CN1157538C - 压缩机 - Google Patents

Abstract

一种压缩机，包括：用于在其内侧压缩工作流体的压缩腔；使工作流体从压缩腔中流出的排出口；用来打开或关闭排出口的阀装置；具有曲面形状并设置在排出口上、使排出口的横截面面积从压缩腔一侧开始变大的阀座部分；具有突出部分的阀，该突出部分具有与阀座部分的曲面接触的曲面；以及在与阀座部分形成一体的元件上设置的装置，用于将阀定位于阀座部分，利用该压缩机，可减少排出口的间隙容积，从而改善了性能。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及主要适用于冷却、冷冻或空调装置的压缩机。

背景技术

传统的用于冷却、冷冻或空调的往复压缩机或旋转压缩机，其打开或关闭流进或流出压缩机的冷却剂或制冷剂的通道的阀，特别是设置在用于排出制冷剂的排出口的阀，通常使用所谓的簧片阀，该阀用薄板状阀板打开或关闭阀口。

上述这种阀，其板状阀的一端设置成能够关闭制冷剂流出的排出口的出口部分，而另一端固定在压缩机的压缩元件的一侧上(即阀口一侧)，阀的打开或关闭通过排出口内侧与外侧之间的压差自动地进行。同样，还设置一个止挡部件，通过该止挡部件将阀固定在压缩元件上。

一般认为，这种压缩机的性能有待于改进，因为处于排出口的一部分容积即空隙或间隙容积内的工作流体(制冷剂)，在压缩机排出循环或冲程结束时也不能排出，而残存在里面。也就是说，该部分残存的制冷剂成为压缩机工作时被排出的、但是不能有效地进行热交换的制冷剂，如果这样的制冷剂量比较大的话，则会降低压缩机的工作效率。

残存在该间隙容积中的高温、高压工作流体，在低压吸入腔之内全部膨胀之后，特别是在往复压缩机的情况下，这种膨胀会减少吸入容积，因此而降低了容积效率。同样地，在旋转压缩机的情况下，由于这种膨胀不能被回收或收集，变成了动力损失(下文称作“再膨胀损失”)，因此，降低了该压缩机的性能。如果这种再膨胀损失所引起的损失变大，间隙容积占压缩机冲程容积的比例就会变大。例如，本发明的发明人的研究发现，特别是在用作家用冰箱的旋转压缩机的情况下，这种再膨胀损失会使绝热效率降低5％。

为了解决这种簧片阀所存在的上述问题，采用了例如美国专利No.4543989和No.5346373公开的排出阀装置，在该排出阀装置中，使用提升阀，使间隙容积几乎变为零(0)。

在上述美国专利No.4543989(现有技术1)中，公开了一种往复压缩机，该压缩机包括设有锥状或球状的阀的排出口；切成锥状槽的阀座，其中，阀体与阀座的槽的内部相配合，从而消除了间隙容积。根据该现有技术的结构，阀与阀座两者都作成锥状，在其接触面上彼此相互接触，由此，密封着前阀口与后阀口的空间。进一步，在与设置在阀口的上面、用来覆盖下游侧的排出口的桥接部件相配合或啮合的保持架的圆筒空腔内，阀纵向的位移或横向的偏心受到了限制，通过插入该空腔中的缠绕的片弹簧，该阀向其阀座偏压。

另外，在上述美国专利No.5346373(现有技术2)中，公开了一种排出阀装置，在该排出阀装置中，阀与阀座都作成球状，即使是阀在阀座上倾斜，也能够使阀与阀座紧密接触，而且通过薄板状弹簧将阀偏压在阀座上。

在上述现有技术1中，保持架通过螺纹连接与保持架啮合或配合的桥接部件，固定在压缩元件(气缸侧)上，但是，当保持架偏心或离中心地安装在阀座上时，即在阀偏心地组装到阀座上的情况下，当阀座落时，会发生倾斜，使阀与阀座的表面不能全部接触，从而不能密封，结果，导致高温、高压工作流体流回吸入腔，降低了容积效率。由于这种原因，保持架和阀座必须彼此高精度地同心固定着。因而带来了组装工序数目增多的问题，抬高了成本。此外，排出阀装置组成部件数量多并且结构复杂，降低了生产率。

虽然，对大型压缩机来说，在压缩机上进行调整比较容易，但是，如果压缩机尺寸变为小型压缩机，调整就比较困难，同样也需要高精度，结果，带来了抬高费用的问题。类似的这些问题，现有技术都未曾考虑。

此外，在这种现有技术中，如果阀的底表面处在阀板的相同面上，并且如果在阀关闭的过程中阀倾斜，由于阀被推入或从压缩机的工作腔中突出，会使阀与活塞碰撞，特别是在旋转压缩机的情况下，在阀打开或关闭的移动方向以及转子的方向处在垂直方向时，带来了两者彼此发生碰撞的问题。而这些问题该现有技术也没有加以考虑。

