CN103711695B - 马达驱动压缩机和空调 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及马达驱动压缩机和空调。在一个实施方式中,提供一种马达驱动压缩机,其包括壳体组件、压缩机构、电动马达、排出口、出口、排出通道、排出阀以及阀装置。压缩机构容置在壳体组件中。电动马达驱动压缩机构。排出室形成在壳体组件中。排出口形成在壳体组件中以便使排出室与压缩机构之间连通。出口形成在壳体组件中以便与外部管路连通。排出通道形成在壳体组件中以便使排出室与出口之间连通。排出阀设置在排出室中以便打开和关闭排出口。阀装置(60、70、75)构造成调节排出通道的开度。

Description

马达驱动压缩机和空调
技术领域
本发明涉及一种马达驱动压缩机,该马达驱动压缩机包括壳体、容置在壳体中的压缩机构、以及构造成驱动压缩机构的电动马达,并且本发明还涉及一种空调,该马达驱动压缩机连接在该空调中。
背景技术
日本特许申请公报No.8-258548公开了一种热泵系统,在该热泵系统中,形成制冷循环的一部分的马达驱动压缩机应用于热泵以用于加热。参照示出了根据背景技术的热泵系统80中的制冷剂回路的图5,从热泵系统80的马达驱动压缩机81排出的制冷剂通过选择阀82流动至外部热交换器83——如通过虚线箭头Y1标示的,在该外部热交换器83处制冷剂被冷凝。随后,制冷剂通过膨胀阀84被减压并且在内部热交换器85中被蒸发,因此通过由蒸发而冷却的空气实现了内部空间的冷却。随后,制冷剂流动通过选择阀82和收集器86并且返回至马达驱动压缩机81。
另一方面,在系统的加热操作期间,从马达驱动压缩机81排出的制冷剂流动通过选择阀82并且被内部热交换器85冷凝,如实线箭头Y2所标示的。内部空间的加热通过由在内部热交换器85中的热交换而加热的空气来实现。随后,制冷剂通过膨胀阀84而减压、通过外部热交换器83蒸发、流动通过选择阀82和收集器86并且返回至马达驱动压缩机81。
根据上述公报,当马达驱动压缩机81在热泵中使用以用于加热时,在马达驱动压缩机81的加热操作期间(在具体状况下),从马达驱动压缩机81排出的制冷剂导致了传送至内部热交换器85的排出脉动。通过管路传递至内部热交换器85的排出脉动导致了在车辆内部中的噪声的产生。为了减小排出脉动,可以这样设置,使得在马达驱动压缩机81中马达室兼作排出室。然而,在高压压缩的制冷剂被引入至马达室的这种结构中,电动马达几乎不被冷却。在具有永磁体的电动马达中,电动马达的永磁体几乎不被冷却从而被消磁,使得电动马达的性能被劣化并且减小了马达的扭矩。因此,电动马达的性能被劣化。为了减小制冷剂的排出脉动,马达驱动压缩机81的排出室可以形成有增大的容积。不过这种排出室增大了马达驱动压缩机81的尺寸并且影响了压缩机在车辆中的安装容易度。
本发明旨在提供一种构造成减小具体状况下的制冷剂的排出脉动的马达驱动压缩机。
发明内容
根据本发明,马达驱动压缩机包括壳体组件、压缩机构、电动马达、排出口、出口、排出通道、排出阀以及阀装置。压缩机构容置在壳体组件中。电动马达驱动压缩机构。排出室形成在壳体组件中。排出口形成在壳体组件中以便连通在排出室与压缩机构之间。出口形成在壳体组件中以便与外部回路连通。排出通道形成在壳体组件中以便连通在排出室与出口之间。排出阀设置在排出室中以便打开和关闭排出口。阀装置构造成调节排出通道的开度。
通过以下结合以示例方式示出本发明的原理的附图而进行的说明,本发明的其他方面和优点将变得明显。
附图说明
参照目前优选的实施方式的下列描述以及附图,可以更好地理解本发明及其目的和优点,在附图中:
图1为示出了根据优选实施方式的马达驱动压缩机和制冷回路的示意性性纵向截面图,其中该马达驱动压缩机连接在该制冷回路中;
