密闭型电动压缩机的制作方法
专利名称：密闭型电动压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种密闭型电动压缩机，特别是一种以高的压缩效率运转并具有良好润滑性能的密闭型电动压缩机。本发明的压缩机特别适用于在无氯如HFC134a致冷剂条件下运行的致冷机及空调致冷机。
普通的密闭型电动往复压缩机，如日本未审查的实用新型专利No.2-132881所公开的压缩机，在活塞顶部形成一个凸伸部，它可移入阀座板中的排气口，从而减小死角，以此提高压缩效率。该凸伸部有一与活塞同轴形成的圆柱体或截锥体，或有一与活塞形成偏心的环状体。
下面将参照图8和9对公知的密闭型电动压缩机进行描述。图8是公知的密闭型电动压缩机的横截面图，图中特别示出了压缩机主要部分的结构，而图9是另一种公知的密闭型电动压缩机主要部分的剖视图。
参见图8，压缩机包括一根曲轴1、一个活塞2、一根活塞杆3A、一个汽缸4、一阀座板5、一排气口6、一吸气口7、一个盖18、一条吸气消音器通道18a、一排气腔18b和一排气通道18c。
从图中可看出，压缩机活塞2和活塞杆3A之间的连接采用球窝接头连接，这种球节作为将曲轴1的旋转运动转换成活塞2直线往复运动的装置。采用这种连接形式时，允许活塞2绕穿过球节中心的纵轴线旋转。即使压缩机设计成使得活塞上的凸伸部2a和阀座板5中的排气口6偏离活塞2的中心的形式，随着活塞2的旋转，凸伸部2a会沿圆周方向产生不希望的偏转，移出与排气口对准的位置，结果，由于在偏移的活塞凸伸部2a和部分汽缸头或阀座板之间产生干涉，因而妨碍了曲轴的旋转。这正是必须将活塞上的凸伸部2a与活塞2同轴设置的原因。
图9示出了日本未审查的实用新型专利No.2-132881中所公开的一种公知压缩机的结构。该压缩机具有一形成于活塞2A中心部位的凸伸部26。在这种压缩机中，需要大的密封间距将吸气口7A和排气口6A相互隔离，结果，减少了吸气口7A的面积，增加了有害的吸气阻力。
为了解决这一问题，如图9所示，采用了双吸气口7A的结构。但是，设置两个吸气口，需要形状复杂的吸气通道和增加阀座板5A的厚度，以便获得所需的强度。
本发明的目的是提供一种密闭型电动压缩机，该压缩机通过在活塞顶部设置一凸伸部，而又不会带来如吸、排气通道复杂化的问题，使得死容积最小，以便通过减少损失和减少由压缩气体再膨胀而引起的容量降低来提高压缩效率，从而克服现有技术中所存在的问题。
根据本发明的一个方面，它提供了一种密闭型电动压缩机，该压缩包括-密阀外壳;
-装在所述外壳中的电机装置;
-装在所述外壳中并通过一根曲轴连接到所述电机装置上而被驱动的压缩机构;
所述压缩机构包括一汽缸，一可在所述汽缸内作往复滑动的活塞，一阀板，在该阀板上形成一吸气口和一排气口，并围绕所述吸、排气口配备有阀座，所述压缩机构还包括与所述吸、排气口相配合的吸、排气阀，所述汽缸、活塞和阀板相互配合形成一压缩腔，该压缩机构还包括一通道装置及一运动转换机构，所述通道装置为将要压缩的气体和压缩之后的气体提供分开的通道，所述运动转换机构将曲轴的回转运动转换成所述活塞的直线往复运动，其中，在偏离所述活塞轴线活塞顶部一个位置上形成一凸伸部，以使该凸伸部插入阀板中所形成的排气口中。
活塞顶部的凸伸部可做成截锥体形状，排气口也可做成锥状的，凸伸锥面的锥度小于排气口锥面的锥度。
运动转换机构是一种止转棒轭型机构，它有一与活塞呈一体的滑管和一滑动器，滑动器与曲轴的偏心部分相连接，并可在滑管中来回滑动。阀板上所形成的吸气口设置在朝着活塞挤压部分方向偏离汽缸轴线的位置处，活塞的挤压部分是指由于活塞相对于汽缸轴线产生倾斜而压力作用在汽缸壁上的活塞部分。即活塞顶部的凸伸部设置在朝着活塞挤压部分相反方向偏离活塞轴线的位置处。
在具有所述特征的密闭型电动压缩机中，活塞顶部的凸伸部和阀板中的排气口偏离活塞轴线，这样，在吸、排气通道之间获得了足够大的密封间距。此外，尽管在活塞顶部设置有凸伸部，但吸排气口仍有很大的横截面面积。
本发明的上述及其它目的、特点和优点通过下文伴随附图的描述会更加清楚明了。其中
图1是本发明密闭型电动压缩机一个实施例的剖视图，图中详细示出了其主要压缩机构的结构;
图2是图1所示的压缩机的纵向剖视图;
图3是图2所示压缩机运行的压力-容积曲线图;
图4是本发明密闭型电动压缩机另一实施例的剖视图，图中详细示出了压缩机构的主要部分;
图5是本发明密闭型电动压缩机再一个实施例的剖视图，图中详细示出了压缩机压缩机构主要部分的结构;
图6A到6D是图5中压缩机构的结构图，图中示出了压缩机构运行的一个循环过程，包括吸气冲程、压缩冲程和排气冲程;
图7是一个致冷循环方框图，图中示出了本发明密闭型电动压缩机的一个应用实例;
图8是公知的密闭型电动压缩机主要压缩机构部分的剖视图;
以及图9是另一种公知的电动压缩机压缩机构主要部分的剖视图。
下面参照图1对本发明的基本原理进行描述，图1是本发明密闭型电动压缩机一个实施例的剖视图，图中示出了压缩机机构主要部分的结构。
图1中，实施本发明的密闭型电动压缩机具有一连杆型机构，该机构作为将曲轴1的回转运动转换成活塞2的线性或直线往复运动的装置。在该连接机构中，利用一销轴8将杆3和活塞2枢接在一起，以防止活塞2绕其轴线，也即，汽缸4的轴线旋转，汽缸4可滑动地容纳着活塞2。活塞2的顶部形成有一凸伸部2a。凸伸部2a在活塞2接近其冲程的上死点时适合于插入排气口6中。考虑到杆3和销轴8之间的间隙，因而使凸伸部2a和排气口6偏离活塞的中心。根据这种结构，不会产生例如因活塞2的旋转运动所引起的凸伸部2a和排气口6之间的不对准，因而，不会发生由于活塞2绕其自身轴线旋转所引起的活塞和汽缸盖之间的干涉而妨碍曲辆的旋转。由于排气口6偏离活塞的中心，因而使得在吸、排气通道之间获得足够大的密封间隔以及获得大的吸、排气口横截面面积成为了可能。
