CN104454464B - 可变斜盘式压缩机的阀组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及可变斜盘式压缩机的阀组件,上述可变斜盘式压缩机的阀组件的吸入簧片的开孔沿着阀板的吸入口侧扩张成形,当开放吸入口时,使制冷剂通过开孔向气缸内径流入,从而具有基于流量增大而提高压缩机的性能的效果。
Description
技术领域
本发明涉及可变斜盘式压缩机的阀组件,更详细地,涉及能够通过增加流量来提高压缩机的性能,并提高耐久性,从而能够延长压缩机的寿命的可变斜盘式压缩机的阀组件。
背景技术
在车辆用制冷系统中起到压缩制冷剂的作用的压缩机一直以多种形态研发,并且,基本上根据驱动方式分为通过往复运动来执行压缩的往复式压缩机和通过旋转运动来执行压缩的旋转式压缩机。
作为往复式压缩机的一种,具有斜盘式压缩机,并且,斜盘式压缩机包括斜盘的设置角度得到固定的固定容量型和可通过改变斜盘的倾斜角来改变排出容量的可变容量型。
图1示出了普通的可变斜盘式压缩机的结构。如图1所示,在可变斜盘式压缩机(以下,“压缩机”)10具有气缸体20,上述气缸体20形成压缩机10的外观和骨架的一部分。以贯通气缸体20的中央的方式形成中心孔21,且旋转轴30以能够旋转的方式设置于中心孔21。
相对于中心孔21,多个气缸内径22径向配置,并以贯通气缸体20的方式形成,而活塞23以能够进行直线往复移动的方式设置于气缸内径22的内部。活塞23呈圆柱形状,气缸内径22为与上述活塞23的形状相对应的圆筒形的空间,而借助活塞23的往复运动,制冷剂向气缸内径22的内部吸入或排出被压缩的制冷剂。
在气缸体20的前方结合前方外壳40。前方外壳40与气缸体20一同在内部形成曲轴箱41。
利用带与发动机等外部动力源(未图示)相连接的滑轮42以能够旋转的方式设置于前方外壳40的前方部分,并且,旋转轴30通过与滑轮42的旋转相连动来旋转。
在气缸体20的后方结合后方外壳50。在后方外壳50中,沿着与后方外壳50的外周侧的边缘相邻的位置形成排出室51,用于选择性地与气缸内径22相连通,并且,在排出室51的半径方向的内侧,即,在后方外壳50的中央部形成吸入室52。
此时,在气缸体20和后方外壳50之间设有阀板60和阀组件,上述阀组件包括分别设置于阀板60的两侧面的吸入簧片板及排出簧片板。
排出室51通过形成于阀板60的排出口61与气缸内径22相连通,吸入室52通过阀板60的吸入口62与气缸内径22相连通。
在旋转轴30的一侧设有转子70,当旋转轴30旋转时,转子70与旋转轴30以一体方式旋转。转子70以旋转轴30贯通中央的方式设在曲轴箱41内,而铰链部71突出形成于转子70的一面。
以与转子70相隔开的方式在旋转轴30上设有斜盘80。与转子70的铰链部71进行铰链结合的铰链收容部81突出地形成于斜盘80,并且,通过铰链销72,使转子70的铰链部71和斜盘80的铰链收容部81进行铰链结合,当转子70旋转时,斜盘80一同旋转。
斜盘80通过制动器82与各个活塞23相连接,并通过斜盘80的旋转,活塞23一边在气缸内径22的内部进行直线往复运动,一边吸入制冷剂或对制冷剂进行压缩并排出。
此时,以能够改变对旋转轴30的斜盘80的角度的方式进行设置,以便能够调节压缩机10的制冷剂排出量,为此,用于连通排出室51和曲轴箱41的流路(未图示)的开度借助压力调节阀(未图示)来调节,并且,借助曲轴箱41的压力变化使斜盘80的倾斜角发生变化。
如上所述的结构的可变斜盘式压缩机公开于韩国特许公开10-2003-0048228(2003年06月19日公开)和韩国特许登录10-125976(2013年04月24日登录)中。
以下,对阀组件的结构进行更详细的说明。
阀组件包括:阀板,设置于中央;吸入簧片板,设置于阀板的气缸体的侧面;以及排出簧片板,设置于阀板的后方外壳的侧面。
