[发明专利]具有蒸气注入系统的往复式压缩机

说明书

所提供的是一种压缩机，并且该压缩机可以包括压缩缸以及设置在该压缩缸内的压缩活塞，该压缩活塞将置于压缩缸内的蒸气从吸入压力压缩至排出压力。该压缩机可以附加地包括曲轴、注入孔、位置传感器以及阀组件，该曲轴使压缩活塞在压缩缸内循环，该注入孔将处于吸入压力与排出压力之间的压力的中间压力蒸气选择性地递送至压缩缸，位置传感器测量曲轴的旋转位置，阀组件与注入孔相关联，阀组件能够操作以响应于由位置传感器提供的数据来控制流体从注入孔通入所述压缩缸中。

本发明是申请日为2013年12月18日、申请号为201380070961.3(PCT/US2013/076083)、发明名称为“具有蒸气注入系统的往复式压缩机”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求均于2013年12月18日提交的美国发明申请No.14/132,490和美国发明申请No.14/132,556的优先权以及于2012年12月18日提交的美国临时申请No.61/738,741的权益。以上申请的全部公开内容通过参引并入本文。

技术领域

本公开涉及往复式压缩机，并且更特别地涉及结合有流体注入系统的往复式压缩机。

背景技术

本部分提供了与本公开有关的背景信息，这些背景信息不一定为现有技术。

往复式压缩机通常包括压缩机本体，该压缩机本体容置驱动马达以及一个或更多个活塞-缸装置。在操作中，驱动马达将力传递在每个活塞上以使活塞在相应的缸内相对于所述相应的缸移动。通过这样做，置于缸内的工作流体的压力被增大。

常规的往复式压缩机在例如加热、通风和空调系统(HVAC)的制冷系统中可以用于使制冷剂在制冷系统的各个部件当中循环。例如，往复式压缩机可以接纳来自蒸发器的吸入压力气态制冷剂，并且往复式压缩机可以将压力从吸入压力升高至排出压力。排出压力气态制冷剂可以离开压缩机并且遇到冷凝器以允许制冷剂变相成从气体至液体。液体制冷剂随后可以在回到蒸发器——在该蒸发器处循环重新开始——之前经由膨胀阀而被膨胀。

在前述制冷系统中，压缩机需要电力来驱动马达并将系统内的制冷剂从吸入压力压缩至排出压力。如此，压缩机消耗的能量的量直接影响与操作制冷系统相关联的成本。因此，常规的压缩机通常被控制成在仍然向系统提供足够的排出压力制冷剂以满足冷却和/或加热需求的同时使能量消耗最小化。

压缩机容量进而在操作期间往复式压缩机所消耗的能量可以通过采取所谓的“吸入受阻调制”进行控制。经由吸入受阻调制控制压缩机容量通常涉及：在制冷系统需要小体积的排出压力制冷剂时限制压缩机的吸入压力气态制冷剂、以及在制冷系统需要大体积的排出压力制冷剂时允许吸入压力气态制冷剂自由地流动到压缩机中。一般来说，在制冷系统承受的负荷减小时需要小体积的排出压力制冷剂，并且在制冷系统承受的负载增大时需要大体积的排出压力制冷剂。

经由吸入受阻调制控制往复式压缩机通过将压缩机上的负荷减小至满足系统要求所需的仅大约负荷来减小操作期间压缩机能量消耗。然而，常规的往复式压缩机通常不包括例如蒸气注入系统或液体注入系统的流体注入系统。因此，常规的往复式压缩机容量通常受限于经由吸入受阻调制的实施和/或经由速度可变驱动所经历的增大。

发明内容

该部分提供了本公开的总体概述，而不是对其完全范围或其特征的全部的全面公开。

提供了一种压缩机组件，并且该压缩机组件可以包括压缩缸以及设置在压缩缸内的压缩活塞，该压缩活塞将置于压缩缸内的蒸气从吸入压力压缩至排出压力。压缩机组件可以附加地包括曲轴以及与压缩缸流体连通的注入端口，该曲轴使压缩活塞在压缩缸内循环，该注入端口将处于吸入压力蒸气与排出压力蒸气之间的压力的中间压力蒸气选择性地递送/连通至压缩缸。该注入端口可以在压缩活塞使注入端口暴露时将中间压力蒸气递送至压缩缸、并且可以在压缩活塞阻塞注入端口时阻止中间压力蒸气递送至压缩缸。