用於往復式壓縮機的製冷劑吸入導引結構的製作方法
2023-05-04 20:36:46 1
專利名稱：用於往復式壓縮機的製冷劑吸入導引結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於往復式壓縮機的製冷劑吸入導引結構，具體是涉及這樣一種用於往復式壓縮機的製冷劑吸入導引結構，其中吸入通道是傾斜的，因此降低了吸入的製冷劑的流動阻力從而增加了吸入的製冷劑量，並因此提高壓縮機的效率。
背景技術：
通常，壓縮機是一種用於將機械能轉化為壓縮流體的壓縮能並用作諸如冰箱及空調機等冷卻系統的一部分的裝置。
在壓縮機中，往復式壓縮機在氣缸內部使內部活塞線性地作往復運動，從而吸入、壓縮及排出製冷劑氣體。驅動活塞的方法分為往復法和線性法。對應於往復法，曲軸與旋轉電機相連並且活塞與曲軸相連，從而將電機的旋轉力轉化為直線往復運動。對應於線性法，活塞與線性運動的電機動子相連，從而通過電機的線性運動來使活塞作往復運動。
圖1示出了這樣的往復式壓縮機一個實例的截面圖。如圖1所示，根據傳統的往復式壓縮機，吸入管SP和排出管DP與密封殼體10相連。支架單元20設置在殼體10內部。用於產生驅動力的往復式電機30和用於壓縮製冷劑的壓縮單元40固定於支架單元20。往復式電機30使動子33線性地作往復運動，其與活塞42相連。壓縮單元40包括一個固定於支架單元20的氣缸41、內部具有吸入通道的活塞42、設置於活塞42引導端來限制製冷劑氣體吸入的吸入閥43，以及設置於氣缸41排出側並當開啟及關閉壓縮空間P時來限制壓縮氣體排出的排出閥組件44。
圖2示出了傳統的往復式壓縮機活塞的截面圖。如圖2所示，活塞42包括一個活塞體42A和一個活塞頭42B，其中在活塞的運動方向，活塞體42A中形成有第一吸入通道47以便與殼體10的吸入管SP相連，而且在活塞頭42B中具有第二吸入通道48，通過吸入閥43開啟及關閉的第二吸入通道48形成在第一吸入通道47出口側的端部。在軸向上，一個或多個第二吸入通道48成形為具有相同的直徑。
圖3示出了傳統的往復式壓縮機活塞一個端部和吸入閥的正視圖。如圖3所示，吸入閥43的內部被部分地切成雙臂形狀。吸入閥43的一側形成有用於開啟及關閉活塞第二吸入通道48的開啟及關閉部43A，而且吸入閥43的中心部形成有通過緊固螺栓B固定於活塞的固定部43B。
在附圖中，附圖標記21指代前支架、附圖標記22指代中支架、附圖標記23指代後支架、附圖標記31和32指代外部及內部定子、附圖標記31A指代繞組線圈、附圖標記33A指代磁支架、附圖標記33B指代磁體、附圖標記45指代排出蓋、附圖標記46指代排出彈簧、附圖標記50指代共振彈簧單元、附圖標記51指代彈簧支架以及附圖標記52和53指代前共振彈簧和後共振彈簧。
上述傳統的往復式壓縮機如下進行操作。
當對往復式壓縮機30施加能量來在外定子31和內定子32之間形成磁通量時，在外定子31和內定子32之間縫隙的動子33在磁通量的方向移動。動子33通過共振彈簧單元50連續地作往復運動，因此與動子33相連的活塞42在氣缸41內部往復運動。由於活塞42的往復運動，壓縮空間P的體積改變，重複進行將製冷劑氣體吸入壓縮空間、然後壓縮製冷劑氣體以及排出製冷劑氣體的一系列過程。
此時，製冷劑通過吸入管SP進入密封容器，然後製冷劑通過形成於活塞42的第一吸入通道47和第二吸入通道48到達壓縮空間p從而被壓縮。吸入閥43通過由於活塞42運動所產生的吸入通道47及48和壓縮空間P之間的壓差來開啟及關閉第二吸入通道48，從而將製冷劑吸入壓縮空間P。
然而，根據上述傳統的往復式壓縮機，吸入閥43通過緊固螺栓B固定於活塞42，因此使開啟及關閉部43A彎曲來開啟。因此，大部分製冷劑氣體被吸入開啟相對較大程度的吸入閥外側。然而，由於第二吸入通道48成形為具有相同的直徑，由於通道阻力，不能平穩地吸入製冷劑氣體。圖2中實線、虛線以及箭頭指代在第一及第二吸入通道47和48中製冷劑的流動。也就是說，當吸入閥43開啟時並不是全部通過吸入通道容納的空氣都進入壓縮空間P，而是留在吸入通道中，因此降低了壓縮機的效率。
發明內容
