可控制气缸盖中的传热的压缩机的制作方法

专利名称：可控制气缸盖中的传热的压缩机的制作方法技术领域：本发明要求享有在先日本申请JP 2002-350215的优先权，该申请的公开内容通过引用结合于本文中。本发明涉及一种例如在汽车空调装置的制冷回路中使用的压缩机。背景技术： 这种类型的压缩机包括具有气缸的压缩机外壳、形成了均与气缸连通的制冷剂吸入腔和制冷剂排出腔的气缸盖、插入到气缸中的活塞，以及用于驱动活塞作往复式运动的驱动机构。当活塞在气缸内往复运动时，制冷剂从制冷剂吸入腔经气缸运动到制冷剂排出腔。一般来说，气缸盖由热的良导体如铝制成。至于制冷剂，鉴于环保优选使用作为惰性气体的二氧化碳制冷剂。然而，在使用二氧化碳制冷剂的情况下，工作压力约比使用含氯氟烃制冷剂大10倍。因此，需要通过使用高强度材料来制造压缩机的各个部件和/或通过增加压缩机外壳的厚度来提高压缩机的耐用性。例如，需要设计一种压缩机以在约160-170℃的排出温度下承受高达30兆帕的爆发压力。另外，在使用二氧化碳制冷剂的情况下，处于约30-40℃的温度下的制冷剂流入到制冷剂吸入腔中。另一方面，制冷剂排出腔内的制冷剂具有约80-170℃的温度。因此，制冷剂吸入腔和制冷剂排出腔之间的温差很大。形成了制冷剂吸入腔和制冷剂排出腔的气缸盖由热导体制成，因此制冷剂排出腔内的如此高温的制冷剂的热量可以容易地传递到制冷剂吸入腔中。因此，吸入腔内的制冷剂的温度升高，制冷剂吸入腔中的气态制冷剂的密度下降。这使得制冷剂的质量流量下降，导致了压缩机效率降低。结果，制冷能力下降。如果该压缩机用在汽车空调装置中，那么燃油消耗将增加。鉴于上述，日本专利申请出版物2001-515174(JP 2001-515174A)公开了一种压缩机，其中制冷剂吸入腔和制冷剂排出腔均具有被绝热体覆盖的内表面。通过这种结构，可以抑制制冷剂吸入腔和制冷剂排出腔之间的传热。然而在热绝缘是通过使用额外的零件如绝热体来实现的情况下，零件的数量和装配工序的数量将增加。这使得生产率降低，并增加了成本。发明内容因此，本发明的一个目的是提供一种压缩机，其能够可靠地防止吸入侧制冷剂因来自制冷剂排出腔的传热而升温，并且无须使用额外的零件如绝热体。根据本发明的一个方面，提供了一种压缩机，其包括压缩机外壳、形成于压缩机外壳中并在压缩机的周向上相互间隔开的多个气缸、可在各自气缸内往复运动的多个活塞，以及与压缩机外壳的一端相对并形成了均与气缸连通的制冷剂吸入腔和制冷剂排出腔的气缸盖，所述气缸盖具有处于制冷剂吸入腔和制冷剂排出腔之间的空间。图1是根据本发明的第一实施例的压缩机的垂直剖视图；图2是用于图1所示压缩机的气缸盖的正视图；图3是图2所示的气缸盖的后视图；图4是根据本发明的第二实施例的压缩机的垂直剖视图；图5是用于图4所示压缩机的气缸盖的后视图；图6是根据本发明的第三实施例的压缩机的垂直剖视图；和图7是用于图6所示压缩机的气缸盖的正视图；具体实施方式下面将参考图1到3来介绍根据本发明的第一实施例的压缩机。图中所示的压缩机包括压缩机外壳1、处于压缩机外壳1中并在周向上相互间隔开的多个气缸2、可在各自气缸2内往复运动的多个活塞3，可与活塞3的一端滑动式接合的旋转斜盘4，以及用于使旋转斜盘4旋转的驱动轴5。驱动轴5的一端与皮带轮6相连。通过为皮带轮6提供外部驱动力就可使驱动轴5旋转。旋转斜盘4通过铰链7a与转子7相连，转子7可与驱动轴5整体地旋转。因此，旋转斜盘4倾斜地旋转。在这里，旋转斜盘4被缠绕在驱动轴5上的螺旋弹簧7b朝向活塞3推动。压缩机还包括设置成与压缩机外壳1的一端相对的气缸盖10，以及设于压缩机外壳1和气缸盖10之间的阀板9。气缸盖10具有制冷剂吸入腔10a和制冷剂排出腔10b。换句话说，气缸盖10形成了制冷剂吸入腔10a和制冷剂排出腔10b。制冷剂吸入腔10a和制冷剂排出腔10b分别通过阀板9的制冷剂吸入端口9a和制冷剂排出端口9b而与各气缸2相通。