpers, der zwischen der Kurbelkammer und der Saugleitung angeordnet ist, wird in Übereinstimmung mit dem Gleichgewicht der Anziehungskraft des Magnetventil-Erregerabschnitts, der Reaktion des Blasebalgs und dem Saugkühlmitteldruck durchgeführt. Der Steuerventilhauptkörper ist ein rohrförmiger Körper, der sich in senkrechter Richtung erstreckt, und ist mit einer Gaszufuhr-Ventilkammer, die mit einer Kurbelkammer-Verbindungsöffnung in Verbindung steht, einem Gaszufuhr-Ventilloch, einer Förderverbindungsöffnung, einem Ventilstangen-Stützabschnitt, einer Entnahme-Ventilkammer, die mit der Kurbelkammer-Verbindungsöffnung in Verbindung steht, und einer Plungerkammer, die mit einer Saugverbindungsöffnung in Verbindung steht, ausgebildet, und zwar in der Reihenfolge von oben nach unten an der Achse entlang innerhalb des rohrförmigen Körpers davon. Innerhalb des rohrförmigen Körpers ist auch eine Ventilstange angeordnet, die in senkrechter Richtung verlängert ist. Diese Ventilstange umfasst einen einheitlichen Körper, der einen in der Gaszufuhr-Ventilkammer angeordneten Gaszufuhr-Ventilkörper, einen am Gaszufuhr-Ventilloch und an der Förderverbindungsöffnung ausgebildeten Abschnitt kleineren Durchmessers und einen Stützaufnahmeabschnitt, der am Ventilstangen-Stützabschnitt gestützt wird, umfasst, und einen Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitt, der eine Einheit mit dem Plunger bildet, aber vom zuvor genannten einheitlichen Körper getrennt und innerhalb der Entnahme-Ventilkammer liegt. Der Entnahme-Ventilkörper wird verschiebbar in den Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitt gefügt und in Richtung Seite des einheitlichen Körpers vorgespannt angeordnet und mithilfe einer Entnahme-Ventilplatte an Ort und Stelle gehalten. Zusätzlich ist der Entnahme-Ventilkörper mit einer Rille ausgebildet, die mit der Saugverbindungsöffnung aus der Kurbelkammer-Verbindungsöffnung in Verbindung steht, und die Durchflussrate des Kühlmittels durch die Rille wird durch die in Bezug auf den Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitt senkrechte Position des Entnahme-Ventilkörpers gesteuert.
Das Steuerventil kann die folgende Form annehmen.
Der Entnahme-Ventilkörper ist rohrförmig ausgebildet, und die Rille ist in den Innen- und Außenflächen des Rohrs als interne Rille und externe Rille ausgebildet. Auch ist der Entnahme-Ventilkörper an den oberen und unteren Kanten dieses Rohrs mit entsprechenden flanschförmigen Flächen ausgebildet.
Der Umfangsabschnitt der Fläche, die an der oberen Kante des Rohrs ausgebildet ist, steht mit der Seitenwand der Entnahme-Ventilkammer in Gleitkontakt, und die obere Fläche der Fläche, die an der unteren Kante des Rohrs ausgebildet ist, ist aufgebaut, um an die Innenwandfläche der Saugverbindungsöffnung zu stoßen, wenn das Entnahme-Ventil angehoben wird.
In einem Steuerventil für einen Kompressor mit variabler Kapazität gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit der Bereitstellung des obigen Aufbaus mittels der Anordnung des Saugventilkörpers und des Entnahme-Ventilkörpers und des Abtastens des Saugkühlmitteldrucks des Kompressors mit variabler Kapazität der Kurbelkammer-Kühlmitteldruck auf der Gaszufuhrseite geregelt, indem das Kühlmittel in der Förderleitung (Förder-Kühlmitteldruck) durch die Betätigung dieser beiden Ventilkörper in die Kurbelkammer strömen gelassen wird, und der Kurbelkammer-Kühlmitteldruck auf der Entnahmeseite wird geregelt, indem Kühlmittel in der Kurbelkammer (KurbelkammerKühlmitteldruck) herausströmen gelassen wird. Durch das Einführen des Kurbelkammer-Kühlmittels in die Entnahme-Ventil-Kammerseite wird die Reaktion der Regelsteuerung des Kurbelkammer-Kühlmitteldrucks verbessert, und der Kühlmittelverluststrom von der Förderleitung in die Kurbelkammer wird reduziert, wodurch die Verbesserung des Wirkungsgrads der Steuerung ermöglicht wird. Darüber hinaus wird die Wirkung des Kühlmitteldrucks auf den Saugventilkörper beseitigt und die Wirkung des dynamischen Drucks reduziert, wodurch das Unterdrücken der Vibration des Saugventilkörpers möglich gemacht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Rate des Kühlmittelstroms für die Kurbelkammer-Kühlmitteldrucksteuerung aus dem Förderleitungsdurchgang (Förder-Kühlmitteldruck Pd) in den Kurbelkammer-Durchgang (Kurbelkammer-Kühlmitteldruck Pc) schnell erhöht oder vermindert werden. Auch kann, indem der Anschlag so angeordnet wird, dass seine senkrechte Position im Verhältnis zur Ventilstange geändert werden kann, die Ventilöffnungstaktung des Entnahme-Ventilkörpers leicht geändert werden, so dass der Gaszufuhr-Ventilkörper ebenfalls optimal eingestellt werden kann.
Auch kann beim Öffnen/Schließen des Entnahme-Ventilkörpers, indem die Erweiterung/Verengung der Durchflussweg-Fläche in einem Hub ermöglicht wird, die Steuertätigkeit des Kompressors mit variabler Kapazität schnell ausgeführt und der Aufbau der Ventilstange und des Plungers vereinfacht werden; zusätzlich wird die Wirkung erzielt, dass keine Vibration des Entnahme-Ventilkörpers erzeugt wird.
Weiterhin wird im Saugventilkörper durch das Annehmen einer Form, mit der die Wirkung des Kühlmitteldrucks beseitigt und die Wirkung des dynamischen Drucks reduziert wird, die Wirkung erzielt, dass die Vibration des Saugventilkörpers unterdrückt wird. Auch kann, selbst wenn ein Anschlag auf der Ventilstange ausgebildet ist, der Verlust des Kühlmittelstroms reduziert werden, und zusätzlich kann der vom Kühlmittelstrom erzeugte Lärm weiter reduziert werden.
Auch besteht bei einem Steuerventil gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kein Bedarf an der Bildung eines Druckausgleichslochs, so dass die Bearbeitung des Steuerventilkörpers erleichtert und es möglich wird, dass einfach die Bearbeitung der Umfangsfläche des Entnahme-Ventilkörpers durchgeführt wird, die vergleichsweise einfach ist, so dass die Bearbeitung des Steuerventils insgesamt einfacher wird. Durch das Trennen der Position der Förderverbindungsöffnung vom Magnetventil-Erregerabschnitt und die Anordnung der Saugverbindungsöffnung in einer angrenzenden Position kann darüber hinaus die Wirkung der Kühlmitteltemperatur auf den Magnetventil-Erregerabschnitt vermindert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die zuvor genannten und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der Beschreibung der folgenden Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen:
1 eine axiale Querschnittsansicht eines Steuerventils gemäß der Ausführungsform 1 ist, das in einem Kompressor mit variabler Kapazität benutzt wird;
2 ein Diagramm eines Kompressors mit variabler Kapazität ist, der das Steuerventil in 1 benutzt;
3 eine axiale Querschnittsansicht des Steuerventils in 1 ist, in dem der Kompressor mit variabler Kapazität aus 1 angeordnet ist;
4 eine detaillierte Querschnittsansicht ist, die zur Erläuterung der Wirkung des Steuerventils in 1 geliefert wird;
5 eine axiale Querschnittsansicht eines Steuerventils nach Ausführungsform 2 ist;
6 eine detaillierte Querschnittsansicht ist, die zur Erläuterung der Wirkung des Steuerventils in 5 geliefert wird;
7 eine axiale Querschnittsansicht eines Steuerventils nach der Ausführungsform 3 ist;
8 eine axiale Querschnittsansicht des Steuerventils nach Ausführungsform 4 ist; und
9A bis 9C Diagramme der Wirkung des Steuerventils in 8 sind.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
(Ausführungsform 1)
Ausführungsform 1 eines Steuerventils gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben.
Zuallererst wird der Kompressor mit variabler Kapazität, in dem das Steuerventil der Ausführungsform 1 benutzt wird, mit Bezug auf 2 beschrieben.
In 2 bezeichnet das Bezugszeichen 20 einen Kompressor mit variabler Kapazität vom Typ der geneigten Platte, der z.B. in einem Kältekreislauf für die Klimaanlage eines Fahrzeugs verwendet wird. Fluorkohlenwasserstoffgas wird als Kühlmittel verwendet; jedoch wäre die Anwendung in einem Kältekreislauf, in dem Kohlendioxid als Kühlmittel verwendet wird, ebenfalls möglich. Dieser Kompressor 20 mit variabler Kapazität wird von einem vorderen Gehäuse 5 und einem hinteren Gehäuse 6 gehalten, das ein Teil mit diesem vorderen Gehäuse 5 bildet.
