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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Verdichter und insbesondere auf
einen Verdichter, der mit einem Druckbegrenzungsventil vorgesehen
ist.
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Ein
Kolbenverdichter, wie beispielsweise ein Taumelscheibenverdichter,
weist gewöhnlich
eine Ansaugkammer und eine Auslasskammer, die in einem Gehäuse ausgebildet
sind, und einen Zylinderblock auf, der mit einer Vielzahl von Zylinderbohrungen
vorgesehen ist. Die Zylinderbohrungen sind jeweils angeordnet, um
mit der Ansaugkammer und der Auslasskammer durch eine Ventilplattenbaugruppe
verbunden zu sein. Ein Kolben ist in jeder der Zylinderbohrungen
verschieblich angeordnet. Während der
Hin- und Herbewegung des Kolbens wird Kühlmittel in der Ansaugkammer
in jede der Zylinderbohrungen gesaugt und das Kühlmittel in den Zylinderbohrungen
wird verdichtet und in die Auslasskammer ausgelassen.
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Deshalb
wird, während
der Verdichter angetrieben wird, das Kühlmittel in der Auslasskammer mit
einem hohen Druck beaufschlagt und das Kühlmittel im Ansaugbereich mit
einem niederen Druck. Um den Druck des Kühlmittels in der Auslasskammer zu
vermindern, der außergewöhnlich hoch über einen
vorbestimmten Wert hinausging, ist in der ungeprüften japanischen Patentoffenlegungsschrift
Nr. 9-60588 ein
Verdichter offenbart, der mit einem Druckbegrenzungsventil vorgesehen
ist.
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Wenn
ein Verdichter mit einem Druckbegrenzungsventil versehen ist, arbeitet
der Verdichter sicher, da der Druck eines Kühlmittels in einer Auslasskammer,
der außergewöhnlich hoch
wurde, vermindert wird. Wenn Kohlendioxid als Kühlmittel angewendet wird, wird
sowohl das Kühlmittel
in der Ansaugkammer als auch das Kühlmittel in der Auslasskammer
mit hohem Druck beaufschlagt. In diesem Fall ist es erforderlich,
dass der Druck des Kühlmittels
in der Ansaugkammer auch überwacht
wird.
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Wenn
jedoch die Auslasskammer und die Ansaugkammer jeweils mit einem
Druckbegrenzungsventil vorgesehen sind, werden die Druckbegrenzungsventile,
die sich gegenseitig unterscheiden, benötigt, da das Kühlmittel
in der Auslasskammer einen höheren
Druck aufweist als das Kühlmittel in
der Ansaugkammer. Das erhöht
die Herstellungskosten.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Verdichter, bei dem ein Druck eines
Kühlmittels
in einer Auslasskammer und einer Ansaugkammer zu niedrigen Kosten überwacht
werden.
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Zum
Lösen der
obigen Aufgabe hat die Erfindung die Merkmale gemäß Anspruch
1.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Merkmale der Erfindung, die als neu erachtet werden, werden insbesondere
in den beigefügten
Ansprüchen
ausgeführt.
Die Erfindung, zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen, kann am besten
mit Bezug auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten
Ausführungsbeispiele,
zusammen mit den beigefügten
Zeichnungen, verstanden werden, bei denen;
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1 eine
Darstellung in einer Querschnittansicht ist, die ein erstes bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Taumelscheibenverdichters
mit variabler Kapazität
darstellt;
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2 eine
Darstellung in einer teilweisen vergrößerten Seitenansicht aus 1 mit
einem ausgeschnittenen Teil ist, die den Aufbau eines Druckbegrenzungsventils
darstellt, das sich im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Taumelscheibenverdichters
mit variabler Kapazität
in gemeinsamer Verwendung für
eine Auslasskammer und eine Ansaugkammer befindet; und
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3 eine
Darstellung aus 1 in einer teilweise vergrößerten Seitenansicht
mit einem ausgeschnittenen Teil ist, der den Aufbau eines Druckbegrenzungsventils
darstellt, das sich im zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Taumelscheibenverdichters
mit variabler Kapazität
in gemeinsamer Verwendung für
eine Auslasskammer und eine Ansaugkammer befindet.
