專利名稱：二級往復(fù)式壓縮機(jī)及相關(guān)hvac系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二級往復(fù)式壓縮機(jī)，包括如美國專利4838769中所顯示的止轉(zhuǎn)棒軛壓縮機(jī)。在這種機(jī)器中活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是受曲柄銷的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)影響的，曲柄銷通過連桿或其他連接機(jī)構(gòu)而附加在活塞上，所述連桿或其他連接機(jī)構(gòu)具有可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述曲柄銷上的軸承。
本發(fā)明的壓縮機(jī)包括氣體壓縮機(jī)，特別是多氣缸冷凍劑壓縮機(jī)，其中至少一個(gè)活塞的連桿軸承安裝在偏心凸輪上，偏心凸輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在曲柄銷上。在曲軸驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和曲軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述凸輪以一定角度進(jìn)行調(diào)整，而轉(zhuǎn)向加長或縮短的曲柄銷擺動(dòng)和活塞行程。所述行程或擺動(dòng)轉(zhuǎn)向可產(chǎn)生所需的高壓致冷劑輸出量，這樣在變化的負(fù)荷條件下可容易地保持壓縮機(jī)的效率。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)的擺動(dòng)換向壓縮機(jī)的特殊應(yīng)用在美國專利4479419、4236874、4494447、4245966和4248053中均進(jìn)行了顯示和描述，這些專利所披露的技術(shù)特征全部作為參考使用。在這些專利中曲柄銷軸頸是綜合性的，它由一個(gè)內(nèi)偏心軸頸及一個(gè)或多個(gè)外偏心形軸頸來組成，所述內(nèi)軸頸是曲柄銷軸的外表面，在這些專利中外軸頸被稱為“偏心凸輪或偏心環(huán)”，所述外軸頸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝或套裝到所述內(nèi)軸頸上。連桿的軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到最外面軸頸的外表面上。
與本發(fā)明中一樣，在這些專利中動(dòng)力傳遞組件的所有軸頸和軸承的表面為傳統(tǒng)的環(huán)形，所述動(dòng)力傳遞組件為從曲軸到連桿上的可移動(dòng)的擺動(dòng)活塞的動(dòng)力傳遞組件，這樣在內(nèi)軸頸上的外軸頸和最外部軸頸上的連桿軸承的設(shè)計(jì)限制內(nèi)，使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不受結(jié)構(gòu)上的限制。不管在那個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)，所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過最外軸頸的外表面相對于其內(nèi)軸承表面的偏心率，改變曲柄銷的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線至曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的徑向距離，這樣就改變了曲柄銷的擺動(dòng)和活塞的行程。
如美國專利4479419中所述，并參考其中的結(jié)構(gòu)編號可知，凸輪38在曲柄銷34上的角定位是通過一對驅(qū)動(dòng)止動(dòng)塊(在所述專利4479419中未編號，在專利4494447中作為“端點(diǎn)”編號為58、60)來達(dá)到的，所述止動(dòng)塊按一定角度分布在曲軸如曲柄銷34的一部分上，被驅(qū)動(dòng)擋塊48布置在凸輪38上。這些止動(dòng)塊和擋塊相互按一定角度定位，這樣曲軸在一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，止動(dòng)塊之一首先與擋塊的一側(cè)配合而將凸輪38轉(zhuǎn)動(dòng)至所指定的曲柄銷上的第一個(gè)角位置上，這樣就產(chǎn)生了一個(gè)活塞行程長度。相反，曲軸的反向轉(zhuǎn)動(dòng)將使第一配合終止，這樣會(huì)使其他止動(dòng)塊轉(zhuǎn)動(dòng)而與擋塊的相反側(cè)配合，從而使凸輪轉(zhuǎn)向曲柄銷上指定的第二角位置，而產(chǎn)生另一個(gè)活塞行程長度。這些角位置在此可選擇地稱為“端點(diǎn)”或“擋塊-止動(dòng)塊”配合或“接觸配合”，以下統(tǒng)稱為“配合”。
應(yīng)注意到凸輪相對于曲柄銷的任何一個(gè)端點(diǎn)的至少一部分轉(zhuǎn)動(dòng)，可產(chǎn)生于凸輪的慣性，或來自于作用在凸輪的外軸頸表面上的連桿連接端軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力。
對于一給定的固定曲柄銷擺動(dòng)來說，活塞行程的最大可能的范圍是依賴于凸輪的內(nèi)軸承表面和外軸頸表面之間的偏心率的大小，這是很明顯的。較大的偏心率將根據(jù)凸輪在曲柄銷上的角位置而產(chǎn)生增加的或減小的擺動(dòng)。因此，適當(dāng)確定的偏心率將使所述曲柄銷的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與曲軸的軸線相一致，這樣可使曲柄銷擺動(dòng)及活塞行程變?yōu)榱?，從而修整了擺動(dòng)、活塞和氣缸。應(yīng)注意到在零行程或被動(dòng)的狀態(tài)下，壓縮機(jī)在減小的工作能力的運(yùn)行過程中，完全修整后的活塞，理論上在其正常的上死點(diǎn)和正常的下死點(diǎn)之間將保持一半的行程。
應(yīng)特別注意到，如上所述，動(dòng)力傳遞組件中所包含的所有軸頸和軸承基本上是良好的環(huán)形，當(dāng)然，所述環(huán)形是在現(xiàn)代加工能力之內(nèi)生產(chǎn)出來的，它們之間的轉(zhuǎn)動(dòng)接觸實(shí)際上是無摩擦的。這樣就產(chǎn)生了一個(gè)難解的問題，即在任何給定的時(shí)間如果只有擋塊的一側(cè)與止動(dòng)塊配合，在凸輪只是由具有較小力的止動(dòng)塊驅(qū)動(dòng)時(shí)，如何阻止配合的分離及如何阻止隨后產(chǎn)生的凸輪在曲柄銷上的轉(zhuǎn)動(dòng)？這種分離將產(chǎn)生一個(gè)無計(jì)劃的活塞運(yùn)動(dòng)或行程的過剩，這樣將明顯阻止在變化負(fù)荷條件下保持最大壓縮機(jī)效率的企圖。根據(jù)上面的專利，應(yīng)明顯認(rèn)識(shí)到，在這個(gè)階段僅通過凸輪的慣性可保持所述配合。
專利4494447中提到一種不穩(wěn)定現(xiàn)象，在第一欄中只是稍微提到氣體噴射、活塞桿慣性、離心力和氣體扭矩的反向力均影響凸輪的不穩(wěn)定性。但是，該專利中的技術(shù)內(nèi)容和相互關(guān)系不明確，例如該專利中零行程活塞狀態(tài)就不明確。另外，在該專利的第一欄中也提到“通常阻止擺動(dòng)的力為摩擦力、不同的阻力負(fù)荷和凸輪慣性力”。這種陳述只是對所有冷凍壓縮機(jī)中以不同程度存在的力的羅列，而對解決不穩(wěn)定性的問題未提供任何的方法，特別是對于解決零活塞行程狀態(tài)下的不穩(wěn)定性的問題。
上述專利披露了一種實(shí)際的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)來構(gòu)成其發(fā)明，所述結(jié)構(gòu)的特征在于，在需要的位置輔助保持凸輪。所述結(jié)構(gòu)包括端部止動(dòng)塊58、60，所述止動(dòng)塊最好相互間隔270°，這樣根據(jù)所述專利就產(chǎn)生了一個(gè)較大的離心力扭矩“CFT”，來使止動(dòng)塊和擋塊在轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪的端點(diǎn)處保持接觸，如所述專利的圖4和圖5中所示。在所述專利中還披露了所述離心力扭矩(CFT)可通過將凸輪塊62的中心遠(yuǎn)離擺動(dòng)軸線而重新定位來產(chǎn)生。所述擺動(dòng)軸線穿過曲軸的軸線30a和曲柄銷的軸線32a，如該專利的圖6和圖7所示。
申請人已發(fā)現(xiàn)在典型的壓縮機(jī)運(yùn)行狀況下利用這種綜合性的曲柄銷軸頸，僅利用凸輪慣性來阻止擋塊和止動(dòng)塊的分離是無效的，也就是說即使在理論上完全修整的氣缸中，在動(dòng)力存在的情況下，僅利用凸輪的慣性來阻止配合及擺動(dòng)移動(dòng)的不穩(wěn)定性是無效的。這種壓縮機(jī)雖在市場上得以成功利用，但在一定程度上這種壓縮機(jī)是不完美的。
總之，在公知技術(shù)中披露了二級壓縮機(jī)的一般的內(nèi)容，在這種壓縮機(jī)中仍存在著很大的改進(jìn)的必要，如對其結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及在HVAC系統(tǒng)中的應(yīng)用和應(yīng)用方法等。
發(fā)明簡述本發(fā)明的一個(gè)目的為多氣缸壓縮機(jī)上的至少一個(gè)曲柄銷提供一種曲柄銷擺動(dòng)變化機(jī)構(gòu)。所述機(jī)構(gòu)克服了活塞在被動(dòng)狀態(tài)或主動(dòng)狀態(tài)的運(yùn)行過程中，所產(chǎn)生的不穩(wěn)定力的負(fù)作用，所述結(jié)構(gòu)還減少或消除了在上述任何一種運(yùn)行狀態(tài)中，止動(dòng)塊和擋塊的重復(fù)配合所產(chǎn)生的噪音。本發(fā)明的另一個(gè)目的是為活塞在被動(dòng)狀態(tài)處于基本為零活塞行程的狀態(tài)時(shí)提供一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一個(gè)目的為提供一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，該穩(wěn)定結(jié)構(gòu)對于二級壓縮機(jī)的可反轉(zhuǎn)的其他部件適于較小的更改。
本發(fā)明的一個(gè)附加的目的為二級壓縮機(jī)的曲柄銷和偏心凸輪組合部件提供一種改進(jìn)的潤滑系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個(gè)目的為二級往復(fù)式壓縮機(jī)提供一種改進(jìn)的偏心凸輪和曲柄銷的組合部件，并提供一種裝配這種壓縮機(jī)的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的為壓縮機(jī)提供一種有效的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)反轉(zhuǎn)系統(tǒng)，而使其在全工作能力和減小后的工作能力之間變化。本發(fā)明的另一個(gè)目的是為馬達(dá)控制裝置提供一種保護(hù)系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種馬達(dá)控制裝置，所述馬達(dá)控制裝置可經(jīng)濟(jì)有效地操作多個(gè)不同的二級HVAC部件，如壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、鼓風(fēng)機(jī)、冷凝器風(fēng)扇等等。
本發(fā)明的另一個(gè)目的為將本發(fā)明中的二級壓縮機(jī)應(yīng)用于改進(jìn)的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和/或加熱泵系統(tǒng)及提供一種應(yīng)用方法。本發(fā)明的相關(guān)的目的是為多種致冷劑提供具有二級特征的經(jīng)濟(jì)有效的HVAC系統(tǒng)，包括提高R-410的有效用途的系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將在下文中進(jìn)行描述，并將從下面的描述中得以明確了解，或可通過本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用而了解。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將通過附加的權(quán)利要求中特別指出的部件及組合而認(rèn)識(shí)并得到。
為達(dá)到此處指出的及全面描述的本發(fā)明目的，本發(fā)明包括一個(gè)二級往復(fù)式壓縮機(jī)，所述二級往復(fù)式壓縮機(jī)包括一個(gè)基體，所述基體具有至少一個(gè)氣缸、一個(gè)相關(guān)的壓力室和活塞、一個(gè)包含有偏心曲柄銷的曲軸、一個(gè)可將曲軸在正方向及相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)的可反轉(zhuǎn)馬達(dá)、以及一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝配于曲柄銷之上的兩位置偏心凸輪。當(dāng)馬達(dá)在正方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)至相對于所述曲柄銷的第一位置并在第一位置處運(yùn)行；當(dāng)馬達(dá)在相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)至相對于所述曲柄銷的第二位置并在第二位置處運(yùn)行。當(dāng)馬達(dá)在正方向上運(yùn)行時(shí)，所述曲柄銷和所述凸輪的偏心率的組合而使活塞具有第一行程，當(dāng)馬達(dá)在相反方向上運(yùn)行時(shí)，所述曲柄銷和所述凸輪的偏心率的組合而使活塞具有第二行程。第二行程小于第一行程，在一些實(shí)施例中為零。所述壓縮機(jī)還包括在第一預(yù)選的固定動(dòng)力負(fù)荷的正方向上、或在第二預(yù)選的固定動(dòng)力負(fù)荷的相反方向上選擇運(yùn)行馬達(dá)的控制裝置。第二動(dòng)力負(fù)荷小于相應(yīng)的第一動(dòng)力負(fù)荷。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的馬達(dá)為具有啟動(dòng)線圈和運(yùn)行線圈的感應(yīng)馬達(dá)。馬達(dá)在運(yùn)行線圈上時(shí)在正方向上運(yùn)行，馬達(dá)在啟動(dòng)線圈上時(shí)在相反方向上運(yùn)行。選擇的運(yùn)行線圈和啟動(dòng)線圈最好使馬達(dá)在兩級上運(yùn)行時(shí)保持最優(yōu)的效率。馬達(dá)控制裝置包括一個(gè)轉(zhuǎn)換控制裝置，該裝置可根據(jù)已知的或感應(yīng)到的狀況而使馬達(dá)的運(yùn)行從運(yùn)行線圈轉(zhuǎn)換至啟動(dòng)線圈。這種控制線路的布置為壓縮機(jī)及其他HVAC部件如鼓風(fēng)機(jī)和風(fēng)扇的二級運(yùn)行提供了一種單一、有效的方式。
馬達(dá)與其二級控制裝置最好應(yīng)用于具有兩位置偏心凸輪的二級往復(fù)式壓縮機(jī)上，所述偏心凸輪用來調(diào)整壓縮機(jī)中至少一個(gè)活塞的行程。壓縮機(jī)中最好包括穩(wěn)定裝置，所述穩(wěn)定裝置包括當(dāng)馬達(dá)在正方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)用來限制凸輪圍繞曲柄銷的相對轉(zhuǎn)動(dòng)的第一止動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)馬達(dá)在相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)用來限制凸輪圍繞曲柄銷的相對轉(zhuǎn)動(dòng)的第二止動(dòng)機(jī)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一止動(dòng)機(jī)構(gòu)是以偏心塊的形式形成于偏心凸輪上，第二止動(dòng)機(jī)構(gòu)是以壓力卸載系統(tǒng)的方式來除去壓縮機(jī)的低側(cè)和修整活塞的壓力室之間的任何明顯的壓力差。
此外，該發(fā)明包括用于馬達(dá)的保護(hù)裝置。受保護(hù)的馬達(dá)包括一個(gè)單相可反轉(zhuǎn)感應(yīng)馬達(dá)，所述感應(yīng)馬達(dá)具有啟動(dòng)線圈和運(yùn)行線圈。當(dāng)馬達(dá)在一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述感應(yīng)馬達(dá)在運(yùn)行線圈上運(yùn)行，當(dāng)馬達(dá)在第二個(gè)方向上運(yùn)行時(shí)，所述感應(yīng)馬達(dá)在啟動(dòng)線圈上運(yùn)行。馬達(dá)電路包括一個(gè)保護(hù)器，所述保護(hù)器具有一個(gè)用來保持熱感應(yīng)開關(guān)的封閉裝置和一對加熱器。所述加熱器最好為寄存器的形式，其一端連接到熱感應(yīng)開關(guān)上，而另一端連接到馬達(dá)的啟動(dòng)線圈和運(yùn)行線圈上。當(dāng)保護(hù)器的內(nèi)部溫度達(dá)到預(yù)先選擇的溫度時(shí)，熱感應(yīng)開關(guān)就將電路開啟，從而將線圈從動(dòng)力位置移開一預(yù)先選擇的時(shí)間段。優(yōu)選的情況是將馬達(dá)應(yīng)用于運(yùn)轉(zhuǎn)二級可反轉(zhuǎn)馬達(dá)，所述保護(hù)器和馬達(dá)置于壓縮機(jī)箱中。
本發(fā)明的另一個(gè)方面為變化負(fù)荷壓縮機(jī)所用的曲軸和凸輪的組合部件，所述變化負(fù)荷壓縮機(jī)具有至少一個(gè)氣缸，和一個(gè)由活塞銷和位于活塞銷上偏心凸輪的組合部件所驅(qū)動(dòng)的相應(yīng)的活塞。曲軸包括一個(gè)具有近端和遠(yuǎn)端的軸，至少有一個(gè)偏心曲柄銷形成于近端和遠(yuǎn)端之間。止動(dòng)塊形成于曲柄銷或相鄰曲柄銷上，所述曲柄銷位于一對以一定角度相間隔的點(diǎn)上的。偏心凸輪跨在曲柄銷上，該偏心凸輪的直徑大于或等于曲軸遠(yuǎn)端的直徑。凸輪包括一對用來與曲柄銷上的止動(dòng)塊選擇配合的擋塊。所述系統(tǒng)包括一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)，當(dāng)凸輪和曲柄銷裝配在一起時(shí)，所述機(jī)械系統(tǒng)將凸輪保持在曲柄銷上的凸輪的軸線位置上。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述機(jī)械系統(tǒng)包括一個(gè)固定在軸上的端部。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述機(jī)械系統(tǒng)包括一個(gè)形成于曲柄銷內(nèi)的徑向孔，及一個(gè)伸入曲柄銷的徑向孔并在內(nèi)部溝槽中滑動(dòng)的銷子。附加的實(shí)施例將在下文中進(jìn)行描述。
本發(fā)明的另一個(gè)方面為將潤滑油應(yīng)用到曲軸與凸輪的結(jié)合面，以及凸輪和本發(fā)明的二級壓縮機(jī)系統(tǒng)的連桿軸承表面之間的結(jié)合面上的潤滑系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，潤滑系統(tǒng)包括一個(gè)伸長的形成于曲軸上的軸向供應(yīng)通路、一個(gè)形成于曲軸上且與軸向供應(yīng)通路和曲柄銷的外表面流體相連的交叉鉆孔、和一個(gè)形成于凸輪上的潤滑油輸送孔。當(dāng)凸輪位于第一和第二位置時(shí)，所述潤滑油輸送孔與曲軸上的徑向交叉孔線性對準(zhǔn)，并且在兩個(gè)位置上與連桿的軸承表面流體相連。潤滑系統(tǒng)的其他實(shí)施例將在下文中進(jìn)行考慮和描述。
