交变压缩机和压缩气缸.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102192127 A (43)申请公布日 2011.09.21 CN 102192127 A *CN102192127A* (21)申请号 201010606549.7 (22)申请日 2010.12.27 PI1000598-6 2010.03.02 BR F04B 39/00(2006.01) (71)申请人 惠而浦股份有限公司 地址 巴西圣保罗 (72)发明人 AL曼克 LAM雷丁 (74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人 白皎 (54) 发明名称 交变压缩机和压缩气缸 (57) 摘要 本发明涉及一种交变型压缩机， 更具。

2、体地， 本 发明涉及允许减小与活塞(10)和压缩气缸(3)之 间的摩擦和相对运动相关的机械损失的交变压缩 机。因此， 本发明涉及用于交变压缩机的压缩气 缸， 其包括用于接纳往复活塞的开口端部以及在 开口端部附近形成的具有至少两个隔开的凹部区 域 (4) 的内表面。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 4 页 CN 102192131 A1/1 页 2 1.一种交变压缩机， 该交变压缩机包括具有气缸体(2)的发动机-压缩机组件， 在所述 气缸体中限定有气缸 (3) 和开口端部， 所述气缸。

3、内部具有往复活塞 (10)， 所述开口端部用 于接纳所述活塞， 其特征在于， 在所述气缸 (3) 的开口端部附近的气缸内表面上形成有至 少两个隔开的凹部区域 (4)。 2.根据权利要求1所述的压缩机， 其特征在于， 两个所述隔开的凹部区域(4)沿直径方 向相对。 3. 一种压缩机， 该压缩机包括具有气缸体 (2) 的发动机 - 压缩机组件， 在所述气缸体 中限定有气缸 (3) 和开口端部， 所述气缸内部具有往复活塞 (10)， 所述开口端部用于接纳 所述活塞， 所述气缸 (3) 包括用于接纳所述活塞的开口端部和从所述开口端部延伸通过所 述气缸的侧壁的狭缝(5)， 其特征在于， 所述气缸(3)至。

4、少包括凹部区域(6)， 所述凹部区域 (6) 与狭缝 (5) 隔开并且形成在所述气缸 (3) 的开口端部附近的气缸内表面上。 4.根据权利要求3所述的压缩机， 其特征在于， 所述狭缝(5)和隔开的凹部区域(6)沿 直径方向相对。 5. 一种用于发动机 - 压缩机组件的压缩气缸， 所述压缩气缸包括用于接纳往复活塞 (10) 的开口端部， 其特征在于， 所述气缸 (3) 的内表面包括在其开口端部附近形成的至少 两个隔开的凹部区域 (4)。 6.根据权利要求5所述的压缩气缸， 其特征在于， 两个所述隔开的凹部区域(4)沿直径 方向相对。 7. 一种用于发动机 - 压缩机组件的压缩气缸， 所述压缩气缸。

5、包括用于接纳往复活塞 (10) 的开口端部， 所述气缸的内壁具有从所述开口端部延伸的狭缝 (5)， 其特征在于， 所述 气缸(3)的内表面还至少包括凹部区域(6)， 所述凹部区域(6)与所述狭缝(5)隔开并且形 成在所述气缸 (3) 的开口端部附近。 8. 根据权利要求 7 所述的压缩气缸， 其特征在于， 所述狭缝 (5) 和隔开的凹部区域 (6) 沿直径方向相对。 权 利 要 求 书 CN 102192127 A CN 102192131 A1/4 页 3 交变压缩机和压缩气缸 技术领域 0001 本发明涉及一种交变型压缩机， 更具体地， 本发明涉及允许减小与活塞和压缩气 缸之间的摩擦和相对。

6、运动相关的机械损失的交变压缩机。 背景技术 0002 压缩机的功能是在执行制冷循环所需的压力下提升确定的流体容积的压力。 在制 冷工业中， 通常使用封闭式压缩机， 该封闭式压缩机大体上包括安装有压缩机部件的密封 壳体， 也就是 ： 发动机压缩机组件， 其包括具有端部的气缸体， 该端部由气缸盖封闭， 该气缸 盖限定与压缩室连通的排放室， 压缩室限定在气缸中， 其中， 所述压缩室由设置在气缸端部 与气缸盖之间的阀板封闭。 0003 制冷工业已经关注制冷压缩机的性能。实际上， 已经进行了一些工作和研究来改 进这样的性能， 这些工作和研究的主要目的在于减少运动部件的机械损失， 尤其是在活塞 与压缩机气。

