专利名称：密闭式压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及密闭式压缩机，更详细的说是关于活塞在汽缸的压缩室内部进行直线往返运动过程中，对工作流体进行压缩的密闭式压缩机的发明。
背景技术：
在图1中以剖面示了已有技术的密闭式压缩机的结构。
首先，密闭容器1由上部容器1t和下部容器1b构成，并在内部形成密闭空间。密闭容器1内部设置了框架2。框架2的底部有定子3被固定着，定子3由弹簧2S支撑在密闭容器1内部。转子4被设计成贯通定子3的中央，并与定子3根据电磁作用进行旋转。转子4与贯通框架2中央部位的曲轴5连为一体进行旋转。
上述曲轴5的下端具有通过曲轴的内部将油L向上抽的油泵设备5d。通过油泵设备5d煤油L经过煤油导管5a飞溅到偏离曲轴5的旋转中心形成的偏离轴销5b。偏离轴销5b的相反方向设置着与曲轴5形成一体的将偏离轴销5b造成重心偏向给予校正的平衡5c。
另一方面，上述曲轴5的偏离轴销5b与活塞杆8的一端相连。活塞杆8的另一端与活塞7相连接，使曲轴5的回转运动变换为活塞7的直线往返运动。活塞7在设置在框架2的汽缸6的压缩室6′内部进行直线运动，并压缩工作流体。上述汽缸6的压缩室6′前端由组装阀9和头罩10构成。
在此，参考图2分析组装阀9的结构。组装阀9中设置了阀门槽9p。阀门槽9p中贯通着被压缩室6′吸入工作流体通道的吸入孔9s和从压缩室6′工作流体排出通道的排出孔9e。而且阀门槽9p的两侧，为了用于各自开闭吸入孔9s和排出孔9e，设置了吸入阀门9sv和排出阀门9ev。
吸入消音器11(参照图1)被设置于上述头罩10当中，将工作流体的噪音减少之后供应到压缩室。工作流体，通过贯通密闭容器1而设置的吸入导管12供应到吸入消音器11。图面符号13是排出导管，它起到将在压缩室6′内部经过压缩后，排出的工作流体向压缩机外部供应的作用。
在此种结构的压缩机中活塞7通过活塞杆8接受传送到的曲轴5的旋转力，并在压缩室6′内部进行直线往返运动，将通过吸入孔9s吸入到压缩室6′内部的工作流体进行压缩后，由上述排出孔9e排出。
但是，在如上所述已有技术的密闭式压缩机中，存在如下问题上述活塞7在压缩室6′内部快速进行直线往返运动。因此，压缩室6′的内壁和活塞7的外周整个互相进行摩擦，此种摩擦增加压缩机的输入功率，使压缩机发生效率下降的问题。
而且，上述活塞7最大限度接近组装阀9时，即在最高点由活塞7的前端和阀门槽9p之间的剩余空间形成的体积及排出孔9e的体积部分相加成为静容量(Dead volume)。活塞7在最高点时，吸入孔9s因吸入阀门9sv关闭而不能形成静容量。此种静容量是降低压缩机效率的原因，应将其最小化。
发明内容
为了解决以上问题，本发明的目的为将密闭式压缩机的活塞和压缩室内壁之间的摩擦面积最小化。
本发明的另一个目的是在密闭式压缩机中，将活塞最高点时形成的静容量最小化。
为了实现上述目的本发明以具有如下结构本密闭式压缩机是位于密闭容器内汽缸的压缩室中的活塞进行直线往返运动过程中，压缩热交换循环的工作流体的发明。特定形状的活塞；形成于上述活塞的外柱面周围，与活塞的长度方向相对称构成，并以活塞的长度方向中心轴为中心的至少各大于40°的大圆弧范围内，与汽缸的压缩室内壁滑动的向导面；在上述活塞的前端凸起，且其前端呈现被削平状的圆锥形状，位于与活塞的长度方向中心轴偏离的位置，且与从压缩室排出工作流体的排出孔选择性吻合的容积空间。
本发明的其他特征是本密闭式压缩机是位于密闭容器内汽缸的压缩室中的活塞进行直线往返运动过程中，压缩热交换循环的工作流体的发明。特定形状的活塞；形成于上述活塞的外柱面周围，与活塞的长度方向相对称构成，与上述汽缸的压缩室内壁滑动的向导面；在上述活塞的前端凸起，且其前端呈现被削平状的圆锥形状，位于与活塞的长度方向中心轴偏离的位置，D∶d＝1.2-1.4∶1.0，0.3＜h/d＜0.5(此处D是最大直径，d是最小值径，h是高度的值)(参看图6)，且与从压缩室排出工作流体的排出孔选择性吻合的容积空间。
