CN101881264A - 一种线性压缩机用吸排气一体化吸排气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种吸排气一体化的线性压缩机用吸排气装置，其包括：扣合在压缩机汽缸出口端面的圆柱形杯状空心外壳；位于该空心外壳内轴向中心处的圆台形吸排气阀体；安装于圆台形吸排气阀体大端面上凹槽内的吸气阀片，吸气阀片上端面与圆柱形杯状空心外壳大端面齐平；圆台形吸排气阀体大端面尺寸大于压缩机汽缸出口端面尺寸；连接于圆台形吸排气阀体小端面与圆柱形杯状空心外壳杯底之间的软性支撑管件；依次贯通圆台形吸排气阀体、软性支撑管件和圆柱形杯状空心外壳杯底中心的吸气通孔；和设于圆柱形杯状空心外壳侧壁上的排气孔。本发明具有消除由于活塞行程过大而导致活塞和吸排气装置相撞引起的损坏，消除死容积，且结构紧凑简单。

Description

一种线性压缩机用吸排气一体化吸排气装置
技术领域
本发明涉及制冷压缩机领域；具体特别涉及一种线性压缩机用吸排气一体化吸排气装置。
背景技术
线性压缩机是利用直线电机的线性驱动力，驱使气缸中的活塞做往复运动，吸入低压气体并压缩为高压气体的装置；线性压缩机与传统的旋转电机驱动往复式压缩机相比，主要不同在于其驱动器使用直线振荡电机驱动器，省去了传统往复式压缩机所必需的将旋转电机的回转运动转变为往复式压缩机的活塞直线运动的机械传动机构，所以线性压缩机具有效率高、结构简单、体积小、重量轻、无油或少润滑油、变容量特性优异等优点；在设计合理的情况下，相同排量的线性压缩机可比传统的往复式压缩机压缩效率提高20％左右，应用前景广阔。
但与传统的回转式活塞压缩机相比，线性压缩机一个很大的缺陷是活塞的行程没有刚性限制，而完全由驱动电压的波形和大小决定。传统的回转式活塞压缩机活塞位移有刚性限制，因此在合理设计的前提下，不存在活塞与阀板相撞的问题；而线性压缩机在压缩机驱动电压异常，或是启动电流过大等情况下，活塞行程过大，就会与阀板相撞。由于传统吸排气结构中阀板是完全固定的，仅仅通过阀板上安装的导通方向相反的吸气和排气阀片完成吸排气，则发生相撞后，会给阀板和活塞造成严重损坏，会极大的影响压缩机的工作状况，降低使用寿命。
解决这一问题的思路是一方面避免在电路中出现过大电流的情况，如加强对驱动电压的控制，但现有电子技术并不能保证完全避免出现这种情况；或是提供较大活塞运动余量的方法以避免相撞发生，但这种方法会造成较大的余隙容积，降低了压缩机的工作效率；另一方面，在以上认知的基础上，也有采取改进吸排气部件结构，以降低相撞后造成的损坏程度的方法。典型的做法之一是把原有的排气孔加排气阀结构改成盘状弹簧支撑的圆台形排气阀体，安装上以后弹簧出于压缩状态，排气阀体则靠弹簧的压力紧贴在气缸开口处。排气阀体往往以较软的材料制成，而且在轴向方向上具有一定自由度，消除了活塞与排气阀体发生刚性碰撞的可能性。该方法效果好，可行性高，但由于只能完成排气功能，只能在气缸的另一侧安排吸气通路，需要对整机结构进行调整，改进成本较大，而且必须使用中空的柱状活塞，适用范围较小。
发明内容
本发明目的在于提供一种线性压缩机吸排气装置，其中通过将原有支撑软性材料制成的吸排气阀体的弹簧改为中空的波纹管，以及将吸排气阀体改为中空样式，并在端部加装吸气阀片，从而避免了对线性压缩机的进气结构进行必须的改动，同时仍保证了吸排气阀体与活塞之间不会发生刚性碰撞，且结构简单。
本发明的技术方案如下：
本发明提供的吸排气一体化的线性压缩机吸排气装置，其包括：
一扣合在压缩机汽缸出口端面上的圆柱形杯状空心外壳；
一位于所述圆柱形杯状空心外壳内轴向中心处的圆台形吸排气阀体，所述圆台形吸排气阀体大端面尺寸大于所述压缩机汽缸出口端面尺寸；
安装于所述圆台形吸排气阀体大端面上的凹槽内的吸气阀片，所述吸气阀片上端面与所述圆台形吸排气阀体大端面齐平；
