[发明专利]封闭型压缩机

说明书

本发明总地是涉及一种封闭型压缩机，特别是和制冷设备一起使用的一种封闭型往复活塞式压缩机的压缩机构的改进。

参考图5，来说明一般的封闭型压缩机。在冰箱，空调等设备所用的封闭型压缩机中，一台往复式压缩机包括，一个封闭的容器1，它把压缩机构2和电机3罩在里面，制冷机油4贮存在封闭容器底部。活塞6可滑动地装在压缩机构2中汽缸7的缸孔中，该活塞6在汽缸中由于转轴5的偏心部分（曲柄销）5a的偏心转动而作往复运动，该转轴传递着电机3的旋转运动，由此产生了制冷剂气体的吸气，压缩，排气。

此外，一个排气孔11配置在面对活塞6的汽缸盖8上的一个位置上，这个排气孔11是由一导阀9形成的排气阀来开启和关闭的。

这种一般的封闭型压缩机的压缩机构有一个问题，就是由在汽缸盖8中的排气孔11和当活塞达到顶部死点位置时，汽缸盖8和活塞6之间的顶部余隙形成的间隙形成了有确定容积的余隙容积。这个体积大约占理论排气量的0.5～2%，它构成了降低压缩机容积效率的一个因素，特别是排气孔11的容积约占整个余隙容积的50～60%时更是如此。

为了消除在上述先有技术中产生的余隙容积的问题，发明人在日本专利申请第3-51111号（1991年3月15日申请）中提出了一种改进方案，它包括一个形成在活塞上的凸状体并与气缸孔相匹配，因此当活塞达到顶部死点位置时，减小了余隙容积。然而，这种结构，当活塞6接近顶部死点位置时，在活塞上凸状体和缸盖排气孔11之间气流通道中流过的气流速度异常地增大了。此外，还产生异常的压力损失。因此，有必要进一步研究在凸状体和排气孔11之间所形成的气体通道。

本发明提出了避免上述现有技术中上述问题出现的方法。其目的是提供一种封闭型压缩机，该压缩机在试图采用活塞顶部的凸状体来减小余隙容积时，能够避免压力损失的增加和产生过大的气体流速带来的问题并能有效地利用具有凸状体的活塞。

达到上述目的的首要条件是降低通过排气孔的气流速度，使其达到或低于通过排气阀阀隙时的流速。第二个条件是降低压力损失到最低程度。考虑到这些条件，需要确定活塞凸状体和排气孔的形状。

当在这样的条件下确定活塞凸状体和排气孔的形状时，相应部位的尺寸比被限制成一定值。当采用不是上述确定值的比值不能满足上述条件，或者如果要满足上述条件，会在活塞凸状体和排气孔之间产生过大间隙以致不可能有效地减少排气孔的容积时。就会导致采用具有凸状体的活塞达不到预期目的的情况出现。

按照本发明，提供了一种封闭往复活塞式压缩机，它包括一个罩在一个封闭容器中的，并适于由一电机驱动来压缩制冷气体的压缩机构，该压缩机构包括一个气缸，一个在气缸中往复运动的活塞和一个气缸盖，气缸盖具有一个形成在其中的面对相应活塞顶部配置排气孔，其特征在于，该活塞具有一形成在活塞顶面上，基本上呈截头圆锥体的凸状体，并且当该活塞至少靠近其顶部死点一个位置时，该凸状体适于插入排气孔，排气孔的深度（T）尺寸基本上等于该凸状体的高度（h）并且其尺寸比d₁∶d₂∶d₃∶d₄＝1.3-1.4∶1∶1.5-1.7∶1.0-1.1和h/{（d₁-d₂）/2}＞h/{（d₃-d₄）/2}

其中d₁是凸状体大处直径，

d₂是凸状体小处直径，

d₃是排气孔大处直径，

d₄是排气孔小处直径，

由于活塞凸状体和排气孔的尺寸比是按如上指出的比值确定的，因此在排气孔处的气流速度不比在阀隙处的气流速度高，并且压力损失降到最低程度的要求通过有效地消除余隙容积的主要部份得到满足。从而显示出了具有凸状体的活塞的预期功能。

上述的以及其他目的，本发明的特性和优点，通过以下结合附图进行的讨论将变得更明显。

图1是一台本发明的往复活塞式压缩机实施例的垂直剖面图。

图2是图1所示的压缩机的活塞凸状体和排气孔放大的截面图。

图3a和3B是用来说明确定活塞，凸状体和排气孔的基本尺寸的截面图。

图4表示一转轴的曲柄旋转角度与在阀隙处气流速度及其压力损失关系的曲线图。

图5是一般的往复活塞式压缩机的垂直剖面图。