在上述现有技术2中，由于在阀关闭时的条件下，弹簧力的作用使阀上不会作用有偏压力，并且也没有设置任何限制阀在水平方向上的运动的装置，因此，当阀座落在阀座上时所产生的回弹或当阀以大的偏心或离心的形式座落在阀座上时所产生的倾斜，会导致阀的关闭操作时间过长，所以，也带来了高温、高压工作流体流回吸入腔的问题，结果，降低了容积效率。

再者，排出阀装置的保持架、弹簧或阀等构成部件，由于这些部件在组装过程中必须分开处理，如果这些部件是小型尺寸，例如在这些部件用于诸如家用冰箱或空调的压缩机之类的小容量压缩机的场合，操作或处理起来就比较困难。结果，也带来了组装作业性低、生产率低的问题。

此外，由于阀在压缩机的工作腔中突出，因此在活塞的尖端部设置了避开这种突出的空隙或间隙，这使得间隙容积变大，不适用于上述的阀打开或关闭的移动方向及转子的方向处在垂直方向的这种旋转压缩机。而这一问题在现有技术2中也没有加以考虑。

发明内容

本发明的目的是，提供一种组装容易、压缩效率或绝热效率以及性能得以改进的压缩机。

本发明的一种压缩机，包括：用于在其内侧压缩工作流体的压缩腔；使所述的工作流体从所述压缩腔中流出的排出口；用来打开或关闭所述排出口的阀装置；其特征在于：还包括：阀座部分，具有曲面形状并设置在所述排出口上，使所述排出口的横截面面积从压缩腔一侧开始变大；具有突出部分的阀体，该突出部分具有与阀座部分的所述曲面接触的曲面；设置在与所述阀座部分同心并与所述阀座部分相连通的孔；以及用于保持所述阀体与所述阀座部分对峙，并固定在所述孔中的保持装置。

上述发明目的通过本发明的压缩机来完成，该压缩机包括：用于在其内侧压缩工作流体的压缩腔；使所述的工作流体从所述压缩腔中流出的排出口；用来打开或关闭所述排出口的阀装置；阀座部分，具有曲面形状并设置在所述排出口上，使所述排出口的横截面面积从压缩腔一侧开始变大；具有突出部分的阀，该突出部分具有与阀座部分的所述曲面接触的曲面；以及在与所述阀座部分形成一体的元件上设置的装置，用于将所述阀定位于所述阀座部分。

作为一种替换方案，也是通过一种压缩机完成的，该压缩机包括：用于在其内侧压缩工作流体的压缩腔；使所述的工作流体从所述压缩腔中流出的排出口；用来打开或关闭所述排出口的阀装置；阀座部分，具有曲面形状并设置在所述排出口上，使所述排出口的横截面面积从压缩腔一侧开始变大；具有突出部分的阀，该突出部分具有与阀座部分的所述曲面接触的曲面；设置在与所述阀座部分成一体的元件上并连接到所述阀座部分上的孔；用于保持所述阀与所述阀座对峙，并插入到所述孔中而定位的保持装置。

进一步，也可以通过上文所限定的压缩机来完成，该压缩机还包括：支持所述阀，以使所述阀能自由地与所述阀座部分的薄板表面接触或分离的偏压装置。再者，本发明也可以通过上文所限定的压缩机来完成，其中所述偏压装置是螺旋弹簧。该螺旋弹簧与所述阀啮合且大体作成锥状。或者作为另一替换方案，也是通过上文所限定的压缩机完成的，其中所述偏压装置是板簧，该板簧带有在中心部分偏压所述阀的多个槽。

