用于往复式压缩机的改进的排放阀的制作方法
【专利摘要】一种压缩机，可包括压缩机本体和连接至该压缩机本体的排放阀组件。排放阀组件导引来自于压缩机本体的排放气体，且排放阀组件位于阀板与阀保持器之间。排放阀组件可包括至少一个簧片阀组件，该至少一个簧片阀组件包括第一支承引导构件、第二支承引导构件和簧片组件。簧片组件可包括布置在第一支承引导构件与第二支承引导构件之间的簧片和弹性垫圈。
【专利说明】用于往复式压缩机的改进的排放阀
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2012年7月2日提交的美国临时申请N0.61/667，125的优先权，上述申请的公开内容通过参引整体结合在此。
【技术领域】
[0003]本公开总体上涉及往复式压缩机，并且更具体地涉及构造在往复式压缩机上的排放阀。
【背景技术】
[0004]本部分的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，且可以不构成现有技术。
[0005]通常，往复式压缩机能够包括压缩机本体和设置在压缩机本体内的驱动马达。驱动马达能够驱动在形成于压缩机本体内的压缩缸内布置的活塞。一些设置包括在形成于压缩机本体内的专用缸中往复的多个活塞。电动马达可包括定子、转子和构造为驱动活塞的曲轴。通常，压缩缸能够包括限定压缩室的缸体，在该缸体中，活塞能够借助布置于活塞与曲轴的相应的部分之间的相应的连杆沿线性方向运动。通常，压缩机本体安装有阀组件，并且阀组件中包括阀，所述阀用于提供对于来自压缩机腔室的压缩气体的受控制的排放。然而，在一些构型中，这种阀组件不会提供用于特定应用所需期望的流量。
【发明内容】
[0006]本部分提供本公开内容的总体概述，且并非为对本公开的总体范围或所有特征的全面公开。
[0007]—种根据本公开的一个示例构造的压缩机能够包括压缩机本体和联接至压缩机本体的排放阀组件。排放阀组件能够构造为导引来自于压缩机本体的排放气体并且该排放阀组件位于阀板和阀保持器之间。排放阀组件可包括至少一个簧片阀组件，该至少一个簧片阀组件包括第一支承引导构件、第二支承引导构件和簧片组件。簧片组件能够包括簧片和布置于第一支承引导构件与第二支承引导构件之间的弹性垫圈。
[0008]簧片组件可以是能够在闭合位置与打开位置之间运动的，在闭合位置，簧片接合阀板以限制排放气体离开压缩机本体，在打开位置，簧片从阀板移置并且允许气体通过逸出区域逸出压缩机本体。逸出区域可由在簧片的外径与阀板之间的外逸出区域和限定在簧片的内径与第二支承引导件之间的内逸出区域共同限定。
[0009]根据附加的特征，逸出区域能够由在簧片组件和第一支承引导构件之间限定的上通道区域进一步地限定。逸出区域能够由簧片组件与第二支承引导件之间限定的内通道区域进一步地限定。
[0010]根据另外的其它特征，簧片组件能够进一步包括上垫圈，在打开位置，该上垫圈接合第一支承引导件。第一支承引导构件能够包括第一中心毂和从所述第一中心毂延伸的至少三个第一臂部。第一支承引导构件的所述至少三个第一臂部能够延伸比上垫圈的内径更大的距离，并为簧片组件提供上支承。
[0011]根据其它特征，第二支承引导构件可包括第二中心毂和从所述第二中心毂延伸的至少三个第二臂部。所述至少三个第二臂部能够延伸比簧片的内径更小的距离。第一支承弓I导构件和第二支承引导构件能够单独地形成并联接在一起。阀板能够包括锥形下边界表面。簧片组件还能够包括多个弹性垫圈。螺栓能够在中心地延伸穿过簧片阀组件并且能够与第二支承引导构件螺纹地匹配。
[0012]根据附加的特征，至少三个第一臂部能够与至少三个第二臂部径向地对准。所述至少三个第一臂部可径向地相外延伸第一距离。所述至少三个第二臂部可径向地向外延伸
第二距离。第一距离能够大于第二距离。
