可變容量的致冷劑壓縮機的製作方法
2023-10-23 18:35:02 2
專利名稱：可變容量的致冷劑壓縮機的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於致冷系統中壓縮致冷氣體的可變容量致冷劑壓縮機。具體地說，本發明涉及這樣的單頭活塞型壓縮機，其中設有簡單的容量控制閥，以及改進了的內部結構用來減少由於從外部致冷系統吸入致冷氣體而造成的振動噪音。
在可變容量的單動式致冷劑壓縮機，例如用於汽車氣候控制系統中的可變容量的旋轉斜盤型和搖擺板型壓縮機中，是將可旋轉的旋轉斜盤件或不可旋轉的搖擺板件圍繞一旋轉驅動軸支承，此軸起到致動器的作用，用來促致壓縮致冷劑氣體的單頭活塞在相應的缸孔內往復運動。旋轉斜盤或搖擺板件支承成可繞一支點轉動，得以改變其相對於垂直上述驅動軸的轉動軸線的平面的傾角。此旋轉斜盤或搖擺板件將驅動軸的轉動變換為相應單頭活塞在壓縮機氣缸體的缸孔內的往復運動。此旋轉斜盤或搖擺板件罩在設於氣缸體前方的前部室限定的曲柄箱內，而此旋轉斜盤或搖擺板件的傾角則根據曲柄箱中起支配作用的壓力水平的改變作可調節的改變，同時對單頭活塞的相應後側起作用，而這種活塞的前作用端則受到致冷氣體的壓力的即當致冷氣體吸入壓縮機內時的吸入壓力的影響。由於單頭活塞的往復運動的範圍即相應活塞的行程變化，使得作用於活塞後側的反向壓力與作用到其前作用端上的吸氣壓力相互抵消。這樣，此旋轉斜盤或搖擺板件便改變其傾角，使相應活塞以改變的行程作往復運動。上述曲柄箱內現存的壓力由容量控制閥控制，此閥設置成在工作時可響應吸氣壓力的變化而將高壓排放氣體引入此曲柄箱內。
但是，具有容量控制閥的傳統的可變容量單頭活塞型壓縮機必須以這樣的方式構造，即曲柄箱必須經常密封以便精確地控制曲柄箱中存在的壓力。此外，曲柄箱在壓縮機工作時受到從相應氣缸孔漏洩的流經的氣體所形成的高壓與高溫條件的影響。特別是，當壓縮機在大的冷凍負荷下按滿容量工作時，此曲柄箱必然會受到最高壓力和極高溫度條件的影響。這樣，設在壓縮機驅動軸周圍的唇形密封件之類的軸密封裝置就容易很快地喪失其密封性能，此外，壓縮機的各種可活動的內部部件例如活塞、旋轉斜盤或搖擺板件以及設在這種板件與相應活塞之間的靴狀件就會磨損，使壓縮機的工作壽命縮短。為此，有時選用優質的硬金屬材料來製作旋轉斜盤或搖擺板件，或是對這種板件的表面施行防磨損的特殊表面處理。但是，選用上述金屬材料和採用特殊表面處理必然會加大旋轉斜盤或搖擺板件的生產費用。
再有，可變容量型的致冷劑壓縮機在壓縮機的小容量壓縮作業中，常會在致冷劑氣體的吸氣壓力中存在大的脈動，因而會在包括有壓縮機的致冷系統內設置的蒸發器內造成脈動的噪音。為此，存在有這樣的情形，即於可變容量的致冷劑壓縮機中設置消音裝置，以消除致冷劑氣體吸氣壓力的脈動。消音裝置的設置則成為增加壓縮機生產成本的原因。此外，響應致冷劑氣體的吸氣壓力的變化將排放壓力氣體供給壓縮機曲柄室內的上述容量控制閥具有複雜的內部結構，而必須在壓縮機體內組裝以便合適地與壓縮機體內設置的流體通道配合，以便探測曲柄室內的以及從排氣室到曲柄室的流體供應通道內的吸氣壓力和佔優勢的壓力。於是，由於容量控制閥的設置和組裝經及在壓縮機體內形成流體通道的複雜性，導致製造費用增加。
