專利名稱：可變排量壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可變排量壓縮機，該可變排量壓縮機通過將壓縮機的排出壓力區(qū)域中的制冷劑供應(yīng)到曲柄室和將制冷劑從曲柄室排出到壓縮機的吸入壓力區(qū)域來控制曲柄室中的壓力，由此控制壓縮機的排量。
背景技術(shù)：
在具有曲柄室的可變排量壓縮機中，斜盤的傾角隨著曲柄室中的壓力升高而減小，在該曲柄室中，斜盤布置成使得其傾角是可變的。傾角的該減小使活塞的沖程長度減小，從而使壓縮機的排量減小。另一方面，斜盤的傾角隨著壓力控制室中的壓力降低而增大。傾角的該增大使活塞的沖程長度增大，從而使壓縮機的排量增大。因為壓縮的制冷劑被供應(yīng)到可變排量壓縮機中的曲柄室，所以可變排量壓縮機的操作效率隨著從曲柄室排出到吸入壓力區(qū)域的制冷劑的量的增大而降低。因此，從可變排量壓縮機的操作效率的觀點出發(fā)，排放通路的橫截面積應(yīng)當(dāng)制造得盡可能小，其中制冷劑通過該排放通路從曲柄室排出到吸入壓力區(qū)域。當(dāng)可變排量壓縮機停止較長的一段時間時，曲柄室中的制冷劑被液化并且保持在那里。如果排放通路的橫截面積被確定為較小的值，那么曲柄室中的被液化的制冷劑在啟動可變排量壓縮機時不能夠快速地排出到吸入壓力區(qū)域。曲柄室中的被液化的制冷劑在壓縮機的啟動期間被蒸發(fā)，從而使得曲柄室中的壓力過度地增大。因此，在啟動壓縮機之后在可變排量壓縮機的排量增大到期望的水平之前，將花費較長的時間。日本專利申請公開No. 2002-21721公開了一種用于解決上述問題的、用于可變排量壓縮機的排量控制單元。該專利申請公開中的排量控制單元包括用于改變供應(yīng)通路的橫截面積的第一控制閥和用于改變排放通路的橫截面積的第二控制閥，其中制冷劑通過該供應(yīng)通路從排出壓力區(qū)域供應(yīng)到曲柄室，制冷劑通過該排放通路從曲柄室排出到吸入壓力區(qū)域。第一控制閥是通過改變其電磁力來改變閥門開度的電磁操作閥。當(dāng)沒有電流在第一控制閥中流動時，其閥門開度被最大化并且斜盤的傾角被最小化。因此，壓縮機以其最小排量操作。當(dāng)電流在第一控制閥中流動時，其閥門開度形成得比最大的閥門開度小，并且斜盤的傾角比最小的傾角大。因此，壓縮機以中間排量操作，其中，排量不被確定為最小排量。第二控制閥具有布置在滑閥室中的滑閥?；y是用于改變排放通路的橫截面積和將滑閥室分成內(nèi)部空間和背壓室的閥部件。背壓室與位于第一控制閥的下游的壓力區(qū)域連通，內(nèi)部空間經(jīng)由排放通路與曲柄室連通?；y被彈簧朝向背壓室推動?；y形成有用于提供排放通路的最小橫截面積的連通凹槽。當(dāng)壓縮機啟動時，第一控制閥被關(guān)閉以使第二控制閥的滑閥在使排放通路的橫截面積增大的方向上運動。因此，曲柄室中的被液化的制冷劑被快速地排出到吸入壓力區(qū)域。因此，在啟動壓縮機之后在壓縮機的排量增大之前所花費的時間減小。當(dāng)?shù)谝豢刂崎y被激勵并且設(shè)置在其打開位置時，第二控制閥設(shè)置在其關(guān)閉位置， 其中，滑閥坐落在其閥座上。因此，制冷劑從曲柄室到吸入壓力區(qū)域的排出僅經(jīng)由連通凹槽執(zhí)行。在該情況下，壓縮機以比最小排量大的中間排量操作。當(dāng)連通凹槽的橫截面積形成得較小時，滑閥的內(nèi)部空間中的壓力在第二控制閥位于其關(guān)閉位置時更接近曲柄室中的壓力。當(dāng)?shù)谝豢刂崎y的開度被限制時，背壓室中的壓力僅比滑閥的內(nèi)部空間中的壓力略大。為了在背壓室中的壓力比內(nèi)部空間中的壓力略大的條件下使第二控制閥運動到關(guān)閉位置，彈簧的推動力需要減小。當(dāng)?shù)诙刂崎y從關(guān)閉位置運動到打開位置時，坐落在閥座上的滑閥移動離開閥座。第二控制閥形成為使得滑閥將滑閥室分成內(nèi)部空間和背壓室，并且在滑閥的外圓周表面和滑閥室的內(nèi)圓周表面之間具有小間隙。因此，任何外來物質(zhì)進入到滑閥的外圓周表面和滑閥室的內(nèi)圓周表面之間的間隙中都可能阻礙滑閥的操作。如果彈簧的推動力太小或沒有彈簧，那么滑閥就不能夠平滑地運動。也就是，如果第二控制閥的響應(yīng)性被外來物質(zhì)阻止，則當(dāng)壓縮機啟動時，曲柄室中的被液化的制冷劑就不能夠被平滑地排出到吸入壓力區(qū)域。本發(fā)明涉及一種可變排量壓縮機，該可變排量壓縮機防止其第二控制閥的響應(yīng)性
