CN1170859A

CN1170859A - 线性压缩机

Info

Publication number: CN1170859A
Application number: CN97104248A
Authority: CN
Inventors: 朴贞植; 李衡国; 权秉河; 金炯缜
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 1996-05-08
Filing date: 1997-05-07
Publication date: 1998-01-21
Anticipated expiration: 2017-05-07
Also published as: JP2950793B2; IT1291306B1; BR9703077A; CN1106553C; JPH1054360A; ITMI971041A1; US5993178A; ITMI971041A0

Abstract

一种线性压缩机,包括一可滑动地设置在气缸内的活塞;一密封弹簧套,其环绕着气缸,并与气缸之间有一预定距离,其一端部与气缸的相应部分连接;一与密封弹簧套另一端部牢固连接的帽盖;一从致冷剂吸入侧插入活塞内的致冷剂吸入导管;以及一用于支承活塞的弹簧。本发明的线性压缩机使得致冷气仅流过致冷剂吸入管即流入气缸内,从而使活塞的内部致冷气流动通道变大,并在结构上简化,从而明显降低了气体在通道中的损耗,使致冷气流动畅通,并杜绝高温活塞上的热量传递给致冷剂。

Description

线性压缩机

本发明涉及线性压缩机，尤其是一种经改进的采用轴向流动阀系统的线性压缩机，其中，沿轴向形成一穿过活塞内部的致冷剂吸入导向孔，活塞设置在气缸内，可滑动，并由弹簧支承。

为了解决采用曲轴的线性压缩机的缺点，已经采用磁体和线圈组件代替曲轴，使得活塞作往复式运动，从而减少压缩机部件的数目并降低制造成本，提高生产率。

如图1所示，这种现有的线性压缩机包括一设置在具有预定形状的密闭罐1内的气缸2。

在气缸2内，线圈组件3、3′组装成一体。活塞弹簧4安装到气缸2的下部，亦即它与气缸2的下圆周部分连接，许多安装弹簧7设置在活塞弹簧4和密闭罐1的内底部之间，用来弹性支承活塞弹簧4。

活塞5安装到活塞弹簧4的上表面的中心部分上，以便在气缸2内进行线性往复运动。

磁体6牢固地附着在活塞5的外圆周上，阀组件8安装在气缸2的上表面一侧部上。一吸气消音器9和一排气消音器10分别安装在阀组件8的两侧附近上。

这种构造的现有的线性压缩机随着活塞5的重复线性往复运动，重复顺序完成致冷剂的吸入、压缩和排放动作。

至于现有的线性压缩机的运行，由于控制致冷剂流动的进气阀和排气阀的开关动作是否可靠是提高压缩机效率的重要因素，所以广泛采用轴向流动阀系统以便致冷气的流动方向与活塞运动方向一致。

下面描述应用到往复运动的压缩机上的一种利用惯性的阀装置，作为轴向流动阀系统的一个例子。

如图2所示，表示运用惯性的阀装置，一凹槽21a沿气缸21的内圆周面形成在气缸21内，许多致冷剂吸入孔21b分别穿过凹槽21a的底表面的一部分形成，以便与气缸21的外部相连通。

斜口22a形成在活塞22一端的每个倒角外，被接纳在气缸21内，以便与凹槽21a连通。

进气阀23用一活塞销24铆接在活塞22的顶表面中心部分上。

气缸21的一端与气缸盖25连接，该气缸盖25与气缸21的内部相连通。

弹簧27与气缸盖25的内侧部分连接，排气阀26与弹簧27的端部连接，并由弹簧27弹性支承。

穿过气缸盖25的预定部分形成一致冷剂排出孔25a，用来与气缸盖25的外部相连通。

当被压缩在气缸21的压缩空间C内的致冷气克服弹簧27的弹力而推开排气阀26时，被压缩的致冷气通过气缸盖25上的致冷剂排气孔25a被排出。

在这种结构的采用轴向流动阀系统的现有的线性压缩机中，当通过气缸21上的致冷剂吸入孔21b和凹槽21a，将致冷剂吸入气缸21内时，进气阀23由于它两侧部之间的压力差，而与活塞22分开，从而便利如图2中所示的活塞22的吸气冲程，因此当进气阀23朝向与排气阀26隔开一段距离的方向运动时，致冷剂通过进气阀23和活塞22之间的缝隙被吸入压缩空间C内。

被吸入压缩空间C内的致冷剂在活塞22压缩冲程期间被压缩，相应地，排气阀26朝向克服弹簧弹力的方向运动，从而致冷剂通过形成在气缸盖25上的致冷剂排出孔25a排出。

在活塞22的压缩冲程之后，活塞22使得朝向活塞22前面的方向运动的进气阀23，改为朝向背对着排气阀26的方向运动，从而重复上述的吸气动作。此时，排气阀26由于弹簧27的回复力又重新回到初始状态。

