CN1327130C - 封闭式压缩机的阀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种封闭式压缩机的阀装置。在本发明中，弹性条(40)整体成形于排出阀(30)以便降低当排出阀(30)撞击阀座(26)时所产生的撞击力并且使得排出阀(30)打开。弹性条(40)通过切掉排出阀(30)的中间部分而成形，并且弹性条的自由端被弯曲以指向排出阀(30)的固定部分(32)的自由端(36)。弹性条(40)的自由端(36)支撑在阀板(20)内的凹口(27)的底面，并且从而弹性条(40)沿打开排出阀(30)的方向在排出阀(30)上施加弹力。根据如上构造的本发明，可以最小化当排出阀(30)运行时所产生的噪音，并且可以平稳地进行排出阀(30)的打开/关闭操作。

Description

封闭式压缩机的阀装置
技术领域
本发明涉及一种封闭式压缩机，更特别地涉及一种用于控制将工作流体吸入压缩机气缸和将工作流体排出压缩机气缸的阀装置。
背景技术
在现有的封闭式压缩机中，活塞在成形于气缸体内的气缸内直线往复运动以压缩工作流体。在阀装置的控制下，工作流体可以吸入气缸和从气缸排出。
通常，阀装置设置在阀板上，该位于气缸体前端上以封闭气缸内部。流道成形在阀板内用于将气缸连通于外部(即抽吸室和排放室)，并且流道由抽吸阀或排出阀关闭或打开。抽吸或排出阀的打开和关闭通过气缸压力和外部压力之间的压差而进行，这源于活塞的往复运动。
这种抽吸或排出阀在压缩机运行期间高速打开和关闭流道。这里，更具体地，抽吸或排出阀的自由端末端部分打开和关闭阀板的流道。即，当抽吸或排出阀的末端部分紧密接触阀板的阀座时流道被关闭，而当抽吸或排出阀的末端部分离开阀座时流道被打开。
但是，如上所述，由于在压缩机运行期间阀的末端部分反复撞击阀座以便打开和关闭流道，因此产生大量噪音。
同时，压缩机的效率很大程度上关联于阀装置。能量损耗受到用于打开和关闭阀板内的流道的抽吸和排出阀的操作的影响。
对于阀装置，对压缩机效率有影响的因素包括抽吸和排出阀的打开延迟现象。这种打开延迟现象中的一个主要因素是具有各种结构和重量的阀的惯性。惯性指保持阀的原始运动状态的倾向。具体而言，在初始阶段保持流道由阀关闭的状态，当从流道由阀关闭的状态利用工作流体的压差打开阀时，阀的打开被延迟。
阀和阀板的阀座之间的粘性油所产生的粘着力也使得阀的打开被延迟。另外，成形在阀板内的阀座和流道的不合适的形状也会导致打开延迟现象的发生。
发明内容
本发明旨在解决在先技术中的上述问题。本发明的一个目的是使得在压缩机运转期间由本发明的阀装置所产生的噪音最小。
本发明的另一个目的是使得压缩机的效率最大。
根据本发明的一个方面，为了实现上述目的，提供一种封闭式压缩机的阀装置，包括一个安装在气缸的前端的阀板，阀板设置有贯通的流道用于将气缸连通于外部并且使工作流体流经该流道；一个阀，其一端固定在阀板上并且其自由端使得流道由工作流体的压力选择性地打开和关闭；以及一个弹性条，它整体地成形在阀内并且沿打开阀的方向在阀上施加弹力。
优选地，本发明进一步包括一个阀弹簧，它安装在阀上用来控制阀的开度并且沿关闭阀的方向在阀上施加弹力。
另外，弹性条可以通过切掉阀的一部分而成形并且相对于阀偏斜弯曲从而弹性条的一端支撑在阀板上。
弹性条可以成形为其端部指向所述阀的自由端。
弹性条可以成形为其端部指向阀的固定端。
弹性条可以成形在阀的中间部分。
弹性条的端部可以包括接触部分，它被弯曲以紧密接触成形在阀板内的凹口的表面。
根据本发明的另一个方面，提供一种封闭式压缩机的阀装置，包括一个安装在气缸的前端的阀板，阀板设置有贯通的流道用于将气缸连通于外部并且使工作流体流经该流道；一个阀，其一端固定在阀板上并且其自由端使得流道由工作流体的压力选择性地打开和关闭；以及一个开放弹簧，它固定在阀的一侧上，阀的该侧对应于相对于阀和阀板相对的一侧，开放弹簧的末端部分经过阀的中间部分并且位于阀和阀板之间，并且它沿打开阀的方向在阀上施加弹力。
优选地，本发明进一步包括一个阀弹簧，它安装在阀上用来控制阀的开度并且沿关闭阀的方向在阀上施加弹力。
