CN210769220U - 一种压缩机用的排气阀流道结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压缩机用的排气阀流道结构，它能降低余隙容积，保证了冰箱压缩机在排气过程中的有效通流面积；且可以大幅降低排气孔偏置带来的流场不均匀性，能够同时提升压缩机的制冷量和能效系数。该实用新型包括气缸、阀板、排气阀片，阀板安装在气缸上端，排气阀片安装在阀板上，气缸内安装活塞，活塞上端远离中心位置设有凸台，阀板上和凸台对应设有排气孔，排气阀片盖合排气孔，活塞置于最高位置时凸台插入排气孔中且凸台外壁与排气孔内壁之间设有过流间隙，靠近活塞中心侧的过流间隙大于远离活塞中心侧的过流间隙。

Description

一种压缩机用的排气阀流道结构

技术领域

本实用新型涉及一种制冷压缩机，更具体地说，它涉及一种压缩机用的排气阀流道结构。

背景技术

余隙容积对冰箱压缩机的容积系数有明显影响，主要是因为冰箱压缩机的压比高，余隙容积膨胀后占据的相当多的一部分气缸容积无法吸入新鲜气体，既实际有效气缸容积小于行程容积，从而最终影响冰箱压缩机的制冷量。

排气阀孔所占的容积是目前冰箱压缩机余隙容积的主要组成部分，约占50%-70%。为降低这部分余隙容积的影响，现有的设计方案一般在活塞上对应阀板排气孔位置上设置一凸台来降低排气孔内的余隙容积。当压缩机排气时，凸台进入排气孔并挤占大部分余隙容积，从而能有效的降低余隙容积和提升冰箱压缩机的制冷量。然而，虽然压缩机制冷量有所提高，但由于凸台进入排气孔导致排气的有效通流面积大幅降低导致排气流速增加，压力损失显著升高，因此压缩机压缩气体的耗功也显著增加。且由于耗功的增幅大于制冷量的增幅，压缩机的整机性能反而降低。如何平衡余隙容积和有效通流面积这对矛盾体是目前冰箱压缩机排气阀流道设计的一个难点。

另外一个重要的因素就是目前冰箱压缩机的吸排气口都是布置在阀板对应气缸的圆形范围内，且排气孔一般布置在偏离气缸中心的位置上，这样势必导致排气孔内的气流流场不均匀，凸台靠近气缸中心的一侧由于质量流量大，流速也就更大；而远离气缸中心一侧由于质量流量小，流速相应就小。 由于流速的不均匀，流动损失也就更大。且由于速度的差异，导致气流在排气通道里产生强涡流，并产生流体噪声。

在已公开的专利和文献中提到通过优化活塞的凸台表面结构形式来提升有效通流面积，提高排气阀流道的流量系数和降低压力损失；但由于相比无凸台结构，有效通流面积仍降低太多；且没有考虑冰箱压缩机排气流场的不对称性。因此对提升压缩机性能效果并不太好，导致现有冰箱压缩机采用凸台活塞方案的应用很少。

实用新型内容

为了克服上述问题，本实用新型提供了一种压缩机用的排气阀流道结构，它能降低余隙容积，保证了冰箱压缩机在排气过程中的有效通流面积；且可以大幅降低排气孔偏置带来的流场不均匀性，能够同时提升压缩机的制冷量和能效系数。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种压缩机用的排气阀流道结构，包括气缸、阀板、排气阀片，阀板安装在气缸上端，排气阀片安装在阀板上，气缸内安装活塞，活塞上端远离中心位置设有凸台，阀板上和凸台对应设有排气孔，排气阀片盖合排气孔，活塞置于最高位置时凸台插入排气孔中且凸台外壁与排气孔内壁之间设有过流间隙，靠近活塞中心侧的过流间隙大于远离活塞中心侧的过流间隙。

活塞上升到顶后凸台进入排气孔内，并挤占大部分余隙容积，从而能有效的降低余隙容积和提升冰箱压缩机的制冷量。凸台和排气孔偏离活塞中心设置，能够降低通道内的气体流速，降低冰箱压缩机的排气压力损失，从而降低压缩机的耗功。靠近活塞中心侧的过流间隙大于远离活塞中心侧的过流间隙，使凸台周围的过流间隙内的气流流场更加均匀，减小流动损失，避免气流在过流间隙内产生强涡流，从而产生流体噪声。这种冰箱压缩机用的排气阀流道结构能降低余隙容积，保证了冰箱压缩机在排气过程中的有效通流面积；且可以大幅降低排气孔偏置带来的流场不均匀性，能够同时提升压缩机的制冷量和能效系数。

作为优选，阀板上连接气缸盖，气缸盖和阀板之间形成排气腔，排气阀片置于排气腔内。汽缸盖对排气孔和排气阀片起到了很好的防护作用。

作为优选，排气阀片上远离排气孔端连接限位器，限位器向靠近排气孔方向向上倾斜设置。限位器对排气阀片进行限位，便于排气阀片的可靠盖合和开启。

作为优选，凸台外壁上靠近活塞中心侧设有导流壁，导流壁由上往下向靠近活塞中心侧倾斜设置，导流壁的表面呈内凹弧形结构。导流壁的设置有利于导流，同时增加了导流壁对应侧的过流间隙的空间大小，有利于均匀凸台周围的流场。

