專利名稱：壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)總體涉及容積式壓縮機(jī)。更具體地，本申請(qǐng)涉及控制螺桿壓縮機(jī)的容積比。
背景技術(shù)：
在回轉(zhuǎn)式螺桿壓縮機(jī)中，可通過兩個(gè)緊密嚙合的、旋轉(zhuǎn)的、螺旋葉形(Iobed)轉(zhuǎn)子來實(shí)現(xiàn)吸入和壓縮，所述轉(zhuǎn)子交替地將氣體抽入螺紋中，并且將所述氣體壓縮至較高的壓力。螺桿壓縮機(jī)是容積式設(shè)備，具有的吸入和壓縮循環(huán)類似于活塞/往復(fù)式壓縮機(jī)。螺桿 壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子可被裝在緊密適配的膛(bore)內(nèi)，所述膛具有限定所述壓縮機(jī)的進(jìn)氣容積和排出容積的固有(built in)幾何特征，以提供所述壓縮機(jī)的固有的容積比。壓縮機(jī)的容積比應(yīng)當(dāng)匹配其中包括了所述壓縮機(jī)的系統(tǒng)的容積比，從而避免過壓縮或者壓縮不足，以及避免產(chǎn)生無效功。在閉環(huán)制冷系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)的容積比在熱側(cè)和冷側(cè)熱交換機(jī)中被確定。固定容積比的壓縮機(jī)可用于避免可變?nèi)莘e比的機(jī)器的成本和復(fù)雜性。具有內(nèi)置到殼體中的固定入口和排出開ロ或端ロ的螺桿壓縮機(jī)可被優(yōu)化以適用于ー組具體的抽吸和排出條件/壓カ。然而，連接有壓縮機(jī)的系統(tǒng)很少時(shí)刻運(yùn)行在完全相同的條件下，尤其是在空氣調(diào)節(jié)應(yīng)用中。夜間溫度、日間溫度和季節(jié)溫度都可影響該系統(tǒng)的容積比以及壓縮機(jī)運(yùn)行的效率。在負(fù)載改變的系統(tǒng)中，冷凝器中被除去的熱量波動(dòng)，使得高側(cè)壓カ上升或下降，造成壓縮機(jī)的容積比偏離所述壓縮機(jī)的最優(yōu)容積比。例如，制冷系統(tǒng)可包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹設(shè)備和蒸發(fā)器。壓縮機(jī)的效率與蒸發(fā)器和冷凝器內(nèi)的飽和狀態(tài)相關(guān)。冷凝器和蒸發(fā)器中的壓カ可用于建立壓縮機(jī)外部的系統(tǒng)的壓カ比。在當(dāng)前示例中，壓カ比/壓縮比可以為4。容積比或Vi通過壓縮機(jī)比Cr的1/k次冪的關(guān)系與壓縮比關(guān)聯(lián)；k是被壓縮的氣體或制冷劑的比熱容比。使用前述的關(guān)系，構(gòu)造到對(duì)于當(dāng)前示例的壓縮機(jī)幾何結(jié)構(gòu)中的容積比是3. 23，以獲得在全負(fù)載條件下的最佳性能。然而，在部分負(fù)載、低周圍條件、或夜間期間，制冷系統(tǒng)中的冷凝器的飽和條件減小，而蒸發(fā)器條件保持相對(duì)恒定。為了保持壓縮機(jī)在部分負(fù)載或者低周圍條件處的最佳性能，對(duì)于壓縮機(jī)的Vi應(yīng)當(dāng)被降低至2. 5。因而，所需要的是ー種用于在部分負(fù)載或低周圍條件下自動(dòng)地改變壓縮機(jī)的容積比的系統(tǒng)，而不使用昂貴且復(fù)雜的控制系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)的ー個(gè)實(shí)施方案是ー種壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)包括ー個(gè)壓縮機(jī)構(gòu)，所述壓縮機(jī)構(gòu)被配置和定位為接收來自入口通道的蒸氣，并且將已壓縮的蒸氣提供至排出通道。ー個(gè)開ロ被定位在壓縮機(jī)構(gòu)中，與所述排出通道流體連通。ー個(gè)閥具有形成于其中的孔，所述孔被配置和定位為與ー個(gè)通路流體連通，從而為加壓蒸氣提供流動(dòng)至第一腔室和第一活塞的路徑，而沒有使所述加壓蒸氣與所述排出通道中的蒸氣混合。第二腔室與第二活塞和所述排出通道流體連通，所述閥的所述第一活塞和所述第二活塞被配置為一起移動(dòng)。