[发明专利]往复式压缩机

说明书

                    技术领域

本发明涉及一种压缩机，且更具体地说，涉及一种往复式压缩机，其中吸取和压缩通过在作动缸内的活塞的往复而实现，且其具有改善的致冷剂吸入和排出性能。

                    背景技术

在冰箱或空调中的压缩机吸入穿过蒸发器的低温和低压工作流体，在作动缸内将其压缩成高温和高压流体并将处于高温和高压状态的工作流体排出。将参照附图简要描述在冰箱及类似物中的现有技术的往复式压缩机。

参照图1，现有技术的往复式压缩机设置有用于接收电流以产生旋转力的电机部分8、以及用于通过电机部分的旋转力压缩致冷剂的压缩机部分10，二者都封闭在具有上壳2和下壳4的壳体6中。电机部分8具有用于接收电流以产生电磁力的定子8a和用于通过电磁力产生旋转力的转子8b。压缩机部分10具有用于与转子8b一起转动的曲轴12、用于将曲轴的旋转运动转化成线性往复运动的连杆14、以及用于在作动缸单元16内通过连杆压缩致冷剂的活塞18。连杆14具有一个连接到在曲轴12顶部的偏心元件12a上的端部销轴，以及连接到活塞18上的另一端部销轴，以用于将曲轴12的旋转运动转化为线性往复运动。前述压缩机可概述如下。在接收到曲轴12的旋转运动时，随着活塞18在作动缸单元16中进行线性往复运动，通过致冷剂吸入、压缩、以及排出，活塞18将来自蒸发器的低温、低压致冷剂转化为高温、高压致冷剂，并向冷凝器(未示出)前进。将参照图2描述活塞吸入、压缩和排出的操作。图2示意性地说明了现有技术的往复式压缩机的吸取系统和排出系统。

参照图2，曲轴12接受来自电机部分(见图1)的旋转力，并转动偏心元件12a，该旋转力经由套筒12b被传递到连杆14，而连接到连杆14上的活塞18由于其的运动被限制在作动缸单元16内而进行线性往复运动。活塞从上静止中心向下静止中心移动，直到作动缸17内的压力低于吸取回气管20内的压力为止，此时吸取阀22开启以允许致冷剂被导入作动缸17内，直到作动缸17内的压力变成与回气管20内的压力相等。当活塞从下静止中心向上静止中心移动时，作动缸17内的压力一直增高以压缩致冷剂，直到作动缸17内的压力高于支承排出阀24的排出弹簧(未示出)的弹力为止，此时排出阀24开启，高压致冷剂通过该阀24从作动缸排出到排出增压室中。图3是示出被套筒12b和连杆14固定的活塞18的位置相对速度的数学建模结果的曲线，而图4是示出活塞18的位置相对速度的曲线。

参照图3，活塞18的位置P随着活塞在作动缸内上静止中心和下静止中心之间往复而沿正弦曲线移动，而随时间变化，活塞18的速度也呈现出与活塞位置P具有90°相位差的正弦曲线。图4是利于轻易理解活塞的位置和速度之间的关系的曲线，从该曲线可以知道当活塞通过点M1和M2时具有最大速度，点M1和M2从上静止中心和下静止中心的中间稍靠近于上静止中心。

图5是与理想条件对照地示出在活塞吸取和压缩过程中活塞的压力相对排量(容积)的曲线。如该图中所见，致冷剂在高于理想压力的压力下排出会导致压力浪费。如图4和5所示，现有技术压缩机中在活塞压缩过程中发生的速度不均匀以及在上静止中心附近速度或压力过大会造成压力损失。与之相反，恰在下静止中心之前的相对小的速度梯度产生较弱的吸取力，其在吸取过程中导致致冷剂吸取量减少而使平稳压缩效果以及压缩机的性能恶化。

                  发明内容

于是本发明致力于一种往复式压缩机，其基本上消除了由现有技术的限制和缺点所造成的一个或多个问题。

本发明的目的是提供一种往复式压缩机，其可以在致冷剂排出过程中防止过压损失。

本发明另一目的是提供一种往复式压缩机，其可以改善压缩性能。

本发明其他的特征和优点将在以下内容中描述，并部分从该内容中显现或可以从本发明的实践中获知。本发明的目的和其他优点将由说明书和权利要求书以及所附附图中具体指出的结构予以实现或达到。

为了实现这些和其他优点，根据本发明，该往复式压缩机包括用于将曲轴的旋转运动转化为线性往复运动的连杆、用于通过连杆压缩作动缸单元内侧的致冷剂的活塞、以及具有与活塞相同的振动频率的共振装置，以用于将振动施加给活塞运动以获得共振。

共振装置包括辅助活塞，其用于吸取、压缩并排出作动缸内的致冷剂并与致冷剂接触，以及共振器，用于使辅助活塞与活塞共振。

共振器设置在活塞和辅助活塞之间。

优选地是，共振器为板簧、螺旋弹簧或采用气压的气动弹簧。