CN203756545U - 阀组件以及包括该阀组件的压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种阀组件，该阀组件包括设置有流体通孔的阀座、覆盖阀座上的流体通孔的阀片以及阀盖。阀盖从阀座的一侧包围阀座上的流体通孔和阀片，在阀盖上设置有至少一个节流孔。由于在阀盖上设置了节流孔，因此使得阀片在关闭时两侧的压差明显地减小，从而能够减小阀片关闭的速度，相应地减小了由阀片的关闭而产生的噪音。从而，提高了阀组件的工作可靠性，并且延长了阀组件的使用寿命。本实用新型还涉及一种采用这种阀组件的压缩机。

Description

阀组件以及包括该阀组件的压缩机

技术领域

本实用新型涉及一种阀组件，更具体地，涉及一种能够降低压缩机的排气噪音并且延长压缩机的使用寿命的用于排气的阀组件。还涉及一种采用这种阀组件的压缩机。

背景技术

本部分的内容仅提供了与本专利申请相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。

在压缩机的工作过程中，压缩机构从低压侧吸入气体，并对吸入的气体进行压缩，被压缩后的高压气体通过排气口排出到压缩机的高压排出腔内。当压缩机构的排气过程完成之后，保存在高压排出腔内的高压气体具有返回压缩机构的压缩腔的趋势。高压气体的返回首先会引起被压缩气体的二次压缩，从而导致压缩机效率的降低。其次，由于高压气体具有非常高的温度，因此还会导致压缩机构的温度升高，并且通过高压气体的回流，还会导致压缩机内部部件比如电机的温度的升高。这样不利于压缩机的正常运转，也会降低压缩机的效率。

现有技术中采用了一种解决方案，即在压缩机构比如涡旋压缩机的定涡旋的背面的排气口处设置单向阀。这种单向阀在一定程度上解决了高压气体的回流问题，但是这种单向阀设置的过于靠近压缩机的压缩机构，因此，高压气体的热量非常容易传导至压缩机构，由此也将导致压缩机构的温度升高，降低了压缩机的效率。另外，在压缩机的每次排气完成之后，由于压缩机排气口的压力骤然下降，而压缩机的高压排出腔中仍然保持较高压力，因此在单向阀的两侧形成较大压差，由此使得单向阀的关闭过程非常迅速，从而产生相当大的阀关闭噪音，这也是使用者所不希望的。

因此，现有技术中需要一种具有以下单向阀的压缩机，该压缩机能够防止被压缩流体回流，并且能够有效降低压缩机构的温度以及减小压缩机的噪音。

实用新型内容

本实用新型提供一种能够提高效率并且降低噪音的阀组件，该阀组件包括设置有流体通孔的阀座、覆盖阀座上的流体通孔的阀片以及阀盖。阀盖从阀座的一侧包围阀座上的流体通孔和阀片。进一步地，在阀盖上设置有至少一个节流孔。

在根据本实用新型的阀组件中，由于在阀盖上设置了节流孔，因此限制了阀盖外部的高压流体向阀盖内部的流动。使得阀片两侧的压差与没有设置阀盖时相比明显地减小，从而能够减小阀片关闭的速度。由于阀片的关闭速度的减小，使得阀片对阀座的流体通孔的边缘的冲击减小，从而减小了由阀片的关闭而产生的噪音。根据本实用新型的阀组件还提高了自身的工作可靠性并且延长了使用寿命。

在根据本实用新型的阀组件的一个实施例中，阀盖紧固到阀座上或可拆卸地安装到阀座上。

根据本实用新型的阀组件的另一个实施例，阀座上设置有两个或更多个流体通孔，阀片包括与流体通孔的数量相同的子阀片。

根据本实用新型的阀组件的又一个实施例，在流体通孔中设置有用于支承阀片的肋部。

在根据本实用新型的阀组件的还一个实施例中，阀组件还包括保持件，保持件将阀片保持在阀座与保持件之间，用于支承阀片以及控制阀片的摆动幅度。

在根据本实用新型的阀组件的再一个实施例中，阀片包括固定部和操作部，阀片通过固定部固定到阀座上，操作部覆盖流体通孔。

根据本实用新型的阀组件的又一个实施例，在阀座上设置有固定孔，在阀片的固定部上设置有第一安装孔，以及在保持件上设置有第二安装孔，通过紧固件将阀片和保持件安装到阀座上。

