专利名称：一种自动调节汽车空调用涡旋式压缩机输出排量的方法
技术领域：
本发明属于压缩机技术领域，涉及一种自动调节汽车空调用涡旋式压缩机输出排量的方法。
背景技术：
汽车空调用涡旋式压缩机在设计时通常考虑的工况是在使用环境最不利的工作状态的工况。即所设计的排量通常是使用中出现的最大排量。
但是，实际工作中，最不利状态几乎不出现。因此，当考虑到最差状态而选择具有较大压缩排量的压缩机时，在实际工作过程中，压缩机经常偏离设计工况工作，因此系统工作效率降低涡旋式压缩机广泛用于汽车空调系统中。中小型汽车的空调压缩机由发动机通过皮带轮直接驱动，其制冷能力随车速和负荷变化很大。汽车在怠速或慢行时，制冷能力小，而这时却经常需要大的制冷量，制冷量供不应求。当汽车正常或高速行驶时，输出排量随转速的增加而增加，制冷能力增加，制冷量供大于求，无用功耗也随之增加。一方面影响汽车的驾驶性能，另一方面压缩机制冷量过剩，蒸发压力降低，蒸发器结霜，制冷系统各部件之间不匹配，制冷系数降低。对压缩机进行排量控制，可实现压缩机排量变化与冷负荷相匹配的控制，使其在低速时具有高的制冷能力，高速时能调节多余的制冷能力，减少无用功的输入。
对压缩机排量控制，传统的控制方法是采用离合器的吸合、断开，控制压缩机的启停来控制压缩机的输出排量。这种冷量调节方法有以下缺点首先冷风出口温度波动大，空调舒适性欠佳；其次，离合器的吸合、断开会引起发动机负荷变化频繁，产生违背司机意愿的加减速，影响汽车的驾驶性能；再次，压缩机的转速只受汽车发动机转速的影响，而不顾及所需求的制冷量，出现了高速时，空调制冷量过剩、功耗大等不利后果；最后，离合器频繁的吸合、断开，产生了噪音、震动及制冷系统压力的频繁变化，影响制冷系统的可靠性和耐久性。由此看，汽车空调压缩机变排量调节机构装置的设计是非常必要的，是汽车空调的重要研究方向。
基于以上原因，为了提高在正常工作状态下的工作效率又能允许系统能够在最不利状态下工作，就需要使用的压缩机能够具有排量自动调节的能力。
发明内容
根据上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种能够在一定范围内连续的自动调节排量的汽车空调用涡旋式压缩机的方法。该方法适用于涡旋式压缩机的制冷空调系统，通过蒸气压缩制冷循环系统从而调节封闭空间的温度。
为了达到上述任务，本发明给出以下技术方案一种自动调节汽车空调用涡旋式压缩机输出排量的方法，其特征在于，包括下列步骤1)首先在涡旋式压缩机的静涡盘上设置一对压缩腔旁通孔，其位置在涡旋式压缩机的进气旁通孔之间，用于在排量调节时使中间压缩腔气体回流，不再进行压缩；2)然后在压缩腔旁通孔上设置一对控制阀，其位置在静涡盘的背面，并设有分别与排气腔和进气腔连通的平衡孔，用于控制压缩腔旁通孔的开闭；该控制阀由活塞，弹簧和端盖组成，其中的活塞用于同时感知进气压力与排气压力，并以弹簧作为平衡调节构件，自动进行调节压缩腔旁通孔的开度。
上述压缩腔旁通孔的开设大小是以压缩机在运行中不出现泄漏现象为准。压缩腔旁通孔直径小于涡卷壁厚的厚度。
上述所说的控制阀控制压缩腔旁通孔的开度，是以保证在规定范围内能够实现连续的变排量为准。
本发明的方法在涡旋式压缩机的静涡盘上设置压缩腔旁通孔并设置控制阀，能够实现涡旋式压缩机的排量自动调节。本发明中涉及的输出排量自动调节涡旋式压缩机，同时可以用于其他用压缩机及制冷空调领域。
图1是动涡盘和静涡盘组合示意图；图2是控制阀剖视图；图3是控制阀装配图关闭时剖视图；图4是控制法装配图开启时剖视图；图5是本发明的另一个实例的动涡盘静涡盘组合图；图6是本发明的另一个实例工作示意图；图7是本发明的另一个实例工作示意图。
为了更清楚的理解本发明，以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
具体实施例方式
上述所有附图构成说明书的一部分，使得能够更深入的理解本发明的所有结构，并解释本发明的原理，以及阐述该装置如何实施压缩机的排量自动调节功能。
本发明的自动调节汽车空调用涡旋式压缩机输出排量的方法，首先在涡旋式压缩机的静涡盘上设置一对压缩腔旁通孔，其位置在涡旋式压缩机的进气旁通孔之间，用于在排量调节时使中间压缩腔气体回流，不再进行压缩；然后在压缩腔旁通孔上设置一对控制阀，以便能够控制一对压缩腔旁通孔的开闭；设置弹簧作为平衡调节构件控制阀芯运动以便自动进行调节。
该控制阀位于静涡盘背部，设有分别与排气腔和进气腔连通的平衡孔，控制阀内部有活塞、弹簧和端盖，其中活塞能够同时感知进气压力与排气压力，并以弹簧作为平衡调节构件控制活塞运动，以此来调节旁通孔的开度，实现压缩机的排量自动调节功能。
压缩腔旁通孔开设位置要能够保证在旁通的时候压缩腔内的流体未受压缩。
