專利名稱：具有連續(xù)功率調(diào)節(jié)的渦旋機器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及渦旋壓縮機，^>*^地說，涉及這種壓縮機的g pA/^型的連續(xù)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 背景鉢通用的夏天高峰需求限制控制在歷^Ji是驅(qū)動需求，而該驅(qū)動需求落后于 制冷壓縮機的卸載需要。卸載所使用的傳統(tǒng)方法使室內(nèi)恒溫器大約每隔15分 鐘^/f亍空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的開/關(guān)負(fù)輸環(huán)。這種方法的故泉是，^f植個系統(tǒng)的控 制和通信硬件費用高于需方控制的節(jié)省，并且由于關(guān)閉循環(huán)教長，因jtbil個系 統(tǒng)所提供的鄰t性變差了。另一個通用的方法是變速空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，這些調(diào)節(jié) 系統(tǒng)可以使功率連續(xù)地向下調(diào)節(jié)到大約功率的75%-80%。但是，不^it^變 換器較貴，而且它們還由于諧振蕩而減少了功率供給質(zhì)量，因此失去了通用的固有利益。使用兩iiil者反向馬達(dá)的兩級a縮機是另一種選擇，但是這些系統(tǒng)只具有有限的功率，因為^1改變之間馬達(dá)不得不關(guān)閉1-2 ^4中來確?？?靠性。實現(xiàn)這種卸載的一種可能性是^^I功率調(diào)節(jié)壓縮機。為了實現(xiàn)制冷壓縮機的功率調(diào)節(jié)，因此產(chǎn)生了^t^4羊的系統(tǒng)，它們中的 大多 ^由渦巻件所限制出的運動流體腔的初始密封位置。在一種形式中， 這些系鄉(xiāng)Ait常iM]—對排出通道，這些排出通it^pAA^力和最外一對運動流 體腔之間連通。典型地，這些通it^外罩的外端的密封位置的360度內(nèi)通到運 動流體腔中。 一些系統(tǒng)為每個這樣的排出通it^用了獨立的閥件。這些閥件用 來同時工作，從而確保了兩個流體腔之間的壓力平衡。其它系統(tǒng)釆用了輔助通ii^M吏兩個排出通逸處于流^MIit,因此可以^^j一個閥a制功率調(diào)節(jié)。最近，產(chǎn)生了一種用于延遲^IA型的渦旋壓縮機的功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在該系 統(tǒng)中，閥環(huán)可移動地支撐在非^tit行的渦巻件上。設(shè)置了致動活塞，該活塞 進行工作從而使閥環(huán)—目對于非^it^行的渦巻件進^^走轉(zhuǎn)，從而可以有選擇地打開和關(guān)閉一個或者多個排出通道，這些排出通道與所選擇出來的運動^^腔 處于連通之中，從而使這些腔與吸口相通。安M這種功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的渦旋形的壓縮才;i/^Hf在美國專利No.5678985和6123517中，這些專利的內(nèi)^Ei^E 引入以作參考。在這些功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，致動活Eit過流體壓力來工作，而該 流體壓力由電磁閥綠制。在這種設(shè)計的一個變形中，電磁閥和流體壓力供給 和排出管路i^在壓縮機殼體的夕卜部。在這種設(shè)計的另一個變形中，電磁閥設(shè)置在壓縮機殼體的夕h^，但是流體壓力供i^排出管路io:扭縮機殼體的內(nèi)部中。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的;U醉決需求P艮制控制和系統(tǒng)的^it性和可靠性之間的難題。 上述功率調(diào)節(jié)系鍵提供了兩 ^縮機，該壓縮機可^J^螺線管枳詢進行卸 M而工作在接近65 %的功率上。這種螺線管才;i^可以通過室內(nèi)恒溫器來直接 致動，或者它可以通過系統(tǒng)控制^^Mt動。如果希望的話，接近65%的這種 較小的功率狀態(tài)實際上可以是不同的百分比。螺線管可以可靠地"飛速接通，， (switch on the fly)，因jthifii^沖^l調(diào)制控制可以在小功率(即65 % )和 全功率(100% )之間提供連續(xù)功率控制，因錄高賴,&咸少(peakdemand reduction)和^it性之間提供了，的平衡。