CN102216615A - 多级往复式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种多级往复式压缩机包括缸体和缸盖。缸体限定低级缸和高级缸。缸盖固定到缸体上，覆盖低级缸和高级缸。缸盖限定中级增压室，该中级增压室与低级缸和高级缸流体连通用于将从低级缸排放的工作流体输送到高级缸。

Description

多级往复式压缩机

技术领域

本发明大体而言涉及往复式压缩机组件，且更特定而言，涉及具有两个或多个缸的多级压缩机。

背景技术

压缩机在许多冷却、加热或制冷系统中用于压缩穿过该系统循环的制冷剂流体。在往复式压缩机的情况下，马达或发动机转动曲轴，曲轴促动一个或多个缸内的一个或多个活塞的往复运动。低压制冷剂通过压缩机壳体中的进入端口而进入压缩机，且可暂时地容纳于由壳体限定的储集室中。来自储集室的低压制冷剂然后通过一通路(多个通路)被抽吸到缸内且由一个或多个活塞压缩到更高温度和压力。来自一个或多个缸排放的高压制冷剂气体通过缸盖或壳体中的出口端口离开往复式压缩机且流到冷却、加热或制冷系统的其它构件。

在多级往复式压缩机中，来自一个或多个低级缸排放的制冷剂流体通过另一通路(多个通路)被抽吸到一个或多个高级缸。制冷剂气体由高级缸中的一个或多个活塞进一步压缩。通过将往复式压缩机分成多个级，能更高效地压缩制冷剂到比单级往复式压缩机可达成的更高压力。

对于许多机械系统中的构件，通常需要保持加热或冷却系统中的压缩机的大小和重量最小，同时设计该单元以使该系统具有尽可能高的容能和效率。在许多常规多级往复式压缩机中的级之间的通路需要在压缩机外部的管件或管道来连通压缩机级之间的制冷剂。令人遗憾的是，外部管件或管道可为振动和高频和低频噪声源。外部管道也增加压缩机的大小和总重量。外部管道还形成额外接头，这些接头可具有泄漏可能性且增加额外零件，额外零件需要额外制造步骤，包括将管道装配到压缩机壳体上。

发明内容

一种多级往复式压缩机包括缸体和缸盖。缸体限定低级缸和高级缸。缸盖固定到缸体上，覆盖低级缸和高级缸。缸盖限定中级增压室，该中级增压室与低级缸和高级缸流体连通用于将从低级缸排放的工作流体输送到高级缸。

附图说明

图1是多级往复式压缩机的一个实施例的侧视图。

图1A是图1的多级往复式压缩机的侧视截面图。

图2是图1和图1A所示的多级往复式压缩机的一部分的分解透视图。

图3是图2所示的缸体和吸入阀的透视图。

图4是图2所示的缸盖的透视图，其示出低级增压室、中级增压室以及带排放端口的高级增压室。

图5A是图2的阀板的顶视图，其示出穿过阀板的多个通路。

图5B是图5A的阀板的底部透视图，其具有组装于阀板上的底部垫片和紧邻地安置于阀板下部下方并接触阀板下部的吸入阀。

图5C是图5A的阀板的顶部透视图，其具有组装于阀板上的顶部垫片和若干排放阀。

具体实施方式

压缩机10概述

图1示出多级往复式压缩机10的一个实施例的侧视图。该往复式压缩机10包括壳体12、安装板14、马达端盖16、轴承头组件18、阀板20和缸盖22。壳体12包括马达部段24、曲轴箱26和缸体28。马达端盖16包括入口端口30。缸体28包括中级端口32。缸盖22包括高级出口端口34。

压缩机10包括壳体12，壳体12与安装板14互连。壳体12从接纳马达端盖16的第一端在横向延伸到接纳轴承头组件18的第二端。阀板20和缸盖22固定到壳体12上部。壳体12的马达部段24相对于安装板14悬置且接纳马达端盖16。马达部段24在安装板14上横向延伸以与壳体12的曲轴箱26部分互连。缸体28与曲轴箱26互连且与阀板20交界。入口端口30、中级端口32和高级出口端口34分别延伸穿过马达端盖16、缸体28和缸盖22。

安装板14和/或壳体12适于允许压缩机10栓接或以其它方式固结到大体上平坦表面上，诸如地板上。轴承头组件18接纳曲轴(其安置于压缩机10中)且提供压缩机10内部构件的检修通道。马达部段24和曲轴箱26一起容纳并保护压缩机10的大部分内部构件。

低压制冷剂通过马达端盖16中的入口端口30进入马达部段24。在缸体28内的一个或多个活塞的往复运动将制冷剂从马达部段24抽吸到曲轴箱26。制冷剂从曲轴箱26通过由缸体28、阀板20和缸盖22形成的内部增压室和通路系统而被抽吸到形成于缸体28中的低级缸和高级缸。阀(其与阀板20相互作用)控制制冷剂自或至低级缸和高级缸的流动。在低级缸和高级缸内的低级活塞和高级活塞的往复运动在多个级中压缩制冷剂到多级中的更高温度和压力。在一个实施例中，制冷剂可通过中级端口32(在一个或多个低级缸中压缩之后)输送到加热或冷却系统的额外构件。这些构件可包括(例如)额外压缩机或热交换器。通常，在离开一个或多个低级缸之后，制冷剂被抽吸到一个或多个高级缸内，其中制冷剂被进一步压缩。在离开该一个或多个高级缸之后，高压制冷剂通过高级出口端口34排放到加热或冷却系统的其它构件。

