CN105114303A - 涡旋式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡旋式压缩机，包括壳体、动涡盘、静涡盘、主轴、驱动单元和油分离器，该涡旋式压缩机还包括：盖体，其套设于主轴上，该盖体的内壁与动涡盘之间形成腔体；高压腔，其形成于油分离器所处的壳体部分和静涡盘之间；高压孔，其连通油分离器；第一通孔，其沿静涡盘的高度方向贯穿静涡盘，连通高压孔和腔体。本发明与现有技术相比，可以有效地保持涡盘组件在轴向上的平衡，从而保持压缩机轴向气体的合理性。

Description

涡旋式压缩机

技术领域

本发明涉及一种压缩机，具体涉及一种涡旋式压缩机。

背景技术

在新能源汽车等空调制冷系统中，广泛采用的是电动涡旋式压缩机。在目前的涡旋式压缩机中，平衡问题一直是影响涡旋压缩机的一个重要因素，该平衡问题主要是由于动涡旋盘的偏心旋转产生旋转惯性力，压缩机振动；压缩气体产生的轴向气体力，导致动静盘分开而产生的；而轴向气体力的合理平衡是保证容积效率、机械效率和绝热效率的关键技术，所以这两个力都必须设法可靠平衡，对于旋转惯性力可以通过加平衡铁的方式平衡，但是对于轴向气体力目前并没有精而有效的平衡方式。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可以保持压缩机轴向气体合理性的涡旋式压缩机。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

涡旋式压缩机，包括壳体、动涡盘、静涡盘、主轴、驱动单元和油分离器，该涡旋式压缩机还包括：

盖体，其套设于主轴上，该盖体的内壁与动涡盘之间形成腔体；

高压腔，其形成于油分离器所处的壳体部分和静涡盘之间；

高压孔，其连通油分离器；

第一通孔，其沿静涡盘的高度方向贯穿静涡盘，连通高压孔和腔体。

通过采用上述的技术方案，即通过在涡盘组件(动涡盘和静涡盘)的两侧分别设置高压腔和腔体等，气体通过油分离器做油气分离之后一部分气体从油分离器排出压缩机、另一部分气体则通过高压孔和第一通孔进入到腔体内，此时，高压腔内的气体会与腔体内的气体融合，随着气体压力增大，会使压缩机在运行过程中，由于气压不稳定，导致动涡盘倾斜的现象纠正过来，高压气体让动涡盘保持平衡，从而保持涡盘组件在轴向上的平衡，保持压缩机轴向气体的合理性。其中的腔体主要应用了背压平衡原理，利用了其滞后性原理完成了背压平衡作用，从第一通孔流入到腔体内的高压腔气体必须经过一段时间才能和腔体内的气体相融合，从而使得背压力升高。

因此，本发明与现有技术相比，可以有效地保持涡盘组件在轴向上的平衡，从而保持压缩机轴向气体的合理性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以作如下改进：

作为优选的方案，上述的腔体整体呈中间部分高、周边部分低，第一通孔连通周边部分。

采用上述优选的方案，使得高压腔进入腔体内的气体可以保持循序渐进，防止气压对冲腔体的现象，使得腔体与高压腔的气体保持合理的融合作用。

作为优选的方案，上述的涡旋式压缩机还包括：

低压腔，其形成于油分离器所处的壳体部分和静涡盘之间；

第二通孔，其沿静涡盘的高度方向贯穿静涡盘，连通低压腔和腔体，该第二通孔内还设置有沿第二通孔的轴向布置的活动部件，该活动部件由气压推动在第二通孔内做来回运动以打开或关闭第二通孔。

采用上述优选的方案，可以下降腔体内的压力，当与高压腔配合时，可以完成腔体内压力上升和下降的一个循环过程，保持腔体内压力的平衡和合理；其具体过程为，当腔体压力达到一定时，活动部件会由于气压的推动打开第二通孔，气体从腔体内排入到低压腔内，直到腔体与低压腔的气体混合，腔体的压力才下降，直到下一个循环，背压腔完成一个工作过程，如此循环。

作为优选的方案，上述的腔体整体呈中间部分高、周边部分低，第二通孔连通周边部分。

采用上述优选的方案，使得腔体进入低压腔内的气体可以保持循序渐进，防止气压对冲低压腔的现象，使得腔体与低压腔的气体保持合理的融合作用。

作为优选的方案，上述的活动部件包括：

推动部，其设置于第二通孔靠近腔体一侧的部分内；

弹性件，其固定连接推动部；

堵头部，其固定连接弹性件。

采用上述优选的方案，可以保持活动部件在第二通孔内活动的顺畅，使得第二通孔的打开和关闭更为顺畅和稳固；其具体工作过程为，当腔体压力达到一定时，推动部会由于气体的压力使得弹性件收缩，推动部往前运行，此时，腔体内的气体会通过堵头部打开后第二通孔所露出的空隙排到低压腔内。

