CN202117924U - 冷媒喷射式旋转压缩机 - Google Patents

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Abstract

一种冷媒喷射式旋转压缩机,包括设置在壳体内的电动机和压缩机构,压缩机构包括带有气缸压缩腔的气缸,主轴承和副轴承分别设置在气缸的两侧,还包括用于向气缸压缩腔注入气体冷媒的喷射机构,该喷射机构包括阀座、止回阀、安装槽以及限位结构,安装槽连通气缸压缩腔。安装槽为第一安装槽,该第一安装槽设置在气缸上,限位结构为限位块,阀座、限位块和止回阀设置在第一安装槽中,第一安装槽通过设置在气缸上的第二气体注入孔连通气缸压缩腔,气体冷媒注入管的一端设置在气缸中。本实用新型不仅适用于单缸旋转式压缩机,而且适用于双缸旋转式压缩机,其具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低、使用寿命长、适用范围广的特点。

Description

冷媒喷射式旋转压缩机
技术领域
本实用新型涉及一种旋转压缩机,特别是一种冷媒喷射式旋转压缩机。
背景技术
空调系统通常用于通过使室内温度保持设定温度,而将室内空间保持在舒适状态。在空调系统中,一般设置有冷凝器和蒸发器,冷凝器和蒸发器之间配备有气液分离器,把从冷凝器出来的冷媒在气液分离器中分离为液体冷媒与气体冷媒。通过选择性的只把气体冷媒注入压缩机的气缸压缩腔,就是所谓的气体冷媒喷射式,目的是为了大幅度地提高空调系统的能力等性能。
现有的气体冷媒喷射式的空调系统中,也是把将在气液分离器产生的气体冷媒注入压缩机的气缸压缩腔中,但是压缩机设计上,多是通过活塞回转角来进行开闭而实现气缸压缩腔的冷媒注入,气缸压缩腔的冷媒注入孔设置在主轴承或者副轴承与活塞上下面接触的平面上,由于该设计存在固有的设计缺陷,通常会导致冷媒注入孔的开孔面积很小以及开孔喷射的时间很短等多方面不足,而冷媒注入孔的开孔面积和喷射时间决定了注入的冷媒量,因此决定着空调系统性能提升有限的难题。
作为一种技术的改进,中国专利文献号CN101344091A于2009.01.14公开了一种旋转式压缩机的冷媒充注装置及其控制方法,通过把冷媒注入装置安装在气缸的侧面,内藏于开孔于气缸压缩腔的气体注入孔的止回阀,可以根据气缸压缩腔的压力进行开闭。开孔于气缸压缩腔的气体注入孔的开孔面积不会根据活塞回转角而变动,而且,内藏于该注入孔的止回阀根据气缸压缩腔的压力变化而开闭,因此根据气缸压缩腔的压力进行变化,注入时间也能达到最大,另外,由于开孔于气缸内侧,孔径相对增大很多,结果在气缸压缩腔能注入大量的气体冷媒,达到提升空调能力等性能的最佳效果。
然而这种改进后的压缩机存在下述缺陷:止回阀阀片无弹性限制装置;阀片在阀口外自由运动,阀片边缘容易与充注孔壁面摩擦,导致阀片不规则运动进而破损失效。
图1显示了现有搭载气体冷媒喷射式旋转压缩机1的空调系统的制热循环周期。压缩机1的密封的壳体2的内部压力为与排出压力相等的高压侧,排出的高温高压气体冷媒通过焊接在壳体2上端的排出管3排出,经由四通切换阀4,进入连接在室内换热器5的入口。在室内换热器5的出口与室内换热器6之间配备有气液分离器7,在气液分离器7与室内换热器5之间连接有第一毛细管8a,在气液分离器7与室外换热器6之间连接有第二毛细管8b和第一单向阀18a。室外换热器6的出口经由四通切换阀4,进入压缩机1侧面邻接的储液罐13的入口。位于储液罐13的下部的出口连接压缩机的吸入管14,而且位于气液分离器7上部的气体冷媒出口管15,经由气管16被连接到配置在压缩机1侧面的气体冷媒注入管17。
