CN104093984A - 用于往复式压缩机的吸入阀组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于往复式压缩机的吸入阀组件。所述吸入阀组件包括至少两个吸入阀(3)，该至少两个吸入阀彼此独立并且布置在同一个叶片(1)处，其中所述吸入阀(3)的每一个包括功能边缘(4)，所述功能边缘意图用于阀板的单个吸入孔(21)。所述吸入阀(3)通过至少一个贯穿缝隙(13)彼此分离。

Description

用于往复式压缩机的吸入阀组件
技术领域
本发明涉及一种用于往复式压缩机的吸入阀组件，并且更具体地涉及一种形成为单个叶片并且特别地适合于设置有至少两个独立的吸入孔的压缩室的吸入阀组件。
背景技术
本领域技术人员已知包括能够改变工作流体的压力以及泵送它的机器和/或装置的往复式压缩机。在这个意义上，并且具体而言，往复式压缩机能够通过压缩室的容积的受控制的变化而改变工作流体的压力，该压缩室通常由适合于接收工作流体和运动的活塞的圆柱形的室限定。因此，压缩室容积根据运动的活塞在其内部中的位移而交替地变化(减小和增加)。
应当指出，现有技术提供包括单个压缩室的压缩机(小和大容量压缩机)。
随后，从该室排出工作流体(处于高的压力)。这种过程被周期性地执行，并且进行完整的压缩循环所需的时间段取决于被容纳在密封壳体内的电机的工作频率，该工作频率基本上对应于电力供应网络的频率。
本领域技术人员也已知，压缩室内的工作流体的进入(吸入)和移除(排出)步骤由用于往复式压缩机的正确运行的关键步骤组成，该关键步骤直接影响压缩机的性能参数，并且因此，现有技术包括很多种阀以便控制到压缩室中的工作流体的吸入和排出。
在这一点上，还已知许多压缩机，特别地基于旋转发动机的往复式压缩机，它们的吸入和排出阀直接布置在它们的圆筒形室和阀板之间。这种布置当用于簧片阀时是特别有用的。
通常，簧片吸入阀由薄金属叶片组成，该薄金属叶片的轮廓的边缘是吸入孔的密封表面，并且本体将密封表面与阀固定点连接。通常，在压缩和排出工作流体的步骤期间吸入阀边缘应当密封吸入孔，并且由于这个原因，该轮廓跟随孔几何结构以保证良好接触并且在吸入步骤期间允许未加压的流体通过。因此，并且根据压缩机的工作频率，阀板的簧片应当被设计用来提供快速响应和减小的弯曲应力。板吸入阀的功能例子在美国专利4,642,037中被描述。
关于吸入阀组件，基本上可以找到组件的三种构造：隔离的簧片、具有轮廓掩模的簧片和中间阀。隔离阀的例子可以在美国专利6,971,168中见到；具有轮廓掩模的阀可以在美国专利5,197,867中见到；并且中间阀可以在美国专利4,642,037和美国专利5,197,867中见到。
根据现有技术，使用单孔，一个用于吸入并且一个用于排出，在可靠性和性能方面基本上满足压缩机设计(主要是低质量流量压缩机)和家庭应用。然而，多孔构造更好地满足阀性能(尤其涉及响应速度)的优化，和针对机械需求的阀结构的稳健性的增加，因此显著提高阀寿命，或可靠性，该阀寿命或可靠性是重要的参数，这是由于需要压缩机具有10年或更长的寿命。
在这一点上，对于应用于商业系统的制冷的较高容量压缩机，需要孔的增加以允许气体流动更自由。这种增加通常用作关键点，这是由于在所述阀安置在该孔上以保证密封的时间期间，高的压力作用在正好在所述孔上方的表面上，向内向着该孔推动该阀并且引起弯曲。所述弯曲可以达到关键阀并且为了避免这个问题，阀的厚度增加，并且为了补偿，使得所述阀更加耐弯曲应力，因此吞噬通过孔的增加的增益。
