CN1151337C - 可变容量压缩机 - Google Patents
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Abstract
一种可变容量压缩机,包括驱动盘及活塞。还包括将排出室与曲柄室连接的供给通路及在途中的控制阀。控制阀调整曲柄室内的压力和从排出室经供给通路供给曲柄室的气体量。控制阀备有调整供给通路开度的阀体及驱动阀体动作并根据从驱动回路供给的电流有选择地励磁或退磁的螺线管。保护电路与螺线管并联。当由螺线管自身的电感产生反电动势时,保护电路能阻止由反电动势引起的电流流入驱动回路中,而让由反电动势引起的电流通过。压缩机还备有覆盖螺线管的保护壳,上述保护电路配置于该保护壳内。
Description
技术领域
本发明涉及一种例如用于车辆空调装置中的可变容量压缩机。特别是关于一种备有用于调整斜盘倾角的容量控制阀的可变容量压缩机。
背景技术
一般来说,关于可变容量压缩机,可倾斜地支撑在驱动轴上的斜盘的倾角,根据曲柄室内压力与气缸孔内压力之间的压差变更。气缸孔内的活塞的移动冲程根据斜盘的倾角来变化。以此改变压缩机的排出容量。排出室通过供给通路与曲柄室相连。容量控制阀设置在供给通路的途中,用来控制由排出室供给曲柄室的制冷剂气体量,以便调整曲柄室内的压力。曲柄室内压力与气缸孔内压力之间的压差,根据由控制阀对曲柄室内压力的调整而变化。
控制阀具有用于调整供给通路开度的阀体以及使阀体动作的螺线管。控制装置根据制冷设备负载等压缩机动作的条件,通过驱动回路对螺线管励磁或退磁。通过螺线管励磁/退磁,使阀体动作,调整供给通路的开度,从而对由排出室供给曲柄室的制冷剂气体量进行调整。
前述控制阀的螺线管从励磁状态变为退磁时,根据本身的电感而产生电动势。该电动势发生在阻碍螺线管中交链磁通的变化的方向上时,称作所谓的“反电动势”。因此,当由该反电动势引起的过大电流流入驱动回路时,在驱动回路中会有过大的负载作用着,这是导致驱动回路失常的原因。
US4,848,101公开了一种压缩机,包括可倾斜地设置在曲柄室内的驱动轴上的驱动盘以及可相对于该驱动盘驱动连接且置于气缸孔内的活塞,驱动盘将驱动轴的旋转运动变换成活塞在气缸孔内的往复运动,活塞用于压缩从吸入室供给气缸孔内的气体,同时,将压缩的气体从气缸孔排到排出室,驱动盘的倾角根据曲柄室内的压力与气缸孔内的压力之间的压差而变化,活塞根据控制压缩机排出容量的驱动盘的倾角以一定的冲程移动,压缩机还包括用于调整曲柄室内压力与气缸孔内压力之间的压差的调整装置,该调整装置包括让调整压力用的气体通过的气体通路以及用于调整经过该气体通路流动的气体量的控制阀,控制阀备有用于调整气体通路开度的阀体及螺线管,螺线管用于驱动阀体动作,并根据从压缩机外部供给的电流有选择地励磁或退磁,其中,压缩机还备有:保护电路,该保护电路与螺线管并联连接。
发明内容
因此,本发明的目的是,提供一种可以防止由容量控制阀的螺线管中产生的反电动势引起的电流流入驱动回路的可变容量压缩机。
为了完成上述目的,本发明的压缩机包括,可倾斜地设置在曲柄室内驱动轴上的驱动盘以及可驱动地连接在该驱动盘上并设置在气缸孔内的活塞,驱动盘将驱动轴的旋转运动变换成活塞在气缸孔内的往复运动,活塞用于压缩从吸入室供给气缸孔内的气体,同时,将压缩的气体从气缸孔排到排出室,驱动盘的倾角根据曲柄室内压力与气缸孔内的压力之间的压差而变化,活塞根据控制压缩机排出容量的驱动盘的倾角以一定的冲程移动,压缩机还包括用于调整曲柄室内压力与气缸孔内压力之间的压差的调整装置,该调整装置包括让压力调整用气体通过的气体通路以及用于调整经过该气体通路流动的气体量的控制阀,控制阀备有用于调整气体通路开度的阀体及螺线管,螺线管用于驱动上述阀体动作,并根据从压缩机外部供给的电流有选择地励磁或退磁,其中还备有保护电路,其与螺线管并联连接,当由螺线管自身的电感在螺线管中产生反电动势时,保护电路能让由该反电动势引起的电流通过,还备有覆盖上述螺线管的保护壳,上述保护电路置于该保护壳内。
