CN107621100A - 可变经济器注射位置 - Google Patents

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Abstract

一种压缩机包括孔、布置于上述孔内的转子、压缩机入口和压缩机出口。上述压缩机还包括限定在上述孔与上述转子之间的压缩室,其中上述压缩室的容积从上述压缩机入口至上述压缩机出口逐渐减少。上述压缩机包括经济器。上述经济器与上述压缩室流体连接。上述经济器配置成在注射位置处将工作流体注射到上述压缩室中。上述注射位置可根据上述压缩机的工作条件改变。

Description

可变经济器注射位置
技术领域
本申请总体涉及压缩机。更具体地,本申请涉及流体回路中的压缩机,流体回路例如是包括经济器的制冷系统或供暖、通风和空调(HVAC)系统,上述压缩机包括可变的经济器注射位置。
背景技术
制冷系统或供暖、通风和空调(HVAC)系统通常包括压缩机以对工作流体(例如制冷剂)进行压缩。上述系统通常包括布置于压缩机下游的冷凝器、布置于冷凝器下游的膨胀设备、以及布置于膨胀设备下游和压缩机上游的蒸发器。
发明内容
本申请总体涉及压缩机。更具体地,本申请涉及流体回路中的压缩机,流体回路例如是包括经济器的制冷系统或供暖、通风和空调(HVAC)系统,上述压缩机包括可变的经济器注射位置。
经济器可以用于提高HVAC系统的效率。可以通过将过冷蒸汽注射到封闭的压缩机区(pocket)中提高HVAC系统中压缩机的容量来得到益处。通过使用增量的压缩机功率完成压缩工作来获得该额外容量益处。该容量益处超过功耗,产生压缩周期的净效率增加。在一个实施例中,流体回路可以包括经济器,该经济器以中等压力将工作流体输送至压缩机。在一个实例中,上述经济器在上述流体回路中从冷凝器或其他部件接收工作流体。上述经济器可以将工作流体输送至上述压缩机。上述经济器可以进行与来自流体回路中的冷凝器或其他部件的工作流体的热交换过程。一般来说,离开上述经济器的工作流体具有中等压力。上述中等压力位于压缩机入口压力(例如相对更低的压力)与压缩机出口压力(例如相对更高的压力)之间。
经济器通常将工作流体注射到压缩机内的封闭压缩区。该经济器注射压力将与注射位置处的封闭压缩区中被压缩的工作流体的压力匹配或略高于注射位置处的封闭压缩区中被压缩的工作流体的压力。然而,压缩机入口的压力不是恒定的。例如,通过移动滑阀来有效地延迟压缩的开始,可以卸载压缩机(例如可以减少容量)。这可以沿着压缩过程的长度来改变压力分布。对于沿压缩过程的固定位置,区中的压力会在卸载时发生改变。在全负载时,例如,第一全封闭压缩区内部的压力可以是高于抽吸的设定压力比(例如,处于或大约1.1)。经济器回路将过冷蒸汽注射到该区中,逐步增加该区的容量输出,从而提高系统效率。当例如通过滑阀卸载时,该第一全封闭区开启来抽吸,从而延迟压缩的启动。这有效地改变了第一压缩区中的高于抽吸的压力比,例如降低了该压力比(例如至或大约1.0)。如果在全负载时经济器位置被设置处于该第一封闭区中,其会在卸载时变得无效。这是因为经济器注射至抽吸压力,抵消了经济器的容量增加益处。
注射端口的位置通常设在某一位置,使得在压缩机处于全负载时(例如压缩机出口与压缩机入口之间的压力差处于或接近其最大值)充分利用经济器的益处。
然而,在上述的某些情况下,压缩机被卸载,并且没有利用经济器的全部益处。在一个实例中,压缩机会因为其启动而被卸载。在另一个实例中,压缩机会由于设计(例如使用滑阀来例如沿着压缩室的移动路径改变压缩机入口的位置)而被卸载。如果压缩室的压力在经济器注射端口处高于经济器,则流自压缩室的工作流体会流回经济器并且压缩机会变得不太有效。如果压缩室的压力在经济器注射端口处低于经济器,则经济器压力下降,并且会减少使用经济器的益处。
为了实现经济器的容量增加益处,本申请的经济器提供本申请所描述的注射位置,上述注射位置在压缩机被机械地卸载时沿压缩路径移动以保持在封闭区内。本申请的各实施例描述了具有可变经济器注射位置的压缩机,使得例如甚至在压缩机被卸载时可以利用经济器的益处。
用语A布置于B“的下游”意指工作流体从B流向A。A和B之间的流体连接可以被制冷回路中的其他部件(例如流动调节设备)暂时地中断。
用语A布置于B“的上游”意指工作流体从A流向B。A和B之间的流体连接可以被制冷回路中的其他部件(例如流动调节设备)暂时地中断。
用语“卸载压缩机”或“压缩机被卸载”意指压缩机的容量从其可能的最大容量被减少。在一个实施例中,如果压缩机处于全负载,压缩机以100%容量运行。在另一个实施例中,如果压缩机被卸载,压缩机可以例如以75%、50%或25%的最大容量来运行。
术语“注射位置”和/或“经济器注射位置”意指工作流体从经济器注射到压缩机(例如压缩室)的位置。
术语“注射端口”和/或“经济器注射端口”意指压缩机内经济器与压缩室流体连接的空间。
