CN107110144A - 往复式压缩机阀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及压缩机的技术领域。要解决的问题：现有的往复式压缩机阀装置包括阀，该阀的弯曲区域受到直接置于所述阀上方的主体的直接干扰。这一特点，除破坏阀的运动外，进一步造成阀的弯曲区域的磨损现象，该现象可导致阀的严重故障并因此导致压缩机的严重故障。问题的解决方案：公开一种阀装置，其能够移动的端部阀包括预先定义的并有意与直接置于阀上方的主体的任何接触区域错位的弯曲区域。

Description

往复式压缩机阀装置
技术领域
所讨论的本发明涉及往复式压缩机阀装置，具体地说，涉及由至少一个主阀、至少一个支撑和/或固定构件和可选择地至少一个辅阀集成的阀装置。根据本发明，这种阀装置能够避免阀运行期间阀的功能区之间的机械干扰和磨损，而无需使用如属于现有技术的相应阀装置中出现的分离元件和/或支承件。
所讨论的本发明特别涉及传统上用于应用于制冷系统的密封往复式压缩机的主阀和辅阀都包括簧片阀的阀装置。
背景技术
如本领域技术人员所知的，往复式压缩机包括能够压缩作为工作流体的某种气体的机电设备。用于冷却系统的往复式压缩机特别能够压缩制冷剂。
在集成往复式压缩机的多个子系统和部件中，强调根据所讨论的本发明的，由能够控制由压缩机的压缩机构吸入和排放的流体流的阀构成的阀系统。
一般来说，往复式压缩机的阀装置由至少一个吸入阀(布置在阀板之下，压缩机构的压缩气缸中)和至少一个排放阀(布置在阀板上，压缩机的压缩机构的头部的排出室中)构成。这种压缩机的阀装置广为本领域技术人员所知。
具体地说，考虑到常用于冷却系统的小尺寸密封往复式压缩机，通常集成阀装置的阀包括簧片阀，即由柔性金属箔限定的一端固定(由固定元件，以支撑和/或固定方式)而另一端可动的阀，大致与工作流体流所存在的吸入口或排放口对准。簧片阀也为本领域技术人员所熟知。
此外，仍已知一些属于现有技术的阀装置，包括除“主”阀(可以是吸入阀或排放阀，或两者)外的至少一个辅阀。辅阀的使用在具有排放阀的装置中更普遍，但不限于此。辅阀组装在主阀和排放挡板之间，是对阀运动路径的刚性限制。辅阀导致来自主阀的特定开口的对主阀的弹簧效应。对于开口过程，由于辅阀较高的刚性，装置通过达到与辅阀的接触高度，而在与挡板接触前减速，避免可使阀断裂的高冲击速度。主阀的移动量以弹簧力储存在辅阀上，为了避免用于压缩室的排放室气体回流的封闭过程，该力被返回而加速主阀，所述回流降低压缩机效率。总而言之，无论是吸入阀还是排放阀，由于它们都是簧片阀，辅阀的使用都是普遍的，辅阀同样包括簧片阀。
不过，考虑主阀和辅阀具有至少一个能够移动的端部，在此端部自由或被支撑时，可观察到一些与此类阀之间的运动动态有关的问题。
总的来说，此类问题基本涉及主阀和辅阀在固定区域上发生磨损。由于在此处称作皱褶线的出现阀弯曲的功能和固定区域的限制，在主阀和辅阀之间存在相关的和切向的强烈和频繁的微小位移，这是普通磨损机制。如果固定装置施加集中在此限制区域的压缩张力，这一过程将加剧。通常在往复式密封压缩机中发现这种结构，该结构最终会失效，取决于应用于阀系统的偏置，这一强烈相对运动和固定的正常强度接近阀弯曲区域。
现有技术状况包括一些旨在减轻这一问题的构造性解决方案，在这些方案中强调专利文件JP2013177820和WO2007116989中描述的方案。
专利文件JP2013177820描述了基本由主阀、辅阀、阀挡和固定构件集成的阀装置。在这一装置中，主阀借助间隔元件与辅阀间隔开，该间隔元件也被固定装置固定。所述间隔元件在它们所固定的区域(固定构件区域)上防止阀之间的物理接触，因此减少阀弯曲区域上磨损的出现。不过，采用附加主体—间隔元件没有消除所有消极方面，这些方面也保持弯曲区域上的固定强度。从构造的观点看，由于增加阀系统的部件而增大复杂性和成本。
