CN1226667A - 具有改进的排出阀组件的致冷剂压缩机 - Google Patents

Abstract

一种用以压缩致冷剂气体并将压缩后的致冷剂气体输向外致冷系统的致冷剂压缩机,它至少有一个设有由一间隔壁限定的后排气腔的后壳体和一个包括一后排气阀件和一涂有橡胶材料的后保持件的后排气阀组件,该间隔壁有一个最远的第一端面,用以固定后排气阀件的支承部和后保持件的支承端部;一个锥削面部,自该最远的第一端面朝后方向延伸;一个第二端面,自该锥销侧面的后端延伸,与该第一端面平行,该锥削面部和第二端面限定一凹坑和一支撑部,以防止控制后排气阀件阀部开启量的保持件控制部的未控变形。

Description

具有改进的排出阀组件的致冷剂压缩机

本发明总的涉及一种致冷剂压缩机，尤其涉及一种排出阀和保持器构件组件的改进，借助于该组件能可靠地改进致冷剂压缩机排出阀构件的实际耐久性。

已知许多致冷剂压缩机，一种典型的常规压缩机是双头活塞型旋转斜盘运转致冷剂压缩机，如图3所示。

参照图3，常规的致冷剂压缩机包括一前气缸体80和一后气缸体81，它们首尾相连的关系配置，形成一组合气体体。分别在前气缸体和后气缸体内形成若干构成压缩室的气缸筒80a和81a。每对气缸筒80a和81a是其轴线对齐的。在组合气缸体的中间部分形成一斜盘腔82。在前气缸体80的前端上设置一个具有若干吸气阀的前吸气阀构件83，一个前阀板85，一个具有若干吸气阀部的前排气阀构件87和一个前保持器构件89。在后气缸体81的后端上设置一个具有若干吸气阀部的后吸气阀构件84，一个后阀板，一个具有若干排气阀部的排气阀构件88和一个后保持器构件一前壳体91和一后壳体92分别连接于前缸体80的前端和后缸体81的后端，这4个构件利用若干通螺栓93组合在一起，构成压缩机的壳体组件。在前后气缸体80和81之间在前气缸体80和前壳体91之间，以及在后气缸体81和后壳体92之间分别设置一些O型环使压缩机内部和外界大气成气密密封。在前壳体91前气缸体80和后气缸体81内径安装于前后气缸体80和81内的一些轴承支承一驱动轴94转动。在驱动轴94上安装一旋转斜盘95，以便在斜盘腔82内旋转，该斜盘由止推轴承牢固地保持在驱动轴94上适当的位置。安装在气缸筒80a和81a内的若干双头活塞96通过滑槽连于斜盘95，该滑槽分别与斜盘95的前、后表面相接触。

后壳体92有一吸气腔92a，经斜盘腔82能跟外部蒸发器(未示)连通，还有一排气腔92b，能跟外部冷凝器(未示)连通。吸气腔92a和排气腔92b由间隔壁92c和92d限定。后阀板86设有吸气部86a，经后吸气阀构件84的一些吸气阀跟吸气腔92a及气缸筒81a相连通，并设有排气部86b，经后排气阀构件88的一些排气阀部跟排气腔92b及气缸筒81a相连。后吸气阀构件84有一支承部，固定在后气缸体81和后阀板86之间，还有一些吸气阀部，自该支承部延伸，并能弹性地移动，以开启吸气部86a进入吸气腔92a。

如图4所示，后排气阀构件88有一支承部88a，固定在阀板86和后壳体92之间，还有一些阀部88b，自支承部88a延伸，并能弹性地移动，以开启排气部86b进入排气腔92b。保持器构件90有一支承端部90a，与后阀件88的支承部88a接触，还有一些控制部90b，自支承端90a延伸，以控制后阀件88的相应阀部88b的开启。相应的控制部90b被安排成与后阀件88的相应阀部88b对准，并弯入排气腔92b的内部。保持件90的前、后表面涂有弹性层(未示)，如橡胶层等等，这样，保持件90可表现出密封垫的功能。

应当注意，在前气缸体80前端上的前吸气阀件83、前阀板85、前排气阀件87、前保持件89和前壳体91基本上采用与上述相应件，即后吸气阀件84、后阀板86、后排气阀件88、后保持器件90和后壳体92相同的设计原理构成。