In 2 kennzeichnet das Bezugszeichen 11 eine sich drehende Welle, die innerhalb einer Kurbelkammer 12 (druckgeregelte Kammer) angeordnet ist, die gasdicht konstruiert ist. Wenn die sich drehende Welle 11 mithilfe einer Riemenscheibe 13 gedreht wird, die an einem Ende dieser sich drehenden Welle 11 befestigt ist, die mithilfe eines Antriebsriemens 13a angetrieben wird, wird eine oszillierende Platte 14, die innerhalb der Kurbelkammer 12 angeordnet ist, hin- und herbewegt, indem sie im Verhältnis zur sich drehenden Welle 11 gekippt wird. Kolben 17, 17 werden auf sich frei hin- und herbewegende Weise innerhalb der Zylinder 15, 15 angeordnet, die am Umfangsabschnitt innerhalb der Kurbelkammer 12 angeordnet werden, wobei die Kolben 17, 17 und die oszillierende Platte 14 mithilfe der Stangen 18, 18 verbunden sind.
Als Ergebnis führen die Kolben 17 innerhalb der Zylinder 15 eine Hin- und Herbewegung aus, wenn die oszillierende Platte 14 hin- und herbewegt wird, was dazu führt, dass ein Niederdruck (Saugkühlmitteldruck Ps)-Kühlmittel aus der Saugkammer 3 in die Zylinder gesogen wird. Dieses Kühlmittel erhält hohen Druck (Kühlmittel-Förderdruck pd), indem es in den Zylindern 15 komprimiert wird, und wird in die Förderkammer 4 befördert. Das Kühlmittel wird durch die Saugleitung 1 aus dem Verdampfer 40, der sich stromaufwärts befindet, in die Saugkammer 3 geleitet. Das Hochdruck-Kühlmittel wird durch die Förderleitung 2 aus der Förderkammer 4 in Richtung eines Kondensators 50 auf der stromabwärts befindlichen Seite davon geleitet.
Der Neigungswinkel der oszillierenden Platte 14 ändert sich in Übereinstimmung mit dem Kühlmitteldruck (Kurbelkammer-Kühlmitteldruck Pc) innerhalb der Kurbelkammer 12; die Hublänge der Kolben 17 ändert sich in Übereinstimmung mit dem Neigungswinkel dieser oszillierenden Platte 14, und entsprechend ändert sich die Förderrate des Kühlmittels aus den Zylindern 15 (d. h. die Kompressionsleistung). Die Förderrate ist größer, wenn die oszillierende Platte 14 geneigt ist wie durch die durchgezogene Linie dargestellt, und sie ist geringer, wenn die Neigung, wie durch die doppelt-strichpunktierte Linie dargestellt, kleiner ist. Die Förderrate wird Null, wenn sich die oszillierende Platte 14 rechtwinklig zur Drehachse 11 befindet. Das heißt, während die oszillierende Platte 14 allmählich in einen nicht geneigten Zustand verschoben wird (Zustand, der sich der doppelt-strickpunktierten Linie annähert), wird eine Mindestfließraten-Haltefeder 19, die so angebracht ist, dass sie die sich drehende Welle 11 umgibt, nach und nach von der oszillierenden Platte 14 komprimiert.
Als Ergebnis steigt die Reaktion von der Mindestfließraten-Haltefeder 19 auf die oszillierende Platte 14 graduell an, so dass sich die oszillierende Platte 14 nicht umdrehen kann, bevor sie eine Position rechtwinklig zur sich drehenden Welle 11 erreicht, weshalb die Förderrate niemals kleiner als z.B. etwa 3 bis 5% der maximalen Förderrate werden kann.
Als Nächstes wird ein Steuerventil 100, das an einen Kompressor 20 mit variabler Kapazität angelegt wird, mit Bezug auf 1, 3 und 4 beschrieben.
Das in 1 gezeigte Steuerventil 100 ist in einem Zustand angeordnet, der mithilfe der O-Ringe S4, S5, S6, S7 gasdicht innerhalb eines Steuerventilraums gehalten wird, der im hinteren Gehäuse 6 des in 2 gezeigten Kompressors 20 mit variabler Kapazität ausgebildet ist.
Wie in 1 gezeigt, umfasst das Steuerventil 100 einen Steuerventilhauptkörper 120, einen Magnetventil-Erregerabschnitt 130 zum Durchführen der Steuerung der variablen Kompressionsleistung durch das Steuern des Kühlmitteldrucks Pc innerhalb der Kurbelkammer 12, und einen druckempfindlichen Abschnitt 145. Der Magnetventil-Erregerabschnitt 130 ist unter dem Steuerventil 100 angeordnet. Der druckempfindliche Abschnitt 145 ist innerhalb des Magnetventil-Erregerabschnitts 130 angeordnet. Zusätzlich ist der Steuerventilhauptkörper 120 oben am Magnetventil-Erregerabschnitt 130 angeordnet.
Der Magnetventil-Erregerabschnitt 130 umfasst ein Magnetventilgehäuse 131, das mithilfe eines Magnetventilabschnitt-Stützrohrs 135 unten am Steuerventilhauptkörper 120 befestigt ist. Innerhalb dieses Magnetventilgehäuses 131 werden ein Magnetventil 130b, ein Plunger 133, der durch die Erregung dieses Magnetventils 130b angehoben und gesenkt wird, und ein Anziehungsglied 141 bereitgestellt. Eine Plungerkammer 130a, in der ein Plunger 133 angeordnet ist, steht durch ein Druckausgleichsloch 129 mit einer Saugverbindungsöffnung 128 in Verbindung, die im Steuerventilhauptkörper 120 bereitgestellt wird. Auch ist eine Zuleitung 161, die einen von einer Steuereinheit (nicht gezeigt) gesteuerten Erregungsstrom zuführt, mithilfe eines Spulenaufbaus 160 mit dem Magnetventil 130b verbunden.
Der Plunger 133 ist im Inneren des Magnetventilgehäuses 131 angeordnet, der mit der Unterseite des Steuerventilhauptkörpers 120 verbunden ist. Dieser Plunger 133 wird verschiebbar in eine Magnetventilabschnitt-Stützrohr 135 getragen, das mithilfe eines O-Rings S3 in einem Abdichtungszustand mit dem Ende des Steuerventilhauptkörpers 120 verbunden ist.
Ein Stützabschnitt 132i, der vom unteren Teil der Ventilstange 132 gebildet wird, wird in ein aufnehmendes Loch 137 gesteckt, das im unteren Teil des Plungers 133 ausgebildet ist. Der untere Teil der Ventilstange 132 ragt auf verschiebbare Weise durch ein im Anziehungsglied 141 gebildetes Loch in eine druckempfindliche Kammer 145a hinein. Das untere Ende des Stützabschnitts 132i stößt gegen einen Anschlag 147, der oben am Blasebalg 146 bereitgestellt wird. Eine Plungerfeder 133a, die den Plunger 133 in eine Richtung fort vom Anziehungsglied 141 vorspannt, wird zwischen dem Plunger 133 und dem Anziehungsglied 141 bereitgestellt (die Stärke der Spannkraft der Plungerfeder 133a wird später beschrieben).
Genauer erstreckt sich die Ventilstange 132 nach unten, um an einen Flansch 149 zu stoßen, und der Plunger 133 wird durch Verstemmen (Verstemmungsabschnitt 132k) in dieser Erweiterung (Stützabschnitt 132i des Plungers 133) befestigt. Zusätzlich wird der untere Teil des Stützabschnitts 132i als ein Gleitabschnitt 132j des Anziehungsglieds bestimmt. Auch ist ein Druckausgleichsloch 141a, das die Plungerkammer 130a und die druckempfindliche Kammer 145a verbindet, im Anziehungsglied 141 ausgebildet.
Mithilfe des zuvor genannten Aufbaus wird der Aufbau der Ventilstange 132 und des Plungers 133 vereinfacht, und das zuverlässige Halten des Anziehungsglied-Gleitabschnitts 132j durch das Anziehungsglied 141 kann erreicht werden. Auch ist der untere Teil des Gleitabschnitts 132j des Anziehungsglieds frei, sich einem oberen Anschlag 147 des Blasebalgs 146, angebracht innerhalb der druckempfindlichen Kammer 145a, zu nähern oder davon zu trennen. Eine Feder 159a mit schwacher Vorspannkraft, die den Anschlag 147 in eine Richtung vorspannt, um ihn vom Anziehungsglied 141 zu trennen, wird zwischen dem Plunger 149, der mit diesem Anschlag 147 ein Teil bildet, und einem unteren aufnehmenden Loch 143 auf der Seite des Anziehungsglieds 141 bereitgestellt. Das Bezugszeichen 148 bezeichnet einen unteren Anschlag 147 des Blasebalgs 146.