附图说明

图1(a)和图1(b)是本发明压缩机的局部横剖视图和纵剖视图。

图2是图1(a)和图1(b)所示压缩机的放大示意图，用于更详细地说明排出阀关闭的状态。

图3是图1(a)和图1(b)所示压缩机的放大示意图，用于更详细地说明排出阀打开的状态。

图4是表示图1(a)和图1(b)所示压缩机的放大示意图，用于更详细地说明排出阀的阀曲面结构。

图5是表示组成图1(a)和图1(b)所示压缩机排出阀的部件的透视图。

图6(a)至图6(c)是用于说明图1(a)和图1(b)所示压缩机排出阀的组装方法的示意图。

图7是表示与图1(a)和图1(b)所示压缩机的排出阀的内部相配合的螺旋弹簧的状态的平面图。

图8(a)及图8(b)是用于说明图1(a)和图1(b)所示排出阀的阀倾斜状态，特别是在座落时的状态的说明图。

图9(a)及图9(b)是表示图1(a)和图1(b)所示压缩机中安装排出阀的阀座加工过程的纵截面图。

图10(a)及图10(b)也是表示图1(a)和图1(b)所示压缩机中安装排出阀的阀座的加工过程的纵截面图。

图11是表示本发明与现有技术的压缩机的性能比较的曲线图。

图12是表示本发明压缩机中的排出阀通过弹簧施加偏压和没有通过弹簧施加偏压的两种情况相比较的曲线图。

图13是本发明压缩机另一实施形式的放大截面图。

图14是图13所示压缩机的俯视图。

图15是本发明压缩机再一实施形式的放大截面图。

图16是图15所示压缩机的俯视图。

图17是本发明压缩机再一实施形式的放大截面图。

图18(a)至图18(c)是用于说明本发明压缩机组装方法的说明图。

图19是本发明压缩机再一实施形式的放大截面图。

图20是图19所示压缩机的B-B截面图。

图21是本发明的再一形式的压缩机的纵截面图。

图22是图21所示压缩机的排出阀的放大示意图。

图23是传统技术的排出阀广泛使用的簧片阀的放大横截面图。

具体实施方式

下文，参照附图详细说明本发明的实施形式。

图1(a)是表示本发明备有排出阀的压缩机一实施形式的卧式摆动活塞压缩机结构的纵截面图，图1(b)是图1(a)的A-A截面的相应的横剖视图。图2及图3是图1(a)和图1(b)中的排出阀的放大示意图，特别是图2示出了排出阀关闭的状态，而图3示出了排出阀完全打开的状态。图4是表示图1(a)和图1(b)所示压缩机的放大示意图，用于说明排出阀的阀曲面结构。图5是表示组成图1(a)和图1(b)所示压缩机排出阀的部件的透视图。图6(a)至图6(c)是用于说明图1(a)和图1(b)所示压缩机排出阀的组装方法的示意图。

首先，参照图1(a)至图3进行说明。

序号1表示密闭容器，在该密闭容器中装有电动元件(例如马达)2和由该电动元件驱动的压缩元件3，该电动元件2具有定子2a和转子2b。压缩元件3包括气缸4，在气缸4的两端开口封住气缸4的主轴承5和副轴承或辅助轴承6，以及在副轴承6上形成的保持架插入部分6a。该保持架插入部分6a如下文所述，构成把压缩机的排出阀定位用的保持架插入排出口的部分。

上述压缩机还包括：摆动活塞8和滑靴9，摆动活塞8可旋转地与曲轴7的偏心部分7a相啮合，曲轴7连接到上文所述的电动元件2上，滑靴9具有可滑动地靠在摆动活塞8的叶片部分8a上的平面部分和可滑动地靠在上述气缸4的气缸开口部分4a上的气缸表面部分。序号10表示的是储存在密闭容器底部的润滑油。11是吸入管，通过该吸入管吸进制冷剂。12是排出管，通过该排出管排出制冷剂。13是设置在副轴承6的端板上的排出阀。14是排出口。15是构成排出腔的排出盖。

另外，排出阀13由阀17、阀座18、用于把阀17偏压向阀座18的螺旋弹簧19和保持架20构成，该保持架20限制阀17的位移，将阀定位在阀座或排出口上。阀17由例如聚酰亚氨、聚酰氨亚氨、聚醚-酮醚、聚醚氩氨等耐热性合成树脂或例如钛系合金等比较轻的合金材料构成，具有作成球状的密封部17a，以便使阀17进入排出口14的内侧，在阀座18的表面上与阀座18相接触，由此关闭或闭合排出口14。

阀座18围绕排出口14一体地形成，具有大致为锥状和梯形。另外，螺旋弹簧19由相同直径的线状材料(金属丝)构成，并且以螺旋弹簧19压缩时线状材料本身不接触的方式，作成例如锥状或绕成等节距形式。

在该实施形式的例子中，摆动活塞压缩机完成下文所述的压缩过程。根据电动元件2的转子2b的旋转，驱动曲轴7，使摆动活塞8与曲轴7的偏心部分7a啮合，在气缸4中完成摆动运动。在气缸4内形成的工作腔21由叶片部分8a分成吸入腔和压缩腔，因此从吸入管11吸进吸入腔的工作流体在压缩腔中被压缩。压缩的工作流体(例如制冷剂)从排出口14经过排出阀13进入排出腔16，此后，被排到密闭容器1内，再从该密闭容器1排到外部。

接着，说明本发明实施形式的排出阀13的工作过程。图2示出了排出阀处于关闭的状态，即在吸入冲程和压缩冲程中的排出阀的状态，在这种情况下，当然阀17的上部与排出腔16是连通的，在排出腔16中充满了排出的制冷剂氛围气体，即处在排出气体的高压状态下。与此同时，在阀17的下部，由于在吸入冲程或压缩冲程中，排出口14与工作腔21连通，因而，排出口14内的压力低于排出压力。

因此，由于两者的压差而在阀17上作用有力，把阀17压向下方。借助于该力，将阀17的具有曲面形状的密封部17a压向阀座18，构成正好为环状或类似形状的线状接触部分，即构成所谓的线接触，由此，保持两者之间的密封。

在压缩冲程进行过程中，工作腔21内的压力升高，当该压力大于排出压力时，由于压差，作用在阀17上的力将阀17推向排出口的出口侧(图中的上侧)。图3示出了这种状态。

如图3所示，借助于制冷剂(即工作流体)压差所产生的力，将阀17推向排出口的出口侧(上侧)，在这种情况下，在阀17与阀座18之间产生空隙或间隙。在工作腔21内压缩的工作流体通过上述间隙之后，从排出口14排出，螺旋弹簧19的线和排出腔16内的保持架20上所形成的排出气体通道22之间形成一个空间。也就是说，可插入保持架的插入部分6a形成工作流体排出通道或排出口的一部分。