切口部分可以成形在阀的中间部分，从而开放弹簧经过切口部分以在阀的下部和阀板之间指向阀的末端部分。
开放弹簧可以构造为其一端固定在阀的一侧以与阀固定在一起并且其自由端紧密安装在阀的位于阀和阀板之间的另一侧上，并且它的由经过阀的切口部分的部分分开的这两个部分成形为台阶状。
一个突出部分可以成形在阀板的固定阀和开放弹簧的部分上，其中该突出部分比位于阀板内流道外围的阀座高。
一个凹口可以成形在阀板的对应于开放弹簧的末端部分的部分上。
根据如上构造的本发明的封闭式压缩机的阀装置，具有使得压缩机运行期间所产生的噪音最小以及可以提高压缩机效率的优点。
附图说明
通过以下结合附图的优选实施例的说明可以明了本发明的上述和其他目的和特征，附图中：
图1是表示本发明一个优选实施例的封闭式压缩机的阀装置的结构的截面图；
图2是用在如图1所示的本发明的优选实施例中的排出阀的平面图；
图3是表示本发明另一个优选实施例的阀装置的结构的截面图；
图4是用在如图3所示的本发明的优选实施例中的排出阀的平面图；
图5是表示本发明又一个优选实施例的阀装置的结构的截面图；
图6a是用在如图5所示的本发明的优选实施例中的排出阀的平面图；
图6b是用在如图5所示的本发明的优选实施例中的排出阀的截面图；
图7a是用在如图5所示的本发明的优选实施例中的开放弹簧的平面图；以及
图7b是用在如图5所示的本发明的优选实施例中的开放弹簧的截面图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细说明本发明的优选实施例。
参照图1，在其中进行工作流体的压缩的压缩室12成形在气缸体10内。往复活塞14安装在压缩室12内。活塞14通过由电机装置产生的驱动力在压缩室12内直线往复运动，其中该电机装置是封闭式压缩机的一个部件。
阀板20安装在气缸体10的前端。阀板20装配于气缸体10，在阀板和气缸体10的前面之间设置有一个垫圈。贯穿阀板20成形的流道24具有连通压缩室12和下文将说明的排放室72的功能。流道24贯通到成形在阀板20一侧上的阀室25内。阀室25是一个成形在阀板20一侧的凹入部分，并且在其中设置有用于控制工作流体流经流道24的部件。
阀座26围绕流道24的外围成形，它向着阀室25开口。阀座26成形为相对于其周围部分突出并且对应于当关闭流道24时接触下文将说明的排出阀30的部分。
另外，在阀室25一侧成形有凹口27。下文将说明的弹性条(lead)40的自由端位于该凹口27内，并且弹性条40的一端接触凹口27的底面。比其他部分突起更高的突出部分28也设置在阀室25的该侧。优选地突出部分28成形为突出和阀座26相同的高度。另外，排出阀30的固定部分32位于突出部分28上。
排出阀30安装在阀室25内。排出阀30利用压缩室12内外工作流体的压差打开和关闭流道24，并且如图2所示由板状弹簧钢制成，具有小于其宽度的预定长度。对应于排出阀30的一端的固定部分32固定在突出部分28上。固定翼片34、34′成形为从固定部分32的两个横向端伸出。排出阀30的自由端36是用于使得流道24打开和关闭的部分，并且应当具有能够覆盖至少阀座26的外围的面积。
弹性条40整体成形在排出阀30的中间部分。弹性条40通过沿纵向以预定宽度切掉排出阀30的内部而成形并随后弯曲从而它可以沿排出阀30打开的方向在排出阀30上施加弹力。接触部分42成形在弹性条40的将接触凹口27的底面的端部。通过进一步弯曲弹性条40的端部而成形的接触部分42具有和凹口27的底面较大的接触面积从而弹性条40可以具有更稳定的弹性。另外，接触部分42具有防止凹口27或弹性条40磨损的功能。利用上述结构，弹性条40的固定端连接于排出阀30同时当排出阀30安装到阀室25内时位于其自由端的接触部分42接触凹口27的底面。
弹性条40在排出阀30上施加弹力以使得排出阀30打开从而可以打开流道24，并且因此弹性条降低排出阀30施加到阀座26的撞击力并且可以更加平稳地进行排出阀30的打开/关闭操作。而且，由于弹性条40的自由端接触凹口27的底面，因此在正常时间即当压缩机不工作时保持排出阀30的自由端36稍微离开阀座26的状态。
