CN104763610B - 电动压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电动压缩机。一种电动压缩机设置有压缩机构、电动机、电机壳体、排出壳体和中压壳体。所述压缩机构具有压缩室并由所述电动机驱动。所述电机壳体在其中容纳所述电动机和所述压缩机构并且在其中形成有喷射口。所述排出壳体在其中具有排出室，被压缩的致冷剂排出到所述排出室内。所述中压壳体在其中具有用于从外部致冷剂回路导入中压致冷剂的导入口和提供所述导入口与所述电机壳体的所述喷射口之间的连通的连通通路。所述电机壳体、所述排出壳体和所述中压壳体具有螺栓紧固孔，螺栓***所述螺栓紧固孔中以一体地固定所述电机壳体、所述排出壳体和所述中压壳体。

Description

电动压缩机
技术领域
本发明总的涉及电动压缩机，更具体地涉及设置有喷射机构的电动压缩机。
背景技术
作为常规的电动压缩机，已知诸如在日本专利申请公报No.H08-303361中公开的涡旋式压缩机。涡旋式电动压缩机具有通过允许被压缩的致冷剂经旁通通路朝压缩机的低压区域流动来控制压缩容量的节电机构。该节电机构设置有配置在压缩机的固定涡旋部件的基板的上表面上的盖板。该盖板在其中具有背压通路和与背压通路连通的旁通通路，其中高压致冷剂或低压致冷剂选择性地从单元回路经高压导管流到该背压通路。旁通通路具有第一节流孔、第二节流孔和回流孔。第一节流孔和第二节流孔贯穿固定涡旋部件的基板形成为与压缩室连通，且回流孔也贯穿该基板形成为与低压室连通。第一节流孔、第二节流孔和回流孔在旁通通路上开口，并且在第一节流孔、第二节流孔和回流孔的开口处分别设置了第一节流阀、第二节流阀和阀元件。第一节流阀、第二节流阀和阀元件可响应于供给到旁通通路中的致冷剂的压力而打开/关闭。
推测日本专利申请公报No.H08-303361中公开的涡旋式压缩机的组装以下述方式完成。首先，用螺栓将盖板固定在固定的涡旋部件的基板的上表面上。接下来，安装端盖以使得盖板和固定涡旋部件的基板部分地被端盖覆盖。然后，将与单元回路连接的高压导管***贯穿端盖形成的通孔内，并将高压导管与背压通路连接。
然而，为了对日本专利公报No.H08-303361中公开的涡旋式压缩机增加节电机构，需要准备一盖板，该盖板在其中形成有旁通通路和背压通路并且还在各开口处具有第一节流阀、第二节流阀和阀元件以及在固定涡旋部件的基板中形成第一节流孔、第二节流孔和回流孔。此外，需要贯穿供高压管道***其中的端盖形成孔。在旁通通路中的开口与第一节流孔、第二节流孔和回流孔适当对准的情况下，用螺栓将盖板固定在固定涡旋部件的基板的上表面上并将端盖安装在盖板上。此外，需要将高压导管***贯穿端盖形成为与背压通路连通的孔内。如从以上描述显而易见的，对涡旋式电动压缩机增加节电机构需要大量零部件改造，并且提高了组装成本。
考虑到上述问题而作出的本发明旨在提供一种电动压缩机，该电动压缩机能降低对电动压缩机增加喷射机构时的零部件改造和组装成本。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种电动压缩机，所述电动压缩机包括压缩机构、电动机、电机壳体、排出壳体和中压壳体。所述压缩机构具有压缩室并由所述电动机驱动。所述电机壳体在其中容纳所述电动机和所述压缩机构并且在其中形成有喷射口。所述排出壳体在其中具有排出室，被压缩的致冷剂排出到所述排出室内。所述中压壳体在其中具有用于从外部致冷剂回路导入中压致冷剂的导入口和提供所述导入口与所述电机壳体的所述喷射口之间的连通的连通通路。所述电机壳体、所述排出壳体和所述中压壳体具有螺栓紧固孔，螺栓***所述螺栓紧固孔中以一体地固定所述电机壳体、所述排出壳体和所述中压壳体。
