專利名稱：能夠減少噪音產(chǎn)生的可變排量壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種活塞型可變排量壓縮機(jī)。
這種可變排量壓縮機(jī)包括一個(gè)在氣缸孔內(nèi)被往復(fù)驅(qū)動(dòng)的活塞。該活塞有吸氣和壓縮沖程，它們交替地重復(fù)進(jìn)行，以壓縮一種氣態(tài)流體，如致冷氣體。在吸氣沖程期間，氣態(tài)流體通過壓縮機(jī)的一個(gè)吸氣部件和一個(gè)吸氣室被吸吸氣缸孔。在壓縮沖程期間，氣態(tài)流體在氣缸孔中被壓縮成一種壓縮的流體。該壓縮的流體從氣缸孔中被排到壓縮機(jī)的排氣室。在可變排量的形式中，假定當(dāng)被壓縮的流體的流率相對(duì)較低時(shí)，壓縮的流體會(huì)產(chǎn)生壓力脈動(dòng)。
例如，由Kiyoshi.Terauchi在1999年8月20日申請(qǐng)的美國(guó)專利系列申請(qǐng)N09/377,873中公開了一種可變排量壓縮機(jī)，其委托給本發(fā)明的代理人，并以1999年6月1日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)153,853/1999為基礎(chǔ)。該可變排量的壓縮機(jī)提供了一個(gè)設(shè)置在吸氣口和吸氣室之間的一個(gè)主通道中、用于可變地控制主通道的開啟面積的開啟控制閥。
參考

圖1，敘述包括在早期技術(shù)的可變排量壓縮機(jī)中的開啟控制閥。該開啟控制閥有一個(gè)打開和關(guān)閉吸氣口1和吸氣室2之間的一個(gè)主通道3的閥體4，一個(gè)允許閥體4在其中滑動(dòng)的腔5，一個(gè)復(fù)位彈簧6布置在腔5內(nèi)，一個(gè)作為腔5和吸氣室2之間既定通路的連接通道7，一個(gè)形成在閥體4上的連接通道8。吸氣口1下游端有一閥座1a，其用以容納將要與其接觸的閥體4。
上述可變排量壓縮機(jī)在可變流率的情況下使用。在高流率時(shí)，在吸氣口1和吸氣室2之間壓差很大。因此，吸氣口1和通過連接通道7連通吸氣室2的腔5之間的壓差也大。因此，在閥體4主、次側(cè)的主、次壓力之間的壓差是大的。因此，閥體4從閥座1a脫離開后退到腔5中，彈簧6被很大程度地壓縮。在此過程中，主通道3的開啟面積增大。從吸氣口1吸入的致冷氣體通過開啟面積增加后的主通道3流入吸氣室2。然后，致冷氣體推壓并打開吸氣閥9，流入氣缸孔10。
在低流率時(shí)，在吸氣口1和吸氣室2之間的壓差也小。因此，在吸氣口1和通過連接通道7連通吸氣室2的腔5之間的壓差也小。因此，在閥體4主、次側(cè)的主、次壓力之間的壓差也小。因此，閥體4壓縮彈簧6的程度也小，因此，閥體4靠近閥座1a。在這個(gè)過程中，主通道3的開啟面積減少。從吸氣口1進(jìn)入的一部分致冷氣體通過開啟面積減少后的主通道3流入吸氣室2。另外，另一部分致冷氣體通過形成在閥體4中的連接通道8、腔5和連接通道7流入吸氣室2。流入吸氣室2的致冷氣體推壓并打開吸氣閥9，流入氣缸孔10。
在流率很低時(shí)，在吸氣口1和吸氣室2之間的壓差很小。因此，在閥體4主、次側(cè)的主、次壓力基本上是相互平衡的，即互相基本相等。在恢復(fù)到無(wú)負(fù)載狀態(tài)的彈簧6的一個(gè)弱推動(dòng)力下，閥體4非常接近閥座1a，基本上關(guān)閉主通道3。從吸氣口1進(jìn)入的致冷氣體通過形成在閥體4上的連接通道8、腔5、連接通道7流入吸氣室2。