这样本发明实现了使死容积最小的目标，这也是在活塞顶部设置凸伸部的目的，而不会出现如吸、排气口横截面面积受到限制的问题，因此，减少了效率损失和由于压缩气体再膨胀而引起的容量降低，从而提高了压缩机效率。
下面参照图1至7描述本发明的实施例。
实施例1图2是本发明密闭型电动压缩机的纵向剖视图，而图3是表示图2所示压缩机运行性能的压力-容积曲线图。图2所示的压缩机包括了结合图1所描述的压缩机构。图1和2中，与图8所示知压缩机相同的元件或组件由相同的标号表示。
图2所示的密闭型电动压缩机有一密闭的外壳10，在外壳10中装有电机装置11和压缩机构12，两者由曲轴1相互连接在一起。电机装置11的压缩组件和压缩机构12由外壳底部通过弹性支撑装置如弹簧支撑住。
润滑油14储存在外壳10底部所形成的油池中，曲轴1有一轴向孔1c，用作油的通道孔，该曲轴伸进油池中，这样，孔1c的底端在油池中的润滑油里敞开。在运转过程中，曲轴1旋转产生离心力，离心力产生的力将润滑油14通过油通道孔1c吸入，从而将一部分润滑油供到支架轴承15a和曲轴1的偏心部分1a处。润滑油还喷洒到曲轴1上方和周围的空间中形成油雾，以便润滑其它部件，例如活塞2的外部表面。
电机装置11有一个由螺栓(未示出)固定到支架15上的定子11a和通过热压配合固定到曲轴1上的转子11b。上述支架轴承15a与支架15相连，从而旋转地支承曲轴1。
如图1和2所示，压缩机构12有一汽缸4，一可滑动地装在汽缸4中可作往复运动的活塞2和一阀板5，阀板5具有在它上面形成的一个吸气口7和一具排气口6。汽缸4、活塞2和阀板5形成压缩腔4a。压缩机构12还有彼此隔开的又分别与吸、排气口7和6相连的吸、排气通道。
此外，还配有将曲轴1的回转运动转换成活塞2的直线往复运动的机构。确切地说，该机构包括一连杆3(简称“杆”)和一活塞销8，杆3有一个环绕曲轴1偏心部分1a的轴承部分，通过活塞销8将杆3接到活塞2上。该机构按照公知的方式将曲轴1的回转运动转换成活塞2的直线往复运动。
阀板5、吸气阀和排气阀17配合形成在曲轴1对面汽缸4端部上的阀装置。盖18安装在阀板5的外侧，上面有一分隔板，将与吸气消声器通道18a相通的吸气通道16和通向排气通道18c的排气腔18b彼此隔开。
如图1所示，在活塞2的顶部偏离活塞中心的位置处设置一凸伸部2a，以使当活塞2移动到接近其冲程的上死点位置时，该凸伸部2a能够插入阀板5中形成的排气口6内。这样，活塞2上的凸伸部2a和排气口6都偏离活塞2的轴线，结果在压缩机运行时，活塞凸伸部2a和阀板5之间不会发生干涉。此外，排气口6偏离活塞2的轴线，这使吸、排气口的横截面积设计得较大成为了可能。
压缩机构的运行过程如下随着活塞2向下的冲程，即图1所示的活塞2朝右的运动，在汽缸4中建立了负压，这样，吸气阀16打开。接着，要受压缩的气体经过吸气管10a导入密闭外壳10中，并通过吸气消声器通道18a、吸气口7和吸气阀16吸入压缩腔4a。此后，活塞2从下死点开始它的向上，即朝左的冲程，这样，压缩腔4a中的压力升高而关闭吸气阀16。压缩腔4a的体积进一步减小，气体压力继续升高。当气体压力达到预定压力值时，排气阀17打开，气体经过排气口6排放到盖18中的排气腔18b，这一过程直到活塞2到达上死点时才结束。排出的气体经过排气通道18c引到密闭外壳10的外部。随着曲轴1的继续旋转，所述的吸气、压缩和排气冲程循环往复进行。
下面参照图3所示的P-V曲线(压力-容积曲线)对上述的循环过程进行描述。即使活塞到达它的上死点，压缩腔4a的体积也不会减少成零。换句话说，一定的体积，包括排气口内侧的体积，即使在活塞到达上死点之后仍保持不变。该体积通常称作“死容积”，它不会被排出。这样，压缩腔4a内仍保留着没有排出的、压力为排气压力Pd的气体，这部分气体在随后的吸气冲程中压力降至吸气压力PS而产生绝热膨胀。这样，新鲜气体的吸入在图3中Vc所表示的一点开始，结果，实际吸入的体积减少了。当压缩机用在致冷机中时，这种气体再膨胀有害地减少了致冷机的效率，而当压缩机用作真空泵时，它又减少了可实现的真空度的绝对值。
由气体再膨胀所做的功(在压缩冲程之前由活塞所做的功，图2中用阴影线区域表示)一部分可以回收，作为向下推动活塞的能量，这有助于电机工作。但是，还有一部分功不能回收而引起所谓的再膨胀损失。这样，死容积不仅减少了压缩机容量(气体排出率)，而且也减少了压缩机的效率。
当压缩比(图3中的Pd)较大时，体积Vc和再膨胀功增加，这样，严重地影响了压缩机的效率和容量。因此，减少死容积是非常重要的，尤其是当压缩机用于大压力比条件下运行的系统中时，例如用在致冷机和空调机中时，更是如此。
在典型致冷机的压缩机中，排量小到5ml，相应的汽缸4的内径也比较小，例如约20mm。在空调机中，压缩机的排量通常大到是致冷机压缩机排量的3到4倍，而汽缸内径仍然小到约为20mm，其原因是，在这种情况下通常使用一对汽缸，以便提高效率，同时消除振动。另外在这种小汽缸内径的圆形区域内，还须将排气口6的直径设计成3～4mm，吸气口7的直径设计成7～8mm，而吸、排气口还需由盖18相互隔开，基密封间距至少是3～4mm。再者，考虑到可靠性，还须限制吸气阀16和排气阀17的升程角。因此需要将排气口6设置在偏离活塞2轴线的位置。
在这个实施例中，考虑到销8和杆3之间、杆3和曲轴1之间、曲轴1和支架15之间以及活塞2和汽缸4之间存在的机械间隙，将活塞2顶部的凸伸部2a做成偏离活塞2的中心，并与排气口6的偏置对应，这样，凸伸部2a可插入排气口6中，由此，减少了活塞到达上死点时排气口中的剩余体积，该体积也是产生闭死容积的主要因素之一，结果，消除了再膨胀，获得了较大的容量和较高的密闭型压缩机效率。
