專利名稱：具有熱氣體旁路口的滑閥的制作方法
具有熱氣體旁路口的滑閥發(fā)明背景本發(fā)明涉及壓縮機，它包括具有裝在滑閥中的熱氣體旁路的滑閥.壓縮機和在其中安裝它們的蒸發(fā)壓縮系統(tǒng)根據(jù)應用和周圍(即室 外溫度、被冷卻介質的溫度、及被冷卻介質的容積/流速)必需能在其 全容量和某個降低的容量處工作.可以希望具有能連續(xù)在全負荷容量 的最小可能的百分比處工作的壓縮機/系統(tǒng)以避免壓縮機/系統(tǒng)的開/關 循環(huán)和避免由開/關循環(huán)導致的被冷卻介質的溫度波動.由于需要在某些時間在小于全負荷容量處工作，壓縮機必需具有 改變它們壓縮的致冷劑的量的方法.在許多例子中，螺旋壓縮機使用 滑閥作為它們的卸載機構。由于滑閥向著壓縮機的排氣末端移動，所 以壓縮機的位移或掃過的容積減少，這轉而降低壓縮機吸進、壓縮和 排放的致冷劑的量.可以希望具有螺旋壓縮機實現(xiàn)全負栽的最低可能 的百分比同時最小化滑閥必需向著壓縮機的排放末端運動的量.螺旋壓縮機還可以使用"抬起"或"提升"閥、吸入節(jié)流閥、或 (內或處作用的)熱氣體旁路，以實現(xiàn)部分地卸栽或卸栽工作.特別 是，熱氣體旁路從排放增壓室或排放管線排放致冷劑(已經被壓縮的) 回到吸入增壓室因而置換某些否則將經吸入凸緣進入壓縮機的致冷 刑。旁路管線需要一個電磁閥以控制經旁路管線的卸栽.所有這些方 法降低經過具有變化的效率大小的蒸發(fā)壓縮系統(tǒng)循環(huán)的致冷劑量.如 果結合滑閥使用這些方法的任一個以進一步降低通過它壓縮機卸栽的 量，則它們將要求附加的壓縮機/系統(tǒng)控制器，因此，在技術中就需要 對于滑閥允許壓縮機的較大負栽但不需要增加壓縮機的長度或尺寸或 者附加的卸栽控制.發(fā)明概述本發(fā)明提供一種壓縮機，它包括滑閥和位于滑閥內的通道，該通 道可以與壓縮機的排放增壓室和吸入增壓室流體連通.在蒸發(fā)壓縮系統(tǒng)中使用的壓縮機包括具有位于殼體的腔中的陽轉
子和陰轉子.該壓縮機包括吸入口，該吸入口將吸入增壓室連通到腔 容積，以及排放口，該排放口將排放增壓室連通到腔容積。致冷劑在 吸入壓力從吸入增壓室進入腔并在陽轉子與陰轉子之間被壓縮.該致 冷劑引出腔并在排放壓力流入排放增壓室.滑閥被置于鄰近陽轉子和陰轉子.可以軸向調節(jié)滑閥的位置以控 制吸入的致冷劑的量并在壓縮機中被壓縮。當滑閥處在全卸栽位置或 接近全卸栽位置時，位于滑閥內的通道與吸入增壓室和排放增壓室流 體地連通.該通道具有一軸向部分，該部分經過滑閥平行于滑閥沿其 運動的軸線延伸.該通道還包括從軸向部分延伸到滑閥側壁的徑向部 分形成一個開口.當滑閥處于全負栽或部分負栽位置時殼體阻塞開口 同時在全卸載位置變成開放.當在其中壓縮機/蒸發(fā)壓縮系統(tǒng)工作的環(huán)境改變時，壓縮機的需要的容量也改變.例如，當冷凝溫度降低時，系統(tǒng)并因此壓縮機不需要 在全容量處工作以便從要冷卻的介質除去熱.當冷凝溫度降低時，基 于要冷卻的介質中希望的溫度控制器從全負載位置向全卸栽位置移動 滑閥。在滑閥的軸向運動的一個預定位置，通到通道的開口不再被壓 縮機殼體阻塞。此時，壓縮的致冷劑經通道從接近排放增壓室的高壓 區(qū)運動到接近吸入增壓室的腔的低壓區(qū)。滑閥中開口的位置確定滑閥 軸向運動的哪一點流體旁路開始。當滑閥處于全卸栽位置時壓縮機的位移容積(或在其初如狀態(tài)的 腔容積)將是其最小.通道與吸入增壓室和排放增壓室二者流體地連 通。殼體不再阻塞開口，允許致冷劑從排放增壓室經通道流動到吸入 增壓室.通過減少位移容積到可能的最小容積并且旁路已經被壓縮回 到吸入增壓室的一部分致冷劑，引出壓縮機的被壓縮的致冷劑的量減少；因而降低系統(tǒng)的容量.當存在的環(huán)境狀態(tài)使蒸發(fā)器要求降低的致冷劑量以實現(xiàn)從被冷卻的介質希望的熱傳遞時容量的減少防止壓縮機 必須在工作和非工作模式之間循環(huán)。當滑閥處于通道開口部分地被殼體阻塞和部分地開放到排放增壓 室的位置時，開口的形狀控制冷劑進入到通道中的量.因此不需要附 加的機構以控制卸栽.本發(fā)明的這些和其它特征從以下說明和附圖
可以被最好地理解， 以下是簡要描述.