Die druckempfindliche Einheit 145 ist im Inneren des Magnetventils 130b angeordnet. Eine druckempfindliche Kammer 145a wird im Inneren der druckempfindlichen Einheit 145 bereitgestellt. Eine Blasebalg-Stützfeder 159 und der Blasebalg 146, der den Plunger 133 durch den Gleitabschnitt 132j des Anziehungsglieds treibt, und weitere Elemente sind in dieser druckempfindlichen Kammer 145a angeordnet. Der Saugkühlmitteldruck Ps wird durch das Druckausgleichsloch 129 und die Plungerkammer 130a in die druckempfindliche Kammer 145a eingeführt. Mit anderen Worten werden der Anziehungsglied-Gleitabschnitt 132j und der Plunger 133 (d. h. die Ventilstange 132) durch das Erweitern und Zusammenziehen des Blasebalgs 146 in Übereinstimmung mit der Stärke des Saugkühlmitteldrucks Ps gehoben und gesenkt.
Wie in 1 gezeigt, ist der Steuerventilhauptkörper 120 ein rohrförmiger Körper, der in der senkrechten Richtung verlängert ist und über mehrere Stufen verfügt, die verschiedene Durchmesser erzeugen. Im Inneren dieses rohrförmigen Körpers (hohler Kern) sind aufeinander folgend von oben nach unten in der axialen Richtung auf in Verbindung stehende Weise jeweils eine Kurbelkammer-Verbindungsöffnung 126, eine Gaszufuhr-Ventilkammer 121, ein Gaszufuhr-Ventilloch 122, eine Förderverbindungsöffnung 123, ein Ventilstangen-Stützabschnitt 124, ein mit der Saugverbindungsöffnung 128 in Verbindung stehendes Entnahmeloch 125 und eine mit der Kurbelkammer-Verbindungsöffnung 126 in Verbindung stehende Entnahme-Ventilkammer 127 ausgebildet.
Auch wird die Ventilstange 132, die in senkrechter Richtung verlängert ist, im Inneren des rohrförmigen Körpers des Steuerventilhauptkörpers 120 angeordnet. Diese Ventilstange 132 umfasst einen in der Gaszufuhrkammer 121 angeordneten Gaszufuhr-Ventilkörper 132a, einen Abschnitt 132b kleineren Durchmessers, der an der Stelle der Förderverbindungsöffnung 123 und des Gaszufuhr-Ventillochs 122 ausgebildet ist, einen Stütze-Aufnahmeabschnitt 132c, ein im Entnahme-Ventilloch 125 positioniertes Entnahmeloch 132d, einen an diesem Entnahmeloch 132d montierten Anschlag 132e, einen Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitt 132f, einen Stützabschnitt 132i des Plungers 133 und einen Anziehungsglied-Gleitabschnitt 132j. Der Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitt 132f wird in einen Feder-Aufnahmeabschnitt 132l, der auf gasdichte Weise am Steuerventilhauptkörper 120 befestigt ist, gesteckt und stützt diesen. Der obere Teil dieses Feder-Aufnahmeabschnitts 132l bildet daher die Entnahme-Ventilkammer 127, und der untere Teil davon bildet die Plungerkammer 130a.
Genauer wird der Gaszufuhr-Ventilkörper 132a im Inneren der Gaszufuhr-Ventilkammer 121 angeordnet, und, wie bereits erwähnt, ist im oberen Teil der Gaszufuhr-Ventilkammer 121 eine Kurbelkammer-Verbindungsöffnung 126 ausgebildet, die mit der Kurbelkammer 12 in Verbindung steht, und Kurbelkammer-Kühlmittel-Niederdruckgas wird dahin geführt. Auch ist in der Unterseitenfläche der Gaszufuhr-Ventilkammer 121 ein Gaszufuhr-Ventilloch 122 ausgebildet, wodurch Hochdruck-Kühlmittelgas bei Kühlmittel-Förderdruck Pd durch einen Förderleitungsdurchgang 10 und eine Förderverbindungsöffnung 123 gespeist wird. Ein Gaszufuhr-Ventilsitz 121b ist an der Peripherie dieses Gaszufuhr-Ventillochs 122 ausgebildet. Auch wird in der Gaszufuhr-Ventilkammer 121 zwischen dem Steuerventilhauptkörper 120 (Gaszufuhr-Federaufnahmeabschnitt 121a) und dem Gaszufuhr-Ventilkörper 132a eine Gaszufuhrventil-Schließfeder 121c auf zusammengedrückte Weise angeordnet.
Zusätzlich wird ein Niederdruck-Kühlmittelgas in der Kurbelkammer (Kühlmitteldruck Pc) durch einen Kurbelkammer-Durchgang 9a und eine Kurbelkammer-Verbindungsöffnung 126 in die Entnahme-Ventilkammer 127 gespeist. Ein Entnahme-Ventilsitz 127b ist an der oberen Fläche der Entnahme-Ventilkammer 127 ausgebildet. Das Kühlmittelgas in der Kurbelkammer strömt aus der Saugverbindungsöffnung 128 durch die Entnahme-Ventilkammer 127, den Entnahme-Ventilsitz 127b und das Entnahme-Ventilloch 125 in einen Saugleitungsdurchgang 9.
Ein Entnahme-Ventilkörper 132g wird in dieser Entnahme-Ventilkammer 127 angeordnet. Dieser Entnahme-Ventilkörper 132g ist ein rohrförmiger Körper und in der Lage, von einem Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitt 132f, der durch den Innenraum dieses rohrförmigen Körpers dringt, geführt, in senkrechter Richtung zu gleiten. Auch wird zwischen der Unterseitenfläche dieses Entnahme-Ventilkörpers 132g und einem oberen Flächenabschnitt des Feder-Aufnahmeabschnitts 132l eine EntnahmeVentil-Schließfeder 132h befestigt, die den Entnahme-Ventilkörper 132g nach oben hin spannt.
Die obere Fläche (die Fläche, die an den EntnahmeVentilsitz 127b stößt) des Entnahme-Ventilkörpers 132g ist eine Fläche, die senkrecht zur Achse der Ventilstange 132 ist. Auch ist der Entnahme-Ventilsitz 127b ist eine Fläche, die rechtwinklig zur Achse der Ventilstange 132 ist. Die obere Fläche des Entnahme-Ventilkörpers 132g und die untere Fläche des Entnahme-Ventilsitzes 127b bilden daher einander gegenüberliegende parallele Flächen, wobei diese obere Fläche und die untere Fläche zum Anstoßen (Ventilschließung) und Trennen (Ventilöffnung) in der Lage sind. Es sollte angemerkt werden, dass die obere Fläche des Entnahme-Ventilkörpers 132g, anstatt rechtwinklig zur Achse der Ventilstange 132 zu stehen, eine schräge Fläche sein könnte, und der Entnahme-Ventilsitz 127b könnte, anstatt rechtwinklig zur Achse der Ventilstange 132 zu stehen, ebenfalls eine schräge Fläche sein. Eine Fläche kann rechtwinklig zur Achse stehen, während die andere in Bezug auf die Achse schräg sein kann.
Als Ergebnis kann bei der Öffnungs-/Schließungstätigkeit des Entnahme-Ventilkörpers 132g die Ausdehnung/Zusammenziehung des Durchflußbereichs in einem Hub erreicht werden, so dass die Tätigkeit des Steuerns des Kompressors mit variabler Kapazität, die dieses Öffnen/Schließen des Entnahme-Ventilkörpers 132g begleitet, schnell durchgeführt wird.
Auch ist, wie oben beschrieben, in einem Abschnitt der Ventilstange 132, der dem Entnahme-Ventilloch 125 entspricht, ein Anschlag 132e ausgebildet, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitts 132f, so dass der Entnahme-Ventilkörper 132g durch diesen Anschlag 132e vorgespannt wird.
Es ist anzumerken, dass, obwohl der Anschlag 132e in dieser Ausführungsform ein Teil mit der Ventilstange 132 bildet, die Taktung zum Öffnen/Schließen des Entnahme-Ventilkörpers 132g in Bezug auf den Gaszufuhr-Ventilkörper 132a eingestellt werden könnte, falls dieser Anschlag 132e ausgebildet ist, um zur Anpassung der vertikalen Position in Bezug auf die Ventilstange 132 in der Lage zu sein. Auch könnte die Ventilstange 132 an einer geeigneten Stelle, z.B. am Grenzbereich zwischen dem Stützaufnahme-Abschnitt 132c und dem Entnahmeloch 132d, geteilt sein.
Auch ist es durch das Ändern der Position des Anschlags 132e in Bezug auf die Ventilstange 132 in Ausführungsform 1 möglich, die Ventilöffnungstaktung des Entnahme-Ventilkörpers 132g mit Bezug auf den Gaszufuhr-Ventilkörper 132a zu ändern, ohne dass die ganz offene Freilegung des Gaszufuhr-Ventilkörpers 132a geändert wird. Auch kann durch die Bereitstellung einer Kerbe in der oberen Fläche des Entnahme-Ventilkörpers 132g (der Fläche, die dem Entnahme-Ventilsitz 127b gegenüberliegt) ein Aufbau hergestellt werden, in dem eine Mindestdurchflussweg-Fläche sichergestellt werden kann, wenn sich der Entnahme-Ventilkörper 132g in der ganz offenen Position befindet. Anstatt in der oberen Fläche des Entnahme-Ventilkörpers 132g könnte die Kerbe in der unteren Fläche des Entnahme-Ventilsitzes 127b (Fläche, die dem Entnahme-Ventilkörper 132g gegenüberliegt) bereitgestellt werden; jedoch ist die Bereitstellung in der oberen Fläche des Entnahme-Ventilkörpers 132g im Hinblick auf die Verarbeitung leichter.
