CN1085303C - 致冷剂压缩机的阀排放机构 - Google Patents

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Abstract

一种致冷剂压缩机，它包括：由一阀板至少局部分成一个第一室和一个第二室的压缩机壳体，该第二室包括一排放室；可以弯曲以打开和关闭该导管的一个端孔的一个弹性阀件，该阀件有一予定弹簧模数并被布置得可使该导管的该端孔保持关闭直至在该第一室内的压力达到予定值为止。阀板包括围绕导管端孔的阀座和与阀板的端表面偏置的凹部。该凹部包括一个倾斜表面部份和一个从其延伸的壁部份，使得弹性阀件可关闭该导管的该端孔而不会由于弹性阀件的弹性回复力而碰撞阀板的端表面。因此簧片排放阀对阀板的碰击引起的噪音和振动因而降低。结果，传至车辆乘客室的噪音和振动减小了。

Description

致冷剂压缩机的阀排放机构
本发明涉及致冷剂压缩机，更具体来说，涉及用于自动空气调节***的致冷剂压缩机的阀排放机构
致冷剂压缩机的阀排放机构在现有技术中是众所周知的。例如图7展示了在美国专利4978285中描述的用于致冷剂压缩机的阀排放机构。如其所公开的，致冷剂压缩机包括形成压缩室的压缩机壳体，其中致冷气体顺序地进气，压缩和排放冲程重复进行。另外，该压缩机包括构成得可将压缩室与排放室分开的阀板65，和一安装在阀板65的一个端表面上的排放阀总成。阀板65有排放孔652，该孔652贯穿板65延伸并允许压缩室与排放室相通。该排放阀总成包括簧片排放阀81和阀保持器80，而保持器80借助固定螺栓82与阀板65的外表面65a固定在一起。由弹性材料制成的簧片排放阀81可调节致冷气体的流量并与阀板65的端表面65a密封接触，在压缩机停止工作时无气体间隙。
阀保持器80限制着簧片排放阀81沿致冷气体经排放孔652离开压缩室及进入排放室的方向的弯曲运动。簧片排放阀81可以弯曲以打开和美闭排放孔652的一个端孔并有一个预定的弹性模量值，该值可允许簧片排放阀81保持排放孔652的一个端孔闭合直至压缩室内的压力达到一预定值为止。
在此装置中，当簧片排放阀81打开时其碰击保持器80，另一方面，当簧片排放阀81关闭时，它碰击阀板65的端表面65a。因此，带有此种排放阀结构布置的压缩机其缺点是在工作期间因此种碰击而产生振动和噪音。特别是簧片阀81碰击阀板65的端表面65a所引起的振动和噪音是不利的。致冷剂排出后，簧片排放阀81由于弹性回复力而返回至其关闭位置。该弹性回复力的值大得足以使簧片排放阀81弯曲得超过端表面65a的平面，然后再返回至其关闭位置(例如，假如阀81不受阻挡，其可通过周期阻尼运动返回其关闭位置)。然后，端面65a对簧片排放阀81呈现一种阻碍，因此，弹性回复力使簧片排放阀81碰击板65的端表面65a，因此会产生大量的噪音和振动。这种令人讨厌的噪音和振动会传至车辆的乘客室。
FR-A-699434公开了一种制冷压缩机，该压缩机包括：由阀板划分的壳体，一个连通件，一个弹性阀件，一个限制件，一个在阀板的端表面形成并围绕着导管的端开口的阀座，阀座包括偏离阀板端表面的凹部，凹部包括一个倾斜表面部分和一从倾斜表面部分延伸的壁部分，使得弹性阀件在排出压力室和导管之间的压差作用下可关闭该导管的端口。但是FR-A-699434的目的在于增加阀开闭的速度，这种压缩机仍存在上述的缺点，不能降低由阀件引起的振动和噪音。
本发明的目的是提供带有阀排放机构的用于空气自动调节***的致冷剂压缩机，该阀排放机构可有效地降低由排放阀总成引起的振动和噪音，从而减少令人讨厌的噪音和振动向车辆乘客室的传播。
本发明的另一目的是提供一种压缩机的容积效率得以提高的致冷剂压缩机。
