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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kontrollventil für einen
Kältekreislauf
zur Verwendung in einem Verdichter mit variabler Fördermenge.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Kontrollventil
für einen
Verdichter mit variabler Fördermenge,
das so ausgeführt
ist, das es nach Bedarf nicht nur die Zufuhr eines Kühlmittels
(Gas) regelt, das von einem Verdichtungsdruckbereich zu der Kurbelkammer
geleitet werden soll, sondern auch die Ableitung des Kühlmittels
von der Kurbelkammer zu einem Ansaugbereich.
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Da
der Verdichter, der in dem Kältekreislauf der
Fahrzeugklimaanlage eingesetzt werden soll, mittels eines Riemens
direkt mit dem Motor des Fahrzeugs verbunden ist, ist es nicht möglich, die
Umlaufgeschwindigkeit des Verdichters zu regeln. Um ohne Beeinflussung
durch die Umlaufgeschwindigkeit des Motors eine geeignete Kühlleistung
zu erhalten, wurde daher vorgeschlagen, Verdichter mit variabler
Fördermenge
einzusetzen, die in der Lage sind, ihre Verdichtungsleistung (Ausströmmenge)
zu ändern.
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Die
Verdichter mit variabler Fördermenge sind
im Allgemeinen so aufgebaut, dass das Kühlmittel, das durch eine mit
einem Einlasskanal in Verbindung stehende Ansaugkammer aufgenommen
wurde, komprimiert wird, bevor das Kühlmittel in eine Auslasskammer
abgeleitet wird, die mit einem Auslasskanal in Verbindung steht,
wobei die Durchflussmenge des abzuleitenden Kühlmittels in Abhängigkeit
von Druckänderungen
des Kühlmittels
in einer Druckregelkammer (Kurbelkammer) geändert wird, die so ausgeführt ist,
dass sie den Druck des Kühlmittels
mit Hilfe eines Kontrollventils regelt. Die
japanische Patentoffenlegungsschrift (Kokai)
2002-303262 offenbart ein Kontrollventil für einen
Kältekreislauf, das
so ausgeführt
ist, dass es den Kühlmitteldruck
Pc in der Kurbelkammer durch Anpassung des Öffnens und Schließens des
auf der Einlassseite angeordneten Ventils regelt, wobei die Anpassung
durch das Gleichgewicht des Kühlmitteldrucks
zwischen dem Kühlmittel-Ansaugdruck
Ps des Verdichters mit variabler Fördermenge und der Reaktionskraft
der Federbälge
des Verdichters mit variabler Fördermenge erfolgt,
was dem abgeleiteten Kühlmittel
ermöglicht, von
dem Auslasskanal (der Kühlmittel-Auslassdruck Pd)
zu der Kurbelkammer (der Kühlmitteldruck
Pc in der Kurbelkammer) zu fließen.
Durch diese Mittel ist es möglich,
die Anpassung des Kühlmitteldrucks
Pc in der Kurbelkammer der Verdichter mit variabler Fördermenge
durchzuführen.
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Um
einen stabilen Betrieb des Verdichters mit variabler Fördermenge
zu erreichen, kann es jedoch gelegentlich erforderlich sein, die
maximale Durchflussmenge beim Öffnen
des Entnahmeventils abzugleichen. Des Weiteren ist es erforderlich,
um die minimale Ausströmmenge
des Verdichters mit variabler Fördermenge
zu gewährleisten,
eine vorgegebene, sehr kleine Durchflussmenge beim Schließen des
Entnahmeventils sicherzustellen.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde unter den vorstehend genannten Gegebenheiten
gemacht, und es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Angleichung
der maximalen Durchflussmenge beim Öffnen des Entnahmeventils zu
erreichen. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht
darin, eine vorgegebene minimale Durchflussmenge beim Schließen des
Entnahmeventils zu erreichen, und somit einen stabilen Betrieb des
Verdichters mit variabler Fördermenge
zu erreichen.
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Weitere
Ziele der vorliegenden Erfindung bestehen darin, den Betrieb des
Kontrollventils zu vereinfachen und den Einfluss der Temperatur
des Kühlmittels
auf das Elektromagnet-Magnetisierungsteil des Kontrollventils zu
verringern und somit die Lebensdauer des Kontrollventils und insbesondere
des Elektromagnet-Magnetisierungsteils des Kontrollventils zu verlängern.
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Um
das vorstehend genannte Ziel zu erreichen, bietet die vorliegende
Erfindung ein Kontrollventil für
einen Verdichter mit variabler Fördermenge in
der Art eines integrierten Zufuhrventils/Entnahmeventils, umfassend
einen Hauptventilkörper 120 mit einem
Anschluss 123, der mit dem Auslasskanal in Verbindung steht,
mit einem Anschluss 121d, der auf der Austrittsseite mit
der Kurbelkammer in Verbindung steht, mit einem Anschluss 126,
der auf der Eintrittsseite mit der Kurbelkammer in Verbindung steht, mit
einem Anschluss 128, der mit dem Einlasskanal in Verbindung
steht, mit einem Zufuhrventilloch 122, das zwischen dem
Anschluss 123, der mit dem Auslasskanal in Verbindung steht,
und dem Anschluss 121d, der auf der Austrittseite mit der
Kurbelkammer in Verbindung steht, angeordnet ist, und mit einem Entnahmeventilloch 125,
das zwischen dem Anschluss 126, der auf der Eintrittsseite
mit der Kurbelkammer in Verbindung steht, und dem Anschluss 128,
der mit dem Einlasskanal in Verbindung steht, angeordnet ist; einen
Zufuhrventilkörper 132a,
der imstande ist, das Zufuhrventilloch 122 vollständig oder
bis zu einem bestimmten Grad zu öffnen
und zu schließen;
einen Entnahmeventilkörper 139,
der imstande ist, das Entnahmeventilloch 125 zu öffnen und zu
schließen;
und ein Elektromagnet-Magnetisierungsteil 130, das imstande
ist, das Öffnen
und Schließen
des Zufuhrventilkörpers 132a und
des Entnahmeventilkörpers 139 auszulösen; das
dadurch gekennzeichnet ist, dass es durch die Betätigung des Elektromagnet-Magnetisierungsteils 130 in
die Lage versetzt wird, in einen ersten Zustand überzugehen, in dem der Zufuhrventilkörper 132a vollständig geöffnet ist
und der Entnahmeventilkörper 139 derart
angesteuert wird, dass er eine minimale Durchflussmenge gewährleistet;
in einen zweiten Zustand überzugehen,
in dem der Zufuhrventilkörper 132a vollständig geschlossen
ist und der Entnahmeventilkörper 139 vollständig geöffnet ist;
und in einen Zwischenzustand zwischen dem ersten Zustand und dem
zweiten Zustand überzugehen,
in dem der Zufuhrventilkörper 132a,
je nach dem Wert des Steuerstroms, bis zu einem bestimmten Grad
geöffnet
ist; und dass unabhängig
von dem Öffnungsgrad
des Entnahmeventilkörpers 139 ein
vorgegebene Durchflussmenge gewährleistet
ist.
