CN111919028B - 一种压缩机及应用其的空调系统、汽车 - Google Patents

Abstract

一种压缩机(100)包括：盖体(110)、静涡旋盘(120)、动涡旋盘(130)、连接块(150)以及单向阀(140)；盖体(110)上设置有补气通道(112)；静涡旋盘(120)固定连接于盖体(110)；动涡旋盘(130)与静涡旋盘(120)啮合连接，形成压缩腔(123)；静涡旋盘(120)上设置有连通压缩腔(123)的补气通孔(121)；连接块(150)设置于盖体(110)和静涡旋盘(120)之间，覆盖补气通道(112)和补气通孔(121)；连接块(150)上设置有连接腔(151)，连接腔(151)连通补气通道(112)和补气通孔(121)；单向阀(140)设置于盖体(110)和连接块(150)之间，覆盖补气通道(112)的靠近连接块(150)的补气出口(1121)。还包括一种应用该压缩机(100)的空调系统、汽车。通过设置连接块，并在连接块的连接腔内设置单向阀，既实现了补气功能，又可以减小压缩过程中的余隙容积，从而减小压缩机的功耗，提升能效比。

Description

一种压缩机及应用其的空调系统、汽车

【技术领域】

本申请涉及制冷设备技术领域，特别是涉及一种压缩机及应用其的空调系统、汽车。

【背景技术】

现有的新能源车，如电动车的车用空调系统，在其制热流程通常采用PTC(positive temperature coefficient，正温度系数热敏材料)电热供暖，采用此方案时电加热的能效比低，会显著降低车辆的续航。所以使用能效较高的热泵型空调是非常必要的。因此现有技术中一般采用具有补气功能的热泵空调系统，可以通过向涡旋压缩机中间压缩腔补气增焓，以提高系统制热性能，并改善上述问题。

现有的电动汽车空调系统制热流程中，通过补气管路向压缩机的中间压缩腔补气，该补气管路一般会设置电磁阀，不需要补气时关闭电磁阀，但是该电磁阀和压缩机之间的管路以及进入压缩机的补气通道，这些结构的内容积共同产生了压缩机额外的过程余隙容积，对该过程余隙容积的反复压缩，增加了压缩机的额外做功，进而导致压缩机功耗增大、能效比下降的问题。

【发明内容】

本申请提供一种压缩机及应用其的空调系统、汽车，以解决现有技术中热泵型涡旋压缩机在在非制热流程中，即不需要补气的流程中，压缩机过程余隙容积过大，进而导致功耗提升且能效比下降的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种压缩机，其中，压缩机包括：

盖体，盖体上设置有补气通道；

静涡旋盘，固定连接于盖体；

动涡旋盘，与静涡旋盘啮合连接，形成压缩腔；静涡旋盘上设置有连通压缩腔的补气通孔；

连接块，设置于盖体和静涡旋盘之间，覆盖补气通道和补气通孔；连接块上设置有连接腔，连接腔连通补气通道和补气通孔；

单向阀，设置于盖体和连接块之间，覆盖补气通道的靠近连接块的补气出口。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种空调系统，其中，空调系统包括如前文所述的压缩机。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种汽车，其中，汽车包括如前文所述的空调系统。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请提供一种压缩机及应用其的空调系统、汽车。通过在连接块上设置连接腔，并在连接腔内设置单向阀，在非制热流程中，即不需要补气的流程中，该单向阀可以将补气通道和补气通孔阻断，进而减小压缩过程中的余隙容积，从而减小压缩机的功耗，提升能效比。

【附图说明】

图1是本申请提供的一种压缩机一实施例的结构示意图；

图2是图1所示压缩机中的盖体、单向阀以及连接块的装配结构示意图；

图3是图2所示盖体、单向阀以及连接块装配组件的爆炸图；

图4是图2所示盖体的主视图；

图5是图4所示盖体在A-A’截面的剖视图的结构示意图；

图6是图1所示的压缩机中的连接块的结构示意图；

图7是图6所示连接块的主视图；

图8是图7所示连接块在B-B’截面的剖视图的结构示意图；

图9是图1所示静涡旋盘的结构示意图；

图10是本实施例中盖体连接块及静涡旋盘的装配爆炸图；

图11是图10所示的静涡旋盘与筒体装配后的主视图；

图12是本申请提供的一种空调系统制热循环的结构示意图。

【具体实施方式】

为使本申请解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例的技术方案作进一步的详细描述。

本申请中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1-图6，图1是本申请提供的一种压缩机一实施例的结构示意图；图2是图1所示压缩机中的盖体、单向阀以及连接块的装配结构示意图；图3是图2所示盖体、单向阀以及连接块装配组件的爆炸图；图4是图2所示盖体的主视图；图5是图4所示盖体在A-A’截面的剖视图的结构示意图。