图1A示出多级往复式压缩机10的侧视截面图。除了壳体12、安装板14、马达端盖16、轴承头组件18、阀板20和缸盖22之外，该压缩机10包括：马达36、曲轴38和滤油器或油管路40、油槽42、低级活塞44A和44B以及高级活塞44C。缸体28包含低级缸46A和46B，和高级缸46C。曲轴38包括偏心部48，活塞44A至44C连接到该偏心部48。

壳体12的悬置马达部段24接纳马达36，马达36安置于马达部段24内。马达36与曲轴38互连且使曲轴38旋转，曲轴38横向安置于壳体12内。曲轴38从马达36横向延伸到曲轴箱26内且支承于轴承头组件18中的轴承上。马达端盖16固定到壳体12的马达部段24上以在压缩机10内封闭马达36和曲轴38。滤油器或油管路40的下部安置于油槽42中且与轴承头组件18连通。油槽42由曲轴箱26的下内部和安装板14的顶内部限定。

活塞44A、44B和44C与曲轴38互连且由曲轴38往复地驱动。更具体而言，活塞44A、44B和44C沿着曲轴38的偏心部48在轴向互连，曲轴38安置于曲轴箱26中。壳体12的缸体28部被安置成分别在缸46A、46B和46C内接纳活塞44A、44B和44C的头部。

滤油器或油管路40的一部分将自油槽42的润滑油通过轴承头组件18输送以润滑诸如曲轴38的运动构件。油槽42容纳在压缩机10中使用的过量润滑油。在一个实施例中，轴承头组件18可被构造成容纳正排量油泵，正排量油泵通过滤油器30自油槽42抽吸润滑油且迫使油通过在曲轴38和活塞44A、44B和44C中的通路或凹槽。

绕曲轴38的曲轴箱26的部分限定储集器，储集器暂时地容纳通过缸46A、46B和46C中的活塞44A、44B和44C的往复作用而抽吸到压缩机10内的低压制冷剂。在低压制冷剂进入储集器之前，制冷剂首先通过在马达端盖16中的入口端口30抽吸。入口端口30布置于马达端盖16中与马达36相邻允许自加热或冷却系统的其它构件进入压缩机10的较低压力较低温度的制冷剂在马达36的定子部分上且绕马达36的定子部分抽吸。在此构造中，制冷剂提供对马达36的额外冷却。

缸46A、46B和46C延伸穿过缸体28且分别接纳活塞44A、44B和44C的头部。在一个实施例中，缸46A、46B和46C沿着与曲轴38的部分的轴向长度在径向相邻且共同延伸的轴线排列成“一直线”。壳体12、阀板20和缸盖22被构造成使得在储集器中的低压制冷剂与缸46A、46B和46C流体连通。阀门选择性地接触阀板20以调节制冷剂流动进出缸46A、46B和46C。因此，在压缩机10操作期间，低压制冷剂自储集器被选择性地抽吸到缸46A、46B和46C内且由缸46A、46B和46C内的活塞44A、44B和44C的往复运动压缩到更高压力。制冷剂在被压缩到更高温度和压力之后从缸46A、46B和46C排放。

为了实现对制冷剂的压缩，包括活塞44A、44B和44C的内径向部的条或连接杆被构造成具有轴颈轴承，轴颈轴承将曲轴38的旋转运动转变成缸46A、46B和46C内的活塞44A、44B和44C的线性运动。在一个实施例中，延伸到储集器内的曲轴38的部分被构造为相对于曲轴38的旋转轴线的偏心器50A、50B和50C。偏心部48允许活塞44A、44B和44C在缸46A、46B和46C内线性往复运动预定距离。更具体而言，偏心部48与曲轴38的旋转轴线偏移的径向距离决定每个活塞44A、44B和44C的冲程的线性距离。活塞44A、44B和44C冲程距离是确定压缩机10将制冷剂抽吸和压缩到更高压力的容量的一个因素(还有多种其它因素，其中一些包括例如活塞数量、活塞头直径、马达马力和曲轴旋转速度)。

在缸46A、46B和46C内的活塞44A、44B和44C的往复运动导致活塞“冲程循环”。冲程循环包括吸入或进入冲程，其中通过活塞44A、44B和44C的线性运动将制冷剂抽吸到缸46A、46B和46C内。冲号程循环还包括压缩和排放冲程，其中通过缸46A、46B和46C内的活塞44A、44B和44C的线性移动来压缩并排放制冷剂。

在图1A中，偏心部48的构造允许每个活塞44A、44B和44C安置成隔开基本上曲轴旋转120度。每个活塞44A、44B和44C隔开安置的曲轴旋转度决定每个活塞44A、44B和44C在任何特定时刻的位置。同样，每个活塞44A、44B和44C隔开安置的曲轴旋转度决定每个活塞44A、44B和44C在任何时刻的线性运动方向。在多级往复式压缩机的其它实施例中，例如带有两个缸和两个活塞的多级往复式压缩机，活塞可安置于并非隔开基本上曲轴旋转120度的其它度数。