附图说明
图1是将本发明具体化的第一实施例的可变容量压缩机整体结构剖视图。
图2是斜盘倾角为最大时压缩机主要部分的剖视图。
图3是斜盘倾角为最小时压缩机主要部分的剖视图。
图4是表示保护电路的电路图。
图5是表示第二实施例的保护电路的电路图。
图6是表示第三实施例的保护电路的电路图。
具体实施方式
以下,结合附图1~图4叙述将本发明具体化的可变容量压缩机的第一
实施例。
如图1所示,前壳体11与气缸体12的前端相接合。后壳体13通过阀板14与气缸体12的后端相接合。在气缸体12的前表面一侧的前壳体11的内部形成曲柄室15。
驱动轴16穿过曲柄室15的内部,并可转动地支撑在前壳体11及气缸体12上,驱动轴16的前端从曲柄室15向外部伸出,皮带轮17固定连接在该伸出部上。皮带轮17还通过皮带19与外部驱动源(在本实施例中是指车辆发动机20)直接相连。也就是说,该实施例的压缩机是在驱动轴16与外部驱动源之间不设离合器的无离合器型可变容量压缩机。皮带轮17通过向心推力轴承18支撑在前壳体11上。
在驱动轴16的前端外周面与前壳体11之间,安装有唇形密封21。唇形密封21可阻止曲柄室15内的压力泄漏。
基本做成圆板状的斜盘23,可沿驱动轴16的轴线L方向滑动并可倾斜地支撑在曲柄室15内的驱动轴16上。前端带有导向球25a的一对导向销25固定在斜盘23上。旋转体22固定在曲柄室15内的驱动轴16上,可与该轴16一体地旋转。旋转体22具有朝斜盘23一侧伸出的支撑臂24。在支撑臂24上形成有一对导向孔24a。导向销25分别可滑动地嵌入导向孔24a中。支撑臂24与导向销25的配合,使斜盘23与驱动轴16一体旋转。另外,支撑臂24与导向销25的配合,还对斜盘23沿驱动轴16的轴线L方向的移动及斜盘23的倾斜导向。随着斜盘23朝气缸体12一侧(后方)的移动,斜盘23的倾角便减少。
螺旋弹簧26设置在旋转体22与斜盘23之间。该螺旋弹簧26朝后方(减少斜盘23倾角的方向)对斜盘23施力。在回转体22的后面形成凸部22a。斜盘23通过与凸部22a的接触,将其倾斜限制在不超越预定的最大倾角的范围。
如图1~图3所示,在气缸体12的中心部,沿着驱动轴16的轴线L方向穿设有安装孔27。一端封闭的圆筒状隔断体28安装在该安装孔27内,并可沿驱动轴16的轴线L方向滑动。隔断体28具有大直径部分28a与小直径部分28b。螺旋弹簧29设置在大直径部分28a与小直径部分28b之间的台阶处和安装孔27的内表面之间。该螺旋弹簧29朝斜盘23的方向对隔断体28施力。
驱动轴16的后端部插入隔断体28内。径向轴承30通过弹性卡环31固定在大直径部分28a的内周面。径向轴承30可相对于隔断体28以及驱动轴16滑动。驱动轴16的后端部通过径向轴承30和隔断体28支撑在安装孔27的内周面上。
吸入通路32在壳体13及阀板14的中心形成,并沿着驱动轴16的轴线L延伸。吸入通路32构成吸入区域。吸入通路32的内端与安装孔27连通。定位面33围绕着吸入通路32的内端开口周围而在阀板14上形成。隔断体28的后端面形成有可与定位面33接触的隔断面34。通过隔断面34与定位面33的接触,限制了隔断体28朝后方(远离旋转体22的方向)的移动,同时,将吸入通路32与安装孔27隔断。
推力轴承35置于斜盘23与隔断体28之间,并可沿驱动轴16的轴线L方向移动地支撑在该驱动轴16上。借助于螺旋弹簧29的弹力,始终将推力轴承35夹持在斜盘23与隔断体28之间。推力轴承35阻止斜盘23的旋转向隔断体28的传递。
斜盘23随其倾角的变小而朝后方移动,随着斜盘23朝后方的移动,通过推力轴承35朝后方推压隔断体28。由此,隔断体28克服螺旋弹簧29的弹力而向定位面33的方向移动。如图3所示,当隔断体28的隔断面34与定位面33接触时,将斜盘23定位在最小倾角位置,同时隔断体28处于隔断吸入通路32与安装孔27的连通的闭锁位置。