為了解決上述的問題，本發明的目的是提供一種用於往復式壓縮機的製冷劑吸入導引結構，其中吸入通道是傾斜的，因此降低了吸入製冷劑的流動阻力，從而增加了吸入的製冷劑量，並因此改進了壓縮機的效率。
為了實現上述目的，這裡提供的一種往復式壓縮機的製冷劑吸入導引結構，包括內側具有容納空間的氣缸，具有將製冷劑吸入內側的吸入通道並且插入氣缸從而可直線往復運動的活塞，包含在活塞端部、用於開啟及關閉吸入通道的吸入閥，以及用於將吸入閥與活塞組合的閥固定件。活塞的吸入通道包括用於將製冷劑導引至其中吸入閥首先開啟的外側的傾斜面。
附圖提供對本發明的更進一步理解，併入並組成說明書的一部分。附圖示出了本發明具體實施方式
的實例，並且其與說明書一起用以闡明本發明的原理。在附圖中圖1示出了傳統的往復式壓縮機的截面圖；圖2示出了傳統的往復式壓縮機活塞的截面圖；圖3示出了傳統的往復式壓縮機活塞的一個端部和吸入閥的正視圖；圖4示出了根據本發明第一實施例的往復式壓縮機的活塞和吸入閥的截面圖；圖5示出了根據本發明第一實施例的往復式壓縮機活塞的一個端部和吸入閥的正視圖；圖6示出了根據本發明第二實施例的往復式壓縮機活塞和吸入閥的正視圖；圖7示出了製冷劑在根據本發明實施例的活塞中流動的截面圖；圖8示出了製冷劑在根據本發明第三實施例的活塞中流動的截面圖；圖9示出了其中未形成有傾斜面的傳統往復式壓縮機冷卻系統能量效率表；以及圖10示出了其中形成有傾斜面的根據本發明第一實施例的往復式壓縮機冷卻系統能量效率表。
具體實施例方式
以下，將參考附圖中示出的實施例詳細描述根據本發明的往復式壓縮機的製冷劑吸入導引結構。
圖4示出了根據本發明第一實施例的往復式壓縮機活塞和吸入閥的截面圖。圖5示出了根據本發明第一實施例的往復式壓縮機活塞的一個端部和吸入閥的正視圖。
如圖所示，根據本發明的往復式壓縮機製冷劑吸入導引結構包括在其內具有容納空間的氣缸(未示出)；包括吸入通道111和112並插入氣缸線性運動的活塞110，其中製冷劑通過吸入通道111和112被吸入；包含在活塞110的端部來開啟及關閉吸入通道的吸入閥120；以及將吸入閥120和活塞110組合在一起的閥固定件130。活塞110的吸入通道包括傾斜面113，該傾斜面將製冷劑導引至其中吸入閥120首先開啟的外側。
活塞110包括第一吸入通道111和第二吸入通道112，其中第一吸入通道和第二吸入通道是製冷劑通道的一部分。
第一吸入通道111沿軸向形成在活塞110中。第二吸入通道112與第一吸入通道111相連並沿軸向形成在活塞的一端並且傾斜，因此第二吸入通道112通過吸入閥120來開啟及關閉。
單一的第一吸入通道111通過活塞110的中心部。多個第二吸入通道112(根據本實施例第二吸入通道的數目為三個)偏心形成於活塞引導端的相同圓周部上，以便彼此以相同的距離分開，並且與第一吸入通道111相連。
吸入閥120通過在鐵彈性材料上進行板金工作來獲得，其內部被部分地切割成雙臂形狀。吸入閥120的一側形成與第二吸入通道接觸的開啟及關閉部121，從而開啟及關閉活塞110的相應第二吸入通道48。吸入閥120的中心部形成通過閥固定件130固定於活塞110的固定部122。
閥固定件130可以是上述的螺栓，或者固定部122可以通過焊接固定於活塞110。
考慮到當吸入閥120的開啟及關閉部121彎曲時第二吸入通道112從外側向內側順序地開啟，傾斜面113優選在製冷劑的吸入方向上朝著外側逐漸地傾斜，從而將製冷劑導引至一側，該側遠離固定有吸入閥120的中心部，也就是說，將製冷劑導引至外側。
傾斜面113優選形成在第二吸入通道112上，然而也可以形成在第一和第二吸入通道111和112上。
圖6示出了根據本發明第二實施例的往復式壓縮機的活塞和吸入閥的正視圖。如圖6所示，傾斜面113可以這樣形成，從而以固定吸入閥的固定點O為基準徑向地傾斜。也就是說，根據圖4和5所示的第一實施例，傾斜方向是平行的。在另一方面，根據圖6所示的第二實施例，傾斜面徑向地傾斜，從而更平穩地吸入製冷劑。在更加擴散的情況下將製冷劑吸入壓縮空間P，因此可以減少製冷劑的阻力。
以下，將描述本發明的操作。
