DE10302303A1

DE10302303A1 - Saugventilzusammenbau eines Kolbenverdichters

Info

Publication number: DE10302303A1
Application number: DE2003102303
Authority: DE
Inventors: Won-Sik Oh; Sang-Man Oh; Hyung-Jin Kim
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2002-05-06
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2003-11-27
Anticipated expiration: 2023-01-23
Also published as: DE10302303B4; US20030206817A1; CN1456811A; BR0300056A; CN100470055C; BR0300056B1; JP2003322083A; US7063520B2

Abstract

In einem Kolbenverdichter, beinhaltend einen Kolben, der gleitfähig in den Verdichtungsraum des Zylinders eingefügt ist, einen Gassaugkanal darin aufweist, ein Fluid durch den Gaskanal in den Verdichtungsraum einleitet und ein Volumen des Verdichtungsraums ändert, während er eine Hin- und Herbewegung mit einer Bewegungsvorrichtung eines Kolbenmotors ausführt; ein Saugventil, das abnehmbar mit dem Vorderende des Kolbens kombiniert ist und das Ansaugen des Fluids in den Verdichtungsraum reguliert; und ein Ablaßventil, das abnehmbar mit dem Vorderende des Kolbens kombiniert ist und den Verdichtungsraum des Zylinders in der linearen Hin- und Herbewegung des Kolbens öffnet/schließt, beinhaltet ein Saugventilzusammenbau eines Kolbenverdichters ein elastisches Glied zum Aufnehmen eines Aufschlags des Saugventils beim Aufprall und ein Kombinationsglied, das einen Kopfabschnitt mit einer Breite umfaßt, so daß er einen Teil des Öffnungs-/Schließabschnitts des Ventils überlappt, oder einen Halter und einen Ventilsitz, und dementsprechend ist die Zuverlässigkeit des Kolbenverdichters verbesserbar.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolbenverdichter, und insbesondere einen Saugventilzusammenbau eines Kolbenverdichters, der in der Lage ist, ein krachendes Ventilgeräusch, das beim Öffnen/Schließen eines Saugventils entsteht, zu reduzieren, Bruchschaden des Saugventils aufgrund von Aufprall gegen das Vorderende eines Kolbens zu vermeiden und eine Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit des Saugventils, das am Vorderende des Kolbens eingerichtet ist und das Ansaugen eines Kühlgases beschränkt, zu steigern.

2. BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK

Im allgemeinen dient ein Kolbenverdichter dem Verdichten eines Fluids, wie Luft oder Kühlgas usw. Ein Verdichter beinhaltet einen Motorteil, der in einem dichten Gehäuse eingerichtet ist und eine Antriebskraft erzeugt; und einen Verdichterteil zum Ansaugen und Verdichten eines Kühlgases durch Empfang der Antriebskraft des Motorteil.

Gemäß einem Gasverdichtungsmechanismus des Motorteils und des Verdichterteils ist der Verdichter in einen Rotationsverdichter, einen Kolbenverdichter und einen Rollverdichter usw. eingeteilt.

Genauer gesagt wird im Kolbenverdichter eine Antriebskraft eines Motorteils auf einen Kolben übertragen, der Kolben führt eine lineare Hin- und Herbewegung in einem Zylinder aus und ein Kühlgas wird gemäß der Bewegung angesaugt, verdichtet und abgelassen. Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht, die eine Ausführungsform des herkömmlichen Kolbenverdichters zeigt.

Wie in Fig. 1 gezeigt, beinhaltet der herkömmliche Kolbenverdichter ein Gehäuse 10, in dem ein Gassaugrohr SP und ein Gasablaßrohr DP kombiniert sind; eine Rahmeneinheit 20, die elastisch in dem Gehäuse 10 gehalten ist; einen Kolbenmotor 30, der in dem Gehäuse 10 befestigt ist, indem er durch die Rahmeneinheit 20 gehalten ist; eine Verdichtungseinheit 40, die mechanisch mit dem Kolbenmotor 30 verbunden und durch die Rahmeneinheit 20 gehalten ist; und ein Resonanzfedereinheit 50 zum Einleiten von Resonanz durch elastisches Haltens einer Bewegungsvorrichtung 33 des Kolbenmotors 30 und eines Kolbens 42 der Verdichtungseinheit.

Die Rahmeneinheit 20 beinhaltet einen vorderen Rahmen 21 mit einer groben Form, einen mittleren Rahmen 22 und einen hinteren Rahmen 23.

Die Verdichtungseinheit 40 beinhaltet den Zylinder 41, der am vorderen Rahmen 21 der Rahmeneinheit 20 befestigt ist; den Kolben 42, der mit der Bewegungsvorrichtung 33 des Kolbenmotors 30 kombiniert ist und eine Hin- und Herbewegung in einem Verdichtungsraum (P) ausführt, der in dem Zylinder 41 ausgebildet ist; ein Saugventil 43, das am Vorderende des Kolbens 42 eingerichtet ist und das Ansaugen eines Kühlgases durch Öffnen/Schließen eines Saugdurchgangslochs 42b des Kolbens 42 beschränkt; und einen Ablaßventilzusammenbau 44, der auf einer Ablaßseite des Zylinders 41 eingerichtet ist und das Ablassen eines Verdichtungsgases durch Öffnen/Schließen des Verdichtungsraums (P) beschränkt.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist im Kolben 42 ein stangenförmiger Kopfabschnitt 42B mit einer bestimmten Länge an einer Seite des Körperabschnitts 42A ausgebildet, und ein Verbindungsabschnitt 42C, der mit dem Kolbenmotor 30 verbunden ist, ist an der anderen Seite des Körperabschnitts 42A ausgebildet.

