DE69826098T2

DE69826098T2 - Kontrollventil für Kompressoren mit variabler Fördermenge

Info

Publication number: DE69826098T2
Application number: DE69826098T
Authority: DE
Inventors: Masayuki Setagaya-ku Imai; Yoshiyuki Setagaya-ku Kume; Yukio Oaza-S. Kazahaya
Original assignee: Zexel Valeo Climate Control Corp; Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp; Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2018-11-14
Also published as: KR19990045647A; EP0919720B1; EP0919720A2; JP4160669B2; EP0919720A3; DE69826098D1; JPH11218078A; KR100291521B1; US6217290B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontrollventil für einen Kompressor mit variabler Fördermenge gemäß dem Einleitungsteil von Anspruch 1.
Ein Kompressor mit variabler Fördermenge, der mit einem Zylinder, einem Kolben und einer Taumelscheibe versehen ist, ist aus EP 0 536 989 A1 bekannt. Ein Beispiel eines herkömmlichen Kompressors mit variabler Fördermenge ist so konstruiert, dass er einen Kühlgasdurchgang zur Verbindung eines Druckentlastungsbereichs mit einem Kurbelgehäuse umfasst, so dass die Menge des auszustoßenden Kühlgases in Übereinstimmung mit Änderungen im Neigungswinkel der Taumelscheibe, welche durch eine Einstellung des Drucks in dem Kurbelgehäuse bewirkt werden können, geändert werden kann. Die Einstellung des Drucks in dem Kurbelgehäuse wird durch Zuführen eines Hochdruckkühlgases aus dem Druckentlastungsbereich zu dem Kurbelgehäuse vorgenommen, während der Öffnungsgrad eines an einem Zwischenabschnitt des Kühlgasdurchgangs angeordneten Kontrollventils eingestellt wird.
6 und 7 zeigen ein Beispiel eines herkömmlichen Kontrollventils 100' für einen Kompressor mit variabler Fördermenge (nachfolgend einfach als ein Kontrollventil bezeichnet) (siehe die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) H/9-268,974). Dieses Kontrollventil 100' ist benachbart auf dem hinteren Gehäuse 210 des Kompressors 200 mit variabler Fördermenge angeordnet und ist ausgebildet, den Druck in dem Kurbelgehäuse 231 einzustellen, das in einem vorderen Gehäuse 230 und neben einem Zylinderblock 220 des Kompressors 200 mit variabler Fördermenge angeordnet ist.
Im Inneren des Kurbelgehäuses 231 sind eine Taumelscheibe 240, die auf einer Antriebswelle 250 derart angebracht ist, dass sie entlang der Axialrichtung der Antriebswelle 250 gleiten kann und sich über die Antriebswelle 250 neigen kann, und auch ein Führungsstift 241 der Taumelscheibe 240 angeordnet, der entlang eines Stützarms 252 eines drehbaren Stützkörpers 251 gleitbar gemacht ist. Die Taumelscheibe 240 ist über ein Paar Schuhe 242 mit einem Kolben 260 verbunden, der in einer Zylinderbohrung 221 gleitend angeordnet ist.
Die Taumelscheibe 240 ist ausgebildet in die von den Pfeilen angezeigten Richtungen zu schwingen, um ihren Neigungswinkel in Übereinstimmung mit einem Druckunterschied zwischen einem Saugdruck Ps in der Zylinderbohrung 221 und einem Druck Pc in dem Kurbelgehäuse 231 zu ändern. Die Hubbreite der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Kolbens 260 in der Zylinderbohrung 221 kann anhand dieses Neigungswinkels bestimmt werden. Ferner verursacht die Neigungsbewegung in Richtung der Pfeile der Taumelscheibe 240, dass sich ein Absperrkörper 270, der in Kontakt mit einem mittleren Abschnitt der Taumelscheibe 240 steht, in einer Gehäusebohrung 222 vorwärts und rückwärts bewegt.
Das hintere Gehäuse 210 ist mit Saugkammern 211a und 211b, die jeweils einen Einlassdruckbereich bilden, und mit Ausstoßkammern 212a und 212b, die jeweils einen Druckentlastungsbereich bilden, versehen. Wenn der Kolben 260 infolge der Neigungsbewegung der Taumelscheibe 240 vorwärts und rückwärts bewegt wird, wird das Kühlgas in der Saugkammer 211a aus einer Saugöffnung 213 in die Zylinderbohrung 221 gesaugt und dann auf einen vorbestimmten Druck verdichtet, bevor es durch eine Ausstoßöffnung 214 in die Ausstoßkammer 212a ausgestoßen wird.
Ein an dem zentralen Abschnitt des hinteren Gehäuses 210 gebildeter Einlassdurchgang 215 steht über ein Durchgangsloch 216 mit der Gehäusebohrung 222 und auch mit der Saugkammer 211b in Verbindung. Wenn die Taumelscheibe 240 in Richtung des Absperrkörpers 270 bewegt wird, wird der Absperrkörper 270 veranlasst, sich in Richtung des Einlassdurchgangs 215 zu bewegen, und dadurch wird bewirkt, dass das Durchgangsloch 216 von dem Absperrkörper 270 schließlich geschlossen wird.
Zwischen dem Einlassdurchgang 215 und dem oberen Endabschnitt des Kontrollventils 100' ist ein Druckprüfdurchgang 217 gebildet, um den Saugdruck Ps in das Kontrollventil 100' einzuführen. Die Ausstoßkammer 212b steht über die Gaseinlassdurchgänge 218 und 219 des Kontrollventils 100' mit dem Kurbelgehäuse 231 in Verbindung. Diese Gaseinlassdurchgänge 218 und 219 sind ausgebildet, um mittels eines Ventilteils 106' des Kontrollventils 100' geöffnet oder geschlossen zu werden. In diesem Fall ist es so ausgebildet, dass einem Entlastungsdruck Pd in der Ausstoßkammer 212b erlaubt wird, über den Gaseinlassdurchgang 218 in eine Ventilkammeröffnung 113' eingeführt zu werden, während dem Druck Pc in dem Kurbelgehäuse 231 erlaubt wird, über den Gaseinlassdurchgang 219 in eine Ventilkammeröffnung 114' eingeführt zu werden. Ferner ist es auch so ausgebildet, dass dem Saugdruck Ps erlaubt wird, über den Druckprüfdurchgang 217 in eine Saugdruck-Einführungsöffnung 115' eingeführt zu werden.
Wenn eine Temperatur, die von einem Innenraumsensor 281 festgestellt wird, in dem Moment, wenn ein Regelschalter 280 einer Klimaanlage angeschaltet wird, höher ist als eine eingestellte Temperatur eines Temperatureinstellgerätes 282, gibt ein Steuercomputer 283 den Befehl aus, den Magneten 101' des Kontrollventils 100' zu magnetisieren. Als Folge wird ein elektrischer Strom dem Magneten 101' über eine Steuerschaltung 284 zugeführt, und dadurch wird bewirkt, dass der Magnet 101' eine Saugkraft erzeugt, aufgrund derer ein beweglicher Kern 102' gegen die Antriebskraft (Vorspannkraft) einer Feder 103' in Richtung eines festen Kerns 104' angezogen wird.
Während der bewegliche Kern 102' auf diese Weise bewegt wird, wird das Ventilteil 106', das an einer Magnetstange 105' angebracht ist, veranlasst, sich gegen die Antriebskraft einer Zwangsöffnungsfeder 107' in Richtung Verringerung des Öffnungsgrads eines Ventillochs 108' zu bewegen. Als Folge dieser Bewegung des Ventilteils 106' wird eine mit dem Ventilteil 106' integral gebildete druckempfindliche Stange 109' nach oben bewegt, und dadurch wird Balg 111', der mit der druckempfindlichen Stange 109' durch einen druckempfindlichen Stangenhalter 110' lösbar verbunden ist, nach oben gedrückt.
