CN113847248A - 排气阀组件、压缩机和空调器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种排气阀组件、压缩机和空调器。该排气阀组件包括法兰(1)和排气组件，法兰(1)设置有阀座(2)，阀座(2)沿着主轴的转动方向依次设置有至少两个排气口(3)，排气组件设置在阀座(2)上，排气组件包括能够封闭排气口(3)的阀片(4)，排气口(3)的外周侧设置有凹槽(5)，凹槽(5)内设置有阻尼材料(6)，沿着主轴的转动方向，阻尼材料(6)的损耗因子依次降低。根据本申请的排气阀组件，能够降低压缩机在排气环节所产生的振动和噪声，同时减小阀片所受的反作用力，提高阀片的使用寿命。

Description

排气阀组件、压缩机和空调器

技术领域

本申请涉及压缩机技术领域，具体涉及一种排气阀组件、压缩机和空调器。

背景技术

由于滑片式压缩机的自身特性，压缩机泵体内有至少两个滑片和至少两个压缩腔，在压缩机阀片关闭时，叶片滑过排气口速度快，叶片经过排气口时，前后压力差大，阀片关闭时排气口压力已经是后腔的中压甚至低压，阀片关闭在本身弹力和压差力的作用下加速向排气阀座拍击，发生振动和噪声；滑片式压缩机的相关改善专利技术较少。

在其他类型压缩机上也出现了相关问题，如在转子压缩机高速运行时，由于压缩机运行过快，阀片回弹速度不足，会导致阀片延时关闭，泵体外部压力为排气压力的高压，泵体内部还处于压缩阶段甚至吸气阶段，泵体内外的高压差会导致阀片回弹力大，阀片接触阀座的瞬时，引发压缩机的振动；在涡旋压缩机中间泄压阀中也同样会发生同样的情况。压缩机处在空调系统中，其振动会影响系统的管路稳定性，系统噪声和压缩机本身的噪声问题。

对于多排气口的压缩机而言，由于各个排气口的排气特性不同，因此，会导致阀片拍击阀座时的拍击作用力不同，使得压缩机在排气环节所产生的振动和噪声难以得到有效控制，阀片所受到的反作用力较大，影响阀片的使用寿命。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种排气阀组件、压缩机和空调器，能够降低压缩机在排气环节所产生的振动和噪声，同时减小阀片所受的反作用力，提高阀片的使用寿命。

为了解决上述问题，本申请提供一种滑片压缩机的排气阀组件，包括法兰和排气组件，法兰设置有阀座，阀座沿着主轴的转动方向依次设置有至少两个排气口，排气组件设置在阀座上，排气组件包括能够封闭排气口的阀片，排气口的外周侧设置有凹槽，凹槽内设置有阻尼材料，沿着主轴的转动方向，阻尼材料的损耗因子依次降低。

优选地，排气口处设置有环形凸起，阻尼材料设置在环形凸起的外周侧，阻尼材料相对于阀座的安装面的轴向高度为t，环形凸起相对于阀座的安装面的轴向高度为h，t-h＝0～0.5mm。

优选地，环形凸起的外周面为圆柱面，阻尼材料的内周面为圆柱面，阻尼材料的内周面与环形凸起的外周面相贴合。

优选地，阻尼材料为环形；或，阻尼材料为弧形，多段阻尼材料沿排气口的周侧间隔排布；或，阻尼材料为矩形，多段阻尼材料沿排气口的周侧间隔排布。

优选地，排气口的周侧为平面，平面上设置有凹槽，凹槽沿排气口的周向延伸，阻尼材料嵌设在凹槽内，阻尼材料的高度高于平面。

优选地，阻尼材料靠近排气口的内边缘与排气口的中心轴线之间的距离为R1，阻尼材料远离排气口的外边缘与排气口的中心轴线之间的距离为R2，阀片的头部外边缘与排气口的中心轴线之间的距离为R3，R3＞R2＞R1。

