CN108869284A - 涡旋压缩机及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种涡旋压缩机及具有其的车辆，其中，涡旋压缩机包括：基体，基体具有开口；动涡旋盘，可转动地设置在基体上；静涡旋盘，沿基体的轴向可浮动地设置在基体上，静涡旋盘和动涡旋盘之间形成压缩腔；端盖，设置在基体的开口处，端盖和静涡旋盘之间形成密封的背压腔。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中涡旋压缩机结构复杂、装配麻烦的问题。

Description

涡旋压缩机及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及压缩机领域，具体而言，涉及一种涡旋压缩机及具有其的车辆。

背景技术

目前常规的新能源汽车采用的冷媒为R134A，制热采用PTC辅助加热，效率低，影响其续航能力。为了不增大压缩机体积的同时，而进一步提升冬季制热量，R410A等冷媒已被尝试使用，但该冷媒在提升单位制冷量的同时，对应的饱和压力也大幅提升，对常规车用压缩机的密封性带来挑战。美国专利US6872063，背压为动盘浮动形式，弹性片通过弹性变形与动盘、支架密封，同时支架通过轴封与曲轴密封，形成背压腔。动盘背部的压力采用中间压力，该结构存在以下不足：第一，该结构在高压差下密封性不良，同时该结构动盘背部的背压主要是由中压及少部分吸气压力形成，该结构样机在超低温工况运行时，很难保证低温工况的密封性，如果增大引中压压力，满足超低温工况的密封，其他略低压比的密封余量过大，导致动静盘之间的压紧力过大，功耗增加，严重的话，会引起动静盘的异常磨损。

公开号CN106062369A的专利公开了一种静盘浮动结构，该结构通过插入到支架和静盘的柱状部件控制静盘浮动，但静盘背压密封结构通过高低压分隔板上面装配多个封闭部件，并在两种中间安装第一密封部件和第二密封部件，该结构设计相对复杂，装配也比较麻烦。

发明内容

本发明旨在提供一种涡旋压缩机及具有其的车辆，以解决现有技术中涡旋压缩机结构复杂、装配麻烦的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种涡旋压缩机，包括：基体，基体具有开口；动涡旋盘，可转动地设置在基体上；静涡旋盘，沿基体的轴向可浮动地设置在基体上，静涡旋盘和动涡旋盘之间形成压缩腔；端盖，设置在基体的开口处，端盖和静涡旋盘之间形成密封的背压腔。

进一步地，静涡旋盘具有第一排气口和中压通道，第一排气口靠近静涡旋盘的中心设置，中压通道远离静涡旋盘的中心设置，端盖包括第二排气口，静涡旋盘和端盖之间设置有排气腔，排气腔连通第一排气口和第二排气口，静涡旋盘和端盖之间还设置有中压腔，中压腔与中压通道连通。

进一步地，动涡旋盘具有连通通道，连通通道连通中压腔与中压通道。

进一步地，静涡旋盘朝向动涡旋盘的端面上设置有第一异形腔，第一异形腔能够间歇地连通连通通道和中压通道，或者，动涡旋盘朝向静涡旋盘的端面上设置有第二异形腔，第二异形腔能够间歇地连通连通通道和中压通道。

进一步地，端盖包括底壁和设置在底壁周向边缘的侧壁，第二排气口设置在底壁上，静涡旋盘还包括围绕第一排气口设置的第一凸筋，中压通道设置在第一凸筋外侧，端盖还包括从底壁朝向静涡旋盘伸出的第二凸筋，第一凸筋和第二凸筋之间密封设置并包围形成排气腔。

进一步地，第二凸筋和侧壁间隔设置，第二凸筋和侧壁之间形成中压腔。

进一步地，第一凸筋和第二凸筋之间设置有第一密封件，第一凸筋和第二凸筋之间的间隙H1满足：0<H1<0.2mm。

进一步地，端盖和静涡旋盘相对的表面之间设置有第二密封件。

进一步地，静涡旋盘和基体之间形成进气腔，静涡旋盘还包括压力调节阀，压力调节阀连通中压腔和进气腔，第一凸筋和/或第二凸筋上设置有连通排气腔和中压腔的节流通道。

进一步地，基体包括壳体和支架，支架固定设置在壳体中，动涡旋盘可转动地设置在支架上，静涡旋盘沿支架的轴向可浮动地设置在支架上。

进一步地，静涡旋盘和支架之间设置有多定位销，各个定位销的轴线与静涡旋盘的轴线平行，定位销固定设置在支架和静涡旋盘中的一个上，定位销可移动地设置在支架和静涡旋盘中的另一个中，多个定位销沿静涡旋盘的周向布置。

