具有容量调制系统或流体注入系统的压缩机

申请号 CN201080023038.0 申请日 2010-05-28 公开(公告)号 CN102449314B 公开(公告)日 2014-11-12
申请人 艾默生环境优化技术有限公司; 发明人 罗贝特·C·斯托弗; 马桑·阿凯; 迈克尔·M·佩列沃兹奇科夫;
摘要 提供了一种 压缩机 ,其可以包括第一和第二涡旋构件以及第一和第二 活塞 。第一涡旋构件包括第一端板和第一涡旋卷体。第二涡旋构件包括第二端板和第二涡旋卷体,第二涡旋卷体与第一涡旋卷体相 啮合 从而限定出运动的 流体 腔穴。第二端板可以包括第一和第二通路、第一和第二凹部、以及延伸穿过第二端板且与至少一个流体腔穴连通的第一和第二端口。第一活塞可以设置在第一凹部中并且能够在第一 位置 与第二位置之间运动,从而控制第一通路与第一端口之间的连通。 第二活塞 可以设置在第二凹部中并且能够在第一位置与第二位置之间运动,从而控制至少一个流体腔穴与第二通路之间的连通。
权利要求

1.一种压缩机,包括:
壳体,所述壳体限定有吸入压区域;
第一涡旋构件,所述第一涡旋构件包括第一端板,所述第一端板具有从该第一端板延伸的第一涡旋卷体;
第二涡旋构件,所述第二涡旋构件包括第二端板,所述第二端板具有从该第二端板延伸的第二涡旋卷体,并且所述第二涡旋卷体与所述第一涡旋卷体互相啮合从而限定出从径向外部位置向径向内部位置运动的流体腔穴,所述第二端板包括第一通路和第二通路、第一凹部和第二凹部、以及延伸穿过所述第二端板且与至少一个所述流体腔穴连通的第一端口和第二端口,所述第一通路与流体注入源连通;
第一活塞,所述第一活塞设置在所述第一凹部中,并且能够在允许所述第一通路与所述第一端口之间的流体连通的第一位置和阻挡所述第一通路与所述第一端口之间的流体连通的第二位置之间运动;以及
第二活塞,所述第二活塞设置在所述第二凹部中,并且能够在允许所述第二端口与所述第二通路之间的流体连通的第一位置和阻挡所述第二端口与所述第二通路之间的流体连通的第二位置之间运动。
2.如权利要求1所述的压缩机,其中,所述第二通路与所述吸入压力区域连通。
3.如权利要求1所述的压缩机,进一步包括第一组件,所述第一阀组件能够在允许所述第二涡旋构件中的排放通路与所述第一凹部之间的流体连通的第一位置和允许所述第一凹部与所述吸入压力区域之间的流体连通的第二位置之间运动。
4.如权利要求3所述的压缩机,其中,当所述第一凹部与所述排放通路流体连通时所述第一活塞处于所述第二位置,并且当所述第一凹部与所述吸入压力区域流体连通时所述第一活塞处于所述第一位置。
5.如权利要求3所述的压缩机,进一步包括第二阀组件,所述第二阀组件能够在允许所述第二凹部与所述排放通路之间的流体连通的第一位置和允许所述第二凹部与所述吸入压力区域之间的流体连通的第二位置之间运动。
6.如权利要求5所述的压缩机,其中,当所述第二凹部与所述排放通路流体连通时所述第二活塞处于所述第二位置,并且当所述第二凹部与所述吸入压力区域流体连通时所述第二活塞处于所述第一位置。
7.如权利要求3所述的压缩机,其中,所述第一阀组件能够在所述第一位置和所述第二位置、以及第三位置之间运动,所述第三位置允许所述第一凹部与所述排放通路之间的流体连通以及所述第二凹部与所述排放通路之间的流体连通。
8.如权利要求3所述的压缩机,其中,所述第一阀组件包括电磁阀
9.如权利要求3所述的压缩机,其中,所述第一阀组件包括阀套和设置在所述阀套内的阀构件,所述阀构件具有轴向地延伸穿过所述阀构件的中央通路。
10.如权利要求9所述的压缩机,其中,所述阀套包括与所述吸入压力区域连通的阀套第一通路、与所述第一凹部和所述第二凹部中的一个连通的阀套第二通路、以及与所述排放通路连通的阀套第三通路。
11.如权利要求10所述的压缩机,其中,所述阀套包括与所述第一凹部和所述第二凹部中的另一个连通的阀套第四通路。
12.如权利要求1所述的压缩机,其中,所述第一凹部和所述第二凹部设置在位于所述第二涡旋构件中的环状凹部内。
13.如权利要求1所述的压缩机,进一步包括延伸穿过所述第二端板的多个第一端口和多个第二端口。
14.如权利要求1所述的压缩机,其中,所述第一活塞和所述第二活塞被脉冲宽度调制以控制所述压缩机的容量。
15.一种包括权利要求1所述的压缩机的系统,进一步包括:与所述压缩机连通的第一和第二热交换器以及与所述第一通路连通的所述流体注入源,所述流体注入源在所述第一活塞处于所述第一位置时与所述第一端口流体连通、并且在所述第一活塞处于所述第二位置时与所述第一端口流体隔离。
16.如权利要求15所述的系统,其中,所述流体注入源包括闪蒸罐。
