專利名稱：用于車輛的空調(diào)壓縮機(jī)、車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于車輛特別是汽車的空調(diào)壓縮機(jī)，具有壓縮腔，壓縮腔具有用于要被壓縮的冷卻介質(zhì)的入口和用于已被壓縮的冷卻介質(zhì)的出口，其中壓縮腔的壁至少部分由能夠線性移動(dòng)的活塞構(gòu)成。此外本發(fā)明涉及具有驅(qū)動(dòng)設(shè)備和空調(diào)裝置的車輛，特別是汽車，其中空調(diào)裝置具有空調(diào)壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
這里提到的類型的空調(diào)壓縮機(jī)和車輛從現(xiàn)有技術(shù)中公知。為提高車輛內(nèi)的舒適性，特別是關(guān)于車輛內(nèi)部空間的溫度，已知提供致力于冷卻內(nèi)部空間的空調(diào)裝置。為此這種空調(diào)裝置具有至少一個(gè)空調(diào)壓縮機(jī)，它致力于在空調(diào)裝置的循環(huán)中壓縮氣體狀和/或蒸汽狀冷媒，從而實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。這里已知基于活塞泵原理并且為此具有能夠線性移動(dòng)的活塞的空調(diào)壓縮機(jī)，活塞用于壓縮位于壓縮腔內(nèi)的氣體狀和/或蒸汽狀的冷卻介質(zhì)。這里該活塞構(gòu)成壓縮腔的至少一個(gè)壁區(qū)，以便通過活塞的移動(dòng)減小壓縮腔的容積并且壓縮位于其內(nèi)的冷卻介質(zhì)。已知的空調(diào)壓縮機(jī)這樣構(gòu)造，使得它通過內(nèi)燃機(jī)的曲軸的皮帶傳動(dòng)或者鏈傳動(dòng)裝置以機(jī)械方式被驅(qū)動(dòng)。但是由此從這種車輛的驅(qū)動(dòng)設(shè)備吸收能量，導(dǎo)致對(duì)于車輛的推進(jìn)減少，此外能夠察覺到排放有害物質(zhì)(CO2排放)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的空調(diào)壓縮機(jī)能夠不減小驅(qū)動(dòng)設(shè)備的功率被驅(qū)動(dòng)并且與已知的空調(diào)壓縮機(jī)相比允許實(shí)現(xiàn)相對(duì)小的結(jié)構(gòu)空間。這種空調(diào)壓縮機(jī)的特征在于當(dāng)前的權(quán)利要求I的特征。相應(yīng)地空調(diào)壓縮機(jī)如此構(gòu)造，使得活塞在它的背離壓縮腔的末端處構(gòu)成空調(diào)壓縮機(jī)的控制壓力腔的至少一個(gè)壁區(qū)。因此提供一種具有可在軸向移動(dòng)的活塞的空調(diào)壓縮機(jī)，該活塞在一側(cè)或者說以一端與壓縮腔共同作用，在另一側(cè)或者以另一端與控制壓力腔共同作用。通過控制壓力腔和壓縮腔之間的壓力差使得活塞軸向移動(dòng)?？刂茐毫η粌?nèi)的壓力如其名可控，使得壓縮腔內(nèi)的壓縮過程可通過提高或者降低控制壓力腔內(nèi)的壓力調(diào)整。通過提高控制腔內(nèi)的壓力，活塞向壓縮腔內(nèi)移動(dòng)，或者說壓縮腔的容積減小。通過降低控制腔內(nèi)的壓力，活塞從壓縮腔內(nèi)移出，使得冷卻介質(zhì)向壓縮腔內(nèi)續(xù)流或者視情況被吸入。因此本發(fā)明的空調(diào)壓縮機(jī)不是以機(jī)械方式而是優(yōu)選以液壓方式運(yùn)行。就此而言可以在已有的液壓系統(tǒng)上連接空調(diào)壓縮機(jī)。因此該種有利的空調(diào)壓縮機(jī)不從汽車的設(shè)備吸取為驅(qū)動(dòng)/推進(jìn)所需的倉(cāng)tfi。優(yōu)選在壓縮腔的遠(yuǎn)離活塞的端部區(qū)域處設(shè)置或者構(gòu)造壓縮腔的入口和/或出口。由此保證為供給和壓縮冷卻介質(zhì)能夠使用壓縮腔的最大可能的容積。在最簡(jiǎn)單的情況下入口和/或出口作為鉆孔在構(gòu)成壓縮腔的外殼內(nèi)構(gòu)造。優(yōu)選為入口和/或出口分別配設(shè)止回閥。這里止回閥如此構(gòu)造和/或設(shè)置，使得在壓縮腔內(nèi)壓力升高時(shí)關(guān)閉入口所配設(shè)的止回閥并且打開出口所配設(shè)的止回閥，使得在壓縮腔內(nèi)被壓縮的冷卻介質(zhì)在活塞移入壓縮腔的情況下在高壓力下從壓縮腔內(nèi)被驅(qū)出。