CN112855547A - 一种补气装置及压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于空调压缩机技术领域，公开了一种补气装置及压缩机。该补气装置包括：阀盘，其设置于后盖内，在阀盘上设置有过孔；喷射盘，其设置于后盖内，在喷射盘靠近阀盘的一侧设置有避让槽，在喷射盘远离阀盘的一侧凸设有导向柱，导向柱插接于压缩机的静盘，在导向柱内设置有喷射通道，在后盖、阀盘及静盘之间形成补气进气腔；喷射阀片，其设置于阀盘和喷射盘之间并与阀盘相贴合，在喷射阀片上设置有活动片，活动片、阀盘及避让槽形成单向阀结构，使从补气口进入的补气冷媒依次通过补气进气腔、过孔及单向阀结构，并通过喷射通道进入静盘内。该补气装置将冷媒经由补气装置直接导入压缩机的压缩腔中，使压缩机在低温环境下获得更高的制热量。

Description

一种补气装置及压缩机
技术领域
本发明涉及空调压缩机技术领域，尤其涉及一种补气装置及压缩机。
背景技术
汽车领域一般利用压缩机作为压缩冷媒的设备，不同于传统燃油汽车，由于电动汽车没有发动机，大部分采用PTC加热，制热效率低。因此需要采用热泵系统来满足车辆低温环境下的制热需求，故低温热泵电动压缩机除制冷要求外，还需要在低温环境下提供较大制热量和较高效率。但是，目前普通电动涡旋压缩机在-20℃以下低温环境下，吸气压力过低导致制热量不足，排气温度过高，存在工作效率低，且长期运行会增加机械部件之间的磨损、冷冻油失效等问题。
为了解决这个问题，现有压缩机利用补气组件实现补气的功能，补气组件包括盖板、单向阀、密封垫及螺栓，结构复杂，增大了压缩机体积和质量，可装配性变差，生产工序较多，导致生产成本较高。同时，单向阀结构导致压降过大，引起补气延迟而影响压缩机效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种补气装置及压缩机，以保证在低温环境下的压缩效果，结构简单，生产成本较低。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种补气装置，用于压缩机的补气，在所述压缩机的后盖上设置有补气口，所述补气装置包括：
阀盘，其设置于所述后盖内，在所述阀盘上设置有过孔；
喷射盘，其设置于所述后盖内，在所述喷射盘靠近所述阀盘的一侧设置有避让槽，在所述喷射盘远离所述阀盘的一侧凸设有导向柱，所述导向柱插接于所述压缩机的静盘，在所述导向柱内设置有喷射通道，在所述后盖、所述阀盘及所述静盘之间形成补气进气腔；
喷射阀片，其设置于所述阀盘和所述喷射盘之间并与所述阀盘相贴合，在所述喷射阀片上设置有活动片，所述活动片、所述阀盘及所述避让槽形成单向阀结构，使从所述补气口进入的补气冷媒依次通过所述补气进气腔、所述过孔及所述单向阀结构，并通过所述喷射通道进入所述静盘内。
作为优选，所述活动片和所述喷射阀片之间设置有活动间隙，所述活动间隙为U形结构。
作为优选，还包括第一密封圈，所述第一密封圈套设于所述喷射盘上并位于所述喷射盘和所述后盖的内壁之间。
作为优选，所述第一密封圈将所述后盖的内壁分割成所述补气进气腔和排气高压腔。
作为优选，还包括第二密封圈，所述第二密封圈套设于所述导向柱上并位于所述喷射盘和所述静盘之间。
作为优选，还包括定位件，所述定位件分别穿设于所述喷射盘、所述喷射阀片和所述阀盘。
作为优选，还包括卡簧，所述卡簧套设于所述喷射盘上并位于所述喷射盘和所述后盖之间，用于所述喷射盘的轴向限位。
