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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verdichter mit variabler
Verdrängung
gemäss dem
Oberbegriff von Anspruch 1.
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Bei
einem derartigen üblichen
Verdichter mit variabler Verdrängung,
wie er z. B. in der JP-A-2001-003860 beschrieben ist, ist eine Niederdruckkammer
in einem vorderen Kopf ausgebildet, um die Zuverlässigkeit
einer Wellendichtungseinheit, die zwischen dem Gehäuse und
der Welle angeordnet ist, zu verbessern. Die Niederdruckkammer ist von
einer Kurbelwellenkammer mittels eines ersten Dichtungsteils abgeschlossen.
Ein zweites Dichtungsteil, das die Wellendichtungseinheit darstellt,
ist in der Niederdruckkammer aufgenommen. Ein Kühlmittel, das den Verdichter
von dem Auslaß eines
Verdampfers erreicht, strömt
in die Niederdruckkammer. Der Saugdruck der Niederdruckkammer wird
daher alleine auf das zweite Dichtungsteil aufgebracht, wodurch
die Last auf das zweite Dichtungsteil, verglichen mit einem Fall,
wo der Druck in der Kurbelwellenkammer auf das zweite Dichtungsteil
aufgebracht wird, vermindert wird.
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Die
Konstruktion, die ein Paar Dichtungsteile zur Begrenzung der Niederdruckkammer
verwendet, erhöht
die Kosten.
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Die
EP-A-0 952 343 beschreibt einen Verdichter mit variabler Verdrängung mit
einem Kühlmittelkanal,
der mit einem Saugdruckbereich in Verbindung steht und einem Begrenzungsteil,
das aus einem Spielspalt zwischen Endringabschnitten eines äußeren Rings
eines radialen Antriebswellenlagers angrenzend an eine Steuerdruckkammer
und einer Umfangsfläche
der Welle besteht. Der Kühlmittelkanal
entspannt einen Innendruck der Steuerdruckkammer und ist an einem
Endkanalabschnitt an einem abgedichteten Abschnitt geöffnet, der
mittels eines Wellendichtteils in einer Wellenöffnung abgedichtet ist.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Kosten der Begrenzungskonstruktion
zu vermindern, wobei eine hohe Zuverlässigkeit einer Wellendichtungseinheit,
die zwischen dem Gehäuse
und der Welle eines Verdichters angeordnet ist, sichergestellt werden
soll.
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Zur
Lösung
dieser und anderer Aufgaben wird gemäss der vorliegenden Erfindung
ein Verdichter mit variabler Verdrängung gemäss Anspruch 1 geschaffen.
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Weitere
Aspekte und Vorteile de Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung gegenwärtig
bevorzugter Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine
Seitenschnittansicht eines gesamten Verdichters gemäss einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2(a) eine vergrößerte Seitenschnittansicht
der wesentlichen Teile der Erfindung gemäss 1;
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2(b) eine Schnittansicht längs der Linie 2b-2b in 2(a);
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3 eine
Schnittansicht längs
der Linie 3-3 in 1;
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4 eine
Schnittansicht längs
der Linie 4-4 in 1;
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5(a) eine vergrößerte Seitenschnittansicht
der wesentlichen Teile eines Verdichters gemäss einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5(b) eine Schnittansicht längs der Linie 5b-5b in 5(a) ;
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6(a) eine vergrößerte Seitenschnittansicht
der wesentlichen Teile eines Verdichters gemäss einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6(b) eine Schnittansicht längs der Linie 6b-6b in 6(a) ;
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7(a) eine vergrößerte Seitenschnittansicht
der wesentlichen Teile eines Verdichters gemäss einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7(b) eine Schnittansicht längs der Linie 7b-7b in 7(a);
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8 eine
Seitenschnittansicht zur Darstellung eines Verdichters gemäss einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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9 eine
Seitenschnittansicht der wesentlichen Teile zur Darstellung eines
Verdichters gemäss
einer sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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10 eine
Schnittansicht längs
der Linie 10-10 in 9.
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Im
Folgenden wird eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben.
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1 zeigt
die Innenkonstruktion eines Verdichters mit variabler Verdrängung. Eine
Gehäuseanordnung 10 des
Verdichters wird durch Verbinden eines vorderen Gehäuseteils 11,
eines hinteren Gehäuseteils 12 und
eines Zylinderblocks 19 gebildet. Das vordere Gehäuseteil 11 umfaßt ein Lagerteil 30 und
ein kammerbildendes Teil 31. Das Lagerteil 30, das
kammerbildende Teil 31, der Zylinderblock 19 und
das hintere Gehäuseteil 12 sind
mittels Befestigungsbolzen 32 befestigt, die in das hintere
Gehäuseteil 12 durch
das Lagerteil 30, das kammerbildende Teil 31 und
den Zylinderblock 19 eingeschraubt sind.
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Eine
Welle 13 erstreckt sich durch das kammerbildende Teil 31 und
den Zylinderblock 19, die eine Steuerdruckkammer 111 bilden.
