CN207974943U - 变排量压缩机及其控制阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种变排量压缩机及其控制阀。所述控制阀包括阀体、阀芯、弹簧，阀体内限定有小直径腔和大直径腔，小直径腔的内壁上形成有第一阀口和第二阀口，大直径腔的内壁上形成有第三阀口，阀芯可移动地设置在阀体内，阀芯包括小直径部和大直径部，小直径部位于小直径腔中，大直径部位于大直径腔中，弹簧设置在大直径部的端面和大直径腔的端面之间。由于弹簧设置在大直径腔中，而排气压力是通过排量调节阀进入到大直径腔中的，由于排量调节阀本身能起到稳压作用，因此使得大直径腔内的气压波动较小，从而能够降低弹簧的工作频次，延长弹簧的使用寿命。

Description

变排量压缩机及其控制阀

技术领域

本实用新型涉及车辆压缩机技术领域，特别涉及一种变排量压缩机及其控制阀。

背景技术

现有的变排量压缩机在腔内压力和吸气压力之间设置有控制阀，控制阀通过排气压力的推力使阀芯产生移动，从而改变腔内压力到吸气压力的通流面积，减少腔内压力的损失，使得排气压力可以在腔内推动旋转斜盘快速实现由大排量向小排量的调节。现有的控制阀结构设计上不太合理，主要体现在以下两个方面：1、控制阀的弹簧设置在阀体内与压缩机腔内压力相连通的腔室中，而吸气压力是通过压缩机缸体上的孔道进入到该腔室内的，导致该腔室的气压波动较大，造成弹簧的工作频次增加，影响弹簧的使用寿命；2、控制阀设置在阀板组件的外侧，使得压缩机位于阀板组件外侧的体积较大，控制阀需要通过压缩机缸体上的孔道才能感受腔内压力，探测精度不够灵敏，可靠性较低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种变排量压缩机的控制阀，以延长控制阀中弹簧的使用寿命。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种变排量压缩机的控制阀，用于调节压缩机的内腔与吸气腔之间的通流面积，所述控制阀包括阀体、阀芯、弹簧，所述阀体内限定有小直径腔和大直径腔，所述小直径腔的内壁上形成有第一阀口和第二阀口，所述大直径腔的内壁上形成有第三阀口，所述阀芯可移动地设置在所述阀体内，所述阀芯包括小直径部和大直径部，所述小直径部位于所述小直径腔中，所述大直径部位于所述大直径腔中，所述弹簧设置在所述大直径腔内且弹性支撑在所述阀芯和所述阀体之间。

进一步的，所述第一阀口形成在所述小直径腔的端面上，所述小直径部与所述第一阀口共轴且直径大于所述第一阀口的直径。

进一步的，所述小直径部的直径小于所述小直径腔的直径，所述第二阀口形成在所述小直径腔的周面上。

进一步的，所述第三阀口形成在所述大直径腔的端面上。

进一步的，所述阀芯具有第一环形台阶，所述第一环形台阶形成在所述小直径部的周面和所述大直径部的周面之间，所述阀体具有第二环形台阶，所述第二环形台阶形成在所述小直径腔的周面和所述大直径腔的周面之间，当所述第一环形台阶与所述第二环形台阶接触时，所述第一阀口的开度最小。

进一步的，所述小直径部的轴向长度小于所述小直径腔的轴向长度，使得当所述第一环形台阶与所述第二环形台阶接触时，所述第一阀口的开度不为零。

进一步的，所述大直径部的端面和所述大直径腔的端面上形成有凹槽，所述弹簧的两端分别连接有钢球，所述钢球嵌设在所述凹槽中。

进一步的，所述阀体包括主体和端盖，所述端盖连接在所述主体的大径端，所述弹簧设置在所述阀芯与所述端盖之间。

相对于现有技术，本实用新型所述的控制阀具有以下优势：

由于弹簧设置在大直径腔中，而排气压力是通过排量调节阀进入到大直径腔中的，由于排量调节阀本身能起到稳压作用，因此使得大直径腔内的气压波动较小，从而能够降低弹簧的工作频次，延长弹簧的使用寿命。

