DE69203043T2

DE69203043T2 - Schiefscheibenverdichter mit Vorrichtung zur Hubveränderung.

Info

Publication number: DE69203043T2
Application number: DE69203043T
Authority: DE
Inventors: Teruo Higuchi
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 1991-05-17
Filing date: 1992-05-13
Publication date: 1995-12-14
Anticipated expiration: 2012-05-14
Also published as: EP0519598B1; CA2068569C; DE69203043D1; CN1028891C; AU654095B2; KR970001756B1; EP0519598A1; AU5227193A; AU646336B2; CA2068569A1; CN1070988A; JPH04342883A; AU1606092A; US5277552A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kühlkompressor und insbesondere auf einen Schiefscheibenkompressor wie ein Taumelscheibenkompressor mit einem variablen Verdrängungsmechanismus, der zur Benutzung in einer Kraftfahrzeugklimaanlage geeignet ist.
Ein Taumelscheibenkühlkompressor mit einem variablen Verdrängungsmechanismus, wie er in Figur 1 dargestellt ist, ist in dem US-Patent 4 960 367 an Terauchi offenbart. Zu Zwecken nur der Erläuterung wird die linke Seite der Figur als das vordere Ende oder Frontende bezeichnet und die rechte Seite der Figur wird als das hintere Ende bezeichnet.
Ein Kompressor 10 enthält eine zylindrische Gehäuseanordnung 20 mit einem Zylinderblock 21, einer vorderen Endplatte 23 an einem Ende des Zylinderblockes 21, einer zwischen dem Zylinderblock 21 und der vorderen Endplatte 23 gebildeten Kurbelkammer 22 und einer an dem anderen Ende des Zylinderblockes 21 angebrachten hinteren Endplatte 24. Die vordere Endplatte 23 ist auf dem Zylinderblock 21 vor der Kurbelkammer 22 durch eine Mehrzahl von Schrauben 101 angebracht. Die hintere Endplatte 24 ist auf dem Zylinderblock 21 an seinem gegenüberliegenden Ende durch eine Mehrzahl von Schrauben 102 angebracht. Eine Ventilplatte 25 ist zwischen der hinteren Endplatte 24 und dem Zylinderblock 21 angeordnet. Eine Öffnung 231 ist in der Mitte in der vorderen Endplatte 23 zum Lagern einer Antriebswelle 26 gebildet. Die An triebswelle 26 wir durch ein in der Öffnung 231 vorgesehenes Lager 30 gelagert. Der innere Endabschnitt der Antriebswelle 26 ist drehbar von einem Lager 31 gelagert, das in einer Mittenbohrung 210 des Zylinderblockes 21 vorgesehen ist. Die Bohrung 210 erstreckt sich zu der hinteren Endoberfläche des Zylinderblockes 21 und weist in sich einen Ventilsteuermechanismus 19 auf, der unten erörtert wird.
Ein Nockenrotor 40 ist auf der Antriebswelle 26 durch ein Stiftteil 261 befestigt und dreht sich mit der Antriebswelle 26. Ein Drucknadellager 32 ist zwischen der inneren Endoberfläche der vorderen Endplatte 23 und der benachbarten axialen Endoberfläche des Nockenrotors 40 vorgesehen. Der Nockenrotor 40 enthält einen Arm 41 mit einem sich davon erstreckenden Stiftteil 42. Eine Schiefscheibe 50 ist benachbart zu dem Nockenrotor 40 vorgesehen und enthält eine öffnung 53, durch die die Antriebswelle 26 geht. Die Schiefscheibe 50 enthält einen Arm 51 mit einem Schlitz 52. Der Nockenrotor 40 und die Schiefscheibe 50 sind durch das Stiftteil 42 verbunden, das in den Schlitz 52 zum Erzeugen eines Schwenkgelenkes eingeführt ist. Das Stifteil 42 ist verschiebbar in dem Schlitz 52 zum Ermöglichen der Einstellung der Winkelposition der Schiefscheibe 50 in bezug auf eine Ebene senkrecht zu der Längsachse der Antriebswelle 26 vorgesehen.
Eine Taumelscheibe 60 ist drehbar auf der Schiefscheibe 50 durch Lager 61 und 62 angebracht. Ein gabelförmiges Gleitstück 63 ist an dem äußeren Umfangsende der Taumelscheibe 60 angebracht und verschiebbar auf eine Gleitschiene 64 angebracht. Die Gleitschiene 64 wird zwischen der vorderen Endplatte 23 und dem Zylinderblock 21 gehalten. Das gabelförmige Gleitstück 63 verhindert die Rotation der Taumelscheibe 60 und somit notiert die Taumelscheibe 60 entlang der Schiene 64, wenn sich der Nockenrotor 40 dreht.
Der Zylinderblock 21 enthält eine Mehrzahl von umfangsmäßig angeordneten Zylinderkammern 70, in denen sich Kolben 71 hin- und herbewegen. Jeder Kolben 71 ist mit der Taumelscheibe 60 durch eine entsprechende Verbindungsstange 72 verbunden.
Die hintere Endplatte 24 enthält eine umfangsmäßig angeordnete ringförmige Ansaugkammer 241 und eine in der Mitte angeordnete Abflußkammer 251. Die Ventilplatte 25 ist zwischen dem zwischen dem Zylinderblock 21 und der hinteren Endplatte 24 angeordnet und enthält eine Mehrzahl mit Ventilen versehenen Ansaugöffnungen 242, die die Ansaugkammer 241 mit entsprechenden Zylindern 70 verbinden. Die Ventilplatte 25 enthält ebenfalls eine Mehrzahl von mit Ventilen versehenen Abflußöffnungen 252, die die Abflußkammer 251 mit entsprechenden Zylindern 70 verbinden. Die Ansaugkammern 242 und die Abflußkammern 252 sind mit geeigneten Blattventilen versehen, wie in dem US-Patent 4001029 an Shimizu beschrieben ist.
