CN118167645A - 压缩机 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种压缩机,包括静涡旋件、动涡旋件和变容量调节机构,所述压缩机具有压缩腔和进气压力腔,所述变容量调节机构包括塞环,所述塞环位于所述静涡旋件于远离所述动涡旋件的一侧,所述塞环与所述静涡旋件密封配合,所述压缩机包括支撑环,所述支撑环与所述塞环密封配合;所述压缩机具有气动腔,所述气动腔位于所述塞环和支撑环之间,所述气动腔能够与所述进气压力腔或所述压缩腔连通;所述支撑环位于所述塞环远离动涡旋件的一侧。本申请中支撑环位于塞环远离动涡旋件的一侧,即支撑环远离静涡旋件设置,通过对支撑环的设置位置进行调整,以降低或避免了支撑环对静涡旋件的影响。
Description
技术领域
本申请属于流体压缩领域,具体地,涉及一种压缩机。
背景技术
压缩机是蒸汽压缩式制冷系统中的重要组成部分,其功能是将低压低温制冷剂气体压缩成高压高温制冷剂气体。涡旋式压缩机是压缩机中的一种,其凭借节能环保等优点运用广泛。
相关技术中,为了实现涡旋压缩机的变容量需求,设计塞环和支撑环,支撑环靠近静涡旋件设置,且支撑环相对于静涡旋件活动,在变容量调节的过程中导致支撑环会与静涡旋件发生碰撞,产生噪音,同时也会对静涡旋件的结构性能等造成影响。
发明内容
本申请旨在提供一种支撑环对静涡旋件影响小的压缩机。
为了达到上述目的,本申请提供一种压缩机,包括静涡旋件、动涡旋件和变容量调节机构,所述压缩机具有压缩腔和进气压力腔,所述变容量调节机构包括塞环,所述塞环位于所述静涡旋件于远离所述动涡旋件的一侧,所述塞环与所述静涡旋件密封配合,所述压缩机包括支撑环,所述支撑环与所述塞环密封配合;所述压缩机具有气动腔,所述气动腔位于所述塞环和支撑环之间,所述气动腔能够与所述进气压力腔或所述压缩腔连通;
所述支撑环位于所述塞环远离动涡旋件的一侧。
本申请中支撑环位于塞环远离动涡旋件的一侧,即支撑环远离静涡旋件设置,通过对支撑环的设置位置进行调整,以降低或避免了支撑环对静涡旋件的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本申请实施例所提供的一种压缩机的立体图;
图2为本申请实施例所提供的一种压缩机的剖视图;
图3为本申请实施例所提供的一种压缩机的局部剖视图;
图4为本申请实施例所提供的另一种压缩机的局部剖视图;
图5为本申请实施例所提供的一种压缩机的部分分解图;
图6为本申请实施例所提供的一种塞环的结构图;
图7为本申请实施例所提供的另一种塞环的结构图;
图8为本申请实施例所提供的一种压缩机的另一剖视图;
图9为本申请实施例所提供的连接部与阀件的分解图;
图10为本申请实施例所提供的压缩机的局部爆炸图;
图11为本申请实施例所提供的静涡旋件的立体图;
图12为本申请实施例所提供的压缩机设置齿顶密封件的结构图;
图13为本申请实施例所提供的压缩机的又一剖视图;
图14为本申请实施例所提供的背压密封部的结构图;
图15为本申请实施例所提供的塞环的局部剖视图;
图16为本申请实施例所提供的静涡旋件的背面视图;
图17为本申请实施例所提供的背压引孔位于动盘基板部的结构图;
图18为本申请实施例所提供的动涡旋件的立体图。
具体实施方式
为了更好地理解本申请的技术方案,下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通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,都属于本申请保护的范围。
压缩机是蒸汽压缩式制冷系统中的重要组成部分,其功能是将低压低温制冷剂气体压缩成高压高温制冷剂气体。请参阅图1至图18,本实施例提出一种压缩机,具体为涡旋式压缩机,包括压缩机构、驱动机构6、支承件7和机壳8,所述支承件7与所述机壳8连接并固定,所述压缩机构包括静涡旋件1和动涡旋件2,所述静涡旋件1包括静盘基板部11和静涡卷部12,所述动涡旋件2包括动盘基板部21和动涡卷部22,动盘基板部21和静盘基板部11沿着所述静盘基板部11的厚度方向X1分布,所述动涡卷部22自所述动盘基板部21朝向所述静盘基板部11延伸,所述静涡卷部12自所述静盘基板部11朝向所述动盘基板部21延伸,所述压缩机具有压缩腔V,所述压缩腔V至少部分位于静盘基板部11和动盘基板部21之间,且压缩腔V至少部分位于静涡卷部12和动涡卷部22之间,换言之,静涡旋件1和动涡旋件2相互配合,压缩腔V至少部分围合于静涡旋件1和动涡旋件2之间。静涡卷部12和动涡卷部22具有渐开线的型线,因此压缩腔V包括若干个月牙形压缩室,包括中央压缩室V1、中间压缩室Vm和外侧压缩室V2,中央压缩室V1、中间压缩室Vm和外侧压缩室V2沿着压缩腔V的径向(即垂直于静盘基板部11厚度的方向X2,也即垂直于静盘基板部11和动盘基板部21分布的方向)分布,中间压缩室Vm位于所述外侧压缩室V2和中央压缩室V1之间,中央压缩室V1位于所述压缩腔V的径向中心,具体地,中央压缩室V1位于压缩腔V沿着径向方向的中心,静涡旋件1具有主排气孔H1,中央压缩室V1与所述主排气孔H1连通。当动涡卷部22的末端部(即远离主排气孔H1的型线末端部)刚与静涡卷部12接触时,此时外侧压缩室V2刚形成,位于压缩腔V的最外侧。另外,压缩机还具有进气压力腔Ps,进气压力腔Ps至少部分位于所述压缩腔V的外侧。所述进气压力腔Ps包括第一进气压力腔Ps1、第二进气压力腔Ps2和过流通道72,所述过流通道72位于所述支承件7,所述第一进气压力腔Ps1位于所述静涡旋件1的外壁10内,且位于所述压缩腔V的外侧,所述第二进气压力腔Ps2位于所述机壳8和所述支承件7之间,第二进气压力腔Ps2包括机壳8所对应的腔体80,所述过流通道72连通所述第一进气压力腔Ps1和第二进气压力腔Ps2;所述机壳8具有进气口81,所述进气口81与所述第二进气压力腔Ps2连通。