17.如权利要求15所述的系统,其中,所述流体注入源包括板式热交换器。
18.如权利要求15所述的系统,其中,所述流体注入源设置在所述第一热交换器与所述第二热交换器之间。
19.如权利要求15所述的系统,进一步包括设置在所述流体注入源与所述第二热交换器之间的膨胀装置。

说明书全文

具有容量调制系统或流体注入系统的压缩机

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2010年5月27日提交的美国申请No.12/789,105和2009年5月29日提交的美国临时申请No.61/182,578的优先权。以上申请的全部公开内容通过参引的方式并入本文。

技术领域

[0003] 本公开涉及压缩机,并且更具体地涉及具有容量调制系统和/或流体注入系统的压缩机。

背景技术

[0004] 本部分提供了与本公开相关的背景信息,这些信息并不一定是现有技术
[0005] 冷却系统、制冷系统、系统和其它气候调节系统包括流体回路,该流体回路具有冷凝器蒸发器、设置在冷凝器与蒸发器之间的膨胀装置以及使工作流体(例如,制冷剂)在冷凝器与蒸发器之间循环的压缩机。需要压缩机高效且可靠的操作以确保安装有该压缩机的冷却系统、制冷系统或热泵系统能够根据需要有效且高效地提供冷却和/或加热效果。发明内容
[0006] 本部分提供了本公开的总体概述,并且本部分不是对本公开的整个范围或本公开的所有特征的全面公开。
[0007] 本公开提供了一种压缩机,其可以包括壳体、第一和第二涡旋构件、以及第一和第二活塞。所述壳体限定有吸入压区域。所述第一涡旋构件可以包括第一端板,所述第一端板具有从该第一端板延伸的第一涡旋卷体。所述第二涡旋构件可以包括第二端板,所述第二端板具有从该第二端板延伸的第二涡旋卷体,并且所述第二涡旋卷体与所述第一涡旋卷体互相啮合从而限定出从径向外部位置向径向内部位置运动的流体腔穴,所述第二端板包括第一通路和第二通路、第一凹部和第二凹部、以及延伸穿过所述第二端板且与至少一个所述流体腔穴连通的第一端口和第二端口。所述第一活塞可以设置在所述第一凹部中,并且能够在允许所述第一通路与所述第一端口之间的流体连通的第一位置和阻挡所述第一通路与所述第一端口之间的流体连通的第二位置之间运动。所述第二活塞可以设置在所述第二凹部中,并且能够在允许所述第二端口与所述第二通路之间的流体连通的第一位置和阻挡所述第二端口与所述第二通路之间的流体连通的第二位置之间运动。
[0008] 一种系统,其可以包括所述压缩机、与所述压缩机连通的第一和第二热交换器、以及与所述流体注入通路连通的流体注入源。所述流体注入源在所述第一活塞处于所述第一位置时可以与所述第一端口流体连通,并且在所述第一活塞处于所述第二位置时与所述第一端口流体隔离。
[0009] 在一些形式中,所述压缩机可以包括调制组件,所述调制组件可以包括一个或更多个可变容积比机构、一个或更多个流体注入机构、或者一个可变容积比机构和一个流体注入机构。所述一个或更多个可变容积比机构可以有选择地允许所述压缩机的吸入压力区域或排放压力区域与所述第一和/或第二端口之间的连通。所述一个或更多个流体注入机构可以有选择地允许所述流体注入源与所述第一和/或第二端口之间的连通。所述流体注入源可以通过所述第一和/或第二端口将气态、液态、或气液混合的制冷剂或其他工作流体供应给一个或更多个流体腔穴。所述流体注入源可以是例如闪蒸罐或板式热交换器。
[0010] 通过在此提供的说明,其它可应用领域将变得清楚。本发明内容部分中的说明和具体示例仅出于说明的目的而并非意在限制本公开的范围。附图说明
[0011] 此处描述的附图是仅用于对所选实施方式而非全部可能的实施进行示例说明的目的,而并非意在限定本公开的范围。
[0012] 图1是根据本公开原理的具有调制组件的压缩机的截面图;
[0013] 图2是包括第一和第二组件的涡旋构件的局部切除的立体图;
[0014] 图3是具有第一和第二活塞的涡旋构件的截面图;
[0015] 图4是包括处于第一位置中的第一活塞和处于第二位置中的第二活塞的图3的涡旋构件的截面图;
[0016] 图5是包括处于第二位置中的第一活塞和处于第一位置中的第二活塞的图3的涡旋构件的截面图;
[0017] 图6是图2的涡旋构件的截面图;
[0018] 图7是包括处于第二位置中的第一阀组件和处于第一位置中的第二阀组件的图2的涡旋构件的截面图;
[0019] 图8是包括处于第一位置中的第一阀组件和处于第二位置中的第二阀组件的图2的涡旋构件的截面图;
[0020] 图9是根据本公开原理的处于第一位置中的另一实施方式的阀组件的示意性截面图;