当驱动压气机的驱动轴94转动时，斜盘95驱动双头活塞96，在气缸筒80a和81a内作往复运动。因此，例如，在后侧，低压致冷剂气体自吸气腔92a经吸气部86a和后吸气阀件84的阀部被吸入气缸筒81a内，而后该致冷剂气体受压缩，并自气缸筒81a经排气口86b和后排气阀88的阀部88b排入排气腔92b内。按照同样的方式，致冷剂气体在前侧被吸入并自气缸筒排出。

在包含上述前、后排气阀件和前、后保持件的压缩机中、最近发现，相应排气阀件的阀部在实际的或机构的耐久性方面是不令人满意的。即，如图4所示，例如在常规的一般致冷剂压缩机内，后壳体92的间隔壁92c有一固定部92d，它被安排来在装配后跟保持件90的支承部90a相接触，还有一分离部92e，被制成一大切口，自包含固定部92d的平面沿阀部件88b延伸方向凹进。在该压缩机内，由于贯通螺栓93(图2)施加的夹紧力，后保持件90的支承端部90a被后壳体92的固定部92d压紧，使后排气阀件88的支承部88a和保持件90的支承端部90a牢固地固定在阀板86和后壳体92之间。

在所述的压缩机中，将每一分离部92e制成一个自包含该固定部92d的平面凹进的大切口，而在阀部88b的该侧上的分离部92e的棱92f远隔保持件90的相应控制部90b的背面。因此，在排气腔92b内容易出现保持件90的各控制部90b的大量变形，而呈现由交替的长的和二条短虚线表示的形状。保持件90的控制部90b的变形尤其发生在压缩机以液体压缩模式运转时。因此，后排气阀件88的阀部88b在保持件90的控制部分90b中的不规则移动和扭曲，造成后排气件90的疲劳，因而缩短后排气阀件90的寿命是可能的。

这种问题可通过改进来解决，其中，后壳体92的间隔壁92c的固定部92d被制成跟保持件90的支承端部90a相接触，而分离部92g被制成沿阀部88b延伸的方向自固定部92d延伸，同时逐渐后缩形成一弧形壁，如图5所示。在这方面，日本未审定的实用新型公告(kokai)No.51-1436410(JU-A-51-1436410)和美国专利No.5,100,306(U.S.pat.5,100,306)公开一种压缩机，它包括一排气阀和保持件组件，其结构类似于上述和排气阀88有关的改进。也就是说，正如从图5表示中所理解的，在JU-A-51-143641和U.S.Pat.5,100,306的已知压缩机中，被配安排或跟阀部88b的一部分对准的分离部92g的棱92b并不与保持件90的各控制部90b的背面远隔，因此，在排气阀件88开度控制期间，能防止保持件90的控制部90b在排气腔92b中的变形。所以在上述压缩机中，认为由于保持件90的控制部90b的变形而引起的排气阀件88的所有阀部88b的实际耐久性的变坏，在开度控制操作期间这是可能出现的，能被防止。

然而，当保持件90的支承端部90a受贯通螺栓(图3)等的紧固力而压紧时，该紧固力是当装配压缩机时经后壳体92的固定部92d作用于其上的，保持件90的弹性层容易受到压缩。这样，受压缩的弹性层鼓起在分离部92g上。由于间隔壁92c的各分离部92g沿阀部88b的延伸方向自相应的固定部92d上延伸并逐渐后缩成一弧形，该分离部92b能可靠地压紧保持件90的控制部90b。因此，排气阀件88的各阀部88b的弯曲位置(支点)，在该位置上各阀部88b弯曲而完成一个开、闭动作，必须沿阀部88b的延伸方向自一实际的支点位置位移。排气阀件88的各阀部88b的支点的位移不仅是在长期使用后由于保持件90的弹性层变坏引起的，而且在装配压缩机期间由于可能损坏保持件90的弹性层引起的。如果保持件90的各控制部90b就这样损坏了，则排气阀件88的阀部88b的弹性模数增加，使它难以开度排气口86b，在排气阀件88的所有阀部88b中引起过大的弯应力，从而因疲劳而降低了阀部88b的工作寿命。