根据以下结合通过示例的方式示出本发明的原理的附图给出的描述，本发明的其它方面和优点将变得显而易见。
附图说明
参考以下对目前优选的实施例及附图的描述，可最好地理解本发明及其目的和优点，在附图中：
图1是根据本发明一实施例的电动压缩机的纵向剖视图；
图2是沿图1的线A-A截取的电动压缩机的横截面图；
图3是图1所示的阀块的扩大截面图；
图4是沿图1的线B-B截取的电动压缩机的横截面图；
图5是垫片的平面图；
图6A是示出不具有喷射机构的电动压缩机的纵向剖视图；
图6B是示出其中结合了喷射机构的阀块的纵向剖视图；
图7是另一实施例中的电动压缩机的纵向剖视图。
具体实施方式
下面参考图1至5描述根据本发明一实施例的电动压缩机。图1中用10表示的本实施例的电动压缩机是要安装在电动车辆上的车辆用涡旋式电动压缩机(在下文中称作“压缩机”)。压缩机10构成用于车辆空调器的致冷剂回路的一部分。
参照图1，压缩机10包括压缩致冷剂的压缩机构11和驱动压缩机构11的电动机12。压缩机10还包括壳体13，在该壳体中具有压缩机构11和电动机12。壳体13由金属材料制成，并且在该实施例中它由铝合金形成。壳体13包括电机壳体14、阀块(valve block)15和排出壳体16。阀块15构成壳体13的外壳的一部分并且对应于本发明的中压壳体。电机壳体14、阀块15和排出壳体16并排布置并且通过螺栓17固定在一起。
在电机壳体14中在面向阀块15的一侧沿压缩机10的轴向形成有多个螺孔53。所述螺孔在壳体13的周向上以规则的间隔设置。螺栓17由此要被旋拧到螺孔53中以将电机壳体14、阀块15和排出壳体16紧固在一起。螺孔53用作螺栓紧固孔。
压缩机10的电机壳体14在其中容纳压缩机构11和电动机12。压缩机构11包括固定涡旋部件18和活动涡旋部件，它们配合以在二者之间形成压缩室20。输入口21贯穿电机壳体14形成。输入口21与外部致冷剂回路(未示出)连通，并且在压缩机10运转期间，低压致冷剂从外部致冷剂回路经输入口21被吸入电机壳体14中。
在电机壳体14中在固定涡旋部件18与电动机12之间设置有轴支承部件22。电动机12具有旋转轴23。轴支承部件22形成压缩机构11的一部分并且设置有支承旋转轴23的一端的轴承24。旋转轴23的另一端由电机壳体14经轴承25支承。抽吸口26贯穿轴支承部件22形成为与压缩室20连通，并且经输入口21吸入壳体14中的致冷剂经抽吸口26被导入压缩室20内。稍后描述的固定侧销27在其一端被压配合到轴支承部件22中，并且该固定侧销27的另一端朝活动涡旋部件19延伸。
偏心销28从旋转轴23的一端朝固定涡旋部件18延伸。偏心销28的轴线Q定位成偏离旋转轴23的轴线P，使得偏心销28随着旋转轴23的旋转而相对于旋转轴23的轴线P偏心地回转。在偏心销28上嵌套有可相对于偏心销28旋转的驱动套管29。驱动套管29具有修正由于偏心销28和驱动套管29的偏心回转而导致的不平衡的平衡重部分。
活动涡旋部件19经用于活动涡旋部件19的轴承30与驱动套管29可旋转地连接，以进行轨道运动。活动涡旋部件19包括圆盘形的基板31和螺旋形的活动涡旋壁32。活动涡旋部件19的基板31垂直于轴线P布置，并且活动涡旋壁32形成为从基板31朝固定涡旋部件18延伸。