7、缸之间产生的损失。 0004 活塞与气缸之间的机械损失是通过部件表面的接触和由于润滑油的存在而导致 的粘性摩擦而产生的。 0005 通过以下的方程式测量活塞与气缸表面之间的接触损失 ： 0006 Pot FaU， 其中 Fa N 0007 其中 0008 Pot 摩擦产生的势能 ； 0009 Fa 摩擦力 ； 0010 U 表面之间的相对速度 ； 0011 动态摩擦系数 ； 以及 0012 N 法向力。 0013 通过以下的方程式测量粘性摩擦损失 ( 在具有润滑油厚膜的情况下由活塞与气 缸之间的运动产生的 ) ： 0014 Pot ctef()(U2A)/c ； 0015 U 表面之间的相对速。

8、度 ； 0016 油的绝对粘度 ； 0017 A 接触面积 ； 0018 c 表面之间的径向间隙 ； 0019 I 活塞与气缸之间的离心率。 0020 为了减少机械损失， 现有技术中已知的技术方案包括利用低摩擦系数材料制造部 件或者涂覆活塞或气缸表面。 0021 尽管所提供的这种方案可以增大机械损失的减少， 但是其对制造过程、 最终生产 成本和操作性能的影响不太具有吸引力。 0022 其它已经提出的方案包括改变组成部件的几何结构以获得摩擦的减小。 说 明 书 CN 102192127 A CN 102192131 A2/4 页 4 0023 例如， 美国专利 6,928,921 和 BR PI。

9、 0503019-5 中公开这种类型的方案。 0024 美国专利 6,928,921 涉及包括两个侧轴向引导部分的活塞， 该侧轴向引导部分代 替活塞裙部支承件， 从而减小活塞侧面积。而侧面积的减小降低了由粘性摩擦导致的机械 损失。 0025 然而， 美国专利 6,928,921 给出的这个方案的缺陷与其生产相关， 这是因为例如 其要求活塞在工具的浸渍操作下进行加工， 而活塞部分旋转 ( 即， 为了形成轴向引导部分， 其需要加工出凹部， 同时促使活塞部分旋转 )。这个操作可能导致外圆磨削， 除了非常昂贵 之外， 还使得制造更加复杂， 因此产量更低。 0026 在BR PI 0503019-6中，。

10、 其方案是， 通过沿着气缸的整个长度部分地引入圆锥形区 域而使得活塞和气缸的径向间隙逐渐增大。这样做增大了活塞和气缸之间的径向间隙， 从 而减小了粘性机械损失。 0027 尽管 BR PI 0503029-3 的方法显示了有效减小粘性机械损失， 但是仍然需要这样 一种方案， 即允许增大这种减小， 从而改进压缩机的性能。 发明内容 0028 因此， 本发明的一个目的在于提供一种方案， 采用该方案， 能够减小与压缩机部件 运动相关的机械损失， 具体是提供一种用于减小由于压缩机活塞和气缸之间的摩擦和相对 运动而产生的机械损失的方案。 0029 本发明是通过用于交变压缩机的压缩气缸实现的， 该压缩气缸。

11、包括用于接纳往复 活塞的开口端部以及在开口端部附近具有至少两个隔开的凹部区域的内表面。 0030 优选地， 隔开的凹部区域沿直径方向相对， 以形成用于活塞的轴向引导件。 0031 在本发明的可替代实施例中， 气缸侧壁具有从开口端部延伸的狭缝， 并且气缸内 表面还至少包括与所述狭缝隔开且形成在气缸开口端部附近的隔开的凹部区域。 0032 优选地， 所述狭缝和隔开的凹部区域沿直径方向相对， 以形成用于活塞的轴向引 导件。 附图说明 0033 图 1 为常规交变制冷压缩机的示意性剖视图 ； 0034 图 2 为本发明的压缩气缸的优选实施例的前视图 ； 0035 图 3 是图 2 中所示的 A-A 截。

12、面视图 ； 0036 图 4 是根据本发明的优选实施例在气缸中形成的释放区域的示意图 ； 0037 图 5 是根据本发明的压缩气缸的可替代实施例的剖视图 ； 0038 图 6 是图 5 中所示的 T-T 截面视图 ； 0039 图 7 是根据本发明的压缩气缸的另一可替代实施例的剖视图 ； 0040 图 8 是图 7 中所示的 C-C 截面视图。 具体实施方式 0041 接下来， 将基于由附图代表的工作实例更详细地说明本发明。尽管该详细说明借 助例子使用可选择的制冷压缩机， 但是应当了解， 本发明的原理还可以应用于任何可选的 说 明 书 CN 102192127 A CN 102192131 A。

