專利名稱：線性壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線性壓縮機(jī)，尤其是涉及這樣一種線性壓縮機(jī)，其中在活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，吸入閥由于慣性力而相對(duì)于活塞運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)行打開/關(guān)閉操作。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，線性壓縮機(jī)是一種以如下方式構(gòu)造的設(shè)備活塞在接收到線性馬達(dá)的往復(fù)驅(qū)動(dòng)力之后就在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以壓縮容置在氣缸中的工作流體，例如制冷劑。線性壓縮機(jī)主要用在冰箱等裝置中。
圖1為示出了傳統(tǒng)線性壓縮機(jī)的截面圖。圖2為傳統(tǒng)線性壓縮機(jī)的重要部件的視圖，示出了活塞的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。圖3為傳統(tǒng)線性壓縮機(jī)的重要部件的視圖，示出了活塞的后退運(yùn)動(dòng)。
如圖1至圖3所示，傳統(tǒng)線性壓縮機(jī)包括形成壓縮機(jī)外型的殼體2；設(shè)置在殼體2中的氣缸座(cylinder block)4和后蓋6；以及設(shè)置在氣缸座4和后蓋6之間的壓縮單元。所述壓縮單元用于以所需的比例壓縮工作流體。
殼體2設(shè)置有流體吸入管8和流體排出管9，以使要被壓縮的工作流體從殼體2的外部被吸入壓縮單元，然后，在壓縮單元中被壓縮后再排出殼體2。
壓縮單元包括氣缸10，氣缸10具有壓縮腔11，通過(guò)流體吸入管8吸入的工作流體在壓縮腔11中被壓縮；活塞20，其在氣缸10中進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)壓縮容置在氣缸10的壓縮腔11中的工作流體；以及線性馬達(dá)30，其往復(fù)移動(dòng)活塞20。
氣缸10設(shè)置有排出閥組件12，以使在氣缸10的壓縮腔11中被壓縮的工作流體根據(jù)排出閥組件12的操作排進(jìn)流體排出管9。
活塞20內(nèi)部形成有吸入通道21，用于允許經(jīng)過(guò)流體吸入管8的工作流體被吸進(jìn)氣缸10?；钊?0還具有吸入閥22以打開或者關(guān)閉吸入通道21。
吸入閥22為通過(guò)螺栓B固定于活塞20的彈性構(gòu)件。吸入閥22設(shè)計(jì)為當(dāng)吸入閥22根據(jù)活塞20的吸入通道21和氣缸10的內(nèi)部之間的壓差而彈性變形時(shí)打開或者關(guān)閉。
線性馬達(dá)30主要包括定子32和動(dòng)子(mover)34。動(dòng)子34適于在與定子32的電磁相互作用下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。動(dòng)子34連接于活塞20。
壓縮單元還包括主彈簧組件40，用于為活塞20提供沿活塞20的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向的彈性力。這樣，當(dāng)活塞20往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)主彈簧組件40允許活塞20一定程度上的振動(dòng)。
主彈簧組件40由位于后蓋6和活塞20之間的第一主彈簧42和位于氣缸10和線性馬達(dá)30之間、被氣缸座4和活塞20支撐的第二主彈簧44構(gòu)成。
下面將說(shuō)明具有上述構(gòu)造的傳統(tǒng)線性壓縮機(jī)的操作。
如果線性馬達(dá)30被驅(qū)動(dòng)，則活塞20在收到線性馬達(dá)30的驅(qū)動(dòng)力之后就在氣缸10中往復(fù)運(yùn)動(dòng)。然后，第一主彈簧42和第二主彈簧44根據(jù)活塞20的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而重復(fù)地壓縮和拉伸，以允許活塞20在一定程度上的振動(dòng)，同時(shí)使排出閥組件12和吸入閥22重復(fù)打開或關(guān)閉。
這樣，工作流體通過(guò)流體吸入管8被吸入氣缸10的壓縮腔11，以通過(guò)氣缸10的壓縮腔11中的活塞20將工作流體壓縮成高壓狀態(tài)。隨后，被壓縮的工作流體通過(guò)排出閥組件12從氣缸10排出，并通過(guò)流體排出管9排出殼體2。
只要線性馬達(dá)30被驅(qū)動(dòng)，則上述的吸入操作、壓縮操作以及排出操作就按照這種順序連續(xù)地重復(fù)。
上述傳統(tǒng)線性壓縮機(jī)的問(wèn)題在于，線性壓縮機(jī)的吸入閥22利用的是其自身的彈性力，因此，根據(jù)活塞20的吸入通道21和氣缸10的內(nèi)部之間的壓差，吸入閥22可能產(chǎn)生不同的彈性應(yīng)變。這使得線性壓縮機(jī)不可能實(shí)現(xiàn)改善的恒定的壓縮效率，且導(dǎo)致耐久性的降低。
特別是，如圖3所示，當(dāng)活塞20的吸入通道21和氣缸10的內(nèi)部之間的壓差大或者在液態(tài)的工作流體被導(dǎo)入氣缸10中時(shí)，利用彈性力的吸入閥22可能產(chǎn)生過(guò)度的彈性變形。因此，吸入閥22由于增加的應(yīng)力而發(fā)生塑性變形或者被損壞的風(fēng)險(xiǎn)很高。而且，吸入閥22的使用壽命會(huì)減少，且因此響應(yīng)特性會(huì)很差。