图2为现有的阀板60和吸入簧片板63的分解立体图。虽然未图示,但在阀板60的另一侧面设有排出簧片板。阀板60由圆盘形状的金属板形成,并形成与各个气缸内径22相对应的排出口61和吸入口62。
用于开闭阀板60的吸入口62的多个吸入簧片64以切开的方式形成于吸入簧片板63。
排出簧片板由如下形状形成,在用于覆盖形成有阀板60的吸入口62的部分的圆形板的外周突出地形成用于开闭阀板60的排出口61的多个排出簧片。
图3作为示出与一个气缸内径22相向的阀组件的部分的图,示出了在依次层叠吸入簧片板63、阀板60及排出簧片板的状态下,形成于吸入簧片64、排出簧片66及阀板60的吸入口62和排出口61。未说明的附图标记53为形成于后方外壳50的内部,用于划分吸入室52和排出室51的隔板。
在如上所述的状态下,若活塞向上死点移动(吸入行程),则在气缸内径22产生负压,使得吸入簧片64以腿部64b的基端部64c为中心,向气缸内径22侧弯曲,并开放吸入口62,从而使吸入室52的制冷剂通过吸入口62向气缸内径22的内部流入。此时,排出簧片66堵塞排出口61,从而顺畅地实现通过吸入口62的制冷剂的吸入。
之后,若活塞向下死点移动(压缩行程),则因被压缩的制冷剂的压力而使吸入簧片64恢复到原位置,从而堵塞吸入口62,制冷剂的压力通过吸入簧片64的开孔64a和排出口61对排出簧片66产生作用,由此,排出簧片66向排出室51侧推动,并开放排出口61,从而使气缸内径22的制冷剂通过排出口61向排出室51排出。
另一方面,为了增大压缩机的性能,制冷剂应迅速被气缸内径22的内部吸入,并从上述气缸内径22的内部排出。但是,在仅通过增加压缩机的驱动速度来增加流量的情况下,存在产生噪音和脉动增加,压缩机的耐久性恶化的副作用的问题。
当压缩机10运行时,旋转轴30每次旋转1次,吸入簧片64进行一次开闭运行,由此,吸入簧片64根据压缩机10的运行速度,每秒钟以数十~数百次的高速进行开闭运行。
因此,吸入簧片64的腿部64b的基端部64c,即,吸入簧片64和吸入簧片板63的连接部分将无数次反复进行弯曲又展开的动作。
分析对吸入簧片64的应力分布的结果,可以确认应力集中于基端部64c,此时,向基端部64c施加的最大主应力为436.69Mpa。
并且,由于吸入簧片64的两侧腿部64b以相互平行的方式配置,因而在进行开闭运行时,成为对向吸入簧片64施加的扭曲负荷较为脆弱的结构。
因此,若因开闭的反复而发生老化,则容易发生基端部64c的断裂。若基端部64c断裂,则吸入簧片64无法正常运行,因此,无法正常实现通过阀板60的吸入口62的制冷剂的吸入,由此,也无法正常实现制冷剂的压缩和排出过程,因而存在压缩机10最终成为无法运行的状态的问题。
发明内容
本发明是为了解决如上所述的问题而提出的,本发明的目的在于,提供能够在不增加压缩机的驱动速度的情况下,通过改变阀组件的结构部件的形状来增加流量,从而可提高压缩机的性能的可变斜盘式压缩机的阀组件。
并且,本发明的另一目的在于,提供能够通过防止吸入簧片的基端部的破损来延长压缩机的耐久寿命的可变斜盘式压缩机的吸入阀。
用于实现如上所述的目的的本发明的特征在于,包括:阀板,形成有吸入口和排出口,吸入簧片板,设置于上述阀板的一侧面,并形成有用于开闭吸入口的吸入簧片和与排出口相连通的开孔,以及排出簧片板,设置于上述阀板的另一侧面,并形成有与吸入口相连通的开孔和用于开闭排出口的排出簧片;上述开孔向与吸入口相邻的位置扩张成形,当开放吸入口时,使吸入制冷剂通过开孔流动。
上述吸入簧片包括:阀部,用于开闭吸入口,以及腿部,用于使阀部与吸入簧片板相连接;在上述阀部的前端突出地形成卡止端,当开放吸入口时,上述卡止端卡在形成于气缸内径的边缘的卡定部;上述卡止端由能够在开放吸入口时使吸入制冷剂通过卡止端的左右侧部流动的宽度形成。
上述吸入口的宽度大于两侧腿部的外侧边之间的距离。
上述阀部的宽度以能够完全遮盖吸入口的方式沿着左右方向扩张而形成。
上述排出簧片呈从排出簧片板的半径方向的内侧端部越靠近外侧端部宽度越增加的形状。
