CN1026254C - 具有可变排量的机构的斜板式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种具有可变容量或排量调节机构的斜板式压缩机，壳体，若干气缸，活塞由驱动机构驱动作往复运动。驱动机构包括一块具有倾斜角可调的面的倾斜板，该倾斜角可根据曲轴腔的压力控制。曲轴腔压力由控制机构控制，该机构包括连通曲轴腔和吸气腔的第一通路以及控制该第一通路开启和关闭的阀装置。该阀装置包括阀件、第一阀控制装置和第二阀控制装置，第二阀控制装置包括连通曲轴腔和排气腔的第二通路和装在第二通路中的传动机构。第二阀控制装置控制第一阀控制装置的给定曲轴腔压力工作点。

Description

本申请是申请号为544430、申请日为1990年6月27日、申请人为Kiyoshi    Terauchi的已转让但尚未批准的部分继续申请，上述申请所公开的内容均可作为本申请的参数。

本发明涉及的是一种制冷剂压缩机，更具体地说涉及一种诸如斜盘式压缩机的斜板式压缩机，该压缩机具有可变排量的机构，它特别适用于汽车空调系统。

现有的斜板型活塞式压缩机具有一个能根据要求来控制压缩比的可变排量的机构或容量调节机构。例如，授权予Roberts等人的美国专利3861829就公开了一种斜盘式压缩机，它包括凸轮转子驱动装置和一个与若干活塞相连的斜盘。凸轮转子驱动装置的转动引起斜盘作俯仰摆动，因而使活塞在其相应的气缸中作往复运动。调节斜盘的倾斜角就能方便地改变活塞的行程，从而改变压缩机的容量。上述倾斜角是根据吸气腔和曲轴腔之间的压力差而变化的。

在现有的这类压缩机中，用一条通道或通路作为曲轴腔和吸气腔之间的流体通路。在通道中设有阀门机构，阀门机构通过打开和关闭通道可控制曲轴腔和吸气腔的连通。通常，阀门机构包括一个波纹管部件，其上装有针尖阀。波纹管安放在吸气腔中，根据吸气腔中压力变化波纹管伸长或收缩，以使针尖阀移进或移出将通道打开或关闭的位置。也就是说，吸入压力低于给定值时，波纹管伸长，阀部件将通路关闭，当吸入压力高于给定值时，波纹管收缩，阀部件打开通路。

当通路打开时，曲轴腔和吸气腔相通，这样曲轴腔与吸气腔的压力通常是平衡的，斜盘相对于与驱动轴垂直的平面的倾斜角度增加。因而，活塞的行程增加而接近最大值，压机的容量也增加。当通路关闭时，随着活塞往复运动气体通过气缸中的活塞而泄漏，曲轴腔中压力增加。相对于吸气腔压力而言曲轴腔中压力增加引起斜盘的倾斜角变小，从而使活塞行程减小，压机的容量也减小。

在现有技术中，阀门机构开启或关闭通路的吸入压力工作点通常由波纹管中所充的气体压力而决定，因而，将波纹管部件的工作点固定在吸入压力的给定值上。所以，波纹管部件只根据吸气腔压力变化高于或低于给定值而动作，而与包括压缩机在内的制冷回路的其它条件的变化无关，例如，与制冷回路蒸发器的热负荷的变化无关。

现有的、用来克服上述缺陷的一种方法公开于专利权人为Terauchi的美国专利4842488中，该专利披露了一种斜板式压缩机，该压缩机包括一个控制曲轴腔和吸气腔之间连通通路的阀门机构。该阀门机构包括用以控制曲轴腔和吸气腔之间的通路的第一阀控制装置。该第一阀控制装置可以是根据吸气腔中制冷剂压力而动作的波纹管。第二阀控制装置直接与第一阀控制装置相连，它根据外部运行条件，例如蒸发器热负荷的变化控制第一阀控制装置的吸入压力工作点。第二阀控制装置可以包括一个电激励线圈。加到该线圈上的电流以及线圈改变波纹管响应点的作用可以根据检测到的外部条件，例如蒸发器的热负载进行变化。因而，波纹管的吸气压力响应点可以根据检测到的外部条件来调节。

然而，在上述已公开的专利中，第二阀控制装置直接与第一阀控制装置相连，所以，由于第二阀控制装置运动所产生的惯性力以及第二阀控制装置滑动部分接触面上所产生的摩擦力，使第二阀控制装置对第一阀控制装置的工作点的控制效果降低，因而第二阀控制装置调节波纹管吸气压力响应点的控制精度也降低。

因此，本发明的目的在于提供一种具有可变排量机构的斜板型活塞式压缩机。该压缩机可以精确地控制阀控制机构的给定响应压力，并可以减少各运动的惯性及这些运动零件所引起的摩擦力的影响。

此处所描述的斜板式制冷剂压缩机包括一个将曲轴腔、吸气腔和排气腔都封闭在内的压缩机壳体，此压缩机壳体包括一个具有若干气缸的气缸体，每一个气缸中都有一个与其滑配的活塞、驱动机构与诸活塞相连，以使活塞在气缸中往复运动。该驱动机构包括一根转动地支承在壳体中的驱动轴和一个把驱动轴与各活塞相连而将驱动轴的旋转运动转变为活塞的往复运动的连接机构。该连接机构包括一块倾斜板，倾斜板的表面相对于垂直于驱动轴的平面有一可调的倾斜角。为了改变气缸中活塞的行程从而改变压缩机的容量，倾斜板的倾斜角是可调的。外壳中有一条通路，该通路作为曲轴腔和吸气腔之间的流体通路。

