专利名称：往复压缩机的排气阀组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种往复压缩机的排气阀组件，更具体地说，涉及一种能够使噪音发生和接触碰撞的量最小化的往复压缩机的排气阀组件。
背景技术：
通常，往复压缩机是一种当活塞在气缸中往复运动时吸入和压缩制冷气体的装置。这种往复压缩机根据驱动机制被分为两种类型。在这两种类型中，一种是电机的旋转运动转化为往复运动，并且线性往复运动传递到活塞，而另一种是电机的线性往复运动直接传递到活塞。
图1示出一种往复压缩机的一个例子，这种往复压缩机操作从而使得电机的线性往复运动直接传递到活塞。如图所示，该往复压缩机包括结合有吸气管1和排气管2的外壳10；安装在外壳10中的前框架20和中框架30，它们之间隔开预定距离并且被弹性地支撑；安装在前框架20和中框架30之间的驱动电机40，用来产生线性的往复驱动力；安装在第一框架20中的气缸50；在接收到驱动电机40的驱动力时在气缸50中线性地往复运动的活塞60；用于覆盖活塞60的后框架70；用于弹性地支撑活塞60从而引起谐振的谐振弹簧80；结合于活塞60的前端表面的吸入阀90，用于控制由活塞60的线性往复运动而进入到气缸50中的气体的流动；以及安装在气缸50的一侧上的排气阀组件100，用于控制由活塞60的线性往复运动而在气缸中压缩的压缩气体的排放。
驱动电机40包括安装在前框架20和中框架30之间的外定子41；插入在外定子41中并且安装在前框架20的内定子42；结合于外定子41的绕组线圈43；以及安装在外定子41和内定子42之间线性可动的动子44。动子44包括圆柱形的保持架45和多个结合于保持架45的磁铁46，并且保持架45连接于活塞60。
排气阀组件100包括用于覆盖气缸50的内部空间的排放盖101；设置在排放盖101中的排气阀102，用于打开或关闭气缸的内部空间；以及用于弹性地支撑排气阀102的弹簧103。排气管2连接于排放盖101。
未描述的附图标记104是接合螺栓，105是螺母。
现在将描述具有这样结构的往复运动压缩机的操作。
首先，当电能供应于压缩机，在驱动电机40处产生线性往复驱动力。因此，驱动电机的动子44线性往复运动，并且动子44的线性往复驱动力被传递到活塞60，所以活塞60在气缸50的内部空间中线性地往复运动。由于在气缸50的内部空间中活塞60的线性的往复运动，通过在气缸50中产生的压力差，吸入阀90和排气阀组件100打开或关闭气体通道，从而气体被吸入到气缸50、在其中压缩并且从中排出。从气缸50的内部空间排出的压缩的气体穿过排放盖101的内部然后通过排气管2排出。这样的过程连续地重复来压缩气体。
同时，在往复压缩机中，用于排放压缩气体的排气阀组件100根据活塞60的线性往复运动影响噪音发生的大小。同样，排气阀组件100的操作影响排出气体的流阻，从而影响排出气体的量。因此，对排气阀组件100的可靠性和效率方面改进的研究非常重要，并且对此的研究正在积极地进行。
图2示出往复压缩机的排气阀组件的传统结构的一个例子。如图所示，传统压缩机的排气阀组件100包括用于覆盖气缸50的内部空间的排放盖101；插入到排放盖101中的排放阀102，用于打开和关闭气缸50的内部空间；以及用于弹性地支撑排气阀102的阀弹簧103，其中排放盖101形成为具有一定厚度的帽形。即，对于排放盖101，固定部分112是弯曲的并且从具有一定长度和外径的圆柱形部分111的一侧延伸，并结合于前框架20，排气管2所连接的排气口113形成在圆柱形部分111的一侧上。
排气阀102形成为圆形压缩平面(compression plane)123，它的一侧结合于弹簧，另一侧阻塞气缸50的内部空间。
阀弹簧103是具有一定长度的卷簧。