[0013]可应用性的其它领域将从本文中提供的描述中变得明显。本概述中的描述和具体示例仅意在说明，而无意于限制本公开的范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]本文中所描述的附图仅出于说明性的目的，并非意在以任何方式限制本公开的范围。
[0015]图1为根据本公开的一个示例的旋转式压缩机的立体图；
[0016]图2为图1的旋转式压缩机的平面图；
[0017]图3为构造在图1的压缩机上的排放阀组件的簧片阀组件的局部分解图；
[0018]图4为压缩机的沿图1的线4-4截取的局部截面图；
[0019]图5为沿图2的线5-5截取的截面图，并示出簧片阀组件处于闭合位置；
[0020]图6为图5的簧片阀组件的截面图，并示出簧片阀处于打开位置；
[0021]图7为在簧片阀处于打开位置的情况下示出的簧片阀组件的局部示意图，示出簧片阀流动区域；
[0022]图8为图3中示出的簧片阀组件的阀保持器、上支承垫圈、弹性垫圈、簧片、上支承引导构件和下支承引导构件的立体图；
[0023]图9为上支承引导构件和下支承引导构件的立体图，示出共同地配合以提供簧片阀组件的排放流动区域的内通道区域、内径逸出区域和上通道区域；
[0024]图10为图3中示出的簧片阀组件的阀保持器、上支承垫圈、弹性垫圈、簧片、上支承引导构件的替代性构型和下支承引导构件的替代性构型的立体图。
[0025]在所有附图中，相应的附图标记表示相应的部件。
【具体实施方式】
[0026]以下描述仅为说明性的，并且并非意在限制本公开、应用或使用。可以理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相似的或相应的部件和特征。
[0027]首先参照图1和图2，示出了压缩机组件10并且该压缩机组件10通常可以为往复活塞式压缩机。压缩机组件10可包括压缩机本体12，在该压缩机本体12上结合有排放阀组件16。根据所示示例的压缩机本体12包括第一活塞20、第二活塞22和第三活塞24，所述第一活塞20、第二活塞22和第三活塞24能够借助相应的连杆26、28和30沿线性方向往复运动。连杆26、28和30布置在相应的活塞20、22和24与曲轴(未具体示出)之间。排放阀组件16通常能够包括阀板32，该阀板32与第一簧片阀组件34、第二簧片阀组件36和第三簧片阀组件38配合。可以理解，第一簧片阀组件34可与第一活塞20相关联。同样，第二簧片阀组件36可与第二活塞22相关联。第三簧片阀组件38可与第三活塞24相关联。由以下讨论可以理解，排放阀组件16的簧片阀组件34、36和38的特定构型能够提供改进的从活塞往复穿过的相应的压缩腔室而来的排放流动区域。然而，可以理解，尽管排放阀组件16已示出作为三活塞压缩机的一部分，但并非局限于此。在这方面，排放阀组件16可适用于具有一个或更多个活塞的压缩机组件。
[0028]现在再参照图3至图6，将描述排放阀组件16的附加特征。在理解第二簧片阀组件36和第三簧片阀组件38可以类似地构造的情况下，出于讨论的目的，将更详细地描述排放阀组件16的簧片阀组件34。簧片阀组件34通常能够包括第一或上支承引导构件40、第二或下支承引导构件42和簧片组件44。上支承引导构件40和下支承引导构件42单独地形成并且随后由销钉80联接在一起。在其它示例中，上支承引导件40和下支承引导件42可包括多个部件。
[0029]簧片组件44能够包括簧片46、多个弹性垫圈48和一对上垫圈50。簧片阀组件34能够布置于阀板32与阀保持器54之间。尽管簧片组件44示出为具有三个弹性垫圈48，但可以理解，簧片组件44可结合有其它数量的弹性垫圈和/或其它偏置构件。类似地，尽管示出了一对上垫圈50，簧片组件44可结合用于接合上支承引导构件40的其它数量和/或其它结构。另外，尽管上支承引导构件40和阀保持器54示出为单独的部件，但可以理解，支承引导构件40和阀保持器54可一体地形成为单个单元或单个部件。螺栓56通常能够将簧片阀组件34以同心的方式固定。
