專利名稱：具有可調(diào)節(jié)工作容量的機構(gòu)的斜盤式壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冷壓縮機，尤其是一種斜盤式壓縮機，比如擺盤式壓縮機，它具有可調(diào)節(jié)工作容量的機構(gòu)，適用于自動空調(diào)系統(tǒng)。
人們認為，最好能提供一種帶工作容積或工作容量調(diào)節(jié)機構(gòu)的斜盤式活塞壓縮機以便根據(jù)需要控制壓縮比。正如在美國專利4，428，718所公開的那樣，可以根據(jù)閥控制機構(gòu)的動作，靠改變斜盤傾斜表面的傾斜角度來控制壓縮比。根據(jù)外部循環(huán)(包括壓縮機)的蒸發(fā)器熱負荷的變化或壓縮機轉(zhuǎn)速的變化調(diào)整斜盤的傾斜角度以保持恒定的吸氣壓力。
在空調(diào)系統(tǒng)中，用管件將蒸發(fā)器出口與壓縮機的吸氣腔連接起來。因此，在吸氣腔與蒸發(fā)器出口之間出現(xiàn)壓力損失，該壓力損失與它們之間的“吸氣流速”成正比(如圖8所示)。所以當壓縮機的工作容量根據(jù)蒸發(fā)器熱負荷或壓縮機的轉(zhuǎn)速的適當變化進行調(diào)節(jié)使吸氣腔壓力保持恒定時，蒸發(fā)器出口處的壓力便提高了。蒸發(fā)器出口壓力的提高導(dǎo)致了蒸發(fā)器換熱能力降低，這是不利的。
上面提到的美國專利4，428，718號公開了一種閥控制機構(gòu)，用它可消除上述問題，響應(yīng)吸氣壓力和排氣壓力的閥控制機構(gòu)使吸入的流體和排出的流體與壓縮機曲軸箱可控地相連通，從而可控制壓縮機的工作容積，借助于對壓縮機工作容積的控制來推動用于改變工作容積的壓縮機控制點，從而使蒸發(fā)器出口部分的壓力大致保持恒定。閥控制機構(gòu)利用了壓縮機的排氣壓力大致與吸氣流速成正比這一事實。
然而，在上述閥控制機構(gòu)中，由許多零部件組成的整體可動閥部件是用于控制排氣腔與曲軸箱之間，曲軸箱與吸氣腔之間的流體的流動的。因此，為了保證閥控制機構(gòu)正常工作，每個零件的制造以及將大量零件裝配成控制機構(gòu)的工作都需要極其精確。此外，當蒸發(fā)器的熱負荷或壓縮機的轉(zhuǎn)速變化迅速時，由于閥控制機構(gòu)的操作和外循環(huán)(包括壓縮機)的響應(yīng)之間的動作會出現(xiàn)時間延遲，所以排氣腔的壓力會增加，并且會有過量的排放氣體從排氣腔通過閥控制機構(gòu)的通道流入曲軸箱。過量排放氣體流入的結(jié)果，導(dǎo)致壓縮機的壓縮效率降低，同時壓縮機內(nèi)部零部件的耐久性也會下降。
為了克服上述缺陷，日本專利申請公開1-142276號建議了一種具有可調(diào)節(jié)工作容量機構(gòu)的斜盤式壓縮機，該機構(gòu)利用了排氣壓力與吸氣流量之間的關(guān)系。即日本專利申請公開1-142276號設(shè)計的閥控制機構(gòu)具有簡單的物理結(jié)構(gòu)，并且根據(jù)排氣壓力的變化直接對閥控制元件進行操作，從而解決了在已有技術(shù)中存在的復(fù)雜、排氣過量和反應(yīng)時間慢的問題。
然而在美國專利4，428，718和日本申請1-142276中，閥控制機構(gòu)通過對蒸發(fā)器出口和壓縮機吸氣腔之間出現(xiàn)的壓力損失進行補償?shù)姆椒▉硎拐舭l(fā)器出口壓力保持在某一數(shù)值，該壓力損失直接反映壓縮機排氣腔內(nèi)的壓力(如圖7所示)。因此，補償壓力損失的值由排氣腔壓力的一對應(yīng)值來確定，也就是說，一個補償壓力損失的值只與一個排氣腔壓力值相對應(yīng)。此外，當對壓縮機的工作容積根據(jù)自動空調(diào)系統(tǒng)的特性，如車廂空氣溫度或離開蒸發(fā)器的空氣溫度進行控制時，除了改變蒸發(fā)器熱負荷或改變壓縮機轉(zhuǎn)速以更精確地使自動空調(diào)系統(tǒng)進行運轉(zhuǎn)外，還需要靈活地補償壓力損失。所以，上述關(guān)于補償壓力損失的已有技術(shù)對于精確運行的自動空調(diào)系統(tǒng)來說是不適用的。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種具有工作容量調(diào)節(jié)機構(gòu)的斜盤式壓縮機，它能補償壓力損失，適用于精確運行的自動空調(diào)系統(tǒng)。