作为优选，排气孔下端开口边缘靠近活塞中心侧设有一段导流圆角。导流圆角的设置有利于导流，同时增加该位置的过流间隙，有利于均匀凸台周围的流场。

作为优选，排气孔轴线和凸台轴线重合。这种结构设置保证凸台一周与排气孔内壁之间均设有过流间隙，防止凸台外壁与排气孔内壁发生干涉。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：冰箱压缩机用的排气阀流道结构能降低余隙容积，保证了冰箱压缩机在排气过程中的有效通流面积；且可以大幅降低排气孔偏置带来的流场不均匀性，能够同时提升压缩机的制冷量和能效系数。

附图说明

图1是本实用新型的实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型的实施例2的结构示意图；

图3是本实用新型的实施例3的结构示意图；

图4是本实用新型的实施例1和3的凸台结构示意图；

图5是本实用新型的实施例2和3的排气孔结构示意图；

图中：1、气缸，2、阀板，3、排气阀片，4、活塞，5、凸台，6、排气孔，7、过流间隙，8、气缸盖，9、排气腔，10、限位器，11、导流壁，12、导流圆角。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1：一种压缩机用的排气阀流道结构（参见附图1、附图4），包括气缸1、阀板2、排气阀片3，阀板安装在气缸上端，排气阀片安装在阀板上，气缸内安装活塞4。活塞上端远离中心位置设有凸台5，阀板上和凸台对应设有排气孔6，排气阀片盖合排气孔。阀板上连接气缸盖8，气缸盖和阀板之间形成排气腔9，排气阀片置于排气腔内。排气阀片上远离排气孔端连接限位器10，限位器向靠近排气孔方向向上倾斜设置。活塞置于最高位置时凸台插入排气孔中且凸台外壁与排气孔内壁之间设有过流间隙7，凸台由下往上逐渐变细，靠近活塞中心侧的过流间隙大于远离活塞中心侧的过流间隙。凸台呈上小下大的圆台形结构，凸台由下往上逐渐变小，凸台外壁上靠近活塞中心侧设有导流壁11，导流壁由上往下向靠近活塞中心侧倾斜设置，导流壁的表面呈内凹弧形结构。排气孔呈圆孔形结构，排气孔轴线和凸台轴线重合。限位器、排气阀片远离排气孔的端部与阀板紧固连接。

活塞上升到顶后凸台进入排气孔内，并挤占大部分余隙容积，从而能有效的降低余隙容积和提升冰箱压缩机的制冷量。凸台和排气孔偏离活塞中心设置，能够降低通道内的气体流速，降低冰箱压缩机的排气压力损失，从而降低压缩机的耗功。靠近活塞中心侧的过流间隙大于远离活塞中心侧的过流间隙，使凸台周围的过流间隙内的气流流场更加均匀，减小流动损失，避免气流在过流间隙内产生强涡流，从而产生流体噪声。这种冰箱压缩机用的排气阀流道结构能降低余隙容积，保证了冰箱压缩机在排气过程中的有效通流面积；且可以大幅降低排气孔偏置带来的流场不均匀性，能够同时提升压缩机的制冷量和能效系数。

实施例2：一种压缩机用的排气阀流道结构（参见附图2、附图5），其结构与实施例1相似，主要不同点在于本实施例中凸台呈圆台形结构，排气孔下端开口边缘靠近活塞中心侧设有一段导流圆角12。其它结构与实施例1相同。

实施例3：一种压缩机用的排气阀流道结构（参见附图3、附图4、附图5），其结构与实施例1相似，主要不同点在于本实施例中凸台呈圆台形结构，凸台外壁上靠近活塞中心侧设有导流壁11，导流壁由上往下向靠近活塞中心侧倾斜设置，导流壁的表面呈内凹弧形结构。排气孔下端开口边缘靠近活塞中心侧设有一段导流圆角12。其它结构与实施例1相同。

以上所述的实施例只是本实用新型较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (6)

1.一种压缩机用的排气阀流道结构，其特征是，包括气缸、阀板、排气阀片，阀板安装在气缸上端，排气阀片安装在阀板上，气缸内安装活塞，活塞上端远离中心位置设有凸台，阀板上和凸台对应设有排气孔，排气阀片盖合排气孔，活塞置于最高位置时凸台插入排气孔中且凸台外壁与排气孔内壁之间设有过流间隙，靠近活塞中心侧的过流间隙大于远离活塞中心侧的过流间隙。

2.根据权利要求1所述的一种压缩机用的排气阀流道结构，其特征是，阀板上连接气缸盖，气缸盖和阀板之间形成排气腔，排气阀片置于排气腔内。

3.根据权利要求1所述的一种压缩机用的排气阀流道结构，其特征是，排气阀片上远离排气孔端连接限位器，限位器向靠近排气孔方向向上倾斜设置。

4.根据权利要求1所述的一种压缩机用的排气阀流道结构，其特征是，凸台外壁上靠近活塞中心侧设有导流壁，导流壁由上往下向靠近活塞中心侧倾斜设置，导流壁的表面呈内凹弧形结构。

5.根据权利要求1所述的一种压缩机用的排气阀流道结构，其特征是，排气孔下端开口边缘靠近活塞中心侧设有一段导流圆角。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种压缩机用的排气阀流道结构，其特征是，排气孔轴线和凸台轴线重合。

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