压缩机装置和方法
【技术领域】
[0001]本公开总体涉及一种制冷剂回收单元。更特别是，本公开涉及一种改进的压缩机和将该改进的压缩机应用于制冷剂回收单元中的方法。
【背景技术】
[0002]便携式制冷剂回收单元或回收车与诸如车辆空调系统的制冷系统的维修与保养结合地使用。制冷剂回收单元连接至车辆的空调系统以回收来自所述系统的制冷剂、从制冷剂中析出油和杂质，以便再循环制冷剂并且为所述系统再充填补充的制冷剂。
[0003]在制冷剂回收期间，制冷剂回收单元汲取来自空调系统或者其他该类制冷系统的制冷剂。通常由制冷剂回收单元按汽相汲取出制冷剂并一般压缩制冷剂，并且然后冷却以便将制冷剂收集到贮藏容器中。令人遗憾的是，该压缩使用了大量的能量并且可能使用可能大且重的较大功率的电机以便迅速地压缩制冷剂。然而，特别是在便携式制冷剂回收单元中，重电机可能负面地影响便携性、易用性和/或易存性。
[0004]因此，希望提供一种能够至少在一定程度上克服本文所述缺点的装置和方法。
【发明内容】
[0005]通过本发明基本上满足了前述需求，其中，在某方面提供了一种改进的压缩机和将该改进的压缩机应用于制冷剂回收单元中的方法。
[0006]本发明的一个实施例关于一种压缩机。压缩机包括第一活塞、第二活塞和曲柄。第一活塞具有第一活塞头、第一缸表面、第一箱体表面、第一活塞腔室和第一箱体腔室。第一箱体腔室由第一活塞头的下表面、第一缸表面的设置在第一活塞头的下表面之下的一部分、和第一箱体表面限定出。第二活塞具有第二活塞头、第二缸表面、第二箱体表面、第二活塞腔室和第二箱体腔室。第二箱体腔室由第二活塞头的下表面、第二缸表面的设置在第二活塞头的下表面之下的一部分、和第二箱体表面限定出。第一箱体腔室和第二箱体腔室相互流体地隔离。曲柄使第一活塞头和第二活塞头上下往复地运动。
[0007]本发明的另一实施例涉及一种制冷剂回收单元。所述制冷剂回收单元包括维修联接器和压缩机。维修联接器被构造成向制冷系统输送制冷剂。压缩机包括第一活塞、第二活塞和曲柄。第一活塞具有第一活塞头、第一缸表面、第一箱体表面、第一活塞腔室和第一箱体腔室。第一箱体腔室由第一活塞头的下表面、第一缸表面的设置在第一活塞头的下表面之下的一部分、和第一箱体表面限定出。第二活塞具有第二活塞头、第二缸表面、第二箱体表面、第二活塞腔室和第二箱体腔室。第二箱体腔室由第二活塞头的下表面、第二缸表面的设置在第二活塞头的下表面之下的一部分、和第二箱体表面限定出。第一箱体腔室和第二箱体腔室相互流体地隔离。曲柄使第一活塞头和第二活塞头上下往复地运动。
[0008]本发明的又一实施例关于一种压缩制冷剂的方法。在该方法中，利用具有第一活塞头、第一缸表面、第一箱体表面、第一活塞腔室和第一箱体腔室的第一活塞来压缩制冷剂。第一箱体腔室由第一活塞头的下表面、第一缸表面的设置在第一活塞头的下表面之下的一部分、和第一箱体表面限定出。还利用具有第二活塞头、第二缸表面、第二箱体表面、第二活塞腔室和第二箱体腔室的第二活塞来压缩制冷剂。第二箱体腔室由第二活塞头的下表面、第二缸表面的设置在第二活塞头的下表面之下的一部分、和第二箱体表面限定出。第一箱体腔室和第二箱体腔室相互流体地隔离。利用曲柄使第一活塞头和第二活塞头上下往复地运动。
[0009]因此，已经大致地概述了发明的某些实施例，以便可以更好地理解本文的详细说明，并且以便可以更好地评价对技术所提供的贡献。当然，存在如下所述的并且形成本文所附权利要求的主题问题的发明的补充实施例。
[0010]在这方面，在详细地阐明发明的至少一个实施例之前，将理解发明在其应用方面不限于以下说明中所阐述的或者附图中所图解的组件的构造和配置的详情。发明能够具有除了所描述的那些之外的实施例并且能够按多种方式来实施和执行。此外，将理解的是，本文以及摘要所使用的措辞和技术名词是用于说明目的的且不应被认为是限制性的。
[0011]因而，本技术领域的技术人员将意识到，可以轻易地应用本公开所基于的理论来作为用于执行本发明的若干目的的其他结构的设计、方法和系统的基础。因此，重要的是，权利要求被认为是包括等同结构，只要它们不脱离本发明的精神和范围。
【附图说明】
[0012]图1是根据一实施例的隔离活塞式压缩机的剖视图。
[0013]图2是根据图1的实施例的隔离活塞式压缩机的另一剖视图。
[0014]图3是根据一实施例的制冷剂回收单元的透视图。
[0015]图4是图解图1中所示的制冷剂回收单元的组件的示意图。
[0016]图5是图解图1中所示的制冷剂回收单元的组件的另一示例的示意图。
【具体实施方式】