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DETAILIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN
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AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ein
Verdichter gemäß einem
ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt sind ein vorderes Gehäuse 1 und
ein hinteres Gehäuse 2 durch
eine Dichtung 3 durch eine erste Schraube 4 fest
verschraubt, um einen Aufbau eines Gehäuses 5 zu bilden.
Bei dem vorderen Gehäuse 1 ist
ein Absatz 6 gebildet und eine Halteplatte 7,
eine Auslassventilplatte 8, eine Ventilplatte 9 und
eine Ansaugventilplatte 10 sind fest in dem Gehäuse 1 angebracht,
um den Absatz 6 zu sichern. Eine Ansaugkammer 12 und
eine Auslasskammer 13 sind zwischen einer vorderen Wand 11 des
vorderen Gehäuses 1 und
der Halteplatte 7 festgelegt.
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Immer
noch auf 1 bezogen, wird auch ein Zylinderblock 15 fest
in das vordere Gehäuse 1 angebracht,
um die Ansaugventilplatte 10 zu befestigen. Das vordere
Gehäuse 1,
die Ansaugventilplatte 10 und der Zylinderblock 15 sind
durch eine zweite Schraube 16 verschraubt. Eine Antriebswelle 17 wird drehbar
durch das vordere Gehäuse 1,
das hintere Gehäuse 2 und
den Zylinderblock 15 gelagert. Das vordere Ende der Antriebswelle 17 erstreckt
sich außerhalb
des vorderen Gehäuses 1 und
ist mit einer externen Antriebsquelle wie einem Fahrzeugverbrennungsmotor
oder einem Elektromotor verbunden, die nicht in den Zeichnungen
gezeigt wird. Im hinteren Gehäuse 2 ist
ein Laufrad 18 fest angebracht und eine Taumelscheibe 19 ist
in Bezug auf die Antriebswelle 17 neigbar angeordnet, um
jeweils auf der Rückseite
der Antriebswelle 17 in das Laufrad 18 einzugreifen.
Ein paar Führungsstifte 20,
die auf der Taumelscheibe 19 ausgebildet sind, sind verschieblich
in ein paar Führungslöchern 21,
die auf dem Laufrad 18 gebildet sind, befestigt. Die Taumelscheibe 19 dreht
sich vollständig
mit der Antriebswelle 17 und ist in Richtung einer Achse
der Antriebswelle 17, durch das Zusammenwirken zwischen
den Führungsbolzen 20 und
den dazugehörigen Führungslöchern 21,
verschiebbar. Das Laufrad 18 ist durch ein Traglager 22 drehbar
in einer hinteren Wand des hinteren Gehäuses 2 gelagert.
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Eine
Vielzahl von Zylinderbohrungen 23 ist im Zylinderblock 15 ausgebildet,
um die Antriebswelle 17 zu umgeben. In jeder der Zylinderbohrungen 23 ist
ein Kolben 24 verschieblich angeordnet. Jeder Kolben 24 greift über ein
paar Schuhe 25 in die Taumelscheibe 19 ein. Da
sich die Taumelscheibe 19 mit der Antriebswelle 17 dreht,
bewegt sich jeder Kolben 24 durch die Schuhe 25 in
Richtung der Achse der Antriebswelle 17 in den Zylinderbohungen 23 hin
und her.
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An
einem äußeren Umfangsabschnitt
des vorderen Gehäuses 1,
ist ein Hochdruckbegrenzungsventil angeordnet, um mit der Auslasskammer 13 durch
einen ersten Übertragungsdurchgang 26 verbunden
zu sein, während
ein Niederdruckbegrenzungsventil 29 angeordnet ist, um
mit der Ansaugkammer 12 über einen zweiten Übertragungsdurchgang 28 verbunden
zu sein. Diese Druckbegrenzungsventile 27 und 29 haben
einen einander gleichen Aufbau.