[0021] 图10是根据本公开原理的处于第二位置中的图9的阀组件的示意性截面图;
[0022] 图11是根据本公开原理的处于第三位置中的图9的阀组件的示意性截面图;
[0023] 图12是根据本公开原理的处于第一位置中的又一实施方式的阀组件的示意性截面图;
[0024] 图13是根据本公开原理的处于第二位置中的图12的阀组件的示意性截面图;
[0025] 图14是根据本公开原理的处于第三位置中的图12的阀组件的示意性截面图;
[0026] 图15是图12的阀组件的阀构件的立体图;以及
[0027] 图16是包括压缩机的气候调节系统的示意图。
[0028] 在附图中的若干视图中,对应的附图标记始终指示对应的部件。

具体实施方式

[0029] 现在将参照附图更全面地描述示例实施方式。
[0030] 提供示例实施方式以使得本发明公开充分并且向本领域技术人员完整传达了范围。阐述了许多特定细节,例如特定部件、装置、以及方法的示例,以提供对本公开的实施方式的全面的理解。对于本领域技术人员而言将显而易见的是,不必采用特定细节,可以以许多不同的形式实施示例实施方式并且都不应当解释为对本公开的范围的限制。在一些示例实施方式中,不详细描述公知方法、公知装置结构以及公知技术。
[0031] 当元件或层被指为“在另一元件或层上”、或“接合至”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时,该元件或层可以直接在另一元件或层上、或直接接合至、连接至或联接至另一元件或层,或者可存在居中的元件或层。相反,当元件被指为“直接在另一元件或层上”、或“直接接合至”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时,可不存在居中元件或层。用于描述元件之间的关系的其他用语应当以相似的方式进行解释(例如“在…之间”对“直接在…之间”,“相邻”对“直接相邻”等)。如本文所使用的,用语“和/或”包括一个或多个关联列举的项目中的任一个和全部组合。
[0032] 尽管本文会使用术语第一、第二、第三等来描述不同的元件、部件、区域、层和/或部分,但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层和/或部分与另一个区域、层和/或部分进行区分。诸如“第一”、“第二”、和其它数字术语之类的术语在本文中使用时并不意味着次序、序列或数量,除非通过上下文清楚地表明。由此,下面所讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可被称为第二元件、部件、区域、层或部分,而不脱离示例性实施方式的教示。
[0033] 出于易于说明的目的,本文中会使用诸如“内”、“外”、“下方”、“下面”、“下”、“上方”、“上”等的空间上相对的术语,以如图中示出那样描述一个元件或特征与其它元件或特征的关系。空间上相对的术语可被理解为除了图中所示方位以外,还涵盖了装置在使用中或运转中的不同的方位。例如,如果图中的装置翻转,那么被描述为位于其它元件或特征的“下方”或“下面”的元件将被定向成位于其它元件或特征的“上方”。由此,示例性术语“下方”可涵盖上方和下方这两个方位。该装置可以其它的方式定向(旋转90度或处于其它方位),并且本文使用的空间相对的描述符应该被相应地做出解释。
[0034] 本教示适于结合在许多不同类型的涡旋式和旋转式压缩机中,这些压缩机包括密封式压缩机、开放式驱动压缩机和非密封式压缩机。出于示例的目的,压缩机10示出为低侧型全封闭涡旋冷压缩机,即,达和压缩机在密封壳中由吸气进行冷却如在图1所示的竖直截面中图示的。
[0035] 参照图1,压缩机10可以包括密封壳体组件12、主轴承座组件14、马达组件16、压缩机构18、密封组件20、制冷剂排放接头22、排放阀组件24、吸气入口接头26、调制组件27、以及流体供给通路29。压缩机10可以使流体在例如热泵或气候调节系统11的整个流体回路(图16)中循环。调制组件27可以包括一个或更多个可变容积比机构、一个或更多个流体注入机构、或者一个可变容积比机构和一个流体注入机构。
[0036] 壳体组件12可以容置主轴承座组件14、马达组件16、以及压缩机构18。壳体组件12可大体形成压缩机外壳并且可以包括圆筒形壳体28、位于圆筒形壳体28的上端部处的端盖30、横向延伸的隔板32、以及位于圆筒形壳体28的下端部处的基座34。端盖30和隔板32可大体限定出排放腔室36。排放腔室36通常可形成为用于压缩机10的排放消音器。制冷剂排放接头22可以在端盖30中的开口38处附接至壳体组件12。排放阀组件24可以设置在排放接头22内并且通常可以阻止逆流情况。吸气入口接头26可以在开口40处附接至壳体组件12。隔板32可以包括排放通路46,通过该排放通路46提供压缩机构18与排放腔室36之间的连通。
