CN101649827B - 活塞压缩机及制冷剂压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种活塞压缩机、尤其是一种制冷剂压缩机，具有：压缩机机体中的压缩室，所述压缩室由气缸盖(10)限定，所述气缸盖包括具有至少一个吸入阀(23、24)和至少一个压力阀(21、22)以及阀盖(12)的至少一个阀板结构。本发明试图实现低制造成本，并维持良好效率。为此目的，阀板结构(16)由载板(17)形成，所述载板(17)包括吸入阀(23、24、26、27)和压力阀(18、19、21、22)，并且所述载板(17)通过至少一个气密连接缝(28、31)连接到所述阀盖(12)，所述连接缝(28、31)将吸入区域(32)和压缩区域(29、30)彼此分开，并相对外部密封至少压缩区域(29、30)。

Description

活塞压缩机及制冷剂压缩机
技术领域
本发明涉及一种活塞压缩机、尤其是一种制冷剂压缩机，该压缩机具有：在压缩机机体中的压缩室，所述压缩室由气缸盖限定，所述气缸盖包括一个具有至少一个吸气阀和至少一个压力阀的阀板结构以及一个阀盖。
背景技术
例如从DE 102004047 159B4已知这种活塞压缩机。阀板结构包括压力阀板和吸气阀板。压力阀板和吸气阀板通过焊接彼此连接并连接到阀盖。压力阀板具有数个压力阀元件，所述压力阀元件是压力阀板的部分。相似地，吸气阀板具有作为吸气阀板一部分的数个吸气阀元件。
DE 10330760B4显示了另一活塞压缩机，其中，除了压力阀板和吸气阀板，阀板结构包括加强板。
用于压缩制冷剂的活塞压缩机、即例如封闭或半封闭制冷剂压缩机，大量地生产。因此，关注降低制造成本。然而，通常，低制造成本存在压缩机的应用性能降低的风险。特别地，存在效率降低的风险。
发明内容
本发明的任务是实现低成本及良好效率。
利用前言中提到的活塞压缩机，该任务通过以下解决：阀板结构由载板形成，该载板包括吸入阀和压力阀，并通过至少一个气密连接缝到阀盖，所述连接缝将吸入区域和压缩区域彼此分开并相对外部密封至少压缩区域。
利用该实施例，一个单独的板将是足够的，即载板。可以节省另外的板，因而减少制造成本。一方面，这通过更少的材料消耗而实现，其次在于，仅一个载板必须在气缸盖的装配期间被处理。另外，载板可以制造得相对薄，即，可以使用不具有自身稳定性的载板。相反，阀板结构的稳定性直到载板连接到机械上足够稳定的阀盖上才出现。然而，该连接的目的不仅在于确保对载板的机械加强。它还具有另外的任务：一方面提供吸入区域和压缩区域之间的气密分离和另一方面压缩区域和外界环境之间的气密分离。连接缝例如可以由焊接、钎焊、或者胶合形成。因而，节省了载板和阀盖之间的密封，这有助于进一步节约成本。由于载板可以做成非常薄，产生相对小的有害空间，这对于低温压缩机是尤其重要的。载板的小厚度也导致了制冷剂气体通过吸入和压力阀流动期间小的压缩损失。进一步，可以避免载板的表面处理，至少在大区域中。
优选地，吸入阀具有位于载板一侧上的吸入阀元件，且压力阀具有位于载板另一侧上的压力阀元件。由载板分开的吸入和压力阀元件的使用具有以下优点：这些阀元件可以独立于载板处理。具体地，大大易于提供带边角倒圆的阀元件，这有助于长工作寿命。由于在阀结构的装配之前，阀元件可以从所有侧接触，因此这是可能的。阀元件不需要的待压缩气体然后将必须流过的另外板。
优选地，吸入阀元件和/或压力阀元件通过焊接或铆接连接到载板。因此，具有阀元件的载板可以被处理并用作一个直到气缸盖的制造。可以自动地执行阀元件固定在载板上。
优选地，吸入阀元件和压力阀元件制成薄片形式。这些薄片被单向固定，即，以一端固定到载板，并可利用另一端从载板提起，以释放吸入开口或者压缩开口。由于仅吸入阀元件和压力阀元件必须以相对昂贵的阀材料制作，例如薄阀钢，因此材料成本较低。
优选地，密封件布置在气缸盖和压缩机机体之间。密封件提供气缸盖和压缩机机体之间的密封性。至少在密封件所在的区域中，不需要载板表面的昂贵加工或研磨。此处，载板仍具有一定粗糙度，因为密封件靠在此处。在靠近阀盖的一侧上载板也可具有一定粗糙度，因为此处的粗糙度由连接缝提供。
