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CN101341338A - 用于制冷压缩机的阀门安装装置 - Google Patents

用于制冷压缩机的阀门安装装置 Download PDF

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CN101341338A
CN101341338A CNA2006800480854A CN200680048085A CN101341338A CN 101341338 A CN101341338 A CN 101341338A CN A2006800480854 A CNA2006800480854 A CN A2006800480854A CN 200680048085 A CN200680048085 A CN 200680048085A CN 101341338 A CN101341338 A CN 101341338A
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mounting end
valve element
recess
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CNA2006800480854A
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R·拉姆斯多尔夫
G·A·克吕格尔
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Whirlpool SA
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Abstract

一种用于制冷压缩机的阀门安装装置，所述制冷压缩机带有由阀板(4，20)封闭的压缩室(3)，所述阀板(4，20)具有由阀元件(10)关闭的吸入孔口(5，21)，所述阀元件(10)具有一安装端部分(11)。安装装置包括：将阀元件(10)的安装端部分(11)保持在阀板(4，20)的接收凹部(23)内部的第一保持装置(8，9)；和至少一个由接收凹部(23)和/或阀元件(10)的安装端部分(11)承载的定向突起(40)，其可被装配到另一部分中的定向凹部(30)内；和/或设置在接收凹部(23)和阀元件(10)的安装端部分(11)之间的第二保持装置(50)，以免安装端部分(11)在安装第一保持装置之前从凹部(23)移动出来。

Description

用于制冷压缩机的阀门安装装置
技术领域
本发明涉及一种用于在制冷压缩机、例如在小型制冷系统中使用的制冷压缩机中安装非单件型阀门的装置。
背景技术
制冷压缩机的能量效率大都归因于控制气流的阀门的良好性能。
在往复式制冷压缩机中，制冷剂气体的压缩通过活塞运动来实现，所述活塞由驱动装置、例如连杆-曲轴型机构或由线性马达驱动。活塞在压缩室内部往复运动，在活塞开始从上死点回到下死点时，其处于吸气冲程，从与压缩机耦联的制冷系统的吸入管线抽吸制冷剂气体(也就是说，来自蒸发器的制冷系统的制冷剂气体)。随后，当所述活塞从下死点返回时，其处于压缩冲程，压缩制冷剂气体，高压下(浓缩)的制冷剂气体流过排气系统，返回与压缩机耦联的制冷系统。
在运行期间，往复式制冷压缩机使用单向阀来控制气流。容纳于头部中的阀门系统负责调解流速以及优化与压缩气缸有关的制冷剂气体吸入和排出期间的气流。吸入阀控制来自与制冷系统低压侧相连的吸入管线并被吸入压缩气缸内部的气流，而排出阀控制已被压缩的气流导向制冷系统高压侧。
吸入阀设计成不但负责调节吸入期间的气流，而且也负责使开启和关闭摆动与活塞位移同步。实际上，为了压缩循环的良好性能，理想的是，能够预料吸入阀的开启(与活塞到达上死点有关)，以便增加容积效率。
吸入阀和排出阀大体上包括一个或多个通道孔口和叶片(vane)，所述叶片由其端部之一固定，这样，当阀两侧建立压差时，叶片移动，从而允许气体沿着所需要的优选方向流通。
在往复式压缩机中采用的吸入阀系统存在无数的实施例，涉及阻塞器、阀座、气体通道孔口以及与阀门有关的方法各种主题。