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Der
Aufbau der oberen Druckbegrenzungsventile wird mit Bezug auf 2 beschrieben.
Bei 2 hat ein Druckbegrenzungsventil ein erstes Element
in der Form eines Ventilgehäuses 30 und
ein zweites Element in der Form eines Halteelements 35, das
in seiner Achse eine Durchgangsbohrung ausbildet. Das Halteelement 35,
das als Verschlussschraube wirkt, ist in das Ventilgehäuse 30 geschraubt.
Das Ventilgehäuse 30 und
das Halteelement 35 definieren eine Ventilkammer 31.
In der Ventilkammer 31 ist ein Ventilkörper 33 verschiebbar
angeordnet. Eine Dichtung 32 ist zwischen dem Ventilkörper 33 und dem Ventilgehäuse 30 angebracht.
Eine Feder 34 zum Drücken
des Ventilkörpers 33 gegen
das Ventilgehäuse 30 wird
auch zwischen dem Ventilkörper 33 und
dem Halteelement 35 angebracht. Ein Flansch 36 des
Halteelements 35 und das Ventilgehäuse 30 pferchen eine
ringförmige
Scheibe 37 zum Steuern des Begrenzungsventils ein.
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Immer
noch auf 2 bezogen ist das Druckbegrenzungsventil
durch seinen Schraubabschnitt 38 in den Verdichter geschraubt.
Der Kühlmitteldruck
in der Auslasskammer 13 und der Kühlmitteldruck in der Ansaugkammer 12 werden
jeweils durch den ersten und zweiten Übertragungsdurchgang 26 und 28 an
den Ventilkörper 33 im
Ventilgehäuse 30 angelegt.
Der Ventilkörper 33 wird
gegen die Feder 34 gedrückt.
Da die Drängkraft
der Feder 34 vorbestimmt ist, um die Druckkraft des Kühlmittels
zu übersteigen, öffnet sich
der Ventilkörper 33 nicht.
Das heißt
der Ventilkörper 33 verschiebt
sich nicht in Richtung des Halteelements 35. Jedoch öffnet der Ventilkörper 33 durch
Verschieben gegen die Drängkraft
der Feder 34, wenn die Druckkraft des Kühlmittels die Druckkraft der
Feder 34 aufgrund eines ungewöhnlichen Anstiegs des Kühlmitteldrucks übersteigt.
Zu dieser Zeit wird das Hochdruckkühlmittel durch die Ventilkammer 31 und
das Durchgangsloch des Halteelements 35 in die Atmosphäre entlassen. Dadurch
wird der Druck des Kühlmittels
in der Auslasskammer 13 und der Ansaugkammer 12 vermindert.
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Der
Abstand zwischen dem Distalende des Halteelements 35 und
der gegenüberliegende
Fläche des
Ventilgehäuses 30 wird
durch Verändern
der Dicke der Scheibe 37 bestimmt. Deshalb wird die Drängkraft
der Feder 34 aufgrund der Dicke der Scheibe 37 bestimmt.
Folglich wird die Drängkraft
der Feder 34 durch Verwenden der Scheiben gesteuert, die
sich einander in der Dicke unterscheiden. Das heißt der Druck
zum Öffnen
des Ventilkörpers 33 des Druckbegrenzungsventils
ist steuerbar.
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Auf 1 rückbezogen
wird die relativ dünne
Scheibe 37 für
das Hochdruckbegrenzungsventil 27 verwendet, um den Begrenzungsdruck
anzuheben, während
die relativ dicke Scheibe 37 für das Niederdruckbegrenzungsventil 29 verwendet
wird, um den Begrenzungsdruck zu verringern.
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Wie
oben beschrieben haben das Hochdruckbegrenzungsventil 27 und
das Niederdruckbegrenzungsventil 29 einen einander ähnlichen
Aufbau und werden wahlweise durch Ändern der Dicke der Scheibe 37 verwendet.