Als nächstes wird die Tätigkeit des Steuerventils 100 in Verbindung mit der Tätigkeit des Kompressors 20 mit variabler Kapazität beschrieben. Im Betriebszustand des Kompressors 20 mit variabler Kapazität, im Zustand, in dem die Stromzufuhr an den Magnetventil-Erregerabschnitt 130 abgestellt (OFF) ist (wie in 1 gezeigt), befindet sich der Gaszufuhr-Ventilkörper 132a im "ganz offenen" Zustand, und der Entnahme-Ventilkörper 132g ist im "ganz geschlossenen" Zustand. In diesem Zustand wird daher die Steuerung des Kühlmitteldrucks des Kühlmittel-Förderdrucks Pd und des Kurbelkammer-Kühlmitteldrucks Pc, die die Schwankung des Saugkühlmitteldrucks Ps begleiten, nicht durchgeführt.
Wenn Strom durch die Zuleitung 161 an den Magnetventil-Erregerabschnitt 130 geführt wird und bewirkt, dass die Steuerung beginnt, wird die Ventilstange 132 in Übereinstimmung mit der zugeführten Strommenge um eine vorgeschriebene Distanz gesenkt, wobei der Gaszufuhr-Ventilkörper 132a aus dem "ganz offenen" Zustand in den "offenen" Zustand verschoben und der Entnahme-Ventilkörper 132g aus dem "ganz geschlossenen" Zustand in den "offenen" Zustand verschoben oder im "ganz geschlossenen" Zustand gelassen wird.
In einem Zustand, in dem die elektromagnetische Kraft des Magnetventil-Erregerabschnitts 130 festgelegt ist (gesteuerter Zustand), wobei der Stromwert festgelegt ist, wird der Öffnungsgrad des Gaszufuhr-Ventilkörpers 132a eingestellt, die Schwankung des Saugkühlmitteldrucks Ps begleitend. Gleichzeitig wird auch die Einstellung (Öffnen/Schließen) des Öffnungsgrads des Entnahme-Ventilkörpers 132g in einem Grad, der dem Ausmaß der Einstellung des Öffnungsgrads des Gaszufuhr-Ventilkörpers 132a entspricht, mittels des Ventilkörpers 132 durchgeführt. Währenddessen wird, wenn der Saugkühlmitteldruck Ps steigt, der Anschlag 147 gesenkt und der Gaszufuhr-Ventilkörper 132a in die "Schließ"-Richtung verschoben und gleichzeitig wird auch der Entnahme-Ventilkörper 132g mittels der Ventilstange 132 in die "Öffnungs"-Richtung verschoben, so dass durch eine zusammenwirkende Tätigkeit des Gaszufuhr-Ventilkörpers 132a und des Entnahme-Ventilkörpers 132g die schnelle Senkung des Kurbelkammer-Kühlmitteldrucks Pc durchgeführt wird.
Wenn inzwischen im Gegensatz dazu der Saugkühlmitteldruck Ps fällt, wird der Anschlag 147 angehoben und der Gaszufuhr-Ventilkörper 132a in die "Öffnungs"-Richtung geschoben, während auch der Entnahme-Ventilkörper 132g mittels der Ventilstange 132 in die "Schließ"-Richtung geschoben wird, so dass, durch das Zusammenwirken des Gaszufuhr-Ventilkörpers 132a und des Entnahme-Ventilkörpers 132g der schnelle Anstieg des Kurbelkammer-Kühlmitteldrucks Pc erreicht wird.
Wenn die elektromagnetische Kraft des Steuerventils 100 geändert wird, indem der Wert des an das Magnetventil 130b zugeführten Stroms geändert wird, ändert sich somit als Reaktion darauf der Kurbelkammer-Kühlmitteldruck Pc, wodurch eine Änderung der Kompressionsleistung (Förderrate) erzeugt wird, was zu einem Zustand führt, in dem der Saugkühlmitteldruck Ps auf einem anderen Niveau nicht verstellbar aufrechterhalten wird.
Wenn, genauer, die elektromagnetische Kraft des Steuerventils 100 klein wird, wird der Plunger 133 durch die Federkraft der Plungerfeder 133a und die Reaktion des Blasebalgs 146 um eine vorgeschriebene Strecke angehoben. Begleitet wird dies durch das Heben der Ventilstange 132 und das Heben des Gaszufuhr-Ventilkörpers 132a (seine Öffnung wird vergrößert). Folglich wird die Fließrate des Kühlmittels aus der Förderverbindungsöffnung 123 an die Gaszufuhr-Ventilkammer 121 erhöht. Auch wird durch das Anheben des Entnahme-Ventilkörpers 132g (Verkleinerung seiner Öffnung) die Fließrate des Kühlmittels aus der Kurbelkammer-Verbindungsöffnung 126 an die Saugverbindungsöffnung 128 gesenkt. Durch das Zusammenwirken des Gaszufuhr-Ventilkörpers 132a und des Entnahme-Ventilkörpers 132g steigt der Kurbelkammer-Kühlmitteldruck Pc schnell, und die oszillierende Platte 14 nimmt einen Zustand ein, der etwa rechtwinklig zur sich drehenden Welle 11 ist, mit dem Ergebnis, dass die Förderrate des Kühlmittels schnell gesenkt wird.
Wenn im Gegensatz dazu die elektromagnetische Kraft des Steuerventils 100 erhöht wird, wird der Plunger 133 durch die Anziehungskraft des Anziehungsglieds um eine vorgeschriebene Strecke gesenkt, so dass die Ventilstange 132 gesenkt und der Gaszufuhr-Ventilkörper 132a gesenkt wird (die Größe seiner Öffnung wird verkleinert). Folglich wird die Kühlmittel-Fließrate aus der Förderverbindungsöffnung 123 an die Gaszufuhr-Ventilkammer 121 gesenkt. Auch wird durch das Senken des Entnahme-Ventilkörpers 132g (oder durch das Vergrößern seiner Öffnung) die Kühlmittelfließrate aus der Kurbelkammer-Verbindungsöffnung 126 an die Saugverbindungsöffnung 128 erhöht. Durch das Zusammenwirken des Gaszufuhr-Ventilkörpers 132a und des Entnahme-Ventilkörpers 132g wird somit der Kurbelkammer-Kühlmitteldruck Pc schnell gesenkt und der Neigungswinkel der oszillierenden Platte 14 im Verhältnis zur sich drehenden Welle 11 wird kleiner, wodurch die Förderrate des Kühlmittels schnell steigt.
Die Steuerung des Wertes des an das Magnetventil 130b geführten Stroms wird durchgeführt, indem an eine Steuereinheit, die eine CPU und andere Elemente einschließt, Erfassungssignale von Temperatursensoren innerhalb und außerhalb des Motors und des Fahrzeugabteils, von einem Verdampfersensor und von mehreren Sensoren, die verschiedene andere Zustände erfassen, eingegeben und danach Signale auf der Grundlage der Ergebnisse der Berechnungsverarbeitung davon von der Steuereinheits-Steuerung an das Magnetventil 130b befördert werden. Die Antriebsschaltung des Magnetventils 130b wird nicht gezeigt.
In einem Zustand, in dem die Stromzufuhr an das Magnetventil 130b gestoppt wird, trennt der Unterschied in der Spannkraft der Gaszufuhr-Ventilschließfeder 121c, die die Ventilstange 132 des Steuerventils 100 vorspannt, und der Plungerfeder 133a den Gaszufuhrkörper 132a vom Gaszufuhr-Ventilsitz 121b, wodurch das Gaszufuhr-Ventil in einen vollständig geöffneten Zustand versetzt wird.
Wenn dies geschieht, steigt der Kurbelkammer-Kühlmitteldruck Pc und versucht, die oszillierende Platte 14 in eine Position zu versetzen, die nahezu rechtwinklig im Verhältnis zur sich drehenden Welle 11 ist. Da jedoch eine Kerbe auf der oberen Fläche des Entnahme-Ventilkörpers 132g bereitgestellt wird, kann, wenn sich der Entnahme-Ventilkörper 132g in der ganz geschlossenen Position befindet, ein Mindestdurchflußwegbereich sichergestellt werden, bevor die oszillierende Platte 14 eine Position rechtwinklig zur sich drehenden Welle 11 einnimmt. Der Mindestdurchflussratenbetrieb des Kompressors 20 mit variabler Kapazität kann daher durch das Gleichgewicht des Neigungsgrads der oszillierenden Platte 14 mit der elastischen Kraft der die Mindestdurchflussrate aufrechterhaltenden Feder 19 beibehalten werden.
Auf diese Weise nimmt der Kompressor 20 mit variabler Kapazität einen Mindestdurchflussratenbetriebszustand ein, wenn die Stromzufuhr an das Magnetventil 130b des Magnetventil-Erregerabschnitts 130 gestoppt wird, so dass, selbst wenn der Betrieb des Kompressors 20 mit variabler Kapazität nicht erforderlich ist, die sich drehende Welle 11 in einem Zustand gelassen werden kann, in dem sie angetrieben wird. Die vorliegende Erfindung kann daher auch auf einen kupplungslosen Kompressor 20 mit variabler Kapazität angewandt werden.
