CN1081744C - 变容式压缩机中的控制阀 - Google Patents

Abstract

一种用于调节排气容积的压缩机控制阀49，它安置在供给通路48的中途上，使排气室与曲柄室15相连。该阀有一个阀体64，阀体朝一个第一方向移动就能打开供给通路，朝一个第二方向移动就能关闭供给通路。一个波纹管70能对吸气压力作出反应。一个螺线管62当其被励磁时驱动阀体朝第二方向偏移。一个弹簧65驱动阀体朝第一方向移动。一根杆74使波纹管和阀体相连，使阀体移向或移离波纹管。当螺线管不被励磁时，弹簧使阀体把供给通路完全打开。

Description

变容式压缩机中的控制阀

本发明涉及用于车辆空调的变容式压缩机中的容积控制阀。特别涉及控制排气室与曲柄室之间制冷气流量的容积控制阀。

典型的变容式压缩机有一个可倾斜地安装于驱动轴上的凸轮盘。根据曲柄室内的压力和气缸内压力之间压差来控制凸轮盘的倾角。通过凸轮盘的倾角来改变每个活塞的冲程。从而通过每个活塞的冲程来改变和决定压缩机工作容积。压缩机有一个排气室和一个曲柄室，排气室和曲柄室之间通过一个供给通路相连。容积控制阀安装于这条供给通路中。容积控制阀控制从排气室到曲柄室的制冷气流量，从而控制曲柄室内的压力。因此，通过控制阀控制了曲柄室内的压力和气缸内的压力之间的压差。

在日本未审查专利公开文件No 6-346845中，公开了一种用于变容式压缩机中的容积控制阀。如图6所示，控制阀101包括一个箱体102和一个箱体103，箱体102和箱体103相互连接。螺线管102包括一个固定铁芯105、一个可动铁芯106和一个线圈104。可动铁芯106可以移近固定铁芯，也可以从固定铁芯移开。线圈104缠绕在可动铁芯106和固定铁芯105周围。在固定铁芯105和可动铁芯106之间安装有第一根弹簧107。

一个阀室108和一个压力传感室115分别位于箱体103的上部和下部。箱体103有第一开口110、第二个开口111和第三个开口112。阀室108通过在其顶端开口的第一个开口110与压缩机的排压区相连。阀室108通过其底端的阀孔114、第三个开口112以及供给通路与压缩机内的曲柄室相连。压力传感室115通过第二个开口111与压缩机的吸压区相连。第一个开口110、阀室108、阀孔114和第三个开口构成了供给通路的一部分。阀体109安装在阀室108内。在阀室108内有第二根弹簧113，它朝关闭阀孔114的方向推压阀体109。一个波纹管116安装于压力传感室115内。

通过第二个开口111，压缩机吸压区内的吸气压力Ps被导入压力传感室115。根据吸气压力的大小，压力传感室115内的波纹管116可膨胀和收缩。波纹管116连接在螺线管102内的可动铁芯106上。一根杆117连接在波纹管116的顶端。杆117的末端与阀室108内的阀体109接触。波纹管116的长度变化由杆117传送到阀体109，从而使阀体109打开和关闭阀孔114。也就是说，根据压力传感室115内的吸气压力Ps的变化来打开和关闭连接排压区和曲柄室的供给通路。

通过外部控制计算机(图中未示出)来使线圈104励磁或不励磁。计算机与各种设备相连，包括空调起动开关、发动机的速度传感器、探测外部制冷管路中蒸发器温度的温度传感器、室温传感器、温度调节器。乘客通过温度调节器来设定目标室温。计算机输入与起动开关的开/关状态、发动机速度、蒸发器温度、室温以及目标室温相关的数据。根据这些输入的数据，计算机使线圈104励磁或不励磁。

当线圈104被励磁时，可动铁芯克服第一根弹簧107的弹力，被拉向固定铁芯105。可动铁芯106的这种移动通过波纹管116和杆117传到阀体109，从而使阀体109向阀孔114移动。在这种情况下，如果吸气压力Ps很高，即制冷负荷很大，那么波纹管116收缩并牵拉阀体109。这就减小了阀孔114的开口面积。反过来，如果吸气压力很低，即制冷负荷很小，那么波纹管116就膨胀并推动阀体109。这样就增加了阀孔114的开口面积。

当线圈104不被励磁时，在可动铁芯和106固定铁芯105之间就没有磁引力。通过第一根弹簧107的弹力，使可动铁芯106从固定铁芯105上移开。可动铁芯106的这种移动通过波纹管116和杆117传送到阀体109，从而使阀体109从阀孔114上移开。这样就使阀孔114的开口面积达到最大。

