專利名稱：在節(jié)能裝置和吸入裝置之間具有卸載閥的渦卷壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種卸載閥的特別布置，這種布置對渦卷壓縮機特別有益。
渦卷壓縮機廣泛地應(yīng)用于壓縮工作中。然而，渦卷壓縮機存在著若干設(shè)計上的問題。一個具體的設(shè)計問題是當(dāng)壓縮機不需要全容量操作時如何實現(xiàn)減少的容量水平。在許多情況下，可能不需要具有壓縮機的全容量。特別是在許多制冷或制冷劑壓縮應(yīng)用中，有時候更需要具有實現(xiàn)減少的容量的能力。
因此，曾在渦卷壓縮機上設(shè)置旁通閥，該旁通閥將一部分壓縮的制冷劑返回到壓縮機的吸入口。這樣，減少了被壓縮的制冷劑的質(zhì)量。
另一方面，在許多制冷或制冷劑壓縮應(yīng)用中，有時候更需要具有實現(xiàn)增加的容量的能力。實現(xiàn)增加的容量的一種方法是在制冷系統(tǒng)里包含節(jié)能回路。節(jié)能回路實質(zhì)上在冷凝器下游的主要制冷劑流和也是從冷凝器下游流出的、并經(jīng)過一膨脹閥的第二制冷劑流之間提供熱交換。主流在一熱交換器里被第二流冷卻。這樣，來自冷凝器的主流在通過它自己的膨脹閥和進入蒸發(fā)器前被冷卻。由于主流進入處于較冷溫度的膨脹閥，因此它具有較大的容量來吸收由增加的系統(tǒng)冷卻容量產(chǎn)生的、原始客觀存在的熱量。在第二流里的制冷劑在中間壓縮點處的吸入部分的略下游處進入壓縮室。通常，節(jié)省的流體在壓縮室被關(guān)閉后在一點處被噴出。
最好將有選擇減少容量和增加容量的性能合并在同一個壓縮機和系統(tǒng)里。傳統(tǒng)的方法是限定各自獨立的幾組孔、通道和閥門和對兩種容量進行控制。這種性能的疊加也將增加制造的復(fù)雜性和成本。
在本發(fā)明公開的一個實施例里，一渦卷壓縮機上設(shè)有一節(jié)能回路以及一吸入管道。還設(shè)置一使節(jié)能回路與吸入管道連通的旁通管道，而一卸載閥設(shè)置在旁通管道上，并可操作以使節(jié)能噴射管道有選擇地與吸入管道連通。可關(guān)閉在節(jié)能噴射管道上的閥和打開卸載閥；然后將壓縮機里的節(jié)能噴射孔作為旁通孔，使流體返回到吸入部分。
這樣，用來提供節(jié)能噴射功能的同一流體通道和孔也具有卸載功能。從而使渦卷壓縮機的組裝和操作大大簡化，降低了成本和復(fù)雜性。
可以在各壓縮室里設(shè)置單個孔或一組成圓弧布置的孔，它們可交替地作節(jié)能噴射孔和旁通孔使用。
從下面的說明和附圖中可更清楚地了解本發(fā)明的這些和其它特征。


圖1顯示了在一種工作狀態(tài)下的渦卷壓縮機；圖2顯示了在一種略微不同工作狀態(tài)下的渦卷壓縮機；
圖3是本發(fā)明的非繞軌運行渦卷元件的端視圖；圖4是制冷系統(tǒng)的示意圖。
圖1所示的渦卷壓縮機20具有一包括一繞軌運行渦卷23的繞軌運行的渦卷元件22，以及包括一非繞軌運行渦卷25的、固定的或非繞軌運行的渦卷元件24。兩渦卷相互配合并包圍著排出孔26。眾所周知，繞軌運行的渦卷元件22相對于非繞軌運行的渦卷元件24作繞軌道的運行，而渦卷23和25有選擇地捕獲壓縮室里的制冷劑，并將它們壓向排出孔26。在非繞軌運行的渦卷元件24的底座31上形成有許多孔28和30。此外，孔28和30可由一對單獨的、較大的孔組成。在圖1所示的位置上，孔28和30正好被繞軌運行渦卷23露出，而在此同時，壓縮室27和29與通向吸入管道45的區(qū)域隔絕。
如圖2所示，隨著繞軌運行渦卷的繼續(xù)移動，孔28和30逐漸露出并與壓縮室27和29連通，而這些壓縮室由于繞軌運行渦卷23相對非繞軌運行渦卷25的接觸移動曾被封閉。
如圖3所示，第一通道32與孔30連通，而第二通道34與孔28連通。橫通道36與通道32和34連通。許多插塞38分別堵塞通道32、34和36。通道40使橫通道36與一旁通閥42連通，而旁通閥42通向管道44，繼而通向吸入管道45，通道40還使橫通道36與通道46連通，而通道46通向一節(jié)能閥48，繼而通過節(jié)能噴射管道50通向節(jié)能熱交換器52或節(jié)能噴射箱。如圖4所示，節(jié)能熱交換器52正好位于包括渦卷壓縮機20的制冷系統(tǒng)56的冷凝器54的下游。此外，節(jié)能閥48可正好位于節(jié)能熱交換器52上游的管道49上卸載閥48和/或旁通閥42可位于壓縮機殼體內(nèi)或壓縮機殼體外。
在渦卷壓縮機工作過程中，利用本發(fā)明的系統(tǒng)可獲得3種級別的容量。首先，在全容量時，打開節(jié)能閥48，關(guān)閉旁通閥42，從而進行節(jié)能操作。流體從管道50進入通道40、通道36、通道32和34，接著通過孔28和30進入壓縮室27和29。如制冷技術(shù)中通常已知的，這將通過改善接近蒸發(fā)器58的流體的熱力學(xué)狀態(tài)增加制冷系統(tǒng)的容量。
