CN112610479B - 一种涡旋压缩机及空调 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡旋压缩机及空调，所述涡旋压缩机包括壳体、动盘、静盘、支架以及设置在支架上的耐磨片；所述支架的端面上设置有环形槽，且环形槽两侧的高度不同，即支架端面内侧的高度大于支架端面外侧的高度；当将静盘、动盘以及耐磨片安装在支架端面上后，所述静盘将耐磨片的边缘压紧到支架的外侧边缘；所述耐磨片受所述支架支撑及静盘压紧后形成伞状结构，该耐磨片与所述支架端面的环形槽之间形成浮动腔，所述浮动腔与背压腔连通。本发明的涡旋压缩机不仅降低了动静盘相配合的部分尺寸的加工精度，降低报废率，节省加工成本，而且还可以避免出现背压泄漏，且同时有利于降低压缩机运行噪声，提升动盘的浮动力，从而提升背压腔的结构性能。

Description

一种涡旋压缩机及空调

技术领域

本发明涉及一种空调，具体涉及一种涡旋压缩机及空调。

背景技术

涡旋压缩机一般有吸气腔和排气腔，吸气腔与低压侧吸气口相连为低压腔，排气腔与高压侧排气口相连为高压腔，动静盘旋转啮合将吸气腔内的低压气体压缩成高压气体，并排到高压腔，由于压缩过程中轴向气体力的作用，使动静盘相互背离，导致动静盘间的啮合间隙增大，从而造成较大的气体泄漏。为了提升涡旋压缩机的性能，通常会在动盘背面设置有背压腔结构，该背压腔结构内的压力由高压侧经一定的泄压后引入，用于抵消部分压缩过程的轴向气体力，保证动静盘之间的轴向间隙在允许范围内，减小气体泄漏，从而增加压缩机性能。

然而目前的涡旋压缩机还存在以下问题：

(1)、为控制动静盘之间的内泄漏，动静盘相配合的尺寸要求非常高，公差范围非常小，加工难度较大，且在加工过程中会产生大量的加工废料，导致加工成本非常高。

(2)、背压腔的背压孔通道一般与静盘的回油孔通道共用，因此会在背压腔内积压大量的润滑油，且由于静盘回油通道连接高压腔，虽经过回油通道毛细管的泄压，但背压腔内的压力还是很高。积压过量的润滑油会导致压缩机功耗增大，且背压腔的润滑油无法及时排出会导致堵塞静盘回油孔，润滑油随冷媒排到空调系统，对系统也有一定影响。

为此，申请号为201910837306.5发明专利申请公开了“一种涡旋压缩机、涡旋压缩机及空调器”，其中，所述涡旋压缩机包括支架和耐磨片，耐磨片上开设有第一泄油泄压孔，支架与耐磨片之间形成有回油通道，回油通道能连通涡旋压缩机的高压腔与背压腔，第一泄油泄压孔连通于背压腔；第一泄油泄压孔间歇地与涡旋压缩机的低压腔连通，以将背压腔内过量的油和/或冷媒排至低压腔。动盘运行过程中第一泄油泄压孔间歇地与涡旋压缩机的低压腔连通，以将背压腔内过量的油和/或冷媒排至低压腔，使压缩机运行过程中能及时地对背压腔泄油、泄压，使背压腔内的含油量及背压腔的压力维持在一定范围，保证了背压腔平衡动盘轴向力的效果。

然而上述涡旋压缩机虽然可以解决(2)中所列举的问题，但是还存在(1) 中所列举的问题，同时，在上述涡旋压缩机中，背压腔中的气体对耐磨片的浮力主要由支架中放射状通道和环形通道气体产生，放射状通道和环形通道截面面积小，对耐磨片产生的浮动力较小，背压腔的效果不明显；所述涡旋压缩机中的耐磨片与支架的端面大面积接触，背压腔内压力升高时浮动支撑耐磨片，造成压缩机运行噪声增大；回油泄压槽设置在耐磨片边缘，因是直吸式，所以耐磨片的边缘会非常窄，因此由静盘、耐磨片回油泄压槽、支架构成的回油泄压通道很容易造成泄漏，降低背压效果。

