CN108425842B - 压缩机构的压缩操作的调节结构、涡旋压缩机和循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压缩机构的压缩操作的调节结构、涡旋压缩机和循环系统。在一个方面中，提供一种用于调节涡旋压缩机(10)的压缩机构(100)的压缩操作的调节结构(AS)。调节结构包括设置在压缩机构的定涡旋端板(122)处的一个或多个第一孔(126)和一个或多个第二孔(128)，第二孔沿着压缩机构的涡旋型线方向(FD)相对于第一孔以预定涡旋角度向内设置，使得第一孔适于与一系列压缩腔(C)中的位于动涡卷(144)一侧的第一压缩腔流体连通并且第二孔适于与一系列压缩腔中的位于动涡卷一侧的第二压缩腔流体连通，第二压缩腔中的压力大于第一压缩腔中的压力。根据本发明，能够使变容与工作流体喷射同时进行和/或能够增大喷气角度范围。

Description

压缩机构的压缩操作的调节结构、涡旋压缩机和循环系统

技术领域

本发明涉及压缩机领域，更具体地，涉及在压缩机构的增焓、冷却和/或变容方面具有改进之处的调节结构以及相关联的涡旋压缩机和循环系统。

背景技术

对于包括涡旋压缩机的循环系统(例如热泵热水机组)，在较小的建筑负荷的情况下或者在环境温度易于波动的情况下，往往需要对系统容量进行调制(例如调小)。另一方面，需要通过向系统的压缩机构喷射工作流体(例如喷气增焓即EVI)来降低排气温度、提高压比和/或增大排气量，以便在确保系统运行可靠性的同时提高制热/制冷量从而改进系统效率。

参照图14至图16(图14至图16为示出根据相关技术的喷气增焓结构的一系列示意图)，在根据相关技术的压缩机构100A的喷气增焓(EVI)结构(调节结构)中，在压缩机构的径向双侧各自设置有成双孔组合的EVI孔126A。如图14所示，随着动涡旋部件140A的绕动(沿图中逆时针方向)，EVI孔126A刚刚露出(由于双孔紧靠在一起而使双孔同时或基本同时露出)而喷射开始。如图15所示，EVI孔126A正处在相应压缩腔C的中间并且喷射正在进行中。如图16所示，随着动涡旋部件140A的继续绕动，EVI孔126A刚刚被动涡旋部件140A的动涡卷144A遮挡(双孔同时或基本同时被遮挡)而喷射结束。由此，在压缩机构的径向一侧仅具有单个或单组EVI孔的设计中，EVI孔的打开角度范围为较小的定值(不超过360度并且通常为200度)，从而至多能够在360度的绕动角度范围中向某一压缩腔喷气(即喷气角度受到限制)，这种受限的喷气角度在某些工况下甚至会出现由于EVI压力不足而来不及喷入的情况。另一方面，在某些工况(例如制热工况)下，用于EVI的工作流体压力很有可能比所有压缩腔中的压力都高，因此对于某一压缩腔而言在其整个压缩过程中都能够进行喷气。也就是说，对于某一压缩腔而言，能够对其进行喷气的绕动角度范围远大于360度，因此根据相关技术的EVI结构未能够使EVI作用得到充分发挥。

参照图17(图17为示出根据另一相关技术的调节结构的示意图)，在根据另一相关技术的压缩机构的调节结构中，用于变容的卸载孔202和用于增焓的EVI孔200均连接至通道232。特别地，卸载孔202与EVI孔200(彼此邻近的双孔)以基本相同的涡旋角度定位，从而在动涡旋部件的360度绕动期间中的至少一部分角度范围中卸载孔202与EVI孔200互相连通。由此，当通过卸载孔202进行卸载变容时，不能够通过EVI孔200进行喷气或喷液以例如降低排气温度，否则所喷入的工作流体将会与所泄放的工作流体一起旁通至低压区域(吸气腔或吸入管道)。因此，根据另一相关技术的调节结构不仅类似地具有小的受限的喷气角度，而且也无法使变容与喷气增焓或者使变容与喷液降温同时进行。

