CN117803566A - 一种汽车空调用压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车空调用压缩机，涉及压缩机技术领域，包括：主壳体，主壳体上设有安装腔；本发明的汽车传动机构(如汽车发动机)与弹性吸盘连接，来带动皮带轮和主轴进行转动，进而带动偏心传动机构、动盘部件上和第一涡旋槽以一个固定的回转半径做公转运动，动盘部件上和第一涡旋槽与静盘部件和第二涡旋槽涡旋壁相啮合与两端面共同形成月牙形密封腔，随着动盘部件的运转月牙腔从外向内移动，容积会逐渐减小，实现压缩过程；电机转子部件和电机定子部件与电磁离合器不能同时工作，电机定子部件绕组通电时，电磁离合器不能通电，此时在电磁力的作用下，电机转子部件转动带动主轴运转，从而带动压缩机工作。

Description

一种汽车空调用压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体为一种汽车空调用压缩机。

背景技术

当前我国军用车辆大量使用的仍是燃油汽车，随着时代的发展和现代化战争的需要，车辆需要保持在一个适宜温湿度环境内，燃油车辆在行驶时通过发动机带动压缩机运转实现空调制冷功能，停车发动机不工作时原车系统压缩机没有动力源无法运转实现制冷，此时车室内的人员和仪器仪表需要降温只能采用其它手段。另外，从军方了解到军用机场因作战需要配备可以灵活转移的指挥车辆，车内配有大量电子设备，需要驻车制冷。需要对现有车辆进行改造。

双驱动压缩机是集传统发动机皮带轮驱动与内置电机驱动两种运作模式于一体的新型空调压缩机。当车辆正常行驶时，压缩机采用带轮驱动工作；当车辆低速行驶或驻车停靠时，可以采用内置电机驱动工作。使用双驱动压缩机，可在车辆不同的运行状态(停车、低速或高速)，为压缩机匹配不同的驱动能源(发动机或电机)，使压缩机一直处于适合的工作状态，不用担心怠速状态下的油耗、排放及安全问题，具有更广的应用场景。特别适宜应用于需要限制怠速排放的车辆，如装有重型柴油发动机的车辆和安装了卧铺的卡车、房车以及一些军用车辆。车辆行驶中用发动机动力，在驻车、宿营、隐蔽、战备状态等不允许启动发动机又有制冷需求的时候，用蓄电池供电或当地电源供电驱动压缩机工作，实现空调制冷功能。

而现有汽车空调在驱动是只通过电对压缩装置进行驱动，不仅降低了使用效率，还增加了汽车空调的使用成本。为此，我们提供一种汽车空调用压缩机。

发明内容

本发明所解决的技术问题为：现有汽车空调在驱动是只通过电对压缩装置进行驱动，不仅降低了使用效率，还增加了汽车空调的使用成本的问题。

本发明可以通过以下技术方案实现：一种汽车空调用压缩机，包括：主壳体，所述主壳体上设有安装腔，所述安装腔上设有动盘部件和静盘部件，所述动盘部件上设有第一涡旋槽，所述静盘部件上设有第二涡旋槽，所述第一涡旋槽和第二涡旋槽相对设置，所述主壳体上设有驱动动盘部件进行转动的驱动件，所述驱动件包括从动驱动件和主动驱动件。

本发明的进一步技术改进在于：所述驱动件的从动驱动件包括：电磁离合器、主轴、偏心传动机构，所述偏心传动机构转动安装在安装腔内，并且偏心传动机构与动盘部件连接，所述主轴转动安装在主壳体上，并且主轴与偏心传动机构的转动轴心连接，所述电磁离合器安装在主壳体内，并且电磁离合器位于主轴远离偏心传动机构的一端。

本发明的进一步技术改进在于：所述电磁离合器包括多个电磁线圈、皮带轮和弹性吸盘，所述皮带轮套设在主轴远离偏心传动机构的一端，多个电磁线圈设置在皮带轮上，并且多个电磁线圈围绕主轴设置，所述弹性吸盘设置在皮带轮的外侧。

本发明的进一步技术改进在于：所述驱动件的主动驱动件包括：电机转子部件和电机定子部件，所述电机转子部件设置在主壳体内，并且电机转子部件套设在主轴的外部，所述电机定子部件设置在主壳体内，并且电机定子部件设在电机转子部件的外部。

本发明的进一步技术改进在于：所述动盘部件与主壳体之间设有防自转结构。

本发明的进一步技术改进在于：所述主壳体上设有后壳体，并且静盘部件设置在后壳体内。

本发明的进一步技术改进在于：静盘部件采用铝合金材料ZL，铸造成型，加工后硬质阳极氧化处理，表面硬度提高至HV以上，动盘部件采用高分子复合材料PPS+RF+T，注塑成型。

本发明的进一步技术改进在于：定子部件采用分布式绕组，定子部件固定安装在主壳体上，转子部件为永磁体，转子部件压装在主轴中段外部。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

(1)本装置的电磁线圈与汽车空调开关连接，装配时吸盘摩擦面与带轮摩擦面保持一个微小间隙，弹性吸盘通过花键装配在主轴一端，电磁线圈不通电时，弹性吸盘不随皮带轮转动，当线圈通电时，磁力使弹性吸盘变形摩擦面贴合皮带轮摩擦面；汽车的传动机构(如汽车发动机)与弹性吸盘连接，来带动皮带轮和主轴进行转动，进而带动偏心传动机构、动盘部件上和第一涡旋槽以一个固定的回转半径做公转运动，动盘部件上和第一涡旋槽与静盘部件和第二涡旋槽涡旋壁相啮合与两端面共同形成月牙形密封腔，随着动盘部件的运转月牙腔从外向内移动，容积会逐渐减小，实现压缩过程；

(2)该压缩机同时具备两种机械和电力两种驱动模式，适用于不同的工作场景，当车辆正常行驶时，压缩机采用机械驱动模式，汽车的发动机运转，通过皮带传动，带动压缩机皮带轮运转，此时启动空调开关，压缩机电磁离合器的电磁线圈(DC24V)通电，产生磁力使驱动弹性吸盘与皮带轮吸合，扭矩传入压缩机传动部件，带动压缩机工作部件运转实现压缩功能。当车辆驻车时，发动机不工作，电磁线圈断电，电磁离合器处于不吸合状态，外接AC220V电源，控制器通电驱动压缩机的电机转子部件和电机定子部件运转，通过传动部件带动压缩机工作部件运转实现压缩功能。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的剖视结构示意图；

图2为本发明的动盘部件和静盘部件运动状态示意图；

图3为本发明的电磁离合器各部件分开状态示意图；

图4为本发明的电磁离合器各部件安装状态示意图；

图5为本发明的运行结构流程图。

图中：1、主壳体；2、动盘部件；3、第一涡旋槽；4、第二涡旋槽；5、电磁离合器；501、电磁线圈；502、皮带轮；503、弹性吸盘；6、主轴；7、偏心传动机构；8、电机转子部件；9、电机定子部件；10、防自转结构；11、后壳体；12、静盘部件；13、月牙腔。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。

请参阅图1-图5所示，本发明提出一种汽车空调用压缩机，包括：主壳体1，主壳体1上设有安装腔，安装腔上设有动盘部件2和静盘部件12，动盘部件2上设有第一涡旋槽3，静盘部件12上设有第二涡旋槽4，第一涡旋槽3和第二涡旋槽4相对设置，主壳体1上设有驱动动盘部件2进行转动的驱动件，驱动件包括从动驱动件和主动驱动件；动盘部件2与主壳体1之间设有防自转结构10。压缩机本体部件采用涡旋式结构，有一对由渐开线形成的涡旋体，涡旋体装配方向为相对180°，静盘部件12上和第二涡旋槽4固定在主壳体1上，保持静止状态，动盘部件2上和第一涡旋槽3由驱动件驱动在防自转结构10的约束下以一个固定的回转半径做公转运动。涡旋壁相啮合与两端面共同形成月牙形密封腔，随着动盘部件2的运转月牙腔13从外向内移动，容积会逐渐减小，实现压缩过程。

