CN2787875Y - 一种带有可变排量机构的斜板式压缩机 - Google Patents
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Abstract
一种带有可变排量机构的斜盘压缩机。它包括一种具有驱动轴的传动机构。该压缩机包括一个具有一个汽缸体的压缩机机壳。在汽缸体周边上布置有多个汽缸。在各汽缸中滑动地配合有活塞并由传动机构带动作往复运动。排量由曲轴腔相对于吸气腔的压力差来控制。一种沿传动轴轴线方向布置的控制阀装置同时响应吸气压力和排气压力，控制吸气腔与曲轴腔、排气腔与曲轴腔的连通，进而使压缩机排量随排气压力和吸气压力的增加而增加，使蒸发器的出口保持恒定的压力，并能对热负荷降低或转速提高作出高灵敏度的反应。
Description
技术领域
本实用新型涉及带有可变排量机构的的斜盘制冷压缩机，如用于汽车空调系统的可变排量机构的摇盘式压缩机。
背景技术
图1所示的是美国专利4960367(授予Terauchi)所公开的一种供汽车空调系统使用的、带有可变排量机构的摇盘式压缩机。为了便于说明，我们将图的左侧称为前端或前面，图的右侧称为后端。
该压缩机10包括带有气缸体21的圆柱形外壳组件、连接在气缸组21一端上的前端盖23、位于气缸体21与前端盖23之间的曲轴箱22以及连接在气缸体21另一端上的后端盖24。
前端盖23通过一组螺栓101安装在气缸体21上的曲轴箱22前方端。后端盖24通过一组螺栓102固定在气缸体21的相反端上。阀板25放置在后端盖24与气缸体21之间。孔231位于前端盖23的中心位置上以便于通过配置在孔231中的轴承30支撑驱动轴26。驱动轴26的内端部分通过配置在气缸体21中心缸孔210上的轴承31以旋转方式进行支撑。缸孔210伸展到气缸体21的后端表面容纳了下面讨论的控制阀组件。
凸轮转子40通过销261固定在驱动轴26上并与驱动轴26一同旋转。止推滚针轴承32配置在前端盖23的内端表面与凸轮转子40的相邻轴端表面之间。凸轮转子40包括带有伸出销42的臂41。斜盘50配置在相邻的凸轮转子40上，它包括用于穿过驱动轴26的孔53。斜盘50包括带有槽口52的臂51。凸轮转子40与斜盘50通过插入到槽口52中形成铰链接合的销42连接。销42在槽口52内滑动以便于调节斜盘50相对于驱动轴26纵轴垂直平面的斜角位置。
摇盘60通过轴承61和62以旋转方式安装在斜盘50上。叉形滑块63附在摇盘60的外圆周端上并以滑动方式安装在位于前端板23与气缸体21之间的滑轨64上。叉形滑板63用于防止摇盘60的旋转以便于在凸轮转子40旋转时，摇盘60沿着滑轨64进行章动。气缸体21包括一组圆周分布的气缸室70，活塞71在这些气缸室室内进行往复运动。每个活塞71都通过相应的连杆72连接到摇盘60上。
后端盖24包括以圆周分布的环形吸气腔241与位于中央的排气室251。阀板25位于气缸体21与后端盖24之间，它包括一组将吸气腔241与相应的气缸室70连接的阀门式吸气口242。阀板25还包括一组将排气腔251与相应的气缸室70连接的阀门式排气口252。吸气口242与排气口252配备有适当的簧片阀。
吸气腔241包括连在外部制冷回路蒸发器(未示出)上的入口部分241a。排气腔251配备有连在制冷回路冷凝器(未示出)上的出口部分251a。垫片27与28分别位于气缸体21与阀板25前表面之间以及阀板25后表面与后端盖24之间用以密封气缸体21、阀板25、后端盖24的配合表面。