按照本發(fā)明的斜盤式壓縮機，最好包括一個壓縮機機體，該機體在其一端有個前端板，在其另一端有個后端板。曲軸箱和氣缸體最好設(shè)置在機體內(nèi)，在氣缸體內(nèi)有一組氣缸?；钊苫瑒友b在各氣缸內(nèi)，并軸驅(qū)動機構(gòu)帶動可在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動。驅(qū)動機構(gòu)最好包括一個驅(qū)動軸、一個與驅(qū)動軸相連并與驅(qū)動軸一起轉(zhuǎn)動的驅(qū)動轉(zhuǎn)盤，以及驅(qū)動地將轉(zhuǎn)盤連接到活塞上，使轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成活塞的往復(fù)運動的一個連接機構(gòu)。連接機構(gòu)包括一個其一個表面相對于驅(qū)動軸有一個傾角的部件。該部件的傾角可進行調(diào)整以改變往復(fù)運動的活塞的行程距離，并因此而改變壓縮機的工作容量或工作容積。后端板最好包圍吸氣腔和排氣腔。第一通道在曲軸箱和吸氣腔之間提供了流體流通的通道。一個傾斜角控制裝置支承在壓縮機內(nèi)并根據(jù)壓縮機內(nèi)的壓力狀況控制連接機構(gòu)部件的傾斜角。
第一閥控制裝置包括一個可打開和關(guān)閉第一通路的閥元件和一個響應(yīng)傳動室內(nèi)壓力變化(靠對閥元件施加一個力使排氣壓力發(fā)生變化的情況除外)來推動閥元件控制點的推動機構(gòu)。
控制點推動機構(gòu)也能包括一個能將傳動室內(nèi)的壓力從排氣腔壓力改變到一個適當?shù)膲毫Φ牡诙y控制機構(gòu)。
本發(fā)明的其它目的、特征和其它內(nèi)容將從參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行的詳細描述中體現(xiàn)出來。


圖1是一種斜板式制冷壓縮機的垂直縱向剖視圖，該壓縮機包括按照本發(fā)明第一實施例的一種閥門控制機構(gòu)。
圖2是圖1中所示的閥門控制機構(gòu)的放大的局部剖視圖。
圖3是一種斜板式制冷壓縮機的垂直縱向剖視圖，該壓縮機包括一種按照本發(fā)明第二實施例的閥門控制機構(gòu)。
圖4是表示按照本發(fā)明第三實施例的閥門控制機構(gòu)的類似于圖2的視圖。
圖5是表示圖1和圖3中的壓縮機所具有的工作特性的曲線圖。
圖6是表示圖4中的壓縮機所具有的工作特性的曲線圖。
圖7是表示在現(xiàn)有技術(shù)中的壓縮機所具有的工作特性的曲線圖。
圖8是表示在蒸發(fā)器出口和壓縮機吸氣腔之間出現(xiàn)的壓力損失與吸氣流速之間關(guān)系的曲線圖。
在圖1-4中，只是為了說明起見，將圖的左側(cè)看作是壓縮機的前端或前部，而將右側(cè)看作是壓縮機的后端或后部。
參照圖1，圖中示出了斜盤式壓縮機，特別是斜板式制冷壓縮機10的結(jié)構(gòu)，該壓縮機包含有按照本發(fā)明第一實施例的閥門控制機構(gòu)400。壓縮機10包括圓柱形機殼總體20，該機殼總體20又包括氣缸體21、位于氣缸體21一端的前端板23、由前端板23封閉在氣缸體21內(nèi)的曲軸箱22，以及固定在氣缸體21另一端的后端板24。前端板23由許多螺栓(未顯示)固定在曲軸箱22前部的氣缸體21上。后端板24由許多螺栓(未顯示)固定在曲軸箱22另一對應(yīng)端的氣缸體21上。閥盤25位于后端板24與氣缸體21之間。開孔231開在前端板23的中心處，利用設(shè)在開孔內(nèi)的軸承30來支承驅(qū)動軸26。驅(qū)動軸26的內(nèi)端部分利用設(shè)在氣缸體21中心孔210內(nèi)的軸承31可轉(zhuǎn)動地支承住。孔210延伸到氣缸體21的后端表面，并且第一閥門控制機構(gòu)19設(shè)置在孔210內(nèi)。中心處開有孔329的盤狀調(diào)節(jié)螺旋部件32設(shè)置在位于驅(qū)動軸26的內(nèi)端部分和第一閥門控制機構(gòu)19之間的孔210的中央?yún)^(qū)域內(nèi)。盤狀調(diào)節(jié)螺旋部件32旋入孔210內(nèi)，以便通過在中心孔339的墊圈33與驅(qū)動軸26的內(nèi)端表面相接觸，并且利用部件32調(diào)節(jié)的松緊來調(diào)整驅(qū)動軸26的軸向位置。
凸輪轉(zhuǎn)盤40利用銷釘元件261將它固定在驅(qū)動軸26上，并與軸26一同轉(zhuǎn)動。推力滾針軸承32設(shè)置在前端板23的內(nèi)端表面與凸輪轉(zhuǎn)盤40的鄰近的軸端表面之間。凸輪轉(zhuǎn)盤40具有臂41，從臂上延伸出銷釘元件42。斜盤50設(shè)置在鄰近凸輪轉(zhuǎn)盤40的地方，它有開孔53。驅(qū)動軸26通過開孔53。斜盤50包括其上開有開槽52的臂51。凸輪轉(zhuǎn)盤40和斜盤50通過把銷釘元件42插入槽52中而被連接起來，以便形成鉸接連接。銷釘元件42可在開槽52內(nèi)滑動，以便可以調(diào)整斜盤50相對于垂直于驅(qū)動軸26縱軸的平面的角位置。
擺盤60通過軸承61和62可擺動地安裝在斜盤50上，軸承61和62可使斜盤相對于擺盤60轉(zhuǎn)動。叉形滑塊63被固定在擺盤60的徑向外周端，它可滑動地安裝在滑軌64上，該滑軌64設(shè)在前端板23和汽缸體21之間，叉形滑塊63可防止擺盤60轉(zhuǎn)動，但當凸輪轉(zhuǎn)盤40和斜盤50轉(zhuǎn)動時擺盤60滑軌64擺動。氣缸體21有許多沿周邊設(shè)置的氣缸內(nèi)腔70，氣缸內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有活塞71。各活塞71都靠各自的連桿72與擺盤60相連。擺盤60的擺動造成活塞71在氣缸內(nèi)腔70內(nèi)往復(fù)運動。