术语“可变注射位置”意指“注射端口”的“注射位置”沿压缩室的移动路径(例如从压缩机入口至压缩机出口)在压缩机内可改变。在“可变注射位置”的一个实施例中,注射端口的注射位置可以通过选择沿压缩室的移动路径布置的压缩机的一个或多个合适的注射端口来改变。例如,压缩机包括多个注射端口。一个或多个流动调节设备用于选择不同注射端口来改变注射位置。在“可变注射位置”的另一个实施例中,注射端口的注射位置通过沿压缩机的压缩室的移动路径物理地移动注射端口而可改变。例如,压缩机包括布置于可移动构件上的一个注射端口。上述可移动构件(例如滑阀)可以移动来改变注射端口的位置。
在一个实施例中,一种压缩机包括孔、布置于上述孔内的转子、压缩机入口、压缩机出口、限定在上述孔与上述转子之间的压缩室,以及具有可变注射位置的注射端口,上述压缩室的容积从上述压缩机入口至上述压缩机出口逐渐减少。
在另一个实施例中,经济器与上述注射端口流体连接,上述经济器将工作流体通过上述注射端口注射到上述压缩室中。
在一个实施例中,一种制冷回路包括布置于冷凝器上游的压缩机。上述冷凝器布置于膨胀设备的上游。上述膨胀设备布置于蒸发器的上游。上述压缩机进一步包括孔、布置于上述孔内的转子、压缩机入口、压缩机出口、限定在上述孔与上述转子之间的压缩室,以及具有可变注射位置的注射端口,上述压缩室的容积从上述压缩机入口至上述压缩机出口逐渐减少。上述压缩室通过上述注射端口与经济器流体连接。
在一个实施例中,一种改变经济器注射位置的方法包括确定制冷回路的工作条件、控制流动调节设备来选择注射位置,以及在合适的注射位置将工作流体从上述经济器注射至上述压缩机。
附图说明
参照形成本申请的一部分并示出了可以实施本说明书中所描述的各系统和各方法的各实施例的各附图。
图1示出了使用歧管和流动调节设备而具有可变经济器注射位置的压缩机的一个实施例。
图2示出了具有注射端口的压缩机的一个实施例,上述压缩机使用歧管和多个流动调节设备而具有可变经济器注射位置。
图3示出了使用滑阀而具有可变经济器注射位置的压缩机的一个实施例,流体输送通道嵌入在上述滑阀内。
图4示出了改变经济器注射位置的方法的一个实施例。
图5示出了制冷回路的一个实施例。
全文中类似的附图标记表示类似的部件。
具体实施方式
图1示出了使用歧管46和流动调节设备35而具有可变经济器注射位置的压缩机100的实施例。在一个实施例中,流动调节设备35包括阀,例如但不限于短管阀(spoolvalve)。
如图1所示,压缩机100具有可变经济器注射位置。上述注射位置可以通过使用流动调节设备35(例如短管阀)选择不同注射端口41来改变。压缩机100包括孔20和布置于孔20内的转子25。可以理解,压缩机100可以具有相互啮合的两个转子25,其中附图示出了显示出一个转子25的压缩机的侧视图。压缩机100包括位于(多个)转子25相对端的压缩机入口10和压缩机出口30。压缩机100包括限定在孔20和转子25之间的压缩室11,其中压缩室11的容积从压缩机入口10至压缩机出口30逐渐减少。(多个)转子25由(多个)轴65支承。压缩机100包括外壳70以容纳压缩机100的一些或全部部件。
压缩机100可以是对工作流体进行压缩的任何类型的压缩机。在一个实施例中,如图1所示,压缩机100是容积式压缩机(positive displacement compressor)。相对低压力的工作流体在压缩机入口10进入压缩室11。压缩室11沿着上述转子朝向压缩机出口30(例如相对于附图从右向左)移动。当压缩室11从压缩机入口10至压缩机出口30移动时,压缩室11的容积减少,压缩室11中的工作流体的压力增加,其中压缩室11中的工作流体被压缩。当压缩室11到达压缩机出口30时,相对高压力的工作流体通过压缩机出口30离开压缩室11。
需注意的是,压缩机100不限于图1所示的实施例。压缩机可以是对工作流体进行压缩的任何类型的压缩机。在一个实施例中,压缩机100可以是具有至少一个转子的螺杆式压缩机。在另一个实施例中,压缩机100可以是涡旋式压缩机。
如图1所示,压缩机100与经济器44流体连接。经济器44与压缩室11流体连接。经济器44布置于歧管46的上游。歧管46与压缩室11流体连接并布置于压缩室11的上游。
在一个实施例中,歧管46包括歧管入口45,歧管入口45从经济器44接收工作流体。在一个实施例中,歧管46包括多个歧管出口50、55、60,例如如图1所示,示出了三个歧管出口:第一歧管出口50、第二歧管出口55和第三歧管出口60。上述工作流体通过歧管出口50、55、60离开歧管46到压缩室11。每个歧管出口50、55、60可以是注射端口41。需注意的是,歧管入口的数量和歧管出口的数量不受限制。在一个实施例中,歧管46可以具有多于一个的歧管入口。在另一个实施例中,歧管46可以具有少于三个的歧管出口。在又一个实施例中,歧管46可以具有多于三个的歧管出口。
来自上述经济器44的工作流体在注射端口41处进入压缩室11。如图1所示,与歧管出口50、55、60连接的注射端口41沿压缩机100的孔20具有不同的位置,例如不同注射位置。通过流动调节设备35选择不同注射端口41,可以改变上述注射位置。如图1所示,流动调节设备35可以是短管阀。如图1的实施例所示,流动调节设备35是可移动的,使得上述三个歧管出口50、55、60中的一个歧管出口被选择为注射端口41。