这里，应当指出的是，本部分中所提供的技术内容旨在有助于本领域技术人员对本发明的理解，而不一定构成现有技术。

发明内容

在本部分中提供本发明的总概要，而不是本发明完全范围或本发明所有特征的全面公开。

本发明的一个目的是提供一种能够增大EVI喷气角度范围的用于调节压缩机构的压缩操作的调节结构。

本发明的另一目的是提供一种能够使卸载变容与工作流体喷射同时进行的用于调节压缩机构的压缩操作的调节结构。

本发明的另一目的是提供一种能够在进行卸载变容的同时通过喷射工作流体来降低排气温度的用于调节压缩机构的压缩操作的调节结构。

本发明的其它目的在于提供一种具有上述调节结构的涡旋压缩机和一种具有该涡旋压缩机的循环系统。

为了实现上述目的中的一个或多个，根据本发明的第一方面，提供一种用于调节涡旋压缩机的压缩机构的压缩操作的调节结构。所述压缩机构适于压缩工作流体并且包括定涡旋部件和动涡旋部件，所述定涡旋部件包括定涡旋端板和从所述定涡旋端板延伸的定涡卷，所述动涡旋部件包括动涡旋端板和从所述动涡旋端板延伸的动涡卷，所述定涡卷与所述动涡卷适于啮合地接合从而在所述定涡旋部件与所述动涡旋部件之间限定一系列压缩腔。所述调节结构包括设置在所述定涡旋端板处的一个或多个第一孔和一个或多个第二孔，所述第二孔沿着所述压缩机构的涡旋型线方向相对于所述第一孔以预定涡旋角度向内设置，使得所述第一孔适于与所述一系列压缩腔中的位于所述动涡卷一侧的第一压缩腔流体连通并且所述第二孔适于与所述一系列压缩腔中的位于所述动涡卷一侧的第二压缩腔流体连通，所述第二压缩腔中的压力大于所述第一压缩腔中的压力。

为了实现上述目的中的一个或多个，根据本发明的第二方面，提供一种用于调节涡旋压缩机的压缩机构的压缩操作的调节结构。所述压缩机构适于压缩工作流体并且包括定涡旋部件和动涡旋部件，所述定涡旋部件包括定涡旋端板和从所述定涡旋端板延伸的定涡卷，所述动涡旋部件包括动涡旋端板和从所述动涡旋端板延伸的动涡卷，所述定涡卷与所述动涡卷适于啮合地接合从而在所述定涡旋部件与所述动涡旋部件之间限定一系列压缩腔。所述调节结构包括设置在所述定涡旋端板处的适于向所述一系列压缩腔中的位于所述动涡卷一侧的压缩腔喷射工作流体的一个或多个第一孔和一个或多个第二孔。所述第二孔沿着所述压缩机构的涡旋型线方向相对于所述第一孔以预定涡旋角度向内设置，使得：在所述动涡旋部件的360度绕动期间中的一部分角度范围中所述第一孔与所述第二孔均通向所述一系列压缩腔中的同一压缩腔，并且随着所述动涡旋部件的继续绕动而在所述第一孔已经变为由所述动涡卷封闭时所述第二孔仍然与该压缩腔连通。

为了实现上述目的中的一个或多个，根据本发明的第三方面，提供一种涡旋压缩机。所述涡旋压缩机包括如上所述的调节结构。

为了实现上述目的中的一个或多个，根据本发明的第四方面，提供一种循环系统。所述循环系统包括如上所述的涡旋压缩机。

根据本发明，调节结构包括第一孔和附加的第二孔，第一孔与第二孔定位成在动涡旋部件的360度绕动期间保持不相连通，并且第一孔可以在喷射状态与卸载状态之间切换。由此，一方面，在热泵应用情形下当环境温度较低而不需要变容时，能够使第一孔和第二孔均能够向某一压缩腔喷气而增大针对该压缩腔的喷气角度范围，从而使EVI作用得以充分发挥，以有效地提高压比和/或增大排气量而有效地改进制热量。另一方面，在热泵应用情形下当环境温度较高而需要变容时，能够使第一孔进行卸载同时使第二孔进行喷气和/或喷液，从而允许在有效变容(减小容量)的同时可靠地控制排气温度。如此，满足了在例如热泵制热的系统应用中需要压缩机构同时具有涡旋冷却和容量调节的要求，同时，避免了采用定频压缩机时需要定频压缩机频繁起停来实现容量调节而导致可靠性不足的情况并且也避免了采用变频压缩机来实现容量调节时导致成本过高或者在系统水温要求较高时变频压缩机的变容能力有限的情况。

另外，根据本发明，增加了喷射孔的数量(即增加了附加的第二孔)，并且第一孔和第二孔定位成使得随着动涡旋部件的继续绕动而在第一孔已经变为由动涡卷封闭时第二孔仍然与相应压缩腔连通。由此，类似地，能够增大针对某一压缩腔的喷气角度范围从而能够更加充分地喷入工作流体，以有效地提高压比和/或增大排气量而有效地改进制热/制冷量。

