带补气结构涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及涡旋压缩机技术领域，具体而言，涉及一种带补气结构涡旋压缩机。

背景技术

涡旋压缩机是一种容积式压缩的压缩机，压缩部件由动涡旋盘和静涡旋盘组成。动涡旋盘和静涡旋盘相对转动以压缩吸气腔从而产生压缩气体。

现有技术的压缩机，在冬季压缩机按制热工况运行时，为吸收环境的热量，需要将冷媒的温度控制到比环境更低的温度；此时冷媒的压力和密度很低，导致压缩机内冷媒的质量流量很低，空调系统从环境中吸收的热量变小，无法满足冬季对制热量的需求；导致压缩机的吸排气压力比变大，压缩机运行功耗变大，效率变低；导致压缩机内由冷媒所携带的润滑油量变小，各运动部件得不到充分润滑，压缩机出现异常磨损；导致压缩机内冷媒对动涡盘、静涡盘等的冷却作用变小，各运动部件温度过高，温度变形加大，易出现异常磨损的问题。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种带补气结构涡旋压缩机，其能够较少压缩机的异常摩擦，保障压缩效率。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种带补气结构涡旋压缩机，包括依次连接的后壳体组件、涡盘组件、电机组件、控制器组件；

涡盘组件包括可转动配合的动涡盘、静涡盘；电机组件包括电机转子组件、电机定子组件、主壳体，电机转子组件、电机定子组件可转动配合，且均设置于所述主壳体；后壳体组件包括后壳体、油气分离管，所述油气分离管设置在所述后壳体中；所述动涡盘、静涡盘相互啮合形成吸气腔，吸气腔与涡盘组件的一次吸气口连通；所述电机组件具有进气口；