Obwohl die Vorspannkraft der Gaszufuhr-Ventil-Schließfeder 121a kleiner gemacht wird als die Vorspannkraft der Plungerfeder 133a, um den Gaszufuhr-Ventilkörper 132a in den "offenen" Zustand zu versetzen, wenn die Steuerung aus (OFF) ist, können somit diese Vorspannkräfte im Entwicklungsverfahren so eingestellt werden, dass die zuvor erwähnte Funktion erzielt wird.
Durch das Messen des Saugkühlmitteldrucks Ps des Kompressors mit variabler Kapazität betätigt das Steuerventil der Ausführungsform 1 die beiden Ventilkörper derart, dass der Kurbelkammer-Kühlmitteldruck Pc (auf der Gaszufuhrseite) so eingestellt wird, dass das Kühlmittel aus der Förderleitung (Kühlmittel-Förderdruck Pd) in die Kurbelkammer strömt (Kurbelkammer-Kühlmitteldruck Pc), und dass der Kurbelkammer-Kühlmitteldruck Pc eingestellt wird, indem es dem Kühlmittel in der Kurbelkammer ermöglicht wird, in die Saugleitung hinauszuströmen (Saugkühlmitteldruck Ps). Mithilfe dieser beiden Einstellungen wird die Reaktion der Regelsteuerung des Kurbelkammer-Kühlmitteldrucks Pc verbessert, wodurch ermöglicht wird, dass der Verluststrom des Kühlmittels von der Förderleitung an die Kurbelkammer vermindert und dadurch der Steuerwirkungsgrad verbessert wird.
Diese Ausführungsform 1 kann die Unannehmlichkeit mit sich bringen, dass Vibration des Entnahme-Ventilkörpers 132 in einem Zustand erzeugt wird, in dem das Kühlmittel in der Kurbelkammer in die Saugleitung herausströmen gelassen wird, infolge des Druckunterschieds (Pc-Ps) zwischen dem Kurbelkammer-Kühlmitteldruck Pc und dem auf den Entnahme-Ventilkörper 132g enwirkenden Saugkühlmitteldruck Ps. Um diese Vibration (Schwenkbewegung) des Entnahme-Ventilkörpers 132g zu verhindern, wird dementsprechend die folgende Technik angewandt.
Spezifischer, wie in 4 gezeigt, wird, wenn die Wirkungen des Kühlmitteldrucks auf die Ventilstange 132 und den Entnahme-Ventilkörper 132g betrachtet werden, festgestellt, dass hinsichtlich des Ventilkörpers 132 eine Kraft von Pc·AΦC von oben nach unten wirkt und eine Kraft Ps·AΦC von unten nach oben wirkt, so dass insgesamt eine Kraft (Pc-Ps)·AΦC auf die Ventilstange 132 einwirkt. Hier ist AΦC die Querschnittsfläche mit dem Durchmesser ΦC mm (äußerer Durchmesser des Gasversorgungsventil-Stützaufnahme-Abschnitts 132c).
Auch wirkt hinsichtlich des Entnahme-Ventilkörpers 132g eine Kraft Ps·(AΦB-AΦA) von oben nach unten und eine Kraft von Pc·(AΦB-AΦA) von unten nach oben, so dass insgesamt eine Kraft von (Pc-Ps)·(AΦB-AΦA) auf den Entnahme-Ventilkörper 132g einwirkt. Hierin ist AΦA die Querschnittsfläche mit dem Durchmesser ΦA mm (Querschnittsfläche des Entnahme-Ventilkörpers 132a) und AΦB die Querschnittsfläche mit dem Durchmesser ΦB mm (Durchmesser des Entnahme-Ventillochs 125).
Aus dem Wissen, dass die Vibration des Entnahme-Ventilkörpers 132g durch den Unterschied zwischen der Kraft des auf den Entnahme-Ventilkörper 132g einwirkenden Kühlmittels und der Kraft des auf die Ventilstange 132 einwirkenden Kühlmittels bewirkt wird, kann die Vibration des Entnahme-Ventilkörpers 132g beseitigt werden, indem der Unterschied zwischen diesen Kräften aufgehoben wird.
Mit anderen Worten: (Pc-Ps)·AΦC – (Pc-Ps)·(AΦB-AΦA) = 0
Daraus kann AΦA = AΦB – AΦC abgeleitet werden.
Entsprechend sollten ΦB (Durchmesser des Entnahme-Ventillochs 125), ΦA (Querschnittsfläche des Entnahme-Ventilkörpers 132 A) und ΦC (äußerer Durchmesser des Gaszufuhr-Ventil-Stützaufnahme-Abschnitts 132c) so festgelegt werden, dass sie AΦA = AΦB – AΦC erfüllen. In Ausführungsform 1 kann die Vibration des Entnahme-Ventilkörpers 132g und der Ventilstange 132 durch die Wahl dieser Abmessungen unterdrückt werden. Auch befindet sich in der Ausführungsform 1 der Entnahme-Ventilkörper 132g auf der Seite des Kurbelkammer-Kühlmitteldrucks Pc, so dass der Kühlmitteldruck auf den Entnahme-Ventilkörper 132g einwirken und das Verhindern der Vibration sanft durchgeführt werden kann.
(Ausführungsform 2)
Als Nächstes wird die Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 5 und 6 beschrieben. Diese Ausführungsform ist eine Verbesserung der Ausführungsform 1 (1). In der Beschreibung dieser Ausführungsform erhalten die Komponenten, die es auch in Ausführungsform 1 gibt, in den 5 und 6 dieselben Bezugszeichen wie die Symbole, die in den 1 und 2 verwendet werden, und eine weitere Beschreibung davon wird hier weggelassen.
In der Ausführungsform 2 wird angeordnet, dass der Kühlmitteldruck von oberhalb und unterhalb des Entnahme-Ventilkörpers 139 beseitigt werden sollte, um so weit wie möglich den Unterschied zwischen den auf den Entnahme-Ventilkörper 139 wirkenden Kühlmitteldrücken zu reduzieren.
Wie in 6 im Detail gezeigt, umfasst der Entnahme-Ventilkörper 139 daher einen rohrförmigen Abschnitt 139a, der sich in senkrechter Richtung erstreckt und extern auf einen Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitt 132f aufgesetzt wird, einen am oberen Ende dieses rohrförmigen Abschnitts 139a gebildeten Abschnitt 139b größeren Durchmessers und einen am Außenumfang der oberen Fläche dieses Abschnitts 139b größeren Durchmessers ausgebildeten schrägen Abschnitt 139c. Auch wird der untere Teil des rohrförmigen Abschnitts 139a frei verschiebbar zwischen die Innenumfangsfläche eines Feder-Aufnahmeabschnitts 132l' und die Außenumfangsfläche des Entnahme-Ventil-Führungsabschnitts 132f gesteckt, während das untere Ende davon der Plungerkammer 130a gegenüberliegend aufgebaut ist, um die Wirkung des Saugkühlmitteldrucks Ps aufzunehmen. Auch ist zwischen dem Abschnitt 139b größeren Durchmessers und dem Feder-Aufnahmeabschnitt 132l' auf zusammengedrückte Weise eine Entnahme-Ventil-Schließfeder 132h montiert. Der untere Teil des Feder-Aufnahmeabschnitts 132l' bildet einen Abschnitt kleinen Durchmessers 132m, wobei der Steuerventilhauptkörper 120 mit der Schulter dieses Abschnitts 132m kleinen Durchmessers im Eingriff steht.
Im obigen Aufbau wirkt der Saugkühlmitteldruck Ps aus dem Entnahme-Ventilloch 125 auf die obere Fläche des Entnahme-Ventilkörpers 139 (obere Fläche des Abschnitts 139b größeren Durchmessers). Auch wirkt der Saugkühlmitteldruck Ps durch das Druckausgleichsloch 129 für den Saugkühlmitteldruck Ps auch auf den unteren Teil dieses Entnahme-Ventilkörpers 139. Das bedeutet, dass der Saugkühlmitteldruck Ps durch die Wirkung des Saugkühlmitteldrucks Ps von oberhalb und unterhalb des Entnahme-Ventilkörpers 139 beseitigt wird.
Auch wirkt, da sich der obere Abschnitt (schräger Abschnitt 139c) und der untere Abschnitt (Feder-Aufnahmeabschnitt) des Entnahme-Ventilkörperabschnitts 139b größeren Durchmessers in der Entnahme-Ventilkammer 127 befinden, der Kurbelkammer-Kühlmitteldruck Pc von oben und unten darauf ein, so dass der Kurbelkammer-Kühlmitteldruck Pc aufgehoben wird. Zusätzlich kann der Kühlmittelstrom leicht am schrägen Abschnitt 139c an der Oberseite des Entnahme-Ventilkörperabschnitts 139b größeren Durchmessers stattfinden, so dass es nur eine geringe Auswirkung des auf den Entnahme-Ventilkörper 132a wirkenden dynamischen Drucks gibt. Auch ist beim schrägen Abschnitt 139c die Kontaktfläche des Entnahme-Ventilkörpers 132a und des Entnahme-Ventilsitzes 127b klein, so dass der Effekt erzielt wird, dass Fremdkörper oder dergleichen eher unwahrscheinlich daran haften bleiben.