优选地，排气口的周侧为平面，平面上设置有凹槽，阻尼材料为环形，阻尼材料朝向平面的端面上设置有环形凸缘，环形凸缘嵌设在凹槽内，阻尼材料朝向平面的端面与平面贴合。

优选地，各排气口处的阻尼材料相同，沿着主轴的转动方向，阻尼材料的轴向高度依次变小。

优选地，各排气口处的阻尼材料不同，沿着主轴的转动方向，阻尼材料的阻尼比依次变小。

根据本申请的另一方面，提供了一种滑片压缩机，包括排气阀组件，该排气阀组件为上述的排气阀组件。

根据本申请的另一方面，提供了一种空调器，包括排气阀组件，该排气阀组件为上述的排气阀组件。

本申请提供的滑片压缩机的排气阀组件，包括法兰和排气组件，法兰设置有阀座，阀座沿着主轴的转动方向依次设置有至少两个排气口，排气组件设置在阀座上，排气组件包括能够封闭排气口的阀片，排气口的外周侧设置有凹槽，凹槽内设置有阻尼材料，沿着主轴的转动方向，阻尼材料的损耗因子依次降低。该排气阀组件应用于滑片压缩机，能够根据滑片压缩机的多个排气口的不同特性，通过改变排气口周侧的阀座材料和形式来降低排气阀片关闭时向阀座传递的能量，使得设置在各个排气口周侧的阻尼材料的损耗因子与该排气口处的排气速度相匹配，从而能够使得排气口周侧的阻尼材料的阻尼能力与该排气口处的阀片下落速度相匹配，使得各个排气口所对应的阀片的拍击能量均能够被充分吸收，减小阀片关闭时拍击阀座的作用力，从而能够降低压缩机在排气环节所产生的振动和噪声，同时减小阀片所受的反作用力，提高阀片的使用寿命。

附图说明

图1为本申请一个实施例的泵体组件的分解结构示意图；

图2为本申请一个实施例的排气阀组件的结构示意图；

图3为本申请一个实施例的泵体组件内部结构示意图；

图4为本申请一个实施例的排气阀组件的结构示意图；

图5为图4的A处的放大结构示意图；

图6为本申请一个实施例的排气阀组件的结构示意图；

图7为本申请一个实施例的排气阀组件的结构示意图；

图8为本申请一个实施例的排气阀组件的阻尼材料的结构示意图；

图9为本申请一个实施例的排气阀组件的阀座结构示意图。

附图标记表示为：

1、法兰；2、阀座；3、排气口；4、阀片；5、凹槽；6、阻尼材料；7、环形凸起；8、环形凸缘；9、滑片；10、升程限位器；11、平面。

具体实施方式

结合参见图1至图9所示，根据本申请的实施例，滑片压缩机的排气阀组件包括法兰1和排气组件，法兰1设置有阀座2，阀座2沿着主轴的转动方向依次设置有至少两个排气口3，排气组件设置在阀座2上，排气组件包括能够封闭排气口3的阀片4，排气口3的外周侧设置有凹槽5，凹槽5内设置有阻尼材料6，沿着主轴的转动方向，阻尼材料6的损耗因子依次降低。

该排气阀组件应用于压缩机，能够根据压缩机的多个排气口3的不同特性，通过改变排气口3周侧的阀座2材料和形式来降低排气阀片4关闭时向阀座2传递的能量，使得设置在各个排气口3周侧的阻尼材料6的损耗因子与该排气口3处的排气速度相匹配，从而能够使得排气口3周侧的阻尼材料6的阻尼能力与该排气口3处的阀片4下落速度相匹配，使得各个排气口3所对应的阀片4的拍击能量均能够被充分吸收，减小阀片4关闭时拍击阀座2的作用力，从而能够降低压缩机在排气环节所产生的振动和噪声，同时减小阀片4所受的反作用力，提高阀片4的使用寿命。

