CN1500991A - 压缩机 - Google Patents

Abstract

一种压缩机，从外部制冷剂循环吸进制冷剂气体，压缩并排出该制冷剂气体，该压缩机包括：具有孔的汽缸，与所述汽缸联结并构成曲柄室的前壳体，可相对汽缸和前壳体转动的驱动轴，与倾斜板元件连接的单头活塞，倾斜板元件安装在驱动轴上并在汽缸的孔中往复运动，和联结并封闭汽缸后侧的后壳体。在压缩机中，后壳体包括排气室，使得从汽缸排出的制冷剂气体在排放之前保持在排气室中；进气室，吸进的制冷剂气体在进入汽缸之前保持在进气室中；和脉动压力降低导管，其具有导入排气室的入口和导入外部制冷剂循环的出口，并在后壳体上延伸，且排气室通道中的排放气体通过脉动压力降低导管的入口设置的距离使得排气孔处排放气体的压力脉动相等。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及一种用于车辆空调系统的压缩机，更具体地，涉及一种具有降低排放气体脉动压力(pulsation pressure)的结构的单头活塞型压缩机。

背景技术

一般来说，在车辆空调系统中，噪音是由于吸收或排放气体的压力脉动(pressure pulsation)产生的。为了降低由于排放气体的压力脉动产生的噪音，目前一般采用在压缩机外周面(outer circumferentialsurface)设置一个单独的排气消音室。然而在这种情况下，压缩机的总体积不希望地增加了，从而这种压缩机不适合用于需要小型、重量轻的压缩机的车辆。而且在这种情况下，需要安装一个连接通道，将后壳体中的排气室与压缩机的外周面上设置的排放消音室连接起来。这样，当通道的长度增加时，被压缩的制冷剂的量减少，从而降低了压缩机的工作效能。

为了克服上述问题，如图1和图2所示，已提出一种压缩机，其中仅有通过进气孔6a连接到外部制冷剂循环中的进气消音室6形成在汽缸2的外周面上，而没有设置排气消音室。这里，排气室7的制冷剂气体通过设在后壳体1的后部中的排气管3排放。在这种情况下，由于每一个都将排气室7和汽缸2连通的排气孔8到排气管3的入口3a之间的距离L1～L6是不同的，所以在各个排气孔8处排放的制冷剂气体的压力脉动均不同于在排气管3的入口3a处排放的制冷剂气体的压力脉动。因此，总体压力脉动没有降低。

为解决上述问题，如本发明申请人在专利号为6,568,914的美国专利中公开的，在一排气管处设置至少两个排气孔，从而在制冷剂通过两个排气孔进入排气管通道的位置上允许有一个预定的相位差，从而达到使脉动压力的增加最小化的目的。为了在通过两个排气孔进入排气管通道的各个制冷剂之间产生一个规定的相位差，每个排气孔的数目、大小和位置应该理论地确定或通过误差试验(trial-error)来确定，然而这在实际中很难完成。

发明内容

本发明提供一种压缩机，能够在保持压缩机的总体体积的情况下，降低排放气体的压力脉动和由于压力脉动产生的噪音。

本发明还提供一种压缩机，能够在降低从压缩机排出的压缩制冷剂的压力下降的情况下，降低排放气体的压力脉动和由于压力脉动产生的噪音。

本发明又提供一种压缩机，能够在保持由在压缩机后壳体内排气室占据的空间的情况下，降低排放气体的压力脉动和由于压力脉动产生的噪音。

根据本发明的一个方面，提供一种压缩机，从外部制冷剂循环吸进制冷剂气体，压缩吸进的制冷剂气体并排出压缩的制冷剂气体，该压缩机包括一个具有多个孔的汽缸，一个与所述汽缸前侧联结并构成一个曲柄室的前壳体，一个被支撑为可以相对于汽缸和前壳体自由转动的驱动轴，一个连接到一个倾斜板元件上的单头活塞，其中所述倾斜板元件安装在驱动轴上并在汽缸的孔中线性往复运动(reciprocating)，以及一个联结到并封闭汽缸后侧的后壳体。该压缩机中的后壳体包括一个设在后壳体的内部中心的排气室，使得从汽缸排出的制冷剂气体在排放到外部制冷剂循环前保持在排气室(discharge chamber)中，一个进气室被设置为环绕所述排气室，从而从外部制冷剂循环吸进的制冷剂气体在进入汽缸之前保持在进气室中，以及一个设置在后壳体后侧的脉动压力降低导管(pulsation pressure reduction conduit)，其具有一个导入排气室的入口和一个导入外部制冷剂循环的出口，并在后壳体的径向上延伸，且其中排气室通道中的排放气体所通过的脉动压力降低导管的入口设置在一距离处，在该处使得在各个排气孔处的排放气体的压力脉动基本相等。