专利文件WO2007116989描述基本由主阀、辅阀、阀挡和固定构件集成的阀装置。在这一装置中，由显示在固定区域上用作起弹簧效应的弹性间隔件的冲压的附件的视图来看，辅阀是特别的。阀挡具有由于受气缸盖压迫而将辅阀压在间隔区域上的突出部分，该间隔区域传递部分固定强度但保持一定的间隔。此间隔防止阀之间在它们所固定的区域(固定构件区域)上的物理接触，因此减少阀弯曲区域上磨损的出现。不过，因为包括更复杂的构造，使用如文件WO2007116989中描述的辅阀和挡板要求生产工艺更加复杂而昂贵。
由此，考虑现有技术状况缺少能够减小有关由至少一个主阀和至少一个辅阀提供的阀装置上的磨损的可靠性问题的简单解决方案，提出所讨论的本发明。
发明内容
由此，所讨论的本发明的主要目标是公开往复式压缩机的阀装置，该装置由至少一个主阀和至少一个辅阀构成，避免所述可靠性问题，有效控制气体流，对压缩机效率很重要。在这个意义上，解决这一问题而不使用复杂部件(如专利文件WO2007116989描述的阀挡)并且不增加额外部件(如专利文件JP2013177820中描述的间隔元件)也是所讨论的本发明的主要目标。
在这个意义上，所讨论的本发明的目标之一是并列安装阀而不在固定区域形成阀之间的间隔。
所讨论的本发明的另一目标是也产生与往复式压缩机的阀装置的固定元件有关的所有阀的运动动力，而不发生主阀和辅阀的弯曲区域的磨损并保持对冷却流体的流量控制的有效功能。
所讨论本发明的另一目标是公开一种可选择的实施例，其中往复式压缩机的阀装置仅由主阀和挡板集成，并仍具有优选实施例的全部优点和利益。
根据本文公开的往复式压缩机的阀装置，上文提到的目标全部达成，该装置包括至少一个主阀和至少一个阀挡，其中主阀包括至少一个固定端部、至少一个移动端部和至少一个弯曲区域，阀挡包括由至少一个端部限定的至少一个支撑区域。
根据所讨论的本发明，主阀的弯曲区域和阀挡的支撑阀的端部沿纵向相互错位。
更具体地说，预计与固定基部的起点与主阀的弯曲区域的起点之间的限定范围有关的尺寸和与支撑区域的起点与阀挡的端部之间的限定范围有关的尺寸，第一相关尺寸大于第二相关尺寸。优选地，第一相关尺寸是第二相关尺寸的1.2倍到2.5倍。
根据所讨论的本发明的一个替代实施例，进一步预计存在至少一个辅阀，所述辅阀包括至少一个固定端部和至少一个弯曲区域，所述辅阀布置在主阀和阀挡之间。在这一实施例中，主阀的固定端部、辅阀的固定端部和阀挡的支撑区域相互并列布置。此外，主阀的弯曲区域、辅阀的弯曲区域和阀挡的支撑区域端部沿纵向相互错位。
在此替代实施例中，预计有三个关系尺寸：第一尺寸与限定在支撑区域的起点和阀挡的端部之间的范围有关，第二尺寸与限定在固定基部的起点和辅阀的弯曲区域的起点之间的范围有关，第三尺寸与限定在固定基部起点和主阀的弯曲区域的起点之间的范围有关。由此，第三关系尺寸大于第一关系尺寸，第二关系尺寸大于第一关系尺寸且小于第三关系尺寸。
更具体地说，第三关系尺寸是第一关系尺寸的1.2倍到2.5倍，第二关系尺寸是第一关系尺寸的1.1倍到2.4倍，遵守第二关系尺寸始终小于第三关系尺寸。
附图说明
所讨论的本发明基于上文列出的附图详细描述，其中：
图1以分解透视图显示所讨论的本发明的优选实施例；
图2和图3示意性地显示所讨论的本发明的优选实施例的发明核心；
图4以分解透视图显示所讨论的本发明的替代实施例；
图5示意性地显示所讨论的本发明的优选实施例的发明核心。
具体实施方式
考虑所讨论的本发明的主要目标，公开一种往复式压缩机的阀装置，其中阀(簧片、吸入阀或排放阀)的弯曲点相对于阀挡和/或直接布置在阀例如辅阀上的元件有意错位，优选地是延伸。