所述第一活塞和所述第二活塞的移動(dòng)是響應(yīng)于預(yù)定條件可控制的，從而將緊鄰所述開ロ的上游的所述壓縮機(jī)構(gòu)的壓力大小保持為與所述排出通道處的壓力大小大體相同。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述壓縮機(jī)構(gòu)包括相互接合的轉(zhuǎn)子。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述閥包括在一個(gè)膛中可滑動(dòng)地移動(dòng)的閥主體。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，響應(yīng)于施加至所述閥主體的所述第一活塞和所述第二活塞的力的差，所述閥主體在所述膛中是可移動(dòng)的。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述膛被定位在所述壓縮機(jī)構(gòu)中，且大體平行于所述壓縮機(jī)構(gòu)中的蒸氣流。
在一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述第一活塞具有第一表面面積和相對(duì)的第二表面面積，以及所述第二活塞具有ー個(gè)面向所述第二腔室的表面面積。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，提供ー個(gè)參考?jí)亥┻^在所述閥主體中形成的、與面向所述第一活塞的第一表面面積的所述第一腔室流體連通的所述孔和所述通路，從而生成將所述第一活塞推進(jìn)朝向所述壓縮機(jī)構(gòu)中的所述開ロ的力；ー個(gè)排出壓カ面向所述第一活塞的所述第二表面面積，從而生成推動(dòng)所述第一活塞遠(yuǎn)離所述壓縮機(jī)構(gòu)中的開ロ的力；以及所述第二腔室中的所述排出壓カ與所述第二活塞的所述表面面積流體連通，從而生成推動(dòng)所述第二活塞朝向所述壓縮機(jī)構(gòu)中的所述開ロ的力。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述壓縮機(jī)包括均衡管線，所述均衡管線在所述排出通道和所述第二腔室之間流體連通。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，均衡管線形成在所述閥主體中。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述參考?jí)亥∮谒雠懦鰤亥Ｔ谝粌?yōu)選實(shí)施方案中，所述參考?jí)亥珜?duì)應(yīng)于在所述閥主體中形成的所述孔和所述通路，在所述孔和形成于所述閥主體中的ー個(gè)排出開ロ部分之間存在ー個(gè)間隔。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述排出開ロ部分限定形成于所述閥主體中的凹ロ。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述預(yù)定條件對(duì)應(yīng)于所述壓縮機(jī)的運(yùn)行參數(shù)。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述壓縮機(jī)的所述運(yùn)行參數(shù)包括所述壓縮機(jī)運(yùn)行的一天中的時(shí)間、環(huán)繞所述壓縮機(jī)的周圍條件、和負(fù)載。本申請(qǐng)的另ー實(shí)施方案是ー種螺桿壓縮機(jī)，所述螺桿壓縮機(jī)包括一個(gè)用于接收蒸氣的入口通道和一個(gè)供應(yīng)蒸氣的排出通道。ー對(duì)相互嚙合的轉(zhuǎn)子，該對(duì)相互嚙合的轉(zhuǎn)子中的每ー個(gè)轉(zhuǎn)子都被定位在對(duì)應(yīng)的氣缸中。該對(duì)相互嚙合的轉(zhuǎn)子被配置為接收來自所述入ロ通道的蒸氣，并且將已壓縮的蒸氣提供至所述排出通道。一個(gè)開ロ被定位在至少ー個(gè)轉(zhuǎn)子氣缸中，與所述排出通道流體連通。ー個(gè)閥具有形成于其中的孔。所述孔被配置和定位為與ー個(gè)通路流體連通，從而為加壓蒸氣提供流動(dòng)至第一腔室和第一活塞的路徑，而沒有使所述加壓蒸氣與所述排出通道中的蒸氣混合。第二腔室與第二活塞和所述排出通道流體連通，所述閥的所述第一活塞和所述第二活塞被配置為一起移動(dòng)。所述第一活塞和所述第二活塞的移動(dòng)是響應(yīng)于預(yù)定條件可控制的，從而將緊鄰所述開ロ的上游的該對(duì)相互嚙合的轉(zhuǎn)子的壓カ大小保持為與所述排出通道處的壓力大小大體相同。
