CN1161545C - 往复压缩机的吸气阀装置 - Google Patents

Abstract

一种往复压缩机的吸气阀装置，包括活塞和阀锥。活塞具有：气体通道，在它上气体圆柱体单元内流动；在活塞圆柱体单元的端上的阀座，用于打开气体通道；和台阶面，具有从阀座向内的厚度和多个气体通孔和安装通孔。阀锥具有可拆卸的耦接部分，它是从与活塞的阀座相应的圆锥部分延伸形成的，所述可拆卸的耦接部分插入到活塞台阶面的通孔中，可移动。通过减少吸气阀的死区，能够降低再膨胀损失。通过经台阶面的多个气体通孔从气体通道吸入制冷气体减少传热损失，能够提高效率。另外，部件数目能够减少结构简化，因此有利于大量生产，以及提高组装生产率。

Description

往复压缩机的吸气阀装置

技术领域

本发明涉及往复压缩机吸气阀装置；特别涉及这样的往复压缩机吸气阀装置，通过提高吸气阀的响应性和简化它的结构，将在吸气阀装置和制冷剂之间的传热降低到最小，从而提高了制冷剂的效率。

背景技术

一般是，压缩机压缩诸如制冷剂气体等流体。压缩机的结构带有电机部分，它产生驱动力；和压缩部分，它利用传动的驱动力压缩流体。压缩部分的构成是各样的，但是一般是插入缸体的活塞受到电机部分的驱动力，在缸体内进行直线运动时吸入流体，压缩流体并排放它。

图1是现有技术的活塞和固定到活塞的压缩机的吸气阀装置的剖视图。如图1所示，现有技术的压缩机吸气阀装置中，活塞10插入到缸体1中。在此，插入缸体1的活塞10的结构包括：带有一定直径和长度的圆柱体单元11；阀安装部分K，在圆柱体单元11的特定端部上形成，用于固定吸气阀体20；和孔H，它具有一定直径和长度，形成在圆柱体单元11的另一端。

在圆柱体单元11中，具有一定直径和长度的安装槽12形成在圆柱体单元11的端部，并且一个多阶安装凸起部分N在向上的方向从安装槽12的底表面突出形成。通过在圆柱体单元11的端部形成的安装槽12，形成一个在活塞10的圆周方向具有一定长度和宽度的环形边缘部分13，并且边缘部分13的内端形成第一阀座14，它向活塞10的中心倾斜。连接安装槽12的多个吸气孔15形成在边缘部分13上。

并且，安装凸起部分N包括：第一圆形凸起16，它从安装槽12的底表面向上延伸形成，从而小于安装槽12的外径，并具有与安装槽12的内径相同的外径：和第二圆形凸起17，它形成在第一圆形凸起16的上表面，具有比第一凸起16的外径小的直径和一定高度。

并且，通孔18形成在第一和第二圆形凸起16和17的中心部分，以便连接到在安装凸起部分N的相反侧上的孔H。在此，第一和第二圆形凸起16和17的高度小于边缘部分13的高度。并且，第一圆形凸起16的边缘部分13突出，使得具有向活塞10的中心倾斜的倾斜侧，并与第一圆形凸起16的上表面一起形成第二阀座19。

并且，安装在阀10的安装部分K内的吸气阀体20具有一定高度，和带有平面上表面的锥形。吸气阀体20的外圆周形成阶梯状，具有较大的外径的上外圆周构成第一接触表面21，较小外径的下外圆周构成第二接触表面22。具有小面积的平面底表面构成第三接触表面23。

并且，在吸气阀体20的中心部分上形成通孔24，在第三接触表面23的中心部分上形成第一插入槽25，从而具有与活塞10的阀安装部分K的第二圆形凸起17的外径和高度相对应的内径和高度。并且在吸气阀体20的底表面的中心部分上形成第二插入槽26，它具有一定内径和深度。第一插入槽25的内径比第二插入槽26的内径大，第一和第二插入槽25和26的中心线位于与通孔24的中心线相同的线上。

下面详细说明将吸气阀体20向活塞10的安装过程。

首先，吸气阀体20的第一插入槽25插入到阀安装部分K的第二圆形凸起17中。在此，吸气阀体20的第三和第二接触表面23和22的部分接触第二阀座19，第一接触表面21接触第一阀座14。另外，通过对准中心线，吸气阀体20的通孔24被结合到活塞10的通孔18。

