专利名称：致冷压缩机的吸入孔和排放孔的形状的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于汽车空调系统的致冷压缩机。特别地，本发明涉及设置在压缩机阀板上的吸入孔和排放孔的形状。
下面是一种用于汽车空调系统的致冷压缩机的结构和操作的描述。
图1描述了一种普通的压缩机100。压缩机100包括前壳体30、壳体27、阀板1和后壳体32。沿着压缩机100的中心轴线设置有驱动轴34，驱动轴34可转动地被支撑在滚针轴承35和36上。在壳体27内，固定在驱动轴34上的凸轮转子37通过止推轴承38接合在前壳体30的内壁上。当驱动轴34转动时，凸轮转子37被转动。铰链机构39连接凸轮转子37和倾斜盘40。倾斜盘40随凸轮转子37而转动。摇摆板43通过止推轴承41和滚针轴承42与倾斜盘40接合。在倾斜盘40中产生一个摇摆运动，使得倾斜盘40边旋转边摇摆。倾斜盘40的这种运动传递到摇摆板43。通过与导杆44的接合，摇摆板43的转动被约束。因此，倾斜盘40的运动中，只有摇摆分量被从倾斜盘40传递到摇摆板43。摇摆板43具有一个摇摆运动，但不能同驱动轴34一起转动。杆45通过球形接头连接摇摆板43和多个活塞46。当摇摆板43摇摆时，每一活塞46在多个缸71之一中往复运动。
吸入阀簧片22、排放阀簧片2和阀保持件3通过螺栓47固定在阀板1上。吸入孔5和排放孔4与每一活塞缸71对应。通过阀板1和后壳体32形成吸入室72和排放室70，它们由内间隔板33分隔开。
当驱动轴34利用外部动力源(未示出)而转动时，每一活塞46在其各自的活塞缸71内往复运动。当活塞46向图1中左侧运动时，进行吸入过程；当活塞46向右运动时，进行压缩过程。
在吸入过程中，吸入室72中的致冷剂气体通过吸入孔5被抽吸入活塞缸71。由于吸入室72和活塞缸71之间的压差，吸入室72中的致冷剂气体流到吸入孔5、通过吸入孔5、打开吸入阀簧片22后进入活塞缸71。在压缩过程中，吸入阀簧片22阻止致冷剂气体反向流动进入吸入室72中。
在压缩过程中，活塞缸71中的致冷剂气体通过排放孔4被排放到排放室70。由于活塞缸71和排放室70之间的压差，致冷剂气体经过排放孔4，打开排放阀簧片2后进入排放室70。在吸入过程中，排放阀簧片2阻止致冷剂气体反向流入活塞缸71。
图2a示出了从阀板1的后壳体侧看到的阀板1的横截面。图2b示出了从阀板1的气缸盖侧看到的阀板1的横截面。参看图2a，后壳体32通过多个螺栓130固定在壳体27上。吸入孔5和排放孔4围绕中心线CO等角度分布，并与活塞缸71对应。吸入室72和排放室70由内间隔板33分隔开。在内间隔板33之内的排放阀簧片2基本上呈星形。排放阀簧片2的臂部盖住排放孔4。参看图2b，吸入阀簧片22基本上也呈星形，在每一臂部之内，孔22h能使排放气体流过。
图3示出了从面向排放室70的阀板1一侧看到的阀板1。相对于阀板1的中心C，排放孔4和吸入孔5等角度分布。图4和图5是图1中的阀板1相应的径向横截面图。阀簧片2固定在阀板1和阀保持件3之间。排放孔4的侧壁基本上垂直于阀板1的相对表面。
图4和图5示出了在压缩过程中的阀板1。当致冷剂气体从缸71排放出来时，该气体冲撞、推开和移动阀簧片2。致冷剂气体通过阀簧片2和阀板1之间形成的间隙流入排放室70。当致冷剂气体流撞击图4中的阀簧片2时，其流路可以一个基本上垂直于阀板1的角度被转向。由于流动方向的急剧变化，致冷剂气体流中可能产生紊流。另外，一部分冲击阀簧片2的致冷剂气体流可能不能进入排放室70而是返回活塞缸71。在图4和图5中，这种紊流效果用箭头表示。因此，致冷剂气体流的紊流可以导致排放孔4处的流动阻力。这种流动阻力降低了容积效率，而这是压缩机100性能的一个主要指标。这种紊流还干扰了阀簧片2的运动，并妨碍了阀簧片2独立和完全的开闭动作。另外，排放孔4中的紊流可能引起压缩机100中产生噪音。在吸入孔5中也能产生同样的问题。
因此，长期以来，人们一直期望有效地解决通过吸入孔和排放孔的致冷剂气体流的紊流问题和抑制由此产生的噪音。
