CN1407234A - 压缩机的排放阀 - Google Patents

Abstract

在排放压力区域和排放室之间形成作为一种装置的排放阀。该排放阀可在打开位置和关闭位置之间活动，前者使流体在该排放压力区域和排放室之间流动，后者用于制止流体在该排放压力区域和排放室之间流动。该排放阀包括盒子，该盒子形成一个腔，并具有穿过该盒子的流出孔。阀盘可滑动地配置在盒子内，并可活动，由此构成该排放阀的打开和关闭位置。该排放阀盘包括特型部件，用于减小阀盘上受到的应力和改进流体流过阀盘四周的流动性。

Description

压缩机的排放阀

技术领域

本发明涉及压缩机。本发明具体涉及装有特型排放阀盘的排放阀。

背景技术

涡旋机主要由于具有极有效的操作性能，现在已越来越普遍的用作制冷、空调和热泵的压缩机。一般地讲，这种机器装有一对相互啮合的螺旋形涡旋片，这些涡旋片彼此相对地沿轨道运动，形成一个或多个活动室，当这些活动室从抽气口移动到中心排放口时，这些室的体积逐渐减小。通常装有电马达，使得可以沿轨道进行相对的涡旋形运动。

因为涡旋形压缩机取决于连续的室进行抽吸、压缩和排放操作，所以一般不需要抽吸阀和排放阀。然而压缩机的操作性能在装入排放阀时可以获得改进。确定操作性能改善水平因素中的一个因素是减少所谓再压缩体积。该再压缩体积排放室位于其最小体积时压缩机的排放室和排放口的体积。减少这种再压缩体积可以最大地改善压缩机的性能。

另外，当压缩机停机时，或由于达到要求而有意停机，或由于断电而无意停机时，在排放室中的压缩气体有很强烈的回流倾向，而在压缩室中的气体则有较小程度的回流倾向，这将引起涡旋部件和任何相关驱动轴沿轨道反向运行。这种反向运动常常产生噪音和隆隆声，这种噪音是不需要而有害的。另外，在应用单相驱动马达的机器中，如果突然断开电源，则压缩机将开始反方向运行。这种反向操作可能导致压缩机发生过热和/或应用这种***的其它麻烦。另外，在一些情况下，例如冷却风扇中断时，排放压力可能上升到相当大，造成马达停止转动，甚至造成马达反向转动。因为沿轨道运行的涡旋部件在反方向沿轨道运行，所以排放压力将减小到马达又能克服此种压差的值，使涡旋部件沿正方向转动。然后，排放压力又将增加到使马达停止转动的值，并且一直重复着这种周期循环。很明显不希望有这种循环。装入排放阀可以减小和消除这种反向转动的问题。

传统的排放阀包括一种可以在打开和关闭位置之间操作的扁平盘，以便选择性使压缩气体流过排放阀。由于在扁平盘两侧存在压差，该扁平盘将受到很大的周期性张应力作用。在时间过程中，这种应力可能导致该扁平盘的疲劳和损坏。为了克服这些张力引起的问题，该扁平盘的厚度和重量一般大于要求的厚度和重量。增加的重量导致该盘在其打开位置和关闭位置之间运动时响应时间变慢。

发明内容

因此在行业上希望提供一种具有改进盘设计的排放阀组件。这种改进盘设计应当减少盘由于压差所承受的张应力，最好提高通过排放阀的流量以降低压差，由此可以降低所受到的张应力。另外，在减小张应力时，该改进的盘设计应当具有较薄的轮廓，由此减少该盘的重量，提高盘对压力变化的响应性。

