具有蒸气注入系统的往复式压缩机的制作方法_2

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的空间相对描述词被相应地解释。
[0051]首先参照图1至图3,所提供的是往复式压缩机组件10,并且该往复式压缩机组件10可以包括压缩机壳体14和缸盖18。压缩机壳体14和缸盖18可以容纳压缩机构20,该压缩机构20将流体从吸入压力选择性地压缩至排出压力以使流体在制冷系统的各个部件当中循环。
[0052]缸盖18可以包括具有进口端口 26的顶板22、顶板垫圈30以及蒸气存储集气室34。该缸盖18可以通过阀板38结合到压缩机壳体14中,该阀板38包括阀保持件42以及一个或更多个垫圈46,所述一个或更多个垫圈46用以将缸盖18和压缩机壳体14与外部污染物密封开。
[0053]压缩机构20可以包括第一活塞50和第二活塞54,第一活塞50和第二活塞54位于压缩机壳体14内并且能够通过相应的连接杆58、62沿线性方向往复移动。连接杆58、62设置在相应的活塞50、54与曲轴66之间以允许施加至曲轴66的旋转力被传输至活塞50、54。尽管压缩机组件10被示出并描述为包括两个活塞50、54,但压缩机组件10可以包括更少或更多的活塞。
[0054]曲轴66包括用于对第一随动件74和第二随动件78进行控制的凸轮轮廓件70。第一随动件74和第二随动件78被固定成用于与相应的凸轮活塞82、86 —起运动,并且第一随动件74和第二随动件78经由相应的弹簧90、94偏置成与曲轴66的凸轮轮廓件70接合(图4)。
[0055]在操作中,气态流体(例如制冷剂)在压缩机组件10中从吸入压力被压缩至排出压力。制冷剂首先穿过形成在压缩机组件10的端罩102中的吸入进口端口 98并且以低压气态形式(即,以吸入压力)进入壳体14。如所描述的,由于进入压缩机壳体14的吸入压力蒸气被允许填充壳体14的内容积,因此压缩机组件10为所谓的“低压侧”压缩机。
[0056]一旦在壳体14中,制冷剂就可以被抽吸到第一缸106和第二缸110中以进行压缩。具体地,当第一活塞50和第二活塞54—一由于曲轴66相对于壳体14的旋转一一在相应的缸106、110内循环时,制冷剂从壳体14的内部容积被抽吸到第一缸106和第二缸110中。制冷剂随后在活塞50、54在各自的缸106、110内相对于各自的缸106、110移动时在各自的缸106、110内从吸入压力被压缩至排出压力。在其他示例中,在壳体14中可以设有单个缸106或者可以设有任何其他数目的缸以适应活塞50、54的数目。
[0057]制冷剂在活塞50、54从上死点(TDC)位置移动向下死点(BDC)位置时的每个活塞50,54的吸气冲程期间进入第一缸106和第二缸110。当活塞50、54处于TDC位置时,曲轴66必须旋转约一百八十度(180° )以使特定的活塞50、54移动到BDC位置中,从而使活塞50、54从靠近特定缸106、110的顶部的位置移动向缸106、110的底部。当活塞50、54从TDC位置移动向BDC位置时,特定的缸106、110被置于真空或真空效应下(出于简便的目的,下文中将被称作“真空”),这使得吸入压力蒸气被抽吸到缸106、110中。
[0058]第一活塞50和第二活塞54在曲轴66由电动马达(未示出)驱动时沿交替的方向线性地移动。当曲轴66旋转时,活塞50、54沿向上的方向被驱动,从而对置于缸106、110内的制冷剂进行压缩。当活塞50、54行进向TDC位置时,缸106、110的有效容积被减小,从而对设置在缸106、110内的制冷剂进行压缩。经压缩的制冷剂保持气体状态,但从吸入压力被升高至排出压力。此时,制冷剂可以离开缸106、110并且进入排出室122。
[0059]在压缩之后,活塞50、54回到BDC并且制冷剂再次被抽吸到缸106、110中。尽管第一和第二活塞50、54由曲轴66同时地驱动,但是第一和第二活塞50、54彼此异相。也就是说,当活塞50、54中的一者处于TDC位置时,活塞50、54中的另一者处于BDC位置。此外,当活塞50、54中的一者从BDC位置移动向TDC位置时,活塞50、54中的另一者从TDC位置移动向BDC位置。因此,就具有一对活塞50、54的压缩机组件10而言,活塞50、54中的一者在压缩机组件10的操作期间将气态制冷剂抽吸到缸106、110中的一者中,同时活塞50、54中的另一者对位于缸106、110中的另一者中的制冷剂进行压缩。
[0060]一旦制冷剂到达排出压力,制冷剂就可以从缸盖18穿过缸盖18中的排出端口 130喷出。排出压力制冷剂保持蒸气状态并且可以被递送至外部制冷系统的热交换器(都未示出)。例如,排出压力制冷剂可以被递送至制冷系统的冷凝器(未示出)以允许制冷剂释放热量并变相成从蒸气至液体,从而向受调节空间提供加热或冷却效果。
[0061]特别参照图1至图4,例如经济型蒸气注入系统132的流体注入系统被示出为在压缩机组件10中实施以增加压缩机的性能。借助于在图27中示出的系统经济器中对制冷剂进行附加过冷,蒸气注入系统132可以将中间压力蒸气/气体选择性地注入到压缩机组件10中以通过提供附加的系统输出或容量来提高系统效率。通过注入蒸气/气体引起的压缩机功率增大相对地低于附加的系统容量,使得整个系统效率被增大。如下面将对所有蒸气注入系统进行描述,这些注入系统可以用于液体制冷剂注入或其他流体注入。
