CN114930022A - 气密地封装的制冷剂压缩机 - Google Patents

Abstract

一种气密地封装的制冷剂压缩机(1)包括：气缸(3)；布置在气缸(3)中的往复活塞(4)，往复活塞具有往复活塞轴线(4a)；具有抽吸阀开口(6)和排出阀(7)的阀板(5)；位于阀板(5)的背离气缸(3)的一侧的气缸盖(8)；气缸盖罩(10)，气缸盖罩具有用于被压缩的制冷剂的出口；以及消音器(12)。在阀板(5)的背离气缸(3)的一侧，接管(11)被布置作为用于待抽吸的制冷剂的入口，其中接管(11)具有布置在抽吸阀开口(6)上的第一端(11a)和第二端(1lb)。接管(11)相对于往复活塞轴线(4a)最大以在‑45°和+45°之间的倾斜角度(α)倾斜。消音器(12)具有带有抽吸开口(12b)的壳体(12a)，接管(11)的第二端(11b)通到该抽吸开口中。

Description

气密地封装的制冷剂压缩机

技术领域

本发明涉及一种往复活塞式压缩机类型的气密地封装的制冷剂压缩机，尤其涉及用于制冷机的这种压缩机，其用于诸如冰箱、冷冻柜和小空调器等家用电器。

背景技术

传统的气密地封装的制冷剂压缩机包括：构造在气缸体中的气缸，该气缸具有敞开端；布置在气缸中的往复活塞；具有抽吸阀和排出阀的阀板，其中阀板在气缸的敞开端处紧固至气缸体；气缸盖，该气缸盖位于阀板上并且围绕阀板的背离气缸的一侧限定气缸盖腔，其中气缸盖具有气缸盖罩，该气缸盖罩具有用于待抽吸的制冷剂的入口和用于被压缩的制冷剂的出口。

构造用于抽吸制冷剂的消音器是制冷剂压缩机的重要部件。其任务是引导制冷剂，衰减由周期性地抽吸制冷剂而产生的噪音，并且将抽吸到气缸中的制冷剂与周围环境热绝缘。在此，消音器的大小、尤其是其长度、形状以及内部体积非常强烈地影响压缩机的性能。由于当前的趋势为，将压缩机的尺寸特别是其高度保持得尽可能小，也强制地限制消音器的尺寸，这会对压缩机的性能产生不利影响。

通常，制冷剂压缩机具有垂直于阀板的往复活塞轴线，由此阀板中的制冷剂的入口开口横向于往复活塞轴线。制冷剂压缩机通常被装入在仪器中，使得往复活塞轴线基本上水平地布置。为了将消音器与阀板的入口开口连接，传统的消音器具有用于排放被抽吸的制冷剂的通道，其具有偏转部，使得形成彼此成角度的两个通道区段。该偏转部是必要的，以便通道一方面可以与阀板的入口开口连接，并且另一方面消音器可以相对于入口开口以间距和角度错开地布置，以便最佳地利用可用的结构空间。因此，消音器的对接到阀板的入口开口的通道区段相对于阀板以直角定向。由于出于空间原因，消音器通常不可以布置在气缸盖罩的高度上，因此设置所谓的偏转部和从消音器延伸的第二通道区段，该第二通道区段垂直于往复活塞轴线延伸。根据该配置，能够将消音器布置在气缸体的下方的位置。具有如此构造的消音器的往复活塞式压缩机例如在专利申请US 2009/0038329 Al中，尤其在图4中公开。通过通道，将制冷剂从消音器中抽吸，并且将其引导到阀板的抽吸阀。然而，由于通道的形状和尺寸，特别是长度和偏转部会产生一些缺点，这将在下面更详细地解释。

主要的缺点通过通道的偏转部产生。由于该偏转部，制冷剂通过离心力被转向到通道的外边缘处并且仅出现在抽吸阀的入口开口的小的区域上。因此，制冷剂会更差地通过入口开口，这会导致制冷剂的回滞并因此导致压缩机的性能损失。