本發明的第一目的在於消除傳統的可變容量旋轉斜盤與搖擺板型致冷劑壓縮機中存在的上述種種問題。
本發明的第二目的在於提供這樣一種可變容量的旋轉斜盤操作的單頭活塞型致冷劑壓縮機，其中安裝有改進了的內部結構可以充分地減少吸氣壓力中的脈動，由此得以減少壓縮機所在的致冷劑系統中蒸發器內所發生的脈動噪音。
本發明的第三目的在於提供這樣一種可變容量的旋轉斜盤操作的單頭活塞型致冷劑壓縮機，此壓縮機具有新型的曲柄室，它設計成不僅能解決脈動噪音的問題，還能延長壓縮機的各個內部可動部件的工作壽命，從而提高了壓縮機的可靠性。
本發明的第四目的在於提供這樣一種可變容量的旋轉斜盤操作的單頭活塞型致冷劑壓縮機，此壓縮機除上述新型曲柄室外還設有安裝於壓縮機內的簡化了的容量控制閥，用以合適地控制此壓縮機的壓縮和輸出容量。
根據本發明，提供了一種可變容量單頭活塞型致冷劑壓縮機，它包括缸體，其中形成有一批平行的缸孔，且具有前端與後端；前護罩，設置成與缸體的前端作密封接觸而於其中界定出曲柄箱；可轉動的驅動軸，由前護罩與缸體支承，且具有轉動軸線；後護罩，設置成與缸體的後端作密封接觸，界定出用於致冷劑氣體在壓縮前的吸氣室和用於致冷劑氣體在壓縮態的排氣室；旋轉斜盤件，圍繞驅動軸安裝成可隨驅動軸轉動，並且可以旋轉而改變其相對於此驅動軸的轉動軸線所垂直的平面的傾角；以及一批能動地連接旋轉斜盤件並能響應旋轉斜盤件的轉動而在相應缸孔中往復運動的單頭活塞；其中，上述曲柄箱經形成為使所具有的預定空間足以使旋轉斜盤件能在壓縮機工作期間於其內轉動和旋轉，且具有一個孔口用來給曲柄箱本身和外部致冷系統的致冷劑氣體返回通道之間形成流體通道，此曲柄箱還經由吸氣通道裝置與吸氣室流體通連，在此吸氣通道裝置中設有容量控制閥件，後者能響應從曲柄箱流過此吸氣通道裝置到吸氣室的致冷劑氣體的壓力變化，控制此吸氣通道裝置一部分的橫截面積，此容量控制閥改變著曲柄室中存在的壓力水平，由此能可調節地改變著旋轉斜盤件的上述傾角。
當上述可變容量單頭活塞型致冷劑壓縮機安裝到用於壓縮致冷劑氣體的外部致冷系統中時，從此外部致冷系統通過上述致冷劑氣體返回通道的氣體便流經前述孔口而為曲柄箱接收。此吸氣致冷劑氣體再通過所述吸氣通道裝置引入吸氣室，並通過相應的吸氣閥吸入各所述缸孔中而得以為缸孔中單頭活塞壓縮。此壓縮態下的致冷氣體經相應的排氣閥從缸孔排入排氣室內。這樣，壓縮機的曲柄箱便經常充注有低吸氣壓力的吸氣致冷劑氣體。由於從外部致冷系統返回到曲柄箱內的吸氣致冷氣體具有低溫和含有閥滑油霧成分，此曲柄箱和壓縮機的各種內部可動部件例如旋轉斜盤件、靴形件與軸承等就得以冷卻和潤滑。於是就能顯著地提高這些內部可動件的機械耐久性。此外，在曲柄箱與外部氣氛之間設置用來密封驅動軸周圍的唇密封型的軸密封裝置，也不會受到例如壓縮態致冷劑氣體所施加的高壓力的影響，因而也就不會在驅動軸轉動時受到大量的摩擦熱的影響。這樣，此種軸密封裝置就不會由於壓縮機的較長工作時間而變質。
