用于機動車的空調壓縮的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種機動車的空調壓縮機，其壓力室(18)與高壓側的端口(26)而其抽吸室(16)和低壓側的端口(24)相連接，其中，在壓力室(18)與高壓側的端口(26)之間布置有止回閥(28)，其閥體(32)逆著按照規(guī)定的制冷劑流動方向且在止回閥(28)的關閉方向上通過預應力預張緊，預應力具有第一彈簧-預應力分量，其通過一側支撐在閥體(32)處而另一側支撐在彈簧支座處的彈簧(34)來產生。本發(fā)明特征在于，止回閥(28)配備有預應力提高裝置，如果在高壓側的端口(26)處存在的壓力小于在低壓側的端口(24)處存在的壓力，預應力提高裝置給閥體(32)施加附加的預應力分量。
【專利說明】用于機動車的空調壓縮機

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于機動車的空調壓縮機，其壓力室與高壓側的端口而其抽吸室 與低壓側的端口相連接，其中，在壓力室與高壓側的端口之間布置有止回閥，其閥體逆著按 照規(guī)定的制冷劑流動方向且在止回閥的關閉方向上通過預應力預張緊，預應力具有第一彈 簧-預應力分量，其通過一側支撐在閥體處而另一側支撐在彈簧支座處的彈簧來產生。

【背景技術】
[0002] 這樣的空調壓縮機由文件W0 2007/054243 A1已知。
[0003] 專家已知空調壓縮機的基本結構。在曲軸箱中，在可旋轉的擺動盤 (Taumelscheibe)上鉸接有多個活塞。如果例如通過皮帶傳動被置于旋轉中的擺動盤具有 不為零的傾角，這導致在其圍繞擺動盤的旋轉軸線旋轉期間活塞的軸向往復運動，由此，制 冷劑被抽吸室抽吸并且泵入壓力室中。抽吸室與空調壓縮機的低壓側的端口相連接，低壓 側的端口在其方面在機動車中的裝配狀態(tài)中與空調系統的低壓區(qū)域，也就是說尤其與蒸發(fā) 器的輸出端相連接。壓力室與空調壓縮機的高壓側的端口相連接，高壓側的端口在其方面 在機動車中的裝配狀態(tài)中與空調系統的高壓區(qū)域相連接、尤其通過換熱器與蒸發(fā)器的輸入 端相連接。端口的概念在當前的關系中通常應被理解成在空調壓縮機與其外設之間的機械 的和氣動/液壓的接口。在一側壓力室和抽吸室與另一側曲軸箱之間建立有壓力調節(jié)回 路，利用其可調節(jié)擺動盤的角度位置并且因此通過活塞行程可調節(jié)空調壓縮機的功率。該 調節(jié)回路的重要組成部分典型地是由空調控制器所操控的調節(jié)閥。
[0004] 對于該調節(jié)的重要前提是在壓力室、抽吸室和曲軸箱之間的充足的壓力降。尤其 在較長的停機時間之后可能的是，壓力降變得過小，無法引起擺動盤的足夠的起始角度位 置。由此產生空調系統的起動困難。因此通常將止回閥裝入在空調壓縮機的高壓側的端口 與壓力室之間的區(qū)域中，止回閥在壓力室的方向上預張緊。對此，通常借助于彈簧將閥體壓 向閥座，其中，止回閥的方向被選擇成使得其反作用于從壓力室至高壓側的端口的按照規(guī) 定的制冷劑流。止回閥對在壓力室中建立的超壓提供阻力，使得即使在擺動盤斜置較小時 也可在壓力室中逐漸建立足夠用于空調壓縮機的有效調節(jié)的超壓。在達到該基本壓力（其 典型地處于大約2bar的范圍中）時，止回閥才打開并且壓縮的制冷劑經由換熱器流至蒸發(fā) 器。