所述主壳体上具有中间补气口、补气通道、背压腔；

所述动涡盘上设置有单向阀、二次吸气孔；

所述进气口和所述吸气腔共同组成一次吸气线路；

所述中间补气口、补气通道、背压腔、单向阀、二次吸气孔和所述吸气腔共同组成二次吸气线路。

在可选的实施方式中，所述动涡盘上设置有安装通道，所述单向阀设置在所述安装通道中；

所述安装通道的一端贯穿至所述动涡盘靠近主壳体的端面，另一端贯穿所述动涡盘的基板。

在可选的实施方式中，所述动涡盘具有两个所述安装通道，两个所述安装通道与两个所述单向阀一一对应；且两个安装通道以动涡盘圆心为中心对称地布置在动涡盘上。

在可选的实施方式中，所述安装通道与所述补气通道之间具有夹角。

在可选的实施方式中，所述安装通道与所述补气通道相互垂直。

在可选的实施方式中，所述安装通道、所述补气通道均与所述背压腔连通。

在可选的实施方式中，所述补气通道平行于所述主壳体靠近所述动涡盘的端面。

在可选的实施方式中，所述吸气腔包括一次吸气腔和二次吸气腔；

所述动涡盘、所述静涡盘和所述一次吸气口能够围合形成所述一次吸气腔；

所述动涡盘、所述静涡盘和所述二次吸气孔能够围合形成所述二次吸气腔。

在可选的实施方式中，所述静涡盘上具有两个所述一次吸气口，两个所述一次吸气口对称地布置在所述静涡盘的基板两侧。

在可选的实施方式中，所述动涡盘上具有两个所述二次吸气孔，两个所述二次吸气孔对称地布置在所述动涡盘的基板两侧；

所述二次吸气孔距离所述动涡盘中心的距离，小于所述一次吸气口距离所述动涡盘中心的距离。

本发明实施例的有益效果包括，例如：

本结构中通过在动涡盘组件上设计的二次吸气结构，使得压缩机在冬季按制热工况工作时，具有两个既相互独立，又连续进行的吸气过程；其中一次吸气过程吸入低压力、低密度的冷媒，用于保证冷媒能从低温环境中吸热；二次吸气过程吸入中压力、中密度的冷媒，用于保证压缩机正常运转所需的合适的冷媒密度、冷媒压力、润滑油含量。使得流经压缩机内的冷媒质量流量变大，空调系统从环境中吸收的热量变大，满足冬季对制热量的需求；使得压缩机内冷媒对动涡盘、静涡盘等的冷却作用变强，各运动部件温度降低，温度变形减小，避免出现异常磨损；使得压缩机的吸排气压力比下降，压缩机运行功耗变小，效率变高；使得压缩机内由冷媒所携带的润滑油量变大，各运动部件得到充分润滑，避免压缩机出现异常磨损，从而有效提升整机可靠性；通过控制补气系统内冷媒的压力，可有效控制背压腔内冷媒的压力值，使得压缩机运行时，动涡盘所受的轴向力能得到很好的平衡，降低压缩机运行功耗，提升压缩机效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例的带补气结构涡旋压缩机的结构示意图；

图2为本发明实施例的带补气结构涡旋压缩机的剖视示意图；

图3为本发明实施例的带补气结构涡旋压缩机的涡盘组件的结构示意图。

图标：10-带补气结构涡旋压缩机；10a-一次吸气口；11-一次吸气线路；12-二次吸气线路；100-后壳体组件；110-后壳体；111-排气口；120-油气分离管；200-涡盘组件；210-动涡盘；211-单向阀；212-二次吸气孔；213-安装通道；220-静涡盘；221-排气孔；300-电机组件；301-进气口；310-电机转子组件；320-电机定子组件；330-主壳体；331-补气通道；332-中间补气口；333-背压腔；400-控制器组件；500-吸气腔；510-一次吸气腔；520-二次吸气腔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

涡旋压缩机工作时，空调系统中的冷媒通过进气口进入压缩机，经电机转子组件、电机定子组件、主壳体组件到达涡盘组件部位；再进入动涡盘型线与静涡盘型线啮合形成的封闭吸气腔内，随着封闭吸气腔容积的逐渐变小，封闭吸气腔内的冷媒被逐渐压缩；压缩后的冷媒经排气孔进入后壳体组件内，通过油气分离管油气分离后，再由排气口进入空调系统实现制冷、制热功能，如此循环往复。

现有涡旋压缩机结构冬季按制热工况运行时，存在如下问题：

1、压缩机入口处冷媒的压力和密度很低，导致压缩机内冷媒的质量流量很低，空调系统从环境中吸收的热量变小，无法满足冬季对制热量的需求；

2、压缩机入口处冷媒的压力和密度很低，导致压缩机的吸排气压力比变大，压缩机运行功耗变大，效率变低；

3、压缩机内冷媒的质量流量很低，导致压缩机内由冷媒所携带的润滑油量变小，各运动部件得不到充分润滑，压缩机出现异常磨损；

4、压缩机内冷媒的质量流量很低，导致压缩机内冷媒对动涡盘、静涡盘等的冷却作用变小，各运动部件温度过高，温度变形加大，易出现异常磨损的问题。

为改善上述技术问题，在下面的实施例中提供一种带补气结构涡旋压缩机。即解决现有涡旋压缩机结构，冬季按制热工况运行时存在的，因压缩机入口处冷媒的压力和密度很低，导致压缩机内冷媒的质量流量很低，空调系统从环境中吸收的热量变小，无法满足冬季对制热量的需求的问题；解决因压缩机入口处冷媒的压力和密度很低，导致压缩机的吸排气压力比变大，压缩机运行功耗变大，效率变低的问题；解决因压缩机内冷媒的质量流量很低，导致压缩机内由冷媒所携带的润滑油量变小，各运动部件得不到充分润滑，压缩机出现异常磨损的问题；解决因压缩机内冷媒的质量流量很低，导致压缩机内冷媒对动涡盘、静涡盘等的冷却作用变小，各运动部件温度过高，温度变形加大，易出现异常磨损的问题。

