CN105179209B - 排气阀组件及具有其的压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种排气阀组件，其包括阀板和阀片，其中，所述阀片包括第一阀片和第二阀片，所述阀板上设有第一排气孔和第二排气孔，其中，第一阀片常闭地压抵在第一排气孔的孔口边缘上，第二阀片常闭地压抵在第二排气孔的孔口边缘上，并且第二阀片的刚度大于第一阀片的刚度。本发明的排气阀组件具有双排气阀结构，通过对两个阀片的不同设计，可以实现双排气阀在不同运行工况下开启，从而可根据运行工况自动改变排气孔的通流面积。本发明还公开了一种压缩机。

Description

排气阀组件及具有其的压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及一种排气阀组件。本发明还涉及一种压缩机。

背景技术

气阀是压缩机的核心零部件之一。气阀的好坏不仅影响到压缩机的性能优劣，还对压缩机的可靠稳定工作起着至关重要的作用。鉴于气阀的重要性，必须合理地设计气阀的实现形式。

气阀分为吸气阀和排气阀。目前，变频压缩机的吸气阀形式多样，结构各异，相关的研究也已比较充分。相比之下，排气阀的实现形式则显得单一，而且制约性明显，尤其在变频压缩机的应用中，显出很大的劣势。

顾名思义，变频压缩机可以通过频率的调整来实现压缩机应用范围的拓宽，而且针对特定的应用场合，可以合理地切换频率。现有技术的排气阀的排气孔流通面积固定，不能随频率进行调整，因此对于不同的运行频率，现有技术的排气阀不能很好地进行响应，因而不能兼顾压缩机全频段的特性要求。这明显制约了变频压缩机的不同频率的性能，也凸显了排气阀实现形式的瓶颈问题。并且，压缩机在高频运行时排气流动阻力大，压力损失严重。

因此，提供新的实现形式的排气阀以适合于变频压缩机的应用，是本领域中急需解决的技术问题。

发明内容

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种排气阀组件，其能根据运行工况自动改变排气孔的通流面积。

上述目的通过以下技术方案实现：

一种排气阀组件，其包括阀板和阀片，其中，所述阀片包括第一阀片和第二阀片，所述阀板上设有第一排气孔和第二排气孔，其中，第一阀片常闭地压抵在第一排气孔的孔口边缘上，第二阀片常闭地压抵在第二排气孔的孔口边缘上，并且第二阀片的刚度大于第一阀片的刚度。

优选地，所述第一阀片位于所述第二阀片和所述阀板之间。

优选地，所述排气阀组件还包括限位器，所述第一阀片和第二阀片位于所述限位器和所述阀板之间。

优选地，所述阀板上设有安装槽，所述第一阀片、第二阀片和限位器均安装在所述安装槽中。

优选地，所述限位器将所述第一阀片和第二阀片紧固于所述安装槽中。

优选地，所述限位器包括朝向所述阀板的凸起部，所述凸起部将所述第一阀片的固定端压向所述阀板。

优选地，所述第二阀片的固定端设有槽口，所述凸起部位于所述槽口中，所述限位器将所述槽口两侧的叉形结构压向所述阀板。

优选地，所述第二排气孔的孔口边缘高于所述第一排气孔的孔口边缘，所述安装槽中设有支承所述叉形结构的凸台，所述凸台与所述第二排气孔的孔口边缘等高。

本发明的另一方面的目的在于提供一种压缩机，其包括如前所述的排气阀组件。

优选地，所述压缩机为变频压缩机，并且，在所述变频压缩机低频运行时所述第一阀片开启，在所述变频压缩机高频运行时所述第一阀片和第二阀片同时开启。

本发明的排气阀组件具有双排气阀结构，通过对两个阀片的不同设计，可以实现双排气阀在不同运行工况下开启，从而可根据运行工况自动改变排气孔的通流面积。进一步地，该排气阀组件在用于变频压缩机时可以避免单排气阀的制约，满足不同频段的特性要求。

附图说明

以下将参照附图对根据本发明的优选实施方式的排气阀组件及压缩机进行描述。图中：

图1为现有技术的排气阀组件的示意性透视图；

图2为图1的排气阀组件的分解示意图；

图3为图1的排气阀组件的剖视示意图；

图4为本发明的优选实施方式的排气阀组件的示意性透视图；

图5为图4的排气阀组件的分解示意图；以及

图6为图4的排气阀组件的剖视示意图。

具体实施方式

如图1-3所示，现有技术的压缩机排气阀总体上包括阀板101，阀片102和限位器103，其中，阀板101上设有排气孔106和安装槽105，阀片102和限位器103安装在所述安装槽105中，阀片102的一端(固定端)通过限位器103固定在安装槽内，另一端(自由端，或称为工作端)常闭地压抵在排气孔106的孔口边缘上。在流体压力的作用下，阀片102的自由端被推离孔口边缘(阀片发生弹性变形)，从而使排气阀开启。