[0037] 主轴承座组件14可以在多个点处以任意期望的方式比如用桩固定到壳体28上。主轴承座组件14可以包括主轴承座52、设置在主轴承座52中的第一轴承54、套筒55、以及固件57。主轴承座52可以包括中央本体部分56,该中央本体部分56具有从中央本体部分56径向向外延伸的一系列的臂58。中央本体部分56可以包括第一和第二部分60、62,该第一和第二部分60、62具有延伸穿过其中的开口64。第二部分62可以在其中容置第一轴承54。第一部分60可以在其轴向端面上限定出环状平坦的止推轴承表面66。臂58可以包括孔70,该孔70延伸穿过臂58并接收紧固件57。
[0038] 马达组件16通常可以包括马达定子76、转子78、以及传动轴80。绕组82可以穿过定子76。马达定子76可以压配合到壳体28内。传动轴80可以由转子78可旋转地驱动。转子78可以压配合在传动轴80上。传动轴80可以包括偏心曲柄销84,该曲柄销84上具有的平坦部86。
[0039] 压缩机构18通常可以包括动涡旋104和定涡旋106。动涡旋104可以包括端板108,该端板108在其上表面上具有螺旋叶片或卷体110以及在其下表面上具有环状平坦的止推表面112。止推表面112可以与主轴承座52上的环状平坦的止推轴承表面66对接。
圆筒形毂114可以从止推表面112向下伸出并且可以具有可旋转地设置在其中的传动套筒
116。传动套筒116可以包括内孔,曲柄销84传动地设置在该内孔中。曲柄销的平坦部86可以与驱动套筒116的内孔的一部分中的平坦表面传动地接合以提供径向顺从式传动布置。欧氏(Oldham)联轴器117可以与动涡旋104和定涡旋106相接合以阻止它们之间的相对旋转。
[0040] 定涡旋106可以包括端板118,该端板118在其下表面上具有螺旋卷体120、延伸穿过端板118的排放通路119、以及一系列径向向外延伸的凸缘部分121。螺旋卷体120可以与动涡旋104的卷体110啮合,由此形成一系列运动的流体腔穴。在压缩机构18的整个压缩循环中,由螺旋卷体110、120限定的流体腔穴随着它们从径向外部位置(处于吸入压力下)运动到径向居中位置(处于中间压力下)再到径向内部位置(处于排放压力下),体积可以减小。
[0041] 现在参照图2至图5,端板118可以包括在其上表面中的、由平行共轴的内侧壁136和外侧壁138限定的环状凹部134。内侧壁136可以形成排放通路139。端板118还可以包括第一和第二分立的凹部140、142。第一和第二凹部140、142可以设置在环状凹部
134内。柱塞144、146可以在第一和第二凹部140、142的顶部处固定到端板118上以形成与环状凹部134隔离的第一和第二腔室145、147。
[0042] 第一通路150可以径向地延伸穿过端板118并且使第一腔室145的第一部分152(图4)与流体供给通路29流体联接。第二通路154(图2)可以从第一腔室145的第二部分156径向地延伸穿过端板118到达定涡旋106的外表面。
[0043] 第三通路158可以从第二腔室147的第一部分160(图5)径向地延伸穿过端板118到达定涡旋106的外表面。第四通路162(图2)可以从第二腔室147的第二部分164径向地延伸穿过端板118到达定涡旋106的外表面。第三通路158可以与压缩机10的吸入压力区域流体连通。
[0044] 第五通路166和第六通路167(图2)可以沿大致相反的方向从压缩机10的排放压力区域径向地延伸穿过端板118到达定涡旋106的外表面。例如,第五和第六通路166、167可以从排放通路139延伸到定涡旋106的外表面。
[0045] 第一组端口168、170可以延伸穿过端板118并且可以与在中间压力下工作的运动的流体腔穴连通。端口168可以延伸到第一腔室145的第一部分152内,而端口170可以延伸到第二腔室147的第一部分160内。另外一组端口172、174可以延伸穿过端板118并且可以与在中间压力或吸入压力下工作的另外的流体腔穴连通。端口172可以延伸到第一腔室145内,而端口174可以延伸到第二腔室147内。
[0046] 现在参照图2至图8,作为示例,调制组件27可以包括旁通阀组件176、流体注入阀组件177(图2和图6至8)、流体注入活塞组件178、以及旁通活塞组件180(图3至5)。阀组件176、177可以例如为电磁阀或者任意其他合适的阀类型。旁通阀组件176可以控制旁通活塞组件180的操作。如将在后面描述的,流体注入阀组件177可以控制流体注入活塞组件178的操作。