在吸入阀为由将安装到阀板上的薄片板制成的单件型构造中，吸入阀的尺寸通常设计成使其侧向运动由头部螺钉限制(图1)，所述头部螺钉将单件吸入阀附着到阀板和头部上。这种构造尽可能地使在安装到阀板上时会改变吸入阀定位的侧向和横向运动减到最小。尽管具有这个优点，但是，由于生产所述吸入阀消耗的原材料的缘故，所述构造成本高。此外，这种构造需要对阀板坯件进行额外的机加工操作。
在已知的用于安装单件吸入阀的现有装置中，单件吸入阀由构造成非单件型阀门或阀元件代替，这种阀门或阀元件容纳在阀板上形成的凹部内(图2)，所述阀元件在阀板上的固定通过机械联锁所述部分、基本上通过铆接或点焊来实现。
不过，虽然不存在单件吸入阀所具有的构造缺陷，但是，所述方案具有需要安装阀板组件的额外工序的缺点，这就需要保证阀元件在凹部内的正确定位。
发明内容
因而，本发明的目的是提供一种用于制冷压缩机的阀门安装装置，其允许以简单、可靠的方式设置和保持阀元件在阀板上的定位。本发明的另一个目的是提供一种如上所述的装置，其能够减少阀元件在阀板上的安装工序步骤。
本发明另外的目的是提供一种如上所述的装置，其成本降低。
这些及其他目的是通过用于压缩机的阀门安装装置来实现的，这种压缩机带有在内部限定一压缩室的气缸，所述压缩室具有由阀板封闭的端部，所述阀板设置有至少一个吸入孔口和至少一个排出孔口，各孔口由相应的阀元件有选择地关闭，所述阀元件具有附着于阀板的相邻面的安装端部分、弯曲中间部分和可操作地与阀板上的相应孔口相联的密封端部分，所述安装装置包括：设置在阀板上以容纳阀元件的安装端部分的接收凹部；承坐并固定在阀板的所述相邻面上的第一保持装置，以便将阀元件的安装端部分保持在接收凹部的内部；和下列部件中的至少一个：至少一个定向突起，其由阀板的接收凹部和阀元件的安装端部分这些部分中的至少一个承载，并可装配到在所述部分中的另一个上设置的相应定向凹部内；和设置在接收凹部与阀元件的安装端部分之间的第二保持装置，以免安装端部分在安装第一保持装置之前从阀板的接收凹部向外移动出来。
本发明的目的进一步通过一种用于如上所述类型的制冷压缩机的阀门安装装置实现，其包括：设置在阀板上以容纳阀元件的安装端部分的接收凹部，所述接收凹部带有类似于所述安装端部分轮廓并环绕所述安装端部分轮廓的轮廓，这样，后者可紧紧地设置在所述接收凹部中；承坐并固定在阀板的所述相邻面上的第一保持装置，以便将阀元件的安装端部分保持在接收凹部的内部；和下列部件中的至少一个：至少一个定向突起，其由阀板的接收凹部和阀元件的安装端部分中的至少一个承载，并可装配到在所述部分中的另一个上设置的相应定向凹部内；和设置在接收凹部与阀元件的安装端部分之间的第二保持装置，以免安装端部分在安装第一保持装置之前从阀板的接收凹部向外移动出来。
附图说明
下面将参照通过本发明的实施例作为例子给出的附图描述本发明，其中：
图1和1a示意性地分别表示了从压缩气缸侧面观察的阀板的平面图，并示出了吸入孔口和单件吸入阀，所述阀板和吸入阀依照现有技术构成；
图2示意性地表示了依照另一个现有技术实施例构成的阀板和阀元件的透视图；
图3和3a示意性地分别表示了从压缩气缸侧面观察的阀板的分解透视图，示出了吸入孔口、排出孔口和阀元件以及非单件型吸入阀，所述阀板和阀元件依照本发明构成；
图4示意性地表示了阀板在图3所示的阀板-阀元件构造的气缸顶部分和头部之间安装的区域的放大剖视图，所述阀元件的安装端部分承坐在阀板上；和
图5表示端部分在阀板的接收凹部中安装的区域的放大图。
具体实施方式
本发明的描述涉及一种制冷压缩机，其包括位于壳体(未示出)内部的马达-压缩机组件，马达-压缩机组件包括气缸1，所述气缸1容纳一活塞2，所述活塞2在所述气缸1内部于所述活塞2的顶部分与承坐在气缸1的端部分上的阀板4之间限定的压缩室3内往复运动，所述现有技术阀板4在下面进行描述。
压缩机还承载有电动机(未示出)，所述电动机在与压缩机耦联的制冷系统的制冷剂气体的吸入和压缩冲程驱动所述活塞2，使得所述制冷剂气体从与压缩机耦联的制冷系统的吸入管线进入压缩室3的内部。
如图1、1a和2所示的现有技术阀板4设置有至少一个吸入孔口5和至少一个排出孔口6，各孔口由阀板所承载的相应的吸入阀7和排出阀(未示出)有选择地关闭。