如图1所示,在一个实施例中,例如当压缩机以100%容量运行时,歧管出口50适于被流动调节设备35选择来提供进行经济器注射的工作流体。在另一个实施例中,例如当压缩机以75%容量运行时,歧管出口55适于被流动调节设备35选择来提供进行经济器注射的工作流体。在另一个实施例中,例如当压缩机以50%容量运行时,歧管出口60适于被流动调节设备35选择来提供进行经济器注射的工作流体。
用于选择不同注射端口41(例如改变注射位置)的控制逻辑可以根据制冷回路的工作条件进行。上述制冷回路可以包括流体连接的压缩机、经济器、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。在一个实施例中,制冷回路的工作条件可以是压缩机100的工作条件。在一个实施例中,压缩机100的工作条件是经济器44的流体压力。在另一个实施例中,压缩机100的工作条件是压缩室11在特定位置处的流体压力。在另一个实施例中,压缩机100的工作条件是将经济器44的流体压力与压缩室11的流体压力匹配。在又一个实施例中,上述工作条件是压缩机入口10的压力。在又一个实施例中,上述工作条件是压缩机出口30的压力(或冷凝器压力)。在又一个实施例中,上述工作条件是压缩机入口10与压缩机出口30之间的压力差。在另一个实施例中,工作条件可以是压缩机的容量输出或负载状态。
在一个实施例中,制冷回路的工作条件可以是冷凝器温度。在另一个实施例中,制冷回路的工作条件可以是蒸发器温度。在另一个实施例中,制冷回路的工作条件可以是经济器温度。在另一个实施例中,制冷回路的工作条件可以是风扇速度。在另一个实施例中,制冷回路的工作条件可以是压缩机的能耗率或容量。
如图1所示,流动调节设备35布置于歧管入口45的下游和歧管出口50、55、60的上游。在一个实施例中,流动调节设备35包括歧管连接通道40,歧管连接通道40将歧管入口45和歧管出口50、55、60中的一个歧管出口流体连接。在一个实施例中,流动调节设备35可沿轴向方向移动,使得歧管连接通道40对准歧管出口50、55、60中的一个歧管出口。通过将歧管连接通道40与歧管出口50、55、60中的一个对准,上述工作流体可以从歧管入口45流过流动调节设备35并流到歧管出口50、55、60,使得特定注射端口41被选择。通过使用流动调节设备35和歧管46,可以改变经济器注射位置。
在一个实施例中,流动调节设备35的移动可以通过偏置构件(例如弹簧)致动。在另一个实施例中,流动调节设备35的移动可以通过流体压力(例如气体压力、液体压力等)致动。在另一个实施例中,流动调节设备35的移动可以通过发动机致动。在一个实施例中,流动调节设备35的移动可以受到控制器的控制,上述控制器具有一个或多个信号输入/输出界面并执行计算机可读指令。在一个实施例中,控制器可以基于作为输入信号的压缩机100的一个或多个检测的工作条件来控制流动调节设备35的移动。在一个实施例中,流动调节设备35可以由偏置机构、压力或其组合被动控制。
当滑阀5移动时,压缩室11的压力会在转子的某个位置改变(例如,压缩机可以被卸载,容量被改变)。在该情况下,可以移动流动调节设备35来选择合适的歧管出口50、55、60,使得经济器44的压力与压缩室11的压力匹配以使压缩机100的效率最大化并更好地利用经济器44的益处。
图2示出了具有注射端口241的压缩机200的实施例,压缩机200使用歧管246和多个流动调节设备252、256、261、266而具有可变经济器注射位置。
类似于图1的压缩机100,图2中的压缩机200包括孔220和布置于孔220内的转子225。可以理解,压缩机200可以具有相互啮合的两个转子225,其中附图示出了显示出一个转子225的压缩机的侧视图。压缩机100包括位于转子225相对端的压缩机入口210和压缩机出口230。压缩机200包括限定在孔220和转子225之间的压缩室211,其中压缩室211的容积从压缩机入口210至压缩机出口230逐渐减少。(多个)转子225由(多个)轴275支承。压缩机200包括外壳270以容纳压缩机200的一些或全部部件。
压缩机200可以是对工作流体进行压缩的任何类型的压缩机。在一个实施例中,如图2所示,压缩机200是容积式压缩机。相对低压力的工作流体在压缩机入口210进入压缩室211。压缩室211沿着上述转子225朝向压缩机出口230移动。当压缩室211从压缩机入口210至压缩机出口230移动时,压缩室211的容积减少,压缩室211中的工作流体的压力增加,其中压缩室211中的工作流体被压缩。当压缩室211到达压缩机出口230时,相对高压力的工作流体通过压缩机出口230离开压缩室211。
需注意的是,压缩机200不限于图2所示的实施例。压缩机200可以是对工作流体进行压缩的任何类型的压缩机。在一个实施例中,压缩机200可以是具有至少一个转子的螺杆式压缩机。在另一个实施例中,压缩机200可以是涡旋式压缩机。