In der Ausführungsform 2 sind im Zusammenhang mit dem oben beschriebenen Aufbau die Formen derart, dass der auf den Saugventilkörper und den Entnahme-Ventilkörper wirkende Kühlmitteldruck beseitigt wird, oder der Kühlmitteldruck wirkt sich kaum auf die Ventilkörper aus, so dass die Erzeugung der Vibration des Entnahme-Ventilkörpers unterdrückt wird und die genaue Steuerung mittels Verwendung des Magnetventil-Erregerabschnitts 130 erreicht werden kann.
(Ausführungsform 3)
Als Nächstes wird die Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 7 beschrieben. Ausführungsform 3 ist ein modifiziertes Beispiel für die Ausführungsform 1. In der Beschreibung dieser Ausführungsform erhalten die Komponenten, die gleich denen der Ausführungsform 2 sind, in 7 dieselben Bezugszeichen wie die in den 5 und 6 verwendeten, und die weitere Beschreibung davon wird hier weggelassen.
In dieser Ausführungsform wird der Strömungswiderstand des Fluids weiter reduziert, indem der Anschlag 132e im Inneren des Entnahme-Ventilkörpers 139' (an der Position der Entnahme-Ventilkammer 127) untergebracht wird. Auch wird, obwohl in Ausführungsform 2 die Entnahme-Ventil-Schließfeder 132h auf zusammengedrückte Weise zwischen dem unteren Teil des Abschnitts 139b größeren Durchmessers des Entnahme-Ventilkörpers 139 und der oberen Fläche des Feder-Aufnahmeabschnitts 132l' montiert wird, in der Ausführungsform 3 die Entnahme-Ventil-Schließfeder 132h' auf zusammengedrückte Weise zwischen der eingekerbten unteren Fläche 139'a eines zylindrischen Entnahme-Ventilkörpers 139' und der oberen Fläche des Plungers 133 montiert.
Mit diesem Aufbau wird in der Ausführungsform 3 am Entnahme-Ventilkörper 139' kein Abschnitt 139b größeren Durchmessers bereitgestellt, so dass, verglichen mit der Ausführungsform 2, der Kühlmittelstrom am Entnahme-Ventilkörper 139' reibungsloser ist, womit die Reduzierung von Kühlmittelstromverlusten ermöglicht wird und zusätzlich die weitere Reduzierung der Erzeugung des den Kühlmittelstrom begleitenden Lärms ermöglicht wird.
(Ausführungsform 4)
Als Nächstes wird die Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 8 bis 9C beschrieben. In der Beschreibung dieser Ausführungsform erhalten die Komponenten, die gleich denen der Ausführungsformen 1 bis 3 sind, in 8 bis 9C dieselben Bezugszeichen wie die in den 1 bis 7 verwendeten, und die weitere Beschreibung davon wird hier weggelassen.
Während in den Ausführungsformen 1 bis 3 durch die Bohrbearbeitung des Steuerventilhauptkörpers 120 ein Druckausgleichsloch 129 gebildet wurde, wird in der Ausführungsform 4 stattdessen im Entnahme-Ventil 139'' eine schlitzförmige Vertiefung bereitgestellt, wodurch die Bearbeitung des Steuerventilkörpers 120 vereinfacht und Bearbeitungszeit eingespart wird.
Wie in den 2, 8 und 9A gezeigt, wird im Steuerventil dieser Ausführungsform das Kühlmittel, das durch eine Saugleitung 1 aus einer Saugkammer 3 hereingesaugt wird, komprimiert und durch eine Förderleitung 2 in eine Förderkammer 4 abgegeben, und die Kühlmitteldrucksteuerung wird mithilfe eines Steuerventils 100 durchgeführt, das mit einem Magnetventil-Erregerabschnitt 130 ausgestattet ist, der einen Plunger 133 einschließt.
Das Steuerventil 100 umfasst einen Steuerventilhauptkörper 120, einen Magnetventil-Erregerabschnitt 130 zum Steuern des Kühlmitteldrucks innerhalb der Kurbelkammer 12 und einen druckempfindlichen Abschnitt 145. Der Magnetventil-Erregerabschnitt 130 wird an einer Stelle unter dem Steuerventil 100 angeordnet. Der druckempfindliche Abschnitt 145 wird innerhalb des Magnetventil-Erregerabschnitts 130 angeordnet, und zusätzlich wird der Steuerventilhauptkörper 120 oben am Magnetventil-Erregerabschnitt 130 angeordnet. Ein Entnahme-Ventilkörper 139'', der zwischen der Saugleitung 1 und der Kurbelkammer 12 angeordnet ist, und ein Luftzufuhr-Ventilkörper 132a, der zwischen der Kurbelkammer 12 und der Förderleitung 2 angeordnet ist, werden in Übereinstimmung mit dem Gleichgewicht der Anziehungskraft des Magnetventil-Erregerabschnitts 130, der Reaktion des Blasebalgs 146 und dem Saugkühlmitteldruck der Öffnungs-/Schließsteuerung unterzogen.
Der Steuerventilhauptkörper 120 ist ein rohrförmiger Körper, der sich in senkrechter Richtung erstreckt. Im Inneren dieses rohrförmigen Körpers sind jeweils sequentiell von oben nach unten entlang der Achse eine Gaszufuhr-Ventilkammer 121, die mit einer Kurbelkammer-Verbindungsöffnung 126 in Verbindung steht, ein Gaszufuhr-Ventilloch 122, eine Förderverbindungsöffnung 123, ein Ventilstangen-Stützabschnitt 124 und eine Entnahme-Ventilkammer 127 ausgebildet, die mit der Kurbelkammer-Verbindungsöffnung 126 in Verbindung steht. Diese stehen mit einer Plungerkammer 130a in Verbindung, die wiederum mit einer an der Seite des Magnetventilgehäuses 131 ausgebildeten Saugverbindungsöffnung 128 in Verbindung steht.
Auch wird die Ventilstange 132, die in senkrechter Richtung verlängert ist, im Inneren des rohrförmigen Körpers des Steuerventilhauptkörpers 120 angeordnet. Diese Ventilstange 132 umfasst eine integrierte Einheit, die einen Gaszufuhr-Ventilkörper 132a, einen Abschnitt 132b kleineren Durchmessers und einen Stützaufnahme-Abschnitt 132c umfasst; und einen Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitt 132, der von dieser integrierten Einheit getrennt ist. Der Gaszufuhr-Ventilkörper 132a wird im Inneren der Gaszufuhr-Ventilkammer 121 angeordnet. Der Abschnitt 132b kleineren Durchmessers wird am Gaszufuhr-Ventilloch 122 und an der Förderverbindungsöffnung 123 angeordnet. Der Stützaufnahme-Abschnitt 132c wird durch einen Ventilstangen-Stützabschnitt 124 getragen. Der Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitt 132f ist innerhalb der Entnahme-Ventilkammer 127 positioniert und bildet ein Teil mit einem Plunger 133.
Das untere Ende des Stützaufnahme-Abschnitts 132c und das obere Ende des Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitts 132f werden gegenüberliegend, mit einer dazwischenliegenden Entnahme-Ventilplatte 139''e, angeordnet. Diese Entnahme-Ventilplatte 139''e hat die Form einer Ringplatte und wird an der oberen Endfläche des Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitts 132 befestigt. Der Entnahme-Ventilkörper 139 wird gleitbar auf den Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitt 132f aufgesetzt und nach oben vorgespannt (in Richtung Stützaufnahme-Abschnitt 132c) und mithilfe der Entnahme-Ventilplatte 139''e an Ort und Stelle gehalten.
Auch werden eine innere Vertiefung 139''a und eine äußere Vertiefung 139''b, die eine Verbindung von einer Kurbelkammer-Verbindungsöffnung 126 zu einer Saugverbindungsöffnung 128 bereitstellen, in axialer Richtung davon auf dem Entnahme-Ventilkörper 139 ausgebildet. Die Strömungsrate des Kühlmittels durch die innere Vertiefung 139''a und die äußere Vertiefung 139''b wird in Übereinstimmung mit der vertikalen Position des Entnahme-Ventilkörpers 139 im Verhältnis zum Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitt 132f gesteuert. Der Entnahme-Ventilkörper 139 ist in der Form eines Rohrs ausgebildet, wobei die innere Vertiefung 139''a auf der Innenfläche des Rohrs und die äußere Vertiefung 139''b als äußere Vertiefung auf der Außenfläche des Rohrs ausgebildet ist.
Jeweilige flanschförmige Flächen 139''c und 139''d sind an den oberen und unteren Kanten des Entnahme-Ventilkörpers 139 ausgebildet. Zusätzlich steht das Außenumfangsende der oberen Fläche 139''c, die an der oberen Kante ausgebildet ist, mit der Seitenfläche der Entnahme-Ventilkammer 127 in einem Gleitkontakt, und die obere Fläche der unteren Fläche 139''d, die an der Unterseitenkante ausgebildet ist, ist so ausgebildet, dass sie an die obere Fläche der Plungerkammer 130a stößt, wenn das Entnahme-Ventil nach oben bewegt wird. Auch wird der Entnahme-Ventilkörper 139'' mithilfe einer Entnahme-Ventil-Schließfeder 132h' im Verhältnis zum Plunger 133 nach oben vorgespannt (in Richtung Stützaufnahme-Abschnitt 132c).
