CN202100467U - 阀门组件和具有该阀门组件的压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阀门组件和具有该阀门组件的压缩机。根据本实用新型的阀门组件包括：阀板，其包括孔；阀片，其具有可活动部分，用于开启和关闭所述孔；以及阀座，用于限制所述可活动部分的移动，其中，在所述可活动部分上设置有波纹，并且在所述阀座上设置有与所述波纹配合的凹部。这样一来，当阀门组件关闭时，波纹可以提高阀片的刚度并降低阀片上产生的应力；而当阀门组件开启时，阀座上的凹部可以允许阀片提升得更高，从而减少了阀门组件所承受的压差。因此，能够在不用对现有技术中的阀片的材料提出更高要求的情况下来制造阀门组件，而不会使其中的阀片因为受到较高的压差而损坏。

Description

阀门组件和具有该阀门组件的压缩机

技术领域

本实用新型涉及一种阀门组件和具有该阀门组件的压缩机。

背景技术

一般而言，压缩机中的阀门组件具有如下功能。首先，当压缩机转向卸载(仅对于数字压缩机而言)时，阀门组件会将高压侧与低压侧分开。高压侧会持续保持较高压力，并且卸载活塞能够生成足够的力以使压缩机中的涡旋卸载。

进一步，当压缩机停止时，阀门组件可以防止压缩机反转。这是因为，阀门组件能够防止具有较高压力的气体流入到涡旋的端口区域中，从而防止该气体推动涡旋反转。

进而，当压缩机在欠压缩条件下运行时，阀门组件可以有效地降低再压缩，从而提高了压缩机的效率。

在压缩机的运行过程中，在阀门组件开启的情况下，在阀门组件中的阀片的开启方向上，对于阀片会施加大约20psi(磅/平方英寸)的压力。而在阀门组件关闭的情况下，在阀片的端口区域处，有可能会产生高达540psi的压差。

实用新型内容

本实用新型的发明人意识到如此大的压差会在阀片上产生巨大的应力，从而对阀片的刚度和制造阀片用的材料提出了更高的要求。因此，本实用新型的发明人希望提供一种阀门组件和具有该阀门组件的压缩机，使得在阀门组件关闭的情况下能够提高阀门组件中的阀片的刚度，并降低阀片上产生的应力，而不用对现有技术中的阀片的材料提出更高要求。

在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。但是，应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图用来确定本实用新型的关键性部分或重要部分，也不是意图用来限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出关于本实用新型的某些概念，以此作为稍后给出的更详细描述的前序。

鉴于现有技术的上述情形，本实用新型的目的是针对上述现有技术的缺点和不足提供一种阀门组件和具有该阀门组件的压缩机。本实用新型的一种或几种阀门组件能够用现有技术中的阀片的材料并且可能减少阀片因为受到较高的压差而造成的损坏。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一种或几种实施方式提供了一种阀门组件。该阀门组件包括：阀板，其包括孔；阀片，其具有可活动部分，用于开启和关闭所述孔；以及阀座，用于限制所述可活动部分的移动，其中，在所述可活动部分上设置有波纹，并且在所述阀座上设置有与所述波纹配合的凹部。

优选地，在根据本实用新型的阀门组件中，阀片设置在阀板和阀座之间。

优选地，根据本实用新型的阀门组件的阀座上的凹部为通孔。

优选地，根据本实用新型的阀门组件的阀片的可活动部分上的波纹的位置对应于阀板上的孔的位置。

优选地，根据本实用新型的阀门组件的阀片的可活动部分上的波纹为朝向阀座凸起的凸部，并且该凸部优选地为圆拱形。

优选地，当根据本实用新型的阀门组件的阀片上的可活动部分移动以使阀板上的孔开启并且可活动部分压在阀座上时，阀座上的凹部容纳可活动部分上的波纹。

优选地，根据本实用新型的阀门组件的阀板、阀片和阀座上的相应位置处分别进一步设置有至少一个定位孔，并且阀门组件进一步包括：至少一个螺旋销，用于插入到定位孔中以定位阀门组件。优选地，阀板、阀片和阀座上的定位孔和螺旋销的数目分别为2个。

优选地，根据本实用新型的阀门组件为高效率容积阀(Higher VolumeEfficiency Valve，HVE)。

本实用新型的一种或几种实施方式还提供了一种压缩机，该压缩机包括：排放室；排放压力区域；排放通道，用于连接所述排放室和所述排放压力区域；以及根据本实用新型的阀门组件，其设置在所述排放通道中。