在基板31中在邻近其周边的位置处形成有多个有底圆形孔33，并且在各孔33中***有防旋转环34。固定侧销27位于与相应孔33的位置对应的位置。固定侧销27从轴支承部件22突出并朝有底圆形孔33延伸并***防旋转环34中。在本实施例中，防旋转环34和固定侧销27配合以构成防止活动涡旋部件19旋转的防旋转机构。因此，活动涡旋部件19随着旋转轴23的旋转而绕轴线P进行轨道运动，而不绕其自身轴线旋转。
固定涡旋部件18在电机壳体14中固定地安装成以彼此面对的关系与活动涡旋部件19接合。固定涡旋部件18包括圆盘形的基板35和与基板35一体形成并从基板35朝活动涡旋部件19延伸的螺旋形的涡旋壁36。基板35配置成封闭电机壳体14的端部。固定涡旋部件18的基板35构成电机壳体14的一部分。
压缩室20形成在彼此接触的固定涡旋部件18的涡旋壁36和活动涡旋部件19的涡旋壁32之间。如图2所示，其中具有相同内部压力和相同容积的两个压缩室20同时形成。致冷剂经抽吸口26导入形成在外周区域内的两个压缩室20内。随着两个压缩室20按照活动涡旋部件19的轨道运动向内移动，压缩室20内的致冷剂随着压缩室20的容积减小而被压缩。在固定涡旋部件18的基板35中在其中央处形成有与排出室58连通的排出口37。排出口37设置有打开和关闭排出口37的排出阀38和调节排出阀38的开度的保持器(retainer)56。排出阀38在压缩室20内的致冷剂的压力超过预定水平时打开。
如图1和2所示，在固定涡旋部件18的基板35中在位于排出口37的径向外侧的位置形成有两个喷射口39。各喷射口39在压缩路径上与压缩室20连通并且开口成面向阀块15。喷射口39用作将中压致冷剂导入压缩室20内的通路。喷射口39形成为在其邻近于活动涡旋部件19的一端处比邻近于阀块15的相对端直径小，使得喷射口39的小直径端用作将中压致冷剂喷射到压缩室20内的喷嘴。
电动机12包括固定于电机壳体14的内周的定子40和***定子40中并固定在旋转轴23上的转子41。压缩机10设置有安装在电机壳体14上的驱动电路外壳65。驱动电路外壳65在其中具有用于驱动电动机12的驱动电路64。驱动电路64将三相交流电力供给到定子40的线圈40A，并且因此转子41被驱动成在定子40中旋转。随着转子41旋转，与旋转轴23连接的压缩机构11作动以压缩致冷剂。
如图1和3所示，阀块15具有圆柱形形状并且在轴向上具有预定厚度。阀块15由基于铝的金属材料制成。如图3所示，阀块15具有面向电机壳体14的前表面67、面向排出壳体16的后表面68和形成在前表面67与后表面68之间的周壁69。如图3和4所示，在阀块15中在其径向中央部形成有朝排出壳体16开口的矩形凹部42。凹部42在邻近该凹部42的底部的位置处形成有台阶部43，其具有大直径部分和小直径部分。凹部42由用作本发明中的覆盖部件的盖板44封闭，使得由凹部42和盖板44限定出喷射室45。盖板44借助多个螺栓54固定在阀块15上。
喷射室45设置有止回阀46。止回阀46包括具有贯穿形成的孔47A的阀板47、布置成封闭孔47A的簧片阀48和限制簧片阀48的移动的保持器49。止回阀46在阀板47、簧片阀48和保持器49层叠的状态下借助螺栓50固定于喷射室45的台阶部43。喷射室45由止回阀46分割成两个空间。在排出壳体16侧形成的空间用S1表示，在电机壳体14侧形成的空间用S2表示。
导入口51形成在阀块15中并且在其周壁69的外周面上开口。导入口51与喷射室45的空间S1连通。导入口51是中压致冷剂从外部致冷剂回路(未示出)流来并导入喷射室45的导入通路。中压致冷剂是指压力高于经输入口21导入的抽吸压力且低于经排出口37排出的排出压力的致冷剂。在本发明中，抽吸压力对应于吸入的致冷剂的压力，而排出压力对应于排出到排出室内的被压缩致冷剂的压力。
