專利名稱：具有利用再膨脹腔室的容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有一個(gè)容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)(a capacity modulation system)的壓縮機(jī)，尤其是一種具有利用再膨脹腔室的容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
壓縮機(jī)的容量調(diào)節(jié)是本領(lǐng)域公知的。在一個(gè)容量調(diào)節(jié)的壓縮機(jī)中，輸出與置于其上的需求成比例變化。在帶有壓縮機(jī)的制冷系統(tǒng)和加熱、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)中，利用容量調(diào)節(jié)來(lái)減少能量的消耗，增加系統(tǒng)的可靠性。這些系統(tǒng)也利用容量調(diào)節(jié)的壓縮機(jī)，以便更精確地控制空調(diào)空間的環(huán)境參數(shù)，如濕度、溫度、氣流噪音和裝置噪音。
一種調(diào)節(jié)壓縮機(jī)，尤其是旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，的容量的常規(guī)技術(shù)涉及利用一個(gè)可變速度變換器控制壓縮機(jī)馬達(dá)的速度。
這種常規(guī)容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)有許多問(wèn)題?？勺兯俣茸儞Q器很昂貴且不可靠。這些變換順依賴于復(fù)雜的電器件，它們生產(chǎn)成本高并且易于發(fā)生故障。另外，由于變換器驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性，需要高水平的技師為它們服務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和依照本發(fā)明的目的，正如在此具體描述的，本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，包括壓縮腔室，以吸入壓力向壓縮腔室提供流體的吸入口，處于壓縮腔室內(nèi)、用于在壓縮腔室內(nèi)壓縮流體的滾筒，和以排出壓力將流體從壓縮腔室排出的排出口。壓縮機(jī)還包括再膨脹腔室和處于吸入口和排出口間的再膨脹口。再膨脹口在壓縮腔室和再膨脹腔室之間設(shè)置一流路。與再膨脹口連通的閥裝置，允許或阻止壓縮腔室和再膨脹腔室之間的流體連通。
在另一方面，本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，包括壓縮腔室，處于壓縮腔室內(nèi)的可轉(zhuǎn)動(dòng)軸，和處于軸上、與壓縮腔室的壁接觸的滾筒。一隔板接觸壓縮腔室的壁和滾筒，隔板在壓縮腔室內(nèi)限定低壓部和高壓部。吸入通道與低壓部流體連通，以吸入壓力提供流體到壓縮腔室，并且排出通道與高壓部流體連通，以排出壓力使流體從壓縮腔室排出。壓縮機(jī)還包括處于壓縮腔室壁內(nèi)的再膨脹口和與該膨脹口連接的再膨脹腔室。
在另一方面，本發(fā)明提供一種具有容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)包括一個(gè)基本上筒形的壓縮腔室，處于壓縮腔室內(nèi)的可轉(zhuǎn)動(dòng)軸，偏心在布置在該軸上的、與壓縮腔室的壁接觸的滾筒，和布置在壓縮腔室的壁和滾筒間的葉片，葉片在壓縮腔室內(nèi)限定低壓部和高壓部。吸入通道與低壓部流體連通，使流體以吸入壓力流入壓縮腔室，并且排出通道與高壓部流體連通，使流體以排出壓力從壓縮腔室排出。再膨脹通道鄰近壓縮腔室，再膨脹通道的一端形成一在壓縮腔室內(nèi)的再膨脹口。再膨脹腔室連接該再膨脹通道。該壓縮機(jī)還包括一個(gè)處于再膨脹通道內(nèi)，可在第一位置和第二位置之間移動(dòng)的閥，其中在第一位置，閥允許壓縮腔室和再膨脹腔室之間流體連通，在第二位置，閥阻止壓縮腔室和再膨脹腔室之間的流體連通。
在又一方面，本發(fā)明提供一種調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)式或擺動(dòng)聯(lián)接式壓縮機(jī)的容量的方法，其中壓縮機(jī)包括壓縮腔室和處于壓縮腔室內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮元件。方法包括經(jīng)一入口向壓縮腔室輸送流體，為該壓縮機(jī)設(shè)置一個(gè)再膨脹腔室，并且在壓縮腔室和再膨脹腔室間設(shè)置一流路。流路的位置與入口間隔開。方法還包括使壓縮機(jī)在減少容量模式下工作，包括打開流路，在壓縮腔室和再膨脹腔室中壓縮流體，從壓榨腔室經(jīng)排出口排出壓縮流體，并且允許在再膨脹腔室中的壓縮流體流回壓縮腔室。該方法還包括經(jīng)入口向壓縮腔室輸送另外的流體，和使壓縮機(jī)在全容量模式下工作，包括關(guān)閉流路，壓縮壓縮腔室中的流體，并將壓縮流體從壓縮腔室經(jīng)排出口排出。
