專利名稱：有可變?nèi)萘繖C構(gòu)的斜盤式壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冷劑壓縮機，具體地說涉及一種斜盤式制冷劑壓縮機，例如用于車輛空調(diào)系統(tǒng)中的具有可變?nèi)萘繖C構(gòu)的擺盤式制冷劑壓縮機。
示于

圖1中的具有可變?nèi)萘繖C構(gòu)的擺盤式制冷劑壓縮機已在授予Terauchi專利權(quán)的美國專利No.4，960，367中作過描述。為描述方便起見，圖的左側(cè)稱之為前端或前部，圖的右側(cè)稱之為后端。
壓縮機10包括圓柱形殼體組件20，該組件包括氣缸體21、位于氣缸體21一端的前端板23，位于氣缸體21與前端板23之間的曲軸腔22以及安裝在氣缸體21另一端的后端板24。通過一些螺栓101將前端板23安裝在曲軸腔22前部的氣缸體21上。用一些螺栓102將后端板24安裝在氣缸體21的另一端。閥板25裝于后端板24和氣缸體21之間。開口231處于前端板23的中央，以便通過裝在該開口231中的軸承30支撐驅(qū)動軸26。驅(qū)動軸26的內(nèi)端部份由裝在氣缸體21的中心孔210中的軸承31支撐，軸可旋轉(zhuǎn)。延伸到氣缸體21后端面的孔210中有閥控制機構(gòu)19'，下面還要對該機構(gòu)進行描述。
凸輪轉(zhuǎn)盤40由銷釘件261固定在驅(qū)動軸26上，并隨驅(qū)動軸26一起旋轉(zhuǎn)。在前端板23的內(nèi)端表面和凸輪轉(zhuǎn)盤40的相鄰軸端表面之間裝有止推滾針軸承32。凸輪轉(zhuǎn)盤40包括臂41，該臂具有從臂上延伸出的銷釘件42。斜盤50與凸輪轉(zhuǎn)盤40相鄰，該斜盤具有開口53，驅(qū)動軸26穿過此開口。斜盤50的臂51上開有長孔52。凸輪轉(zhuǎn)盤40和斜盤50由銷釘件42連接，該銷釘件插入長孔52中，以形成鉸鏈連接。銷釘件42可在長孔52中滑動，以便能調(diào)節(jié)斜盤50相對于與驅(qū)動軸26的縱軸相垂直的平面之間的傾斜位置。
用軸承61和62將擺盤60可旋轉(zhuǎn)地安裝在斜盤50上，叉形滑塊63安裝在擺盤60的外周邊端，并可滑動地安裝在處于前端板23與氣缸體21之間的滑軌64上。叉形滑塊63可防止擺盤60轉(zhuǎn)動，當凸輪轉(zhuǎn)盤40旋轉(zhuǎn)時，擺盤60沿著滑軌64作俯仰運動。氣缸體21有若干沿周圍分布的氣缸70，活塞71在氣缸中作往復運動。每個活塞71通過其相應(yīng)的連桿72與擺盤60相連。
后端板24包括沿圓周布置的環(huán)形吸氣室241以及位于中心的排氣室251。閥板25處于氣缸體21和后端板24之間，它包括若干裝有閥片的吸氣口242，這些吸氣口使吸氣室241與各氣缸70相通。閥板25還包括若干裝有閥片的排氣口252，這些排氣口使排氣室251與各氣缸70相通。如專利權(quán)人為shimizu的美國專利No.4001029中所述的那樣，吸氣口242和排氣口252都有合適的簧片閥。
吸氣室241具有入口部份241a，該入口與外部制冷回路的蒸發(fā)器(未示出)相連。排氣室251具有出口部份251a，該出口與外部制冷回路的冷凝器(未示出)相連。氣缸體21與閥板25的前表面之間裝有密封墊27，閥板25的后表面和后端板24之間裝有密封墊28，以便密封氣缸體21、閥板25和后端板24的接觸表面。
