CN1138921C - 变容式压缩机和用于变容式压缩机的控制阀 - Google Patents

变容式压缩机和用于变容式压缩机的控制阀 Download PDF

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Abstract

一种无离合器型压缩机中的控制阀(40)，其中压缩机以驱动盘(17)的倾斜程度改变其排量，而驱动盘(17)的倾斜程度根据曲柄压力而变化。控制阀(40)包括对阀件(46)施加力的偏移装置(47，52)，力转换元件(65)，以及启动力转换元件(65)的螺线管组件(60)，其中力转换元件(65)抵抗偏移装置(47，52)的力及压缩机的曲柄腔(3)和吸入腔(8)间的压力差推动阀件(46)来强行打开该阀。当没有电流通到螺线管组件(60)时，该阀保持关闭，而与曲柄压力或吸入压力无关。这有助于实现最小排量工作。

Description

变容式压缩机和用于变容式压缩机的控制阀
本发明涉及压缩机和用于压缩机的控制阀，更确切地说，涉及变容式压缩机和用在这种压缩机上的控制阀。
在一个典型的变容式压缩机中，使用一个容纳在一曲柄腔中的可倾斜驱动盘。改变该驱动盘的倾斜程度来改变压缩机的排量。一个控制阀调节曲柄腔中的压力(曲柄压力PC)来改变该驱动盘的倾斜程度。未审查的日本专利公开第6-26454号描述了一个使用这种控制阀的压缩机。该压缩机具有一个连接曲柄腔和吸入腔的流道(吸入腔与蒸发器的出口相连)。该控制阀位于该流道内，并包括一个电磁线圈，一个波纹管，一个连接到该波纹管上的阀件，一个容纳该波纹管和阀体的阀腔，以及一个连接曲柄腔和吸入腔的阀口。吸入腔的目标压力(目标吸入压力)通过改变流过电磁线圈的电流来调节。吸入腔中的制冷气体被吸入阀腔。与阀腔相通的吸入腔中的压力(吸入压力PS)移动阀体并改变阀口的打开面积。这样调节了从曲柄腔释放进吸入腔的制冷气体的量，从而控制曲柄压力PC。波纹管作用到阀件上的力关闭该阀口，而作用到阀件上的曲柄压力PC打开该阀口。
在自动空调***中，经常使用无离合器的可变容式压缩机，这是因为它们比带有离合器的压缩机轻。一个无离合器压缩机利用一个皮带轮和一根传送带与外部驱动源或动力源直接相连，而不使用电磁离合器。由于动力源动力恒定地传递到压缩机，因此当用户房间不需制冷或当制冷负载极小时，压缩机的排量必须通过将驱动盘移动到最小倾斜位置达到最小。
在日本专利公开中描述的控制阀可以用在一个无离合器的可变容式压缩机中。但是，很难将驱动盘保持在最小倾斜位置并在最小排量状态操作该压缩机。这是因为该控制阀必须完全关闭或极小地打开，使曲柄压力PC最大，并将驱动盘保持在最小倾斜位置。由于该曲柄压力PC用来打开该控制阀，当曲柄压力增加时，很难保持该控制阀关闭或极小地打开。结果，曲柄压力PC不能足够地增加到将驱动盘保持在最小倾斜位置和保持最小排量操作。如果在不必制冷时不能持续最小排量，压缩机将以一种低效率的方式消耗动力源动力。这削弱了无离合器压缩机的优势。
因此，本发明的一个目的是提供一种控制阀，它控制气体从无离合器变容式压缩机的曲柄腔中的释放。本发明的另一个目的是提供一种无离合器可变容式压缩机，只要必要，它就可以持续最小倾斜操作。
为了达到上述目的，本发明提供了一个用于压缩机的控制阀。该压缩机是具有相对于驱动轴倾斜的驱动盘的类型。该驱动盘将一个活塞连接到驱动轴上，以将驱动轴的旋转转换为活塞在缸孔中的直线往复运动。该压缩机具有一个容纳该驱动盘的曲柄腔。曲柄腔的压力为曲柄压力。该压缩机还具有一个吸入腔，气体从一个外部制冷回路环引入吸入腔。吸入腔的压力为吸入压力。该压缩机另外还包括一个使气流从曲柄腔进入吸入腔的流道。压缩机的排量根据该驱动盘的倾斜程度而变化，而驱动盘的倾斜程度根据该曲柄压力而变化。
根据本发明的控制阀，一阀腔形成了流道的一部分。一阀座将阀腔分为曲柄腔侧区域和吸入腔侧区域。一阀口形成在阀座上来连通这两部分。一阀件与阀座接合或分开来分别打开和关闭该阀口。该控制阀还包括一力转换元件。阀件和力转换元件中的一个位于曲柄腔侧区域，而另一个位于吸入腔侧区域。一第一弹簧朝着阀座推动阀件。一个螺线管组件产生一依据于供给其的电流量的电磁偏移力。该螺线管组件根据该偏移力在离开阀座的方向上推动阀件。当没有电流供给到螺线管组件时，该阀件保持与阀座相配合来关闭该阀。
通过下面结合附图的描述，以及借助实施例描述发明原理的方式，本发明的其它方面和优点将会更加清楚。
本发明新颖的特征包括在所附的权利要求书中。本发明，以及其目的和优点将通过下面结合附图描述最佳实施例的方式得以理解。其中：