在上述吸入簧片中,与两个腿部的宽度方向的中心线之间的阀部侧距离A相比,腿部的基端侧距离更长。
在上述各个腿部中,与阀部侧的宽度相比,基端侧的宽度更窄。
在上述吸入簧片的开孔中,吸入簧片板的半径方向的外侧部分呈半圆形,来使腿部的基端的内侧部呈平缓的圆形形状。
在包围上述吸入簧片的簧片孔的两侧端部形成有圆形的扩张孔,来使腿部的基端的外侧部呈平缓的圆形形状。
上述吸入口包括:第一吸入口,由向两侧凸出的圆弧形态突出而形成,以及第二吸入口,由从上述第一吸入口的一侧向上述阀板的半径方向的内侧凸出的圆弧形态突出而形成;与上述吸入口相对应地,在上述吸入簧片的端部形成有多个圆弧部。
上述吸入簧片包括:第一圆弧部,与上述第二吸入口相对应地,向上述吸入簧片板的半径方向的内侧以凸出方式突出而形成;以及第二圆弧部,与上述第一吸入口相对应地,在第一圆弧部的两侧分别以凸出方式突出而形成。
相对于虚拟的延长线,上述第二圆弧部呈45°角,上述虚拟的延长线从上述吸入簧片板的中心经由上述第一圆弧部向半径方向延伸。
上述第一圆弧部的曲率半径大于上述第二圆弧部的曲率半径。
上述第一圆弧部的曲率半径为4mm~10mm,上述第二圆弧部的曲率半径为3mm~5mm。
还包括第三圆弧部,上述第三圆弧部在上述第一圆弧部和上述第二圆弧部之间以凹陷方式凹陷而形成。
上述第三圆弧部的曲率半径为4mm~10mm。
根据如上所述的本发明,由于吸入口的面积增加,因而增加制冷剂的吸入流量。
与吸入口的面积的增加相对应地,吸入簧片的阀部的面积增加,由此能够准确地开闭吸入口。
由于吸入簧片的开孔向阀部侧扩张成形,并与阀板的吸入口相邻地形成,因此,追加产生通过开孔的流动,并增加吸入流量。
并且,由于排出口的面积增加,因而增加制冷剂排出流量。
与排出口的面积的增加相对应地,排出簧片的阀部的面积增加,由此能够准确地开闭排出口。
通过顺畅地实现制冷剂的吸入和排出,具有制冷剂的吸入剂排出量增加,最终提高压缩机的性能的效果。
由于能够在不增加压缩机的驱动速度的情况下提高压缩机的性能,因而能够防止由简单的压缩机的驱动速度的增加引起的噪音和脉动。
并且,由于向吸入簧片的基端部施加的应力容易地分散,因而具有通过减少吸入簧片的基端部的最大主应力的大小来防止吸入簧片的破损的效果。
通过防止吸入簧片的破损,正常执行从制冷剂的吸入至实现压缩和排出的一系列的过程,因而能够使压缩机正常运行。结果,压缩机的耐久寿命得到延长。
在不变更材料的情况下实现提高吸入簧片的耐久性的目的,从而能够大大地节减压缩机生产成本。
通过提高对吸入簧片的扭曲负荷的对应刚性,具有能够更加准确、稳定地实现制冷剂吸入口的开闭运行的效果。
并且,根据本发明的一实施例,当开放吸入簧片时,制冷剂通过吸入口的多个部分均匀地向气缸内径流入。因此,增大吸入制冷剂的流动性,增大吸入流量,由此具有压缩机的性能得到提高的效果。
附图说明
图1为普通的可变斜盘式压缩机的结构图。
图2为现有阀组件的分解立体图(未图示排出簧片板)。
图3为相当于一个气缸内径的现有阀组件的部分放大图。
图4为本发明的阀组件的部分放大立体图。
图5为本发明的阀组件的阀板的部分放大图。
图6为本发明的阀组件的排出簧片板的主视图。
图7作为图4的Ⅶ-Ⅶ线剖视图,是本发明的阀组件的部分纵向剖视图。
图8作为图3的对应图,是相当于一个气缸内径的本发明的阀组件的部分放大图。
图9为适用现有技术(虚线)和本发明(实线)的压缩机的流量-压力线图。
图10为示出本发明的吸入簧片的形状的吸入簧片的部分放大图。
图11为本发明另一实施例的阀板和吸入簧片板的分解立体图。
图12为图11所示的吸入簧片的放大图。
附图标记的说明
22:气缸内径 51:排出室
52:吸入室 53:隔板
100:阀板 110:吸入口
120:排出口 200:吸入簧片板
205:簧片孔 205a:扩张孔
210:吸入簧片 211:阀部
211a:卡止端 211b:第一圆弧部
211c:第二圆弧部 211d:第三圆弧部