現(xiàn)在參照圖2，閥控制機構(gòu)19'有一個在其內(nèi)限定閥室192的杯形殼體件191?！癘”型圈19a裝在殼體件191的外表面和通孔210的內(nèi)表面之間，用以密封殼體件191和氣缸體21的配合面。在殼體件191的封閉端(圖1、2的左邊)有若干孔19b，以便通過軸承31和氣缸體21之間存在的縫隙31a使閥室192的壓力與曲軸腔的壓力一樣。把閥裝置193裝在閥室192中，該閥裝置有能縱向伸長和收縮的波紋管193a和裝在波紋管193a后端的閥件193b。波紋管193a可根據(jù)曲軸腔中壓力而縱向收縮和伸長。波紋管193a由彈性材料制成，例如用磷青銅制成，該波紋管的有效壓力承受橫截面積下面用面積A1表示。閥件193b通常為半球形，它裝在波紋管193a的后端。裝在波紋管193a前端的突出件193c被插入殼體件191封閉端中心的軸向突臺19c中。把偏壓彈簧193d縱向地壓裝在波紋管193a的內(nèi)空間中。波紋管193a和偏壓彈簧193d的恢復力的合力F連續(xù)向后推動閥件193b(朝圖1和圖2的右側(cè))。
把含有閥座194a的圓柱形件194插入閥板組件200的中心，該閥板組件包括閥板25、墊片27和28、吸氣簧片閥271和排氣簧片閥281。閥座194a在圓柱形件194的前端形成，并被插入到殼體件191的開口端。從排氣室251內(nèi)的圓柱形件194的后端把螺母100擰在圓柱形件194上，這樣圓柱形件194就被固定到具有閥擋片253的閥板組件200上。在閥座194a上有容納閥件193b的錐形開口194b，該開口與圓柱形件194內(nèi)軸向形成的圓筒194c相通。因此，在錐形開口194b和圓筒194c之間的分界處就構(gòu)成了環(huán)形邊緣194d。
當波紋管193a沿縱向伸長一定長度時，普通半球形閥件193b就頂住錐形開口194b，這樣就在它們之間形成了圓形接觸線193e。圓接觸線193e將閥件193b分成前部193f和后部193g，通過下面要描述的徑向孔151、通道152和孔153將吸氣室241中的壓力傳遞給閥件后部的外表面。閥件193b后部193g的有效壓力承受橫截面積用面積A2表示，它約為波紋管193a的有效壓力承受橫截面積A1的50%。
滑動地裝在圓筒194c中的推動桿195略伸出圓筒194c的后端，推動桿通過偏壓彈簧196與閥件193b相連，該彈簧平穩(wěn)地將力從推動桿195傳給閥裝置193的閥件193b。推動桿195有一個與其成一體的環(huán)形法蘭195a，該法蘭從推動桿195前端的外表面沿徑向延伸。圓形法蘭195a位于錐形開口194b中，該環(huán)形法蘭通過與環(huán)形邊緣194d接觸可以使推動桿195免于過分朝后移動?！癘”型密封圈197圍繞推動桿195安裝，以便密封圓筒194c和推動桿195的配合面，從而防止排氣室251的制冷劑氣體經(jīng)圓筒194c和桿195之間的間隙漏入錐形開口194b中。將內(nèi)圓周側(cè)壁上有螺紋的杯形件103安裝在圓柱形件194的后端部，以防止“O”型圈197從圓柱形件194的后端掉下來。
在閥座194a上開有徑向孔151，以使錐形開口194b與氣缸體21上開的通道152相通。含有空間152a的通道152通過閥板組件200上開的孔153與吸氣室241相通。使曲軸腔22和吸氣室241相連通的通路150包括間隙31a、孔210、孔19b、閥室192、錐形開口194b、徑向孔151、通道152和孔153。因此，通路150的打開和關(guān)閉由閥裝置193的收縮和伸長控制。閥裝置的收縮和伸長與曲軸腔內(nèi)壓力有關(guān)。
壓縮機10運轉(zhuǎn)時，車輛發(fā)動機通過電磁離合器300帶動驅(qū)動軸26旋轉(zhuǎn)。凸輪轉(zhuǎn)盤40以及斜盤50隨驅(qū)動軸26一道旋轉(zhuǎn)。斜盤的旋轉(zhuǎn)引起擺盤60作俯仰運動。擺盤60的俯仰運動促使諸活塞71在其各自的氣缸70中作往復運動。當活塞71往復運動時，通過入口241a進入吸氣室241的制冷劑氣體經(jīng)吸氣口242流入各個氣缸70中，然后制冷劑氣體被壓縮。壓縮后的制冷劑氣體從各氣缸70中通過排氣口252被排入排氣室251中，再從排氣室通過出口251a流入制冷回路中。
