专利名称：带有单向阀的变容式压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单向阀。该单向阀适合于具有变容式压缩机的制冷回路或该压缩机本身。特别是在该压缩机以无离合器的方式可工作地连接到外部驱动源的情况下，单向阀有利于实现大致为0％的排出量。
一台压缩机被安装到例如用于汽车空调系统的制冷回路中，压缩制冷气体。这样的压缩机通常借助电磁离合器而可工作地连接到作为外部驱动源的的汽车发动机上，这样，只有当制冷负载产生从而实施压缩工作时，压缩机通过该电磁离合器而连接到发动机上。然而，如果压缩机中设置电磁离合器，带来的问题是总重量增加、生产成本增加、操作该电磁离合器消耗了动力。为了消除这些缺陷，最近提出了一种所谓无离合器旋转斜盘型变容式压缩机，该压缩机直接与外部驱动源连接，而不用在发动机与压缩机之间设置电磁离合器，因此压缩机通常是在外部驱动源工作的同时被驱动(例如，日本未审查专利公报(Kokai)No.10-205446)。
在上述出版物所公开的压缩机中，设置了一个旋转斜盘，因此该旋转斜盘相对于直接连接到外部驱动源的驱动轴倾斜，保持旋转斜盘的最小倾斜角度，可提供不是0％的排出容积。因此，在该压缩机中，通过将压缩机直接连接到驱动源而不使用电磁离合器，可以使其重量减轻并使外部驱动源的动力消耗最小。
另外，如附图中的
图14所示，在该压缩机中设有一个单向阀。也就是说，壳体90具有一个排出室91，一个与该排出室91相邻的容纳室92，和一个在容纳室92和制冷回路中的一台冷凝器(未示出)之间使流体连通的外部排出通道93，单向阀94与一个O型圈95和一个挡圈96一起安装在容纳室92中，以便防止冷却气体逆向流到容纳室92。更具体地说，如图15和16所示，单向阀94包括一个阀座件81，一个固定到阀座件81上的壳体82，一个轴向可滑动地安装在壳体82中的阀件83，和一个用于朝向壳体82中的阀座件81偏压阀件83的弹簧84。
阀座件81上贯通地形成了一个流动通道81a，该通道一方面与排出室91连通，另一方面与壳体82的内部连通，在阀座件81上环绕流动通道81a的出口形成有一个阀座81b。另外，在环绕阀座81b的阀座件81的外周面上具有一个环槽81c。
在壳体82开口端的内壁上形成有凸起82a，以便安装到环槽81c中，在阀座81b之外的轴向相对侧的壳体82的外周壁上形成有连通孔82b。
阀件83具有一个密封面83a，当阀件83在一个方向朝向阀座81b滑动时，该面与阀座81b接触，在另一个方向滑动时离开阀座81b，一个外周面83b垂直于该密封面83a。
如图15所示，在单向阀94中，当压缩机由于外部驱动源的停止而停止工作时，冷凝器一侧上的高压冷却气体和弹簧84的偏压力施加到阀件83上，从而使后者在一个方向上滑动。这样，密封面83a安置在阀座件81的阀座81b上，从而使流动通道81a不再与连通孔82b连通。相应地，防止了冷凝器一侧上的高压冷却气体逆向流入排出室91中。
另一方面，如图16所示，在压缩机的工作过程中，排出室91中的高压冷却气体通过流动通道81a推动阀件83，并克服弹簧84的偏压力，使阀件83在另一个方向滑动。因此，密封面83a离开阀座件81的阀座81a，从而使流动通道81a与连通孔82b连通。这样，排出室91中的高压冷却气体被输送到冷凝器中。
因此，在带有这样一种单向阀94的压缩机中，当压缩机停止工作时，可以防止冷却气体逆向流动，从而可以防止液体冷却剂存留在压缩机中，以便避免在该压缩机中的温度或压力的过分升高，并能延长该压缩机的使用寿命。
而且，在具有从排出室91延伸到曲柄室(未图示出)的流动通道的压缩机中，当压缩机停止工作时，可以抑制曲柄室中的压力升高，这这使得旋转斜盘的倾斜角度迅速增大，并且在开始启动该压缩机的工作时，迅速恢复压缩机大容积的状态，结果，迅速显现其制冷效果。
然而，根据本发明人的试验结果发现借助于阀件83移动离开阀座81b来打开单向阀且流动通道81a开始与连通孔82b连通之后不久，通常会产生压力损失，这是由于在单向阀94中，为了减少制造成本和重量，壳体82和阀件83由塑料成型制品制成，而且从密封表面83a中垂直延伸的阀件83的外边缘面83b形成简单的圆柱形。
