一种泵体结构、涡旋压缩机和空调器

技术领域

本公开涉及压缩机技术领域，具体涉及一种泵体结构、涡旋压缩机和空调器。

背景技术

轴向气体力作为涡旋压缩机的主要缺点之一，主要是压缩腔气体力作用下，动涡旋盘与静涡旋盘表面分离，产生泄漏，降低压缩机能耗，现有技术解决方法为在动盘背面设置背压腔，引入压缩腔偏中部压力作用在动盘背面，以使动静盘在背压力作用重新贴合，保证压缩机性能。

现有技术问题在于当引入气体背压力较小时，压缩机可靠性有保证，但涡旋盘分离较大，压缩机性能降低，且此方案下为保证压缩机性能，对动静盘端面加工精度及支架可供动盘活动空间尺寸精度要求也大幅提高，加工投入较大，且动盘与支架摩擦降低压缩机寿命。

现有技术存在的方案均是在动盘上开设背压孔以将压缩腔内的气体引入至动盘与支架之间的背压腔中，以对动盘提供背压，但是其通常提供的背压小，抵消动静盘压缩产生力的效果差，并且背压腔通常是在离动盘径向外缘较远的位置，动静盘之间的倾覆力通常作用于动盘边缘，因此现有结构中的背压无法有效地防止动盘发生倾覆，存在着动盘倾覆的问题。并且由于动盘与支架存在着摩擦而带来较大的功耗和噪音问题，使得对压缩机支架的加工精度要求高，使得动盘的浮动空间极限压缩。

由于现有技术中的涡旋压缩机存在背压腔和背压孔无法有效地防止动盘发生倾覆，存在着动盘倾覆等技术问题，因此本公开研究设计出一种泵体结构、涡旋压缩机和空调器。

因此，本公开要解决的技术问题在于克服现有技术中的涡旋压缩机存在背压腔和背压孔无法有效地防止动盘发生倾覆，存在着动盘倾覆的缺陷，从而提供一种泵体结构、涡旋压缩机和空调器。

为了解决上述问题，本公开提供一种泵体结构，其包括：

静涡旋盘、动涡旋盘和支架，所述静涡旋盘与所述动涡旋盘之间形成压缩腔，所述动涡旋盘与所述支架之间具有背压腔，所述动涡旋基板的内部还设置有连通通道，所述连通通道的一端能够与所述压缩腔连通以从所述压缩腔中吸入气体，所述连通通道的另一端能够连通至所述动涡旋盘与所述支架之间且位于所述背压腔的径向外侧的位置，以在所述动涡旋盘与所述支架之间形成气膜。

在一些实施方式中，所述动涡旋盘包括动涡旋齿和动涡旋基板，所述动涡旋齿设置于所述动涡旋基板上，且所述动涡旋基板包括在所述动涡旋盘的轴向方向与所述支架相对的第一径向外侧段，所述支架包括在所述轴向方向与所述第一径向外侧段相对的第二径向外侧段；所述第一径向外侧段和所述第二径向外侧段均位于所述背压腔的径向外侧；

所述连通通道设置于所述动涡旋基板的内部，所述连通通道的另一端能够连通至所述第一径向外侧段与所述第二径向外侧段之间，以在所述第一径向外侧段与所述第二径向外侧段之间形成气膜。

在一些实施方式中，所述连通通道包括第一引气通道、中间通道和喷射通道，所述第一引气通道的一端与所述压缩腔连通、另一端与所述中间通道连通，所述中间通道开设于所述动涡旋基板的内部，所述喷射通道一端与所述中间通道连通、另一端连通至所述第二径向外侧段上的与所述第一径向外侧段相对的端面处。

在一些实施方式中，所述第一引气通道沿着所述轴向方向延伸，所述喷射通道沿着所述轴向方向延伸。

在一些实施方式中，所述中间通道包括第二引气通道和环槽，所述第二引气通道在所述动涡旋基板的内部延伸，且所述第二引气通道的一端与所述第一引气通道连通、另一端与所述环槽连通，所述环槽为环形延伸的槽，所述环槽与所述喷射通道连通。

在一些实施方式中，所述第二引气通道沿垂直于所述轴向方向延伸，在所述动涡旋盘的横截面内，所述环槽为以所述动涡旋盘的中心为圆心的弧形环槽。

在一些实施方式中，所述喷射通道为以所述动涡旋盘的中心为圆心的弧形槽。

在一些实施方式中，所述环槽为两个，所述第二引气通道和所述第一引气通道均为两个，且所述第一引气通道和所述第二引气通道一一对应，所述第二引气通道和所述环槽一一对应，所述第一引气通道、所述第二引气通道和所述环槽依次连通。

