專利名稱：一種具有中間補(bǔ)氣功能的渦旋壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車空調(diào)用壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種具有中間補(bǔ)氣功能的電動(dòng)汽車空調(diào)用渦旋壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著石油資源的日漸枯竭以及環(huán)境問題日益嚴(yán)重，汽車工業(yè)必然向著諸如電動(dòng)汽車等環(huán)保、清潔、節(jié)能的方向發(fā)展。相對(duì)于燃油作為動(dòng)力的傳統(tǒng)汽車而言，電動(dòng)汽車在環(huán)保、清潔、節(jié)能等方面占據(jù)著明顯的優(yōu)勢(shì)。汽車空調(diào)系統(tǒng)是保證車內(nèi)駕駛?cè)藛T和乘客舒適性的重要保障系統(tǒng)。壓縮機(jī)作為汽車空調(diào)系統(tǒng)的核心已經(jīng)經(jīng)過了五代的發(fā)展:第一代為曲柄連桿往復(fù)式活塞壓縮機(jī)；第二代為斜盤式壓縮機(jī)；第三代為旋葉式、三角轉(zhuǎn)子式、螺桿式和滾動(dòng)活塞式壓縮機(jī)；第四代為渦旋式；第五代為變排量壓縮機(jī)。而電動(dòng)汽車空調(diào)技術(shù)作為近十多年來出現(xiàn)的新型技術(shù)，目前國內(nèi)外都處于研究探索和系統(tǒng)小批量試用階段，在系統(tǒng)方案優(yōu)化、變頻技術(shù)應(yīng)用、低溫環(huán)境熱泵制熱性能、電器及其控制系統(tǒng)等方面還需要進(jìn)行大量的研究工作。渦旋壓縮機(jī)是20世紀(jì)80年代才新近發(fā)展起來的一種壓縮過程單向連續(xù)進(jìn)行的容積式壓縮機(jī)，由于渦旋壓縮機(jī)的特出優(yōu)點(diǎn)，到現(xiàn)在為止已經(jīng)成為壓縮機(jī)技術(shù)的主要發(fā)展方向之一，并且在制冷、空調(diào)領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。目前日本電裝公司和日本三電公司均研制開發(fā)了電動(dòng)汽車空調(diào)用渦旋壓縮機(jī)，已在多個(gè)電動(dòng)轎車空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用。在國內(nèi)，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所和牡丹江富通汽車空調(diào)有限公司聯(lián)合開發(fā)了汽車空調(diào)用斜盤式全封閉電動(dòng)壓縮機(jī)。該電動(dòng)壓縮機(jī)采用電動(dòng)機(jī)內(nèi)置的封閉式結(jié)構(gòu)，機(jī)殼內(nèi)裝有單向作用斜盤式壓縮機(jī)和直流無刷電動(dòng)機(jī)，可用于電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的空調(diào)系統(tǒng)。上海三電貝洱汽車空調(diào)有限公司也開展了電動(dòng)汽車空調(diào)用渦旋壓縮機(jī)的研究工作，并研制出電動(dòng)壓縮機(jī)樣機(jī)。電動(dòng)汽車熱泵系統(tǒng)屬于空氣源熱泵系統(tǒng)，在一般冬季供熱時(shí)空氣源熱泵由于能夠以較低的能耗滿足車內(nèi)的供暖需求，但在車外溫度較低時(shí)，由于壓縮機(jī)排氣溫度過高造成系統(tǒng)無法正常工作，并且，隨著車外溫度降低，熱泵系統(tǒng)制熱量和制熱效率迅速下降，無法滿足車內(nèi)供暖要求，這樣就影響了空氣源熱泵在電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用。在建筑供暖中，目前已采用制冷劑噴射技術(shù)作為改善熱泵系統(tǒng)在室外低溫情況下的制熱性能的一種主要方式。但是，目前電動(dòng)汽車冬季供暖主要采用PTC電熱供暖，或者普通空氣源熱泵與PTC電熱供暖互補(bǔ)供暖方式，這將使電動(dòng)汽車的行駛距離大為縮短。從目前國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展情況來看，尚無具有中間補(bǔ)氣功能的電動(dòng)汽車空調(diào)用渦旋壓縮機(jī)，沒有很好解決汽車熱泵系統(tǒng)在低溫環(huán)境下的供暖問題。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種具有中間補(bǔ)氣功能的渦旋壓縮機(jī)，從而解決汽車熱泵系統(tǒng)在低溫環(huán)境下的供暖問題。
