CN103267017A - 具有新型排气口结构及排气阀组件的涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有新型排气口结构及排气阀组件的涡旋压缩机，包括壳体、进气管、出气管、电机、转子轴组件和涡旋盘组件，涡旋盘组件上开设有排气口，位于排气口周围的涡旋盘组件的上表面开设有一凹槽，该凹槽朝向排气口的底部开设，凹槽内还铺设有一覆盖排气口的且呈长条形的阀片，该阀片的一端与涡旋盘组件的上表面固定连接，阀片上还设置有一具有弧形下表面的限位板，排气口开始和停止排气时，阀片的另一端在涡旋盘组件的上表面和弧形下表面之间上下摆动。本发明优化了排气口结构和排气阀组件，最大程度减小了余隙容积，从而提高了压缩机在高压缩比时的运行效率和关机的响应速度，且降低了制造和使用成本。<u/>

Description

具有新型排气口结构及排气阀组件的涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及一种涡旋压缩机，特别涉及一种具有新型排气口结构及排气阀组件的涡旋压缩机。

背景技术

制冷的涡旋压缩机广泛运用于国民生活的各个行业。随着经济与技术的发展，普通的涡旋压缩机除了应用于制冷空调行业外，还越来越广泛地应用在低温冷冻，以及热泵热水器等行业中。低温冷冻和热泵热水器由于往往具有更宽广的应用范围以及更高压缩比的应用特点，从而对压缩机的安全性、稳定性以及运行效率提出了更高的要求。在低温冷冻和热泵热水等行业的应用中，可能会存在较高的压缩比，在某些应用情况下，涡旋压缩比甚至达到20或者以上。而常规的涡旋设计受限于排量，加工和成本等很难达到如此大的压缩比设计。因此，现有技术的通常做法是在高压缩比设计的压缩机排气口处安装一个结构上类似于活塞压缩机的簧片排气阀。

簧片排气阀的安装有助于改善涡旋压缩机的压缩机高压缩比的性能，但排气阀的安装位置不同，其所导致的涡旋排气口与排气阀之间的容积即余隙容积也不同，理论上在相同的阀片开度和阀片刚度条件下，余隙容积越小，排气压力损失也就越小。相反，如果涡旋排气口与排气阀之间存在的余隙容积越大，排气压力损失也就越大，从而会影响压缩机在高压缩比时的运行效率并导致压缩机关机的速度变慢。因此，为了减小排气压力的损失，提高压缩机的运行效率和关机速度，应该尽量减小排气口的余隙容积。

公开号为CN202926627的中国专利公开了一种涡旋式压缩机，该涡旋式压缩机的排气阀安装在了涡旋盘排气口的最上方，安装平面与定涡旋叶片底面之间的距离较大，从而造成排气孔的体积较大，在欠压缩工况时，由此造成的余隙容积将降低压缩效率并增大功耗，导致排气温度高，同时压缩机关机时候，由于这部分的高压气体将推动涡旋盘反向旋转，关机的速度也将受到影响。

公开号为CN1495361的中国专利公开了一种带有排出阀的涡旋机，此涡旋机的排气阀安装在涡旋盘排气通道的一个凹槽中，能够一定程度上减少排气的余隙容积，为了使得排出阀保持与排气孔的开启状态，以消除打开排出阀所需要的推力，同时消除关闭排出阀所需要的任何机械结构，其在凹槽的底部设置一具有穴槽的阀座，阀板设置于该阀座上。但是，阀座的加入在相同的涡旋盘排气口壁厚的条件下使得阀板到排气口底部的距离加大，在一定程度上增加了排气口的余隙容积，这对压缩机在高压缩比时的运行效率和关机的响应速度仍然形成了不利因素，并且其结构较为复杂，制造和使用成本都较高。

发明内容

本发明的目的就是针对上述问题，提供一种可以最大程度减小余隙容积，从而提高压缩机在高压缩比时的运行效率和关机的响应速度，且制造和使用成本都较低的具有新型排气口结构及排气阀组件的涡旋压缩机。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：具有新型排气口结构及排气阀组件的涡旋压缩机，包括壳体、进气管、出气管、电机、转子轴组件和涡旋盘组件，该涡旋盘组件上开设有排气口，位于该排气口周围的上述涡旋盘组件的上表面开设有一凹槽，该凹槽朝向上述排气口的底部开设，该凹槽内还铺设有一覆盖上述排气口的且呈长条形的阀片，该阀片的一端与上述涡旋盘组件的上表面固定连接，该阀片上还设置有一具有弧形下表面的限位板，上述排气口开始和停止排气时，该阀片的另一端在上述涡旋盘组件的上表面和上述弧形下表面之间上下摆动。

进一步地，上述的凹槽包括宽头部和窄头部，该凹槽的宽头部围绕上述排气口开设，该凹槽的窄头部从上述凹槽的宽头部一侧边缘向外延伸而开设于上述涡旋盘组件的上表面，上述阀片的形状与该凹槽相匹配，该阀片的窄头部与上述涡旋盘组件的上表面固定连接，该阀片的宽头部在涡旋盘组件的上表面和弧形下表面之间上下摆动。