如果活塞由于壓力減小而在壓力控制腔內(nèi)在相反的方向上移動(dòng)，則出口所配設(shè)的止回閥關(guān)閉先前釋放的流通橫截面，而入口所配設(shè)的止回閥釋放流通橫截面，使得氣體狀和/或蒸汽狀的冷卻介質(zhì)能夠續(xù)流到壓縮腔內(nèi)。因此止回閥保證在壓縮腔內(nèi)建立壓力和分開引導(dǎo)冷卻介質(zhì)的冷卻循環(huán)的高壓段和低壓段。適宜的是為活塞配設(shè)至少一個(gè)復(fù)位彈簧。其中這里的復(fù)位應(yīng)該理解為活塞從壓縮腔出來的運(yùn)動(dòng)。換句話說復(fù)位彈簧的作用是通過活塞的移動(dòng)提高壓縮腔的容積。它具有這樣的優(yōu)點(diǎn)能夠減小控制壓力腔內(nèi)要調(diào)整的為使活塞在控制壓力腔的方向上移動(dòng)的(低)壓力。復(fù)位彈簧通過它在控制壓力腔的方向上向活塞施加彈簧力而保證空調(diào)壓縮機(jī)持續(xù)可靠地運(yùn)行。此外優(yōu)選復(fù)位彈簧為此作為螺旋彈簧構(gòu)造并且在壓縮腔內(nèi)設(shè)置。因此復(fù)位彈簧作為壓力彈簧作用，并且視情況在活塞的朝向壓縮腔的端面和壓縮腔的與活塞的該端面相對(duì) 的外殼壁之間預(yù)緊地存在。此外建議，控制壓力腔可接入液壓循環(huán)特別是汽車的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的液壓循環(huán)中。為此控制壓力腔具有相應(yīng)的接頭，其允許簡(jiǎn)單地接入這種液壓循環(huán)內(nèi)。適宜的是，構(gòu)成控制壓力腔的外殼的材料和材料厚度還根據(jù)高壓要求選擇。這首先導(dǎo)致控制壓力腔作為液壓腔構(gòu)造，并且空調(diào)壓縮機(jī)作為液壓控制的空調(diào)壓縮機(jī)構(gòu)造。為此優(yōu)選控制壓力腔具有用于液壓循環(huán)的高壓接頭和低壓接頭。通過高壓接頭向控制壓力腔導(dǎo)入液壓液體，使得活塞向壓縮腔內(nèi)移動(dòng)。為此必須適宜地在高壓接頭處存在壓力，其足以移動(dòng)活塞以便壓縮在壓縮腔內(nèi)存在的氣體狀和/或蒸汽狀的冷卻介質(zhì)。最后建議，為低壓和/或高壓接頭分別配設(shè)能夠開關(guān)的閥。由此不僅能夠以簡(jiǎn)單的方式方法調(diào)節(jié)空調(diào)壓縮機(jī)的工作頻率，而且也能夠調(diào)節(jié)在壓縮腔內(nèi)作用的壓縮壓力。通過打開為高壓接頭配設(shè)的能夠開關(guān)的閥使得液壓液體在高壓力下流入控制壓力腔。此時(shí)低壓接頭適宜地關(guān)閉。通過液壓液體的高壓力使得活塞向壓縮腔內(nèi)移動(dòng)并且壓縮位于那里的冷卻介質(zhì)。最遲當(dāng)壓縮腔內(nèi)的壓力相應(yīng)于控制腔內(nèi)在活塞上作用的壓力-也就是說包括復(fù)位彈簧的彈簧力-時(shí)，關(guān)閉為高壓接頭配設(shè)的閥并打開為低壓接頭配設(shè)的閥，使得液壓液體從控制壓力腔流出并通過控制壓力腔內(nèi)的壓力損失使活塞返回。本發(fā)明的車輛通過如上所述的空調(diào)壓縮機(jī)得以彰顯優(yōu)點(diǎn)。該空調(diào)壓縮機(jī)以適宜的方式接入在驅(qū)動(dòng)設(shè)備的液壓循環(huán)中，其中優(yōu)選低壓接頭與液壓循環(huán)的低壓段連接并且高壓 接頭與液壓循環(huán)的高壓段連接。通過相應(yīng)操作，能夠開關(guān)的閥現(xiàn)在能夠以簡(jiǎn)單的方式方法控制或者說調(diào)節(jié)空調(diào)裝置的冷卻功率。因?yàn)椴话l(fā)生空調(diào)壓縮機(jī)的機(jī)械式驅(qū)動(dòng)，所以不從驅(qū)動(dòng)設(shè)備抽取為移動(dòng)所需要的功率，使得一方面能夠完全為推進(jìn)使用驅(qū)動(dòng)設(shè)備的功率，另一方面減小有害物質(zhì)的排放。


下面根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。其中圖I是空調(diào)壓縮機(jī)的簡(jiǎn)化的剖面圖并且圖2示出具有空調(diào)裝置的車輛。
