專利名稱:制冷劑壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1或2前序部分所述的氣密封裝的制 冷劑壓縮機(jī),它具有一氣密密封的壓縮機(jī)殼體, 一壓縮制冷劑的活塞-缸單元在該壓縮機(jī)殼體內(nèi)部工作,該活塞-缸單元的釭體借助于一具有 一壓縮孔和一抽吸孔的閥板封閉并設(shè)置一抽吸通道以及一壓縮通道, 制冷劑通過(guò)它們經(jīng)由 一抽吸閥吸入抽吸孔中,以及經(jīng)由 一壓力閥從壓 縮孔壓縮到壓縮通道內(nèi),其中抽吸通道由一通道形構(gòu)件構(gòu)成,它沿一 抽吸接觸邊與閥板密封地連接,抽吸孔與一最好是設(shè)置的抽吸消聲器 連接。
背景技術(shù):
這種制冷劑壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)是公知的,并主要用在冰箱或冷凍 拒中。相應(yīng)地,每年生產(chǎn)的件數(shù)是大的。
雖然,單個(gè)的制冷劑壓縮機(jī)的能量消耗只在50和150W之間,但 是,在考慮全世界所用的所有制冷劑壓縮機(jī)時(shí),造成非常高的能量消 耗,它由于所謂的發(fā)展中國(guó)家的快速地向前的發(fā)展是不斷增加的。
因此對(duì)制冷劑壓縮機(jī)采取的任何改進(jìn)及其效率的提高按全世界在 使用的制冷機(jī)壓縮機(jī)總體計(jì)算帶來(lái)巨大的節(jié)能潛力。
冷凍過(guò)程的本身長(zhǎng)期以來(lái)已為人所知。沸騰的制冷劑在蒸發(fā)器中 通過(guò)從要冷卻的空間吸收能量而蒸發(fā),并且最后過(guò)熱,并且用制冷劑 壓縮機(jī)泵壓至一較高的能級(jí),在那里,它經(jīng)由一冷凝器散發(fā)熱量并經(jīng) 由一節(jié)流器被送回至蒸發(fā)器中,在其中產(chǎn)生制冷劑的壓力降低和冷卻。
對(duì)于效率的可能的提高最大而又最重要的潛力為在壓縮過(guò)程開(kāi)始 時(shí)亦即在進(jìn)入活塞-缸單元的缸時(shí)降低制冷劑的溫度。因此,此所謂的 抽吸溫度的任何降低,如同在壓縮過(guò)程中的溫度降低和與之有關(guān)的排
氣溫度降低一樣,造成壓縮過(guò)程所需要的功的減少。
在已知的按照現(xiàn)有技術(shù)的氣密的制冷劑壓縮機(jī)中,由于結(jié)構(gòu)的原 因,制冷劑在其從蒸發(fā)器(冷卻空間)至活塞-缸單元的進(jìn)口閥的路徑 中被強(qiáng)烈地加熱。
在活塞-缸單元的吸入行程中,制冷劑的吸入經(jīng)由一直接來(lái)自蒸發(fā) 器的抽吸通道產(chǎn)生。從此抽吸通道,制冷劑經(jīng)由一抽吸消聲器和一抽 吸閥:帔抽吸進(jìn)入缸的內(nèi)部,在那里,它^皮活塞壓縮,并經(jīng)由一壓縮閥 從缸的內(nèi)部排入一通向冷卻室的壓力通道。已知的制冷劑壓縮機(jī)有一 結(jié)構(gòu),其中容納活塞的缸體被一閥板終止,該閥板有抽吸孔和/或壓力 孔。閥板用作缸蓋的支座,缸蓋通常用螺釘擰在閥板和缸體上。缸蓋 有中間壁,它將缸蓋與閥板之間的空腔分割成兩個(gè)室,該室以后就形 成抽吸通道和/或壓力通道,制冷劑經(jīng)由該通道被吸入缸中或從缸中排 出。
抽吸通道通常直接通入至封裝的氣密地密封的壓縮機(jī)殼體的內(nèi) 部,在入口的附近進(jìn)入一抽吸消聲器,該消聲器減少了活塞一缸的進(jìn) 入噪聲,并且通常由多個(gè)彼此連接的體積構(gòu)成,而且有所提及的入口 和出口,其壓靠在閥板的抽吸孔上,以形成一密封。
除去抽吸管在進(jìn)入抽吸消聲器的入口的附近所提及地通入至壓縮
機(jī)殼體中以外,還例如從WO 03/038280知道一種實(shí)施例變型,其中, 抽吸通道直接通至抽吸消聲器中,而無(wú)經(jīng)由壓縮機(jī)殼體的內(nèi)部的旁路。 這樣,不會(huì)產(chǎn)生在壓縮過(guò)程開(kāi)始時(shí)造成制冷劑的加熱的制冷劑流的混 合。不過(guò),這種解決方案有這樣的缺點(diǎn),即在抽吸時(shí)常常有較大的壓 力降,這會(huì)或多或少?gòu)?qiáng)烈地降低容積效率因而是能量效率。
不過(guò),所有已知的制冷劑壓縮機(jī)都有同樣的活塞-缸單元的結(jié)構(gòu), 尤其是缸體,它用一閥板和一連接在其上的缸蓋封閉。缸蓋最好蓋住 整個(gè)閥板,該閥板也有抽吸孔和壓力孔。臨時(shí)關(guān)閉抽吸孔的抽吸閥和 臨時(shí)關(guān)閉壓力孔的壓力閥也都位于閥板上。缸蓋通常設(shè)有用于抽吸通 道和/或用于通入至抽吸孔中的抽吸消聲器的端部分的凹槽。
被壓縮過(guò)程加熱的制冷劑經(jīng)由壓力閥和壓力孔被壓出缸外,進(jìn)入
缸蓋中,在那里,由于缸蓋的設(shè)計(jì),它至少在形成壓力通道的部分中 完全充滿缸蓋,從而與形成此壓力通道的一部分的閥板接觸。由于這 一情況,閥板的溫度基本對(duì)應(yīng)于壓縮的制冷劑的溫度。由于在缸的內(nèi)
部的氣體比經(jīng)過(guò)超過(guò)300。的曲軸角的閥板冷,故產(chǎn)生直接從閥板或 間接從閥板至缸壁,并從那里至缸的內(nèi)部的氣體的熱量流,這對(duì)能量
效率有一負(fù)面影響。