根據(jù)蒸發(fā)器熱負荷的變化或者壓縮機轉(zhuǎn)速的變化調(diào)節(jié)壓縮機10的工作容積來使吸氣室241中的壓力維持恒定。通過改變與曲軸腔中壓力有關(guān)的斜盤50的角度可調(diào)節(jié)壓縮機的工作容積。曲軸腔中壓力增加引起斜盤50和擺盤60的傾斜角減小，于是就減小了壓縮機的工作容積。曲軸腔中的壓力降低引起斜盤50和擺盤60的傾斜角增大，于是就增大了壓縮機的工作容積。
如美國專利No.4，960，367所描述的那樣，閥控制機構(gòu)19的作用是通過下述方法控制壓縮機的工作容積而使蒸發(fā)器的出口壓力保持恒定的。推動桿195把閥件193b朝著使波紋管193a和偏置彈簧19b收縮的方向推。推動桿195的移動取決于排氣室251中的壓力，而排氣室251中的壓力增加又使桿195朝著波紋管193a移動，由此使波紋管193a進一步收縮，其結(jié)果使壓縮機容量變化的控制點移動，從而保持蒸發(fā)器的出口壓力恒定。也就是說，閥控制機構(gòu)19利用的是壓縮機的排氣壓力基本與吸氣流速成正比這一事實。由于推動桿195直接根據(jù)排氣壓力的變化進行移動，而且它有一個直接作用于閥裝置193的壓力，所以閥裝置193工作的控制點直接根據(jù)排氣壓力的變化而移動。
閥控制機構(gòu)19的具體工作情況下面還要詳述。為使閥控制機構(gòu)19的工作的描述簡單起見，后面將閥控制機構(gòu)19的上述作用省略不講。
現(xiàn)在參照圖3和4，特別是參照圖4，在壓縮機停止運行時，吸氣室的壓力Ps和曲軸腔的壓力Pc處于平衡狀態(tài)，即Ps＝Pc，該壓力大于閥裝置193的工作點的壓力P'1。這就使波紋管193a收縮，以致閥組件193b使吸氣室241和閥室192之間經(jīng)錐形開口194b，徑向孔151、通道152和孔153相通，因此使曲軸腔22和吸氣室241之間相通。
在壓縮機處于圖4所示的時間段“a”即冷卻階段內(nèi)的運行狀態(tài)時，壓縮機的運行情況如下當壓縮機開始運行時，曲軸腔22和吸氣室241之間保持連通，因此滿足等式Pc＝Ps，這如圖3所示的直線“l(fā)i”，一直到吸氣室壓力Ps下降到閥裝置193的工作點壓力P'1為止。當吸氣室的壓力Ps下降到閥裝置193的工作點壓力P'1時，由于波紋管193a伸長，閥件193b與錐形開口194b的內(nèi)表面接觸。如果吸氣室的壓力Ps降到低于閥裝置193的工作點壓力P'1時，閥件193b根據(jù)下面的方程反復打開和關(guān)閉錐形開口194bF＝(A1-A2)Pc+A2·Ps (1)此處F是波紋管193a和偏壓彈簧193d恢復力的合力，A1是波紋管193a有效壓力承受橫截面積，A2是閥件193b后部193g有效壓力承受橫截面積，Ps是吸氣室241中的壓力，Pc是曲軸腔22中的壓力。上面的方程(1)可以轉(zhuǎn)換成下面求解Pc的方程式Pc＝A2·Ps/(A2-A1)+F/(A1-A2) (2)
方程式(2)說明曲軸腔的壓力Pc隨吸氣室的壓力Ps的變化而改變。此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，A2＝0.5A1，所以用0.5A1代替了A2以后，方程式(2)可以進一步轉(zhuǎn)化成下面的方程式Pc＝-Ps+2F/A1(3)方程式(3)用圖3的直線“m'”表示。所以，吸氣室的壓力Ps隨曲軸腔壓力Pc的增加成反比地下降，當吸氣室壓力Ps低于閥裝置193的工作點壓力P'1時它們成1比1的關(guān)系，此時斜盤50的傾斜位置保持在最大傾斜角度的位置。然而如圖4所示，一旦吸氣室的壓力Ps達到設(shè)定壓力P'5的壓力(在此壓力時曲軸腔22和吸氣室241之間的壓差為最大△Pmax)時，斜盤50的傾斜角度變到比最大傾斜角小的角度。所以壓縮機的容量變到比最大值小的容量值。