后端板24沿周邊有環(huán)形吸氣腔241，中心位置上有排氣腔251。閥盤25具有一組閥門吸氣口242，它們將各氣缸內(nèi)腔70與吸氣腔241相連。閥盤25還具有一組閥門排氣口252，它們將各氣缸內(nèi)腔70與排氣腔251相連。吸氣口242和排氣口252設(shè)置有如美國專利4，011，029(發(fā)明人Shimizu)中描述的較為適用的簧片閥。
吸氣腔241有入口部分241a，它與外部冷卻循環(huán)回路的一個蒸發(fā)器(未顯示)相連。排氣腔251設(shè)有出口部分251a，它與冷卻回路的一個冷凝器(未顯示)相連。襯墊27和28分別位于氣缸體21與閥盤25的內(nèi)表面之間，和閥盤25的外表面與后端板24之間，以便密封氣缸體21、閥盤25和后端板24的接觸面。
現(xiàn)在進一步參考圖1和圖2，閥門控制機構(gòu)400包括第一閥門控制裝置19，它具有設(shè)置在中心孔210內(nèi)的杯形套筒件191，該套筒部件內(nèi)形成閥室192。O形密封圈199設(shè)置在套筒部件191的外表面和孔210的內(nèi)表面之間，以密封套筒部件191和氣缸體21的接觸面。在套筒部件191的封閉端上開有一組孔19b，曲軸箱22通過孔19b、32a、33a和位于軸承31與氣缸21之間的間隙31a與閥室192相通，流體可在它們之間流過。這樣，閥室192就保持與曲軸箱相同的壓力。波紋管193固定在閥室192內(nèi)，它隨曲軸箱的壓力變化而收縮和伸長。連接在波紋管193前端的凸起部件194固定在軸向凸起19c上，該凸起19c形成于套筒部件191的封閉端中心處。半球形閥件195的后端有圓形凹部195a，該半球形閥件195固定在波紋管193的后端。
圓柱形部件291有個整體式閥座292，該部件291穿過具有閥盤25、墊圈27、28、吸氣和排氣簧片閥(未示出)的閥盤組件200。閥座292位于圓柱形部件291的前端，并固定到套筒部件191的開口端。螺母254從圓柱形部件291的后部旋到圓柱形部件291上，該圓柱形部件延伸并穿過閥盤組件200進入位于后端板24上的第一圓柱形中空部分80。中空部分80沿驅(qū)動軸26的縱軸延伸，并在某一端有開口通到排氣腔251。螺母254將圓柱形部件291固定到閥盤組件200上，閥板253位于螺母254和閥盤組件200之間。半球形開口292a開在閥座292上，并與閥座292上的鄰接的圓柱形空腔292b相連。閥門部件195位于靠近閥座292的地方。作用桿293可滑動地設(shè)置在圓柱形通道294內(nèi)，該通道沿軸心線穿過圓柱形部件291并通過偏振彈簧500與閥門部件195相連?？?95開在圓柱形通道294的前端，并且開口朝向圓柱形空腔292b。O型密封圈295a設(shè)置在孔295內(nèi)，以便密封圓柱形通道294和作用桿293的接觸面。環(huán)形板296固定地設(shè)置在圓柱形空腔292b的后端，并遮蓋住孔295，以防止O形密封圈295a滑出孔295。第一圓柱形中空段80包括小直徑中空段81和大直徑中空段82，大直徑中空段是從小直徑中空段81的前端向前延伸出來的。圓柱形部件291包括大直徑部位291a、小直徑部位291c和中直徑部位291b，中直徑部位位于大直徑部位291a和小直徑部位291c之間。在圓柱形部件291的大直徑部位291a的外圓表面上部分開有外螺紋，螺母254可擰在其上。小直徑部位291c的直徑略小于小直徑中空段81的直徑，該小直徑部位設(shè)置在小直徑中空段81內(nèi)并終止于小直徑中空段一半長的地方，并形成了第一腔83。直徑略小于大直徑中空段82的直徑的中直徑部位291b位于大直徑中空段82內(nèi)并終止于大直徑中空段的一半長的地方，而且形成了第二腔84。O型密封圈設(shè)置在圓柱形部件291的小直徑部位291c的外表面周圍，以密封小直徑中空段81和圓柱形部件291的接觸面。O型密封圈298設(shè)在圓柱形部件291的中直徑部位291b的外表面周圍，以密封中直徑中空段82和圓柱形部件291的接觸面。因此，第二腔84是與排氣腔251和第一腔83密封隔離的。
圓柱形通道294包括大直徑段294和位于大直徑段后面的小直徑段294b。大直徑段294a終止于圓柱部件291的小直徑部位291c一半長的地方。小直徑段294b從大直徑段294a處向后延伸，其開口朝向第一腔83。