Außerdem ist ein Gasflußkanal (F) in den Kolben 42 gestochen, so daß das Kühlgas fließen kann. Der Gasflußkanal (F) beinhaltet einen Saugkanal 42a, der am Zentrum des Körperabschnitts 42A mit einer bestimmten Tiefe ausgebildet ist, und ein Saugdurchgangsloch 42b, das zur Verbindung mit dem Saugkanal 42a in den Kopfabschnitt 42B gestochen ist.

Außerdem kann das Durchgangsloch 42b gemäß einer Form des Saugventils 43 verschieden gestaltet sein, in Anbetracht des Saugventils 43, das in Fig. 2 gezeigt und ein Zungenventil mit zwei Armen ist, sind mehrfache Durchgangslöcher an der Kante des Kolbens 42 ausgebildet.

Außerdem ist das Vorderende des Kolbenkopfabschnitts 42B eine Ventilberührungsfläche (S), wie eine Ebene, und eine Kombinationsnut 42d ist im Zentrum der Ventilberührungsfläche S zur Kombination mit dem Saugventil zum Öffnen/Schließen des Saugdurchgangslochs 42b durch einen Bolzen 60 ausgebildet.

Mittlerweile ist das Saugventil 43 aus einem Material mit starker Elastizität hergestellt, ein Zentrum davon ist als eine dünne kreisförmige Platte zur Zuordnung zu der Ventilberührungsfläche (S) des Kolbens 42 ausgebildet, ein Befestigungsabschnitt 43a ist durch Wegschneiden des Zentrums der kreisförmigen Platte ausgebildet und der Öffnungs-/Schließabschnitt 43b mit zwei Armen ist am Ende der kreisförmigen Platte ausgebildet.

Zudem ist ein Kombinationsloch 43c durch den Befestigungsabschnitt 43a zur Zuordnung zur Kombinationsnut 42d des Kolbens 42 gestochen, und der Öffnungs-/Schließabschnitt 43b ist zum Öffnen/Schließen des Saugdurchgangslochs 42b des Kolbens 42 ausgebildet.

Außerdem ist beim Bolzen 60 eine Schraubspindel am Körperabschnitt 61 mit einer bestimmten Länge ausgebildet, ein Bolzenkopfabschnitt 62 mit einer bestimmten Dicke und einer sechseckigen Form ist an einer bestimmten Seite des Körperabschnitts 62 ausgebildet, wobei hierbei ein Durchmesser des Kopfabschnitts 62 kleiner als ein gedachter Kreis ist, der die inneren Enden des Saugdurchgangslochs 42b verbindet.

In den Zeichnungen bezeichnet Bezugszeichen 31 einen äußeren Ständer, 32 einen inneren Ständer, 42d eine Kombinationsnut, 43c ein Kombinationsloch, 44A eine Ablaßumkleidung, 44B ein Ablaßventil und 44C eine Ventilfeder.

Im folgenden wird der Betrieb des herkömmlichen Kolbenverdichters beschrieben.

Zunächst ist, wenn Leistung an den Kolbenmotor 30 angelegt ist, ein Fluß zwischen dem äußeren Ständer 31 und dem inneren Ständer 32 gebildet, die Bewegungsvorrichtung 33 führt dadurch, daß sie gemäß der Flußrichtung bewegt wird, eine lineare Hin- und Herbewegung aus, dementsprechend führt der Kolben 42 die lineare Hin- und Herbewegung im Zylinder 41 aus, es kommt zu einer Druckdifferenz im Verdichtungsraum (P) des Zylinders 41, das Kühlgas wird durch das Gassaugrohr SP in den Verdichtungsraum (P) gesaugt, auf einen bestimmten Druck verdichtet und durch das Gasablaßrohr (DP) abgelassen, und der Vorgang wird wiederholt ausgeführt.

Bei diesem Vorgang kommt das Ablaßventil 44B, wie in Fig. 3 gezeigt, wenn der Kolben 42 zum unteren Totpunkt bewegt wird, mit dem Ende des Zylinders 41 in Berührung und schließt den Verdichtungsraum (P), gleichzeitig wird ein Teil des Saugventils 43, das mit dem Kolben 42 kombiniert ist, durch die Druckdifferenz gekrümmt und öffnet den Gasflußkanal (F) im Kolben 42. Dabei wird das Kühlgas durch den Gasflußkanal (F) des Kolbens 42 in den Verdichtungsraum (P) des Zylinders 41 gesaugt.

Danach wird, wenn der Kolben 42 vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt bewegt wird, durch die Verdichtungsdifferenz zwischen dem Verdichtungsraum (P) und dem Saugraum und die elastische Kraft des Saugventils 43 das gekrümmte Saugventil 43 geradegerichtet und schließt den Gasflußkanal (F) des Kolbens 42, gleichzeitig wird das Kühlgas, das in den Verdichtungsraum (P) des Zylinders 41 gesaugt ist, verdichtet. Und, wenn der Kolben 42 den oberen Totpunkt nahezu erreicht, ist das Ablaßventil 44B offen, und das verdichtete Gas wird abgelassen. Das Kühlgas wird durch wiederholtes Ausführen des obengenannten Vorgangs kontinuierlich verdichtet.