因此，人们需要有效地解决通过吸入孔和排放孔的致冷剂气体流的紊流问题，使致冷剂流不被阻碍而噪音被抑制。本发明的目的在于提供一种压缩机的阀板中用于吸入孔和排放孔的形状，以提高压缩机的容积效率并抑制噪音。本发明的另一目的在于提供吸入孔和排放孔的形状，能抑制致冷剂气体流中紊流的出现，以降低致冷剂气体流经吸入孔或排放孔或两者时的阻抗。
根据本发明的压缩机装备有具有吸入通道和排放通道的阀板。在排放通道中，每一排放通道包括具有一定面积的第一活塞缸侧开口、具有一定面积的排放室侧开口和延伸在上述开口之间的侧壁。至少一部分所述排放通道的侧壁是锥形的，所述排放室侧的开口面积比所述活塞缸侧开口面积大。在吸入通道中，每一吸入通道包括具有一定面积的第二活塞缸侧开口、具有一定面积的吸入室侧开口和延伸在上述开口之间的侧壁。至少一部分所述吸入通道的侧壁是锥形的，所述活塞缸侧的开口面积比所述吸入室侧开口面积大。通道的侧壁可以包括基本上圆柱形的部分。另外，通道的侧壁的锥形部分可以小于阀板的厚度。即使只有部分锥形，也能完成本发明的上述目的。
沿着吸入孔或排放孔或两者的锥形侧壁，致冷剂气体的流路可以逐渐弯曲。致冷剂气体的流路不垂直到达阀簧片，而是沿着侧壁的锥形部分流动。结果，能减少吸入孔或排放孔中致冷剂的任何紊流，使得压缩机的容积效率提高，相关的噪音被抑制。
本发明的其它目的，特征和优点可以结合附图从下列优选实施例的详细描述中得到理解。
为了更全面地理解本发明和其优点，请结合附图并参考下面的说明，同样的附图标记表示同样的部件。
图1是一种普通压缩机的截面图。
图2a是沿图1中Ⅱa-Ⅱa线的截面图。
图2b是沿图1中Ⅱb-Ⅱb线的截面图。
图3是根据图1的压缩机的阀板的正视图。
图4是沿图3中阀板的Ⅳ-Ⅳ线的截面图。
图5是沿图3阀板的Ⅴ-Ⅴ线的截面图。
图6是根据本发明的一实施例的阀板的正视图。
图7是沿图6的阀板的Ⅶ-Ⅶ线的截面图。
图8是沿图6的阀板的Ⅷ-Ⅷ线的截面图。
图9是图6的排放孔的局部正视图。
图10是根据本发明的另一实施例阀板的正视图。
图11是沿图10的阀板的Ⅺ-Ⅺ线的截面图。
图12是沿图10的阀板的Ⅻ-Ⅻ线的截面图。
图13是图10的排放孔的局部正视图。
图14是根据本发明另一实施例的阀板的正视图。
图15是沿图14的阀板的ⅩⅤ-ⅩⅤ线的截面图。
图16是沿图14的阀板的ⅩⅥ-ⅩⅥ线的截面图。
图17是图14的排放孔的局部正视图。
图18是根据本发明另一实施例的阀板的正视图。
图19是沿图18的阀板的ⅩⅨ-ⅩⅨ线的截面图。
图20是沿图18的阀板的ⅩⅩ-ⅩⅩ线的截面图。
图21是图18的排放孔的局部正视图。
图22是根据本发明另一实施例的阀板的正视图。
图23是沿图22的阀板的ⅩⅩⅢ-ⅩⅩⅢ线的截面图。
图24是沿图22的阀板的ⅩⅩⅣ-ⅩⅩⅣ线的截面图。
图25是图22的吸入孔的局部正视图。
在图6到图25中说明了本发明的实施例，其中同样的附图标记用于指明对应图6到图25中同样的部件。上面已经详细解释了相关技术中的压缩机的几个部件和特性，因而在此省略。
参看图6，描述了根据本发明的一个实施例的从排放室70看到的阀板11的正视图。排放孔14和吸入孔15相对于中心C等角度地分布在阀板11上。图7和图8是在压缩过程中排放机构的截面图。阀簧片12固定在阀板11和阀保持件13之间。排放孔14的侧壁16形成为突出的锥形表面。较小的圆形开口16a形成在侧壁16的活塞缸一端；较大的圆形开口16b形成在侧壁16的排放室一端。参看图9，孔面积Sa由较小的圆形开口16a限定；孔面积Sb由较大的圆形开口16b来限定。
在本发明的一个实施例中，孔面积Sb比孔面积Sa大，约为1.5倍。侧壁16的弯曲允许处于阀板11的活塞缸侧表面的面积Sa逐渐增加到阀板11的排放室侧表面的面积Sb。这样，排放孔14的外周就从阀板11的活塞缸侧表面向排放室侧表面增大。根据本发明，流经室或管的的壁附近的粘性流体沿该表面流动。如图7和图8所示，由于是粘性流体，当排放孔14打开时，致冷剂气体沿侧壁16流动。致冷剂气体的流动方向在图7和图8的横向逐渐弯曲。致冷剂气体避免直接冲撞到阀簧片12上。结果，减少了致冷剂气体在排放孔14内的紊流。因此，排放孔14的形状提高了压缩机100的容积效率。
