[发明专利]用于密封压缩机的阀装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于制冷系统，例如家用制冷系统，如冰箱、冷冻机、饮水器等的密封压缩机的阀门叶片的座的结构配置。

本发明尤其应用于包含汽缸曲轴箱的密封压缩机，该曲轴箱形成了由阀板封闭一端的压缩气缸，阀板设置有容纳在压缩汽缸的轴向投影的内轮廓中的吸入孔和排放孔。至少一个吸入孔和一个排放孔均被相应的柔性簧片阀封闭，所述柔性簧片阀具有被附接到阀板的安装端部、弯曲中部和密封端部，该密封端部与阀板中的孔可操作地相关联。

背景技术

小型密封制冷压缩机的能效主要归因于所述压缩机的吸入和排放系统的良好性能，尤其是所述系统的阀控制气流的性能，该系统包括吸入孔和排放孔、吸入阀和排放阀，通常还有一个或多个噪声衰减器。这些压缩机的能量损耗一部分是由于其吸入和排放系统的负载损耗引起的。因此，旨在减小此类损耗的解决方案直接促进了压缩机的能效提高。

如图1和2所示，现有的阀装置被应用于包含曲轴箱10的一类制冷压缩机，该曲轴箱限定压缩汽缸11，当曲轴箱（未示出）被压缩机的常用电机驱动时，活塞20在汽缸内部借助于连杆30以往复运动的方式移动。连杆30具有通过活塞销21与活塞20联接的小孔眼31。

压缩汽缸11具有与安装连杆30的一端相对的端部，该端部被阀板40封闭，该阀板设置有至少一个吸入孔41和一个排放孔42，它们与由吸入叶片50和排放叶片60限定的相应的吸入阀和排放阀相关联。

由于所述叶片的下游侧和上游侧之间的压力差的作用，吸入阀和排放阀的叶片阻塞了贯穿相应的吸入孔41和排放孔42的气流通道。在这些结构中，每个叶片都以确定的方向角位移到阀板40上相应孔的开口位置，反方向上的角位移被抵靠在阀板40上的叶片的座所限制，从而封闭了相应的气体通道孔。

簧片阀被广泛应用于正排量的设备中，其中流动以间歇的方式产生。大体上，所述簧片阀被用来产生从压力较高的阀上游向压力较低的阀下游的单向流动。

在往复式压缩机的具体例子中，通常使用了一个或多个吸入阀，其形成了仅在从回路的低压到汽缸内部的方向上的吸入流。而且，还使用了一个或多个排放阀，其形成了仅在从压缩汽缸内部到回路的高压侧的方向上的排放流。一个最优化的阀门设计意味着回流以及压缩机运转时叶片的动力的最小化、负载损耗的最小化和流量的最大化。主要的设计限制在于可靠性的程度和产生噪音的限度。

每个阀的叶片都会受到高于叶片材料的特定疲劳应力限度的应力，使得阀破裂。叶片承受的应力根据孔的横截面也就是被叶片封闭的自由间隙的尺寸和形状而定。

为了便于制造，吸入孔41和排放孔42通常具有圆形的横截面并被构造在阀板40中，通常由钢材制成。然而，这样的圆孔使得阀的叶片恰好在孔的中央区域承受高应力，该区域距离阀板40上的阀位于其上的周边区域是等距的。

专利文献US7083400中的解决方案提供了一种吸入孔的构造，其具有的轮廓和尺寸被形成为使得该孔被容纳在压缩汽缸的轮廓的轴向投影的内部，并且处于同样位于压缩汽缸的轮廓的所述轴向投影的内部的排放孔的外部。

尽管专利文献US7083400中的吸入孔形状产生了较大的气流通道面积，增大了吸入效率，但所述的较大面积也意味着叶片承受了更大的弯曲力矩（负载），因为叶片承受的力是由孔的面积乘以阀叶片上游侧与下游侧的压力差的积确定的。在考虑可靠性时，较大的负载具有负面的意义。

考虑到阀板孔的通道面积是确定的，已知有两种方式可获得足够的可靠性：一种方式是使用昂贵的材料，另一种方式是增大叶片的厚度。第一个选择在使用经济适用的材料方面受到很大限制，并且总是意味着更高的成本。第二个选择要求叶片具有这样的特性，例如更大的质量和更高的刚性，它们都不利于提高效率。

已知有各种不同的解决方案，为了在阀叶片承受较高应力的区域附近提供支撑，其在阀板中设置了位于气流通道孔区域中的支撑构件，或者减小其上的来自于阀板两侧压力差的应力（JP09-126133，JP2008-038694）。

这些已知的解决方案提供了吸入孔内部的径向凸出部形式的支撑构件，从而获得了在减小叶片应力与气流通道面积最大化之间平衡效率的最大益处。

然而，此类解决方案仍然不能避免叶片在其与阀板孔的轮廓相对应的部分的更加中心的区域上的变形，且牺牲了叶片的密封效率并易于产生噪音。