Die Ansaugkammer 241 enthält einen Einlaßabschnitt 241a, der mit einem Verdampfer des externen Kühlkreislaufes (nicht gezeigt) verbunden ist. Die Abflußkammer 251 ist mit einem Auslaßabschnitt 251a versehen, der mit einem Kondensator des Kühlkreislaufes (nicht gezeigt) verbunden ist. Dichtungen 27 und 28 sind zwischen dem Zylinderblock 21 und der vorderen Oberfläche der Ventilplatte 25 bzw. zwischen der hinteren Oberfläche der Ventilplatte 25 und der hinteren Endplatte 24 angeordnet. Die Dichtungen 27 und 28 dichten die zueinander gehörigen Oberflächen des Zylinderblockes 21, der Ventilplatte 25 und der hinteren Endplatte 24 ab.
Es wird weiter Bezug genommen auf Figur 2, der Ventilsteuermechanismus 19 enthält ein becherförmiges Gehäuseteil 191, das darin eine Ventilkammer 192 definiert. Ein O-Ring 19a ist zwischen einer äußeren Oberfläche des Gehäuseteiles 191 und einer inneren Oberfläche der Bohrung 219 zum Abdichten der zueinander gehörigen Oberflächen des Gehäuseteiles 191 und des Zylinderblockes 21 vorgesehen. Eine Mehrzahl von Löchern 19b ist in dem geschlossenen Ende (nach links in Figuren 1 und 2) des Gehäuseteiles 191 zum Einlassen des Kurbelkammerdruckes in die Ventilkammer 192 durch eine Lücke 31a gebildet, die zwischen dem Lager 31 und dem Zylinderblock 21 vorhanden ist. Ein Balgen 194 ist in der Ventilkammer 192 zum Zusammenziehen und Ausdehnen in Längsrichtung als Reaktion auf den Kurbelkammerdruck vorgesehen. Ein Vorsprungsteil 193b ist an einem vorderen Ende des Balgens 193 angebracht und an einem axialen Vorsprung 19c gesichert, der an einer Mitte des geschlossenen Endes des Gehäuseteiles 191 gebildet ist. Ein Ventilteil 193a ist an einem hinteren Ende des Balgens 193 angebracht.
Ein Zylinderteil 194 mit einem Ventilsitz 194a durchdringt eine Mitte einer Ventilplattenanordnung 200. Die Ventilplattenanordnung 200 die Ventilplattenanordnung 200 enthält die Ventilplatte 25, die Dichtungen 27 und 28, das Ansaugblattventil 271 und das Abflußblattventil 281. Der Ventilsitz 194a ist an einem vorderen Ende des Zylinderteiles 194 gebildet und an dem offenen Ende des Gehäuseteiles 191 gesichert. Muttern 100 sind auf das Zylinderteil 194 von einem hinteren Ende des Zylinderteiles 194 geschraubt, das in der Abflußkammer 251 angeordnet ist, zum Befestigen des Zylinderteiles 194 an der Ventilplattenanordnung 200 und einem Ventilhalter 253. Eine konisch geformte Öffnung 194b, die das Ventilteil 193a aufnimmt, ist an dem Ventilsitz 194a gebildet und mit einer zylindrischen Bohrung 194c verbunden, die axial in dem Zylinderteil 194 gebildet ist. Folglich ist eine ringformige Rippe 194d an einer Stelle gebildet, die die Grenze zwischen der konisch geformten Öffnung 194b und der Zylinderbohrung 194c darstellt. Eine Betätigungsstange 195 ist verschiebbar in der Zylinderbohrung 194c vorgesehen, die etwas von dem hinteren Ende der Zylinderbohrung 194c vorsteht und mit dem Ventilteil 193a über eine Vorspannfeder 196 verbunden ist. Die Vorspannfeder 196 überträgt weich die Kraft von der Betätigungsstange 195 auf das Ventilteil 193a des Balgens 193. Die Betätigungsstange 195 enthält einen ringförmigen Flansch 195a, der einstückig mit einem vorderen Endabschnitt der Betätigungsstange 195 gebildet ist und sich radial von einer äußeren Oberfläche davon erstreckt. Der ringförmige Flansch 195a ist in der konisch geformten Öffnung 194b angeordnet und verhindert eine ubermäßige Rückwartsbewegung der Betätigungsstange 195, in dem er in Kontakt mit der ringförmigen Rippe 194d kommt. Ein 0-Ring 197 ist zusammengedrückt um die Betätigungsstange 195 zum Abdichten der zueinandergehörigen Oberflächen der Zylinderbohrung 194c und der Betätigungsstange 195 angebracht, wodurch das Eindringen von Kühlgas von der Abflußkammer 251 in die konisch geformte Öffnung 194d über die zwischen der Zylinderbohrung 194c und der Stange 195 erzeugte Lücke verhindert wird.
Ein radiales Loch 151 ist an dem Ventilsitz 194a zum Verbinden der konisch geformten Öffnung 194b mit einer Endöffnung einer Leitung 152 gebildet, die in dem Zylinderblock 21 gebildet ist. Die Leitung 152 enthält einen Hohlraum 152a und ist auch mit der Ansaugkammer 241 durch ein Loch 153 verbunden, das in der Ventilplattenanordnung 200 gebildet ist. Ein Durchgang 150, der eine Verbindung zwischen der Kurbelkammer 22 und der Ansaugkammer 241 vorsieht, ist durch das Vereinigen der Lücke 331a, der Bohrung 210, der Löcher 19b, der Ventilkammer 192, der konisch geformten Öffnung 194b, des radialen Loches 151, der Leitung 152 und des Loches 153 gebildet.