由多孔提供的方案允许通过分成多于一个孔而增加通过面积，而不需要增加阀厚度，并且因此，对其动力学没有副作用。特别地，这个方案满足吸入孔/阀设计的要求，该吸入孔/阀设计负责压缩机的容积和能量性能，由于这个原因，通常使用比排出孔大的吸入孔。可以见到多孔类型的方案，其中两个或更多个孔由同一阀密封(WO2008/047515和美国专利5,197,867)并且具有独立的孔和阀(美国专利2,725,183)。单个阀作用在多于一个孔上的构思从密封和动力学的观点看是不希望的。为了使密封是有效的，孔边缘上的阀座应当是平面；然而，随着阀在孔内变形，当2个变形中心存在时不能有效地获得这种构造，导致泄漏。在考虑动力学的情况下，为了阀稳定性，需要大的本体区域，因此促进阀的质量和刚性的增加，使得它缓慢。
涉及独立的多对孔/阀的方案可以在大尺寸压缩机(如美国专利2,725,183中描述的)中见到。然而，如所述美国专利2,725,183中公开的构造没有更好地利用多孔提供的方案。关于吸入阀，注意到，孔布置确定该阀具有不同的长度，导致不同响应的刚性和频率参数，使得具有较小刚性的阀(在该情况中，中间的阀)对于打开运动更加高效，因此吞噬其它两个孔的气体流。简而言之，这种布置的这种阀构造响应的方式中不存在同步。必要的是，阀在打开和关闭时间以及达到的打开水平方面具有同步性，以便保证密封和动力学性能，该密封和动力学性能将证明采用这种方案是正当的。这种构造的另一可见缺点是中心排出孔被中心吸入阀阻塞。因此，多孔方案要求所有孔/阀对同步且平衡地起作用，该因素与几何结构和布局直接相关。
此外，图1和2示出如上面提及的吸入阀，该吸入阀具有上述优点和限制。
除了具有所有上述缺点外，也已经观察到，大多数目前存在的吸入阀包括死容积效应(空的空间，其中处于高的压力和温度的压缩气体被保留并且不再被泵送到该系统)，这种效应是高度不希望的，因为毕竟它暗示压缩机的容积得率的显著损失，此外一旦这种保留的气体应当被膨胀到压缩室中，就还包括那些吸入阀的自身运行的消极方面，因此使获得吸入阀的打开最小压力的时间增加，导致其打开的延迟。一般而言，死容积效应主要在对称吸入阀中见到，诸如可以从图2中示出的现有技术实施例见到。
基于该情况，开发本发明专利。
发明内容
通过这种方式，本发明的目标是提供一种吸入阀组件，该吸入阀组件特别适合于单独压缩室并且包含多个吸入孔。
在这个意义上，本发明的一个目标是提供吸入阀，该吸入阀包含彼此独立的致动(密封/打开区域)并且具有对称的运行模式，导致较小的质量和刚性以及吸入孔的更好密封。
本发明的另外目标是如目前公开的吸入阀组件优选地适合于微小尺寸的压缩室头部，其中用来优化孔布置和阀几何结构的空间被限制。
所有上述目标通过用于往复式压缩机的吸入阀组件被完全实现，该吸入阀组件预期用于设置有至少两个吸入孔的压缩室。
所述吸入阀组件自身包括至少一个叶片，该至少一个叶片设置有至少一个贯穿孔。所述叶片还包括被限定在同一个叶片中的至少两个独立的吸入阀。在这一点上，观察到，所述吸入阀的每一个包括功能边缘，该功能边缘意图用于阀板的单独吸入孔。此外，吸入阀其间分离至少一个贯穿缝隙。优选地，所述吸入阀的至少一个是不对称的。
更优选地，功能边缘的每一个包括其相应的阀的自由端部，并且作为结果，吸入阀的所述功能边缘和叶片的贯穿孔(排出孔)布置在由单个压缩室限定的同一个区域。可选地，所述吸入阀布置在所述贯穿孔之间。
附图说明
将基于下面列出的附图详细描述本发明的优选实施例，其中：
图1和2示出现有技术的吸入阀组件；
图3示出根据本发明的吸入阀组件的优选实施例；并且
图4示出根据本发明的阀板组件和吸入阀组件的示意图。
具体实施方式
根据本发明的主要目标，公开一种用于往复式压缩机的新的吸入阀组件，其构件的布置使其特别适合于包括至少一个独立吸入孔(未示出)的单个吸入室(未示出)。
因此，所述吸入阀组件包括用于独立吸入孔的至少两个密封/打开边缘。特别地，吸入阀组件的密封/打开边缘的数量类似于被容纳在往复式压缩机的阀板2中的独立吸入孔21的数量。
