CN102705242B - 一种实现双通道背压腔回油量控制的压缩机及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现双通道背压腔回油量控制的压缩机及控制方法，压缩机包括压缩机壳体，在所述压缩机壳体内设置有电机支架、动盘，在所述电机支架和所述动盘之间设置有耐磨垫，在所述耐磨垫上设置有连通泄油通道内单向阀的通孔，在所述耐磨垫上还设置有至少一个溢流孔，所述溢流孔的设置位置使所述动盘在旋转时可以间断地对所述溢流孔覆盖和开启。控制方法包括步骤：A1、在耐磨垫上设置连通泄油通道内单向阀的通孔；A2、在所述耐磨垫上设置至少一个溢流孔，所述溢流孔的设置位置使动盘在旋转时可以间断地对所述溢流孔覆盖和开启。

Description

一种实现双通道背压腔回油量控制的压缩机及控制方法

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及一种实现双通道背压腔回油量控制的压缩机及控制方法。

背景技术

如图1、图2和图3所示，电动涡旋制冷压缩机在工作状态中内部分为高压腔11、中压腔/背压腔12、低压腔13三个压力腔。在定盘15与压缩机外壳14之间，形成高压腔11，在动盘16与电机支架18间形成中压腔/背压腔12，其余内部空间为低压腔13。从定盘排气口排出的油气混合物在高压腔11进行油气分离，在高压腔11下部设置有一回油孔19，回油孔前端安装有过滤元件，将分离出来的油通过耐磨垫17上的回油槽171回流到中压腔/背压腔12。电机支架18上设置有中压腔/背压腔12至低压腔13的泄油通道181，耐磨垫17上设置有连通泄油通道181的孔C，并且泄油通道181的出口处设置一单向阀182，单向阀182由钢球、弹簧、弹簧座组成，当中压腔/背压腔12与低压腔13压力差大于单向阀182设置压力时，油通过单向阀182进入低压腔13，形成内部油循环。

上述方案在技术上是能够实现同时建立起中压腔/背压腔压力（简称背压）且达到一定量的油的内部润滑循环并维持一定的背压的，但单向阀182的不稳定性会导致压缩机工作不稳定，导致压缩机功率过大或者压缩不良，甚至不压缩的严重后果。

现有压缩机启动并进入正常运行的过程：启动时压缩机吸气压力与排气压力相等，压缩机内部的三个腔压力（低压腔压力Ps、中压腔/背压腔压力Pb、高压腔压力Pd）相等，动盘16在耐磨垫17弹力的作用下贴近定盘15，形成压缩，高压腔11的压力随之增加。这样，Pd>Pb，压力差的产生将使高压腔11内的油气向中压腔/背压腔12流动，并增加中压腔/背压腔12的压力。在中压腔/背压腔12压力达到单向阀182所设置的压力之前，单向阀182是关闭的。

动盘16承受中压腔/背压腔压力的面积Sb与动盘16承受低压腔压力的面积Ss、动盘16承受高压腔压力的面积Sd之间是有一定比例的，在设计上为保证动盘16齿底面能与定15盘齿顶面良好密封，同时接触力又不至于过大，设计上要达到的期望目标是：

A*（Sd*Pd+Ss*Ps）<Sb*Pb<B*（Sd*Pd+Ss*Ps）

A、B为经验系数，可取A=1.1~1.2，B=1.4~1.5；

在中压腔压力达到单向阀182所设置的压力之后，单向阀182是动态微开启的，以维持单向阀两侧力的平衡。正常启动及运行时，根据设计的流体节流及回路，中压腔/背压腔压力Pb能满足上述公式，压缩机良好运行。因结构上的原因，需要求单向阀182的弹簧在较小的弹性变形范围内满足上述关系式。但压缩机有时需较大范围的适应空调***工况：即当结构固定后，Pd、Ps会随时因***的变化而变化，在运转时，Sd、Ss其实也是随着啮合的角度而变化的，在一些不太稳定的状况下，可能导致上述关系式所描述的平衡状态被打破：

当Sd*Pd+Ss*Ps>Sb*Pb时，即动盘16压缩侧所受力大于动盘16背板面受力，动盘16、定盘15将分离，导致两者不能良好啮合，高压气体从两者之间的齿顶齿底间泄漏，产生压缩不良或不压缩现象。产生该现象的诱因有：1）吸气压力的突然增大；2）单向阀开度失控（过大开度）。

