专利名称：一种具有中间补气功能的涡旋压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车空调用压缩机技术领域，尤其是一种具有中间补气功能的电动汽车空调用涡旋压缩机。
背景技术：
随着石油资源的日渐枯竭以及环境问题日益严重，汽车工业必然向着诸如电动汽车等环保、清洁、节能的方向发展。相对于燃油作为动力的传统汽车而言，电动汽车在环保、清洁、节能等方面占据着明显的优势。汽车空调系统是保证车内驾驶人员和乘客舒适性的重要保障系统。压缩机作为汽车空调系统的核心已经经过了五代的发展:第一代为曲柄连杆往复式活塞压缩机；第二代为斜盘式压缩机；第三代为旋叶式、三角转子式、螺杆式和滚动活塞式压缩机；第四代为涡旋式；第五代为变排量压缩机。而电动汽车空调技术作为近十多年来出现的新型技术，目前国内外都处于研究探索和系统小批量试用阶段，在系统方案优化、变频技术应用、低温环境热泵制热性能、电器及其控制系统等方面还需要进行大量的研究工作。涡旋压缩机是20世纪80年代才新近发展起来的一种压缩过程单向连续进行的容积式压缩机，由于涡旋压缩机的特出优点，到现在为止已经成为压缩机技术的主要发展方向之一，并且在制冷、空调领域得到越来越广泛的应用。目前日本电装公司和日本三电公司均研制开发了电动汽车空调用涡旋压缩机，已在多个电动轿车空调系统中应用。在国内，中国科学院理化技术研究所和牡丹江富通汽车空调有限公司联合开发了汽车空调用斜盘式全封闭电动压缩机。该电动压缩机采用电动机内置的封闭式结构，机壳内装有单向作用斜盘式压缩机和直流无刷电动机，可用于电动汽车和混合动力汽车的空调系统。上海三电贝洱汽车空调有限公司也开展了电动汽车空调用涡旋压缩机的研究工作，并研制出电动压缩机样机。电动汽车热泵系统属于空气源热泵系统，在一般冬季供热时空气源热泵由于能够以较低的能耗满足车内的供暖需求，但在车外温度较低时，由于压缩机排气温度过高造成系统无法正常工作，并且，随着车外温度降低，热泵系统制热量和制热效率迅速下降，无法满足车内供暖要求，这样就影响了空气源热泵在电动汽车空调系统中的应用。在建筑供暖中，目前已采用制冷剂喷射技术作为改善热泵系统在室外低温情况下的制热性能的一种主要方式。但是，目前电动汽车冬季供暖主要采用PTC电热供暖，或者普通空气源热泵与PTC电热供暖互补供暖方式，这将使电动汽车的行驶距离大为缩短。从目前国内外技术发展情况来看，尚无具有中间补气功能的电动汽车空调用涡旋压缩机，没有很好解决汽车热泵系统在低温环境下的供暖问题。
发明内容
(一 )要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是提供一种具有中间补气功能的涡旋压缩机，从而解决汽车热泵系统在低温环境下的供暖问题。
( 二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供的一种具有中间补气功能的涡旋压缩机，所述具有中间补气功能的涡旋压缩机包括壳体，及位于其内依次连接的压缩机部、电机部和控制部，所述压缩机部设置有一对对称设置的涡旋盘，所述涡旋盘包括静盘和动盘，所述静盘固定在所述压缩机部的机体上，动盘在预定范围内绕静盘做圆周平动，所述涡旋压缩机在所述静盘的起密封压缩腔体作用的端板上设置有辅助补气口，所述辅助补气口位于中间压缩段。
作为上述技术方案的优选，所述辅助补气口的形状可以为圆形、半圆形、月牙形、长圆形或腰型孔等其中任何一种形式。
作为上述技术方案的优选，所述辅助补气口设置于所述电动汽车空调用涡旋压缩机的静盘的起密封压缩腔体作用的端板上。
作为上述技术方案的优选，所述辅助补气口还设置有补气控制阀。
作为上述技术方案的优选，所述补气控制阀为闭合及流量均可控的流体通道开关，优选电磁阀。
作为上述技术方案的优选，所述辅助补气口通过辅助补气管连接到中间冷却器、闪发蒸气分离器或喷射器。
