CN1247897C - 密闭式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种密闭式压缩机，包括：气缸盖，含有将压缩致冷剂从气缸中排放出的排气孔及一阀座表面；固定部分，排气阀和阀簧固定于此，并通过修整和加工，使其与所述排气孔处于相同的高度。

Description

密闭式压缩机

技术领域

本发明涉及一种密闭式压缩机，特别涉及一种可使安装在气缸盖凹槽中的排气阀平滑地打开和关闭，并通过使阀座表面与阀安装表面处在同一高度从而防止致冷剂从排气阀中泄漏的密闭式压缩机。

背景技术

在如冰箱类的冷却系统中所使用的密闭式压缩机中，气缸的排气系统大大地影响着压缩机效率的改进。

一般压缩机是通过转子与定子的电磁作用使转子转动、转子转动使曲轴转动而进行工作的。曲轴的竖直转动能量通过连杆和滑块转变为水平运动，使得活塞在气缸内往复运动。

此时，当活塞(未图示)运行时，致冷剂通过气缸盖上的进气孔和进气阀引入到气缸中。这样引入的致冷剂靠活塞的向前运动进行压缩，然后当排气阀打开时，通过气缸盖上的排气孔排放出。

在采用上述方式工作的常规密闭式压缩机的设计中，压缩机效率的提高是通过减小当活塞在气缸内往复运动到达上死点时，气缸内上部所形成的容积和与此处相连接的排气孔(下文将进行介绍)的内部容积之和(称为死点容积)来实现的。这是因为在压缩气体排放过程中残留在死区内的高压致冷剂在气缸吸气冲程中通过向后推动活塞而膨胀，这会妨碍致冷剂通过进气孔的吸入，因而降低了压缩机的效率。

上述排气孔设置在气缸盖上，并与气缸内部直至排气阀将排放孔关闭的位置处相连通。

另一方面，在常规密闭式压缩机中使用的气缸与端盖之间所安装的、用于将致剂冷气体吸入和排出气缸的阀装置基本上分为两种类型。一种类型是由进气阀、气缸盖、衬垫和排气阀组成，每个部件都由一个板构成，然后顺序组装起来。另一种类型是由设在气缸盖上的凹槽和装配在凹槽中的排气阀等组成。

上述类型密闭式压缩机中所使用的阀装置，大多是后一种类型，下文将连同一项熟知的美国专利对其进行说明。

美国专利No.4723896(称为引用技术No.1)所揭示的密闭式压缩机所使用的常规阀装置在气缸盖1上设有凹槽2，用于放置排气阀装置，如图1所示。

凹槽2中设有排气孔3。用于覆盖排气孔3的排气阀4设置在排气孔3的上面。

用于将排气阀4从开启状态回复到关闭状态的阀簧5设置在排气阀4的上部。

阀簧5与安装的气缸盖1上的凹槽2中的定位座6连接在一起。

这些部件设置在端盖8和气缸9之间。而且在端盖8和气缸9之间。同时端盖8与气缸盖1之间装有衬垫10，用于防止高温、高压的致冷剂泄漏，衬垫10密实地安装在端盖和气缸盖之间。

未解释的标号9a为活塞。

然而，由于根据上述常规引用技术No.1的密闭式压缩机所使用的阀装置是由诸如排气阀4、阀簧5和定位座6等部件组成的，因此阀装置很复杂。而且由于安装夹具7的槽应设置在气缸盖1上，因此运行效率降低。

另外，由于阀簧5依靠定位座6进行固定，因此排气阀4使阀簧5产生变形，以使阀簧5与定位座6相结触使定位座6变形。这样各部件都是非正常地工作。

美国专利No.5209260(称为引用技术No.2)所揭示的密闭式压缩机中所使用的另一种常规阀装置是由进气阀板17、气缸盖11、排气阀14、阀簧15、定位座16和端盖18组成，它们依次地锁定到气缸(未图示)上，如图2所示。