其外,压缩机包括盖体4,所述盖体4与所述支承件7和所述机壳8中的至少一者连接并固定,第一进气压力腔Ps1位于所述盖体4内。本实施例中,当支承件7完全位于机壳8内时,压缩机的外壳包括盖体4和机壳8;当支承件7部分位于机壳8内时,此时压缩机的外壳包括盖体4、机壳8和支承件7外露的部分。压缩机还具有排气压力腔HP,主排气孔H1与所述排气压力腔HP能够连通,所述排气压力腔HP至少部分位于所述盖体4内,且排气压力腔HP位于所述静涡旋件1和盖体4之间,换言之,排气压力腔HP由静涡旋件1和盖体4及两者之间的密封件(该密封圈可以是橡胶密封圈)围合而成。所述静涡旋件1位于所述盖体4内,并且所述静涡旋件1位于所述盖体4和支承件7之间,所述静涡旋件1相对所述支承件7和盖体4固定。此外,驱动机构6为压缩机的正常运行提供动力,驱动机构6包括电机61和驱动轴62,所述电机61位于机壳8内,并且电机61与驱动轴62连接,驱动轴62的一端穿过支承件7后与动涡旋件2转动连接,驱动轴62包括主轴部62a和偏心部62b,主轴部62a与电机61共轴设置,偏心部62b的轴心线与主轴部62a的轴心线偏心设置,静涡旋件1是个固定部件,动涡旋件2是一个运动部件,因此动涡旋件2相较于静涡旋件1做一个呈偏心回旋平动的运动。压缩机在压缩制冷剂的工作过程中,电机61通电,并且带动驱动轴62转动,驱动轴62带动动涡旋件2相对于静涡旋件1做偏心回旋平动,制冷剂从进气口81进入到机壳8所对应的腔体80内(即制冷剂进入到第二进气压力腔Ps2),然后从支承件7的过流通道72进入到第一进气压力腔Ps1,随着静涡卷部12和动涡卷部22的不断啮合,制冷剂从第一进气压力腔Ps1被吸入到压缩腔V,然后经外侧压缩室V2、中间压缩室Vm逐渐向中央压缩室V1运动,由于压缩室的容积由外而内逐渐减小,因此制冷剂从外侧压缩室V2向中央压缩室V1运行的过程中逐步被压缩,直至中央压缩室V1内的制冷剂压力大于排气压力时,制冷剂顶开排气阀9的阀片,制冷剂从主排气孔H1排出至盖体4的排气压力腔HP,盖体4具有出气口43,制冷剂最终从出气口43排出至压缩机外,进入到换热系统的换热部件中进行换热。由于外侧压缩室V2、中间压缩室Vm和中央压缩室V1由外而内分布,压缩室内的压力逐渐增大,因此,中央压缩室V1内的气压>中间压缩室Vm内的气压>外侧压缩室V2内的气压,当外侧压缩室V2刚形成的时候,外侧压缩室V2内的气压与进气压力腔Ps内的气压相同或者接近。本实施例中,排气阀9设置于主排气孔H1的出口处,排气阀9相对于静涡旋件1固定,包括但不限于连接件连接固定、压紧固定。
随着技术的发展,压缩机的适用场所越来越多,压缩机的使用工况也越来越多,例如压缩机运用于汽车的换热系统中,尤其是随着新能源电动汽车的技术越来越成熟,压缩机运用于新能源电动汽车的空调系统也越来越多,但是新能源电动汽车与燃油汽车相比,其应用工况也发生了改变,相较于燃油汽车,新能源电动汽车采用电池,由电池为电机提供电力,通常需要对汽车进行快速充电(比如快充、超充等)设计,以解决电池的充电问题,而电池在快速充电(比如快充、超充等)时,特别是高温时超充,需要在短时间给电池充满电,此时电池发热量非常大,需要压缩机有很高的制冷量,来解决电池充电的散热问题。但在常规的制冷制热工况下(比如春秋季给驾乘舱制冷制热的时候),压缩机的制冷量要求可能只有最大制冷量的1/10左右。若采用定排量的压缩机会导致在超充时电机的转速很高,而春秋季给驾乘舱制冷制热时的转速又很低,低转速和高转速的能效都会衰减。另外,压缩机低转速运行的密封难以建立,而压缩机高转速运行的时候噪音增加大,舒适性难以得到保证。随着新能源汽车的快速发展,对涡旋压缩机提出了更新的要求。由于常规的制冷制热工况的使用时间长,同时会要求将压缩机的高效点设计在常规工况点。由于现有技术对压缩机的制冷量范围提出了很高的要求,通常是设计高转速的压缩机,在超充的时候压缩机高转速运行,提供高制冷量解决电池充电的散热问题。在常规的工况下,压缩机低转速运行提供合适的制冷量给到乘客舱。但是低转速和高转速的能效都会衰减。举例说明,电机的效率点和电机的容量以及转速有较大关系,一般正常的设计,电机的高效点在5000RPM~6000RPM左右。低转速和高转速的能效都会衰减。在优化点的调节上会有较大的矛盾,如果按照车辆的制冷量需求,应该在低转速(比如小于3000RPM)的时候让电机达到最高的效率点,此时的问题是,电机可能就无法达到高转速(比如10000RPM)的运行功率。而满足了高转速的运行功率,电机的高效点就很难设计在1000RPM~3000RPM的低转速。并且压缩机在运行中,由于密封需要在一定的速度上才能起作用,从测试结果来看,当压缩机转速低于一定转速的时候(比如2000RPM),能效会有极具的下降。这种下降的原因应是电机低速效率降低和转速低时密封难以建立同时造成的。由于常规空调工况和超充工况的转速相差过大,且为了限制最高转速,常规空调工况可能需要运行在500RMP~1000RMP之间,使得常规能效挑战极大。另外,压缩机高转速运行的时候噪音增加大,舒适性难以得到保证。
由于压缩机应用工况发生了改变,不同工况下的制冷量需求差距很大,因此对压缩机的也提出了新的要求。为此,本实施例中对压缩机进行卸排量设计,请参阅图3和图4,所述压缩机包括变容量调节机构3,静涡旋件1具有旁通孔H0,具体地,旁通孔H0位于静盘基板部11,所述旁通孔H0的一端连通所述压缩腔V,所述变容量调节机构3用于调节所述旁通孔H0的另一端与所述进气压力腔Ps的连通与否。所述变容量调节机构3包括塞环31,所述塞环31能够封堵或者打开所述旁通孔H0与所述进气压力腔Ps的连通。本实施例通过变容量调节机构3来调制旁通孔H0的打开与否,进而控制与旁通孔H0所连通的压缩腔V和进气压力腔Ps的导通与否,进而控制压缩机部分负载或全载运行。当需要压缩机部分负载运行时比如春秋季只需要给乘客舱制冷制热的时候,压缩机的排量要求较低,此时控制塞环31打开旁通孔H0,如图4所示,将进入到压缩腔V内的部分制冷剂从旁通孔H0卸排至进气压力腔Ps,即压缩机的实际排量要小于被吸入压缩腔V内的制冷剂的量,从而减小压缩机的排量;当需要压缩机部分负载运行时(比如汽车快速充电、超充时),压缩机的排量要求较高,此时控制塞环31封堵旁通孔H0,如图3所示,即进入到压缩腔V内的制冷剂将全部用于压缩,使得压缩机的排量满足该工况下的使用需求,从而实现了压缩机的卸排量,满足压缩机的较大范围的变容量需求。如此,本实施例所提出的压缩机相较于不具有卸排量的压缩机,能在超充时降低电机的转速,降低压缩机在高转速运行时的噪音,保证了驾乘人员的舒适性,另外,也能提升常规的制冷制热工况下的电机转速,保证了压缩机的密封的建立,有助于提升压缩效率,此外压缩机可以缩减电机的转速运行范围,电机的能效也得到提升。