在一些实施方式中，所述泵体结构还包括自转限位组件，所述动涡旋基板上还设置有能够与自转限位组件配合的键槽，一个所述环槽位于所述键槽的圆周方向的一侧，另一个所述环槽位于所述键槽的圆周方向的另一侧。

在一些实施方式中，所述环槽的圆心角范围在(0,180°)，所述键槽为两个且相对于所述动涡旋盘的中心对称设置，两个所述环槽相对于所述动涡旋盘的中心对称设置。

在一些实施方式中，还包括环槽成型件，所述第一径向外侧段的与所述第二径向外侧段相对的部分形成缺口，所述环槽成型件设置于所述缺口处以与所述第一径向外侧段之间形成所述喷射通道和所述环槽。

在一些实施方式中，在经过所述动涡旋盘的轴线的截面内，所述环槽成型件为L型结构，使得所述喷射通道与所述环槽连接形成为L型槽。

本公开还提供一种涡旋压缩机，其包括前任一项所述的泵体结构。

本公开还提供一种空调器，其包括前任一项所述的涡旋压缩机。

本公开提供的一种泵体结构、涡旋压缩机和空调器具有如下有益效果：

本公开通过在动涡旋盘的内部开设的连通通道，且连通通道的另一端位于背压腔径向外侧的位置，能够有效地将压缩腔内部的气体引出至支架与动涡旋盘支架，从而在二者之间形成气膜，隔绝动涡旋盘与支架的接触，并通过与支架间形成的支反力抵消部分动盘倾覆力矩，以减小压缩腔作用于动涡旋盘径向外侧产生的倾覆力，减小倾覆力矩，能够有效地防止动涡旋盘发生倾覆的情况；并且通过在支架与动涡旋盘之间形成的气膜能够隔绝动涡旋盘与支架之间的接触，有效减小动涡旋盘与支架之间的摩擦，进而解决因摩擦带来的功耗较大和摩擦噪音的问题；并且由于隔绝了动涡旋盘与支架之间的接触和摩擦，能够有效地降低支架的加工精度，并且增大动涡旋盘浮动空间，提高压缩机的运行可靠性。

附图说明

图1为本公开的涡旋压缩机泵体结构的局部纵向内部剖视图；

图2为图1中A部分的局部放大图；

图3为图1中动涡旋盘的正面纵向剖视图；

图4为图1中动涡旋盘的底部仰视图。

附图标记表示为：

1、静涡旋盘；2、动涡旋盘；3、支架；4、轴系；5、压缩腔；6、背压腔；21、动涡旋基板；22、动涡旋齿；23、第一径向外侧段；24、键槽；31、第二径向外侧段；202、环槽成型件；100、连通通道；2-4、第一引气通道；200、中间通道；2-1、第二引气通道；2-2、环槽；2-3、喷射通道。

具体实施方式

如图1-4所示，本公开提供一种泵体结构，其包括：

静涡旋盘1、动涡旋盘2和支架3，所述静涡旋盘1与所述动涡旋盘2之间形成压缩腔5，所述动涡旋盘2与所述支架3之间具有背压腔6，所述动涡旋盘2的内部还设置有连通通道100，所述连通通道100的一端能够与所述压缩腔5连通以从所述压缩腔中吸入气体，所述连通通道100的另一端能够连通至所述动涡旋盘2与所述支架3之间且位于所述背压腔6的径向外侧的位置，以在所述动涡旋盘2与所述支架3之间形成气膜。

本公开通过在动涡旋盘的内部开设的连通通道，且连通通道的另一端位于背压腔径向外侧的位置，能够有效地将压缩腔内部的气体引出至支架与动涡旋盘支架，从而在二者之间形成气膜，隔绝动涡旋盘与支架的接触，并通过与支架间形成的支反力抵消部分动盘倾覆力矩，以减小压缩腔作用于动涡旋盘径向外侧产生的倾覆力，减小倾覆力矩，能够有效地防止动涡旋盘发生倾覆的情况；并且通过在支架与动涡旋盘之间形成的气膜能够隔绝动涡旋盘与支架之间的接触，有效减小动涡旋盘与支架之间的摩擦，进而解决因摩擦带来的功耗较大和摩擦噪音的问题；并且由于隔绝了动涡旋盘与支架之间的接触和摩擦，能够有效地降低支架的加工精度，并且增大动涡旋盘浮动空间，提高压缩机的运行可靠性。

传统涡旋压缩机对背压部分设计仅在经验积累的基础上进行微调，并主要保证动静盘及支架的精度，以较好的精度达到对动盘浮动空间的限制，且对于动盘倾覆作用无明显效果；缩小动盘浮动空间会造成动盘端面磨损，传统压缩机只能通过油润滑作用保证端面间尽量减少接触，因此对油需求较大，一旦缺油动静盘迅速磨损。