當壓縮機的容量響應外部致冷系統的冷凍排熱量減小而減小時，上述容量控制閥便起作用，直接響應吸氣通道裝置壓力的變化而減小吸氣通道裝置上述部分的橫截面積。因此，吸氣室內現有的壓力便降低而減少作用於所述這批單頭活塞各前端上的壓力。於是，各個單頭活塞的行程在曲柄箱中佔優勢的且作用於各單頭活塞後端的壓力的影響下便減小。結果，旋轉斜盤件便繞其支點旋轉而減小其傾角，從而減小壓縮機的容量。由前護罩限定並具有預定空隙的曲柄箱能夠用作消毒室來抑制致冷劑氣體吸氣壓力的脈動。
上述容量控制閥最好配備上用來限定出與吸氣通道裝置流體通道的壓力敏感室的(波紋管)膜盒件以及與此壓力敏感室隔絕而始終與大氣通連的大氣壓力室，上述膜盒件可運動到一個使所述吸氣通道裝置這部分的橫截面積減小的位置，而在大氣室內則設在一彈簧件用來恆定地將此膜盒件推向壓力敏感室。這樣，膜盒件便運動到大氣壓力與彈簧件的彈簧力相結合而與吸氣通道裝置中現有的壓力相抵消的位置處，同時此膜盒件的運動則促致吸氣通道裝置中的橫截面積變化，由此來控制吸氣室中存在的壓力。
此容量控制閥的壓力敏感室最後界定於後護罩之中而得以形成吸氣通道裝置的一部分。
旋轉斜盤件最好由可轉動的旋轉斜盤和設在此旋轉斜盤周邊與這批單頭活塞間一批靴形件對組合而成。
或者，可將能轉動的旋轉斜盤和通過一批連接棒與一批單頭活塞相連的不能轉動的搖擺板組合成旋轉斜盤件。
本發明上述的和其它的目的、特別和優點可以通過後面參照附圖對其最佳實施例所作的說明獲得更清楚的理解，在附圖中
圖1是根據本發明一最佳實施例的可變容量旋轉斜盤操作的單頭活塞型壓縮機的縱剖面圖；圖2是安裝於圖1壓縮機中的容量控制閥的部分放大橫剖面圖；而圖3是沿圖1中III-III線截取的部分橫剖面圖，示明設於圖1中壓縮機內的吸氣通道。
下面說明此最佳實施例。
參看圖1至3，可變容量旋轉斜盤操作的單頭致冷劑壓縮機包括缸體1，缸體具有沿縱向相分開的前端與後端。缸體1的前端為前護罩2密封地封閉，缸體1的後端為後護罩3通過閥板4密封地封閉。前護罩2、缸體1與後護罩3由多個長螺栓21(圖1中只示明了這批螺栓中的一個)牢靠地結合到一起。前護罩2之中限定出一個曲柄箱5，使其設置於缸體1前端的前方，同時有一軸向驅動軸6設置成於曲柄箱內沿軸向延伸。驅動軸6由前護罩2與缸體1通過前、後抗摩擦軸承7a、7b作可旋轉的支承，並以其前端穿過前護罩2朝向前護罩2的外側延伸。這樣，驅動軸6便可以通過磁電螺線圖離合器(圖1中未示明)連接到轉動式的驅動源例如汽車的發動機上，同時連接到適當的轉動傳遞裝置上。驅動軸6當受上述轉動式驅動源驅動時，可繞其自身的轉動軸線轉動。驅動軸6的前部為設在前護罩2前部中的軸密封裝置7c於前部軸承7a相鄰的位置處密封。也就是說，軸密封裝置7c將驅動軸6的周邊密封成使得曲柄箱5與壓縮機外部完全隔絕。
缸體1圍繞驅動軸6的轉動軸線設有多個環繞周邊相互分開的缸孔8，使得一批單頭活塞9能以可滑動地形式配合到相應的缸孔8內。
在曲柄箱5內，於前護罩2內壁鄰近位置處有一轉動體10在驅動軸6上安裝成能隨其轉動。此轉動體10由位於前護罩2內壁上的止推軸承11在軸向上支承。轉動體10設有將於後面說明的突向後方的支承臂部17。