本發(fā)明的控制方案包括兩M縮機，該壓縮枳^"有*卸載螺線管和步辦 寬度調(diào)制(PWM)控制模塊，該控制才^:具有軟件邏輯，該軟件邏樹艮椐外 部通用的通信信號、恒溫^f言號和室外環(huán)境溫度控制螺線管的負(fù)載-循環(huán)。還 才峰負(fù)載傳感器iMt制負(fù)載-循環(huán)，該傳感器可以是設(shè)置在A/C系統(tǒng)內(nèi)的溫 度、壓力、電壓傳感器或者是電;緣感器，該A/C系皿示壓縮機的最大負(fù)載 工作*。壓縮才^ii4螺線管的負(fù)自環(huán)期間^^連續(xù)通電?！稺卜，蒸發(fā)器 和冷凝器助iH還與壓縮機的負(fù)麵環(huán)成比例^目應(yīng)減少，從而使^dt'I"沐 系^L率^f，J最大。結(jié)合附圖的后面描述和附加的權(quán)利要求^^發(fā)明的其它優(yōu)點和特征變得顯 而易見。


在示出了目前用來實 ^發(fā)明的最#^莫式的附圖中圖1是安^f本發(fā)明的連續(xù)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的渦旋形壓縮機的局部咅財見圖；圖2是圖1的壓縮機的局部視圖，它示出了處于關(guān)閉或者未調(diào)節(jié)的位置上 的閥環(huán)；圖3是圖1所示的壓縮機的平面視圖，其中外殼的頂部被拆下了； 圖4是示出了"^分歧閥環(huán)的放大視圖； 圖5是安裝在圖1的壓縮機中的閥環(huán)的逸晛圖；圖6和7是圖4的閥環(huán)的剖視圖，這些剖面各自是沿著線6-6和7-7所 艦的；圖8^;部剖視圖，它示出了形成圖l壓縮機的一部分的渦巻組件，該剖面是沿著線8-8#^的。圖9是安絲圖1壓縮機中的致動組件的放大詳^^見圖；圖10是圖l壓縮機的i^f見圖，其中外殼的一些部^f皮斷開；圖11是圖1壓縮機的局部剖浮見圖；它示出了iO^非^it^動的渦巻中的增壓齡供城逸圖12是安絲圖1的壓縮機中的電磁閥組件的放大剖視圖；圖13是與圖12相同的視圖，但是它示出了？^it的電磁閥組件；圖14是與圖9相同的視圖，但是它示出了^tii過的致動組件，該致動組件適合與圖13的電磁閥組^"-^^^J;圖15是與圖12和13相同的浮見圖，但是它示出了本發(fā)明的電磁閥組件的另一個實施例；及圖16是示意圖，它示出了本發(fā)明的連續(xù)功^制系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)。 M實施方式#參照附圖，在這些附圖中，相同標(biāo)號在許多圖中表示相同或者相應(yīng)的 零件，在圖1中示出了通常用10 g示的、密封的渦旋式制冷壓縮機，該壓縮才;i^裝有本發(fā)明的連續(xù)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)。壓縮機10是美國專利No.4767293所^Hf的那種，該專利是1988年8月 30曰乂/Hf的并且^ih給本申請的受ihA，該專利的/iHf內(nèi)^i^引入以作參 考。壓縮機10包括密封夕卜殼12，在該外殼12內(nèi)詔j著^it^行和非斬it^行 的渦巻件14和16,每個渦巻件包括直立交替的螺放形外軍18和20，這些外 革限制出運動;;lt^腔22、 24，當(dāng)它們從渦巻件14和16的外#向內(nèi)移動時， 這些腔的尺寸大小逐漸減少。設(shè)置了主支承殼體26，該殼體26由外殼12來支撐并且可移動^it^行 的渦巻件14從而相對于非^iti^f^渦巻件16進^4目對的4iit^動。非M 運行的渦巻件16由主支承殼體26進行支撐并且固定到主支承殼體26上，從 而相對于它以美國專利No.5407335所公開的合適方式來進行有限的軸向運 動，該美國專利于1995年4月18日公布，并且4Hh給本申請的受ihA，該專 利的內(nèi)^i^E引入以作參考。驅(qū)動軸28由主支承殼體26可旋轉(zhuǎn)地支撐，并且包括偏心銷30，該銷在上 端可驅(qū)動iik^接到^it^行的渦巻件14上。馬ii^子32固定到驅(qū)動軸28的 下端上并且與定子34西給，該定子34由外殼12支撐到可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸28 上。外殼12包括一消奮板36，該消"ttL36把它的內(nèi)部分M于^^上是^A 壓力的第一下部室38和處于排出壓力的上部室40。吸入口 42詔！M到下部 室38中從而供給用于壓縮的^P劑，而排出口 44 iM成^Jl接壓縮過的^H卩 劑從排出室40通到制冷系統(tǒng)中。因此如前述一樣，渦旋iUi縮機12是典型的渦旋型式的制冷壓縮機。在 工作中，當(dāng)勁itit行的渦巻件14相對于非軌it^f亍的渦巻件16進^^走轉(zhuǎn)時， 通過^IA口 42直接通到下部室38中的^A氣^M皮^lAJ'j運動流體腔22和24 中。