图2A为示出了设置在图1的马达驱动压缩机中的电操作阀的部分放大的示意性局部图;
图2B为示出了形成在马达驱动压缩机中的连通孔被限制的状态的图2A的电操作阀的部分放大的示意性局部图;
图3为示出了根据另一实施方式的设置在马达驱动压缩机中的电磁阀的部分放大的示意性局部图;
图4A为示出了根据又一实施方式的设置在马达驱动压缩机中的电操作阀的部分放大的示意图;
图4B为示出了形成在马达驱动压缩机中的连通孔被限制的状态的图4A的电操作阀的部分放大的示意图;以及
图5为示出了根据背景技术的制冷回路的示意图。
具体实施方式
下面将参照图1和图2对根据本发明的安装在电动车辆上的电动涡旋压缩机的优选实施方式进行描述。参照图1,附图标记10总体代表涡旋压缩机10,该涡旋压缩机10为马达驱动压缩机并且具有壳体组件11。该壳体组件11包括通过螺栓B紧固在一起的第一壳体11A和第二壳体18。第一壳体11A形成为在其一端处带底的筒体,并且第二壳体18形成为在其一端处具有外罩的筒体。逆变器外罩12在第一壳体11A的与第二壳体18相反的端部处固定至第一壳体11A,从而在逆变器外罩12与第一壳体11A之间形成容置空间13。在容置空间13中设置有逆变器56。
在第一壳体11A中形成有入口14,待压缩的流体(制冷剂)通过入口14被引入至涡旋压缩机10中。在第一壳体11A中固定地设置有分隔壁25从而形成壳体组件11的一部分。在壳体组件11中通过分隔壁25而形成有马达室24。旋转轴15通过由分隔壁25保持的第一轴承16在旋转轴15的一端处并且通过由第一壳体11A的纵向后端保持的第二轴承17在旋转轴15的另一端处以能够旋转的方式支撑在第一壳体11A中。密封构件22配装在分隔壁25的内周表面中以密封在旋转轴15的外周表面与分隔壁25的内周表面之间。
是内部永磁体转子的转子20固定地安装在旋转轴15上以用于与旋转轴15一起旋转。定子21固定至第一壳体11A的内周表面从而围绕转子20。根据优选实施方式,旋转轴15、转子20以及定子21配合以形成容置在马达室24中的电动马达23。电动马达23的操作通过逆变器56来控制。
偏心销H在偏离于旋转轴15的中心轴线L的位置处从旋转轴15的一端突出并且以能够旋转的方式支撑衬套26,该衬套26形成为在衬套26的一端处带底的筒体。动涡旋27由旋转轴15在其一端处以能够绕转的方式支撑。动涡旋27包括盘形端板27A、螺旋壁27B以及筒形支撑部27C。螺旋壁27B从端板27A朝向第二壳体18延伸。筒形支撑部27C从端板27A朝向分隔壁25延伸并且对以能够旋转的方式支撑衬套26的第三轴承29进行支撑。旋转轴15的旋转使衬套26随着偏心销H、与旋转轴15的旋转一致地围绕中心轴线L进行绕动运动。
多个抗旋转元件42(在图1中仅示出了一个抗旋转元件42)配装在分隔壁25中。端板27A在其中形成了孔41,该抗旋转元件42插入在孔41中以防止动涡旋27围绕偏心销H的轴线旋转。定涡旋31在分隔壁25的与第二壳体18相邻的一侧上固定至分隔壁25的端表面从而面对动涡旋27。定涡旋31包括盘状端板31A和螺旋壁31B。螺旋壁31B从端板31A朝向动涡旋27的端板27A延伸。动涡旋27的螺旋壁27B和定涡旋31的螺旋壁31B彼此接合从而在动涡旋27与定涡旋31之间形成压缩室33。根据优选实施方式,用作本发明的压缩机构的这种涡旋型压缩机构19容置在壳体组件11中,并且电动马达23构造成驱动压缩机构19。
在定涡旋31的外周壁31D与动涡旋27的螺旋壁27B的最外侧周边之间形成有吸入室35,制冷剂通过吸入室35吸入至压缩室33。在定涡旋31的端板31A与第二壳体18之间形成有排出室34。在端板31A的中心处通过定涡旋31形成有排出口31C以使压缩室33与排出室34之间连通。