在低流率時(shí)，由吸氣閥9的自身振動(dòng)引起的致冷氣體的壓力脈動(dòng)，在通過開啟面積減小的主通道3或通過閥體4的連接通道8和連接通道7期間減弱了。因此，抑制了由壓力脈動(dòng)產(chǎn)生的蒸發(fā)器的振動(dòng)噪音，其中壓力脈動(dòng)從吸氣口1通過外部的致冷系統(tǒng)傳播到蒸發(fā)器。
上述公開中披露的開啟控制閥有如下方面的缺點(diǎn)。在流率很低時(shí)，由于在致冷氣體通過閥體4的連接通道8期間的壓力損失，使得在閥體4的主、次側(cè)的主、次壓力之間的實(shí)際平衡在吸氣沖程中失掉了。另一方面，在壓縮沖程中，致冷氣體不流過閥體4上的連接通道8，所以在閥體4上主、次側(cè)上的主、次壓力之間的實(shí)際平衡得以恢復(fù)。在這種情況下，每次當(dāng)吸氣沖程和壓縮沖程交替重復(fù)時(shí)，閥體4交替地、重復(fù)地進(jìn)行朝向腔5和閥座1a的精確運(yùn)動(dòng)。這種閥體4精確運(yùn)動(dòng)的重復(fù)誘導(dǎo)了致冷氣體的壓力脈動(dòng)，從而引發(fā)噪音產(chǎn)生。
本發(fā)明的目的在于提供一種活塞型可變排量壓縮機(jī)，它能夠在流率很低時(shí)，減少由于開啟控制閥的閥體的重復(fù)精確運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的噪音。
本發(fā)明其他目的在敘述的過程中將變得很清楚。
按照本發(fā)明一個(gè)方面，提供了一臺(tái)活塞型可變排量壓縮機(jī)，它包括一個(gè)吸氣口，一個(gè)吸氣室，一個(gè)連通吸氣口和吸氣室的主通道，一個(gè)可移動(dòng)地設(shè)置在主通道附近、用于可變地控制主通道開啟面積的閥體，一個(gè)結(jié)合到閥體上的空氣減振器，其用來(lái)減弱閥體的震動(dòng)，一個(gè)形成在空氣減振器外側(cè)的旁通通道，用來(lái)連通吸氣口和吸氣室。
按照本發(fā)明另一個(gè)方面，提供一種活塞型可變排量壓縮機(jī)，它包括一吸氣口，一吸氣室，一個(gè)連通吸氣口與吸氣室的主通道，一個(gè)可移動(dòng)地設(shè)置在主通道附近、用于可變地控制主通道開啟面積的閥體，一個(gè)結(jié)合在閥體上用于減弱閥體震動(dòng)的空氣減振器，一個(gè)形成在空氣減振器外側(cè)的用來(lái)連通吸氣口和吸氣室的旁通通道，一個(gè)限定吸氣口和吸氣室的壓縮機(jī)殼體，一個(gè)固定到壓縮機(jī)殼體上并限定主通道的閥殼，所述閥體可移動(dòng)地安裝在閥殼內(nèi)，所述空氣減振器形成在閥體和閥殼之間。
按照本發(fā)明又一個(gè)方面，提供一種活塞型可變排量壓縮機(jī)，它包括一吸氣口，一吸氣室，一個(gè)連通吸氣口與吸氣室的主通道，一個(gè)可移動(dòng)地設(shè)置在主通道附近、用于可變地控制主通道開啟面積的閥體，一個(gè)結(jié)合在閥體上用于減弱閥體震動(dòng)的空氣減振器，一個(gè)形成在空氣減振器外側(cè)的用來(lái)連通吸氣口和吸氣室的旁通通道，一個(gè)限定吸氣口和吸氣室的壓縮機(jī)殼體，一個(gè)固定到壓縮機(jī)殼體上并限定主通道的閥殼，所述閥體可移動(dòng)安裝在閥殼體內(nèi)。在所述的可變排量壓縮機(jī)中，吸氣口是圓柱形的并在預(yù)定的方向上延伸，閥殼放置在吸氣口內(nèi)，其具有一個(gè)在預(yù)定方向上延伸的圓柱狀壁，一個(gè)連接到圓柱狀壁的吸氣室側(cè)的底壁，主通道形成到圓柱狀壁上，閥體安裝在柱狀壁內(nèi)側(cè)，以在預(yù)定方向上可以移動(dòng)，復(fù)位彈簧放在閥體和底壁之間，以向圓柱壁的開口端推閥體，閥殼有一阻擋部分，用以擋住克服復(fù)位彈簧作用的閥體，空氣減振器形成在閥體和底壁之間，以在預(yù)定的方向上工作。