综上所述，在本发明的第一实施例中，活塞2顶部的凸伸部2a和排气口6均偏离活塞的轴线，结果，尽管设置了凸伸部2a，仍保持了长的密封间隔，并且获得了足够大的吸、排气口横截面面积。因此，使得减少排气口6中的闭死容积成为了可能，同时消除了对吸、排气通道的限制，这样也排除了由压缩气体再膨胀所引起的能量损失和容量的减少，从而提高了压缩机的效率。
将吸气口7设计成沿着活塞轴线延伸的加长槽形，这样可进一步提高吸气效率。
实施例2图4是本发明密闭型电动压缩机第二实施例的压缩机构主要部分的纵向剖视图。与第一个实施例所使用的相同的零件或组件用与图1相同的标号表示，因而省略对这些组件或零件的详述。
图4所示实施例的凸伸部与实施例1不同，用2B表示，活塞的顶部有一截锥体，其锥度或斜度小于形成排气口6的壁的锥度或斜度。更准确地说，在该实施例中，用6B所标注的排气口和凸伸部2B偏离活塞2的轴线。形成排气口6B的壁是锥形的，并且，从邻近于活塞的排气口端部向邻近于排气腔18b的排气口端部，排气口的直径逐渐减少，将要插入排气口6B的凸伸部2B截头锥体的锥度小于排气口6B的锥度。
通常，当活塞顶部的凸伸部移入排气口把致冷剂从汽缸排出时，由于排气通道的横截面面积减小，因而排出气体的速度变得非常高，结果，气体遇到了变大的阻力，使汽缸内的压力过分升高，这样，增加了过压缩损失，即由于不必要的高压力值导致气体压缩而产生的无用能量。因此，活塞顶部的凸伸部和排气口之间的间隙太小会有害地降低效率，这有损于在活塞顶部设置凸伸部所期望得到的好处。因此，尽管有许多方面需要考虑，但当活塞的凸伸部如前述那样偏置时，这些方面不会引起何严重问题。
在图4所示的实施例中，活塞顶部的凸伸部2B是一个截锥体，并且其锥面的锥度做成小于排气口6B锥面的锥度的形式。
该第二实施例具有与前述第一实施例相同的优点，此外还具有保持了足够宽敞的排气区域从而减少了过压缩的优点。
实施例3图5是本发明密闭型电动压缩机第三实施例压缩机构的主要部分的纵向剖视图。图6A至6D是图5所示压缩机构完成的吸气、压缩和排气冲程的示意图。在这些图中，用与图1中相同的标号表示相同的元件或组件，其详细描述参见实施例1，这里不再重复。
图5所示的压缩机有一具与活塞2呈一体的滑管2c及一汽缸滑动器19，汽缸滑动器19与曲轴1的偏心部1a相连，并可在滑管2c中滑动。滑管2c和滑动器19组合在一起形成一机构，通常称作“止转棒轭型机构”，它将曲轴1的旋转运动转换成活塞2的往复直线运动。
该实施例和前述实施例1和2的情形一样，也避免了活塞2相对于汽缸4的转动，这样，凸伸部2a可以设置在偏离活塞2轴线位置处，而不会出现凸伸部2a和阀板之间发生干涉的危险。
更详细的结构可参见图6A至6D，图6A至6D是从密闭型电动压缩机顶部观察的止转棒轭型压缩机构的结构图。在活塞的一个操作循环过程中，活塞在上死点(图6A)和下死点(图6C)之间往复运动，同时完成了吸气冲程(参见图6B)和压缩冲程(图6D)，在这期间，由于滑管2C与活塞2为一体，因此允许活塞2在由汽缸4内壁和活塞2之间的间隙所形成的角度范围内相对于汽缸4的轴线倾斜。
由于活塞2相对于汽缸4的轴线倾斜，因此，活塞2顶部边缘2d与汽缸4的壁保持接触，而与该部分2d正好相反的另一部分与汽缸4的下部边缘4b保持接触。
供到活塞2和汽缸4的润滑油主要采用下述两种途径供给即，从由轴1喷洒的润洒油雾飞溅到曲轴1上方和周围的空间，再经过吸气通道18a吸入汽缸4内，从而润滑活塞2边缘2d和汽缸4的壁之间的区域，而另一部分油雾到达活塞2的外部表面，以便主要润滑汽缸4的下部边缘4b和活塞2之间的区域。由于在压缩过程中致冷剂的温度升高，压力负载作用在活塞2的顶部，因此，活塞2的边缘2b和汽缸壁表面之间的区域对润滑油的需求量是最主要的。尽管汽缸轴线和曲轴轴线彼此偏离一段距离E，如图6A所示，但是，由活塞边缘2d施加给汽缸壁配合表面上的侧向负载不会减少成零。
在该实施例中，吸气口7朝着邻近于活塞边缘2d的端部偏置，这样，邻近于边缘2d的区域由压缩机吸气冲程期间经吸气口7吸进的低温致冷剂冷却。同时，润滑油由于表面张力而沉积在偏离活塞2轴线的凸伸部2a与活塞相连接的区域，在压缩冲程期间，沉积的润滑油被供到活塞2的端部，由此，避免了磨损的产生，从而提高了可靠性。
从前面的描述可看出，第一和第三实施例提高了密闭型电动压缩机的可靠性。
当本发明的压缩机用在下列例子中时，前述几个实施例所带来的优点会更加显著传统的用在致冷机或空调致冷系统中的致冷剂是氟利昂类致冷剂。例如，致冷和中通常用CFC12，而室内空调器中通常用HCF22。这类致冷剂可溶解于润滑油中，降低了润滑油的粘度，因此有损于滑动部分的可靠性。这类致冷剂的分子里含有氯。当困难的滑动条件下利用这种致冷剂时，它可分解并产生氯，氯与滑动部分的金属表面起反应，产生一种化合物如，氯化铁，这样，形成一种化合物油膜。氯化铁油膜具有自润滑性，可作为极端压力辅助剂，以防止滑动部分的磨损，这有助于提高压缩机的可靠性。
但是，近几年，通过有关规定对于使用含氯的氟利昂类制冷剂进行了限制，这是因为单体氯会破坏地球上的臭氧层，经过研究发现了不含氯的替代致冷剂。HFC134a就是这类替代致冷剂的一种。但是，当这种替代致冷剂用在致冷循环中时，其本身在排气压力和吸气压力之间呈现出较大的差别，造成压缩机在困难的滑动条件下运行。此外，由于不含氯的替代致冷剂不能形成任何自润滑油膜，因此，这类致冷剂对防止滑动部分的磨损起不了作用，结果降低了压缩机的可靠性。
而前述本发明几个实施例的密闭型电动压缩机，通过改善活塞滑动区域的润滑条件和冷却效果，使压缩机能够在用这种不含氯的致冷剂条件下安全运行，这使得利用替代致冷剂如HFC134a成为了可能。