压缩机还有一个通过调节倾斜角来改变压缩机容量的容量控制装置。该容量控制装置包括一个阀控制机构和一个响应压力调节机构。阀控制机构根据压缩机中制冷剂压力变化开启和关闭通路，以控制曲轴腔和吸气腔之间的连通，从而控制压缩机的容量。阀控制机构在给定压力下会有反应。响应压力调节机构可控地改变给定压力，阀控制机构响应该给定压力。

响应压力调节机构包括一个中空部分和一个活塞件。活塞件置于中空部分中，并将该中空部分分成第一区间和后部区间，第一区间与排气腔相通，后部区间与排气腔隔开。第一区间和第二区间用一些开口连通，这些开口处在中空部分内表面和活塞件外表面之间。活塞件与阀控制机构由一个弹性件相连。连接通路使第二区间与曲轴腔相通。响应压力调节机构还有一个用来控制第二区间与曲轴腔连通的第二阀控制机构。第二阀控制机构根据外部信号动作，以有效地使第二区间的压力在排气压力和曲轴腔压力之间变化。

在本发明的装置中，所述活塞组件位于靠近传动杆处，该传动杆通过第一弹性件与第一阀控制装置相连。

在本发明的装置中，第二阀控制装置包括一螺线管传动机构。

在本发明的装置中，还包括一个第二弹性件，上述第二弹性件安装在上述第二区间内，并将所述活塞组件偏置在所述传动杆上。

在另一实施例中，压缩机壳体在气缸体一端有一块前端板，该前端板将曲轴腔封闭在气缸体中，而在气缸体的另一端有一块后端板。通过气缸体使排气腔和吸气腔都封闭在后端板内。连接机构还有一个与驱动轴相连，并与其一起旋转的转子，连接机构通过转子与倾斜板相连。

在又一个实施例中，压缩机包括一块俯仰地设置在倾斜板周围的斜盘。每一个活塞由连杆连接到斜盘上，倾斜板相对于斜盘是旋转的。驱动轴、转子和倾斜板的旋转运动导致斜盘作俯仰运动，而斜盘的俯仰运动又使活塞在其相应的气缸中作往复运动。

在本发明另一个方面，该具有变排量的机构的斜板式压缩机，它包括：把曲轴腔、吸气腔和排气腔封闭在内的压缩机壳体，压缩机壳体包括具有若干气缸的气缸体，该气缸穿过气缸体;每个气缸中装有一个活塞，活塞与气缸滑配，与各活塞相连使其在气缸中作往复运动的驱动装置，该驱动装置包括一根驱动轴和连接装置，驱动轴可旋转地被支撑在壳体中，连接装置将驱动轴的运动传递给各活塞，使所述驱动轴的旋转运动转变成活塞的往复运动，上述连接装置包括一块倾斜板，该板的一个面与垂直于驱动轴的平面之间形成可调的倾斜角，为了改变活塞在气缸中的行程以变化压缩机容量，上述倾斜板的倾斜角可调;壳体中有连接曲轴腔和吸气腔的流体连通通路;以及通过调节上述倾斜角来改变压缩机容量的容量控制装置，上述容量控制装置包括阀控制装置和响应压力调节装置，上述阀控制装置用来根据所述压缩机中制冷剂压力的变化来控制上述通路的开启和关闭，从而控制曲轴腔和吸气腔的连通，进而控制压缩机的容量，所述阀控制装置响应给定压力，响应压力调节装置用来可控地 改变所述第一阀控制装置响应的给定压力，其特征在于包括：上述响应压力调节装置包括一个与所述阀控制装置相连的可动部件，该可动部件根据其相对侧压力的比较而移动，可动部件的一侧与曲轴腔间有流体连通通路，以及通过控制所述一侧与曲轴腔的连通来控制可动件一侧的压力的压力控制装置，所述压力控制装置响应外部信号。

本发明的压缩机的优点在于根据包括压缩机在内的制冷循环的热力学条件的变化可以精确地控制阀控制机构的给定响应压力。各运动件的惯性以及由这些运动件引起的摩擦力的影响可以减小，所以，可以高精确度地控制压缩机的容量。此外，当容量控制机构动作时，由于压缩机为其一个部件的空调系统的消耗减小，压缩机的容量减小，由于第二区间和曲轴腔之间是相通的，所以容量能很快减少。

下面对附图进行描述，其中：

图1是根据本发明的第一实施例的，带容量控制机构的斜板式制冷剂压缩机的垂直纵向剖面图;

图2为图1所示的容量控制机构的局部放大剖视图;

图3视图与图2类似，它示出了按本发明第二个实施例的容量控制机构;

图4是根据本发明的第三个实施例的，带容量控制机构的斜板式制冷剂压缩机的垂直纵向剖面图;

图5为图4所示的容量控制机构的局部放大剖视图;

