CN220487862U - 一种电动空调压缩机、汽车空调系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电动空调压缩机、汽车空调系统及汽车，涉及汽车零部件技术领域，电动空调压缩机包括动涡盘、静涡盘、座体及流量调节阀，静涡盘用于与动涡盘配合以形成高压腔，动涡盘活动设置于座体内，动涡盘远离静涡盘的一面与座体之间形成背压腔，动涡盘上沿高压腔的周向设有沿轴向贯穿的引压孔，引压孔的一端用于与高压腔连通，引压孔的另一端与背压腔连通，座体上设有与背压腔相连通的流出孔，流量调节阀设于流出孔处。本方案通过在座体上设与背压腔相连通的流出孔，并在流出孔处设流量调节阀，调整流量调节阀的开度，可达到对背压腔内压力的合理控制，实现背压压力的精准调节，可实现在不同负载工况下动涡盘轴向两端面压力有效平衡。

Description

一种电动空调压缩机、汽车空调系统及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件技术领域，具体而言，涉及一种电动空调压缩机、汽车空调系统及汽车。

背景技术

电动空调压缩机是汽车空调系统的关键部件。电动空调压缩机包括静涡盘及动涡盘，动涡盘与静涡盘配合以限定出高压腔和中压腔，动涡盘在旋转时，高压腔容积改变，动涡盘受到的轴向正压力增大，动涡盘向远离静涡盘方向运动，高压腔内的冷冻油、气体进入动涡盘背面的背压腔中，背压腔中的气体对动涡盘施加背压力，以使动涡盘不会与静涡盘脱离，背压腔中的压力大小直接影响到动涡盘的轴向受力均衡性，以及运动的稳定性。

现有通过在动涡盘上设回压孔，回压孔的两端分别与背压腔及中压腔连通，利用回压孔使得背压腔中的气体进入中压腔，以此实现对背压腔中背压的调节，但是此种背压压力调节方式存在以下问题：一是背压压力无法精确控制，在不同负载工况下动涡盘轴向两端面压力无法有效平衡；二是需要在动涡盘上设回压孔，回压孔的形状及尺寸需要大量时间反复试验验证，研发成本高。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有电动空调压缩机背压腔背压调节精度低、设计难度大、研发成本高的技术问题中的至少一者。

一方面，本实用新型提供一种电动空调压缩机，包括动涡盘、静涡盘、座体及流量调节阀，所述静涡盘用于与所述动涡盘配合以形成高压腔，所述动涡盘活动设置于所述座体内，所述动涡盘远离所述静涡盘的一面与所述座体之间形成背压腔，所述动涡盘上沿所述高压腔的周向设有沿轴向贯穿的引压孔，所述引压孔的一端用于与所述高压腔连通，所述引压孔的另一端与所述背压腔连通，所述座体上设有与所述背压腔相连通的流出孔，所述流量调节阀设于所述流出孔处。

本实用新型所述的电动空调压缩机，初始时，动涡盘与静涡盘的轴向间隙很小或基本为零，动涡盘上的引压孔被静涡盘堵住；当动涡盘相对座体转动时，动涡盘、静涡盘之间可形成高压腔，随着动涡盘的继续运动，高压腔内气体压力逐渐增大，可对动涡盘施加沿轴向远离静涡盘方向的作用力，动涡盘与静涡盘之间的轴向间隙增大，高压腔内的气体、冷冻油通过动涡盘上的引压孔进入背压腔，从而可对动涡盘施加沿轴向靠近静涡盘方向的作用力。通过在座体上设与背压腔相连通的流出孔，并在流出孔处设流量调节阀，调整流量调节阀的开度，使得可将背压腔内的气体、冷冻油向外排出合适的量，不仅可达到对背压腔内压力的合理控制，实现背压压力的精准调节，使得动涡盘轴向两端面受力可相互抵消，以达到平衡状态，动涡盘、静涡盘保持合适的轴向间隙；而且背压腔内的冷冻油在保证相关部件润滑的同时，多余的可从流出孔排出，可带走一部分热量，有利于确保电动空调压缩机的运行可靠性。采用本实用新型所述的电动空调压缩机不仅背压压力调节精度高，可实现在不同负载工况下动涡盘轴向两端面压力有效平衡的目的，而且无需在动涡盘上设回压孔，缩短加工时间，降低加工成本。

