CN1462835A - 用于封闭式压缩机的阀门 - Google Patents

Abstract

一种用于封闭式压缩机的阀门具有安装在缸体和缸盖之间的阀板。缸体具有缸筒，缸盖具有制冷吸入室和制冷剂排出室，所制冷吸入室和制冷剂排出室由隔离板互相隔开。缸盖还至少包括具有不同密度的第一、第二和第三板，用来连通制冷剂吸入室和缸筒的制冷剂吸入通道，及用来连通制冷排出室和缸筒的制冷剂排通道。吸入阀在缸筒压力的推动下开启和关闭制冷剂吸入通道；及排出阀在缸筒压力的推动下开启和关闭制冷剂排出通道。

Description

用于封闭式压缩机的阀门

技术领域

本发明总的来说涉及一种压缩机，尤其涉及一种用于封闭式压缩机的阀门。

背景技术

图1示出了一个典型的封闭式压缩机的例子。参照图1，标号100表示壳体，200表示一个电子部件单元，300表示利用电子部件单元200供应的电能来压缩制冷剂的压缩单元。

如图1所示，壳体100具有上部壳体110和下部壳体120，它们中的每一个大体上为半圆形。上部和下部壳体110、120互相连接在一起，从而在其中限定了预定的密封空间。

电子部件单元200包括安装在壳体100内部的定子210，与定子210发生电磁作用而转动的转子220，以及与转子220压配合的转轴230。转轴230的下端具有偏心部分231。

压缩部件单元300包括活塞310，缸体320，缸盖330和阀门装置340。

活塞310连接到连接杆311的一端，所述连接杆311的另一端连接到转轴230的偏心部分231上。缸体320提供了一个缸筒321，活塞310位于缸筒321中。因此，当转轴230转动时，活塞310在缸筒321中往复运动。

缸盖330连接到缸体320上。缸盖330具有制冷剂吸入室332和制冷剂排出室333，它们可由隔板331互相隔开。制冷剂吸入室332与吸入消声器350相连，而制冷剂排出室333与排出消声器(没有示出)相连。

如图2所示，阀门340安装在缸体320和缸盖330之间，阀门340包括阀板341、吸入阀342及排出阀343。

阀板341具有制冷剂吸入孔341a和制冷剂排出孔341b。如图3所示，缸体320的缸筒321与缸盖330的制冷剂吸入室332经由制冷剂吸入孔341a相互连通，而缸体320的缸筒321与缸盖330的制冷剂排出室333经由制冷剂排出孔341b相互连通。

吸入阀342安装在阀板341与缸体320最靠近的一侧，以便有选择地开启制冷剂吸入孔341a。通过部分地切割位于缸体320和阀板341之间吸入阀片342a，形成吸入阀342。

排出阀343安装在阀板341与缸盖330最靠近的一侧，以便有选择地开启制冷剂排出孔341b。在排出阀343的后部依次形成有阻塞器344和保持器345，用于限制排出阀343的张开。

通过被缸筒321中的压力移动，吸入阀342和排出阀343开启和关闭制冷剂吸入孔341a和制冷剂排出孔341b，由此将制冷剂吸入室332中的制冷剂吸入到缸筒321中或将缸筒321中的制冷剂排出制冷剂排出室333中。参照图3，下面将详细描述常规阀门340的这种操作。

在活塞310从其顶部死点向其底部死点移动的冲程期间，吸入阀342在缸筒321的减小压力作用下，移动到如图3虚线所示的位置，从而开启制冷剂吸入孔341a并通过开启的制冷剂吸入孔341a将制冷剂吸入室332中的制冷剂吸入至缸筒321中。

当活塞310从其底部死点向其顶部死点移动时，压缩吸入的制冷剂，从而使缸筒321中的压力增加。此时，在缸筒321中的压力作用下，吸入阀342移动至图3实线所示的位置，从而关闭了制冷吸入孔341a。

当活塞310继续向其顶部死点移动时，缸筒321中的压力也继续增加。接着，当活塞310移动到非常接近其顶部死点时，缸筒321中压力达到最大值，因此，排出阀343在缸筒321中的压力作用下移动到如图3虚线所示的位置，从而开启制冷排出孔341b。所以，缸筒321中的压缩的制冷剂通过制冷剂排出孔341b被排出到缸盖330的制冷剂排出室333中。