In diesem Moment wird die Verschiebung von Balg 111' in Übereinstimmung mit den Änderungen des in das Innere der druckempfindlichen Kammer 112' über den druckempfindlichen Durchgang 217 einzuführenden Saugdrucks Ps bewirkt, und dadurch wird die druckempfindliche Stange 109' belastet. Somit ist das Kontrollventil 100' so ausgebildet, dass der Öffnungsgrad des Ventillochs 108' mittels des Ventilteils 106' durch ein Gleichgewicht zwischen der Saugkraft des Magneten 101', der Antriebskraft des Balgs 111' und der Antriebskraft der Zwangsöffnungsfeder 107' bestimmt wird.
Wenn die Kühllast in diesem Fall beispielsweise groß ist, das heißt wenn ein Unterschied zwischen der von dem Innenraumsensor 281 festgestellten Temperatur und der eingestellten Temperatur des Raumtemperatureinstellgerätes 282 groß ist, wird die Saugkraft zwischen dem beweglichen Kern 102' und dem festen Kern 104' erhöht, wodurch die Kraft des Ventilteils 106' erhöht wird, um das Ventilloch 108' in Richtung Verringerung dessen Öffnungsgrads vorzuspannen, und es somit zu ermöglichen, das Öffnen und Schließen des Ventilteils 106' mit dem niedrigeren Saugdruck Ps durchzuführen.
Wenn der Öffnungsgrad des Ventils mittels des Ventilteils 106' verringert wird, wird die Menge des dem Kurbelgehäuse 231 aus der Ausstoßkammer 212b über die Gaseinlassdurchgänge 218 und 219 zuzuführenden Kühlgases verringert, und somit wird der Kurbelgehäusedruck Pc im Inneren des Kurbelgehäuses 231 gesenkt.
Ferner, wenn die Kühllast groß ist, wird der Saugdruck Ps in der Zylinderbohrung 221 erhöht, wodurch ein Druckunterschied zwischen dem Saugdruck Ps in der Zylinderbohrung 221 und dem Kurbelgehäusedruck Pc in dem Kurbelgehäuse 231 erzeugt wird, und somit wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 240 erhöht, wodurch bewirkt wird, dass der Absperrkörper 270 dem Einlassdurchgang 215 fern bleibt, um den Durchgang 216 zu öffnen.
Das oben genannte herkömmliche Kontrollventil 100' ist so ausgebildet, dass der Entlastungsdruck Pd über den Gaseinlassdurchgang 218 in die Ventilkammeröffnung 113' des Kontrollventils 100', wie in 7 gezeigt, eingeführt wird. Da der Entlastungsdruck Pd groß ist und das Kühlgas, das so den hohen Entlastungsdruck Pd erzeugt, eine starke Wärme freisetzt, während es durch die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Kolbens 260 auf einen vorbestimmten Druck verdichtet wird, wird das Kontrollventil 100' selbst durch die von dem Kühlgas freigesetzte starke Wärme auf hohe Temperaturen erwärmt.
Wenn das Kontrollventil 100' selbst auf diese Weise auf hohe Temperaturen erwärmt wird, wird die Temperatur des Magneten 101' ebenfalls erhöht, so dass die Saugkraft des beweglichen Kerns 102', der aus dem Magneten 101' stammt, geschwächt wird, und dadurch entsteht das Problem, dass die Öffnungs- oder Schließgenauigkeit des Ventillochs 108' mittels des Ventilteils 106' verschlechtert wird. Darüber hinaus, im Falle des herkömmlichen Kontrollventils 100', ist erforderlich, dass der Balg 111' in die druckempfindliche Kammer 112' eingegliedert wird, wobei das Innere der druckempfindlichen Kammer 112' in einem geschlossenen Zustand gehalten wird. Deshalb gibt es für die Einführung einer Einstellvorrichtung in die druckempfindliche Kammer 112' von außen keinen Platz, und dadurch wird es unmöglich gemacht, die Einstellung der Lastkraft des Balgs 111' vorzunehmen.
Zusätzlich, da der Anwendungspunkt des Saugens von dem Magneten 101' zu der Magnetstange 105' von dem Anwendungspunkt der Antriebskraft des Balgs 111' fern gehalten wird, besteht nicht nur die Möglichkeit, dass die Magnetstange 105' klappern kann, während sie anlässlich des Schließens des Ventils bewegt wird, sondern auch, dass das Ventilteil 106' aufgrund des oben genannten Klapperns der Magnetstange 105' eventuell nicht einheitlich mit dem Ventilloch 108' in Kontakt stehen kann, da der distale Endabschnitt des Ventilteils 106' zum Schließen des Ventillochs 108' einfach flach gemacht wird, und infolgedessen wird die Öffnungs- oder Schließgenauigkeit des Ventils daran gehindert, verbessert zu werden.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist unter den oben genannten Umständen gemacht worden, und deshalb ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kontrollventil für einen Kompressor mit variabler Fördermenge bereitzustellen, das fähig ist, die Öffnungs- oder Schließgenauigkeit des Ventils zu verbessern und ebenfalls fähig ist, die Einstellung der Lastkraft des Balgs leicht vorzunehmen.
Die oben genannte Aufgabe kann durch diese Erfindung erreicht werden, indem ein Kontrollventil für einen Kompressor mit variabler Fördermenge mit den technischen Merkmalen von Anspruch 1 bereitgestellt wird.
Bei dem Kontrollventil für einen Kompressor mit variabler Fördermenge dieser Erfindung, das wie oben erwähnt konstruiert ist, wird ein Niedrigtemperaturkühlgas aus dem Saugdruckbereich nicht nur in eine druckempfindliche Kammer des Hauptventilkörpers, sondern auch in einen Niedrigtemperaturkühlgas-Einführungsraum, der zwischen dem Magnetgehäuse und dem hinteren Gehäuse gebildet ist, eingeführt, so dass die ganzen Seitenwände des Magnetgehäuses durch dieses Niedrigtemperaturkühlgas gekühlt werden können, und somit wird ermöglicht, den in dem Gehäuse angebrachten Magneten daran zu hindern, aufgrund von Wärme usw. in dessen Magnetisierungskraft verschlechtert zu werden.
Ferner, da der Hauptventilkörper mit einer druckempfindlichen Kammer, die mit dem Saugdruckbereich des Kompressors mit variabler Fördermenge in Verbindung steht, wobei ein Balg in der druckempfindlichen Kammer angeordnet ist und arbeitet, um das Ventilteil in Richtung Reduzierung dessen Öffnungsgrads zu bewegen, während der Druck des Saugdruckbereichs erhöht wird, und mit einem Einstellschraubenhalter versehen ist, der hermetisch an der druckempfindlichen Kammer angebracht und mit einer Einstellschraube versehen ist, um die Stärke des Balgs einzustellen, ist es nun möglich, die Einstellung der Stärke des Balgs in der druckempfindlichen Kammer leicht vorzunehmen, während der geschlossene Zustand des Inneren der druckempfindlichen Kammer beibehalten wird. Dieses Merkmal ist nicht Gegenstand der Erfindung.
Ferner, da der Hauptventilkörper integral in das hintere Gehäuse des Kompressors mit variabler Fördermenge eingegliedert ist, wobei der Einstellschraubenhalter nach außen gerichtet bleibt, auch wenn der Hauptventilkörper in dem hinteren Gehäuse angeordnet ist, kann die Einstellung der Stärke des Balgs in der druckempfindlichen Kammer leicht von außen vorgenommen werden. Dieses Merkmal ist ebenfalls nicht Gegenstand der Erfindung.