吸入閥22的過(guò)度彈性變形還會(huì)使活塞20面臨劇烈的沖擊。這是由于應(yīng)力的增加以及過(guò)度的振動(dòng)和噪音。
上述傳統(tǒng)線性壓縮機(jī)的另一問(wèn)題在于，當(dāng)使用螺栓B將吸入閥22固定于活塞20時(shí)，螺栓頭不可避免地要伸入氣缸10的壓縮腔11中，從而增加了氣缸10的壓縮腔11的死容積。這導(dǎo)致壓縮效率的降低。此外，如果螺栓頭直接與排出閥組件12碰撞，螺栓頭可能會(huì)損毀嚴(yán)重，且可能產(chǎn)生過(guò)度的振動(dòng)和噪音。
近來(lái)，高濃度的二氧化碳被廣泛用作工作流體。然而，使用二氧化碳工作流體需要相對(duì)減小活塞20的直徑。這樣，在這種情況下，很難利用螺栓B將吸入閥22固定于活塞20，且活塞20要承受增加的流體阻力。
發(fā)明內(nèi)容
因此，鑒于上述問(wèn)題進(jìn)行了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種線性壓縮機(jī)，其中在活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，吸入閥在慣性力(非彈性力)作用下相對(duì)于該活塞運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行打開/關(guān)閉操作，從而吸入閥能夠始終產(chǎn)生均勻的打開/關(guān)閉沖程，從而獲得若干有益效果，例如改進(jìn)的穩(wěn)定的壓縮效率、變形或者受損的風(fēng)險(xiǎn)很小、高的反應(yīng)性和耐久性以及減小的振動(dòng)和噪音。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，上述和其它的目的可以通過(guò)提供如下的線性壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)，該線性壓縮機(jī)包括活塞，其適于在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該活塞內(nèi)形成有吸入通道；以及吸入閥，該吸入閥插在該活塞的吸入通道中以相對(duì)于該吸入通道運(yùn)動(dòng)；當(dāng)該活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，該吸入閥相對(duì)于該活塞運(yùn)動(dòng)進(jìn)行打開或關(guān)閉操作。
優(yōu)選地，吸入閥可用來(lái)在活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)相對(duì)于該活塞運(yùn)動(dòng)而打開或關(guān)閉該活塞的吸入通道，該吸入閥包括吸入閥本體，該吸入閥本體形成有沿著該活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向延伸的長(zhǎng)形槽；吸入閥引導(dǎo)銷，貫穿該活塞和該吸入閥本體的槽安裝，以相對(duì)于該吸入閥本體運(yùn)動(dòng)并同時(shí)固定于該活塞。
優(yōu)選地，該吸入閥本體可以具有頭部，其設(shè)置為突出于該活塞的吸入通道之外；以及本體部，其構(gòu)造為用于移進(jìn)或移出該活塞的吸入通道，該本體部具有部分切除的截面形狀以允許工作流體通過(guò)。
優(yōu)選地，該本體部可以具有用于使所述工作流體通過(guò)的切除一“D”狀部的形狀。
優(yōu)選地，該吸入閥本體可以具有頭部，其設(shè)置為突出于該活塞的吸入通道之外；以及本體部，其構(gòu)造為直徑小于該活塞的吸入通道的直徑，以移進(jìn)或移出該活塞的吸入通道。
優(yōu)選地，該吸入閥本體可以具有頭部，其設(shè)置為突出于該活塞的吸入通道之外；以及本體部，其構(gòu)造為用于移進(jìn)或移出該活塞的吸入通道，該本體部具有允許工作流體通過(guò)的孔。
優(yōu)選地，該本體部的孔可以與該吸入閥本體的槽形成為一體。
優(yōu)選地，該活塞還可以形成有吸入閥凹部，以使該吸入閥完全插入該活塞中。
優(yōu)選地，該活塞還可以形成有吸入閥凹部以使該吸入閥完全插入該活塞中，該吸入閥凹部構(gòu)造為從該活塞的吸入通道向該活塞的末端逐漸變寬。
優(yōu)選地，該活塞還形成有吸入閥凹部以使該吸入閥完全插入該活塞中，該吸入閥凹部在與該吸入閥接觸的部分具有傾斜區(qū)域；并且該吸入閥具有傾斜表面，以在該吸入閥插入該吸入閥凹部時(shí)與該吸入閥凹部的該傾斜區(qū)域面接觸。
根據(jù)本發(fā)明的另一方案，上述的和其它的目的可以通過(guò)提供如下的線性壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)，該線性壓縮機(jī)包括活塞，其適于在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該活塞內(nèi)形成有吸入通道；以及吸入閥，包括吸入閥本體，其適于在該活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)相對(duì)于該吸入通道的運(yùn)動(dòng)而打開或關(guān)閉該活塞的吸入通道，該吸入閥本體形成有沿著該活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向延伸的長(zhǎng)形的槽；以及吸入閥引導(dǎo)銷，其貫穿該活塞和該吸入閥本體的槽安裝，以相對(duì)于該吸入閥本體運(yùn)動(dòng)并同時(shí)固定于該活塞；其中，該活塞還形成有吸入閥凹部以使該吸入閥完全插入該活塞中，該吸入閥凹部在與該吸入閥接觸的部分具有傾斜區(qū)域；并且該吸入閥具有傾斜表面，以在該吸入閥插入該吸入閥凹部時(shí)與該吸入閥凹部的該傾斜區(qū)域表面接觸。