连接于所述圆台形吸排气阀体小端面与所述圆柱形杯状空心外壳杯底之间的软性支撑管件；
依次贯通所述圆台形吸排气阀体、所述软性支撑管件和所述圆柱形杯状空心外壳杯底中心的吸气通孔；和
设于所述圆柱形杯状空心外壳侧壁上的排气孔。
本发明的吸排气一体化的线性压缩机吸排气装置，还可进一步包括：一套装于所述圆柱形杯状空心外壳外表面上端隔热套，所述吸气通孔和所述排气孔分别贯穿所述隔热套。
本发明的吸排气一体化的线性压缩机吸排气装置，还可进一步包括：一安装于所述圆柱形杯状空心外壳杯底外表面上的消音器；所述吸气通孔贯穿所述消音器。
本发明的吸排气一体化的线性压缩机吸排气装置，还可进一步包括：还进一步包括：一安装于所述隔热套外表面上的消音器；所述通孔贯穿所述消音器。
所述的软性支撑管件为一波纹管或为一套装有压缩弹簧的软管。
本发明的吸排气一体化的线性压缩机吸排气装置具有如下优点：
可极大的降低活塞与排气阀体相撞造成的损坏，而且消除了排气死容积；具有吸排气功能，可以完全替换传统的固定式吸排气阀板结构，且不需要对压缩机其他部件结构进行调整，可用于任何种类的活塞式压缩机；而且结构紧凑简单。
附图说明
附图1为本发明的结构(一实施例)及用于压缩机的示意图；
附图2为本发明的结构(另一实施例)及用于压缩机的示意图。
具体实施方式
图1为本发明的结构(一实施例)及用于压缩机的示意图；图2为本发明的结构(另一实施例)及用于压缩机的示意图；由图可知，本发明提供的吸排气一体化的线性压缩机吸排气装置，其包括：
一扣合在压缩机汽缸出口端面上的圆柱形杯状空心外壳6；
一位于所述圆柱形杯状空心外壳6内轴向中心处的圆台形吸排气阀体3，所述圆台形吸排气阀体3大端面尺寸大于所述压缩机汽缸出口端面尺寸；
安装于所述圆台形吸排气阀体3大端面上的凹槽内的吸气阀片4，所述吸气阀片4上端面与所述圆台形吸排气阀体3大端面齐平；
连接于所述圆台形吸排气阀体3小端面与所述圆柱形杯状空心外壳6杯底之间的软性支撑管件5；
依次贯通所述圆台形吸排气阀体3、所述软性支撑管件5和所述圆柱形杯状空心外壳6杯底中心的吸气通孔10；和
设于所述圆柱形杯状空心外壳6侧壁上的排气孔11。
本发明的吸排气一体化的线性压缩机吸排气装置，还可进一步包括：一套装于所述圆柱形杯状空心外壳6外表面上端隔热套9，所述吸气通孔10和所述排气孔11分别贯穿所述隔热套9。
本发明的吸排气一体化的线性压缩机吸排气装置，还可进一步包括：一安装于所述圆柱形杯状空心外壳6杯底外表面上的消音器7；所述吸气通孔10贯穿所述消音器7。
本发明的吸排气一体化的线性压缩机吸排气装置，还可进一步包括：一安装于所述隔热套9外表面上的消音器7；所述吸气通孔10贯穿所述消音器7。
所述的软性支撑管件5为一波纹管；或为一套装有压缩弹簧的软管。
实施例1
由图1可知，本实施例的吸排气一体化的线性压缩机吸排气装置，其组成如下：
一安装于线性压缩机气缸1内活塞2前方的圆台形吸排气阀体3，其朝向气缸端面，直径略大于气缸1的横截面，可以将气缸的出口完全封闭；此外所述圆台形吸排气阀体3在轴向方向上沿中心轴有一通孔，作为吸气通孔；在圆台形吸排气阀体朝向气缸端面上通过紧固件安装；
一吸气阀片4完全恰好嵌入圆台形吸排气阀体3大端面上的凹槽内，吸气阀片4的形状大小与凹槽相同，凹槽深度使吸气阀片4恰好埋入，吸气阀片4上端面与圆台形吸排气阀体3的大端面完全持平；并且吸气阀片4可将吸气通孔朝向气缸方向的出口完全封闭；为保证在活塞2压缩气体的过程中气缸1是处于被密封的状态，上述圆台形吸排气阀体3是依靠其后部的软性支撑管件5支撑在气缸端部；
软性支撑管件5可以采用波纹管，波纹管的一端通过紧固件与圆台形吸排气阀体3相固结；并由其处于压缩状态时所产生的轴向推力，将圆台形吸排气阀体3紧压固定在气缸端部；同时所述波纹管和上述吸气通道以及排气孔11相通，也作为整个吸气管路的一部分，将外部空间的低压气体导至吸气阀片4。