附图说明

通过以下参照附图的描述，本发明的一个或多个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：

图1为示出根据本发明的采用内部切换装置来实现卸载-喷射切换的循环系统的结构图；

图2和图3分别为示出设置有根据本发明第一实施方式的调节结构的一部分的定涡旋部件的示意图；

图4为示出设置有根据本发明第一实施方式的调节结构的一部分的定涡旋部件的纵剖图；

图5和图6分别为示出根据本发明的单向阀处于不同状态的示意图；

图7为示出设置有根据本发明第一实施方式的调节结构的一部分的对称涡旋形式的压缩机构的示意图；

图8和图9分别为示出根据本发明的调节结构的内部切换装置的示意图；

图10为示出根据本发明的采用外部切换装置来实现卸载-喷射切换的循环系统的结构图；

图11为示出根据本发明的采用外部切换装置来实现卸载-喷射切换的循环系统的第一变型例的结构图

图12为示出根据本发明的采用外部切换装置来实现卸载-喷射切换的循环系统的第二变型例的结构图；

图13为示出设置有根据本发明第二实施方式的调节结构的一部分的压缩机构的示意图；

图14至图16为示出根据相关技术的喷气增焓结构的一系列示意图；以及

图17为示出根据另一相关技术的调节结构的示意图。

具体实施方式

下面参照附图、借助示例性实施方式对本发明进行详细描述。对本发明的以下详细描述仅仅是出于说明目的，而绝不是对本发明及其应用或用途的限制。

首先，参照图1(图1为示出根据本发明的采用内部切换装置来实现卸载-喷射切换的循环系统的结构图)概要地描述根据本发明的循环系统CS的结构。

循环系统CS可以为热泵热水机组或低温冷冻机组。然而，应当指出，根据本发明的循环系统CS也可以是其它合适的系统/机组。

循环系统CS可以包括：涡旋压缩机10、第一换热器(冷凝器)20、经济器30、主膨胀装置40、第二换热器(蒸发器)50、储罐(可以用于气液分离)60和四通阀70。参照图1，循环系统CS的工作过程大致描述如下。经过压缩的工作流体从涡旋压缩机10流出至四通阀70。四通阀70可以切换而使工作流体首先流动至第一换热器20(此时第一换热器20用作冷凝器)或者使工作流体首先流动至第二换热器50(此时第二换热器50用作冷凝器)。这里，将仅对第一换热器20用作冷凝器的情况进行描述。工作流体从第一换热器20流出之后分为两路，一路(主路)直接进入经济器30而另一路(副路)经过膨胀阀的膨胀之后也进入经济器30。主路流体与副路流体在经济器30中进行热交换，从而可以使主路流体变为过冷液态工作流体而从经济器30的下部流出并且可以使副路流体变为过热气态工作流体而从经济器30上部的气体出口30a流出。过热气态工作流体经由外部喷射通道560进入涡旋压缩机10内部(具体为流动至下文将做描述的内部喷射通道520)以便进行喷气增焓。过冷液态工作流体则经过主膨胀装置40的膨胀之后流动至第二换热器50(此时第二换热器50作用蒸发器)。至少部分地被蒸发的工作流体离开第二换热器50返回至四通阀70，然后流动至储罐60。工作流体在储罐60中经过气液分离之后，基本纯气态的工作流体流动至涡旋压缩机10以进行再次压缩。

进一步参照图2至图4(图2和图3分别为示出设置有根据本发明第一实施方式的调节结构的一部分的定涡旋部件的示意图，而图4为示出设置有根据本发明第一实施方式的调节结构的一部分的定涡旋部件的纵剖图)，涡旋压缩机10可以包括压缩机构100。压缩机构100适于压缩工作流体并且可以包括定涡旋部件120和动涡旋部件140(参见图7——图7为示出设置有根据本发明第一实施方式的调节结构的一部分的对称涡旋形式的压缩机构的示意图)。定涡旋部件120可以包括定涡旋端板122和从定涡旋端板122延伸的定涡卷124。动涡旋部件140可以包括动涡旋端板(未图示)和从动涡旋端板延伸的动涡卷144(参见图7)。定涡卷124与动涡卷144适于啮合地接合从而在定涡旋部件120与动涡旋部件140之间限定一系列压缩腔C(参见图7)。

根据本发明，设置有用于调节涡旋压缩机10的压缩机构100的压缩操作的调节结构AS。这里，需要说明的是，对压缩机构100的压缩操作的调节可以包括但不限于：通过卸载机构将压缩腔中的工作流体旁通至低压区域(吸气腔或吸入管道)以便调节(减小)压缩机构进而压缩机的工作容量；以及，通过喷射机构向压缩腔喷射气态工作流体、液态工作流体或气液混合工作流体以便调节压缩机构的排气温度(例如由于长期高负荷/高压比运行而导致排气温度过高)、提高及补偿压比和/或增大排气量。

根据本发明第一实施方式，调节结构AS可以包括设置在定涡旋端板122处的适于向一系列压缩腔C中的相应压缩腔C喷射工作流体的第一孔126和第二孔128。特别地，第二孔128可以沿着压缩机构100的涡旋型线方向FD(参见图2)相对于第一孔126以预定涡旋角度向内设置，使得在动涡旋部件140的360度绕动期间第一孔126与第二孔128保持不相连通(即，始终通向不同的压缩腔而不相连通)。第一孔126和第二孔128可以定位成适于与位于动涡卷144的一侧(相同一侧)的不同压缩腔连通，亦即，第一孔126能够与靠外的压力较小的第一压缩腔连通，而第二孔128能够与靠内的压力较大的第二压缩腔连通。也就是说，根据本发明第一实施方式，当第一孔126和第二孔128两者都不被动涡卷遮挡时，第一孔126和第二孔128将会与位于动涡卷144相同一侧但是不互相连通的不同压缩腔连通，这使得第一孔126与第二孔128保持不相连通。替代性地，在一些示例中，第一孔(或者，第一孔和第二孔中的一者)可以仅用于进行卸载变容而不用于进行喷射工作流体，亦即，喷射工作流体可以仅由第二孔(或者，第一孔和第二孔中的另一者)来执行。

