[發(fā)明專利]具有蒸氣注入系統(tǒng)的往復(fù)式壓縮機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710090053.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN107191347B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 埃內(nèi)斯特·R·貝格曼;約翰·P·艾爾森;弗蘭克·S·沃利斯;布賴恩·G·施羅德;邁克爾·R·舒爾茨納瓦拉;亞當(dāng)·邁克爾·布萊克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 艾默生環(huán)境優(yōu)化技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F04B1/04
• 分類號(hào): F04B1/04
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 潘煒;李新燕

所提供的是一種壓縮機(jī)，并且該壓縮機(jī)可以包括壓縮缸以及設(shè)置在該壓縮缸內(nèi)的壓縮活塞，該壓縮活塞將置于壓縮缸內(nèi)的蒸氣從吸入壓力壓縮至排出壓力。該壓縮機(jī)可以附加地包括曲軸、注入孔、位置傳感器以及閥組件，該曲軸使壓縮活塞在壓縮缸內(nèi)循環(huán)，該注入孔將處于吸入壓力與排出壓力之間的壓力的中間壓力蒸氣選擇性地遞送至壓縮缸，位置傳感器測(cè)量曲軸的旋轉(zhuǎn)位置，閥組件與注入孔相關(guān)聯(lián)，閥組件能夠操作以響應(yīng)于由位置傳感器提供的數(shù)據(jù)來控制流體從注入孔通入所述壓縮缸中。

本發(fā)明是申請(qǐng)日為2013年12月18日、申請(qǐng)?zhí)枮?01380070961.3(PCT/US2013/076083)、發(fā)明名稱為“具有蒸氣注入系統(tǒng)的往復(fù)式壓縮機(jī)”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求均于2013年12月18日提交的美國(guó)發(fā)明申請(qǐng)No.14/132,490和美國(guó)發(fā)明申請(qǐng)No.14/132,556的優(yōu)先權(quán)以及于2012年12月18日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.61/738,741的權(quán)益。以上申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容通過參引并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及往復(fù)式壓縮機(jī)，并且更特別地涉及結(jié)合有流體注入系統(tǒng)的往復(fù)式壓縮機(jī)。

背景技術(shù)

本部分提供了與本公開有關(guān)的背景信息，這些背景信息不一定為現(xiàn)有技術(shù)。

往復(fù)式壓縮機(jī)通常包括壓縮機(jī)本體，該壓縮機(jī)本體容置驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以及一個(gè)或更多個(gè)活塞-缸裝置。在操作中，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)將力傳遞在每個(gè)活塞上以使活塞在相應(yīng)的缸內(nèi)相對(duì)于所述相應(yīng)的缸移動(dòng)。通過這樣做，置于缸內(nèi)的工作流體的壓力被增大。

常規(guī)的往復(fù)式壓縮機(jī)在例如加熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)(HVAC)的制冷系統(tǒng)中可以用于使制冷劑在制冷系統(tǒng)的各個(gè)部件當(dāng)中循環(huán)。例如，往復(fù)式壓縮機(jī)可以接納來自蒸發(fā)器的吸入壓力氣態(tài)制冷劑，并且往復(fù)式壓縮機(jī)可以將壓力從吸入壓力升高至排出壓力。排出壓力氣態(tài)制冷劑可以離開壓縮機(jī)并且遇到冷凝器以允許制冷劑變相成從氣體至液體。液體制冷劑隨后可以在回到蒸發(fā)器——在該蒸發(fā)器處循環(huán)重新開始——之前經(jīng)由膨脹閥而被膨脹。

在前述制冷系統(tǒng)中，壓縮機(jī)需要電力來驅(qū)動(dòng)馬達(dá)并將系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑從吸入壓力壓縮至排出壓力。如此，壓縮機(jī)消耗的能量的量直接影響與操作制冷系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的成本。因此，常規(guī)的壓縮機(jī)通常被控制成在仍然向系統(tǒng)提供足夠的排出壓力制冷劑以滿足冷卻和/或加熱需求的同時(shí)使能量消耗最小化。

壓縮機(jī)容量進(jìn)而在操作期間往復(fù)式壓縮機(jī)所消耗的能量可以通過采取所謂的“吸入受阻調(diào)制”進(jìn)行控制。經(jīng)由吸入受阻調(diào)制控制壓縮機(jī)容量通常涉及：在制冷系統(tǒng)需要小體積的排出壓力制冷劑時(shí)限制壓縮機(jī)的吸入壓力氣態(tài)制冷劑、以及在制冷系統(tǒng)需要大體積的排出壓力制冷劑時(shí)允許吸入壓力氣態(tài)制冷劑自由地流動(dòng)到壓縮機(jī)中。一般來說，在制冷系統(tǒng)承受的負(fù)荷減小時(shí)需要小體積的排出壓力制冷劑，并且在制冷系統(tǒng)承受的負(fù)載增大時(shí)需要大體積的排出壓力制冷劑。

經(jīng)由吸入受阻調(diào)制控制往復(fù)式壓縮機(jī)通過將壓縮機(jī)上的負(fù)荷減小至滿足系統(tǒng)要求所需的僅大約負(fù)荷來減小操作期間壓縮機(jī)能量消耗。然而，常規(guī)的往復(fù)式壓縮機(jī)通常不包括例如蒸氣注入系統(tǒng)或液體注入系統(tǒng)的流體注入系統(tǒng)。因此，常規(guī)的往復(fù)式壓縮機(jī)容量通常受限于經(jīng)由吸入受阻調(diào)制的實(shí)施和/或經(jīng)由速度可變驅(qū)動(dòng)所經(jīng)歷的增大。

發(fā)明內(nèi)容

該部分提供了本公開的總體概述，而不是對(duì)其完全范圍或其特征的全部的全面公開。

提供了一種壓縮機(jī)組件，并且該壓縮機(jī)組件可以包括壓縮缸以及設(shè)置在壓縮缸內(nèi)的壓縮活塞，該壓縮活塞將置于壓縮缸內(nèi)的蒸氣從吸入壓力壓縮至排出壓力。壓縮機(jī)組件可以附加地包括曲軸以及與壓縮缸流體連通的注入端口，該曲軸使壓縮活塞在壓縮缸內(nèi)循環(huán)，該注入端口將處于吸入壓力蒸氣與排出壓力蒸氣之間的壓力的中間壓力蒸氣選擇性地遞送/連通至壓縮缸。該注入端口可以在壓縮活塞使注入端口暴露時(shí)將中間壓力蒸氣遞送至壓縮缸、并且可以在壓縮活塞阻塞注入端口時(shí)阻止中間壓力蒸氣遞送至壓縮缸。