具體實(shí)施例方式圖I表示用于空調(diào)裝置特別是車輛或者說汽車的空調(diào)裝置的空調(diào)壓縮機(jī)I的簡(jiǎn)化的縱剖面圖?？照{(diào)壓縮機(jī)I具有外殼2，其優(yōu)選至少基本上構(gòu)成圓筒形。在該外殼2內(nèi)在軸向亦即在其縱軸線方向上可線性移動(dòng)地設(shè)置活塞3。在它的外表面上在活塞3上設(shè)置兩個(gè)形式為0環(huán)5的密封元件4，密封元件4密封封閉活塞3和外殼2內(nèi)側(cè)之間的縫隙。同時(shí)密封元件4還用于在外殼2內(nèi)引導(dǎo)活塞3。當(dāng)然也適宜的是用于引導(dǎo)其他在這里未圖示的機(jī)構(gòu)，例如形式為導(dǎo)片和/或?qū)Р鄣臋C(jī)構(gòu)，它們特別用于當(dāng)活塞3在外殼2內(nèi)移動(dòng)時(shí)減小摩擦和防止活塞3在外殼2內(nèi)卡住的傾斜。此外空調(diào)壓縮機(jī)I的外殼2在第一區(qū)6內(nèi)具有入口 7以及出口 8，它們分別在外殼2的外壁內(nèi)構(gòu)造。在本例中入口 7以及出口8基本上關(guān)于外殼2在徑向上取向。入口7具有第一止回閥9，出口 8具有第二止回閥10。止回閥的構(gòu)造和功能普遍知曉，所以這里不詳細(xì)說明止回閥9和10精確的構(gòu)造。在其與端部區(qū)域6相對(duì)的端部區(qū)域11內(nèi)，空調(diào)壓縮機(jī)I的外殼2具有高壓接頭12以及低壓接頭13，它們?cè)诒纠型瑯釉谕鈿?的外壁中構(gòu)造。這里給高壓接頭12和低壓接頭13分別配設(shè)了能夠開關(guān)的閥14或者說15。借助接頭12和13，空調(diào)壓縮機(jī)I能夠接入到上述汽車的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的液壓循環(huán)中。借助能夠開關(guān)的閥14和15能夠?qū)τ诟鹘宇^12、13來說關(guān)閉或者釋放相應(yīng)的流通橫截面。視情況流通橫截面可無級(jí)調(diào)節(jié)。止回閥9、10和/或閥14、15分別能夠至少部分地與外殼2整體地或者作為分開的構(gòu)件構(gòu)造。在外殼2內(nèi)可移動(dòng)地得到支承的、借助密封元件4相對(duì)于外殼2的內(nèi)壁密封的活塞3把外殼2分成兩個(gè)腔16和17。在外殼2的具有入口 7和出口 8的一側(cè)的腔構(gòu)成用于汽車的具有空調(diào)壓縮機(jī)I的空調(diào)裝置的冷卻介質(zhì)的壓縮腔18。位于活塞3的相對(duì)的一側(cè)的腔17與活塞一起構(gòu)成控制壓力腔19，它通過閥14和15的開關(guān)基本上控制活塞3的運(yùn)動(dòng)。在壓縮腔18內(nèi)有利地設(shè)置復(fù)位彈簧20，它在本例中作為螺旋彈簧21構(gòu)造。這里復(fù)位彈簧20與活塞3的自由的端面和外殼2的在端部區(qū)域6內(nèi)的與活塞相對(duì)的封閉端面共同作用。復(fù)位彈簧20視情況在預(yù)緊的情況下在活塞3和外殼2之間設(shè)置，從而它對(duì)活塞3始終在控制壓力腔19的方向上施加彈簧力。為使活塞3不完全進(jìn)入控制壓力腔19內(nèi)，在這種情況下適宜地在外殼內(nèi)壁上提供止擋，其防止活塞3太遠(yuǎn)地進(jìn)入控制壓力腔19內(nèi)。因此控制壓力腔19以及壓縮腔18分別通過外殼2的壁以及通過活塞3的相應(yīng)自由的端面構(gòu)成。下面說明空調(diào)壓縮機(jī)I的作用為入口 7供給空調(diào)裝置的冷卻循環(huán)的要壓縮的氣體狀和/或蒸汽狀的冷卻介質(zhì)。止回閥9和10保證，只要壓縮腔內(nèi)的壓力不超過一個(gè)關(guān)鍵性的壓力，那么要壓縮的冷卻介質(zhì)即便進(jìn)入壓縮腔18內(nèi)，也不能從其中再度流出。為進(jìn)行壓縮過程，首先打開閥14，使得液壓液體從驅(qū)動(dòng)設(shè)備的液壓循環(huán)流入控制壓力腔19內(nèi)，而閥15則關(guān)閉。由此在控制壓力腔19內(nèi)建立起壓力，該壓力致力于活塞3在壓縮腔16的方 向上或者說在端部區(qū)域6的方向上如箭頭22所示的運(yùn)動(dòng)。此時(shí)復(fù)位彈簧20被張緊，并且位于壓縮腔16內(nèi)的氣體狀和/或蒸汽狀的冷卻介質(zhì)被壓縮，由此壓縮腔18內(nèi)的壓力升高。