Als Resultat wird das Öffnen und Schließen des Durchganges 150 durch Zusammenziehen und Expandieren des Balgens 193 als Reaktion auf den Kurbelkammerdruck gesteuert.
Während des Betriebes des Kompressors 10 wird die Antriebswelle 26 durch den Motor des Fahrzeuges durch eine elektromagnetische Kupplung 300 gedreht. Der Nockenrotor 40 dreht sich mit der Antriebswelle 26. Somit wird die Schiefscheibe 50 ebenfalls gedreht, was bewirkt, daß die Taumelscheibe 60 nutiert. Die Nutationsbewegung der Taumelscheibe 60 bewegt die Kolben 71 in ihren entsprechenden Zylindern 70 hin und her. Während sich die Kolben 71 hin- und her bewegen, fließt Kühlgas, das in die Ansaugkammer 241 durch den Einlaßabschnitt 241a eingeführt ist, in jede Kammer 7 durch die Ansaugöffnungen 242 und wird dann komprimiert. Das komprimierte Kühlgas wird in die Abflußkammer 251 aus jedem Zylinder 70 durch die Abflußöffnungen 252 ausgegeben und fließt in den Kühlkreislauf durch den Auslaßabschnitt 251a.
Die Kapazität des Kompressors 10 wird zum Aufrechterhalten eines konstanten Druckes in der Ansaugkammer 241 als Reaktion auf eine Änderungen in der Wärmebelastung auf den Verdampfer oder eine Änderung in der Drehzahl des Kompressors eingestellt. Die Kapazität des Kompressors wird durch Ändern des Winkels der Schiefscheibe eingestellt, der von dem Druck in der Kurbelkammer relativ zu dem Druck in der Ansaugkammer abhängt. Eine Erhöhung in dem Kurbelkammerdruck relativ zum dem Ansaugkammerdruck verringert den Neigungswinkel der Schiefscheibe und der Taumelscheibe und somit verringert die Kapazität des Kompressors.
Eine Verringerung in dem Kurbelkammerdruck relativ zu dem Ansaugkammerdruck erhöht den Winkel der Schiefscheibe und der Taumelscheibe und somit erhöht die Kapazität des Kompressors.
Der Zweck des Ventilsteuermechanismus 19 des Kompressors nach dem Stand der Technik ist es, einen konstanten Druck an dem Auslaß des Verdampfers während der Kapazitätssteuerung des Kompressors aufrechtzuerhalten. Der Ventilsteuermechanismus 19 ist auf die folgende Weise tätig. Die Betätigungsstange 195 schiebt das Ventilteil 193a in die Richtung zum Zusammenziehen des Balgens 193 durch die Vorspannfeder 196. Die Betätigungsstange 195 wird als Reaktion auf die Aufnahme des Druckes in der Abflußkammer 251 bewegt. Folglich bewegt zunehmender Druck in der Abflußkammer 251 die Stange 195 weiter zu dem Balgen 193, wodurch die Tendenz des Balgens 193 zum Zusammenziehen verstärkt wird. Als Resultat wird der Kompressorsteuerpunkt für die Verdrängungsänderung zum Aufrechterhalten eines konstanten Druckes an dem Verdampferauslaßabschnitt verschoben. Das heißt, der Ventilsteuermechanismus 19 benutzt die Tatsache, daß der Abflußdruck des Kompressors ungefähr direkt proportional zu der Ansaugflußrate ist. Da sich die Betätigungsstange 195 als direkte Reaktion auf die Änderungen in dem Abflußdruck bewegt und eine Kraft direkt auf den Balgen 193 (das Steuerventilelement) ausübt, wird der Steuerpunkt, an dem der Balgen 193 tätig ist, auf sehr direkte und reagierende Weise durch Änderungen in dem Abflußdruck verschoben.
Bei der Konstruktion des Ventilsteuermechanismus 19 bei dem Kompressor nach dem Stand der Technik wird der O-Ring 194 zusammengedrückt um die Betätigungsstange 195 angebracht. Daher gleitet die Stange 195 reibungsmäßig durch den O-Ring 197 beim Betrieb des Ventilsteuermechanismus 19. Dieses bewirkt, daß die gleitende Bewegung der Stange 195 innerhalb der Zylinderbohrung 194c durch die Reibungskräfte zwischen dem O-Ring 197 und der Stange 195 beeinflußt wird, wodurch eine Beziehung zwischen dem Ansaugkammerdruck und dem Abflußkammerdruck erzeugt wird, wie in Figur 8 dargestellt ist.
Die Linie l&sub0; zeigt das Verhältnis zwischen dem Ansaugkammerdruck und dem Abflußkammerdruck bei einem idealen Zustand (d.h., die Stange 195 gleitet innerhalb des Zylinders 194c ohne Gleitreibung). Die Linie l&sub1; zeigt die Beziehung zwischen dem Ansaugkammerdruck und dem Abflußkammerdruck in dem Zustand des ansteigenden Abflußkammerdruckes. Die Linie l&sub2; zeigt das Verhältnis zwischen dem Ansaugkammerdruck und dem Abflußkammerdruck in einem Zustand sinkenden Abflußkammerdruckes. Die Linie l&sub1; ist parallel zu der Linie l&sub0; in einem horizontalen Abstand von ΔPd1 entlang der Abszisse, und die Linie l&sub2; ist parallel zu der Linie l&sub0; um den horizontalen Abstand von ΔPd2 entlang der Abszisse. Der Abstand ist gleich dem Abstand ΔPd2.