优选地，根据本实用新型的压缩机为涡旋压缩机。

在本实用新型的上述技术方案中，在阀门组件的阀片的可活动部分上设置有波纹，并且在阀座上设置有凹部。这样一来，当阀门组件关闭时，波纹可以提高阀片的刚度并降低阀片上产生的应力；而当阀门组件开启时，阀座上的凹部可以允许阀片提升得更高，从而减少了阀门组件所承受的压差。因此，能够在不用或较少对现有技术中的阀片的材料提出更高要求的情况下来制造阀门组件，而不会使其中的阀片因为受到较高的压差而损坏。

附图说明

本实用新型可以通过参考下文中结合附图所给出的详细描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并形成说明书的一部分，用来进一步举例说明本实用新型的优选实施例和解释本实用新型的原理和优点。在附图中：

图1是图示一种涡旋压缩机的剖视图；

图2是图示阀门组件在涡旋压缩机中的位置的示意图；

图3是图示一种阀门组件的组成部分的分解图；

图4是从另一个角度图示如图3所示的阀门组件的组成部分的分解图；

图5是图示另一种阀门组件的分解立体图；以及

图6是图示上述另一种阀门组件的组装立体图。

本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其它元件放大了，以便有助于提高对本实用新型实施例的理解。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本实用新型的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。

在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中有可能仅仅示出了根据本实用新型的一些装置结构和/或处理步骤，而省略了一些其它细节。

下面参考图1以涡旋压缩机为例，首先对压缩机的构造加以简要说明。但是，本领域技术人员应该理解，本实用新型不限于图中所示的涡旋压缩机，相反本实用新型还可以应用于其它类型的压缩机，比如螺杆式压缩机、转子式压缩机等之类的其它旋转式压缩机。

图1是图示一种涡旋压缩机100的剖视图。

如图1所示，涡旋压缩机100包括圆筒形的密封壳体120、压缩机构(涡旋)140、主轴承套160、驱动机构180、排气接头200和进气接头220。密封壳体120容纳压缩机构140和驱动机构180。进气接头220设置在壳体120上，用于吸入低压的气态制冷剂。壳体120的一端固定连接有端盖240。排气接头200设置在端盖240上，用于排出压缩后的制冷剂。在壳体120和端盖240之间还设置有相对于壳体120的轴向方向横向延伸(在图1中为沿大致水平的方向延伸)的消音板300，从而将压缩机的内部空间分隔成高压侧和低压侧。端盖240和消音板300之间的空间构成高压侧空间，而消音板300与壳体120之间的空间构成低压侧空间。位于壳体120底部的基座280用于将压缩机100安装到系统机架上。

上面以涡旋压缩机为例简要说明了压缩机的构造。下面进一步参考图2进行说明。图2是图示阀门组件1在涡旋压缩机中的位置的示意图。该阀门组件1可以是高效率容积阀。如图2所示，根据涡旋压缩机的构造，可以将容纳压缩后的制冷剂的空间指示为排放室5，并且将产生压缩后的致冷剂的区域指示为排放压力区域2。在排放压力区域2和排放室5之间存在排放通道3。排放通道3连接排放压力区域2和排放室5，以使压缩后的致冷剂可以从排放压力区域3进入到排放室5中。本实用新型所涉及的一种或几种阀门组件1就设置在排放通道3中。通常借助于螺母4将阀门组件1安装在排放通道3中。

为了更加清楚地说明本实用新型的目的，下面参考图3和4进行说明。图3是图示一种阀门组件1的组成部分的分解图，并且图4是从另一个角度图示如图3所示的阀门组件1的组成部分的分解图。

如图3所示，阀门组件1可以包括阀座9、阀片8、阀板7和螺旋销6。阀板7上设置有用于排气的孔10(在下文中称之为排气孔)，该排气孔10用于使压缩后的致冷剂可以从排放压力区域3进入到排放室5中。另外，阀板7上还设置有定位孔11，并且阀片8和阀座9上的相应位置处也设置有相应的定位孔。在图3所示的例子中，阀板7、阀片8和阀座9上的定位孔的数目分别为2个，以与2个螺旋销6相对应。螺旋销6可以插入到定位孔11中，以定位阀门组件1。

需要注意的是，阀门组件可以采用除了螺旋销6和与之相对应的定位孔11之外的本领域技术人员所已知的其它定位方式来定位，并且螺旋销6和定位孔11的数目也不限于2个，本实用新型对此并没有特殊限制。