此外，JU-A-6-40389和欧洲专利公告No.0595313B1公开了一种致冷剂压缩机的不同的排气阀件和保持件组件，其中限定排气腔的后壳体间隔壁设有一个类似于上述后壳体92固定部的固定部，而该排气腔被用作保持件的分离部。该保持件，在其沿排气阀件的阀部延伸的背面部分被后壳体的一支撑壁支撑成自壳体壁凸入排气腔的凸出部形状。由于用作保持件分离部的压缩机排气腔远离后壳固定部所处的平面凹进，因此该分隔部并不包括当保持件的支承端部受上述固定部压时对保持件弹性层施加压力的任何部分。这样，便能防止保持件控制部的变形。因此，能可靠地防止排气阀件的阀部的弹性模数的改变和排气阀件的阀部的实际耐久性的变坏。

此外，在上述压缩机中，当保持件的控制部控制阀部的开度时，由于保持件的背面由后壳体的支撑壁(凸出部)支撑。因此，能防止由于保持件的控制部的变形引起的排气阀件的阀部的实际耐久性方面的损坏。

然而，由于上述冷却剂压缩机后壳体的支撑壁或凸出部是由限定排气腔的间隔壁单独形成的，因此除了在限定排气腔的后壳体间隔壁上制造固定部的工艺之外，还需要制造用以支撑保持件控制部的支撑壁的附加工艺。这样，后壳体制造工艺的增加最终提高了致冷剂压缩机的制造成本。而且，突出排气腔的后壳体支撑壁会形成对排气腔内致冷剂流动的障碍。此外，由于后壳体的支撑壁势必造成排气腔容量的减少，当自排气腔向外部致冷回路输送压缩的冷却剂气体时，有可能使压缩冷却剂气体的压力产生脉动。

除了双头活塞型旋转斜盘作业的致冷却压缩机外，采用上述排气阀件和保持件组件的所有型式致冷剂压缩机都遇到了上述问题。

因此，本发明的一个目的是消除常规致冷剂压缩机所遇到的所有问题。

本发明的另一目的是一种致冷剂压缩机，其中包括一个排气阀件和保持件的组件，该保持件被改进得能防止当该控制部控制排气阀件各阀部的开度时，由于保持各控制部的未控变形而引起的排气阀件的若干阀部的实际耐久性的损害。

本发明的另一个目的是提供一种包括排气阀件和保持件的组件的冷却剂压缩机，该保持件被改进得能防止当装配压缩机时，由于弹性层的压缩引起的保持件控制部未控的变形使弹性模数改变及排气阀件阀若干部实际耐久性的变坏。

本发明的再一个目的是提供一种包括排气阀件和保持件的组件的冷却剂压缩机，该保持件被改进得到可靠地降低压缩机的制造成本。

本发明的还有一个目的是提供一种包括排气阀件和保持件的组件的致冷剂压缩机，该件能致冷剂气本在排气腔内平稳地流动，并通过形成一个大容积的排气腔来抑制致冷剂气体的脉冲运动。

按照本发明，提供一种致冷却剂压缩机，它具有一个包括一压缩机构的壳体组件，该压缩机构用以压缩压缩腔内的致冷剂气体，并用以将压缩致冷剂气体自压缩腔排入排气腔，它包括：

至少一个具有一支承部和若干阀部的排气阀件，这些阀件各自支承部延伸，被弹性地移到某个开启位置，从而在通至压缩腔的排气口和排气腔之间形成流体连通，致冷剂气体在压缩后自压缩腔经排气口排入排气腔；

至少一个具有一个跟排气阀件的支承部接触的支承端部和若干控制排气阀件阀部开启运动的控制部的保持件，每一控制部自支承端部延伸，并具有一个相对于阀部之一的延伸方向弯曲的部分，同时允许阀部之一开启一预定量，该保持件分别具有涂有弹性层的前、后表面；

一个固定机构，包括一个用以牢固地固定排气阀件的支承部和保持件的支承端部的固定部；一个设置在固定部附近与排气阀件各阀部对准的分离部，当固定部对保持件的支承端部施加一固定力时它防止保持件各控制部的变形；一个形成一棱部的支撑部，设置在分离部的一端部附近，当保持件的各控制部控制排气阀件各阀部开启时，用以防止各控制的变形。

