DE60301775T2 - Control valve for a compressor of variable displacement - Google Patents

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kapazitätssteuerventil gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere für einen Kompressor mit variabler Verdrängung in einem Kühlreis eines Auto-Klimaanlagensystems.The The invention relates to a capacity control valve according to the preamble of claim 1, in particular for a variable-capacity compressor displacement in a cooling rice a car air conditioning system.

In einem bekannten Auto-Klimaanlagensystem wird ein Kompressor mit variabler Verdrängung eingesetzt, ohne durch die Beschränkung der Drehzahl des den Kompressor treibenden Motors eine adäquate Kühlkapazität zu erzielen. Der Anstellwinkel einer Kolben antreibenden Taumelscheibe wird variiert, um die Liefermenge des Kompressors zu verändern. Der Anstellwinkel wird durch Einführen eines Teils des komprimierten Kältemittels in eine gasdichte Kurbelwellenkammer unter Verändern des Drucks in der Kurbelwellenkammer kontinuierlich geändert.In a known car air conditioning system is a compressor with used variable displacement, without the restriction the speed of the compressor driving motor to achieve adequate cooling capacity. The angle of attack of a piston driving swash plate is varied, to change the delivery volume of the compressor. The angle of attack is by introducing a portion of the compressed refrigerant into a gas-tight crankshaft chamber, changing the pressure in the crankshaft chamber changed continuously.

Die Menge des in die Kurbelwellenkammer eingeführten, komprimierten Kältemittels wird durch eine Kapazitätssteuerventil geregelt, welches, beispielsweise, in einem Kältemittelströmungsweg zwischen einer Auslasskammer und der Kurbelwellenkammer angeordnet ist. Das Steuerventil hält dem Differentialdruck zwischen dem Druck der Auslasskammer und einem Ansaugkammerdruck an einem vorbestimmten Wert, welcher extern eingestellt wird mittels eines Wert elektrischen Stroms, der einem Solenoid des Steuerventils zugeführt wird. Die von dem Kompressor abgegebene Kältemittelmenge wird durch Änderungen der Motordrehzahl nicht beeinflusst. Es ist ein Kompressor mit variabler Verdrängung bekannt, in welchem eine Passage, die sich von einer Auslasskammer zu einer Kurbelwellenkammer über das Kapazitätssteuerventil erstreckt, als eine Ölrückführpassage verwendet wird, um Schmieröl effizient in den Kompressor einzuführen, das in dem Kältemittelenthalten ist.The Amount of introduced into the crankshaft chamber, compressed refrigerant is through a capacity control valve which, for example, in a refrigerant flow path disposed between an outlet chamber and the crankshaft chamber is. The control valve stops the differential pressure between the pressure of the outlet chamber and a Intake chamber pressure at a predetermined value, which is set externally is by means of a value of electric current, the solenoid fed to the control valve becomes. The amount of refrigerant discharged from the compressor is changed the engine speed is not affected. It is a variable-speed compressor displacement known in which a passage extending from an outlet chamber to a crankshaft chamber over the capacity control valve extends as an oil return passage is used to lubricate oil to efficiently introduce into the compressor that contained in the refrigerant is.

Ein anderer bekannter Kompressor benutzt einen Ölseparator, der in den Kältemittel enthaltenes Schmieröl in die Kurbelwellenkammer zurückführt. Der Ölseparator kann in einer Ölrückführpassage angeordnet sein, um Kältemittel aus der Auslasskammer direkt in die Kurbelwellenkammer zurückzubringen, ohne das mit dem Öl belastete Kältemittel in einen externen Kältemittelkreis einzuführen.One Another known compressor uses an oil separator, which is in the refrigerant contained lubricating oil returns to the crankshaft chamber. The oil separator can in an oil return passage be arranged to refrigerant from the exhaust chamber directly back into the crankshaft chamber, without that with the oil charged refrigerant in an external refrigerant circuit introduce.

Ein anderer bekannter Kompressor (JP-A-2002-213350) weist in einer Abzugspassage zwischen der Kurbelwellenkammer und der Ansaugkammer einen Ölseparator auf. Separiertes Schmieröl wird in eine Passage eingeführt, die sich von dem Kapazitätssteuerventil zu der Kurbelwellenkammer erstreckt. Von der Auslasskammer abgegebenes Schmieröl wird dann direkt und rasch in die Kurbelwellenkammer zurückgeführt.One another known compressor (JP-A-2002-213350) has in a take-off passage between the crankshaft chamber and the suction chamber an oil separator on. Separated lubricating oil is introduced into a passage extending from the capacity control valve extends to the crankshaft chamber. From the discharge chamber discharged lubricating oil is then directly and quickly returned to the crankshaft chamber.

Bei dem bekannten Kompressor mit variabler Verdrängung, in welchem die Passage, die sich von der Auslasskammer über das Kapazitätssteuerventil zu der Kurbelwellenkammer erstreckt, als die Ölrückführpassage verwendet. Damit ist es möglich, Schmieröl in die Kurbelwellenkammer mit einer einfachen Konstruktion zurückzuführen. Jedoch ist die Menge des zurückgeführten Schmieröls durch den eingestellten Status der Ventilöffnung oder des Öffnungsgrades des Kapazitätssteuerventils unerwünscht beeinflussbar. Wenn das Ventil voll geschlossen ist, wird in die Kurbelwellenkammer kein Öl zurückgeführt und kann demzufolge eine ausreichende Schmierung des Kompressors nicht sichergestellt werden. Dies kann ein Fressen der Kolben und einen Abbruch des Betriebs des Kompressors verursachen. Wenn der Ölseparator verwendet wird, ist die Ausbildung des Kompressors erheblich verkompliziert und wird die Baugröße des Kompressors durch den Ölseparator unerwünscht gesteigert.at the known variable displacement compressor in which the passage, extending from the outlet chamber over the capacity control valve extends to the crankshaft chamber than the oil return passage used. In order to is it possible to lubricate the oil Crankshaft chamber due to a simple design. however is the amount of recirculated lubricating oil through the set status of the valve opening or opening degree the capacity control valve undesirable influenced. When the valve is fully closed, it is in the Crankshaft chamber no oil returned and Consequently, sufficient lubrication of the compressor is not possible be ensured. This can be a galling of the piston and a Cause the compressor to stop operating. If the oil separator is used, the design of the compressor is considerably complicated and will change the size of the compressor the oil separator undesirable increased.