當(dāng)運動^U^腔22和24向內(nèi)運動時，P狄氣^MC/!i縮，并且接著通過非軌 itit動的渦巻件16內(nèi)的中心排出ilil46和消W36內(nèi)的排出開口 48而排出 到排出室40中。然后，把壓縮過的制冷劑通過排出口 44而供給到制冷系統(tǒng) 中。^^##殊應(yīng)用的制冷壓縮機時，在正常情況下選#^樣的壓縮機該壓的制冷劑流，并且可以選辨肖大的功率來提供更大的安:系數(shù).但是，、這種 "最壞情況"的反向情i^實際工作期間極少it^，因itb^大多數(shù)工作時間內(nèi)壓 縮機的過大功率導(dǎo)ltli縮才;LX作在小負(fù)載情況下。這種工作導(dǎo)致該系統(tǒng)的總體 工作效率減小。相應(yīng)地，為了在通常i^，J的工作情況下提高總體工作效率同時 仍然使制冷壓縮機可以接受"最壞情況"的工作情況，因jtUS縮機10 "&j:有連 續(xù)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)。該連續(xù)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)使壓縮機滿;ti:天使用高峰所需要的限制控制和卸載。連續(xù)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括 一環(huán)形閥環(huán)50,它可移動地安裝在非Mitit行的 渦巻件16上； 一致動組件52，它支撐在殼體12內(nèi)；及控制系統(tǒng)54，它控制 致動組件的工作。在圖2和5-7可以最清楚M出，閥環(huán)50包^it常是圓形的主體部分 56，該主體部分56具有一對沿直徑方向^4U^目對的、徑向向內(nèi)延伸的突出 部58和60,而這一對突出部沿軸向和圓周方向的預(yù)定大小差4L上完全相同。 合適的基本J3目同的沿圓周方向延伸的導(dǎo)向表面62、 64和66、 68各自"^^成 鄰近突出部58和60的軸向相對側(cè)。jtb^卜，兩對Jo^Ji^目同的、沿圓周方向延 伸的、軸向間隔開的導(dǎo)向表面70、 72和74、 76該i在主體56上，這些導(dǎo)向 表面相互以沿直徑方向^Ji^目對的關(guān)系進^^殳置，并且與相應(yīng)的突出部58 和60沿圓周方向間PH^近卯度。如所示一樣，導(dǎo)向表面72和74 M體56 沿徑向稍稍向內(nèi)突出，如導(dǎo)向表面62和66 —樣。^i4^，導(dǎo)向表面72、 74 和62、 66全部軸向?qū)?zhǔn)并且沿著圓的i4^，而該圓的半徑稍稍小于主體56的 半徑。同樣地，導(dǎo)向表面70和76 >^^體56沿著徑向稍稍向內(nèi)突出，如導(dǎo)向 表面64和68—樣，它們最好與導(dǎo)向表面64和68軸向?qū)?zhǔn)。表面70、 76和 64、 68也沿著圓的*，該圓的半^勁肖稍小于主體56的半徑，伏i^4^上 等于表面72、 74和62、 66所沿著的圓的半徑。主體56還包括沿圓周方向延 伸的臺肩部分78，該臺肩部分在一端包括軸向延伸的、沿圓周方向面對的止動 表面79。臺肩部分78iU在突出部60和導(dǎo)向表面70、 72之間。銷件80也設(shè) 置成在臺肩部分78的一端附i^軸向向上itki^f亍54伸。閥環(huán)50可以由合適的金 屬如鋁等制成，或者由合適的聚合成縛成，并iUC/l肖80擠壓到適合的開口 中，或者銷80與之形成一個，。如前面所述，閥環(huán)50設(shè)計成可移動地安^t非勒iti^ft^渦巻件16上。 為了容納閥環(huán)50，非斬it^行的渦巻件16包括徑向向外面對的圓柱形側(cè)壁部 分82，該側(cè)壁部分82具有環(huán)形槽84，該槽形成于上端附近。為了使閥環(huán)50 敘t到非4iite行的渦巻件16中， 一對沿直徑方向相對的、差^^J^目同的、 徑向向內(nèi)延伸的凹槽86和88 i5Xjt非Mit^行的渦巻件16上，每個凹槽通 到槽84中，這在圖3中可以最清楚地看出。凹槽86和88沿圓周方向延伸的 尺寸稍稍大于突出部58和60在閥環(huán)50上的圓周大小。槽84的尺寸應(yīng)使其在敘己閥環(huán)時能夠可移動i^內(nèi)突出部58和60,凹槽86和88的尺寸應(yīng)使突出部58和60能夠^ff 84內(nèi)移動。j)^卜，圓柱形部分 82具有這樣的直徑導(dǎo)向表面62、 64、 66、 68、 70、 72、 74和76相對于非軌 itJl行的渦巻件16可滑動地支撐閥環(huán)50的旋#^動。非4iite行的渦巻件16還包括一對通常沿直徑方向相對的、徑向延伸的 通道90和92，這些通itit到槽84的內(nèi)表面中并JUt常徑向向內(nèi)iik^伸通過非 ^itil行的渦巻件16的端板。