[发明专利]热泵型电动汽车空调压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，特别涉及一种用于电动汽车空调的热泵型涡旋式压缩机。

背景技术

众所周知，电动汽车是集汽车技术、电子及计算机技术、电化学技术、能源与新材料技术于一体的高技术产品，与普通内燃机汽车相比，具有无污染、噪声低及节省石油资源等特点，已成为新一代的清洁环保交通工具之一，随着新能源电动汽车的发展以及传统的普通涡旋电动压缩机局限性（只能提供单一的制冷功能），其制热功能采用PTC加热模式满足制热效果，但消耗电动汽车上的蓄电池电能，其制热效率相对较低，影响电动汽车的续行里程，制约了电动汽车推广、普及。因此急需开发一种新型的冷暖两用式（热泵型）电动汽车空调压缩机，而目前热泵型空调压缩机主要用在家用空调上，且外形结构较大、壳体材料多采用钢结构焊接装配成，整机重量重，很难在电动汽车上使用，同时，因汽车空调工作环境的特殊性如须承受频繁震动和冲击、空调的热负载大，压缩机结构空间有限等决定了其设计、安装、技术要求等方面与普通空调有很大区别，因而要求开发的热泵型电动汽车空调压缩机具有整机性能好、结构紧凑，小型化，重量轻，零部件容易加工、安装方便等优点，以满足市场需求。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有的家用热泵型空调压缩机中存在的不能适用于电动汽车上的缺陷，提供一种适用于电动汽车的新型热泵型涡旋式空调压缩机，采用向压缩机中间补气腔中补充气体，以提高压缩机的排气量，降低排气温度，提升制热能力，使热泵型电动压缩机汽车空调在低温环境温度也能提供足够的制热能力。同时采用合理的结构方式和装配方法，降低零件的加工难度和安装精度，满足生产要求。

本发明的技术方案是：

一种热泵型电动汽车空调压缩机，主要由轴承座部件、驱动控制器模块组件、电机壳体、电机总成、曲轴、偏心块、动涡旋盘、静涡旋盘部件及下壳体组成，其特征在于：

a、在静涡旋盘的涡旋底面处的吸气腔中、靠近螺旋筋位置，设置个补气孔；在静涡旋盘的反面高压腔区域设置一个Ω形的隔离带，将高压腔区域与中间补气腔区域以及两个补气孔隔开；

b、在下壳体高压腔区域设置一Ω形的隔离带，将其与静涡旋盘装配后，与静涡旋盘反面的隔离带配合，将高压腔区域与补气腔隔开，中间补气腔一端设有补气螺纹孔，通过连有的补气嘴与空调系统连接；

c、设有一个与静涡旋盘反面高压腔以及下壳体高压腔的形状相同的异形密封圈，其中设有相应的Ω形密封部分，它与静涡旋盘中的隔离带、下壳体中的隔离带相配合进行密封。

本发明技术方案的原理如下：

1）针对具有闪蒸器的电动汽车热泵型空调系统，依据冬季低温环境温度下的热泵循环工况条件，以热泵循环性能系数COP_h最大值为优化目标函数，采用蒙特卡诺随机优化方法，确定下列准双级压缩系统压-焓图中各点的热力学状态参数。

2）依据通过优化方法得出的最佳中间压力，利用涡旋压缩机内容积比的k（制冷工质等熵压缩指数）次方等于内压力比的热力学关系式，确定涡旋压缩机中间补气口的几何位置。

3）为了降低补气噪声，减少图6中7点及2点气体混合过程的不可逆损失，利用流体力学中变截面流动的连续性方程、伯努利能量方程以及N-S粘性流动动量方程，确定中间补气口的几何形状及面积。

本发明的技术效果是： 

1.采用向压缩机中间补气腔中补充气体，提高了压缩机的排气量，降低其排气温度，提升制热能力，整机性能明显提升。特别是，补气压缩机在冷凝温度一定时，蒸发温度越低（即压比越大）时对性能的改善效果越明显，使热泵式电动压缩机汽车空调在低温环境温度也能提供足够的制热能力。

2.通过对静涡旋盘、下壳体、异形密封圈进行设计，静涡旋盘靠近吸气腔位置上开设2个且直径为1.2～3毫米腰形孔作为补气通道，在静涡旋盘（定盘）反面高压腔区域设计一隔离带，将高压腔区域与中间补气腔中补充气体通道隔开，如采用铜管、接头连接，因其区域空间小很难实现，还须采用焊接工艺辅助实现，从而对零件精度产生影响，采用新设计的上述方法，保证了压缩机整机装配精度，同时，压缩机整机装配方便、可靠，设计后的零件结构简单、加工方便。

附图说明：

图1是本发明的压缩机的结构示意图；

图2是图1中静涡旋盘补气通道位置示意图；

图3是图1中静涡旋盘高压腔区域示意图；

图4是图1中下壳体结构示意图；

图5是图1异形密封圈示意图；

图6是本发明设计采用的准双级压缩系统压-焓图。