通过第一根弹簧107和第二根弹簧113的弹力，阀体109和杆117恒定地接触。这使得阀体109、杆117和波纹管116可以一起移动。

例如，当外部温度很高、车辆速度很低时，外部制冷管路中蒸发器的热交换量特别低。在这种情况下，如果压缩机在最大工作容积下运作，那么排压区内的排气压力Pd变得特别高。被导入压力传感室115内的吸气压力Ps也变得非常高。这就使波纹管116收缩。如果关闭起动开关，那么计算机就使线圈104不励磁，从而使压缩机的工作容积达到最小。在这种状态下，阀体109需置于阀孔114的开口面积达到最大的位置。然而，压力传感室115内的很高的吸气压力Ps却使波纹管116处于收缩状态。而且，阀体109与波纹管116一起移动。因此，很难使阀体109保持在一个使阀孔114的开口面积达到最大值的位置。

因此，本发明的目的是提供一种用于变容式压缩机中的控制阀。即使吸气压力很高，这种阀也能保持在一个使阀孔114的开口达到最大值的位置。

为了实现上述发明目的，本发明公开了一种用于变容式压缩机内的控制阀，根据时曲柄室内凸轮盘倾角的控制来调节排气容积。压缩机包括一个可操作地安装在凸轮盘上并位于气缸内的活塞。活塞压缩从第一区域流入气缸内的气体并将压缩的气体排放到第二区域。凸轮盘倾角根据曲柄室内的压力而改变。压缩机包括一条连接第二区域与曲柄室的供给通路。控制阀安装在这条供给通路的中途，以便通过供给通路从第二区域流入曲柄室内的气体流量，从而控制曲柄室内的压力。控制阀包括一个用于调节供给通路开口面积的阀体。阀体可沿第一个方向以及与第一方向相反的第二个方向移动。阀体朝第一方向移动，则供给通路被打开，阀体朝第二方向移动，则供给通路被关闭。一个反应元件对第一区域内的压力作出反应。第一个传动元件安装在这个反应元件和阀体之间。根据第一区域内压力的升高，反应元件通过第一个传动元件使阀体沿第二方向移动。线圈相对于阀体来说位于反应元件的另一侧。第二个传动元件位于线圈和阀体这间。当线圈被励磁时，线圈通过第二个传动元件沿第二方向驱动阀体。驱动装置也可沿第一方向驱动阀体。第一个传动元件通过阀体连接反应元件，以使阀体能移近或移开反应元件。当线圈不被励磁时，驱动装置使阀体完全打开阀孔。

本发明的技术特征肯定具有新颖性，这在所附的权利要求书中特别地作了详细说明。下面结合附图，通过对最佳实施例进行描述，以便更好地理解本发明及其发明目的和技术特征。在附图中：

图1是说明根据本发明的一个实施例中控制阀的剖视图；

图2是装有图1中控制阀的变容式压缩机的剖视图；

图3是说明当线圈被励磁时的压缩机的局部放大的剖视图；

图4是当线圈不被励磁时压缩机的局部放大剖视图；

图5是当高吸气压力被导入压力传感室内时，图4中压缩机的局部放大剖视图；

图6是说明已有技术中控制阀的剖视图。

现在结合附图1到附图5，对本发明第一个实施例的变容式压缩机控制阀进行描述。

首先对变容式压缩机的结构进行描述。如图2所示，前箱12连接在气缸体11的前端面上。后箱13用一个阀盘14连接在气缸体11的后端面上。在前箱12的内壁和气缸体11的前端面之间形成一个曲柄箱15。

一根驱动轴16可旋转地安置在前箱12和气缸体11内。驱动轴16的前端从曲柄室15突出并与皮带轮17相连。皮带轮17通过一根皮带18直接连接在外部驱动力源(本实施例中是车辆的发动机)上。这个实施例中的压缩机是一种不带离合器型的变容式压缩机，它在驱动轴16与外部驱动力源之间没有离合器。皮带轮17通过前箱12和向心轴承19支撑。向心轴承19将作用在皮带轮17上的推力和径向负载传给前箱12。

在驱动轴16和前箱12之间有一个唇密封20，用来密封曲柄室15。

一个大体上呈圆盘状的旋转斜盘22由曲柄室15内的驱动轴16支撑着，它可以沿驱动轴16的轴线滑动和倾斜。旋转斜盘22有一对导向销23，导向销末端有一个导向球。导向销23固定在旋转斜盘22上。曲柄室15内的驱动轴16上固定一个转动体21。转动体21与驱动轴16一起旋转。转动体21上有一个突向旋转斜盘22的支撑臂24。在支撑臂24上有一对导向孔25。每个导向销23可滑动地安装在对应的导向孔25内。支撑臂24和导向销23的这种结合使得旋转斜盘可以与驱动轴16一起旋转。这种结合也可以对旋转斜盘22的倾斜动作及旋转斜盘22沿驱动轴16的轴线移动动作进行导向。随着旋转斜盘22向后滑向气缸体11，旋转斜盘22的倾角随之减小。

