高背压旋转式压缩机的制作方法

本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种高背压旋转式压缩机。

背景技术：

相关技术中，旋转压缩机使用的是舌簧阀，排气阀片的刚度越大，排气阀的关闭及时性越好，可靠性越高，然而排气阀片开启越慢，阀片开启幅度越小，排气通流面积越小，压缩机耗功越大。

特别是，对于变转速旋转式压缩机，当压缩机高速运行时，单位时间排出排气孔的气体多，排气阀片受到的气体作用力较大，为保证排气阀片的及时关闭，排气阀片设计成具有较大的刚度。而当压缩机低速运行时，排气阀片受到的气体作用力较小，较大的刚度导致排气阀片不能保证全开而发生颤振，排气阻力损失大，排气腔压力脉动大，压缩机噪音大。显然对于目前的排气阀，排气阀片的刚度同时影响排气阀的可靠性和经济性，当压缩机变转速运行时，排气阀片刚度保证了排气阀在高转速下的及时关闭性，就不可避免的使得排气阀在低转速下的性能和噪音受到严重影响。

技术实现要素：

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，本发明提出一种高背压旋转式压缩机，该高背压旋转式压缩机的阀片开启关闭及时，而且排气噪音低。

根据本发明的高背压旋转式压缩机，包括：气缸，所述气缸内具有压缩腔，所述压缩腔分为进气腔和排气腔；排气阀，所述排气阀包括：阀座和阀片，所述阀座安装在所述气缸上且具有排气孔，所述阀片用于打开和关闭所述排气孔；压力控制装置，所述压力控制装置具有第一压力面和第二压力面，所述第一压力面与所述旋转式压缩机的壳体内部相连通，所述第二压力面构造为随气缸内活塞的旋转运动而与所述进气腔和所述排气腔交替地连通，在所述第二压力面与所述进气腔相连通时，所述压力控制装置在所述第一压力面与所述第二压力面的压差作用下施加给所述阀片闭合所述排气孔的闭合力。

根据本发明的高背压旋转式压缩机，通过设置压力控制装置，可以使得阀片易于打开，而且闭合及时，可以降低排气损失，可以降低高背压旋转式压缩机的排气噪音，并且阀片的刚度可以适应性地降低，从而可以降低阀片的生产成本，还可以使得排气阻力损失小。

另外，根据本发明的高背压旋转式压缩机还可以具有以下区别技术特征：

在本发明的一些示例中，所述阀座上设置有第一通孔，所述压力控制装置安装在所述阀片上，且所述第二压力面伸入所述第一通孔以适于与所述进气腔和所述排气腔交替地连通。

在本发明的一些示例中，所述阀片上设置有第二通孔，所述压力控制装置包括：头部和杆部，所述杆部依次穿过所述第二通孔和所述第一通孔，所述头部的上表面构成所述第一压力面，所述杆部的下表面构成所述第二压力面。

在本发明的一些示例中，所述高背压旋转式压缩机还包括：升程限位器，所述升程限位器上设置有头部避让槽。

在本发明的一些示例中，所述头部避让槽的深度h1与所述头部的高度h2满足关系式：h1＞h2。

在本发明的一些示例中，所述头部的径向尺寸为D1，所述第二通孔的径向尺寸为D2，D1和D2满足关系式：1mm≤D1-D2≤4mm。

在本发明的一些示例中，所述杆部的高度为h3，所述第一通孔和所述第二通孔的深度之和为h4，h3和h4满足关系式：0mm＜h4-h3≤0.5mm。

在本发明的一些示例中，所述杆部的径向尺寸为D3，所述第一通孔的径向尺寸为D4，D3满足关系式：1mm≤D3≤5mm，D4满足关系式：1mm≤D4≤5mm。

在本发明的一些示例中，D3和D4满足关系式：0mm≤D4-D3≤0.2mm。

在本发明的一些示例中，所述阀座上还设置有用于安装所述阀片的第三通孔，所述排气孔、所述第一通孔和所述第三通孔三者的中心线处在同一平面上。

在本发明的一些示例中，所述第一通孔位于所述排气孔和所述第三通孔之间。

在本发明的一些示例中，所述气缸上设置有滑片槽，以所述活塞距离所述滑片槽的最近位置为活塞的初始位置，在所述活塞从所述初始位置旋转角度θ小于第一预定角度α时，所述第一通孔与所述排气腔相连通；在所述活塞从所述初始位置旋转角度θ大于第二预定角度β时，所述第一通孔与所述进气腔相连通；其中α＜β。