蒸發(fā)器上的熱負荷逐漸減小時壓縮機的工作狀況示于圖4中的時間段“b”中。只要斜盤50的傾斜位置保持在使吸氣室的壓力Ps逐漸減小而曲軸腔壓力Pc逐漸增加的某一角度，就滿足方程式(3)。然而，一旦吸氣室壓力Ps達到設(shè)定壓力P'5時，斜盤50的傾斜位置就從該角度變成另一個比第一角度小的角度。所以，壓縮機容量值從一個值變到另一個比第一值小的值。當壓縮機容量因斜盤50的傾斜角變成較小角度而變到較小值時，由于新減少的壓縮機容量不足以補償蒸發(fā)器的熱負荷，吸氣室的壓力Ps迅速增加。但是，在吸氣室的壓力Ps達到設(shè)定壓力P'4(此壓力下曲軸腔22和吸氣室241之間的壓差為△Pmin)之前吸氣室壓力Ps快速增加而達到峰值。此后，只要斜盤50的傾斜位置維持使吸氣室壓力Ps逐漸減少而曲軸腔壓力Pc逐漸增加的某一角度，就滿足方程式(3)。當蒸發(fā)器的熱負荷隨時間逐漸減少時，重復上述運行過程。
另外，在蒸發(fā)器上的熱負荷隨時間(由圖4的時間段“C”表示)逐漸增加時壓縮機為另外的運行狀況。只要斜盤50的傾斜位置保持在使吸氣室壓力Ps逐漸增加而曲軸腔壓力Pc逐漸減少的某一角度，就滿足方程式(3)。但是，一旦吸氣室壓力Ps達到設(shè)定壓力P'4時，斜盤50的傾斜位置就從該角度變到比第一角度大的另一角度。所以，壓縮機容量就從一個值變到另一個比第一值大的值。當壓縮機容量因斜盤50的傾斜角變到較大角度而變成較大值時，因新增加的壓縮機容量足以補償蒸發(fā)器的熱負荷，吸氣室壓力Ps迅速減少。但是，吸氣室壓力Ps的迅速減少是在吸氣室壓力Ps達到設(shè)定壓力P'S以前結(jié)束的。此后，只要斜盤50的傾斜位置保持在使吸氣室壓力Ps逐漸增加而曲軸腔壓力Pc逐漸減少的某一角度，就滿足方程式(3)。當蒸發(fā)器的熱負荷隨時間逐漸增加時，重復上述運行過程。
因此，在包括圖4所示的時間段“b”和“C”的容量控制工作階段，吸氣室壓力Ps的變化范圍為△P'S＝P'4-P'5，而曲軸腔壓力Pc的變化范圍為△P'C＝P'2-P'3。另外，因為吸氣室壓力Ps是按照1比1的關(guān)系隨曲軸腔壓力Pc的增加成反比地下降的，所以吸氣室壓力的變化范圍△P'S等于曲軸腔壓力的變化范圍△P'C。所以吸氣室壓力在容量控制階段的變化范圍△P'S是不能忽略的。因此，當現(xiàn)有的壓縮機用于車輛空調(diào)系統(tǒng)時，離開蒸發(fā)器的冷空氣的溫度的變化范圍并不是很小的，因而，車輛的乘客車箱中的空氣調(diào)節(jié)事實上得不到有效控制。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有容量控制機構(gòu)的斜盤式制冷劑壓縮機，上述控制機構(gòu)在容量控制工作階段能夠使吸氣室壓力變化范圍足夠小。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供的斜盤式制冷劑壓縮機包括一個具有前端板和后端板的壓縮機殼體。曲軸腔和氣缸體置于殼體中，氣缸體中有若干氣缸。每個氣缸中都裝有一個滑配的活塞，活塞由驅(qū)動機構(gòu)帶動作往復運動。