图6为按照本发明第四个实施例的，带容量控制机构的斜板式制冷剂压缩机的垂直纵向剖视图。

为了描述方便，在图1至图6中，图的左边称为压缩机的前端或前部，图的右侧称为压缩机的后端或后部。

参看图1，它示出了一种斜板式压缩机结构，尤其示出了一种带有按本发明第一实施例的容量控制机构的斜盘式制冷剂压缩机10的结构。压缩机10包括：具有气缸体21的圆柱形壳体组件20，设置在气缸体21一端的前端板23，由前端板23密闭在气缸体21中的曲轴腔22以及固定在气缸体21另一端的后端板24。用若干螺栓101将前端板23安装在处于曲轴腔22前面的气缸体21上。用若干螺栓102将后端板24安装在气缸体21的另一端。阀板25置于后端板24和气缸体21之间。用于支撑驱动轴26的前端板23的中心有孔231，驱动轴由放置在中心孔中的轴承30支撑。驱动轴26的内端部分由设置在气缸体21的中心孔210中的轴承31可旋转地支撑。孔210延伸到气缸体21的后端表面，第一阀控制装置19设置在孔210中。

凸轮转子40通过销钉件261被固定在驱动轴26上，并随轴26一道旋转。在前端板23的内端面和凸轮转子40的相邻的轴端面之间装有止推滚针轴承32。凸轮转子40有臂41，该臂有延伸出的销钉件42。倾斜板50装在凸轮转子40的旁边，它有孔53。驱动轴26穿过孔53。倾斜板50包括带槽52的臂51。凸轮转子40和倾斜板50由销钉件42相连，该销钉件插入槽52中，以形成绞式连接。销钉件42可以在槽52中滑动，以便调节倾斜板50与驱动轴26的纵轴垂直面之间的角度位置。

斜盘60通过轴承61和62可俯仰地安装在倾斜板50上，上述两轴承可以便倾斜板50相对于斜盘60作旋转运动。叉形滑块63被装在斜盘60的径向外周端上，并可滑动地装在滑轨64上，该滑轨处于前端板23和气缸体21之间。叉形滑块63防止斜盘60转动，当凸轮转子40和倾斜板50旋转时，斜盘60则沿轨道64作俯仰运动。气缸体21有若干成圆周布置的气缸70，活塞71分别置于这些气缸中。每个活塞71均由其相应的连杆72与斜盘60相连。斜盘60的俯仰运动使活塞71在气缸70中作往复运动。

后端板24上设有成圆周布置的环形吸气腔241以及设在中央的排气腔251。阀板25有若干装有阀的吸气孔242，这些吸气孔可以使吸气腔241与相应的气缸70相通。阀板25还有若干装有阀的排气孔252，它们使排气腔251与相应的气缸70相通。吸气孔242和排气孔252都设有下面将要进一步讨论的合适的簧片阀，这种阀在授权予Shimizu的美国专利4011029中已经描述，在此将综合在一起参考。

吸气腔241包括与外部冷却回路的蒸发器（未示出）相通的进口区241a。排气腔251有与外部冷却回路的冷凝器（未示出）相通的出口区251a。在气缸体21和阀板25的内表面之间以及 阀板25的外表面和后端板24之间分别装有密封垫27和28，以便密封气缸体21、阀板25和后端板24的未抛光的表面。

再参见图1和图2，容量控制机构400包括第一阀控制装置19和第二阀控制装置29。第一阀控制装置19有一个放置在中心孔210中的杯形罩部件191，杯形罩内限定出阀室192。杯形罩191的外表面和孔210的内表面之间装有“O”型圈19a，以便使杯形罩191和气缸体21的未抛光表面能够密封。杯形罩191的封闭端上开有若干孔19b，通过孔19b以及轴承31与气缸体21之间的小间隙31a，曲轴腔22跟阀组件192之间流体可以相通，所以阀室192的压力维持在曲轴腔的压力，波纹管193固定地安装在阀室192中，该波纹管根据曲轴腔的压力轴向地收缩和伸长。安装在波纹管193前端的突出件193b被插入罩部件191封闭端中心的轴向突出件19c中。阀组件193a与波纹管193的后端相连。

圆柱形组件194包括一个圆柱状后部以及一个整体阀座194a，该阀座处于圆柱状后部的前端，该圆柱形组件还穿过阀板组件200，此阀板组件包括阀板25、密封垫27、28、吸气簧片阀271和排气簧片阀281。阀座194a位于圆柱形组件194的前端，并被插入罩部件191的开口端。从圆柱形组件194的后端将螺母100拧到圆柱形组件194上，该圆柱形组件超出阀板组件200，并进入排气腔251中。用螺母100将圆柱形组件194固定到阀板组件200上，阀座圈253安装在螺母100和阀板组件200之间。阀座194a上有锥形开口194b，该锥形开口与轴向通过圆柱形组件194的圆柱形通道194c相连通。圆柱形组件194的后端中有孔194d，该孔与圆柱形通道194c的后端相通。阀组件193a设置在阀座194a的附近。传动杆195可滑动地装在圆柱形通道194c中，通过偏动弹簧196将传动杆连到阀组件193a上。在圆柱形组件194中所形成的环形通道中装有“O”型圈197，圆柱形组件包围环形通道194c，传动杆195的外表面周围装有“O”型圈197，以密封圆柱形通道194c和传动杆195的未抛光表面。

气缸体21的轴向端表面上有通道152。在圆柱形组件194中，阀座194a上开有径向孔151，该径向孔将锥形开口194b与通道152的一个开口端连通。通道152通过穿过阀板组件200的孔153与吸气腔241相连。间隙31a、中心孔210、孔19b、阀室192、锥形开口194b、径向孔151、通道152及孔153构成了曲轴腔22和吸气腔241之间的连通通路150。波纹管193根据曲轴腔压力收缩或伸长，阀组件193a就移进和移出阀座194a的开口194b，从而控制通路150的开启和关闭。