优选地，密封件以恢复力作用在吸入阀元件上。因而，密封件不仅执行相对外界环境密封压缩室的任务，而且执行在完成吸气冲程后迅速复原吸入阀元件的任务，因而关闭吸入阀。节省了另外的弹簧部件。
优选地，密封件平坦地靠在载板的密封区域上，并包括用于吸入阀元件的凹部。只要关闭吸入阀，这不引起密封件的变形或仅引起非常小的变形。仅当吸气阀元件从载板提起时，密封件的恢复力作用在吸入阀元件上。
优选地，阀盖具有至少一个壁，该壁将吸入气体通道与压缩气体通道相分开，连接缝在壁面对压缩室的一侧上延伸。因而，壁可以保持相对薄，因此对于阀盖中的吸入气体和压缩气体可以获得大流动截面。
附图说明
以下，基于附图，根据优选实施例来说明本发明，其中：
图1显示了制冷剂压缩机的示意性截面图；
图2显示了气缸盖三个主要元件的立体分解视图；
图3从另一视角显示了三个元件；
图4显示了阀板结构和阀盖的单元；和
图5显示了具有密封的图4的单元。
具体实施方式
图1是制冷剂压缩机1的示意图，该制冷剂压缩机1具有形成在气缸3中的压缩室2。气缸3位于压缩机机体4中。压缩室2的容积可以由活塞5改变，驱动器(未详细显示)通过连杆6驱动活塞5作往复运动。
气缸体4位于吸气通道7中，制冷剂气体通过该吸气通道7被吸入压缩室2。压缩通道8部分地引导通过压缩机机体4，并提供压缩的制冷剂气体到压缩气体收集部9。
气缸盖10关闭气缸3前侧的压缩室2。密封件11位于气缸盖10和压缩机机体4之间。以下，通过图2到5详细解释气缸盖10。
气缸盖10具有阀盖12，其中布置有吸入气体通道13和两个压缩气体通道14、15。阀盖12的吸入气体通道13连接到压缩机机体4的吸入通道7。压缩气体通道14、15连接到压缩机机体4中的压缩通道8(另外，更多压缩通道8可以形成在压缩机机体4中)。
具有相对简单设计的阀板结构16连接到阀盖12。阀板结构16仅具有一个单独的板，即载板17。在载板17面对阀盖12的一侧上，布置有两个压力阀元件18、19，该两个压力阀元件18、19通过铆钉或焊接点20连接到载板17。两个压力阀元件18、19覆盖载板17中的压缩开口21、22。压缩开口21、22重叠阀盖中的压力气体通道14、15。
在面对密封件11的一侧上，载板包括两个吸入阀元件23、24，所述两个吸入阀元件23、24也通过铆钉或焊接点25连接到载板17。吸入阀元件23、24覆盖载板17中的吸入开口26、27。吸入开口26、27重叠阀盖12中的吸入气体通道13。
压力阀元件18、19和吸入阀元件23、24形成为薄片。这些薄片例如由薄片阀门钢制成，意味着它们可弹性变形。因此，利用对应的压缩条件，它们的自由端可以从载板17提起，因而释放压缩开口21、22或者吸入开口26、27。由于薄片具有纵向形状，自由端从载板17的提起将引起侧向流出，另外利用非常小的开口度，这减小了损失并因而增加了压缩机1的效率。
载板17由相对薄的金属片制成。因而，其不具有充分的自身稳定性以承受操作期间主要的压缩力以及从气缸3或者阀盖12作用在载板17上的主要压缩力。因此，如从图4可见，载板17被焊接、钎焊、或者胶合到阀盖12上。为此目的，设置连接缝28，该连接缝28使压力阀区域29、30朝向外部封闭。另一连接缝31使压力阀区域29、30从吸入阀区域32分离。如从图2可见，阀盖12在吸入气体通道13和每一压缩气体通道14、15之间具有壁33，壁33具有面对压缩室2的边34。连接缝31在该边34上延伸。这具有以下优点：相对薄壁33可以用在吸入气体通道13和压缩气体通道14、15之间，因而对于吸入和压缩气体可以实现增强流动且很少流动损失。阀盖12确保气缸盖10的机械稳定性，以及载板17的机械稳定性。
压力阀元件18、19和吸入阀元件23、24可以在固定在载板17上之前处理。具体地，这里可以加工边角修圆，这有助于实现长工作寿命。与阀元件也形成在板中的实施例相反，此处，磨削工具将更容易靠近。