在阀块15中在凹部42的底部的周边形成有两个供给口52，以提供喷射室45与在固定涡旋部件18中形成的喷射口39之间的流体连通。供给口52与喷射室45的空间S2连通。当中压致冷剂经由导入口51导入喷射室45的空间S1中时，簧片阀48由于致冷剂的压力而沿打开孔47的方向弯曲。在止回阀46因而打开的情况下，喷射室45(S1)中的中压致冷剂经喷射室45的空间S2、供给口52和喷射口39供给到压缩室20内。喷射室45(S1)、喷射室45(S2)和供给口52配合以形成本发明的在导入口51和喷射口39之间的连通通路。导入口51和连通通路与喷射口39配合以允许将中压致冷剂喷射到压缩室20内。在连通通路的中间，设置有容积扩大的喷射室45。换言之，喷射室45的容积大于喷射室45以外的连通通路的容积。或者，喷射室45的直径大于喷射室45以外的连通通路的直径。
在阀块15中在其与喷射室45相对的一侧形成有在排出口37上开口的凹部66。通过用固定涡旋部件18封闭凹部66而形成排出阀室55。排出阀室55在其中容纳打开排出口37的排出阀38和保持器56。此外，在阀块15中形成有提供排出阀室55与在排出壳体16中形成的排出室58之间的流体连通的通路9(参照图1)。在阀块15的外周上沿压缩机10的轴向形成有供螺栓17***其中的多个通孔57。通孔57与电机壳体14的螺孔53的位置对应地在周向上以规则的间隔配置。通孔57用作螺栓紧固孔。如上所述，具有导入口51、喷射室45、止回阀46和供给口52的喷射机构被组装在阀块15上。喷射机构表示在压缩的中期将中压致冷剂导入压缩室20内的机构，该中压致冷剂即压力高于吸入的致冷剂的压力且低于被压缩致冷剂的压力的致冷剂。
与排出阀室55连通的排出室58形成在排出壳体16中。在排出壳体16中还形成有排出口60，并且排出出口59形成为在排出口60的外周处开口。排出出口59与外部致冷剂回路(未示出)连接。排出壳体16在其中具有用于排出室58与排出口60之间的连通的通路。
排出室58和喷射室45形成于盖板44的相对侧。换言之，喷射室45定位成与排出室58相比处在盖板44的对面。因而，盖板44用作排出室58与喷射室45之间的隔板。排出室58经设置在阀块15上的通路9与排出阀室55连通。参照图1和5，垫片8设置成用于在阀块15与排出壳体16之间密封，从而形成喷射室45与排出室58之间的密封件。在排出壳体16的外周上沿压缩机10的轴向形成有供螺栓17***其中的多个通孔61。孔61与电机壳体14的螺孔53的位置对应地在周向上以规则的间隔设置。通孔61用作螺栓紧固孔。
下面将描述具有上述构型的压缩机10的动作。旋转轴23被驱动成在从驱动电路64供电时旋转，并且该旋转经偏心销28和驱动套管29传递至压缩机构11的活动涡旋部件19。活动涡旋部件19通过包括防旋转环34和固定侧销27的防旋转机构而在被阻止绕其自身轴线旋转的同时进行轨道运动。通过活动涡旋部件19的这种轨道运动，形成在活动涡旋部件19与固定涡旋部件18之间的压缩室20在其容积减小的同时朝涡旋部件18、19的中央移动。
经输入口21被吸入电机壳体14中然后经抽吸口26导入压缩室20内的致冷剂由于压缩室20容积的减小而被压缩。在压缩室20内被压缩的致冷剂推开排出阀38，并且致冷剂经排出口37和排出阀38排出到排出阀室55内且然后排出到排出室58内。这样排出到排出室58内的高压致冷剂经排出出口59传送到外部致冷剂回路。