压缩机100包括：盖体110、静涡旋盘120、动涡旋盘130、单向阀140以及连接块150。

其中，盖体110上设置有补气通道112，静涡旋盘120与盖体110固定连接，且静涡旋盘120上设置有补气通孔121，其中静涡旋盘120与动涡旋盘130啮合匹配，且形成用于对工质进行压缩的压缩腔123；连接块150设置在盖体110和静涡旋盘120之间且覆盖补气通道112和补气通孔121，连接块150上设置有连接腔151，连接腔151可以将补气通道112和补气通孔121相连通。

因此，通过将盖体110上的补气通道112与连接腔151相连通，然后将连接腔151与静涡旋盘120上的补气通孔121相连通，可以使得工质可以通过补气通道112进入连接腔151然后进入到压缩腔123内，完成对工质的补充。

本实施例中，单向阀140设置在盖体110和连接块150之间，其中单向阀140的作用是只允许工质从补气通道112进入连接腔151内，同时可以阻止连接腔151内的工质回流到补气通道112中。由此，在非制热流程中，即不需要补气的流程中，该单向阀140可以将补气通道112和补气通孔121阻断，进而减小压缩过程中的余隙容积，从而减小压缩机的功耗，提升能效比。

请进一步参阅图1，单向阀140通过螺钉等固定件固定到盖体110上，且单向阀140可以容置于连接腔151内，通过使得连接腔151与单向阀140及固定件的外轮廓相匹配，可以使得连接腔151的容积趋于最小。因此可以进一步减小从单向阀到补气通孔之间这一段的余隙容积。

请参阅图6-图8.图6是图1所示的压缩机中的连接块的结构示意图；图7是图6所示连接块的主视图；图8是图7所示连接块在B-B’截面的剖视图的结构示意图。

其中，连接腔151包括相连通的连接槽152和连接孔153，连接槽152用于覆盖补气通道112的补气出口1121，使得连接槽152与补气通道112相连通，连接孔153用于将连接槽152与补气通孔121相连通。单向阀140容置于连接槽152内。其中，单向阀140可以包括舌簧片141和限位片142。舌簧片141用于覆盖补气出口1121，限位片142设置在舌簧片141背对补气出口1121的一侧且相对舌簧片141朝向连接块150倾斜。舌簧片141是具有弹性的阀片，当需要进行补气时，舌簧片141向远离补气出口1121的方向弯折，因此可以使得工质可以从补气出口1121流入到连接槽152内；当不需要进行补气时，舌簧片141会紧密覆盖补气出口1121，从而可以阻止压缩腔123中的工质通过补气出口1121回流到补气通道112中。

本实施例中，限位片142的作用是对舌簧片141的弯折角度进行限位，当舌簧片141发生弯折变形到一定的角度时，舌簧片141可以抵接限位片142，通过限位片142限制舌簧片141的弯折角度从而可以防止舌簧片141出现过度变形而缩短其使用寿命。

请进一步参阅图1-图3，本实施例中，采用螺钉143依次贯穿限位片142和舌簧片141后与螺纹孔144匹配固定从而将舌簧片141和限位片142均固定到盖体110上。簧片舌141、限位片142以及螺钉的螺帽部分均设置在连接槽152内，连接槽152的内部形状可以依据限位片142及螺钉的螺帽部分设置，具体的，连接槽152可以设置与螺帽部分相匹配的第一连接槽1521，及与限位片142的倾斜面相匹配的第二连接槽1522，因此，可以使得连接槽152的容积趋于最小，进而尽可能减小压缩机100在压缩作业时的过程余隙容积。

请参阅图9，图9是图1所示静涡旋盘的结构示意图。静涡旋盘120可以和动涡旋盘130形成多个压缩腔123，且静涡旋盘120上可以开设多个补气通孔121，每一补气通孔121均可以与一压缩腔123相连通。其中，静涡旋盘120上设置有呈涡旋设置的静涡旋齿122，同样的动涡旋盘130上也设置有动涡旋齿，通过静涡旋齿122与动涡旋齿相啮合从而可以形成压缩腔123。

其中，在静涡旋盘120的边缘向其中心的方向上，静涡旋盘120可以依次分为低压区、中压区以及高压区。每一补气通孔121均设置在中压区内。其中，低压区位于静涡旋盘120的边缘区域，高压区位于静涡旋盘120的中心区域。在静涡旋盘120的中心区域还开设有连通压缩腔123的出气孔124，动涡旋盘130相对静涡旋盘120旋转可以将压缩腔123中的工质从而出气孔124压出。