保持架20限制阀17的位置，在向上推动阀17并压缩螺旋弹簧19的状态下，阀17上的保持架20的表面一侧，靠在保持架20上的阀17的表面一侧。在排出冲程结束的时候，阀17由螺旋弹簧19的弹力推回，使阀17座落在阀座18上即在图2的状态下，排出阀再次关闭。

下面，参照图4说明阀的曲面结构。

本实施形式的阀，在阀的表面上，在该阀即使偏心也能够与阀周围圆周表面接触的范围，形成有曲面结构。即是说，如图4所示，在阀17上，在阀17不偏心(即对中)的状态下，在密封部分17a为中心的ε(≥δ1+δ2+δ3)范围内，设置有与阀座18接触的曲面区间a-b，这样，即使在阀17倾斜的状态下，即是说，如果阀17因安装(或组装)间隙而偏离阀座8，也能使阀17与阀座18在周围的圆周表面上都接触，上述安装(或组装)间隙有例如副轴承6的插入部分6a和保持架20之间在径向形成的间隙δ1，保持架20和螺旋弹簧19之间形成的间隙δ2，及旋弹簧19和阀17之间形成的间隙δ3。

下面，更详细地说明阀17的形状。在图4中，阀17的侧表面有球面部分(区间a-b)和圆锥部分(区间b-c)。为了能够减少在排出口14内的间隙容积，从整体上考虑，阀17按照上述方式设置，特别是，上述的球面部分(区间a-b)是设置成通过与阀座18的表面的接触，能够密封排出口14内的压缩机构的气缸4侧和排出腔16侧的部分，而圆锥部分是(区间b-c)设置成通过与阀座18的形状相配合而减少排出口14内的间隙容积的部分。球面部分(区间a-b)的水平方向的长度可以用下述方程式表达：

ε＝SR(sinα-sinβ1)＝SR(sinβ1-sinβ2)

其中，α是基本为轴对称形状的阀17的中心线和连接球面部分的球中心O与点a之间的连线所成的角度，β1是阀17的中心线和连接球面部分的球中心O及阀17处在与阀座18同心而座落在阀座上的接触点17a的连线所成的角度，β2是阀17的中心线和连接球面部分的球中心O及点b的连线所成的角度，SR是球面部分的半径。

进一步，球面部分的圆弧角(α-β1)、(β1-β2)、圆锥部分的角度θ1及阀座18的角度θ2满足下列方程式：

(α-β1)≥(β1-β2)

(β1-β2)≥(θ1-θ2)/2

采用上述这种结构，即使阀17因间隙δ1至δ3而相对于阀座18倾斜，阀也能在球面部分(a-b)以周围的线接触方式与阀座18接触，因而，通过阀17可获得密封，减少了间隙容积。

下面，参照图5至图7说明本发明的排出阀13的组装过程。图5是表示构成本实施形式的排出阀零部件的透视图。图6(a)至图6(c)示出了图5所示的各部件的组装顺序。如图6(a)所示，将保持架20、螺旋弹簧19和阀17以下述方式，彼此系紧保持地固定在一起，即将螺旋弹簧19一端的把金属丝缠绕成最大直径的座圈部19c与保持架20的底表面20a紧密配合在一起，而将金属丝缠绕成最小直径的另一端的座圈19b紧靠在阀17上。在该实施形式中，如图中所示，通过将保持架20和阀17分别与螺旋弹簧19相互配合或啮合，可以把该3个部件作为一个整体部件来处理，组装到排出口14上。

在图7中双点划线所示的状态下，上文所述的螺旋弹簧19与保持架20及阀17为一体。用斜线处理的部分表示的是座圈部19a，其中，在最小直径和最大直径部都分别缠绕了0.6圈，进一步，最小直径的座圈部19b和最大直径的座圈部19c中的每一个在该区域中是轴对称的，通过系紧使最小直径的座圈部19b与阀17配合，由此，可将半径从R1变为R1′，中心从O变为O′。

接着，通过系紧将最大直径的座圈部19c与保持架20配合，同样可将半径从R2变为R2′，但是，由于最大直径与最小直径的座圈部都是以相同的保持方式系紧的，所以，半径R2的中心也变为O′，使半径R2的中心变成与上述半径R1的中心相一致。结果，保持架20和阀17通过螺旋弹簧可以同心地作成整体，同样，通过减少螺旋弹簧的有效圈数(例如在本实施形式中为1.5圈)，可将其形状变成锥状，从而提高了螺旋弹簧19的刚性，抑制阀移动时的偏心。

接着，如图6(b)所示，这样组装成一体的部件，通过用压入工具23以与阀座18同心的方式插入副轴承6的插入部6a中，由此，将它们固定在一起。同样，如图6(c)所示，在螺旋弹簧受压、使其长度短于自由长度的状态下安装螺旋弹簧19，因此，将弹力施加到阀17上，从而，即使在阀17处于关闭的状态下，依然有偏压作用。按照这种方式，即使在阀17处于关闭状态下也作用在阀17上的弹簧力的作用，可以抑制阀17因座落在阀座18上时的碰撞所产生的回弹。这样，可有效地防止阀滞后。