作用桿293包括大直徑段293a、位于大直徑段293a后面的小直徑段293b和將大直徑段293a連接到小直徑段293b的截圓錐段293c。其直徑稍小于圓柱形通道294的大直徑段294a的直徑的大直徑段293a可滑動地設(shè)置在大直徑段294a內(nèi)，并終止于大直徑段294a的三分之一長的地方。作用桿293的小直徑段293b延伸并超過小直徑部位291c，小直徑段293b的直徑略小于圓柱形通道294的小直徑段294b的直徑，并且可滑動地設(shè)置在圓柱形通道294的小直徑段294b內(nèi)。作用桿293的小直徑段293b和截圓錐段293c與圓柱形通道294的大直徑段294a的內(nèi)圓周壁共同確定了第三腔85。承受第三腔85內(nèi)壓力的截圓錐段293c的有效區(qū)由作用桿293大直徑段293a的直徑與作用桿293小直徑段293b的直徑之差來確定。在圓柱形部件291的小直徑部位291c上開有一組徑向孔86，這些徑向孔將第二腔84與第三腔85連通起來。
環(huán)形板296前部的環(huán)形法蘭部件293d設(shè)置在作用桿293上，并與作用桿成一整體。環(huán)形法蘭部件293d可防止作用桿293向后運動過多，也就是說，法蘭部件293d與環(huán)形板296的前端表面的接觸限制了桿293向后的運動。偏振彈簧500在其后端與法蘭部件293d的前端表面接觸，并且在其前端與閥門部件195的圓形凹部195a的底面接觸。
徑向孔151開在閥座292上，以便將圓柱形空腔292b與氣缸體21上形成的通道152的一端開口連通起來。通道152包括空腔152a，該通道通過在閥盤組件200上形成的孔153與吸氣腔241相連。通路150使曲軸箱22和吸氣腔241之間形成連通，該通路是通過連接間隙31a、孔洞33a和32a，孔210、孔洞19b、閥室192、半球形開口292a、圓柱形空腔292b、徑向孔151、通道152和孔153來實現(xiàn)的。
因此，通路150的開與閉是利用波紋管193隨曲軸箱壓力的變化而收縮和膨脹來控制的。
第二圓柱形中空段90平行于第一圓柱形中空段80并且開在后端板24內(nèi)。第二中空段包括大直徑中空段91和小直徑中空段92，小直徑中空段從大直徑中空段91的前端延伸出并且開口通到吸氣腔241。直徑大于大直徑中空段91直徑的孔93從大直徑中空段91的后端延伸并且開口與壓縮機外部相通。
圖1和圖2中還表示出電磁閥機構(gòu)39的側(cè)視圖形，該電磁閥機構(gòu)39包括電磁閥391和固定地連接到電磁閥391前端的閥裝置392。閥裝置392是靠壓力插入第二中空段90內(nèi)的。電磁閥391的前端表面與孔93的底面接觸。閥裝置392包括從電磁閥391的前部延伸的大直徑段392a、從大直徑段392a的前部延伸的小直徑段392b和從小直徑段392b的前部延伸的中直徑段392c。大直徑段392a的直徑略小于大直徑中空段91的直徑，并且該段392a設(shè)置在大直徑中空段91內(nèi)，終止于大直徑中空段91的一半的地方。小直徑段392b設(shè)在大直徑中空段91內(nèi)并終止于大直徑中空段91的前端。中直徑段392c的直徑略小于小直徑中空段92的直徑，它被設(shè)置在小直徑中空段92內(nèi)并終止于小直徑中空段92的三分之二處。大、小、中直徑段392a、392b、392c和大直徑中空段91的內(nèi)圓周壁共同確定一環(huán)形空腔94。O形密封圈393設(shè)置在閥裝置392的大直徑段392a外表面周圍，以便密封大直徑中空段91和后端板24的接觸面。O形密封圈394設(shè)置在閥裝置392的中直徑段392c外表面周圍，以便密封小直徑中空段92和后端板24的接觸面。
第一通道101位于后端板24內(nèi)，為的是將排氣腔251與第一中空段80的第一腔83連通起來。垂直于第一和第二中空段80和90的第二通道102也位于后端板24內(nèi)，為的是將第一中空段80的第二腔84與環(huán)形空腔94連通起來。環(huán)形空腔94通過位于閥裝置392內(nèi)的一條通路(未示出)與吸氣腔241相連通。因此，連通第三腔85與吸氣腔241的聯(lián)接通路100由徑向孔86、第二腔84、第二通道102、環(huán)形腔94和通路構(gòu)成。該通路由本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易在閥裝置392內(nèi)制成，所以圖1和圖2中將該通路省略。排氣通過通道101被引入第一腔83，然后通過小間隙“G”進入第三腔85，該小間隙“G”是在圓柱形通道294的小直徑段294b內(nèi)圓周表面與作用桿293的小直徑段293b外圓周表面之間形成的。當排氣通過間隙“G”時，出現(xiàn)由于間隙“G”的節(jié)流作用引起的壓力降。因此，間隙“G”的作用就象一個節(jié)流裝置，比如就象是設(shè)置在連通排氣腔251和第三腔85的聯(lián)接通路內(nèi)的節(jié)流管。
在上述結(jié)構(gòu)中，當電磁閥391接收了來自壓縮機通過電線600傳來的電信號時，閥裝置392便由電磁閥391產(chǎn)生的磁吸力將通路打開。這樣，第三腔85內(nèi)的制冷劑氣體便通過聯(lián)接通路100進入吸氣腔241。另一方面，當電磁閥391沒有接收到電信號時，閥裝置392利用電磁吸力的消失將通路關(guān)閉。這樣，制冷劑氣體從第三腔85向吸氣腔241的流動被阻截住。