[0047] 旁通阀组件176可以包括阀套182,该阀套182中设置有阀构件184。相似地,流体注入阀组件177可以包括阀套183,该阀套183具有阀构件185。阀套182可以包括第一、第二和第三通路186、188、190,而阀套183可以包括第一、第二和第三通路187、189、191。第一通路186、187可以与压缩机10的吸入压力区域连通。旁通阀组件176的第二通路188可以经由第四通路162(图2)与第二腔室147的第二部分164连通。流体注入阀组件177的第二通路189可以经由第二通路154(图2)与第一腔室145的第二部分156连通。阀组件176的第三通路190和阀组件177的第三通路191各自可以分别经由第五通路166和第六通路167与排放通路193连通。
[0048] 阀构件184、185中的每一个均能够在第一位置(即,相对于图2和图6至8中所示的视图为上部位置)与第二位置(即,相对于图2和图6至8中所示的视图为下部位置)之间移动。当旁通阀组件176的阀构件184处于第一位置(图6和图8)时,第二和第三通路188、190彼此连通并且与第一通路186隔离。当阀构件184处于第一位置时,端板118中的第二腔室147的第二部分164经由第四通路162和第五通路166与排放通路139连通。
[0049] 相似地,当流体注入阀组件177的阀构件185处于第一位置(图6和图7)时,第二和第三通路189、191彼此连通并且与第一通路187隔离。当阀构件185处于第一位置时,端板118中的第一腔室145的第二部分156经由第二通路154和第六通路167与排放通路139连通。
[0050] 当旁通阀组件176的阀构件184处于第二位置(图7)时,第一和第二通路186、188彼此连通并且与第三通路190隔离。当阀构件184处于第二位置时,端板118中的第二腔室147的第二部分164与压缩机10的吸入压力区域连通。
[0051] 相似地,当流体注入阀组件177的阀构件185处于第二位置(图8)时,第一和第二通路187、189彼此连通并且与第三通路191隔离。当阀构件185处于第二位置时,端板118中的第一腔室145的第二部分156与压缩机10的吸入压力区域连通。
[0052] 流体注入活塞组件178可以设置在第一腔室145中并且可以包括第一活塞192、密封件194和偏压构件196。旁通活塞组件180可以设置在第二腔室147中并且可以包括第二活塞198、密封件200和偏压构件202。
[0053] 第一和第二活塞192、198能够在第一位置(即,相对于图3至5中所示的视图为上部位置)与第二位置(即,相对于图3至5中所示的视图为下部位置)之间移位。例如,当阀构件185处于第二位置(图8)时,偏压构件196可以将第一活塞192推到第一位置(图4)。当阀构件185处于第一位置(图2、图6和图7)时,由第六通路167和第二通路154提供的排放压力可以克服偏压构件196的偏压力。
[0054] 相似地,当阀构件184处于第二位置(图7)时,偏压构件202可以将第二活塞198推到第一位置(图5)。当阀构件184处于第一位置(图2、图6和图8)时,由第五通路166和第四通路162提供的排放压力可以克服偏压构件202的偏压力。
[0055] 当第一活塞192处于第一和第二位置这两个位置时,密封件194可以防止第一通路150与第二通路154之间的连通。当第二活塞198处于第一和第二位置这两个位置时,密封件200可以防止第三通路158与第四通路162之间的连通。
[0056] 当第一活塞192处于第二位置时(图3和图5),第一活塞192的下表面可以阻挡端口168、172与第一通路150之间的连通。当第一活塞192处于第一位置时(图4),第一活塞192可以从端口168、172移开,从而允许端口168、172与第一通路150之间的连通。由此,当第一活塞192处于第一位置时,端口168、172可以与流体供给通路29连通并且从流体供给通路29接收流体,从而增大压缩机10和气候调节系统11的工作容量和效率。
[0057] 当第二活塞198处于第二位置时(图3和图4),第二活塞198的下表面可以阻挡密封端口170、174与第三通路158之间的连通。当第二活塞198处于第一位置时(图5),第二活塞198可从端口170、174移开,从而允许端口170、174与第三通路158之间的连通。由此,当第二活塞198处于第一位置时,端口170、174可以与压缩机10的吸入压力区域连通,从而减小压缩机10的工作容量。另外,当第二活塞198处于第一位置时,流体可以从端口170向端口174流动。