也就是说，作为树脂模制制品的壳体82和阀件83，在它们之间由于公差的需要，会形成较大的间隙。如图17A所示，即使阀件83的外周面83b以简单的圆柱形形成，当该阀完全关闭即阀件83安置在阀座81b上，流体例如冷却气体将不会从流动通道81a渗漏出，这是由于流动通道81a的出口由密封面83a关闭。而且，如图17C所示，当阀中的阀件83抬起到上死点时，即阀被完全打开时，阀件83背面的背压的增大将不会引起任何问题，这是由于从流动通道81a流出的流体通过大大地敞开的连通孔82b流到壳体82的外部，而不是流到壳体82的内周面和阀件83的外周面83b之间的间隙。然而，如17B所示，当阀处于打开的初始阶段，即阀件83稍微离开阀座81b，从流动通道81a流出的流体流过壳体82的内周面和阀件83的外周面83b之间的间隙，从而流到简单圆柱状的阀件83的背侧。因此，阀件83背侧的背压增大，阻止阀件83在打开方向滑动。在这种情况下，提升阀件83的压差变得更大，而且在单向阀94本身上产生压力损失。
特别地，在单向阀94置于制冷回路上的冷凝器侧或置于压缩机的排出室91的下游侧上的情况下，流动通道81a内的压力较高，而且压力损失对制冷回路和已安装了这种制冷回路的汽车不利。
较为理想的是，将上述的单向阀94配置在压缩机中，该压缩机以无离合器的方式可工作地连接到外部驱动源上，以便得到上述的工作和效果，但是如果存在麻烦，如单向阀94中的压力损失，将会抵消掉上述有利的工作和效果。
针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种在阀打开后能减小压力损失的单向阀。
本发明另一个目的是提供一种制冷回路和一种压缩机，该压缩机带有一个单向阀，在该单向阀中可以减小压缩机和制冷回路中的压力损失，消除由此产生的缺陷。
本发明提供了一种单向阀，该单向阀包括一个阀壳，该阀壳具有一个周壁，一个带有一入口和一出口的流动通道，该流动通道形成于周壁上，一个在该周壁上环绕出口形成的阀座，和一个连通孔，该连通孔被形成在由流动通道开始通过位于阀座的轴向相对侧的所述周壁上；一个阀件，该阀件具有一个可轴向滑动地设置在阀壳周壁上的外壁，和一个密封面，该密封面可与阀座接合；以及一个推动件，该推动件朝向阀座偏压阀件。该单向阀的特征在于它包括一个把流体导引到阀壳外部的引导装置，当阀件离开阀座时，流体从流动通道的出口经过密封面渗漏到阀壳的内部。
在按照本发明的单向阀中，当该阀处于打开的初始阶段，即阀件稍微离开阀座时，引导装置将流体引导到阀壳的外部，该流体沿着密封面从流动通道的出口泄漏到阀壳的内部。因此，可以防止流体朝向阀件背侧流动，也可以防止阀件背侧的背压增高，因此确保阀件在打开的方向滑动。这样，提升阀件的压差将不会变大，并且能减小在单向阀自身中的压力损失。
引导装置最好包括一个在阀件中形成的引导通道，以便当阀件离开阀座时引导通道与连通孔连通。
在阀件被制成一个树脂模制制品的情况下，阀件和阀壳之间存在较大的间隙。然而，当这样大的一个间隙存在时，本发明的单向阀仍能良好地工作。在阀件的外壁的外周面上形成一个槽比较容易。在这种情况下，该槽沿阀件在整个圆周上环状地形成在该阀件的外壁的外表面上，这是由于该槽通常与连通孔连通，而与阀件的角度位置无关。
最好是，阀壳件包括一个第一壳体件，它具有流动通道和阀座；及一个第二壳体件，它同轴线地连接到第一壳体件上并具有连通孔，第一和第二壳体件一起形成了阀壳的周壁，阀件和推动件被设置在第二壳体件中。如果阀壳件以这种方式由分开的元件构成，那么有利于以较低的成本制造单向阀。最好，第二壳体件一般呈杯状。
本发明的单向阀适于用在具有冷凝器和变容式压缩机的制冷回路上，其中该变容式压缩机带有与冷凝器连通的排出室。特别地，如果连通孔与冷凝器连通，就会更加有效。
单向阀最好安装在变容式压缩机中，而不是设置在制冷回路的管道中。如果将单向阀设置在制冷回路的管道系统的中间部位上，那么冷却气体在单向阀的上游侧的管道中膨胀，并逆向流动到压缩机中，但是，如果单向阀安装在压缩机中，那么就不会存在这样的问题。