在本发明的一些示例中，α满足关系式：250°≤α≤330°。

在本发明的一些示例中，α和β满足关系式：0°<β-α≤10°。

在本发明的一些示例中，所述第一通孔在所述气缸上的正投影的一部分在所述气缸的内壁面的内侧且另一部分在所述内壁面的外侧。

在本发明的一些示例中，所述第一通孔在所述气缸上的正投影在所述气缸孔的内壁面的内侧。

在本发明的一些示例中，所述阀座上设置有朝向所述气缸的内壁面延伸且与所述第一通孔相连通的通气槽以使所述第一通孔可与所述进气腔或所述排气腔相连通。

在本发明的一些示例中，所述第一通孔在所述气缸上的正投影在所述气缸的内壁面的外侧，所述阀座上设置有朝向所述气缸内壁面延伸且与所述第一通孔相连通的通气槽以使所述第一通孔可与所述进气腔或所述排气腔相连通。

在本发明的一些示例中，所述压力控制装置与所述阀片为一体成型件。

附图说明

图1是根据本发明一种实施例的高背压旋转式压缩机的排气阀的剖视图；

图2是图1中区域A的放大图；

图3是根据本发明另一种实施例的高背压旋转式压缩机的排气阀的剖视图；

图4是根据本发明的一种实施例的高背压旋转式压缩机的气缸示意图，其中第一通孔在气缸上的正投影一部分在气缸的内壁面的内侧且另一部分在气缸的内壁面的外侧，并且第一通孔与排气腔相连通；

图5-图7是图4中所示的高背压旋转式压缩机的气缸示意图，并且第一通孔随着活塞的转动从与排气腔连通交替到与进气腔连通；

图8是是图4中所示的高背压旋转式压缩机的气缸示意图，并且第一通孔与进气腔相连通；

图9是根据本发明另一种实施例的高背压旋转式压缩机的气缸示意图，其中第一通孔在气缸上的正投影在气缸的内壁面的内侧；

图10是图9中所示的高背压旋转式压缩机的气缸示意图，第一通孔与进气腔、排气腔均不连通；

图11是根据本发明再一种实施例的高背压旋转式压缩机的气缸示意图，其中第一通孔在气缸上的正投影在气缸的内壁面的内侧，并且阀座上的通气槽连通第一通孔且向外延伸；

图12是图11中所示的高背旋转式压缩机的排气阀的阀座的局部示意图；

图13是根据本发明再一种实施例的高背压旋转式压缩机的气缸示意图，其中第一通孔在气缸上的正投影在气缸的内壁面的外侧，并且阀座上的通气槽连通第一通孔且向内延伸；

图14是根据本发明再一种实施例的高背压旋转式压缩机的气缸示意图，其中第一通孔在气缸上的正投影在气缸的内壁面的外侧，并且气缸上的通气槽连通第一通孔且向内延伸。

附图标记：

高背压旋转式压缩机100；

气缸10；压缩腔11；进气腔11a；排气腔11b；滑片槽12；滑片121；气缸通气槽13；

排气阀20；阀座21；排气孔211；第一通孔212；第三通孔213；

阀片22；第二通孔221；

升程限位器23；头部避让槽231；

压力控制装置30；第一压力面31；第二压力面32；头部33；杆部34；

活塞40；通气槽50；

头部避让槽的深度h1；头部的高度h2；头部的径向尺寸D1；第二通孔的径向尺寸D2；杆部的高度h3；第一通孔和所述第二通孔的深度之和h4；杆部的径向尺寸D3；第一通孔的径向尺寸D4。

具体实施方式

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。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的限制。

下面参考附图详细描述根据本发明实施例的高背压旋转式压缩机100。

根据本发明实施例的高背压旋转式压缩机100可以包括：气缸10、排气阀20和压力控制装置30。气缸10内可以具有压缩腔11，压缩腔11分为进气腔11a和排气腔11b，其中，滑片121和活塞40可以在气缸10内将压缩腔11分为进气腔11a和排气腔11b，其中，随着活塞40绕气缸10的中心转动，进气腔11a和排气腔11b的容积周期性变化，从而使得气缸10完成吸气、压缩、排气等工作过程。其中，如图4所示，气缸10上设置有滑片槽12，滑片121设置在滑片槽12内，并且滑片121可以在滑片槽12的长度方向上滑动。

气缸10的上方和下方分别设置有上轴承和下轴承，上轴承和下轴承中的一个可以构造为排气阀20。如图1所示，排气阀20可以包括：阀座21和阀片22，阀座21安装在气缸10上，而且阀座21具有排气孔211，阀片22用于打开和关闭排气孔211。当高背压旋转式压缩机100排气时，气缸10的排气腔11b内的压力大于气缸10外侧的压力，从而在压差的作用下阀片22向上移动，排气孔211打开并开始排放冷媒。其中，如图1和图3所示，排气阀20上还设置有升程限位器23，升程限位器23设置在阀片22的上方，并且升程限位器23安装在阀座21上。

