專利名稱:致冷劑壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分所述的氣密地封裝的 致冷劑壓縮機,它具有一氣密地密封的壓縮機殼體,在其內(nèi)部一壓縮 致冷劑的活塞一缸單元運行,其缸用 一具有壓縮孔和抽吸孔的閥板封 閉,并設(shè)置一抽吸通道和一壓縮通道,致冷劑經(jīng)由所述通道經(jīng)由一抽 吸閥;故吸入到抽吸孔中,并經(jīng)由一壓力閥從壓縮孔壓入到壓縮通道中, 一抽吸噪聲消聲器最好位于抽吸通道中。
背景技術(shù):
這種致冷劑壓縮機長時間以來是公知的,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,單個的致冷劑壓縮機的能量消耗只在50和150W之間,但 是,在考慮全世界所用的所有致冷劑壓縮機時,造成非常高的能量消 耗,它由于所謂的發(fā)展中國家的快速地向前的發(fā)展是不斷增加的。
因此,當乘以全世界在用的致冷劑壓縮機時,在致冷劑壓縮機上 進行和提高其效率的任何技術(shù)改進對于能源都隱含著巨大的節(jié)約潛 力。
冷凍過程的本身長期以來已為人所知。沸騰的致冷劑在蒸發(fā)器中 通過從要冷卻的空間吸收能量而蒸發(fā),并且最后過熱,并且用致冷劑 壓縮機泵壓至一較高的能級,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)生致冷劑的壓力降低和冷卻。
對于效率的可能的提高最大而又最重要的潛力為在壓縮過程開始 時亦即在進入活塞一缸單元的缸時降低致冷劑的溫度。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)的氣密的致冷劑壓縮機中,由于結(jié)構(gòu)的原
因,致冷劑在其從蒸發(fā)器(冷卻空間)至活塞一缸單元的進口閥的路 徑中被強烈地加熱。
在活塞一缸單元的吸入行程中,致冷劑的吸入經(jīng)由一直接來自蒸 發(fā)器的抽吸通道產(chǎn)生。從此抽吸通道,致冷劑經(jīng)由一抽吸噪聲消聲器 和一抽吸閥被抽吸進入缸的內(nèi)部,在那里,它被活塞壓縮,并經(jīng)由一 壓縮閥從缸的內(nèi)部排入一通向冷卻室的壓縮通道。已知的致冷劑壓縮 機有一結(jié)構(gòu),其中容納活塞的缸殼體被一閥板終止,該閥板有抽吸孔 和/或壓縮孔。閥板用作缸蓋的支座,缸蓋通常用螺釘檸在閥板和缸殼 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室,該 室以后就形成抽吸通道和/或壓縮通道,致冷劑經(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殼體的內(nèi) 部,在入口的附近進入一抽吸噪聲消聲器,該消聲器減少了活塞一缸 的進入噪聲,并且通常由多個彼此連接的體積構(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。
所描述的已知的實施例變型有這樣的缺點,即致冷劑在其從進入 壓縮機殼體內(nèi)部至抽吸孔的路途中被過于強烈加熱。測量顯示,在抽 吸通道中在進入壓縮機殼體之前不遠的某一點與抽吸噪聲消聲器的第
一體積之間,產(chǎn)生超過20。C的加熱。致冷劑的這種不希望的加熱的主 要原因為這樣的事實,即從抽吸通道流入壓縮機殼體的新鮮的致冷劑 與已知位于壓縮機殼體中的致冷劑混合。但是,由于活塞一缸單元在 運行中釋放的熱,已有的致冷劑有一比從抽吸通道流入壓縮機殼體的 致冷劑高的溫度,以致在兩種致冷劑流混合時,產(chǎn)生一個混合溫度, 它在任何情況下都高于抽吸通道中的致冷劑在進入壓縮機殼體之前的 溫度?;旌系脑蚴沁@樣的事實,即坐落在閥板上并交替地關(guān)閉和打 開抽吸孔的進口閥只在經(jīng)過180。的曲軸角度范圍時才打開抽吸孔, 因而致冷劑只能在此時間內(nèi)才能被吸入活塞一缸單元的缸中。在另一 個180°的曲軸角度范圍即壓縮循環(huán)內(nèi),抽吸閥關(guān)閉,但是,來自蒸 發(fā)器的致冷劑有一差不多為恒定的質(zhì)量流,以致即使在抽吸閥關(guān)閉時,
致冷劑仍然流入壓縮機殼體中并留在那兒,同時冷卻活塞一缸單元并 同時變熱。此外,由于在壓縮階段的壓力波動,從壓縮機殼體至抽吸 噪聲消聲器或反過來產(chǎn)生進一步的流動過程,它造成致冷劑的額外的 混合。
除去在進入抽吸噪聲消聲器的入口的附近,所提及的抽吸管通入
至壓縮機殼體中以外,還例如從WO 03/038280知道一種實施例變型, 其中,抽吸通道直接通至抽吸噪聲消聲器中,而無經(jīng)由壓縮機殼體的 內(nèi)部的旁路。這樣,不會產(chǎn)生在壓縮過程開始時造成致冷劑的加熱的 致冷劑流的混合。不過,這種解決方案有這樣的缺點,即在抽吸時常 常有較大的壓力降,這會或多或少強烈地降低容積效率因而是能量效 率。