后端板24的中间区域有一个圆形凹部243。环形突出部244从圆形凹部243的圆周向后部延伸。环形突出部244和圆形凹部243一起形成了空腔245，螺管线圈290被置于该腔中。

螺管线圈290包括一个杯形罩291，该罩中装有环形电磁线圈292、圆柱形铁芯293和由磁性材料制成的支座294。环形电磁线圈292绕在圆柱形铁芯293的四周，支座294由螺栓295固定在杯形罩291的封闭端。支座294的中心部位有一朝前突出的部位294a，突出部位294a伸入线圈292中，这样，在部位294a的前表面和铁芯293后表面之间就留有腔室391。

位于支座294的突出部位294a前方的环形柱件296也被安装在线圈292中。环形柱件296穿过孔246，该孔通过凹部243的中心。在压缩机的结构中，要用力将环形柱件296插入并穿过孔246，这样可能牢固、可靠地将其装入该孔中，铁芯293可滑动地装入环形柱件296中。环形柱件296的前端伸进孔194d中，并中止于圆柱形通道194c的后端附近。柱件296、铁芯293和孔194d的半径均要大于圆柱形通道194c的半径，这样，铁芯293就不会滑到圆柱形通道194c中去。但是，当波纹管193伸长时，如果铁芯293向后移动，传动杆195就可能会伸入柱件296中，这一点下面还要进一步描述。凹部243的前表面，有一环绕柱件296的环形凹部区域298。该环形凹部区域298中装有“O”型圈298a，该“O”型圈既密封环形柱件296和凹部243的未抛光表面，又密封圆柱形组件194和凹部243的未抛光表面。

环形柱件296的后端套在支座294向前突出部位194a的前端上并用焊接固定，以有效地隔开腔室391。圆柱形铁芯293有一圆柱形开口部位293a，该开口部位开在铁芯后端的中心，与腔室391相邻。偏动弹簧297装在圆柱形开口部位293a中，其前端与圆柱形开口部位293a内表面接 触，而其后端与支座294朝前突出部位294a的前端面接触。所以，偏动弹簧297施加的偏压使铁芯293的前端与传动杆195的后端接触。万一传动杆195的后端因偏动弹簧196所施加的偏压以及波纹管193的伸长而伸到通道194c的端外，偏动弹簧297也会力图使传动杆195朝前移动而进入圆柱形通道194中。当然铁芯293向前移动的距离受杆194d表面的限制。

导线500将外部电源（未示出）的电能输送给螺管线圈290的电磁线圈292。由导线500输送给螺管线圈290的电流的大小随汽车空调系统的热力学特性的变化而改变，而压缩机也是该系统的一部分。例如，用公知的、合适的探测器检测到离开蒸发器的空气的温度，或蒸发器出口处制冷剂的压力，探测器根据测量值的大小发出相应的信号，再把该信号转换成相应的电流，由导线500输送给线圈292。用来产生电流的检测电路本领域的普通技术人员很容易建立，它不构成本发明的一部分。

第二阀控制装置29由螺管线圈290和传动杆195一起构成。控制机构400包括第一阀控制装置19和第二阀控制装置29，第一阀控制装置起一个给定曲轴腔压力时控制响应的阀的作用，以控制通路的开启和关闭，而第二阀控制装置用来调节第一阀控制装置响应的压力。

在压缩机10运行期间，电磁离合器300使汽车发动机转动而带动驱动轴26旋转，凸轮转子40随驱动轴26一道旋转，倾斜板50也旋转，而使斜盘60作俯仰运动。斜盘60的俯仰运动使诸活塞71在其相应的气缸70中作往复运动。当活塞71作往复运动时，通过入口区241a进入吸气腔241的气态制冷剂由吸气口242进到气缸70中，然后被压缩。压缩后的制冷剂气体从每个气缸70经排气口252排至排气腔251中，再经出口区251a进入冷却回路。

根据蒸发器的热负荷变化或压缩机旋转速度的变化可调节压缩机10的容量，从而维持吸气腔241中压力恒定。压缩机的容量通过改变倾斜板的角度来调节，它取决于曲轴腔的压力，更精确地说取决于曲轴腔和吸气腔之间的压力差。在压缩机运行期间，由于活塞71在气缸70中作往复运动，使泄漏气体流过活塞71，曲轴腔的压力增加。当曲轴腔的压力相对于吸气压力增高时，倾斜板的倾斜角度以及斜盘的倾斜角度就减小，压缩机的容量也减小。而曲轴腔中压力相对于吸气压力降低时，倾斜板和斜盘的倾斜角度就会增加，压缩机的容量也就增大。每当曲轴腔由于波纹管193收缩使通路150相应打开而与吸气腔相通时，曲轴腔的压力就降低。

根据本发明第一实施例，压缩机10的第一阀控制装置19和第二阀控制装置29的工作按以下方式完成。当电流通过导线500流入电磁线圈292时，就会产生一个磁吸力，该力克服偏动弹簧297的恢复力而力图使铁芯293向后移动。由于磁吸力的大小随电流大小变化而变化，所以电流变化时，铁芯293的轴向位置也改变。因此，铁芯293的轴向位置可以随与汽车空调系统热力学特性相应的信号而改变。当杆195移到超出通道194端部的位置时，铁芯293轴向位置的变化就直接改变传动杆195的轴向位置。

