專利名稱：：具有中止吸入容量調(diào)節(jié)的壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明通常涉及制冷壓縮機(jī)。尤其地，本發(fā)明涉及往復(fù)活塞式制冷壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)安裝了借助于使用中止吸入的容量調(diào)節(jié)。
背景技術(shù)：
：由于環(huán)境條件的改變，制冷和空調(diào)系統(tǒng)通常工作在較寬范圍的負(fù)荷情況下。在這些變化的情況下為了有效地并高效地實(shí)現(xiàn)理想的冷卻，因此最好安裝一種這樣的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以改變該系統(tǒng)中的制冷壓縮機(jī)的容量。各種各樣的系統(tǒng)被發(fā)展來實(shí)現(xiàn)容量調(diào)節(jié)。在制冷壓縮機(jī)的現(xiàn)有技術(shù)中所發(fā)現(xiàn)的各種各樣的卸載和容量控制全部具有各種缺點(diǎn)和/或耐久性問題。這些現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中的一些可以滿意地進(jìn)行工作，但是它們需要相當(dāng)多的外部管子或者其它零件，這些外部管子或者其它零件在運(yùn)輸期間會(huì)被損壞，和/或在安裝之后可能被偶然損壞。此外，安裝時(shí)所需要的野外工作和這些外部系統(tǒng)的維護(hù)容易產(chǎn)生這樣的錯(cuò)誤該錯(cuò)誤在實(shí)際工作期間產(chǎn)生了問題，并且增加了野外工作的費(fèi)用。在壓縮機(jī)的制造過程期間，進(jìn)行安裝容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的其它設(shè)計(jì)。除了一個(gè)零件之外(該零件在所期望的壓縮機(jī)使用壽命期間典型地是唯一需要維護(hù)的元件)，這些設(shè)計(jì)使全部主要零件在壓縮機(jī)的內(nèi)部。這個(gè)外部零件如此構(gòu)造，以致它容易進(jìn)行維護(hù)，同時(shí)還設(shè)置成可克服偶然損壞的危險(xiǎn)。雖然證明現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)部系統(tǒng)可以滿意地進(jìn)行工作，但仍然需要提高這些容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的可靠性和使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種具有容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的產(chǎn)品，該調(diào)節(jié)系統(tǒng)使用活塞來堵住吸入口，從而減少壓縮機(jī)的容量。在驅(qū)動(dòng)期間供給到活塞中的高壓氣體被節(jié)流，從而減少了活塞的撞擊速度?；钊矒羲俣鹊臏p少提高了活塞、活塞密封件和活塞座的可靠性和使用壽命。下文所提供的詳細(xì)描述使本發(fā)明的另外適用范圍變得顯而易見。應(yīng)該知道，這些詳細(xì)描述和具體例子雖然簡要說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但只是用來解釋的，而并不是用來限制本發(fā)明的范圍的。從詳細(xì)描述和附圖中可以更加完全地理解本發(fā)明，附圖中圖1是安裝有本發(fā)明的容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的三排徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的壓縮才幾的局部剖^L端浮見圖2圖1所示的內(nèi)部卸載閥的放大橫剖視圖，該閥處于全容量位置；圖3圖2所示的內(nèi)部卸載閥的放大橫剖視圖，其中卸載閥處于減少的容量位置；圖4本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的內(nèi)部卸載閥的放大橫剖視圖，其中卸載閥處于全容量位置；及圖5圖4所示的內(nèi)部卸載閥的放大橫剖視圖，其中卸載閥處于減少的容量位置。具體實(shí)施例方式事實(shí)上，下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述只是示例性，而不是用來限制本發(fā)明、它的應(yīng)用或者使用的?，F(xiàn)在參照附圖，在附圖中，相同的標(biāo)號(hào)在整個(gè)的許多視圖中表示相同或者相應(yīng)的零件，圖1示出了本發(fā)明的多缸制冷壓縮機(jī)的主體即缸體部分，該壓縮機(jī)通常用標(biāo)號(hào)10來表示。壓縮機(jī)10顯示有三個(gè)圓柱形排(bank)12、14和16。