Mit anderen Worten, eine Kurbelkammer-Verbindungsöffnung 126, durch die das Kurbelkammer-Kühlmittel (Pc) hereinfließt, ist auf der Seite der Förderverbindungsöffnung 123 (obere Seite) ausgebildet, auf der das Förderkühlmittel (Pd) hereinfließt, und eine Saugverbindungsöffnung 128 ist auf der Seite des Plungers 133 (untere Seite) darunter gebildet. Auch ist die Ventilstange 132 in einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt aufgeteilt, wobei der obere Abschnitt den Gaszufuhr-Ventilkörper 132a, den Abschnitt 132b kleineren Durchmessers und den Stützaufnahme-Abschnitt 132c bildet und der untere Abschnitt den Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitt 132 bildet, der am Plunger 133 befestigt ist.
Ein rohrförmiger Entnahme-Ventilkörper 139'' wird gleitbar auf diesen Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitt 132f aufgesetzt. Flanschförmige Flächen (obere Fläche 139''c und untere Fläche 139''d) sind an beiden Enden dieses Entnahme-Ventilkörpers 139'' ausgebildet, und schlitzförmige Vertiefungen (innere Vertiefung 139''a und äußere Vertiefung 139''b) sind in axialer Richtung am Umfang der Innen- und Außenflächen des Entnahme-Ventilkörpers 139'' ausgebildet, der die obere Fläche 139''c und die untere Fläche 139''d einschließt.
Wie in 9a gezeigt, befindet sich in Zusammenhang mit diesem Aufbau in einem Zustand (hiernach wird darauf als erster Zustand Bezug genommen), in dem kein Strom an den Magnetventil-Erregerabschnitt 130 geführt wird, der an der Ventilstange 132 bereitgestellte Stützaufnahme-Abschnitt 132c in der oberen Position und der Gaszufuhr-Ventilkörper 132a befindet sich in der "offenen" Position. Wenn sich der Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitt 132f in der oberen Position befindet, hat auch die Entnahme-Ventilplatte 130''e keine Auswirkung (die Entnahme-Ventilplatte 139''e stößt an den oberen Unterseitenabschnitt der Entnahme-Ventilkammer 127), so dass sich daher auch der Ventilkörper 139'' in der oberen Position befindet.
In diesem Zustand stößt die obere Schlüsselfläche 139''c des Entnahme-Ventilkörpers 139'' an die Innenwand der Entnahme-Ventilkammer aus 127, und die obere Fläche der unteren Schlüsselfläche 139''d wird durch die elastische Kraft der Entnahme-Ventil-Schließfeder 132h' gegen die obere Fläche der Plungerkammer 130a gepreßt. Entsprechend dringt das Kühlmittel (Pc) in der Kurbelkammer-Verbindungsöffnung 126, wie mit dem Pfeil gezeigt, durch den zwischen der oberen Schlüsselfläche 139''c und der Innenwand der Entnahme-Ventilkammer 127 gebildeten Strömungsweg und die innere Vertiefung 139''a des Entnahme-Ventilkörpers 139 und erreicht die Saugverbindungsöffnung 128 (Ps). Im ersten Zustand wird mit anderen Worten zwischen der Kurbelkammer-Verbindungsöffnung 126 und der Saugverbindungsöffnung 128 eine "geschlossene" Bedingung erzeugt, obgleich ein geringer Kühlmittelstrom stattfindet.
Im Gegensatz dazu fließt in einem Zustand (hiernach wird darauf als zweiter Zustand Bezug genommen), in dem, wie in 9b gezeigt, nicht mehr als ein vorgeschriebener kleiner Stromanteil in den Magnetventil-Erregerabschnitt 130 strömt, der an der Ventilstange 132 bereitgestellte Stützaufnahme-Abschnitt 132c gesenkt, mit dem Ergebnis, dass der Gaszufuhr-Ventilkörper 132a in der "offenen" Bedingung bleibt. Mit einem weiteren Absenken (leichtes Senken aus dem ersten Zustand) des Plungers 133 wird weiterhin auch der Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitt 132f gesenkt. Als Ergebnis wird die Entnahme-Ventilplatte 139''e gesenkt, und der Entnahme-Ventilkörper 139'' wird auch nach unten gedrückt, bewirkend, dass er etwas abgesenkt wird.
In diesem Zustand stößt die obere Schlüsselfläche 139''c des Entnahme-Ventils 139'' an die Innenwand der Entnahme-Ventilkammer 127, und zwischen der unteren Schlüsselfläche 139''d und der Innenwand der Entnahme-Ventilkammer 127 wird ein kleiner Strömungsweg gebildet. Das Kühlmittel (Pc) in der Kurbelkammer-Verbindungsöffnung 126 dringt daher, wie mit dem Pfeil gezeigt, durch die äußere Vertiefung 139''b des Entnahme-Ventilkörpers 139 und kommt an der Saugverbindungsöffnung 128 (Ps) an. Mit anderen Worten wird im zweiten Zustand zwischen der Kurbelkammer-Verbindungsöffnung 126 und der Saugverbindungsöffnung 128 eine "offene" Bedingung erzeugt (jedoch ist dies nicht wie im dritten Zustand eine "ganz offene" Bedingung, wie später beschrieben werden wird).
Wie in 9c gezeigt, wird als nächstes in einem Zustand (hiernach wird darauf als dritter Zustand Bezug genommen), in dem ein vorbestimmter Stromanteil in den Magnetventil-Erregerabschnitt 130 geführt wird, der an der Ventilstange 132 bereitgestellte Stützaufnahme-Abschnitt 132c abgesenkt, bewirkend, dass der Gaszufuhr-Ventilkörper 132a eine 'geschlossene" Bedingung einnimmt. Zusätzlich wird der Entnahme-Ventilkörper-Führungsabschnitt 132f weiter gesenkt, das weitere Absenken des Plungers 133 begleitend. Als Ergebnis wird die Entnahme-Ventilplatte 139''e gesenkt, und auch der Entnahme-Ventilkörper 139'' wird nach unten gepreßt und gesenkt.
Als Ergebnis wird in einem Zustand, in dem die obere Schlüsselfläche 139''c des Entnahme-Ventilkörpers 139'' an die Innenwand der Entnahme-Ventilkammer 127 stößt, zwischen der unteren Schlüsselfläche 139''d und der Innenwand der Entnahme- Ventilkammer 127 ein Strömungsweg gebildet, so dass das Kühlmittel (Pc) aus der Kurbelkammer-Verbindungsöffnung 126, wie mit dem Pfeil gezeigt, durch die äußere Vertiefung 139''b des Entnahme-Ventilkörpers 139'' dringt, die Saugverbindungsöffnung 128 (Ps) erreichend. Mit anderen Worten wird in der "geschlossenen" Bedingung des Gaszufuhr-Ventilkörpers 132a zwischen der Kurbelkammer-Verbindungsöffnung 126 und der Saugverbindungsöffnung 128 eine ganz offene Bedingung erzeugt.
Wie oben beschrieben, ist die grundsätzliche Tätigkeit der inneren Vertiefung 139''a und der äußeren Vertiefung 139''b des Entnahme-Ventilkörpers 139 in der Ausführungsform 4 dieselbe wie die des Druckausgleichslochs in den anderen Ausführungsformen; man kann aber sagen, dass sie sich darin davon unterscheidet, dass die Fließratensteuerung durchgeführt wird. Diese Ausführungsform 4 ist ideal für einen aus Kunststoffen hergestellten Entnahme-Ventilkörper 139'', da die Komponente leicht herzustellen ist und hinsichtlich des Platzes Vorteile bietet. Auch kann in dieser Ausführungsform 4 die Saugverbindungsöffnung 128 (Ps) in der Nähe des Magnetventil-Erregerabschnitts 130 angeordnet werden, so dass sie mit den Erfordernissen bezüglich des Gesamtaufbaus des Kompressors (zum Reduzieren der Wärmewirkung am Magnetventil-Erregerabschnitt 130) übereinstimmt.
Wenn in irgendeinem Anspruch erwähnte technische Merkmale mit Bezugsziffern versehen sind, wurden diese Bezugsziffern lediglich eingeschlossen, um die Verständlichkeit der Ansprüche zu erhöhen, weshalb diese Bezugsziffern entsprechend keine einschränkende Wirkung auf den Schutzumfang eines jeden Elements haben, das mittels Beispielen mit diesen Bezugsziffern gekennzeichnet wird.