Beim herkömmlichen Kolbenverdichter öffnet/schließt der Öffnungs-/Schließabschnitt 43b des Saugventils 43 das Saugdurchgangsloch 42b jedoch dadurch, daß es mit dem Vorderende des Kolbens 42 in Berührung kommt bzw. davon getrennt wird, und bei diesem Vorgang kann ein Ventilaufprallgeräusch auftreten, wenn das Saugventil 43 gegen das Vorderende des Kolbens 42 prallt.

Zudem tritt beim Herstellen des Saugdurchgangslochs 42b des Kolbens 42 ein Grat am Kantenabschnitt des Saugdurchgangslochs 42b auf, wobei es jedoch schwierig ist, den Grat zu entfernen, und das Saugventil kann beim Öffnungs-/Schließvorgang gegen den Grat prallen und dadurch zu Schaden kommen.

Durch die Druckdifferenz des Verdichtungsraums (P) des Zylinders 41, die durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens 42 erzeugt ist, öffnet/schließt zudem das Saugventil 43 den Gasflußkanal (F) dadurch, daß es wiederholt gekrümmt/geradegerichtet wird, und bei diesem Vorgang könnte das Saugventil 43 nicht richtig bewegt werden, das Verdichtungsgas könnte umgekehrt fließen oder eine Gasansaugmenge könnte gemindert sein. Genauer gesagt wird die Kühlgasansaugmenge unter Verwendung der Stärke des Saugventils 43 reguliert, wenn die Stärke des Saugventils 43 vergleichsweise gering ist, könnte das Saugventil übermäßig geöffnet werden, der Schließvorgang könnte verzögert werden und dementsprechend könnte Gas, das in dem Verdichtungsraum (P) verdichtet wurde, umgekehrt fließen. Wenn andererseits die Stärke des Saugventils 43 vergleichsweise groß ist, könnte der Öffnungsvorgang des Saugventils 43 verzögert werden, und dementsprechend könnte eine Kühlgasansaugmenge gemindert sein.

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG

Um das obengenannte Problem zu lösen, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Saugventilzusammenbau eines Kolbenverdichters bereitzustellen, der in der Lage ist, ein Ventilaufprallgeräusch, das beim Öffnen/Schließen eines Saugventils auftritt, zu reduzieren, zu verhindern, daß das Saugventil aufgrund von Aufprall gegen das Vorderende eines Kolbens zu Schaden kommt, und eine Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit des Saugventils, das am Vorderende des Kolbens eingerichtet ist und das Ansaugen eines Kühlgases beschränkt, zu steigern.