当到达其顶部死后，活塞310返回向其底部死点移动，在排出阀343的回复力作用下，排出阀343移动到图3实线所示的位置，从而闭合了排出孔341b。所以，由于缸筒321中所产生的压力，制冷剂吸入孔341a开启。

在封闭式压缩机的常规阀门中，当吸入阀342和排出阀343开启和闭合时，尤其是当排出阀343关闭制冷剂排出孔341b时，由于排出阀343颈部343a(参照图2)的回复力和阻塞器344弯曲部分344a(参照图2)的回复力，使排出阀343强烈撞击阀板341。通过均匀撞击阀板341，撞击阀板341期间产生的冲击能转换为瞬间质能，接着转换为产生声波的振动能。因此，当振动能转换为负压能时，在空气中产生声波，从而产生相当大的噪声。

在封闭式压缩机的常规阀门中，使用了诸如阻塞器344和保持器345的附加部件，以便弹性支撑排出阀343并限制排出阀343的上升。因此，部件的数量增加了，并使结构变得复杂。

而且，由于阻塞器344和保持器345要占据一定的空间，所以用于缸筒330和制冷剂吸入室332的空间变小了。因此，设计的自由度受到了限制，如制冷剂吸入孔341a和排出孔341b的设计。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种封闭式压缩机的阀门，通过抑制噪声发生源，即利用在不同介质之间的边界干扰所产生的对声波的隔离传输损耗，通过减小源自排出阀撞击阀板所产生冲击能量的声压能量，其能够减小了压缩机的噪声。

本发明的另一个目的是提供一种封闭式压缩机的阀门，其结构简单，具有较少的部件和尽可能大的用于缸盖的空间，其中，在缸筒中的压力作用下，通过在一定空间中移动排出阀来开启和关闭制冷剂排出孔，从而省去了支持排出阀的必要部件，如阻塞器和保持器，因此可得到较简单的结构。

根据本发明的封闭式压缩机阀门实现了上述目的，所述阀门包括安装在缸体和缸盖之间的阀板，缸体具有缸筒，缸盖具有制冷剂吸入室和制冷剂排出室，它们可由隔板相互隔开，所述阀板至少包括具有不同厚度的第一、第二和第三板，用于连通制冷剂吸入室和缸筒的制冷剂吸入通道，以及用于连通制冷剂排出室和缸筒的制冷剂排出通道，以及在缸筒内的压力作用下开启/关闭制冷剂吸入通道的吸入阀，在缸筒内的压力的作用下开启/关闭制冷排出通道的排出阀。

第一至第三板可由不同密度的金属制成。这些板也可由不同密度的非金属板制成。这些板其中之一可由金属材料制成，而其它板可由不同密度的非金属材料制成。

根据本发明的优选实施例，制冷剂吸入通道包括：形成在第一板上的具有预定直径的第一制冷剂吸入孔；形成在第二板上的其直径比第一制冷剂吸入孔的直径小的第二制冷剂吸入孔；及形成在第三板上的其直径与第一制冷剂吸入孔的直径相同的第三制冷剂吸入孔。制冷剂排出孔包括：形成在第一板上且具有预定直径的第一制冷剂排出孔；形成在第二板上的第二制冷剂排出孔，第二制冷剂排出孔具有其直径较第一制冷剂排出孔的直径大的引导部分，及与引导部分部分重叠的排出部分，从而与引导部分相连通；及离开第一制冷剂排出孔偏心地形成的第三制冷剂排出孔，以便与第二制冷剂排出孔的排出部分相连通。

排出阀活动地安装在第二制冷剂排出孔的引导部分内部，以便开启和关闭第一制冷剂排出孔。排出阀由圆形板制成，其厚度小于第二阀板的厚度，其直径大于第一制冷剂排出孔的直径并小于引导部分的直径。