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In
einer Ausführungsform
des vorstehend beschriebenen Kontrollventils ist eine Querschnittsfläche des
Kühlmittelstroms
an dem Entnahmeventilloch 125 kleiner ausgebildet als eine
Querschnittsfläche
des Kühlmittelstroms
in einem Bereich des Entnahmeventilkörpers 139, wenn der
Entnahmeventilkörper 139 vollständig geöffnet ist.
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In
einer anderen Ausführungsform
des vorstehend beschriebenen Kontrollventils ist der Entnahmeventilkörper 139,
wenn die Länge
des Entnahmeventilkörpers 139 definiert
ist als L2 und die Tiefe einer Entnahmeventilkammer 133b,
in welcher der Entnahmeventilkörper 139 angeordnet
ist, definiert ist als L1, so ausgebildet, dass zwischen dem Entnahmeventilkörper 139 und
einem in dem Hauptventilkörper 120 ausgebildeten
Entnahmeventilsitzteil 127 ein Raum entsteht, wobei die
Höhe des
Raums einer Breite von L1–L2
in dem ersten Zustand entspricht, wodurch es einer vorgegebenen
Menge des Kühlmittels
ermöglicht
wird, von dem Anschluss 126, der auf der Eintrittsseite
mit der Kurbelkammer in Verbindung steht, durch den Raum zu dem
Anschluss 128, der mit dem Einlasskanal in Verbindung steht,
zu fließen.
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In
einer anderen Ausführungsform
des vorstehend beschriebenen Kontrollventils ist der Entnahmeventilkörper 139 in
der Entnahmeventilkammer 133b angeordnet, die an einem
oberen Teil eines Plungerkolbens 133 ausgebildet ist und
an einem oberen Teil einer Schubstange 138 befestigt ist,
die integral mit dem Plungerkolben 133 ausgebildet ist; wird
die Entnahmeventilkammer 133b mit dem Anschluss 128 in
Verbindung gesetzt, der mit dem Einlasskanal in Verbindung steht;
und wird die Schubstange 138 durch die Federkraft einer
Plungerkolbenfeder 133a in die Lage versetzt, sich zusammen mit
dem Plungerkolben 133 nach oben zu bewegen und mit dem
Entnahmeventilsitzteil 127 in Kontakt zu kommen, wodurch
es einem Teilbereich der Oberseite des Entnahmeventilkörpers 139 ermöglicht wird, das
Entnahmeventilloch 125 nicht vollständig zu verschließen, sondern
einen vorgegebenen Spalt unverschlossen zu lassen.
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In
einer anderen Ausführungsform
des vorstehend beschriebenen Kontrollventils ist der Entnahmeventilkörper 139' in der Entnahmeventilkammer 133b angeordnet,
die an einem oberen Teil eines Plungerkolbens 133 ausgebildet
ist und an einem oberen Teil einer Schubstange 138 befestigt
ist, die integral mit dem Plungerkolben 133 ausgebildet
ist; wird die Entnahmeventilkammer 133b mit dem Anschluss 128 in
Verbindung gesetzt, der mit dem Einlasskanal in Verbindung steht;
und wird die Schubstange 138 durch die Federkraft einer
Plungerkolbenfeder 133a in die Lage versetzt, sich zusammen mit
dem Plungerkolben 133 nach oben zu bewegen und sich dem
Entnahmeventilsitzteil 127 des Hauptventilkörpers 120 zu
nähern,
wodurch es einem Teilbereich der Oberseite des Entnahmeventilkörpers 139' ermöglicht wird,
in das Entnahmeventilloch 125 einzudringen.
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In
einer anderen Ausführungsform
des vorstehend beschriebenen Kontrollventils wird das von einer
mit einem Einlasskanal 1 in Verbindung gesetzten Einlasskammer 3 aufgenommene
Kühlmittel komprimiert
und in eine mit einem Auslasskanal 2 in Verbindung gesetzte
Auslasskammer 4 abgeführt; wird
der Druck des Kühlmittels
durch ein Kontrollventil geregelt, das mit dem den Plungerkolben 133 umfassenden
Elektromagnet-Magnetisierungsteil 130 ausgestattet ist;
ist das Elektromagnet-Magnetisierungsteil 130 in seinem
Inneren mit einem druckempfindlichen Teil 145 ausgestattet;
sind der zwischen dem Auslasskanal 2 und der Kurbelkammer 12 angeordnete
Zufuhrventilkörper 132a und
der zwischen der Kurbelkammer 12 und dem Einlasskanal 1 angeordnete
Entnahmeventilkörper 139 imstande,
durch die Betätigung
des Elektro-Magnetisierungsteils 130 und durch das Gleichgewicht
zwischen der Reaktion eines Federbalgs 146 und des Kühlmittel-Saugdrucks
Ps geöffnet
und geschlossen zu werden; ist das Gehäuse des Kontrollventils 100 so
ausgeführt, dass
es einen vertikal gestreckten, hohlen, zylinderförmigen Körper hat, dessen hohler Teil,
von oben nach unten aufgezählt,
aus einer Zufuhrventilkammer 121, die mit dem mit der Kurbelkammer
in Verbindung stehenden Anschluss 121d in Verbindung gesetzt
wird, einem Zufuhrventilloch 122, einem mit dem Auslasskanal
in Verbindung stehenden Anschluss 123, einem die Ventilstange
tragenden Teil 124, einem Entnahmeventilloch 125,
das mit dem auf der Eintrittsseite mit der Kurbelkammer in Verbindung
stehenden Anschluss 126 in Verbindung gesetzt wird, und
einer Plungerkolbenkammer 130a, die mit dem mit dem Einlasskanal
in Verbindung stehenden Anschluss 128 in Verbindung gesetzt
wird, besteht; und weist der hohle Teil des zylinderförmigen Körpers in
seinem Inneren eine Ventilstange 132 auf, die integral
mit dem in der Zufuhrventilkammer 121 angeordneten Zufuhrventilkörper 132a ausgebildet ist,
sowie die Schubstange 138, die integral mit dem in der
Plungerkolbenkammer 130a angeordneten Plungerkolben 133 ausgebildet
ist, wobei die Schubstange 138 mit dem Entnahmeventilkörper 139 ausgestattet
ist.