[0058] 控制器(未示出)可以通过控制旁通阀组件176和流体注入阀组件177的操作来控制调制组件27。控制器可以有选择地向阀组件176、177的电磁线圈供应电流以使阀构件184、185在第一与第二位置之间移动。基于压缩机10和/或气候调节系统11的需求和/或其他操作条件,例如,控制器可以使压缩机10以正常模式(图3和图6)、增大的容量模式(图4和图8)以及减小的容量模式(图5和图7)中的一种模式工作。在正常模式下,如图3中所示,活塞192、198二者都处于第二位置。在增大的容量模式下,如图4中所示,第一活塞192处于第一位置而第二活塞198处于第二位置,从而允许流体被注入到运动的流体腔穴内。在减小的容量模式下,如图5中所示,第一活塞192处于第二位置而第二活塞198处于第一位置,从而允许流体从运动的流体腔穴漏出。控制器可以在这些工作模式中的任意两个或三个之间脉冲宽度调制压缩机10或另外地使压缩机10在这些操作模式中的任意两个或三个之间循环。
[0059] 现在参照图16,流体注入源与流体供给通路29连通并且可以将气态、液态、或气液混合的制冷剂或其他工作流体供应到流体供给通路29。由此,流体供给通路29可以形成流体注入通路。例如,流体注入源可以包括闪蒸罐300和导管(未具体示出),该导管提供闪蒸罐300与流体供给通路29之间的流体连通。闪蒸罐300可以设置在室外热交换器302与室内热交换器304之间。压缩机10可以使工作流体——比如制冷剂——循环通过室外热交换器302、闪蒸罐300、室内热交换器304、以及膨胀装置306。在其他实施方式中,替代闪蒸罐300,流体注入源能够包括板式热交换器或者其他任意适合的热交换器。
[0060] 在冷却模式下,室外热交换器302可以作为冷凝器,而室内热交换器可以作为蒸发器。在气候调节系统11是热泵的实施方式中,在加热模式下,室外热交换器302可以作为蒸发器而室内热交换器可以作为冷凝器。
[0061] 本公开的流体注入阀组件177可以消除对于控制闪蒸罐与压缩机10之间的流体连通的外部控制阀的需要。但是,应当理解的是,除了流体注入阀组件177以外,气候调节系统11能够包括这种外部控制阀。
[0062] 尽管调制组件27在上面被描述为具有流体注入活塞组件178和旁通活塞组件180,但是在其他实施方式中,调制组件27可以包括两个或多个旁通活塞组件180和/或两个或多个流体注入活塞组件178。在具有两个或多个旁通活塞组件180的实施方式中,两个或全部旁通活塞组件180都可以有选择地允许端口168、170、172、174与吸入压力区域之间的连通。在具有两个或多个流体注入活塞组件178的实施方式中,两个或全部流体注入活塞组件178都可以有选择地允许端口168、170、172、174与一个或更多个流体注入源之间的连通。在这些实施方式中,一个或更多个流体注入源可以将气态、液态、或气液混合的制冷剂或其他工作流体供应给一个或两个流体注入活塞组件178。
[0063] 参照图9至11,将对另一调制组件427和定涡旋506进行描述。除了下面指明的例外以外,调制组件427和定涡旋506的结构和功能可以基本上类似于以上描述的调制组件27和定涡旋106。
[0064] 定涡旋506可以包括排放通路539、第一腔室545、和第二腔室547。排放通路539可以与排放通路519流体连通。排放通路519可以基本上类似于以上描述的排放通路119,并且考虑到以上描述同样适用于排放通路519而将不再对排放通路519进行详细描述。
[0065] 第一腔室545可以与流体注入活塞组件578可滑动地接合并且可以包括位于流体注入活塞组件578上方的部分556。流体注入活塞组件578可以基本上类似于以上描述的流体注入活塞组件178,并且考虑到以上描述同样适用于流体注入活塞组件578而将不再对流体注入活塞组件578进行详细描述。部分556可以与从该部分556向外朝定涡旋506的周缘延伸的第一通路554流体连通。
[0066] 第二腔室547可以与旁通活塞组件580可滑动地接合并且可以包括位于旁通活塞组件580上方的部分564。旁通活塞组件580可以基本上类似于以上描述的旁通活塞组件180,并且考虑到以上描述同样适用于旁通活塞组件580而将不再对旁通活塞组件580进行详细描述。部分564可以与从该部分564向外朝定涡旋506的周缘延伸的第二通路562流体连通。排放通路539可以与从排放通路539向外朝定涡旋506的周缘延伸的第三通路