盡管只圖解了圓柱形排14和16，但是應(yīng)該知道，每個(gè)氣缸排可以包括一個(gè)、兩個(gè)或者多個(gè)氣缸，并且所圖解的結(jié)構(gòu)典型地是公知的商業(yè)做法，并且就壓縮機(jī)本身而言只是圖解性的。每個(gè)氣釭排12、14和16限制出壓縮氣缸20,而在該氣缸20內(nèi)可滑動(dòng)地設(shè)置著活塞22。氣缸排14顯示有容量控制系統(tǒng)24，而氣缸排16沒有示出容量控制系統(tǒng)24。如下面所詳細(xì)描述的一樣，一個(gè)或者多個(gè)氣缸排12、14和16可以包括容量控制系統(tǒng)24。氣缸排16包括缸蓋26，該缸蓋26蓋住氣缸20，并且限制出吸入室28和排出室30。吸入閥32控制吸入室28和氣缸20之間的連通，并且排出閥34控制排出室30和氣缸20之間的連通。吸入通道36在吸入室28和壓縮機(jī)10的/>用吸入室(未示出)之間進(jìn)行延伸，而7>用吸入室又通到壓縮機(jī)的入口中。排出室30通過排出通道(未示出)而與壓縮機(jī)10的出口連通?，F(xiàn)在參照圖l和2，氣缸排14安裝有容量控制系統(tǒng)24。容量控制系統(tǒng)24包括缸蓋40、控制活塞組件42和電磁閥組件44。缸蓋40蓋住氣缸20并且它限制出吸入室46和排出室48。吸入閥32控制吸入室46和氣缸20之間的連通，并且排出閥34控制排出室48和氣缸20之間的連通。吸入通道50在吸入室46和壓縮機(jī)IO的公用吸入室之間進(jìn)行延伸。排出室30通過排出通道(未示出)而與壓縮機(jī)10的出口連通。缸蓋40限制出排出壓力室52、吸入壓力室54(參見圖2)和控制通道56，排出壓力室52在排出室48和電磁閥組件44之間進(jìn)行延伸，吸入壓力通道54在吸入室46和電磁閥組件44之間進(jìn)行延伸，控制通道56在電磁閥組件44和控制室58之間進(jìn)行延伸，而該控制室58由缸蓋40形成?？刂苹钊M件42可滑動(dòng)地設(shè)置在控制室58內(nèi)，并且它包括閥體即活塞60和偏壓彈簧62?；钊?0可滑動(dòng)地設(shè)置在控制室58內(nèi)，而在活塞60和控制室58之間設(shè)置著密封件。偏壓彈簧62設(shè)置在活塞60和氣缸排14之間，而密封件64連接到活塞60中。當(dāng)活塞組件42處于它的關(guān)閉位置時(shí)，密封件64使氣缸排14接合到缸體吸入通道50中。偏壓彈簧62推動(dòng)活塞組件42進(jìn)入到打開位置上。電磁閥組件44包括閥體66和電磁閥68。閥體66被固定到缸蓋40上，并且它限制出與排出壓力通道52連通的排出控制通道70、與控制通道74。排出閥座76設(shè)置在排出控制通道70和公用控制通道74之間，吸入閥座78設(shè)置在吸入控制通道72和公用控制通道74之間。電磁閥68包括螺線圈80和針閥82。針閥82設(shè)置在閥座76和78之間，并且在第一位置和第二位置之間進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。在它的第一位置上，排出控制通道70和公用控制通道74之間的連通被堵塞，但是吸入控制通道72和公用控制通道74之間被連通。在它的第二位置上，排出控制通道70和公用控制通道74之間被連通，但是吸入控制通道72和公用控制通道74之間的連通被阻止。借助于偏壓件84，使針閥82和電磁閥68在正常情況下偏壓到它的笫一位置上，這實(shí)現(xiàn)了壓縮機(jī)的全容量。驅(qū)動(dòng)螺線圏80移動(dòng)針閥82，并且因此使電磁閥68運(yùn)動(dòng)到它的第二位置上，這導(dǎo)致壓縮機(jī)IO以減少的容量進(jìn)行工作?，F(xiàn)在參照圖2，容量控制系統(tǒng)24示出在它的全容量或者第一位置上。在這個(gè)位置上，螺線圏80斷電，并且針閥82被壓靠在排出閥座76上。針閥82壓靠在排出閥座76上使排出控制通道70關(guān)閉并且使吸入控制通道72打開。因此，控制室58通過公用控制通道74、吸入閥座78、吸入控制通道72和吸入壓力通道54而與壓縮才幾10的/>用吸入室連通。吸入壓力的流體反作用在活塞60的上、下表面上，并且借助于偏壓彈簧62使活塞60從氣缸排14中推開?；钊?0離開氣缸排14的運(yùn)動(dòng)使吸入通道50與吸入室46處于連通，從而允許吸入氣體進(jìn)行自由流動(dòng)，并且允許氣缸排14進(jìn)行全容量工作?，F(xiàn)在參照圖3，容量控制系統(tǒng)24示出在它的減少容量或者第二位置上。在這個(gè)位置上，螺線圏80通電，并且針閥82被壓靠在吸入閥座78上。針閥82壓靠在吸入閥座78上使吸入控制通道72關(guān)閉并且使排出控制通道70打開。因此，控制室58通過公用控制通道74、排出閥座76、排出控制通道70和排出壓力通道52而與壓縮機(jī)10的出口的排出壓力連通。排出壓力的流體反作用在活塞60的上表面上，從而反抗偏壓彈簧62所產(chǎn)生的力而推動(dòng)活塞60與氣缸排14形成接合?；钊?0和密封件64與氣缸排14的接合使吸入通道50關(guān)閉，這阻止了處于吸入壓力下的流體進(jìn)入到吸入室46中。氣缸排14的容量基本上減少到0。