参阅图2，控制阀组件19’包括杯形壳体件191，其内部为阀室192。O形圈19a配置在壳体件191的外表面与孔210的内表面之间以密封壳体件191与气缸体21之间的配合表面。壳体件191的封闭端(图1和图2的左侧)有一组孔19b以通过轴承31与气缸体21之间存在的间隙31a使曲轴箱压力进入阀室。阀室192中配置阀门装置193，该装置包含可纵向膨胀与收缩的波纹管193a以及附在波纹管193a后端的阀元件193b。波纹管193a向应曲轴箱内的压力进行纵向膨胀与收缩。波纹管193a由弹性材料如磷青铜制成，它带有以下简称为A1的第一有效受压截面积。阀元件193b通常为半球形，它附在波纹管193a的后端上。附在波纹管193a前端上的突出部分193c固定在位于壳体件191封闭端中心的轴向突出部分19c上。偏置弹簧193d以纵向压缩方式配置在波纹管193a的内部中空表面上。波纹管193a与偏置弹簧193d的复位力合力F持续地将阀元件193b推向后侧(图1和图2的右侧)。
包括阀座194a在内的柱形件194穿过带有阀板25与垫片27、28、吸气式簧片阀271以及排气式簧片阀281的阀板组件200的中心。阀座194a位于柱形体194的后端并固定在壳体件191的孔端上。螺母100从位于排气室251中的柱形件194的后端拧紧，将柱形件194固定在带有阀限位板253的阀板组件200上。
容纳阀元件193b的锥形孔194b位于阀门座194a上并与以轴向方式形成于柱形件194内的圆柱孔194e连接。因此，环形脊194d位于锥形孔194b与圆柱孔194c之间边缘的位置上。
当波纹管193a膨胀到一定纵向长度时，半球形的阀元件193b由锥形孔194b承接并在其间形成环形接触线193e。环形接触线193e将阀元件193b分成前端部分193f与后端部分193g，其外表面响应通过后面叙述的径向孔151与管道152以及孔153传递的吸气腔241压力。阀元件193b的后端部分193g带有以下简称为A2的有效受压截面积，在此设计方案中它大约为波纹管193a有效受压截面积A1的50％。
以滑动方式配置在气缸室194c内的驱动杆195稍微地自气缸室194c的后端突出并通过偏置弹簧196与阀元件193b相连，偏置弹簧平滑地将来自驱动杆195的力传至阀门装置193的阀元件193上。驱动杆195包括一体式并径向伸出驱动杆195前端部分外表面的环形法兰195a。环形法兰195a位于锥形孔194b中并通过接触环形脊194d以防止驱动杆195过度地向后运动。O形圈197安装在驱动杆195周围以密封气缸室194c与驱动杆195之间的配合表面，这样就可以防止排气腔251内的制冷剂气体通过气缸室194c与驱动杆195之间形成的间隙串入到锥形孔194b中。内周侧壁带有螺纹部分的杯形件103安装在气缸室194上以防止O形圈197从气缸室194的后端脱落。
径向孔151位于阀门座194a上以连通锥形孔194b与气缸体21中的管道152。包括内腔152a的管道152通过位于阀板组件200上的孔153连通吸气腔241。为曲轴箱22与吸气腔241之间提供连通的通道150包括间隙31a、孔210、孔19b、阀室192、锥形孔194b、径向孔151与管道152以及孔153。因此，通道150的打开与关闭主要是通过阀门装置193响应曲轴箱压力的变化而产生的收缩与膨胀进行控制。
在压缩机10工作期间，汽车发动机通过电磁离合器300使驱动轴26旋转。凸轮转子40随着驱动轴26旋转，同时也使斜板50进行旋转，斜板50的旋转导致摇盘60进行章动。摇盘60的章动运动使得活塞71在相应的气缸室70内进行往复运动。由于活塞71进行往复运动，通过入口部分241a进入吸气腔241中的制冷剂气体经吸气口242流入相应的各气缸室70中并随后得到压缩。已压缩的制冷剂气体通过相应的排气口252从气缸室70排到排气室251中，随后通过出口部分251a进入制冷回路。
压缩机10的容量可以根据蒸发器的热负荷变化或压缩机转速变化进行调节，使吸气腔内保持恒定的压力。通过改变取决于曲轴箱压力的斜盘50的角度，可以调节压缩机的容量。曲轴箱压力增大时，会减小斜盘50与摇盘60的斜角，因而降低了压缩机的容量。曲轴箱压力降低时，会增大斜盘50与摇盘60的斜角，因而增大了压缩机的容量。