[0017]根据本文所描述的不同实施例，提供了一种与传统的压缩机相比展现出提高效率的隔离活塞式压缩机。为了该公开内容的目的，术语“隔离活塞”是指活塞具有相互处于流体地隔离的箱体腔室。本文中所使用的术语“箱体腔室”是指设置在活塞头之下的腔室。隔离活塞式压缩机特别适合与制冷剂回收单元一起用来维修制冷系统。如本文中所使用的，术语“维修”是指在制冷或者空调系统上执行的任何合适的操作，例如，回收制冷剂、将制冷剂再充填到制冷系统中、检测制冷剂、渗漏检测制冷系统、回收润滑剂、更换润滑剂等。本文所公开的隔离活塞式压缩机的实施例可以用于通过提高效率、减小起动负载、在压缩循环一直分布负载等来提高压缩机的性能。在该实施例或者其他实施例中，通过提高隔离活塞式压缩机的性能所获得的效率可以用于减少用于驱动隔离活塞式压缩机的电机的功率需求，而同时维持更大功率电机的压缩机性能、相对于相同输出功率的电机增大压缩机性能或者两者的结合。该提高的压缩机性能对于被到处运输的便携式制冷剂回收单元是特别有益的。
[0018]现在将参照附图来描述实施例，其中类似的附图标记始终是指类似部件。如图1中所示，隔离活塞式压缩机10包括一对活塞12和14，所述活塞具有相应的活塞腔室16与18和相应的箱体腔室20与22。活塞腔室16由活塞头24的顶面、缸26的侧壁和缸头28限定出。活塞腔室18由活塞头30的顶面、缸32的侧壁和缸头34限定出。箱体腔室20由活塞头24的下表面和箱体36的侧壁限定出。箱体腔室22由活塞30的下表面和箱体38的侧壁限定出。箱体腔室20和22设置在曲柄箱40内部。隔离活塞式压缩机10包括由电机(图4中所示)转动的曲柄42。曲柄42的转动推动活塞头24和30，以分别借助于一对活塞杆44和46而分别在活塞腔室16和18内往复地运动。
[0019]值得注意的是，虽然本文中显示和描绘了两个活塞12和14，但是不同实施例不必限于两个活塞，而是可以包括任何合适数量的活塞。例如，隔离活塞式压缩机10可能包括3、4、5、6或更多个活塞。在一实施例中，所述多个活塞中的每一个被如本文所示和所描述地隔离。
[0020]由于由方程式PV = nRT(压力乘以体积等于气体量乘以气体常数乘以温度)表示的理想气体定律所估计出的气体的物理特性，所以下行冲程位置(例如，图1中的活塞14)中的容积减小促使箱体腔室22内部的压力增大。该压力沿活塞14在其上行冲程(图2中所示)移动的同一方向上产生了合力，增加了效率。该增加的效率应归于将箱体腔室20与箱体腔室22流体地隔离开。在曲柄箱40中独立地隔离开活塞12与14及其相应的箱体腔室20与22利用了单个活塞设计产生的内部压力的优点。也就是说，当每个活塞12和14在其上行冲程上升时，其进一步由在相应下行冲程上产生的、在其单独的箱体腔室20和22的容积中积聚的内部压力支撑。然而，还利用了具有多个活塞的快速复原的优点。例如，活塞循环的上行冲程部分(例如，图1中的活塞12)通常比活塞循环的下行冲程部分(例如，图1中的活塞14)使用来自电机的转动曲柄42的更大功率。然而，具有两个(或更多个)活塞便于平衡从电机输出的功率，因为当活塞12处于活塞循环的上行冲程部分时，由于曲柄42的构造而活塞14处于活塞循环的下行冲程部分。
[0021]在操作中，箱体腔室20和22接收经由相应活塞头24与30和相应缸26与32之间渗漏的气体。虽然渗漏是比较小的，但是随着时间的过去，箱体腔室20和22与相应的活塞腔室16和18达到了动态平衡。也就是说，在活塞12的上行冲程期间渗漏是从活塞腔室16至箱体腔室20的，并且在活塞12的下行冲程期间渗漏是从箱体腔室20至活塞腔室16的。术语“动态平衡”是指通过活塞头24的来回渗漏近似相等的状况。类似的动态平衡出现在箱体腔室22与活塞腔室18之间。值得注意的是，因为箱体腔室20与22被相互隔离开，所以箱体腔室20和22中的每一个自由地维持单独的压力。也就是说，箱体腔室20中的压力不必与箱体腔室22中的压力相同。如果从活塞12至活塞14串联地输送压缩流体流，则这是特别有利的。在所述情况中，活塞腔室18中达到的压力相对大于活塞腔室16中的压力。因而，箱体腔室22中更高的箱体腔室压力(相对于箱体腔室20)促进了更大效率。由于隔离活塞的构造，箱体腔室20和22中的每一个可以独立地达到有益的箱体腔室压力。
[0022]图2是根据图1的实施例的隔离活塞式压缩机10的另一剖视图。图2类似于图1，并且因此，为了简洁起见，对于图2不再描绘图1中描绘过的那些元件。如图2中所示，当活塞头24被移动至下行冲程位置时，活塞腔室16的容积增大，并且箱体腔室20的容积减小相应的量。当箱体腔室20的容积减小时，箱体腔室20中的压力增大并且倒退地推动活塞头24。活塞头24的该推动添增了来自电机的功率(图4中所示)，从而减小了电机的功率需求。
[0023]图3是图解适合与隔离活塞式压缩机10—起使用的示例性便携式制冷剂回收单元100的透视图。然而，隔离活塞式压缩机10不必与便携式制冷剂回收单元100 —起使用，而是可以与任何合适装置一起使用。合适装置的示例通常包括用于压缩诸如