(57)【要約】行程が可変若しくは押退け量が可変のコンプレッサの圧力を制限するための安全装置であって、前記コンプレッサにおいて斜板の傾斜が少なくとも放圧域の高圧と駆動室圧との間の差に基づいて変化され、場合によっては駆動室圧と吸込み圧との間の差に基づいて変化されるようになっており、放圧域と駆動室圧力域との間に供給接続部が設けられており、該供給接続部内に配置された弁装置が設けられており、場合によってはバイパス絞りが設けられている形式のものに関する。
2004502093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行程が可変若しくは押退け量が可変のコンプレッサの圧力を制限するための安全装置であって、前記コンプレッサにおいて斜板の傾斜が少なくとも放圧域の高圧と駆動室圧との間の差に基づいて変化され、場合によっては駆動室圧と吸込み圧との間の差に基づいて変化されるようになっており、放圧域と駆動室圧力域との間に供給接続部が設けられており、該供給接続部内に配置された弁装置が設けられており、場合によってはバイパス絞りが設けられている形式のものにおいて、
前記弁装置が、規定された最大放圧圧力の超過に際して放圧域から駆動室圧力域に通じる前記接続部を開放し、場合によっては開口の横断面を拡大し、これにより、放圧域から駆動室圧力域への圧力媒体の流入を増大させるようになっている、空調コンプレッサのための安全装置。
【請求項２】
高圧域から駆動室圧力域への流入が増大すると、斜板がその行程を短縮するようになっている、請求項１記載の安全装置。
【請求項３】
弁装置が圧力制限弁として構成されている、請求項１又は２記載の安全装置。
【請求項４】
弁装置の可動の弁体が、放圧域の高圧によって殊にばね力に抗して接続部の開放方向で摺動される、請求項１から３までのいずれか１項記載の安全装置。
【請求項５】
弁体のばね室内の圧力作用面が、雰囲気圧等の周辺圧力によって負荷可能である、請求項４記載の安全装置。
【請求項６】
弁装置が、殊に次の構成部材、即ちカバー（１）、ベローズ（２）、ばね（３）、ケーシング部分（４）、弁ケーシング（５）、可動の弁体即ちピストン（６）、場合によっては３つのＯリング（７，８，９）又は作用の比較可能なシール装置を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の安全装置。
【請求項７】
圧力を制限するために規定可能な最大圧力が付加的に、例えば電磁装置、電気的なサーボモータ装置、温度に関連した作動部材又は圧力媒体によって作動するシリンダ等の外部介入によって変化可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載の安全装置。
【請求項８】
駆動室圧力域から吸込み室圧力域に通じる付加的な接続部に、付加的な絞り又は付加的な弁が配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の安全装置。
【請求項９】
圧力制限応答後に引き続き圧縮機を運転することが可能である、請求項１から８までのいずれか１項記載の安全装置。
【請求項１０】
規定可能な最大圧力が、主として高圧域内の圧力と、ばねのばね力と、空調コンプレッサの開口を介した周辺圧力との間の比較に基づいて得られ、場合によっては駆動室域内の圧力に基づいて得られる、請求項１から９までのいずれか１項記載の安全装置。
【請求項１１】
行程が可変若しくは押退け量が可変のコンプレッサの圧力を制限するための安全装置であって、前記コンプレッサにおいて斜板の傾斜が少なくとも放圧域の高圧と駆動室圧との間の差に基づいて変化され、場合によっては駆動室圧と吸込み圧との間の差に基づいて変化されるようになっており、放圧域と駆動室圧力域との間に供給接続部が設けられており、該供給接続部内に配置された弁装置が設けられており、場合によってはバイパス絞りが設けられている形式のものにおいて、
明細書中で開示した本発明の少なくとも１つの構成を有していることを特徴とする、空調コンプレッサのための安全装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、行程が可変若しくは押退け量が可変のコンプレッサの放圧域、即ち高圧域における圧力制限のための安全装置であって、前記コンプレッサにおいて、斜板の傾斜が放圧域内の高圧と駆動室内の圧力との間の差に基づいて変化可能であり、場合によっては駆動室内の圧力と空調コンプレッサの吸込み域内の圧力との間の差によっても変化可能な形式のものに関する。従って、このような形式の空調コンプレッサは、放圧域のコンプレッサの流出室と駆動室圧力域との間に供給接続部を有している。