阀门控制机构19的作用就是通过按下述方式控制压缩机的容量以使蒸发器的出口保持恒定的压力。驱动杆195推动阀元件193b压缩波纹管193a与偏置弹簧196。驱动杆195响应排气室251内的压力进行移动。因此，增大排气腔251内的压力会使驱动杆195进一步移向波纹管193a，这也同时增加了波纹管193a的收缩。这样就移动了用于改变压缩机排量的控制点以使蒸发器的出口保持恒定的压力。也就是说，阀门控制机构19’利用了压缩机的排气压力近似地直接与吸气流体成正比的原理。由于驱动杆195直接响应排气压力的变化进行移动并直接向阀门装置193施加力，因此阀门装置193工作的控制点以直接并灵敏的方式随着排气压力的变化而移动。
该控制机构在控制排量向小排量变化时，主要是依靠由压缩腔渗入曲轴箱的高压气体达到一定值，使曲轴箱与吸气腔压力差推动活塞带动摇盘降低倾斜角这一过程来实现的。但这一过程相对于控制阀中曲轴箱与吸气腔之间通道的关闭有较大的延迟期，这对于车室内部的空调有一定的不良影响。换句话说，现有技术压缩机的阀控制机构不能对热负荷降低或转速提高作出高灵敏度的反应。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种摇盘式压缩机，它具有可变排量机构，能同时响应吸气压力和排气压力，控制吸气腔与曲轴腔、排气腔与曲轴腔的连通，进而使压缩机排量随排气压力和吸气压力的增加而增加，使蒸发器的出口保持恒定的压力，并能对热负荷降低或转速提高作出高灵敏度的反应。
一方面，一个包括压缩机外壳的斜板制冷剂压缩机，压缩机外壳配备有含一组气缸室的缸体、配置在所述缸体一端并在缸体内封闭一个曲轴箱的前端板，以滑动方式配合所述各气缸室并由带有联接驱动轴的转子的驱动机构进行往复运动活塞；一个带有连接所述转子的斜面以及相对于所述驱动轴轴向垂直平面的可调斜角可调斜板，一个联接机构，用于以工作方式联接所述斜板与所述活塞以确保所述驱动轴、转子与斜板的旋转使所述活塞在所述气缸室内进行往复运动，斜板响应所述曲轴箱内的压力变化改变角度以改变压缩机的排量，一个后端板配置在缸体上与所述前端板的相反一端上并形分成一个吸气腔与一个排气室，第一个通道连通所述吸气腔与所述曲轴箱，其特征在于，一第二个通道连通所述排气腔与所述曲轴箱，一个阀门控制机构用于控制所述通道的打开与关闭，所述阀门控制机构包括一个响应所述曲轴箱压力进行膨胀与收缩的波纹管以及附在所述波纹管一端以打开和关闭所述第一通道的第一阀元件、一个附在驱动杆上以打开和关闭所述第二通道的第二阀元件，所述波纹管带有响应所述曲轴箱压力的第一有效受压截面积，所述第一通道带有第一阀门座以用于容纳所述第一阀元件，当所述第一阀元件承接在所述阀门座中时，所述第一阀元件包括位于其外表面的边界线，所述边界线将所述第一阀元件分成第一和第二部分，所述第一部分在所述阀元件承接在所述阀门座中时带有响应所述吸气腔压力的外表面，所述第一阀元件的所述第一部分带有响应所述吸气腔压力的第二有效受压截面积，所述第二有效受压截面积约等于或大于所述第一有效受压截面积的80％；所述第二通道带有第二阀门座以用于容纳所述第二阀元件。
另一方面，可调斜板制冷剂压缩机，包括：一个配备有一组气缸室、一个吸气腔、一个排气腔以及一个密闭的曲轴箱的压缩机壳体；一个以滑动方式配合在述每个气缸室内活塞；一个带有转子驱动机构；一个可调斜板，带有以可调方式连接所述转子的斜面并带有可调斜角，斜板响应所述曲轴箱压力变化改变角度以改变所述压缩机的容量；一个联接机构，用于以工作方式联接所述斜板与所述活塞以确保所述驱动轴与斜板的旋转使所述活塞在所述气缸室内进行往复运动；其特征在于，一个所述压缩机外壳的二个通道，第一个通道连通所述吸气腔与所述曲轴箱，第二个通道连通所述排气腔与所述曲轴箱；一个阀门控制机构用于控制所述通道的打开与关闭，所述阀门控制机构包括一个响应所述