Ein Rotor 14 ist an der Welle 13 in der Steuerdruckkammer 111 befestigt.
Ein Radiallager 33 und ein Drucklager 42 sind zwischen
dem Rotor 14 und dem kammerbildenden Teil 31 angeordnet.
Ein Radiallager 34 ist zwischen dem Endabschnitt der Welle 13,
der in eine in dem Zylinderblock 19 ausgebildete Lageröffnung 195 eingesetzt
ist, und der Oberfläche
der Lageröffnung 195 angeordnet.
Das kammerbildende Teil 31 lagert den Rotor 14 und
die Welle 13 durch das Radiallager 33, sodass
sich der Rotor 14 und die Welle 13 zusammen drehen.
Der Zylinderblock 19 lagert die Welle 13 drehbar
durch das Radiallager 34.
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Die
Welle 13 steht aus dem Kompressor über eine durchgehende Öffnung 40 in
dem Lagerteil 30 vor und nimmt eine Rotationsantriebskraft
von einer äußeren Antriebsquelle,
wie z. B. dem Motor eines Fahrzeugs, auf. Eine mechanische Dichtung 35 und
ein Abschlußring 36 sind
in der durchgehenden Öffnung 40 voneinander
in axialer Richtung der Welle 13 getrennt angeordnet. Die
mechanische Dichtung 35 dient als Wellendichtungseinrichtung,
die zwischen der Gehäuseanordnung 10 und
der Welle 13 angeordnet ist, um das Innere der Gehäuseanordnung 10 abzudichten.
Der Abschlußring 36 besteht aus
einem Kunststoff, wie z. B. Polytetrafluoräthylen. Die Bewegung des Abschlußrings 36 in
Richtung der mechanischen Dichtung 35 von dem Radiallager 33 wird
durch einen auf einer Innenfläche 401 der
durchgehenden Öffnung 40 ausgebildeten
Flansch begrenzt.
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Wie
in 2(a) und 2(b) dargestellt, steht
eine Außenfläche 361 des
Abschlußrings
mit der Innenfläche 411 der
durchgehenden Öffnung 40 in
einer engen Gleitberührung
und eine Innenfläche 362 des
Abschlußrings 36 steht
in einer engen Berührung
mit einer Außenfläche 131 der
Welle 13. Wenn sich die Welle 13 dreht, gleitet
der Abschlußring 36 auf
der Außenfläche 131 der
Welle 13 oder der Innenfläche 401 der durchgehenden Öffnung 40 oder
sowohl auf der Außenfläche 131 der
Welle 13 als auch auf der Innenfläche 401 der durchgehenden Öffnung 40.
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Eine
Abschlußnut
ist in der Innenfläche 262 des
Abschlußrings 36 in
axialer Richtung der Welle 13 ausgebildet. Die Abschlußnut 37 steht
mit der durchgehenden Öffnung 40 an
einer Stelle zwischen der mechanischen Dichtung 35 und
dem Abschlußring 36 und
der Steuerdruckkammer 111 in Verbindung. D. h., die durchgehende Öffnung 40 zwischen der
mechanischen Dichtung 35 und dem Abschlußring 36 steht
mit der Steuerdruckkammer 111 über die Abschlußnut 37 in
Verbindung, die als ein Abschlußkanal
dient. Der Abschlußring 36 verbindet
die durchgehende Öffnung 40 mit
der Steuerdruckkammer 111 durch eine Abschlußnut 37.
Die durchgehende Öffnung 40 ist
eine Aufnahmekammer der mechanischen Dichtung 35 als Wellendichteinrichtung.
Der Abschlußring 36 und
die Abschlußnut 37 stellen
eine Druckentspannungseinrichtung dar, die eine Begrenzungsfunktion
zum Entspannen des Drucks in die Haltekammer aus der Steuerdruckkammer 111 darstellt.
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Wie
in 1 dargestellt, wird eine Taumelscheibe 15 auf
der Welle 13 gleitend in axialer Richtung der Wel le 13 und
kippbar in Bezug auf die Welle 13 gelagert. Ein Paar Führungsstifte 16 (siehe 3) ist
an der Taumelscheibe 15 befestigt. Die Führungsstifte 16 sind
gleitend in in dem Rotor 14 ausgebildete Führungsöffnungen 141 eingesetzt.
Der Eingriff der Führungsstifte 16 mit
den Führungsöffnungen 141 erlaubt,
dass die Taumelscheibe 15 in Bezug auf die Welle 13 schwenkbar
und mit der Welle 13 drehbar ist. Die Neigung der Taumelscheibe 15 wird
mittels der Führungsöffnungen 141 der
Führungsstifte 16 und
der Welle 13 geführt.
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Mehrere
Zylinderbohrungen 191 sind in dem Zylinderblock 19 in
gleichwinkligen Abständen
rings um die Welle 13 ausgebildet. Obwohl nur eine Zylinderbohrung 191 in 1 dargestellt
ist, sind gemäss der
Ausführungsform,
wie in 4 gezeigt, fünf
Zylinderbohrungen 191 vorgesehen. Ein Kolben 17 ist in
jeder Zylinderbohrung 191 aufgenommen.