此外还具有以下缺点，通过偏转部，对于制冷剂压缩机的低误差运行优选的制冷剂的层流会变得不稳定，由此尤其在偏转部的区域中形成湍流。通过垂直于往复活塞轴线延伸的通道区段的不利的长度，也附加地促进了该湍流，使得由此产生流动损失，这进一步限制了制冷剂压缩机的性能。

另一个主要缺点是，由于仪器制造商所要求的压缩机壳体越来越小，抽吸制冷剂的消音器也必须越来越小。这一点迄今为止首要原因在于，已知的消音器布置在气缸盖的下方，因此由于这点，垂直于往复活塞轴线延伸的通道区段也是必需的。通过由此导致的包含在消音器中的空腔的减小，抽吸噪声被较差地衰减，这导致制冷剂压缩机较大噪声地运行。

从WO 2010/255534 A1已知一种制冷剂压缩机，该制冷剂压缩机包括：气密地封装的壳体、构造在气缸体中且具有敞开端的气缸、布置在气缸中的往复活塞、具有抽吸阀开口(具有抽吸阀)和排出开口(具有排出阀)的阀板，以及在阀板的背离气缸的一侧的气缸盖，其中气缸盖在阀板上限定气缸盖腔，气缸盖腔在阀板的包括排出阀的区段上方通过构造在气缸盖中的壁被划分为抽吸腔和排出腔。为了对气缸盖腔中的被抽吸气体进行热绝缘，设置有热绝缘装置，热绝缘装置或构造为具有热绝缘材料(例如隔热膜)的气缸盖内部的衬里，或由空心体形式的单独的衬件组成，该衬件也用于隔音部并且以最小的接触位置布置在气缸盖的内部空间中。空心体布置在气缸盖的气缸盖腔中，由此其体积必然较小并且因此声音衰减作用较低。在该制冷剂压缩机中，热绝缘作用也相对较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种制冷剂压缩机，该制冷剂压缩机克服了现有技术的上述缺点，并且即使在小尺寸的情况下也能够低噪声操作。

本发明通过提供一种具有权利要求1的特征的往复活塞式压缩机类型的气密地封装的制冷剂压缩机来实现所述目的。本发明的有利的设计方案由从属权利要求、说明书和附图得出。

本发明提供了气密地封装的制冷剂压缩机，其包括构造在气缸体中的气缸，该气缸具有敞开端；布置在气缸中的往复活塞，该往复活塞具有往复活塞轴线，往复活塞沿往复活塞轴线来回运动；具有抽吸阀开口和排出阀的阀板，其中阀板在气缸的敞开端处紧固至气缸体；位于阀板的背离气缸的一侧的气缸盖，其中该气缸盖至少在阀板的包括排出阀的区段上方限定气缸盖腔，其中该气缸盖具有气缸盖罩，气缸盖罩具有用于被压缩的制冷剂的出口；以及消音器。在阀板的背离气缸的一侧，接管被布置作为用于待抽吸的制冷剂的入口，其中接管具有位于抽吸阀开口上的第一端和与第一端相对置的第二端。接管相对于往复活塞轴线最大以在-45°和+45°之间的倾斜角度倾斜。消音器布置在气缸盖的外部并且具有限定空腔的壳体。在壳体中构造有用于待抽吸到空腔中的制冷剂的抽吸开口和用于从空腔待排出的制冷剂的排出开口。接管穿过气缸盖罩或者接管布置在气缸盖腔的外部，其中接管的第二端穿过排出开口通到消音器的空腔中。

由此可实现短的抽吸距离，其与现有技术相比在没有直角的偏转部的情况下来构造，由此明显减少或甚至完全防止湍流和流动损失的产生。此外，短的抽吸距离具有如下优点，一方面可以节省用于制造消音器的材料，并且另一方面可以省去对于建立传统消音器的通道的偏转部所必需的耗费的变型工艺。此外，由于结构简化，制冷剂压缩机可以更容易并且快速地制造，从而降低了制造成本。