此外,在缸蓋中存在的高溫也沿被缸蓋包圍的抽吸消聲器的端部 部分的方向產(chǎn)生熱量流,但是,由于它,來(lái)自抽吸消聲器的仍然要被 壓縮的制冷劑也不希望地加熱??傊梢赃@樣說(shuō),由于其缸蓋設(shè)計(jì), 已知的制冷劑壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)的作用與在開(kāi)始時(shí)引述的目的即降低抽吸溫 度和排出溫度相矛盾。
發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)在本發(fā)明的目的是,能夠保證抑制制冷劑從通道流出進(jìn)入壓縮 機(jī)殼體內(nèi)部。這應(yīng)該有助于極大地降低抽吸溫度和排出溫度。本發(fā)明 的目的特別是使抽吸和壓力通道與閥板可靠地氣密密封閉地連接。
按照本發(fā)明這可以通過(guò)權(quán)利要求1或2特征部分的特征實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1或2特征部分的特征描述構(gòu)成抽吸或壓力通道的構(gòu)件 在閥板上的密封連接的一種優(yōu)選實(shí)施方案,以便能可靠抑制制冷劑從 通道中流出進(jìn)入壓縮機(jī)殼體內(nèi)部。密封凹槽與密封凸臺(tái)的結(jié)構(gòu)決定了 壓力和抽吸通道和閥板之間所需要的壓緊力比在已知的缸頭情況下缸 蓋和閥板之間的壓緊力小得多。
此外上述已知實(shí)施方案有這樣的缺點(diǎn),即制冷劑在其從進(jìn)入壓縮 機(jī)殼體內(nèi)部的入口到抽吸孔的路徑上過(guò)高地加熱。測(cè)量表明,在進(jìn)入 壓縮機(jī)殼體入口之前不遠(yuǎn)處抽吸通道內(nèi)的一點(diǎn)到抽吸消聲器的第一容 積之間產(chǎn)生20。C以上的溫升。制冷劑這種不希望的被加熱的主要原因 在于這樣的事實(shí),即從抽吸通道流入壓縮機(jī)殼體的新鮮制冷劑與已經(jīng) 在壓縮機(jī)殼體內(nèi)的制冷劑混合。但是它由于活塞-缸單元在運(yùn)行時(shí)發(fā)出 的熱量具有比從抽吸通道流入壓縮機(jī)殼體的制冷劑更高的溫度,使得
在兩制冷劑流混合時(shí)形成一混合溫度,它同樣高于在壓縮機(jī)殼體入口 前抽吸通道內(nèi)制冷劑的溫度。混合的原因在于這樣的事實(shí),即裝在閥
板上的交替地封閉和打開(kāi)抽吸孔的吸入閥僅僅在180。的曲柄軸角度范 圍內(nèi)開(kāi)啟抽吸孔,因此僅僅在這個(gè)時(shí)間窗口內(nèi)制冷劑才能被吸入活塞-缸單元的缸中。在曲柄軸的另外180。角度范圍內(nèi),即壓縮周期內(nèi),抽 吸閥雖然是封閉的,但是來(lái)自蒸發(fā)器的制冷劑具有幾乎恒定的流量, 因此在抽吸閥關(guān)閉時(shí)還補(bǔ)充流入壓縮機(jī)殼體中并在那里停留和冷卻活 塞-缸單元并在這時(shí)被加熱。此外由于壓縮階段內(nèi)的壓力波動(dòng)造成繼續(xù) 從壓縮機(jī)殼體向抽吸消聲器的流動(dòng)過(guò)程或倒過(guò)來(lái),由此造成制冷劑額 外的混合。
因此按照權(quán)利要求2還設(shè)置一獨(dú)立的構(gòu)件,它構(gòu)成壓力通道并完 全包圍它。通過(guò)這個(gè)構(gòu)件與壓力孔的直接連接實(shí)現(xiàn)壓力孔與閥板完全 的熱隔離。這些構(gòu)件使得受壓縮的熱的制冷劑可以通過(guò)壓力孔直接流 出進(jìn)入壓力通道中,而不必沿一段閥板流出。僅僅閥板的直接圍繞壓 力孔的區(qū)域在其背向活塞的一側(cè)與熱的制冷劑接觸。由此可以在制冷 劑壓縮機(jī)中與普通氣缸頭相比大大減少?gòu)囊褖嚎s的熱制冷劑向閥板的 熱傳遞。閥板和缸壁保持較冷,因此熱量可以從缸體內(nèi)部傳出或阻止 熱量流入缸內(nèi)的氣體。此外用這種方式方法還可以減少熱量從閥板傳 遞到抽吸孔上并由此傳遞到抽吸通道中,由此可以降低吸入溫度。
通過(guò)4又利要求4特征部分的特征,壓力通道的投射(auftreffen) 在閥板上的那個(gè)區(qū)域亦即位于壓緊接觸邊緣內(nèi)的區(qū)域可以精確地確定 尺寸并在熱傳遞方面加以優(yōu)化。其中一方面要求壓力孔位于這個(gè)區(qū)域 內(nèi),另一方面壓力通道和壓力孔之間的過(guò)渡區(qū)設(shè)計(jì)得有利于流動(dòng),并 且盡管如此仍可以密封連接。因此按照本發(fā)明壓力通道,或者確切地 說(shuō)這個(gè)通道的最后一部分基本上垂直地投射在壓縮孔上,從而投射在 閥板上,以防止從閥板至壓縮通道的熱傳遞,反之亦然,可以這樣選 擇壓緊接觸邊的形狀,使制冷劑僅僅沿小的面積繞閥板流動(dòng)。
這里按照本發(fā)明設(shè)想,壓力孔的橫截面面積與由壓緊接觸邊緣包 圍的面積之比大于1/12。
按照權(quán)利要求6特征部分的特征,構(gòu)成壓力通道的構(gòu)件具有一直 接與壓力孔連接的并從閥板上引出的部分和與這一部分連接的另一部 分,它相對(duì)于缸孔徑向向外,但尤其是間隔閥板一定距離最好與其平 行地延伸。由此可以使被壓縮的制冷劑迅速離開(kāi)閥板,并阻止或減少 它向閥板散熱。
按照權(quán)利要求7特征部分的特征設(shè)想,壓力通道的從閥板上引出 的一部分和/或另一部分由導(dǎo)熱性不好的塑料制成,由此可以進(jìn)一步減 少被壓縮的制冷劑的散熱。
