DE60218581T2 - Kapazitätskontrollventil - Google Patents

Kapazitätskontrollventil Download PDF

Info

Publication number
DE60218581T2
DE60218581T2 DE60218581T DE60218581T DE60218581T2 DE 60218581 T2 DE60218581 T2 DE 60218581T2 DE 60218581 T DE60218581 T DE 60218581T DE 60218581 T DE60218581 T DE 60218581T DE 60218581 T2 DE60218581 T2 DE 60218581T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
valve
chamber
valve element
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE60218581T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60218581D1 (de
Inventor
Hisatoshi Hachioji-shi Hirota
Tomokazu Hachioji-shi Nakazawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TGK Co Ltd
Original Assignee
TGK Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TGK Co Ltd filed Critical TGK Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE60218581D1 publication Critical patent/DE60218581D1/de
Publication of DE60218581T2 publication Critical patent/DE60218581T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/06Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
    • F25B2309/061Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/008Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verdrängungs-Steuerventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Ein solches Verdrängungs-Steuerventil wird zum Gebrauch in einem Kompressor mit variabler Verdrängung in einem Kühlkreis einer Klimaanlage eines Automobils vorgesehen.
  • Der Kompressor in einem Kühlkreis einer Klimaanlage eines Automobils wird durch dessen Motor angetrieben, und deshalb kann die Kompressordrehzahl nicht individuell gesteuert werden. Aus diesem Grund werden Kompressoren mit variabler Verdrängung verwendet, um unabhängig von der Motordrehzahl eine adäquate Kühlkapazität zu erzielen.
  • In einem bekannten Kompressor eines Taumelscheibentyps mit variabler Verdrängung sind Kolben mit einer auf einer vom Motor getriebenen Welle angeordneten Taumelscheibe verbunden. Der Neigungswinkel der Taumelscheibe wird variiert, um die Kolbenhublänge zu ändern und so die Abgabemenge des Kompressors zu variieren. Der Neigungswinkel wird durch Einführen komprimierten Kältemittels in eine gasdichte Druckregelkammer kontinuierlich variiert, in dem der Kältemitteldruck variiert wird, um die Drücke zu modifizieren, die an den gegenüberliegenden Enden jedes Kolbens wirken.
  • Ein bekanntes, solenoidgesteuertes Kompressorverdrängungs-Steuerventil (JP-2001-132650 A) ist zwischen einem Abgabeanschluss und der Druckregelkammer des Kompressors oder zwischen dem Abgabeanschluss und einem Ansauganschluss angeordnete. Das Steuerventil arbeitet so, dass der Differentialdruck über das Steuerventil an einem vorbestimmten Wert gehalten wird, der mit einem Wert des Stroms korrespondiert, welcher dem Solenoid zugeführt wird. Wenn die Motordrehzahl zunimmt, wird der Druck in der Druckregelkammer erhöht, um die Kolbenhublänge zu verkürzen und die Kompressionsverdrängung zu reduzieren. Wenn die Motordrehzahl abnimmt, wird auch der Druck in der Druckregelkammer vermindert, um die Kompressionsverdrängung zu erniedrigen. Der Abgabedruck des Kompressors hat dann ein konstantes Niveau. Das Kältemittel ist allgemein eine Kohlenwasserstoff-Alternative wie HFC-134a. In jüngster Vergangenheit entwickelte Kühlkreise verwenden ein anderes Kältemittel, z.B. Kohlendioxid, um eine Kühlung in einem überkritischen Bereich durchzuführen, in welchem die Temperatur des Kältemittels oberhalb dessen kritischer Temperatur ist. Die Betriebsdrücke von CO2 sind signifikant höher als die von HFC-134a. Um die maximale Betriebsverdrängung des Kompressors einzustellen, muss eine maximale Menge oder Strömungsrate des Kältemittels von der Druckregelkammer in die Ansaugkammer eingeführt werden, um den Druck in der Druckregelkammer rasch zu vermindern. Falls die Querschnittsgröße des Ventils klein ist, wird auch die Menge oder Strömungsrate klein bleiben und der Übergang zum Betrieb mit maximaler Verdrängung lange dauern, was die Steuerbarkeit des Kompressors verschlechtert. Falls nur die Größe des Ventils vergrößert wird, um die Menge oder Strömungsrate zu steigern, wird auch die druckaufnehmende Fläche der beweglichen Ventilkomponente vergrößert und ist demzufolge eine unerwünscht große Solenoidkraft notwendig, um das Ventil zu steuern. Insbesondere mit Kohlendioxid, dessen Druck über den kritischen Bereich gesteigert ist, wird der Abgabedruck sehr hoch, so dass auch die Solenoidkraft sehr groß sein muss. Dies erfordert einen sehr großen Solenoid, was die Größe des Solenoidventils steigert und in hohen Herstellungskosten resultiert.
