流量限制器和气体压缩机制造技术

本发明专利技术涉及流量限制器（16，17），用于应用在气体压缩机的活塞（1）与汽缸（2）之间的轴承装置中。这样的气体压缩机包括在外部包围汽缸（2）的至少一个保护缸体（8）。除此之外，气体压缩机也包括布置在保护缸体（8）与汽缸（2）之间的至少一个内部空腔（15），其由排放流流体地供给，该排放流由在汽缸（2）内部的活塞（1）所施加的压缩运动导致。另外，气体压缩机进一步包括轴承-装置间隙（12），其分离开活塞（1）的外壁和汽缸（20）的内壁。进一步，气体压缩机也包括至少一个流量限制器（16，17），其具有将内部空腔（15）流体地关联到轴承-装置间隙（12）的外壳。这样的流量限制器（16，17）通过在外壳内部的至少部分塑性变形的过程而关联到外壳，流量限制器（16，17）具有用于流体通路的通道，该塑性变形的尺寸设定成限制通过内部空腔（15）到轴承-装置间隙（12）的气体流。本发明专利技术也涉及包括如上所述的流量限制器（16，17）的气体压缩机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及限制元件，其被可变形地构造成提供对气体流的限制和/或控制，用在活塞与气体一压缩机汽缸之间的轴承装置中。本专利技术也涉及包括至少一个如上面所提及的限制元件的气体压缩机。
技术介绍
现今，非常普遍的是使用由电动马达驱动的活塞-汽缸组件以用在冷却设备的气体压缩机上，该冷却设备例如家用/商业/工业制冷机、发电机和空调。在这些类型压缩机中，电动马达驱动活塞，其进而以轴向交替运动在汽缸内部运动以便压缩气体。通常，吸气门和排气门定位在汽缸盖处，其分别调节汽缸中的低压气体的进入和高压气体的离开。因此，活塞在压缩机汽缸内部的轴向运动执行由吸气门接纳的气体的压缩，从而增加其压力，以便导致气体流通过排气门到高压区域。在这种类型的气体压缩机中注意到的一个技术挑战是防止在活塞与汽缸之间的直接接触。因此，由于在活塞与汽缸之间的相对运动，必要的是借助于被布置在这两个部件之间的间隙中的流体来产生轴承装置，从而防止其过早磨损。在活塞与汽缸之间存在流体也减小了其之间的摩擦，从而使人们能够降低压缩机的机械损耗。线性压缩机经常使用公知为气体静压轴承装置的一种轴承装置类型，其由在活塞与汽缸之间的气体垫的概念构成，从而防止其之间的任何接触。气体静压轴承装置的诉求优于其他类型的轴承装置，这是因为由于气体具有比油小得多的粘性摩擦，所以轴承装置耗散的能量更小，这有助于压缩机的更优输出。使用气体本身作为润滑流体的另一优点在于不需要使用油泵送系统。应该注意，用于轴承装置的气体可以由压缩机所泵送的且用在冷却系统中的气体本身的一部分构成，该气体在其压缩之后被转向朝向在活塞与汽缸之间存在的间隙，从而形成防止其之间的接触的气体垫。在此方面，人们观察到，在轴承装置中使用的全部气体代表了压缩机效率的损耗，这是因为被压缩气体的主要功能是其在冷却系统中用于产生冷的直接应用。因此，被转向用于轴承装置的气体体积部分应该尽可能小，以便不会显著地损害压缩机的效率。通常，为了获得气体静压轴承有效地起作用，必须使用能够限制来自压缩机的高压区域的被压缩气体流的流量限制器，使得在活塞与汽缸之间的间隙中存在的气体压力将较低且适于应用。换言之，这样的限制的目的在于通过限制来自压缩机的高压区域的压缩气体流来实现对轴承装置区域中的压力的降低或控制。已经研发出各种结构性构造来实现限制器的概念以便降低轴承-装置区域中的压力。例如，专利申请US 6，901，845描述了包括多孔装置的限制器，在该多孔装置中多孔带与压缩环结合使用。这种构造的缺点在于需要精确制造压缩环，除了尺寸控制困难之外，这还使得生产过程是昂贵的。专利US 6，293，684公开了由微通道形成的限制器，所述微通道被布置靠近外汽缸壁，这些微通道与所述汽缸插入其中的套筒相结合形成闭合且隔离的通道，从而产生多个限制器。类似于上述专利的情况，这种类型的构造的缺点在于需要精确制造套筒，这增加了制造成本。国际专利申请WO 2008/055809描述了由布置在汽缸壁中的微孔构成的限制器，这些微孔通过应用激光束制成。同样，制造微孔需要非常精确，这可能使得无法以市场竞争力的成本生产压缩机。因此，还没有提出令人满意且高效的技术方案来提供对用在活塞与气体-压缩机汽缸之间的轴承装置中的气体流的限制，其呈现良好的可靠性和令人满意的性能，并且廉价且易于制造和应用。
技术实现思路