不過,所有已知的致冷劑壓縮機都有同樣的活塞一缸單元的結(jié)構(gòu), 尤其是缸殼體,它用一閥板和一連接在其上的缸蓋封閉。缸蓋最好蓋 住整個閥板,該閥板也有抽吸孔和壓縮孔。臨時關(guān)閉抽吸孔的抽吸閥 和臨時關(guān)閉壓縮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噪聲消聲器的端部分的凹槽。
被壓縮過程加熱的致冷劑經(jīng)由壓力閥和壓縮孔被壓出缸外,進入 缸蓋中,在那里,由于缸蓋的設(shè)計,它至少在形成壓縮通道的部分中 完全充滿缸蓋,從而與形成此壓縮通道的一部分的閥板接觸。由于這 一情況,閥板的溫度基本對應(yīng)于壓縮的致冷劑的溫度。由于在缸的內(nèi) 部的氣體比經(jīng)過超過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,這對能量
效率有一負面影響。
此外,在缸蓋中存在的高溫也沿被缸蓋包圍的抽吸噪聲消聲器的 端部部分的方向產(chǎn)生熱量流,但是,由于它,來自抽吸噪聲消聲器的 仍然要被壓縮的致冷劑也不希望地被加熱。總之,可以這樣說,由于 其缸蓋設(shè)計,已知的致冷劑壓縮機結(jié)構(gòu)的作用與在開始時引述的目的 即降低抽吸溫度和排出溫度相反。
從US 5288212已知一種氣密地封裝的壓縮機,它具有一位于缸頭
上的基板上的抽吸殼體和與抽吸殼體分開的壓縮殼體。同一基板形成 抽吸殼體和壓縮殼體共用的底部并平地壓靠在缸頭結(jié)構(gòu)上。 發(fā)明內(nèi)容因此,本發(fā)明的目的為,避免上述缺點并提供一種在開始時所引 述類型的致冷劑壓縮機,它允許大大地降低抽吸溫度和排放溫度。按照本發(fā)明,這可以通過權(quán)利要求1的特征部分的特征達到。通過提供一形成壓縮通道并完全包圍它的獨立構(gòu)件,并將此構(gòu)件 直接連至壓縮孔上,壓縮通道在熱力學上完全與閥板分開。按照本發(fā) 明的構(gòu)件允許熱的、壓縮的致冷劑經(jīng)由壓縮孔直接排出進入壓縮通道 中,而不必沿閥板的一個部分流出。只有直接包圍壓縮孔的閥板區(qū)域 在其遠離活塞的一側(cè)與熱的致冷劑接觸。這樣,相對于在致冷劑壓縮 機中的普通的缸頭,從熱的、已經(jīng)壓縮的致冷劑至閥板的熱傳遞會急 劇地減少。閥板和缸壁保持比較冷,并且因此允許熱從缸殼體的內(nèi)部 散發(fā)和/或防止熱量流入缸中的氣體中。此外,這樣,可以減少從閥板 至抽吸孔因而進入到抽吸通道中的熱傳遞,由此,可以降低吸入溫度。投射在閥板上的壓縮通道的區(qū)域,即位于壓縮接觸邊緣內(nèi)的區(qū)域可以精確地確定尺寸,并在熱傳遞方面通過權(quán)利要求2的特征部分的 特征優(yōu)化。 一方面,對于壓縮孔,需要位于此區(qū)域內(nèi),而另一方面, 對于壓縮通道和壓力流之間的過渡,需要按有利的流動實施,并且盡 管如此實現(xiàn)緊密的連接。按照本發(fā)明,壓縮通道或者更精確地通道的 最后一部分基本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,故壓縮接觸邊緣的形狀可以 以這樣的方式選擇,以使致冷劑只沿 一 小的區(qū)域繞閥板流動。按照本發(fā)明,壓縮孔的橫截面面積與被壓縮接觸邊緣包圍的面積 之比大于1/12。按照權(quán)利要求4的特征部分的特征,形成壓縮通道的構(gòu)件具有一 直接與壓縮孔相連并從閥板引出的部分,而且有另外一個與此部分連 接的部分,它徑向相對于缸孔最好與閥板有一段距離并最好平行于它 向外延伸。這樣,壓縮的致冷劑就可以快速地從閥板送走,并可以防 止或減少它至閥板的熱散失。按照權(quán)利要求5的特征部分的特征,從岡板引出的部分和/或壓縮 通道的另外一部分是用導(dǎo)熱性不良的塑料制造的,通過它,可以更進 一步地降低壓縮的致冷劑的熱散失。按照權(quán)利要求6的特征部分的特征, 一最好是用橡膠或塑料制成 的隔熱材料位于另外一個部分和閥板之間,以便更進一步地減少從壓 縮的致冷劑至閥板的熱傳遞。權(quán)利要求7的特征部分的特征提供了制造簡單的優(yōu)點,所述特征 為每個構(gòu)件的整體制造和/或形成壓縮通道和抽吸通道的兩個構(gòu)件的 整體制造,在后一種情況下,共同整件制造的兩個構(gòu)件至少沿一中間 壁相互接觸。這樣,包含兩個通道的構(gòu)件可以采用注模法用塑料制造, 通過它,可以更進一步地減少從壓縮通道至壓縮才幾殼體內(nèi)部、從壓縮 機殼體內(nèi)部至抽吸通道和在抽吸或壓縮接觸邊緣區(qū)至閥板中的熱傳 遞。權(quán)利要求8的特征部分的特征規(guī)定,封閉壓縮孔的壓力閥位于形 成壓縮通道的構(gòu)件中。