数个气缸孔12a穿过气缸体12形成,并以平行于驱动轴16的轴线L的方向延伸。各气缸孔12a等间隔地配置在驱动轴16的轴线L的周围。单头活塞36分别安装在各气缸孔12a中。各活塞36可相对滑动地嵌有一对滑靴37的半球部。斜盘23由两个滑靴37的平面部可滑动地夹持着。驱动轴16的旋转通过旋转体22传递给斜盘23。斜盘23的旋转运动通过滑靴37变换成活塞36在气缸孔12a内的往复运动。
吸入室38在后壳体13内的中央部形成。吸入室38通过连通口45与安装孔27相通。排出室39在后壳体13内的吸入室38的周围形成。吸入口40及排出口42以分别对应于各气缸孔12a的方式在阀板14上形成。吸入阀41在阀板14上形成,分别对应于各吸入口40。排出阀43在阀板14上形成,分别对应于排出口42。
各活塞36在气缸孔12a内从上死点向下死点移动时,将吸入室38内的制冷剂气体从吸入口40通过推压吸入阀41而吸入各气缸孔12a内。当活塞36在气缸孔12a内从下死点向上死点移动时,将在各气缸孔12a内压缩的制冷剂气体从排出口42通过推动排出阀43排到排出室39内。排出阀43通过与阀板14上的保持器91的接触,限制了其开度。
在旋转体22与前壳体11之间,配设有推力轴承44。推力轴承44承受通过活塞36及斜盘23等作用在旋转体22上的压缩反力。
在驱动轴16内形成泄压通路46。泄压通路46具有开口于曲柄室15内的唇形密封21附近的入口46a和开口于隔断体28内部的出口46b。泄压通孔47在隔断体28后端部的周面上形成,将隔断体28的内部与安装孔27连通。
为了使排出室39与曲柄室15相连接,在后壳体13、阀板14及气缸体12上形成供给通路48。容量控制阀49设置在供给通路48的途中,安装在后壳体13上。另外,在吸入通路32与控制阀49之间的后壳体13上形成导入通路50。
如图1~图3所示,控制阀49具有相互结合的壳体51及螺线管52。安装孔13a穿设在后壳体13上。控制阀49通过将壳体51整体结构及螺线管52的上部嵌入安装孔13a内而固定在后壳体13内。螺线管52具有覆盖其整个外表面的保护壳92。螺线管52的暴露在后壳体13外部的部分,由保护壳92保护。保护壳92带有圆筒体92a及将圆筒体92a下端开口封住的盖体92b。在盖体92b设置于圆筒体92a内下端的状态下,如图2圆A内放大图所示的那样,借助于圆筒体92a的下端开口边缘向内侧的弯曲,将盖体92b保持在圆筒体92a内。
在壳体51与螺线管52之间形成阀室53。该阀室53通过第一开口57及前述供给通路48与排出室39相连。在阀室53内配设有阀体54。阀孔55在壳体51中形成,沿着壳体51的轴线方向延伸并且开口于阀室53的内端面。第一螺旋弹簧56配置在阀体54与阀室53的内端面之间,对阀体54朝打开阀孔55的方向施力。
感压室58在壳体51内的上部形成。该感压室58通过第二开口59及导入通路50与吸入通路32相连。在感压室58的内部设置有波纹管60。第一导向孔61在壳体51上形成,并位于感压室58与阀孔55之间。将波纹管60与阀体54连接的第一杆62,以可沿第一导向孔61的轴线方向滑动的方式插入到第一导向孔61中。第一杆62穿过阀孔55的部分做成小直径结构。这样,可以保证允许制冷剂气体通过第一杆62与阀孔55之间的间隙。
第三开口63在壳体51上形成,位于阀室53与感压室58之间,并且沿着垂直于阀孔55的方向延伸。阀孔55通过第三开口63及供给通路48与曲柄室15相连。因此,第一开口57、阀室53、阀孔55及第三开口63构成供给通路48的一部分。
