CN1737371A - 用于往复式压缩机的制冷剂吸入导引结构 - Google Patents

Abstract

提供一种往复式压缩机的制冷剂吸入导引结构。该制冷剂吸入导引结构包括内部具有容纳空间的气缸，具有将制冷剂吸入内部的吸入通道并且插入气缸从而可直线往复运动的活塞，包含在活塞端部、用于开启及关闭吸入通道的吸入阀，以及用于将吸入阀与活塞组合的阀固定件。活塞的吸入通道包括：用于将制冷剂导引至其中吸入阀首先开启的外侧的倾斜面。吸入通倾斜地形成来降低吸入制冷剂的流动阻力，因此增加吸入的制冷剂量。因此，有可能改进压缩机的效率。

Description

用于往复式压缩机的制冷剂吸入导引结构

技术领域

本发明涉及一种用于往复式压缩机的制冷剂吸入导引结构，具体是涉及这样一种用于往复式压缩机的制冷剂吸入导引结构，其中吸入通道是倾斜的，因此降低了吸入的制冷剂的流动阻力从而增加了吸入的制冷剂量，并因此提高压缩机的效率。

背景技术

通常，压缩机是一种用于将机械能转化为压缩流体的压缩能并用作诸如冰箱及空调机等冷却系统的一部分的装置。

在压缩机中，往复式压缩机在气缸内部使内部活塞线性地作往复运动，从而吸入、压缩及排出制冷剂气体。驱动活塞的方法分为往复法和线性法。对应于往复法，曲轴与旋转电机相连并且活塞与曲轴相连，从而将电机的旋转力转化为直线往复运动。对应于线性法，活塞与线性运动的电机动子相连，从而通过电机的线性运动来使活塞作往复运动。

图1示出了这样的往复式压缩机一个实例的截面图。如图1所示，根据传统的往复式压缩机，吸入管SP和排出管DP与密封壳体10相连。支架单元20设置在壳体10内部。用于产生驱动力的往复式电机30和用于压缩制冷剂的压缩单元40固定于支架单元20。往复式电机30使动子33线性地作往复运动，其与活塞42相连。压缩单元40包括一个固定于支架单元20的气缸41、内部具有吸入通道的活塞42、设置于活塞42引导端来限制制冷剂气体吸入的吸入阀43，以及设置于气缸41排出侧并当开启及关闭压缩空间P时来限制压缩气体排出的排出阀组件44。

图2示出了传统的往复式压缩机活塞的截面图。如图2所示，活塞42包括一个活塞体42A和一个活塞头42B，其中在活塞的运动方向，活塞体42A中形成有第一吸入通道47以便与壳体10的吸入管SP相连，而且在活塞头42B中具有第二吸入通道48，通过吸入阀43开启及关闭的第二吸入通道48形成在第一吸入通道47出口侧的端部。在轴向上，一个或多个第二吸入通道48成形为具有相同的直径。

图3示出了传统的往复式压缩机活塞一个端部和吸入阀的正视图。如图3所示，吸入阀43的内部被部分地切成双臂形状。吸入阀43的一侧形成有用于开启及关闭活塞第二吸入通道48的开启及关闭部43A，而且吸入阀43的中心部形成有通过紧固螺栓B固定于活塞的固定部43B。

在附图中，附图标记21指代前支架、附图标记22指代中支架、附图标记23指代后支架、附图标记31和32指代外部及内部定子、附图标记31A指代绕组线圈、附图标记33A指代磁支架、附图标记33B指代磁体、附图标记45指代排出盖、附图标记46指代排出弹簧、附图标记50指代共振弹簧单元、附图标记51指代弹簧支架以及附图标记52和53指代前共振弹簧和后共振弹簧。

上述传统的往复式压缩机如下进行操作。

当对往复式压缩机30施加能量来在外定子31和内定子32之间形成磁通量时，在外定子31和内定子32之间缝隙的动子33在磁通量的方向移动。动子33通过共振弹簧单元50连续地作往复运动，因此与动子33相连的活塞42在气缸41内部往复运动。由于活塞42的往复运动，压缩空间P的体积改变，重复进行将制冷剂气体吸入压缩空间、然后压缩制冷剂气体以及排出制冷剂气体的一系列过程。

此时，制冷剂通过吸入管SP进入密封容器，然后制冷剂通过形成于活塞42的第一吸入通道47和第二吸入通道48到达压缩空间p从而被压缩。吸入阀43通过由于活塞42运动所产生的吸入通道47及48和压缩空间P之间的压差来开启及关闭第二吸入通道48，从而将制冷剂吸入压缩空间P。