這樣,閥板可以更簡單地也就是以幾個工步制 造,因為不再需要在閥板中設(shè)置用于壓力閥的緊固件。同時,實現(xiàn)這 一特征允許預(yù)裝配壓縮通道和壓力閥,和/或與權(quán)利要求7的特征相結(jié) 合,預(yù)裝配壓縮通道和包括抽吸通道的壓力閥。按照權(quán)利要求9和10的特征部分的特征,也就是說,在直接連接 壓縮孔的壓縮通道中實現(xiàn)壓縮室,就可以在從缸中排放致冷劑時避免 壓縮通道中的超壓,而這種超壓將會造成能量效率的降低。按照權(quán)利要求11、 12和13的特征部分的特征,閥板用一夾緊元 件緊固在壓縮機殼體上,該夾緊元件至少沿閥板的周邊一個部分但是 最好沿整個周邊將其夾在缸殼體上。采用這一措施,相對于致冷劑壓 縮機的普通的缸頭,缸模的變形和費用都可以急劇地降低,因為螺釘 不再需要用于將閥板緊固在缸殼體上。按照權(quán)利要求14的特征部分的特征,夾緊元件可以在一端部部分 與設(shè)置在缸殼體上的切槽相接合。
按照權(quán)利要求15的特征部分的特征,閥板用形成一第一夾緊腿的 另 一端部部分夾在缸殼體上。按照權(quán)利要求16的特征部分的特征,缸殼體設(shè)有一凸肩,閥板至 少部分地埋在其中,以允許將其定位,因為由于夾緊,如同在致冷劑 壓縮機的普通的缸頭中已知的那種通過螺釘連接的定位不再可能,按 照權(quán)利要求17的特征部分的特征的一個優(yōu)選的實施例變型規(guī)定,背向 活塞的閥板表面與缸殼體齊平地終止。按照權(quán)利要求18的特征部分的特征,形成抽吸通道和/或壓縮通 道的構(gòu)件用另一個位于夾緊元件上的夾緊腿緊固在閥板上。因此,可 以完全取消用于緊固缸頭的螺釘。按照權(quán)利要求19的特征部分的特征,作為其另一方案,可以設(shè)置 另一個單獨的夾緊元件,它將形成抽吸和壓縮通道的構(gòu)件夾在閥板上, 此單獨的夾緊元件能夠與夾緊元件接合。按照權(quán)利要求20至22的特征部分的特征描述了本發(fā)明的另一優(yōu) 選的實施例,按照它,閥板用單獨的緊固件如螺釘緊固在缸殼體上, 但是,形成壓縮和/或抽吸通道的構(gòu)件則夾到閥板上,這樣,就形成夾 緊和螺釘連接的組合。按照權(quán)利要求23和24的特征部分的特征描述了形成抽吸和壓縮 通道的構(gòu)件到閥板的密封連接的優(yōu)選的實施例變型,它能保證抑制致 冷劑的流出從各通道流入壓縮機殼體的內(nèi)部。密封槽結(jié)合密封突起部缸頭中在缸蓋與閥板之間的情況下要低得多。
下面根據(jù)示例性實施例較詳細地描述本發(fā)明。圖1示出包含按照本發(fā)明的缸頭的活塞一缸單元的軸測圖,圖2示出按照本發(fā)明的缸頭的正視圖,圖3示出包含按照本發(fā)明的無夾緊元件的缸頭的活塞一缸單元的 軸測圖,圖4示出按照本發(fā)明的缸頭的軸測剖視詳圖,圖5示出沿包括缸殼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示出沿包括缸殼體和曲軸箱而無夾緊元件的缸頭的曲軸軸線 方向的^L圖,圖8示出形成壓縮通道的構(gòu)件的軸測圖,圖8a用剖面示出形成壓縮通道的構(gòu)件的軸測圖,圖9示出按照本發(fā)明的缸頭的可選的實施例變型,圖10示出圖9的可選的實施例變型沿圖9的平面Al的剖;f見圖,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施例變型,圖14示出沿圖13的平面B的剖視圖,圖15示出按照本發(fā)明的缸頭的又一可選的實施例變型,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施例變型,圖18示出沿圖17的平面D的剖視圖,圖19示出按照本發(fā)明的具有O形圏密封的缸頭的剖視圖,圖20示出按照本發(fā)明的具有紙密封的缸頭的剖視圖,圖21用沿圖22的平面E的剖面示出可選的密封系統(tǒng)的圖示,圖22示出按照圖21的本發(fā)明的缸頭的又一實施例變型,圖23示出沿圖22的平面F的剖視圖,圖24~31示出一可能的密封系統(tǒng)的剖視圖,圖32示出按照本發(fā)明的缸頭的又一可能的實施例變型,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示出按照本發(fā)明的缸頭的另一個示例性實施例,圖37示出圖36的包括夾緊元件的缸殼體的軸測圖,
圖38示出按照本發(fā)明的缸頭的另一個示例性實施例,圖39示出沒有形成壓縮和抽吸通道的構(gòu)件的圖38的示例性實施例。
具體實施方式