图1是一个变容式压缩机的剖视图，根据本发明的控制阀用于其上；
图2是根据第一实施例的控制阀的剖视图；
图3是根据第二实施例的控制阀的剖视图；
图4是根据第三实施例的控制阀的剖视图；
图5是根据第四实施例的控制阀的剖视图；
现在参照附图描述用于变容式压缩机的四种控制阀(四个实施例)。每个控制阀都用在图1所示的压缩机中。在图中，相同的标记用于相同的元件。
(第一实施例)
如图1中所示，一个变容式压缩机包括具有一组缸孔1a(只示出了一个)的缸体1。一前盖2固定于缸体1的前端。该前盖2内形成一个曲柄腔3。一个后盖4固定于该缸体1的后端，一阀板5位于后盖4和缸体1后端间。该缸体1，前盖2和后盖4形成一个压缩机壳体。一个具有吸入片6a的吸入板6设置在阀板5的前侧，而具有排出片7a的排出板7设置在阀板5的后侧。后盖4的中部形成一个排出腔9。一个吸入腔8在后盖4的圆周部分绕着排出腔9延伸。一个吸入口5a和一个排出口5b延伸地通过与每一缸孔1a对应的阀板5。每个吸入口5a连通吸入腔8和相连的缸孔1a。每个缸孔1a通过相连的排出口5b与排出腔9连通。
一转轴12由位于缸体1和前盖2中的一对轴承13可旋转地支承，通过一皮带轮10和一动力传递带11而将转轴12的一端直接与一外部驱动源或动力源E相连，皮带轮10和动力传递带11用虚线表示。转子14固定到位于曲柄腔3中的转轴12上，来与转轴12一体地转动。一个推力轴承15放置在转子14和前盖2的内壁之间。一对臂14a具有在转子14上延伸的加长孔14b。一个销16***该加长孔14b中，来将转子14枢轴地连接到驱动盘17上，从而使驱动盘倾斜。
驱动盘17具有一衬套17a，一个沿转轴12轴向滑动的套筒19通过两个连接销20(图1中只示出了一个)配合到衬套17a的内壁上，连接销20设置在转轴12的相对侧处。一个斜盘18安装到衬套17a上并支承，从而其可以相对于驱动盘17转动。一个导杆21延伸地通过曲柄腔3来阻止斜盘18转动，而导引斜盘18倾斜。一个活塞22保持在每个缸孔1a中，并通过活塞杆23与斜盘18相连。一个盘簧25设置在转轴12上并位于套筒19和环24间，环24固定在转轴12上。弹簧25在增加驱动盘17和斜盘18的倾斜程度的方向上推动它们。
当从动力源E传递来的动力转动转轴12时，驱动盘17转动并以某一角度倾斜，从而产生斜盘18的波动动作。这使得每个活塞杆23使相连的活塞23往复运动，该运动具有与驱动盘17的倾斜程度相应的冲程。在每个活塞23的往复运动中，吸入腔8中的制冷气体被吸入相连的缸孔1a内并被压缩，然后排出到排出腔9，这些以一周期的方式进行。
驱动盘17和斜盘18起到驱动机构或斜盘的作用。决定驱动盘17的倾斜程度的参数包括在驱动盘17转动过程中产生的离心力的力矩，弹簧25产生的偏移力的力矩，以及制冷气压的力矩。确定驱动机构的惯性量和选择弹簧25来使得该离心力矩和弹簧力矩恒定的作用，来增加驱动盘的倾斜程度。制冷气压力矩与在压缩冲程中作用到缸孔1a之活塞22上的相关压缩阻力产生的力矩、在吸入冲程中缸孔1a的内部压力产生的力矩、以及作为施加到活塞22上的背压的曲柄腔3的内部压力(曲柄压力PC)产生的力矩有关。当曲柄压力PC活塞高到使气压力矩(其作用使驱动机构的倾斜程度减小)变得大于作用使驱动盘17的倾斜程度增加的力矩(即离心力矩和弹簧力矩)时，驱动盘17移动到最小倾斜位置(即垂直于转轴12的平面与驱动盘17之间的角度在3°到5°的位置)。通过减小曲柄压力PC并使气压力矩与离心力矩和弹簧力矩平衡，该驱动盘17可以在位于最小和最大倾斜角度之间的任意角度放置。为了改变活塞22的冲程和变化压缩机的排量，可控制该曲柄压力PC来改变驱动盘17的倾斜程度。
如图1和图2中所示，排出腔9和吸入腔8通过一外部制冷回路30而彼此连接。该外部制冷回路30和压缩机形成一个自动空调***的制冷回路。该外部制冷回路30包括一个冷凝器31，一个膨胀阀32和一个蒸发器33。一个温度传感器32a位于该蒸发器33的出口处。该膨胀阀32起到一个位于冷凝器31和蒸发器33之间的可变节流元件的作用。换句话说，膨胀阀的开启程度根据温度传感器32a探测到的温度和蒸发压力(即蒸发器33的进、和出口处的压力)而反馈控制。该膨胀阀32起到在冷凝器31的压力和蒸发器33的压力间产生一压差，并为蒸发器33提供液态制冷剂的作用，其中制冷剂的量与热负载相应。这调节流过外部制冷回路30的制冷剂量使得利用蒸发器33而将该制冷剂过度加热到一合适程度。