以上构成的空调系统的制热循环周期,压缩机1运转中,冷媒如箭形符号所示流动,构成密封的制热周期。反之,在制冷循环周期中,四通切换阀4反向切换,从压缩机1吐出的高温高压气体冷媒经由室外换热器6,通过第二单向阀18b和第三毛细管8C后,成为低压冷媒,从室内换热器5,经过从四通切换阀4,经由储液罐13被吸入进压缩机1。
综上所述,如图1所示,空调系统暖房周期中使用气液分离器7,冷房周期中不使用气液分离器7。下面,以暖房周期为主进行说明。
室内换热器5向室内放热,液体冷媒被冷凝,通过第一毛细管8a被节流减压,流入气液分离器7,被分离为过冷却的液体冷媒与气体冷媒。过冷却的液体冷媒从气液分离器7的底部经由第二毛细管8b在室外换热器6蒸发变为低压冷媒。然后,低压冷媒从储液罐13被吸入进压缩机1。在气液分离器7产生的气体冷媒的压力Pi,比压缩机1的吐出压力Pd低,比压缩机1的吸入压力Ps高得多。因此,在气液分离器7中发生的气体冷媒,通过气管16,从压缩机1的气体冷媒注入管17,被喷射注入进压缩机1的气缸压缩腔,如图2所示。被注入进气缸压缩腔的气体冷媒,混合压缩中的气体,变为与压缩机1的吐出压力Pd相当的高压气体,被释放到密封壳体2的内部。压缩机1通过在吸入气液分离器7中的气体冷媒,起着使气液分离器7中的液体冷媒过冷却的作用,因此,室外换热器6能增加吸热量。而且,压缩机1吸入的气体冷媒也一同参与室内换热器5循环,因此,室内换热器5的放热量增加。
参见图2,为现有的气体冷媒喷射式旋转压缩机的结构示意图。旋转压缩机1由安装在密封的壳体2内的压缩机构21和配置在压缩机构21上部的电动机22构成。该旋转压缩机同时包含一个冷媒注入装置31。该冷媒注入装置31由在气缸横孔32的先端部、中心凸起部44、开孔于气缸压缩腔24的第二气体注入孔38和挡块35构成。另外,在气缸横孔32中设置插入有阀座体33,在阀座体33的中心部设置有贯通的第一气体注入孔37,在阀座体33的端面被加工形成阀座34,配置在该阀座34和挡块35之间的止回阀36,压入管39被压接固定于气缸横孔32内。止回阀36在阀座34与挡块35之间形成的一定间隙中,沿第一气体注入孔37与第二气体注入孔38的方向作往复运动。其中,止回阀36可在阀座34和挡块35之间往复运动,因止回阀无弹性限制结构,故止回阀36容易与四周壁面接触刮擦,图中的虚线代表的止回阀表示该止回阀运动中的一种状态,因为止回阀36的运动不规律,止回阀36容易破碎失效。
实用新型内容
本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、工作可靠、制作成本低、使用寿命长、适用范围广的冷媒喷射式旋转压缩机,以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种冷媒喷射式旋转压缩机,包括设置在壳体内的电动机和压缩机构,压缩机构包括带有气缸压缩腔的气缸,主轴承和副轴承分别设置在气缸的两侧,其结构特征是是还包括用于向气缸压缩腔注入气体冷媒的喷射机构,该喷射机构包括阀座、压接在阀座上的止回阀、容纳阀座及止回阀的安装槽以及用于限定止回阀运动轨迹的限位结构,安装槽连通气缸压缩腔。
所述安装槽为第一安装槽,该第一安装槽设置在气缸上,限位结构为限位块,阀座、限位块和止回阀设置在第一安装槽中,第一安装槽通过设置在气缸上的第二气体注入孔连通气缸压缩腔,气体冷媒注入管的一端设置在气缸中,阀座中设置有与气体冷媒注入管相通的第一气体注入孔,第一气体注入孔与第一安装槽相通,止回阀的一端与限位块的一端一起由固定螺钉固定于第一安装槽中,止回阀的另一端悬设并覆盖于阀座上,限位块的另一端悬设在止回阀的另一端的上方。
