CN100408851C - 密封式压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种能够抑制冷冻能力下降且可望提高效率的密封式压缩机。其中，在设在阀板(120)上的排气阀装置(123)中，排气簧片(142)具有一个排气簧片折弯部分(152)，开闭部分(148)相对于阀座部分(134)和基座部分(138)所在的平面朝阀座部分(134)一侧倾斜。这样，在把排气簧片紧固部分(150)固定在基座部分(138)上时，存在着将开闭部分(148)压紧在阀座部分(134)上的力量，防止排气簧片(142)从阀座部分(134)上浮起，从而可以防止制冷能力下降。

Description

密封式压缩机
技术领域
本发明涉及一种用于电冰箱等中的密封式压缩机，更具体地说，涉及对设置在致冷剂气体的排放通道中的排气阀装置所进行的改良。
背景技术
现有的密封式压缩机一般都设有排气阀装置，这样不但可望降低工作时的噪声，而且还可以通过降低排气簧片开闭时的压力损失来提高工作效率(其中的一例可参照特开2002-195160号公报)。
下面参照附图来对上述的现有密封式压缩机进行说明。
图5为现有的密封式压缩机的截面图，图6为现有的密封式压缩机中的排气阀装置的截面图。如图5、6中所示，密封外壳1中装有压缩机构2及对其进行驱动的电动机构3，底部存积有润滑油4。
压缩机构2和电动机构3通过支承装置5有弹性地支承在密封外壳1的内部。
另外，压缩机构2中设有：构成大致呈圆筒形的气缸6的气缸体7；在气缸6内作往复运动的活塞8；设在气缸6的开口端上的吸气簧片9；阀板10和气缸盖11。
呈板状的阀板10上设有：吸气孔12；和形成在位于与气缸6处于相反一侧的凹部14中的排气阀装置15。
排气阀装置15中设有：与气缸6内相连通的排气孔16；设在排气孔16的周围的阀座部分17；排气簧片18；弹簧簧片19和挡片20。另外，凹部14中还设有与阀座部分17处于同一平面上的基座部分21。
排气簧片18中的开闭部分22用于打开/关闭排气孔16的开口部分。
弹簧簧片19被设置在排气簧片18的上方，相对于阀板10而言处于与气缸6相反的一侧，与开闭部分22之间具有一定的间隙。
挡片20相对于弹簧簧片19而言设在与排气簧片18相反的一侧，设有至少2个相对于阀板10而言位于气缸6的相反侧、与阀座部分17和基座部分21所在的平面大致平行的平行部分24，且与设在与开闭部分22相对应的位置上的弹簧簧片19具有一定的间隙。其中，排气簧片18、弹簧簧片19、挡片20和阀板10通过铆钉25固定在基座部分21上。
下面对具有上述结构的密封式压缩机中的操作情况进行说明。
从吸气孔12吸入的致冷剂(图中未示出)被在气缸6内作往复运动的活塞8所压缩，再从设在排气阀装置15中的排气孔16排出，进行压缩操作。
通过设定排气簧片18和弹簧簧片19的自由端处的空间高度，可以在排气簧片18打开时防止压力发生损失。另外，通过调节弹簧簧片19的空间高度，还可以对排气簧片18的打开量进行限制。此外，通过在挡片20上设置2个或2个以上的、与阀座部分17和基座部分21所在的平面大致平行的平行部分24，对于挡片20相对于排气簧片18的空间高度也就能容易地进行控制。
但是，在上述的现有结构中，由于阀板10、排气簧片18、弹簧簧片19、和挡片20是单侧固定在基座部分21上，因此，当通过铆钉25等将阀板10、排气簧片18、弹簧簧片19、和挡片20固定在基座部分21上时，如果铆钉25的铆接力太强，排气簧片18就会被过度地压紧在基座部分21上，使开闭部分22从阀座部分17上浮起，引起排气簧片18和阀座部分17之间的密封性下降的问题。