軸向)^伸的通道94使通道90的內(nèi)端與運動流 體腔22形成流^if ，同時第^向延伸的通道使通道92的內(nèi)端與運動流體 腔24形成流M通。最好地，通道94和96是橢圓形，因此開口的尺寸iif'J 最大，而不會具有這樣的狄該狄大于^tit行的渦巻件14的外軍的寬 度。通道94 iO:在渦4^卜罩20的內(nèi)側(cè)壁表面附近，而通道96 iM在外軍20 的夕卜側(cè)壁表面附近。另一方面，如果希望，那么通道94和96可以是圓的，但 是，它們的直徑應(yīng)該是這樣的，當(dāng)它通過時，該開口不負(fù)^4伸到^ite行的渦 巻件14的徑向內(nèi)側(cè)上。如參照圖9所看到的一樣，致動組件52包拾活S^氣缸組件98及回復(fù)彈 ^iBL件99。活#氣缸組件98包括殼體100，該殼體100具有孑L，該孔限制 出氣釭104，該氣to^—端向內(nèi)延伸，并且活塞106可移動地設(shè)置在該氣缸 104內(nèi)。活塞106的外端107從殼體100的一端軸向向夕H申出，并且包括細(xì)長 的或者橢圓形開口108，該開口適合于安裝銷80，從而形成一部分閥環(huán)50。細(xì) ^者橢圓形的開口 108在工作期間用^納銷80相對于活塞端107的直線 運動的弧形運動。殼體100的懸掛部分110固定到尺寸大小合適的安裝法蘭 112上，該安裝法蘭112適合于使殼體100通過螺換116固定到合適的法蘭件 114上。例力魂過支承殼體26,使法蘭114nk/^it^支撐在外殼12內(nèi)'通道118it^在懸掛部分110上，該通道118從下端向上延伸，并JLit到 橫向延伸的通道120中，而通道120^iU'J氣釭104的內(nèi)端處。第J^J延伸 的通道124 ^!^懸掛部分110上，該通道124向夕卜通過側(cè)壁并iMt它的內(nèi)端 處與通道118 i^it。第^目對較小的、^延伸的通道128沿著流^ii道120 的相對方向從流^Mtii 118進行延伸，并且向外通過殼體100的端壁130。銷件132 i^I^A殼體100直立，回復(fù)彈簧134的一端連接到該銷件上， 而該回復(fù)彈簧的另一端連接到銷80的延長部分上?；貜?fù)彈簧134是這樣的長 度和強度，以致當(dāng)氣缸104完4rffiiit道128 iM!X時，她50和活塞106推到圖9所示的位置上。參照圖10和12可以最清楚M到，控制系統(tǒng)54包括閥體136，該閥# 有徑向向外延伸的法蘭137，該法蘭137在Hh具有錐形表面。閥體136插 入到外殼12中的開口 140中，并JJt過錐形表面138靠近開口 140的邊緣來 定位，然后)lf^在殼體12上，而圓柱形部分300向外突出。閥體的圓柱形部 分300包括直徑增大的螺紋孔302，該孔302軸向向內(nèi)延伸并ilit到凹入的區(qū) 域154中。閥體136包括殼體142，該殼體142具有第H1144，該通itAjo^上 是平的Ji^面146向下延伸，并且與第二鏡向延伸的通道148相交，該通道 148向夕卜通到殼體12內(nèi)的開口 140的區(qū)域中。第^SJt道150 ^^4面146向下 延伸并且與第四橫向延伸的通道152相交，該通道152也向外通到凹入的區(qū)域 154中，該凹入的區(qū)域iM在主體136的端部上。支管156通過合適的固定件密封地固定到表面146上，并且包括附件，這 些附件*個流體管路160和162的一端連4^來，從而使它們與相應(yīng)的通道 150和144處于密封的流M通中。螺線圏組件164用來密封地固定到閥體136上并且包括細(xì)長的管形件 304，該管形件304具有螺紋附件306，而該螺故附件306密封地固定到開口端 上。螺紋附件306適^dt過螺紋與孔302進行安裝并Jit過O形環(huán)308來密 封。
168可移動地iU在管形件304內(nèi)并JJt，簧174向外偏壓，而該 彈簧174壓在管形件304的封閉端308上。閥件176該衛(wèi)^塞168的外端上 并且與閥座178酉5^從而有選擇地關(guān)閉通道148。螺線圏172詔！在管形件 304上并JJt過螺母310檸在管形件304的外端上來固定。為了，壓流體供給到致動組件52上，軸向54伸的通道179從排出口 46 向下延伸并JL^接到非^it^行的渦巻件16內(nèi)的、通常是徑向延伸的通道180 中。通道180徑向延伸并且向夕卜通過非^itit行的渦巻16的圓周側(cè)壁，這可 參照圖11最清楚地看到。流體管路160的其它端密封iik^接到通道180中， 壓縮^y^^排出口 46供給到閥體136中。沿圓周方向拉長的開口 182 iM在 閥環(huán)50上，該閥環(huán)5(HM成使流體管路160通過，同時使環(huán)50相對于非軌 itil行的渦巻件16進械絲動。