(三)有益效果
上述技术方案所提供的具有中间补气功能的涡旋压缩机，所述具有中间补气功能的涡旋压缩机包括壳体，及位于其内依次连接的压缩机部、电机部和控制部，所述压缩机部设置有一对对称设置的涡旋盘，所述涡旋盘包括静盘和动盘，所述静盘固定在所述压缩机部的机体上，动盘在预定范围内绕静盘做圆周平动，所述涡旋压缩机在所述静盘的起密封压缩腔体作用的端板上设置有辅助补气口。可以使电动汽车空调用涡旋压缩机具备中间补气功能，很好地解决汽车热泵系统在低温环境下的供暖问题。采用本发明所述技术原理的带有辅助补气口的电动汽车空调用涡旋压缩机，能显著改善涡旋压缩机在低温环境下的工作性能，降低涡旋压缩机的排气温度，提高热泵系统在低温环境下的制热性能；进而能显著提高涡旋压缩机的可靠性和耐用性，提高涡旋压缩机在低温环境下运行的安全性。
图1为本发明实施例中具有中间补气功能的涡旋压缩机剖视图2为本发明实施例中具有中间补气功能的涡旋压缩机部从壳体顶端的俯视图3为本发明实施例中辅助补气回路从壳体顶端的俯视图4为采用本发明实施例涡旋压缩机从中间冷却器补气的电动汽车热泵系统其中，100:涡旋压缩机；101:壳体；111:吸气口 ；112:排气口 ；113:辅助补气管；114:静盘；115:动盘；116:辅助补气口 ；117:补气连接管；118:补气盘管；119:补气接口:110:压缩机部;120:电机部；130:控制部；201:冷凝器；202:膨胀装置；203:中间冷却器；204:膨胀装置；205:蒸发器；206:补气控制阀；207:四通阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。结合图1至图4，本发明实施例提供了一种具有中间补气功能的涡旋压缩机。包括涡旋压缩机100和壳体101 ;该涡旋压缩机100设置在壳体101内，该壳体101限定一个吸气口 111、一个排气口 112以及一个辅助补气管113 ;该壳体101内的涡旋压缩机100可分为三个部分，分别为压缩机部110、电机部120和控制部130 ;压缩机部110设置有一对对称设置的涡旋盘(静盘114和动盘115)，静盘114固定在压缩机部110的机体上，动盘115在预定范围内绕静盘114做圆周平动；一个辅助补气回路，辅助补气口 116位于涡旋压缩机100的静盘114上；一个补气控制阀206，可在开启状态和关闭状态之间调节，该补气控制阀206安装于与辅助补气口 116相连的管路上；一个电子控制单元，用于控制补气控制阀206的开关，以便将制冷剂气体从所述辅助补气口 116送入涡旋压缩机100中，补气控制阀206可以是电磁阀或其它任何一种已知的具有可控流体通道开口的方法。具有中间补气功能的电动汽车空调用涡旋压缩机100中，辅助补气口 116设置在中间压缩段。图3为本发明一种辅助补气回路从壳体顶端的俯视图。辅助补气回路部分主要包括:位于静盘114起密封压缩腔体作用的端板上所开的辅助补气口 116，与辅助补气口 116相连接的补气连接管117，盘于壳体101顶端的补气盘管118，以及位于壳体101外部的补气接口 119。当动盘115绕静盘114不断作圆周运动时，在动盘115和静盘114之间就形成了许多由外向内体积不断变小的压缩腔体，最终压缩后的制冷剂气体由位于中心处的排气口排出。当需要对涡旋压缩机100进行补气时，来自制冷系统的制冷剂蒸气经补气接口 119，通过补气盘管118和补气连接管117，向辅助补气口 116所对应的密封腔体进行补气。辅助补气口 116的形状可以为圆形、半圆形、月牙形、长圆形或腰型孔等其中任何一种形式。辅助补气口 116通过辅助补气管连接到中间冷却器、闪发蒸气分离器或喷射器。涡旋压缩机100中间补气方式可通过带中间冷却器、闪发蒸气分离器以及喷射器三种方式中的任何一种实现。附图4为一种从中间冷却器补气的电动汽车热泵系统图。