在一些示例中，第一孔126可以沿着压缩机构100的涡旋型线方向FD(参见图2)相对于定涡卷124的外端124a(参见图2)以320度至370度(特别地，330度至360度，更特别地，340度至350度)的涡旋角度向内设置，第二孔128可以沿着压缩机构100的涡旋型线方向FD相对于第一孔126以320至370度(特别地，330度至360度，更特别地，340度至350度)的涡旋角度进一步向内设置。上文所述的第一孔126和第二孔128的示例性定位可以适用于仅在定涡旋端板122的动涡卷单侧设置有第一孔126和第二孔128的情况。对于在定涡旋端板122的动涡卷双侧均设置有第一孔126和第二孔128的情况，则：两组孔中的一组孔(如图2中位于右下径向侧的孔组)可以采用上文所述的示例性定位，两组中的另一组孔(如图2中位于左上径向侧的孔组)的定位可以相对于一组孔以大约180度进一步向内设置或者说与一组孔相差大约180度定位。这里，涡旋型线方向FD可以与定涡旋部件120的定涡卷124的螺旋延伸方向相一致，而涡旋角度可以对应于沿着涡旋型线方向FD延伸的周向角度范围。在如图2所示的示例中，第一孔126沿着压缩机构100的涡旋型线方向FD相对于定涡卷124的外端124a以大约330度的涡旋角度(对应于从如图所示的虚线箭头的起点至终点的周向角度范围)向内设置。

对于第一孔126和第二孔128的定位，可以根据动涡卷144的壁厚和孔的大小来确定第一孔126与第二孔128之间的具体涡旋角度差。在一些示例中，第一孔126和第二孔128可以定位成使得第一孔126刚刚被动涡卷144遮挡而不再与某一压缩腔连通时第二孔128随即露出至该压缩腔。

在如图2所示的示例中，位于外侧的第一孔126为沿着压缩机构100的涡旋型线方向FD布置的两个孔(组合在一起的紧邻的双孔)，而位于内侧的第二孔128为单个孔。然而，根据本发明，第一孔126可以包括单个孔或沿着压缩机构100的涡旋型线方向FD布置的两个或更多个孔(双孔或多孔组合)，并且/或者，第二孔128可以包括单个孔或沿着压缩机构100的涡旋型线方向FD布置的两个或更多个孔。

在如图2所示的示例中，在定涡旋端板122的动涡卷双侧均设置有第一孔126和第二孔128，这对于如图7所示的对称涡旋结构而言是有利的。然而，根据本发明，例如在非对称涡旋结构中，也可以仅在定涡旋端板122的动涡卷单侧设置有第一孔126和第二孔128。

如图3和图4所示，调节结构AS还可以包括适于打开或封闭第二孔128的单向阀128a。通过为第二孔128设置单向阀128a，可以限制第二孔128与压缩机构100的排气腔进而与排气口129(参见图2)导通。单向阀128a的细节可以参见图5和图6(图5和图6分别为示出根据本发明的单向阀处于不同状态的示意图)。在图5中，当压缩腔C随着动涡旋部件140的绕动而径向向内移动而使得压缩腔C中的压力变为高于用于EVI的工作流体压力时(特别是当压缩腔C径向向内移动而变为排气腔时)，单向阀128a的阀板被向上推压而封闭第二孔128。在图6中，当压缩腔C(例如在压缩腔C位于径向中间或外侧位置的情况下)中的压力低于用于EVI的工作流体压力时，单向阀128a的阀板被向下推压而打开第二孔128，从而允许经由第二孔向压缩腔C喷射工作流体。

根据本发明，第一孔126可以在喷射状态与卸载状态之间切换。在喷射状态下，工作流体能够经由第一孔126喷入一系列压缩腔C中的相应压缩腔C，而在卸载状态下，一系列压缩腔C中的相应压缩腔C中的工作流体能够经由第一孔126排出。

进一步参照图8和图9(图8和图9分别为示出根据本发明的调节结构的内部切换装置的示意图)，循环系统CS可以采用内部切换装置500来实现第一孔126的卸载-喷射切换。由此，调节结构AS可以包括设置在涡旋压缩机10内的内部切换装置500(例如内置的三通阀)、内部喷射通道520和内部卸载通道540。在这种情况下，第一孔126可以经由内部切换装置500与内部喷射通道520和内部卸载通道540连接。内部喷射通道520和内部卸载通道540的至少一部分可以形成在定涡旋端板122中。

内部切换装置500能够操作而选择性地：使第一孔126与内部喷射通道520连通(参见图9)而处于喷射状态，或者使第一孔126与内部卸载通道540连通(参见图8)而处于卸载状态。这里，内部卸载通道540例如可以与压缩机构的吸气腔连通。

第二孔128可以与内部喷射通道520连通(例如始终与内部喷射通道520连通)。

内部喷射通道520可以连接至设置在涡旋压缩机10外的与经济器30的气体出口30a连接的外部喷射通道560(参见图1)，以便从经济器30接收中压气态工作流体。

参照图10(图10为示出根据本发明的采用外部切换装置来实现卸载-喷射切换的循环系统的结构图)，替代性地，循环系统CS可以采用外部切换装置600来实现第一孔126的卸载-喷射切换。由此，循环系统CS的调节结构AS可以包括：与第一孔126连接的第一喷射通道615、与第二孔128连接的第二喷射通道625、设置在涡旋压缩机10外的连接第一喷射通道615与涡旋压缩机10的吸入管道910的外部卸载通道640和设置在涡旋压缩机10外的外部切换装置600。