附圖簡述圖l是本發(fā)明的蒸發(fā)壓縮系統(tǒng)的示意圖；圖2是本發(fā)明的壓縮機的側視圖；圖3是本發(fā)明的壓縮機中的滑閥的示意視圖；圖4是本發(fā)明的處于全負栽位置的滑閥的示意視圖；圖5是本發(fā)明的處于全卸栽位置的滑閥的示意視圖；圖6是本發(fā)明的處于部分負載位置的滑閥的示意視圖；圖7a是在本發(fā)明滑閥中的開口的一個實施例的說明；圖7b是在本發(fā)明滑閥中的開口的第二實施例的說明；圖7c是在本發(fā)明滑閥中的開口的第三實施例的說明；圖7d是在本發(fā)明滑閥中的開口的第四實施例的說明。優(yōu)選實施例的詳述圖I表示蒸發(fā)壓縮系統(tǒng)IOO,如空調系統(tǒng)，包括壓縮流體，如致冷 劑，并輸送致冷刑下行到冷凝器102的壓縮機10.在該冷凝器102中， 致冷劑排出熱到外流體介質，如空氣或水.該致冷劑運動到膨脹裝置 106并被膨脹到低壓.該致冷劑從蒸發(fā)器108的另一流體介質接受熱。 然后該致冷刑流動到壓縮機IO,完成循環(huán).放置容量控制機構112連接到壓縮機10.該容量控制機構控制壓 縮機IO內的滑閥24的位置.該容量控制機構112調節(jié)連接到滑閥24 的活塞以控制該滑閥的位置，圖2表示壓縮機10,在一個實施例中，該壓縮機10是一個雙螺旋 式壓縮機.但是，根據(jù)本發(fā)明螺旋壓縮機的其它型式(單螺旋或三螺 旋)可能有利.處嚙合狀態(tài)的陽轉子14和陰轉子16置于殼體12的腔 18中.該壓縮機IO包括吸入增壓室20和排放增壓室22。致冷劑在吸 入壓力從吸入增壓室20進入腔18。致冷劑在陽轉子14與陰轉子16之 間通過，在該處致冷劑在壓縮腔(腔容積)26內被壓縮.該致冷劑引 出腔18并以排放壓力流入到排放增壓室22中，圖3表示鄰近陰轉子16和陽轉子14 (在圖3中置于陰轉子16后 面)放置的滑閥24,通過容量控制機構112沿軸線A可以軸向地調節(jié) 滑閥24的位置以調節(jié)壓縮腔26的容積并控制在陽轉子14和陰轉子16 之間被壓縮的致冷劑的量.也就是，滑閥24可以減少陽轉子14與陰 轉子16之間的壓縮腔26的位移容積以便減少被壓縮的致冷刑的量。 另外，該滑閥24可以增加壓縮腔26 (圖2中表示的)容積以增加被壓 縮的致冷刑的量.這樣，滑閥24可以變化被壓縮的致冷刑的量。安裝到滑閥24的活塞27控制滑閥24的位置.容量控制機構112 通過增加或降低活塞腔29內的壓力調節(jié)活塞27的位置.當調節(jié)活塞 腔29內的壓力時沿軸線A軸向地移動活塞27,該活塞27連接到滑閥 24.當調節(jié)活塞27的位置時，因而同樣調節(jié)滑閥24的位置。壓縮腔26的可能容積在陽轉子14和陰轉子16的吸入端31處開始 并延續(xù)到陽轉子14和陰轉子16的排放端33.因此，滑閥24的一端35 的位置確定沿陽轉子14和陰轉子16的長度何處開始壓縮.例如，當 滑閥24置于盡可能靠近吸入增壓室20時，壓縮腔26在吸入端31開始 以提供壓縮腔26的最大位移容積.這被稱為全負栽位置并提供離開壓 縮機10的被壓縮的致冷劑的最大量.