而且，由和排出阀30相同材料制成的具有预定弹性的阀弹簧50位于排出阀30上。阀弹簧控制排出阀30的开度并且沿排出阀30使流道24关闭的方向在排出阀30上施加弹力，从而可以平稳地进行排出阀30的打开/关闭操作。阀弹簧50的自由端沿着离开排出阀30的自由端的末端的方向延伸。
固定器60用于将排出阀30和阀弹簧50固定在阀室25内。固定器60向下推压排出阀30和阀弹簧50的固定端使得它们压配合在阀室25内。
另外，端盖70安装在阀板20上。当然，阀板20和端盖70都由螺栓(未示出)固定于气缸体10。端盖70固定于气缸体，带有一个垫圈71以防止端盖70和阀板20之间的工作流体泄露。排放室72成形在阀板20和端盖70之间。当然，抽吸室(未示出)设置在端盖70和阀板20之间的一侧内。抽吸室通过图中未示出的抽吸阀选择性地连通于压缩室12。
图3和4表示本发明的另一个优选实施例。在这些附图所表示的优选实施例中，弹性条40′沿与图2所表示的优选实施例中的方向相反的方向成形在排出阀30上。即，弹性条40′的自由端弯曲面对排出阀30的固定部分32，并且对应于弹性条该端的接触部分42支撑在凹口27的底面上。在该实施例中，弹性条40′在排出阀30上施加弹力从而排出阀30可以沿排出阀30打开的方向操作以打开流道24。
以下将说明如上构造的优选实施例的阀装置的操作。
首先，根据如图1所示的优选实施例，当活塞14沿箭头A所示方向移动时，在压缩室12内产生负压。这样，抽吸阀(未示出)打开，并且随后抽吸室内的工作流体流入压缩室12内。此时，排出阀30通过压缩室12内产生的负压克服由弹性条40施加在排出阀上的弹力，并且因此它紧密接触阀座26。因此，流入压缩室12内的工作流体不能排放到排放室72。
当如上所述完成工作流体的抽吸时，活塞14开始沿与箭头A相反的方向移动并且导致压缩室12内的工作流体受压。此时，抽吸阀由压缩室12内产生的压力关闭。之后，随着工作流体被压缩，压缩室12内的压力增大。这样，排出阀30打开。排出阀30的打开操作取决于压缩室12和排放室72之间的压差。
排出阀30的自由端36通过压差以及由弹性条40施加在排出阀30上的弹力分离于阀座26，并且因而流道24打开。这样，当流道24打开时，压缩室12内的工作流体排放到排放室72内。而且，排出阀30的开度由阀弹簧50控制，并且排出阀30通过由阀弹簧50施加的弹力快速关闭流道24从而可以进行活塞的下一个冲程。这里，由于活塞14再次沿箭头A所示方向移动，因此排出阀30关闭。然后，工作流体流入压缩室12内，并且将重复上述过程。
另一方面，弹性条40始终沿打开流道24的方向在排出阀30上施加弹力。因此，当排出阀30的自由端36接触阀座26以关闭流道24时，弹性条40降低当排出阀30撞击阀座26时所产生的撞击力。而且，即使当排出阀30打开以使得流道24打开时弹性条40也在排出阀30上施加弹力。这样，弹性条40使得排出阀30平稳地离开阀座26。
如图3所示的优选实施例的阀装置的操作与图1的阀装置的操作一样。
下面，图5表示本发明的又一个优选实施例。参照该图，在其中进行工作流体的压缩的压缩室112成形在气缸体110内。往复活塞114安装在压缩室112内。活塞114通过由电机装置产生的驱动力在压缩室112内直线往复运动，其中该电机装置是封闭式压缩机的一个部件。
阀板120安装在气缸体110的前端。阀板120装配于气缸体110，在阀板和气缸体110的前面之间设置有一个垫圈122。贯穿阀板120成形的流道124具有连通压缩室112和下文将说明的排放室172的功能。流道124贯通到成形在阀板120一侧上的阀室125内。阀室125是一个成形在阀板120一侧的凹入部分，并且在其中设置有用于控制工作流体流经流道124的部件。
阀座126围绕流道124的外围成形，它向着阀室125开口。阀座126成形为相对于其周围部分突出并且对应于当关闭流道124时接触下文将说明的排出阀130的部分。
另外，在阀室125一侧成形有凹口127。下文将说明的弹性条140位于该凹口127内从而不会干涉阀板120。比其他部分突起更高的突出部分128也设置在阀室125的该侧。突出部分128成形为比阀座126高。此时，优选地突出部分128的高度比阀座126高出下文将说明的排出阀130的厚度。另外，排出阀130的固定部分132位于突出部分128。