上述驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動軸、與驅(qū)動軸相連并一起旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動轉(zhuǎn)盤、以及把該轉(zhuǎn)盤與諸活塞相連使轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成活塞的往復運動的連接機構(gòu)。該連接機構(gòu)的一個組件的一個表面與垂直于驅(qū)動軸軸線的平面之間有一個傾斜角。組件的上述傾斜角可以調(diào)節(jié)，以便改變作往復運動的活塞的行程，從而改變壓縮機的工作能力或容量。吸氣室和排氣室由后端板包圍。一條通路使曲軸腔和吸氣室之間的流體相通。壓縮機中裝有一個角度控制裝置，該控制裝置可根據(jù)曲軸腔中壓力變化控制連接機構(gòu)組件的傾斜角度。
本發(fā)明還提供一個閥控制機構(gòu)，該閥控制機構(gòu)含有一個根據(jù)曲軸腔中壓力能縱向伸長和收縮的波紋管以及一個裝在波紋管一端用以打開和關(guān)閉上述通路的閥件。波紋管有一個響應(yīng)曲軸腔壓力的第一有效壓力承受橫截面積。通路中有一個容納閥件的閥座。當閥件進到閥座中時，閥件的外表面上就形成了該閥件的分界線。該分界線把閥件分成第一部分和第二部分，當閥件進到閥座中時，第一部分的外表面響應(yīng)吸氣室的壓力，第二部分就是閥件除第一部分外剩下的部分。該閥件的第一部分具有響應(yīng)吸氣室壓力的第二有效壓力承受橫截面積。把第二有效壓力承受橫截面積設(shè)計成至少等于第一有效壓力承受橫截面積的80%，從而使提在壓機容量控制工作階段吸氣室壓力的變化為最小。
圖1為傳統(tǒng)的具有可變?nèi)萘繖C構(gòu)的擺盤式制冷劑壓縮機的垂直縱向剖面圖;
圖2為圖1所示的閥控制機構(gòu)的放大剖面圖;
圖3為表示圖1所示的擺盤式制冷劑壓縮機的曲軸腔和吸氣室中的壓力之間的關(guān)系曲線圖;
圖4為表示圖1所示的擺盤式制冷劑壓縮機所經(jīng)過的時間與曲軸腔和吸氣室中的壓力之間的關(guān)系曲線圖;
圖5為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有可變?nèi)萘繖C構(gòu)的擺盤式制冷劑壓縮機中所裝有的閥控制機構(gòu)的放大剖視圖;
圖6為圖5所示的擺盤式制冷劑壓縮機的曲軸腔和吸氣室的壓力之間的關(guān)系曲線圖;
圖7為圖5所示的擺盤式制冷劑壓縮機所經(jīng)過的時間與曲軸腔和吸氣室中的壓力之間的關(guān)系曲線圖。
圖5表示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在具有可變?nèi)萘繖C構(gòu)的擺盤式制冷劑壓縮機中所安裝的閥控制機構(gòu)19的結(jié)構(gòu)。在該圖中，相同的標號用以表示與圖1和2中相同的部件。另外，為了敘述方便，圖的左側(cè)稱之為前端或前部，而圖的右側(cè)稱之為后端。
參見圖5，閥控制機構(gòu)19包括一個含有能縱向伸長和收縮的波紋管193a的閥裝置293和一個裝在波紋管193a后端的閥件293b。波紋管193a根據(jù)曲軸腔的壓力縱向伸長和收縮。波紋管193a由彈性材料，例如由磷青銅制成，該波紋管的有效壓力承受橫截面積下面用面積A1表示。閥件293b為普通截錐形，它被固定在波紋管193a的后端。把固定在波紋管193a前端的突出件193c插入殼體件191封閉端中心部位的軸向突臺19c中。把偏壓彈簧193d縱向地壓裝在波紋管193a的內(nèi)空間中。波紋管193a和偏壓彈簧193d的恢復力的合力F不斷地將閥件293b向后推(朝圖5的右邊)。