在根据本实用新型的阀组件的还一个实施例中，在阀座上设置至少一个第一定位孔，在阀片上设置与第一定位孔相对应的第二定位孔，通过插入第一定位孔和第二定位孔内的定位部件将阀片定位在阀座上。

本实用新型还提供一种压缩机，该压缩机包括壳体、隔板和压缩机构。隔板将壳体的内部空间分隔为流体吸入腔和流体排出腔，压缩机构设置在壳体中并且将从流体吸入腔吸入的流体压缩后排出到流体排出腔，以及在隔板中形成有用于使压缩机构的排气口与流体排出腔流体连通的开口。进一步地，在隔板的开口处或在压缩机构的排气口处设置有如上所述的阀组件。

在根据本实用新型的压缩机的一个实施例中，当阀组件设置在隔板的开口处时，阀组件固定地设置在隔板的开口中，使得压缩机构的排气口与流体排出腔流体连通。

根据本实用新型的压缩机的另一个实施例，阀组件的阀座与设置在压缩机构的定涡旋上的密封组件抵靠，从而形成流体吸入腔相对于排气口的流体密封。

根据本实用新型的压缩机的又一个实施例，当阀组件设置压缩机构的排气口处时，阀组件的阀座为排气口的一部分。

在根据本实用新型的压缩机的再一个实施例中，阀组件的阀盖上的至少一个节流孔的尺寸设置成使得在压缩机构的每次排气结束时，流体排放腔和阀盖内部之间存在压差。

在根据本实用新型的压缩机中，由于单向阀的设置，防止了流体排出腔中的高压流体回流到流体吸入腔内，从而避免了流体的重复压缩，提高了压缩机的工作效率。由于避免了流体排出腔中的高压和高温的流体回流到流体吸入腔，所以能够降低驱动机构例如电机周围的温度，从而允许驱动机构高效率地运行。还通过根据本实用新型的阀组件大大地降低了压缩机运转过程中的噪音。由此，还可以大大地延长压缩机的使用寿命。

附图说明

通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，本实用新型的特征和优点将变得更加容易理解，在所述附图中：

图1是示出具有根据本实用新型的阀组件的涡旋压缩机的局部剖视图；

图2是图1中所示出的阀组件的放大视图；

图3是根据本实用新型的阀组件的分解立体图；以及

图4是根据本实用新型的阀组件与隔板的装配分解立体图。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本实用新型及其应用或用法的限制。

以下参照附图1详细说明根据本实用新型的涡旋压缩机10的基本构造。图1示出了压缩机10的压缩机构附近的结构。压缩机10包括大致封闭的壳体20。壳体20可以由大致圆筒形的本体部22、设置在本体部22的一端的顶盖24、设置在本体部22的另一端的底盖（附图中未示出）构成。在顶盖24和本体部22之间设置有隔板30以将壳体20的内部空间分隔成流体吸入腔21和流体排出腔23。隔板30和顶盖24之间的空间构成流体排出腔23，而隔板30、本体部22和底盖之间的空间构成流体吸入腔21。在流体吸入腔21的一侧设置有用于吸入流体的进气接头，在流体排出腔23的一侧设置有用于排出压缩后的流体的排气接头。

在壳体20中设置有压缩机构和用于驱动压缩机构的驱动机构。压缩机构从壳体20的流体吸入腔21吸入流体并且将流体压缩后排出到壳体20的流体排出腔23中。更具体地，参见图1，压缩机构例如可以包括定涡旋110和动涡旋130。动涡旋130包括端板132、形成在端板一侧的毂部134和形成在端板另一侧的螺旋状的叶片136。定涡旋110包括端板112、形成在端板一侧的螺旋状的叶片116和形成在端板的大致中央位置处的排气口114。定涡旋110的叶片116和动涡旋130的叶片136相互啮合并且与端板112和端板132一起构成一系列体积从径向外侧向径向内侧逐渐减小的压缩腔以对流体进行压缩。通过位于径向最外侧的压缩腔吸入被压缩气体，并通过径向最内侧的压缩腔排出压缩后的气体。