如图2中所示，另一个温度传感器34设置在蒸发器33附近。该温度传感器34检测蒸发器33的温度并将蒸发器温度数据送到一计算机38，该计算机38控制该空调***。除了温度传感器34之外，一个检测用户房间的温度传感器35、一个用于调节用户房间温度的温度调节器36、一个用于启动该空调***的空调开关37，以及一个用于电动地控制动力源E的电控单元(ECU)都连接到计算机38的输入侧。计算机38的输出侧与驱动回路39相连，其中驱动回路39用来激励控制阀40A的线圈67(下面将作描述)。
计算机38根据外部数据计算出用于激励线圈67的电流I，该外部数据包括由温度传感器34探测到的蒸发器温度、由用户房间温度传感器35探测到的用户房间温度、由温度调节器36设定的所希望的用户房间温度、空调开关37的开/关状态、以及从与动力源E相关的ECU发出的信息(即，动力源E是否开动和该动力源速度)。然后驱动回路39接收到来自计算机38的命令，为控制阀40A提供电流I，来激励线圈67并调节控制阀40A的开启程度。
下面参照附图2描述控制阀40A的结构，控制阀40A调节从曲柄腔3释放的制冷气体的量而控制曲柄压力PC。在图1所示的压缩机中，制冷气体通过每个活塞22和相连的缸孔1a壁间的微小区域进入曲柄腔3。该气体称为泄漏气体。也就是说，在压缩冲程中，通过活塞22和相连的缸孔1a壁间的微小区域泄漏进曲柄腔3的泄漏气体。
控制阀40A包括一个容纳在阀体41中阀机构42，和一个配合到阀体41上的螺线管60。在阀体41内形成有一阀腔43。
一个环形阀座44沿着阀体41的内壁在阀腔43的中部延伸。在阀腔43中，一个上部区域(曲柄腔侧区域)43a形成在阀座44之上，一个下部区域(吸入腔侧区域)43b形成在阀座44之下。一个连接该上部和下部区域的阀口45延伸地通过阀座44的中部。
在阀腔43的上部区域43a，一个入口48延伸地通过阀体41的壁面。在阀腔43的下部区域43b，一个出口49延伸地通过阀体41的壁面。一个延伸地通过压缩机的通道50与入口48相连。通道50使曲柄腔3与下部区域43b相通。另一个延伸地通过压缩机的通道51与出口49相连通。该通道51连通下部区域43b和吸入腔8。因此，在曲柄腔3和吸入腔8间形成一个由通道50、入口48、阀腔43、出口49和通道51组成的流道。
一个阀件46保持在阀腔43的上部区域43a中。该阀件46在轴向(图2中控制阀的垂直方向)是可动的，这使得它可以移向或远离阀座44。当阀件46与阀座44接触时，阀件46关闭阀口45，并使上部区域43a和下部区域43b不相通。阀件46是圆柱形的，并具有一形成在其外表面上的台阶。一个弹簧47保持在阀件46的台阶和一形成在阀体41内壁上的台阶间。该弹簧47朝着阀座44恒定地推动阀件46(即在关闭阀口45的方向)。
一个波纹管52或者压力敏感隔膜装置设置在阀腔43的上部区域43a中。波纹管52的有效面积A与下部区域43b的开启面积B相等(A＝B)。波纹管52的有效面积A是由于作用到波纹管52上的净压力而使作用到波纹管52上的净压力产生的一净力起作用的面积。一个调节器53拧到阀体41的顶部。波纹管52的上部固定到调节器53上。
波纹管52的内部是真空的，或是经减压的，并容纳有一弹簧52a。弹簧52a向下推动波纹管52的下端。曲柄腔3中的制冷气体通过通道50和入口48被吸入阀腔43的上部区域43a中。这样，根据曲柄压力PC的大小，波纹管52的下部可动端抵靠到阀件46上或朝远离阀件46的方向移动。阀件46在阀腔43中的位置决定了控制阀40A的开启程度(即流道的打开程度)。
形成控制阀40A的下部的螺线管60具有一杯形保持座61。一个固定钢芯62安装在保持座61的上部区域。该固定钢芯62形成一个位于保持座61内的电磁腔63。作为可动铁芯的可动钢芯64在电磁腔63内轴向移动。
一个电磁杆65或者力传递元件延伸地通过固定芯62的中部。一个轴承68设置在固定芯62和电磁杆65之间，使得杆65在轴向是可动的。一个通道沿着轴承68延伸，使轴承上、下侧的压力相等。
电磁铁杆65的上端位于阀腔43的下部区域43b中，吸入腔8的压力(吸入压力PS)作用到阀腔43下部区域43b中。电磁杆65的下端位于电磁腔63中并安装在延伸地通过可动芯64中心的孔中。可动芯64和电磁杆65彼此是固定的。这样，可动芯64和电磁杆65整体的在轴向移动。一个弹簧66设置在可动芯64和固定芯62之间。该弹簧66在图2的向下方向上推可动芯64和电磁杆65。
一个线圈67绕在固定芯62和可动芯64上。计算机38命令驱动回路39使得电流I流过线圈67。这使线圈67根据该电流I产生电磁力。该电磁力朝着固定芯62吸引可动芯64，并在轴向使电磁杆65在远离螺线管60的方向移动。这又推动阀件46离开螺线管60。控制阀40A的开启程度由阀件46和阀座44间的距离决定。