圖1是早期技術(shù)的一臺(tái)可變排量壓縮機(jī)的截面圖；圖2是按照本發(fā)明一實(shí)施例的一臺(tái)可變排量壓縮機(jī)的截面圖；圖3A是圖2所示的可變排量壓縮機(jī)主要部分的一個(gè)放大截面圖；圖3B是沿圖3A中ⅢB-ⅢB線的一個(gè)截面圖。
圖4A是圖3A和圖3B所示主要部分的一個(gè)改型的截面圖；圖4B是沿圖4A中ⅣB-ⅣB線的一個(gè)截面圖；圖5A是圖3A和圖3B所示主要部分的另一個(gè)改型的截面圖；圖5B是沿圖5A中ⅤB-ⅤB線的一個(gè)截面圖；圖6A到圖6D是描述將一個(gè)開啟控制閥裝到可變排量壓縮機(jī)缸蓋上的各種結(jié)構(gòu)的截面圖。
參照?qǐng)D2，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)可變排量壓縮機(jī)的實(shí)施例進(jìn)行敘述。
所示的可變排量壓縮機(jī)是用于壓縮一種致冷氣體，其包括一外殼11，一根容納在外殼11中的主軸或心軸12，裝在外殼11一端的前殼體13。心軸12有一端穿過前殼體13向外延伸，以通過一個(gè)電磁離合器14連接到一個(gè)外部動(dòng)力源(未示出)。
在外殼11內(nèi)，一組氣缸孔15相互有一定間隔地布置在圓周方向上。每個(gè)氣缸孔15裝有一個(gè)可在里邊滑動(dòng)的活塞16。該活塞通過一個(gè)曲柄機(jī)構(gòu)17連接到心軸12并隨著心軸12的旋轉(zhuǎn)在氣缸孔15內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。該活塞16有一個(gè)由曲柄機(jī)構(gòu)17可變地控制的沖程。
氣缸蓋19通過一個(gè)閥裝置18固定到外殼11的另一端。閥裝置18有一個(gè)吸氣孔20，一個(gè)排氣孔21，一個(gè)吸氣閥22，一個(gè)排氣閥23，它們面對(duì)每個(gè)氣缸孔。外殼11、前殼體13及氣缸蓋19的組合體稱為壓縮機(jī)殼體。
氣缸蓋19具有一個(gè)與吸氣孔20連通的吸氣室24和一個(gè)與排氣孔21連通的排氣室25。吸氣室24與一個(gè)在預(yù)定的方向或垂直方向上垂直延伸的吸氣口26連通。吸氣口26連接于已有技術(shù)的一種致冷系統(tǒng)的低壓側(cè)。排氣室25與一個(gè)排氣口27連通。排氣口27連接于致冷系統(tǒng)的高壓側(cè)。在吸氣口26的下游端設(shè)置一個(gè)開啟控制閥30。
參考圖3A、圖3B，開啟控制閥30包括一在底部封閉、在頂部開口的柱狀閥殼31。該閥殼31在垂直方向上有一個(gè)從頂部到底部之間延伸的柱狀壁311。柱狀壁311有一個(gè)小內(nèi)徑部分311a靠近開口端，有一個(gè)大內(nèi)徑部分311b靠近封閉端。閥殼體31還有一個(gè)底壁312連接于柱狀壁311并形成封閉端。大內(nèi)徑部分311b有一圓周壁，該壁有一開口鄰接小內(nèi)徑部分311a。開口限定了一個(gè)延伸在吸氣口26和吸氣室24之間的主通道32。閥殼31的底壁312具有一個(gè)貫通小孔33。