为达上述目的，本发明还提供了一种压缩机，包括依次连接的本体、动盘、静盘、后盖及上述的补气装置，在所述本体上设置有吸气口，在所述本体内设置有所述动盘，所述动盘能够相对于所述静盘转动，在所述静盘和所述后盖之间设置有所述补气装置，所述补气装置用于对所述静盘进行补气。
作为优选，在所述静盘靠近所述动盘的一侧设置有静涡旋板，在所述动盘靠近所述静盘的一侧设置有动涡旋板，所述静涡旋板和所述动涡旋板之间形成压缩腔，所述压缩腔连通于所述吸气口和所述补气装置。
作为优选，在所述静涡旋板的底部设置有喷射孔，所述补气装置连通于所述喷射孔。
本发明的有益效果：
本发明提供的补气装置，在需要补气时，补气冷媒经由补气口进入补气进气腔并流入阀盘的过孔，在喷射阀片的两侧存在压力差，使喷射阀片上的活动片朝喷射盘方向打开，补气冷媒进入喷射盘中，喷射盘中的导向柱将补气冷媒导入静盘中的喷射孔，由喷射孔喷射进入压缩腔内，以进行二次压缩。采用导向柱和静盘直接对接的方式，保证补气冷媒传输的可靠性。通过在导向柱内设置有喷射通道，实现气体流道的优化，喷射通道为线性结构，减少补气冷媒流动中的弯折，使得压降减少，以获得较高的补气效率。
通过在喷射盘靠近阀盘的一侧设置有避让槽，避让槽起到了对活动片的避让作用，活动片的自由端向远离喷射阀片的方向移动，使从阀盘的过孔流出的补气冷媒能够进入活动片和喷射阀片之间，避让槽为活动片提供了移动空间，以保证活动片向靠近喷射盘的方向开启。通过喷射阀片设置于阀盘和喷射盘之间并与阀盘相贴合，阀盘对活动片的开启方向起限位作用，如果活动片的自由端向靠近阀盘的方向移动，阀盘为平盘结构，难以为活动片提供移动空间，使得活动片只能朝喷射盘方向打开，避免压缩腔内的气体反向流动至补气进气腔内。与现有技术的弹簧式单向阀相比，活动片、阀盘及避让槽形成的单向阀结构，无需设置弹簧、螺栓等零件，减少零部件数量和复杂度，简化了零件结构降低了成本，同时提高了灵敏度和稳定性。
该补气装置通过在压缩机的后盖上开设补气口，将系统中的一部分中高压冷媒经由补气装置直接导入压缩机的压缩腔中，增加制冷剂流量，使得压缩机在低温环境下获得更高的制热量。
本发明提供了一种压缩机，补气装置用于对静盘进行补气，在补气口和补气装置的共同作用下，实现对吸气口进气补充的功能，以保证冷媒能够充足的供给，从而解决低温环境下制热不足的问题，保证压缩机的工作效率。
附图说明
图1是本发明压缩机的结构示意图；
图2是本发明压缩机的爆炸示意图；
图3是本发明压缩机中动盘和静盘的剖视图；
图4是本发明补气装置的部分剖视图；
图5是本发明补气装置中喷射盘的结构示意图。
图中：
100、本体；101、吸气口；
200、动盘；201、动涡旋板；300、静盘；301、静涡旋板；302、喷射孔；
400、后盖；401、排气口；402、补气口；500、压缩腔；
1、阀盘；2、喷射盘；3、喷射阀片；4、补气进气腔；5、第一密封圈；6、第二密封圈；7、定位件；8、卡簧；9、排气高压腔；
11、过孔；
21、避让槽；22、导向柱；221、喷射通道；
31、活动片。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、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发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例提供了一种压缩机，如图1所示，该压缩机包括相互连接的本体100和后盖400，在本体100上设置有吸气口101，在后盖400上设置有排气口401，吸气口101为主要的进气通道，冷媒从吸气口101吸入至本体100内，在完成气体压缩后从排气口401排出。为了能够对气体实现充分压缩，如图2所示，在本体100和后盖400之间形成容纳腔，容纳腔用于容纳电机、动盘200及静盘300，电机通过曲轴驱动动盘200相对于静盘300旋转，用于压缩冷媒。