上述容积空间中设置的排出孔位于阀门槽上，从入口处向出口处一线形成，所以可维持流动端的面积。
上述排出孔入口和出口的边缘设计成圆形。
上述容积空间高度h设计成与从排出孔的入口到出口距离相同的长度。
上述活塞的前端设计成与活塞的长度方向中心轴的半径与上述向导面同一形成的密闭面将外柱面围上，形成特定幅度。
除了上述向导面和密闭面的活塞外柱面，相对凹进形成接触回避槽。
上述接触回避槽的表面沿活塞的长度方向中心轴以同一曲率成形半径。
上述接触回避槽的表面以活塞的长度方向中心轴为基准形成椭圆形的曲率半径。
具有上述结构的本发明的密闭式压缩机，由于活塞的直线往返运动更加容易且安定，并且可将静容量最小化，有着可提高工作效率的好处。
优点及积极效果正如上面说明，在本发明的密闭式压缩机中可将活塞和压缩室的内壁滑动的面最小化，使阻碍活塞移动的力变小，从而使压缩机的输入功率最小化。由此，可得到压缩机工作效率提高的效果。不但如此，本发明中如上所述压缩室和活塞的滑动面减少，但还可充分维持活塞的直线往返运动的稳定性，也可确保压缩机的工作信赖性。
而且，本发明中活塞的前端设置容积空间，使活塞在最高点时可将静容量最小化，并将容积空间的形状呈现为被削平的圆锥形状，且将其尺寸进行特殊设计，使容积空间停留的排出孔内部工作流体的流向顺畅，也可以期待提高压缩机的效率。
图1为一般密闭式压缩机的内部结构截面图。
图2为已有技术的密闭式压缩机的中间部的截面图。
图3为本发明的密闭式压缩机实施例的中间部截面图。
图4为本发明实施例的活塞结构斜视图。
图5为本发明的实施例的活塞结构剖面图。
图6为本发明实施例的容积空间和排出孔之间关系的截面图。
图7为本发明其它实施例的活塞结构的剖面图。
附图主要部分的符号说明20汽缸 22压缩室24阀门槽25排出孔
26吸入阀门 27排出阀门28头罩 29排出室30活塞 32密闭面33向导面 34接触回避槽36容积空间 38连接室39针孔 40活塞杆具体实施方式
以下参考附图详细说明本发明的密闭式压缩机的实施例。
图3中显示了本发明的密闭式压缩机的实施例的中间部截面图；图4中显示了构成本发明实施例的活塞结构斜视图；图5中反映构成本发明的实施例的活塞的结构的剖面图；图6中显示本发明实施例的容积空间和排出孔之间关系的截面图。
根据上述各图，密闭容器内部设置的框架装有汽缸20。汽缸20的内部前后贯通形成压缩室22。为了堵住压缩室22的一侧，汽缸20的前端设置了阀门槽24。
阀门槽24有将压缩室22内部的工作流体压缩排出的排出孔25和工作流体流入到压缩室22内部通道的吸入孔(未图示)。本实施例的图中，未将吸入孔及将其开闭的吸入阀门表示出来。
排出孔25从其入口到出口形成一条直线。而且，上述排出孔25在各部分的流动端面积一定。但是，排出孔25的入口和出口的边缘设计为圆形。这是为了让通过排出孔25的工作流体的流动更加顺畅。
上述阀门槽24和汽缸20的前端之间设置了吸入阀门26。吸入阀门26和阀门槽24之间为了密封需要垫圈(未图示)。吸入阀门26在图3中部分被删除的状态下予以图示。
在阀门槽24的吸入阀门26相反位置设置排出阀门27。排出阀门27选择性的开闭排出孔25，以限制压缩室22的压缩工作流体排出到下面要说明的排出室29。
阀门槽24上的头罩28将排出阀门27覆盖所以在阀门槽24和头罩28之间形成了排出室29。排出室29是从压缩室22压缩排出的工作流体临时停留的地方。
上述压缩室22的内部设置了活塞30.活塞30受到设置在框架的定子和转子因电磁性作用而进行旋转的曲轴旋转力进行运动。上述活塞30在压缩室22内部进行直线往返过程中，对工作流体进行压缩。
上述活塞30由具有特定直径的圆柱形态构成。活塞30的前端有覆盖外柱面的密闭面32。(参看图4)密闭面32是与上述压缩室22内面滑动的面。根据设计在密闭面32设置密封圈，以防止泄漏。