压缩机运转时，波纹管193根据曲轴腔压力伸长或收缩，而控制曲轴腔和吸气腔之间的连通。如上面所讨论过的那样，波纹管193响应给定压力，而将阀组件193a移进或移出锥形开口194b。然而，一旦传动杆195因碰到铁芯293而受到向左移动的力时，传动杆195通过偏动弹簧196和阀组件193a对波纹管193施加一个向左移动的作用力，杆195所施加的向左移的作用力引起波纹管193收缩，因而使给定的曲轴腔响应压力降低，在此压力下，波纹管收缩，连接曲轴腔和吸气腔的通道开启。由于波纹管的曲轴腔响应压力受到传动杆195位置的影响，而传动杆195本身的位置又受铁芯293的位置影响，控制曲轴腔和吸气腔的连通就可以反应汽车空调系统的热力学特性，也就是说，可以根据汽车空调系统热力学特性的变化来调节第一阀控制装置19的响应压力。

例如，电流通过导线500流入时，铁芯293克服偏动弹簧297产生的偏压力而向右移动，传动杆195在无接触以及不受铁芯293的限制的情况下，也自由地向右移动一大段距离。这样，波纹管的曲轴腔响应压力或者不降低，或者在杆195最后碰上铁芯293时只有最小的降低。当然，杆195自由移动的程度取决于所加电流的大小，当铁芯293碰到支座294时，杆195移动的程度最 大。如果没有电流流过螺管线圈290，偏动弹簧297将铁芯293偏压到最左位置，铁芯跟孔194d的内表面接触。这样，就避免了使传动杆195处于超出圆柱形通道194c端部的假想位置。由于铁芯293处于最左端，铁芯293对传动杆195处的影响最大，因而使波纹管193的响应压力降低的、传动杆195向左移动产生的作用也最大。也就是说，在电流不流过螺管线圈292时，波纹管的曲轴腔响应压力降到最大限度。所以，为开启或关闭通路，波纹管193所响应的曲轴腔响应压力可以连续地在由加到螺管线圈上的电流的大小所确定的最大值和最小值之间变化，而所加电流的大小与汽车空调系统的热力学特性有关。

此外，在本发明中，传动杆195轴向位置的变化通过偏动弹簧196传给波纹管193。这样，在铁芯293和传动杆195移动时必须克服的惯性力，以及圆柱形通道194c内周表面和传动杆195的外周表面之间、环形柱件296的内周表面和铁芯293的外周表面之间产生的摩擦力均因有了偏动弹簧196而抵消了。也就是说，有了偏动弹簧196就可以限制为影响波纹管193的响应压力而使杆195和铁芯293必须移动的范围。因此，大大减小了可能影响力从铁芯293顺利地传递到组件193a以便调节波纹管响应压力的摩擦力和惯性力。由于在正常运行中，压缩机运转一秒钟波纹管193要伸长或收缩数百次，如果没有偏动弹簧196，这种影响的程度就会相当大，而且还会大大降低由第二阀控制装置29的控制精度。所以，具有偏动弹簧196就可以根据反映汽车空调系统热力学特性的信号的变化来精确地改变第一控制装置19的响应压力。

图3示出了本发明第二实施例的斜盘式制冷制压缩机的阀控制机构。在该图中，用相同的标号表示与图1-2中相同的部件。除了另有说明外，压缩机的全部运转情况均与上述相同。

参照图3，后端板24有一整体件的后突起部247。突起部247包括第一圆柱形中空段80和第二圆柱形中空段90。第一圆柱形中空段80沿驱动轴26的纵轴方向延伸，其一端与排气腔251相通。第二圆柱形中空段90沿后端板24的半径方向延伸，并垂直于第一圆柱形中空段80的延伸方向，第二中空段的一端与压缩机的外部相连，中空段80和90由通道901相连。

轴向环形突出部248从第一圆柱形中空段80的开口端朝前突出，它包围向外延伸出圆柱形组件194的端面的传动轴195的后端部分。传动活塞组件81滑动地装在中空段80中，这样就把中空段80分成与排气腔251相通的前区801和与排气腔251隔开的后方区802。偏动弹簧82装在中空段80的封闭端面和传动活塞组件81的后端面之间，并在突出部81a中。所以，传动活塞件81的前端通常可以跟传动杆195后端保持接触，并凭借偏动弹簧82的恢复力使传动杆195向前移动。活塞环811装在传动活塞81的外周表面上。

将若干止动件83固定安装到第一圆柱形中空段80内周表面的前端区域，这些止动件可防止传动活塞组件81滑出中空段80。在从圆柱形通道194c的后端延伸出的传动杆195的部位上也装有若干止动件198，这就可以防止传动杆195过量地向前运动，也就是说，止动件198跟圆柱形组件194的接触限制了杆195向前运动。

第二圆柱形中空段90包括大直径中空区91和小直径中空区92，小直径中空区靠近大直径中空区91的内端并从该大直径中空区91的内端延伸。电磁阀600被固定在第二圆柱形中空段90中，例如可以用力将其插入中空段90中。电磁阀机构600包括由装在小直径中空区92中的小直径部发610a和装在大直径中空区91内端区的、成一体的大直径部分610b的阀座件610。电磁阀机构600还包括跟第一实施例中的螺管线圈290非常相似的螺管线圈620，该螺管线圈包括圆柱形铁芯622、环形电磁线圈624、杯形壳件626、支撑件630和偏动弹簧625。圆柱形铁芯622和支撑件630由磁性材料制成。杯形壳件626把环形电磁线圈624罩在里面。圆柱形铁芯622由环形电磁线圈624围绕在外面，支撑件630由螺栓627固定在杯形壳件626的内封闭端上。止动件628（示于图5中），例如一种开口环，被固定安装在第二圆柱形中空段90内周的外端区域上，从而防止电磁阀机构600从中空段90中掉出。偏动弹簧625装在铁芯622和支撑件630之间，该偏动弹簧对铁芯622有一个向上的偏压。