这样，在前述第三个实施例中，利用了止转棒轭型机构将回转运动转换成往复运动。在这个实施例中，吸气口朝着前述活塞的边缘2d的方向偏离汽缸轴线，活塞的边缘2d是在最大压力下活塞在气缸壁上滑动的部分，而活塞上的凸伸部在与吸气口相反的方向偏离汽缸的轴线，这样，活塞上述边缘周围区域中的润滑性能和冷却效果得到了大大的改善，压缩机获得了较高的可靠性。
根据限制使用氟利昂致冷剂的规定，在使用自润滑效果减少的替代致冷剂的条件下，例如在致冷机的密闭型电动压缩机中使用HFC134a型致冷剂时，取得了特别明显的效果。
上述优点均是密闭型电动压缩机本身所获得的。当这种压缩机用在一个系统中，例如用在空调器的致冷循环中，本发明还具有下列优点。
图7是致冷机或室内空调器的致冷循环方框图。该致冷循环与用标号20所表示的本发明密闭型电动压缩机结合在一起。
从图7可以看出，致冷循环包括与压缩机20出口相连的冷凝器21，与冷凝器21出口侧相连的阻尼机构或膨胀阀22和与膨胀阀22出口相连的蒸发器23。蒸发器23的出口端与压缩机20的入口侧相连。
压缩机20用来压缩封闭在致冷循环中的致冷剂气体，以提高致冷剂气体的压力和温度，从而循环该气体。由于致冷剂在冷凝器21中与经过冷凝器21流动的另一种热介质进行热交换，因此致冷剂在该冷凝器21中变成液相。液相致冷剂被引进膨胀阀22中，以减少它的压力和降低其温度，此后在蒸发器23中通过吸收环境温度而蒸发，并转换成气相，接着由压缩机将气体吸入再进行压缩。这样，致冷剂经过致冷循环的密闭回路进行循环，同时从液相变成气相，反过来也是一样。因此，压缩机的压缩比Pd/Ps由致冷剂冷凝成液相时的温度下的饱和压力来确定。在普通的利用CFC12作致冷剂的致冷机中，压缩比高达10～12，而利用HFC134a作致冷剂的空调器致冷机中，压缩比约为3～4。当在致冷机中使用满足规定的前述无氯致冷剂HFC134a时，压缩比可进一步升高到11和13之间的范围内。综上所述，将本发明的压缩机用在压缩比很大的系统如前述的致冷循环系统中时，其优点是特别显著的。
尽管对个别最佳实施例的优点进行了描述，但对本领域的熟练技术人员来说，很明显，这些实施例可独立或组合在一起使用，这样，这些实施例的优点是成倍的。
从前面所述可理解，根据本发明，通过在活塞顶部形成凸伸部使得排气口中所形成的死容积达到最小成为了可能，同时消除了吸、排气通道等的设计中所受到的各种限制，这样，也消除了由压缩气体再膨胀所引起的效率损失和容量的减少，从而获得了高效率的密闭型电动压缩机。
本发明的压缩机通过将死容积减至最小而提高了其效率，这种压缩机可用作如需要获得特别高的真空度的真空泵或用作致冷循环中的压缩机，这种致冷循环运行在吸、排气压力之间差别比较大的情况如致冷机和室内空调器的致冷循环的情况下。
权利要求
1.一种密闭型电动压缩机，包括-密闭外壳；-装在所述外壳中的电机装置，以及-装在所述外壳中并通过一根曲轴连接到所述电机装置上而被驱动的压缩机构；所述压缩机构包括一汽缸，一可在所述汽缸的往复滑动的活塞，一阀板，在该阀板上形成一吸气口和一排气口，并围绕所述的吸、排气口配有阀座，该压缩机构还包括与所述吸、排气口相配合的吸、排气阀，所述汽缸、活塞和阀板配合形成一压缩腔，所述压缩机构还包括一通道装置及一运动转换机构，所述通道装置为将要压缩的气体和压缩之后的气体提供分开的通道，所述运动转换机构将曲轴的回转运动转换成活塞的直线往复运动，其中，在偏离所述活塞轴线的活塞顶部一个位置上形成一凸伸部，以便使该凸伸部插入阀板中所形成的排气口中。
2.根据权利要求1所述的密闭型电动压缩机，其特征是，所述活塞顶部的凸伸部呈一截锥体形状，所述排气口也是锥状的，凸伸部锥面的锥度小于排气口锥面的锥度。
3.根据权利要求1所述的密闭型电动压缩机，其特征是，所述的运动转换机构是一种止转棒轭型机构，它有一与活塞呈一体的滑管和一滑动器，滑动器与曲轴的偏心部分相连，并可在滑管中来回滑动，并且其中，在阀板上所形成的吸气口朝着所述活塞上部边缘挤压部分的方向偏离所述汽缸的轴线，活塞的挤压部分是指将压力作用到所术汽缸壁的活塞部分，所述活塞顶部上的凸伸部朝着与所述活塞挤压部分相反的方向偏离活塞的轴线。
4.根据权利要求1所述的密闭型电动压缩机，其特征是，所述的运动转换机构是一个连杆型机构，包括一连杆，该连杆的一端枢接到曲轴的偏心部分，而其另一端通过一根安装在所述活塞上的销与活塞相连，并且其中，在所述阀板上形成的吸气口朝着活塞边缘的挤压部分的方向偏离所述汽缸的轴线，活塞的挤压部分是指将压力施加到汽缸壁上的活塞部分，活塞顶部的凸伸部朝着与活塞挤压部分相反的方向偏离活塞的轴线。
5.一种空调系统，有一个与权利要求1所述的密闭型电动压缩机相结合的致冷循环，其中，所使用的致冷剂是一种无氯HFC-134a致冷剂。
全文摘要
一种密闭型自支压缩机，包括一密闭外壳、装在外壳中电机装置和通过曲轴与电机装置连接而被驱动的压缩机构。该压缩机构包括一汽缸、一可在汽缸中往复滑动的活塞，一个带有吸、排气口并围绕这些口设置有阀座的阀板、与吸、排气口相结合的吸、排气阀。汽缸、活塞和阀板配合形成压缩腔。压缩机还有为将要压缩的气体和压缩之后的气体提供分开的通道的通道装置和一个将曲轴的回转运动转换成活塞的直线往复运动的转换机构。在活塞顶部偏离其轴线的位置上设有凸伸部，使其插入同样偏离活塞轴线的排气口中，当活塞到达其冲程的上死点时，减小了其死容积。
文档编号F04B39/00GK1098477SQ9410696
公开日1995年2月8日 申请日期1994年5月19日 优先权日1993年5月19日
发明者大靖浩, 荻野贤二, 内田宏政, 山本光司, 铃木一浩, 大和田弘康 申请人:株式会社日立制作所
