专利名称：压缩机的排气机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种压缩机的排气机构，更具体地说，涉及一种应用于冰箱往复式压缩机中的排气机构，以提高压缩机的冷媒循环效率且可避免高压损坏。
背景技术：
如图5所示，冰箱冷冻系统中压缩机的主要构造及动作原理如下所述一汽缸70，连接有一冷媒导管，该冷媒导管经一冷媒吸入口71取得低温低压的冷媒气体并传送进入汽缸70内部，于汽缸70内部一端设有一阀片座72，其上开设一进气通道721及一排气通道722，又于阀片座72两侧表面上分设一进气阀片73及一排气阀片74，用于控制冷媒的进出；一活塞75，藉由一偏心轴76带动而于汽缸70内部作连续性地往返运动，藉此将低温低压状态的冷媒压缩成高温高压的冷媒气体，再经由一高压高温冷媒导管77传送至后端的冷凝器(图中未示出)。
如图6所示，当活塞75自阀片座72向后方移动时，汲取低温低压的冷媒经由进气通道721、进气阀片73进入至汽缸70内部；反之，在活塞75向前推进过程中，压缩冷媒气体成为高温高压气体，经由排气通道722及排气阀片74推送至高压高温冷媒导管77中，如此不断地重复进行压缩-排气-膨胀-吸气循环。然而，根据活塞75与汽缸70内部的作动过程之中，可发现即使活塞75已完全贴近阀片座72，仍有一部分的冷媒气体会残留于排气通道722内部，当活塞75再度向后移动时，残留的冷媒气体会回流至几近真空状态的汽缸70内，并与刚从外部吸入的新鲜低压冷媒气体混合在一起。如此重复地压缩残留高温高压冷媒气体，不但造成实际冷媒循环的流量减少、容积效率降低、吸入汽缸70内的冷媒温度上升等缺点，最后更会导致整体冷冻能力减少，效率降低的后果。以目前的冰箱压缩机为例，排出汽缸70的高温高压冷媒气体压力约为11.3kg/cm2绝对压力，吸入至汽缸70的低温低压冷媒气体压力约为1.2kg/cm2绝对压力。假使残留在排气通道722内的高压冷媒气体占有0.3％的体积，当吸气时，因高压冷媒进入汽缸70内，此时冷媒体积会立刻膨胀并占据2.8％的容积，因0.3×11.3kg/cm2÷1.2kg/cm2＝2.8，换言之，压缩机的容积效率因此减少了2.8。
再者，当外在环境条件改变之际如周围环境温度过高，或是因冷却风扇不良，将造成活塞75内侧即汽缸70的高压侧的压力太大，当发生以上情况时，首当其冲的便是结构性较弱的进气阀片73及排气阀片74会损坏断裂，更甚者会导致活塞75、汽缸70及其它轴承等零件。
根据上述说明，目前压缩机无论是冷媒因残留汽缸70所引起的容积效率降低，或是缺乏高压防护机构而造成的零件损害，均是极待克服的重要课题。
发明内容
为此，本实用新型的主要目的在于提供一种压缩机的排气机构，于压缩机的冷媒排气循环过程中，将汽缸内部的高压冷媒气体彻底排出，以减少高压冷媒回流至汽缸内部，进而提升压缩机的容积效率。
本实用新型的次要目的在于提供一种压缩机的排气机构，即当压缩机的排气压力过高时，可适当泄除汽缸内部压力，保护压缩机内部零组件不致损害。
本实用新型中压缩机的排气机构是令压缩机汽缸内具有一作往复运动的活塞，于汽缸内设置一形成排气通道的阀片座，其中活塞于一侧面设有一突出状的压力调整塞组件，当活塞向阀片座方向移动以压缩排出冷媒气体时，压力调整塞组件完全嵌入于阀片座的排气通道内，令汽缸内的高压冷媒气体完全被排出并进入导管中，避免高压冷媒回流。
所述活塞形成一贯穿本体的泄压通道据以连通其内、外侧面，且所述压力调整塞组件内嵌于泄压通道，并包含有一中空套筒，其一端穿置于活塞内部而与泄压通道连通，另一端突出于活塞的自由端面；一钢珠，由一弹簧顶掣而抵紧于中空套筒其一端的开口，弹簧一端除用迫紧钢珠外，另一端抵触于活塞本体内。
当活塞内侧的冷媒压力值过高时，压力P×面积A＝总力量F，所以高压侧的力量＞低压侧的力量，其中低压侧的力量包括压力×面积的总力再加上弹簧被压缩的力是为低压侧的总力，该钢珠将被推挤而略为内缩，使高压冷媒得以藉由中空套筒、泄压通道宣泄至活塞外侧。
下面将结合附图对本实用新型中具体实施例作进一步详细说明。
图1是本实用新型中压缩机的排气机构的剖视图；图2是本实用新型中压力调整塞组件的剖视图；图3A至图3E是本实用新型排气机构中活塞于汽缸内的运动示意图；图4是本实用新型中激活高压保护的示意图；图5是传统压缩机的内部构造示意图；图6是传统活塞于汽缸运动的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型中的排气机构是针对压缩机内汽缸10及活塞20两者的互动关系，故其余零组件从图中省略。其中，汽缸10内部同样具备一阀片座11，于阀片座11本体上开设一进气通道12及一排气通道13，且阀片座11的两侧面分别设置一进气阀片14及一排气阀片15。