如圖2所示，電磁閥機構(gòu)39接收一個指示出電磁閥激勵時間與電磁閥釋放時間之比限定在一個很短的時間周期內(nèi)的控制信號，為了解釋上的方便，我們稱該控制信號為負荷比控制信號。此外，位于閥裝置392內(nèi)，用于連通環(huán)形空腔94和吸氣腔241的通路的開口面積，其尺寸和形狀應(yīng)按下面的要求設(shè)計，即應(yīng)使制冷劑從第三腔流入吸氣腔241的體積，等于或大于制冷劑從排氣腔251流入第三腔85的最大體積。因此，當電磁閥機構(gòu)39接收到數(shù)值為100%的負荷比控制信號時，從排氣腔251被引入第三腔85中的制冷劑氣體全部流入到吸氣腔241中，這樣，第三腔85內(nèi)的壓力降低到吸氣壓力。另一方面，當電磁閥機構(gòu)39接收到數(shù)值為0%的負荷比控制信號時，第三腔85內(nèi)的壓力由于聯(lián)接通路100的阻截而變?yōu)榕艢鈮毫?。此外，當電磁閥機構(gòu)39接收到數(shù)值在100%和0%之間的某一數(shù)值的負荷比控制信號時，第三腔85內(nèi)的壓力變成高于吸氣壓力并低于排氣壓力的某一壓力。所以，發(fā)送給電磁閥機構(gòu)39的負荷比控制信號使電磁閥機構(gòu)39能控制第三腔85內(nèi)的壓力從排氣壓力變化到吸氣壓力。
由于作用桿293的截圓錐段293c在它的有效區(qū)域內(nèi)承受了第三腔85內(nèi)的壓力，所以，除了由于承受在作用桿293的小直徑段293b后端的有效區(qū)域處的排氣壓力而產(chǎn)生的力外，還產(chǎn)生了由于承受作用桿293的截圓錐段293c的有效區(qū)域處的第三腔83壓力而產(chǎn)生的使作用桿293向前運動的力。此外，由于第三腔85內(nèi)的壓力隨著負荷比信號數(shù)值的改變而改變，因此，由于在截圓錐段293c的有效區(qū)域處承受的第三腔83內(nèi)的壓力而產(chǎn)生的向前的力隨著負荷比控制信號的數(shù)值的改變而改變。
第二閥門控制裝置29是由電磁閥機構(gòu)39、第一和第二通道101和102、第一和第二圓柱形中空段80和90、圓柱形部件291和作用桿293共同構(gòu)成。閥控制機構(gòu)400包括第一閥控制裝置19，它根據(jù)預(yù)先確定的曲軸箱壓力對閥門進行控制，以便控制通路150的關(guān)和閉;該閥控制機構(gòu)還包括第二閥控制裝置29，它用于調(diào)整第一閥控制裝置19響應(yīng)的壓力。
在壓縮機10運行期間，驅(qū)動軸26的旋轉(zhuǎn)是利用車輛的發(fā)動機通過一個電磁離合器300進行的。凸輪轉(zhuǎn)盤40隨驅(qū)動軸26一起轉(zhuǎn)動，同時也帶動斜盤50轉(zhuǎn)動，斜盤50又使擺盤60擺動。擺盤60的擺動運動帶動了活塞71在它們各自的氣缸70內(nèi)作往復(fù)運動。當活塞71作往復(fù)運動時，通過入口部分241a進入吸氣腔241的制冷劑氣體通過吸入口242流入各氣缸70中，然后被壓縮。壓縮后的制冷劑氣體從各氣缸70中通過排氣口252被排入到排氣腔251，然后從排氣腔通過出口部分251a進入冷卻循環(huán)中。
將壓縮機10的工作容量根據(jù)蒸發(fā)器的熱負荷變化或壓縮機轉(zhuǎn)速的變化進行調(diào)整，以便在吸氣腔241內(nèi)保持恒壓。利用改變斜盤的角度來調(diào)整壓縮機的工作容量，該角度的變化取決于曲軸箱的壓力，更精確地說，取決于曲軸箱和吸氣腔之間的壓差。壓縮機運行期間，由于活塞在氣缸中往復(fù)運動時有漏氣從活塞71邊上通過，從而增加了曲軸箱22內(nèi)的壓力。當曲軸箱壓力相對于吸氣壓力增加時，斜盤的傾斜角度減小，從而擺盤的傾斜角度也減少，于是降低了壓縮機的工作容量。曲軸箱壓力相對于吸氣壓力的降低，引起斜盤和擺盤角度的增加，從而增加了壓縮機的工作容量。每當由于波紋管193收縮，同時通路150打開而使曲軸箱與吸氣腔241連通時，曲軸箱壓力就降低。
根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，壓縮機10的第一和第二閥控制裝置19和29的動作按下述方式進行。當負荷比控制信號的值增加時，在作用桿293的截圓錐段293c處產(chǎn)生的向前的力由于第三腔85內(nèi)的壓力降低而減少。另一方面，當負荷比信號的值減小時，在作用桿293的截圓錐段293c處產(chǎn)生的向前的力由于第三腔85內(nèi)壓力的增加而增大。
在壓縮機運行時，利用波紋管193響應(yīng)曲軸箱的壓力伸長或收縮來控制曲軸箱和吸氣腔之間的連通。按照上面所討論的，波紋管193響應(yīng)預(yù)定的受壓點來推動閥部件195進入或移出半球形開口292a。然而，由于在作用桿293的后端承受排氣壓力，以及在截圓錐段293c處承受第三腔85內(nèi)的壓力而迫使作用桿293向前運動，所以作用桿293通過偏振彈簧500和閥部件195向波紋管193施加一向前的作用力。由桿293提供的向前的作用力迫使波紋管193收縮，并因此而降低了曲軸箱壓力作用點，在該作用點，波紋管193收縮，以打開連接曲軸箱和吸氣腔的通路150。由于波紋管193的曲軸管壓力作用點受作用桿293的截圓錐段293c和后端產(chǎn)生的壓力的影響，所以曲軸箱22和吸氣腔241的連通控制是根據(jù)排氣壓力和第三腔85內(nèi)的壓力進行的。