In dem Zustand des ansteigenden Abflußkammerdruckes erhöht sich der Abflußkammerdruck von dem Abflußkammerdruck in dem Ideal zustand um ΔPd1 zum Kompensieren der Gleitreibungskraft, die zwischen der Stange 195 und dem O-Ring 197 erzeugt wird. Die erhöhte Zunahme ΔPd1 ist notwendig, um die Stange 195 an der gleichen Position anzuordnen, die Stange 195 in dem idealen Zustand einnehmen würde, so daß der gleiche Ansaugkammerdruck wie in dem idealen Zustand erreicht wird. In anderen Worten, zum Erreichen des Ansaugkammerdruckes Pso muß der Abflußkammerdruck Pd1 sein. In dem idealen Zustand erreicht jedoch der Abflußkammerdruck Pd1 den Ansaugkammerdruck Ps1.
Andererseits verringert sich in dem Zustand des abnehmenden Abflußkammerdruckes der Abflußkammerdruck von dem Abflußkammerdruck im idealen Zustand um ΔPd2 zum Ausgleichen der Gleitreibungskraft, die zwischen der Stange 195 und dem O-Ring 197 erzeugt wird. Die verringerte Zunahme ΔPD&sub2; ist notwendig, um die Stange 195 an der gleichen Position anzuordnen, die Stange 195 in dem idealen Zustand annehmen würde, so daß der gleiche Ansaugkammerdruck wie in dem idealen Zustand erreicht wird. In anderen Worten, zum Erreichen des Ansaugkammerdruckes Pso muß der Abflußkammerdruck Pd2 sein. In dem idealen Zustand jedoch erreicht der Abflußkammerdruck Pd2 den Ansaugkammerdruck Ps2.
Wie oben beschrieben ist, wird sowohl in dem Zustand des zunehmenden Auslaßkammerdruckes als auch des abnehmenden Abflußkammerdruckes die Ansaugkammer in dem idealen Zustand bei einem bestimmten Abflußkammerdruck erreicht, dessen Wert sich von dem Wert des Abflußkammerdruckes in dem idealen Zustand unterscheidet. Als Resultat gleicht der Ventilsteuermechanismus des Kompressors nach dem Stand der Technik nicht mit einem so hohen Empfindlichkeitsgrad aus, wie es für den Anstieg im Druck an dem Verdampferauslaß sein könnte, wenn die Kapazität des Kompressors eingestellt wird, damit ein konstanter Verdampferauslaßdruck aufrechterhalten wird.
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, einen Schiefscheibenkolbenkompressor vorzusehen mit einem Kapazitätseinstellmechanismus, der eine Erhöhung im Druck an dem Verdampferauslaß ausgleicht, wenn die Kapazität des Kompressors eingestellt wird. Es ist weiter Aufgabe dieser Erfindung, einen konstanten Verdampferauslaßdruck mit einem Steuermechanismus aufrechtzuerhalten, der eine einfache Struktur aufweist, der auf eine direkte und empfindliche reagierende Weise tätig ist.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kühlkompressor vorgesehen mit einem Kompressorgehäuse mit einem mit einer Mehrzahl von Zylindern versehenen Zylinderblock, einer an einem Ende des Zylinderblockes vorgesehenen und eine Kurbelkammer in dem Zylinderblock einschließenden vorderen Endplatte, einem verschiebbar in jedem der Zylinder eingepaßten und durch einen Antriebsmechanismus mit einem mit einer Antriebswelle verbundenen Rotor hin- und herbewegten Kolben, einer einstellbaren Schiefscheibe mit einer geneigten Oberfläche, die einstellbar mit dem Rotor verbunden ist und einen einstellbaren Neigungswinkel in bezug auf eine Ebene senkrecht zu der Achse der Antriebswelle aufweist, und Verbindungsmittel zum betriebsmäßigen Verbinden der Schiefscheibe mit dem Kolben derart, daß die Rotation der Antriebswelle, des Rotors und der Schiefscheibe die Kolben in den Zylindern hin- und herbewegt, wobei sich der Neigungswinkel als Reaktion auf eine Änderung des Druckes in der Kurbelkammer zum Ändern der Kapazität des Kompressors ändert, einer auf dem gegenüberliegenden Ende des Zylinderblockes relativ zu der vorderen Endplatte vorgesehenen und eine Ansaugkammer und eine Abflußkammer darin definierenden hinteren Endplatte, wobei ein Durchgang die Ansaugkammer mit der Kurbelkammer und einem Ventilsteuermittel zum Steuern des Öffnens und des Schließens des Durchganges verbindet, wobei das Ventilsteuermittel einen sich in Längsrichtung ausdehnenden und zusammenziehenden ersten Balgen aufweist, der primär auf den Druck in der Kurbelkammer oder der Ansaugkammer reagiert, und einem an einem Ende des ersten Balgens zum Öffnen und Schließen des Durchganges angebrachten Ventilteil;
dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilsteuermittel weiter einen zweiten flalgen aufweist, der den Abflußkammerdruck so aufnimmt, daß er sich in Längsrichtung bewegt und dadurch eine Kraft auf das Ventilteil ausübt und es bewegt zum Verschieben des Steuerpunktes des ersten Balgens als Reaktion auf Druckänderungen in der Abflußkammer.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Kühlkompressor vogesehenmit: einem Gehäuse mit einer Mehrzahl von darin gebildeten Zylindern, einer an einem Ende des Gehäuses vorgesehenen und eine Kurbelkammer mit dem Gehäuse bildende vordere Endplatte;