排出阀130安装在阀室125内。排出阀130利用压缩室112内外工作流体的压差打开和关闭流道124，并且如图6所示由板状弹簧钢制成，具有小于其宽度的预定长度。对应于排出阀130的一端的固定部分132固定在突出部分128上。固定翼片134、134′成形为从固定部分132的两个横向端伸出。排出阀130的自由端1 36是用于使得流道124打开和关闭的部分，并且应当具有能够覆盖至少阀座126的外围的面积。
切口部分135成形在排出阀130的中间部分。切口部分135通过沿垂直于排出阀130的纵向的方向切掉排出阀130的内部而成形，并且被弯曲以相互错开的条板135′成形在切口部分135的两侧。如图6b所示，条板135′分别向着排出阀130的自由端136和固定部分132延伸，其方式为它们相互错开。
开放弹簧140安装在排出阀130的固定部分132上。如图7a和7b所示，开放弹簧140包括对应于排出阀130的固定部分132的固定部分142。固定翼片144、144′成形在固定部分142上，从固定部分142的两个横向端伸出。该开放弹簧140由和排出阀130相同材料制成。对应于和开放弹簧140的固定部分142相对的部分的自由端146成形为相对于固定部分142具有对应于排出阀130的厚度的台阶s。即，自由端146成形为比固定部分142低。
因此，开放弹簧140的固定部分142位于排出阀130的固定部分132上，而开放弹簧的自由端146接触排出阀130的面向阀板120的一侧并且位于其上。开放弹簧140沿打开排出阀130的方向在排出阀130上施加弹力。这样，开放弹簧140使得排出阀130更加平稳地打开，并且还具有降低当排出阀130接触阀座120时所产生的撞击噪音的功能。
而且，由和排出阀130相同材料制成的具有预定弹性的阀弹簧150位于排出阀130上。阀弹簧150控制排出阀130的开度并且沿排出阀130使流道124关闭的方向在排出阀130上施加弹力，从而可以平稳地进行排出阀130的打开/关闭操作。阀弹簧150的自由端沿着离开排出阀130的自由端136的末端的方向延伸。
固定器160用于将排出阀130、开放弹簧140和阀弹簧50固定在阀室125内。固定器160向下推压排出阀130和开放弹簧140的固定部分132、142以及阀弹簧150使得它们压配合在阀室125内。
另外，端盖170安装在阀板120上。当然，阀板120和端盖170都由螺栓(未示出)固定于气缸体110。端盖170固定于气缸体，带有一个垫圈171以防止端盖170和阀板120之间的工作流体泄露。排放室172成形在阀板120和端盖170之间。当然，抽吸室(未示出)设置在端盖170和阀板120之间的一侧内。抽吸室通过图中未示出的抽吸阀选择性地连通于压缩室112。
以下将说明如上构造的优选实施例的阀装置的操作。参照图5，当活塞114沿箭头A所示方向移动时，在压缩室112内产生负压。这样，抽吸阀(未示出)打开，并且随后抽吸室内的工作流体流入压缩室112内。此时，排出阀130通过压缩室112内产生的负压克服由开放弹簧140施加的弹力，并且因此它紧密接触阀座126。因此，流入压缩室112内的工作流体不能排放到排放室172。
当如上所述完成工作流体的抽吸时，活塞114开始沿与箭头A相反的方向移动并且导致压缩室112内的工作流体受压。此时，抽吸阀由压缩室112内产生的压力关闭。之后，随着工作流体被压缩，压缩室112内的压力增大。这样，排出阀130打开。此时，排出阀130的打开取决于压缩室112和排放室172之间的压差而进行。
排出阀130的自由端136通过压差以及由开放弹簧140施加的弹力分离于阀座126，并且因而流道124打开。这样，当流道124打开时，压缩室112内的工作流体排放到排放室172内。而且，排出阀130的开度由阀弹簧150控制，并且排出阀130通过由阀弹簧150施加的弹力快速关闭以使得流道124关闭从而可以进行活塞的下一个冲程。这里，由于活塞114再次沿箭头A所示方向移动，因此排出阀130关闭。然后，工作流体流入压缩室112内，并且将重复上述过程。