当动盘16压缩侧所受力远大于动盘16背板面受力，如Sb*Pb>(1.6~2)*（Sd*Pd+Ss*Ps）时，动盘16将以较大压力压向定盘15，同时耐磨垫17（也是弹簧片元件）与动盘16背板面之间的摩擦力也增大，导致功率增大严重。产生该现象的诱因有：单向阀开度失控（过小开度）。因此提供一种可靠的、稳定的中压腔/背压腔回油量控制装置迫在眉睫。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种实现双通道背压腔回油量控制的压缩机及控制方法，克服现有技术的压缩机因单向阀工作不稳定导致压缩机工作不稳定，压缩机功率过大或者压缩不良的缺陷。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种实现双通道背压腔回油量控制的压缩机，包括压缩机壳体，在该压缩机壳体内设置有电机支架、动盘，在该电机支架和该动盘之间设置有耐磨垫，在该耐磨垫上设置有连通泄油通道内单向阀的通孔，在该耐磨垫上还设置有至少一个溢流孔，该溢流孔的设置位置使该动盘在旋转时可以间断地覆盖和开启该溢流孔。

优选地，该溢流孔设置在该耐磨垫上的一个环状带内，该环状带的内圈圆心为该耐磨垫的中心，其直径为该动盘支撑面的外径减去所述动盘的旋转中心与所述电机支架中心距离的两倍，该环状带的外圈圆心为该耐磨垫的中心，其直径为该动盘支撑面的外径加上该动盘的旋转中心与该电机支架中心距离的两倍。

根据本发明的一个实施例，该溢流孔的最大半径设为该动盘的旋转中心与该电机支架中心的距离。

根据本发明的一个实施例，该耐磨垫的材料设为钢片。

根据本发明的一个实施例，该耐磨垫与该电机支架之间至少部分区域设置有间隙。

根据本发明的另一方面，本方面提供一种实现双通道背压腔回油量控制的方法，包括步骤：

A1、在耐磨垫上设置连通泄油通道内单向阀的通孔；

A2、在该耐磨垫上设置至少一个溢流孔，该溢流孔的设置位置使动盘在旋转时可以间断地覆盖和开启该溢流孔。

优选地，该溢流孔设置在该耐磨垫上的一个环状带内，该环状带的内圈圆心为该耐磨垫的中心，其直径为该动盘支撑面的外径减去所述动盘的旋转中心与所述电机支架中心距离的两倍，该环状带的外圈圆心为该耐磨垫的中心，其直径为该动盘支撑面的外径加上该动盘的旋转中心与电机支架中心距离的两倍。

根据本发明的一个实施例，该溢流孔的最大半径设为该动盘的旋转中心与该电机支架中心的距离。

根据本发明的一个实施例，该耐磨垫的材料设为钢片。

根据本发明的一个实施例，该耐磨垫与该电机支架之间至少部分区域设置有间隙。

本发明的有益效果：本发明通过在耐磨垫上同时设置连通单向阀的通孔与溢流孔，在压缩机内部形成油循环，维持背压腔压力的责任被单向阀、溢流孔同时承担。溢流孔有很好的纠错能力，在发生不稳定诱因时，溢流孔能迅速消除其影响，并迅速使压缩机回归良好运转状态，非常有利于提高压缩机的可靠性，本发明大大推进了涡旋压缩机技术的进步。

附图说明

本发明包括如下附图：

图1为现有技术电动涡旋制冷压缩机示意图；

图2为现有技术耐磨垫示意图；

图3为现有技术泄油通道及单向阀示意图；

图4为本发明耐磨垫示意图；

图5为本发明动盘示意图；

图6为本发明动盘剖视图；

图7为本发明耐磨垫上的环状带设置示意图；

图8为本发明耐磨垫与电机支架之间的间隙设置示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明:

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，本发明实现双通道背压腔回油量控制的压缩机，包括压缩机壳体14，在压缩机壳体14内设置有电机支架18、动盘16，在电机支架18和动盘16之间设置有耐磨垫17，在耐磨垫17上设置有连通泄油通道内单向阀的通孔C，在耐磨垫17上还设置有至少一个溢流孔172，溢流孔172的设置位置使动盘16在旋转时可以间断地覆盖和开启溢流孔172。优选地，溢流孔172设置在耐磨垫17上的一个环状带173内，环状带173的内圈圆心为耐磨垫17的中心，其直径为动盘16支撑面的外径减去动盘16的旋转中心与电机支架18中心距离R的两倍，环状带173的外圈圆心为耐磨垫17的中心，其直径为动盘16支撑面的外径加上动盘16的旋转中心与电机支架18中心距离R的两倍。根据本发明的一个实施例，溢流孔172的最大半径设为动盘16的旋转中心与电机支架18中心的距离R。耐磨垫17的材料设为钢片。耐磨垫17与电机支架18之间至少部分区域设置有间隙t。

本发明实现双通道背压腔回油量控制的方法，包括步骤：

A1、在耐磨垫上设置连通泄油通道内单向阀的通孔；

A2、在该耐磨垫上设置至少一个溢流孔，该溢流孔的设置位置使动盘在旋转时可以间断地覆盖和开启该溢流孔。

该溢流孔设置在该耐磨垫上的一个环状带内，该环状带的内圈圆心为该耐磨垫的中心，其直径为该动盘支撑面的外径减去动盘的旋转中心与电机支架中心距离的两倍，该环状带的外圈圆心为该耐磨垫的中心，其直径为该动盘支撑面的外径加上该动盘的旋转中心与电机支架中心距离的两倍。根据本发明的一个实施例，该溢流孔的最大半径设为该动盘的旋转中心与该电机支架中心的距离。根据本发明的一个实施例，该耐磨垫的材料设为钢片。该耐磨垫与该电机支架之间至少部分区域设置有间隙。

本发明在耐磨垫（耐磨垫同时作为动盘与支架间的耐磨元件、以及动盘贴向定盘的一个弹簧片元件）上增加一个溢流孔，且该溢流孔需满足在动盘回转一周过程中间断地覆盖、开启。溢流孔的直径越大，开启的时间越短。中压腔的中压润滑油流体经过溢流孔流入低压腔，与单向阀的流向一致。

设置该孔的好处是：

1当Sd*Pd+Ss*Ps>Sb*Pb时，即动盘压缩侧所受力大于动盘背板面受力，动定盘将分离，动盘向支架方向贴合时耐磨垫与电机支架间的间隙被消除，溢流孔为关闭状态，背压腔能迅速重新形成，建立平衡关系；

2当动盘压缩侧所受力较多的大于动盘背板面受力，如Sb*Pb>(1.6~2)*（Sd*Pd+Ss*Ps）时，动盘将以较大压力压向定盘，耐磨垫与电机支架间的间隙为最大，即溢流孔开度最大，能迅速降低背压腔的压力，建立平衡关系。

本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (5)

1.一种用于压缩机实现双通道背压腔回油量控制的方法，压缩机内设置有电机支架、动盘，电机支架上设置有泄油通道，泄油通道的出口处设置一单向阀，在电机支架和动盘之间设置有耐磨垫，在该耐磨垫上设置有连通泄油通道内单向阀的通孔，其特征在于：该方法包括：在所述耐磨垫上设置至少一个溢流孔，所述溢流孔的设置位置使动盘在旋转时可以间断地覆盖和开启所述溢流孔。

2.根据权利要求1所述的用于压缩机实现双通道背压腔回油量控制的方法，其特征在于：所述溢流孔设置在所述耐磨垫上的一个环状带内，所述环状带的内圈圆心为所述耐磨垫的中心，环状带的内圈直径为动盘支撑面的外径减去所述动盘的旋转中心与所述电机支架的中心距离的两倍之差，所述环状带的外圈圆心为所述耐磨垫的中心，环状带的外圈直径为动盘支撑面的外径加上所述动盘的旋转中心与电机支架的中心距离的两倍之和。

3.根据权利要求2所述的用于压缩机实现双通道背压腔回油量控制的方法，其特征在于：所述溢流孔的最大半径设为动盘的旋转中心与电机支架中心的距离。

4.根据权利要求3所述的用于压缩机实现双通道背压腔回油量控制的方法，其特征在于：所述耐磨垫的材料设为钢片。

5.根据权利要求4所述的用于压缩机实现双通道背压腔回油量控制的方法，其特征在于：所述耐磨垫与所述电机支架之间至少部分区域设置有间隙。