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In
einer anderen Ausführungsform
des vorstehend beschriebenen Kontrollventils wird das von einer
mit einem Einlasskanal 1 in Verbindung gesetzten Einlasskammer 3 aufgenommene
Kühlmittel komprimiert
und in eine mit einem Auslasskanal 2 in Verbindung gesetzte
Auslasskammer 4 abgeführt; wird
der Druck des Kühlmittels
durch ein Kontrollventil 100 geregelt, das mit dem den
Plungerkolben 133 umfassenden Elektromagnet-Magnetisierungsteil 130 ausgestattet
ist; ist das Elektromagnet-Magnetisierungsteil 130 in seinem
Inneren mit dem druckempfindlichen Teil 145 ausgestattet;
sind der zwischen dem Auslasskanal 2 und der Kurbelkammer 12 angeordnete
Zufuhrventilkörper 132a und
der zwischen der Kurbelkammer 12 und dem Einlasskanal 1 angeordnete
Entnahmeventilkörper 139 imstande, durch
die Betätigung
des Elektromagnet-Magnetisierungsteils 130 und durch das
Gleichgewicht zwischen der Reaktion eines Federbalgs 146 und
des Kühlmittel-Saugdrucks
Ps geöffnet
und geschlossen zu werden; ist das Gehäuse des Kontrollventils 100 so
ausgeführt,
dass es einen vertikal gestreckten, hohlen, zylinderförmigen Körper hat,
dessen hohler Teil, von oben nach unten aufgezählt, aus einer Zufuhrventilkammer 121,
die mit dem auf der Austrittsseite mit der Kurbelkammer in Verbindung
stehenden Anschluss 121d in Verbindung gesetzt wird, einem Zufuhrventilloch 122,
einem mit dem Auslasskanal in Verbindung stehenden Anschluss 123,
einem die Ventilstange tragenden Teil 124, einem Entnahmeventilloch 125,
das mit dem auf der Eintrittsseite mit der Kurbelkammer in Verbindung
stehenden Anschluss 126 in Verbindung gesetzt wird, und
einer Plungerkolbenkammer 130a, die mit dem mit dem Einlasskanal
in Verbindung stehenden Anschluss 128 in Verbindung gesetzt
wird, besteht; und weist der hohle Teil des zylinderförmigen Körpers in
seinem Inneren eine Ventilstange 132 auf, die integral mit
dem in der Zufuhrventilkammer 121 angeordneten Zufuhrventilkörper 132a ausgebildet
ist, wobei die Ventilstange 132 integral mit dem in der
Plungerkolbenkammer 130a angeordneten Plungerkolben 133 und
mit einem Entnahmeventilkörper 139' vorgesehen
ist, wobei der Entnahmeventilkörper 139' einen Außendurchmesser
D2 aufweist, der kleiner ist als ein Innendurchmesser D1 des Entnahmeventillochs 125,
wodurch es dem Kühlmittel
ermöglicht wird,
weiterhin mit einer sehr kleinen Durchflussmenge zu fliegen, auch
wenn der Entnahmeventilkörper 139' in einen geschlossenen
Zustand gebracht wird.
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Im Übrigen sind
alle vorstehend genannten Komponenten durch Bezugskennzeichen gekennzeichnet,
die in den Zeichnungen nur deshalb angegeben sind, um den Zusammenhang
zwischen der vorliegenden Erfindung und den speziellen, in den Zeichnungen
gezeigten Ausführungsformen verständlicher
zu machen. Daher ist die vorliegende Erfindung nicht so auszulegen,
als sei sie auf diese Ausführungsformen
beschränkt.
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Gemäß des erfindungsgemäßen Kontrollventils
für einen
Verdichter mit variabler Fördermenge
ist es nun möglich,
die Mengenbestimmung der maximalen Durchflussmenge beim Öffnen des
Entnahmeventils auszuführen.
Ferner ist es möglich, eine
vorgegebene minimale Durchflussmenge an Kühlmittel beim Schließen des
Entnahmeventils zu realisieren und dadurch eine minimale Ausströmmenge an
Kühlmittel
in dem Verdichter mit variabler Fördermenge zu realisieren. Des
Weiteren ist es möglich,
den Betrieb des Kontrollventils zu vereinfachen und den Einfluss
der Temperatur des Kühlmittels
auf das Elektromagnet-Magnetisierungsteil des Kontrollventils zu
verringern und somit die Lebensdauer des Elektromagnet-Magnetisierungsteils
des Kontrollventils zu verlängern.
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KURZE BESCHREIBUNG EINIGER
ZEICHNUNGSDARSTELLUNGEN
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1 ist
eine Längsschnittansicht
eines Kontrollventils zur Verwendung in einem Verdichter mit variabler
Verdrängung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine schematische Darstellung zum Erklären des Verdichters mit variabler
Fördermenge;
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3 ist
ein Diagramm zum Erklären
des Betriebs des Kontrollventils der ersten Ausführungsform;
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4 ist
eine schematische Darstellung zum Erklären des Betriebs des Kontrollventils
der ersten Ausführungsform;
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5 ist
eine Längsschnittansicht
eines Kontrollventils gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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6 ist
eine schematische Darstellung zum Erklären des Betriebs des Kontrollventils
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezugnahme auf ihre
verschiedenen Ausführungsformen
erklärt.
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(Ausführungsform
1)
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Die
Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung wird mit Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt. 1 zeigt
eine Längsschnittansicht
eines Kontrollventils zur Verwendung in einem Verdichter mit variabler
Fördermenge
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine
schematische Darstellung zum Erklären des Verdichters mit variabler
Fördermenge. 3 ist
ein Diagramm zum Erklären
des Betriebs des Kontrollventils der ersten Ausführungsform. 4 ist
eine schematische Darstellung zum Erklären des Betriebs des Kontrollventils.
Im Übrigen
stehen in den folgenden Erklärungen
zwar positionsbezogene Ausdrücke wie
zum Beispiel "oberer", "unterer", "rechts" und "links", doch werden diese
Ausdrücke
nur verwendet, um den Aufbau des Kontrollventils mit Bezugnahme auf
die Zeichnungen besser erklären
zu können,
so dass die tatsächlichen
positionellen Zuordnungen der Komponenten oder Teile, denen diese
Ausdrücke verliehen
werden, sich von diesen Ausführungsformen
unterscheiden können.
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Zunächst wird
ein Verdichter mit variabler Fördermenge
erklärt,
in dem das Kontrollventil der Ausführungsform 1 verwendet wird.
In 2 steht das Bezugszeichen 20 für einen
Verdichter mit variabler Fördermenge
des Typs Taumelscheibenverdichter, der üblicherweise in dem Klimaanlagen-Kühlkreis
von Kraftfahrzeugen verwendet wurde. Als Kühlmittel kann im Allgemeinen
Flongas (Fluorkohlenwasserstoff) verwendet werden. Dieser Verdichter mit
variabler Fördermenge
kann jedoch auch in einem Kältekreis
verwendet werden, in dem als Kühlmittel
Kohlendioxid verwendet wird. Es gibt daher keine Beschränkung hinsichtlich
der Art von Kühlmittel. Dieser
Verdichter mit variabler Fördermenge 20 wird von
einem vorderen Gehäuse 5 und
einem rückseitigen
Gehäuse 6,
das integral mit dem vorderen Gehäuse 5 ausgebildet
ist, getragen.
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Das
Bezugszeichen 11 steht für eine Drehachse, die in einer
luftdicht ausgebildeten Kurbelkammer 12 (Druckregelkammer)
angeordnet ist. Diese Drehachse 11 ist axial mit der Achse
einer Riemenscheibe 13 verbunden, die dazu geeignet ist,
von einem Antriebsriemen 13a gedreht zu werden, der so ausgebildet
ist, dass er direkt von einem Motor angetrieben wird. Wenn diese
Drehachse 11 gedreht wird, wird eine in der Kurbelkammer 12 schräg zu dieser Drehachse 11 angeordnete
Taumelscheibe 14 zum Schwingen gebracht. Im Inneren eines
Zylinders 15, der an einem Randteil der Kurbelkammer 12 befestigt ist,
befindet sich ein Paar Kolben 17, denen es jeweils ermöglicht ist,
sich hin und her zu bewegen, und die mittels einer Stange 18 an
die Taumelscheibe 14 gekoppelt sind.
