往復式壓縮機的製作方法

2023-06-29 14:01:21 1

專利名稱：往復式壓縮機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種往復式壓縮機，其中當運動構件在靜止構件內直線 地往復運動時，製冷劑通過運動構件的內部空間被吸入並在於靜止構件 和運動構件之間限定的壓縮空間中進行壓縮，更具體地，涉及一種往復 式壓縮機，其中在製冷劑被從運動構件的內部空間引入壓縮空間之前， 防止在運動構件的內部空間中的製冷劑的回流。
背景技術：
通常，在往復式壓縮機中，在活塞和氣缸之間限定工作氣體吸入到
其中/從其中排放出去的壓縮空間，而且活塞在氣缸內直線地往復運動 以壓縮製冷劑。
由於往復式壓縮機包括用於將驅動電機的旋轉力轉化為活塞的直 線往復運動力的部件(諸如曲柄軸)，所以該運動轉化會造成很大的機 械損失。近來已經開發了直線壓縮機以解決以上問題。
特別地，在直線壓縮機中，活塞直接耦合於直線地往復運動的直線 電機，因而防止了由運動轉化造成的機械損失。因此，直線壓縮機能夠 提高壓縮效率並簡化構造。另外，調節輸入直線電機的功率以控制直線 電機的操作，使得產生比其它壓縮機中更小的噪音。因此直線壓縮機已 經被廣泛用於安裝在室內空間中的家用電器中，如水箱中。
圖l是示出了傳統往復式壓縮機的一個示例的視圖，圖2是示出了 傳統往復式壓縮機的製冷劑吸入通道的一個示例的視圖。
參照圖1和2，在作為傳統往復式壓縮機的一個示例的直線壓縮機 中，由框架l、靜止構件2、運動構件3、吸入閥4、排放閥組件5、直 線電機6、電機蓋7、支撐件8、主體蓋9、緩衝彈簧(未示出)和消聲器組件10構成的結構安裝在殼體(未示出)內以受到彈性支撐。
詳細說來，靜止構件2形成為具有兩個敞開端的中空形狀。靜止構 件2的一端裝入並固定於框架1，而其另一端由排放閥組件5封閉。排 放閥組件5包括排放閥5a、排放蓋5b和排放閥彈簧5c。當從排放蓋5b 排出的製冷劑的振動和噪音通過環狀管(未示出)得到抑制後，製冷劑 通過殼體側面上的出流管(未示出)排放到外部。
運動構件3形成為具有一個封閉端的中空形狀。運動構件3的封閉 端插入靜止構件2中。在靜止構件2和運動構件3之間限定出壓縮空間 P。在運動構件3的封閉端形成有多個吸入孔3a，因而能夠通過吸入孔 3a將製冷劑吸入壓縮空間P。在運動構件3的封閉端的中央形成有槽 3b，因而能夠將薄的吸入岡4以螺栓B緊固於槽3b。這裡，吸入孔3a 可以如圖所示地偏心地形成於運動構件3的封閉端的一側，或者可以形 成於運動構件3的封閉端的中央。如果吸入孔3a形成在中央，則吸入 閥4必須與圖中不同地固定到運動構件3的邊緣。然而，由於不太容易 機械地耦合吸入閥4和運動構件3，所以為了安裝吸入閥4，諸如磁體 的特殊裝置是必需的。因此，通常來說，吸入孔3a偏心地形成於運動 構件3的封閉端，而吸入閥4通過螺栓等機械地耦合於運動構件3的封 閉端的中央。
吸入閥4通過由運動構件3的直線往復運動引起的壓縮空間P的相 對壓力變化來打開和封閉運動構件3的吸入孔3a。
直線電機6包括圓柱形內定子6a、外定子6b、永磁體6c和連接構 件6d，其中圓柱形內定子6a固定到靜止構件2的外側，外定子6b在 徑向方向上與內定子6a有預設間距，外定子6b的一端支撐在框架1上 而另一端支撐在電機蓋7上，永磁體6c以預設間隙安裝在內定子6a和 外定子6b之間，連接構件6d用於將運動構件3連接於永磁體6c。
內定子6a通過沿周向方向堆疊疊片形成，外定子6b通過將芯塊安 置在以預定間隔沿周向方向纏繞的線團上而形成。因此，當從外部向外 定子6b供電時，內定子6a、外定子6b和永磁體6c產生相互的電磁力， 使得永磁體6c和連接到其上的運動構件3沿軸向方向直線地往復運動。
電機蓋7沿軸向方向支撐外定子6b以固定外定子6b,且電機蓋7 螺栓固定至框架l。主體蓋9耦合於電機蓋7。連接於運動構件的另一端的支撐件8安裝在電機蓋7和主體蓋9之間，以沿軸向方向由共振彈 簧彈性地支撐。
