專利名稱：電磁與流體混合控制的渦旋壓縮機(jī)容量調(diào)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種渦旋壓縮機(jī)，該渦旋壓縮機(jī)設(shè)有容量調(diào)節(jié)控制器，該容量調(diào)節(jié)控 制器包括電磁閥，可以使該電磁閥運(yùn)動(dòng)以便選擇性地控制供應(yīng)至旁通閥的流體供應(yīng)，從而 使壓縮機(jī)在全容量位置與減小容量位置之間運(yùn)動(dòng)。
背景技術(shù)：
渦旋壓縮機(jī)廣泛地應(yīng)用于致冷劑壓縮應(yīng)用。在渦旋壓縮機(jī)中，一對(duì)大致螺旋繞線 互相配合以限定出壓縮腔室。使螺旋繞線中的一個(gè)螺旋繞線相對(duì)于另一個(gè)螺旋繞線旋轉(zhuǎn)， 當(dāng)兩個(gè)螺旋繞線運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓縮腔室的尺寸減小，由此壓縮卷入的致冷劑。在某些條件下，可能希望減少由壓縮機(jī)壓縮的致冷劑的容量或量。作為一個(gè)實(shí)例， 如果壓縮機(jī)結(jié)合到空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中并且冷卻載荷很低，則壓縮較少的致冷劑使能量更有 效。用于減少容量的各種方法是已知的，包括使閥運(yùn)動(dòng)以便選擇性地打開(kāi)通道，從而 允許致冷劑從部分壓縮位置運(yùn)動(dòng)回到抽吸位置。然而，向這些閥提供動(dòng)力方面面臨一些挑 戰(zhàn)。尤其是，當(dāng)電動(dòng)閥(比如電磁閥)已被用來(lái)在渦旋壓縮機(jī)內(nèi)提供容量控制時(shí)，它們 被安裝在密封的壓縮機(jī)殼內(nèi)。因此，這些閥暴露于在殼內(nèi)循環(huán)的冷卻劑中。于是，向閥提供 電力的接線端必須具有密封的連接。此外，由于閥在殼內(nèi)，使閥冷卻或者更換閥有些困難。已經(jīng)提出將這種閥完全安裝在殼外部。然而，這需要與也在殼體外部的流動(dòng)通道 連通，因此導(dǎo)致管道工程方面面臨某些挑戰(zhàn)。在于2009年9月8日提交的序號(hào)為12/555037，標(biāo)題為“kroll Compressor Capacity Modulation With Solenoid Mounted Outside a Compressor Shell ( 過(guò)安裝 在壓縮機(jī)殼外部的螺線管進(jìn)行渦旋壓縮機(jī)容量調(diào)節(jié))”的未審定專利申請(qǐng)中，本發(fā)明的受 讓人已經(jīng)公開(kāi)且請(qǐng)求保護(hù)的一種系統(tǒng)，其中用于容量調(diào)節(jié)的電磁控制器安裝在壓縮機(jī)殼外 部，并且具有延伸穿過(guò)殼體的機(jī)械部件。盡管該系統(tǒng)具有很大潛力，但仍希望對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行 改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
一種渦旋壓縮機(jī)包括具有第一渦旋元件和第二渦旋元件的壓縮機(jī)殼。渦旋元件均 具有基部和從其基部延伸出的大致螺旋繞線。第一渦旋元件和第二渦旋元件的大致螺旋繞 線互相配合以限定出壓縮腔室。軸使第二個(gè)渦旋元件相對(duì)于第一個(gè)渦旋元件旋轉(zhuǎn)。至少一 個(gè)旁路端口形成在一個(gè)渦旋元件的基部上，并且與壓縮腔室中的至少一個(gè)連通。旁路端口 與通向壓縮機(jī)殼內(nèi)的抽吸壓力腔室的通道連通。電磁閥可在減小容量位置與全容量位置之 間運(yùn)動(dòng)，并且選擇性地向與旁路端口相關(guān)聯(lián)的流體閥提供加壓流體，以使得螺線管的運(yùn)動(dòng) 可控制旁路端口是開(kāi)放的還是關(guān)閉的?？赏ㄟ^(guò)下面的說(shuō)明和附圖更好地理解本發(fā)明的這些以及其它特征，接下來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)要描述。