在一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述閥包括在一個(gè)膛中可滑動(dòng)地移動(dòng)的閥主體。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，響應(yīng)于施加至所述閥主體的所述第一活塞和所述第二活塞的力的差，所述閥主體在所述膛中是可移動(dòng)的。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述第一活塞具有第一表面面積和相對(duì)的第二表面面積，并且所述第二活塞具有面向所述第二腔室的表面面積；提供ー個(gè)參考?jí)亥┻^在所述閥主體中形成的、與面向所述第一活塞的第一表面面積的所述第一腔室流體連通的所述孔和通路，從而生成推動(dòng)所述第一活塞朝向所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)子氣缸中的所述開ロ的力；ー個(gè)排出壓カ面向所述第一活塞的所述第二表面面積，從而生成推動(dòng)所述第一活塞遠(yuǎn)離所述至少ー個(gè)轉(zhuǎn)子氣缸中的所述開ロ的力；以及所述第二腔室中的所述排出壓カ與所述第二活塞的表面面積流體連通，從而生成推動(dòng)所述第二活塞朝向所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)子氣缸的所述開ロ的 力。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述螺桿壓縮機(jī)包括ー個(gè)均衡管線，所述均衡管線在所述排出通道和所述第二腔室之間流體連通。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述參考?jí)亥∮谒雠懦鰤毫?，所述參考?jí)亥珜?duì)應(yīng)于在所述閥主體中形成的所述孔和所述通路，在所述孔和形成于所述閥主體中的排出開ロ部分之間存在ー個(gè)間隔。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)勢是ー種具有自動(dòng)可調(diào)節(jié)的滑閥的系統(tǒng)，以相比固定容積比的壓縮機(jī)提供改進(jìn)的能量效率比(EER)。


圖I示出了用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的一個(gè)示例實(shí)施方案。圖2示出了一種示例蒸氣壓縮系統(tǒng)的正等軸測圖。圖3和圖4示意性示出了蒸氣壓縮系統(tǒng)的示例實(shí)施方案。圖5示出了一個(gè)壓縮機(jī)的局剖視圖，所述壓縮機(jī)具有容積比控制系統(tǒng)的ー個(gè)示例實(shí)施方案。圖6示出了沿著圖5的線6-6所取的截面。圖7示出了該系統(tǒng)的一個(gè)替代實(shí)施方案的沿著圖5的線6-6所取的截面。
具體實(shí)施例方式圖I示出了用在典型商業(yè)環(huán)境的建筑物12中的暖通空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)10的ー個(gè)示例性環(huán)境。系統(tǒng)10可包括蒸氣壓縮系統(tǒng)14，所述蒸氣壓縮系統(tǒng)14可以供應(yīng)可用于冷卻建筑物12的冷卻液體。系統(tǒng)10可包括一個(gè)鍋爐16，以供應(yīng)可用于給建筑物12供暖的加熱液體；以及，一個(gè)空氣分配系統(tǒng)，其使得空氣在建筑物12中循環(huán)?？諝夥峙湎到y(tǒng)還可包括一個(gè)空氣返回管道18、一個(gè)空氣供應(yīng)管道20和一個(gè)空氣處理器22。空氣處理器22可包括一個(gè)通過導(dǎo)管24連接至鍋爐16和蒸氣壓縮系統(tǒng)14的熱交換機(jī)。