外部切换装置600能够操作而选择性地：使第一孔126经由第一喷射通道615而与经济器30连通而处于喷射状态，或者使第一孔126经由外部卸载通道640而与吸入管道910连通而处于卸载状态。

在如图10所示的示例中，外部切换装置600可以包括分别地设置在第一喷射通道615中的第一阀600a和设置在外部卸载通道640中的第二阀600b。具体地，通过打开第一阀600a并且关闭第二阀600b，可以使第一孔126经由第一喷射通道615而与经济器30连通而处于喷射状态，通过关闭第一阀600a并且打开第二阀600b，则可以使第一孔126经由外部卸载通道640而与吸入管道910连通而处于卸载状态。

在未图示的其它示例中，外部切换装置600可以包括设置在第一喷射通道615与外部卸载通道640的连接点处的三通阀。

在如图10所示的示例中，第一喷射通道615和第二喷射通道625均连接至经济器30的气体出口30a。以此方式，可以经由第一喷射通道615和第二喷射通道625分别向第一孔126和第二孔128供应中压气态工作流体或者供应气液混合工作流体(例如带有少量液态工作流体)。

进一步参照图11(图11为示出根据本发明的采用外部切换装置来实现卸载-喷射切换的循环系统的第一变型例的结构图)，根据第一变型例的采用外部切换装置的循环系统CS与如图10所示的循环系统CS的区别在于：第二喷射通道625连接至经济器30的液体流出管道30b。以此方式，可以经由第二喷射通道625向第二孔128供应液态(纯液)工作流体或者供应液气混合工作流体(例如带有少量气态工作流体)。

进一步参照图12(图12为示出根据本发明的采用外部切换装置来实现卸载-喷射切换的循环系统的第二变型例的结构图)，根据第二变型例的采用外部切换装置的循环系统CS与如图10所示的循环系统CS的区别在于：第二喷射通道625连接至经济器30的膨胀流体进入管道30c。以此方式，可以经由第二喷射通道625向第二孔128供应液气混合工作流体。

循环系统CS可以设置有用于调节结构的控制器和传感装置。由此，对于如图11和图12所示的循环系统CS，调节结构AS可以构造成使得：在不需要减小压缩机构100的容量(即，全负荷)而使第一孔126切换至喷射状态的情况下，经由第一喷射通道615向第一孔126供应具有预定过热度(例如过热5摄氏度)的中压气态工作流体，此时如果压缩机构100的排气温度大于预设阈值，则在关闭设置在第二喷射通道625中的第二膨胀阀920b(参见图11)或第三截止阀600c(参见图12)的同时增大设置在经济器30的膨胀流体进入管道30c中的第一膨胀阀920a的开度使得经由第一喷射通道615向第一孔126供应气液混合工作流体，或者，在维持第一膨胀阀920a的开度不变的同时打开第二膨胀阀920b或第三截止阀600c使得经由第二喷射通道625向第二孔128供应液态工作流体或液气混合工作流体(注意，这种方式能够确保系统具有优良性能，特别是在高压比工况下)。另一方面，调节结构AS可以构造成使得：在需要减小压缩机构100的容量(即，部分负荷)而使第一孔126切换至卸载状态的情况下，如果压缩机构100的排气温度大于预设阈值，则打开第二膨胀阀920b或第三截止阀600c使得经由第二喷射通道625向第二孔128供应液态工作流体或液气混合工作流体，否则可以使第二孔128停止供应例如液态工作流体或液气混合工作流体。

根据本发明第一实施方式，调节结构包括第一孔和附加的第二孔，第一孔与第二孔定位成在动涡旋部件的360度绕动期间保持不相连通，并且第一孔可以在喷射状态与卸载状态之间切换。由此，一方面，在热泵应用情形下当环境温度较低而不需要变容时，能够使第一孔和第二孔均能够向某一压缩腔喷气而增大针对该压缩腔的喷气角度范围，从而使EVI作用得以充分发挥，以有效地提高压比和/或增大排气量而有效地改进制热量。另一方面，在热泵应用情形下当环境温度较高而需要变容时，能够使第一孔进行卸载同时使第二孔进行喷气和/或喷液，从而允许在有效变容(减小容量)的同时可靠地控制排气温度。如此，满足了在例如热泵制热的系统应用中需要压缩机构同时具有涡旋冷却和容量调节的要求，同时，避免了采用定频压缩机时需要定频压缩机频繁起停来实现容量调节而导致可靠性不足的情况并且也避免了采用变频压缩机来实现容量调节时导致成本过高或者在系统水温要求较高时变频压缩机的变容能力有限的情况。

