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旋转式阀板压缩机实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及一种旋转式阀板压缩机,更具体涉及一种能够提高效率的旋转式阀板压缩机。

相关背景技术

[0002] 背景技术部分中的说明仅用于提供与本发明有关的背景信息,而不构成现有技术。
[0003] 通常,安装在车辆上的空调装置,即使在车辆中的温度因夏季而升高时,也能确保乘客在车辆中的舒适性。为此目的而安装的空调装置,通常利用液体在蒸发时吸收周围热量的现象,同时还会安装除湿器和空气过滤器以去除车内空气中的灰尘。
[0004] 另外,上述空调器包括:压缩机,用于将制冷剂压缩成高温高压气体状态;蒸发器,从膨胀阀供应的制冷剂吸收待蒸发的环境热量;冷凝器,蒸发器中吸收的热量被冷却,然后排放到外部以使制冷剂液化;储存器,用于暂时存储冷凝器中因辐射热量而液化的制冷剂,而不直接流入膨胀阀;以及鼓风机,用于将车辆的乘客室中的空气吹送到蒸发器以进行热交换,并将冷却的空气吹入乘客室中。
[0005] 这种用于车辆的空调装置中的压缩机,将从蒸发器排出且处于低温低压气态的制冷剂压缩成高温高压气态的制冷剂,并且配置成将制冷剂排放到冷凝器中。该压缩机具有这样的构造,其中斜板的旋转运动被转换成活塞的往复运动以压缩制冷剂。近年来,可变控制压缩机的应用得以扩展,其原因有几种,例如车辆的驾驶性能的提高,均匀排气温度的维持,发动机喘振的改善,因动力降低效果引起的燃料效率的提高等。然而,这种压缩机的缺点在于结构复杂,因而增加了部件的成本。
[0006] 常规压缩机包括低压簧片,孔引导件和高压簧片,以便在执行活塞的吸入和压缩冲程时,簧片能够以提升方式打开和关闭。然而,我们已发现,由于没有设置用于打开和关闭簧片的控制器,因此与涡旋式压缩机的容积效率相比,存在容积效率较低的问题。另外,这种压缩机存在的问题在于,当簧片打开和关闭时,簧片会撞击阀板,从而引起轰鸣噪声(booming noise)。