この供給接続部には弁と、場合によってはバイパス絞りとが配置されていてよく、このバイパス絞りは、放圧域と駆動室圧力域との間の差圧に影響を及ぼすことができる。このような空調コンプレッサは付加的に、駆動室圧力域と吸込み圧力域との間に接続部を有していてよく、この接続部には場合によって弁又はコンスタントスロットルが配置されていてもよく、これにより、駆動室圧と吸込み室圧との間の差圧に影響を及ぼすことが可能である。例えば自動車の空調装置に使用される押退け量が可変の典型的なコンプレッサは、ケーシング内部に設けられており且つ冷却媒体を圧送するための駆動装置部材を備えた駆動室を有している。駆動軸は回転可能にケーシング部分に支承されている。ケーシングの一部はシリンダブロックを含んでおり、このシリンダブロックを貫通して複数のシリンダ孔が延びている。ピストンは、それぞれ往復運動可能に各シリンダ孔に収納されている。駆動軸には斜板が設けられており、この斜板は駆動軸と一緒に回転し且つ回転中の駆動軸に関して傾斜を調節できるように支承されている。ピストンは適当な伝動装置部材によって斜板に結合されている。所属のシリンダ孔内で往復運動中のピストンの行程は、前記斜板の傾斜によって規定される。
【０００２】
斜板の傾斜は、放圧域、つまり高圧域及び吸込み域、つまり低圧域でピストンに作用する圧力に関連した駆動室内の圧力調整によって制御される。換言すれば、各ピストンの両端部に作用する圧力間の差は、駆動室域内の圧力を変えることによって変化させられる。このことは、斜板の傾斜を変化させ且つコンプレッサの押退け容積を変化させる。更に、前記圧力域間の接続通路には、駆動室内の圧力を放圧圧力及び吸込み圧力に関連して制御することが可能な絞り装置又は弁装置が設けられている。場合によってはこれらの弁装置は電磁装置を介して遠隔制御可能である。付加的に、公知のコンプレッサの場合は放圧域、つまり高圧域内の最大圧力を防護するために圧力制限装置が設けられており、この圧力制限装置は、例えば破裂板又は圧力制限弁によって、放圧域内の最大圧力が超過した場合に冷却媒体を周辺環境に供給する。特に、これにより破裂板が破壊されると、前記のような圧力超過の後にコンプレッサを引き続き運転することは不可能である。圧力制限弁の場合はいずれにしても、冷却装置内に存在する冷却媒体の一部が周辺環境に放出されて損失される。
【０００３】
従って本発明の課題は、前記のような欠点を有さない、コンプレッサの圧力を制限するための安全装置を提供することである。
【０００４】
この課題は、斜板の傾斜が少なくとも放圧域の高圧と駆動室圧との間の差に基づいて変化され、場合によっては駆動室圧と吸込み圧との間の差に基づいて変化されるようになっており、放圧域と駆動室圧力域との間に供給接続部が設けられており、該供給接続部内に配置された弁装置が設けられており、場合によってはバイパス絞りが設けられており、前記弁装置が、規定された最大放圧圧力の超過に際して放圧域から駆動室圧力域に通じる接続部を開放し、場合によっては開口の横断面を拡大し、これにより、放圧域から駆動室圧力域への圧力媒体の流入を増大させる、行程が可変若しくは押退け量が可変のコンプレッサの圧力を制限するための安全装置によって解決される。
【０００５】
この場合、高圧域から駆動室圧力域への流入が増大し且つこれによって駆動室圧力の増大が生ぜしめられると、斜板がその行程を短縮するので、圧力制限の応答時にコンプレッサの出力が低下される。安全装置は弁装置、特に圧力制限弁として構成されている。本発明では、弁装置の可動の弁体は、放圧域の高圧によってとりわけばね力に抗して接続部の開放方向で摺動可能である。
【０００６】
有利には、弁体のばね室内の圧力作用面は、雰囲気圧等の周辺圧力によって負荷可能である。本発明による弁装置の構成は、とりわけ次の構成部材を有している。即ち、カバー１、ベローズ２、ばね３、ケーシング部分４、弁ケーシング５、可動の弁体、即ちピストン６及び場合によっては３つのＯリング７，８，９又は作用が比較可能なシール装置である。
【０００７】
別の有利な構成では、圧力を制限するために規定可能な最大圧力が付加的に、例えば電磁装置、電気的なサーボモータ装置、温度に関連した作動部材又は圧力媒体によって作動するシリンダ等の外部介入によって変化可能である。
【０００８】
更に別の有利な構成では、駆動室圧力域から吸込み室圧力域に通じる付加的な接続部に、付加的な絞り又は付加的な弁が配置されていてもよい。
【０００９】
本発明の特別な利点は、圧力制限応答後に引き続き圧縮機を運転することが可能であり、冷却媒体が周辺環境に放出されないという点にある。
【００１０】
更に別の有利な構成は、規定可能な最大圧力が、主として高圧域内の圧力と、ばね力と、空調コンプレッサの周辺圧力との間の比較に基づいて得られ、場合によっては駆動室域内の圧力に基づいて得られるという点において優れている。