Da der Hauptventilkörper so konstruiert ist, dass ein Magnet in dessen Mitte angeordnet ist, dass eine druckempfindliche Kammer, die mit einem Balg versehen ist, an einem Ende davon angeordnet ist, dass eine Ventilkammer, die mit dem Ventilteil versehen ist, an dem anderen Ende davon angeordnet ist, dass ein Ende von einem Stiel an einem Ende des Plungerkolbens des Magneten befestigt ist, dass ein Ausrücker des in der druckempfindlichen Kammer angebrachten Balgs lösbar an dem anderen Ende des Stiels angeordnet ist, dass eine Stange, die mit dem Ventilteil kontaktiert werden soll, an dem anderen Ende des Plungerkolbens befestigt ist, und dass eine Feder zum Drängen des Plungerkolbens des Magneten in Richtung des Ventilteils an einem Ende des Plungerkolbens angeordnet ist, kann das Ventilteil normalerweise in einem Zustand größten Öffnungsgrads gehalten werden, ohne von der Funktion des Balgs in der druckempfindlichen Kammer während des Zeitraums, wenn der Plungerkolben nicht von dem Magneten magnetisiert ist, beeinflusst zu werden. Dieses Merkmal ist ebenfalls nicht Gegenstand der Erfindung.
Zusätzlich, da die druckempfindliche Kammer nahe des Magneten angeordnet ist, kann der Abstand zwischen dem Anwendungspunkt durch das Saugen des Magneten und dem Anwendungspunkt durch den Balg verkürzt werden, wodurch das Klappern eines Betriebsstabs, der durch die oben genannte Stange und den oben genannten Stiel gebildet wird, verringert werden kann, während diese Stange und dieser Stiel in Richtung Schließen des Ventils bewegt werden. Dieses Merkmal ist ebenfalls nicht Gegenstand der Erfindung.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Ventilteil in seiner Form kugelförmig. Dies ist der Grund, warum das Ventilteil mit dem Ventilloch einheitlich in Kontakt stehen kann, auch wenn der Betriebsstab anlässlich des Schließens des Ventils geneigt ist.
KURZE BESCHREIBUNG MEHRERER ANSICHTEN DER ZEICHNUNG
1 ist eine Längsschnittansicht, die einen Kompressor mit variabler Fördermenge versehen mit einem Kontrollventil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei dessen Ausstoßdurchgang geöffnet ist.
2 ist eine Längsschnittansicht, die den Kompressor mit variabler Fördermenge von 1 darstellt, wobei dessen Ausstoßdurchgang geschlossen ist.
3 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht des in 1 gezeigten Kontrollventils des Kompressors mit variabler Fördermenge.
4 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht, die die Einzelheiten des in 3 gezeigten Kontrollventils des Kompressors mit variabler Fördermenge darstellt.
5 ist eine Längsschnittansicht, die einen Hauptabschnitt eines Kontrollventils eines Kompressors mit variabler Fördermenge gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
6 ist eine Längsschnittansicht, die einen Kompressor mit variabler Fördermenge versehen mit einem herkömmlichen Kontrollventil darstellt; und
7 ist eine Längsschnittansicht, die das Kontrollventil für den Kompressor mit variabler Fördermenge, der in 6 gezeigt ist, ausführlich darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die eine Ausführungsform eines Kontrollventils für einen Kompressor mit variabler Fördermenge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen, weiter erklärt.
1 und 2 zeigen Längsschnittansichten eines Kompressors 1 mit variabler Fördermenge versehen mit einem Kontrollventil 100 gemäß dieser Ausführungsform, wobei 1 einen Zustand zeigt, wo der Ausstoßdurchgang des Kompressors 1 mit variabler Fördermenge geöffnet ist, während 2 einen Zustand zeigt, wo der Ausstoßdurchgang geschlossen ist.
Über eine Ventilplatte 2a ist ein hinteres Gehäuse 3 an einer Endfläche des Zylinderblocks 2 des Kompressors 1 mit variabler Fördermenge angebracht, während ein vorderes Gehäuse 4 an der anderen Endfläche des Zylinderblocks 2 angebracht ist. Der Zylinderblock 2 ist mit einer Vielzahl von Zylinderbohrungen 6 versehen, die um eine Welle (Drehachse) 5 in vorbestimmten Intervallen entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind. In jeder dieser Zylinderbohrungen 6 ist ein Kolben 7 gleitend angeordnet.
Das vordere Gehäuse 4 ist darin mit einem Kurbelgehäuse 8 versehen, in dem eine Taumelscheibe 10 angeordnet ist. Die Taumelscheibe 10 ist mit einer Gleitfläche 10a versehen, an der ein Schuh 50 zur drehbaren Stützung eines kugelförmigen Endabschnitts 11a einer Verbindungsstange 11 mittels eines Halters 53 gestützt wird. Dieser Halter 53 ist mittels eines Radiallagers 55 an der Nabe 10b der Taumelscheibe 10 angebracht und ist relativ zu der Taumelscheibe 10 drehbar gemacht. Das Radiallager 55 wird mittels eines Ausrückers 54, der mit einer Schraube 45 an der Nabe 10b befestigt ist, davon abgehalten herunterzufallen.
Der Schuh 50 wird von einem Hauptschuhkörper 51, der drehbar eine vordere Endfläche des kugelförmigen Endabschnitts 11a der Verbindungsstange 11 stützt, und von einer Unterlegscheibe 52 gebildet, die drehbar eine hintere Endfläche des kugelförmigen Endabschnitts 11a der Verbindungsstange 11 stützt.
Das hintere Gehäuse 3 ist mit einer Ausstoßkammer 12 und mit einer Saugkammer 13 versehen. Die Saugkammer 13 ist so angeordnet, dass sie die Ausstoßkammer 12 umgibt. Das hintere Gehäuse 3 ist auch mit einer Einlassöffnung (nicht gezeigt) versehen, die mit einer Auslassöffnung eines Verdampfers (nicht gezeigt) in Verbindung steht. 1 stellt einen Zustand dar, wo der Ausstoßdurchgang 39 geöffnet ist, während 2 einen Zustand darstellt, wo der Ausstoßdurchgang 39 geschlossen ist. Dieser Ausstoßdurchgang 39, der zur Verbindung der Ausstoßkammer 12 mit einer Ausstoßöffnung 1a angeordnet ist, ist an einem Zwischenabschnitt davon mit einem Steuerventil (Ausstoßkontrollventil) 31 versehen. Dieser Ausstoßdurchgang 39 wird von einem in dem hinteren Gehäuse 3 gebildeten Durchgang 39a und von einem in der Ventilplatte 2a gebildeten Durchgang 39b gebildet. Der Durchgang 39b steht mit der in dem Zylinderblock 2 gebildeten Ausstoßöffnung 1a in Verbindung.
Das Steuerventil 31, das von einem versenkten zylindrischen Körper gebildet wird, ist darin mit einer Feder (ein Antriebsteil) 32 versehen. Ein Ende der Feder 32 steht mit einem Ausrücken 56 in Kontakt, der mittels einer Kappe 59 an dem hinteren Gehäuse 3 befestigt ist, während das andere Ende der Feder 32 mit der Bodenfläche des Steuerventils 31 in Kontakt steht. Der Innenraum 33 des Steuerventils 31 ist über einen Durchgang 34 mit einem Kurbelgehäuse 8 verbunden.