由于载板17相对薄且具体地，仅有一个板，制冷剂气体在进入和离开压缩2期间必须跨过该板，产生小的压力损失。进一步，有害空间或者死体积保持较小，因此产生有利的效率。
如从图4和5的比较可以看出，密封件11在吸入阀元件23、24的固定区域35、36处覆盖吸入阀元件23、24，以及与之相邻的区域。这使得，当吸入阀元件23、24通过提供的气体从载板17提起时，密封件11暴露于恢复力，当吸入流终止时，该恢复力使吸入阀元件23、24返回到靠在载板17上，且这相对迅速地发生并且无需另外的弹簧元件。
如从图3清楚可见，密封件11具有用于每一吸入阀元件23、24的凹部37，每一吸入阀元件23、24的固定区域35、36进入所述凹部37。因此，密封件11可以实际上无张力的方式或者以很小的预张力靠在吸入阀元件23、24上，当气缸盖10安装在压缩机机体4上时。
气缸盖10可以通过螺钉固定在压缩机机体4上，螺钉引导穿过气缸盖10中的开口38。然而，也可设定：气缸盖10焊接到压缩机机体4上。在此情况下，在某些条件下不需要螺钉或螺栓。
所示的实施例具有许多优点。载板17可以制成薄冲压部，其不仅节省材料，而且节省在两侧上的昂贵的表面处理或研磨。关于载板17靠在密封件11上这一点，不需要加工。关于载板17靠在阀盖12上这一点，也不需要加工，只要确保连接缝28、31产生。节省了载板17和阀盖12之间的密封。由于载板17的薄厚度，产生小的有害空间，这对于低温压缩机是尤其重要的。由于连接缝31，不存在已压缩的压缩气体会泄漏到吸入侧的风险。
由于载板17的小厚度，当制冷剂气体经过时，仅发生小的压力损失。密封件11呈现某种弹簧功能，将吸入阀元件23、24按压向载板。
仅阀元件18、19、23、24需要昂贵的阀材料。然而，载板17可以由更节省成本的材料。阀元件18、19、23、24周围没有间隙，这在阀元件布置在板中并由冲压加工的传统气缸盖中是这种情况。

Claims (9)

1.一种活塞压缩机，具有：压缩机机体(4)中的压缩室(2)，所述压缩室由气缸盖(10)限定，所述气缸盖包括具有至少一个吸入阀和至少一个压力阀的阀板结构以及一阀盖(12)，其特征在于：所述阀板结构(16)由载板(17)形成，所述载板(17)具有吸入阀(23、24、26、27)和压力阀(18、19、21、22)，并且所述载板(17)通过至少一个气密连接缝(28、31)连接到所述阀盖(12)，其中，所述连接缝(28、31)将吸入区域(32)和压缩区域(29、30)彼此分开，并相对外部密封至少压缩区域(29、30)。
2.根据权利要求1所述的活塞压缩机，其特征在于，所述吸入阀(23、24、26、27)具有位于所述载板(17)一侧上的吸入阀元件(23、24)，且所述压力阀(18、19、21、22)具有位于所述载板(17)另一侧上的压力阀元件(18、19)。
3.根据权利要求2所述的活塞压缩机，其特征在于，所述吸入阀元件(23、24)和/或所述压力阀元件(18、19)通过焊接或铆接连接到所述载板(17)。
4.根据权利要求2或3所述的活塞压缩机，其特征在于，所述吸入阀元件(23、24)和所述压力阀元件(18、19)设计成薄片形式。
5.根据权利要求2所述的活塞压缩机，其特征在于，一密封件(11)布置在所述气缸盖(10)和所述压缩机机体(4)之间。
6.根据权利要求5所述的活塞压缩机，其特征在于，所述密封件(11)以恢复力作用在所述吸入阀元件(23、24)上。
7.根据权利要求6所述的活塞压缩机，其特征在于，所述密封件(11)平面地贴靠在所述载板(17)的密封区域上，并具有用于吸入阀元件(23、24)的凹部(37)。
8.根据权利要求1所述的活塞压缩机，其特征在于，所述阀盖(12)具有至少一个壁(33)，所述壁(33)将吸入气体通道(13)与压缩气体通道(14、15)分离，所述连接缝(31)在所述壁(33)面对所述压缩室(2)的一侧(34)上延伸。
9.根据权利要求1所述的活塞压缩机，其特征在于，该活塞压缩机是制冷剂压缩机。
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