所述安装槽为第二安装槽,该第二安装槽设置在气缸上,限位结构为第二安装槽的内壁,气体冷媒注入管的一端设置在主轴承的轴承法兰中,阀座设置在轴承法兰上,阀座中设置有与气体冷媒注入管的一端连通的通孔,该通孔与第二安装槽连通,第二安装槽与气缸压缩腔连通,止回阀位于第二安装槽内,止回阀的一端由固定螺钉固定于轴承法兰或气缸上,止回阀的另一端悬设并覆盖于阀座上。
所述止回阀为弹性舌形的阀片。
所述安装槽为第五安装槽,该第五安装槽设置在气缸上并靠向主轴承,阀座设置在气缸上,止回阀位于第五安装槽中,止回阀的一侧压接在阀座上,止回阀的另一侧与弹簧的一端相接,弹簧的另一端压接在主轴承上,限位结构为设置在第五安装槽内的限位台阶,该限位台阶与主轴承相接,限位台阶套设在弹簧中,气体冷媒注入管的一端设置在气缸中,阀座中设置有与气体冷媒注入管相通的第一气体注入孔,第一气体注入孔与第五安装槽相通,第五安装槽通过设置在气缸上的第二气体注入孔连通气缸压缩腔。
所述安装槽为第六安装槽,该第六安装槽设置在气缸上并靠向主轴承,限位结构为位于第六安装槽内的限位台阶,该限位台阶与主轴承相接,阀座设置在第六安装槽中,阀座中设置有与气体冷媒注入管相通的第一气体注入孔,第一气体注入孔与第六安装槽相通,第六安装槽通过设置在气缸上的第二气体注入孔连通气缸压缩腔,止回阀位于第六安装槽中,止回阀的一侧压接在阀座上,止回阀的一侧与弹簧的一端相接,弹簧的另一端伸入阀座的第一气体注入孔内并固定在该第一气体注入孔内,弹簧位于限位台阶的相对侧。
所述气缸包括第一气缸和第二气缸,中隔板设置在第一气缸和第二气缸之间,安装槽为第三安装槽和第四安装槽,第三安装槽设置在第一气缸上并靠近中隔板,第四安装槽设置第二气缸上并靠近中隔板,限位结构分别为第三安装槽的内壁以及第四安装槽的内壁,气体冷媒注入管的一端设置在中隔板中,阀座包括第一阀座和第二阀座,该第一阀座和第二阀座分别设置在中隔板的两个分别与第一气缸和第二气缸相接的侧面,每个阀座中分别设置有与气体冷媒注入管的一端连通的通孔,止回阀包括第一止回阀和第二止回阀,第一止回阀位于第三安装槽内,第二止回阀位于第四安装槽内,第一止回阀的一端由固定螺钉固定于中隔板上,第一止回阀的另一端悬设并覆盖于第一阀座上,第二止回阀的一端由固定螺钉固定于中隔板上,第二止回阀的另一端悬设并覆盖于第二阀座上。
所述第一止回阀和第二止回阀为弹性舌形的阀片。
本实用新型中的喷射机构包括阀座、止回阀、安装槽以及限位结构,安装槽连通气缸压缩腔,喷射机构可随着气缸压缩腔的压力变动而响应并单向地朝向气缸压缩腔开启或关闭,进而可把冷媒注入旋转压缩机的气缸压缩腔而能防止压缩腔内冷媒逆流,由于具有限位结构,故可以引导止回阀的运动轨迹,可让阀片有规律的在阀口外运动,避免阀片与气体流道壁面刮擦,既提高了止回阀的工作可靠性及效率,又延长止回阀的使用寿命。
本实用新型中的止回阀的弹性功能,既可以是止回阀自己具备的,也可以是通过弹簧附加,而且该弹簧既可以是拉伸弹簧,也可以是压缩弹簧,具有较大的灵活性。
本实用新型不仅适用于单缸旋转式压缩机,而且适用于双缸旋转式压缩机,其具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低、使用寿命长、适用范围广的特点。
附图说明
图1为现有搭载气体冷媒喷射式旋转压缩机的空调系统的制热循环周期图。
图2为现有的气体冷媒喷射式旋转压缩机的局部剖视结构示意图。
图3为本实用新型第一实施例的局部剖视结构示意图。
图4为第二实施例的局部剖视结构示意图。
图5为第三实施例的局部剖视结构示意图。
图6为第四实施例的局部剖视结构示意图。
图7为第五实施例的局部剖视结构示意图。