  • Das solenoidbetätigte Steuerventil des Kompressors eines Taumelscheibentyps mit variabler Kapazität von EP 1 106 831 A (7) enthält eine Differentialdruck-Fühlsektion zum Abtasten des Differentialdrucks zwischen dem Abgabedruck und dem Ansaugdruck. Die Differentialdruck-Fühlsektion regelt den Hub des Ventilelementes des Steuerventils indirekt mittels eines Plungers und einer Feder. Die Feder kann die Übergangsphasen zwischen dem Betrieb mit maximaler und minimaler Verdrängung verzögern. Patentanspruch 1 ist gegenüber dieser Offenbarung charakterisiert.
  • Weiterer Stand der Technik ist enthalten in EP 1 103 721 A , EP 1 113 235 A und EP 0 935 107 A .
  • Es ist ein Gegenstand der Erfindung, ein Verdrängungs-Steuerventil anzugeben, welches in der Lage ist, die Übergänge zwischen operativen Verdrängungen des Kompressors rasch zu steuern, und welches ohne einen großen und starken Solenoid sogar dann operiert, wenn die Größe der Strömungsquerschnittssektion in dem Ventil groß ist, um, falls angebracht, die Menge oder Strömungsrate des Kältemittels zu vergrößern.
  • Dieser Gegenstand wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 erreicht.
  • Die Separation zwischen der Ventilsektion und der Differentialdruck-Fühlsektion ermöglicht es, den Durchmesser eines Bereiches zu reduzieren, welcher an voneinander abgewandten Enden die Drücke aus der Ansaugkammer und der Abgabekammer aufnimmt, um den Differentialdruck abzutasten, und einen gewünschten Differentialdruck mit einer kleinen Solenoidkraft einer moderat dimensionierten Solenoidsektion einzustellen. Ferner ist es mit dem großdimensionierten Ventilelement möglich, während Übergangsphasen eine große Menge oder Strömungsrate des Kältemittels einzusteuern. Dies verkürzt die Zeitperiode, die notwendig ist, z.B., um den Übergang zu der maximalen operativen Verdrängung durchzuführen. Die Differentialdruck-Fühlsektion detektiert den Differentialdruck durch das Differentialdruck-Fühlelement, z.B., eine kleindurchmeßrige Kolbenstange, um die Solenoidkraft gering zu halten, die zum Einstellen des Differentialdrucks benötigt wird. Die Größe des Ventilelementes, dessen Ventilhub durch die Kolbenstange gesteuert wird, ist groß, wie auch die Querschnittsgröße des Ventilsitzes, um die Strömungsrate des Kältemittels zu erhöhen, wenn das Ventil voll geöffnet ist. Das Ventilelement ist so konfiguriert, dass die Einflüsse des Drucks aus der Druckregelkammer und des Ansaugdrucks aus der Ansaugkammer beseitigt sind. Das Ventilelement kann nur durch den ermittelten und direkt durch die Kolbenstange übertragenen Differentialdruck gesteuert werden. Die Solenoidkraft kann vermindert sein. Eine kleindimensionierte Solenoidsektion resultiert in einem kleindimensionierten und kostengünstigen Verdrängungs-Steuerventil. Das großdimensionierte Ventilelement ermöglicht es auch, die Zeitperiode zu verkürzen, die für den Übergang zu der maximalen oder minimalen operativen Verdrängung erforderlich ist.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine Querschnittsansicht eines Kompressors mit variabler Verdrängung und einem Verdrängungs-Steuerventil,
  • 2 eine Längsschnittansicht einer ersten Ausführungsform des Verdrängungs-Steuerventils, und
  • 3 eine Längsschnittansicht einer zweiten Ausführungsform des Verdrängungs-Steuerventils.
  • Der Kompressor mit variabler Verdrängung in 1 umfasst eine luftdichte Druckregelkammer 1 und eine eine Riemenscheibe 3 tragende Welle 2, die über eine Kupplung und einen Riemen mit einer Ausgangswelle des Motors verbunden ist. Der Welle 2 ist eine Taumelscheibe 4 aufgepasst. Der Neigungswinkel der Taumelscheibe 4 kann variiert werden. Zylinder 5 (nur einer wird gezeigt) sind um die Achse der Welle 2 herum verteilt angeordnet. Jeder Zylinder 5 enthält einen mit der Taumelscheibe 4 verbundenen Kolben 6. Jeder Zylinder 5 ist mit einer Ansaugkammer 9 und einer Abgabekammer 10 über ein Ansaugventil 7 und ein Abgabeentlastungsventil 8 jeweils verbunden. Die Ansaugkammern 9 bilden eine Kammer, die mit einem Verdampfer des Kühlkreises verbunden ist. Die Abgabekammern 10 bilden eine Kammer, die mit einem Gaskühler oder einem Kondensator verbunden ist.