在第一实施例中，本发明在于在涡旋压缩机中提供一种特型的盘阀，而在另一实施例中，在常规的单叶片旋转压缩机中提供一种特型的盘阀。

从下面详细的说明可以明显看出本发明的其它适用方面。应当明白，下面的详细说明和表示出本发明优选实施例的特别例子仅仅用于举例说明，不用于限制本发明的范围。

附图说明

从下面的详细说明和附图中可以更完全的理解本发明，这些附图是：

图1是穿过涡旋压缩机中心的垂直截面图，该压缩机装有按本发明原理制作的排放阀组件；

图2是图1所示压缩机的浮动密封组件和排放阀组件的放大图；

图3是排放阀组件位于关闭位置的放大图；

图4是排放阀组件位于打开位置的放大图；

图5是穿过常规单叶片旋转压缩机的垂直截面图，该压缩机包括本发明的排放阀组件；

图6是沿图5所示的箭头的6-6方向截取的横截面图。

具体实施方式

下面优选实施例的说明仅仅用于特型的例示说明，完全不限制本发明及其应用。

应注意到，本文开头说明的压缩机实施例是Perevozchikov的共有转让的美国专利NO 6139291说明的压缩机，该专利的内容已作为参考包含在本说明中。下面参见附图，在这些附图中，相同的编号表示相同的或相当的部件，图1中示出涡旋压缩机10，该压缩机装有本发明的排放阀组件12。压缩机10包括大体圆筒形的气密外壳14，该外壳在上端焊接在盖子16上，而在下端焊接在底座18上，该底座具有与底座形成一体的许多安装架(未示出)。盖子16具有制冷剂排放出口20。固定在外壳14的其它主要部件包括：横向延伸的分隔壁22，该分隔壁在焊接盖子16同一周缘位置焊接于外壳14；主支承架24，该支承架适合于固定在外壳14上；两个上部支承架26，该支承架适合于固定在主支承架24上。

在其上端具有偏心曲轴销32的驱动轴或曲轴30，可转动地支承在主支承架24的轴承34和上部支承架26的第二轴承36上。该曲轴30在其下端具有直径相对较大的偏心镗孔38，该镗孔与径向向外倾斜的较小直径的镗孔40连通，该镗孔40从该处延伸到曲轴30的顶部。外壳内部的下部分形成油槽42，该油槽充满润滑油，该润滑油的高度稍高于转子46的下端，而镗孔38起一个泵的作用，可以将润滑油沿曲轴30向上泵到镗孔40中，最后泵到所有需要润滑的压缩机10的各个部分。该曲轴30由电马达48转动，该马达包括定子50、穿过该定子的绕组52和压配合在曲轴30上的转子46，该转子46分别具有上部和下部配重件54、56。

上部支承架26的上表面58具有平的止推支承面，该支承面上配置沿轨道运行的涡旋部件60，该涡旋部件具有从端板64向上延伸的螺旋叶片或涡旋片62。从沿轨道运行的涡旋部件60的端板64下表面向下伸出的是圆筒形轮毂66，该轮毂中具有轴项轴承68，在该轮毂中可转动地配置具有内镗孔72的驱动套筒70，该内镗孔中可转动地配置曲轴销32。该曲轴销32在一个表面上具有平面，该平面与镗孔72的一部分上形成的平面(未示出)啮合，从而形成径向顺从的驱动配置，例如受让人的美国专利NO 4877382所示的驱动配置，此专利的内容已作为参考文献包含在本文中。还在绕轨道运行的涡旋部件60和上部支承架26之间形成和配置十字联轴节76，该十字联轴节用键固定于绕轨道运行的涡旋部件60和不绕轨道运行的部件80上，以防止绕轨道运行部件60的转动。该十字联轴节76最好是受让人的待审理美国专利NO 5320506中公开的那种联轴节，该专利的内容已作为参考包含在本文中。

还配置具有涡旋片82的不绕轨道运行的涡旋部件80，该涡旋片从端板84向下延伸，该端板配置成与沿轨道运行的涡旋部件60的涡旋片62啮合。不绕轨道运行的涡旋件80具有居中配置的排放通道86，该通道与朝上开口的凹部88连通，该凹部88又与由盖子16和分隔壁22形成的排放消音室90流体连通。还在不绕轨道运行的涡旋件80上形成环形凹部92，在该凹部中配置浮动密封组件94。凹部88、92和浮动密封件94相配合，形成轴向加偏压室，该加偏压室接收由涡旋片62、82压缩的加压流体，从而将轴向偏压力作用在不绕轨道运行的涡旋部件80上，由此推动相应涡旋片62、82的头部分别与端板64、84的相对端板表面98、100密封接触。该浮动密封组件94最好是美国专利NO 5156539中详细说明的那种浮动密封组件，此专利的内容已作为参考文献包含在本文中。不绕轨道运行的涡旋部件80被设计成可用适当的方式例如用上述美国专利NO 4887382或美国专利NO 5102316公开的方式装在主支承架24上，这些专利的内容已作为参考文献包含在本文中。