本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)一部分將在下面的說(shuō)明中闡述，另一部分通過(guò)下述說(shuō)明將變得顯明，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中教導(dǎo)出。本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)將借助尤其是權(quán)利要求所提出的構(gòu)件和組合而實(shí)現(xiàn)和得到。
應(yīng)理解上面的概括說(shuō)明和下面的詳細(xì)的說(shuō)明只是例舉性和解釋性的，并不是對(duì)要求保護(hù)的本發(fā)明的限定。


在此構(gòu)成本說(shuō)明一部分的附示了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，并且和本說(shuō)明一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，圖1是裝有本發(fā)明的容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一個(gè)壓縮機(jī)的橫截面圖。
圖2是沿圖1的2-2線所取的局部橫截面圖，其中圖示出本發(fā)明的容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式處于減少容量模式下。
圖3是沿圖1的2-2線所取的局部橫截面圖，其中圖示出本發(fā)明的容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的同一個(gè)實(shí)施方式處于全容量模式下。
圖4是沿圖1的2-2線所取的局部示意橫截面圖，其中圖示出本發(fā)明的容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施方式處于減少容量模式下。
圖5是沿圖1的2-2線所取的局部示意橫截面圖，其中圖示出本發(fā)明的容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的同一個(gè)實(shí)施方式處于全容量模式下。
圖6是沿圖1的2-2線所取的局部示意橫截面圖，其中圖示出本發(fā)明的容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的又一個(gè)實(shí)施方式處于減少容量模式下具體實(shí)施方式
現(xiàn)在詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，其中實(shí)例圖示在附圖中。在整個(gè)附圖中盡可能地均采用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示同一或相似部件上。
下面將針對(duì)一種在HVAC和制冷系統(tǒng)中使用的旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)聯(lián)接式壓縮機(jī)(swing-link compressor)來(lái)描述本發(fā)明的容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)10。但是應(yīng)理解的，該容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)也能有效地適用于其它環(huán)境中工作的壓縮機(jī)。如圖1所示，壓縮機(jī)12包括一個(gè)殼體14、一個(gè)馬達(dá)16、和一個(gè)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)單元18。馬達(dá)16帶動(dòng)一個(gè)軸20轉(zhuǎn)動(dòng)，該軸又使該壓縮機(jī)單元18工作。
在工作中，壓縮機(jī)單元18以吸入壓力抽取液體(如制冷劑)經(jīng)一個(gè)入口22進(jìn)入殼體14。在圖1的壓縮機(jī)中，入口緊鄰馬達(dá)16，并且當(dāng)制冷劑流到壓縮機(jī)單元18時(shí)使馬達(dá)16冷卻。備選地，入口22可緊鄰壓縮機(jī)單元18，使得制冷劑不會(huì)流經(jīng)馬達(dá)16，而是直接進(jìn)入壓縮機(jī)單元18。
流體然后經(jīng)過(guò)吸入通道24，進(jìn)入壓縮機(jī)單元18，在那被壓縮。壓縮的液體以排出壓力經(jīng)排出通道26排出，然后經(jīng)出口28流出殼體14。
流體在如圖2-5所示壓縮機(jī)單元18的基本上是筒形的壓縮腔室30中被壓縮。旋轉(zhuǎn)軸20設(shè)置于壓縮腔室30內(nèi)。一個(gè)筒狀滾筒或活塞32偏心地設(shè)置在壓縮腔室30的軸20上，這樣在軸20轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它與壓縮腔室30的一個(gè)壁接觸。滾筒32在一個(gè)緊固到軸20上或與軸20成一體的偏心曲柄34上自由旋轉(zhuǎn)。滾筒或活塞32可以是常規(guī)的旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)聯(lián)接式壓縮機(jī)所采用的任一種。