技术领域：
本发明涉及一种密闭型电动压缩机，特别是一种以高的压缩效率运转并具有良好润滑性能的密闭型电动压缩机。本发明的压缩机特别适用于在无氯如HFC134a致冷剂条件下运行的致冷机及空调致冷机。
普通的密闭型电动往复压缩机，如日本未审查的实用新型专利No.2-132881所公开的压缩机，在活塞顶部形成一个凸伸部，它可移入阀座板中的排气口，从而减小死角，以此提高压缩效率。该凸伸部有一与活塞同轴形成的圆柱体或截锥体，或有一与活塞形成偏心的环状体。
下面将参照图8和9对公知的密闭型电动压缩机进行描述。图8是公知的密闭型电动压缩机的横截面图，图中特别示出了压缩机主要部分的结构，而图9是另一种公知的密闭型电动压缩机主要部分的剖视图。
参见图8，压缩机包括一根曲轴1、一个活塞2、一根活塞杆3A、一个汽缸4、一阀座板5、一排气口6、一吸气口7、一个盖18、一条吸气消音器通道18a、一排气腔18b和一排气通道18c。
从图中可看出，压缩机活塞2和活塞杆3A之间的连接采用球窝接头连接，这种球节作为将曲轴1的旋转运动转换成活塞2直线往复运动的装置。采用这种连接形式时，允许活塞2绕穿过球节中心的纵轴线旋转。即使压缩机设计成使得活塞上的凸伸部2a和阀座板5中的排气口6偏离活塞2的中心的形式，随着活塞2的旋转，凸伸部2a会沿圆周方向产生不希望的偏转，移出与排气口对准的位置，结果，由于在偏移的活塞凸伸部2a和部分汽缸头或阀座板之间产生干涉，因而妨碍了曲轴的旋转。这正是必须将活塞上的凸伸部2a与活塞2同轴设置的原因。
图9示出了日本未审查的实用新型专利No.2-132881中所公开的一种公知压缩机的结构。该压缩机具有一形成于活塞2A中心部位的凸伸部26。在这种压缩机中，需要大的密封间距将吸气口7A和排气口6A相互隔离，结果，减少了吸气口7A的面积，增加了有害的吸气阻力。
为了解决这一问题，如图9所示，采用了双吸气口7A的结构。但是，设置两个吸气口，需要形状复杂的吸气通道和增加阀座板5A的厚度，以便获得所需的强度。
本发明的目的是提供一种密闭型电动压缩机，该压缩机通过在活塞顶部设置一凸伸部，而又不会带来如吸、排气通道复杂化的问题，使得死容积最小，以便通过减少损失和减少由压缩气体再膨胀而引起的容量降低来提高压缩效率，从而克服现有技术中所存在的问题。
根据本发明的一个方面，它提供了一种密闭型电动压缩机，该压缩包括-密阀外壳;
-装在所述外壳中的电机装置;
-装在所述外壳中并通过一根曲轴连接到所述电机装置上而被驱动的压缩机构;
所述压缩机构包括一汽缸，一可在所述汽缸内作往复滑动的活塞，一阀板，在该阀板上形成一吸气口和一排气口，并围绕所述吸、排气口配备有阀座，所述压缩机构还包括与所述吸、排气口相配合的吸、排气阀，所述汽缸、活塞和阀板相互配合形成一压缩腔，该压缩机构还包括一通道装置及一运动转换机构，所述通道装置为将要压缩的气体和压缩之后的气体提供分开的通道，所述运动转换机构将曲轴的回转运动转换成所述活塞的直线往复运动，其中，在偏离所述活塞轴线活塞顶部一个位置上形成一凸伸部，以使该凸伸部插入阀板中所形成的排气口中。
活塞顶部的凸伸部可做成截锥体形状，排气口也可做成锥状的，凸伸锥面的锥度小于排气口锥面的锥度。
运动转换机构是一种止转棒轭型机构，它有一与活塞呈一体的滑管和一滑动器，滑动器与曲轴的偏心部分相连接，并可在滑管中来回滑动。阀板上所形成的吸气口设置在朝着活塞挤压部分方向偏离汽缸轴线的位置处，活塞的挤压部分是指由于活塞相对于汽缸轴线产生倾斜而压力作用在汽缸壁上的活塞部分。即活塞顶部的凸伸部设置在朝着活塞挤压部分相反方向偏离活塞轴线的位置处。
在具有所述特征的密闭型电动压缩机中，活塞顶部的凸伸部和阀板中的排气口偏离活塞轴线，这样，在吸、排气通道之间获得了足够大的密封间距。此外，尽管在活塞顶部设置有凸伸部，但吸排气口仍有很大的横截面面积。
本发明的上述及其它目的、特点和优点通过下文伴随附图的描述会更加清楚明了。其中
图1是本发明密闭型电动压缩机一个实施例的剖视图，图中详细示出了其主要压缩机构的结构;
图2是图1所示的压缩机的纵向剖视图;
图3是图2所示压缩机运行的压力-容积曲线图;
图4是本发明密闭型电动压缩机另一实施例的剖视图，图中详细示出了压缩机构的主要部分;
图5是本发明密闭型电动压缩机再一个实施例的剖视图，图中详细示出了压缩机压缩机构主要部分的结构;
图6A到6D是图5中压缩机构的结构图，图中示出了压缩机构运行的一个循环过程，包括吸气冲程、压缩冲程和排气冲程;
图7是一个致冷循环方框图，图中示出了本发明密闭型电动压缩机的一个应用实例;
图8是公知的密闭型电动压缩机主要压缩机构部分的剖视图;
以及图9是另一种公知的电动压缩机压缩机构主要部分的剖视图。
下面参照图1对本发明的基本原理进行描述，图1是本发明密闭型电动压缩机一个实施例的剖视图，图中示出了压缩机机构主要部分的结构。
图1中，实施本发明的密闭型电动压缩机具有一连杆型机构，该机构作为将曲轴1的回转运动转换成活塞2的线性或直线往复运动的装置。在该连接机构中，利用一销轴8将杆3和活塞2枢接在一起，以防止活塞2绕其轴线，也即，汽缸4的轴线旋转，汽缸4可滑动地容纳着活塞2。活塞2的顶部形成有一凸伸部2a。凸伸部2a在活塞2接近其冲程的上死点时适合于插入排气口6中。考虑到杆3和销轴8之间的间隙，因而使凸伸部2a和排气口6偏离活塞的中心。根据这种结构，不会产生例如因活塞2的旋转运动所引起的凸伸部2a和排气口6之间的不对准，因而，不会发生由于活塞2绕其自身轴线旋转所引起的活塞和汽缸盖之间的干涉而妨碍曲辆的旋转。由于排气口6偏离活塞的中心，因而使得在吸、排气通道之间获得足够大的密封间隔以及获得大的吸、排气口横截面面积成为了可能。