当静涡旋盘120设置有多个补气通孔121时，与之相对应的，连接腔151还可以包括多个与补气通孔121相匹配的连接孔153，每一个连接孔153均与一个补气通孔121相连通，且所有的连接孔153均与连接槽152相连通。

本实施例中，补气通道112、连接腔151以及补气通孔121形成向压缩腔补偿工质的补气回路，因此为了防止补气回路中的工质发生泄漏。还需要在盖体110及连接块150之间、连接块150及静涡旋盘120设置密封结构。

具体的，连接块150和盖体110之间设置有第一密封结构161，第一密封结构161围绕连接腔151靠近盖体110的开口设置，其中第一密封结构161可以包括设置在转接块150或盖体110上的第一凹槽1611，以及设置在第一凹槽1611中的第一密封环1612。

转接块150和静涡旋盘120之间设置有第二密封结构162，第二密封结构162围绕连接腔靠近静涡旋盘的开口设置，第二密封结构162包括设置在连接块150或静涡旋盘120上的第二凹槽1621，以及设置在第二凹槽1621中的第二密封环1622。其中，第二凹槽1621也可以环绕连接孔153的开口设置；当连接块150上设置有多个连接孔153时，每一个连接孔153和一个补气通孔121的对接位置均可以设置一个第二密封结构162。

转接块150上进一步设置有固定结构154，其中固定结构154可以是固定安装孔，通过在固定安装孔内设置螺钉等固定件，从而将整个转接块150固定安装到盖体110上。

本实施例中的压缩机进一步包括动力装置170、控制器180，以及壳体190。

请进一步参阅图1-图2，盖体110盖设与壳体190一侧的开口位置，与壳体190固定连接，静涡旋盘120、动涡旋盘130、单向阀140、连接块150、动力装置170均设在盖体110与壳体190形成的腔体空间内。其中，控制器180盖设在壳体190另一侧的开口处，从而与壳体190和盖体110形成密封的腔体空间。

本实施例中，动力装置170包括一转动轴171，转动轴171与动涡旋盘130相连接以用于带动动涡旋盘130相对静涡旋盘120进行转动，控制器180用于控制动力装置170的转动轴171的转动。因此通过控制器180控制动力装置170的转动轴171转动，可以使得动涡旋盘130相对静涡旋盘120进行转动，因此可以使得动涡旋盘130与静涡旋盘120形成的压缩腔123在动涡旋盘130相对静涡旋盘120进行转动出现容积变化，进而可以对压缩腔123中的工质进行压缩。

请参阅图10-图11。图10是本实施例中盖体连接块及静涡旋盘的装配爆炸图；图11是图10所示的静涡旋盘与筒体装配后的主视图。其中，当压缩腔123中的工质从排气孔124被排出压缩腔123时，排出的工质经过排气孔124进入盖体110和静涡旋盘120之间的排气腔128中，其中盖体110上进一步设置有排气通道114，排气通道114与排气孔124经排气腔128相连通，即经过压缩腔123压出的工质经过排气孔124进入排气腔128中，然后从排气通道114中排出。

进一步的，静涡旋盘120上还可以设置防过压孔126，其中，防过压孔126同样连通压缩腔123，且防过压孔126用于将压缩腔123和前文所述的排气腔128相连通，以使得压缩腔123中的工质压力过大时，将压缩腔123中部分工质从防过压孔126排出，从而使得压缩腔123中的工质压力能够处于预设的压力范围中。其中，防过压孔126位于排气腔128一侧同样可以设置如前文所述的单向阀，当压缩腔123中的工质压力过大时，单向阀打开使得防过压孔126与排气腔连通，从而排出压缩腔123中的部分工质进行减压；当压缩腔123中的工质压力处于预设的压力范围中时，单向阀可以闭合，从而使得压缩腔123中的工质不会从防过压孔126排出。

本申请所提供补气回路一般在压缩机的制热流程中进行运用，其中压缩机通过将低温低压的工质在压缩腔123中压缩成高温高压的工质，从而使得高温高压的工质从排气孔124排出后对预设的空间进行制热。由于在制热流程中压缩机的工质一般以蒸汽的形式流通。在制热流程中压缩机吸气压力降低，制冷剂的比容增大，压缩机输气量减少，即系统的工质流量减少，所以会出现系统制热性能差，压缩机排气温度高、能效比下降、可靠性和寿命下降等问题。因此，需要通过补气回路向压缩腔123补充工质，且使得高温高压的工质蒸汽具有预设的温度和压力，进而使得工质蒸汽满足制热流程的要求。