如果当动力源E运行时空调开关37是打开的，计算机38得到由温度传感器34探测到的蒸发器温度、由用户房间温度传感器35探测到的用户房间温度与温度调节器36设定的温度之间的温差。然后计算机利用这些数据使用一公式计算出激励线圈67的电流I，其中公式是由一控制程序预定的。驱动回路39被命令而根据该计算出的电流I激励线圈67。这产生了电磁吸引，或者电磁杆65的向上偏移力F。该偏移力F决定了控制阀40A的开启程度并控制曲柄压力PC和吸入压力PS。
控制阀40A用于通过调节曲柄压力PC而控制驱动盘的倾斜程度。更特别的是，如果线圈67被激励来打开该控制阀40A，曲柄腔3中的气体通过流道被吸入吸入腔8中。如果进入曲柄腔3中的泄漏气体量少于通过流道从曲柄腔3流入吸入腔8的制冷气量，则曲柄压力PC降低。这增大驱动盘17的倾斜程度。如果进入曲柄腔3中的泄漏气体量大于通过流道从曲柄腔3流入吸入腔8的制冷气量，则曲柄压力PC增加。这减小驱动盘17的倾斜程度。如果流入曲柄腔3中的制冷气体的量等于离开曲柄腔3的量，则曲柄压力PC保持不变，这将驱动盘1 7保持在目前的倾斜程度。
控制阀40A还用来不受曲柄压力PC的影响而控制吸入压力PS。
波纹管52(包括弹簧52a)的向下偏移力用f0表示，弹簧47的向下偏移力用f1表示，弹簧66的向下偏移力用f2表示，当线圈67被激励时产生的可动芯64的电磁引力(即电电磁杆65的向上的偏移力)用F表示。如上所述，波纹管52的有效面积用A表示，阀腔43的下部区域43b的开启面积用B表示。
在打开阀(向上)的方向上，螺线管60作用到阀件46上的偏移力表示为(F-f2)。在关闭阀(向下)的方向上，阀机构42作用到阀件46上的偏移力表示为(f0-PC×A+f1)。由阀腔43的上部和下部区域43a和43b间的压力差作用到阀件46上的偏移力表示为(PC-PS)B。这三个偏移力之间的关系用式(1)表示。式(2)由式(1)导出。
F-f2＝f0-PC×A+f1+(PC-PS)B    …  (1)
PSB＝f0+f1+f2-F+PC(B-A)       …  (2)
有效面积A等于打开面积B。这样，吸入压力PC可以用由示(2)导出的式(3)表示。
PSB＝(f0+f1+f2-F)/B           …  (3)
在式(3)中，偏离力f0、f1和f2预定为常数，偏移力F是激励线圈67的电流I的函数。这样，吸入压力PS根据线圈67的电流I变化，而不受曲柄压力PC的影响。通过调节调节器53的位置，可以改变波纹管52的偏移力f0。
计算机38根据输入数据计算出激励线圈67的电流I，来控制控制阀40A的打开程度。这调节驱动盘的倾斜程度并改变压缩机的排量。另外，基本上与蒸发器33的出口压力PS′相等的吸入腔8的压力(吸入压力PS)是可调节的，并保持在一接近假定目标吸入压力Pset。这样，控制阀40A和计算机38改变压缩机的排量，使得反映制冷负载的蒸发器33的出口压力PS′保持一在接近假定目标吸入压力Pset。控制阀40A的螺线管60和计算机38起到控制控制阀40A的打开程度而使吸入压力PS变得基本上与假定目标吸入压力Pset相等的作用。另外，通过控制激励线圈67的电流I，螺线管60和计算机38改变该假定目标吸入压力Pset。
如果当动力源E运行时空调开关37是关闭的，或者如果当开关37打开而制冷负载很小时，计算机38将控制驱动回路39停止激励线圈67。这停止了芯62、64间的电磁吸引，并使电磁杆的向上偏移力F为0(F＝0)。结果是，在螺线管60上的弹簧66的向下偏移力向下移动可动芯64和电磁杆65，并将电磁杆65的上端与阀件46分开。在这种状态中，弹簧47的偏移力f1和阀腔43的上、下部区域43a、43b的压力差的偏移力(PC-PS)B使阀件46与阀座44接触。
如果当不需制冷时(线圈67不被激励时)曲柄压力PC大于波纹管52的偏移力f0(f0≤PC×A)，波纹管52的可动下端与阀件46分离，不再偏压阀件46。另一方面，如果当不需制冷时波纹管52的偏移力f0大于曲柄压力PC(f0＞PC×A)，波纹管52的下端在关闭控制阀40A的方向上偏压阀件46。在每种情况中，曲柄压力PC都不会在打开控制阀40A的方向上偏移阀件46，而是使阀件46与阀座44保持接触。这样，阀40A完全关闭，截止了从曲柄腔3到吸入腔8的流道内的流动的制冷气体。这使得泄漏气体增加曲柄压力PC并将驱动盘17移动到最小倾斜位置。
现在描述第一实施例的优点。