较佳地，脉动压力降低导管的入口到各个排气孔的间距相等，其中从汽缸中排出的气体通过所述排气孔排放到排气室通道中。

还有，较佳地，脉动压力降低导管的入口设置在排气室的中心。

脉动压力降低导管的入口的截面面积可以由脉动压力降低导管的通道(passageway)的截面面积来确定，使得在脉动压力降低导管的通道处的排放气体的脉动压力小于在脉动压力降低导管的入口处的排放气体的脉动压力。

脉动压力降低导管的入口的截面面积优选地小于脉动压力降低导管的通道的截面面积。

附图说明

本发明的上述目的和优点将通过优选实施例的详细描述而更为清晰，其中与之相关的附图为：

图1为现有压缩机的截面图；

图2示出图1所示压缩机的后壳体；

图3为本发明压缩机的截面图；

图4示出图3所示压缩机的后壳体；

图5A为显示现有压缩机中排放的制冷剂的压力脉动波形的曲线图；

图5B为显示本发明压缩机中排放的制冷剂的压力脉动波形的曲线图。

具体实施方式

参见图3，汽缸21至少设有五个孔。汽缸21的前侧由具有曲柄室22的前壳体23封闭，汽缸21的后侧由具有排气室26和进气室27的后壳体25封闭。排气室26设置在后壳体25内部的中心处，使得从汽缸21排放的制冷剂气体在被排放到外部制冷循环之前保持在排气室26中。进气室27设置成在后壳体25的内部环绕排气室26。具有穿过其间的排气孔43和进气孔44的阀板24设置在汽缸21和后壳体之间。

通过在汽缸21内侧设置排气室26，如上所述，具有径向排布的一体的气门组件，即排气引导阀门(discharge lead valve)(未示)，可以紧凑配置。

轴封装置31安装在驱动轴28的前壳体侧的延伸部分上。驱动轴28通过径向轴支撑件29和30支撑在前壳体23和汽缸21中。转子32在曲柄室22中与驱动轴28紧密固定，将驱动轴28的转动传递给旋转斜盘34。转子32可转动地支撑在前壳体23的内表面上。

轴套33装配到驱动轴28，以便能够滑动。

枢轴33a在轴套33的相对侧伸出，且枢轴33a与设在旋转斜盘34上的孔配合，使得旋转斜盘34可以在倾斜的状态中旋转。

一对半球形导向板(shoe)35的平面与旋转斜盘34前后侧的滑动面分别接触，使得他们可以互相面对。半球形导向板35的球面与在插入到每个孔中的单头活塞36中设有的孔的内侧球面接触，使得单头活塞36置于旋转斜盘34上。

铰链结构的一对毂臂(hub arm)37在旋转斜盘34的前面沿着旋转斜盘34上止点中心延伸，穿过并将每个毂臂37与转子32连接的定位销38装配到毂臂37和转子32。

同时，铰链机构的一对支撑臂39安装在转子32的后面且定位销38装配到穿过每个支撑臂39的孔39a，从而控制旋转斜盘34的运动。每个支撑臂39的孔39a具有一个规定的中心倾斜角度，使得单头活塞36的顶部保持在一个固定位置(secured position)。

转子32、轴套33和旋转斜盘34构成一个斜板，该斜板代表本发明的一个特有的特征。

图号45表示一个用于控制曲柄室22内制冷剂气体容量的容量控制阀。该容量控制阀45通过一个容量控制通道47连接曲柄室22。

在后壳体的后侧设有一个脉动压力降低导管48，从排气室26排出的气通过它排放到外部制冷剂循环中。脉动压力降低导管48的入口49设在到各个穿过阀板24的孔43等距离的位置处，从汽缸21排出的气体通过各个排气孔43排放到排气室26中。

例如，如图4所示，较佳地，脉动压力降低导管48的入口49设在排气室26的中心。相应地，如图4所示，各个排气孔43(其中汽缸21排出的气体通过它排放到排气室26中)到脉动压力降低导管48的入口49之间的距离L均相等。这样，在各个排气孔43处产生的排放气体的压力脉动基本上与在脉动压力降低导管48的入口49处产生的压力脉动相同，从而基本上降低了脉动压力降低导管48的入口49处排放气体的总体压力脉动。

然而如图5A所示，通常各个排气孔43到脉动压力降低导管48的入口49之间的距离并不相等。这样，如果一个距离值较小，排放压力脉动的幅度就会增大，且如果一个距离值较大，排放压力脉动的幅度就会降低。其结果是，排放压力脉动的总体幅度增大了。

另一方面，如图5B所示，在本发明中各个排气孔43到脉动压力降低导管48的入口49的距离L基本相等。本发明压缩机中的距离L相对于现有压缩机中的最大距离要小。这样，本发明中的排放压力脉动的总体幅度小于现有排放脉动的总体幅度，从而基本上降低了排放气体的压力脉动。