Er ist ausgebildet, dass eine Seite (obere Seite) des Steuerventils 31 einer Antriebskraft aus der Feder 32 und einem Druck aus dem Kurbelgehäuse 8 ausgesetzt ist, welche beide gelenkt werden, um das Ventil 31 zu schließen (eine Richtung, um den Öffnungsgrad des Ventils zu reduzieren). In dem Moment, wenn das Steuerventil 31 geöffnet wird, wird der Ausstoßöffnung 1a erlaubt, durch den Ausstoßdurchgang 39 mit der Ausstoßkammer 12 in Verbindung zu stehen (siehe 1). Deshalb ist die andere Seite des Steuerventils 31 einem Druck aus der Ausstoßöffnung 1a und einem Druck aus der Ausstoßkammer 12 ausgesetzt, welche beide gelenkt werden, um das Ventil 31 zu öffnen (eine Richtung, um den Öffnungsgrad des Ventils zu vergrößern). Wenn jedoch ein Druckunterschied zwischen dem Kurbelgehäuse 8 und der Ausstoßöffnung 1a auf weniger als einen vorbestimmten Wert gesenkt wird, wird das Steuerventil 31 in die ventilschließende Richtung bewegt, um dadurch den Ausstoßdurchgang 39 abzusperren, und somit wird nur dem Druck aus der Ausstoßkammer 12, die in die ventilöffnende Richtung gerichtet ist, erlaubt, auf die untere Seite des Steuerventils 31 zu wirken. Der Druck aus der Ausstoßöffnung 1a wirkt nämlich nicht länger auf die untere Seite des Steuerventils 31.
Die Ausstoßkammer 12 steht über einen zweiten Durchgang 57 mit dem Kurbelgehäuse 8 in Verbindung. Dieser zweite Durchgang 57 ist an einem Zwischenabschnitt davon mit einem Kontrollventil (für einen Kompressor mit variabler Fördermenge) 100 dieser Ausführungsform versehen, wie nachfolgend ausführlich erklärt werden wird. Wenn eine Wärmebelastung groß ist, wird ein elektrischer Strom auf den Magneten 131A des Kontrollventils 100 übertragen, um dadurch das Ventilteil 126 zu bewegen, den zweiten Durchgang 57 abzusperren. Andererseits, wenn eine Wärmebelastung gering ist, wird die Übertragung von elektrischem Strom auf den Magneten 131A angehalten, um dadurch das Ventilteil 126 zu veranlassen, von dem Ventilsitz fern zu bleiben, und somit wird der zweite Durchgang 57 geöffnet. Die Tätigkeit des Kontrollventils 100 wird mittels eines Computers (nicht gezeigt) gesteuert.
Die Saugkammer 13 steht über einen ersten Durchgang 58 mit dem Kurbelgehäuse 8 in Verbindung. Dieser erste Durchgang 58 wird von einer Kombination von einer in der Ventilplatte 2a gebildeten Öffnung (eine zweite Öffnung) 58a, einem in dem Zylinderblock 2 gebildeten Durchgang 58b und einem in einem Ring (ein ringförmigen Körper) 9 gebildeten Durchgangsloch 58c, welcher an der Welle 5 befestigt ist, gebildet. Die Saugkammer 13 steht ebenfalls über einen dritten Durchgang 60 mit dem Kurbelgehäuse 8 in Verbindung. Dieser dritte Durchgang 60 wird von einer Kombination von einem in dem vorderen Gehäuse 4 gebildeten Durchgang 60a, einem vorderseitigen Lager-Aufnahmeraum 60b, einem in der Welle 5 gebildeten Durchgang 60c, einem hinterseitigen Lager-Aufnahmeraum 60d, dem in dem Zylinderblock 2 gebildeten Durchgang 58b und der in der Ventilplatte 2a gebildeten Öffnung 58a gebildet. Der Durchgang 58b in dem Zylinderblock 2 und die Öffnung 58a in der Ventilplatte 2a sind nämlich nicht nur Teil des ersten Durchgangs 58, sondern auch Teil des dritten Durchgangs 60.
Der Durchgang 60c wird an dessen hinterseitigen Endabschnitt mit einem Innengewinde 61 bereitgestellt, in das eine Schraube 62 eingesetzt wird. Diese Schraube 62 ist mit einer Öffnung (eine erste Öffnung) 62a versehen, die eine Querschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als die der zweiten Öffnung 58a, die in der Ventilplatte 2a gebildet ist und Teil des ersten Durchgangs 58 ist. Deshalb wird einem Kühlmittel in dem Kurbelgehäuse 8 nur erlaubt, in die Saugkammer 13 durch diesen dritten Durchgang 60 einzudringen, wenn das Durchgangsloch 58c des Rings 9 beinahe durch die Nabe 10b der Taumelscheibe 10 geschlossen ist, und infolgedessen die Querschnittsfläche des ersten Durchgangs 58 extrem reduziert ist.
Die Ventilplatte 2a ist mit Ausstoßöffnungen 16 zur Verbindung einer Verdichtungskammer 82 mit der Ausstoßkammer 12 und mit Einlassöffnungen 15 zur Verbindung einer Verdichtungskammer 82 mit der Saugkammer 13 versehen, wobei diese Einlassöffnungen 15 und Ausstoßöffnungen 16 in vorbestimmten Intervallen entlang der Umfangsrichtung bereitgestellt werden.
Die Ausstoßöffnungen 16 sind angepasst, um mittels des Auslassventils 17 geschlossen oder geöffnet zu werden, welches zusammen mit einem ventilhaltenden Teil 18 an einer Seitenendfläche des hinteren Gehäuses der Ventilplatte 2a befestigt wird, indem ein Bolzen 19 und eine Mutter 20 verwendet werden. Die Saugöffnungen 15 sind angepasst, um mittels des Einlassventils 21 geschlossen oder geöffnet zu werden, welches zwischen der Ventilplatte 2a und dem Zylinderblock 2 zwischengestellt ist.
Der hinterseitige Endabschnitt der Welle 5 ist drehbar von einem Radiallager (ein hinterseitiges Lager) 24 und einem Axiallager (ein hinterseitiges Lager) 25 gestützt, wobei beide Lager in dem in dem Zylinderblock 2 gebildeten hinterseitigen Lager-Aufnahmeraum 60d angeordnet sind. Der vorderseitige Endabschnitt der Welle 5 ist drehbar von einem Radiallager (ein vorderseitiges Lager) 26 gestützt, das in dem vorderseitigen Lager-Aufnahmeraum 60b angeordnet ist, welcher in dem vorderen Gehäuse 4 gebildet ist. Zusätzlich zu dem Radiallager 26 wird ebenfalls ein Simmerring 46 in dem vorderseitigen Lager-Aufnahmeraum 60b angeordnet.
Der Zylinderblock 2 wird an dessen zentralen Abschnitt mit einem Innengewinde 1b bereitgestellt, in das eine Stellmutter 83 eingesetzt wird. Wenn diese Stellmutter 83 angezogen wird, kann durch das Axiallager 25 die Welle 5 vorbelastet werden. Eine Riemenscheibe (nicht gezeigt) ist an dem vorderseitigen Endabschnitt der Welle 5 befestigt.
Ein Druckflansch 40 zur Übertragung der Drehbewegung der Welle 5 auf die Taumelscheibe 10 ist ebenfalls an der Welle 5 befestigt. Dieser Druckflansch 40 wird mittels eines Axiallagers 33 an der Innenwand des vorderen Gehäuses 4 gestützt. Der Druckflansch 40 ist mittels einer Gelenkanordnung 41 mit der Taumelscheibe 10 verbunden, so dass die Taumelscheibe 10 relativ zu einer imaginären Fläche senkrecht zu der Welle 5 geneigt werden kann. Die Taumelscheibe 10 ist nämlich auf der Welle 5 gleitend und neigbar angebracht.
Die Gelenkanordnung 41 wird von einer Kombination einer an der Frontfläche 10c der Taumelscheibe 10 angebrachten Halterung 10e, einer in der Halterung 10e gebildeten linearen Führungsnut 10f und einer Stange 43 gebildet, die mit der taumelscheibenseitigen Seitenwand 40a des Druckflansches 40 in Eingriff ist. Die Längsachse der Führungsnut 10f ist in einem vorbestimmten Winkel relativ zu der Frontfläche 10c der Taumelscheibe 10 geneigt. Der kugelförmige Abschnitt 43a der Stange 43 ist gleitend in diese Führungsnut 10f eingesetzt.
