阀结构及包括其的压缩机论文和设计-赵平

全文摘要

本实用新型提供了一种阀结构及包括其的压缩机，该阀结构用于控制压缩机的压缩机构的排气并且包括：阀保持件，该阀保持件形成有至少一个孔口并且阀保持件包括贯穿阀保持件形成的排气通路；以及第一阀片，所述第一阀片构造成适于根据压差而整体移动从而选择性地处于关闭位置或打开位置，在关闭位置第一阀片关闭压缩机构的副排出口，在打开位置第一阀片由阀保持件止挡并且使得副排出口与排气通路连通，孔口构造成允许流体流过孔口而促使所述第一阀片从所述打开位置移动至所述关闭位置。根据本实用新型的阀结构能够缩短响应延迟、避免应力集中并减小压降损失，由此提高压缩机的性能。

主设计要求

1.一种阀结构，所述阀结构用于控制压缩机的压缩机构的排气并且包括：阀保持件，所述阀保持件形成有至少一个孔口并且所述阀保持件包括贯穿所述阀保持件形成的排气通路；以及第一阀片，所述第一阀片构造成适于根据压差而整体移动从而选择性地处于关闭位置或打开位置，在所述关闭位置所述第一阀片关闭所述压缩机构的副排出口，在所述打开位置所述第一阀片由所述阀保持件止挡并且使得所述副排出口与所述排气通路连通，其特征在于，所述孔口构造成允许流体流过所述孔口而促使所述第一阀片从所述打开位置移动至所述关闭位置。

设计方案

1.一种阀结构，所述阀结构用于控制压缩机的压缩机构的排气并且包括：

阀保持件，所述阀保持件形成有至少一个孔口并且所述阀保持件包括贯穿所述阀保持件形成的排气通路；以及

第一阀片，所述第一阀片构造成适于根据压差而整体移动从而选择性地处于关闭位置或打开位置，在所述关闭位置所述第一阀片关闭所述压缩机构的副排出口，在所述打开位置所述第一阀片由所述阀保持件止挡并且使得所述副排出口与所述排气通路连通，

其特征在于，所述孔口构造成允许流体流过所述孔口而促使所述第一阀片从所述打开位置移动至所述关闭位置。

2.根据权利要求1所述的阀结构，其中，

所述孔口设置在所述排气通路的径向外侧、与所述第一阀片对应的位置处。

3.根据权利要求1所述的阀结构，其中，

在所述阀保持件的靠近所述副排出口的一侧形成有适于容置和引导所述第一阀片的凹部，所述凹部与所述孔口连通。

4.根据权利要求1所述的阀结构，其中，

所述第一阀片为具有完整环形本体的阀片或者为具有部分环形本体的阀片。

5.根据权利要求1所述的阀结构，其中，

所述第一阀片包括分离的多个阀片。

6.根据权利要求5所述的阀结构，其中：

在所述阀保持件中形成有多个凹部，所述凹部与所述阀片形状对应地形成，所述阀片中的每个阀片分别容置在所述凹部中的相应凹部中，以及

所述凹部与所述孔口连通并且设置有与所述副排出口连通的开口。

7.根据权利要求6所述的阀结构，其中，

所述阀保持件包括叠置在一起的第一半部和第二半部，所述凹部设置在所述第一半部中，所述孔口设置在所述第二半部中。

8.根据权利要求1所述的阀结构，其中，还包括：

弹簧，所述弹簧设置在形成于所述阀保持件中的弹簧槽中并且适于将所述第一阀片朝向所述副排出口均匀地偏压。

9.根据权利要求1所述的阀结构，其中，

所述副排出口为所述压缩机构的可变容积比端口。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的阀结构，其中，还包括：

