專利名稱：往復(fù)式壓縮機(jī)的排氣閥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種往復(fù)式壓縮機(jī)的排氣閥裝置，具體涉及一種應(yīng)用于往復(fù)式壓縮機(jī)的閥門組件的閥簧的形狀以及該排氣閥的制造方法。


圖1和圖2分別是示出上述的軸向式排氣閥組件(以下簡稱排氣閥組件)的實施例的透視圖和縱向截面視圖。
如圖所示，在現(xiàn)有排氣閥組件中，與電動機(jī)電樞(未示出)形成整體的活塞1被插入氣缸2內(nèi)，并且作線性往復(fù)運動。該排氣閥組件包括排氣罩3，其與氣缸2的前端表面以固定方式相連，用于形成一定排氣空間S2；半球形排氣閥4，其被安裝在排氣罩3內(nèi)，用于通過氣缸2的開/閉來控制壓縮氣體的排放，該排氣閥4被設(shè)置成在活塞1作往復(fù)運動的同時，與排氣罩3內(nèi)的氣缸2的前端表面接觸/分離；以及閥簧5，其被支撐在排氣罩3與排氣閥4之間，用于以彈性方式支撐排氣閥3的往復(fù)運動。
閥簧5是一種圓柱形壓縮螺簧，其卷繞成從開始部分到結(jié)束部分之間具有相同彈簧常數(shù)和相同旋轉(zhuǎn)半徑，并且該閥簧的一端附著在排氣罩3的內(nèi)底部表面，其另一端附著在排氣閥4的后端。
未加說明的參考編號1a表示制冷氣體通道；2a表示連接孔；3a表示凸緣部分；3b表示排氣孔；6表示吸氣閥；S1表示壓縮空間。
以下將對現(xiàn)有往復(fù)式壓縮機(jī)內(nèi)的排氣閥裝置的工作進(jìn)行說明。
當(dāng)與往復(fù)式電動機(jī)(未示出)的電樞(未示出)形成整體的活塞1在氣缸2內(nèi)作往復(fù)運動時，制冷氣體通過設(shè)置在活塞1內(nèi)的制冷氣體通道1a被吸入氣缸的壓縮空間S1內(nèi)，然后被壓縮并途經(jīng)排氣罩3的排氣空間S2被排放到外部。
如圖3A所示，新的制冷氣體在活塞1的吸氣沖程過程中通過活塞1的制冷氣體通道1a被吸入，然后該制冷氣體推動安裝在活塞1前端上的吸氣閥6，并被吸入壓縮空間S1內(nèi)進(jìn)行壓縮。之后，在一特定時間被排放到排氣空間S2。
之后，如圖3B所示，在活塞1的壓縮和排氣沖程過程中，在氣缸2的壓縮空間S1內(nèi)所吸入的氣體由活塞進(jìn)行壓縮。之后，該氣體在于一定時間推動排氣閥4的同時被排放到排氣空間S2內(nèi)。并且，填充在排氣空間S2內(nèi)的壓縮氣體由在活塞1的下一壓縮和排氣沖程過程中新壓縮的壓縮氣體推動，然后被排出排氣閥組件之外。
另一方面，在活塞1的排氣沖程過程中閥簧5與排氣閥4一起被推動，并且該閥簧5被壓縮，然后通過在活塞1的吸氣沖程過程中按一定角度拉伸使排氣閥4回位。
以下將對排氣閥5的制造方法進(jìn)行說明。
如圖4所示，排氣閥5采用壓鑄法制成，該方法是將合適介質(zhì)注入固定式第一金屬模具7內(nèi)，并注入活動式第二金屬模具8內(nèi)，并且進(jìn)行壓制。
此時，注入介質(zhì)所途經(jīng)的閘門是側(cè)閘門9或中心閘門10，其設(shè)置在排氣閥5的側(cè)面構(gòu)件上。此外，在第一金屬模具7與第二金屬模具8相互接觸的表面上設(shè)有分模線11，該分模線11是在產(chǎn)品被模制之后產(chǎn)生的。
圖5是示出采用上述制造方法所形成的現(xiàn)有排氣閥5的透視圖。在圖5中，參考編號12表示承壓面部分，其與氣缸2接觸；參考編號14表示背壓面部分，其面向承壓面部分方向并且緊密支撐閥簧5的一端。
然而，在現(xiàn)有排氣閥裝置中存在以下一些問題。