當波紋管193a伸長到某一縱向長度時，通常截錐形閥件293b就進到錐形開口194b中，這樣在它們之間形成了圓形接觸線293e。圓形接觸線293e把閥件293b分成前部293f和后部293g，通過徑向孔151、通道152和孔153后部的外表面能響應(yīng)吸氣室241的壓力。閥件293b的后部293g的有效壓力承受橫截面積下面用面積A2表示，該面積約為波紋管193a的有效壓力承受橫截面積A1的80%。
參見圖6和圖7，特別如圖7所示，在壓縮機停止運行時，吸氣室的壓力Ps和曲軸腔的壓力Pc處于平衡狀態(tài)，即Pc＝Ps，該壓力大于閥裝置293的工作點壓力P1。這就使波紋管193a收縮，以致閥組件293b使吸氣室241和閥室192之間經(jīng)錐形開口194b、徑向孔151、通道152和孔153相通，因此使曲軸腔22和吸氣室241之間相通。
在壓縮機處于圖7所示的時間段“a”即冷卻階段內(nèi)的運行狀態(tài)時，壓縮機按如下方式運行當壓縮機開始運行時，曲軸腔22和吸氣室241之間保持連通，因此滿足等式Pc＝Ps，這如圖6所示的直線“l(fā)i”，一直到吸氣室壓力Ps下降到閥裝置293的工作點壓力P1為止。當吸氣室壓力Ps降到閥裝置293的工作點壓力P1時，閥件293b由于波紋管193a的伸長而與錐形開口194b的內(nèi)表面接觸。如果吸氣室壓力Ps降到低于閥裝置293的工作點壓力P1時，閥件293b根據(jù)下面的方程式反復地打開和關(guān)閉錐形開口194bF＝(A1-A2)·Pc+A2·Ps (1)
其中F是波紋管193a和偏壓彈簧193d的恢復力的合力，A1是波紋管193a的有效壓力承受橫截面積，A2是閥件293b后部293g的有效壓力承受橫截面積，Ps是吸氣室241中的壓力，Pc是曲軸腔22中的壓力。上面的方程(1)可以轉(zhuǎn)換成下面求解Pc的方程式Pc＝A2·Ps/(A2-A1)+F/(A1-A2) (2)方程式(2)表明曲軸腔的壓力Pc隨吸氣室的壓力Ps的變化而改變。另外，在該閥控制機構(gòu)中，A2等于0.8A1，所以用0.8A1代替了A2以后，方程式(2)可以進一步轉(zhuǎn)換成下面的方程式Pc＝-4Ps+5F/A1(4)方程式(4)用圖6中的直線“m”表示。所以，當吸氣室壓力Ps低于閥裝置293的工作點壓力P1時，吸氣室壓力Ps隨著曲軸腔壓力Pc的增加以1∶4的比例關(guān)系成反比地減少。此時斜盤50的傾斜位置保持在最大傾斜角度的位置。然而如圖7所示，一旦吸氣室的壓力Ps達到第三設(shè)定壓力P5(在此壓力時曲軸腔22和吸氣室241之間的壓差變成最大△Pmax)時，則斜盤50的傾斜角變到比最大傾斜角小的角度，所以，壓縮機的容量變到比最大值小的容量值。
蒸發(fā)器上的熱負荷逐漸減少時壓縮機的工作狀況示于圖7中的時間段“b”內(nèi)。只要斜盤50的傾斜位置保持在使吸氣室壓力Ps逐漸減小而曲軸腔壓力Pc迅速增加，就能滿足方程式(4)。然而，一旦吸氣室壓力Ps達到設(shè)定壓力P5時，斜盤50的傾斜位置就從該角度變成另一個比第一角度小的角度。因而，壓縮機容量從該值變到另一個比第一值小的值。當壓縮機容量因斜盤50的傾斜角變成較小角度而變到較小值時，由于新減少的壓縮機的容量不足以補償蒸發(fā)器的熱負荷，吸氣室壓力Ps迅速增加。但是，在吸氣室壓力Ps達到設(shè)定壓力P4(在設(shè)定壓力P4時曲軸腔22和吸氣腔241之間的壓差變成△Pmin)之前吸氣室壓力Ps快速增加而達到最大。此后，只要斜盤50的傾斜位置維持在使吸氣室壓力Ps逐漸減小而曲軸腔壓力Pc迅速增加的某一角度，就能滿足方程式(4)。當蒸發(fā)器的熱負荷隨時間逐漸減少時，重復上述運行過程。