在具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的線性壓縮機(jī)中，吸入閥插在活塞的吸入通道中以相對(duì)于吸入通道運(yùn)動(dòng)，從而在該活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，該吸入閥在相對(duì)于該活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)借助于慣性力而進(jìn)行打開/關(guān)閉操作，從而吸入閥能夠始終提供均勻的打開/關(guān)閉沖程，從而能夠獲得若干有益效果，諸如改進(jìn)的穩(wěn)定的壓縮效率、由于作用于吸入閥的過(guò)量應(yīng)力而導(dǎo)致的變形或者毀壞很小、反應(yīng)性和耐久性上的改進(jìn)以及由于吸入閥的打開/關(guān)閉導(dǎo)致的振動(dòng)和噪音減小。
而且，通過(guò)在活塞中沿活塞的徑向設(shè)置吸入閥引導(dǎo)銷從而將吸入閥與活塞連接，可以減小氣缸的壓縮腔的死容積，從而即使活塞直徑較小時(shí)吸入閥也能夠容易地安裝于活塞，并能夠減小由于吸入閥的存在而導(dǎo)致的工作流體的流體阻力。
另外，因?yàn)榛钊纬捎形腴y凹部，從而在吸入閥關(guān)閉活塞的吸入通道時(shí)吸入閥完全插入活塞中，所以能夠更有效地消除氣缸的氣缸腔的死容積，且不存在吸入閥和排出閥組件之間發(fā)生干涉的危險(xiǎn)。
最后，通過(guò)給吸入閥提供傾斜的頭部，吸入閥的頭部能夠與活塞的吸入閥凹部進(jìn)行面接觸，以此吸入閥能夠平穩(wěn)地移進(jìn)或移出活塞的吸入閥凹部，特別是，吸入閥的頭部能夠獲得改善的剛度。
從下述結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的上述和其它的目的、特點(diǎn)以及其它有益效果將會(huì)更加清楚明了。在附圖中圖1為示出了傳統(tǒng)線性壓縮機(jī)的截面圖。
圖2為傳統(tǒng)線性壓縮機(jī)的重要部件的視圖，示出了活塞的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
圖3為傳統(tǒng)線性壓縮機(jī)的重要部件的視圖，示出了活塞的后退運(yùn)動(dòng)。
圖4為示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的線性壓縮機(jī)的截面圖。
圖5為示出了包含在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的線性壓縮機(jī)中的吸入閥和活塞的分解立體圖。
圖6為示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的線性壓縮機(jī)的活塞的初始后退狀態(tài)的視圖。
圖7為示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的線性壓縮機(jī)的活塞的完全后退狀態(tài)的視圖。
圖8為示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的線性壓縮機(jī)的活塞的初始前進(jìn)狀態(tài)的視圖。
圖9為示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的線性壓縮機(jī)的活塞的完全前進(jìn)狀態(tài)的視圖。
圖10為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的線性壓縮機(jī)的重要部件的構(gòu)造圖，示出了包含在該線性壓縮機(jī)中的活塞的后退狀態(tài)。
圖11為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的線性壓縮機(jī)的重要部件的構(gòu)造圖，示出了該活塞的前進(jìn)狀態(tài)。
圖12為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的線性壓縮機(jī)的重要部件的構(gòu)造圖，示出了包含在該線性壓縮機(jī)中的活塞的后退狀態(tài)。
圖13為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的線性壓縮機(jī)的重要部件的構(gòu)造圖，示出了該活塞的前進(jìn)狀態(tài)。
圖14為根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的線性壓縮機(jī)的重要部件的構(gòu)造圖，示出了包含在該線性壓縮機(jī)中的活塞的后退狀態(tài)。