Es ist ein Gegenstand der Erfindung, ein Kapazitätssteuerventil für einen Kompressor mit variabler Verdrängung anzugeben, mit welchem mit einer einfachen Konstruktion im Kältemittel enthaltenes Schmieröl effizient zu der Kurbelwellenkammer zurückführbar ist.It is an object of the invention, a capacity control valve for a Compressor with variable displacement specify with which with a simple design in the refrigerant contained lubricating oil efficiently attributable to the crankshaft chamber.

Um das oben erwähnte Problem zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung ein Kapazitätssteuerventil gemäß Patentanspruch 1.Around the above mentioned Problem solving creates the present invention, a capacity control valve according to claim 1.

Da die die Auslasskammer und die Kurbelwellenkammer miteinander verbindende Kommunikationspassage in dem den Ventilsitz ausbildenden Glied des Ventils zusätzlich ausgebildet ist, das zwischen der Seite der Auslasskammer und der Seite der Kurbelwel lenkammer im Kompressor angeordnet ist, wird Schmieröl rückführendes Kältemittel dennoch durch eine einfache Konstruktion in die Kurbelwellenkammer eingeführt, wenn das Ventilelement auf den Ventilsitz aufgesetzt hat, um das Kapazitätssteuerventil zu schließen. Das Kapazitätssteuerventil kann mit geringen Kosten hergestellt werden und neigt kaum zu einem Ausfall.There the outlet chamber and the crankshaft chamber interconnecting Communication passage in the valve seat forming member of the Valve in addition is formed between the side of the outlet chamber and the Side of Kurbelwel steering chamber is arranged in the compressor is oil recirculating refrigerant nevertheless by a simple construction in the crankshaft chamber introduced, when the valve element has seated on the valve seat to the Capacity control valve close. The capacity control valve can can be produced at low cost and hardly prone to failure.

Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:embodiments The invention will be described with reference to the drawings. Show it:

1 einen Längsschnitt eines Kapazitätssteuerventils (erste Ausführungsform), 1 a longitudinal section of a capacity control valve (first embodiment),

2 eine vergrößerte Ansicht eines Ventilelements des in 1 gezeigten Kapazitätssteuerventils, 2 an enlarged view of a valve element of the in 1 shown capacity control valve,

3 einen Mittellängsschnitt eines anderen Kapazitätssteuerventils (zweite Ausführungsform), 3 a central longitudinal section of another capacity control valve (second embodiment),

4 eine vergrößerte Ansicht eines Ventilelements des in 3 gezeigten Kapazitätssteuerventils, 4 an enlarged view of a valve element of the in 3 shown capacity control valve,

5 einen Mittellängsschnitt eines anderen Kapazitätssteuerventils (dritte Ausführungsform), und 5 a central longitudinal section of another capacity control valve (third embodiment), and

6 eine vergrößerte Ansicht eines Ventilelements des in 5 gezeigten Kapazitätssteuerventils. 6 an enlarged view of a valve element of the in 5 shown capacity control valve.

Das Kapazitätssteuerventil 100 ist in 1 in einem Zwischenabschnitt eines Kältemittelströmungspfades angeordnet, der sich von einer Auslasskammer zu einer Kurbelwellenkammer innerhalb eines nicht gezeigten Kompressors mit variabler Verdrängung erstreckt, z.B. eines Kompressors für eine Auto-Klimaanlagensystem. Das Kapazitätssteuerventil 100 regelt die Menge des Kältemittels, das in die Kurbelwellenkammer des Kompressors eingeführt wird, um die Auslassmenge des Kompressors zu variieren.The capacity control valve 100 is in 1 disposed in an intermediate portion of a refrigerant flow path extending from an exhaust chamber to a crankshaft chamber within a not-shown variable-displacement compressor, eg, a compressor for an automotive air conditioning system. The capacity control valve 100 controls the amount of refrigerant that is introduced into the crankshaft chamber of the compressor to vary the discharge amount of the compressor.

Das Kapazitätssteuerventil 100 umfasst ein kugeliges Ventilelement 2 in einem in einem oberen Körper 1 ausgebildeten Kältemittelströmungspfad. Der Strömungspfad kommuniziert an einem Ende mit der Auslasskammer und an dem anderen Ende mit der Kurbelwellenkammer. Der obere Körper enthält einen inneren Raum, der mit der Kurbelwellenkammer kommuniziert, und der ein eingepresstes, einen Ventilsitz bildendes Glied 3 enthält. Der obere Rand des oberen Körpers 1 wird durch ein Sieb 4 abgedeckt. Der innere Raum des Siebs 4 kommuniziert mit der Auslasskammer. Eine Ventilbohrung 5, die den Raum an der Seite der Auslasskammer und den Raum an der Seite der Kurbelwellenkammer miteinander verbindet, ist in dem den Ventilsitz bildenden Glied 3 ausgebildet. Das an der Seite der Kurbelwellenkammer befindliche Ende der Ventilbohrung 5 definiert das Ventilelement 2 einen Ventilsitz 5a. ??? In dem den Ventilsitz bildenden Glied 3 erstreckt sich eine Durchgangsbohrung 6, z.B. parallel mit der Ventilbohrung 5. Die Durchgangsbohrung 6 verbindet ebenfalls die Räume an der Seite der Auslasskammer und an der Seite der Kurbelwellenkammer.The capacity control valve 100 comprises a spherical valve element 2 in one in an upper body 1 trained refrigerant flow path. The flow path communicates at one end with the outlet chamber and at the other end with the crankshaft chamber. The upper body includes an inner space communicating with the crankshaft chamber and a press fit member forming a valve seat 3 contains. The upper edge of the upper body 1 is through a sieve 4 covered. The inner space of the sieve 4 communicates with the outlet chamber. A valve bore 5 , which connects the space on the side of the discharge chamber and the space on the side of the crank chamber, is in the valve seat forming member 3 educated. The end of the valve bore located on the side of the crankshaft chamber 5 defines the valve element 2 a valve seat 5a , ??? In the valve seat forming member 3 extends through a through hole 6 , eg parallel with the valve bore 5 , The through hole 6 also connects the spaces on the side of the outlet chamber and on the side of the crankshaft chamber.

