CN1135578A - 流体驱替装置中的阀排放机构 - Google Patents

Abstract

一种用于流体驱替装置的排放阀组件，在阀板的一侧有进气室和排气室，在阀板的另一侧有压缩室，阀板上有将压缩室和排气室连通的通道，排放阀组件有一个固定于阀板上的用于限制阀构件弯曲运动的限制装置。当去除外部压力影响时，阀构件自然弯曲远离阀板，因此减少了因阀构件敲击阀座和阀盘而产生的噪音和振动。

Description

流体驱替装置中的阀排放机构

本发明涉及一种流体驱替装置中的阀排放机构，更具体地说是用于汽车空调系统制冷压缩机上的阀排放机构。

制冷压缩机的阀排放机构在本领域中已被人们熟知。例如图1示出了美国专利No.4596520中所描述的用于制冷压缩机上的进气口机构。按其所公开的，制冷压缩机包括一个压缩机壳体，壳体中有按顺序进行制冷气体的进气、压缩和排气冲程的压缩室。另外压缩机还包括将压缩呈和排气室邻隔开的阀板25和一个安装在阀板25端面上的排放阀组件。阀板25上有将压缩室和排气室形成通路的排气孔252。排放阀组件包括排放阀81和阀盘80，它们通过螺栓82固定在阀板25的端面25a上。由弹性材料制成的排气簧片阀81控制制冷气体的流动，当停止压缩机操作时，该阀密封地附在阀板25的端面25a上。

阀盘80限制排气簧片阀81沿制冷气体从压缩室通过排气孔252进入排气室方向上的弯曲运动。排气簧片阀81具有使压缩室中压力到达预定值之前保持排气孔252关闭的弹性模量，当排气簧片阀81打开时，它敲击阀盘80；关闭时敲击阀板25的端面25a。这种敲击在压缩机运行时产生振动和噪声。由簧片阀81敲击阀板25的端面25a产生的振动很容易传到压缩机壳体上。

本申请转让人所尝试的一个解决方案示于图2。尽管没有现有技术，该尝试在本领域的进步还是直观的。这里，阀板25包括凹进部350，该凹进部从阀板25上距螺栓82距离为L的B点开始，随距离增加其深度。凹进部350包括在排气孔352周围的曲面351。当排气簧片阀81在关闭位置时，它密封地附在曲面351上。曲面351有一个弯曲半径R1，此值决定排气簧片阀81的关闭变形。

此外，阀盘80包括曲率半径为R2的曲面80a，此值决定排气簧片阀81的开启变形。设计曲率设计R1等于或小于曲率半径R2，这样，当排气簧片阀81关闭时，其弹性恢复力不会使其以较大的力敲击阀板25的端面25a。阀盘80的曲面80a从距螺栓82距离为L的A点开始，朝远离阀板25的方向弯曲。

图2所示的排气簧片阀81敲击阀板25上的曲面351的敲击力小于图1所示的排气簧片阀81敲击阀板25的端面25a的敲击力。尽管由排气簧片阀81导致的噪音和振动比图1的装置要小，但由于有凹进部分350，排气簧片阀的关闭比图1所示机构有所延迟，其结果是减少了压缩机的容积效率。

本发明的目的就是提供一种用于汽车空调系统中的流体驱替装置，该装置包括能有效地减少排放阀组件产生振动和噪音的阀排放机构，由此减少传给车辆乘客室的噪音。

本发明的另一个目的就是提供一种改善了容积效率的流体驱替装置。

根据本发明，用于流体驱替装置的排放阀组件在阀板的一侧有进气室和排气室，在阀板的另一侧有压缩室，阀板上有延伸于压缩室和排气室之间的通道，通道有排放流体通过的开口端，排放阀组件有一个固定于阀板上的用于限制阀构件弯曲运动的限制装置。阀构件安装在阀板上，它具有一个能将通道关闭直至压缩室中的压力达到预定值的弹性常数。当去除外部压力影响时，阀构件自然弯曲远离阀板。

本发明其余的目的，特点和其它方面将通过参照附图对较佳实施例的详细描述而一清二楚。

图1是现有技术排放阀组件的局部放大断面图；

图2是另一种排放阀组件的局部放大断面图；

图3是本发明的第一较佳实施例的斜盘式制冷压缩机的纵向断面图；

图4是本发明的第一较佳实施例的排放阀组件的局部放大断面图；

图5是沿图3的5-5线所作的排放阀组件的横向断面图；

图6是本发明的第二较佳实施例的排放阀组件的局部放大断面图；

图7是沿图3的5-5线所作的图6的排放阀组件的横向断面图；

图8是图6的排放阀组件在关闭位置时的局部放大图；

图9是图6的排放阀组件在开启位置时的局部放大图；

图10是本发明的第三较佳实施例的排放阀组件的局部放大断面图。

参照图3所示的本发明的流体驱替装置。该流体驱替装置是根据活塞式压缩机进行描述的，但是本领域普通技术人员可以容易地理解，本发明还可用于其它的流体驱替装置。

压缩机有一个汽缸壳体组件20，壳体中包括汽缸体21，曲轴腔22，前端板23，后端板24，阀板25。曲轴腔22位于汽缸体21和前端板23之间。前端板23由若干螺栓(未示出)固定于汽缸体21的一端，后端板24由若干螺栓241固定于汽缸体21的另一端。阀板25位于后端板24和汽缸体21之间。