一個(gè)閥體34具有一種一端封閉的氣缸的形式，其裝配在閥殼31的大內(nèi)徑部分311的內(nèi)部，在垂直的方向上可以移動(dòng)。閥體34有一個(gè)底壁34a面對(duì)著閥殼31的開口端。小內(nèi)徑部分311a有一端面對(duì)底壁34a，并且限定一個(gè)閥座35。不管閥體34在大內(nèi)徑部分311b中的軸向位置如何，閥體34總是與大內(nèi)徑部分311b的下部分滑動(dòng)接觸，它比主通道32更靠近底壁31c。閥體34和上述下部分的組合限定了一個(gè)室36。在室36內(nèi)，設(shè)有一個(gè)復(fù)位彈簧37，其向著閥座35推動(dòng)閥體34。
閥體34，上述大內(nèi)徑部分311b的下部分，復(fù)位彈簧37和形成在底壁31中的小孔33的組合形成了一空氣減振器。閥體34形成減振器38的活塞?？諝鉁p振器遵循外力的長(zhǎng)循環(huán)變化，而不遵循短循環(huán)變化。因此，如果一個(gè)在長(zhǎng)循環(huán)中變化的外力作用到閥體34上，閥體34就遵循外力變化而運(yùn)動(dòng)。另一方面，如果一個(gè)在短循環(huán)中變化的外力作用到閥體34上，閥體34就不遵循外力的變化而運(yùn)動(dòng)。
更詳細(xì)地說，在空氣減振器38外部，在閥殼31的小內(nèi)徑部分311a的圓周壁內(nèi)，靠近主通道32形成了一組旁通孔39。
閥殼31有一個(gè)法蘭313形成在它的開口端。法蘭313提供了一個(gè)沿其整個(gè)圓周延伸的突出部40。另外，吸氣口26有一個(gè)周壁，該壁具有一個(gè)沿其整個(gè)圓周延伸的凹槽41。開啟控制閥30設(shè)置在吸氣口26的下游端，閥殼31的開口端面對(duì)吸氣口26的上游端。開啟控制閥30通過將在法蘭31d上形成的突出部40插入在吸氣口26的周壁中形成的凹槽41內(nèi)而固定到氣缸蓋19上。
在可變排量壓縮機(jī)中，活塞16隨著心軸12的旋轉(zhuǎn)在氣缸孔內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。一種從外界致冷系統(tǒng)的低壓側(cè)循環(huán)的致冷氣體流過吸氣口26、主通道32、吸氣室24、吸氣孔20和吸氣閥22，被吸入氣缸孔15。然后，致冷氣體在氣缸孔15中被壓縮并通過排氣孔21、排氣閥23、排氣室25和排氣口27，以被輸送到外部致冷系統(tǒng)的高壓側(cè)。
在已知的技術(shù)中，曲柄機(jī)構(gòu)17可變地控制著活塞16的沖程?？勺兣帕繅嚎s機(jī)隨著活塞16沖程的變化地控制著排氣流率。
在高流率時(shí)，在吸氣口26和吸氣室24之間壓差較大。因此，在吸氣口26和通過小孔33連通吸氣室24的室36之間的壓差也大。因此，在閥體34的主、次側(cè)的主、次壓力之間的壓差是大的。因此，閥體34離開閥座35并且向底壁31c運(yùn)動(dòng)，復(fù)位彈簧被壓縮到很大程度。在這個(gè)過程中，主通道32的開啟面積增加了。結(jié)果，高流率的致冷氣體從吸氣口26流過主通道32進(jìn)入吸氣室24。