为了实现定涡旋110的叶片116的顶端与动涡旋130的端板132之间以及动涡旋130的叶片136的顶端与定涡旋110的端板112之间的轴向密封，通常，在定涡旋110的端板112的与叶片116相反的一侧设置有背压腔120。更具体地，在端板112上形成有内侧环形突起117和外侧环形突起118。内侧环形突起117围绕排气口114形成。背压腔120由端板112、内侧环形突起117和外侧环形突起118围绕的空间构成并且由设置在其内的密封组件140封闭。密封组件140围绕排气口114设置并且密封组件140的一端可以与隔板30或与下文将要描述的阀组件200的阀座220抵靠，从而在排气口114和流体吸入腔21之间建立流体密封。

此外，密封组件140能够在背压腔120中相对于定涡旋110在轴向方向上滑动。特别是，密封组件140的径向内侧边缘和径向外侧边缘分别与内侧环形突起117和外侧环形突起118抵靠并且实现二者之间的滑动密封，以保证背压腔120中的流体不会泄漏。背压腔120通过端板112中形成的轴向延伸的通孔（未示出）与动涡旋130和定涡旋110之间的压缩腔中的一个中压腔流体连通，从而形成将定涡旋110朝向动涡旋130挤压的力。由于动涡旋130的一侧由止推板70轴向地支承，因此利用背压腔120中的压力可以有效地将定涡旋110和动涡旋130压在一起。当各个压缩腔中的压力超过设定值时，这些压缩腔中的压力所产生的合力将超过背压腔120中提供的下压力从而使得定涡旋110向上运动。此时，压缩腔中的流体将通过定涡旋110的叶片116的顶端与动涡旋130的端板132之间的间隙以及动涡旋130的叶片136的顶端与定涡旋110的端板112之间的间隙泄漏到流体吸入腔21内以实现卸载，从而为压缩机提供了轴向柔性。

在这种类型的压缩机中，通常会在定涡旋110的排气口114处设置单向阀以防止经过压缩的高压流体回流到压缩机的流体吸入腔21内。例如，这种单向阀可以固定地设置在环绕排气口114的内侧环形突起117上。然而，当压缩机处于排气循环结束时或者处于如上所述的卸载状态时，流体排出腔23中的高压流体的压力会迅速作用在单向阀上，而单向阀的另一侧由于卸载或排气完成而导致压力迅速下降，由此在单向阀的两侧形成较大的压差。这样，将使得单向阀在非常短的时间内关闭，从而对单向阀所作用的流体通道的开口边缘形成剧烈撞击或冲击，由此产生较大噪音。为了降低压缩机在运转过程中的噪音，本实用新型提供一种具有新式设计的阀组件的压缩机。

根据本实用新型的实施例，首先，代替现有技术中将单向阀设置在定涡旋110的排气口114处，而是将阀组件200设置在隔板30上。阀组件200设置成允许流体从压缩机构100的排气口114朝向流体排出腔23流动。隔板30中通常形成有用于使压缩机构100的排气口114与流体排出腔23流体连通的开口32。阀组件200可以直接设置在隔板30的开口32处以允许流体从排气口114朝向流体排出腔23流动。阀组件200可以通过任何设置方式固定在隔板30上，例如通过焊接、螺纹连接、压配合等等。阀组件200可以设置成靠近压缩机构100的排气口114，即设置在压缩机构100的排气口114处，以尽可能地减小阀组件200与排气口114之间的余隙容积，从而提高压缩机的工作效率。此时，阀组件200的阀座220（以下将详细说明）可以设置成排气口114的一部分，比如，阀座220可以与形成排气口114的内侧环形突起117形成一体。阀组件200与排气口114之间也可以设置成具有预定距离。该预定距离优选地大于或等于定涡旋110在压缩机卸载时的最大轴向运动距离，从而该阀组件200的设置不会影响压缩机的容量调制功能的正常发挥。