在圖2-5所示的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中，一個(gè)隔板，或葉片36被布置在壓縮腔室30的壁和滾筒32間，在壓縮腔室30內(nèi)限定一個(gè)低壓部38和一個(gè)高壓部40。當(dāng)軸20和滾筒32從圖2所示的位置轉(zhuǎn)動(dòng)，低太部38的尺寸增大，高壓部40的尺寸減小。結(jié)果，高壓部40中的流體被壓縮，并從排出口44排出。
在滾筒32沿壓縮腔室30的周邊移動(dòng)時(shí)，葉片36與滾筒32必需保持緊密接觸，確保壓縮的流體不會(huì)泄露，回到低壓部38。葉片36可被彈性偏壓向滾筒32，允許葉片36跟著滾筒32移動(dòng)。備選地，葉片36可與滾筒32是一體。具有一個(gè)整體的葉片和滾筒的壓縮機(jī)被稱為“擺動(dòng)聯(lián)接式”壓縮機(jī)。
吸入通道24，如圖1-5所示，與低壓部38流體連通，為壓縮腔室30提供吸入壓力下的流體。如圖2-5所示，吸入通道24在壓縮腔室30的壁內(nèi)有一個(gè)吸入口42，該吸入口42鄰近低壓部38內(nèi)的葉片36。
排出通道26，如圖1-5所示，與高壓部40流體連通，使流體以排出壓力排出壓縮腔室30。排出通道26在壓縮腔室30的的壁內(nèi)有一個(gè)排出口44，該排出口44鄰近高壓部40內(nèi)的葉片36，如圖2-5所示。
圖2-5圖示出本發(fā)明的容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)10的兩個(gè)實(shí)施方式。在這兩個(gè)實(shí)施方式中，鄰近該壓縮腔室30有一個(gè)再膨脹腔室50，在該壓縮腔室30和該再膨脹腔室40間設(shè)置一提供一個(gè)流路的再膨脹通道46。再膨脹通道46在壓縮腔室的壁內(nèi)有一個(gè)再膨脹口48。
再膨脹腔室50布置成緊鄰壓縮腔室30，并且尺寸被設(shè)置成能提供所需的壓縮機(jī)容量調(diào)節(jié)，如在下面詳細(xì)解釋的。舉例來(lái)說(shuō)，再膨脹腔室50可加工成與壓縮腔室30相對(duì)的缸體內(nèi)的凹槽，并且通過(guò)一個(gè)鉆孔的通道與壓縮腔室30連接。該開口的凹槽然后由一個(gè)壓縮機(jī)蓋封閉，從而提供一個(gè)密封的再膨脹腔室50。
如圖2-5所示，再膨脹腔室50連接再膨脹通道46的一部分。另外，在該再膨脹腔室通道46內(nèi)布置有一個(gè)閥52。閥52可在如圖2和4所示的一個(gè)第一位置和一個(gè)如圖3和5所示的第二位置間移動(dòng)。
在第一位置，閥52允許流體在壓縮腔室30和再膨脹腔室50間流動(dòng)。如下所述，當(dāng)閥在第一位置時(shí)，壓縮機(jī)12以一種減少容量模式工作。在第二位置，閥52阻止壓縮腔室30和再膨脹腔室50間的流體連通。如下所述，壓縮機(jī)12在閥在第二位置時(shí)以一種全容量模式工作。因此，閥52可選擇地允許或阻止壓縮腔室30和再膨脹腔室50間的流體連通。
在圖2和3所示的容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)10的實(shí)施方式中，閥52包括一個(gè)滑動(dòng)件54，滑動(dòng)件54被螺旋彈簧56偏壓向第一位置。該滑動(dòng)件54具有一個(gè)前表面54a和一個(gè)后表面54b。一個(gè)排出饋送線58從排出通道26延伸到再膨脹通道46，使滑動(dòng)件54的后表面54b暴露在排出壓力下的流體中。
當(dāng)壓縮機(jī)12最初起動(dòng)時(shí)，它在圖2所示的減少容量模式下工作。當(dāng)流體經(jīng)滾筒32前的吸入通道24，進(jìn)入壓縮腔室30的低壓部38時(shí)，壓縮循環(huán)開始。
當(dāng)滾筒32繼續(xù)沿壓縮腔室30的內(nèi)周邊轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，流體被壓縮。一些這樣的壓縮流體經(jīng)再膨脹口48，沿再膨脹46通道，流入再膨脹腔室50。當(dāng)滾筒32轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過(guò)再膨脹口48時(shí)，再膨脹腔室50內(nèi)的流體膨脹回到壓縮腔室30的低壓部38。一些流體經(jīng)吸入口42流回吸入通道24，直到流體是或接近吸入壓力。高壓部40剩余的流體又被壓縮，直到它經(jīng)排出口44從壓縮腔室30排出。
因此，在這個(gè)模式中，不是所有進(jìn)入壓縮腔室30的流體都經(jīng)過(guò)排出口44流出。一定量的流體允許回到壓縮腔室30，該流體的量取決于再膨脹腔室50的容積。由于不是所有的流體都流出壓縮機(jī)12，所以稱這種工作模式為減少容量模式。
容量減少的程度由許多因素決定，包括再膨脹腔室50的容積，和再膨脹口48相對(duì)吸入口42的位置?？傊?，增大再膨脹腔室50的容積提供壓縮機(jī)12容量的更大的減少量。類似地，再膨脹口48沿滾筒路徑離吸入口42越遠(yuǎn)也提供容量的更大的減少量。最后，對(duì)于一個(gè)給定的應(yīng)用，可通過(guò)綜合分析計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)測(cè)試來(lái)確定再膨脹腔室50的最佳容積和再膨脹口42的最佳位置。