这样本发明实现了使死容积最小的目标，这也是在活塞顶部设置凸伸部的目的，而不会出现如吸、排气口横截面面积受到限制的问题，因此，减少了效率损失和由于压缩气体再膨胀而引起的容量降低，从而提高了压缩机效率。
下面参照图1至7描述本发明的实施例。
实施例1图2是本发明密闭型电动压缩机的纵向剖视图，而图3是表示图2所示压缩机运行性能的压力-容积曲线图。图2所示的压缩机包括了结合图1所描述的压缩机构。图1和2中，与图8所示知压缩机相同的元件或组件由相同的标号表示。
图2所示的密闭型电动压缩机有一密闭的外壳10，在外壳10中装有电机装置11和压缩机构12，两者由曲轴1相互连接在一起。电机装置11的压缩组件和压缩机构12由外壳底部通过弹性支撑装置如弹簧支撑住。
润滑油14储存在外壳10底部所形成的油池中，曲轴1有一轴向孔1c，用作油的通道孔，该曲轴伸进油池中，这样，孔1c的底端在油池中的润滑油里敞开。在运转过程中，曲轴1旋转产生离心力，离心力产生的力将润滑油14通过油通道孔1c吸入，从而将一部分润滑油供到支架轴承15a和曲轴1的偏心部分1a处。润滑油还喷洒到曲轴1上方和周围的空间中形成油雾，以便润滑其它部件，例如活塞2的外部表面。
电机装置11有一个由螺栓(未示出)固定到支架15上的定子11a和通过热压配合固定到曲轴1上的转子11b。上述支架轴承15a与支架15相连，从而旋转地支承曲轴1。
如图1和2所示，压缩机构12有一汽缸4，一可滑动地装在汽缸4中可作往复运动的活塞2和一阀板5，阀板5具有在它上面形成的一个吸气口7和一具排气口6。汽缸4、活塞2和阀板5形成压缩腔4a。压缩机构12还有彼此隔开的又分别与吸、排气口7和6相连的吸、排气通道。
此外，还配有将曲轴1的回转运动转换成活塞2的直线往复运动的机构。确切地说，该机构包括一连杆3(简称“杆”)和一活塞销8，杆3有一个环绕曲轴1偏心部分1a的轴承部分，通过活塞销8将杆3接到活塞2上。该机构按照公知的方式将曲轴1的回转运动转换成活塞2的直线往复运动。
阀板5、吸气阀和排气阀17配合形成在曲轴1对面汽缸4端部上的阀装置。盖18安装在阀板5的外侧，上面有一分隔板，将与吸气消声器通道18a相通的吸气通道16和通向排气通道18c的排气腔18b彼此隔开。
如图1所示，在活塞2的顶部偏离活塞中心的位置处设置一凸伸部2a，以使当活塞2移动到接近其冲程的上死点位置时，该凸伸部2a能够插入阀板5中形成的排气口6内。这样，活塞2上的凸伸部2a和排气口6都偏离活塞2的轴线，结果在压缩机运行时，活塞凸伸部2a和阀板5之间不会发生干涉。此外，排气口6偏离活塞2的轴线，这使吸、排气口的横截面积设计得较大成为了可能。
压缩机构的运行过程如下随着活塞2向下的冲程，即图1所示的活塞2朝右的运动，在汽缸4中建立了负压，这样，吸气阀16打开。接着，要受压缩的气体经过吸气管10a导入密闭外壳10中，并通过吸气消声器通道18a、吸气口7和吸气阀16吸入压缩腔4a。此后，活塞2从下死点开始它的向上，即朝左的冲程，这样，压缩腔4a中的压力升高而关闭吸气阀16。压缩腔4a的体积进一步减小，气体压力继续升高。当气体压力达到预定压力值时，排气阀17打开，气体经过排气口6排放到盖18中的排气腔18b，这一过程直到活塞2到达上死点时才结束。排出的气体经过排气通道18c引到密闭外壳10的外部。随着曲轴1的继续旋转，所述的吸气、压缩和排气冲程循环往复进行。
下面参照图3所示的P-V曲线(压力-容积曲线)对上述的循环过程进行描述。即使活塞到达它的上死点，压缩腔4a的体积也不会减少成零。换句话说，一定的体积，包括排气口内侧的体积，即使在活塞到达上死点之后仍保持不变。该体积通常称作“死容积”，它不会被排出。这样，压缩腔4a内仍保留着没有排出的、压力为排气压力Pd的气体，这部分气体在随后的吸气冲程中压力降至吸气压力PS而产生绝热膨胀。这样，新鲜气体的吸入在图3中Vc所表示的一点开始，结果，实际吸入的体积减少了。当压缩机用在致冷机中时，这种气体再膨胀有害地减少了致冷机的效率，而当压缩机用作真空泵时，它又减少了可实现的真空度的绝对值。
由气体再膨胀所做的功(在压缩冲程之前由活塞所做的功，图2中用阴影线区域表示)一部分可以回收，作为向下推动活塞的能量，这有助于电机工作。但是，还有一部分功不能回收而引起所谓的再膨胀损失。这样，死容积不仅减少了压缩机容量(气体排出率)，而且也减少了压缩机的效率。
当压缩比(图3中的Pd)较大时，体积Vc和再膨胀功增加，这样，严重地影响了压缩机的效率和容量。因此，减少死容积是非常重要的，尤其是当压缩机用于大压力比条件下运行的系统中时，例如用在致冷机和空调机中时，更是如此。
在典型致冷机的压缩机中，排量小到5ml，相应的汽缸4的内径也比较小，例如约20mm。在空调机中，压缩机的排量通常大到是致冷机压缩机排量的3到4倍，而汽缸内径仍然小到约为20mm，其原因是，在这种情况下通常使用一对汽缸，以便提高效率，同时消除振动。另外在这种小汽缸内径的圆形区域内，还须将排气口6的直径设计成3～4mm，吸气口7的直径设计成7～8mm，而吸、排气口还需由盖18相互隔开，基密封间距至少是3～4mm。再者，考虑到可靠性，还须限制吸气阀16和排气阀17的升程角。因此需要将排气口6设置在偏离活塞2轴线的位置。
在这个实施例中，考虑到销8和杆3之间、杆3和曲轴1之间、曲轴1和支架15之间以及活塞2和汽缸4之间存在的机械间隙，将活塞2顶部的凸伸部2a做成偏离活塞2的中心，并与排气口6的偏置对应，这样，凸伸部2a可插入排气口6中，由此，减少了活塞到达上死点时排气口中的剩余体积，该体积也是产生闭死容积的主要因素之一，结果，消除了再膨胀，获得了较大的容量和较高的密闭型压缩机效率。