圖1示出按照本發(fā)明的缸頭的軸測圖,缸殼體l的各個部分、閥 板2和包括吸入孔3a的抽吸噪聲消聲器3都可以看見。作為主題的氣密地封裝的致冷劑壓縮機的基本結(jié)構(gòu)本身是已知 的?;钊桓滓浑妱訖C單元主要包括一缸殼體1和在其中執(zhí)行往復(fù)運 動的活塞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)并伸入一電動機(同樣未示出) 的轉(zhuǎn)子的中心孔中,曲軸的旋轉(zhuǎn)運動以本身同樣已知的方式經(jīng)由一連 桿(未示出)傳至活塞4。 一抽吸噪聲消聲器3位于缸頭本身上,它 在致冷劑的吸入過程中用于將噪聲的輸出減至最小。圖l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,但是沒有夾緊元件7。按照本發(fā)明,壓縮通道由構(gòu)件8 形成,而抽吸通道則由構(gòu)件9形成。兩個構(gòu)件8、 9彼此相互獨立并且 特別還獨立于閥板2,不過,它們都連至閥板上,以沿一接觸邊緣即 一壓縮接觸邊緣13或一抽吸接觸邊緣17形成一密封,這將在后面更 詳細地討論。換句話說,也可以稱為壓縮通道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,形成壓縮通道的構(gòu)件8有一直接連接壓縮孔10且從 閥板2引出的部分8a和另一個與此部分8a相連的部分8b,它基本沿 徑向相對于缸孔向外延伸,并最好在離開閥板2的一距離Z處與其平 行(同時參看圖10和11)。構(gòu)件8與閥板2之間的距離Z造成閥板2與壓縮通道的最佳隔熱, 以致可以在這里強烈地防止壓縮通道8中的壓縮的熱致冷劑至閥板2 和至抽吸通道的熱傳遞。直接與位于閥板中的壓縮孔連接地,構(gòu)件8形成一壓縮室,閥板2例如在圖4中可看見但是在圖1和2中則隱藏起來,該壓縮室位于 從閥板2引出的壓縮通道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標識的壓縮室用于避免在 致冷劑從缸中排出時可能產(chǎn)生的超壓。壓縮通道8以后就穿入將致冷 劑引出壓縮機殼體的另一部分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的示例性實施例中示出,夾緊元件7作為基本為Y字形實 施并從活塞4往上拱曲,而且專門用于將構(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 釭殼體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的一個夾緊部分7a壓靠在形成壓 縮通道的構(gòu)件8的一個部分上,通過它,構(gòu)件8壓靠在閥板2上或更 精確地說經(jīng)由壓縮接觸邊緣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、闊板2和缸殼體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,形成壓縮通道并 完全包圍它的構(gòu)件8是可以很好地辨認的。夾緊元件7也是可以很好 地辨認的,其部分7a在構(gòu)件8的其形狀為壓縮接觸邊緣13的端部區(qū) 域8c相對于閥板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因而進一步至缸的內(nèi)部12和/或進入抽吸通道9的熱傳遞的距 離Z,在剖視圖中并不能看見,但是在此視圖中同樣可以很好地辨認。 與常用的缸頭相反,壓縮的致冷劑在壓縮通道8的第一部分8a中從閥 板引出,然后沿徑向相對于缸孔在一距離Z處從缸殼體1引出,而壓 縮的致冷劑不必進一步與閥板2接觸。如同圖5—樣,圖7示出缸頭沿曲軸軸線方向的視圖,但是沒有 夾緊元件7,以致形成壓縮通道的構(gòu)件8可以很好地辨認,如同構(gòu)件8樣。圖8和圖8a都示出了形成壓縮通道的構(gòu)件8的部分8a的端部分, 它經(jīng)由壓縮接觸邊緣13緊密地連至在這些圖中看不見的閥板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, 以防止在致冷劑從缸中排出時超壓。部分8a還設(shè)有其形狀為銷子的接 收裝置19,其中可以懸掛壓力閥15的一個端部分。壓力閥15按本身 已知的方式作為板彈簧元件實現(xiàn)??梢詰覓煸诮邮昭b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,交替地打開和關(guān)閉在閥板2中直接 位于其后面的壓縮孔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岡15的 打開路徑。在按照本發(fā)明的構(gòu)件8中,壓力閥15的形狀允許沿分開的生產(chǎn)線 預(yù)先制造這兩個部分。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,這就造成制造過程的大大簡化, 尤其是制造過程的加速。