上端带有开口的安装孔65在螺线管52的中心部形成。固定铁芯64嵌合地固定在安装孔65的开口处,将该安装孔65的开口封住。通过将固定铁芯64嵌合在安装孔65的开口处,在安装孔65内便形成了被隔开的安装室66。在安装室66内安装有可往复运动的由铁制成的一端封闭的做成圆筒状的柱塞67,在柱塞67与安装孔65的内底面之间安装有第二螺旋弹簧68。该第二螺旋弹簧68的弹力比第一螺旋弹簧56的弹力小。在安装室66与阀室53之间,在固定铁芯64上形成第二导向孔69。与阀体54的下端做成一体的第二杆70可插入第二导向孔69内,可沿该第二导向孔69的轴线方向滑动。第一螺旋弹簧56朝下方对阀体54施力。第二螺旋弹簧68向上方对柱塞67施力。因此,第二杆70的前端始终与柱塞67接触。换言之,阀体54通过第二杆70与柱塞67一体移动。
当控制阀49安装在后壳体13上时,在与第三开口63对应的位置上,在控制阀49的壳体51的外周面与后壳体13的安装孔13a之间形成小室73。该小室73通过第三开口63与阀孔55相通。在固定铁芯64的侧面形成与安装室66连通的连通槽71。在壳体51上形成连通孔72,用于将连通槽71与小室73连通。因此,安装室66通过连通槽71、连通孔72、小室73及第三开口63与阀孔55相连。这样,安装室66内的压力与阀孔55内的压力(即曲柄室15内的压力)相同。
在固定铁芯64及柱塞67的周围设置有圆筒状线圈74。通过保护壳92的圆筒体92a的一部分周壁朝外方的鼓出而形成支撑部92c。在该支撑部92c内形成安装空间93。第一连接器95固定在该支撑部92c内。该第一连接器95具有设置在安装空间93内的正端子95a及负端子95b。正端子95a与线圈74的一端相连,负端子95b与线圈74的另一端相连。计算机81和驱动回路83可与压缩机分开地搭载在车辆上。驱动回路83通过第二连接器96与第一连接器95可分离地相连接。驱动回路83根据来自于计算机81的指令,并利用由例如车辆蓄电池(图中未示)供给的电力来控制线圈74的通电。由于驱动回路83与控制阀49能以连接器95、96为界限而分离,因而,可以很容易地将压缩机及用于控制压缩机的计算机81和驱动回路83等单独地组装在车辆上。
二极管97设置在前述安装空间93内。如图4所示,该二极管97具有与第一连接器95的正端子95a连接的阴极97a以及与第一连接器95的负端子95b连接的阳极97b。换言之,二极管97与线圈74并联连接。二极管97具有作为保护驱动回路83的保护电路的功能。
在气缸体12上形成有与排出室39连通的排出口75。外部制冷回路76与前述排出口75及吸入通路32相连,在外部制冷回路76上设置有冷凝器77、膨胀阀78及蒸发器79。压缩机、冷凝器77、膨胀阀78及蒸发器79构成搭载在车辆上的空调装置。
在前述计算机81上,连接有包括温度传感器82、室温传感器84、空调装置驱动开关87及室温设定器88的各种装置。温度传感器82设置在蒸发器79近旁,用于检测蒸发器79的温度。室温传感器84用于检测车辆室内温度。驾驶者可以利用室温设定器88设定所希望的室温即目标温度。计算机81根据由室温设定器88设定的目标温度、由温度传感器82检测的温度、由室温传感器84检测的温度以及由驱动开关87发出的ON/OFF信号等各种信息求出占空比,并根据该求得的占空比对驱动回路83发出指令。驱动回路83利用由车辆蓄电池供给的电力,将根据发来指令的占空比而改变的电流输给控制阀49的线圈74。因而,控制阀49的螺线管52依据占空比反复励磁/退磁。
下文叙述前述结构的压缩机的动作。
当驱动开关87处于ON状态时,并在室温传感器84检测出的车辆室内温度为设定器88设定的值以上的场合,计算机81对驱动回路83发出使螺线管52励磁的指令。具体地说,计算机81对驱动回路83发出预定占空比(大于0%)的指令。驱动回路83将含有根据发来指令的占空比而变动的电流供给螺线管52的线圈74。占空比越大,供给线圈74的电流平均值越大,占空比越小,供给线圈74的电流平均值越小。