Der obere Körper 1 ist in eine obere Öffnung eines unteren Körpers durch Einpressen eingepasst. Eine Kolbenstange 8 ist entlang der Achse des oberen Körpers 1 axial beweglich angeordnet und hat den gleichen Durchmesser wie die Ventilbohrung 5 (genauer gesagt, wie ein Abschnitt davon korrespondierend mit dem Ventilsitz 5a, auf welchen das Ventilelement 2 aufgesetzt wird). Ein Ende der Kolbenstange 8 liegt an dem Ventilelement 2 an einer Seite an, die der Ventilbohrung 5 abgewandt ist. Das anderen Ende der Kolbenstange ist in einem inneren Raum des unteren Körpers 7 exponiert. Der innere Raum des unteren Körpers 7 kommuniziert mit einer Ansaugkammer des Kompressors mit variabler Verdrängung. Die Kolbentange 8 nimmt den Ansaugdruck Ps aus der Ansaugkammer an dem exponierten Ende auf. Eine untere Öffnung des unteren Körpers 7 wird durch eine Kappe 9 verschlossen.The upper body 1 is fitted in an upper opening of a lower body by press-fitting. A piston rod 8th is along the axis of the upper body 1 arranged axially movable and has the same diameter as the valve bore 5 (More specifically, like a portion thereof corresponding to the valve seat 5a on which the valve element 2 is set up). One end of the piston rod 8th lies on the valve element 2 on one side, that of the valve bore 5 turned away. The other end of the piston rod is in an inner space of the lower body 7 exposed. The inner space of the lower body 7 communicates with a suction chamber of the variable displacement compressor. The Kolbentange 8th takes the suction pressure Ps from the suction chamber at the exposed end. A lower opening of the lower body 7 is through a cap 9 locked.

In den unteren Körper 7 sind ein fixierter Kern 10 und eine Hülse 11 einer Solenoidsektion angeordnet. Der fixierte Kern 10 hat eine obere mittige Öffnung, die auf einen unteren vorstehenden Abschnitt des oberen Körpers 1 aufgeschraubt ist. Entlang der Achse des fixierten Kerns 10 ist ein Schaft 12 axial beweglich eingesetzt. Ein Ende des Schafts 12 liegt an dem Ende der Kolbenstange 8 an. Das andere Ende des Schafts 12 ist in einen beweglichen Kern 13 eingepasst. Der Schaft 12 und der bewegliche Kern 13 gleiten zu sammen in axialer Richtung. Die Hülse 11 wird durch eine Solenoidwicklung umgeben, die einen Spulenträger 14 und eine Magnetdrahtspule 15 umfasst.In the lower body 7 are a fixed core 10 and a sleeve 11 a solenoid section arranged. The fixed core 10 has an upper central opening resting on a lower protruding portion of the upper body 1 is screwed on. Along the axis of the fixed core 10 is a shaft 12 used axially movable. An end of the shaft 12 is at the end of the piston rod 8th at. The other end of the shaft 12 is in a moving core 13 fitted. The shaft 12 and the moving core 13 slide together in the axial direction. The sleeve 11 is surrounded by a solenoid winding, which is a coil carrier 14 and a magnet wire coil 15 includes.

Zwischen dem beweglichen Kern 13 und dem fixierten Kern 10 ist eine Feder 16 zwischengeschaltet. Eine andere Feder 17 ist zwischen das Endes des beweglichen Kerns 13, das dem fixierten Kern 10 abgewandt ist, und dem Grund der Hülse 11 angeordnet.Between the moving core 13 and the fixed core 10 is a spring 16 interposed. Another spring 17 is between the end of the moving core 13 that the fixed core 10 turned away, and the bottom of the sleeve 11 arranged.

Ein an der Peripherie des oberen Körpers 1 angeordneter O-Ring 18 dichtet zwischen dem Bereich, der mit der Auslasskammer kommuniziert und den Auslassdruck Pd aufnimmt, und dem Bereich, der mit der Kurbelwellenkammer kommuniziert und den Druck Pc aufnimmt, sobald das Kapazitätssteuerventil 100 in dem Kompressor mit variabler Verdrängung montiert ist. Ein O-Ring 10 an der Peripherie des unteren Körpers 7 dichtet zwischen dem Bereich, der den Druck Pc aus der Kurbelwellenkammer aufnimmt, und dem Bereich, der mit der Ansaugkammer kommuniziert und den Ansaugdruck Ps aufnimmt. Ein O-Ring 20 an der Peripherie des unteren Körpers 7 dichtet zwischen dem Bereich, der den Ansaugdruck Ps aufnimmt, und der Atmosphäre.One at the periphery of the upper body 1 arranged O-ring 18 seals between the area communicating with the discharge chamber and receiving the discharge pressure Pd and the area communicating with the crank chamber and receiving the pressure Pc as soon as the capacity control valve 100 is mounted in the variable displacement compressor. An O-ring 10 on the periphery of the lower body 7 seals between the area receiving the pressure Pc from the crankshaft chamber and the area communicating with the suction chamber and receiving the suction pressure Ps. An O-ring 20 on the periphery of the lower body 7 seals between the area receiving the suction pressure Ps and the atmosphere.

Das den Ventilsitz bildende Glied 3 in 2 ist so geformt, dass in ihm die Ventilbohrung 5 und die Durchgangsbohrung 6 z.B. zueinander parallel verlaufen. Beide Bohrungen 5, 6 verbinden die Räume an der Seite der Auslasskammer und an der Seite der Kurbelwellenkammer.The member forming the valve seat 3 in 2 is shaped so that in it the valve bore 5 and the through hole 6 eg parallel to each other. Both holes 5 . 6 connect the spaces on the side of the outlet chamber and on the side of the crankshaft chamber.

