用于往復(fù)式壓縮機的吸入閥組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于往復(fù)式壓縮機的吸入閥組件。所述吸入閥組件包括至少兩個吸入閥(3)，該至少兩個吸入閥彼此獨立并且布置在同一個葉片(1)處，其中所述吸入閥(3)的每一個包括功能邊緣(4)，所述功能邊緣意圖用于閥板的單個吸入孔(21)。所述吸入閥(3)通過至少一個貫穿縫隙(13)彼此分離。
【專利說明】用于往復(fù)式壓縮機的吸入閥組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于往復(fù)式壓縮機的吸入閥組件，并且更具體地涉及一種形成為 單個葉片并且特別地適合于設(shè)置有至少兩個獨立的吸入孔的壓縮室的吸入閥組件。

【背景技術(shù)】
[0002] 本領(lǐng)域技術(shù)人員已知包括能夠改變工作流體的壓力以及泵送它的機器和/或裝 置的往復(fù)式壓縮機。在這個意義上，并且具體而言，往復(fù)式壓縮機能夠通過壓縮室的容積 的受控制的變化而改變工作流體的壓力，該壓縮室通常由適合于接收工作流體和運動的活 塞的圓柱形的室限定。因此，壓縮室容積根據(jù)運動的活塞在其內(nèi)部中的位移而交替地變化 (減小和增加）。
[0003] 應(yīng)當指出，現(xiàn)有技術(shù)提供包括單個壓縮室的壓縮機（小和大容量壓縮機）。
[0004] 隨后，從該室排出工作流體（處于高的壓力）。這種過程被周期性地執(zhí)行，并且進 行完整的壓縮循環(huán)所需的時間段取決于被容納在密封殼體內(nèi)的電機的工作頻率，該工作頻 率基本上對應(yīng)于電力供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的頻率。
[0005] 本領(lǐng)域技術(shù)人員也已知，壓縮室內(nèi)的工作流體的進入（吸入）和移除（排出）步 驟由用于往復(fù)式壓縮機的正確運行的關(guān)鍵步驟組成，該關(guān)鍵步驟直接影響壓縮機的性能參 數(shù)，并且因此，現(xiàn)有技術(shù)包括很多種閥以便控制到壓縮室中的工作流體的吸入和排出。
[0006] 在這一點上，還已知許多壓縮機，特別地基于旋轉(zhuǎn)發(fā)動機的往復(fù)式壓縮機，它們的 吸入和排出閥直接布置在它們的圓筒形室和閥板之間。這種布置當用于簧片閥時是特別有 用的。
[0007] 通常，簧片吸入閥由薄金屬葉片組成，該薄金屬葉片的輪廓的邊緣是吸入孔的密 封表面，并且本體將密封表面與閥固定點連接。通常，在壓縮和排出工作流體的步驟期間 吸入閥邊緣應(yīng)當密封吸入孔，并且由于這個原因，該輪廓跟隨孔幾何結(jié)構(gòu)以保證良好接觸 并且在吸入步驟期間允許未加壓的流體通過。因此，并且根據(jù)壓縮機的工作頻率，閥板的 簧片應(yīng)當被設(shè)計用來提供快速響應(yīng)和減小的彎曲應(yīng)力。板吸入閥的功能例子在美國專利 4, 642, 037中被描述。
[0008] 關(guān)于吸入閥組件，基本上可以找到組件的三種構(gòu)造：隔離的簧片、具有輪廓掩模 的簧片和中間閥。隔離閥的例子可以在美國專利6, 971，168中見到；具有輪廓掩模的閥 可以在美國專利5, 197,867中見到；并且中間閥可以在美國專利4, 642, 037和美國專利 5, 197,867 中見到。
[0009] 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，使用單孔，一個用于吸入并且一個用于排出，在可靠性和性能方面 基本上滿足壓縮機設(shè)計（主要是低質(zhì)量流量壓縮機）和家庭應(yīng)用。然而，多孔構(gòu)造更好地 滿足閥性能（尤其涉及響應(yīng)速度）的優(yōu)化，和針對機械需求的閥結(jié)構(gòu)的穩(wěn)健性的增加，因此 顯著提高閥壽命，或可靠性，該閥壽命或可靠性是重要的參數(shù)，這是由于需要壓縮機具有10 年或更長的壽命。