当本发明的单向阀与以无离合器的方式可工作地连接到一个外部驱动源上的变容式压缩机一起使用时，就会特别有效。在这种情况下，可以防止液体冷却剂聚集在压缩机内，而且还可以避免压缩机中的温度和压力过分升高，其结果是，延长了压缩机的使用寿命。另外，这种布置能迅速地增大旋转斜盘的倾斜角度，并且在开始工作时迅速恢复到高容积的状态。因此迅速获得制冷效果。
特别地，这种布置在这种情况下是较为有利的，即在变容式压缩机可以实现其基本为0％的排出量的情况下。在这种连接中，能实现排出量基本为0％的变容式压缩机可以是例如这样一种压缩机，即旋转斜盘的最小倾斜角选择成比邻界角还要小的角度，在该邻界角时，如EP0953765A2所公开的，排出压力的反作用力可以确保旋转斜盘倾斜角度的恢复。
通过下文结合附图对最隹实施例的描述，本发明将变得更清楚，附图中图1是按照本发明一个实施例的变容式旋转斜盘型压缩机的纵向剖面图；图2是图1的变容式旋转斜盘型压缩机的控制阀的纵向剖面图；图3是图1的变容式旋转斜盘型压缩机的单向阀的前视图；图4是图3的单向阀的分解前视图；图5是图3和图4的单向阀的壳体的平面图；图6A是该单向阀的阀件的底部视图；图6B是该单向阀的阀件的顶部视图；图7是制造该单向阀的阀件的一个模具的剖面图；图8是该单向阀的阀件的放大的底部视图；图9是该单向阀的阀件的一个部位的放大的侧视图；图10是该单向阀被关闭时的放大的纵向剖面图；图11是该单向阀被打开时的放大的纵向剖面图；图12A是该单向阀被关闭时的侧视图；图12B是该单向阀抬起量较小时的侧视图；图12C是该单向阀抬起量较大时的侧视图；图13是表示流率与压差之间的关系的曲线图；图14是现有技术的一个单向阀的前视图；图15是现有技术的单向阀被关闭时的放大的纵向剖面图；图16是现有技术的单向阀被打开时的放大的纵向剖面图；图17A是现有技术的单向阀被关闭时的侧视图；图17B是现有技术的单向阀抬起量较小时的侧视图；及图17C是现有技术的单向阀抬起量较大时的侧视图。
下面将参照附图中所示最隹实施例来描述本发明，其中，一台用于汽车空调系统的变容式旋转斜盘压缩机中，装有本发明的一个单向阀。
如图1所示，该压缩机具有一个壳体，该壳体包括一个汽缸体1，一个安装在该汽缸体1前端的杯状前壳2，和一个借助一阀组件而安装在汽缸体1后端的后壳7，其中该阀组件包括一个吸入阀板3，一个中间阀板4，一个排出阀板5和一个夹持板。该汽缸体1、前壳2和后壳7由铝金属制成。
汽缸体1具有多个汽缸孔1a，一个轴孔1b，一个消音室1c，和一个预吸入室1d。前壳2具有一个轴孔2a。后壳7具有一个吸入室7a，一个排出室7b，一个容纳室7c，和一个排出通道7d。按照汽缸孔1a，吸入阀板3具有吸入阀件，中间阀板4具有阀孔，排出阀板5具有排出阀件，保持板具有保持件。
曲柄室8中可旋转地设置了一个驱动轴12，该曲柄室形成在汽缸体1的前端部并位于前壳2中，而且，该驱动轴由一个轴封装置9、一个置于轴孔2a中的径向轴承10和一个置于轴孔1b中的径向轴承11支撑。
曲柄室8中设置了一个旋转斜盘16，斜盘16安装到驱动轴12上。驱动轴12穿过该旋转斜盘16的一个通孔16a而延伸。在曲柄室8中的该驱动轴12上固定着一个悬臂板14，悬臂板14和前壳2之间设有一个推力轴承13。一对臂15从悬臂板14向后伸出，每个臂15都具有一个带有圆柱形内壁的导向孔15a。一对导向销16b从旋转斜盘16的前端分别朝向臂15延伸。每个导向销16b具有一个导向部分16c，该导向部分在顶端上具有球状的外表面，其可旋转且可滑动地接合在导向孔15a中。
在旋转斜盘16和悬臂板14之间围绕驱动轴12设置了一个弹簧17，以便朝向后壳7推动旋转斜盘16。多个中空的活塞19可往复运动地设置在汽缸孔1a中，并在旋转斜盘16的前侧和后侧面上分别通过成对的接头18与其圆周部分连接。
凸起20固定在一部分驱动轴12上，该部分驱动轴12通过键接合从前壳2向前延伸，一个皮带轮22通过键21固定在该凸起20上。该皮带轮22是通过一个螺钉23固定于驱动轴12上的，并由前壳2通过一个球轴承24可旋转地支撑。皮带B被绕在皮带轮22上，并与一台汽车的发动机EG连接。
在旋转斜盘16的稍微靠后的一个部位上，环绕驱动轴12设置有一个弹簧26，并由一个开口挡圈25来固定，以便当旋转斜盘16移动到图1中的右侧时安放斜盘16。在汽缸体1的轴孔1b中设置了一个推力轴承27和一个垫圈28，在垫圈28和吸入阀板3之间设置了一个弹簧29。止推轴承27安放驱动轴12的端部。