圖9示出按照本發(fā)明的缸頭的可選的實施例變型,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緊固在缸殼體1上。這樣,在圖9中公開的按 照本發(fā)明的缸頭的實施例變型在處理時完全不用螺釘。換句話說,整 個缸頭只是夾緊的。圖IO示出了圖9的可選的實施例變型的剖視圖,阻止壓縮通道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 認的那樣,夾緊元件7包括一夾緊部分7b,在此示例性實施例中,它 在閥板2的邊緣區(qū)域中繞其整個周圍包圍閥板并在缸殼體1上與一個 切槽27接合。位于閥板2與缸殼體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。 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。此外,示出 了形成壓縮通道的構(gòu)件8至壓縮孔10中的過渡。按照本發(fā)明的構(gòu)件8 沿壓縮接觸邊緣13緊密地連至閥板2上。壓縮孔10以及壓力閥15 的可動部分位于被壓縮接觸邊緣13包圍的區(qū)域內(nèi)。被壓縮接觸邊緣 13包圍的區(qū)域同時是與來自缸中的壓縮的致冷劑接觸的閥板2的單獨 的部分。自然,對于抽吸通道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)域同時也是與吸入缸中的致冷劑接觸的 閥板2的單獨的部分。缸殼體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,同時得到閥板2的定位。圖13和14都示出按照本發(fā)明的缸頭的另一可選的實施例變型。 不過,夾緊元件7設(shè)計為在其夾緊部分7a的區(qū)域內(nèi)是分開的,以使每 個構(gòu)件8、 9都有配屬于它的夾緊元件7。圖15和16都示出按照本發(fā)明的具有按另外構(gòu)成的夾緊元件7的 缸頭的又一個實施例變型。夾緊元件7的夾緊部分7b不在邊緣區(qū)域中 繞閥板2的整個周邊包圍閥板,而是在此情況下設(shè)計為中斷,該中斷 在此夾緊部分形成開口,通過它,構(gòu)件8、 9可從缸頭引走或引向缸頭, 以使實際上提供了多個夾緊部分7b。不過,各個夾緊部分7b都按與 已經(jīng)對上面所舉的示例性實施例指出的相同的方式與缸殼體1上的切 槽27接合。在此示例性實施例中,夾緊部分7a設(shè)計為十字的形狀, 此十字的一個臂穿入每個夾緊部分7b。十字的各個臂在其中相交的區(qū) 域設(shè)計為圓柱形的,并且造成構(gòu)件8、 9的夾緊。圖17和19示出按照本發(fā)明的缸頭的另一可選的實施例變型,其 中,夾緊元件7將構(gòu)件8、 9還有閥板2夾到缸殼體1上。在此情況下, 缸殼體l設(shè)計為沿側(cè)面加高的,不過,該加高的部分la有一切槽,夾 緊元件7的夾緊部分7b可與該切槽接合。在缸殼體1的正面將其終 結(jié)的而且缸殼體的部分la沿軸向超過它突出的閥板2,在此情況下通 過夾緊部分7b夾在缸殼體1上,所述夾緊部分與部分la的切槽相接 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la設(shè)有開口 18,構(gòu)件8、 9經(jīng)過該開 口從缸頭引走或引向缸頭。圖19和20各自示出按照本發(fā)明的缸頭的剖視圖,其中, 一方面 采用一0形圏密封20,另一方面采用一紙密封21,以用于密封抽吸 通道9和/或還有壓縮通道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)明的缸頭的又一個實施例變型,圖21示出壓縮通道 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 突起22 (還參看圖8和8a),該密封突起位于形成壓縮通道的構(gòu)件8 的壓縮接觸邊緣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)想一種相反的實施方式,也就是在形成壓縮通道 的構(gòu)件8的壓縮接觸邊緣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),其中接合一密封突 起22,該密封突起位于閥板2上并對應(yīng)于密封槽23的輪廓線。為保證連接的密封,密封突起22必須有一比密封槽23大的體積, 或密封突起22的形狀必須與密封槽23的形狀不同。在裝配缸頭時所 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 造成密封突起22和/或部分密封突起22流入密封槽23中。