第二阀片，所述第二阀片设置在所述阀保持件的背离所述副排出口的一侧并且构造成选择性地打开或封闭所述阀保持件的排气通路；以及

阀挡，所述阀挡连接至所述阀保持件，所述阀挡包括限制所述第二阀片的最大位移范围的止挡部。

11.根据权利要求10所述的阀结构，其中，

所述阀保持件形成为在背离所述副排出口的一侧具有基底部的一体带底筒形，在所述基底部中形成有用作所述排气通路的多个通孔。

12.根据权利要求11所述的阀结构，其中，

在所述基底部中还形成有中央孔，并且所述阀挡还包括用于引导所述第二阀片运动的引导部，所述引导部连接在所述中央孔中。

13.一种压缩机，其特征在于，所述压缩机包括根据权利要求1至12中的任一项所述的阀结构。

14.根据权利要求13所述的压缩机，其中，所述压缩机为涡旋压缩机并且包括：

动涡旋，所述动涡旋包括动涡旋端板和形成在所述动涡旋端板的一侧的动涡卷；

定涡旋，所述定涡旋包括定涡旋端板、形成在所述定涡旋端板的第一侧的毂部以及形成在所述定涡旋端板的第二侧的定涡卷，所述定涡旋端板包括位于中央的主排出口和相对于所述主排出口径向向外设置的所述副排出口，所述定涡旋和所述动涡旋配合以在其间形成一系列压缩腔，

其中，所述阀结构设置在所述毂部中以控制所述主排出口和所述副排出口的排气。

15.根据权利要求14所述的压缩机，其中，

所述阀结构还包括设置在所述毂部中的偏压构件，所述偏压构件布置在所述阀保持件的背离所述副排出口的一侧以将所述阀保持件轴向地保持在所述毂部中。

设计说明书

技术领域

本公开涉及一种阀结构及一种包括该阀结构的压缩机。

背景技术

本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。

在例如涡旋压缩机的压缩机中，对于一套给定的定涡旋和动涡旋来说，它们提供的容积和压缩比是固定的，所以在吸气压力一定的情况下，排出压力也是一定的。然而由于压缩机可能应用于例如空调系统、冷库系统等需要不同压力的应用系统中，因此可能出现压缩腔的排出压力(压缩腔中的最大压力)大于特定的应用系统所需压力的情况，即出现了过压缩的情况。在过压缩的情况下，被压缩到排出压力的流体在排出压缩腔后会降低到应用系统所需的压力，因此，压缩机做了不必要的功，这将减小压缩机的效率。

为了减小或防止工作流体的过压缩，会在涡旋压缩机中安装可变容积比阀(VVR阀)。然而，在压缩机的领域中，仍然存在提供一种改进的VVR阀的需求。

实用新型内容

本公开的一个或多个实施方式的一个目的是提供一种能够加快响应速度、缩短响应延迟、由此提高压缩机的性能的阀结构。

本公开的一个或多个实施方式的另一个目的是提供一种避免应力集中、改善阀的受力状态、从而提高可靠性的阀结构。

本公开的一个或多个实施方式的另一个目的是提供一种能够减小排气通道的余隙容积，提高排气效率以进一步提升压缩机性能的阀结构。

本公开的一个或多个实施方式的另一个目的是提供一种简化加工过程、节省制造成本的阀结构。

为了实现上述目的中的一个或多个，根据本公开的一个方面，提供了一种用于控制压缩机的压缩机构的排气的阀结构，其包括：阀保持件，所述阀保持件形成有至少一个孔口并且所述阀保持件包括贯穿所述阀保持件形成的排气通路；以及第一阀片，所述第一阀片构造成适于根据压差而整体移动从而选择性地处于关闭位置或打开位置，在所述关闭位置所述第一阀片关闭所述压缩机构的副排出口，在所述打开位置所述第一阀片由所述阀保持件止挡并且使得所述副排出口与所述排气通路连通，其特征在于，所述孔口构造成允许流体流过所述孔口而促使所述第一阀片从所述打开位置移动至所述关闭位置。

根据本公开的一个方面，所述孔口设置在所述排气通路的径向外侧、与所述第一阀片对应的位置处。

根据本公开的一个方面，在所述阀保持件的靠近所述副排出口的一侧形成有适于容置和引导所述第一阀片的凹部，所述凹部与所述孔口连通。

根据本公开的一个方面，所述第一阀片为具有完整环形本体的阀片或者为具有部分环形本体的阀片。

根据本公开的一个方面，所述第一阀片包括分离的多个阀片。

根据本公开的一个方面，在所述阀保持件中形成有多个凹部，所述凹部与所述阀片形状对应地形成，所述阀片中的每个阀片分别容置在所述凹部中的相应凹部中，以及所述凹部与所述孔口连通并且设置有与所述副排出口连通的开口。