缸体28、缸盖22和阀板20限定制冷剂流动通路和增压室(其操作以及阀门的操作将在说明书中随后更详细地讨论)使得活塞44A、44B和44C以及缸46A、46B和46C可基于在活塞44A、44B和44C的压缩冲程之前进入缸46A、46B和46C的制冷剂压力而表征为低级或高级。低级活塞44A和44B的头部安置于与储集器流体连通的低级缸46A和46B中使得低级缸46A和46B接收自储集器抽吸的较低压力制冷剂。同样，高级活塞44C的头部安置于与低级缸46A和46B流体连通的高级缸46C中使得高级缸46C接收自低级缸46A和46B排放的更高压力制冷剂。

低级活塞44A和44B与低级缸46A和46B安置成更靠近轴承头组件18且从曲轴38在径向向外延伸。高级活塞44C和高级缸46C安置成与马达36相邻，且因此被图示为在图1A中最右边的活塞。在其它实施例中，高级活塞44C和高级缸46C的位置可不同于低级活塞44A和44B和低级缸46A和46B。在图1A所示的多级往复式压缩机10中，每个活塞44A、44B和44C具有基本上相似的活塞头直径。

但是，在其它实施例中，例如，两缸/两活塞多级往复式压缩机，高级活塞的活塞头直径可不同于低级活塞的活塞头直径。

曲轴箱26的构件

图2是示出安置于压缩机10缸体28上方的构件的分解透视图。除了缸盖22、阀板20、缸体28和缸46A、46B和46C之外，这些构件包括：吸入阀组件50A、50B和50C、下部垫片52、排放阀组件54A、54B和54C、上部垫片56和紧固件58。

缸体28限定延伸穿过缸体28的一部分的缸46A、46B和46C。缸46A、46B和46C中每一个的上轴向端部延伸穿过缸体28的外表面。缸体28的顶表面接纳吸入阀组件50A、50B和50C，其在图2中示出为柔性簧片阀。当组装和安置于“关闭”位置时，每个吸入阀组件50A、50B和50C安置于缸体28的顶表面上且在缸46A、46B和46C之一上延伸以选择性地覆盖在阀板20的一个或多个制冷剂流动通路的下部。下部垫片52安置于缸体28的顶部上且当组装时与吸入阀组件50A、50B和50C相邻。更具体而言，下部垫片52被构造成具有安置于缸46A、46B和46C上部和吸入阀组件50A、50B和50C的上方，且径向地围绕缸46A、46B和46C上部和吸入阀组件50A、50B和50C。

阀板20安置于缸体28上方的下部垫片52上且与吸入阀组件50A、50B和50C相互作用。阀板20的顶表面接纳安装于其上的排放阀组件54A、54B和54C。类似于吸入阀组件50A、50B和50C，在一个实施例中，排放阀组件54A、54B和54C是柔性簧片阀部分。当组装时，上部垫片56安置于阀板20的上表面上，与排放阀组件54A、54B和54C相邻。上部垫片56被构造成具有对应于缸盖22的内壁和外壁的基部(且与其接触)的部分。缸盖22安置于下部垫片52上在缸体28上方。紧固件58将缸盖22、上部垫片56、阀板20和下部垫片52固定到缸体28上。

理想地，下部垫片52形成绕吸入阀组件50A、50B和50C且在每个缸46A、46B和46C上方围绕每个缸46A、46B和46C的密封屏障，使得缸46A、46B和46C只与由下部垫片52界定的阀板20的部分流体连通。此外，下部垫片52理想地防止制冷剂在缸体28与阀板20之间泄漏到压缩机10周围的大气。同样，上部垫片56理想地防止制冷剂在缸盖22的内壁与阀板20之间或者从阀板20与缸盖22的外壁之间泄漏到压缩机10周围的大气。

阀板20限定流动通路或端口(其布置和功能将随后在说明书中更详细地讨论)，流动通路或端口提供在增压室与缸46A、46B和46C之间的流体连通。每个吸入阀组件50A、50B和50C和排放阀组件54A、54B和54C被构造成在活塞44A、44B和44C的冲程循环的一部分期间选择性地禁止或冲击制冷剂经过阀板20中的流动通路中的一个或多个的流动。缸盖22限定增压室的上部(其布置和功能将结合图3和图4展开描述)，增压室暂时地自阀板20中的通路接收制冷剂。如果压缩机10使用“组”结构，(也被称作“V结构”，其中缸46A、46B和46C和活塞44A、44B和44C(图1A)沿着两个单独平面对准)，可使用多个缸盖24来覆盖多组缸体40。

缸体28和吸入阀组件50A、50B和50C

图3是示出缸体28的顶部和吸入阀组件50A、50B和50C的透视图。缸体28限定低级增压室60、中级增压室62A的下部以及止挡凹口64。吸入阀组件50A、50B和50C包括销66A、66B和66C和柔性部件68A、68B和68C。柔性部件68A、68B和68C包括尖端70A、70B和70C。

缸体28从压缩机10的活塞部段16上部突出。在一个实施例中，缸体28具有大体上平坦的顶表面。除了限定缸46A、46B和46C之外，缸体28还限定低级增压室60和中级增压室62A的下部。