根據(jù)系統(tǒng)10的運(yùn)行模式，空氣處理器22中的熱交換機(jī)可接收來自鍋爐16的加熱液體或者來自蒸氣壓縮系統(tǒng)14的冷卻液體。系統(tǒng)10被示為在建筑物12的每ー樓層上都帶有ー個(gè)單獨(dú)的空氣處理器，但是應(yīng)理解，這些部件可在兩個(gè)或更多個(gè)樓層之間共享。圖2和圖3示出了可用在HVAC系統(tǒng)10中的一個(gè)示例性蒸氣壓縮系統(tǒng)14。蒸氣壓縮系統(tǒng)14可以使制冷劑循環(huán)穿過ー個(gè)回路，所述回路開始于壓縮機(jī)32，并且包括冷凝器34、膨脹閥或設(shè)備36、和蒸發(fā)器或液體冷卻器(chiller)38。蒸氣壓縮系統(tǒng)14還可包括ー個(gè)控制面板40，所述控制面板40可包括模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器42、微處理器44、非易失性存儲(chǔ)器46和接ロ板48?？捎米髡魵鈮嚎s系統(tǒng)14中的制冷劑的流體的ー些實(shí)施例為氫氟烴(HFC)基制冷劑，例如 R_410A、R-407、R-134a ;氫氟烯烴(hydrofluoro olefin，HF0);“天然”制冷齊U，例如氨(NH3)、1 _717、ニ氧化碳(0)2)、R-744、或碳?xì)浠评鋭?、水蒸氣；或任何其他合適類型的制冷劑。在一個(gè)示例實(shí)施方案中，蒸氣壓縮系統(tǒng)14可使用變速驅(qū)動(dòng)器(VSD) 52、電機(jī)50、壓縮機(jī)32、冷凝器34、膨脹閥36和/或蒸發(fā)器38中的ー個(gè)或多個(gè)。與壓縮機(jī)32 —起使用的電機(jī)50可由變速驅(qū)動(dòng)器(VSD) 52供電，或者可直接從交流(AC)電源或直流(DC)電源供電。如果使用VSD 52，則VSD 52接收來自所述AC電源的具有某一固定線電壓和固定線頻率的交流電，并且向電機(jī)50提供具有可變電壓和頻率的功率。電機(jī)50可包括任何類型的可由VSD供電或者直接從AC或DC電源供電的電動(dòng)機(jī)。電機(jī)50可以是任何其他合適的電機(jī)類型，例如開關(guān)磁阻電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)或電子整流永磁電機(jī)。在一個(gè)替代的示例實(shí)施方案中，其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)例如蒸汽或燃?xì)廨啓C(jī)或引擎及其相關(guān)聯(lián) 的部件可用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)32。壓縮機(jī)32壓縮制冷劑蒸氣，并且通過排出管道將所述蒸氣傳遞至冷凝器34。在一個(gè)示例實(shí)施方案中，壓縮機(jī)32可以是螺桿壓縮機(jī)。由壓縮機(jī)32傳送至冷凝器34的制冷劑蒸氣將熱傳遞至流體，例如水或空氣。作為與流體的熱傳遞的結(jié)果，在冷凝器34中制冷劑蒸氣冷凝為制冷劑液體。來自冷凝器34的液體制冷劑流動(dòng)通過膨脹設(shè)備36至蒸發(fā)器38。在圖3中示出的示例實(shí)施方案中，冷凝器34是水冷式的，并且包括連接至冷卻塔56的管束54。傳送至蒸發(fā)器38的液體制冷劑吸收來自另一流體的熱，并且相變?yōu)橹评鋭┱魵?，所述另一流體可與用于冷凝器34的流體類型相同或者不同。在圖3示出的示例實(shí)施方案中，蒸發(fā)器38包括具有供應(yīng)管線60S和返回管線60R的管束，所述供應(yīng)管線60S和返回管線60R連接至冷卻負(fù)載62。過程流體(例如，水、こニ醇、氯化鈣鹽水、氯化鈉鹽水或任何其他合適的液體)經(jīng)由返回管線60R進(jìn)入蒸發(fā)器38，并且經(jīng)由供應(yīng)管線60S離開蒸發(fā)器38。蒸發(fā)器38冷卻所述管中的過程流體的溫度。蒸發(fā)器38中的管束可包括多個(gè)管和多個(gè)管束。蒸氣制冷劑通過抽吸管線離開蒸發(fā)器38以及返回至壓縮機(jī)32，從而完成循環(huán)。與圖3類似的圖4示出了蒸氣壓縮系統(tǒng)14，所述蒸氣壓縮系統(tǒng)14具有包括在冷凝器34和膨脹設(shè)備36之間的中間回路64。