專利名稱：壓縮機(jī)的能力控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于汽車?yán)錃庠O(shè)備壓縮機(jī)等的能力控制閥。


圖1和圖2表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例子，圖1是能力控制閥的縱剖面圖，圖2是能力控制閥的壓力特性曲線圖。圖3和圖4表示現(xiàn)有的能力控制閥的一例，圖3是該能力控制閥的壓力特性曲線圖，圖4是該能力控制閥的縱剖面圖。
申請(qǐng)人曾通過日本實(shí)用新型申請(qǐng)昭62-128861號(hào)提出過如圖3和圖4所示能力控制閥。
該能力控制閥1，如圖4所示，通過法蘭盤4，用螺栓5安裝在內(nèi)部裝有卸荷閥2的壓縮機(jī)機(jī)殼3上。
在閥體10上部形成的空間內(nèi)設(shè)置波紋管34，通過錫焊等方法，分別將該波紋管34的上端焊在托架35上，將其下端中部焊在軸導(dǎo)套36上，依靠這樣連接，在波紋管34和閥體10之間形成一個(gè)腔38。
托架35通過鉚接等方法，固定在閥體10的上端，其中部擰有調(diào)整裝置13。
波紋管34與軸導(dǎo)套36之間安裝一個(gè)彈簧14，該彈簧14的上端與調(diào)整裝置13的底部接觸，其下端與安置在軸導(dǎo)套36上的檔板15的上表面接觸。
一方面，在閥體10上開有滑動(dòng)孔39，軸16裝配在孔39內(nèi)，可以上下滑動(dòng)，軸16和滑動(dòng)孔39之間用“O”形圈40密封。軸16的小直徑部份既被密封又滑動(dòng)自如地穿過“O”形圈42，伸向上方，“O”形圈42由固定在閥體10上的夾座41支承著，軸16的上端插入軸導(dǎo)套36的中心孔中，用錫焊等方法固定。
這樣一來，滑動(dòng)孔39和軸16之間被“O”形圈40和42隔開，形成腔43，另外，在“O”形圈40的下方，形成腔44。
把一根細(xì)桿19的上端固定在軸16的下端，該細(xì)桿19既被密封、又滑動(dòng)自如地穿過閥體10上的通孔33，伸向下方，其下端與鋼球18的上表面接觸。
在閥體10下部，即通孔33下方所形成的腔37內(nèi)，裝有上閥座49和其下方的下閥座52，用鉚接等方法把蓋住腔37下端開口的塞柱56固定在閥體10的下端，通過這種辦法將這些閥座固定在腔37內(nèi)。
上閥座49設(shè)有導(dǎo)向室45、閥口46、橫向孔48;導(dǎo)向室45內(nèi)裝有鋼球18，引導(dǎo)它上下自如地移動(dòng)，閥口46開在導(dǎo)向室45的上面，依靠鋼球18實(shí)現(xiàn)開閉，橫向孔48則開在導(dǎo)向室45的側(cè)面。細(xì)桿19穿過閥口46，橫向孔48通過開在閥體10上的橫向孔47，與中間壓力AP的室66連通。
下閥座52設(shè)有閥口51、過濾室61、孔68;閥口51通過鋼球18來實(shí)現(xiàn)開閉，過濾室61中設(shè)有過濾器55，孔68使閥口51與過濾室61連通，孔68的中間形成一個(gè)阻尼孔50。
塞柱56中部開有導(dǎo)壓孔54，它把高壓側(cè)壓力HP導(dǎo)入過濾室61。
由上閥座49與下閥室52限定邊界的圓錐狀間隙里設(shè)有彈簧22，該彈簧22將鋼球18推向上方，頂在細(xì)桿19的下端上。
在滑動(dòng)孔33和閥口46之間，由閥體10和上閥座49構(gòu)成一個(gè)腔53，此腔53通過流出孔60，與低壓側(cè)壓力LP的室65連通。
而且，腔38通過壓力導(dǎo)入孔57也與低壓側(cè)壓力LP的室65相連，腔43通過壓力導(dǎo)入孔58與壓力為中間壓力AP的橫向孔48相連，腔44通過橫向孔59與低壓側(cè)壓力LP的室65相連。
另外，閥體10的外圓表面和在殼體3上開設(shè)的腔69的內(nèi)圓表面之間安裝著“O”形圈62、63、64，“O”形圈62、63之間，是低壓側(cè)壓力LP的室65，“O”形圈63、64之間是中間壓力AP的室66，“O”形圈64的下方是高壓側(cè)壓力HP的室67。