如图2所示,压缩机200与经济器244流体连接。经济器244与压缩室211流体连接。经济器244布置于歧管246的上游。歧管246与压缩室211流体连接并布置于压缩室211的上游。
在一个实施例中,歧管246包括歧管入口245,歧管入口245从经济器244接收工作流体。在一个实施例中,歧管246包括四个歧管出口250、255、260、265:第一歧管出口250、第二歧管出口255、第三歧管出口260和第四歧管出口265。上述工作流体通过歧管出口250、255、260、265离开歧管246到压缩室211。每个歧管出口250、255、260、265可以是注射端口241。需注意的是,歧管入口245的数量和歧管出口250、255、260、265的数量不受限制。在一个实施例中,歧管246可以具有多于一个的歧管入口245。在另一个实施例中,歧管246可以具有少于四个的歧管出口250、255、260、265。在又一个实施例中,歧管246可以具有多于四个的歧管出口250、255、260、265。
来自上述经济器244的工作流体在注射端口241处进入压缩室211。如图2所示,与歧管出口250、255、260、265连接的注射端口241沿压缩机200的孔220具有不同的位置(例如不同注射位置)。通过多个流动调节设备252、256、261、266选择不同注射端口241,可以改变上述注射位置。在一个实施例中,流动调节设备252、256、261、266可以是电磁阀。可以理解,上述流动调节设备可以是任何合适的阀,包括例如提升阀。如图2所示,压缩机200包括分别布置于第一歧管出口250、第二歧管出口255、第三歧管出口260和第四歧管出口265中的第一流动调节设备252、第二流动调节设备256、第三流动调节设备261和第四流动调节设备266。每个流动调节设备252、256、261、266可以被独立控制。在一个实施例中,流动调节设备252、256、261、266被控制成使得一次一个调节设备252、256、261、266是打开的。
如图2所示,在一个实施例中,例如当压缩机200以100%容量运行时,歧管出口250适于被流动调节设备252(例如电磁阀或提升阀)选择来提供进行经济器注射的工作流体。在另一个实施例中,例如当压缩机200以75%容量运行时,歧管出口255适于被流动调节设备256(例如电磁阀或提升阀)选择来提供进行经济器注射的工作流体。在另一个实施例中,例如当压缩机200以50%容量运行时,歧管出口260适于被流动调节设备261(例如电磁阀或提升阀)选择来提供进行经济器注射的工作流体。在另一个实施例中,例如当压缩机200以25%容量运行时,歧管出口265适于被流动调节设备266(例如电磁阀或提升阀)选择来提供进行经济器注射的工作流体。
用于选择哪个调节设备252、256、261、266打开(即改变注射位置)的控制逻辑可以根据压缩机200的工作条件进行。在一个实施例中,压缩机200的工作条件是经济器244的流体压力。在另一个实施例中,压缩机200的工作条件是压缩室211在特定位置处的流体压力。在另一个实施例中,压缩机200的工作条件是将经济器244的流体压力与压缩室211的流体压力匹配。在又一个实施例中,上述工作条件是压缩机入口210的压力。在又一个实施例中,上述工作条件是压缩机出口230的压力(或冷凝器压力)。在又一个实施例中,上述工作条件是压缩机入口210与压缩机出口230之间的压力差。在另一个实施例中,工作条件可以是压缩机200的容量输出或负载状态。
在另一个实施例中,上述压缩机200的工作条件可以是冷凝器温度。在另一个实施例中,压缩机200的工作条件可以是蒸发器温度。在另一个实施例中,压缩机200的工作条件可以是经济器温度。在另一个实施例中,压缩机200的工作条件可以是风扇速度。在另一个实施例中,压缩机200的工作条件可以是压缩机200的能耗率或容量。
如图2所示,压缩机200包括滑阀205。滑阀205包括压缩机入口210。滑阀205沿轴向方向可移动。当滑阀205移动时,压缩机入口210在轴向方向上沿转子225移动(例如在附图中左-右)。一般来说,当压缩机入口210在轴向方向上靠近压缩机出口230移动时,压缩机出口230与压缩机入口210之间的压力差会变小,在该情况下压缩机200被卸载并且容量降低。另一方面,一般来说,当压缩机入口210在轴向方向上远离压缩机出口230移动时,压缩机出口230与压缩机入口210之间的压力差会变大,在该情况下压缩机容量增加。因此,压缩机200的容量可以通过滑阀205的移动来调节。
当滑阀205移动时,压缩室211的压力会在转子的某个位置改变(例如,压缩机200被卸载)。在该情况下,流动调节设备252、256、261、266中的一个流动调节设备可以被控制为是打开的(剩余的三个流动控制设备是关闭的)以选择一个注射端口241(例如选择注射位置),使得经济器244的压力与压缩室211的压力匹配以使压缩机的效率最大化并更好地利用经济器244的益处。