  • Eine Differentialdruck-Fühlsektion eines Verdrängungs-Steuerventils 11 erhält den Abgabedruck Pd aus der Abgabekammer 10 und den Ansaugdruck Ps aus der Ansaugkammer 9. Das Verdrängungs-Steuerventil 11 ist in einer Kältemittelpassage angeordnet, welche sich von der Druckregelkammer 1 zu der Ansaugkammer 9 erstreckt. Das Steuerventil 11 regelt die Strömungsrate des Kältemittels unter Ansprechen auf einen Differentialdruck zwischen dem Abgabedruck Pd und dem Ansaugdruck Ps, der durch die in dem Steuerventil 11 vorgesehene Differentialdruck-Fühlsektion abgetastet wird. Zwischen der Abgabekammer 10 und der Druckregelkammer 1 ist eine Drossel 12 angeordnet.
  • Wenn sich die Welle 2 dreht, rotiert die schräggestellte Taumelscheibe 4, und bewirkt dies hin- und hergehende Bewegungen jedes Kolbens 6. Das Kältemittel wird aus der Ansaugkammer 9 in den Zylinder 5 eingesaugt, darin komprimiert, und dann in die Abgabekammer 10 ausgestoßen.
  • Während normalem Betrieb, unter Ansprechen auf den Abgabedruck Pd und den Ansaugdruck Ps, wie von der Differentialdruck-Fühlsektion aufgenommen, steuert das Verdrängungs-Steuerventil 11 die Menge des Kältemittels, das aus der Druckregelkammer 1 zu der Ansaugkammer 9 strömt, derart, dass der durch die Differentialdruck-Fühlsektion ermittelte Differentialdruck an einem vorbestimmten Differentialdruckwert gehalten wird. Als ein Resultat wird der Druck Pc in der Druckregelkammer 1 an den vorbestimmten Druck gehalten, wodurch die Verdrängung jedes Zylinders 5 zu einem vorbestimmten Wert gesteuert wird.
  • Während eines Übergangs zu der minimalen operativen Verdrängung schließt das Verdrängungs-Steuerventil 11 vollständig. Von der Druckregelkammer 1 geht kein Kältemittel durch in die Ansaugkammer 9. Dies verkürzt die Zeitperiode, während welcher der Druck Pc gesteigert wird.
  • Während des Übergangs zu der maximalen operativen Verdrängung ist das Verdrängungs-Steuerventil 11 voll geöffnet, um die Menge oder Strömungsrate des Kältemittels zu maximieren, das aus der Druckregelkammer 1 zu der Ansaugkammer 9 strömt. Etwas von dem Kältemittel strömt auch aus der Abgabekammer 10 über die Drossel 12 in die Druckregelkammer 1, wohingegen Kältemittel hauptsächlich aus der Abgabekammer 10 über das geöffnete Ventil in die Druckregelkammer 1 fließt, da das Ventil eine großdimensionierte Ventilöffnung besitzt. Der Druck Pc in der Druckregelkammer 1 wird rasch reduziert. Dies verkürzt die Zeitperiode, die für den Übergang zu dem Betrieb mit maximaler Verdrängung benötigt wird.
  • Das Verdrängungs-Steuerventil 11 in 2 enthält die erwähnte Differentialdruck-Fühlsektion zum Abtasten des Abgabedrucks Pd und des Ansaugdrucks Ps, eine Ventilsektion, die die Menge oder Strömungsrate des Kältemittels regelt, die von der Druckregelkammer 1 zu der Ansaugkammer 9 durchgeht, und eine Solenoidsektion zum Einstellen eines Werts zum Beginnen einer Strömungsratensteuerung durch einen Strom, der von außen basierend auf dem Differentialdruck zwischen dem Abgabedruck Pd und dem Ansaugdruck Ps zugeführt wird. Alle diese erwähnten Sektionen sind entlang einer gemeinsamen Achse angeordnet.
  • Die Differentialdruck-Fühlsektion enthält einen Halter 22, der in eine Öffnung eines Körpers 21 eingeschraubt ist, und eine kleindurchmeßrige Kolbenstange 23, die durch den Halter 22 axial beweglich geführt ist. Der Körper 21 trägt eine mit Gewinde versehene Kappe 24, die zum Einführen des Abgabedrucks Pd Kommunikationsöffnungen enthält.