阀片8具有可活动部分12，该可活动部分12用于开启和关闭阀板7上的排气孔10。阀座9可以限制阀片8的可活动部分12的移动。这一点可以从图4中明显地看出。如图4所示，当气流通过阀板7上的排气孔10而使阀片8的可活动部分12移动时，可活动部分12会朝向阀座9的方向弯曲，最终会与阀座9的特定轮廓相接触。这样一来，阀座9就限制了可活动部分12的移动，以避免阀片8由于其变形过度而疲劳断裂。

在压缩机的运行过程中，在阀门组件开启的情况下，在阀门组件中的阀片的开启方向上，对于阀片会施加大约20psi的压力。而在阀门组件关闭的情况下，在阀片的端口区域处(亦即阀片8的可活动部分12上的与阀板7上的排气孔10相对应的位置处)，有可能会产生高达540psi的压差。

在阀门组件开启和关闭的情况下，在阀门组件中的阀片上分别存在一些极高应力区域。换言之，在阀片上产生的应力分布并不均匀。

具体地，在阀门组件开启的情况下，在阀片的前表面(亦即如图3所示的阀片8的上表面)上，在可活动部分12的侧缘和颈部存在极高应力区域。

进一步，在阀门组件关闭的情况下，在阀片的前表面上，在可活动部分12的端口中心，亦即在与阀板7上的排气孔10相对应的位置的中心处，存在极高应力区域；并且在阀片的后表面上，在可活动部分12的端口边缘，亦即与阀板7上的排气孔10相对应的位置的边缘处，也存在极高应力区域。

为了避免阀片在上述极高应力区域处因受到巨大应力而损坏，必须提高阀片的刚度，使阀片能够在其极高应力区域处承受相应的应力。在这种情况下，可以考虑采用质量更高的材料来制造阀片，但这可能会增加产品的成本。

本实用新型的一种或几种实施方式提供了一种阀门组件，其能够在不用或较少对现有技术中的阀片的材料提出更高要求的情况下来制造阀门组件，而不会或减少使其中的阀片因为受到较高的压差而损坏。

图5是图示本实用新型的一种或几种实施方式的阀门组件60的分解立体图。

具体地，根据本实用新型的一种或几种实施方式，在阀片80的可活动部分12上设置有波纹13，并且在阀座90上设置有与波纹13配合的凹部14。

考虑到在阀片80上产生的应力分布并不均匀，因此如果在阀片80的可活动部分12上设置波纹13，则波纹13可以改善阀片80的可活动部分12上的相应位置的刚度，从而增强阀片80在例如上面描述的极高应力区域处的应力承受能力。这样一来，就可以在保持阀片80的相同应力承受能力的情况下，降低对用于制造阀片80的材料的质量要求，从而可能降低产品的成本。

另外，在阀座90上设置凹部14的目的之一是为了当阀门组件60开启时允许阀片80的可活动部分提升得更高，从而减少阀片80所承受的压差，以进一步减少阀片80的可活动部分所承受的应力。

在图4所示的阀门组件1中，在阀座9的特定轮廓上没有设置凹部。当气流通过阀板7上的排气孔10而使阀片8的可活动部分12移动时，可活动部分12会朝向阀座9的方向弯曲，最终会与阀座9的特定轮廓相接触。阀座9的特定轮廓就限制了阀片8的可活动部分12的提升高度。

与此形成对照，如图5所示，在根据本实用新型的一种或几种实施方式的阀门组件60中，在阀座90的特定轮廓上设置了凹部14。这样一来，当阀片80的可活动部分提升并与阀座90相接触时，阀座90的特定轮廓上的凹部14为可活动部分的进一步提升提供了额外的空间。尤其是在可活动部分12上设置有波纹13的情况下，当可活动部分12压在阀座90上时，波纹13可以容纳在凹部14中。因此，波纹13的存在不会对阀片80的可活动部分12的提升高度造成影响。本领域技术人员已知的是，当阀片80的可活动部分12提升得更高时，可以减少阀片80的可活动部分12所承受的压差，这对于提高工作效率和降低应力是有利的。

根据本实用新型的一种或几种实施方式，阀座90上的凹部14可以是通孔，如图5所示。作为通孔的凹部14除了可以在阀片80的可活动部分12移动以使阀板7上的排气孔开启并且可活动部分12压在阀座90上时容纳可活动部分12上的波纹13之外，还可以提供额外的好处，如图6所示。图6是图示本实用新型的一种或几种实施方式的阀门组件60的组装立体图。