活塞20上贯穿有一泄压通道21，此泄压通道21连通活塞20的内、外侧面，于活塞20自由端面上突设置一压力调整塞组件30，配合图2所示，压力调整塞组件30包含有一中空套筒31，其两端形成孔径相异的开口，开口孔径较大的一端穿置于活塞20内部且连通泄压通道21，该中空套筒21另一端则突出于活塞20自由端面，其突出长度对应阀片座11上排气通道13的深度而设，又于中空套筒21的内侧壁面上复形成有数道气槽32；一钢珠33，受一弹簧34顶掣而抵紧中空套筒31一端开口，弹簧34另一端抵触于活塞20本体内。
如图3A至图3E所示，当活塞20自上死点位置，如图3A所示，往前推进时，逐渐压缩汽缸10内部的冷媒使其成为高温高压气体，此高压冷媒经由排气通道13及开启的排气阀片15注入至导管(图中未示出)；当活塞20完全前进至下死点位置，如图3C所示，突出于活塞20侧面的压力调整塞组件30推入至排气通道13内，藉此排气通道13内部的高压冷媒气体得以排除；当活塞20自下死点逐渐后移至上死点位置时，如图3E所示，进气阀片14呈开启状态，使低压冷媒得以自进气通道12汲取至汽缸10，如此完成一次循环。
而压缩机的实际运转过程中，活塞20于汽缸10内呈重复性地往复运动，于每次压缩排气之际，藉由本实用新型可确保汽缸10的高压冷媒气体不致残留，如此一来冷媒循环效率将有效提升。
又本实用新型在高压状态时所激活的泄压保护，如图4所示，当活塞20内侧即汽缸10的高压侧压力过高时，进而推动钢珠33内缩，此时活塞20内侧的高压气体(如箭头所示)即经由套筒31内壁上的气槽32进入至泄压通道21，由泄压通道21的开口端排出至活塞20外侧。在活塞20内侧的冷媒压力值与弹力值相等之际，钢珠即再度恢复原状而密闭套筒31的开口。
弹力值与压力值两者的平衡关系可利用下式表式(P1×π×D2)/4＞(P2×π×d2)/4+k×X1上式中各参数的意义如下P1高压侧的冷媒压力
P2低压侧的冷媒压力X1弹簧的预先压缩距离d钢珠的直径D套筒开口端的直径k弹簧系数当上述不等式左方的数值高于右方数值时，钢珠33内缩以激活保护功能。而根据上式，可制定激活高压保护的临界值，例如改变弹簧系数k、套筒开口端直径D等参数，均可获得一适当的临界值。
藉由上述的详细揭露，本实用新型压缩机的排气机构可确保高压冷媒于排出汽缸时不致残留于阀片座内部，故当活塞再度循环汲取低温冷媒时，无高压冷媒回流之处，冷媒循环量与冷冻能力自然提高，再者，压缩机其能源应用效率大幅增进；而为了保护压缩机内部零组件于过高压状态下不致损坏，本实用新型于活塞上设计高压保护机制，当压力值超过一预设临界值时，自动触发保护机制而令过高的压力得以适当宣泄，相较于传统技术，本实用新型中的新颖机构能发挥了其特定功效并克服传统的缺失。
权利要求1.一种压缩机的排气机构，于一汽缸内部设一呈往复运动的活塞，该汽缸内设有一阀片座，于阀片座上形成有一排气通道，其特征在于所述活塞的自由端面突设有一当活塞向阀片座方向移动以排出高压冷媒气体时可进入于所述排气通道内令排气通道内的冷媒气体完全排出的压力调整塞组件。
2.根据权利要求1中所述的压缩机的排气机构，其特征在于所述活塞形成有一贯穿其本体的泄压通道，并连通活塞的内、外侧面，所述压力调整塞组件内嵌在泄压通道内并突出于活塞自由端面，该压力调整塞组件包含一中空套筒，其一端穿置于所述活塞内部而与所述泄压通道连通，另一端突出于活塞的自由端面；一钢珠，由一弹簧顶掣而抵紧于中空套筒一端的开口，该弹簧另一端抵触于活塞本体内。
3.根据权利要求2中所述的压缩机的排气机构，其特征在于所述中空套筒两端形成口径相异的开口，其中与泄压通道连通的开口口径大于另一端的开口口径。
4.根据权利要求2或3中所述的压缩机的排气机构，其特征在于所述中空套筒的内部侧壁上形成数道气槽。
5.根据权利要求4中所述的压缩机的排气机构，其特征在于所述突出于活塞自由端面的中空套筒长度对应于阀片座排气通道的长度。
专利摘要本实用新型公开了一种压缩机的排气机构，于一汽缸内设一作往复运动的活塞，汽缸一端并设有一阀片座，该阀片座中具有一排气通道，其中活塞的本体上形成一贯穿的泄压通道，其一端设有突出于活塞自由端面的压力调整塞组件，当活塞运动以压缩汽缸内的冷媒气体时，压力调整塞组件可完全进入于排气通道，将汽缸内的高压冷媒彻底排出；所述压力调整塞组件是于一中空套筒内设一由弹簧顶掣的钢珠，钢珠常态下抵紧且封闭套筒一端开口，当活塞内侧冷媒压力过高时，高压冷媒将推挤钢珠内缩而经由中空套筒、泄压通道排除至活塞外侧，避免高压破坏压缩机其零组件。
文档编号F04B35/04GK2661959SQ20032010213
公开日2004年12月8日 申请日期2003年10月27日 优先权日2003年10月27日
发明者萧泽良, 余培煜, 陈衍璋 申请人:财团法人工业技术研究院