einer Mehrzahl von in den Zylindern eingepaßten Kolben;
Antriebsmittel zum Hin- und Herbewegen der Kolben innerhalb der Zylinder;
einer gegenüber der vorderen Endplatte auf dem Gehäuse vorgesehenen und eine Ansaugkammer und eine Abflußkammer definierenden hinteren Endplatte; und
variablem Verdrängungsmittel zum Einstellen der Kapazität des Kompressors mit:
einem die Ansaugkammer und die Kurbelkammer verbindenden Durchgang und
Ventilsteuermittel zum Regeln des Durchganges, wobei das Ventilsteuermittel einen ersten Balgen mit einem daran angebrachten Ventilteil zum Öffnen und Schließen des Durchganges aufweist und weiter gekennzeichnet ist durch Balgenmittel, das auf den Druck in der Flußkammer zum Einstellen des Steuerpunktes des ersten Balgens als Reaktion auf den Abflußkammerdruck reagiert.
In den begleitenden Zeichnungen:
Figur 1 stellt eine vertikale Längsschnittansicht eines Taumelscheibenkühlkompressors nach dem Stand der Technik dar.
Figur 2 stellt eine vergrößerte Teilschnittansicht eines in Figur 1 gezeigten Ventilsteuermechanismus dar.
Figur 3 stellt eine vertikale Längsschnittansicht eines Taumelscheibenkühlkompressors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
Figur 4 stellt eine vergrößerte Teilschnittansicht eines in Figur 3 gezeigten Ventilsteuermechanismus dar.
Figur 5 stellt eine Ansicht ähnlich der Figur 4 dar, wobei ein Ventilsteuermechanismus gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist.
Figur 6 stellt eine Explosionsansicht eines Teiles des in Figur 5 gezeigten Ventilsteuermechanismus dar.
Figur 7 stellt eine vertikale Längsschnittansicht eines Taumelscheibenkühlkompressors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
Figur 8 stellt ein Diagramm dar, das eine Beziehung zwischen dem Ansaugkammerdruck und dem Abflußkammerdruck im Betrieb des Kompressors nach dem Stand der Technik von Figur 1 zeigt.
Figuren 3 und 4 stellen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In der Zeichnung werden die gleichen Bezugszeichen zum Bezeichnen derselben Elemente benutzt, wie sie in Figuren 1 und 2 gezeigt sind. Weiterhin ist nur zu Zwecken der Erläuterung die linke Seite der Figuren als das vordere Ende oder das Frontende und die rechte Seite der Figuren als das hintere Ende bezeichnet.
Bei der Konstruktion des Ventilsteuermechanismus 190 gemäß der ersten Ausführungsform ist ein becherförmiger Hilfsbalgen 198 aus einem elastischen Material wie Phosphorbronze gemacht und in der Abflußkammer 251 vorgesehen. Ein offenes Ende des Hilfsbalgens 198 ist hermetisch mit einer hinteren Endoberfläche der Zylinderbohrung 194 zum Beispiel durch Löten verbunden. Die axiale Länge des Hilfsbalgens in einem entspannten Zustand ist so ausgelegt, daß ein nicht zusammengedrückter Kontakt zwischen der hinteren Endoberfläche der Betätigungsstange 195 und der inneren Oberfläche eines Bodenabschnittes des becherförmigen Hilfsbalgens 198 möglich ist, wenn der ringförmige Flansch 195a in Kontakt mit der ringförmigen Rippe 194d steht. Zusätzlich ist der Wert der effektiven druckaufnehmenden Fläche des Balgens 198 so ausgelegt, daß er gleich dem Wert der effektiven druckaufnehmenden Fläche der Betätigungsstange 195 nach dem Stand der Technik ist, wie sie in Figuren 1 und 2 gezeigt ist.
Da der Kühlkreislauf mit dem Kühlmittel nach dessen Evakuieren beladen wird, wird ein innerer hohler Raum des Hilfsbalgens 198 mit dem geladenen Kühlmittel des Kompressors gefüllt. Sobald der Kompressor beginnt tätig zu sein, wird das von der Kurbelkammer 22 entlang der zwischen dem Ventilteil 193 und der konisch geformten Öffnung 194b erzeugten Lücke fließende Kühlmittel in den inneren hohlen Raum des Hilfsbalgens 198 über die zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der Betätigungsstange 195 und der inneren Umfangsoberfläche der Zylinderbohrung 194c gebildeten Lücke führt, während ein Eindringen des Kühlgases aus der Abflußkammer 251 in die konisch geformte Öffnung 194b verhindert wird.
Während der Kapazitätssteuerung des Kompressors zieht sich der Hilfsbalgen 198 axial als Reaktion auf das Aufnehmen des Druckes in der Abflußkammer 251 so zusammen, daß die Betätigungsstange 195 in die Richtung zum Berühren des Balgens 193 durch die Vorspannfeder 196 geschoben wird. Folglich zieht das Erhöhen des Druckes in der Abflußkammer 251 den Hilfsbalgen 198 weiter so zusammen, daß sich die Betätigungsstange 195 weiter zu dem Balgen 193 bewegt, wodurch die Tendenz des Balgens 193 zum Zusammenziehen weiter erhöht wird. Als Resultat wird der Kompressorsteuerpunkt für eine Verdrängungsänderung verschoben zum Aufrechterhalten eines konstanten Druckes an dem Verdampferauslaßabschnitt.