剩余的液體壓向出口 8的止回閥10，由此該止回閥在達(dá)到一個(gè)關(guān)鍵的壓力時(shí)被打開，并且現(xiàn)在液體的、被壓縮的冷卻介質(zhì)至少在控制壓力腔內(nèi)的壓力比壓縮腔18內(nèi)的壓力高的期間內(nèi)通過出口 8供給或者壓入到冷卻循環(huán)中。最遲當(dāng)在壓縮腔18和控制壓力腔19之間發(fā)生壓力平衡時(shí)，關(guān)閉高壓接頭12的閥14并且打開低壓接頭13的閥15。由此控制壓力腔19內(nèi)的液壓液體減壓，并且通過閥15和低壓接頭13返回驅(qū)動(dòng)設(shè)備的液壓循環(huán)內(nèi)。復(fù)位彈簧20和現(xiàn)在在控制壓力腔19和壓縮腔18之間存在的壓力差致力于使活塞3返回它的輸出位置，如通過箭頭23所示。此時(shí)在壓縮腔18內(nèi)剩余的冷卻介質(zhì)再度汽化，并且通過產(chǎn)生的抽吸作用經(jīng)由止回閥9向壓縮腔18內(nèi)吸入附加的氣體狀和/或蒸汽狀的冷卻介質(zhì)，而止回閥10再度關(guān)閉。這里開始重復(fù)上述過程。通過相應(yīng)調(diào)整閥14和15能夠影響活塞3的速度以及活塞3的行程。圖2簡(jiǎn)化示出車輛24的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，該車輛作為汽車25構(gòu)造，為此包括驅(qū)動(dòng)設(shè)備26，驅(qū)動(dòng)設(shè)備26包括內(nèi)燃機(jī)和/或一個(gè)或者多個(gè)電機(jī)。為驅(qū)動(dòng)設(shè)備26配設(shè)了液壓?jiǎn)卧?7，它首先具有為液體的液壓介質(zhì)產(chǎn)生壓力的機(jī)構(gòu)。液壓?jiǎn)卧ㄟ^第一液壓循環(huán)28與驅(qū)動(dòng)設(shè)備26的部件連接，并且通過第二液壓循環(huán)29與所述空調(diào)壓縮機(jī)I連接。這里液壓循環(huán)29的高壓段與控制壓力腔19的高壓接頭12連接，液壓循環(huán)29的低壓段與低壓接頭13連接。壓縮腔18以其入口 7及其出口 8接入空調(diào)裝置31的冷卻循環(huán)30中，從而成為空 調(diào)裝置31的組成部分。此外在冷卻循環(huán)30內(nèi)接入冷凝器32，它被環(huán)境空氣、視情況還借助鼓風(fēng)機(jī)33流過，如箭頭34所示。此外空調(diào)裝置31優(yōu)選包括-這里未圖示-用于冷卻介質(zhì)的收集容器、用于接通和斷開空調(diào)壓縮機(jī)I的特別是形式為兩點(diǎn)調(diào)節(jié)器的溫度調(diào)節(jié)開關(guān)、配設(shè)于開關(guān)的溫度傳感器、膨脹閥以及具有能夠開關(guān)的用于帶來冷卻功率的汽化器鼓風(fēng)機(jī)的汽化器?？傊照{(diào)壓縮機(jī)I因此以簡(jiǎn)單的方式方法提供用于冷卻介質(zhì)的壓縮可能性而不必從汽車25的驅(qū)動(dòng)設(shè)備26抽走功率。此外本空調(diào)壓縮機(jī)I提供一種特別緊湊的并且成本低的結(jié)構(gòu)形式。此外也能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)停止?fàn)顟B(tài)下沒有問題地進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)，這點(diǎn)特別在現(xiàn)代的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案中如此，這種混合驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案除傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)例如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)或者柴油發(fā)動(dòng)機(jī)外作為驅(qū)動(dòng)部件還具有一個(gè)或者多個(gè)電機(jī)。為防止空調(diào)壓縮機(jī)I內(nèi)在液壓液體和冷卻介質(zhì)之間的污染，在另一個(gè)未圖示的實(shí)施例中在壓縮腔18和控制壓力腔19之間提供“氣氛的中間件”。例如可以在外殼2內(nèi)提供一個(gè)或者多個(gè)用于分開不同介質(zhì)的膜片。還可以設(shè)想的是，壓縮腔18和控制壓力腔19在不同的、基本上彼此分開的外殼部分內(nèi)設(shè)置，同時(shí)在每一個(gè)外殼部分內(nèi)可移動(dòng)地安置一個(gè)分活塞，并且這些分活塞又通過相應(yīng)的機(jī)構(gòu)彼此連接。