低级增压室60延伸穿过缸体28且与储集器流体连通。中级增压室62A的下部延伸到缸体28内但止于预定深度，使得中级增压室62A的下部是由缸体28包围的腔室。中级增压室62A的下部与由缸盖22限定的中级增压室的上部流体连通(图2)。

缸体28被构造成具有与缸46A、46B和46C中每一个相邻用于接纳销66A、66B和66C的孔口。销66A、66B和66C将吸入阀组件50A、50B和50C的柔性部件68A、68B和68C部分固定到缸体28。当组装时，柔性部件68A、68B和68C从接纳销66A、66B和66C的基部在每个缸46A、46B和46C的轴向端部上悬置。在关闭位置，柔性部件68A、68B和68C中的每一个在缸46A、46B和46C之一的轴向端部上延伸以接触且理想地覆盖延伸穿过阀板20的一个或多个吸入流动通路或多个端口。缸46A、46B和46C中每一个的唇缘被构造成具有一个或两个止挡凹口64，止挡凹口64大体上安置于与接纳销66A、66B和66C的孔口径向相对处。仅在吸入阀组件50A、50B和50C处于打开位置时柔性部件68A、68B和68C中每一个的唇缘70A、70B和70C接合在缸体28中的止挡凹口64。

在压缩机10操作期间，由低级缸46A和46B内的低级活塞44A和44B的吸入冲程将制冷剂从储集器抽吸到低级增压室60内。低级增压室60也通过阀板20与低级缸46A和46B选择性流体连通，阀板20允许制冷剂从低级增压室60进入低级缸46A和46B。

同样，下部中级增压室62A通过阀板20与低级缸46A和46B选择性流体连通。在低级活塞44A和44B的压缩和排放冲程期间自低级缸46A和46B排放的制冷剂进入中级增压室62A的上部和下部。中级增压室62A的下部也通过阀板20与高级缸46C选择性流体连通。这在高级活塞44C的吸入冲程期间允许通过中级增压室的上部将制冷剂从中级增压室62A的下部抽吸到高级缸46C内。在一个实施例中，中级端口32安置成与中级增压室62B的上部流体连通。中级端口32允许由低级活塞44A和44B压缩的制冷剂输送至加热或冷却系统的额外构件或自加热或冷却系统的额外构件输送。这些构件可包括(例如)额外的压缩机或热交换器。

如先前所示，在一个实施例中，柔性构件68A、68B和68C为簧片阀且包括薄板簧材料，其当组装时在操作期间允许部件68A、68B和68C挠曲或变形进出缸46A、46B和46C的顶部。柔性部件68A、68B和68C的基部接纳销66A、66B和66C，销66A、66B和66C将柔性部件68A、68B和68C固定于缸46A、46B和46C中每一个上方的位置。销66A、66B和66C理想地在活塞36的冲程循环期间防止柔性部件68A、68B和68C离座或者从一侧向另一侧移动。作为簧片阀，柔性部件68A、68B和68C由于在打开方向在阀上生成的压差，通过挠曲打开从常闭位置(上文描述)运动到“打开”位置而操作。因此，在吸入阀组件50A、50B和50C的情况下，在缸46A、46B和46C中的活塞36的吸入冲程在柔性部件68A、68B和68C上形成压差，这种压差使柔性部件68A、68B和68C暂时地挠曲或变形到缸46A、46B和46C的顶部内而打开。

当吸入阀组件50A、50B和50C打开(且由于活塞36隔开基本上曲轴旋转120度，每个吸入阀组件50A、50B和50C的打开将不会同时发生)，柔性部件68A、68B和68C的尖端70A、70B和70C在少量打开运动之后接合在缸体28中的止挡凹口64。然后由于柔性部件68A、68B和68C在尖端70A、70B和70C与销66A、66B和66C之间的挠曲或弯曲在吸入冲程的其余时间发生阀50A、50B和50C进一步打开到缸46A、46B和46C中每一个内。在完成吸入冲程之后且在活塞36的排放和压缩冲程期间，柔性部件68A、68B和68C返回到接触且理想地覆盖延伸穿过阀板20的吸入流动通路的大体上不弯的关闭位置。

缸盖22

图4是缸盖22的一个实施例的底部透视图。除了低级增压室60和中级增压室62B上部之外，缸盖22限定高级增压室72。更具体而言，缸盖22的外壁74和内壁76限定增压室60、62B和72上部。

图4所示的缸盖22的视图示出由缸盖22限定的低级增压室60、中级增压室62B和高级增压室72的上部。增压室60、62B和72也可由阀板20和缸体28限定。更具体而言，外壁74限定增压室60、62B和72的顶部且形成在压缩的制冷剂与大气之间的密封屏障。内壁76也密封地分开且限定增压室60、62B和72。每个增压室60、62B或72容纳制冷剂，制冷剂具有与容纳于其它增压室60、62B或72中每一个的制冷剂的温度和压力不同的温度和压力。在缸盖22中的高级出口端口34允许制冷剂从高级增压室72经过缸盖22到加热或冷却系统中的其它构件。孔由外壁74和内壁76限定且大体上竖直地延伸穿过这些特征。孔接纳紧固件58(图2)，紧固件58将缸盖22、上部垫片56、阀板20和下部垫片52固定到缸体28(图2)上。