本發(fā)明還包括二級壓縮機(jī)的應(yīng)用，特別是將本發(fā)明的二級壓縮機(jī)應(yīng)用到空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中及應(yīng)用的方法。本發(fā)明也包括一個(gè)冷卻一定空間的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一個(gè)在第一固定最大負(fù)荷或在減小的第二負(fù)荷下運(yùn)行的二級壓縮機(jī)、一個(gè)膨脹裝置、一個(gè)蒸發(fā)器、和一個(gè)冷凝器，上述裝置處于具有壓縮機(jī)的冷卻環(huán)路中。所述系統(tǒng)還包括一個(gè)二級蒸發(fā)器鼓風(fēng)機(jī)，所述二級蒸發(fā)器鼓風(fēng)機(jī)在第一固定最大負(fù)荷或第二減小的固定動(dòng)力負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)。所述空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括一個(gè)與壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)相連的控制系統(tǒng)，當(dāng)冷卻條件超過一預(yù)選擇值時(shí)，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)就在相應(yīng)的第一級下運(yùn)行壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)，當(dāng)冷卻條件低于一預(yù)選擇值時(shí)，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)就在相應(yīng)的第二級運(yùn)行下壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)。
壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)的第一級和第二級最好相匹配而為系統(tǒng)的冷卻條件提供最優(yōu)的效率。所述系統(tǒng)的壓縮機(jī)最好為本發(fā)明的可反轉(zhuǎn)二級往復(fù)式壓縮機(jī)。所述控制裝置最好由二級溫控繼電器來提供的控制裝置，所述膨脹閥最好為二級裝置。本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)可使用多種致冷劑，且本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)使用R-410致冷劑時(shí)與傳統(tǒng)的系統(tǒng)相比更為有效。
此外，本發(fā)明還包括將二級壓縮機(jī)在加熱泵系統(tǒng)上的應(yīng)用及應(yīng)用方法。本發(fā)明還包括一個(gè)加熱泵系統(tǒng)，所述加熱泵系統(tǒng)包括一個(gè)二級壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹裝置、蒸發(fā)器、用來運(yùn)行壓縮機(jī)的裝置、冷凝器、膨脹裝置及在需要時(shí)可作為熱泵而選擇進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)和加熱的蒸發(fā)器。所述系統(tǒng)包括在壓縮機(jī)根據(jù)加熱要求而運(yùn)行在第一級或第二級的加熱狀態(tài)下，及在壓縮機(jī)只在第一級運(yùn)行時(shí)的空氣調(diào)節(jié)的狀態(tài)下操作該系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。加熱泵系統(tǒng)最好具有單孔膨脹閥，在空氣調(diào)節(jié)狀態(tài)時(shí)壓縮機(jī)最好運(yùn)行在60％或70％的工作能力下。本發(fā)明的二級可反轉(zhuǎn)壓縮機(jī)最好應(yīng)用到該系統(tǒng)中。
應(yīng)認(rèn)識(shí)到以上的總體的描述及下文中的詳細(xì)描述只是對本發(fā)明的解釋和例示，而并不是限制本發(fā)明。
構(gòu)成說明書的一部分的附圖顯示了本發(fā)明的一個(gè)(多個(gè))實(shí)施例，附圖與敘述的內(nèi)容共同解釋本發(fā)明的原理。
附圖簡述

圖1所示為冷凍劑壓縮機(jī)的縱向垂直剖面圖，為達(dá)到清楚顯示的目的，本申請對圖中的某些部分進(jìn)行了顯著的標(biāo)示。根據(jù)本發(fā)明其底部的擺動(dòng)曲柄銷變更為偏心凸輪，凸輪以主動(dòng)狀態(tài)定位顯示，也就是說顯示為曲柄銷的整個(gè)擺動(dòng)，在相應(yīng)的活塞的活塞頭上具有可壓力變形進(jìn)氣閥機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)從壓力室中提供壓力降。
圖2所示為與圖1中所示的底部活塞和曲軸擺動(dòng)區(qū)域的剖視圖，凸輪以被動(dòng)狀態(tài)定位顯示，其中凸輪的頂點(diǎn)接近相應(yīng)的活塞，也就是說產(chǎn)生一個(gè)零曲柄銷擺動(dòng)；
圖3所示為圖2中所示的機(jī)構(gòu)，沿線8以逆時(shí)針方向曲軸的被動(dòng)擺動(dòng)循環(huán)的幾何圖形，所述循環(huán)的象限順次為1-4，其中的活塞處于圖2中所示的被動(dòng)位置；圖4所示為沿圖2中的線4-4所做的剖面視圖，該圖中顯示了離心力操縱鎖閂機(jī)構(gòu)；圖4A所示為圖4中所示的機(jī)構(gòu)在線4A方向上的俯視圖；圖4B所示為圖4A沿線4B-4B所做的視圖；圖4C所示為圖4中所示的穩(wěn)定裝置在鎖緊狀態(tài)或運(yùn)行狀態(tài)下的一種優(yōu)選機(jī)構(gòu)和構(gòu)造的側(cè)視圖；圖4D所示為圖4C所示的穩(wěn)定裝置的俯視圖；圖4E所示為圖4C所示的穩(wěn)定裝置在未鎖緊狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)下的側(cè)視圖；圖5所示為一種壓力差操縱的穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的剖面視圖；圖6所示為圖5所示的機(jī)構(gòu)的一種變體的視圖；圖7所示為沿圖2中的線4-4所做的剖面視圖，圖中顯示了具有凹槽和O形環(huán)且與凸輪軸承表面滑動(dòng)接觸的曲軸銷軸頸表面；圖8所示為圖2中沿線4-4按箭頭所示的方向所做的軸承軸頸的剖面視圖，圖中顯示了一種機(jī)械裝置，即一種用來增大摩擦阻力而保持所述配合的壓力輥?zhàn)?；圖9所示為圖8中沿線9-9所做的剖面視圖，該圖進(jìn)一步顯示了圖13中所示的輥?zhàn)拥难b配情況；圖10所示為圖5中所示的摩擦阻力穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的視圖；圖11所示為一種摩擦阻力裝置的一種變體；圖12所示為圖1中所示的閥片的一部分的剖面視圖，圖中顯示了一種拱形舌簧式進(jìn)氣閥和特殊形式的排氣閥；圖13所示為圖12中所示機(jī)構(gòu)的視圖，圖中顯示了正壓力施加裝置的應(yīng)用，即該裝置可彈性地推動(dòng)正常關(guān)閉的舌簧閥至微開啟位置，圖中還顯示了閥片上通過吸氣而產(chǎn)生壓力降的孔；圖14所示為圖1中所示的壓縮機(jī)的一部分的視圖，圖中顯示了穿過氣缸壁而形成的壓力降低孔，所述壓力降低孔通過位于氣缸體上的管道裝置而與壓縮機(jī)的低壓側(cè)相連，這樣就在所述低壓側(cè)將壓力從曲軸箱的高密度氣-油混和區(qū)域中移開；圖15所示為可轉(zhuǎn)換活塞的剖面視圖，所述活塞具有一個(gè)或多個(gè)小直徑的壓力降低孔，所述孔穿過活塞的頂部；圖16所示曲軸箱部分的剖面視圖，圖中簡略的顯示了變型的活塞；圖17所示為將圖16中的部分結(jié)構(gòu)剖去后的視圖，圖中顯示了一種具有浮動(dòng)進(jìn)氣閥的活塞；圖18所示為活塞的一部分的側(cè)視圖，圖中顯示了一種泄漏吸入方式的特殊拱形壓力環(huán)和凹槽結(jié)構(gòu)；圖19所示為圖18中沿線19-19所做的剖面視圖；圖20所示為圖18中所示的處于密封壓縮方式下的環(huán)的視圖；圖21所示為圖20中沿線21-21所做的剖面視圖；圖22所示為為穩(wěn)定配合而產(chǎn)生離心力扭矩(CFT)所優(yōu)選的加重的雙止動(dòng)塊凸輪的仰視圖；圖23所示為圖22中所示的凸輪通過圖紙平面旋轉(zhuǎn)90°后的側(cè)視圖；圖24所示為圖22中所示的凸輪的俯視圖；圖25所示為利用圖22中所示的凸輪的單個(gè)擋塊套筒的側(cè)視圖；圖26所示為圖25中所示的套筒的俯視圖；圖27所示為沿圖26中所示的線27-27所做的部分剖面視圖，該圖所示為將圖22中的凸輪和圖25中置于曲軸的較低端的套筒的組合部件；圖28所示為修整過的活塞的進(jìn)一步說明圖；圖29所示為圖28中處于整體主動(dòng)狀態(tài)即整個(gè)行程狀態(tài)的活塞的進(jìn)一步說明圖；圖30所示為兩個(gè)活塞整體運(yùn)行的優(yōu)選馬達(dá)線路的電路示意圖；圖31所示為圖30中一個(gè)活塞整體運(yùn)行而采用的電路示意圖；圖32所示為氣缸、活塞和墊圈結(jié)構(gòu)的剖面視圖，圖中顯示了圖1和圖2中的壓力下降進(jìn)氣閥片在壓縮行程中的結(jié)構(gòu)；圖33所示為圖32中的進(jìn)氣閥片的環(huán)形部分的放大視圖，該圖中顯示了所述閥片在修整氣缸運(yùn)行過程中的結(jié)構(gòu)；圖34所示為圖33中所示的結(jié)構(gòu)的示意圖，該圖中顯示了閥片在進(jìn)氣行程中的位置；
圖35所示為與圖3相似的示意圖，但圖中顯示了傳統(tǒng)應(yīng)用的氣缸的擺動(dòng)數(shù)據(jù)；圖36所示為與圖35相似的示意圖，但圖中顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選可調(diào)擺動(dòng)氣缸的擺動(dòng)特性；圖37所示為與圖22相似的示意圖，該圖中顯示了對整體主動(dòng)活塞來說所需的離心力扭矩(CFT)是如何進(jìn)行計(jì)算的；圖38所示為與圖37相似的示意圖，但該圖中顯示了位于修整定位的凸輪并顯示了如何計(jì)算所需的離心力扭矩(CFT)；圖39所示為兩個(gè)氣缸壓縮機(jī)的部分截面視圖，如圖中所示向著氣缸的頂部即向著一典型壓縮機(jī)的側(cè)邊或端頭看去所得的示意圖；圖40所示為一個(gè)剖面視圖，為表示清楚起見，部分結(jié)構(gòu)被剖去，該圖通常是圖39中在箭頭所示的方向上沿線40-40所做的示意圖；圖41所示為曲軸和凸輪組件的分解視圖，圖中顯示了一個(gè)偏心凸輪和一個(gè)曲柄銷；圖42所示為圖41中所示的曲軸和凸輪組件的透視圖；圖43所示為圖41中所示的曲軸和凸輪組件的透視圖，該圖中顯示了兩個(gè)氣缸運(yùn)行的模式；圖44所示為圖41中所示的曲軸和凸輪組件的透視圖，該圖中顯示了單個(gè)氣缸運(yùn)行的模式；圖45A和45B所示為根據(jù)本發(fā)明的潤滑系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中的曲柄銷軸和凸輪的兩個(gè)角位置的剖面視圖；圖46A和46B所示為潤滑系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例；圖47A和47B所示為潤滑系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例；圖48所示為根據(jù)本發(fā)明的三終端馬達(dá)保護(hù)裝置的示意圖；圖49所示為根據(jù)本發(fā)明的三終端馬達(dá)保護(hù)裝置的剖面視圖；圖50所示為包含有二級壓縮機(jī)的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖；圖51所示為包含有二級壓縮機(jī)的加熱泵系統(tǒng)的示意圖；附圖詳述下面將對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，所采用的例子將在附圖中說明。如果可能的話，在全部附圖中所采用的相同的指示數(shù)字是指同樣或相似部件。
本發(fā)明是為了改善二級可反轉(zhuǎn)往復(fù)式壓縮機(jī)并將這種壓縮機(jī)應(yīng)用于加熱和空氣調(diào)節(jié)(“HVAC”)系統(tǒng)。這種壓縮機(jī)包括至少一個(gè)偏心凸輪，當(dāng)馬達(dá)轉(zhuǎn)向改變時(shí)，所述偏心凸輪可用來改變至少一個(gè)活塞的行程。所述壓縮機(jī)可包括單個(gè)壓力室和活塞或多個(gè)壓力室和活塞。如果壓縮機(jī)為單活塞壓縮機(jī)，所述活塞就沿一個(gè)方向在整個(gè)行程上運(yùn)行，而在相反方向上以減少了的行程(如半行程)運(yùn)行。
在多活塞氣缸中不同活塞的最大行程可相同，或在應(yīng)用中為達(dá)到最優(yōu)效果最大行程也可不同。由兩個(gè)位置的偏心凸輪驅(qū)動(dòng)的活塞的最小行程應(yīng)可在從零至略小于最大行程之間變化。所需的行程長度可通過曲軸的偏心率來達(dá)到，或通過曲軸和凸輪的組合驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的活塞來達(dá)到，這些行程長度關(guān)系到在給定的應(yīng)用中產(chǎn)生最優(yōu)輸出。在所舉的例子中，壓縮機(jī)具有兩個(gè)壓力室和活塞，其中只有一個(gè)活塞具有通過利用偏心活塞而達(dá)到的可變行程。在這種壓縮機(jī)中由凸輪驅(qū)動(dòng)的活塞在凸輪位于第二個(gè)位置時(shí)可具有零行程，或在具有兩個(gè)活塞的壓縮機(jī)中活塞可具有縮短的行程，設(shè)計(jì)出這種壓縮機(jī)，這樣活塞就具有相等的行程及全部的工作能力，且通過馬達(dá)反向轉(zhuǎn)動(dòng)可達(dá)到一個(gè)活塞在部分工作能力上無行程。例如，通過使偏心凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)180°就可達(dá)到上述目的，這樣偏心凸輪的中心線就與曲軸的縱隔共線而抵消了一個(gè)活塞的作用。這樣壓縮機(jī)就具有100％及50％的輸出。當(dāng)減少馬達(dá)時(shí)，通過使一個(gè)活塞提供40％的輸出并減少活塞的另外的60％的行程至零，類似的兩活塞壓縮機(jī)就可達(dá)到100％及40％的輸出。為提供具有負(fù)荷特征以適應(yīng)特殊應(yīng)用的壓縮機(jī)，有多種類似的方案。
在另一個(gè)實(shí)施例中，壓縮機(jī)具有三個(gè)或四個(gè)壓力室和活塞，其中只有一個(gè)或兩個(gè)是由偏心凸輪來驅(qū)動(dòng)的。因此，該壓縮機(jī)具有多種負(fù)荷特征而適應(yīng)特殊應(yīng)用。
附圖中顯示了本發(fā)明的一個(gè)作為例證的實(shí)施例，這種特殊的可變工作能力氣體壓縮機(jī)具有兩個(gè)直列式的活塞26、28。壓縮機(jī)包括由氣缸32、34構(gòu)成的氣缸體29，在氣缸32、34中活塞26和28各自往復(fù)地安裝。壓縮機(jī)包括閥片36，閥片中布置有進(jìn)氣閥38和排氣閥40。但是應(yīng)注意到進(jìn)氣閥安裝在活塞頭上，美國專利5080130、5106278、5203857中所披露的特征在此全部作為參考利用，但在這些專利中的閥片上不需要進(jìn)氣閥。
曲軸42可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在基體上，其上布置有曲柄銷軸或偏心曲柄44、46。連桿48、50的一端部58上布置有軸承56，而在連桿的另一端部62上布置有曲柄銷60。偏心凸輪64可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在至少一個(gè)所述曲柄銷上，所述軸承56之一可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在凸輪上。在圖4所示的實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)止動(dòng)塊66和67布置在處于預(yù)設(shè)角位置的曲軸上，一個(gè)被驅(qū)動(dòng)擋塊68布置在處于預(yù)設(shè)角位置的凸輪上。
應(yīng)注意到兩個(gè)止動(dòng)塊之間可布置一個(gè)擋塊，或兩個(gè)擋塊之間可布置有一個(gè)止動(dòng)塊。在每種方式下止動(dòng)塊和擋塊確定了凸輪在曲柄銷上的轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍或轉(zhuǎn)動(dòng)端點(diǎn)。
位于壓縮機(jī)殼72之中的可反轉(zhuǎn)馬達(dá)70，根據(jù)傳輸來的運(yùn)行電信號在不同的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上有選擇地驅(qū)動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述曲軸在一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)凸輪也相應(yīng)地可轉(zhuǎn)動(dòng)至一個(gè)所述的端點(diǎn)，并且所述曲軸在相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)凸輪也相應(yīng)地可轉(zhuǎn)動(dòng)至另一個(gè)端點(diǎn)，在所述端點(diǎn)上止動(dòng)塊和擋塊形成配合。
穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)在上述類型的可反轉(zhuǎn)二級壓縮機(jī)中，具有綜合性現(xiàn)象的凸輪在止動(dòng)塊和擋塊之間進(jìn)行配合并在運(yùn)行狀態(tài)下相分離。這種分離不良地影響壓縮機(jī)的可靠性和用途。
例如，申請人已發(fā)現(xiàn)在特殊情況下凸輪在曲柄銷上轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生一個(gè)零活塞行程，在修整壓力室中形成的任何明顯的大氣壓之上(即壓縮機(jī)的低壓側(cè)之上)的“意外”壓力，將作用在活塞和連桿上，這樣就使凸輪至少在第一象限內(nèi)(參見圖3)在曲柄銷上轉(zhuǎn)動(dòng)并使所述配合相分離。這種壓力可通過沿排氣閥高壓泄漏進(jìn)入靜止氣缸或在處于修整狀態(tài)的壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)進(jìn)入靜止氣缸。壓力也可通過將活塞從下死點(diǎn)移動(dòng)至中間行程來集聚，這樣就將靜止氣缸的容積減小至一半，從而產(chǎn)生足夠的壓力而使所述配合相分離。
這種分離可從微小的分離迅速變化至幾種程度，這樣就產(chǎn)生了不需要的不同長度的活塞行程。申請人也發(fā)現(xiàn)了由分離產(chǎn)生的更深一步的問題，即產(chǎn)生了明顯的金屬撞擊或由止動(dòng)塊和擋塊迅速而有力的重新結(jié)合而產(chǎn)生的沖擊噪音，特別是在第二象限中，當(dāng)分離角度減小至零度時(shí)所述意外壓力降低至大氣壓甚至低于大氣壓。
另外，通過曲軸的反向轉(zhuǎn)動(dòng)，原來完全修整的活塞已變?yōu)槿谐袒钊暾埲艘炎⒁獾揭馔鈮毫κ峭ㄟ^壓縮行程中未排出的壓縮氣體而作用到處于進(jìn)氣行程開始的活塞上，也就是說再膨脹氣體在第一象限內(nèi)將引起所述配合的瞬間的分離。這種分離可繼續(xù)下去，并且隨著曲柄銷的線速度的減小所述分離在第二象限內(nèi)有可能擴(kuò)大，因?yàn)橄滤傈c(diǎn)變化而活塞和連桿的組合件的線性慣性在凸輪上保持一定的轉(zhuǎn)動(dòng)力，并傾向于使其增大而使擋塊遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了止動(dòng)塊。在這種情況下，止動(dòng)塊和擋塊在第二象限的后面部分的最終再配合具有非常大的動(dòng)力和沖擊。
申請人發(fā)現(xiàn)結(jié)合不穩(wěn)定的主要原因在于曲柄銷的下死點(diǎn)轉(zhuǎn)向的立即完成，壓力室中存在的降低了的壓力將使大氣壓力迅速迫使活塞進(jìn)一步伸入到氣缸中，這樣就在止動(dòng)塊之前轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪，從而引起更深程度的分離。因此，在壓縮行程中隨著壓力室中的壓力的迅速增加，活塞的線速度相對于曲柄銷的軌道速度就迅速減小，止動(dòng)塊就對接擋塊并以非常大的力和噪音沖擊它。
本發(fā)明包括一個(gè)用來擺動(dòng)調(diào)節(jié)偏心凸輪的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其中在相反端點(diǎn)定位凸輪的機(jī)構(gòu)包括位于曲軸上的協(xié)作驅(qū)動(dòng)止動(dòng)裝置，和位于凸輪上的被驅(qū)動(dòng)擋塊裝置。所述穩(wěn)定機(jī)構(gòu)包括至少下列裝置之一(A)從一組裝置中選擇的主動(dòng)鎖緊裝置，包括(a)具有位于所述曲軸和凸輪上的協(xié)作部件的鎖閂機(jī)構(gòu)，通過利用或釋放施加到所述鎖緊裝置的部件上的離心力，所述部件應(yīng)能在所述的至少一個(gè)端點(diǎn)上進(jìn)行配合和分離；或(b)具有位于所述曲軸和凸輪上的協(xié)作部件的壓力差操作機(jī)構(gòu)，通過在所述曲柄銷和凸輪之間各自進(jìn)行突然及相反的角運(yùn)動(dòng)，所述部件應(yīng)能在所述的至少一個(gè)端點(diǎn)上進(jìn)行配合和分離；(B)具有位于所述凸輪和所述曲軸上的運(yùn)行部件的摩擦阻力裝置，所述裝置應(yīng)能夠阻止使所述凸輪在所述曲柄銷軸上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的不穩(wěn)定力，所述不穩(wěn)定力在至少一個(gè)所述端點(diǎn)上使所述配合相分離；(C)壓力調(diào)整裝置，這種裝置的作用是使壓縮機(jī)的低側(cè)和修整氣缸的壓力室之間的壓力差最小。