螺旋弹簧26位于转动体21和旋转斜盘22之间。弹簧26推动旋转斜盘22，使之向后移动，或者说朝旋转斜盘22倾斜度减小的方向推动旋转斜盘22。在转动体21的后端面上有一个凸台21a。旋转斜盘22与凸台21a的接触可阻止旋转斜盘22的倾斜角超过预定的角。

如图2到图4所示，一个开闭室27位于气缸体11的中部，它沿驱动轴16的轴线方向延伸。在开闭室27内装有一个中空的开闭器28。开闭器28可沿驱动轴16的轴线滑动。开闭器28有一个大径段28a和一个小径28b。在大径段28a和小径段28b以及开闭室27的内壁之间有一个台阶，在这个台阶上安装一根螺旋弹簧。螺旋弹簧29可将开闭器推向旋转斜盘22。

驱动轴16的后端插在开闭器28内。径向轴承30通过扣环31安装在开闭器28的大径段28a的内壁上。因此，径向轴承30与开闭器一起沿驱动轴16轴线移动。驱动轴16的后端由开闭室27的内壁和内壁间的径向轴承30和开闭器一起支撑着。

在后箱13和阀盘14的中部有一条吸气通路32。吸气通路32沿驱动轴16的轴线方向延伸，并与开闭室27相通。吸气通路32起一个吸压区的作用。在吸气通路32的内开口周围的阀盘14上形成一个定位面33。开闭器28的后端可与定位面33接合。开闭器28与定位面33的这种接合阻止开闭器28从转动体21进一步地向后移动。这种接合也使得吸气通路与开闭室27断开。

驱动轴16上有一止推轴承34，它位于旋转斜盘22和开闭器28之间。止推轴承可沿驱动轴16的轴线方向滑动。螺旋弹簧29的弹力恒定地使止推轴承34维持在旋转斜盘22和开闭器之间。止推轴承34可以防止旋转斜盘22的转动被传送到开关器28上。

旋转斜盘22随着其倾角的减小而向后移动。随着旋转斜盘的向后移动，旋转斜盘22通过止推轴承34向后推动开闭器。从而，开闭器28克服螺旋弹簧29的弹力向定位面33移动。如图4所示，当旋转斜盘倾角达到最小时，开闭器28的后端与定位面33互相接合。在这种情况下，开闭器28处在关闭位置，使得开闭室27从吸气通路32上分隔开。

一组气缸11a穿过气缸体11，并位于驱动轴16轴线的周围。气缸11a之间相隔相等的间距。单头活塞35安装在每个气缸11a内。一对半球形鞋形物36安装在每个活塞35和旋转斜盘22之间。在每个鞋形物36上有一个半球形部分和一个平面部分。半球形部分与活塞35滑动连接，而平面部分与旋转斜盘22滑动连接。驱动轴16通过转动体21使旋转斜盘22旋转。通过鞋形物36把旋转斜盘22的旋转运动传送给每个活塞35，并将这种旋转转变成每个活塞35在对应的气缸11a内的往复直线运动。

在后箱13内有一个环形的吸气室37。吸气室37通过通孔45与开闭室27相连。在后箱13内的吸气室37周围有一个环形的排气室38。在阀盘14上有一个吸气口39和一个排气口40。每一个吸气口39和每一个排气口40与其中一个气缸11a相对应。在阀盘14上有一吸气阀片41，每个吸气阀片41与其中一个吸气口39相对应。在阀盘14上有排气阀片42，每个排气阀片与其中一个排气口40相对应。

随着活塞35在相应的气缸11a内从顶部死点向底部死点移动，吸气室37内的制冷气体通过相应的吸气口39流入每个气缸11a，同时使吸气阀片41弯曲到一个打开位置。随着活塞35在相应的气缸11a内从底部死点向顶部死点移动，制冷气体使得相应的排气闪阀片42弯曲到一个打开位置，制冷气体在气缸11a内被压缩并通过相应的排气口40排放到排气室38内。阀盘14上形成一些挡板43。每块挡板43与其中一个排气阀片42相对应。阀片42与相应的挡板43之间的接触程度决定每个排气阀片42开口大小。

一个止推轴承44安装于前箱12和转动体21之间。止推轴承44承受通过活塞35和旋转斜盘22作用在转动体21上的气体压缩的反作用力。

在驱动轴16的中部有一条卸压通路46。卸压通路46有一个入口46a和一个出口46b，入口46a开在唇密封20附近，与曲柄室15相通，出口46b通向开闭器28的内部。在开闭器28的后端的周边上开有一个卸压孔47。卸压孔47使开闭器28的内部与开闭室27相连通。