本实用新型的另一目的在于提出一种变排量压缩机，以解决现有技术中变排量压缩机容易失效的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种变排量压缩机，所述压缩机内限定有内腔、吸气腔和排气腔，所述压缩机包括排量调节阀和单向阀，所述排量调节阀用于控制从所述排气腔流向所述内腔的制冷剂的量，所述单向阀设置在所述排量调节阀和所述内腔之间且朝着所述内腔的方向导通，所述压缩机还包括如上所述的控制阀，所述控制阀的第一阀口与所述内腔相连通，所述控制阀的第二阀口与所述吸气腔相连通，所述控制阀的第三阀口与所述排量调节阀和所述单向阀之间的通道相连通。

进一步的，所述压缩机还包括阀板组件，所述控制阀设置在所述阀板组件的内侧。

所述变排量压缩机与上述控制阀相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的变排量压缩机的剖视图；

图2为本实用新型实施例所述的变排量压缩机的气动原理图；

图3为本实用新型实施例所述的排量调节阀的剖视图；

图4为本实用新型实施例所述的控制阀的剖视图。

附图标记说明：

10-排量调节阀，11-壳体，12-密封圈，13-波纹管，14-阀杆，15-阀球，16-回位弹簧，17-第一腔，18-第二腔，19-第三腔，20-控制阀，21-阀体，211-小直径腔，212-大直径腔，213-第二环形台阶，214-主体，215-端盖，216-阀部，22-阀芯，221-小直径部，222-大直径部，223-第一环形台阶，23-弹簧，24-钢球，25-第一阀口，26-第二阀口，27-第三阀口，30-单向阀，40-转动轴，50-旋转斜盘，60-缸体，70-前壳体，80-阀板组件，90-后壳体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例所述的压缩机包括缸体60、连接至缸体60前端的前壳体70、阀板组件80、以及通过阀板组件80连接至缸体60后端的后壳体90。缸体60和前壳体70协作限定压缩机的内腔。

转动轴40由缸体60和前壳体70以可转动方式支撑。转动轴40的前端通过动力传动机构例如，电磁离合器或带传动机构连接至车辆发动机。旋转斜盘50设置在压缩机的内腔中。旋转斜盘50由转动轴40以可滑动且可倾斜的方式支撑。

如图1和图2所示，压缩机内设置有排量调节阀10、单向阀30和控制阀20。排量调节阀10用于控制从排气腔流向压缩机内腔的制冷剂的量，以控制压缩机的排量。单向阀30设置在排量调节阀10和内腔之间，并且仅允许制冷剂从排量调节阀10流向压缩机内腔。控制阀20用于调节压缩机内腔与吸气腔之间的通流面积。

以下将对排量调节阀的一种实施例进行说明。

如图3所示，排量调节阀10包括壳体11、波纹管13、阀杆14、阀球15、回位弹簧16，壳体11内形成有与压缩机的吸气腔连通的第一腔17、与压缩机的排气腔连通的第二腔18、与压缩机的内腔连通的第三腔19。波纹管13设置在第一腔17内，阀球15和回位弹簧16设置在第二腔18内，阀球15用于封闭或打开阀口，波纹管13的固定端固定于壳体11，阀杆14的一端与波纹管13的活动端相连，另一端抵顶在阀球15上。回位弹簧16偏压在阀球15上，用于阀球15的回位。

波纹管13安装在第一腔17内，感受吸气压力Ps的变化，随着吸气压力Ps的增大而缩短，吸气压力Ps减小而伸长。阀杆14的一端与波纹管13相连，阀杆14的另一端抵顶在阀球15上。阀杆14将波纹管13随吸气压力Ps变化而变化产生的力传递给阀球15，从而控制阀口的开度，调节排气腔流向压缩机内腔的气体量，从而达到调节腔内压力Pc的目的。

排量调节阀10的壳体11上安装有三个密封圈12，该三个密封圈12装配到压缩机上时起到密封作用，使压缩机的吸气腔、内腔、排气腔彼此隔绝，同时也与外界大气隔绝。

压缩机在工作中，当汽车热负荷增大时，压缩机吸气腔压力上升，波纹管13感受吸气压力Ps后会相应的缩短，回位弹簧16推动阀球15复位，阀口23关闭，排气腔与压缩机内腔不连通，排气压力Pd无法进入到压缩机内腔，而腔内压力Pc仍通过阀板组件80上的孔向吸气压力Ps排气，腔内压力Pc减小，使压缩机活塞的行程增大，排量增大，制冷量增大。