因此，當負荷比控制信號的值保持在0%時，第三腔85內(nèi)的壓力保持在排氣壓力，這樣，就使得由于在截圓錐段293c處承受的排氣壓力而產(chǎn)生的力和由于在作用桿293的后端承受的排氣壓力而產(chǎn)生的力就都作用到波紋管193上。所以，當負荷比控制信號保持在0%時，波紋管193的曲軸箱壓力作用點隨著排氣腔251壓力的增大而降低(如圖5曲線中的線“A”所示)。另一方面，當負荷比控制信號的值保持在100%時，第三腔85內(nèi)的壓力保持在吸氣壓力，這樣，就使得由于在截圓錐段293c處承受的吸氣壓力而產(chǎn)生的力和由于在作用桿293c處承受的吸氣壓力而產(chǎn)生的力和由于在作用桿293的后端處承受的排氣壓力而產(chǎn)生的力就都作用到波紋管193上。所以，當負荷比控制信號的值保持在100%時，波紋管193的曲軸箱壓力作用點隨著排氣腔251內(nèi)壓力的增大而降低(如圖5曲線中線“B”所示)。此外，由于第三腔85內(nèi)的壓力根據(jù)負荷比控制信號的值的變化而從排氣壓力改變到吸氣壓力，所以波紋管193的曲軸箱壓力作用點在曲線“A”和“B”限定的畫陰影線的區(qū)域內(nèi)自由變化。
因此，在該實施例中，壓縮機可以非常相配地用在運行復(fù)雜的自動空調(diào)系統(tǒng)中。
參考圖3，該圖公開了本發(fā)明的第二實施例。第二實施例除了波紋管193的設(shè)置是為了對吸氣壓力作反應(yīng)外，其它與第一實施例是相同的。具體地說，中心孔210′終止于套筒191位置之前，套筒191設(shè)置在孔220內(nèi)，孔220是與孔210′隔開的，因而與吸氣腔也是隔開的?？?20通過在氣缸體21內(nèi)的通道154與吸氣腔241相通。因此，閥室192通過孔153、通道154、孔220和孔19b使其保持吸氣腔的壓力，而波紋管193響應(yīng)吸氣壓力。另外，貫穿閥座292的通道151，通過貫穿氣缸體21的通道155與曲軸箱22相通。因此，波紋管193響應(yīng)吸氣壓力而伸長或縮短，從而打開或關(guān)閉連接曲軸箱22和吸氣腔241的通路。第二閥控制裝置29與第一實施例中的閥控制裝置相同，并且是按照負荷比控制信號來調(diào)整波紋管193吸氣壓力作用點。
參照圖4，該圖公開了本發(fā)明的第二實施例。第三實施例除了電磁閥機構(gòu)39的設(shè)置是用來控制第三腔85和曲軸箱(在圖4中未示出)之間的連通之外，其它都與第一實施例相同。具體地說，第二圓柱形中空段90′終止于吸氣腔241的位置之前，從而與吸氣腔241相隔離。第二中空段90′包括位于閥裝置392的中直徑段392c前部的空腔92a，該空腔92a通過貫穿氣缸體21、閥板組件200和后端板24的通道103與曲軸箱22相連通。
另外，連通第三腔85和曲軸箱22的連接通道100′由徑向孔86、第二腔84、第二通道102、環(huán)形空腔94、閥裝置392內(nèi)形成的通路、空腔92a和通道103構(gòu)成。所以電磁閥機構(gòu)39根據(jù)負荷比控制信號的值的變化，把第三腔85內(nèi)的壓力控制在排氣壓力與曲軸箱壓力之間。正如圖6的曲線所示，在本實施例中，由于第三腔85內(nèi)的壓力根據(jù)負荷比控制信號值的變化從排氣壓力變化到曲軸箱壓力所以波紋管193的曲軸箱壓力作用點在由線“A”和“B′”所限定的畫陰影線的區(qū)域“S′”內(nèi)變化。在圖6的曲線中，線“B′”是表示負荷比控制信號的值保持在100%時的情況。當負荷比控制信號的值保持在100%時第三腔85內(nèi)的壓力保持在曲軸箱的壓力，這樣，波紋管193的曲軸箱壓力作用點隨著排氣腔251內(nèi)壓力的增加而降低(如圖6曲線中的線“B′”所示)。
第二和第三實施例的作用與第一實施例的作用相類似，所以它們的解釋就省略了。
上面結(jié)合優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述。然而這三個實施例只是作為實例，本發(fā)明不局限于這三個實施例。本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員可以理解到，在本發(fā)明的權(quán)利要求中所限定的范圍內(nèi)，很容易進行其它變換或改進。
權(quán)利要求