當(dāng)需要較低的容量時，可關(guān)閉閥48和42。此時，壓縮機將在沒有節(jié)能操作和旁通的情況下工作。控制器60控制包括閥48和42的系統(tǒng)56。
最后，當(dāng)需要更低的容量時，可關(guān)閉節(jié)能閥48和打開旁通閥42。此時，在壓縮室里捕獲的流體通過孔28和30、再向外通過通道32、34、36、40和44進入吸入管道45。這樣，流體返回到渦卷壓縮機20的進口。
較佳的是，旁通道44和旁通閥42位于渦卷壓縮機的殼體外，這樣可簡化渦卷壓縮機殼體的組裝。然而，旁通道44和旁通閥42也可位于殼體內(nèi)。
通常，本發(fā)明通過使用一組孔和通道來獲得節(jié)能和旁通操作，從而獲益。這樣，本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上得到改進。此外，由于旁通發(fā)生在只略微進入壓縮循環(huán)的一點處，因此然后被旁通的壓縮流體只有少量的能量損失。
本申請的卸載閥特別適合于實施這里同時提出的、名稱為“對渦卷壓縮機的控制在停機時防止無動力反向操作”的專利申請所描述的方法。當(dāng)這種卸載閥用于供制冷輸送設(shè)備的制冷系統(tǒng)時、諸如用于該系統(tǒng)必須在一個寬范圍的容量和狀態(tài)下工作的內(nèi)部輸送容器里時具有特別有益的性能。
使人感興趣的另一申請是1997年12月5日提交的，申請?zhí)柺?8/986,447，名稱是“容量控制中的脈沖流”。
這里描述了本發(fā)明的較佳實施例，然而，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道，某些改進包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，附后的權(quán)利要求書應(yīng)該被認(rèn)為限定了本發(fā)明的真實范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種壓縮機，包括(1)一壓縮機泵；(2)一吸入孔和與一制冷劑供應(yīng)源連通的吸入通道，該制冷劑由所述壓縮機泵壓縮；(3)至少一個節(jié)能噴射孔，它在所述吸入孔下游位置處與所述泵連通；以及(4)一個有選擇地使所述節(jié)能噴射孔與所述吸入通道連通的卸載閥。
2.如權(quán)利要求1所述的壓縮機，其特征在于，所述泵是一渦卷壓縮機泵。
3.如權(quán)利要求1所述的壓縮機，其特征在于，所述卸載閥位于安裝在壓縮機殼體外的旁通通道上。
4.如權(quán)利要求1所述的壓縮機，其特征在于，所述卸載閥位于安裝在壓縮機殼體內(nèi)的旁通通道上。
5.如權(quán)利要求1所述的壓縮機，其特征在于，還包括許多通向所述壓縮機泵的節(jié)能噴射孔。
6.一種渦卷壓縮機，包括(1)一繞軌運行的渦卷元件，它具有一底座和一自所述底座延伸的渦卷；(2)一非繞軌運行的渦卷元件，它具有一底座和一自所述底座延伸的渦卷，非繞軌運行渦卷與所述繞軌運行渦卷配合而形成壓縮室；(3)一進入所述壓縮室的節(jié)能噴射孔，所述節(jié)能噴射孔與一節(jié)能噴射通道連通，而節(jié)能噴射通道與一節(jié)能回路連接；(4)一將吸入流體送入所述渦卷壓縮機的吸入通道；以及(5)一有選擇地使所述節(jié)能噴射通道與所述吸入通道連通的卸載系統(tǒng)，所述卸載系統(tǒng)包括一使所述節(jié)能噴射通道與所述吸入通道連通的旁通管道和一在所述旁通管道上的、有選擇地打開的卸載閥。
7.如權(quán)利要求6所述的渦卷壓縮機，其特征在于，一控制裝置有選擇地打開所述卸載閥。
8.如權(quán)利要求6所述的渦卷壓縮機，其特征在于，有兩個所述噴射孔延伸進入所述壓縮室，所述兩個孔在圓周方向上間隔一距離。
9.如權(quán)利要求8所述的渦卷壓縮機，其特征在于，所述各孔由許多孔組成。
10.如權(quán)利要求6所述的渦卷壓縮機，其特征在于，一節(jié)能閥位于所述節(jié)能噴射通道上。
11.如權(quán)利要求10所述的渦卷壓縮機，其特征在于，當(dāng)所述卸載閥打開時所述節(jié)能閥關(guān)閉。
全文摘要
一渦卷壓縮機具有與渦卷壓縮機壓縮室連通的節(jié)能噴射管道。一卸載閥有選擇地與節(jié)能噴射管道連通以返回吸入裝置。在這種結(jié)構(gòu)里,實現(xiàn)節(jié)能噴射所必需的流體孔和通道也被用來實現(xiàn)吸入旁通卸載,這樣,可簡化壓縮機和系統(tǒng)的設(shè)計和結(jié)構(gòu)。
文檔編號F04C18/02GK1246604SQ9911038
公開日2000年3月8日 申請日期1999年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月13日
發(fā)明者亞歷山大·利夫森, 詹姆斯·W·布什 申請人:運載器有限公司