阀板20和排放阀组件54A、54B和54C

图5A是阀板20的一个实施例的顶视图，移除了排放阀组件54A、54B和54C。阀板20限定低级增压室通路78、低级吸入端口80A和80B，低级排放端口82A和82B，中级增压室通路84、高级吸入端口86、高级排放端口88、阀孔口90A、90B和90C，以及销孔92A、92B和92C。

阀板20限定延伸穿过阀板20以允许在增压室60、62B和72与缸46A、46B和46C(图2)之制冷剂流体连通的多个通路。更具体而言，在图5A中示出为顶部左边圆柱形通路的大体上圆柱形低级增压室通路78延伸穿过阀板20。低级吸入端口80A与80B也延伸穿过阀板20，与低级增压室通路78相邻。低级吸入端口80A和80B中每一个止于与低级缸46A和46B中每一个紧邻处且在低级缸46A和46B中每一个的上方。

与低级吸入端口80A和80B相邻，低级排放端口82A和82B延伸穿过阀板20且安置成使得当阀板20组装于缸体28上时低级排放端口82A和82B中的至少一个止于与低级缸46A和46B之一紧邻处且在低级缸46A和46B之一上方。中级增压室通路84延伸穿过阀板20，与低级排放端口82A和82B相邻，且提供用于使中级增压室62B上部与中级增压室62A下部连通的装置。高级吸入端口86也延伸穿过阀板20且当缸盖22组装于阀板20上时安置成与中级增压室62B连通。在一个实施例中，高级吸入端口86和低级排放端口82A和82B安置于阀板20的对称轴线的相同侧上。

高级排放端口88也延伸穿过阀板20。阀板20被构造成使得当阀板20组装于缸体28上时高级排放端口88止于高级缸46C紧邻处且在高级缸46C上方。阀板20还限定阀孔口90A、90B和90C和销孔92A、92B和92C，销孔92A、92B和92C适于接纳销和螺钉，销和螺钉将吸入阀组件54A、54B和54C固定于阀板20顶部。在一个实施例中，高级排放端口88和低级排放端口80A和80B安置于阀板20的对称轴线的相同侧上。

当缸盖22组装于阀板20上时，低级增压室通路78允许制冷剂在由缸体28限定的低级增压室60下部与由缸体22限定的低级增压室60上部之间流动。同样，低级吸入端口80A和80B允许制冷剂从低级增压室60到低级缸46A和46B的流体连通。制冷剂从低级缸46A和46B通过低级排放通路82A和82B流到中级增压室62B上部。

在一个实施例中，阀板20的上表面在低级排放端口82A和82B中每一个的径向外部且与低级排放端口82A和82B中每一个相邻且高级排放端口88被铣削或以其它方式机械加工形成圆形通道。在圆形通道与排放通路82A和82B，88中每一个之间的阀板20上表面形成座，当处于“关闭”流动冲击位置时，排放阀组件54A、54B和54C搁置于该座上。由于油膜残留，圆形通道减小吸入阀组件54A、54B和54C到阀板20的粘附。这在活塞36的压缩和排放冲程期间允许吸入阀组件54A、54B和54C更有效地打开。

制冷剂通过中级增压室通路84在由缸体28限定的中级增压室62A的下部与由缸体22限定的中级增压室62B的上部之间流动。同样，高级吸入端口86允许制冷剂从中级增压室62B上部流到高级缸46C且高级排放端口88允许制冷剂从高级缸46C流到高级增压室72。

图5B是阀板20的一个实施例的底部透视图，其中缸体28被取消从而示出吸入阀组件50A、50B和50C与下部垫片52的组装布置。由于下部垫片52被构造成具有安置于缸46A、46B和46C(图2)上部和吸入阀组件50A、50B和50C的上方且径向地围绕缸46A、46B和46C(图2)上部和吸入阀组件50A、50B和50C，图5B的观察者应了解缸46A、46B和46C的布置由下部垫片52的中心部界定。因此，当阀板20组装于缸体28上时，下部垫片52在阀板20上的布置与缸体46A、46B和46C在阀板20下方的布置相关。当阀板20组装于缸体28上时，吸入阀组件50A、50B和50C和低级和高级排放端口82A、82B、88相对于下部垫片52的布置与这些特征相对于缸46A、46B和46C的布置相关。当阀板20组装于缸体28上时，轴线X-X大体上沿着阀板20的对称轴线延伸且将延伸穿过缸46A、46B和46C中每一个的中心。

在一个实施例中，低级排放端口82A和82B和高级吸入端口86(图5A)大体上对准且安置于X-X轴线的相同侧上。同样，低级吸入端口80A和80B(图5A)和高级排放端口88大体上对准且安置于X-X轴线的相同侧上。低级排放端口82A和82B和高级排放端口88相对于X-X轴线成镜像对称，使得低级排放端口82A和82B安置于X-X轴线的一侧上且高级排放端口88安置于X-X轴线的另一侧上。