图中:1为压缩机,2为壳体,3为吐出管,4为四通切换阀,5为室内换热器,6为室外换热器,7为气液分离器,8a为第一毛细管,8b为第二毛细管,8c为第三毛细管,13为储液罐,14为压缩机吸入管,15为气体冷媒出口管,16为气管,17为气体冷媒注入管,18a为第一单向阀,18b为第二单向阀,21为压缩机构,22为电动机,23为气缸,23a为第一气缸,23b为第二气缸,24为气缸压缩腔,25为主轴承,26为副轴承,27为曲轴,28为活塞,29为滑片,30为偏心轴,31为冷媒注入装置,32为气缸横孔,33为阀座体,34为阀座,35为挡块,36为止回阀,36′为第一止回阀,36″为第二止回阀,37为第一气体注入孔,38为第二气体注入孔,39为压入管,40为吐出孔,41为吐出阀,42为轴承法兰,43为纵孔,44为凸起部,45为中隔板,46为限位块,47为固定螺钉,48为弹簧,101为第一安装槽,102为第二安装槽,103为第三安装槽,104为第四安装槽,105为第五安装槽,106为第六安装槽,121为限位台阶。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
第一实施例
本冷媒喷射式旋转压缩机,包括设置在密封的壳体2内的电动机22和与电动机连接的压缩机构,压缩机构包括带有气缸压缩腔24的气缸,主轴承25和副轴承26分别设置在气缸的上下两侧,以及与电动机连接的曲轴、与曲轴连接可自由旋转的活塞、收纳了可自由旋转的活塞的气缸压缩腔、其前端被压接在活塞外圆上的滑片,喷射机构用于向气缸压缩腔注入气体冷媒,该喷射机构包括阀座、压接在阀座上的止回阀、容纳阀座及止回阀的安装槽以及用于限定止回阀运动轨迹的限位结构,安装槽连通气缸压缩腔。
参见图3,在本实施例中,安装槽为第一安装槽101,该第一安装槽101设置在气缸23上,第一安装槽101的开口朝向主轴承25。
限位结构为限位块46,阀座34、限位块46和止回阀36设置在第一安装槽101中。第一安装槽101通过设置在气缸23上的第二气体注入孔38连通气缸压缩腔24。
气体冷媒注入管17的一端设置在气缸23中。阀座34中设置有与气体冷媒注入管17相通的第一气体注入孔37。第一气体注入孔37与第一安装槽101相通。
止回阀36位于第一安装槽101内。止回阀36的一端与限位块46的一端一起由固定螺钉47固定于第一安装槽101中;止回阀36的另一端悬设并覆盖于阀座34上,止回阀36的另一端可单向地朝向与气缸23内连通的一侧打开。限位块46的另一端悬设在止回阀36的另一端的上方。
止回阀36为弹性舌形的阀片。
由于止回阀36的一端固定及其自身具有弹性,在压缩机工作时,止回阀36的另一端有规律地在阀座34及限位块46之间运动,避免了止回阀36与其周围的壁面刮擦或撞击,大大提高了止回阀36的使用寿命。
当止回阀36打开时,气体冷媒注入管17与气缸压缩腔24连通。图中的虚线为止回阀关闭时的状态。
第二实施例
参见图4,在本实施例中,安装槽为第二安装槽102,该第二安装槽102设置在气缸23上,第二安装槽102的开口朝向主轴承25,限位结构为第二安装槽102的内壁。
气体冷媒注入管17的一端设置在主轴承25的轴承法兰42中。阀座设置在主轴承25的轴承法兰42上。阀座中设置有与气体冷媒注入管17的一端连通的通孔。
止回阀36位于第二安装槽102内。止回阀36的一端由固定螺钉固定于轴承法兰42或气缸23上,止回阀36的另一端悬设并覆盖于阀座34上,止回阀36的另一端可单向地朝向与气缸23内连通的一侧打开。图4中仅给出了将止回阀36的一端由固定螺钉固定于轴承法兰42上的具体结构。
由于止回阀36的一端固定及其自身弹性,止回阀36的另一端有规律地在第二安装槽102的范围内来回运动,避免了止回阀36与其周围的壁面刮擦或撞击,大大提高了止回阀36的使用寿命。
其余未述部分见第一实施例,不再重复。
第三实施例