如同在第一实施例中那样，导线500把外部电源（未示出）的电能传导到螺管线圈620的电 磁线圈624上。由导线500传给螺管线圈620的电流值的大小根据汽车空调系统热力学特性的变化而改变，而压缩机也是该空调系统的一个组成部分。例如，用公知的，合适的探测器探测空气离开蒸发器时的温度，或探测蒸发器的出口压力，探测器根据所测值的大小产生相应的信号，所产生的信号转换成相应的电流，由导线500传导给线圈624，用于产生电流的探测电路很容易由本领域普通技术人员实现，它不构成本发明的一部分。

阀座件610有两个“O”型密封圈611，用以密封小直径中空区92的内周表面的未抛光面和阀座件610的外周表面。阀座件610的大直径部分610b的内部有圆柱形凹陷区612，环形柱件621固定安装于该凹陷区中。圆柱形腔室613众圆柱形凹陷区612内端延伸，并中止于约为阀座件610的三分之二之处。杆622a和铁芯622的内端构成一体，并伸出铁芯622的内端，该杆置于圆柱形腔室613中。在圆柱形腔室613的内端有锥形阀座613a，该阀座顶住放在杆622a内端的球形件623。

连通后方区802的小直径中空区92的第一管道901以及连通吸气腔241和小直径中空区92的第二管道902形成于突起部247中。阀座件610的内端有轴向孔614。轴向孔614的一端开在阀座613a的中心处，轴向孔614的另一端与第一管道901的一端相通。在阀座件610的两个“O”型密封圈611之间的部位开有径向孔615。径向孔615的一端与圆柱形腔室613相通，径向孔615的另一端与第二管道902的一端相连。因此，第一管道901、轴向孔614、圆柱形腔室613、径向孔615以及第二管道902构成了连通吸气腔241与第一圆柱形中空段80的后方区802的通路910。

在该实施例中，电磁阀机构600、通路910、偏动弹簧82、传动活塞81和传动杆195一起组成第二阀控制装置49。

按照本发明的第二个实施例，压缩机第二阀控制装置49的工作方式如下：当电磁线圈624没有通电流时，就不会产生使铁芯622向下运动的磁吸力，铁芯622在偏动弹簧625的恢复力的作用下向上运动，因此球形件623向上移动而将轴向孔614关闭。由于泄漏的制冷剂气体从排气腔251经第一圆柱形中空段80的内周表面和传动活塞组件81外周面之间的间隙800流进后方区802，后方区802中的压力维持在排气腔的压力。因为传动活塞组件81可滑动地装在中空段80中，间隙800很小，而且是固有的。因此，后方区802和前方区801之间不会出现压力差，由于气体压力的缘故，就不会有净力作用在传动活塞组件81上。所以，在偏动弹簧82的恢复力的作用下，传动活塞组件81向前移动至最前处。

但是，当电流通过导线500流入电磁线圈624中时，就会产生磁吸力，铁芯622克服偏动弹簧625的恢复力而向下运动，由于作用在球形件623上朝着轴向孔614的表面的排气腔压力以及重力的作用，球形件623同样也向下运动，因此轴向孔614开启。结果，后方区802中的制冷剂气体通过第一通道901、轴向孔614、圆柱形腔室613、径向孔615和第二通道902流进吸气腔241，后方区的压力减至吸气腔241中的压力。这样，后方区802和前方区801之间的压差最大，因而有最大的净力作用在活塞组件81上，使传动活塞组件81朝后运动。所以，传动活塞组件81克服偏动弹簧82的恢复力而向后移至最后处。

铁芯622的轴向位置根据电流大小的变化而改变，铁芯622轴向位置的变化可以改变轴向孔614打开的程度，进而改变后方区802中的压力。所以，后方区802中的压力根据所加的电流可以从排气压力变到进气压力。因此，后方区802和前方区801之间的压差随所加电流而变。后区802和前区801之间压差的变化就改变了使传动活塞件81朝后移动的力。结果，传动活塞组件81的轴向位置根据与汽车空调系统热力学特性相应的信号值的变化从最前处移到最后处。与对第一个实施例的描述类似，传动活塞组件81轴向位置的变化直接改变了传动杆195的轴向位置，从而可调节波纹管193的曲轴腔响应压力。

如上所述的实施例那样，由杆195所提供的力能很顺利地向前传递，并通过偏动弹簧196向前推动阀组件193a，有了偏动弹簧196，就可以有效地避免传动活塞组件81和传动杆195的移动所产生的惯性力、摩擦力影响精确控制波纹管的曲轴腔响应压力，上述摩擦力存在于圆柱形通道194c的内周表面和传动杆195的外周表面之间以及第一圆柱形中空段80的内周表面与传动活塞组 件81的外周表面之间。在本发明的第二个实施例中，第一阀控制装置19的响应压力随与汽车空调系统中热力学特性相应的信号值的变化而精确地变化。