阀弹簧103的一侧结合于排出阀，另一侧与排放盖的内表面接触并且由其支撑。此时，排放阀的压缩平面123与接触平面(S1)接触，接触平面(S1)为气缸50的一个端面。并且排放盖与阀弹簧接触的内表面是平行于气缸50的接触表面(S1)的平面，其中该接触表面与排放阀的压缩平面123接触。
现在将详细地描述具有这样结构的传统的往复运动压缩机的排放阀组件的操作。
首先，当活塞60从上死点移动到下死点时，通过气缸50的内部空间的压力差，排气阀的压缩平面123贴附于气缸50的接触表面(S1)，同时，吸入阀90打开，允许气体通过形成于活塞60中的通道进入到气缸50的内部空间中。
并且，当活塞60从下死点移动到上死点时，吸入阀90阻塞活塞60的气体通道，从而逐渐地压缩已吸入到气缸50的内部空间中的气体。当气体达到设定的压缩状态时，由阀弹簧103支撑的排气阀102被打开，从而排放已压缩的气体。通过连续地重复这个过程，压缩气体。
在具有这样结构的排气阀组件中，用于压缩气体的气缸的内部空间的截面是圆形的，并且用于打开和关闭内部空间的排放阀102形成为圆形的。因此，气缸50的内部空间和用于打开和关闭内部空间的排放阀102具有能够允许最大排放区域的形状。因此，排放气体的流动是平稳的，并且大量的排放气体在同一时间排出，从而提高效率。
但是，具有这样结构的排气阀组件具有下列问题。为了使排放阀102的运动平稳，弹性地支撑排气阀102的阀弹簧103的刚度较低。为此，当排气阀102移动时，运动的范围变宽，从而增加了由于和气缸50接触而产生的碰撞量。因此，高频率的阀接触噪音大量地产生。
另外，当由活塞和排气阀形成的压缩空间的压力引起的力大于在接触表面上油的粘附力、由阀弹簧引起的力和由在排放盖中的压力引起的力的总和时，打开排气阀。这使活塞不必要地在液体上工作，从而导致有关的过压缩损失。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种能够将噪音发生和接触碰撞的数量最小化的往复压缩机的排气阀组件。
为了达到这些和其他优点并且根据本发明的目的，如本文中实施和广泛描述的，提供一种往复压缩机的排气阀组件，其包括用于打开或关闭用于在气缸中压缩制冷剂的压缩空间的排气阀；用于弹性地支撑排气阀的阀弹簧，它的一端连接于排气阀；设置有连接于阀弹簧的支撑表面的排放盖，其覆盖气缸的端部、容纳排气阀和阀弹簧、同时形成制冷剂的排放空间；以及与气缸的外安装表面相连的缓冲元件，用于在排气阀接触气缸来关闭气缸的压缩空间之前通过与排气阀接触减轻碰撞。
当参考附图时，本发明的前述和其他目的、特征、方面和优点从本发明下面详细地说明中变得更加显而易见。
附图被包括用来提供对本发明的进一步理解并且并入和构成本说明的一个单元，附图示出本发明的实施例并和说明一起用来解释本发明的原理。其中图1是示出传统往复压缩机的剖视图；图2是示出传统往复压缩机的排气阀组件的剖视图；图3是示出根据本发明的往复压缩机的排气阀组件的第一实施例的剖视图；以及图4是示出根据本发明的往复压缩机的排气阀组件的第二实施例的剖视图。
具体实施例方式
现在详细地参考本发明的优选实施例，它们的实例在附图中示出。将省略对与在传统方式中的相同细节的说明。
图3是示出根据本发明的往复压缩机的排气阀组件的第一实施例的剖视图。
如图所示，根据本发明的往复压缩机的排气阀组件200包括用于打开或关闭压缩空间(P)的排气阀202，压缩空间(P)用于在气缸150中压缩制冷剂；弹性地支撑排气阀202的阀弹簧203，它的一端连接于排气阀202；设置有连接于阀弹簧203的支撑表面204的排放盖201，用于覆盖气缸150的端部、容纳排气阀202和阀弹簧203并且形成制冷剂的排放空间(D)；以及与气缸150的外安装表面320相连的缓冲元件300，用于在排气阀202和气缸150接触以关闭气缸150的压缩空间(P)之前预先通过和排气阀202的接触减轻碰撞。
气缸150由前框架20支撑并且安装在其上。
活塞60插入在气缸150中，并且在气缸150的压缩空间里活塞60结合于往复驱动电机的动子。