Das Ventilelement 2 wird in 2 durch ein Ventilelement-Halteglied 21 gehalten, das in der unteren Öffnung des den Ventilsitz bildenden Glieds so angeordnet ist, dass es entlang der Achse der Kolbenstange 8 gleiten kann, um sicherzustellen, dass das Ventilelement 2 die Ventilbohrung 5 öffnen und schließen kann. Zwischen dem Ventilelement-Halteglied 21 und dem Grundabschnitt des den Ventilsitz bildenden Gliedes 3, der von einer Ventilelement-Seite dem Ventilelement-Halteglied 21 gegenüberliegt, ist eine Feder 22 angeordnet, die das Ventilelement-Halteglied 21 in Ventilöffnungsrichtung beaufschlagt.The valve element 2 is in 2 by a valve element holding member 21 held in the lower opening of the valve seat forming member is arranged so that it along the axis of the piston rod 8th can slide to make sure the valve element 2 the valve bore 5 open and close. Between the valve element holding member 21 and the base portion of the valve seat forming limb 3 from a valve element side of the valve element holding member 21 is opposite, is a spring 22 arranged, which the valve element holding member 21 acted in the valve opening direction.

In dem Kapazitätssteuerventil 100 der 1 und 2 wirkt der von der Auslasskammer eingeführte Auslassdruck Pd auf das Ventilelement 2 nach links. Der Ansaugdruck Ps aus der Ansaugkammer wirkt auf die Kolbenstange 8 nach rechts ein. Eine wirksame Druckaufnahmefläche des Ventilelements 2, auf welcher der Auslassdruck Pd aufgenommen wird, ist gleich der Druckaufnahmefläche der Kolbenstange 8, an welcher der Ansaugdruck Ps aufgenommen wird. Deshalb wird mit dem Ventilelement 2, das die Strömungsrate des Kältemittels aus der Auslasskammer zu de Kurbelwellenkammer steuert, ein Differentialdruckventil gebildet, das den Differentialdruck zwischen dem Auslassdruck Pd und dem Ansaugdruck Ps abtastet und unter Ansprechen darauf betrieben wird.In the capacity control valve 100 of the 1 and 2 the discharge pressure Pd introduced from the discharge chamber acts on the valve element 2 to the left. The suction pressure Ps from the suction chamber acts on the piston rod 8th to the right. An effective pressure-receiving surface of the valve element 2 on which the discharge pressure Pd is received is equal to the pressure receiving area of the piston rod 8th at which the suction pressure Ps is received. Therefore, with the valve element 2 that controls the flow rate of the refrigerant from the discharge chamber to the crankshaft chamber, a differential pressure valve is formed, which senses the differential pressure between the outlet pressure Pd and the suction pressure Ps and operated in response thereto.

Wenn der Magnetdrahtspule 15 kein Strom zugeführt wird, dann drückt der Auslassdruck Pd das Ventilelement 2 auf. Das Kapazitätssteuerventil 100 ist voll geöffnet. In dem Kompressor mit variabler Verdrängung wird der Wert des Drucks Pc in der Kurbelwellenkammer nahe beim Auslassdruck Pd gehalten. Die Differenz zwischen den Drücken, die auf beide Endflächen jedes Kolbens einwirken (eine Endfläche weist in die Kurbelwellenkammer, die andere Endfläche befindet sich in einem Zylinder zum Komprimieren des Kältemittels in die Auslasskammer) ist minimiert. Die Taumelscheibe in der Kurbelwellenkammer ist mit einem solchen Anstell-Schrägwinkel geneigt, der die Länge des Kolbenhubes minimiert, wodurch der Kompressor mit variabler Verdrängung zu einem Betrieb mit minimaler Kapazität gesteuert ist.When the magnet wire coil 15 no current is supplied, then the outlet pressure Pd presses the valve element 2 on. The capacity control valve 100 is fully open. In the variable displacement compressor, the value of the pressure Pc in the crank chamber is kept close to the discharge pressure Pd. The difference between the pressures acting on both end faces of each piston (one end face facing into the crankshaft chamber, the other end face located in a cylinder for compressing the refrigerant into the outlet chamber) is minimized. The swash plate in the crankshaft chamber is inclined at such pitch angle that minimizes the length of the piston stroke, thereby controlling the variable displacement compressor to operate at a minimum capacity.

Wenn der Magnetdrahtspule 15 ein maximaler Steuerstrom zugeführt wird, wird der bewegliche Kern 13 durch den fixierten Kern 10 angezogen und nach rechts bewegt. Das Kapazitätssteuerventil 100 ist voll geschlossen. In dem über eine nicht gezeigte Drosselöffnung eine Kommunikation zwischen der Seite der Ansaugkammer und der Seite der Kurbelwellenkammer aufrechtgehalten wird, ist es nur Kältemittel aus der Kurbelwellenkammer möglich, über die Drosselöffnung in die Ansaugkammer zu strömen, wodurch der Druck Pc in der Kurbelwellenkammer bis auf einen Wert vermindert wird, der nahe bei dem Ansaugdruck Ps in der Ansaugkammer liegt. Die Differenz zwischen den Drücken, die auf den voneinander abgewandten Endflächen jedes Kolbens aufgebracht werden, ist maximiert, wodurch die Taumelscheibe mit einem derartigen Schrägstellungswinkel geneigt ist, dass die Länge des Kolbenhubs maximiert ist. Dadurch ist der Kompressor mit variabler Verdrängung zu einem Betrieb mit maximaler Kapazität gesteuert.When the magnet wire coil 15 a maximum control current is supplied, the movable core 13 through the fixed core 10 attracted and moved to the right. The capacity control valve 100 is fully closed. By maintaining communication between the side of the suction chamber and the side of the crank chamber through a throttle opening, not shown, only refrigerant from the crank chamber is allowed to flow into the suction chamber via the throttle opening, whereby the pressure Pc in the crank chamber except one Value is reduced, which is close to the suction pressure Ps in the suction chamber. The difference between the pressures applied to the opposite end surfaces of each piston is maximized, whereby the swash plate is inclined at such a skew angle that the length of the piston stroke is maximized. As a result, the variable displacement compressor is controlled to operate at maximum capacity.