另外，在排气簧片18打开时，排气簧片18将与弹簧簧片19发生接触，会因其间的润滑油4而吸附在弹簧簧片19上，因此会产生排气簧片18在关闭时动作缓慢的问题。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的上述问题，其目的在于提供一种能够提高排气簧片和阀座部分之间的密封性、且减轻排气簧片的关闭延迟、能量效率很高的密封式压缩机。
为了解决现有技术中的上述问题，本发明的密封式压缩机中的排气簧片的开闭部分在排气簧片折弯部分被朝阀座部分一侧折弯。这样，在排气簧片被固定在基座部分时，存在着将开闭部分压紧在阀座部分上的力量，从而可以防止开闭部分从阀座部分上浮起，起到提高排气簧片和阀座部分之间的密封性能的作用。
本发明产生的技术效果如下。本发明密封式压缩机由于能够提高排气簧片和阀座部分之间的密封性，因此可以抑制制冷能力的下降，提高工作效率。
下面将本发明的具体实施方案概述如下。技术方案1中所述的发明为一种密封式压缩机，其特征在于密封外壳内装有压缩机构及润滑油，所述压缩机构包括：活塞；所述活塞在其中作往复运动的气缸；安装在所述气缸的开口端上的阀板；和设置在所述阀板中、与气缸处于相反一侧的排气阀装置。所述排气阀装置包括：形成在所述阀板上、与被所述气缸内连通的排气孔；设在所述排气孔的外侧的阀座部分；与所述阀座部分大致设置在同一平面上的基座部分；由板簧材料制成的排气簧片，所述排气簧片中包括形成打开/关闭所述排气孔的开闭部分、和固定在所述基座部分上的排气簧片紧固部分；和设有与所述开闭部分保持着规定的间隙、对所述排气簧片的运动进行限制的止挡部分的挡片。另外，在所述排气簧片的排气簧片折弯部分处，所述开闭部分侧被朝所述阀座部分方向折弯。这样，在排气簧片被固定在基座部分时，存在着将开闭部分压紧在阀座部分上的力量，从而可以防止开闭部分从阀座部分上浮起，起到提高排气簧片和阀座部分之间的密封性能的作用。
技术方案2中所述的发明为，技术方案1中的发明中所述的排气阀装置在排气簧片和挡片之间设有弹簧簧片，所述弹簧簧片由板簧材料形成，同时设有：夹在所述排气簧片和所述挡片之间的弹簧簧片紧固部分；和为了与所述排气簧片的开闭部分及所述挡片之间均保持规定的间隙而将弹簧簧片折弯部分加以折弯形成的弹簧簧片翘起部分。这样，通过弹簧簧片的折弯角度可以对排气簧片的开启特性进行调整，同时，能够使排气簧片和弹簧簧片之间的接触面积减少，防止排气簧片和弹簧簧片吸紧在一起。因此，在技术方案1中所述的发明达到的效果的基础上，可以进一步提高工作效率和降低噪声。
技术方案3中所述的发明为，技术方案1中所述的排气簧片折弯部分位于在阀座部分和基座部分之间形成的退让空间中。这样，可以使排气簧片的倾斜量保持稳定，对于阀座部分可以恒定地施加上规定的压紧力量。因此，在技术方案1中所述发明的效果上，还可以在排气簧片和阀座部分之间实现可靠的密封性。
技术方案4中所述的发明为，技术方案2中的弹簧簧片折弯部分位于基座部分上。这样，排气簧片和弹簧簧片之间在退让空间中可以保持可靠的间隙。在技术方案2中所述发明的效果上，还可以使排气簧片的弹性特性保持稳定，维持地保持很高的效率。
技术方案5中所述的发明为，技术方案1至4中所述的阀板中与气缸处于相反一侧的侧面上设有凹部，所述阀座部分及基座部分形成在所述凹部中。这样，残留的经压缩后的致冷剂体积可以减少，在技术方案1至4中所述发明的效果上，还可以实现减少体积效率的下降的效果。
技术方案6中所述的发明为，技术方案1至5中所述的止挡部分与排气簧片面对着的侧面被设置成基本上与阀座部分和基座部分所在的平面保持平行。这样，挡片相对于排气簧片的空间高度就容易加以控制。在技术方案1至5中所述发明的效果上，还可以达到消除效率不均及噪声偏差的效果。
附图说明
