CN1480649A - 往复式压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种往复式压缩机，其包括：在气缸内往复运动的活塞；安装在活塞的端面处的吸入阀；用以压缩和释放吸入压缩空间的泄放阀组件；以及，和活塞的前表面配合、用以可动地接收吸入阀的吸入阀固定件。

Description

往复式压缩机
技术领域
本发明涉及一种往复式压缩机，尤其涉及一种通过改进用以控制吸气的吸入阀和用以控制气体释放的泄放阀的结构而提高压缩机性能的往复式压缩机。
背景技术
通常，压缩机是一种在低温低压状态下压缩从蒸发器引入的冷却气体并通过将气体状态变为高温高压而释放气体的设备。
根据压缩流体的方法，可以将压缩机分为旋转式压缩机、往复式压缩机和涡旋式压缩机。
具体地，往复式压缩机在活塞线性运动时吸入并压缩流体，这样的往复式压缩机可以分为如下的工作方法：压缩机将驱动电机的旋转运动转变为活塞的线性往复运动而压缩流体；以及，当驱动电机执行线性往复运动时，活塞执行往复运动，压缩机由此压缩并吸入流体。
图1是示出传统往复式压缩机的剖视图，图2是示出图1中进行吸气操作时吸入阀和泄放阀的工作状态的局部剖视图，图3是示出图1中进行排气操作时吸入阀和泄放阀的工作状态的部分剖视图。
如附图所示，传统往复式压缩机包括：具有吸气管SP和排气管DP的外壳10；弹性地安装在外壳10内的框架单元20；往复式电机30，其固定在框架单元20上并产生驱动力；压缩单元40，其通过往复式电机30的线性往复力而吸入、压缩和释放气体；以及，共振弹簧单元50，其通过在运动方向上弹性支承压缩单元40而引起共振运动。
往复式电机30包括：安装在中部框架22和后框架23之间的外定子31；以预定间隔和外定子31相连、并且插入后框架23并与之相连的内定子32；以及安装在外定子31和内定子32之间以执行线性往复运动的可动件33。
压缩单元40包括：整体形成在前框架21内的气缸41；和往复式电机30的可动件33相连、以便在气缸41的压缩空间P1内执行往复运动的活塞42；安装在活塞42的前端部处、以便通过打开和关闭活塞42的吸入路径F来控制吸气的吸入阀43；以及，泄放阀组件70，其安装在气缸41的释放侧，用以通过打开和关闭压缩空间P1来控制压缩气体的释放。
泄放阀组件70包括：用以再次覆盖气缸41的一侧的释放盖71；插入释放盖71内、用以打开和关闭气缸41的压缩空间P1的泄放阀72；以及，安装在释放盖71的内部、用以弹性地支承泄放阀72的阀弹簧73。
在压力支承面72a处，即泄放阀72的后表面处，形成插入槽72b，固定吸入阀43的螺栓的头部伸出。相应地，螺栓的头部能够在驱动气体压缩时被插入插入槽72b。
下面将要说明具有上述结构的传统往复式压缩机的工作过程。
当给往复式电机30通电、从而在外定子31和内定子32之间产生磁通时，往复式电机30的可动件33受共振弹簧单元50的作用执行弹性往复式运动。
此时，随着活塞42在汽缸41内执行往复运动，压缩空间P1的体积改变，气体被吸入并压缩。
由于气体的压力高于预定压力，当该压力变得大于阀弹簧73的弹力时，泄放阀72被移动。随着压缩气体被释放到压缩空间P2的顺序过程被重复执行，通过打开和关闭泄放阀72而释放出的气体经过形成在释放盖71内的排气管DP被释放到外部。
此后，将参照附图2和3解释吸气、压缩和释放过程。
如图2所示，当活塞42运动到下死点(a)，泄放阀组件70的泄放阀72因为压差而和气缸41的端部接触，从而关闭压缩空间P1。
同时，和活塞42配合的吸入阀43被弯曲并打开吸入路径F，这样，冷却气体经过活塞42的吸入路径F被吸入气缸41的压缩空间P1。
如图3所示，活塞42在到达下死点后运动到上死点(b)时，吸入阀43返回到初始状态，且吸入路径F被关闭，从而在气缸41的压缩空间P1内压缩吸入冷却气体。
由于气体压力高于预定压力值，当其变得高于阀弹簧73的弹性力时，释放组件70的泄放阀72打开，从而释放压缩了的冷却气体。
