本發(fā)明涉及壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種渦旋壓縮機(jī)及空調(diào)器。

背景技術(shù)：

渦旋壓縮機(jī)一般包括密閉的外殼、動渦旋盤、靜渦旋盤、曲軸、機(jī)座、防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及電機(jī)等部件組成。動渦旋盤、靜渦旋盤的型線均是渦旋形，動渦旋盤相對于靜渦旋盤偏心并以180度相位差安裝，且動渦旋盤和靜渦旋盤會在軸向方向的幾條直線上接觸(在橫截面上則為幾個點接觸，及嚙合點)。動渦旋盤型線的端部與靜渦旋盤型線的底部相接觸，于是在動渦旋盤、靜渦旋盤間形成了一系列月牙形容腔，即基元容積。在動渦旋盤以靜渦旋盤的中心以旋轉(zhuǎn)中心并以一定的旋轉(zhuǎn)半徑做無自轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)平動時，外圈月牙形空間便會不斷向中心移動。此時，冷媒被逐漸推向中心空間，其容積不斷縮小而氣體壓力不斷升高，直至與中心排氣孔相通，高壓冷媒被排出泵體。

渦旋壓縮機(jī)在工作時，由于氣體力主要作用在動渦旋盤上，使其在靜渦旋盤與支架之間沿軸向浮動并承受很大的軸向氣體力作用，且軸向氣體力隨著曲軸轉(zhuǎn)角和工況而變化。這會使得動渦旋盤發(fā)生傾斜或脫離靜渦旋盤，造成較大的氣體泄漏和零部件異常摩擦與磨損。

通常在動渦旋盤的背面設(shè)置相對靜渦旋盤(或上支架)固定的背壓腔，并使該背壓腔處于高壓環(huán)境或引入中間壓力，利用背壓腔中的氣體驅(qū)動力驅(qū)使動渦旋盤沿軸向與靜渦旋盤接觸，以保證軸向密封。但壓縮機(jī)在運行過程中背壓力所產(chǎn)生的反傾覆力矩作用力臂減小且受限，直接影響渦旋壓縮機(jī)的能效及可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種渦旋壓縮機(jī)及空調(diào)器，在保證一定反傾覆力矩的情況下，增大了反傾覆力矩的有效作用力臂，從而提 高了該渦旋壓縮機(jī)的性能與可靠性，使得該渦旋壓縮機(jī)的運轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種渦旋壓縮機(jī)，包括：

壓縮組件，所述壓縮組件包括靜渦旋盤和動渦旋盤，所述動渦旋盤相對于所述靜渦旋盤以180度的相位差偏心設(shè)置；

驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件包括曲軸和電機(jī)，所述動渦旋盤套設(shè)在所述曲軸上，所述曲軸帶動所述動渦旋盤同步轉(zhuǎn)動；

上支架，適用于支撐所述壓縮組件；以及

背壓腔組件，所述背壓腔組件置于所述動渦旋盤與所述上支架之間，與所述上支架、所述動渦旋盤形成背壓腔，所述背壓腔連通所述曲軸的中心油道，所述背壓腔的中心偏離所述靜渦旋盤的中心，且所述背壓腔組件與所述動渦旋盤保持相位同步。

在其中一個實施例中，所述背壓腔組件包括背壓腔基板和密封圈；

所述背壓腔基板為圓環(huán)形板，所述背壓腔基板上開設(shè)有凹槽，所述凹槽偏心設(shè)置在所述背壓腔基板上，所述凹槽與所述上支架、所述動渦旋盤形成所述背壓腔；

所述背壓腔基板的上端面和下端面上均設(shè)置有密封槽，每個所述密封槽內(nèi)對應(yīng)設(shè)置有一個所述密封圈。

在其中一個實施例中，所述曲軸上設(shè)置有相位同步驅(qū)動軸，所述背壓腔基板上設(shè)置有與所述相位同步驅(qū)動軸相適配的通孔，從而使所述背壓腔基板與所述相位同步驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動連接，所述背壓腔基板與所述動渦旋盤保持相位同步。