本发明的背压浮动结构主要针对当背压力不足时，抑制动盘与支架磨损，保证各种情况下，支架与动盘底部均不存在接触，同时保证背压环境。

本发明的背压浮动结构通过与支架间形成气膜，此气膜对动盘产生反作用力，使得动盘边缘部分产生一个向上的反作用力，以此抵消由气体力产生的倾覆力矩作用，保证动盘平稳运行。

在一些实施方式中，所述动涡旋盘2包括动涡旋齿22和动涡旋基板21，所述动涡旋齿22设置于所述动涡旋基板21上，且所述动涡旋基板21包括在所述动涡旋盘2的轴向方向与所述支架3相对的第一径向外侧段23，所述支架3包括在所述轴向方向与所述第一径向外侧段23相对的第二径向外侧段31；所述第一径向外侧段23和所述第二径向外侧段31均位于所述背压腔6的径向外侧；

所述连通通道100设置于所述动涡旋基板21的内部，所述连通通道100的另一端能够连通至所述第一径向外侧段23与所述第二径向外侧段31之间，以在所述第一径向外侧段23与所述第二径向外侧段31之间形成气膜。

这是本公开的连通通道的优选开设位置和开设方式，即动涡旋盘位于径向外侧位置为第一径向外侧段，支架与第一径向外侧段相对的为第二径向外侧段，第一径向外侧段与第二径向外侧段均位于背压腔的外侧，现有技术中第一径向外侧段和第二径向外侧段是相接的，两个端面相接，在此处会产生较大的摩擦，且压缩腔内产生的倾覆力和力矩仍然会使得动涡旋盘倾覆，而本公开在该径向外侧的位置设置连通通道的一端，通入压缩腔中的气体至第一和第二径向外侧段之间，能够在动涡旋盘的径向外端和支架的径向外端之间形成气膜，抵消倾覆力矩，且减小支架与动涡旋盘之间的摩擦，减小功耗和噪音，且支架的上端面的加工精度可以适当降低，动涡旋盘浮动空间更大，利于压缩过程。

在一些实施方式中，所述连通通道100包括第一引气通道2-4、中间通道200和喷射通道2-3，所述第一引气通道2-4的一端与所述压缩腔5连通、另一端与所述中间通道200连通，所述中间通道200开设于所述动涡旋基板21的内部，所述喷射通道2-3一端与所述中间通道200连通、另一端连通至所述第二径向外侧段31上的与所述第一径向外侧段23相对的端面处。这是本公开的连通通道的优选结构形式，即与压缩腔连通的第一引气通道和与动涡旋盘下端面连通的喷射通道，以及中间通道，使得通过第一引气通道吸入压缩腔中的高压或中压气体，经过中间通道的传输作用，进入喷射通道喷射至第一和第二径向外侧段之间的端面空间，以在该处形成气膜。

在一些实施方式中，所述第一引气通道2-4沿着所述轴向方向延伸，所述喷射通道2-3沿着所述轴向方向延伸。这是本公开的第一引气通道和喷射通道的优选结构形式，即第一引气通道在动涡旋盘的轴向方向延伸，能够从压缩腔内部沿轴向引入气体，喷射通道沿轴线延伸能够使得将气体沿轴向喷射至第一和第二径向外侧段之间的端面，以增强气体的冲击力，有效形成气膜，隔绝支架和动涡旋盘。

在一些实施方式中，所述中间通道200包括第二引气通道2-1和环槽2-2，所述第二引气通道2-1在所述动涡旋基板21的内部延伸，且所述第二引气通道2-1的一端与所述第一引气通道2-4连通、另一端与所述环槽2-2连通，所述环槽2-2为环形延伸的槽，所述环槽2-2与所述喷射通道2-3连通。这是本公开的中间通道的优选结构形式，即第二引起通道用于从第一引气通道中引入气体，环槽在动涡旋盘上沿环形延伸，能够增大分布到动涡旋盘与支架之间的端面上的气体的作用面积，从而使得作用到动涡旋盘与支架之间的气体压力分布更为均匀，提高外侧段的气膜形成的效果，倾覆问题解决更为彻底，摩擦和噪音问题解决得也更为彻底。

动盘主体上开设有引气小孔(第一引气通道2-4)、横向引气孔口(第二引气通道2-1)，引气小孔与横向引气孔口相通，横向引气孔口与以键槽为分界点的环槽2-2相通，而各环槽间不相通；动盘开设有气流出口(喷射通道2-3)，此气流出口同环槽2-2相通，动盘整体由支架支撑。

在一些实施方式中，所述第二引气通道2-1沿垂直于所述轴向方向延伸，在所述动涡旋盘2的横截面内，所述环槽2-2为以所述动涡旋盘2的中心为圆心的弧形槽。这是本公开的第二引气通道的进一步优选结构形式，即如图2-4所示，其为沿水平方向延伸，环槽为以动涡旋盘的中心为圆心的弧线槽能够提高作用到支架上的作用面积的均匀性，由于支架的形状与动涡旋盘的形状匹配，因此本公开的以动涡旋盘中心为圆心的弧线槽能够提高作用到支架端面的均匀性。