  • Die Ventilsektion enthält ein Ventilelement 26, das entlang der Achse des Körpers 21 angeordnet ist, und einen in dem Körper 21 ausgebildeten Ventilsitz 27. Das Ventilelement 26 wird in Ventilschließrichtung durch eine Feder 29 beaufschlagt, die zwischen dem Ventilelement 26 und dem Halter 22 angeordnet ist. Der Ventilsitz 27 kommuniziert über eine Ventilöffnung mit einem Anschluss 30, der durch den Körper 21 geformt ist. Der Anschluss 30 ist mit einer Kältemittelpassage zum Einführen des Kältemittels aus der Druckregelkammer 1 in das Verdrängungs-Steuerventil 11 verbunden. Der Anschluss 30 wird durch einen Filter 31 abgedeckt.
  • Der Körper 21 hat einen hohlen zylindrischen Öffnungsbereich mit einem inneren Durchmesser, der dem inneren Durchmesser der Ventilöffnung gleich ist, und einen in dem zylindrischen Bereich axial beweglich angeordneten Schaft 32. Ein in dem mit dem Anschluss 30 kommunizierendem hohlen zylindrischen Öffnungsbereich angeordneter Abschnitt des Schaftes 32 hat einen reduzierten Durchmesser. Das obere Ende des Schaftes 32 ist in das Ventilelement 26 durch Einpressen eingepasst. Ein großdurchmeßriger Abschnitt des Schaftes 32 besitzt eine Peripherie, die mit einer Vielzahl Nuten ausgebildet ist, um eine Labyrinthdichtung zu formen. Kommunikationsöffnungen 33 erstrecken sich parallel zur Achse durch den Körper 21, ausgehend von einem Raum, der das Ventilelement 26 enthält.
  • Der Körper 21 ist in die obere Öffnung eines Körpers 34 eingeschraubt. Ein Raum unterhalb des Körpers 21 in dem Körper 34 kommuniziert mit einem seitlichen Anschluss 35 des Körpers 34. Der Anschluss 35 ist mit einer Kältemittelpassage verbunden, die zu der Ansaugkammer 9 führt. Der Körper 34 hat eine untere Öffnung, in welche ein oberer Bereich eines fixierten Kerns 36 und ein oberer Endabschnitt einer Hülse 37 starr fixiert sind, die beide zu der Solenoidsektion gehören. Die Hülse 37 wird durch einen Stoppen 38 verschlossen. Ein axialer Schaft 39 erstreckt sich durch den fixierten Kern 36. Der Schaft 39 hat ein oberes Ende, das durch eine Führung 40 axial geführt wird, welche in eine zentrale Öffnung des fixierten Kerns 36 eingeschraubt ist. Der Schaft 39 hat auch ein unteres Ende, das durch eine Führung 41 in dem Stopper 38 axial geführt wird. Auf einen unteren Abschnitt des Schaftes 39 ist ein beweglicher Kern 42 aufgepasst. Der bewegliche Kern 42 besitzt ein oberes Ende, welches an einem Anschlagring 43 an dem Schaft 39 zur Anlage kommen kann, und wird nach oben durch eine Feder 44 beauf schlagt, die zwischen dem beweglichen Kern 42 und der Führung 41 angeordnet ist. Die Hülse 37 ist von einer Solenoidspule 45 umgeben.
  • Der Körper 21 besitzt an einer distalen Endseite des Anschlusses 30 einen O-Ring 46, und O-Ringe 47, 48 an gegenüberliegenden Seiten des Anschlusses 35.
  • Der im Durchmesser reduzierte Abschnitt des Schaftes 32 nimmt den Druck Pc über den Anschluss 30 aus der Druckregelkammer 1 auf. Die jeweils wirksamen Druckaufnahmebereiche des Ventilelementes 26 und des Schaftes 32 sind gleich. Der Druck Pc wird auf das Ventilelement 26 in einer Aufwärtsrichtung (in der Figur) aufgebracht, während der Druck Pc auch auf den Schaft 32 in einer Richtung nach unten aufgebracht wird. Der Ansaugdruck Ps in dem Anschluss 35 wird nicht nur auf die untere Endfläche des Schaftes 32 aufgebracht, sondern über die Kommunikationsöffnungen 33 auch auf das Ventilelement 26. Deshalb sind die einstückige Struktur aus dem Ventilelement 26 und dem Schaft 32 frei von Einflüssen der Drücke Pc und Ps.