此外按照權(quán)利要求8特征部分的特征設(shè)想,在另一部分和閥板之 間設(shè)置尤其是由橡膠或塑料制成的隔熱材料,以便進(jìn)一步減少?gòu)谋粔?縮制冷劑向閥板傳遞熱量。
權(quán)利要求9的特征部分的特征提供了制造簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),所述特征 為每個(gè)構(gòu)件的整體制造和/或形成壓縮通道和抽吸通道的兩個(gè)構(gòu)件的 整體制造,在后一種情況下,共同整件制造的兩個(gè)構(gòu)件至少沿一中間 壁相互接觸。這樣,包含兩個(gè)通道的構(gòu)件可以采用注模法用塑料制造, 通過(guò)它,可以更進(jìn)一步地減少?gòu)膲嚎s通道至壓縮機(jī)殼體內(nèi)部、從壓縮
遞。 。
權(quán)利要求10的特征部分的特征設(shè)想,封閉壓縮孔的壓力閥位于形 成壓縮通道的構(gòu)件中。這樣,閥板可以更簡(jiǎn)單地也就是以幾個(gè)工步制 造,因?yàn)椴辉傩枰陂y板中設(shè)置用于壓力閥的緊固件。同時(shí),實(shí)現(xiàn)這 一特征允許預(yù)裝配壓力通道和壓力閥,和/或與權(quán)利要求7的特征相結(jié) 合,預(yù)裝配壓力通道和包括抽吸通道的壓力閥。
按照權(quán)利要求11和12特征部分的特征,也就是說(shuō),在直接連接 壓力孔的壓力通道中構(gòu)成一壓力腔,可以在從缸中排放致冷劑時(shí)避免 壓力通道中的超壓,而這種超壓將會(huì)造成能量效率的降低。
按照權(quán)利要求13、 14和15特征部分的特征,閥板借助于一夾緊 元件固定在缸體上,夾緊元件將閥板至少沿其外圍的 一部分但是尤其 是沿整個(gè)圓周夾緊在缸體上。通過(guò)這個(gè)措施可以大大減小缸形狀相對(duì)
于普通制冷劑壓縮機(jī)的缸頭的變形和成本,因?yàn)闉榱藢㈤y板固定在缸 體上不再需要螺釘。
其中按照權(quán)利要求16特征部分的特征,夾緊元件可與設(shè)置在缸體 上的沉割槽的端部部分卡鎖。
按照權(quán)利要求17特征部分的特征,用構(gòu)成第一夾緊腿的另一個(gè)端 部部分將閥板夾緊在缸體上。
此外缸體可以配備一凸肩,閥板至少局部沉入此凸肩內(nèi),以^便可 以將閥板定位,因?yàn)橛捎趭A緊不再能夠像在普通的制冷劑壓縮機(jī)的缸 頭中那樣通過(guò)螺釘定位,其中一種優(yōu)選實(shí)施方案設(shè)想,閥板的背向活 塞的那個(gè)表面與缸體平齊。
按照權(quán)利要求18特征部分的特征,構(gòu)成抽吸和壓力通道的構(gòu)件借 助于設(shè)置在夾緊元件上的另 一條夾緊腿固定在閥板上。因此可以完全 不用螺釘來(lái)固定缸頭。
除此之外,按照權(quán)利要求19特征部分的特征設(shè)想,設(shè)置另一個(gè)單 獨(dú)的夾緊元件,它將構(gòu)成抽吸和壓力通道的構(gòu)件夾緊在閥板上,其中 這個(gè)單獨(dú)的夾緊元件可以與夾緊元件卡鎖。
權(quán)利要求20至22特征部分的特征描述了本發(fā)明另一種優(yōu)選的實(shí) 施形式,按照這種實(shí)施形式,閥板借助于單獨(dú)的緊固元件例如螺釘固 定在缸體上,但是構(gòu)成壓力和抽吸通道的構(gòu)件夾緊在閥板上,從而使 夾緊和螺釘連接相結(jié)合。
下面根據(jù)示例性實(shí)施例較詳細(xì)地描述本發(fā)明。
圖1示出包含按照本發(fā)明的缸頭的活塞-缸單元的軸測(cè)圖,
圖2示出缸頭的正視圖,
圖3示出包含無(wú)夾緊元件的缸頭的活塞-缸單元的軸測(cè)圖, 圖4示出缸頭的軸測(cè)剖視詳圖,
圖5示出沿包括缸體和曲軸箱的缸頭的曲軸軸線的方向的視圖, 圖6示出沿圖2的AA線的剖面,
圖7示出沿包括缸體和曲軸箱而無(wú)夾緊元件的缸頭的曲軸軸線方 向的視圖,
圖8示出形成壓力通道的構(gòu)件的軸測(cè)圖,
圖8a用剖面示出形成壓力通道的構(gòu)件的軸測(cè)圖,
圖9示出按照本發(fā)明的缸頭的可選的實(shí)施例變型,
圖10示出圖9的可選的實(shí)施例變型沿圖9的平面Al的剖視圖,
圖11示出圖10的詳圖,
圖12示出沿圖9的平面A的剖視圖,
圖13示出按照本發(fā)明的缸頭的另一可選的實(shí)施例變型,
圖14示出沿圖13的平面B的剖;f見(jiàn)圖,
圖15示出缸頭的又一可選的實(shí)施例變型,
圖16示出沿圖15的平面C的剖視圖,
圖17示出按照本發(fā)明的缸頭的另一可選的實(shí)施例變型,
圖18示出沿圖17的平面D的剖視圖,
圖19示出具有O形密封圏的缸頭的剖視圖,
圖20示出具有紙質(zhì)密封墊的缸頭的剖視圖,
圖21以沿圖22的平面E的剖面示出按本發(fā)明的密封系統(tǒng)的圖示,
圖22示出按照?qǐng)D21的本發(fā)明的缸頭的又一實(shí)施例變型,
圖23示出沿圖22的平面F的剖視圖,
圖24~31示出一可能的按本發(fā)明的密封系統(tǒng)的剖視圖,
圖32示出缸頭的又一可能的實(shí)施例變型,
圖33示出沿圖32的平面G的剖視圖,
圖34示出圖32的缸頭的俯視圖,
圖35示出沿圖34的平面H的剖視圖,
圖36示出缸頭的另一個(gè)示例性實(shí)施例,