Um die obengenannte Aufgabe zu lösen, beinhaltet in einem Kolbenverdichter mit einem Zylinder, welcher einen Verdichtungsraum ausbildet; einen Kolben, der gleitfähig in den Verdichtungsraum des Zylinders eingefügt ist, einen Gassaugkanal darin aufweist, ein Fluid durch den Gaskanal in den Verdichtungsraum einleitet und ein Volumen des Verdichtungsraums ändert, während er eine Hin- und Herbewegung mit einer Bewegungsvorrichtung eines Kolbenmotors ausführt; ein Saugventil, das abnehmbar mit dem Vorderende des Kolbens kombiniert ist und das Ansaugen des Fluids in den Verdichtungsraum reguliert; und ein Ablaßventil, das abnehmbar mit dem Vorderende des Kolbens kombiniert ist und den Verdichtungsraum des Zylinders in der linearen Hin- und Herbewegung des Kolbens öffnet/schließt, ein Saugventilzusammenbau eines Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung ein elastisches Glied, das am Vorderende des Kolbens, das einem Saugventil zugekehrt ist, eingerichtet ist, um den Schlag des Aufpralls des Saugventils aufzunehmen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sind, um ein weiteres Verstehen der Erfindung bereitzustellen, und die in der Beschreibung enthalten sind und ein Bestandteil von ihr bilden, zeigen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Grundsätze der Erfindung zu erklären.
Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht, die den herkömmlichen Kolbenverdichter zeigt;
Fig. 2 ist eine auseinandergezogene Ansicht, die einen Kolben und ein Saugventil des herkömmlichen Kolbenverdichters zeigt;
Fig. 3 ist eine Schnittansicht, die einen Betriebszustand eines Verdichtungsteils des herkömmlichen Kolbenverdichters zeigt;
Fig. 4 ist eine Längsschnittansicht, die eine Verdichtungseinheit eines Saugventilzusammenbaus eines Kolbenverdichters gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 ist eine auseinandergezogene Ansicht, die einen Kolben und ein Saugventil des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6 zeigt einen Schließvorgang des Saugventils gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ist eine auseinandergezogene Ansicht, die ein anderes Beispiel des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8 ist eine auseinandergezogene Ansicht, die noch ein anderes Beispiel des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 9 ist eine Längsschnittansicht, die ein Beispiel einer Verdichtungseinheit eines Saugventilzusammenbaus eines Kolbenverdichters gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 10 ist eine auseinandergezogene Ansicht, die den Saugventilzusammenbau des Kolbenverdichters gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeig;
Fig. 11 ist eine Längsschnittansicht, die den Betriebsvorgang des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 12 ist eine Schnittansicht, die ein Verdichtungsteil eines Saugventilzusammenbaus eines Kolbenverdichters gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 13 ist eine zerlegte Ansicht, die einen Kolben und ein Saugventil des Verdichtungsteils des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 14 ist eine Vorderansicht, die die Kombination eines Saugkanals, eines Saugventils und einer Anschlagvorrichtung des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 15 ist eine Schnittansicht, die den Betriebszustand des Verdichtungsteils des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 16 ist eine Vorderansicht, die ein anderes Beispiel des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 17 ist eine Längsschnittansicht, die ein anderes Beispiel eines Verdichtungsteils des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 18 ist eine Teilschnittansicht, die ein anderes Beispiel eines Halters des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnung Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zunächst wird eine erste Ausführungsform eines Saugventilzusammenbaus eines Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 4 ist eine Längsschnittansicht, die eine Verdichtungseinheit eines Saugventilzusammenbaus eines Kolbenverdichters gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, Fig. 5 ist eine auseinandergezogene Ansicht, die einen Kolben und ein Saugventil des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 6 zeigt einen Schließvorgang des Saugventils gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in Fig. 4 bis 6 gezeigt, beinhaltet der Saugventilzusammenbau des Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung einen Zylinder 41, der in eine Rahmeneinheit 20 (in Fig. 1 gezeigt) eingefügt ist und einen Verdichtungsraum (P) darin aufweist; einen Kolben 110, der gleitfähig in den Verdichtungsraum (P) des Zylinders 41 eingefügt ist, einen Gaskanal darin aufweist und ein Volumen des Verdichtungsraums (P) ändert, während er eine lineare Hin- und Herbewegung mit einer Bewegungsvorrichtung 33 eines Kolbenmotors 30 (in Fig. 1 gezeigt) ausführt; ein Saugventil 43, das abnehmbar mit dem Vorderende des Kolbens 110 kombiniert ist und das Saugdurchgangsloch 112 öffnet/schließt; und ein elastisches Glied 120, das in das Saugdurchgangsloch 112 des Kolbens 110 eingefügt ist und den Schlag beim Schließen des Saugventils 43 aufnimmt.
Im Kolben 110 ist ein Saugkanal 111 in der axialen Richtung ausgebildet, und mehrfache Saugdurchgangslöcher 112 sind am inneren Ende zur Verbindung mit dem Saugkanal 111 ausgebildet und durchstechen das Vorderende des Saugventils 43.
Das Saugdurchgangsloch 112 kann gemäß einer Form des Saugventils 43 verschieden gestaltet sein, in Anbetracht der Form eines Öffnungs-/Schließabschnitts 43b des Saugventils 43, das ein Zungenventil mit zwei Armen ist, sind mehrfache Durchgangslöcher intensiv an der Kante einer bestimmten Seite des Kolbens 110 ausgebildet, wie in Fig. 5 gezeigt.