為了使增壓流糾閥體136供給到致動活鉢氣釭組件98中，流體管路162從閥體136進行延伸并JJ^接到通道124中，該通道124設(shè)置在殼體100 的懸掛部分110中。只要使突出部58和60與相應(yīng)的凹槽86和88對準(zhǔn)并iW吏突出部58和60 移到環(huán)形槽84中，就可使閥環(huán)50 m^L易地裝配到非4iit^行的渦巻件16 中。之后，通過突出部58和60的軸向Ji^面和下表面與導(dǎo)向表面62、 64、 66、 68、 70、 72、 74和76酉給，使閥環(huán)50旋轉(zhuǎn)到理想位置上，從而使閥環(huán) 50可移動地支撐在非4iit^行的渦巻件50上。之后，致動組件52的殼體100 iU在安裝法蘭114上，而活絲107安絲銷80。然后，使彈簧134的一端 連接到銷132上。之后，彈簧134的另一端連接到銷80上，因此完成了 己 過程。在敘己閥環(huán)50之前，非軌it^行的渦巻件16通過合適的螺栓184典型地 固定到主支承殼體26上時，在一些情況下^fti^t把非^t^行的渦巻件16 裝配到主支承殼體26之前，扭^it種連續(xù)功率調(diào)節(jié)零件^J己到非i^it^行的渦 巻件16中。這只要通過沿著閥環(huán)50的邊^(qū)H供若干合適設(shè)置的弧形切口 186，就可容易地實現(xiàn)，如圖4所示。這些切口提供了固定螺栓184的入口， 而閥環(huán)敘eJ'J非執(zhí)itil行的渦巻件16中。在工作時， 一個或者多個傳感器188所探測到的系統(tǒng)工作*表明需要壓 縮機的全部功率時，室內(nèi)元件控制模塊190響應(yīng)來自傳感器188的信號進行工 作，從而給螺線管組件164的螺線圏172通電，因jHvf吏柱塞168與閥座178脫 離接合，因》hit道148和152處于流體i^i之中。然后，偵J^上處于排出壓 力中的增壓流^v排出口 46通iiif道179、 180、；緣管路160、通道150、 152、 148、 144、流體管路162和通道124、 118和120 ^J'J氣釭104中。然 后，該流體壓力使活塞106相對于氣釭104向外移動，因jJ^f吏閥環(huán)旋轉(zhuǎn)，從而 把突出部58和60以密封重疊的方式移動到通道90和92中。然后，防止^ilA 到運動-;(L^腔中的^A氣^ititit道90和92排出，該運動流體腔由相互^ 的渦巻件14和16來P艮制出。當(dāng)負(fù)荷情況變到不需要壓縮機的全部功率時，傳感器188將4C^明這種情 況的信號供給到控制器190中，該控制器使螺線管組件164的線圏172斷電。 然后，在彈簧174的偏壓作用下使柱塞168從管形件304中向外運動，因此使 閥176移動從而與座178形成密封接合，因此關(guān)閉了通道148和使增壓流體停止流動。應(yīng)該注意到，凹口 154與排出口 46處于連續(xù)的流M通中，因jtbil: 續(xù)地承受排出壓力。排出壓力有助于偏壓閥176,從而使之與閥座178形成流 體緊密封^，及以這種關(guān)系###目同。絲氣釭104內(nèi)的增壓氣艦iM道128流回到室38中，因此彈簧134 使閥環(huán)50旋轉(zhuǎn)回到這樣的位置上在該位置上，突出部58和60不再關(guān)閉通 道90和92。彈簧134還使活塞106相對于氣缸104向內(nèi)移動。在這個位置 上，吸AJ!]運動i^^腔中的-"^^lA氣^itiiit道90和92排出，直到運動 ^^腔不與開口 94和96iiit時為止，因jtb^少了壓縮中的吸入氣體量，從而 減少了壓縮機的功率，該運動流體腔由相互接合的渦巻件14和16限制出。應(yīng) 該注意到，通過把調(diào)節(jié)系統(tǒng)布置威/f^a縮機10 ^JL常情況下處于減少的工作 功率模式下(即螺線圏斷電，因此沒有流體壓力供給到致動活塞氣釭組件)， 這個系^4供了這樣的優(yōu)點壓縮才碌功率減少的模式下進行起動，因此所需 要的起動扭頭嫩小。如果希望的話，那么可以使用費用較小的、起動扭頭腺小 的馬達(dá)。應(yīng)該注意到，閥環(huán)在圖1的調(diào)整位置和圖2的未調(diào)^f立置之間的移動ii^ 直接涉;SJ'Jitii 128的相對尺寸大小和 ^線。換句"^兌，由于通道128連 續(xù)通到室38中，而該室38處于級入a力下，因此當(dāng)螺線管組件164的線圏 172通電時，從排出口 46中流出的~^，壓^^#連續(xù)^4#出到吸^力 中。該流體量通iiit道128的相對尺寸大小ilt^制'但是，當(dāng)通道128的尺寸 大小減小時，使氣缸104排空所需要的時間將增加，因J^吏從減少的功率轉(zhuǎn)換 到全功率所需要的時間增加了 。