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發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種可變排量壓縮機，吸入壓力區(qū)域、排出壓力區(qū)域和曲柄室形成在該可變排量壓縮機中。該可變排量壓縮機的排量根據(jù)曲柄室中的壓力變化。該可變排量壓縮機包括供應(yīng)通路、排放通路、第一控制閥以及第二控制閥。供應(yīng)通路設(shè)置用于使排出壓力區(qū)域中的制冷劑能夠供應(yīng)到曲柄室中。排放通路設(shè)置用于使曲柄室中的制冷劑能夠排出到吸入壓力區(qū)域。第一控制閥設(shè)置用于調(diào)節(jié)供應(yīng)通路的橫截面積。第二控制閥設(shè)置用于調(diào)節(jié)排放通路的橫截面積。第二控制閥包括閥孔、閥室、第一閥部、第二閥部和閥座部件。閥孔形成排放通路的一部分并且通向曲柄室。閥室通向閥孔。第一閥部布置在閥室中，用于調(diào)節(jié)閥孔的橫截面積。第二閥部布置在閥室中，用于將閥室分成排放室、背壓室和連通通路。排放室形成排放通路的一部分。背壓室與供應(yīng)通路連通。連通通路形成在第二閥部的外圓周表面和閥室的內(nèi)圓周表面之間，用于在排放室和背壓室之間提供流體連通。閥座部件布置在排放室中，并且與形成閥室的壓縮機殼體分開地設(shè)置。從結(jié)合附圖進行的下面的描述將清楚本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點，該描述通過實例闡述本發(fā)明的原理。


參照下面的本發(fā)明優(yōu)選實施方式的描述以及附圖可以最好地理解本發(fā)明以及其目的和優(yōu)點，在附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的可變排量壓縮機的縱向截面圖；圖2是圖1的壓縮機的局部放大圖；圖3是圖1的壓縮機的局部放大圖；圖4是圖1的壓縮機的局部放大圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的變型的可變排量壓縮機的局部放大縱
5向截面圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的另一個變型的可變排量壓縮機的局部放大縱向截面圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的又一個變型的可變排量壓縮機的局部放大縱向截面圖；以及圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的又一個變型的可變排量壓縮機的局部放大縱向截面圖。
具體實施例方式下面將參照圖1至4描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的可變排量壓縮機。本實施方式的可變排量壓縮機是從諸如車輛引擎之類的外部驅(qū)動源E接收轉(zhuǎn)動驅(qū)動力而沒有離合器介入的無離合器型的可變排量壓縮機。應(yīng)該注意到，如在圖1中看到的可變排量壓縮機10的左手側(cè)和右手側(cè)分別對應(yīng)于可變排量壓縮機10的前部和后部。如圖1所示，壓縮機10具有壓縮機殼體、吸入閥成型板15、排出閥成型板16以及保持器成型板17，該壓縮機殼體包括氣缸體11、前殼體12以及后殼體13，前殼體12連結(jié)在氣缸體11的前端部處，后殼體13經(jīng)由閥板14連結(jié)在氣缸體11的后端部處。前殼體12和氣缸體11配合以形成曲柄室121。轉(zhuǎn)動軸18分別由徑向軸承19和 20可轉(zhuǎn)動地支承在前殼體12和氣缸體11中。轉(zhuǎn)動軸18的前端部暴露在前殼體12的外部并且從外部驅(qū)動源E接收轉(zhuǎn)動驅(qū)動力。凸緣盤21在曲柄室121內(nèi)固定在與前殼體12的前端部相鄰的轉(zhuǎn)動軸18上。斜盤22在曲柄室121中由轉(zhuǎn)動軸18支承在凸緣盤21的后面。斜盤22能夠在轉(zhuǎn)動軸18的軸向方向上滑動。斜盤22在它的與凸緣盤21相鄰的側(cè)部上具有一對導(dǎo)向銷23，并且凸緣盤21在它的與斜盤22相鄰的側(cè)部上具有一對導(dǎo)向孔211。斜盤22的成對的導(dǎo)向銷23可滑動地裝配在凸緣盤21的成對的導(dǎo)向孔211中。導(dǎo)向銷23和導(dǎo)向孔211的這種布置使斜盤22能夠在與轉(zhuǎn)動軸18 —起整體地轉(zhuǎn)動時相對于轉(zhuǎn)動軸18的軸向方向傾斜。斜盤22的傾角是在形成斜盤22和垂直于轉(zhuǎn)動軸18的軸線的虛平面之間的角度。斜盤22的傾斜由導(dǎo)向銷23 和導(dǎo)向孔211之間的以及斜盤22和轉(zhuǎn)動軸18之間的滑動接合引導(dǎo)。斜盤22的傾角隨著斜盤22的中心部分朝向凸緣盤21的運動而增大。在圖1中以雙點畫線示出的斜盤22的最大傾斜受到斜盤22與凸緣盤21的接觸的限制。在圖1中以實線示出的斜盤22的最小傾斜設(shè)定為比0度略大。氣缸體11具有通過其的多個氣缸孔111，活塞M容納在所述氣缸孔111中。