压力控制装置30具有第一压力面31和第二压力面32，第一压力面31与旋转式压缩机100的壳体内部相连通，第二压力面32构造为随气缸10内活塞40的旋转运动而与进气腔11a和排气腔11b交替地连通，在第二压力面32与进气腔11a相连通时，压力控制装置30在第一压力面31与第二压力面32的压差作用下施加给阀片22闭合排气孔211的闭合力。可以理解的是，压力控制装置30的第一压力面31与壳体内部相连通，第二压力面32可以与压缩腔11相连通，而且随着活塞40的转动，第二压力面32可以分别与进气腔11a和排气腔11b相连通。由此，当高背压旋转式压缩机100排气时，气缸10内的排气腔11b的压力大于壳体内部的压力，阀片22打开排气孔211，并且排气孔211开始排放冷媒，而且第二压力面32与排气腔11b相连通时，第二压力面32的压力大于第一压力面31的压力，压力控制装置30可以随着阀片22同步运动。

但是，当第二压力面32与进气腔11a相连通时，进气腔11a内的压力小于壳体内部的压力，此时，第一压力面31的压力大于第二压力面32的压力，压力控制装置30可以施加给阀片22闭合排气孔211的闭合力，而且当阀片22关闭排气孔211后，压力控制装置30可以持续提供阀片22闭合力以保证阀片22闭合的可靠性。

根据本发明的一个优选实施例，如图1和图2所示，阀座21上可以设置有第一通孔212，压力控制装置30安装在阀片22上，而且第二压力面32伸入第一通孔212以适于与进气腔11a和排气腔11b交替地连通。可以理解的是，第一通孔212的位置可以与进气腔11a和排气腔11b交替地连通，从而可以使得位于第一通孔212内的第二压力面32可以分别与进气腔11a和排气腔11b交替地连通。

可选地，如图2所示，阀片22上可以设置有第二通孔221，压力控制装置30包括：头部33和杆部34，杆部34依次穿过第二通孔221和第一通孔212，头部33的上表面构成第一压力面31，杆部34的下表面构成第二压力面32。其中，头部33的径向尺寸可以大于杆部34的径向尺寸，第一压力面31的面积可以大于第二压力面32的面积，并且杆部34的径向尺寸可以小于第一通孔212的内径。由此，压力控制装置30整体设置在阀片22上，阀片22和压力控制装置30可以同步运动，从而可以便于压力控制装置30在第二压力面32的压力大于第一压力面31的压力时带动阀片22闭合排气孔211。

另外，为了避免升程限位器23影响压力控制装置30的运动行程，升程限位器23上可以设置有头部避让槽231。如图2所示，头部避让槽231可以形成在升程限位器23的下表面上，头部避让槽231可以用于避让压力控制装置30的头部33，从而可以提高压力控制装置30的工作可靠性。优选地，如图2所示，头部避让槽231的深度h1与头部33的高度h2满足关系式：h1＞h2。而且，头部避让槽231与头部33可以同心设置。

可选地，如图2所示，头部33的径向尺寸为D1，第二通孔221的径向尺寸为D2，D1和D2满足关系式：1mm≤D1-D2≤4mm。通过合理设置头部33和第二通孔221的径向尺寸，可以保证压力控制装置30能够带动阀片22向下运动以关闭排气孔211。

而且，杆部34的高度为h3，第一通孔212和第二通孔221的深度之和为h4，为了保证杆部34不超出第一通孔212，以免第二压力面32伸入到压缩腔11内，h3和h4满足关系式：0mm＜h4-h3。并且，为了最大化地减小余隙容积，h3和h4满足关系式：h4-h3≤0.5mm。

可选地，杆部34的径向尺寸为D3，第一通孔212的径向尺寸为D4，D3可以满足关系式：1mm≤D3≤5mm，D4可以满足关系式：1mm≤D4≤5mm。其中，杆部34的径向尺寸和第一通孔212的径向尺寸越大，压力控制装置30的作用力越大，但是余隙容积相应地变大，所以，满足上述关系式的杆部34和第一通孔212可以符合要求。

另外，可选地，为了减小杆部34和第一通孔212之间的间隙泄露量，D3和D4可以满足关系式：0mm≤D4-D3≤0.2mm。

当然，根据本发明的另一个优选实施例，如图3所示，压力控制装置30与阀片22可以为一体成型件。由此，升程限位器23可以省略头部避让槽，而且压力控制装置30集成在阀片22上，可以使得阀片22与压力控制装置30的同步效果较好，可以提高高背压旋转式压缩机100的工作可靠性。