圖37示出圖36的包括夾緊元件的缸體的軸測(cè)圖,
圖38示出缸頭的另一個(gè)示例性實(shí)施例,
圖39示出沒(méi)有形成壓縮和抽吸通道的構(gòu)件的圖38的示例性實(shí)施
具體實(shí)施例方式
圖1示出按照本發(fā)明的缸頭的軸測(cè)圖,缸體l的各個(gè)部分、閥板
2和包括吸入孔3a的抽吸消聲器3都可以看見(jiàn)。
作為主題的氣密地封裝的制冷劑壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)本身是已知 的。活塞-缸-電動(dòng)機(jī)單元主要包括一缸體1和在其中執(zhí)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的 活塞4,以及在一曲軸箱5a中的曲軸軸承5,其與缸的軸線6垂直。 曲軸軸承5容納一曲軸(未示出)并伸入一電動(dòng)機(jī)(同樣未示出)的 轉(zhuǎn)子的中心孔中,曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以本身同樣已知的方式經(jīng)由一連桿 (未示出)傳至活塞4。 一抽吸消聲器3位于缸頭本身上,它在制冷 劑的吸入過(guò)程中用于將噪聲的輸出減至最小。
圖1和圖2示出按照本發(fā)明的處于完全安裝好的狀態(tài),亦即有一 夾緊元件7的缸頭的實(shí)施例變型,而相反,圖3則示出按照本發(fā)明的 同樣的缸頭,但是沒(méi)有夾緊元件7。按照本發(fā)明,壓力通道由構(gòu)件8 形成,而抽吸通道則由構(gòu)件9形成。兩個(gè)構(gòu)件8、 9彼此相互獨(dú)立并且 特別還獨(dú)立于閥板2,不過(guò),它們都連至閥板上,以沿一接觸邊緣即 一壓力接觸邊緣13或一抽吸接觸邊緣17形成一密封,這將在后面更 詳細(xì)地討論。換句話說(shuō),也可以稱為壓力通道8或抽吸通道9的構(gòu)件 8、 9各自都界定一完全自主的通道,它們完全包圍一直到投射在閥板 上。按照本發(fā)明,形成壓力通道的構(gòu)件8有一直接連接壓力孔10且從 閥板2引出的部分8a和另一個(gè)與此部分8a相連的部分8b,它基本沿 徑向相對(duì)于缸孔向外延伸,并最好在離開(kāi)閥板2的一距離Z處與其平 行(同時(shí)參看圖10和11)。
構(gòu)件8與閥板2之間的距離Z造成閥板2與壓力通道的最佳隔熱, 以致可以在這里強(qiáng)烈地防止壓力通道8中的壓縮的熱制冷劑至閥板2 和至抽吸通道的熱傳遞。
直接與位于閥板中的壓力孔連接地,構(gòu)件8形成一壓縮室,閥板 2例如在圖4中可看見(jiàn)但是在圖1和2中則隱藏起來(lái),該壓縮室位于 從閥板2引出的壓力通道8的部分8a中,并且作為冷卻性能的一部分,
不能小于一規(guī)定的最小體積。在下面也用8a標(biāo)識(shí)的壓縮室用于避免在 制冷劑從缸中排出時(shí)可能產(chǎn)生的超壓。壓力通道8以后就穿入將制冷 劑引出壓縮機(jī)殼體的另 一部分8b。
如同從圖1看出的那樣,構(gòu)件8、 9被夾緊元件7壓靠在閥板2 上。在圖1的示例性實(shí)施例中示出,夾緊元件7作為基本為Y字形實(shí) 施并從活塞4往上拱曲,而且專門(mén)用于將構(gòu)件8、 9夾在閥板2上。夾 緊元件7用螺釘11緊固在閥板2上。螺釘11也用于將閥板2緊固在 釭體1上。
圖4用局部剖視圖示出迄今為止所描述的按照本發(fā)明的缸頭,它 有夾緊元件7和閥板2。夾緊元件7的一個(gè)夾緊部分7a壓靠在形成壓 力通道的構(gòu)件8的一個(gè)部分上,通過(guò)它,構(gòu)件8壓靠在閥板2上或更 精確地說(shuō)經(jīng)由壓力接觸邊緣13靠在閥板上。
圖5示出按照本發(fā)明的缸頭沿曲軸軸線方向的視圖。按照本發(fā)明 的缸頭的結(jié)構(gòu)可以看得很清楚,尤其是夾緊元件7、閥板2和缸體1, 所有三者均由螺釘11彼此連接。
圖6示出沿圖2的AA線的剖面。按照本發(fā)明,形成壓力通道并 完全包圍它的構(gòu)件8是可以很好地辨認(rèn)的。夾緊元件7也是可以很好 地辨認(rèn)的,其部分7a在構(gòu)件8的其形狀為壓力接觸邊緣13的端部區(qū) 域8c相對(duì)于閥板2將構(gòu)件8夾住。在此視圖中,在構(gòu)件8的另一部分
閥板2因而進(jìn)一步至缸的內(nèi)部12和/或進(jìn)入抽吸通道9的熱傳遞的距 離Z,在剖視圖中并不能看見(jiàn),但是在此視圖中同樣可以很好地辨認(rèn)。 與常用的缸頭相反,壓縮的制冷劑在壓力通道8的第一部分8a中從閥 板引出,然后沿徑向相對(duì)于缸孔在一距離Z處從缸體l引出,而壓縮 的制冷劑不必進(jìn)一步與閥板2接觸。
如同圖5—樣,圖7示出缸頭沿曲軸軸線方向的視圖,但是沒(méi)有 夾緊元件7,以致形成壓力通道的構(gòu)件8可以很好地辨認(rèn),如同構(gòu)件8 與閥板2之間的距離Z—樣。
圖8和圖8a都示出了形成壓力通道的構(gòu)件8的部分8a的端部分,
