[发明专利]一种汽车空调旋叶式电动压缩机

说明书

本发明公开了一种汽车空调旋叶式电动压缩机，属于压缩机技术领域。本发明的一种汽车空调旋叶式电动压缩机，对传统旋叶式压缩机进行深入优化设计，将电机、压缩机和控制器集成于一体，使旋叶式压缩机在电动汽车中实现电动驱动应用，通过在滑片上设置增重头实现压缩机效率和稳定性的提高；利用冷媒流道顺路为电机和控制器散热，提高了电机和控制器的散热效率；通过在油分离器的出口上还设有消声孔板，降低了压缩机的振动噪音。本发明从压缩原理上解决了涡旋式电动压缩机存在的涡旋盘加工困难、加工精度低而造成的制冷量低、耗电量大等问题，具有体积小、重量轻、散热快、寿命长、噪音小、工作稳定等优势，降低了电动汽车空调系统的制造成本。

技术领域

本发明涉及一种压缩机，更具体地说，涉及一种汽车空调旋叶式电动压缩机。

背景技术

无论传统动力汽车或者油电混合动力汽车，装配的空调系统都是利用发动机皮带进行驱动的，当车辆处于怠速或发动机停止状态时，压缩机就不能运转了。为了保持车内温度，此时就不得不起动发动机，运转压缩机以维持空调系统的正常运行。

出于对能源危机和环境保护的关注，现各个国家都大力发展新能源车辆(包括纯电、混动、燃料电池等)，采用电能作为汽车的主要驱动能源，而电动汽车拥有200V～400V甚至更高的电源，不仅可以驱动汽车行驶，还能带动电动空调压缩机的运转，这样，空调系统的运转就与发动机的工作状态无关，仅靠电力就可自由运行，确保随时提供舒适的制冷环境。

目前市场上比较成熟的汽车空调电动压缩机大多为涡旋式电动压缩机。涡旋式电动压缩机具有结构紧凑、高效节能、微振低噪、工作可靠性高等特点，已成为现代空调压缩机中最有竞争力的一种机型之一，但涡旋式电动压缩机的涡旋盘形状复杂、难于加工，目前国内受制于制造技术的限制，涡旋盘加工工艺不成熟，使得涡旋盘的加工精度无法保证，造成压缩机整机效率偏低，尤其是在低速运行范围制冷剂泄漏量较大，制冷量低，直接导致耗电量上升，严重影响电动汽车的续航能力，不利于新能源电动汽车产业的发展。

汽车空调常用的压缩机还有旋叶式压缩机，旋叶式压缩机具有体积小、重量轻、启动力矩小、力矩平衡性能好等优势，其缺点为摩擦功耗大，容积效率较低；随着旋叶式压缩机逐步用于汽车空调，对压缩机的体积以及重量的要求也逐步提高，前人在旋叶式压缩机的研究和应用方面也做了大量的工作，取得了许多富有成效的成果。但是，目前的旋叶式压缩机还是采用发动机皮带进行驱动的，已经难以适用于新能源电动汽车的使用。随着新能源电动汽车的快速发展以及电动汽车充电桩的完善，非常有必要开发旋叶式电动压缩机来满足电动汽车的空调系统使用。目前，阻碍旋叶式电动压缩机发展的主要因素有以下几点：

1)旋叶式电动压缩机主要由压缩工作部、电机和控制器三大部分组成，这三个主要部分如何布局才能够实现电动压缩机工作稳定可靠、工作寿命长，并且要保证旋叶式电动压缩机具有更小的体积；压缩工作部、电机和控制器要求在较小体积的情况下采用一体结构，而电机和控制器在工作中易发热，如果不能及时有效散热，势必大幅缩短电机和控制器的使用寿命；

2)旋叶式电动压缩机安装于汽车中，汽车行驶的颠簸和振动均会对旋叶式电动压缩机的工作性能及使用寿命带来一定影响；首先，汽车的颠簸和振动会对压缩机内部结构造成一定影响，严重的甚至会造成压缩机损坏，现有设计通过压缩机内部结构优化和减震安装等设计已经有效降低了压缩机因振动而损坏的情况，但是汽车的振动对压缩机内的旋叶滑片所造成的影响并没有得到很好地解决，随着车辆振动，旋叶式压缩机的压缩效率和稳定性也会出现较为明显的波动，为了解决因振动而引起的滑片漏气问题，也有人提出在滑片底部增设弹簧的方式，但这样一来又增加了滑片与缸体的摩擦；其次，压缩机的控制器中存在很多电子器件，车辆的振动也会导致这些电子器件振动而松动，这也是造成控制器损坏的主要原因之一，传统做法是在控制器内浇注树脂，使控制器内的电子器件成为一个整体，从而降低了控制器的损坏率，但是树脂的加入也带来了其他新的问题，主要体现在控制器的散热方面，因为树脂的散热效果较差，因此导致控制器散热困难；