關(guān)于控制閥1的工作情況說明如下。
低壓側(cè)壓力LP經(jīng)過室65、壓力導(dǎo)入孔57，被導(dǎo)入腔38內(nèi)，作用在波紋管34上，使它生產(chǎn)位移。此位移通過軸導(dǎo)套36、軸16和細(xì)桿19，傳遞到鋼球18，該鋼球18上下移動(dòng)，使閥口46或51的開啟度發(fā)生變化，通過它來控制中間壓力AP。
作用在軸16上的力主要有向上的力 F1-導(dǎo)入腔38中的低壓側(cè)壓力LP對(duì)波紋管34的作用力F2-導(dǎo)入腔44中的低壓側(cè)壓力LP對(duì)軸16和“O”形圈40下面的作用力向下的力 F3-波紋管34的彈力F4-導(dǎo)入腔43的中間壓力AP的反饋壓力對(duì)
“O”形圈40上面的作用力F5-彈簧14的彈力上述力F1、F2、F4可以表示如下F1＝K1×LP、F2＝K2×LP、F4＝K3×AP (1)這里，K1～K3是由各部份的各種參數(shù)決定的常數(shù)。
于是，作用在軸16上的力平衡式為F1+F2＝F3+F4+F5(2)根據(jù)式(1)和式(2)，整理得AP＝a×LP+b(3)式中，a、b為常數(shù)。
在圖3的LP-AP特性線圖中，式(3)表示直線b-e部份。另外，直線a-b部份是當(dāng)閥口51大體上呈閉合狀態(tài)時(shí)的特性，而直線e-f部份，即AP為一定值的部份，表示閥口46大致處于閉合狀態(tài)時(shí)的特性。
因此，只要適當(dāng)?shù)囟ǔ鍪?3)中常數(shù)a的值，就可以任意改變壓縮機(jī)所要求的AP/LP的斜率。另外，由直線a-b轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€b-e的b點(diǎn)，通過改變彈簧14的彈力，可以任意決定。
下面，說明裝有該能力控制閥1的汽車?yán)錃庠O(shè)備的壓縮機(jī)的能力控制要點(diǎn)。
如圖3所示，假設(shè)LP在LP1-LP2的范圍內(nèi)，能力控制閥1對(duì)經(jīng)過卸荷閥2，分流到吸入側(cè)的壓縮空氣量進(jìn)行控制。
現(xiàn)在，在壓縮機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)的工況下，汽車?yán)錃庠O(shè)備的熱負(fù)荷大的時(shí)候，LP變成比LP2高的壓力，該LP通過壓力導(dǎo)入孔57，被導(dǎo)入腔38，作用在波紋管34上的向上的力變大。于是，克服彈簧14的彈性力，軸16向上方移動(dòng)，鋼球18離開閥口51。這樣一來，高壓側(cè)壓力為HP的空氣從室67通過導(dǎo)壓孔54、過濾器55，再經(jīng)過阻尼孔50、孔68、閥口51、導(dǎo)向室45、閥口46、腔53、流出孔60，流向低壓側(cè)壓力LP的室65。
這種情況下，中間壓力AP處于圖3的b-e范圍內(nèi)。因此，LP＞LP2，該中間壓力AP作用于卸荷閥2的滑閥6的上面，推壓滑閥6，抵抗彈簧7，將孔9堵塞。這樣，從壓縮機(jī)的排氣側(cè)分流向吸入側(cè)的制冷劑被截住。
汽車?yán)錃庠O(shè)備的熱負(fù)荷一減小，LP的壓力就下降，若不久后達(dá)到LP2時(shí)，中間壓力AP的壓力也下降，隨之，卸荷閥2的滑閥6由于彈簧7的作用，向上方移動(dòng)，滑閥6的連通孔8和孔9相通。這樣一來，制冷劑從壓縮機(jī)的排氣側(cè)分流到吸入側(cè)。而且，LP在LP2-LP1范圍內(nèi)，從卸荷閥2流出的分流量與低壓側(cè)壓力LP成正比。
可是，上述傳統(tǒng)的能力控制閥1由于安裝在壓縮機(jī)的殼體3上，導(dǎo)入控制閥1的低壓側(cè)壓力LP和汽車?yán)錃庠O(shè)備蒸發(fā)器的壓力之間的差，等于制冷劑流過連通該蒸發(fā)器與壓縮機(jī)之間的軟管時(shí)出現(xiàn)的壓力損失值。