圖1是第一實(shí)施例的局部剖視圖；圖2是圖1實(shí)施例的沿不同線的剖視圖；圖3是圖1實(shí)施例的俯視圖；圖4是第一實(shí)施例的控制圖；圖5是第二實(shí)施例的控制圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了一種渦旋壓縮機(jī)15，如已知的，該渦旋壓縮機(jī)具有驅(qū)動(dòng)軸20，驅(qū)動(dòng)軸20 通過(guò)非旋轉(zhuǎn)連接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)渦旋元件22。旋轉(zhuǎn)渦旋元件22相對(duì)于非旋轉(zhuǎn)渦旋元件M旋轉(zhuǎn)。 兩個(gè)渦旋元件上的繞線相互配合以限定出壓縮腔室26。當(dāng)旋轉(zhuǎn)渦旋元件22旋轉(zhuǎn)時(shí)，壓縮腔 室尺寸減小，并且壓縮腔室朝排放端口 27運(yùn)動(dòng)。排放壓力致冷劑從排放端口 27進(jìn)入排放 壓力腔室31，最后排放到排放端口四之外以用于下流應(yīng)用。旁路端口觀延伸穿過(guò)非旋轉(zhuǎn)渦旋元件的基部，并與安裝在閥殼體30內(nèi)的閥元件 32連通。彈簧34偏壓閥元件32遠(yuǎn)離端口觀。當(dāng)閥元件32被偏壓遠(yuǎn)離時(shí)，壓縮腔中的流 體可通過(guò)端口觀進(jìn)入通道17，并回到抽吸壓力腔室19。抽吸壓力腔室19還從抽吸端口 38 被供給抽吸冷卻劑。如所示的，控制腔室36克服彈簧作用力34偏壓閥32。如從圖2可意識(shí)到的，控制腔室36從安裝在殼42外部的螺線管元件40通過(guò)供給 線路44接收加壓流體。螺線管包括安裝在殼外部的電連接件，而機(jī)械元件則在殼內(nèi)部運(yùn) 動(dòng)。這種布置可以與上面提到未審定申請(qǐng)12/555，037中所公開(kāi)的一樣。在圖4和5的控 制圖中，克服彈簧作用力而運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)部件位于殼內(nèi)，而電連接件位于殼外部，如稍微示意 性示出的，排放氣體壓力腔室31用虛線表示。如從圖3可意識(shí)到的，螺線管40控制加壓液體從通向一對(duì)閥殼體30的一對(duì)管線 44流入控制腔室36中。如果電磁閥40失效，閥元件50起作用以便打開(kāi)排放壓力致冷劑 從腔室31向控制腔室36的供給。以這種方式，如果電磁閥40失效，閥32被偏壓到關(guān)閉位置。在開(kāi)啟時(shí)，使螺線管40運(yùn)動(dòng)到其阻止加壓流體流入控制腔室36的位置。這時(shí)，彈 簧34可偏壓閥32遠(yuǎn)離端口 28，由于減小的容量，啟動(dòng)阻力很小。一段時(shí)間期間之后，控制 器向螺旋管40發(fā)送期望增加容量的信號(hào)。那時(shí)，電磁閥將運(yùn)動(dòng)至一位置以使得通過(guò)管線44 將加壓流體供應(yīng)到腔室36中。該加壓流體可來(lái)自排放壓力腔室31，并且起作用以克服彈簧 34的作用力而驅(qū)動(dòng)閥32，并關(guān)閉端口觀。如果隨后決定減小容量是按次序進(jìn)行的，則使閥 運(yùn)動(dòng)回到開(kāi)放位置。 如圖4所示，在第一實(shí)施例中，單個(gè)螺線管通過(guò)彈簧42被驅(qū)動(dòng)到一位置，在該位置 處，該單個(gè)螺線管阻止加壓致冷劑從排放壓力腔室31流入每個(gè)閥組件30上的控制腔室36 中。然而，當(dāng)螺線管40通電時(shí)，它將允許加壓流體流入壓力腔室36中，這將阻止致冷劑從 壓縮腔室通過(guò)端口 28旁流回到抽吸壓力腔室19中。
如所示的，閥50可以與包括由彈簧202彈性偏壓到關(guān)閉位置的球200的閥體一樣 簡(jiǎn)單。如果閥40失效，并且一旦壓力腔室31中的壓力達(dá)到相當(dāng)高的水平，則閥200打開(kāi)， 加壓氣體可流動(dòng)以關(guān)閉閥30。當(dāng)然，可利用其它閥裝置。圖4的實(shí)施例可獲得兩級(jí)容量，壓縮機(jī)可提供100 %的容量，或者在兩個(gè)端口觀都 打開(kāi)時(shí)提供某一減少容量。因此，作為一個(gè)實(shí)例，通過(guò)控制螺線管40的操作可實(shí)現(xiàn)控制X， 可得到100%容量和60%容量。圖5示出了第二實(shí)施例，其中有一對(duì)螺線管140，每個(gè)螺線管通過(guò)流體供應(yīng)管線 134與各自的閥殼體130連接。本領(lǐng)域的普通技工可看懂圖1-3的實(shí)施例，并且理解如何安 裝螺線管140以及如何使螺線管與閥殼體130連通。以這種方式，控制X現(xiàn)在可以獲得三 級(jí)容量控制。通過(guò)關(guān)閉兩個(gè)閥130可獲得全容量，通過(guò)打開(kāi)其中一個(gè)閥可獲得第一級(jí)減小 容量，通過(guò)打開(kāi)兩個(gè)閥可獲得第二級(jí)減小容量。實(shí)際上，如果通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立的端口 1 提供 的旁通量不同，則甚至可獲得第三級(jí)減小容量。