专利技术目标 本专利技术的第一目标是提供一种低成本的流量限制器，其由机械压缩过程通过金属轴衬的塑性变形实现，其在工业制造构造中可以容易被重现且被控制。这种限制器应该根据轴衬经历的变形被构造，以便能够实现对用在活塞与气体-压缩机汽缸之间的轴承装置中的气体流和压力的必然的且成比例的限制和/或控制，从而降低或防止所述气体压缩机的效率损失，以便实现最佳性能。本专利技术的第二目标是提供一种流量限制器，其能够实现由气体压缩机压缩的气体流的至少一部分通过用于流体穿过的通道偏离到位于其活塞与汽缸之间的轴承装置，而不会显著地损害所述气体压缩机的结构完整性或效率，所述通道例如孔、裂纹、空腔、气孔等，沿着用作流量限制器的轴衬的长度存在。本专利技术的第三目标是提供一种气体压缩器，其包括根据上述目标的任意组合的流量限制器。技术方案 实现本专利技术的第一和第二目标的一种方式是通过提供应用在位于气体压缩机的活塞与汽缸之间的轴承装置中的流量限制器。这样的气体压缩机包括在外部包围汽缸的至少一个保护缸体。此外，气体压缩机也包括被布置在保护缸体与汽缸之间的至少一个内部空腔，由排放流流体地供给，该排放流由在汽缸内部的活塞所施加的压缩运动导致。另外，气体压缩机进一步包括分离开外部活塞壁与内部汽缸壁的至少一个轴承-装置间隙。进一步地，气体压缩机也包括设有外壳的至少一个流量限制器，其关联在轴承-装置间隙中的空腔。这样的流量限制器包括轴衬，通过在这个外壳内的该轴衬的至少一个塑性变形过程关联到压缩机外壳，这个轴衬具有用于流体穿过的通道，该塑性变形的尺寸设计成以便限制来自轴承-装置中的空腔的气体流。还可能的是指出实现上面所提及目标的各种替代性形式，其包括示出将在随后被提出的本专利技术的替代性实施例的微小补充变型。因此，限制器可以通过使轴衬变平来制造，也考虑到这种变压可以产生轴衬的部分变形或者甚至全部变形，这可以通过使彼此运动对立的一个或两个工具实现。这个限制器也可以由金属材料制造，该金属材料是铝、锡、铜、青铜或者黄铜，其也可以展示显著的多孔性。不过为了制造这种轴衬，不必要的是准确地控制多孔性，这是因为轴衬本身变形将孔隙减小到通过轴衬的气体流率达到期望值的点。此外，具有使来自轴承-装置间隙中的空腔的流体能够穿过的功能的所述通道可以通过多种结构获得，例如笔直沟槽、螺旋沟槽、锯齿、内螺纹或简单通槽、圆柱形或圆锥形孔或空腔。本专利技术的第三目标是通过提供一种气体压缩机实现，该气体压缩机包括汽缸、在汽缸内部往复运动的活塞和根据上述第一或第二方式的流量限制器。【附图说明】现在将参考附图更具体地描述本专利技术，其中: 图1呈现了根据本专利技术的气体压缩机的侧面-截面图，其包括流量限制器的第一优选实施例，也是本专利技术目标，这时吸气门处于打开状态； 图2呈现了图1中所示的气体压缩机的侧面-截面图，这时吸气门处于闭合状态； 图3呈现了图2的第一细节； 图4呈现了图2的第二细节； 图5A呈现了本专利技术的流量限制器的第一优选实施例的透视图； 图5B呈现了本专利技术的流量限制器的第二优选实施例的透视图； 图5C呈现了本专利技术的流量限制器的第三优选实施例的透视图； 图呈现了本专利技术的流量限制器的第四优选实施例的透视图； 图6呈现了对本专利技术的流量限制器做出的变形的第一优选实施例的前面-截面图； 图7呈现了对本专利技术的流量限制器做出的变形的第二优选实施例的前面-截面图； 图8A呈现了本专利技术的流量限制器的第五优选实施例的透视图和侧面-截面图；以及图SB呈现了本专利技术的流量限制器的第六优选实施例的透视图和侧面-截面图。【具体实施方式】图1示出了根据本专利技术优选实施例的线性类型的气体压缩机。这样的气体压缩机包括至少一个活塞1、一个汽缸2和一个汽缸盖3，该汽缸盖3定位在顶部或底部，结合活塞I和汽缸2形成压缩腔室4，活塞I在汽缸2内部的轴向且振荡运动在压缩腔室4中提供气体压缩。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流量限制器（16，17），其用于应用在气体压缩机的活塞（1）与汽缸（2）之间的轴承装置中，所述气体压缩机至少包括：‑在外部包围所述汽缸（2）的一个保护缸体（8）；‑布置在所述保护缸体（18）与所述汽缸（2）之间的内部空腔（15），所述内部空腔（15）由排放流流体地供给，所述排放流由在所述汽缸（2）内部的所述活塞（1）所施加的压缩运动导致；‑轴承‑装置（12），其分离开所述活塞（1）的外壁和所述汽缸（2）的内壁；以及‑流量限制器（16，17），其具有将所述内部空腔（6）流体地关联到所述轴承装置（7）的外壳，所述流量限制器（16，17）的特征在于其通过在所述外壳内部的至少部分塑性变形的过程而关联到所述外壳，所述流量限制器（16，17）具有外部和内部流体通行通道，所述塑性变形的尺寸设计成以便限制通过所述内部空腔（15）到所述轴承‑装置间隙的所述气体流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H布雷格曼恩米勒，
申请(专利权)人：惠而浦股份公司，
类型：发明
国别省市：巴西;BR