另一方面，开放弹簧140始终沿打开流道124的方向在排出阀130上施加弹力。因此，当排出阀130的自由端136接触阀座126以关闭流道124时，开放弹簧140降低当排出阀130撞击阀座126时所产生的撞击力。而且，即使当排出阀130打开以使得流道124打开时，开放弹簧140也在排出阀130上施加弹力，这样，开放弹簧140使得排出阀130平稳地离开阀座126。
尽管在本发明的优选实施例中，本发明的阀装置用作排放阀，但是本领域技术人员可以明白本发明的阀装置可以用作抽吸阀。
工业应用性
如上所述，根据本发明的封闭式压缩机的阀装置包括弹性条或开放弹簧，它沿打开阀的方向在阀上施加弹力。这样，可以平稳地进行阀的打开/关闭操作并且当阀撞击阀座时所产生的撞击噪音可以最小化。因此，可以提高压缩机的效率，并且同时可以降低其工作噪音。
而且，根据本发明，可以沿打开阀的方向在阀上施加弹力的弹性条整体成形在阀上。因此，具有简化阀装置的结构的优点。另外，独立于阀制造的开放弹簧也可以以临时组装于阀的状态提供到组装生产线。因此，具有提高阀的组装工作效率的有利效果。
尽管表示并参照优选实施例说明了本发明，但是本领域技术人员将可以理解可以进行各种改变和修改，而不脱离如所附权利要求书限定的本发明的实质和范围。

Claims (12)

1、一种封闭式压缩机的阀装置，包括：
一个安装在气缸的前端的阀板，阀板设置有贯通的流道用于将所述气缸连通于外部并且使工作流体流经该流道；
一个阀，其一端固定在所述阀板上并且其自由端使得所述流道由所述工作流体的压力选择性地打开和关闭；以及
一个弹性条，它整体地成形在所述阀内并且沿打开所述阀的方向在所述阀上施加弹力，其中，所述弹性条的端部包括接触部分，该接触部分被弯曲以紧密接触成形在所述阀板内的凹口的表面。
2、如权利要求1所述的阀装置，进一步包括一个阀弹簧，它安装在所述阀上用来控制所述阀的开度并且沿关闭所述阀的方向在所述阀上施加弹力。
3、如权利要求1或2所述的阀装置，其特征在于，所述弹性条通过切掉所述阀的一部分而成形并且随后相对于所述阀偏斜弯曲从而所述弹性条的所述端部支撑在所述阀板上。
4、如权利要求3所述的阀装置，其特征在于，所述弹性条成形为其所述端部指向所述阀的所述自由端。
5、如权利要求3所述的阀装置，其特征在于，所述弹性条成形为其所述末端部分指向所述阀的所述固定端。
6、如权利要求4或5所述的阀装置，其特征在于，所述弹性条成形在所述阀的中间部分。
7、一种封闭式压缩机的阀装置，包括：
一个安装在气缸的前端的阀板，阀板设置有贯通的流道用于将所述气缸连通于外部并且使工作流体流经该流道；
一个阀，其一端固定在所述阀板上并且其自由端使得所述流道由所述工作流体的压力选择性地打开和关闭；以及
一个开放弹簧，它固定在所述阀的一侧上，所述阀的该侧对应于相对于所述阀和所述阀板相对的一侧，所述开放弹簧的末端部分经过所述阀的中间部分并且位于所述阀和所述阀板之间，并且它沿打开所述阀的方向在所述阀上施加弹力。
8、如权利要求7所述的阀装置，进一步包括一个阀弹簧，它安装在所述阀上用来控制所述阀的开度并且沿关闭所述阀的方向在所述阀上施加弹力。
9、如权利要求7或8所述的阀装置，其特征在于，切口部分成形在所述阀的中间部分，从而所述开放弹簧经过所述切口部分以在所述阀的下部和所述阀板之间指向所述阀的末端部分。
10、如权利要求9所述的阀装置，其特征在于，所述开放弹簧构造为其一端固定在所述阀的所述一侧以与所述阀固定在一起并且其自由端紧密安装在所述阀的位于所述阀和所述阀板之间的另一侧上，并且它的由经过所述阀的所述切口部分的部分分开的这两个部分成形为台阶状。
11、如权利要求7或10所述的阀装置，其特征在于，突出部分成形在所述阀板的固定所述阀和所述开放弹簧的部分上，其中该突出部分比位于所述阀板内的所述流道的外围的阀座高。
12、如权利要求11所述的阀装置，其特征在于，凹口成形在所述阀板的对应于所述阀弹簧的所述末端部分的部分上。
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