并且，具有一定长度且在两端具有端头单元31和31′的结合导向杆30被结合在吸气阀体20的通孔18和活塞10的通孔18内。结合到结合导向杆30的端部的端头单元31位于吸气阀体20的第二插入槽26内，端头单元31的高度比第二插入槽26的小，端头单元31的外径比第二插入槽26的内径小。另外，结合到结合导向杆30另一端的端头单元31’位于圆柱体单元11下端上的孔H内。因此，虽然结合了导向杆30，但吸气阀体20能够上下运动。

下面说明现有技术吸气阀装置的工作。

吸气阀体20由在吸气阀体20的上下之间的压差和由于活塞10的运动而产生的惯性力打开和关闭。首先，如图2所示，当受到驱动力的活塞10从上死点中心移动到下死点中心，即，在“a”方向运动时，气体借助于吸力流入到吸气孔15。并且在吸气阀体20顺着结合导向杆30在与活塞运动的方向相反的方向运动时，通过安装槽12的第一接触表面21和吸气阀体20的第一阀座14，气体被吸到缸体1中。

并且，在活塞10从下死点中心向上死点中心运动即在“b”方向运动时，停止向吸入孔15吸入气体，在由于压力吸气阀体20顺着结合导向杆30运动到下部时，吸气阀体中的第一接触表面21固定在第一阀座14上，第二接触表面22和第三接触表面23的下部接触第二阀座19并密封，并且流入到缸体1的气体被压缩。

通过进行上述过程，气体流入缸体1。

但是，在上述现有技术的结构中，因为吸气阀体20仅由吸气阀体20的上下压差和活塞10运动的惯性力打开和关闭，所以吸气阀体20的反应性不佳。

另外，在现有技术的上述结构中，因为结合导向杆30穿过吸气阀体20和活塞10，为了防止由于穿过的制冷剂泄漏，所以在第二阀座19和吸气阀体20的第二和第三接触表面22和23之间以及结合导向杆30的端头单元31和活塞10之间等插入密封件，因此结构复杂，加工困难。

并且，因为结合导向杆30插入到吸气阀体20的第二插入槽26，所以总存在死区域，因此存在再膨胀损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种往复压缩机的吸气阀装置，它能够通过简化结构来提高制冷剂的效率。

本发明的另一个目的是提供一种往复压缩机的吸气阀装置，它能够提高吸气阀体的反应性，并将死区减到最小。

为了上述目的，本发明提供的往复压缩机的吸气阀装置包括：活塞和阀锥。活塞具有：气体在其上流入圆柱体单元的通道；在活塞圆柱体单元的端部的阀座，用于打开气体通道；和台阶面，它具有从阀座向内的厚度和多个气体通孔和安装通孔。阀锥具有可拆卸的耦接部分，它是从与活塞的阀座相应的圆锥部分延伸形成的，并插入到活塞台阶面的通孔中，从而可移动。

附图说明

图1是现有技术往复压缩机吸气阀装置的剖视图；

图2是现有技术往复压缩机吸气阀装置在工作状态的剖视图；

图3是本发明往复压缩机吸气阀装置的第一实施例的剖视图；

图4是沿图3的A-A′线截取的剖视图；

图5是本发明往复压缩机吸气阀装置的第一实施例的另一个例子的剖视图；

图6是本发明往复压缩机吸气阀装置的第一实施例的另一个例子的剖视图；

图7是沿图6的B-B′线截取的剖视图；

图8是本发明往复压缩机吸气阀装置的第一实施例的工作状态的剖视图；

图9是本发明往复压缩机吸气阀装置的第二实施例的剖视图；

图10是本发明往复压缩机吸气阀装置的第二实施例的平面图；和

图11是本发明往复压缩机吸气阀装置的第二实施例的工作状态的剖视图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明往复压缩机的吸气阀装置的第一实施例。

图3是本发明往复压缩机吸气阀装置的第一实施例的剖视图。如图3所示，吸气阀装置的第一实施例包括：活塞40，它具有气体流入圆柱体单元41的气体通道42；和形成在圆柱体单元41的端部的阀座43，用于打开气体通道42。

并且，在吸气阀装置的第一实施例中，台阶面44形成为具有从阀座43向内的一定厚度，在台阶面44的中心部分上形成安装通孔45，并且在安装通孔45的外圆周上形成多个气体通孔46。

另外，吸气阀装置的第一实施例包括：阀锥50，它具有可拆卸的耦接部分52，后者从与活塞40的阀座43相对应的圆锥部分5 1延伸形成，并插入到活塞40的台阶面44的安装通孔45中从而可移动。圆锥部分51具有带平面头部的圆锥形，以便关闭气体通道42，并具有与阀座43相同的倾斜和宽度的外圆周。

