排放阀 技术领域
本发明涉及一种排放阀，具体地说，涉及一种在使压缩效率最高的同时，能够正确地打开气缸的出口的排放阀。
背景技术
一般，在冷却循环中，具有大量热量的流体被吸入，然后，在通过压缩、冷凝、膨胀和蒸发过程放出热以后被排出。
进行上述过程的冷却装置可以包括一台压缩机、一个冷凝器，膨胀阀和一个蒸发器。压缩机吸入和压缩在蒸发器中蒸发的冷却剂，提高其压力，使冷却剂可在较高的温度下转化为可液化的状态。
一般，根据应用场合的不同，压缩机分成往复式压缩机、转动式压缩机、涡壳式压缩机等。当活塞在气缸内部往复运动时，往复式压缩机可以通过吸入、压缩器和排出冷却剂气体的过程，压缩冷却剂。往复式压缩机有一个吸入冷却剂用的吸入阀，压缩通过吸入阀进入的冷却剂的一个气缸，和用于排出在气缸中被压缩的冷却剂的一个排放阀。
图1为表示通常的往复式压缩机的示意性透视图。
参见图1可看出，往复式压缩机包括一个立柱形的气缸11；插入气缸11的一侧和在气缸11内进行直线往复运动压缩流体的一个活塞12；放置在活塞12前面相对地位置上，用于吸入和排出流体的吸入阀14和排放阀15；放置在吸入阀14和排放阀15之间，用于支承吸入阀14和排放阀15的一块阀板13；和一个具有将流体送入气缸11中和从气缸排出的流体通道的端盖16。
往复式压缩机还包括一个与活塞12的后部连接的连杆17，和与连杆17连接并由一个电机(没有示出)带动回转的曲柄轴18。
现在简要地说明往复式压缩机的工作。电机(没有示出)驱动曲柄轴18转动，使与曲柄轴18连接的连杆17作循环往复运动。连杆17的运动使与它连接的活塞作直线往复运动，将流体吸入气缸11中，压缩在气缸中的流体，然后从气缸中排出流体。
在以上工作中，吸入阀14和排放阀15按下述方式进行吸入和排放工作，其结构如下。
图2A～2D分别表示在通常的往复式压缩机中的端盖(图2A)、排放阀(图2B)、阀板(图2C)和吸入阀(图2D)的示意性平面图。当从图1中的活塞的前端看时，气缸按所述的次序，即从输入阀至端盖顺序地与输入阀、阀板、输出阀和端盖连接。
参见图2A～2D可看出，作为支承吸入阀14和排放阀15的零件的阀板13，包括用于吸入流体的一与吸入口13a和用于排出流体的一个排出口13b。
吸入阀14是放在阀板13和气缸11之间的一个零件，它具有吸入平板14a，其位置与阀板13上的吸入口13a相对应，而其排出口14b的位置与阀板13上的排出口13b相对应。
另外，排出阀15为放在阀板13和端盖16之间的一个零件，它具有排出平板15a，其位置与阀板13上的排出口13b相对应，而其吸入口15b的位置与阀板13上的吸入口13a相对应。
端盖16为形成吸入至气缸中和从气缸排出的流体的通道的一个零件，它在与阀板上的吸入口13a相应的位置有一根吸入管16a，而在与阀板上的排出口13b相应的位置上有一根排放管16b。
下面将对包括上述结构的吸入阀14，阀板和排放阀15的通常的往复式压缩机的工作进行说明。当由于曲柄轴的圆周运动使活塞12在气缸11内向后运动时，气缸11内的压力降低，使吸入阀的吸入平板弯曲。因此，流体在通过吸入管16a，吸入口15b和阀板上的吸入口13a后，通过弯曲的吸入平板14a被吸入至气缸中。
当由于曲柄轴的圆周运动使活塞12向前运动时，上述被吸入的流体被压缩。被压缩的流体通过吸入阀的排出口14b，和阀板上的排出口13b，然后通过端盖上的排出管16b流出，将由弹簧等支承的排放阀的排放平板15a推开。