图10-13示出了本发明的另一实施例。参看图10，示出了从排放室侧看到的阀板11的正视图。排放孔14’和吸入孔15相对于中心C等角度地分布在阀板11上。图11和图12是在压缩过程中排放机构的截面图。阀簧片12固定在阀板11和阀保持件13之间。排放孔14’包括部分突出的侧壁16’和圆柱部分19’。较小的圆形开口16a’是侧壁16’的活塞缸一端的外周；较大的椭圆形开口16b’是侧壁16’的排放室一端的开口。
在该实施例中，较大的椭圆开口16b’只相对于阀板11的中心C向排放孔14’的径向外侧延伸。参看图13，孔面积Sa’由较小的圆形开口16a’限定；孔面积Sb’由较大的椭圆形开口16b’来限定。在本实施例中，孔面积Sb’比孔面积Sa’大，为1.5倍左右。部分为锥形的侧壁16’的弯曲允许处于阀板11的活塞缸侧表面的面积Sa’逐渐增加到阀板11的排放室侧表面的面积Sb’。这样，排放孔14’的外周就从阀板11的活塞缸侧表面向排放室侧表面增大。
图14-17示出了本发明的另一实施例。参看图14，示出了从排放室侧看到的阀板11的正视图。排放孔14”和吸入孔15相对于中心C等角度地分布在阀板11上。在阀板11的表面上，围绕每一排放孔14”设置有阀座槽110。阀座槽110防止阀簧片12粘固在阀板11上。
图15和图16是在压缩过程中排放机构的截面图。阀簧片12固定在阀板11和阀保持件13之间。排放孔14”包括锥形的侧壁16”和垂直部分17”。较小的圆形开口16a”是垂直部分17”在活塞缸一端的开口；较大的圆形开口16b”是形成在侧壁16”的排放室一端的开口。
参看图17，开口面积Sa”由较小圆形开口16a”限定；开口面积Sb”由较大圆形开口16b”来限定。在该实施例中，面积Sb”比面积Sa”大，为1.5倍左右。因此，锥形侧壁16”允许处于阀板11的活塞缸侧表面的面积Sa”逐渐增加到阀板11排放室侧表面的面积Sb”。另外，参看图16，垂直部分17”的高度大于或等于零。
图18-21示出了本发明的另一实施例。参看图18，示出了从排放室侧看到的阀板11的正视图。排放孔14和吸入孔15相对于中心C等角度地分布在阀板11上。图19和图20是在压缩过程中排放机构的截面图。阀簧片12固定在阀板11和阀保持件13之间。排放孔14包括部分为锥形的侧壁16和圆柱部分19以及垂直部分17。较小的圆形开口16a是垂直部分17的活塞缸一端的开口；较大的椭圆形开口16b是锥形侧壁16的排放室一端的开口。
在该实施例中，较大的椭圆开口16b只相对于阀板11的中心C向排放孔14的径向外侧延伸。参看图21，开口面积Sa由较小的圆形开口16a限定；开口面积Sb由较大的椭圆形开口16b来限定。在本实施例中，面积Sb比面积Sa大，为1.5倍左右。因此，部分为锥形的侧壁16允许处于阀板11的活塞缸侧表面的面积Sa逐渐增加到阀板11的排放室侧表面的面积Sb。
图22-25示出了本发明的另一实施例。参看图22，示出了从活塞缸侧看到的阀板21的正视图。排放孔24和吸入孔25相对于中心C等角度地分布在阀板21上。图23和图24是在吸入过程中吸入机构的截面图。参看图23，阀簧片22的振动由壳体27端部的槽23来限制。吸入孔25包括突出的锥形侧壁26。较小的圆形开口26a是锥形侧壁26的吸入室端的开口。较大的圆形开口26b是锥形侧壁26的活塞缸一端的开口。
参看图25，开口面积S2a由较小的圆形开口26a限定；开口面积S2b由较大的圆形开口26b来限定。在本实施例中，面积S2b比面积Sa大，为1.5倍左右。突出的锥形侧壁26的弯曲允许处于阀板21的吸入室侧表面的面积S2a逐渐增加到阀板11的活塞缸侧表面的面积S2b。这样，吸入孔25的外周就从阀板21的吸入室侧表面向活塞缸表面增大。图6-21中的孔的形状以及针对排放孔所做的描述是可行的，并且也适于吸入孔。
这样，本发明在排放孔或吸入孔或两者中提供突出的锥形侧壁或带圆柱部分的锥形侧壁。结果，流过排放孔或吸入孔或两者的致冷剂流的紊流可被减小。因此，能减低流经排放孔和吸入孔的致冷剂气体的流动阻力，使得压缩机的容积效率能提高，相关的噪音得到抑制。
