[發明專利]熱泵型電動汽車空調壓縮機

有效

• 申請號: 201210326751.3
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN102865228A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 汪偉;徐為軍;杜濤;劉敏;王剛;張強生
• 申請（專利權）人: 安徽東升機電有限責任公司
• 主分類號: F04C18/02
• 分類號: F04C18/02;F04C23/02;F04C29/00
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標事務所 34113
• 代理人: 楊晉弘

技術領域

本發明涉及壓縮機技術領域，特別涉及一種用于電動汽車空調的熱泵型渦旋式壓縮機。

背景技術

眾所周知，電動汽車是集汽車技術、電子及計算機技術、電化學技術、能源與新材料技術于一體的高技術產品，與普通內燃機汽車相比，具有無污染、噪聲低及節省石油資源等特點，已成為新一代的清潔環保交通工具之一，隨著新能源電動汽車的發展以及傳統的普通渦旋電動壓縮機局限性（只能提供單一的制冷功能），其制熱功能采用PTC加熱模式滿足制熱效果，但消耗電動汽車上的蓄電池電能，其制熱效率相對較低，影響電動汽車的續行里程，制約了電動汽車推廣、普及。因此急需開發一種新型的冷暖兩用式（熱泵型）電動汽車空調壓縮機，而目前熱泵型空調壓縮機主要用在家用空調上，且外形結構較大、殼體材料多采用鋼結構焊接裝配成，整機重量重，很難在電動汽車上使用，同時，因汽車空調工作環境的特殊性如須承受頻繁震動和沖擊、空調的熱負載大，壓縮機結構空間有限等決定了其設計、安裝、技術要求等方面與普通空調有很大區別，因而要求開發的熱泵型電動汽車空調壓縮機具有整機性能好、結構緊湊，小型化，重量輕，零部件容易加工、安裝方便等優點，以滿足市場需求。

發明內容

本發明的目的就是為了解決現有的家用熱泵型空調壓縮機中存在的不能適用于電動汽車上的缺陷，提供一種適用于電動汽車的新型熱泵型渦旋式空調壓縮機，采用向壓縮機中間補氣腔中補充氣體，以提高壓縮機的排氣量，降低排氣溫度，提升制熱能力，使熱泵型電動壓縮機汽車空調在低溫環境溫度也能提供足夠的制熱能力。同時采用合理的結構方式和裝配方法，降低零件的加工難度和安裝精度，滿足生產要求。

本發明的技術方案是：

一種熱泵型電動汽車空調壓縮機，主要由軸承座部件、驅動控制器模塊組件、電機殼體、電機總成、曲軸、偏心塊、動渦旋盤、靜渦旋盤部件及下殼體組成，其特征在于：

a、在靜渦旋盤的渦旋底面處的吸氣腔中、靠近螺旋筋位置，設置個補氣孔；在靜渦旋盤的反面高壓腔區域設置一個Ω形的隔離帶，將高壓腔區域與中間補氣腔區域以及兩個補氣孔隔開；

b、在下殼體高壓腔區域設置一Ω形的隔離帶，將其與靜渦旋盤裝配后，與靜渦旋盤反面的隔離帶配合，將高壓腔區域與補氣腔隔開，中間補氣腔一端設有補氣螺紋孔，通過連有的補氣嘴與空調系統連接；

c、設有一個與靜渦旋盤反面高壓腔以及下殼體高壓腔的形狀相同的異形密封圈，其中設有相應的Ω形密封部分，它與靜渦旋盤中的隔離帶、下殼體中的隔離帶相配合進行密封。

本發明技術方案的原理如下：

1）針對具有閃蒸器的電動汽車熱泵型空調系統，依據冬季低溫環境溫度下的熱泵循環工況條件，以熱泵循環性能系數COP_h最大值為優化目標函數，采用蒙特卡諾隨機優化方法，確定下列準雙級壓縮系統壓-焓圖中各點的熱力學狀態參數。

2）依據通過優化方法得出的最佳中間壓力，利用渦旋壓縮機內容積比的k（制冷工質等熵壓縮指數）次方等于內壓力比的熱力學關系式，確定渦旋壓縮機中間補氣口的幾何位置。

3）為了降低補氣噪聲，減少圖6中7點及2點氣體混合過程的不可逆損失，利用流體力學中變截面流動的連續性方程、伯努利能量方程以及N-S粘性流動動量方程，確定中間補氣口的幾何形狀及面積。

本發明的技術效果是：?

1.采用向壓縮機中間補氣腔中補充氣體，提高了壓縮機的排氣量，降低其排氣溫度，提升制熱能力，整機性能明顯提升。特別是，補氣壓縮機在冷凝溫度一定時，蒸發溫度越低（即壓比越大）時對性能的改善效果越明顯，使熱泵式電動壓縮機汽車空調在低溫環境溫度也能提供足夠的制熱能力。

2.通過對靜渦旋盤、下殼體、異形密封圈進行設計，靜渦旋盤靠近吸氣腔位置上開設2個且直徑為1.2～3毫米腰形孔作為補氣通道，在靜渦旋盤（定盤）反面高壓腔區域設計一隔離帶，將高壓腔區域與中間補氣腔中補充氣體通道隔開，如采用銅管、接頭連接，因其區域空間小很難實現，還須采用焊接工藝輔助實現，從而對零件精度產生影響，采用新設計的上述方法，保證了壓縮機整機裝配精度，同時，壓縮機整機裝配方便、可靠，設計后的零件結構簡單、加工方便。

附圖說明：

圖1是本發明的壓縮機的結構示意圖；

圖2是圖1中靜渦旋盤補氣通道位置示意圖；

圖3是圖1中靜渦旋盤高壓腔區域示意圖；

圖4是圖1中下殼體結構示意圖；

圖5是圖1異形密封圈示意圖；

圖6是本發明設計采用的準雙級壓縮系統壓-焓圖。