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Infolgedessen
bewegen sich die Kolben 17, wenn die Taumelscheibe 14 gedreht
oder zum Schwingen gebracht wird, zwangsläufig in dem Zylinder 15 hin
und her, was einem Kühlmittel
mit niedrigem Druck (der Kühlmittel-Ansaugdruck
Ps) ermöglicht,
von einer Einlasskammer 3 in den Zylinder 15 aufgenommen
zu werden. Das derart aufgenommene Kühlmittel wird in dem Zylinder 15 komprimiert, um
ein Kühlmittel
mit einem hohen Druck zu erzeugen (der Kühlmittel-Auslassdruck Pd),
das dann an eine Auslasskammer 4 geliefert wird. Die Zuführung des
Kühlmittels
an die Einlasskammer 3 erfolgt über einen Einlasskanal 1 von
einem Verdampfer 40 auf der vorgelagerten Seite, und die
Ableitung des Kühlmittels
mit dem hohen Druck aus der Auslasskammer 4 zu einem Kondensator 50 auf
der nachgelagerten Seite erfolgt über einen Auslasskanal 2.
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Der
Neigungswinkel der Taumelscheibe 14 ändert sich zwangsläufig entsprechend
dem Druck des Kühlmittels
im Inneren der Kurbelkammer 12 (der Kühlmitteldruck Pc in der Kurbelkammer).
In Abhängigkeit
von der Größe des Neigungswinkels
dieser Taumelscheibe 14 verändert sich die Länge des Hubs
der Kolben 17, wodurch sich die Ausströmmenge (d.h. die Verdichtungsleistung)
des Kühlmittels von
dem Zylinder 15 ändert.
Der Abfluss des Kühlmittels
nimmt zu, wenn der Neigungswinkel dieser Taumelscheibe 14 sich
vergrößert, wie
dies durch eine durchgezogene Linie in 2 angedeutet
ist, und folglich nimmt der Abfluss des Kühlmittels ab, wenn der Neigungswinkel
dieser Taumelscheibe 14 verkleinert wird, wie dies durch
eine Strichzweipunktlinie angedeutet ist. Daher wird die Ausströmmenge des Kühlmittels
null, wenn diese Taumelscheibe 14 senkrecht zu der Drehachse 11 gedreht
wird.
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Als
nächstes
wird das Kontrollventil 100, das in dem vorstehend genannten
Verdichter mit variabler Fördermenge 20 verwendet
werden kann, detailliert erklärt.
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Das
in 1 gezeigte Kontrollventil 100 ist auf
einer Seite des Verdichters mit variabler Fördermenge 20 von 2 angebracht,
auf der sich das rückseitige
Gehäuse 6 befindet.
Genauer gesagt ist das Kontrollventil 100 in einem Kontrollventil-Lagerraum 8 angeordnet,
der derart in dem rückseitigen Gehäuse 6 ausgebildet
ist, dass das Kontrollventil 100 unter Verwendung eines
O-Rings S1 luftdicht gehalten wird. Wie in den 1 und 2 gezeigt, steht
der Auslasskanal 2 über
einen Auslasskanal 10 mit dem mit dem Auslasskanal in Verbindung
stehenden Anschluss 123 des Kontrollventils 100 in
Verbindung. Des Weiteren steht der Einlasskanal 1 über einen
Einlasskanal 9 mit einem mit dem Einlasskanal in Verbindung
stehenden Anschluss 128 des Kontrollventils 100 in
Verbindung. Die Kurbelkammer 12 steht mit ein paar Kurbelkammerkanälen 9a mit
dem Anschluss 121d, der auf der Austrittsseite mit der Kurbelkammer
in Verbindung steht, sowie mit dem Anschluss 126, der auf
der Eintrittsseite mit der Kurbelkammer in Verbindung steht, in
Verbindung.
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Wie
in 1 gezeigt, besteht das Kontrollventil 100 hauptsächlich aus
dem Hauptventilkörper 120,
dem Elektromagnet-Magnetisierungsteil 130 zum Regeln der
variablen Verdichtungsleistung durch das Regeln des Kühlmitteldrucks
Pc in der Kurbelkammer 12, und dem druckempfindlichen Teil 145,
wobei das Elektromagnet-Magnetisierungsteil 130 sich an
einem unteren Teil des Kontrollventils 100 befindet, das
druckempfindliche Teil 145 sich im Inneren des Elektromagnet-Magnetisierungsteils 130 befindet,
und der Hauptventilkörper 120 sich
auf dem oberen Teil des Elektromagnet-Magnetisierungsteils 130 befindet.
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Das
Elektromagnet-Magnetisierungsteil 130 beinhaltet ein Elektromagnetgehäuse 131,
das durch einen den Elektromagneten tragenden Zylinder 135 an
dem Bodenteil des Hauptventilkörpers 120 befestigt
ist. Im Inneren des Elektromagnetgehäuses 131 befinden
sich ein Elektromagnet 130b, ein Plungerkolben 133,
der imstande ist, sich durch die Magnetisierung des Elektromagnets 130b auf
und ab zu bewegen, und ein Ansaugelement 141. Eine Plungerkolbenkammer 130a,
in der sich der Plungerkolben 133 befindet, steht mit dem
Anschluss 128 in Verbindung, der mit dem Einlasskanal in
Verbindung steht und in dem Elektromagnetgehäuse 131 ausgebildet ist.
Des Weiteren ist der Elektromagnet 130b über eine
Spulenanordnung 160 mit einem Hauptkabel verbunden, das
so ausgeführt
ist, dass es einen Erregerstrom zuführt, der von einem (nicht gezeigten) Steuerteil
gesteuert werden soll. Im Inneren des den Elektromagneten tragenden
Zylinders 135 ist der Plungerkolben 133 verschiebbar
angeordnet.
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In
einer Aussparung 137, die in einem unteren Teil des Plungerkolbens 133 ausgebildet
ist, befindet sich ein großes
diametrisches Teil, das einen unteren Teil der Schubstange 138 darstellt.
Ein Ansaugelement-Kontaktierteil 138b, das einen unteren Teil
der Schubstange 138 darstellt, das sich unter dem vorstehend
erwähnten
großen
diametrischen Teil befindet, ist von einem in dem Ansaugelement 141 ausgebildeten
Loch durchsetzt und wird verschiebbar von diesem gehalten, wobei
der untere Teil des Ansaugelement-Kontaktierteils 138b in
eine druckempfindliche Kammer 145a hineinragt und dadurch
dem distalen Ende des Ansaugelement-Kontaktierteils 138b ermöglicht,
mit einem Anschlag 147 eines Flansches 149 in
Kontakt zu kommen, der auf dem oberen Teil eines Federbalgs 146 platziert
ist. Zwischen dem Plungerkolben 133 und dem Ansaugelement 141 befindet
sich eine Plungerkolbenfeder 133a, die den Plungerkolben 133 zwingt,
sich von dem Ansaugelement 141 weg zu bewegen. Des Weiteren
ist das Ansaugelement 141 mit einem Druckausgleichsloch 141a versehen,
das der Plungerkolbenkammer 130a ermöglicht, mit der druckempfindlichen
Kammer 145a in Verbindung zu stehen.