呈簧片阀形式的排出阀40在排出室34侧上固定至端板31A的端表面,或者设置在排出室34中,以用于打开和关闭排出口31C。排出阀40在压缩室33的压力增大至预定值之前关闭排出口31C,并且排出阀40在压缩室33的压力达到预定值时打开。第二壳体18包括:与定涡旋31和第一壳体11A的开口端接触的外周壁18A、与外周壁18A一体地形成的外罩部18B、以及与外罩部18B一体地形成的筒部18C。在第二壳体18的筒部18C中形成有油分离室30并且在筒部18C的顶开口端处形成有出口28以用于油分离室30与排出管49之间的连通。
在第二壳体18中形成有连通孔18D以使排出室34与油分离室30之间连通。油分离室30和连通孔18D配合以在第二壳体18中形成排出通道36从而使排出室34与出口28之间连通。
如图2A所示,连通孔18D形成为使得连通孔18D的与油分离室30相邻的部分在直径上朝向油分离室30增大。如图1所示,从排出室34通过连通孔18D排出至油分离室30中的制冷剂在油分离室30中旋绕的同时朝向出口28流动,使得润滑油通过离心力与制冷剂分离。已经与润滑油分离的制冷剂通过连接至出口28的排出管49而排出至制冷回路50,并且制冷回路50用作本发明的外部回路。
在排出管49中设置了选择阀51以用于改变通过出口28排出的制冷剂的流动方向。选择阀51连接至第一冷却通道61A的一端,制冷剂在涡旋压缩机10的冷却操作期间通过第一冷却通道61A流动,并且第一冷却通道61A的另一端连接至外部热交换器62的入口。在外部热交换器62中,从涡旋压缩机10排出的制冷剂通过热交换而被冷却从而被冷凝。在第一冷却通道61A的位于外部热交换器62的上游位置处设置有止回阀44。外部热交换器62用作本发明的热交换器。
外部热交换器62的出口连接至第二冷却通道61B的一端,并且第二冷却通道61B的另一端连接至构造成控制制冷剂至蒸发器64的流动的膨胀阀63的入口。在第二冷却通道61B中设置有阀37以用于打开和关闭第二冷却通道61B。膨胀阀63的出口连接至第三冷却通道61C的一端,并且第三冷却通道61C的另一端连接至构造成允许制冷剂蒸发的蒸发器64的入口。蒸发器64设置在与距外部热交换器62相比较更靠近车辆内部的位置处。蒸发器64的出口连接至第四冷却通道61D的一端,并且第四冷却通道61D的另一端连接至涡旋压缩机10的入口14。第二冷却通道61B和第四冷却通道61D连接至构造成绕开膨胀阀63和蒸发器64的旁路通道61E。在旁路通道61E中设置有旁路阀46。第一冷却通道61A至第四冷却通道61D、外部热交换器62、膨胀阀63、以及蒸发器64配合以形成制冷回路50中的冷却回路。
选择阀51连接至第一加热通道52A的一端,制冷剂在涡旋压缩机10的加热操作期间流动通过第一加热通道52A,并且第一加热通道52A的另一端连接至冷凝器53的入口。冷凝器53构造成通过热交换来冷却从涡旋压缩机10排出的制冷剂从而使制冷剂冷凝。冷凝器53设置成与距外部热交换器62相比较更靠近车辆内部。冷凝器53的出口连接至第二加热通道52B的一端,并且第二加热通道52B的另一端连接至构造成控制制冷剂的流动的膨胀阀43的入口。
膨胀阀43的出口连接至第三加热通道52C的一端,并且第三加热通道52C的另一端连接至外部热交换器62的入口。在第三加热通道52C中设置有止回阀47。第一加热通道52A至第三加热通道52C、冷凝器53、膨胀阀43以及外部热交换器62配合以形成制冷回路50中的加热回路。