在其中一個實施例中，所述曲軸上還設(shè)置有曲軸平衡部，所述相位同步驅(qū)動軸設(shè)置在所述曲軸平衡部上。

在其中一個實施例中，所述動渦旋盤的動渦旋盤基板上存在有動渦旋盤傾覆支撐點A和動渦旋盤傾覆脫離點B；

所述動渦旋盤傾覆支撐點A與所述動渦旋盤傾覆脫離點B的連線的一條垂線段MN通過所述靜渦旋盤的中心，所述背壓腔的中心置于所述垂線段MN與所述動渦旋盤傾覆脫離點B所在側(cè)的所述動渦旋盤的動渦旋盤基板圍成的區(qū)域 內(nèi)。

在其中一個實施例中，所述背壓腔產(chǎn)生的反傾覆力矩的有效作用力臂大于或等于所述動渦旋盤的動渦旋盤基板的半徑，且小于或等于所述動渦旋盤的動渦旋盤基板的直徑。

在其中一個實施例中，所述壓縮組件還包括十字滑環(huán)，所述十字滑環(huán)置于所述動渦旋盤與所述上支架之間。

本發(fā)明還提供了一種空調(diào)器，包括上述任一項所述的渦旋壓縮機(jī)。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)及空調(diào)器，通過將背壓腔的中心設(shè)置在偏離靜渦旋盤的中心處，增大了背壓腔產(chǎn)生的反傾覆力矩的有效作用力臂，從而減小了背壓腔的背壓力，減小了動渦旋盤和靜渦旋盤之間的正壓力作用，減小了動渦旋盤和靜渦旋盤之間的摩擦功耗，避免了異常磨損，通過將背壓腔組件與動渦旋盤保持相位同步旋轉(zhuǎn)，使得背壓腔的反傾覆力矩保持恒定，從而提高了該渦旋壓縮機(jī)的性能和可靠性，使得該渦旋壓縮機(jī)的運轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)一實施例的剖視圖；

圖2為圖1的局部放大圖；

圖3為圖2的A-A剖視圖；

圖4為背壓腔基板一實施例的示意圖；

圖5為曲軸一實施例的示意圖；

圖6為本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)的渦旋壓縮機(jī)的對比圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚，以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)及空調(diào)器作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明并不用于限定本發(fā)明。

參見圖1至圖6，如圖1所示，本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)1包括壓縮組件2、驅(qū) 動組件3、上支架9和背壓腔組件。壓縮組件2包括靜渦旋盤5、動渦旋盤6和十字滑環(huán)10，動渦旋盤6相對于靜渦旋盤5以180度的相位差偏心設(shè)置，且靜渦旋盤5和動渦旋盤6相互嚙合形成多個月牙形的壓縮腔。十字滑環(huán)10設(shè)置在上支架9與動渦旋盤6之間。十字滑環(huán)10用于防止動渦旋盤6的自轉(zhuǎn)，本實施例中的十字滑環(huán)10優(yōu)選為歐式環(huán)。為保證十字滑環(huán)10的安裝的穩(wěn)固性，在上支架9上開設(shè)有與十字滑環(huán)10相適配的十字滑環(huán)槽，十字滑環(huán)10鑲嵌在上支架9上的十字滑環(huán)槽內(nèi)。

驅(qū)動組件3包括曲軸13和電機(jī)4，電機(jī)4包括電機(jī)轉(zhuǎn)子18和電機(jī)定子19，電機(jī)轉(zhuǎn)子18與曲軸13連接，帶動曲軸13同步轉(zhuǎn)動。動渦旋盤6套設(shè)在曲軸13上，即動渦旋盤6的軸承孔座套裝在曲軸13上，曲軸13帶動動渦旋盤6同步轉(zhuǎn)動。為保證電機(jī)4運轉(zhuǎn)過程的平衡性，設(shè)置有與電機(jī)定子19連接的主平衡塊16和與電機(jī)轉(zhuǎn)子18連接的副平衡塊20。其中，主平衡塊16套設(shè)在曲軸13上，且主平衡塊16上設(shè)置有用于防護(hù)的主平衡塊罩17，副平衡塊20上設(shè)置有用于防護(hù)的副平衡塊罩21。