作为优选的方案，上述的推动部为金属球体。

采用上述优选的方案，可以保持活动部件具备一定的推力。

作为优选的方案，上述的第一通孔包括：

第一通孔单元，其一端连通高压孔，且该第一通孔单元相对于水平面呈由高向低倾斜布置；

第二通孔单元，其一端连通第一通孔单元的另一端、相对的另一端连通腔体，且该第二通孔单元平行于水平面布置。

采用上述优选的方案，第一通孔单元可以使得高压腔进入腔体的气体获得排气效率的提高，而第二通孔单元在后半段再降低排气速率使得气体可以稳定地进入到腔体内，从而提高排气的效率和稳定性。

作为优选的方案，上述的高压孔与第一通孔之间还设置有过渡腔。

采用上述优选的方案，可以使得排气过程中有一个缓冲，防止高压孔和第一通孔内气压过高。

作为优选的方案，上述的高压孔与油分离器相垂直布置。

采用上述优选的方案，可以便于部件的空间布置，也可以便于气体向高压孔的排入。

附图说明

图1为本发明的涡旋式压缩机在一些实施方式下的结构示意图。

其中，1.壳体2.定子3.转子4.主轴5.轴承6.动涡盘7.静涡盘8.排气阀片81.排气孔9.后盖10.高压腔11.油分离器12.高压孔13.第一通孔131.第一通孔单元132.第二通孔单元14.盖体15.腔体151.中间部分152.周边部分16.推动部17.弹性件18.堵头部19.低压腔20.第二通孔21.过渡腔。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

为了达到本发明的目的，如图1所示，在本发明的涡旋式压缩机的其中一些实施方式中，包括壳体1、动涡盘6、静涡盘7、主轴4、驱动单元和油分离器11，该驱动单元包括定子2和转子3，静涡盘7上开设有排气孔81，排气孔81上覆盖有排气阀片8，主轴4上安装有轴承5，固定在壳体1上的定子2通电产生磁场，让转子3和固定在转子3上的主轴4一起转动，再由主轴4带动轴承5使动涡盘6随之运动，此时静涡盘7会因为内部压力使排气阀片8打开；以上所述都是涡旋式压缩机的常规结构，而具体情况下，该常规结构也会产生一些变化，在此不再一一赘述；作为改进，该涡旋式压缩机还包括：盖体14，其套设于主轴4上，该盖体14的内壁与动涡盘6之间形成腔体15；高压腔10，其形成于油分离器11所处的壳体部分(即后盖9所处的位置或者该尾端的壳体部分)和静涡盘7之间；高压孔12，其连通油分离器11；第一通孔13，其沿静涡盘7的高度方向贯穿静涡盘7，连通高压孔12和腔体15。

通过在涡盘组件(动涡盘和静涡盘)的两侧分别设置高压腔和腔体等，气体通过油分离器做油气分离之后一部分气体从油分离器排出压缩机、另一部分气体则通过高压孔和第一通孔进入到腔体内，此时，高压腔内的气体会与腔体内的气体融合，随着气体压力增大，会使压缩机在运行过程中，由于气压不稳定，导致动涡盘倾斜的现象纠正过来，高压气体让动涡盘保持平衡，从而保持涡盘组件在轴向上的平衡，保持压缩机轴向气体的合理性。其中的腔体主要应用了背压平衡原理，利用了其滞后性原理完成了背压平衡作用，从第一通孔流入到腔体内的高压腔气体必须经过一段时间才能和腔体内的气体相融合，从而使得背压力升高。因此，本压缩机与现有技术相比，可以有效地保持涡盘组件在轴向上的平衡，从而保持压缩机轴向气体的合理性。

一般采用平均背压力与最小背压力相比较，得到第一通孔的最佳位置。首先，第一通孔先与封闭的中间压缩腔连通，而不能直接与吸气腔或排气腔连通，因为与吸气腔连通会造成外泄漏，与排气腔连通造成背压过高和内泄漏；而且孔的大小也很重要，第一通孔的直径不能太大，太大则会增加涡旋盘的周向摩擦损失，并且将导致不同工作周期压缩腔间通过背压腔的间接内泄漏；也不应太小，太小则气体不能顺利流通，就不能达到平衡轴向力的作用，并引起径向泄漏和涡旋盘的振动。

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图1所示，在本发明的涡旋式压缩机的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，上述的腔体15具有中间部分151和周边部分152，整体呈中间部分151高、周边部分152低，第一通孔13连通周边部分152。采用该实施方式的方案，使得高压腔进入腔体内的气体可以保持循序渐进，防止气压对冲腔体的现象，使得腔体与高压腔的气体保持合理的融合作用。