[0030]现在总体参照图3至图5和图8，将更详细地描述上支承引导构件40。上支承引导构件40通常包括上中心毂60，在上中心毂60中限定有通孔62。两对臂部64和66 (图8)分别从上中心毂60延伸。可以理解，尽管以下描述通常涉及“成对”的臂部64、66，但在本公开的范围内，所述臂部可构造成一个、两个或其它数量的单个臂部65 (图10)。在图1至图9不出的不例中，成对的臂部64和66相对于彼此垂直地设置。成对的臂部64和66也可非对称地设置(即，成对的臂部64和66可相对于彼此以多种以及不同的角度设置)。在图10示出的示例中，臂部65相对于相邻的臂部65以相同的角度(即，当使用三(3)个臂部65时，近似120度)设置。臂部65也可对称地设置(即，臂部65可相对于彼此以各种以及不同的角度设置)。尽管未示出，在仅包括两个(2)臂部65的构型中，臂部65也可对称地设置(即，分开近似180度)或非对称地设置(即，可将臂部65设置为相对于彼此成各种及不同的角度)。
[0031]下支承引导构件42通常包括下中心毂70，在下中心毂70中限定有盲孔72(图5)。盲孔72可以是带有螺纹的以与螺栓56匹配。两对臂部74和76从下中心毂70 (图8)延伸。可以理解，尽管以下描述通常涉及“成对”的臂部74、76，但在本公开的范围内，所述臂部可构造为两个、三个或其它数量的单个臂部75 (图10)。在图1至图9示出的示例中，成对的臂部74和76相对于彼此垂直地设置。成对的臂部74和76也可非对称地设置(即，成对的臂部74和76可相对于彼此以多种以及不同的角度设置)。在图10示出的示例中，臂部75相对于相邻的臂部75以相同的角度(即，当使用三(3)个臂部75时，近似120度)设置。臂部75也可非对称地设置(S卩，臂部75可相对于彼此以各种以及不同的角度设置)。尽管未示出，在仅包括两个(2)臂部75的构型中，臂部75也可对称地设置(即，分开近似180度)或非对称地设置(即，臂部75可相对于彼此以各种及不同的角度设置)。
[0032]值得注意地，上支承引导构件40的臂部64和66延伸比上垫圈50的内径更大的距离，使得成对的臂部64和66将上垫圈50保持为远离阀保持器54 —定的距离。同样，下支承引导构件42包括下凸缘84，该下凸缘84延伸比簧片46的内径更大的距离(参见图5)。另外，上支承引导件40的臂部64和66与下支承引导件42的臂部74和76径向地对准。在示出的示例中，臂部64和66径向地向外延伸的距离比臂部74和76径向地向外延伸的距离更大(参见图8)。尽管下支承引导构件42与下凸缘84示出为一体的部件，但可以理解，下支承引导构件42和下凸缘84可以是通过仅作为示例的带螺纹的螺栓或铆钉的任何适当的紧固件进行附接的单独部件。示例性的单独的下凸缘84可类似于环形平垫圈。该可选的设计替代物也可结合如上文描述的一体的上支承引导构件40和阀保持器54，或结合附图中示出的实施方式。
[0033]现在特别地参照图5，簧片阀组件34示出为处于闭合位置并将以处于闭合位置进行描述。在闭合位置，簧片46的外部边缘在内凸缘90处接合阀板32。同样，簧片46的内部边缘接合下支承引导构件42的下凸缘84。在该位置，簧片46封闭阀座100处的排放口98。特别地，阀座100能够位于簧片46的外边缘与阀板32的内凸缘90接合的区域以及簧片46的内部边缘与下支承引导构件42的下凸缘84接合的区域处。当簧片阀组件34处于闭合位置时，封闭了阀座100以限制或防止气体从排放腔室101流动至压缩机本体12的与活塞20相关联的压缩腔室102。排放腔室101包括来自压缩腔室102的高压压缩气体。