在所讨论的优选实施例中，直接布置在阀上的元件是辅阀(已为本领域技术人员所知)，因此主阀的主要弯曲点相对辅阀的弯曲点有意错位。
在所讨论的优选实施例中，直接布置在阀上的元件是辅阀(已为本领域技术人员所知)，因此主阀的弯曲点相对阀挡的支撑区域有意错位。
如图1、2和3所示，所讨论的本发明的优选实施例包括往复式压缩机的阀装置，该装置优选地为密封的并应用于制冷系统，并由主阀1(可包括吸入阀或排放阀)、辅助阀2、阀挡3和支撑主体5集成。
主阀1包括簧片阀，优选地由金属合金制成，并由固定端部11、移动端部12和弯曲端部(或点)13集成。
辅阀2在概念上与主阀1类似，包括簧片阀，优选地由金属合金制成，并由固定端部21、移动端部22和弯曲区域(或点)23集成。
通常主阀1和辅阀2几何形状相似且是平的(其端部11、12和端部21、22纵向对准)。不过，发现用于辅阀2的替代配置，即是预紧的(其端部21和22自其弯曲点23开始沿纵向错位)。
如本领域技术人员所知，由于主阀1凸起使得它的移动端部12在压缩机的全部运转期间进行弹性运动，而辅阀2突出以抑制所述主阀1的移动。
不过，所讨论的本发明的优选实施例进一步包括阀挡3。
如本领域技术人员所知，阀挡与限制主阀1和辅阀2的打开行程的部件有关。在这种情况下，阀挡还有助于与板阀4有关的阀定位1和2的组装和维护并包括至少一个支撑区域31。
往复式压缩机的阀装置的优选实施例的组装是简单的：主阀1置于板阀4的特定壳体上；辅阀2直接置于主阀1上，阀挡3直接置于辅阀2上，支撑主体5(通常属于来自压缩机头部的盖51)置于阀挡3上方。
不同于文件JP2013177820和WO2007116989中所出现的，所讨论的本发明的巨大优势在于主阀1和辅2的固定端部11和21互相并列，都通过同一阀挡3间接支撑在同一支撑主体5上。
因此，仍参考本发明的巨大优势，主阀1和辅阀2的弯曲区域13和23和挡板3的支撑区域31的端部32沿纵向相互错位，弯曲区域13沿端部32向下且弯曲区域23介于弯曲区域13和端部32之间。
为达成这些特点，预先确立主阀1的弯曲区域13与辅阀2的弯曲区域23和挡板3的支撑区域31的端部32是有必要的，在属于现有技术状况的簧片阀中则不必如此。不过，在阀的生产(金属箔冲压)过程中，这一需要是易于达成的，举例来说，仅有意限定固定基部11和21的范围，该基部是更具刚性的。
由此，能够相对于挡板3的支撑区域31的端部32并相对于辅阀2的弯曲区域“间隔”主阀1的弯曲区域13。
阀1、2的弯曲区域13、23与挡板3的支撑区域31的端部32之间的这一“间隔”或纵向错位消除了弯曲和固定区域之间的接触并允许主阀1的移动端部12自由移动(通过“自动”致动或“命令”致动)，从而减小阀的磨损现象并允许实现其功能。
阀1、2的弯曲区域13、23与挡板3的支撑区域31的端部之间的该“间隔”或纵向错位可通过尺寸附图标记D1、D2、D3在图3中更好地观察。
与主阀1相关的尺寸D3包括主阀1的固定基部11的长度或范围，即包括限定在固定基部11的起点直到弯曲区域13的起点之间的全部阀部分1。
与辅阀2有关的尺寸D2包括辅阀2的固定基部21的长度和范围，即包括限定在固定基部21的起点直到弯曲区域23的起点之间的全部阀部分2。
与阀挡3有关的尺寸D1包括挡板3的支撑区域31的长度或范围，即限定在支撑区域31的起点直到支撑区域31的所述端部32之间的所有部分。
由此，根据所讨论的本发明，尺寸D3大于尺寸D1，尺寸D2大于尺寸D1，但小于尺寸D3。
更具体地说，优选地，距离D3是距离D1的1.1倍到2.5倍，距离D2是距离D1的1.2倍到1.4倍。