一旦将电流供给线圈74时,就会在固定铁芯64与柱塞67之间产生相应于该供给电流平均值大小的吸引力。该吸引力通过第二杆70传递给阀体54。由此,阀体54克服第一弹簧56的弹力,使阀体54朝关闭阀孔55的方向施力。另一方面,波纹管60根据从吸入通路32通过导入通路50导入感压室58的吸入压力的变化而变位。该波纹管60的变位通过第一杆62传递给阀体54。波纹管60收缩,吸入压力适当地增高,阀体54朝关闭阀孔55的闭锁方向移动。
这样,由阀体54的对阀孔55的开度,根据作用在阀体54上的多个力的平衡来确定,具体地说,是根据由螺线管52施加的力、由波纹管60施加的力、第一弹簧56的弹力及第二弹簧68的弹力之间的平衡来确定。
在制冷设备负荷增大的场合,例如,由室温传感器84检测的温度与室温设定器88设定的温度之差增大。检测温度与设定温度的差越大,计算机81发给驱动回路83指令的占空比越大。于是,增强了固定铁芯64与柱塞67之间的吸引力,增大了把阀体54推向阀孔55关闭方向的力。因此,将使阀体54向关闭阀孔55的闭锁方向移动所需要的吸入压力值设定成低值。于是,阀体54移动,根据更低的吸入压力对阀孔55的开度进行调整。换言之,控制阀49随着供给占空比的增大,以保持更低的吸入压力(相当于目标值)的方式而动作。
一旦阀体54使阀孔55的开度减小时,从排出室39经过供给通路48向曲柄室15内供给的制冷剂气体量减少。另一方面,曲柄室15内的制冷剂气体经过泄压通路46及泄压孔47流向吸入室38。由此,曲柄室15内的压力降低。另外由于制冷设备的负载增大致使吸入压力增高,由此,气缸孔12a内的压力也增高。进而,曲柄室15内的压力与气缸孔12a内的压力之间的压差减少,斜盘23的倾角增大,压缩机在大排出容量下运转。
当控制阀49的阀体54完全关闭阀孔55时,供给通路48关闭,不从排出室39向曲柄室15供给高压制冷剂气体。于是,曲柄室15内的压力与吸入室38内的低压力大致相同。因此,如图1及图2所示,斜盘23的倾角变为最大,压缩机在最大排出容量下运转。
相反,在制冷设备的负荷变小的场合,例如由室温传感器84检测的温度与室温设定器88设定的温度的差值变小,检测温度与设定温度的差越小,计算机81发给驱动回路83指令的占空比越小。由此,固定铁芯64与柱塞67之间的吸引力变弱,减少了将阀体54朝关闭阀孔55的闭锁方向推动的力。这样,将使阀体54向关闭阀孔55的闭锁方向移动所需要的吸入压力设定成高值。因此,根据更高的吸入压力使阀体54动作,调整阀孔55的开度。换言之,控制阀49随着占空比的减少,以保持更高的吸入压力(相当于目标值)的方式而动作。
如果阀体54使阀孔55的开度变大,从排出室39向曲柄室15供给的制冷剂气体量就增多,曲柄室15内的压力上升。此外,由于在制冷负载变小的状态下,吸入压力降低,气缸孔12a内的压力也降低。这样,曲柄室15内的压力与气缸孔12a内的压力之间的压差变大,斜盘23的倾角变小,压缩机在小排出容量下运转。
在制冷设备逐渐接近无作业负载的状态时,外部制冷回路76中的蒸发器79的温度慢慢降低,接近产生霜的初始温度。当由温度传感器82检测的温度在产生霜的初始温度以下时,计算机81对驱动回路83发出使螺线管52退磁的指令。该指令的占空比为0%。于是,驱动回路83停止向线圈74的通电,结果,在固定铁芯64与柱塞67之间不产生吸引力。这样,阀体54借助于第一弹簧56的弹力,并克服通过柱塞67及第二杆70作用到第二弹簧68的弹力而向使阀孔55开启的方向移动。结果,阀体54使阀孔55的开度最大。由此,从排出室39向曲柄室15内供给的制冷剂气体进一步增多,曲柄室15内的压力继续升高。随之,如图3所示,斜盘23的倾角变成最小,压缩机在最小排出容量下运转。
当驱动开关87处于OFF(关闭)位置时,计算机81对驱动回路83发出使螺线管52退磁的指令。这样,斜盘23的倾角变为最小。