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Jeder
Kolben 17 bildet eine Verdichtungskammer 192 in
der zugeordneten Zylinderbohrung 191. Die Drehbewegung
der Taumelscheibe 15 wird in eine hin- und hergehende Vorwärts- und
Rückwärtsbewegung
des zugeordneten Kolbens 17 über Schuhe 18 umgewandelt,
sodass sich der Kolben 17 in der Zylinderbohrung 191 vorwärts und
rückwärts bewegt.
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Eine
erste Platte 20, eine zweite Platte 21, eine dritte
Platte 22 und eine vierte Platte 23 sind zwischen
dem Zylinderblock 19 und dem hinteren Gehäuseteil 12 angeordnet,
um eine Ventilplattenanordnung zu schaffen. Eine Saugkammer 121 und
eine Auslaßkammer 122 sind
in dem hinteren Gehäuseteil 12 gebildet.
Ein Trennteil 41 trennt die Saugkammer 121 von
der Auslaßkammer 122,
die von der Saugkammer 121 umgeben ist.
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Die
Bewegung des Kolbens 17 (eine von der rechten Seite in 1 nach
links gerichtete Bewegung) bewirkt, dass ein Kühlmittel in der Saugkammer 121,
die eine Saugdruckzone darstellt, ein Saugventil 211 an
der zweiten Platte 21 von einer Saugöffnung 201 in der
ersten Platte 20 wegdrückt
und strömt
in die Verdichtungskammern 192. Die Bewegung des Kolbens 17 (eine
in 1 von der linken Seite nach rechts gerichtete
Bewegung) bewirkt, dass das in die Kompressionskammern 192 geströmte Kühlmittel
ein Auslaßventil 221 in
der dritten Platte 22 von einer Auslaßsaugöffnung 202 in der
ersten Platte 20 wegdrückt
und in die Auslaßkammer 122 strömt, die
eine Auslaßdruckzone
darstellt. Wenn das Auslaßventil 221 gegen
einen Anschlag 231 an der vierten Platte 23 anstößt, wird
seine Öffnung
begrenzt. Die Verdichtungsreaktionskraft, die auf jeden Kolben 17 bei
dem Auslaß des
Kühlmittels
zur Auslaßkammer 122 von
jeder Verdichtungskammer 192 wirkt, wird an einer Endwand
des kammerbildenden Teils 31 über die Schuhe 18,
die Taumelscheibe 15, die Führungsstifte 16, den
Rotor 15 und das Drucklager 42 aufgenommen .
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Ein
Druckzuführkanal 38,
der die Auslaßkammer 122 mit
der Steuerdruckkammer 111 verbindet, führt das Kühlmittel in der Auslaßkammer 122 zu der
Steuerdruckkammer 111. Das Kühlmittel in der Steuerdruckkammer 111 strömt zu der
durchgehenden Öffnung 40 durch
das Drucklager 42, ein Spiel in dem Radiallager 33 und
die Abschlußnut 37.
D. h., der Druck in der Steuerdruckkam mer 111 wird in die durchgehende Öffnung 40 über die
Abschlußnut 37 entspannt.
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Ein
elektromagnetisches Verdrängungssteuerventil 25 ist
in dem Druckzuführkanal 38 angeordnet.
Das Verdrängungssteuerventil 25 wird
mittels einer Steuereinrichtung (nicht dargestellt) erregt und entregt.
Die Steuereinrichtung erregt und entregt das Verdrängungssteuerventil 25 auf
der Grundlage einer erfaßten
Raumtemperatur, die mittels einer Raumtemperaturerfassungseinrichtung
(nicht dargestellt), festgestellt wird, die die Raumtemperatur in
einem Fahrzeug erfaßt,
und einer Soll-Temperatur, die mittels einer Raumtemperatureinstelleinheit
(nicht dargestellt) eingestellt wurde. Das Verdrängungssteuerventil 25 wird
in einem entregten Zustand geöffnet und
in einem erregten Zustand geschlossen. D. h., das Kühlmittel
in der Auslaßkammer 122 wird
der Steuerdruckkammer 111 zugeführt, wenn das Verdrängungssteuerventil 25 entregt
ist, während
das Kühlmittel
in der Auslaßkammer 122 der
Steuerdruckkammer 111 nicht zugeführt wird, wenn das Verdrängungssteuerventil 25 erregt
ist. Das Verdrängungssteuerventil 25 steuert
die Zuführung
des Kühlmittels
zu der Steuerdruckkammer 111 von der Auslaßkammer 122.