实施例2
见附图2，软性支撑管件5由压缩弹簧和吸气软管5’组成；压缩弹簧套装在吸气软管5’上，压缩弹簧一端与圆台形吸排气阀体3相连接，压缩弹簧另一端连接于所述圆柱形杯状空心外壳6的杯底；并由其处于压缩状态时所产生的轴向推力，将圆台形吸排气阀体3紧压固定在气缸端部；同时所述吸气软管5’与圆台形吸排气阀体轴向中心处的吸气通道相通；该吸气软管5’可能不具有轴向伸缩能力，但可以在小范围形变以适应弹簧的轴向伸缩；
以上由套装压缩弹簧的吸气软管5’一端与圆台形吸排气阀体相连接，另一端则与所述圆柱形杯状空心外壳6的杯底相连接；所述圆柱形杯状空心外壳6将上述所有结构都封闭在一腔体内，作为排气腔8；在圆柱形杯状空心外壳6上与波纹管相对的地方开有通孔，使得波纹管内的腔体与圆柱形杯状空心外壳6的外部空间相通；但在上述套装有压缩弹簧的吸气软管5’与圆台形吸排气阀体3以及波纹管与圆柱形杯状空心外壳6之间，用橡胶密封圈将其密封，因此该排气腔8不与波纹管管腔相通；在圆柱形杯状空心外壳6外侧，还可安装一吸气消音装置7(可以用紧固件固结在圆柱形杯状空心外壳6外侧)；所述吸气消音装置7具有中空气体通路，对准圆柱形杯状空心外壳6与波纹管连接的吸气通孔10；在吸气消音装置7与圆柱形杯状空心外壳6之间还可设有隔热套9，以隔绝排气腔8与外部空间之间的热交换；
工作过程如下：当活塞2向前运动时，圆台形吸排气阀体3封闭住气缸1，使气缸1内的气体被压缩；当气缸1内气体压力略高于排气腔8内的气体压力后，气缸1内的气体将在活塞的推动下冲开圆台形吸排气阀体3进入到排气腔8中；当活塞2达到上死点后转而向后运动时，圆台形吸排气阀体3在软性支撑管件5的推力驱动下又再次压在气缸1端口处外侧；同时由于活塞2向后运动，造成气缸1内气压下降，从而在外部空间与气缸1内部产生气压差，则吸气阀片4向气缸1内的方向打开，低压气体被吸入气缸1内；当活塞2到达下死点后，再次开始向前运动，则开始第二次工作循环。

Claims (6)

1.一种吸排气一体化的线性压缩机用吸排气装置，其特征在于，其包括：
一扣合在压缩机汽缸出口端面上的圆柱形杯状空心外壳；
一位于所述圆柱形杯状空心外壳内轴向中心处的圆台形吸排气阀体，所述圆台形吸排气阀体大端面尺寸大于所述压缩机汽缸出口端面尺寸；
安装于所述圆台形吸排气阀体大端面上的凹槽内的吸气阀片，所述吸气阀片上端面与所述圆台形吸排气阀体大端面齐平；
连接于所述圆台形吸排气阀体小端面与所述圆柱形杯状空心外壳杯底之间的软性支撑管件；
依次贯通所述圆台形吸排气阀体、所述软性支撑管件和所述圆柱形杯状空心外壳杯底中心的吸气通孔；和
设于所述圆柱形杯状空心外壳侧壁上的排气孔。
2.权利要求1所述的吸排气一体化的线性压缩机吸排气装置，其特征在于，还进一步包括：一套装于所述圆柱形杯状空心外壳外表面上端隔热套，所述吸气通孔和所述排气孔分别贯穿所述隔热套。
3.按权利要求1所述的吸排气一体化的线性压缩机吸排气装置，其特征在于，还进一步包括：一安装于所述圆柱形杯状空心外壳杯底外表面上的消音器；所述吸气通孔贯穿所述消音器。
4.按权利要求2所述的吸排气一体化的线性压缩机吸排气装置，其特征在于，还进一步包括：还进一步包括：一安装于所述隔热套外表面上的消音器；所述通孔贯穿所述消音器。
5.按权利要求1、2、3或4所述的吸排气一体化的线性压缩机吸排气装置，其特征在于，所述的软性支撑管件为一波纹管。
6.按权利要求1、2、3或4所述的吸排气一体化的线性压缩机吸排气装置，其特征在于，所述的软性支撑管件为一套装有压缩弹簧的软管。
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