由于分离部自一个包括固定该保持件支承端部的固定部的平面相对于阀部延伸方向凹进，因此，当在装配致冷剂压缩机过程中由固定部对保持件的支承端部施加一固定力时，保持件的弹性层不受压缩，从而能防止保持件控制部的变形。由于固定机构的分离部的棱相对于排气阀件阀部的延伸方向被延伸，在压缩机中起到支撑部的作用，因此，当保持件的控制部控制排气阀件阀部的开启时，能防止保持件控制部的变形。因此，能避免在控制排气阀件阀部的开启中由于保持件控制部的变形造成的排气阀件阀部的任何不规则运动，并能避免当装配压缩机时由弹性层压缩引起的排气阀件阀部的弹性模数的改变与阀部的变形。

由于分离部自一个包含固定部的平面相对于阀部延伸方向凹入以及分离部的棱就排气阀件阀部的延伸方向而言在压缩机中起一种支撑部的作用，因此，通过对固定件采取一系列机加工工艺使固定部，分离部和支撑部构成单个固定件。这样，压缩机本身最终能以低成本制造。

本发明的压缩机具有下列发挥极好作用和效果的装置。若壳体具有一个限定排气腔的轴向伸出的间隔壁，则该间隔壁有一个最远的第一端面和一个自包含第一端面的平面凹进的第二端面。第一端面起固定部的作用，一个由第二端面限定的凹坑起分离部的作用，第二端面的棱就阀部延伸方向而言起支撑部的作用。间隔壁限定了该固定机构。最好，间隔壁大致为圆环形，而第一和第二端壁治间隔壁延伸，且大致为圆环形。只要对壳体的间隔壁进行一系列加工工艺，便能形成固定部，分离部和支撑部，因此，压缩机能以低成本制造。由于排气腔由间隔壁限定，因此排气腔并不包含可能阻碍致冷剂气体流动的任何东西，并具有大的容积。所以，致冷剂气体能平滑地流动排气腔，而具有大容积的排气腔抑制了脉动的冷却剂排出。

根据就附图所作的优先实施例的随后的说明，会使本发明的上述和其他的目的、特点和优点更加明显，其中：

图1是本发明优先实施例的压缩机的主要部分的放大剖视图；

图2是包括在体现本发明的压缩机中的后壳体的透视图；

图3是现有技术压缩机的纵剖视图；

图4是现有技术压缩机主要部分的放大剖面图；

图5是现有技术压缩机主要部分的放大剖面图；

由于包括本发明的排气阀件和保持器件的组件的致冷剂压缩机在总体结构方面基本上与示于图3的现有技术致冷剂压缩机相同，因此，与图3中所示的相同或相应的构件或部分用相同的标号标注，出于简法，其说明将被省略。

参照图1和2，该致冷剂压缩机有一后壳体92(也参照图3)，该后壳体设有一吸气腔(未示)和一由轴向伸出的圆柱形间隔壁92c限定的排气腔92b。间隔壁92c有一最远的圆环形第一端面92i；一圆柱形锥削的侧面92j，自第一端面92i向后(在图1中看时向上)延伸；一圆环形第二端而92k，自锥削侧面92j后端延伸，与第一端面92i平行，自包含第一端面92i的平面向后凹进。第一端面92i起固定部1的作用，用以固定后面说明的排气阀件88和保持件90的组件，锥削的侧面92j和第二端面92k限定一个设置在排气腔92b附近的并起一分离部作用的凹坑部。

第二端面92k有一被制成倒角面921的棱边，沿相应于排气阀件88的各阀部88b延伸的方向看时，处于向内位置。在第二端面92k和侧角面921之间的圆周延伸的边界92m起对保持件90的支撑部的作用。间隔壁92c起一固定部4的作用，以将排气阀件88和保持件90及一后吸气阀件84经一阀板86固定到一静止件、即气缸体上。相同的构造和布置也可适用于包括前吸气阀83、一前阀板85，一前排气阀件87，一保持件89和一前壳体91的压缩机的前部构造。