当汽车热负荷降低时，压缩机吸气腔压力下降，波纹管13感受吸气压力Ps后会相应的伸长，通过阀杆14将阀球15顶开，使排气腔与压缩机内腔相连通，排气压力Pd快速进入到压缩机内腔，使腔内压力Pc增大，使压缩机活塞的行程减小，排量减小，制冷量减少。

以下对控制阀20的一种实施例进行说明。

如图4所示，控制阀20包括阀体21、阀芯22、弹簧23。阀体21内限定有圆筒形的小直径腔211和圆筒形的大直径腔212，大直径腔212的直径大于小直径腔211的直径，大直径腔212与小直径腔211共轴，小直径腔211的内壁上形成有第一阀口25和第二阀口26，大直径腔212的内壁上形成有第三阀口27。其中，第一阀口25与压缩机内腔相连通，第二阀口26与吸气腔相连通，第三阀口27与排量调节阀10和单向阀30之间的通道相连通。

阀芯22可移动地设置在阀体21内，阀芯22包括圆柱形的小直径部221和圆柱形的大直径部222，大直径部222的直径大于小直径部221的直径，大直径部222与小直径部221共轴，小直径部221位于小直径腔211中，大直径部222位于大直径腔212中。弹簧23设置在大直径腔212中，弹簧23的一端与大直径部222的端面相连，另一端与大直径腔212的端面相连。

在上述实施例中，弹簧23设置在大直径腔212中，而排气压力Pd是通过排量调节阀10进入到大直径腔212中的，由于排量调节阀10本身能起到稳压作用，因此使得大直径腔212内的气压波动较小，从而能够降低弹簧23的工作频次，延长弹簧23的使用寿命。

第一阀口25形成在小直径腔211的端面上，小直径部221与第一阀口25共轴且直径大于第一阀口25的直径。小直径部221的面向第一阀口25的端面形成为阀部216，该阀部216调节第一阀口25至小直径腔211的开度。当阀部216向第一阀口25移动时，第一阀口25的开度减小，压缩机内腔与吸气腔的通流面积相应地减小；当阀部216移动离开第一阀口25时，第一阀口25的开度增大，压缩机内腔与吸气腔的通流面积相应地增大。

小直径部221的直径可以小于小直径腔211的直径，以在小直径部221的周面和小直径腔211的周面之间形成环形空隙。第二阀口26形成在小直径腔211的周面上，第三阀口27形成在大直径腔212的端面上。

阀芯22可以具有活动的第一环形台阶223，第一环形台阶223形成在小直径部221的周面和大直径部222的周面之间。阀体21可以具有静止的第二环形台阶213，第二环形台阶213形成在小直径腔211的周面和大直径腔212的周面之间。当第一环形台阶223与第二环形台阶213接触时，第一阀口25的开度最小。

阀芯22的小直径部221可以形成为使得小直径部221的轴向长度略微小于小直径腔211的轴向长度。由此，在活动的第一环形台阶223与静止的第二环形台阶213接触时，阀部216与小直径腔211的端面之间形成有微小间隙，从而使得第一阀口25的开度不为零。

因此，当阀部216使得第一阀口25的开度为最小值时，压缩机内腔与吸气腔之间的通道未完全关闭且压缩机内腔总是与吸气腔连通。第一阀口25的最小开度意味着第一阀口25的开度略大于零且非常接近于零。阀部216与第一阀口25之间的不为零的最小间隙用作为压缩机内腔与吸气腔之间的通道的节流阀。由于，控制阀20可以将压缩机内腔与吸气腔之间的通道的横截面积从不为零的最小值调节至最大值。

当活动的第一环形台阶223定位成远离静止的第二环形台阶213时，大直径腔212与小直径腔211连通。当活动的第一环形台阶223抵接于静止的第二环形台阶213上时，大直径腔212与小直径腔211之间的连通被切断。