[0010] 在這一點上，對于應(yīng)用于商業(yè)系統(tǒng)的制冷的較高容量壓縮機，需要孔的增加以允 許氣體流動更自由。這種增加通常用作關(guān)鍵點，這是由于在所述閥安置在該孔上以保證密 封的時間期間，高的壓力作用在正好在所述孔上方的表面上，向內(nèi)向著該孔推動該閥并且 引起彎曲。所述彎曲可以達到關(guān)鍵閥并且為了避免這個問題，閥的厚度增加，并且為了補 償，使得所述閥更加耐彎曲應(yīng)力，因此吞噬通過孔的增加的增益。
[0011] 由多孔提供的方案允許通過分成多于一個孔而增加通過面積，而不需要增加閥厚 度，并且因此，對其動力學(xué)沒有副作用。特別地，這個方案滿足吸入孔/閥設(shè)計的要求，該吸 入孔/閥設(shè)計負責壓縮機的容積和能量性能，由于這個原因，通常使用比排出孔大的吸入 孔?？梢砸姷蕉嗫最愋偷姆桨?，其中兩個或更多個孔由同一閥密封（W02008/047515和美國 專利5, 197, 867)并且具有獨立的孔和閥（美國專利2, 725, 183)。單個閥作用在多于一個 孔上的構(gòu)思從密封和動力學(xué)的觀點看是不希望的。為了使密封是有效的，孔邊緣上的閥座 應(yīng)當是平面；然而，隨著閥在孔內(nèi)變形，當2個變形中心存在時不能有效地獲得這種構(gòu)造， 導(dǎo)致泄漏。在考慮動力學(xué)的情況下，為了閥穩(wěn)定性，需要大的本體區(qū)域，因此促進閥的質(zhì)量 和剛性的增加，使得它緩慢。
[0012] 涉及獨立的多對孔/閥的方案可以在大尺寸壓縮機（如美國專利2, 725, 183中描 述的）中見到。然而，如所述美國專利2, 725, 183中公開的構(gòu)造沒有更好地利用多孔提供 的方案。關(guān)于吸入閥，注意到，孔布置確定該閥具有不同的長度，導(dǎo)致不同響應(yīng)的剛性和頻 率參數(shù)，使得具有較小剛性的閥（在該情況中，中間的閥）對于打開運動更加高效，因此吞 噬其它兩個孔的氣體流。簡而言之，這種布置的這種閥構(gòu)造響應(yīng)的方式中不存在同步。必 要的是，閥在打開和關(guān)閉時間以及達到的打開水平方面具有同步性，以便保證密封和動力 學(xué)性能，該密封和動力學(xué)性能將證明采用這種方案是正當?shù)?。這種構(gòu)造的另一可見缺點是 中心排出孔被中心吸入閥阻塞。因此，多孔方案要求所有孔/閥對同步且平衡地起作用，該 因素與幾何結(jié)構(gòu)和布局直接相關(guān)。
[0013] 此外，圖1和2示出如上面提及的吸入閥，該吸入閥具有上述優(yōu)點和限制。
[0014] 除了具有所有上述缺點外，也已經(jīng)觀察到，大多數(shù)目前存在的吸入閥包括死容積 效應(yīng)（空的空間，其中處于高的壓力和溫度的壓縮氣體被保留并且不再被泵送到該系統(tǒng)）， 這種效應(yīng)是高度不希望的，因為畢竟它暗示壓縮機的容積得率的顯著損失，此外一旦這種 保留的氣體應(yīng)當被膨脹到壓縮室中，就還包括那些吸入閥的自身運行的消極方面，因此使 獲得吸入閥的打開最小壓力的時間增加，導(dǎo)致其打開的延遲。一般而言，死容積效應(yīng)主要在 對稱吸入閥中見到，諸如可以從圖2中示出的現(xiàn)有技術(shù)實施例見到。
[0015] 基于該情況，開發(fā)本發(fā)明專利。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 通過這種方式，本發(fā)明的目標是提供一種吸入閥組件，該吸入閥組件特別適合于 單獨壓縮室并且包含多個吸入孔。
[0017] 在這個意義上，本發(fā)明的一個目標是提供吸入閥，該吸入閥包含彼此獨立的致動 (密封/打開區(qū)域）并且具有對稱的運行模式，導(dǎo)致較小的質(zhì)量和剛性以及吸入孔的更好密 封。