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Der
Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 wird mittels der Steuerung
des Drucks in der Steuerdruckkammer 111 verändert. Der
Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 wird kleiner, wenn
der Druck in der Steuerdruckkammer 111 zunimmt, wohingegen
der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 größer wird, wenn
der Druck in der Steuerdruckkammer 111 abnimmt. Der Druck
in der Steuerdruckkammer 111 nimmt zu, wenn der Steuerdruckkammer 111 von
der Auslaßkammer 122 Kühlmittel
zugeführt
wird, wohingegen der Druck in der Steuerdruckkammer 111 abnimmt,
wenn die Zuführung
des Kühlmittels
zur Steuerdruckkammer 111 von der Auslaßkammer 122 unterbrochen
wird. D. h., der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 wird
mittels des Verdrängungssteuerventils 25 gesteuert.
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Der
maximale Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 wird durch
den Anschlag der Taumelscheibe 15 gegen den Rotor 14 bestimmt.
Der minimale Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 wird durch
den Anschlag eines Sprengrings 24 auf der Welle 13 gegen
die Taumelscheibe 15 bestimmt.
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Wie
in 2(a) dargestellt, sind in dem
Lagerteil 30 der Saugkanal 301 und 304 zur
Verbindung mit der durchgehenden Öffnung 40 ausgebildet.
Ein Einlaß 101 des
Saugkanals 301 in der Gehäuseanordnung 10 ist
in der Außenfläche des
Lagerteils 30 an der obersten Stelle vorgesehen. Ein Einlaß 402 des
Saugkanals 301 ist zur durchgehenden Öffnung 40 geöffnet und
an der obersten Stelle in der Innenfläche 401 der durchgehenden Öffnung 40 vorgesehen.
Eine Áuslaßöffnung 403 des
Saugkanals 404 ist zur durchgehenden Öffnung 40 geöffnet und
ist an der untersten Stelle in der Innenfläche 401 der durchgehenden Öffnung 40 vorgesehen.
D. h., die Einlaßöffnung 402 ist
direkt über
der Welle 13 und die Auslaßöffnung 403 ist direkt
unter der Welle 13 angeordnet.
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Wie
in 1 gezeigt, sind die Saugkanäle 312 und 193 in
der Nähe
der untersten Stelle einer Umfangswand 311 des die Kammer
bildenden Teils 31 und in der Nähe der untersten Stelle des
Zylinderblocks 19 ausgebildet. Der Saugkanal 311 steht
mit dem Saugkanal 304 an der Abzweigung des Lagerteils 30 und
des kammerbildenden Teils 31 in Verbindung und mit dem
Saugkanal 193 an der Abzweigung des kammerbildenden Teils 31 und
dem Zylinderblock 19 in Verbindung.
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Eine
durchgehende Öffnung 203 ist
in der Nähe
der untersten Stellen der ersten Platte 20, der zweiten
und dritten Platten 21 und 22 und der vierten Platte 23 ausgebildet.
Die durchgehende Öffnung 203 steht
mit dem Saugkanal 193 und der Saugkammer 121 in
Verbindung. Der Saugkanal 301 stellt einen Kühlmittelkanal
stromaufwärts
der durchgehenden Öffnung 40 dar,
während
die Saugkanäle 304, 312 und 193 und
die durchgehende Öffnung 303 einen
Kühlmittelkanal
stromabwärts
der durchgehenden Öffnung 40 darstellen.
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Die
Auslaßkammer 122 und
die Saugkammer 121 sind über einen äußeren Kühlmittelkreislauf 26,
den Saugkanal 301, die durchgehende Öffnung 40, die Saugkanäle 304, 312 und 193 und
die durchgehende Öffnung 203 verbunden.
Das Kühlmittel, das
zu dem externen Kühlmittelkreislauf 26 von
der Auslaßkammer 122 geströmt ist,
gelangt durch einen Kondensator 27, ein Expansionsventil 28 und
einen Verdampfer 29 und kehrt zur Saugkammer 121 durch den
Saugkanal 301, die durchgehende Öffnung 40, die Saugkanäle 304, 312 und 193 und
die durchgehende Öffnung 203 zurück.
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Die
erste Ausführungsform
weist die folgenden Vorteile auf.
- (1-1) Ein
Kanal 261 (siehe 1), der
einen Teil des externen Kühlmittelkreislaufs 26 darstellt
und sich zu dem Einlaß 101 des
Saugkanals 301 von dem Verdampfer 29 erstreckt,
ist die Saugdruckzone außerhalb
des Verdichters. Die Temperatur des Kühlmittelkanals, die einen Wärmeaustausch in
dem Verdampfer 29 unterworfen wurde, wird niedrig und das
Kühlmittel,
das zu dem Saugkanal 301 von dem externen Kühlmittelkreislauf 26 geströmt ist,
gelangt durch die durchgehende Öffnung 40 und
strömt
zu der Saugkammer 121 über die
Saugkanäle 304, 312 und 193.
Der Druck in der durchgehenden Öffnung 40 ist
niedrig und liegt bei einem dem Saugdruck entsprechenden Niveau.
Daher wird die Belastung der mechanischen Dichtung 35 verglichen
mit dem Fall, wo der Druck der Steuerdruckkammer 111 auf
die mechanische Dichtung 35 aufgebracht wird, vermindert.