參見圖2，當(dāng)壓縮機(jī)12繼續(xù)工作時(shí)，排出壓力漸漸增大?；瑒?dòng)件54的后表面54b上的流體壓力對(duì)抗彈簧56的偏壓力。最后，排出壓力達(dá)到一個(gè)預(yù)定值，克服了彈簧力，使滑動(dòng)件54移動(dòng)到對(duì)應(yīng)于壓縮機(jī)12的全容量模式的第二位置。預(yù)定的排出壓力值可通過(guò)使用具有不同彈簧系數(shù)的偏壓裝置來(lái)改變。因此，本實(shí)施方式的閥52響應(yīng)于壓縮機(jī)12的一個(gè)內(nèi)部參數(shù)工作。此外，一個(gè)特定系統(tǒng)的閥52的設(shè)計(jì)和彈簧56的選擇可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)測(cè)試來(lái)確定。
圖3圖示本實(shí)施方式的處于全容量模式的壓縮機(jī)12。如圖所示的，滑動(dòng)件54的前表面54a基本上壓縮腔室30的壁齊平。在這里，當(dāng)滾筒32繼續(xù)繞壓縮腔室30移動(dòng)時(shí)，在低壓段38中的全部流體被壓縮，直到經(jīng)排出口44排出。因此，在全容量模式，滾筒32的每個(gè)壓縮沖程產(chǎn)生更大量的高壓流體。在本實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)聯(lián)接式壓縮機(jī)將在全容量下工作，與常規(guī)的旋轉(zhuǎn)式或擺動(dòng)聯(lián)接式壓縮機(jī)的方式相同。
盡管本實(shí)施方式的閥52已描述為由一個(gè)螺旋彈簧56加偏壓的活塞型閥52，應(yīng)注意其它的等同的閥件和偏壓裝置也被認(rèn)為是落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。合適的偏壓裝置的實(shí)例包括扭轉(zhuǎn)彈簧、螺旋彈簧，和其它的彈簧和彈簧元件。
在另一實(shí)施方式中，如圖4和5所示，閥52包括一個(gè)響應(yīng)控制信號(hào)而受控地打開和關(guān)閉的閥件。例如，在圖4和5中，閥包括一個(gè)與一個(gè)螺線管(solenoid)62接合的滑動(dòng)件60?；瑒?dòng)件60包括一個(gè)前表面60a和一個(gè)后表面60b。根據(jù)來(lái)自控制裝置64的控制信號(hào)，起動(dòng)螺線管62，使滑動(dòng)件60移動(dòng)?？刂蒲b置64根據(jù)一個(gè)或多個(gè)處于壓縮機(jī)12內(nèi)部或外部的傳感器66所傳來(lái)的輸入信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)。閥致動(dòng)器已被描述為一個(gè)螺線管，但其它的等同的致動(dòng)器，包括氣動(dòng)和液壓的致動(dòng)器也被認(rèn)為是落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
如圖4和5所示，內(nèi)部傳感器66能處于吸入通道24和/或排出通道26中。例如，傳感器66可以是壓力傳感器，并且當(dāng)排出壓力或壓力差達(dá)到一個(gè)預(yù)定值時(shí)，控制裝置64能使螺線管將閥52移動(dòng)到關(guān)閉位置。其它的處于壓縮機(jī)12內(nèi)部的傳感器位置也落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在壓縮機(jī)12的外部的傳感器可布置在任一適合測(cè)量所需參數(shù)的位置。在圖4和5中示意地圖示了一個(gè)外部傳感器66。
傳感器能用于測(cè)量壓縮機(jī)12的內(nèi)部和外部的所有類型的參數(shù)。壓縮機(jī)12的內(nèi)部參數(shù)的例子是流速、流體溫度和流體壓力。外部參數(shù)包括空氣溫度、設(shè)備溫度、濕度和噪音。用來(lái)產(chǎn)生控制信號(hào)的典型的控制裝置是恒溫器(thermostats)、恒濕器(humidistats)和其它的同等裝置。其它的內(nèi)部和外部參數(shù)和控制裝置也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。控制裝置64從傳感器66接收輸入數(shù)據(jù)，并由內(nèi)部軟件或控制規(guī)范的引導(dǎo)，起動(dòng)閥52，使壓縮機(jī)12在全容量模式下或減少容量模式下工作，以便在給定的檢測(cè)狀況下提供最佳的容量。
圖4圖示本實(shí)施方式的處于減少容量模式的壓縮機(jī)12。如上所述，當(dāng)壓縮機(jī)12在這種模式下工作時(shí)，在每個(gè)壓縮循環(huán)中，一部分流體被壓縮進(jìn)入再膨脹腔室50。當(dāng)滾筒32轉(zhuǎn)過(guò)再膨脹口48時(shí)，在再膨脹腔室50中的流體膨脹回到壓縮腔室30的低壓段38。高壓段40剩余的流體進(jìn)一步被壓縮，直到經(jīng)排出口44從壓縮腔室30排出。