接着，参照图8(a)和图8(b)，叙述阀的动作。如这些图所示，在阀17以偏心状态座落于阀座18的情况下，首先，阀17在点c与阀座18接触，之后，在相反一侧的点d以时间滞后的方式接触。这种时差会引起阀关闭的滞后，但是，在阀关闭的状态下的这种弹力的作用，会使阀的座落迅速从c点到点d，从而，避免了阀关闭的滞后。

进一步，由于阀17的底表面17b作成这样的结构：即使阀倾斜地座落在阀座上，阀17也不会伸进或突出到压缩腔，所以，这种结构可用于例如本实施形式所示的摆动活塞压缩机之类的阀与活塞的运动方向互相垂直的压缩机中。

接着，参照图9(a)至图10(b)叙述阀座18的加工方法。图9(a)至图10(b)是表示加工本发明压缩机的排出阀座落的阀座部分的步骤的纵剖面图。

如上文所述，在传统技术中，广泛使用簧片阀作为排出阀，而且作成如图23所示的结构，其中排出口由薄板状阀座35覆盖。采用这种簧片阀，即使板状阀座35在位置上相对于阀座18偏移一点，由于板状阀座35能够全部覆盖排出口的阀口，因此，阀座35能够密封阀口14，对压缩机的压缩性能产生重大的影响很少。相比之下，具有如本实施形式的这种结构的压缩机，其排出阀的阀具有充满排出口内部的形状，因而，当阀17相对于阀座18以偏心或偏离中心的方式座落时，如上文所述，可能会降低密封性能，导致关闭滞后，进而降低压缩机性能。

因而，最好阀17与阀座18尽可能地同心配置着。

根据本实施形式，阀17、螺旋弹簧19及保持架20组装成一体，并插入插入部分6a中。即是说，在本实施形式中，排出阀13具有这样的结构：插入部6a与保持架20之间的位置关系受阀17相对于阀座18的位置关系的约束。结果，如上文所述，为了同心地设置阀17和阀座18，同心地设置插入部分6a与阀座18是非常重要的。

在该实施形式中，如图9(a)及图9(b)所示，用切削工具36加工阀座18与保持架插入部分6a。在该图9(a)及图9(b)中，切削工具36具有第一部分36a和第二部分36b，第一部分36a用于加工副轴承6，形成插入部分6a和其内侧表面，第二部分36b设置在第一部分36a的尖端侧，用于加工副轴承6，形成阀座18的倾斜表面。在本实施形式的切削工具36中，第一部分和第二部分以轴线中心同心的方式形成，因此，切削工具36切削副轴承6的过程中，同心地形成插入部分6a与阀座18。

采用这种结构的切削工具36，不仅可以实现插入部分6a的加工作业，而且同时可进行阀座18的加工作业。与用分开的步骤进行加工的情况相比，由于上述原因，可减少作业步骤，从而降低了成本。进一步，由于在后序加工步骤中，不需要与前序加工步骤中的形状进行位置配合，因此加工步骤中的精度取决于切削工具36获得的形状，因而与上文所述的用分开的步骤进行加工的情况相比，能以高精度形成形状。

同样，采用图9(a)和图9(b)所示的阀座18的形状，由于接近边缘部分6c的副轴承的元件厚度比较薄，因此，在加工过程中，这些薄的部分有可能象图中虚线所示的边缘部分6d那样发生变形。如果该边缘部分6c向气缸内侧突出，就会与活塞、转子及涡旋接触，由此，会毁坏或损伤这些元件。但是，如果试图使活塞避开边缘部分6c的突出部分，就会减少压缩机的容积效率。

再者，如果发生这样的变形，通过切削这种变形部分形成的阀座18的表面的斜度会发生改变。如果在这种状态下用切削工具36切削阀座18的表面，就不可能按照所希望的倾斜角度形成阀座18。

那么，需要尽可能地缩小阀座18的边缘部分6c的变形。根据本实施形式，如图10(a)和图10(b)所示，在气缸4一侧，在副轴承6内设置的阀座18上设置有圆筒部分6d′。在这种情况下，在切削工具36上的第二部分36b的尖端部进一步设置用于切削上述圆筒部分6d′的第三部分36c。采用该切削工具36，在形成插入部分6a或阀座18的同时，可以在阀座18的气缸4一侧形成圆筒部分6d′。

根据这种结构，在形成阀座18时，借助于圆筒部分6d′的圆筒表面的高度，能确保对应于薄板元件的边缘部分6c的元件的厚度，由于这种原因，可以减少薄板元件的变形，从而降低了边缘部分6c向气缸内部的突出。进一步，也能以适当的斜度形成阀座18，结果，可以改善阀座18与阀17之间的密封性。