参见图5,在本实施例中,所述气缸包括第一气缸23a和第二气缸23b,中隔板45设置在第一气缸23a和第二气缸23b之间,安装槽为第三安装槽103和第四安装槽104,第三安装槽103设置在第一气缸23a上并靠近中隔板45,第四安装槽104设置在第二气缸23b上并靠近中隔板45,限位结构分别为第三安装槽103的内壁以及第四安装槽104的内壁,气体冷媒注入管17的一端设置在第一气缸23a与第二气缸23b之间的中隔板45中,两个阀座:第一阀座和第二阀座,分别设置在中隔板45的两个分别与第一气缸23a和第二气缸23b相接的侧面,每个阀座中分别设置有与气体冷媒注入管17的一端连通的通孔。
止回阀包括第一止回阀36′和第二止回阀36″,第一止回阀36′位于第三安装槽103内,第二止回阀36″位于第四安装槽104内,
第一止回阀36′的一端由固定螺钉固定于中隔板45上,第一止回阀36′的另一端悬设并覆盖于第一阀座上,第一止回阀36′的另一端可单向地朝向与气缸23内连通的一侧打开。
第二止回阀36″的一端由固定螺钉固定于中隔板45上,第二止回阀36″的另一端悬设并覆盖于第二阀座上,第二止回阀36″的另一端可单向地朝向与气缸23内连通的一侧打开。
其余未述部分见第二实施例,不再重复。
第四实施例
参见图6,在本实施例中,安装槽为第五安装槽105,该第五安装槽105设置在气缸23上,并靠向主轴承25。
阀座34设置在气缸23上,止回阀36位于第五安装槽105中,止回阀36的一侧压接在阀座34上,止回阀36的另一侧与弹簧48的一端相接,弹簧48的另一端压接在主轴承25上。
限位结构为设置在第五安装槽105内的限位台阶121,该限位台阶121与主轴承25相接。限位台阶121套设在弹簧48中,该限位短柱121同时也起到将弹簧48定位的作用。
压缩机工作时,在弹簧48的作用下,止回阀36将进行有规律的往复运动。本实施例中的弹簧48为压簧。
其余未述部分见第二实施例,不再重复。
第五实施例
参见图7,在本实施例中,安装槽为第六安装槽106,该第六安装槽106设置在气缸23上并靠向主轴承25。
限位结构为位于第六安装槽106内的限位台阶121,该限位台阶121与主轴承25相接,限位台阶121位于弹簧48的相对侧。
阀座34设置在气缸23的第六安装槽106中,止回阀36位于第六安装槽106中。
止回阀36的一侧压接在阀座34上,止回阀36的一侧与弹簧48的一端相接,弹簧48的另一端伸入阀座34的第一气体注入孔37内并固定在该第一气体注入孔37内。本实施例中的弹簧48为拉簧。
其余未述部分见第二实施例,不再重复。

Claims (8)

1.一种冷媒喷射式旋转压缩机,包括设置在壳体(2)内的电动机(22)和压缩机构,压缩机构包括带有气缸压缩腔的气缸,主轴承(25)和副轴承(26)分别设置在气缸的两侧,其特征是还包括用于向气缸压缩腔注入气体冷媒的喷射机构,该喷射机构包括阀座、压接在阀座上的止回阀、容纳阀座及止回阀的安装槽以及用于限定止回阀运动轨迹的限位结构,安装槽连通气缸压缩腔。
2.根据权利要求1所述的冷媒喷射式旋转压缩机,其特征是所述安装槽为第一安装槽(101),该第一安装槽(101)设置在气缸上,限位结构为限位块(46),阀座、限位块(46)和止回阀设置在第一安装槽(101)中,第一安装槽(101)通过设置在气缸上的第二气体注入孔(38)连通气缸压缩腔(24),气体冷媒注入管(17)的一端设置在气缸中,阀座中设置有与气体冷媒注入管(17)相通的第一气体注入孔(37),第一气体注入孔(37)与第一安装槽(101)相通,止回阀的一端与限位块(46)的一端一起由固定螺钉(47)固定于第一安装槽(101)中,止回阀的另一端悬设并覆盖于阀座上,限位块(46)的另一端悬设在止回阀的另一端的上方。