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Das
Kühlmittel,
das durch die durchgehende Öffnung 40 strömt, kühlt die
mechanische Dichtung 35 direkt oder indirekt. Ein Teil
des Schmieröls
niedriger Temperatur, das zusammen mit dem Kühlmittel strömt, haftet
an der mechanischen Dichtung 35 zur Schmierung und Abkühlung der
mechanischen Dichtung 35. Ein Teil des Schmieröls niedriger
Temperatur berührt
die Außenfläche der
Welle 13 zum Abkühlen des
Teils der Welle 13 in der Nähe der durchgehenden Öffnung 40.
Entsprechend wird die mechanische Dichtung 35 wirksam abgekühlt. Die
Verminderung der Belastung auf die mechanische Dichtung 35 und die
wirksame Kühlung
der mechanischen Dichtung 35 verbessern die Zuverlässigkeit
der mechanischen Dichtung 35.
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Der
Druck in der Steuerdruckkammer 111 wird mittels der Druckentspannung
durch die Abschlußnut 37 und
den Abschlußring 36 als
Druckentspannungseinrichtung eingestellt. Die Abschlußnut 37 verbindet
das Innere der durchgehenden Öffnung 40 zwischen
der mechanischen Dichtung 35 und dem Abschlußring 36 mit
der Steuerdruckkammer 111 durch einen Abschlußkanal.
Das Innere der durchgehenden Öffnung 40 zwischen
der mechanischen Dichtung 35 und dem Abschlußring 36 wird
daher als Saugdruckzone aufrecht erhalten.
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Die
Wellendichtungseinrichtung erfordert, dass zuverlässig eine
Leckage des Kühlmittels
verhindert wird. Die Wellendichtungseinrichtung erfordert jedoch
keine sehr hohe Eigenschaft zur Verhinderung einer Kühlmittelleckage
zwischen der Innenfläche 362 des
Abschlußrings 36 und
der Außenfläche 131 der
Welle 13, um das Kühlmittel
durch die durchgehende Öffnung 40 an
der Steuerdruckkammer 111 abzuführen und eine Kühlmittelleckage
zwischen der Außenfläche 361 des
Abschlußrings 36 und
der Innenfläche 401 der
durchgehenden Öffnung 40 zu
verhindern. Der Abschlußring 36 muss
nur auf die Welle 13 aufgepaßt und in die durchgehende Öffnung 40 so
eingepaßt
werden, dass er auf der Außenfläche 131 der
Welle 13 und der Innenfläche 401 der durchgehenden Öffnung 40 gleitet.
D. h., die Abmessungsgenauigkeit des Abschlußrings 36 kann niedrig
sein.
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Der
Abschlußring 36 kann
billiger und einfacher als die Wellendichtungseinrichtung hergestellt werden.
Die Verwendung des Abschlußrings 36 ist kostenmäßig vorteilhafter
als die Wellendichtungseinrichtung des üblichen in der japanischen
nicht geprüften
Patentveröffentlichung
Nr. 2001-3860 beschriebenen Verdichters.
- (1-2)
Die Abschlußnut 37 ist
in der Innenfläche 362 des
Abschlußrings 36 ausgebildet.
Die Innenfläche 362 des
Abschlußrings 36 ist
ein Abschnitt, wo die Nut leicht ausgebildet werden kann. Die Innenfläche 362 des
Abschlußrings 36 ist
daher als der Abschnitt geeignet, wo die Abschlußnut 37 ausgebildet
werden kann.
- (1-3) Der Abschlußring 36 ist
aus einem Kunststoff geformt. Da nur eine geringe Genauigkeit für den Abschlußring 36 erforderlich
ist, ist eine Nachbearbeitung nach dem Formen nicht notwendig. Auch
wenn die Außenseite
des Durchmessers des Abschlußrings 36 ein
wenig größer als
der Durchmesser der durchgehenden Öffnung 40 ist, erlaubt
insbesondere die elastische Verformung des Kunststoffs, dass der
Abschlußring 36 in
die durchgehende Öffnung 40 einsetzbar
ist. Auch wenn der Innendurchmesser des Abschlußrings 36 ein wenig
geringer als der Durchmesser der Welle 13 ist, erlaubt
die elastische Verformung des Kunststoffs, dass der Abschlußring 36 auf
die Welle 13 aufsetzbar ist. Somit kann der Abschlußring 36 aus
Kunststoff besonders leicht hergestellt werden.
- (1-4) Der Kunststoff hat eine bessere Gleiteigenschaft als Metall
und ist somit als Material für
den Abschlußring 36 geeignet.
Insbesondere ist Polytetrafluoräthylen,
das die beste Gleiteigenschaft aufweist, als Material für den Abschlußring 36 am geeignetsten.
- (1-5) Da die Einlaßöffnung 402 und
die Auslaßöffnung 403 der
durchgehenden Öffnung 400 voneinander
getrennt ausgebildet sind, fließt
das Kühlmittel
ungehindert in die durchgehende Öffnung 40.