相應地，當滑閥24軸向地向排 放增壓室22運動時，滑閥24的末端35移離陽轉子14和陰轉子16的 吸入端31，腔容積開始在尺寸上減少，提供部分的負栽位置。當滑閥 24達到運動的末端并且置于盡可能接近排放增壓室時，壓縮腔26的位 移容積處于最小容積.這被稱為全卸栽位置并提供離開壓縮機10的被 壓縮致冷劑的最低量.除去控制壓縮腔26的位移容積的大小，當在某些位置時，滑閥24 從排放增壓室24經通道28，或熱氣體旁路口，卸栽致冷劑到吸入增壓 室。通道28允許滑閥24進一步改變被壓縮的致冷劑的量，該致冷劑 通過返回一部分致冷劑到吸入增壓室20引出壓縮機10.由于滑閥24 內的通道28的位置，不需要進一步的控制以完成附加的卸栽.通過減 少壓縮機10的位移容積低到其最小可能和實際的量同時旁路一些被壓 縮的致冷劑從排放增壓室回到吸入增壓室，由壓縮機10提供的壓縮量 降低并允壓縮機10連續(xù)地運行，即使當系統(tǒng)對致冷劑流動的要求是低 的.這就提供一種比經過運行和靜止模式循環(huán)的壓縮機10更有效的蒸 發(fā)壓縮系統(tǒng)100.圖4示意性地表示如上所迷的本發(fā)明處于全負栽位置的滑閥24。 該全負栽位置對應于最接近吸入增壓室20并提供壓縮機10的最大位 移容積的滑閥24的位置.壓縮機10的最大位移容積對應于離開壓縮 機10的被壓縮致冷刑的最大量，當壓縮機/系統(tǒng)必需傳送最大容量時希 望此位置。通道28位于滑閥24內。在所示實施例中，通道28具有軸 向部分30，該軸向部分通過滑閥24平行于滑閥24沿其運動的軸線A 延伸。徑向部分32從軸向部分30延伸到滑閥24的至少一個側壁34， 形成一個開口36。在滑岡24的全負栽位置中，殼體12阻塞開口36， 防止致冷劑在吸入增壓室20與排放增壓室22之間連通.當滑閥24處于上述全負載位置時，阻塞通道28以避免與排放已 經壓縮的蒸汽回到吸入增壓室有關的低效率。由于對系統(tǒng)容量減少的 需要，需要較小的壓縮機位移容積.因而容量控制機構112調節(jié)滑閥 24的位置，向著全卸栽位置調節(jié)該滑閥24.通過減小壓縮腔26的位 移容積并允許排放增壓室22與吸入增壓室20之間經過通道28的流體 連通，壓縮機10并因此系統(tǒng)的容量減小。圖5表示上述處于完全卸栽位置的滑閥24。該完全卸栽位置對應 于盡可能靠近排放增壓室的滑閥24的位置并提供被壓縮的致冷劑的最 低容積，當滑閥24處于完全卸載位置時壓縮腔26的初始狀態(tài)是在其 最小容積處.當需要最小壓縮機/系統(tǒng)容量時希望這樣的位置.因為希 望具有僅在全容量的一部分工作的壓縮機10，而不是在全容量，盡最 大可能降低離開壓縮機10的被壓縮致冷劑的量，在全卸載位置，通道28與吸入增壓室20和排放增壓室22 二者流 體地連通.殼體12不再阻塞側壁34中的開口 36，由于吸入增壓室20 中的較低壓力允許壓縮的致冷劑徑通道28從排放增壓室22流動到吸 入增壓室20。通過降低壓縮腔26的位移容積到可能的最小容積并旁路 已經被壓縮的致冷刑的一部分回到吸入增壓室20，引出壓縮機10的被 壓縮的致冷劑的量減少，因此，減少壓縮機10的容量，允許該壓縮機 IO連續(xù)地運行以防止在運行模式和靜止模式之間循環(huán).