CN100379994C - 气体压缩机和空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明的气体压缩机包括：电磁离合器；压缩机主体，扭矩从外部能源通过电磁离合器传给主体；温度传感器，它易拆卸地通过螺钉安装在电磁离合器外表面上并检测电磁离合器外表面的温度，或者它易拆卸地通过螺钉安装在一个接近电磁离合器外表面的表面上。根据本发明的空调系统除上述气体压缩机外还包括：外置温度判断装置，其判断温度传感器检测到的温度输出值是否为反常值；紧急制动装置，当外置温度判断装置的输出值为反常值时，其切断电磁离合器的驱动回路。在气体压缩机或空调系统中，能及早判断出电磁离合器的反常温度升高以停止气体压缩机的动作。即，当温度传感器的检测温度升高且温度升高是反常时，在引发事故前切断电磁离合器的驱动回路。

Description

气体压缩机和空调系统

技术领域

本发明涉及一种气体压缩机，该气体压缩机通过一个电磁离合器从外部获得压缩能量，本发明同时涉及一种带有这种气体压缩机的空调系统。

背景技术

许多用于自动空调系统、GHP或类似系统的旋转叶片式气体压缩机、涡旋式气体压缩机、斜盘式气体压缩机等都通过电磁离合器从外部获得驱动力。参照图1、图2说明一种将电磁离合器用于旋转叶片式气体压缩机内的一个示例。一个电磁离合器10安装在壳体盖23上，壳体盖23设置在转动轴22一端部的外圆周上，旋转轴22与装配有叶片20的转子21固定。更具体地说，电磁离合器10的静止部分不转动，即，环形铁心11和设置在铁心11内部的线圈12，通过止动环13a穿过铁心11的铁芯法兰部分13的中部而安装到壳体盖23的中间台阶端面23a上。铁心法兰部分13有一个突出部分13b，该突出部分13b配装在上述壳体盖的中间台阶端面23a的凹槽23b内，从而阻止铁心11的旋转。

而且，在电磁离合器的旋转驱动部分里，一个衔铁摩擦板14，一个弯曲件15，弹性耦接体16，一个基板17以及一个轴套18连接在一起。轴套18还与旋转轴22连接。

以上所述的零件连接在一起的方式将作更具体的说明。衔铁摩擦板14和弯曲件15通过多个连接销15a连接在一起。弯曲件15和基板17通过弹性耦接体16连接成一体，弹性耦接体16是用具有一定扭力的橡胶作成的。当衔铁摩擦板14被电磁离合器的磁通吸引时，弹性耦接体16进行弹性变形。基板17和轴套18通过多个连接销17a彼此连接在一起。轴套18通过花键24固定到旋转轴22的一端，以将其连接到压缩机主体25的侧面。

电磁离合器的旋转驱动部分包括一个由磁性材料制成的皮带轮26，皮带轮26通过滚珠轴承的中间部分安装到壳体盖23上。

在皮带轮26中，形成轴承室内表面的部分26a和在外圆周上具有皮带轮槽26b的外圆周部分26c彼此通过一个皮带轮端面26d连接在一起，于是限定了一个U形的截面，铁心11就放置在该U形截面限定的凹槽中。标记19代表在衔铁摩擦板14和皮带轮26之间形成磁回路的孔。

当上述的气体压缩机用于自动空调系统时，驱动侧的皮带轮26由夹带环绕着皮带轮和发动机的输出轴的皮带(未视出)驱动旋转。当电磁离合器不通电时，驱动侧的衔铁摩擦板脱开皮带轮26且不转动。此时，气体压缩机处于不工作状态。

当电磁离合器10的线圈12通电时，衔铁摩擦板14由于线圈磁通量的作用而被皮带轮26的端面26d吸引，于是，驱动侧和电磁离合器10的被驱动侧彼此连接成一体，使得旋转轴22旋转。此时，随着弹性耦接体16进行弹性变形，气体压缩机开始工作。

在传统的气体压缩机中，偶尔会发生电磁离合器过热或是皮带破裂的现象。在检查中发现这些问题是由下列现象引起的。

(1)皮带轴承27反常热量的产生

当皮带轴承27由于润滑不良、磨损等原因，产生比正常情况多的热量并达到图7所示的高温时，产生的热量被传送到电磁离合器10的铁心11上，该电磁离合器在滚珠轴承表面旁边并包围着滚珠轴承的外表面，铁心11也就达到了一个高的温度，于是引起铸模熔化，这就可能引起线圈短路。而且，线圈12和接近端部摩擦表面26d的皮带轮26部分也达到了一个高温，其结果如图8所示，引起电磁离合器10的磁通减少。