但是，在传统压缩机中，被阀弹簧73支承的泄放阀72不能在气体压缩过程中进行水平运动而以倾斜的状态运动。
这是因为阀弹簧73很难在结构中有水平位置。
如前所述的，当泄放阀72在倾斜状态下而不是水平状态下运动时，螺栓B的头部(尤其是棱边)没有插入插入槽72b，而是和邻近部分相接触或受压，从而破坏了泄放阀并增加了压缩空间。与之相应地，产生了死区，因而降低了压缩性能。
此外，在传统的压缩机中，由于吸入路径没有形成在活塞的中心部分，气体释放时将失去平衡。
发明内容
所以，本发明的一个目的是提供一种往复式压缩机，其通过改进用以控制吸气的吸入阀和用以控制气体释放的泄放阀的结构而提高压缩性能。
为了达到这些和其他的优点以及本发明相应的目的，如此处所示例并广泛说明的，提供了一种压缩机，包括：在往复式电机的驱动力作用下在气缸内往复运动、并且其内部具有吸气路径的活塞；安装在活塞的端面处、用以控制经过吸入路径的吸入气体流动的吸入阀；阀组件，其具有和气缸的一侧相配合的释放盖，安装在气缸的端部、以便控制由活塞和气缸形成的压缩空间内的气体释放的泄放阀，弹性地支承泄放阀的阀弹簧；以及，吸入阀固定件，其与活塞的前表面相配合，用以可动地前后接收吸入阀。
吸入阀的外圆周上设置有支承面，并且使气体通过的吸入面形成在支承面之间。
吸入阀固定件在其前表面的中心设置有和吸入路径相连的通孔。
在泄放阀的后表面的中心设置有对和通孔对应的凸起面。
为了达到这些和其他的优点以及本发明相应的目的，如此处所示例并广泛说明的，提供了一种压缩机，包括：在往复式电机的驱动力作用下在气缸内往复运动、并且其内部具有吸气路径的活塞；安装在活塞的端面处、用以控制吸入气体经过吸入路径的流动的吸入阀；阀组件，其具有和气缸的一侧相配合的释放盖，安装在气缸的端部、以便控制由活塞和气缸形成的压缩空间内的气体释放的泄放阀，弹性地支承泄放阀的阀弹簧；用以将吸入阀固定到活塞上的圆头铆钉；以及形成在泄放阀的后表面处、用以插入该圆头铆钉的插入槽。
通过下面结合附图对本发明的详细说明，前述的和其他的目的、特征和优点将变得更加明了。
附图说明
加入附图是为了提供对本发明的进一步理解，并且附图构成了说明书的一部分，用以说明本发明的实施例并和说明一起解释本发明的原理，附图中：
图1是传统往复式压缩机的剖视图；
图2是示出图1中进行吸气操作时泄放阀组件的工作状态的局部剖视图；
图3是示出图1中进行排气操作时泄放阀组件的工作状态的局部剖视图；
图4是示出根据本发明的一个优选实施例的往复式压缩机的纵剖视图；
图5是示出图4中进行吸气操作时泄放阀组件的工作状态的局部剖视图；
图6是示出图4中进行排气操作时泄放阀组件的工作状态的局部剖视图；
图7是示出吸入阀和活塞的配合的分解透视图；
图8是示出吸入阀和活塞的另一配合的分解透视图；
图9是示出图4的吸入阀固定件的正视图；以及
图10和图11示出了根据本发明的另一个优选实施例的往复式压缩机的一部分，其中
图10是示出进行吸气操作时泄放阀的工作状态的纵剖视图；
图11是示出进行排气操作时泄放阀的工作状态的纵剖视图。
具体实施方式
现在参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
参照附图说明本发明的往复式压缩机。
图4是示出根据本发明的一个优选实施例的往复式压缩机的纵剖视图，图5是示出图4中进行排气操作时泄放阀的工作状态的局部剖视图，图6是示出图4中进行排气操作时泄放阀的工作状态的局部剖视图，图7是示出吸入阀和活塞的配合的分解剖视图，图8是示出吸入阀和活塞的另一配合的分解剖视图，以及，图9是示出图4中的吸入阀固定件的正视图。
如图所示，根据本发明的一个优选实施例的往复式压缩机包括：具有气态吸入管SP和排气管DP的外壳10；安装在外壳10内的框架单元20；具有线性运动的可动件的往复式电机30；通过和可动件相连而在气缸141内往复运动、并在其内部具有吸气路径F的活塞142；安装在活塞142的端面处、用以控制经吸入路径F的吸入气体的流动的吸入阀143；用以控制压缩气体的释放的阀组件170；以及和活塞142的前表面配合、以便前后接收吸入阀143的吸入阀固定件144。