具体地,请再次参阅图3和图4,静涡卷部12和所述塞环31分别位于所述静盘基板部11沿着厚度方向X1的两侧,所述塞环31位于所述静涡旋件1于远离所述动涡旋件2的一侧,并且所述塞环31与所述静涡旋件1密封配合,压缩机在压缩的过程中,制冷剂的气体压力会逐步上升,具有一定压力的制冷剂就能为所述塞环31的致动提供动力,使得所述塞环31能够运动,因此,压缩机包括支撑环100,并且支撑环100与所述塞环31密封配合,支撑环100呈环状结构,且压缩机具有气动腔P,且气动腔P位于所述塞环31和支撑环100之间,即通过塞环31和支撑环100以及两者之间的密封件(比如橡胶密封圈等)能够构建出气动腔P,气动腔P能够与所述进气压力腔Ps或所述压缩腔V连通,具体地,气动腔P选择性的与进气压力腔Ps和所述压缩腔V中的一者连通,进而改变气动腔P内的气压大小,进而改变气动腔P内的制冷剂对塞环31的作用力的大小来使得塞环31移动,进而实现封堵或打开旁通孔H0的目的。更具体地,所述塞环31位于所述静涡旋件1和盖体4之间,所述塞环31能够沿着所述静盘基板部11的厚度方向X1移动,所述旁通孔H0沿着所述静盘基板部11的厚度方向X1与所述塞环31正对,以方便塞环31对旁通孔H0进行打开或者封堵。更具体地,当所述塞环31移动至与所述静盘基板部11接触并封堵所述旁通孔H0时,如图3所示,与所述旁通孔H0连通的压缩腔与所述进气压力腔Ps不连通;当所述塞环31移动至与所述静盘基板部11具有间隙时,旁通孔H0打开,如图4所示,与所述旁通孔H0连通的压缩腔与所述进气压力腔Ps连通。
静涡旋件1是压缩机构的主要部件之一,也是压缩机的核心部件之一。静涡旋件1由于精度要求等原因,加工难度大,因此其成本较高。若支撑环100位于塞环31靠近静盘基板部11的一侧,支撑环100可以相对于静盘基板部11固定,也可以相对于静盘基板部11活动,相对固定可以是机械连接,也可以是一体件,若机械连接就需要对静盘基板部11设置连接孔等,导致静盘基板部11的结构牢度降低,额外设置连接件成本也会增加,若为一体件则静涡旋件1的制造成本又上升,而相对活动又会使得压缩机的运动部件增多,造成稳定性降低、噪音增加、密封性降低等问题。为此,本申请中,所述支撑环100位于所述塞环31远离动涡旋件2的一侧,换言之支撑环100位于所述塞环31远离静盘基板部11的一侧,这样能无论是支撑环100相对固定还是相对活动,对静盘基板部11造成的影响都会降低,即延长了静涡旋件1的使用寿命。
具体地,请参阅图3和图4,所述盖体4包括间隔部40,所述静涡旋件1与所述间隔部40密封配合以隔绝排气压力腔HP和进气压力腔Ps。所述间隔部40与所述静盘基板部11沿着所述静盘基板部11的厚度方向X1分布,所述塞环31位于静涡旋件1和盖体4之间,具体地,所述塞环31位于所述静盘基板部11和间隔部40之间,并且所述塞环31能够在所述静盘基板部11和间隔部40之间移动,所述支撑环100位于所述塞环31靠近所述间隔部40的一侧。更具体地,请结合图5,所述塞环31于靠近所述间隔部40的一侧具有环槽311,所述支撑环100至少部分位于所述环槽311中,所述气动腔P位于所述支撑环100远离所述间隔部40的一侧,沿着所述静盘基板部11的厚度方向X1,所述塞环31能够在所述静盘基板部11和所述间隔部40之间移动。支撑环100既能为塞环31的运动提供支撑,以提高塞环31运动的平稳性和可靠性,还能为构件气动腔P提供支持。此外,请再次参阅图3和图4,所述压缩机还具有引压腔Pm,所述引压腔Pm位于所述塞环31和静涡旋件1之间,具体为,静涡旋件1包括凸伸部13,引压腔Pm位于塞环31和静涡旋件1的凸伸部13之间,引压腔Pm与所述气动腔P能够连通,另外,所述静涡旋件1还具有引压孔Hm,所述引压孔Hm连通所述引压腔Pm和压缩腔V,并且所述引压孔Hm与所述塞环31远离间隔部40一侧的部分外表面正对。本实施例中,所述引压孔Hm和所述旁通孔H0分别与不同的压缩腔V连通。
本实施例中,旁通孔H0与所述外侧压缩室V2连通,引压孔Hm与所述中间压缩室Vm和中央压缩室V1中的一者连通,即,旁通孔H0连通低压压缩室,引压孔Hm连通中压压缩室或者是高压压缩室。在一些实施方式中,旁通孔H0数量具有多个且沿着所述静涡卷部12的型线渐开或渐缩方向分布,如图11所示;或者所述旁通孔H0呈腰型孔,所述旁通孔H0沿着所述静涡卷部12的型线渐开或渐缩方向延伸,如图16所示。
因此,所述塞环31的外表面既有一部分位于进气压力腔Ps内,又有一部分位于气动腔P内,还有一部分位于引压腔Pm内。气动腔P和引压腔Pm分别位于所述塞环31外表面沿方向X1的相反侧,请结合图6,因此气动腔P内的气压对塞环31产生的作用力F1与引压腔Pm内的气压对塞环31产生的作用力F2方向相反,F1方向由间隔部40指向静盘基板部11,F2方向由静盘基板部11指向间隔部40。而进气压力腔Ps内的气压对塞环31产生的作用力有一部分与气动腔P内的气压对塞环31产生的作用力F1方向相同,为F3;有一部分与引压腔Pm内的气压对塞环31产生的作用力F2方向相同,为F4。当F1+F3>F2+F4时,塞环31朝向静盘基板部11移动,直至封堵旁通孔H0,压缩机进入全负载运行状态;当F2+F4>F1+F3时,塞环31朝向间隔部40移动,打开旁通孔H0,压缩机进入部分负载运行状态。
请参阅图6和图7,定义塞环31受作用力F1所对应的作用面积为S1,塞环31受作用力F2所对应的作用面积为S2,塞环31受作用力F3所对应的作用面积为S3,塞环31受作用力F4所对应的作用面积为S4。塞环31受作用力F1取决于作用面积S1和气动腔P内的气压。为了塞环31能快速响应,S1>S2。下面对塞环31的工作方式进行详细分析:
工作方式一、当气动腔P与引压腔Pm连通时,气动腔P内的气压与引压腔Pm内的气压相同,为Pm’;进气压力腔Ps内的气压为Ps’,则:F1=S1*Pm’,F2=S2*Pm’,F3=S3*Ps’,F4=S4*Ps’。塞环31受由间隔部40指向静盘基板部11方向的作用力F13=F1+F3=S1*Pm’+S3*Ps’;塞环31受由静盘基板部11指向间隔部40方向的作用力F24=F2+F4=S2*Pm’+S4*Ps’,而进气压力腔Ps内的气压Ps’与引压腔Pm内的气压Pm’差距较大,Pm’要明显高于Ps’,因此F3对F13的影响、以及F4对F24的影响较小,因此F13>F24,塞环31封堵旁通孔H0,压缩机进入全负载运行。
工作方式二、当气动腔P与进气压力腔Ps连通时,气动腔P内的气压与进气压力腔Ps内的气压相同,为Ps’;则:F1=S1*Ps’,F2=S2*Pm’,F3=S3*Ps’,F4=S4*Ps’。塞环31受由间隔部40指向静盘基板部11方向的作用力F13=F1+F3=S1*Ps’+S3*Ps’;塞环31受由静盘基板部11指向间隔部40方向的作用力F24=F2+F4=S2*Pm’+S4*Ps’,由于F1和F3均受较低气压Ps’,因此F13<F24,塞环31朝向间隔部40移动,打开旁通孔H0,压缩机进入部分负载运行。