因此，旋转斜盘16与驱动轴12一起旋转，以便实现公知的压缩操作，并且相对于驱动轴12倾斜，从而改变该压缩机的容积。旋转斜盘16可在一个最大倾斜角度与一个最小倾斜角度之间倾斜，其中最大倾斜角度时压缩机排出容积最小，最小倾斜角度时压缩机排出容积最大。旋转斜盘16的最小倾斜角度小于邻界角，在该邻界角，排出压力的反作用力可以确保旋转斜盘16的倾斜角度的恢复，而且，借助两个力矩的作用，即由于旋转斜盘16的旋转而在增加倾斜角度的方向作用于该旋转斜盘16的上的力矩，以及基于弹簧26偏压力的力矩，可以确保旋转斜盘16从最小倾斜角度到最大倾斜角度的恢复。
后壳7中的吸入室7a通过一个吸入通道(未图示出)与预吸入室1d连通，吸入室7a通过吸入口30与汽缸孔1a连通，其中，吸入口30贯通地设置在保持板6、排出阀板5、中间阀板4和吸入阀件上。预吸入室1d通过管道与制冷回路中的一台蒸发器EV相连，蒸发器EV经过一个膨涨阀V由管道与一台冷凝器CO相连。在环绕着吸入室7a的后壳7中形成有一个排出室7b。在排出室7b的后面形成容纳室7c，该容纳室7c通过排出通道7d与汽缸体1的消音室1c连通，排出通道7d形成通过保持板6、排出阀板5、中间阀板4和吸入阀板3。消音室1c通过管道与制冷回路中的冷凝器CO相连。排出室7b通过分别设置成通过中间阀板4和吸入阀板3的排出口31与相应的汽缸孔1a连通。
在后壳7中设有一个控制阀32，排出室7b后面的容纳室7c中容纳单向阀33。
如图2所示，控制阀32具有一个阀壳41，该阀壳41的一端安装着一个罩42，罩42的一端由一个盖件43封闭。在由阀壳41、罩42和盖件43限定的空间中，形成有一个压力敏感室44，一个波纹管45可以轴向扩张和压缩的方式容纳在该压力敏感室44中，。
在阀壳41的另一端上，通过安装件46固定有一个螺线管47。螺线管47中的阀壳41的另一端安装着一个静止铁芯48，一个可移动铁芯51可滑动地容纳在固定于该静止铁芯48的另一端处的螺线管47的内壁的调节套管49中。移动铁芯51在其另一端处具有一个弹簧室51a，该弹簧室中设有一个用于朝向其一端偏压可移动铁芯51的弹簧50。
轴孔52轴向贯通阀壳41和静止铁芯48。该轴孔52在阀壳41的另一端和静止铁芯48之间的一个部位上与阀室53连通。在压力敏感室44中，一个杆55通过一个安装件54固定在波纹管45的另一端上，并可在轴孔52中滑动，位于阀室53中的阀件55a被安装到杆55的中间部分上。在阀件55a和阀室53的一端部之间设有一个弹簧56。杆55的另一端靠在可移动铁芯51的一端上。
罩42上设有一个开口42a，通过它，压力探测通道57使压力敏感室44和后壳7的吸入室7a连通。另外，在阀壳41中，还形成有一个与轴孔52连通的开口41a和一个与阀室53连通的开口41b，其中轴孔52从阀室53指向波纹管45。从阀室53指向波纹管45的轴孔52通过开口41a借助于进气通道58与曲柄室8连通。而且，阀壳41、静止铁芯48和可移动铁芯51具有一条连通进气通道58和可移动铁芯中的弹簧室51a的补偿通道59。另一方面，阀室53与后壳7的排出室7b通过开口41b并借助于进气通道60把它们相互之间连通起来。螺线管47的线圈通过驱动电路61连接到控制计算机62上。在这种情况下，标号63和64表示O型环，该环用于在后壳7中以气密的方式容纳控制阀31。
如图3和4所示，单向阀33被压入与排出室7b相邻的容纳室7c中。如图3所示，容纳室7c具有一个锥面7x和一个简单圆柱面7y，锥面7x的直径向内逐渐变小，其内端与简单圆柱面7y汇合。
单向阀33具有一个阀壳，该阀壳包括一个阀座件70和一个安装在该阀座件70上的壳体71，该壳体71和容纳室7c的底部之间形成一间隙。单向阀33还具有一个可轴向滑动地置于壳体71中的阀件72，和一个朝向阀座件70偏压壳体71中的阀件72的弹簧73。阀座件70由黄铜制成，壳体71和阀件72由注射成型的树脂产品制成，弹簧73由弹簧钢制成。由于阀座件70和壳体71是彼此分开制做的，因此，易于以较低的生产成本制造单向阀33。