根据本发明的另一优选实施例，各个板具有一个或更多个不同尺寸和形状的孔，用于调节由各个板所产生的声波的阻抗。

附图说明

参照附图，从下面对本发明优选实施例的详细描述中，本发明的目的和特点将变得显而易见，其中：

图1为常规封闭式压缩机的剖面示意图；

图2为图1所示压缩机的常规阀门的分解透视图；

图3为示出了图2所示常规阀门的操作状态的剖视图；

图4为根据本发明优选实施例的用于封闭式压缩机的阀门的分解透视图；

图5和6示出了根据本发明优选实施例的用于封闭式压缩机的阀门的工作状态的剖视图；

图7为根据本发明另一优选实施例的用于封闭式压缩机的阀门的分解透视图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明进行详细的描述。在描述过程中，相同功能的部件将用相同的标号表示。

参照图4至6，根据本发明第一优选实施例的封闭式压缩机的阀门包括阀板400、吸入阀500及排出阀600。

阀板400设置在缸体320和缸盖330之间。阀板400包括第一至第三独立板410、420、430，它们中的每一块板都是根据本发明的内容而构造的。三块板410、420、430分别具有不同的厚度。尤其优选的是，板410、420、430可由分别具有不同密度的金属或非金属制成。板410、420、430可全部由金属制成，或全部由非金属制成。换一种方案，一块板可由金属制成，而另外两块板可由非金属制成，或一块板由非金属制成，而另外两块板由金属制成。通过实验，可以确定板410、420、430的材料和厚度，从而最佳实现本发明目的和特点。换句话说，可确定板410、420、430的厚度和材料，从而尽可能减小噪声。板410、420、430中的每一块板具有非常精确的表面光洁度，因此，不至于使制冷剂通过连接区域泄露。然而仍在板410、420、430的连接区域上安装有衬垫，以保证高度的密封。

阀板400有制冷剂吸入通道440和制冷剂排出通道450。如图5至6所示，缸体320的缸筒321通过制冷剂吸入通道440与缸盖330的制冷剂吸入室332相互连通，而缸体320的缸筒321通过制冷剂排出通道450与缸盖330的制冷剂排出室333相互连通。

制冷剂吸入通道440有第一到第三制冷剂吸入孔441、442、443，它们分别位于第一至第三板410、420、430的特定位置上。第一制冷剂吸入孔441形成在第一板410上，且具有预定的直径。第二制冷剂吸入孔442形成在第二板420上，其直径较第一制冷剂吸入孔441的直径要小。第三制冷剂吸入孔443形成在第三板430上，其直径与第一制冷剂吸入孔441的直径相同。第一至第三制冷吸入孔441、442、443同心设置，第二制冷剂吸入孔442的直径比其它吸入孔441、443的直径要小。因此，沿制冷剂吸入通道440被吸入缸筒321的制冷剂将进行重复收缩和膨胀。结果，可减小制冷剂的脉动。

制冷剂排出通道450具有形成在第一至第三板410、420、430的特定位置上的第一到第三制冷剂排出孔451、452、453。第一制冷剂排出孔451位于第一板410上，且具有预定的直径。第二制冷剂排出孔452位于第二板420上，并具有直径比第一制冷剂排出孔441的直径要大的引导部分452a，及与引导部分452a部分重叠并相连通的排出部分452b。第三制冷剂排出孔453位于第三板430上，与第一制冷剂排出孔451偏离预定的距离并与第二制冷剂排出孔452的排出部分452b相连通。这里，第二制冷剂排出孔452的排出部分452b的直径比第三制冷剂排出孔453和第一制冷剂排出孔451的直径要小。因此，沿制冷剂排出通道450排出到缸盖330的制冷剂排出室333的制冷剂将进行重复膨胀和收缩。结果，可减小排出制冷剂的脉动。

吸入阀500位于第板410上，以便盖住第一板410的第一制冷剂吸入孔441。吸入阀500可通过部分切割吸入阀片510来确定，所述阀片510安装在第一板410和缸体320之间。

排出阀600活动地安装在第二板420的第二制冷剂排出孔452的引导部分452a中。排出阀600的直径较第一制冷剂排出孔451的直径要大，较引导部分452a的直径要小。排出阀600由圆板制成，其厚度较第二板420的厚度要小。因此，排出阀600通过在引导部分452a中移动可开启和关闭第一制冷剂排出孔451。