Claims

Ein Steuerventil (100) für einen Kompressor (20) mit variabler Verdrängung, in dem ein Kühlmittel, das durch eine Saugleitung aus einer Saugkammer (3) hereingesogen wird, komprimiert und durch eine Förderleitung (2) an eine Förderkammer (4) geliefert wird und der Kühlmitteldruck von einem Steuerventil (100) gesteuert wird, das einen Erregerabschnitt (130) für ein Magnetventil (130b) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass: das Steuerventil (100) einen Steuerventilhauptkörper (120), den Erregerabschnitt (130) für das Magnetventil (130b) zum Steuern des Kühlmitteldrucks in einer Kurbelkammer (12) und einen druckempfindlichen Abschnitt umfasst, wobei der Erregerabschnitt (130) für das Magnetventil (130b) an einer Stelle unter dem Steuerventil (100) angeordnet ist, der druckempfindliche Abschnitt innerhalb des Erregerabschnitts (130) für das Magnetventil (130b) angeordnet ist und zusätzlich der Hauptkörper (120) für das Steuerventil (100) oben am Erregerabschnitt (130) für das Magnetventil (130b) angeordnet ist; die Öffnungs/Schließungssteuerung eines zwischen der Förderleitung (2) und der Kurbelkammer (12) angeordneten Gaszufuhr-Ventilkörpers (132a) und eines zwischen der Kurbelkammer (12) und der Saugleitung angeordneten Entnahme-Ventilkörpers (132g) in Übereinstimmung mit dem Gleichgewicht der Anziehungskraft des Erregerabschnitts (130) für das Magnetventil (130b), der Reaktion eines Blasebalgs (146) und dem Saugkühlmitteldruck durchgeführt wird; der Steuerventilhauptkörper (120) ein rohrförmiger Körper ist, der sich in senkrechter Richtung erstreckt und in einem Zustand mit einer jeweiligen Verbindung ausgebildet ist, die zwischen einer Gaszufuhr-Ventilkammer (121), die mit einer Kurbelkammer-Verbindungsöffnung (126) in Verbindung steht, einem Gaszufuhr-Ventilloch (122), einer Förderverbindungsöffnung (123), einem Stützabschnitt (124) für eine Ventilstange (18), einem Entnahme-Ventilloch, das mit einer Saugverbindungsöffnung (128) in Verbindung steht, und einer Entnahme-Ventilkammer, die mit der Kurbelkammer-Verbindungsöffnung (126) in Verbindung steht, in der Reihenfolge von oben nach unten entlang einer Achse innerhalb seines rohrförmigen Körpers durchgeführt wird; und eine Ventilstange (18), die in senkrechter Richtung verlängert wird, ist im Innenraum des rohrförmigen Körpers angeordnet; die Ventilstange (18) einen in der Gaszufuhr-Ventilkammer (121) positionierten Gaszufuhr-Ventilkörper (132a), einen am Gaszufuhr-Ventilloch (122) und an der Förderverbindungsöffnung (123) gebildeten Abschnitt kleineren Durchmessers, einen Stützaufnahmeabschnitt, der am Stützabschnitt (124) für die Ventilstange (18) gestützt wird, einen Anschlag, der in das Entnahme-Ventilloch positioniert ist, und einen Führungsabschnitt für den Entnahme-Ventilkörper (132g) umfasst, der in die Entnahme-Ventilkammer positioniert ist; und der Entnahme-Ventilkörper (132g) gleitbar in das Innere des Führungsabschnitts für den Entnahme-Ventilkörper (132g) eingepasst ist, wobei er in Richtung des Entnahme-Ventillochs vorgespannt ist, und durch den Anschlag an Ort und Stelle positioniert ist.
Das Steuerventil (100) für den Kompressors (20) mit variabler Verdrängung nach Anspruch 1, worin der Anschlag angeordnet ist, um seine senkrechte Position in Bezug auf die Ventilstange (18) ändern zu können.
Das Steuerventil (100) für den Kompressor (20) mit variabler Verdrängung nach Anspruch 2, worin das Steuerventil (100) einen Aufbau hat, in dem der Mindestdurchflußweg-Querschnitt des Entnahme-Ventilkörpers (132g) gewährleistet werden kann, wenn sich der Entnahme-Ventilkörper (132g) in der ganz geschlossenen Position befindet.
Das Steuerventil (100) für den Kompressor (20) mit variabler Verdrängung nach Anspruch 3, worin der Mindestdurchflußweg-Querschnitt des Entnahme-Ventilkörpers (132g) gewährleistet werden kann, indem in der Oberfläche des Entnahme-Ventilkörpers (132g) gegenüber dem Entnahme-Ventilsitz eine Kerbe bereitge stellt wird.
Das Steuerventil (100) für den Kompressor (20) mit variabler Verdrängung nach Anspruch 4, worin die wechselseitig gegenüberliegenden Oberflächen des Entnahme-Ventilkörpers (132g) und des Entnahme-Ventilsitzes als Seiten ausgebildet sind, die mit Bezug auf die Achse der Ventilstange (18) senkrecht liegen.
Das Steuerventil (100) für den Kompressor (20) mit variabler Verdrängung nach Anspruch 1, worin die Kraft infolge der Differenz zwischen dem Kühlmitteldruck der Kurbelkammer (12) und dem Saugkühlmitteldruck, die jeweils auf die Ventilstange (18) einwirken, im Wesentlichen gleich mit der Kraft infolge der Differenz zwischen dem Kühlmitteldruck der Kurbelkammer (12) und dem Saugkühlmitteldruck gemacht wird, die jeweils auf den Entnahme-Ventilkörper (132g) einwirken.
Das Steuerventil (100) für den Kompressor (20) mit variabler Verdrängung nach Anspruch 6, worin, wenn die Querschnittsfläche des Inneren des Entnahme-Ventil-Führungsabschnitts der Ventilstange (18) als AΦA, die Querschnittsfläche des Entnahme-Ventillochs als AΦB und die Querschnittsfläche des Gaszufuhr-Ventilkörpers (132a) als AΦC bestimmt werden, wobei AΦA dann AΦB und AΦC so eingestellt werden, dass: AΦA = AΦB – AΦC.
Das Steuerventil (100) für den Kompressor (20) mit variabler Verdrängung nach Anspruch 1, worin der Führungsabschnitt des Entnahme-Ventilkörpers (132g) der Ventilstange (18) von einem Feder-Aufnahmeabschnitt gestützt wird, der auf gasdichte Weise an dem Hauptkörper (120) des Steuerventils (100) befestigt ist, und eine Entnahme-Ventil-Schließfeder, die den Entnahme-Ventilkörper (132g) in der Schließrichtung vorspannt, vom Feder-Aufnahmeabschnitt gestützt wird.
Das Steuerventil (100) für den Kompressor (20) mit variabler Verdrängung nach Anspruch 8, worin der Entnahme-Ventilkör per (132g) einen rohrförmigen Abschnitt, der am Inneren des Führungsabschnitts des Entnahme-Ventilkörpers (132g) entlang extern eingepasst wird, einen Abschnitt größeren Durchmessers, der an der Ventilsitzseite des rohrförmigen Abschnitts ausgebildet ist, und einen geneigten Abschnitt umfasst, der am Außenrand der Ventilsitzseite des Abschnitts größeren Durchmessers ausgebildet ist.
Das Steuerventil (100) für den Kompressor (20) mit variabler Verdrängung nach Anspruch 1, worin die Kühlmitteldrucksteuerung mithilfe eines Steuerventils (100) durchgeführt wird, das einen Erregerabschnitt (130) für das Magnetventil (130b) umfasst, der einen Plunger (133) einschließt, und worin der Führungsabschnitt des Entnahme-Ventilkörpers (132g) eine Einheit mit dem Plunger (133) bildet, jedoch getrennt vom einheitlichen Körper liegt und innerhalb der Entnahme-Ventilkammer positioniert ist; der Entnahme-Ventilkörper (132g) gleitbar in den Führungsabschnitt des Entnahme-Ventilkörpers (132g) gefügt wird und in Richtung der Seite des einheitlichen Körpers vorgespannt angeordnet ist und mithilfe einer Entnahme-Ventilplatte an Ort und Stelle positioniert ist; und der Entnahme-Ventilkörper (132g) mit einer Vertiefung (139''a, 139''b) ausgebildet ist, die mit der Saugverbindungsöffnung (128) von der Verbindungsöffnung der Kurbelkammer (12) in Verbindung steht, und die Flußrate des Kühlmittels durch die Vertiefung (139''a, 139''b) mittels der mit Bezug auf den Führungsabschnitt des Entnahme-Ventilkörpers (132g) senkrechten Position des Entnahme-Ventilkörpers (132g) gesteuert wird.
Das Steuerventil (100) für den Kompressor (20) mit variabler Verdrängung nach Anspruch 10, worin der Entnahme-Ventilkörper (132g) in Rohrform ausgebildet ist und die Vertiefung (139''a, 139''b) als innere Vertiefung (139''a, 139''b) und äußere Vertiefung (139''a, 139''b) in der Innen- und Außenfläche des Rohrs ausgebildet wird.
Das Steuerventil (100) für den Kompressor (20) mit variabler Verdrängung nach Anspruch 11, worin der Entnahme-Ventilkörper (132g) an oberen und unteren Ränder des Rohrs mit jeweiligen flanschförmigen flachen Flächen (139''c, 139''d) ausgebildet ist, wobei sich der Umfangsabschnitt der flachen Fläche, die an dem oberen Rand des Rohrs ausgebildet ist, in einem Gleitkontakt mit der Seitenwand der Entnahme-Ventilkammer befindet, und die obere Oberfläche der falchen Fläche, die an dem unteren Rand des Rohrs ausgebildet ist, aufgebaut ist, um an die Innenwandfläche der Saugverbindungsöffnung (128) zu stoßen, wenn das Entnahme-Ventil angehoben wird.