因此，制冷劑流量(壓力損失)隨著熱負(fù)荷的變化而有大幅度變動(dòng)的汽車?yán)錃庠O(shè)備，不能靠這種能力控制閥1來正確地控制蒸發(fā)器的壓力。
另外，汽車?yán)錃庠O(shè)備在夏季等熱負(fù)荷大的時(shí)候，因?yàn)橛斜匾蛊湔舭l(fā)器在不致凍結(jié)的范圍內(nèi)，發(fā)揮最大的致冷能力，所以必需將汽車?yán)錃庠O(shè)備蒸發(fā)器的壓力定為使蒸發(fā)器不凍結(jié)的下限值?？墒牵诖?、秋等季節(jié)，沒有必要使蒸發(fā)器壓力降低到與夏季相同的下限值，因此，從節(jié)省動(dòng)力角度考慮，希望將蒸發(fā)器的壓力取為比夏季高的值。
然而，現(xiàn)有的能力控制閥1中，因?yàn)橹虚g壓力AP是單獨(dú)地由低壓側(cè)壓力LP決定的，所以不能滿足上述要求。
本發(fā)明針對(duì)上述課題，著眼于制冷劑的壓力損失是隨著制冷劑流量的增加而增加的，并且汽車?yán)錃庠O(shè)備的熱負(fù)荷出現(xiàn)在高壓側(cè)壓力HP這兩點(diǎn)，就想通過高壓側(cè)壓力HP來改變能力控制閥的控制特性，其關(guān)鍵在于壓縮機(jī)的能力控制閥有以下特征在該種閥中設(shè)置有機(jī)構(gòu)，其利用壓縮機(jī)的高壓側(cè)壓力HP和低壓側(cè)壓力LP的壓差，把中間壓力AP作為上述低壓側(cè)壓力LP的一次函數(shù)取出，此中間壓力AP是用來控制壓縮空氣分流到吸入側(cè)的流量的。隨著上述高壓側(cè)壓力HP變高，使上述低壓側(cè)壓力LP變低，反之，隨著上述高壓側(cè)壓力HP變低，使上述低壓側(cè)壓力LP增高，就設(shè)置這樣一種改變上述中間壓力AP的機(jī)構(gòu)。
若使用本發(fā)明的能力控制閥，就能夠作到隨著高壓側(cè)壓力變高，使低壓側(cè)壓力變低，隨著高壓側(cè)壓力變低，使低壓側(cè)壓力變高，以此來改變中間壓力。
結(jié)果，當(dāng)將壓縮機(jī)組裝到汽車?yán)錃庠O(shè)備上時(shí)，就能夠隨著汽車?yán)錃庠O(shè)備熱負(fù)荷的變化而正確地控制蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力，既能節(jié)省動(dòng)力、降低油耗、又能增大致冷能力，達(dá)到一舉兩得。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在圖1和圖2中表示。
如圖1所示，從下閥座52的下端面，設(shè)有氣缸100，有活塞105被密封地且上下滑動(dòng)自如地插入在該氣缸100內(nèi)。該活塞105的上端面與細(xì)桿104的下端接觸，該細(xì)桿104既被密封、又滑動(dòng)自如地穿過開設(shè)在下閥座52上的孔109，再通過腔102、孔68、閥口51，其上端與鋼球18的下表面相接觸。
另外，該活塞105依靠設(shè)置在其下方的彈簧107被壓在上方。
孔68的下端與腔102相通，腔102經(jīng)阻尼孔110、導(dǎo)壓孔103與高壓側(cè)壓力HP的室67相通。
位于活塞105上方的氣缸室108通過均壓孔106與低壓側(cè)壓力LP的室65相通。并且，在閥體10下端設(shè)置一個(gè)過濾器111，罩在活塞105的下端面和導(dǎo)壓孔103的入口上。
其它構(gòu)成與圖4所示的現(xiàn)用控制閥相同，對(duì)應(yīng)的構(gòu)件用相同符號(hào)標(biāo)注。
然而，高壓側(cè)壓力HP的氣體從室67通過過濾器111，進(jìn)入導(dǎo)壓孔103，再經(jīng)阻尼孔110、腔102、小孔68，抵達(dá)閥口51。
低壓側(cè)壓力LP從室65經(jīng)均壓孔106，被導(dǎo)入氣缸室108，低壓側(cè)壓力LP作用于活塞105的上端面上。一方面，由于高壓側(cè)壓力HP作用在活塞105的下端面上，所以靠高壓側(cè)壓力HP和低壓側(cè)壓力LP的壓差，使活塞105產(chǎn)生一個(gè)向上方向的推力，該推力通過細(xì)桿104、鋼球18、細(xì)桿19，傳到軸16。