曲轴箱压力进行膨胀与收缩的波纹管以及附在所述波纹管一端以打开和关闭所述第一通道的第一阀元件、一个附在驱动杆上以打开和关闭所述第二通道的第二阀元件，所述波纹管带有响应所述曲轴箱压力的第一有效受压截面积，所述第一通道带有第一阀门座以用于容纳所述第一阀元件，当所述第一阀元件承接在所述阀门座中时，所述第一阀元件包括位于其外表面的边界线，所述边界线将所述第一阀元件分成第一和第二部分，所述第一部分在所述阀元件承接在所述阀门座中时带有响应所述吸气腔压力的外表面，所述第一阀元件的所述第一部分带有响应所述吸气腔压力的第二有效受压截面积，所述第二有效受压截面积约等于或大于所述第一有效受压截面积的80％；所述第二通道带有第二阀门座以用于容纳所述第二阀元件。
附图说明
图1所示为先前技术的带有可变排量机构的传统摇盘式制冷剂压缩机的垂直方向纵剖图；
图2所示为图1阀门控制机构的放大截面图；
图3所示为本实用新型最佳具体实施方案的带有可变排量机构的摇盘式制冷剂压缩机的垂直方向纵剖图；
图4A所示为图3阀门控制机构的放大截面图，其时处于小排量状态；
图4B所示为图3阀门控制机构的放大截面图，其时处于大排量状态；
图5所示为图3摇盘式制冷剂压缩机的曲轴箱与吸气腔之间压力关系的曲线；以及
图6所示为图3摇盘式制冷剂压缩机的曲轴箱与吸气腔之间经过时间与压力的关系曲线。
具体实施方式
图3所示的是本实用新型最佳具体实施方案的供汽车空调系统使用的、带有可变排量机构的摇盘式压缩机。为了便于说明，我们将图的左侧称为前端或前面，图的右侧称为后端。
该压缩机10包括带有气缸体21的圆柱形外壳组件、连接在气缸组21一端上的前端盖23、位于气缸体21与前端盖23之间的曲轴箱22以及连接在气缸体21另一端上的后端盖24。
前端盖23通过一组螺栓101安装在气缸体21上的曲轴箱22前方端。后端盖24通过一组螺栓102固定在气缸体21的相反端上。阀板25放置在后端盖24与气缸体21之间。孔231位于前端盖23的中心位置上以便于通过配置在孔231中的轴承30支撑驱动轴26。驱动轴26的内端部分通过配置在气缸体21中心缸孔210上的轴承31以旋转方式进行支撑。缸孔210伸展到气缸体21的后端表面容纳了下面讨论的控制阀组件。
凸轮转子40通过螺纹固定在驱动轴26上并与驱动轴26一同旋转。止推滚针轴承32配置在前端盖23的内端表面与凸轮转子40的相邻轴端表面之间。凸轮转子40包括带有伸出销42的臂41，凸轮转子40包括带有槽口43的臂51。斜盘50配置在相邻的凸轮转子40上，它包括用于穿过驱动轴26和轴套53的孔52。凸轮转子40与斜盘50通过插入到槽口43中形成铰链接合的销42连接。斜盘50与轴套53通过一对短销54形成铰链接合，轴套53穿过主轴并可沿主轴轴向滑动，前端与前推力轴承座圈接触限制斜盘的最大斜角。销42在槽口43内滑动以便于调节斜盘50相对于驱动轴26纵轴垂直平面的斜角位置。
摇盘60通过轴承61和62以旋转方式安装在斜盘50上。叉形滑块63附在摇盘60的外圆周端上并以滑动方式安装在位于前端板23与气缸体21之间的滑轨64上。叉形滑板63用于防止摇盘60的旋转以便于在凸轮转子40旋转时，摇盘60沿着滑轨64进行章动。气缸体21包括一组圆周分布的气缸室70，活塞71在这些气缸室室内进行往复运动。每个活塞71都通过相应的连杆72连接到摇盘60上。
后端盖24包括以圆周分布的环形吸气腔241与位于中央的排气室251。阀板25位于气缸体21与后端盖24之间，它包括一组将吸气腔241与相应的气缸室70连接的阀门式吸气口242。阀板25还包括一组将排气腔251与相应的气缸室70连接的阀门式排气口252。吸气口242与排气口252配备有适当的簧片阀。
吸气腔241包括连在外部制冷回路蒸发器(未示出)上的入口部分241a。排气腔251配备有连在制冷回路冷凝器(未示出)上的出口部分251a。垫片27与28分别位于气缸体21与阀板25前表面之间以及阀板25后表面与后端盖24之间用以密封气缸体21、阀板25、后端盖24的配合表面。
