压缩机和换热设备的制作方法

本发明涉及制冷空调技术领域，具体而言，涉及一种压缩机和换热设备。

背景技术：

对于轴向柔性结构的涡旋压缩机，背压腔中的气体压力由压缩腔的气体压力提供，由于背压腔的气体与压力时刻变化着的压缩腔气体不断进行气体交换，且压缩腔的气体压力变化范围比较大，这就造成动盘在运动过程中磨损较大且动盘运动稳定性差，从而使动盘处于不稳定状态，直接影响到压缩机的可靠性。

也就是说，现有技术中压缩机存在动盘过度磨损和运动稳定性差的问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种压缩机和换热设备，以解决现有技术中压缩机存在动盘过度磨损和运动稳定性差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种压缩机，包括：壳体；端盖；静盘，静盘设置在壳体内，端盖位于壳体的一端并与静盘之间形成背压腔，静盘还具有彼此独立的背压孔和背压通道；动盘，动盘设置在壳体内，动盘位于静盘远离端盖的一侧，且动盘与静盘之间形成压缩腔，背压孔的第一端连通至压缩腔，背压孔的第二端连通至背压腔，背压通道的第一端连通至背压腔，背压通道的第二端连通至位于动盘远离静盘一侧的背压流路处；背压件，背压件设置在背压腔与背压孔的连通位置处。

进一步地，背压孔和/或背压通道沿静盘的轴向延伸。

进一步地，背压孔与压缩腔的中压腔连通。

进一步地，动盘运行周期中受到的最大气体压力f、背压孔完全闭合前中压腔的压强为p1、背压通道导致的压强损失为p2以及动盘的背压面积s，应满足f小于s*(p1-p2)。

进一步地，背压孔为一个或多个，当背压孔为多个时，多个背压孔彼此间隔设置。

进一步地，背压孔的直径小于静盘的涡旋线壁厚h。

进一步地，背压件为背压阀片，当压缩腔的压力大于背压腔时，背压阀片开启，压缩腔与背压腔连通；当压缩腔的压力小于或等于背压腔时，背压阀片关闭，压缩腔与背压腔断开。

进一步地，压缩机还包括支架，支架位于动盘远离静盘的一侧，且支架具有背压流路和与背压流路连通的支架侧背压腔，支架侧背压腔为动盘提供背压压力。

进一步地，背压流路沿支架的径向延伸，背压腔沿支架的周向延伸。

根据本发明的另一方面，提供了一种换热设备，包括上述的压缩机。

应用本发明的技术方案，压缩机包括壳体、端盖、静盘、动盘和背压件，其中，静盘设置在壳体内，端盖位于壳体的一端并与静盘之间形成背压腔，静盘还具有彼此独立的背压孔和背压通道，动盘设置在壳体内，动盘位于静盘远离端盖的一侧，且动盘与静盘之间形成压缩腔，背压孔的第一端连通至压缩腔，背压孔的第二端连通至背压腔，背压通道的第一端连通至背压腔，背压通道的第二端连通至位于动盘远离静盘一侧的背压流路处，背压件设置在背压腔与背压孔的连通位置处。

通过在静盘上设置背压孔将压缩腔中的压力引入到背压腔中。在压缩机工作的过程中，静盘与动盘在压缩气体时，会在压缩腔中产生较高的压强，当压缩腔中的压力大于背压腔中的压力时，压缩腔中的压力通过背压孔处的背压件进入到背压腔中。背压腔中的压力从静盘上的背压通道进入到背压流路中，进而到达动盘的背部，为动盘的背部提供了气体支撑，降低了动盘背部的摩擦损耗，且有效提高动盘的运动稳定性。背压件可以控制背压腔和压缩腔之间的压差，进而减小背压腔中压力的波动性。此外，静盘上开设的背压孔也会便于背压件的安装。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的一个可选实施例的压缩机的俯视图；

图2示出了图1中a-a向视图；

图3示出了图2中b-b向视图；

图4示出了图2中c-c向视图；

图5示出了图2中d-d向视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、壳体；11、静盘；111、背压孔；112、背压通道；12、动盘；20、端盖；30、背压腔；40、压缩腔；41、中压腔；42、高压腔；43、低压腔；50、背压件；60、支架；61、背压流路；62、支架侧背压腔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中压缩机存在动盘过度磨损和运动稳定性差的问题，本发明提供了一种压缩机和换热设备。

其中，换热设备具有下述的压缩机，当然本发明中的压缩机也可以用于其他需要压缩机的设备中。

如图1至图5所示，压缩机包括壳体10、端盖20、静盘11、动盘12和背压件50，其中，静盘11设置在壳体10内，端盖20位于壳体10的一端并与静盘11之间形成背压腔30，静盘11还具有彼此独立的背压孔111和背压通道112，动盘12设置在壳体10内，动盘12位于静盘11远离端盖20的一侧，且动盘12与静盘11之间形成压缩腔40，背压孔111的第一端连通至压缩腔40，背压孔111的第二端连通至背压腔30，背压通道112的第一端连通至背压腔30，背压通道112的第二端连通至位于动盘12远离静盘11一侧的背压流路61处，背压件50设置在背压腔30与背压孔111的连通位置处。