开口231在前端板23的中央，通过安装在开口231中的轴承30来支撑驱动轴26。驱动轴26的内端部可转动地由轴承31固定，该轴承布置在汽缸体21的中心内孔210内。孔210延伸到汽缸体21的后端面，在那里布置着阀控制机构212。

凸轮转子40由销钉261固定在驱动轴26上，凸轮转子与驱动轴26一起转动，止推轴承32安装在前端板23的内端面与凸轮转子40的相轴端面之间。凸轮转子40包括有销钉42的转臂41。斜盘50靠近凸轮转子40，斜盘上开有孔53，驱动轴26从该孔中心穿过。斜盘50包括其上有孔52的侧臂51，凸轮转子40和斜盘50由销钉42连接。孔52允许斜盘50沿驱动轴26的长度方向调整角度。

摆盘60通过轴承61、62可俯仰地安装在斜盘50上。叉形滑形块63装在摆盘60的外周面上，并可滑动地安装在横轨64上。横轨64置于前端板23和汽缸体21之间。叉形滑动块63阻止摆盘60的转动。当凸轮40转动时，叉形滑动块沿横轨63滑动。汽缸体21包括若干位于其周边的汽缸室70，活塞72在汽缸室中作往复运动。每个活塞72都通过相应的连杆73与摆盘60相连。

后端板24的周边有环形设置的进气室142和位于其中央的排气室152，阀板25位于汽缸体21和后端板24之间，阀板上有若干将进气室142与汽缸室70相连的阀式进气孔242，阀板25上还有若干将排气室152与汽缸室70相连的阀式排气孔252。

进气室142包括一个进气口，该进气口与外部冷却回路(未示出)的蒸发器相连。排气室有一个出气口，该出气口与冷却回路(未示出)的冷凝器相连。垫片27和28将汽缸体21，阀板25和后端板24的接触面密封。

盘形调节螺杆33安装在内孔210的中心部位，该孔位于驱动轴26的内端部和阀控制机构212之间。将盘形调节螺杆33拧入孔210中，以便通过垫圈214使其碰到驱动轴26的内端面，并使驱动轴26的轴向位置得以调整。活塞组件71的两端包括一个有一对球部73a、73b的连杆73和与球部73相连的汽缸形活塞72。

参照图4和图5，第一较佳实施例的排放阀组件包括排气簧片阀181和由螺栓82固定于阀板25上的阀盘180。排气簧片阀181由弹性件例如由弹簧钢制成，它用于控制制冷气体的流动。排气簧片阀181有一个在螺栓82附近的基本为平板的部分181a和一个从平板部分181a延伸出来的密封部分181b。当排气簧片阀181在其自然位置时，即没有流体压力的影响时，密封部分181b自然弯向阀盘180。此时密封部分181b从距螺栓82距离为L的C点起有一弯曲半径R3。

阀盘180也包括两部分。平板部分180a通过距螺栓82距离为L的D点。通过D点的弯曲部分180b具有一弯曲断面，曲率半径为R4。阀盘180最好由树脂类或工程塑料例如聚脂制成。阀盘180限制排气簧片阀181在制冷气体从排气孔252出来的方向上的弯曲运动。当打开或关闭排气孔252时，排气簧片阀181就弯曲，其弹性常数可使排气簧片阀181锁闭排气孔252，直至汽缸室70中的压力达到预定值。R3和R4的关系为R4＜R3。

当流体驱替装置运行时，驱动轴26通过电磁离合器300由汽车的引擎所作的驱动而转动。凸轮转子40由驱动轴26所驱动，由此斜盘50也转动，并使摆盘60作俯仰运动，摆盘60的俯仰运动使活塞72在相应的汽缸室70中作往复运动。当活塞72作往复运动时，通过进气口进入到进气室142中的制冷气体被压缩，被压缩的制冷气体从汽缸室70中通过排气孔252被排入到排气室，然后从出口流到冷却回路。