Zudem stößt das Saugdurchgangsloch 112, um die Armlänge des Saugventils 43 zu verlängern, an die Kante des Vorderendes an, ein abgestufter Abschnitt 112a ist an dem inneren Abschnitt ausgebildet, an dem sich das Saugdurchgangsloch 112 und der Saugkanal 111 treffen, und das elastische Glied 120 ist auf dem abgestuften Abschnitt 112a angebracht.
Das Saugventil 43 ist aus einem Material mit starker Elastizität hergestellt, ein Befestigungsabschnitt 43a, der am Vorderende des Kolbens 110 befestigt ist, ist am Zentrum des Saugventils 43 ausgebildet, und der Öffnungs- /Schließabschnitt 43b mit zwei Armen ist an der Kante des Befestigungsabschnitts 43a zum Öffnen/Schließen des Saugdurchgangslochs 112 des Kolbens 110 ausgebildet.
Das elastische Glied 130 ist eine Spiralfeder, die elastische Kraft des elastischen Glieds 130 ist kleiner als eine Gaskraft des Verdichtungsgases, die auf die Rückseite der Abdichtungsfläche des Saugventils 43 beim Schließen des Saugventils 43 einwirkt, um ein Lecken des Verdichtungsgases aufgrund loser Passung des Öffnungs- /Schließabschnitts 43b des Saugventils 43 zu verhindern.
Zudem ist ein innerer Durchmesser des Saugdurchgangslochs 112 nahezu gleich einem äußeren Durchmesser des elastischen Glieds 120, um das elastische Glied 120 durch Einfügen durch Krafteinwirkung in das Saugdurchgangsloch 112 des Kolbens 110 einzufügen.
Teile, die mit Teilen der herkömmlichen Technik übereinstimmen, weisen gleiche Bezugszeichen auf.
Bezugszeichen 44A ist eine Ablaßumkleidung, 44B ein Ablaßventil, 44C eine Ventilfeder, 113 eine Kombinationsnut, 123 ein Kombinationsloch und 60 ein Kombinationsbolzen.
Es werden nun Betrieb und Vorteile des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Eine Bewegungsvorrichtung 33 des Kolbenverdichters 30 führt die lineare Hin- und Herbewegung mit dem Kolben 110 aus, durch die lineare Hin- und Herbewegung des Kolbens 110 im Zylinder 41 tritt eine Druckdifferenz im Verdichtungsraum (P) des Zylinders 41 auf, Kühlgas wird in den Verdichtungsraum (P) gesaugt, verdichtet und abgelassen. Der Vorgang wird wiederholt ausgeführt.
Dabei wird, wenn der Kolben 110 den Saugvorgang durch Rückwärtsbewegung ausführt, der Öffnungs-/Schließabschnitt 43b des Saugventils 43 geöffnet und um den Befestigungsabschnitt 43a zentriert, indem er durch das Kühlgas geschoben wird, das durch den Saugkanal 111 und das Saugdurchgangsloch 112 des Kolbens 110 in den Verdichtungsraum (P) gesaugt wird; wenn der Kolben 110 den Verdichtungsvorgang durch Vorwärtsbewegung ausführt, schließt der offene Öffnungs-/Schließabschnitt das Saugdurchgangsloch 112, und der Verdichtungsraum (P) wird geschlossen.
Dabei könnte beim Schließen des Saugventils 42 dieses gegen das Vorderende des Kolbens 110 prallen und ein Ventilaufprallgeräusch erzeugen, bei der vorliegenden Erfindung hingegen prallt es zuerst gegen das elastische Glied 120, das auf dem Saugdurchgangsloch 112 des Kolbens 110 ausgebildet ist, der Schlag wird aufgenommen, und dementsprechend ist das Ventilaufprallgeräusch minderbar.
Mittlerweile ist, wie in Fig. 7 gezeigt, zusätzlich eine Federeinrichtungsnut 114 zwischen den Saugdurchhangslöchern 112 des Kolbens 110' ausgebildet, und ein elastisches Glied 120 ist durch Krafteinwirkung in die Federeinrichtungsnut 114 eingefügt.
In diesem Falle sind Herstellungskosten im Vergleich zum Einfügen des elastischen Glieds 120 in das Saugdurchgangsloch 112 erhöht, ein Flußwiderstand des Kühlgases ist jedoch verringert, und es ist möglich, eine Effizienz des Verdichters zu verbessern.
Zudem können, wie in Fig. 8 gezeigt, mehrfache winzige Puffernute 115 am Vorderende des Kolbens 110" ausgebildet sein, die dem Öffnungs-/Schließabschnitt 43b des Saugventils 43 neben dem elastischen Glied 120 zugekehrt sind.
In diesem Falle bleibt ein Teil des Ansauggases oder Verdichtungsgases in den Puffernuten 115 zurück, und beim Schließen des Saugventils 43 ist ein Aufschlaggeräusch, das zwischen dem Saugventil 43 und dem Kolben 110 auftritt, effizienter minderbar.
Als nächstes wird ein Saugventilzusammenbau eines Kolbenverdichters gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 9 ist eine Längsschnittansicht, die ein Beispiel einer Verdichtungseinheit eines Saugventilzusammenbaus eines Kolbenverdichters gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 10 ist eine auseinandergezogene Ansicht, die den Saugventilzusammenbau des Kolbenverdichters gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in Fig. 9 und 10 gezeigt, ist im Saugventilzusammenbau des Kolbenverdichters gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Ventilsitz 220 zwischen dem Kolben 42 und dem Saugventil 43 eingerichtet, um einen Bruchschaden des Saugventils 43 zu verhindern.
Der Kolben 42 beinhaltet den Saugkanal 42a und die mehrfachen Saugdurchgangslöcher 42b, die vom Ende des Saugkanals 42a zum Vorderende des Kolbens 42 ausgebildet sind.
Der Saugkanal 42a wird beim Herstellen des Kolbens 42 ausgebildet, und die Saugdurchgangslöcher 42b werden durch Bohren usw. nach der Herstellung des Kolbens 42 ausgebildet.
Zudem ist der Saugkanal 42a längs vom Rückende zum Vorderende des Kolbens 42 ausgebildet. Im Gegensatz dazu sind die mehrfachen Saugdurchgangslöcher 42b an der Kante des Vorderendes ausgebildet.
Außerdem können die Saugdurchgangslöcher 42a gemäß der Form des Saugventils 43 verschieden geformt sein.
Das Saugventil 43 ist aus einem Material mit starker Elastizität hergestellt, ein Befestigungsabschnitt 43a, der am Vorderende des Kolbens 42 befestigt ist, ist am Zentrum des Saugventils 43 ausgebildet, und der Öffnungs- /Schließabschnitt 43b mit zwei Armen ist an der Kante das Befestigungsabschnitts 43a zum Öffnen/Schließen der Saugdurchgangslöcher 42b des Kolbens 42 ausgebildet.
Außerdem ist ein Kombinationsloch 43c am Zentrum des Befestigungsabschnitts 43a ausgebildet, um das Saugventil 43 und den Ventilsitz 200 zusammen in der Kombinationsnut 42d, die am vorderen Zentrum des Kolbens 42 ausgebildet ist, durch einen Kombinationsbolzen 60 zu befestigen.