图3示出了使用滑阀305而具有可变经济器注射位置341的压缩机300的实施例。流体输送通道335被嵌入滑阀305内。在一个实施例中,滑阀305包括通道345。在一个实施例中,通道345位于滑阀305的一侧上,例如位于滑阀305的末端上。在一个实施例中,通道345是水平取向的通道。在一个实施例中,流体输送通道335进入压缩外壳370并与滑阀305的通道345流体连接,其中通道345与转子注入口(例如311中的341)流体连接。
如图3所示,压缩机300具有可变经济器注射位置341,其中可以改变该注射位置。压缩机300可以是对工作流体进行压缩的任何类型的压缩机。在一个实施例中,压缩机300包括孔320和布置于孔320内的转子325。可以理解,压缩机300可以具有相互啮合的两个转子325,其中附图示出了显示出一个转子325的压缩机的侧视图。压缩机300包括位于转子325相对端的压缩机入口310和压缩机出口330。压缩机300包括限定在孔320和转子325之间的压缩室311,其中压缩室311的容积从压缩机入口310至压缩机出口330逐渐减少。(多个)转子325由(多个)轴365支承。压缩机300包括外壳370以容纳压缩机300的一些或全部部件。
在一个实施例中,如图3所示,压缩机300是容积式压缩机。相对低压力的工作流体在压缩机入口310进入压缩室311。压缩室311沿着上述转子325朝向压缩机出口330移动。当压缩室311从压缩机入口310至压缩机出口330移动时,压缩室311的容积减少,压缩室311中的工作流体的压力增加,其中压缩室311中的工作流体被压缩。当压缩室311到达压缩机出口330时,相对高压力的工作流体通过压缩机出口330离开压缩室311。
需注意的是,压缩机300不限于图3所示的实施例。压缩机可以是对工作流体进行压缩的任何类型的压缩机。在一个实施例中,压缩机300可以是具有至少一个转子的螺杆式压缩机。在另一个实施例中,压缩机300可以是涡旋式压缩机。
如图3所示,压缩机300与经济器344流体连接。经济器344与压缩室311流体连接。经济器344布置于流体输送通道335的上游。流体输送通道335布置于滑阀305的通道345的上游,通道345在注射端口341的上游。注射端口341与压缩室311流体连接。
如图3所示,压缩机300包括滑阀305。滑阀305包括压缩机入口310。滑阀305还包括与流体输送通道335流体连通的通道345。流体输送通道335通过通道345和注射端口341将经济器344与压缩室311连接。滑阀305沿轴向方向可移动。
当滑阀305移动时,压缩机入口310在轴向方向上沿转子325移动(例如在附图中左-右)。并且,当滑阀305移动时,注射端口341也在轴向方向上沿转子325移动。如图3所示,在一个实施例中,注射端口341与压缩机入口310保持恒定距离。一般来说,当注射端口341在轴向方向上靠近压缩机出口330移动时,压缩机出口330与压缩机入口310之间的压力差会变小,在该情况下容量通过卸载压缩机300而减少。另一方面,一般来说,当注射端口341在轴向方向上远离压缩机出口330移动时,压缩机出口330与压缩机入口310之间的压力差会变大,在该情况下压缩机300的容量增加(例如加载压缩机)。因此,压缩机300的容量可以通过滑阀305的移动来调节。
在图3所示的实施例中,注射端口341与压缩机入口310之间的相对距离是恒定的。在一个实施例中,注射端口341与压缩机入口310之间的相对距离是短的,使得经济器344的压力与压缩机入口310的压力大致匹配。图3所示的实施例的设计可以进一步简化可变经济器注射位置341。
图4示出了改变经济器注射位置的方法400的实施例。改变经济器注射位置的方法400可以应用于具有可变经济器注射位置的任何压缩机(例如,图1-3和5所示的各实施例)。
改变经济器注射位置的方法400包括确定制冷回路的工作条件410,其中上述制冷回路可以包括压缩机、经济器、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、冷凝器风扇、蒸发器风扇。改变经济器注射位置的方法400还包括控制流动调节设备来选择注射端口430,以及在合适的注射端口将工作流体从经济器注射到压缩机450。
确定制冷回路的工作条件410可以进一步包括确定冷凝器温度411、确定冷凝器压力412、确定蒸发器温度413、确定蒸发器压力414、确定经济器温度415、确定经济器压力416、确定膨胀阀压力417、确定冷凝器风扇负载418、确定蒸发器风扇负载419、确定压缩机的能耗420、确定压缩室的流体压力421、确定压缩室的温度422、确定压缩机入口的压力423、确定压缩机入口的温度424、确定压缩机出口的压力425、确定压缩机出口与压缩机入口之间的压力差426,和/或确定压缩机出口与压缩机入口之间的温度差427。在一个实施例中,确定工作条件可以是确定压缩机的容量输出或负载状态428。