它經(jīng)由壓力接觸邊緣13緊密地連至在這些圖中看不見(jiàn)的閥板2上。此 與閥板2相鄰因而連至其上的端部部分形成按照本發(fā)明的壓縮室8a, 以防止在制冷劑從缸中排出時(shí)超壓。部分8a還設(shè)有其形狀為銷子的容 納裝置19,其中可以懸掛壓力閥15的一個(gè)端部分。壓力閥15按本身 已知的方式作為板彈簧元件實(shí)現(xiàn)??梢詰覓煸谌菁{裝置中的端部分用 作固定的緊固部分,而與之相反,與此端部分徑向相反的自由端部分 15a則作為壓縮循環(huán)的功能元件,交替地打開(kāi)和關(guān)閉在閥板2中直接 位于其后面的壓力孔10。如同從8a看出的那樣,按照本發(fā)明的構(gòu)件8 還設(shè)有其形狀為一擋塊的孔邊界26。此孔邊界用于界定壓力閥15的 打開(kāi)路徑。
在按照本發(fā)明的構(gòu)件8中,壓力閥15的形狀允許沿分開(kāi)的生產(chǎn)線 預(yù)先制造這兩個(gè)部分。包括壓力閥15和孔邊界26的構(gòu)件8可以用夾 緊元件7快速而容易地連接至閥板2上。壓力閥15的例如通過(guò)鉚釘緊 固在閥板2上的常用方式不再需要,這就造成制造過(guò)程的大大簡(jiǎn)化, 尤其是制造過(guò)程的加速。
圖9示出缸頭的可選的實(shí)施例變型,其中,除了形成壓縮和抽吸 通道的構(gòu)件8、 9以外,閥板2還經(jīng)由一具有夾緊部分7a和7b的夾緊 元件7緊固在缸體1上。這樣,在圖9中公開(kāi)的缸頭的實(shí)施例變型在 處理時(shí)完全不用螺釘。換句話說(shuō),整個(gè)缸頭只是夾緊的。
圖IO示出了圖9的可選的實(shí)施例變型的剖視圖,阻止壓力通道8 和閥板2之間和/或抽吸通道9與閥板2之間的熱傳遞的距離Z可以非 常清楚地看出。在此情況下,如同還可在圖ll的詳圖中可以清楚地辨 認(rèn)的那樣,夾緊元件7包括一夾緊部分7b,在此示例性實(shí)施例中,它 在閥板2的邊緣區(qū)域中繞其整個(gè)周圍包圍閥板并在缸體1上與一個(gè)沉 割槽27接合。位于閥板2與缸體1之間的間隙容積密封14以及抽吸 閥32也都可以在圖11中清楚地辨認(rèn)。
夾緊元件7有一附加的夾緊部分7a,它基本構(gòu)成為U形的,并將 構(gòu)件8、 9夾在閥板2上。
圖12示出圖9的沿平面A的剖視圖。在此視圖中,具有夾緊部
分7a和7b的夾緊元件7的整體性可以非常清楚地辨認(rèn)。此外,示出 了形成壓力通道的構(gòu)件8至壓力孔10中的過(guò)渡。按照本發(fā)明的構(gòu)件8 沿壓力接觸邊緣13緊密地連至閥板2上。壓力孔10以及壓力閥15 的可動(dòng)部分位于被壓力接觸邊緣13包圍的區(qū)域內(nèi)。被壓力接觸邊緣 13包圍的區(qū)域同時(shí)是與來(lái)自缸中的壓縮的制冷劑接觸的閥板2的單獨(dú) 的部分。
自然,對(duì)于抽吸通道9沿其緊密地連至閥板2上的抽吸接觸邊緣 17,這也是適用的。抽吸孔16位于被抽吸接觸邊緣17包圍的區(qū)域內(nèi)。 被抽吸接觸邊緣17包圍的區(qū)域同時(shí)也是與吸入缸中的制冷劑接觸的 閥板2的單獨(dú)的部分。
缸體1有一凸肩27,閥板2至少部分地,但是最好是全部地埋在 其中,由此,同時(shí)得到閥板2的定位。
圖13和14都示出缸頭的另一可選的實(shí)施例變型。不過(guò),夾緊元 件7設(shè)計(jì)為在其夾緊部分7a的區(qū)域內(nèi)是分開(kāi)的,以使每個(gè)構(gòu)件8、 9 都有配屬于它的夾緊元件7。
圖15和16都示出具有按另外構(gòu)成的夾緊元件7的缸頭的又一個(gè) 實(shí)施例變型。夾緊元件7的夾緊部分7b不在邊緣區(qū)域中繞閥板2的整 個(gè)周邊包圍閥板,而是在此情況下設(shè)計(jì)為中斷,該中斷在此夾緊部分 形成開(kāi)口,通過(guò)它,構(gòu)件8、 9可從缸頭引走或引向缸頭,以使實(shí)際上 提供了多個(gè)夾緊部分7b。不過(guò),各個(gè)夾緊部分7b都按與已經(jīng)對(duì)上面 所舉的示例性實(shí)施例指出的相同的方式與缸體1上的沉割槽2 7接合。 在此示例性實(shí)施例中,夾緊部分7a設(shè)計(jì)為十字的形狀,此十字的一個(gè) 臂穿入每個(gè)夾緊部分7b。十字的各個(gè)臂在其中相交的區(qū)域設(shè)計(jì)為圓柱 形的,并且造成構(gòu)件8、 9的夾緊。
圖17和18示出缸頭的另一可選的實(shí)施例變型,其中,夾緊元件 7將構(gòu)件8、 9還有閥板2夾到缸體1上。在此情況下,缸體l設(shè)計(jì)為 沿側(cè)面加高的,不過(guò),該加高的部分la有一沉割槽,夾緊元件7的夾 緊部分7b可與該沉割槽接合。在缸體1的正面將其終結(jié)的而且缸體 的部分la沿軸向超過(guò)它突出的閥板2,在此情況下通過(guò)夾緊部分7b
夾在缸體1上,所述夾緊部分與部分la的沉割槽相接合。再次與夾緊 部分7b —體地形成夾緊元件7的夾緊部分7a將構(gòu)件8、 9夾在閥板2 上。加高的部分lai殳有開(kāi)口 18,構(gòu)件8、 9經(jīng)過(guò)該開(kāi)口從缸頭引走或 引向缸頭。
圖19和20各自示出缸頭的剖視圖,其中, 一方面采用一O形密 封圏20,另一方面采用一紙質(zhì)密封墊21,以用于密封抽吸通道9和/ 或還有壓力通道8與閥板2的連接。這類密封已經(jīng)從現(xiàn)有技術(shù)知道, 不過(guò)其中密封了閥板與缸蓋的連接,它在按照本發(fā)明的缸頭中已不再 需要。