圖15為根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的線性壓縮機(jī)的重要部件的構(gòu)造圖，示出了該活塞的前進(jìn)狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖闡述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖4為示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的線性壓縮機(jī)的截面圖。圖5為示出了包含在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的線性壓縮機(jī)中的吸入閥和活塞的分解立體圖。圖6至圖9為依序示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的線性壓縮機(jī)的活塞的初始后退狀態(tài)、完全后退狀態(tài)、初始前進(jìn)狀態(tài)以及完全前進(jìn)狀態(tài)的視圖。
如圖4至圖9所示，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的線性壓縮機(jī)包括構(gòu)造為允許工作流體導(dǎo)入和排出的殼體50；設(shè)置在殼體50中的氣缸座60和后蓋62；以及設(shè)置在氣缸座60和后蓋62之間的壓縮單元P。導(dǎo)入殼體50的工作流體在經(jīng)過(guò)壓縮單元P時(shí)被以所需的壓縮比壓縮，從而在高壓狀態(tài)下排出。
殼體50連接有流體吸入管52以將流體從外部吸入殼體50。此外，殼體50還連接有流體排出管54以使從壓縮單元P排出的被壓縮的工作流體導(dǎo)出殼體50。
殼體50中安裝有減震器56以彈性支撐壓縮單元P。
殼體50中設(shè)置有潤(rùn)滑油泵送裝置58以將位于殼體50底部的潤(rùn)滑油G泵送至壓縮單元P。
后蓋62比氣缸座60更靠近于流體吸入管52。
后蓋62安裝有消聲器(未示出)以減少工作流體經(jīng)過(guò)流體吸入管52時(shí)產(chǎn)生的工作流體噪音。
壓縮單元P包括線性馬達(dá)90，其產(chǎn)生往復(fù)驅(qū)動(dòng)力；氣缸70，固定安裝于氣缸座60，氣缸70內(nèi)限定有用于壓縮工作流體的壓縮腔71；活塞80，其利用線性馬達(dá)90的往復(fù)驅(qū)動(dòng)力在氣缸70中進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)以壓縮容置在氣缸70的壓縮腔71中的工作流體；以及第一共振彈簧110和第二共振彈簧112以允許當(dāng)活塞80往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)活塞80在其往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向的一定程度上的振動(dòng)。
線性馬達(dá)90圍繞氣缸70設(shè)置，且被氣缸座60和后蓋62支撐。
下面說(shuō)明線性馬達(dá)90的構(gòu)造。線性馬達(dá)90主要由連接于活塞80以與活塞80一起工作的動(dòng)子和適用于與該動(dòng)子相互電磁作用而使動(dòng)子往復(fù)運(yùn)動(dòng)的定子構(gòu)成。
動(dòng)子包括以可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式設(shè)置在定子內(nèi)部的磁體92；以及用于固定磁體92的磁體架(magnet frame)94，磁體架94連接于活塞80以與活塞80一起工作。磁體架94用于將線性馬達(dá)90的往復(fù)驅(qū)動(dòng)力傳遞給活塞80。
定子包括位于動(dòng)子外周的外芯95；設(shè)置在外芯95中以產(chǎn)生磁場(chǎng)的線圈96；以及位于動(dòng)子內(nèi)周上的內(nèi)芯97。
氣缸70為具有敞開的前端和后端的筒狀結(jié)構(gòu)?；钊?0插入氣缸70的敞開后端。工作流體在氣缸70的壓縮腔71和被壓縮之后，從氣缸70的敞開前端排出。
氣缸70的敞開前端由排出閥組件75覆蓋，以使在氣缸70的壓縮腔71中被壓縮的工作流體排進(jìn)流體排出管54。
排出閥組件75包括排出閥蓋76，其安裝成覆蓋氣缸70的敞開前端并連接于流體排出管54；排出閥本體77，其安裝成在排出閥蓋76的內(nèi)部在氣缸70的敞開前端的前方往復(fù)運(yùn)動(dòng)；以及排出閥彈簧78，其彈性支撐排出閥本體77。
排出閥蓋76可以具有兩件式結(jié)構(gòu)。具體而言，排出閥蓋76包括具有用于排出工作流體的排放孔76a的內(nèi)蓋76b；以及位于內(nèi)蓋76b外部以包圍內(nèi)蓋76b的外蓋76c，外蓋76c連接于流體排出管54。
在活塞80中形成有沿活塞80縱向貫通延伸的吸入通道81，以使吸入通道81與流體吸入管52和氣缸70的壓縮腔71連接。
活塞80的吸入通道81設(shè)計(jì)為借助吸入閥84與氣缸70的壓縮腔71選擇性地連接，其中吸入閥84根據(jù)活塞80的往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行打開/關(guān)閉操作。
吸入閥84在活塞80的吸入通道81中設(shè)置成相對(duì)于吸入通道81能夠運(yùn)動(dòng)。這樣，當(dāng)活塞80往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，吸入閥84能夠隨著在慣性力作用下相對(duì)于活塞80的運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行打開/關(guān)閉操作。