发明内容

本发明在于克服现有技术的不足，提供一种涡旋压缩机，所述涡旋压缩机不仅降低了动静盘相配合的部分尺寸的加工精度，降低报废率，节省加工成本，而且还可以避免出现背压腔泄漏，并且同时有利于降低压缩机运行噪声，提升动盘的浮动力，从而提升背压腔结构的性能。

本发明的第二个目的在于提供一种应用上述涡旋压缩机的空调。

本发明 解决上述技术问题的技术方案是：

一种涡旋压缩机，包括壳体、设置在壳体内的动盘、静盘、支架以及设置在支架上的耐磨片，其中，

所述支架的端面上设置有环形槽，所述环形槽沿着所述支架的圆周方向延伸；支架端面中位于所述环形槽的两侧的高度不同，其中，位于支架端面内侧的高度大于位于支架端面外侧的高度；

当将静盘、动盘以及耐磨片安装在所述支架的端面上后，所述静盘将耐磨片的边缘压紧到支架外侧边缘；所述耐磨片受所述支架支撑及静盘压紧后形成伞状结构，该耐磨片与所述支架端面的环形槽之间形成浮动腔，所述浮动腔与背压腔连通；所述背压腔位于所述动盘背面。

优选的，所述支架端面在所述环形槽的两侧形成第一台阶和第二台阶，其中，所述第一台阶靠近支架端面的外侧，所述第二台阶靠近支架端面内侧，其中，所述第一台阶的高度为h1，所述第二台阶的高度为h2，所述h1和h2之间的关系满足：0<h1<h2≤0.5mm。

优选的，所述动盘齿底距离动盘与耐磨片的贴合面的高度为Ld，所述静盘齿顶距离静盘与耐磨片的贴合面的高度为Lj，则有：-h1＜Lj-Ld<h2-h1；所述环形槽的外径为Dzt，动盘与耐磨片的贴合面的外径为Ddt，动盘运行时做回转平动运动，回转半径为R，且有：Dzt>Ddt+2R。

优选的，所述环形槽中设置有凹槽，所述凹槽沿所述支架的圆周方向设置在所述环形槽中。

优选的，所述支架的端面上设置有第一吸气通道、第一回油孔、回油泄压槽以及回油槽，其中，所述第一回油孔设置在其中两个第一吸气通道之间；所述回油槽沿着所述支架的径向方向延伸，且一端与所述背压腔连通，另一端通过所述回油泄压槽与所述第一回油孔连通。

优选的，所述回油泄压槽与所述支架一体加工而成。

优选的，所述支架上还设置有泄油泄压槽，所述泄油泄压槽一端与所述背压腔连通，另一端沿着所述支架的径向方向延伸。

优选的，所述支架的端面上设置有第一泄油泄压孔，所述第一泄油泄压孔一端与所述泄油泄压槽中远离支架中心的端部连通，另一端与低压腔连通；所述泄油泄压槽内设置有单向阀，当背压腔内的压力高于所述单向阀的设计值时，所述单向阀打开；当背压腔内的压力低于所述单向阀的设计值时，所述单向阀关闭。

优选的，所述支架在所述第二台阶上设置有用于连通所述背压腔和所述浮动腔的扩散通道，所述扩散通道为多个，多个扩散通道沿着所述支架的圆周方向排列，且径向延伸。

一种空调，包括所述的涡旋压缩机。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

(1)、本发明的涡旋压缩机通过在所述耐磨片与所述支架的端面之间设置浮动腔，从而增加背压腔内的气体与耐磨片之间的接触面积，进而增大对动盘的浮力，由于对动盘的浮力由两个作用力产生，其中一个为浮动腔内的气体压力，另一部分为耐磨片弹性变形产生的弹力，因此，通过设置浮动腔，增加了背压腔内气体与耐磨片的接触面积，从而增大气体浮力；而通过在支架的端面设置斜面，且在斜面上设置环形槽，当动盘和耐磨片安装在支架上时，耐磨片产生弹性变形，从而对动盘产生支撑力。因此，通过这两个作用力，可以推动动盘使其靠近静盘，从而抵消动盘所承受的部分轴向力及倾覆力矩，同时使动盘和静盘之间的轴向间隙变小，进而减少泵体压缩过程中的冷媒内泄漏。