根据本公开的一个方面，所述阀保持件包括叠置在一起的第一半部和第二半部，所述凹部设置在所述第一半部中，所述孔口设置在所述第二半部中。

根据本公开的一个方面，所述阀结构还包括弹簧，所述弹簧设置在形成于所述阀保持件中的弹簧槽中并且适于将所述第一阀片朝向所述副排出口均匀地偏压。

根据本公开的一个方面，所述副排出口为所述压缩机构的可变容积比端口。

根据本公开的一个方面，所述阀结构还包括：第二阀片，所述第二阀片设置在所述阀保持件的背离所述副排出口的一侧并且构造成选择性地打开或封闭所述阀保持件的排气通路；以及阀挡，所述阀挡连接至所述阀保持件，所述阀挡包括限制所述第二阀片的最大位移范围的止挡部。

根据本公开的一个方面，所述阀保持件形成为在背离所述副排出口的一侧具有基底部的一体带底筒形，在所述基底部中形成有用作所述排气通路的多个通孔。

根据本公开的一个方面，在所述基底部中还形成有中央孔，并且所述阀挡还包括用于引导所述第二阀片运动的引导部，所述引导部连接在所述中央孔中。

根据本公开的另一个方面，本公开提供了一种包括上述阀结构的压缩机。

根据本公开的又一个方面，提供了一种涡旋压缩机，所述压缩机为涡旋压缩机并且包括：动涡旋，所述动涡旋包括动涡旋端板和形成在所述动涡旋端板的一侧的动涡卷；定涡旋，所述定涡旋包括定涡旋端板、形成在所述定涡旋端板的第一侧的毂部以及形成在所述定涡旋端板的第二侧的定涡卷，所述定涡旋端板包括位于中央的主排出口和相对于所述主排出口径向向外设置的所述副排出口，所述定涡旋和所述动涡旋配合以在其间形成一系列压缩腔，其中，所述阀结构设置在所述毂部中以控制所述主排出口和所述副排出口的排气。

根据本公开的又一个方面，所述阀结构还包括设置在所述毂部中的偏压构件，所述偏压构件布置在所述阀保持件的背离所述副排出口的一侧以将所述阀保持件轴向地保持在所述毂部中。

根据本实用新型的阀结构能够缩短响应时间、改善阀片的受力分布、并且减小压降损失，由此实现了提升压缩机性能及排气效率的目的。

附图说明

通过以下参照附图的描述，本公开的一个或几个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解。这里所描述的附图仅是出于说明目的而非意图以任何方式限制本公开的范围，附图并非按比例绘制，并且一些特征可能被放大或缩小以显示特定部件的细节。在附图中：

图1为示意性地示出了应用有根据比较示例的VVR阀的涡旋压缩机的剖视图；

图2为示意性地示出了根据比较示例的VVR阀的立体图；

图3为示意性地示出了根据本公开的第一实施方式的VVR阀的分解立体图；

图4为示意性地示出了第一实施方式的VVR阀的阀保持件的剖视图；

图5为示意性地示出了应用有根据本公开的第一实施方式的VVR阀的定涡旋的剖视图；

图6为示意性地示出了根据本公开的第一实施方式的阀组件的分解立体图；

图7为示意性地示出了阀组件的阀保持件的替选的排气通路布置；

图8为示意性地示出了应用有根据本公开的第一实施方式的阀组件的定涡旋的剖视图；

图9为示意性地示出了根据本公开的第二实施方式的VVR阀的分解立体图；

图10为示意性地示出了根据本公开的第二实施方式的阀组件及其阀保持件的立体图；

图11为示意性地示出了本公开的第二实施方式的阀组件的剖视图；

图12和图13分别为示意性地示出了根据本公开的第三实施方式的VVR阀的分解立体图及剖视图；以及

图14为示意性地示出了根据本公开的第三实施方式的阀组件的分解立体图。

具体实施方式

下面对本公开各实施方式的描述仅仅是示例性的，而绝不是对本公开及其应用或用法的限制。在各个附图中采用相同的附图标记来表示相同的部件，因此相同部件的构造将不再重复描述。

下面将参照图1-2对根据比较示例的VVR阀100进行描述，其中：图1示意性地示出了应用有根据比较示例的VVR阀100的涡旋压缩机的剖视图；图2示意性地示出了根据比较示例的VVR阀100的立体图。

