CN112610497B - 搅动结构、压缩机及空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种搅动结构、压缩机及空调系统，涉及压缩机技术领域，解决了压缩机为达到所需要压力压缩比高，易存在故障的技术问题。该压缩机包括位于壳体内的搅动结构本体，搅动结构本体与曲轴连接，并位于制冷剂流向压缩腔的流通路径上，用于在曲轴旋转时带动至少部分制冷剂旋转以使制冷剂压缩后流入压缩腔。该搅动结构本体能随曲轴的旋转而转动，进一步带动流经其的制冷剂旋转，搅动结构本体对制冷剂做功，气压得到提高，制冷剂压力升高后再进入至压缩腔内能够降低压缩比，防止零部件异常磨损；降低启动瞬间的低频震动或转速过低启动异常的闷机现象，延长压缩机寿命。

Description

搅动结构、压缩机及空调系统

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，尤其是涉及一种搅动结构、压缩机及空调系统。

背景技术

涡旋压缩机由于其体积小、效率高等特点成为现在乘用车中首选的压缩机类型。现有技术中的涡旋压缩机，如图2所示，在压缩机运行过程中，低压气体(混合有油滴)通过吸气管道的吸气口12进入压缩机壳体内，继而进入至动涡旋盘和静涡旋盘形成的封闭压缩腔中，通过动涡旋盘相对于静涡旋盘公转平动实现对气体的压缩。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

一方面，为达到所需要的压力，动涡旋盘与静涡旋盘之间相对转动快，运行圈数、时间等均需符合达到要求，使得动涡旋盘和静涡旋盘存在一定程度的磨损，降低其使用寿命；且压缩机在启动瞬间低频震动或转速过低，存在启动异常闷机现象。

另一方面，在运行高压缩比工况下，阀片、曲轴强度、润滑油的油品都会要求很高；压缩机内的轴承如支架轴承、壳体轴承等易缺少润滑油，导致磨损严重、寿命降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种搅动结构、压缩机及空调系统，以解决现有技术中存在的压缩机为达到所需要压力压缩比高，易存在故障的技术问题；本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的搅动结构，包括位于压缩机壳体内的搅动结构本体，其中：

所述搅动结构本体与曲轴连接，并位于制冷剂流向压缩腔的流通路径上，用于在所述曲轴旋转时带动至少部分所述制冷剂旋转以使所述制冷剂压缩后流入所述压缩腔。

优选的，所述搅动结构本体设置于所述曲轴上，和/或所述搅动结构本体设置于与所述曲轴连接的轴承上。

优选的，所述搅动结构本体设置于所述曲轴与支架连接的轴承上，和/或所述曲轴与所述壳体连接的轴承上。

优选的，所述搅动结构本体固定于相应所述轴承的内圈端部。

优选的，所述搅动结构本体包括多个翅片部，所述翅片部在所述曲轴和/或与所述曲轴连接的轴承上间隔布置。

优选的，所有所述翅片部绕所述曲轴的中轴线均匀布置。

优选的，所述曲轴上靠近所述轴承的一端存在有安装槽，所述搅动结构本体的一端固定于所述轴承的内圈，另一端延伸至所述安装槽内。

优选的，所述搅动结构本体的一端固定于与所述曲轴连接的轴承内圈上并与曲轴间隔布置，另一端与所述曲轴侧壁连接，所述搅动结构本体、所述曲轴及所述轴承之间围设有允许所述制冷剂流入和流出的搅动空间。

本发明还提供了一种压缩机，包括上述搅动结构。

优选的，与所述曲轴连接的轴承上存在有连通其内圈内壁及滚道的回油通道。

优选的，所述轴承的内圈内壁上存在有用于暂存润滑油的储油槽，所述储油槽与所述回油通道连通。

本发明还提供了一种空调系统，包括换热器和上述压缩机，所述换热器的制冷剂出口与所述压缩机的吸气口连通。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明提供的搅动结构，搅动结构本体能随曲轴的旋转而转动，进一步带动流经其的制冷剂旋转，搅动结构本体对制冷剂做功，即制冷剂受到旋转的搅动结构本体的离心力作用，气压得到提高，制冷剂压力升高后再进入至压缩腔内能够降低压缩比，防止零部件异常磨损。