此外有利的是，通过省去具有偏转部的通道使制冷剂均匀地流过整个接管横截面并且因此被引导到抽吸阀开口的整个区域中。因此可避免制冷剂的回滞，由此可以更有效地将制冷剂抽吸到气缸中。

本发明的特别的优点在于，消音器可布置在气缸盖罩的高度上，由此即使在压缩机较小的情况下，消音器中的空腔也可被设计得具有相对较大的尺寸。因此，能够更好地衰减抽吸噪声，使得能够实现制冷剂压缩机的低噪声运行。

根据本发明的优选的实施方式，接管构造为管件或锥形的空心体。接管可以构造为弯曲的或构造有弯折部，其中，接管的每个区段相对于往复活塞轴线的最大的倾角度在-45°与+45°之间。通过接管或接管的区段的相对于现有技术而言相对较小或根本不存在的倾斜，抽吸距离短，并且在接管中的湍流和流动损失保持得较小，由此确保在任何时候都能抽吸足够的制冷剂。

在根据本发明的制冷剂压缩机的优选实施方式中，接管与气缸盖罩一体地构造。该实施方式通过简单地制造带有接管的气缸盖罩的制造工艺(例如通过压铸或注塑工艺)而提供优点，并且使气缸盖罩中的温度应力最小化。

气缸盖罩和接管优选由金属或金属合金、尤其是铝或铝合金，或由可选的纤维增强的塑料组成。

在根据本发明的制冷剂压缩机的实施方式中，消音器的壳体由塑料组成。该实施方式具有制冷剂相对于周围环境的特别良好的热绝缘。

根据本发明的另一实施方式，接管具有与抽吸阀开口的横截面基本上相对应的形状，尤其是基本上圆形的或椭圆形的形状。因此获得以下优点，被抽吸的制冷剂可以无障碍地并且在没有性能限制的抽吸损失的情况下进入抽吸阀开口中。

如果排出开口布置在消音器的壳体的侧壁中，则在通过往复活塞抽吸时产生特别好的声音衰减作用和制冷剂的非常小的湍流。在此已经表明，通过将排出开口布置在消音器的壳体的上半部分中、优选在上三分之一中，还可以提高这些作用。

在制冷剂压缩机的替代的实施方式中，排出开口布置在消音器的壳体的顶侧或底侧。然而，由于接管相对于往复活塞轴线的较小的倾斜(最大为±45°)，在该实施例中壳体的顶侧或底侧的壁必须相应地倾斜，以便接管可以汇入壳体的排出开口中。