上述活塞30的外柱面沿长度方向形成很长的向导面33。向导面33一端和上述密闭面32相连，另一端延长至活塞30的后端。向导面33同样也是和压缩室22内面滑动的面。因此，上述密闭面32和向导面33距离活塞30中心轴的距离相同。
上述向导面33位于以活塞30的长度方向中心轴(参考图5)为中心的，至少各大于40°的比较大的圆弧范围内。如此在向导面33形成空间是为了活塞30在压缩室22的内部稳定进行直线往返运动，而确保滑动面积的。向导面33与活塞30的外柱面对称成形为佳。
另一方面，活塞30的外柱面中除了密闭面32和向导面33的剩余部分形成接触回避槽34。接触回避槽34相对形成凹形状态，在活塞30运动时不与压缩室22的内壁滑动。如此接触回避槽34在其表面沿活塞30的长度方向中心轴(o)形成具有同一曲率半径的形态。
上述活塞30的前端沿活塞30的长度方向中心轴(o)在偏离中心的位置形成突出的容积空间36。容积空间36的前端面呈现被削平状的圆锥形状。
上述容积空间36在活塞30到了最高点时，将阀门槽24的排出孔25内部的静容量最小化。容积空间36的D∶d＝1.2-1.4∶1.0，0.3＜h/d＜0.5(此处D是最大直径，d是最小直径，h指高度)为设计条件。根据此设计条件前端面呈现被削平的圆锥形状。
根据上述设计条件形成的容积空间36，如图6所示，在压缩行程的最高点时，被塞置于流动端面积形成特定直线的排出孔25的内部。
此时，活塞30的前端和阀门槽24之间形成剩余空间(c)，上述容积空间36的底部附近和排出孔25的入口层面之间，还有容积空间36的前端和排出孔25的出口之间的间隔也与剩余空间(c)具有同样值。因此，将上述容积空间36的高度设计成与排出孔25的入口到出口为止的距离相同的长度。
另一方面，活塞30剖面开口，在活塞30的内部形成连接室38。上述连接室38是连接活塞杆40部分。图纸符号39是针孔，是为了连接上述活塞30和活塞杆40插入活塞针的部位。
此外图7显示本发明的其他实施例。本图的实施例子中，在活塞30的外柱面凹进形成的连接接触回避槽34表面线呈椭圆形。图7中接触回避槽34的表面与向导面33相邻接的部分逐渐变低了，离向导面33越远变得越深。图7中为了与图5中的实施例进行比较将图5中图示过实施例的接触回避槽34的表面用虚线来表示。
以下对具有上述结构的本发明密闭式压缩机的作用进行详细的说明。(参看图3)上述压缩室22内，由于活塞30向下方移动后，使得压缩室22内部的压力下降，工作流体通过吸入孔被吸入。活塞30向下方移动后，开始向反方向移动，即向最高点移动，则压缩室22内部的工作流体将被压缩。
而且，在活塞30移动到最高点的过程当中，压缩室22内部的工作流体发生压缩，如图6所示活塞30达到最高点，则容积空间36将位于上述排出孔25内。
此时，上述活塞30和阀门槽24之间的间隔除了排出孔25的下部之外，维持同一值。而且，上述排出孔25的入口边缘形成的层次，使上述容积空间36在排出孔25中停顿瞬间的工作流体的流向进行的顺畅。
还有，上述排出孔25越往下部上述容积空间36和阀门槽24之间形成的流入路径逐渐变宽，使工作流体从排出孔25排出的流向变得顺畅同时可减少被压缩的工作流体的脉动和噪音。
上述活塞30在最高点时，如上所述为了使排出孔25内部的工作流体发生流动，排出孔25的直径设计为容积空间36的最大直径加上最大间隙的2倍，越往排出孔25的外部走，为使流动端面积变大容积空间36可设计成如下关系式D∶d＝1.2-1.4∶1.0，0.3＜h/d。
另一方面，上述活塞30的外柱面与密闭面32和向导面33与压缩室22的内壁滑动，但上述接触回避槽34形成的部分并不如此。结果使活塞30和压缩室22内壁滑动的面积最小化，使得防碍活塞30移动的摩擦力变为最小。此种结构可相对减少为了驱动活塞30所必要的输入功率。
此时，向导面33与上述活塞30的外柱面对称地从活塞30的前端延长到后端，所以活塞30可在压缩室22内正常移动。而且，向导面33以活塞30的长度方向中心轴O，(参考图5)为中心位于各自比40°大的圆弧范围内，使根据上述向导面33的活塞30能稳定的进行出入。实际上向导面33形成的幅度小于40°时，如活塞30进行方向发生变化，活塞30后端可能会接触到接触回避槽34。
