CN106555741A - 一种活塞式制冷压缩机的吸排气系统结构 - Google Patents

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    • F04B39/0027—Pulsation and noise damping means

Abstract

本发明公开了一种活塞式制冷压缩机的吸排气系统结构，包括连杆、活塞销、活塞、曲轴箱、阀板、排气阀片、排气限位器和气缸盖，连杆的一端与活塞相连，活塞设于曲轴箱内，阀板上开设有排气孔，排气阀片和排气限位器设于阀板上，曲轴箱的气缸孔壁面上设有吸气孔。吸气孔的开设位置离曲轴箱端面的距离可以为：大于活塞行程的1/3，且小于活塞行程的1/2。由于本发明减少了现有活塞式制冷压缩机中一个易损的关键零件—吸气阀片，通过活塞自身的往复运动来关闭和开启吸气孔以实现压缩机的吸气功能，既降低了压缩机成本，又大幅降低了压缩机的整机噪声，进一步提升了压缩机的热力学效率，大大增加了压缩机的可靠性。

Description

一种活塞式制冷压缩机的吸排气系统结构
技术领域
本发明涉及制冷压缩机技术领域，具体地说是一种活塞式制冷压缩机的吸排气系统结构。
背景技术
活塞式制冷压缩机的工作原理是通过吸排气过程周期性地交替实现冷媒向制冷系统的供给。吸气和排气过程都是冷媒单向流动的过程，当活塞往下死点移动时，气缸容积增大，气体膨胀，气压降低，当压力降至低于吸气压力时，吸气阀片开启，低压侧的冷媒进入气缸；当活塞往上止点移动时，气缸容积减小，气体被压缩，气压升高，当压力上升至高于排气压力时，排气阀片开启，缸内冷媒排出。图1所示的即为现有活塞式制冷压缩机吸排气系统大多采用的结构，由连杆1、活塞销2、活塞3、曲轴箱4（请同时参阅图2）、吸气阀片5、阀板6（请同时参阅图3）、排气阀片7、排气限位器8、气缸盖9等零件组成。活塞3在连杆1的带动下在曲轴箱4的气缸孔内做往复运动，拉伸或压缩由活塞3、曲轴箱4、吸气阀片5、阀板6、排气阀片7组成的气缸容积。当气缸内的压力低于吸气压力时，吸气阀片5在压差的作用下开启并吸气。当气缸内的压力高于排气压力时，排气阀片7在压差的作用下开启并排气。如此周而复始，不断地吸气、排气来完成压缩机连续工作。因而，吸、排气阀片的性能对冷媒的吸入和排出特性起着非常关键的作用。但由于吸气阀片的长期开启关闭，承受周期性的冲击载荷和弯曲载荷，容易出现冲击疲劳和弯曲疲劳破坏。目前，吸气阀片的失效已经成为影响活塞式制冷压缩机寿命的最重要因素，是活塞式制冷压缩机行业普遍面临的难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提出一种取消吸气阀片、利用活塞自身的往复运动进行吸气，从而进一步提升压缩机可靠性的活塞式制冷压缩机的吸排气系统结构。
为解决上述技术问题，本发明一种活塞式制冷压缩机的吸排气系统结构包括连杆、活塞销、活塞、曲轴箱、阀板、排气阀片、排气限位器和气缸盖，所述连杆的一端通过所述活塞销与所述活塞相连，所述活塞设于所述曲轴箱内，所述阀板上开设有排气孔，所述排气阀片和排气限位器设于所述阀板上，所述曲轴箱的气缸孔壁面上设有吸气孔。
上述一种活塞式制冷压缩机的吸排气系统结构，所述吸气孔的开设位置离所述曲轴箱端面的距离为：大于所述活塞行程的1/3，且小于所述活塞行程的1/2。
上述一种活塞式制冷压缩机的吸排气系统结构，所述吸气孔的中心线与所述曲轴箱的气缸孔中心线的夹角为45°～135°。
上述一种活塞式制冷压缩机的吸排气系统结构，所述排气孔与所述曲轴箱的气缸孔同轴。
上述一种活塞式制冷压缩机的吸排气系统结构，所述吸气孔的截面可以是圆、矩形或其他不规则形状。
本发明由于采用了上述技术结构，它减少了现有活塞式制冷压缩机中一个易损的关键零件—吸气阀片，在曲轴箱的气缸孔壁面开设了吸气孔，通过活塞自身的往复运动来关闭和开启吸气孔以实现压缩机的吸气功能，使其成为无吸气阀片的吸排气系统结构，彻底解决了吸气阀片失效的行业难题。它具有以下优点和有益效果：一是取消了易损的关键零件—吸气阀片，既降低了压缩机成本，又大大增加了压缩机的可靠性；二是吸气口开设在曲轴箱上，阀板上只需排布一个排气孔，因此可以将排气孔设置在阀板上与曲轴箱气缸孔同轴的相应位置，有效地降低了排气压力损失；三是吸排气口的分开设置，可以大大地降低吸气过热，进一步提升压缩机的热力学效率；四是由于不设吸气阀片，因而不会产生阀片拍击阀板的噪声，可大幅降低压缩机的整机噪声；五是吸气口开设在曲轴箱上后，气缸盖结构可以大幅简化，无需密封压缩机吸排气的内泄漏，降低气缸盖成本；六是由于吸气口开设在曲轴箱上，气缸盖内的体积可以全部用做排气缓冲腔体积，可以降低排气压力脉动。
附图说明
图1是现有活塞式制冷压缩机吸排气系统的结构示意图；
图2是图1中曲轴箱的结构示意图；
图3是图1中阀板的结构示意图；
图4是本发明活塞式制冷压缩机吸排气系统的装配结构示意图；
图5是本发明所用曲轴箱的结构示意图；
图6是本发明所用阀板的结构示意图。
具体实施方式
如图4所示，本发明吸排气系统结构包括连杆1、活塞销2、活塞3、曲轴箱4、阀板6、排气阀片7、排气限位器8和气缸盖9。连杆1的一端通过活塞销2与活塞3相连，活塞3设于曲轴箱4内，排气阀片7和排气限位器8设于阀板6上。
请同时参阅图5所示，曲轴箱4的气缸孔13壁面上开设了吸气孔10。吸气孔10的开设位置与曲轴箱端面12的距离a（单位mm）为：大于活塞行程的1/3，且小于活塞行程的1/2。该距离设置可最大限度保证压缩机的气缸利用率，同时又能保证压缩机在吸气过程中耗功小（如果吸气孔开的位置太靠近曲轴箱端面，气缸行程就很小了；而如果开设在另一侧的话，则吸气过程压力需要降低太多才可打开吸气孔，损失过大）。吸气孔10的中心线与曲轴箱的气缸孔中心线的夹角为45°～135°，从而可降低气流流动损失。吸气孔10的截面可以是圆、矩形或其他不规则形状。
请同时参阅图6所示，阀板6上开设有排气孔11，排气孔11的中心线与图5中曲轴箱4上气缸孔13的中心线重合，可有效降低排气压力损失。
本发明吸排气系统结构的工作原理如下：在连杆1的带动下，活塞3在曲轴箱4的气缸孔13内做往复运动，拉伸或压缩由活塞3、曲轴箱4、阀板6和排气阀片7组成的气缸容积。当活塞3拉伸气缸容积运动到曲轴箱4上吸气孔10的位置时，吸气开启。由于气缸内压力低于吸气压力，制冷剂在压差作用下流入气缸。而当活塞3压缩气缸容积运动到完全封闭住曲轴箱4上吸气孔10位置时，吸气关闭。当活塞3继续压缩气缸容积使气缸内的压力高于排气压力时，排气阀片7在压差的作用下开启并排气到气缸盖9内。如此周而复始，不断的吸气排气来完成压缩机连续工作。