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Unter
dem Anschlag 147, der sich an einem oberen Teil des im
Inneren der druckempfindlichen Kammer 145a angeordneten
Federbalgs 146 befindet, und dem Anschlag 148,
der sich an einem unteren Teil des Federbalgs 146 befindet,
ist der Anschlag 147 derart unter dem unteren Ende des
Ansaugelement-Kontaktierteils 138b angebracht, dass der
Anschlag 147 in die Lage versetzt wird, mit dem unteren
Ende des Ansaugelement-Kontaktierteils 138b in Kontakt
zu kommen oder sich von diesem weg zu bewegen. Zwischen dem Flansch 149,
der integral mit dem Anschlag 147 ausgebildet ist, und
einer unteren Aussparung 143, die in dem Ansaugelement 141 ausgebildet
ist, befindet sich eine Feder 159a, die so ausgeführt ist,
dass der Anschlag 147 gezwungen wird, sich von dem Ansaugelement 141 weg
zu bewegen.
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Das
druckempfindliche Teil 145 beinhaltet die druckempfindliche
Kammer 145a, die im Inneren des Elektromagnets 130b angeordnet
ist. In dieser druckempfindlichen Kammer 145a befindet
sich der Federbalg 146, der so ausgeführt ist, dass er durch das
Ansaugelement-Kontaktierteil 138b, etc. den Plungerkolben 133 sowie
eine den Federbalg tragende Feder 159 betätigt. Ferner
ist die druckempfindliche Kammer 145a so ausgeführt, dass
ein Kühlmittel-Ansaugdruck
Ps durch ein zweites, in dem Plungerkolben 133 ausgebildetes
Druckausgleichsloch 133d, und durch die Plungerkolbenkammer 130a eingebracht
werden kann. Des Weiteren wird der Federbalg 146 in die
Lage versetzt, sich in Abhängigkeit von
der Größe des Kühlmittel-Ansaugdrucks
Ps auszudehnen oder zusammenzuziehen und dadurch die Schubstange 138 durch
das Ansaugelement-Kontaktierteil 138b und den Plungerkolben 133 zu
zwingen, sich in Elevationsrichtung zu bewegen.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt, wird das Kontrollventil 100 derart
betrieben, dass das Kühlmittel,
das von einer mit einem Einlasskanal 1 in Verbindung stehenden
Einlasskammer 3 aufgenommen wurde, komprimiert und dann
in eine mit einem Auslasskanal 2 in Verbindung stehenden
Auslasskammer 4 abgeleitet wird, und dass der Druck des Kühlmittels
mittels des Kontrollventils 100 geregelt wird, das mit
dem den Plungerkolben 133 umfassenden Elektromagnet-Magnetisierungsteil 130 versehen
ist.
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Das
Kontrollventil 100 besteht aus dem Hauptventilkörper 120,
dem Elektromagnet-Magnetisierungsteil 130 zum Regeln des
Drucks des Kühlmittels
in der Kurbelkammer 12 und dem druckempfindlichen Teil 145,
wobei das Elektromagnet-Magnetisierungsteil 130 sich unter
dem Bodenteil des Kontrollventils 100 befindet, das Elektromagnet-Magnetisierungsteil 130 in
seinem Inneren mit dem druckempfindlichen Teil 145 versehen
ist, und der Hauptventilkörper 120 auf
der Oberseite des Elektromagnet-Magnetisierungsteils 130 angebracht
ist. Durch die Betätigung
des Elektromagnet-Magnetisierungsteils 130 und durch die
Verwendung des Gleichgewichts zwischen der Reaktion des Federbalgs 146 und
des Kühlmittel-Ansaugdrucks
können
nicht nur das Öffnen
und das Schließen
des Zufuhrventilkörpers 132a geregelt
werden, das sich zwischen dem Auslasskanal 2 und der Kurbelkammer 12 befindet, sondern
auch das Öffnen und
das Schließen
des Entnahmeventilkörpers 139,
der sich zwischen der Kurbelkammer 12 und dem Einlasskanal 1 befindet.
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Der
Hauptventilkörper 120 ist
so ausgeführt, dass
er einen vertikal gestreckten, hohlen, zylinderförmigen Körper hat, dessen axialer hohler
Teil, von oben nach unten aufgezählt,
aus einer Zufuhrventilkammer 121, die mit dem auf der Austrittsseite
mit der Kurbelkammer in Verbindung stehenden Anschluss 121d,
einem Zufuhrventilloch 122, einem mit dem Auslasskanal
in Verbindung stehenden Anschluss 123, einem die Ventilstange
tragenden Teil 124 und einem Entnahmeventilloch 125 (Innendurchmesser:
D1), das mit dem auf der Eintrittsseite mit der Kurbelkammer in
Verbindung stehenden Anschluss 126 in Verbindung steht,
besteht, wobei das Entnahmeventilloch 125 mit der Entnahmeventilkammer 133b in
Verbindung steht, die in dem Plungerkolben 133 ausgebildet
ist. Diese Entnahmeventilkammer 133b steht mit dem mit
dem Einlasskanal in Verbindung stehenden Anschluss 128 in
Verbindung.
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In
dem axialen hohlen Teil des Hauptventilkörpers 120 ist eine
lang gestreckte Ventilstange 132 (Außendurchmesser: D2) angeordnet.
Diese Ventilstange 132 umfasst den Zufuhrventilkörper 132a,
der in der Zufuhrventilkammer 121 positioniert ist, ein Verjüngungsteil
(diametrisch verengtes Teil) 132d, das an dem Zufuhrventilloch 122 positioniert
ist, und den Anschluss 123, der mit dem Auslasskanal in
Verbindung steht, und ein Stützteil 132c,
wobei die Ventilstange 132 geeignet ist, gestützt zu werden.
Des Weiteren ist die integral mit dem Plungerkolben 133 ausgebildete
Schubstange 138 koaxial mit dieser Ventilstange 132 angeordnet,
um die Schubstange 138 in die Lage zu versetzen, in Längsrichtung
zu gleiten. Ein unteres Endteil der Ventilstange 132 steht elastisch
mit einem oberen Teil der Schubstange 138 an einem unteren
Endteil des Entnahmeventillochs 125, d.h. in der Nähe des Entnahmeventilsitzes 127, in
Kontakt.
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Wie
in der Spalte des Entnahmeventils in 4 gezeigt,
ist der Entnahmeventilkörper 139 (Länge: L2)
zylinderförmig
ausgebildet und befindet sich in der Entnahmeventilkammer 133b (Tiefe:
L1), die an einem oberen Teil des Plungerkolbens 133 ausgebildet
ist, und ist an einem oberen Teil der Schubstange 138 befestigt.