212:腿部 213:开孔
300:排出簧片板 310:开孔
320:排出簧片
具体实施方式
本发明可实施多种变更,并能具有多种实施例,将特定实施例例示于附图,并进行详细说明。但是,这并不应该理解为将本发明限定于特定实施形态,而应理解为包括本发明的思想及技术范围所包括的所有变更、等同技术方案乃至代替技术方案。附图所示的线的厚度或结构要素的大小等可以为了说明的明确性和方便而以夸张的方式示出。
并且,后述的术语作为以考虑在本发明中的功能而定义的术语,可以根据使用人员、运用人员的意图或判例而有所不同。因此,对这些术语的定义应基于本说明书整体的内容来进行定义。
以下,参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
如图4至图8所示,在可变斜盘式压缩机中的制冷剂的流入和排出通过与气缸体的后方相结合的后方外壳来实现。
在气缸体的中心形成中心孔,旋转轴的一端插入于上述中心孔,并以能够旋转的方式得到支撑,并且,以上述中心孔为中心,径向形成多个气缸内径22。
由于气缸内径22以贯通气缸体的方式形成,因此,在各个气缸内径内置活塞,当旋转轴旋转时,借助斜盘进行往复移动。
在后方外壳形成有圆形的隔板53,上述圆形的隔板53用于将后方外壳的内部空间划分为半径方向的内侧空间和外侧空间。在气缸体和后方外壳相结合的状态下,隔板53呈贯通多个气缸内径22的形态,由此,借助隔板53划分的空间中的内侧空间与气缸内径22的内侧(沿着气缸体的半径方向为内侧)的一部分空间相对应,外侧空间与气缸内径22的剩余外侧空间相对应。
上述后方外壳的内侧空间和外侧空间分别成为制冷剂的吸入室52和排出室51。在后方外壳形成有与吸入室52相连接的制冷剂流入口和与排出室51相连接的制冷剂排出口。
另一方面,在后方外壳和气缸体之间设有阀板100,而在阀板100中,与吸入室52相对应的部分形成吸入口110,在与排出室51相对应的部分形成排出口120。吸入口110和排出口120与每个气缸内径22均对应。
为了使形成于阀板100的吸入口110和排出口120开闭,在阀板100的两侧设有簧片板。在气缸体和阀板100之间设有吸入簧片板200,从而构成用于开闭吸入口110的吸入阀,在阀板100和后方外壳之间设有排出簧片板300,从而构成用于开闭排出口120的排出阀。
吸入阀使吸入口110仅向气缸内径22侧开放,从而使制冷剂从后方外壳的吸入室52向气缸内径22供给,排出阀使排出口120仅向后方外壳的排出室51开放,从而使借助活塞来压缩的制冷剂从气缸内径22向排出室51排出。
如图4所示,吸入簧片板200整体呈圆盘形状,因而未图示的剩余部分也呈相同的形状。
用于开闭阀板100的吸入口110的多个吸入簧片210以切开的方式形成于吸入簧片板200。吸入簧片210的数量与形成在阀板100的吸入口110的数量相同。即,内置各活塞的每个气缸内径22均形成专用的吸入口110,每个吸入口110均具有专用的吸入簧片210。
吸入簧片210包括:阀部211,其为用于开闭吸入口110的部分;以及一对腿部212,用于将阀部211与吸入簧片板200相连接。在一对腿部212之间形成开孔213,使得气缸内径22侧的制冷剂的压力通过排出口120向排出簧片320施加。
即,吸入簧片210以包围吸入簧片210的外侧部的簧片孔205和上述开孔213穿孔于吸入簧片板200的方式形成。
开孔213的阀板100的半径方向的外侧部分完全包括排出口120,半径方向的内侧部分扩张成形至与阀部211的吸入口110的边界相对应的位置的相邻位置。即,在阀部211遮盖吸入口110方面不存在问题,并且,若阀部211从吸入口110隔开,则通过吸入口110流入的制冷剂的流动F1也能通过开孔213流动。
在阀部211的阀板的半径方向的内侧前端突出地形成卡止端211a。与卡止端211a相对应的卡定部(未图示)形成于气缸体的气缸内径22的边缘部分,当吸入簧片210打开时,卡止端211a卡在卡定部,从而能够限制其弯曲度。