Bei der Ausführung einer normalen Steuerung mit einem vorbestimmten Steuerstrom, der der Magnetdrahtwicklung 15 zugeführt wird, wird der bewegliche Kern 13 mit einer magnetischen Kraft zu dem fixierten Kern 10 gezogen, die der Größe oder dem Wert des Steuerstroms entspricht. Die generierte Kraft bewegt den beweglichen Kern 13 nach rechts. Diese Kraft dient als ein gesetzter Wert für das Ventilelement 2, das als ein Differentialdruckventil betrieben wird. Deshalb fühlt das Kapazitätssteuerventil 100 den Differentialdruck zwischen dem Auslassdruck Pd und dem Ansaugdruck Ps, und steuert das Kapazitätssteuerventil 100 die Strömungsrate des Kältemittels, das aus der Auslasskammer zu der Kurbelwellenkammer strömt, derart, dass der Differentialdruck bei einem Differentialdruck gehalten wird, der mit dem Wert korrespondiert, der gesetzt ist durch den der Solenoidsektion zugeführten Strom.In the execution of a normal control with a predetermined control current, that of the magnetic wire winding 15 is fed, the movable core 13 with a magnetic force to the fixed core 10 pulled, which corresponds to the size or the value of the control current. The generated force moves the moving core 13 to the right. This force serves as a set value for the valve element 2 , which operates as a differential pressure valve. That's why the capacity control valve feels 100 the differential pressure between the discharge pressure Pd and the suction pressure Ps, and controls the capacity control valve 100 the flow rate of the refrigerant flowing from the discharge chamber to the crank chamber such that the differential pressure is maintained at a differential pressure corresponding to the value set by the current supplied to the solenoid section.

Das durch das Kapazitätssteuerventil 100 und in dem Kompressor mit variabler Verdrängung strömende Kältemittel enthält zum Schmieren im Inneren des Kompressors mit variabler Verdrängung Schmieröl. Der Strömungspfad zwischen der Auslasskammer über das Kapazitätssteuerventil 100 zur Kurbelwellenkammer funktioniert auch als eine Ölrückführpassage zum Rückführen des Schmieröls. Aus der Auslasskammer abgegebenes, komprimiertes Kältemittel kehrt über die kurze Route zu der Kurbelwellenkammer zurück, ohne durch einen externen Kältemittelkreislauf hindurchzugehen, was es ermöglicht, dass das Schmieröl effizient von der Auslasskammer zu der Kurbelwellenkammer intern zirkuliert, und dann über die erwähnte Drosselöffnung von der Kurbelwellenkammer zu der Ansaugkammer.That through the capacity control valve 100 and refrigerant flowing in the variable displacement compressor contains lubricating oil inside the variable displacement compressor for lubrication. The flow path between the discharge chamber via the capacity control valve 100 to the crankshaft chamber also functions as an oil return passage for returning the lubricating oil. Compressed refrigerant discharged from the discharge chamber returns to the crankshaft chamber via the short route without passing through an external refrigerant circuit, allowing the lubricating oil to circulate efficiently from the discharge chamber to the crankshaft chamber, and then through the aforementioned throttle opening from the crankshaft chamber to the suction chamber.

Wenn durch Beaufschlagen der Solenoidsektion das Ventilelement 2 voll auf den Ventilsitz 5a aufgesetzt ist, würde jeglicher Kältemittelstrom aus der Auslasskammer zu der Kurbelwellenkammer unterbrochen, was die Funktion des Strömungspfades als die Ölrückführpassage außer Funktion setzte. Um dieses Problem zu vermeiden, ist erfindungsgemäß eine zusätzliche Kommunikationspassage vorgesehen, die es ermöglicht, dass Kältemittel zu der Kurbelwellenkammer, sobald das Kapazitätssteuerventil 100 geschlossen ist. Diese zusätzliche Kommunikationspassage ist in dem den Ventilsitz bildenden Glied 3 geformt, um auch dann eine Ölzirkulation aufrechtzuhalten, wenn das Ventilelement 2 auf den Ventilsitz 5a aufgesetzt hat. Die zusätzliche Kommunikationspassage wird nicht durch das Ventilelement 2 gesteuert.When by pressurizing the solenoid section, the valve element 2 fully on the valve seat 5a is attached, any refrigerant flow from the outlet chamber to the crankshaft chamber would be interrupted, which disabled the function of the flow path as the oil return passage. To avoid this problem, according to the invention an additional communication passage is provided, which allows refrigerant to the crank chamber once the capacity control valve 100 closed is. This additional communication passage is in the valve seat forming member 3 shaped to maintain an oil circulation even when the valve element 2 on the valve seat 5a has set. The additional communication passage is not through the valve element 2 controlled.

In den 1 und 2 weist das den Ventilsitz bildende Glied 3 die Durchgangsbohrung 6 als diese Kommunikationspassage auf. Die Durchgangsbohrung 6 erstreckt sich in 2 z.B. parallel zur Ventilbohrung 5 in dem den Ventilsitz bildenden Glied 3, um den Raum an der Seite der Auslasskammer und den Raum an der Seite der Kurbelwellenkammer zu verbinden. Die Durchgangsbohrung 6 ist beispielsweise im Querschnitt kreisförmig, und ihre Querschnittsfläche kann kleiner sein als der Querschnitt der Ventilbohrung 5. Wenn die Ventilbohrung 5 einen Durchmesser von beispielsweise annähernd 1,0 bis 1,2 mm hat, ist es wünschenswert, dass die Durchgangsbohrung 6 einen Durchmesser von annähernd 0,1 bis 0,3 mm hat, nämlich im Hinblick darauf, einerseits einen Einfluss auf das Kompressionsverhalten des Kompressors zu reduzieren, und andererseits einen ausreichenden Strom an Schmieröl von der Seite der Auslasskammer zu der Seite der Kurbelwellenkammer sicherzustellen, ferner um die Bearbeitung zu vereinfachen, und um die erforderliche Genauigkeit leicht einzuhalten.In the 1 and 2 has the valve seat forming member 3 the through hole 6 as this communication passage. The through hole 6 extends into 2 eg parallel to the valve bore 5 in the valve seat forming member 3 to connect the space on the side of the exhaust chamber and the space on the side of the crank chamber. The through hole 6 For example, is circular in cross-section, and its cross-sectional area may be smaller than the cross section of the valve bore 5 , When the valve bore 5 has a diameter of, for example, approximately 1.0 to 1.2 mm, it is desirable that the through-hole 6 a diameter of approximately 0.1 to 0.3 mm, in view of, on the one hand, reducing an influence on the compression performance of the compressor and, on the other hand, ensuring a sufficient flow of lubricating oil from the exhaust chamber side to the crankshaft chamber side to simplify processing and to easily maintain the required accuracy.

