压缩机及其排气结构组件 |
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| 申请号 | CN201610974652.4 | 申请日 | 2016-10-31 | 公开(公告)号 | CN106438376A | 公开(公告)日 | 2017-02-22 |
| 申请人 | 广东美芝精密制造有限公司; | 发明人 | 张奎; 付清轩; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 压缩机 及其排气结构组件。排气结构组件包括：设有排气口的排气 阀 座、升程限位器和排气阀片。升程限位器包括平直段和升程段，平直段中从固定中心点到与升程段的连接点之间的长度为L1，升程段的升程高度为h0。排气阀片包括头部、尾部和连接部，尾部固定在排气 阀座 和平直段之间，头部配合在排气口上，排气阀片厚度为T，排气阀片上从固定中心点到排气口中心的对应点之间的距离为L，连接部宽度为b0，上述参数单位均为mm且满足：0.915≤T*b0≤1.27，0.25≤L1/L≤0.5，2.286≤T*b0*h0≤3.175。根据本发明的排气结构组件，可改善低转速下压缩机听感和高转速下的噪音 水 平，同时兼顾压缩机性能和可靠性。该结构简单，成本低廉，制造容易，应用广泛。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于压缩机的排气结构组件，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 压缩机及其排气结构组件技术领域背景技术[0003] 该类型的排气机构一般包含以下几个部件：排气阀片、升程限位器和轴承阀座。排气阀片通过自身弹性刚度控制排气口的开启和关闭，升程限位器用于控制排气阀片上升的 高度。升程限位器的作为在于，一方面可避免排气阀片上升过高而引起的阀片应力过大，进 而避免造成阀片断裂；另一方面，如果排气阀片升程过高，阀片回弹关闭排气口的撞击阀座 速度过大，会造成排气阀片的撞击噪音大、产生高频音，因此升程限位器可保证压缩机的噪 音水平。 [0004] 排气组件的结构设计对压缩机的性能和噪音水平影响极大，尤其现在压缩机的发展技术路线朝着宽频化发展，需要压缩机能够在更低的频率和更高的频率范围内运转，还 能确保压缩机的噪音和可靠性。特别是在低转速运转时，排气阀片打开愈发困难，并且在低 转速运转时阀片离开阀座时会产生一种不连续断续音，引起噪音听感不好，同时在更高转 速运转时，排气阀片升程量会较高，排气阀片回弹关闭排气口的撞击阀座速度会加快，造成 排气阀片的撞击音大，产生高频音大，也会影响压缩机的噪音水平。 [0005] 为降低高转速下阀片撞击阀座产生的高频音，目前常规的手段是降低升程限位器的升程高度，以限定阀片的升程高度。但升程高度过低，压缩机排气阻力会增大，影响性能。 还有的做法是提高排气阀片的刚度，例如厚度加厚或采用更高强度材料的阀片等等。但阀 片刚度越强，其在更低转速下阀片打开又越困难，更容易产生低转速下的不连续的断续音， 影响噪音听感。同时升程限位器的升程高度不能过高，过高会带来排气阀片关闭延迟，影响 压缩机性能，同时带来压缩机阀片的可靠性问题。 [0006] 也就是说，对于低转速下阀片打开困难、低转速下产生低频不连续断续音和高转速下阀片的撞击音问题，以上技术方案还不能很好的改善兼顾。 发明内容[0007] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有用于压缩机的排气结构组件，该排气结构组件通过对排气阀片 和升程限位器的相关结构参数进行优化，可改善压缩机的整体噪音水平，同时保证压缩机 的性能。 [0008] 本发明的另一个目的在于提出一种具有上述排气结构组件的压缩机。 [0009] 根据本发明实施例的用于压缩机的排气结构组件，包括：排气阀座，所述排气阀座适于设在所述压缩机的主轴承和副轴承中的至少一个上，所述排气阀座上设有贯穿的排气 口；升程限位器，所述升程限位器包括依次连接的平直段和升程段，所述平直段固定连接在 所述排气阀座上，所述升程段在远离所述平直段的方向上朝向远离所述排气阀座的方向延 伸，所述平直段中从固定中心点到与所述升程段的连接点之间的长度为L1，所述升程段控 制的升程高度为h0；排气阀片，所述排气阀片设在所述排气阀座和所述升程限位器之间，所 述排气阀片包括头部、尾部和连接在所述头部和所述尾部之间的连接部，所述尾部固定在 所述排气阀座和所述平直段之间，所述头部与所述排气口配合以打开或关闭所述排气口， 其中，所述排气阀片的厚度为T，所述排气阀片上从固定中心点到所述排气口中心的对应点 之间的距离为L，所述连接部的宽度为b0，T、L、b0、h0和L1的单位均为mm且满足如下关系式： 0.915≤T*b0≤1.27，0.25≤L1/L≤0.5，2.286≤T*b0*h0≤3.175。 [0010] 根据本发明实施例的用于压缩机的排气结构组件，通过对排气阀片和升程限位器的相关结构参数进行关联限定，可改善低转速下压缩机听感和高转速下的噪音水平，同时 兼顾压缩机性能和可靠性。该结构设计简单，成本低廉，制造容易，应用广泛。 [0011] 可选地，所述排气口的形状为圆形、方形或者椭圆形。 [0012] 在一些实施例中，当所述排气阀片覆盖所述排气口时，所述排气阀片的头部中心点与所述排气口的中心点位于同一竖直线上。 [0013] 可选地，所述排气阀片的所述头部的形状为圆形、方形或者椭圆形。 [0014] 可选地，所述排气阀片的所述尾部的形状为圆形、方形或者椭圆形。 [0015] 在一个具体示例中，所述尾部包括：方板，所述方板与所述连接部相连；半圆板，所述半圆板从所述方板的远离所述连接部的一端朝向远离所述连接部的方向延伸。 [0017] 根据本发明的压缩机，包括根据本发明上述的用于压缩机的排气结构组件。 [0018] 根据本发明实施例的压缩机，通过设置上述排气结构组件，可改善低转速下压缩机听感和高转速下的噪音水平，同时兼顾压缩机性能和可靠性。 [0020] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中： [0021] 图1是根据本发明实施例的用于压缩机的排气结构组件示意图； [0022] 图2是根据本发明实施例的升程限位器的主视方向的剖视图； [0023] 图3是图2所示升程限位器的俯视图； [0024] 图4是根据本发明实施例的排气阀片的主视图； [0025] 图5是图4所示排气阀片的俯视图； [0026] 图6是压缩机在高转下噪音量与T*b0值的变化关系曲线图； [0027] 图7是压缩机在低转速下断续音于200～400Hz频段噪音量与T*b0值的变化关系曲线图； [0028] 图8是压缩机在高转下噪音量与L1/L值的变化关系曲线图； [0029] 图9是压缩机在低转速下断续音于200～400Hz频段噪音量与L1/L值的变化关系曲线图； [0030] 图10是压缩机性能与升程高度h0值的变化关系曲线图。 [0031] 附图标记： [0032] 100：排气结构组件； [0033] 1：排气阀座；11：排气口； [0034] 2：排气阀片；21：头部；22：尾部；221：方板；222：半圆板；23：连接部；24：安装孔； [0035] 3：升程限位器；31：平直段；32：升程段；33：连接孔； [0036] 4：固定件； [0037] 200：轴承。 具体实施方式[0038] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明实施例的限制。 [0039] 下面参考图1-图10描述根据本发明实施例的用于压缩机的排气结构组件100。在本发明下面的描述中，以排气结构组件100用于旋转式压缩机为例进行说明，当然，本领域 内的技术人员理解，排气结构组件100还可以用于其他类型的压缩机，而不限于旋转式压缩 机。 [0040] 参照图1，根据本发明实施例的用于压缩机的排气结构组件100，包括：排气阀座1、升程限位器3和排气阀片2。排气阀片2设在排气阀座1上以打开或关闭排气口11，升程限位 器3设在排气阀片2上以限制排气阀片2的升程高度，且升程限位器3在排气阀片2打开时对 其进行保护。 [0041] 具体地，排气阀座1适于设在压缩机的主轴承和副轴承中的至少一个上，排气阀座1上设有贯穿的排气口11。也就是说，排气阀座1设在轴承200上，轴承200可压缩机的主轴承 或者副轴承。在旋转式压缩机上排气阀座1有三种设置位置，排气口11对应具有三种设置形 式，具体而言，当主轴承上设有排气口11，副轴承上无排气口11时，排气阀座1设在主轴承上 端；当副轴承上设有排气口11，主轴承上无排气口11时，排气阀座1设在副轴承下端；当主轴 承和副轴承上均设有排气口11时，排气阀座1为两个且分别设在主轴承上端和副轴承下端。 [0042] 参照图1-图3，升程限位器3包括依次连接的平直段31和升程段32，平直段31固定连接在排气阀座1上，升程段32在远离平直段31的方向上朝向远离排气阀座1的方向延伸。 [0043] 参照图4、图5，排气阀片2包括头部21、尾部22和连接在头部21和尾部22之间的连接部23，尾部22固定在排气阀座1和平直段31之间，头部21与排气口11配合以打开或关闭排 气口11， [0044] 其中，升程限位器3的平直段31与排气阀座1的端面相平行，排气阀片2在平直段31和排气阀座1之间的部分始终贴合在排气阀座1上。如图2所示，升程限位器3的升程段32从 与平直段31的连接点A处开始翘起一定角度，以形成一定的升程高度。 [0045] 排气阀片2的头部21必须能够完全覆盖住排气口11，在一些实施例中，当排气阀片2覆盖排气口11时，排气阀片2的头部21中心点与排气口11的中心点位于同一竖直线上。 [0046] 在本发明的实施例中，排气阀片2的头部21和排气口11的形状可不做具体限定，只要头部21可完全覆盖排气口11即可，例如，排气口11的形状为圆形、方形或者椭圆形等，排 气阀片2的头部21的形状也为圆形、方形或者椭圆形等。 [0047] 在本发明的实施例中，排气阀片2的尾部22的形状也不做具体限定，例如，排气阀片2的尾部22可为圆形、方形或者椭圆形，排气阀片2的尾部22还可为不规则形状。 [0048] 另外，升程限位器3的平直段31、排气阀片2的尾部22与排气阀座1的固定方式也不作具体限定，如在图1-图5所示示例中，升程限位器3在平直段31的一端设有沿厚度方向贯 通的连接孔33，排气阀片2在尾部22设有沿厚度方向贯通的安装孔24，排气结构组件100还 包括固定件4，固定件4穿过连接孔33、安装孔24后连接在排气阀座1上。其中，固定件4可为 铆钉，固定件4也可为螺钉或者其他。也就是说，升程限位器3和排气阀片2可通过铆接或螺 纹连接固定在排气阀座1上。 [0049] 在一个具体示例中，如图5和图1所示，排气阀片2的头部21为圆形，排气阀座1上排气口11为圆形，从而使得排气结构组件100形状简单，容易加工。在圆形头部21关闭圆形排 气口11时，头部21的圆心与排气口11的圆心位于同一竖直线上，即可在头部21关闭排气口 11时，头部21与排气口11同心设置，从而保证头部21的外边缘与排气口11的外边缘距离均 匀，进而保证头部21关闭排气口11时，排气口11不易漏气。 [0050] 在该示例中，如图5所示，尾部22包括：方板221和半圆板222，方板221与连接部23相连，半圆板222从方板221的远离连接部23的一端朝向远离连接部23的方向延伸，安装孔 24设置在方板221和半圆板222的连接处。在该示例中，排气阀片2和升程限位器3铆接在排 气阀座1上。 [0051] 在本发明实施例中，对排气结构组件100的部分参数进行了限制且各参数单位均为mm，涉及参数包括：如图2所示，在升程限位器3上，平直段31中从固定中心点B到与升程段 32的连接点A之间的长度为L1，升程段32控制的升程高度为h0；如图4和图5所示，在排气阀 片2上，排气阀片2的厚度为T，排气阀片2上从固定中心点C到排气口11中心的对应点D之间 的距离为L，连接部23的宽度为b0。 [0052] 其中，排气阀片2的固定中心点C与升程限位器3的固定中心点B位于同一竖直线上，即如图2和图4所示，上述L与L1测量的起点重合。而升程段32控制的升程高度h0指的是， 升程限位器3朝向排气阀片2的表面上，与固定中心点B距离为L处的点E的高度。 [0053] 在优选示例中，在头部21关闭排气口11时，排气阀片2的头部21与排气口11为同心圆，排气阀片2上的固定中心点C与头部21圆心的距离等于排气阀片2上的固定中心点C与排 气口11中心之间的距离，该距离均等于L。 [0054] 在本发明实施例中，排气阀片2的厚度T、排气阀片2上从固定中心点C到排气口11中心的对应点D之间的距离L、连接部23的宽度b0、升程高度h0、升程限位器3上从固定中心 点B到平直段31与升程段32的连接点A之间的长度L1，满足如下关系式：0.915≤T*b0≤ 1.27，0.25≤L1/L≤0.5，2.286≤T*b0*h0≤3.175。