Außerdem ist der Ventilsitz 200 in dünner kreisförmiger Form wie das Vorderende des Kolbens 42 ausgebildet. Im Ventilsitz 200 ist ein Saugloch 201 mit der gleichen Position und Größe wie das Saugdurchgangsloch 42b des Kolbens 42 an der Seite der Kante ausgebildet, und ein Durchgangsloch 202 ist am Zentrum ausgebildet, um den Kombinationsbolzen 60 durchzuführen, der das Kombinationsloch 43c des Saugventils 43 durchläuft.
Mittlerweile ist es vorzuziehen, daß der Ventilsitz 200 aus dem gleichen Material wie das Saugventil 43 hergestellt ist, um zu verhindern, daß der Ventilsitz 200 beim Aufprall gegen das Saugventil 43 zu Schaden kommt.
Teile, die mit Teilen der herkömmlichen Technik übereinstimmen, weisen gleiche Bezugszeichen auf.
Bezugszeichen 44 ist ein Ablaßventilzusammenbau, 44A eine Ablaßumkleidung, 44B ein Ablaßventil und 44C eine Ventilfeder.
Im folgenden werden nun Betrieb und Vorteile des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Im Ansaug-, Verdichtungs- und Ablaßvorgang des Kühlgases wird der Saugventilzusammenbau des Kolbenverdichters durch das Kühlgas, das durch den Saugkanal 42a und das Saugdurchgangsloch 42b bei der Rückwärtsbewegung des Kolbens 42 gesaugt wird, und das Kühlgas, das bei der Vorwärtsbewegung des Kolbens 42 im Verdichtungsraum (P) verdichtet wird, am/vom Vorderende des Kolbens 42 angebracht/getrennt; wenn das Vorderende des Kolbens 42 nicht eben verarbeitet ist, weil ein Aufschlag auf das Saugventil 43 unregelmäßig ist, wird ein Abschnitt, der einen vergleichsweise größeren Aufschlag empfängt, zuerst beschädigt, und später könnte ein ganzes Saugventil 43 beschädigt werden. Hingegen berührt, wie in Fig. 11 gezeigt, durch Einrichten des Ventilsitzes 200 mit den ebenen beiden Seiten zwischen dem Vorderende des Kolbens 42 und dem Saugventil 43, wenn das Saugventil 43 geschlossen wird, das Saugventil 43 die ebene Fläche des Ventilsitzes 200, und dementsprechend ist ein Auftreten von Bruchschaden am Saugventil 43 verhinderbar.
Dementsprechend ist es durch Anbringen des Ventilsitzes möglich, einen Grat, der in einem späteren Vorgang wie einem Bohrvorgang des Kolbens 42 aufgetreten ist, leicht zu bewältigen.
Als nächstes wird ein Saugventilzusammenbau eines Kolbenverdichters gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 12 ist eine Schnittansicht, die ein Verdichtungsteil eines Saugventilzusammenbaus eines Kolbenverdichters gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, Fig. 13 ist eine zerlegte Ansicht, die einen Kolben und ein Saugventil des Verdichtungsteils des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, Fig. 14 ist eine Vorderansicht, die die Kombination eines Saugkanals, eines Saugventils und einer Anschlagvorrichtung des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 15 ist eine Schnittansicht, die den Betriebszustand des Verdichtungsteils des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in Fig. 12 bis 15 gezeigt, beinhaltet ein Verdichtungsteil des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Zylinder 41 mit einem Durchgangsloch 41a, der einen Verdichtungsraum (P) ausbildet; einen Kolben 42, der mit einem Motorteil kombiniert und in das Durchgangsloch 41a des Zylinders 41 eingefügt ist, um die lineare Hin- und Herbewegung auszuführen; einen Ablaßventilzusammenbau 44, der mit dem Ende des Zylinders 41 kombiniert ist, um das Durchgangsloch 41a abzudecken; ein Saugventil 43, das mit dem Ende des Kolbens 42 kombiniert ist, um einen Gaskanal (F) zu öffnen und zu schließen, der im Kolben 42 ausgebildet ist; und einen Kombinationsbolzen 300 zum Befestigen des Saugventils 43 am Kolben 42 und Beschränken eines Öffnungsgrads des Saugventils 43.
Im Kolben 42 ist ein stangenförmiger Kopfabschnitt 42B mit einer bestimmten Länge an einer Seite eines Körperabschnitts 42A ausgebildet, und ein Verbindungsabschnitt 42C, der mit dem Motor verbunden ist, ist an der anderen Seite des Körperabschnitts 42B ausgebildet, und der Gasflußkanal (F) ist in den Kolben 42 gestochen, um das Kühlgas zu leiten.
Der Gasflußkanal (F) beinhaltet einen Saugkanal 42a, der am Zentrum des Körperabschnitts 42A mit einer bestimmten Tiefe ausgebildet ist, und ein Saugdurchgangsloch 42b, das zur Verbindung mit dem Saugkanal 42a in den Kopfabschnitt 42B gestochen ist.
Außerdem ist das Vorderende des Kolbenkopfabschnitts 42B eine Ventilberührungsfläche (S), wie eine Ebene, und eine Kombinationsnut 42d ist an der Ventilberührungsfläche 5 ausgebildet, und das Saugventil 43 ist auf der Ventilberührungsfläche S zum Öffnen/Schließen des Saugdurchgangslochs 42b eingerichtet.
Wie in Fig. 13 gezeigt, ist im Saugventil 43 ein Zentrum davon als eine dünne kreisförmige Platte zur Zuordnung zu der Ventilberührungsfläche (S) des Kolbens 42 ausgebildet, ein Befestigungsabschnitt 43a ist durch Wegschneiden des Zentrums der kreisförmigen Platte ausgebildet, und der Öffnungs-/Schließabschnitt 43b mit zwei Armen ist am Ende der kreisförmigen Platte ausgebildet, die mit dem Befestigungsabschnitt 43a verbunden ist.
Ein Kombinationsloch 43c ist durch den Befestigungsabschnitt 43a zur Zuordnung zur Kombinationsnut 42d des Kolbens 42 gestochen, und der Öffnungs-/Schließabschnitt 43b ist zum Öffnen/Schließen des Saugdurchgangslochs 42b des Kolbens 42 ausgebildet.
Im Kombinationsbolzen 60 ist eine Schraubspindel am Körperabschnitt 61 mit einer bestimmten Länge ausgebildet, ein Bolzenkopfabschnitt 62 mit einer bestimmten Dicke und einer sechseckigen Form ist an einer bestimmten Seite des Körperabschnitts 62 ausgebildet.
Wie in Fig. 14 gezeigt, ist ein Durchmesser des Kopfabschnitts 62 größer als ein gedachter Kreis, der die inneren Enden des Saugdurchgangslochs 42b verbindet, um das Saugdurchgangsloch 42b zu überlappen.