上支架9套設(shè)在曲軸13上，適用于支撐壓縮組件2。為保證上支架9與曲軸13連接的穩(wěn)定性，在上支架9和曲軸13之間設(shè)置有主軸承14，主軸承14用于支撐上支架9。背壓腔組件置于動渦旋盤6與上支架9之間，與上支架9、動渦旋盤6形成背壓腔，且背壓腔連通曲軸13的中心油道，使得該渦旋壓縮機(jī)的油池中的冷凍油可以經(jīng)由曲軸13進(jìn)入背壓腔中。背壓腔的中心偏離靜渦旋盤5的中心，且背壓腔組件與動渦旋盤6保持相位同步，因而背壓腔可與曲軸轉(zhuǎn)角保持一定的相位差同步旋轉(zhuǎn)，使得背壓腔的反傾覆力矩保持恒定。

傳統(tǒng)的渦旋壓縮機(jī)，由于背壓腔的中心與靜渦旋盤的中心重合，導(dǎo)致背壓腔中背壓力產(chǎn)生的反傾覆力矩的有效作用力臂減小，使得渦旋壓縮機(jī)的能效和可靠性較低。本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)，通過背壓腔的中心偏離靜渦旋盤的中心的設(shè)置，增大了背壓腔中背壓力產(chǎn)生的反傾覆力矩的有效作用力臂，從而減小了動渦旋盤和靜渦旋盤之間的摩擦功耗，避免了異常磨損等，提高了壓縮機(jī)的能效和可靠性。

作為一種可實施方式，背壓腔組件包括背壓腔基板12和密封圈11。如圖4 所示，本實施例中的背壓腔基板12為圓環(huán)形板，背壓腔基板套設(shè)在動渦旋盤6的軸承孔座上，可以隨動渦旋盤6保持相位同步轉(zhuǎn)動。為便于背壓腔基板的裝配，背壓腔基板12上設(shè)置有與動渦旋盤6的軸承孔座相適配的軸孔12c，動渦旋盤6的軸承孔座貫穿背壓腔基板上的軸孔12c后套設(shè)在曲軸13上。背壓腔基板12上還開設(shè)有凹槽，凹槽偏心設(shè)置在背壓腔基板12上，凹槽與上支架9、動渦旋盤6形成背壓腔。

背壓腔基板12的上端面和下端面上均設(shè)置有密封槽12a，每個密封槽12a內(nèi)對應(yīng)設(shè)置有一個密封圈11，密封圈11鑲嵌在密封槽12a內(nèi)。密封圈11用于分隔背壓腔的高壓和低壓，同時保證了動渦旋盤6的密封效果。

該渦旋壓縮機(jī)還包括安裝在曲軸13下部的導(dǎo)油片28和吸油管27，吸油管27用于從壓縮機(jī)的油池中吸取高壓的冷凍油。在渦旋壓縮機(jī)運行的過程中，由于導(dǎo)油片28和吸油管27的作用，油池中冷凍油經(jīng)過曲軸13的中心油道被供給至渦旋壓縮機(jī)的背壓腔處。由于高壓冷凍油的作用使得背壓腔組件的密封圈11作用，以隔離高壓和低壓環(huán)境。

較優(yōu)地，如圖5所示，曲軸13上設(shè)置有相位同步驅(qū)動軸13a，背壓腔基板12上設(shè)置有與相位同步驅(qū)動軸13a相適配的通孔12b，從而使得相位同步驅(qū)動軸13a與背壓腔基板12轉(zhuǎn)動連接，背壓腔基板12與動渦旋盤6保持相位同步。這樣，背壓腔基板12能夠隨曲軸13同步轉(zhuǎn)動，使得背壓腔能夠與曲軸轉(zhuǎn)角保持一定相位差的同步旋轉(zhuǎn)。因此，背壓腔產(chǎn)生的背壓力的作用點可以跟隨動渦旋盤6的傾覆力矩的變化而變化，從而保證動渦旋盤良好的密封效果。