根據(jù)按照本發(fā)明的缸頭的又一個(gè)實(shí)施例變型,圖21示出壓力通道 8或抽吸通道9與閥板2的連接的可能的密封的一種可能的實(shí)施例變 型。在此,閥板2設(shè)有作為密封系統(tǒng)的密封槽23,其中,接合一密封 凸起部22 (還參看圖8和8a),該密封凸起部位于形成壓力通道的構(gòu) 件8的壓力接觸邊緣13上和/或位于形成抽吸通道的構(gòu)件9的抽吸接 觸邊緣17上,而且其基本上對(duì)應(yīng)于閥板2上的密封槽23的輪廓線。
自然,也可以設(shè)想一種相反的實(shí)施方式,也就是在形成壓力通道 的構(gòu)件8的壓力接觸邊緣13上和/或在形成抽吸通道的構(gòu)件9的抽吸 接觸邊緣17上設(shè)置密封槽23(還參看圖8和8a),其中接合一密封凸 起部22,該密封凸起部位于閥板2上并對(duì)應(yīng)于密封槽23的輪廓線。
為保證連接的密封,密封凸起部22必須有一比密封槽23大的體 積,或密封凸起部22的形狀必須與密封槽23的形狀不同。在裝配缸 頭時(shí)所作用的壓縮力,尤其是夾緊元件7的夾緊力由于高的局部表面 壓力都造成密封凸起部22和/或部分密封凸起部22流入密封槽23中。
密封槽23與密封凸起部22結(jié)合實(shí)施方式使所需要的在壓縮或抽 吸通道8、9與閥板2之間的接觸壓力大大地小于在已知缸頭中為了同 樣的密封性而需要的在缸頭和閥板2之間的接觸壓力。在兩個(gè)系統(tǒng)中, 所需要的表面壓力是相同的,但是密封區(qū)域差別很大,也就是說(shuō),在 紙質(zhì)密封墊的情況下為一長(zhǎng)而寬的密封,而在密封槽23—密封凸起部 22的系統(tǒng)的情況下,為一短而狹的密封。
密封系統(tǒng)獨(dú)立于所用的材料副起作用。這樣,例如,可能的常用
材料副諸如有金屬(閥板2 ) —金屬(構(gòu)件8、 9 ),或者還有金屬(閥 板2)—可流動(dòng)的塑料(構(gòu)件8、 9),或塑料(閥板2)—可流動(dòng)的塑 料(構(gòu)件8、 9)。
本申請(qǐng)所需要的表面壓力可以規(guī)定為5至20N/mm2。密封槽23 的特別優(yōu)選的幾何形狀為如圖24至31所示的V形或U形,而密封凸 起部22的幾何形狀則為銷形,密封凸起部的自由端最好設(shè)計(jì)為平的和 /或圓弧形的。
圖24示出具有V字形密封槽23和銷形密封凸起部22的密封系 統(tǒng)的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)。
圖25示出通過(guò)閥板2上的兩個(gè)突起的肋形成的密封槽23,它們 與銷形密封凸起部22 —起工作。
在兩種情況下,銷形密封凸起部22在其自由端設(shè)計(jì)為平的。 在圖26中,在壓力通道8上設(shè)置兩個(gè)銷形密封凸起部22,它界 定一 V字形密封槽23,位于閥板2上的銷形密封凸起部22與密封槽 接合。此外,密封槽23也位于閥板2上,位于壓力通道8上的兩個(gè)密 封凸起部22與其接合,以致在形成壓力通道和抽吸通道的構(gòu)件8、 9 與閥板2之間產(chǎn)生一種嚙合。銷形密封凸起部22在其自由端的區(qū)域內(nèi) 設(shè)有一錐。
圖27至31示出剛剛描述的密封系統(tǒng)的改進(jìn),銷形密封凸起部22 在其自由端的區(qū)域內(nèi)也設(shè)計(jì)為圓弧形的。
明的缸頭中和也在按照現(xiàn)有技術(shù)的即采用缸蓋的缸頭中。在后一種情 況下,具有密封凸起部22或密封槽23和閥板2的缸蓋有相應(yīng)的配對(duì) 物。
圖22和23示出圖21的缸頭的附加的又一個(gè)實(shí)施例變型的另外的 視圖。
圖32至35示出具有構(gòu)件8、9的缸頭的又一個(gè)可選的實(shí)施例變型。 除去抽吸或壓力孔16、 IO以外,閥板2都用塑料外殼25蓋住,該塑
料外殼有一離開(kāi)缸體1的部分和一面朝缸體的部分。形成壓縮和抽吸
通道的構(gòu)件8、 9與塑料層25做成一體,也就是說(shuō),它們包括塑料。 在此情況下,制造按多個(gè)步驟實(shí)行。
首先,閥板2是用塑料25涂層的擠出物(鑲嵌技術(shù)),用于壓力 閥15 (相當(dāng)于容納裝置19)的位置定位的銷子28也已經(jīng)注射在閥板 2的離開(kāi)缸體1的一側(cè)上。
在面向活塞4的一側(cè)平坦地進(jìn)行注塑包封。在此,不需要用于抽 吸閥的保持裝置。只設(shè)置一個(gè)用于抽吸閥的位置定位的暴露區(qū)域。抽 吸閥本身夾在缸體1的正面和閥板2之間。
在另一個(gè)步驟中,為了將也是用塑料在一單獨(dú)的工步中制造的形 成壓力通道的構(gòu)件8和形成抽吸通道的構(gòu)件8沿密封槽24連至閥板2 上,進(jìn)行塑料件的激光焊接或振動(dòng)焊接,密封槽24的輪廓線對(duì)應(yīng)于壓 力接觸邊緣13或抽吸接觸邊緣17,而且在此示例性實(shí)施例中并不位 于閥板2中,反而是位于包圍閥板2的塑料外殼25中。
如同在先前的實(shí)施變型中那樣,閥板2用夾緊元件7緊固在缸體 1上。
圖36和37示出缸頭的一個(gè)實(shí)施例變型,其中,除去夾緊元件7, 還設(shè)置另一個(gè)夾緊元件29。按照本發(fā)明,此另一個(gè)夾緊元件29緊固 到夾緊元件7上和/或與其接合。在此情況下,在閥板2上設(shè)置一最好 用金屬制成的、形成壓力閥15的板形元件30,它用夾緊元件7夾在 閥板2上。如同已經(jīng)在圖21或35中示出的那樣,用于壓力閥15的孔 邊界26集成在構(gòu)件8中。