( 二)技術(shù)方案
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種具有中間補(bǔ)氣功能的渦旋壓縮機(jī)，所述具有中間補(bǔ)氣功能的渦旋壓縮機(jī)包括殼體，及位于其內(nèi)依次連接的壓縮機(jī)部、電機(jī)部和控制部，所述壓縮機(jī)部設(shè)置有一對(duì)對(duì)稱設(shè)置的渦旋盤，所述渦旋盤包括靜盤和動(dòng)盤，所述靜盤固定在所述壓縮機(jī)部的機(jī)體上，動(dòng)盤在預(yù)定范圍內(nèi)繞靜盤做圓周平動(dòng)，所述渦旋壓縮機(jī)在所述靜盤的起密封壓縮腔體作用的端板上設(shè)置有輔助補(bǔ)氣口，所述輔助補(bǔ)氣口位于中間壓縮段。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述輔助補(bǔ)氣口的形狀可以為圓形、半圓形、月牙形、長圓形或腰型孔等其中任何一種形式。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述輔助補(bǔ)氣口設(shè)置于所述電動(dòng)汽車空調(diào)用渦旋壓縮機(jī)的靜盤的起密封壓縮腔體作用的端板上。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述輔助補(bǔ)氣口還設(shè)置有補(bǔ)氣控制閥。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述補(bǔ)氣控制閥為閉合及流量均可控的流體通道開關(guān)，優(yōu)選電磁閥。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述輔助補(bǔ)氣口通過輔助補(bǔ)氣管連接到中間冷卻器、閃發(fā)蒸氣分離器或噴射器。
(三)有益效果
上述技術(shù)方案所提供的具有中間補(bǔ)氣功能的渦旋壓縮機(jī)，所述具有中間補(bǔ)氣功能的渦旋壓縮機(jī)包括殼體，及位于其內(nèi)依次連接的壓縮機(jī)部、電機(jī)部和控制部，所述壓縮機(jī)部設(shè)置有一對(duì)對(duì)稱設(shè)置的渦旋盤，所述渦旋盤包括靜盤和動(dòng)盤，所述靜盤固定在所述壓縮機(jī)部的機(jī)體上，動(dòng)盤在預(yù)定范圍內(nèi)繞靜盤做圓周平動(dòng)，所述渦旋壓縮機(jī)在所述靜盤的起密封壓縮腔體作用的端板上設(shè)置有輔助補(bǔ)氣口?？梢允闺妱?dòng)汽車空調(diào)用渦旋壓縮機(jī)具備中間補(bǔ)氣功能，很好地解決汽車熱泵系統(tǒng)在低溫環(huán)境下的供暖問題。采用本發(fā)明所述技術(shù)原理的帶有輔助補(bǔ)氣口的電動(dòng)汽車空調(diào)用渦旋壓縮機(jī)，能顯著改善渦旋壓縮機(jī)在低溫環(huán)境下的工作性能，降低渦旋壓縮機(jī)的排氣溫度，提高熱泵系統(tǒng)在低溫環(huán)境下的制熱性能；進(jìn)而能顯著提高渦旋壓縮機(jī)的可靠性和耐用性，提高渦旋壓縮機(jī)在低溫環(huán)境下運(yùn)行的安全性。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例中具有中間補(bǔ)氣功能的渦旋壓縮機(jī)剖視圖2為本發(fā)明實(shí)施例中具有中間補(bǔ)氣功能的渦旋壓縮機(jī)部從殼體頂端的俯視圖3為本發(fā)明實(shí)施例中輔助補(bǔ)氣回路從殼體頂端的俯視圖4為采用本發(fā)明實(shí)施例渦旋壓縮機(jī)從中間冷卻器補(bǔ)氣的電動(dòng)汽車熱泵系統(tǒng)其中，100:渦旋壓縮機(jī)；101:殼體；111:吸氣口 ；112:排氣口 ；113:輔助補(bǔ)氣管；114:靜盤；115:動(dòng)盤；116:輔助補(bǔ)氣口 ；117:補(bǔ)氣連接管；118:補(bǔ)氣盤管；119:補(bǔ)氣接口:110:壓縮機(jī)部;120:電機(jī)部；130:控制部；201:冷凝器；202:膨脹裝置；203:中間冷卻器；204:膨脹裝置；205:蒸發(fā)器；206:補(bǔ)氣控制閥；207:四通閥。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。結(jié)合圖1至圖4，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種具有中間補(bǔ)氣功能的渦旋壓縮機(jī)。