斜盤 22的轉(zhuǎn)動經(jīng)由靴部25轉(zhuǎn)化成活塞M在氣缸孔111中的往復(fù)運動。后殼體13在其內(nèi)具有作為吸入壓力區(qū)域的吸入室131，以及還具有作為排出壓力區(qū)域的排出室132。吸入口沈通過閥板14、排出閥成型板16和保持器成型板17形成。排出口 27通過閥板14和吸入閥成型板15形成。吸入閥151形成在吸入閥成型板15中，排出閥161形成在排出閥成型板16中。每個氣缸孔111在其對應(yīng)的活塞M和吸入閥成型板 15之間具有壓縮室112。如在圖1中看到的，當(dāng)活塞M在其氣缸孔111中向左運動時，制冷劑在推開吸入閥151時通過吸入口沈從吸入室131被抽吸到壓縮室112中。如在圖1中看到的，當(dāng)活塞對在氣缸孔111中向右運動時，制冷劑在壓縮室112中就被壓縮，并且在推開排出閥161時通過排出口 27從壓縮室112被排出到排出室132中。排出閥161的開度由保持器成型板 17的保持器171限制。當(dāng)曲柄室121中的壓力減小時，斜盤22的傾角增大，因此可變排量壓縮機的排量增大。當(dāng)曲柄室121中的壓力增大時，斜盤22的傾角減小，因此可變排量壓縮機的排量減小。吸入室131和排出室132通過外部制冷劑回路觀連接，用于除去來自制冷劑的熱的冷凝器四、膨脹閥30和用于使制冷劑能夠吸收周圍熱的蒸發(fā)器31連接在該外部制冷劑回路觀中。膨脹閥30根據(jù)蒸發(fā)器31的出口處的制冷劑氣體的溫度的變化可操作地自動調(diào)節(jié)制冷劑的流速。循環(huán)調(diào)節(jié)器32位于排出室132和外部制冷劑回路觀之間的制冷劑通路中。 當(dāng)循環(huán)調(diào)節(jié)器32打開排出室132和外部制冷劑回路觀之間的通路時，排出室132中的制冷劑經(jīng)由外部制冷劑回路28返回到吸入室131。電磁操作的第一控制閥33安裝在后殼體13中。參照圖3，第一控制閥33具有包括固定芯40、線圈41、活動芯42以及彈簧43的螺線管39。將電流供應(yīng)到線圈41，固定芯 40就被磁化，從而朝向固定芯40吸引活動芯42。閥桿37固定在活動芯42上。彈簧43布置在固定芯40和活動芯42之間。螺線管39的電磁力在關(guān)閉第一控制閥33的閥孔38的方向上克服彈簧43的推動力推動閥桿37。螺線管39的操作由控制器C(在圖1中示出) 利用電流來控制。在本實施方式中，螺線管39的操作由控制器C利用占空比來控制。第一控制閥33具有包括波紋管361、壓敏室362以及壓敏彈簧363的壓力傳感器 36。吸入室131中的壓力(或吸入壓力)經(jīng)由通路44和壓敏室362施加到波紋管361上。 波紋管361連接在閥桿37上。波紋管361中的壓力和壓力傳感器36的壓敏彈簧363的推動力在打開閥孔38的方向上推動閥桿37。閥室50形成在固定芯40和閥孔38之間并且經(jīng)由通路51與排出室132連通。參照圖2，氣缸體11在它的與吸入閥成型板15相鄰的端面中具有閥室53。閥室 53被分成第一室531和在直徑上比第一室531大的第二室532。用作本發(fā)明的閥座部件的環(huán)M布置在第二室532中。環(huán)M的外徑比第二室532的直徑略小，并且環(huán)M的前表面能夠與形成在第一室531和第二室532之間的臺階面533接觸。閥部件55布置在閥室53中以便延伸穿過環(huán)M的內(nèi)部。閥部件55具有第一閥部 56和第二閥部57，第一閥部56在第一室531和第二室532中軸向地延伸通過環(huán)M的內(nèi)部， 第二閥部57在第二室532中固定地安裝在第一閥部56上。第一閥部56具有插入在第二閥部57中的小直徑部561和布置在第一室531中的大直徑部562。環(huán)M的內(nèi)徑比小直徑部561的外徑大但是比大直徑部562的外徑小。第二閥部57的外圓周表面具有第一圓周表面571和第二圓周表面572，第二圓周表面572的曲率半徑比第一圓周表面571的曲率半徑小。限定第二閥部57的第一圓周表面571的圓的直徑比第二室532的直徑小，從而環(huán)形間隙58形成在第二閥部57的外圓周表面和第二室532的內(nèi)圓周表面534之間。第二閥部57將閥室53分成排放室59、背壓室 60以及環(huán)形間隙58，環(huán)形間隙58在排放室59和背壓室60之間提供流體連通。環(huán)形間隙 58用作本發(fā)明的連通通路。當(dāng)閥部件55在閥室53中傾斜以與閥室53的內(nèi)圓周表面接觸時，第一閥部56的環(huán)形凸出部563的遠端的外緣和在與背壓室60相鄰的一側(cè)上的第二閥部57的第一圓周表面571的邊緣與閥室53的內(nèi)圓周表面接觸。也就是，在與排放室59相鄰的一側(cè)上的第二閥部57的第二圓周表面572的邊緣從不與閥室53的內(nèi)圓周表面接觸。