1.一種斜盤式制冷壓縮機，它包括將曲軸箱、吸氣腔和排氣腔封閉在其內(nèi)的壓縮機機體，所述壓縮機機體包括一個內(nèi)部貫穿形成多個氣缸的氣缸體、在每個所述氣缸內(nèi)可滑動地設(shè)置一個活塞；一個與所述活塞聯(lián)接，用于使活塞在汽缸內(nèi)作往復(fù)運動的驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)包括一個可轉(zhuǎn)動地支承在所述機體內(nèi)的驅(qū)動軸和用于驅(qū)動地將所述驅(qū)動軸聯(lián)接到所述活塞上，以便將所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成所述活塞的往復(fù)運動的聯(lián)接裝置，所述聯(lián)接裝置包括一個斜盤，該斜盤具有一個可相對于所述驅(qū)動軸的垂直平面而調(diào)節(jié)其傾斜角的表面，調(diào)節(jié)所述斜盤的傾斜角度可改變所述氣缸內(nèi)的所述活塞的行程距離從而改變壓縮機的工作容量；一個在所述機體內(nèi)的通路，它連通所述曲軸箱和所述吸氣腔，使流體能在它們之間流動；還包括利用調(diào)節(jié)傾斜角來改變壓縮機工作容量的容量控制裝置，所述容量控制裝置包括一個第一閥控制裝置和一個作用壓力點調(diào)整裝置，所述第一閥控制裝置用于根據(jù)在所述壓縮機內(nèi)的制冷劑壓力的變化控制所述通路的開和閉，從而控制所述曲軸箱和吸氣腔之間的連通，最后控制壓縮機的工作容量，所述第一閥控制裝置在預(yù)定壓力下作出反應(yīng)，所述作用壓力點調(diào)整裝置響應(yīng)一個外部信號，其改進包括所述的作用壓力點調(diào)整裝置包括一個傳動室，它通過第一聯(lián)接通道與所述排氣腔相通，通過第二聯(lián)接通道與所述吸氣腔相通；一個節(jié)流部件，它設(shè)置在所述第一聯(lián)接通道內(nèi)；一個第二閥控制裝置，它控制所述第二聯(lián)接通道的開和閉，以便根據(jù)所述外部信號使所述傳動室內(nèi)的壓力從所述排氣腔壓力變化到所術(shù)吸氣腔壓力；以及一個致動裝置，它具有承受所述傳動室內(nèi)壓力的第一表面和承受所述排氣腔壓力的第二表面，它的設(shè)置是為了給第一閥控制裝置施加一個力，以使所述第一閥控制裝置響應(yīng)的預(yù)定壓力點可控地隨所述傳動室內(nèi)壓力的變化和所述排氣腔壓力的變化而變化。
2.按照權(quán)利要求1所述的壓縮機，其特征是所述壓縮機體還包括一個設(shè)置在所述氣缸體的一端并將所述曲軸箱封閉在所述氣缸體內(nèi)的前端板，和設(shè)置在所述氣缸體另一端的后端板，所述排氣腔和所述吸氣腔被所述氣缸體封閉在所述后端板內(nèi)，所述聯(lián)接裝置還包括一個聯(lián)接到所述驅(qū)動軸并與驅(qū)動軸一同旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤還與所述斜盤相連。
3.按照權(quán)利要求2所述的壓縮機，其特征是還包括一個可擺動地設(shè)置在所述斜盤附近的擺盤，每一所述活塞都利用一個連桿與所述擺盤相連，所述斜盤可相對于所述擺盤旋轉(zhuǎn)，所述驅(qū)動軸，所述轉(zhuǎn)盤和所述斜盤的轉(zhuǎn)動引起所述擺盤擺動，所述擺盤的擺動引起所述活塞在所述氣缸內(nèi)往復(fù)運動。
4.按照權(quán)利要求1所述的壓縮機，其特征是所述第一閥控制裝置包括一個可縱向伸長和縮短的波紋管和一個固定在所述波紋管一端的閥部件。
5.按照權(quán)利要求4所述的壓縮，其特征是所述波紋管響應(yīng)曲軸箱壓力而伸長，所述波紋管在壓力低于預(yù)定作用點時伸長以關(guān)閉所述通路。
6.按照權(quán)利要求5所述的壓縮機，其特征是所述波紋管設(shè)置在所述氣缸體的孔內(nèi)，所述孔以流體連通的形式與所述曲軸箱連通。
7.按照權(quán)利要求1所述的壓縮機，其特征是作用壓力點調(diào)整裝置包括一個電磁閥。
8.按照權(quán)利要求1所述的壓縮機，其特征是所述第一閥控制裝置響應(yīng)吸氣腔壓力。
9.按照權(quán)利要求1所述的壓縮機，其特征是所述第一閥控制裝置響應(yīng)曲軸箱壓力。
10.按照權(quán)利要求1所述的壓縮機，其特征是所述第一和第二聯(lián)接通道的尺寸和形狀的設(shè)計應(yīng)使流體從所述傳動室流入所述吸氣腔的體積等于或大于流體從所述排氣腔流入所述傳動室的最大體積。
11.一種斜盤式制冷壓縮機，它包括將曲軸箱、吸氣腔和排氣腔封閉在其內(nèi)的壓縮機機體，所述壓縮機機體包括一個內(nèi)部貫穿形成多個氣缸的氣缸體、在每個所述氣缸內(nèi)可滑動地設(shè)置一個活塞;一個與所述活塞聯(lián)接、用于使活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動的驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)包括一個可轉(zhuǎn)動地支承在所述機體內(nèi)的驅(qū)動軸和用于驅(qū)動地將所述驅(qū)動軸聯(lián)接到所述活塞上，以便將所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