在本实施例中,塞环31受作用力F3所对应的作用面可以成连续分布,如图7所示,在垂直于所述静盘基板部11厚度的方向X2上(方向X2垂直于X1),支撑环100位于塞环31和静涡旋件1之间,具体地,支撑环100位于塞环31和凸伸部13之间,支撑环100与塞环31和凸伸部13均密封配合。塞环31受作用力F3所对应的作用面也可以成间断分布,如图6所示,在X2方向上,支撑环100至少部分位于塞环31的环槽311内,支撑环100与塞环31密封配合(即所述支撑环100在垂直于所述静盘基板部11的厚度的方向X2两侧均与所述塞环31密封配合)而与凸伸部13不存在密封配合的关系。
在本实施例中,所述支撑环100相对于所述间隔部40固定,所述支撑环100与所述间隔部40连接或者为一体件,如图8所示;或者,所述支撑环100能够相对于所述间隔部40浮动。“连接”的方式不做具体限定,可以是连接件连接、卡接、粘接等,“一体件”的方式包括但不限于机加工成型、铸造成型、粉末冶金成型等。在本实施例中,静涡卷部12和凸伸部13分别位于所述静盘基板部11沿着厚度方向X1的两侧,沿垂直于所述静盘基板部11厚度的方向X2,所述凸伸部13位于所述塞环31的内侧,并且所述塞环31与所述凸伸部13密封配合;另外,所述凸伸部13与所述间隔部40密封配合,以隔绝排气压力腔HP和进气压力腔Ps。在本实施例中,支撑环100靠近间隔部40的一侧具有凸起100,朝向间隔部40延伸,凸起100沿着支撑环100的圆周方向间隔分布,即使支撑环100与间隔部40接触时,使得支撑环100沿着X2方向两侧的腔体内的气压也能够通过凸起100之间的通道连通,避免出现封闭式容腔而导致塞环31制动差或者失效的问题。本实施例中,为了保证气动腔P和引压腔Pm的相对密封性能,压缩机还包括密封件,支撑环100和塞环31之间,或者支撑环100和塞环31、凸伸部13之间,塞环31和凸伸部13之间均采用密封件以进行密封,密封件的的结构形式不做具体限定,可以是O型圈、V型圈、C型圈等等。
请结合图3和图5,为了便于气动腔P和引压腔Pm连通或者气动腔P和进气压力腔Ps连通的调控,所述变容量调节机构3包括阀件32,所述阀件32与所述塞环31连接,所述阀件32用于控制所述气动腔P与引压腔Pm连通,或者控制所述气动腔P与进气压力腔Ps连通,即所述阀件32用于控制所述气动腔P内的压力,以使得塞环31动作实现压缩机的全负载/部分负载运行。
请再次参阅图5和图15,所述塞环31具有第一通路31a和第二通路31b,所述第一通路31a与所述引压腔Pm连通,所述第二通路31b与所述气动腔P连通,所述阀件32用于控制所述第二通路31b与所述第一通路31a或进气压力腔Ps连通。具体地,所述阀件32具有第一工作状态和第二工作状态,在第一工作状态时,所述阀件32控制所述第二通路31b与所述第一通路31a连通,压缩机进入全负载运行;在第二工作状态时,所述阀件32控制所述第二通路31b与所述进气压力腔Ps连通,压缩机进入部分负载运行。
在一些实施方式中,阀件32可以内置于压缩机内,具体地,请参阅图3和图8,所述阀件32安装于所述盖体4,所述阀件32位于所述间隔部40和静盘基板部11之间,即阀件32也位于进气压力腔Ps内;所述压缩机包括阀件电接头33,所述阀件电接头33安装于所述盖体4。通过控制阀件电接头33的通断电进而控制阀件32的通断电。在一具体实施方式中,阀件32可以是电磁阀。另外,阀件32的控制方式不做具体限定,可以是阀件32断电时,气动腔P和引压腔Pm连通;阀件32通电时,气动腔P和进气压力腔Ps连通。或者相反地,阀件32断电时,气动腔P和进气压力腔Ps连通;阀件32通电时,气动腔P和引压腔Pm连通。
阀件32与塞环31之间连通的可靠性和密封性也是影响压缩机正常可靠运行的关键之一。为此,请再次参阅图5和图8,在本实施例中,所述变容量调节机构3包括连接部件34,所述连接部件34位于阀件32和塞环31之间,连接部件34连接阀件32和塞环31。本实施例中连接部件34、阀件32、塞环31之间组装连接,即连接部件34、阀件32、塞环31在组装前为单个零件,后组装在一起。所述连接部件34具有流体通路340,所述阀件32用于控制所述气动腔P通过流体通路340与所述压缩腔V或进气压力腔Ps连通。本实施例通过在阀件32和塞环31之间增设连接部件34,通过连接部件34内的流体通路340来实现流体的转接连通,相对于在塞环31和阀件32之间直接流体转接连通,需要相对应的端口对应,而由于一些加工的原因,很难使得塞环31和阀件32之间对应端口相对应,本实施例中通过增设连接部件34,降低了塞环31和阀件32直接连接对结构适配性要求较高,增加了设计难度和加工难度,而由连接部件34进行转接,方便端口之间能一一对应,且方便组装。
具体地,流体通路340包括第一流通通路34a和第二流通通路34b,所述第一流通通路34a能够与所述压缩腔V连通,所述第二流通通路34b能够与所述气动腔P连通,所述阀件32用于控制所述第二流通通路34b和第一流通通路34a的连通与否。进一步地,所述流体通路340还包括第三流通通路34c,所述第三流通通路34c能够与所述进气压力腔Ps连通,所述阀件32还用于控制所述第二流通通路34b和第三流通通路34c的连通与否。更进一步地,塞环31的第一通路31a连通所述压缩腔V和第一流通通路34a,塞环31的第二通路31b连通所述气动腔P和第二流通通路34b。换言之,阀件32可以控制第二流通通路34b与第一流通通路34a连通,或者控制第二流通通路34b与第三流通通路34c连通,进而控制气动腔P与压缩腔V或进气压力腔Ps连通,从而调节气动腔P内的压力,以驱动塞环31运动,打开或封堵所述旁通孔H0。其中,图5中31a、31b、34a、34b、34c所指代的通路均为结构隐藏线,同图9中虚线所指代的通道,图中为了说明本技术方案进行显示。
