CN101900107A

CN101900107A - 变排量压缩机外部控制阀

Info

Publication number: CN101900107A
Application number: CN2010102174921A
Authority: CN
Inventors: 范爱松
Original assignee: ZHEJIANG XINJIN AIR-CONDITIONING EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG XINJIN AIR-CONDITIONING EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2010-07-05
Filing date: 2010-07-05
Publication date: 2010-12-01

Abstract

本发明涉及一种变排量压缩机外部控制阀，包括阀体，所述阀体的顶部设有接头，接头与阀体之间设有开口挡圈，接头中部的外侧套有第一O形密封圈，接头的内部穿插阀杆，阀杆的顶部与芯铁连接，芯铁的外侧设有线圈组件，阀杆的底部伸入阀体的内部，阀体的顶部设有第一通孔，阀体中部外侧的两个凹槽内设有两个第二O形密封圈，两个第二O形密封圈之间设有第二通孔。本发明的有益效果为：通过改变施加到步进电机的脉冲数，使传动杆向上、向下运动，从而改变控制阀的开度，以满足不同制冷剂流量的要求，具有足够驱动力，可控制范围宽，且脉冲信号与开度之间的线性关系良好，反应速度快，散热好，工质回路呈密闭结构且与电气回路分离，安全可靠。

Description

变排量压缩机外部控制阀

技术领域

本发明涉及一种变排量压缩机外部控制阀。

背景技术

在汽车空调制冷系统中，变排量压缩机由于能够无级变容量调节得到了广泛应用。变排量压缩机是利用控制阀调节压缩机的活塞行程，进而改变压缩机排量来实现制冷系统容量调节的。变排量压缩机可分为内部控制和外部控制两类。内部控制型压缩机主要采用气动式内部控制阀，它依靠压缩机曲轴箱和吸气压力差驱动来调节压缩机活塞行程。由于此类控制阀主要通过压缩机自身的运行特性(包括吸排气压力或曲轴箱压力)来操作，无法兼顾影响汽车空调系统的外在因素，容易造成控制滞后和系统不稳定，无法实现最优控制。在变排量压缩机汽车空调制冷系统的实际使用过程中(特别是在压缩机处于高速运转情况下)出现了蒸发器结霜问题，控制阀很难实现冷量与负荷的匹配。另外控制阀的开关控制点在控制阀生产制造时已事先设定，但由于压缩机结构及控制阀本身结构不尽相同，兼之汽车空调系统多变的运行状况，气动式内部控制阀设定的控制点常常无法满足预期的控制要求，更不能与系统其它自控元件接口，为汽车空调系统的自动化控制带来了困难。

因此，为解决采用气动式内部控制阀的变排量压缩机系统存在的上述缺点，已出现采用电磁驱动的外部控制阀。电磁式外部控制阀的主要原理是在气动控制的基础上加上电磁线圈驱动，使控制阀的运动不再单纯依靠压缩机各腔的气体力来驱动。1999年Denso公司首次开发了外部控制变排量压缩机，可根据环境温度、发动机转速、太阳辐射强度、车内温度、送风温度、送风速度以及空调模式设定等参数由汽车的控制板来确定控制信号，再由外部(电磁)控制阀来控制压缩机处于合适的排量。随后，日本三电、美国德尔福等公司也相继开发出外部控制变排量压缩机。

国内研制生产汽车空调变排量压缩机控制阀的企业主要有浙江新劲空调设备有限公司、苏州新智机电工业有限公司、合肥航空普宸汽车零部件有限公司、金坛市普宸电子有限公司等。目前国内外的外部控制阀均采用电磁式驱动方式，虽然结构简单、体积小，但是存在电磁力小、漏磁严重、电磁互感严重、反应速度较慢、消磁时间长、散热困难等缺点，在很大程序上影响了变排量压缩机的排量控制品质。

发明内容

本发明的目的是提供一种变排量压缩机外部控制阀，通过改变施加到步进电机的脉冲数，使传动杆向上、向下运动，从而改变控制阀的开度，以满足不同制冷剂流量的要求，具有足够驱动力，可控制范围宽，且脉冲信号与开度之间的线性关系良好，反应速度快，可实现细微的控制，散热好，工质回路呈密闭结构且与电气回路分离，安全可靠，以克服目前现有技术存在的上述不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：一种变排量压缩机外部控制阀，包括阀体，所述阀体的顶部设有接头，接头与阀体之间设有开口挡圈，接头中部的外侧套有第一O形密封圈，接头的内部穿插阀杆，阀杆的顶部与芯铁连接，芯铁的外侧设有线圈组件，阀杆的底部伸入阀体的内部，阀体的顶部设有第一通孔，阀体中部外侧的两个凹槽内设有两个第二O形密封圈，两个第二O形密封圈之间设有第二通孔；所述阀体与接头之间焊接或螺纹连接；所述阀体的顶部设有步进电机，步进电机底端中部设有传动杆，传动杆伸入阀体的内部，传动杆的底端设有推动阀杆，阀体外侧的四个凹槽内分别设有第三O形密封圈，阀体的一侧位于顶部的两个第三O形密封圈之间设有第一盲孔，阀体上位于中间两个第三O形密封圈之间设有第三通孔，阀体的一侧位于底部的两个第三O形密封圈之间设有第二盲孔，所述推动阀杆的外侧靠近第一盲孔处设有第一弹簧，推动阀杆的底端与阀体内壁之间抵靠第二弹簧；所述阀体的内部不设波纹管组件。