磁通的减少减弱了作用在皮带轮26和衔铁摩擦板14之间的吸引力，在他们之间产生滑移，于是产生火花。而且，所产生的摩擦热将引起周围温度的升高，于是会损坏由橡胶制成的弹性耦接体。此时，衔铁摩擦板14开始和轴套18接触，产生的摩擦热会引起火花，铁心11的温度进一步升高。此时，转动轴22不再以正常的方式旋转。

当铁心11的温度超过200℃时，铸模变软并熔化。如果在到达这个温度之前，能够阻止该温度再急剧上升，就可以避免这种事故。

(2)电磁离合器10不正常热量的产生

当滚珠轴承27破损后继续转动时，彼此离开一定距离的铁心11和皮带轮26开始互相接触，总的摩擦热引起铁心11的温度急剧升高。此时，铸模熔化，线圈短路或者磁通减小。这种情况下引起的事故和上述情况(1)相同。

当滚珠轴承27因破损最终卡住时，皮带轮26和皮带之间产生滑移，滑移产生的总的摩擦热会使皮带损坏和断裂。

即使当滚珠轴承27处于正常情况下，由于线路短路，在铁心11内也会产生热量。

(3)电磁离合器滑移

再者，在电磁离合器的工作过程中，会产生离合器滑移，即皮带轮端面26d和衔铁摩擦板14之间产生滑移。众所周知，这种滑移可以缓和启动时的冲击，使得系统平稳启动。反复启动操作会导致衔铁摩擦板14的接触面逐渐磨损。而且，即使当气体压缩机在正常工作状态时，由于转子转动当中负载的波动、瞬时超载等，也可能导致微小的滑移。

离合器滑移自然免不了产生热量。衔铁摩擦板14的磨损等导致皮带轮端面26d和衔铁摩擦板14之间滑移反常地增加，引起滑移量增加和热量产生，这会损坏接触面并将他们融合在一起。接触面的损坏会导致离合器滑移进一步增加，或是使他们不能再彼此接触，这就意味着离合器的啮合会失效。接触面的融合使它不可能将离合器脱开。

然而，需要注意的是，离合器的反常滑移伴随着由于反常热量的产生而产生的热量发散和火花发生现象，这就意味着如果能检测到反常滑移现象，就可以阻止以上事故的发生。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术存在的问题。本发明的目的之一是提供一种气体压缩机和一种空调系统，在该压缩机和空调系统中，可以及早检测到电磁离合器的反常温度升高，以阻止压缩机继续运行或阻止整个空调系统的运转。

为了达到以上目的，本发明提供一种气体压缩机，其包括：一个电磁离合器；一个压缩机主体，扭矩从外部能源通过所述电磁离合器被传递到该压缩机主体上；一个检测所述电磁离合器的外表面温度的温度传感器，所述温度传感器易拆卸地通过螺钉被安装在所述电磁离合器的铁心法兰部分上，以便能在外部拆下所述温度传感器。

本发明还提供一种气体压缩机，其包括：一个电磁离合器；一个压缩机主体，扭矩从外部能源通过所述电磁离合器被传递到该压缩机主体上；一个检测所述电磁离合器的外表面附近温度的温度传感器，所述温度传感器易拆卸地通过螺钉被安装在所述电磁离合器的铁心法兰部分上，以便能在外部拆下所述温度传感器。

由于最需要检测到衔铁摩擦板的温度和铁心或滚珠轴承的温度，其中衔铁摩擦板由于滑移会产生热量，铁心或滚珠轴承由于能量传输中的负载而产生热量，所以，温度传感器最好布置在衔铁摩擦板的附近，或固定在安装电磁离合器的铁心法兰上，或固定在电磁离合器的铁心或滚珠轴承附近的部分，这样可以在外部将其拆卸。

在上述气体压缩机中，所述温度传感器易拆卸地通过螺钉被安装在所述电磁离合器的一个接近所述电磁离合器的驱动侧皮带轮的滚珠轴承的部分上，以便能在外部拆下所述温度传感器。此外，所述温度传感器易拆卸地通过螺钉被安装在所述电磁离合器的铁心法兰部分上，以便能在外部拆下所述温度传感器。按照本发明的一个实施例，所述温度传感器易拆卸地通过螺钉被安装在一个支柱上，所述支柱位于所述所述电磁离合器的衔铁摩擦板的外表面部分的附近，以便能在外部拆下所述温度传感器。根据另一实施例，所述温度传感器易拆卸地通过螺钉被安装在一个支柱上，所述支柱位于所述电磁离合器的衔铁摩擦板的前表面的附近，以便能够在外部拆下所述温度传感器。