图4A、4B所示为根据本实用新型一个具体实施方案而在带有可变排量机构的摇盘式压缩机上提供的阀门控制机构19的结构。在该图中，用相同的编号标注图1和图2所示的相同元件。此外，将图的左侧称为前端或前面以及将图的右侧称为后端或后面仅仅是为了说明。
参阅图4A、4B，控制阀组件19包括杯形壳体件191，其内部为阀室192。O形圈19a配置在壳体件191的外表面与孔210的内表面之间以密封壳体件191与气缸体21之间的配合表面。壳体件191的封闭端(图1和图2的左侧)有一组孔19b以通过轴承31与气缸体21之间存在的间隙31a使曲轴箱压力进入阀室。阀室192中配置阀门装置193，该装置包含可纵向膨胀与收缩的波纹管193a以及附在波纹管193a后端的第一阀元件193b。波纹管193a响应曲轴箱内的压力进行纵向膨胀与收缩。波纹管193a由弹性材料如磷青铜制成，它带有以下简称为A1的第一有效受压截面积。阀元件193b通常为半球形，它附在波纹管193a的后端上。附在波纹管193a前端上的突出部分193c固定在位于壳体件191封闭端中心的轴向突出部分19c上。偏置弹簧193d以纵向压缩方式配置在波纹管193a的内部中空表面上。波纹管193a与偏置弹簧193d的复位力合力F持续地将第一阀元件193b推向后侧(图1和图2的右侧)。
包括第一阀座194a在内的柱形件194穿过带有阀板25与垫片27、28、吸气式簧片阀271以及排气式簧片阀281的阀板组件200的中心。第一阀座194a位于柱形体194的前端并固定在壳体件191的孔端上，第二阀座194c位于柱形体194的后端。螺母100从位于排气室251中的柱形件194的后端拧紧，将柱形件194固定在带有阀限位板253的阀板组件200上。
容纳第一阀元件193b的锥形孔194b位于阀门座194a上并与以轴向方式形成于柱形件194内的圆柱孔194f连接；锥形孔194e位于阀门座194c上并与以轴向方式形成于柱形件194内的圆柱孔194f连接。
以滑动方式配置在气缸室194f内的驱动杆195自气缸室194f的后端突出。驱动杆195包括一体式并径向伸出驱动杆195后端部分外表面的圆锥形第二阀元件195b，排气腔压力与偏置弹簧197的偏置力作用在圆锥形第二阀元件195b后端面，使驱动杆前端195a与第一阀元件193b相接触。圆锥形阀元件195b位于锥形孔194e中并通过接触孔壁以防止驱动杆195过度地向前运动。O形圈196安装在圆柱孔194f孔段驱动杆195周围以密封气缸室194f与驱动杆195之间的配合表面，这样就可以防止排气腔251内的制冷剂气体通过气缸室194f与驱动杆195之间形成的间隙串入到锥形孔194b中。内周侧壁带有螺纹部分的杯形件103安装在柱形件194上以防止偏置弹簧197从柱形件194的后端脱落。
当波纹管193a膨胀到一定纵向长度时，半球形的第一阀元件193b由锥形孔194b承接并在其间形成环形接触线193e。环形接触线193e将第一阀元件193b分成前端部分193f与后端部分193g，其外表面响应通过后面叙述的径向孔151与管道152以及孔153传递的吸气腔241压力。第一阀元件193b的后端部分193g带有以下简称为A2的有效受压截面积，在此设计中它大约为波纹管193a有效受压截面积A1的80％。
径向孔151位于第一阀门座194a上以连通锥形孔194b与气缸体21中的管道152。包括内腔152a的管道152通过位于阀板组件200上的孔153连通吸气腔241。为曲轴箱22与吸气腔241之间提供连通的通道150包括间隙31a、孔210、孔19b、阀室192、锥形孔194b、径向孔151与管道152以及孔153。因此，通道150的打开与关闭主要是通过阀门装置193响应曲轴箱压力的变化而产生的收缩与膨胀进行控制。