在这种情况下，制冷剂排出腔10b设置在气缸盖10的径向中心区域，而环形的制冷剂吸入腔10a形成于制冷剂排出腔10b的周围。阀板9设有处于制冷剂排出腔10b内的阀止动件9c。阀止动件9c可与阀板9的一部分配合操作，以将制冷剂排出端口9b的开度控制在预定的或所需的开度。当驱动轴5响应于提供给皮带轮6的外部驱动力而旋转时，旋转斜盘4就随驱动轴5一起旋转。由于旋转斜盘4是倾斜的，因此各活塞3在轴向上往复运动。结果，制冷剂从气缸盖10的制冷剂吸入腔10a中被吸入到气缸2中，然后排放到气缸盖10的制冷剂排出腔10b中。由于在制冷剂吸入腔10a和气缸外壳1的曲轴箱1a之间存在压力差，因此各活塞3在其后侧(曲轴箱1a一侧)上就承受到压力。各活塞3的冲程和旋转斜盘4的倾斜角根据上述压力而变化，使得制冷剂的排放体积也产生变化。气缸盖10包括形成了制冷剂吸入腔10a的第一部分101和形成了制冷剂排出腔10b的第二部分102。气缸盖10形成有位于第一部分101和第二部分102之间的空间10c。空间10c由通向气缸盖10的外部的沟槽形成。更具体地说，空间10c沿着各制冷剂吸入腔10a和制冷剂排出腔10b的周向形成，并具有几乎到达气缸盖10的特定端面100的深度。此外，空间10c在气缸盖10的周向上被分成多个、即三个小空间10c-1，10c-2和10c-3。在每一相邻的小空间10c-1，10c-2和10c-3之间形成了加强部分10d，其朝向制冷剂吸入腔10a和制冷剂排出腔10b延伸。通过各活塞3的往复运动，制冷剂吸入腔10a中的制冷剂就被吸入到各气缸2中，然后从气缸2排放到制冷剂排出腔10b中。在此过程中，在制冷剂吸入腔10a中的制冷剂或吸入侧制冷剂和制冷剂排出腔10b中的制冷剂或排出侧制冷剂之间产生了温差。然而，由于在第一部分101和第二部分102之间形成了空间10c，因此在这两种制冷剂之间不会产生直接的传热。因此，可以可靠地防止制冷剂吸入腔10a中的制冷剂因来自制冷剂排出腔10b的传热而升温。在结合图1到3所述的压缩机中，形成于第一部分101和第二部分102之间的空间10c用于将制冷剂吸入腔10a和制冷剂排出腔10b相互间绝热。因此，无须任何额外的零件如绝热体，因而可以避免生产率下降和成本上升。此外，空间10c由通向气缸盖10的外部的沟槽形成。因此，空间10c可通过环境空气而保持在较低的温度条件下。这有助于进一步提高制冷剂吸入腔10a和制冷剂排出腔10b之间的绝热效果。空间10c在气缸盖10的周向上被分成多个、即三个小空间10c-1，10c-2和10c-3。在每一相邻的小空间10c-1，10c-2和10c-3之间均形成了加强部分10d。通过这种结构，可以可靠地防止因存在空间10c而导致的气缸盖10的机械强度的下降，并提高了耐用性。此外，即使吸入侧制冷剂和排出侧制冷剂之间的温差较大，也可以如上所述地可靠防止吸入侧制冷剂因来自制冷剂排出腔10b的传热而升温。这允许在工作压力下更有效地利用二氧化碳制冷剂。采用二氧化碳制冷剂使得能够实现对环保有利的制冷剂回路，在压缩机用于汽车空调装置中时提供了非常显著的优点。下面将参考图4和5来介绍根据本发明第二实施例的压缩机。采用相似的标号来表示相似的零件，因此它们的介绍将略去。气缸盖11具有制冷剂吸入腔11a和制冷剂排出腔11b。制冷剂吸入腔11a和制冷剂排出腔11b分别通过阀板9的制冷剂吸入端口9d和制冷剂排出端口9e而与各气缸2相通。制冷剂吸入腔11a设置在气缸盖11的径向中心区域，而环形的制冷剂排出腔11b设置在制冷剂吸入腔11a的周围。在制冷剂吸入腔11a内，阀板9设有用于制冷剂排出端口9e的阀止动件9f。气缸盖11包括形成了制冷剂排出腔11b的第一部分111和形成了制冷剂吸入腔11a的第二部分112。气缸盖11形成有位于第一部分111和第二部分112之间的空间11c。空间11c由通向气缸盖11的外部的沟槽形成。