在后箱13、阀盘14和气缸体11内有一条供给通路48。供给通路48使得排气室38与曲柄室15相互连通。一个容积控制阀49安装在后箱13内供给通路48的中途。后箱13内有一条引压通路50，引压通路50使控制阀49与吸气通路32相连通，从而可把吸气压力Ps引入控制阀49内。

在气缸体11上开有一个出口孔51，它与排气室38相连通。出口孔51通过外部制冷管路52与吸气通路32相连。外部制冷管路52包括冷凝器53、膨胀阀54和蒸发器55。温度传感器56安置在蒸发器55附近。温度传感器56用于监测蒸发器55的温度，并产生与监测温度相关的信号给控制计算机57。计算机57与各种设备相接，包括调温器58、室温传感器58a和空调启动开关59。乘客可利用调温器58设定一个车内温度的期望值或称目标温度。

计算机57输入关于从调温器58传来的目标温度，从温度传感器56传来的蒸发器的监测温度，来自温度传感器58a的监测室温以及开关59的开/关状态等信号。计算机57根据这些输入的信号指令驱动电路60向控制阀49内的螺线管62的线圈86发送一个一定大小的电流。螺线管62在后面有所描述。除了以上列出的数据外，计算机还可能利用其它数据来确定发送到控制阀49的电流大小，例如室外温度和发动机E的速度。

现在将对控制阀49的结构作一些描述。

如图1和图2所示，控制阀49包括相互连接的箱体61和螺线管62。在箱体61与螺线管之间有一个阀室63，阀室63通过第一个开口67和供给通路48与排气室38相连。阀体64安装在阀室63内。在阀室63内开有一个阀孔66，它在箱体61内轴向延伸。阀孔66开口周围区域起到一个阀座的作用，阀体64的平面64a可以与之相接触。在阀体64上的台阶64b与阀室63内壁之间安装第一根弹簧65。

在箱体61的上部有一个压力传感室68。压力传感器68内有一个波纹管70，压力传感室68通过第二个开口69和引压通路50与吸气通路32相连。这样，通过引压通路50，吸气通路32内的压力就被引入压力传感室68。波纹管70用作感压元件，用来监测吸气压力Ps。一个圆柱形的接收器71连接在波纹管70的底端。在波纹管70内装有一对相互面对的限制器72。这一对限制器72的相互接触可以限制波纹管70的收缩。

在箱体61内有第一导孔73，它位于压力传感室68和阀孔66之间。第一导孔73的轴线与阀孔66的轴线在同一直线上。第一根杆74穿过控制阀49的中央。这第一根杆74有一个大径段74a和一个小径段74b。大径段74a穿过第一导孔73，并可在第一导孔73内滑动。大径段74a的上端可滑动地插在接收器71内。小径段74b插在阀孔66内。小径段74b与阀孔66之间的空隙可使制冷气体从中流过。小径段74b的下端连接在阀体64上。也就是说，第一根杆74的近端与阀体64相连，而其远端是可滑动地插在接收器71内。

第一根杆74和接收器71与波纹管70以及阀体64相连，使得阀体64与接收器71之间的距离可以改变。即使波纹管70与阀体64最大限度的分开，第一根杆74的远端也可滑动地保持在接收器71内。也就是说，即使波纹管70最大限度地收缩以及阀体64处于使阀孔66开口最大的位置，第一根杆74的远端也仍处于接收器71的内部。

在箱体61内阀室63与压力传感室68之间有第三个开口75。第三个开口75的延伸方向垂直于阀孔66。阀孔66通过第三个开口75以及供给通路48与曲柄室15相连。第一个开口67、阀室63、阀孔66和第三个开口75构成了供给通路48的一部分。

在螺线管62的中央有一个容孔76。固定铁芯77安装在容孔76的上部。在螺线管由62内固定铁芯77和容孔76下部的内壁之间形成一个可动铁芯室78。一根圆柱形的可动铁芯79安装在这个可动铁芯室78内。可动铁芯79可以沿着可动铁芯室78的轴线滑动。在可动铁芯79和可动铁芯室76底部之间安装第二根螺旋弹簧80。第二根螺旋弹簧80的弹力小于第一根螺旋弹簧65的弹力。在固定铁芯77内可动铁芯室78与阀室63之间有第二个导孔81。第二个导孔81的轴线与第一个导孔73的轴线位于同一直线上。第二根杆82与阀体64形成一个整体，并从阀体64的底部向下突出。第二根导杆82安装在第二个导孔81内，并可滑动。第一根弹簧65使阀体64向下移动，而第二根弹簧80使可动铁芯79向上移动。这使得第二根杆82的底端可以恒定地与可动铁芯79接触。也就是说，阀体64与可动铁芯79以及位于它们之间的第二根杆82构成一个整体一起移动。