上述的排气阀组件尤其适用于滑片压缩机，也可以适用于涡旋压缩机或者转子压缩机等。

损耗因子是指形变材料以热的形式释放形变产生的储能能量的能力，损耗因子越大，则说明材料将振动能量转换成热量的能力越强，减振降噪效果越强。

上述的阻尼材料为高阻尼金属，例如锰铜合金等，或者为工程塑料，例如为PTFE等。

在本实施例中，该排气阀组件应用于滑片压缩机的泵体组件中，其中泵体组件包括上法兰、气缸、滚子、主轴、下法兰和滑片9等，排气阀组件可以设置在上法兰上，也可以设置在下法兰上。滚子能够转动地设置在气缸内，滑片9滑动设置在滚子上，且滑片9的头部抵接在气缸的内壁上。滚子上设置有至少两个滑片9，使得气缸内部被分割成至少两个压缩腔。

在一个实施例中，排气口3处设置有环形凸起7，阻尼材料6设置在环形凸起7的外周侧，阻尼材料6相对于阀座2的安装面的轴向高度为t，环形凸起7相对于阀座2的安装面的轴向高度为h，t-h＝0～0.5mm。在本实施例中，通过设置环形凸起7，能够利用环形凸起7与阀片4进行配合，利用环形凸起7的径向厚度较小的特点提高环形凸起7的形变能力，利用环形凸起7的形变能力消除阀片4拍击阀座2时所产生的振动，降低振动和噪声。将阻尼材料6设置在环形凸起7的外周侧，阻尼材料6的轴向高度高出环形凸起7的轴向高度，能够在阀片4拍击阀座2的过程中，使得阀片4能够首先拍击在阻尼材料6上，消除掉大部分的振动能量和噪音，然后再拍击在环形凸起7上，利用环形凸起7与阻尼材料6相互配合，进一步消除阀片4撞击阀座2所产生的振动和噪音，起到更加有效的减振降噪效果。此外，通过在阻尼材料6的内周侧设置环形凸起7，也可以保证阻尼材料6变形量过大后，排气口3的密封性。

在本实施例中，凹槽5的截面形状例如为圆环形、方环形、弧形、矩形等，也可以为其它形状，阻尼材料6的形状与凹槽5的形状相适配。

阻尼材料6可以通过粘连、嵌入或者是固定件固定等方式固定在凹槽5内。

在一个实施例中，环形凸起7的外周面为圆柱面，阻尼材料6的内周面为圆柱面，阻尼材料6的内周面与环形凸起7的外周面相贴合。

阻尼材料6与环形凸起7贴合，可以利用阻尼材料6的阻尼能力与环形凸起7的形变能力，使得两者之间能够相互作用，提高减振和降噪效果，同时也可以利用环形凸起7对阻尼材料6进行进一步的支撑，可以降低对于阻尼材料6的安装面上的凹槽5的深度要求，保证阀座2的结构强度。

在一个实施例中，阻尼材料6为环形；或，阻尼材料6为弧形，多段阻尼材料6沿排气口3的周侧间隔排布；或，阻尼材料6为矩形，多段阻尼材料6沿排气口3的周侧间隔排布。

在一个实施例中，排气口3的周侧为平面11，平面11上设置有凹槽5，凹槽5沿排气口3的周向延伸，阻尼材料6嵌设在凹槽5内，阻尼材料6的高度高于平面11。

在本实施例中，阻尼材料6的高度高于排气口3的顶面高度，当阀片4关闭时，阀片4的头部接触的是阻尼材料6，阀片头部完全由阻尼材料6支撑，可以吸收更大的拍击能量。在本实施例中，为了保证阻尼材料6能够稳定地固定在阀座2上，用于设置阻尼材料6的凹槽5的深度需要略深一些。

在一个实施例中，阻尼材料6靠近排气口3的内边缘与排气口3的中心轴线之间的距离为R1，阻尼材料6远离排气口3的外边缘与排气口3的中心轴线之间的距离为R2，阀片4的头部外边缘与排气口3的中心轴线之间的距离为R3，R3＞R2＞R1。在本实施例中，阀片4的头部完全覆盖阻尼材料6，因此能够完全拍击在阻尼材料6上，可以最大化阻尼材料的减振降噪效果。