壓縮機(jī)12在減少容量模式的下工作，直到根據(jù)一個(gè)多個(gè)傳感器66的輸入，達(dá)到一個(gè)內(nèi)部或外部參數(shù)。根據(jù)傳感器的輸入，控制裝置64產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)，起動(dòng)螺線管62。當(dāng)螺線管62被起動(dòng)，它使滑動(dòng)件60從第一位置滑移向第二位置，由此使壓縮機(jī)12進(jìn)入全容量模式。因此，本發(fā)明的閥52根據(jù)壓縮機(jī)12的一個(gè)內(nèi)部或外部參數(shù)來(lái)工作。
圖5圖示本實(shí)施方式的壓縮機(jī)處于全容量模式。如圖所示，滑動(dòng)件60的前表面60a基本上與壓縮腔室30的壁齊平。當(dāng)滾筒32繞壓縮腔室30移動(dòng)時(shí)，在低壓段38中的全部流體被壓縮，直到經(jīng)排出口44排出。因此，在全容量模式，滾筒的每個(gè)壓縮沖程產(chǎn)生更大量的高壓流體。
利用本實(shí)施方式的容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)10，可使壓縮機(jī)12在全容量模式下開始工作，并根據(jù)測(cè)量的外部或內(nèi)部參數(shù)轉(zhuǎn)換到減少容量模式。
在一個(gè)備選實(shí)施方式中，可利用一個(gè)與控制裝置64相連接的開關(guān)68手動(dòng)地控制閥52，如圖4和5所示。利用這個(gè)開關(guān)68，用戶能如所希望地在全容量模式和減少容量模式之間改變壓縮機(jī)12的工作模式。
盡管已經(jīng)描述的上述實(shí)施方式的閥52包括一個(gè)滑動(dòng)件54，60，但也可以根據(jù)本發(fā)明的原理采用各種其它的機(jī)構(gòu)。合適的閥的實(shí)例包括球閥(ballvalve)、閘閥、球形閥、蝶形閥和單向閥。這些閥可沿再膨脹46通道處于壓縮腔室30和再膨脹腔室50間。另外，閥可設(shè)計(jì)成當(dāng)希望壓縮機(jī)12在減少容量模式下工作時(shí)閥打開并允許流體在腔室間流動(dòng)，并且當(dāng)希望壓縮機(jī)在全容量模式下工作時(shí)閥關(guān)閉并阻止或顯著地限制流動(dòng)。
上面討論的實(shí)施方式提供了一種具有雙容量的轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)聯(lián)接式壓縮機(jī)。但是，利用本發(fā)明的原理，可通過(guò)設(shè)置多于一個(gè)的再膨脹腔室50來(lái)提供一種具有三個(gè)或多個(gè)不同容量的壓縮機(jī)12。
在圖6圖示出本發(fā)明的容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)10的另一個(gè)實(shí)施方式，其中設(shè)置了兩個(gè)分離的再膨脹腔室150、250和再膨脹通道146、246，以在所需的狀況下可選擇地與壓縮腔室30連通。在本實(shí)施方式中，上面描述的一般的元件和閥系統(tǒng)可被用于每個(gè)再膨脹腔室150，250。
在工作中，本實(shí)施方式的控制裝置64打開兩個(gè)閥152，252，允許流體在壓縮腔室30和兩個(gè)膨脹腔室150，250間流動(dòng)，使壓縮機(jī)在容量減少量最大水平下工作。通過(guò)選擇地打開第一閥152和關(guān)閉第二閥252，然后關(guān)閉第一閥152和打開第二閥252來(lái)達(dá)到兩個(gè)容量減少量的中間水平。當(dāng)兩個(gè)閥152，252關(guān)閉時(shí)，壓縮機(jī)12在全容量模式下工作。為了使壓縮機(jī)12在一個(gè)給定的狀況下的工作最佳，控制裝置64能選擇適當(dāng)?shù)拈y構(gòu)型。備選地，如圖6所示，可以設(shè)置一個(gè)開關(guān)68，允許對(duì)壓縮機(jī)12的容量進(jìn)行手動(dòng)控制。采用多于兩個(gè)膨脹腔室的壓縮機(jī)被認(rèn)為是落在在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，可設(shè)計(jì)一個(gè)單個(gè)再膨脹腔室的一部分，以便通過(guò)閥或其它裝置來(lái)改變暴露到壓縮流體的容積。
考慮到本發(fā)明在此所公開的說(shuō)明和實(shí)踐，本發(fā)明的其它實(shí)施方式對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的。這些說(shuō)明和實(shí)例只是示例性的，本發(fā)明真實(shí)的范圍和精神由下面權(quán)利要求指出。