如图1所示，涡旋压缩机1包括外壳10。外壳10可以由大致圆筒形的本体部12、设置在本体部12一端的顶盖14、设置在本体部12另一端的底盖16构成。在顶盖14和本体部12之间设置有隔板20，隔板20将外壳10的内部空间分隔成高压侧和低压侧，其中，隔板20与顶盖14之间的空间形成高压侧，而由隔板20、本体部12和底盖16限定的空间形成低压侧。隔板20下方设置有包括动涡旋40和定涡旋50的涡旋压缩机构。动涡旋40包括端板44和从端板向上延伸的涡卷46。定涡旋50包括端板54、形成在端板54的一侧的涡卷56以及形成在端板54另一侧的环形毂部58，并且在端板54的大致中央位置处形成有排气口52。定涡旋50的涡卷56和动涡旋40的涡卷46彼此啮合以在其间形成一系列的压缩腔。在压缩周期中，压缩腔可以从径向最外位置C1经过径向中间位置C2向径向最内位置C3移动从而体积逐渐减小并且压力逐渐增大。

参照图1，定涡旋50的端板54可以形成有第一组VVR孔74和第二组VVR孔76。第一组VVR孔74和第二组VVR孔76可以延伸穿过端板54并且与处于中间位置C2的压缩腔流体连通。在定涡旋50的毂部58中设置有VVR阀100。如图2具体所示，VVR阀100包括阀板110、簧片120、阀保持件130、以及销150。阀板110在与VVR孔74和76对应的位置处设置有第一VVR开口114和第二VVR开口116。阀板110上方设置有呈马蹄形的弹性簧片120。簧片120具有固定端124和可动端126。可动端126能够相对于固定端124在打开位置与关闭位置之间移动，其中，可动端126的最大运动范围由包括倾斜表面134的阀保持件130限制。固定端124形成有与阀板110的销孔112以及阀保持件130的销孔132对准的销孔122。销150延伸穿过上述销孔112、122、132以周向地且径向地固定阀板110、簧片120和阀挡130。偏压弹簧140(参见图1)可以在环形毂部58中设置在阀保持件130上以施加向下的偏压力，从而使簧片120的固定端124始终抵靠阀保持件130和阀板110。

下面将参照图1对压缩机1的操作进行详细描述。在压缩机1的操作期间，工作流体被吸入到压缩机构中并且随着从径向最外位置C1移动至径向最内位置C3而被压缩，压缩后的流体通过排气口52排出。而在发生过度压缩的情况下，流体可以在到达径向最内位置C3之前通过VVR阀100提前排出。具体地，当处于径向中间位置C2的压缩腔中的流体的压力大于高压侧的压力(即发生过度压缩)时，簧片120下侧的压力大于上侧压力，这种压力差可以迫使簧片120向上朝向打开位置移动，以允许流体从处于中间位置C2的压缩腔通过VVR孔74、76以及VVR开口114、116而提前排出到高压侧。当容纳在中间位置C2处的压缩腔中的流体的压力小于高压侧的压力时，簧片120在弹性回复力及压力差作用下返回至关闭位置，从而密封VVR开口114、116以防止流体通过VVR孔74、76而排出。

然而，根据比较示例的VVR阀100在簧片120向上朝向打开位置移动时，需要克服簧片120的弹性力做功，直至时间积累到使其发生挠曲变形以形成排气通道，这将不可避免地产生一定的响应延迟。而由于压缩机构通常在35-75Hz的频率范围内工作，也就是说每个压缩周期的时间仅为1\/75秒至1\/35秒，因此即使每个压缩周期内仅发生少许的响应延迟，这些延迟累积起来也会对压缩机效率产生不可忽略的影响，从而导致压缩机性能降低同时也会对包括压缩机的系统的性能造成影响。

此外，簧片120朝向打开和关闭位置移动的原理类似于悬臂梁装置，簧片120的固定端124与可动端126之间的交界部(即，可动端126的根部)作为应力集中部所受应力最大，容易发生微动磨损。在根部磨损严重的情况下甚至会使得簧片120发生断裂，从而使处于中间位置C2的压缩腔始终与高压侧连通。在此情况下，当处于中间位置C2的压缩腔中的压力小于高压侧的压力时，压缩后的工作流体会从高压侧回流至压缩腔中，使得压缩机对工作流体进行反复压缩，这显然会对压缩效率造成不利影响。