在一个实施例中，排气口3的周侧为平面11，平面11上设置有凹槽5，阻尼材料6为环形，阻尼材料6朝向平面11的端面上设置有环形凸缘8，环形凸缘8嵌设在凹槽5内，阻尼材料6朝向平面11的端面与平面11贴合。在本实施例中，阻尼材料6分成两个部分，一个部分为与凹槽5嵌合的环形凸缘8，另一个部分为环形平板结构，从而使得阻尼材料6的安装和承载具有不同的结构，可以具有更大的承载面，使得阻尼材料6与阀片4的头部以及阀座2的接触面积更大，能够更加有效地缓冲阀片4的冲击功能的同时，提高阻尼材料6的可靠性。

在一个实施例中，各排气口3处的阻尼材料6相同，沿着主轴的转动方向，阻尼材料6的轴向高度依次变小。

在主轴的旋转方向，位置越往前的排气口3需要吸收的振动能量越大，因此布置在排气口3周围的阻尼材料6相应地需要合适的材料和结构来消耗阀片4撞击阀座2的能量。通过增大阻尼材料6的轴向高度，可以增大阻尼材料6的阻尼比，即排气口3越往前，阻尼材料6的轴向高度越大，阻尼比越大，对于阀片4的拍击力的减振。

在本实施例中，以排气口3为3个为例，沿着主轴的转动方向，3个排气口3依次为b1、b2和b3，阻尼材料6依次为a1、a2和a3，其中a1的高度为h1，损耗因子为η1，a2的高度为h2，损耗因子为η2，a3的高度为h3，损耗因子为η3，h1＞h2＞h3，η1＞η2＞η3。

在一个实施例中，沿着主轴的转动方向，假设第一个排气口的轴线与第二个排气口的轴线间距为L1，第二个排气口的轴线与第三个排气口的轴线间距为L2……，阻尼材料高度之比与排气口的轴线间距之间的存在数值如下关系：h1/h2＝L1/9，h2/h3＝L2/9，……。通过限定排气口之间的间距与阻尼材料高度之间的关系，能够依据排气口的位置变化所带来的排气压力来关联阀片拍击力的变化，根据阀片拍击力的变化来确定阻尼材料的厚度变化，从而使得阻尼材料的结构设计与排气口的排气压力变化相互关联，使得阻尼材料的厚度设计与排气口的位置设计适配，结构设计更加合理，减振降噪效果更佳。

在一个实施例中，各排气口3处的阻尼材料6不同，沿着主轴的转动方向，阻尼材料6的阻尼比依次变小。利用阻尼比的变化，也可以保证沿着主轴的转动方向，各个阻尼材料6的损耗因子依次减小。

排气阀组件还包括升程限位器10，用于限定阀片4的上抬行程。当阀片4开启时，阀片4贴绕着升程限位器10向上翘曲，升程限位器10起到限制阀片4的开启高度的作用，能够防止阀片4在无开度限制的情况下开启幅度过大，导致阀片4的疲劳寿命过短。

滑片式压缩机内有至少两个滑片9，形成至少两个压缩腔，上法兰上至少有两个排气口3，在滑片9前后的两个腔体分为前腔和后腔，当前腔的压力达到一定值时阀片4打开翘起，高压冷媒从排气流通孔排出；当滑片9完全经过排气口3，排气口3的内部压力从前腔的高压瞬间切换到后腔的中压甚至吸气的低压，而阀片4上表面的压力为排气压力的高压，阀片4在自身的弹力和大压差力的作用下，加速撞向阀座2。排气口3越往前布置，滑片9划过瞬间的后腔压力越小，形成的前后压差力就越大，阀片4关闭产生的能量就越大。阀片4关闭产生很大的振动和噪声，而且传递到压缩机其它部位激发更多噪声，同时阀片4有断裂的风险，因此靠前的排气口外围的阻尼材料6需要的损耗因子越大。

排气口关闭顺序为排气口a1、排气口a2、排气口a3，阀片4关闭过程的中，各排气口3的阀片4的上下压差关系为ΔP1>ΔP2>ΔP3，因此使阻尼材料6的厚度h1>h2>h3。