大直径部222的端面和大直径腔212的端面上可以形成有半球形的凹槽，弹簧23的两端分别连接有钢球24，钢球24嵌设在凹槽中。通过这种方式，使得弹簧23不会发生偏移，从而保证阀芯22可以正常打开和关闭，同时延长弹簧23的使用寿命。

阀体21可以包括主体214和端盖215，端盖215连接在主体214的大径端。在这种情况下，弹簧23可以设置在阀芯22与端盖215之间。

控制阀20可以设置在阀板组件80的内侧，即阀板组件80的面向压缩机内腔的一侧。这样，一方面使得无需在缸体60内设计与压缩机内腔连通的孔道，降低成本；另一方面可以提高控制阀20探测腔内压力Ps的灵敏度，提高控制阀20的可靠性；再一方面可以使压缩机结构更紧凑，减小压缩机位于阀板组件80外侧的体积。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变排量压缩机的控制阀，用于调节压缩机的内腔与吸气腔之间的通流面积，其特征在于，所述控制阀(20)包括阀体(21)、阀芯(22)、弹簧(23)，所述阀体(21)内限定有小直径腔(211)和大直径腔(212)，所述小直径腔(211)的内壁上形成有第一阀口(25)和第二阀口(26)，所述大直径腔(212)的内壁上形成有第三阀口(27)，所述阀芯(22)可移动地设置在所述阀体(21)内，所述阀芯(22)包括小直径部(221)和大直径部(222)，所述小直径部(221)位于所述小直径腔(211)中，所述大直径部(222)位于所述大直径腔(212)中，所述弹簧(23)设置在所述大直径腔(212)内且弹性支撑在所述阀体(21)和所述阀芯(22)之间。

2.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述第一阀口(25)形成在所述小直径腔(211)的端面上，所述小直径部(221)与所述第一阀口(25)共轴且直径大于所述第一阀口(25)的直径。

3.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述小直径部(221)的直径小于所述小直径腔(211)的直径，所述第二阀口(26)形成在所述小直径腔(211)的周面上。

4.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述第三阀口(27)形成在所述大直径腔(212)的端面上。

5.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述阀芯(22)具有第一环形台阶(223)，所述第一环形台阶(223)形成在所述小直径部(221)的周面和所述大直径部(222)的周面之间，所述阀体(21)具有第二环形台阶(213)，所述第二环形台阶(213)形成在所述小直径腔(211)的周面和所述大直径腔(212)的周面之间，当所述第一环形台阶(223)与所述第二环形台阶(213)接触时，所述第一阀口(25)的开度最小。

6.根据权利要求5所述的控制阀，其特征在于，所述小直径部(221)的轴向长度小于所述小直径腔(211)的轴向长度，使得当所述第一环形台阶(223)与所述第二环形台阶(213)接触时，所述第一阀口(25)的开度不为零。

7.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述大直径部(222)的端面和所述大直径腔(212)的端面上均形成有凹槽，所述弹簧(23)的两端均连接有钢球(24)，所述钢球(24)嵌设在所述凹槽中。

8.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述阀体(21)包括主体(214)和端盖(215)，所述端盖(215)连接在所述主体(214)的大径端，所述弹簧(23)设置在所述阀芯(22)与所述端盖(215)之间。

9.一种变排量压缩机，所述压缩机内限定有内腔、吸气腔和排气腔，所述压缩机包括排量调节阀(10)和单向阀(30)，所述排量调节阀(10)用于控制从所述排气腔流向所述内腔的制冷剂的量，所述单向阀(30)设置在所述排量调节阀(10)和所述内腔之间且朝着所述内腔的方向导通，其特征在于，所述压缩机还包括根据权利要求1-8中任一项所述的控制阀(20)，所述控制阀(20)的第一阀口(25)与所述内腔相连通，所述控制阀(20)的第二阀口(26)与所述吸气腔相连通，所述控制阀(20)的第三阀口(27)与所述排量调节阀(10)和所述单向阀(30)之间的通道相连通。

10.根据权利要求9所述的变排量压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括阀板组件(80)，所述控制阀(20)设置在所述阀板组件(80)的内侧。