本发明的有益效果为：通过改变施加到步进电机的脉冲数，使传动杆向上、向下运动，从而改变控制阀的开度，以满足不同制冷剂流量的要求；本发明的驱动元件是步进电机，具有足够驱动力，可控制范围宽，且脉冲信号与开度之间的线性关系良好，反应速度快，可实现细微的控制，散热好，工质回路呈密闭结构且与电气回路分离，安全可靠，步进电机只是在调节过程需要电力驱动，调节到位后，自动掉电，即使电源在短期内出现波动或掉电情况，汽车空调系统也会正常工作。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例1所述的变排量压缩机外部控制阀的剖视图；图2是本发明实施例2所述的变排量压缩机外部控制阀的剖视图。

图中：1、阀体；2、接头；3、开口挡圈；4、第一O形密封圈；5、阀杆；6、芯铁；7、线圈组件；8、第一通孔；9、第二O形密封圈；10、第二通孔；11、步进电机；12、传动杆；13、推动阀杆；14、第三O形密封圈；15、第一盲孔；16、第三通孔；17、第二盲孔；18、第一弹簧；19、第二弹簧。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例1所述的一种变排量压缩机外部控制阀，包括阀体1，所述阀体1的内部不设波纹管组件，阀体1的顶部设有接头2，接头2与阀体1之间设有开口挡圈3，接头2中部的外侧套有第一O形密封圈4，接头2的内部穿插阀杆5，阀杆5的顶部与芯铁6连接，芯铁6的外侧设有线圈组件7，阀杆5的底部伸入阀体1的内部，阀体1的顶部设有第一通孔8，阀体1中部外侧的两个凹槽内设有两个第二O形密封圈9，两个第二O形密封圈9之间设有第二通孔10；所述阀体1与接头2之间焊接或螺纹连接。

具体使用时，位于两个第二O形密封圈9之间的第二通孔与吸气腔相通，而位于阀体1顶部的第一通孔与斜盘箱相通。阀头开启或关闭(即阀杆5的位移)主要由线圈组件7的电磁力、斜盘箱压力、以及吸气压力共同作用的控制(还受到阀杆5其它部位受的气体力、弹簧力和摩擦力等，影响较小)。本发明的阀杆5与电机组件的芯铁6固结在一起，当工作电流增加时，在电磁力作用下芯铁6带动阀杆5向阀关小的方向移动。所以吸气压力和工作电流增加，阀关小；反之，当吸气压力和工作电流减小，阀开大。

如图2所示，本发明实施例2所述的一种变排量压缩机外部控制阀，所述阀体1的内部不设波纹管组件，阀体1的顶部设有步进电机11，步进电机11底端中部设有传动杆12，传动杆12伸入阀体1的内部，传动杆12的底端设有推动阀杆13，阀体1外侧的四个凹槽内分别设有第三O形密封圈14，阀体1的一侧位于顶部的两个第三O形密封圈14之间设有第一盲孔15，阀体1上位于中间两个第三O形密封圈14之间设有第三通孔16，阀体1的一侧位于底部的两个第三O形密封圈14之间设有第二盲孔17，所述推动阀杆13的外侧靠近第一盲孔15处设有第一弹簧18，推动阀杆13的底端与阀体1内壁之间抵靠第二弹簧19。

具体使用时，通过步进电机11驱动传动杆12，传动杆12推动阀杆13向上、向下运动从而改变阀体1内的流通面积，改变排气腔到摇板箱的流量和摇板箱到吸气腔的流量，从而达到控制压缩机排量的目的。当传动杆12向上运动时，增大了摇板箱压力和吸气腔压力差，该压力差和其它作用在摇板上的力一起就会减小摇板的倾斜角，压缩机排量减小。反之，当传动杆121向下运动时，摇板箱压力和吸气腔压力差减小，摇板的倾斜角增大，压缩机排量增大。通过改变施加到步进电机的脉冲数，使传动杆向上、向下运动，从而改变控制阀的开度，以满足不同制冷量的要求。

采用本发明的变排量压缩机，其排气通过一个固定管径的节流短管从排气腔到摇板箱，从而改善了低排量情况下的控制阀的动作反应，并可以补偿大负荷时压缩机吸入管道的压力降增大引起的蒸发温度增高，使蒸发温度保持一个合适温度。在实际驱动装置中，利用微电脑产生脉冲，将脉冲送入驱动电路中，分别给各相线圈施加驱动电压。

Claims

1.一种变排量压缩机外部控制阀，包括阀体(1)，其特征在于：所述阀体(1)的顶部设有接头(2)，接头(2)与阀体(1)之间设有开口挡圈(3)，接头(2)中部的外侧套有第一O形密封圈(4)，接头(2)的内部穿插阀杆(5)，阀杆(5)的顶部与芯铁(6)连接，芯铁(6)的外侧设有线圈组件(7)，阀杆(5)的底部伸入阀体(1)的内部，阀体(1)的顶部设有第一通孔(8)，阀体(1)中部外侧的两个凹槽内设有两个第二O形密封圈(9)，两个第二O形密封圈(9)之间设有第二通孔(10)。

2.根据权利要求1所述的变排量压缩机外部控制阀，其特征在于：所述阀体(1)的顶部设有步进电机(11)，步进电机(11)底端中部设有传动杆(12)，传动杆(12)伸入阀体(1)的内部，传动杆(12)的底端设有推动阀杆(13)，阀体(1)外侧的四个凹槽内分别设有第三O形密封圈(14)，阀体(1)的一侧位于顶部的两个第三O形密封圈(14)之间设有第一盲孔(15)，阀体(1)上位于中间两个第三O形密封圈(14)之间设有第三通孔(16)，阀体(1)的一侧位于底部的两个第三O形密封圈(14)之间设有第二盲孔(17)；所述推动阀杆(13)的外侧靠近第一盲孔(15)处设有第一弹簧(18)，推动阀杆(13)的底端与阀体(1)内壁之间抵靠第二弹簧(19)。