圖6表示處于部分負栽位置也就是在完全負栽位置與完全卸栽位 置之間的滑閥24,由于被冷卻環(huán)境改變，需要的壓縮機10的容量變化. 例如，當室外環(huán)境溫度降低時，冷凝器102內的致冷刑的溫度和壓力 下降。壓縮機10無需在相同的容量水平工作以實現(xiàn)系統(tǒng)100內的蒸發(fā) 器108中的要求溫度.當環(huán)境溫度降低時，滑閥24開始從完全負栽位 置向完全卸栽位置移動以減少離開壓縮機10的被壓縮致冷劑的量.在 滑閥24軸向運動中的預定位置處，開口 36達到不再被殼體12阻塞的
一點，在此點處，壓縮的致冷劑從經過通道28連接的高壓排放增壓室 22運動到低壓吸入增壓室20。滑閥24中開口 36的軸向位置確定在滑 閥24軸向運動的哪一點流體旁路開始.基于壓縮機應用的參數(shù)技術人 員應該知道對于附加的致冷劑卸栽的要求的軸向位置，當蒸發(fā)壓縮系 統(tǒng)100中被冷卻環(huán)境變化時，要求的容量大小將同樣變化.容量控制 機構112因而在完全負栽位置與完全卸栽位置之間調節(jié)滑閥的位置. 因此，滑閥24的位置連續(xù)變化.圖7a、 7b、 7c和7d表示滑閥24和開口 36的幾個實施例，當滑閥 24處于部分負栽位置時，在該位置開口 36部分地被殼體12塞阻同時 部分地對排放增壓22打開，如圖6，開口 36的形狀控制進入到通道28 中的致冷劑的量。在圖7a中，開口實際上是二個孔38a和38b.當滑 閥24處于圖6所示位置時，孔的一個38b可以被殼體12阻塞，同時另 一孔38a暴露到排放增壓室22.在圖7b中，開口40表示成與通道28 的軸向部分30成一角度，開口 40的形狀能使進入通道28的致冷劑的 量在滑閥24的整個運動中增加，同樣，圖7c表示一個長圃形的開口 42，它平行于通道28的軸向部分30.該長圃形的開口 42將要求比暴 露開口 40需要的位移量更多的位移，圖7d表示在上述第一實施例中 描述的開口 36。開口 36提供連接到通道28的軸向部分30的單個孔。雖然表示幾個實施例，但是可以采用其它開口 36的形狀和位置. 技術人員將知道對于每個壓縮機應用的開口 36的要求形狀和位置。雖然已經公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但技術人員將意識到某些 修改將處于本發(fā)明的范圍以內.為此，應了解以下權利要求以確定本 發(fā)明的實際范圍與內容.
權利要求
1、一種壓縮機，包括殼體，它包括與吸入增壓室和排放增壓室流體地連通的腔；位于所述腔中彼此嚙合的一對轉子，以便將流體從所述吸入增壓室處的吸入壓力壓縮到所述排放增壓室處的排放壓力；鄰近所述轉子副，包括通道的滑閥，它包括部分地沿所述滑閥的軸向長度延伸的軸向部分。
2、 權利要求l的壓縮機，其中所述滑閥包括一個側壁，所述軸向 部分從所述滑閥的吸入端延伸，以及所述通道包括在所述軸向部分和 所述滑閥的所述側壁之間延伸的徑向部分以便在所述側壁中限定一 個開口.