密封槽23與密封突起22結(jié)合實施方式,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,在紙密封的情況下為一長而寬的密封,而在密封槽23—密封突起22的 系統(tǒng)的情況下,為一短而狹的密封。密封系統(tǒng)獨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) —可流動的塑料(構(gòu)件8、 9),或塑料(閥板2)—可流動的塑 料(構(gòu)件8、 9)。本申請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,而密封突 起22的幾何形狀則為銷形,密封突起的自由端最好設(shè)計為平的和/或 圓弧形的。圖24示出具有V字形密封槽23和銷形密封突起22的密封系統(tǒng) 的簡單結(jié)構(gòu)。圖25示出通過閥板2上的兩個突起的肋形成的密封槽23,它們 與銷形密封突起22 —起工作。在兩種情況下,銷形密封突起22在其自由端設(shè)計為平的。在圖26中,在壓縮通道8上設(shè)置兩個銷形密封突起22,它界定 一 V字形密封槽23,位于閥板2上的銷形密封突起22與密封槽接合。 此外,密封槽23也位于閥板2上,位于壓縮通道8上的兩個密封突起 22與其接合,以致在形成壓縮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。銷形密封突起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,銷形密封突起22 在其自由端的區(qū)域內(nèi)也設(shè)計為圓弧形的。明的缸頭中和也在按照現(xiàn)有技術(shù)的即釆用缸蓋的缸頭中。在后一種情 況下,具有密封突起22或密封槽23和閥板2的缸蓋有相應(yīng)的配對物。 圖22和23示出圖21的按照本發(fā)明的缸頭的又一個實施例變型的 另外的視圖。圖32至35示出按照本發(fā)明的具有構(gòu)件8、9的缸頭的又一個可選的實施例變型。除去抽吸或壓縮孔16、 10以外,閥板2都用塑料革 25蓋住,該塑料軍有一離開缸殼體l的部分和一面朝缸殼體的部分。 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, 它們包括塑料。在此情況下,制造按多個步驟實行。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 (相當于接收裝置19)的位置定位的銷子28也已經(jīng)注射在閥板 2的離開缸殼體1的一側(cè)上。離開活塞4的一側(cè)是平的涂層的擠出物。在此,不需要用于抽吸 閥的保持裝置。只設(shè)置一個用于抽吸閥的位置定位的暴露區(qū)域。抽吸 閥本身夾在缸殼體1的正面和閥板2之間。在另一個步驟中,為了將也是用塑料在一單獨的工步中制造的形 成壓縮通道的構(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,進行塑料件的激光焊接或振動焊接,密封槽24的輪廊線對應(yīng)于壓 縮接觸邊緣13或抽吸接觸邊緣17,而且在此示例性實施例中并不位 于閥板2中,反而是位于包圍閥板2的塑料軍25中。如同在先前的實施變型中那樣,閥板2用夾緊元件7緊固在缸殼 體1上。圖36和37示出缸頭的一個實施例變型,其中,除去夾緊元件7, 還設(shè)置另一個夾緊元件29。按照本發(fā)明,此另一個夾緊元件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 岡板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。
附圖標記清單1、 缸殼體la、缸殼體的加高部分2、 閥板3、 抽吸噪聲消聲器 3a、吸入孑L;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、 形成壓縮通道的構(gòu)件8a、引出的壓縮通道部分,壓縮室 8b、壓縮通道的另一部分9、 形成抽吸通道的構(gòu)件10、 壓縮孔11、 螺釘12、 缸的內(nèi)部13、 壓縮接觸邊緣14、 間隙容積密封15、 壓力閥;15a、壓力閥的自由端部分;16、 抽吸孔;17、 抽吸接觸邊緣18、 開口19、 接收裝置20、 O形圏密封21、 紙密封22、 密封突起23、 密封槽24、 密封槽25、 塑料罩26、 孔邊界27、 切槽28、 銷29、 另一夾緊元件30、 板形元件31、 凸肩32、 抽吸閥
權(quán)利要求