泄放阀组件170包括：具有预定空间并覆盖汽缸141的一侧的释放盖171；插入释放盖171的内部、用以打开和关闭气缸141的压缩空间P1的泄放阀172；以及，弹性地支承在释放盖171的内侧上并和泄放阀172相配合、以便在设定泄放阀172的位置的同时弹性地支承泄放阀172。
在本发明的一个所述的优选实施例中，吸入阀固定件144以一定的间隔和活塞142的前表面配合，从而可动地前后接纳吸入阀143，和吸入路径F相连的连接孔H形成在吸入阀固定件144的前表面的中心处。防死区面172a在对应于连接孔H的泄放阀172的后表面的中心处凸起。
更具体地，圆柱形的吸入阀固定件144包括：和活塞142配合的圆柱状体144b；以及止动部分144a，其从体144b的端部表面弯曲，用以限制吸入阀143的运动。
如图7所示，当吸入阀固定件144和活塞142配合时，该吸入阀固定件144能够与活塞142的前侧压配合。
此外，如图8所示，可以通过形成在活塞142前的外螺纹S1和形成在吸入阀固定件144的内圆周面处的内螺纹S2将吸入阀固定件144和活塞142配合在一起。
该吸入阀形成为薄板状，并可以包括任何在气体的吸入和压缩操作时间内光滑顺利地操作的元件。
吸入阀143在吸气时打开吸入路径F，并在气体压缩时关闭吸入路径F。该吸入阀143包括在外圆周的支承表面143b和形成在支承面143b之间用以让气体通过的吸入表面143a。
即，支承面143b被吸入阀固定件144的止动部分144a止动，并且，吸入表面143a在吸入气体操作时打开活塞142的吸入路径F并在气体压缩操作时关闭吸入阀143的连接孔H。
下文将解释根据本发明的一个所述优选实施例的往复式压缩机的工作效果。
当活塞142在往复式电机30的驱动力作用下而运动到下死点(a)时，被吸入吸入路径F的气体利用亚差推动吸入阀143。
此时，安装在吸入阀固定件144的内部的吸入阀143向后运动并打开吸入路径F。同时，穿过吸入路径F的气体穿过吸入阀143的吸入面143a，从而穿过连接孔H，并因而被引入压缩空间P1。
当完成吸入操作后，活塞142在往复式电机30的驱动力作用下而向前运动。此时，吸入阀143因压差返回并关闭活塞142的吸入路径142。
随着活塞142到达上死点(b)并且气体的压力高于预定压力值，当其变得大于阀弹簧173的弹性力时，泄放阀72被移动、气体被释放。
此外，当压缩空间P1的压缩气体向释放空间P2运动并因而使压缩空间P1的压力变得小于预定压力时，泄放阀172利用阀弹簧173的弹力返回到初始状态，并且气体被吸入和压缩的顺序过程被重复执行。
在本发明的第一实施例中，即使泄放阀172以倾斜状态运动，泄放阀172的防死区面172a仍被插入吸入阀固定件144的连接孔H，从而防止了结构元件的接触和碰撞，并使死区最小。
此时，由于在活塞142的中心处形成有吸入路径F，气体被均匀地释放，因而不会导致质量的不平衡。
图10和11示出了根据本发明的另一个实施例的往复式压缩机的一部分，其中，图10是示出进行吸气操作时泄放阀组件的工作状态的纵剖视图，图11是示出进行气体压缩操作时泄放阀组件的工作状态的纵剖视图。
如图所示，在本发明的另一个实施例中，提供了一种往复式压缩机，其包括：具有吸气管SP和排气管DP的外壳10；安装在外壳10内的框架单元20；具有线性运动的可动件的往复式电机30；通过和可动件相连而在气缸141内往复运动、并在其内部具有吸气路径F的活塞142；安装在活塞142的端面处、用以控制经吸入路径F的吸入气体的流动的吸入阀143；用以控制压缩气体的释放的阀组件170；用以将吸入阀143固定到活塞142上的圆头铆钉R；以及，形成在泄放阀172的后表面处、用以插入圆头铆钉R的插入槽172b。