566流体连通。
[0067] 调制组件427可以包括阀组件576,该阀组件576可以控制流体注入活塞组件578和旁通活塞组件580的致动。阀组件576可以是例如三位四通电磁阀、或者任意其他类型的阀。
[0068] 阀组件576可以包括阀套582,该阀套582具有设置在其中的阀构件584和弹簧构件585。阀套582可以与定涡旋506一体地形成,或者螺纹拧紧、压配合或以其他方式紧固到定涡旋506上。阀套582可以限定有第一空腔583并且可以包括第一、第二、第三和第四通路586、588、590、591。第一通路586可以与吸入压力区域连通。第二通路588可以经由第一通路554与第一腔室545的部分556连通。第三通路590可以经由第三通路566与排放通路539连通。第四通路591可以经由第二通路562与第二腔室547的部分564连通。
[0069] 阀构件584可以为大致圆筒形的构件,其具有中央通路592和相对于中央通路592设置在径向外侧的切口594。中央通路592可以轴向地延伸穿过阀构件584以允许第一空腔583的第一部分596与第二部分598之间的流体连通。第二空腔595可以由切口594和阀套582的径向壁限定。
[0070] 阀构件584能够在第一位置(图9)、第二位置(图10)、以及第三位置(图11)之间移动。在第一位置,第二和第三通路588、590可以与第四通路591连通。以该方式,第一腔室545的部分556和第二腔室547的部分564分别可以与排放通路539连通。分别向第一腔室545的部分556和第二腔室547的部分564供给排放气体导致流体注入活塞组件578和旁通活塞组件580关闭。
[0071] 在第二位置(图10),第二通路588可以与第三通路590连通并且与第四通路591隔离。以该方式,部分556可以与排放通路539连通,而第四通路591可以经由第一通路586和中央通路592与吸入压力区域连通。因此,第二腔室547的部分564可以经由第四通路591与吸入压力区域连通,这可以使旁通活塞组件580能够打开。
[0072] 在第三位置(图11),第四通路591可以与第三通路590连通并且与第二通路588隔离。以该方式,部分564可以与排放通路539连通,而第二通路588可以经由第一通路586和中央通路592与吸入压力区域连通。因此,第一腔室545的部分556可以经由第二通路588与吸入压力区域连通,从而使流体注入活塞组件578能够打开。
[0073] 当致动阀构件584的电磁线圈(未具体示出)断电时,弹簧585可以处于其无加载长度并且可以将阀构件584保持在第一位置(图9)。为了将阀构件584移动到第二位置(图10),控制器(未示出)可以沿第一方向将电流供应给电磁线圈,由此产生沿第一方向的磁力,从而使阀构件584抵抗弹簧585的向下偏压上行。为了将阀构件584移动到第三位置(图11),控制器可以沿第二方向将电流供应给电磁线圈,由此产生沿第二方向的磁力,从而使阀构件584抵抗弹簧585的向上偏压下行。
[0074] 参照图12至15,将对另一调制组件627和定涡旋706进行描述。除了下面指明的例外以外,调制组件627和定涡旋706的结构和功能可以基本上类似于以上描述的调制组件27和定涡旋106。
[0075] 定涡旋706可以包括排放通路739、第一腔室745、和第二腔室747。排放通路739可以与排放通路719流体连通。排放通路719可以基本上类似于以上描述的排放通路119,并且考虑到以上描述同样适用于排放通路719而将不再对排放通路719进行详细描述。
[0076] 第一腔室745可以与流体注入活塞组件778可滑动地接合并且可以包括位于流体注入活塞组件778上方的部分756。流体注入活塞组件778可以基本上类似于以上描述的流体注入活塞组件178,并且考虑到以上描述同样适用于流体注入活塞组件778而将不再对流体注入活塞组件778进行详细描述。
[0077] 部分756可以与从该部分756向外朝定涡旋706的周缘延伸的第一通路754流体连通。第二腔室747可以与旁通活塞组件780可滑动地接合并且可以包括位于旁通活塞组件780上方的部分764。旁通活塞组件780可以基本上类似于以上描述的旁通活塞组件180,并且考虑到以上描述同样适用于旁通活塞组件780而将不再对旁通活塞组件780进行详细描述。
[0078] 部分764可以与从该部分764向外朝定涡旋706的周缘延伸的第二通路762流体连通。排放通路739可以与从排放通路739向外朝定涡旋706的周缘延伸的第三通路766流体连通。