综上所述,控制阀49的阀体54不但根据占空比变大的程度、较低的吸入压力而动作,调整阀孔55的开度,另外,还根据占空比变小的程度及较高的吸入压力而动作,调整阀孔55的开度。于是,压缩机能够维持作为目标值的吸入压力,控制斜盘23的倾角,进而调整排出容量。因此,控制阀49担负着根据占空比而供给的电流来改变吸入压力的目标值的任务,而具有这种控制阀49的压缩机起到改变空调装置的制冷能力的作用。
与斜盘23的倾斜联动的隔断体28,随着斜盘23倾角的减少,慢慢减少从吸入通路32至吸入室38之间的气体流路的断面面积。这使从吸入通路32流向吸入室38的制冷剂气体量逐渐减少。由此,从吸入室38向气缸孔12a内部吸入的制冷剂气体量也渐渐减少,排出容量渐渐减少。因此,排出压力逐渐减少,压缩机驱动时所需要的扭矩渐渐变少。结果,可以避免因从最大排出容量变到最小排出容量时扭矩在短时间内发生大的变动,而缓和了随着扭矩变动引起的冲击。
当斜盘23的倾角变成最小时,隔断体28的隔断面34与定位面33接触。当隔断体28与定位面33碰接时,将斜盘23限制在最小倾角的状态,同时,隔断吸入通路32与吸入室38的连通。因此,制冷剂气体不会从外部制冷回路76流入吸入室38,阻止了经过外部制冷回路76与压缩机的循环制冷剂气体的循环流动。
由于斜盘23的最小倾角比0°稍大一些。并且斜盘23在设置于和驱动轴16的轴线L垂直的平面上时的角度为0°。因此,即使斜盘23的倾角变为最小,制冷剂气体也能从气缸孔12a排向排出室39,使压缩机在最小排出容量下运转。从气缸孔12a排向排出室39的制冷剂气体,通过供给通路48流入曲柄室15。曲柄室15内的制冷剂气体通过泄压通路46、泄压孔47及吸入室38再吸入到气缸孔12a内。即是说,在斜盘23的倾角为最小倾角的状态下,制冷剂气体经过排出室39、供给通路48、曲柄室15、泄压通路46、泄压孔47、吸入室38及气缸孔12a在压缩机内部的循环通路中循环。随着这种循环,利用包含在制冷剂气体中的润滑油润滑压缩机内的各部分。
在驱动开关87处于ON的状态、且斜盘23保持最小倾角的状态下,当随着车辆室内温度上升使制冷设备负载增大时,由室温传感器84检测出的温度高于由温度设定器88的设定温度,计算机81与前述场合相同,根据该检测温度的上升,对驱动回路83发出使螺线管52励磁的指令。当螺线管52励磁时,关闭供给通路48,排出室39内的制冷剂气体供给曲柄室15内。曲柄室15内的制冷剂气体通过泄压通路46及泄压孔47流到吸入室38。因此,曲柄室15内的压力慢慢地降低,使斜盘23的倾角从最小倾角移动到最大倾角。
随着斜盘23倾角的增大,隔断体28由弹簧29施加的力而渐渐地离开定位面33。随着这一动作的进行,从吸入通路32至吸入室38之间的气体流路的断面面积逐渐变大。这使从吸入通路32流入吸入室38的制冷剂气体量缓缓增加。由此,从吸入室38向气缸孔12a内部吸入的制冷剂气体量渐渐增大,排出容量渐渐增大。使排出压力逐渐增大,压缩机驱动时所需要的扭矩逐渐变大。结果,排出容量从最小变到最大时扭矩在短时间内不会产生大的变化,可以缓和随扭矩变化而引起的冲击。
如果发动机20停止工作,压缩机就停止运转(换言之斜盘23停止转动),向容量控制阀49的线圈74的通电也停止。由此,螺线管52退磁,供给通路48打开,斜盘23的倾角变成最小。如果压缩机的停止运转状态继续,压缩机内的压力就均匀化,这使斜盘23在弹簧26弹力的作用下保持最小的倾角。结果,随着发动机20的启动压缩机开始运转时,斜盘23从负载扭矩变为最小的最小倾角状态开始旋转。从而抑制了压缩机启动时的振动。
如前述,驱动回路83向控制阀49的线圈74供给根据从计算机81发出指令的占空比而变动的电流。因此控制阀49的线圈74可以根据占空比反复频繁地励磁/退磁。特别是,当从励磁状态变为退磁状态时,线圈74不会产生因自身电感而引起的电动势,该电动势发生在阻碍螺线管中交链磁通的变化的方向上时,称作所谓的“反电动势”。但是,由该反电动势而引起的电流经过线圈74与二极管97之间所形成的闭合电路而消耗掉,而不会流入驱动回路83中。因此,不会发生因线圈74中产生反电动势而引起驱动回路38失常的不良现象。从而提高了驱动回路83、空调装置整体的耐久性及可靠性。