[0005] 然而在特殊情況中可能的是，通過止回閥的該起動輔助不足。這樣的情況例如由 于機動車的內室的局部加熱、例如在車輛停在太陽下的情況中產生。在此，蒸發(fā)器輸出端、 因此空調系統的低壓側的區(qū)域加熱到使得造成與高壓側的系統區(qū)域相比在低壓側系統區(qū) 域中的超壓。在這些情況中，在曲軸箱、壓力和抽吸室之間存在壓力平衡，在那里存在的壓 力高于在止回閥后面在高壓側的系統區(qū)域中的壓力。在該特殊情況中，止回閥的有效預應 力減小、亦即減小在止回閥前和后存在的壓力的差。止回閥因此在空調壓縮機起動時過早 打開，從而不能充足地建立基本壓力。
[0006] 由形成類型的文件W0 2007/54243 A1已知一種帶止回閥的空調壓縮機，其附加地 設置壓力限制-和壓力差-保護裝置。該保護裝置保護壓縮機和后置的空調系統免于在空 調系統的高壓區(qū)域中的有害的超壓或免于在空調系統的高壓側的區(qū)域與之壓力室之間的 有害的壓力差?？照{壓縮機在熱學上不利的情況中的上述起動問題在所提及的文件中未進 行討論。
[0007] 由文件DE 10 2009 004 333 A1已知一種空調壓縮機，其在其優(yōu)選的實施形式中 具有傳統的、彈簧運行的止回閥，然而作為備選方案公開了根據壓力或體積流調節(jié)的閥、尤 其電磁閥，其在應相應于壓縮機的關斷狀態(tài)的非常小的質量流的情況下受傳感器調節(jié)而關 閉。
[0008] 由文件DE 10 2006 048 380 A1已知一種空調壓縮機，其調節(jié)閥，也就是說承擔在 曲軸箱與壓力_/抽吸室之間的壓力調節(jié)的閥構造為2/2-通路閥。


【發(fā)明內容】

[0009] 本發(fā)明的目的是將這種類型的空調壓縮機改進成使得減少在不利的熱狀況中的 起動問題。
[0010] 該目的結合權利要求1的前序部分的特征由此來實現，即止回閥配備有預應力提 高裝置，如果在高壓側的端口處存在的壓力小于在低壓側的端口處存在的壓力，該裝置給 閥體施加附加的預應力分量。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)選的實施形式是從屬權利要求的內容。
[0012] 本發(fā)明的重要要素是，止回閥的預應力由至少兩個分量組成，即由基于彈簧的第 一力分量和附加地由預應力提高裝置施加的力分量。如果例如由于不利的熱學條件與空調 壓縮機的正常運行相比在高壓側的與低壓側的端口之間存在壓力反轉，那么附加的力分量 尤其大于零。
[0013] 附加的預應力分量可與基于彈簧的預應力分量性質不同且彼此獨立。然而優(yōu)選地 設置成，附加的預應力分量是第二彈簧-預應力分量，其由彈簧支座的移動產生。換言之， 可設置成，如果在高壓側處存在的端口的壓力小于在低壓側處存在的端口的壓力，預應力 提高裝置通過彈簧支座的移動提高彈簧-預應力分量。
[0014] 優(yōu)選地，預應力提高裝置設計成使得附加的預應力分量大到使得在高壓側的和低 壓側的端口處存在的壓力相同的情況中止回閥的總預應力等于彈簧-預應力分量。這意味 著，預應力提高裝置精確地補償由于在端口處的壓力反轉止回閥的預應力被減少的力，其 中，在整個系統中完全壓力平衡的情況用作參考情況。因此可以以傳統的方式確來設定彈 力。在正常情況下，也就是說如果在高壓側的端口處的壓力高于在低壓側的端口處的壓力， 彈簧-預應力分量以傳統的方式起作用。這也適用于完全壓力平衡的情況。在處于本發(fā)明 的焦點的特別不利的壓力反轉的情況中，剛好補償減弱的預應力，使得壓縮機的活塞逆著 與在正常情況相同的阻力開動。