雖然在上述實施例中^JfH^在殼體100內(nèi)的通道128來排放氣釭104的 致動壓力，從而〗^縮機10回到減少的功率中，但是不用iM: 128而在閥體 136上合ii^iM排;^i道也是可以的'這個實施例示出在圖13和14中。圖 13示出了^^的閥體136'，該閥^fr有排出通道192，該通道192進行工 作，從而使iliil44'出口通到^UNJi力中，并且因jtbit過管路162使氣釭104 通到吸口中。圖14示出了^itit的活S^氣缸組件98',在該組件中，不賴 排出通道128。閥體136'和活塞氣缸組件98'的工作和功ft^其它情況下與上 面所^Hf的^i4^目同。相應(yīng)地，閥體136和136'、活S^氣釭組件98和98' 的相應(yīng)部分J4Ui^目同，并且每^Hf對目同的標(biāo)號加上撇號;^示。雖然上述實施例提供了足夠的相對較低費用的功率調(diào)節(jié)裝置，但也可以使 用^電磁閥，在該電磁閥中，氣缸104的iM^t過閥系;^制。示出了這 種裝置，并且參照圖15 ijU^彌述。在這個實施例中，閥體194以與上ii^目 同的方式固定到殼體12中，并且包括細(xì)長的中央孔196，在該中央孔196內(nèi)可 移動地設(shè)置著滑閥198?；y198通過殼體12向夕卜延伸到螺線圏200中，并且 在螺線圏200通電時，適合于從閥體194向外進行縱向移動。當(dāng)線圏200斷電 時，線圏彈簧202進行工作從而使滑閥198偏壓到閥體194中.滑閥198包括細(xì)長的軸向延伸的中心通道204，該中心通道204的內(nèi)端通 過塞子206來堵住。設(shè)置了通常是徑向延伸的、軸向隔開的三組通道208、 210、 212， ^^且包括一個或者多個這樣的通道這些通itA中心通道204向外 延伸，而^^且各自通到軸向間隔開的環(huán)形槽214、 216和218中。閥體194設(shè) 置有第一高壓^t道220，該供M道220通到孔196中并JJt合于連接到 流體管路160中從而M縮^^供給閥體194中。閥體中的第H1222 M 到孔196中并iLit合于在它的外端連接到;緣管路162中，從而使孔196與氣 缸104處于^^it之中。排出通道224也"iM在閥體194中，該通道的一端 通到孔196中，而另一端通到殼體12的下部室38中。在工作時，當(dāng)螺線圏斷電時，滑閥198將處于這樣的位置環(huán)形槽214將 與通道222頓，而環(huán)形槽218與排出通道224ilit，因此可以連續(xù)i^吏氣缸 104換氣。這時，滑閥198設(shè)置成環(huán)形密封件226和228位于通道220的軸 向相對側(cè)，因此可以防止壓縮^^^排出口 46流出。當(dāng)希望致動功率調(diào)節(jié)系 統(tǒng)g高壓縮機10的功率時，給螺線圈200通電，因jtbf吏滑閥198從閥體194 向外移動。這將導(dǎo)致環(huán)形槽218不與排出通道224處于流M通，同時環(huán)形槽 216移動成與高壓供M道220 a。當(dāng)通道222與環(huán)形槽214 ,流^t 時，來自通道220的增壓;i5^t過滑閥198內(nèi)的通道210和208供給到氣釭104中。在滑閥198上^j:輔助的、合適的、軸向間隔開的環(huán)形密封件，從而確寸樹閥198和孔196之間的密封關(guān)系。本發(fā)明的連續(xù)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)非常適合于在^,外殼之前檢測。為了實 "測，只需^eit壓流體供給到排出口 46中并且^e^適的致動電力供給到 螺線圏中。然后，螺線圏循環(huán)進行工作，從而使閥環(huán)產(chǎn)生必須的旋轉(zhuǎn)運動，因j^角保了合iU4^J己所有的內(nèi)部工作元件。增壓流^it過^a縮才;i^行工作所產(chǎn)生的增壓5*來供給，或者由合適的夕MP源來供給。J脈參照圖16說明本發(fā)明的控制結(jié)構(gòu)400。結(jié)構(gòu)400包括銜顯器402、室 內(nèi)元件控制才缺190、室內(nèi)蒸發(fā)器盤管404、室外元件406、溫度傳感器188和 變速ii!X^ 410和412。 itX^幾412與室內(nèi)蒸發(fā)器盤管404相連，而iHJ5^幾 410與室外元件406內(nèi)的冷凝器盤管414相連。如圖16所示，結(jié)構(gòu)400包括一 個溫度傳感器188，該溫度傳感器監(jiān)測^HP劑管路中的液體制冷劑的溫度，該 制冷劑管路在室外元件406和室內(nèi)元件盤管404之間進行延伸， 一個溫度傳感 器188監(jiān)測室外環(huán)嫂空氣溫度?？刂撇弄M190 ^jf]這些傳感器中的一個或者兩 個。