當(dāng)活塞1進(jìn)行壓縮和排氣沖程時，由于使用圓柱形閥簧，因而閥簧5與排氣閥4一起朝排氣罩3的方向被推動，并且閥簧5的整個部件被壓縮成相互緊密接觸，因而，閥簧5的一部分就與另一部分碰撞，并且產(chǎn)生碰撞噪聲。
而且，閥簧5與排氣罩3的連接部件處于自由端狀態(tài)，在排氣罩3的內(nèi)側(cè)表面與在運動中具有可流動性的閥簧5之間產(chǎn)生閥簧5的偏心力，因此，排氣閥的運動不與軸線同心，或者在這兩個部件之間產(chǎn)生局部磨損。此外，當(dāng)進(jìn)行壓縮沖程時，排氣閥與排氣罩的內(nèi)壁表面接觸，因此，產(chǎn)生噪聲和磨損。
此外，排氣閥5使用金屬模具并采用壓制法制成，并且分模線11設(shè)置在承壓面部分12上，該承壓面部分12與氣缸2的前端表面接觸。并且，分模線11可產(chǎn)生毛刺，并且當(dāng)排氣閥5工作時，它與排氣罩3的內(nèi)側(cè)表面接觸。因此，產(chǎn)生噪聲，或者排氣閥5的運動不穩(wěn)定。
而且，如果金屬模具閘門設(shè)置在排氣閥5的側(cè)表面上，則模制產(chǎn)品可能由于注入介質(zhì)的流動特性而扭曲，并且排氣閥的運動由于在模制后介質(zhì)密度不相同而變得不穩(wěn)定，因而產(chǎn)生排氣噪聲。此外，如果該閘門設(shè)置在承壓面部分14的方向上，則對于后期加工來說，不存在機(jī)加工余量，因此難以制造。
而且，本發(fā)明的另一目的是提供這樣一種往復(fù)式壓縮機(jī)的排氣閥裝置，它通過形成分模線使模制產(chǎn)品保持與固定金屬模具附著，該分模線是當(dāng)在排氣閥的模制產(chǎn)品的中心部分上模制排氣閥時形成的。
而且，本發(fā)明的又一目的是提供這樣一種往復(fù)式壓縮機(jī)的排氣閥裝置，即該裝置能夠通過在第一金屬模具上形成閘門通道，容易地取出排氣閥模制件，該閘門通道是當(dāng)模制排氣閥時在金屬模具上形成的。
為了實現(xiàn)上述目的，提供了一種往復(fù)式壓縮機(jī)的排氣閥裝置，該裝置包括排氣罩，其具有內(nèi)置容積，以便罩住氣缸的前端表面；排氣閥，其設(shè)置成通過在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動的活塞與氣缸的前端表面接觸/分離；以及閥簧，其兩端安裝成與排氣閥的后表面附著，并與面向排氣閥后表面方向的排氣罩的內(nèi)表面附著，以便以彈性方式支撐排氣閥的后表面，并且該閥簧設(shè)置成錐形，其中，旋轉(zhuǎn)半徑被遞減或遞增，以便在壓縮過程中防止一部件與其他部件碰撞。
如圖6和圖7所示，根據(jù)本發(fā)明的往復(fù)式壓縮機(jī)的排氣閥裝置包括排氣罩103，其以固定方式被安裝在一定排氣空間S2上，并設(shè)置在氣缸2的前端表面，以便罩住氣缸2的前端表面，在氣缸2內(nèi)插有活塞1；排氣閥104，其設(shè)置在排氣罩103的內(nèi)側(cè)，用于通過當(dāng)活塞1作往復(fù)運動時與氣缸2的前端表面接觸/分離來開/閉氣缸2；以及閥簧105，其兩端由排氣罩103的內(nèi)表面以及面向排氣罩103的內(nèi)表面方向的排氣閥104的后表面予以支撐。
排氣罩103設(shè)置成帽形，具有凸緣部分103a，該凸緣部分包括位于開口側(cè)的連接孔103b，以便使用螺栓與氣缸2的前端表面上的凸緣部分2a相連，并且該排氣罩103還包括排氣空間S2，其比排氣閥104的直徑大，這樣，排氣閥104可自動作往復(fù)運動，并且與排氣閥104的外圓周表面之間留有一定間隙d1。