Die Durchgangsbohrung 6 bildet einen Kältemittelströmungspfad von der Seite der Auslasskammer zu der Seite der Kurbelwellenkammer, um auch dann genügend Schmieröl effizient in den Kompressor mit variabler Verdrängung zurückzubringen, wenn das Kapazitätssteuerventil 100 geschlossen ist.The through hole 6 forms a refrigerant flow path from the exhaust chamber side to the crankshaft chamber side so as to efficiently return sufficient lubricating oil to the variable displacement compressor even when the capacity control valve 100 closed is.

Die oben erwähnte Ausbildung kann zweckmäßig insbesondere weiterhin dann eingesetzt werden, wenn ein Kältemittel wie CO2 verwendet wird, das schwierig mit Schmieröl zu vermischen ist. Die benötigte Zirkulation des Schmieröls kann dann leicht sichergestellt werden, ohne eine komplizierte Vorrichtung verwenden zu müssen, wie einen Ölseparator, und kann hingen einfach erhalten werden durch Ausbilden einer permanent offenen Öffnung durch das den Ventilsitz bildende Glied 3. Das Kapazitätssteuerventil 100 kann dann eine kleine Baugröße und eine niedriger Ausfallrate haben und mit günstigen Kosten hergestellt werden.The above-mentioned configuration can be suitably further used especially when a refrigerant such as CO 2 is used, which is difficult to mix with lubricating oil. The required circulation of the lubricating oil can then be easily secured without having to use a complicated device such as an oil separator, and can be easily obtained by forming a permanently open aperture through the valve seat forming member 3 , The capacity control valve 100 can then have a small size and a lower failure rate and be manufactured at low cost.

Das Kapazitätssteuerventil 200 in den 3 und 4 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform durch die Form der zusätzlichen Kommunikationspassage, die in dem den Ventilsitz bildenden Glied 23 ausgebildet ist. Die zusätzliche Kommunikationspassage erstreckt sich zwischen dem inneren Raum des Siebs 4, der mit der Auslasskammer kommuniziert, und dem inneren Raum des oberen Körpers 1, der mit der Kurbelwellenkammer kommuniziert. Das den Ventilsitz bildende Glied 23 weist eine Ventilbohrung 25 auf, die die Räume an der Seite der Auslasskammer und an der Seite der Kurbelwellenkammer verbindet. Ein Ende der Ventilbohrung 25 an der Seite der Kurbelwellenkammer dient als ein Ventilsitz 25a für das Ventilelement 2. Der Ventilsitz 25a weist zumindest ein Kerbe 25b auf, die in einem Abschnitt des Umfangsrandes des Ventilsitzes 25a ausgebildet ist.The capacity control valve 200 in the 3 and 4 differs from the first embodiment by the shape of the additional communication passage, which in the valve seat forming member 23 is trained. The additional communication passage extends between the inner space of the screen 4 communicating with the outlet chamber and the internal space of the upper body 1 that communicates with the crankshaft chamber. The member forming the valve seat 23 has a valve hole 25 on, which connects the spaces on the side of the outlet chamber and on the side of the crankshaft chamber. One end of the valve bore 25 on the side of the crankshaft chamber serves as a valve seat 25a for the valve element 2 , The valve seat 25a has at least one notch 25b on, in a portion of the peripheral edge of the valve seat 25a is trained.

In 4 wird das aufgesetzte Ventilelement 2 in Kontakt mit dem Ventilsitz 25a gehalten, jedoch nicht in Kontakt mit der Kerbe 25b. Dadurch wird durch die Kerbe 25b ein Spalt geschaffen, der es ermöglicht, dass Öl enthaltendes Kältemittel an dem Ventilsitz 25a vorbei und zur Seite der Kurbelwellenkammer auch dann strömt, wenn das Ventilelement 2 auf den Ventilsitz 25a aufgesetzt ist.In 4 becomes the attached valve element 2 in contact with the valve seat 25a kept, but not in contact with the notch 25b , This will be through the notch 25b created a gap that allows refrigerant containing oil at the valve seat 25a over and to the side of the crankshaft chamber also flows when the valve element 2 on the valve seat 25a is attached.

Es ist wünschenswert, dass die Größe der Kerbe 25b klein genug ist, um einen Einfluss auf das Kompressionsverhalten des Kompressors mit variabler Verdrängung zu minimieren, und um eine erforderliche Bearbeitungsgenauigkeit leicht erzielen zu lassen, ähnlich wie bei der Kommunikationspassage in der ersten Ausführungsform. Wenn die Ventilbohrung 25 einen Durchmesser von annähernd 1,0 mm bis 1,2 mm hat, ist es wünschenswert, die Kerbe so auszubilden, dass sie ein Äquivalent mit ihrer Öffnungsfläche hat, das mit dem einer gebohrten Bohrung korrespondiert, die einen Durchmesser von annähernd 0,1 mm bis 0,3 mm aufweist, sowie dies für die erste Ausführungsform beschrieben würde.It is desirable that the size of the notch 25b is small enough to minimize an influence on the compression performance of the variable displacement compressor, and to easily achieve a required machining accuracy, similarly to the communication passage in the first embodiment. When the valve bore 25 has a diameter of approximately 1.0 mm to 1.2 mm, it is desirable to form the notch to have an equivalent with its opening area corresponding to that of a drilled hole having a diameter of approximately 0.1 mm to 0.3 mm, as would be described for the first embodiment.

Das Kapazitätssteuerventil 300 in den 5 und 6 unterscheidet sich von den ersten und zweiten Ausführungsformen durch die Gestalt der zusätzlischen Kommunikationspassage, die in dem den Ventilsitz bildenden Glied 33 ausgebildet ist und sich zwischen den Räumen des Ventils an der Seite der Auslasskammer und der Kurbelwellenkammer erstreckt.The capacity control valve 300 in the 5 and 6 differs from the first and second embodiments by the shape of the additional communication passage, which in the valve seat forming member 33 is formed and extends between the spaces of the valve on the side of the outlet chamber and the crankshaft chamber.