中間回路64具有入口管線68，所述入口管線68可直接連接至冷凝器34，或者可與冷凝器34流體連通。如所示出的，入口管線68包括ー個(gè)位于中間容器70的上游的膨脹設(shè)備66。在一個(gè)示例實(shí)施方案中，中間容器70可以是閃蒸罐，還稱為閃發(fā)式中間冷卻器。在一個(gè)替代的示例實(shí)施方案中，中間容器70可被配置為熱交換機(jī)或“表面節(jié)約裝置”。在圖4所示的配置中，即中間容器70用作閃蒸罐，第一膨脹設(shè)備66運(yùn)行以降低接收自冷凝器34的液體的壓力。在膨脹過程中，所述液體的一部分蒸發(fā)。中間容器70可用于將蒸氣與接收自第一膨脹設(shè)備66的液體分離開，并且還可允許所述液體的進(jìn)ー步膨脹。所述蒸氣可以由壓縮機(jī)32以處于抽吸和排出之間的中間壓カ或壓縮的中間級(jí)從中間容器70穿過管線74抽吸至抽吸入ロ、端ロ或開ロ。收集在中間容器70中的液體因膨脹過程處于較低的焓。來自中間容器70的液體在管線72中流動(dòng)通過第二膨脹設(shè)備36至蒸發(fā)器38。在一個(gè)示例實(shí)施方案中，壓縮機(jī)32可包括壓縮機(jī)殼體，所述壓縮機(jī)殼體包含壓縮機(jī)32的工作部件。來自蒸發(fā)器38的蒸氣可被引導(dǎo)至壓縮機(jī)32的入口通道。壓縮機(jī)32通過壓縮機(jī)構(gòu)壓縮蒸氣，并且通過排出通道將已壓縮的蒸氣傳送至冷凝器34。電機(jī)50可通過驅(qū)動(dòng)軸連接至壓縮機(jī)32的壓縮機(jī)構(gòu)。蒸氣從壓縮機(jī)32的入口通道流動(dòng)，并且進(jìn)入壓縮機(jī)構(gòu)的壓縮槽(pocket)。通過所述壓縮機(jī)構(gòu)的運(yùn)行，所述壓縮槽的尺寸被減小，從而壓縮蒸氣。已壓縮的蒸氣可被排出到所述排出通道中。例如，對(duì)于螺桿壓縮機(jī)，所述壓縮槽被限定在所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子的表面之間。隨著所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子彼此接合，所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子(還稱為凸齒)之間的壓縮槽的尺寸被減小，并且被軸向移位至所述壓縮機(jī)的排出側(cè)。隨著蒸氣行進(jìn)到壓縮槽中，閥或閥主體(例如，滑閥)可被定位在形成于壓縮機(jī)構(gòu)中的ー個(gè)膛(例如保護(hù)螺桿壓縮機(jī)的相互嚙合的轉(zhuǎn)子的氣缸)中，所述膛鄰近于排出端部或 者在排出端部前面。孔形成在所述滑閥中，并且定位在與排出通道相關(guān)的壓縮機(jī)構(gòu)的中間點(diǎn)處。即，形成于滑閥中的孔與排出端部間隔開，并且可用于向如下一個(gè)腔室提供具有參考流動(dòng)路徑的通路以及提供減小的壓力，所述腔室緊鄰保持在壓縮機(jī)的系統(tǒng)排出壓カ處的排出端部但是與所述排出端部隔離。在一個(gè)示例實(shí)施方案中，可通過使用參考流動(dòng)路徑自動(dòng)平衡施加至滑閥的カ來控制滑閥的位置，使得與所述轉(zhuǎn)子殼體的排出端部相關(guān)聯(lián)的壓カ大體上與給定時(shí)刻所要求的系統(tǒng)壓カ相同，從而提供該系統(tǒng)所需要的加熱或者冷卻的量，結(jié)果是優(yōu)化了壓縮機(jī)32的運(yùn)行效率。即，借助于參考流動(dòng)路徑，所述滑閥將被定位，使得來自所述轉(zhuǎn)子的排出壓カ將被保持在與該系統(tǒng)的排出壓カ大體相同的大小。如圖5-圖6所示,蒸氣壓縮系統(tǒng)14的壓縮機(jī)32包括ー個(gè)轉(zhuǎn)子殼體或殼體80,所述轉(zhuǎn)子殼體或殼體80包括具有開ロ 94的排出殼體88，在所述開ロ的每ー個(gè)中，已嚙合的轉(zhuǎn)子凸齒(未不出)的一個(gè)端部旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子殼體或殼體80的表面96和滑閥82的表面98對(duì)應(yīng)于與一個(gè)轉(zhuǎn)子相關(guān)聯(lián)的表面的下部部分，而轉(zhuǎn)子殼體或殼體80的表面102和滑閥82的表面100對(duì)應(yīng)于與另ー轉(zhuǎn)子相關(guān)聯(lián)的表面的下部部分。