更具体地,请结合图9,所述连接部件34具有第一接口34a1、第二接口34b1和第三接口34c1,所述第一接口34a1与第一流通通路34a连通,第二接口34b1与第二流通通路34b连通,第三接口34c1与第三流通通路34c连通;所述阀件32具有第一阀口32a、第二阀口32b和第三阀口32c,所述第一阀口32a与第一接口34a1连通,所述第二阀口32b与第二接口34b1连通,所述第三阀口32c与第三接口34c1连通,所述阀件32用于控制所述第二阀口32b与第一阀口32a或第三阀口32c的连通。即通过设置连接部件34,使得塞环31与阀件32之间的流体连通能够通过连接部件34进行中间过渡转接,方便塞环31内的第一通路31a和第二通路31b的加工,避免塞环31内的通路还要根据阀口的位置进行设计和加工。所述阀件32具有第一工作状态和第二工作状态,在第一工作状态时,所述阀件32控制所述第二阀口32b与第一阀口32a连通,压缩机进入全负载运行;在第二工作状态时,所述阀件32控制所述第二阀口32b与第三阀口32c连通,压缩机进入部分负载运行。
请再次参阅图5,在本实施例中,变容量调节机构3还包括密封部件35,所述密封部件35包括第一密封部件351和第二密封部件352,所述第一密封部件351位于所述连接部件34和塞环31之间,所述第二密封部件352位于所述连接部件34和阀件32之间。通过第一密封部件351密封连接所述连接部件34和塞环31,并且第一密封部件351在第一通路31a和第二通路31b的端口处具有开口,以供制冷剂流体能够通过,第一密封部件351呈片状结构,其一面为橡胶层,另一面为橡胶层或者为石棉层,既能实现密封,同时还能达到耐磨和耐高温的效果,采用具有石棉层的第一密封部件351还具有优异的隔热效果,以降低对阀件的热损伤。通过第二密封部件352密封连接阀件32和连接部件34,第二密封部件352也可以同第一密封部件351一样呈片状结构,并且在阀口的对应位置处具有开口,以供制冷剂流体能够通过。当然,第一密封部件351和第二密封部件352也可以是设置于对应端口/阀口处的密封圈。
在本实施例中,所述连接部件34至少部分位于所述盖体4内,所述连接部件34连接于所述塞环31和阀件32之间。连接部件34可以完全内置于所述盖体4内,此时,阀件32可以集成于压缩机,与盖体4连接并密封。连接部件34也可以部分位于盖体4内,部分延伸出盖体4外,即阀件32位于所述盖体4外,阀件32设置在压缩机的外部,此时,连接部件34可以是管状部件等,图中未示出。
在一具体实施方式中,所述连接部件34位于所述盖体4内,所述连接部件34呈块状结构,所述压缩机还包括紧固件36,所述紧固件36连接所述连接部件34和塞环31,另外,所述阀件32安装于所述盖体4内,阀件电接头33安装于所述盖体4,并且所述阀件电接头33与所述盖体4密封配合,所述阀件电接头33与所述阀件32电性连接。将阀件32、阀件电接头33均集成于压缩机,使得压缩机的集成性更高,更方便后续的组装。本实施方式中,紧固件36也可以连接连接部件34、塞环31和阀件32,当然,也可以压缩机还包括连接件39,所述连接件39连接阀件32和塞环31并固定,连接件39连接并紧固阀件32和塞环31的过程中,也能压紧第一密封部件351和第二密封部件352。本实施方式中,紧固件36和连接件39的数量均不做具体限定,可以根据实际需求进行设计。
具体地,请参阅图10,盖体4具有接头安装孔44,阀件电接头33部分位于接头安装孔44内,并且在阀件电接头33和接头安装孔44的孔壁之间设置密封圈37以密封,另外还设置卡簧38,卡簧38位于阀件电接头33朝向盖体4外部的一端,并且卡簧38抵接于阀件电接头33和盖体4之间,以对阀件电接头33进行限位。
此外,压缩机包括阀件控制部,所述阀件控制部与所述阀件电信接头33电信连接。阀件控制部可以位于压缩机内,也可以设置于压缩机外,图中未示出。
在上述实施例中,引压腔Pm所引的气压可以是中间压缩室Vm内的气压,也可以是中央压缩室V1内的气压,由于中央压缩室V1内的气压要明显高于中间压缩室Vm内的气压,为了有效保护阀件32,避免因为压力过高而使其发生爆破等导致其工作失效,在一种具体实施方式中,引压腔Pm与中间压缩室Vm连通,即引压孔Hm连通中间压缩室Vm。请结合图11,主排气孔H1和旁通孔H0均位于所述静盘基板部11,相较于所述旁通孔H0而言,所述引压孔Hm更为靠近所述主排气孔H1。另外,当外侧压缩室V2刚形成的时候,旁通孔H0至少部分露出于该刚形成的外侧压缩室V2,即旁通孔H0至少部分与该刚形成的外侧压缩室V2连通。
请再次参阅图3和图4,所述进气压力腔Ps还包括连通腔Ps3,所述连通腔Ps3位于所述盖体4和静涡旋件1之间,所述压缩机还具有回气通道1a,所述回气通道1a的一端与所述第一进气压力腔Ps1连通,另一端能够与所述连通腔Ps3连通,连通腔Ps3能够与旁通孔H0连通,换言之,回气通道1a的另一端能够与旁通孔H0连通。相较于所述旁通孔H0而言,所述回气通道1a更为远离所述主排气孔H1。当压缩机处于部分负载运行状态时,旁通孔H0打开,进入到外侧压缩室V2内的制冷剂会经过旁通孔H0后进入到连通腔Ps3中,然后从回气通道1a进入到第一进气压力腔Ps1中,后又进入到压缩腔内,如此循环。具体地,回气通道1a位于静盘基板部11,如图3所示;或者回气通道1a位于静盘基板部11和盖体4之间,如图4所示,此时静盘基板部11的外缘或者盖体4的内壁设置缺口1a1,以增加回气通道1a的流通面积,缺口1a1的数量不具体限定,可以是多个沿着盖体4的圆周方向分布于静盘基板部11。
本实施方式中,静涡旋件1相对所述支承件7和盖体4固定,即静涡旋件1不存在相对机壳8或支承件7或盖体4浮动的情况,若动涡旋件2也不存在调整机制,也不加以任何措施,需要将静涡旋件1与动涡旋件2进行抵接以保证密封,则动涡卷部22与静盘基板部11之间、静涡卷部12与动盘基板部21之间的磨损情况会严重,当磨损量到达一定程度后,静涡旋件1和动涡旋件2之间的间隙就会大到密封难以建立,导致制冷剂泄漏,压缩失效。
为了解决上述这一情况,请参阅图12,在一些实施方式中,所述动涡卷部22朝向所述静盘基板部11的一端具有第一涡卷槽22a,所述压缩机包括第一齿顶密封件TS1,所述第一齿顶密封件TS1至少部分位于所述第一涡卷槽22a内,所述第一齿顶密封件TS1与静盘基板部11接触;此外,所述静涡卷部12朝向所述动盘基板部21的一端具有第二涡卷槽12a,所述压缩机包括第二齿顶密封件TS2,所述第二齿顶密封件TS2至少部分位于所述第二涡卷槽12a内,所述第二齿顶密封件TS2与所述动盘基板部21接触。即动涡卷部22通过第一齿顶密封件TS1与静盘基板部11接触,静涡卷部12通过第二齿顶密封件TS2与动盘基板部21接触,第一齿顶密封件TS1和第二齿顶密封件TS2均沿着涡旋型线延伸,且为耐磨件,采用耐磨材料制造而成,且第一齿顶密封件TS1和第二齿顶密封件TS2的硬度小于涡卷部和基板部的硬度,能在较长运行时间能有效避免涡卷部和基板部之间直接接触,保护涡卷部和基板部不受磨损,并且耐磨的性能使得静涡旋件1和动涡旋件2之间能保持密封。在本实施例中,所述第一齿顶密封件TS1的宽度大于所述旁通孔H0的孔径,以防止第一齿顶密封件TS1不能完全封堵旁通孔H0而造成制冷剂从相对较高压力的压缩室向旁侧相对较低压力的压缩室泄露的问题,导致压缩效率降低。另外,动涡卷部22的壁厚d2大于所述旁通孔H0沿动涡卷部22壁厚方向的孔径d1,也避免因为旁通孔H0过大而造成制冷剂从一个压缩室向另一个压缩室泄露的问题。