此外，由于传动轴195的轴向位置不直接由螺线管620控制，所以跟第一实施例相比，第二实施例中第一阀控制装置19的设计灵活性更大。也就是说，活塞组件81和偏动弹簧82可放置在传动杆195和螺管线圈620之间。因此需要增加偏动弹簧196的弹性系数，由于电磁阀不直接对杆195起作用，所以不需要通过增加线圈圈数来增加螺管线圈的尺寸。确切地说，因为螺管线圈620的作用仅仅是控制从后方区802中流出的流体的流动，所以，并不需要用增加螺管线圈的尺寸的办法来增加弹簧196的尺寸。

图4和图5示出了本发明的第三个实施例。第三个实施例与第二个实施例相似，其中相同的标号表示图1-图3中相同的部件。除非作特殊说明，压缩机的全部运转情况均与上述前两个实施例相同。

正如第二实施例所描述的，在第三个实施例中，后方区802与曲轴腔而不是跟吸气腔构成流体通路，尤其是在第三个实施例的阀控制装置49′中，径向孔615的一端与圆柱形腔室613相通，径向孔615的另一端与第二管道903的一端相连通，该第二管道轴向构成于后端板24中。第二管道903的另一端与孔904相通，该孔穿过阀板组件200。在气缸体21中轴向开有第三管道905。第三管道905的一端与孔904相通，第三管道905的另一端与曲轴腔22相通。因此，第一管道901、轴向孔614、圆柱形腔室613、径向孔615、第二管道902、孔904以及第三管道905构成连通曲轴腔22与第一圆柱形中空段80的后方区802的通路。

跟第二个实施例一样，在压缩机运转期间，当电磁线圈624由导线500借给电流时，就会产生一个使铁芯622克服偏动弹簧625的恢复力而向下移动的磁力，由于作用在球形件623对着轴向孔614的表面上的排气压力及重力作用，球形件623也向下移动，因此轴向孔614开启。结果，制冷剂气体经间隙800从排气腔251流到后区802，再经第一管道901、轴向孔614、圆柱形腔室613、径向孔615、第二管道903、孔904和第三管道905流入曲轴腔22中。制冷剂气体从后方区802流到曲轴腔22的流速要比从排气腔251流到后区802的制冷剂气体流速大得多。所以，后方区802中的压力就减小到曲轴腔22中的压力。因而，后方区802和前方区801之间的压力差最大，最大净力作用在传动活塞组件81上，并使传动活塞组件81克服偏动弹簧82的恢复力向后移动到最后处。

铁芯622的轴向位置随电流大小的变化而改变，铁芯622轴向位置的变化改变了轴向孔614的开启程度，进而改变后方区802中的压力。所双，后方区802中的压力根据所加电流可以从排气腔压力变到曲轴腔压力。因此，后方区802和前方区801之间的压差根据所加电流变化。后方区802和前方区801之间压差的变化可以改变传动活塞组件81向后移动的力。结果，根据与汽车空调系统热力学特性相应的信号值，传动活塞组件81的轴向位置从最前处移动最后处。与在第二实施例中的描述相似，传动活塞组件81轴向位置的变化直接改变了传动杆195的轴向位置，以调节波纹管193的曲轴腔响应压力点。

此外，每当通路150因波纹和193的伸长而堵塞时，由于排气腔251的中制冷剂气体经间隙800和通路920流入曲轴腔22，轴向孔614打开时，曲轴腔22中压力的上升速度比第二个实施例中的上升速度快，在第二个实施例中，后方区802与吸气腔相连。也就是说，在第二实施例中，曲轴腔压力的增加只是由于泄漏气体造成的，而在第三实施例中，曲轴腔压力的增加既是由于泄漏气体，同时也是由于高压气体从后方区802流至曲轴腔22所造成的。所以在第三实施例中，压缩机容量随外部信号的减少要比第二实施例更快，该外部信号的作用是通过铁芯622向下移动来打开孔614的。

本发明所公开的这类压缩机可用于空调的需用量频繁变动的汽车空调系统中。例如，当要求迅速降低压缩机容量而有效运转时，空调系统的用量就可以迅速减少。由于后方区802与曲轴腔22连通，在需要时可以根据外部信号使压缩机的容量迅速减小，因此，第三实施例所公开的压缩机尤其适用于汽车空调系统。

再参见图6，该图示出了本发明的第四实施例，第四实施例除将波纹管193用于响应吸气压力外，其余均与第三个实施例相同。特别是中心孔210′中止于壳体191所处位置的前方，而壳体191又是装在与孔210′隔开、而且也与曲轴腔22隔开的孔220中。气缸体21中开有管道152′。管道152′的一端与孔220相通，管道152′的另一端与穿过阀板组件200的通孔152相通。通过管道152′和孔153将孔220与吸气腔241相通。所以，阀腔192通过孔153、管道152′、孔220、孔19b维持在吸气压力，而且波纹管193响应吸气压力。此外，把穿过圆柱形组件194所构成的管道151通过管道190与曲轴腔22相通，管道190也是穿过气缸体21而构成的。这样，波纹管193响应吸气压力伸长或收缩，由此开启或关闭连接曲轴腔和吸气腔的通路。第二阀控制装置49′的结构和作用与第三个实施例相同，其作用是为了根据上述汽车空调系统的热力学特性而改变波纹管193的吸气压力响应点。

结合较佳实施例已对本发明作了描述，然而这些实施例仅仅是作为例子，本发明并不局限于此。本领域的普通技术人员懂得，在本发明权利要求所限定的范围内很容易作各种改变和变化。

Claims (14)