圖7示出了製冷劑在根據本發明實施例的活塞中流動的截面圖。如圖7所示，當插入在氣缸410中的活塞110回退以便吸入製冷劑時，吸入閥120由於吸入通道和壓縮空間P之間的壓差而開啟。也就是說，當活塞110回退時，製冷劑承受與活塞110的運動方向相反的壓力。由於製冷劑的這種力，吸入閥120的開啟及關閉部121基於由閥固定件130支撐的固定部122而彎曲，並且第二吸入通道112開啟，因此迅速地將製冷劑送入氣缸410的壓縮空間P。
此時，傾斜面113形成使得其朝著與吸入閥120的開啟及關閉部121的開啟操作一致的出口方向向外側傾斜，因此將大部分製冷劑吸入到吸入閥120的外側，並降低了製冷劑的流動阻力。因此，製冷劑能夠快速地流過第二吸入通道112，因此可以增加在壓縮空間內吸入的製冷劑量。
圖8示出了製冷劑在根據本發明第三實施例的活塞中流動的截面圖。如圖8所示，傾斜面113這樣的形成，從而在外側，第二吸入通道112的內圓周朝著出口的方向向外側傾斜。也就是說，根據第一和第二實施例，傾斜面113平行傾斜地形成。另一方面，根據第三實施例，在內側的內圓周平行於軸向形成，而且傾斜面113僅形成在外側的內圓周上。
可以形成第二和第三實施例所應用的實施例。也就是說，在外側，第二吸入通道112的內圓周朝著出口向外側傾斜地形成，並且第二吸入通道112以固定吸入閥的固定點O為基準徑向地傾斜。
圖9示出了傳統的往復式壓縮機冷卻系統的能量效率表，其中未使用傾斜面。圖10示出了根據本發明第一實施例往復式壓縮機冷卻系統的能量效率表，其中使用傾斜面。
這裡，Wc為在冷卻系統的壓縮機上作的功，其單位是[W]。Qe是由蒸發器吸收的熱值，其單位是[W]。EER為能量效率比，其可通過Qe/Wc*3.4125來得到。如圖所示，相對於相同的輸入(Wc)，圖10所示的輸出(We)大於圖9所示的輸出(We)，由此可看出能量效率有所改進。
也就是說，根據本發明，在往復式壓縮機的製冷劑吸入結構中，在吸入通道中形成有傾斜面當吸入製冷劑時來減少流動阻力，因此將製冷劑快速地吸入壓縮空間，從而增加吸入的製冷劑量。因此，根據本發明可以改進壓縮機冷卻系統的性能以及能量效率。
權利要求
1.一種往復式壓縮機的製冷劑吸入導引結構，包括內部具有容納空間的氣缸；活塞，其具有將製冷劑吸入內部的吸入通道，並且插入氣缸從而可直線往復運動；包含在活塞端部的吸入閥，用於開啟及關閉吸入通道；以及用於將吸入閥與活塞組合的閥固定件，其中活塞的吸入通道包括用於將製冷劑導引至其中吸入閥首先開啟的外側的傾斜面。
2.如權利要求1所述的製冷劑吸入導引結構，其中吸入通道包括在活塞內側、沿軸向形成的第一吸入通道；以及與第一吸入通道連接的第二吸入通道，其沿軸向形成在活塞的一端。
3.如權利要求2所述的製冷劑吸入導引結構，其中傾斜面形成於第二吸入通道。
4.如權利要求2所述的製冷劑吸入導引結構，其中單一的第一吸入通道穿過活塞的中心部形成，而且其中多個第二吸入通道形成在同一圓周部上並且彼此以相同的距離分開，並且所有第二吸入通道都與第一吸入通道相連。
5.如權利要求2或4所述的製冷劑吸入導引結構，其中該傾斜面在平行於第二吸入通道的方向上傾斜而形成。
6.如權利要求2或4所述的製冷劑吸入導引結構，其中以固定閥的固定點為基準，傾斜面徑向地形成在第二吸入通道中。
7.如權利要求2或4所述的製冷劑吸入導引結構，其中傾斜面這樣形成，從而在外側，第二吸入通道的內表面朝著出口的方向向外側傾斜。
8.如權利要求1所述的製冷劑吸入導引結構，其中閥固定件是螺栓。
9.如權利要求1所述的製冷劑吸入導引結構，其中閥固定件是通過焊接形成的焊接件。
全文摘要
提供一種往復式壓縮機的製冷劑吸入導引結構。該製冷劑吸入導引結構包括內部具有容納空間的氣缸，具有將製冷劑吸入內部的吸入通道並且插入氣缸從而可直線往復運動的活塞，包含在活塞端部、用於開啟及關閉吸入通道的吸入閥，以及用於將吸入閥與活塞組合的閥固定件。活塞的吸入通道包括用於將製冷劑導引至其中吸入閥首先開啟的外側的傾斜面。吸入通傾斜地形成來降低吸入製冷劑的流動阻力，因此增加吸入的製冷劑量。因此，有可能改進壓縮機的效率。
文檔編號F04B39/00GK1737371SQ200510091430
公開日2006年2月22日 申請日期2005年8月10日 優先權日2004年8月16日
發明者樸景培, 洪彥杓, 崔基喆, 郭泰熹 申請人:Lg電子株式會社