在低流率時(shí)，在吸氣口26和吸氣室24之間的壓差是小的。因此，在吸氣口26和通過小孔33連通吸氣室24的室36之間的壓差也小。這樣，在閥體34主、次兩側(cè)的主、次壓力之間的壓差也小。因此，閥體34壓縮復(fù)位彈簧37到較小的程度，所以閥體34靠近閥座35。在這個(gè)過程中，主通道32的開啟面積減少了。在低流率時(shí)，由吸氣閥22的自身震動(dòng)引起的致冷氣體壓力脈動(dòng)，在通過開啟面積減少了的主通道32期間被減弱了。這樣就抑制了蒸發(fā)器上的震動(dòng)噪音，該噪音是由從吸氣口26通過外部致冷系統(tǒng)傳播到蒸發(fā)器上的壓力脈動(dòng)引起的。
在流率很低時(shí)，吸氣口26和吸氣室24之間壓差很小。這樣，在閥體34的主、次兩側(cè)的主、次壓力基本上互相平衡，即基本相等。在恢復(fù)到幾乎無(wú)負(fù)載情況的復(fù)位彈簧的弱推動(dòng)力下，閥體34接觸到閥座35，因此主通道32關(guān)閉。從吸氣口26吸入的致冷氣體通過旁通孔39并流過吸氣口26進(jìn)入吸氣室24，然后進(jìn)入氣缸孔15。每一個(gè)旁通孔39被認(rèn)為是一個(gè)旁通通道。
在很低流率時(shí)，在閥體34主、次側(cè)上主、次壓力之間的基本平衡在吸氣沖程中被失去，這是由從吸氣口26引入的致冷氣體通過旁通孔39時(shí)的壓力損失而引起的。另外，在壓縮沖程，致冷氣體不流過旁通孔39，所以在閥體34的主、次側(cè)的主、次壓力之間的基本平衡被恢復(fù)。因此，閥體34被一個(gè)在短循環(huán)中變化的外力作用著。然而，由于閥體34形成空氣減振器38的活塞，所以閥體34不能遵循短循環(huán)外力的變化，并不能重復(fù)地進(jìn)行精確的運(yùn)動(dòng)。因此，即不會(huì)產(chǎn)生致冷氣體的壓力脈動(dòng)也不會(huì)產(chǎn)生噪音。
前面已經(jīng)敘述了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。然而，本發(fā)明不被上述的實(shí)施例限制。
如圖4A和圖4B所示，開啟控制閥30的法蘭31d可以具有一組旁通孔42?；蛘呷鐖D5A和圖5B所示，吸氣口26的周壁可以有一組旁通槽43。如果這樣，每一個(gè)旁通槽43都可視為旁通通道。
開啟控制閥30可用其他不同于上述實(shí)施例的各種方式裝配到氣缸蓋19上。例如，在法蘭313的周邊上沿徑向形成許多鍵，同時(shí)在吸氣口26的周壁上沿徑向形成許多鍵槽。然后將鍵壓配到鍵槽中?；蛘?，在吸氣口26的周壁上沿徑向形成許多鍵，同時(shí)在法蘭313的圓周邊緣上沿徑向形成許多鍵槽。然后把鍵壓配到鍵槽中?；蛘?，如圖6A所示，在吸氣口26的周壁上形成一個(gè)臺(tái)階并且在臺(tái)階上設(shè)有一突出部44。突出部44壓配到形成在法蘭313中的孔45內(nèi)。如圖6B所示，底壁312具有一突出部46，其被壓配或插入形成在吸氣室24周壁內(nèi)的凹槽47中。如圖6C所示，底壁31C有一孔48，形成在吸氣室24的周壁上的一個(gè)突出部49壓配或插入孔48中。如圖6D所示，法蘭313可以通過螺紋配合固定到吸氣口26的周壁上。任何一種方法，都能容易地將開啟控制閥30裝入氣缸蓋19內(nèi)。