选择阀51还连接至电子控制单元(ECU)54,并且选择阀51的操作通过从ECU54所传递的信号来控制。ECU54连接至用于车辆空调的空调开关58以用于信号传递从而控制空调开关58的操作。当空调开关58接通以用于加热时,ECU54将选择阀51置于引起由涡旋压缩机10所压缩的制冷剂流动在加热回路中的位置中。当空调开关58接通以用于冷却时,ECU54将选择阀51置于引起由涡旋压缩机10所压缩的制冷剂流动在冷却回路中的位置中。
ECU54还连接至涡旋压缩机10的逆变器56以用于信号传递,从而控制逆变器56的操作。具体地,ECU54控制逆变器56的操作以驱动电动马达23从而在空调的冷却或加热操作中获得了所需的温度。逆变器56连接至电操作阀60以用于信号传递从而控制电操作阀60的操作,并且电操作阀60设置在排出通道36(油分离室30)中。电操作阀60用作本发明的阀装置。逆变器56具有控制电操作阀60的两个不同的模式以用于涡旋压缩机10的冷却和加热操作。
下面将对电操作阀60进行详细描述。如图2A所示,外壳55连接至第二壳体18的筒部18C,并且在外壳55中容置有能够以正方向和逆方向旋转的驱动马达69。驱动马达69具有通过第二壳体18的筒部18C插入至油分离室30中的驱动轴69A,并且驱动齿轮65固定地安装在驱动轴69A的端部上以用于与驱动轴69A一起旋转。在油分离室30中设置有节流阀67,并且该节流阀67在筒部18C中通过任何合适的支撑构件(未示出)以能够旋转的方式而被支撑。节流阀67具有连接至节流阀67的并且与驱动齿轮65啮合的从动齿轮68。节流阀67具有位于节流阀67的与从动齿轮68相反的一侧上的阀部分67A。阀部分67A形成为使得其直径朝向阀部分67A的末端而逐渐减小,并且阀部分67A能够插入至连通孔18D中。阀部分67A的最大直径比连通孔18D的直径更大,并且阀部分67A的直径朝向阀部分67A的末端逐渐减小。因此,阀部分67A具有渐缩的形状,其直径朝向油分离室30而减小。
参照图2B,当驱动马达69沿一个方向旋转从而使驱动齿轮65沿一个方向旋转时,从动齿轮68通过驱动齿轮65而旋转以使节流阀67沿引起阀部分67A移动至连通孔18D中的方向旋转。随着阀部分67A插入至连通孔18D中,连通孔18D的出口的开度/开口逐渐减小,使得连通孔18D被限制。换言之,包括有连通孔18D的排出通道36的开度随着阀部分67A插入至连通孔18D中而逐渐减小。因此,制冷剂的穿过连通孔18D的流动被阀部分67A限制,因此,制冷剂的压力被减小,从而减小了排出脉动。流动通过连通孔18D(排出通道36)的制冷剂被减少得越多,排出脉动被减小得越大。
当驱动马达69沿逆方向旋转并且驱动齿轮65逆向旋转时,阀部分67A移动离开连通孔18D。因此,阀部分67A通过驱动马达69的旋转而能够移动至连通孔18D中和能够移动离开连通孔18D。阀部分67A能够在对应于从动齿轮68的轴向长度的范围上移动。
逆变器56连接至电操作阀60的驱动马达69以用于信号传递从而控制驱动马达69的操作。逆变器56对驱动马达69产生了对应于输出自逆变器56的电流值的信号以用于驱动电动马达23,并且电动马达23的旋转速度根据电流值来控制。因此,节流阀67的运动量被控制。
当空调开关58接通以用于加热并且用于以高负载(高扭矩)驱动电动马达23时,或当输出逆变器56的电流幅值/振幅比预定值更大时,逆变器56对电操作阀60产生信号以使电操作阀60操作。更具体地,当制冷剂需要在涡旋压缩机10的低速操作期间被压缩至高压时,或当输出自逆变器56的电流幅值随着空调开关58接通以用于加热——例如,在冷的气候或在车辆处于停止时——而增大至大于预定值时,逆变器56产生信号。当输出自逆变器56的电流幅值增大至大于预定值时,逆变器56根据幅值输出信号以控制驱动马达69的旋转速度,从而调节连通孔18D的开度。当电操作阀60被操作时,由车辆驱动源(行驶马达)产生的噪声是相对小的,但在涡旋压缩机10中的排出脉动是显著的,因此,在车辆内部中的噪声被增大。