如图4和图5所示，所讨论的本发明的替代实施例包括往复式压缩机阀的装置，优选地是密封的并应用于制冷系统，由主阀1(可包括吸入阀或排放阀)、阀挡3和支撑主体5集成而成，即不含辅阀的阀装置。
总的来说，所讨论的本发明的优选实施例的主要特点体现在可选实施例中。
由此，如图5所示，主阀1的弯曲区域13和挡板3的支撑区域31的端部32沿纵向相互错位，弯曲区域13相对于端部32向下。
尽管未显示，可选实施例也遵守尺寸D3大于尺寸D1的前提。
描述并显示所讨论的本发明的两个实施例后，应当理解所讨论的保护范围可包括其他可能的变体，这些变体仅由权利要求的内容限制，在此处包括可能的等价方式。

Claims (10)

1.一种往复式压缩机阀装置，包括至少一个主阀(1)和至少一个阀挡(3)；
所述主阀(1)包括至少一个固定端部(11)、至少一个移动端部(12)和至少一个弯曲区域(13)；
所述阀挡(3)包括由至少一个端部(32)限定的至少一个支撑区域(31)；
所述往复式压缩机阀装置的特征在于：
所述主阀(1)的所述弯曲区域(13)和所述阀挡(3)的所述支撑区域(31)的所述端部(32)相互沿纵向错位。
2.根据权利要求1所述的往复式压缩机阀装置，其特征在于，包括：
与限定在所述固定基部(11)的起点和所述主阀(1)的所述弯曲区域(13)的起点之间的范围有关的尺寸(D3)；以及
与限定在所述支撑区域(31)的起点和阀挡(3)的所述端部(32)之间的范围有关的尺寸(D1)；
其中，所述尺寸(D3)大于所述尺寸(D1)。
3.根据权利要求1所述的往复式压缩机阀装置，其特征在于，所述距离(D3)是所述距离(D1)的1.1倍到2.5倍。
4.根据权利要求1所述的往复式压缩机阀装置，其特征在于，所述往复式压缩机阀装置包括至少一个辅阀(2)，该至少一个辅阀包括至少一个固定端部(21)和至少一个弯曲区域(23)，所述辅阀(2)置于所述主阀(1)和所述阀挡(3)之间。
5.根据权利要求1所述的往复式压缩机阀装置，其特征在于，所述主阀(1)的固定端部(11)和所述辅阀(2)的固定端部(21)相互并列布置。
6.根据权利要求4所述的往复式压缩机阀装置，其特征在于，所述主阀(1)的固定端部(11)、所述辅阀(2)的固定端部(21)和所述阀挡(3)的所述支撑区域(31)相互并列布置。
7.根据权利要求4所述的往复式压缩机阀装置，其特征在于，所述主阀(1)的所述弯曲区域(13)和所述辅阀(2)的所述弯曲区域(23)沿纵向相互错位。
8.根据权利要求5所述的往复式压缩机阀装置，其特征在于，所述主阀(1)的所述弯曲区域(13)、所述辅阀(2)的所述弯曲区域(23)和所述阀挡(3)的所述支撑区域(31)的端部(32)沿纵向相互错位。
9.根据权利要求4所述的往复式压缩机阀装置，其特征在于，包括
与所述固定基部(11)的起点和所述主阀(1)的所述弯曲区域(13)的起点之间的限定范围有关的尺寸(D3)；
与所述固定基部(21)的起点和所述辅阀(2)的所述弯曲区域(23)的起点之间的限定范围有关的尺寸(D2)；
与所述支撑区域(31)的起点和所述阀挡(3)的端部(32)之间的限定范围有关的尺寸(D1)，
所述往复式压缩机阀装置的特征在于，所述尺寸(D3)大于所述尺寸(D1)；所述尺寸(D2)大于所述尺寸(D1)并小于所述尺寸(D3)。
10.根据权利要求9所述的往复式压缩机阀装置，其特征在于：
所述距离(D3)是所述距离(D1)的1.2倍到2.5倍；
所述距离(D2)是所述距离(D1)的1.1倍到2.4倍，遵守距离(D2)始终小于距离(D3)。
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