图3A和3B示意性地表示在通常的往复式压缩机中排放阀的工作，图中为了说明方便起见，没有示出吸入阀。
现参照图3A和图3B来说明从气缸中排出流体的过程。被压缩的流体，通过活塞的向前运动，经由阀板上的排出口13b排出(即排出气缸)，将排放阀的排放平板15a推开。最好，排放阀的排放平板由能承受一定量的压力的材料制成。
在流体排出后，由于曲柄轴的圆周运动，使活塞向后运动，因而使气缸内的压力降低。这样，由于本身弹性的作用，排放平板15a关闭，以防止流体进一步排出。
当曲柄轴连续地作圆周运动，而与它连接的活塞重复进行往复运动时，上述过程连续地发生。
然而，根据上述往复式压缩机的排放阀的工作可以看出，排放阀的排放平板15a弯曲一定程度，而不是在排放过程中完全弯曲。由于如上所述，排放平板15a不是完全弯折，流体在沿着行进方向排出时受到阻碍，因此妨碍平稳的排出。
另外，上述的阀是根据气缸内的流体压力打开的，因此排放阀比希望的时间点晚些才打开，这样就造成超调(overshooting)，这是一个问题。
另外，当在吸入过程中，排放平板15a关闭时，排放平板15a的与阀板13接触的整个部分撞击阀板13，发出噪声。由阀的振动和通过在排放时排放平板的弯折形成的间隙的流体泄漏，也会产生很大的噪声。
上述现象不但使往复式压缩机的整个效率降低，而且由于噪声大令使用者不舒服。
发明内容
本发明是考虑到上述问题而提出的，因此本发明的一个目的是要提供一种通过正确地打开排放口可以提高压缩效率的排放阀。
本发明的另一个目的是要提供一种具有上述排放阀的往复式压缩机。
为了达到上述目的，根据本发明的一个方面提供了一种排放装置，它包括：一个与气缸的排出口平行连接的导向装置；一个针阀，它放置在所述导向装置内，可与所述导向装置配合而运动，打开/关闭所述排出口；和一个电磁铁，它放置在所述导向装置的后部，用于控制所述的针阀。
在该排放装置中，针阀最好为一个永久磁铁。
最好，该排放装置还包括在所述排出口的两侧的具有磁性的金属材料，用于打开所述气缸的所述排出口一个预先确定的范围。预先确定的范围表示电磁铁的磁通密度比临界磁通密度大的一个范围，而临界磁通密度由金属材料和针阀之间的吸引力确定。
在该排放装置中，导向装置与气缸的排出口垂直连接，并且，当导向装置与气缸的排出口垂直时，电磁铁设在导向装置的后部。
为了达到上述目的，根据本发明的另一个方面提供了一种往复式压缩机，它包括：一个具有预先确定的内部空间的气缸；在所述气缸内进行直线往复运动的一个活塞；和用于排出流体的排放装置；该流体由所述活塞的直线往复运动压缩，这种直线往复运动是由与电磁铁的磁通密度相对应地运动的开/闭装置控制的。
在该往复式压缩机中，所述排放装置包括：与所述气缸的排出口平行或垂直连接的一个导向装置；和放置在所述导向装置后部，用于控制所述开/闭装置的所述电磁铁。
在该往复式压缩机中，该开/闭装置最好为一个永久磁铁。
最好，该往复式压缩机还包括在导向装置一个侧面上的一根排放管，用于排出流体；另外还包括在所述气缸的所述排出口两侧的具有磁性的金属材料，它用于当所述导向装置与所述气缸的所述排出口平行时，保持与所述开/闭装置的吸引力。
最好，该往复式压缩机还包括与气缸的排出口平行的一根排放管，和在所述导向装置一端的具有磁性的金属材料，它用于当所述导向装置与所述气缸的所述排出口垂直时，保持与所述开/闭装置的吸引力。
在该往复式压缩机中，所述电磁铁的磁通密度与所述活塞的位移成比例地变化。所述电磁铁的磁通密度是由加在所述电磁铁上的电流产生的。