在图5B中，吸入阀组件50A、50B和50C全都被示出处于关闭位置，且柔性部件68A、68B和68C中的每一个接触且覆盖吸入流动端口80A和80B、86(图5A)。在打开位置，在柔性部件68A、68B和68C上的压差将使柔性部件68A、68B和68C向下弯曲或变形，使得柔性部件68A、68B和68C不再覆盖或接触吸入流动端口80A和80B、86。低级排放流动通路和高级排放流动通路82A和82B、88延伸穿过阀板20，与吸入阀组件50A、50B和50C相邻。当阀板20和下部垫片52组装于缸体28上时，每个低级和高级排放流动通路82A和82B、88在由下部垫片52限定的径向空间内安置于缸46A、46B和46C之一上方紧邻处。这允许低级排放流动通路和高级流动排放通路82A和82B、88与缸46A、46B和46C流体连通。

图5C示出阀板20的一个实施例的顶部透视图，其中缸体28被取消从而示出排放阀组件54A、54B和54C与上部垫片56的组装布置。由于当缸盖22组装于阀板20上时，上部垫片56搁置于缸盖22的内壁74和外壁76(图4)下方，图5C的观察者将了解到由上部垫片56界定内壁74和外壁76的布置，内壁74和外壁76限定增压室60、62B和72。因此，当缸盖22组装于阀板20上时，上部垫片56在阀板20上的布置与增压室60、62B和72在阀板20上方的布置相关。当圆柱盖22组装于阀板20上时，排放阀组件54A、54B和54C和低级吸入端口和高级吸入端口80A、80B、86相对于上部垫片56的布置与这些特征相对于增压室60、62B和72的布置相关。轴线X-X大体上沿着阀板20的对称轴线延伸。

在一个实施例中，低级排放端口82A和82B(图5B)和高级吸入端口86大体上对准且安置于X-X轴线的相同侧上。同样，低级吸入端口80A和80B和高级排放端口88(图5B)大体上对准且安置于X-X轴线的相同侧上。

在图5C中，排放阀组件54A和54B中的两个全都示出处于关闭位置，且阀54A和54B的部分接触并覆盖排放流动通路82A和82B、88(图5A)。一个排放阀组件54C以分解图示出以更好地示出排放阀组件54A、54B和54C的构件。这些构件包括舌门（flapper）构件94、衬件96、螺钉98、销100和锁定垫圈102。排放阀组件54A和54B包括与排放阀组件54C类似的构件。

当缸盖22和阀板20组装于缸体28(图2)上时，排放阀组件54A和54B(其位于低级缸46A和46B上方且与低级吸入流动端口80A和80B相邻)安置于中级增压室62B中。当缸盖22和阀板20组装于缸体28上时，排放阀组件54C安置于高级缸46C上方在高级增压室72中。

类似于吸入阀组件50A、50B和50C，排放阀组件54A、54B和54C包括操作为簧片阀的舌门构件94。排放阀组件54A、54B和54C的舌门构件94包括薄板簧材料，其允许舌门构件94远离覆盖排放流动通路82A和82B、88的关闭位置挠曲或变形。与吸入阀组件50A、50B和50C不同，排放阀组件54A、54B和54C包括衬件96，衬件96限制舌门构件94的运动且适于通过从排放流动通路82A和82B、88排放的制冷剂来耗散施加到舌门构件94上的打开力。当舌门构件94运动到远离阀板20的“打开”位置时，每个衬件96被刚性地构造成提供足够空间供制冷剂从衬件96和舌门构件94下方排放。舌门构件94和衬件96由螺钉98、销100和锁定垫圈102固定到阀板20上。每个舌门构件94和每个衬件96的基部适于接纳螺钉98之一，螺钉98延伸穿过这些构件和锁定垫圈102，锁定垫圈102接纳于由阀板20限定的阀孔口90A、90B和90C之一中。同样，舌门构件94和衬件96的基部适于接纳销100之一，销100延伸穿过这些构件且接纳于由阀板20限定的销孔92A、92B和92C之一。

压缩机10的操作

在压缩机10操作期间，低压制冷剂从储集器抽吸到由图2所示的缸体28限定的低级增压室60的下部内。从低级增压室60的下部，制冷剂进一步由低级活塞44A和44B中每一个的吸入冲程通过低级增压室通路78(图5A至图5C)抽吸到低级增压室60的上部。低级活塞44A和44B中每一个的吸入冲程也将制冷剂通过低级吸入端口80A和80B抽吸到低级缸46A和46B中的每一个内。

由于低级活塞44A和44B安置成隔开基本上曲轴旋转120度，对于每个低级活塞44A和44B，吸入冲程的开始将出现于不同时刻。同样，对于每个低级活塞44A和44B，吸入冲程将止于不同时刻。在低级缸46A和46B上方的吸入阀组件50A和50B将暂时地挠曲或弯曲以打开且允许制冷剂通过低级吸入端口80A和80B进入低级缸46A和46B。由于在每个低级缸46A和46B内每个低级活塞44A和44B的吸入冲程形成的压差，每个吸入阀组件50A和50B的暂时挠曲或弯曲出现于不同时刻。由于两个低级活塞44A和44B隔开基本上曲轴旋转120度，在低级缸46A和46B上方的吸入阀组件50A和50B将在吸入阀组件50A、50B和50C之一关闭之前一起同时打开持续大约曲轴旋转60度。吸入阀组件50A和50B在不同时刻返回到关闭位置，覆盖并冲击通过每个低级吸入端口80A和80B的制冷剂流动。在一个吸入阀组件打开之前，两个吸入阀组件50A和50B将同时一起关闭持续曲轴旋转大约60度。