然而，根据上述传统的往复式压缩机，吸入阀43通过紧固螺栓B固定于活塞42，因此使开启及关闭部43A弯曲来开启。因此，大部分制冷剂气体被吸入开启相对较大程度的吸入阀外侧。然而，由于第二吸入通道48成形为具有相同的直径，由于通道阻力，不能平稳地吸入制冷剂气体。图2中实线、虚线以及箭头指代在第一及第二吸入通道47和48中制冷剂的流动。也就是说，当吸入阀43开启时并不是全部通过吸入通道容纳的空气都进入压缩空间P，而是留在吸入通道中，因此降低了压缩机的效率。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明的目的是提供一种用于往复式压缩机的制冷剂吸入导引结构，其中吸入通道是倾斜的，因此降低了吸入制冷剂的流动阻力，从而增加了吸入的制冷剂量，并因此改进了压缩机的效率。

为了实现上述目的，这里提供的一种往复式压缩机的制冷剂吸入导引结构，包括：内侧具有容纳空间的气缸，具有将制冷剂吸入内侧的吸入通道并且插入气缸从而可直线往复运动的活塞，包含在活塞端部、用于开启及关闭吸入通道的吸入阀，以及用于将吸入阀与活塞组合的阀固定件。活塞的吸入通道包括用于将制冷剂导引至其中吸入阀首先开启的外侧的倾斜面。

附图说明

附图提供对本发明的更进一步理解，并入并组成说明书的一部分。附图示出了本发明具体实施方式的实例，并且其与说明书一起用以阐明本发明的原理。在附图中：

图1示出了传统的往复式压缩机的截面图；

图2示出了传统的往复式压缩机活塞的截面图；

图3示出了传统的往复式压缩机活塞的一个端部和吸入阀的正视图；

图4示出了根据本发明第一实施例的往复式压缩机的活塞和吸入阀的截面图；

图5示出了根据本发明第一实施例的往复式压缩机活塞的一个端部和吸入阀的正视图；

图6示出了根据本发明第二实施例的往复式压缩机活塞和吸入阀的正视图；

图7示出了制冷剂在根据本发明实施例的活塞中流动的截面图；

图8示出了制冷剂在根据本发明第三实施例的活塞中流动的截面图；

图9示出了其中未形成有倾斜面的传统往复式压缩机冷却系统能量效率表；以及

图10示出了其中形成有倾斜面的根据本发明第一实施例的往复式压缩机冷却系统能量效率表。

具体实施方式

以下，将参考附图中示出的实施例详细描述根据本发明的往复式压缩机的制冷剂吸入导引结构。

图4示出了根据本发明第一实施例的往复式压缩机活塞和吸入阀的截面图。图5示出了根据本发明第一实施例的往复式压缩机活塞的一个端部和吸入阀的正视图。

如图所示，根据本发明的往复式压缩机制冷剂吸入导引结构包括：在其内具有容纳空间的气缸(未示出)；包括吸入通道111和112并插入气缸线性运动的活塞110，其中制冷剂通过吸入通道111和112被吸入；包含在活塞110的端部来开启及关闭吸入通道的吸入阀120；以及将吸入阀120和活塞110组合在一起的阀固定件130。活塞110的吸入通道包括倾斜面113，该倾斜面将制冷剂导引至其中吸入阀120首先开启的外侧。

活塞110包括第一吸入通道111和第二吸入通道112，其中第一吸入通道和第二吸入通道是制冷剂通道的一部分。

第一吸入通道111沿轴向形成在活塞110中。第二吸入通道112与第一吸入通道111相连并沿轴向形成在活塞的一端并且倾斜，因此第二吸入通道112通过吸入阀120来开启及关闭。

单一的第一吸入通道111通过活塞110的中心部。多个第二吸入通道112(根据本实施例第二吸入通道的数目为三个)偏心形成于活塞引导端的相同圆周部上，以便彼此以相同的距离分开，并且与第一吸入通道111相连。

吸入阀120通过在铁弹性材料上进行板金工作来获得，其内部被部分地切割成双臂形状。吸入阀120的一侧形成与第二吸入通道接触的开启及关闭部121，从而开启及关闭活塞110的相应第二吸入通道48。吸入阀120的中心部形成通过阀固定件130固定于活塞110的固定部122。

阀固定件130可以是上述的螺栓，或者固定部122可以通过焊接固定于活塞110。

考虑到当吸入阀120的开启及关闭部121弯曲时第二吸入通道112从外侧向内侧顺序地开启，倾斜面113优选在制冷剂的吸入方向上朝着外侧逐渐地倾斜，从而将制冷剂导引至一侧，该侧远离固定有吸入阀120的中心部，也就是说，将制冷剂导引至外侧。