综上所述，在本发明的第一实施例中，活塞2顶部的凸伸部2a和排气口6均偏离活塞的轴线，结果，尽管设置了凸伸部2a，仍保持了长的密封间隔，并且获得了足够大的吸、排气口横截面面积。因此，使得减少排气口6中的闭死容积成为了可能，同时消除了对吸、排气通道的限制，这样也排除了由压缩气体再膨胀所引起的能量损失和容量的减少，从而提高了压缩机的效率。
将吸气口7设计成沿着活塞轴线延伸的加长槽形，这样可进一步提高吸气效率。
实施例2图4是本发明密闭型电动压缩机第二实施例的压缩机构主要部分的纵向剖视图。与第一个实施例所使用的相同的零件或组件用与图1相同的标号表示，因而省略对这些组件或零件的详述。
图4所示实施例的凸伸部与实施例1不同，用2B表示，活塞的顶部有一截锥体，其锥度或斜度小于形成排气口6的壁的锥度或斜度。更准确地说，在该实施例中，用6B所标注的排气口和凸伸部2B偏离活塞2的轴线。形成排气口6B的壁是锥形的，并且，从邻近于活塞的排气口端部向邻近于排气腔18b的排气口端部，排气口的直径逐渐减少，将要插入排气口6B的凸伸部2B截头锥体的锥度小于排气口6B的锥度。
通常，当活塞顶部的凸伸部移入排气口把致冷剂从汽缸排出时，由于排气通道的横截面面积减小，因而排出气体的速度变得非常高，结果，气体遇到了变大的阻力，使汽缸内的压力过分升高，这样，增加了过压缩损失，即由于不必要的高压力值导致气体压缩而产生的无用能量。因此，活塞顶部的凸伸部和排气口之间的间隙太小会有害地降低效率，这有损于在活塞顶部设置凸伸部所期望得到的好处。因此，尽管有许多方面需要考虑，但当活塞的凸伸部如前述那样偏置时，这些方面不会引起何严重问题。
在图4所示的实施例中，活塞顶部的凸伸部2B是一个截锥体，并且其锥面的锥度做成小于排气口6B锥面的锥度的形式。
该第二实施例具有与前述第一实施例相同的优点，此外还具有保持了足够宽敞的排气区域从而减少了过压缩的优点。
实施例3图5是本发明密闭型电动压缩机第三实施例压缩机构的主要部分的纵向剖视图。图6A至6D是图5所示压缩机构完成的吸气、压缩和排气冲程的示意图。在这些图中，用与图1中相同的标号表示相同的元件或组件，其详细描述参见实施例1，这里不再重复。
图5所示的压缩机有一具与活塞2呈一体的滑管2c及一汽缸滑动器19，汽缸滑动器19与曲轴1的偏心部1a相连，并可在滑管2c中滑动。滑管2c和滑动器19组合在一起形成一机构，通常称作“止转棒轭型机构”，它将曲轴1的旋转运动转换成活塞2的往复直线运动。
该实施例和前述实施例1和2的情形一样，也避免了活塞2相对于汽缸4的转动，这样，凸伸部2a可以设置在偏离活塞2轴线位置处，而不会出现凸伸部2a和阀板之间发生干涉的危险。
更详细的结构可参见图6A至6D，图6A至6D是从密闭型电动压缩机顶部观察的止转棒轭型压缩机构的结构图。在活塞的一个操作循环过程中，活塞在上死点(图6A)和下死点(图6C)之间往复运动，同时完成了吸气冲程(参见图6B)和压缩冲程(图6D)，在这期间，由于滑管2C与活塞2为一体，因此允许活塞2在由汽缸4内壁和活塞2之间的间隙所形成的角度范围内相对于汽缸4的轴线倾斜。
由于活塞2相对于汽缸4的轴线倾斜，因此，活塞2顶部边缘2d与汽缸4的壁保持接触，而与该部分2d正好相反的另一部分与汽缸4的下部边缘4b保持接触。
供到活塞2和汽缸4的润滑油主要采用下述两种途径供给即，从由轴1喷洒的润洒油雾飞溅到曲轴1上方和周围的空间，再经过吸气通道18a吸入汽缸4内，从而润滑活塞2边缘2d和汽缸4的壁之间的区域，而另一部分油雾到达活塞2的外部表面，以便主要润滑汽缸4的下部边缘4b和活塞2之间的区域。由于在压缩过程中致冷剂的温度升高，压力负载作用在活塞2的顶部，因此，活塞2的边缘2b和汽缸壁表面之间的区域对润滑油的需求量是最主要的。尽管汽缸轴线和曲轴轴线彼此偏离一段距离E，如图6A所示，但是，由活塞边缘2d施加给汽缸壁配合表面上的侧向负载不会减少成零。
在该实施例中，吸气口7朝着邻近于活塞边缘2d的端部偏置，这样，邻近于边缘2d的区域由压缩机吸气冲程期间经吸气口7吸进的低温致冷剂冷却。同时，润滑油由于表面张力而沉积在偏离活塞2轴线的凸伸部2a与活塞相连接的区域，在压缩冲程期间，沉积的润滑油被供到活塞2的端部，由此，避免了磨损的产生，从而提高了可靠性。
从前面的描述可看出，第一和第三实施例提高了密闭型电动压缩机的可靠性。
当本发明的压缩机用在下列例子中时，前述几个实施例所带来的优点会更加显著传统的用在致冷机或空调致冷系统中的致冷剂是氟利昂类致冷剂。例如，致冷和中通常用CFC12，而室内空调器中通常用HCF22。这类致冷剂可溶解于润滑油中，降低了润滑油的粘度，因此有损于滑动部分的可靠性。这类致冷剂的分子里含有氯。当困难的滑动条件下利用这种致冷剂时，它可分解并产生氯，氯与滑动部分的金属表面起反应，产生一种化合物如，氯化铁，这样，形成一种化合物油膜。氯化铁油膜具有自润滑性，可作为极端压力辅助剂，以防止滑动部分的磨损，这有助于提高压缩机的可靠性。
但是，近几年，通过有关规定对于使用含氯的氟利昂类制冷剂进行了限制，这是因为单体氯会破坏地球上的臭氧层，经过研究发现了不含氯的替代致冷剂。HFC134a就是这类替代致冷剂的一种。但是，当这种替代致冷剂用在致冷循环中时，其本身在排气压力和吸气压力之间呈现出较大的差别，造成压缩机在困难的滑动条件下运行。此外，由于不含氯的替代致冷剂不能形成任何自润滑油膜，因此，这类致冷剂对防止滑动部分的磨损起不了作用，结果降低了压缩机的可靠性。
而前述本发明几个实施例的密闭型电动压缩机，通过改善活塞滑动区域的润滑条件和冷却效果，使压缩机能够在用这种不含氯的致冷剂条件下安全运行，这使得利用替代致冷剂如HFC134a成为了可能。