Die Tiefe der Entnahmeventilkammer 133b ist etwas größer bemessen
als die Länge
L2 des Entnahmeventilkörpers 139,
so dass in einem Zustand, in dem die Oberseite des Plungerkolbens 133 mit
dem Entnahmeventilsitz 127 in Kontakt kommt, die Entstehung
eines Spalts "L1–L2" ermöglicht wird.
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Die
Entnahmeventilkammer 133b steht über ein erstes, in dem Plungerkolben 133 ausgebildetes Druckausgleichsloch 133c mit
dem mit dem Einlasskanal in Verbindung stehenden Anschluss 128 (der Kühlmittel-Ansaugdruck
Ps) in Verbindung. Wenn die Schubstange 138 zusammen mit
dem Plungerkolben 133 durch die Federkraft einer Plungerkolbenfeder 133a nach
oben bewegt und mit dem Entnahmeventilsitz 127 in Kontakt
gebracht wird, wird das Loch des Entnahmeventillochs 125 durch
die Oberfläche
des Entnahmeventilkörpers 139 vollständig in
einen geschlossenen Zustand gebracht, wobei zwischen dem Entnahmeventilloch 125 und
dem Entnahmeventilkörper 139 ein
sehr kleiner Spalt (L1–L2)
zurückbleibt.
Durch die Betätigung
des Elektromagnet-Magnetisierungsteils 130 wird das Zufuhrventilloch 122 von
dem Zufuhrventilkörper 132a geöffnet oder
geschlossen. Bei diesem Öffnungs-
und Schließvorgang
des Zufuhrventillochs 122 wird dem Zufuhrventilloch 122 nicht
einfach ermöglicht,
einen vollständig geöffneten
oder geschlossenen Zustand einzunehmen, sondern es wird auch in
die Lage versetzt, einen fast geschlossenen Zustand einzunehmen,
bevor es zum Beispiel in einen vollständig geschlossenen Zustand übergeht.
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Wie
in der Spalte (a) von 4 gezeigt, nimmt der Zufuhrventilkörper 132a,
unter der Bedingung, dass der Steuerstrom ausgeschaltet ist, einen vollständig geöffneten
Zustand ein, und der Entnahmeventilkörper 139 nimmt einen
fast geschlossenen Zustand ein. Unter dieser Bedingung wird dem
Entnahmeventilkörper 139 ermöglicht,
einen schmalen Spalt zu bewirken ((Tiefe L1 der Entnahmeventilkammer 133b)–(Länge L2 des
Entnahmeventilkörpers 139)),
während
der Zufuhrventilkörper 132a einen buchstäblich vollständig geöffneten
Zustand einnimmt, so dass es dem Kühlmittel ermöglicht wird, von
dem Entnahmeventilloch 125 durch diesen kleinen Spalt zu
der Entnahmeventilkammer 133b zu fließen. Dieses Kontrollventil 100 ist
nämlich
so aufgebaut, dass es einer vorgegebenen Menge (Mindestmenge) an
Kühlmittel
ermöglicht
ist, von dem Anschluss 126, der mit der Kurbelkammer in
Verbindung steht, zu dem Anschluss 128, der mit dem Einlasskanal
in Verbindung steht, zu fließen.
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Als
nächstes
wird das Verhalten des Kontrollventils 100 zusammen mit
dem Betrieb des Verdichters mit variabler Fördermenge 20 erklärt. In dem
Betriebszustand des Verdichters mit variabler Fördermenge 20 wird
der Zufuhrventilkörper 132a,
wenn die Übertragung
von elektrischem Strom an das Elektromagnet-Magnetisierungsteil 130 ausgeschaltet
ist (ein erster Zustand), in einen "vollständig geöffnet"-Zustand gebracht, und der Entnahmeventilkörper 139 wird
in einen "fast geschlossen"-Zustand gebracht,
wie in der 4 gezeigt (siehe Spalte "a"). Unter dieser Bedingung erfolgt daher
aufgrund der Schwankungen des Kühlmittel-Auslassdrucks
Pd und des Kühlmittel-Ansaugdrucks
Ps keine Regelung des Kühlmitteldrucks
Pc in der Kurbelkammer. Unter dieser Bedingung, obwohl der Zufuhrventilkörper 132a einen
buchstäblich
vollständig
geöffneten
Zustand einnimmt, wird es dem Kühlmittel
ermöglicht, von
dem Entnahmeventilloch 125 durch einen nachstehend definierten
kleinen Spalt zu der Entnahmeventilkammer 133b zu fließen, da
es dem Entnahmeventilkörper 139 ermöglicht ist,
den kleinen Spalt zu bewirken ((Tiefe L1 der Entnahmeventilkammer 133b)–(Länge L2 des
Entnahmeventilkörpers 139), d.h.
einen Strömungsquerschnitt "A1"). Es wird nämlich einer
vorgegebenen Menge (Mindestmenge) an Kühlmittel ermöglicht,
von dem Anschluss 126, der mit der Kurbelkammer in Verbindung
steht, zu dem Anschluss 128, der mit dem Einlasskanal in
Verbindung steht, zu fließen.
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Wenn
ein elektrischer Strom an das Elektromagnet-Magnetisierungsteil 130 geleitet
wird, um das Regeln des Kühlmitteldrucks
(ein Zwischenzustand) zu initiieren, wird die Ventilstange 132 gezwungen,
in Abhängigkeit
von der Größe des elektrischen
Stroms, wie in 4 gezeigt (siehe Spalte "b"), sich um eine vorgegebene Strecke
nah unten zu bewegen und dadurch den Zufuhrventilkörper 132a von
dem "vollständig geöffnet"-Zustand in den "geöffnet"-Zustand zu bringen
und gleichzeitig den Entnahmeventilkörper 139 von dem "fast geschlossen"-Zustand in den "geöffnet"-Zustand zu bringen.
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Wenn
die elektromagnetische Kraft des Elektromagnet-Magnetisierungsteils 130 in
einem vorgegebenen Zustand gehalten wird (Regelzustand), wird der Öffnungsgrad
des Zufuhrventilkörpers 132a gemäß den Schwankungen
des Kühlmittel-Ansaugdrucks
Ps angepasst. Gleichzeitig wird mittels der Schubstange 138 auch
der Öffnungsgrad
des Entnahmeventilkörpers 139 (Öffnen und
Schließen)
in der gleichen Weise wie der Zufuhrventilkörper 132a (Öffnen und
Schließen)
durch die Längsbewegung des
Entnahmeventilkörpers 139 angepasst.
Während
dieser Anpassungen wird der Entnahmeventilkörper 139 gezwungen,
wenn der Kühlmittel-Ansaugdruck
Ps zunimmt, sich nach unten zu bewegen, und er bewirkt damit, dass
der Zufuhrventilkörper 132a sich
in die "geschlossen"-Richtung bewegt,
und gleichzeitig wird auch der Entnahmeventilkörper 139 gezwungen,
sich in die "geöffnet"-Richtung zu bewegen.