[0015] 預應力提高裝置的具體設計可以不同。在第一優(yōu)選的實施形式中設置成，彈簧以 它的背對閥體的端部靠著電磁的或者電動的調節(jié)單元支撐，該調節(jié)單元與取決于在高壓側 的與低壓側的端口之間的壓力差的控制器有效連接。彈簧的支撐部位、即彈簧支座的位置 和因此預應力的大小因此被電氣控制、優(yōu)先地被調節(jié)。對此可設置有溫度和/或壓力敏感 的傳感器，其檢測系統中的壓力和/或溫度情況且報告到控制器（其在其方面相應地操控 調節(jié)裝置）處。在該變體中可實現任意復雜的關系；然而這代價是需要通過主動部件持續(xù) 監(jiān)控，這會導致更多費用。
[0016] 在一備選的實施形式中設置成，彈簧以它的背對閥體的端部靠著雙活塞支撐，雙 活塞貫穿相繼布置的、壓力分離的兩個缸體腔（Zylinderka_er)，使得在各個缸體腔中存 在的壓力對抗地作用到雙活塞上，其中，面向被支撐的彈簧的缸體腔與低壓側的端口而背 對被支撐的彈簧的缸體腔與高壓側的端口壓力連接。因此建立被動的機械的壓力補償。雙 活塞對在高壓側的與低壓側的端口之間的壓力差作出反應。
[0017] 與高壓側的端口相比在低壓側的端口處上升的壓力導致雙活塞和因此彈簧支座 在止回閥的關閉方向上的移動。因此在關閉方向上不僅彈力而且由壓力差引起的、通過彈 簧支座的移動造成的附加的力分量作用到閥體上。在反過來的情況中，彈簧被卸載，其中， 完全卸載可被用作對于正常運行、也就是說"僅"第一彈簧-預應力分量作用到閥體上的情 況的參考。
[0018] 在另一備選實施形式中設置成，彈簧以它的背對閥體的端部靠著包含能夠溫度敏 感地膨脹和收縮的熱材料的恒溫頭（Thermostatkopf)的活塞支撐。恒溫頭的工作原理通 常已知。其包含活塞，該活塞封閉填充有熱材料（其例如可以是氣體、液體、凝膠或者固體） 的筒。熱材料的膨脹或收縮導致活塞的相應的移動且因此導致彈簧支座的移動。預緊彈簧 支撐在活塞處，使得除了彈力之外附加地產生取決于溫度的預應力。在此優(yōu)選地設置成，活 塞在熱材料膨脹時使彈簧卸載。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 由接下來的、特別的說明和附圖得出本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點。其中：
[0020] 圖1顯示了空調壓縮機的示意性的概覽圖，
[0021] 圖2顯示了傳統的止回閥的示意圖，
[0022] 圖3顯示了本發(fā)明的第一實施形式的示意圖，
[0023] 圖4顯示了本發(fā)明的第二實施形式的示意圖，
[0024] 圖5顯示了本發(fā)明的第三實施形式的示意圖。
[0025] 圖中相同的附圖標記指示相同的或者類似的構件。

【具體實施方式】
[0026] 圖1顯示在安裝狀態(tài)中空調壓縮機10的示意性的概覽圖。分配給壓縮機10的元 件繪在虛線所示的系統界限12內。壓縮機10的中央組成部分是曲軸箱14,在其中未示出 的活塞以已知的方式運行，其中，其行程由同樣未示出的被驅動的擺動盤的斜置來控制。曲 軸箱與抽吸室16和壓力室18相連接，其中，借助于包括調節(jié)閥20以及節(jié)流閥22的調節(jié)回 路在運行中將在曲軸箱14、抽吸室16和壓力室18之間的壓力差調節(jié)成使得建立擺動盤的 需要的傾斜位置。對此，調節(jié)閥20與未示出的控制單元相連接。壓縮機10與其余空調系 統的接口通過低壓側的端口 24和高壓側的端口 26來提供。低壓側的端口 24與未示出的 蒸發(fā)器的輸出端相連接。高壓側的端口 26通過未示出的換熱器和蒸發(fā)器的輸入端相連接。