然而，如图1所示不采用轴向流动阀系统的线性压缩机在靠近阀组件8的致冷剂通道入口处设有消音器9，发生在致冷剂通道入口处的噪音能被有效的减少。其间，尽管特别需要减少致冷剂通道吸气口产生的吸气噪音，但由于存在这样的结构缺点，即，致冷剂流动方向与活塞移动方向一致，所以由于其比较保险的阀开关动作而被广泛接收的采用轴向流动阀系统的压缩机不适合安装一个象图1中所示的不采用轴向流动阀系统的线性压缩机中的吸气消音器，而且它也没有特殊的减少噪音装置，从而暴露出严重的噪音问题。

参照为解决上述问题，本专利申请人1995年提交的韩国专利申请No.25666，如图3所示的线性压缩机带有一可滑动地设置在气缸31内的活塞32，其中，活塞32分成几部分，由设置在气缸31内圆周面上的外活塞33、设置在外活塞33内的杆柱34以及通过杆柱34连接的活塞杆35组成。

依据如图3所示的线性压缩机，在活塞杆35和杆柱34之间形成与致冷气通道的入口部分连通的第一消音器36，在杆柱34和外活塞33之间形成与第一消音器36连通的第二消音器37。

在杆柱34预定部分处，形成一孔34a，以便第一消音器36和第二消音器37相互连通。

在活塞32的端面的两侧部上分别形成活塞孔32a，进气阀41用活塞销42铆接在活塞32的中心部分上。

气缸盖43安装到气缸31的一侧部上，由气缸盖罩住的凹槽43a内，插入有第一排气阀44、第二排气阀45、挡块46和弹簧47。

在密闭罐55和气缸31之间设有一密封弹簧套51，该套的两端部分别与气缸31的预定部分连接，其形状是环绕着气缸31。

此时，密封弹簧套51的位于朝向吸入致冷剂的方向上的入口部分与一帽盖52连接，该帽盖上有一穿过其上一部分形成的吸入管54，其中致冷剂吸入管54起通过它吸入致冷气的作用。

结果，在帽盖52的内侧形成第三消音器53，从而加倍提高减少噪音的效果。

其间，这种构造的线性压缩机的原理主方程式如下所述：

\overset{. .}{X} = 1 / m {αI - A_{p} (P_{w} - P_{b}) - (\dot{X} - KX)}

其中，m-包括活塞的运动质量；

A_p-活塞前侧的面积；

P_w-压缩部分的压强；

P_b-活塞后部的压强；

K-机械弹簧的刚度；以及

C-阻尼系数

此处，要求弹簧系数K使得线性压缩机运行，上式才成立，为满足弹簧系数K，可采用如图4所示的板弹簧28。

板弹簧28安装到活塞杆35上，

标号48代表致冷剂排出管，标号56代表外部致冷剂吸入管，标号57代表外部致冷剂排出管。此处，尽管图中未表示出，但致冷剂排出管48和外部致冷剂排出管57互相连通。

下面参照图3，描述这种现有技术中的线性压缩机的噪音减少装置的运行。

当如图3中所示的线性压缩机开始运行时，致冷气通过密闭罐55上的外部致冷剂吸入管56被吸入，吸入的致冷气流过穿过帽盖52形成的内部致冷剂吸入管54，进入第三消音器53内，从而完成初步减少噪音。

然而，上述的致冷气沿箭头方向流动，从气缸31的后侧，穿过致冷剂通道进入气缸31内。此时，由于第一消音器36形成在活塞杆35和杆柱34之间，所以当致冷气穿过第一消音器36时，即完成减少噪音的第二步。

当致冷气在流过形成在杆柱34上的穿孔34a之后，流过形成在杆柱34和活塞33之间的第二消音器37时，即完成减少噪音的第三步。

下一步，致冷气在依次流过活塞32上的活塞孔32a和进气阀42之后，流入气缸31的压缩空间C内，朝向第一排气阀44移动，以便活塞32完成它的压缩冲程，致冷气在压缩空间C内被压缩。接着，致冷气流过第一和第二排气阀44、45，通过气缸盖43的致冷剂排气孔排到外面。

此时，挡块46起作用，防止第二排气阀45移动过度。

然而，依据图3中所示的线性压缩机，穿过外部致冷剂吸入管56的致冷气流过形成在帽盖52上是极小开孔的致冷剂吸入管54进入线性压缩机的内部空间，而且为了使致冷气流入气缸31内，致冷气应该流过具有复杂结构的活塞32。