以下参照附图2-4详细说明根据本实用新型阀组件200的具体结构。根据本实用新型的阀组件200主要包括阀座220、阀片240、保持件260以及阀盖280。在阀座220上设置有流体通孔222，用于使从压缩机构100的排气口114排出的流体通过。阀片240覆盖阀座220上的流体通孔222，用于使流体从排气口114向流体排出腔23流动，但阻止或至少削弱流体的反向流动，即阻止或至少削弱流体从流体排出腔23向排气口114的流动。阀片240可以为弹性部件，由其自身的弹性保持其相对于流体通孔222的开度。在上述例子中，可以不设置保持件260，从而简化阀组件200的结构。可替代地，可以在阀片240的与覆盖流体通孔222的一侧相反的侧面上设置其他弹性构件，比如弹簧构件，以对阀片240提供支承作用，以及限制阀片240的运动的距离或摆动的幅度。

有利地，阀盖280从阀座220的一侧包围阀座220上的流体通孔222和阀片240，也就是说，阀盖280沿着流体的排出方向在下游侧覆盖阀座220上的流体通孔222以及阀片240。进一步地，在阀盖280上设置有至少一个节流孔282。如图3中所示，在阀盖280的侧部上设置有多个节流孔282。可替代地，一个或更多个节流孔282也可以设置在阀盖280的顶部。在压缩机10的压缩机构100的每次排气循环完成之后，压缩机构100的排气口114处的压力明显降低，流体排出腔23中的流体趋于回流至排气口114处。通过设置节流孔282，可以使回流的流体不能快速从流体排出腔23进入阀盖280的内部，从而使得阀盖280内部的流体的压力低于流体排出腔23中的流体的压力。在这种情况下，阀片240两侧的压差与没有设置阀盖280时相比明显减小，从而能够减小阀片240关闭的速度。由于阀片240的关闭速度的减小，使得阀片240对阀座220的流体通孔222的边缘的冲击减小，从而减小压缩机10在运转过程中产生的噪音。

在本实用新型的实施例中，如图2所示，阀盖280螺纹联接至阀座220，在阀座220上形成外螺纹，在阀盖280的侧壁的内侧形成有内螺纹。可替代地，也可以在阀座220上形成内螺纹，在阀盖280的侧壁上形成外螺纹。阀盖280和阀座220也可以通过过盈配合固定地设置在一起。当然，还可以采用本领域技术人员能够想到的其他联接方式设置在一起。由此可见，阀盖280可以牢固地紧固到阀座220上，或者也可以可拆卸地安装到阀座220上。

如附图3所示，在阀座220上设置有两个流体通孔222。相应地，将阀片240设置成具有两个子阀片的形式，使得每个子阀片对应地覆盖一个流体通孔222。设置包括多个子阀片的阀片240的原因在于，单个阀片不能做得太大，因为阀片太大则会使得阀片的响应性变差，从而使得阀的开闭变得滞后，因此选择将阀片240设置成包括两个或更多个小的子阀片的形式。由于设置在了两个或更多个子阀片，因此在阀座220上设置与子阀片的数量相同的流体通孔222。这种设计可以提高阀组件200的响应性能。有利地，为了防止在压缩机10的运转过程中由于阀片240的长时间使用而发生变形或与流体通孔222密封不严，在流体通孔222中设置有用于支承阀片240的肋部224。在根据本实用新型的实施例中，肋部224贯穿流体通孔222设置，如图2所示。可替代地，肋部224也可以仅设置在流体通孔222内的与阀片240接触的位置处。通过肋部224能够为阀片240提供支承，使得阀片240在工作过程的变形减小，从而延长阀片240的使用寿命并且提高阀组件200的工作可靠性。

在根据本实用新型的有利的实施例中，为了给阀片240提供支承和/或控制阀片240的摆动幅度，在阀片240的与覆盖流体通孔222的一侧相反的侧面上设置有保持件260，保持件260将阀片240保持在阀座220与保持件260之间。有利地，保持件260与阀片240具有基本相同的形状。也就是说，保持件260和阀片240在阀座220上的投影具有相似的形状。由此，保持件260不仅能够限制阀片240的摆动幅度，而且能够保持阀片240的形状，使其在摆动过程中不发生或尽可能少地发生除打开之外的其他变形。