可选地，所述流量调节阀为电动阀，所述流量调节阀被配置为根据空调低压管的压力值及空调高压管的压力值调整开度大小。

可选地，该电动空调压缩机还包括驱动组件，所述座体靠近所述动涡盘的一面向内凹陷以与所述动涡盘之间形成所述背压腔，所述座体上设有沿轴向贯穿的安装孔，所述安装孔与所述背压腔连通，所述驱动组件的一端穿过所述安装孔及所述背压腔，并与所述动涡盘驱动连接。

可选地，所述驱动组件包括曲轴、曲柄销、配重块、第一轴承及第二轴承，所述曲轴的一端穿过所述安装孔且与所述曲柄销的一端连接，所述曲轴通过所述第一轴承与所述座体转动连接，所述曲柄销相对所述曲轴偏心设置，所述曲柄销的另一端与所述配重块连接，所述配重块通过所述第二轴承与所述动涡盘连接。

可选地，所述动涡盘远离所述静涡盘的一面设有安装槽，所述第二轴承置于所述安装槽内。

可选地，所述引压孔贯穿所述安装槽的槽底，所述配重块与所述第二轴承的内圈间隙配合，且所述第二轴承的外圈与所述安装槽间隙配合。

可选地，所述曲柄销与所述配重块间隙配合；和/或，所述曲轴与所述曲柄销过盈配合。

可选地，所述动涡盘包括动涡盘本体及动涡齿，所述动涡盘本体上设有所述动涡齿，所述动涡齿与所述静涡盘的静涡齿啮合，所述动涡盘本体、所述动涡齿及所述静涡盘之间围合形成所述高压腔，所述引压孔沿轴向同时贯穿所述动涡齿及所述动涡盘本体。

第二方面，本实用新型提出一种汽车空调系统，包括上述的电动空调压缩机。本实用新型所述汽车空调系统相较于现有技术所具有的优势与上述电动空调压缩机相同，不再重复说明。

第三方面，本实用新型提出一种汽车，包括上述的汽车空调系统。所述汽车相较于现有技术所具有的优势与上述汽车空调系统相同，不再重复说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电动空调压缩机的结构示意图；

图2为图1中A-A向剖视图，其中，带双箭头的线表示吸气时气体及冷冻油的流向。

附图标记说明：

1、动涡盘；11、高压腔；12、背压腔；13、引压孔；14、动涡盘本体；15、动涡齿；2、静涡盘；21、静涡齿；3、座体；31、流出孔；4、流量调节阀；5、驱动组件；51、曲轴；52、曲柄销；53、配重块；54、第一轴承；55、第二轴承；6、空调低压管；7、空调高压管。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“配合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“前”、“后”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本实用新型的限制。

本文中，建立有坐标轴Z轴，其中，Z轴的正向代表上方，Z轴的反向代表下方。需要说明的是，其方位仅用于示例性说明，不对本实用新型的保护范围做出限制。

如图1-2所示，本实用新型实施例的一种电动空调压缩机，包括动涡盘1、静涡盘2、座体3及流量调节阀4，所述静涡盘2用于与所述动涡盘1配合以形成高压腔11，所述动涡盘1活动设置于所述座体3内，所述动涡盘1远离所述静涡盘2的一面与所述座体3之间形成背压腔12，所述动涡盘1上沿所述高压腔11的周向设有沿轴向贯穿的引压孔13，所述引压孔13的一端用于与所述高压腔11连通，所述引压孔13的另一端与所述背压腔12连通，所述座体3上设有与所述背压腔12相连通的流出孔31，所述流量调节阀4设于所述流出孔31处。