在申請(qǐng)人的標(biāo)題為“Compressor”的未決申請(qǐng)NO.PCT/US2010/028966中公開了示例螺桿壓縮機(jī)及其相關(guān)聯(lián)部件的運(yùn)行，所述未決申請(qǐng)以引用的方式被整體納入。轉(zhuǎn)子殼體或殼體80在排出端部86處鄰近排出殼體88。轉(zhuǎn)子殼體或殼體80還包括用于接收滑閥82的膛76，所述滑閥82被大體定位和配置為在轉(zhuǎn)子殼體或殼體80的入口端部84和排出殼體88的排出端部86之間可滑動(dòng)地移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方案中，膛76被定位在壓縮機(jī)殼體80中，大體平行于壓縮機(jī)殼體80中的蒸氣流。換句話說，膛76被定位在壓縮機(jī)構(gòu)中，大體平行于壓縮機(jī)構(gòu)中的蒸氣流。開ロ 90沿著轉(zhuǎn)子殼體80和排出殼體88的接合處形成，開ロ 90包括排出開ロ部分92和排出開ロ部分104，所述排出開ロ部分92在排出殼體88中形成并且與排出殼體88相關(guān)聯(lián)，所述排出開ロ部分104在滑閥82中形成并且與滑閥82相關(guān)聯(lián)。排出開ロ 90允許滑閥82的一部分延伸穿過壓縮機(jī)的排出端部86。形成于滑閥82中的排出開ロ部分104限定ー個(gè)凹ロ，允許在通向冷凝機(jī)的排出開ロ部分92和轉(zhuǎn)子排氣壓カ之間的增強(qiáng)的流體連通。由于相比于轉(zhuǎn)子排出壓力，該系統(tǒng)(冷凝器)壓カ是顯著的壓カ，一旦轉(zhuǎn)子排氣到達(dá)開ロ 90，壓カ水平就均衡并且被稱為排出壓カ或H)。如圖6中進(jìn)ー步示出的，滑閥82經(jīng)由延伸部108從排出端部86延伸至第一活塞110，所述第一活塞110具有面向第一腔室116的第一表面面積或第一面積112。第一活塞110具有面向壓縮機(jī)構(gòu)中的開ロ 90的相対的第二表面面積或第二面積114。第一腔室116被保持處于指示為參考?jí)亥騊REF的壓カ處。參考?jí)毫REF對(duì)應(yīng)于小于排出壓カPD的壓力水平，這是由于排出開ロ部分92和形成在鄰近于壓縮機(jī)構(gòu)或轉(zhuǎn)子106 (以假想線(phantom line)示出)的滑閥82中的 孔126之間的間隔。間隔128的大小依賴于其他關(guān)系，所述其他關(guān)系導(dǎo)致用于確定滑閥82的位置的偏置力。也就是說，與孔126流體連通的參考?jí)毫REF，所述孔保持與通路130流體連通，延伸通過延伸部108，并且與滑閥82的主體和第一活塞110互聯(lián)，從而提供了用于加壓蒸氣流動(dòng)至第一腔室116和第一活塞110的路徑。在面向第一活塞110的第一面積112的第一腔室116中保持參考?jí)毫REF。結(jié)果，參考?jí)毫REF乘以第一活塞110的第一面積112生成了ー個(gè)カF1，所述カFl推進(jìn)第一活塞110 (從而滑閥82)朝向開ロ 90。沿著第一活塞的第二面積114 (等于從第一面積112減去延伸部108的接觸第二面積114的橫截面積)乘以排出壓カ生成了一個(gè)對(duì)置力F2。由于均衡管線122，第二腔室118與保持在排出壓カro處的排出區(qū)域或排出通路流體連通，所述第二腔室包括第二活塞120。作為第二活塞120的表面面積乘以排出壓カro的結(jié)果，生成了力F3，其將第二活塞120推進(jìn)朝向開ロ 90。在一個(gè)替代實(shí)施方案中，如圖7中所示，均衡管線222可形成在滑閥的主體中，代替均衡管線122。在另ー實(shí)施方案中，可使用兩個(gè)均衡管線122、222。當(dāng)被適當(dāng)配置時(shí)，轉(zhuǎn)子排出壓カ(剛要到達(dá)開ロ 104處的轉(zhuǎn)子殼體中的轉(zhuǎn)子壓力的大小)大體等于系統(tǒng)排出壓カro (定位為與開ロ 90流體連通)。轉(zhuǎn)子排出壓カ和系統(tǒng)排出壓カro之間的均衡經(jīng)由カF1、F2和F3的平衡來實(shí)現(xiàn)。