如上文所述，本实施形式的排出阀13以这样的方式形成：以曲面形状形成与阀座18接触的阀17的表面形状，使该排出阀与通过阀座18形成的排出口配合。因此，可以减少排出口中的间隙容积。进而，通过以彼此不同的形状形成具有曲面的阀17和阀座18，可以使两者之间的接触区域变成一个圆或者更接近两者之间彼此以线接触的这种状态。结果，在排出口部分，大幅度地减少了间隙容积，同时能够保持阀17和阀座18之间的密封性，进而减少了再膨胀引起的损失。

此外，由于通过阀17与阀座18之间的接触获得密封的这一部分在一个范围形成，因此，即使阀17以某种倾斜程度偏心地座落在阀座18上，也能在其周围获得密封，因而不需要对阀17与阀座18同心地组装进行微调，可实现组装的简易化。进一步，在阀处于关闭的状态下，弹力施加在阀17上使其受到偏压，这样，可抑制当阀17座落于阀座18上时碰撞所引起的阀17的回弹以及阀17偏心地座落于阀座18上时阀17的倾斜引起的关闭的滞后。

由于保持架20、螺旋弹簧19和阀17作成整体，保持架20如上文所述那样固定到副轴承6的插入部分6a上，该插入部分6a与阀座18同心地形成，因而可以简化组装过程，而且由于阀17与阀座18以几乎彼此同心的方式组装在一起，从而抑制了阀座落时倾斜引起的关闭的滞后。

接着，对图1至图7所示的实施形式的压缩机的性能与传统技术中使用簧片阀作为排出阀的例子的性能进行比较。除了传统技术的簧片阀用作排出阀的情况之外，这些例子中的压缩机都是与图1(a)和图1(b)所示的摆动活塞压缩机相同。

在图11中示出了试验结果的一个例子。该图是表示转速与性能COP(＝制冷能力/电动力消耗)的系数之间的关系的曲线图，用于比较本实施形式的排出阀和传统技术的排出阀之间的性能。这里，制冷剂是R134a，试验条件是：相应于冰箱实际运转状态的吸入压力Ps＝0.101MPa，排出压力Pd＝0.837MPa。性能COP系数用簧片阀的COP为1.0时的比值表示。从图中可以明显地看出，本实施形式的排出阀与簧片阀相比较，COP比增加了大约3％～6％，间隙容积几乎变为零(0)，从而改善了性能，减少了再膨胀引起的损失。

接着，图12示出了图11所示试验条件下，特别是当阀关闭时有弹力作用在阀上的情况和无弹力作用在阀上的情况之间的压缩机的性能的比较结果。压缩机COP用阀关闭时无弹力作用在阀上的情况下的COP为1.0时的比值表示。从图中可以明显地看出，阀关闭时用弹力偏压阀的情况和没有弹力偏压阀的情况相比较，COP比提高了大约3％～5％。考虑到用弹力偏压阀是增加过压缩损失从而降低压缩机性能的一个原因。但是，从这个试验结果可以清楚地看出，在使用阀的厚度有可能变厚、因此重量变重的提升式排出阀的情况下，抑制阀座落时回弹或倾斜等引起的阀关闭的滞后显得比减少这种过压缩损失更为重要。

通过上文所述，根据本实施形式，可以减少排出口部分的间隙容积所引起的损失，从而提高了压缩机的效率。另外，可以改善压缩机的组装作业特性和生产特性。根据本实施形式，阀作成球面形状，阀座作成锥形形状，但是，并不限于这种形式，例如，如果作成即使阀倾斜，也能在周围的圆周表面上获得密封的这种形状，可获得同样的效果。再者，在本实施形式中，尽管排出阀13设置在副轴承6的端板上，但是，如果将排出阀13设置在主轴承5的端板上或气缸4的侧壁上，也同样能获得相同的效果。

另外，作为摆动活塞压缩机，列举了例如有一个气缸的压缩机的例子进行说明，但是，也可以将本实施形式用于有两个或更多气缸的摆动活塞压缩机或者有两个或更多的多于上述的气缸的旋转压缩机中。

下面，参照图13和图14，说明本发明的另一实施形式。图13是用于更详细地表示具有本发明排出阀的压缩机的另一实施形式的排出阀附近的放大纵截面图。图14是图11所示压缩机的俯视平面图。该实施形式的阀，在操作方面与图2及图3所示的排出阀相同，但是，固定保持架的方式不同。

在图13和图14中，插入保持架20b，并且通过螺栓6b，将保持架固定在副轴承6上，以使用于容纳螺旋弹簧19的容纳部分20c的外圆周部分20d与插入部分6a的内侧表面之间保持大约50μm的微小间隙，插入部分6a由用于插入保持架的副轴承上的孔形成。采用这种结构，在拧入螺栓6b时，随着螺栓6b的挤入，不需要转动保持架20b，就可以将阀17与阀座18彼此大致同心地组装在一起。

根据这种结构，由于阀17能避免当其座落于阀座18上时的倾斜，因此，可抑制阀关闭中的滞后。并且，由于可避免保持架20b和副轴承6压配合时所引起排出口14和阀座18的变形，因此，可提供适用于压缩机的组装作业性及生产性高、具有非常好的密封性能的排出阀。