3、 權利要求2的壓縮機，其中當所述滑閥在所述殼體內處于全卸 栽位置以允許所述流體從所述排放增壓室流動到所述吸入增壓室時所 述通道與所述排放增壓室處于流體連通。
4、 權利要求2的壓縮機，其中所述通道被所述殼體阻塞以便當所 述滑閥在所述殼體內處于完全負栽位置時防止所述排放增壓室與所述 吸入增壓室之間的流體連通以防止所述流體從所述排放增壓室流動到 所述吸入增壓室。
5、 權利要求2的壓縮機，其中當所述滑閥在所述殼體內處于部分 地卸栽位置時所述通道與所述排放增壓室處于流體連通，同時所述側 壁中的所述開口部分地暴露到所述排放增壓室以便能使所述流體從所 述排放增加壓室流動到所述吸入增壓室。
6、 權利要求2的壓縮機，其中所述開口具有基本上均勻的橫截面，
7、 權利要求2的壓縮機，其中所述通道包括在所述滑閥的所述軸 向部分與所述側壁之間延伸的笫二徑向部分以產生在所述側壁中的第二開口。
8、 權利要求l的壓縮機，還包括連接到所述滑閥的控制機構，其 中所述滑閥在所述殼體內的位置由所述控制機構控制.
9、 一種壓縮機，包括殼體，包括與吸入增壓室和排放增壓室流體地連通的腔； 位于所述腔內彼此嚙合的一對轉子，以便將流體從所述吸入增加 室處的吸入壓力壓縮到所述排放增壓室處的排放壓力；以及 鄰近所述轉子副的滑閥，它包括一個通道，該通道包括側壁、軸 向部分(該軸向部分部分地沿所述滑閥的軸向長度延伸)和在所述滑 閥的所述軸向部分與所述側壁之間延伸的徑向部分以便在所述側壁中 限定一個開口.其中當所述滑閥處于全卸載位置和部分卸栽位置的一個時所述通 道允許所述流體沿所述通道從所述排放增壓室流動到所述吸入增壓 室，以及所述通道被所述殼體阻塞，以便當所述滑閥處于全負栽位置 時防止所述流體從所述排放增壓室流動到所述吸入增壓室.
10、 權利要求9的壓縮機，其中所述全卸栽位置對應于所述側壁 中的所述開口完全暴露到所述排放增壓室以允許所述流體沿所述通道 從所述排放增壓室流動到所述吸入增壓室，
11、 權利要求9的壓縮機，其中所述全負栽位置對應于所述側壁 中的所述開口被所述壓縮機的殼體阻塞以防止所述流體沿所述通道從 所述排放增壓室流動到所述吸入增壓室.
12、 權利要求9的壓縮機，其中所述開口具有基本上均勻的橫截面.
13、 權利要求9的壓縮機，其中所述通道包括在所述滑閥的所述 軸向部分與所述側壁之間延伸的第二徑向部分以產生所述側壁中的笫二開口.
14、 權利要求9的壓縮機，其中控制機構被連接到所述滑閥，其 中所述滑閥在所述殼體內的位置由所述控制機構控制。
15、 控制壓縮機容量的一種方法包括以下步取 使用壓縮機的一對轉子將流體從吸入增壓室處的吸入壓力壓縮到排放增壓室處的排放壓力；以及經過滑閥中鄰近一對轉子的通道選擇性地輸送一部分流體從排放 增壓室到吸入增壓室以控制所述壓縮機的容量。
16、 權利要求15的方法，其中所迷選擇性地輸送步驟包括調節(jié)滑 閥的位置以使由通道限定的開口與排放增壓室流體地連通以便允許流 體從排放增壓室流動到吸入增壓室.
17、 權利要求15的方法，其中所述選擇性地輸送步驟包括調節(jié)滑 閥的位置以便用殼體阻塞滑閥中的通道以防止排放增壓室與吸入增壓 室之間經通道的流體連通。
全文摘要
壓縮機包括具有能夠與排放增壓室(22)和吸入增壓室(20)流體連通的通道的滑閥(24)?？梢暂S向調節(jié)該滑閥(24)以便基于確定容量要求的系統(tǒng)控制方案控制壓縮機中陽轉子(14)與陰轉子(12)之間壓縮的致冷劑的量。當該滑閥處于完全卸載位置或部分卸載位置時，該通道(28)與排放增壓室(22)和吸入增壓室(20)流體連通。當該滑閥(24)處于完全負載位置時，壓縮機殼阻斷通往該通道的開口。滑閥中的開口(36)的位置確定滑閥在軸向運動的哪一點開始流體旁路。
文檔編號F04C18/00GK101400889SQ200680053846
公開日2009年4月1日 申請日期2006年3月13日 優(yōu)先權日2006年3月13日
發(fā)明者F·P·威爾遜, S·L·索爾德斯 申請人:開利公司