根据本发明，提供一种致冷剂压缩机，它包括：由一阀板至少局部分成一个第一室和一个第二室的压缩机壳体，该第二室包括一排放室；将该第一室与该排放室连接的连通件，该连通件包括提供在该第一室和该排放室之间连通的导管，该导管有一个致冷气体从其得以流出的端孔；可以弯曲以打开和关闭该导管的该端孔的一个弹性阀件，该阀件有一预定弹簧常数并被布置得可使该导管的该端孔保持关闭直至在该第一室内的压力达到预定值为止；限制该阀件沿该致冷气体从该导管的该端孔流出的方向的弯曲运动的限制件，该限制件包括一个保持器件；和形成于该阀板的一个端表面上并包围该导管的该端孔的阀座，该阀座包括与该阀板的端表面偏置的凹部，该凹部包括一个倾斜表面部份和从该倾斜表面部分延伸的一个壁部，使得该弹性阀件在排放室与导管之间的压力差作用下可关闭该导管的该端孔；其特征在于：该倾斜表面部份的该弯曲截面具有的曲率半径等于或小于该保持器件的曲率半径。
本发明的其它目的，特点及其它方面的内容将可从参照附图的对本发明的详细描述和较佳实施例得以理解。
图1是本发明的斜板式致冷剂压缩机的纵剖视图；
图2是本发明的第一实施例的排放阀总成的放大剖视图；
图3是沿图1的3-3线所截取的排放阀总成的剖视图；
图4是本发明的第二实施例的排放阀总成的放大剖视图；
图5是本发明的第三实施例的排放阀总成的放大剖视图；
图6是本发明的第四实施例的排放阀总成的放大剖视图；
图7是现有技术的排放阀总成的放大剖视图。
图1示出了本发明的流体排放设备，特别是本发明一个实施例的斜板式压缩机。压缩机包括筒状壳体总成20，而该总成20包括缸体21，曲柄室22，前端板23，后端板24和阀板25。曲柄室22形成于缸体21和前端板23之间。
前端板23借助多个螺栓(未示出)安装在缸体21的一端(图1左侧)。后端板24借助多个螺栓安装在缸体21的相对侧端。阀板25位于后端板24和缸体21之间。孔231形成于前端板23的中央并借助设置于该孔内的轴承30支承着驱动轴26。该驱动轴26.的内端部份由设置于缸体21的中央孔210中的轴承31可旋转地支承着。孔210延伸到设置有阀控制机构的缸体21的后端面。
凸轮转子40借助销件261固定在驱动轴26上并随该轴26转动。滚针止推轴承32置于前端板23的内端面和凸轮转子40的相邻轴向端面之间。凸轮转子40包括臂41，而臂41有从其延伸的销件42。斜板50靠近凸轮转子40且包括驱动轴26得以通过的孔53。斜板50包括带有槽52的臂51。凸轮转子40和斜板50由销件42连接，而销件42***槽52中，形成一铰链接头。销件42可在槽52内滑动，以便允许斜板52相对于驱动轴26的纵向轴线作角度位置的调整。
摆板60通过轴承61和62可章动地安装在斜板50上。叉形滑块63连在摆板60的外圆周端并绕置于前端板23和缸体21之间的滑动轨64可滑动地安装着。叉形滑块63阻止摆板60的转动，而摆板60当凸轮转子40转动时可沿滑动轨64章动。缸体21包括多个周向布置的缸室70，各活塞72可在这些缸室中往复运动。每一活塞72由一相应的连杆73连在摆板60上。每一活塞72和连杆73基本构成了如下述的活塞总成71。
后端板24包括周向设置的环状吸入室142和设置于中央的排放室152。阀板25位于缸体21和后端板24之间并包括多个阀吸孔242，而阀吸孔242将每一吸入室142与相应的气缸70相连。阀板25还包括多个阀排放孔252，而阀排放孔252将排放室152与气缸70相连。
每一吸入室142包括一个与外冷却回路(未示出)的蒸发器相连的进口。排放室152设有连于冷却回路(未示出)的冷凝器的出口。衬垫27和28分别置于缸体21与阀板25的内表面及阀板25的外表面与后端板24之间，以便密封缸体21，阀板25和后端板24的各配合表面。
