專利名稱：一種提高活塞式制冷壓縮機效率的結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于制冷壓縮機技術領域，特別涉及閥板、活塞、氣缸體的結構。
背景技術：
活塞式制冷壓縮機是由機體、曲軸、缸蓋、閥板、連桿、活塞、電機、電機蓋、軸承座、底蓋等主要部件組成。由電機轉動曲軸，曲軸帶動連桿和活塞在氣缸中上下運動.缸面上安裝著閥板。閥板上帶有進氣孔和排氣孔，在進氣孔的下方裝有進氣閥片，在排氣孔的上方裝有排氣閥片。當活塞往下移動時，排氣閥片由于受高壓的原因，自動關閉。由于缸孔內(nèi)的壓力隨著活塞的下移而下降，當缸孔內(nèi)的壓力小于進氣壓力時，進氣閥片自動打開。活塞上移時，氣缸內(nèi)壓力逐漸增大。當氣缸內(nèi)壓力大于進氣壓力時，進氣閥片關閉。隨著內(nèi)壓力的進一步增加，排氣閥片打開。這一過程循環(huán)往復。 影響制冷壓縮機效率的因素有三1)進排氣閥片的密封性如何；2)由排氣高壓引起的缸孔內(nèi)壁高溫，從而導致氣體的膨脹降低了密度，使得有效作功下降；3)余隙或稱殘留空間。其中最主要的因素是余隙。 所謂余隙是由下面5個部分組成1)為了防止活塞不會直接撞擊閥板，兩者中間必須留有一定的空間；2)同樣的道理，對進氣閥片的厚度，也必須在活塞與閥板之間，留有相應的距離；3)因為排氣閥片在閥板的上方，兩個排氣孔及閥板的厚度也形成一定的余隙；4)為進氣閥片開啟所留有的斜面及限位；5)活塞環(huán)外徑與活塞外徑差所形成的空間。由于每一種余隙存在的必然性，當壓縮機完成了壓縮行程后，這一余隙帶有高壓及高溫的制冷劑氣體。 當活塞進入進氣行程時，必須等待內(nèi)部的壓力下降到低于進氣壓力，才能把進氣口的低壓氣體引入氣缸內(nèi)。所以帶有高溫與高壓的余隙把很大一部分作功行程給浪費掉了。以三缸壓縮機為例在不同的運行工況下，即在高溫(壓縮比4-8)，中溫(壓縮比7-12)及低溫(壓縮比8-18)的運行工況下，由于進排氣高低壓所形成的壓縮比不同，余隙對效率的影響分別是12-19%， 16-28%， 19-41%。壓縮比越大，對效率的影響越大。
常規(guī)的改進方式有1)在活塞頂端上加工出進氣閥片的形狀及深度，由此極大地減少了由進氣閥片厚度所產(chǎn)生的余隙；2)柄式閥及新型閥板來減少排氣孔引起的余隙。這些方法在一定程度上減小了余隙，提高了壓縮機的效率，但是并沒有從根本上解決問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決余隙內(nèi)的高壓影響壓縮機效率的問題，提出一種將余隙內(nèi)的高壓在瞬間釋放掉的全新技術方案。 —種提高活塞式制冷壓縮機效率的結構，它包括氣缸體、活塞、進氣閥、排氣閥和閥板，其特殊之處是在活塞上或者在活塞和氣缸體上設有連通活塞上面余隙內(nèi)的高壓腔和活塞下面低壓腔的通道，以便在壓縮行程完成時將余隙內(nèi)的高壓釋放。
上述連接余隙內(nèi)的高壓和低壓腔的通道有兩種結構。
第一種結構如下。 在氣缸壁上設有自上而下的縱向泄壓凹槽，或者在氣缸體上設有平行于氣缸體軸