排出控制通道70設(shè)置有小孔90,該小孔90限制處于排出壓力下的流體從控制通道70流動(dòng)到控制室58中。借助于限制處于排出壓力下的流體流到控制室58中，使活塞60的速度減少，這就減少了活塞60和氣缸排14之間的撞擊力。撞擊力的減少使得活塞60、密封件62和氣缸排14的座上的損壞和磨損減少了。這又明顯地提高了壓縮機(jī)10的可靠性。在優(yōu)選實(shí)施例中，活塞60的直徑接近1英寸，并且它的沖程接近0.310英寸。就這些尺寸大小而言，小孔90的優(yōu)選直徑位于0.020英寸和0.060英寸之間，更加優(yōu)選的是，該優(yōu)選直徑位于0.030英寸和0.050英寸之間。使用已知的方式計(jì)算出的數(shù)據(jù)列于下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>本發(fā)明被描述成只有氣缸排14安裝容量控制系統(tǒng)24，但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，在一個(gè)以上的氣缸排但不是所有缸體上具有容量控制系統(tǒng)24,因?yàn)樾枰懦鲈鰤毫黧w來移動(dòng)活塞60。就具有三個(gè)氣缸排的本發(fā)明而言，安裝一個(gè)容量控制系統(tǒng)可以使壓縮機(jī)10的容量在2/3容量和全容量之間進(jìn)行改變。安裝兩個(gè)容量控制系統(tǒng)24可以使壓縮機(jī)10的容量在1/3容量和全容量之間進(jìn)行改變。螺線圏80被描述為在斷電時(shí)使針閥82位于提供全容量的第一位置上，并且在通電時(shí)使針閥82位于提供減少的容量的第二位置上。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以使螺線圏80工作在脈沖寬度調(diào)制方式，從而在完全減少的容量和全容量之間提供極小量的容量。以這種方法，并借助于在兩個(gè)缸體上安裝容量控制系統(tǒng)24,壓縮機(jī)10的容量可以在1/3容量和全容量之間選擇成任何容量?，F(xiàn)在參照圖4和5，圖中示出了容量控制系統(tǒng)124。除了噴孔90已從排出控制通道70移位到襯墊92中之外(該襯墊92設(shè)置在缸蓋40和閥體66之間)，容量控制系統(tǒng)124與容量控制系統(tǒng)24相同。容量控制系統(tǒng)124的工作和功能與在上面所描述的容量控制系統(tǒng)24的相同。圖4圖解了處于全容量的容量控制系統(tǒng)124，而圖5圖解了處于減少的容量的容量控制系統(tǒng)124。本發(fā)明的描述實(shí)質(zhì)上只是示例性，因此，沒有脫離本發(fā)明的要點(diǎn)的各種變型規(guī)定為本發(fā)明的范圍內(nèi)。這些變型不能被認(rèn)為脫離了本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和范圍。權(quán)利要求1.一種制冷壓縮機(jī)(10)，具有缸體(12，14，16)，該缸體限制出多個(gè)氣缸(20)，并且具有缸蓋(40)、位于缸蓋(40)中的排出室(48)和位于缸蓋(40)中的吸入室(46)，該排出室與所述氣缸(20)處于壓力導(dǎo)通，而吸入室與至少一個(gè)氣缸(20)處于壓力導(dǎo)通中；通道(50)，該通道把壓縮機(jī)入口連接到所述吸入室(46)中；位于缸蓋(40)中的控制活塞組件(42)，所述缸蓋(40)具有活塞(60)，該活塞借助于排出壓力下的流體沿著一個(gè)方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，從而關(guān)閉所述控制活塞組件(42)，并且借助于吸入壓力下的流體沿著相反方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，從而打開所述控制活塞組件(42)；用于致動(dòng)所述控制活塞組件(42)的流體電磁閥(68)，所述電磁閥(68)安裝在缸蓋(40)上，從而把所述控制活塞組件(42)連接到吸入室(46)，從而在希望給所述至少一個(gè)氣缸(20)進(jìn)行加載時(shí)允許吸入壓力下的流體打開所述控制活塞組件(42)；以及包括閥座部件(76)；通道(70)，其部分延伸通過所述閥座部件(76)，并且包括流動(dòng)限制小孔(90)，該小孔設(shè)置在所述排出室(48)和所述控制活塞組件(42)之間，其特征在于，通過與所述閥座部件(76)與間隔開的所述小孔(90)，限制到所述電磁閥(68)的流動(dòng)。2.如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)(10)，其特征在于，還包括用來打開所述電磁閥(68)的螺線圏(80)。3.如權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)(10)，其特征在于，所述螺線圏(80)以脈沖寬度調(diào)制方式工作。4.如權(quán)利要求1或2所述的壓縮機(jī)(10)，其特征在于，還包括偏壓件(84),該偏壓件把所述活塞閥(68)推到其打開位置。