在如图1和1a所示的现有技术构造中，这种类型的吸入阀7包括压制在支撑刀片(blade)7b中的柔性叶片7a，支撑刀片7b由具有足够的特性以在吸入孔口5的开启和关闭期间操作柔性叶片7a的材料制成，所述吸入阀7通过适当装置(未示出)附着在阀板4与气缸盖8之间。支撑刀片7b设置有孔7c，所述孔7c接收用于将所述支撑刀片7b保持在气缸盖8与阀板4之间的固定装置(未示出)。气缸盖8附着于阀板4，以分隔高压侧和低压侧，并在所述气缸盖8内部限定有至少一个通过吸入孔口5保持与压缩室3有选择地流体连通的吸入腔(未示出)。
在如图2所示的现有技术构造中，吸入阀7为焊接到在阀板4上形成的凹部4a上的阀元件的形式，轮廓类似于在所述凹部4a中安装的吸入阀7的轮廓并位于吸入阀7轮廓的外面。这些现有技术构造具有如上所述的缺陷。
如上所述以及如附图所示，本发明涉及一种用于上述类型的制冷压缩机的阀门安装装置，其包括：至少一个阀元件10，所述阀元件10具有附着于本发明以及如下所述的阀板20的相邻面的安装端部分11；弯曲中间部分12；和可操作地与阀板20上的相应孔口相联的密封端部分13，在所示的构造中，该孔口为吸入孔口21，阀元件10为吸入阀。
在示出的阀元件10的构造中，弯曲中间部分12包括与限定在阀板20上的排出孔口22对准的中间开口14，所述中间部分12在该中间部分与密封端部分13中赋予阀元件10一U形形状，该U形的腿部由安装端部分11结合在一起。
依照本发明，阀元件10具有限定为使叶片的硬度与最大弯曲应力之比最优的确定几何形状，正如开头所述。
本发明的阀元件10限定在由柔性材料制成的厚度减小的薄片中，其包括限定所述阀元件10的外部轮廓、例如大体上U形状的外部轮廓的外边缘15和限定中间开口14的轮廓的内边缘16。依照本发明，阀板20设置有至少一个吸入孔口21和至少一个排出孔口22，所述阀板20还设置有用于容纳阀元件10的安装端部分11的接收凹部23，所述接收凹部23的轮廓类似于所述安装端部分11的轮廓并环绕所述安装端部分11的轮廓，这样，安装端部分11可紧紧地设置在所述接收凹部23中，从而避免所述安装端部分11在接收凹部23内部侧向运动。通过这种构造，安装端部分11通过干涉而保持在接收凹部23内部中，以防其在安装端部分11和接收凹部23这些所述部分的承坐面上侧向位移。
本发明的阀板20通过例如烧结获得。但是，本发明也可以预见通过压制或机加工来制造阀板20，后者更昂贵。
在本发明的特定形式中，如附图所示，接收凹部23带有沿着其整个周边与相应阀元件10的轮廓对应的轮廓，接收凹部23的所述轮廓在所述阀元件10的弯曲中间部分12和密封端部分13这些部分中与阀元件10的相邻轮廓保持一最小间隙，以免妨碍阀元件10的这些部分的关闭和开启操作。
本发明的阀门安装装置还包括：至少一个定向凹部30，其设置在阀板20的接收凹部23和阀元件10的安装端部分11这些部分中的至少一个上；和至少一个定向突起40，其由阀板20的接收凹部23和阀元件10的安装端部分11中的至少一个承载，并可装配到在另一个部分上设置的定向凹部30中，以避免阀元件10和阀板20之间在所述部分的承坐面上相对位移。
在这里所述的构思中，可以对定向凹部和定向突起进行不同的构造，例如，分别构造成凹槽或通孔和从设有它们的部件上突出的凸出部或销。其他方法也是可行的，其中在阀板20的接收凹部23和阀元件20的安装端部分11中的每个部分上都设有至少一个突起和至少一个凹部。
在所示的构造中，阀元件10包括孔17形式的、例如通孔形式的两个定向凹部30，两个定向凹部30相对阀元件10的纵向轴线对称地设置，各装入在阀板20的接收凹部23中限定的相应定向突起40，所述定向突起40为一体结合在阀板20上的销24的形式，其从接收凹部23的底面突出。
与各定向突起40的构造形式无关，这必须具有计算为最大等于阀板20的表面高度的高度，所述阀板20的表面上限定有承载所述定向突起40的接收凹部23，以便不会妨碍阀板10在气缸和气缸盖8之间的安装。
在本发明中，所安装的部分的固定是通过承坐并固定在承载阀元件10的阀板20的表面上的第一保持装置实现的，以便通过装入相应定向凹部30内的定向突起40将所述阀元件10的安装端部分11保持在接收凹部23的内部。
在阀元件10限定排出阀的情况下，所述第一保持装置由承坐并固定在阀板20上的气缸盖8限定，从而通过满足要求的装置将阀板20附着到缸体上。在有些构造中，该安装装置在气缸盖8部分与阀板20之间以及在阀板20与气缸1之间还带有至少一个密封垫片9。