这样，在前述第三个实施例中，利用了止转棒轭型机构将回转运动转换成往复运动。在这个实施例中，吸气口朝着前述活塞的边缘2d的方向偏离汽缸轴线，活塞的边缘2d是在最大压力下活塞在气缸壁上滑动的部分，而活塞上的凸伸部在与吸气口相反的方向偏离汽缸的轴线，这样，活塞上述边缘周围区域中的润滑性能和冷却效果得到了大大的改善，压缩机获得了较高的可靠性。
根据限制使用氟利昂致冷剂的规定，在使用自润滑效果减少的替代致冷剂的条件下，例如在致冷机的密闭型电动压缩机中使用HFC134a型致冷剂时，取得了特别明显的效果。
上述优点均是密闭型电动压缩机本身所获得的。当这种压缩机用在一个系统中，例如用在空调器的致冷循环中，本发明还具有下列优点。
图7是致冷机或室内空调器的致冷循环方框图。该致冷循环与用标号20所表示的本发明密闭型电动压缩机结合在一起。
从图7可以看出，致冷循环包括与压缩机20出口相连的冷凝器21，与冷凝器21出口侧相连的阻尼机构或膨胀阀22和与膨胀阀22出口相连的蒸发器23。蒸发器23的出口端与压缩机20的入口侧相连。
压缩机20用来压缩封闭在致冷循环中的致冷剂气体，以提高致冷剂气体的压力和温度，从而循环该气体。由于致冷剂在冷凝器21中与经过冷凝器21流动的另一种热介质进行热交换，因此致冷剂在该冷凝器21中变成液相。液相致冷剂被引进膨胀阀22中，以减少它的压力和降低其温度，此后在蒸发器23中通过吸收环境温度而蒸发，并转换成气相，接着由压缩机将气体吸入再进行压缩。这样，致冷剂经过致冷循环的密闭回路进行循环，同时从液相变成气相，反过来也是一样。因此，压缩机的压缩比Pd/Ps由致冷剂冷凝成液相时的温度下的饱和压力来确定。在普通的利用CFC12作致冷剂的致冷机中，压缩比高达10～12，而利用HFC134a作致冷剂的空调器致冷机中，压缩比约为3～4。当在致冷机中使用满足规定的前述无氯致冷剂HFC134a时，压缩比可进一步升高到11和13之间的范围内。综上所述，将本发明的压缩机用在压缩比很大的系统如前述的致冷循环系统中时，其优点是特别显著的。
尽管对个别最佳实施例的优点进行了描述，但对本领域的熟练技术人员来说，很明显，这些实施例可独立或组合在一起使用，这样，这些实施例的优点是成倍的。
从前面所述可理解，根据本发明，通过在活塞顶部形成凸伸部使得排气口中所形成的死容积达到最小成为了可能，同时消除了吸、排气通道等的设计中所受到的各种限制，这样，也消除了由压缩气体再膨胀所引起的效率损失和容量的减少，从而获得了高效率的密闭型电动压缩机。
本发明的压缩机通过将死容积减至最小而提高了其效率，这种压缩机可用作如需要获得特别高的真空度的真空泵或用作致冷循环中的压缩机，这种致冷循环运行在吸、排气压力之间差别比较大的情况如致冷机和室内空调器的致冷循环的情况下。
权利要求
1.一种密闭型电动压缩机，包括-密闭外壳；-装在所述外壳中的电机装置，以及-装在所述外壳中并通过一根曲轴连接到所述电机装置上而被驱动的压缩机构；所述压缩机构包括一汽缸，一可在所述汽缸的往复滑动的活塞，一阀板，在该阀板上形成一吸气口和一排气口，并围绕所述的吸、排气口配有阀座，该压缩机构还包括与所述吸、排气口相配合的吸、排气阀，所述汽缸、活塞和阀板配合形成一压缩腔，所述压缩机构还包括一通道装置及一运动转换机构，所述通道装置为将要压缩的气体和压缩之后的气体提供分开的通道，所述运动转换机构将曲轴的回转运动转换成活塞的直线往复运动，其中，在偏离所述活塞轴线的活塞顶部一个位置上形成一凸伸部，以便使该凸伸部插入阀板中所形成的排气口中。
2.根据权利要求1所述的密闭型电动压缩机，其特征是，所述活塞顶部的凸伸部呈一截锥体形状，所述排气口也是锥状的，凸伸部锥面的锥度小于排气口锥面的锥度。
3.根据权利要求1所述的密闭型电动压缩机，其特征是，所述的运动转换机构是一种止转棒轭型机构，它有一与活塞呈一体的滑管和一滑动器，滑动器与曲轴的偏心部分相连，并可在滑管中来回滑动，并且其中，在阀板上所形成的吸气口朝着所述活塞上部边缘挤压部分的方向偏离所述汽缸的轴线，活塞的挤压部分是指将压力作用到所术汽缸壁的活塞部分，所述活塞顶部上的凸伸部朝着与所述活塞挤压部分相反的方向偏离活塞的轴线。
4.根据权利要求1所述的密闭型电动压缩机，其特征是，所述的运动转换机构是一个连杆型机构，包括一连杆，该连杆的一端枢接到曲轴的偏心部分，而其另一端通过一根安装在所述活塞上的销与活塞相连，并且其中，在所述阀板上形成的吸气口朝着活塞边缘的挤压部分的方向偏离所述汽缸的轴线，活塞的挤压部分是指将压力施加到汽缸壁上的活塞部分，活塞顶部的凸伸部朝着与活塞挤压部分相反的方向偏离活塞的轴线。
5.一种空调系统，有一个与权利要求1所述的密闭型电动压缩机相结合的致冷循环，其中，所使用的致冷剂是一种无氯HFC-134a致冷剂。
全文摘要
一种密闭型自支压缩机，包括一密闭外壳、装在外壳中电机装置和通过曲轴与电机装置连接而被驱动的压缩机构。该压缩机构包括一汽缸、一可在汽缸中往复滑动的活塞，一个带有吸、排气口并围绕这些口设置有阀座的阀板、与吸、排气口相结合的吸、排气阀。汽缸、活塞和阀板配合形成压缩腔。压缩机还有为将要压缩的气体和压缩之后的气体提供分开的通道的通道装置和一个将曲轴的回转运动转换成活塞的直线往复运动的转换机构。在活塞顶部偏离其轴线的位置上设有凸伸部，使其插入同样偏离活塞轴线的排气口中，当活塞到达其冲程的上死点时，减小了其死容积。
文档编号F04B39/00GK1098477SQ9410696
公开日1995年2月8日 申请日期1994年5月19日 优先权日1993年5月19日
发明者大靖浩, 荻野贤二, 内田宏政, 山本光司, 铃木一浩, 大和田弘康 申请人:株式会社日立制作所
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