恒溫器402是這樣的裝置它控制室內(nèi)或者建筑物內(nèi)的溫度。恒溫器402 可以接受通用的卸載信號416，該信號表示需要卸載循環(huán)。通用的卸載信號 416是任選的，并JL^vltit種信號時，恒溫器402將把該信號送到控制模塊 中，從而開始卸，環(huán)。除了信號416 O卜或者取代信號416,還可以把控制 模塊190編程成在#^傳感器188讀出超過預(yù)定溫度時使^1循環(huán)開始。室內(nèi)盤管404是典型制冷循環(huán)的一^分，該循環(huán)包括渦4ia縮機12，壓縮 機i^在室外元件406中。 一對制冷劑管路418和420在室內(nèi)盤管404和室外 元件406的M式壓縮機12之間進行延伸。管路420是^IA^制冷劑管路，該 管路A室內(nèi)盤管404中輔隨制冷劑。一*感器188監(jiān)測管路418內(nèi)的制冷劑 的溫度。室外元件406包括減壓縮機12、冷凝器414和與冷凝器414相連的im 機410。控制模塊190使渦;^縮機12工作在它的最大功率處，直到它接受到信 號來開始卸載時為止。這*號來自通用的卸載信號416，當(dāng)室外溫JL^過預(yù) 選的溫度、優(yōu)選100。F時，它可以來自室外的環(huán)境傳感器188,或者當(dāng)管路 418內(nèi)的流體溫JL^過預(yù)定溫度、 105°F時，這*號來自;緣管醋感 器188中。在接受到卸栽信號時，控制才執(zhí)190把變速iH^幾412轉(zhuǎn)換到^f組、最好 70%的空氣流，并iUtiti^逸管路424，向渦;^a縮機12發(fā)信號從而使^t全 功率(100% )和它的減少功率、M為65%之間跳動。除了減少蒸發(fā)器iHX 機421的速度"卜，如果希望的話，變速iHX機410的冷凝器銷it/l也可與壓縮機負(fù)，環(huán)成比例^目應(yīng)減少，從而使^4^系統(tǒng)的效率最大。已^L 現(xiàn)，通ii4 40秒的循環(huán)時間內(nèi)^JU 45 %的負(fù),環(huán)(即18秒工作和22秒關(guān) 閉)，減少了接近20%的系統(tǒng)功率。^1過循環(huán)在100%和65%之間的壓縮機 描述了上面的優(yōu)選系統(tǒng)的同時，如果希望的話壓縮才幾可以循環(huán)在其它功率之 間。例:^i殳計有蒸氣噴4^^i^A^功率調(diào)節(jié)的壓縮機設(shè)計成通it^氣噴射 運行在120 %上，在沒有蒸氣噴射的情況下運行在100 %上，；SJtii54i^ilA 功率調(diào)節(jié)運行在65 %上?？刂颇K190 ,皮編程^yE^^f這些功麥t間進^i^續(xù) 循環(huán)。jH^卜，當(dāng)上面所描述的系統(tǒng)具有監(jiān)測制冷劑溫度和室外環(huán)境溫度的傳感 器188時，可以iMJ能確定該系統(tǒng)的最大負(fù)載工作a的其它傳感器。這些包 括監(jiān)測壓力的負(fù)載傳感器430、監(jiān)測電壓的負(fù)載傳感器432、監(jiān)測電流的負(fù)栽 傳感器434、冷凝器盤管中點溫度傳感器436或者監(jiān)測壓縮機12在空氣調(diào)節(jié)系 統(tǒng)內(nèi)的馬ii^l且的溫度的溫度傳感器438， M局限于此?？刂莆?90可以實現(xiàn)的其它選^r案;UMl適用的方法，該方法##室 內(nèi)的恒溫器誤差與詔文值和/或可能的室外環(huán)境采用可變的循環(huán)時間如10 - 30 秒。這種適用的方法可以J^有皿平衡^性與高J^求減少量，并M長了螺線管的壽命。 互聯(lián)網(wǎng)通信的出現(xiàn)，！^容易實mitJ:聯(lián)網(wǎng)來接受通用的信號。因此，許多針或者一個針中的設(shè)備可以異相同步，從而在每個 房子或者在單個房子中^性沒有任何明顯減少的情況下實現(xiàn)全部通用位置請顯而易見的是，確信所公開的本發(fā)明的怖&實施例提供了上述的這些優(yōu)點 和特征，同時應(yīng)該知道，在沒有脫離附加的權(quán)利要求書的合適范圍或者清楚含 義的情況下，本發(fā)明可以改進、變形和變化。
權(quán)利要求
1.一種空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它包括渦旋壓縮機，所述渦旋壓縮機包括兩個渦卷件，兩個渦卷件具有相互嚙合的外罩，所述壓縮機可以在小功率狀態(tài)和大功率狀態(tài)之間有選擇地進行工作；閥件，所述閥件相對于所述兩個渦卷件能在使所述渦旋壓縮機處于所述大功率狀態(tài)的第一位置和使所述渦旋壓縮機處于所述小功率狀態(tài)的第二位置之間移動；電磁閥，它與所述閥件連接，從而使所述閥件在所述第一位置和所述第二位置之間以可變的循環(huán)時間進行循環(huán)；及控制器，它與所述電磁閥連接，所述控制器能進行工作，從而控制使用脈沖寬度調(diào)制的所述電磁閥，從而響應(yīng)控制信號使所述壓縮機在所述小功率狀態(tài)和所述大功率狀態(tài)之間連續(xù)地進行循環(huán)。