Zudem ist, wie in Fig. 15 gezeigt, im Kombinationsbolzen 300 ein abgestufter Abschnitt 303 zwischen dem Ende des Körperabschnitts 301 und dem Kopfabschnitt 302 ausgebildet, um das Vorderende des Kopfabschnitts 42B des Kolbens 42 durch Pressen des Befestigungsabschnitts 43a des Saugventils 43 zusammenzudrücken, oder ein Zwischenhalteglied usw. wie eine Unterlegscheibe (nicht gezeigt) kann eingefügt sein.
Der abgestufte Abschnitt oder das Zwischenhalteglied weist eine bestimmte Länge auf, um den Öffnungs- /Schließabschnitt 43b einen Zwischenraum aufweisen zu lassen, der mit dem Kopfabschnitt 402 des Kombinationsbolzens 300 berührbar ist, wenn der Öffnungs- /Schließabschnitt 43b des Saugventils 43 offen ist, ein Abschnittsbereich davon ist größer als ein Durchmesser des Durchgangslochs 43c und kleiner als der gedachte Kreis, der die inneren Enden des Saugdurchgangslochs 42b verbindet, um nur den Umfang des Durchgangslochs 43c des Saugventils 43 zu pressen.
Teile, die mit Teilen der herkömmlichen Technik übereinstimmen, weisen gleiche Bezugszeichen auf.
Bezugszeichen 44 ist ein Ablaßventilzusammenbau, 44A eine Ablaßumkleidung, 44B ein Ablaßventil und 44C eine Ventilfeder.
Es werden nun Betrieb und Vorteile des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Der Kolben 42 des Verdichtungsteils führt durch Empfangen der Antriebskraft des Motorteils die lineare Hin- und Herbewegung im Zylinder 41 aus.
In diesem Vorgang wird das Ablaßventil 44B, wie in Fig. 15 gezeigt, wenn der Kolben 42 zum unteren Totpunkt bewegt wird, mit dem Ende des Zylinders 41 in Berührung gebracht und schließt den Verdichtungsraum (P), gleichzeitig wird ein Teil des Saugventils 43, der mit dem Kolben 42 kombiniert ist, durch die Druckdifferenz gekrümmt und öffnet den Gasflußkanal (F) im Kolben 42. Dabei wird das Kühlgas durch den Gasflußkanal (F) des Kolbens 42 in den Verdichtungsraum (P) des Zylinders 41 gesaugt.
Danach wird, wenn der Kolben 42 vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt bewegt wird, durch die Verdichtungsdifferenz zwischen dem Verdichtungsraum (P) und dem Saugraum und die elastische Kraft des Saugventils 43 das gekrümmte Saugventil 43 geradegerichtet und schließt den Gasflußkanal (F) des Kolbens 42, gleichzeitig wird das Kühlgas, das in den Verdichtungsraum (P) des Zylinders 41 gesaugt ist, verdichtet. Und, wenn der Kolben 42 den oberen Totpunkt nahezu erreicht, ist das Ablaßventil 44B offen, und das verdichtete Gas wird abgelassen. Das Kühlgas wird durch wiederholtes Ausführen des obengenannten Vorgangs kontinuierlich verdichtet.
Dabei wird beim Öffnen des Saugventils 43, durch derartiges Ausbilden des Kopfabschnitts 302 des Kombinationsbolzens 300, der am Kolben 42 befestigt ist, daß die Breite einen Teil des Öffnungs-/Schließabschnitts 43b des Saugventils 43 überlappt, weil der Öffnungs- /Schließabschnitt 43b durch den Kopfabschnitt 302 des Kombinationsbolzens 300 in der Öffnung gefangen wird, die Öffnung beschränkt, und dementsprechend ist es möglich, zu verhindern, daß das Saugventil übermäßig geöffnet wird, und eine Schließzeit auf geeignete Weise zu regulieren, obwohl die Stärke des Saugventils 43 verringert ist.
Im folgenden werden andere Beispiele der dritten Ausführungsform des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Genauer gesagt wird in der obengenannten Ausführungsform die Öffnung des Öffnungs-/Schließabschnitts 43b des Saugventils 43 durch Verwendung des Kopfabschnitts 302 des Kombinationsbolzens 300 reguliert, in der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch, wie in Fig. 16 und 17 gezeigt, ein Halter 400 zwischen dem Saugventil 43 und einem Kombinationsbolzen 300' eingerichtet.
Je mehr sich der Halter dem Ablaßventil nähert, ist der Halter gegen den Verdichtungsraum (P) mit einem bestimmten Krümmungsradius gedeckt, und er weist eine Länge auf, die den Öffnungs-/Schließabschnitt 43b des Sagventils 43 überlappt.
Zudem muß der Halter 400 eine Stärke aufweisen, die in der Lage ist, den Öffnungsgrad des Saugventils 43 zu beschränken, es ist jedoch vorzuziehen, wie in Fig. 18 gezeigt, daß der Halter 400 eine Stärke aufweist, die in der Lage ist, ein Volumen beim Aufschlag gegen das Ablaßventil 44B dadurch zu reduzieren, daß er sanft gekrümmt ist.
Da der Halter gemäß der vorliegenden Ausführungsform nahezu die gleiche Funktion wie der Kopfabschnitt des Kombinationsbolzens gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform erfüllt, wird eine detaillierte Beschreibung abgekürzt.
Genauer gesagt ist es in jeder Ausführungsform des Saugventilzusammenbaus des Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung durch Einrichten eines elastischen Glieds zum Aufnehmen eines Aufschlags des Saugventils auf das Vorderende des Kolbens, das dem Saugventil zugekehrt ist, möglich, den Aufprall zwischen dem Saugventil und dem Vorderende des Kolbens zu puffern, es ist möglich, ein Ventilaufprallgeräusch, das beim Öffnen/Schließen des Saugventils auftritt, zu reduzieren, und dementsprechend ist eine Zuverlässigkeit des Verdichters verbesserbar.
Zudem ist es durch Einsetzen eines Ventilsitzes aus dem gleichen Material wie das Saugventil und mit einer ebenen Fläche beim Öffnen/Schließen des Saugventils möglich, zu verhindern, daß das Saugventil durch einen Grat usw. beschädigt wird, und dementsprechend ist eine Zuverlässigkeit des Verdichters verbesserbar.
Zudem wird durch Verwendung eines Kombinationsbolzens zum Befestigen des Saugventils am Kolben oder durch Verwendung eines zusätzlichen Halters ein Öffnungsgrad des Saugventils beschränkt, wenn eine Stärke des Saugventils verringert ist, ist eine Öffnungs- /Schließgeschwindigkeit des Ventils durch Regulieren eines Öffnungsgrads des Ventils auf geeignete Weise verbesserbar, und dementsprechend ist eine Zuverlässigkeit des Verdichters verbesserbar.