另外，在蒸發(fā)器上的熱負荷隨時間逐步增加時的壓縮機運行工況中(該期間由圖7的時間段“c”表示)，只要斜盤50的傾斜位置保持在使吸氣室壓力Ps逐漸增加，而曲軸腔壓力Pc迅速減少的某一角度，就滿足方程式(4)。但是，一旦吸氣室壓力Ps達到設(shè)定壓力P4時，斜盤50的傾斜位置就從該角度變到比第一角度大的另一角度。因而，壓縮機容量就從一個值變到另一個比第一值大的值。當壓縮機容量因斜盤50的傾斜角變到較大角度而變成較大值時，因壓縮機容量重新增加而足以補償蒸發(fā)器的熱負荷，吸氣室壓力Ps迅速減少。但是，吸氣室壓力Ps的迅速減少是在吸氣室壓力Ps達到設(shè)定壓力P5以前結(jié)束的。此后，只要斜盤50的傾斜位置保持在使吸氣室壓力Ps逐漸增加而曲軸腔壓力Pc迅速減少，就滿足方程式(4)。當蒸發(fā)器的熱負荷隨時間逐步增加時，重復上述運行過程。
因此，在包括圖7所示的時間段“b”和“c”的容量控制工作階段，在優(yōu)選實施例的壓縮機中，吸氣室壓力Ps的變化范圍為△Ps＝P4-P5，而曲軸腔壓力Pc的變化范圍為△Pc＝P2-P3。另外，因為吸氣室壓力Ps按照1∶4的比例隨曲軸腔壓力Pc的增加而成反比地下降，所以吸氣室壓力的變化范圍△Ps為曲軸腔壓力變化范圍△Pc的四分之一。例如，將常規(guī)壓縮機與本發(fā)明的壓縮機進行比較后的實驗數(shù)據(jù)表明在容量控制階段，吸氣室壓力的變化范圍從0.26到0.1kgf/cm2G。所以，在本發(fā)明的壓縮機中，在容量控制階段，吸氣室壓力的變化范圍明顯地比常規(guī)壓縮機要小得多。因此，在把本發(fā)明的壓縮機用于車輛空調(diào)系統(tǒng)中時，離開蒸發(fā)器的冷空氣的溫度變化范圍可以略去不計，從而可以有效地控制車輛乘客車廂中的空氣調(diào)節(jié)。
上面已結(jié)合優(yōu)選實施例對本發(fā)明作了詳細說明。但是，該實施例僅是作為例子，而本發(fā)明并不限于此。應(yīng)該想到本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不超出本發(fā)明權(quán)利要求限定的構(gòu)思的范圍內(nèi)可以很容易地進行其他變換和更改。
權(quán)利要求
1.一種斜盤式制冷劑壓縮機，它包括一個具有氣缸體的壓縮機殼體，氣缸體有若干氣缸、裝在所述氣缸體一端并把曲軸腔圍在所述氣缸體內(nèi)的前端板、可滑動配合地裝在所述每個氣缸中并由驅(qū)動機構(gòu)帶動作往復運動的活塞，該驅(qū)動機構(gòu)包括與驅(qū)動軸相連的轉(zhuǎn)盤、一個具有傾斜表面與轉(zhuǎn)盤相連的可調(diào)節(jié)的斜盤，該斜盤與垂直于所述驅(qū)動軸軸線的平面之間的傾斜角可以調(diào)節(jié)、運行中連接裝置將所述的斜盤與活塞相連，使所述驅(qū)動軸、轉(zhuǎn)盤和斜盤的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成所述活塞在氣缸中的往復運動，上述傾斜角度隨曲軸腔中的壓力變化而改變，從而改變壓縮機的容量、把后端板裝在所述氣缸體上與前端板相對的另一端，后端板限定了位于其中的吸氣室和排氣室，有一條通路把所述的吸氣室與曲軸腔相連通，通過閥控制裝置打開或關(guān)閉所述通路，所述的閥控制裝置有一個根據(jù)曲軸腔中壓力而沿縱向伸長或收縮的波紋管，并有一個裝在所述波紋管一端的閥件，用以打開和關(guān)閉所述的通路，所述波紋管有一個響應(yīng)所述曲軸腔中的壓力的第一有效壓力承受橫截面積，所述的通路上有一個閥座，用以容納所述的閥件，當閥件進到閥座中時，該閥件有一條在該閥件外表面上確定的分界線，此分界線把閥件分成第一部分和第二部分，當所述閥件進到所述閥座中時，閥件的第一部份有一個響應(yīng)吸氣室壓力的外表面，所述閥件的第一部分有一個響應(yīng)所述吸氣室壓力的第二有效壓力承受橫截面積，該第二有效壓力承受橫截面積約等于或大于所述第一有效壓力承受橫截面積的80%。