盘形调整螺钉件33置于孔210的中央部位，而孔210位于驱动轴26的内端部份与阀控制机构之间。盘形调整螺钉件33拧入孔210中通过一垫圈可与驱动轴26的内端面接触并借助其拧紧与松开而可调节驱动轴26的轴向位置。活塞总成71包括连杆73和筒形活塞72，其中连杆73包括一对形成于其二端的球部73a和73b，而活塞72连在形成于连杆73后端的球部73b上。
参阅图2和3，排放阀总成包括簧片排放阀81和由固定螺栓82与阀板25固定在一起的阀保持器80。由弹性件例如薄弹簧钢制成的簧片排放阀81可调节致冷气体的流量并被分成形成在固定螺栓82侧的基部81a和从该基部81a延伸的密封部81b。阀板25包括凹部250，凹部250构形得其深度随着离开点P的距离而增加，而点P与固定螺栓82隔开距离L。凹部250包括倾斜表面251，当簧片排放阀81处于其关闭位置时，该倾斜表面251与簧片排放阀81密封接触。倾斜表面251有弯曲截面，该弯曲截面的曲率半径R1限定着簧片排放阀81的闭合变形。凹部的深度D由阀板25的端表面25a和倾斜表面251的前端253之间限定。另外，阀板25包括排放孔252，该孔252在其内贯通延伸并包括内壁252a，该内壁252a布置得平行于倾斜表面251的经孔252中心所划的径向线。凹部250和其内的各部，即倾斜表面251，端表面25a，和前端253集合起来构成一个阀座。
阀保持器80限定着簧片排放阀81沿致冷气体从排放孔252流出方向的弯曲运动。簧片排放阀81在其打开和闭合排放孔252时弯曲，其有一弹簧常数，该弹簧常数可令簧片排放阀81堵塞住排放孔252直至压缩室70内的压力达到一预定值为止。保持器80包括弯曲表面80a，该弯曲表面80a的横截面的曲率半径R2限定着簧片排放阀81的开放变形。曲率半径R1最好设计得等于或小于曲率半径R2，以便当簧片排放阀81关闭时，其弹性回复力不会使其碰到阀板25的端表面25a。
另外，凹部250包括端壁25b，端壁25b由倾斜表面251延伸且平行于排放孔252的内壁252a，以便包围簧片排放阀81的外侧边81c。端壁25b和簧片排放阀81的外侧边81c之间的间隙限定为C，间隙C最好设计得从约0.5毫米至1.5毫米。
在此种结构布置中，驱动轴26由车辆发动机经电磁离合器300来转动。凸轮转子40随驱动轴26转动，借此使斜板50转动并引致摆板60章动(nutate)。摆板60的章动运动使各活塞72在它们各自的气缸70中往复运动。当活塞72往复运动时，经进口(未示出)被引入吸入室142的致冷气体被吸入气缸70并被压缩。经压缩的致冷气体从每一气缸70经排放孔252被排入排放室152，再从室152经出口(未示出)进入冷却回路。
另外，簧片排放阀81碰击阀板25的倾斜表面251的碰撞力小于簧片排放阀81碰击保持器80的碰撞力，之所以如此，是因为在图2的结构中，簧片排放阀81返回其关闭位置是因为气缸70和排放室152之间的压力差影响簧片排放阀81而不是因为簧片排放阀81的弹性回复力。因此，由簧片排放阀81碰撞阀保持器80和阀板25的端表面25a引起的噪音和振动降低了。
另外，由气缸70流入排放室152的排放致冷气体的倾角β与现有技术的相比较为平缓。因此，排放气体的压力损失和脉动因致冷气体受到簧片排放阀81的流体摩擦而减小。其结果，压缩的噪音和振动也降低了。
再者，排放孔252的容积小于示于图7的现有技术的排放孔652的容积。虽然阀板25和现有技术阀板65有共同的厚度，但阀板25有使排放孔252容积减少的凹部250。容积效率一般由理论活塞排量与实际活塞排量的比限定。因此，具有如图2所示的排放阀结构的压缩机的容积效率增加了，因为由排放孔内部容量产生的气缸隙囊容积减小了。
另外，间隙C设计得较小例如为0.05-1.5毫米，以便间隙C不影响簧片排放阀81的运动，即在压缩机工作的开始阶段簧片排放阀81迅即被吸至倾斜表面251，以便让压缩机有迅速的起动反应。