下文将对上述各部件的结构进行较详细的描述。

进气阀17a和排气孔17b设置在进气阀17的中央部分。

设置有阶梯形的第一接纳部12a和第二接纳部12b的凹槽12设置在气缸盖11中心部分的一侧。

第一接纳部12a比第二接入部12b位置低。排气孔13设置在第一接纳部12a的中心部分。

排气阀14和阀簧15依次设置在第一接纳部12a的一内端，排气阀14用于排气孔13的开启和关闭，阀簧15用于限定排气阀14的开启范围。

在凹槽12一外端设有进气孔11a，进气孔11a依靠进气阀板17的进气阀17a进行开启和关闭。

固定地安装在比第一接纳部12a低的第二接纳部12b中的定位座16位于依次叠放在凹槽12中的排气阀14和阀簧15的上部。

此时，由于装在第二接纳部12b中的定位座16非常牢固地固定在气缸盖11中，因此不必要安装引用技术No.1中所提及的夹具。

未解释的标号18为端盖。

然而，在根据上述常规引用技术No.2密闭式压缩机中所使用的阀装置需要很多的小部件，这使得装配工作非常繁重。

另外，当阀装置工作时，固定在气缸盖11中的定位座16被举升，从而引起定位座16的中间部分变形。这样，阀簧15停止在偏离预定位置的状态。其结果是，排气阀14的开启/关闭时间不能得以合适地调整，从而引起压缩的致冷剂回流和较大的再膨胀损失，使得压缩机的效率降低。

根据美国专利No.5328338(称为引用技术No.3)所揭示的密闭式压缩机中使用的另一种常规阀装置，在气缸盖21中开设给定形状的凹槽22，并且在凹槽22中设有排气孔23。

在气缸盖21上设有阀安装表面25，用于打开和关闭排气孔23的排气阀24的一端放置在阀安装表面25上。

向上倾斜的用于限定排气阀24开启范围的阀簧26设置在排气阀24的上面。

安装在气缸盖21和端盖28之间的衬垫27的延伸段27’设置在依次装在凹槽22中的排气阀24和阀簧26的上面。

在端盖28内有一内弯凸出部30，位于衬垫27延伸段27’的上方。这样，当端盖28与气缸盖21装配在一起时，内弯凸出部30就压在衬垫27的延伸段27’上，此时，排气阀24的一端和阀簧26的相应一端就被固定。

更详细地说，为将排气阀24和阀簧26装在恒定的位置，则要将衬垫27的延伸段27’放置在排气阀24的一端及阀簧26的相应一端(排气阀24盖在排气孔23上的另一端)，进而压力固定延伸段27’。

因此，根据引用技术No.3，在气缸盖21的凹槽22中仅安装排气阀24和阀簧26，而不安装定位座，阀簧25依靠端盖28上的内弯凸出部30进行固定。

然而，在根据具有上述结构的常规引用技术No.3密闭式压缩机中，尽管与常规引用技术No.1相比，安装在凹槽22中的部件数目减少了，在端盖28中设置了内弯凸出部30以减少安装在凹槽22中的部件数目，靠挤压固定排气阀24和阀簧26。

因此，在阀装置的装配工作中，将端盖28与气缸盖21装配在一起使得排气阀24和阀簧26处于凹槽22中，并且衬垫27的延伸段27’插入在内弯凸出部30中，这是不容易的。为准确地装配端盖28，内弯凸出部30应精确成型。

另外，由于没有装设限制阀簧26举升的定位座，因此阀簧26不能有效地固定，并且阀簧26的举升范围也不受限制。

由于较多的应力施加在用于固定阀簧26的固定端，因此受阀簧26反复举升所产生的力作用的衬垫27很容易损坏，因而阀簧26和排气阀24不能固定在安装的位置上。

另一种密闭式压缩机(称为引用技术No.4)中使用的阀装置所采用的是，设有排气孔33的凹槽32设置在气缸盖上表面的一侧，进气孔35设置在另一侧，如图4所示。

相对于凹槽32底表面呈阶梯形的阀安装表面34设置在凹槽32的一端。

一体地设置在排气阀40一端的固定件41位于凹槽32中的阀安装表面34上。排气阀40的另一端、挠性端40a紧密时安装在排气孔33的上方。

一体地安装在阀簧44一端的弹簧固定件45放置在排气阀40的固定件41上。阀簧44的另一端，挠性端44a向上倾斜，如图5所示。

阀簧44适当地限定排气阀40的开启范围和开启时间。

换言之，当活塞(未示出)压缩致冷剂时，排气阀40在阀簧44的作用下精确地关闭，从而可准确地压缩致冷剂。

另外，当活塞后退以吸入低压致冷剂时，排气阀40准确地关闭，从而防止端盖50中的高压致冷剂回流入气缸中。

设有阀止动件48，并且在阀止动件48的两端具有向下弯曲的阀壳固定件49和49’。其中，一端的阀壳固定件49装在依次装入阀安装表面34上方的阀固定件41和弹簧固定件45的上方，通过锁定气缸盖31和端盖50将排气阀40和阀簧44固定。