卡止端211a的宽度C(参照图8)以与向吸入簧片210施加的负压和制冷剂的流动压力相对应地,能够确保维持吸入簧片210的卡定状态所需的最小的刚性程度的大小形成。卡止端211a的宽度C小于在现有的吸入簧片中起到卡止端作用的端部的宽度。因此,当阀部211开放时,也能通过相当于现有的卡止端的宽度和本发明的卡止端211a的宽度之差的部分来实现吸入制冷剂的流动。即,卡止端211a在开放吸入口110时,由能够发生通过卡止端211a的左右侧部的吸入制冷剂的流动F2的宽度形成。
如图5所示,阀板100在与气缸内径22相对应的每个位置均形成一个吸入口110和一个排出口120。
吸入口110形成于阀板100的半径方向的内侧,排出口120形成于半径方向的外侧。
吸入口110与现有的吸入口相比,由宽度向左右方向扩张成形的长孔形态而形成。即,吸入口110的宽度大于吸入簧片210的两侧腿部212的外侧边之间的距离。
排出口120呈与现有的吸入口相同的圆形形状,但其直径却扩张成形。为此,如下所述,排出簧片320由外侧端部的宽度B更宽于内侧端部的宽度A的形状而形成。
如图6所示,排出簧片板300在能够覆盖形成阀板100的吸入口110的范围的大小的圆形板的边缘突出地形成用于开闭排出口120的排出簧片320。
排出簧片320的外侧端部呈半圆形,并呈外侧端部的宽度B更宽于与圆形板部分相连接的内侧端部的宽度A的形状,从而具有能够完全遮断排出口120的面积。
在圆形板部分的半径方向的外侧部分形成有与阀板100的吸入口110一致的相同形状的开孔310,当开放吸入簧片210时,使吸入室52的制冷剂通过开孔310和吸入口110向气缸内径22流入(同时参照图7)。
图10示出了本发明的吸入簧片的形状。吸入簧片210的两侧腿部212以互不平行的方式形成。比起与阀部211相连接的一侧,与吸入簧片板200相连接的一侧的宽度更宽。
当设定横穿两个腿部212的宽度方向的中心的各个宽度方向的中心线(用虚线来表示)时,与两个中心线之间的阀部211侧距离A相比,腿部212的基端侧距离B更长(A<B)。
简单所述如下,吸入簧片210的腿部212呈越靠近与吸入簧片板200相连接的基端侧,越变宽的形状。
各个腿部212与阀部211侧的宽度a相比,呈基端侧的宽度b窄的形状(a>b)。
即,各个腿部212呈从阀部211侧越靠近基端侧宽度逐渐变窄的形状。
开孔213的吸入簧片板200的半径方向的外侧部呈半圆形。因此,腿部212的基端部(意味着腿部212和吸入簧片板200的连接部)的内侧由平缓弯曲的圆形形状形成,由此,基端部的应力分散范围更宽,从而防止应力集中于基端部。
并且,在包围吸入簧片210的外侧部的上述簧片孔205的两侧端部(相当于腿部212的基端部的外侧部)形成有圆形的扩张孔205a,上述圆形的扩张孔205a的直径大于在簧片孔205中相当于腿部212的侧部的部分的宽度。
借助上述扩张孔205a,腿部212的基端部的外侧由平缓地弯曲的圆形形状形成,由此,基端部的应力向更宽的范围分散,从而防止应力集中于基端部。
图11为本发明另一实施例的阀板和吸入簧片板的分解立体图,图12为图11所示的吸入簧片的放大图。
如图11和图12所示,阀板100的吸入口110包括:第一吸入口111,由长度沿着左右方向长,且两端突出的圆弧形态形成;以及第二吸入口112,由从第一吸入口111的一侧向阀板100的半径方向的内侧凸出的圆弧形态突出而形成。并且,还能包括四角形态的第三吸入口113,上述第三吸入口113在第一吸入口111的另一侧以与第二吸入口112相向的方式向阀板100的半径方向的外侧突出形成。
与阀板100的吸入口110的形状相对应地,在吸入簧片210的端部形成多个圆弧部。更详细地,与第二吸入口112相对应地,向吸入簧片板200的半径方向的内侧以凸出方式形成第一圆弧部211b,与第一吸入口111相对应地,在第一圆弧部211b的后方的一侧分别以凸出的方式形成第二圆弧部211c。