压缩腔旁通孔能够保证不会影响涡旋式压缩机的其他气腔的容积变化。
以下是发明人给出的具体实施例如图1，可见当吸气结束时，压缩腔旁通孔处于连通的临界位置，如果主轴继续旋转，则压缩腔旁通孔与压缩腔连通，并且压缩腔旁通孔直径大小小于涡卷壁厚厚度，否则压缩过程中会发生漏气现象。
图2是控制阀的剖视图。图3为控制阀装配图关闭时剖视图。图4为控制法装配图开启时剖视图。
下面结合
控制阀工作的情况。
如图3所示，当汽车处于比较低转速运行的时候，此时由于转速低，故排气压力较小。控制阀内活塞左边感受排气压力，右边感受进气压力。由于排气压力较小，又有弹簧力的作用，无法推动活塞向右移动，此时虽然压缩腔旁通孔与压缩腔连通，但是无法与控制阀气腔连通，无法实现容量改变，整个压缩机满负荷运行。
如图4所示，当汽车处于比较高转速运行的时候，此时由于转速高，故排气压力较高。控制阀内活塞左边感受排气压力，右边感受进气压力。由于排气压力较高，活塞克服弹簧力的作用，向右移动，把压缩腔旁通孔缓缓打开。由结构可知，控制阀气腔一直通过进气腔旁通孔与进气腔相连通。故当压缩腔旁通孔被打开的时候，压缩腔的气体就通过压缩腔旁通孔、控制阀气腔、进气腔旁通孔流到进气腔。这样就实现的容量改变的功能。
下面参看图5至图7，说明了另外一种实现连续改变容量的原理。
如图5所示，需要一个圆形的控制阀件，压缩腔旁通孔开设在紧靠边缘处，并且孔径不大于涡卷厚度。利用排气压力的变化推动此原型阀件绕其圆心旋转。当圆型控制阀压缩腔旁通孔处于如图5位置时，吸气结束并没有气体旁通至进气腔，整个压缩机满负荷运行。
如图6所示，当排气压力增大，压缩机需要改变容积时，排气压力推动圆型控制阀旋转，压缩腔旁通空处于如图示位置，则动涡旋的涡卷扫过压缩强旁通孔时吸气过程才结束，吸气容积变小，实现变容量运行。
如图7所示，当排气压力继续增大时，圆形控制阀继续顺时针旋转，压缩腔旁通孔到达图7所示的极限位置，此位置就是圆形控制阀调解容量的最大位置，此时压缩机出去最低容量运行，吸气过程结束的最晚。
由于在不背离本发明的精神或实质特征的情况下有多种具体表现形式，所以除非另有说明，应当理解上述实施例不局限于前述说明的任何细节，而应在权力要求中规定的精神和范围之内广义的解释。因此，在权力要求的范围之内的所有改变、修改或者替换，均属于本发明要求保护的范围。
权利要求
1.一种自动调节汽车空调用涡旋式压缩机输出排量的方法，其特征在于，包括下列步骤1)首先在涡旋式压缩机的静涡盘上设置一对压缩腔旁通孔，其位置在涡旋式压缩机的进气旁通孔之间，用于在排量调节时使中间压缩腔气体回流，不再进行压缩；2)在压缩腔旁通孔上设置一对控制阀，其位置在静涡盘的背面，并设有分别与排气腔和进气腔连通的平衡孔，用于控制压缩腔旁通孔的开闭；该控制阀由活塞，弹簧和端盖组成，其中的活塞用于同时感知进气压力与排气压力差，并以弹簧作为平衡调节构件，自动进行调节压缩腔旁通孔的开度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的压缩腔旁通孔开设位置要能够保证在旁通的时候压缩腔内的流体未受压缩。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的压缩腔旁通孔能够保证不会影响涡旋式压缩机的其他气腔的容积变化。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的压缩腔旁通孔的直径小于涡卷壁厚的厚度。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的控制阀能控制压缩腔旁通孔的开度，以保证在规定的范围内能够实现连续的变排量。
全文摘要
本发明公开了一种自动调节汽车空调用涡旋式压缩机输出排量的方法，首先在涡旋式压缩机的静涡盘上设置一对压缩腔旁通孔，其位置在涡旋式压缩机的进气旁通孔之间，用于在排量调节时使中间压缩腔气体回流；然后在压缩腔旁通孔上设置一对控制阀，其位置在静涡盘的背面，并设有分别与排气腔和进气腔连通的平衡孔，用于控制一对压缩腔旁通孔的开闭；该控制阀由活塞，弹簧和端盖组成，其中的活塞用于同时感知进气压力与排气压力，并以弹簧作为平衡调节构件，自动进行调节压缩腔旁通孔的开度，实现压缩机的排量自动调节。本发明的方法能够根据工况的变化所引起涡旋式压缩机吸、排气压力差的变化，自动控制压缩机输出排量。
文档编号F04C18/02GK1793657SQ20051002276
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月31日 优先权日2005年12月31日
发明者李连生, 熊斌, 赵远扬, 卜高选, 李宪, 束鹏程, 张薇 申请人:西安交通大学