[0062]蒸气注入系统132可以接纳来自外部热交换器例如闪蒸罐或经济型热交换器(都未示出)的中间压力蒸气,并且蒸气注入系统132可以经由缸盖18以及形成在顶板22中的进口端口 26将中间压力蒸气选择性地供应至压缩机壳体14。中间压力蒸气可以存储在蒸气存储集气室34中,直到在压缩循环期间需要中间压力蒸气为止。可选地,蒸气存储集气室34可以包括隔绝层35例如聚合物或者其他隔绝涂层。隔绝层35限制与排出压力蒸气相关联的热量到达蒸气存储集气室34。
[0063]缸盖18和压缩机壳体14可以协作以提供在蒸气存储集气室34与缸106、110之间延伸的流体路径。该流体路径可以包括一对端口 133、135,所述一对端口 133、135形成在缸盖18中并且与穿过缸盖18形成的流体通道134、138连通。通道134、138可以延伸穿过缸盖18以使得每个端口 133、135经由通道134、138与形成在阀板38中的端口 137、139流体连通(图4)。
[0064]如图4中所示,端口 137、139以紧靠近压缩机壳体14的方式设置以允许设置在每个通道134、138内的中间压力蒸气从通道134、138经由端口 137、139自由地流动到压缩机壳体14中。中间压力蒸气由于压缩机壳体14的压力(处于吸入压力)与中间压力蒸气的压力之间的压力差而流动到端口 137、139中。
[0065]中间压力蒸气被允许自由地进入形成在压缩机壳体14中的一对流体通道141、143 (图4),但中间压力蒸气通过活塞82、86被限制自由地流动到缸106、110中。因此,活塞82、86控制中间压力蒸气从通道134、138到第一缸106和第二缸110中的流动。
[0066]在操作中,由于凸轮轮廓件70固定成用于与曲轴66 —起旋转,因此曲轴66旋转凸轮轮廓件70。凸轮轮廓件70定形状成使得:当凸轮轮廓件70旋转时,第一随动件74和第二随动件78以在方向上交替的方式线性地移动。第一随动件74和第二随动件78以及第一活塞82和第二活塞86偏移以利用单个凸轮轮廓件70来操作两个活塞82、86的打开及关闭。第一弹簧90和第二弹簧94通过相应的垫圈142、146与第一随动件72和第二随动件78分开,并且第一弹簧90和第二弹簧94通过使随动件74、78偏置成与凸轮轮廓件70接合而保持第一随动件74和第二随动件78与凸轮轮廓件70之间的恒定接触。
[0067]第一活塞82和第二活塞86可以各自包括大致圆筒形形状,其中每个活塞82、86从靠近端口 137、139的第一端至靠近第一随动件74和第二随动件78的第二端为大致中空的。尽管活塞82、86被描述为大致中空,但随动件74、78仍可以被接纳在活塞82、86的相应的第二端内以在第二端处部分地关闭各自的活塞82、86(图4)。
[0068]在一个构型中,活塞82、86设置在通道141、143内并且允许在各自的通道141、143内平移。活塞82、86的在通道141、143内相对于所述通道141、143的运动通过第一随动件74和第二随动件78相对于压缩机壳体14的运动来实现。具体地,第一随动件74和第二随动件78与凸轮轮廓件70之间的接合一一由于通过偏置构件90、94在各自的随动件74、78上施加的力——在曲轴66旋转时使得随动件74、78在各自的通道141、143内相对于各自的通道141、143移动。
[0069]尽管偏置构件90、94迫使各自的随动件74、78与凸轮轮廓件70接合,但是随动件74,78也可以通过设置在蒸气存储集气室34内的中间压力蒸气被偏置成与凸轮轮廓件70接合。具体地,中间压力蒸气可以从蒸气存储集气室34在每个活塞82、86的第一端处接纳在每个活塞82、86内并且可以直接在随动件74、78上施加力。具体地,中间压力蒸气由于蒸气存储集气室34 (中间压力)与压缩机壳体14 (吸入压力)之间的压力差而被允许流动到每个活塞82、86的大致中空部分中。一旦中间压力蒸气进入并大致填充每个活塞82、86,则中间压力蒸气碰到靠近各自的活塞82、86的第二端的各自的随动件74、78并且迫使各自的随动件74、78朝向凸轮轮廓件70。
[0070]允许中间压力蒸气大致填充每个活塞82、86同样地允许设置在中间压力蒸气内的任何润滑剂同样地进入活塞82、86。这种润滑剂可以从活塞82、86经由分别形成在随动件74、78中的通道83、87(图5和图6)排泄。使润滑剂从活塞82、86排泄防止了每个活塞82,86被润滑剂填充并且进一步提供向每个随动件74、78与凸轮轮廓件70之间的接触点提供润滑剂的附加益处。
[0071]如在图4中最佳地示出的,凸轮轮廓件70包括不规则的形状,该不规则的形状使随动件74、78上升及下降,并且从而使活塞82、86在通道141、143内上升及下降。由于凸轮轮廓件70包括不规则的形状,因此活塞82、86将根据随动件74、78沿着凸轮轮廓件70的位置而移动成更接近或更远离阀板38。
[0072]附加地参照图5至图6,通道141、143可以各自包括与缸106、110连通的进气端口150、154。进口端口 150、154允许设置在通道141、143内的中间压力蒸气流动到缸106、110内以使缸106、110内的压力增大,从而减小将缸106、110内
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