[0018] 本發(fā)明的另外目標是如目前公開的吸入閥組件優(yōu)選地適合于微小尺寸的壓縮室 頭部，其中用來優(yōu)化孔布置和閥幾何結(jié)構(gòu)的空間被限制。
[0019] 所有上述目標通過用于往復(fù)式壓縮機的吸入閥組件被完全實現(xiàn)，該吸入閥組件預(yù) 期用于設(shè)置有至少兩個吸入孔的壓縮室。
[0020] 所述吸入閥組件自身包括至少一個葉片，該至少一個葉片設(shè)置有至少一個貫穿 孔。所述葉片還包括被限定在同一個葉片中的至少兩個獨立的吸入閥。在這一點上，觀察 至IJ，所述吸入閥的每一個包括功能邊緣，該功能邊緣意圖用于閥板的單獨吸入孔。此外，吸 入閥其間分離至少一個貫穿縫隙。優(yōu)選地，所述吸入閥的至少一個是不對稱的。
[0021] 更優(yōu)選地，功能邊緣的每一個包括其相應(yīng)的閥的自由端部，并且作為結(jié)果，吸入閥 的所述功能邊緣和葉片的貫穿孔（排出孔）布置在由單個壓縮室限定的同一個區(qū)域?？蛇x 地，所述吸入閥布置在所述貫穿孔之間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 將基于下面列出的附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中：
[0023] 圖1和2示出現(xiàn)有技術(shù)的吸入閥組件；
[0024] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的吸入閥組件的優(yōu)選實施例；并且
[0025] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的閥板組件和吸入閥組件的示意圖。

【具體實施方式】
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的主要目標，公開一種用于往復(fù)式壓縮機的新的吸入閥組件，其構(gòu)件 的布置使其特別適合于包括至少一個獨立吸入孔（未示出）的單個吸入室（未示出）。 [0027] 因此，所述吸入閥組件包括用于獨立吸入孔的至少兩個密封/打開邊緣。特別地， 吸入閥組件的密封/打開邊緣的數(shù)量類似于被容納在往復(fù)式壓縮機的閥板2中的獨立吸入 孔21的數(shù)量。
[0028] 通過這種方式，并且基于這種構(gòu)思，參考圖3和4以便給出本發(fā)明的優(yōu)選實施例的 詳細描述。在此指出，在這個描述中，吸入閥的密封/打開邊緣被稱為"功能邊緣"。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，吸入閥組件被限定在葉片1中，該葉片具有基本上正 方形周邊，并且具有基本上彈性的性質(zhì)。優(yōu)選地，葉片1由薄金屬合金制成。
[0030] 如圖3和4中所示，葉片1包括兩個貫穿孔11、四個對齊構(gòu)件12和其它貫穿縫隙 13,該其它貫穿縫隙具有兩個吸入閥3的兩個操作邊緣4。
[0031] 所述兩個貫穿孔11是意圖用于從壓縮機室（未示出）的排出流的通過的孔。根 據(jù)目前的優(yōu)選實施例，所述貫穿孔11與其它貫穿縫隙13分離，S卩，所述貫穿縫隙13布置在 貫穿孔11之間。
[0032] 對齊裝置12包括四個貫穿孔，每一個貫穿孔布置在葉片1的邊緣中的一個。所述 貫穿孔意圖將所述葉片1與閥板2且與機械壓縮機組件的塊體（未示出）對齊，該閥板和 塊體包括相同地布置的孔以便接收固定構(gòu)件（未示出），例如，螺栓等等。
[0033] 如圖3中描繪的，貫穿縫隙13是Μ形的，被布置成限定兩個側(cè)端部和中心端部。
[0034] 所述貫穿縫隙13的布局然后限定兩個平行的吸入閥3,該兩個平行的吸入閥通過 貫穿縫隙13的一個，并且尤其是通過中心貫穿縫隙13彼此間隔。
[0035] 所述吸入閥3的每一個具有功能邊緣4。