为了达到上述目的，根据本发明的再一个方面提供了一种排放装置，它包括：一个平行穿透与气缸的排出口平行连接的一个排出口的导向装置；一个放在所述导向装置内的针阀，它用于与所述导向装置配合而运动，开/闭所述排出口；和一个放置在所述导向装置后部的电磁铁，用于控制所述针阀。
附图说明
图1为表示通常的往复式压缩机的示意性透视图；
图2A～2D为分别表示在通常的往复式压缩机中的端盖，排放阀，阀板和吸入阀的示意性平面图；
图3A和3B示意性地表示通常的往复式压缩机中的排放阀的工作；
图4A～4C表示根据本发明第一个实施例的往复式压缩机；
图5表示按照根据本发明的第一个实施例的往复式压缩机中的电磁铁的磁通密度得出的气缸的排出口的开口范围；
图6A和6B表示根据本发明的第二个实施例的往复式压缩机。
具体实施方式
下面将结合附图详细说明本发明优选实施例。
图4A～4C表示根据本发明的第一个实施例的往复式压缩机，其中图4A表示排出口关闭的位置，图4B表示排出口打开的位置，和图4C表示永久磁铁和电磁铁之间的关系。
参见图4A和4B可看出，往复式压缩机具有一个内部带有一个空间的气缸110，在该气缸110内作直线往复运动的活塞120，和根据活塞120的直线往复运动排出流体的排放阀。在活塞120的直线往复运动方向上连接的排放阀具有：与气缸110的排出口225连接的一个导向装置210；与导向装置210一起运动、用于开/闭排出口225的一个针阀220；和用于控制针阀220的运动的一个电磁铁230。最好，该针阀220为一个永久磁铁。
现在来进行更详细的说明。气缸110具有立柱形内部空间的一个零件，一般在该内部空间的封闭端带有一个吸入口(没有示出)和排出口225，用于吸入/排出流体。
活塞120为一个在气缸的内部空间中作直线往复运动，以压缩送入气缸110中的流体的一个零件。因此，最好，活塞120为圆柱形，与气缸110的内部空间适应。
另外，活塞120的一端带有使活塞120作直线往复运动的连杆170，和与连杆170连接的曲柄轴180。
如上所述，排放阀有一个针阀220和使针阀220运动的电磁铁230。针阀220可由永久磁铁制成。电磁铁230具有一个有一定长度的铁芯234和以一定间隔绕在铁芯234周围的线圈232。排放阀还带有导向装置210，该导向装置与排出口225连接、使针阀220可以运动。
导向装置210形成一个有一定长度的非磁性的直线间隔，该间隔与排出口225连接，并与气缸110平行。该导向装置的长度最好比针阀220的长度长些。排放管190与导向装置210的一个特定的侧面区域连接，具体地说，与针阀220向后运动时形成的导向装置210的内部空间的一个特定区域连接。
针阀220与导向装置210配合而运动，它是开/闭排出口225的一个零件，最好由具有一定磁性的永久磁铁制成。针阀220的直径较大，可以盖住排出口225，而其长度要考虑与排放管190的关系来确定。换句话说，针阀220的长度，应使当针阀220与导向装置210协同向后运动时，可以打开排出口225。
电磁铁230是一个通电时具有磁性的零件，它放置在导向装置210的后部(即图中导向装置210的右端)、可使针阀220在导向装置210中往复运动。正(+)电流和负(-)电流交替地加在电磁铁230上，以改变电磁铁的极性。
在这个实施例中，针阀220有固定的极，例如，S极在电磁铁一侧，和N极在相反的一侧(即在气缸一侧)。因此，当正(+)电流加在绕在电磁铁230周围的左线圈上时，电磁铁的前部为N极。相反，当负(-)电流加在左线圈上时，电磁铁的前部为S极。