另外，由于簧片120在朝向打开位置移动时，仅在可动端126打开而在固定端124始终保持抵靠阀板，因此形成的排气通道流通面积较小，并且在形成排气通道的期间排气需要始终克服簧片120的弹性力做功，这会产生较大的压降损失，从而影响压缩机的排气效率。

为了解决上述问题，本发明人构想出了一种改进的VVR阀结构，该VVR阀结构利用自由浮动的阀片代替弹性簧片来选择性地打开或关闭VVR孔，使得无需通过簧片的挠曲变形来形成排气通道，从而缩短VVR阀的响应时间、改善阀片的受力分布、并且减小压降损失，由此实现了提升压缩机性能及排气效率的目的。

下面就结合图3至图14对根据本公开的VVR阀做进一步详细的说明。

图3示意性地示出了根据本公开的第一实施方式的VVR阀(阀构件)200的分解立体图。图4为示意性地示出了第一实施方式的VVR阀200的阀保持件230的剖视图。并且图5为示意性地示出了应用有根据本公开的第一实施方式的VVR阀200的定涡旋的剖视图。这里，需要注意的是，本部分中所描述的VVR阀和应用有VVR阀的阀组件均对应于根据本公开的阀结构。

与图1所示的根据比较示例的VVR阀100的结构不同的是，图3所示的VVR阀200可以仅包括阀片220和阀保持件230。如图3和图5所示，阀片220可以形成为围绕排气口52(第一排出口或主排出口)的圆周的环形阀片，并且阀片220可以直接设置在定涡旋50的端板54上。如图4所示，阀保持件230可以在底部设置有容置阀片220的凹部232，并且可以在顶部设置有与凹部232流体连通的孔口234，以使得高压侧流体能够通过孔口234流入凹部232中。阀保持件230的内部可以包括贯穿阀保持件230形成的排气通路236，并且排气通路236可以设置在孔口234的径向内侧。优选地，可以在环形毂部58中在阀保持件230上设置偏压弹簧140，以向阀保持件230施加向下的偏压力而使阀保持件230稳固地保持抵靠端板54。例如，呈环形的偏压弹簧的径向外部可以卡合在形成于环形毂部的内壁处的凹槽中，或者，可以将环形的固定构件固定至环形毂部的内壁处而使偏压弹簧保持抵靠于阀保持件。当然，还可以理解的是，也可以免除偏压弹簧，在这种情况下，可以例如通过螺纹连接等将阀保持件直接地固定在环形毂部58中。

在如图1和图2所示的VVR阀结构100中，为了避免簧片120因发生周向移位而与VVR孔74、76(第二排出口或副排出口)错开，需要在簧片120下方设置具有销孔的阀板110，以使销150穿过簧片120以及簧片下方的阀板110从而周向固定簧片120。此外，不同的压缩机构中的VVR孔可以绕排气口52设置在不同的周向位置，为了避免针对不同的VVR孔布置需要相应改变簧片120的形状和布置，需要在簧片120与VVR孔之间设置形成有VVR开口的阀板110。而在根据本公开的第一实施方式的VVR阀200中，由于阀片220围绕排气口52的整个圆周形成，不会存在如簧片120那样因周向移位而与VVR孔74、76错开的风险，并且也无需针对不同周向布置的VVR孔相应调整阀片220的布置，因此在VVR阀200的结构中可以省去阀板110、销150以及阀片和阀保持件上对应加工的销孔，从而简化了加工过程，节省了VVR阀的生产成本。

如图3和图4所示，阀保持件230可以在内部形成完全中空的单个排气通路236。阀保持件230可以包括内周壁231、外周壁233和径向延伸壁235。外周壁233可以在阀保持件230的底部限定中空的凹部232，以与中央的排气通路236流体连通。径向延伸壁235可以形成有与凹部232流体连通的孔口234。优选地，孔口234绕径向延伸壁235的圆周等间距地设置，以使高压侧的工作流体能够均匀地作用在阀片220上。阀保持件230的筒状本体可以为实心的，由此可以防止阀片220卡入外周壁233与内周壁231之间。并且优选地，环形阀片220的尺寸可以设计为使得环形阀片220的外周缘与阀保持件的外周壁233的形成有凹部的部分处的内壁面形成小间隙配合，以允许环形阀片220在凹部中能够自由上下移动同时被外周壁233引导，以使阀片220在凹部232中稳定地移动。另外，如图4所示，在外周壁233的内壁面处可以形成有台阶部，并且\/或者，内周壁231形成为比外周壁233短，因此台阶部和\/或内周壁231的下端可以用作环形阀片220的止挡部以限制环形阀片220的向上移动范围。另外，应当理解的是，尽管在此示出了阀保持件230形成有单个排气通路236，但是本公开不限于此，也可以在阀保持件230中形成多个排气通路。