下面参照图13(图13为示出设置有根据本发明第二实施方式的调节结构的一部分的压缩机构的示意图)描述根据本发明第二实施方式的调节结构AS。根据本发明第二实施方式的调节结构AS类似地可以包括设置在定涡旋端板122处的适于向一系列压缩腔C中的相应压缩腔C喷射工作流体的第一孔126和第二孔128。然而，第一孔126和第二孔128定位成使得：在动涡旋部件140的360度绕动期间中的一部分角度范围中第一孔126与第二孔128均通向一系列压缩腔C中的同一压缩腔C而互相连通并且随着动涡旋部件140的继续绕动而在第一孔126已经变为由动涡卷144封闭(特别是完全封闭)时第二孔128仍然与该压缩腔C连通(完全或部分连通)。亦即，与第一实施方式相比，在第二实施方式中，第一孔126和第二孔128定位成相互较为接近。

在一些示例中，第二孔128沿着压缩机构100的涡旋型线方向FD相对于第一孔126以30度至360度(特别地，30度至180度，更特别地，40度至90度)的涡旋角度向内设置。

在第二实施方式中，调节结构AS可以包括适于打开或封闭第一孔126的第一单向阀和适于打开或封闭第二孔128的第二单向阀。亦即，第一孔126和第二孔128均设置有各自的单向阀。以此方式，可以防止回流并且防止串气(当第一孔126与第二孔128与不同的压缩腔连通并且用于EVI的工作流体压力未高于所有压缩腔中的压力时会出现串气情况)。

根据本发明第二实施方式，增加了喷射孔的数量(即增加了附加的第二孔)，并且第一孔和第二孔定位成使得随着动涡旋部件的继续绕动而在第一孔已经变为由动涡卷封闭时第二孔仍然与相应压缩腔连通。由此，类似地，能够增大针对某一压缩腔的喷气角度范围从而能够更加充分地喷入工作流体，以有效地提高压比和/或增大排气量而有效地改进制热/制冷量。

根据本发明的调节结构还容许多种其它变型。例如，根据本发明第一实施方式的调节结构可以与根据本发明第二实施方式的调节结构相结合。由此，根据本发明的调节结构可以包括第一孔、第二孔和第三孔，其中：第一孔和第二孔定位成相互较为接近而部分地连通，而第三孔则定位成与第一孔和第二孔保持不相连通。

根据本发明，可以包括以下有利方案。

在根据本发明第一方面的调节结构中，所述第一孔构造成适于向所述第一压缩腔喷射工作流体并且所述第二孔构造成适于向所述第二压缩腔喷射工作流体。

在根据本发明第一方面的调节结构中，所述第一孔能够在喷射状态与卸载状态之间切换，在所述喷射状态下工作流体能够经由所述第一孔喷入所述第一压缩腔中，在所述卸载状态下所述第一压缩腔中的工作流体能够经由所述第一孔排出。

在根据本发明第一方面的调节结构中：所述调节结构还包括设置在所述涡旋压缩机内的内部切换装置、内部喷射通道和内部卸载通道，所述第一孔经由所述内部切换装置与所述内部喷射通道和所述内部卸载通道连接，以及，所述内部切换装置能够操作而选择性地使所述第一孔与所述内部喷射通道连通而处于所述喷射状态或者与所述内部卸载通道连通而处于所述卸载状态。

在根据本发明第一方面的调节结构中，所述第二孔与所述内部喷射通道连通。

在根据本发明第一方面的调节结构中，所述内部喷射通道连接至设置在所述涡旋压缩机外的与经济器的气体出口连接的外部喷射通道，以便从所述经济器接收中压气态工作流体。

在根据本发明第一方面的调节结构中：所述调节结构还包括：与所述第一孔连接的第一喷射通道、与所述第二孔连接的第二喷射通道、设置在所述涡旋压缩机外的连接所述第一喷射通道与所述涡旋压缩机的吸入管道的外部卸载通道和设置在所述涡旋压缩机外的外部切换装置，以及，所述外部切换装置能够操作而选择性地使所述第一孔经由所述第一喷射通道而与经济器连通而处于所述喷射状态或者经由所述外部卸载通道而与所述吸入管道连通而处于所述卸载状态。

在根据本发明第一方面的调节结构中，所述第一喷射通道和所述第二喷射通道均连接至所述经济器的气体出口。

在根据本发明第一方面的调节结构中：所述第一喷射通道连接至所述经济器的气体出口，以及，所述第二喷射通道连接至所述经济器的液体流出管道或所述经济器的膨胀流体进入管道。

在根据本发明第一方面的调节结构中，经由所述第一喷射通道向所述第一孔供应中压气态工作流体或气液混合工作流体，以及，经由所述第二喷射通道向所述第二孔供应液态工作流体或液气混合工作流体。