图1为本发明的一个实施例中的密封式压缩机的截面图，
图2为该密封式压缩机中的排气阀装置的截面图，
图3为该排气阀装置中的主要构成部件的分解示意图，
图4为该排气阀装置打开时的截面图，
图5为现有的密封式压缩机的截面图，
图6为现有的密封式压缩机中的排气阀装置的截面图。
上述附图中，101为密封外壳，102为压缩机构，104为润滑油，109为气缸，115为活塞，120为阀板，123为排气阀装置，124为凹部，128为排气孔，134为阀座部分，138为基座部分，140为退让空间，142为排气簧片，144为弹簧簧片，146为挡片，148为开闭部分，150为排气簧片紧固部分，152为排气簧片折弯部分，154为弹簧簧片折弯部分，156为弹簧簧片翘起部分，158为弹簧簧片紧固部分，160为止挡部分。
具体实施方式
下面参照附图来对本发明的优选实施例进行详细说明。需要说明的是，这样的实施例对本发明的技术范围并没有限定作用。
图1为本发明的一个实施例中的密封式压缩机的截面图，图2为该密封式压缩机中的排气阀装置的截面图，图3为该排气阀装置中的主要构成部件的分解示意图，图4由该排气阀装置打开时的截面图。
如图1中所示，在形成密封空间的密封外壳101中装有压缩机构102、及驱动压缩机构102的电动机构103，底部贮留有润滑油104。
压缩机构102和电动机构103通过支承装置105有弹性地支承在密封外壳101的内部。另外，密封外壳101的空间中封入有致冷剂106。致冷剂106最好采用容易引起环保问题的氟里昂致冷剂以外的致冷剂，如R134a及自然致冷剂R600a等。电动机构103中包括定子107、和转子108。
下面对压缩机构102进行说明。
在构成气缸109的气缸体110中，安装着用于支承住曲轴111的支承体112。曲轴111上设有主轴部分113和偏心部分114，转子108套装在主轴部分113上。
气缸109中装有活塞115，活塞115和偏心部分114之间通过连杆装置116进行联结。
偏心部分114的下端设置有供油管117，利用离心力向压缩机构102中的各个滑动部件中供给润滑油104。
用于将气缸109的开口端加以密封的阀板120由烧结合金等制成，其上设有与气缸109相连通的吸气孔122，该吸气孔122由吸气簧片121加以打开/关闭。在阀板120中与气缸109处于相反一侧的侧面上，设有其中设有排气阀装置123的凹部124。
排气阀装置123设置在高压室125内部，高压室125由气缸盖126形成，气缸盖126设在阀板120中与气缸109相反的一侧上。
吸气簧片121由金属薄板制成，其上切割出簧片阀127，簧片阀127可以使吸气孔122的开口打开/关闭。另外，吸气簧片121设有缺口129，从而使排气孔128不致于被吸气簧片121堵塞住。
吸气簧片121、阀板120、形成高压室125的气缸盖126、由PBT等树脂成型的吸气消声器132通过螺栓等部件紧固在气缸体110上。
接下来对排气阀装置123进行详细描述。
阀板120上的凹部124中设有与气缸109相连通的排气孔128、和在排气孔128的周围形成的阀座部分134。在阀座部分134所在的同一平面内设有基座部分138，基座部分138上设有阀板铆钉孔136。为了防止排气簧片142与凹部124的底面发生碰撞，在阀座部分134和基座部分138之间设有深度比基座部分138更深的退让空间140。
然后，排气簧片142、弹簧簧片144、挡片146按顺序用铆钉147安装到基座部分138上。