1、一种具有变排量的机构的斜板压缩机，它包括：把曲轴腔、吸气腔和排气腔封闭在内的压缩机壳体，上述压缩机壳体包括具有若干气缸的气缸体，该气缸穿透气缸体；每个气缸中装有一个活塞，活塞与气缸滑配；与各活塞相连使其在气缸中作往复运动的驱动装置，该驱动装置包括一根驱动轴和连接装置，驱动轴可旋转地被支撑在壳体中，连接装置将驱动轴的运动传递给各活塞，使所述驱动轴的旋转运动转变成活塞的往复运动，上述连接装置包括一块倾斜板，该板的一个面与垂直于驱动轴的平面之间形成可调的倾斜角，为了改变活塞的行程以变化压缩机容量，上述倾斜板的倾斜角可调；壳体中有连接曲轴腔和吸气腔的流体连通通路；以及通过调节上述倾斜角来改变压缩机容量的容量控制装置，上述容量控制装置包括第一阀控制装置和响应压力调节装置，上述第一阀控制装置用来根据压缩机中制冷剂压力的变化来控制上述通路和开启和关闭，以使控制曲轴腔和吸气腔的连通，从而控制压缩机的容量，第一阀控制装置响应给定压力，响应压力调节装置用来可控地改变所述第一阀控制装置响应的给定压力。

上述响应压力调节装置包括一个中空部；一个装在中空部中的活塞组件，活塞组件把上述中空部分成与所述排气腔相通的第一区间和与排气腔隔开的第二区间，第一区间和第二区间由所述中空部的内表面与活塞组件的外表面之间的间隙连通，上述活塞组件与第一阀控制装置相连，一条通道将第二区间与曲轴腔相连；以及用来控制第二区间和曲轴腔相连通的第二阀控制装置，所述第二阀控制装置根据外部信号动作，以使第二区间中的压力在排气压力和曲轴腔压力之间变化，

所述活塞组件靠近传动杆，该传动杆通过第一弹性件与第一阀控制装置相连，

上述第二阀控制装置包括一个螺线管传动机构，

其特征在于还包括：所述压缩机还具有一个第二弹性件，上述第二弹性件装在上述第二区间内，并将所述活塞组件偏置在所述传动杆上。

2、根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于上述第一阀控制装置包括一根纵向伸长和收缩的波纹管，以及一个装在所述波纹管一端的阀组件，所述的传动杆的一端挨着所述的活塞组件。

3、根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于还包括一个第二弹性件，所述第二弹性件装在上述第二区间内，并将所述活塞组件偏压在所述传动杆上。

4、根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于上述响应压力调节装置还包括一个由通道连到所述第一中空部的第二区间的第二中空部，第二中空部与曲轴腔相连，一个装在第二中空部的螺线管传动机构，该螺母管传动机构控制所述通道的开启和关闭，从而根据外部信号控制所述第二区间与曲轴腔的连通。

5、根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于所述压缩机构成制冷回路的一部分，所述的响应压力调节装置响应制冷回路的热力学特性。

6、根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于该制冷回路包括一个蒸发器，其中热力学特性是离开蒸发器的气体的温度。

7、根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于该制冷回路包括一个蒸发器，其中热力学特性是离开蒸发器的制冷剂的压力。

8、根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于上述第一阀控制装置响应吸气腔压力。

9、根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于上述第一阀控制装置响应曲轴腔压力。

10、一种具有变排量的机构的斜板式压缩机，它包括：把曲轴腔、吸气腔和排气腔封闭的内的压缩机壳体，压缩机壳体包括具有若干气缸的气缸体，该气缸穿过气缸体;每个气缸中装有一个活塞，活塞与气缸滑配;与各活塞相连使其在气缸中作往复运动的驱动装置，该驱动装置包括一根驱动轴和连接装置，驱动轴可旋转地被支撑在壳体中，连接装置将驱动轴的运动传递给各活塞，使所述驱动轴的旋转运动转变成活塞的往复运动，上述连接装置包括一块倾斜板，该板的一个面与垂直于驱动轴的平面之间形成可调的倾斜角，为了改变活塞在气缸中的行程以变化压缩机容量，上述倾斜板的倾斜角可调;壳体中有连接曲轴腔和吸气腔的流体连通通路;以及通过调节上述倾斜角来改变压缩机容量的容量控制装置，上述容量控制装置包括阀控制装置和响应压力调节装置，上述阀控制装置用来根据所述压缩机中制冷剂压力的变化来控制上述通路的开启和关闭，从而控制曲轴腔和吸气腔的连通，进而控制压缩机的容量，所述阀控制装置响应给定压力，响应压力调节装置用来可控地改变所述第一阀控制装置响应的给定压力，其特征在于还包括：上述响应压力调节装置包括一个与所述阀控制装置相连的可动部件，该可动部件根据其相对侧压力的比较而移动，可动部件的一侧与曲轴腔间有流体连通通路，以及通过控制所述一侧与曲轴腔的连通来控制可动件一侧的压力的压力控制装置，所述压力控制装置响应外部信号。

11、根据权利要求10所述的压缩机，其特征在于上述可动件一侧由一条通道与曲轴腔相连，以作为流体通路，所述压力控制装置根据外部信号控制所述管道的开启和关闭。

12、根据权利要求11所述的压缩机，其特征在于上述可动件另一侧通过一个弹性件与上述阀控制装置相连，该另一侧还与排气腔相连，以作为流体通路。

13、根据权利要求10所述的压缩机，其特征在于上述阀控制装置响应吸气压力。

14、根据权利要求10所述的压缩机，其特征在于上述阀控制装置响应曲轴腔中的压力。

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