2、本发明提供的压缩机，由于具备上述搅动结构，故可降低压缩比，降低启动瞬间的低频震动或转速过低启动异常的闷机现象，延长压缩机寿命。

3、本发明提供的空调系统，由于具备上述压缩机，故同样具有故障率低，使用寿命长的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中压缩机的结构示意图；

图2是本发明压缩机的整体结构示意图；

图3是翅片位于壳体轴承上第一种实施例的结构图；

图4是翅片位于壳体轴承上第一种实施例的剖面图；

图5是翅片位于壳体轴承上第二种实施例的剖面图；

图6是翅片位于支架轴承上第一种实施例的结构图；

图7是翅片位于支架轴承上第一种实施例的剖面图；

图8是翅片位于支架轴承上第二种实施例的剖面图；

图9是曲轴上安装槽的结构图；

图10是搅动结构本体与曲轴及轴承的配合结构示意图。

图中1、曲轴；101、安装槽；11、搅动结构本体；2、壳体轴承；21、滚道；22、回油通道；23、储油槽；3、支架轴承；4、壳体；5、吸气口；6、静涡旋盘；7、动涡旋盘；701、压缩腔；8、排气口；9、前盖；10、支架。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1，图1是现有技术中压缩机的结构示意图；在压缩机运行过程中，低压气体混合有润滑油通过壳体上的吸气口5进入壳体4内。各流路的制冷剂在压缩腔701内经压缩后，形成高压气体(仍混合有润滑油)通过排气口8进入高压缓冲区(前盖9)，再经过前盖9上的滤网、油气分离装置将润滑油过滤下来，后经过排气管输出。过滤下来的润滑油通过静涡旋盘6油孔、壳体内壁导油板使得动涡旋盘7、静涡旋盘6、壳体4内腔得到润滑，再通过支架10的回油槽进入曲轴1、偏心套直至形成整机的润滑回路。

实施例1

为了在达到所需压力的前提下，降低压缩比，参见图2所示，图中箭头所示方向为制冷剂流向；本实施例提供了一种搅动结构，包括位于壳体4内的搅动结构本体11，其中：搅动结构本体11与曲轴1连接，并位于制冷剂流向压缩腔的流通路径上，用于在曲轴1旋转时带动至少部分制冷剂旋转以使制冷剂压缩后流入压缩腔。

本实施例的搅动结构，搅动结构本体11能随曲轴1的旋转而转动，进一步带动流经其的制冷剂旋转，搅动结构本体11对制冷剂做功，即制冷剂受到旋转的搅动结构本体11的离心力作用被压缩，气压得到提高，制冷剂压力升高后再进入至压缩腔内能够降低压缩比，防止零部件异常磨损；降低启动瞬间的低频震动或转速过低启动异常的闷机现象，延长压缩机寿命。

本实施例中的搅动结构本体11带动制冷剂旋转，其中，制冷剂包括混合有润滑油的气体，一方面，搅动结构本体11带动制冷剂旋转，利用离心力对制冷剂做功，将机械能转化为气体的能量，制冷剂气体获得能量，压力和速度提高；另一方面，换热器向压缩机壳体吸气口5处源源不断的提供制冷剂，单位时间内进入壳体4的制冷剂流量提高，壳体4内的气体被压缩，使壳体4内的气体压力升高。

之后制冷剂再流入至动涡旋盘7和静涡旋盘6之间的压缩腔701，在目标压力一定的情况下，压缩比降低。

作为可选的实施方式，搅动结构本体11设置于曲轴1上，和/或搅动结构本体11设置于与曲轴1连接的轴承上(参见图2)。

搅动结构本体11的设置位置应不与其他零部件干涉，且能随曲轴1的转动而转动。

上述结构均能实现曲轴1的转动带动搅动结构本体11转动，当搅动结构本体11设置于与曲轴1连接的轴承上时，还可将制冷剂内混合的润滑油带入至轴承内，提高轴承的润滑效果。

经过研究发现，参见图2所示，图中箭头所示方向为制冷剂流向；制冷剂进入吸气口后在壳体4内的流动路径如下：一部分流体直接进入动涡旋盘7和静涡旋盘6形成的压缩腔701内进行压缩(如图2中壳体内下部流路)；一部分流体绕过曲轴1(如图2中壳体内向上的流路)进入压缩腔701内；还存在一部分流体经过壳体轴承2、支架轴承3与曲轴1之间的缝隙(如图2中水平方向箭头所示)之后进入压缩腔701内。