[0034]现在转向图6和图7，簧片阀组件34示出为处于打开位置并将以处于打开位置进行描述。在打开位置，簧片46通常克服弹性垫圈48的偏置力而提升以离开阀座100。在打开位置，簧片46允许气体从压缩机本体12的压缩腔室102通过由外逸出区域110、内逸出区域112、内通道区域114和上通道区域116限定的逸出区域逸出至排放腔室101。通常，通过根据本公开构造的簧片阀组件34，允许气体通过排放口 98流动至簧片46的外部(外逸出区域110)和簧片46的内部(通过内逸出区域112)。如本文中所使用的，术语“外部”通常指围绕簧片46的外径118流动的气体。术语“内部”通常指围绕簧片46的内径120流动的气体。下凸缘84的构型以及簧片46的内径120允许簧片46以薄的侧壁厚度进行构造。在这方面，簧片46更轻，簧片46的运动更快及更安静。这样，可实现增大流出排放阀组件16的流量。
[0035]外逸出区域110通常能够位于簧片46的外径118与阀板32之间。更具体地，夕卜逸出区域110能够位于簧片46与内凸缘90之间，以及通常能够位于簧片组件44与阀板32的锥形内板流动边界表面126之间。内逸出区域112通常能够位于簧片46的内径120与下支承引导构件42的下凸缘84之间。内通道区域114通常能够限定在簧片组件44与下支承引导构件42之间。上通道区域116通常能够位于簧片组件44与上支承引导构件40之间，以及能够位于簧片组件44和阀保持器54之间。于是通常能够使聚集的排放气体通过阀板32的内板流动边界表面126与设置在阀保持器54上的外板流动边界表面132之间。
[0036]现在具体参照图9，将对本公开的通过簧片阀组件34提供的排放流动路径进行附加描述。通常，内通道区域140能够位于下支承引导构件42的相邻的臂部74与76之间。内径逸出区域144通常能够径向地位于下支承引导构件42的相邻的臂部74与76之间。上通道区域146通常能够径向地位于上支承引导构件40的相邻的臂部64与66之间。在该方面，内通道区域、内径逸出区域144和上通道区域146配合以提供簧片阀组件34的改进的排放流动区域。
[0037]可以理解，尽管已将支承引导构件40和42示出并分别描述为“上支承引导件”和“下支承引导件”，也可设想其他定向。此外，尽管已将支承引导构件40和42描述为各自具有4个臂部，也可设想具有不同数量的臂部的其他构型。
[0038]已出于说明和描述的目的提供了实施方式的前述描述。该描述并非意在穷尽或限制本公开。特定实施方式的个别元件或特征通常不局限于该特定实施方式，而是即使未特别地示出或描述，但在适用的情况下是可互换的以及能够用在所选择的实施方式中。实施方式也可进行多种方式的变型。不应认为这些变型脱离了本公开，并且所有这些改型均意在包括在本公开的范围内。
【权利要求】
1.一种压缩机，包括: 压缩机本体；和 排放阀组件，所述排放阀组件在阀板与阀保持器之间联接至所述压缩机本体，且所述排放阀组件包括至少一个簧片阀组件，所述至少一个簧片阀组件包括: 第一支承引导构件； 第二支承引导构件；和 簧片组件，所述簧片组件包括布置在所述第一支承引导构件与所述第二支承引导构件之间的簧片和弹性垫圈，并且，所述簧片组件能够在闭合位置与打开位置之间运动，其中，在所述闭合位置，所述簧片接合所述阀板以限制排放气体进入所述压缩机本体，在所述打开位置，所述簧片从所述阀板移置以允许气体通过逸出区域逸出所述压缩机本体，所述逸出区域由位于所述簧片的外径与所述阀板之间的外逸出区域和位于所述簧片的内径与所述第二支承引导件之间的内逸出区域限定。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述逸出区域由位于所述簧片组件与所述第一支承引导构件之间的上通道区域进一步限定。
3.根据权利要求2所述的压缩机，其中，所述逸出区域由位于所述簧片组件与所述第二支承引导件之间的内通道区域进一步限定。
4.根据权利要求2所述的压缩机，其中，所述簧片组件包括上垫圈，在所述打开位置，所述上垫圈接合所述第一`支承引导件。