Somit strömt
das Schmiermittel mit niedriger Temperatur, das zusammen mit dem
Kühlmittel
in der durchgehenden Öffnung 40 strömt, zufriedenstellend,
sodass die mechanische Dichtung 35 oder die Wellendichtungseinrichtung
in der durchgehenden Öffnung 40 wirksam
gekühlt wird.
- (1-6) Der Teil des Schmieröls,
das in die durchgehende Öffnung 40 von
der direkt oberhalb der Welle 13 angeordneten Einlaßöffnung 402 strömt, bewegt
sich längs
der mechanischen Dichtung 35 und kühlt die mechanische Dichtung 35 ab,
während
es sich nach unten bewegt. Das Schmieröl strömt aus der direkt unter der
Welle 13 angeordneten Auslaßöffnung 403 aus. Da
die Einlaßöffnung 402 und
die Auslaßöffnung 403 entsprechend
oberhalb und unterhalb der Welle 13 angeordnet sind, strömt das Schmiermittel
längs der mechanischen
Dichtung 35 aufgrund seines eigenen Gewichts. Diese Öffnungsanordnung
trägt zu der
guten Strömung
des Schmieröls
in der durchgehenden Öffnung 40 bei.
- (1-7) Das Kühlmittel
in der Steuerdruckkammer 111 strömt aus der durchgehenden Öffnung 40 durch
das Spiel in dem Drucklager 42, das Spiel in dem Radiallager 33 und
der Abschlußnut 37 aus.
Somit schmiert das Schmieröl,
das zusammen mit dem Kühlmittel
strömt,
das sich durch die durchgehende Öffnung 40 von
der Steuerdruckkammer 111 bewegt, das Drucklager 42 und
das Radiallager 33, wodurch die Zuverlässigkeit des Druckla gers 42 und
des Radiallagers 33 verbessert werden. Das Spiel in dem
Drucklager 42 und das Spiel in dem Radiallager 33 stellen
einen Teil des Kühlmittelkanals
dar, der sich durch die durchgehende Öffnung 40 von der
Steuerdruckkammer 111 über
die Abschlußnut 37 erstreckt. Dieser
Kanalaufbau verbessert die Zuverlässigkeit des Drucklagers 42 und
des Radiallagers 33.
- (1-8) Die Saugkanäle 301 und 304 verlaufen durch
die Wand des vorderen Gehäuseteils 11, das
die mechanische Dichtung 35 lagert, und der Einlaß 101 des
Saugkanals 301 der Gehäuseanordnung 10 ist
in der Außenfläche des
vorderen Gehäuseteils 11 vorgesehen.
Je kürzer
der Saugkanal 301 ist, der sich zur durchgehenden Öffnung 40 von
dem externen Kühlmittelkreislauf 26 erstreckt,
um so mehr wird ein Temperaturanstieg des Schmieröls in dem
Weg, der sich von dem externen Kühlmittelkreislauf
zur durchgehenden Öffnung 40 durch
den Saugkanal 301 erstreckt, unterdrückt. Die Konstruktion, bei
der der Einlaß 101 in
der Außenfläche des
vorderen Gehäuseteils 11 vorgesehen
ist, wird bevorzugt, da sie die Länge des Saugkanals 301,
der sich zu der durchgehenden Öffnung 40 von
dem Kanal 261 erstreckt, verkürzt, welches die externe Saugdruckzone
der Gehäuseanordnung 10 ist.
- (1-9) Der Raum in der Nähe
der äußeren Endfläche 302 (siehe 1)
des Lagerteils 30 stellt einen Teil des Kraftübertragungsmechanismus
(z. B. eine elektromagnetische Kupplung) zur Übertragung der Kraft auf die
Welle 13 von der externen Antriebswelle dar. Es ist daher
schwierig, den Einlaß 101 des
Saugkanals 301 in der äußeren Endfläche 302 vorzusehen.
Die äußere Flä che des
Lagerteils 30, insbesondere der Abschnitt der äußeren Fläche, der
direkt oberhalb der Welle 13 liegt, ist als der Abschnitt
geeignet, wo der Einlaß 101 vorgesehen
ist.
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Im
Folgenden wird eine zweite in den 5(a) und 5(b) gezeigte Ausführungsform beschrieben. Gleiche
Bezugszeichen werden für Bauteile
verwendet, die die gleichen wie die entsprechenden Bauteile der
ersten Ausführungsform
sind.
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Eine
Abschlußnut 43 ist
in der äußeren Fläche 131 der
Welle 13 zwischen dem Radiallager 33 und dem Flansch 404 in
axialer Richtung der Welle 13 ausgebildet. Ein Abschlußring 44 aus
Kunststoff ist auf die Welle 13 aufgesetzt und in die durchgehende Öffnung 40 eingesetzt.
Die Länge
(Dicke) des Abschlußrings 44 ist
geringer als die Länge
der Abschlußnut 43 als
ein Abschlußkanal.
Beide Endabschnitte der Abschlußnut 43 sind
von der Innenfläche 441 des
Abschlußrings 44 entfernt.