作用于軸16上的力主要有向上的力 F1-導(dǎo)入到腔38的低壓側(cè)壓力LP作用于波紋管34上的力F2-導(dǎo)入到腔44的低壓側(cè)壓力LP作用于軸16和“O”形圈40下面的力
F6-作用于活塞105上的由高壓側(cè)壓力HP和低壓側(cè)壓力LP之間的壓差所產(chǎn)生的力向下的力 F3-波紋管34的彈力F4-導(dǎo)入腔43的中間壓力AP的反饋壓力作用在“O”形圈40上面的力F5-彈簧14的彈力上述力F1、F2、F4、F6可以表示成如下形式F1＝K1×LP F2＝K2×LP(4)F4＝K3×AP F6＝K6(HP-LP)此處K1、K2、K3、K6是由各部份的各種參數(shù)所決定的常數(shù)。
于是，作用于軸16上的力平衡式為F1+F2+F6＝F3+F4+F5(5)從式(4)和式(5)，整理可得下式AP＝a×LP+b+c(HP-LP)(6)式中a、b、c均為常數(shù)。
在圖2表示的LP-AP特性線圖中，式(6)表示從折線A、B、C的b點(diǎn)到e點(diǎn)的直線部份。并且，隨著HP即(HP-LP)變大，中間壓力AP從折線A、經(jīng)B變化到C。
因此，由圖2可知，高壓側(cè)壓力HP越是高，中間壓力AP也變高，隨之卸荷閥的孔9處于全開啟狀態(tài)，點(diǎn)C的低壓側(cè)壓力LP變低。當(dāng)高壓側(cè)壓力HP越是低，中間壓力AP變低，隨之卸荷閥的孔9處于全關(guān)閉狀態(tài)，點(diǎn)d的低壓側(cè)壓力LP變高。
如上所述，若使用本發(fā)明的控制閥，當(dāng)汽車?yán)錃庠O(shè)備的熱負(fù)荷大，即高壓側(cè)壓力HP高時(shí)，就能控制蒸發(fā)器的壓力，使其變低;相反，當(dāng)汽車?yán)錃庠O(shè)備的熱負(fù)荷小，即高壓側(cè)壓力HP低時(shí)，就能控制蒸發(fā)器的壓力，使其變高。
權(quán)利要求
1.一種壓縮機(jī)的能力控制閥，其特征在于利用壓縮機(jī)的高壓側(cè)壓力HP與低壓側(cè)壓力LP之間的壓差，把中間壓力AP作為上述低壓側(cè)壓力LP的一次函數(shù)取出，中間壓力AP是用來控制壓縮空氣分流到吸入側(cè)的流量的；在這種壓縮機(jī)能力控制閥中，隨著上述高壓側(cè)壓力HP變高，使上述低壓側(cè)壓力LP變低，而且隨著上述高壓側(cè)壓力HP變低，而使上述低壓側(cè)壓力LP變高，設(shè)有這種改變上述中間壓力AP的機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及壓縮機(jī)的能力控制閥。基于制冷劑的壓力損失隨著制冷劑流量的增加而增加以及汽車?yán)錃庠O(shè)備的熱負(fù)荷體現(xiàn)在高壓側(cè)壓力HP上這樣二個(gè)現(xiàn)象，擬利用高壓側(cè)壓力HP，來改變能力控制閥的控制特性；其關(guān)鍵是，利用壓縮機(jī)的高壓側(cè)壓力HP與低壓側(cè)壓力LP之間的壓差，把中間壓力AP作為上述低壓側(cè)壓力LP的一次函數(shù)取出，中間壓力AP是用來控制壓縮空氣分流到吸入側(cè)的流量的；在這樣的壓縮機(jī)能力控制閥中設(shè)置一種改變上述中間壓力AP的機(jī)構(gòu)，其功能特點(diǎn)是隨著上述高壓側(cè)壓力HP升高，上述低壓側(cè)壓力LP變低；反之隨著上述高壓側(cè)壓力HP降低，上述低壓側(cè)壓力LP就升高。
文檔編號(hào)F04B27/14GK1039880SQ8910407
公開日1990年2月21日 申請(qǐng)日期1989年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月10日
發(fā)明者板鼻勉, 菅野英男, 小野哲夫, 古田太, 小林進(jìn), 秋元良作, 谷垣龍平 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社