在此情況下,構(gòu)件8、 9制成一整體的塑料件。
在圖38所示的實(shí)施例變型中,構(gòu)件8、 9粘到閥板2上,在此情 況下,如同在上面描述的那樣,壓力閥15位于構(gòu)件8中。
圖39作為板彈簧的壓力閥15相對(duì)于閥板2的取向,構(gòu)件8、 9 已經(jīng)去掉,使圖的可讀性更清楚。附圖標(biāo)記清單
1、 缸體
la、釭體的加高部分
2、 閥板
3、 抽吸消聲器 3a、吸入孔;
4、 活塞
5、 曲軸軸承 5a、曲軸箱
6、 缸的軸線
7、 夾緊元件 7a、夾緊部分 7b、夾緊部分
8、 形成壓力通道的構(gòu)件
8a、引出的壓力通道部分,壓縮室 8b、壓力通道的另一部分
9、 形成抽吸通道的構(gòu)件
10、 壓力孑L
11、 螺釘
12、 缸的內(nèi)腔
13、 壓力接觸邊緣
14、 間隙容積密封
15、 壓力閥;
15a、壓力閥的自由端部部分;
16、 抽吸孔;
17、 抽吸接觸邊緣
18、 開(kāi)口
19、 容納裝置
20、 O形密封圏
21、 紙質(zhì)密封墊
22、 密封凸起部
23、 密封槽
24、 密封槽
25、 塑料外殼
26、 孔邊界
27、 沉割槽
28、 銷
29、 另一個(gè)夾緊元件
30、 板形元件
31、 凸肩
32、 抽吸閥
權(quán)利要求
1.一種氣密地封裝的制冷劑壓縮機(jī),包括一氣密地密封的壓縮機(jī)殼體,一壓縮制冷劑的活塞-缸單元在壓縮機(jī)殼體內(nèi)部工作,該活塞-缸單元的缸體(1)借助于一具有壓力孔(10)和抽吸孔(16)的閥板(2)封閉并設(shè)置一抽吸通道以及一壓力通道,制冷劑通過(guò)所述通道經(jīng)由抽吸閥(32)吸入抽吸孔(16)中,以及經(jīng)由壓力閥(15)從壓力孔(10)中壓縮到壓力通道中,其中抽吸通道由一通道形構(gòu)件(9)構(gòu)成,該構(gòu)件沿抽吸接觸邊緣(17)與閥板(2)密封地連接并且將抽吸孔(16)與一最好是設(shè)置的抽吸消聲器(3)連接,其特征為在閥板(2)上設(shè)置最好是V形的密封槽(23)或密封凸起部(22),構(gòu)成抽吸通道的構(gòu)件(9)的朝向閥板(2)的端面沿其抽吸接觸邊緣(17)配備基本上與V形密封槽(23)或密封凸起部(22)相應(yīng)的密封凸起部(22)或密封槽(23),其中密封凸起部(22)在其幾何造型方面做成不同于密封槽(23)和/或具有不同體積。
2. —種氣密地封裝的制冷劑壓縮機(jī),包括一氣密地密封的壓縮機(jī) 殼體, 一壓縮制冷劑的活塞-缸單元在壓縮機(jī)殼體內(nèi)部工作,該活塞-缸單元的缸體(1)借助于一具有壓力孔(10)和抽吸孔(16)的閥板(2)封閉,并設(shè)置一抽吸通道以及一壓力通道,制冷劑通過(guò)所述通道 經(jīng)由一抽吸閥(32)吸入抽吸孔(16)中,以及經(jīng)由一壓力閥(15) 從壓力孔(10)壓縮到壓力通道中,其中抽吸通道由一通道形構(gòu)件(9) 構(gòu)成,該構(gòu)件沿一抽吸接觸邊緣(17 )與閥板(2 )密封地連接并且將 抽吸孔(16)與一最好是設(shè)置的抽吸消聲器(3)連接,其特征為壓 力通道由一獨(dú)立的完全包圍壓力通道的構(gòu)件(8)構(gòu)成,該構(gòu)件與閥板(2)沿一由構(gòu)件(8)的端部部分構(gòu)成的壓力接觸邊緣(13)密封地 連接,其中在閥板(2)上設(shè)置最好是V形的密封槽(23)或密封凸 起部(22),構(gòu)成壓力通道的構(gòu)件(8)的朝向閥板(2)的端面沿其壓 力接觸邊緣(13 )配備基本上與V形密封槽(23 )或密封凸起部(22 ) 相應(yīng)的密封凸起部(22)或密封槽(23),其中密封凸起部(22)在其幾何造型方面做成不同于密封槽(23)和/或具有不同的體積。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的氣密地封裝的制冷劑壓縮機(jī),其特征 為壓力孔(10)和壓力閥(15)的運(yùn)動(dòng)部分設(shè)置在被壓力接觸邊緣(13)包圍的面積內(nèi)。
4. 按權(quán)利要求3所述的氣密地封裝的制冷劑壓縮機(jī),其特征為 壓力孔(10)的橫截面面積與由壓力接觸邊緣(13)圍成的面積之比 大于1/12。
5. 按權(quán)利要求1至4之任一項(xiàng)所述的氣密地封裝的制冷劑壓縮機(jī), 其特征為由壓力接觸邊緣(13)圍成的面積超過(guò)壓力閥(15)運(yùn)動(dòng) 部分面積少于50%。
6. 按權(quán)利要求1至5之任一項(xiàng)所述的氣密地封裝的制冷劑壓縮機(jī), 其特征為構(gòu)成壓力通道的構(gòu)件(8)具有一直接與壓力孔(10)相連 的并從閥板(2)上引出的部分(8a)和一與該部分(8a)相連的另一 部分(8b),所述另一部分(8b)相對(duì)于缸孔徑向向外尤其是間隔閥 板(2) —定距離最好與其平行地延伸。
7. 按權(quán)利要求6所述的氣密地封裝的制冷劑壓縮機(jī),其特征為 壓力通道(8)的從閥板(2)引出的部分(8a)和/或另一部分(8b) 由塑料制成。