旋轉斜盤12圍繞驅動軸6設置成使驅動軸6穿過旋轉斜盤12基本上居中部位上形成的非直線式通孔20。旋轉斜盤12為設在它本身與轉動體10之間的螺簧13恆定地推向後方。旋轉斜盤12還在其兩個表面的外周部分的相對面上形成了兩個滑動表面12a。這兩個取環形延伸面部分形式的滑動表面12a可滑動地夾層於一批成對的半球形靴狀件14中，這些靴狀件可滑動地配合於相應的單頭活塞9內。這樣，旋轉斜盤12便以有效運動的形式與相應的活塞9結合。
旋轉斜盤12還設有一對形成於其前側的託架12b、12b，它們從前表面的徑向內部突向轉動體10。這對託架12b、12b相對於旋轉斜盤12的上死點位置「T」沿圓周方向以基本上對稱的位置設置，並在其上支承著一對在端部上有各自的導球12d、12d的導銷12c、12c。旋轉斜盤12上導銷12c、12c的導球12d、12d可移動地配合到轉動體10上支承臂17的一對導孔17a、17a中。形成了配合在轉動體10與旋轉斜盤12之間的鉸接裝置「K」的一部分。
旋轉斜盤12上的前述非直線式通孔20可以使此旋轉斜盤12圍繞垂直於驅動軸轉動軸線的軸線轉動，以便改變它的傾角。在對應於旋轉斜盤12的下死點位置處，於前側在旋轉斜盤12上固定地連接有配重15。配重15呈仿隨轉動體10的塊件形狀並有一部分沿徑向相對於驅動軸的軸線突出。配重15安裝成能在旋轉斜盤12的轉動過程中避免各個活塞9的所有靴形件14的幹擾。
旋轉斜盤12有一前止動端12e形成在與配重15相比在此板的沿徑向在內的部分上。旋轉斜盤12的這一前止動端12e是用來在旋轉斜盤12轉至其最大傾角時與轉動體10的後止動端面10a結合。也就是說，前止動端12e與後止動端面10a的結合確定了旋轉斜盤12的最大傾角。另一方面，旋轉斜盤12的最大傾角又是通過旋轉斜盤12居中設置的沉孔部與固定地安裝於驅動軸6後部上的擋圈相結合而確定的。應知旋轉斜盤12的最小傾角並非是零度的，而是取相對於垂直驅動軸6轉動軸線的平面接近於零度角的傾斜位置。
鉸接裝置「K」的支承臂17上的導孔17a、17a中安置有導球12d、12d，這對導孔平行於旋轉斜盤12的上死點「T」與驅動軸6的轉動軸線所確定的平面，並穿孔成可沿徑向朝內趨近驅動軸6的轉動軸線。此外，鉸接裝置「K」的支承臂17上的導孔17a、17a經設計成允許導球12d、12d在其中滑動，同時允許各單頭活塞9在相應的缸孔8內滑動到其恆定的上死點位置，而與壓縮機工作時旋轉斜盤的傾角變化無關。
根據本發明，曲柄箱5設有孔口40，用來接收從外部致冷系統返回的待壓縮的致冷劑氣體。這樣，形成於前護罩2一部分中的孔口40起到壓縮機的吸氣入口的作用，可以連接到致冷系統的外吸氣導管上。由於直接接收此返回的冷卻氣體的曲柄箱5有一其大小足以使旋轉斜盤12在其中轉動與旋轉的預定空間，故曲柄箱5本身也可以起到吸氣消音室的作用，吸收或抑制致冷氣體在壓縮前的吸氣壓力的脈動。曲柄箱5通過壓縮機體內形成的吸氣通道裝置與吸氣室30流體通連。此吸氣通道裝置包括一批軸向流體通道41，它們形成在缸體1中並設在相應的兩個相鄰的缸孔8內，這在圖3中可以最清楚地看到。此吸氣通道裝置還包括一個形成在缸體1中央部分中的大室42，這是一個從缸體1後端下凹的大致是五邊形的室，並直接連接各軸向流體通道41。此吸氣通道裝置還包括有形成在後護罩3中央部分中的閥室43，而得以通過閥板4中形成的中央孔與缸體1的大室42通連，同時也包括有一批形成於閥室43的壁中的閥孔44，而得以在閥室43與吸氣室30間形成流體通連。應知形成於後護罩3中的閥室43還起到後述容量控制閥50中一壓力敏感室的作用。