Aufgrund des Zusammenwirkens des Zufuhrventilkörpers 132a und des
Entnahmeventilskörpers 139 ist
es nun möglich,
einen raschen Abfall des Kühlmitteldrucks
Pc in der Kurbelkammer zu erreichen.
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Im
gegenteiligen Fall, wenn der Kühlmittel-Ansaugdruck
Ps während
dieser Anpassungen abfällt,
wird der Anschlag 147 gezwungen, sich nach oben zu bewegen,
was wiederum den Zufuhrventilkörper 132a zwingt,
sich in die "geöffnet"-Richtung zu bewegen,
und gleichzeitig wird auch der Entnahmeventilkörper 139 durch die
Ventilstange 132 gezwungen, sich in die "geschlossen"-Richtung zu bewegen. Aufgrund
des Zusammenwirkens des Zufuhrventilkörpers 132a und des
Entnahmeventilskörpers 139 ist
es nun möglich,
einen raschen Anstieg des Kühlmitteldrucks
Pc in der Kurbelkammer zu erreichen.
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Wenn
der Wert des elektrischen Stroms, der an den Elektromagneten 130b geleitet
werden soll, geändert
wird, um die elektromagnetische Kraft des Kontrollventils 100 zu ändern, ändert sich
zwangsläufig
der Kühlmitteldruck
Pc in der Kurbelkammer in entsprechender Weise, was wiederum bewirkt,
dass sich die Verdichtungsleistung (Ausströmmenge) ändert. Infolgedessen wird der
Kühlmittel-Ansaugdruck Ps
in einen konstanten Zustand mit einer anderen Höhe gebracht.
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Wenn
nämlich
die elektromagnetische Kraft des Kontrollventils 100 abnimmt,
bewegt sich der Plungerkolben 133 zwangsläufig, bedingt
durch die Vorspannkraft der Plungerkolbenfeder 133a und
die Reaktion des Federbalgs 146, um eine vorgegebene Strecke
nach oben, wodurch sich sowohl die Schubstange 138 als
auch die Ventilstange 132 zwangsläufig nach oben bewegen, was
zu einer Aufwärtsbewegung
des Zufuhrventilkörpers 132a führt (und
den Grad des "geöffnet"-Zustands noch mehr
vergrößert). infolgedessen erhöht sich
die Durchflussmenge des Kühlmittels
von dem Anschluss 123, der mit dem Auslasskanal in Verbindung
steht, zu der Zufuhrventilkammer 121. Gleichzeitig reduziert
sich die Durchflussmenge des Kühlmittels
von dem Anschluss 126, der mit der Kurbelkammer in Verbindung
steht, zu dem Anschluss 128, der mit dem Einlasskanal in
Verbindung steht, da der Entnahmeventilkörper 139 nach oben
bewegt wird (was den Grad des "geschlossen"-Zustands noch mehr
vergrößert). Aufgrund
des Zusammenwirkens des Zufuhrventilkörpers 132a und des
Entnahmeventilskörpers 139 ist
es nun möglich,
einen raschen Anstieg des Kühlmitteldrucks
Pc in der Kurbelkammer zu erreichen, was die Taumelscheibe 14 in
die Richtung bewegt, in der sie zunehmend senkrechter zu der Drehachse 11 wird,
so dass die Ausströmmenge
des Kühlmittels rasch
minimiert wird (siehe 2).
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Wenn
die elektromagnetische Kraft des Kontrollventils 100 ihren
Maximalwert erreicht (ein zweiter Zustand; siehe Spalte "c" von 4), bewegt
sich der Plungerkolben 133, bedingt durch die Ansaugkraft
des Ansaugelements 141, zwangsläufig nach unten, was der Ventilstange 132 ermöglicht,
sich nach unten zu bewegen, so dass sich der Zufuhrventilkörper 132a zwangsläufig nach
unten bewegt, um das Zufuhrventilloch 122 vollständig zu
schließen.
Infolgedessen wird die Durchflussmenge des Kühlmittels von dem Anschluss 123,
der mit dem Auslasskanal in Verbindung steht, zu der Zufuhrventilkammer 121 null,
und gleichzeitig bewegt sich der Entnahmeventilkörper 139 zwangsläufig nach
unten, um das Entnahmeventilloch 125 vollständig zu öffnen. Infolgedessen
vergrößert sich
die Durchflussmenge des Kühlmittels
von dem Anschluss 126, der mit der Kurbelkammer in Verbindung
steht, zu dem Anschluss 128, der mit dem Einlasskanal in
Verbindung steht. Infolgedessen fällt der Kühlmitteldruck Pc rasch ab, und
der Neigungswinkel der Taumelscheibe 14 zu der Drehachse 11 verkleinert
sich, um die Ausströmmenge
des Kühlmittels
zu vergrößern.
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Im Übrigen erfolgt
die Steuerung der Größe des elektrischen
Stroms, der an den Elektromagneten 130b geleitet werden
soll, derart, dass die Signale, die von einer Vielzahl von Sensoren
zum Erkennen von verschiedenen Arten von Gegebenheiten, einschließlich jene
des Fahrzeugmotors, der Temperaturen im Inneren und außerhalb
des Fahrzeugs, eines Verdampfers, etc. an das Steuerteil übertragen werden,
das in seinem Inneren mit einer Zentralrecheneinheit, etc. ausgestattet
ist, und in diesem verarbeitet werden, um Steuersignale zu erzeugen,
die dann von dem Steuerteil an den Elektromagneten 130b geleitet
werden, um somit die vorstehend genannte Steuerung des elektrischen
Stroms auszuführen.
Im Übrigen
ist die Treiberschaltung des Elektromagneten 130b in den
Zeichnungen nicht dargestellt.
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Unter
der Bedingung, dass die Leitung des elektrischen Stroms an den Elektromagneten 130b unterbrochen
ist (siehe Spalte "a" in 4),
wird der Zufuhrventilkörper 132a,
bedingt durch eine Differenz in der Vorspannkraft zwischen der das
Zufuhrventil schließenden
Feder 121c, die so ausgeführt ist, dass sie auf die Ventilstange 132 des
Kontrollventils 100 und auf die Plungerkolbenfeder 133a wirkt,
von dem Zufuhrventilsitz 121b weg bewegt, wodurch der Zufuhrventilkörper 132a in
den "vollständig geschlossen"-Zustand gebracht
wird.
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Dann
erhöht
sich zwangsläufig,
wie in 2 gezeigt, der Kühlmitteldruck Pc in der Kurbelkammer, wodurch
die Taumelscheibe 14 in die Richtung gedrängt wird,
in der sie senkrecht zu der Drehachse 11 angeordnet ist.
Bevor jedoch die Taumelscheibe 14 senkrecht zu der Drehachse 11 wird,
und in dem Moment, in dem der Entnahmeventilkörper 139 sich in dem
vollständig
geschlossenen Zustand befindet, wird sie in die Lage versetzt, bedingt
durch die Bauform des Entnahmeventilkörpers 139, eine sehr
kleine Durchflussmenge des Kühlmittels
zu gewährleisten,
wie in der Spalte "a" von 4 gezeigt,
was dem Verdichter mit variabler Fördermenge 20 ermöglicht, in
einem Betriebszustand mit minimaler Durchflussmenge zu bleiben.