脉动压力降低导管48的入口49可以设置在这样一个位置：每个排气孔43处的排放气体的脉动压力基本上等于在脉动压力降低导管48的入口49处的排放气体的脉动压力。

即使当各个排气孔43到脉动压力降低导管48的入口49的距离基本相等时，脉动压力降低导管48的入口处的排放气体的脉动压力仍可能由于各个排气孔43的相对位置、排气室26的总体配置或者脉动压力降低导管48在排气室26中所占据空间的面积而不同。在这种情况下，脉动压力降低导管48的入口49的位置可以由在脉动压力降低导管48的入口49处的排放气体的脉动压力来确定。同样，脉动压力降低导管48的入口49的位置也可以由本领域技术人员通过试验的方式来确定。

进而，根据本发明的此实施例，如图3所示，脉动压力降低导管48的入口49的截面面积A1由脉动压力降低导管48的通道50的截面面积A2来确定，使得在脉动压力降低导管的通道50处的排放气体的脉动压力小于在脉动压力降低导管48的入口49处的排放气体的脉动压力。较佳地，脉动压力降低导管48的入49的截面面积A1小于脉动压力降低导管48的通道50的截面面积A2。

在这种方式中，通过脉动压力降低导管48的入口49的排放气体移动到比脉动压力降低导管48的入口49的截面面积大的脉动压力降低导管48的通道50，从而降低排放气体的压力脉动。

这样，在脉动压力降低导管48的入口处已经降低的排放气体的压力脉动进一步在脉动压力降低导管48的通道50处降低。

在本发明的一个方面中，通过进气孔44连接到外部制冷剂循环的进气消音室40设在汽缸21的外圆周表面上。面向进气消音室40的一个开口端的封盖41设在后壳体25的外圆周表面上并与进气消音室40的开口端的边缘联结，封闭进气消音室40。

这样，就没有必要在进气消音室40中设置一个单独的封盖元件，从而简化了进气消音室40的设置。

如图4所示，封盖41包括有一个或多个连接进气消音室40和后壳体25的进气室27的进气室连接通道41a，使得进气消音室40的制冷剂气体进入进气室27。这里，如图4所示，在封盖41处设有两个进气室连接通道41a。

通过设置进气室连接通道41a，进气消音室40的制冷剂气体可以平稳地流动到后壳体25的进气室27，从而显著降低制冷剂气体中的压力下降。

以下介绍本发明压缩机的操作。

通过进气孔42从外部制冷剂循环进入进气消音室40的制冷剂气体通过进气室连接通道41a移动到后壳体25的进气室27中，由单头活塞36和驱动轴28压缩，然后，通过进气孔44进入具有汽缸21和前壳体23的曲柄室22中，并通过排气孔43排放到后壳体25的排气室26中。然后，所排放的制冷剂气体通过脉动压力降低导管48的入口49进入脉动压力降低导管48中并通过通道50排放到外部制冷剂循环中。

本发明的压缩机具有以下优点。

在保持压缩机的总体体积、降低从压缩机排出的压缩制冷剂的压力下降并保持由排气室占据的压缩机后壳体中的空间的情况下，可以降低排放气体的压力脉动和由于压力脉动产生的噪音。

尽管已经结合优选实施例对本发明进行了具体展示和描述，本领域的技术人员应该理解，可以不脱离权利要求限定的本发明的精神和范围对本发明进行各种形式和细节的变化。

Claims (5)

1、一种压缩机，其从外部制冷剂循环吸进制冷剂气体，压缩吸进的制冷剂气体并排出压缩的制冷剂气体，该压缩机包括：一个具有多个孔的汽缸；一个与所述汽缸前侧联结并构成一个曲柄室的前壳体；一个被支撑为相对于汽缸和前壳体自由转动的驱动轴；一个连接到一个倾斜板元件上的单头活塞，其中所述倾斜板元件安装在驱动轴上并在汽缸的孔中线性往复运动；以及一个联结并封闭汽缸后侧的后壳体，压缩机中的后壳体包括：

一个设在后壳体内部中心的排气室，使得从汽缸排出的制冷剂气体在排放到外部制冷剂循环之前保持在排气室中；

一个设置成环绕所述排气室的进气室，从而从外部制冷剂循环吸进的制冷剂气体在进入汽缸之前保持在进气室中；以及

一个设置在后壳体的后侧的脉动压力降低导管，其具有一个导入排气室的入口和一个导入外部制冷剂循环的出口，并在后壳体的径向上延伸，且其中排气室通道中的排放气体所通过的脉动压力降低导管的入口设置在这样的距离上：在各个排气孔处的排放气体的压力脉动基本相等。

2、根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，脉动压力降低导管的入口到各个排气孔的间距相等，其中从汽缸中排出的气体通过所述排气孔排放到排气室中。

3、根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，脉动压力降低导管的入口设置在排气室的中心。

4、根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，脉动压力降低导管的入口的截面面积由脉动压力降低导管的通道的截面面积确定，使得在脉动压力降低导管处的排放气体的脉动压力小于在脉动压力降低导管的入口处的排放气体的脉动压力。

5、根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，脉动压力降低导管的入口的截面面积小于脉动压力降低导管的通道的截面面积。

Images