下面将参照图5对使用根据本公开的第一实施方式的VVR阀200的压缩机的操作进行描述。工作流体被吸入到压缩机构中并且随着从径向最外位置移动至径向最内位置而被压缩，在发生过度压缩的情况下，容纳在径向中间位置的压缩腔中的工作流体的压力大于与系统所需压力(例如蒸发器前的压力)大体对应的高压侧的压力，阀片220受下侧高压工作流体作用而在凹部232中向上移动至打开位置，从而允许工作流体经由VVR孔74、76和排气通路236提前排放。当容纳在径向中间位置的压缩腔中的工作流体的压力降低到高压侧的压力以下时，高压侧的工作流体通过孔口234流入并且作用在阀片220上，以使阀片220返回至关闭位置，从而封闭VVR孔74、76。

与图1所示的VVR阀100相比，在根据本公开的第一实施方式的VVR阀200中，阀片220可以根据其两侧的压差而在打开位置与关闭位置之间自由地浮动，无需克服弹性力做功而通过发生挠曲变形来形成排气通道，这缩短了阀片220打开和关闭VVR孔的过程，加快了响应速度，从而提升了压缩机的性能。

此外，在根据本公开的第一实施方式的VVR阀200中，阀片220受力均匀而不会如簧片120那样在根部发生应力集中。此外，在应用偏压弹簧140以轴向固定VVR阀的情况下，偏压弹簧140仅作用于阀保持件230上而未对阀片220施加任何应力，与对比示例中的簧片120的固定端124始终承受偏压弹簧140所施加的偏压力相比，根据本公开的第一实施方式的VVR阀200可以进一步改善阀片的受力状态，提高VVR阀的可靠性。

并且，阀片220整体向上移动从而形成具有较大流通面积的排气通道，同时排气无需克服簧片挠曲变形的阻力，因此可大幅减小排气压降损失，从而提升压缩机的性能。另外，由于阀片220与定涡旋50的端板54直接接触，可以避免如对比示例的VVR阀100中那样在阀板110的VVR开口114、116中残余有部分排气，从而减小排气通道的余隙容积，提高排气效率以进一步提升压缩机性能。

本申请的发明人分别对应用有根据本公开的第一实施方式的VVR阀200的压缩机与应用有根据比较示例的VVR阀100的压缩机的性能进行了测试。结果显示，与应用有根据比较示例的VVR阀100的压缩机相比，应用有根据本公开的第一实施方式的VVR阀200的压缩机性能提升了1.2％。

图6示出了应用有根据本公开的第一实施方式的VVR阀200的阀组件200’的立体图。阀组件200’包括第一阀片220、阀保持件230’、第二阀片240以及阀挡250。第一阀片220与阀片220的结构和功能相同，在此不再赘述。阀保持件230’与阀保持件230的结构类似，其不同之处在于阀保持件230’的内部形成有多个排气通路236以及中央螺纹孔238，特别地，阀保持件230’形成为在上侧具有基底部的一体带底筒形，在基底部中形成有中央螺纹孔238和用作排气通路的多个通孔。中央螺纹孔238中可以连接有阀挡250。阀挡250可以包括止挡部254和引导部256。止挡部254可以形成为围绕引导部256周向延伸的凸缘，并且在凸缘中可以形成允许流体流动通过的通孔255。引导部256可以从止挡部254向下延伸，并且引导部256(具体为设置在引导部下部的螺纹部)可以例如通过螺纹连接固定在螺纹孔238中。第二阀片240能够沿着引导部256上下移动，以选择性地封闭或者打开多个排气通路236。应当理解的是，尽管图6示出了阀保持件230’形成有6个呈圆形截面的排气通路236，但是本实用新型不限于此，也可以形成任何其他合适数量和形状的排气通路，例如图7示出了替选的排气通路布置。此外，尽管在此示出阀挡250通过螺纹连接固定在阀保持件230’的螺纹孔238中，但是也可以采用比如过盈配合、焊接、粘结等其他连接方式固定至阀保持件230’并且阀保持件230’可以不包含任何螺纹孔238。以这种方式设置集成的VVR阀和止回阀，与在定涡旋端板的排气凹部中设置分体的毂构件并且将排放阀组件安装至毂构件来设置集成的VVR阀和止回阀的相关方案相比，能够更加简单地实现VVR阀和止回阀的集成并且使得集成的VVR阀和止回阀更加可靠。