支撐件8包括支撐突起8a、螺栓孔8b以及開口部，其中支撐突起 8a裝入彈簧以沿運動構件3的運動方向彈性地支撐彈簧，螺栓B通過 螺栓孔8b固定於形成在運動構件3的另一端上的凸緣3c，開口部形成 於中央以在其上安裝消聲器組件10。
在主體蓋9上形成有預定的吸入孔，使得從殼體側面上的流入管引 入的製冷劑能夠通過該吸入孔。
在這種情況下，當直線電機6操作時，運動構件3和連接到其上的 消聲器組件IO直線地往復運動。吸入閥4和排放閥5a通過壓縮空間P 的相對壓力變化而操作。根據以上操作，製冷劑經過殼體側面上的流入 管、主體蓋9的開口部、消聲器組件10和運動構件3的吸入孔3a而被 吸入壓縮空間P並在壓縮空間P中進行壓縮，並通過排放蓋5b、環狀 管和殼體側面上的出流管排放到外部。
消聲器組件10形成為沿運動構件3的運動方向縱向延伸。消聲器 組件10不僅引導製冷劑的吸入流動，而且減弱當製冷劑通過吸入閥4 被吸入壓縮空間P時所產生的噪音。當製冷劑經過具有較小直徑的消聲 管11和具有較大直徑的共振腔14時，噪音可根據聲學特性而被減弱。
更詳細地，消聲器組件IO包括消聲管11、中空的外殼12、內延管 13、共振腔14以及安裝部15,其中消聲管11在運動構件3的內部沿軸 向縱向延伸，中空的外殼12形成於運動構件3的另一端的外部，內延 管13形成於外殼12的入口內，共振腔14限定出在外殼12內的具有較 大內容積的空間，並且共振腔14還具有開口部使得製冷劑能夠通過該 開口部，安裝部15沿徑向方向延伸且以螺栓B固定於運動構件3的凸 緣3c。這裡，消聲器組件10與支撐件8以螺栓B固定於運動構件3的 凸緣3c。
通過殼體的流入管(未示出)引入的製冷劑經過主體蓋9的預定吸 入孔，被引導經過形成於外殼12的入口內的內延管13、共振腔14和消 聲管11，並通過吸入閥4被吸入壓縮空間P。在該操作過程中產生的噪 音反過來通過消聲管11、共振腔14以及由外殼12和內延管13限定的 輔助共振腔而被減弱，然後傳送到殼體內部。如果消聲管11的長度增加，消聲管ll的截面積減小，或者共振腔
14的有效容積增加，則能夠提高降噪效率。然而，消聲管ll的長度受 運動構件3的長度的限制。另外，如果消聲管11的端部過於靠近運動 構件3的封閉端，則4艮難將經過消聲管11的製冷劑引導至吸入孔3a。 同時，如果消聲管11的截面積減小，會產生製冷劑吸入損失。此外， 由於消聲器10隨運動構件3在由主體蓋9和共振彈簧限定的空間內直 線地往復運動，所以增加共振腔14的容積是有限度的。
同時，如上所述，當消聲管11安置在運動構件3的內部中央且吸 入孔3a偏心地形成於運動構件3的封閉端上時，雖然通過消聲管11的 製冷劑的大部分被引入運動構件3的吸入孔3a，但通過消聲管11的制 冷劑中的一些會碰抵運動構件3的封閉端，並逆向流回。當製冷劑流回 時， 一些製冷劑流入在運動構件3的內周邊與消聲管ll之間的空間， 從而產生製冷劑流動損失。其結果是降低了壓縮效率
發明內容
技術問題
設想本發明是為了解決現有技術中的上述問題。本發明的一個目的 在於提供一種往復式壓縮機，其能夠減少從消聲器組件中引入運動構件 的吸入孔的製冷劑的回流。
本發明的另一個目的在於提供一種往復式壓縮機，其能夠減少從消 聲器組件中引入運動構件的吸入孔的製冷劑的流動損失。
本發明的另一個目的在於提供一種往復式壓縮機，其能夠通過在給 定條件下儘可能多地增加消聲器組件的消聲管的長度來最大化消聲器 組件的降噪效率。
技術方案
根據用於實現這些目的的本發明，提出了一種往復式壓縮機，包括 中空的靜止構件；運動構件，所述運動構件在所述靜止構件內直線地往 復運動，所述運動構件在封閉端具有吸入孔使得製冷劑能夠通過所述吸 入孔引入；消聲管，所述消聲管在所述運動構件內縱向延伸以引導引入 的製冷劑；及回流防止部，所述回流防止部從所述消聲管的端部向所述運動構件擴展，以防止所述製冷劑的回流。