通道194d位于第二阀门座194c上以连通锥形孔194e与杯形壳体件19上的通道19d，19d与曲轴箱22相通，为曲轴箱22与排气腔251之间提供连通的通道160包括间隙31a、孔210、孔19d、通道194d、锥形孔194e。因此，通道160的打开与关闭与通道150的打开与关闭动作相反，属联动操作。
热负荷增加或转速减低，通道150打开而通道160关闭，此时曲轴箱与吸气腔连通，曲轴箱气体流向吸气腔，排气腔与曲轴箱不连通，曲轴箱与吸气腔压力差降到很小，使压缩机处在大排量工作状态；热负荷减少或转速提高，通道150关闭而通道160打开，此时曲轴箱与吸气腔不连通，排气腔与曲轴箱连通，排气腔气体流向曲轴箱，曲轴箱与吸气腔压力差增加，使压缩机处在非大排量工作状态。
在压缩机10工作期间，汽车发动机通过电磁离合器300使驱动轴26旋转。凸轮转子40随着驱动轴26旋转，同时也使斜板50进行旋转，斜板50的旋转导致摇盘60进行章动。摇盘60的章动运动使得活塞71在相应的气缸室70内进行往复运动。由于活塞71进行往复运动，通过入口部分241a进入吸气腔241中的制冷剂气体经吸气口242流入相应的各气缸室70中并随后得到压缩。已压缩的制冷剂气体通过相应的排气口252从气缸室70排到排气室251中，随后通过出口部分251a进入制冷回路。
压缩机10的容量可以根据蒸发器的热负荷变化或压缩机转速变化进行调节，使吸气腔内保持恒定的压力。通过改变取决于曲轴箱压力的斜盘50的角度，可以调节压缩机的容量。曲轴箱压力增大时，会减小斜盘50与摇盘60的斜角，因而降低了压缩机的容量。曲轴箱压力降低时，会增大斜盘50与摇盘60的斜角，因而增大了压缩机的容量。
阀门控制机构19的作用就是通过按下述方式控制压缩机的容量以使蒸发器的出口保持恒定的压力。驱动杆195推动阀元件193b压缩波纹管193a与偏置弹簧193d。驱动杆195响应排气室251内的压力进行移动。因此，增大排气腔251内的压力会使驱动杆195进一步移向波纹管193a，这也同时增加了波纹管193a的收缩。这样就移动了用于改变压缩机排量的控制点以使蒸发器的出口保持恒定的压力。也就是说，阀门控制机构19利用了压缩机的排气压力近似地直接与吸气流体成正比的原理。由于驱动杆195直接响应排气压力的变化进行移动并直接向阀门装置193施加力，因此阀门装置193工作的控制点以直接并灵敏的方式随着排气压力的变化而移动。
该控制机构在控制排量向小排量变化时，主要是依靠由排气腔流入曲轴箱的高压气体达到一定值，使曲轴箱与吸气腔压力差推动活塞带动摇盘降低倾斜角这一过程来实现的。但这一过程相对于控制阀中曲轴箱与吸气腔之间通道的关闭有较小的延迟期，这对于车室内部的空调有积极的影响。换句话说，本实用新型压缩机的阀控制机构能够对热负荷降低或转速提高作出高灵敏度的反应。
请参阅图5和图6，特别是图6所示的压缩机工作停止时的一种情况，吸气腔压力Ps与曲轴箱压力Pc处于平衡状态，即Ps＝Pc，它们大于阀门装置193的工作点P1。这导致波纹管193a收缩，使阀元件193b允许吸气腔241与阀室192之间通过锥形孔194b、径向孔151与管道152以及孔153连通，这样就使得曲轴箱22与吸气腔241之间形成连通。
在图6中的时间周期“a”所示的压缩机工作情况(这也是所谓的制冷阶段)下，压缩机如下进行工作。在压缩机开始工作时，曲轴箱22与吸气腔241之间保持连通，因而满足了图6中的直线“1”所示的方程Ps＝Pc，直至吸气腔压力Ps降低到阀门装置293的工作点P1。当吸气腔压力Ps降低到阀门装置293的工作点P1时，阀元件193b由于波纹管193a产生膨胀而接触锥形孔194b的内表面。如果吸气腔压力Ps降低到阀门装置193的工作点P1以下，阀元件193b就会根据下述方程频繁地打开与关闭锥形孔194b：