在可變排量壓縮機(jī)中，由于開啟控制閥的閥體不重復(fù)地進(jìn)行精確的運(yùn)動(dòng)。所以致冷氣體的壓力脈動(dòng)不會(huì)發(fā)生。因此，由致冷氣體的壓力脈動(dòng)引起的噪音也不會(huì)產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1．一種活塞型可變排量壓縮機(jī)，包括一個(gè)吸氣口；一個(gè)吸氣室；一個(gè)連通所述吸氣口和所述吸氣室的主通道；一個(gè)可移動(dòng)地設(shè)置在所述主通道附近的閥體，用于可變地控制所述主通道的開啟面積；一個(gè)連接于所述閥體上的空氣減振器，用于減弱所述閥體的震動(dòng)；一個(gè)形成在所述空氣減振器外部的一個(gè)旁路通道，用于連通所述吸氣口和所述吸氣室。
2．按照權(quán)利要求1所述的可變排量壓縮機(jī)，還包括一個(gè)連接到所述閥體上的復(fù)位彈簧，其用來(lái)推所述閥體，使所述閥體封閉所述主通道。
3．按照權(quán)利要求1所述的可變排量壓縮機(jī)，還包括一個(gè)限定所述吸氣口和所述吸氣室的壓縮機(jī)殼；一個(gè)固定到所述壓縮機(jī)殼中并限定所述主通道的閥殼，所述閥體可移動(dòng)裝配在所述閥殼中，所述空氣減振器形成在所述閥殼和所述閥體之間。
4．按照權(quán)利要求3所述的可變排量壓縮機(jī)，其特征在于所述壓縮機(jī)殼在所述吸氣口處有一個(gè)凹槽部分，所述閥殼有一突出部壓配到所述凹槽中。
5．按照權(quán)利要求3所述的可變排量壓縮機(jī)，其特征在于所述壓縮機(jī)殼在所述吸氣口處有一個(gè)突出部，所述閥殼有一個(gè)凹槽部壓配在所述突出部上。
6．按照權(quán)利要求3所述的可變排量壓縮機(jī)，其特征在于所述閥殼是用螺紋嚙合來(lái)連接所述壓縮機(jī)殼的。
7．按照權(quán)利要求3所述的可變排量壓縮機(jī)，其特征在于所述旁通通道通過所述閥殼形成。
8．按照權(quán)利要求3所述的可變排量壓縮機(jī)，其特征在于所述旁通通道形成在所述壓縮機(jī)殼和所述閥殼之間。
9．按照權(quán)利要求3所述的可變排量壓縮機(jī)，其特征在于所述吸氣口是圓柱狀的并在預(yù)定的方向上延伸，所述閥殼設(shè)置在吸氣孔內(nèi)并且有一個(gè)在預(yù)定方向上延伸的柱狀壁和一個(gè)連接到所述柱狀壁的一個(gè)吸氣室側(cè)的底壁，所述主通道形成到所述柱狀壁，所述閥體裝在所述柱狀壁內(nèi)側(cè)，在預(yù)定的方向上可以移動(dòng)，所述復(fù)位彈簧設(shè)置在所述閥體和所述底壁之間，向著所述柱狀壁的開口端推所述閥體，所述閥殼有一阻擋部分，用于擋住克服所述復(fù)位彈簧作用的所述閥體，所述空氣減振器形成在所述閥體和所述底壁之間，以在預(yù)定的方向上工作。
10．按照權(quán)利要求9所述的可變排量壓縮機(jī)，其特征在于所述底壁有一個(gè)小通孔。
全文摘要
在一種活塞型可變排量壓縮機(jī)中，一個(gè)閥體(34)可移動(dòng)地設(shè)置在連通吸氣口(26)和吸氣室(24)的主通道(32)附近。閥體用于可變化地控制主通道的開啟面積。一個(gè)空氣減振器(38)連接到閥體上，用以減弱閥體的震動(dòng)。另外，一個(gè)旁通通道(39)形成在空氣減振器的外部，用以連通所述吸氣口和吸氣室。
文檔編號(hào)F04B49/06GK1316592SQ0111677
公開日2001年10月10日 申請(qǐng)日期2001年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月4日
發(fā)明者藤田正章, 塚越正義, 高井和彥 申請(qǐng)人:三電有限公司