Deshalb ist das Druckbegrenzungsventil auf hohe Genauigkeit eingestellt.
Außerdem
werden der Kühlmitteldruck
in der Auslasskammer 13 und der Ansaugkammer 12 zu
niedrigen Kosten überwacht.
Außerdem
wird eine Drehmomentsteuerung für
das Halteelement 35 leicht durchgeführt, da die Feder 34 gegen
die Endfläche
des Halteelements 35 gedrückt wird. Deshalb wird das
Halteelement 35 nicht gelockert.
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Ein
Druckbegrenzungsventil für
einen Verdichter gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der
Erfindung wird mit Bezug auf 3 beschrieben. Im
zweiten Ausführungsbeispiel
hat das Druckbegrenzungsventil einen Hauptkörper 39, der als Abdeckschraube
dient, und ein Ventilgehäuse 41,
das in seiner Achse eine Durchgangsbohrung ausbildet. Das Ventilgehäuse 41 ist
durch Verschrauben mit dem Hauptkörper 39 verbunden.
Der Hauptkörper 39 und
das Ventilgehäuse 41 bilden
eine Ventilkammer 42. In der Ventilkammer 42 ist
ein Ventilkörper 43 verschiebbar
angeordnet. Eine Dichtung 40 ist zwischen dem Ventilkörper 43 und
dem Hauptkörper 39 angeordnet.
Eine Feder 44 zum Drängen
des Ventilkörpers 43 gegen
den Hauptkörper 39 ist
auch zwischen dem Ventilkörper 43 und
dem Ventilgehäuse 41 angeordnet.
Ein Flansch des Hauptkörpers 39 und
des Ventilgehäuses 41 pferchen
eine ringförmige
Scheibe 45 zum Steuern des Begrenzungsdrucks ein.
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Immer
noch auf 3 bezogen wird der Abstand zwischen
dem Ventilkörper 43 und
der gegenüberliegenden
Seite des Ventilgehäuses 41 durch Ändern der
Dicke der Scheibe 45 bestimmt. Deshalb wird die Drängkraft
der Feder 44 aufgrund der Dicke der Scheibe 45 bestimmt.
Folglich wird die Drängkraft der
Feder 44 durch Verwenden der Scheiben gesteuert, die sich
gegenseitig in ihrer Dicke unterscheiden. Das heißt der Druck
zum Öffnen
des Ventilkörpers 43 des
Druckbegrenzungsventils ist steuerbar.
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Bei
der Erfindung kann Kohlendioxid als Kühlmittel verwendet werden.
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Wie
detailliert beschrieben wurde, hat bei der Erfindung ein Verdichter
ein Hochdruckbegrenzungsventil und ein Niederdruckbegrenzungsventil.
Das Hochdruckbegrenzungsventil wird für einen ersten Begrenzungsdruck
in einer Auslasskammer verwendet, während das Niederdruckbegrenzungsventil
für einen
zweiten Begrenzungsdruck, der niedriger ist als der erste Begrenzungsdruck,
in der Ansaugkammer verwendet wird. Das Hochdruckbegrenzungsventil
und das Niederdruckbegrenzungsventil sind jeweils in Übereinstimmung
mit der Dicke der Scheibe zum Steuern des Begrenzungsdrucks steuerbar.
Diese Druckbegrenzungsventile haben einen einander ähnlichen
Aufbau. Folglich ist das Druckbegrenzungsventil durch Ändern der
Dicke der Scheibe in gemeinsamer Verwendung für Hoch- und Niederdruck. Deshalb
wird der Kühlmitteldruck
in der Auslasskammer und der Ansaugkammer zu niedrigen Kosten überwacht.
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Die
Beispiele und Ausführungsbeispiele
sind als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu betrachten und die
Erfindung ist nicht auf die hier gegebenen Details beschränkt, sondern
kann im Rahmen der beigefügten
Ansprüche
verändert
werden.