图4表示本发明的第二实施例。图4的实施例与图2的相似。阀板25包括凹部350，其构成使得其深度随距点P的距离而增加，点P与固定螺栓82隔开一距离L。凹部350包括倾斜表面351，当簧片排放阀81处于关闭位置时，倾斜表面351与簧片排放81密封接触。在本实施例中，倾斜表面351有线性斜截面，该截面限定了簧片排放阀81的闭合变形。密封部分81b相对于基部81a的斜角定为θ，该角θ设计得使簧片排放阀81与倾斜表面351密封接触。
图4的结构的优点基本与第一实施例的相同。另外，在本实施例中，与阀板25的弯曲表面251比较，该排放孔352容易加工。
图5示出本发明的第三实施例。图5的实施例相似于图2的实施例。阀板25包括贯穿其的排放孔452。排放孔452包括与阀板25的端表面25a垂直的内壁452a。
图5结构的优点基本与第一实施例的相同。另外，在本实施例中，与图2的排放孔252比较，排放孔452容易加工。
图6表示本发明的第四实施例。图6实施例与图2的实施例相似。凹部550包括有线性斜截面的倾斜表面551和从倾斜表面551延伸的突出部554。当簧片排放阀81处于关闭位置时，突出部554与簧片排放阀81密封接触，即突出部554的表面部份554a为环形并有曲率半径为R1的弯曲截面，该弯曲截面限定了簧片排放阀81的闭合变形。密封部81b相对于基部81a的斜角定为α。角α设计得可使簧片排放阀81与突出部554的表面部分554a密封接触。
图6结构的优点基本与第一实施例的相同。另外，在图6的实施例中，在突出部554的表面部份554a和簧片排放阀81之间的密封接触比图2中倾斜表面251和簧片排放阀81之间的密封接触更紧密，之所以如此，是由于存于表面部份554a上的致冷气体中的润滑油复合物被排向倾斜表面551之故。
虽然结合较佳实施例对本发明作了介绍，但本发明并不受限于此。本领域内的普通技术人员很容易理解，在后附的权利要求所限定的本发明的范围内可容易地作出各种变化和变更。

Claims (5)

1.一种致冷剂压缩机，它包括：
由一阀板至少局部分成一个第一室和一个第二室的压缩机壳体，该第二室包括一排放室；
将该第一室与该排放室连接的连通件，该连通件包括提供在该第一室和该排放室之间连通的导管，该导管有一个致冷气体从其得以流出的端孔；
可以弯曲以打开和关闭该导管的该端孔的一个弹性阀件，该阀件有一预定弹簧常数并被布置得可使该导管的该端孔保持关闭直至在该第一室内的压力达到预定值为止；
限制该阀件沿该致冷气体从该导管的该端孔流出的方向的弯曲运动的限制件，该限制件包括一个保持器件；和
形成于该阀板的一个端表面上并包围该导管的该端孔的阀座，该阀座包括与该阀板的端表面偏置的凹部，该凹部包括一个倾斜表面部份和从该倾斜表面部分延伸的一个壁部，使得该弹性阀件在排放室与导管之间的压力差作用下可关闭该导管的该端孔；
其特征在于：
该倾斜表面部份的该弯曲截面具有的曲率半径等于或小于该保持器件的曲率半径。
2.如权利要求1所述的致冷剂压缩机，其特征在于：该导管包括一个内壁面，该内壁面布置得平行于通过该导管的端孔的中心的该倾斜表面的径向线。
3.如权利要求1所述的致冷剂压缩机，其特征在于：该导管包括一个内壁，该内壁布置得垂直于该阀板的端表面。
4.如权利要求1所述的致冷剂压缩机，其特征在于：该倾斜表面部份有一线性截面，该弹性阀件当其闭合该导管的该端孔时与该表面部份密封接触。
5.如权利要求1所述的致冷剂压缩机，其特征在于：它还包括位于该凹部的该壁部份与该弹性阀件的外侧边之间的一个间隙。
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