  • Die Kolbenstange 23 nimmt den Abgabedruck Pd aus der Abgabekammer 10 an einem oberen Endabschnitt auf, und an einem unteren Endabschnitt den Ansaugdruck Ps aus der Ansaugkammer 9. Daraus ergibt sich eine nach unten orientierte Kraft, die in der Größe von dem Differentialdruck zwischen dem Abgabedruck Pd und dem Ansaugdruck Ps abhängt, und die auf die Kolbenstange 23 aufgebracht wird und das Ventilelement 26 in Ventilschließrichtung beaufschlagt. Die Kolbenstange 23 hat einen ausreichend kleineren Durchmesser als der Schaft 32 und kleine druckaufnehmende Bereiche. Die Kolbenstange 23 nimmt den Differentialdruck zwischen dem Abgabedruck Pd und dem Ansaugdruck Ps an diesen kleinen druckaufnehmenden Bereichen auf. Die Kolbenstange 23 kann sogar in einem Kühlkreis verwendet werden, in welchem ein Kältemittel, wie Kohlendioxid, verwendet wird, dessen Druck bis zu einer superkritischen Region angehoben ist.
  • Die Solenoidsektion generiert eine Solenoidkraft, die mit dem Wert des elektrischen Stroms korrespondiert, der der Solenoidspule 45 zugeführt wird. Der Schaft 39 beaufschlagt dann den Schaft 32 nach oben.
  • Der Ansaugdruck Ps im Anschluss 35 wird in Spalten aufgebracht, die zwischen dem fixierten Kern 36 und der Führung 40, zwischen dem fixierten Kern 36 und dem Schaft 39, zwischen dem fixierten Kern 36 und dem beweglichen Kern 42, zwischen der Hülse 37 und dem beweglichen Kern 42, und zwischen dem beweglichen Kern 42 und dem Stopper 38 vorgesehen sind, so dass der Innenraum der Solenoidsektion den Ansaugdruck Ps enthält.
  • Solange der Solenoidspule 45 kein Steuerstrom zugeführt wird, wird auch keine Solenoidkraft generiert, so dass der bewegliche Kern 42 von dem fixierten Kern 36 wegbleibt, und zwar als Folge eines Gleichgewichts zwischen den Federbelastungen der Federn 29, 44. Das an der Kolbenstange 23 anliegende Ventilelement 26 ist durch den Differentialdruck zwischen dem Abgabedruck Pd und dem Ansaugdruck Ps auf dem Ventilsitz 27 aufgesetzt. Die Kältemittelpassage von der Druckregelkammer 1 zu der Ansaugkammer 9 ist verschlossen. Der Druck Pc in der Druckregelkammer 1 wird nahe zum Abgabedruck Pd gebracht, was in einer minimierten Druckdifferenz resultiert, die zwischen den voneinander abgewandten Flächen der Kolben 6 aufgebracht wird. Der Neigungswinkel der Taumelscheibe wird so gesteuert, dass der Hub der Kolben 6 minimiert ist. Der Kompressor mit der variablen Verdrängung arbeitet mit der minimalen operativen Verdrängung.
  • Sobald auf die Solenoidspule 45 ein maximaler Steuerstrom aufgebracht wird, wird der bewegliche Kern 42 durch den fixierten Kern 36 angezogen und nach oben bewegt. Das Ventilelement 26 öffnet den Ventilsitz 27 vollständig. Von der Druckregelkammer 1 über den Anschluss 30 strömt eine maximale Menge oder Strömungsrate des Kältemittels durch den Ventilsitz 27, die Kommunikationsöffnungen 33, und den Anschluss 35 in die Ansaugkammer 9. Dies reduziert den Druck Pc in der Druckregelkammer 1 schart und trägt zu einer gesteigerten Geschwindigkeit bei, mit welcher der Übergang zu der maximalen operativen Verdrängung stattfindet.
  • Bei einer normalen Steuerung, und falls ein vorbestimmter Steuerstrom der Solenoidspule 45 zugeführt wird, wird der bewegliche Kern 42 durch den fixierten Kern 36 abhängig von der Stärke des Steuerstroms angezogen und nach oben bewegt. Dies stellt an dem Ventilelement 26 einen vorbestimmten Ventilöffnungsgrad ein. Wenn der Differentialdruck zwischen dem Abgabedruck Pd und dem Ansaugdruck Ps höher wird als die durch die Solenoidsektion eingestellte Solenoidkraft, bewegt sich das Ventilelement 26 in Ventilschließrichtung, um die Menge oder Strömungsrate des Kältemittels abzudrosseln, die von der Druckregelkammer 1 zu der Ansaugkammer 9 strömt, um da durch eine Verdrängungssteuerung zum Reduzieren der operativen Verdrängung auszuführen.