因此，本申请还提供了一种空调系统，空调系统可以包括如前文所述的压缩机100。其中，压缩机100中的补气回路运用于空调系统的制热循环。

请参阅图12，图12是本申请提供的一种空调系统制热循环的结构示意图。其中空调系统200可以包括相连接的压缩机100、冷凝器210、蒸发器220、膨胀阀230以及经济器240从而形成空调系统的工作回路。

当此空调系统200进入制热流程时，蒸发器220连接压缩机100的吸气孔，蒸发器220用于将低温低压的工质转化为低压工质蒸汽；压缩机100从其吸气孔向压缩腔123中吸入低压工质蒸汽，并通过压缩腔123对低压工质蒸汽进行压缩，形成高温高压的工质蒸汽，在此过程中，压缩机100的补气回路会向压缩腔123补充工质，且使得工质蒸汽达到预设的温度和压力；高温高压的工质蒸汽从压缩机100的排气通道124中排出进入到冷凝器210中，高温高压的工质在冷凝器210中发生热交换从而可以对预设空间中进行制热；冷凝后的工质流经经济器240，使得冷凝后的工质进一步进行热量交换；流过经济器240的冷凝工质进一步的流入蒸发器220中，进入下一轮的制热。

其中，补气通道112可以连接经济器240的出口，即将从经济器240中流出的工质补充到压缩腔123中。

本实施例中的空调系统可以适用于车辆的空调系统，且可以实现对车辆内部的制冷和制热。进一步的，在其他的实施方式中，本实施例中的空调系统还可以适用于室内空调、冰箱等其他空调系统中，在此不做赘述。

因此，本申请还提供了一种汽车，该汽车可以采用如前所述的空调系统。

综上所述，本申请提供一种压缩机及应用其的空调系统、汽车。通过在容置腔内设置连接块，通过在连接块上设置连接腔从而将壳体组件上的补气通孔与涡旋盘上的补气通孔相连通，形成补气回路，可以使得的整个补气回路的结构简单，同时还可以在连接块的连接腔内设置单向阀，从而可以减小压缩过程中的余隙容积，从而减小压缩机的功耗，提升能效比。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种压缩机，其特征在于，所述压缩机包括：

盖体，所述盖体上设置有补气通道和排气通道；

静涡旋盘，固定连接于所述盖体；

动涡旋盘，与所述静涡旋盘啮合连接，形成压缩腔；所述静涡旋盘上设置有连通所述压缩腔的补气通孔；

连接块，设置于所述盖体和所述静涡旋盘之间，覆盖所述补气通道和所述补气通孔；所述连接块上设置有连接腔，所述连接腔连通所述补气通道和所述补气通孔；

单向阀，设置于所述盖体和所述连接块之间，覆盖所述补气通道的靠近所述连接块的补气出口；

所述连接腔包括相互连通的连接槽和连接孔，所述连接槽连通所述补气通道，所述连接孔连通所述补气通孔；所述单向阀固定于所述盖体上，容置于所述连接槽中；

所述单向阀包括舌簧片和限位片，所述舌簧片覆盖所述补气出口，所述限位片相对所述舌簧片朝向所述连接块倾斜；

所述限位片容置于所述连接槽中，所述连接槽内壁与所述限位片相匹配；

所述静涡旋盘开设有连通所述压缩腔的排气孔，所述排气通道与所述排气孔经所述盖体和所述静涡旋盘之间的排气腔相连通。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述补气通孔的个数为多个，所述连接孔的个数为多个，所述补气通孔与所述连接孔一一对应连通；所述连接槽的个数为一个，多个所述连接孔均连通于一个所述连接槽。

3.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述连接块和所述盖体之间设置有第一密封结构，所述第一密封结构围绕所述连接槽的开口设置，所述第一密封结构包括设置在所述转接块或所述盖体上的第一凹槽，以及设置在所述第一凹槽中的第一密封环。

4.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述转接块和所述静涡旋盘之间设置有第二密封结构，所述第二密封结构围绕所述连接孔的开口设置；所述第二密封结构包括设置在所述连接块或所述静涡旋盘上的第二凹槽，以及设置在所述第二凹槽中的第二密封环。

5.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述补气通孔对应所述压缩腔的中压区设置。

6.一种空调系统，其特征在于，所述空调系统包括权利要求1-5中任一项所述的压缩机。

7.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括权利要求6所述的空调系统。

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