下面参考图2，浮动密封组件94是共轴的夹心结构，包括环形的底板102，该底板具有许多等距间隔开的直立的形成一体的突出部104，各个突出部具有加大的底部分106。配置在板102上的是环形垫圈组件108，该组件具有许多等距间隔开的孔，该孔与底部分106相配合并接收该底部分。在垫圈组件108的上面配置环形衬垫板110。该衬垫板具有许多等距间隔开的孔，该孔也与底座部分106相配合并接收该底座部分。在衬垫板110的上面是环形垫圈组件112，该组件112具有许多等距间隔开的孔，该孔与突出部104相配合并接收该突出部。密封组件94由环形上部密封板114固定在一起，该密封板具有许多等距间隔开的孔，这些孔与突出部104配合并接收该突出部。密封板114包括许多环形突出部116，该突出部与环形垫圈组件112和衬垫板110上的许多孔相配合并深入到这些孔中，从而使密封组件94很稳定。密封板114还包括环形的向上伸出的平的密封唇部118。该密封组件94通过冷锻突出部104的端部例如用编号120表示的端部紧固在一起。

密封组件94因此提供三种截然不同的密封装置。首先是在两个界面上的内直径密封装置122，其次是在两个界面上的外直径密封装置124，第三是顶部密封装置126。密封装置122使环形凹部底部92中的中压流体与凹部88中的流体分开。密封装置124使环形凹槽92底部的中压流体与外壳14中的流体分开。密封装置126位于密封唇部118和分隔壁22上的环形座部分之间。该密封装置126使处于抽吸压力的流体与穿过密封组件94顶部的处于排放压力的流体分开。

选择密封装置126的直径和宽度，使得密封唇部118和分隔壁22的座部分之间的单位压力大于通常遇到的排放压力，由此可以确保在压缩机正常操作条件下(即在正常的操作压力比条件下)达到可靠的密封。因此当出现不需要的压力条件时，密封组件94将受迫向下移动破坏密封装置126，由此使流体从压缩机的排放压力区域流到压缩机10的抽吸压力区域。如果这种流量足够大，则冷却马达的抽吸气体的总流量的减小(由泄漏排放气体的过高温度加剧)将造成马达保护器跳闸，由此使马达断电。选择密封装置的宽度使得密封唇部118和分隔壁22的座部分之间的单位压力大于正常遇到的排放压力，由此可确保可靠的密封。

迄今广泛说明的涡旋压缩机10或是在这种技术中现在已知的压缩机，或是本中请受让人一个或多个专利的其它未定申请的压缩机。

本发明旨在一种常闭机械排放阀组件12，该组件配置在于不绕轨道运行的涡旋部件80上形成的凹部88中。该排放阀组件在压缩机10稳定操作期间，可在完全关闭的和完全打开的状态之间活动。该排放阀组件12在压缩机10停机时关闭。当阀组件12完全关闭时，可以将再压缩体积减小到最小，因此可以制止排放气体经涡旋部件60和80回流。该阀组件是常闭的，如图2和图3所示。该阀组件12的常闭结构需要排放力(即压差)来打开阀组件12。阀组件12依赖于机械偏压力来关闭。

现在参照图2～4，排放阀组件12包括盒子130、弹簧132、特型盘134和阀板136。该弹簧132装在盒子130的腔138中，压着盒子130顶壁142的内表面140。一系列的流出孔144穿过盒子130的顶壁142。特型盘134在操作上连接于弹簧132，因此弹簧132在腔138中可向特型盘134施加向下的偏压力。阀板136配置在盒子130的凹槽146中，并包括穿过该阀板的流出孔148。该流出孔148与不绕轨道运行的涡旋部件80的排放通道86直接流体连通。弹簧132对特型盘134施加偏压，使其与阀板136形成密封接触，由此形成密封关闭结构。本实施例的特型盘134形成为圆拱形盘。这种圆拱形盘的优点是使流体更稳定地流过排放阀组件12，因此可以减少其间的压差。另一个优点是减少了作用在特型盘上的张应力，如下面要说明的。