[0079] 调制组件627可以包括阀组件776,该阀组件776可以控制流体注入活塞组件778和旁通活塞组件780的致动。阀组件776可以是例如三位四通电磁阀、或者任意其他类型的阀。
[0080] 阀组件776可以包括阀套782,该阀套782具有设置在其中的阀构件784、第一弹簧构件785和第二弹簧构件787。第一和第二弹簧构件785、787可以固定到阀构件784上。阀套782可以与定涡旋706一体地形成,或者螺纹拧紧、压配合或以其他方式紧固到定涡旋
706上。阀套782可以限定有第一空腔783并且可以包括第一、第二、第三和第四通路786、
788、790、791。第一通路786可以与吸入压力区域连通。第二通路788可以经由第一通路
754与第一腔室745的部分756连通。第三通路790可以经由第三通路766与排放通路739连通。第四通路791可以经由第二通路762与第二腔室747的部分764连通。
[0081] 阀构件784可以为大致圆筒形的构件,其具有轴向通路792和相对于轴向通路792设置在径向外侧的第一切口793和第二切口794。径向通路797可以从阀构件784的外周径向地延伸到轴向通路792。轴向通路792可以轴向地延伸穿过阀构件784以允许第一通路786与径向通路797之间的流体连通。第二空腔795可以由切口793和阀套782的径向壁限定。第三空腔796可以由切口794和阀套782的径向壁限定。如图15中所示,第二和第三空腔795、796可以彼此常流体连通。
[0082] 阀构件784能够在第一位置(图12)、第二位置(图13)、以及第三位置(图14)之间移动。在第一位置,第二和第三通路788、790彼此连通并且与第四通路791隔离。第四通路791可以与第一通路786连通。以该方式,部分756可以与排放通路739连通,而第四通路791可以经由第一通路786、轴向通路792以及径向通路797与吸入压力区域连通。因此,第二腔室747的部分764可以经由第四通路791与吸入压力区域连通,这可以使旁通活塞组件780能够打开。
[0083] 在第二位置,第三通路790和第四通路791可以彼此流体连通并且与第二通路788隔离。以该方式,部分764可以与排放通路739连通,而第二通路788可以经由第一通路786、轴向通路792和径向通路797与吸入压力区域连通。因此,第一腔室745的部分756可以经由第二通路788与吸入压力区域连通,从而使流体注入活塞组件778能够打开。
[0084] 在第三位置,第二和第三通路788、790可以与第四通路791连通。以该方式,第一腔室745的部分756和第二腔室747的部分764可以分别与排放通路739连通。如上文所述,将排放气体分别供应给第一腔室745的部分756和第二腔室747的部分764导致流体注入活塞组件778和旁通活塞组件780关闭。
[0085] 当致动阀构件784的电磁线圈(未具体示出)断电时,弹簧785、787可以将阀构件784保持在第一位置(图12)。为了将阀构件784移动到第二位置(图13),控制器(未示出)可以沿第一方向将电流供应给电磁线圈,由此产生沿第一方向的磁力,从而使阀构件784抵抗弹簧785的向下偏压上行。为了将阀构件784移动到第三位置(图14),控制器可以沿第二方向将电流供应给电磁线圈,由此产生沿第二方向的磁力,从而使阀构件784抵抗弹簧787的向上偏压力下行
[0086] 尽管阀组件176、177、576、776在上面被描述为螺线管致动阀,但是阀组件176、177、576、776能够包括其他的或可替选的致动装置。例如,步进马达能够使阀构件184、
185、584、784在第一、第二和第三位置之间移动。
[0087] 如上述,控制器可以基于需求和/或其他操作条件有选择地使压缩机10以正常模式(图3、图9、和图14)、增大的容量模式(图4、图11和图13)、以及减小的容量模式(图5、图10和图12)中的一种模式工作。控制器可以在任意两个或三个工作模式之间脉冲宽度调制压缩机10或另外地使压缩机10在任意两个或三个工作模式之间循环。
[0088] 出于示例和说明的目的提供了以上对实施方式的描述。其并非详尽的或无意于限定本发明。特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定的实施方式,而是在可应用的情况下能够互换并且能够在所选取的实施方式中使用,即使没有具体地示出或描述。同一方式还可以以多种形式改变。这些改变不应当被认为偏离本发明,并且期望所有这些变型都被包括在本发明的范围内。
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