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，包括壓縮腔室；以吸入壓力向壓縮腔室提供流體的吸入口；處于壓縮腔室內(nèi)、在壓縮腔室內(nèi)壓縮流體的滾筒；以排出壓力將流體從壓縮腔室排出的排出口；再膨脹腔室；處于吸入口和排出口之間的再膨脹口，再膨脹口在壓縮腔室和再膨脹腔室之間設(shè)置一個(gè)流路；和與再膨脹口連通的閥裝置，允許或阻止壓縮腔室和再膨脹腔室之間的流體連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述閥裝置響應(yīng)壓縮機(jī)的內(nèi)部參數(shù)工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，參數(shù)是流體壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，流體壓力是壓縮機(jī)的排出壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，流體壓力是壓縮機(jī)的吸入壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，閥裝置響應(yīng)壓縮機(jī)的外部參數(shù)工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，參數(shù)是溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，閥裝置包括偏壓于第一位置的可移動(dòng)件，其中可移動(dòng)件允許壓縮腔室和再膨脹腔室之間的流體連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，還包括處于排出通道和可移動(dòng)件的一個(gè)表面之間的流體通道，其中從排出通道排出的排出壓力下的流體在所述可移動(dòng)件的所述表面上施加一個(gè)力，欲使可移動(dòng)件移向第二位置，在第二位置可移動(dòng)件阻止壓縮腔室和再膨脹腔室之間的流體連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，閥裝置是電致動(dòng)閥。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，還包括第二再膨脹腔室；處于吸入口和排出口之間的第二再膨脹口，第二再膨脹口在壓縮腔室和第二再膨脹腔室之間提供一個(gè)流路；和與第二再膨脹口相連的閥裝置，其允許或阻止壓縮腔室和第二再膨脹腔室之間的流體連通。
12.一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，包括壓縮腔室；處于壓縮腔室內(nèi)的可轉(zhuǎn)動(dòng)軸；處于軸上與壓縮腔室的壁接觸的滾筒；接觸壓縮腔室的壁和滾筒的隔板，隔板在壓縮腔室內(nèi)限定一低壓部和一高壓部；與低壓部流體連通的吸入通道，用于以一個(gè)吸入壓力提供流體到壓縮腔室；與高壓部流體連通的排出通道，用于以一個(gè)排出壓力使流體從壓縮腔室排出；處于壓縮腔室壁內(nèi)的再膨脹口；和與所述再膨脹口連接的再膨脹腔室。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，還包括鄰近所述再膨脹口、并可在第一位置和第二位置之間移動(dòng)的閥，其中在第一位置閥允許壓縮腔室和再膨脹腔室之間的流體連通，在第二位置閥阻止壓縮腔室和再膨脹腔室之間的流體連通。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，閥響應(yīng)壓縮機(jī)的內(nèi)部參數(shù)移動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，參數(shù)是流體壓力。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，閥包括偏壓到第一位置的滑動(dòng)件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，當(dāng)受到一個(gè)預(yù)定流體壓力時(shí)，滑動(dòng)件移向第二位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，預(yù)定流體壓力是一個(gè)預(yù)定的排出壓力。
19.根據(jù)權(quán)利要求13的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，閥響應(yīng)壓縮機(jī)的內(nèi)部或外部參數(shù)移動(dòng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，閥包括滑動(dòng)件；響應(yīng)一個(gè)控制信號(hào)移動(dòng)所述滑動(dòng)件的螺線管；和檢測(cè)參數(shù)并產(chǎn)生控制信號(hào)的控制裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，參數(shù)是流體壓力。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，流體壓力是壓縮機(jī)的排出壓力。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，流體壓力是壓縮機(jī)的吸入壓力。
24.根據(jù)權(quán)利要求20的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，參數(shù)是溫度。