同時，背壓腔能夠與曲軸轉(zhuǎn)角保持一定相位差的同步旋轉(zhuǎn)，使得背壓腔的反傾覆力矩恒定。如果只將背壓腔偏離靜渦旋盤的中心設(shè)置，會導(dǎo)致背壓腔產(chǎn)生的反傾覆力矩隨其有效作用力臂的周期性變化而變化，從而引起動渦旋盤5的運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)。本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)，通過曲軸13上的相位同步驅(qū)動軸13a帶動背壓腔基板12同步轉(zhuǎn)動，使得背壓腔的反傾覆力矩基本保持不變，進(jìn)而使得該渦旋壓縮機(jī)的運轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)。

曲軸13上還設(shè)置有曲軸平衡部13b，相位同步驅(qū)動軸13a設(shè)置在曲軸平衡部13b上。通過設(shè)置曲軸平衡部13b可以增強(qiáng)相位同步驅(qū)動軸的強(qiáng)度，同時， 還可以平衡曲軸的偏心量，使得曲軸等軸系組件更易于配平。

作為一種可實施方式，動渦旋盤6的動渦旋盤基板6a上存在有動渦旋盤傾覆支撐點A和動渦旋盤傾覆脫離點B。動渦旋盤傾覆支撐點A與動渦旋盤傾覆脫離點B的連線的一條垂線段MN通過靜渦旋盤的中心01，背壓腔的中心置于垂線段MN與動渦旋盤傾覆脫離點B所在側(cè)的動渦旋盤的動渦旋盤基板6a圍成的區(qū)域內(nèi)。

如圖6所示，由于氣體力總是作用于動渦旋盤6，氣體力對動渦旋盤6所產(chǎn)生的傾覆力矩使得動渦旋盤6總是在動渦旋盤傾覆脫離點B處脫離靜渦旋盤5。且動渦旋盤6與曲軸13保持有一定的相位差，即動渦旋盤6總滯后于曲軸13的偏心方向(π/2-δ)，并且保證該相位差與曲軸13同步旋轉(zhuǎn)。由于背壓腔基板12可隨曲軸13旋轉(zhuǎn)，使得背壓腔與曲軸轉(zhuǎn)角保持一定的相位差旋轉(zhuǎn)，因此，背壓腔與動渦旋盤6之間保持一定的相位同步旋轉(zhuǎn)。在該渦旋壓縮機(jī)運行的過程中，可以得到動渦旋盤傾覆支撐點A與動渦旋盤傾覆脫離點B，經(jīng)過靜渦旋盤的中心01可以得到動渦旋盤傾覆支撐點A和動渦旋盤傾覆脫離點B的連線的垂線段MN。應(yīng)當(dāng)清楚的是，圖6中的01是指靜渦旋盤的中心，02是指動渦旋盤基板的中心。

由于背壓腔的中心設(shè)置在偏離靜渦旋盤的中心01的位置，因此，背壓腔的中心可以位于直線MN的右側(cè)區(qū)域的任一位置(即圖6中的網(wǎng)格線所示的區(qū)域)，使得背壓腔的反傾覆力矩的有效作用力臂增大L>L′。其中，L表示本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)的背壓腔產(chǎn)生的反傾覆力矩的有效作用力臂，L′表示現(xiàn)有技術(shù)的渦旋壓縮機(jī)的背壓腔產(chǎn)生的反傾覆力矩的有效作用力臂。L1表示本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)的背壓腔中背壓力的作用點與動渦旋盤傾覆支撐點之間的距離，L1′表示現(xiàn)有技術(shù)的渦旋壓縮機(jī)的背壓腔中背壓力的作用點與動渦旋盤傾覆支撐點之間的距離。