如图8所示，在使用根据本公开的第一实施方式的阀组件200’的压缩机的操作期间，如果发生过度压缩，容纳在中间位置处的压缩腔中的流体被压缩至大于高压侧的压力，则第一阀片220受下侧高压工作流体作用，向上移动到打开位置以允许工作流体穿过VVR孔74、76，并且经由排气通路236作用在第二阀片240上，进而使第二阀片240移动至打开位置，从而穿过排气通路236排出。当处于中间位置处的压缩腔中的流体压力降低到高压侧的压力以下时，高压侧的工作流体通过孔口234流入并且作用在第一阀片220上，以使第一阀片220返回至关闭位置，从而封闭VVR孔74、76。并且工作流体将从中间位置处的压缩腔继续被压缩，直至到达径向最内侧位置处的压缩腔中，此时，工作流体迫使第二阀片240处于打开位置，并且由此工作流体穿过排气通路236排出。而在压缩机停机时，流体通过通孔255作用于第二阀片240，第二阀片240在回流流体的压力下向关闭位置移动，从而封闭排气通路236，以防止流体回流到低压侧。也就是说，阀组件200’集成了止回阀和VVR阀的双重功能。

在阀组件200’中，由于阀保持件230’设置有与容置第一阀片220的凹部流体连通的孔口234，因此，阀保持件230’上方的高压侧流体能够作用于第一阀片220使其返回至关闭位置，也就是说，第一阀片220通过工作流体的压力回位，而无需如对比示例中的簧片120那样通过弹性回复力回位。以此方式，第一阀片220在向上移动至打开位置时，无需克服额外的弹性力来形成排气通道，由此可以缩短第一阀片220打开和关闭的运动过程，加快VVR阀的响应速度，从而提升压缩机的性能。此外，由于阀组件200’仅使用第一阀片220和阀保持件230’两个部件即可选择性地打开和关闭VVR孔，这为集成其他部件以同时实现止回阀和VVR阀的功能提供了充足的空间。

并且，在现有的压缩机中，为了安装止回阀，通常需要使定涡旋的浮动密封圈径向向内延伸以形成围绕排气口52的凸缘，以便安装止回阀。这使得定涡旋的结构变得复杂，从而增加定涡旋及其相关部件的加工难度以及制造成本。而根据本公开的第一实施方式的阀组件200’通过将止回阀与VVR阀集成为一体从而克服了上述问题，在应用有根据本公开的第一实施方式的阀组件的定涡旋中，浮动密封圈内部可以为中空的而未形成径向凸缘，由此降低定涡旋及其相关部件的加工难度以及降低定涡旋和整个涡旋压缩机的制造成本。

参照图9，提供了根据本公开的第二实施方式的VVR阀300。VVR阀300包括阀片320、阀保持件330、以及销340。在VVR阀300中使用多个分离的阀片320。阀保持件330由第一半部H1和第二半部H2构成，其中，第一半部H1设置有与阀片320形状对应的两个凹部332以分别容置相应的阀片320，凹部332使得阀片320与端板54间隔开并且在底部形成有与端板54的VVR孔流体连通的开口339。第二半部H2设置有与凹部332流体连通的孔口334，优选地孔口334设置在与凹部332对应的位置处。通过采用这种有两个半部构成的阀保持件，可以简单地及可靠地形成用于容置和引导多个分离阀片的凹部，从而确保阀片的可靠工作。第一半部H1和第二半部H2在对应的位置设置有销孔，销340延伸穿过销孔从而周向地固定第一半部H1和第二半部H2。尽管在此示出了容置在两个凹部332中的两个阀片，但是应当理解的是阀片和凹部的数量不限于此，而是可以根据定涡旋的VVR孔的数量相应地设置。