如圖3所示，排放室59經(jīng)由通向排放室59的底面591 (或閥室53的底部)的閥孔61與曲柄室121連通。排放室59還經(jīng)由通向排放室59的圓周表面的通路62與吸入室 131連通。閥孔61、排放室59和通路62配合以形成用于使曲柄室121中的制冷劑能夠排出到吸入室131中的排放通路。背壓室60經(jīng)由通過閥板14、吸入閥成型板15、排出閥成型板16、保持器成型板17 和后殼體13形成的通路52與第一控制閥33的閥孔38連通。如圖2所示，環(huán)M在它的與第二閥部57相鄰的側(cè)部上具有環(huán)形凸出部Ml。該環(huán)形凸出部541形成有第一切口凹槽M2。第二閥部57的與排放室59相鄰的端面573能夠與環(huán)形凸出部的遠端表面接觸。當(dāng)?shù)诙y部57的端面573與環(huán)形凸出部Ml的遠端表面接觸時，第一切口凹槽542用作本發(fā)明的受限通路。第一閥部56的環(huán)形凸出部563在其遠端處形成有第二切口凹槽564的。環(huán)形凸出部563的遠端表面能夠與排放室59的底面591接觸。當(dāng)環(huán)形凸出部563的遠端表面與排放室59的底面591接觸時，第二切口凹槽564也用作本發(fā)明的受限通路。第一閥部56的有效面積Sl是在垂直于環(huán)M的軸線L的虛平面中徑向地橫跨環(huán)形凸出部563的內(nèi)部的橫截面積，當(dāng)閥孔61被閥部件55關(guān)閉時，第一閥部56的有效面積 Sl經(jīng)受閥孔61中的壓力。第二閥部57的有效面積S2是在垂直于環(huán)M的軸線L的虛平面中徑向地橫跨環(huán)M的內(nèi)部的橫截面積，當(dāng)閥孔61被閥部件55關(guān)閉時，第二閥部57的有效面積S2經(jīng)受排放室59中的壓力。第二閥部57的有效面積S2設(shè)定為第一閥部56的有效面積Sl的1至1. 2倍。也就是，以α表示的S2/S1設(shè)定在1至1. 2的范圍中。經(jīng)受通路52中的壓力(從而背壓室60中的壓力)的第二閥部57的有效面積基本上與經(jīng)受排放室59中的壓力的第二閥部57的有效面積S2相同。有效面積S2比閥室53 的第一室531的橫截面積S4(在垂直于環(huán)M的軸線L的虛平面中橫跨)小。第二閥部57在它的與吸入閥成型板15相鄰的側(cè)部上具有環(huán)形凸出部574。第二閥部57的環(huán)形凸出部574形成有第三切口凹槽575。環(huán)形凸出部574的遠端表面能夠與吸入閥成型板15接觸。當(dāng)環(huán)形凸出部574的遠端表面與吸入閥成型板15接觸時，環(huán)形間隙 58和通路52經(jīng)由第三切口凹槽575彼此連通。閥室53、閥孔61、閥部件55和環(huán)M配合以形成用于調(diào)節(jié)排放通路的橫截面積的第二控制閥34。氣缸體11在其內(nèi)接收第二控制閥34，從而用作本發(fā)明的外殼。為了將第一閥部561和第二閥部571固定在一起，第一閥部56的小直徑部561插入通過環(huán)M，然后第一閥部56裝配到第二閥部57中。通過這樣做，環(huán)M牢固地固定到閥部件55上。如此固定在一起的閥部件陽和環(huán)M插入到閥室53中。氣缸體11在它的與吸入閥成型板15相鄰的側(cè)部上具有插入孔63，止回閥35容納在該插入孔63中。止回閥35具有閥殼體45、閥室46、球閥47以及關(guān)閉彈簧48，閥殼體45 容納在插入孔63中，閥室46形成在閥殼體45中，球閥47容納在閥室46中，關(guān)閉彈簧48 位于球閥47和插入孔63的底面之間。閥殼體45在其內(nèi)具有閥孔451，關(guān)閉彈簧48在關(guān)閉閥孔451的方向上驅(qū)使球閥47。閥孔451經(jīng)由形成在閥殼體45和氣缸體11中的通路49與第二控制閥34的背壓室60連通。如圖3所示，閥室46經(jīng)由形成在氣缸體11中的通路64與曲柄室121連通。通路 51，52、背壓室60、通路49、閥室46和通路64配合以形成用于使排出室132中的制冷劑能夠被供應(yīng)到曲柄室121中的供應(yīng)通路?？刂破鰿通過打開空氣調(diào)節(jié)器開關(guān)65將電流供應(yīng)到螺線管39，以及通過關(guān)閉空氣調(diào)節(jié)器開關(guān)65停止電流的供應(yīng)，控制器C利用電流(占空比)控制第一控制閥33的螺線管39的操作。室溫設(shè)定裝置66和室溫檢測器67電連接到控制器C上。隨著空氣調(diào)節(jié)器開關(guān)65被打開，控制器C基于由室溫設(shè)定裝置66設(shè)定的目標溫度和由室溫檢測器67檢測的溫度之間的差控制供應(yīng)到螺線管39的電流。