也就是說(shuō)，如果左手側(cè)端口 1 的減少容量 大于右手側(cè)端口 1 的減少容量，則可通過(guò)使左手側(cè)端口開(kāi)放，右手側(cè)端口開(kāi)放，或者兩個(gè) 端口都開(kāi)放來(lái)獲得各級(jí)容量。還有，在其它實(shí)施例中，單個(gè)螺線管可被布置成允許兩個(gè)閥130分別地開(kāi)放或者 關(guān)閉。盡管已經(jīng)公開(kāi)了本發(fā)明的實(shí)施例，但本領(lǐng)域的普通技工將認(rèn)識(shí)到，在本發(fā)明范圍 內(nèi)可進(jìn)行某些修改?；谶@一原因，應(yīng)當(dāng)研究下面的權(quán)利要求書(shū)以確定本發(fā)明的真正范圍 和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種渦旋壓縮機(jī)，包括壓縮機(jī)殼，所述壓縮機(jī)殼具有第一渦旋元件和第二渦旋元件，所述第一渦旋元件具有 基部和從其基部延伸出的大致螺旋繞線；所述第二渦旋元件具有基部和從其基部延伸出的大致螺旋繞線，所述第一渦旋元件和 第二渦旋元件的所述大致螺旋繞線互相配合以限定出壓縮腔室；軸，所述軸用于使得所述第二渦旋元件相對(duì)所述第一渦旋元件旋轉(zhuǎn)；至少一個(gè)旁通端口，所述至少一個(gè)旁通端口形成在所述第一渦旋元件的所述基部中， 并且與所述壓縮腔室中的至少一個(gè)連通，所述旁通端口與通向所述壓縮機(jī)殼內(nèi)的抽吸壓力 腔室的通道連通；以及電磁閥，所述電磁閥能夠在減小容量位置與全容量位置之間運(yùn)動(dòng)，并且選擇性地向與 所述至少一個(gè)旁通端口相關(guān)聯(lián)的流體閥提供加壓流體，以使得螺線管的運(yùn)動(dòng)能夠控制所述 至少一個(gè)旁通端口是開(kāi)放的還是關(guān)閉的。
2.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其中有一對(duì)所述旁通端口，所述一對(duì)所述旁通端 口均與通向所述抽吸壓力腔室的所述通道連通。
3.如權(quán)利要求2所述的渦旋壓縮機(jī)，其中有一對(duì)電磁閥，所述電磁閥中的每一個(gè)與所 述旁通端口中的一個(gè)相關(guān)聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述螺線管中的每一個(gè)能被分別地控制以獲 得至少兩種水平的容量減小。
5.如權(quán)利要求2所述的渦旋壓縮機(jī)，其中有單個(gè)電磁閥，所述單個(gè)電磁閥通過(guò)一對(duì)流 體供應(yīng)管線與一對(duì)旁通閥連通。
6.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述電磁閥控制來(lái)自排放壓力腔室的加壓流 體的供應(yīng)。
7.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述電磁閥安裝在所述壓縮機(jī)殼外部，其中 運(yùn)動(dòng)部件在所述壓縮機(jī)殼內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其中如果所述電磁閥失效，則旁通閥被打開(kāi)以允 許加壓流體供應(yīng)到流體閥，從而確保流體閥保持在關(guān)閉所述旁通端口的位置中。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種渦旋壓縮機(jī)，該渦旋壓縮機(jī)包括具有第一渦旋元件和第二渦旋元件的壓縮機(jī)殼。渦旋元件均有基部和從其基部延伸出的大致螺旋繞線。第一渦旋元件和第二渦旋元件上的大致螺旋繞線互相配合以限定出壓縮腔室。軸使得第二渦旋元件相對(duì)第一渦旋元件旋轉(zhuǎn)。至少一個(gè)旁通端口形成在一個(gè)渦旋元件的基部上，并且與壓縮腔室中的至少一個(gè)連通。旁通端口與通向壓縮機(jī)殼內(nèi)的抽吸壓力腔室的通道連通。電磁閥可在減小容量位置與全容量位置之間運(yùn)動(dòng)，并且選擇性地向與旁通端口相關(guān)聯(lián)的流體閥提供加壓流體，以使得螺線管的運(yùn)動(dòng)可控制旁通端口是開(kāi)放的還是關(guān)閉的。
文檔編號(hào)F04C18/02GK102086865SQ20101057577
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者B·帕拉斯達(dá), G·M·費(fèi)爾德斯, H·烏帕德亞, J·T·希爾, O·H·克里斯滕森, T·L·米利夫, T·P·帕特爾 申請(qǐng)人:丹佛斯渦旋技術(shù)有限責(zé)任公司