具有吸氣室30與閥室43的後護罩3還有一個排氣室31，用來接收壓縮態下的致冷氣體。排氣室31沿徑向設於吸氣室30的外側並與其隔絕。
吸氣室30經由閥板4中形成的相應吸氣口與各缸孔8流體通連。
排氣室31則經閥板4中形成的相應排氣口與各缸孔8流體通連。
吸氣口32與排氣口33由吸氣閥與排氣閥(圖1至3中未示明)蓋住，這兩個閥響應單頭活塞9在缸孔8內的往復運動而開關，對於這兩個閥，形成於隔板4和單頭活塞9的前端之間的相應區域起到用來壓縮致冷氣體的壓縮室的作用。
後護罩3的排氣室31連至一脈動消音室90，後者通過排氣通道91用來抑制壓縮的致冷氣體的壓力脈動。此已壓縮致冷氣體用的脈動消音室90形成於缸體1的外框部與前護罩2的外部中，同時設有一輸出口92可與外部致冷系統的輸出導管(未示明)的軟管接頭連接。
後護罩3的上述閥室43安裝有容量控制閥50，它能響應吸氣通道裝置中現存壓力的變化來控制吸氣通道裝置的大室42和所述吸氣室30之間的流體通連。具體如圖2中清楚表明的，此容量控制閥50包括一膜盒件51，它設置在閥室43的中央區中並具有一裝附於底部安裝環52的開口端，此安裝環52通過環形密封件37與位於閥室43外開口端的扣環54密封地配合於閥室43的外開口端中。閥室43的環繞此膜盒件51的區域形成一限定在吸氣通道裝置內的壓力敏感室。容量控制閥50的膜盒件51運動到能在與一批閥孔44和閥板4中央孔相鄰的位置處，可調節地改變著吸氣通道裝置的橫截面積。膜盒件51有一裝附在其內表面上的彈簧座55，此彈簧座有一柱形突起55a。
容量控制閥50還有一座板56，它在面對彈簧座55的柱形突起55a一端的位置處，與底部安裝環52的內部螺紋孔擰合。在彈簧座55與座板56之間設有螺簧57，得以施加調節的彈簧力將膜盒件51推向它的伸展開位置。座板56有一中央孔56a用來保持膜盒件51與大氣間有恆定地流體通連，使得膜盒件51的內部成為一個經常保持在大氣壓力下的大氣壓力室。膜盒件51能從其減小吸氣通道裝置橫截面積的伸展開的位置，反抗盤簧57的彈簧力運動，而到達一將吸氣通道裝置的橫截面積增大的壓縮位置。模盒件51的這一壓縮位置由抵靠座板56內表面的柱形突起55a所確定。容量控制閥50的螺簧57的彈簧力可以通過相對底部安裝環52擰動座板56來調節。
根據本發明上述實施例的可變容量旋轉斜盤操作的單頭活塞型致冷劑壓縮機能按下述方式工作。
當壓縮機停止工作，壓縮機體內的壓力保持在預定的高水平。這樣，容量控制閥50的壓力敏感室43中的壓力便設定在一個高於大氣壓力與螺簧57力兩者之和的水平。於是，容量控制閥50的膜盒件51便運動到它的增大吸氣通道裝置中閥孔44橫截面積的壓縮位置。