5.如權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)(10)，其特征在于，還包括偏壓件(62)，該偏壓件把所述活塞(60)推到其打開位置。6.如權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)(10)，其特征在于，還包括襯墊(92)和閥體(66)，該村墊設(shè)置在所述閥體(66)和缸蓋(40)之間。7.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)(IO)，其特征在于，所述的活塞與小孔的直徑的比范圍是50.0:1-16.7:1。8.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)(IO)，其特征在于，所述的活塞與小孔的直徑的比的范圍是33.3:1-20.0:1。9.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)(IO)，其特征在于，所述的活塞與小孔的面積的比的范圍是2500:1-277:1。10.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)(10)，其特征在于，所述的活塞與小孔的面積的比的范圍是1110:1-401:1。11.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)(10)，其特征在于，所述的活塞位移與小孔的直徑的比的范圍是12.1:1-4.05:1。12.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)(10)，其特征在于，所述的活塞位移與小孔的直徑的比的范圍是8.1:1-4.86:1。13.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)(10)，其特征在于，所述的活塞位移與小孔的面積的比的范圍是77.4:1-85.9:1。14.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)(10)，其特征在于，所述的活塞位移與小孔的面積的比的范圍是344:1-124:1。15.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)(10)，其特征在于，所述活塞(60)的直徑為2.54cm(l英寸)，所述的小孔(90)的直徑范圍為0.0508cm(0.020英寸)-0.1524cm(0.060英寸)。16.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)(10)，其特征在于，所述的活塞(60)的直徑為2.54cm(1.0英寸)，所述的小孔(90)的直徑范圍為0.0762cm(0.030英寸)-0.127cm(0.050英寸)。17.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)(10)，其特征在于，所述的活塞(60)的排量為6.5xl0_11m3(0.243立方英寸)和所述的小孔(90)的直徑范圍為0.0508cm(0.020英寸)-0.1524cm(0.060英寸)。18.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)(10)，其特征在于，所述的活塞(60)的排量為6.5xl0—"m3(0.243立方英寸)和所述的小孔(90)的直徑范圍為0.0762cm(0.030英寸)-0.127cm(0.050英寸)。19.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)(10)，其特征在于，所述排出室(48)與所有的氣缸(20)與壓力傳導(dǎo)連通。20.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)(10),其特征在于，當(dāng)所述卸載閥(42)關(guān)閉時(shí)，所述小孔(90)充分限制到所述電磁閥(68)的流動(dòng)，從而降低活塞的速度和撞擊。21.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)(10)，其特征在于，所述電/f茲閥(68)以脈沖寬度調(diào)制方式工作。全文摘要本發(fā)明涉及一種具有中止吸入容量調(diào)節(jié)的壓縮機(jī)，其具有閥，該閥關(guān)閉通到多缸壓縮機(jī)中的一個(gè)或者多個(gè)氣缸的入口。該閥通過處于排出壓力下的流體來推動(dòng)，該排出壓力反作用在活塞上，從而關(guān)閉入口。小孔設(shè)置在排出壓力下的流體流中，從而控制活塞的速度，從而減少撞擊負(fù)荷和提高可靠性。文檔編號(hào)F04B49/00GK101349264SQ20081012594公開日2009年1月21日申請日期2002年7月26日優(yōu)先權(quán)日2001年7月26日發(fā)明者弗蘭克·S·沃利斯申請人:科普蘭有限責(zé)任公司