在后箱13内壁与第三个开口75相对应位置的控制阀49周边之间形成一个小室85。小室85通过第三个开口75与阀孔66相连通。在固定铁芯77的侧面上有一条连通槽83，并在可动铁芯室78内有一个开口。在箱体61的中部有一个通孔84，用来连接连通槽83与小室85。可动铁芯室78通过槽83，小室85和第三个开口75与阀孔66相连。这样使可动铁芯室78内的压力与阀孔66内的压力(曲柄室压力Pc)平衡。可动铁芯79上有一个通孔86，使可动铁芯室78的上部与下部相互连通。

圆柱形线圈87缠绕在固定铁芯77以及可动铁芯79的周围。驱动电路60根据来自计算机57的指令，向线圈87提供电流，这电流的大小由计算机控制。在螺线管62的底部内装有一个用磁性材料做成的盘90。

现在将对上述压缩机的运作进行描述。

当空调起动开关59打开时，如果室温传感器58a监测到的温度高于由调温器58设定的目标温度，那么计算机57就指令驱动电路60励磁螺线管62。因此，具有一定大小的电流从驱动电路60流向线圈87。根据这个电流的大小，在固定铁芯77与可动铁芯79之间产生一个磁引力，如图2和图3所示。这个磁引力通过第二根杆82传到阀体64，从而使阀体64克服第一根弹簧65的弹力朝关闭阀孔66的方向移动。另一方面，波纹管70的长度根据吸气通路32内吸气压力Ps的大小而改变，这个吸气压力Ps通过引压通路50被引入到压力传感室68中。波纹管70长度的变化通过第一根杆子74传到阀体64。吸气压力Ps越高，波纹管70的长度就变得越短。随着波纹管70的变短，波纹管70就使阀体64朝着关闭阀孔66的方向移动。

阀体64和阀孔66之间的开口面积通过作用在阀体64上的多个力的平衡来确定的。这个开口面积尤其由阀体64的平衡位置来决定的，阀体64的平衡位置受螺线管通过第二根杆82作用在阀体64上的力、波纹管70通过第一根杆74作用在阀体64上的力以及第一根弹簧65的弹力的影响。

假设制冷负荷很大，吸气压力Ps很高，由传感器58a监测的车内室温度高于调温器58设定的目标温度。计算机57指令驱动电路60向控制阀49的线圈87发送一个电流。这个电流是监测温度与目标温度之间温差的一个函数。也就是说，随着车内室温度与目标温度之间温差的增大，计算机57就增大送向线圈87的电流值。这就使固定铁芯77和可动铁芯79之间的引力增大，从而促使阀体64关闭阀孔66的合力增大。这样就降低吸气压力Ps，使阀体64朝关闭阀孔66的方向移动。也就是说，随着流向控制阀49的电流值的增大，控制阀49关闭时所需的吸气压力Ps就减小到更低。

阀体64与阀孔66之间开口面积变小，会减小通过供给通路48从排气室38进入曲柄室15的制冷气体的流量。制冷气体通过卸压通路46和卸压孔47流入吸气室37，这就降低了曲柄室15内的压力Pc。另外，当制冷负荷很大时，吸气压力Ps很高。因此，每个气缸11a内的压力就很高。于是，曲柄室15内的压力与每个气缸11a内的压力之间的压差就很小，从而增大旋转斜盘22的倾角，使压缩机在大工作容积下运作。

当阀体完全关闭控制阀49中的阀孔66时，供给通路48就被关闭。这就使排气室38内的高压制冷气体停止向曲柄室15供应。因此使得曲柄室15内的压力大致等于吸气室37内的低压Ps。于是旋转斜盘22的倾角变到最大，如图2和图3所示，并使压缩机在最大工作容积状态下运作。旋转斜盘22与转动体21的凸面21相接触，从而可阻止旋转斜盘22的倾斜度超过预定的倾角。

假定制冷负荷很小，吸气压力很低以及由传感器58a监测到的车内室温度与由调温器58设定的目标温度之间的温差很小。在这种情况下，计算机57指令驱动电路60向控制阀49发送一个小一些的电流。也就是说，随着车室温度与目标温度之间的温差变小，计算机57就减小流向线圈87的电流值。这就使固定铁芯77和可动铁芯之间的引力减小，从而使阀体朝关闭阀孔66方向移动的合力减小。这提高了使阀体64朝关闭阀孔66方向移动的吸气压力Ps。也就是说，随着流向控制阀49的电流大小的减小，关闭控制阀所需的压力Ps就增大到一个更高值。