具体实施方式

[0029] 以下描述本质上仅是示例性的,并非旨在限制本发明、应用或用途。应该理解的是,在所有附图中,相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
[0030] 提供下面描述的实施方式,使得本领域技术人员可以容易地理解本发明的技术精神,因此本发明并不限于此。另外,附图中示出的内容被图示化以容易地描述本发明的实施方式,因此可以与实际实现的那些不同。
[0031] 应当理解,当任何组件被称为“连接”或“结合”到另一组件时,该组件可以直接连接或结合到另一组件,但是在这些组件之间也可以存在其它中间组件。
[0032] 另外,这里提到的术语“连接”可以包括一个构件和另一个构件之间的直接连接和间接连接,并且可以指所有物理连接,例如胶合,附接,紧固,接合,连结等。
[0033] 此外,诸如“第一”,“第二”等的序数仅用于区分一个组件与另一个组件的目的,并且不限制配置之间的顺序或其他特征。
[0034] 除非上下文另有明确规定,否则单数表达包括复数含义。“包括”或“具有”等指定本文所述的特征,数量,步骤,操作,组件,元素或其组合的存在,并且可以理解可以添加一个或多个其他特征,数字,步骤,操作,元素,部分或其组合。
[0035] 图1是示出根据本发明一个实施方式的旋转式阀板的原理的示意图。
[0036] 参见图1,旋转式阀板100包括:第一部分,其对应于吸入低压制冷剂的角度θ1的第一范围;第二部分,其对应于排出高压制冷剂的角度θ2的第二范围;以及第三部分,其对应于压缩制冷剂的角度θ3的第三范围。
[0037] 根据本发明的一个示例性实施方式,吸入低压制冷剂的角度θ1的第一范围大于排出高压制冷剂的角度θ2的第二范围,制冷剂被压缩的角度θ3的第三范围大于吸入低压制冷剂的角度θ1的第一范围。
[0038] 此外,在另一个实施方式中,吸入低压制冷剂的角度θ1的第一范围,被形成为与排出高压制冷剂的角度θ2的第二范围隔开。
[0039] 在这种结构中,在吸入低压制冷剂的角度θ1的范围内可形成低温低压气体吸入孔,并且在排出高压制冷剂的角度θ2的范围内可形成高温高压气体排出孔。
[0040] 图2是根据本发明一个实施方式的旋转式阀板压缩机的示意分解立体图,而图3是根据本发明一个实施方式的旋转式阀板压缩机的示意图。
[0041] 参见图2和图3,根据本发明一个实施方式的旋转式阀板压缩机:包括:轴200;供轴200穿过的壳体;安装在壳体中的多个气缸;以及活塞300,其容纳在气缸中,并被配置成响应于斜板的旋转操作而前后移动。该压缩机还包括旋转式阀板100,其接收轴200的旋转力,并且被配置成根据活塞300的相位,打开和关闭供制冷剂通过的制冷剂通过孔110。
[0042] 旋转式阀板100具有旋转力传递孔116,其具有与轴200的形状相对应的形状,并形成在旋转式阀板100的中央部,使得轴200的旋转力被传递到旋转式阀板。
[0043] 此外,旋转式阀板压缩机还包括孔引导件400和端盖500。
[0044] 由旋转式阀板100打开和关闭的制冷剂流动孔410,形成在孔引导件400中。在一个实施方式中,制冷剂流动孔410以规定间隔形成在不同径向位置上,使得低温低压吸入制冷剂和高温高压排出制冷剂通过制冷剂流动孔流动。
[0045] 图4是根据本发明一个实施方式的旋转式阀板压缩机中的旋转式阀板的示意主视图。
[0046] 参见图4,旋转式阀板100包括吸入低压制冷剂时的吸入角θ1,排出高压制冷剂的排出角θ2,以及制冷剂被压缩的压缩角θ3。
[0047] 此外,旋转式阀板100中形成有制冷剂通过孔110,制冷剂穿过该制冷剂通过孔。在此,制冷剂通过孔110包括通过其吸入低温低压气体的低温低压气体吸入孔112,和通过其排出高温高压气体的高温高压气体排出孔114。
[0048] 在旋转式阀板100旋转时,低温低压气体吸入孔112和高温高压气体排出孔114中的每一个的半径,都位于活塞300的直径范围内。在另一个实施方式中,低温低压气体吸入孔112的弧形形状大于高温高压气体排出孔114的弧形形状,并且高温高压气体排出孔114的曲率半径R2小于低温低压气体吸入孔112的曲率半径R1。
[0049] 此外,旋转式阀板100具有旋转力传递孔116,该旋转力传递孔116形成在旋转式阀板100的中央部,并且具有与轴200的形状相对应的形状,因此该旋转力传递孔能够使轴200的旋转力被传递到旋转式阀板。
[0050] 图5是示出根据本发明一个实施方式的旋转式阀板压缩机中的旋转式阀板的制冷剂通过孔的打开和关闭的示意图。
[0051] 参见图5和图4,旋转式阀板100包括吸入低压制冷剂的吸入角θ1,排出高压制冷剂的排出角θ2,以及压缩制冷剂的压缩角θ3。在此,吸入低压制冷剂的吸入角θ1对应于在活塞冲程中吸入低压制冷剂的相位X,压缩制冷剂的压缩角θ3对应于在活塞冲程中压缩制冷剂的相位Z,并且排出高压制冷剂的排出角θ2对应于排出高压制冷剂的相位Y。