图10和图11示出了应用有根据本公开的第二实施方式的VVR阀300的阀组件300’。阀组件300’包括第一组阀片320、阀保持件330’、第二阀片340以及阀挡350。第一组阀片320与阀片320的结构相同，第二阀片340与阀组件200’的第二阀片240结构相同，并且阀挡350与阀组件200’的阀挡250相同包括引导部356和止挡部354，在此不再赘述。阀保持件330’与阀保持件330结构类似，其不同之处在于阀保持件330’的内部并非仅形成中空的单个排气通路336，而是形成有多个排气通路336以及中央螺纹孔338。阀挡350可以连接在中央螺纹孔338中。

根据本公开的第二实施方式的VVR阀300及阀组件300’与根据本公开的第一实施方式的VVR阀200及阀组件200’类似，无需使簧片发生挠曲变形来形成排气通道，从而缩短响应延迟、避免应力集中并减小压降损失，由此提高了压缩机性能。而且集成的阀组件300’无需使浮动密封圈内部形成任何径向凸缘，由此降低了定涡旋的加工难度及制造成本。另一方面，与根据本公开的第一实施方式的VVR阀200及阀组件200’VVR相比，根据本公开的第二实施方式的VVR阀300及阀组件300’采用分离的两个阀片分别对两组VVR孔74、76进行独立的控制，每个阀片能够根据与不同VVR孔连通的不同压缩腔内的压力而独立地打开和关闭由此可以更加精准地控制过度压缩。由于每个阀片的质量较小，因此能够进一步提高响应速度，从而缩短响应延迟，提升压缩机的性能。此外，由于阀片的面积较小且相互独立地运动，因此阀片两侧的压差更加稳定，阀片受力更均匀，从而进一步改善阀片的受力状态，提高压缩机的可靠性。

参照图12至图14，提供了根据本公开的第三实施方式的VVR阀400及阀组件400’。如图14所示，阀组件400’包括阀片420、弹簧460、阀保持件430’、第二阀片440以及阀挡450，其中，阀挡450包括止挡部454和引导部456并且阀保持件430’形成有孔口434、排气通路436及中央孔438。VVR阀400及阀组件400’与根据本公开的第一实施方式的VVR阀200及阀组件200’的结构基本相同，其不同之处在于VVR阀400另外包括环形弹簧460，并且阀保持件430中相应地形成有容置弹簧460的弹簧槽439。如在图14中更清楚地示出地，弹簧槽439可以与容置阀片的凹部432连通地位于凹部上方，由此使得弹簧460能够在第一阀片420上在其整个圆周上稳定地施加弹性力。

根据本公开的第三实施方式的VVR阀400及阀组件400’与根据本公开的第一和第二实施方式的VVR阀及阀组件类似，无需使簧片挠曲变形来形成排气通道，从而避免应力集中并减小压降损失，由此提高了压缩机性能。并且集成的阀组件无需使浮动密封圈内部形成任何径向凸缘，由此降低了定涡旋的加工难度及制造成本。进一步地，根据本公开的第三实施方式的VVR阀400及阀组件400’由于采用弹簧来支承阀片，因此能够使阀片不易发生倾斜，减小了两侧压力波动对阀片姿态的影响，避免阀片被卡死的风险，提高阀片的可靠性。并且在阀片关闭时借助弹簧的推力，能够加快响应速度，进一步缩短了特别是阀片关闭时的响应延迟。

另外，本实用新型容许多种可行的变型。

例如，尽管上文中具体描述的是用于涡旋压缩机的VVR阀结构，然而可以理解，根据本公开的VVR阀结构也可以应用于具有多个压力不同的压缩腔的其他压缩机(例如齿轮压缩机和滑片式转子压缩机)。

又例如，根据本公开，也可以采用呈具有部分环形本体的部分环形阀片形式的第一阀片。在这种情况下，在容置第一阀片的凹部中可以设置有用于限制第一阀片的周向移动的结构。采用这种部分环形阀片，可以减轻阀片质量，因此能够进一步提高响应速度，从而缩短响应延迟，提升压缩机的性能。

尽管在此详细描述了本公开的各种实施方式，但是应该理解，本公开并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离本公开的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本公开的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。

设计图

阀结构及包括其的压缩机论文和设计

阀结构及包括其的压缩机论文和设计-赵平

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