在如上述结构的阀门中，吸入阀500和排出阀600通过缸筒321内的压力变化移动，选择性地开启和关闭制冷剂吸入通道440和制冷剂排出通道450。因此，可控制制冷剂的流动，从而在吸入冲程期间可将制冷剂吸入室332中的制冷剂吸入到缸筒321中，而在排出冲程期间可将缸筒321中的制冷剂排出到制冷剂排出室333中。

下面将参照图5和6详细描述根据本发明的阀门的工作过程。

图5示出了吸入冲程状态。在吸入冲程中，活塞310向缸筒321的底部死点移动，因此缸筒321中压力减小。当缸筒321中的压力减小时，吸入阀500移动至图5实线所示的位置，开启制冷剂通道440并将制冷剂吸入室332中的制冷剂经由开启的制冷剂吸入通道440吸入至缸筒321中。这个吸入过程一直进行到活塞310到达底部死点位置，在这种情况下，排出阀600移动到引导部分452a的下端，闭合制冷剂排出通道450。

图6示出了制冷剂压缩和排出冲程的过程状态。在这个过程中，活塞310从底部死点向顶部死点移动。当活塞310向顶部死点移动时，缸筒321中的制冷剂受到压缩，在缸筒321中产生很高的压力。由于缸筒321中的高压力，图6所示的吸入阀500关闭制冷吸入通道440，与此同时，排出阀600和制冷剂排出通道450也处于闭合状态。当制冷剂继续受到压缩时，压力继续增大，当活塞310接近顶部死点时，压力达到最大值。在这种情况下，排出阀600在缸筒321中的压力作用下向引导部分452a的上部移动，使第一制冷剂排出孔451和第二制冷剂排出孔452的排出部分452b互相连通。当第一制冷剂排出孔451和第二制冷剂排出孔452的排出部分452b连通时，它们处于开启状态，压缩的制冷剂由开启的排出通道450排出至制冷剂排出室333。

接着，当活塞310从顶部死点向底部死点移动时，重复上述的吸入冲程。通过重复活塞310的吸入和排出冲程，可压缩和排出制冷剂。

根据本发明，阀板400包括三个独立板410、420、430，它们具有不同的厚度和密度。因此，可以减小由吸入阀500或排出阀600撞击阀板400所产生的噪声。如上所述，在吸入阀500或排出阀600工作期间，阀门500、600与阀板400撞击的冲击能转换为振动能，接着转换为声压能，从而产生声波。根据本发明，根据传输损耗的原理，通过各个板410、420、430之间的边界干扰隔离，可抑制来自声波的噪声。而且，当阀板由不同厚度和密度的板制成时，从各个板以不同入射、反射和传输速度产生声波。因此，可根据材料的类型，可将与入射声波相关的传输或反射通过各个板的阻抗限定在一定程度内，从而有效控制了声音频率，大大减小了噪声水平。

而且，根据本发明，当排出阀600在预定的空间移动时，也就是说在第二板420的引导部分452a中移动时，在缸筒321中压力的作用下，可方便地开启和关闭制冷剂排出通道450，且不需要附加的部件，从而保证了有足够的空间用于制冷剂吸入室332和排出室333，排出通道450可设计为具有各种不同位置和形状。

图7为根据本发明第二优选实施例的封闭式压缩机的阀门的视图。

如图7所示，根据本发明第二优选实施例的阀门的基本结构与根据第一优选实施例的结构相同。因此，在这里将省略相同部件的描述，仅针对第二优选实施例的特点进行描述，这些不同点是各个板410、420、430具有至少一个孔461、462、463，它们具有不同的尺寸和形状。

各个孔461、462、463的作用是调节声波的阻抗，所述声波根据各个板410、420、430的材料而产生的。通过改变孔461、462、463的大小、数量和形状，可调节各个板410、420、430的阻抗，因此，阀门设计成这种方式，即其可避免压缩机内部部件的共振。换名话说，调节各个板使其具有最小噪声的不同阻抗。因此，根据实验所得到的条件而设计的板，可减小噪声的水平。