逆变器56在其中储存了表示在电动马达23所需要的电流(扭矩)与驱动马达69所需要的旋转量之间的关系的数据图/映射。在涡旋压缩机10的加热操作期间电动马达23所需要的扭矩与获得该扭矩所需的电流之间的关系是先前做出的。当逆变器56的电流输出根据由电动马达23所需要的扭矩来确定时,并且如果电流幅值比预定值更大时,逆变器56操作以对驱动马达69进行驱动了根据数据图所确定的旋转量。当空调开关58接通以用于冷却时,逆变器56不操作电操作阀60,并且连通孔18D是完全打开的。当输出自逆变器56的电流幅值增大至大于预定值时,电动马达23以高扭矩或高负载被驱动从而增大了排出脉动。电操作阀60构造成仅在这种时刻被操作,因此,与电操作阀60被不变地/持续地操作的结构相比较,用于操作电操作阀60的动力消耗能够被限制。
下面将对根据优选实施方式的涡旋压缩机10的操作进行描述。当空调开关58接通以用于加热时,ECU54操作以驱动涡旋压缩机10并且操作选择阀51,使得由涡旋压缩机10压缩的制冷剂流动通过加热回路。ECU54引起旁路阀46打开并且使阀37关闭。制冷剂被涡旋压缩机10压缩至预定压力,并且高压制冷剂通过排出口31C和排出阀40排出至排出室34中。每次压缩室33与排出口31C连通时,产生了压力波动,从而产生了排出脉动。
在涡旋压缩机10的加热操作期间,ECU54使逆变器56控制通至电动马达23的输出电流,使得电动马达23产生了预定扭矩。逆变器56的操作改变至用于加热操作的控制模式,并且逆变器56根据输出自逆变器56的电流幅值来控制电操作阀60的操作。逆变器56参考表示在电动马达23所需要的电流(扭矩)与驱动马达69的旋转量之间的关系的数据图。当输出自逆变器56的电流幅值增大至大于预定值时,逆变器56控制电动作阀60的驱动马达69的操作,使得驱动马达69旋转了对应于输出自逆变器56的增大的电流的旋转量。
驱动马达69的驱动轴69A随后沿一个方向旋转,并且固定在驱动轴69A上的驱动齿轮65与驱动轴69A一起旋转。同时地,与驱动齿轮65啮合的从动齿轮68旋转,从而使节流阀67朝向连通孔18D移动。因此,流动通过连通孔18D的制冷剂通过节流阀67的阀部分67A来限制,并且还限制了排出通道36的开度,使得当制冷剂穿过连通孔18D时发生的排出脉动被减小。
穿过连通孔18D并且在油分离室30中与润滑油分离的制冷剂通过涡旋压缩机10的出口28朝向选择阀51排出。制冷剂通过选择阀51流入至加热回路中。在制冷剂与环境空气之间的热交换通过冷凝器53来执行,使得制冷剂被冷凝,并且通过热交换而加热的环境空气流入至车辆内部。随后,制冷剂通过膨胀阀43来限制并且在外部热交换器62中通过热交换被加热。通过止回阀47防止了制冷剂的穿过膨胀阀43的逆向流动,并且通过止回阀44防止了制冷剂至第一冷却通道61A中的流动,该流动与至外部热交换器62中的流动互反。随后,制冷剂在外部热交换器62中被蒸发并且随后流动通过旁路阀46。通过阀37防止了制冷剂至膨胀阀63中的流动。制冷剂通过入口14返回至涡旋压缩机10中以进行压缩。
当空调开关58接通以用于冷却时,ECU54操作以驱动涡旋压缩机10并且操作选择阀51,使得由涡旋压缩机10压缩的制冷剂流动通过冷却回路。ECU54使得旁路阀46关闭并且使阀37打开。制冷剂被压缩至预定压力,并且高压的制冷剂通过排出口31C和排出阀40被排出至排出室34中。每次压缩室33与排出口31C连通时,产生了压力波动从而产生了排出脉动。