在该致冷剂压缩机中，对后壳体92的间隔壁92c进行一系列的机加工，制成第一端面92i，锥削侧面92j，第二端面92k和侧角面921，于是产生了上述的固定部1，分离部2和支撑部3。在机加工过程中，将分离部制成为一个自包含固定部1的平面凹进的、并沿阀部88b的延伸方向径向的内延伸的凹坑，将支撑部3制成为沿阀部88b的延伸方向看时，设置在分离部2内端附近位置的第二端面92k的一条棱边。因此，该致冷剂压缩机后壳体92的制造能容易地导致整个压缩机制造成本的下降。

在该压缩机装配期间，当由贯穿螺栓(图2)施加的紧固力将后壳体92的固定部1顶压阀板86以便将排气阀件88的支承部88a和保持件90的支承端部90a固定时，保持件90的支承端部90a被紧紧地夹在后壳体92和阀板之间。

由于圆柱形锥削侧面92j和间隔壁92c的第二圆环形端面92k限定了自包含固定部1并沿阀部88b的延伸方向延伸的平面凹进的凹坑形分离部2，因此对保持件90的控制部90b并无施加压力，故可避免控制部90b的未控变形。按照由本发明人进行的实验结果，证实由贯穿螺栓93的紧固力引起的本发明的压缩机保持件90的控制部90b的未控变形比包括在图5所示的现有技术致冷剂压缩机中的保持件的控制部的变形小百分之几十。

按照本发明，由于支撑部3由第二圆环形端面92k的棱边形成，沿排气阀件88的阀部88b的延伸方向看时，第二圆环形端面92k设置在分离部2的径向内端附近位置，因此，当该相同的控制部90b控制排气阀件88的阀部88b开启时，支撑部3能支撑该控制部90b，以可靠地防止保持件90的控制部90b的未控变形。按照由本发明人进行的实验，证实即使当包含所述本发明实施例的排气阀件和保持件的组件的冷却剂压缩机以液体压缩模式运转，保持件90的控制部90b的任何未控变形量比图4中所示的现有技术压缩机的可小百分之几十。

应当理解，按照本发明，能大大改善致冷剂压缩机的性能。即能避免在控制排气阀件88的阀部88b的开启期间，由于保持件90的控制部90b的未控变形而引起的在排气阀件88的阀部88b的实际耐久性方面的变坏。此外，能可靠地防止在致冷剂压缩机装配期间，由于保持件90弹性涂层不希望的压缩所引起的排气阀件88的阀部88b的弹性模数的变化与阀部88b的实际耐久性的变坏。

包含本发明的排气阀件和保持件的组件的致冷压剂缩机的吸气、压缩和排气作业基本上相同于图3中所示的现有技术的压缩机的这些作出。在这方面，由于排气腔92b内没有阻碍件或或阻碍部，并且由于是限定腔装置的一部分的间隔壁92c设有有助于改善阀件和保持件的组件的性能的所有的固定部1、分离部2和支撑部3，故致冷剂的流动并不受到阻碍，而排气腔92b可有大的容积。因此，致冷剂气体能平顺地流经排气腔92b，两大容积的排气腔在抑制脉动的致冷剂排出方面是有效的。

本发明不仅适用于像在本文中具体描述的实施例那样的双作用旋转斜盘压缩机，也适用于包括类似于上述排气阀件88和保持件90的组件的排气阀件和保持件的组件的所有种类致冷剂压缩机。固定部1、分离部2和支撑部3可在另一件而不是在后壳体92的间隔壁92c上制成。可采用连续的弧面，而不采用由锥削圆柱侧面92j和第二圆环形端面92k组成的上述实施例的分离部。

Claims (6)

1．一种致冷却剂压缩机，它具有一个包括一压缩机构的壳体组件，该压缩机构用以压缩压缩腔内的致冷剂气体，并用以将压缩致冷剂气体自压缩腔排入排气腔，它包括：

至少一个具有一支承部和若干阀部的排气阀件，这些阀件各自支承部延伸，被弹性地移到某个开启位置，从而在通至所述压缩腔的排气口和所述排气腔之间形成流体连通，致冷剂气体在压缩后自所述压缩腔经所述排气口排入排气腔；