如上如述，根据本发明，阀板由三种独立的不同厚度和不同密度的金属或非金属板制成。因此，通过由各个板之间的边界干扰隔离而产生的传输损耗，可减小由来自吸入和排出阀与阀板撞击的振动能所产生的声压能。结果，减小了来自压缩过程的噪声。

而且，根据本发明，排出阀通过在第二板的第二制冷剂排出孔的引导部分中特定空间中移动开启和关闭制冷剂通道。因此，没有必要使用附加部件如阻塞器或锁定装置来支持排出阀，可简化阀门的结构。而且，当充分保证了用于吸入室和排出室的空间时，在设计和设置吸入孔和排出孔方面也有了很大自由度。

尽管对本发明的优选实施例进行了描述，本领域所属技术人员将会明白，本发明不应仅限于所描述的优选实施例，在由权利要求所限定的本发明的精神和范围内，可有各种不同的变化和改变。

Claims (23)

1.一种用于封闭式压缩机的阀门，包括：

其中具有缸筒的缸体；

具有制冷剂吸入室和制冷剂排出室的缸盖，所述制冷剂吸入室和制冷剂排出室通过隔离板相互隔开；

设置在缸体和缸盖之间的阀板；

所述阀板包括：

至少第一、第二、第三板，每一块板的厚度都不同于其它板的厚度；

将制冷剂吸入室与缸筒连通的制冷剂吸入通道；和

将制冷剂排出室与缸筒连通的制冷剂排出通道；

吸入阀，其在通过缸筒中的压力移动时打开或关闭制冷剂吸入通道；和

排出阀，其在通过缸筒中的压力移动时打开或关闭制冷剂排出通道。

2.如权利要求1所述的阀门，其特征在于：所述每块板由金属制成，且每块板的密度都不同于其它板的密度。

3.如权利要求1所述的阀门，其特征在于：所述每块板由非金属制成，且每块板的密度都不同于其它板的密度。

4.如权利要求1所述的阀门，其特征在于：其中所述板中的一块由金属制成，其余的板由非金属制成，每一块非金属板的密度都不同于另一块非金属板的密度。

5.如权利要求1所述的阀门，其特征在于：其中所述板中的一块由非金属制成，其余的每块板由金属制成，每一块金属板的密度都不同于另一块金属板的密度。

6.如权利要求1所述的阀门，其特征在于：所述制冷剂吸入通道包括：

形成在第一板上并具有预定直径的第一制冷剂吸入孔；和

形成在第二板上的第二制冷剂吸入孔，其直径小于第一制冷剂吸入孔的直径；和

形成在第三板上的第三制冷剂吸入孔，其直径等于第一制冷剂吸入孔的直径。

7.如权利要求1所述的阀门，其特征在于：所述制冷剂排出通道包括：

形成在第一板上且具有预定直径的第一制冷剂排出孔；

形成在第二板上的第二制冷剂排出孔，其包括：

直径大于第一制冷剂排出孔的引导部分，和

与引导部分部分重叠并且相互连通的排出部分；和

第三制冷剂排出孔，其偏心地离开第一制冷剂排出孔而形成在第三板上，并与第二制冷剂排出孔的排出部分相连通；

排出阀，其可活动地设置在第二制冷剂排出孔的引导部分的内部，用于打开或关闭第一制冷剂排出孔。

8.如权利要求1所述的阀门，其特征在于：所述制冷剂吸入通道包括：

形成在第一板上且具有预定直径的第一制冷剂吸入孔；和

形成在第二板上的第二制冷剂吸入孔，其直径小于第一制冷剂吸入孔的直径；和

形成在第三板上的第三制冷剂吸入孔，其直径等于第一制冷剂吸入孔的直径；和

所述制冷剂排出通道包括：

形成在第一板上且具有预定直径的第一制冷剂排出孔；和

形成在第二板上的第二制冷剂排出孔，所述第二制冷剂排出孔包括：

直径大于第一制冷剂排出孔的引导部分，和

与引导部分部分重叠并且相互连通的排出部分；和

第三制冷剂排出孔，其偏心地离开第一制冷剂排出孔而形成在第三板上，并与第二制冷剂排出孔的排出部分相连通；