如图4所示，阀座件70包括一个主体部分70a，该主体部分具有轴向延伸的圆柱形面70y，而该圆柱形面70y具有适合与容纳室7c的圆柱面7y进行压配合的直径；一个与一侧上的该主体部分70a整体形成的定位部分70b；一个与另一侧上的主体部分70a整体形成的小直径部分70d；以及一个在该小直径部分70d的另一端上与小直径部分70d整体形成的阀座部分70e。
阀座件70还具有一个贯通形成的流动通道70f，该流动通道70f有一个用于与排出室7b连通的入口和一个指向阀件72的从而连通壳体71内部的出口。定位部分70b的锥面70x所形成的形状与容纳室7c的锥面7x的形状互补。锥面70x与主体部分70a相邻，并从主体部分70a中扩张。小直径部分70d的直径小于主体部分70a的直径，阀座部分70e的直径又小于小直径部分70d的直径。
小直径部分70d在其外圆周上具有一个作为接合装置的环槽70c。在阀座部分70e上环绕流动通道70f的出口形成有一个阀座70g。通过将阀座部分70e的直径设计成小于小直径部分70d的直径，从而形成一绕阀座70g的凹口，因此，阀件72的密封面72a的外周部分在该凹口70h处不与阀座70接触。
壳体71呈一敞开端的杯状，流动通道70f的出口开通到壳体71的内部。壳体71的外周壁的内侧面在其敞开端处具有一对相对于壳体71的轴线而对称设置的凸起71a，该凸起71a从外侧安装到小直径部分70d的槽70c中。凸起71a构成接合装置。如图5所示，一对扇形的法兰71g仅在对应于凸起71a的位置上从壳体71的外周壁向外延伸。法兰71g的外周面与阀座件70的主体部分70a的外周面齐平，当单向阀33设置在容纳室7c中时，该法兰71g就与容纳室7c的内表面接触。法兰71g构成了一个固定装置和一个防止扩宽的装置。法兰71g和凸起71a位于壳体71上的同一轴向位置上。
连通孔71b从流动通道70f开始形成通过位于阀座70g的轴向相对侧上的壳体71的外周壁。连通孔71b具有不平行于壳体71的轴线的直线侧，但它却是一个相对于壳体71的轴线对称的等边三角形，该三角形在对应阀座70g的一轴向位置上有一个顶点71c，在其相对的一侧有一个底边71d。这种连通孔71b设计容易，而且有效。
以这种方式形成的连通孔71b相对于阀件72从阀座70g的抬起量，连通孔71b的开口面积比在开口面积与阀件的抬起量成正比的情况下的连通孔的小。此外，如图5所示，一个凸起71e从壳体71的内端面起向内延伸，而且，一个槽71h沿整个直径方向设置在壳体71的外端面上。标号71i表示注射成型过程中使用的浇口痕迹。
如图4、10和11所示，阀件72一般呈杯状。如图4、6A和6B所示，阀件72具有一个限定密封面72a的底面，当阀件72在一个方向滑动时该面72a能靠在阀座70g上，当它在另一个方向滑动时该面72a则离开阀座70g。如图10所示，当阀件72的密封面72a安置在阀座件70的阀座70g上时，壳体71的连通孔71b的顶点71c与密封面72a重合。另一方面，当阀件72的密封面72a安置在阀座件70的阀座70g上时，与沿垂直于阀件72的密封面72a的方向进行延伸的圆周壁的上表面相比，壳体71的连通孔71b的底边71d更靠近阀座件70。换言之，当密封面72a落座时，阀件72的外周面72f延伸超出连通孔71b。壳体71的内周面和阀件72的外周面72f之间的间隙范围从几十到二百μm。
如图5所示，在避开凸起71e的位置上，孔71f形成于穿过壳体71的顶壁的槽71h中。这样，如图10所示，在阀件72后部的壳体71内部中形成有一个减振室71j。由于弹簧73被保持在阀件72的周壁的内侧面和凸起71e的外侧面之间，因此不会产生振动。如图4所示，在阀件72的周壁的外周面72f的轴向中间区域中，具有一个当阀件72离开阀座70g时能够与连通孔71b连通的环槽72b。该槽72b构成容易形成的导向装置或导向通道。
阀件72能按如下的方法制造。如图7所示，首先准备模组件，它包括一个具有一芯部75a的第一模件75，围绕该芯部75a设置并在轴向延伸的分割面PL上可分开地相互耦合起来的第一和第二分开模件76和77；及一个设置成与芯部75a的顶面相对的第二模件78。第一和第二分开模件76和77具有轴向延伸并垂直于分开面PL的平面76a和77a，平面76a和77a面对形成于模组件内的室C。当封闭模组件时，第二模件78置于第一和第二分开模件76和77中，并可以轴向移动从而使模远离芯部75a而打开模。熔化的树脂被注入模室C，借助于打开该模来得到阀件72。把这样得到的阀件72与分开制造的元件例如阀件70、壳体71和弹簧73装配起来，从而得到单向阀33。