從圖6中可以清楚的看出，由于背壓腔的中心可以位于直線MN的右側(cè)區(qū)域的任一位置，因此背壓腔產(chǎn)生的反傾覆力矩的有效作用力臂大于或等于動渦旋盤6的動渦旋盤基板6a的半徑，且小于或等于動渦旋盤6的動渦旋盤基板6a的直徑，從而增大了背壓腔的反傾覆力矩的有效作用力臂。在保證反傾覆力矩 一定的情況下，可以減小背壓力，從而減小動渦旋盤與靜渦旋盤之間的正壓力，以降低動渦旋盤與靜渦旋盤之間的摩擦損耗，避免異常磨損或粘合。由于該渦旋壓縮機(jī)在運轉(zhuǎn)的過程中，可保證背壓腔隨曲軸轉(zhuǎn)角保持一定相位差的同步旋轉(zhuǎn)，使得背壓力作用點總位于靜渦旋盤的中心偏向動渦旋盤傾覆脫離點一側(cè)。由于背壓腔的隨動性，可以保持反傾覆力矩的大小趨于恒定，使得該渦旋壓縮機(jī)的運轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)。

本實施例的渦旋壓縮機(jī)還包括殼體29、吸氣管7和排氣管15，吸氣管7和排氣管15均伸出殼體29，與外界環(huán)境連通，且壓縮組件2、驅(qū)動組件3、上支架9和背壓腔組件均設(shè)置在殼體29內(nèi)。具體地，吸氣管7設(shè)置在壓縮組件2上，與壓縮組件2的吸氣口連通，排氣管15設(shè)置在上支架9與電機(jī)4形成的空腔內(nèi)。

在該壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)的過程中，制冷劑經(jīng)過吸氣管7進(jìn)入壓縮組件的壓縮腔，動渦旋盤6以靜渦旋盤5的中心為旋轉(zhuǎn)中心做回轉(zhuǎn)平動，并始終與靜渦旋盤5保持良好的嚙合狀態(tài)。壓縮腔不斷向中心推移，使得壓縮腔的容積不斷減小，壓縮腔內(nèi)的壓力不斷被壓縮。當(dāng)壓縮達(dá)到預(yù)定的壓縮比時，制冷劑從靜渦旋盤5中心的排氣口排出，進(jìn)入密封容器8的上部空間，經(jīng)靜渦旋盤5與上支架9的排氣通道進(jìn)入電機(jī)4的上部空間與密封容器8的下部空間，對電機(jī)4進(jìn)行冷卻，然后經(jīng)排氣管15排出渦旋壓縮機(jī)。

本實施例的渦旋壓縮機(jī)還包括下支架22、副軸承24和止推板25。下支架22置于驅(qū)動組件3的下方，適用于支撐驅(qū)動組件3，且下支架22套設(shè)在曲軸13上。副軸承24設(shè)置在下支架22與曲軸13之間，用于支撐下支架22和保證下支架22的穩(wěn)定性。止推板25設(shè)置在下支架22的下方，并通過止推板緊固螺栓26固定在下支架22上，止推板25用于支撐下支架22和副軸承24，保證下支架22與曲軸13的配合，減小下支架22運轉(zhuǎn)過程中的阻力。

本發(fā)明還提供了一種空調(diào)器，包括上述任一實施例中的渦旋壓縮機(jī)。

本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)及空調(diào)器，通過將背壓腔的中心設(shè)置在偏離靜渦旋盤的中心處，增大了背壓腔產(chǎn)生的反傾覆力矩的有效作用力臂，從而減小了背壓腔的背壓力，減小了動渦旋盤和靜渦旋盤之間的正壓力作用，減小了動渦旋盤和靜渦旋盤之間的摩擦功耗，避免了異常磨損，通過將背壓腔組件與動渦旋盤 保持相位同步旋轉(zhuǎn)，使得背壓腔的反傾覆力矩保持恒定，從而提高了該渦旋壓縮機(jī)的性能和可靠性，使得該渦旋壓縮機(jī)的運轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。