附图说明

现在参照附图根据实施例进一步阐述本发明。

图1是根据本发明的具有气缸盖罩的气密地封装的制冷剂压缩机的剖视图，该气缸盖罩具有接管。

图2示出了图1中所示的制冷剂压缩机的立体图。

图3以立体图示出了与接管集成在一起的气缸盖罩。

具体实施方式

下面参考图1和图2，它们示出了根据本发明的气密地封装的制冷剂压缩机1。制冷剂压缩机1包括：构造在气缸体2中的气缸3，该气缸具有敞开端；布置在气缸3中的往复活塞4；具有抽吸阀开口6和排出阀7的阀板5，该阀板在气缸3的敞开端处紧固至气缸体2；以及气缸盖8，该气缸盖位于阀板5上方并且围绕阀板5的背离气缸3的一侧限定气缸盖腔9。往复活塞4具有往复活塞轴线4a，往复活塞4沿着该往复活塞轴线来回运动。气缸盖8具有气缸盖罩10，该气缸盖罩具有用于待抽吸的制冷剂的入口和用于被压缩的制冷剂的出口。通过将气缸盖罩10中的用于待抽吸的制冷剂的入口构造为穿过气缸盖罩10的接管11，使消音器12与气缸盖罩的入口连接，其中接管11的第一端11a布置在抽吸阀开口6上，并且接管11的第二端1lb从气缸盖罩10突出。然而，气缸盖8也可以配置为，使得其仅覆盖阀板5的区段，其中该区段包括排出阀7。接管11也不用必须穿过气缸盖罩10，而是该接管也可以布置在气缸盖腔9的外部，即在气缸盖罩10的侧部、上方或下方。接管11可以与气缸盖罩10一体地构造。替代于此，接管11和气缸盖罩10可以设计为分开的部件。也可以将接管11设计为多件式，其中优选的是单件式的设计。在该情况中，接管11设计为直的管件并且具有纵轴线11c，该纵轴线可以相对于往复活塞轴线4a以在-45°与+45°之间的倾斜角度α布置，其中，在所示的实施例中，接管11的纵轴线11c与往复活塞轴线4a之间的倾斜角度α是0°，即，接管11布置为平行于往复活塞轴线4a。在本发明的替代实施方式中，根据阀板5中的抽吸阀开口6的位置，还规定了接管11相对于往复活塞轴线4a的同轴的布置。接管11也可以设计为锥形的空心体和/或构造为弯曲的或构造有弯折部，其中在这种实施方式中，接管11的每个区段相对于往复活塞轴线4a的最大的倾斜角度α处于-45°与+45°之间。

消音器12具有限定空腔12d的壳体12a。在消音器12的壳体12a中，构造有用于待抽吸到空腔12d中的制冷剂的抽吸开口12b和用于从空腔12d待排出的制冷剂的排出开口12c。在制冷剂压缩机1的本实施例中，排出开口12c布置在消音器12的壳体12a的侧壁中。在此，在消音器12的安装位置，排出开口12c位于消音器12的上半部，更准确地说，在该实施例中位于消音器12的壳体12a的侧壁的上三分之一中。接管11的第二端1lb穿过排出开口12c通到消音器12的空腔12d中，其中，在所示的实施方式中，接管11的第二端1lb通过消音器12的排出开口12c伸入到消音器的空腔12d中。接管11的第一端11a直接位于阀板5的抽吸阀开口6上。

优选地，接管11具有与抽吸阀开口6的横截面相匹配的形状，例如基本上圆形的或椭圆形的形状或其组合。因此，接管11可以具有例如在图3中可见的口形的形状，其中接管11的端11a、11b可以彼此不同地形成。例如，接管11的第一端11a可以构造为口形，并且第二端1lb可以构造为圆形。

气缸盖罩10和接管11优选设计为集成的单元，该单元例如通过注塑可制造。在接管11和气缸盖罩10的分开的设计方案中，气缸盖罩10可以与接管11通过力配合的连接、例如压配合或通过螺纹或粘接来连接。接管11的材料优选是金属或金属合金，例如铝或铝合金，然而，也可以是现有技术中已知的其他材料，例如必要时纤维增强的塑料。气缸盖罩10优选由与接管11相同的材料组成。

在所示的实施例中，消音器12布置在接管11的与阀板5相对置的第二端1lb上，其中，接管11可以为数厘米长，例如长至10cm，并且可以从气缸盖罩10突出数厘米的长度，例如长至5cm。在此，接管11的背离阀板5的第二端1lb布置在消音器12的排出开口12c上，并且其外面具有与排出开口12c的轮廓相匹配的形状，由此，接管11的第二端1lb可以通过消音器12的壳体12a的排出开口12c基本上密封地插入到消音器12的壳体12a的空腔12d中。优选地，消音器12通过力配合的连接、尤其是通过压配合与接管11连接，从而实现密封的连接。在最简单的情况下，该连接可以通过将消音器12插到接管11上来实现。替代地，消音器12也可以材料配合地(例如通过粘接或焊接)与接管11连接，其中，消音器12和接管11在此优选地由相同材料制成。然而，出于制冷剂的声压衰减和热隔离的原因，消音器12的材料优选地为塑料。在图1和图2中，消音器12以简单的方形的设计示意性地示出。然而，消音器12当然也可以具有其他的形状，一方面由制冷剂压缩机1的其余部分的设计而得出，并且另一方面设计成使得消音器12的空腔12d的体积尽可能大。