其中，0.915和1.27的单位均为mm2， 2.286和3.175的单位均为mm3。 [0055] 经由发明人的多次演示验证可知，当T、b0、h0、L1、L满足上述关系式时，该排气结构组件100可以有效改善压缩机低转速下、排气阀片2离开排气阀座1产生的不连续断续音， 同时有效改善高转速下运行时、排气阀片2撞击排气阀座1产生的高频撞击音，改善压缩机 的听感和整体噪音水平，同时能很好兼顾压缩机的性能和可靠性。 [0056] 具体而言，当T*b0的乘积值以及L1/L的比值过小，且升程高度h0过大时，排气阀片2的刚度较弱，排气阀片2开启会比较容易，可改善低转速下排气开启产生的不连续断续音 问题。但因排气阀片2的升程量增大，排气阀片2关闭回弹的速度过大，同时会产生高频撞击 音，影响整体噪音水平。同时由于升程高度h0过大，影响排气阀片2关闭延迟，影响冷量和性 能，压缩机可靠性也会较差。 [0057] 当T*b0的乘积值以及L1/L的比值过大，且升程高度h0过小时，排气阀片2刚度会过大，低转速下排气阀片2开启困难，同时会更易产生不连续的断续音，听感不好，同时排气阻 力也会变大，影响压缩机性能水平。 [0059] 如图6和图7所示，当T*b0的乘积值在0.915至1.27区间范围时，压缩机的低转速下的断续音噪音值和高转速下高频撞击音噪音值能确保在一个合理的噪音水平，从而确保整 体压缩机的噪音水平。 [0060] 如图8和图9所示，当L1/L的比值限定在0.25与0.5区间范围内时，可有效改善压缩机在低转速下的断续音和高转速下高频撞击音能确保在一个合理的噪音水平，从而确保整 体压缩机的噪音水平。 [0061] 另外，升程限位器3的升程高度h0需要进行限定设计，保证一定的范围内可同时兼顾噪音和性能可靠性。在本实施例中如图10所示，在保证压缩机性能的前提下对升程高度 h0进行合理选择。当T*b0等于0.915时，限定升程高度h0在2.5至3.47之间，当T*b0等于1.27 时，限定升程高度h0在1.8至2.5之间，在此区间设计限定升程限位器3的高度值，能较好保 证压缩机性能水平和可靠性，同时能兼顾噪音水平，包括低转速下的断续音和高转速下的 高频音。 [0062] 综上，通过对排气结构组件100的尺寸限定：0.915≤T*b0≤1.27，0.25≤L1/L≤0.5，2.286≤T*b0*h0≤3.175，可使压缩机在低转速运行时更容易的打开排气阀片2，有效 的改善低转速运转时排气阀片2离开排气阀座1产生的一种不连续断续音，改善压缩机的噪 音听感，同时限定排气阀片2的打开升程量，可有效的改善高转速时排气阀片2回落撞击排 气阀座1的撞击音，改善压缩机的噪音水平，同时保证压缩机的可靠性。 [0063] 根据本发明实施例的用于压缩机的排气结构组件100，通过对排气阀片2和升程限位器3的相关结构参数进行关联限定，达到改善低转速下压缩机听感和高转速下的噪音水 平，同时兼顾压缩机性能和可靠性。该结构设计简单，成本低廉，制造容易，应用广泛。 [0064] 根据本发明实施例的压缩机，包括根据本发明上述实施例中所述的用于压缩机的排气结构组件100。排气结构组件100的具体结构已由上述实施例说明，这里不再赘述。 [0065] 根据本发明实施例的压缩机，通过设置上述排气结构组件100，可改善低转速下压缩机听感和高转速下的噪音水平，同时兼顾压缩机性能和可靠性。 [0067] 在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“高度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此 不能理解为对本发明实施例的限制。 [0068] 在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语 在本发明中的具体含义。 [0069] 在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例 中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描 述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方 式结合。 |
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