控制流动调节设备来选择注射端口430可以进一步包括移动流动调节设备431,和/或控制流动调节设备的流体流动速率432。移动流动调节设备的步骤431可以进一步包括移动阀,例如短管阀433和/或移动滑阀434。控制流动调节设备的流体流动速率的步骤432可以进一步包括打开或关闭流动调节设备435和/或增加或减少流动调节设备的流量436。
图5示出了制冷回路500的一个实施例。制冷回路500可以包括具有变化的经济器注射位置的任何压缩机(例如图1-3所示的压缩机)。制冷回路500可以用于改变经济器注射位置的任何方法中(例如图4所示的方法400)。
制冷回路500包括流体回路501。流体回路中的各元件流体连接。流体回路501包括压缩机505、冷凝器515、膨胀设备520、蒸发器525和经济器535。
冷凝器515布置于压缩机505的下游。膨胀设备520布置于冷凝器515的下游。蒸发器525布置于膨胀设备520的下游。压缩机505布置于蒸发器525的下游。
在一个实施例中,经济器535布置为与压缩机505流体连接。在一个实施例中,经济器535可以与压缩机505流体连接,将工作流体注射到压缩机505中。在一个实施例中,经济器535可以与冷凝器515流体连接,在冷凝器515的下游或上游接收工作流体。在一个实施例中,经济器535可以流体连接在膨胀设备520的下游,从膨胀设备520接收工作流体。可以理解,上述工作流体可以源自于至/来自这类部件的制冷回路500管路的各部件,和/或其组合。
在一个实施例中,制冷回路500包括冷凝器风扇510。冷凝器风扇510将空气吹至冷凝器515以加强热交换过程。可以理解,可以在风冷系统中(例如风冷制冷机)采用冷凝器风扇。可以理解,可以例如不在水冷系统中(例如水冷制冷机)采用冷凝器风扇。
在一个实施例中,制冷回路500包括蒸发器风扇530。可以理解,可以在单一产品类型的系统中采用蒸发器风扇。可以理解,(例如在流体或水制冷机中)例如可以不采用蒸发器风扇。蒸发器风扇530将空气吹至蒸发器525以加强热交换过程。在一个实施例中,制冷机将使用热泵而不是蒸发器风扇来进行热交换过程。
需注意的是,方面1-12中任一方面可以与方面13-26中任一方面结合。此外,方面13-20中任一方面可以与方面21-26中任一方面结合。
方面1.一种压缩机,其特征在于,包括
孔,
转子,所述转子布置于所述孔内,
压缩机入口,
压缩机出口,
压缩室,所述压缩室限定在所述孔与所述转子之间,其中所述压缩室的容积从所述压缩机入口至所述压缩机出口逐渐减少,以及
注射端口,所述注射端口具有可变注射位置。
方面2.根据方面1所述的压缩机,其特征在于,经济器与所述注射端口流体连接,所述经济器将工作流体通过所述注射端口注射到所述压缩室中。
方面3.根据方面1-2中任一方面所述的压缩机,还包括歧管,所述歧管将所述经济器与所述压缩室流体连接,所述歧管进一步包括,
歧管入口,所述歧管入口布置于所述经济器的下游,
两个或多个歧管出口,所述歧管出口布置于所述歧管入口的下游,所述歧管出口布置于所述压缩室的上游,
其中,所述歧管形成具有可变注射位置的所述注射端口。
方面4.根据方面1-2中任一方面所述的压缩机,还包括歧管,所述歧管将所述经济器与所述压缩室流体连接,所述歧管进一步包括,
歧管入口,所述歧管入口布置于所述经济器的下游,
多个歧管出口,所述歧管出口布置于所述歧管入口的下游,所述歧管出口布置于所述压缩室的上游,其中每个歧管出口沿所述压缩室的移动路径布置于不同位置,
阀,所述阀布置于所述歧管入口的下游和所述歧管出口的上游,其中所述阀配置成是可移动的,使得仅有一个歧管出口与所述歧管入口流体连接,以允许改变所述注射位置。
方面5.根据方面4所述的压缩机,其特征在于,所述阀通过弹簧或流体压力移动。
方面6.根据方面4所述的压缩机,其特征在于,所述阀通过发动机移动。
方面7.根据方面1-2中任一方面所述的压缩机,还包括滑阀,其中所述压缩机入口布置于所述滑阀上,所述滑阀配置成是可移动的。
方面8.根据方面7所述的压缩机,其特征在于,所述压缩机的输出容量由所述滑阀的移动来调节,使得所述压缩机是可卸载的。
方面9.根据方面7-8中任一方面所述的压缩机,其特征在于,所述滑阀通过发动机、弹簧或流体压力移动。
方面10.根据方面1-9中任一方面所述的压缩机,其特征在于,所述注射端口的可变注射位置基于所述压缩机的工作条件改变。
方面11.根据方面10所述的压缩机,其特征在于,所述工作条件是所述压缩机入口的压力或所述压缩机出口的压力。
方面12.根据方面10所述的压缩机,其特征在于,所述工作条件是所述压缩机出口与所述压缩机入口之间的压力差。
方面13.一种制冷回路,其特征在于,包括
压缩机,所述压缩机布置于冷凝器的上游,
所述冷凝器,所述冷凝器布置于膨胀设备的上游,
所述膨胀设备,所述膨胀设备布置于蒸发器的上游,以及
所述压缩机进一步包括:
孔,
转子,所述转子布置于所述孔内,
压缩机入口,
压缩机出口,
压缩室,所述压缩室限定在所述孔与所述转子之间,其中所述压缩室的容积从所述压缩机入口至所述压缩机出口逐渐减少,以及
注射端口,所述注射端口具有可变注射位置,