而且，第一階梯狀部分103d設(shè)置在排氣罩103的內(nèi)側(cè)表面103f與內(nèi)壁表面103g一起被封閉在排氣罩103內(nèi)的部位。因此，可防止閥簧105的前端與排氣罩103的內(nèi)壁表面103g碰撞所可能產(chǎn)生的磨損。此外，第二階梯狀部分103e設(shè)置成與第一階梯狀部分103d相鄰，并且其內(nèi)插有閥簧105的端部。
排氣閥104設(shè)置成半球形。并且，排氣閥104內(nèi)的承壓面部分104a與氣缸2的前端表面接觸/分離，而且閥簧105的一端附著在背壓面部分104b的彈簧插入部分104c。
而且，彈簧插入部分104c具有垂直部分104d和水平部分104e，因而當(dāng)排氣閥104工作時，彈簧插入部分104c被強(qiáng)制插入閥簧105的前端。因此，制成不與閥簧105脫離的結(jié)構(gòu)。
此外，與承壓面部分104a相鄰的錐形凹割表面部分104f設(shè)置在背壓面部分104b上。因此，當(dāng)制造排氣閥時，排氣閥模制件的取出是容易的，并且可防止金屬模具受損。
而且最好是，排氣閥104的外徑比排氣罩103的內(nèi)徑小1mm以上。這樣，可防止在排氣閥104的線性往復(fù)運動中出現(xiàn)流動阻力，并且可防止因閥簧105的偏心力造成與排氣罩103接觸所產(chǎn)生的磨損。
如圖8A和8B所示，閥簧105是一種錐形壓縮螺簧，其一端由設(shè)置在排氣罩103的內(nèi)側(cè)表面上的第二階梯狀部分103d緊密支撐，另一端被插入排氣閥104的彈簧插入部分104c內(nèi)。
而且，閥簧105被設(shè)置成錐形，其中，旋轉(zhuǎn)半徑被遞減或遞增，以便在壓縮過程中防止一部件與相鄰部件碰撞。此外，鋼絲繞數(shù)在決定彈性力方面是一重要因素，它是根據(jù)排氣罩內(nèi)的噪聲特性和壓力分布來決定。在本發(fā)明中，鋼絲被纏繞兩繞以上，以防止當(dāng)向閥簧105的開口端方向施加偏壓彈性力時所產(chǎn)生的偏心力，并且使所施加的彈性力相同。然而，最好是鋼絲在實際應(yīng)用中纏繞2.3繞。因此，可解決排氣閥104運動不穩(wěn)定的問題。
而且，閥簧105設(shè)置成當(dāng)閥簧105凸起在排氣罩的內(nèi)壁表面103g上時，在閥簧105的各鋼絲之間具有一定間隙d2。
此外，最好是閥簧105的纏繞旋轉(zhuǎn)中心與排氣閥104的中心在同一軸線上。
而且，閥簧105的寬端部分可由排氣罩3的內(nèi)側(cè)予以支撐，相反，閥簧105的窄端部分可由排氣罩3的內(nèi)側(cè)予以支撐。
而且，如圖10和圖11所示，排氣閥104通過固定式第一金屬模具107和第二金屬模具108被注模。在該固定式第一金屬模具107中設(shè)有輪廓線，用于制作排氣閥104的承壓面部分112；并且在該第二金屬模具108中設(shè)有輪廓線，用于制作排氣閥104的背壓面部分114和切割表面部分116。
因此，分模線111設(shè)置在排氣閥104的承壓面部分112和背壓面部分114之間。此外，背壓面部分114的輪廓線與分模線111相交的部位變?yōu)榘几畋砻?16，該凹割表面116略微傾斜。因此，當(dāng)金屬模具分離時，排氣閥模制件被分離成附著在活動式第二金屬模具108上。此外，排氣閥模制件由多個設(shè)置在第二金屬模具108內(nèi)部的噴射銷釘115噴出。
此外，注入介質(zhì)所途經(jīng)的閘門設(shè)置在第一金屬模具107上，該第一金屬模具107具有排氣閥104的承壓面部分112的輪廓線。
如上所述，合適選擇閘門110和分模線111的位置可使排氣閥模制件的取出變得容易。
未加說明的參考編號1a表示制冷氣體通道；2a表示滲透孔；2b表示連接孔；S1表示壓縮空間。