【００１１】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１２】
図面では、コンプレッサケーシングの一部を成していてよいケーシング部分４の内部に弁スリーブ５が挿入されており、この弁スリーブ５は、ばね３によって閉鎖位置にもたらされている可動の弁ピストン６を有している。ばね３のばね室は、弁ピストン６とカバー１との間に取り付けられた、簡単に図示したベローズ２によって残りの弁室に対してシールされる。更に、ばね３のばね室はカバー１の開口１０を介して空調コンプレッサの外側の周辺圧力で負荷可能である。弁スリーブ５は、Ｏリングシール７，８によってケーシング部分４に対してシールされる。この場合勿論、別のシール構造を使用してもよい。カバー１もやはり、シール９によってケーシング部分４に対してシールされている。コンプレッサの放圧域１１、即ち高圧域から弁スリーブ５内の１つ又は複数の孔１２を介して、この実施例では孔の形の接続部が圧力域１３に通じており、この圧力域１３では高圧が、図面では丸く面取りされた弁ピストン６の右側に作用し、延いては該弁ピストン６の投射可能な面に対してばね力に抗する方向で作用してよい。弁ピストン６は、図示の形状では高圧室１３を第２の圧力室１４に対してシールしている。この圧力室１４は、弁スリーブ５に設けられた１つ又は複数の孔１５を介して、駆動室の圧力域１６に通じる導管と接続されている。弁ピストン６は付加的に絞りノッチ１７を有していてよく、この絞りノッチ１７は弁ピストン６の開放運動に際してばね３のばね力及びばね室内の面２０に対する雰囲気圧に抗して、室１３から室１４へ絞り接続部を解放し且つ弁ピストン行程が増大するにつれて、絞りノッチ１７の構成に応じて一定の又は増大する圧力媒体量を前記の両圧力室間に流出させる。弁ピストン６に対して平行に、両圧力室１３，１４間にコンスタントスロットル１８が配置されていてよく、このコンスタントスロットル１８は、ある程度の圧力媒体量を室１３から室１４へ、延いてはコンプレッサの高圧域１１からコンプレッサの駆動室域１６へ永続的に流出させる。
【００１３】
以下に、安全装置の機能を説明する。
【００１４】
圧力室１３内にも位置しており且つピストン６の右側に作用するコンプレッサの放圧域１１内の圧力は、ばね３の力、ベローズ２の力及び面２０に対するばね室内の周辺圧による押圧力と比較される。この場合、ピストンの環状面１９に対する室１４内の駆動室圧は、前記環状面１９が相応に小さく構成されるか又は０に減少され、これにより弁ピストン６が１つの直径しか有さない場合は無視することができる。この場合、主として予め規定されたばね力と、面２０に対する雰囲気圧とは、ピストン６の右側で制限されるべき最大圧力を規定する押圧力の目標値を成している。コンプレッサ内の高圧は雰囲気圧及びばね力と直接に比較されるので、前記圧力制限は、例えば吸込み圧、つまり公知のコンプレッサにおいて良く知られた弁装置に作用する圧力等のコンプレッサ内の別の圧力とは無関係である。最大圧力を超過してピストン６が左側に向かってシフトされ、延いては高圧域１３から駆動室圧力域１４への溢流が可能になると直ちに、まずコンプレッサの高圧域１１内の更なる圧力上昇が制限される。この時付加的に、駆動室１６へ流出する圧力媒体流が駆動室内の圧力増大を生ぜしめ、この圧力増大がコンプレッサを、ピストンの行程及び斜板の傾斜が最小限にまで小さくなる位置へ旋回し戻すので、コンプレッサによって生ぜしめられる圧力媒体流も減少され、その結果、コンプレッサの放圧域１１における最大圧力の更なる増大に寄与する恐れはない。これにより、この圧力制限弁５０は高圧域１１から圧力媒体流を導出することによる圧力制限のためだけでなく、過剰な圧力媒体流の駆動室１６への流出による行程制御のため、及び駆動室圧の増大のためにも働く。付加的に、公知のコンプレッサの場合は駆動室からコンプレッサの吸込み側に通じる別の接続部が設けられており、この接続部を介して必要な場合は駆動室圧を下げるように制御することができる。駆動室圧は、固定的に調節された絞りを介して吸込み室に対して放圧されるか、又は前記接続部に設けられた調節可能な弁によって可変に吸込み室に対して放圧することができる。これにより、前記弁を介して例えば付加的にコンプレッサの行程を別の運転状態のために制御することができ、高圧域が最大許容圧力に達すると、圧力制限弁５０が付加的に介入する。
【００１５】