并且，可拆卸的耦接部分52具有与活塞40的安装通孔45相对应的截面部分和一定长度。在可拆卸耦接部分52的内端上形成槽53，在可拆卸耦接部分52的外端上形成桥接凸起部分54。在往复压缩机的气体吸入阀装置的工作过程中，桥接凸起部分54卡在活塞40的台阶面44中，因此阀锥50的运动被限制。

在圆锥部分51接触活塞40的阀座43时，阀锥50中的可拆卸的耦接部分52插入台阶面44的安装通孔45中从而可移动。

下面详细说明。

当可拆卸耦接部分52插入到台阶面44的安装通孔45时，因为槽53变窄，所以可拆卸耦接部分52的截面减小。在可拆卸耦接部分52插入台阶面44的安装通孔45后，因为狭槽53恢复到原来的状态，桥接凸起部分54被安装通孔45的缘卡住，因此能够防止可拆卸耦接部分52在移动时分离。

另外，如图7所示，建议通过形成彼此交叉的多个狭槽53，使得桥接凸起部分54能够分成几个部分。

如图5所示，在往复压缩机的吸气阀装置的第一实施例往复电机的另一个例子中，在将阀锥50结合到活塞40的台阶面44后，填充件60结合到在阀锥50上的可拆卸耦接部分52的狭槽53中，以便防止狭槽53由于在工作中热变形而从台阶面44分离。

如图6所示，在第一实施例的另一个例子中，一根具有一定长度的吸气管70插入到活塞40的气体通道42中，使得它的端部在可拆卸耦接部分52的狭槽53中。吸气管70不仅导向制冷剂气体的吸入，而且防止桥接凸起部分54的热变形，因此能够防止由于桥接凸起部分54从安装通孔45分离出来而使得阀锥50分离。

下面说明本发明往复压缩机吸气阀装置第一实施例的工作。

首先，受到驱动部分的驱动力的活塞在缸体1内进行直线往复运动。此时如图8所示，在活塞40从上死点中心向下死点中心即在“c”方向运动时(吸气过程)，在吸气过程中，由于在阀锥50两端之间的压力差和惯性力，制冷剂气体通过气体通道42和在活塞40的台阶面44上的气体通孔46流动。制冷剂气体继续流动通过在活塞40的阀座43和阀锥50的外圆周之间的间隙。此时，因为可拆卸耦接部分52的桥接凸起部分54卡在台阶面44的安装通孔45的缘上，所以阀锥50的移动程度受限制。

并且，在活塞40从下死点中心向上死点中心即“d”方向移动时(压缩过程)，由于在阀锥50两端之间的压差，阀锥50固定在活塞40的阀座43上。通过活塞40的气体通道42和阀座43吸入到缸体1的制冷剂气体的流入被停止，并且吸入到缸体1的制冷剂气体被压缩。在压力不小于设定的压力时，通过另外的排出阀(未示出)排出压缩的气体。

活塞受到驱动部分的驱动力在缸体1内反复进行直线运动，继续进行上述过程。

下面参照附图说明本发明的往复压缩机吸气阀装置的第二实施例。

如图9和10所示，在本发明的吸气阀装置的第二实施例中，与缸体100的内径相对应的圆柱活塞140插入构成压缩部分的缸体100，并且阀座V形成在活塞140的主体单元141的端部。倾斜的接触表面142凹入形成在阀座V上，并且具有一定面积的平面接触表面143与倾斜的接触表面142相邻形成，使得平行于一个横截面。安装通孔144形成在构成阀座V的平面接触表面143上，以便插入阀锥150。内径比安装通孔144的内径大的气体通道145形成在安装通孔144上，并且由安装通孔144和平面接触表面143之间的内径差形成台阶面146。并且，在台阶面146和平面接触表面143形成的横向壁上形成多个气体通孔147。在此，形成多个气体通孔147是可取的，以便接触和连接到安装通孔144。

在阀锥150的外周上形成圆锥部分151，它与阀座V的形状相对应，并且一个桥接凸起部分153形成在从圆锥部分151延伸一定长度并插入到安装通孔144的可拆卸的耦接部分152端上。另外，圆柱槽154形成在可拆卸耦接部分152内，具有一定深度和内径。