這裡，所述^l^孔可偏心地形成在所述運動構件的封閉端上。
優選地，往復式壓縮機包括消聲器組件，所述消聲器組件包括消聲 管及與所述消聲管相連通的共振腔，以減弱由於所述製冷劑的流入產生的 噪音。
更優選地，所述消聲管可形成於所述運動構件的內部中央，以沿所述 運動構件的縱向方向縱向延伸，且所述共振腔可形成於所i^動構件的外 部以與所述消聲管相連通。
^^據本發明的一個優選方面，所述回流防止部可形成為凸緣形，以從
所述消聲管的端部向所述運動構件的內表面垂直地擴展；可形成為漏鬥 形，在所述消聲管的端部所述回流防止部的直徑沿軸向方向增加；或者， 可形成為杯形，以從所述消聲管的端部擴展成具有臺階。
優選地，所述回流防止部可通過4吏用塑性材料與所述消聲管形成為一 體，或者由鋼材製成並焊接至所述消聲管的端部。
更優選地，回流防止部的端部與運動構件的內表面緊密接觸。


圖l是示出了傳統往復式壓縮機的一個示例的視圖。
圖2是示出了傳統往復式壓縮機的製冷劑吸入通道的一個示例的視圖。
圖3至5是示出了根據本發明的往復式壓縮機的製冷劑吸入通道的 不同實施方式的視圖。
具體實施例方式
以下將參照附圖詳細描述本發明的優選實施方式。
圖3至5是示出了根據本發明的往復式壓縮機的製冷劑吸入通道的 不同實施方式的視圖。參照圖3,在直線壓縮機的製冷劑吸入通道的第一實施方式中，其 中該直線壓縮機是根據本發明的往復式壓縮機的一個示例，吸入孔103a 偏心地形成在運動構件103的一個封閉端上以與限定在靜止構件(未示 出)與運動構件103之間的壓縮空間P相連通，且在運動構件103的另 一端安裝有支撐件108和消聲器組件110。消聲器組件110的消聲管111 安置在運動構件103的內部中央，且消聲管111的端部形成有回流防止 部116以沿徑向方向擴展。
詳細說來，運動構件103形成為活塞形狀，且在其封閉端上偏心地 形成有吸入孔103a。在該封閉端的中央形成有螺栓槽103b，使得用於 打開和封閉吸入孔103a的薄的吸入閥(未示出)能夠以螺栓固定於螺 栓槽103b。
這裡，在運動構件103的敞開端形成有凸緣103c以沿徑向方向擴展， 且支撐件108和消聲器組件110以螺栓B固定於運動構件103的凸緣 103c。
和現有技術一樣，支撐件108包括支撐突起108a和螺栓孔108b， 而消聲器組件110包括消聲管111、外殼112、內延管113、共振腔114 以及安裝部115。因此省略其詳細描述。
回流防止部116形成為凸緣形狀以從消聲器組件110的消聲管111 的端部朝向運動構件103的內表面垂直地擴展，即沿徑向方向擴展。由 於回流防止部116用於將經過消聲管111的製冷劑朝向吸入孔103a引 導，所以消聲器組件110的消聲管111可以形成得比現有技術中的長， 即消聲管111可形成為距運動構件103的封閉端更近。結果是，消聲管 111比現有技術中相對更長，因而改善了降噪特性。
為了防止經過消聲器組件110的消聲管111的製冷劑碰抵運動構件 103的封閉端以及在運動構件103的內表面與消聲管111之間流回，更 優選地，回流防止部116從消聲器組件110的消聲管111擴展並與運動 構件103的內表面緊密接觸。
如果消聲管111由塑性材料製成，則回流防止部116可通過使用塑 性材料與消聲管m —起注模成型。同時，如果消聲管111由鋼材製成，
則回流防止部116可由鋼材單獨製成，並通過諸如銅焊的焊接法固定至 消聲管111的端部。因而，經過消聲器組件110的消聲管111的製冷劑沿運動構件103 的內部中央移動。 一些製冷劑直接流入運動構件103的吸入孔103a。即 使其它製冷劑碰抵運動構件103的封閉端並回流，製冷劑也會沿運動構 件103的內表面移動，》並抵回流防止部116，並再次沿製冷劑流動方向 流向吸入孔103a。
即，即使經過消聲器組件110的消聲管111的製冷劑中的一些回流， 但由於運動構件103的內表面與回流防止部116彼此緊密接觸，所以能 夠降低製冷劑的流動損失。