阀体64与阀孔66之间的开口面积的增大，会增大从排气室38流入曲柄室15的制冷气流量。这使得曲柄室38内的压力增大。另外，当制冷负荷很小时，吸气压力Ps很低以及气缸11a内的压力很低。因此，曲柄室15内的压力Pc与气缸11a内的压力之间的压差很大。使得旋转斜盘22的倾角减小，从而使压缩机在小工作容积状态下运作。

当制冷负荷变为零时，外部制冷管路52中的蒸发器55的温度降到结霜温度。当温度传感器56监测到的温度等于或低于结霜温度时，计算机57就指令驱动电路60使螺线管62不励磁。因此，驱动电路60就停止向线圈87传送电流。这使固定铁芯77与可动铁芯79之间的磁引力消失。于是，在第一根弹簧65的弹力作用下，阀体64克服由可动铁芯79和第二根杆82传来的第二根弹簧较小的弹力而移动。也就是说，阀体64朝着打开阀孔66的方向移动。这使得阀体64与阀孔66之间的开口面积达到最大。因此，从排气室38流向曲柄室15的制冷气流量增大。这使得曲柄室15内的压力Pc进一步升高，从而使旋转斜盘22的倾角达到最小，于是压缩机就在最小工作容积下运作。

当开关59关闭时，计算机57就指令驱动电路60使螺线管62不励磁，这使得旋转斜盘的倾角达到最小。

如上所述，当流向线圈87的电流增大时，阀孔66的开口面被较低的吸气压力Ps关闭。另一方面，当流向线圈87的电流减小时，阀孔66的开口面被较高的吸气压力Ps关闭。也就是说，流向线圈87的电流越大，使得用于关闭阀孔66开口面的吸气压力Ps就越低。相反，流向线圈87的电流越小，使得用于关闭阀孔66的开口面的吸气压力Ps就越高。压缩机控制旋转斜盘22的倾角，从而来调节它的工作容积，因此可保持关闭阀所用的吸气压力Ps的值。

因此，控制阀49的作用包括根据供给的电流大小来改变关闭阀所需的吸气压力Ps以及允许在任意给定的吸气压力Ps下，压缩机可以在最小工作容积状态下运作。配备具有这样功能的控制阀的压缩机可以根据制冷负荷改变空调的制冷能力，并高效地运作。

开闭器28根据旋转斜盘22的倾斜运动而滑动。随着旋转斜盘22的倾角的减小，开闭器28就逐渐减小吸气通路32与吸气室37之间通路的断面积。这就使从吸气通路32流入吸气室37的制冷气体流量逐渐减小。从吸气室37流入气缸11a的制冷气流量也相应地减小。结果使得压缩机的工作容积逐渐减小。这就使压缩机的排放压力Pd逐渐降低。压缩机的负荷扭矩相应地减小。这样，当压缩机的工作后积从最大值降到最小值时，使压缩机运转的扭矩不会骤然改变很大。这就减少了伴随负荷扭矩波动而产生的震动。

当旋转斜盘22的倾角最小时，开闭器28与定位面33相接触。这可防止旋转斜盘22的倾角小于预定的最小值。这种接触使得吸气通路32与吸气室37隔开。这使得制冷气体停止从外部制冷管路52流向吸气室37，从而中断制冷气体在管路52和压缩机之间的循环。

旋转斜盘22的最小倾角比零度稍大一点。零度是指当旋转斜盘与驱动轴16的轴线垂直时旋转斜盘22的倾角。因此，即使旋转斜盘22的倾角达到最小，气缸11a内的制冷气体也能排放到排气室38内以及压缩机能在最小工作容积下工作。从气缸11a排放到排气室38的制冷气体通过供给通路48进入曲柄室15。曲柄室15内的制冷气体通过卸压通路46、卸压孔47和吸气室37被吸回气缸11a。也就是说，当旋转斜盘22的倾角最小时，制冷气体经过排气室38、供给通路48、曲柄室15、卸压通路46、卸压孔47、吸气室37和气缸11a在压缩机内循环流动。制冷气体的这种循环可使包含在制冷气体中的润滑油对压缩机内的移动部件进行润滑。

如果开关59打开着以及旋转斜盘22的倾角最小，那么车内室温度的升高会使制冷负荷增大。在这种情况下，由室温传感器58a监测的温度高于由室温调节器58设定的室温。计算机57根据监测到的温度升高来指令驱动电路60励磁螺线管62。当螺线管62被励磁时，供给通路48就被关闭。这就中断制冷气体从排气室38流入曲柄室15。曲柄室15内的制冷气体经过卸压通路46和卸压孔47流入吸气室37。这就使曲柄室15内的压力Pc逐渐降低，从而使旋转斜盘22从最小倾角移动到最大倾角。