  • In dem Verdrängungs-Steuerventil 11a von 3 kommuniziert der Anschluss 30 mit der Druckregelkammer 1 und kommuniziert der Anschluss 35 mit der Ansaugkammer 9. Diese Anschlüsse 30, 35 sind demzufolge hier in Vergleich mit 2 umgekehrt angeordnet. Der Körper 21 und der fixierte Kern 36 sind als ein Teil ausgebildet. Die Kommunikationsöffnung 33 zum Ausgleichen zwischen dem Druck in dem Anschluss 35, der mit der Ansaugkammer 9 kommuniziert, und dem Druck in der Solenoidsektion und an einem unteren Ende des Schafts 32 erstreckt sich durch den fixierten Kern 36.
  • Das Verdrängungs-Steuerventil 11a ist so konfiguriert, dass das Ventilelement 26 und der Schaft 32, die als ein Teil ausgebildet sind, in Bezug auf den Druck Pc und den Ansaugdruck Ps druckausgeglichen sind, und nur durch den Differentialdruck zwischen dem Abgabedruck Pd und dem Ansaugdruck Ps gesteuert sind. Ein Bereich zum Fühlen des Differentialdrucks zwischen dem Abgabedruck Pd und dem Ansaugdruck Ps wird durch die Kolbenstange 23 mit kleinem Durchmesser gebildet. Die Kolbenstange 23 ist von der Ventilsektion separiert und liegt an dem Ventilelement 26 an.
  • Das Verdrängungs-Steuerventil 11a arbeitet ähnlich wie das Verdrängungs-Steuerventil 11.

Claims (7)

  1. Verdrängungs-Steuerventil (11, 11a) zum Steuern einer Kältemittelmenge, die in einem Kompressor mit variabler Verdrängung von einer Druckregelkammer (1) in eine Ansaugkammer (9) geleitet wird, um zwischen dem Druck (Ps) in der Ansaugkammer und dem Druck (Pd) in einer Abgabekammer (10) einen vorbestimmten Differentialdruckwert zu halten und dadurch die Abgabemenge des Kompressors zu variieren, mit: einer ein Ventilelement (26) aufweisenden Ventilsektion zum Öffnen und Schließen einer Kältemittelpassage zwischen der Druckregelkammer (1) und der Ansaugkammer (9) zum Steuern der Menge oder Strömungsrate des Kältemittels, die von der Druckregelkammer (1) zu der Ansaugkammer (9) geführt wird; einer Differentialdruck-Fühlsektion zum Fühlen des Differentialdrucks zwischen dem Druck (Pd) in der Abgabekammer (10) und dem Druck (Ps) in der Ansaugkammer (9), und zum Steuern eines Ventilhubs des Ventilelements (26) der Ventilsektion; einer Solenoidsektion, der ein Strom mit variablem Wert zuführbar ist, um eine Solenoidkraft zu variieren, die generiert und auf das Ventilelement (26) der Ventilsektion aufgebracht wird, welche zum Steuern der Abgabemenge des Kältemittels den vorbestimmten Differentialdruck variiert; dadurch gekennzeichnet, dass die Differentialdruck-Fühlsektion separat von der Ventilsektion ausgebildet ist und an voneinander abgewandten Enden den Druck (Pd) aus der Abgabekammer (10) und den Druck (Ps) aus der Ansaugkammer (9) aufnimmt, wobei das den Druck (Ps) aus der Ansaugkammer (9) aufnehmende Ende mit einem Differentialdruck-Fühlelement (23) versehen ist, welches an dem Ventilelement (26) der Ventilsektion direkt anliegt.
  2. Verdrängungs-Steuerventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Differentialdruck-Fühlelement (23) eine axial gleitend geführte Kolbenstange ist.
  3. Verdrängungs-Steuerventil gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (26) eine größere Durchmesserdimension als die Kolbenstange (23) hat, und dass zwischen dem Ventilelement (26) und der Solenoidsektion ein Schaft (32) angeordnet ist, um Einflüsse des Drucks (Pc) in der Druckregelkammer (1) und des Drucks (Ps) aus der Ansaugkammer (9) zu beseitigen, welche Drücke auf vordere und hintere Endabschnitte des Ventilelements (26) aufgebracht werden.