进一步地，静涡旋盘和支架之间设置有定位销，定位销的轴线与静涡旋盘的轴线平行，定位销固定设置在支架和静涡旋盘中的一个上，定位销可移动地设置在支架和静涡旋盘中的另一个中，静涡旋盘和壳体之间具有预设间隙H2，预设间隙H2满足：0<H2<0.2mm。

进一步地，基体、动涡旋盘、静涡旋盘和/或端盖由铝合金材质制成。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，包括涡旋压缩机，涡旋压缩机为上述的涡旋压缩机。

应用本发明的技术方案，动涡旋盘可转动地设置在基体上，静涡旋盘沿基体的轴向可浮动地设置在基体上，并在静涡旋盘的背面设置背压腔，利用静涡旋盘两侧的压力差将静涡旋盘贴在动涡旋盘上，保持压缩腔密封。同时，背压腔直接形成在端盖和静涡旋盘之间，结构简单；不必设置更多的中间结构，加工方便。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的涡旋压缩机的实施例一的局部剖视结构示意图；

图2示出了图1的涡旋压缩机的A处局部放大示意图；

图3示出了图1的涡旋压缩机的B处局部放大示意图；

图4示出了根据本发明的涡旋压缩机的实施例二的局部剖视结构示意图；

图5示出了图4的涡旋压缩机的C处局部放大示意图；

图6示出了根据本发明的涡旋压缩机的实施例三的局部剖视结构示意图；

图7示出了图6的涡旋压缩机的D处局部放大示意图；以及

图8示出了根据本发明的涡旋压缩机的实施例四的局部剖视结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、壳体；20、支架；30、动涡旋盘；31、连通通道；311、第一段；312、第二段；313、第三段；40、静涡旋盘；41、第一排气口；42、中压通道；43、第一凸筋；44、压力调节阀；45、第一异形腔；50、端盖；51、第二排气口；52、底壁；53、侧壁；54、第二凸筋；55、节流通道；60、定位销；71、第一密封件；72、第二密封件。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1所示，实施例一的涡旋压缩机包括基体、动涡旋盘30、静涡旋盘40以及端盖50，其中，基体具有开口。动涡旋盘30可转动地设置在基体上，静涡旋盘40沿基体的轴向可浮动地设置在基体上，静涡旋盘40和动涡旋盘30之间形成压缩腔。端盖50设置在基体的开口处，端盖50和静涡旋盘40之间形成密封的背压腔。

应用本实施例的技术方案，动涡旋盘30可转动地设置在基体上，静涡旋盘40沿基体的轴向可浮动地设置在基体上，并在静涡旋盘40的背面设置背压腔，利用静涡旋盘40两侧的压力差将静涡旋盘40贴在动涡旋盘30上，保持压缩腔密封。同时，背压腔直接形成在端盖50和静涡旋盘40之间，仅端盖50即可实现现有技术中上盖、高低压分隔板、封闭部件等结构的功能，结构简单；不必设置更多的中间结构，加工方便。

如图1所示，本实施例的静涡旋盘40具有第一排气口41和中压通道42，第一排气口41靠近静涡旋盘40的中心设置，中压通道42远离静涡旋盘40的中心设置，端盖50包括第二排气口51，静涡旋盘40和端盖50之间设置有排气腔，排气腔连通第一排气口41和第二排气口51，静涡旋盘40和端盖50之间还设置有中压腔，中压腔与中压通道42连通。静涡旋盘40和动涡旋盘30相互啮合的梳齿之间会形成多个压缩小腔，流体从外周的压缩小腔逐渐向中心流动并受压缩压力升高，最终从第一排气口41排出。中压通道设置在静涡旋盘40的外周和中心之间，以引出中间压力，中间压力大于吸气压力并小于排气压力。

经过完整压缩过程的制冷剂在排气腔中为静涡旋盘40提供一部分背压F1，中压通道取中压制冷剂在中压腔中提供另一部分背压F2，静涡旋盘40在背压F1和背压F2的作用下与动涡旋盘30贴合，使压缩腔保持密封。由于背压压力由制冷剂压力提供，在不同工况下背压压力随制冷剂压力变化，使静涡旋盘40上所受的压力差的变化幅度较小。当本实施例的涡旋压缩机的中压通道、中压腔等结构设置成背压压力能够满足涡旋压缩机在超低温工况运行时的密封性时，将涡旋压缩机置于超高温工况运行，静涡旋盘40所受压差不会剧烈变化以保证密封余量不会过大，进一步避免了静涡旋盘40向动涡旋盘30的压力过大导致静涡旋盘40和动涡旋盘30之间磨损严重。