Das den Ventilsitz bildenden Glied 33 weist eine Ventilbohrung 35 auf, die die Räume an der Seite der Auslasskammer und an der Seite der Kurbelwellenkammer verbindet. Ein Ende der Ventilbohrung 35 an der Seite der Kurbelwellenkammer dient als der Ventilsitz 35a für das Ventilelement 2. Das den Ventilsitz bildende Glied 33 ist in die obere Öffnung des oberen Körpers 1 durch Einpressen eingepasst. Eine innere Wand der oberen Öffnung des oberen Körpers 1 und eine obere äußere periphere Fläche des den Ventilsitz bildenden Gliedes 33 sind miteinander in Kontakt. In einem Abschnitt der oberen äußeren peripheren Fläche des den Ventilsitz bildenden Gliedes 33 ist eine sich beispielsweise axial erstreckende Kommunikationsnut 35b gebildet.The member forming the valve seat 33 has a valve hole 35 on, which connects the spaces on the side of the outlet chamber and on the side of the crankshaft chamber. One end of the valve bore 35 on the side of the crankshaft chamber serves as the valve seat 35a for the valve element 2 , The member forming the valve seat 33 is in the upper opening of the upper body 1 fitted by pressing. An inner wall of the upper opening of the upper body 1 and an upper outer peripheral surface of the valve seat forming member 33 are in contact with each other. In a portion of the upper outer peripheral surface of the valve seat forming member 33 is an example axially extending communication groove 35b educated.

Die Kommunikationsnut 35b in 6 erstreckt sich zwischen dem Raum, der mit der Auslasskammer kommuniziert, und dem Raum, der mit der Kurbelwellenkammer kommuniziert. Wenn das Ventilelement 2 auf den Ventilsitz 35a aufgesetzt hat, strömt Kältemittel von der Seite der Auslasskammer zu der Seite der Kurbelwellenkammer durch die Kommunikationsnut 35b, um in den Kompressor Schmieröl einzuführen.The communication groove 35b in 6 extends between the space communicating with the discharge chamber and the space communicating with the crank chamber. When the valve element 2 on the valve seat 35a Refrigerant flows from the side of the discharge chamber to the side of the crankshaft chamber through the communication groove 35b to introduce lubricating oil into the compressor.

Die Kommunikationsnut 35b kann beispielsweise eine V-Form oder eine gekrümmte Form haben, im Querschnitt. Es ist wünschenswert, dass die Querschnittsfläche eines zwischen der Kommunikationsnut 35b und der inneren Wand des oberen Körpers 1 geschaffenen Spalt klein genug ist, um einen Einfluss auf das Kompressionsverhalten des Kompressors mit variabler Verdrängung zu minimieren, und um die erforderliche Bearbeitungsgenauigkeit leicht zu erzielen, ähnlich wie bei den Kommunikationspassagen der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen.The communication groove 35b can for example have a V-shape or a curved shape, in cross section. It is desirable that the cross-sectional area of one between the communication groove 35b and the inner wall of the upper body 1 gap created is small enough to minimize an influence on the compression performance of the variable displacement compressor, and to easily achieve the required machining accuracy, similar to the communication passages of the first and second embodiments described above.

Nach dem Formen des den Ventilsitz bildenden Gliedes 33 ist es möglich, dort an der oberen äußeren peripheren Fläche die Kommunikationsnut 35b mit dem gleichen Verfahren zu bilden, das angewandt wird beim Bilden einer Anreißlinie, so dass die Herstelleffizienz höher ist als bei den ersten und zweiten Ausführungsformen.After forming the valve seat forming member 33 it is possible, there at the upper outer peripheral surface of the communication groove 35b with the same method used in forming a scribe line, so that the manufacturing efficiency is higher than in the first and second embodiments.

Erfindungsgemäß ist es nicht erforderlich, irgendeine spezielle Vorrichtung vorzusehen, mit der Schmieröl in den Kompressor zurückgeführt wird, sondern es ist nur notwendig, einfach einen Bereich der internen Ausbildung des Kapazitätssteuerventils entsprechend zu ändern. Das erfindungsgemäße Konzept kann bei jeglichem Kapazitätssteuerventil angewandt werden, das in einem Strömungskanal von einer Seite der Auslasskammer zu einer Seite der Kurbelwellenkammer ein Ventilelement aufweist. Dies ermöglicht es, die Baugröße des Kapazitätssteuerventils und auch des mit dem Kapazitätssteuerventil ausgestatteten Kompressors zu reduzieren, und trägt somit zur Reduktion der Herstellungskosten dieser Komponenten bei.It is according to the invention not necessary to provide any special device, with the lubricating oil is returned to the compressor, but it is only necessary to simply have an area of internal training of the capacity control valve accordingly to change. The inventive concept can be applied to any capacity control valve be in a flow channel of one side of the exhaust chamber to one side of the crank chamber having a valve element. This allows the size of the capacity control valve and also with the capacity control valve equipped compressor, and thus contributes to the reduction of Production costs of these components.

Bei jeder der vorbeschriebenen Ausführungsformen führt das Kapazitätssteuerventil eine Regelung des Differentialdrucks zwischen dem Auslassdruck Pd in der Auslasskammer und dem Ansaugdruck Ps in der Ansaugkammer durch. Jedoch kann das gleiche Konzept auch verwendet werden bei einem Kapazitätssteuerventil, das eine derartige Regelung ausführt, dass der Ansaugdruck Ps konstant gehalten wird. Weiterhin kann jegliches Ventilelement benutzt werden, das eine Gestalt hat, die von der gezeigten kugeligen Gestalt abweicht.at each of the above-described embodiments does that Capacity control valve a control of the differential pressure between the outlet pressure Pd in the discharge chamber and the suction pressure Ps in the suction chamber by. However, the same concept can also be used at a capacity control valve, that carries out such a regulation, that the suction pressure Ps is kept constant. Furthermore, any Valve element can be used, which has a shape of the differs shown spherical shape.