通过将螺钉旋入螺孔37和37a中将气缸盖50锁定，设在气缸盖31和端盖50上的螺孔37和37a使得端盖50可与插在气缸盖31上表面36上的衬垫(未示出)一起安装。

下文将对在根据常规引用技术No.4具有上述结构的密闭式压缩机中所使用的阀装置的工作过程进行说明。当推动与设在气缸盖31的凹槽32中的排气孔33紧密接触的排气阀40时，在活塞压缩冲程中被压缩的致冷剂就被排放出。当排气完成时，活塞进气冲程开始，因而在阀簧44和排气阀40的弹性作用、以及气缸和凹槽32压力的相互作用下，被推开的排气阀40回复至原位，从而关闭排气孔33。

如此工作的排气孔40由阀簧44限定阀的开启时间和范围。

然而为适当地控制排气阀40的开启时间和范围，盖在凹槽32中排气孔33上的排气阀41的柔性端40a与阀簧44的柔性端应保持恒定的距离。

根据常规引用技术No.4，为保持恒定的距离，使阀簧44具有一预定的斜度，以便对排气阀40和阀簧44之间的距离进行调节。

然而，由于为利用有斜度的阀簧44精确地设置该距离进行的装配并不很容易，因而在装配工作中经常出现距离偏差。

换言之，如果排气阀40与阀簧44之间的距离调整不正确，使得它们之间的距离较小，则排气阀40和阀簧44相互比较靠近，因而使得高压致冷剂的排放比较困难，从而降低了压缩机的效率。

相反，如果排气阀40与阀簧44之间的间距较大，则排气阀40与阀簧44相距较远，则在进气冲程中残留在气缸盖31的凹槽32中的高压致冷剂就会出现回流，从而降低压缩机的效率。

在如上所述与气缸盖相结合的阀中，在排气阀与阀座表面紧密接触的情况下，阀安装表面与阀座表面的固定的测量范围内应基本上处于相同的高度，因而在排气阀与阀座表面之间不产生泄漏，从而使压缩机的效率达到最高。

然而在加工常规气缸盖中的阀座表面时，阀安装表面采用的是烧结后未经加工的精糙表面。因而尽管阀座表面加工精确，但由于尺寸上大的偏差，因而在恒定的测量范围内使阀安装表面与阀座表面处于相同的高度是不容易的。

因而，在通过将排气阀放置在阀安装表面和烧结后未经加工的精糙阀座表面上来固定阀安装表面侧时，在排气阀和阀座表面之间存在间隙，此间隙会引起致冷剂泄漏。这样在活塞进气冲程中，已压缩和排放出的高压冷剂就出现回流，从而降低了压缩机的容积效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种可简化阀装置结构、并提供具有排气阀和弹簧可变空间且具有限定尺寸的气缸盖的密闭式压缩机。

本发明的另一个目的是提供一种具有设有阀安装表面和阀座表面的气缸盖而可防止排气阀和阀座表面之间出现泄漏的密闭式压缩机。

本发明的再一个目的是提供一种通过精确地设置排气阀与阀簧之间距离从而设定排气阀的开启范围和定时的密闭式压缩机。

为实现上述目的，根据本发明提供一种密闭式压缩机，包括：包含凹槽的气缸盖，所述气缸盖具有将压缩致冷剂从气缸中排出的排气孔，并具有位于其外周边上的阀座表面和阀固定表面，且在其中形成固定槽；排气阀，该排气阀安装成在所述排气孔的上表面是打开或关闭；设置在所述排气阀上的阀簧，用于限定所述排气阀的操作；其特征在于，对其上设有排气阀和阀簧的阀座表面和阀固定表面进行修整和加工，使其与所述排气孔的上表面处于同一高度。