換句話說，間隔128的大小(其設(shè)置參考?jí)毫REF)，結(jié)合第一活塞和第二活塞的表面面積的相對(duì)尺寸，被調(diào)整以實(shí)現(xiàn)滑閥沿著行進(jìn)方向124的移動(dòng)，從而保持轉(zhuǎn)子排出壓カ和系統(tǒng)排出壓カ之間的大體均衡。借助于所述均衡，壓縮機(jī)效率被最大化。應(yīng)理解，第一活塞110和第二活塞120的移動(dòng)是響應(yīng)于對(duì)應(yīng)于本公開內(nèi)容的壓縮機(jī)經(jīng)歷的運(yùn)行條件或參數(shù)的預(yù)定條件可控制的。壓縮機(jī)的運(yùn)行參數(shù)包括但是不限于，壓縮機(jī)運(yùn)行的一天中的時(shí)間、環(huán)繞壓縮機(jī)的周圍條件、壓縮機(jī)的運(yùn)行負(fù)載和其他條件/參數(shù)。盡管僅示出和描述了本發(fā)明的一些特征和實(shí)施方案，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可想到許多修改和變化(例如，改變各種元件的大小、尺寸、結(jié)構(gòu)、形狀和比例；改變參數(shù)值(例如溫度、壓カ等)；改變安裝布置；改變使用的材料；顏色；定向等)，而在本質(zhì)上不偏離權(quán)利要求所述的主題的新穎性教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)。任何過程或方法步驟的次序或順序可根據(jù)替代實(shí)施方案而改變或重新排序。因此，應(yīng)理解的是，所附的權(quán)利要求書g在覆蓋所有這種落在本發(fā)明真實(shí)精神內(nèi)的修改和改變。此外，為了提供示例實(shí)施方案的簡要說明，也許沒有描述實(shí)際實(shí)施方案的所有特征(例如，那些與實(shí)施本發(fā)明的目前所預(yù)期的最佳模式無關(guān)的特征，或那些與使能實(shí)現(xiàn)所要求保護(hù)的本發(fā)明無關(guān)的特征)。應(yīng)理解的是，在任何該種實(shí)際實(shí)施方案的開發(fā)過程中，如在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，可做出大量的具體實(shí)施決策。如此的開發(fā)エ作可能是復(fù)雜和費(fèi)時(shí)的，但對(duì)于受益于本公開內(nèi)容的普通技術(shù)人員，仍然是設(shè)計(jì)、加工和生產(chǎn)的常規(guī)任務(wù)，而無需過度的實(shí)驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.一種壓縮機(jī)，包括 ー個(gè)壓縮機(jī)構(gòu)，所述壓縮機(jī)構(gòu)被配置和定位為接收來自入口通道的蒸氣，并且將已壓縮的蒸氣提供至排出通道； ー個(gè)開ロ，被定位在所述壓縮機(jī)構(gòu)中，與所述排出通道流體連通； ー個(gè)閥，具有形成在所述閥中的ー個(gè)孔，所述孔被配置和定位為與ー個(gè)通路流體連通，從而為加壓蒸氣提供流動(dòng)至第一腔室和第一活塞的路徑，而沒有使所述加壓蒸氣與所述排出通道中的蒸氣混合； 第二腔室，與第二活塞和所述排出通道流體連通，所述閥的所述第一活塞和所述第二活塞被配置為一起移動(dòng)；以及 所述第一活塞和第二活塞的移動(dòng)是響應(yīng)于預(yù)定條件可控制的，從而將緊鄰所述開ロ的上游的所述壓縮機(jī)構(gòu)的壓力大小保持為與所述排出通道處的壓力大小大體相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮機(jī)，其中所述壓縮機(jī)構(gòu)包括相互接合的轉(zhuǎn)子。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮機(jī)，其中所述閥包括在一個(gè)膛中可滑動(dòng)地移動(dòng)的閥主體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓縮機(jī)，其中響應(yīng)于施加至所述閥主體的所述第一活塞和所述第二活塞的力的差，所述閥主體在所述膛中是可移動(dòng)的。