在一些实施方式中，所述喷射通道2-3为以所述动涡旋盘2的中心为圆心的弧形环槽。这是本公开的喷射通道的优选结构形式，通过将其设置为沿动涡旋盘的中心为圆心的弧形环槽，能够增大喷射通道作用到支架上的面积，能够增强气体作用到动涡旋盘与支架的相对的径向外侧端面之间的力，增强气膜，提高减小倾覆力的程度，以及提高减小摩擦和噪音的程度。

本公开的喷射通道也可以为单个沿轴向方向延伸的槽，以及多个在圆周方向间隔分布的轴向槽结构。

在一些实施方式中，所述环槽2-2为两个，所述第二引气通道2-1和所述第一引气通道2-4均为两个，且所述第一引气通道2-4和所述第二引气通道2-1一一对应，所述第二引气通道2-1和所述环槽2-2一一对应，所述第一引气通道2-4、所述第二引气通道2-1和所述环槽2-2依次连通。本公开的两个环槽和两个第一引气通道和两个第二引气通道，能够在圆周方向上形成两部分的气体作用气膜，提高气膜在动涡旋盘底部的分布面积，提高径向外侧的作用力，进一步地减小倾覆力，减小摩擦和噪音。

在一些实施方式中，所述泵体结构还包括自转限位组件，所述动涡旋基板21上还设置有能够与所述自转限位组件配合的键槽24，一个所述环槽2-2位于所述键槽24的圆周方向的一侧，另一个所述环槽2-2位于所述键槽24的圆周方向的另一侧。如图4所示，本公开的环槽为两个，一个位于两个键槽的一侧，另一个位于两个键槽的另一侧，能够使得动涡旋盘的径向外侧在圆周方向尽可能都布置有环槽，增大引入气体的作用面积。

在一些实施方式中，所述环槽2-2的圆心角范围在(0,180°)，所述键槽24为两个且相对于所述动涡旋盘2的中心对称设置，两个所述环槽2-2相对于所述动涡旋盘2的中心对称设置。这是本公开的环槽的进一步优选结构形式，不超过180°的两个环槽，分别相对于动涡旋盘的中心对称，两个键槽也相对于中心对称，使得气膜分布更为均匀，气体作用力更加均匀可靠。

在一些实施方式中，还包括环槽成型件202，所述第一径向外侧段23的与所述第二径向外侧段31相对的部分形成缺口，所述环槽成型件202设置于所述缺口处以与所述第一径向外侧段23之间形成所述喷射通道2-3和所述环槽2-2。本公开还通过环槽成型件的设置，能够与第一径向外侧段作用而形成喷射通道和环槽，这样的分体式结构有助于加工制造，避免在动涡旋盘内部开设多个复杂的孔而导致加工不便的问题。

在一些实施方式中，在经过所述动涡旋盘2的轴线的截面内，所述环槽成型件202为L型结构，使得所述喷射通道2-3与所述环槽2-2连接形成为L型槽。这是本公开的环槽的优选结构，通过环槽成型件的设置，使得喷射通道与环槽的连接在纵向剖视图上形成为L形。

本公开还提供一种涡旋压缩机，其包括前任一项所述的泵体结构。

本公开的背压浮动结构由静涡旋盘1、动涡旋盘2、支架3、轴系4、压缩腔5组成，动盘上齿底部开设有两个小孔(第一引气通道2-4)，此孔未贯穿整个动盘，孔下端连接横向孔(第二引气通道2-1)，此横向孔同动盘边缘相通，横向孔应越短越好，且避免对动盘基板刚度产生影响；动盘边缘为L型槽；动盘与环槽成型件202连接为一体，环槽成型件202与动盘组装后内部形成环形相通内槽(环槽2-2)，此环槽2-2以键槽为分界点，环槽角度小于180°，且环槽2-2间不互通，环槽2-2下方，基板背面上存在气体喷出口(喷射通道2-3)，此气体喷出口截面积小于环槽2-2，并能使一定压力气体喷出后，在动盘与支架间形成气膜。

本公开的背压浮动结构引压缩腔气体至环槽2-2中，在环槽2-2散开后充斥整个环槽，并在压力作用下由气体喷出口(喷射通道2-3)喷出，当喷出气体在支架3表面时，气体力作用下，动涡旋盘2与支架3间形成气膜，气膜反作用于动盘形成支反力以抵消动盘倾覆力矩作用。

本公开还提供一种空调器，其包括前任一项所述的涡旋压缩机。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。以上所述仅是本公开的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本公开的保护范围。