由于二极管97比较便宜,因此,可以构成用于保护驱动回路83的低费用的电路,这降低了压缩机的制造成本。
二极管97不直接暴露在车辆发动机室内,而是安装在控制阀49的保护壳92内。车辆发动机室内并不是二极管97等电子元件的良好环境。因此,通过将二极管97安装在保护壳92内,可以提高由二极管97构成的保护电路的耐久性和可靠性。
二极管97配置在压缩机的控制阀49内。因此,在空调装置采用由二极管97构成的保护电路的场合,通过连接器95、96连接到压缩机的控制阀49上的驱动回路83等的控制部,可以采用现有的结构,而不需要作任何变更。因而,易于车辆空调装置采用廉价的保护电路。
此外,本发明并不限于上述实施例,例如还可以做成下述各种形式。
在上述实施例中,保护电路由二极管97构成,但并不限于此。例如在图5所示的第二实施例中,代替二极管97,而将双极晶体管98连接在第一连接器95的正端子95a与负端子95b之间。该双极晶体管98具有与正端子95a连接的发射极E、与负端子95b连接的基极B及集电极C。
在图6所示的第三实施例中,代替二极管97而将MOS晶体管99连接在连接在第一连接器95的正端子95a与负端子95b之间。该MOS晶体管99具有与正端子95a连接的源电极S、与负端子95b连接的控制极G及漏电极D。
因此,即使采用该第二及第三实施例,与上述第一实施例同样地,由线圈74中产生的反电动势引起的电流,也能通过线圈74与晶体管98、99之间形成的闭合电路而消耗掉,不会流入驱动回路83中。
在上述第一~第三实施例中,也可以将二极管97及晶体管98、99以连接器95、96为边界设置在驱动回路83一侧。
在上述图1所示的第一实施例的压缩机中,通过控制阀49调整向曲柄室15供给的制冷剂气体量,依此来控制排出容量。但是,本发明并不限于此,也可以将容量控制阀设置在连接曲柄室15与吸入室38的通路途中,由该控制阀来调整从曲柄室15流到吸入室38的制冷剂气体量,依此来控制排出容量。或者,将容量控制阀设置在连接排出室39与曲柄室15的通路和连接曲柄室15与吸入室38的通路中,由该控制阀来调整向曲柄室15供给的制冷剂气体量以及从曲柄室15流出的制冷剂气体量两方面的因素,依此控制排出容量。
在上述图1所示的第一实施例的压缩机中,根据对曲柄室15内的压力的调整来控制排出容量。但是,并不限于此,也可以根据调整气缸孔12a内的压力,以及调整流向吸入室38的制冷剂气体供给量控制排出容量。
本发明也适于将其具体化的带离合器的可变容量压缩机。
Claims (13)
1、一种压缩机,包括可倾斜地设置在曲柄室(15)内的驱动轴(16)上的驱动盘(23)以及可相对于该驱动盘(23)驱动连接且置于气缸孔(12a)内的活塞(36),所述驱动盘(23)将所述驱动轴(16)的旋转运动变换成活塞(36)在气缸孔(12a)内的往复运动,活塞(36)用于压缩从吸入室(38)供给气缸孔(12a)内的气体,同时,将压缩的气体从气缸孔(12a)排到排出室(39),所述驱动盘(23)的倾角根据曲柄室(15)内的压力与气缸孔(12a)内的压力之间的压差而变化,活塞(36)根据控制压缩机排出容量的驱动盘(23)的倾角以一定的冲程移动,压缩机还包括用于调整曲柄室(15)内压力与气缸孔(12a)内压力之间的压差的调整装置,该调整装置包括让调整压力用的气体通过的气体通路(48)以及用于调整经过该气体通路(48)流动的气体量的控制阀(49),所述控制阀(49)备有用于调整所述气体通路(48)开度的阀体(54)及螺线管(52;74),螺线管(52;74)用于驱动所述阀体(54)动作,并根据从压缩机外部供给的电流有选择地励磁或退磁,