Als nächstes wird das Kontrollventil 100 für einen Kompressor mit variabler Fördermenge (nachfolgend einfach als ein Kontrollventil bezeichnet) gemäß dieser Ausführungsform ausführlich erklärt. 3 zeigt die Längsschnittansicht eines Zustands, wo das Kontrollventil 100 in einen Kompressor 1 mit variabler Fördermenge eingegliedert ist, während 4 eine Schnittdarstellung ist, die die Einzelheiten des in 3 gezeigten Kontrollventils 100 darstellt.
Das in 3 gezeigte Kontrollventil 100 ist auf der Seite des hinteren Gehäuses 3 des in 1 und 2 gezeigten Kompressors 1 mit variabler Fördermenge angebracht. Ein Hauptventilkörper 120 des Kontrollventils 100 ist in einem Raum 84, der mit der Ausstoßkammer 12 in Verbindung steht, angeordnet, um bei dem Entlastungsdruck Pd des Kühlgases derart gehalten zu werden, dass er darin mittels O-Ringe 121a und 121b luftdicht verschlossen ist. Ein Filter 122 ist an dem oberen Endabschnitt des Hauptventilkörpers 120 passend befestigt, durch den das Kühlgas zur Erzeugung des hohen Entlastungsdrucks Pd in dem Inneren der in dem Hauptventilkörper 120 gebildeten Ventilkammer 123 zur Einführung vorgesehen ist.
Im Inneren der Ventilkammer 123 ist ein kugelförmiges Ventilteil 126 zum Bewirken des Schließens oder Öffnens des Ausrückers 124 und des Ventillochs 125 angeordnet, und gleichzeitig ist eine ventilschließende Feder 127 zum Drängen des kugelförmigen Ventilteils 126 in Richtung Schließen des Ventils zwischen dem Ausrücker 124 und dem kugelförmigen Ventilteil 126 zwischengestellt.
Der Hauptventilkörper 120 ist ebenfalls mit einer Öffnung 114 versehen, in die der Druck Pc des Kurbelgehäuses 8 eingeführt wird. Dementsprechend kann ein Kühlgas von hohem Druck, das durch den Filter 122 in das Innere der Ventilkammer 123 eingeführt worden ist, durch diese Öffnung 114 und den Durchgang 57 in das Kurbelgehäuse 8 eingeführt werden, wenn das Ventilloch 125 durch die Bewegung des kugelförmigen Ventilteils 126 geöffnet wird.
Darüber hinaus ist der Hauptventilkörper 120 mit einer Saugöffnung 129 versehen, die über einen in 1 gezeigten Durchgang 80 in Verbindung mit der Saugkammer 13 steht und in den der Saugdruck Ps der Saugkammer 13 eingeführt werden soll. Diese Saugöffnung 129 steht ebenfalls über einen Saugdurchgang 130 nicht nur mit einer druckempfindlichen Kammer 145, sondern auch mit einem Saugdruck-Einführungsraum 85 in Verbindung, der zwischen dem hinteren Gehäuse 3 und dem Magnetgehäuse 131 angeordnet ist. Dieser Saugdruck-Einführungsraum 85 wird mittels eines O-Rings 131b, der auf einem auf einem Seitenwandabschnitt des Magnetgehäuses 131 gebildeten vorstehenden Abschnitt 131a angebracht ist, absolut dicht verschlossen. Mit der Bereitstellung dieses Saugdruck-Einführungsraums 85 kann die Seitenwand des Magnetgehäuses 131 gänzlich durch ein Niedrigtemperaturkühlgas gekühlt werden, das aus der Saugkammer 13 eingeführt wird, und dadurch wird der in dem Magnetgehäuse 131 angeordnete Magnet 131A daran gehindert, heiß zu werden.
In dem Magnetgehäuse 131 ist ebenfalls ein Plungerkolben 133 angeordnet, der mit der Stange 132 verbunden ist, die angeordnet ist, um kontaktiert zu werden und dadurch das kugelförmige Ventilteil 126 zu halten. Der Plungerkolben 133 ist durch ein Rohr 136 gleitend gestützt, das an einem Rohrhalter 135 befestigt ist, der durch einen O-Ring 134 mit dem Endabschnitt 120a des Hauptventilkörpers 120 hermetisch in Kontakt steht. Die oben genannte Stange 132 funktioniert zusammen mit einem Stiel 138 (der nachfolgend erklärt werden wird) als ein Betriebsstab.
Der Plungerkolben 133 ist an dessen hinteren Ende 133a mit einem Aufnahmeloch 137 versehen, in das ein Endabschnitt 139 des Stiels 138 eingeführt und daran befestigt wird. Der andere Endabschnitt 140 des Stiels 138 wird gleitend in ein Saugteil 141 eingeführt und derart von diesem gestützt, dass er durch das Aufnahmeloch 142 des Saugteils 141 eingeführt wird und aus dem Aufnahmeloch 143 des Saugteils 141 hervorsteht. Eine Feder 144 zum Drängen des Plungerkolbens 133 von dem Saugteil 141 fern zu bleiben ist zwischen dem Aufnahmeloch 137 des Plungerkolbens 133 und dem Aufnahmeloch 142 des Saugteils 141 zwischengestellt.
Balg 146, der nicht Teil der Erfindung ist und in der druckempfindlichen Kammer 145 angeordnet ist, ist an dessen beiden Seiten mit einem Paar Ausrücken 147 und 148 versehen, und einer der Ausrücker, das heißt der Ausrücken 147, ist lösbar mit dem oben genannten anderen Endabschnitt 140 des Stiels 138 verbunden. Eine Feder 150, die den Ausrücker 147 drängt, von dem Saugteil 141 fern zu bleiben ist zwischen dem Flansch 149 des Ausrückers 147 und dem Aufnahmeloch 143 des Saugteils 141 zwischengestellt.
Sie ist ausgebildet, dass die größte Verschiebung des Balgs 146 durch den Kontakt zwischen diesem Paar Ausrücker 147 und 148 reguliert werden soll, während der Balg 146 aufgrund einer Erhöhung des Saugdrucks Ps in der druckempfindlichen Kammer 145 zusammen gezogen wird. Sie ist auch ausgebildet, dass die größte Verschiebung des Balgs 146 kleiner ist als die größte Anschlussentfernung zwischen dem oben genannten anderen Ende 140 des Stiels 138 und dem Ausrücker 147 des Balgs 146, und dadurch wird das oben genannte andere Ende 140 des Stiels 138 davon abgehalten, mit dem Ausrücker 147 des Balgs 146 außer Eingriff zu kommen.
Ferner wird ein Rohr 151, das die druckempfindliche Kammer 145 definiert, durch einen O-Ring 156 von einer Platte 157 hermetisch gestützt, und ein Einstellschraubenhalter 152 ist eingesetzt und an einem Ende des Rohrs 151 befestigt. Dieser Einstellschraubenhalter 152 weist darin eine Einstellschraube 153 zum Einstellen der Intensität des Balgs 146 auf, wobei die Einstellschraube 153 mittels eines O-Rings 154 hermetisch durch den Einstellschraubenhalter 152 gebohrt ist. Diese Einstellschraube 153 ist so angeordnet, dass deren Spitzenendabschnitt 155 mit dem Ausrücker 148 des Balgs 146 in Kontakt steht.
Ferner ist eine Leitungsschnur 158 zur Zufuhr eines vorbestimmten Magnetisierungsstroms unter der Steuerung eines Steuercomputers (nicht gezeigt) mit dem Magneten 131A verbunden.
Als nächstes wird die Wirkungsweise des Kompressors 1 mit variabler Fördermenge und des Kontrollventils 100 gemäß dieser Ausführungsform erklärt. Zuerst wird die Wirkungsweise des Kompressors 1 mit variabler Fördermenge ganz erklärt, bevor die Wirkungsweise des Kontrollventils 100 erklärt wird.
Die Drehkraft eines Automotors wird von einer Riemenscheibe (nicht gezeigt) über einen Riemen (nicht gezeigt) auf die Welle 5 übertragen, und die sich daraus ergebende Drehkraft der Welle 5 wird über die Gelenkanordnung 41 auf die Taumelscheibe 10 übertragen, und dadurch wird die Taumelscheibe 10 veranlasst, sich zu drehen.
Aufgrund der Drehung der Taumelscheibe 10 wird der Schuh 50 ebenfalls veranlasst, sich entlang der Gleitfläche 10a der Taumelscheibe 10 zu drehen, so dass die Drehkraft der Taumelscheibe 10 in einen linearen Auf- und Niedergang des Kolbens 7 verwandelt wird. Als Folge findet der Auf- und Niedergang des Kolbens 7 in der Zylinderbohrung 6 statt, was somit zu einer Volumenänderung in der in der Zylinderbohrung 6 angeordneten Verdichtungskammer 82 führt. Als Folge dieser Volumenänderung findet die Ansaugung, Verdichtung und das Ausstoßen des Kühlgases der Reihe nach statt, wodurch dem Kühlgas erlaubt wird, in einer Geschwindigkeit ausgestoßen zu werden, die dem Neigungswinkel der Taumelscheibe 10 entspricht. Bei dem Saugprozess wird das Einlassventil 21 geöffnet, und dadurch wird einem Niedrigdruckkühlgas erlaubt, aus der Saugkammer 13 in die Verdichtungskammer 82, die in der Zylinderbohrung 6 angeordnet ist, ausgestoßen zu werden.
Wenn die Wärmebelastung verringert wird (was dem Moment des Abkuppelns eines Kupplungskompressors entspricht), wird die Übertragung von elektrischem Strom auf den Magneten des Kontrollventils 100 angehalten, und somit wird das Kontrollventil 100 (der Plungerkolben 133) bewegt, sich in Richtung Öffnen des Ventils zu bewegen, das heißt das kugelförmige Ventilteil 126 des Kontrollventils 100 wird veranlasst, sich gegen die Antriebskraft der ventilschließenden Feder 127 in Richtung Öffnen des Ventils zu bewegen, und somit wird der zweite Durchgang 57 geöffnet. Als Folge wird einem Hochdruckkühlgas erlaubt, von der Ausstoßkammer 12 über den zweiten Durchgang 57 zu dem Kurbelgehäuse 8 zu fließen, und somit wird der Druck in dem Kurbelgehäuse 8 erhöht.
Die Kraft, die auf die hintere Fläche des Kolbens 7 wirkt, wird während des Verdichtungshubs größer, was dazu führt, dass die gesamte Kraft, die auf die hintere Fläche des Kolbens 7 wirkt, die gesamte Kraft, die auf die vordere Fläche des Kolbens 7 wirkt, überschreitet, und somit wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 10 verkleinert. Wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 10 minimal wird, wird das Loch 58c des Rings 9 durch die Nabe 10b der Taumelscheibe 10 im Wesentlichen geschlossen, und dadurch wird die Querschnittsfläche des ersten Durchgangs 58 extrem reduziert, und somit wird das Kurbelgehäuse 8 daran gehindert, im Druck abgesenkt zu werden.
Wenn ein Druckunterschied zwischen der Ausstoßkammer 12 und dem Kurbelgehäuse 8 auf einen vorbestimmten Wert Po oder weniger oder in einem solchen Umfang gesenkt wird, dass die Kraft, die auf die obere Seite des Steuerventils 31 wirkt, das heißt die Gesamtkraft des Drucks des Kurbelgehäuses 8 und der Antriebskraft der Feder 32 größer wird als der Druck des Kühlgases der Ausstoßkammer 12, der auf die untere Seite des Steuerventils 31 wirkt, wird das Steuerventil 31 veranlasst, sich in Richtung Schließen dessen Ventils zu bewegen, und somit wird der Ausstoßdurchgang 39 (2) geschlossen. Als Folge wird der Fluss des Kühlgases von der Auslassöffnung 1a zu dem Kondensator 88 angehalten. In diesem Moment, obwohl das Loch 58c des Rings 9 im Wesentlichen durch die Nabe 10b der Taumelscheibe 10 geschlossen wird und infolgedessen die Querschnittsfläche des ersten Durchgangs 58 extrem reduziert wird, wird dem Kühlgas in dem Kurbelgehäuse 8 erlaubt, durch den dritten Durchgang 60 in die Saugkammer 13 zu fließen. Als Folge wird das Kurbelgehäuse 8 davon abgehalten, im Druck übermäßig erhöht zu werden, und gleichzeitig wird dem Kühlgas erlaubt, durch den Kompressor 1 zu kreisen.
In dem Moment des minimalen Kolbenhubs (ein Zustand, der in 2 gezeigt wird) wird dem Kühlgas erlaubt zu kreisen und nacheinander durch die Saugkammer 13, die Verdichtungskammer 82, die Ausstoßkammer 12, den zweiten Durchgang 57, das Kurbelgehäuse 8 und den dritten Durchgang 60 in der genannten Reihenfolge zu strömen und so wieder zu der Saugkammer 13 zurückzukehren.
Andererseits wird dem Kühlgas in dem Kurbelgehäuse 8 erlaubt, durch den Durchgang 60a des vorderen Gehäuses 4, dem vorderseitigen Lager-Aufnahmeraum 60b, dem in der Welle 5 gebildeten Durchgang 60c, dem hinterseitigen Lager-Aufnahmeraum 60d, dem in dem Zylinderblock 2 gebildeten Durchgang 58b und der in der Ventilplatte 2a gebildeten Öffnung 58a zu der Saugkammer 13 zu fließen. Bei dieser Gelegenheit wird der Kühlgasstrom zuerst durch die Öffnung 62a der Schraube 62, die an einem Zwischenabschnitt des Durchgangs 60c der Welle 5 angeordnet ist, eingeschränkt und nachfolgend wieder durch die Öffnung 58a der Ventilplatte 2a eingeschränkt, und infolgedessen wird veranlasst, dass der Druck des Kühlgases reduziert wird.
Übrigens, da der Kompressor mit variabler Fördermenge gemäß dieser Ausführungsform so konstruiert ist, dass ein Ende des Steuerventils 31, das als ein Ausstoßkontrollventil arbeitet, dem Druck aus dem Kurbelgehäuse 8 unterworfen ist, während das andere Ende des Steuerventils 31 dem Druck aus der Ausstoßkammer 12 unterworfen ist, und dass eine Feder von relativ kleiner elastischer Kraft als die Feder 32 zum Drängen des Steuerventils 31 in Richtung Schließen des Ventils verwendet wird, kann das Steuerventil 31 konditioniert werden, einen minimalen Kolbenhub (eine Mindestlast) aufzunehmen, während der Druck in der Ausstoßkammer 12 aufgrund einer Verminderung der Wärmebelastung allmählich gesenkt wird, so dass das Steuerventil 31 in einem geöffneten Zustand gehalten werden kann, bis die Querschnittsfläche des ersten Durchgangs 58 von der Taumelscheibe 10 reduziert wird.
Andererseits, wenn eine Wärmebelastung groß wird, wird ein elektrischer Strom auf den Magneten 131A des Kontrollventils 100 übertragen, um dadurch den Plungerkolben 133 zu bewegen, sich in Richtung Schließen des Ventils zu bewegen, und das kugelförmige Ventilteil 126 zu bewegen, sich mittels der Antriebskraft der ventilschließenden Feder 127 in Richtung Schließen des Ventils zu bewegen, und somit das Strömen eines Kühlgases in den zweiten Durchgang 57 anzuhalten. Als Folge kann das Einströmen eines Hochdruckkühlgases aus der Ausstoßkammer 12 in das Kurbelgehäuse 8 verhindert werden, und somit wird der Druck in dem Kurbelgehäuse 8 gesenkt.