在较佳实施例中，排气簧片阀181敲击阀板25的端面25a的敲击力比图1装置中的排气簧片阀81敲击阀板25的端面25a的敲击力要小。图4中的排气簧片阀181更容易阻止其朝阀板25的端面25a的方向弯曲，而图1设置的簧片阀81更容易朝阀盘80的方向弯曲。因此，当汽缸室70和排气室152中的压差迫使排气簧片阀181朝阀板25端面25a弯曲时，由于排气簧片阀181受其弹性恢复力的影响，它对阀板25的端面25a产生的敲击力较小。结果，由排气簧片阀181敲击阀板25的端面25a所产生的噪音和振动减少了。

图6和图7示出了本发明的第二个较佳实施例。图6中的各元件与图4中的相似，因此使用相同的标号。阀盘180上有若干孔185。由弹性材料例如由薄钢板制成的弹性板190用螺栓82固定，安装在阀盘180上，阀盘180的背面安装有排放阀181。弹性板190包括穿过阀盘180上的孔181的突起部191。突起191为圆锥形，由压制工艺形成。当去除所有外压影响时，突起191的端部191a与排放阀181接触。接触点最好位于排气孔252的中心线的左边。另外接触点也可以位于排气孔252的中心线上。

图8示出了第二个较佳实施例的排放阀组件，其中排气簧片阀181完全锁闭排气孔252，在突起191的端部191a与排气簧片阀之间形成一个间隙G。图9示出了第二个较佳实施例的排气簧片阀181完全打开时的排放阀组件，排气簧片阀181克服弹性板190的变形力，与阀盘180接触。

第二较佳实施例中基本保存了第一较佳实施例中的相同优点。而且在第二较佳实施例中，由于弹性板190的突起191在排气簧片阀181关闭之前推压该阀，所以排气簧片阀181在进气阶段一开始就能很快地回到阀板25的端面25a。这一改进减少了排气簧片阀在关闭时的延迟，因此提高了压缩机的容积效率。容积效率一般定义为理论汽缸工作容积与实际汽缸工作容积之比。

此外，排气簧片阀181敲击阀盘180的敲击力比图1装置中的排气簧片阀81敲击阀盘80的敲击力要小。这是由于当压缩室70和排气室152中的压差迫使排气簧片阀181弯向阀盘180时，排气簧片阀181受到了弹性板190的弹性恢复力的限制。因此，减少了由排气簧片阀181敲击阀板25的端面25a和阀盘181所产生的振动。

图10示出了本发明的第三个较佳实施例。图10中的各元件与图6中的相似，因此使用相同的标号。由弹性材料例如由薄钢板所制成的弹性板290用螺栓82固定，安装在阀盘180上，阀盘180的背面装有排放阀181。弹性板290上有若干孔290a。铆接杆291固定在弹性板290上并贯穿孔290a。铆接杆291从阀盘180上的孔185中突出，当去除所有外部压力时，铆接杆291的端部291b和排气簧片阀181接触。铆接杆291和排气簧片阀181的接触点最好位于排气孔252中心线的左边或者位于排气孔252中心线上。第三较佳实施例中基本保存了第二较佳实施例中的相同优点。

尽管本发明是通过较佳实施例来描述的，但发明并不限于此，本领域普通技术人员很容易理解，在由权利要求限定的本发明范围内，可以做出各种变化和修改。因此，尽管较佳实施例将本发明阐述在一个特定形式的流体驱替装置中，例如斜盘式压缩机中，但本发明也可用于任何形式的流体驱替装置，例如涡壳式流体驱替装置中。

Claims (6)

1.一种用于流体驱替装置的排放阀组件，所述排放阀组件在阀板的一侧有进气室和排气室，在阀板的另一侧有压缩室，阀板上有延伸于压缩室和排气室之间的通道，所述通道有排放流体通过的开口端，所述排放阀组件包括：

一个固定于所述阀板上的用于限制阀构件弯曲运动的阀限制装置，所述阀构件安装在所述阀板上，该阀构件上有一个能将通道关闭直至压缩室中的压力到达预定值的弹性常数，所述阀构件弯曲远离阀板。

2.如权利要求1所述的排放阀组件，其中所述的阀限制装置为一弯曲离开阀板的阀盘。

3.如权利要求2所述的排放阀组件，其中所述的阀盘具有第一弯曲半径，所述阀构件具有第二弯曲半径，所述第一弯曲半径小于所述第二弯曲半径。

4.如权利要求2所述的排放阀组件，其中所述的阀限制装置还包括安装在所述阀盘上用于控制所述阀构件运动的部件。

5.如权利要求4所述的排放阀组件，其中所述的阀盘上有开口，所述的控制部件包括一个其突起穿过所述阀盘上的开口的弹性板件，当所述阀构件处于打开状态时，所述突起与所述阀构件接触。

6.如权利要求5所述的排放阀组件，当所述阀构件关闭所述通道时，在所述弹性板件和所述阀构件之间产生一个空气间隙。

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