2. 如權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，所述控制器監(jiān)測工作狀態(tài) 并將所述工作狀態(tài)與該叉點進行比較以確定"^I值，所述可變循環(huán)時間是才Mt 所述"^J/fiiMi應(yīng)性確定的。
3. 如權(quán)矛J^求1所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，所述閥件是閥環(huán)。
4. 一種空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它包括渦旋壓縮機，它包括兩個渦巻件，兩個渦巻件具有相互嚙合的外軍，所述 壓縮機可以在小功率和大功羋之間有選擇i(k^行工作；電磁閥，它與所^縮才A^接，從而使所述壓縮機在所述小功率和所述大 功^J司進行循環(huán)；控制器，它與所述電磁閥連接，所述控制器能進行工作，從而控制使用脈 沖寬度調(diào)制的所述電磁閥，從而響應(yīng)控制信號使所述壓縮機在所述小功率和所 述大功^MU'司連續(xù)itk^行循環(huán)；及第一i!UMM;達(dá)，所述控制器^^斤述第-H^M幾馬達(dá)的i^隨著所逸!i縮 才幾的所述循環(huán)同時^k;咸小。
5. 如權(quán)利要求4所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，所述空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)還包括 蒸發(fā)器，所*一艦碼達(dá)與所述蒸發(fā)器連接。
6. 如權(quán)利要求4所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，所述空氣調(diào)節(jié)系皿包括冷凝器，所述第一illKiM;達(dá)與所述冷凝器連接。
7. 如權(quán)利要求4所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，所述空氣調(diào)節(jié)系鄉(xiāng)Aii包括第二iMiM 達(dá)，所述第一itX+;i^達(dá)與所述蒸發(fā)器連接，所述第二iMi/L馬達(dá)與所述冷凝器連接。
8. 如權(quán)利要求7所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，所述控制紛^斤述第一送 KiM ^第二"iM^M;達(dá)的^與所^縮機的所述循環(huán)同時地減小。
9. 如權(quán)利要求4所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，還包括閥件，所述閥件相對于所 述兩個渦巻件肖t^f^斤述渦旋壓縮機處于所述大功率狀態(tài)的第一位置和使所述 ^^a縮機處于所述小功率狀態(tài)的第"^f立置之間移動。
10. 如^U'J要求9所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，所述閥件是閥環(huán)。
全文摘要
公開了一種用于渦旋型壓縮機的、改進過的連續(xù)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，電磁閥組件的閥體固定到密封殼體的內(nèi)壁上，致動線圈安裝在外表面上。致動線圈包括柱塞/閥件，該柱塞/閥件與設(shè)置在閥體上的通道配合，從而有選擇地致動使用壓縮流體的功率調(diào)節(jié)裝置。這種結(jié)構(gòu)提供了這樣的優(yōu)點，全部流體壓力管路設(shè)置在密封殼體內(nèi)，因此可以防止?jié)撛诘膿p壞，電磁線圈容易改變/更換從而提供不同的、可得到的工作電壓和/或不正常工作，在最后焊接外殼之前，該系統(tǒng)容易測試。致動線圈通過脈沖寬度調(diào)制來控制，從而在需要卸載的時期期間內(nèi)減少了壓縮機的負(fù)載需求。
文檔編號F25B49/02GK101328889SQ200810144868
公開日2008年12月24日 申請日期2001年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月11日
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