應(yīng)注意到，在一定的壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下，不必考慮為每一種所述配合均提供穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，也就是說，雖然對每個(gè)端點(diǎn)提供至少一種所述結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的，但在所述的兩個(gè)端點(diǎn)上均提供所述結(jié)構(gòu)是不必要的。
參考附圖，下面將對上述穩(wěn)定裝置(A)、(B)、(C)中的至少一種進(jìn)行進(jìn)一步的特別的解釋，其中圖4-6將用來顯示(A)的解釋實(shí)施例，圖7-11將用來顯示(B)的解釋實(shí)施例，圖12-21將用來顯示(C)的解釋實(shí)施例。
參考圖3，凸輪64是以其修整定位來顯示的，其中曲柄銷軸44的中心軸線74移動(dòng)至曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線76和凸輪的中心或轉(zhuǎn)動(dòng)軸線59，因此曲柄銷的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線線性對準(zhǔn)。這種移動(dòng)可有效地使曲柄銷和曲軸同心，這樣重新形成的曲柄銷構(gòu)成了整塊，現(xiàn)在的曲柄銷的形狀包括原來的曲柄銷的形狀加上凸輪的形狀。如圖3所示，曲柄銷的每次轉(zhuǎn)動(dòng)或軌道運(yùn)動(dòng)均分入四個(gè)象限1-4，為清楚表明上面提到的消除不穩(wěn)定力的目的，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)將在下文中詳細(xì)描述。
參考圖4、4A和4B，通常以數(shù)字78指示的鎖閂裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)包括重塊80，例如5-10盎司左右重，所述重塊位于杠杠82的遠(yuǎn)端81，所述杠杠82通過樞軸銷84可旋轉(zhuǎn)地連接在曲軸的一部分上，例如，連接在套筒88的裙部86，所述裙部帶有一個(gè)或多個(gè)擋塊。在杠杠的始端形成勾形部件90，與由轉(zhuǎn)動(dòng)的曲軸產(chǎn)生的作用到重塊80上的向上的離心力“F”(見圖4)相對應(yīng)，在擋塊與止動(dòng)塊66相配合時(shí)勾形部件就與擋塊68相配合。
應(yīng)注意到，曲軸減速而轉(zhuǎn)向時(shí)，重塊80的重力將克服離心鎖緊力“F”，旋轉(zhuǎn)部件90與擋塊68脫離結(jié)合而使凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)至位于止動(dòng)塊67處的另一端點(diǎn)。在圖4中所示的曲軸、凸輪和杠杠機(jī)構(gòu)基本處于圖4中所示的垂直方向時(shí)，這種分離最容易發(fā)生。
一個(gè)完全相同的裝置78可安裝在與止動(dòng)塊67相鄰的套筒裙部86，從而保持擋塊68和止動(dòng)塊67以與上述相同的方式相配合。套筒88通過與各自位于曲軸和套筒上的板片92和94的協(xié)作而鍵接到曲軸上。為了此目的鍵和鍵槽可在此替換使用。
參考圖4C、4D和4E，圖4C-4E中以數(shù)字130所指示的套筒88的變型，是由圖25-27中的部件88圍繞其中心軸127旋轉(zhuǎn)180°而成，在其上端布置有穩(wěn)定裝置138，穩(wěn)定裝置138包括具有通道式開口131且通常以數(shù)字138指示的套筒，在通道式開口131中鎖緊臂132可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在樞軸133上，樞軸133通過套筒的壁134和135來固定。鎖緊臂132通常沿套筒橫向延伸并帶有重塊136。楔肩137布置在鎖緊臂上，當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)楔肩137與如圖4中所示的擋塊68結(jié)合，這樣產(chǎn)生的離心力使鎖緊臂132從圖4E所示的非鎖緊位置處向上移動(dòng)。在這個(gè)實(shí)施例中，在套筒的相反頂部也可布置另一個(gè)穩(wěn)定裝置138，這樣也可穩(wěn)定端點(diǎn)處的配合。
參考圖5，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)包括一對密切配合的空腔96和柱塞98。在壓縮機(jī)運(yùn)行過程中，空腔96中灌注壓縮機(jī)油，在形成擋塊-止動(dòng)塊配合時(shí)，在柱塞98周圍就形成油密封。這樣當(dāng)不穩(wěn)定力作用在凸輪上而將柱塞從空腔中拉出時(shí)，沿柱塞就產(chǎn)生一個(gè)壓力差，該壓力差迫使柱塞回到空腔中。但是，當(dāng)馬達(dá)反轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪的起始慣性和曲軸的加速度足夠?qū)⒅麖目涨恢欣龆茐闹箘?dòng)塊和擋塊的配合。
參考圖6，圖5中所示的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)可通過將空腔96的內(nèi)端部與周圍曲柄箱相通的方式進(jìn)行變更，將空腔96的內(nèi)端部與周圍曲柄箱相通，可通過切口100及通過銷子104或類似物，將一個(gè)單向閥如較薄的高靈活性的舌形閥102附加到裙部上的方式來進(jìn)行。所述單向閥靈活地偏壓向與其接近的位置，從而在配合過程中通過與較小的液體壓力相應(yīng)的彈性開口而使柱塞98較容易地插入到空腔96中。但是，當(dāng)彈性開口關(guān)閉時(shí)可保持所述的壓力差且能阻止柱塞不適當(dāng)?shù)幕爻贰?br> 在圖7中，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)包括一個(gè)安置于曲柄銷軸軸頸表面上的環(huán)形槽108中的O形環(huán)106，該O形環(huán)摩擦性地與凸輪的軸承面110配合。所述O形環(huán)的尺寸應(yīng)根據(jù)軸頸和凸輪的尺寸來確定，這樣O形環(huán)提供的阻力不能較容易地被大部分不穩(wěn)定力所克服。
參考圖8和圖9，摩擦阻力是通過輥?zhàn)?1來提供的，輥?zhàn)?1通過軸65可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在形成于凸輪64的輪體上的凹槽63中，所述輥?zhàn)幼詈糜冒胗残运芰先缒猃?Nylon)、特氟隆(Teflon)或類似材料制成。也可確定所述輥?zhàn)映叽鐏硖峁?shí)際需要的穩(wěn)定力。
圖10中顯示的是圖5中所示的壓力差穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的一個(gè)變形，該圖中通過摩擦地圍繞于柱塞71上的O形環(huán)69而提供所需的摩擦阻力，所述柱塞71位于裙部86上的孔73中。
在圖11中，摩擦阻力是通過球75和壓力彈簧77來提供的，所述壓力彈簧77安裝于擋塊68上，其中在與止動(dòng)塊相鄰的曲軸上布置有一個(gè)斜面79。在止動(dòng)塊和擋塊進(jìn)行配合時(shí)，通過斜面和彈簧的作用球被擠壓或被壓在朝向止動(dòng)塊的斜面上。所述擠壓力將抵抗至少一部分不穩(wěn)定力而保持止動(dòng)塊和擋塊的配合。
應(yīng)特別注意，圖4-11中所示的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的所有實(shí)施例均可用來穩(wěn)定在止動(dòng)塊67處的配合。所述穩(wěn)定結(jié)構(gòu)也可適用于一種特殊的壓縮機(jī)，即止動(dòng)塊66、67的角位移可多于或少于180°，因?yàn)檫@些穩(wěn)定結(jié)構(gòu)可對任何的角位移進(jìn)行操作。
參考圖12-22、圖32-34和圖39-40，這些圖中所示的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)可用來幫助調(diào)節(jié)主動(dòng)氣缸的壓力室中的壓力，并可用來完全或部分地修整氣缸。這些結(jié)構(gòu)及其他結(jié)構(gòu)均落入本發(fā)明所披露的技術(shù)和權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
圖12中顯示了一種具有進(jìn)氣部分81和排氣部分83的閥片。進(jìn)氣部分具有進(jìn)氣孔85，圖中顯示了一種舌簧式進(jìn)氣閥87以一種已知的方式附加在閥片的一端89上。所述閥輕便地支撐在圖中所示的開啟位置上，當(dāng)活塞處于完全的修整狀態(tài)時(shí)，任何高壓致冷劑的泄漏均通過排氣閥而進(jìn)入提供不穩(wěn)定力的壓力室，然后通過進(jìn)氣閥而進(jìn)入壓縮機(jī)的低壓部分。利用很小的力就可將進(jìn)氣閥彈開，例如，利用5-10盎司的力，這樣在氣缸再動(dòng)作時(shí)進(jìn)氣閥就可很容易的關(guān)閉。
如圖12中所示，排氣閥91附加在閥片的一端93，該排氣閥用來密封和開啟排氣孔95。這種特殊的排氣閥基本上是通過O形環(huán)97的效力來支撐，O形環(huán)97安裝在閥片上的環(huán)形槽中并圍繞排氣孔。這種排氣閥可用來顯著地幫助減少完全修整氣缸的壓力室中的意外壓力的產(chǎn)生。
如圖13中所示，閥87通過安裝于閥片上的一個(gè)很輕的壓力彈簧99的作用而偏壓向開啟位置。圖中也顯示了一種可替換的或作為補(bǔ)充的穩(wěn)定裝置，所述穩(wěn)定裝置特別適用于具有一個(gè)或多個(gè)較小排泄孔101的修整氣缸，例如，排泄孔的直徑可為10-20微米，排泄孔形成于閥片的進(jìn)氣部分并與壓縮機(jī)的低側(cè)相連。
如圖14中所示，在基體的外部或圖中所指示的內(nèi)部布置有壓力下泄管道或通道103，所述管道或通道與壓力室105相連并向上延伸至與低側(cè)相連的出口，在此位置將所述壓力從高密度的油-致冷劑混合物中移開。這種形成于氣缸壁上的一個(gè)或多個(gè)通孔確定了氣流特征并提供了壓力釋放，這些內(nèi)容將在下文中詳述。
圖39和圖40中顯示了基體上的通孔用來進(jìn)行壓力釋放的一種優(yōu)選的應(yīng)用。如圖39所示，該壓縮機(jī)是一種雙氣缸壓縮機(jī)，它包括一個(gè)對稱的致冷劑進(jìn)入系統(tǒng)。在該實(shí)施例中，所指示的壓縮機(jī)不管馬達(dá)的轉(zhuǎn)向如何，其一個(gè)活塞為全行程，當(dāng)馬達(dá)在正方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)壓縮機(jī)的第二氣缸為全行程，當(dāng)馬達(dá)在相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其第二氣缸為零行程。通孔154位于修整活塞的氣缸壁上且位于氣缸的修整位置之上的一點(diǎn)。通孔以流體的形式與壓縮機(jī)的進(jìn)氣側(cè)相連，這樣就除去了任何的壓力差。在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)通孔54位于其修整位置時(shí)，通孔154與修整活塞的氣缸上相應(yīng)的進(jìn)氣口以流體的形式相連，所述通孔位于稍微在活塞的頂端表面之上的位置。上述功能是通過壓縮機(jī)的基體上的灌注通道的協(xié)作來完成的。
圖39-40顯示了在本發(fā)明的壓縮機(jī)中通孔形成的一種方式及相關(guān)的減壓通道。在壓縮機(jī)的基體中鉆出從曲軸箱的箱板158而進(jìn)入進(jìn)氣孔156的孔152。其后在組裝壓縮機(jī)時(shí)利用閥片將孔的箱板一端覆蓋并組合為一體，這樣只是由孔形成的通道與進(jìn)氣口流體相連。
在基體上形成從氣缸至孔152的通孔。這是通過鉆一個(gè)與第一孔和氣缸孔相連的孔150來完成的?？?50最好是一個(gè)在至氣缸的進(jìn)入點(diǎn)處的具有較小直徑的階梯鉆孔?？?50與孔152相連而提供一個(gè)從氣缸至進(jìn)氣口的流體通道。在裝配時(shí)將遠(yuǎn)離氣缸的孔150開口端塞住，例如，利用小銅塞將其塞住。
當(dāng)活塞處于修整狀態(tài)時(shí)，上述通孔和通道為將氣缸中集聚的壓力卸除而提供了足夠的通道。當(dāng)活塞處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，孔的尺寸和位置是確定的，活塞的運(yùn)動(dòng)將周期性地關(guān)閉通孔而不會(huì)產(chǎn)生任何的泄漏。
申請人已發(fā)現(xiàn)對于多氣缸壓縮機(jī)來說，凸輪上適當(dāng)?shù)呐渲睾屯?54的組合將使凸輪顯著穩(wěn)定，并且在全工作能力和減小的工作能力下的運(yùn)行過程中即使不能消除配合噪音，也可極大地減少配合噪音。
通孔直徑的尺寸和形狀是根據(jù)一種特定的壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特征來確定的。在不明顯影響壓縮機(jī)的效率的情況下應(yīng)確定出特殊尺寸的通孔而提供足夠的壓力釋放。
如圖15中所示，在活塞的頂部或端頭109處形成了象圖12中的孔101一樣的一個(gè)或多個(gè)小灌注孔107，所述灌注孔與其下側(cè)連通。
如圖16中所示，活塞26上布置有環(huán)形油槽111，環(huán)形油槽111連接進(jìn)油孔112，進(jìn)油孔112連接曲軸和連桿上的油道或油路，并通過通常的泵汲作用而將油送入軸承和曲柄銷。在主動(dòng)活塞運(yùn)行過程中，油在壓力下通過泵汲作用而進(jìn)入槽111，油在活塞和氣缸壁之間形成密封，所述密封基本能夠阻止高壓致冷劑流向低側(cè)。但是，當(dāng)活塞處于被動(dòng)狀態(tài)時(shí)，活塞和氣缸壁之間的間隙113不能被密封，這樣就使壓力室中的意外壓力下降而進(jìn)入低側(cè)。
如圖17中所示，壓力的下降是通過進(jìn)氣閥來完成的，所述進(jìn)氣閥具有一個(gè)必需的自由浮動(dòng)片114，自由浮動(dòng)片114通過保持元件如115而松散地保持在活塞頭上。圖中所示的自由浮動(dòng)片是處于其較寬的開啟位置，這種開啟位置存在于一個(gè)正常的進(jìn)氣行程中，其中與低側(cè)的進(jìn)入氣相連的進(jìn)氣孔116是處于較寬的開啟狀態(tài)。在氣缸處于被動(dòng)的狀態(tài)下，在進(jìn)氣片僅存在于活塞109的頂部而不承受任何明顯的密封氣體壓力時(shí)，活塞頭上的自由浮動(dòng)片和進(jìn)氣閥孔不能形成良好的氣密封，壓力室中形成的任何意外壓力可下降通過自由浮動(dòng)片而進(jìn)入低側(cè)。這種實(shí)施例的一個(gè)工作例將在下文中進(jìn)行更完全的描述，并在圖32-34中進(jìn)行顯示。
參考圖18-21，意外壓力的下降是通過扭轉(zhuǎn)的或翹曲的活塞環(huán)119的兩端形成的間隙118而進(jìn)行的。圖18和圖19中顯示的是活塞環(huán)處于未受壓力作用及泄漏狀態(tài)。圖20和圖21中顯示的是在正常的壓縮行程中活塞環(huán)處于受壓力作用及密封狀態(tài)。
特別地，參考圖32-34及參考權(quán)利要求19-24，一種特別優(yōu)選的壓力調(diào)節(jié)裝置包括通常以數(shù)字139指示的進(jìn)氣閥機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)具有一個(gè)自由浮動(dòng)閥片140和一個(gè)進(jìn)氣孔座141，其中所述自由浮動(dòng)閥片由彈性的、受壓可變形材料構(gòu)成并安裝在活塞頭142上，這樣所述自由浮動(dòng)閥片的密封面143通常稍微遠(yuǎn)離所述進(jìn)氣孔座的協(xié)作密封表面144，從而就提供了壓力下降通道145，在壓縮行程中所述自由浮動(dòng)閥片通過壓力室105中的壓力作用可產(chǎn)生變形，因此，所述表面最好為環(huán)形相互接觸并形成壓縮密封。
自由浮動(dòng)閥片140是由易產(chǎn)生壓力變形、半剛性、高彈性材料做成，所選用的材料為聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺-酰亞胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、纖維素酯、聚酯、乙烯基聚合物、聚烯烴或共聚物中的一種或幾種的混合物。泄漏通路145的寬度可變化，也就是說兩個(gè)表面143和144之間的距離可變化，例如其間的距離可從0.001英寸變化至約0.02英寸或更多，所述距離的變化要根據(jù)所要求的泄漏系數(shù)(“COL”)及自由浮動(dòng)閥片的構(gòu)成材料而定。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)中的凸輪擋塊和曲軸止動(dòng)塊的實(shí)施例如圖22-27所示，其中在圖24中曲軸是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)而凸輪處于修整位置。在這個(gè)實(shí)施例中，套筒88帶有單個(gè)止動(dòng)塊119而凸輪64則帶有一對擋塊120和121，其中的擋塊和止動(dòng)塊是定位好的，這樣凸輪的頂端122將基本位于每個(gè)擋塊處曲柄銷的軌道平面123上，或位于凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的端點(diǎn)120和121上。應(yīng)注意到軌道平面123是由曲柄銷軸的中心軸線74和曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線76來確定的。這種結(jié)構(gòu)可用來選擇整個(gè)活塞行程或零活塞行程。
圖28和圖29中顯示了曲柄銷、凸輪和曲軸在給定的兩端點(diǎn)處的相對的角定向，其中凸輪的尺寸是確定的，這樣在圖28所示的凸輪的相近或修整定位處曲柄銷(也就是曲柄銷軸129和凸輪64的總成)的軌道124是以曲軸76的軸線為中心的。相反地，在圖29所示的凸輪的整個(gè)運(yùn)行定向中，曲柄銷的軌道124是以其最大的半徑“r″為半徑的。
在這個(gè)實(shí)施例中，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)包括一個(gè)附加到凸輪體126上的配重塊125。在特殊的實(shí)施例中，擋塊120和121或端點(diǎn)位于配重塊上。但是，凸輪上的止動(dòng)表面(擋塊)可置于凸輪的多個(gè)表面或位置上。同樣，與凸輪的止動(dòng)塊相對配合的相應(yīng)的表面可形成于或附加于曲軸的多個(gè)表面上。
附加塊125將如圖3中所示的凸輪的重心(CG)從圖中顯示的大約位置變換到圖22中所顯示的大約的新位置。新重心位置是有偏移量的，也就是說，前述的穿過曲軸的軸線和曲柄銷的軸線的軌道平面123將產(chǎn)生一個(gè)離心力扭矩(CFT)，以保持止動(dòng)塊和擋塊的配合而抵抗前述的不穩(wěn)定力。通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)和重量分配，變型后的凸輪可產(chǎn)生多個(gè)需要的CFT，例如，在傳統(tǒng)的3600rpm的曲軸轉(zhuǎn)速下所需的CFT可從約10in 1bs變化至50in 1bs。這種離心力扭矩(CFT)即使不是全部抵銷也可基本抵銷主動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的不穩(wěn)定力。
在本發(fā)明的二級壓縮機(jī)的每個(gè)實(shí)施例中，必須提供一種將偏心凸輪裝配到曲軸上并將凸輪保持在一定位置的裝置。在某些情況下，所述裝置包括一個(gè)置于曲軸的端部之上并能將偏心凸輪保持在一定的位置上的端蓋。在其他的實(shí)施例中，所述裝置包括一個(gè)孔和一個(gè)銷子裝置，該內(nèi)容將在下文中進(jìn)行全面的進(jìn)行描述。
如圖22-27中所示及前面的敘述，在一個(gè)實(shí)施例中凸輪擋塊和曲軸止動(dòng)塊最終構(gòu)成的套筒88固定在曲軸上，并提供了單個(gè)的止動(dòng)塊119，所提供的止動(dòng)塊與凸輪上的一對止動(dòng)塊120和121接觸。在這個(gè)及其他實(shí)施例中，在以一定角度相間隔的曲柄銷或相鄰的曲柄銷上布置有一個(gè)或多個(gè)止動(dòng)塊，而在偏心凸輪上包含有一對與止動(dòng)塊選擇配合的擋塊。該系統(tǒng)還包括一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)，當(dāng)偏心凸輪和曲軸完全裝配完畢后，所述機(jī)械系統(tǒng)用來將凸輪保持在曲柄銷上的凸輪的軸線位置上。
在一個(gè)實(shí)施例中，具有一個(gè)止動(dòng)塊的套筒附加在曲軸上，所述機(jī)械系統(tǒng)包括一個(gè)受熱收縮于軸上的端蓋。作為一種替代方式，端蓋也可擰緊到軸上。將套筒或端蓋附加到軸上的其他已知機(jī)械裝置均包含在本發(fā)明的方法之內(nèi)，端蓋可包含或不包含與凸輪相互作用的止動(dòng)塊。在一定程度上端蓋不包括這種止動(dòng)塊，止動(dòng)塊形成于曲軸自身上。一旦曲軸、凸輪、和端蓋部件完全裝配完畢，端蓋只是將凸輪保持在其位于曲軸上的凸輪軸線位置上。