Ein Teil der durchgehenden Öffnung 40 zwischen
dem Abschlußring 44 und
der mechanischen Dichtung 35 steht mit der Steuerdruckkammer 111 über die
Abschlußnut 43 in
Verbindung. Das Kühlmittel
in der Steuerdruckkammer 111 strömt zu der durchgehenden Öffnung 40 durch
die Abschlußnut 43.
Der Abschlußring 44 und
die Abschlußnut 43 stellen
die Druckentspannungseinrichtung dar.
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Die
zweite Ausführungsform
weist die gleichen Vorteile wie die Vorteile (1-1) und (1-3) bis
(1-9) der ersten Ausführungsform
auf. Die Außenfläche 131 der
Welle 13 ist als der Abschnitt geeignet, wo der Abschlußkanal ausgebildet
ist.
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Im
Folgenden wird eine dritte in den 6(a) und 6(b) gezeigte Ausführungsform beschrieben. Gleiche
Bezugszeichen werden für
jene Bauteile verwendet, die denen der entsprechenden Bauteile der
ersten Ausführungsform
gleich sind.
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Ein
Abschlußring 45 aus
Kunststoff ist auf die Welle 13 aufgesetzt und in die durchgehende Öffnung 40 eingesetzt.
Die Bewegung des Abschlußrings 45 in
Richtung der mechanischen Dichtung 35 von dem Radiallager 33 wird
mittels eines Flansches 132, der auf der Außenfläche 131 der
Welle 13 ausgebildet ist, begrenzt. Eine Abschlußnut 46 ist
in einer Außenfläche 451 des
Abschlußrings 45 in
axialer Richtung der Welle 13 ausgebildet. Die Abschlußnut 46 steht
mit der durchgehenden Öffnung 40 zwischen der
mechanischen Dichtung 35 und dem Abschlußring 45 und
mit der Steuerdruckkammer 111 in Verbindung. Die durchgehende Öffnung 40 zwischen
der mechanischen Dichtung 35 und dem Abschlußring 45 steht
mit der Steuerdruckkammer 111 über die Abschlußnut 46 als
ein Abschlußkanal
in Verbindung. Der Abschlußring 45 und
die Abschlußnut 46 stellen die
Druckentspannungseinrichtung dar.
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Die
dritte Ausführungsform
hat die gleichen Vorteile wie die Vorteile (1-1) und (1-3) bis (1-9)
der ersten Ausführungsform.
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Die
Abschlußnut 46 ist
in der Außenfläche 451 des
Abschlußrings 45 ausgebildet.
Die Außenfläche 451 des Abschlußrings 45 ist
der Ort, in dem die Nut leicht ausgebildet werden kann. Daher ist
die Außenfläche 451 des
Abschlußrings 45 als
der Abschnitt geeignet, wo der Abschlußkanal ausgebildet werden kann.
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Eine
vierte Ausführungsform
ist in den 7(a) und 7(b) dargestellt
und wird im Folgenden beschrieben. Gleiche Bezugszeichen werden
für die
Bauteile verwendet, die den entsprechenden Bauteilen der ersten
Ausführungsform
gleich sind.
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Ein
Abschlußring 47 aus
Gummi weist einen U-förmigen
Querschnitt auf und umfaßt
eine Abschlußöffnung 471,
die in der Mitte des unteren Abschnitts ausgebildet ist. Der Druck
auf der Seite der Steuerdruckkammer 111 bewirkt, dass der
Abschlußring 47 mit
der Außenfläche 131 der
Welle 13 und der Innenfläche 401 der durchgehenden Öffnung 40 in enger
Berührung
steht. Die Abschlußöffnung 471 als Abschlußkanal und
der Abschlußring 47 stellen
die Druckentspannungseinrichtung dar.
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Die
vierte Ausführungsform
weist die gleichen Vorteile wie die Vorteile (1-1) und (1-5) bis
(1-9) der ersten Ausführungsform
auf.
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Obwohl
der Abschlußring 47 aus
Gummi gebildet ist, erlaubt die elastische Verformung des Gummis
eine geringere Präzision
der Abmessungen als in dem Fall, in dem der Abschlußring aus
Kunststoff besteht. Hierdurch kann der Abschlußring 47 aus Gummi
einfacher hergestellt werden als der Abschlußring aus Kunststoff.
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Eine
fünfte
Ausführungsform
in 8 wird im Folgenden beschrieben. Gleiche Bezugszeichen werden
für die
Bauteile verwendet, die die gleichen wie die entsprechenden Bauteile
der ersten Ausführungsform
sind.
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Ein
Einlaßkanal 123 ist
in dem hinteren Gehäuseteil 12 ausgebildet.