在气缸150的一侧端部形成有台阶，并且与排气阀202接触的接触表面310以及缓冲元件300安装于其上的安装表面320也形成在那里，缓冲元件300将在下文说明。
气体通道61贯穿地形成于活塞60中，并且用于打开或关闭气体通道61的吸入阀90安装在它的一侧端部。
排放盖201设置有其中具有容纳空间的圆柱形的部分211，其形成为圆柱形并且它的一侧敞开，该部分具有一定的厚度和长度；以及从圆柱形部分211的另一侧弯曲并且延伸的固定部分212。固定部分212结合于前框架20，所以排放盖201覆盖包括气缸的接触表面侧的部分。用于排放已压缩的制冷剂的排放开口213形成于圆柱形部分211的一侧。象传统类型，排放开口213连接于排气管(未示出)。
关于排气阀202，它的一侧是与气缸的接触表面310接触的压缩平面223，并且阀弹簧203结合于它的另一侧。排气阀202与气缸的接触表面310接触，同时它的压缩平面223气密地密封气缸150的压缩空间(P)。
阀弹簧203是具有一定长度的卷簧。
关于阀弹簧203，它的一侧结合于排气阀202，并且另一侧与排放盖201的支撑表面204接触并且由其支撑。这时，排气阀的压缩平面223与是气缸150端面的接触表面310接触，并且与阀弹簧203接触的排放盖支撑表面204平行于气缸150的接触表面310，其中接触表面310与排放阀的压缩平面223接触。
缓冲元件300安装到气缸150的安装表面320。
优选地，在缓冲元件300没有受到任何负载的状态下，缓冲元件300形成为具有比在安装表面320和接触表面310之间的高度(H)高约1mm或者更高。即，当关闭时，排气阀202优选地在排气阀202和接触表面310之间的距离是1mm或更多的地方开始与缓冲元件300接触。
优选地，缓冲元件300是一个卷簧，并且安装到安装表面320的圆周上，或者作为缓冲元件300的多个卷簧可以设置在安装表面320的圆周上。
缓冲元件300可以形成为波形弹簧(wave spring)。
同样，缓冲元件300可以由诸如海绵的弹性材料形成。
安装表面320设置在气缸150的一侧端部设有台阶的位置。具体地，气缸150的台阶部分的突出部分成为与排气阀202的压缩平面223接触的接触表面310，并且非突出部分成为用于安装缓冲元件300的安装表面320。在安装表面320和接触表面310之间的高度(H)可以具有一定值，但是该值也可以是零。即，安装表面320和接触表面310可以在相同的平面上。在这种情况下，如果在缓冲元件300不受任何负载的状态下，缓冲元件300的高度设置为高于1mm或更多，只要安装用于将缓冲元件300固定到气缸150的一侧的专用装置，将取得与本发明相同的效果。
现在将描述根据本发明往复压缩机的排气阀组件的运行效果。
当受到驱动电机的驱动力时活塞60在气缸150中线性地往复运动。这时，当活塞60从下死点移动到上死点时，吸入阀90阻塞活塞60的气体通道，从而逐渐压缩已吸入到气缸150的压缩空间(P)中的气体。如果气体到达设定的压缩状态，由阀弹簧203支撑的排气阀202被打开，从而排放已压缩的气体。
并且，当活塞230从上死点移动到下死点时，通过气缸150的内部空间的压力差，排气阀202的压缩平面223贴附于气缸的接触表面310，同时，吸入阀90打开，所以允许气体通过气体通道进入到气缸150的内部空间中。这时，缓冲元件300位于安装表面320，并且缓冲元件300的高度高于气缸的一侧从安装表面320突出到接触表面310的高度(H)。因此，在排气阀202与接触表面310接触之前，缓冲元件300与排气阀202接触，从而分散冲击量。即，在排气阀202的压缩平面223接触到气缸的接触表面310之前，缓冲元件300减轻碰撞。
通过连续地重复这些过程，气体被吸入、压缩和排出。
图4是示出根据本发明的往复压缩机的排气阀组件的第二实施例的剖视图。