圖41至44顯示了本發(fā)明的曲軸和凸輪組合部件的優(yōu)選實(shí)施例。圖41顯示了偏心凸輪160和曲柄銷162的分解視圖，而圖42-44顯示了組裝示意圖。在圖43中凸輪是在雙氣缸的狀態(tài)下運(yùn)行，而在圖44中凸輪是在單氣缸的狀態(tài)下運(yùn)行，其中凸輪和曲軸可將相應(yīng)活塞的行程減少至零。在這個(gè)實(shí)施例中，曲柄銷包括形成于曲柄銷上的兩個(gè)臺(tái)面164、166，凸輪包括具有兩相反側(cè)的外伸部分168，在壓縮機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述外伸部分作為擋塊或止動(dòng)塊表面而與臺(tái)面之一相配合。如圖所示，偏心凸輪160安裝在曲軸之上，這樣在壓縮機(jī)運(yùn)行過程中臺(tái)面和止動(dòng)塊就呈線性排列并相互配合。在組合件中，偏心凸輪160在曲軸的軸端或曲軸的油槽軸頸170上滑動(dòng)，并能夠在油槽軸頸和曲軸的一部分之間的惰輪172上滑動(dòng)，偏心凸輪最終跨放在曲軸上。
如圖所示，在曲柄銷中布置有一徑向孔174。如圖所示，凸輪的直徑等于或大于油槽軸頸及惰輪部件的直徑，凸輪的軸向長度小于惰輪部件的軸向長度。一旦凸輪在曲軸的油槽軸頸和惰輪部件上滑動(dòng)，銷子就延伸至曲柄銷的徑向孔中且銷子相對于凸輪的側(cè)面安放，并保持凸輪不進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，凸輪包括位于凸輪的一側(cè)的偏心配重塊178。在最優(yōu)選的情況下，所述偏心配重塊的形狀通常為“C”形。凸輪的外面部分180位于偏心配重塊的相對側(cè)。本發(fā)明將偏心配重塊和凸輪設(shè)計(jì)為一個(gè)整體，這樣在曲軸正轉(zhuǎn)和反向轉(zhuǎn)動(dòng)過程中凸輪所產(chǎn)生的離心力將使臺(tái)面和止動(dòng)塊保持配合。
曲軸和偏心凸輪的裝配方法包括以下步驟提供一個(gè)具有近端和遠(yuǎn)端的曲軸、一個(gè)位于曲軸的遠(yuǎn)端上并與曲軸軸向線性布置的油槽軸頸、一個(gè)與油槽軸頸相鄰且與曲軸的軸線非線性布置的惰輪部件、一個(gè)位于惰輪部件和曲軸的近端之間的曲柄銷。所述曲柄銷包括一個(gè)形成于曲柄銷上并延伸至曲柄銷外表面上的徑向孔。所述方法還包括提供一個(gè)具有內(nèi)孔的偏心凸輪，所述內(nèi)孔的直徑等于或大于油槽軸頸及惰輪部件的直徑，且所述內(nèi)孔的軸向長度小于惰輪部件的軸向長度。凸輪在油槽軸頸和惰輪部件上滑動(dòng)并滑動(dòng)到曲柄銷上。通過將銷子插入曲柄銷的徑向孔中直至銷子固定到曲柄銷上并跨靠凸輪的側(cè)面上，這樣凸輪才被連接到曲軸上。
上述所需的配重凸輪可有效地消除許多壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)中產(chǎn)生的大部分的不穩(wěn)定力。但是，已發(fā)現(xiàn)至少在嘗試的零活塞行程的情況下需要一些附加的穩(wěn)定裝置，特別是由于壓縮機(jī)曲軸箱的結(jié)構(gòu)限制而對機(jī)構(gòu)、曲柄銷和連桿軸承的允許尺寸、連桿擺動(dòng)的允許尺寸進(jìn)行空間限制的情況下，一些穩(wěn)定裝置是必須的。
因此，可有效地應(yīng)用上述及下文將敘述的本發(fā)明的一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)或穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的一種組合，特別是在與上述的配重凸輪組合的情況下可提供一種基本綜合性的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明包括通過擺動(dòng)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的凸輪來穩(wěn)定壓縮機(jī)的方法，所述壓縮機(jī)具有一個(gè)綜合性的曲柄銷軸頸來抵抗不穩(wěn)定力，其中所述凸輪構(gòu)成所述軸頸的一部分并可圍繞所述曲柄銷的軸以一定角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述曲柄銷位于按一定角度相間隔的端點(diǎn)之間，所述端點(diǎn)作為各自位于曲軸和凸輪上的構(gòu)造止動(dòng)塊和擋塊的配合點(diǎn)，其中所述不穩(wěn)定力包括致冷劑壓力差及作用在與所述擺動(dòng)曲柄銷相應(yīng)的活塞上的機(jī)械慣性力。一種優(yōu)選的方法包括通過具有整體配重的凸輪產(chǎn)生的離心扭矩力的組合來消除所述不穩(wěn)定力，所述凸輪能夠保持至少所述配合之一，通過壓力下降裝置來減少修整活塞的氣缸和壓縮機(jī)低側(cè)之間的壓力差。一種優(yōu)選的組合為圖41-44所顯示的凸輪與圖39-40中的通道系統(tǒng)或與圖32-34中的進(jìn)氣閥的組合。
根據(jù)本發(fā)明的原理的壓縮機(jī)的例子將進(jìn)一步說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
例1在沒有限制的情況下，本發(fā)明的穩(wěn)定裝置或結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)、尺寸和運(yùn)行參數(shù)，將在下文中的工作能力為40000Btu/hr的雙活塞冷卻壓縮機(jī)的內(nèi)容中作為例子給出。所述壓縮機(jī)具有排量氣缸#2，其中氣缸#1的擺動(dòng)曲柄銷可從零活塞行程位置變化至全活塞行程位置，反之亦然。在這個(gè)例子中，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)包括一個(gè)通常類型的自由浮動(dòng)進(jìn)氣閥片與圖22和圖41-44中所顯示的配重凸輪所產(chǎn)生的CFT的組合，例如，在圖17和圖32-34中所顯示的及上面提到的美國專利5080130、5106278、5203857中的自由浮動(dòng)閥片均為這個(gè)例子中所提到的自由浮動(dòng)進(jìn)氣閥片。在這個(gè)例子中閥片的重量是可忽略的且不影響泄漏系數(shù)(COL)的計(jì)算。另外，泄漏系數(shù)(COL)與閥片和進(jìn)氣道之間的實(shí)際接觸或密封表面的面積和形狀無關(guān)，也與所述表面的構(gòu)造材料無關(guān)，并且泄漏系數(shù)(COL)代表了一種特別地相關(guān)的設(shè)計(jì)工具。
(1)可變氣缸#1的最大排量----(3.5in3)；(2)氣缸#2的不可變化排量----(3.5in3)；(3)可變氣缸#1在完全主動(dòng)狀態(tài)下的正常運(yùn)行壓力范圍----(77Psig-297Psig)；(4)氣缸#2在完全主動(dòng)狀態(tài)下的正常運(yùn)行壓力范圍----(77Psig-297Psig)；(5)在活塞#2的正常壓縮過程中以及活塞#1在基本處于完全被動(dòng)狀態(tài)下，即活塞#1在任何一個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)量超過其整個(gè)主動(dòng)行程的中點(diǎn)小于10％時(shí)，可變化氣缸#1中經(jīng)歷的壓力范圍----(0Psig-40Psig)；(6)泄漏系數(shù)(COL*)(0.2，優(yōu)選范圍為約0.03至約0.5，最優(yōu)選的范圍為約0.5至約0.35)；(7)曲軸轉(zhuǎn)速為3600rpm時(shí)由凸輪產(chǎn)生的離心力扭矩(CFT)
----(10.0in 1b至20.0in 1b)；(8)活塞#1的曲柄銷最大擺動(dòng)半徑-----0.550in；(9)活塞#2的曲柄銷最大擺動(dòng)半徑-----0.550in；(10)進(jìn)氣閥片的頂表面積----約2.0in2至2.5in2；泄漏系數(shù)為進(jìn)氣閥片結(jié)構(gòu)的密封壓力與通過進(jìn)氣閥的致冷劑泄漏流速的比率，其中所述的密封壓力等于作用在壓縮側(cè)的總壓力，也就是說，壓縮側(cè)是指閥片的整個(gè)頂端表面，單位為in 1b，其中泄漏流速為在沿進(jìn)氣閥為通常的壓力差的情況下，每分鐘穿過基本封閉或半封閉的進(jìn)氣閥的致冷劑的泄漏量，單位為in3，所謂通常的壓力差是指在溫度為20℃時(shí)惰性壓力室和低側(cè)之間的壓力差為20Psig。泄漏系數(shù)用其單位表示為COL＝1b·min/in3離心力扭矩(CFT)的計(jì)算-----見圖37和圖38m＝凸輪塊的質(zhì)量＝0.3 1b·inW＝曲軸的轉(zhuǎn)速＝3600rpm＝377弧度/秒(曲軸的每轉(zhuǎn)為2π弧度)。
R＝曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與凸輪的重心之間的距離＝0.500in。
gc＝重力常數(shù)＝386.4(1bm·in/1bf·sec2)，其中1bm＝磅重和1bf＝磅力。
由于轉(zhuǎn)動(dòng)而作用在凸輪的重心(cg)上的力(Fcg)Fcg＝m·W2·R/gc＝0.3·(377)2·(0.5)/386.4＝55.18 1bfFcg·D＝作用在曲柄銷軸中心扭矩的離心力(CFT)。
D＝曲柄銷軸的中心軸74和力的作用線之間的距離，也就是說，所述作用線穿過曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線和凸輪的重心。
CFT＝55.18 1bf(0.120in)＝6.90in·1bf止動(dòng)塊和擋塊之間的接觸力＝Fs＝CFT/LL＝曲柄銷軸的中心軸74至止動(dòng)塊和擋塊間的接觸中線之間的距離＝0.500inFs＝6.90/0.50＝13.8 1bf潤滑機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)本發(fā)明的凸輪和曲軸機(jī)構(gòu)可引起潤滑問題，因?yàn)橥馆單挥谥骰赜筒刍蚧赜屯ǖ琅c連桿軸承和曲柄銷軸承之間，所以連桿和曲柄銷軸承之間特別會(huì)產(chǎn)生潤滑問題。這些油道引起基本垂直的即正?？v向的穿過曲軸，并分支進(jìn)入每個(gè)連桿軸承然后穿過連桿油道而進(jìn)入曲柄銷軸承。
圖45A和45B、46A和46B、47A和47B中顯示了三個(gè)獨(dú)自向連桿軸承供應(yīng)潤滑油的系統(tǒng)。應(yīng)注意到這些系統(tǒng)通常適用于使用一個(gè)具有任何構(gòu)造的調(diào)節(jié)凸輪的壓縮機(jī)，所述凸輪安裝于曲柄銷軸和連桿軸承之間。
圖45A至47B中的每個(gè)圖中均顯示了曲軸和偏心凸輪組合部件的剖面視圖。圖“A”顯示這些部件處于最大擺動(dòng)位置，圖“B＂顯示它們處于最小的擺動(dòng)位置。在這些特殊的實(shí)施例中，偏心凸輪圍繞曲軸從第一位置轉(zhuǎn)動(dòng)到第二位置大約轉(zhuǎn)動(dòng)180°。但是，其他度數(shù)的轉(zhuǎn)動(dòng)也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。如下文所解釋，所顯示的每個(gè)潤滑系統(tǒng)將潤滑油施加到凸輪和連桿的軸承表面之間的曲軸和凸輪的接觸表面上。作為公知的技術(shù)，在每個(gè)系統(tǒng)中，在曲軸上形成至少一個(gè)延長的軸向供應(yīng)道來作為潤滑道。
在圖45A和45B所示的實(shí)施例中，在曲軸上形成了一個(gè)軸向延伸的供應(yīng)道190從壓縮機(jī)的底部向上供應(yīng)潤滑油。在曲軸上形成了一個(gè)交叉鉆孔192，所述交叉鉆孔與軸向供應(yīng)道進(jìn)行流體相連，并與曲柄銷的外表面相連，如圖中所示。在凸輪上形成了潤滑油輸送孔194，當(dāng)凸輪位于圖中所示的第一和第二位置時(shí)，所述潤滑油輸送孔與曲軸中的徑向交叉孔呈線性對準(zhǔn)。凸輪中的潤滑油輸送孔194也與連桿的軸承表面(未顯示)進(jìn)行流體相連。因此，在壓縮機(jī)運(yùn)行過程中，潤滑油通過延伸的軸向供應(yīng)道190向上供應(yīng)，潤滑油的一部分穿過交叉鉆孔192供應(yīng)到凸輪和曲軸的交界面上，穿過交叉鉆孔192的潤滑油的另一部分供應(yīng)到連桿的軸承面上。
圖46A至46B所示的實(shí)施例包括一對形成于曲軸中的延長的軸向供應(yīng)道196、197。在曲軸中形成有一對交叉鉆孔198、200，其中之一與每個(gè)軸向供應(yīng)道和曲柄銷的外表面流體相連。在凸輪上形成了潤滑油輸送孔194，當(dāng)凸輪位于圖中所示的第一位置時(shí)，所述潤滑油輸送孔與交叉孔之一呈線性對準(zhǔn)，當(dāng)凸輪處于第二位置時(shí)，所述潤滑油輸送孔與另一個(gè)交叉孔呈線性對準(zhǔn)。所述潤滑油輸送孔與連桿的軸承表面(未顯示)流體相連。在壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，潤滑油向上流過油道，然后向外穿過交叉鉆孔而進(jìn)入連桿和偏心凸輪的交界面。在凸輪的第一位置或第二位置，潤滑油輸送孔與交叉鉆孔之一線性對準(zhǔn)，這樣就為連桿的軸承表面提供了潤滑。
在圖47A和47B所示的實(shí)施例中，在曲軸上形成了一個(gè)或多個(gè)延長的軸向供應(yīng)道。在曲軸和凸輪的相對表面之間形成了圓周油槽202，在曲軸上形成了交叉鉆孔204，交叉鉆孔204與軸向供應(yīng)道和環(huán)形油槽流體相連。這個(gè)實(shí)施例還包括一個(gè)形成于凸輪上的潤滑油輸送孔194，所述潤滑油輸送孔與油槽202和連桿的軸承表面(圖中未顯示)流體相連。在壓縮機(jī)的運(yùn)行過程中，潤滑油穿過延長的軸向供應(yīng)道再向上流動(dòng)，并通過交叉鉆孔向外流入圓周油槽中，然后，通過潤滑油輸送孔向外流入軸承表面。
參考本發(fā)明的上述技術(shù)內(nèi)容和所披露的技術(shù)特征，利用本發(fā)明原理的潤滑系統(tǒng)的其他實(shí)施例對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是很明顯的。
馬達(dá)控制在本發(fā)明中，為了控制可反轉(zhuǎn)馬達(dá)而提供了一種獨(dú)一無二的電子控制線路，在需要進(jìn)行二級運(yùn)行的其他馬達(dá)應(yīng)用中也可利用所述的馬達(dá)控制線路。圖30和31中顯示了一種控制線路的例子。
圖30和31所顯示的控制線路示意圖通常顯示了一種馬達(dá)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用了工業(yè)上傳統(tǒng)的固定隔離電容器(PSC)(permanet split capacitor)線路圖，該系統(tǒng)利用預(yù)定的動(dòng)力供應(yīng)來運(yùn)行馬達(dá)。在受控的情況下，當(dāng)馬達(dá)在一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述馬達(dá)在轉(zhuǎn)動(dòng)線圈上運(yùn)行；當(dāng)它在相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述馬達(dá)在啟動(dòng)線圈上運(yùn)行。所述線圈是選擇利用的，這樣當(dāng)馬達(dá)在正方向運(yùn)行時(shí)，所述馬達(dá)就在與壓縮機(jī)的最大負(fù)荷相應(yīng)的第一負(fù)荷下運(yùn)行，當(dāng)馬達(dá)反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述馬達(dá)再與壓縮機(jī)減小的負(fù)荷相匹配而在第二減小的負(fù)荷下運(yùn)行。
線I穿過共同的端點(diǎn)(C)，共同的端點(diǎn)(C)連接入馬達(dá)保護(hù)器，這些內(nèi)容將在下文中進(jìn)行詳細(xì)描述。離開馬達(dá)保護(hù)器之后電流將產(chǎn)生分支，當(dāng)M(馬達(dá))high的收縮器或開關(guān)關(guān)閉時(shí)，電流進(jìn)入啟動(dòng)線圈和主線圈即運(yùn)行線圈。在這個(gè)階段，馬達(dá)將利用運(yùn)行線圈作為主線圈而將運(yùn)行電容器與啟動(dòng)線圈串聯(lián)，利用兩個(gè)全主動(dòng)活塞來使馬達(dá)保持標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速。在優(yōu)選的實(shí)施例中的接觸是利用單極開關(guān)，這種開關(guān)價(jià)格便宜且比較容易應(yīng)用。
當(dāng)馬達(dá)在相反方向上運(yùn)行壓縮機(jī)時(shí)接觸開關(guān)或轉(zhuǎn)向開關(guān)M low被激活，接觸開關(guān)M high開啟。馬達(dá)就利用啟動(dòng)線圈作為主線圈而將運(yùn)行電容器與原主線圈串聯(lián)。以這種方式放置運(yùn)行電容器有易于馬達(dá)和機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)變換，同時(shí)減少馬達(dá)強(qiáng)度而與減少或消減的活塞行程相匹配，這樣可使減少負(fù)荷后的馬達(dá)最有效。
在馬達(dá)反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可將中繼器中的延遲繼電器加入到系統(tǒng)中而使系統(tǒng)穩(wěn)定，或者使用一個(gè)較硬的啟動(dòng)元件而使馬達(dá)反向抵抗負(fù)荷。例如，在馬達(dá)反向轉(zhuǎn)動(dòng)前，可將其關(guān)閉大約一分鐘或兩分鐘。
馬達(dá)的線圈最好與馬達(dá)應(yīng)用所需要的功率和速度相匹配，從而當(dāng)壓縮機(jī)(或其他裝置)在全負(fù)荷和低負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)可提供最好的功率匹配和最高的效率。優(yōu)選的情況是當(dāng)馬達(dá)在正方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)壓縮機(jī)的馬達(dá)能與壓縮機(jī)的全負(fù)荷能力相匹配，當(dāng)它在相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，馬達(dá)能與壓縮機(jī)的部分負(fù)荷能力相匹配。最優(yōu)選的情況是馬達(dá)在正方向上和相反方向上都以相同的速度運(yùn)行。
根據(jù)本發(fā)明所給定的HVAC系統(tǒng)中馬達(dá)與壓縮機(jī)的要求相匹配包括在與系統(tǒng)負(fù)荷和應(yīng)用的線性功率相關(guān)的最不利的情況下能夠保證馬達(dá)執(zhí)行其功能。例如，當(dāng)蒸發(fā)器在55°F下運(yùn)行、冷凝器在155°F下運(yùn)行、線性功率從220V/60Hz減少至190V/60Hz時(shí)，馬達(dá)應(yīng)與系統(tǒng)的最大負(fù)荷要求相匹配。應(yīng)將馬達(dá)設(shè)定，這樣就不會(huì)超過350°F的溫度并且馬達(dá)也不會(huì)發(fā)生故障。壓縮機(jī)運(yùn)行的第二階段，通過兩個(gè)氣缸及一個(gè)氣缸的各自運(yùn)行可提供100％/50％的分支，處于較低級的馬達(dá)應(yīng)與第二級的狀態(tài)相匹配，所述第二級的狀態(tài)為蒸汽溫度為55°、冷凝溫度為130°及190V/60Hz的線性電流。
例I中的壓縮機(jī)利用的獨(dú)一無二的線路的例子使用了下述結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)馬達(dá)(可反轉(zhuǎn))3-4hp、單相。
保護(hù)器-在負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行過載保護(hù)，能感知溫度和電流。
動(dòng)力源-任何頻率或電壓的單相電動(dòng)機(jī)，例如，230V-60Hz單相電動(dòng)機(jī)。
開關(guān)機(jī)構(gòu)-由HVAC控制器如二級溫控繼電器控制的兩個(gè)單極開關(guān)?？刂凭€路與負(fù)荷要求相適應(yīng)，根據(jù)負(fù)載要求而將運(yùn)行電容器串聯(lián)于啟動(dòng)線圈或主線圈中。
馬達(dá)保護(hù)圖30和圖31顯示了一種獨(dú)一無二的三端子馬達(dá)保護(hù)器，更詳細(xì)的說明參見圖48和圖49，本發(fā)明提供的馬達(dá)保護(hù)器在每個(gè)運(yùn)行狀態(tài)下均保護(hù)馬達(dá)線圈。這種功能是通過在保護(hù)部件中的一個(gè)熱感應(yīng)開關(guān)和兩個(gè)加熱裝置來實(shí)現(xiàn)的，在每一種運(yùn)行狀態(tài)下，每個(gè)加熱裝置都應(yīng)精確確定尺寸。例如，熱感應(yīng)開關(guān)是保護(hù)器內(nèi)部的一個(gè)溫度感應(yīng)雙金屬片。所述保護(hù)器最好置于由被保護(hù)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)的箱體中。