1、一種氣密地封裝的致冷劑壓縮機,包括一氣密地密封的壓縮機殼體,一壓縮致冷劑的活塞-缸單元在該壓縮機殼體內(nèi)部運行,該活塞-缸單元的缸殼體(1)借助一具有壓縮孔(10)和抽吸孔(16)的閥板(2)封閉并設(shè)置一抽吸通道和一壓縮通道,致冷劑通過所述通道經(jīng)由一抽吸閥(32)吸入到抽吸孔(16)中,以及經(jīng)由一壓力閥(15)從壓縮孔(10)壓入到壓縮通道中,其中抽吸通道由一通道形的構(gòu)件(9)形成,其將抽吸孔(16)與一優(yōu)選設(shè)置的抽吸噪聲消聲器(3)連接,其特征為,壓縮通道由一完全包圍壓縮通道的獨立的構(gòu)件(8)形成,該構(gòu)件沿一通過構(gòu)件(8)的端部分形成的壓縮接觸邊緣(13)與閥板(2)緊密地連接,其中壓縮孔(10)和壓力閥(15)的可移動部分設(shè)置在被壓縮接觸區(qū)域(13)包圍的表面內(nèi)。
2、 如權(quán)利要求1的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其特征為,壓縮 孔(10)的橫截面面積與被壓縮接觸邊緣(13)包圍的面積之比大于 1/12。
3、 如權(quán)利要求1或2的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其特征為, 所述被壓縮接觸邊緣(13)包圍的面積超過壓力閥的可移動部分的面 積不到50%。
4、 如權(quán)利要求1至3之一的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其特征 為,形成壓縮通道的構(gòu)件(8 )具有一直接與壓縮孔(16 )相連的并從 閥板(2)引出的部分(8a)和另外一個與此部分(8a)相連的部分(8b), 該另外一個部分(8b)相對于缸孔徑向向外優(yōu)選與閥板(2)間隔一段 距離地優(yōu)選與其平行地延伸。
5、 如權(quán)利要求1至4之一的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其特征 為,壓縮通道(8)的從閥板(2)引出的部分(8a)和/或另外一部分(8b)由塑料制成。
6、 如權(quán)利要求1至5之一的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其特征 為, 一種優(yōu)選由橡膠或塑料制成的隔熱材料設(shè)置在另外一個部分(8b )和閥板(2)之間。
7、 如權(quán)利要求1至6之一的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其特征 為,形成壓縮通道的構(gòu)件(8)和形成抽吸通道的構(gòu)件(9)各自一體 地制造或優(yōu)選共同一體地制造,兩個共同一體制造的構(gòu)件(8、 9)沿 一中間壁但是優(yōu)選至少沿連接肋接觸。
8、 如權(quán)利要求1至6之一的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其特征 為,封閉壓縮孔(10)的壓力閥(15)固定在形成壓縮通道的構(gòu)件(8) 中。
9、 如權(quán)利要求1至7之一的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其特征 為, 一個不小于預(yù)定最小容積的壓縮室(8a)設(shè)置在形成壓縮通道的 構(gòu)件(8)中。
10、 如權(quán)利要求9的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其特征為,在 形成壓縮通道的構(gòu)件(8)中,直接與壓縮孔(10)相鄰地設(shè)置壓縮室(8a)。
11、 如權(quán)利要求1至IO之一的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其特 征為,設(shè)置一夾緊元件(7),該夾緊元件至少沿閥板(2)的周邊的一 部分但是優(yōu)選沿整個周邊將閥板(2)夾在缸殼體(1)上。
12、 如權(quán)利要求11的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其特征為,夾 緊元件(18)具有一基本上J形的橫截面。
13、 如權(quán)利要求11或12的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其特征 為,夾緊元件(7)設(shè)計為圓形的。
14、 如權(quán)利要求11至13之一的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其 特征為,在缸殼體(1)上設(shè)置一個或多個的切槽(27),它們可以與 夾緊元件(7)的一個端部分卡鎖。