根據(jù)本發(fā)明的往復(fù)式壓縮機(jī)的排氣閥裝置的一般工作類似于現(xiàn)有技術(shù)。
當(dāng)與往復(fù)式電動機(jī)(未示出)的電樞(未示出)形成整體的活塞1在氣缸2內(nèi)作往復(fù)運動時，制冷氣體通過設(shè)置在活塞1內(nèi)的制冷氣體通道1a被吸入壓縮空間S1內(nèi)并進(jìn)行壓縮，然后通過排氣罩103的排氣空間S2被排放。該過程重復(fù)進(jìn)行。
如圖11A所示，新的制冷氣體通過活塞1內(nèi)的制冷氣體通道1a被吸入壓縮空間S1內(nèi)并進(jìn)行壓縮，同時推動安裝在活塞1的前端表面上的吸氣閥6，然后，該制冷氣體在活塞1的吸氣沖程中在一定時間點被排放到排氣空間S2。
之后，如圖11B所示，填充在氣缸2的壓縮空間S1內(nèi)的所吸入氣體由活塞1推動進(jìn)行壓縮，并在活塞1的壓縮和排氣沖程過程中推動排氣閥104的同時，被排放到排氣空間S2。填充在排氣空間S2內(nèi)的壓縮氣體被排出排氣閥組件之外，該排氣閥組件由在活塞1的下一壓縮和排氣沖程過程中被新吸入的氣體推動。
另一方面，在活塞1的吸氣沖程中，壓縮空間S1內(nèi)的壓力小于閥簧105的彈性力。因此，閥簧回位，并且排氣閥104附著在氣缸2的前端表面。
相反，在活塞1的壓縮和排氣沖程過程中，壓縮空間S1內(nèi)的壓力大于閥簧105的彈性力。因此，排氣閥104被推動，并且閥簧105被壓縮。此時，閥簧105的旋轉(zhuǎn)半徑從排氣罩103朝排氣閥104遞減，這樣，一部件不會與其他部件接觸，因此可防止在壓縮過程中由各部件的碰撞所產(chǎn)生的噪聲。
截止如上所述，根據(jù)本發(fā)明的往復(fù)式壓縮機(jī)的排氣閥裝置，閥簧的旋轉(zhuǎn)半徑被設(shè)定為遞減或遞增，于是可防止一部件與其他部件碰撞，從而可根據(jù)活塞的壓縮和排氣沖程防止在閥簧的壓縮過程中由各部件的碰撞所產(chǎn)生的碰撞噪聲。
而且，在連接閥簧的排氣罩側(cè)設(shè)有一個或多個階梯狀部分，因此閥簧被緊密支撐。于是，可防止由閥簧的連續(xù)往復(fù)運動所可能產(chǎn)生的偏心力。
而且，在排氣閥的中心部分設(shè)有分模線，并且在用于制造排氣閥的固定式金屬模具上設(shè)有閘門。因此，排氣閥的取出變得容易，而且由于排氣閥形狀的特性也使得后期加工變得容易。此外，金屬模具的使用壽命延長，并且可防止產(chǎn)生毛刺。
此外，當(dāng)通過形成錐形的凹割表面來制造排氣閥時，制造的金屬模具易于取出。并且，在彈簧插入部分上設(shè)有直徑與彈簧內(nèi)徑相同的垂直部分和水平部分，從而可防止由反復(fù)運動所產(chǎn)生的排氣閥磨損。
權(quán)利要求
1.一種往復(fù)式壓縮機(jī)的排氣閥裝置，其特征在于，該裝置包括排氣罩，其具有內(nèi)部容積，以便罩住氣缸的前端表面；排氣閥，它在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動的活塞的作用下，與氣缸的前端表面接觸/分離；以及閥簧，其兩端分別附著在排氣閥的后表面上以及面向排氣閥后表面的排氣罩的內(nèi)表面上，以彈性方式支撐排氣閥的后表面，其中，閥簧設(shè)置成錐形，其旋轉(zhuǎn)半徑遞減或遞增，以便在壓縮過程中防止一部件與其他部件碰撞。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，閥簧被纏繞兩繞以上。