Claims

1. In einem Kolbenverdichter, beinhaltend einen Zylinder, welcher einen Verdichtungsraum ausbildet; einen Kolben, der gleitfähig in den Verdichtungsraum des Zylinders eingefügt ist, einen Gassaugkanal darin aufweist, ein Fluid durch den Gaskanal in den Verdichtungsraum einleitet und ein Volumen des Verdichtungsraums ändert, während er eine Hin- und Herbewegung mit einer Bewegungsvorrichtung eines Kolbenmotors ausführt; ein Saugventil, das abnehmbar mit dem Vorderende des Kolbens kombiniert ist und das Ansaugen des Fluids in den Verdichtungsraum reguliert; und ein Ablaßventil, das abnehmbar mit dem Vorderende des Kolbens kombiniert ist und den Verdichtungsraum des Zylinders in der linearen Hin- und Herbewegung des Kolbens öffnet/schließt, ein Saugventilzusammenbau eines Kolbenverdichters, umfassend:
ein elastisches Glied, das am Vorderende eines Kolbens, das dem Saugventil zugekehrt ist, eingerichtet ist, um den Aufschlag des Saugventils beim Aufprall aufzunehmen.

2. Zusammenbau nach Anspruch 1, wobei das elastische Glied in einen Gaskanal eines Kolbens oder eine Nut, die um den Gaskanal ausgebildet ist, eingefügt ist.

3. Zusammenbau nach Anspruch 1, wobei mehrfache Puffernute, in denen ein Fluid zurückbleiben kann, am Vorderende des Kolbens ausgebildet sind.

4. Zusammenbau nach Anspruch 2, wobei mehrfache Puffernute, in denen ein Fluid zurückbleiben kann, am Vorderende des Kolbens ausgebildet sind.

5. Zusammenbau nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Ventilsitz, der zwischen dem Saugventil und dem Vorderende des Kolbens zum Aufnehmen eines Aufprallschlags beim Öffnen/Schließen des Saugventils eingerichtet ist.

6. Zusammenbau nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Kombinationsglied, das einen Körperabschnitt, welcher das Durchgangsloch des Ventils durchläuft und mit der Kombinationsnut des Kolbens kombiniert ist, und einen Kopfabschnitt umfaßt, welcher am Ende des Körperabschnitts mit einer bestimmten Breite ausgebildet ist, so daß er einen Teil des Öffnungs- /Schließabschnitts des Ventils überlappt, um die Öffnung des Ventils zu beschränken.

7. Zusammenbau nach Anspruch 6, wobei ein abgestufter Abschnitt am Ende des Kopfabschnitts des Kombinationsglieds ausgebildet ist, um den Zentrumsabschnitt des Saugventils in enge Berührung mit dem Vorderende des Kolbens zu bringen.

8. Zusammenbau nach Anspruch 6, wobei eine Unterlegscheibe zwischen dem Kombinationsglied und dem Saugventil eingefügt und kombiniert ist, um den Zentrumsabschnitt des Saugventils in enge Berührung mit dem Vorderende des Kolbens zu bringen.

9. Zusammenbau nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Halter, der zwischen dem Saugventil und dem Kombinationsglied eingerichtet ist und eine Länge aufweist, so daß er einen Teil des Öffnungs- /Schließabschnitts des Ventils überlappt, um einen Öffnungsgrad des Ventils zu beschränken.