如图6A和6B所示，阀件72具有一对轴向延伸的平面72c，这些平面形成于相互相对的阀件72的外周面72f上。平面72c便于阀件72的夹紧并能防止它的不正确装配。如图8所示，平面72c还可以起这样的作用，即模压毛边72d完全能被容纳在一个如图8所示的假想圆内，从而避免其粘在壳体71的内侧面上所引起的有害作用，其中，模压毛边是在制造阀件72的过程中在模组件的分开面PL处从阀件72的周壁径向向外突出并保持在其上的毛边。另外，如图9所示，在制造阀件72的过程中从密封面72a的圆周上径向向外突出并保持在其上的模压毛边72d，也完全可以容纳在如图10所示的阀座件70的凹口70h内，从而避免由毛边72d粘在阀座70g上所引起的有害作用。由于阀件72的密封面72a与阀座70g的接触面积变小，因此阀座件70的凹口70h还有利于阀件72离开阀座70g。
此外，如图6B所示，阀件72具有在周壁的顶面形成的、径向延伸的槽72e。如果阀件72逆向安装，由于槽72e的存在，单向阀33的功能就不能实现，因此在检验过程中能很容易地发现安装错误。
如图1所示，在因此而构造成的压缩机中，在发动机EG工作的同时，皮带轮22由该发动机EG通过皮带B驱动旋转，驱动轴12也被驱动。这样，旋转斜盘16进行摆动，从而使活塞19在汽缸孔1a中往复运动。因此，制冷回路中的蒸发器EV中的冷却气体被吸进该压缩机的吸入室7a中，然后进入汽缸孔1a，在汽缸孔1a中被压缩，及排出到排出室7b。排出室7b中的冷却气体通过单向阀33和消音室1c排出到冷凝器CO中。
压缩机以这种方式进行工作时，在排出压力Pd的作用下，图2所示的控制阀32通过进气通道60、开口41b、轴孔52、开口41a和进气通道58把冷却气体提供到排出室7b中，从而用吸入压力Ps来平衡压力敏感室44中的波纹管45的预定压力，而吸入压力Ps是在控制计算机的控制下通过压力检测通道57从吸入室7a中导入的。因此，曲柄室8中的压力Pc增高或降低，从而改变施加到活塞19上的背压，从而改变旋转斜盘16的倾斜角度，因此使该压缩的排出量在大致0％-100％的范围变化。
如图11所示，在单向阀33中，流过流动通道70f的、排出室7b中的高压冷却气体作用在阀件72上，并克服弹簧73的偏压力推动该阀件在另一个方向上进行滑动。这样，密封面72a离开阀座件70的阀座70g，从而使流动通道70f与连通孔71b连通。因此，排出室7b中的高压冷却气体通过消音室1c而排出到冷凝器CO中。
由于公差的需要，塑料模制产品的壳体71和阀件72在它们之间形成较大的间隙。在如图12A所示的实施例中，当阀被完全关闭时，即阀件72的密封面72a安置在阀座70g上时，冷却气体不会从流动通道70f渗漏。
另外，如图12b所示，当阀处于打开的初始阶段，即阀件72的密封面72a稍稍离开阀座70g时，流动通道70f的出口和阀件72的密封表面72a之间的壳体71的区域通过壳体71的内表面和阀件72的外周面72f之间的间隙而与槽72b连通，槽72b可以通过壳体71的连通孔71b与壳体71的外部连通。因此，形成在阀件72的外周面72f上的槽72b作为一个引导装置把冷却剂引导到壳体71的外部，而该冷却剂指的是，当阀件72离开阀座70g时，从流动通道70f的出口通过密封表面72a而渗漏到壳体71的内部的冷却剂。这样，能防止冷却剂朝向阀件72背侧的流动，并能防止阀件72背面的背压增高，从而确保阀件72在打开的方向的滑动。结果，提升阀件72的压差不会增大，单向阀33自身产生的压力损失也会降到最小。
而且，如图12C所示，当阀中的阀件72抬起到顶部死点时，即阀被完全打开时，阀件72背面的背压的增高将不会引起任何问题，这是由于从流动通道70f流出的冷却剂通过大大地敞开的连通孔71b流到壳体71的外部，而不是流过壳体71的内周面和阀件72的外周面72f之间的间隙。因此，阀件72背面的压力的增高也不会产生任何问题。