吸入閥84包括吸入閥本體85，其插在活塞80的吸入通道81中以相對(duì)于吸入通道81運(yùn)動(dòng)，吸入閥本體85具有沿活塞80的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向延伸的長(zhǎng)形的槽85’；以及吸入閥引導(dǎo)銷86，其貫穿活塞80和吸入閥本體85的槽85’安裝成在與活塞80連接的同時(shí)能相對(duì)于槽85’運(yùn)動(dòng)。
吸入閥本體85具有設(shè)置成突伸到活塞80的吸入通道81外部的頭部85a；以及本體部85b，該本體部85b插在活塞80的吸入通道81中以移進(jìn)或移出吸入通道81。
吸入閥本體85的頭部85a可以采用盤形，該盤形的直徑小于活塞80的直徑但是大于活塞80的吸入通道81的直徑。
優(yōu)選地，吸入閥本體85的頭部85a在與活塞80相對(duì)的一側(cè)具有平整的外表面85a’，以確保均勻壓縮氣缸70的壓縮腔71中的工作流體。
吸入閥本體85的吸入閥本體部85b可以具有切除一“D”狀部的形狀，以允許在吸入閥84運(yùn)動(dòng)以打開活塞80的吸入通道81時(shí)，上作流體從吸入閥本體85的吸入閥本體部85b和活塞80的吸入通道81之間的空間流過(guò)。
具體而言，吸入閥本體85的吸入閥本體部85b具有由尺寸與活塞80的吸入通道81近似相同的圓被部分切除而形成的橫截面。
槽85’形成在吸入閥本體85的吸入閥本體85b中，以使吸入閥引導(dǎo)銷86貫穿槽85’安裝以相對(duì)于槽85’運(yùn)動(dòng)。
在吸入閥引導(dǎo)銷86的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中，槽85’的向著吸入閥本體85的頭部85a的一端為上死點(diǎn)(top dead point)，槽85’的相對(duì)端為下死點(diǎn)(bottom deadpoint)。
吸入閥引導(dǎo)銷86為直徑小于吸入閥84的槽85’長(zhǎng)度的桿形。
吸入閥引導(dǎo)銷86可以沿活塞80的徑向設(shè)置在活塞80中。
在這種構(gòu)造下，吸入閥引導(dǎo)銷86可以被擠壓安裝于活塞80。吸入閥引導(dǎo)銷86的長(zhǎng)度可以與活塞80的直徑近似相同以使吸入閥引導(dǎo)銷86的相對(duì)端部跨接在活塞80上。
吸入閥84構(gòu)造為當(dāng)需要關(guān)閉活塞80的吸入通道81時(shí)能夠完全插入活塞80。
具體而言，在活塞80的前端部區(qū)域中形成有連接于活塞80的吸入通道81的吸入閥凹部87，以使吸入閥本體85的端部85a插入吸入閥凹部87。
吸入閥凹部87在活塞80中可以形成為從活塞80的吸入通道81向活塞80的前末端部逐漸變寬。
下文將說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的具有上述構(gòu)造的線性壓縮機(jī)的操作。
如果線性馬達(dá)90被驅(qū)動(dòng)，則通過(guò)定子和動(dòng)子之間的電磁相互作用，磁體92和磁體架94一起運(yùn)動(dòng)。線性馬達(dá)90產(chǎn)生的往復(fù)驅(qū)動(dòng)力傳遞給與磁體架94連接的活塞80。因此，活塞80在接收到線性馬達(dá)90的驅(qū)動(dòng)力之后就在氣缸70中往復(fù)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，第一主彈簧110和第二主彈簧112被重復(fù)的壓縮和拉伸，導(dǎo)致工作流體的吸入、壓縮和排出依序重復(fù)。
具體而言，如圖6所示，如果活塞80開始從氣缸70后退，則吸入閥84由于慣性力產(chǎn)生相對(duì)于活塞80的運(yùn)動(dòng)，從而從氣缸70伸進(jìn)氣缸70的壓縮腔71。
在活塞80將要從氣缸70后退之前，吸入閥84完全插在活塞80中，因而，吸入閥84的吸入閥引導(dǎo)銷86位于吸入閥84的槽85’的上死點(diǎn)(見(jiàn)圖4)。
因此，如果活塞80開始從氣缸70后退，則只有活塞80后退，而吸入閥84保持靜止。結(jié)果，吸入閥84突出于活塞80之外。
這種情況下，吸入閥引導(dǎo)銷86沿著吸入閥84的槽85’從槽85’的上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。
如圖7所示，如果活塞80在吸入閥引導(dǎo)銷86到達(dá)吸入閥84的槽85’的下死點(diǎn)之后繼續(xù)后退，則吸入閥引導(dǎo)銷86與活塞80一起后退，以此拖拉吸入閥84。
因此，吸入閥84與活塞80一起后退，不過(guò)仍然突出于活塞80之外。
在吸入閥84突出于活塞80之外的狀態(tài)下，活塞80的吸入通道81打開，以此允許活塞80的吸入通道81中的工作流體被吸進(jìn)氣缸70的壓縮腔71。
接下來(lái)，如果活塞80向著氣缸70的內(nèi)部前進(jìn)，則吸入閥84由于慣性力產(chǎn)生相對(duì)于活塞80的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而插入活塞80。
具體而言，如圖8所示，如果活塞80開始前進(jìn)進(jìn)入氣缸70的壓縮腔71，則活塞80接近吸入閥84，同時(shí)，吸入閥84由于氣缸70的壓縮腔71中的工作流體的壓力而向活塞80后退。因此，吸入閥84迅速插入活塞80，因此關(guān)閉活塞80的吸入通道81。
這種情況下，吸入閥引導(dǎo)銷86沿著吸入閥84的槽85’從槽85’的下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。如果活塞80在吸入閥引導(dǎo)銷86到達(dá)吸入閥84的槽85’的上死點(diǎn)之后繼續(xù)前進(jìn)，則吸入閥84與活塞80一起前進(jìn)。