25.根據(jù)權(quán)利要求20的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，控制裝置是恒溫器。
26.根據(jù)權(quán)利要求13的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述閥包括滑動(dòng)件；響應(yīng)一個(gè)控制信號(hào)移動(dòng)所述滑動(dòng)件的螺線管；控制裝置；和與控制裝置相連的開關(guān)，其中開關(guān)的起動(dòng)使控制裝置產(chǎn)生控制信號(hào)。
27.根據(jù)權(quán)利要求13的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，還包括處于壓縮腔室的壁內(nèi)的第二再膨脹口；連接到第二再膨脹口的第二膨脹腔室；鄰近所述第二再膨脹口、并可在第一位置和第二位置之間移動(dòng)的閥，在第一位置，閥允許壓縮腔室和第二再膨脹腔室之間的流體連通，在第二位置，閥阻止壓縮腔室和再膨脹腔室之間的流體連通。
28.一種具有容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)包括基本上為筒形的壓縮腔室；處于壓縮腔室內(nèi)的可轉(zhuǎn)動(dòng)軸；偏心地設(shè)置在所述軸上并與壓縮腔室的壁接觸的滾筒；設(shè)置在壓縮腔室的壁和滾筒之間的葉片，葉片在壓縮腔室內(nèi)限定一個(gè)低壓部和一個(gè)高壓部；與低壓部流體連通的吸入通道，用于使流體以一個(gè)吸入壓力流入壓縮腔室；與高壓部流體連通的排出通道，用于使流體以一個(gè)排出壓力從壓縮腔室排出；鄰近壓縮腔室的再膨脹通道，再膨脹通道的一端形成一在壓縮腔室的壁內(nèi)的再膨脹口；連接到所述再膨脹通道的再膨脹腔室；和處于再膨脹通道內(nèi)、可在第一位置和第二位置之間移動(dòng)的閥，其中在第一位置，閥允許壓縮腔室和再膨脹腔室之間流體連通，在第二位置，閥阻止壓縮腔室和再膨脹腔室之間的流體連通。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，閥包括偏壓向所述第一位置的滑動(dòng)件。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，滑動(dòng)件響應(yīng)壓縮機(jī)的內(nèi)部參數(shù)移動(dòng)到第二位置。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，參數(shù)是壓縮機(jī)的流體排出壓力。
32.根據(jù)權(quán)利要求29的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，還包括連通排出通道和再膨脹通道的流體通道，這樣流體以排出壓力作用在滑動(dòng)件的一個(gè)表面上，以使所述滑動(dòng)件移到第二位置。
33.根據(jù)權(quán)利要求28的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，閥包括滑動(dòng)件；響應(yīng)一個(gè)控制信號(hào)移動(dòng)所述滑動(dòng)件的螺線管；和控制裝置，檢測(cè)壓縮機(jī)的內(nèi)部或外部參數(shù)，并產(chǎn)生控制信號(hào)。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，參數(shù)是壓縮機(jī)的流體排出壓力。
35.根據(jù)權(quán)利要求33的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，參數(shù)是壓縮機(jī)的流體吸入壓力。
36.根據(jù)權(quán)利要求33的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，參數(shù)是溫度。
37.根據(jù)權(quán)利要求28的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，閥包括滑動(dòng)件；響應(yīng)控制信號(hào)移動(dòng)所述滑動(dòng)件的螺線管；控制裝置；和與所述控制裝置相連的開關(guān)，其中開關(guān)的起動(dòng)使控制裝置產(chǎn)生控制信號(hào)。
38.根據(jù)權(quán)利要求28的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，還包括鄰近壓縮腔室的第二再膨脹腔通道，第二再膨脹腔通道的一端在壓縮腔室的壁內(nèi)形成第二再膨脹口；與第二再膨脹通道相連的第二再膨脹腔室；和設(shè)置在第二再膨脹通道內(nèi)可在第一位置和第二位置之間移動(dòng)的閥，其中在第一位置，閥允許壓縮腔室和第二再膨脹腔室流體連通，在第二位置，閥阻止壓縮腔室和第二再膨脹腔室之間的流體連通。