具体地，座体3起到支撑动、静涡盘的作用，静涡盘2、动涡盘1及座体3沿Z轴所示方向由上向下依次设置，座体3靠近所述动涡盘1底部的一端面向内凹陷，以与动涡盘1的底部之间形成背压腔12，动涡盘1可相对座体3绕Z轴转动，及沿Z轴所示方向移动。动涡盘1具有动涡齿15，静涡盘2具有静涡齿21，在吸气闭合前，动涡盘1与静涡盘2于轴向基本贴合，动涡齿15的外周端与静涡齿21的外周端不接触，在吸气闭合时，随着动涡齿15的运动，动涡齿15的外周端与静涡齿21的外周端抵接，以在动涡盘1与静涡盘2之间形成多个封闭的高压腔11，高压腔11内的压力不断增大，使得动涡盘1沿轴向向远离静涡盘2方向运动，动、静涡盘之间的轴向间隙增大。其中至少一个高压腔11的周向设沿Z轴所示方向贯穿的引压孔13，引压孔13为圆柱形孔。

在本实施例中，初始时，动涡盘1与静涡盘2的轴向间隙很小或基本为零，动涡盘1上的引压孔13被静涡盘2堵住；当动涡盘1可相对座体3转动时，动涡盘1、静涡盘2之间可形成高压腔11，且随着动涡盘1的继续转动，高压腔11内气体压力逐渐增大，对动涡盘1施加沿轴向远离静涡盘2方向的作用力，动涡盘1与静涡盘2之间的轴向间隙增大，高压腔11内的气体、冷冻油通过动涡盘1上的引压孔13进入背压腔12，从而可对动涡盘1施加沿轴向靠近静涡盘2方向的作用力。通过在座体3上设与背压腔12相连通的流出孔31，并在流出孔31处设流量调节阀4，调整流量调节阀4的开度，使得可将背压腔12内的气体、冷冻油向外排出合适的量，不仅可达到对背压腔12内压力的合理控制，实现背压压力的精准调节，使得动涡盘1轴向两端面受力相互抵消，可达到平衡状态，动涡盘1、静涡盘2保持合适的轴向间隙；而且背压腔12内的冷冻油在保证相关部件润滑的同时，多余的可从流出孔31排出，可带走一部分热量，有利于确保电动空调压缩机的运行可靠性。采用本实用新型所述的电动空调压缩机不仅背压压力调节精度高，可实现在不同负载工况下动涡盘1轴向两端面压力有效平衡的目的，而且无需在动涡盘1上设回压孔，缩短加工时间，降低加工成本。

可选地，所述流量调节阀4为电动阀，所述流量调节阀4被配置为根据空调低压管6的压力值及空调高压管7的压力值调整开度大小。

具体地，所述空调高压管7内为经压缩机压缩及冷凝器冷却后的高压液体，所述空调低压管6内为经膨胀阀及蒸发器蒸发后的低压气体，所述空调低压管6及空调高压管7上可分别设压力测量仪，两个压力测量仪分别与电动阀连接。

在本实施例中，根据两个压力测量仪的测量值调整阀门开度，当然，除上述高、低压管路的压力值参数外，电动阀的开度还受电动空调压缩机的过热度、过冷度及转数影响。在选定工况下，根据空调高低压管路的压力值、过热度、过冷度及转速进行性能测试，调节电动阀的电流大小，以达到调整电动阀开口的目的，获得合理的背压压力，直至满足制冷量及COP要求，如此获得选定工况下的电动阀的电流，依次类推，可对不同工况下电动阀的调节范围进行标定。

下表1是在不同工况下，通过调节电动阀的电流大小，获得合适的背压压力，以满足不同工况的性能要求。

表1

从上表可以看出，以SP811A500-022V这一型号的压缩机为例，在不同工况下，也即随着转速、吸气压力、排气压力、过热度、过冷度的变化，制冷量及COP等性能要求也不相同，通过调整电动阀的接入电流，获得合适的背压压力，以满足上述的性能要求。这里，所述吸气压力为空调低压管6内的压力，所述排气压力为空调高压管7内的压力。

如图2所示，可选地，该电动空调压缩机还包括驱动组件5，所述座体3靠近所述动涡盘1的一面向内凹陷以与所述动涡盘1之间形成所述背压腔12，所述座体3上设有沿轴向贯穿的安装孔，所述安装孔与所述背压腔12连通，所述驱动组件5的一端穿过所述安装孔及所述背压腔12，并与所述动涡盘1驱动连接。