每个低级活塞44A和44B的压缩和排放冲程的开始发生于该活塞开始向外径向线性运动时(相对于曲轴38)。在每个低级活塞44A和44B压缩和排放冲程期间，在其吸入冲程期间接收到低级缸46A和46B中的制冷剂被压缩到更高温度和压力。在压缩和排放冲程期间，在低级缸46A和46B上方的吸入阀组件50A和50B返回到关闭位置，覆盖每个低级吸入端口80A和80B。现压缩到更高温度和压力的制冷剂在不同的时刻开始通过相对应的低级排放端口82A和82B中每一个从每个低级缸46A和46B排放。

更具体而言，排放阀组件54A和54B中每一个上的舌门构件94A和94B上的压差(由低级活塞44A和44B压缩制冷剂造成)变得足以打开舌门构件94A和94B以允许每个排放阀组件54A和54B在不同时刻传递制冷剂。类似于吸入阀组件50A和50B中的每一个，在排放阀组件关闭之前，排放阀组件54A和54B将一起同时打开持续曲轴旋转大约60度。

与打开排放阀组件54A和54B同时，制冷剂(其由排放阀组件54A、54B和54C冲击在低级排放通路82A和82B中)排放到由阀板20和缸盖22的内壁74和外壁76限定的上部中级增压室62B内。在制冷剂暂时驻留于中级增压室62A和62B中期间，制冷剂可通过中级增压室通路84到由阀板20和缸体28限定的中级增压室62B下部内。

暂时地容纳于中级增压室62A和62B中的制冷剂流体然后由高级活塞44C的吸入冲程通过高级吸入端口86抽吸到高级缸46C内。

通过将低级排放端口82A和82B安置成连通通过与高级吸入端口86相同的限定中级增压室62B的阀板20的部分，避免了在端口82A和82B和86与常规分开低级排放增压室和高级排放增压室之间的外部管道。同样由阀板20和缸盖22中的增压室限定的排放和吸入端口的构造允许在低级缸46A和46B上方的排放阀组件54A和54B仅安置于中级增压室62B内。

低级排放端口82A和82B、高级吸入端口86和阀门的布置允许制冷剂选择性地从低级缸46A和46B流到高级缸46C而无需使用在缸盖22或壳体22外部的管道。消除外部管件或管道减少了压缩机10振动的潜在源。压缩机10振动的减少使得与外部管道中的制冷流动相关联的高频和低频噪声减少。外部管道的消除也减小了压缩机10的大小和总重量，且减少了压缩机10零件数量。压缩机零件10的减少也使得制造和组装压缩机10所需的步骤数减少。

由于高级活塞44C安置成与中心低级活塞44B隔开基本上曲轴旋转120度，对于高级活塞44C和中心低级活塞44B，吸入冲程的开始出现于不同时刻。同样，对于高级活塞44C和中心低级活塞44A和44B，吸入冲程将止于不同的时刻。吸入阀组件50C将暂时地挠曲或弯曲以打开和允许制冷剂通过高级吸入端口86进入高级缸46C。对于每一个吸入阀组件，吸入阀组件50A、50B和50C的暂时弯曲或挠曲开始和结束于不同时刻。由于高级活塞44C与中央低级活塞44A和44B隔开基本上曲轴旋转120度，吸入阀组件50B和50C将在一个吸入阀组件关闭之前一起同时打开持续大约曲轴旋转60度。由于在活塞44A、44B和44C之间偏移基本上曲轴120度，所有这三个吸入阀组件50A、50B和50C将不同时打开持续任何延长的时间段。

当高级活塞44C在高级缸46C中开始向外运动时，高级活塞44C开始压缩冲程。高级活塞44C的压缩冲程还在吸入冲程期间压缩在高级缸46C中接收的制冷剂到甚至更高温度和压力。在高级活塞44C的压缩和排放冲程期间，上方的吸入阀组件50C返回到关闭位置，覆盖每个高级吸入通路86。现压缩到甚至更高温度和更高压力的制冷剂开始在制冷剂从低级缸46A和46B排放时的不同时刻通过相对应的高级排放端口88从高级缸46C排放。

更具体而言，排放阀组件54A、54B和54C中每一个的舌门构件94上的压差(由低级活塞和高级活塞44A-44C压缩制冷剂造成)变得足以打开舌门构件94和允许每个排放阀组件在不同时刻传递制冷剂。在排放阀组件54B关闭之前，排放阀组件56C将与中心低级缸46B上方的排放阀组件54B同时打开持续大约曲轴旋转60度。

与打开排放阀组件54C同时，制冷剂(其由排放阀组件54C冲击在高级排放端口88中)排放到由阀板20和缸盖22的内壁74和外壁76限定的上部高级增压室72内。从高级增压室72上部，制冷剂通过高级出口端口34(其与高级增压室72流体连通)排放到加热或冷却系统中的其它构件。