(2)、本发明的涡旋压缩机中的装配完成后的耐磨片呈伞状，与支架的端面的接触面积减小，且耐磨片的中间部分与支架的端面形成的浮动腔能够起到消音的作用，使涡旋压缩机运行整体噪声降低。

(3)、本发明的涡旋压缩机降低了动盘和静盘相配合的部分尺寸的加工精度，不仅报废率降低，而且节省加工成本；另外，本发明的涡旋压缩机既可以避免出现背压腔泄漏，又可以降低涡旋压缩机的运行噪声；同时，本发明的涡旋压缩机可以提升对动盘的浮动力，使得背压腔结构的性能进一步提升5％以上，噪声降低2dB以上。

附图说明

图1为本发明的涡旋压缩机的结构示意图。

图2-图3为本发明的涡旋压缩机的第一个具体实施方式中的支架和耐磨片装配后的结构示意图，其中，图2为俯视图，图3为侧视图(局部)。

图4为动盘的结构示意图。

图5为静盘的结构示意图。

图6为支架的结构示意图。

图7为图6中A处的局部放大图。

图8为耐磨片的结构示意图。

图9为本发明的涡旋压缩机的泄油泄压的原理图。

图10为本发明的涡旋压缩机的第二个具体实施方式中的支架的结构示意图。

图11为本发明的涡旋压缩机的第三个具体实施方式中的支架的结构示意图。

图12-图13为本发明的涡旋压缩机的第四个具体实施方式中的支架的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

参见图1-图9，本发明的涡旋压缩机包括壳体9、设置在壳体9内的动盘3、静盘2、支架5以及设置在支架5上的耐磨片4，其中，所述支架5的端面上设置有环形槽513，所述环形槽513沿着所述支架5的圆周方向延伸；支架5端面中位于所述环形槽513的两侧的高度不同，其中，位于支架5端面内侧的高度大于位于支架5端面外侧的高度；当将静盘2、动盘3以及耐磨片4安装在所述支架5的端面上后，所述静盘2将耐磨片4的边缘压紧到支架5外侧边缘；所述耐磨片4受所述支架5支撑及静盘2压紧后形成伞状结构，该耐磨片4与所述支架5端面的环形槽513之间形成浮动腔，所述浮动腔与背压腔12连通。

通过上述设置，使得所述耐磨片4与所述支架5的端面之间形成浮动腔，从而增加背压腔12内的气体与耐磨片4之间的接触面积，进而增大对动盘3的浮力，由于对动盘3的浮力由两个作用力产生，其中一个为浮动腔内的气体压力，另一部分为耐磨片4弹性变形产生的弹力，因此，通过设置浮动腔，增加了背压腔12内气体与耐磨片4的接触面积，从而增大气体浮力；而通过在支架 5的端面设置斜面，且在斜面上设置环形槽513，当动盘3和耐磨片4安装在支架5上时，耐磨片4产生弹性变形，从而对动盘3产生支撑力。因此，通过这两个作用力，可以推动动盘3使其靠近静盘2，从而抵消动盘3所承受的部分轴向力及倾覆力矩，同时使动盘3和静盘2之间的轴向间隙变小，进而减少泵体压缩过程中的冷媒内泄漏。

另外，由于装配完成后的耐磨片4呈伞状，与支架5的端面的接触面积减小，且耐磨片4的中间部分与支架5的端面形成的浮动腔能够起到消音的作用，使涡旋压缩机运行整体噪声降低。