排气簧片142由舌状板簧材料制成，其一端设有用于将排气孔128的开口部分加以打开/关闭的开闭部分148，另一端构成固定在基座部分138上的排气簧片紧固部分150并设有排气簧片铆钉孔151。另外，排气簧片142的开闭部分148一侧设有向阀座部分134一侧折弯的排气簧片折弯部分152。另外，上述排气簧片折弯部分152可以设置在与退让空间140相对应的任意位置上，排气簧片折弯部分152中的折弯角度最好处于1度至15度的范围内。
弹簧簧片144也由舌状板簧材料制成，其一端的弹簧簧片折弯部分154中形成朝与排气簧片142相反的一侧折弯的弹簧簧片翘起部分156，另一端形成固定在基座部分138上的弹簧簧片紧固部分158并设有弹簧簧片铆钉孔159。
弹簧簧片翘起部分156被调整成与排气簧片142的开闭部分148及挡片146之间均保持规定的间隙。另外，弹簧簧片折弯部分154可以被设置在基座部分138上的任意位置上。
挡片146中设有止挡部分160和挡片紧固部分162。止挡部分160在与排气簧片142的开闭部分148之间保持着规定间隙的状态下，对排气簧片142的运动进行限制。挡片紧固部分162上设有挡片铆钉孔161，并被固定在基座部分138上。止挡部分160中与排气簧片142面对着的侧面与阀座部分134和基座部分138所在的平面大致保持平行。
挡片紧固部分162被设置在与排气簧片紧固部分150、弹簧簧片紧固部分158和设在阀板120的凹部124中的基座部分138的阀板铆钉孔136相对应的位置上，铆钉147分别穿过排气簧片铆钉孔151、弹簧簧片铆钉孔159、和挡片铆钉孔161进行铆接、夹紧。
下面对具有上述构成的密封式压缩机中的操作情况及其作用进行说明。
定子107中有电源供给时，转子108和曲轴111将产生旋转，偏心部分114发生偏心运动，并经连杆装置116使活塞115在气缸109内作往复运动。在活塞115作往复运动时，在吸气行程中，从冷却系统(图中未示出)中返回到密封外壳101内的致冷剂106将流过吸气消声器132并顶开吸气簧片121，再通过吸气孔122被吸入到气缸109。在压缩行程中，吸入的致冷剂106被在气缸109内压缩，顶开排气簧片142，从排气孔128排出到在气缸盖126中形成的高压室125中，之后再被排出到冷却系统(图中未示出)中。
另外，随着曲轴111的旋转，供油管117也将旋转，依靠离心力将润滑油104向上抽起，并供给到压缩机构102的各个滑动部件及排气阀装置123等处。
排气簧片142的开闭部分148在吸气行程中关闭，将阀座部分134密封；在压缩行程中当气缸109内的压力上升时又将打开，使致冷剂106排放到高压室125中。由于排气簧片142的开闭部分148侧如图2中所示的那样设有朝阀座部分134一侧折弯的排气簧片折弯部分152，因此有将开闭部分148推向阀座部分134的力量在发生作用，故可以防止排气簧片142在关闭期间从阀座部分134上浮起。这样，在吸气行程中，可以减少从气缸盖126的高压室125逆流到气缸109内的高压致冷剂106的量，从而可以得到很高的体积效率。
另外，由于排气簧片142中的开闭部分148一侧设有朝阀座部分134一侧折弯的排气簧片折弯部分152，因此，排气簧片142的开闭部分148如图4中所示的那样被打开时，排气簧片折弯部分152以支点发生弯曲，从排气簧片折弯部分152至开闭部分148的前端曲率逐渐增大。这样，在排气簧片142碰到弹簧簧片翘起部分156时，由排气簧片142和弹簧簧片翘起部分156构成的角度将会增大。这样，排气簧片142的开闭部分148的前端和弹簧簧片翘起部分156之间将发生点接触，可以减小排气簧片142和弹簧簧片翘起部分156发生接近面接触状态时出现的、因其中间有润滑油104等存在而出现的粘住现象。排气簧片142的响应性可以提高，关闭工作缓慢的现象可以减轻，体积效率可以进一步提高。