在第二实施例情况中，排气阀202形成为台阶状，并且为此，接触元件250与第一实施例的排气阀202相连，面对活塞60。优选地，接触元件250的外径和接触表面310的外径相同。
在该实施例中，压缩平面223形成在接触元件250上，并且除了接触元件250所放置的排气阀的部分，缓冲元件300与排气阀202接触。接触元件250在厚度上可调节以控制在缓冲元件300和排气阀202之间的距离，并且接触元件250形成在排气阀202上。
正如所述，根据本发明的往复电机的排气阀组件设置有缓冲元件300，其用于在排气阀202接触气缸之前吸收与排气阀202接触所产生的碰撞。因此，当气缸150的内部空间通过由活塞60的往复运动产生的压力差打开或者关闭时，可减轻在排气阀202和气缸150之间的碰撞量，从而减少排气阀202接触噪音的发生并且改进可靠性。
根据试验，接触噪音理想地减小大约4dB。
另外，当由通过活塞和排气阀形成的压缩空间的压力引起的力大于在接触表面上油的粘附力、由阀弹簧引起的力和由在排放盖中的压力引起的力的总和时，打开排气阀。这使活塞不必要地在液体上工作，从而导致有关的过压缩损失。但是本发明是有利的，因为排气阀通过缓冲元件更容易地打开，所以能够减小有关的过压缩损失。
由于在不脱离本发明的精神和实质特征的情况下本发明可以以几种形式实施，也应该理解上述的实施例不受前述说明书的任何细节限制，除非另外规定的，而是应该在由附加的权利要求所定义的精神和范围内广泛地解释，并且因此落入权利要求的边界和限度中的所有改变和修改，或者这些边界和限度的等同物因此打算通过附加的权利要求包括。
权利要求
1.一种往复压缩机的排气阀组件，包括用于打开或关闭用于在气缸中压缩制冷剂的压缩空间的排气阀；用于弹性地支撑排气阀的阀弹簧，它的一端连接于排气阀；设置有连接于阀弹簧的支撑表面的排放盖，其覆盖气缸的端部、容纳排气阀和阀弹簧同时形成制冷剂的排放空间；以及与气缸的外安装表面相连的缓冲元件，用于在排气阀接触气缸来关闭气缸的压缩空间之前通过与排气阀接触而减轻碰撞。
2.如权利要求1所述的组件，其中从缓冲元件的安装表面垂直测量的缓冲元件的高度大于从该安装表面到排气阀与气缸所互相接触的接触表面的高度，超出1mm或更高。
3.如权利要求1所述的组件，其中当从安装表面垂直测量时，缓冲元件的高度是1mm或更高，并且安装表面和排气阀与气缸所互相接触的接触表面设置在相同的平面上。
4.如权利要求1所述的组件，其中缓冲元件是一个卷簧，并且安装到所述安装表面的圆周上。
5.如权利要求1所述的组件，其中缓冲元件是波形弹簧。
6.如权利要求1所述的组件，其中缓冲元件是多个卷簧，并且设置在安装表面的圆周上。
7.如权利要求1所述的组件，其中缓冲元件是弹性材料。
8.如权利要求1所述的组件，其中缓冲元件是海绵。
9.如权利要求1所述的组件，其中气缸的一端是阶梯状的，其中突出部分形成与排气阀接触的接触表面，非突出部分形成其上安装缓冲元件的安装表面。
10.如权利要求1所述的组件，其中排气阀还包括朝向活塞连接的接触元件。
11.如权利要求10所述的组件，其中接触元件的外径和排气阀与气缸相接触的接触表面的外径相同。
全文摘要
一种往复压缩机的排气阀组件，包括用于打开或关闭用于在气缸中压缩制冷剂的压缩空间的排气阀；用于弹性地支撑排气阀的阀弹簧，它的一端连接于排气阀；设置有连接于阀弹簧的支撑表面的排放盖，其覆盖气缸的端部、容纳排气阀和阀弹簧、同时形成制冷剂的排放空间；以及与气缸外安装表面相连的缓冲元件，用于在排气阀接触气缸来关闭气缸的压缩空间之前通过缓冲元件与排气阀接触减轻碰撞。缓冲元件吸收在排气阀接触气缸之前的碰撞量，从而减小噪音发生。
文档编号F04B35/04GK1773113SQ20051008497
公开日2006年5月17日 申请日期2005年7月26日 优先权日2004年11月8日
发明者金荣道 申请人:Lg电子株式会社