图3示出了具有接管11的气缸盖罩10的立体视图。构造为圆形的气缸盖罩10与同样构造为圆形的气缸盖8通过力配合的连接(尤其是螺纹连接)而连接，其中，该气缸盖罩10替代地也可材料配合地(例如借助于焊接连接)相互连接。气缸盖罩10和气缸盖8都可以具有与圆形的横截面形状不同的形状，其中，气缸盖罩10和气缸盖8优选具有相同的横截面形状。此外，图中未示出的密封件(例如O形环)可以布置在气缸盖罩10的朝向阀板5的面10a上，以便将气缸盖罩10与气缸盖8密封地连接。

Claims (8)

1.一种气密地封装的制冷剂压缩机(1)，包括：构造在气缸体(2)中的气缸(3)，气缸具有敞开端；布置在气缸(3)中的往复活塞(4)，往复活塞具有往复活塞轴线(4a)，往复活塞(4)沿着往复活塞轴线(4a)来回运动；具有抽吸阀开口(6)和排出阀(7)的阀板(5)，其中阀板(5)在气缸(3)的敞开端处紧固至气缸体(2)；位于阀板(5)的背离气缸(3)的一侧的气缸盖(8)，其中气缸盖(8)至少在阀板(5)的包括排出阀(7)的区段上方限定气缸盖腔(9)，其中气缸盖(8)具有气缸盖罩(10)，气缸盖罩具有用于被压缩的制冷剂的出口；以及消音器(12)，其中在阀板(5)的背离气缸(3)的一侧，接管(11)被布置作为用于待抽吸的制冷剂的入口，其中接管(11)具有布置在抽吸阀开口(6)上的第一端(11a)和与第一端(11a)相对置的第二端(1lb)，其中接管(11)相对于往复活塞轴线(4a)最大以在-45°和+45°之间的倾斜角度(α)倾斜，其特征在于，消音器(12)布置在气缸盖(8)的外部并且具有限定空腔(12d)的壳体(12a)，并且在壳体(12a)中构造有用于待抽吸到空腔(12d)中的制冷剂的抽吸开口(12b)和用于从空腔(12d)待排出的制冷剂的排出开口(12c)，其中接管(11)穿过气缸盖罩(10)或者接管(11)布置在气缸盖腔(9)的外部，并且其中接管(11)的第二端(11b)穿过排出开口(12c)通到消音器(12)的空腔(12d)中。

2.根据权利要求1所述的制冷剂压缩机(1)，其特征在于，接管(11)构造为管件或锥形的空心体。

3.根据权利要求1或2所述的制冷剂压缩机(1)，其特征在于，接管(11)构造为弯曲的或构造有弯折部，其中，接管(11)的每个区段相对于往复活塞轴线(4a)的最大的倾斜角度(α)在-45°和+45°之间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的制冷剂压缩机(1)，其特征在于，接管(11)与气缸盖罩(10)一体地构造。

5.根据前述权利要求中任一项所述的制冷剂压缩机(1)，其特征在于，接管(11)具有基本上与抽吸阀开口(6)的横截面相对应的形状，尤其是基本上圆形或椭圆形的形状。

6.根据前述权利要求中任一项所述的制冷剂压缩机(1)，其特征在于，消音器(12)的壳体(12a)由塑料组成。

7.根据前述权利要求中任一项所述的制冷剂压缩机(1)，其特征在于，排出开口(12c)布置在消音器(12)的壳体(12a)的侧壁中，其中，排出开口(12c)布置在消音器(12)的壳体(12a)的侧壁的上半部中、优选在上三分之一中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的制冷剂压缩机(1)，其特征在于，排出开口(12c)布置在消音器(12)的壳体(12a)的顶侧或底侧。

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