亦即，在现有技术中，从外部被吸入的致冷气在流过具有较高温度的活塞32上的内致冷剂通道时，被加热，从而致冷气的相对体积变大，降低冷却致冷气的效率。此外，活塞内的狭窄的内部致冷剂通道导致致冷剂通道损坏程度增加。

而且，这种现有的线性压缩机的缺点在于，形成活塞组件的外部活塞33、杆柱34和活塞杆35必须用热压方法相互连接在一起。

因此，本发明的第一目的在于提供一种通过简化通道并使致冷气流动畅通，从而能防止在运动中，致冷气通过气体通道流失的线性压缩机。

本发明的第二目的在于提供一种线性压缩机，其中，吸入致冷气不受它的帽盖影响。

本发明的第三目的在于提供一种包括一弹簧的线性压缩机，该弹簧的刚度足以支承活塞，并使得致冷气能够通过，使吸气通道牢固。

本发明的第四目的在于提供一种线性压缩机，它能防止吸入的致冷气体在穿过活塞时被加热。

本发明的第五目的在于提供一种包括一活塞支承弹簧的线性压缩机，它能导致生产率提高。

为达到上述目的，提供一种线性压缩机，它包括一可滑动地设置在气缸内的活塞；一环绕着气缸并与气缸之间有预定距离的密封弹簧套，其一端部与气缸的相应部分连接；

一连接在密封弹簧套另一端部之间的帽盖；一根从致冷剂吸入侧插入活塞内的致冷剂吸入导管；以及一用于支承活塞的弹簧。

附图中：

图1是现有技术中的线性压缩机的横剖面图；

图2是现有技术中装有轴向流动阀系统的线性压缩机的横剖面图；

图3是与本申请人提交的一韩国专利申请有关的现有技术中另一种装有轴向流动阀系统的线性压缩机的横剖面图；

图4是图3中的板簧的横剖面图；

图5是依据本发明第一实施例的线性压缩机的横剖面图；

图6是依据本发明第二实施例的线性压缩机的横剖面图；

图7是依据本发明第三实施例的线性压缩机的横剖面图；

图8是依据本发明第四实施例的线性压缩机的横剖面图。

下面参照附图，描述本发明的优选实施例。

如图5所示，依据本发明第一实施例的线性压缩机包括一可滑动地设置在气缸131内的活塞132。穿过活塞132顶端表面的各侧部形成活塞孔132a。活塞销142穿过活塞132的顶表面中心部分，将进气阀141铆接上。

由安装在气缸131圆周面上的气缸盖143罩住的凹槽143a内，插入有第一排气阀144、第二排气阀145、一挡块146和一弹簧147。

在密闭罐155和气缸131之间设有一密封弹簧套151，其形状是围绕着气缸131，其一端部与气缸131的预定部分连接。

此时，密封弹簧套151的入口部分位于吸入致冷气的方向上，并与帽盖152牢固地连接，帽盖152内形成一用于减少噪音的消音器153。

沿活塞132长度方向插入一致冷剂吸入导管160，其从外向内贯穿帽盖152，并且一直延伸到靠近进气阀，以便引导致冷气流动。

关于致冷剂吸入导管160的详细结构，导管160包括一靠近外部致冷剂吸入管156形成的吸气消音器161，通过外部致冷剂吸入管吸入致冷剂气体；以及一直延伸到靠近进气阀141的致冷气流动通道162，用于引导致冷气流过。

此时，致冷剂吸入导管160最好由热传导性较差的材料诸如塑料制成，以便防止活塞132处的较高热量传递给致冷气。

在帽盖152内，安装一板簧128，用于支承其中包含致冷剂吸入导管160的活塞132。

标号148代表致冷剂排出管，标号156代表外部致冷剂吸入管，标号157代表外部致冷剂排出管。

依据本发明第一实施例的线性压缩机的致冷剂吸入结构不包括诸如图3中所示活塞杆34、杆柱34之类的安装在气缸131内的活塞的现有技术中的组件，取而代之的是包括致冷剂吸入导管160。此处，吸入气缸131内的致冷气仅通过致冷剂吸入导管160，以便杜绝热量从高温的活塞132传递给致冷气，而且通过吸气消音器161进一步减少噪音，从而使致冷气流动更畅通。

下面描述依据本发明第二实施例的线性压缩机的致冷剂吸入结构，如图6所示，由于其结构与第一实施例中的结构相似，所以将省略对与第一实施例相同的组件的描述，并相应地采用相同的标号。下面描述本发明第二实施例不同于第一实施例的结构。