更具体地说，空间11c沿着各制冷剂吸入腔11a和制冷剂排出腔11b的周向形成，并具有几乎到达气缸盖11的特定端面110的深度。空间11c在气缸盖11的周向上被分成多个、即三个小空间11c-1，11c-2和11c-3。在每一相邻的小空间11c-1，11c-2和11c-3之间形成了加强部分11d，其朝向气缸盖11的第一和第二部分111和112延伸。气缸盖11设有多个形成于第一部分111的外表面上的放热突起或肋11e。更具体地说，肋11e形成于气缸盖11的第一部分111的外表面上的多个位置处，并在气缸盖11的周向上相互间隔开。通过各活塞3的往复运动，制冷剂吸入腔11a中的制冷剂就被吸入到各气缸2中，然后从气缸2排放到制冷剂排出腔11b中。由于制冷剂吸入腔11a和制冷剂排出腔11b通过形成于它们之间的空间11c绝热，因此制冷剂吸入腔11a中的制冷剂和制冷剂排出腔11b中的制冷剂之间的温差不会产生问题。由于制冷剂排出腔11b形成于制冷剂吸入腔11a的周围，即形成于气缸盖11的外周侧上，因此可以保证第一部分111的外表面和环境空气之间存在较大的接触面积。因此，制冷剂排出腔11b中的制冷剂的热量可朝向气缸盖11的外表面有效地释放。结果就抑制了从制冷剂排出腔11b到制冷剂吸入腔11a的传热，从而进一步提高了空间11c的绝热效果。另外，形成于气缸盖11的第一部分111的外表面上的肋11e有助于促进从气缸盖11的外表面上放热。因此，可以进一步提高空间11c的绝热效果。下面将参考图6和7来介绍根据本发明第三实施例的压缩机。采用相似的标号来表示相似的零件，因此它们的介绍将略去。气缸盖12具有制冷剂吸入腔12a和制冷剂排出腔12b。制冷剂吸入腔12a和制冷剂排出腔12b分别通过阀板的制冷剂吸入端口9a和制冷剂排出端口9b而与各气缸2相通。制冷剂排出腔12b设置在气缸盖12的径向中心区域，而环形的制冷剂吸入腔12a设置在制冷剂排出腔12b的周围。气缸盖12设有位于制冷剂吸入腔12a和制冷剂排出腔12b之间的第一空间12c。第一空间12c由开在气缸盖12的一个端面侧(与压缩机外壳1相邻的一侧)上的沟槽形成。更具体地说，第一空间12c沿着各制冷剂吸入腔12a和制冷剂排出腔12b的周向形成，并具有几乎到达气缸盖12的另一端面(与压缩机外壳1相对的一侧)的深度。第一空间12c在气缸盖12的周向上被分成多个部分。在第一空间12c的各相邻部分之间形成了加强部分12d，其朝向制冷剂吸入腔12a和制冷剂排出腔12b延伸。各加强部分12d设有位于制冷剂吸入腔12a和制冷剂排出腔12b之间的第二空间12e。第二空间12e由开在气缸盖12的一个端面侧(与压缩机外壳1相邻的一侧)上的孔形成。因此，第一空间12c和第二空间12e相对于气缸盖12的外部紧密地密封住。气缸盖12设有由用于使第一空间12c和制冷剂吸入腔12a相通的孔所形成的第一制冷剂路径12f，以及用于使第二空间12e和制冷剂吸入腔12a相通的第二制冷剂路径12g。制冷剂吸入腔12a内的制冷剂分别经制冷剂路径12f和12g流入到空间12c和12e中。在这种情况下，第一制冷剂路径12f由形成于气缸盖12的厚度方向上的大致中心处的小孔来形成。第二制冷剂路径12g由形成于气缸盖12的一个端面处的沟槽来形成。第二制冷剂路径12g可理解为在气缸盖12和阀板9之间留出的间隙。通过各活塞3的往复运动，制冷剂吸入腔12a中的制冷剂就被吸入到各气缸2中，然后从气缸2排放到制冷剂排出腔12b中。在这一过程中，制冷剂吸入腔12a和制冷剂排出腔12b通过形成于制冷剂吸入腔12a和制冷剂排出腔12b之间的第一空间12c和第二空间12e而热绝缘。第一空间12c和第二空间12e相对于气缸盖12的外部紧密地密封住，制冷剂吸入腔12a内的制冷剂分别经第一和第二制冷剂路径12f和12g引入到第一和第二空间12c和12e中。