在根据本发明第一方面的调节结构中，所述调节结构构造成使得：在不需要减小所述压缩机构的容量而使所述第一孔切换至所述喷射状态的情况下，经由所述第一喷射通道向所述第一孔供应具有预定过热度的中压气态工作流体，此时如果所述压缩机构的排气温度大于预设阈值，则：在关闭设置在所述第二喷射通道中的第二膨胀阀或第三截止阀的同时增大设置在所述经济器的膨胀流体进入管道中的第一膨胀阀的开度使得经由所述第一喷射通道向所述第一孔供应气液混合工作流体，或者，在维持所述第一膨胀阀的开度不变的同时打开所述第二膨胀阀或所述第三截止阀使得经由所述第二喷射通道向所述第二孔供应液态工作流体或液气混合工作流体，以及，在需要减小所述压缩机构的容量而使所述第一孔切换至所述卸载状态的情况下，如果所述压缩机构的排气温度大于预设阈值，则打开所述第二膨胀阀或所述第三截止阀使得经由所述第二喷射通道向所述第二孔供应液态工作流体或液气混合工作流体。

在根据本发明第一方面的调节结构中，所述外部切换装置包括：设置在所述第一喷射通道与所述外部卸载通道的连接点处的三通阀，或者，分别地设置在所述第一喷射通道中的第一阀和设置在所述外部卸载通道中的第二阀。

在根据本发明第一方面的调节结构中，所述第一孔沿着所述压缩机构的涡旋型线方向相对于所述定涡卷的外端以320度至370度的涡旋角度向内设置，所述第二孔沿着所述压缩机构的涡旋型线方向相对于所述第一孔以320度至370度的涡旋角度向内设置。

在根据本发明第一方面的调节结构中，所述调节结构还包括适于打开或封闭所述第二孔的单向阀。

在根据本发明第二方面的调节结构中，所述第二孔沿着所述压缩机构的涡旋型线方向相对于所述第一孔以30度至360度的涡旋角度向内设置。

在根据本发明第二方面的调节结构中，所述调节结构还包括适于打开或封闭所述第一孔的第一单向阀和适于打开或封闭所述第二孔的第二单向阀。

在根据本发明的循环系统中，所述循环系统为热泵热水机组或低温冷冻机组。

虽然已经参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对示例性实施方式做出各种改变。

Claims (20)

1.一种用于调节涡旋压缩机(10)的压缩机构(100)的压缩操作的调节结构(AS)，所述压缩机构适于压缩工作流体并且包括定涡旋部件(120)和动涡旋部件(140)，所述定涡旋部件包括定涡旋端板(122)和从所述定涡旋端板延伸的定涡卷(124)，所述动涡旋部件包括动涡旋端板和从所述动涡旋端板延伸的动涡卷(144)，所述定涡卷与所述动涡卷适于啮合地接合从而在所述定涡旋部件与所述动涡旋部件之间限定一系列压缩腔(C)，其中：

所述调节结构(AS)包括设置在所述定涡旋端板处的一个或多个第一孔(126)和一个或多个第二孔(128)，所述第二孔沿着所述压缩机构的涡旋型线方向(FD)相对于所述第一孔以预定涡旋角度向内设置，使得所述第一孔适于与所述一系列压缩腔中的位于所述动涡卷(144)一侧的第一压缩腔流体连通并且所述第二孔适于与所述一系列压缩腔中的位于所述动涡卷(144)一侧的第二压缩腔流体连通，所述第二压缩腔中的压力大于所述第一压缩腔中的压力。

2.根据权利要求1所述的调节结构(AS)，其中，所述第一孔(126)构造成适于向所述第一压缩腔喷射工作流体并且所述第二孔(128)构造成适于向所述第二压缩腔喷射工作流体。

3.根据权利要求2所述的调节结构(AS)，其中，所述第一孔(126)能够在喷射状态与卸载状态之间切换，在所述喷射状态下工作流体能够经由所述第一孔喷入所述第一压缩腔中，在所述卸载状态下所述第一压缩腔中的工作流体能够经由所述第一孔排出。

4.根据权利要求3所述的调节结构(AS)，其中：

所述调节结构(AS)还包括设置在所述涡旋压缩机(10)内的内部切换装置(500)、内部喷射通道(520)和内部卸载通道(540)，所述第一孔(126)经由所述内部切换装置与所述内部喷射通道和所述内部卸载通道连接，以及

所述内部切换装置能够操作而选择性地使所述第一孔与所述内部喷射通道连通而处于所述喷射状态或者与所述内部卸载通道连通而处于所述卸载状态。

5.根据权利要求4所述的调节结构(AS)，其中，所述第二孔(128)与所述内部喷射通道(520)连通。

6.根据权利要求4所述的调节结构(AS)，其中，所述内部喷射通道(520)连接至设置在所述涡旋压缩机(10)外的与经济器(30)的气体出口(30a)连接的外部喷射通道(560)，以便从所述经济器接收中压气态工作流体。

7.根据权利要求3所述的调节结构(AS)，其中：

所述调节结构(AS)还包括：与所述第一孔(126)连接的第一喷射通道(615)、与所述第二孔(128)连接的第二喷射通道(625)、设置在所述涡旋压缩机(10)外的连接所述第一喷射通道与所述涡旋压缩机(10)的吸入管道(910)的外部卸载通道(640)和设置在所述涡旋压缩机(10)外的外部切换装置(600)，以及

所述外部切换装置能够操作而选择性地使所述第一孔经由所述第一喷射通道而与经济器(30)连通而处于所述喷射状态或者经由所述外部卸载通道而与所述吸入管道连通而处于所述卸载状态。