参考图6，在某些情况下，阀片80的可活动部分12可能不会充分提升以完全压在阀座90上。这样一来，阀座90上的凹部14就不会被可活动部分12上的波纹13完全封闭。此时，气流会从作为入口的阀板7上的排气孔10进入。在凹部14不是通孔的情况下，气流只会从阀座90旁侧的第一出口排出。而在凹部14是通孔的情况下，气流除了可以从阀座90旁侧的第一出口排出之外，还可以通过作为第二出口的凹部14排出。因此，在阀片80的可活动部分12没有充分提升以完全压在阀座90上的情况下，作为通孔的凹部14增加了气流的排放区域，这对于提高工作效率和降低应力同样是有利的。

根据本实用新型的一种或几种实施方式，阀片80的可活动部分12上的波纹13的位置对应于阀板7上的排气孔10的位置。使用这种配置，可以更加有效地增加阀片80的可活动部分12上的如上所述极高应力区域处的刚度，从而增强阀片80的整体应力承受能力。

根据本实用新型的一种或几种实施方式，阀片80的可活动部分12上的波纹13是朝向阀座90凸起的凸部。使用这种配置，当阀片80的可活动部分12移动以使阀板7上的排气孔10开启并且可活动部分12压在阀座90上时，阀座90上的凹部14就可以更加有效地容纳作为凸部的波纹13，以允许阀片80的可活动部分12提升得更高。为了加工方便和有效减少作用在其上的张应力起见，该凸部优选地为圆拱形。

使用根据本实用新型的一种或几种实施方式的阀门组件，可以在不用或较少对现有技术中的阀片的材料提出更高要求的情况下来制造阀门组件，而不会或减少使其中的阀片因为受到较高的压差而损坏，从而可能降低产品的成本。

本实用新型的一种或几种实施方式的阀门组件可以用在压缩机中。当然，本实用新型的一种或几种实施方式的阀门组件也可以用在需要对气体的流向进行控制的任何其它设备中。当应用于压缩机时，本实用新型的阀门组件设置在用于连接排放室和排放压力区域的排放通道中，关于这一点可以参考图2。本实用新型的一种或几种实施方式的阀门组件能够以较低的成本保证压缩机的正常运行。

使用本实用新型的阀门组件的压缩机可以是涡旋压缩机，当然也可以是其它类型的压缩机，比如螺杆式压缩机、转子式压缩机等之类的其它旋转式压缩机。

以上虽然结合附图详细描述了本实用新型的一种或几种实施方式，但是应当明白，上面所描述的实施方式只是用于说明本实用新型，而并不构成对本实用新型的限制。对于本领域的技术人员来说，可以对上述实施方式作出各种修改和变更而没有背离本实用新型的实质和范围。因此，本实用新型的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。

Claims (12)

1.一种阀门组件，包括：

阀板，其包括孔；

阀片，其具有可活动部分，用于开启和关闭所述孔；以及

阀座，用于限制所述可活动部分的移动，其中，

在所述可活动部分上设置有波纹，并且在所述阀座上设置有与所述波纹配合的凹部。

2.根据权利要求1所述的阀门组件，其中，所述阀片设置在所述阀板和所述阀座之间。

3.根据权利要求1所述的阀门组件，其中，所述凹部为通孔。

4.根据权利要求1所述的阀门组件，其中，所述波纹的位置对应于所述孔的位置。

5.根据权利要求1所述的阀门组件，其中，所述波纹为朝向所述阀座凸起的凸部。

6.根据权利要求5所述的阀门组件，其中，所述凸部为圆拱形。

7.根据权利要求1所述的阀门组件，其中，当所述可活动部分移动以使所述孔开启并且所述可活动部分压在所述阀座上时，所述凹部容纳所述波纹。

8.根据权利要求1所述的阀门组件，其中，在所述阀板、所述阀片和所述阀座上的相应位置处分别进一步设置有至少一个定位孔，并且所述阀门组件进一步包括：

至少一个螺旋销，用于插入到所述定位孔中以定位所述阀门组件。

9.根据权利要求8所述的阀门组件，其中，所述阀板、所述阀片和所述阀座上的所述定位孔和所述螺旋销的数目分别为2个。

10.根据权利要求1所述的阀门组件，其中，所述阀门组件为高效率容积阀。

11.一种压缩机，包括：

排放室；

排放压力区域；以及 

排放通道，用于连接所述排放室和所述排放压力区域，

其特征在于，该压缩机还包括：

根据权利要求1-10中任何一项所述的阀门组件，其设置在所述排放通道中。

12.根据权利要求11所述的压缩机，其中，所述压缩机为涡旋压缩机。 

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