其特征是,所述压缩机还备有:
保护电路(97;98;99),该保护电路(97;98;99)与所述螺线管(52;74)并联连接,当由螺线管(52;74)自身的电感在螺线管(52;74)中产生反电动势时,保护电路(97;98;99)能让由该反电动势引起的电流通过;
覆盖所述螺线管(52;74)的保护壳(92),所述保护电路(97;98;99)配置于该保护壳(92)内。
2、根据权利要求1所述的压缩机,其特征是,还包括用于向所述螺线管(52;74)供给电流的供给装置(83),所述保护电路(97;98;99)能让由螺线管(52;74)产生的反电动势引起的电流通过,阻止所述反电动势引起的电流流入所述供给装置(83)中。
3、根据权利要求2所述的压缩机,其特征是,还包括根据压缩机工作条件确定占空比的确定装置(81),所述供给装置(83)将根据该确定的占空比而变化的电流供给所述螺线管(52;74)。
4、根据权利要求2所述的压缩机,其特征是,所述控制阀(49)包括:
可在第一方向及与该第一方向相反的第二方向移动的所述阀体(54),阀体(54)向打开气体通路(48)的第一方向移动以及向关闭气体通路(48)的第二方向移动;
用于检测从外部回路(76)供给压缩机的气体压力的感压部件(60),该感压部件(60)根据从外部回路(76)供给压缩机的气体压力而引起所述阀体(54)移动;
所述螺线管(52;74)根据由所述供给装置(83)供给的电流值而产生的力朝第一方向及第二方向的任一方向对阀体(54)施力。
5、根据权利要求2~4中任一所述的压缩机,其特征是,所述保护电路包括二极管(97)。
6、根据权利要求5所述的压缩机,其特征是,所述螺线管(52;74)具有第一端及第二端,所述二极管(97)阻止来自所述供给装置(83)的电流通过,允许由螺线管(52;74)产生的反电动势引起的电流通过,并连接在第一端及第二端之间。
7、根据权利要求2~4中任一所述的压缩机,其特征是,所述保护电路包括晶体管(98;99)。
8、根据权利要求7所述的压缩机,其特征是,所述螺线管(52;74)具有第一端及第二端,所述晶体管(98)阻止来自供给装置(83)的电流通过,允许由螺线管(52;74)产生的反电动势引起的电流通过,并具有与第一端相连的发射极(E)、与第二端连接的基极(B)及集电极(C)。
9、根据权利要求7所述的压缩机,其特征是,所述螺线管(52;74)具有第一端及第二端,所述晶体管(99)阻止来自供给装置(83)的电流通过,允许由螺线管(52;74)产生的反电动势引起的电流通过,并具有与第一端相连接的源电极(S)、与第二端连接的控制极(G)及漏电极(D)。
10、根据权利要求2~4中任一项所述的压缩机,其特征是,还具有使所述供给装置(83)与螺线管(52;74)可分离地连接的连接器(95;96)。
11、根据权利要求10所述的压缩机,其特征是,所述保护电路(97;98;99)以连接器(95;96)为边界而设置在螺线管(52;74)一侧。
12、根据权利要求1~4中任一项所述的压缩机,其特征是,所述气体通路包括将所述排出室(39)与所述曲柄室(15)相连的供给通路(48),所述控制阀(49)用于调整曲柄室(15)内的压力,并调整从排出室(39)经供给通路(48)供给曲柄室(15)的气体量,而且设置在供给通路(48)的途中。
13、根据权利要求1~4中任一项所述的压缩机,其特征是,将外部回路(76)连接在压缩机上,以便接受供给吸入室(38)的气体以及从排出室(39)排出的气体,驱动盘(23)处于最小倾角位置时,隔断体(28)阻止循环气体经过压缩机与外部回路(76)的循环,将外部回路(76)与吸入室(38)隔断。
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