Gemäß dieser Ausführungsform kann ein zusammengedrückt um die Betätigungsstange 195 angebrachter O-Ring weggelassen werden, während das Eindringen des Kühlmittelgases aus der Abflußkammer 251 zu der konisch geformten Öffnung 194b über die zwischen der Zylinderbohrung 194c und der Stange 195 erzeugten Lücke verhindert wird. Daher kann der zuvor erwähnte in dem Kompressor nach dem Stand der Technik erzeugte Defekt ausgeschlossen werden.
Figur 5 stellt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Bei dieser Ausführungsform sind die in Figuren 1 bis 4 gezeigten Betätigungsstange 195 und Vorspannfeder 196 entfernt. Ein becherförmiger Hilfsbalgen 199 ist aus einem elastischen Material wie Phosphorbronze gemacht und zusammengedrückt zwischen der Seitenwand der ringförmigen Rippe 194d und der Bodenoberfläche einer im allgemeinen zylindrisch geformten Vertiefung 193c vorgesehen, die an einem hinteren Ende des Ventilteiles 193a gebildet ist. Ein offenes Ende des Hilfsbalgens 199 ist hermetisch mit der Seitenwand der ringförmigen Rippe 194d durch z.B. Löten verbunden, wie in Figur 6 gezeigt ist. Folglich wird im Betrieb des Kompressors das Kühlgas in der Abflußkammer 251 in einen inneren hohlen Raum des Hilfsbalgens 199 über die Zylinderbohrung 194c geführt, während das von der Kurbelkammer 22 über die zwischen dem Ventilteil 193a und der konisch geformten Öffnung 194b erzeugten Lücke fließende Kühlgas nicht in die Abflußkammer 251 ein. Gemäß dieser Ausführungsform wird ein einfach konstruierter Ventilsteuermechanismus erhalten.
Während der Kapazitätssteuerung des Kompressors dehnt sich der Hilfsbalgen 199 axial als Reaktion auf das Aufnehmen des Druckes in der Abflußkammer 251 so aus, daß er direkt das Ventilteil 193 in die Richtung zum Zusammendrücken des Balgens 193 drückt. Folglich dehnt zunehmender Druck in der Abflußkammer 251 weiter den Hilfsbalgen 199 so aus, daß sich das Ventilteil 193a weiter zu dem Balgen 193 bewegt, wodurch die Tendenz des Balgens 193 zum Zusammenziehen verstärkt wird. Als Resultat wird der Kompressorsteuerpunkt für die Verdrängungsänderung verschoben zum Aufrechterhalten eines konstanten Druckes an dem Verdampferauslaßabschnitt.
Weiterhin ist der Wert der effektiven druckaufnehmenden Fläche des Balgens 199 so ausgelegt, daß er gleich dem Wert der effektiven druckaufnehmenden Fläche der Betätigungsstange 195 nach dem Stand der Technik ist, wie sie in Figuren 1 und 2 gezeigt ist.
Noch weiterhin kann ein Hilfsbalgen, dessen beiden axialen Enden offen sind, bei dieser Ausführungsform benutzt werden, wenn beide axiale offenen Enden hermetisch mit der Bodenendoberfläche der Vertiefung 193c des Ventilteiles 193a bzw. mit der Seitenwand der ringförmigen Rippe 194d verbunden sind, oder wenn beide axialen offenen Enden in Paßkontakt mit der Bodenoberfläche der Vertiefung 193c des Ventilteiles 193a bzw. der Seitenwand der ringförmigen Rippe 194d gehalten werden können, so daß effektiv das Lekken von Kühlgas aus dem inneren hohlen Raum des Hilfsbalgens 199 zu der konisch geformten Öffnung 194b verhindert werden.
Der Ventilsteuermechanismus 190' der zweiten Ausführungsform ist ähnlich dem Ventilsteuermechanismus 190 der ersten Ausführungsform mit Ausnahme der oben erwähnten Aspekte, so daß eine weitere Erläuterung davon weggelassen wird.
Figur 7 stellt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, in der die gleichen Bezugszeichen zum Bezeichnen der gleichen Elemente benutzt werden, wie in sie in Figuren 3 und 4 gezeigt sind. Bei dieser Ausführungsform ist ein Hohlraum 220, in dem der Ventilsteuermechanismus 190" vorgesehen ist, an einem Mittelabschnitt des Zylinderblockes 21 gebildet und von der Bohrung 210, die drehbar die Antriebswelle 26 lagert, isoliert. Die Löcher 19d verbinden die Ventilkammer 192 mit einem Raum 221, der an dem vorderen Ende des Hohlraumes 220 vorgesehen ist. Eine Leitung 162, die den Raum 221 mit der Ansaugkammer 241 durch das Loch 153 verbindet, ist in dem Zylinderblock 21 zum Einlassen des Ansaugkammerdruckes in den Raum 221 gebildet. Eine Leitung 163, die die Kurbelkammer 22 mit den radialen Loch 151 verbindet, ist ebenfalls in dem Zylinderblock 21 gebildet. Ein Durchgang 160, der die Kurbelkammer 22 mit der Ansaugkammer 241 verbindet, ist somit durch Vereinigen der Leitung 163, des radialen Loches 151, der konisch geformten Öffnung 194b, der Ventilkammer 192, der Löcher 19b, des Raumes 221, der Leitung 162 und des Loches 153 gebildet. Als Resultat wird das Öffnen und Schließen des Durchganges 160 durch Zusammenziehen und Ausdehnen des Balgens 193 als Reaktion auf den Ansaugkammerdruck gesteuert.