當壓縮機的驅動軸6為外部驅動源通過磁電螺旋圈離合器作旋轉驅動時，這將促致旋轉斜盤12通過轉動體10與鉸接裝置「K」而轉動。於是，具有傾角的旋轉斜盤12便進行下垂運動，使各單頭活塞9在相應的缸孔8中往復運動。從而吸入致冷劑氣體、壓縮致冷劑氣體和排出致冷劑氣體。在壓縮機工作的初始階段，為致冷系統致冷的目標區域一般保持在高溫下，而從外部致冷系統返回到壓縮機曲柄箱5內的致冷劑氣體的壓力則保持在高水平。因此，能通過具有加大了橫截面積的吸氣通道裝置與吸氣室30充分通連的曲柄箱5中的壓力，相對於吸氣室30中的吸氣壓力的差別便極其之小。於是各個活塞9能在相應的缸孔8內以其最大的行程作往復運動。也即從事著壓縮機的滿容量作業。這就是說，從致冷系統返回的致冷劑氣體通過孔口40為曲柄箱5接收，均勻地通過包括軸向通道41、大室42、閥室43與閥孔44的吸氣通道裝置流向吸氣室30。然後，致冷劑氣體便通過閥板44的吸氣口32吸入各缸孔8內。這樣，曲柄箱5便充注著剛從外部致冷系統返回的致冷劑氣體，也即是具有壓力實質上減小到吸氣室30中的壓力、低溫且含有潤滑顆粒的致冷劑氣體。於是，曲柄箱5的整個區域保持在吸氣壓力氣氛下並為此致冷劑氣體冷卻與潤滑。因此，壓縮機的內部可動部件例如旋轉斜盤12、鉸接裝置「K」、靴形件14、活塞9、抗摩擦軸承7a、7b以及驅動軸6的外周邊都能保持在充分冷卻與潤滑的狀態下。這樣，壓縮機的內部可動部件的機械耐用性能夠顯著提高。此外，由於軸密封裝置7c是恆定地暴露於曲柄箱5較低壓力的條件下，與傳統的壓縮機相比，此種軸密封裝置7c不會受到摩擦磨損，因而可以防止軸密封裝置7c的密封性能的熱變質或熱損傷。
吸入各缸孔8內的致冷劑氣體為壓縮室內各單頭活塞9壓縮，並在排氣閥打開時通過閥板4的排氣口33而排入排氣室31內。在排氣室31中的此已壓縮的致冷劑氣體隨即又通過排氣通道91流入脈動消音室90中。當此已壓縮的致冷劑氣體進入消音室90時，此壓縮的致冷劑氣體的高排氣壓力的脈動便在大的消音室90內受到阻尼。隨後，這一壓縮的致冷劑氣體便從消音室90經輸出口92輸出到外部致冷系統。由於消音室90內已壓縮的致冷劑氣體排氣壓力脈動的阻尼使潤滑油粒從此壓縮的致冷劑氣體中分離出來，此潤滑油粒即聚集於消音室90的底部便又返回到曲柄箱5內。
在壓縮機的滿容量作業中，目標冷卻區例如汽車的客艙內是逐漸冷卻來降低其中的溫度。因此，壓縮的致冷劑氣體的輸出量便由於施加到壓縮機的冷凍負荷的減少向逐漸減少。於是曲柄室5中的以及閥室或壓力敏感室43中存在的壓力便變得低於大氣壓力與容量控制閥50的螺簧57的彈簧力兩者相加的力，結果促致膜盒件51作伸展運動。因此，從曲柄箱5到吸氣室30的吸氣通道裝置的橫截面積便在閥孔44以及閥板4中央孔的相鄰位置處減小(參看圖2)。這樣，從曲柄箱5到吸氣室30的致冷劑氣體的流量便減少而導致吸氣室30中的吸氣壓力減小，這樣就在吸氣壓力與曲柄箱5中的壓力之間出現顯著壓差。結果，各活塞9的行程與旋轉斜盤12的傾角便減小，使壓縮機進行低容量的作業。然後，壓縮機繼續其低容量的作業，再到施加於壓縮機的冷凍負荷有了變化。也就是說，壓縮機的容量繼續受到響應此冷凍負荷變化而控制吸氣通道裝置橫截面積的容量控制閥50的控制。