當(dāng)然，吸入閥84在氣缸70的壓縮腔71中的工作流體壓力的作用下連續(xù)插在活塞80中。
當(dāng)如上所述，活塞80在其吸入通道81被吸入閥84關(guān)閉的狀態(tài)下前進(jìn)時(shí)，氣缸70的壓縮腔71中的工作流體被壓縮成高壓狀態(tài)。
如圖9所示，如果氣缸70的壓縮腔71中的工作流體被壓縮成高壓狀態(tài)，則根據(jù)氣缸70的壓縮腔71中的工作流體的壓力和排出閥組件75的排出閥彈簧78之間的力平衡關(guān)系，排出閥組件75開啟氣缸70的壓縮腔71。
隨著排出閥組件75的開啟操作，在氣缸70的壓縮腔71中被壓縮的工作流體依序經(jīng)過(guò)排出閥蓋76和流體排出管54而排出殼體50。
圖10和圖11為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的線性壓縮機(jī)的重要部件的構(gòu)造圖。圖10示出了包含在該線性壓縮機(jī)中的活塞的后退狀態(tài)，圖11示出了該活塞的前進(jìn)狀態(tài)。
如圖10和圖11所示，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的線性壓縮機(jī)使用了吸入閥150，吸入閥150包括吸入閥本體152，吸入閥本體152插在活塞160的吸入通道161中以相對(duì)于吸入通道161運(yùn)動(dòng)，吸入閥本體152具有長(zhǎng)形的槽150’，沿活塞160的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向延伸；以及吸入閥導(dǎo)引銷154，其貫穿活塞160和吸入閥本體152的槽150’安裝以相對(duì)于槽150’運(yùn)動(dòng)并同時(shí)固定于活塞160。
吸入閥本體152可以分為頭部152a，其設(shè)置為突出于活塞160的吸入通道161之外；以及本體部152b，其構(gòu)造為直徑小于活塞160的吸入通道161的直徑以移進(jìn)或移出吸入通道161。
在本實(shí)施例中，吸入閥150還可以包括引導(dǎo)部(件)，該引導(dǎo)部(件)用于在吸入閥150和活塞160之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中允許吸入閥150的中心與活塞160的中心始終對(duì)齊。
除了上述構(gòu)造以外，本發(fā)明第二實(shí)施例的其它構(gòu)造與第一實(shí)施例的其它構(gòu)造相同，因而省略對(duì)它們的說(shuō)明。
下面將說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的線性壓縮機(jī)的上述吸入閥150的打開/關(guān)閉操作。
當(dāng)活塞160后退時(shí)，吸入閥150突出于活塞160之外，從而使活塞160的吸入通道161中的工作流體通過(guò)吸入閥本體152的本體部152b和活塞160的吸入通道161之間的空間而流動(dòng)。
當(dāng)活塞160前進(jìn)時(shí)，吸入閥150插入活塞160，以此關(guān)閉活塞160的吸入通道161。
圖12和圖13為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的線性壓縮機(jī)的重要部件的構(gòu)造圖。圖12示出了包含在該線性壓縮機(jī)中的活塞的后退狀態(tài)，圖13示出了該活塞的前進(jìn)狀態(tài)。
如圖12和圖13所示，根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的線性壓縮機(jī)使用了吸入閥200，吸入閥200包括吸入閥本體202，吸入閥本體202插入活塞210的吸入通道211中以相對(duì)于吸入通道211運(yùn)動(dòng)，吸入閥本體202具有長(zhǎng)形的槽200’，沿活塞210的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向延伸；以及吸入閥導(dǎo)引銷204，其貫穿活塞210和吸入閥本體202的槽200’安裝以相對(duì)于槽200’運(yùn)動(dòng)并同時(shí)固定于活塞210。
吸入閥本體202可以分為頭部202a，其設(shè)置為突出于活塞210的吸入通道201之外；以及本體部202b，其構(gòu)造為直徑與活塞210的吸入通道211的直徑近似相同以移進(jìn)或移出吸入通道211，本體部202b具有用于使活塞210的吸入通道211中的工作流體通過(guò)的孔202c。
吸入閥本體202的本體部202b內(nèi)限定有通道202d，通道202d將吸入閥本體202的孔202c與活塞210的吸入通道211連接。
吸入閥本體202的孔202c可以與吸入閥200的槽200’形成為一體。
除了上述構(gòu)造以外，本發(fā)明第三實(shí)施例的其它構(gòu)造與第一實(shí)施例的其它構(gòu)造相同，因而省略對(duì)它們的說(shuō)明。
下面將說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的線性壓縮機(jī)的上述吸入閥200的打開/關(guān)閉操作。
當(dāng)活塞210后退時(shí)，吸入閥200突出于活塞210之外。因此，吸入閥本體202的孔202c打開，從而使活塞210的吸入通道211中的工作流體流過(guò)吸入閥本體202。