[0052] 同时,下表显示了活塞从上止点移动到下止点时,阀板的低温低压气体吸入孔和高温高压气体排出孔中的每一个的打开和关闭状态。
[0053] 表
[0054]
[0055] 参照该表,在第一步骤中,阀板的低温低压气体吸入孔和高温高压气体排出孔,在0/7相位的上止点打开的状态下,当活塞向下止点向下移动时,高温高压气体排出孔关闭,在下止点处低温低压气体吸入孔和高温高压气体排出孔关闭。随后,在第七步骤中,在6/7相位的压缩过程中打开高温高压气体排出孔,并重复上述过程。
[0056] 图6是根据本发明另一个实施方式的旋转式阀板压缩机的示意分解立体图,图7是根据本发明另一个实施方式的旋转式阀板压缩机中的旋转式阀板的示意图。
[0057] 参见图6以及图7,旋转式阀板压缩机包括:轴200;供轴200穿过的壳体;安装在壳体中的多个气缸;以及活塞300,其容纳在气缸中,并被配置成响应于斜板的旋转操作而前后移动。该压缩机还包括旋转式阀板100-1,其接收轴200的旋转力,并且旋转式阀板被配置成使供制冷剂通过的制冷剂通过孔110能够根据活塞300的相位而打开和关闭。此外,旋转式阀板压缩机还包括孔引导件400和端盖500。
[0058] 制冷剂通过孔100包括通过其吸入低温低压气体的低温低压气体吸入孔112,和通过其排出高温高压气体的高温高压气体排出孔114。另外,孔引导件400和旋转式阀板100-1结合到轴200,并且端盖500结合到孔引导件400的一侧。
[0059] 在该结构中,低温低压气体吸入孔112被配置成具有比高温高压气体排出孔114的曲率半径更小的曲率半径。
[0060] 图8A和图8B是示出在常规压缩机中产生噪声的示意图和曲线图。
[0061] 参见图8A,常规压缩机的缺点在于在打开和关闭时高压和低压簧片12会撞击阀板10,从而产生轰鸣噪声。
[0062] 这种轰鸣噪声在对应于压缩机的每分钟转数(RPM)的多个频率(Hz)下产生。参见图8B,在具有5个气缸的压缩机中,例如,在10倍频率下出现33.5dBA的最大噪声,在20倍频率下出现42.2dBA的最大噪声。
[0063] 此外,常规压缩机未设置用于控制簧片12的打开和关闭的控制器,因此簧片12根据阀板10前方和后方的制冷剂压力而机械地打开和关闭。因此,常规压缩机存在容积效率较低的问题。
[0064] 参考附图,描述根据本发明一个实施方式的旋转式阀板压缩机的操作。压缩机包括:轴200;供轴200穿过的壳体;安装在壳体中的多个气缸;以及活塞300,其容纳在气缸中,并被配置成响应于斜板的旋转操作而前后移动。该压缩机还包括旋转式阀板100,其接收轴200的旋转力,以打开和关闭制冷剂通过的制冷剂通过孔110。在此,供制冷剂通过的制冷剂通过孔110形成在旋转式阀板100中。
[0065] 根据本发明,制冷剂通过孔110包括通过其吸入低温低压气体的低温低压气体吸入孔112,和通过其排出高温高压气体的高温高压气体排出孔114。作为一个实施方式,在具有七个汽缸和七个活塞的压缩机300中,旋转型阀板100响应于活塞300的行程而旋转,并且在旋转型阀板100旋转时,低温低压气体吸入孔112和高温高压气体排出孔114打开和关闭。当活塞300处于上止点时,低温低压气体吸入孔112和高温高压气体排出孔114处于打开状态,并且当活塞300向下止点向下移动时,通过低温低压气体吸入孔112吸入制冷剂。此外,当活塞300到达下止点时,低温低压气体吸入孔112和高温高压气体排出孔114处于关闭状态。随后,当活塞300从下止点向上移动到上止点时,制冷剂被压缩。
[0066] 因此,根据本发明的旋转式阀板压缩机,能够防止因撞击阀板而产生轰鸣噪声,并且在目标压缩比下打开和关闭制冷剂通过孔,来提供改善的容积效率的效果。
[0067] 本发明所属领域的技术人员应该理解,在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下,本发明还可以以其他实施方式来实现。因此,具体的描述仅是本发明的各种可行实施例中的示例性形式的说明,以便于本领域技术人员的理解,并且本发明的技术构思不限于所描述的实施方式。另外,在不脱离本发明的技术精神的情况下,可以进行各种改变,添加和修改,还可以存在其他等同的实施方式。本发明的保护范围由所附权利要求来限定,而不是由具体描述来限定,并且从权利要求及其等同方式的含义和范围导出的所有改变或修改应当被解释为包含在本发明的保护范围内。此外,在说明书和权利要求书中使用的术语和词语是鉴于发明人应该适当地定义术语的概念,以便以最佳方式描述自己的公开内容的事实来定义的,并且不应该被解释为限于普通的或词典的含义。另外,在上述过程中描述的结构的顺序不一定需要按时间序列顺序来执行,并且不言而喻,即使各个组成部分和步骤的执行顺序改变,如果变更后的顺序满足本发明的主旨,可以属于本发明的范围。

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