再进一步地，上述的凹槽的宽头部的面积大于上述排气口的面积，且相对于上述凹槽的窄头部的该凹槽的宽头部的另一侧边缘向内延伸形成凸起。

更进一步地，上述的限位板的形状与上述阀片的形状相匹配，该限位板的窄头部向该限位板的宽头部形成厚度上由厚至薄的过渡，形成上述的弧形下表面。

更进一步地，上述的限位板的窄头部与上述阀片的窄头部一起与上述涡旋盘组件的上表面固定连接。

更进一步地，上述的限位板的窄头部向两侧延伸形成两侧翼部，该限位板的窄头部通过该两侧翼部与上述涡旋盘组件的上表面固定连接，上述的阀片的窄头部被该两侧翼部和限位板的窄头部压紧于该涡旋盘组件的上表面。

更进一步地，上述的凹槽内还开设有第二凹槽，该第二凹槽朝向上述排气口的底部方向开设。

采用以上技术方案的有益效果在于：本发明围绕涡旋盘组件的排气口的周围开设凹槽，阀片直接铺设于凹槽内并覆盖排气口，排气口开始和停止排气时，阀片在涡旋盘组件的上表面和限位板的弧形下表面之间上下摆动；与CN202926627相比，在保证相同的设计强度的同时，阀片的安装位置从排气口的最上方向下移入凹槽内，阀板到排气口底部的距离大幅得到缩小，从而余隙容积也得以缩小；与CN1495361相比，同样在保证相同的设计强度的同时，本发明摈弃了其复杂的结构设置，只设置凹槽、阀片和限位板，形成优化后的排气口结构和排气阀组件，凹槽的定位特征降低了安装的复杂程度，特别是摒弃了原先的阀座，在简化结构的同时缩短了阀片到排气口底部的距离，相比于该现有技术获得更小的排气口体积，从而同样减小了余隙容积，并且使得结构更为简单；从上述描述可以看到，本发明中的排气口的体积以及其余隙容积相对于现有技术都得到了缩小，进而提高了压缩机在高压缩比时的运行效率和关机的响应速度，且其结构简单，制造和使用成本都较低。

附图说明

图1是本发明的具有新型排气口结构及排气阀组件的涡旋压缩机的结构示意图。

图2是本发明所涉及的新型排气口结构及排气阀组件的结构示意图1。

图3是本发明所涉及的新型排气口结构及排气阀组件的结构示意图2。

图4是本发明所涉及的新型排气口结构及排气阀组件的结构示意图3。

其中，1.壳体2.电机 3.转子轴组件 4.涡旋盘组件 41.排气口 42.凹槽 421.宽头部 422.窄头部 423.凸起 424.第二凹槽 51.阀片 511.宽头部 512.窄头部 52.限位板521.宽头部 522.窄头部 523.弧形下表面 524.侧翼部 53.螺钉。 

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

如图1所示，本实施例中的具有新型排气口结构及排气阀组件的涡旋压缩机包括壳体1、电机2、转子轴组件3和涡旋盘组件4，还应当包括现有的涡旋压缩机所应当具备的其他元件，如进气管和出气管等，在此不再一一赘述和示出。如图1-3所示，涡旋盘组件4上开设有排气口41，位于排气口41周围的涡旋盘组件4的上表面开设有一凹槽42，凹槽42朝向排气口41的底部开设，凹槽42内还铺设有一覆盖排气口41的且呈长条形的阀片51，阀片51的一端与涡旋盘组件4的上表面固定连接，具体可以是通过螺接等固定连接方式进行连接，阀片51上还设置有一具有弧形下表面523的限位板52，排气口41开始和停止排气时，阀片51的另一端在涡旋盘组件4的上表面和弧形下表面523之间上下摆动。本涡旋压缩机在围绕排气口41的周围开设凹槽42，阀片51直接铺设于凹槽42内并覆盖排气口41，排气口41开始和停止排气时，阀片51在涡旋盘组件4的上表面和限位板52的弧形下表面523之间上下摆动；与现有技术相比，本涡旋压缩机在保证相同的设计强度的同时，阀片的安装位置从排气口的最上方向下移入凹槽内，阀板到排气口底部的距离大幅得到缩小，从而余隙容积也得以缩小；并且本涡旋压缩摈弃了现有技术中包括阀座等的复杂的结构设置，只设置凹槽42、阀片51和限位板52，形成优化后的排气口结构和排气阀组件，凹槽42的定位特征降低了安装的复杂程度，特别是摒弃了原先的阀座，在简化结构的同时缩短了阀片51到排气口41底部的距离，相比于现有技术获得更小的排气口41的体积，从而同样减小了余隙容积，并且使得结构更为简单；从上述描述可以看到，本涡旋压缩机中的排气口41的体积以及其余隙容积相对于现有技术都得到了缩小，进而提高了压缩机在高压缩比时的运行效率和关机的响应速度，且其结构简单，制造和使用成本都较低。