驱动件的从动驱动件包括：电磁离合器5、主轴6、偏心传动机构7，偏心传动机构7转动安装在安装腔内，并且偏心传动机构7与动盘部件2连接，主轴6转动安装在主壳体1上，并且主轴6与偏心传动机构7的转动轴心连接，电磁离合器5安装在主壳体1内，并且电磁离合器5位于主轴6远离偏心传动机构7的一端。电磁离合器5包括多个电磁线圈501、皮带轮502和弹性吸盘503，皮带轮502套设在主轴6远离偏心传动机构7的一端，多个电磁线圈501设置在皮带轮502上，并且多个电磁线圈501围绕主轴6设置，弹性吸盘503设置在皮带轮502的外侧；电磁线圈501与汽车空调开关连接，装配时吸盘摩擦面与带轮摩擦面保持一个微小间隙，弹性吸盘503通过花键装配在主轴6一端，电磁线圈501不通电时，弹性吸盘503不随皮带轮502转动，当线圈通电时，磁力使弹性吸盘503变形摩擦面贴合皮带轮502摩擦面；该压缩机的其中一个运行方式为汽车的传动机构(如汽车发动机)与弹性吸盘(503)连接，来带动皮带轮502和主轴6进行转动，进而带动偏心传动机构7、动盘部件2上和第一涡旋槽3以一个固定的回转半径做公转运动，动盘部件2上和第一涡旋槽3与静盘部件12和第二涡旋槽4涡旋壁相啮合与两端面共同形成月牙形密封腔，随着动盘部件2的运转月牙腔13从外向内移动，容积会逐渐减小，实现压缩过程。

驱动件的主动驱动件包括：电机转子部件8和电机定子部件9，电机转子部件8设置在主壳体1内，并且电机转子部件8套设在主轴6的外部，电机定子部件9设置在主壳体1内，并且电机定子部件9设在电机转子部件8的外部；电机转子部件8和电机定子部件9与电磁离合器5不能同时工作，电机定子部件9绕组通电时，电磁离合器5不能通电，此时，该压缩机的另一运行方式为在电磁力的作用下，转子转动带动主轴6运转，从而带动压缩机工作。

主壳体1上设有后壳体11，并且静盘部件12设置在后壳体11内；从而方便静盘部件12的拆卸安装。

静盘部件12采用铝合金材料ZL111，铸造成型，加工后硬质阳极氧化处理，表面硬度提高至HV300以上，动盘部件2采用高分子复合材料PPS+RF4+T，注塑成型；通过机械加工达到精度要求。特点强度高、重量轻、耐磨、耐腐蚀、耐高温，静盘部件12和动盘部件2相对运动摩擦阻力小等。

电机定子部件9采用分布式绕组，电机定子部件9固定安装在主壳体1上，电机转子部件8为永磁体，电机转子部件8压装在主轴6中段外部。

本发明在使用时，电磁线圈501与汽车空调开关连接，装配时吸盘摩擦面与带轮摩擦面保持一个微小间隙，弹性吸盘503通过花键装配在主轴6一端，电磁线圈501不通电时，弹性吸盘503不随皮带轮502转动，当线圈通电时，磁力使弹性吸盘503变形摩擦面贴合皮带轮502摩擦面；汽车的传动机构(如汽车发动机)与弹性吸盘503连接，来带动皮带轮502和主轴6进行转动，进而带动偏心传动机构7、动盘部件2上和第一涡旋槽3以一个固定的回转半径做公转运动，动盘部件2上和第一涡旋槽3与静盘部件12和第二涡旋槽4涡旋壁相啮合与两端面共同形成月牙形密封腔，随着动盘部件2的运转月牙腔13从外向内移动，容积会逐渐减小，实现压缩过程；电机转子部件8和电机定子部件9与电磁离合器5不能同时工作，电机定子部件9绕组通电时，电磁离合器5不能通电，此时在电磁力的作用下，电机转子部件8转动带动主轴6运转，从而带动压缩机工作；

该压缩机同时具备两种机械和电力两种驱动模式，适用于不同的工作场景，当车辆正常行驶时，压缩机采用机械驱动模式，汽车的发动机运转，通过皮带传动，带动压缩机皮带轮502运转，此时启动空调开关，压缩机电磁离合器5的电磁线圈501(DC24V)通电，产生磁力使驱动弹性吸盘503与皮带轮502吸合，扭矩传入压缩机传动部件，带动压缩机工作部件运转实现压缩功能。当车辆驻车时，发动机不工作，电磁线圈501断电，电磁离合器5处于不吸合状态，外接AC220V电源，控制器通电驱动压缩机的电机转子部件8和电机定子部件9运转，通过传动部件带动压缩机工作部件运转实现压缩功能。