本発明による圧力制限弁の別の構成では、弁ピストン６がばね力に加えて付加的に、例えば磁力を以て弁ピストン６を閉鎖するように作用する電磁石、又は電気的なサーボモータ装置、又は液圧式或いは空圧式で圧力制限弁ピストン６に対する閉鎖力を変化させることのできる、圧力媒体により作動するシリンダ、又は温度に関連した作動部材等の遠隔制御可能な動力装置によって負荷される。即ち、コンプレッサに関して制限されるべき最大圧力は遠隔制御可能に調節でき且つ空調装置全体の制御プログラムに対応して、その時々の運転状態に適合可能である。本発明ではいずれにせよ、制限されるべき最大圧力を超過せず、この制限されるべき最大圧力が周辺圧、ばね力及び遠隔制御可能な補助力との比較に基づいて確実に調節可能であり、圧力を制限した場合に、減圧又は圧力制限を生ぜしめる圧力媒体流が、コンプレッサを旋回し戻し且つコンプレッサ出力を低下させることに加えて付加的に利用されるということが有利である。
【００１６】
これにより、本発明による圧力制限弁装置を備えたコンプレッサは、最大圧力に達した場合に旋回角度を小さくすることによってコンプレッサ出力を制限し延いては最大許容圧力に到達した際のエネルギ消費にも影響を及ぼすという可能性を有している。
【００１７】
更に別の構成では、安全弁が、高圧域１１から駆動室１６内への絶え間ない漏れを調節できるように構成されていてもよい。この漏れは、例えばピストン６と弁ケーシング５に設けられたピストンガイドとの間の遊び又はわざわざこのために取り付けられた、例えば孔１８等の絞り孔を通して案内することができる。これにより、高圧側とコンプレッサケーシング内の駆動室との間の別個の固定絞りを省くことができ且つ高圧側から駆動室へ常にオイルを戻すことも実現され得る。それというのも、コンプレッサ用の潤滑油が添加物として空調装置の圧力媒体ガス中に存在しているからである。圧力制限弁５０は、漏れの無いシート弁として構成されてもよい。
【００１８】
弁５０が開き始める応答圧力を増減するということを可能にする、遠隔制御可能な付加的な補助力を介した外部介入は、例えば放圧圧力が応答圧力の範囲内に位置するようにコンプレッサを運転し、これにより、前記弁を行程制御のために使用できるようにする。この原理に関しては、付加的に切替弁又は制御弁又は固定絞りが駆動室と吸込み側との間に必要である。
【００１９】
本発明で出願した請求項は、先例無しで十分な特許保護を得るための提案である。出願人は、実施例の説明及び／又は図面でしか開示しなかった更に別の構成の組合せを請求する権限を有している。
【００２０】
従属請求項で用いた引用は、各従属請求項の構成に基づく独立請求項の別の構成を示すものであって、引用された従属請求項の構成の組合せを独立して保護することを断念するものではない。
【００２１】
従来技術に関する従属請求項の構成は、優先日において独自の発明を成すことができるので、出願人はこれを独立請求項又は分割明細書にすることができる。更に、これらの独立請求項又は分割明細書は、先行する従属請求項とは無関係の構成を有する独立した発明を含んでいてよい。
【００２２】
前記実施例は、本発明を限定するものではない。むしろ、本発明の開示枠内で多数の改正及び変更が可能である。特に、例えば概して明細書及び実施例並びに請求項に記載され且つ図示された個々の構成若しくは部材又は方法ステップの組合せ又は変更に基づき、当業者が課題の解決手段を得られ、且つ組み合わされた構成によって新たな構成又は製作、テスト及び作業過程に該当する新たな方法ステップを生ぜしめる部材並びに組合せ及び／又は材料の変化態様が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】安全装置の構成を示した図である。
【符号の説明】
１　カバー、　２　ベローズ、　３　ばね、　４　ケーシング部分、　５　弁スリーブ、　６　弁ピストン、　７，８　Ｏリングシール、　９　シール、　１１　放圧域、　１２，１５　孔、　１３，１６　圧力域、　１４　圧力室、　１７　絞りノッチ、　１８　コンスタントスロットル、　１９　環状面、　２０　面
【国際公開パンフレット】
2004502093.tif 000003
2004502093.tif 000004
2004502093.tif 000005
2004502093.tif 000006
2004502093.tif 000007
2004502093.tif 000008
2004502093.tif 000009
2004502093.tif 000010
2004502093.tif 000011
2004502093.tif 000012
2004502093.tif 000013
2004502093.tif 000014
2004502093.tif 000015
2004502093.tif 000016
【国際調査報告】
2004502093.tif 000017
2004502093.tif 000018
2004502093.tif 000019
2004502093.tif 000020
2004502093.tif 000021
2004502093.tif 000022