当螺线管60的线圈67不被激励时，阀件46与阀座44保持接触，并且不受曲柄压力PC和吸入压力PS的影响。由于当空调开关37关闭时或者当制冷负载很小时，控制阀40A保持关闭，曲柄压力PC增加并将驱动盘17保持在最小倾斜状态。这样，该压缩机可以连续执行最小排量操作。因此，控制阀40A最适于用在如图1所示的无离合器变容式压缩机中。
在控制阀40A中，波纹管52的有效面积A等于开启面积B。这使流过线圈的电流I直接决定吸入压力PS。因此，假定的目标吸入压力Pset可以从与电流I的可控制范围(I最小到I最大)相应的一个范围内选择。所以，当控制控制阀40A时，可以从一个相对较宽的范围内选择假定目标吸入压力Pset。
(第二实施例)
下面参照附图3描述根据本发明第二实施例的控制阀40B的结构。用于图3的控制阀40B中的阀件、电磁杆和可动芯不同于用在图2的控制阀40A中的阀件、电磁杆和可动芯。
在图2的控制阀40A中，阀件46和电磁杆65是分离的，电磁杆65和可动芯64彼此连接为一整体。但是，在图3的控制阀40B中，阀件46a和电磁杆46b形成为一整体，可动芯64与电磁杆46b分离。
第二实施例的控制阀40B具有与第一实施例的控制阀40A同样的优点。
(第三实施例)
下面参照附图4描述根据本发明的控制阀40C的结构。尽管控制阀40C包括与图2的控制阀40A类似的阀机构42和螺线管60，但是阀机构42的结构不同于用在图2的控制阀40A中的阀机构。
在图4所示的控制阀40C中，阀机构42包括一个阀体41，它由一主体41a、一位于主体41a之上并通常为缸形的第一阀盖41b和一位于第一阀盖41b之上的帽形第二阀盖41c形成。该阀体41并形成一阀腔43。一个阀座44沿着阀腔43的中部壁延伸。在阀腔43中，一个上部区域(曲柄腔侧区域)43a形成在阀腔43的阀座44之上，一个下部区域(吸入腔侧区域)43b形成在阀腔43的阀座44之下。
从阀腔43的上部区域43a，一个入口48延伸地通过第二阀盖41c的圆周壁。一个延伸地通过压缩机的通道50与入口48相连。该通道50连接上部区域43a和曲柄腔3。一个出口49延伸地通过主体41a的圆周壁。延伸通过压缩机的通道51与出口49相连。该通道51连接下部区域43b和吸入腔8。因此，在曲柄腔3和吸入腔8间形成一个由通道50、入口48、阀腔43、出口49和通道51组成的流道。
一个阀件46保持在阀腔43的上部区域43a中。该阀件46在轴向(控制阀40C的垂直方向)是可动的，这使得它可以移向或远离阀座44。当阀件46与阀座44接触时，阀件46关闭阀口45，并使上部区域43a和下部区域43b不相通。阀件46是圆柱形的，但是具有一上部台阶和一下部台阶。一个弹簧47保持在下部台阶和一形成在第一阀盖41b内壁上的台阶间。该弹簧47朝着阀座44恒定地推动阀件46(即在关闭阀口45的方向)。
一个波纹管52设置在阀腔43的上部区域43a中。波纹管52的有效面积A与下部区域43b的开启面积B相等(A＝B)。如图4中所示，波纹管52的上端与一形成在第二阀盖41c顶部的凹口接合。一弹簧54设置在波纹管52的下端和阀件46的上部台阶间。该波纹管被压靠在第二阀盖41c上，并保持在第二阀盖41c和阀件46之间。这样，波纹管52的上端是固定的，而波纹管52的下端是可动的。
波纹管52的内部是真空的，或是减压的，并容纳有一弹簧52a。弹簧52a朝着阀件46轴向地推动波纹管52的可动下端。制冷气体通过通道50和入口48被吸入阀腔43的上部区域43a中。这样，根据曲柄压力PC的大小，波纹管52膨胀并压靠在阀件46上或压缩并与阀件46分离。根据阀件46在阀腔43中的位置来调节控制阀40C的打开程度(即流道的打开程度)。吸入腔8的压力(吸入压力PS)作用到阀腔43的下部43b。
用在图1的压缩机中的控制阀40C，与第一实施例的控制阀40A相同的方式工作。如果当动力源E运转时空调开关37是打开的，计算机38激励线圈67来调节控制阀40C的打开程度。这决定了驱动盘17的倾斜程度、压缩机排量和吸入压力PS。弹簧54用作波纹管52的一部分。这样，波纹管52的向下偏移力f0包括弹簧54和52a的力。因此，式(1)到(3)也适用于图4的控制阀40C。这样，吸入压力PS由激励线圈67的电流I决定，而不受曲柄压力PC的影响。