成所述活塞的往復(fù)運動的聯(lián)接裝置，所述聯(lián)接裝置包括一個斜盤，該斜盤具有一個可相對于所述驅(qū)動軸的垂直平面而調(diào)節(jié)其傾斜角的表面，調(diào)節(jié)所述斜盤的傾斜角度可改變所述氣缸內(nèi)的所述活塞的行程距離從而改變壓縮機的工作容量;一個在所述機體內(nèi)的通路，它連通所述曲軸箱和所述吸氣腔，使流體能在它們之間流動;還包括利用調(diào)節(jié)傾斜角來改變壓縮機工作容量的容量控制裝置，所述容量控制裝置包括一個第一閥控制裝置和一個作用壓力點調(diào)整裝置，所述第一閥控制裝置用于根據(jù)在所述壓縮機內(nèi)的制冷劑壓力的變化控制所述通路的開和閉，從而控制所述曲軸箱和吸氣腔之間的連通，最后控制壓縮機的工作容量，所述第一閥控制裝置在預(yù)定壓力下作出反應(yīng)，所述作用壓力點調(diào)整裝置響應(yīng)一個外部信號，其改進包括所述的作用壓力點調(diào)整裝置包括一個傳動室，它通過第一聯(lián)接通道與所述排氣腔相通，通過第二聯(lián)接通道與所述曲軸箱相通;一個節(jié)流部件，它設(shè)置在所述第一聯(lián)接通道內(nèi);一個第二閥控制裝置，它控制所述第二聯(lián)接通道的開和閉，以便根據(jù)所述外部信號，使所述傳動室內(nèi)的壓力從所述排氣腔壓力變化到所述吸氣腔壓力;以及一個致動裝置，它具有承受所述工作室內(nèi)壓力的第一表面和承受所述排氣腔壓力的第二表面，它的設(shè)置是為了給第一閥控制裝置施加一個力，以使所述第一閥控制裝置響應(yīng)的預(yù)定壓力點可控地隨所述傳動室內(nèi)壓力的變化和所述排氣腔內(nèi)壓力的變化而變化。
12.按照權(quán)利要求11所述的壓縮機，其特征是所述壓縮機機體還包括一個設(shè)置在所述氣缸體一端的前端板，它將所述曲軸箱封閉在所述氣缸體內(nèi);一個設(shè)置在所述氣缸體另一端的后端板;所述排氣腔和所述吸氣腔被所述氣缸體封閉在所述后端板內(nèi);所述聯(lián)接裝置還包括一個聯(lián)接所述驅(qū)動軸并與驅(qū)動軸一起轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤還與所述斜盤相連。
13.按照權(quán)利要求12所述的壓縮機，其特征是還包括一個可擺動地設(shè)置在所述斜盤附近的擺盤，每一所述活塞都利用連桿與所述擺盤相連所述斜盤可相對于所述擺盤旋轉(zhuǎn)，所述驅(qū)動軸、所述轉(zhuǎn)盤和所述斜盤的旋轉(zhuǎn)引起所述擺盤的擺動，所述擺盤的擺動引起所述活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運動。
14.按照權(quán)利要求11所述的壓縮機，其特征是所述第一閥控制裝置包括一個可縱向伸長和縮短的波紋管和連接在所述波紋管一端的閥部件。
15.按照權(quán)利要求14所述的壓縮機，其特征是所述波紋管響應(yīng)曲軸箱壓力伸長，所述波紋量在壓力低于預(yù)定作用點時伸長，以關(guān)閉所述通路。
16.按照權(quán)利要求15所述的壓縮機，其特征是所述波紋管設(shè)置在位于氣缸體內(nèi)的孔中，所述孔以可使流體連通的形式與所述曲軸箱相通。
17.按照權(quán)利要求11所述的壓縮機，其特征是所述作用壓力點調(diào)整裝置包括一個電磁閥。
18.按照權(quán)利要求11所述的壓縮機，其特征是所述第一閥控制裝置響應(yīng)吸氣腔壓力。
19.按照權(quán)利要求11所述的壓縮機，其特征是所述第一閥控制裝置響應(yīng)曲軸箱壓力。
20.按照權(quán)利要求11所述的壓縮機，其特征是所述第一和第二聯(lián)接通道的尺寸和形狀的設(shè)計應(yīng)使流體從所述傳動室流入所述曲軸箱的體積，等于或大于流體從所述排氣腔流入傳動室的最大體積。
全文摘要
一種斜盤式壓縮機，它具有工作容量或工作容積調(diào)整機構(gòu)。壓縮機包括一個具有多個氣缸和一個曲軸箱的機體?；钊苫瑒拥匮b在各氣缸內(nèi)并由驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動作往復(fù)運動，該驅(qū)動機構(gòu)包括一個具有可調(diào)節(jié)傾斜角度平面的部件，傾斜角度由曲軸箱壓力控制，曲軸箱內(nèi)壓力由具有一個通路的控制機構(gòu)控制，該通路將曲軸箱和吸氣室相連通，控制機構(gòu)還含有控制所述通路開和關(guān)的第一閥裝置以及控制傳動室內(nèi)壓力的第二閥裝置，第一閥裝置包括一個波紋管和閥移動裝置。
文檔編號F04B27/18GK1057886SQ9010667
公開日1992年1月15日 申請日期1990年7月6日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月5日
發(fā)明者田口幸彥 申請人:三電有限公司