具体地，如图3所示，在静盘300靠近动盘200的一侧设置有静涡旋板301，静涡旋板301从静盘300的圆心沿涡旋线结构向外延伸，在动盘200靠近静盘300的一侧设置有动涡旋板201，动涡旋板201从静盘300的圆心沿涡旋线结构向外延伸，静涡旋板301和动涡旋板201之间形成压缩腔500，压缩腔500连通于吸气口101，从吸气口101吸入的冷媒进入压缩腔500内，在静涡旋板301和动涡旋板201的导向作用下，冷媒沿两个涡旋板的侧壁引导至静盘300的中心，采用这种方式，在起到对冷媒汇聚作用的同时，以达到压缩冷媒的目的。在静盘300的圆心位置设置有排气孔，排气孔连通于排气口401，以将完成压缩的冷媒进行排出。
由于压缩机在低温环境下，吸气压力较小导致制热不足的情况，如图1-2所示，在后盖400上设置有补气口402，在静盘300和后盖400之间设置有补气装置，补气口402连通于补气装置，补气装置用于对静盘300进行补气，在补气口402和补气装置的共同作用下，实现对吸气口101进气补充的功能，以保证气源能够充足的供给，从而解决低温环境下制热不足的问题，保证压缩机的工作效率。
为了实现补气装置对静盘300进行补气，优选地，如图3所示，在静涡旋板301的底部设置有喷射孔302，补气装置连通于喷射孔302。通过静涡旋板301在底部增加喷射孔302，补气冷媒经由喷射孔302进入压缩腔500内，实现二次冷媒压缩。可以理解的是，本实施例对喷射孔302孔径大小并不作限定，可以根据实际制热量大小需求，对喷射孔302孔径进行调整，用于满足用户需求。
针对现有补气组件结构复杂和补气效果不佳的问题，本实施例提供了一种补气装置，用于压缩机的补气。如图2和4所示，该补气装置包括阀盘1、喷射盘2及喷射阀片3，阀盘1、喷射阀片3及喷射盘2依次叠加设置于后盖400内部，后盖400起到了容纳和整体支撑的作用。在喷射盘2靠近阀盘1的一侧设置有避让槽21(如图5所示)，在喷射盘2远离阀盘1的一侧凸设有导向柱22，导向柱22为圆柱形结构，导向柱22插接于压缩机的静盘300，导向柱22优选插入静盘300的喷射孔302，
如图2和图4所示，在导向柱22内设置有喷射通道221。喷射阀片3设置于阀盘1和喷射盘2之间并与阀盘1相贴合，在喷射阀片3上设置有活动片31，活动片31、阀盘1及避让槽21形成单向阀结构。在阀盘1上设置有过孔11，在后盖400、阀盘1及静盘300之间形成补气进气腔4，使从补气口402进入的气体依次通过补气进气腔4、过孔11及单向阀结构，并通过喷射通道221进入静盘300内。
本实施例提供的补气装置，在需要补气时，补气冷媒经由补气口402进入补气进气腔4并流入阀盘1的过孔11，在喷射阀片3的两侧存在压力差，使喷射阀片3上的活动片31朝喷射盘2方向打开，补气冷媒进入喷射盘2中，喷射盘2中的导向柱22将补气冷媒导入静盘300中的喷射孔302，由喷射孔302喷射进入压缩腔500内，以进行二次压缩。采用导向柱22和静盘300直接对接的方式，保证补气冷媒传输的可靠性。通过在导向柱22内设置有喷射通道221，实现气体流道的优化，喷射通道221为线性结构，减少补气冷媒流动中的弯折，使得压降减少，以获得较高的补气效率。