[0027] 在壓力室18與高壓側的端口 26之間布置有止回閥28,其包括閥座30和閥體32， 該閥體被預緊彈簧34逆著按照規(guī)定的從壓力室至高壓側的端口的制冷劑流動方向靠著閥 座預張緊。
[0028] 圖2以示意圖顯示了止回閥28的傳統結構。在系統中完全壓力平衡時、也就是說 在尤其在高壓的和低壓的端口處以及在抽吸室和壓力室中的壓力相等的情況下，僅彈簧34 的力作用到閥體32上。在閥體32之后存在高壓側的系統壓力；在閥體32之前（通過抽吸 室和壓力室）存在低壓側的系統壓力，其在壓力相等的情況下平衡。在內室和因此蒸發(fā)器 局部加熱的情況中可導致的不利的熱學關系的情況下，尤其在蒸發(fā)器輸出端處且因此在低 壓側的端口處以及在抽吸和壓力室中的溫度提高。就此不涉及高壓側的系統區(qū)域。其不位 于內室中、而是在機動車的通風的發(fā)動機罩之下在止回閥28與蒸發(fā)器的輸入端之間的，使 得其壓力不、至少不以相同的程度升高。因此，其低于系統中的其余壓力，使得作用于閥體 32上的總力小于彈簧34的力。如開頭所述，這樣的情況導致空調壓縮機的顯著的起動困 難。
[0029] 圖3顯示了本發(fā)明的第一實施形式。此外，預緊彈簧34靠著電磁體38的挺桿36 支撐。在未詳細示出的控制器感測不利的壓力或溫度狀況的情況中，可通過相應的通電補 償性地來激勵電磁體38,這意味著挺桿36被移動到閥體32上，使得彈簧34經歷附加的壓 縮并且將提高的預應力作用到閥體32上。
[0030] 圖4顯示了本發(fā)明的第二實施形式。此處，彈簧34靠著雙活塞40支撐。雙活塞 40貫穿低壓壓力室42和高壓壓力室44。這些名稱不強制針對在壓力室42、44中存在的壓 力，而是針對它們的與相應端口的氣動連接，這在圖4中以箭頭來表示。尤其地，低壓壓力 室42氣動地與低壓側的端口 24而高壓壓力室44與高壓側的端口 26相連接。雙活塞40 的位置因此取決于在高壓側的與低壓側的端口 24、26之間的壓力差。相應地，彈簧34的支 撐部位、也就是說彈簧支座同樣取決于該壓力差。在所示的組件中，與高壓側的端口 26相 比在低壓側的端口 24處的超壓會致雙活塞40移動到閥體32上。由此增強彈簧34的預應 力。在相反的情況中、也就是說在正常情況中，如果在高壓壓力室44中存在比在低壓壓力 室42中更高的壓力，雙活塞40移動遠離閥體32且使彈簧34卸載。雙活塞40在該方向上 (在圖4中向右）的最大移動、也就是說彈簧34的最大卸載用作用于閥體32參考預應力。
[0031] 最后，圖5顯示了本發(fā)明的第三實施形式。此處，彈簧34靠著恒溫頭48的活塞46 支撐?；钊?6壓力密封地封閉熱材料-筒50,尤其體填充的室。在正常運行中，如果恒溫 頭被通過在壓縮機中的壓縮所加熱的制冷劑環(huán)流，筒50中的充氣具有較高溫度。該狀態(tài)標 記正常運行。在該狀態(tài)中，氣體在壓力室50中最大膨脹，使得活塞46向右（在圖5中）最 大移動且彈簧34被最大卸載。在靜止狀態(tài)中，氣體冷卻到室溫，使得活塞46向左（在圖5 中）移動且閥體32的預應力被提高。這也適用于在上面多次說明的車輛內室的局部加熱 的在熱學上不利的狀態(tài)，對此涉及蒸發(fā)器、然而不涉及空調壓縮機和因此恒溫頭。由此，該 實施形式避免結合圖2中所說明的在高壓側的和低壓側的端口壓力反轉時預應力的減小。
[0032] 當然，在特別說明中所討論的且在附圖中所示的實施形式僅表示本發(fā)明的說明性 的實施例。對于專家而言，根據這里的公開得到較寬范圍的變化可能性。尤其各個部件的 特別設計和尺寸視相應的個別情況留給專家。