如果当动力源E运行时空调开关37是关闭的，或者如果当开关37打开而制冷负载很小时，计算机38将断开流到线圈67的电流。这样弹簧66向下移动可动芯64和电磁杆65，并将电磁杆65的上端与阀件46分开。结果是，弹簧47的偏移f1和由阀腔43的上、下部区域43a、43b的压力差的偏移力(PS-PC)B作用到阀件46上，使阀件46与阀座44接触。曲柄腔压力PC不会在打开控制阀40C的方向上移动阀件46。这样，阀40C完全关闭，阻止制冷气体通过流道从曲柄腔3流到吸入腔8。结果，泄漏气体增加曲柄压力PC并将驱动盘17移动到最小倾斜位置。因此，图4的控制阀40C具有与图2的控制阀40A同样的优点。
(第四实施例)
下面参照附图5描述根据本发明第四实施例的控制阀40D。其阀体、电电磁杆和可动芯不同于图4的控制阀40C中的阀体、电磁杆和可动芯。
在图4的控制阀40C中，阀件46和电磁杆65是分离的，电磁杆65和可动芯64彼此连接为一整体。但是，在图5的控制阀40D中，阀件46a和电磁杆46b形成为一整体，另外，电电磁杆46b与可动芯64同图3的实施例中一样相分离。
尽管控制阀40D的结构不同于控制阀40C，但控制阀40C、40D基本上具有同样的优点。
对于那些在本技术领域内的工程技术人员而言，很容易理解到，在不脱离本发明精神和范围的情况下，本发明还能以许多其它特定方式体现。特别是，可以理解到，本发明可以下列方式体现。
在上述各实施例中使用波纹管52。但是，该波纹管52也可以用一隔膜替代。
控制阀40A到40D中的每一个都可以用在这样一个压缩机中，该压缩机使用一离合器来将外部驱动源的动力传递到压缩机中。
本发明也可以使用在一个用一斜盘或一倾斜凸轮盘作为驱动盘的压缩机中。
因此，本发明的例子和实施例仅为了描述而是非限定性的，本发明不被限制在所给出的细节上，而可以在所附权利要求的范围内及其等效形式下变化。

Claims (9)

1.一种用于压缩机的控制阀(40)，其中该压缩机具有一支承在驱动轴(12)上并相对于该驱动轴(12)的轴线倾斜的驱动盘(17)，该驱动盘(17)将一活塞(22)与驱动轴(12)连接以将转轴(12)的旋转转换为活塞(22)在缸孔(1a)中的直线往复运动，一个曲柄腔(3)容纳着驱动盘17，曲柄腔(3)的压力为曲柄压力，一个从外部制冷回路引入气体的吸入腔(8)，吸入腔(8)的压力为吸入压力，一个流道(50)使气体从曲柄腔(3)流到吸入腔(8)，其中压缩机的排量根据驱动盘(17)的倾斜程度而变化，而驱动盘(17)的倾斜程度根据曲柄压力而变化，该控制阀包括：
一个形成为通道(50)的一部分的阀腔43；
一个在阀腔43限定一个曲柄侧区域(43a)和一个吸入侧区域(43b)的阀座(44)；
一个形成在阀座(44)上连通这两个区域的阀口(45)；
一个分别与阀座(44)接合和离开以关闭和打开阀口(45)的阀件(46)，该阀件(46)位于曲柄腔侧区域(43a)
一个力转换元件(65)，其中力转换元件(65)位于吸入腔侧区域(43b)
一个朝着阀座(44)推动阀件(46)的第一弹簧(47)；
一个产生电磁偏移力的螺线管组件(60)，该电磁偏移力根据供应到该螺线管的电流量而确定，其中该螺线管组件(60)借助力转换元件(65)并根据该偏离力在离开阀座(44)的方向上推动阀件(46)；
其中，当没有电流供应到螺线管组件(60)时，阀件(46)与阀座(44)保持接触来关闭阀口(45)，而与曲柄压力或吸入压力无关
其特征在于，一压力敏感装置(52)位于阀腔(43)的曲柄腔侧区域(43a)并与阀件(46)接合或分离，其中压力敏感装置(52)朝着阀座(44)推动阀件(46)，使得压力敏感装置(52)、第一弹簧(47)、阀件(46)、力转换元件(65)和螺线管组件(60)依次彼此连接。
2.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，该压力敏感装置(52)具有与在吸入侧腔区域(43b)的阀口(45)的开启面积相等的有效面积。
3.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，该压力敏感装置(52)是一个波纹管。
4.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，该压力敏感装置(52)是一个隔膜。
5.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，螺线管组件(60)包括一个线圈(67)、一个可动芯(64)和一个第二弹簧(66)，其中可动芯(64)用于根据线圈(67)产生的电磁力而推动力转换元件(65)，第二弹簧(66)用来抵抗该可动芯(64)的力而推动可动芯(64)。
6.如权利要求5所述的控制阀，其特征在于，可动芯(64)与力转换元件(65)形成为一整体。