接着，参照图15和图16说明本发明的再一实施例。

图15是放大纵截面图，示出了具有本发明排出阀的再一实施形式压缩机的排出阀附近的结构。图16是图15所示压缩机的俯视图。本实施形式的排出阀不同于图13和图14所示的排出阀，特别在排出阀和保持架之间所形成的排出通道的形状上不同。

在图15和图16中，在保持架20e上形成有一组导向部分20f，导向部分20f从弹簧容纳部分20c沿径向突出。插入该导向部分20f的尖端(外周)部分，而保持距插入部分6a的侧壁表面有约50μm的微小间隙，插入部分6a由副轴承6上的插入孔构成，副轴承6的插入部分6a与阀座18偏心地形成并插入有保持架。因此，工作流体(制冷剂)穿过阀17排到形成于弹簧容纳部分20c的外面上的切槽20g中。

采用这种结构，由于可以扩大通过阀17之后的工作流体的排出通道的区域，并能由弹簧容纳部分20c的外面所形成的切槽20g光滑地排出从阀17向外部方向排放的工作流体，因此，减少了压力损失，可提供很适于大流量的压缩机的排出阀。

下文，参照图17说明本发明的再一实施形式。图17是详细地表示压缩机再一实施形式的排出阀附近的放大纵截面图，其中的压缩机具有本发明的排出阀。

该实施形式的阀与上述图2及图3所示的排出阀相同，而其不同点在于，保持架的固定方式不同。在图17中，插入保持架20，保持与插入部分6a的内壁表面之间有大约50μm的微小间隙，而该插入部分6a与阀座18同心的形成并由用于插入保持架的副轴承上的孔构成。然后，将套环24从上方压入插入部分6a中，因此，通过上述的套环24，使保持架20与副轴承6的插入部分6a压配合。

根据这种结构，由于阀17与阀座18彼此大致同心地组装在一起，因此，可抑制当阀座落时阀倾斜引起的关闭滞后，并且保持架20本身不是压配合的，因而可防止保持架20或排出口14及阀座18遭受破坏。利用这种结构，可获得良好的组装作业性及生产性，同样也改善了阀与阀座之间的密封性能，由此可提供效率非常高的压缩机。

下面，参照图18(a)至图18(c)叙述利用图6(a)至图6(c)所示的结构组装保持架20、螺旋弹簧19及阀17的另一方法。

如图18(a)所示，利用本实施形式的排出阀的结构，在保持架20的中心部分形成贯通孔20i，在阀17的中心部分形成槽部分17d。将例如橡胶、树脂材料等的弹性体的组装辅助元件23a插入上述贯通孔20i和槽部分17d中，由此，使这些元件成为一个整体。这些组装成一体的部件如图18(b)所示，借助于压配合工具23，通过将保持架20的压入到副轴承6的插入部分6a中而固定。在压配合之后，如图18(c)所示，拆除组装辅助元件23a，设置或定位排出阀，其中副轴承6与阀座18同心。

采用这种方法，可利用组装辅助元件23a的弹性变形所产生的力，将保持架20、螺旋弹簧19和阀17构成一体。

下面，参照图19和图20，叙述本发明的再一实施形式。图19是用于表示具有本发明排出阀的压缩机再一实施形式的排出阀附近的放大纵截面图。图20是图19所示压缩机的排出阀附近的B-B截面图。本实施形式的排出阀的操作类似于上述所述的图2及图3所示的排出阀，但是给阀17加偏压的弹簧是一种板状弹簧。

根据该实施形式，如图19及图20所示，阀17通过板簧19d向阀座方向施加偏压。该板簧19d带有多个在平板状薄板元件上设置的相对于保持图18所示的阀17的中心部分对称的槽，在中心部分19f处，可沿着平行于阀17的上部表面17c的方向移动。而且通过将保持架20压入例如插入部分6a之类的插入孔中，将该板簧19d以其外周部分固定在插入部分之内。

采用这种结构，可减少用于设置弹簧的空间的体积，由此可使整个排出阀尺寸小型化。

同样，与螺旋弹簧相比，可以增强水平方向的刚性，减轻阀17的重量，减小阀17相对于阀座18的偏心，从而将倾斜引起的阀17关闭的滞后抑制到更小的程度。

下文，参照图21和图22，叙述装有本文描述的上述实施形式的排出阀的往复式压缩机。

图21是用于表示具有上文所述实施形式的排出阀的所谓止转棒轭式往复压缩机的结构的纵截面图。图22是详细地表示图21所示压缩机的排出阀附近的放大截面图。止转棒轭式往复压缩机的压缩元件3a包括缸体25、固定在缸体25上的构架、插入缸体25的孔部分25a中的活塞27、以及用于关闭缸体25的一个开口的缸盖。在缸盖28上装有保持架20h，在保持架20h上装有螺旋弹簧19，在保持架20h上装有构成排出腔16的端盖29。该压缩元件还包括滑动器30，该滑动器30与曲轴7b的偏心部分7c相啮合。上文所述本发明的实施形式的排出阀13安装在缸盖28上。