因此，参见图2-图8所示，优选的，本实施例中搅动结构本体11设置于与曲轴1连接的轴承内圈上且向曲轴1一侧延伸。

搅动结构本体11设置于上述位置，位于制冷剂两条流通路径(绕过曲轴1进入压缩腔、经过轴承内的缝隙进入压缩腔)的交汇处，相对而言能够带动更多的制冷剂旋转，对更多的制冷剂做功，提高气体压力。

作为可选的实施方式，参见图2-图8所示，搅动结构本体11设置于曲轴1与支架10连接的轴承上，和/或曲轴1与壳体4连接的轴承上。

支架轴承3在进行组件装配时进行过盈安装，壳体轴承2在壳体与后盖为分体式，且无加强筋，使用密封垫或密封圈密封时便于安装，且与曲轴1安装槽101过盈装配。

如图2，本实施例在支架轴承3和壳体轴承2的内圈均设置有上述搅动结构本体11，其中，壳体轴承2上的搅动结构本体11作为一级增压结构，支架轴承3上的搅动结构本体11作为二级增压结构，通过该两处位置的搅动结构本体11对制冷剂气体做功，使得压缩腔的吸气压力进一步提升，降低压缩比。

考虑到压缩机内动涡旋轴承位于支架位置处，易存在运动干涉，因此不在动涡旋盘处设置搅动结构本体11。

作为可选的实施方式，参见图2-图8所示，搅动结构本体11固定于相应轴承的内圈端部。

搅动结构本体11位于轴承的端部，能防止与轴承的运动干涉，且能随曲轴1及轴承内圈同步转动，带动流经的制冷剂气体旋转。

作为可选的实施方式，搅动结构本体11包括多个翅片部，所有翅片部在曲轴1和/或与曲轴连接的轴承上间隔布置。

多个间隔布置的翅片部形成搅动结构本体11，便于在旋转时搅动气体，对气体做功，且不易影响曲轴1及轴承的正常转动。

参见图3-图5所示，图中示出了设置于壳体轴承2上翅片部的两种实施方式，参见图6-图8所示，图中示出了设置于支架轴承3上翅片部的两种实施方式。壳体轴承2上的翅片部可以为如图3所示的L型或者如图5所示的倾斜型。两种实施方式中，翅片部均为钣金件，可进行折弯并有轻微的可变形量。除上述结构外，翅片的结构、形状、大小均可根据受力、力臂的比例进行调整。

参见图2，制冷剂从吸气口5进入，在运行过程中经过各流通孔会出现压力损失，但动涡旋盘7和静涡旋盘6压缩导致支架轴承3位置的压力还是较吸气口的高，通过增加翅片部，在压缩机运行过程中，各轴承随曲轴1的旋转而旋转，翅片部也借助曲轴1的旋转，带动制冷剂旋转。在该过程中对制冷剂做功，使得压缩腔吸气压力提升，压缩比降低，有效防止了润滑油油品恶化、阀片、曲轴1等零件的异常磨损，同时动涡旋盘7和静涡旋盘6达到所需压力的运行圈数减少，防止其异常磨损；也可降低启动瞬间的低频震动或转速过低无法启动，防止启动异常闷机现象。

作为可选的实施方式，所有翅片部(搅动结构本体11)绕曲轴1的中轴线均匀布置。

翅片部的上述布置结构，便于曲轴1、轴承及翅片部形成的旋转组件平稳转动，防止对曲轴1及轴承的运动造成影响。同时能够对流经的制冷剂稳定做功。

作为可选的实施方式，参见图9和图10所示，曲轴1上靠近轴承的一端存在有安装槽101，搅动结构本体11的一端固定于轴承的内圈，另一端延伸至安装槽101内。

上述搅动结构本体11与曲轴1上安装槽101的配合结构，便于轴承与曲轴1安装后定位搅动结构本体11，保证搅动结构本体11连接结构的稳定性，防止搅动结构本体11在旋转过程中脱离。

作为可选的实施方式，参见图2和图10所示，搅动结构本体11的一端固定于与曲轴1连接的轴承内圈上并与曲轴1间隔布置，另一端与曲轴1侧壁连接，搅动结构本体11、曲轴1及轴承之间围设有允许制冷剂流入和流出的搅动空间。