随着旋转斜盘22倾角的增大，弹簧29的弹力就逐渐把开闭器28从定位面33上推开。这就使得吸气通路32和吸气室37之间的通路的断面积逐渐增大，因此，从吸气通路32流入吸气室237的制冷气流量逐渐增大。于是，从吸气室37流入气缸11a的制冷气流量逐渐增大。压缩机的工作容积也相应地增大。压缩机的排气压力Pd逐渐增大以及驱动压缩机的转矩也逐渐增大。这样，当工作容积从最小值变到最大值时，压缩机的扭矩不会骤然变化。于是减小了伴随扭矩波动的机器震动。

如果发动机E停止运转，那么压缩机也停止，也就是说，旋转斜盘22的转动停止，以及供给控制阀49内线圈86的电流被中断。这使得螺线管62不被励磁，于是供给通路48被打开。在这种情况下，旋转斜盘22的倾角达到最小值。如果压缩机持续这种不运作状态，那么，各个室之间的压力将达到平衡，以及通过弹簧26的弹力，使旋转斜盘22维持在最小倾角。因此，当发动机E重新启动时，压缩机就从旋转斜盘22的最小倾角开始运作。这时所需的扭矩最小，因此，可以减小起动压缩机时的机器震动。

励磁螺线管62，就会在固定铁芯77和可动铁芯79之间产生一个磁引力。这个引力通过第二根杆82传送给阀体64，从而使阀体64朝着关闭阀孔66的方向移动，如图3所示。吸气压力Ps的波动会使波纹管70膨胀或收缩。波纹管70的长度变化通过第一根杆74传送给阀体64(图5中的情况除外)。

压力传感室68内吸气压力Ps增大，波纹管70就收缩。波纹管70的变形方向与被励磁的螺线管62驱动阀体64的方向相同。这使得阀孔66的打开面积减小，于是，从排气室38流向曲柄室15的制冷气流量也减小。因此，使得旋转斜盘的倾角增大。

压力传感室68内吸气压力Ps减小会使波纹管70膨胀。于是，波纹管70克服螺线管62的力量使阀体64朝着打开阀孔66的方向移动。这使得阀孔66的打开面积增大，于是，从排气室38流向曲柄室15的制冷气流量增大。因此，使得旋转斜盘的倾角减小。

相反，使螺线管62不励磁，则在固定铁芯77和可动铁芯79之间不会产生引力。在这种情况下，第一根弹簧65的弹力驱动阀体64朝打开阀孔66的方向移动。压力传感室68内吸气压力Ps的增大使得波纹管70收缩，如图5所示。波纹管70的变形方向与第一根弹簧65驱动阀体的方向相反。但是，控制阀49内第一根杆74的上端可滑动地被连接在波纹管70底部的接收器71接收，这使得阀体64和波纹管70可以相互移近或分开。因此，当螺线管62不被励磁以及吸气压力Ps很高时，阀体64和波纹管70就如图5所示的那样相互分开。于是，波纹管70的形变就不被传送给阀体64。也就是说，当螺线管62不被励磁时，阀体64不受高吸气压力Ps的影响，而是通过第一根弹簧65的弹力使阀体朝打开阀孔66的方向移动。于是，阀孔66的打开面积达到最大。这样，当吸气压力Ps很高时，压缩机就可以在最小工作容积下运作。

不带离合器型的变容式压缩机的驱动轴16直接连接在外部动力源E上。即使没有制冷负荷，这种压缩机也可以在最小工作容积下保持运作。利用本实施例中的控制阀49，使得在吸气压力Ps很高时，压缩机可以在最小工作容积下运作。因此，这种控制阀49适用于不带离合器型的变容式压缩机。

在波纹管70内安装一对限制器72。当吸气压力很高时，这一对限制器相互接触，这样就可以防止波纹管70的收缩超过预定的最大变形量。另外，接收器71的孔的深度既使波纹管70与阀体64相互分开最远，第一根杆74的上端也还处于接收器71内。也就是说，可以防止第一根杆74滑离接收器71。使阀体64和波纹管70工作平稳。

本发明还可以选用下面的形式来实现：

(1)第三个开口75可以通过供给通路48与排气室38相连，以及第一个开口67可以通过供给通路48与曲柄室15相连。

(2)可以用膜盒来代替波纹管70作为感压元件。在这种情况下，接收器71安置在膜盒的侧面，第一根杆74的一端可滑动地插在接收器71内。当吸气压力Ps很高以及螺线管62不被励磁时，阀体64处在使用阀孔66的打开面积达到最大的位置。于是压缩机在最小工作容积下运作。