線的泄壓縱向孔，在氣缸體內(nèi)設有與泄壓縱向孔相通的泄壓橫向孔，在活塞上設有連通活塞外面與內(nèi)腔的排氣孔。 上述縱向泄壓凹槽可以有兩個，分別設在氣缸與進氣閥片兩個限位平臺的相交處?？v向泄壓凹槽的長度，即從缸體端面伸向氣缸孔內(nèi)的深度要適宜，既要保證壓縮行程完成時余隙內(nèi)的高壓在短時間內(nèi)被完全釋放，又要防止活塞在未完成壓縮行程的情況下將余隙內(nèi)的高壓釋放，損失正常作功。同樣泄壓縱向孔的深度也要適宜?；钊系呐艢饪卓梢杂袃蓚€，或者多個。 當壓縮行程完成時，在吸氣閥片限位處的缸壁上的泄壓凹槽或者泄壓孔與活塞上的排氣孔形成一個通路，余隙腔與低壓腔相通，于是，高壓在瞬間被釋放掉。余隙腔內(nèi)的壓力與低壓腔即進氣腔壓力相等。
第二種結構是 在活塞上設有貫穿上下兩面的通孔，在該通孔內(nèi)由上至下依次安裝球珠、彈簧和其中有通氣孔的止頭螺絲，通孔的直徑大于球珠的直徑，但是通孔的頂端孔徑小于球珠的直徑，并且通孔頂端的內(nèi)表面為與球珠相吻合的球面。 當將球珠、彈簧和止頭螺絲安裝在通孔內(nèi)后，通過調(diào)節(jié)止頭螺絲，使彈簧對球珠施加一個預定的壓力，球珠頂在通孔頂端內(nèi)表面的球形面上，起到密封作用。并且球珠從通孔露出一部分，探出活塞表面。當活塞正常上下移動時，活塞上端的高壓氣體不會從此孔泄漏。但當活塞將要完成壓縮行程時，探出活塞的球珠上部分會接觸到閥板，并受到固定閥板的限制，致使球珠下移。于是，通道打開了，回路形成了，活塞上面高壓腔的余隙與下面低壓腔自然相聯(lián)，達到了高壓被釋放的效果。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點。 1)余隙中沒有了高壓，余隙對效率的影響就被控制到了 2%，從而極大地提高了制冷壓縮機的效率。 2)沒有了高壓，高溫也會自然下降，從而提高了吸氣過程的氣體密度，也達到了提高效率的目的。 3)高壓被排到壓縮機內(nèi)腔，使得內(nèi)腔的壓力有相應有所提高，從而也提高了進氣壓力，這對系統(tǒng)能力的提高是有極大的正面作用。 4)因為高壓是產(chǎn)生噪聲的主要原因之一.沒有了高壓，壓縮機的噪聲也因而下降。 5)能防止由于誤操作而使制冷壓縮機產(chǎn)生的液擊。


圖1為實施例1壓縮行程即將完成時的A-A剖視圖、其中活塞部份未剖，圖2為拆去閥板后的俯視圖，圖3為B-B剖視圖，圖4為局部放大圖C，圖5為實施例2的B-B剖視圖，圖6為局部放大圖D，圖7為實施例3的活塞正常運動時的全剖視圖，圖8為局部放大圖A，圖9為活塞將要完成壓縮行程時的全剖視圖，圖10為局部放大圖B，圖11為局部放大圖E。
具體實施例方式實施例1 —種提高活塞式制冷壓縮機效率的結構，它包括氣缸體1、活塞2和位于活塞2上面的閥板3，在氣缸壁上設有兩個自上而下的縱向泄壓凹槽4，它們分別設在氣缸與進氣閥片兩個限位平臺的相交處?？v向泄壓凹槽4的長度，即從缸體端面伸向氣缸孔內(nèi)的深度要適宜，既要保證壓縮行程完成時余隙內(nèi)的高壓在短時間內(nèi)被完全釋放，又要防止活塞在未完成壓縮行程的情況下將余隙內(nèi)的高壓釋放，損失正常作功。在活塞2的氣環(huán)6與油環(huán)7之間設有多個連通活塞外面與內(nèi)腔的排氣孔5。 當壓縮行程完成時，在吸氣閥片限位處的缸壁上的泄壓凹槽4與活塞上的排氣孔5形成一個通路，余隙腔與低壓腔相通，于是，高壓在瞬間被釋放掉。余隙腔內(nèi)的壓力與低壓腔壓力相等。
實施例2 —種提高活塞式制冷壓縮機效率的結構，其結構與實施例1不同之處是將氣缸壁上的凹槽4改為泄壓孔8，即在氣缸體上設有平行于氣缸體軸線的泄壓縱向孔，在氣缸體內(nèi)設有與泄壓縱向孔相通的泄壓橫向孔，縱向孔和橫向孔相通構成泄壓孔8。當壓縮行程完成時，氣缸壁上的泄壓孔8與活塞上的排氣孔5形成一個通路，余隙腔與低壓腔相通。