参见图1-图9,所述第一台阶511的高度为h1，所述第二台阶512的高度为 h2，所述h1和h2之间的关系满足：0<h1<h2≤0.5mm；涡旋压缩机中的动盘3 齿底距离动盘3与耐磨片4的贴合面的高度为Ld，涡旋压缩机中的静盘2齿顶距离静盘2与耐磨片4的贴合面的高度为Lj，则有：-h1＜Lj-Ld<h2-h1。通过对动盘3和静盘2的配合高度进行限定，以及对第一台阶511和第二台阶512 的高度进行限定，保证耐磨片4与动盘3底面实时接触，使得背压腔12内的压力不易泄漏；

另外，所述环形槽513的外径为Dzt，动盘3与耐磨片4的贴合面的外径为 Ddt，动盘3运行时做回转平动运动，回转半径为R，且有：Dzt>Ddt+2R；同时若支架5的端面设置有第一吸气通道501，则环形槽513的外径Dzt在所述第一吸气通道501的内侧。

参见图1-图9，所述支架5的端面上设置有第一吸气通道501、第一回油孔 502、回油泄压槽503以及回油槽504，其中，所述第一吸气通道501为多个，多个第一吸气通道501沿着所述支架5的圆周方向排布，且位于所述支架5的外侧；所述第一回油孔502设置在其中两个第一吸气通道501之间；所述回油槽504沿着所述支架5的径向方向延伸，且一端与所述背压腔12连通，另一端通过所述回油泄压槽503与所述第一回油孔502连通。

其中，所述回油泄压槽503与所述支架5一体加工而成。通过一体加工的方式在支架5上设置回油泄压槽503，有利于保证其位置精度，从而可确保与耐磨片4形成封闭的回油通道，保证了背压腔12的背压气体力。

参见图1-图9，所述支架5的端面上设置有第一泄油泄压孔506和泄油泄压槽505，其中，所述泄油泄压槽505一端与背压腔12连通，另一端径向延伸；所述第一泄油泄压孔506一端与所述泄油泄压槽505中远离支架5中心的端部连通，另一端与低压腔11连通；所述泄油泄压槽505内设置有单向阀507，当背压腔12内的压力高于所述单向阀507的设计值时，所述单向阀507打开，过量的润滑油及冷媒从第一泄油泄压孔506流到低压腔11；当背压腔12内的压力低于所述单向阀507的设计值时，所述单向阀507关闭，使得背压腔12内的压力维持在一定的范围，从而使背压效果最大化。

参见图1-图9，所述耐磨片4上设置有第二吸气通道401、第二回油孔402 以及第二泄油泄压孔403，其中，所述第二吸气通道401为多个，多个第二吸气通道401沿着所述耐磨片4的圆周方向依次排列，所述第二回油孔402设置在其中两个相邻的第二吸气通道401之间，所述第二泄油泄压孔403设置在动盘3 与耐磨片4贴合面运行包络线内。当动盘3运行期间，所述耐磨片4上的第二泄油泄压孔403进行间歇式遮挡，当该第二泄油泄压孔403与低压腔11相通时进行泄油泄压；所述第二泄油泄压孔403开设的目的是可同步实现背压腔12泄油泄压，降低了单向阀507的使用频率，提高单向阀507的可靠性。

参见图1-图9，当将动盘3、耐磨片4安装在支架5的端面上时，所述支架 5的端面上的第一吸气通道501与所述耐磨片4上的第二吸气通道401一一对应，且相互连通；同时，所述支架5的端面上的第一回油孔502与所述耐磨片4上的第二回油孔402相互连通。