系统可简化为由涡旋压缩机100、冷凝器201、膨胀装置202、中间冷却器203、膨胀装置204、蒸发器205、补气控制阀206、四通阀207以及制冷剂连接管路组成，116为辅助补气口。夏季制冷工况时，补气控制阀206关闭，从涡旋压缩机100出来的高温高压制冷剂蒸气先经四通阀207换向，经过蒸发器205 (此时实为冷凝器)冷凝变为高压制冷剂液体，经过膨胀装置204节流降压后变为低温低压气液两相混合物进入到冷凝器201 (此时实为蒸发器)吸热气化变为低压制冷剂蒸气，然后回到涡旋压缩机100中，完成制冷循环。冬季制热工况时，制冷剂蒸气经涡旋压缩机100压缩，经四通阀207排放到冷凝器201中向车内放热变为高压制冷剂液体。当需要向涡旋压缩机100补气时，补气控制阀206开启，此时高压制冷剂液体分成两路，一小部分经过膨胀装置202之后，变为低温低压制冷剂蒸气和液体的两相混合物进入到中间冷却器203中，吸收主路中的制冷剂液体热量而继续蒸发变为蒸气，经补气管路和辅助补气口 116向涡旋压缩机100补气；大部分制冷剂液体经中间冷却器203中的主管路被吸热冷却，然后经膨胀装置204节流降温进入到蒸发器205中，吸收车外环境热量后蒸发变为低压制冷剂蒸气进入涡旋压缩机100中被压缩，如此循环。
当不需要进行补气时，补气控制阀206关闭，此时中间冷却器203失去中间冷却作用，热泵循环即为一普通热泵循环。
由以上实施例可以看出，采用本发明所述技术原理的带有辅助补气口的电动汽车空调用涡旋压缩机100，能显著改善涡旋压缩机100在低温环境下的工作性能，降低涡旋压缩机100的排气温度，提高热泵系统在低温环境下的制热性能；进而能显著提高涡旋压缩机100的可靠性和耐用性，提高涡旋压缩机100在低温环境下运行的安全性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种具有中间补气功能的涡旋压缩机，其特征在于，包括:壳体，及位于所述壳体内依次连接的压缩机部、电机部和控制部，所述压缩机部设置有一对对称设置的涡旋盘，所述涡旋盘包括静盘和动盘，所述静盘固定在所述压缩机部的机体上，动盘在预定范围内绕静盘做圆周平动，所述涡旋压缩机在所述静盘的起密封压缩腔体作用的端板上设置有辅助补气口，所述辅助补气口位于所述端板的中间压缩段。
2.根据权利要求1所述的具有中间补气功能的涡旋压缩机，其特征在于，所述辅助补气口还设置有补气控制阀。
3.根据权利要求2所述的具有中间补气功能的涡旋压缩机，其特征在于，所述补气控制阀为闭合及流量均可控的流体通道开关。
4.根据权利要求1所述的具有中间补气功能的涡旋压缩机，其特征在于，所述辅助补气口的形状为圆形、半圆形、月牙形、长圆形或腰型孔。
5.根据权利要求1所述的具有中间补气功能的涡旋压缩机，其特征在于，所述辅助补气口通过辅助补气管连接有中间冷却器、闪发蒸气分离器或喷射器。
全文摘要
本发明涉及汽车空调用压缩机技术领域，公开了一种具有中间补气功能的涡旋压缩机，具有中间补气功能的涡旋压缩机包括壳体，及位于内依次连接的压缩机部、电机部和控制部，压缩机部设置有一对对称设置的涡旋盘，涡旋盘包括静盘和动盘，静盘固定在压缩机部的机体上，动盘在预定范围内绕静盘做圆周平动，涡旋压缩机在静盘的起密封压缩腔体作用的端板上设置有辅助补气口。采用本发明所述技术原理的带有辅助补气口的涡旋压缩机，能显著改善涡旋压缩机在低温环境下的工作性能，降低涡旋压缩机的排气温度，提高热泵系统在低温环境下的制热性能；进而能显著提高涡旋压缩机的可靠性和耐用性，提高涡旋压缩机在低温环境下运行的安全性。
文档编号F04C18/02GK103147983SQ20111040461
公开日2013年6月12日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者徐洪波, 田长青, 邵双全 申请人:中国科学院理化技术研究所