如圖48所示，保護(hù)器208包括加熱器A210和加熱器B212，它們各自電動(dòng)地連接在馬達(dá)啟動(dòng)線圈214和主線圈216上，上述機(jī)構(gòu)向密閉的保護(hù)器的內(nèi)部提供變化的熱量。來自加熱器A和B的熱量直接與通過每個(gè)加熱器的電流相關(guān)，加熱器具有明顯的電阻值。加熱器A和B的電阻值可根據(jù)馬達(dá)線圈中的電流值進(jìn)行選取。
保護(hù)器208還包括一個(gè)雙金屬片208，雙金屬片208也具有明顯的電阻值并且提供了向保護(hù)器內(nèi)部傳輸熱量的另一種部件。從加熱器A210、加熱器B 212、雙金屬片218和壓縮機(jī)內(nèi)部的散失的熱量的組合可使保護(hù)器感知壓縮機(jī)所處的故障狀況。
達(dá)到一定的溫度(代表一種故障狀況)時(shí)，雙金屬片218的接頭開啟，這樣就切斷了供向壓縮機(jī)馬達(dá)的正常的動(dòng)力臂。這種“打開”溫度是從處于不同故障狀態(tài)下的壓縮機(jī)的檢測而得來的，故障狀態(tài)是指在超負(fù)荷狀態(tài)下壓縮機(jī)馬達(dá)不能啟動(dòng)或運(yùn)行。這種“打開”可將動(dòng)力從壓縮機(jī)馬達(dá)上移開從而有時(shí)間來清除壓縮機(jī)/系統(tǒng)的故障。因?yàn)閴嚎s機(jī)可通過移去動(dòng)力來冷卻，雙金屬片將在一設(shè)定的“關(guān)閉”溫度下關(guān)閉，這樣就將動(dòng)力重新供應(yīng)到壓縮機(jī)上。在此溫度點(diǎn)上，壓縮機(jī)/系統(tǒng)已清除了故障并按指示運(yùn)行或重復(fù)進(jìn)行錯(cuò)誤識(shí)別而打開保護(hù)器。
在雙氣缸狀態(tài)下，當(dāng)馬達(dá)在最大能力下運(yùn)行時(shí)，馬達(dá)的主線圈216沿線布置并與保護(hù)器的加熱器B212電動(dòng)連接。選擇該加熱器用來在高電流情況下保護(hù)主線圈216。馬達(dá)的啟動(dòng)線圈214沿線布置并與電容器相串聯(lián)，從而與主線圈一起提供電流限制和相角位移。啟動(dòng)線圈電動(dòng)地連接到保護(hù)器加熱器A 210上。對于雙氣缸運(yùn)行來說選擇這種加熱器主要根據(jù)是，如在斷線或啟動(dòng)電容繼電器上的熔合接觸情況下的啟動(dòng)線圈的電流。
在單氣缸運(yùn)行中，加熱器A主要對啟動(dòng)線圈進(jìn)行過高電流保護(hù)。單氣缸運(yùn)行選擇這種加熱器B主要根據(jù)如在斷線或啟動(dòng)電容繼電器上的熔合接觸情況下的啟動(dòng)線圈的電流。
在空氣調(diào)節(jié)上的應(yīng)用本發(fā)明的二級壓縮機(jī)可有效地應(yīng)用于空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，特別是二級空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其包括其他的二級部件如二級鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)。圖50顯示了使用這種系統(tǒng)的一個(gè)例子。在傳統(tǒng)的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中本發(fā)明的二級壓縮機(jī)與冷卻環(huán)路協(xié)作應(yīng)用，所述冷卻環(huán)路包括一個(gè)膨脹裝置、一個(gè)蒸發(fā)器、一個(gè)冷凝器和壓縮機(jī)。壓縮機(jī)在第一級和第二級將進(jìn)行選擇輸出，而提供與在第一負(fù)載下系統(tǒng)的最大速率和在第二負(fù)載下所減小的負(fù)載相匹配的負(fù)載。應(yīng)相信優(yōu)選的減小后的負(fù)載應(yīng)在40％至60％的范圍之內(nèi)，更優(yōu)選的范圍為40％至50％。驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的馬達(dá)最好設(shè)定而與壓縮機(jī)的兩個(gè)選擇的負(fù)載特征相匹配，這樣當(dāng)壓縮機(jī)在較低負(fù)載下運(yùn)行時(shí)能夠明顯減少能量消耗。
所述系統(tǒng)最好包括一個(gè)二級蒸發(fā)器鼓風(fēng)機(jī)220，從而該系統(tǒng)就可在第一固定的最大動(dòng)力負(fù)荷或在第二減小的固定動(dòng)力負(fù)荷下運(yùn)行。再次選擇鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)的分級的負(fù)載而與系統(tǒng)負(fù)荷要求相匹配，所述系統(tǒng)與壓縮機(jī)的二級負(fù)荷相聯(lián)系。優(yōu)選的情況為鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)是由下述的控制器控制的二級馬達(dá)。在較高的系統(tǒng)費(fèi)用下，鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)也可為一個(gè)變速馬達(dá)。
優(yōu)選的系統(tǒng)還包括一個(gè)與冷凝器相應(yīng)的外部冷凝器風(fēng)扇和一個(gè)處于冷卻環(huán)路中的二級膨脹裝置。
優(yōu)選的系統(tǒng)是由比較簡單的二級溫控繼電器、與壓縮機(jī)相適應(yīng)的控制模塊222和224以及內(nèi)部鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)來控制的。如圖50所示，在優(yōu)選的實(shí)施例中控制模塊與外部冷凝器風(fēng)扇226也是處于電動(dòng)連接。這些控制線路是由低電壓的電源來提供電能的，所述電源是由內(nèi)部控制變壓器來產(chǎn)生的，每個(gè)工作部件(壓縮機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)，冷凝器風(fēng)扇)都與線電流相連，線電流最終通過控制模塊直接或間接地施加到工作部件上。
二級壓縮機(jī)最好為上述的可反轉(zhuǎn)的二級壓縮機(jī)，上述二級壓縮機(jī)具有兩個(gè)氣缸，當(dāng)馬達(dá)反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)氣缸之一具有零行程。如前面所述，馬達(dá)最好根據(jù)轉(zhuǎn)向而運(yùn)行在運(yùn)行線圈和啟動(dòng)線圈上。
鼓風(fēng)機(jī)控制裝置同樣包括在兩個(gè)明顯階段用來操縱鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)的控制模塊222，所述的每個(gè)級最好與壓縮機(jī)的級相匹配?？刂颇K最好包括一個(gè)開關(guān)裝置和一個(gè)從線性電源上產(chǎn)生低頻率電壓的發(fā)電機(jī)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，當(dāng)在最大負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)在線性電源上運(yùn)行，例如，60Hz的線性電源，當(dāng)在較低的負(fù)荷(第二級)下運(yùn)行時(shí)鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)就轉(zhuǎn)向在較低頻率的電源下運(yùn)行，如30Hz。鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)最好為單相感應(yīng)馬達(dá)，鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)控制器最好包括一個(gè)換流器或波形發(fā)生器，用于從在減小的頻率下的第二單相電源產(chǎn)生線性電流，一個(gè)與線性電源或馬達(dá)的第二動(dòng)力源相連的開關(guān)，所選開關(guān)應(yīng)以二級溫控繼電器的感應(yīng)狀況為基礎(chǔ)。鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)控制器的優(yōu)選實(shí)施例在1998年1月28日申請的、系列號為09/014752的、名稱為“二級能源輸出馬達(dá)”的申請文件中進(jìn)行了更加詳細(xì)的描述，并且上述實(shí)施例在申請的名稱為“二級能源輸出馬達(dá)及相關(guān)的HVAC系統(tǒng)和方法”的申請文件中進(jìn)行了更加詳細(xì)的描述。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，根據(jù)系統(tǒng)的最優(yōu)化特征，外部冷凝器風(fēng)扇226同樣是在二個(gè)或多個(gè)級上運(yùn)行的。風(fēng)扇馬達(dá)是由單一的速度在兩個(gè)級上或不同的級上來驅(qū)動(dòng)的。
優(yōu)選的系統(tǒng)包括一個(gè)二級膨脹裝置，所述二級膨脹裝置是由機(jī)械控制的或電控制系統(tǒng)來控制的。在一個(gè)實(shí)施例中，二級膨脹閥包括具有電磁開關(guān)的兩個(gè)孔，電磁開關(guān)選擇孔的應(yīng)用，電磁開關(guān)與控制系統(tǒng)相連。在一可選擇的實(shí)施例中，膨脹閥具有兩個(gè)成一列的彈性負(fù)載孔，所述彈性負(fù)載孔隨著壓縮機(jī)負(fù)荷的變化而進(jìn)行機(jī)械地改變。在另一個(gè)可選擇的實(shí)施例中，膨脹閥是一個(gè)具有可變化孔的溫控膨脹閥?？勺兓椎某叽缱兓且源媪粽舭l(fā)器的氣體的溫度和壓力為依據(jù)的。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)的第一級應(yīng)相配以為系統(tǒng)的最大冷卻能力提供最優(yōu)的效率，其第二級代表冷卻能力下降至少40％。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，處于第一級的二級壓縮機(jī)在100％的冷卻能力下運(yùn)行，處于第二級的二級壓縮機(jī)在大約40％的冷卻能力下運(yùn)行。當(dāng)壓縮機(jī)在第一級運(yùn)行時(shí)二級膨脹閥在第一級上運(yùn)行，當(dāng)壓縮機(jī)在第二級運(yùn)行時(shí)二級膨脹閥在第二級上運(yùn)行。
優(yōu)選的情況是當(dāng)冷卻要求超過預(yù)先選定的值時(shí)，控制系統(tǒng)就在第一級上操縱膨脹閥、鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)和壓縮機(jī)，當(dāng)冷卻要求低于預(yù)先選定的值時(shí)，控制系統(tǒng)就在較低的級上操縱上述裝置。如圖所示，控制系統(tǒng)包括一個(gè)溫控繼電器228，當(dāng)利用電動(dòng)控制裝置時(shí)，所述控制系統(tǒng)與壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇及膨脹裝置電動(dòng)連接。所述控制裝置可包括一個(gè)二級溫控繼電器。通過上述例子，溫控繼電器可為愛默森電氣公司(Emerson Electric CO)生產(chǎn)的WHITE-ROGERS DIVISION產(chǎn)品，該產(chǎn)品在四頁的說明書、編號為37-3421的手冊中進(jìn)行了詳細(xì)的描述，這本手冊的全部出版內(nèi)容在此作為參考使用。
所述冷卻系統(tǒng)也適用于多個(gè)蒸發(fā)器或最小的分支系統(tǒng)，而為被冷卻的對象提供進(jìn)一步的空間系統(tǒng)控制裝置。所述系統(tǒng)可與多個(gè)蒸發(fā)器及一個(gè)冷凝器協(xié)作使用，這樣可進(jìn)行效率控制和費(fèi)用控制。這種系統(tǒng)要求較低的安裝費(fèi)用、較低的能量消耗及簡化的控制結(jié)構(gòu)。這種系統(tǒng)還可減少聲音、降低維持費(fèi)用且容易保養(yǎng)并具有良好的可靠性。
在運(yùn)行過程中，被冷卻的空間狀況是由溫控繼電器來感應(yīng)的，當(dāng)冷卻負(fù)荷超過預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)就在相應(yīng)的第一級上運(yùn)行。當(dāng)冷卻負(fù)荷低于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，它們在相應(yīng)的第二級上運(yùn)行。如果系統(tǒng)中包括有二級冷凝器風(fēng)扇，當(dāng)冷卻負(fù)荷低于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，所述冷凝器風(fēng)扇也在第二級上運(yùn)行。在這個(gè)系統(tǒng)中蒸發(fā)器的工作能力最好等于或大于冷凝器的工作能力。
加熱泵的應(yīng)用本發(fā)明的二級可反轉(zhuǎn)壓縮機(jī)也可應(yīng)用于加熱泵系統(tǒng)和裝置，特別適應(yīng)于低溫加熱泵。公知的技術(shù)加熱泵包括處于冷卻環(huán)路中的一個(gè)壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹裝置、蒸發(fā)器及反向閥。當(dāng)熱泵處于冷卻狀態(tài)時(shí)，致冷劑就通過冷卻環(huán)路而在一個(gè)方向上流動(dòng)。當(dāng)熱泵處于加熱狀態(tài)時(shí)，致冷劑就向相反的方向流動(dòng)。在本技術(shù)領(lǐng)域中，上述原理是通過反向閥和相關(guān)的控制元件和裝置來實(shí)現(xiàn)的。
前面所披露的二級空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)可變型為包括一個(gè)反向閥和控制器，這樣它就可以作為一個(gè)二級加熱泵系統(tǒng)來運(yùn)行，所述二級加熱泵系統(tǒng)可提供空氣調(diào)節(jié)的兩個(gè)級和加熱泵運(yùn)行的兩個(gè)級。所述系統(tǒng)應(yīng)包括一個(gè)二級壓縮機(jī)、一個(gè)二級鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)、一個(gè)二級或多級變化的膨脹閥及一個(gè)二級溫控繼電器。
在低溫區(qū)域內(nèi)需要進(jìn)行有限的冷卻，本發(fā)明的二級壓縮機(jī)特別適用于加熱泵系統(tǒng)，因?yàn)樗龆墘嚎s機(jī)包括較少的部件并且費(fèi)用較低。如在下文中進(jìn)行的詳細(xì)描述，在這種系統(tǒng)中，只有壓縮機(jī)和其他裝置的較低級用于冷卻，根據(jù)負(fù)荷的狀況，二級壓縮機(jī)的全負(fù)荷能力或較低的負(fù)荷能力用于提供熱量。
圖51中顯示了本發(fā)明的加熱泵實(shí)施例的電動(dòng)元件和裝置。如圖中所示，該系統(tǒng)包括一個(gè)二級壓縮機(jī)230、一個(gè)外置式冷凝器風(fēng)扇226、一個(gè)內(nèi)置式鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)232及一個(gè)用來控制上述裝置的外置式溫控繼電器228。如圖中所示，該系統(tǒng)包括一個(gè)為控制線路提供較低電壓的變壓器，對每個(gè)壓縮機(jī)、風(fēng)扇、和鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)來說，這些裝置通過控制模塊234、236而與線性電流相連。在運(yùn)行過程中，低溫加熱泵只利用壓縮機(jī)的較低級來冷卻周圍空間。在加熱狀態(tài)下，壓縮機(jī)將在第一較低級運(yùn)行，直至由外置式溫控繼電器感應(yīng)的外界溫度低于預(yù)定的值，即為30°F至40°F止。當(dāng)被感應(yīng)的外界溫度高于預(yù)選定的值時(shí)，壓縮機(jī)將在較低的級上運(yùn)行。
在上面披露的技術(shù)中，壓縮機(jī)在一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)它最好在啟動(dòng)線圈上運(yùn)行，而在另一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)壓縮機(jī)最好在運(yùn)行線圈上運(yùn)行。外置式冷凝器風(fēng)扇226或內(nèi)置式鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)扇可以為一級式或二級式，但最好為一級式。如果利用二級式馬達(dá)，所述馬達(dá)應(yīng)能在多種系統(tǒng)下運(yùn)行，包括60/30Hz系統(tǒng)。
對低溫運(yùn)行的空氣調(diào)節(jié)負(fù)荷最好利用加熱泵，所述空氣調(diào)節(jié)負(fù)荷不大于加熱負(fù)荷。所述加熱泵通過處于高動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)和滿足冷卻要求的二級壓縮機(jī)在較低動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)下的運(yùn)行而提供高功率的熱量。這種方式只需要簡單的控制裝置且能夠有效地降低費(fèi)用。所述系統(tǒng)從內(nèi)部單元中提供較熱的空氣，這樣就使消費(fèi)者更加舒服。
作為一個(gè)例子，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)包括一個(gè)蒸發(fā)器和尺寸確定的冷凝器，利用一個(gè)氣缸進(jìn)行冷卻，能夠利用兩個(gè)氣缸在外界環(huán)境加熱溫度較低的狀況下運(yùn)行。例如，一個(gè)兩噸的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)將利用一個(gè)四噸的壓縮機(jī)，所述空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)在進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)時(shí)能夠在一個(gè)氣缸(兩噸)的狀態(tài)下運(yùn)行，所述空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)在低溫的外界狀態(tài)下利用一個(gè)或兩個(gè)氣缸(四噸)進(jìn)行加熱。
在加熱泵的應(yīng)用中，所述系統(tǒng)在低溫下具有很高的加熱能力，并且消除了或極大的減少了所需的附加加熱。加熱泵也可替代空氣爐或油爐而具有較低的能量消耗。加熱泵同樣具有與加熱、冷卻、減少化凍周期及縮短化凍周期相應(yīng)的負(fù)荷匹配能力。此外，在減小聲音標(biāo)準(zhǔn)的情況下，加熱泵將來自寄存器的較熱的空氣應(yīng)用到進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的空間。
總論將本發(fā)明的二級壓縮機(jī)應(yīng)用到空氣調(diào)節(jié)和加熱泵中可提供較高的季節(jié)性能量利用效率(SEER)等級，對同樣的季節(jié)性能量利用效率(SEER)等級，利用本發(fā)明可降低應(yīng)用費(fèi)用，本發(fā)明還提供了潛在的多個(gè)蒸發(fā)器的運(yùn)行并使結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化，而且還提高了舒適性。在不重新設(shè)計(jì)熱交換器、金屬片和空氣流通系統(tǒng)的情況下，可對現(xiàn)存的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。對于10、12及14等級的季節(jié)性能量利用效率(SEER)的產(chǎn)品來說，冷凝單元可以標(biāo)準(zhǔn)化。此外，空氣調(diào)節(jié)的運(yùn)行是連續(xù)的，這樣在較好的濕度控制下該系統(tǒng)可提供更加恒定的室內(nèi)溫度。與其他不同工作能力的技術(shù)相比，本發(fā)明的另一個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)的成本效益。首先，系統(tǒng)自身的成本是適度的，這是因?yàn)閷鹘y(tǒng)的系統(tǒng)升級是利用了較少的且相對便宜的部件。第二，在較低的級上運(yùn)行需要較少的能量，這樣，消費(fèi)者就會(huì)從較低的能量運(yùn)行費(fèi)用中受益。
壓縮機(jī)的工作能力可分為50/100、40/100、60/100或其他能與系統(tǒng)和負(fù)荷特征進(jìn)行最好的匹配的范圍。這樣可使地區(qū)化的產(chǎn)品，特別是加熱泵，通過利用具有一個(gè)級的壓縮機(jī)可克服下面的問題，即為避免具有太高的冷卻能力而損害加熱泵性能的問題。所述系統(tǒng)也提供了改進(jìn)的濕度控制裝置和作為TS調(diào)節(jié)性能的聲音標(biāo)準(zhǔn)。