上述搅动空间为敞口结构，进入搅动空间内的制冷剂气体能够在旋转时在离心力作用下获得能量，提高压力。该结构便于进一步对流经其的制冷剂做功，流出后继而进入至压缩腔701，提高压缩腔的吸气压力。

实施例2

本实施例中提供了一种压缩机，包括上述搅动结构。本实施例提供的压缩机，由于具备上述搅动结构，故可降低压缩比，降低启动瞬间的低频震动或转速过低启动异常的闷机现象，延长压缩机寿命

实施例3

现有技术中的轴承由滚珠、保持架、铆钉、内外圈组成，但其润滑要借助压缩机内部回油系统来实现，在严格工况下可能会出现润滑异常轴承失效的现象，具体表现为滚珠、内圈内壁磨损、保持架断裂等。

针对上述问题，本实施例在上述实施例2的基础上进一步改进，参见图3、图5和图6、图8所示，与曲轴1连接的轴承上存在有连通其内圈内壁及滚道21的回油通道22。

所有回油通道绕着曲轴的中轴线均匀布置。回油通道22的数量及尺寸以不影响轴承的强度以目的，具体数量和尺寸不限。

上述回油通道22能够将流经轴承滚道21的润滑油(润滑油混合在气体制冷剂内)引入至内圈内壁。压缩机长时间运行后回油异常或高温情况下可对轴承进行润滑，提升轴承寿命，从而提升压缩机寿命。

作为可选的实施方式，参见图3、图5和图6、图8所示，轴承的内圈内壁上存在有用于暂存润滑油的储油槽23，储油槽23与回油通道22连通。

储油槽23在轴承内圈内壁上绕轴承的中轴线均匀布置。其能将回油通道22引入的润滑油暂存，在异常情况下对轴承进行润滑，防止轴承损坏，延长轴承使用寿命。

储油槽23形状结构、位置、大小也可通过实际情况调整，不影响轴承强度即可。

实施例4

本实施例提供了一种空调系统，包括换热器和上述压缩机，换热器的制冷剂出口与压缩机的吸气口连通。

本实施例中的空调系统，换热器源源不断的向压缩机壳体内提供制冷剂，由于具备上述压缩机，制冷剂气体的压力能够经过提高后进入至压缩腔701，降低压缩机的压缩比，同样具有故障率低，使用寿命长的优点。

在本说明书的描述，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种搅动结构，其特征在于，包括位于压缩机壳体内的搅动结构本体，其中：

所述搅动结构本体的一端固定于与曲轴连接的轴承内圈上并与所述曲轴间隔布置，另一端与所述曲轴的侧壁连接，所述搅动结构本体、所述曲轴及所述轴承之间围设有允许制冷剂流入和流出的搅动空间；所述搅动结构本体位于制冷剂流向压缩腔的流通路径上，用于在所述曲轴旋转时带动至少部分所述制冷剂旋转以使所述制冷剂压缩后流入所述压缩腔。

2.根据权利要求1所述的搅动结构，其特征在于，所述搅动结构本体设置于所述曲轴与支架连接的轴承上，和/或所述曲轴与所述壳体连接的轴承上。

3.根据权利要求2所述的搅动结构，其特征在于，所述搅动结构本体固定于相应所述轴承的内圈端部。

4.根据权利要求1所述的搅动结构，其特征在于，所述搅动结构本体包括多个翅片部，所述翅片部在所述曲轴和/或与所述曲轴连接的轴承上间隔布置。

5.根据权利要求4所述的搅动结构，其特征在于，所有所述翅片部绕所述曲轴的中轴线均匀布置。

6.根据权利要求1所述的搅动结构，其特征在于，所述曲轴上靠近所述轴承的一端存在有安装槽，所述搅动结构本体的一端固定于所述轴承的内圈，另一端延伸至所述安装槽内。

7.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的搅动结构。

8.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，与所述曲轴连接的轴承上存在有连通其内圈内壁及滚道的回油通道。

9.根据权利要求8所述的压缩机，其特征在于，所述轴承的内圈内壁上存在有用于暂存润滑油的储油槽，所述储油槽与所述回油通道连通。

10.一种空调系统，其特征在于，包括换热器和权利要求7-9任一项所述的压缩机，所述换热器的制冷剂出口与所述压缩机的吸气口连通。

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