本发明提供一种空调系统，其包括：一个电磁离合器；一个压缩机主体，扭矩从外部能源通过所述电磁离合器被传递到该压缩机主体上；一个检测所述电磁离合器的外表面温度的温度传感器，所述温度传感器易拆卸地通过螺钉被安装在所述电磁离合器的铁心法兰部分上，以便能在外部拆下所述温度传感器；一个外置温度判断装置，其用来判断所述温度传感器检测到的温度输出值是否为反常值；一个紧急制动装置，当所述外置温度判断装置的输出值为反常值时，其用来切断所述电磁离合器的驱动回路。

本发明还提供一种空调系统，其包括：一个电磁离合器；一个压缩机主体，扭矩从外部能源通过所述电磁离合器被传递到该压缩机主体上；一个检测所述电磁离合器的外表面附近温度的温度传感器，所述温度传感器易拆卸地通过螺钉被安装在所述电磁离合器的铁心法兰部分上，以便能在外部拆下所述温度传感器；一个外置温度判断装置，其用来判断所述温度传感器检测到的温度输出值是否为反常值；一个紧急制动装置，当所述外置温度判断装置的输出值为反常值时，其用来切断所述电磁离合器的驱动回路。

在上述空调系统中，当所述外置温度判断装置的输出值表现出反常值时，所述紧急制动装置停止该空调系统的工作。

附图说明

图1是表示本发明一个实施例的纵向剖视图。

图2是图1的局部放大图。

图3是本发明另一实施例的说明图。

图4是本发明再一个实施例的说明图。

图5是解决本发明空调系统内的反常温度的控制系统的方块图。

图6是解决本发明空调系统内的反常温度的控制流程图。

图7是图1所示实施例的滚珠轴承损坏时温度升高的说明图。

图8是电磁离合器中温度和磁通之间关系的说明图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施例

图1是表示本发明的一个气体压缩机实施例的纵向剖视图；图2是图1的局部放大图；图3和4是另一个实施例的说明图；图5是如图1，3，4等所示的解决气体压缩机的空调系统内有反常温度的控制系统的方块图。

见图1和2，现有技术中已作过讨论的就不再详细叙述了。气体压缩机1的操作是利用外部的能量、通过电磁离合器10传输给气体压缩机的主体25而实现的。而且，图5所示的空调系统2和气体压缩机1之间的关系在现有技术中是已知的，所以这里就不再详细讨论了。

首先，参照附图1和2说明本发明的实施例。安装在铁心11上的铁心法兰上设置有螺钉孔30，螺钉孔30靠近电磁离合器10的铁心11，利用将螺钉31穿过温度传感器29与螺钉孔30连接，一个温度传感器29(在本实施例中是热敏电阻传感器)固定到铁心法兰13上，于是可以将传感器从外部拆卸下来。

希望把温度传感器安装在一个易于更换的位置，而无论其何时发生故障。除了把温度传感器安装在接近铁心的铁心法兰13上以外，还可以把它安装在附近的壳体盖上，这样，它也是易于固定或拆卸的。把温度传感器29直接安装在铁心11上也是有可能的，这样它可以检测到更靠近铁心的温度。另外，由于在许多情况下，电磁离合器反常的温度升高被认为是由于滚珠轴承27的反常热量的产生造成的，所以需要将温度传感器布置在滚珠轴承27附近。

接下来，讨论图3所示的实施例。在该实施例中，本发明的气体压缩机应用到汽车的空调系统中，在该系统中，由于离合器的滑移而产生的热量通过检测衔铁摩擦板散发的热量而被及早检测出来。

在图3中，标记35代表发动机主体，一个在其前端装有温度传感器29的支柱36安装在该发动机体上。温度传感器29位于电磁离合器10的衔铁摩擦板14的外围附近。标记1代表气体压缩机。

衔铁摩擦板14和皮带轮端面26D之间的滑移产生的热量可以被图3所示的温度传感器检测到(见图2)，于是为了检测到产生的反常热量，可以检测衔铁摩擦板14。

图4是本发明的再一个实施例。在图4所示的实施例中，本发明的气体压缩机也是被应用在如图3所示的汽车空调系统中。通过检测衔铁摩擦板产生的热量，由于离合器滑移而产生的热量就可以被及早检测出来。

在图4中，标记37代表一个底座，发动机、气体压缩机等安装在该底座上。一个在其前端装有温度传感器29的支柱38安装在底座37上。温度传感器29位于电磁离合器10的衔铁摩擦板14的外围附近。标记1代表气体压缩机。

衔铁摩擦板14和皮带轮端面26d(见图2)之间的滑移产生的热量可以被图4所示的温度传感器检测到，于是为了检测到产生的反常热，可以检测衔铁摩擦板14。

在图1到图4所示的实施例中，温度传感器29的检测温度输出被传送到图5所示的外部的温度判断装置32中。当由外部的温度判断装置32确定检测温度输出为反常值时，一反常的输出值被传送到电磁离合器10的驱动回路的开关33，并切断该电磁离合器10的驱动回路，于是，可以阻止由于电磁离合器反常的温度升高而导致的电磁离合器的损坏。当气体压缩机1用于GHP系统中时，整个空调系统2的动力可以由一个紧急制动装置34切断。