排放阀组件12组装在不绕轨道运行的涡旋部件80中，方法是，将盒子130组装在凹部88内，使流出孔144面朝上。阀板136装在凹槽146内，压着凹槽146的底表面150。在凹槽88中，装入固定器152，以使排放阀组件12组装在不绕轨道运行的涡旋部件80中。该紧固器152通过压配合装在凹槽88内，由此连接于不绕轨道运行的涡旋部件80上。或紧固器和凹槽88可用螺纹拧合来连接，或可采用这种技术中已知的其它装置将紧固器152固定在凹槽88内。紧固器152的组件将整个排放阀组件12夹在凹槽88底表面和紧固器152之间。

排放阀组件12在其关闭位置通常受到偏压力的作用，使特型盘134压靠在阀板136上部平表面上，由此形成关闭状态。这样便可防止流体从排放消音室90回流到由涡旋部件80形成的压缩腔内。为了打开排放阀组件12，在排放通道86内的流体压力将反抗弹簧132的偏压力，向特型盘施加压力。当排放通道内的流体压力大于消音室90内的流体压力时，该阀组件便打开。在压缩机10操作期间，在消音室90中的流体和排放通道86中的流体之间流体压力差将使特型盘134在与阀板136的表面接触的位置和在腔138内的中间位置(即在关闭位置和打开位置)之间活动，如图4可清楚看出的，当特型盘134位于腔138的中间位置时，流体便可从排放通道86流过阀板136的孔148，沿特型盘134的四周流过，然后经流出孔144流到消音室90。本发明的排放阀组件只由压差操作。特型盘134的独特的设计形成一种更强的部件，从而提高了***的寿命。

具体是，由于存在压差，在特型盘134上产生张应力。对于传统的平阀盘，由于在周期性负载的作用下，阀盘会断裂，造成压缩机喷发式的启动故障。但是本发明由于提供了特型盘，所以显著减少了作用在盘上的应力负载。实际上，应用特型盘可以将应力负载减少到1/4，而不会增加盘的厚度。如上所述，本实施例提供了一种拱形盘。然而应当认识到，特型盘134可以包括各种特型形状中的任何一种形状。本实施例的拱形盘包括凸向排放通道86的顶点。这样便可使流体平滑地沿特型盘134流动。这种平滑的流体流动减少了作用在特型盘134两边的压差，由此减少了所受的应力。

现在参考图5和6，图中示出旋转压缩机200，该压缩机中装有本发明的排放阀组件12’，该压缩机200包括外壳202、轴204、滚筒208和汽缸210，该轴204连接于装在外壳202中的马达206，该滚筒208偏心安装在该轴204的下端，该汽缸包围该滚筒208，如图5所示。偏心轮212(图6)固定在轴204上，并可以自由转动地配置在滚筒208中，在汽缸210的壁上形成和配置阀214。弹簧216连续地将该阀214推压在滚筒208上。当马达206转动轴204时，滚筒208以偏心方式转动，从而压缩通过抽吸管220进入抽吸区域218的冷冻剂。被压缩的气体然后从汽缸210的排气区域222排出，经形成在外壳202顶部的管子224排出。汽缸210形成凹槽226，在该凹槽内配置排放阀组件12’。该汽缸210还形成排放通道240，该排放通道与凹槽226和排放阀组件12’流体相通。

该排放阀组件12配置在该凹槽226内，并包括盒子130’、弹簧132’、特型盘134’和阀板136’。弹簧装在盒子130’的腔138’内，压着盒子130’顶壁142’的内表面140’，一连串的流出孔144’穿过盒子130’的顶壁142’。特型盘134’在操作上与弹簧132’相互连接，因此弹簧132’在腔138’内向特型盘134’施加向下偏压。阀板136’装在盒子130’的凹槽146’中，并包括穿过该阀板的流出孔148’。该流出孔148’与汽缸210的排气通道240直接流体相通。弹簧132’向特型盘134’施加偏压，使其与阀板136’形成密封接触，由此形成关闭状态。排放阀组件12’用压配合的固定器138固定在凹槽226中。

本发明的说明仅是特性上的举例说明，因此不违背本发明宗旨的各种变化应在本发明的范围内。这种变化不能看作为与本发明的精神和范围不一致。

Claims (19)

