具有蒸气注入系统的往复式压缩机的制作方法_3

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的蒸气的压力升高至排出压力所需的功。
[0073]中间压力蒸气从通道141、143至缸106、110的流动可以通过活塞82、86来控制。具体地,活塞82、86中的一者或两者可以包括沿着其长度设置的窗158。该窗158可以相对于进气端口 150、154中的一者定位成允许中间压力蒸气进入第一缸106和第二缸110中的一者。此外,端口 150、154中的一者可以定位在沿着通道141、143中的一者的位置处,使得特定的端口 150、154以紧靠近阀板38的方式设置。如果端口 150、154以紧靠近阀板38的方式定位,则设置在通道141、143内的活塞82、86可以不需要窗158来允许端口 150、154与缸106、110中的一者之间的选择性连通。
[0074]例如,如果端口 154以紧靠近阀板38的方式形成,则活塞86可以在活塞86的第一端紧靠近阀板38时关闭端口 150(图6),并且活塞86可以在活塞86的第一端移动成足够远离阀板38以使得活塞86不再阻塞端口 154时打开端口 154 (图5)。活塞86的运动通过随动件78沿着凸轮轮廓件70的位置进行控制。因此,凸轮轮廓件70可以构造成允许端口 154在与活塞54在缸110内的位置有关的预定时间处打开。例如,凸轮轮廓件70可以定形状成使得活塞86允许中间压力蒸气在压缩过程的大约第一九十度(90° ) ( S卩,活塞54从BDC位置移动向TDC位置的时间的大约第一半)流动到缸110中。在压缩过程的剩余时间段和整个吸入冲程(即,当活塞54从TDC位置移动向BDC位置时)中,活塞86阻塞进口端口 154,从而限制中间压力蒸气从蒸气存储集气室34流动到缸110中。
[0075]在其他示例中,活塞86可以在活塞54到达BDC之前(在吸入冲程期间)的五十度(50° )与活塞54到达BDC之后(在压缩冲程期间)的五十度(50° )之间的任何时间都打开端口 154。同时,活塞86可以在活塞54到达BDC之后(在压缩冲程期间)的五十度(50° )与活塞54到达BDC之后的一百二十度(120° )之间的任何时间关闭端口 154。可以针对各种制冷剂使端口 154的打开及关闭最佳化。例如,R404A可以优选为在活塞54到达BDC之前的大约二十度(20° )处打开并且在活塞54到达BDC之后的大约九十度(90° )处关闭。
[0076]第一活塞82可以以类似的方式操作。然而,第一活塞82可以构造成在窗158布置成与端口 150流体连通时(图6)允许中间压力蒸气从蒸气存储集气室34经由窗158流动至缸106,并且第一活塞82可以在窗158不与端口 150相对时(图5)阻止这种连通。与活塞86 —样,活塞82在通道131内的相对位置通过随动件74沿着凸轮轮廓件70的位置进行控制。因此,凸轮轮廓件70可以定形状成使得活塞82允许中间压力蒸气在压缩过程的大约第一九十度(90° )(即,在活塞50从BDC位置移动向TDC位置的时间的大约第一半)流动到缸106中。在压缩过程的剩余时间段和整个吸入冲程(即,当活塞50从TDC位置移动向BDC位置时)中,第一活塞82阻塞进口端口 150,从而限制中间压力蒸气从蒸气存储集气室34流动至缸106。
[0077]尽管活塞86被描述并示出为包括沿着其长度大致均匀的横截面并且活塞82被示出为包括窗158,但是活塞82、86中的任一者或两者可以构造成具有均匀的横截面或窗158。活塞82、86的构型以及窗158沿着活塞82、86中的任一者或两者的长度的位置可以通过每个端口 150、154沿着相应的通道131、143的位置以及通过凸轮轮廓件70的形状来驱动。也就是说,如果端口 150、154定位得足够靠近阀板38并且凸轮轮廓件70的形状使得每个活塞82、86的第一端可以充分地移动成远离端口 150、154( S卩,沿远离阀板38的方向)以在与每个活塞50、54的压缩循环有关的所需时间处选择性地允许通道134、138与端口 150、154之间的流体连通,则每个活塞82、86均可以包括沿着其长度的大致恒定的横截面。
[0078]尽管蒸气注入系统20被描述并示出为包括单个凸轮轮廓件70,但是曲轴66可以替代性地包括单独地控制活塞82、86的单独的凸轮轮廓件。这种构型将允许活塞82、86大致类似同时在不同的时间同时地打开及关闭相应的端口 150、154以适应相应的活塞50、54的压缩循环。
[0079]特别参照图7至图10,所提供的是压缩机组件200,并且该压缩机组件200可以包括具有缸盖208的压缩机壳体204。缸盖208可以包括具有进口端口 216的顶板212以及蒸气存储集气室220。缸盖208可以通过阀板224结合到压缩机本体中。
[0080]第一活塞228和第二活塞232可以位于压缩机壳体204内并且能够通过相应的连接杆236、240沿线性方向往复地移动。连接杆236、240设置在相应的活塞228、232与曲轴244之间。尽管压缩机组件200在下文中将被描述并示出为包括两个活塞228、232,但是压缩机组件200可以包括更少或更多的活塞。