具体地，如图1所示，本实施例的端盖50包括底壁52和设置在底壁52周向边缘的侧壁53，第二排气口51设置在底壁52上，静涡旋盘40还包括围绕第一排气口41设置的第一凸筋43，中压通道42设置在第一凸筋43外侧，端盖50还包括从底壁52朝向静涡旋盘40伸出的第二凸筋54，第一凸筋43和第二凸筋54之间密封设置并包围形成排气腔。第二凸筋54和侧壁53间隔设置，第二凸筋54和侧壁53之间形成中压腔。上述结构简单，易于加工。

如图2所示，本实施例的第一凸筋43和第二凸筋54之间设置有第一密封件71，优选地，第一凸筋43和第二凸筋54之间的间隙H1满足：0<H1<0.2mm。间隙H1控制静涡旋盘40的浮动量，第一密封件71保持排气腔密封，避免制冷剂泄漏。

本实施例中端盖50和静涡旋盘40之间具有相对的平面，如图3所示，端盖50和静涡旋盘40相对的平面之间设置有第二密封件72。端盖50和静涡旋盘40之间的间隙H3随H1的变化而变化，使其大小满足：0<H3<0.2mm。

如图1所示本实施例的基体包括壳体10和支架20，壳体10具有开口，端盖50设置在开口处。支架20固定设置在壳体10中，曲轴穿设在支架20中，动涡旋盘30受曲轴驱动可转动地设置在支架20上，静涡旋盘40沿支架20的轴向可浮动地设置在支架20上。优选地，本实施例的支架20和动涡旋盘30之间设置有耐磨的阀片钢带，以防止动涡旋盘30或支架20磨损，提高压缩机可靠性。

本实施例采用浮动静涡旋盘40的方式实现压缩腔的密封，使动涡旋盘30和支架20之间、曲轴和支架20之间的转动副可以采用常规的密封件密封，而不必采用复杂的轴封结构密封。

如图1所示，本实施例中静涡旋盘40和支架20之间设置有多定位销60，各个定位销60的轴线与静涡旋盘40的轴线平行，定位销60固定设置在支架20和静涡旋盘40中的一个上，定位销60可移动地设置在支架20和静涡旋盘40中的另一个中。多个定位销60沿静涡旋盘40的周向布置，限制了支架20和静涡旋盘40之间的角相，以避免静涡旋盘40转动。

实施例二的涡旋压缩机改变了定位销60的设置方式，如图4和图5所示，本实施例的静涡旋盘40和支架20之间设置了一个定位销60时静涡旋盘40能够沿支架20的轴向浮动。同时，静涡旋盘40和壳体10之间具有预设间隙H2，预设间隙H2满足：0<H2<0.2mm。本实施例通过限制静涡旋盘40和壳体10之间的间隙H2的大小，限制了静涡旋盘40和壳体10的同轴度，同样起到了限制了支架20和静涡旋盘40之间的角相，以避免静涡旋盘40转动的目的。

实施例三的涡旋压缩机改变了背压腔的引流方式，如图6所示，动涡旋盘30具有连通通道31，连通通道31连通中压腔与中压通道42，处于中间压力的压缩小腔通过动涡旋盘30上的连通通道31和静涡旋盘40上的中压通道42与背压腔连通，为背压腔提供压力。为方便加工，如图7所示，本实施例的连通通道31包括沿轴向设置的第一段311和第二段312以及沿径向设置的第三段313，第三段313连通第一段311和第二段312。

如图7所示，本实施例的静涡旋盘40朝向动涡旋盘30的端面上设置有第一异形腔45，当曲轴在不同的转角时，上述处于中间压力的压缩小腔的压力不同，第一异形腔45能够选择动涡旋盘30和静涡旋盘40之间的特定相位角连通连通通道31和中压通道42，以控制背压腔的压力大小、提高涡旋压缩机的可靠性。第一异形腔45的横截面可以是月牙形或“L”形。在图中未示出的其他实施例中，第二异形腔可以设置在动涡旋盘朝向静涡旋盘的端面上，第二异形腔使连通通道和中压通道间歇地连通。

实施例四的涡旋压缩机改变了背压腔的引流方式，如图8所示，本实施例的第二凸筋54上设置有连通排气腔和中压腔的节流通道55，制冷剂通过节流通道55进入中压腔后压力略有下降。静涡旋盘40还包括压力调节阀44，压力调节阀44连通中压腔和进气腔，即中压腔压力与吸气压力和压力调节阀44的弹簧弹力之和相当。在不同工况下吸气压力不同，相应地，中压腔压力能够自动调节，使静涡旋盘40所受压差在预设范围内。

同时，本实施例的压力调节阀44在调节过程中能够将少量润滑油引入压缩腔，起到润滑泵体的作用。

本申请还提供了一种车辆，根据本申请的车辆的实施例(图中未示出)包括涡旋压缩机，其中，涡旋压缩机为包含上述全部或部分技术结构的涡旋压缩机。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