本发明人就流率与压差之间的关系的问题进行了试验，并将本发明的具有带槽72b的外周面72f的单向阀33与现有技术的只具有图17A-17C所示的简单外圆柱面83b的单向阀94做了比较。图13表示得到的结果，其中，实的弧线A表示本发明，虚线B表示现有技术。在每个单向阀94和33中，阀件72或83在压差S处开始打开，点画线是根据一个计算公式得到的。从图13中明显看出与现有技术的压缩机相比，按照本发明的压缩机，可以减小压力损失，从而更加逼近计算所得到的线C。
此外，当不需要制冷时，而发动机EG又工作时，控制计算机62所发出的指令，使得从驱动回路61供给到控制阀32内的螺线管47的电流中断。结果，阀件55a由弹簧56偏压，因此控制阀32最大程度地被打开，排出室7b中的高压冷却气体通过进气通道60和58被导入曲柄室8。这样，曲柄室8中的压力增大，从而使旋转斜盘16的倾斜角度改变到最小，由此，活塞19的冲程减小。结果使从汽缸孔1a进入到排出室7b的排出率降低，其结果是，单向阀33中断流动通道70f和连通孔71b之间的连通。在这种方式中，当不需要制冷时，压缩机的冷却气体的排出被单向阀33抑制，并且该压缩机以接近零容积的最小容积驱动。少量的冷却气体沿包括汽缸孔1a、排出室7b、控制阀32、曲柄室8、吸入室7a、和汽缸孔1a在内的回路进行再循环。
另一方面，当发动机EG不工作时，驱动轴12停止转动，控制阀32不起作用。如图10所示，通常在冷凝器CO一侧上的高压冷却气体推动单向阀33的阀件72经过连通孔71b，从而与弹簧73的偏压结合产生沿一个方向滑动一样的效果。相应地，密封面72a紧靠在阀座件70的阀座70g上，使流动通道70f与连通孔71b不连通。这样，能防止作用于冷凝器CO一侧的高压冷却气体逆向流入排出室7b。
当该压缩机停止工作时，由于设置有这种单向阀33的压缩机能防止冷却气体的逆向流动，因此避免了液体冷却气体存留在该压缩机中，这本身也能防止压缩机中的压力或温度过分升高，从而延长了该压缩机的使用寿命。
当发动机EG再次启动时，驱动轴12被驱动旋转，控制阀32工作。如图11所示，单向阀33从排出室7b将高压冷却气体排到冷凝器CO中。
在这种方式中，当发动机停止工作时，只有在排出室7b中获得的冷却气体通过进气通道60和58、开口41b和41a以及轴孔52被供给到曲柄室8，从而能防止逆向流动的冷却气体到达曲柄室8。因此，可以抑制曲柄室8中的压力的升高，并且在重新启动该压缩机时，可以迅速地增大旋转斜盘16的倾斜角度，以便迅速恢复压缩机从最小容积到最大容积的状态，从而实现瞬时制冷效果。
按照上述实施例的单向阀33，阀打开后压力损失小，因此可以避免压缩机和制冷回路中的压力损失，从而消除由此而产生的缺陷。
本发明的单向阀不局限于上述的一个实施例，应该明白，在本发明的精神实质和范围内，可以做出很多改型。
权利要求
1.一种单向阀，它包括一个阀壳，它具有一个周壁，一个在所述周壁上形成有一入口和一出口的流动通道，一个在环绕所述出口的所述周壁上形成的阀座，和一个连通孔，该连通孔从所述流动通道开始形成通过所述阀座的轴向相对侧上的所述周壁；一个阀件，它具有一个可轴向滑动地设置在所述阀壳的所述周壁上的外壁，和一个密封面，该密封面可与所述阀座接合；一个推动件，它朝向所述阀座偏压所述阀件；及一个引导装置，它把流体导引到所述阀壳的外部，当所述阀件离开所述阀座时，流体从所述流动通道的所述出口通过所述密封面而渗漏到所述阀壳的内部。
2.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于所述引导装置包括一个在所述阀件中形成的引导通道，因此当所述阀件离开所述阀座时所述引导通道与所述连通孔连通。
3.如权利要求2所述的单向阀，其特征在于所述阀件由树脂制成，所述引导通道包括一个形成在所述阀件的所述外壁的外周面上的槽。
4.如权利要求3所述的单向阀，其特征在于所述槽在整个圆周上环状地形成于所述阀件的所述外壁的外表面上。
5.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于所述阀壳件包括一个第一壳体件，它具有所述流动通道和所述阀座；一个第二壳体件，它同轴地连接到所述第一壳体件上并具有所述连通孔，所述第一和第二壳体件一起形成了所述阀壳的所述周壁，所述阀件和所述推动件被设置在所述第二壳体件中。