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Wie
vorstehend erklärt,
ist es möglich,
die Drehachse 11 sich weiterhin drehen zu lassen, selbst wenn
der Verdichter mit variabler Fördermenge 20 nicht
in Betrieb sein muss, da es dem Verdichter mit variabler Fördermenge 20 möglich ist,
selbst dann in einem Betriebszustand mit minimaler Durchflussmenge
zu bleiben, wenn die Leitung des elektrischen Stroms an den Elektromagneten 130b des
Elektromagnet-Magnetisierungsteils 130 unterbrochen ist (ausgeschaltet
ist). Daher kann die vorliegende Erfindung auch für einen
kupplungslosen Verdichter mit variabler Fördermenge 20 verwendet
werden.
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Des
Weiteren sollte die Vorspannkraft der das Zufuhrventil schließenden Feder 121c kleiner bemessen
sein als die Vorspannkraft der Plungerkolbenfeder 133a,
damit der Zufuhrventilkörper 132a selbst
dann, wenn das Kontrollventil ausgeschaltet ist, den "geöffnet"-Zustand einnimmt.
Die besondere Bemessung dieser Vorspannkräfte kann jedoch optional so
festgelegt sein, dass die vorstehend genannten Funktionen ausgeführt werden.
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Das
Kontrollventil der vorstehend genannten Ausführungsform 1 ist so ausgeführt, dass
durch das Erkennen des Kühlmittel-Ansaugdrucks
Ps des Verdichters mit variabler Fördermenge ein paar Ventilkörper betätigt werden,
um das Kühlmittel
in dem Auslasskanal (der Kühlmittel-Auslassdruck
Pd) in die Kurbelkammer fließen
zu lassen (der Kühlmitteldruck Pc
in der Kurbelkammer), um somit den Kühlmitteldruck Pc (auf der Zufuhrseite)
in der Kurbelkammer anzupassen und gleichzeitig das Kühlmittel
in der Kurbelkammer in den Ansaugkanal (der Kühlmittel-Ansaugdruck Ps) fließen zu lassen,
um somit den Kühlmitteldruck
Pc (auf der Entnahmeseite) in der Kurbelkammer anzupassen. Durch
diese Anpassungen des Kühlmitteldrucks
Pc sollen nämlich
nicht nur die Reaktionseigenschaften auf die Anpassungssteuerung
des Kühlmitteldrucks
Pc in der Kurbelkammer in die Lage versetzt werden, sich zu verbessern, sondern
es wird auch nutzloser Fluss des Kühlmittels von dem Auslasskanal
zur Kurbelkammer in die Lage versetzt, kleiner zu werden, um dadurch
die Steuerungseffizienz des Kontrollventils zu verbessern.
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Des
Weiteren ist es aufgrund der Konfiguration des Entnahmeventilkörpers 139 möglich, wenn der
Entnahmeventilkörper 139 sich
in einem geschlossenen Zustand befindet, eine sehr kleine Durchflussmenge
des Kühlmittels
zu gewährleisten, wie
in der Spalte "a" von 4 gezeigt,
damit die Drehachse 11 sich weiterhin dreht.
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Außerdem ist
es nun möglich,
den Maximaldurchfluss konstant zu machen, unabhängig von dem Öffnungszustand
des Entnahmeventilkörpers 139,
wie in 3 gezeigt, da die Querschnittsfläche (AD1 – AD2) des Kanals des Entnahmeventillochs 125, wenn
der Entnahmeventilkörper 139 sich
in einem geöffneten
Zustand befindet, kleiner bemessen ist als die Querschnittsfläche (A1)
des Kanalteils, wo der Entnahmeventilkörper 139 sich befindet.
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(Ausführungsform
2)
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Als
nächstes
wird die Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die 5 und 6 erklärt. 5 zeigt
eine Längsschnittansicht
des Kontrollventils der Ausführungsform
2, und 6 ist eine schematische Darstellung zum Erklären des
Betriebs des Kontrollventils, wobei die Spalten "a'", "b'" und "c'" von 6 den
Spalten "a", "b" und "c" von 4 entsprechen.
Im Übrigen sind
dieselben Bauteile wie jene von der Ausführungsform 1 mit denselben
Symbolen gekennzeichnet, die in den 1 bis 4 verwendet
werden, wobei auf detaillierte Erklärungen davon verzichtet wurde.
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Diese
Ausführungsform
2 unterscheidet sich von der Ausführungsform 1 insofern, als
dass die Ventilstange 132 integral mit der Schubstange 138 ausgebildet
ist (der entstandene integrale Körper wird
als "Ventilstange 132'" bezeichnet), und
dass der zylinderförmige
Entnahmeventilkörper 139' integral mit
der Ventilstange 132' (Durchmesser:
D3), ausgebildet ist, wodurch der Aufbau und das Herstellungsverfahren
des Kontrollventils vereinfacht wird. Des Weiteren ist die Oberseite
des Entnahmeventilkörpers 139' gemäß der Ausführungsform 2 höher positioniert
als die Oberseite des Plungerkolbens 133, und der Außendurchmesser
D2 des Entnahmeventilkörpers 139' ist kleiner
bemessen als der Innendurchmesser D1 des Entnahmeventillochs 125,
so dass dazwischen ein Spalt entsteht. Wenn der Entnahmeventilkörper 139' sich in einem
fast geschlossenem Zustand befindet (ein erster Zustand; siehe Spalte "a'" von 6),
wird es einem oberen Teil des Entnahmeventilkörpers 139' ermöglicht,
in das Entnahmeventilloch 125 hineinzuragen, wodurch sichergestellt
wird, dass das Kühlmittel,
bedingt durch die Existenz des vorstehend genannten Spalts (Querschnittsfläche A1 =
AD1 – AD2), mit einer sehr kleinen Durchflussmenge
fließt.
Daher ist es nun möglich,
die Drehachse 11 (siehe 2) sich
weiterhin drehen zu lassen, selbst wenn der Verdichter mit variabler
Fördermenge 20 nicht
in Betrieb sein muss.
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Außerdem ist
es nun unter dieser Bedingung möglich,
die Durchflussmenge des Kühlmittels,
das durch den Entnahmeventilkörper 139' fließt, unabhängig von
dem Öffnungsgrad
des Entnahmeventilkörpers 139' konstant zu
machen, da die Querschnittsfläche
(AD1 – AD2), wenn der Entnahmeventilkörper 139' sich in einem
fast vollständig
geöffneten Zustand
(ein Zwischenzustand; siehe Spalte "b'" von 6)
oder in einem vollständig
geöffneten
Zustand (ein zweiter Zustand; siehe Spalte "c'" von 6)
befindet, kleiner bemessen ist als die Querschnittsfläche (A1)
des Kanalteils, wo sich der Entnahmeventilkörper 139' befindet, wie
in 3 gezeigt.