  4. Verdrängungs-Steuerventil gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (32) zum Aufnehmen des Drucks (Pc) aus der Druckregelkammer (1) einen großdurchmeßrigen Abschnitt mit denselben Querschnittsbereichen wie ein druckaufnehmender Bereich des Ventilelements (26) und einen Abschnitt mit reduziertem Durchmesser, der das Ventilelement (26) und den großdurchmeßrigen Abschnitt integral verbindet, umfasst, dass ein mit der Druckregelkammer (1) verbundener Kältemittelpassageanschluss (30) mit einem Raum kommuniziert, den der Abschnitt des Schaftes (32) mit reduziertem Durchmesser durchsetzt, und dass ein Raum, in welchem das Ventilelement (26) mit der Kolbenstange (23) in Kontakt ist, und ein Raum, in welchem eine Endfläche des großdurchmeßrigen Abschnitts des Schaftes (32) benachbart zu der Solenoidsektion angeordnet ist, über eine Kommunikationsöffnung (33) kommunizieren.
  5. Verdrängungs-Steuerventil gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass, um den Druck (Ps) aus der Ansaugkammer (9) aufzunehmen, die Solenoidsektion mit dem Raum kommuniziert, in welchem das Ventilelement (26) an der Kolbenstange (23) in Anlage ist.
  6. Verdrängungs-Steuerventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Solenoidkraft auf das Ventilelement (26) in Ventilöffnungsrichtung einwirkt, dass das Ventilelement (26) in Bezug auf den Ansaugdruck (Ps) und den Druck (Pc) in der Druckregelkammer (1) druckausgeglichen ist, dass das Ventilelement (26) in Ventilschließrichtung durch das Differentialdruck-Fühlelement (23) betätigt ist, dass das Differentialdruck-Fühlelement (23) von dem Ventilelement (26) separiert und in Ventilschließrichtung des Ventilelementes (26) durch den Abgabedruck (Pd) auf einem druckaufnehmenden Bereich beaufschlagt wird, welcher signifikant kleiner ist als der druckaufnehmende Bereich des Ventilelementes (26).
  7. Verdrängungs-Steuerventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängungs-Steuerventil (11, 11a) in dem Kompressor mit variabler Verdrängung in einem Kühlkreis eingesetzt ist, welchem das Kältemittel dazu gebracht wird, eine Kühloperation so auszuführen, dass die Temperatur des Kältemittels oberhalb dessen überkritischer Temperatur ist.
DE60218581T 2001-07-31 2002-07-30 Kapazitätskontrollventil Expired - Fee Related DE60218581T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001231627A JP3942851B2 (ja) 2001-07-31 2001-07-31 容量制御弁
JP2001231627 2001-07-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60218581D1 DE60218581D1 (de) 2007-04-19
DE60218581T2 true DE60218581T2 (de) 2007-06-21

Family

ID=19063655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60218581T Expired - Fee Related DE60218581T2 (de) 2001-07-31 2002-07-30 Kapazitätskontrollventil

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6662582B2 (de)
EP (1) EP1281868B1 (de)
JP (1) JP3942851B2 (de)
DE (1) DE60218581T2 (de)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4152674B2 (ja) * 2002-06-04 2008-09-17 株式会社テージーケー 可変容量圧縮機用容量制御弁
JP2004293497A (ja) * 2003-03-28 2004-10-21 Tgk Co Ltd 可変容量圧縮機の制御弁
JP2005105935A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Fuji Koki Corp 可変容量型圧縮機用の制御弁
JP2006177300A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Toyota Industries Corp 可変容量型圧縮機における容量制御機構
JP4865703B2 (ja) * 2005-04-08 2012-02-01 イーグル工業株式会社 容量制御弁
DE102005020206A1 (de) * 2005-04-28 2006-11-16 G. Kromschröder AG Gasarmatur
JP2007138785A (ja) * 2005-11-16 2007-06-07 Toyota Industries Corp 車両用冷凍回路の制御装置、容量可変型圧縮機及び容量可変型圧縮機用制御弁
JP4865333B2 (ja) * 2006-01-06 2012-02-01 サンデン株式会社 容量可変型圧縮機
JP2008045522A (ja) * 2006-08-21 2008-02-28 Toyota Industries Corp 圧縮機における冷媒流量検出構造
JP2008121636A (ja) * 2006-11-15 2008-05-29 Toyota Industries Corp 圧縮機における冷媒流量検出構造