请参考图1，本实施例提供了一种带补气结构涡旋压缩机10，包括依次连接的后壳体组件100、涡盘组件200、电机组件300、控制器组件400；

涡盘组件200包括可转动配合的动涡盘210、静涡盘220；电机组件300包括电机转子组件310、电机定子组件320、主壳体330，电机转子组件310、电机定子组件320可转动配合，且均设置于主壳体330；后壳体组件100包括后壳体110、油气分离管120，油气分离管120设置在后壳体110中；动涡盘210、静涡盘220相互啮合形成吸气腔500，吸气腔500与涡盘组件200的一次吸气口10a连通；电机组件300具有进气口301；

主壳体330上具有中间补气口332、补气通道331、背压腔333；

动涡盘210上设置有单向阀211、二次吸气孔212；

进气口301和吸气腔500共同组成一次吸气线路11；

中间补气口332、补气通道331、背压腔333、单向阀211、二次吸气孔212和吸气腔500共同组成二次吸气线路12。

带补气结构涡旋压缩机10中通过在动涡盘210上设计的二次吸气结构，使得压缩机在冬季按制热工况工作时，具有两个既相互独立，又连续进行的吸气过程；其中一次吸气过程吸入低压力、低密度的冷媒，用于保证冷媒能从低温环境中吸热；二次吸气过程吸入中压力、中密度的冷媒，用于保证压缩机正常运转所需的合适的冷媒密度、冷媒压力、润滑油含量。使得流经压缩机内的冷媒质量流量变大，空调系统从环境中吸收的热量变大，满足冬季对制热量的需求；使得压缩机内冷媒对动涡盘210、静涡盘220等的冷却作用变强，各运动部件温度降低，温度变形减小，避免出现异常磨损；使得压缩机的吸排气压力比下降，压缩机运行功耗变小，效率变高；使得压缩机内由冷媒所携带的润滑油量变大，各运动部件得到充分润滑，避免压缩机出现异常磨损，从而有效提升整机可靠性；通过控制补气系统内冷媒的压力，可有效控制背压腔333内冷媒的压力值，使得压缩机运行时，动涡盘210所受的轴向力能得到很好的平衡，降低压缩机运行功耗，提升压缩机效率。

请继续参阅图1、图2和图3，以了解带补气结构涡旋压缩机10的更多结构细节。

需要说明的是，补气通道331设置在主壳体330的方式能够更好的简化涡盘组件200的结构，且同时保障动涡盘210的受力平衡。进一步的，补气通道331为柱状的平直通道，补气通道331的一端能够延伸至背压腔333，另一端贯穿至主壳体330表面形成中间补气口332。

进一步的，从图中还可以看出，在本发明的本实施例中，补气通道331平行于主壳体330靠近动涡盘210的端面。这样的布置方式能够缩短补气的路径，如此提高补气效果。

从图中可以看出，在本实施例中，动涡盘210上设置有安装通道213，单向阀211设置在安装通道213中；安装通道213的一端贯穿至动涡盘210靠近主壳体330的端面，另一端贯穿动涡盘210的基板。安装通道213便于单向阀211的顺利安装，且保障了单向阀211与补气通道331之间的气流的流畅。

可选的，在本发明的本实施例中，动涡盘210具有两个安装通道213，两个安装通道213与两个单向阀211一一对应；且两个安装通道213以动涡盘210圆心为中心对称地布置在动涡盘210上。这样的布置方式能够保障动涡盘210径向方向的受力均衡，有利于保障涡盘组件200啮合转动过程中的稳定性和可靠性。

进一步的，在本发明的本实施例中，安装通道213与补气通道331之间具有夹角。如此避免进气过快导致的紊流和噪音。可选的，安装通道213与补气通道331相互垂直。垂直设置能够进一步缩短补气路径，提高压缩机的空间利用率。

可选的，安装通道213、补气通道331均与背压腔333连通。这样的布置方式既实现了对吸气腔500的补气效果，又能够调节背压腔333的背压力，从而平衡动涡盘210的受力，改善涡盘组件200的异常磨损，提高压缩机的工作效率。

从图2和图3还可以看出，在本发明的本实施例中，吸气腔500包括一次吸气腔510和二次吸气腔520；动涡盘210、静涡盘220和一次吸气口10a能够围合形成一次吸气腔510；动涡盘210、静涡盘220和二次吸气孔212能够围合形成二次吸气腔520。