其中,所述压缩室通过所述注射端口与经济器流体连接。
方面14.根据方面13所述的制冷回路,其特征在于,经济器与所述注射端口流体连接,所述经济器将工作流体通过所述注射端口注射到所述压缩室中。
方面15.根据方面13-14中任一方面所述的制冷回路,还包括歧管,所述歧管将所述经济器与所述压缩室流体连接,所述歧管进一步包括,
歧管入口,所述歧管入口布置于所述经济器的下游,
两个或多个歧管出口,所述歧管出口布置于所述歧管入口的下游,所述歧管出口布置于所述压缩室的上游,
其中,所述歧管形成具有可变注射位置的所述注射端口。
方面16.根据方面13-14中任一方面所述的制冷回路,还包括歧管,所述歧管将所述经济器与所述压缩室流体连接,所述歧管进一步包括,
歧管入口,所述歧管入口布置于所述经济器的下游,
多个歧管出口,所述歧管出口布置于所述歧管入口的下游,所述歧管出口布置于所述压缩室的上游,其中每个歧管出口沿所述压缩室的移动路径布置于不同位置,
阀,所述阀布置于所述歧管入口的下游和所述歧管出口的上游,其中所述阀配置成是可移动的,使得仅有一个歧管出口与所述歧管入口流
体连接,以允许改变所述注射位置。
方面17.根据方面16所述的制冷回路,其特征在于,所述阀通过弹簧或流体压力移动。
方面18.根据方面16所述的制冷回路,其特征在于,所述阀通过发动机移动。
方面19.根据方面13-14中任一方面所述的制冷回路,其特征在于,还包括滑阀,其中,所述压缩机入口布置于所述滑阀上,所述滑阀配置成是可移动的。
方面20.根据方面19所述的制冷回路,其特征在于,所述压缩机的输出容量由所述滑阀的移动来调节,使得所述压缩机是可卸载的。
方面21.根据方面19-20中任一方面所述的制冷回路,其特征在于,所述滑阀通过发动机、弹簧或流体压力移动。
方面22.根据方面19-20中任一方面所述的制冷回路,其特征在于,所述注射端口的可变注射位置基于所述压缩机的工作条件改变。
方面23.根据方面22所述的压缩机,其特征在于,所述工作条件是所述压缩机入口的压力或所述压缩机出口的压力。
方面24.根据方面22所述的压缩机,其特征在于,所述工作条件是所述压缩机出口与所述压缩机入口之间的压力差。
方面25.一种改变经济器注射位置的方法,其特征在于,包括
确定制冷回路的工作条件,
控制流动调节设备来选择注射端口,以及
在合适的注射端口将工作流体从所述经济器注射到所述压缩机。
方面26.根据方面25所述的方法,其特征在于,确定制冷回路的工作条件的步骤中包括选自以下的至少一个:确定冷凝器温度、确定冷凝器压力、确定蒸发器温度、确定蒸发器压力、确定经济器温度、确定蒸发器压力、确定膨胀阀压力、确定冷凝器风扇负载、确定蒸发器风扇负载、确定压缩机的能耗、确定所述压缩室的流体压力、确定所述压缩室的温度、确定所述压缩机入口的压力、确定所述压缩机入口的温度、确定所述压缩机出口的压力、确定容量输出或卸载状态,确定所述压缩机出口与所述压缩机入口之间的温度差。
方面27.根据方面25-26中任一方面所述的方法,其特征在于,控制流动调节设备来选择注射端口的步骤中包括选自以下的至少一个:移动流动调节设备,以及控制流动调节设备的流体流动速率。
方面28.根据方面27所述的方法,其特征在于,移动流动调节设备的步骤中包括选自以下的至少一个:移动阀,以及移动滑阀。
方面29.根据方面27所述的方法,其特征在于,控制流动调节设备的流体流动速率的步骤中包括选自以下的至少一个:打开或关闭流动调节设备,以及增加或减少流动调节设备的流量。
本说明书中所使用的术语意欲对各具体实施例进行描述并不意欲进行限制。各术语“一”、“一个”和“该”也包括复数形式,除非以其他方式清晰地指出。各术语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时指示所陈述的各特征、各整数、各步骤、各操作、各元件和/或各部件的存在,但是不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在或添加。
对于前面所述,可以理解,在不偏离本申请范围的情况下,可以在细节上进行修改,特别是在所使用的结构材料和各部件的形状、尺寸和布置等事项上。本说明书及所描述的各实施例仅是示例性的,随后的权利要求书指示本公开的真正范围和精神。

Claims (20)

1.一种压缩机,其特征在于,包括
孔,
转子,所述转子布置于所述孔内,
压缩机入口,
压缩机出口,
压缩室,所述压缩室限定在所述孔与所述转子之间,其中所述压缩室的容积从所述压缩机入口至所述压缩机出口逐渐减少,以及
注射端口,所述注射端口具有可变注射位置。
2.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于,经济器与所述注射端口流体连接,所述经济器将工作流体通过所述注射端口注射到所述压缩室中。
3.根据权利要求1所述的压缩机,还包括歧管,所述歧管将所述经济器与所述压缩室流体连接,所述歧管进一步包括,
歧管入口,所述歧管入口布置于所述经济器的下游,