US8757988B2 (en) * 2010-04-29 2014-06-24 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
CN103547803B (zh) * 2011-06-15 2017-03-01 伊格尔工业股份有限公司 容量控制阀
CN102706055B (zh) * 2012-06-29 2014-07-16 赵良全 节能控制调节器及使用该调节器的制冷系统及调压方法
US11555489B2 (en) 2018-07-12 2023-01-17 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
EP3822482B1 (de) 2018-07-12 2023-08-16 Eagle Industry Co., Ltd. Kapazitätssteuerungsventil
US11994120B2 (en) 2018-07-12 2024-05-28 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
WO2020013169A1 (ja) 2018-07-13 2020-01-16 イーグル工業株式会社 容量制御弁
CN112534136A (zh) 2018-08-08 2021-03-19 伊格尔工业股份有限公司 容量控制阀
EP3835576B1 (de) 2018-08-08 2024-03-27 Eagle Industry Co., Ltd. Kapazitätssteuerungsventil
WO2020095918A1 (ja) 2018-11-07 2020-05-14 イーグル工業株式会社 容量制御弁
EP3892856B1 (de) 2018-12-04 2024-03-27 Eagle Industry Co., Ltd. Kapazitätssteuerungsventil
JP7391486B2 (ja) 2019-03-01 2023-12-05 イーグル工業株式会社 容量制御弁
KR20210136128A (ko) 2019-04-03 2021-11-16 이구루코교 가부시기가이샤 용량 제어 밸브
JP7438643B2 (ja) 2019-04-03 2024-02-27 イーグル工業株式会社 容量制御弁

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06341378A (ja) * 1993-06-03 1994-12-13 Tgk Co Ltd 容量可変圧縮機の容量制御装置
US6138468A (en) * 1998-02-06 2000-10-31 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Method and apparatus for controlling variable displacement compressor
JP2000145629A (ja) * 1998-11-11 2000-05-26 Tgk Co Ltd 容量可変圧縮機
JP3963619B2 (ja) 1999-11-05 2007-08-22 株式会社テージーケー 冷凍サイクルの圧縮容量制御装置
JP3780784B2 (ja) * 1999-11-25 2006-05-31 株式会社豊田自動織機 空調装置および容量可変型圧縮機の制御弁
JP2001165055A (ja) * 1999-12-09 2001-06-19 Toyota Autom Loom Works Ltd 制御弁及び容量可変型圧縮機
JP3906432B2 (ja) * 1999-12-27 2007-04-18 株式会社豊田自動織機 空調装置
DE60122225T2 (de) * 2000-02-18 2007-07-12 Calsonic Kansei Corp. Taumelscheibenkompressor mit variabler Verdrängung

Also Published As

Publication number Publication date
JP3942851B2 (ja) 2007-07-11
EP1281868B1 (de) 2007-03-07
US6662582B2 (en) 2003-12-16
US20030024257A1 (en) 2003-02-06
EP1281868A3 (de) 2004-09-22
JP2003042062A (ja) 2003-02-13
EP1281868A2 (de) 2003-02-05
DE60218581D1 (de) 2007-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60218581T2 (de) Kapazitätskontrollventil
DE60313058T2 (de) Kapazitätskontrollventil
DE4344818C2 (de) Taumelscheibenverdichter mit verstellbarer Verdrängung
DE3609058C2 (de)
DE19713414C2 (de) Regelventil in einem Verdrängungskompressor mit variabler Förderleistung
DE19713413C2 (de) Regelventil in einem Verdrängungskompressor mit variabler Förderleistung
DE4019027C2 (de) Taumelscheibenkompressor mit variabler Förderleistung
DE60015650T2 (de) Kapazitätskontrollventil
DE602005001338T2 (de) Kontrollventil für Kompressoren mit variabler Fördermenge
DE3614430C2 (de)
DE60302981T2 (de) Regelventil für Verdichter mit veränderlicher Verdrängung
DE60302563T2 (de) Kompressor mit variabler verdrängung
DE69819048T2 (de) Regelventil für einen Verdichter mit veränderlicher Förderleistung und Verfahren zur Herstellung
DE19520757A1 (de) Kühlmittel-Schneckenkompressor
DE3729579C2 (de)
DE4310922A1 (de) Elektromagnetisches Steuerventil
DE3707001A1 (de) Taumelscheibenkompressor mit variabler foerderleistung
DE3711979A1 (de) Taumelscheibenkompressor mit variabler foerderleistung
DE4395830C2 (de) Verstellkompressor
DE112015005416B4 (de) Verdichter mit variabler Verdrängung
DE4436883A1 (de) Förderleistungs-Steuerventil für einen Kältemittelkompressor
DE4230407A1 (de) Verstellkompressor der taumelscheiben-bauart
DE602004000941T2 (de) Steuerventil für einen Kompressor mit variabler Verdrängung
DE19931075C2 (de) Kompressor variabler Verdrängung und Verdrängungssteuerventilsystem für einen Kompressor variabler Verdrängung
DE60122225T2 (de) Taumelscheibenkompressor mit variabler Verdrängung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee