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DE3812487C2 - Flügelzellenverdichter mit variabler Förderleistung - Google Patents

Flügelzellenverdichter mit variabler Förderleistung

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DE3812487C2
DE3812487C2 DE3812487A DE3812487A DE3812487C2 DE 3812487 C2 DE3812487 C2 DE 3812487C2 DE 3812487 A DE3812487 A DE 3812487A DE 3812487 A DE3812487 A DE 3812487A DE 3812487 C2 DE3812487 C2 DE 3812487C2
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DE
Germany
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chamber
piston
compressor
channel
pressure
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DE3812487A
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Yasushi Watanabe
Shinichi Suzuki
Masahiro Kawaguchi
Tatsuya Nakai
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Toyota Industries Corp
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Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/10Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber
    • F04C28/14Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using rotating valves

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  • Rotary Pumps (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Flügelzellenverdichter mit variabler Förderleistung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere für eine Fahrzeug-, insbesondere eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage.
Üblicherweise wird ein Flügelzellenverdichter des vorstehend beschriebenen Typs von der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs angetrieben, wobei die Temperatur für die Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs auf einen Wert einstellbar ist, bei dem sich der Fahrer und die Passagiere bei den herrschenden Umgebungsbedingungen wohl fühlen. Wenn der Kühlleistungsbedarf der Klimaanlage hoch wird, muß der Verdichter bzw. Kompressor mit maximaler Kühl- bzw. Förderleistung arbeiten, während der Kompressor bei sinkendem Kühlleistungsbedarf vorzugsweise mit niedrigerer Kühl- bzw. Förderleistung arbeitet. Sobald die Temperatur des klimatisierten Raumes einen angenehmen Wert erreicht, arbeitet der Kompressor vor­ zugsweise mit der minimalen Förderleistung, bei der diese angenehme Temperatur aufrechterhalten werden kann.
Die DE 36 29 199 A1 beschreibt einen gattungsgemäßen Flügelzellenverdichter, bzw. Kompressor, bei dem die Kompressionsphase durch den bzw. die Rotorflügel in Abhängigkeit vom Ansaug­ druck des Kältemittels variabel ist, wobei dieser Ansaug­ druck in einer Ansaugkammer des Kompressors wirksam ist, die mit einem Verdampfer der Klimaanlage verbunden ist, so daß die Menge des von dem Kompressor in den Kühlkreislauf abgegebenen komprimierten Kältemittels in Abhängigkeit von dem Kühlleistungsbedarf der Klimaanlage variabel ist. Im einzelnen besitzt dieser bekannte Kompressor eine als Steuerscheibe eines Stellantriebs dienende ringförmige Platte, die drehbar zwischen einer der Stirnwände der Zylinderanordnung und dem Zylinderkörper angeordnet ist. Die drehbare Platte besitzt dabei einen bogenförmigen Schlitz, der sich in Drehrichtung des Flügels erstreckt und sich zu der halbmondförmigen Kammer öffnet. Der Flügel läuft durch die halbmondförmige Kammer in der Weise hindurch, daß er diese in einen vorderen und einen hinteren Teil unterteilt, wobei das Volumen des vorderen Teils allmählich abnimmt, während das Volumen des hinteren Teils allmählich zunimmt. Während der Flügel längs des bogenförmigen Schlitzes in der ringförmigen Platte vorrückt, kann ein Teil des im vorderen Teil der halbmondförmigen Kammer befindlichen Kältemittels über den bogenförmigen Schlitz in den hinteren Teil der­ selben entweichen, so daß die eigentliche Kompressions­ phase erst unmittelbar nach dem Zeitpunkt beginnt, zu dem der Flügel den bogenförmigen Schlitz in der ringförmigen Platte passiert hat. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist es möglich, die Dauer des Kompressionshubes und damit die Förderleistung durch Verdrehen der ringförmigen Platte in Drehrichtung des Flügels in Abhängigkeit vom Kältemittel­ druck in der Ansaugkammer des Kompressors zu variieren.
Bei dem bekannten Kompressor wird das Verstellen der ring­ förmigen Platte mit Hilfe eines Kolbens bewirkt, der gleit­ verschieblich von einer zylindrischen Bohrung aufgenommen wird. Der Kolben unterteilt die Bohrung dabei in zwei Kammern, von denen die eine (eine erste Kammer) ständig mit Öl beaufschlagt wird, welches unter dem Gasdruck in einer Auslaßkammer steht, welcher das komprimierte Kältemittel aus der halbmondförmigen Kammer zugeführt wird, während die andere (eine zweite Kammer) eine Druckfeder aufnimmt, um den Kolben in Richtung auf die erste Kammer vorzuspannen, wobei diese zweite Kammer mit einem Ölvorrat in Verbindung steht, der unter einem Druck steht, welcher dem Auslaßdruck des Kältemittels entspricht. Die Zufuhr von Drucköl zu der zweiten Kammer wird durch ein Rückschlagventil gesteuert, welches in einem Ölkanal zwischen dem Ölvorrat und der zweiten Kammer angeordnet ist. Das Rückschlagventil wird in Abhängigkeit von Druckänderungen in der Ansaugkammer derart betätigt, daß bei Absinken des An­ saugdrucks eine größere Ölmenge zu der zweiten Kammer fließen kann, während bei Ansteigen des Ansaugdrucks der Querschnitt des Ölkanals verringert wird. Dabei wird der Kolben in der Bohrung verlagert, bis ein dynamisches Gleichgewicht zwischen den Drücken in den beiden Kammern erreicht ist, wobei die ringförmige Platte in Abhängigkeit von der Bewegung des Kolbens verstellt wird. Um die richtige Verstellung der ringförmigen Platte zu erreichen, muß der Innendruck in der ersten Kammer exakt auf einem Wert gehalten werden, der dem Auslaßdruck entspricht. Ein gasförmiges Kältemittel, welches der ersten Kammer zugeführt würde, hätte die Tendenz, aus dieser in einen Bereich mit niedrigerem Druck zu ent­ weichen, und zwar hauptsächlich aufgrund eines unvermeid­ lichen Mikrospalts zwischen einer Oberfläche der Steuerscheibe bzw. der ringförmigen Platte und der angrenzenden Oberfläche der damit in Kontakt stehenden Stirnwand. Der dynamische Druckausgleich zwischen den beiden Kammern würde also erst dann erreicht, wenn der Kolben weiter in Richtung auf die erste Kammer verschoben ist, als dies den tatsächlichen Druckverhältnissen entsprechen würde.
Ausgehend vom Stand der Technik und der vorstehend aufge­ zeigten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Flügelzellenverdichter dahingehend zu verbessern, daß die Kühl- bzw. Förderleistung exakt in Abhängigkeit von dem Druck des gasförmigen Kältemittels in einer Ansaugkammer des Verdichters steuerbar ist.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen Flügelzellenverdichter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Dichtungseinrichtungen so ausgebildet sind, daß sie den mit der ringförmigen Steuerscheibe fest verbundenen Zapfen zum Verbinden derselben mit dem Kolben umschließen.
Die Erfindung wird nach­ stehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Aus­ führungsform eines Flügelzellenverdichters gemäß der Erfindung;
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Verdichter gemäß Fig. 1 längs der Linie A-A in dieser Figur;
Fig. 3 einen Querschnitt durch den Verdichter gemäß Fig. 1 längs der Linie B-B in dieser Figur;
Fig. 4 einen Querschnitt durch den Verdichter gemäß Fig. 1 längs der Linie C-C in dieser Figur und
Fig. 5 einen Teilquerschnitt zur Erläuterung einer Ventilbetätigungsvorrichtung für den Verdichter gemäß Fig. 1 bis 4.
Im einzelnen zeigt Fig. 1 einen Flügelzellenverdichter mit variabler Förderleistung. Der Verdichter bzw. Kompressor umfaßt ein vorderes Gehäuse 1 und ein hinteres Gehäuse 2, die mittels geeigneter Verbindungseinrichtungen, wie z.B. Schrauben und Muttern (nicht gezeigt) starr miteinander verbunden sind. In einer durch die beiden miteinander ver­ bundenen Gehäuse 1, 2 gebildeten inneren Kammer ist eine Zylinderanordnung montiert, welche einen Zylinderkörper 3 umfaßt, der eine Bohrung in Form eines elliptischen Zylinders aufweist, die an den Enden durch eine vordere Stirnwand 4 bzw. eine hintere Stirnwand 5 verschlossen ist. In der Zylinder­ bohrung ist ein zylindrischer Rotor 6 angeordnet, der zu einer Drehbewegung in Richtung des in Fig. 2 eingezeichneten Pfeils - im Uhrzeigersinn - antreibbar ist. Der Rotor 6 besitzt an seinen stirnseitigen Enden Achsstummel 6a, 6b, die mittels zugehöriger Lager in den Stirnwänden 4, 5 gelagert sind. Der Rotor 6 ist ferner mit mehreren Flügeln 7 versehen (beim Ausführungsbeispiel vier Stück), welche radial verstellbar in den Rotor 6 eingepaßt sind und bei umlaufenden Rotor 6 in Kontakt mit der Innenfläche der zylindrischen Bohrung stehen, während ihre Enden in engem Kontakt mit den Innenflächen der Stirnwände 4 und 5 stehen. Wie Fig. 2 zeigt, ist der Rotor 6 mit vier Schlitzen 8 versehen, die in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet sind, wobei in jeden Schlitz 8 einer der Flügel 7 gleitverschieblich einge­ setzt ist.
Wie Fig. 2 ferner zeigt, besitzt jeder der Schlitze 8 am Boden bzw. am inneren Ende einen verbreiterten Bereich, der als Schmierölkanal dient, welchem das Schmieröl aus einer Ab­ scheidekammer 2a zuführbar ist. Jeder der Schlitze 8 steht also mit einem Ölvorrat in einer Abscheidekammer 2a in Ver­ bindung, die in dem hinteren Gehäuse 2 ausgebildet ist, und zwar über eine Ringnut 5a, die in der hinteren Stirnwand 5 vorgesehen ist, über einen Lagerteil an dem Achsstummel 6b und über einen Kanal 22, der durch die hintere Stirnwand 5 hindurchgeführt ist. Da das Schmieröl in der Ölabscheide­ kammer 2a durch das komprimierte Kältemittel unter einem Druck gehalten wird, werden die Flügel 7 durch das in die Schlitze 8 eingeführte Schmieröl nach außen gedrückt. Diese Auswärtsbewegung wird durch Zentrifugalkräfte unterstützt, die bei rotierendem Rotor 6 an den Flügeln 7 wirksam sind. Auf diese Weise kann ein ständiger Kontakt zwischen der freien Außenkante der Flügel 7 und der Innenfläche der Bohrung des Zylinderkörpers 3 aufrechterhalten werden, so daß die durch die Bohrung definierte Kammer durch die Flügel 7 in halbmondförmige Kammern R1 und R2 unterteilt wird. Weiter­ hin ist an der Innenseite der vorderen Stirnwand 4 eine Ring­ nut 4a vorgesehen, die an das innere Ende der Schlitze 8 an­ grenzt, so daß das Schmieröl aus den Schlitzen 8 der Ring­ nut 4a zuführbar ist.
Wie aus Fig. 1 und 2 deutlich wird, ist der zylindrische Körper 3 mit einem Paar von Ansaugschlitzen 9, 10 versehen, die in axialer Richtung des zylindrischen Körpers 3 ver­ laufen. Ansaugöffnungen 11 und 12, die mit den Ansaugschlitzen 9 bzw. 10 in Verbindung stehen, sind bezüglich der Achse des zylindrischen Körpers 3 symmetrisch zueinander angeordnet und öffnen sich in die Bohrung des zylindrischen Körpers 3. In der Nachbarschaft der Ansaugschlitze 9 und 10 sind längs des Umfangs des zylindrischen Körpers 3 zwei symmetrisch zueinander angeordnete Auslaßkammern 3a und 3b vorgesehen, welche mit Auslaßöffnungen 13 bzw. 14 in Verbindung stehen. Die Auslaßöffnungen 13 und 14 sind mittels Blattventilen 15 bzw. 16 verschließbar, die im Inneren der Auslaßkammern 3a, 3b angeordnet sind. Die Blattventile 15, 16 bestehen aus elastischen Ventilblättern, deren Auslenkung durch Anschlag­ platten 17 bzw. 18 begrenzt wird. Das Innere der beiden Auslaßkammern 3a und 3b steht mit der Ölabscheidekammer 2a über Öffnungen 19 in Verbindung (in Fig. 1 ist nur eine dieser Öffnungen gezeigt), die in der hinteren Stirnwand 5 vorgesehen sind. Die Abscheidekammer 2a selbst steht mit den übrigen Teilen einer Klimaanlage über eine Auslaßöffnung 20 in Verbindung.
Zwischen der vorderen Stirnwand 4 und dem Rotor 6 ist als Steuerscheibe eines Stellantriebs eine ringförmige Platte 21 angeordnet. Die ringförmige Platte 21 wird von einer ringförmigen Aussparung 35 in der Innenfläche der vorderen Stirnwand 4 aufgenommen und läßt sich mit Hilfe eines nachstehend noch zu beschreibenden Antriebsmechanismus in der einen oder anderen Richtung bezüglich des Achsstummels 6a verdrehen. Die ringförmige Platte 21 besitzt ferner zwei bogenförmige Schlitze 21a und 21b, die symmetrisch zur Achse des zylindrischen Körpers 3 angeordnet sind. Die bogenförmigen Schlitze 21a, 21b können sowohl mit den Ansaugschlitzen 9 und 10 als auch mit den Kammern R1 und R2 über einen Bereich in Verbindung stehen, innerhalb dessen die ringförmige Platte 21 bezüglich des Achsstummels 6a verdrehbar ist. Was die Positionen der ringförmigen Platte 21 anbelangt, so wird diejenige Position, in der die bogenförmigen Schlitze 21a und 21b den Ansaugschlitzen 9, 10 am nächsten benachbart sind, als erste Position bezeichnet, während diejenige Position, in der die bogenförmigen Schlitze 21a und 21b von den Ansaug­ schlitzen 9 und 10 am weitesten entfernt sind, als zweite Position bezeichnet wird. Wie Fig. 4 zeigt, sind in der vor­ deren Stirnwand 4 Einlaßöffnungen 23 und 24 vorgesehen, die den Ansaugschlitzen 9, 10 zugeordnet sind. In dem vorderen Gehäuse 1 ist eine Ansaugkammer 1a ausgebildet, welche über eine Einlaßöffnung 41 mit den übrigen Teilen der Klimaanlage in Verbindung steht und über die Einlaßöffnungen 23 und sowie die bogenförmigen Schlitze 21a und 21b mit den Ansaug­ schlitzen 9 und 10 und den halbmondförmigen Kammern R1 und R2 verbunden ist.
Nachstehend soll nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 4 ein Antriebsmechanismus für die ringförmige Platte 21 näher erläutert werden. Im einzelnen ist in einer Bohrung 25a der vorderen Stirnwand 4 angrenzend an die ringförmige Platte 21 ein Kolben 25 angeordnet. Der Kolben 25 ist in der Bohrung 25a in axialer Richtung, nämlich im wesentlichen tangential zu der ringförmigen Platte 21 gleitverschieblich. Ein an der ringförmigen Platte 21 befestigter Zapfen 26 greift locker durch einen bogenförmigen Schlitz 27 in der vorderen Stirnwand 4 hindurch in eine Öffnung des Kolbens 25 ein. Die Bohrung 25a ist durch den Kolben 25 in eine erste Kammer S1 und eine zweite Kammer S2 unterteilt. Der Kolben 25 ist dabei mittels einer Druckfeder 28 in Richtung auf die erste Kammer S1 vorgespannt. Die Druckfeder 28 befindet sich in der zweiten Kammer S2. Wie Fig. 1 und 2 zeigen, steht die erste Kammer S1 über einen Kanal 29 mit einer der Auslaß­ kammern 3b in Verbindung, während aus Fig. 1 und 5 deutlich wird, daß die zweite Kammer S2 mit dem Ölvorrat in der Ab­ scheidekammer 2a über einen Kanal 30 in Verbindung steht. Die zweite Kammer S2 steht außerdem über eine Öffnung 31 mit der Ansaugkammer 1a in Verbindung.
Wie Fig. 5 zeigt, ist im Inneren der Ansaugkammer 1a ein Ventil-Betätigungsmechanismus vorgesehen, der aus einem Rück­ schlagventil 32 und einem Kolben 33 besteht. Die eine Seite des Kolbens 33 steht unter der Wirkung einer Druckfeder 34. Auf dieser Seite des Kolbens 33 ist außerdem der Atmosphären­ druck wirksam. Die Summe der Kraft aufgrund des Atmosphären­ drucks und der Druckfeder 34 wirkt derart auf die eine Stirn­ fläche des Kolbens 33 ein, daß dieser die Tendenz hat, das Rückschlagventil 32 zum Öffnen des Kanals 30 zu betätigen. Auf das andere Ende des Kolbens 33 wirken in der entgegen­ gesetzten Richtung die Kräfte ein, die sich aufgrund des Druckes in der Ansaugkammer 1a (Ansaugdruck) und der Druckes in der Abscheidekammer 2a (Auslaßdruck) ergeben. Diese Kräfte versuchen den Kolben 33 derart zu verstellen, daß das Rück­ schlagventil 32 den Kanal 30 schließt. Aufgrund des beschrie­ benen Aufbaus kann eine gesteuerte Drosselwirkung für den Kanal 30 erreicht werden, und zwar aufgrund einer dynamischen Balance zwischen den entgegengesetzt gerichteten Kräften bzw. Drücken an den beiden Enden des Kolbens 33.
Wie Fig. 3 zeigt, ist im Boden der Aussparung 35, die zur Auf­ nahme der ringförmigen Platte 21 in der vorderen Stirnwand 4 ausgebildet ist, eine Ringnut 35a ausgebildet, welche den Achsstummel 6a und den bogenförmigen Schlitz 27 umgibt. In die Ringnut 35a ist ein Dichtring 36 eingelegt, um eine fluiddichte Trennung zwischen dem Hochdruckbereich und dem Niederdruckbereich herbeizuführen. In der vorderen Stirnwand 4 ist ferner ein Zwischenkanal 37 ausgebildet, welcher mit der Ringnut 35a über mehrere Kanäle 38 kommuniziert. Der Zwischen­ kanal 37 kommuniziert mit dem Ölvorrat in der Abscheidekammer 2a über Kanäle 39 und 40, die in der vorderen Stirnwand 4 und in dem zylindrischen Körper 3 ausgebildet sind, so daß das Öl aus dem Ölvorrat der Ringnut 35a zugeführt wird. Die exakte Funktion der Dichtungseinrichtungen wird weiter unten noch näher erläutert.
Während einer Anfangsphase des Betriebes des Kompressors sind der Ansaugdruck in der Ansaugkammer 1a und der Auslaßdruck in den Auslaßkammern 3a bzw. 3b gleich. Kurz nachdem der Kom­ pressor gestartet ist, wird der Kanal 30 durch Betätigung des Rückschlagventils 32 mit der zweiten Kammer S2 verbunden, da der Druck in der Ansaugkammer 1a niedrig ist. Der Kolben 25 nimmt dabei eine Position ein, in der das eine Ende des Kol­ bens 25 in Kontakt mit dem inneren Ende der ersten Kammer S1 steht, und zwar aufgrund einer ausgewählten Federwirkung der Druckfeder 28. Unter diesen Bedingungen bzw. Voraussetzungen nimmt die ringförmige Platte 21 die oben definierte erste Stellung ein, in der die bogenförmigen Schlitze 21a und 21b in Drehrichtung des Rotors 6 stärker gegen die Einlaßöffnungen 23 und 24 und den Ansaugschlitzen 9 und 10 versetzt sind. Das gasförmige Kältemittel strömt aus der Ansaugkammer 1a in die halbmondförmige Kammer R1, deren Größe während dieser Phase zunimmt. Diese halbmondförmige Kammer R1 gelangt beim Weiterdrehen des Rotors 6 allmählich in den Kompressions­ betrieb. Während eines gewissen Zeitintervalls, nachdem die Kammer R1 in den Kompressionsbetrieb gelangt ist, stehen die bogenförmigen Schlitze 21a und 21b noch in Verbindung mit der halbmondförmigen Kammer, wodurch für dieses Zeitintervall ein ins Gewicht fallender Druckanstieg des gasförmigen Kälte­ mittels verhindert wird. Mit anderen Worten wird also das Anfangsvolumen der halbmondförmigen Kammer R1, wenn diese vollständig geschlossen wird, auf einen Minimalwert begrenzt, so daß der Kompressor mit minimaler Kühlleistung bzw. Förder­ leistung arbeitet. Folglich wird die Belastung einer Brenn­ kraftmaschine, welche den Kompressor antreibt, während einer Anfangsphase des Betriebes verringert.
Aufgrund eines kontinuierlichen Betriebes des Kompressors mit minimaler Förderleistung ändert sich die dynamische Druck­ differenz über dem Rückschlagventil 32 derart, daß dieses in eine Stellung bewegt wird, in der es den Kanal 30 schließt. Hierdurch wird die Zufuhr von Schmieröl zu der zweiten Kammer S2 durch den Kanal 30 gesperrt und der Kolben 25 wird in Richtung auf die zweite Kammer verschoben, so daß ein neues dynamisches Druckgleichgewicht zwischen der ersten Kammer S1, die mit der Auslaßkammer 3b über den Kanal 29 in Verbindung steht, und der zweiten Kammer S2 geschaffen wird, aus der das eingeströmte Schmieröl allmählich über die Öffnung 31 in die Ansaugkammer 1a abfließt, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Aufgrund dieser Verlagerung des Kolbens 25 dreht sich die ringförmige Platte 21 im Uhrzeigersinn - in Fig. 4 - in ihre zweite Stellung, so daß wesentliche Teile der bogenförmigen Schlitze 21a, 21b mit den Einlaßöffnungen 23 und 24 und den Ansaugkanälen 9 und 10 fluchten. Aus diesem Grund wird die Verbindung zwischen den bogenförmigen Schlitzen 21a und 21b einerseits und der halbmondförmigen Kammer R1 unmittelbar nach dem Zeitpunkt gesperrt, in dem die Kammer R1 von der Expansionsphase in die Kompressionsphase gelangt ist, so daß das gasförmige Kältemittel in der halbmondförmigen Kammer R1 sofort komprimiert wird. Mit anderen Worten wird das Volumen der geschlossenen halbmondförmigen Kammer R1 also auf den Maximalwert erhöht, so daß der Kompressor nunmehr mit maximaler Förderleistung arbeiten kann.
Sobald die Raumtemperatur in dem zu kühlenden Raum (beispiels­ weise der Fahrgastzelle) sich dem vorgegebenen gewünschten Wert aufgrund dieses Betriebes mit maximaler Förderleistung nähert, sinkt der Druck in der Ansaugkammer 1a wegen der Abnahme der erforderlichen Kühlleistung ab und das Rückschlag­ ventil 32 öffnet daraufhin den Kanal 30 in dem entsprechenden Maße. Dies hat zur Folge, daß das Schmieröl aus der Abscheide­ kammer 2a in die zweite Kammer S2 fließt und einen Druck auf das betreffende Ende des Kolbens 25 ausübt. Da die Menge des in die zweite Kammer S2 einfließenden Öls größer ist als die als Leckstrom durch die Öffnung 31 abfließende Ölmenge, verschiebt sich der Kolben 25 in Richtung auf die erste Kammer S1 bis ein anderes dynamisches Druckgleichgewicht geschaffen ist, wobei die ringförmige Platte 21 in eine Zwischenstellung zwischen ihren beiden Endstellungen bewegt wird, so daß der Kompressor mit einer entsprechend verringerten mittleren Förderleistung arbeitet. Die Klimaanlage arbeitet daher insgesamt mit mittlerer Kühlleistung.
Wie oben ausgeführt, kann die Förderleistung des Kompressors durch Steuerung des dynamischen Gleichgewichts zwischen den Drücken in den beiden Kammern S1 und S2 in Abhängigkeit von Änderungen des Ansaugdruckes in der Ansaugkammer 1a ge­ ändert werden, wobei dieser Ansaugdruck im wesentlichen der Temperatur des zu kühlenden Raums entspricht.