本发明认为，现有技术的排气阀不能很好地响应变频压缩机的不同运行频率的原因在于，排气阀为单一阀片(参见图2、图3)，所针对频率的范围有限，不能兼顾压缩机全频段的特性要求。也即，无论是在低频运行时，还是在高频运行时，现有技术的排气阀始终凭借通流面积固定的排气孔进行排气，而不能随频率进行调整，从而造成压缩机在高频运行时排气流动阻力大、压力损失严重的问题。

针对上述问题，本发明提供了一种新的实现形式的排气阀，其优选结构示于图4-6中。

如图所示，本发明的排气阀组件总体上包括阀板1和阀片，其中，所述阀片包括第一阀片2和第二阀片4，所述阀板1上设有第一排气孔6和第二排气孔7，并且其中，第一阀片2的自由端常闭地压抵在第一排气孔6的孔口边缘上，第二阀片4的自由端常闭地压抵在第二排气孔7的孔口边缘上，并且第二阀片的刚度大于第一阀片的刚度。也即，第一阀片2用于开启和关闭第一排气孔6，第二阀片4用于开启和关闭第二排气孔7。

由此，本发明的排气阀组件为双排气阀的形式，其阀板上有双排气孔，与双排气阀对应。通过为双排气阀配置不一致动态特性(例如，第一阀片和第二阀片的刚度不同)，双排气阀可以响应压缩机的不同的运行频率，从而实质上构成低频排气阀和高频排气阀。

优选地，第一阀片2与第二阀片4在刚度方面的差异例如可以通过材料、厚度、宽度或者轮廓形状等参数来实现。

本发明的排气阀组件具有双排气阀结构，通过对两个阀片的不同设计，可以实现双排气阀在不同运行工况下开启，从而可根据运行工况自动改变排气孔的通流面积。

优选地，如图5和6所示，所述第一阀片2位于所述第二阀片4和所述阀板1之间。在这种情况下，第一阀片2和第二阀片4的固定端位于同一侧，优选彼此靠近或重叠。优选地，在水平方向上，第一排气孔6位于第二排气孔7和两个阀片的前述固定端之间。也即，第二阀片4的长度大于第一阀片2的长度，从而，第二阀片4整体上遮盖第一阀片2。这种布置方式可以有效地节约尺寸和空间。

优选地，本发明的排气阀组件还包括限位器3，所述第一阀片2和第二阀片4位于所述限位器3和所述阀板1之间。与现有技术类似地，限位器3可以有效限制第二阀片4的开度，而第一阀片2的开度则替代地由第二阀片4来限制。在这种情况下，本发明的排气阀组件自下而上分别为阀板1、第一阀片2、第二阀片4和限位器3。

优选地，所述阀板1上设有安装槽5，所述第一阀片2、第二阀片4和限位器3均安装在所述安装槽5中。安装槽5的作用与现有技术的排气阀组件中的安装槽类似。这种设置可以有效减小排气阀组件的高度尺寸，从而节省空间。

优选地，所述限位器3将所述第一阀片2和第二阀片4紧固于所述安装槽5中。也即，第一阀片2和第二阀片4安置到位后并不单独进行紧固，而是随着限位器3的安装到位而借助于限位器3的作用(例如压紧)被紧固。当然，可以想到的是，第一阀片2和第二阀片4也可以经由其它紧固装置紧固于安装槽5中，然后限位器3再被紧固于安装槽5中。

例如，限位器3的前端包括柔性臂，通过挤压限位器的该柔性臂便可使限位器3固定于安装槽5中。柔性臂由于挤压而产生弹性形变，压入安装槽5后发生回弹，有回复原有结构形态的趋势，从而与安装槽5的侧壁紧紧接触，形成过盈配合。

优选地，所述限位器3包括朝向所述阀板的凸起部31(参见图6)，所述凸起部31将所述第一阀片2的固定端(图6中的右端)压向所述阀板1。例如，第一阀片2的固定端具有近似T形结构(即端部具有加宽的尺寸)，阀板1的安装槽5中设有与该T形结构形状匹配的容置结构(参见图5)，该T形结构安置在该容置结构中，从而可防止第一阀片2(尤其是其固定端)沿水平方向的移动。当凸起部31将第一阀片2的固定端压紧后，该固定端也不能沿竖直方向(排气孔的轴向)移动。由此，第一阀片2便被安装牢固。在安装牢固的情况下，第一阀片2的自由端保持常闭地压抵在第一排气孔6的孔口边缘上。

由于第二阀片4位于第一阀片2的上方，为防止与凸起部31发生干涉，优选地，所述第二阀片4的固定端(图5中的右端)设有槽口41(参见图5)，使得所述凸起部31位于所述槽口41中。由于槽口41的存在，第二阀片4的固定端形成叉形结构。所述限位器3将所述槽口41两侧的叉形结构压向所述阀板1。由此，第二阀片4便被安装牢固。在安装牢固的情况下，第二阀片4的自由端保持常闭地压抵在第二排气孔7的孔口边缘上。

优选地，在不考虑槽口41时，第二阀片4的固定端也具有近似T形结构(即端部具有加宽的尺寸)，并且该T形结构的外轮廓与阀板1的安装槽5的对应结构形状匹配，从而在未完成紧固的情况下也可防止第二阀片4沿水平方向的移动。