参见图1-图9，本发明的涡旋压缩机的泄油泄压的原理是：从毛细回油孔 202中回流的油气进入到耐磨片4中的第二回油孔402内，由于第一回油孔502 和第二回油孔402连通，因此，该油气进入到支架5的端面上的第一回油孔502 内(参见图9中的a)；接着，该油气沿着所述支架5的端面上的回油泄压槽 503运动(参见图9中的b)，并流到回油槽504中(参见图9中的c)；此时，一部分油气向由支架5与耐磨片4形成的浮动腔内扩散(参见图9中的d)，同时另一部分油气进入到背压腔12中(参见图9中的e)；进入到背压腔12内的油气进入泄油泄压槽505，并通过第一泄油泄压孔506进入到涡旋压缩机的低压腔11(参见图9中的f)；而支架5与耐磨片4形成的腔内的油气通过耐磨片4 中的第二泄油泄压孔403进入到涡旋压缩机的低压腔11中。

参见图1-图9，本发明的涡旋压缩机的工作原理是：

在涡旋压缩机运行时，低压腔11内的低压冷媒经过支架5与耐磨片4的第一吸气通道501和第二吸气通道401进入泵体中，经过泵体的动盘3和静盘2 压缩后进入高压腔16，由于气态冷媒中含有润滑油，在高压腔16内高压冷媒通过分油管将油、气分离，分离后的气态冷媒经过分油管排出，分离后的液态润滑油及部分高压气态冷媒经过滤油网15进入静盘回油孔201，并经毛细回油孔 202进行一定程度的泄压，润滑油与冷媒进入背压腔12中。

背压腔12是由动盘3、动盘轴承14、耐磨片4、支架5、支架轴承6、卡簧 7、轴封8、壳体9、曲轴10、偏心套13等零件形成的腔体；所述耐磨片4外侧边缘位置由静盘2和支架5挤压固定。

经过泄压后的润滑油与冷媒进入背压腔12后，背压腔12的压力升高，背压腔12的压力推动动盘3使其靠近静盘2，其作用是抵消动盘3所承受的部分轴向力及倾覆力矩(具体原理请看实施例1中的涡旋压缩机的工作原理)，同时使动盘3和静盘2间的轴向间隙变小，减少泵体压缩过程的冷媒内泄漏。

实施例2

参见图10，本实施例与实施例1的不同之处在于：

本实施例中的涡旋压缩机中的支架5上并未设置单向阀507以及第一泄油泄压孔506；其中，所述背压腔12的泄油泄压由耐磨片4上的第二泄油泄压孔 403完成，而支架5的端面的泄油泄压槽505的作用是使背压腔12内的压力更好地向耐磨片4与支架5形成的浮动腔内扩散。

其余结构参照实施例1实施。

实施例3

参见图11，本实施例与实施例2的不同之处在于：

本实施例中的涡旋压缩机中的支架5的端面上并未设置泄油泄压槽505；所述支架5在所述第二台阶512上设置有用于连通所述背压腔12和所述浮动腔的扩散通道508，所述扩散通道508为多个，多个扩散通道508沿着所述支架5的圆周方向排列，且径向延伸。通过设置多个扩散通道508，使得背压腔12内的气体可以向所述浮动腔内扩散，从而减小背压腔12内的气体压力，而进入到浮动腔内的气体则可以向上推动耐磨片4，使动盘3靠近静盘2，从而抵消动盘3 所承受的部分轴向力及倾覆力矩，同时使动盘3和静盘2之间的轴向间隙变小，减少泵体压缩过程的冷媒内泄漏。

其余结构参照实施例2实施。

实施例4

参见图12-图13，本实施例与实施例2的不同之处在于：

所述环形槽513中设置有凹槽509，所述凹槽509沿着所述支架5的圆周方向延伸；所述第二台阶512的高度为h3，h3≤0.5mm；通过设置所述凹槽509，可以增大耐磨片4与支架5间的体积(即气体流通面积，截面面积)，从而更好地实现对耐磨片4的浮动支撑。