至少一个具有一个跟所述排气阀件的支承部接触的支承端部和若干控制所述排气阀件阀部开启运动的控制部的保持件，每一所述控制部自所述支承端部延伸，并具有一个相对于所述阀部之一的延伸方向弯曲的部分，同时允许所述阀部之一开启一预定量，该保持件分别具有涂有弹性层的前、后表面；

一个固定机构，包括一个用以牢固地保持所述排气阀件的支承部和保持件的支承端部的保持部；一个设置在固定部附近与所述排气阀件各阀部对准的分离部，当固定部对所述保持件的支承端部施加一固定力时它防止所述保持件各控制部的变形；一个形成一棱部的支撑部，设置在所述分离部的一端部附近，当所述保持件的各控制部控制所述各阀部开启时，用以防止各控制的变形。

2．按照权利要求1所述的致冷剂压缩机，其特征在于所述壳体组件包括一个具有一限定所述排气腔的轴向突出间隔壁的壳体，所述间隔壁具有一个最远的第一端面和一个自包含所述第一端面的平面凹进的第二端面，所述第一端面被制成固定部，所述第二端面限定一个设置在所述排气腔附近的凹坑，并构成所述分离部，所述第二端面还具有一条设置在分离部一端附近位置的棱边，以构造支撑部，所述壳体的间隔壁构成所述固定件。

3．权利要求2所述的致冷剂压缩机，其特征在于所述壳体的间隔壁被制成大体圆环状延伸壁，所述第一和第二端面沿所述间隔壁的圆环状延伸壁延伸。

4．一种双头活塞型致冷剂压缩机，包括：

一个壳体组件，包含一个具有对置前、后端的轴向气缸体和若干轴向气缸筒，一个经一前阀板连接于所述气缸体前端的前壳体，和一个连于所述气缸体后端的后壳体；

若干安装于若干气缸筒内的双头活塞，在气缸筒内往复运动，压缩其内的致冷剂气体，经压缩后，将该致冷剂气体自气缸筒排入在所述前、后壳体内制成的前、后排气腔内；

一根以可旋转方式支承于所述壳体组件内的轴向驱动轴；

一个安装于所述驱动轴上可与其一起转动，从而驱动所述若干双头活塞往复运动的旋转斜盘；

至少一个后排气阀件，具有一支承部和若干阀部，后者自所述支承部延伸，被弹性地移到一开启位置，于是在后阀板内制成的通向若干气缸筒的若干排气口和所述后排气腔之间形成流体连通，这样，致冷剂气体在压缩自所述各自的气缸筒经所述后阀板的排气口排入所述后排气腔；

至少一个后保持件，具有一个与所述后排气阀件的支承部相接触的支承端部，和若干控制所述后排气阀件阀部的开启动作的控制部，每一控制部自所述支承端部延伸，并具有一个相对于所述阀部之一的延伸方向呈弯曲的部分，同时允许所述阀部之一开启一预定量，所述保持件的前、后表面分别涂以弹性层；

一个在所述后壳体内制成的并限定一固定装置的轴向突出的间隔壁，该固定装置包括一个用以将所述后排气阀件的支承部和所述后保持件的支承端部固定于所述后阀板的固定部；一个设置在所述固定部附近与所述后排气阀件的各阀部对准的分离部，当所述固定部对所述保持件的支承端部施加一固定力时，避免所述后保持件各控制部的变形；一个构成一棱边部的支撑部，设置在所述分离部的一端部附近，当所述后保持件的各控制部控制所述后排气阀件各阀部的开启时，防止各控制部的变形。

5．一种按权利要求4所述的双头活塞型致冷剂压缩机，其特征在于所述后壳体的间隔壁被制成一个大致圆环状延伸的壁，有一最远的第一端面和一自包含所述第一端面的平面凹进的第二端面，所述第一端面被制成固定部，所述第二端面限定一个设置在所述后排气腔附近的凹坑，并构成所述分离部，所述第二端面还具有一条设置在分离部一端附近的位置上的棱边，构成所述支撑部。

6．按权利要求与所述的双头活塞型致冷剂压缩机，其特征在于所述第一和第二端面沿所述间隔壁的圆环状延伸的壁延伸。

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