这样，如果电磁铁的前部为N极，则针阀220被吸向电磁铁230。如果电磁铁的前部为S极，则针阀运动，离开电磁铁更远。
下面将说明根据本发明第一个实施例的往复式压缩机的工作。当交流电驱动电机时，曲柄轴180进行圆周运动。活塞120与和曲柄轴180连接的连杆170一起向前运动，压缩在气缸110内部的流体。当活塞120向前运动时，正(+)电流加在电磁铁230的左线圈上，增加电磁铁的磁通密度。在这种情况下，电磁铁的磁通密度与活塞120向前运动的程度成比例地增加。
当活塞120运动一定距离时，电磁铁的磁通密度超过临界的磁通密度，运时，电磁铁的磁通密度使针阀220向着电磁铁运动，打开气缸110的排出口。为了在电磁铁的磁通密度达到临界的磁通密度之前，针阀220不向着电磁铁运动，气缸110的排出口225的两侧最好装有带磁性的金属材料215。这样，金属材料215和针阀220之间有磁吸力作用，可使针阀在电磁铁的磁通密度超过临界的磁通密度之前，不向着电磁铁运动。
在这种情况下，临界的磁通密度与针阀和金属材料之间的吸引力成比例。因此，调节针阀和金属材料之间的吸引力，使电磁铁的磁通密度大于临界的磁通密度的阀开口范围，可以延续一定的区域。
当气缸110的排出口225打开时，在气缸110中压缩的流体，通过在导向装置210的侧面作出的排放管190，排出至外面。
同时，当曲柄轴180作圆周运动，超出顶部死点之外时，活塞120向后运动。另外，当加在电磁铁上的正(+)电流减小时，电磁铁的磁通密度也减小。当电磁铁的磁通密度减小至临界磁通密度，或减小至临界磁通密度以下时，向着电磁铁运动的针阀220，由于安装在相反方向的金属材料的吸引力作用，向后运动至气缸110，将排出口225关闭。
图6A和6B表示根据本发明的第二个实施例的往复式压缩机。图6A表示排出口关闭的位置，图6B表示排出口打开的位置。在本发明的第二个实施例中，为了避免重复，与图4所示的第一个实施例中相同或相似的部分的说明省略了。
从图6A和6B可看出，导向装置240的安装角度与图4A和4B所示的导向装置安装角度不同。换句话说，在图4A和4B中，导向装置210安装成与气缸110平行，而在图6A和6B中，导向装置240安装成与气缸110垂直。排放管190最好安装成与气缸110平行。在离开与气缸的排出口252平行连接的排放管190一定距离处，导向装置240安装成与排放管190垂直；并且与电磁铁260的对面，有一个突出部分242，以便于完全关闭排放管190。为了在导向装置的突出部分242和针阀250之间感应出吸引力，该导向装置突出部分242最好安装有具有磁性的金属材料245。
另外，在导向装置突出部分242的对面，设有电磁铁260和针阀250。电磁铁260可将针阀250运动至导向装置240中。
根据上述结构，因为针阀250安装成与气缸110垂直，因此由气缸内的流体产生和加在图4A和4B所示的针阀上的压力，不会妨碍针阀的运动。
如上所述，本发明的排放阀具有与导向装置和电磁铁在一起的针阀，电磁铁可使针阀打开/关闭气缸的排出口，使得在排放时，可以完全打开气缸的排出口，从而可减小由于阀的损坏造成的压缩效率降低和减少振动噪声的产生。
另外，调节活塞的运动和电磁铁的磁通密度，可以打开气缸的排出口，以补偿由于超调造成的损坏。
本发明所述的排放阀，结构和工作简单，可以应用在所有要求吸入和排出工作的装置中，因此可以最大限度地扩大其应用范围。