(3)第一根杆74和阀体64可以制成一个整体，也可以分别制作。

(4)位于可动铁芯79和容纳孔76底部之间的第二根弹簧80可以省去。

(5)可以在可动铁芯79的表面上形成一条槽来代替通孔86，以连通可动铁芯室78的上部和可动铁芯室78的下部。

因此，这里的例子和实施例应被认为是解释说明用的，而不是对本发明的限制，以及本发明不应局限于在这里所提供的细节，而是在所附权利要求的范围内可以作出一些修改。

Claims (10)

1.一种用于变容式压缩机的控制阀，可以根据控制曲柄室(15)内凸轮盘(22)的倾角来调节排气容积，其中所说的压缩机包括一个活塞(35)，该活塞(35)可操作地连接在凸轮盘(22)上并位于气缸(11a)内，所说的活塞(35)压缩从第一区(32，37)流向气缸(11a)的气体以及将压缩气体排放到第二区(38)，凸轮盘(22)的倾角可以根据曲柄室(15)内的压力而改变，一条供给通路(48)，用于连接第二区(38)和曲柄室(15)，其中所说的控制阀(49)置于供给通路(48)的中途，用于调节通过供给通路(48)从第二区(38)流入曲柄室(15)的气体流量，从而控制曲柄室(15)内的压力，所说的控制阀(49)包括一个阀体(64)，用于调节供给通路(48)的打开面积，所说的阀体(64)可以朝第一个方向以及与第一个方向相反的第二个方向移动，其中所说的阀体(64)朝第一个方向移动时就打开供给通路(48)，其中所说的阀体(64)朝第二个方向移动就关闭供给通路(48)，一个感应元件(70)，用于对第一区(32，37)内的压力作出反应，第一个传动元件(74)置于感应元件(70)和阀体(64)之间，其中所说的感应元件(70)根据第一区内的压力升高，通过第一个传动元件(74)使阀体(64)朝第二个方向移动，所说的控制阀(49)的特征在于，

相对于阀体(64)来说，螺线管(62)位于与感应元件(70)相反的一侧；

第二个传动元件(82)置于螺线管(62)和阀体(64)之间，其中所说的螺线管(62)在被励磁时，通过第二个传动元件(82)使阀体(64)朝第二个方向移动；

一个使阀体(64)朝第一个方向运动的驱动装置(65)；以及

所说的传动元件(74)使得感应元件(70)与阀体(64)相连，从而使阀体(64)移向或移离感应元件(70)，从而当螺线管不励磁时，所说的驱动装置(65)使阀体(64)把供给通路(48)完全打开。

2、根据权利要求1所说的控制阀，其特征在于，所说的第一个传动元件包括一根杆(74)，这根杆(74)有个第一端，其中所说的感应元件(70)有一个用于支持这根杆(74)第一端的支持元件(71)。

3、根据权利要求2所说的控制阀，其特征在于，所说的支持元件(71)有一个可以滑动接收杆(74)的第一端的孔。

4、根据权利要求2所说的控制阀，其特征在于，所说的杆(74)有一个固定在阀体(64)上的第二端。

5、根据权利要求2所说的控制阀，其特征在于，当感应元件(70)和阀体(64)相互移开时，所说的支持元件(71)的长度应能防止杆(74)从支持元件(71)上分开。

6、根据权利要求2所说的控制阀，其特征在于所说的感应元件(70)在一个预定的范围内收缩。

7、根据权利要求6所说的控制阀，其特征在于，箱体(61)有一个与第一区(32、37)相连的压力室(68)；

所说的感应元件(70)是一个安置在压力室(68)内的波纹管(70)，所说的波纹管(70)是随第一区(32、37)内压力的升高而收缩，随第一区(32、37)内压力的降低而膨胀；以及

在波纹管(70)内安装了一对互相面对的限制器(72)，其中所说的限制器(72)在相互接触时，阻止波纹管(70)过分收缩。

8、根据前述任一权利要求所说的控制阀，其特征在于，所说的螺线管(62)利用由送向螺线管(62)的电流大小而确定的力来使阀体(64)偏移。

9、根据权利要求8所说的控制阀，其特征在于，所说的螺线管(62)有一个固定铁芯(77)和一个可动铁芯(79)，可动铁芯(79)朝着固定铁芯(77)，并且能移向或移离固定铁芯(77)，其中流向螺线管(62)的电流在固定铁芯(77)和可动铁芯(79)之间产生一个与电流大小相对应的磁引力，其中所说的第二个传动元件(82)安置于可动铁芯(79)和阀体(64)之间；通过这个磁引力使阀体(64)发生偏移。

10、配备权利要求1至7中所述控制阀的变容式压缩机，其特征在于，

一根用于驱动凸轮盘(22)的驱动轴(16)；一个外部动力源(E)，直接连接在驱动轴(16)上，使驱动轴(16)产生旋转。

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