申請人相信上述技術(shù)的應(yīng)用，對生產(chǎn)具有季節(jié)性能量利用效率(SEER)的等級為11.0及以上等級的單元產(chǎn)品提供了最低的費(fèi)用。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的壓縮機(jī)產(chǎn)生10等級的季節(jié)性能量利用效率(SEER)，在同樣的底盤上一個(gè)二級壓縮機(jī)產(chǎn)生12等級的季節(jié)性能量利用效率(SEER)。將內(nèi)部鼓風(fēng)機(jī)的速度減小一半或?qū)⒕哂胁煌俣鹊膬?nèi)部鼓風(fēng)機(jī)添加到二級壓縮機(jī)系統(tǒng)上，可分別將季節(jié)性能量利用效率(SEER)的等級提高至13及14。
如上所述，所述系統(tǒng)特別適用于加熱泵的應(yīng)用，特別是在低溫條件下。所述應(yīng)用將附加的電動(dòng)金屬帶加熱延遲至另一個(gè)15°F的較低的環(huán)境溫度。
該系統(tǒng)適用于R-407C和R-410A致冷劑，也適用于R-22致冷劑。該系統(tǒng)可在單元、最小分支和多個(gè)蒸發(fā)器最小分支的機(jī)構(gòu)中應(yīng)用。由本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)提高的其他改進(jìn)特征包括作為一個(gè)氣缸的運(yùn)行結(jié)果，其特征為減少了止動(dòng)塊和啟動(dòng)塊的數(shù)目、在大部分的時(shí)間內(nèi)減小了作用在軸承、閥和其他部件上的負(fù)荷。作為一個(gè)氣缸的運(yùn)行結(jié)果，本發(fā)明在大部分的時(shí)間內(nèi)向馬達(dá)提供減小的電流。
在空氣調(diào)節(jié)的狀態(tài)下，對11.0等級及以上等級的季節(jié)性能量利用效率(SEER)本發(fā)明提供了最低的系統(tǒng)費(fèi)用。在進(jìn)行較低的能量費(fèi)用時(shí)本發(fā)明能達(dá)到較高的季節(jié)性能量利用效率(SEER)等級。本發(fā)明還具有負(fù)荷匹配能力及在進(jìn)行較好的濕度控制的情況下提供更加恒定的室內(nèi)溫度的能力。與通常的系統(tǒng)相比，本發(fā)明的系統(tǒng)和運(yùn)行非常安靜，因?yàn)樵撓到y(tǒng)運(yùn)行的大部分時(shí)間為單氣缸運(yùn)行。同樣，所述系統(tǒng)具有安靜運(yùn)行的內(nèi)部鼓風(fēng)機(jī)，且由于較少的循環(huán)而使該系統(tǒng)具有較高的可靠性，另外，該系統(tǒng)產(chǎn)品具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化。
將二級壓縮機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用到HVAC系統(tǒng)中也可利用R22致冷劑來提高效率，至少在一些應(yīng)用中是這樣。壓縮機(jī)的理論效率(EER)為壓縮機(jī)的最大效率，壓縮機(jī)在具有特定的蒸發(fā)器溫度和冷凝器溫度，及特定數(shù)量的過熱和低溫冷卻條件下運(yùn)行可達(dá)到所述的最大效率。理論效率只是來自于熱動(dòng)力特性。理論效率是將蒸發(fā)器中的焓變(h1-h4，單位為Btu/hr)由通過壓縮機(jī)的焓變(h2-h1，單位為瓦特)整除而得到的。蒸發(fā)器中的焓變是在蒸發(fā)器溫度和冷凝器溫度下的P-h圖的寬度的函數(shù)。通過壓縮機(jī)的焓變是由等熵線的斜率相對于飽和蒸氣曲線的右側(cè)的斜率來設(shè)定的。P-h圖的寬度和等熵線的斜率是每種致冷劑的熱動(dòng)力特性變化的因素。
對高溫壓縮機(jī)(蒸發(fā)器為-20°F至55°F，冷凝器為80°F至150°F)的典型運(yùn)行中，R22的理論效率高于R410A的理論效率。但是，對于較低的冷凝器溫度，兩種致冷劑之間的差別是很小的。R410A具有比較低的臨界點(diǎn)，這樣在較高的冷凝器溫度下就產(chǎn)生了較窄的P-h圖。因此，在高冷凝溫度下致冷劑的性能不良。在較低的溫度下，R410A的P-h圖變寬并接近R22的P-h圖。這樣R410A在45/130的范圍中具有7.8％的較低的理論效率，而在45/90的范圍中具有2.8％的較低的理論效率。
在一個(gè)氣缸狀態(tài)下運(yùn)行的TS壓縮機(jī)比在兩個(gè)氣缸狀態(tài)下運(yùn)行的TS壓縮機(jī)，是在更低的冷凝溫度下運(yùn)行。當(dāng)壓縮機(jī)在一個(gè)氣缸狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，需要要大的冷凝器線圈，這樣系統(tǒng)才能在線圈和氣流之間的溫度差較小的情況下運(yùn)行，這樣就允許冷凝器在較低的溫度下運(yùn)行。因此，R410A的性能在一個(gè)氣缸的狀態(tài)下比在兩個(gè)氣缸的狀態(tài)下在理論上更接近R22的性能。事實(shí)上，TS壓縮機(jī)利用R22和利用R410A的運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示出在較低的冷凝溫度如100°F下，R410A盡管具有較低的理論效率，但卻具有較高的實(shí)際效率。R410A的進(jìn)氣密度比R22高40％，這樣就使它在40％的較低的流速下具有與R22同樣的工作能力。因此產(chǎn)生的氣流損失較低，從而使R410A更加接近其理論效率。在較低的冷凝溫度下，所述兩種致冷劑具有接近相同的理論效率，R410A的實(shí)際效率可超過R22的實(shí)際效率。
應(yīng)認(rèn)識(shí)到，通過應(yīng)用本發(fā)明所披露的技術(shù)和原理，可對本發(fā)明進(jìn)行變化和修改。本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍是由下面的權(quán)利要求來確定的。
權(quán)利要求
1.一種變化能力的空氣壓縮機(jī)，包括由多個(gè)具有排氣端的氣缸形成的基體，每個(gè)氣缸具有安裝于其上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞，一個(gè)安裝在基體的所述排氣端之上的端部提供有一個(gè)壓力室，進(jìn)氣閥和排氣閥裝置布置在所述壓縮機(jī)上，所述的每個(gè)壓力室與所述壓縮機(jī)的低側(cè)和高側(cè)流體相連，曲軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝配在所述基體上，曲軸具有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，多個(gè)曲柄銷形成于曲軸上，對于裝配在曲柄銷上的每個(gè)活塞來說均具有相間隔的連桿裝置，至少一個(gè)所述曲柄銷是綜合性的并具有偏心凸輪，所述凸輪具有可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述曲柄銷的內(nèi)軸上的徑向內(nèi)軸承表面，所述凸輪還具有作為至少一個(gè)連桿的軸頸的徑向外軸頸表面，至少一個(gè)擋塊圍繞所述曲軸的轉(zhuǎn)軸布置在一個(gè)或多個(gè)預(yù)定角位置的所述凸輪上，所述止動(dòng)塊和擋塊確定了所述凸輪裝置在所述曲柄銷軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)端點(diǎn)，位于壓縮機(jī)上的可反轉(zhuǎn)馬達(dá)用來根據(jù)傳來的操縱信號，而驅(qū)動(dòng)所述曲軸圍繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線在其轉(zhuǎn)動(dòng)方向上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，所述凸輪根據(jù)所述曲軸在一個(gè)方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)至一端點(diǎn)，根據(jù)所述曲軸在相反方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)至另一端點(diǎn)，所述止動(dòng)塊和擋塊在每個(gè)所述端點(diǎn)處形成配合，用于至少一個(gè)所述配合的穩(wěn)定裝置包括從一組裝置中選擇的至少一種裝置，包括(A)從一組裝置中選擇的主動(dòng)鎖緊裝置，包括(a)具有位于所述曲軸和凸輪上的協(xié)作部件的鎖閂機(jī)構(gòu)，通過利用或釋放施加到所述鎖閂裝置的部件上的離心力，所述部件應(yīng)能在所述的至少一個(gè)端點(diǎn)上進(jìn)行配合和分離；(b)具有位于所述曲軸和凸輪上的協(xié)作部件的壓力差操作機(jī)構(gòu)，通過在所述曲軸和凸輪之間各自進(jìn)行迅速及相反的角運(yùn)動(dòng)，所述部件應(yīng)能在所述的至少一個(gè)端點(diǎn)上進(jìn)行配合和分離；(B)具有位于所述凸輪和所述曲軸上的協(xié)作部件的摩擦阻力裝置，所述裝置應(yīng)能夠阻止使所述凸輪在所述曲柄銷軸上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的不穩(wěn)定力，所述不穩(wěn)定力在至少一個(gè)所述端點(diǎn)上使所述配合相分離；(C)壓力調(diào)整裝置，這種裝置的作用是使壓縮機(jī)的低側(cè)和處于被動(dòng)狀態(tài)的氣缸的壓力室之間的壓力差最小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的壓縮機(jī)，其中所述穩(wěn)定裝置包括凸輪機(jī)構(gòu)的組合，在轉(zhuǎn)速為3600rpm下將離心力扭矩(CFT)從5in 1b變化至50 in1b，該裝置還包括一個(gè)泄漏系數(shù)為從0.03至0.5的進(jìn)氣閥機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的壓縮機(jī)，其中所述每個(gè)綜合曲柄銷的軸具有一條中心軸線，其相連的活塞具有往復(fù)軸線，所述凸輪結(jié)構(gòu)具有一個(gè)重心和凸輪頂點(diǎn)，其中所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸和所述中心軸位于一個(gè)軌道平面內(nèi)，其中所述重心按一定角度從所述軌道平面移開，在所述曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了一個(gè)配合閉合離心力扭矩(CFT)，其中所述止動(dòng)塊和擋塊各自相對布置于所述的一個(gè)端點(diǎn)上，所述頂點(diǎn)和所述的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸均位于所述軌道平面內(nèi)，所述凸輪頂點(diǎn)位于相關(guān)活塞的近端，其中所述活塞是修整的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中所述鎖閂裝置包括可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地裝配在所述曲軸的一部分上的鎖臂裝置，所述鎖臂裝置對應(yīng)于所述曲軸的加速或減速轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行朝向或遠(yuǎn)離所述擋塊的擺動(dòng)，其中所述鎖臂裝置具有與所述擋塊的表面相配合的楔肩裝置，在所述曲軸在一個(gè)方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所述楔肩裝置將擋塊保持配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓縮機(jī)，其中樞軸安裝的鎖臂裝置提供有樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，所述軸線與所述曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線基本垂直。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮機(jī)，其中所述曲軸的一部分包括一個(gè)套筒，套筒鍵連到所述凸輪附近的曲軸上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中所述馬達(dá)布置有相分離的運(yùn)行線圈和啟動(dòng)線圈，其中布置有在馬達(dá)裝置反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將馬達(dá)從運(yùn)行線圈轉(zhuǎn)換至啟動(dòng)線圈上的電轉(zhuǎn)換裝置。
8.一種可變能力的氣體壓縮機(jī)，具有一個(gè)由多個(gè)氣缸形成的基體，所述氣缸具有開啟的排氣端，一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞安裝在所述的每個(gè)氣缸內(nèi)，一個(gè)閥片安裝在所述基體上氣缸開口端之上并確定了多個(gè)壓力室，所述閥片具有多個(gè)排氣閥而將所述壓力室與所述壓縮機(jī)的高側(cè)流體相連，所述壓縮機(jī)上的多個(gè)進(jìn)氣閥將所述壓力室與壓縮機(jī)的低側(cè)流體相連，一個(gè)曲軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝配到所述基體上，所述曲軸具有一條轉(zhuǎn)動(dòng)軸線并在軸線上形成多個(gè)曲柄銷，每個(gè)活塞均具有一個(gè)安裝在活塞銷上的連桿，至少一個(gè)所述曲柄銷為綜合式的，并具有轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到所述曲柄銷內(nèi)軸上的偏心凸輪，所述曲柄銷作為軸承裝置的軸頸，曲軸上的至少一個(gè)止動(dòng)部件位于一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的角位置上，所述凸輪上的至少一個(gè)擋塊位于一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的角位置上，所述止動(dòng)塊和擋塊確定了所述凸輪裝置在所述曲柄銷軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)端點(diǎn)，位于壓縮機(jī)上的可反轉(zhuǎn)馬達(dá)用來根據(jù)傳來的運(yùn)行信號，而驅(qū)動(dòng)所述曲軸圍繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸在其轉(zhuǎn)動(dòng)方向上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，所述凸輪根據(jù)所述曲軸在一個(gè)方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)至一端點(diǎn)，根據(jù)所述曲軸在相反方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)至另一端點(diǎn)，所述止動(dòng)塊和擋塊在每個(gè)所述端點(diǎn)處形成配合，用于至少一個(gè)配合的穩(wěn)定裝置包括從一組裝置中選擇的至少一種裝置，包括(A)從一組裝置中選擇的主動(dòng)鎖緊裝置，包括(a)具有位于所述曲軸和凸輪上的協(xié)作部件的鎖閂機(jī)構(gòu)，通過利用或釋放施加到所述鎖閂裝置的部件上的離心力，所述部件應(yīng)能在所述的至少一個(gè)端點(diǎn)上進(jìn)行配合和分離；(b)具有位于所述曲軸和凸輪上的協(xié)作部件的壓力差操作機(jī)構(gòu)，通過在所述曲軸和凸輪之間各自進(jìn)行突然及相反的角運(yùn)動(dòng)，所述部件應(yīng)能在所述的至少一個(gè)端點(diǎn)上進(jìn)行配合和分離；(B)具有位于所述凸輪和所述曲軸上的運(yùn)行部件的摩擦阻力裝置，所述裝置應(yīng)能夠阻止使所述凸輪在所述曲柄銷軸上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的不穩(wěn)定力，所述不穩(wěn)定力在至少一個(gè)所述端點(diǎn)上使所述配合相分離；(C)壓力調(diào)整裝置，這種裝置的作用是使壓縮機(jī)的低側(cè)和處于被動(dòng)狀態(tài)的氣缸的壓力室之間的壓力差最小。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓縮機(jī)，其中所述穩(wěn)定機(jī)構(gòu)包括凸輪機(jī)構(gòu)的組合，以在轉(zhuǎn)速為3600rpm下將離心力扭矩(CFT)從10in 1b變化至50in 1b，該裝置還包括一個(gè)泄漏系數(shù)為從0.05至0.35的進(jìn)氣閥機(jī)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的壓縮機(jī)，其中所述曲軸具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，每個(gè)綜合曲柄銷的軸具有一條中心軸線，所述凸輪結(jié)構(gòu)具有一個(gè)重心和凸輪頂點(diǎn)，其中所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸和所述中心軸位于一個(gè)軌道平面內(nèi)，其中所述重心按一定角度從所述軌道平面移開，在所述曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了一個(gè)配合閉合離心力扭矩(CFT)，其中所述止動(dòng)塊和擋塊各自相對布置于所述的一個(gè)端點(diǎn)上，所述頂點(diǎn)和所述的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸均位于所述軌道平面內(nèi)，所述頂點(diǎn)位于相關(guān)活塞的近端，其中所述活塞是修整的。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓縮機(jī)，其中所述鎖閂裝置包括可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地裝配在所述曲軸的一部分上的鎖臂裝置，所述鎖臂裝置對應(yīng)于所述曲軸的加速或減速轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行朝向或遠(yuǎn)離所述擋塊的擺動(dòng)，其中所述鎖臂裝置具有與所述擋塊的表面相配合的楔肩裝置，在所述曲軸在一個(gè)方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所述楔肩裝置將擋塊保持在配合點(diǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的壓縮機(jī)，其中樞軸安裝的鎖臂裝置提供有樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，所述軸線與所述曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線基本垂直。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的壓縮機(jī)，其中所述曲軸的一部分包括一個(gè)套筒，所述曲軸和相鄰的凸輪通過套筒相連。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓縮機(jī)，其中所述馬達(dá)布置有相分離的運(yùn)行線圈和啟動(dòng)線圈，其中布置有在馬達(dá)裝置反向轉(zhuǎn)動(dòng)而修整一個(gè)或多個(gè)所述氣缸時(shí)將馬達(dá)從運(yùn)行線圈轉(zhuǎn)換至啟動(dòng)線圈上的電轉(zhuǎn)換裝置。
15.一種具有綜合的曲柄銷的壓縮機(jī)通過穩(wěn)定擺動(dòng)調(diào)節(jié)凸輪而抵抗不穩(wěn)定力的方法，其中所述凸輪形成了曲柄銷的一部分，曲柄銷位于按一定角度非線性布置的端點(diǎn)之間，所述端點(diǎn)為曲軸和凸輪上的止動(dòng)塊和擋塊的配合點(diǎn)，其中所述不穩(wěn)定力包括致冷劑壓力差及作用在與所述綜合曲柄銷相關(guān)的活塞上的機(jī)械慣性力，所述方法包括通過所述凸輪產(chǎn)生的離心力扭矩(CFT)的組合而消除不穩(wěn)定力，從而保持所述配合，并通過壓力下降裝置來減少所述的壓力差。