为了解决上述这一情况,在另一些实施方式中,压缩机设置引背压相关结构。请参阅图13,所述静涡旋件1和动涡旋件2接触,压缩腔V至少部分位于所述静涡旋件1和动涡旋件2之间,所述压缩机具有背压腔BP,背压腔BP位于所述动涡旋件2于远离所述静涡旋件1的一侧,所述动涡旋件2具有背压引孔H3,所述背压引孔H3的一端与所述压缩腔V能够连通,所述背压引孔H3的另一端也能够与所述背压腔BP连通。即通过在动涡旋件2上设置背压引孔H3,使得压缩机在压缩制冷剂的过程中,当与背压引孔H3所连通的压缩腔V内的压力高于背压腔BP内的压力时,与背压引孔H3所连通的压缩腔V内的高压制冷剂就可以通过背压引孔H3引入到背压腔BP中,使得背压腔BP内的压力增大,与压缩腔V内的压力形成相互抵抗的作用力,即通过引背压的方式使得背压腔BP内的压力可调,以适应性调整压缩腔V内的压力,防止压缩机在压缩制冷剂的过程中,其内部的压力过大而导致涡卷部和基板部之间发生分离导致制冷剂泄漏的问题。在本实施方式中,背压引孔H3的一端与所述中央压缩室V1和所述中间压缩室Vm中的一者能够连通,换言之背压引孔H3可以与高压腔连通,也可以与中压腔连通,能达到有效调节背压腔BP内压力的效果。
背压引孔H3可以开设于动盘基板部21,但是会存在中央压缩室V1内的制冷剂从背压引孔H3不断向背压腔BP导通的问题,而发生不可控的情况,导致背压腔BP内的压力来不及卸排而使得背压腔BP内的制冷剂对动盘基板部21产生朝向静涡旋件1的推力,使得静涡旋件1和动涡旋件2两者之间的涡卷部和基板部发生硬磨擦,导致磨损严重的问题。为此,所述背压引孔H3的一端与所述中央压缩腔V1间歇性连通,另外所述支承件7具有节流孔70,所述节流孔70连通所述背压腔BP和所述机壳8所对应的腔体80,即节流孔70连通所述背压腔BP和进气压力腔Ps,间歇性连通就可以为背压腔BP内的压力通过节流孔70卸载而避免背压腔BP内的压力过高对动涡旋件2产生朝向静涡旋件1的推力而造成动涡旋件2和静涡旋件1磨损严重的问题,能有效保护动涡旋件2和静涡旋件1,保证压缩机能正常有效工作,同时还能节省第一齿顶密封件TS1和第二齿顶密封件TS2的使用,降低了压缩机的成本。
具体地,所述压缩机具有第一开口22a和第二开口22b,所述第一开口22a与所述背压引孔H3连通,所述第二开口22b连通所述背压引孔H3和背压腔BP;所述动涡旋件2包括动盘基板部21和动涡卷部22,所述第二开口22b位于所述动盘基板部21远离所述动涡卷部22的一侧。
在一些实施方式中,所述第一开口22a位于所述动盘基板部21于靠近静盘基板部11的一侧,所述第一开口22a与所述中央压缩室V1和所述中间压缩室Vm中的一者能够连通。即背压引孔H3位于动盘基板部21,如图17所示,此设置下,在动涡旋件2相对静涡旋件1运行的过程中,背压引孔H3仅在经过静涡卷部12的瞬间被封堵,相当于背压引孔H3长时间连通压缩腔V和背压腔BP,会存在压缩腔V内的制冷剂从背压引孔H3不断向背压腔BP导通的问题,尤其是当背压引孔H3连通中央压缩室V1(即高压室)时,高压制冷剂不断向背压腔BP导通,导致背压腔BP内的压力上升很快,一旦压力来不及排掉,就会导致背压腔BP内的压力过高而发生不可控的情况,比如,导致背压腔BP内的压力来不及卸排而使得背压腔BP内的制冷剂对动盘基板部21产生朝向静涡旋件1的推力,使得静涡旋件1和动涡旋件2两者之间的涡卷部和基板部发生硬磨擦,导致磨损严重的问题等等
为此,请参阅图13,在另一些实施方式中,所述第一开口22a位于所述动涡卷部22于远离所述动盘基板部21的一侧,所述第一开口22a与所述静盘基板部11正对,并且所述静盘基板部11能够封堵所述第一开口22a,所述第一开口22a与所述中央压缩室V1和所述中间压缩室Vm中的一者能够连通。
在一具体实施方式中,所述背压引孔H3位于所述动盘基板部21和动涡卷部22。更具体地,请结合图18,所述背压引孔H3包括第一孔段H31,所述第一孔段H31位于所述动涡卷部22靠近所述静盘基板部11的一侧并与所述第一开口22a连通;所述背压引孔H3包括第二孔段H31,所述第二孔段H31与第一孔段H31连通,并且所述第二孔段H31的孔径小于所述第一孔段H31的最小孔径。动涡旋件2相对于静涡旋件1运动的过程中,位于压缩腔V内的润滑油贴着动涡旋件2和静涡旋件1的腔壁运行,如此设置,就能在动涡旋件2相对运动的过程中,将贴着静盘基板部11的润滑油收集到第一孔段H31内进行储存,当制冷剂通过背压引孔H3引入到背压腔BP时,制冷剂也会携带着润滑油一同进入到背压腔BP内对背压腔BP内的零部件,尤其是存在相对运动的零部件之间进行润滑,有利于保护,延长背压腔内的零部件(比如轴承、偏心套等)的使用寿命。本实施方式中,第一开口22a位于所述动涡卷部22于远离所述动盘基板部21的一侧,并且第一开口22a靠近主排气孔H1,即背压引孔H3引高压,能够实现所述背压引孔H3的一端与所述中央压缩腔V1间歇性连通,所述第一开口22a与所述背压引孔H3连通,所述第一开口22a与所述静盘基板部11正对,并且所述静盘基板部11能够封堵所述第一开口22a,此外,所述动盘基板部21于远离所述动涡卷部22的一侧具有第二开口22b,所述第二开口22b连通所述背压引孔H3和背压腔BP,换言之,能够连通中央压缩腔V1和背压腔BP的引背压通道从动涡卷部22的齿顶部一直延伸至动盘基板部21并贯通。动涡旋件2在相对于静涡旋件1做平面运动的过程中压缩制冷剂,当压缩腔V内的压力未大于背压腔BP内压力时,动涡旋件2和静涡旋件1因为存在相对运动速度,且两者之间的润滑油能产生油膜密封,进而不会发生制冷剂泄漏的问题;当压缩腔V内的压力大于背压腔BP内压力时,该压力会使得动涡旋件2和静涡旋件1之间沿着X1方向产生缝隙,第一开口22a打开并与中央压缩腔V1连通,中央压缩腔V1内的制冷剂就会从第一开口22a进入背压引孔H3,最后通过第二开口22b导入到背压腔BP,背压腔BP内压力升高而中央压缩腔V1内压力降低,因此动涡旋件2和静涡旋件1又会再次密封接触,第一开口22a再次被所述静盘基板部11封堵,实现压缩腔V与背压腔BP内的压力动态自适应调整。