经由导入口51导入喷射室45的空间S1内的中压致冷剂推开止回阀46的簧片阀48。因此，中压致冷剂流经喷射室45的空间S2、供给口52和喷射口39并供给到随即位于压缩路径上的压缩室20内。此时，在压缩室20内正被压缩的致冷剂的压力低于中压致冷剂的压力。中压致冷剂在喷射室45内的致冷剂的压力脉动(压力变动)已减小之后被供给到压缩室20内。通过将中压致冷剂供给到压缩室20内，提高了压缩机10的压缩效率。当压缩室20内的致冷剂的压力变得高于喷射室45内的中压致冷剂的压力时，止回阀46关闭并且中压致冷剂的供给停止。止回阀46因而防止了致冷剂从压缩室20回流。
下面将描述用于对不具有喷射机构的压缩机增加喷射机构的程序。图6A所示的压缩机62是不具有喷射机构的涡旋式压缩机。压缩机62包括在其中容纳压缩机构11和电动机12的电机壳体14以及排出壳体16。电机壳体14和排出壳体16通过螺栓63固定在一起。换言之，压缩机62具有图1的压缩机10的结构，其中阀块15被移除。在对压缩机62的描述中使用相同的附图标记来表示压缩机10和62共有的零部件或元件，且因此将省略对这些共有零部件或元件的描述。压缩机62的固定涡旋部件18的基板35不具有喷射口39。
为了对压缩机62增加喷射机构，将采取以下步骤。首先，从压缩机62拆下螺栓63并取出排出壳体16。然后，在位于排出口37的径向外侧的位置在固定涡旋部件18的基板35中形成与压缩室20连通并且在排出室58上开口的两个喷射口39。将形成喷射口39的位置在图6A中用虚线表示。接下来，准备其中结合了如图6B所示的喷射机构的阀块15。
然后，将阀块15布置在电机壳体14与排出壳体16之间。在正确地定位阀块15之后，用螺栓17以与图1中的压缩机10的情形中相同的方式将电机壳体14、阀块15和排出壳体16紧固在一起。
下面将描述根据上述实施例的压缩机10的效果。在对不具有喷射机构的压缩机62增加喷射机构时，通过在固定涡旋部件18的基板35中加工而钻孔形成喷射口39，并且准备其中已结合了喷射机构的阀块15。然后，将阀块15布置在电机壳体14与排出壳体16之间，并且将电机壳体14、阀块15和排出壳体16紧固在一起以使得阀块15构成压缩机10的壳体13的一部分。与常规技术相比，这种对压缩机62增加喷射机构能够降低与对压缩机增加喷射机构相关的零部件改造和组装成本。
能通过对不具有喷射机构的现存压缩机62增加喷射机构来制造配备有喷射机构的压缩机10。因此，有利于制造成本，因为不需要重新制造配备有喷射机构的压缩机10。
在压缩机10中设置喷射室45的目的是降低经导入口51导入喷射室45内的中压致冷剂的压力脉动(压力波动)。由于压力脉动已降低的中压致冷剂供给到压缩室20内，所以可防止致冷剂供给源的容积由于该压力脉动而变动，这有助于进一步提高压缩机的压缩效率。
由于喷射室45和排出室58形成于盖板44的相对侧，所以保证了排出室58内充足的空间。这使得能够降低正排出到排出室58内的致冷剂的压力脉动。
在阀块15中形成的导入口51可在阀块15的周壁69上的任意位置开口。例如，能根据压缩机10要安装在其上的车辆而容易地改变导入口51的开口位置。
构成阀块15与排出壳体16之间的密封件的垫片8还构成喷射室45与排出室58之间的密封件。由于不需要在喷射室45与排出室58之间提供单独的密封，所以可减少压缩机的零部件数目。
本发明不限于上述实施例，而是可在本发明的范围内做出如下面举例说明的各种修改。