图6是解决本发明空调系统的反常温度值的控制操作流程图。在步骤401中，检测温度传感器29的温度，通常将检测到的温度输出到外部的温度判断装置32。在步骤402中，外部温度判断装置32作出判断，判断检测到的温度传感器29的温度输出值是否大于一个预先设定的温度值，如90℃。如果它没有超出预先设定的温度值(即，答案为NO时)，执行程序返回到401，当检测到的反常输出值传送到开关33(即，答案为YES)时，在步骤403中开关打开，切断电磁离合器。或者是，检测到的反常输出值传送到紧急制动装置34，切断电磁离合器，以关掉空调的电源。

以上所提到的预设温度值作为外部温度判断装置的参考值，依据产生热量的物体的不同而不同，而该物体的温度是可以测量的；该物体可以是滚珠轴承，衔铁摩擦板，或是铁心。这样，一个合适的温度参考值是根据热量产生的物体来设定的。参考的温度值也决定于温度传感器29的安装位置，模制铁心的材料，温度传感器和热量产生物体之间的距离，电磁离合器的尺寸、形状和结构等。进一步讲，还必须考虑铁心铸模的温度和温度传感器的温度之间的差值。由此，预设温度值应该是由试验来决定的。

也能够使用其它类型的测量温度范围为100℃的温度传感器来代替热敏电阻，如温差电偶、抗温度传感器(热敏电阻)。进一步的，当将热力保护器、热力保险丝或其它类似物用作温度传感器时，该温度传感器也作为紧急制动装置的开关使用。

当温度传感器安装在一个易于拆卸的位置，无论何时其性能恶化，都可以进行传感器的替换，当传感器布置在电磁离合器的外表面，就能够使用大的或是不昂贵的、一般的传感器，于是传感器的选择可以更灵活，检测电磁离合器产生反常热量的费用可以降低。

如上所述，根据本发明，无论电磁离合器何时到达一个反常的高温，都进行检测，电磁离合器由于高温而产生的反常的热量很快就被发现，于是能够阻止电磁离合器的损坏，从而，可以提高气体压缩机和空调系统的可靠性。

Claims (6)

1.一种气体压缩机，其包括：

一个电磁离合器；

一个压缩机主体，扭矩从外部能源通过所述电磁离合器被传递到所述压缩机主体上；

一个检测所述电磁离合器的外表面温度的温度传感器，所述温度传感器易拆卸池通过螺钉被安装在所述电磁离合器的铁心法兰部分上，以便能在外部拆下所述温度传感器。

2.一种气体压缩机，其包括：

一个电磁离合器；

一个压缩机主体，扭矩从外部能源通过所述电磁离合器被传递到该压缩机主体上；

一个检测所述电磁离合器的外表面附近温度的温度传感器，所述温度传感器易拆卸地通过螺钉被安装在所述电磁离合器的铁心法兰部分上，以便能在外部拆下所述温度传感器。

3.一种空调系统，其包括：

一个电磁离合器；

一个压缩机主体，扭矩从外部能源通过所述电磁离合器被传递到该压缩机主体上；

一个检测所述电磁离合器的外表面温度的温度传感器，所述温度传感器易拆卸地通过螺钉被安装在所述电磁离合器的铁心法兰部分上，以便能在外部拆下所述温度传感器；

一个外置温度判断装置，其用来判断所述温度传感器检测到的温度输出值是否为反常值；

一个紧急制动装置，当所述外置温度判断装置的输出值为反常值时，其用来切断所述电磁离合器的驱动回路。

4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征是：当所述外置温度判断装置的输出值表现出反常值时，所述紧急制动装置停止该空调系统的工作。

5.一种空调系统，其包括：

一个电磁离合器；

一个压缩机主体，扭矩从外部能源通过所述电磁离合器被传递到该压缩机主体上；

一个检测所述电磁离合器的外表面附近温度的温度传感器，所述温度传感器易拆卸地通过螺钉被安装在所述电磁离合器的铁心法兰部分上，以便能在外部拆下所述温度传感器；

一个外置温度判断装置，其用来判断所述温度传感器检测到的温度输出值是否为反常值；以及

一个紧急制动装置，当所述外置温度判断装置的输出值为反常值时，其用来切断所述电磁离合器的驱动回路。

6.根据权利要求5所述的空调系统，其特征是：当所述外置温度判断装置的输出值表现出反常值时，所述紧急制动装置停止该空调系统的工作。

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