在本实施例中,所述动涡旋件2位于所述静涡旋件1和支承件7之间,背压腔BP位于所述支承件7和动盘基板部21之间。所述动盘基板部21与所述支承件7接触,可以是直接接触,也可以是间接接触。为了保证背压腔BP的有效密封性,压缩机包括背压密封部200,所述背压密封部200位于所述动盘基板部21和所述支承件7之间,所述背压密封部200与所述动盘基板部21和所述支承件7均接触,另外,驱动轴62和支承件7之间还设置轴封T,背压腔BP围合于驱动轴62、轴封T、支承件7、背压密封部200和动盘基板部21之间。通过设置背压密封部200和轴封T保证了背压腔BP的相对密封性。结合图14,在本实施方式中,所述背压密封部200包括耐磨环201,所述动盘基板部21于靠近所述支承件7的一侧具有环槽21a,所述耐磨环201至少部分位于所述环槽21a中,所述耐磨环201与所述支承件7接触。耐磨环201能有效减少动盘基板部21和支承件7之间的直接接触磨损,有效保护动涡旋件2的同时还能保证压缩腔的相对密封。另外,除了设置节流孔70外,也可以通过对耐磨环201进行结构设计达到卸压的目的。具体地,所述耐磨环201包括第一缺口面201a和第二缺口面201b,所述第一缺口面201a和第二缺口面201b至少部分接触,并且所述第一缺口面201a和第二缺口面201b至少部分沿着所述耐磨环201的周向分布,即耐磨环201为非连续的环状件,当背压腔BP内的压力升高到一定程度的时候,背压腔BP内的压力就会将耐磨环201胀大使其缺口槽显现,背压腔BP内的压力也能部分从缺口槽泄漏防止背压腔BP内压力过高。当然,也可以节流孔70和具有缺口槽的耐磨环201均采用。
此外,为了能满足背压腔BP和压缩腔V内的压力在自动调整的过程中动涡旋件2所产生的浮动量,所述背压密封部200包括弹性件202,所述弹性件202位于所述环槽21a中,并且所述弹性件202与所述耐磨环201和动盘基板部21抵接;所述支承件7包括耐磨板片71,所述耐磨板片71与所述耐磨环201接触。由弹性件202提供弹性量,使得动涡旋件2在浮动的过程中仍然保持密封。弹性件202包括但不限于O型密封圈、X型密封圈、C型密封圈。
本实施方式中,连通背压腔BP和所述机壳8所对应的腔体80的节流方式不限于设置节流孔70,也可以支承件7具有连通通道,连通通道连通所述背压腔BP和所述机壳8所对应的腔体80,所述压缩机还包括节流阀,所述节流阀至少部分位于连通通道中,图中未示出。
在本实施方式中,卸载设计不局限于上述实施例中所展示的卸载相关结构,即沿着所述静盘基板部11厚度方向X1,气动腔P可以位于所述塞环31靠近盖体4的一侧,则沿着所述静盘基板部11厚度方向X1,所述支撑环100位于所述塞环31远离所述静盘基板部11的一侧,所述支撑环100相对于所述盖体4固定或者活动;气动腔P也可以位于所述塞环31靠近静盘基板部11的一侧,则沿着所述静盘基板部11厚度方向X1,所述支撑环100位于所述塞环31靠近所述静盘基板部11的一侧,所述支撑环100相对于所述静盘基板部11固定或者活动。总而言之,气动腔P位于所述塞环31沿着所述静盘基板部11厚度方向X1的一侧,气动腔P同上述实施例中一样,能够与所述进气压力腔Ps或所述压缩腔V连通,以使得所述塞环31能够沿所述静盘基板部11的厚度方向X1上移动,进而能够封堵或者打开所述旁通孔H0与所述进气压力腔Ps的连通。关于引压腔Pm、引压孔Hm、第一通路31a和第二通路31b等的设计可以同上述实施例一样,也可以根据气动腔P的位置进行适应性的调整设计,此部分的相关结构图中未示出。
请再次参阅图2至图4、图8和图13,在上述实施例中,所述盖体4包括第一盖体部41和第二盖体部42,所述第二盖体部42与所述第一盖体部41沿着所述静盘基板部11的厚度方向X1分布,所述静涡旋件1至少部分位于所述第一盖体部41内,所述变容量调节机构3位于所述第一盖体部41内,所述间隔部40位于所述第一盖体部41。具体地,所述第一盖体部41还包括外壁部411,所述外壁部411与间隔部40为一体件,所述间隔部40自所述外壁部411朝向所述盖体4中心线延伸;此外,所述外壁部411内侧具有台肩部41a,所述静涡旋件1与所述台肩部41a抵接,所述压缩机还包括弹性件E,如图3所示,所述弹性件E位于所述静涡旋件1与所述台肩部41a之间,并且所述弹性件E与所述静涡旋件1与所述台肩部41a均抵接。弹性件E的作用是使静涡旋件1能够得到更好的固定,同时静涡旋件1与台肩部41a的硬面接触,低压缩机在运行过程中的噪音,提高行车过程中的舒适性。
在一些实施方式中,所述第一盖体部41和第二盖体部42为一体件。在另一些实施方式中,所述第一盖体部41和第二盖体部42通过紧固件(比如螺栓等)连接并固定,即盖体4为多级式盖体,方便盖体的加工,降低加工难度。
本申请中通过设置旁通孔H0并结合变容量调节机构,通过旁通的方式可以让压缩机在需要的时候卸载部分排量,让压缩机在高制冷量需求的时候运行在大排量下,而低制冷量需求的时候运行在小排量,通过旁通孔的打开和关闭切换压缩机的排量,以满足压缩机的不同工况的运行需求。相较于固定排量压缩机来说,当此变排量压缩机的排量大于原始的压缩机排量的时候,可以降低较大制冷量需求时的运行转速,保证制冷量的同时起到降噪效果;而当卸载后的排量小于原始的压缩机排量的时候,可以增加较低制冷量需求时的运行转速,增加机械密封,并同时避开电机低能效转速区域,避开电机低能效转速区域,即电机的需求转速范围缩小,使得电机的设计更为容易,高效区域更容易被利用,提高了压缩机的能效比。当然,本实施例所提出的压缩机除了可以应用于汽车,也可应用于其他设备的空调系统。上述实施例中部分技术实施方式可以组合或者替换。
以上结合具体实施方式描述了本申请的技术原理,但需要说明的是,上述的这些描述只是为了解释本申请的原理,而不能以任何方式解释为对本申请保护范围的具体限制。基于此处的解释,本领域的技术人员在不付出创造性劳动即可联想到本申请的其他具体实施方式或等同替换,都将落入本申请的保护范围。
Claims (14)
1.一种压缩机,其特征在于:包括静涡旋件、动涡旋件和变容量调节机构,所述压缩机具有压缩腔和进气压力腔,所述变容量调节机构包括塞环,所述塞环位于所述静涡旋件于远离所述动涡旋件的一侧,所述塞环与所述静涡旋件密封配合,所述压缩机包括支撑环,所述支撑环与所述塞环密封配合;所述压缩机具有气动腔,所述气动腔位于所述塞环和支撑环之间,所述气动腔能够与所述进气压力腔或所述压缩腔连通;