优选地，所述第二排气孔7的孔口边缘高于所述第一排气孔6的孔口边缘(如图6所示)，所述安装槽5中设有支承第二阀片4的所述叉形结构的凸台11(如图5所示)，所述凸台11与所述第二排气孔7的孔口边缘等高。通过这种方式，容易保证第一阀片2与第二阀片4之间的合适距离，从而一方面确保第一阀片2的合理开度(即第一阀片开启的程度)，另一方面还保证第一阀片2开启到一定程度时对第二阀片4形成冲击作用，进而促进第二阀片4的开启。

本发明的排气阀组件可用作压缩机的排气阀组件，尤其适合用作变频压缩机的排气阀组件。特别地，当用作变频压缩机的排气阀组件时，可以将第一阀片根据压缩机低频运行特性(例如根据压力和流量等)进行设计(例如确定第一阀片的尺寸、刚度等，使得其刚度较小)，从而使所述第一排气孔和第一阀片构成低频排气阀，使其在低频时便可开启、且开启更及时、压力损失小，以有效提高压缩机低频制冷量；将第二阀片根据压缩高频运行特性(例如根据压力和流量等)进行设计(例如确定第二阀片的尺寸、刚度等，使得其刚度较大)，从而使所述第二排气孔和第二阀片构成高频排气阀，使其能够在低频时不开启而在高频时开启，以增大压缩机高频运行时的流通面积，减少排气损失，且关闭更及时。具体地，改变阀片刚度可通过改变阀片厚度、悬臂长度以及阀片宽度等实现。

本发明的另一方面还提供了一种压缩机，其包括本发明前述的排气阀组件。

优选地，本发明的压缩机为变频压缩机，并且，在所述变频压缩机低频运行时所述第一阀片开启，在所述变频压缩机高频运行时所述第一阀片和第二阀片同时开启。

具有本发明的排气阀组件的变频压缩机在正常运行时，该排气阀组件有两种工作模式，分别为单排气阀模式和双排气阀模式。当压缩机低频工作时，只有第一阀片和第一排气孔(即低频排气阀)工作，此即为单排气阀模式。随着压缩机运行频率的变化，排气阀工作模式也随之改变。当频率升高到一定范围时，在低频排气阀保持工作的情况下，第二阀片和第二排气孔(即高频排气阀)也开始工作，即双排气阀同时工作，此即为双排气阀模式。在特定的频率范围内，高频排气阀在压缩机的排气压力及低频排气阀开启冲击的共同作用下，顺利打开，实现工作。双排气阀配合使用，可以满足变频压缩机全频段的特性要求。

由此，本发明针对变频压缩机的运行特性，利用双排气阀的实现形式避免了现有技术的单排气阀的制约，既满足了变频压缩机的低频特性，也保证了高频的性能需求。尤其是，压缩机高频工作时，双排气阀同时工作，增加变频压缩机排气的流通面积，减少排气阻力。

本发明的排气阀组件可全频段提升变频压缩机的能效，低频时排气阀关闭更及时，高频时流动损失减小。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种排气阀组件，其包括阀板和阀片，其特征在于，所述阀片包括第一阀片和第二阀片，所述阀板上设有第一排气孔和第二排气孔，其中，第一阀片常闭地压抵在第一排气孔的孔口边缘上，第二阀片常闭地压抵在第二排气孔的孔口边缘上，并且第二阀片的刚度大于第一阀片的刚度；

所述第一阀片和第二阀片上下叠置、且所述第一阀片位于所述第二阀片和所述阀板之间；在水平方向上所述第二阀片的长度大于所述第一阀片的长度、从而使得所述第二阀片在整体上遮盖所述第一阀片。

2.根据权利要求1所述的排气阀组件，其特征在于，所述排气阀组件还包括限位器，所述第一阀片和第二阀片位于所述限位器和所述阀板之间。

3.根据权利要求2所述的排气阀组件，其特征在于，所述阀板上设有安装槽，所述第一阀片、第二阀片和限位器均安装在所述安装槽中。

4.根据权利要求3所述的排气阀组件，其特征在于，所述限位器将所述第一阀片和第二阀片紧固于所述安装槽中。

5.根据权利要求3或4所述的排气阀组件，其特征在于，所述限位器包括朝向所述阀板的凸起部，所述凸起部将所述第一阀片的固定端压向所述阀板。

6.根据权利要求5所述的排气阀组件，其特征在于，所述第二阀片的固定端设有槽口，所述凸起部位于所述槽口中，所述限位器将所述槽口两侧的叉形结构压向所述阀板。

7.根据权利要求6所述的排气阀组件，其特征在于，所述第二排气孔的孔口边缘高于所述第一排气孔的孔口边缘，所述安装槽中设有支承所述叉形结构的凸台，所述凸台与所述第二排气孔的孔口边缘等高。

8.一种压缩机，其特征在于，其包括权利要求1-7之一所述的排气阀组件。

9.根据权利要求8所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机为变频压缩机，并且，在所述变频压缩机低频运行时所述第一阀片开启，在所述变频压缩机高频运行时所述第一阀片和第二阀片同时开启。