通过在喷射盘2靠近阀盘1的一侧设置有避让槽21，避让槽21起到了对活动片31的避让作用，活动片31的自由端向远离喷射阀片3的方向移动，使从阀盘1的过孔11流出的补气冷媒能够进入活动片31和喷射阀片3之间，避让槽21为活动片31提供了移动空间，以保证活动片31向靠近喷射盘2的方向开启。其中，避让槽21的槽底优选设置有一定倾斜角度的斜坡，能够对活动片31的开启大小起到限位的作用。通过喷射阀片3设置于阀盘1和喷射盘2之间并与阀盘1相贴合，阀盘1对活动片31的开启方向起限位作用，如果活动片31的自由端向靠近阀盘1的方向移动，阀盘1为平盘结构，难以为活动片31提供移动空间，使得活动片31只能朝喷射盘2方向打开，避免压缩腔500内的气体反向流动至补气进气腔4内。与现有技术的弹簧式单向阀相比，活动片31、阀盘1及避让槽21形成的单向阀结构，无需设置弹簧、螺栓等零件，减少零部件数量和复杂度，简化了零件结构降低了成本，同时提高了灵敏度和稳定性。
该补气装置通过在压缩机的后盖400上开设补气口402，将系统中的一部分中高压冷媒经由补气装置直接导入压缩机的压缩腔500中，增加制冷剂流量，使得压缩机在低温环境下获得更高的制热量。
进一步地，静盘300与后盖400之间具有排气高压腔9，排气高压腔9连通于排气口401，静盘300的中心位置开设有与排气高压腔9相连通的排气孔，使得汇聚在静盘300的气体完成冷媒压缩后，通过排气孔进入排气高压腔9，最后从排气口401排出。
由于静盘300与后盖400之间不仅具有排气高压腔9，还具有补气进气腔4，为了避免两者之间出现泄露，该补气装置还包括第一密封圈5，第一密封圈5套设于喷射盘2上并位于喷射盘2和后盖400的内壁之间。第一密封圈5实现喷射盘2和后盖400之间的径向密封，将传统密封垫优化为密封圈密封，减少了密封垫安装定位和轴向限位的情况，增加了可装配性，且无需增加轴向预紧力，减少装配精度需求和工序，密封面无需加工密封槽，零件结构简单，加工工序减少。同时，第一密封圈5将后盖400的内壁分割成补气进气腔4和排气高压腔9，第一密封圈5实现补气进气腔4和排气高压腔9的隔离。
进一步地，该补气装置还包括第二密封圈6，第二密封圈6套设于导向柱22上并位于喷射盘2和静盘300之间。喷射盘2和静盘300之间采用密封圈径向密封，无需增加轴向预紧力，安装更为简便，密封面无需加工密封槽，零件结构简单，加工工序减少。其中，喷射盘2和静盘300间无需轴向刚性限位，不采用一般螺栓固定的方式。
第一密封圈5和第二密封圈6均采用径向密封，无轴向密封压力需求，避免了螺栓安装和螺栓扭矩要求，降低了工时和检测工序。
可以理解的是，喷射阀片3和喷射盘2间无密封要求，减少零件，增加可装配性。
进一步地，该补气装置还包括卡簧8，卡簧8套设于喷射盘2上并位于喷射盘2和后盖400之间，用于喷射盘2的轴向限位。喷射盘2和后盖400之间采用卡簧8进行轴向限位，无轴向预紧力要求。优选地，在后盖400内壁设有环形槽，环形槽用于安装有卡簧8，喷射盘2的外壁设有限位台阶面，卡簧8插入环形槽内并抵接于限位台阶面，实现对喷射盘2限位。
为了保证喷射盘2、喷射阀片3和阀盘1三者能够进行良好的定位，该补气装置还包括定位件7，定位件7具体为定位销，定位件7分别穿设于喷射盘2、喷射阀片3和阀盘1，实现定位功能。通过两个定位销对喷射盘2和后盖400进行定位，定位销的一端插入后盖400内，另一端穿过阀盘1、喷射阀片3和喷射盘2，定位销起到了防止错位的作用，保证了安装角度，从而减少了装配过程中错位的可能性，进而减小气流通道中的压降。