應該注意到容量控制閥50具備簡單的結構，只有很少幾個基本部件，即膜盒件51和顯示有用來將膜盒件51推至其伸展位置的可調彈簧力的螺簧57。膜盒件51與彈簧57相結合能夠實現多重功能，包括直接探測出從外部致冷系統返回的致冷劑氣體壓力的變化；促致致冷劑氣體吸氣壓力改變而在此吸氣壓力與曲柄箱5中現有的壓力間產生壓差，由此可調節地改變著旋轉斜盤12的傾角以及各單頭活塞9的行程，以及最後響應施加到壓縮機的冷凍負荷的改變而控制壓縮機的容量。此外，由於容量控制閥50能以連續的方式減小吸氣通道裝置的橫截面積和恢復吸氣通道裝置的橫截面積，就能極其均勻地控制壓縮機的容量。於是，當這種壓縮機安裝在汽車的氣候控制系統中時，此壓縮機的工作不會對汽車發動機的工作與汽車的運行狀況帶來任何有害影響。
在上述實施例中，容量控制閥50的膜盒件51的內部保持在大氣壓力下。但是也可採用真空泵而使膜蓋件51的內部保持於恆定的真空壓力條件下。
或者，可以根據需要，響應各種外部控制信號對容量控制閥50的膜盒件52的內部抽真空，迫使壓縮機的容量增加而不論容量控制閥50的壓力敏感室43中的壓力水平如何改變。例如，容量控制閥50的膜盒件51的內部可以藉助適當的導管與汽車發動機的進氣側通連，同時可將一螺線管閥設在具有正常位置的上述導管中，在此位置上，螺線管閥能給膜盒件51的內部與大氣之間提供流體通連。此螺線管閥變換到它的移動位置處，在此螺線管閥響應控制信號例如指示客艙中溫度、指示照射到汽車上陽光量以及指示驅動裝置性能的信號，使膜盒件51的內部與發動機進氣側形成流體通連。
從上述本發明的實施例應知，根據本發明，具有受到吸氣壓力氣氛影響的曲柄箱的可變容量致冷劑壓縮機，能夠有效地減少致冷劑氣體吸氣壓力的脈動。這樣，此種壓縮機就能充分地減少外部致冷系統中發生的噪音。
此外，本發明的可變容量致冷劑壓縮機的曲柄箱能夠為從外部致冷系統返回的致冷劑氣體有效地冷卻與潤滑。這樣，壓縮機的內部可動部件就能始終受到冷卻與潤滑而得以提高壓縮機的工作壽命。特別是，由於設在驅動軸外部上的軸密封裝置不需使驅動軸的周邊與高壓力隔絕，此種軸密封裝置就不會受到摩擦導致的熱損傷。
再有，由於所述容量控制閥是由少數部件以簡單的方式構成，它就能成為低成本的裝置而使此可變容量致冷劑壓縮機的製造費用減少。
權利要求
1.可變容量單頭活塞型致冷劑壓縮機，它包括缸體，其中形成有一批平行的缸孔，且具有前端與後端；前護罩，設置成與缸體的前端作密封接觸而於其中界定出曲柄箱；可轉動的驅動軸，由前護罩與缸體支承，且具有轉動軸線；後護罩，設置成與缸體的後端作密封接觸，界定出用於致冷劑氣體在壓縮前的吸氣室和用於致冷劑氣體在壓縮態的排氣室；旋轉斜盤件，圍繞驅動軸安裝成可隨驅動軸轉動，並且可以旋轉而改變其相對於此驅動軸的轉動軸線所垂直的平面的傾角；以及一批能可操作地連接旋轉斜盤件並能響應旋轉斜盤件的轉動而在相應缸孔中往復運動的單頭活塞；其中，上述曲柄箱形成為使所具有的預定空間足以使旋轉斜盤件能在壓縮機工作期間於其內轉動和旋轉，且具有一個孔口用來給曲柄箱本身和外部致冷系統的致冷劑氣體返回通道之間形成流體通連，此曲柄箱還經由吸氣通道裝置與吸氣室流體通連；在此吸氣通道裝置中設有容量控制閥件，後者能響應從曲柄箱流過此吸氣通道裝置到吸氣室的致冷劑氣體的壓力變化，控制此吸氣通道裝置一部分的橫剖面積，此容量控制閥改變曲柄室中存在的壓力水平，由此能可調節地改變著旋轉斜盤件的上述傾角。