當(dāng)活塞210前進(jìn)時(shí)，吸入閥200插入活塞210，從而關(guān)閉活塞210的吸入通道211。
圖14和圖15為根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的線性壓縮機(jī)的重要部件的構(gòu)造圖。圖14示出了包含在該線性壓縮機(jī)中的活塞的后退狀態(tài)，圖15示出了該活塞的前進(jìn)狀態(tài)。
如圖14和圖15所示，根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的線性壓縮機(jī)包括吸入閥250，吸入閥250包括吸入閥本體252，吸入閥本體252插入活塞260的吸入通道261中以相對(duì)于吸入通道261運(yùn)動(dòng)，吸入閥本體252具有長(zhǎng)形的槽250’，沿活塞260的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向延伸；以及吸入閥導(dǎo)引銷254，其貫穿活塞260和吸入閥本體252的槽250’安裝以相對(duì)于槽250’運(yùn)動(dòng)并同時(shí)固定于活塞260。
活塞260的前端部區(qū)域中形成有與活塞260的吸入通道261連接的吸入閥凹部262，從而使吸入閥本體252的頭部252a插在該吸入閥凹部262中。
活塞260的吸入閥凹部262可以至少在活塞260與吸入閥250接觸的地方具有傾斜結(jié)構(gòu)。具體而言，活塞260的吸入閥凹部262從活塞260的吸入通道261向著活塞260的前部末端逐漸變寬。
吸入閥本體252可以分為頭部252a，其設(shè)置為突出于活塞260的吸入通道261之外；以及本體部252b，其具有切除一“D”狀部的形狀并適于移進(jìn)或移出吸入通道261。
優(yōu)選地，吸入閥本體252的頭部252a具有傾斜的外表面，以使當(dāng)頭部252a完全插入活塞260的吸入閥凹部262時(shí)，頭部252a與活塞260的吸入閥凹部262面接觸。
除了上述構(gòu)造以外，本發(fā)明第四實(shí)施例的其它構(gòu)造與第一實(shí)施例的其它構(gòu)造相同，因而將省略對(duì)它們的說(shuō)明。
下面將說(shuō)明使用在根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的線性壓縮機(jī)中的上述吸入閥250的打開/關(guān)閉操作。
當(dāng)活塞260后退時(shí)，吸入閥250突出于活塞260之外，以使活塞260的吸入通道261中的工作流體流過(guò)吸入閥本體252。
當(dāng)活塞260前進(jìn)時(shí)，吸入閥250插入活塞260，以此關(guān)閉活塞260的吸入通道261。
根據(jù)上述說(shuō)明顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明提供的線性壓縮機(jī)具有下述若干優(yōu)點(diǎn)。
第一，本發(fā)明的線性壓縮機(jī)以這種方式構(gòu)造在活塞的吸入通道中插入相對(duì)于吸入通道運(yùn)動(dòng)的吸入閥，這樣在活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，該吸入閥由于慣性力而相對(duì)于活塞運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)行打開/關(guān)閉操作。具有上述構(gòu)造的吸入閥能夠始終表現(xiàn)出均勻的打開/關(guān)閉沖程，從而能夠獲得若干有益效果，例如改進(jìn)的恒定的壓縮效率、由于施加至吸入閥的過(guò)大應(yīng)力而導(dǎo)致的變形或者毀壞很少、響應(yīng)性能和耐久性上的改進(jìn)，并能減少由于吸入閥的打開/關(guān)閉而導(dǎo)致的振動(dòng)和噪音。
第二，根據(jù)本發(fā)明，在活塞中沿活塞徑向設(shè)置有吸入閥引導(dǎo)銷以將吸入閥與活塞連接。使用吸入閥引導(dǎo)銷具有如下效果減小了氣缸的壓縮腔的死容積；即使活塞直徑小也能夠容易地將吸入閥安裝于活塞；并能夠減小由于吸入閥的存在而導(dǎo)致的工作流體的流體阻力。
第三，活塞形成有吸入閥凹部以使在吸入閥關(guān)閉活塞的吸入通道時(shí)吸入閥完全插入活塞中。這能更有效地消除氣缸的氣缸腔的死容積，且能夠避免吸入閥和排出閥組件之間的干涉。
第四，通過(guò)給吸入閥設(shè)置傾斜的頭部，吸入閥的頭部能夠與活塞的吸入閥凹部進(jìn)行面接觸，以此吸入閥能夠平穩(wěn)地移進(jìn)或移出活塞的吸入閥凹部，特別是，吸入閥的頭部能夠獲得改善的剛度。
盡管本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)基于示意的目的進(jìn)行了公開，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，在不脫離本發(fā)明的如所屬權(quán)利要求書中公開的精神和范圍的情況下，可以有各種變化、修飾和替換。
權(quán)利要求
1.一種線性壓縮機(jī)，包括活塞，其適于在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該活塞內(nèi)形成有吸入通道；以及吸入閥，該吸入閥插在該活塞的吸入通道中以相對(duì)于該吸入通道運(yùn)動(dòng)；當(dāng)該活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，該吸入閥相對(duì)于該活塞運(yùn)動(dòng)進(jìn)行打開或關(guān)閉操作。