附图说明

通过详细描述一较佳实施例，可使本发明的上述目的和优点得到更明显地体现。其参考附图所下所述：

图1为美国No.4723896所揭示密闭式压缩机中所使用常规阀装置的剖面图。

图2为美国No.5209260所揭示密闭式压缩机中所使用常规阀装置的分解透视图。

图3为美国No.5328338所揭示密闭式压缩机中所使用常规阀装置的剖视图。

图4为密闭式压缩机所使用的另一种常规阀装置的分解透视图。

图5为图4所示密闭式压缩机中所使用的常规阀装置的剖视图。

图6为根据本发明第一实施例密闭式压缩机中所使用的阀装置的剖视图。

图7为根据本发明第一实施例密闭式压缩机中所使用阀装置的气缸盖的平面视图。

图8为根据本发明第一实施例密闭式压缩机中所使用的气缸盖在端盖与其相分离处的透视图。

图9为根据本发明第二实施便密闭式压缩机中所使用阀装置的分解透视图。

图10为根据本发明第二实施例密闭式压缩机中所使用阀装置的剖视图。

图11为根据本发明第二实施例密闭式压缩机中所使用阀装置的阀簧的部分透视图。

图12为根据本发明第三实施例密闭式压缩机中所使用阀装置的阀簧的透视图。

图13为根据本发明第四实施例密闭式压缩机中所使用阀装置的气缸盖的剖视图。

具体实施方式

在根据本发明第一实施例密闭式压缩机中所使用的气缸盖131的上部表面的一端，提供了设有排放致冷剂的排气孔133的凹槽132，如图7所示。

用于打开和关闭排气孔133的排气阀134盖在排气孔133的上表面上，如图6所示。

在排气阀上设置有沿排气阀134关闭方向上弹性支承排气阀134的阀簧135。定位座136用于恒定地限定排气阀134和阀簧135的位置。

根据具有上述部件的本发明第一实施例，在定位座136的一端形成一直角延伸的分开的固定端，在气缸盖131上用于安装定位座136的位于凹槽132中对应于定位座136的固定端136a的部分扩展出固定槽132a。

另外，安装在气缸盖131和端盖138之间的衬垫140的结构设计成使得在位于气缸盖131的凹槽132中的定位座136的两个固定端136a和136b通过压紧端盖138而都由衬垫140固定，衬垫140固定在定位座136的固定端136a和136b的上表面与端盖138的下表面之间。

根据本发明第一实施例，在密闭式压缩机中所使用的这种结构的阀装置中，排气阀134安装在排气孔133的上表面上，此排气孔133位于气缸盖133上的凹槽132中，阀簧135相对于排气阀134朝上安装，定位座136安装在阀簧135上。

此时，定位座136的两固定端136a和136b的上表面都相对于气缸盖131向外伸出。

在这种情况下，将衬垫140插入到气缸盖131的上表面，使其压在气缸盖131的上表面和定位座136两个固定端136a和136b上，然后将气缸盖131和端盖138联接在一起。

于是在对排气阀134和阀簧135施加力进行固定的情况下，衬垫140在端盖138与气缸盖131联接所产生的压紧力的作用下产生与定位座136两个固定端136a和136b伸出部分一样多的变形。

如图8所示，在定位座136中，由于通过压迫两个固定端136a和136b，与固定端136b相对的柔性部分136c产生挠曲，阀簧135的上部和下部易变形空间朝着柔性部分136c的下表面伸展。

如上所述，在根据本发明第一实施例的密闭式压缩机中所使用的阀装置中，由于靠延伸其一端以固定排气阀134和阀簧135的定位座136，其另一端136b是固定的，而柔性部分136c是不固定的，因此排气阀134可平滑地打开和关闭，并且可获得安装阀簧135的空间。

另外，将定位座136的一端延伸，将凹槽132中的固定定位座136固定端136a的固定槽132a设置在与定位座136的固定端136a相应的部位，因而简化了结构，改进了生产率，节约了生产成本。

如图9和10所示，在根据本发明第二实施例密闭式压缩机中所使用的气缸盖301的一侧，设置了具有排气孔303的凹槽302。而在另一侧，设置了进气孔305。

在凹槽302的内侧设有阀安装表面304，其相对于凹槽302的底部表面呈阶梯形。在用于打开或关闭排气孔303的排气阀310的一侧设置的固定件311安装在阀安装表面304上。

排气阀310的另一端，即柔性端310a，紧密地安装在排气孔303上。

另外，用于限定排气阀310开启时间和范围的弹簧固定件325安装在阀安装表面304上，此表面还安装着排气阀310的一端。

此时，在本发明第二实施例中，为了在排气阀310和阀簧324之间形成间隙，如图11所示，间隔件330在阀簧324的弹簧固定件325下表面的两端一体地弯折多次。

换言之，当活塞(未示出)运行而压缩致冷剂时，排气阀310由阀簧324准确地关闭，因而可很好地压缩冷却剂。同样，活塞后退吸入低压致冷剂时，排气阀310准确地关闭，从而防止端盖320中的高压致冷剂回流入气缸中。