Claims (7)

Kapazitätssteuerventil (100, 200. 300) für einen Kompressor mit variabler Verdrängung zum Steuern einer Kältemittelmenge, die aus einem Auslasskammer in einer Kurbelwellenkammer des Kompressors einzuführen ist, um dadurch eine Kapazität an Kältemittel zu ändern, die von dem Kompressor abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem in einer Kältemittelpassage, die sich zwischen der Auslasskammer und der Kurbelwellenkammer erstreckt, ein einen Ventilsitz bildendes Glied (3, 23, 33) angeordnet ist, in welchem eine zusätzliche, Kommunikationspassage ausgebildet ist zum konstanten Verbinden einer Seite der Auslasskammer und einer Seite der Kurbelwellenkammer, auch dann, wenn sich das Kapazitätssteuerventil (100, 200, 300) in einem voll geschlossenen Status befindet.Capacity control valve ( 100 . 200 , 300 ) for a variable displacement compressor for controlling a refrigerant amount to be introduced from an exhaust chamber in a crank chamber of the compressor to thereby change a capacity of refrigerant discharged from the compressor, characterized in that in a refrigerant passage, which extends between the outlet chamber and the crankshaft chamber, a valve seat-forming member ( 3 . 23 . 33 ) in which an additional communication passage is formed to constantly connect one side of the discharge chamber and one side of the crank chamber, even if the capacity control valve (14) 100 . 200 . 300 ) is in a fully closed state. Kapazitätssteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationspassage eine Durchgangsbohrung (6) ist, die durch das den Ventilsitz bildende Glied (3) geformt ist, vorzugsweise parallel mit einer Ventilbohrung 5.Capacity control valve according to claim 1, characterized in that the communication passage a through-bore ( 6 ) formed by the valve seat forming member ( 3 ) is formed, preferably in parallel with a valve bore 5 , Kapazitätssteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationspassage eine Kerbe (25b) ist, die an einem Abschnitt eines Ventilsitzes (25a) derart gebildet ist, dass ein Spalt entsteht, wenn das Ventil geschlossen ist.Capacity control valve according to claim 1, characterized in that the communication passage is a notch ( 25b ) located on a portion of a valve seat ( 25a ) is formed such that a gap is formed when the valve is closed. Kapazitätssteuerventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Halteglied (1), die eine Presseinpassöffnung aufweist, welche zwischen der Seite der Auslasskammer und der Seite der Kurbelwellenkammer kommuniziert und das den Ventilsitz bildende Glied (33) hält, der in die Presseinpassöffnung durch Einpressen eingepasst ist, und durch die zusätzliche Kommunikationspassage, die gebildet wird von zumindest einer Nut (35b), die an einer äußeren peripheren Fläche des den Ventilsitz bildenden Gliedes (33) derart geformt ist, dass sie sich von der Seite der Auslasskammer zu der Seite der Kurbelwellenkammer erstreckt.Capacity control valve according to claim 1, characterized by a holding member ( 1 ) having a press fitting opening communicating between the side of the discharge chamber and the side of the crank chamber and the valve seat forming member (FIG. 33 ) which is fitted in the press-fitting opening by press-fitting, and by the additional communication passage formed by at least one groove (FIG. 35b ), which on an outer peripheral surface of the valve seat forming member ( 33 ) is formed so as to extend from the side of the discharge chamber to the side of the crank chamber. Kapazitätssteuerventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ventilelement (2), das zum Öffnen und Schließen der Kältemittelpassage derart vorgesehen ist, dass das Ventilelement (2) auf einen Ventilsitz (5a, 25a, 35a), der an dem den Ventilsitz bildenden Glied (3, 23, 33) angeordnet ist, von der Seite der Kurbelwellenkammer her aufgesetzt werden kann, und eine Solenoidsektion zum Aufbringen einer axialen Magnetkraft auf das Ventilelement (2).Capacity control valve according to claim 1, characterized by a valve element ( 2 ), which is provided for opening and closing the refrigerant passage such that the valve element ( 2 ) on a valve seat ( 5a . 25a . 35a ), which on the valve seat forming member ( 3 . 23 . 33 ) can be placed from the side of the crankshaft chamber ago, and a solenoid section for applying an axial magnetic force to the valve element ( 2 ). Kapazitätssteuerventil nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine koaxial zu dem Ventilelement (2) angeordnete Kolbenstange (8), deren eines Ende benachbart zu dem Ventilelement liegt und deren anderes Ende eine Druckaufnahmefläche besitzt, die so groß ist, wie eine effektive Druckaufnahmefläche des Ventilelements (2), wobei die Kolbenstange den Ansaugdruck (Ps) aus einer Ansaugkammer an ihrem anderen Ende aufnimmt.Capacity control valve according to claim 5, characterized by a coaxial with the valve element ( 2 ) arranged piston rod ( 8th ) whose one end is adjacent to the valve element and the other end has a pressure receiving surface which is as large as an effective pressure receiving surface of the valve element ( 2 ), wherein the piston rod receives the suction pressure (Ps) from a suction chamber at its other end. Kapazitätssteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapazitätssteuerventil in einer Kältemittelpassage zwischen der Auslasskammer und der Kurbelwellenkammer des Kompressors einen Ventilsitz (5a, 25a, 35a) und ein Ventilelement (2) aufweist, das in Relation zu dem Ventilsitz zwischen einem geschlossenen Status und Öffnungsstatii variierender Öffnungsgrade einschließlich eines voll geöffneten Status beweglich ist, dass zusätzlich zu dem Ventilsitz (5a, 25a, 35a) den Ventilsitz (5a, 25a, 35a) zumindest eine permanent offene Kommunikationspassage (6, 25b, 35b) zwischen einer Seite der Auslasskammer und einer Seite des Ventilsitzes bei einer Kurbelwellenkammer umgeht, und dass der Querschnitt der Kommunikationspassage kleiner ist als der freie Strömungsquerschnitt zwischen dem Ventilelement (2) und dem Ventilsitz (5a, 25a, 35a) in dem voll geöffneten Status.Capacity control valve according to claim 1, characterized in that the capacity control valve in a refrigerant passage between the outlet chamber and the crankshaft chamber of the compressor, a valve seat ( 5a . 25a . 35a ) and a valve element ( 2 ), which in relation to the valve seat between a closed state and Öff variable in opening degrees, including a fully opened status, that in addition to the valve seat ( 5a . 25a . 35a ) the valve seat ( 5a . 25a . 35a ) at least one permanently open communication passage ( 6 . 25b . 35b ) bypasses between a side of the outlet chamber and a side of the valve seat in a crankshaft chamber, and that the cross section of the communication passage is smaller than the free flow cross section between the valve element ( 2 ) and the valve seat ( 5a . 25a . 35a ) in the fully open status.
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