本发明适用于具有簧片阀机构的任何类型压缩机。例如，本发明可适用于旋转斜盘式压缩机，摇摆板(斜盘)式压缩机或涡卷式压缩机。虽然已结合优选实施例详细描述了本发明，但本发明并不限于此。很明显，根据所附的权利要求，本领域普通技术人员在本发明的范围内可以作出各种变形和改变。
权利要求
1．具有排放阀机构的压缩机，包括阀板，具有用于提供活塞缸和排放室之间的流体流通的至少一个排放通道、排放阀簧片和阀保持件；所述至少一个排放通道包括具有一定面积的第一活塞缸侧开口、具有一定面积的排放室侧开口和延伸在上述开口之间的侧壁，至少一部分所述排放通道的侧壁是锥形的，所述排放室侧的开口面积比所述第一活塞缸侧开口面积大。
2．如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述阀板具有阀板厚度，所述锥形排放通道侧壁部分具有锥形侧壁高度，所述阀板厚度大于所述锥形侧壁高度。
3．如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述排放通道侧壁还包括基本上为圆柱的部分。
4．如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第一活塞缸侧开口具有圆形外周形状。
5．如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述排放室侧开口具有圆形外周形状。
6．如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述排放室侧开口具有椭圆外周形状。
7．如权利要求1所述的压缩机，还包括吸入阀机构，包括所述阀板，具有用于提供所述吸入室和所述活塞缸之间的流体流通的至少一个吸入通道、吸入阀簧片和用于限制所述吸入阀簧片运动的装置，所述至少一个吸入通道包括具有一定面积的第二活塞缸侧开口、具有一定面积的吸入室侧开口和延伸在上述开口之间的侧壁，至少一部分所述吸入通道的侧壁是锥形的，所述第二活塞缸侧的开口面积比所述吸入室侧开口面积大。
8．具有吸入阀机构的压缩机，包括阀板，具有用于提供吸入室和活塞缸之间的流体流通的至少一个吸入通道、吸入阀簧片和用于限制所述吸入阀簧片运动的装置；所述至少一个吸入通道包括具有一定面积的第一活塞缸侧开口、具有一定面积的吸入室侧开口和延伸在上述开口之间的侧壁，至少一部分所述吸入通道的侧壁是锥形的，所述第一活塞缸侧的开口面积比所述吸入室侧开口面积大。
9．如权利要求8所述的压缩机，其特征在于，所述阀板具有阀板厚度，所述锥形吸入通道侧壁部分具有锥形侧壁高度，所述阀板厚度大于所述锥形侧壁高度。
10．如权利要求8所述的压缩机，其特征在于，所述吸入通道侧壁还包括基本上为圆柱的部分。
11．如权利要求8所述的压缩机，其特征在于，所述吸入室侧开口具有圆形外周形状。
12．如权利要求8所述的压缩机，其特征在于，所述活塞缸侧开口具有圆形外周形状。
13．如权利要求8所述的压缩机，其特征在于，所述活塞缸侧开口具有椭圆外周形状。
14．如权利要求8所述的压缩机，还包括排放阀机构，包括所述阀板，具有用于提供所述排放室和所述活塞缸之间的流体流通的至少一个排放通道、排放阀簧片和阀保持件，所述至少一个排放通道包括具有一定面积的第二活塞缸侧开口、具有一定面积的排放室侧开口和延伸在上述开口之间的侧壁，至少一部分所述排放通道的侧壁是锥形的，所述排放室侧的开口面积比所述第二活塞缸侧开口面积大。
全文摘要
公开了一种排放孔和吸入孔,具有抑制致冷剂气体流的紊流的形状。根据本发明的排放孔的形状具有锥形表面壁,使得排放孔的外周从活塞缸表面到排放室表面增加。同样,根据本发明的吸入孔的形状具有锥形表面壁,使得吸入孔的外周从吸入室表面到活塞缸表面增加。通过提供锥形表面壁,本发明允许致冷剂气体的流路大致在阀簧片的切向流动,使得排放孔或吸入孔的流动阻力减小,压缩机的容积效率提高,噪音被抑制。
文档编号F04B53/10GK1224805SQ9812644
公开日1999年8月4日 申请日期1998年12月24日 优先权日1998年12月24日
发明者栗原政幸, 内门严, 野田哲也, 木村良男 申请人:三电有限公司