2.如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中該吸入閥包括吸入閥本體，其適于在該活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)相對(duì)于該吸入通道運(yùn)動(dòng)而打開或關(guān)閉該活塞的吸入通道，該吸入閥本體形成有沿著該活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向延伸的長(zhǎng)形的槽；吸入閥引導(dǎo)銷，其貫穿該活塞和該吸入閥本體的槽安裝，以相對(duì)于該吸入閥本體運(yùn)動(dòng)并同時(shí)固定于該活塞。
3.如權(quán)利要求2所述的線性壓縮機(jī)，其中該吸入閥本體具有頭部，其設(shè)置為突出于該活塞的吸入通道之外；以及本體部，其構(gòu)造為用于移進(jìn)或移出該活塞的吸入通道，該本體部具有部分切除的截面形狀以允許工作流體通過(guò)。
4.如權(quán)利要求3所述的線性壓縮機(jī)，其中該本體部具有用于使所述工作流體通過(guò)的切除一“D”狀部的形狀。
5.如權(quán)利要求2所述的線性壓縮機(jī)，其中該吸入閥本體具有頭部，其設(shè)置為突出于該活塞的吸入通道之外；以及本體部，其構(gòu)造為直徑小于該活塞的吸入通道的直徑，以移進(jìn)或移出該活塞的吸入通道。
6.如權(quán)利要求2所述的線性壓縮機(jī)，其中該吸入閥本體具有頭部，其設(shè)置為突出于該活塞的吸入通道之外；以及本體部，其構(gòu)造為用于移進(jìn)或移出該活塞的吸入通道，該本體部具有允許工作流體通過(guò)的孔。
7.如權(quán)利要求6所述的線性壓縮機(jī)，其中該本體部的孔與該吸入閥本體的槽形成為一體。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的線性壓縮機(jī)，其中該活塞還形成有吸入閥凹部，以使該吸入閥完全插入該活塞中。
9.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的線性壓縮機(jī)，其中該活塞還形成有吸入閥凹部以使該吸入閥完全插入該活塞中，該吸入閥凹部構(gòu)造為從該活塞的吸入通道向該活塞的末端逐漸變寬。
10.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的線性壓縮機(jī)，其中該活塞還形成有吸入閥凹部以使該吸入閥完全插入該活塞中，該吸入閥凹部在與該吸入閥接觸的部分具有傾斜區(qū)域；并且該吸入閥具有傾斜表面，以在該吸入閥插入該吸入閥凹部時(shí)與該吸入閥凹部的該傾斜區(qū)域形成面接觸。
11.一種線性壓縮機(jī)，包括活塞，其適于在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該活塞內(nèi)形成有吸入通道；以及吸入閥，包括吸入閥本體，其適于在該活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)相對(duì)于該吸入通道的運(yùn)動(dòng)而打開或關(guān)閉該活塞的吸入通道，該吸入閥本體形成有沿著該活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向延伸的長(zhǎng)形的槽；以及吸入閥引導(dǎo)銷，其貫穿該活塞和該吸入閥本體的槽安裝，以相對(duì)于該吸入閥本體運(yùn)動(dòng)并同時(shí)固定于該活塞；其中，該活塞還形成有吸入閥凹部以使該吸入閥完全插入該活塞中，該吸入閥凹部在與該吸入閥接觸的部分具有傾斜區(qū)域；并且該吸入閥具有傾斜表面，以在該吸入閥插入該吸入閥凹部時(shí)與該吸入閥凹部的該傾斜區(qū)域形成面接觸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種線性壓縮機(jī)，其中活塞在接收到線性馬達(dá)的往復(fù)驅(qū)動(dòng)力之后在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)以壓縮容納在氣缸中的工作流體，例如制冷劑。該線性壓縮機(jī)包括活塞，適于在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該活塞內(nèi)形成有吸入通道；以及吸入閥，該吸入閥插在該活塞的吸入通道中以相對(duì)于該吸入通道運(yùn)動(dòng)，隨著在該活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)該吸入閥相對(duì)于該活塞的運(yùn)動(dòng)，該吸入閥進(jìn)行打開/關(guān)閉操作。根據(jù)這種構(gòu)造，吸入閥始終產(chǎn)生均勻的沖程，從而獲得改進(jìn)的響應(yīng)性能和耐久性，并能減少由于吸入閥的打開/關(guān)閉操作而導(dǎo)致的振動(dòng)和噪音。
文檔編號(hào)F04B35/00GK1966979SQ20061011107
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2006年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月14日
發(fā)明者樸弘熙, 黃善雄, 崔基哲 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社