两个或多个歧管出口,所述歧管出口布置于所述歧管入口的下游,所述歧管出口布置于所述压缩室的上游,
其中,所述歧管形成具有可变注射位置的所述注射端口。
4.根据权利要求1所述的压缩机,还包括歧管,所述歧管将所述经济器与所述压缩室流体连接,所述歧管进一步包括,
歧管入口,所述歧管入口布置于所述经济器的下游,
多个歧管出口,所述歧管出口布置于所述歧管入口的下游,所述歧管出口布置于所述压缩室的上游,其中每个歧管出口沿所述压缩室的移动路径布置于不同位置,
阀,所述阀布置于所述歧管入口的下游和所述歧管出口的上游,其中所述阀配置成是可移动的,使得仅有一个歧管出口与所述歧管入口流体连接,以允许改变所述注射位置。
5.根据权利要求4所述的压缩机,其特征在于,所述阀通过弹簧或流体压力移动。
6.根据权利要求4所述的压缩机,其特征在于,所述阀通过发动机移动。
7.根据权利要求1所述的压缩机,还包括滑阀,其中所述压缩机入口布置于所述滑阀上,所述滑阀配置成是可移动的。
8.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于,所述注射端口的可变注射位置基于所述压缩机的工作条件改变。
9.根据权利要求8所述的压缩机,其特征在于,所述工作条件是以下中的一个或多个:所述压缩机入口的压力、所述压缩机出口的压力,以及所述压缩机出口与所述压缩机入口之间的压力差。
10.一种制冷回路,其特征在于,包括
压缩机,所述压缩机布置于冷凝器的上游,
所述冷凝器,所述冷凝器布置于膨胀设备的上游,
所述膨胀设备,所述膨胀设备布置于蒸发器的上游,以及
所述压缩机进一步包括:
孔,
转子,所述转子布置于所述孔内,
压缩机入口,
压缩机出口,
压缩室,所述压缩室限定在所述孔与所述转子之间,其中所述压缩室的容积从所述压缩机入口至所述压缩机出口逐渐减少,以及
注射端口,所述注射端口具有可变注射位置,
其中,所述压缩室通过所述注射端口与经济器流体连接。
11.根据权利要求10所述的制冷回路,其特征在于,经济器与所述注射端口流体连接,所述经济器配置成将工作流体通过所述注射端口注射到所述压缩室中。
12.根据权利要求10所述的制冷回路,还包括歧管,所述歧管将所述经济器与所述压缩室流体连接,所述歧管进一步包括,
歧管入口,所述歧管入口布置于所述经济器的下游,
两个或多个歧管出口,所述歧管出口布置于所述歧管入口的下游,所述歧管出口布置于所述压缩室的上游,
其中,所述歧管形成具有可变注射位置的所述注射端口。
13.根据权利要求10所述的制冷回路,还包括歧管,所述歧管将所述经济器与所述压缩室流体连接,所述歧管进一步包括,
歧管入口,所述歧管入口布置于所述经济器的下游,
多个歧管出口,所述歧管出口布置于所述歧管入口的下游,所述歧管出口布置于所述压缩室的上游,其中每个歧管出口沿所述压缩室的移动路径布置于不同位置,
阀,所述阀布置于所述歧管入口的下游和所述歧管出口的上游,其中所述阀配置成是可移动的,使得仅有一个歧管出口与所述歧管入口流体连接,以允许改变所述注射位置。
14.根据权利要求13所述的制冷回路,其特征在于,所述阀通过弹簧、流体压力和发动机中的一个移动。
15.根据权利要求13所述的制冷回路,其特征在于,还包括滑阀,其中,所述压缩机入口布置于所述滑阀上,所述滑阀配置成是可移动的,所述压缩机的输出容量由所述滑阀的移动来调节,使得所述压缩机是可卸载的。
16.一种改变经济器注射位置的方法,其特征在于,包括
确定制冷回路的工作条件,
控制流动调节设备来选择注射端口,以及
在合适的注射端口将工作流体从经济器注射到压缩机。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,确定制冷回路的工作条件的步骤中包括以下中的至少一个:确定冷凝器温度、确定冷凝器压力、确定蒸发器温度、确定蒸发器压力、确定经济器温度、确定经济器压力、确定膨胀阀压力、确定冷凝器风扇负载、确定蒸发器风扇负载、确定压缩机的能耗、确定压缩室的流体压力、确定压缩室的温度、确定压缩机入口的压力、确定压缩机入口的温度、确定压缩机出口的压力、确定容量输出或卸载状态,以及确定所述压缩机出口与所述压缩机入口之间的温度差。
18.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,控制流动调节设备来选择注射端口的步骤中包括以下的至少一个:移动流动调节设备,以及控制流动调节设备的流体流动速率。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,控制流动调节设备的流体流动速率的步骤中包括以下的至少一个:打开或关闭流动调节设备,以及增加或减少流动调节设备的流量。
20.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,移动流动调节设备的步骤中包括以下的至少一个:移动阀,以及移动滑阀。
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