第一控制閥33的閥孔38的開度或第一控制閥33的開度取決于諸如由螺線管39 產(chǎn)生的電磁力、彈簧43的推動力和壓力傳感器36的推動力之類的各種力之間的關(guān)系。第一控制閥33改變螺線管39的電磁力，以由此連續(xù)地調(diào)節(jié)第一控制閥33的開度。隨著電磁力增大，第一控制閥33的開度減小。另一方面，第一控制閥33的開度隨著吸入室131中的壓力(或吸入壓力)的增大而減小。第一控制閥33的開度隨著吸入室131中的壓力(或吸入壓力)的減小而增大。第一控制閥33控制成使得吸入壓力根據(jù)電磁力變成目標壓力。圖3示出如下狀態(tài)，其中，向第一控制閥33的螺線管39的電流供應(yīng)通過關(guān)閉空氣調(diào)節(jié)器開關(guān)65而被停止(占空比為0)。然后，第一控制閥33的開度為其最大。因為斜盤 22的最小傾角略大于0度，所以當(dāng)斜盤22的傾角為最小時，執(zhí)行制冷劑從氣缸孔111到排出室132的排出。當(dāng)斜盤22處于最大傾角時，循環(huán)調(diào)節(jié)器32被關(guān)閉以防止制冷劑在外部制冷劑回路觀中的循環(huán)。從氣缸孔111排出到排出室132中的制冷劑經(jīng)由第一控制閥33的閥孔38流入到第二控制閥34的背壓室60中。第二控制閥34的閥部件55運動到其關(guān)閉位置，在該關(guān)閉位置，第一閥部56的凸出部563通過背壓室60中的壓力與閥室53的底面接觸。與排放室 59相鄰的第二閥部57的端面573與凸出部Ml的遠端表面接觸。環(huán)M通過背壓室60中的壓力緊壓住臺階面533。背壓室60中的制冷劑經(jīng)由環(huán)形間隙58、第一切口凹槽M2、排放室59和通路62，或者經(jīng)由通路49、閥室46、通路64、曲柄室121、閥孔61、第二切口凹槽 564、排放室59和通路62流回到吸入室131。在壓縮機10以其最小排量操作期間，作用在第二控制閥34上的壓力由不等式(1)表不。Pcv > (Pc-Ps) / α+Ps (1)其中，Pcv，Pc和Ps分別表示背壓室60中的壓力、曲柄室121中的壓力和吸入室131 中的壓力。背壓室60中的制冷劑經(jīng)由通路49和止回閥35的閥孔451流入到閥室46中，同時穿過球閥47。閥室46中的制冷劑經(jīng)由通路64流入到曲柄室121中。因此，排出室132 中的制冷劑經(jīng)由供應(yīng)通路流入到曲柄室121中。曲柄室121中的制冷劑經(jīng)由閥孔61、第二切口凹槽564、排放室59和通路62流入到吸入室131中。吸入室131中的制冷劑被抽吸到相應(yīng)的氣缸孔111中以進行壓縮，并且被排出到排出室132中。在圖3的壓縮機10的狀態(tài)下，斜盤22放置在其最小傾角位置。因此，可變排量壓縮機10以其最小排量操作。在這種情況下，循環(huán)調(diào)節(jié)器32被關(guān)閉，從而沒有制冷劑在外部制冷劑回路觀中循環(huán)。圖4示出如下狀態(tài)，其中，空氣調(diào)節(jié)器開關(guān)65被打開，向第一控制閥33的螺線管 39的電流供應(yīng)被最大化(即，占空比為1)。因此，第一控制閥33的開度為0。當(dāng)可變排量壓縮機10以除了其最小排量以外的任何排量操作(或斜盤22處于除了最小傾角以外的傾角處)時，循環(huán)調(diào)節(jié)器32被打開以使制冷劑能夠在外部制冷劑回路觀中循環(huán)。當(dāng)?shù)谝豢刂崎y33的開度為0時(或當(dāng)閥孔38被關(guān)閉時)，在排出室132中沒有制冷劑經(jīng)由供應(yīng)通路流入到第二控制閥34的背壓室60中。因此，第二控制閥34的閥部件55 運動到這樣的位置，在該位置，閥部件55通過與吸入室131連通的排放室59中的壓力以及還有閥孔61中的壓力(或曲柄室121中的壓力)與吸入閥成型板15接觸。止回閥35的球閥47運動到這樣的位置，在該位置，球閥47通過關(guān)閉彈簧48的推動力關(guān)閉閥孔451。在圖4的壓縮機10的狀態(tài)下，其中，供應(yīng)通路被關(guān)閉，在排出室132中沒有制冷劑經(jīng)由供應(yīng)通路流入到曲柄室121中，但是曲柄室121中的制冷劑經(jīng)由排放通路流入到吸入室131中。在這種情況下，斜盤22被放置在其最大傾角位置處。因此，可變排量壓縮機10 以其最大排量操作。在壓縮機10以其最大排量操作期間，作用在第二控制閥34上的壓力由不等式(2) 表不。Pcv < (Pc-Ps) / α +Ps (2)在空氣調(diào)節(jié)器開關(guān)65是打開的并且向第一控制閥33的螺線管39的電流供應(yīng)既不是O也沒有被最大化(即，占空比大于0且小于1)的情況中，排出室132中的制冷劑流入到第二控制閥34的背壓室60中。因此，曲柄室121中的制冷劑經(jīng)由閥孔61、第二切口凹槽564、排放室59和通路62流入到吸入室131中。