而且，图7图示的实施例中可以完美地防止活塞30的接触回避槽34与压缩室22内壁进行接触。这是由于将接触回避槽34中与压缩室22内壁进行接触可能性大的部分设计成深度较深，而与向导面33相邻并与压缩室22内壁不可能接触的部分设计的相对浅。如此一来，不变动活塞30的强度或者固有振动频率也可相对提供产品的信赖性。
本发明的权力不局限于上述实例，根据权利要求范围中记载的内容定义，在本发明领域具有一般知识的人员，在权利要求范围内可以进行各种各样的变形和改进是不言自明的。
例如连接上述接触回避槽表面的线形成椭圆时，与上述向导面相邻的部分不连续的折断，即与向导面相邻部分可设计成突然形成槽的形状。
权利要求
1.一种密闭式压缩机是位于密闭容器内汽缸压缩室中的活塞进行直线往返运动过程中，压缩热交换循环的工作流体的发明，其特征是特定形状的活塞；形成于上述活塞的外柱面周围，与活塞的长度方向相对称构成，并以活塞的长度方向中心轴为中心的至少各大于40°的大圆弧范围内，与上述汽缸的压缩室内壁滑动的向导面；位于与活塞的长度方向中心轴偏离的位置，在上述活塞的前端凸起，且其前端呈现被削平状的圆锥形状，并与从压缩室排出工作流体的排出孔选择性吻合的容积空间构成。
2.一种密闭式压缩机是位于密闭容器内汽缸压缩室中的活塞进行直线往返运动过程中，压缩热交换循环的工作流体的发明，其特征是特定形状的活塞；形成于上述活塞的外柱面周围，与活塞的长度方向相对称构成，与上述汽缸的压缩室内壁滑动的向导面；位于与活塞的长度方向中心轴偏离的位置，在上述活塞的前端凸起，且其前端呈现被削平状的圆锥形状，其最大直经D/最小直经d＝1.2-1.4/1.0，0.3＜高度h/最小直经d＜0.5且与从压缩室排出工作流体的排出孔选择性吻合的容积空间构成。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的密闭式压缩机，其特征是上述容积空间中设置的排出孔位于阀门槽上，从入口处向出口处直线形成，所以可维持流动端的面积。
4.根据权利要求3所述的密闭式压缩机，其特征是上述排出孔入口和出口的边缘设计为圆形。
5.根据权利要求4所述的密闭式压缩机，其特征是上述容积空间高度h设计成为与从排出孔的入口到出口距离相同的长度。
6.根据权利要求1或权利要求2所述密闭式压缩机，其特征是活塞的前端对活塞的长度方向中心轴的半径与向导面半径相同，活塞外轴密封面以一定厚度形成。
7.根据权利要求6所述的密闭式压缩机，其特征是除了上述向导面和密闭面的活塞外柱面，相对凹进形成接触回避槽。
8.根据权利要求7所述的密闭式压缩机，其特征是上述接触回避槽的表面沿活塞的长度方向中心轴以同一曲率半径成形。
9.根据权利要求7所述的密闭式压缩机，其特征是上述接触回避槽的表面以活塞的长度方向中心轴为基准形成椭圆形的曲率半径。
全文摘要
本发明涉及密闭式压缩机。是位于密闭容器内汽缸压缩室中的活塞进行直线往返运动过程中，压缩热交换循环的工作流体的发明。本发明以包含以下几个部分特定形状的活塞；形成于上述活塞的外柱面周围，与活塞的长度方向相对称构成，并以活塞的长度方向中心轴为中心的至少各大于40°的大圆弧范围内，与汽缸20的压缩室22内壁滑动的向导面33；在活塞30的前端凸起，且其前端呈现被削平状的圆锥形状，位于与活塞30的长度方向中心轴偏离的位置，且与从压缩室22排出工作流体的排出孔25选择性吻合的容积空间36。本发明的密闭式压缩机具有可相对提高压缩机的工作效率的优点。
文档编号F04B53/00GK1769672SQ20041007265
公开日2006年5月10日 申请日期2004年11月5日 优先权日2004年11月5日
发明者朴东佑, 郑珉圭 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司