2.如權利要求1所述的可變容量單頭活塞型致冷劑壓縮機，特徵在於所述曲柄箱的孔口是形成在所述前護罩一部分中的這樣一個位置上，即在此位置上適合去連接其中安裝有所述壓縮機的外部致冷系統。
3.如權利要求1所述的可變容量單頭活塞型致冷劑壓縮機，特徵在於，所述吸氣通道裝置包括在所述缸孔的沿徑向朝內的位置上於所述缸體上形成的一批軸向吸氣通道；與所有這批軸向吸氣通道通連的加大室；以及形成在所述後護罩之中為一壁部件封閉的居中設置的室，在此壁部件上形成有至少一個閥孔以與所述居中設置的室和所述吸氣室之間提供流體通連，同時在所述加大室與居中設置室之間形成有至少一個通孔，此居中設置室的壁部上的閥孔以及所述通孔設置成與前述容量控制閥鄰接，而能與此容量控制閥協同工作來控制所述吸氣通道裝置的橫截面積。
4.如權利要求3所述的可變容量單頭活塞型致冷劑壓縮機，特徵在於所述吸氣通道裝置的居中設置的室其中安裝著前述容量控制閥。
5.如權利要求1所述的可變容量單頭活塞型致冷劑壓縮機，特徵在於，所述容量控制閥包括膜盒件，它限定出與所述吸氣通道裝置成流體通連的壓力敏感室以及與此壓力敏感室隔絕的基準壓力室，並在後者之中確立一基準壓力，此膜盒件可以運動到使所述吸氣通道裝置前述部分的橫截面積減小的位置；以及一彈簧件，它設在前述基準壓力室中，恆定地將此膜盒件推向所述壓力敏感室。
6.如權利要求5所述的可變容量單頭活塞型致冷劑壓縮機，特徵在於所述基準壓力室包括大氣壓力室。
7.如權利要求5所述的可變容量單頭活塞型致冷劑壓縮機，特徵在於所述容量控制閥的壓力敏感室包括一部分所述吸氣通道裝置，其中的壓力基本上等於所述曲柄箱內的現存壓力。
8.如權利要求5所述的可變容量單頭活塞型致冷劑壓縮機，特徵在於所述彈簧件設置成可調節其彈簧力，此彈簧力與上述基準壓力協同起作用，而得以對抗所述壓力敏感室中存在的壓力。
9.如權利要求1所述的可變容量單頭活塞型致冷劑壓縮機，特徵在於它還包括有形成於所述缸體一部分中和所述前護罩一部分中的消音室，此消音室與形成在所述後護罩中的排氣室流體通連，用來阻尼此已壓縮的致冷劑氣體壓力的脈動。
10.如權利要求9所述的可變容量單頭活塞型致冷劑壓縮機，特徵在於所述消音室設有輸出口，通過它可使排氣壓力的脈動受到阻尼後的已壓縮的致冷劑氣體輸向外部致冷系統。
全文摘要
可變容量旋轉斜盤操作的單頭活塞型壓縮機，它包括空隙大小足以安裝驅動軸的曲柄箱、轉動體、旋轉斜盤與結合在旋轉斜盤與單頭活塞間的靴形件，同時設有用來直接接收從外部致冷系統返回的致冷劑氣體的孔口；用來給曲柄箱與一吸氣室之間提供流體通連的吸氣通道，上述致冷劑氣體即從此吸氣室吸入各個缸孔內而得以為單頭活塞所壓縮；以及容量控制閥，它設有膜盒件可響應吸氣通道中壓力的變化調節此吸氣通道的橫截面積大小。
文檔編號F04C2/00GK1162700SQ9710248
公開日1997年10月22日 申請日期1997年2月20日 優先權日1997年2月20日
發明者太田雅樹, 小林久和, 濱崎勝, 岡留洋一 申請人:株式會社豐田自動織機製作所