通过这种方式，并且基于这种构思，参考图3和4以便给出本发明的优选实施例的详细描述。在此指出，在这个描述中，吸入阀的密封/打开边缘被称为“功能边缘”。
根据本发明的优选实施例，吸入阀组件被限定在叶片1中，该叶片具有基本上正方形周边，并且具有基本上弹性的性质。优选地，叶片1由薄金属合金制成。
如图3和4中所示，叶片1包括两个贯穿孔11、四个对齐构件12和其它贯穿缝隙13，该其它贯穿缝隙具有两个吸入阀3的两个操作边缘4。
所述两个贯穿孔11是意图用于从压缩机室(未示出)的排出流的通过的孔。根据目前的优选实施例，所述贯穿孔11与其它贯穿缝隙13分离，即，所述贯穿缝隙13布置在贯穿孔11之间。
对齐装置12包括四个贯穿孔，每一个贯穿孔布置在叶片1的边缘中的一个。所述贯穿孔意图将所述叶片1与阀板2且与机械压缩机组件的块体(未示出)对齐，该阀板和块体包括相同地布置的孔以便接收固定构件(未示出)，例如，螺栓等等。
如图3中描绘的，贯穿缝隙13是M形的，被布置成限定两个侧端部和中心端部。
所述贯穿缝隙13的布局然后限定两个平行的吸入阀3，该两个平行的吸入阀通过贯穿缝隙13的一个，并且尤其是通过中心贯穿缝隙13彼此间隔。
所述吸入阀3的每一个具有功能边缘4。
在这点上，功能边缘4能够根据往复式压缩机的吸入流进行弹性的(并且极其细微的)运动。值得一提，所述功能边缘4彼此独立，并且然后，所述功能边缘4的每一个在往复式压缩机的排出步骤期间密封压缩室的其相应的吸入孔(未示出)并且在往复式压缩机的吸入步骤期间释放流动通道。
此外，当往复式压缩机处于高载荷和高压力下时，不损害密封，毕竟所述功能边缘4(并且因为它们是独立的)的每一个限定基本上类似于吸入孔区域的密封区域，在其它点没有压力(如现有技术的阀中出现的，其中一个相同的功能边缘密封多于一个吸入孔)。
除了上述优点外，值得指出，由于其布局，叶片1在类似于压缩室(未示出)的区域的区域5的内部部分中提供贯穿孔11或功能边缘4(并且在这种情况中，大多数吸入阀3)。
这个特征最后允许在减小尺寸压缩机的紧凑头部上采用多个孔，因此可以设计显著靠近的且以优化功能形式的两个吸入孔和两个排出孔的尺寸(这几乎不可能通过现有技术的实施例实现，该现有技术的实施例是紧凑的/小型化的或使用呈过大间隔的形式的多于两个吸入/排出孔)。
此外，应当提及，根据本发明的优选实施例，除了吸入阀不需要改变阀的响应特性和密封效率外，吸入阀3是相对于纵向轴不对称的，并且它显著降低“死容积效应”，因为，毕竟没有空的空间来引起工作流体被保留。
在描述本发明的优选实施例之后，应当理解，本发明的范围构想其它可能变型，它仅由该组权利要求的内容限定(包括可能的等同装置)。

Claims (5)

1.一种用于往复式压缩机的吸入阀组件，所述吸入阀组件用于设置有至少两个吸入孔的压缩机室并且包括设置有至少一个贯穿孔(11)的至少一个叶片(1)；所述吸入阀组件的特征在于，所述吸入阀组件包括：
布置在同一个叶片(1)处的至少两个独立的吸入阀(3)；
所述两个独立的吸入阀(3)的每一个包括功能边缘(4)，所述功能边缘用于阀板(2)的单个吸入孔(21)；
所述吸入阀(3)借助于至少一个贯穿缝隙(13)彼此分离。
2.根据权利要求1所述的吸入阀组件，其特征在于，所述功能边缘(4)中的一个功能边缘包括其相应的吸入阀(3)的自由端部。
3.根据权利要求1所述的吸入阀组件，其特征在于，所述吸入阀(3)中的至少一个吸入阀是不对称的。
4.根据权利要求1所述的吸入阀组件，其特征在于，所述吸入阀(3)的所述功能边缘(4)和所述叶片(1)的所述贯穿孔(11)布置在由单个压缩室限定的同一区域(5)。
5.根据权利要求4所述的吸入阀组件，其特征在于，所述吸入阀(3)布置在吸入贯穿孔(11)之间。
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