有利地，如图3所示，为了将阀片240更合适地安装到阀座220上，将阀片240设置成包括固定部241和操作部242，阀片240通过固定部241固定到阀座220上，操作部242覆盖阀座220上的流体通孔222。具有这种结构的阀片240能够与相应的保持件260更好地配合，以实现对阀座220上的流体通孔222的开闭。阀片240和保持件260通过以下方式设置在阀座220上，首先在阀座220上设置固定孔226，其次在阀片240的固定部241上设置有第一安装孔245，以及在保持件260上设置有第二安装孔262。通过紧固件202将阀片240和保持件260安装到阀座220上。有利地，在根据本实用新型的实施例中，在阀座220上设置有两个固定孔226，相应地，在阀片240的固定部241上设置两个第一安装孔245，并且在保持件260上设置两个第二安装孔262。通过穿过第二安装孔262、第一安装孔245和固定孔226的螺钉或螺栓将保持件260和阀片240固定在阀座220上。

为了使阀片240相对于流体通孔222定位更加准确，在阀座220上设置至少一个第一定位孔228，并且在阀片240上设置与第一定位孔228相对应的第二定位孔246。通过插入第一定位孔228和第二定位孔246内的定位部件206将阀片240定位在阀座220上。有利地，定位部件206可以采用销或其他定位部件。在此，还可以在阀片240的固定部241处形成朝向阀座220突出的突起部，使突起部与阀座220上的第一定位孔228配合，从而能够省去销的使用，可以简化阀组件200的结构。进一步有利地，可以在紧固件202与保持件260接触的位置处设置有垫圈204，从而可以避免或至少减缓紧固件202对保持件260的破坏。

根据本实用新型的阀组件200能够通过阀盖280上的节流孔282限制阀组件200外部的流体流入阀盖280内的速度，从而能够减小阀盖280内的流体的压力，由此使得被阀盖280包围的阀片240的两侧的压差变小，减小了阀片240关闭的速度。这样，使得阀片240对阀座220的冲击力减小，从而减小了由于阀片240对阀座220的冲击而产生的噪音。

在采用根据本实用新型的阀组件200的涡旋压缩机10中，阀组件200固定地设置在隔板30的开口32中，使得压缩机构100的排气口114与流体排出腔23流体连通。从而允许被压缩流体从压缩机构100的排气口114流向压缩机10的流体排出腔23中。阀组件200的阀座220与设置在压缩机构100的定涡旋110上的密封组件140抵靠，从而形成流体吸入腔21相对于排气口114的流体密封，将压缩机10的进气侧和排气侧完全地隔离开。

有利地，阀组件200的阀盖280上的节流孔282的尺寸设置成使得在压缩机构100完成每次排气之后，流体排放腔23中的流体的压力低于阀盖280内部的流体的压力。由此减小阀片240的两侧的压力差，从而使得阀片240的关闭更加平缓，降低阀片240关闭时所产生的噪音。

采用了根据本实用新型的阀组件200的压缩机10，由于单向阀的设置，防止了流体排出腔23中的高压流体回流到流体吸入腔21内，从而避免了流体的重复压缩，提高了压缩机的工作效率。由于避免了流体排出腔23中的高压和高温的流体回流到流体吸入腔21，所以能够降低驱动机构例如电机周围的温度，从而允许驱动机构高效率地运行。还通过根据本实用新型的阀组件200大大地降低了压缩机运转过程中的噪音。由此，还可以大大地延长阀组件和压缩机的使用寿命。根据本实用新型的阀组件特别适用于采用R232型制冷剂的涡旋压缩机，因为这种压缩机具有排气温度高的特点，因此，在采用根据本实用新型的阀组件时能够显著地降低压缩机构附近的温度，并且还能够有效地降低压缩机内部部件的温度，从而有利于压缩机效率的提高。