如图16所示的本发明第二实施例的线性压缩机的致冷剂吸入结构不包括本发明第一实施例中采用的板簧，取而代之，包括一沿致冷剂吸入导管160设置在从活塞232延伸出的凸缘232a和帽盖152之间的可大量生产的螺旋弹簧270。

螺旋弹簧270还沿致冷剂吸入导管160设置在气缸231的台阶部分231a和活塞232的凸缘232a之间。

弹簧固定机构232b形成在凸缘部分232a的两侧，以便对顶着支承相应的螺旋弹簧270。

下面参照图7描述本发明第三实施例的线性压缩机的致冷剂吸入结构，其中，由于其结构与第二实施例的结构相似，故省略对与第二实施例中相同的组件的描述，并且相应地，对相同的组件采用相同的标号。下面描述本发明的第三实施例与第二实施例不同的结构。

如图7所示的本发明的第三实施例的线性压缩机的致冷剂吸入结构设有一位于从活塞232延伸出的凸缘232a和帽盖152之间的螺旋弹簧370，为了对顶着支承螺旋弹簧370，形成位于活塞232一端部，面向帽盖的第一固定法兰371，以及位于帽盖152内侧背对着帽盖152的第二固定法兰372。

此时，在第一和第二法兰371和372的各个上部形成螺孔以便能分别用螺钉373、374将第一和第二法兰371和372分别安装在凸缘232a上和帽盖152上，

第一和第二固定法兰371、372的外圆周面上分别形成有螺孔371a、372a，以便将螺旋弹簧370固定到上面。

依据本发明第三实施例，螺旋弹簧370的各个端部如上所述固定住，从而不需要在安装前预压缩螺旋弹簧370。

下面参照图8描述本发明第四实施例的线性压缩机的致冷剂吸入结构，其中，由于本发明第四实施例的致冷剂吸入结构与第二实施例相似，故省略对与第二实施例相同组件的说明，并且相应地对相同组件采用相同的标号。下面描述第四实施例与第二实施例中不同的结构。

依据图8所示的本发明第四实施例的线性压缩机的致冷剂吸入结构，设有一油流动通道401，其从活塞32的外圆周面或气缸31的内圆周面通至气缸盖43的上表面部分。

因此，供油件(未图示出)供应的油流过油流动通道401，直接并确实到达气缸31的油压表面，从而改善了油压面的润滑效果和线性压缩机的工作能力。

如上所述，本发明的线性压缩机使得致冷气仅流过致冷剂吸入管即流入气缸内，从而使活塞的内部致冷气流动通道变大，并在结构上简化，从而明显降低了气体在通道中的损耗，使致冷气流动畅通，并杜绝高温活塞上的热量传递给致冷剂。

而且，活塞由螺旋弹簧支承，从而使畅通的致冷剂吸入通道牢固。

Claims

1.一种线性压缩机，它包含：

一可滑动地设置在气缸内的活塞；

一密封弹簧套，其环绕着气缸，并与气缸之间留有预定距离，其一端部与气缸的相应部分连接；

一与密封弹簧套另一端部牢固连接的帽盖；

一从致冷剂吸入侧插入活塞内的致冷剂吸入导管；以及

一用于支承活塞的弹簧。

2.如权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，致冷剂吸入导管包括靠近一通过其吸入致冷气的外部致冷剂吸入管形成的一个吸气消音器；和一直延伸至靠近进气阀的致冷气流动通道，用于引导致冷气流过。

3.如权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，致冷剂吸入导管贯穿帽盖的中心部分并插入活塞内。

4.如权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，致冷剂吸入导管由热传导性较差的材料，如塑料制成。

5.如权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，弹簧由板簧组成。

6.如权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，气缸的一部分做成台阶，弹簧是螺旋弹簧，嵌在气缸的台阶部分和从活塞延伸出的凸缘的表面部分之间，以及帽盖的内表面部分和从活塞延伸出的凸缘的另一表面部分之间。

7.如权利要求6所述的线性压缩机，其特征在于，在从活塞延伸出的凸缘的内侧部分安装弹簧固定机构，用来支承螺旋弹簧的端部。

8.如权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，第一固定法兰固定到活塞的端部上，且面向帽盖，第二固定法兰固定到帽盖的内表面部分，以便在第一固定法兰和第二固定法兰之间嵌入一起弹簧作用的螺旋弹簧。

9.如权利要求8所述的线性压缩机，其特征在于，在第一和第二法兰的上表面部分形成许多螺孔，利用螺钉可将第一法兰和第二法兰分别安装到凸缘和帽盖上。

10.如权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，沿活塞的外圆周形成一条油流动通道，以便与气缸盖的表面部分连通。

11.如权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，一条油流动通道穿过气缸形成，以便从气缸的内圆周面连通至气缸盖的表面部分。