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在排氣罩內(nèi)設(shè)置至少一個階梯狀部分，因此閥簧的前端不與排氣罩的內(nèi)壁接觸，從而防止磨損發(fā)生。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，一個內(nèi)部插入閥簧端部的階梯狀部分緊隨上述階梯狀部分設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當(dāng)閥簧凸起在排氣罩的內(nèi)壁上時，在閥簧鋼絲之間設(shè)有一定間隙。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，閥簧的中心與排氣閥的中心在同一軸線上。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在排氣閥的外徑與排氣罩的內(nèi)徑之間的間隙大于1mm。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，排氣閥包括平的承壓面部分，其附著在氣缸的前端表面上；以及背壓面部分，其設(shè)置成凸起在面向承壓面部分方向的一側(cè)，其直徑從邊緣朝中心方向遞減。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，在承壓面與背壓面相交的部位設(shè)有一條分模線。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，排氣閥還包括凹割表面部分，其設(shè)置成朝向承壓面和背壓面二者中的至少一個方向偏斜。
11.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，背壓面部分還包括彈簧插入部分，以便被強(qiáng)制插入閥簧內(nèi)。
12.如權(quán)利要求1 1所述的裝置，其特征在于，彈簧插入部分包括垂直部分和水平部分。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當(dāng)采用注模法制造排氣閥時，在模制承壓面部分的固定式金屬模具上設(shè)有一個閘門。
14.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當(dāng)采用注模法制造排氣閥時，在模制背壓面部分的活動式金屬模具上設(shè)有多個啟模針。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種往復(fù)式壓縮機(jī)的排氣閥裝置,該裝置包括:排氣罩,其具有內(nèi)置容積,以便罩住氣缸的前端表面;排氣閥,其設(shè)置成通過在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動的活塞與氣缸的前端表面接觸/分離;以及閥簧,其兩端分別與排氣閥的后側(cè)以及與排氣罩的內(nèi)表面附著,以便以彈性方式支撐排氣閥的后側(cè)。錐形閥簧的旋轉(zhuǎn)半徑被設(shè)置成遞減或遞增,這樣可在壓縮過程中防止一部件與其他部件碰撞。因此,當(dāng)根據(jù)活塞的壓縮和排氣沖程壓縮閥簧時,可事先防止由閥簧內(nèi)的各部件碰撞所產(chǎn)生的碰撞噪聲。
文檔編號F04B39/10GK1380945SQ01801457
公開日2002年11月20日 申請日期2001年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月29日
發(fā)明者李爀, 樸貞植, 宋桂永, 具本哲 申請人:Lg電子株式會社