通过在静盘11上设置背压孔111将压缩腔40中的压力引入到背压腔30中。在压缩机工作的过程中，静盘11与动盘12在压缩气体时，会在压缩腔40中产生较高的压强，当压缩腔40中的压力大于背压腔30中的压力时，压缩腔40中的压力通过背压孔111处的背压件50进入到背压腔30中。背压腔30中的压力从静盘11上的背压通道112进入到背压流路61中，进而到达动盘12的背部，为动盘12的背部提供了气体支撑，降低了动盘12背部的摩擦损耗。背压件50可以控制背压腔30和压缩腔40之间的压差，进而减小背压腔中压力的波动性。此外，静盘11上开设的背压孔111也会便于背压件50的安装。

如图2所示，背压孔111和/或背压通道112沿静盘11的轴向延伸。背压孔111沿静盘11的轴向延伸，使得背压孔111与背压腔30和压缩腔40连通。同样背压通道112沿静盘11的轴向延伸，使得背压通道112与背压腔30和动盘12远离静盘11一侧的背压流路61连通。进而使得压缩腔40中的气体进入到动盘12的下方为动盘12提供支撑力。

如图2至图3所示，背压孔111与压缩腔40的中压腔41连通。在静盘11与动盘12工作时形成的压缩腔40中，分为高压腔42、中压腔41和低压腔43，越靠近压缩腔40的中心部位压力越大，被称为高压腔42。越靠近压缩腔40的边缘部位压力越小，被称为低压腔43。在高压腔42和低压腔43的中间位置为中压腔41。当中压腔41内的压力高于背压腔30中的压力时，背压件50开启，气体进入背压腔30中，气体通过背压通道112和背压流路61后，进而到达动盘12的背部，为动盘12提供背压压力。由于高压腔42中的压力过高，会对动盘12提供的背压压力太大，会使静盘11与动盘12产生摩擦损耗。而低压腔43中的压力过低，则低压腔43中的压力可能不会大于背压腔30中的压力，而不会为动盘12提供背压压力。

具体的，动盘12运行周期中受到的最大气体压力f、背压孔111完全闭合前中压腔41的压强为p1、背压通道112导致的压强损失为p2以及动盘12背压面积s，应满足f小于s*(p1-p2)。其中动盘12运行周期中受到的最大气体压力f可以根据理论计算出来，而背压通道112导致的压强损失p2可以通过软件模拟得到，所以通过f小于s*(p1-p2)来的到背压孔111完全闭合前中压腔41的压强p1进而可以确定背压孔111的位置，而不同的压缩机所需要的f，p2不同进而背压孔111可开设的位置也不同。需要说明的是，公式中f的单位为牛，p的单位为帕，s的单位为平方米。

具体的，背压孔111为一个或多个，当背压孔111为多个时，多个背压孔111彼此间隔设置。设置多个背压孔111可以更加可靠地将压缩腔40中的压力引入到压缩腔40中，多个背压孔111的设置减小背压腔30中压力的波动性。

如图3所示，背压孔111的直径小于静盘11的涡旋线壁厚h。如果背压孔111的直径大于静盘11的涡旋线壁厚h会使静盘11的涡旋线的两侧连通，不利于压缩腔40中的压力进入到压缩腔40中，且不利于背压件50的安装。

具体的，背压件50为背压阀片，当压缩腔40的压力大于背压腔30时，背压阀片开启，压缩腔40与背压腔30连通，当压缩腔40的压力小于或等于背压腔30时，背压阀片关闭，压缩腔40与背压腔30断开。背压件50设置成背压阀片的结构使得中压腔41中的压力比背压腔30中的压力大一点点时，背压阀片就会开启，进而使得背压腔30中压力波动性减小。

如图2所示，压缩机还包括支架60，支架60位于动盘12远离静盘11的一侧，且支架60具有背压流路61和与背压流路61连通的支架侧背压腔62，支架侧背压腔62为动盘12提供背压压力。压缩腔40中的压力会将背压孔111处的背压阀片顶到背压腔30中，压力进入到背压腔30中。背压腔30中的压力从静盘11上的背压通道112进入到背压流路61和支架侧背压腔62中，进而到达动盘12的背部，为动盘12的背部提供了气体支撑，减小了动盘12背部的摩擦损耗。

如图5所示，背压流路61沿支架60的径向延伸，支架侧背压腔62沿支架60的周向延伸。背压流路61沿支架60的径向延伸，是为了便于背压流路61与支架侧背压腔62和背压通道112连通。而支架侧背压腔62沿支架60的周向延伸，使得支架侧背压腔62中的压力作用于动盘12时的面积增大，从而可以更加可靠地为动盘12提供背压压力，使得动盘12更加可靠地运动。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。