8.根据权利要求7所述的调节结构(AS)，其中，所述第一喷射通道(615)和所述第二喷射通道(625)均连接至所述经济器(30)的气体出口(30a)。

9.根据权利要求7所述的调节结构(AS)，其中：

所述第一喷射通道(615)连接至所述经济器(30)的气体出口(30a)，以及

所述第二喷射通道(625)连接至所述经济器(30)的液体流出管道(30b)或所述经济器(30)的膨胀流体进入管道(30c)。

10.根据权利要求9所述的调节结构(AS)，其中，经由所述第一喷射通道(615)向所述第一孔(126)供应中压气态工作流体或气液混合工作流体，以及，经由所述第二喷射通道(625)向所述第二孔(128)供应液态工作流体或液气混合工作流体。

11.根据权利要求10所述的调节结构(AS)，其中，所述调节结构(AS)构造成使得：

在不需要减小所述压缩机构(100)的容量而使所述第一孔(126)切换至所述喷射状态的情况下，经由所述第一喷射通道(615)向所述第一孔供应具有预定过热度的中压气态工作流体，此时如果所述压缩机构(100)的排气温度大于预设阈值，则：在关闭设置在所述第二喷射通道(625)中的第二膨胀阀(920b)或第三截止阀(600c)的同时增大设置在所述经济器(30)的膨胀流体进入管道(30c)中的第一膨胀阀(920a)的开度使得经由所述第一喷射通道(615)向所述第一孔供应气液混合工作流体，或者，在维持所述第一膨胀阀的开度不变的同时打开所述第二膨胀阀或所述第三截止阀使得经由所述第二喷射通道向所述第二孔(128)供应液态工作流体或液气混合工作流体，以及

在需要减小所述压缩机构(100)的容量而使所述第一孔(126)切换至所述卸载状态的情况下，如果所述压缩机构(100)的排气温度大于预设阈值，则打开所述第二膨胀阀或所述第三截止阀使得经由所述第二喷射通道(625)向所述第二孔(128)供应液态工作流体或液气混合工作流体。

12.根据权利要求7所述的调节结构(AS)，其中，所述外部切换装置(600)包括：设置在所述第一喷射通道(615)与所述外部卸载通道(640)的连接点处的三通阀，或者，分别地设置在所述第一喷射通道(615)中的第一阀(600a)和设置在所述外部卸载通道(640)中的第二阀(600b)。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的调节结构(AS)，其中，所述第一孔(126)沿着所述压缩机构(100)的涡旋型线方向(FD)相对于所述定涡卷(124)的外端(124a)以320度至370度的涡旋角度向内设置，所述第二孔(128)沿着所述压缩机构(100)的涡旋型线方向(FD)相对于所述第一孔(126)以320度至370度的涡旋角度向内设置。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的调节结构(AS)，其中，所述调节结构(AS)还包括适于打开或封闭所述第二孔(128)的单向阀(128a)。

15.一种用于调节涡旋压缩机(10)的压缩机构(100)的压缩操作的调节结构(AS)，所述压缩机构适于压缩工作流体并且包括定涡旋部件(120)和动涡旋部件(140)，所述定涡旋部件包括定涡旋端板(122)和从所述定涡旋端板延伸的定涡卷(124)，所述动涡旋部件包括动涡旋端板和从所述动涡旋端板延伸的动涡卷(144)，所述定涡卷与所述动涡卷适于啮合地接合从而在所述定涡旋部件与所述动涡旋部件之间限定一系列压缩腔(C)，其中：

所述调节结构(AS)包括设置在所述定涡旋端板处的适于向所述一系列压缩腔中的位于所述动涡卷(144)一侧的压缩腔喷射工作流体的一个或多个第一孔(126)和一个或多个第二孔(128)，以及

所述第二孔沿着所述压缩机构的涡旋型线方向(FD)相对于所述第一孔以预定涡旋角度向内设置，使得：在所述动涡旋部件的360度绕动期间中的一部分角度范围中所述第一孔与所述第二孔均通向所述一系列压缩腔中的同一压缩腔，并且随着所述动涡旋部件的继续绕动而在所述第一孔已经变为由所述动涡卷封闭时所述第二孔仍然与该压缩腔连通。

16.根据权利要求15所述的调节结构(AS)，其中，所述第二孔(128)沿着所述压缩机构(100)的涡旋型线方向(FD)相对于所述第一孔(126)以30度至360度的涡旋角度向内设置。

17.根据权利要求15或16所述的调节结构(AS)，其中，所述调节结构(AS)还包括适于打开或封闭所述第一孔(126)的第一单向阀和适于打开或封闭所述第二孔(128)的第二单向阀。

18.一种涡旋压缩机(10)，其中，所述涡旋压缩机包括如权利要求1至17中任一项所述的调节结构(AS)。

19.一种循环系统(CS)，其中，所述循环系统(CS)包括如权利要求18所述的涡旋压缩机(10)。

20.根据权利要求19所述的循环系统(CS)，其中，所述循环系统(CS)为热泵热水机组或低温冷冻机组。