动涡旋盘可转动地设置在基体上，静涡旋盘沿基体的轴向可浮动地设置在基体上，并在静涡旋盘的背面设置背压腔，利用静涡旋盘两侧的压力差将静涡旋盘贴在动涡旋盘上，保持压缩腔密封。同时，背压腔直接形成在端盖和静涡旋盘之间，结构简单；不必设置更多的中间结构，加工方便。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转80度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种涡旋压缩机，其特征在于，包括：

基体，所述基体具有开口；

动涡旋盘(30)，可转动地设置在所述基体上；

静涡旋盘(40)，沿所述基体的轴向可浮动地设置在所述基体上，所述静涡旋盘(40)和所述动涡旋盘(30)之间形成压缩腔；

端盖(50)，设置在所述基体的开口处，所述端盖(50)和所述静涡旋盘(40)之间形成密封的背压腔。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静涡旋盘(40)具有第一排气口(41)和中压通道(42)，所述第一排气口(41)靠近所述静涡旋盘(40)的中心设置，所述中压通道(42)远离所述静涡旋盘(40)的中心设置，所述端盖(50)包括第二排气口(51)，所述静涡旋盘(40)和所述端盖(50)之间设置有排气腔，所述排气腔连通所述第一排气口(41)和所述第二排气口(51)，所述静涡旋盘(40)和所述端盖(50)之间还设置有中压腔，所述中压腔与所述中压通道(42)连通。

3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述动涡旋盘(30)具有连通通道(31)，所述连通通道(31)连通所述中压腔与所述中压通道(42)。

4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静涡旋盘(40)朝向所述动涡旋盘(30)的端面上设置有第一异形腔，所述第一异形腔能够间歇地连通所述连通通道(31)和所述中压通道(42)，或者，所述动涡旋盘(30)朝向所述静涡旋盘(40)的端面上设置有第二异形腔，所述第二异形腔能够间歇地连通所述连通通道(31)和所述中压通道(42)。

5.根据权利要求2或3所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述端盖(50)包括底壁(52)和设置在所述底壁(52)周向边缘的侧壁(53)，所述第二排气口(51)设置在所述底壁(52)上，所述静涡旋盘(40)还包括围绕所述第一排气口(41)设置的第一凸筋(43)，所述中压通道(42)设置在所述第一凸筋(43)外侧，所述端盖(50)还包括从所述底壁(52)朝向所述静涡旋盘(40)伸出的第二凸筋(54)，所述第一凸筋(43)和所述第二凸筋(54)之间密封设置并包围形成所述排气腔。

6.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第二凸筋(54)和所述侧壁(53)间隔设置，所述第二凸筋(54)和所述侧壁(53)之间形成所述中压腔。

7.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第一凸筋(43)和所述第二凸筋(54)之间设置有第一密封件(71)，所述第一凸筋(43)和所述第二凸筋(54)之间的间隙H1满足：0<H1<0.2mm。

8.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述端盖(50)和所述静涡旋盘(40)相对的表面之间设置有第二密封件(72)。

9.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静涡旋盘(40)和所述基体之间形成进气腔，所述静涡旋盘(40)还包括压力调节阀(44)，所述压力调节阀(44)连通所述中压腔和所述进气腔，所述第一凸筋(43)和/或所述第二凸筋(54)上设置有连通所述排气腔和所述中压腔的节流通道。

10.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述基体包括壳体(10)和支架(20)，所述支架(20)固定设置在所述壳体(10)中，所述动涡旋盘(30)可转动地设置在所述支架(20)上，所述静涡旋盘(40)沿所述支架(20)的轴向可浮动地设置在所述支架(20)上。

11.根据权利要求10所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静涡旋盘(40)和所述支架(20)之间设置有多定位销(60)，各个所述定位销(60)的轴线与所述静涡旋盘(40)的轴线平行，所述定位销(60)固定设置在所述支架(20)和所述静涡旋盘(40)中的一个上，所述定位销(60)可移动地设置在所述支架(20)和所述静涡旋盘(40)中的另一个中，多个所述定位销(60)沿所述静涡旋盘(40)的周向布置。

12.根据权利要求10所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静涡旋盘(40)和所述支架(20)之间设置有定位销(60)，所述定位销(60)的轴线与所述静涡旋盘(40)的轴线平行，所述定位销(60)固定设置在所述支架(20)和所述静涡旋盘(40)中的一个上，所述定位销(60)可移动地设置在所述支架(20)和所述静涡旋盘(40)中的另一个中，所述静涡旋盘(40)和所述壳体(10)之间具有预设间隙H2，所述预设间隙H2满足：0<H2<0.2mm。

13.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述基体、所述动涡旋盘(30)、所述静涡旋盘(40)和/或所述端盖(50)由铝合金材质制成。

14.一种车辆，包括涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机为权利要求1至13中任一项所述的涡旋压缩机。