Claims (5)

1.一种活塞式制冷压缩机的吸排气系统结构，包括连杆、活塞销、活塞、曲轴箱、阀板、排气阀片、排气限位器和气缸盖，所述连杆的一端通过所述活塞销与所述活塞相连，所述活塞设于所述曲轴箱内，其特征在于，所述阀板上开设有排气孔，所述排气阀片和排气限位器设于所述阀板上，所述曲轴箱的气缸孔壁面上设有吸气孔。
2.如权利要求1所述的一种活塞式制冷压缩机的吸排气系统结构，其特征在于，所述吸气孔的开设位置离所述曲轴箱端面的距离为：大于所述活塞行程的1/3，且小于所述活塞行程的1/2。
3.如权利要求1或2所述的一种活塞式制冷压缩机的吸排气系统结构，其特征在于，所述吸气孔的中心线与所述曲轴箱的气缸孔中心线的夹角为45°～135°。
4.如权利要求1或2所述的一种活塞式制冷压缩机的吸排气系统结构，其特征在于，所述排气孔与所述曲轴箱的气缸孔同轴。
5.如权利要求1或2所述的一种活塞式制冷压缩机的吸排气系统结构，其特征在于，所述吸气孔的截面可以是圆、矩形或其他不规则形状。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108412726A (zh) * 2018-05-10 2018-08-17 天津商业大学 一种中间补气的开启式单缸活塞制冷压缩机
CN113739300A (zh) * 2021-09-26 2021-12-03 广东电网有限责任公司东莞供电局 一种户外太阳能降温装置

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