在从弹簧固定件325侧看阀簧324时，在本发明第二实施例中所使用的如此弯折的间隔件为U型。

用于限定阀簧324向上运动的阀止动件318的一侧安装在装在阀安装表面304上的弹簧固定件325的上表面上。

在阀止动件318的两端设置了向下弯折的阀壳固定件319和319’，因此阀止动件318可固定地安装在气缸盖301中的凹槽302内。

在两个阀壳固定件319和319’中，位于一端的阀壳固定件319安装在依次装入阀安装表面304上的阀固定件311和弹簧固定件325的上部，因此，排气阀310和阀簧324靠锁定气缸盖301和端盖320得以固定。

在根据本发明第二实施例的密闭式压缩机所使用的阀装置的装配过程中，排气阀310、具有间隔件330的阀簧324和阀止动件318要依次装入气缸盖301上的凹槽302中，将衬垫(未示出)插入气缸盖301的上表面306上，气缸盖使用螺钉锁定，从而完成了阀装置的装配。

在根据本发明第二实施例密闭式压缩机所使用的阀装置中，利用间隔件330在排气阀310与阀簧324之间所产生的间隙对于限定排气阀310的开启定时和范围是很重要。在本发明第二实施例中，利用间隔件330很容易构成精确的间隙。

根据本发明第三实施例中所使用的排气阀340，间隔件360一体地弯折在排气阀340的阀固定件341的上表面上。

在具有上述结构的本发明第三实施例中，阀簧324的弹簧固定件325放置在用于对排气孔303进行开启和关闭的排气阀340的上表面上，间隔件360安装在气缸盖301上的凹槽320中的阀安装表面304上。这样，排气阀340与阀簧341之间的预定间隙就很容易设置，从而可精确地控制排气阀340的开启时间和范围。

如上所述，在根据本发明第三和第四实施例的密闭式压缩机中，由于影响排气阀开启时间和范围的排气阀与阀簧之间的间隙可精确地保持恒定以操纵排气阀，则排气孔不会出现致冷剂的泄漏，因而提高了压缩机的效率。另外，由于在气缸中压缩的高压气体平滑地进行排放流动，因此抑制了噪声和振动。

如图13所示，在根据本发明第四实施例的密闭式压缩机中所使用的气缸盖中，在排气孔403外周边设置的阀安装表面404和阀座表面405每一个设置在凹槽402中，它们在固定的测量范围内相互设置在相同的高度。

换言之，一般对根据本发明第四实施例的密闭式压缩机中所使用的气缸盖进行烧结。这样烧结的气缸盖401在烧结后进行装配加工，加工出完整的气缸盖401。

更详细地讲，在进行烧结后的加工工作中，对安装排气阀(未示出)的阀安装表面404要进行精细地修整，从而获得一作为加工阀座表面405的加工参照面。

随后，使用如此修整的阀安装表面404作为参照面，对阀座表面405进行修整加工，使其在恒定测量范围内与阀安装表面404处于相同的高度。

因此，当排气阀整个地安装在相互处于相同高度的阀安装表面404和阀座表面405时，为固定阀安装表面404，排气阀与阀座表面405紧密接触，使得它们之间不存在间隙，因而可避免致冷剂从排气阀中泄漏出。

这样，如果可以避免致冷剂从排气阀中泄漏，则在压缩冲程就可确保压缩。另外，排放进入气缸盖401凹槽302中的高压致冷剂在活塞进气冲程中就不会出现回流，因而可明显地改进压缩机的效率。

未解释的标号406为进气孔。

如上详述，根据本发明的密闭式压缩机，允许阀簧的变形范围处于气缸盖限定的范围内，因此，使得排气阀可平滑地打开和关闭。

另外，由于在恒定的测量范围内阀安装表面和阀座表面处于相同的高度，这样在排气阀和阀簧之间就不存在间隙。另外由于在排气阀和阀簧之间保持着精确的距离，因而排气阀的开启时间和范围可得以精确地控制，从而防止冷却剂的泄漏，改进了压缩机的效率。

Claims (1)

1.一种密闭式压缩机，包括：

包含凹槽的气缸盖，所述气缸盖具有将压缩致冷剂从气缸中排出的排气孔，并具有位于其外周边上的阀座表面和阀固定表面，且在其中形成固定槽；

排气阀，该排气阀安装成在所述排气孔的上表面是打开或关闭；

设置在所述排气阀上的阀簧，用于限定所述排气阀的操作；

其特征在于，

对其上设有排气阀和阀簧的阀座表面和阀固定表面进行修整和加工，使其与所述排气孔的上表面处于同一高度。

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