在阀元件10限定吸入阀的情况下，所述第一保持装置由气缸1的顶部分限定。在这种情况下，还有必要为该安装装置配备在接收凹部23与阀元件10的安装端部分11之间设置的第二保持装置，以免安装端部分在安装第一保持装置之前从阀板10的接收凹部23向外移动出来。
在执行本发明的方式上，第二保持装置50为带有足够表面张力以在安装阀门时维持阀元件10的安装端部分11保持在阀板20的相应接收凹部21中的液体。所述液体可以是例如粘性液体，如油，尤其是在制冷压缩机中使用的润滑油。
在本发明的另一个构造形式中，第二保持装置50是维持阀元件10的安装端部分11保持在相应接收凹部23中的粘接剂。
依照本发明，第二保持装置50设置成用于将阀元件10保持在接收凹部23中，防止垂直位移，垂直位移会使阀元件10在将所述部分安装到气缸1上时至少暂时地从接收凹部23出来。
为便于阀元件10在阀板20上的正确安装，所述阀元件10包括设置在安装端部分11中、尤其是邻近所述安装端部分11的边缘的偏心指引装置18。阀门在外壳内的固定通过下列三个因素中的至少两个的联合动作实现：定向突起40在定向凹部30中的致动，从而将阀元件10定位在阀板20上，并限制所述阀元件10相对于接收凹部23的侧向运动和纵向运动；阀元件10的安装端部分11的外形(profile)和接收凹部23的相邻轮廓的相应外形，所述外形有助于限制所述阀元件10的侧向运动和纵向运动；和第二保持装置50的应用，在为油或粘接剂的形式下，其按剂量应用于例如靠近定向突起40的安装端部分11区域，从而将阀元件10粘附到接收凹部23内部，并阻止所述阀元件10离开所述接收凹部23。
依照在此披露的本发明构思，通过下面部分中的至少两个的作用，至少直到安装第一保持装置时，本安装装置都能保证阀元件10固定到接收凹部23中：定向突起40和相应的定向凹部30；第二保持装置50和接收凹部23，所述接收凹部23的轮廓类似于所述安装端部分11的轮廓并环绕所述安装端部分11的轮廓，以便将该安装端部分放置在所述接收凹部23中。
在接收凹部23不具有类似于安装端部分11轮廓并环绕安装端部分11轮廓的轮廓以便该安装端部分紧紧地设置在所述接收凹部23中的构造中，通过各定向突起40和相应的定向凹部30以及第二保持装置50，至少直到第一保持装置被安装时，都能保证阀元件10固定到接收凹部23中。在接收凹部23带有类似于安装端部分11轮廓并环绕安装端部分11轮廓的轮廓以便后者紧紧地设置在所述接收凹部23中的情况下，通过定向突起40和相应的定向凹部30中的一个或两者的设置以及第二保持装置50，至少直到安装第一保持装置时，都能保证阀元件10固定到接收凹部23中。
本发明的安装装置将阀元件10安放在限定在阀板20中的接收凹部23内，导致成本降低，与已知的现有技术安装装置相比，因为制造阀元件10消耗的原料较少，并且无需对阀板坯件20的面进行额外的机加工操作。此外，本发明的安装装置简化了在阀板20中限定接收凹部23的工序，这是在烧结期间实现的，以及简化了将阀元件10固定在接收凹部23中的工序，并且消除了在为吸入阀时将阀元件10焊接到阀板10上的固定步骤。阀元件10中偏心指引装置18的设置，允许后者正确地安装到阀板20上，从而能够顾及阀门的层压和预拉伸。
虽然在此仅仅示出了本发明安装装置的一个可能的实施例，但是，应当理解，这是示例性的，不用于限制本发明的范围，本发明的范围由附在本说明书后面的权利要求书限定。

Claims (15)

1.一种用于制冷压缩机的阀门安装装置，所述制冷压缩机带有在其内部限定压缩室(3)的气缸(1)，所述压缩室(3)具有由阀板(4，20)封闭的端部，所述阀板(4，20)设置有至少一个吸入孔口(5，21)和至少一个排出孔口(6，22)，各孔口由相应的阀元件(10)有选择地关闭，所述阀元件(10)具有附着于阀板(4，20)的相邻面的安装端部分(11)、弯曲中间部分(12)和可操作地与阀板(4，20)上的相应孔口相联的密封端部分(14)，其特征在于，该阀门安装装置包括：设置在阀板(20)上以容纳阀元件(10)的安装端部分(11)的接收凹部(23)；第一保持装置(8，9)，其承坐并固定在阀板(20)的所述相邻面上，以便将阀元件的安装端部分(11)保持在接收凹部(23)的内部；和下列部件中的至少一个：至少一个定向突起(40)，其由阀板(20)的接收凹部(23)和阀元件(10)的安装端部分(11)这些部分中的至少一个承载，并可装配到在所述部分中的另一个上设置的相应定向凹部(30)内；和设置在接收凹部(23)与阀元件(10)的安装端部分(11)之间的第二保持装置(50)，以免安装端部分(11)在安装第一保持装置之前从接收凹部(23)向外移动出来。