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图1所示，在本发明的涡旋式压缩机的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，上述的涡旋式压缩机还包括：低压腔19，其形成于油分离器11所处的壳体部分(即后盖9所处的位置或者该尾端的壳体部分)和静涡盘7之间；第二通孔20，其沿静涡盘7的高度方向贯穿静涡盘7，连通低压腔19和腔体15，该第二通孔20内还设置有沿第二通孔20的轴向布置的活动部件，该活动部件由气压推动在第二通孔20内做来回运动以打开或关闭第二通孔。采用该实施方式的方案，可以下降腔体内的压力，当与高压腔配合时，可以完成腔体内压力上升和下降的一个循环过程，保持腔体内压力的平衡和合理；其具体过程为，当腔体压力达到一定时，活动部件会由于气压的推动打开第二通孔，气体从腔体内排入到低压腔内，直到腔体与低压腔的气体混合，腔体的压力才下降，直到下一个循环，背压腔完成一个工作过程，如此循环。其中，活动部件可以包括：推动部16，其设置于第二通孔20靠近腔体15一侧的部分内；弹性件17，其固定连接推动部16；堵头部18，其固定连接弹性件17，其中，推动部16可以为钢球等金属球体，弹性件可以为弹簧、弹性垫等，该种结构的活动部件可以保持活动部件在第二通孔内活动的顺畅，使得第二通孔的打开和关闭更为顺畅和稳固；其具体工作过程为，当腔体压力达到一定时，推动部会由于气体的压力使得弹性件收缩，推动部往前运行，此时，腔体内的气体会通过堵头部打开后第二通孔所露出的空隙排到低压腔内。

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图1所示，在本发明的涡旋式压缩机的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，上述的腔体15具有中间部分151和周边部分152，整体呈中间部分151高、周边部分152低，第二通孔20连通周边部分152。采用该实施方式的方案，使得腔体进入低压腔内的气体可以保持循序渐进，防止气压对冲低压腔的现象，使得腔体与低压腔的气体保持合理的融合作用。

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图1所示，在本发明的涡旋式压缩机的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，上述的第一通孔13包括：第一通孔单元131，其一端连通高压孔12，且该第一通孔单元131相对于水平面呈由高向低倾斜布置；第二通孔单元132，其一端连通第一通孔单元131的另一端、相对的另一端连通腔体15，且该第二通孔单元132平行于水平面布置。采用该实施方式的方案，第一通孔单元可以使得高压腔进入腔体的气体获得排气效率的提高，而第二通孔单元在后半段再降低排气速率使得气体可以稳定地进入到腔体内，从而提高排气的效率和稳定性。

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图1所示，在本发明的涡旋式压缩机的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，上述的高压孔12与第一通孔13之间还设置有过渡腔21。采用该实施方式的方案，可以使得排气过程中有一个缓冲，防止高压孔和第一通孔内气压过高。

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图1所示，在本发明的涡旋式压缩机的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，上述的高压孔12与油分离器11相垂直布置。采用该实施方式的方案，可以便于部件的空间布置，也可以便于气体向高压孔的排入。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.涡旋式压缩机，包括壳体、动涡盘、静涡盘、主轴、驱动单元和油分离器，其特征在于，还包括：

盖体，其套设于所述主轴上，所述盖体的内壁与所述动涡盘之间形成腔体；

高压腔，其形成于所述油分离器所处的壳体部分和所述静涡盘之间；

高压孔，其连通所述油分离器；

第一通孔，其沿所述静涡盘的高度方向贯穿所述静涡盘，连通所述高压孔和所述腔体。

2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，所述腔体整体呈中间部分高、周边部分低，所述第一通孔连通所述周边部分。

3.根据权利要求1或2所述的涡旋式压缩机，其特征在于，还包括：

低压腔，其形成于所述油分离器所处的壳体部分和所述静涡盘之间；

第二通孔，其沿所述静涡盘的高度方向贯穿所述静涡盘，连通所述低压腔和所述腔体，所述第二通孔内还设置有沿所述第二通孔的轴向布置的活动部件，所述活动部件由气压推动在所述第二通孔内做来回运动以打开或关闭所述第二通孔。

4.根据权利要求3所述的涡旋式压缩机，其特征在于，所述腔体整体呈中间部分高、周边部分低，所述第二通孔连通所述周边部分。

5.根据权利要求3所述的涡旋式压缩机，其特征在于，所述活动部件包括：

推动部，其设置于所述第二通孔靠近所述腔体一侧的部分内；

弹性件，其固定连接所述推动部；

堵头部，其固定连接所述弹性件。

6.根据权利要求5所述的涡旋式压缩机，其特征在于，所述推动部为金属球体。

7.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，所述第一通孔包括：

第一通孔单元，其一端连通所述高压孔，且所述第一通孔单元相对于水平面呈由高向低倾斜布置；

第二通孔单元，其一端连通所述第一通孔单元的另一端、相对的另一端连通所述腔体，且所述第二通孔单元平行于水平面布置。

8.根据权利要求1或7所述的涡旋式压缩机，其特征在于，所述高压孔与所述第一通孔之间还设置有过渡腔。

9.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，所述高压孔与所述油分离器相垂直布置。