倾斜面113优选形成在第二吸入通道112上，然而也可以形成在第一和第二吸入通道111和112上。

图6示出了根据本发明第二实施例的往复式压缩机的活塞和吸入阀的正视图。如图6所示，倾斜面113可以这样形成，从而以固定吸入阀的固定点O为基准径向地倾斜。也就是说，根据图4和5所示的第一实施例，倾斜方向是平行的。在另一方面，根据图6所示的第二实施例，倾斜面径向地倾斜，从而更平稳地吸入制冷剂。在更加扩散的情况下将制冷剂吸入压缩空间P，因此可以减少制冷剂的阻力。

以下，将描述本发明的操作。

图7示出了制冷剂在根据本发明实施例的活塞中流动的截面图。如图7所示，当插入在气缸410中的活塞110回退以便吸入制冷剂时，吸入阀120由于吸入通道和压缩空间P之间的压差而开启。也就是说，当活塞110回退时，制冷剂承受与活塞110的运动方向相反的压力。由于制冷剂的这种力，吸入阀120的开启及关闭部121基于由阀固定件130支撑的固定部122而弯曲，并且第二吸入通道112开启，因此迅速地将制冷剂送入气缸410的压缩空间P。

此时，倾斜面113形成使得其朝着与吸入阀120的开启及关闭部121的开启操作一致的出口方向向外侧倾斜，因此将大部分制冷剂吸入到吸入阀120的外侧，并降低了制冷剂的流动阻力。因此，制冷剂能够快速地流过第二吸入通道112，因此可以增加在压缩空间内吸入的制冷剂量。

图8示出了制冷剂在根据本发明第三实施例的活塞中流动的截面图。如图8所示，倾斜面113这样的形成，从而在外侧，第二吸入通道112的内圆周朝着出口的方向向外侧倾斜。也就是说，根据第一和第二实施例，倾斜面113平行倾斜地形成。另一方面，根据第三实施例，在内侧的内圆周平行于轴向形成，而且倾斜面113仅形成在外侧的内圆周上。

可以形成第二和第三实施例所应用的实施例。也就是说，在外侧，第二吸入通道112的内圆周朝着出口向外侧倾斜地形成，并且第二吸入通道112以固定吸入阀的固定点O为基准径向地倾斜。

图9示出了传统的往复式压缩机冷却系统的能量效率表，其中未使用倾斜面。图10示出了根据本发明第一实施例往复式压缩机冷却系统的能量效率表，其中使用倾斜面。

这里，Wc为在冷却系统的压缩机上作的功，其单位是[W]。Qe是由蒸发器吸收的热值，其单位是[W]。EER为能量效率比，其可通过Qe/Wc*3.4125来得到。如图所示，相对于相同的输入(Wc)，图10所示的输出(We)大于图9所示的输出(We)，由此可看出能量效率有所改进。

也就是说，根据本发明，在往复式压缩机的制冷剂吸入结构中，在吸入通道中形成有倾斜面当吸入制冷剂时来减少流动阻力，因此将制冷剂快速地吸入压缩空间，从而增加吸入的制冷剂量。因此，根据本发明可以改进压缩机冷却系统的性能以及能量效率。

Claims (9)

1.一种往复式压缩机的制冷剂吸入导引结构，包括：

内部具有容纳空间的气缸；

活塞，其具有将制冷剂吸入内部的吸入通道，并且插入气缸从而可直线往复运动；

包含在活塞端部的吸入阀，用于开启及关闭吸入通道；以及

用于将吸入阀与活塞组合的阀固定件，

其中活塞的吸入通道包括用于将制冷剂导引至其中吸入阀首先开启的外侧的倾斜面。

2.如权利要求1所述的制冷剂吸入导引结构，其中吸入通道包括：

在活塞内侧、沿轴向形成的第一吸入通道；以及

与第一吸入通道连接的第二吸入通道，其沿轴向形成在活塞的一端。

3.如权利要求2所述的制冷剂吸入导引结构，其中倾斜面形成于第二吸入通道。

4.如权利要求2所述的制冷剂吸入导引结构，

其中单一的第一吸入通道穿过活塞的中心部形成，而且

其中多个第二吸入通道形成在同一圆周部上并且彼此以相同的距离分开，并且所有第二吸入通道都与第一吸入通道相连。

5.如权利要求2或4所述的制冷剂吸入导引结构，其中该倾斜面在平行于第二吸入通道的方向上倾斜而形成。

6.如权利要求2或4所述的制冷剂吸入导引结构，其中以固定阀的固定点为基准，倾斜面径向地形成在第二吸入通道中。

7.如权利要求2或4所述的制冷剂吸入导引结构，其中倾斜面这样形成，从而在外侧，第二吸入通道的内表面朝着出口的方向向外侧倾斜。

8.如权利要求1所述的制冷剂吸入导引结构，其中阀固定件是螺栓。

9.如权利要求1所述的制冷剂吸入导引结构，其中阀固定件是通过焊接形成的焊接件。

Images