此外，通过使排气簧片142的排气簧片折弯部分152位于退让空间140中，在固定排气簧片142时可以防止排气簧片折弯部分152被基座部分138、弹簧簧片紧固部分158及挡片紧固部分162所压紧的现象发生，因此可以使排气簧片142的倾斜量保持稳定。这样，可以使作用在阀座部分134上的压紧力达到设定值，从而使排气簧片142和阀座部分134之间的密封性能变得更加可靠。
弹簧簧片翘起部分156与排气簧片142的开闭部分148及挡片146之间形成规定的间隙，相对于阀座部分134和基座部分138所在的平面呈倾斜状。因此，排气簧片142具有在碰到弹簧簧片翘起部分156之前刚性较低、在碰到之后刚性又较高的2个阶段的特性，因此既可以不损失应答性，在致冷剂循环量少的条件下排气簧片142又容易打开，从而可以达到很高的压缩效率。
这里，通过使弹簧簧片折弯部分154位于基座部分138的上方，可以在退让空间140处使排气簧片142和弹簧簧片144之间可靠地保持一定的间隙，因此，可以使排气簧片142的弹性特性保持稳定，从而可以维持很高、很稳定的效率。
另外，由于排气孔128设在阀板120上与气缸109相反一侧的凹部124中，因此，排气孔128的长度被缩短了，残留在排气孔128部分中的压缩后的致冷剂106量也可以减少，从而可以产生抑制在吸气时这些致冷剂106再次发生膨张而引起的体积效率下降的效果。
还有，由于止挡部分160中与排气簧片142面对着的侧面设置成与阀座部分134和基座部分138所在的平面大致平行，因此，相对于弹簧簧片翘起部分156及排气簧片142的开闭部分148的空间高度容易控制，能量效率不均及噪声不均可以得到降低。
采用本发明的上述实施例的话，可以实现一种具有很高的能量效率的密封式压缩机。
本发明的应用场合如下。本发明中的密封式压缩机由于可以抑制冷冻能力的下降和实现高效率化，因此，不但可以使用在电冰箱中，还可以适用于冷冻展示柜及除湿机等设备中。

Claims (6)

1. 一种密封式压缩机，密封外壳内装有压缩机构及润滑油，所述压缩机构包括：
活塞；
所述活塞在其中作往复运动的气缸；
安装在所述气缸的开口端上的阀板；和
设置在所述阀板中、与气缸处于相反一侧的排气阀装置，
其中，所述排气阀装置包括：
形成在所述阀板上、与被所述气缸内连通的排气孔；
设在所述排气孔的外侧的阀座部分；
与所述阀座部分大致设置在同一平面上的基座部分；
由板簧材料制成的排气簧片，所述排气簧片中包括形成打开/关闭所述排气孔的开闭部分、和固定在所述基座部分上的排气簧片紧固部分；和
设有与所述开闭部分保持着规定的间隙、对所述排气簧片的运动进行限制的止挡部分的挡片，
所述密封式压缩机的特征在于：
在所述排气簧片的排气簧片折弯部分处，所述开闭部分侧被朝所述阀座部分方向折弯。
2. 如权利要求1中所述的密封式压缩机，其特征在于：所述排气阀装置在排气簧片和挡片之间设有弹簧簧片，所述弹簧簧片由板簧材料形成，同时设有：夹在所述排气簧片和所述挡片之间的弹簧簧片紧固部分；和为了与所述排气簧片的开闭部分及所述挡片之间均保持规定的间隙而将弹簧簧片折弯部分加以折弯形成的弹簧簧片翘起部分。
3. 如权利要求1中所述的密封式压缩机，其特征在于：排气簧片折弯部分位于在阀座部分和基座部分之间形成的退让空间中。
4. 如权利要求2中所述的密封式压缩机，其特征在于：弹簧簧片折弯部分位于基座部分上。
5. 如权利要求1所述的密封式压缩机，其特征在于：阀板中与气缸处于相反一侧的侧面上设有凹部，所述阀座部分及基座部分形成在所述凹部中。
6. 如权利要求1至5中的任一项所述的密封式压缩机，其特征在于：止挡部分与排气簧片面对着的侧面被设置成基本上与阀座部分和基座部分所在的平面保持平行。
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