2.一种用于制冷压缩机的阀门安装装置，所述制冷压缩机带有在其内部限定一压缩室(3)的气缸(1)，所述压缩室(3)具有由阀板(4，20)封闭的端部，所述阀板(4，20)设置有吸入孔口(5，21)和排出孔口(6，22)，各孔口由相应的阀元件(10)有选择地关闭，所述阀元件(10)具有附着于阀板(4，20)的相邻面的安装端部分(11)、弯曲中间部分(12)和可操作地与阀板(4，20)上的相应孔口相联的密封端部分(14)，其特征在于，该阀门安装装置包括：设置在阀板(20)上以容纳阀元件(10)的安装端部分(11)的接收凹部(23)，所述接收凹部(23)的轮廓类似于所述安装端部分(11)的轮廓并环绕所述安装端部分(11)的轮廓，这样，所述安装端部分(11)可紧紧地设置在所述接收凹部(23)中；第一保持装置(8，9)，其承坐并固定在阀板(20)的所述相邻面上，以便将阀元件的安装端部分(11)保持在接收凹部(23)内部；和下列部件中的至少一个：至少一个定向突起(40)，其由阀板(20)的接收凹部(23)和阀元件(10)的安装端部分(11)这些部分中的至少一个承载，并可装配到在所述部分中的另一个上设置的相应定向凹部(30)内；和设置在接收凹部(23)与阀元件(10)的安装端部分(11)之间的第二保持装置(50)，以免安装端部分(11)在安装第一保持装置之前从阀板(20)的接收凹部(23)向外移动出来。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，接收凹部(23)的轮廓类似于所述安装端部分(11)的轮廓并环绕所述安装端部分(11)的轮廓，以便所述安装端部分(11)紧紧地设置在所述接收凹部(23)中。
4.如权利要求2或3中任一所述的装置，其特征在于，安装端部分(11)通过干涉而保持在阀板(20)的接收凹部(23)中，以防在所述承坐面中侧向位移。
5.如权利要求1或2中任一所述的装置，其特征在于，接收凹部(23)带有与相应阀元件(10)的轮廓一致的轮廓，所述接收凹部的轮廓与弯曲中间部分(12)和密封端部分(13)这些部分处的阀元件(10)的相邻轮廓维持最小间隙。
6.如权利要求1或2中任一所述的装置，其特征在于，定向突起(30)由至少一个从接收凹部(23)突出的销(24)限定，该销(24)被装配到设置在阀元件(10)的安装端部分(11)中的相应定向凹部(40)内。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，阀元件(10)设置有至少一个通孔(17)，以接收设置在阀板(20)的接收凹部(23)中的定向突起(30)。
8.如权利要求1或2中任一所述的装置，其特征在于，第二保持装置(50)是带有足够的表面张力以在安装阀门时维持阀元件(10)的安装端部分(11)保持在阀板(20)的相应接收凹部(23)中的液体。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，第二保持装置(50)是粘性液体。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，粘性液体是油。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述油是润滑油。
12.如权利要求1或2中任一所述的装置，其特征在于，第二保持装置(50)是在安装阀门时维持阀元件(10)的安装端部分(11)保持在阀板(20)的相应接收凹部(23)中的粘接剂。
13.如权利要求1或2中任一所述的装置，其特征在于，阀元件(10)包括设置在安装端部分(11)中的偏心指引装置(18)。
14.如权利要求1或2中任一所述的装置，其特征在于，偏心指引装置(18)邻近安装端部分(11)的边缘设置。
15.如权利要求1或2中任一所述的装置，其特征在于，阀元件(10)是吸入阀，第一保持装置(8，9)包括气缸(1)的顶部分和承坐在阀板(10)上的气缸盖(8)。
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