在冷却操作期间,逆变器56的操作改变至用于冷却操作的控制模式,其中逆变器56不操作电操作阀60。如图2A所示,连通孔18D在不受节流阀67的阀部分67A的限制的情况下完全打开,因此,排出通道36的开度保持不受限制。因此,制冷剂在当流动通过连通孔18D时不被限制。
穿过连通孔18D并且与在油分离室30中与润滑油分离的制冷剂通过出口28朝向选择阀51排出。制冷剂通过选择阀51流入至冷却回路中并且被外部热交换器62冷凝。随后,制冷剂在不朝向旁路阀46流动的情况下流动通过阀37。制冷剂的压力被膨胀阀63减小。穿过膨胀阀63的制冷剂供给至蒸发器64,制冷剂在蒸发器64处被蒸发。由制冷剂的蒸发而冷却的环境空气流入至车辆内部。随后,制冷剂通过入口14被引入至涡旋压缩机10中以被压缩。
本实施方式提供了下列有利的效果:
(1)排出通道36形成在壳体组件11中以用于排出室34与出口28之间的连通。构造成调节(节流)排出通道36的开度的电操作阀60设置在连通孔18D中,该连通孔18D是排出通道36的一部分。制冷剂穿过连通孔18D(排出通道36)的流动被限制,并且连通孔18D用作流阻。因此,制冷剂的压力被减小,从而减小了排出脉动。在从涡旋压缩机10排出的制冷剂被引导至位于与车辆内部相邻的冷凝器53的具体状况下,该车辆内部承受了排出脉动的影响。排出脉动通过电操作阀60被减小,因此,有效地抑制了至车辆内部的噪声传递。根据优选实施方式,排出室34不需要在容积上被制成为更大以减小排出脉动。因此,涡旋压缩机10不需要在尺寸上被制成为更大,使得涡旋压缩机10在车辆上的安装是容易的。
根据本实施方式,压缩的制冷剂不需要被引入至在壳体组件11中的马达室24中以用于减小排出脉动。因此,电动马达23的永磁体不承受高温的制冷剂,并且预先阻止了电动马达23的性能劣化。
(2)涡旋压缩机10包括构造成控制电动马达23的操作的逆变器56,并且电操作阀60电连接至逆变器56。电操作阀60的操作根据从逆变器56输出至电动马达23的电流来控制。逆变器56兼作电操作阀60的控制器和电动马达23的控制器,使得与电操作阀60和电动马达23具有其自身的独立控制器的结构相比较,在车辆中的控制器的部件的安装空间可以制成为更小,并且防止了涡旋压缩机10增大其尺寸。
(3)噪声产生在加热操作期间当涡旋压缩机10以相对低的速度操作以将制冷剂压缩至相对高的压力(高负载操作)时变得显著。由于涡旋压缩机10以相对低的速度操作,因涡旋压缩机10的驱动的噪声产生是相对小的,但在涡旋压缩机10中由制冷剂的压缩所产生的排出脉动被增大。在涡旋压缩机10中,从逆变器56输出至电动马达23的电流和涡旋压缩机10的扭矩被增大。根据优选实施方式,在其中具有表示输出自逆变器56的电流与驱动马达69的其对应旋转量之间的关系的数据图的逆变器56根据该数据图控制了电操作阀60的操作。因此,逆变器56以这种方式操作电操作阀60以在噪声易于在车辆内部产生的情况下减小了噪声产生。
(4)电操作阀60构造成根据输出自逆变器56的电流调节节流阀67的运动量。因此,通过相对于连通孔18D可调节地移动节流阀67,可以获得关于连通孔18D(排出通道36)的开度的精密调节从而能够减小排出脉动。
(5)为了减小排出脉动,电操作阀60设置在排出通道36的连通孔18D中而不设置排出口31C中,该排出口31C当制冷剂的排出压力增大至预定值时由排出阀40打开。因此,电操作阀60在连通孔18D中而不是在排出口31C中的设置在允许制冷剂的排出压力增大至预定值的同时减小了排出脉动。
(6)排出脉动通过排出室34减小至一定程度。在冷却操作期间,从涡旋压缩机10排出的制冷剂被引导至定位成远离车辆内部的外部热交换器62,因此,排出脉动被传递至外部热交换器62,从而在外部热交换器62中的噪声产生不是问题。在冷却操作期间,连通孔18D(排出通道36)通过电操作阀60被完全地打开,使得在排出通道36中没有发生压力损失,因此防止了涡旋压缩机10的冷却效率的减低。用于获得涡旋压缩机10的预定排量的动力损耗能够被限制。