Es ist zu beachten, daß unter hohem Druck stehendes gas­ förmiges Kältemittel, welches in die erste Kammer S1 einge­ leitet wird, die Tendenz haben dürfte, von dort in einen Niederdruckbereich zu entweichen, wie z.B. zu den bogen­ förmigen Schlitzen 21a und 21b, und zwar über einen unver­ meidlichen Mikrospalt zwischen den Oberflächen der ring­ förmigen Platte 21 und der vorderen Stirnwand 4, die in engem Kontakt miteinander stehen. Diese Leckströmung des gasförmigen Kältemittels bewirkt einen Druckabfall in der ersten Kammer S1, welcher eine übermäßige Verlagerung des Kolbens 25 in Richtung auf diese erste Kammer S1 zur Folge hat. Weiterhin wird dadurch die ringförmige Platte 21 über­ mäßig verdreht, was zu einem unerwünschten Absinken der Förderleistung des Kompressors führt. Um diese Nachteile zu vermeiden, wird erfindungsgemäß Schmieröl, welches unter einem Druck steht, der dem Druck in der Auslaßkammer 3a ent­ spricht, direkt zu den Dichtungseinrichtungen geleitet, welche die Ringnut 35a und den darin befindlichen Dichtring 36 um­ fassen, wobei die Druckölzufuhr über die Kanäle 40 und 39, den Zwischenkanal 37 und die Kanäle 38 erfolgt. Aufgrund der Wirkung dieser "Öldichtung" können die Dichtungseinrichtungen das Lecken von unter hohem Druck stehenden gasförmigem Kälte­ mittel aus der ersten Kammer S1 zuverlässig verhindern. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, daß der Dichtring 36 und die Ringnut 35a vorzugsweise so angeordnet sind, daß sie den Zapfen 26 umgeben, der in den Kolben 25 eingreift, da das Lecken des gasförmigen Kältemittels aus der ersten Kammer S1 wahrscheinlich in diesem Bereich auftritt.
Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß die vor­ liegende Erfindung nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Beispielsweise kann die ringförmige Aussparung 4a in der vorderen Stirnwand 4 mit der Nut 35a in Verbindung stehen, so daß das unter hohem Druck stehende Schmieröl dem Dichtring 36 über den Kanal 22, die Ringnut 5a in der hinteren Stirnwand 5, den inneren Teil der Schlitze 8 und die ringförmige Aussparung 4a zugeführt wird.

Claims (2)

1. Flügelzellenverdichter mit variabler Förderleistung, mit einer Einlaßkammer für ein ölhaltiges Gas und einem Einlaßkanal, über den das Gas aus der Einlaßkammer einer Kompressionskammer zuführbar ist, mit einer Auslaßkammer, welcher komprimiertes Gas aus der Kompressionskammer zuführbar ist, mit einer Ölabscheidekammer, die in Verbindung mit der Gasauslaßkammer steht, um flüssiges Öl aus dem ölhaltigen Gas abzuscheiden und unter dem Auslaßdruck des komprimierten Gases zu speichern, mit einer drehbaren Steuerscheibe zur Steuerung der Förderleistung des Kompressors, und mit einer dem Verstellen der Steuerscheibe dienenden Kolben/Zylinder-Anordnung, die einen Steuerzylinder, einen darin hin- und herbeweglichen Kolben, der mit der Steuerscheibe verbunden ist, sowie eine erste und eine zweite Zylinderkammer auf den beiden Seiten des Kolbens aufweist, mit einem ersten Kanal, über den die erste Zylinderkammer von der Auslaßseite des Kompressors her mit Druck beaufschlagbar ist, mit einer in der zweiten Zylinderkammer angeordneten Druckfeder, durch die der Kolben mit einer in Richtung auf die erste Zylinderkammer wirkenden Federkraft beaufschlagt ist, mit einem zweiten Kanal, über den die zweite Zylinderkammer mit Druck beaufschlagbar ist, und mit einem Ventil in dem zweiten Kanal, mit dessen Hilfe der zweite Kanal in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Betriebsbedingung des Kompressors, insbesondere in Abhängigkeit von dem Druck in der Einlaßkammer, freigebbar ist, wobei ein Dichtring zwischen den Oberflächen der ringförmigen Steuerscheibe und einer daran angrenzenden Stirnwand vorgesehen ist, der in einer Nut in einem dieser beiden Bauteile angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zylinderkammer (S1) durch den ersten Kanal (29) mit der Auslaßkammer (3b) verbunden ist, so daß ihr unter Auslaßdruck stehendes Gas zugeführt wird, und daß Öl aus dem Ölvorrat dem Dichtring gezielt zuführbar ist.
2. Flügelzellenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (36) den an der ringförmigen Steuerscheibe (21) befestigten Zapfen (26) des Kolbens (25) des Stellantriebs umschließt.
DE3812487A 1987-04-16 1988-04-15 Flügelzellenverdichter mit variabler Förderleistung Expired - Fee Related DE3812487C2 (de)

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