從排出室132流入到背壓室60中的制冷劑然后經(jīng)由止回閥35流入到曲柄室121中。在這樣一種狀態(tài)下，斜盤22放置在比最小傾角大的傾角處，從而吸入壓力根據(jù)占空比變成目標壓力。因此，可變排量壓縮機10以比最小排量大的中間排量操作。當(dāng)?shù)谝豢刂崎y33從圖3的打開位置運動到關(guān)閉位置時，排出室132中的壓力不再施加到背壓室60上，因此第二控制閥34的閥部件55從圖3的關(guān)閉位置運動到圖4的打開位置。也就是，隨著第一控制閥33從打開位置運動到關(guān)閉位置，第二控制閥34從關(guān)閉位置運動到打開位置。當(dāng)?shù)诙刂崎y34位于關(guān)閉位置時，第一切口凹槽542保持在第二閥部57 的端面573和環(huán)M之間，第一切口凹槽542在排放室59和背壓室60之間提供流體連通， 并且還用作受限通路。因此，背壓室60中的壓力經(jīng)由第一切口凹槽542釋放到排放室59 中。因此，第二控制閥34的閥部件55從關(guān)閉位置快速地運動到打開位置。當(dāng)?shù)谝豢刂崎y33從圖4的關(guān)閉位置運動到打開位置時，排出室132中的壓力傳播到背壓室60中，因此第二控制閥34的閥部件55從圖4的打開位置運動到圖3的關(guān)閉位置。下面將描述本發(fā)明的第一實施方式的有益效果。(1)因為不受限通路設(shè)置在第二閥部57的外圓周表面和閥室53的內(nèi)圓周表面 534之間，作為背壓室60和排放室59之間的受限通路，所以第二閥部57的外圓周表面和閥室53的內(nèi)圓周表面534之間的環(huán)形間隙58可以形成得較大。也就是，任何外來物質(zhì)進入到第二閥部57的外圓周表面(第一圓周表面571)和閥室53的內(nèi)圓周表面534之間的環(huán)形間隙58中不阻礙第二控制閥34的操作。因此，當(dāng)可變排量壓縮機10啟動時，曲柄室121中的液態(tài)制冷劑被快速地排出到吸入室131中，從而用于使用在可變排量壓縮機10中的第二控制閥34的響應(yīng)性不惡化。(2)閥部件55從關(guān)閉位置運動到打開位置所必須的時間隨著有效面積S2和Sl之間的比值α的減小而縮短。因此，增強了第二控制閥34的響應(yīng)性。然而，如果比值α小于1，則使閥部件陽從打開位置運動到關(guān)閉位置是困難的。如果比值α遠大于1，則將花費更長的時間使閥部件陽在第一控制閥33已經(jīng)從打開位置運動到關(guān)閉位置之后從關(guān)閉位置運動到打開位置。因此，第二控制閥34的響應(yīng)性變壞。在本發(fā)明的可變排量壓縮機10 中，其中，α設(shè)定在從1到1. 2的范圍中，閥部件55平滑地運動到關(guān)閉位置，從而第二控制閥34的響應(yīng)性被增強。(3)將第二閥部57的直徑設(shè)定為比第一閥部56的直徑大，則第二閥部57的端面 573的有效面積S2比第一閥部56的遠端表面的有效面積Sl大。第二閥部57和第一閥部 56之間的關(guān)系在將有效面積S2和Sl之間的比值α設(shè)定為1或更大時是有效的，其中，第二閥部57在直徑上比第一閥部56大。(4)臺階面533的內(nèi)徑比第一閥部56的最大直徑(或大直徑部562的直徑)大。 如果臺階面533用作第二閥部57的閥座，則閥座的內(nèi)徑比第一閥部56的最大直徑(或大直徑部562的直徑)大。也就是，經(jīng)受排放室59中的壓力的第二閥部57的有效面積S2不可避免地比第一閥部56的大直徑部562的橫截面積大，這使得將有效面積S2和Sl之間的比值α設(shè)定在從1到1. 2的范圍中變得困難。用作第二閥部57的閥座部件的環(huán)M的內(nèi)徑可以設(shè)定為比第一閥部56的最大直徑(或大直徑部562的直徑)小。因此，根據(jù)本實施方式的可變排量壓縮機10使得有效面積S2和Sl之間的比值α能夠設(shè)定在從1到1. 2的范圍中，其中，用作第二閥部57的閥座的環(huán)M與氣缸體11 (外殼)分開地形成。(5)在可變排量壓縮機10以中間排量中的相對較高的排量操作期間，擔(dān)心的是曲柄室121中的壓力由于制冷劑從氣缸孔111泄漏到曲柄室121而在第一控制閥33從打開位置運動時不能減小。如果沒有減小的曲柄室121中的壓力經(jīng)由供應(yīng)通路傳播到背壓室60， 那么排放室59中的壓力(對應(yīng)于吸入壓力)和閥孔61中的壓力(對應(yīng)于曲柄室壓力)可能不超過背壓室60中的壓力。在這樣一種情況下，第二控制閥34的閥部件55不能夠從關(guān)閉位置朝向打開位置運動。止回閥35防止了沒有減小的曲柄室壓力傳播到背壓室60。因此，當(dāng)?shù)谝豢刂崎y 33從打開位置運動到關(guān)閉位置時，第二控制閥34的閥部件55從關(guān)閉位置平滑地運動到打開位置。