其中,在第一圆弧部211b和第二圆弧部211c之间以凹陷的方式形成第三圆弧部211d,使得第一圆弧部211b的弹性变形变得容易。并且,第一圆弧部211b和第三圆弧部211d的曲率半径优选为4mm~10mm,而第二圆弧部211c的曲率半径优选为3mm~5mm,因而小于第一圆弧部211b及第三圆弧部211d的曲率半径。这是因为第一圆弧部211b用于开闭作为主要流路的第二吸入口112,且第二圆弧部211c用于开闭作为辅助流路的第一吸入口111。
优选地,相对于虚拟的延长线,第二圆弧部211c分别以45°角形成一对,上述虚拟的延长线从吸入簧片板200的中心经由第一圆弧部211b向半径方向延伸,当开放吸入簧片210时,防止流路的方向过于分散。即,从吸入簧片板200的中心经由第一圆弧部211b向半径方向的外侧延伸的虚拟的延长线L1和用于连接第二圆弧部211c的曲率半径的中心和第二圆弧部211c的中间部M的虚拟的延长线L2呈45°角。
此时,若第二圆弧部211c相对于第一圆弧部211b形成小于45°的角度,则第一圆弧部211b的弹力降低,若第二圆弧部211c形成大于45°的角度,则从第一圆弧部211b的开放到第二圆弧部211c的开放为止的时间略微受到耽误,从而无法及时响应吸入流量的增大需求。
未说明的附图标记220是为了在吸入簧片板200形成吸入簧片210而被加工的切开部。
以下,对本发明的作用及效果进行说明。
制冷剂的吸入行程如下。若活塞向上死点移动,并在气缸内径22形成负压,则吸入簧片210一边向气缸内径22侧弯曲,一边使阀部211从阀板100隔开,并开放吸入口110。
在开放吸入口110的状态下,吸入簧片210的阀部211借助卡止端211a卡在气缸体的卡定部来维持从吸入口110隔开规定距离的状态。在这种状态下,通过吸入口110流入制冷剂,而由于吸入口110由向左右扩张的长孔形态形成,因此,上述吸入口110的面积增加,从而增加制冷剂的流入量。
尤其,由于吸入簧片210的开孔213的半径方向的内侧端部以与吸入口110相邻的方式形成,因此,向吸入口110流入的制冷剂的流动也能通过开孔213向气缸内径22流入。即,以往因吸入簧片而被堵塞的部分因开孔213的扩张成形而得到开放,因此,产生通过上述开孔213部分的新的制冷剂流动F1,由此可以使制冷剂的吸入流量增加(参照图8)。
并且,当开放吸入簧片210时,维持卡止状态的卡止端211a的宽度缩小,因而在阀部211的前端部分,更详细地,在卡止端211a的两侧部分形成能够使制冷剂流动的部分。因此,卡止端的宽度缩小,从而通过所获取的新的流动空间发生新的制冷剂流动F2,因而增加制冷剂的吸入流量。
即,在现有的情况下,仅向吸入口的左右侧方向存在制冷剂的流动(图3的箭头方向),半径方向(意味着吸入簧片板的半径方向)的内侧和外侧几乎不存在制冷剂的流动。相比与此,在本发明的情况下,不仅在吸入口的两侧方向,在半径方向的内侧(卡止端211a的左右侧部)也存在制冷剂的流动F2,尤其,在半径方向的外侧(开孔213侧部分)活跃地进行制冷剂的流动F1。
图9作为现有技术和本发明的吸入制冷剂流量和压力关系的线图,虚线表示现有技术的情况,实线表示本发明的情况。比较两个线图,可知本发明的用于到达相同流量的压力比现有技术减少。即,在相同压力条件下,本发明的情况产生更多的流量。
另一方面,本发明的排出口120的面积比现有的排出口的面积扩张,因而当实现基于活塞的压缩时,气缸内径22的制冷剂能够更顺畅地通过排出口120向后方外壳的排出室51排出。
如上所述,本发明可通过吸入口110的扩张和吸入簧片210的形状的改善来实现更活跃的吸入流动,并通过排出口120的扩张来顺畅地实现排出流动。因此,当驱动相同条件形状的压缩机时,吸入、压缩及排出的制冷剂的量增加,从而提高压缩机的性能。
为了提高压缩机的性能,在谋求制冷剂的流量的增大方面,不采用增加驱动速度的方法,使得运行噪音和脉动减少,从而具有提高压缩机的耐久性能的效果。