止转棒轭式往复压缩机的压缩过程按照下述方式完成。当把电流导入电动机元件2c时，转子2b的旋转运动驱动曲轴7b，随之，活塞27与滑块30的公转运动联动，在气缸孔25a内作往复运动，由此，反复地增加或减少工作腔21的容积。随着活塞27的往复运动，从吸入管11吸进的工作流体(制冷剂)流入消声器31，之后，穿过薄板状吸入阀32，在上述的工作腔21内被压缩。接着，被压缩的工作流体从排出口14，通过排出阀13进入排出腔16，从排出管12排到压缩机外部。

这里，用图5至图7这些图中所述的方法，将保持架20h、螺旋弹簧19及阀17组装成一体。上述的保持架20h相对于缸盖28定位，通过导向销34使上述的阀17和阀座18彼此同心，导向销34至少为两个(2)或两个以上，插入保持架20h和缸盖28上所设置的导向孔33中，并与该孔之间保持大约50μm的细小间隙。

采用这种结构，可简化排出阀的组装，阀17和阀座18大体同心地配置着，可避免阀座落时的倾斜，从而抑制了阀关闭中的滞后。并且，在阀17的底表面17b的底部设置有平面部分作为退避部分，这样，即使阀17倾斜也不会突出到孔部分25a的工作腔中，因此，与将阀17的退避部分设置在活塞27的顶部的情况相比，可减少间隙容积。

综上所述，由于本实施形式的往复压缩机带有本发明的排出阀13，从而减少了因排出口的间隙容积内的气体再膨胀引起的吸入容积，结果提高了容积效率。同时，也提高了压缩机的组装作业性及生产性，或者改善了阀的密封性，由此提高了压缩机的绝热效率。

在上述的实施例中，仅说明了将排出阀用于摆动活塞压缩机及往复压缩机中的情况，但是，本发明并不限于此，也可以应用于涡旋压缩机中，并能获得下述效果。

在涡旋压缩机中设置本发明排出阀13，即使设计的涡卷的压力比(是涡卷卷绕圈数的比)小于工作压力比，也能减少压缩损失的缺陷，消除因排出口的间隙容积引起的再膨胀损失。由此，可大幅度地减少卷绕涡卷的圈数，大幅度地减少生产步骤，改善了组装性能；进而，可提供一种大幅度地减少了生产成本的压缩机。那么，用于空调中的压力比约四(4)的涡旋压缩机，也能用作压力比为上述压力比的两倍大即、高效率的冰箱用压缩机。能在两者之间实现零部件的通用化，从而大幅度地降低了成本。也改善了压缩机的组装作业性和生产性，从而可提供改善了阀与阀座之间密封性的压缩机。

通过上面全面的说明，根据本发明，能提供组装简单、性能优越的压缩机。

虽然描述了根据本发明的几种实施形式，但是可以理解，在不脱离本发明范围的前提下，可进行各种改变或变型。因此，本发明不受上述的详细表示和说明的约束，而针对本发明的所有改变或变形都将落入所记载的权利要求中。

Claims (9)

1、一种压缩机，包括：

用于在其内侧压缩工作流体的压缩腔；

使所述的工作流体从所述压缩腔中流出的排出口；

用来打开或关闭所述排出口的阀装置；

其特征在于：还包括：

阀座部分，具有曲面形状并设置在所述排出口上，使所述排出口的横截面面积从压缩腔一侧开始变大；

具有突出部分的阀体，该突出部分具有与阀座部分的所述曲面接触的曲面；

设置在与所述阀座部分同心并与所述阀座部分相连通的孔；以及

用于保持所述阀体与所述阀座部分对峙，并固定在所述孔中的保持装置。

2、如权利要求1所述的压缩机，其特征在于具有：

设置在所述压缩腔一侧的所述阀体的端部的平面部分。

3、如权利要求1所述的压缩机，其特征在于：

在所述保持装置上设置开口部。

4、如权利要求1所述的压缩机，其特征在于：

所述排出口的内侧表面是与所述阀座部分连续地设置的圆筒部分。

5、如权利要求1所述的压缩机，其特征在于：

在所述保持装置和所述孔的内侧面之间具有工作流体通过的通道。

6、如权利要求1所述的压缩机，其特征是，还包括：

设置在所述保持装置上、支持所述阀、以使所述阀体能自由地与所述阀座部分的薄板表面接触或分离的偏压装置。

7、如权利要求1所述的压缩机，其特征是，还包括：

设置在所述保持装置上、支持所述阀体、以使所述阀体能自由地与所述阀座部分的薄板表面接触或分离的偏压装置，具有与所述阀啮合且作成锥状的螺旋弹簧。

8、如权利要求1所述的压缩机，其特征是，还包括：

设置在所述保持装置上、支持所述阀体、以使所述阀体能自由地与所述阀座部分的薄板表面接触或分离的偏压装置，具有板簧，该板簧带有在中心部分偏压所述阀体的多个槽。

9、如权利要求1所述的压缩机，其特征是，还包括：

设置在所述保持装置上、在所述保持装置上形成的开口；以及

支持所述阀体、以使所述阀体能自由地与所述阀座部分的薄板表面接触或分离的偏压装置，具有板簧，该板簧带有多个槽并在中心部分偏压所述阀。

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