Claims

1. Kühlkompressor mit einem Kompressorgehäuse, mit einem mit einer Mehrzahl von Zylindern (70) versehenen Zylinderblock (21), einer an einem Ende des Zylinderblockes vorgesehenen und eine Kurbelkammer (22) in dem Zylinderblock einschließenden vorderen Endplatte (23), einem verschiebbar in jedem der Zylinder eingepaßten und durch einen Antriebsmechanismus mit einem mit einer Antriebswelle (26) verbundenen Rotor (4) hin- und herbewegten Kolben (71), einer einstellbaren Schiefscheibe (60) mit einer geneigten Oberfläche, die einstellbar mit dem Rotor verbunden ist und einen einstellbaren Neigungswinkel in Bezug auf eine Ebene senkrecht zu der Achse der Antriebswelle aufweist, und Verbindungsmittel (72) zum betriebsmäßigen Verbinden der Schiefscheibe mit dem Kolben derart, daß die Rotation der Antriebswelle, des Rotors und der Schiefscheibe die Kolben in den Zylindern hin- und herbewegt, wobei sich der Neigungswinkel als Reaktion auf eine Änderung des Druckes in der Kurbelkammer zum Ändern der Kapazität des Kompressors ändert, einer auf dem gegenüberliegenden Ende des Zylinderblockes relativ zu der vorderen Endplatte vorgesehenen und eine Ansaugkammer (241) und eine Abflußkammer (251) darin definierenden hinteren Endplatte (24), wobei ein Durchgang (150, 160) die Ansaugkammer mit der Kurbelkammer und einem Ventilsteuermittel (190, 190') zum Steuern des Öffnen und Schließens des Durchganges verbindet, wobei das Ventilsteuermittel einen sich in Längsrichtung ausdehnenden und zusammenziehenden ersten Balgen (193) aufweist, der primär auf den Druck in der Kurbelkammer oder der Ansaugkammer reagiert, und einem an einem Ende des ersten Balgens zum Öffnen und Schließen des Durchganges angebrachten Ventilteil (193a); dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilsteuermittel weiter einen zweiten Balgen (198, 199) aufweist, der den Abflußkammerdruck so aufnimmt, daß er sich in Längsrichtung bewegt und dadurch eine Kraft auf das Ventilteil (193a) ausübt und es bewegt zum Verschieben des Steuerpunktes der ersten Balgens als Reaktion auf Druckänderungen in der Abflußkammer.