實施例3 —種提高活塞式制冷壓縮機效率的結構，它包括氣缸體1、活塞2和位于活塞2上面的閥板3，在活塞2上安裝有氣環(huán)6和油環(huán)7，在活塞2的中心位置設有貫穿上下兩面的通孔IO，在該通孔10內(nèi)由上至下依次安裝金屬球珠9、彈簧13和其中有通氣孔11的止頭螺絲12。通孔10的直徑大于球珠9的直徑，但是通孔10的頂端孔徑小于球珠9的直徑，并且通孔10頂端的內(nèi)表面為與球珠9相吻合的球面。這樣可以保證球珠9在通孔內(nèi)自由活動，在彈簧13的作用下能夠從通孔10的頂端探出，但不能脫出。止頭螺絲12與通孔10的內(nèi)壁為螺紋聯(lián)接，旋轉止頭螺絲12可以調(diào)整彈簧13對球珠9的壓力，使球珠9與通孔10緊密接觸，起密封作用。這樣，可以保證當活塞2在缸體1內(nèi)正常移動過程中高壓氣體不泄漏。當活塞2將要完成壓縮行程時，探出活塞2的球珠9受到固定閥板3的限制，球珠9與通孔10脫離，致使活塞2上面高壓腔余隙內(nèi)的氣體從球珠9與通孔10之間的縫隙、通孔10和通氣孔11排到活塞2下面的低壓腔，獲得了高壓被釋放的效果。
權利要求
一種提高活塞式制冷壓縮機效率的結構，它包括氣缸體、活塞、進氣閥、排氣閥和閥板，其特征是在活塞上或者在活塞和氣缸體上設有連通活塞上面余隙內(nèi)的高壓腔和活塞下面低壓腔的通道，以便在壓縮行程完成時將余隙內(nèi)的高壓釋放。
2. 根據(jù)權利要求1所說的一種提高活塞式制冷壓縮機效率的結構，其特征是所述的連 通活塞上面余隙內(nèi)的高壓腔和活塞下面低壓腔的通道結構是在氣缸壁上設有自上而下的 縱向泄壓凹槽，或者在氣缸體上設有平行于氣缸體軸線的泄壓縱向孔，在氣缸體內(nèi)設有與 泄壓縱向孔相通的泄壓橫向孔，在活塞上設有連通活塞外面與內(nèi)腔的排氣孔。
3. 根據(jù)權利要求1所說的一種提高活塞式制冷壓縮機效率的結構，其特征是所述的連 通活塞上面余隙內(nèi)的高壓腔和活塞下面低壓腔的通道結構是在活塞上設有貫穿上下兩面 的通孔，在該通孔內(nèi)由上至下依次安裝球珠、彈簧和其中有通氣孔的止頭螺絲，通孔的直徑 大于球珠的直徑，但是通孔的頂端孔徑小于球珠的直徑，并且通孔頂端的內(nèi)表面為與球珠 相吻合的球面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高活塞式制冷壓縮機效率的結構，它包括氣缸體、活塞、進氣閥、排氣閥和閥板，其特殊之處是在氣缸壁上設有自上而下的縱向泄壓凹槽，在活塞上設有連通活塞外面與內(nèi)腔的排氣孔。當壓縮行程完成時縱向泄壓凹槽與排氣孔相通，實現(xiàn)高壓被釋放的目的?；蛘咴诨钊显O有貫穿上下兩面的通孔，在該通孔內(nèi)由上至下依次安裝球珠、彈簧和其中有通氣孔的止頭螺絲，通孔的直徑大于球珠的直徑，但是通孔的頂端孔徑小于球珠的直徑，并且通孔頂端的內(nèi)表面為與球珠相吻合的球面。當壓縮行程完成時球珠與通孔脫離，余隙內(nèi)的高壓被釋放；本發(fā)明使余隙對效率的影響控制2％以內(nèi)，從而極大地提高了活塞式制冷壓縮機的效率。
文檔編號F04B39/00GK101776058SQ20101010140
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權日2010年1月27日
發(fā)明者袁曉華 申請人:上海英范特冷暖設備有限公司