F＝(A1-A2)Pc+A2*P5 (1)
式中，F为波纹管193a与偏置弹簧193d的复位力合力，A1为波纹管193a的有效受压截面积，A2为阀元件193b后端部分193g的有效受压截面积，Ps为吸气腔241内的压力，Pc为曲轴箱22内的压力。通过求出Pc的解所述方程(1)可转换为下述方程：
PC＝A2*Ps/(A2-A1)+F/(A1-A2) (2)
方程(2)表明，曲轴箱压力Pc会随吸气腔压力Ps的变化而变化。此外，在该阀门控制机构中，A2等于0.8A1，故用0.8A1代替A2将方程(2)进一步转化为下述方程：
Pc＝-4Ps+5F/A1 (4)
方程(4)如图5中的直线“m”所示。因此，当吸气腔压力Ps小于阀门装置293的工作点P1时，吸气腔压力Ps以1∶4的比例与曲轴箱压力Pc的增加成反比地降低。此时，斜板50的角位置保持在最大斜角上。但如图5所示，一旦吸气腔压力Ps达到使曲轴箱22与吸气腔241之间的压差变为ΔPmax时的一个预定压力P5，斜板50的角位置转换到一个小于最大斜角的角度。因此，压缩机的排量也变为一个比最大值小的值。
图6中的时间周期“b”所示为蒸发器热负荷逐渐降低时的另一种压缩机工作情况。只要斜板50的角位置保持在一个角度上，吸气腔压力Ps就会逐渐降低，而曲轴箱压力Pc则会迅速增大以满足方程(4)的要求。但是，一旦吸气腔压力Ps达到一个预定压力P5，斜板50的角位置就会从一个角度移到另一个比第一角还小的角度上。因此压缩机的排量也由一个值变为另一个小些的值。当压缩机的排量由于斜板50的角位置达到一个更小角度而变有一个小些的值时，吸气腔压力Ps就会迅速增大，因为刚刚降低的压缩机排量不足以补偿蒸发器的热负荷。但是，吸气腔压力Ps的这种迅速增大会在吸气腔压力Ps达到使曲轴箱22与吸气腔241之间的压差变为ΔPmin的另一个预定压力P4之前达到一个峰值。此后，只要斜板50的角位置保持在另一个角度上，吸气腔压力Ps就会逐渐降低，而曲轴箱压力Pc则会迅速增大以满足方程(4)的要求。当蒸发器的热负荷随着时间的推移逐渐降低时，所述工作一直重复进行。
另一方面，在图6中的周期“c”所示为蒸发器热负荷随着时间的推移逐渐增大的又一种压缩机工作情况中。只要斜板50的角位置保持在一个角度上，吸气腔压力Ps就会逐渐增大，而曲轴箱压力Pc则会迅速降低以满足方程(4)的要求。但是，一旦吸气腔压力Ps达到另一个预定压力P4，斜板50的角位置就会从一个角度移到另一个大于第一角的角度上。压缩机的排量由一个值变为另一个大的值。当压缩机的排量由于由于斜板50的角位置达到一个更大角度而变得更大时，吸气腔压力Ps就会迅速降低，因为刚刚增大的压缩机排量足以补偿蒸发器的热负荷。但是，吸气腔压力Ps的这种迅速降低会在吸气腔压力Ps达到另一个预定压力P5之前达到最小值。此后，只要斜板50的角位置保持在一个角度上，吸气腔压力Ps就会逐渐增大，而曲轴箱压力Pc则会迅速降低以满足方程(4)的要求。当蒸发器的热负荷随着时间的推移逐渐增大时，所述工作一直重复进行。
因此，在包括图6所示时间周期“b” 与“c”的工作容量控制阶段，在最佳具体实施方案的压缩机中，吸气腔压力Ps会在ΔPs＝P4-P5的范围内变化，而曲轴箱压力Pc则在ΔPc＝P2-P3的范围内变化。此外，吸气腔的压力变化范围ΔPs是曲轴箱的压力变化范围ΔPc的1/4，因为吸气腔压力Ps以1∶4的比例与曲轴箱压力Pc的增加成反比地降低。比如，传统压缩机与本实用新型压缩机的比较试验数据表明，吸气腔的压力变化范围在容量控制阶段为0.1kgf/cm2G。当本实用新型的压缩机用于汽车空调系统时，离开蒸发器的制冷空气温度变化范围可以忽略不计，因此可对汽车乘坐室内的空调进行有效的控制。