Des Weiteren kann die Kraft, die auf die hintere Fläche des Kolbens 7 während des Verdichtungshubs wirkt, minimiert werden, wodurch die gesamte Kraft, die auf die hintere Fläche des Kolbens 7 wirkt, niedriger wird als die gesamte Kraft, die auf die vordere Fläche des Kolbens 7 wirkt, und somit wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 10 erhöht. Wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 10 vom kleinsten Winkel in den größten Winkel geändert wird, wird die Nabe 10b der Taumelscheibe 10 von dem Loch 58c des Rings 9 wegbewegt, und somit wird dem ersten Durchgang 58 erlaubt, sich vollständig zu öffnen, und infolgedessen wird dem in dem Kurbelgehäuse 8 eingefüllten Kühlgas erlaubt, durch den ersten Durchgang 58 in die Saugkammer zu fließen. Als Folge kann die Druckreduzierung in dem Kurbelgehäuse 8 gefördert werden. Wenn die Querschnittsfläche des ersten Durchgangs 58 maximal gemacht wird, wird dem Kühlgas kaum erlaubt, von dem dritten Durchgang 60 in die Saugkammer 13 zu fließen.
Wenn der Druck in der Ausstoßkammer 12 sich dermaßen erhöht, dass ein Druckunterschied zwischen der Ausstoßkammer 12 und dem Kurbelgehäuse 8 auf einen vorbestimmten Wert Po oder höher steigt, wird der Druck des Kühlgases, der in der Ausstoßkammer 12 besteht und auf das Steuerventil 31 wirkt, höher als die gesamte Kraft des Kühlgasdrucks in dem Kurbelgehäuse 8 und der Antriebskraft der Feder 32, so dass das Steuerventil 31 veranlasst wird, sich in Richtung Öffnen des Ventils zu bewegen, und somit wird der Ausstoßdurchgang 39 (1) geöffnet. Als Folge wird dem Kühlgas in der Ausstoßkammer 12 erlaubt, von der Ausstoßöffnung 1a zu dem Kondensator 88 zu fließen.
Als nächstes wird die Wirkungsweise des Kontrollventils 100 gemäß dieser Ausführungsform ausführlich erklärt.
Unter der Bedingung, dass der Magnet 131A des Kontrollventils 100 magnetisiert ist, wird der Plungerkolben 133 zuerst gegen die Antriebskraft der Feder 144 in Richtung des Saugteils 141 gezogen, so dass die mit dem Plungerkolben 133 verbundene Stange 132 bewegt wird. Als Folge wird das kugelförmige Ventilteil 126, das an der Stange 132 angebracht ist, veranlasst, sich in Richtung Schließen des Ventillochs 125 des Hauptventilkörpers 120 zu bewegen. Andererseits wird ein Niedrigtemperaturkühlgas aus dem Saugdurchgang 80, der mit der Saugkammer 13 in Verbindung steht, durch die Saugöffnung 129 des Hauptventilkörpers 120 und dem Saugdurchgang 130 in die druckempfindliche Kammer 145 eingeführt. Als Folge wird der Balg 146 in der druckempfindlichen Kammer 145 veranlasst, sich entsprechend dem Druck des Kühlgases, das heißt dem Saugdruck Ps der Saugkammer 13, zu verschieben. Diese Verschiebung wird dann über den Stiel 138, dem Plungerkolben 133 und der Stange 132 auf das kugelförmige Ventilteil 126 übertragen. In diesem Fall wird die Position des Öffnungsgrads des Ventillochs 125 des kugelförmigen Ventilteils 126 durch die Verschiebekraft des Balgs 146, der ventilschließenden Feder 127 und der Feder 144 bestimmt.
Wenn der Saugdruck Ps im Inneren der druckempfindlichen Kammer 145 groß wird, wird der Balg 146 entsprechend dem Saugdruck Ps zusammengezogen. Daher stimmt die Richtung dieser Kontraktion mit der Saugrichtung des Plungerkolbens 133, die von dem Magneten 131A bewirkt wird, überein, und gleichzeitig wird das kugelförmige Ventilteil 126 im Anschluss an die Verschiebung des Balgs 146 bewegt, und somit wird der Öffnungsgrad des Ventillochs 125 reduziert. Als Folge wird die Menge eines Hochdruckkühlgases, das aus der Ausstoßkammer 12 über den Filter 122 in das Innere der Ventilkammer 123 eingeführt wird und dann über die Öffnung 114 und den zweiten Durchgang 57 in das Kurbelgehäuse 8 von 1 eingeführt wird, reduziert (der Druck Pc des Kurbelgehäuses wird gesenkt), und somit wird der Neigungswinkel der in 1 gezeigten Taumelscheibe 10 vergrößert.
Ferner, da ein Niedrigtemperaturkühlgas, das aus dem Saugdurchgang 80 zugeführt wird, der mit der Saugkammer 13 in Verbindung steht, mit dem Saugdruck-Einführungsraum 85 in Verbindung steht, der zwischen dem hinteren Gehäuse 3 und dem Magnetgehäuse 131 zwischengestellt ist, kann die Seitenwand des Magnetgehäuses 131 gänzlich von diesem aus der Saugkammer 13 zugeführten Niedrigtemperaturkühlgas gekühlt werden, und somit wird ermöglicht, den Temperaturanstieg des innerhalb des Magnetgehäuses 131 angebrachten Magneten 131A zu verhindern. Andererseits, wenn der Saugdruck Ps im Inneren der druckempfindlichen Kammer 145 gesenkt wird, wird der Balg 146 aufgrund der Feder 159 und der Rückstellkraft des Balgs selbst erweitert. Als Folge wird entsprechend der Verschiebung des Balgs 146 das kugelförmige Ventilteil 126 mittels des Stiels 138, dem Plungerkolben 133 und der Stange 132 angestoßen, wodurch das kugelförmige Ventilteil 126 in Richtung Erhöhung des Öffnungsgrads des Ventillochs 125 bewegt wird. Als Folge wird die Menge eines Hochdruckkühlgases, das aus der Ausstoßkammer 12 über den Filter 122 in das Innere der Ventilkammer 123 eingeführt wird und dann über die Öffnung 114 und den zweiten Durchgang 57 in das Kurbelgehäuse 8 von 1 eingeführt wird, erhöht (der Druck Pc des Kurbelgehäuses wird erhöht), und somit wird der Neigungswinkel der in 1 gezeigten Taumelscheibe 10 verringert.
Andererseits, unter der Bedingung, dass der Magnet 131A entmagnetisiert ist, verschwindet das Ziehen des Plungerkolbens 133 in Richtung der Feder 144, so dass aufgrund der Antriebskraft der Feder 144 der Plungerkolben 133 veranlasst wird, sich in Richtung gegenüber der Seite, wo das Saugteil 141 angeordnet ist, zu bewegen. Als Folge wird das kugelförmige Ventilteil 126 veranlasst, sich mittels der Stange 132 in Richtung Öffnen des Ventillochs 125 des Hauptventilkörpers 120 zu bewegen. Wenn der Saugdruck Ps im Inneren der druckempfindlichen Kammer 145 unter dieser Bedingung erhöht wird, wird der Balg 146 veranlasst, sich zusammenzuziehen, und dadurch wird der Öffnungsgrad des kugelförmigen Ventilteils 126 verringert. Da jedoch der andere Endabschnitt 140 des Stiels 138 lösbar mit dem Ausrücker 147 des Balgs 146 in Kontakt steht, würde die Verschiebung des Balgs 146 das kugelförmige Ventilteil 126 in keinster Weise beeinflussen.