尽管在本实施例中，阀块15布置在电机壳体14与排出壳体16之间，但阀块15与排出壳体16的位置可互换。参照示出压缩机70的图7，排出壳体16布置在电机壳体14与阀块15之间，并且这三个部件通过螺栓72固定在一起。这种情况下，需要在排出壳体16中形成用于供给口52与喷射口39之间的连通的通路71。
尽管已描述了在已在固定涡旋部件18的基板35中形成喷射口39之后将阀块15安装在压缩机62上，但也可在压缩机62的制造期间在基板35中形成喷射口39。当压缩机62被用作不具有喷射机构的压缩机时，可例如通过***塞子来堵塞喷射口39。当它被用作具有压缩机构的压缩机时，将该塞子移除。这种情况下，不需要增加喷射口39的处理，从而可进一步简化压缩机的组装。
尽管止回阀46设置在喷射室45内，但止回阀也可形成在各供给口52中。
如果在喷射时喷射室45内的中压致冷剂的压力始终高于压缩室20内的致冷剂的压力，则不需要形成止回阀46。

Claims (4)

1.一种电动压缩机(10)，包括：
压缩机构(11)，所述压缩机构具有压缩室(20)；
电动机(12)，所述电动机驱动所述压缩机构(11)以将致冷剂吸入所述压缩室(20)内并压缩所述压缩室(20)内的致冷剂；
容纳所述电动机(12)和所述压缩机构(11)的电机壳体(14)，所述电机壳体(14)具有与所述压缩室(20)连通的喷射口(39)，所述压缩室(20)位于压缩路径上；
排出壳体(16)，所述排出壳体具有排出室(58)，被压缩的致冷剂排出到所述排出室内；和
中压壳体(15)，所述中压壳体具有用于从外部致冷剂回路导入中压致冷剂的导入口(51)和提供所述导入口(51)与所述喷射口(39)之间的连通的连通通路，所述导入口(51)和所述连通通路与所述喷射口(39)配合以允许将所述中压致冷剂喷射到所述压缩室(20)内，其中所述中压致冷剂的压力高于被吸入的致冷剂的压力且低于在压缩之后排出的致冷剂的压力，
其中，所述电机壳体(14)、所述排出壳体(16)和所述中压壳体(15)并排布置，其中所述电机壳体(14)、所述排出壳体(16)和所述中压壳体(15)均具有螺栓紧固孔(53，57，61)，螺栓(17)***所述电机壳体(14)、所述排出壳体(16)和所述中压壳体(15)的所述螺栓紧固孔(53，57，61)中，所述电机壳体(14)、所述排出壳体(16)和所述中压壳体(15)通过所述螺栓(17)一体固定，
其中，所述连通通路包括用于降低致冷剂的压力脉动的喷射室(45)，所述喷射室(45)邻近于所述排出室(58)形成，
其中，所述喷射室(45)定位成与所述排出室(58)相比处在一盖板(44)的对面，所述盖板(44)用作所述喷射室(45)与所述排出室(58)之间的隔板。
2.根据权利要求1所述的电动压缩机(10)，其特征在于，所述中压壳体(15)布置在所述电机壳体(14)与所述排出壳体(16)之间。
3.根据权利要求1或2所述的电动压缩机(10)，其特征在于，所述中压壳体(15)具有面向所述电机壳体(14)的前表面(67)、面向所述排出壳体(16)的后表面(68)和形成在所述前表面(67)与所述后表面(68)之间的周壁(69)，其中所述导入口(51)形成在所述周壁(69)上。
4.根据权利要求1所述的电动压缩机(10)，其特征在于，还包括构成所述中压壳体(15)与所述排出壳体(16)之间的密封件的垫片(8)，该垫片也构成所述喷射室(45)与所述排出室(58)之间的密封件。
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