5.根据权利要求4所述的压缩机，其中，所述第一支承引导构件包括第一中心毂和从所述第一中心毂延伸的至少三个第一臂部，且所述第一臂部延伸比所述上垫圈的内径更大的距离，并且所述第一臂部为所述簧片组件提供上支承。
6.根据权利要求5所述的压缩机，其中，所述至少三个第一臂部包括第一对第一臂部和第二对第一臂部。
7.根据权利要求5所述的压缩机，其中，所述第二支承引导构件包括第二中心毂和至少三个第二臂部，所述至少三个第二臂部从所述第二中心毂延伸达到比所述簧片的内径小的距离。
8.根据权利要求7所述的压缩机，其中，所述至少三个第二臂部包括第一对第二臂部和第二对第二臂部。
9.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述阀板包括锥形流动边界表面。
10.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述第二支承引导构件包括凸缘，所述凸缘径向地向外延伸比所述簧片的内径更大的距离，其中，所述簧片组件在处于所述闭合位置时接合所述凸缘。
11.一种压缩机，包括: 压缩机本体；和 排放阀组件，所述排放阀组件联接至所述压缩机本体且构造为导引来自于所述压缩机本体的排放气体，且所述排放阀组件位于阀板与阀保持器之间，所述排放阀组件包括至少一个簧片阀组件，所述至少一个簧片阀组件包括: 第一支承引导构件； 第二支承引导构件；和簧片组件，所述簧片组件包括布置在所述第一支承引导构件与所述第二支承引导构件之间的簧片和弹性垫圈，并且，所述簧片组件能够在闭合位置与打开位置之间运动，其中，在所述闭合位置，所述簧片接合所述阀板以限制排放气体进入所述压缩机本体，在所述打开位置，所述簧片从所述阀板移置并且允许气体通过逸出区域逸出所述压缩机本体，所述逸出区域由外逸出区域、内逸出区域、上通道区域和内通道区域限定，其中，所述外逸出区域位于所述簧片与所述阀板之间，所述内逸出区域位于所述簧片与所述第二支承引导件之间，所述上通道区域位于所述簧片组件和所述第一支承引导构件之间，并且所述内通道区域位于所述簧片组件与所述第二支承引导件之间。
12.根据权利要求11所述的压缩机，其中，所述簧片组件还包括上垫圈，在所述打开位置，所述上垫圈接合所述第一支承引导件。
13.根据权利要求12所述的压缩机，其中，所述第一支承引导构件包括第一中心毂和从所述第一中心毂延伸的至少三个第一臂部，且所述至少三个第一臂部延伸比所述上垫圈的内径更大的距离，并且所述第一臂部为所述簧片组件提供上支承。
14.根据权利要求13所述的压缩机，其中，所述至少三个第一臂部包括第一对第一臂部和第二对第一臂部。
15.根据权利要求14所述的压缩机，其中，所述第二支承引导构件包括第二中心毂和至少三个第二臂部，所述至少三个第二臂部从所述第二中心毂延伸并且延伸比所述簧片的内径小的距离。
16.根据权利要求15所述的压缩机，其中，所述至少三个第二臂部包括第一对第二臂部和第二对第二臂部。
17.根据权利要求16所述的压缩机，其中，所述至少三个第一臂部与所述至少三个第二臂部径向地对准。
18.根据权利要求17所述的压缩机，其中，所述至少三个第一臂部径向地向外延伸第一距离，并且，所述至少三个第二臂部径向地向外延伸第二距离，并且其中，所述第一距离大于所述第二距离。
19.根据权利要求11所述的压缩机，还包括螺栓，所述螺栓在中心延伸穿过所述簧片阀组件并且与所述第二支承引导构件螺纹地匹配。
20.根据权利要求11所述的压缩机，其中，所述第二支承引导构件包括凸缘，所述凸缘径向地向外延伸比所述簧片的内径更大的距离，其中，所述簧片组件在处于所述闭合位置时接合所述凸缘。
【文档编号】F04B39/10GK103527448SQ201310274722
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月2日 优先权日:2012年7月2日
【发明者】约翰·P·艾尔森 申请人:艾默生环境优化技术有限公司