7.如权利要求5所述的控制阀，其特征在于，阀件(46)与力转换元件(65)形成为一整体。
8.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，压缩机利用一皮带轮和一皮带直接与一动力源相连，使得在该动力源运行的所有时间内，该压缩机都被驱动。
9.一个变容式压缩机，其特征在于，该压缩机具有如权利要求1到8中任何一项所述的控制阀。
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001132632A (ja) 1999-11-10 2001-05-18 Toyota Autom Loom Works Ltd 容量可変型圧縮機の制御弁
JP3735512B2 (ja) * 2000-05-10 2006-01-18 株式会社豊田自動織機 容量可変型圧縮機の制御弁
JP2001349624A (ja) * 2000-06-08 2001-12-21 Toyota Industries Corp 空調装置及び容量可変型圧縮機の容量制御弁
JP4000767B2 (ja) * 2000-11-08 2007-10-31 株式会社豊田自動織機 容量可変型圧縮機の制御装置
JP4333047B2 (ja) 2001-01-12 2009-09-16 株式会社豊田自動織機 容量可変型圧縮機の制御弁
JP2002221153A (ja) * 2001-01-23 2002-08-09 Toyota Industries Corp 容量可変型圧縮機の制御弁
JP4246975B2 (ja) * 2002-02-04 2009-04-02 イーグル工業株式会社 容量制御弁
JP2004106676A (ja) * 2002-09-18 2004-04-08 Denso Corp 車両用空調装置
EP1696041A1 (en) * 2005-02-28 2006-08-30 Fujikoki Corporation Method of manufacturing an assembled body of a plurality of members, manufacturing method of electromagnetic control valve, and control valve for variable capacity compressor
US7611335B2 (en) * 2006-03-15 2009-11-03 Delphi Technologies, Inc. Two set-point pilot piston control valve
JP5149580B2 (ja) * 2007-09-26 2013-02-20 サンデン株式会社 可変容量圧縮機のための容量制御弁、容量制御システム及び可変容量圧縮機
JP5055444B2 (ja) * 2010-06-04 2012-10-24 株式会社鷺宮製作所 感圧制御弁
KR101375294B1 (ko) * 2010-12-09 2014-03-17 이구루코교 가부시기가이샤 용량 제어 밸브
JP5182393B2 (ja) * 2011-03-31 2013-04-17 株式会社豊田自動織機 可変容量型圧縮機
JP5665722B2 (ja) * 2011-11-17 2015-02-04 株式会社豊田自動織機 容量制御弁
US20150068628A1 (en) * 2012-05-24 2015-03-12 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
JP6135521B2 (ja) * 2014-01-20 2017-05-31 株式会社豊田自動織機 可変容量型斜板式圧縮機
JP6229565B2 (ja) * 2014-03-20 2017-11-15 株式会社豊田自動織機 可変容量型斜板式圧縮機
JP2017180292A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 株式会社豊田自動織機 両頭ピストン型斜板式圧縮機
JP6871810B2 (ja) * 2017-06-19 2021-05-12 サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 可変容量圧縮機の制御弁
CN112334654B (zh) * 2018-07-12 2022-09-20 伊格尔工业股份有限公司 容量控制阀