所述支撑环位于所述塞环远离动涡旋件的一侧。
2.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于:所述静涡旋件具有旁通孔,所述旁通孔连通所述压缩腔,所述塞环能够封堵或者打开所述旁通孔与所述进气压力腔的连通;
所述压缩机包括盖体,所述塞环位于所述静涡旋件和盖体之间,所述塞环能够沿着所述静盘基板部的厚度方向移动,所述旁通孔沿着所述静盘基板部的厚度方向与所述塞环正对。
3.根据权利要求2所述的压缩机,其特征在于:所述盖体包括间隔部,所述静涡旋件包括静盘基板部,所述间隔部与所述静盘基板部沿着所述静盘基板部的厚度方向分布,所述塞环位于所述静盘基板部和间隔部之间;所述支撑环位于所述塞环靠近所述间隔部的一侧。
4.根据权利要求3所述的压缩机,其特征在于:所述塞环于靠近所述间隔部的一侧具有环槽,所述支撑环至少部分位于所述环槽中,所述气动腔位于所述支撑环远离所述间隔部的一侧;沿着所述静盘基板部的厚度方向,所述塞环能够在所述静盘基板部和所述间隔部之间移动。
5.根据权利要求4所述的压缩机,其特征在于:在垂直于所述静盘基板部的厚度的方向上,所述支撑环位于塞环和凸伸部之间,支撑环与塞环和凸伸部均密封配合;或者,所述支撑环在垂直于所述静盘基板部的厚度的方向两侧均与所述塞环密封配合;
所述支撑环相对于所述间隔部固定,所述支撑环与所述间隔部连接或者为一体件;或者,所述支撑环能够相对于所述间隔部浮动;
所述静涡旋件包括静涡卷部和凸伸部,所述静涡卷部和凸伸部分别位于所述静盘基板部沿着厚度方向的两侧,沿垂直于所述静盘基板部厚度的方向,所述凸伸部位于所述塞环的内侧,并且所述塞环与所述凸伸部密封配合;所述凸伸部与所述间隔部密封配合。
6.根据权利要求5所述的压缩机,其特征在于:所述压缩机还具有引压腔,所述引压腔位于所述凸伸部和塞环之间,所述气动腔能够与所述引压腔连通,所述静涡旋件具有引压孔,所述引压孔连通所述引压腔和压缩腔,并且所述引压孔与所述塞环远离间隔部一侧的部分外表面正对;
所述变容量调节机构包括阀件,所述阀件与所述塞环连接,所述阀件用于控制所述气动腔与引压腔连通,或者控制所述气动腔与进气压力腔连通。
7.根据权利要求6所述的压缩机,其特征在于:定义气动腔内的气压对塞环产生的作用力为F1,引压腔内的气压对塞环产生的作用力为F2,F1和F2的方向相反,进气压力腔内的气压对塞环产生的作用力包括F3和F4,F3与F1的作用方向相同,F4与F2的作用方向相同;
所述塞环受作用力F1所对应的作用面积为S1,塞环受作用力F2所对应的作用面积为S2,其中,S1>S2。
8.根据权利要求7所述的压缩机,其特征在于:所述塞环具有第一通路和第二通路,所述第一通路与所述引压腔连通,所述第二通路与所述气动腔连通,所述阀件用于控制所述第二通路与所述第一通路或进气压力腔连通。
9.根据权利要求8所述的压缩机,其特征在于:所述阀件具有第一工作状态和第二工作状态,在第一工作状态时,所述阀件控制所述第二通路与所述第一通路连通;在第二工作状态时,所述阀件控制所述第二通路与所述进气压力腔连通;
所述阀件安装于所述盖体,所述阀件位于所述间隔部和静盘基板部之间;所述压缩机包括阀件电接头,所述阀件电接头安装于所述盖体。
10.根据权利要求6所述的压缩机,其特征在于:所述静涡旋件具有主排气孔,所述主排气孔和旁通孔均位于所述静盘基板部,相较于所述旁通孔而言,所述引压孔更为靠近所述主排气孔;
所述压缩腔包括中央压缩室,所述主排气孔与所述中央压缩室连通,所述压缩机还具有排气压力腔,所述排气压力腔至少部分位于所述盖体内,所述主排气孔与所述排气压力腔能够连通;
所述进气压力腔包括第一进气压力腔,所述第一进气压力腔位于所述静涡旋件的外壁内,所述进气压力腔还包括连通腔,所述连通腔位于所述盖体和静涡旋件之间,所述静涡旋件还具有回气通道,所述回气通道的一端与所述第一进气压力腔连通,另一端与所述连通腔连通,所述连通腔能够与所述旁通孔连通,相较于所述旁通孔而言,所述回气通道更为远离所述主排气孔。
11.根据权利要求6所述的压缩机,其特征在于:所述压缩腔包括外侧压缩室和中间压缩室,所述中间压缩室位于所述外侧压缩室和中央压缩室之间,所述旁通孔与所述外侧压缩室连通,所述引压孔与所述中间压缩室和中央压缩室中的一者连通;
所述旁通孔数量具有多个且沿着所述静涡卷部的型线渐开或渐缩方向分布;或者所述旁通孔呈腰型孔,所述旁通孔沿着所述静涡卷部的型线渐开或渐缩方向延伸;
所述动涡旋件包括动涡卷部,当所述动涡卷部的末端部与所述静涡卷部接触时,所述外侧压缩室位于所述压缩腔的最外侧。
12.根据权利要求11所述的压缩机,其特征在于:所述动涡旋件包括动盘基板部,所述动盘基板部和静盘基板部沿着所述静盘基板部的厚度方向分布,所述动涡卷部自所述动盘基板部朝向所述静盘基板部延伸,所述动涡卷部朝向所述静盘基板部的一端具有第一涡卷槽,所述压缩机包括第一齿顶密封件,所述第一齿顶密封件至少部分位于所述第一涡卷槽内,所述第一齿顶密封件与静盘基板部接触,所述第一齿顶密封件的宽度大于所述旁通孔的孔径;所述动涡卷部的壁厚大于所述旁通孔沿动涡卷部壁厚方向的孔径;
所述静涡卷部自所述静盘基板部朝向所述动盘基板部延伸,所述静涡卷部朝向所述动盘基板部的一端具有第二涡卷槽,所述压缩机包括第二齿顶密封件,所述第二齿顶密封件至少部分位于所述第二涡卷槽内,所述第二齿顶密封件与所述动盘基板部接触。
13.根据权利要求3至12任意一项所述的压缩机,其特征在于:所述盖体包括第一盖体部和第二盖体部,所述第一盖体部和第二盖体部为一体件;或者,所述第一盖体部和第二盖体部连接并固定。
14.根据权利要求13所述的压缩机,其特征在于:所述第二盖体部与所述第一盖体部沿着所述静盘基板部的厚度方向分布,所述静涡旋件至少部分位于所述第一盖体部内,所述变容量调节机构位于所述第一盖体部内,所述间隔部位于所述第一盖体部;
所述第一盖体部还包括外壁部,所述外壁部与间隔部为一体件,所述间隔部自所述外壁部朝向所述盖体中心线延伸;
所述外壁部内侧具有台肩部,所述静涡旋件与所述台肩部抵接,所述压缩机还包括弹性件,所述弹性件位于所述静涡旋件与所述台肩部之间,并且所述弹性件与所述静涡旋件与所述台肩部均抵接。
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