5.ー種螺桿壓縮機(jī)，包括 ー個(gè)入口通道，用于接收蒸氣；以及，排出通道，用于供應(yīng)蒸氣； ー對(duì)相互嚙合的轉(zhuǎn)子，該對(duì)相互嚙合的轉(zhuǎn)子中的每ー個(gè)轉(zhuǎn)子被定位在對(duì)應(yīng)的氣缸中，該對(duì)相互嚙合的轉(zhuǎn)子被配置用于接收來自所述入口通道的蒸氣，并且將已壓縮的蒸氣提供至所述排出通道； ー個(gè)開ロ，被定位在至少ー個(gè)轉(zhuǎn)子氣缸中，與所述排出通道流體連通； ー個(gè)閥，具有在所述閥中形成的ー個(gè)孔，所述孔被配置和定位為與ー個(gè)通路流體連通，從而為加壓蒸氣提供流動(dòng)至第一腔室和第一活塞的路徑，而沒有使所述加壓蒸氣與所述排出通道中的蒸氣混合； 第二腔室，與第二活塞和所述排出通道流體連通，所述閥的所述第一活塞和所述第二活塞被配置為一起移動(dòng)；以及 所述第一活塞和第二活塞的移動(dòng)是響應(yīng)于預(yù)定條件可控制的，從而將緊鄰所述開ロ的上游的該對(duì)相互嚙合的轉(zhuǎn)子的壓カ大小保持為與所述排出通道處的壓力大小大體相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的螺桿壓縮機(jī)，其中所述閥包括在一個(gè)膛中可滑動(dòng)地移動(dòng)的閥主體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺桿壓縮機(jī)，其中響應(yīng)于施加至所述閥主體的所述第一活塞和所述第二活塞的力的差，所述閥主體在所述膛中是可移動(dòng)的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺桿壓縮機(jī)，其中 所述第一活塞具有第一表面面積和相対的第二表面面積，并且所述第二活塞具有面向所述第二腔室的表面面積； 提供ー個(gè)參考?jí)亥┻^在所述閥主體中形成的、與面向所述第一活塞的第一表面面積的所述第一腔室流體連通的所述孔和通路，從而生成推動(dòng)所述第一活塞朝向所述至少ー個(gè)轉(zhuǎn)子氣缸中的所述開ロ的力；ー個(gè)排出壓カ面向所述第一活塞的所述第二表面面積，從而生成推動(dòng)所述第一活塞遠(yuǎn)離所述至少ー個(gè)轉(zhuǎn)子氣缸中的所述開ロ的力；以及 所述第二腔室中的所述排出壓カ與所述第二活塞的表面面積流體連通，從而生成推動(dòng)所述第二活塞朝向所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)子氣缸的所述開ロ的力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的螺桿壓縮機(jī)，包括ー個(gè)均衡管線，所述均衡管線在所述排出通道和所述第二腔室之間流體連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的螺桿壓縮機(jī)，其中所述參考?jí)亥∮谒雠懦鰤毫Γ鰠⒖級(jí)亥珜?duì)應(yīng)于在所述閥主體中形成的所述孔和所述通路，在所述孔和形成于所述閥主體中的排出開ロ部分之間存在ー個(gè)間隔。
全文摘要
一種壓縮機(jī)，包括一個(gè)壓縮機(jī)構(gòu)，所述壓縮機(jī)構(gòu)被配置和定位為接收來自入口通道的蒸氣，并且將已壓縮的蒸氣提供至排出通道。一個(gè)開口被定位在壓縮機(jī)構(gòu)中，與所述排出通道流體連通。一個(gè)閥具有形成于其中的孔，所述孔被配置和定位為與一個(gè)通路流體連通，從而為加壓蒸氣提供流動(dòng)至第一腔室和第一活塞的路徑，而沒有使所述加壓蒸氣與所述排出通道中的蒸氣混合。第二腔室與第二活塞和所述排出通道流體連通，所述閥的所述第一活塞和所述第二活塞被配置為一起移動(dòng)。所述第一活塞和所述第二活塞的移動(dòng)是響應(yīng)于預(yù)定條件可控制的，從而將緊鄰所述開口的上游的所述壓縮機(jī)構(gòu)的壓力大小保持為與所述排出通道處的壓力大小大體相同。
文檔編號(hào)F04C29/00GK102777383SQ20121013808
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者小P·奈米特 申請(qǐng)人:江森自控科技公司