本发明可以修改成如下文所示例的各种可替代的实施方式。如图3所示,上述优选实施方式的电操作阀60可以由用作本发明的阀装置的电磁阀75来替代。电磁阀75具有用于将节流阀77朝向连通孔18D移动并且使节流阀77移动离开连通孔18D的螺线管。具体地,环形壁18G与第二壳体18的筒部18C一体地形成,并且在环形壁18G中容置有电磁体78。形成为筒形形状、在其一端处具有外罩的外壳79固定至环形壁18G。节流阀77在节流阀77的一端处形成有凸缘77A。节流阀77由磁性材料制成并且具有与设置在外壳79中的凸缘77A一体地形成的轴部分77B。
节流阀77还包括形成在另一端处的阀部分77C。在外壳79中,在电磁体78上设置有支撑板78A,并且螺旋弹簧78C介于支撑板78A与凸缘77A之间。节流阀77通过螺旋弹簧78C的推压力沿离开电磁体78的方向被推压,或沿阀部分77C移动离开连通孔18D的方向被推压。在第二壳体18的外罩部18B中形成有两个连通孔18D,并且节流阀77的轴部分77B设置成使得节流阀77的阀部分77C定位成面对一个连通孔18D。
根据上文描述的修改的实施方式,当电磁阀75操作或当逆变器56在涡旋压缩机10的加热操作期间使电磁阀75的电磁体78被激励时,由磁性材料制成的凸缘77A被朝向电磁体78吸引。因此,节流阀77的阀部分77C移动至连通孔18D中并且关闭一个连通孔18D,从而阻挡了所排出的且流动通过两个连通孔18D中的一个连通孔18D的制冷剂的流动,使得制冷剂的流量/流动减小至大约一半。根据该修改的实施方式,通过这种简单的结构可以有效地减小排出脉动。连通孔18D的数量不限于一个或两个,而可以形成三个或更多个。
如图4A和图4B所示,用作本发明的阀装置的电操作阀70可以包括设置在第二壳体18的外罩部18B的外表面上的驱动马达72和由电操作阀70操作的节流阀71。节流阀71具有矩形板形状并且插入通过形成在筒部18C的侧表面中的孔18F并插入在筒部18C中。节流阀71通过支撑构件73而被支撑从而能够沿着筒部18C的内表面移动。节流阀71通过驱动马达72移动从而调节或限制连通孔18D(排出通道36)的开度。
根据优选实施方式,电操作阀60由逆变器56操作。然而,电操作阀60在空调开关58被接通以用于加热时可以由ECU54操作。
根据优选实施方式,空调开关58在用于加热操作和冷却操作的位置之间是可选择的。然而,在车辆空调为自动控制类型并且空调开关58具有仅接通和关断的位置的情况下,逆变器56可以构造成仅当空调开关58接通并且ECU54确定需要加热操作时对电操作阀60进行操作。
本优选实施方式的压缩机构已经描述为涡旋型压缩机构19。可替代地,本发明客应用于任何其他类型的压缩机构,比如叶片式压缩机构或活塞式压缩机构。
根据优选实施方式,电操作阀60基于输出自逆变器56的电流来操作。可替代地,在第二壳体18的筒部18C中可以设置有压力传感器以感测压力波动(排出脉动)并且确定在波动中的最大压力和最小压力,并且ECU54可以构造成当在最大压力值与最小压力值之间的差比预定值更大时或当排出脉动增大至比预定值更大时对电操作阀60进行操作。
可替代地,在冷凝器53中可以设置有构造成检测噪声的装置,并且ECU54可以构造成当在冷凝器53中的噪声产生增大至比预定值更大时对电操作阀60进行操作。
根据优选实施方式,涡旋压缩机10和制冷回路50已经描述为安装在电动车辆上,但其可以安装在插入式混合动力车辆或混合动力车辆上。