排出阀，其可活动地设置在第二制冷剂排出孔的引导部分的内部，用于打开或关闭第一制冷剂排出孔。

9.如权利要求8所述的阀门，其特征在于：排出阀由圆板制成，所述圆板的厚度小于第二阀板的厚度，且直径大于第一制冷剂排出孔的直径但小于所述引导部分的直径。

10.如权利要求1所述的阀门，其特征在于：所述各个板具有一个或更多个尺寸和形状不同的孔，用于调节从各个板所产生的声波的阻抗。

11.如权利要求1所述的阀门，其特征在于：每块板的密度都不同于其它板的密度。

12.如权利要求1所述的阀门，其特征在于：吸入阀由在第一板和缸体之间的吸入阀片上形成的部分切口构成。

13.一种用于封闭式压缩机的阀门，其特征在于：包括

限定了缸筒的缸体；

在缸筒中往复运动的活塞；

具有隔板的缸盖，所述隔板将缸盖分隔为制冷剂吸入室和制冷剂排出室；

设置在缸体和缸盖之间的阀板；

所述阀板包括：

三块板，每块板的厚度都不同于其它板的厚度；

制冷剂吸入通道，其将制冷剂吸入室和缸筒连通并包括三个孔，其中每个孔形成在三块板之一上；和

制冷剂排出通道，其将制冷剂排出室和和缸筒连通并包括三个孔，其中每个孔形成在三块板之一上；和

吸入阀，其用于在通过缸筒中的压力移动时打开或关闭制冷剂吸入通道；

排出阀，其设置在制冷剂排出通道上并用于在通过缸筒中的压力移动时打开或关闭制冷剂排出通道。

14.如权利要求13所述的阀门，其特征在于：所述制冷剂吸入通道包括：

形成在所述三块板中的第一板上且具有预定直径的第一制冷剂吸入孔；

形成在所述三块板中的第二板上的第二制冷剂吸入孔，其直径小于第一制冷剂吸入孔的直径；和

形成在所述三块板中的第三板上的第三制冷剂吸入孔，其直径等于第一制冷剂吸入孔的直径。

15.如权利要求13所述的阀门，其特征在于，所述制冷剂排出通道包括：

形成在所述三块板中的第一板上且具有预定直径的第一制冷剂排出孔；

形成在所述三块板中的第二板上的第二制冷剂排出孔，所述第二制冷剂排出孔包括：

直径大于第一制冷剂排出孔的引导部分，和

与引导部分部分重叠并且相互连通的排出部分；和

第三制冷剂排出孔，其偏心地离开第一制冷剂排出孔而形成在所述三块板中的第三板上，并与第二制冷剂排出孔的排出部分相连通；

其中排出阀可活动地设置在第二制冷剂排出孔的引导部分的内部，用于打开或关闭第一制冷剂排出孔。

16.如权利要求15所述的阀门，其特征在于：排出阀由圆板制成，所述圆板的厚度小于第二阀板的厚度，且直径大于第一制冷剂排出孔的直径但小于所述引导部分的直径。

17.如权利要求13所述的阀门，其特征在于：每块板的密度都不同于其它板的密度。

18.如权利要求13所述的阀门，其特征在于：每块板都由金属制成，且每块板的密度都不同于其它板的密度。

19.如权利要求13所述的阀门，其特征在于：每块板都由非金属制成，且每块板的密度都不同于其它板的密度。

20.如权利要求13所述的阀门，其特征在于：其中所述板中之一由金属制成，其他板中的每一个都由非金属制成，所述其他两块非金属板的密度互不相同。

21.如权利要求13所述的阀门，其特征在于：其中所述板中之一由非金属制成，其他板中的每一个都由金属制成，所述其他两块金属板的密度互不相同。

22.如权利要求13所述的阀门，其特征在于：其中每块板具有一个或更多个不同尺寸和形状的附加孔，用来调节从各个板所产生的声波的阻抗。

23.如权利要求13所述的阀门，其特征在于：吸入阀是由形成在吸入阀片上的部分切口限定的，所述吸入阀片设置在第一板和缸体之间。

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