因此，各空间12c和12e可通过处于较低温度下的吸入侧制冷剂而保持在较低的温度条件下，因此能进一步地提高第一和第二空间12c和12e的绝热效果。虽然在上文中已经结合一些实施例来介绍了本发明，然而本领域的技术人员可以容易地以多种其它方式来实施本发明。在上文中，已经针对可通过改变旋转斜盘4相对驱动轴5的倾斜角而使排量变化的压缩机进行了介绍。作为另选，通过形成与旋转斜盘4和转子7的组合体相对应的整体部件，就可以提供一种固定体积或固定排量式压缩机，其包括具有相对驱动轴5来说为固定的倾斜角的旋转斜盘4。另外，本发明并不限于这种旋转斜盘式压缩机，而是可应用到各种其它类型的压缩机中，例如振动压缩机、螺旋型压缩机和叶片型压缩机，只要压缩机具有制冷剂吸入腔和制冷剂排出腔相互间紧密相邻的结构即可。此外，在采用含氯氟烃作为制冷剂的压缩机中，可以得到类似的效果。权利要求1.一种压缩机，包括压缩机外壳；多个气缸，其形成于所述压缩机外壳中并在所述压缩机的周向上相互间隔开；可在各自气缸内往复运动的多个活塞；和与所述压缩机外壳的一端相对且形成了均与所述气缸连通的制冷剂吸入腔和制冷剂排出腔的气缸盖，所述气缸盖具有处于所述制冷剂吸入腔和所述制冷剂排出腔之间的空间。2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述空间由通向所述气缸盖的外部的沟槽形成。3.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述制冷剂吸入腔设置在所述气缸盖的径向中心区域，而所述制冷剂排出腔设置在所述气缸盖的径向外部的周边区域。4.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述制冷剂排出腔具有环形的形状。5.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述气缸盖包括形成了所述制冷剂排出腔的部分；和形成于所述部分的外表面上的放热突起。6.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述气缸盖具有用于在所述制冷剂吸入腔和所述空间之间建立连通的制冷剂路径，所述空间相对于所述气缸盖的外部紧密地密封住。7.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于，所述制冷剂路径由形成于所述气缸盖中的孔来形成。8.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于，所述制冷剂路径由形成于所述气缸盖中的沟槽来形成。9.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述空间在所述气缸盖的周向上分成多个小空间，所述气缸盖具有形成于各相邻小空间之间的加强部分，所述加强部分朝向所述制冷剂吸入腔和所述制冷剂排出腔延伸。10.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括位于所述压缩机外壳和所述气缸盖之间的阀板。11.根据权利要求1到10中任一项所述的压缩机，其特征在于，采用二氧化碳制冷剂来作为制冷剂。全文摘要在一种具有形成了制冷剂吸入腔(10a)和制冷剂排出腔(10b)的气缸盖(10)的压缩机中，气缸盖设有处于制冷剂吸入腔和制冷剂排出腔之间的空间(10c)。气缸盖设于压缩机外壳(1)的一端，使得各制冷剂吸入腔和制冷剂排出腔与设于压缩机外壳内且在周向上相互间隔开的多个气缸(2)相通。在各气缸中设置了可往复运动的活塞(3)。文档编号F04B27/10GK1508433SQ20031012252公开日2004年6月30日 申请日期2003年12月2日 优先权日2002年12月2日发明者饭塚二郎, 山本清一, 一, 饭 二郎 申请人:三电有限公司