2.一種可調(diào)節(jié)的斜盤式制冷劑壓縮機，包括具有若干汽缸、一個吸氣室、一個排氣室和一個封閉曲軸腔的壓縮機殼體;滑配地裝在所述各氣缸中的活塞;包括一個轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動機構(gòu);一塊可調(diào)節(jié)的斜盤，該斜盤的傾斜表面可調(diào)節(jié)地與所述轉(zhuǎn)盤相連，斜盤的傾斜角可調(diào)，該傾斜角隨所述曲軸腔中的壓力變化而改變，因而改變所述壓縮機的容量;運行中將所述斜盤與所述活塞相連的連接裝置，使所述轉(zhuǎn)盤和斜盤的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊跉飧字凶魍鶑瓦\動;一條位于壓縮機殼體中的將所述吸氣室與曲軸腔相連通的通路;控制所述通路打開或關(guān)閉的閥控制裝置，該閥控制裝置包括一個具有響應(yīng)曲軸腔壓力的第一有效壓力承受橫截面積的波紋管和一個裝在波紋管一端用以打開和關(guān)閉所述通路的閥件，所述通路上有一閥座，用以容納閥件，在閥件進到閥座中時，該閥件有一根被確定在閥件的外表面上的分界線，此分界線把所述閥件分成第一部分和第二部分，當所述閥件進到閥座中時，所述第一部分就有一個響應(yīng)吸氣室壓力的外表面，所述閥件的第一部分有第二有效壓力承受橫截面積，該截面積約等于或大于所述第一有效壓力承受橫截面積的80%。
3.根據(jù)曲軸腔壓力用于控制斜盤式制冷劑壓縮機的可調(diào)斜盤傾斜位置的斜盤控制機構(gòu)，所述壓縮機包括一個確定曲軸腔和吸氣室的壓縮機殼體，所述斜盤控制機構(gòu)包括壓縮機殼體中的將所述曲軸腔和吸氣室相連通的通路;一個包圍所述通路的閥座;一個與所述閥座相配合 以關(guān)閉所述通路的閥件，一條在所述閥件和通路之間的分界線，當所述閥件與閥座接合時，該分界線確定了閥件上的第一有效壓力面積;和與所述閥件相連，使所述閥件移動至與所述閥座相接合的波紋管，所述波紋管的橫截面確定了第二有效壓力面積，所述閥件上的第一有效壓力面積約等于或大于所述波紋管上的第二有效壓力面積的80%。
4.如權(quán)利要求3所述的斜盤控制機構(gòu)，在所述波紋管中還有一個把所述閥件推向閥座的彈簧件。
5.如權(quán)利要求2所述的斜盤控制機構(gòu)，其中所述的閥件為截錐體，它與所述閥座相接合的分界線為一條圓周線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有容量調(diào)節(jié)機構(gòu)的斜盤式制冷劑壓縮機，例如擺盤式制冷劑壓縮機。容量調(diào)節(jié)機構(gòu)包括一個閥裝置和一個閥件，閥裝置有一個響應(yīng)曲軸腔壓力的可伸長/收縮的波紋管，閥件裝在波紋管的一端，用以直接控制連通曲軸腔和吸氣室的通路的打開和關(guān)閉。波紋管有響應(yīng)曲軸腔壓力的第一有效壓力承受橫截面積，閥件有響應(yīng)吸氣室壓力的第二有效壓力承受橫截面積，閥件的第二有效壓力承受橫截面積約等于或大于波紋管的第一有效壓力承受橫截面積的80％，致使在壓機運行的容量控制階段吸氣室壓力變化范圍明顯減小，從而能有效地控制車輛的乘客車廂中的空氣調(diào)節(jié)。
文檔編號F04B39/08GK1081235SQ9210929
公開日1994年1月26日 申請日期1992年7月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月10日
發(fā)明者寺內(nèi)清, 阿佐美仁, 渡邊靜義 申請人:三電有限公司