Als Folge kann das kugelförmige Ventilteil 126 in einem Zustand des größten Öffnungsgrads gehalten werden, ohne durch eine Erhöhung des Saugdrucks Ps im Inneren der druckempfindlichen Kammer 145 beeinflusst zu werden.
Zusätzlich, da es so ausgebildet ist, dass die größte Verschiebung des Balgs 146 kleiner ist als die größte Anschlussentfernung zwischen dem oben genannten anderen Ende 140 des Stils 138 und dem Ausrücken 147 des Balgs 146, kann das oben genannte andere Ende 140 des Stils 138 davon abgehalten werden, mit dem Ausrücker 147 des Balgs 146 außer Eingriff zu kommen.
Wie oben erwähnt, wird gemäß dem Kontrollventil 100 dieser Ausführungsform anlässlich der Einführung eines Niedrigtemperaturkühlgases in die druckempfindliche Kammer 145 des Hauptventilkörpers 120 aus der Saugkammer 13, das Niedrigtemperaturkühlgas zuerst in den Saugdruck-Einführungsraum 85, der zwischen dem hinteren Gehäuse 3 und dem Magnetgehäuse 131 zwischengestellt ist, eingeführt, so dass die Seitenwand des Magnetgehäuses 131 gänzlich durch dieses Niedrigtemperaturkühlgas gekühlt werden kann. Als Folge ist es möglich, die Verschlechterung der Magnetisierung des in dem Magnetengehäuse 131 angeordneten Magneten 131A zu verhindern.
Ferner, da ein Einstellschraubenhalter 152, der mit einer Einstellschraube 153 zum Einstellen der Stärke des Balgs 146 versehen ist, hermetisch an der druckempfindlichen Kammer 145 angebracht ist, um zu ermöglichen, die Einstellung der Stärke des Balgs 146 in der druckempfindlichen Kammer 145 durch Einstellen der Einstellschraube 153 von außerhalb des Hauptventilkörpers 120 vorzunehmen, ist es nun möglich, die Einstellung der Stärke des Balgs 146 leicht vorzunehmen, der in der druckempfindlichen Kammer 145 hermetisch angeordnet ist.
Darüber hinaus, da der Hauptventilkörper 120 integral in ein hinteres Gehäuse 210 des Kompressors 200 mit variabler Fördermenge eingegliedert ist, wobei der oben genannte Einstellschraubenhalter 152 nach außen gerichtet ist, ist es nun möglich die Einstellung der Stärke des Balgs 146 von außen auch unter der Bedingung vorzunehmen, dass der Hauptventilkörper 120 an dem hinteren Gehäuse 210 angebracht bleibt.
Zusätzlich, da der Stiel 138, der Teil des Betriebsstabs ist, nahe der druckempfindlichen Kammer 145 angeordnet und im Inneren des Magneten 131A angeordnet ist, der ausgebildet ist, den Stiel 138 in Richtung Reduktion des Öffnungsgrads des kugelförmigen Ventilteils 126 zu ziehen, um den Abstand zwischen dem durch den Sog des Magneten 131A bewirkten Anwendungspunkt auf dem Betriebsstab und dem durch die Antriebskraft des Balgs 146 bewirkten Anwendungspunkt auf dem Betriebsstab zu minimieren, kann das Klappern des Betriebsstabs anlässlich der Bewegung des Betriebsstabs in Richtung Schließen des Ventils minimiert werden.
Ferner, da das Ventilteil 126 in seiner Form kugelförmig ist, kann das Ventilteil 126 mit dem Ventilloch 125 einheitlich in Kontakt stehen, auch wenn die Stange 132 anlässlich des Schließens des Ventils geneigt ist.
Bei der vorhergehenden Ausführungsform sind die Einstellschraube 153 bzw. der Einstellschraubenhalter 152 als ein separater Körper verwendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiel können diese Einstellschraube und dieser Einstellschraubenhalter integriert werden und so eine Kappenanordnung 152a bilden, wie in 5, die einen Hauptabschnitt einer solchen alternativen Ausführungsform darstellt, gezeigt. Diese Kappenanordnung 152a ist nämlich mit einem äußeren Gewindeabschnitt 152b versehen, mit dem der auf der Innenwand einer Platte 157 gebildete innere Schraubenabschnitt 157a im Eingriff ist, um zu ermöglichen, eine Einstellung ihrer relativen Positionen vorzunehmen. Die Luftundurchlässigkeit zwischen dem äußeren Gewindeabschnitt 152b und dem inneren Schraubenabschnitt 157a ist mittels eines O-Rings 154 sichergestellt.
Wie aus den obigen Erklärungen gemäß dem Kontrollventil für einen Kompressor mit variabler Fördermenge dieser Erfindung anlässlich der Einführung eines Niedrigtemperaturkühlgases in die druckempfindliche Kammer des Hauptventilkörpers aus der Saugkammer klar verständlich wird, wird das Niedrigtemperaturkühlgas zuerst in den Saugdruck-Einführungsraum, der zwischen dem hinteren Gehäuse und dem Magnetgehäuse zwischengestellt ist, eingeführt, so dass die Seitenwand des Magnetgehäuses gänzlich durch dieses Niedrigtemperaturkühlgas gekühlt werden kann. Als Folge ist es möglich, die Verschlechterung der Magnetisierung des in dem Magnetengehäuse angeordneten Magneten zu verhindern.
Ferner, da der Hauptventilkörper so konstruiert ist, dass ein Ende eines Stiels an einem Ende des Plungerkolbens des Magneten befestigt ist, dass der Ausrücker des in der druckempfindlichen Kammer angebrachten Balgs lösbar an dem anderen Ende des Stiels angeordnet ist, dass eine Stange, die mit dem Ventilteil kontaktiert werden soll, an dem anderen Ende des Plungerkolbens befestigt ist, und dass eine Feder zum Drängen des Plungerkolbens des Magneten in Richtung des Ventilteils an einem Ende des Plungerkolbens angeordnet ist, kann das Ventilteil normalerweise in einem Zustand größten Öffnungsgrads gehalten werden, ohne von der Funktion des Balgs in der druckempfindlichen Kammer während des Zeitraums, wenn der Plungerkolben nicht von dem Magneten magnetisiert ist, beeinflusst zu werden.

Claims

Kontrollventil (100) für einen Kompressor (1) mit variabler Fördermenge, der einen Zylinderblock (2) und ein hinteres Gehäuse (3) aufweist, wobei ein Öffnungsgrad eines Ventilteils (126) eines Hauptventilkörpers (120), der integral in das hintere Gehäuse des Kompressors mit variabler Fördermenge eingegliedert ist, verstellbar gemacht ist, und dadurch wird bewirkt, dass sich ein Neigungswinkel einer in einem Kurbelgehäuse (8) angeordneten Taumelscheibe (10) verändert, und gleichzeitig wird bewirkt, dass sich eine Ausstoßmenge des Kompressors (1) verändert, und das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Ventilteil (126) in einem Kühlgasdurchgang zur Verbindung eines Druckentlastungsbereichs (12) des Kompressors (1) mit variabler Fördermenge mit dessen Kurbelgehäuse (8) angeordnet ist, und dass der Öffnungsgrad des Ventilteils (126) durch eine Magnetisierungsfunktion eines Magnets (131A) verstellbar gemacht ist, der in einem Magnetgehäuse (131) angeordnet ist, das auf dem Hauptventilkörper (120) angebracht ist, und dass ein Niedrigtemperaturkühlgas-Einführungsraum (85), der mit einem Saugdruckbereich (13) des Kompressors (1) mit variabler Fördermenge in Verbindung steht, zwischen dem Magnetgehäuse (131) und dem hinteren Gehäuse (3) gebildet wird.
Kontrollventil (100) für einen Kompressor (1) mit variabler Fördermenge nach Anspruch 1, wobei das Ventilteil (126) in seiner Form kugelförmig ist.