根据优选实施方式,作为排出通道36的一部分的连通孔18D的开度是可调节的。可替代地,作为排出通道36的一部分的油分离室30的开度可以是可调节的。
根据优选实施方式,在冷却操作期间,由涡旋压缩机10排出的制冷剂朝向定位成远离车辆内部的外部热交换器62排出,因此,噪声产生不会成为问题即使排出脉动传递至外部热交换器62亦是如此。然而,根据安装空调的车辆类型,因排出脉动的噪声产生会变成问题。作为应对该问题的措施,电操作阀60在输出自逆变器56的输出比预定值更大时可以被操作以对连通孔18D(排出通道36)的开度进行限制。在该结构中,在冷却操作期间的预定值比在加热操作期间的预定值更大。

Claims (5)

1.一种马达驱动压缩机(10),包括:
壳体组件(11);
压缩机构(19),所述压缩机构(19)容置在所述壳体组件(11)中;
电动马达(23),所述电动马达(23)驱动所述压缩机构(19);
排出室(34),所述排出室(34)形成在所述壳体组件(11)中;
排出口(31C),所述排出口(31C)形成在所述壳体组件(11)中以便使所述压缩机构(19)与所述排出室(34)之间连通;
出口(28),所述出口(28)形成在所述壳体组件(11)中以便与外部回路连通;
排出通道(36),所述排出通道(36)形成在所述壳体组件(11)中以便使所述排出室(34)与所述出口(28)之间连通;
排出阀(40),所述排出阀(40)设置在所述排出室(34)中以便打开和关闭所述排出口(31C);以及
阀装置(60、70、75),所述阀装置(60、70、75)构造成调节所述排出通道(36)的开度,其中,所述马达驱动压缩机还包括构造成控制所述电动马达的操作的逆变器,所述阀装置电连接至所述逆变器并且所述阀装置根据输出自所述逆变器的电流的值而被控制,并且,所述逆变器(56)具有用于所述马达驱动压缩机(10)的冷却操作和加热操作的、控制所述阀装置(60、70、75)的两个不同模式,并且
其特征在于,在所述冷却操作期间,所述阀装置(60、70、75)构造成持续地使所述排出通道(36)的所述开度完全打开,而在所述加热操作期间,所述阀装置(60、70、75)构造成根据输出自所述逆变器(56)的电流的值来调节所述排出通道(36)的所述开度。
2.根据权利要求1所述的马达驱动压缩机(10),其特征在于,所述阀装置(60、70、75)构造成在输出自所述逆变器(56)的电流的幅值大于预定值时限制所述排出通道(36)的所述开度。
3.根据权利要求1所述的马达驱动压缩机(10),其特征在于,所述阀装置(60、70、75)为电操作阀(60、70)。
4.根据权利要求1所述的马达驱动压缩机(10),其特征在于,所述阀装置(60、70、75)为电磁阀(75)。
5.一种包括根据权利要求1至4中任一项所述的马达驱动压缩机(10)的空调,其特征在于,所述空调包括蒸发器(64)、冷凝器(53)、热交换器(62)以及选择阀(51),
所述选择阀(51)构造成在由所述蒸发器(64)、所述热交换器(62)和所述马达驱动压缩机(10)形成的冷却回路与由所述冷凝器(53)、所述热交换器(62)和所述马达驱动压缩机(10)形成的加热回路之间切换,
并且,在所述冷却回路中,从所述马达驱动压缩机(10)排出的制冷剂流经所述热交换器(62)从而被冷凝,该制冷剂流经所述蒸发器(64)从而被蒸发,并且该制冷剂被引入至所述马达驱动压缩机(10)中,而在所述加热回路中,从所述马达驱动压缩机(10)排出的制冷剂流经所述蒸发器(64)从而被蒸发,该制冷剂流经所述热交换器(62)从而被冷凝,并且该制冷剂被引入至所述马达驱动压缩机(10)中。
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