Der Einlaßkanal 123 steht mit
dem Kanal 261 in Verbindung. Eine durchgehende Öffnung 204 ist
in der ersten Platte 20, der zweiten Platte und der dritten
Platte 21 und 22 und der vierten Platte 23 ausgebildet,
um mit dem Einlaßkanal 123 in Verbindung
zu stehen. Saugkanäle 194 und 313 sind in
der Nähe
der obersten Stelle des äußeren Abschnitts
des Zylinderblocks 19 und der Umfangswand 311 des
kammerbildenden Teils 31 ausgebildet. Der Saugkanal 194 steht
mit der durchgehenden Öffnung 204 in
Verbindung, und die Saugkanäle 194 und 313 stehen
miteinander an der Abzweigung des kammerbildenden Teils 31 und
dem Zylinderblock 19 in Verbindung. Ein Saugkanal 303 in
dem Lagerteil 30 steht mit dem Saugkanal 313 und
der durchgehenden Öffnung 40 in
Verbindung. Der Einlaßkanal 123,
die durchgehende Öffnung 204 und
die Saugkanäle 194, 313 und 303 stellen
einen Kühlmittelkanal stromaufwärts der
durchgehenden Öffnung 40 dar. Die
Saugkanäle 304, 312 und 193 und
die durchgehende Öffnung 203 stellen
einen Kühlmittelkanal stromabwärts der
durchgehenden Öffnung 40 dar. Ein
Abschlußring 36A ist
aus Gummi ausgebildet.
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Die
fünfte
Ausführungsform
weist die gleichen Vorteile wie die Vorteile (1-1), (1-2) und (1-5)
bis (1-9) der ersten Ausführungsform
auf.
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Im
Folgenden wird eine sechste Ausführungsform
gemäss
den 9 und 10 beschrieben. Gleiche Bezugszeichen
werden für
jene Bauteile verwendet, die den entsprechenden Bauteilen der fünften Ausführungsform
gleich sind.
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Wie
in 10 gezeigt, werden eine erste Saugkammer 124 und
eine zweite Saugkammer 125 in dem hinteren Gehäuseteil 12 mittels
der Trennteile 41, 411 und 412 gebildet.
Die zweite Saugkammer 125 steht nur mit einer besonderen
Saugöffnung 201A von
mehreren Saugöffnungen 201 in
Verbindung. Die erste Saugkammer 124 steht mit den anderen
Saugöffnungen 201 mit
Ausnahme der Saugöffnung 201a in
Verbindung.
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Wie
in 9 dargestellt, ist die erste Saugkammer 124 mit
dem externen Kühlmittelkreislauf 26 über einen
in dem hinteren Gehäuseteil 12 ausgebildeten
Einlaßkanal
in Verbindung. Der Saugkanal 194 steht mit dem Einlaßkanal 126 über die
durchgehende Öffnung 204 in
Verbindung, und der Saugkanal 193 steht mit der zweiten
Saugkammer 125 über
die durchgehende Öffnung 203 in
Verbindung. Das Kühlmittel,
das durch den Verdampfer 29 geströmt ist, strömt in die erste Saugkammer 124 und
den Saugkanal 194 über
den Einlaßkanal 126.
Das Kühlmittel, das
in den Saugkanal 194 geströmt ist, strömt zu der Saugöffnung 201A über die
Saugkanäle 313, 303, 304, 312 und 193.
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Die
sechste Ausführungsform
weist die gleichen Vorteile wie die Vorteile der fünften Ausführungsform
auf. Da das durch die Saugkanäle 194, 313, 303, 304, 312 und 193 strömende Kühlmittel
in nur eine der Vielzahl von Verdichtungskammern 192 angesaugt
wird, wird die Durchflußmenge
des Kühlmittels
in den Saugkanälen 194, 313, 303, 304, 312 und 193 niedriger
als bei der fünften
Ausführungsform.
Es ist deshalb möglich,
die Durchmesser der Saugkanäle 194, 313, 303, 304, 312 und 193 kleiner als
jene der fünften
Ausführungsform
auszubilden. Hierdurch kann die Umfangswand 311, durch
die die Saugkanäle 313 und 312 verlaufen,
dünner
als die bei der fünften
Ausführungsform
ausgebildet werden, sodass der Verdichter leichter als der Verdichter
der fünften
Ausführungsform
wird.
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Es
ist für
den Fachmann ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung viele andere
spezifische Ausbildungen aufweisen kann, ohne sich vom Schutzumfang
der Erfindung zu entfernen. Insbesondere soll die Erfindung folgende
Ausführungsformen
umfassen.
- (1) Statt der Wellendichtungseinrichtung
kann eine Lippendichtung verwendet werden.
- (2) Das Lagerteil 30 kann einstückig mit dem kammerbildenden
Teil 31 ausgebildet werden.
- (3) Bei jeder der Ausführungsformen
kann die Richtung des Saugkanals entscheidend vor der Einlaßöffnung 402 des
Saugkanals verändert werden.
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Die
entscheidende Änderung
der Kanalrichtung vor der Einlaßöffnung 402 trennt
das Schmieröl von
dem Kühlmittel,
sodass die Schmierölmenge
erhöht
wird, die direkt mit der mechanischen Dichtung 35 oder
der Oberfläche
der Welle 13 in der durchgehenden Öffnung 40 in Berührung kommt.
In diesem Fall wird der Wirkungsgrad der Kühlung der mechanischen Dichtung 35 verbessert.