(6)形成在環(huán)M中的、用于背壓室60和排放室59之間的流體連通的第一切口凹槽542有利地提供了簡單的受限通路。(7)形成在第一閥部56中的、用于閥孔61和排放室59之間的流體連通的第二切口凹槽564有利地提供了簡單的受限通路。(8)環(huán)M通過背壓室60中的壓力緊壓住臺階面533。因此，不需要將環(huán)M裝配到閥室53的第二室532中然后使其緊壓住臺階面533。因此，將環(huán)M和閥部件55插入到閥室53中能夠被容易地執(zhí)行。(9)第二閥部57在與大直徑部562相對的第一閥部56的端部處具有第一圓周表面571。因此，閥部件55的兩個點之間的距離可以設(shè)定成如此之長以致閥部件55的傾斜受到限制，其中在閥部件55的所述兩個點處，當(dāng)閥部件55在閥室53中傾斜時，閥部件55與閥室53的內(nèi)圓周表面接觸。因此，用作本發(fā)明的浮閥的閥部件55能夠平滑地運動。本發(fā)明已經(jīng)在上述第一實施方式的上下文中進行了描述，但是其不限制于該實施方式。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是可以以如下面舉例說明的各種方式實踐本發(fā)明。如圖5所示，第二閥部57可以在其端面573上具有環(huán)形凸出部576。該環(huán)形凸出部576形成有第一切口凹槽577。凸出部576和第一切口凹槽577分別用作凸出部541和第一切口凹槽討2的等同替代物。如圖6所示，環(huán)M可以省略第一實施方式的第一切口凹槽M2，并且其可以布置成使得在環(huán)形凸出部563的遠端表面與排放室59的底面591接觸時，第二閥部57的端面 573和凸出部Ml的遠端表面在它們之間具有用作本發(fā)明的受限通路的間隙68。如圖7所示，第一閥部56可以省略第一實施方式的第二切口凹槽564，并且其可以布置成使得在第二閥部57的端面573與凸出部541的遠端表面接觸時，凸出部563的遠端表面和底面591可以在它們之間具有用作本發(fā)明的受限通路的間隙69。如圖8所示，環(huán)M可以省略第一實施方式的第一切口凹槽M2，并且第二閥部57 可以具有在排放室59和背壓室60之間提供流體連通的受限通路70。閥室53可以設(shè)置在后殼體13中。止回閥35可以設(shè)置在后殼體13中。環(huán)M可以裝配在閥室53的第二室532中。用于止回閥35的通路49可以直接連接到位于第一控制閥33和第二控制閥34之間的通路52。該變型也提供了與第一實施方式相同的效果。任何彈簧都可以設(shè)置在環(huán)M和第二閥部57之間?？勺兣帕繅嚎s機10可以省略止回閥35?？蛇x擇地，可以設(shè)置任何受限通路而不是止回閥35。這些變型也提供了與第一實施方式相同的效果(1)。具有壓力傳感器并且能夠根據(jù)排出壓力區(qū)域中的兩個點之間的壓差操作以改變閥門開度的控制閥可以用作第一控制閥。也就是，其閥門開度隨著排出壓力區(qū)域中的制冷劑氣體的流速的增大而增大并且其閥門開度隨著排出壓力區(qū)域中的制冷劑氣體的流速的減小而減小的控制閥可以用作第一控制閥。[75]本發(fā)明可以應(yīng)用于通過離合器從外部驅(qū)動源接收轉(zhuǎn)動驅(qū)動力的可變排量壓縮機。在這樣的可變排量壓縮機中，當(dāng)離合器被接合以連接外部驅(qū)動源和壓縮機時，即使在壓縮機的斜盤在最大傾角處時，制冷劑通過外部制冷劑回路循環(huán)。當(dāng)離合器被脫開以斷開外部驅(qū)動源和壓縮機時，防止了制冷劑通過外部制冷劑回路循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種可變排量壓縮機(10)，在所述可變排量壓縮機(10)中形成有吸入壓力區(qū)域 (131)、排出壓力區(qū)域(13 和曲柄室(121)，其中，所述可變排量壓縮機(10)的排量根據(jù)所述曲柄室(121)中的壓力變化，所述可變排量壓縮機(10)包括供應(yīng)通路(51，52，60，49，46，64)，所述供應(yīng)通路(51，52，60，49，46，64)用于使所述排出壓力區(qū)域(132)中的制冷劑能夠供應(yīng)到所述曲柄室(121)中；排放通路(61，59，62)，所述排放通路(61,59,6 用于使所述曲柄室(121)中的制冷劑能夠排出到所述吸入壓力區(qū)域(131)；第一控制閥(33)，所述第一控制閥(3 用于調(diào)節(jié)所述供應(yīng)通路(51，52，60，49，46，64) 的橫截面積；以及第二控制閥(34)，所述第二控制閥(34)用于調(diào)節(jié)所述排放通路(61,59,6 的橫截面積，其特征在于所述第二控制閥(34)包括閥孔(61)，所述閥孔(61)用于形成所述排放通路(61,59,6 的一部分，所述閥孔 (61)通向所述曲柄室(121)；閥室(53)，所述閥室(53)通向所述閥孔(61)；第一閥部(56)，所述第一閥部(56)布置在所述閥室(5 中，用于調(diào)節(jié)所述閥孔(61) 的橫截面積；第二閥部(57)，所述第二閥部(57)布置在所述閥室(5 中，用于將所述閥室(53)分成排放室(59)、背壓室(60)和連通通路(58)，所述排放室(59)形成所述排放通路(61，59， 62)的一部分，所述背壓室(60)與所述供應(yīng)通路(51，52，60，49，46，64)連通，所述連通通路 (58)形成在所述第二閥部(57)的外圓周表面和所述閥室(53)的內(nèi)圓周表面(534)之間， 用于在所述排放室(59)和所述背壓室(60)之間提供流體連通；以及閥座部件64)，所述閥座部件(54)布置在所述排放室(59)中，所述閥座部件(54)與形成所述閥室(5 的壓縮機殼體(11，12，1；3)分開地設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變排量壓縮機(10)，其特征在于，所述閥座部件(54)能夠與所述第二閥部(57)的與所述排放室(59)相鄰的一個端面(57 接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可變排量壓縮機(10)，其特征在于，所述第一閥部(56) 和所述第二閥部(57)分開地設(shè)置并且彼此連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可變排量壓縮機(10)，其特征在于，當(dāng)所述第二閥部 (57)設(shè)置在關(guān)閉位置時，受限通路(542，577，68)保持在所述第二閥部(57)的與所述排放室(59)相鄰的一個端面(57 和所述閥座部件(54)之間，用于在所述排放室(59)和所述背壓室(60)之間提供流體連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可變排量壓縮機(10)，其特征在于，所述受限通路642，577， 68)是形成在所述閥座部件(54)中的第一切口凹槽(542)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可變排量壓縮機(10)，其特征在于，所述第一閥部(56) 具有在所述閥孔(61)和所述排放室(59)之間提供流體連通的第二切口凹槽(564)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可變排量壓縮機(10)，其特征在于，所述閥室(5 具有第一室(531)和在直徑上比所述第一室(531)大的第二室(532)，所述第一閥部(56)布置在所述第一室(531)和所述第二室(532)中，所述第二閥部(57)布置在所述第二室(532) 中，所述連通通路(58)是環(huán)形間隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可變排量壓縮機(10)，其特征在于，止回閥(3 設(shè)置在所述第一控制閥(33)和所述曲柄室(121)之間，用于使所述供應(yīng)通路(51,52,60,49,46, 64)中的制冷劑能夠僅從所述第一控制閥(3 朝向所述曲柄室(121)流動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可變排量壓縮機(10)，其特征在于，經(jīng)受所述排放室 (59)中的壓力的所述第二閥部(57)的有效面積(S2)被設(shè)定為經(jīng)受所述閥孔(61)中的壓力的所述第一閥部(56)的有效面積(Si)的1至1. 2倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可變排量壓縮機(10)，其特征在于，所述第一閥部(56) 和所述第二閥部(57)配合以形成浮閥(55)。
全文摘要
一種可變排量壓縮機，其具有吸入壓力區(qū)域、排出壓力區(qū)域和曲柄室。該壓縮機包括供應(yīng)通路、排放通路和控制閥，該控制閥調(diào)節(jié)排放通路的橫截面積。控制閥包括閥室、閥部和閥座部件。閥部布置在閥室中，用于將閥室分成排放室、背壓室和連通通路。排放室形成排放通路的一部分。背壓室與供應(yīng)通路連通。連通通路形成在閥部的外圓周表面和閥室的內(nèi)圓周表面之間，用于在排放室和背壓室之間提供流體連通。閥座部件布置在排放室中，并且與形成閥室的壓縮機殼體分開地設(shè)置。
文檔編號F04B27/14GK102192124SQ20111005287
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月8日
發(fā)明者太田雅樹, 奧田元章, 村瀨正和, 植田浩生, 澄川俊 申請人:株式會社豐田自動織機