采用双驱共轴模式，同一套动静盘输出，电机置于动静盘和电磁离合器5之间，电磁离合器5的皮带轮502与原车槽型相同，皮带轮502驱动方式的控制与原车相同。在空调控制器上实现两种驱动模式的切换。驱动电机(即由电机转子部件8和电机定子部件9构成)采用直流无刷电机，控制器输入为220V交流电，控制器电源插头从市电取得AC220V后，一路通过PFC升压到直流400v，然后到全桥逆变器，接到三相电机。一路通过辅助电源电路，转化成直流12V和3.3V给芯片和风扇供电。主芯片采用DSP芯片，型号为DsPIC33EP32MC202，使用无感foc算法，通过全桥逆变器控制压缩机运行。电驱动时不使用原车蓄电池，不会对车辆启动有影响，控制器与压缩机本体采用分体结构，需要增加散热风扇，不做防水要求，可灵活安装在适当的空间环境内。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种汽车空调用压缩机，其特征在于，包括：主壳体(1)，所述主壳体(1)上设有安装腔，所述安装腔上设有动盘部件(2)和静盘部件(12)，所述动盘部件(2)上设有第一涡旋槽(3)，所述静盘部件(12)上设有第二涡旋槽(4)，所述第一涡旋槽(3)和第二涡旋槽(4)相对设置，所述主壳体(1)上设有驱动动盘部件(2)进行转动的驱动件，所述驱动件包括从动驱动件和主动驱动件。

2.根据权利要求1所述的一种汽车空调用压缩机，其特征在于，所述驱动件的从动驱动件包括：电磁离合器(5)、主轴(6)、偏心传动机构(7)，所述偏心传动机构(7)转动安装在安装腔内，并且偏心传动机构(7)与动盘部件(2)连接，所述主轴(6)转动安装在主壳体(1)上，并且主轴(6)与偏心传动机构(7)的转动轴心连接，所述电磁离合器(5)安装在主壳体(1)内，并且电磁离合器(5)位于主轴(6)远离偏心传动机构(7)的一端。

3.根据权利要求2所述的一种汽车空调用压缩机，其特征在于，所述电磁离合器(5)包括多个电磁线圈(501)、皮带轮(502)和弹性吸盘(503)，所述皮带轮(502)套设在主轴(6)远离偏心传动机构(7)的一端，多个电磁线圈(501)设置在皮带轮(502)上，并且多个电磁线圈(501)围绕主轴(6)设置，所述弹性吸盘(503)设置在皮带轮(502)的外侧。

4.根据权利要求2所述的一种汽车空调用压缩机，其特征在于，所述驱动件的主动驱动件包括：电机转子部件(8)和电机定子部件(9)，所述电机转子部件(8)设置在主壳体(1)内，并且电机转子部件(8)套设在主轴(6)的外部，所述电机定子部件(9)设置在主壳体(1)内，并且电机定子部件(9)设在电机转子部件(8)的外部。

5.根据权利要求1所述的一种汽车空调用压缩机，其特征在于，所述动盘部件(2)与主壳体(1)之间设有防自转结构(10)。

6.根据权利要求1所述的一种汽车空调用压缩机，其特征在于，所述主壳体(1)上设有后壳体(11)，并且静盘部件(12)设置在后壳体(11)内。

7.根据权利要求1所述的一种汽车空调用压缩机，其特征在于，静盘部件(12)采用铝合金材料ZL111，铸造成型，加工后硬质阳极氧化处理，表面硬度提高至HV300以上，动盘部件(2)采用高分子复合材料PPS+RF4+T，注塑成型。

8.根据权利要求4所述的一种汽车空调用压缩机，其特征在于，电机定子部件(9)采用分布式绕组，电机定子部件(9)固定安装在主壳体(1)上，电机转子部件(8)为永磁体，电机转子部件(8)压装在主轴(6)中段外部。