泄放阀组件170包括：具有预定空间并用以覆盖汽缸141的一侧的释放盖171；插入释放盖171的内部、用以打开和关闭气缸141的压缩空间P1的泄放阀172；阀弹簧173，其支承于释放盖171的内侧并和泄放阀172相配合，用以在设定泄放阀172的位置的同时弹性地支承泄放阀172。
当气体被压缩时，在泄放阀272的后表面处形成插入槽272b，以便插入圆头铆钉R。
在本发明的另一个实施例中，当活塞142在往复式电机30的驱动力作用下而运动到下死点(a)时，吸入吸入路径F的气体利用压差推动吸入阀143。
此时，安装在吸入阀固定件144的空间处的吸入阀143向后运动，并因而打开吸入路径F。同时，穿过吸入路径F的气体被引入压缩空间P1。
当完成吸气操作时，活塞142在往复式电机30的驱动力作用下向前运动。同时，吸入阀143因压差返回并关闭活塞142的吸入路径F。
随着活塞142到达上死点(b)并且气体的压力高于预定压力，当其变得高于阀弹簧173的弹性力时，泄放阀72被移动、气体被释放。
此外，当压缩空间P1的压缩气体向释放空间P2运动并因而使压缩空间P1的压力变得小于预定压力时，泄放阀172利用阀弹簧173的弹性力返回到初始状态，并且气体被吸入和压缩的顺序过程被重复执行。
在根据本发明的另一个所述实施例中，即使泄放阀272在气体压缩时以倾斜的状态运动，圆头铆钉R仍可以被插入插入槽272b。
相应地，由于圆头铆钉R没有和泄放阀272的后表面接触或碰撞，可以防止元件被损坏并可使死区最小，从而改善了压缩性能。
如前所述，在本发明中，可以在气体的压缩操作中防止由于和泄放阀碰撞所导致的结构元件的损坏并使死区最小，从而提高压缩机的压缩性能。
此外，由于吸入路径形成在活塞的中心部分，气体被均匀释放，因而不会导致质量的不平衡。
由于本发明可以在不背离其精神和实质特征的前提下以多种形式体现和表达，故应该明白，除非特别指出，上述实施例不受前述说名的任何细节的限制，而应该在后附权力要求书限定的其精神和范围内作广泛的理解，所以，凡是在权力要求书及其等价物的要求和范围内的所有改变和变形均应被后附的权力要求书所包括。

Claims (9)

1.一种往复式压缩机，包括：
活塞，其在往复式电机的驱动力作用下在气缸内往复运动，并在其内部具有吸气路径；
吸入阀，其安装在活塞的端面处，用以控制经吸入路径吸入的气体的流动；
阀组件，其具有：和气缸的一侧相配合的释放盖，安装在气缸端部处、用以控制由气缸和活塞形成的压缩空间的气体释放的泄放阀，以及用以弹性地支承泄放阀的阀弹簧；以及
吸入阀固定件，其和活塞的前面相配合，用以可动地前后接纳吸入阀。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其中，吸入阀在吸入气体时打开吸入路径，在压缩气体时关闭吸入路径。
3.根据权利要求1所述的压缩机，其中，吸入阀在其外圆周处设置有支承面，并且用以使气体通过的吸入面形成在支承面之间。
4.根据权利要求1所述的压缩机，其中，吸入阀固定件在其前表面的中心处设置有到吸入路径的通孔。
5.根据权利要求1所述的压缩机，其中，吸入阀固定件具有圆柱形的形状。
6.根据权利要求1所述的压缩机，其中，吸入阀固定件在活塞的前侧压配合。
7.根据权利要求1所述的压缩机，其中，在吸入阀固定件的内圆周面处形成内螺纹，在活塞前形成外螺纹。
8.根据权利要求1所述的压缩机，其中，吸入阀固定件包括和活塞配合的圆柱状体，和从体的端面弯曲、用以限制吸入阀的运动的止动部分。
9.一种往复式压缩机，包括：
活塞，其在往复式电机的驱动力作用下在气缸内往复运动，并在其内部具有吸气路径；
吸入阀，其安装在活塞的端面处，用以控制经吸入路径吸入的气体的流动；
阀组件，其具有：和气缸的一侧相配合的释放盖，安装在气缸端部处、用以控制由气缸和活塞形成的压缩空间的气体释放的泄放阀，以及用以弹性地支承泄放阀的阀弹簧；
圆头铆钉，用以将吸入阀固定到活塞上；以及
形成在泄放阀的后表面处、用以插入所述圆头铆钉的插入槽。
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