设置了阻尼材料6后，阀片4的头部关闭，先拍击在阻尼材料6上，当阻尼材料6的不足以吸收拍击能量时，阀片头部再与排气口3顶面接触完成阀片4的关闭过程，阻尼材料6可以减缓阀片关闭产生的振动和异常噪声，也可以在振动传递路径上起阻隔作用，提高压缩机的噪声音质，同时减小阀片4的拍击应力，提高阀片的可靠性。

根据本申请的实施例，压缩机包括排气阀组件，该排气阀组件为上述的排气阀组件。

根据本申请的实施例，空调器包括排气阀组件，该排气阀组件为上述的排气阀组件。

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。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种排气阀组件，其特征在于，包括法兰(1)和排气组件，所述法兰(1)设置有阀座(2)，所述阀座(2)沿着主轴的转动方向依次设置有至少两个排气口(3)，所述排气组件设置在所述阀座(2)上，所述排气组件包括能够封闭所述排气口(3)的阀片(4)，所述排气口(3)的外周侧设置有凹槽(5)，所述凹槽(5)内设置有阻尼材料(6)，沿着主轴的转动方向，所述阻尼材料(6)的损耗因子依次降低。

2.根据权利要求1所述的排气阀组件，其特征在于，所述排气口(3)处设置有环形凸起(7)，所述阻尼材料(6)设置在所述环形凸起(7)的外周侧，所述阻尼材料(6)相对于所述阀座(2)的安装面的轴向高度为t，所述环形凸起(7)相对于所述阀座(2)的安装面的轴向高度为h，t-h＝0～0.5mm。

3.根据权利要求2所述的排气阀组件，其特征在于，所述环形凸起(7)的外周面为圆柱面，所述阻尼材料(6)的内周面为圆柱面，所述阻尼材料(6)的内周面与所述环形凸起(7)的外周面相贴合。

4.根据权利要求1所述的排气阀组件，其特征在于，所述阻尼材料(6)为环形；或，所述阻尼材料(6)为弧形，多段所述阻尼材料(6)沿所述排气口(3)的周侧间隔排布；或，所述阻尼材料(6)为矩形，多段所述阻尼材料(6)沿所述排气口(3)的周侧间隔排布。

5.根据权利要求1所述的排气阀组件，其特征在于，所述排气口(3)的周侧为平面(11)，所述平面(11)上设置有凹槽(5)，所述凹槽(5)沿所述排气口(3)的周向延伸，所述阻尼材料(6)嵌设在所述凹槽(5)内，所述阻尼材料(6)的高度高于所述平面(11)。

6.根据权利要求1所述的排气阀组件，其特征在于，所述阻尼材料(6)靠近所述排气口(3)的内边缘与所述排气口(3)的中心轴线之间的距离为R1，所述阻尼材料(6)远离所述排气口(3)的外边缘与所述排气口(3)的中心轴线之间的距离为R2，所述阀片(4)的头部外边缘与所述排气口(3)的中心轴线之间的距离为R3，R3＞R2＞R1。

7.根据权利要求1所述的排气阀组件，其特征在于，所述排气口(3)的周侧为平面(11)，所述平面(11)上设置有凹槽(5)，所述阻尼材料(6)为环形，所述阻尼材料(6)朝向所述平面(11)的端面上设置有环形凸缘(8)，所述环形凸缘(8)嵌设在所述凹槽(5)内，所述阻尼材料(6)朝向所述平面(11)的端面与所述平面(11)贴合。

8.根据权利要求1所述的排气阀组件，其特征在于，各所述排气口(3)处的阻尼材料(6)相同，沿着主轴的转动方向，所述阻尼材料(6)的轴向高度依次变小。

9.根据权利要求1所述的排气阀组件，其特征在于，各所述排气口(3)处的阻尼材料(6)不同，沿着主轴的转动方向，所述阻尼材料(6)的阻尼比依次变小。

10.一种压缩机，其特征在于，包括排气阀组件，所述排气阀组件为权利要求1至9中任一项所述的排气阀组件。

11.一种空调器，其特征在于，包括排气阀组件，所述排气阀组件为权利要求1至9中任一项所述的排气阀组件。

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