另外，所述支架5在所述第二台阶512上也设置有用于连通所述背压腔12 和所述浮动腔的扩散通道510，所述扩散通道510为多个，多个扩散通道510沿着所述支架5的圆周方向排列，且径向延伸。通过设置多个扩散通道510，使得背压腔12内的气体可以向所述浮动腔内扩散，从而减小背压腔12内的气体压力，而进入到浮动腔内的气体则可以向上推动耐磨片4，使动盘3靠近静盘2，从而抵消动盘3所承受的部分轴向力及倾覆力矩，同时使动盘3和静盘2之间的轴向间隙变小，减少泵体压缩过程的冷媒内泄漏。

其余结构参照实施例2实施。

实施例5

本实施例与实施例2的不同之处在于，本实施例中的涡旋压缩机中的支架5 上除未设置有单向阀507以及第一泄油泄压孔506外，所述背压腔12的泄油泄压由耐磨片4上也未设置有第二泄油泄压孔403，而泄油泄压主要是通过动盘3 与耐磨片4的接触区域排出。

其余结构参照实施例2实施。

实施例6

本发明的空调包括所述的涡旋压缩机，其余结构参照现有的空调实施即可。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、块合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种涡旋压缩机，其特征在于，包括壳体、设置在壳体内的动盘、静盘、支架以及设置在支架上的耐磨片，其中，

所述支架的端面上设置有环形槽，所述环形槽沿着所述支架的圆周方向延伸；支架端面中位于所述环形槽的两侧的高度不同，其中，位于支架端面内侧的高度大于位于支架端面外侧的高度；

当将静盘、动盘以及耐磨片安装在所述支架的端面上后，所述静盘将耐磨片的边缘压紧到支架外侧边缘；所述耐磨片受所述支架支撑及静盘压紧后形成伞状结构，该耐磨片与所述支架端面的环形槽之间形成浮动腔，所述浮动腔与背压腔连通，所述背压腔位于所述动盘背面；

所述支架端面在所述环形槽的两侧形成第一台阶和第二台阶，其中，所述第一台阶靠近支架端面的外侧，所述第二台阶靠近支架端面内侧，其中，所述第一台阶的高度为h1，所述第二台阶的高度为h2，所述h1和h2之间的关系满足：0<h1<h2≤0.5mm。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述动盘齿底距离动盘与耐磨片的贴合面的高度为Ld，所述静盘齿顶距离静盘与耐磨片的贴合面的高度为Lj，则有：-h1＜Lj-Ld<h2-h1；所述环形槽的外径为Dzt，动盘与耐磨片的贴合面的外径为Ddt，动盘运行时做回转平动运动，回转半径为R，且有：Dzt>Ddt+2R。

3.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述环形槽中设置有凹槽，所述凹槽沿所述支架的圆周方向设置在所述环形槽中。

4.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述支架的端面上设置有第一吸气通道、第一回油孔、回油泄压槽以及回油槽；其中，所述第一吸气通道为多个，多个第一吸气通道沿着所述支架的端面的圆周方向排布，所述第一回油孔设置在其中两个第一吸气通道之间；所述回油槽沿着所述支架的端面的径向方向延伸，且一端与所述背压腔连通，另一端通过所述回油泄压槽与所述第一回油孔连通。

5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述回油泄压槽与所述支架一体加工而成。

6.根据权利要求4所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述支架上还设置有泄油泄压槽，所述泄油泄压槽一端与所述背压腔连通，另一端沿着所述支架的端面的径向方向延伸。

7.根据权利要求6所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述支架的端面上设置有第一泄油泄压孔，所述第一泄油泄压孔一端与所述泄油泄压槽中远离支架中心的端部连通，另一端与低压腔连通，所述低压腔位于所述壳体内；所述泄油泄压槽内设置有单向阀，当背压腔内的压力高于所述单向阀的设计值时，所述单向阀打开；当背压腔内的压力低于所述单向阀的设计值时，所述单向阀关闭。

8.根据权利要求1-3任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述支架在所述第二台阶上设置有用于连通所述背压腔和所述浮动腔的扩散通道，所述扩散通道为多个，多个扩散通道沿着所述支架的端面的圆周方向排列，且径向延伸。

9.一种空调，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的涡旋压缩机。

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