[0036] 在這點上，功能邊緣4能夠根據(jù)往復(fù)式壓縮機的吸入流進行彈性的（并且極其細 微的）運動。值得一提，所述功能邊緣4彼此獨立，并且然后，所述功能邊緣4的每一個在 往復(fù)式壓縮機的排出步驟期間密封壓縮室的其相應(yīng)的吸入孔（未示出）并且在往復(fù)式壓縮 機的吸入步驟期間釋放流動通道。
[0037] 此外，當往復(fù)式壓縮機處于高載荷和高壓力下時，不損害密封，畢竟所述功能邊緣 4 (并且因為它們是獨立的）的每一個限定基本上類似于吸入孔區(qū)域的密封區(qū)域，在其它點 沒有壓力（如現(xiàn)有技術(shù)的閥中出現(xiàn)的，其中一個相同的功能邊緣密封多于一個吸入孔）。
[0038] 除了上述優(yōu)點外，值得指出，由于其布局，葉片1在類似于壓縮室（未示出）的區(qū) 域的區(qū)域5的內(nèi)部部分中提供貫穿孔11或功能邊緣4(并且在這種情況中，大多數(shù)吸入閥 3)。
[0039] 這個特征最后允許在減小尺寸壓縮機的緊湊頭部上采用多個孔，因此可以設(shè)計顯 著靠近的且以優(yōu)化功能形式的兩個吸入孔和兩個排出孔的尺寸（這幾乎不可能通過現(xiàn)有 技術(shù)的實施例實現(xiàn)，該現(xiàn)有技術(shù)的實施例是緊湊的/小型化的或使用呈過大間隔的形式的 多于兩個吸入/排出孔）。
[0040] 此外，應(yīng)當提及，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，除了吸入閥不需要改變閥的響應(yīng)特性 和密封效率外，吸入閥3是相對于縱向軸不對稱的，并且它顯著降低"死容積效應(yīng)"，因為， 畢竟沒有空的空間來引起工作流體被保留。
[0041] 在描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例之后，應(yīng)當理解，本發(fā)明的范圍構(gòu)想其它可能變型，它 僅由該組權(quán)利要求的內(nèi)容限定（包括可能的等同裝置）。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于往復(fù)式壓縮機的吸入閥組件，所述吸入閥組件用于設(shè)置有至少兩個吸入孔 的壓縮機室并且包括設(shè)置有至少一個貫穿孔（11)的至少一個葉片（1);所述吸入閥組件的 特征在于，所述吸入閥組件包括： 布置在同一個葉片（1)處的至少兩個獨立的吸入閥（3); 所述兩個獨立的吸入閥（3)的每一個包括功能邊緣（4)，所述功能邊緣用于閥板（2)的 單個吸入孔（21); 所述吸入閥（3)借助于至少一個貫穿縫隙（13)彼此分離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸入閥組件，其特征在于，所述功能邊緣（4)中的一個功能邊 緣包括其相應(yīng)的吸入閥（3)的自由端部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸入閥組件，其特征在于，所述吸入閥（3)中的至少一個吸入 閥是不對稱的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸入閥組件，其特征在于，所述吸入閥（3)的所述功能邊緣 (4)和所述葉片（1)的所述貫穿孔（11)布置在由單個壓縮室限定的同一區(qū)域（5)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的吸入閥組件，其特征在于，所述吸入閥（3)布置在吸入貫穿孔 (11)之間。
【文檔編號】F16K15/16GK104093984SQ201280068352
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月15日
【發(fā)明者】M·皮羅瓦諾, T·T·羅德里格, E·L·蓋特納, R·拉姆斯多爾夫 申請人:惠而浦股份有限公司