进一步地，活动片31和喷射阀片3之间设置有活动间隙，活动间隙为U形结构，使得活动片31的一端连接于喷射阀片3，另一端为自由端，形成一个类似舌头的形状。采用这种结构，使得活动片31具有一定的弹性，可以进行移动，实现活动片31的开合。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置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。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种补气装置，用于压缩机的补气，在所述压缩机的后盖(400)上设置有补气口(402)，其特征在于，所述补气装置包括：
阀盘(1)，其设置于所述后盖(400)内，在所述阀盘(1)上设置有过孔(11)；
喷射盘(2)，其设置于所述后盖(400)内，在所述喷射盘(2)靠近所述阀盘(1)的一侧设置有避让槽(21)，在所述喷射盘(2)远离所述阀盘(1)的一侧凸设有导向柱(22)，所述导向柱(22)插接于所述压缩机的静盘(300)，在所述导向柱(22)内设置有喷射通道(221)，在所述后盖(400)、所述阀盘(1)及所述静盘(300)之间形成补气进气腔(4)；
喷射阀片(3)，其设置于所述阀盘(1)和所述喷射盘(2)之间并与所述阀盘(1)相贴合，在所述喷射阀片(3)上设置有活动片(31)，所述活动片(31)、所述阀盘(1)及所述避让槽(21)形成单向阀结构，使从所述补气口(402)进入的补气冷媒依次通过所述补气进气腔(4)、所述过孔(11)及所述单向阀结构，并通过所述喷射通道(221)进入所述静盘(300)内。
2.根据权利要求1所述的补气装置，其特征在于，所述活动片(31)和所述喷射阀片(3)之间设置有活动间隙，所述活动间隙为U形结构。
3.根据权利要求1所述的补气装置，其特征在于，还包括第一密封圈(5)，所述第一密封圈(5)套设于所述喷射盘(2)上并位于所述喷射盘(2)和所述后盖(400)的内壁之间。
4.根据权利要求3所述的补气装置，其特征在于，所述第一密封圈(5)将所述后盖(400)的内壁分割成所述补气进气腔(4)和排气高压腔(9)。
5.根据权利要求1所述的补气装置，其特征在于，还包括第二密封圈(6)，所述第二密封圈(6)套设于所述导向柱(22)上并位于所述喷射盘(2)和所述静盘(300)之间。
6.根据权利要求1所述的补气装置，其特征在于，还包括定位件(7)，所述定位件(7)分别穿设于所述喷射盘(2)、所述喷射阀片(3)和所述阀盘(1)。
7.根据权利要求1所述的补气装置，其特征在于，还包括卡簧(8)，所述卡簧(8)套设于所述喷射盘(2)上并位于所述喷射盘(2)和所述后盖(400)之间，用于所述喷射盘(2)的轴向限位。
8.一种压缩机，其特征在于，包括依次连接的本体(100)、动盘(200)、静盘(300)、后盖(400)及权利要求1-7任一项所述的补气装置，在所述本体(100)上设置有吸气口(101)，在所述本体(100)内设置有所述动盘(200)，所述动盘(200)能够相对于所述静盘(300)转动，在所述静盘(300)和所述后盖(400)之间设置有所述补气装置，所述补气装置用于对所述静盘(300)进行补气。
9.根据权利要求8所述的压缩机，其特征在于，在所述静盘(300)靠近所述动盘(200)的一侧设置有静涡旋板(301)，在所述动盘(200)靠近所述静盘(300)的一侧设置有动涡旋板(201)，所述静涡旋板(301)和所述动涡旋板(201)之间形成压缩腔(500)，所述压缩腔(500)连通于所述吸气口(101)和所述补气装置。
10.根据权利要求9所述的压缩机，其特征在于，在所述静涡旋板(301)的底部设置有喷射孔(302)，所述补气装置连通于所述喷射孔(302)。
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