16.根據(jù)權(quán)利要求15中所述的方法，其中所述端點(diǎn)基本以180°的角度相互分離，所述擺動(dòng)(throw)為通過所述活塞而選擇可調(diào)至基本為最大的擺動(dòng)或基本為零的擺動(dòng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述離心力扭矩(CFT)約在10.0in1b和20in 1b之間，所述壓力下降裝置的泄漏系數(shù)約在0.05至0.35之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求17中所述的方法，其中所述壓縮機(jī)為往復(fù)式活塞雙氣缸壓縮機(jī)，其中每個(gè)氣缸的最大容積從約3.0in3至4.0in3，其中一個(gè)擺動(dòng)是可調(diào)的。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中所述壓力調(diào)節(jié)裝置包括進(jìn)氣閥機(jī)構(gòu)，所述進(jìn)氣閥機(jī)構(gòu)具有自由浮動(dòng)閥片和進(jìn)氣口座，其中所述閥片是由具有彈性且可產(chǎn)生壓力變形的材料構(gòu)成，所述閥片安裝在活塞端頭上，這樣所述閥片的密封面通常稍微遠(yuǎn)離所述進(jìn)氣口座的協(xié)作密封面而提供壓力下降通道，所述閥片通過處于壓力行程中的壓力室中的壓力而產(chǎn)生變形，所述表面相互接觸而形成壓力密封。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的壓縮機(jī)，其中所述閥片是由易產(chǎn)生壓力變形、半剛性、高彈性材料做成，所選用的材料為聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺-酰亞胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、纖維素酯、聚酯、乙烯基聚合物、聚烯烴或共聚物中的一種或幾種的混合物。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的壓縮機(jī)，其中所述閥片的密封面和所述進(jìn)氣口座的密封面為環(huán)形，其中所述閥結(jié)構(gòu)的泄漏系數(shù)約為從0.05至0.35。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的壓縮機(jī)，其中所述閥片的結(jié)構(gòu)是可變形的，從而使所述閥片在壓力室中的壓力高于25psig的壓力下形成氣密封。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的壓縮機(jī)，其中所述凸輪在3600rpm的轉(zhuǎn)速下提供的離心力扭矩(CFT)約為從10in 1b至30in 1b。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的壓縮機(jī)，其中所述凸輪具有一個(gè)凸輪頂點(diǎn)并圍繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸按一定角度布置有一對擋塊，所述曲軸在一定角度上布置有單個(gè)止動(dòng)塊，其中所述擋塊的角位置和止動(dòng)塊的角位置沿曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和曲柄銷軸的中心軸線性對準(zhǔn)，凸輪的頂點(diǎn)位于所述的每個(gè)端點(diǎn)上。
25.一種二級往復(fù)式壓縮機(jī)包括一個(gè)具有至少一個(gè)氣缸和一個(gè)相關(guān)壓力室及活塞的基體；一個(gè)包括偏心曲柄銷的曲軸；一個(gè)用來驅(qū)動(dòng)曲軸在正方向和相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)的可反轉(zhuǎn)馬達(dá)；一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在曲柄銷上的兩位置偏心凸輪，當(dāng)馬達(dá)在正方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)至相對于所述曲柄銷的第一位置，并在第一位置處運(yùn)行；當(dāng)馬達(dá)在相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)至相對于所述曲柄銷的第二位置，并在第二位置處運(yùn)行，當(dāng)馬達(dá)在正方向上運(yùn)行時(shí)所述曲柄銷和所述凸輪的偏心率聯(lián)合而使活塞具有第一行程，當(dāng)馬達(dá)在相反方向上運(yùn)行時(shí)所述曲柄銷和所述凸輪的偏心率聯(lián)合而使活塞具有第二行程，第二行程小于第一行程，所述壓縮機(jī)還包括在第一預(yù)選的固定動(dòng)力負(fù)荷的正方向上或在第二預(yù)選的固定動(dòng)力負(fù)荷的相反方向上選擇運(yùn)行馬達(dá)的控制裝置，第二動(dòng)力負(fù)荷小于相關(guān)的第一動(dòng)力負(fù)荷。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的壓縮機(jī)，其中所述馬達(dá)是具有啟動(dòng)線圈和運(yùn)行線圈的感應(yīng)馬達(dá)，其中在運(yùn)行線圈上時(shí)所述馬達(dá)在正方向上運(yùn)行，在啟動(dòng)線圈上時(shí)所述馬達(dá)在相反方向上運(yùn)行。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的壓縮機(jī)，其中壓縮機(jī)包括多個(gè)氣缸，其中一個(gè)氣缸具有由偏心曲柄銷和凸輪的組合而驅(qū)動(dòng)的活塞，其他氣缸具有僅通過位于曲軸上的第二活塞銷驅(qū)動(dòng)的活塞。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的壓縮機(jī)，其中所述壓縮機(jī)還包括當(dāng)馬達(dá)在正方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)用來限制凸輪圍繞曲柄銷相對轉(zhuǎn)動(dòng)的第一止動(dòng)機(jī)構(gòu)，及當(dāng)馬達(dá)在相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)用來限制凸輪圍繞曲柄銷相對轉(zhuǎn)動(dòng)的第二止動(dòng)機(jī)構(gòu)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的壓縮機(jī)，其中所述第一止動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)位于曲軸上的止動(dòng)塊及位于凸輪上的一個(gè)相應(yīng)的擋塊。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的壓縮機(jī)，其中所述第二止動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)位于曲軸上的止動(dòng)塊及一個(gè)位于凸輪上的擋塊。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的壓縮機(jī)，其中所述壓縮機(jī)還包括一種機(jī)械系統(tǒng)，當(dāng)馬達(dá)在正方向上運(yùn)行時(shí)，所述機(jī)械系統(tǒng)可限制所述凸輪遠(yuǎn)離第一位置的運(yùn)動(dòng)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的壓縮機(jī)，其中所述機(jī)械系統(tǒng)包括位于所述曲柄銷和凸輪上的協(xié)作部件。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的壓縮機(jī)，其中所述協(xié)作部件形成一個(gè)可釋放的鎖閂裝置。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的壓縮機(jī)，其中所述部件相互摩擦配合而足以提供限制這種運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力。
35.根據(jù)權(quán)利要求27所述的壓縮機(jī)，其中所述機(jī)械系統(tǒng)包括形成于所述凸輪的一側(cè)的偏心塊，當(dāng)馬達(dá)在正方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述偏心塊產(chǎn)生離心力偏壓凸輪朝向所述第一位置。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的壓縮機(jī)，其中所述偏心塊通常為C形。
37.根據(jù)權(quán)利要求27所述的壓縮機(jī)，其中曲柄銷和凸輪的形狀使得當(dāng)馬達(dá)在相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由曲柄銷和凸輪所驅(qū)動(dòng)的活塞的第二行程基本為零，且活塞為修整狀態(tài)。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的壓縮機(jī)，其中所述壓縮機(jī)還包括壓力卸載系統(tǒng)，當(dāng)馬達(dá)在相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述壓力卸載系統(tǒng)除去壓縮機(jī)的低側(cè)和修整活塞的壓力室之間的任何明顯的壓力差。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的壓縮機(jī)，其中所述壓力卸載系統(tǒng)包括一個(gè)與修整活塞相關(guān)的壓力室流體相連的開口，所述開口與壓縮機(jī)的低側(cè)也流體相連。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的壓縮機(jī)，其中所述壓力卸載系統(tǒng)還包括用于與修整活塞相關(guān)的壓力室的進(jìn)氣閥，所述進(jìn)氣閥被偏壓到開啟位置并與壓縮機(jī)的低壓側(cè)流體相連。
41.根據(jù)權(quán)利要求38所述的壓縮機(jī)，其中所述壓力卸載系統(tǒng)包括至少一個(gè)形成于閥片上，用于與修整活塞相關(guān)的壓力室的孔，所述孔與壓縮機(jī)的低壓力側(cè)流體相連。
42.根據(jù)權(quán)利要求38所述的壓縮機(jī)，其中所述壓力卸載系統(tǒng)包括一個(gè)形成于壓縮機(jī)基體上的通道，并與活塞相關(guān)的壓力室和壓縮機(jī)的低側(cè)均流體相連。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的壓縮機(jī)，其中所述通道的一端定位在約為活塞全行程的中點(diǎn)上。
44.根據(jù)權(quán)利要求14所述的壓縮機(jī)，其中所述壓力卸載裝置的泄漏系數(shù)(COL)在0.05至0.35的范圍之內(nèi)。
45.根據(jù)權(quán)利要求11所述的壓縮機(jī)，其中所述凸輪在曲軸轉(zhuǎn)速為3600rpm的情況下產(chǎn)生的離心力扭矩(CFT)在10in 1bs至50in 1bs之間。
46.一種用來操縱可反轉(zhuǎn)二級壓縮機(jī)的馬達(dá)，包括一個(gè)具有啟動(dòng)線圈和運(yùn)行線圈的感應(yīng)馬達(dá)；一個(gè)用來有選擇的在運(yùn)行線圈上以正方向運(yùn)轉(zhuǎn)馬達(dá)和在啟動(dòng)線圈上以相反方向運(yùn)轉(zhuǎn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)換開關(guān)。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的馬達(dá)，其中在功率級值與壓縮機(jī)的最大負(fù)荷相適合時(shí)選擇運(yùn)行線圈來運(yùn)轉(zhuǎn)馬達(dá)，在功率級值與壓縮機(jī)的最小負(fù)荷相適合時(shí)選擇啟動(dòng)線圈來運(yùn)轉(zhuǎn)馬達(dá)。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的馬達(dá)，其中所述馬達(dá)包括一個(gè)控制線路，所述控制線路用來響應(yīng)壓縮機(jī)的負(fù)荷要求相適應(yīng)而操縱轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的馬達(dá)，其中所述控制線路包括一個(gè)二級溫控繼電器。
50.根據(jù)權(quán)利要求46所述的馬達(dá)，其中所述馬達(dá)還包括一個(gè)電容器，當(dāng)馬達(dá)在正方向上運(yùn)行時(shí)，所述電容器與啟動(dòng)線圈相串連，當(dāng)馬達(dá)在相反方向上運(yùn)行時(shí)，所述電容器與運(yùn)行線圈相串連。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的馬達(dá)，其中所述開關(guān)包括一個(gè)延遲裝置，所述延遲裝置在馬達(dá)改變其轉(zhuǎn)動(dòng)方向之前在一個(gè)預(yù)定時(shí)間將電源從馬達(dá)上斷開。
52.根據(jù)權(quán)利要求50所述的馬達(dá)，其中所述馬達(dá)還包括一個(gè)啟動(dòng)輔助系統(tǒng)，在馬達(dá)處于負(fù)荷下時(shí)，所述啟動(dòng)輔助系統(tǒng)立即改變其轉(zhuǎn)向。
53.一種二級往復(fù)式壓縮機(jī)，包括一個(gè)基體，在基體上至少有兩個(gè)氣缸，第一個(gè)氣缸具有相應(yīng)的第一壓力室和活塞，第二個(gè)氣缸具有相應(yīng)的第二壓力室和活塞；一個(gè)用來在正方向和相反方向運(yùn)轉(zhuǎn)的馬達(dá)；一個(gè)位于馬達(dá)和活塞之間的機(jī)械系統(tǒng)，當(dāng)馬達(dá)在正方向上運(yùn)行時(shí)，所述機(jī)械系統(tǒng)使活塞在其氣缸內(nèi)且在其全行程上進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)馬達(dá)在反方向上運(yùn)行時(shí)，所述機(jī)械系統(tǒng)使第一活塞在其全行程上進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)而使第二活塞基本為零行程；一種控制裝置，所述控制裝置在第一預(yù)選的固定動(dòng)力負(fù)荷的正方向上，或在第二預(yù)選的固定動(dòng)力負(fù)荷的相反方向上有選擇的運(yùn)行馬達(dá)，所述第二動(dòng)力負(fù)荷小于所述的第一動(dòng)力負(fù)荷；一種與第二活塞的壓力室相關(guān)的壓力卸載系統(tǒng)，當(dāng)馬達(dá)在相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述壓力卸載系統(tǒng)除去壓縮機(jī)的低側(cè)和修整活塞的壓力室之間的任何壓力差。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的壓縮機(jī)，其中所述機(jī)械系統(tǒng)包括一個(gè)與可反轉(zhuǎn)馬達(dá)相連的曲軸，所述曲軸具有與第一活塞相關(guān)的第一曲柄銷及與第二活塞相關(guān)的第二曲柄銷；一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在第二曲柄銷上的兩位置偏心凸輪，當(dāng)馬達(dá)在正方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)至相對于所述第二曲柄銷的第一位置并在第一位置處運(yùn)行；當(dāng)馬達(dá)在相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)至相對于所述第二曲柄銷的第二位置并在第二位置處運(yùn)行。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的壓縮機(jī)，其中所述壓縮機(jī)還包括一個(gè)限制系統(tǒng)，當(dāng)馬達(dá)在正方向上運(yùn)行時(shí)，所述限制系統(tǒng)將限制偏心凸輪遠(yuǎn)離第一位置的運(yùn)動(dòng)。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的壓縮機(jī)，其中所述限制系統(tǒng)包括形成于所述凸輪一側(cè)的偏心塊，當(dāng)馬達(dá)在正方向運(yùn)行時(shí)，所述偏心塊產(chǎn)生離心力偏壓所述凸輪而朝向所述第一位置。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的壓縮機(jī)，其中所述馬達(dá)為具有啟動(dòng)線圈和運(yùn)行線圈的感應(yīng)馬達(dá)，其中所述馬達(dá)在運(yùn)行線圈上按正方向運(yùn)行而在啟動(dòng)線圈上按相反方向運(yùn)行。
58.一種用于可變負(fù)荷壓縮機(jī)的曲軸，所述壓縮機(jī)具有至少一個(gè)氣缸及由曲柄銷和曲柄銷上的偏心凸輪的組合部件驅(qū)動(dòng)的相關(guān)活塞，所述曲軸包括一個(gè)具有近端和遠(yuǎn)端的軸，至少帶有一個(gè)偏心曲柄銷形成于近端和遠(yuǎn)端之間；位于按一定角度相分離的一對點(diǎn)上，一個(gè)或多個(gè)形成于曲柄銷或相鄰的曲柄銷上的止動(dòng)塊；一個(gè)跨在曲柄銷上的偏心凸輪，在曲軸的遠(yuǎn)端處所述偏心凸輪的直徑大于或等于曲軸的直徑，所述凸輪包括一對用來與曲柄銷上的止動(dòng)塊選擇配合的擋塊；一個(gè)將凸輪保持在曲柄銷上的凸輪的軸線位置的機(jī)械系統(tǒng)。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的曲軸，其中一些機(jī)械系統(tǒng)包括一個(gè)收縮形成于所述軸上的端蓋；
60.根據(jù)權(quán)利要求58所述的曲軸，其中機(jī)械系統(tǒng)包括一個(gè)固定到所述軸上的端蓋；
61.根據(jù)權(quán)利要求58所述的曲軸，其中機(jī)械系統(tǒng)包括一個(gè)旋擰到所述軸上的端蓋；
62.根據(jù)權(quán)利要求58所述的曲軸，其中機(jī)械系統(tǒng)包括一個(gè)形成于曲柄銷內(nèi)的徑向孔，一個(gè)形成于相對于曲柄銷的凸輪的內(nèi)表面的伸長槽，一個(gè)銷子延伸到曲柄銷的徑向孔中并伸入到凸輪的內(nèi)槽中。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的曲軸，其中所述曲軸的遠(yuǎn)端形成油槽軸頸。
64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的曲軸，其中曲柄銷通過曲軸的惰輪部件而與油槽軸頸軸向分離，其中凸輪的直徑等于或大于油槽軸頸和惰輪部件的直徑，凸輪的軸向長度小于惰輪部件的軸向長度。
65.根據(jù)權(quán)利要求58所述的曲軸，其中曲軸包括接近曲軸的近端的第一曲柄銷，和接近曲軸的遠(yuǎn)端的第二曲柄銷，其中凸輪形成于第二曲柄銷上。
66.根據(jù)權(quán)利要求58所述的曲軸，其中所述止動(dòng)塊包括形成于曲柄銷上的兩個(gè)臺(tái)面。
67.根據(jù)權(quán)利要求58所述的曲軸，其中所述擋塊包括兩個(gè)形成于凸輪上的內(nèi)臺(tái)面，凸輪上的每個(gè)臺(tái)面有選擇地與曲柄銷上的臺(tái)面之一配合。
68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的曲軸，其中所述凸輪包括位于凸輪的一側(cè)上的偏心平衡塊。
69.根據(jù)權(quán)利要求68所述的曲軸，其中所述偏心平衡塊通常為C形。
70.一種曲軸和偏心凸輪的裝配方法，包括如下步驟提供一個(gè)具有近端和遠(yuǎn)端的曲軸、一個(gè)位于曲軸的遠(yuǎn)端上并與曲軸軸向線性對準(zhǔn)的油槽軸頸、一個(gè)與油槽軸頸相鄰且與曲軸的軸線非線性布置的惰輪部件、一個(gè)位于惰輪部件和曲軸的近端之間的曲柄銷，所述曲柄銷包括一個(gè)形成于曲柄銷上并延伸至曲柄銷外表面上的徑向孔；提供一個(gè)具有內(nèi)孔的偏心凸輪，所述內(nèi)孔的直徑等于或大于油槽軸頸及惰輪部件的直徑，且所述內(nèi)孔的軸向長度小于惰輪部件的軸向長度；凸輪在油槽軸頸和惰輪部件上滑動(dòng)并滑動(dòng)到曲柄銷上；通過將銷子插入曲柄銷的徑向孔中而將凸輪連到曲柄銷上，直至銷子固定到曲柄銷上。
71.一種二級往復(fù)式壓縮機(jī)，包括一個(gè)基體；至少一個(gè)具有相關(guān)的壓縮機(jī)壓力室和相關(guān)的活塞的氣缸；一個(gè)包括曲柄銷的曲軸；一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)曲軸的可反轉(zhuǎn)馬達(dá)；一個(gè)連接于所述活塞的一端的連桿，在連桿的另一端具有環(huán)形軸承表面；一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在曲柄銷上的兩位置偏心凸輪，所述凸輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地保持在所述連桿的環(huán)形軸承表面上，當(dāng)馬達(dá)在正方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪在第一位置處運(yùn)行；當(dāng)馬達(dá)在相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪在第二位置處運(yùn)行；當(dāng)馬達(dá)在正方向上運(yùn)行時(shí)，所述曲柄銷和所述凸輪的偏心率聯(lián)合而使活塞具有第一行程，當(dāng)馬達(dá)在相反方向上運(yùn)行時(shí)，所述曲柄銷和所述凸輪的偏心率聯(lián)合而使活塞具有第二行程，所述第二行程小于第一行程；一種潤滑系統(tǒng)，所述潤滑系統(tǒng)將潤滑油施加到曲軸和凸輪的配合面上，及凸輪和連桿的軸承表面之間的配合面上。
72.根據(jù)權(quán)利要求71所述的潤滑系統(tǒng)，其中所述潤滑系統(tǒng)包括一個(gè)伸長的形成于曲軸上的軸向供應(yīng)通路；一個(gè)形成于曲軸上且與軸向通路和曲柄銷的外表面流體相連的交叉鉆孔；一個(gè)形成于凸輪上的潤滑油輸送孔，當(dāng)凸輪位于第一和第二位置時(shí)，所述潤滑油輸送孔與曲軸上的徑向交叉孔線性對準(zhǔn)，并且在兩個(gè)位置上與連桿的軸承表面流體相連。
73.根據(jù)權(quán)利要求71所述的壓縮機(jī)，其中所述潤滑系統(tǒng)包括一對伸長的形成于曲軸上的軸向供應(yīng)通路；一對形成于曲軸上且與每個(gè)軸向通路和曲柄銷的外表面流體相連的交叉鉆孔；一個(gè)形成于凸輪上的潤滑油輸送孔，當(dāng)凸輪位于第一位置時(shí)，所述潤滑油輸送孔與曲軸上的徑向交叉孔之一線性對準(zhǔn)，當(dāng)凸輪位于第二位置時(shí)，所述潤滑油輸送孔與曲軸上的另一個(gè)徑向交叉孔線性對準(zhǔn)，并且所述潤滑油輸送孔與連桿的軸承表面流體相連。
74.根據(jù)權(quán)利要求71所述的往復(fù)式壓縮機(jī)，其中所述潤滑系統(tǒng)包括一個(gè)伸長的形成于曲軸上的軸向供應(yīng)通路；一個(gè)形成于曲軸和凸輪的相對表面之間的圓周油槽；一個(gè)形成于曲軸上且與軸向通路和所述油槽流體相連的交叉鉆孔；一個(gè)形成于凸輪上的潤滑油輸送孔，所述潤滑油輸送孔與所述油槽和所述連桿的軸承表面流體相連。
75.一種受保護(hù)的馬達(dá)，包括一個(gè)單相可反轉(zhuǎn)感應(yīng)馬達(dá)，所述感應(yīng)馬達(dá)具有啟動(dòng)線圈和運(yùn)行線圈，當(dāng)馬達(dá)在一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述感應(yīng)馬達(dá)在運(yùn)行線圈上運(yùn)行，當(dāng)馬達(dá)在第二個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述感應(yīng)馬達(dá)在啟動(dòng)線圈上運(yùn)行；一個(gè)保護(hù)器，所述保護(hù)器具有一個(gè)帶熱感應(yīng)開關(guān)的封閉裝置和一對加熱器，其一端連接到熱感應(yīng)開關(guān)上而另一端分別連接到馬達(dá)的啟動(dòng)線圈和運(yùn)行線圈上，當(dāng)保護(hù)器的內(nèi)部溫度達(dá)到預(yù)先選擇的溫度時(shí)，熱感應(yīng)開關(guān)就將電路開啟，從而將線圈從動(dòng)力位置移開一預(yù)先選擇的時(shí)間段。
76.根據(jù)權(quán)利要求75所述的受保護(hù)的馬達(dá)，其中所述熱感應(yīng)開關(guān)為一個(gè)雙金屬開關(guān)。
77.根據(jù)權(quán)利要求75所述的受保護(hù)的馬達(dá)，其中所述加熱器為電阻為R1和R2的電阻器。
78.根據(jù)權(quán)利要求75所述的受保護(hù)的馬達(dá)，其中所述雙金屬具有明顯的阻值而提供一個(gè)附加熱源。
79.根據(jù)權(quán)利要求75所述的受保護(hù)的馬達(dá)，其中所選擇的R1和R2的阻值與施加到線圈上的電流的值相適應(yīng)，所述線圈與相應(yīng)的電阻相連。
80.根據(jù)權(quán)利要求75所述的受保護(hù)的馬達(dá)，其中所述馬達(dá)還包括一個(gè)電容器和一個(gè)控制開關(guān)，當(dāng)所述控制開關(guān)處于第一位置時(shí)所述啟動(dòng)線圈和電容器相串聯(lián)，當(dāng)所述控制開關(guān)處于第二位置時(shí)所述運(yùn)行線圈和電容器相串聯(lián)。
81.一種冷卻空間的系統(tǒng)，包括一個(gè)在第一固定最大負(fù)荷或在減小的第二固定負(fù)荷下運(yùn)行的二級壓縮機(jī)；一個(gè)蒸發(fā)器、一個(gè)冷凝器及一個(gè)膨脹裝置，上述裝置處于具有壓縮機(jī)的冷卻環(huán)路中；一個(gè)二級蒸發(fā)器鼓風(fēng)機(jī)，所述二級蒸發(fā)器鼓風(fēng)機(jī)在第一固定最大負(fù)荷或第二減小的固定負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)；一個(gè)與壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)相連的控制系統(tǒng)，當(dāng)冷卻要求超過一預(yù)選擇值時(shí)，控制系統(tǒng)就在相應(yīng)的第一級運(yùn)行壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)，當(dāng)冷卻要求低于一預(yù)選擇值時(shí)，控制系統(tǒng)就在相應(yīng)的第二級運(yùn)行壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)。
82.根據(jù)權(quán)利要求81所述的系統(tǒng)，其中壓縮機(jī)的第一級和鼓風(fēng)機(jī)的第一級相匹配，而為系統(tǒng)的最大冷卻能力提供最優(yōu)的效率。
83.根據(jù)權(quán)利要求81所述的系統(tǒng)，其中系統(tǒng)的第二級冷卻能力下降至少40％。
84.根據(jù)權(quán)利要求81所述的系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)為可反轉(zhuǎn)二級往復(fù)式壓縮機(jī)，當(dāng)馬達(dá)在一個(gè)方向上運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)運(yùn)行在第一級，當(dāng)馬達(dá)在相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)壓縮機(jī)運(yùn)行在第二級。
85.根據(jù)權(quán)利要求84所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)包括一個(gè)二級溫控繼電器。
86.根據(jù)權(quán)利要求81所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還包括一個(gè)用于冷凝器的風(fēng)扇馬達(dá)，所述風(fēng)扇馬達(dá)與控制系統(tǒng)相連。
87.根據(jù)權(quán)利要求86所述的系統(tǒng)，其中所述風(fēng)扇馬達(dá)為一個(gè)二速馬達(dá)，當(dāng)冷卻要求超過預(yù)選定的值時(shí)，控制系統(tǒng)在第一速度運(yùn)行風(fēng)扇馬達(dá)，當(dāng)冷卻要求低于預(yù)選定的值時(shí)，控制系統(tǒng)以已減小的第二速度運(yùn)行風(fēng)扇馬達(dá)。
88.根據(jù)權(quán)利要求87所述的系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)為可反轉(zhuǎn)二級往復(fù)式壓縮機(jī)，當(dāng)馬達(dá)在一個(gè)方向上運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)運(yùn)行在第一級，當(dāng)馬達(dá)在相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)壓縮機(jī)運(yùn)行在第二級。
89.根據(jù)權(quán)利要求83所述的系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)為可反轉(zhuǎn)二級往復(fù)式壓縮機(jī)，當(dāng)馬達(dá)在正方向上運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)在第一級，當(dāng)馬達(dá)在相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)壓縮機(jī)運(yùn)行在第二級。
90.根據(jù)權(quán)利要求89所述的系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)馬達(dá)為感應(yīng)馬達(dá)，所述感應(yīng)馬達(dá)具有啟動(dòng)線圈和運(yùn)行線圈，當(dāng)馬達(dá)在正方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述感應(yīng)馬達(dá)在運(yùn)行線圈上運(yùn)行，當(dāng)馬達(dá)在相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述感應(yīng)馬達(dá)在啟動(dòng)線圈上運(yùn)行。
91.根據(jù)權(quán)利要求90所述的系統(tǒng)，其中壓縮機(jī)的第二級動(dòng)力負(fù)荷為第一級動(dòng)力負(fù)荷的40％至60％。
92.根據(jù)權(quán)利要求90所述的系統(tǒng)，其中鼓風(fēng)機(jī)的第二級的速度為第一級速度的40％至60％。
93.根據(jù)權(quán)利要求81所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還包括一個(gè)二級膨脹閥，當(dāng)壓縮機(jī)在第一級運(yùn)行時(shí)二級膨脹閥在第一級上運(yùn)行，當(dāng)壓縮機(jī)在第二級運(yùn)行時(shí)二級膨脹閥在第二級上運(yùn)行。
94.根據(jù)權(quán)利要求93所述的系統(tǒng)，其中所述二級膨脹閥包括具有電磁開關(guān)的兩個(gè)孔，電磁開關(guān)選擇孔的應(yīng)用，電磁開關(guān)與控制系統(tǒng)相連，當(dāng)冷卻要求超過預(yù)先選定的值時(shí)控制系統(tǒng)就在第一孔操縱膨脹閥，當(dāng)冷卻要求低于預(yù)先選定的值時(shí)控制系統(tǒng)就在另一個(gè)孔操縱膨脹閥。
95.根據(jù)權(quán)利要求93所述的系統(tǒng)，其中所述膨脹閥具有兩個(gè)成一列的彈性負(fù)載孔。
96.根據(jù)權(quán)利要求81所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括多個(gè)蒸發(fā)器。
97.根據(jù)權(quán)利要求81所述的系統(tǒng)，其中所述所述壓縮機(jī)為具有兩個(gè)氣缸的往復(fù)式壓縮機(jī)，所述氣缸各具有壓力室和活塞，當(dāng)馬達(dá)在一個(gè)方向運(yùn)行時(shí)兩個(gè)活塞均壓縮氣體，當(dāng)馬達(dá)在相反方向運(yùn)行時(shí)只有一個(gè)活塞壓縮氣體。
98.根據(jù)權(quán)利要求97所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還包括一個(gè)二級膨脹閥，當(dāng)壓縮機(jī)在第一級運(yùn)行時(shí)二級膨脹閥在第一級上運(yùn)行，當(dāng)壓縮機(jī)在第二級運(yùn)行時(shí)二級膨脹閥在第二級上運(yùn)行。
99.根據(jù)權(quán)利要求98所述的系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)由具有啟動(dòng)線圈和運(yùn)行線圈的感應(yīng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)壓縮機(jī)在第一級運(yùn)行時(shí)所述感應(yīng)馬達(dá)在運(yùn)行線圈上運(yùn)行，當(dāng)壓縮機(jī)在第二級上運(yùn)行時(shí)，所述感應(yīng)馬達(dá)在啟動(dòng)線圈上運(yùn)行。
100.根據(jù)權(quán)利要求99所述的系統(tǒng)，其中壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)的第二級冷卻能力和負(fù)荷下降至少40％。
101.一種冷卻空間的方法，包括如下步驟提供一種空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括具有第一固定負(fù)荷和第二固定負(fù)荷的二級壓縮機(jī)、一個(gè)蒸發(fā)器、一個(gè)二級蒸發(fā)器鼓風(fēng)機(jī)、一個(gè)膨脹裝置和一個(gè)冷凝器；感應(yīng)被冷卻的空間的狀況；當(dāng)冷卻負(fù)荷超過預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，控制壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)就在其相應(yīng)的第一級上運(yùn)行，當(dāng)冷卻負(fù)荷低于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，控制壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)就在其相應(yīng)的第二級上運(yùn)行。
102.根據(jù)權(quán)利要求101所述的方法，其中所提供的步驟包括提供多級膨脹閥，當(dāng)壓縮機(jī)在第一級上運(yùn)行時(shí)所述多級膨脹閥就在其第一級上運(yùn)行，當(dāng)壓縮機(jī)在第二級上運(yùn)行時(shí)所述多級膨脹閥就在其第二級上運(yùn)行。
103.根據(jù)權(quán)利要求102所述的方法，其中控制的步驟包括當(dāng)冷卻負(fù)荷超過預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，控制膨脹閥在第一級上運(yùn)行，當(dāng)冷卻負(fù)荷低于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，控制膨脹閥在第二級上運(yùn)行。
104.根據(jù)權(quán)利要求103所述的方法，其中在所述的系統(tǒng)中除包括多個(gè)蒸發(fā)器外只包括一個(gè)冷凝器。
105.根據(jù)權(quán)利要求103所述的方法，其中冷凝器包括二級風(fēng)扇馬達(dá)，其中的控制步驟包括當(dāng)冷卻負(fù)荷超過預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，控制冷凝器的風(fēng)扇馬達(dá)在第一級上運(yùn)行，當(dāng)冷卻負(fù)荷低于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，控制冷凝器的風(fēng)扇馬達(dá)在第二級上運(yùn)行。
106.根據(jù)權(quán)利要求105所述的方法，其中所述冷凝器的尺寸是與壓縮機(jī)的最大運(yùn)行能力相匹配或超過壓縮機(jī)的最大運(yùn)行能力。
107.根據(jù)權(quán)利要求106所述的方法，其中所述蒸發(fā)器的尺寸是根據(jù)等于或大于冷凝器的能力確定。
108.根據(jù)權(quán)利要求107所述的方法，其中控制的步驟主要是通過應(yīng)用二級溫控繼電器而達(dá)到的。
109.一種加熱泵系統(tǒng)，包括一個(gè)二級壓縮機(jī)；冷凝器；一種膨脹裝置；一個(gè)蒸發(fā)器；用來運(yùn)行壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹裝置及蒸發(fā)器的裝置，所述裝置在需要時(shí)可作為熱泵而選擇進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)和加熱；控制系統(tǒng)，在壓縮機(jī)運(yùn)行在第一級或第二級時(shí)，根據(jù)加熱的需要而在加熱狀態(tài)下操作該系統(tǒng)，在壓縮機(jī)只在第一級運(yùn)行時(shí)的空氣調(diào)節(jié)狀態(tài)下操作該系統(tǒng)。
110.根據(jù)權(quán)利要求109所述的系統(tǒng)，其中所述膨脹裝置為單孔膨脹閥。
111.根據(jù)權(quán)利要求109所述的系統(tǒng)，其中在空氣調(diào)節(jié)狀態(tài)時(shí)壓縮機(jī)運(yùn)行在60％或70％的工作能力下。
112.根據(jù)權(quán)利要求111所述的系統(tǒng)，其中壓縮機(jī)為往復(fù)式壓縮機(jī)。
113.根據(jù)權(quán)利要求112所述的系統(tǒng)，其中壓縮機(jī)可只在兩種固定動(dòng)力負(fù)荷之一下運(yùn)行。
114.根據(jù)權(quán)利要求111所述的系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)為具有兩個(gè)氣缸的往復(fù)式壓縮機(jī)，所述氣缸各具有壓力室和活塞，當(dāng)馬達(dá)在相反方向運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)只用一個(gè)氣缸壓縮氣體，當(dāng)馬達(dá)在正方向運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)利用兩個(gè)氣缸壓縮氣體。
115.根據(jù)權(quán)利要求114所述的系統(tǒng)，其中蒸發(fā)器和冷凝器的工作能力確定的尺寸，與壓縮機(jī)在第一級運(yùn)行時(shí)相關(guān)的冷卻能力相匹配。
116.根據(jù)權(quán)利要求109所述的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)感應(yīng)外部的溫度，根據(jù)所感應(yīng)到的外部的溫度值而在加熱狀態(tài)下在第一級或第二級運(yùn)行所述系統(tǒng)。
117.利用加熱泵在低溫環(huán)境中冷卻及加熱周圍空間的方法，所述方法包括如下步驟提供一個(gè)加熱泵系統(tǒng)，所述加熱泵系統(tǒng)包括一個(gè)具有第一固定負(fù)荷和第二固定負(fù)荷的二級壓縮機(jī)、一個(gè)冷凝器、一個(gè)蒸發(fā)器、一個(gè)單個(gè)膨脹裝置；感應(yīng)外部的溫度；當(dāng)系統(tǒng)在冷卻狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)只在第一級上運(yùn)行壓縮機(jī)；當(dāng)外部溫度高于預(yù)先選擇的限制時(shí)，在加熱狀態(tài)下在第一級上運(yùn)行壓縮機(jī)；當(dāng)外部溫度低于預(yù)先選擇的限制時(shí)，在加熱狀態(tài)下在第二級上運(yùn)行壓縮機(jī)。
118.根據(jù)權(quán)利要求117所述的方法，其中所述膨脹裝置為單孔膨脹閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二級往復(fù)式壓縮機(jī)及相關(guān)的HVAC系統(tǒng)和方法。往復(fù)式壓縮機(jī)包括一個(gè)具有偏心曲柄銷的曲軸、一個(gè)用來在正方向和相反方向上運(yùn)轉(zhuǎn)曲軸的可反轉(zhuǎn)馬達(dá)、和一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝配在曲柄銷上的兩位置偏心凸輪。當(dāng)馬達(dá)在正方向上運(yùn)行時(shí)曲軸和凸輪的聯(lián)合可使活塞具有第一行程,當(dāng)馬達(dá)在相反方向上運(yùn)行時(shí)曲軸和凸輪的聯(lián)合可使活塞具有第二行程。凸輪和曲柄銷還包括限制凸輪圍繞曲柄銷相對轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定裝置。本發(fā)明還提供了一種潤滑系統(tǒng),以潤滑曲軸和凸輪的配合面及凸輪和連桿的軸承表面之間的配合面。本發(fā)明還提供了一種控制裝置,該裝置可用來在第一動(dòng)力負(fù)荷下的正方向上選擇運(yùn)行馬達(dá),或在減小的第二動(dòng)力負(fù)荷下選擇運(yùn)行馬達(dá)。本發(fā)明還提供了一種用于馬達(dá)的保護(hù)器。此外本發(fā)明還公開了往復(fù)式壓縮機(jī)在空氣調(diào)節(jié)和加熱泵系統(tǒng)上的應(yīng)用。
文檔編號G11C16/08GK1271406SQ98809522
公開日2000年10月25日 申請日期1998年8月13日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月14日
發(fā)明者約瑟夫·F·洛波雷特, 邁克爾·R·揚(yáng), 小約翰·W·托爾伯特, 戴維·T·蒙克, 菲利普·C·瓦格納, 喬·T·希爾, 拉里·皮平, 羅伯特·B·彼得斯 申請人:布里斯托爾壓縮機(jī)公司