6.如权利要求5所述的单向阀，其特征在于所述第二壳体件一般呈杯状。
7.一种制冷回路，它包括一台冷凝器；一台蒸发器；一台变容式压缩机，它具有与冷凝器处于流体连通的排出室和与蒸发器处于流体连通的吸入室；和一个单向阀，它设置在所述压缩机的所述排出室和所述冷凝器之间，所述单向阀包括一个阀壳，它具有一个周壁，一个在所述周壁上形成有一入口和一出口的流动通道，一个在环绕所述出口的所述周壁上形成的阀座，和一个连通孔，它相对于所述阀座形成通过位于所述流动通道的相对侧上的所述周壁；一个阀件，它具有一个可轴向滑动地设置在所述阀壳的所述周壁上的外壁，和一个密封面，该密封面可与所述阀座接合；一个推动件，它朝向所述阀座偏压所述阀件；及一个引导装置，它把流体导引到所述阀壳的外部，当所述阀件离开所述阀座时，流体从所述流动通道的所述出口通过所述密封面而渗漏到所述阀壳的内部。
8.一种变容式压缩机，它包括一个壳体，它具有多个汽缸孔；一个吸入室；一个排出室；多个活塞，它们可移动地设置在所述汽缸孔中；一个驱动轴；一个旋转斜盘，它安装到所述驱动轴上，因此所述旋转斜盘可与所述驱动轴一起旋转，并相对所述驱动轴倾斜；多个接头，这些接头可工作地将所述旋转斜盘连接到所述活塞上，从而使气体从所述吸入室吸入，在所述汽缸孔内压缩并排出到所述排出室；及一个单向阀，它安装在所压缩机的所述壳体中，所述单向阀包括一个阀壳，它具有一个周壁，一个在所述周壁上形成有一入口和一出口的流动通道，一个在环绕所述出口的所述周壁上形成的阀座，和一个连通孔，它相对于所述阀座形成通过位于所述流动通道的相对侧上的所述周壁；一个阀件，它具有一个可轴向滑动地设置在所述阀壳的所述周壁上的外壁，和一个密封面，该密封面可与所述阀座接合；一个推动件，它朝向所述阀座偏压所述阀件；一个引导装置，它把流体导引到所述阀壳的外部，当所述阀件离开所述阀座时，流体从所述流动通道的所述出口通过所述密封面而渗漏到所述阀壳的内部。
9.如权利要求8所述的压缩机，其特征在于所述压缩机的所述壳体具有一个用于容纳所述单向阀的容纳室。
10.如权利要求9所述的压缩机，其特征在于所述容纳室包括一个第一内壁部分和一个邻接所述第一内壁部分的第二内壁部分，所述单向阀由所述第一内壁部分固定，并延伸到所述第二内壁部分，两者之间具有一间隙，所述第二内壁部分具有一个外排出通道，该排出通道与所述连通孔处于流体连通。
11.如权利要求10所述的压缩机，其特征在于所述阀壳件包括一个第一壳体件，它具有所述流动通道和所述阀座；一个第二壳体件，它同轴地连接到所述第一壳体件上并具有所述连通孔，所述第一和第二壳体件一起形成了所述阀壳的所述周壁，所述阀件和所述推动件被设置在所述第二壳体件中。
12.如权利要求11所述的压缩机，其特征在于所述第一壳体压配在所述第一内壁部分中。
13.如权利要求8所述的压缩机，其特征在于所述驱动轴以无离合器的方式可工作地连接到外部驱动源上。
14.如权利要求8所述的压缩机，其特征在于进一步还包括一个曲柄室，它设置在所述压缩机的所述壳体内，其内设置所述旋转斜盘；一个引入通道，它在所述排出室和所述曲柄室之间延伸；一个抽吸通道，它在所述曲柄室的所述吸入室之间延伸；及一个控制阀，它设置在所述引入通道和所述抽吸通道中的一个内，从而控制所述旋转斜盘的倾斜角度，从而控制所述压缩机的容积。
15.如权利要求14所述的压缩机，其特征在于所述压缩机可实现大致为0％的容积。
全文摘要
一种变容式压缩机具有一个旋转斜盘,多个在汽缸孔中往复运动的活塞,一个吸入室,和一个排出室。单向阀设置在压缩机中。该单向阀具有一个带一流动通道和一阀座的阀座件,一连接到阀座件上的壳体,及一设置在壳体内与阀座相配合的阀件。壳体具有一个贯通地形成的连通孔,从而允许气体通过连通孔从流动通道流到回路的外部中。一个形成在阀件的外周面上的环槽允许渗漏气体从阀件和阀壳之间的间隙流到阀壳的外部。
文档编号F16K15/14GK1276493SQ00120029
公开日2000年12月13日 申请日期2000年6月7日 优先权日1999年6月7日
发明者南和彦, 今西岳史, 粥川浩明, 木村一哉, 兼重雄二 申请人:株式会社丰田自动织机制作所