同時，參照圖4，根據本發明的往復式壓縮機的製冷劑吸入通道的 第二實施方式與上述第一實施方式相同。然而，回流防止部117在消聲 器組件110的消聲管111的端部形成為直徑沿製冷劑流動方向增加的漏 鬥形，且回流防止部117的端部與運動構件103的內徑緊密接觸。
由於回流防止部117用於將經過消聲管111的製冷劑朝向吸入孔 103a引導，所以消聲器組件110的消聲管111能夠形成得比現有技術中 的長，即消聲管111可形成為距運動構件103的封閉端更近。因而，消 聲管111比現有技術中的相對更長，因而改善了降噪特性。
即使消聲器組件110的消聲管111不比現有技術中的長，但由於回 流防止部117在製冷劑流動方向上沿消聲器組件110的消聲管111的徑 向方向逐漸擴展，所以運動構件103的吸入孔103a和回流防止部117 形成為彼此鄰近。
回流防止部117可通過使用塑性材料與消聲器組件110的消聲管111 形成為一體，或由鋼材製成並焊接至消聲器組件IIO的消聲管111。
因此，經過消聲器組件110的消聲管111的製冷劑沿運動構件103 的內部中央移動。 一些製冷劑直接流入運動構件103的吸入孔103a。即 使其它製冷劑碰抵運動構件103的封閉端並回流，這些製冷劑也會被運 動構件103的內徑和回流防止部117引導，匯合到經過消聲管111的制 冷劑中，並沿製冷劑流動方向流向吸入孔103a。
即，即使經過消聲器組件110的消聲管111的製冷劑中的一些回流， 但由於運動構件103的內徑與回流防止部117彼此緊密接觸，所以能夠 降低製冷劑的流動損失。另一方面，參照圖5，根據本發明的往復式壓縮機的製冷劑吸入通 道的第三實施方式與上述第二實施方式相同。然而，回流防止部118形 成為杯形，以從消聲器組件110的消聲管111的端部擴展，且回流防止 部118的端部與運動構件103的內表面緊密接觸。在回流防止部118的 端部不與運動構件103的內表面緊密接觸的情況下，優選地，回流防止 部118形成為沿製冷劑流動方向更長，與運動構件103的內表面保有間 隙。
即使消聲器組件110的消聲管111不比現有技術中的長，但由於回 流防止部118沿消聲器組件110的消聲管111的徑向方向垂直地擴展並 沿製冷劑流動方向延伸，所以運動構件103的吸入孔103a與回流防止 部118形成為彼此鄰近。
回流防止部118可通過使用塑性材料與消聲器組件110的消聲管111 形成為一體，或由鋼材製成並焊接至消聲器組件110的消聲管111。
因此，經過消聲器組件110的消聲管111的製冷劑中的一些直接流 入運動構件103的吸入孔103a。即使其它製冷劑碰抵運動構件103的封 閉端並回流，這些製冷劑也會被運動構件103的內徑和回流防止部118 引導，匯合到經過消聲管111的製冷劑中，並沿製冷劑流動方向沿運動 構件103流動。
此外，即使經過消聲器組件110的消聲管111的製冷劑中的一些回 流，但由於運動構件103的內表面與回流防止部118彼此緊密接觸，所 以能夠降低製冷劑的流動損失。
同時，製冷劑回流的流量(flow rate)與製冷劑流動通道的結構密 切相關。其用下式表示。
」P 3
即，回流的製冷劑的流量仏與壓力差4屍和間隙A成正比，但與消 聲管111和回流防止部116、 117或118的流動方向長度Z成反比，其 中壓力差J戶為在消聲管111與運動構件103之間形成的空間的壓力與 回流防止部116、 117或118的出口部的壓力之差，間隙A為運動構件 103的內表面與回流防止部116、 117或118之間的間隙。根據本發明， 基於以上式子，儘可能多地減小運動構件103的內表面與回流防止部116、 117或118之間的間隙A，由此最小化回流的製冷劑的流量。即才艮 據本發明，優選地，回流防止部116、 117或118的端部與運動構件103 的內表面接觸以最小化間隙/i。