虽然参考示范性实施例描述了本发明，本领域技术人员应了解在不偏离本发明的范围的情况下可做出各种变化且等同物可用于替换本发明的元件。此外，可做出许多修改以在不偏离本发明的本质范围的情况下使特定情形或材料适应本发明的教导内容。因此，本发明并不意图限于所公开的具体实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求书的范围内的所有实施例。

Claims (20)

1. 一种多级往复式压缩机，包括：

缸体，其限定低级缸和高级缸；以及

缸盖，其固定到所述缸体上，覆盖所述低级缸和高级缸，所述缸盖限定中级增压室，所述中级增压室与低级缸和高级缸流体连通用于将从所述低级缸排放的工作流体输送到所述高级缸。

2. 根据权利要求1所述的多级压缩机，其还包括在所述缸体与所述缸盖之间的阀板。

3. 根据权利要求1所述的多级压缩机，其特征在于，所述低级缸的排放端口和所述高级缸的吸入端口安置于延伸穿过所述低级缸和高级缸中每一个的中心的轴线的相同侧上。

4. 根据权利要求1所述的多级压缩机，其特征在于，所述低级缸的吸入端口和所述高级缸的排放端口安置于延伸穿过所述低级缸和高级缸中每一个中心的轴线的相同侧上。

5. 根据权利要求1所述的多级压缩机，其特征在于还包括安置于所述中级增压室中用于选择性地冲击来自所述低级缸的流体连通的排放阀。

6. 根据权利要求1所述的多级压缩机，其特征在于，所述缸体限定与由所述缸盖限定的中级增压室流体连通的腔室。

7. 根据权利要求1所述的多级压缩机，其特征在于，所述缸体限定与所述中级增压室流体连通的第二低级缸。

8. 根据权利要求2所述的多级压缩机，其特征在于，所述低级缸的排放端口和所述高级缸的吸入端口延伸穿过所述阀板且安置于所述阀板的对称轴线的相同侧上。

9. 根据权利要求2所述的多级压缩机，其特征在于，所述低级缸的吸入端口和所述高级缸的排放端口延伸穿过所述阀板且安置于所述阀板的对称轴线的相同侧上。

10. 根据权利要求1所述的多级压缩机，其特征在于，所述低级缸的排放端口和所述高级缸的排放端口关于延伸穿过低级缸和高级缸中每一个的中心的轴线成镜像对称，使得所述排放端口之一安置于所述轴线的一侧上且另一排放端口安置于所述轴线的相对侧上。

11. 一种多级往复式压缩机，包括：

缸体，其限定低级缸和高级缸；以及

缸盖，其固定到所述缸体上，覆盖所述低级缸和高级缸且限定中级增压室；以及

阀板，其安置于缸盖与缸体之间且限定穿过它的低级缸的排放端口和高级缸的吸入端口，所述低级缸的排放端口和所述高级缸的吸入端口允许从所述低级缸排放的工作流体通过所述中级增压室输送到所述高级缸。

12. 根据权利要求11所述的多级压缩机，其特征在于，所述低级缸的排放端口和所述高级缸的吸入端口大体上在延伸穿过所述低级缸和高级缸中的每一个的中心的轴线的相同侧上对准。

13. 根据权利要求11所述的多级压缩机，其特征在于，所述低级缸的吸入端口和所述高级缸的排放端口大体上在延伸穿过所述低级缸和高级缸中每一个的中心的轴线的相同侧上对准。

14. 根据权利要求11所述的多级压缩机，其特征在于还包括安置于所述中级增压室中用于选择性地冲击来自所述低级缸的流体连通的排放阀。

15. 根据权利要求11所述的多级压缩机，其特征在于，所述缸体限定与由所述缸盖限定的中级增压室流体连通的腔室。

16. 根据权利要求11所述的多级压缩机，其特征在于，所述缸体限定第二低级缸，所述第二低级缸通过在所述阀板中的第二排放端口与所述中级增压室流体连通。

17. 根据权利要求11所述的多级压缩机，其特征在于，所述低级缸的排放端口和所述高级缸的排放端口关于延伸穿过所述低级缸和高级缸中每一个的中心的轴线成镜像对称，使得所述排放端口之一安置于所述轴线的一侧上且另一排放端口安置于所述轴线的相对侧上。

18. 根据权利要求11所述的多级压缩机，其特征在于，所述低级缸的排放端口和所述高级缸的吸入端口安置于所述阀板的对称轴线的相同侧上。

19. 一种多级往复式压缩机，包括：

缸体，其限定低级缸和高级缸；以及

缸盖，其固定到所述缸体上，覆盖所述低级缸和高级缸，所述缸盖限定中级增压室，所述中级增压室通过所述低级缸的排放端口和所述高级缸的吸入端口与所述低级缸和高级刚流体连通，所述排放端口和所述吸入端口安置于延伸穿过所述低级缸和高级缸中每一个的中心的轴线的相同侧上。

20. 根据权利要求19所述的多级压缩机，其特征在于，所述低级缸的排放端口和所述高级缸的排放端口关于延伸穿过低级缸和高级缸中每一个的中心的轴线成镜像对称，使得所述排放端口之一安置于所述轴线的一侧上且另一排放端口安置于所述轴线的相对侧上。

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