3.根据权利要求1所述的冷媒喷射式旋转压缩机,其特征是所述安装槽为第二安装槽(102),该第二安装槽(102)设置在气缸上,限位结构为第二安装槽(102)的内壁,气体冷媒注入管(17)的一端设置在主轴承(25)的轴承法兰(42)中,阀座设置在轴承法兰(42)上,阀座中设置有与气体冷媒注入管(17)的一端连通的通孔,该通孔与第二安装槽(102)连通,第二安装槽(102)与气缸压缩腔(24)连通,止回阀位于第二安装槽(102)内,止回阀的一端由固定螺钉固定于轴承法兰(42)或气缸上,止回阀的另一端悬设并覆盖于阀座上。
4.根据权利要求2或3所述的冷媒喷射式旋转压缩机,其特征是所述止回阀为弹性舌形的阀片。
5.根据权利要求1所述的冷媒喷射式旋转压缩机,其特征是所述安装槽为第五安装槽(105),该第五安装槽(105)设置在气缸上并靠向主轴承(25),阀座设置在气缸上,止回阀位于第五安装槽(105)中,止回阀的一侧压接在阀座上,止回阀的另一侧与弹簧(48)的一端相接,弹簧(48)的另一端压接在主轴承(25)上,限位结构为设置在第五安装槽(105)内的限位台阶(121),该限位台阶(121)与主轴承(25)相接,限位台阶(121)套设在弹簧(48)中,气体冷媒注入管(17)的一端设置在气缸中,阀座中设置有与气体冷媒注入管(17)相通的第一气体注入孔(37),第一气体注入孔(37)与第五安装槽(105)相通,第五安装槽(105)通过设置在气缸上的第二气体注入孔(38)连通气缸压缩腔(24)。
6.根据权利要求1所述的冷媒喷射式旋转压缩机,其特征是所述安装槽为第六安装槽(106),该第六安装槽(106)设置在气缸上并靠向主轴承(25),限位结构为位于第六安装槽(106)内的限位台阶(121),该限位台阶(121)与主轴承(25)相接,阀座设置在第六安装槽(106)中,阀座中设置有与气体冷媒注入管(17)相通的第一气体注入孔(37),第一气体注入孔(37)与第六安装槽(106)相通,第六安装槽(106))通过设置在气缸上的第二气体注入孔(38)连通气缸压缩腔(24),止回阀位于第六安装槽(106)中,止回阀的一侧压接在阀座上,止回阀的一侧与弹簧(48)的一端相接,弹簧(48)的另一端伸入阀座的第一气体注入孔(37)内并固定在该第一气体注入孔(37)内,弹簧(48)位于限位台阶(121)的相对侧。
7.根据权利要求1所述的冷媒喷射式旋转压缩机,其特征是所述气缸包括第一气缸(23a)和第二气缸(23b),中隔板(45)设置在第一气缸(23a)和第二气缸(23b)之间,安装槽为第三安装槽(103)和第四安装槽(104),第三安装槽(103)设置在第一气缸(23a)上并靠近中隔板(45),第四安装槽(104)设置在第二气缸(23b)上并靠近中隔板(45),限位结构分别为第三安装槽(103)的内壁以及第四安装槽(104)的内壁,气体冷媒注入管(17)的一端设置在中隔板(45)中,阀座包括第一阀座和第二阀座,该第一阀座和第二阀座分别设置在中隔板(45)的两个分别与第一气缸(23a)和第二气缸(23b)相接的侧面,每个阀座中分别设置有与气体冷媒注入管(17)的一端连通的通孔,止回阀包括第一止回阀(36′)和第二止回阀(36″),第一止回阀(36′)位于第三安装槽(103)内,第二止回阀(36″)位于第四安装槽(104)内,第一止回阀(36′)的一端由固定螺钉固定于中隔板(45)上,第一止回阀(36′)的另一端悬设并覆盖于第一阀座上,第二止回阀(36″)的一端由固定螺钉固定于中隔板(45)上,第二止回阀(36″)的另一端悬设并覆盖于第二阀座上。
8.根据权利要求7所述的冷媒喷射式旋转压缩机,其特征是所述第一止回阀(36′)和第二止回阀(36″)为弹性舌形的阀片。
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