1.一种压缩机，包括：

排放室；

排放压力区域；

排放通道，该通道使上述排放室和上述排放压力区域相互连接，以便在其间形成流体相通；

排放止回阀，该阀具有排放阀盘，该阀盘可活动地配置在上述排放阀通道内，以便使流体沿第一方向从上述排放压力区域流到上述排放室，上述排放阀盘包括具有均匀厚度的特型部件，用于减少作用在上述阀盘上的应力负载。

2.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，上述压缩机是涡旋压缩机。

3.如权利要求2所述的压缩机，其特征在于，上述排放阀盘的上述特型部件包括突出的侧部。

4.如权利要求3所述的压缩机，其特征在于，上述突出侧部指向流体流的上游，以便使流体围绕上述排放阀盘平滑地流过。

5.如权利要求2所述的压缩机，其特征在于，上述特型部件大体为圆拱形。

6.如权利要求5所述的压缩机，其特征在于，上述特型部件包括指向流体流上游的突出侧部，以便使流体围绕上述排放阀盘的四周平滑地流过。

7.如权利要求2所述的压缩机，其特征在于，还包括配置在上述排放通道内的阀板，上述排放阀盘靠着上述阀板安装，以便防止流体沿相反于第一方向的方向流过上述排放通道。

8.如权利要求2所述的压缩机，其特征在于，还包括偏压部件，该偏压部件用于向上述排放阀盘施加偏压，以防止流体沿相反于上述第一方向的方向流过上述排放通道。

9.如权利要求8所述的压缩机，其特征在于，上述偏压部件是螺旋形压缩弹簧。

10.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，上述压缩机是单叶片旋转压缩机。

11.如权利要求10所述的压缩机，其特征在于，上述排放阀盘的特型部件包括突出侧部。

12.如权利要求11所述的压缩机，其特征在于，上述突出侧部指向流体流的上游，以便使流体平滑流过上述排放阀盘的四周。

13.如权利要求10所述的压缩机，其特征在于，上述特型部件大体为圆拱形。

14.如权利要求13所述的压缩机，其特征在于，上述特型部件包括指向流体流上游的突出侧部，以便使流体平滑地流过上述排放阀盘的四周。

15.如权利要求10所述的压缩机，其特征在于，还包括配置在上述排放通道内的阀板，上述排放阀盘压着上述阀板，以便制止流体沿相反于上述第一方向的方向流过上述排放通道。

16.如权利要求10所述的压缩机，其特征在于，还包括偏压部件，该偏压部件向上述偏压阀盘施加偏压，由此上述排放阀盘可以制止流体沿相反于上述第一方向的方向流过上述排放通道。

17.如权利要求16所述的压缩机，其特征在于，上述偏压部件是螺旋形压缩弹簧。

18.一种涡旋压缩机，包括：

形成第一排放室的外壳；

配置在上述外壳内的第一涡旋部件，上述第一涡旋部件具有第一向外突出于端板的第一螺旋形涡旋片；

第二涡旋部件，配置在上述外壳内，上述第二涡旋部件具有向外突出于端板的第二螺旋形涡旋片，上述第二螺旋形涡旋片与上述第一螺旋形涡旋片相互啮合；

驱动部件，用于使上述涡旋部件彼此相对地沿轨道运行，由此上述螺旋形涡旋片可在抽吸压力区域和排放压力区域之间形成体积连续变化的腔；

排放通道，该通道使流体在上述排放压力区域和上述排放室之间连通；

可活动地配置在上述排放通道内的排放阀盘，用于选择性地使流体流过和制止流体流过，上述排放阀盘包括具有均匀厚度的特型部件，用于降低作用在上述阀盘上的应力负载。

19.一种旋转压缩机，包括：

形成排放室的外壳；

配置在上述外壳内的盒子，上述盒子形成一个室；

配置在上述室内的滚筒；

配置在上述室和上述滚筒内的叶片，上述叶片将上述室分成抽吸区域和排放区域；

排放通道使上述排放区域和上述室之间形成流体连通；

驱动部件，用于使上述滚筒在上述室内转动，由此使上述抽吸区域内的流体在流进上述排放区域时逐渐地改变体积；

活动配置在上述排放通道内的排放阀盘，以便选择性使流体流过和制止流体流过，上述排放阀盘包含具有均匀厚度的特型部件，用于减少作用在上述排放阀盘上的应力负载。

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