US20220196173A1 (en) * 2019-04-03 2022-06-23 Eagle Industry Co., Ltd. Capacity control valve
WO2020204134A1 (ja) 2019-04-03 2020-10-08 イーグル工業株式会社 容量制御弁
WO2020204135A1 (ja) * 2019-04-03 2020-10-08 イーグル工業株式会社 容量制御弁
JP7399950B2 (ja) 2019-04-03 2023-12-18 イーグル工業株式会社 容量制御弁
JP7451064B2 (ja) 2019-04-24 2024-03-18 イーグル工業株式会社 容量制御弁
CN112128095A (zh) * 2020-10-13 2020-12-25 中国农业大学 一种基于动力耦合作动阀的新型数字配流机构

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0331581A (ja) * 1989-06-28 1991-02-12 Sanden Corp 容量可変型斜板式圧縮機
JP2943934B2 (ja) 1990-03-20 1999-08-30 サンデン株式会社 容量可変型斜板式圧縮機
DE69200356T2 (de) * 1991-01-28 1995-02-16 Sanden Corp Schiefscheibenverdichter mit einer Vorrichtung zur Hubveränderung.
JP3082417B2 (ja) * 1991-09-18 2000-08-28 株式会社豊田自動織機製作所 可変容量型圧縮機
US5242275A (en) * 1992-06-22 1993-09-07 Sanden Corporation Slant plate type refrigerant compressor with variable displacement mechanism
JP3131036B2 (ja) 1992-07-07 2001-01-31 株式会社鷺宮製作所 電磁式比例制御弁
KR970004811B1 (ko) * 1993-06-08 1997-04-04 가부시끼가이샤 도요다 지도쇽끼 세이샤꾸쇼 무클러치 편측 피스톤식 가변 용량 압축기 및 그 용량 제어방법
JP3293357B2 (ja) * 1994-09-09 2002-06-17 株式会社豊田自動織機 往復動型圧縮機
CN1083056C (zh) * 1995-04-07 2002-04-17 株式会社丰田自动织机制作所 无离合器压缩机的润滑方法和润滑控制装置
US5702235A (en) * 1995-10-31 1997-12-30 Tgk Company, Ltd. Capacity control device for valiable-capacity compressor
US6010312A (en) 1996-07-31 2000-01-04 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seiksakusho Control valve unit with independently operable valve mechanisms for variable displacement compressor

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000023022A (ko) 2000-04-25
CN1247276A (zh) 2000-03-15
JP2000087849A (ja) 2000-03-28
EP0985823B1 (en) 2006-11-22
JP3984724B2 (ja) 2007-10-03
EP0985823A2 (en) 2000-03-15
DE69934062T2 (de) 2007-05-31
BR9904521A (pt) 2001-03-20
KR100325789B1 (ko) 2002-02-25
US6398516B1 (en) 2002-06-04
EP0985823A3 (en) 2000-10-18
DE69934062D1 (de) 2007-01-04

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