从图3中可以看出，在本发明的本实施例中，静涡盘220上具有两个一次吸气口10a，两个一次吸气口10a对称地布置在静涡盘220的基板两侧。两个一次吸气口10a既保证了吸气效率，又保障了静涡盘220转动时的平稳性。

在本发明的本实施例中，动涡盘210上具有两个二次吸气孔212，两个二次吸气孔212对称地布置在动涡盘210的基板两侧；二次吸气孔212距离动涡盘210中心的距离，小于一次吸气口10a距离动涡盘210中心的距离。如此保障了二次吸气对吸气腔500能够及时高效地补充，同时动涡盘210径向方向受力也更加均衡。

使用时，冬季压缩机按制热工况运行时，首先空调系统内的低压力、低密度的冷媒通过压缩机进气口301进入压缩机，经电机转子组件310、电机定子组件320、主壳体330组件到达涡盘组件200部位，再经动涡盘210型线与静涡盘220型线间的一次吸气口10a进入吸气腔500内，直到动涡盘210型线与静涡盘220型线啮合形成封闭的吸气腔500时，一次吸气过程完成。

当封闭的吸气腔500刚好形成后，随着动涡盘210的运转，原来被静涡盘220型线遮挡的动涡盘210上的二次吸气孔212与吸气腔500逐渐连通，补气系统内的中压力、中密度的冷媒在压差的作用下，依次通过主壳体330组件上的中间补气口332、补气通道331、背压腔333，以及动涡盘210上的单向阀211、二次吸气孔212，进入到吸气腔500内；

当吸气腔500内压力达到中间补气口332压力后，单向阀211自动关闭，二次吸气过程完成，此时吸气腔500内的冷媒密度、冷媒压力、润滑油含量均得到了提升。然后随着动涡盘210的运转，吸气腔500的容积逐渐变小，吸气腔500内的冷媒被逐渐压缩；压缩后的冷媒经排气孔221进入后壳体组件100内，通过油气分离管120油气分离后，再由排气口111排出压缩机；其中一部分冷媒进入空调系统实现制冷、制热功能，一部分冷媒进入补气系统实现补气功能，如此循环往复。

综上，本发明实施例提供了一种带补气结构涡旋压缩机10，至少具有以下优点：

1、动涡盘210上设计有二次吸气结构，使得补气系统内的中压力、中密度的冷媒在压差的作用下，依次通过主壳体330组件上的中间补气口332、补气通道331、背压腔333，以及动涡盘210上的单向阀211、二次吸气孔212，进入到已完成一次吸气过程的吸气腔500内，提升吸气腔500内冷媒的压力和密度；当吸气腔500内压力达到中间补气口332压力后，单向阀211将自动关闭，能有效避免吸气腔500内冷媒因被压缩压力升高后，冷媒回流到补气系统中的问题；

2、动涡盘210上设计的二次吸气结构，使得压缩机在冬季按制热工况工作时，具有两个既相互独立，又连续进行的吸气过程；其中一次吸气过程吸入低压力、低密度的冷媒，用于保证冷媒能从低温环境中吸热；二次吸气过程吸入中压力、中密度的冷媒，用于保证压缩机正常运转所需的合适的冷媒密度、冷媒压力、润滑油含量。使得流经压缩机内的冷媒质量流量变大，空调系统从环境中吸收的热量变大，满足冬季对制热量的需求；使得压缩机内冷媒对动涡盘210、静涡盘220等的冷却作用变强，各运动部件温度降低，温度变形减小，避免出现异常磨损；使得压缩机的吸排气压力比下降，压缩机运行功耗变小，效率变高；使得压缩机内由冷媒所携带的润滑油量变大，各运动部件得到充分润滑，避免压缩机出现异常磨损，从而有效提升整机可靠性；

3、通过控制补气系统内冷媒的压力，可有效控制背压腔333内冷媒的压力值，使得压缩机运行时，动涡盘210所受的轴向力能得到很好的平衡，降低压缩机运行功耗，提升压缩机效率。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。