此外，增加消聲管111的長度或增加沿製冷劑流動方向消聲管111 端部的製冷劑流動方向長度，使得回流防止部116、 117或118能夠盡 可能地靠近運動構件103的吸入孔103a。因此，製冷劑少回流或不回流， 且不產生製冷劑流動損失。因而，如上所述，如果消聲管lll的長度增 加，則能夠提高降噪效率。
結果是，能夠增加在根據本發明的往復式壓縮機的每個實施方式中 循環的製冷劑的流量以提高壓縮效率，並進而提高能效比(EER)。根 據試驗結果，與現有技術相比，第一至第三實施方式的EER分別提高 0.08、 0.07和0.1。
已經參照實施方式和附圖詳細描述了本發明。然而，本發明的範圍 不限於實施方式和附圖，而是由附屬權利要求限定。
工業應用
根據本發明，在往復式壓縮機中，即使在製冷劑被從消聲器組件的 消聲管引至運動構件的吸入孔之前發生製冷劑的回流，製冷劑也會碰抵 形成於消聲器組件的消聲管端部的回流防止部，並被引導而再次流向運 動構件的吸入孔。因而能夠抑制製冷劑的回流。此外，由於在運動構件 的內徑和消聲器組件的消聲管之間附接有回流防止部，所以在製冷劑被 引入壓縮空間之前防止了回流引起的製冷劑的流動損失。因此能夠增加 製冷劑的流量。此外，增加消聲管的長度以提高降噪效率並進而提高壓 縮效率和能效。
權利要求
1.一種往復式壓縮機，包括中空的靜止構件；運動構件，所述運動構件在所述靜止構件內直線地往復運動，所述運動構件在封閉端具有吸入孔使得製冷劑能夠通過所述吸入孔引入；消聲管，所述消聲管在所述運動構件內縱向延伸以引導引入的製冷劑；及回流防止部，所述回流防止部從所述消聲管的端部向所述運動構件擴展，以防止所述製冷劑的回流。
2. 如權利要求1所述的往復式壓縮機，其中，所述吸入孔偏心地形成 在所述運動構件的封閉端上。
3. 如權利要求2所述的往復式壓縮機，包括消聲器組件，所述消聲器 組件包括消聲管及與所述消聲管相連通的共振腔，以減弱由於所述製冷劑 的流入產生的噪音。
4. 如權利要求3所述的往復式壓縮機，其中，所述消聲管形成於所述 運動構件的內部中央，以沿所述運動構件的縱向方向縱向延伸，且所述共 振腔形成於所述運動構件的外部以與所述消聲管相連通。
5. 如權利要求1至4中任一項所述的往復式壓縮機，其中，所述回流 防止部形成為凸緣形，以從所述消聲管的端部向所述運動構件的內表面垂 直地擴展。
6. 如權利要求1至4中任一項所述的往復式壓縮機，其中，所述回流 防止部形成為漏鬥形，在所述消聲管的端部所述回流防止部的直徑沿軸向 方向增加。
7. 如權利要求1至4中任一項所述的往復式壓縮機，其中，所述回流 防止部形成為杯形，以從所述消聲管的端部擴展成具有臺階。
8. 如權利要求1至4中任一項所述的往復式壓縮機，其中，所述回流防止部通過^f吏用塑性材料與所述消聲管形成為一體。
9. 如權利要求1至4中任一項所述的往復式壓縮機，其中，所述回流 防止部由鋼材製成並焊接至所述消聲管的端部。
10. 如權利要求1至4中任一項所述的往復式壓縮機，其中，所述回 流防止部的端部與所述運動構件的內表面緊密接觸。
全文摘要
本發明涉及一種往復式壓縮機，其中運動構件在靜止構件內直線地往復運動以壓縮製冷劑，更具體地，涉及一種往復式壓縮機，其中在製冷劑被引入壓縮空間前防止製冷劑的回流。根據本發明的往復式壓縮機包括中空的靜止構件；運動構件，所述運動構件在所述靜止構件內直線地往復運動，所述運動構件在封閉端具有吸入孔使得製冷劑能夠通過所述吸入孔引入；消聲管，所述消聲管在所述運動構件內縱向延伸以引導引入的製冷劑；及回流防止部，所述回流防止部從所述消聲管的端部向所述運動構件擴展，以防止所述製冷劑的回流。由於在製冷劑流入壓縮空間前製冷劑不會回流，所以能夠提高壓縮效率。
文檔編號F04B39/00GK101589231SQ200780048984
公開日2009年11月25日 申請日期2007年12月21日 優先權日2007年1月2日
發明者姜亮俊 申請人:Lg電子株式會社