根据本发明的一个具体实施例，阀座21上还可以设置有用于安装阀片22的第三通孔213，排气孔211、第一通孔212和第三通孔213三者的中心线处在同一平面上。其中，第二通孔221与第一通孔212同心设置，并且，第一通孔212可以位于排气孔211和第三通孔213之间。第三通孔213可以用于安装阀片22和升程限位器23。为了保证排气腔11b内的冷媒均能排出，排气孔211可以邻近滑片槽12设置。

下面详细描述一种可选的高背压旋转式压缩机100的具体布置形式。以活塞40距离滑片槽12的最近位置为活塞40的初始位置，如图4所示，在活塞40从初始位置旋转角度θ小于第一预定角度α时，第一通孔212与排气腔11b相连通，此时，第一压力面31与壳体内部相连通，第二压力面32与排气腔11b相连通，第二压力面32的压力大于第一压力面31的压力，阀片22打开排气孔211。

在活塞40从初始位置旋转角度θ大于第二预定角度β时，第一通孔212与进气腔11a相连通，此时，第一压力面31与壳体内部相连通，第二压力面32与进气腔11a相连通，第二压力面32的压力小于第一压力面31的压力，压力控制装置30带动阀片22闭合排气孔211，其中α＜β。

根据本发明的一个具体实施例，如图4-图8所示，第一通孔212在气缸10上的正投影的一部分在气缸10的内壁面的内侧，而且，第一通孔212在气缸10上的正投影的另一部分在内壁面的外侧。下面结合图5-图7详细描述θ＝α、θ＝β、α＜θ＜β的高背压旋转式压缩机100的状态。如图5所示，θ＝α时，第一通孔212开始与进气腔11a相连通，α＜θ＜β时，第一通孔212分别与进气腔11a和排气腔11b相连通，θ＝β时，第一通孔212仅与进气腔11a相连通。

可选地，为了保证阀片22开启时间长，排气阻力损失小，α可以满足关系式：250°≤α；而且，为了保证阀片22在压力控制装置30的作用下能够及时关闭排气孔211，α可以满足关系式：α≤330°

并且，优选地，为了减少第二压力面32同时连通进气腔11a和排气腔11b的时间，减少高压气体从排气腔11b进入到进气腔11a的泄露损失，α和β可以满足关系式：0°<β-α≤10°。

根据本发明的另一个具体实施例，第一通孔212在气缸10上的正投影可以在气缸10孔的内壁面的内侧。如图9和图10所示，α≤θ≤β时，第二压力面32均不与进气腔11a和排气腔11b相连通。θ＜α时，第二压力面32仅与排气腔11b相连通，θ＞β时，第二压力面32仅与进气腔11a相连通。

根据本发明的再一个具体实施例，如图11和图12所示，阀座21上设置有朝向气缸10的内壁面延伸且与第一通孔212相连通的通气槽50以使第一通孔212可与进气腔11a或排气腔11b相连通。由此，通气槽50的位置可以改变压力控制装置30作用阀片22的开始时刻，可以增加排气腔11b的排气时间，可以提高高背压旋转式压缩机100的工作可靠性。

根据本发明的再一个具体实施例，如图13所示，第一通孔212在气缸10上的正投影在气缸10的内壁面的外侧，阀座21上设置有朝向气缸10内壁面延伸且与第一通孔212相连通的通气槽50以使第一通孔212可与进气腔11a或排气腔11b相连通。由此，第二压力面32和第一通孔212与进气腔11a或者排气腔11b的连通完全通过通气槽50来完成，而且通气槽50的位置可以影响压力控制装置30作用阀片22的开始时刻。

根据本发明的再一个具体实施例，如图14所示，第一通孔212在气缸10上的正投影在气缸10的内壁面的外侧，气缸10上设置有朝向气缸10内壁面延伸且与第一通孔212相连通的气缸通气槽13以使第一通孔212可与进气腔11a或排气腔11b相连通。可以理解的是，气缸10上也可以设置有气缸通气槽13来连通压缩腔11和第一通孔212。

其中，第一通孔212的形状可以有多种，例如，第一通孔212可以为圆孔、方孔、椭圆形孔。例如，第一通孔212可以为直孔、斜孔。

根据本发明实施例的高背压旋转式压缩机100，通过设置压力控制装置30，可以使得阀片22易于打开，而且闭合及时，可以降低排气损失，可以降低高背压旋转式压缩机100的排气噪音，并且阀片22的刚度可以适应性地降低，从而可以降低阀片22的生产成本，还可以使得排气阻力损失小。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。