并且,在本发明中,当吸入簧片210进行开闭运行时,吸入簧片210的腿部212由越从阀部211靠近基端侧越变宽的形状(A<B)形成,因而提高吸入簧片232的扭曲刚性。
在并未对整个阀部211施加均匀的吸入负压和制冷剂压力的情况下,阀部211倾斜并在腿部212产生扭曲,但如上所述,两侧腿部212之间的距离越靠近基端侧越增加,从而能够更坚固地应对在阀部211中产生的扭曲。
因此,能够防止在腿部212的基端集中由扭曲变形引起的应力的问题,并能防止发生老化。
并且,由于各个腿部212由基端侧的宽度b小于阀部211侧的宽度a的形态形成,因此,基端侧部分相对柔软,从而防止应力集中于基端侧部分。
在开孔213中,吸入簧片板200的半径方向的外侧部呈半圆形,来使腿部212的基端的内侧部由平缓的圆形形状形成,从而更有效地分散腿部212的基端的内侧部的应力,由此防止应力集中于腿部212的基端内侧部。
并且,在簧片孔205的两侧端部形成扩张孔205a,使腿部212的基端的外侧部由平缓的圆形形状形成,从而更加有效地分散腿部212的基端的外侧部的应力,由此防止应力集中于腿部212的基端的外侧部。
如上所述,由于吸入簧片210的多种形状性因素,防止应力集中于腿部212的基端部,并使应力向上述基端部的周边部分分散,从而防止由发生老化而引起的腿部212的破损。
通过应力分布分析结果可知,形成于腿部212的基端的最大主应力的大小为337.23MPa,这与形成于现有的相同部位的最大主应力436.69MPa相比大大减少。
另一方面,根据本发明的另一实施例,当进行吸入行程时,吸入簧片210因吸入制冷剂的压力而受到弹性变形,从而开放吸入口110,但首先第一圆弧部211b向气缸内径侧发生弹性变形,并开放第二吸入口112。接着,若吸入制冷剂的压力增大,则第二圆弧部211c与第一圆弧部211b一同发生弹性变形,从而一同开放第一吸入口111。
此时,由于第一吸入口111的圆周方向的宽度大于第二吸入口112的圆周方向的宽度(第一吸入口为两处),因而通过第一吸入口111流入的制冷剂在不会妨碍通过第二吸入口112流入的制冷剂的流动的情况下,沿着第一吸入口111的边缘均匀地向气缸内径流入。
即,根据本发明的一实施例,不仅通过现有的与吸入口相对应的第二吸入口112,而且通过第一吸入口111也能实现制冷剂的吸入,由此可以获得吸入制冷剂的流量增大的效果,且压缩机的性能也得到提高。
例如,采用如图2所示的现有的吸入簧片64的压缩机的情况下,在800rpm条件下呈现出4220W的性能,在2000rpm条件下呈现出5480W的性能,相反,在适用上述图11的实施例的吸入簧片210的压缩机在800rpm的条件下呈现出4720W的性能,在2000rpm条件下呈现出6150W的性能,从而呈现出更优秀的性能。
如上所述,本发明以附图所示的实施例为参照进行了说明,但这仅为例示性的,需要理解的是,只要是本发明所属技术领域的普通技术人员,就能从本发明中进行多种变形及等同的其他实施例。因此,本发明真正的技术保护范围应通过发明要求保护范围来定。
Claims (13)
1.一种可变斜盘式压缩机的阀组件,包括:
阀板(100),形成有吸入口(110)和排出口(120),
吸入簧片板(200),设置于上述阀板(100)的一侧面,并形成有用于开闭吸入口(110)的吸入簧片(210)和与排出口(120)相连通的开孔(213),以及
排出簧片板(300),设置于上述阀板(100)的另一侧面,并形成有与上述吸入口(110)相连通的开孔(310)和用于开闭上述排出口(120)的排出簧片(320);
其中,上述吸入簧片(210)包括用于开闭上述吸入口(110)的阀部(211)以及使上述阀部(211)与上述吸入簧片板(200)相连接的腿部(212),
其特征在于,上述吸入簧片板(200)的上述开孔(213)的沿上述阀板(100)的半径方向的内侧部分扩张成形至与上述阀板(100)的上述吸入口(110)的边界相对应的相邻位置,当开放上述吸入口(110)时,使吸入制冷剂通过上述开孔(213)流动,