如图2-3所示，上述的凹槽42可以包括宽头部421和窄头部422，宽头部421围绕排气口421开设，窄头部422从宽头部421一侧边缘向外延伸而开设于涡旋盘组件4的上表面，阀片51的形状与凹槽42相匹配，阀片51的窄头部512与涡旋盘组件4的上表面固定连接，具体可以是通过螺接等固定连接方式进行连接，阀片51的宽头部511在涡旋盘组件4的上表面和弧形下表面523之间上下摆动。

继续如图2-3所示，上述的宽头部421的面积可以大于排气口41的面积，且相对于窄头部421的该宽头部421的另一侧边缘可以向内延伸形成凸起423。该凸起423的加入，相比于原先没有凸起或者设计成沉孔形状，其可以有效减小排气口41的流动压力损失。如果排气口41和凹槽42为图3中所示的圆形或者近似圆的形状，则凸起423最好设计成图中所示的月牙形，当然也应该根据其他形状的排气口和凹槽来改变凸起的形状。

继续如图2-3所示，上述的限位板52的形状与阀片51的形状相匹配，其窄头部522向宽头部521形成厚度上由厚至薄的过渡，形成弧形下表面523。

继续如图2-3所示，上述的限位板52的窄头部522与阀片51的窄头部512一起与涡旋盘组件4的上表面固定连接。

继续如图2-3所示，上述的限位板52的窄头部522向两侧延伸形成两侧翼部524，该窄头部522通过该两侧翼部524与涡旋盘组件4的上表面固定连接，具体可以是通过螺钉53或者其他连接件进行连接，阀片51的窄头部512被该两侧翼部524和限位板52的窄头部522压紧于该涡旋盘组件4的上表面。侧翼部524的加入可以更便于排气阀组件的安装和拆卸。

如图4所示，上述的凹槽42内还可以开设有第二凹槽424，该第二凹槽424同样朝向排气口41的底部方向开设，并围绕排气口41的周围。凹槽424可以加大阀片51和排气口41出来的气体的接触面积，助力阀片51的打开。

下面介绍工作过程：

压缩机运行时，排气口41内的气体排出，推动凹槽42内的阀片51向上活动，阀片51上方的限位板52从上方限制阀片51上下的行程，排气口停止排气后，阀片51渐渐回到初始位置，重新封住排气口41，其中，本涡旋压缩机的新型的排气口和排气阀的设计可以利用其对排气口41的体积的缩小，达到缩小余隙容积的目的，从而提高压缩机在高压缩比时的运行效率和关机的响应速度。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.具有新型排气口结构及排气阀组件的涡旋压缩机，包括壳体、进气管、出气管、电机、转子轴组件和涡旋盘组件，所述涡旋盘组件上开设有排气口，其特征在于：位于所述排气口周围的所述涡旋盘组件的上表面开设有一凹槽，所述凹槽朝向所述排气口的底部开设，所述凹槽内还铺设有一覆盖所述排气口的且呈长条形的阀片，所述阀片的一端与所述涡旋盘组件的上表面固定连接，所述阀片上还设置有一具有弧形下表面的限位板，所述排气口开始和停止排气时，所述阀片的另一端在所述涡旋盘组件的上表面和所述弧形下表面之间上下摆动。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于：所述凹槽包括宽头部和窄头部，所述凹槽的宽头部围绕所述排气口开设，所述凹槽的窄头部从所述凹槽的宽头部一侧边缘向外延伸而开设于所述涡旋盘组件的上表面，所述阀片的形状与所述凹槽相匹配，所述阀片的窄头部与所述涡旋盘组件的上表面固定连接，所述阀片的宽头部在所述涡旋盘组件的上表面和所述弧形下表面之间上下摆动。

3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于：所述凹槽的宽头部的面积大于所述排气口的面积，且相对于所述凹槽的窄头部的所述凹槽的宽头部的另一侧边缘向内延伸形成凸起。

4.根据权利要求2或3所述的涡旋压缩机，其特征在于：所述限位板的形状与所述阀片的形状相匹配，所述限位板的窄头部向所述限位板的宽头部形成厚度上由厚至薄的过渡，形成所述弧形下表面。

5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机，其特征在于：所述限位板的窄头部与所述阀片的窄头部一起与所述涡旋盘组件的上表面固定连接。

6.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其特征在于：所述限位板的窄头部向两侧延伸形成两侧翼部，所述限位板的窄头部通过所述两侧翼部与所述涡旋盘组件的上表面固定连接，所述阀片的窄头部被所述两侧翼部和所述限位板的窄头部压紧于所述涡旋盘组件的上表面。

7.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于：所述凹槽内还开设有第二凹槽，所述第二凹槽朝向所述排气口的底部方向开设。

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