包括渦旋壓縮機(jī)100和殼體101 ;該渦旋壓縮機(jī)100設(shè)置在殼體101內(nèi)，該殼體101限定一個(gè)吸氣口 111、一個(gè)排氣口 112以及一個(gè)輔助補(bǔ)氣管113 ;該殼體101內(nèi)的渦旋壓縮機(jī)100可分為三個(gè)部分，分別為壓縮機(jī)部110、電機(jī)部120和控制部130 ;壓縮機(jī)部110設(shè)置有一對(duì)對(duì)稱設(shè)置的渦旋盤(靜盤114和動(dòng)盤115)，靜盤114固定在壓縮機(jī)部110的機(jī)體上，動(dòng)盤115在預(yù)定范圍內(nèi)繞靜盤114做圓周平動(dòng)；一個(gè)輔助補(bǔ)氣回路，輔助補(bǔ)氣口 116位于渦旋壓縮機(jī)100的靜盤114上；一個(gè)補(bǔ)氣控制閥206，可在開啟狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間調(diào)節(jié)，該補(bǔ)氣控制閥206安裝于與輔助補(bǔ)氣口 116相連的管路上；一個(gè)電子控制單元，用于控制補(bǔ)氣控制閥206的開關(guān)，以便將制冷劑氣體從所述輔助補(bǔ)氣口 116送入渦旋壓縮機(jī)100中，補(bǔ)氣控制閥206可以是電磁閥或其它任何一種已知的具有可控流體通道開口的方法。具有中間補(bǔ)氣功能的電動(dòng)汽車空調(diào)用渦旋壓縮機(jī)100中，輔助補(bǔ)氣口 116設(shè)置在中間壓縮段。圖3為本發(fā)明一種輔助補(bǔ)氣回路從殼體頂端的俯視圖。輔助補(bǔ)氣回路部分主要包括:位于靜盤114起密封壓縮腔體作用的端板上所開的輔助補(bǔ)氣口 116，與輔助補(bǔ)氣口 116相連接的補(bǔ)氣連接管117，盤于殼體101頂端的補(bǔ)氣盤管118，以及位于殼體101外部的補(bǔ)氣接口 119。當(dāng)動(dòng)盤115繞靜盤114不斷作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在動(dòng)盤115和靜盤114之間就形成了許多由外向內(nèi)體積不斷變小的壓縮腔體，最終壓縮后的制冷劑氣體由位于中心處的排氣口排出。當(dāng)需要對(duì)渦旋壓縮機(jī)100進(jìn)行補(bǔ)氣時(shí)，來自制冷系統(tǒng)的制冷劑蒸氣經(jīng)補(bǔ)氣接口 119，通過補(bǔ)氣盤管118和補(bǔ)氣連接管117，向輔助補(bǔ)氣口 116所對(duì)應(yīng)的密封腔體進(jìn)行補(bǔ)氣。輔助補(bǔ)氣口 116的形狀可以為圓形、半圓形、月牙形、長圓形或腰型孔等其中任何一種形式。輔助補(bǔ)氣口 116通過輔助補(bǔ)氣管連接到中間冷卻器、閃發(fā)蒸氣分離器或噴射器。渦旋壓縮機(jī)100中間補(bǔ)氣方式可通過帶中間冷卻器、閃發(fā)蒸氣分離器以及噴射器三種方式中的任何一種實(shí)現(xiàn)。附圖4為一種從中間冷卻器補(bǔ)氣的電動(dòng)汽車熱泵系統(tǒng)圖。系統(tǒng)可簡化為由渦旋壓縮機(jī)100、冷凝器201、膨脹裝置202、中間冷卻器203、膨脹裝置204、蒸發(fā)器205、補(bǔ)氣控制閥206、四通閥207以及制冷劑連接管路組成，116為輔助補(bǔ)氣口。夏季制冷工況時(shí)，補(bǔ)氣控制閥206關(guān)閉，從渦旋壓縮機(jī)100出來的高溫高壓制冷劑蒸氣先經(jīng)四通閥207換向，經(jīng)過蒸發(fā)器205 (此時(shí)實(shí)為冷凝器)冷凝變?yōu)楦邏褐评鋭┮后w，經(jīng)過膨脹裝置204節(jié)流降壓后變?yōu)榈蜏氐蛪簹庖簝上嗷旌衔镞M(jìn)入到冷凝器201 (此時(shí)實(shí)為蒸發(fā)器)吸熱氣化變?yōu)榈蛪褐评鋭┱魵?，然后回到渦旋壓縮機(jī)100中，完成制冷循環(huán)。冬季制熱工況時(shí)，制冷劑蒸氣經(jīng)渦旋壓縮機(jī)100壓縮，經(jīng)四通閥207排放到冷凝器201中向車內(nèi)放熱變?yōu)楦邏褐评鋭┮后w。當(dāng)需要向渦旋壓縮機(jī)100補(bǔ)氣時(shí)，補(bǔ)氣控制閥206開啟，此時(shí)高壓制冷劑液體分成兩路，一小部分經(jīng)過膨脹裝置202之后，變?yōu)榈蜏氐蛪褐评鋭┱魵夂鸵后w的兩相混合物進(jìn)入到中間冷卻器203中，吸收主路中的制冷劑液體熱量而繼續(xù)蒸發(fā)變?yōu)檎魵?，?jīng)補(bǔ)氣管路和輔助補(bǔ)氣口 116向渦旋壓縮機(jī)100補(bǔ)氣；大部分制冷劑液體經(jīng)中間冷卻器203中的主管路被吸熱冷卻，然后經(jīng)膨脹裝置204節(jié)流降溫進(jìn)入到蒸發(fā)器205中，吸收車外環(huán)境熱量后蒸發(fā)變?yōu)榈蛪褐评鋭┱魵膺M(jìn)入渦旋壓縮機(jī)100中被壓縮，如此循環(huán)。