13、3/4 页 5 压缩机类型、 尺寸或构造。 0042 图1示出了常规的可选制冷压缩机。 该压缩机包括封闭壳体1、 发动机-压缩机组 件， 该发动机 - 压缩机组件具有气缸体 2， 在该气缸体 2 中设置有气缸 3， 在所述气缸 3 内具 有往复活塞 10。所述气缸 3 具有被气缸盖 20 封闭的端部 3a。本领域技术人员公知的是， 在用于制冷器、 空气调节器和其它制冷系统的交变压缩机中， 所述活塞 10 在气缸 3 内执行 交变运动， 从而产生压缩室3b， 该压缩室3b由压缩气缸3的内表面、 活塞10的上表面11和 阀板 8 的内表面 3a 限定。 0043 图 1 中所示的压缩机的其它部件和。

14、功能是本领域技术人员公知的， 因此在这里不 再详细说明。 0044 为了减小与气缸 3 和活塞 10 之间的摩擦相关的机械损失， 本发明在气缸 3 的内表 面上设置有释放区域 (relief areas)。 0045 从而， 图 2 和图 3 示出了本发明的气缸 3 的第一实施例， 其中， 释放区域 4 设置在 气缸 3 的靠近所述气缸开口端部的内表面上。 0046 释放区域 4 优选地包括在气缸 3 的内表面上加工出的凹部 4。从图 3 中可以更好 地看到， 所述凹部 4 最终形成用于活塞的轴向引导件 7， 所述引导件由气缸内表面的 “非凹 部” 部分产生。 0047 优选地， 凹部 4 可。

15、以通过优选地在气缸精加工步骤之前的步骤中沿着横向方向朝 向气缸轴移动加工刀具 ( 例如磨削机、 横轧机或抛光机 ) 加工而成。所述刀具可为圆柱形 或圆锥形， 并且其直径稍小于气缸的直径， 其中到轴的较小的横向移动足以执行磨削。 0048 在这个意义上， 为了防止在气缸表面和释放区域 4 之间的过渡区上形成阻挡或活 动角部， 可以与角度运动组合执行所述加工刀具的横向移动， 从而产生如图 4 所示的释放 区域， 在该图中所示的虚线区代表从气缸 3 的内表面去除以形成释放区域的那些区域。 0049 应当指出的是， 可以在用于获得气缸体的初级处理过程中 ( 通常称为粗缸 ) 预先 形成释放区域 4， 。

16、例如在熔化过程中， 其中可以通过机械加工仅仅执行用于表面精加工的处 理。 0050 本领域技术人员公知的是， 用于压缩机构造的一些方案包括将整体连接杆安装在 杠杆轴的偏心部分上。 对于这些构造， 本领域中公知的是， 在气缸侧表面的允许安装所述整 体连接杆的部分中设置轴向狭缝。例如， 美国专利 US 4,406,590 中公开了这种方法。 0051 从而， 在本发明的可替代实施例中， 如图 5 和图 6 所示， 释放区域 6 形成在与连接 杆组件的狭缝 5 沿直径方向相对的区域中。所述释放区域 6 优选地包括具有与形成图 2 和 图 3 中所示实施例的释放区域 4 的凹部相同特征的凹部。 005。

17、2 图 7 和图 8 额外地示出了本发明的另一个实施例， 其中图 5 和图 6 中所示的实施 例的狭缝 5 与在气缸内表面上加工成的凹部组合， 以在气缸内表面上形成具有较小宽度的 轴向引导件 ( 见图 8)。 0053 图 6、 7 和 8 的实施例中所示的释放区域 6 还具有使加工过程更加稳定的功能。从 而， 即使压缩机组装方案不包括整体连接杆， 本发明的包括狭缝和凹部的实施例也能用来 使得加工过程更加容易， 这主要是因为这些处理过程包括表面精加工操作。 0054 最后， 应当指出的是， 本发明提供的方案可以与现有技术中已知的其它方案组合， 以获得最佳的机械损失减小。在这个意义上， 本发明提。

18、供的释放区域可以应用于具有如 BR 说 明 书 CN 102192127 A CN 102192131 A4/4 页 6 PI 0503019-6 中公开的锥形形态的气缸。 0055 应当理解， 以上基于附图的说明仅仅涉及本发明的压缩机气缸和封闭式气缸的可 能实施例， 其中， 本发明目的的真实范围由所附的权利要求限定。 说 明 书 CN 102192127 A CN 102192131 A1/4 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102192127 A CN 102192131 A2/4 页 8 图 3 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102192127 A CN 102192131 A3/4 页 9 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 102192127 A CN 102192131 A4/4 页 10 图 8 说 明 书 附 图 CN 102192127 A 。