[0081]曲轴244可以包括用于控制第一杆256的第一偏心轮廓件248以及用于控制第二杆260的第二偏心轮廓件252。第一杆256和第二杆260可以由曲轴244驱动并且可以以可旋转的方式连接至第一活塞256和第二活塞260。第一杆256和第二杆260可以各自包括销264,268和夹具272,276 (图10),销264,268与夹具272,276协作以将相应的杆256、260附接至偏心轮廓件248、252中的一者。每个杆256、260与相应的偏心轮廓件248、252的附接允许曲轴244的旋转力被传递在每个杆256、260上,从而允许每个杆256、260在压缩机壳体204内相对于压缩机壳体204平移。
[0082]在操作中,制冷剂在往复式压缩机组件200中从吸入压力被压缩至所需的排出压力。吸入压力制冷剂首先穿过压缩机壳体204的端罩284的吸入进口端口 280。制冷剂由于每个活塞228、232在相应的缸288、292内相对于相应的缸288、292的往复运动而在进口端口 280处被抽吸到压缩机壳体204中。与压缩机组件10 —样,由于压缩机壳体204处于吸入压力,因此压缩机组件200为所谓的“低压侧”压缩机组件。因此,活塞228、232的操作将吸入压力蒸气从压缩机壳体204抽吸到各自的缸288、292中,这进而使更多的吸入压力蒸气被抽吸到压缩机壳体204中。一旦制冷剂被设置在每个缸288、292内,第一活塞228和第二活塞232就与曲轴244协作从而以如以上关于压缩机组件10所描述的类似方式将制冷剂从吸入压力压缩至排出压力。
[0083]也就是说,制冷剂在活塞228、232从上死点(TDC)位置移动向下死点(BDC)位置时的每个活塞228、232的吸入冲程期间进入第一缸288和第二缸292。当活塞228、232处于TDC位置时,曲轴244必须旋转大约一百八十度(180° )以使特定的活塞228、232移动到BDC位置中,从而使活塞228、232从靠近特定缸288、292的顶部的位置移动至缸288、292的底部。当活塞228、232从TDC位置移动到BDC位置中时,特定的缸288、292被布置在真空下,这使得吸入压力蒸气被抽吸到缸288、292中。
[0084]第一活塞228和第二活塞232在曲轴244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244旋转时,活塞228、232沿向上方向被驱动,从而对设置在缸288,292内的制冷剂进行压缩。当活塞228、232行进向TDC位置时,缸288、292的有效容积被减小,从而对设置在缸288、292内的制冷剂进行压缩。经压缩的制冷剂保持气体状态,但从吸入压力升高至排出压力。
[0085]在压缩之后,活塞228、232回到BDC并且制冷剂再次被抽吸到缸288、292中。尽管第一活塞228和第二活塞232由曲轴244同时地驱动,但是第一活塞228和第二活塞232彼此异相。也就是说,当活塞228、232中的一者处于TDC位置中时,活塞228、232中的另一者处于BDC位置中。此外,当活塞228、232中的一者从BDC位置移动向TDC位置时,活塞228,232中的另一者从TDC位置移动向BDC位置。因此,就具有一对活塞228、232的压缩机组件200而言,活塞228、232中的一者在压缩机组件200的操作期间将气态制冷剂抽吸到缸288、292中的一者中,同时活塞228、232中的另一者对缸288、292中的另一者中的制冷剂进行压缩。
[0086]一旦制冷剂到达排出压力,制冷剂就可以从壳体204穿过压缩机壳体204中的排气端口 308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。
[0087]继续参照图7至图10,压缩机组件200被示出为包括提高压缩机性能和效率的经济型蒸气注入系统201。借助于在图27中示出的系统节能装置中对制冷剂进行额外过冷,蒸气注入系统201可以将中间压力蒸气选择性地注入到压缩机组件200中以通过提供压缩机的额外输出或容量并使系统容量增大来提高系统效率。
[0088]蒸气注入系统201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201可以经由缸盖208以及形成在顶板212中的进口端口 216将中间压力蒸气选择性地供应至压缩机壳体204。中间压力蒸气可以存储在蒸气存储集气室220中,直到在压缩循环期间需要中间蒸气压力为止。
[0089]缸盖208和压缩机壳体204可以协作以提供在蒸气存储集气室220与缸228、232之间延伸的流体路径。该流体路径可以包括一对端口 209 (图8B)、211 (图9B),所述一对端口 209、211形成在缸盖208中并且与穿过缸盖208形成的流体通道312、316连通。通道312、316可以延伸穿过缸盖208,使得每个端口 209、211经由通道(312、316)与形成在阀板224 (图8A至图9B)中的端口 313 (图8A)、315(图9A)流体连通。
[0090]如图8A至图9B中所示,端口 313、315以紧靠近压缩机壳体204的方式设置以允许设置在每个通道312、316内的中间压力蒸气从通道312、316经由端口 313、315自由地流动到压缩机壳体204中。
[0091]中间压力蒸气被允许自由地进入形成
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