另外，可取的是，通过在桥接凸起部分153的外周上形成几个狭缝，将桥接凸起部分153的端部分成几个部分。

并且，带有圆锥形螺旋弹簧的弹性件160安装在台阶面146和桥接凸起部分153之间。

下面说明本发明的吸气阀装置的第二实施例的工作。

首先，活塞140插入缸体100，活塞140连接到产生驱动力的驱动部分。并且，在阀锥150中，圆锥部分固定到活塞140的阀座V上，可拆卸耦接部分152插入到活塞140的安装通孔144中。并且，圆锥螺旋弹簧的弹性件160的端部(长直径侧)由台阶面146支撑，圆锥螺旋弹簧弹性件160的另一端(短直径侧)由阀锥150的桥接凸起部分153支撑。由于弹性件160的弹性，在吸气阀装置停止时，阀锥150的圆锥部分151紧密接触活塞140的阀座V。在这个状态，如图11所示，在活塞140从上死点中心向下死点中心即“c”方向运动时(吸气过程)，由于在阀锥1 50的两端之间的压力差和惯性力，在阀锥150的圆锥部分151和活塞140的阀座V与阀锥150外圆周之间存在间隙。在吸气过程，制冷剂气体通过这个间隙连续地被吸入到压缩区域P。此时，压缩力作用在弹性件160上。

另外，在活塞140从下死点中心向上死点中心即“d”方向运动时(压缩过程)，借助于阀锥150两端之间的压力差和弹簧件160的恢复力，圆锥部分151固定在活塞140的阀座V上，并且关闭活塞140上的气体通孔147。因此，向压缩区域P的气体流入被停止，吸入到压缩区域P的气体被压缩。此时弹簧件160处在自由状态。

工业应用性

在本发明的往复压缩机吸气阀装置中，因为在阀锥固定在阀座上时，接触缸体内的压缩区域的阀锥的表面是平面，不具有附加的槽或连接部分，所以死容积能够减到最小，另外因为制冷剂气体通过台阶面的气体通孔从活塞内空间吸入，所以与周围的热传递最小化，从而通过减少再膨胀损失，往复压缩机的效率提高。

另外，通过构成带有阀锥和固定到阀锥的活塞的吸气阀装置，使得部件数目减少，结构简化，部件制造容易。因此，组装简化，有利于大量生产，以及提高组装的生产率。

另外，因为不仅通过阀锥两端的压差，而且通过螺旋弹簧的弹力来打开和关闭阀锥，所以容易打开和关闭阀锥，阀锥的反应性能够提高。

另外，因为弹性件插入在台阶面和桥接凸起部分之间，所以在往复压缩机运行中，由于弹簧件的缓冲作用，能够降低桥接凸起部分接触台阶部分时发生的冲击噪音，因此能够提高压缩机的可靠性。

Claims (9)

1.一种往复压缩机的吸气阀装置，其特征在于，它包括：

活塞，它具有：用于使气体在它的圆柱体单元内流动的气体通道；在活塞圆柱体单元的端部形成的阀座，用于打开气体通道；和台阶面，具有从阀座向内的厚度并具有多个气体通孔和一个安装通孔；和

阀锥，它具有可拆卸的耦接部分，所述可拆卸的耦接部分是从与活塞的阀座相对应的圆锥部分延伸形成的，并插入到活塞台阶面的安装通孔中，从而可以移动。

2.根据权利要求1的吸气阀装置，其特征在于，阀锥的可拆卸耦接部分具有与活塞安装通孔相对应的截面和长度，在可拆卸耦接部分的一端的内部形成一个开口的狭槽，并且从可拆卸耦接部分的外表面向外形成一个桥接凸起部分。

3.根据权利要求2的吸气阀装置，其特征在于，在可拆卸耦接部分的狭槽中插入一个与狭槽相对应的填充件。

4.根据权利要求2的吸气阀装置，其特征在于，在活塞的气体通道中插入一根吸管，吸管的一端设置在狭槽内。

5.根据权利要求1的吸气阀装置，其特征在于，一个具有一定深度和内径的圆柱形槽形成在可拆卸耦接部分内，并连接到吸气阀的外圆周周围的空间。

6.根据权利要求2或5的吸气阀装置，其特征在于，在可拆卸耦接部分上的桥接凸起部分和圆柱形槽部分的外圆周上形成多个狭槽或多个沟槽。

7.根据权利要求1的吸气阀装置，其特征在于，还包括：

设置在阀锥和活塞之间的弹性件，以便弹性支持阀锥的运动。

8.根据权利要求1的吸气阀装置，其特征在于，所述台阶面的多个气体通孔与安装通孔接触和连接。

9.根据权利要求7的吸气阀装置，其特征在于，所述弹性件是圆锥形螺旋弹簧。

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