[0033] 附圖標記清單
[0034] 10空調壓縮機
[0035] 12系統界限
[0036] 14 曲軸箱
[0037] 16抽吸室
[0038] 18 壓力室
[0039] 20調節(jié)閥
[0040] 22節(jié)流閥
[0041] 24低壓側的端口
[0042] 26高壓側的端口
[0043] 28止回閥
[0044] 30 閥座
[0045] 32 閥體
[0046] 34預緊彈簧
[0047] 36 挺桿
[0048] 38 電磁體
[0049] 40雙活塞
[0050] 42低壓-壓力室
[0051] 44高壓-壓力室
[0052] 46 活塞
[0053] 48恒溫頭
[0054] 50熱材料-筒。
【權利要求】
1. 一種用于機動車的空調壓縮機，其壓力室（18)與高壓側的端口（26)而其抽吸室 (16)與低壓側的端口（24)相連接，其中，在所述壓力室（18)與高壓側的所述端口（26)之 間布置有止回閥（28)，其閥體（32)逆著按照規(guī)定的制冷劑流動方向且在所述止回閥（28) 的關閉方向上通過預應力預張緊，所述預應力具有第一彈簧-預應力分量，其通過一例支 撐在所述閥體（32)處而另一側支撐在彈簧支座處的彈簧（34)來產生， 其特征在于， 所述止回閥（28)配備有預應力提高裝置，如果在高壓側的所述端口（26)處存在的壓 力小于在低壓側的所述端口（24)處存在的壓力，所述預應力提高裝置給所述閥體（32)施 加附加的預應力分量。
2. 根據權利要求1所述的空調壓縮機， 其特征在于， 附加的所述預應力分量大到使得所述止回閥（28)的總預應力在高壓側的所述端口和 低壓側的所述端口（24, 26)處存在的壓力相等的情況下等于所述彈簧-預應力分量。
3. 根據上述權利要求中任一項所述的空調壓縮機， 其特征在于， 附加的所述預應力分量是第二彈簧-預應力分量，其由所述彈簧支座的移動產生。
4. 根據權利要求3所述的空調壓縮機， 其特征在于， 所述彈簧（34)以它的背對所述閥體（32)的端部靠著電磁的或電動的調節(jié)單元（36， 38)支撐，所述調節(jié)單元與取決于在高壓側的與低壓側的端口（24,26)之間的壓力差的控 制器有效連接。
5. 根據權利要求3所述的空調壓縮機， 其特征在于， 所述彈簧（34)以它的背對所述閥體（32)的端部靠著雙活塞（40)支撐，所述雙活塞 貫穿相繼布置的壓力分離的兩個缸體腔（42,44)，使得在各個所述缸體腔（42,44)中存在 的壓力對抗地作用到所述雙活塞（40)上，面向被支撐的所述彈簧（34)的缸體腔（42)與低 壓側的所述端口（24)而背對被支撐的所述彈簧（34)的缸體腔（44)與高壓側的所述端口 (26)壓力連接。
6. 根據權利要求3所述的空調壓縮機， 其特征在于， 所述彈簧（34)以它的背對所述閥體（32)的端部靠著包含能夠溫度敏感地膨脹和收縮 的熱材料的恒溫頭（48)的活塞（46)支撐。
7. 根據權利要求6所述的空調壓縮機， 其特征在于， 所述活塞（46)在所述熱材料膨脹時使所述彈簧（34)卸載。
【文檔編號】F04B27/10GK104105876SQ201280053448
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2012年10月25日 優(yōu)先權日:2011年10月29日
【發(fā)明者】托馬斯·帕維爾斯基, U·福希勒 申請人:大眾汽車有限公司