8. 按權(quán)利要求6或7所述的氣密地封裝的制冷劑壓縮機(jī),其特征 為在另一部分(8b)和閥板(2)之間設(shè)置優(yōu)選由橡膠或塑料制成的 隔熱材料。
9. 按權(quán)利要求1至8之任一項(xiàng)所述的氣密地封裝的制冷劑壓縮機(jī), 其特征為構(gòu)成壓力通道的那個(gè)構(gòu)件(8)和構(gòu)成抽吸通道的那個(gè)構(gòu)件(9 )分別做成整體的或者優(yōu)選一起整體地制造,其中兩個(gè)一起整體制 造的構(gòu)件(8, 9)沿一中間壁但尤其是至少沿連接肋接觸。
10. 按權(quán)利要求1至9之任一項(xiàng)所述的氣密地封裝的制冷劑壓縮 機(jī),其特征為封閉壓力孔(10)的壓力閥(15)固定在構(gòu)成壓力通 道的構(gòu)件(8)中。
11. 按權(quán)利要求1至IO之任一項(xiàng)所述的氣密地封裝的制冷劑壓縮 機(jī),其特征為在構(gòu)成壓力通道的構(gòu)件(8)內(nèi)設(shè)置一不低于規(guī)定的最 小容積的壓力腔(8a)。
12. 按權(quán)利要求11所述的氣密地封裝的制冷劑壓縮機(jī),其特征為 壓力腔(8a)直接與壓力孔(10)連接地設(shè)置在構(gòu)成壓力通道的構(gòu)件(8)中。
13. 按權(quán)利要求1至12之任一項(xiàng)所述的氣密地封裝的制冷劑壓縮 機(jī),其特征為設(shè)置一夾緊元件(7),該夾緊元件至少沿岡板(2)周 邊的一部分,但優(yōu)選沿整個(gè)周邊將閥板(2)夾緊在缸體(1)上。
14. 按權(quán)利要求13所述的氣密地封裝的制冷劑壓縮機(jī),其特征為 夾緊元件(18)具有一基本上J形的橫截面。
15. 按權(quán)利要求13或14所述的氣密地封裝的制冷劑壓縮機(jī),其 特征為夾緊元件(7)做成圓環(huán)形。
16. 按權(quán)利要求13至15之任一項(xiàng)所述的氣密地封裝的制冷劑壓 縮機(jī),其特征為缸體(1)上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)沉割槽(27),它們可 與夾緊元件(7)的一個(gè)端部部分卡鎖。
17. 按權(quán)利要求16所述的氣密地封裝的制冷劑壓縮機(jī),其特征為 夾緊元件(7)的另一個(gè)端部部分構(gòu)成第一夾緊部分(7b),該笫一夾 緊部分使閥板(2)相對(duì)于缸體(1)夾緊。
18. 按權(quán)利要求13至17之任一項(xiàng)所述的氣密地封裝的制冷劑壓 縮機(jī),其特征為夾緊元件(7)具有至少另一個(gè)夾緊部分(7a),該 另一個(gè)夾緊部分將構(gòu)成壓力通道和抽吸通道的構(gòu)件(8, 9)夾緊在閥 板(2)上或夾緊在抽吸孔(16)和/或壓力孔(10)中。
19. 按權(quán)利要求13至18之任一項(xiàng)所述的氣密地封裝的制冷劑壓 縮機(jī),其特征為設(shè)置另一個(gè)夾緊元件(29),它可以卡鎖在夾緊元件(7)上,并將構(gòu)成壓力通道和抽吸通道的構(gòu)件(8, 9)夾緊在閥板(2) 上或夾緊在抽吸孔(16)和/或壓力孔(10)中。
20. 按權(quán)利要求1至12之任一項(xiàng)所述的氣密地封裝的制冷劑壓縮 機(jī),其特征為為了將閥板(2)固定在缸體(1)上設(shè)置一些單獨(dú)的 緊固元件(11)或一個(gè)單獨(dú)的緊固元件(7b)。
21. 按權(quán)利要求20所述的氣密地封裝的制冷劑壓縮機(jī),其特征為 所述單獨(dú)的緊固元件是螺釘(11 )。
22. 按權(quán)利要求20或21所述的氣密地封裝的制冷劑壓縮機(jī),其 特征為設(shè)置一夾緊元件,該夾緊元件可卡鎖在缸體(1)上,并將構(gòu) 成壓力通道和抽吸通道的構(gòu)件(8, 9)夾緊在閥板(2)上或夾緊在抽 吸孔(16)和/或壓力孔(10)中。
全文摘要
一種氣密封裝的制冷劑壓縮機(jī)具有一氣密密封的壓縮機(jī)殼體,一壓縮制冷劑的活塞-缸單元在該壓縮機(jī)殼體內(nèi)部工作,該活塞-缸單元的缸體借助于一具有一壓力孔(10)和一抽吸孔(16)的閥板(2)封閉并設(shè)置一抽吸通道以及壓力通道,制冷劑通過(guò)所述通道經(jīng)由抽吸閥吸入抽吸孔(16)中,以及經(jīng)由壓力閥(15)從壓力孔(10)壓縮到壓力通道中,其中在壓力通道內(nèi)最好設(shè)置一抽吸消聲器(3)。按照本發(fā)明設(shè)定,在閥板(2)上最好設(shè)置V形密封槽(23)或密封凸臺(tái)(22),構(gòu)成抽吸通道的構(gòu)件(9)的朝向閥板(2)的端面沿其抽吸接觸邊(17)配備基本上與V形密封槽(23)或密封凸臺(tái)(22)相應(yīng)的密封凸臺(tái)(22)或密封槽(23),其中密封凸臺(tái)(22)在其幾何造型方面做成不同于密封槽(23)和/或具有不同的體積。
文檔編號(hào)F04B39/12GK101180465SQ200680017704
公開(kāi)日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2006年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月12日
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