2. Kompressor nach Anspruch 1, bei dem das Ventilsteuermittel weiter aufweist ein Zylinderteil (194) mit einem ersten Ende benachbart zu dem Ventilteil (193a) und einem zweiten Ende, mit dem ein Ende des zweiten Balgens (198) abdichtend so verbunden ist, daß ein Eindringen des Abflußkammerdruckes in den Durchgang verhindert wird, und eine gleitend in dem Zylinderteil vorgesehene und die Kraft von dem zweiten Balgen auf das Ventilteil übertragende Betätigungsstange (195).

3, Kompressor nach Anspruch 1, bei dem das Ventilsteuermittel weiter eine Bohrung (194c) aufweist, mit einem ersten Ende, das dem Ventilteil (193a) zugewandt ist, und einem zweiten Ende, das der Abflußkammer (251) zugewandt ist, wobei das erste Ende verbindungsmäßig mit einem Ende des zweiten Balgens (199) verbunden ist und das andere Ende des zweiten Balgens in Kontakt mit dem Ventilteil so steht, daß der Abflußkammerdruck in den zweiten Balgen durch die Bohrung geleitet wird.

4. Kompressor nach Anspruch 3, bei dem das andere Ende des zweiten Balgens geschlossen ist.

5. Kompressor nach Ansprach 3, bei dem das andere Ende des Balgens abdichtend mit dem Ventilteil verbunden ist.

6. Kompressor nach Ansprach 3, bei dem das andere Ende des Balgens in zusammengedrücktem Kontakt mit dem Ventilteil steht.

7. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der zweite Balgen aus Phosphorbronze gemacht ist.

8. Kühlkompressor mit:

einem Gehäuse mit einer Mehrzahl von darin gebildeten Zylindern (70);

einer auf einem Ende des Gehäuses vorgesehenen und eine Kurbelkammer (22) mit dem Gehäuse bildenden vorderen Endplatte (23);

einer Mehrzahl von in die Zylinder eingepaßten Kolben (71);

Antriebsmittel zum Hin- und Herbewegen der Kolben innerhalb der Zylinder;

einer gegenüberliegend zu der vorderen Endplatte auf dem Gehäuse vorgesehenen und eine Ansaugkammer (241 ) und eine Abflußkammer (251) definierenden hinteren Endplatte (24); und

variablem Kapazitätsmittel zum Einstellen der Kapazität des Kompressors mit:

einem die Ansaugkammer und die Kurbelkammer verbindenden Durchgang (150, 160) und

Ventilsteuermittel (190, 190') zum Regeln des Durchganges, wobei das Ventilsteuermittel einen ersten Balgen (193) mit einem darauf angebrachten Ventilteil (193) zum Öffnen und Schließen des Durchganges aufweist und weiter gekennzeichnet ist durch Balgenmittel (198, 199), das auf den Druck in der Flußkammer zum Einstellen des Steuerpunktes des ersten Balgens als Reaktion auf den Abflußkammerdruck reagiert.

9. Kühlmittelkompressor nach Anspruch 8, wobei das Balgenmittel einen zweiten Balgen zum Aufnehmen des Abflußkammerdruckes und eine Stange (195) aufweist, deren eines Ende mit dem Ventilteil verbunden ist und das andere Ende in Kontakt mit dem zweiten Balgen so steht, daß die Bewegung des zweiten Balgens auf das Ventilteil übertragen wird.

10. Kühlmittelkompressor nach Anspruch 8, wobei das Balgenmittel einen zweiten Balgen zum Aufnehmen des Abflußkammerdruckes, wobei ein Ende in Kontakt mit dem Ventilteil steht, und eine Bohrung zum Zuführen des Abflußkammerdruckes zu dem zweiten Balgen so aufweist, daß die Bewegung des zweiten Balgens direkt auf das Ventilteil übertragen wird.

11. Kühlmittelkompressor nach Anspruch 8, bei dem der erste Balgen auf den Druck in der Kurbelkammer oder in der Ansaugkammer reagiert.