其中,上述吸入口(110)的宽度大于两侧腿部(212)的外侧边之间的距离,
其中,每个腿部(212)呈从阀部(211)侧靠近基端侧时每个腿部(212)的宽度逐渐变窄的形状,
其中,上述吸入簧片板(200)的开孔(213)的沿上述吸入簧片板(200)的半径方向的外侧部具有呈半圆形,来使上述腿部(212)的基端的内侧部呈平缓的圆形形状,
其中,在包围上述吸入簧片(210)的簧片孔(205)的两侧端部形成有圆形的扩张孔(205a),来使上述腿部(212)的基端的外侧部呈平缓的圆形形状,
其中,上述腿部(212)的上述基端的上述外侧部沿着上述吸入簧片板(200)的周向方向朝向上述基端的外侧延伸。
2.根据权利要求1所述的可变斜盘式压缩机的阀组件,其特征在于,
在上述阀部(211)的前端突出地形成的卡止端(211a),当开放上述吸入口(110)时,上述卡止端(211a)卡在形成于气缸内径的边缘的卡定部;
上述卡止端(211a)由能够在开放上述吸入口(110)时使吸入制冷剂通过上述卡止端(211a)的左右侧部流动的宽度形成。
3.根据权利要求1所述的可变斜盘式压缩机的阀组件,其特征在于,上述阀部(211)的宽度以能够完全遮盖上述吸入口(110)的方式沿着左右方向扩张而形成。
4.根据权利要求1所述的可变斜盘式压缩机的阀组件,其特征在于,上述排出簧片(320)呈从上述排出簧片板(300)的半径方向的内侧端部越靠近外侧端部宽度越增加的形状。
5.根据权利要求2所述的可变斜盘式压缩机的阀组件,其特征在于,在上述吸入簧片(210)中,与两个腿部(212)的宽度方向的中心线之间的阀部(211)侧距离(A)相比,上述腿部(212)的基端侧距离(B)更长。
6.根据权利要求5所述的可变斜盘式压缩机的阀组件,其特征在于,在各个腿部(212)中,与阀部(211)侧的宽度(a)相比,基端侧的宽度(b)更窄。
7.根据权利要求1所述的可变斜盘式压缩机的阀组件,其特征在于,
上述吸入口(110)包括:
第一吸入口(111),由向两侧凸出的圆弧形态突出而形成,以及
第二吸入口(112),由从上述第一吸入口(111)的一侧向上述阀板(100)的半径方向的内侧凸出的圆弧形态突出而形成;
与上述吸入口(110)相对应地,在上述吸入簧片(210)的端部形成有多个圆弧部。
8.根据权利要求7所述的可变斜盘式压缩机的阀组件,其特征在于,上述吸入簧片(210)包括:
第一圆弧部(211b),与上述第二吸入口(112)相对应地,向上述吸入簧片板(200)的半径方向的内侧以凸出方式突出而形成;以及
第二圆弧部(211c),与上述第一吸入口(111)相对应地,在第一圆弧部(211b)的两侧分别以凸出方式突出而形成。
9.根据权利要求8所述的可变斜盘式压缩机的阀组件,其特征在于,相对于虚拟的延长线(L1),上述第二圆弧部(211c)呈45°角,上述虚拟的延长线(L1)从上述吸入簧片板(200)的中心经由上述第一圆弧部(211b)向半径方向延伸。
10.根据权利要求8所述的可变斜盘式压缩机的阀组件,其特征在于,上述第一圆弧部(211b)的曲率半径大于上述第二圆弧部(211c)的曲率半径。
11.根据权利要求10所述的可变斜盘式压缩机的阀组件,其特征在于,上述第一圆弧部(211b)的曲率半径为4mm~10mm,上述第二圆弧部(211c)的曲率半径为3mm~5mm。
12.根据权利要求8所述的可变斜盘式压缩机的阀组件,其特征在于,还包括第三圆弧部(211d),上述第三圆弧部(211d)在上述第一圆弧部(211b)和上述第二圆弧部(211c)之间以凹陷方式凹陷而形成。
13.根据权利要求12所述的可变斜盘式压缩机的阀组件,其特征在于,上述第三圆弧部(211d)的曲率半径为4mm~10mm。
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