在本实施例中，安装孔沿Z轴所示方向设置，且与驱动组件5的外形相匹配，驱动组件5提供旋转驱动力，可驱动动涡盘1转动，以实现吸气、压缩和排气过程。

如图2所示，可选地，所述驱动组件5包括曲轴51、曲柄销52、配重块53、第一轴承54及第二轴承55，所述曲轴51的一端穿过所述安装孔且与所述曲柄销52的一端连接，所述曲轴51通过所述第一轴承54与所述座体3转动连接，所述曲柄销52相对所述曲轴51偏心设置，所述曲柄销52的另一端与所述配重块53连接，所述配重块53通过所述第二轴承55与所述动涡盘1连接。

在本实施例中，发动机的曲轴51的一端插入安装孔内，曲柄销52的轴线与曲轴51轴线不同轴，曲轴51通过偏离轴线的曲柄销52与配重块53连接，配重块53可用于平衡动、静涡盘的质量偏心，曲轴51在旋转时可通过曲柄销52带动配重块53转动，继而带动动涡盘1转动。曲轴51通过第一轴承54与座体3转动连接，确保曲轴51的转动稳定性。所述配重块53可为扇形块，沿径向向外各处厚度可不一致。

如图2所示，可选地，所述动涡盘1远离所述静涡盘2的一面设有安装槽，所述第二轴承55置于所述安装槽内。

在本实施例中，座体3的安装孔可为二级阶梯孔，包括从上往下依次设置且相互连通的第一通孔和第二通孔，第一通孔的孔径大于第二通孔的孔径，曲轴51的外形与第二通孔相匹配，曲轴51穿过第二通孔，第一通孔与第二通孔之间形成台阶面，第一轴承54置于台阶面上，通过台阶面以对第一轴承54进行轴向支撑，提高曲轴51与座体3之间的连接稳定性。第一通孔远离第二通孔的一端与背压腔12连通。配重块53可位于背压腔12内，配重块53沿Z向向上凸起，凸起通过第二轴承55与动涡盘1驱动连接。所述第二轴承55的轴线偏离曲轴51的轴线方向设置，第二轴承55嵌设于动涡盘1背面的安装槽内。

如图2所示，可选地，所述引压孔13贯穿所述安装槽的槽底，所述配重块53与所述第二轴承55的内圈间隙配合，且所述第二轴承55的外圈与所述安装槽间隙配合。

在本实施例中，引压孔13竖向贯穿所述安装槽的槽底，第二轴承55的轴向端面与安装槽的槽底之间具有间隙，引压孔13下端出来的气体、冷冻油依次经过第二轴承55的轴向端面与安装槽的槽底之间的间隙、配重块53与第二轴承55内圈之间的间隙进入背压腔12，或者经过第二轴承55外圈与安装槽槽壁之间的间隙进入背压腔12，气体对动涡盘1施加沿轴向向上的作用力，冷冻油可对第一轴承54、第二轴承55进行润滑，从而减小动涡盘1与静涡盘2之间的轴向间隙。

如图2所示，可选地，所述曲柄销52与所述配重块53间隙配合；和/或，所述曲轴51与所述曲柄销52过盈配合。

在本实施例中，所述曲柄销52与配重块53间隙配合具有以下优势：一方面，曲轴51可通过曲柄销52对配重块53施加拉力，带动配重块53旋转，减小曲柄销52与配重块53之间的摩擦阻力，提高使用寿命；另一方面，配重块53可以径向移位，也即动涡盘1可以径向移位，动涡盘1的轴线偏离曲柄销52的轴线，动涡盘1回转半径大，能够更加紧贴于静涡盘2。

曲轴51与曲柄销52过盈配合，确保二者之间连接牢固。

如图2所示，可选地，所述动涡盘1包括动涡盘本体14及动涡齿15，所述动涡盘本体14上设有所述动涡齿15，所述动涡齿15与所述静涡盘2的静涡齿21啮合，所述动涡盘本体14、所述动涡齿15及所述静涡盘2之间围合形成所述高压腔11，所述引压孔13沿轴向同时贯穿所述动涡齿15及所述动涡盘本体14。

在本实施例中，静涡盘2可包括呈壳状的静涡盘本体及设于静涡盘本体上的静涡齿21，动涡盘本体14与静涡盘本体相对设置，在吸气闭合时，动、静涡齿啮合可形成高压腔11，用于围成高压腔11的动涡齿15上设有引压孔13，且引压孔13沿Z轴所示方向向下贯穿动涡盘本体14，高压腔11内的压力增大，对动涡盘1施加向下的作用力，动涡齿15与静涡盘本体之间的轴向间隙增大，高压腔11内的气体、冷冻油可从引压孔13的上端进入，从引压孔13的下端流出至背压腔12。在吸气闭合前，动涡齿15可沿轴向与静涡盘本体贴合，引压孔13的上端被堵住。

本实用新型另一实施例提出一种汽车空调系统，包括上述的电动空调压缩机。所述汽车空调系统相较于现有技术所具有的优势与上述电动空调压缩机相同，不再重复说明。

本实用新型再一实施例提出一种汽车，包括上述的汽车空调系统。所述汽车相较于现有技术所具有的优势与上述汽车空调系统相同，不再重复说明。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动空调压缩机，其特征在于，包括动涡盘(1)、静涡盘(2)、座体(3)及流量调节阀(4)，所述静涡盘(2)用于与所述动涡盘(1)配合以形成高压腔(11)，所述动涡盘(1)活动设置于所述座体(3)内，所述动涡盘(1)远离所述静涡盘(2)的一面与所述座体(3)之间形成背压腔(12)，所述动涡盘(1)上沿所述高压腔(11)的周向设有沿轴向贯穿的引压孔(13)，所述引压孔(13)的一端用于与所述高压腔(11)连通，所述引压孔(13)的另一端与所述背压腔(12)连通，所述座体(3)上设有与所述背压腔(12)相连通的流出孔(31)，所述流量调节阀(4)设于所述流出孔(31)处。

2.根据权利要求1所述的电动空调压缩机，其特征在于，所述流量调节阀(4)为电动阀，所述流量调节阀(4)被配置为根据空调低压管(6)的压力值及空调高压管(7)的压力值调整开度大小。

3.根据权利要求1所述的电动空调压缩机，其特征在于，还包括驱动组件(5)，所述座体(3)靠近所述动涡盘(1)的一面向内凹陷以与所述动涡盘(1)之间形成所述背压腔(12)，所述座体(3)上设有沿轴向贯穿的安装孔，所述安装孔与所述背压腔(12)连通，所述驱动组件(5)的一端穿过所述安装孔及所述背压腔(12)，并与所述动涡盘(1)驱动连接。

4.根据权利要求3所述的电动空调压缩机，其特征在于，所述驱动组件(5)包括曲轴(51)、曲柄销(52)、配重块(53)、第一轴承(54)及第二轴承(55)，所述曲轴(51)的一端穿过所述安装孔且与所述曲柄销(52)的一端连接，所述曲轴(51)通过所述第一轴承(54)与所述座体(3)转动连接，所述曲柄销(52)相对所述曲轴(51)偏心设置，所述曲柄销(52)的另一端与所述配重块(53)连接，所述配重块(53)通过所述第二轴承(55)与所述动涡盘(1)连接。

5.根据权利要求4所述的电动空调压缩机，其特征在于，所述动涡盘(1)远离所述静涡盘(2)的一面设有安装槽，所述第二轴承(55)置于所述安装槽内。

6.根据权利要求5所述的电动空调压缩机，其特征在于，所述引压孔(13)贯穿所述安装槽的槽底，所述配重块(53)与所述第二轴承(55)的内圈间隙配合，且所述第二轴承(55)的外圈与所述安装槽间隙配合。

7.根据权利要求4所述的电动空调压缩机，其特征在于，所述曲柄销(52)与所述配重块(53)间隙配合；和/或，所述曲轴(51)与所述曲柄销(52)过盈配合。

8.根据权利要求1所述的电动空调压缩机，其特征在于，所述动涡盘(1)包括动涡盘本体(14)及动涡齿(15)，所述动涡盘本体(14)上设有所述动涡齿(15)，所述动涡齿(15)与所述静涡盘(2)的静涡齿(21)啮合，所述动涡盘本体(14)、所述动涡齿(15)及所述静涡盘(2)之间围合形成所述高压腔(11)，所述引压孔(13)沿轴向同时贯穿所述动涡齿(15)及所述动涡盘本体(14)。

9.一种汽车空调系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的电动空调压缩机。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求9所述的汽车空调系统。