當(dāng)不需要進(jìn)行補(bǔ)氣時(shí)，補(bǔ)氣控制閥206關(guān)閉，此時(shí)中間冷卻器203失去中間冷卻作用，熱泵循環(huán)即為一普通熱泵循環(huán)。
由以上實(shí)施例可以看出，采用本發(fā)明所述技術(shù)原理的帶有輔助補(bǔ)氣口的電動(dòng)汽車空調(diào)用渦旋壓縮機(jī)100，能顯著改善渦旋壓縮機(jī)100在低溫環(huán)境下的工作性能，降低渦旋壓縮機(jī)100的排氣溫度，提高熱泵系統(tǒng)在低溫環(huán)境下的制熱性能；進(jìn)而能顯著提高渦旋壓縮機(jī)100的可靠性和耐用性，提高渦旋壓縮機(jī)100在低溫環(huán)境下運(yùn)行的安全性。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有中間補(bǔ)氣功能的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，包括:殼體，及位于所述殼體內(nèi)依次連接的壓縮機(jī)部、電機(jī)部和控制部，所述壓縮機(jī)部設(shè)置有一對(duì)對(duì)稱設(shè)置的渦旋盤，所述渦旋盤包括靜盤和動(dòng)盤，所述靜盤固定在所述壓縮機(jī)部的機(jī)體上，動(dòng)盤在預(yù)定范圍內(nèi)繞靜盤做圓周平動(dòng)，所述渦旋壓縮機(jī)在所述靜盤的起密封壓縮腔體作用的端板上設(shè)置有輔助補(bǔ)氣口，所述輔助補(bǔ)氣口位于所述端板的中間壓縮段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有中間補(bǔ)氣功能的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述輔助補(bǔ)氣口還設(shè)置有補(bǔ)氣控制閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有中間補(bǔ)氣功能的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述補(bǔ)氣控制閥為閉合及流量均可控的流體通道開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有中間補(bǔ)氣功能的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述輔助補(bǔ)氣口的形狀為圓形、半圓形、月牙形、長圓形或腰型孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有中間補(bǔ)氣功能的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述輔助補(bǔ)氣口通過輔助補(bǔ)氣管連接有中間冷卻器、閃發(fā)蒸氣分離器或噴射器。
全文摘要
本發(fā)明涉及汽車空調(diào)用壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種具有中間補(bǔ)氣功能的渦旋壓縮機(jī)，具有中間補(bǔ)氣功能的渦旋壓縮機(jī)包括殼體，及位于內(nèi)依次連接的壓縮機(jī)部、電機(jī)部和控制部，壓縮機(jī)部設(shè)置有一對(duì)對(duì)稱設(shè)置的渦旋盤，渦旋盤包括靜盤和動(dòng)盤，靜盤固定在壓縮機(jī)部的機(jī)體上，動(dòng)盤在預(yù)定范圍內(nèi)繞靜盤做圓周平動(dòng)，渦旋壓縮機(jī)在靜盤的起密封壓縮腔體作用的端板上設(shè)置有輔助補(bǔ)氣口。采用本發(fā)明所述技術(shù)原理的帶有輔助補(bǔ)氣口的渦旋壓縮機(jī)，能顯著改善渦旋壓縮機(jī)在低溫環(huán)境下的工作性能，降低渦旋壓縮機(jī)的排氣溫度，提高熱泵系統(tǒng)在低溫環(huán)境下的制熱性能；進(jìn)而能顯著提高渦旋壓縮機(jī)的可靠性和耐用性，提高渦旋壓縮機(jī)在低溫環(huán)境下運(yùn)行的安全性。
文檔編號(hào)F04C18/02GK103147983SQ20111040461
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者徐洪波, 田長青, 邵雙全 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所