虽然参照示例性实施方式对本实用新型进行了描述，但是应当理解，本实用新型并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。

Claims (13)

1.一种阀组件（200），包括：

阀座（220），所述阀座（220）上设置有流体通孔（222）；和

阀片（240），所述阀片（240）覆盖所述阀座（220）上的所述流体通孔（222）；

其特征在于，所述阀组件（200）还包括阀盖（280），所述阀盖（280）从所述阀座（220）的一侧包围所述阀座（220）上的所述流体通孔（222）和所述阀片（240），在所述阀盖（280）上设置有至少一个节流孔（282）。

2.根据权利要求1所述的阀组件（200），其中，所述阀盖（280）紧固到所述阀座（220）上或可拆卸地安装到所述阀座（220）上。

3.根据权利要求1所述的阀组件（200），其中，在所述阀座（220）上设置有两个或更多个所述流体通孔（222），所述阀片（240）包括与所述流体通孔（222）的数量相同的子阀片。

4.根据权利要求1所述的阀组件（200），其中，在所述流体通孔（222）中设置有用于支承所述阀片（240）的肋部（224）。

5.根据权利要求1-4中的任一项所述的阀组件（200），还包括保持件（260），所述保持件（260）将所述阀片（240）保持在所述阀座（220）与所述保持件（260）之间，用于支承所述阀片（240）以及控制所述阀片（240）的摆动幅度。

6.根据权利要求5所述的阀组件（200），其中，所述阀片（240）包括固定部（241）和操作部（242），所述阀片（240）通过所述固定部（241）固定到所述阀座（220）上，所述操作部（242）覆盖所述流体通孔（222）。

7.根据权利要求6所述的阀组件（200），其中，在所述阀座（220）上设置有固定孔（226），在所述阀片（240）的固定部（241）上设置有第一安装孔（245），以及在所述保持件（260）上设置有第二安装孔（262），通过紧固件（202）将所述阀片（240）和所述保持件（260）安装到所述阀座（220）上。

8.根据权利要求7所述的阀组件（200），其中，在所述阀座（220）上设置至少一个第一定位孔（228），在所述阀片（240）上设置与所述第一定位孔（228）相对应的第二定位孔（246），通过插入所述第一定位孔（228）和所述第二定位孔（246）内的定位部件（206）将所述阀片（240）定位在所述阀座（220）上。

9.一种压缩机（10），包括：

壳体（20），

隔板（30），所述隔板（30）将所述壳体（20）的内部空间分隔为流体吸入腔（21）和流体排出腔（23）；

压缩机构（100），所述压缩机构（100）设置在所述壳体（20）中并且将从所述流体吸入腔（21）吸入的流体压缩后排出到所述流体排出腔（23），以及

在所述隔板（30）中形成有用于使所述压缩机构（100）的排气口（114）与所述流体排出腔（23）流体连通的开口（32），

其特征在于，在所述隔板（30）的所述开口（32）处或在所述压缩机构（100）的排气口（114）处设置有根据权利要求1-8中任一项所述的阀组件（200）。

10.根据权利要求9所述的压缩机（10），其中，当所述阀组件（200）设置在所述隔板（30）的所述开口（32）处时，所述阀组件（200）固定地设置在所述隔板（30）的所述开口（32）中，使得所述压缩机构（100）的排气口（114）与所述流体排出腔（23）流体连通。

11.根据权利要求10所述的压缩机（10），其中，所述阀组件（200）的阀座（220）与设置在所述压缩机构（100）的定涡旋（110）上的密封组件（140）抵靠，从而形成所述流体吸入腔（21）相对于所述排气口（114）的流体密封。

12.根据权利要求9所述的压缩机（10），其中，当所述阀组件（200）设置所述压缩机构（100）的排气口（114）处时，所述阀组件（200）的阀座（220）为所述排气口（114）的一部分。

13.根据权利要求9-12中的任一项所述的压缩机（10），其中，所述阀组件（200）的阀盖（280）上的所述至少一个节流孔（282）的尺寸设置成使得在所述压缩机构（100）的每次排气结束时，所述流体排放腔（23）和所述阀盖（280）内部之间存在压差。