15、 如權(quán)利要求11至14之一的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其 特征為,夾緊元件(7)的另一端部分形成一第一夾緊部分(7b),該 第一夾緊部分相對于缸殼體(1)夾緊閥板(2)。
16、 如權(quán)利要求11至15之一的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其 特征為,缸殼體具有一凸肩(31),閥板(2)至少部分地埋入該凸肩中。
17、 如權(quán)利要求11至16之一的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其 特征為,閥板(2)的背向活塞(4)的表面與缸殼體(l)齊平地終止。
18、 如權(quán)利要求11至17之一的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其 特征為,夾緊元件(7)具有至少一個另外的夾緊部分(7a),它將形 成壓縮通道或抽吸通道的構(gòu)件(8、 9)夾在閥板(2)上或夾在抽吸孔(16)和/或壓縮孔(10)中。
19、 如權(quán)利要求11至17之一的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其 特征為,設(shè)置另一個夾緊元件(29),它可以在夾緊元件(7)上卡鎖, 并將形成壓縮通道或抽吸通道的構(gòu)件(8、 9)夾在閥板(2)上或夾在 抽吸孔(16)和/或壓縮孔(10)中。
20、 如權(quán)利要求1至IO之一的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其特 征為,為了將閥板(2)緊固在缸殼體(1)上,設(shè)置一單獨的緊固件(11)和/或設(shè)置一單獨的緊固件(7b)。
21、 如權(quán)利要求20的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其特征為,所 述單獨的緊固件為螺釘(11)。
22、 如權(quán)利要求20或21之一的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其 特征為,設(shè)置一夾緊元件,該夾緊元件可以卡鎖在缸殼體(3)上,并 將形成壓縮通道或抽吸通道的構(gòu)件(8、 9 )夾在閥板(2 )上或夾在抽 吸孔(16)和/或壓縮孔(10)中。
23、 如權(quán)利要求1至22之一的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其特 征為,在閥板(2)中優(yōu)選設(shè)置V形的密封槽(23),而形成抽吸通道 和壓縮通道的構(gòu)件(8、 9)的面向閥板(2)的端面沿其抽吸或壓縮接 觸邊緣(13、 17 )配備基本上對應(yīng)于V形密封槽(23 )的密封突起(22 ), 該密封突起(22)以其不同于密封槽(23)的幾何形狀構(gòu)成和/或具有 不同的體積。
24、 如權(quán)利要求11至22之一的氣密地封裝的致冷劑壓縮機,其 特征為,密封突起(22)設(shè)置在閥板(2)中,而形成抽吸通道和壓縮 通道的構(gòu)件(8、 9)的面向閥板(2)的端面沿其抽吸或壓縮接觸邊緣 (13、 17)配備基本上對應(yīng)于密封突起(22)的密封槽(23),其中該 密封突起(22)以其不同于密封槽(23)的幾何形狀構(gòu)成和/或具有不 同的體積。
全文摘要
本發(fā)明涉及一氣密地封裝的致冷劑壓縮機,它包括一氣密地密封壓縮機殼體,一壓縮致冷劑的活塞-缸單元在該壓縮機殼體內(nèi)部運行。缸殼體(1)借助一具有一壓縮孔(10)和一抽吸孔(16)的閥板(2)封閉并且設(shè)置一抽吸通道以及一壓縮通道,經(jīng)由所述通道通過一抽吸閥將致冷劑吸入到抽吸孔(16)中,并經(jīng)由一壓力閥(15)將上述致冷劑從壓縮孔(10)壓入到壓縮通道中。其中優(yōu)選在抽吸通道中設(shè)置一抽吸噪聲消聲器(3)。為了提供這樣一種致冷劑壓縮機,它能大大地降低抽吸溫度和排放溫度。為此設(shè)定,壓縮通道由一完全包圍壓縮通道的獨立的構(gòu)件(8)形成,其沿一由構(gòu)件(8)的一個端部分形成的壓縮接觸邊緣(13)與閥板(2)緊密地連接,其中壓縮孔(10)和壓力閥(15)的可移動部分都設(shè)置在被壓縮接觸邊緣(13))包圍的表面中。
文檔編號F04B39/12GK101151462SQ200680010856
公開日2008年3月26日 申請日期2006年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
發(fā)明者A·弗賴貝格爾, G·齊普爾, M·蓬霍爾德 申請人:Acc奧地利有限公司