本实用新型通过最佳具体实施方案进行了说明。但这些具体实施方案仅仅是示例，本实用新型的实质并不局限于此。比如术语右和左仅仅是为了便于说明，本实用新型并不局限于这种方式。本领域中普通技术人员可以在发明内容的启示下在权利要求书所限定的范围内进行其他变化或修改，这些变化或修改都将落入本实用新型权利要求书的范围内。
Claims (4)
1一种带有可变排量机构的斜板式压缩机，压缩机外壳配备有含一组气缸室的缸体、配置在所述缸体一端并在缸体内封闭一个曲轴箱的前端板，以滑动方式配合所述各气缸室并由带有联接驱动轴的转子的驱动机构驱动进行往复运动的活塞；一个带有连接所述转子的斜面以及相对于所述驱动轴轴向垂直平面的可调斜角可调斜板，一个联接机构，用于以工作方式联接所述斜板与所述活塞以确保所述驱动轴、转子与斜板的旋转使所述活塞在所述气缸室内进行往复运动，斜板响应所述曲轴箱内的压力变化改变角度以改变压缩机的排量，一个后端板配置在缸体上与所述前端板的相反一端上并形成一个吸气腔与一个排气室，第一个通道连通所述吸气腔与所述曲轴箱，其特征在于，一第二个通道连通所述排气腔与所述曲轴箱，一个阀门控制机构用于控制所述通道的打开与关闭，所述阀门控制机构包括一个响应所述曲轴箱压力进行膨胀与收缩的波纹管以及附在所述波纹管一端以打开和关闭所述第一通道的第一阀元件、一个附在驱动杆上以打开和关闭所述第二通道的第二阀元件，所述波纹管带有响应所述曲轴箱压力的第一有效受压截面积，所述第一通道带有第一阀门座以用于容纳所述第一阀元件，当所述第一阀元件承接在所述阀门座中时，所述第一阀元件包括位于其外表面的边界线，所述边界线将所述第一阀元件分成第一和第二部分，所述第一部分在所述阀元件承接在所述阀门座中时带有响应所述吸气腔压力的外表面，所述第一阀元件的所述第一部分带有响应所述吸气腔压力的第二有效受压截面积，所述第二有效受压截面积约等于或大于所述第一有效受压截面积的80％；所述第二通道带有第二阀门座以用于容纳所述第二阀元件。
2.一种带有可变排量机构的斜板式压缩机，包括：
一个配备有一组气缸室、一个吸气腔、一个排气腔以及一个密闭的曲轴箱的压缩机壳体；
一个以滑动方式配合在述每个气缸室内活塞；
一个带有转子驱动机构；
一个可调斜板，带有以可调方式连接所述转子的斜面并带有可调斜角，斜板响应所述曲轴箱压力变化改变角度以改变所述压缩机的容量；
一个联接机构，用于以工作方式联接所述斜板与所述活塞以确保所述驱动轴与斜板的旋转使所述活塞在所述气缸室内进行往复运动；其特征在于，
一个所述压缩机外壳的二个通道，第一个通道连通所述吸气腔与所述曲轴箱，第二个通道连通所述排气腔与所述曲轴箱；
一个阀门控制机构用于控制所述通道的打开与关闭，所述阀门控制机构包括一个响应所述曲轴箱压力进行膨胀与收缩的波纹管以及附在所述波纹管一端以打开和关闭所述第一通道的第一阀元件、一个附在驱动杆上以打开和关闭所述第二通道的第二阀元件，所述波纹管带有响应所述曲轴箱压力的第一有效受压截面积，所述第一通道带有第一阀门座以用于容纳所述第一阀元件，当所述第一阀元件承接在所述阀门座中时，所述第一阀元件包括位于其外表面的边界线，所述边界线将所述第一阀元件分成第一和第二部分，所述第一部分在所述阀元件承接在所述阀门座中时带有响应所述吸气腔压力的外表面，所述第一阀元件的所述第一部分带有响应所述吸气腔压力的第二有效受压截面积，所述第二有效受压截面积约等于或大于所述第一有效受压截面积的80％；所述第二通道带有第二阀门座以用于容纳所述第二阀元件。
3.如权利要求2所述的斜板式压缩机，其特征在于，所述阀门控制机构中所述第一阀元件为截头锥形并沿环形线接合所述第一阀门座；所述第二阀元件为截头锥形并沿环形线接合所述第二阀门座。
4.如权利要求2所述的斜板式压缩机，其特征在于，所述阀门控制机构中所述第一阀元件为截头锥形并沿环形线接合所述第一阀门座；所述第二阀元件可以为球形，与其接合的所述第二阀门座上的孔相应的为球形。
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