權(quán)利要求
1.車輛(24)特別是汽車(25)的空調(diào)壓縮機(jī)(I)，具有壓縮腔(18)，所述壓縮腔具有用于要被壓縮的冷卻介質(zhì)的入口(7)和用于已被壓縮的冷卻介質(zhì)的出口(8)，其中所述壓縮腔(18)的壁至少部分由能夠線性移動(dòng)的活塞(3)構(gòu)成，其特征在于，所述活塞(3)在其背離所述壓縮腔的末端處構(gòu)成控制壓力腔(19)的至少ー個(gè)壁區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空調(diào)壓縮機(jī)，其特征在于，在所述壓縮腔(18)的遠(yuǎn)離所述活塞⑶的端部區(qū)域(6)處設(shè)置/構(gòu)造所述入口(7)和/或所述出ロ⑶。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的空調(diào)壓縮機(jī)，其特征在干，為所述入口(7)和/或所述出口(8)分別配設(shè)了止回閥(9、10)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的空調(diào)壓縮機(jī)，其特征在于，為所述活塞(3)配設(shè)至少ー個(gè)復(fù)位彈簧(20)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的空調(diào)壓縮機(jī)，其特征在于，所述復(fù)位彈簧(20)作為螺旋彈簧(21)構(gòu)造并且在所述壓縮腔(18)內(nèi)設(shè)置。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的空調(diào)壓縮機(jī)，其特征在于，所述控制壓カ腔(19)能夠接入到液壓循環(huán)(29)特別是汽車(25)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備(26)的液壓循環(huán)中。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的空調(diào)壓縮機(jī)，其特征在于，所述控制壓カ腔(19)具有用于所述液壓循環(huán)(29)的高壓接頭(12)和低壓接頭(13)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的空調(diào)壓縮機(jī)，其特征在干，為所述低壓和/或高壓接頭(12、13)分別配設(shè)了能夠開關(guān)的閥(14、15)。
9.車輛，特別是汽車(25)，具有驅(qū)動(dòng)設(shè)備(26)和帶有空調(diào)壓縮機(jī)(I)的空調(diào)裝置(31)，其特征在于，所述空調(diào)壓縮機(jī)(I)根據(jù)上述權(quán)利要求之一項(xiàng)或者多項(xiàng)構(gòu)造。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛，其特征在于，所述控制壓カ腔(19)接入到所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備(26)的液壓循環(huán)(29)之中。
全文摘要
用于車輛(24)特別是汽車(25)的空調(diào)壓縮機(jī)(1)，具有壓縮腔(18)，該壓縮腔具有用于要被壓縮的冷卻介質(zhì)的入口(7)和用于已被壓縮的冷卻介質(zhì)的出口(8)，其中壓縮腔(18)的壁至少部分由能夠線性移動(dòng)的活塞(3)構(gòu)成。在此作如下設(shè)置，即，活塞(3)在它的背離壓縮腔的末端處構(gòu)成控制壓力腔(19)的至少一個(gè)壁區(qū)。此外本發(fā)明涉及具有空調(diào)裝置的車輛。
文檔編號(hào)F04B49/00GK102667155SQ201080051445
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
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