39.一種調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)式或擺動(dòng)聯(lián)接式壓縮機(jī)的容量的方法，其中壓縮機(jī)包括壓縮腔室和處于壓縮腔室內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮元件，所述方法包括經(jīng)一個(gè)入口向壓縮腔室輸送流體；所述壓縮機(jī)設(shè)置有再膨脹腔室；在壓縮腔室和再膨脹腔室之間設(shè)置一個(gè)流路，所述流路的位置與入口間隔開；使壓縮機(jī)在減少容量模式下工作，包括打開流路；壓縮在壓縮腔室和再膨脹腔室中的流體；經(jīng)一個(gè)排出口從壓縮腔室排出壓縮的流體；和允許在再膨脹腔室中的壓縮流體流回壓縮腔室；經(jīng)入口向壓縮腔室輸送另外的流體；和使壓縮機(jī)在全容量模式下工作，包括關(guān)閉流路；壓縮壓縮腔室中的流體；和將壓縮的流體從壓縮腔室經(jīng)排出口排出。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的方法，其特征在于，利用閥進(jìn)行流路的打開和關(guān)閉。
41.根據(jù)權(quán)利要求40的方法，其特征在于，閥包括滑動(dòng)件。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的方法，其特征在于，關(guān)閉所述流路的步驟包括使所述滑動(dòng)件的一個(gè)表面受到一個(gè)流體壓力。
43.根據(jù)權(quán)利要求42的方法，其特征在于，流體壓力是壓縮機(jī)的排出壓力。
44.根據(jù)權(quán)利要求40的方法，其特征在于，閥包括可移動(dòng)的閥件；和響應(yīng)一個(gè)控制信號(hào)移動(dòng)所述閥件的螺線管。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的方法，其特征在于，還包括控制裝置，檢測(cè)壓縮機(jī)的內(nèi)部或外部參數(shù)，并產(chǎn)生所述控制信號(hào)。
46.根據(jù)權(quán)利要求45的方法，其特征在于，打開和關(guān)閉所述流路的步驟包括用所述控制裝置檢測(cè)參數(shù)；所述控制裝置產(chǎn)生控制信號(hào)；和響應(yīng)所述控制信號(hào)起動(dòng)所述螺線管，使所述閥件移動(dòng)。
47.根據(jù)權(quán)利要求46的方法，其特征在于，參數(shù)是壓縮機(jī)的流體排出壓力。
48.根據(jù)權(quán)利要求46的方法，其特征在于，參數(shù)是壓縮機(jī)的流體吸入壓力。
49.根據(jù)權(quán)利要求46的方法，其特征在于，參數(shù)是溫度。
50.根據(jù)權(quán)利要求44的方法，其特征在于，還包括控制裝置；和與所述控制裝置相連的開關(guān)，其中開關(guān)起動(dòng)使所述控制裝置產(chǎn)生控制信號(hào)。
51.根據(jù)權(quán)利要求39的方法，其特征在于，還包括壓縮機(jī)設(shè)置有第二再膨脹腔室；在壓縮腔室和第二再膨脹腔室之間設(shè)置一個(gè)流路，所述流路的位置與入口間隔開；經(jīng)所述入口向所述壓縮腔室輸送流體；和使壓縮機(jī)在第一中間容量水平下工作，包括關(guān)閉壓縮腔室和再膨脹腔室之間的流路；打開壓縮腔室和第二再膨脹腔室之間的流路；壓縮壓縮腔室和第二再膨脹腔室中的流體；經(jīng)排出口從壓縮腔室排出壓縮的流體；和允許第二再膨脹腔室中的壓縮流體回到壓縮腔室。
52.根據(jù)權(quán)利要求51的方法，其特征在于，還包括經(jīng)入口向壓縮腔室輸送流體；和使壓縮機(jī)在第二中間容量水平下工作，包括打開壓縮腔室和再膨脹腔室之間的流路；關(guān)閉壓縮腔室和第二再膨脹腔室之間的流路；壓縮壓縮腔室和再膨脹腔室中的流體；經(jīng)排出口從壓縮腔室排出壓縮流體；和允許再膨脹腔室中的壓縮的流體回到壓縮腔室。
全文摘要
一種具有容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)(10)的壓縮機(jī)，包括壓縮腔室(30)，處于壓縮機(jī)腔室(30)內(nèi)的可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸(20)，和安裝在軸(20)上并與該壓縮腔室的壁接觸的滾筒(32)。鄰近該壓縮腔室(30)的再膨脹通道(46)的第一端在壓縮腔室(30)的壁內(nèi)形成有再膨脹口(48)。再膨脹腔室(50)與該再膨脹通道(46)相連。處于再膨脹通道(46)內(nèi)的閥(52)可在第一位置和第二位置間移動(dòng)，其中在第一位置閥(52)允許壓縮腔室(30)和再膨脹腔室(50)間的流體連通，在第二位置閥(52)阻止壓縮腔室(30)和再膨脹腔室(50)間的流體連通。在閥(52)在第一位置時(shí)壓縮機(jī)(12)在減少容量模式下工作，在閥在第二位置時(shí)壓縮機(jī)(12)在一個(gè)全容量模式下工作。
文檔編號(hào)F04C28/16GK1529793SQ02814313
公開日2004年9月15日 申請(qǐng)日期2002年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月11日
發(fā)明者約翰·K·納尼第二, 戴維·T·蒙克, 約瑟夫·F·洛普雷特, F 洛普雷特, T 蒙克, 約翰 K 納尼第二 申請(qǐng)人:布里斯托爾壓縮機(jī)公司