本公開涉及壓縮機(jī),并且更具體地涉及用于壓縮機(jī)的蒸汽注射結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
1、眾所周知,車輛通常包括加熱、通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)(hvac)系統(tǒng)。在某些應(yīng)用中,采用渦旋壓縮機(jī)以用于對循環(huán)通過hvac系統(tǒng)的制冷劑回路的制冷劑進(jìn)行壓縮。更具體地,這樣的制冷劑回路可以構(gòu)造成用于與蒸汽注射渦旋壓縮機(jī)一起使用,與單個(gè)輸入渦旋壓縮機(jī)相比,該蒸汽注射渦旋壓縮機(jī)利用處于不同壓力和/或溫度的兩種不同的制冷劑輸入來優(yōu)化蒸汽注射渦旋壓縮機(jī)的容量。這通常通過使制冷劑的一部分在最初離開蒸汽注射渦旋壓縮機(jī)的壓縮室之后朝向蒸汽注射渦旋壓縮機(jī)返回來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)制冷劑回路的構(gòu)型,返回的制冷劑可以在重新進(jìn)入到蒸汽注射渦旋壓縮機(jī)中之前經(jīng)由對應(yīng)的膨脹元件膨脹、經(jīng)由對應(yīng)的熱交換器過冷、或者經(jīng)由旋風(fēng)分離器分離等以及它們的任意組合,以確保返回的制冷劑具有給定應(yīng)用的期望特性。
2、通常,渦旋壓縮機(jī)包括保持靜止的定渦旋和相對于定渦旋嵌套并構(gòu)造成相對于定渦旋繞動(dòng)的動(dòng)渦旋。動(dòng)渦旋的繞動(dòng)運(yùn)動(dòng)以及定渦旋和動(dòng)渦旋中的每一者的類似的螺旋形狀在定渦旋與動(dòng)渦旋之間連續(xù)形成對應(yīng)成對的基本對稱的壓縮室。壓縮室中的每對壓縮室通常關(guān)于蒸汽注射渦旋壓縮機(jī)的集中式排放端口對稱。制冷劑通常經(jīng)由鄰近定渦旋的徑向最外側(cè)部分形成的一個(gè)或更多個(gè)入口端口進(jìn)入壓縮室中的每個(gè)壓縮室,并且然后動(dòng)渦旋相對于定渦旋的繞動(dòng)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致壓縮室中的每個(gè)壓縮室的容積逐漸減小,使得設(shè)置在壓縮室中的每個(gè)壓縮室內(nèi)的制冷劑的壓力隨著制冷劑接近徑向中央排放端口而逐漸增大。
3、蒸汽注射渦旋壓縮機(jī)與傳統(tǒng)渦旋壓縮機(jī)的區(qū)別在于,將返回的制冷劑在徑向設(shè)置在定渦旋的最外側(cè)設(shè)置的入口端口與居中設(shè)置的排放端口之間的對應(yīng)中間位置處注射到對稱形成的壓縮室中的每個(gè)壓縮室中。由于在配合的渦旋之間存在成對的對稱壓縮室,因此在兩個(gè)不同的注射開口處引入返回的制冷劑是有益的,這兩個(gè)不同的注射開口相對于居中設(shè)置的排放端口以類似的方式基本對稱地設(shè)置,使得成對的壓縮室中的每個(gè)壓縮室在壓縮過程中的類似位置處接納返回的制冷劑流。因此,注射的制冷劑在與定渦旋的重復(fù)經(jīng)受徑向向內(nèi)流動(dòng)的制冷劑的壓力的區(qū)域相對應(yīng)的位置處進(jìn)入壓縮室中的每個(gè)壓縮室,該壓力通常處于在定渦旋的入口端口處形成的抽吸壓力與在定渦旋的排放端口處形成的排放壓力的中間。注射的制冷劑來自蒸汽注射渦旋壓縮機(jī)的注射室,該注射室構(gòu)造成在將返回的制冷劑重新引入回到壓縮室之前將返回的制冷劑接納在注射室中。
4、另外,動(dòng)渦旋相對于定渦旋的連續(xù)繞動(dòng)導(dǎo)致形成在定渦旋中的注射開口中的每個(gè)注射開口在動(dòng)渦旋的每次繞動(dòng)期間基于動(dòng)渦旋的對應(yīng)部分是否已經(jīng)相對于每個(gè)繞動(dòng)循環(huán)經(jīng)過對應(yīng)的注射開口而經(jīng)受可變壓力。因此,定渦旋的注射開口中的每個(gè)注射開口必須與對應(yīng)的止回閥相關(guān)聯(lián),以確保返回的制冷劑沿單一流動(dòng)方向注射到對應(yīng)的壓縮室中。具體地,止回閥確保僅當(dāng)已經(jīng)設(shè)置在壓縮室內(nèi)的制冷劑處于比注射的制冷劑的壓力低的相對較低壓力時(shí),返回的制冷劑才能進(jìn)入對應(yīng)的壓縮室。止回閥還防止發(fā)生以下情況:處于比注射的制冷劑的壓力高的相對較高壓力下的任何壓縮制冷劑通過注射開口、通過注射室并朝向相對于返回的制冷劑設(shè)置在注射室上游的任何部件比如前述旋風(fēng)分離器反向流動(dòng)(回流)。
5、這樣的止回閥可以設(shè)置為球閥,所述球閥由彈簧等偏置至關(guān)閉位置,直到注射的制冷劑壓力超過存在于對應(yīng)的壓縮室內(nèi)的制冷劑的壓力為止。然而,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是,使用這樣的球閥可能會(huì)導(dǎo)致注射的制冷劑中的不期望的壓降,該壓降降低了蒸汽注射渦旋壓縮機(jī)的輸出容量。這樣的球閥的其他缺點(diǎn)可能是需要多個(gè)部件使得增加了制造復(fù)雜性、需要增加軸向封裝空間以容納球相對于彈簧的運(yùn)動(dòng)以及注射的制冷劑到一對注射開口中的每個(gè)注射開口的分布不一致。
6、這樣的止回閥也可以設(shè)置為簧片閥,該簧片閥具有響應(yīng)于簧片閥上的壓力差而撓曲的柔性金屬簧片。然而,這樣的簧片閥傳統(tǒng)上設(shè)置成包括重復(fù)的金屬與金屬的接觸,這極大地降低了這樣的簧片閥的耐用性并且還引入了對可能潛在地由車輛的乘客經(jīng)歷的噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度(nvh)的問題。此外,常規(guī)簧片閥是復(fù)雜注射閥組件的一部分,其需要許多部件和復(fù)雜的密封結(jié)構(gòu)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、技術(shù)問題
2、因此,希望開發(fā)一種用于渦旋壓縮機(jī)的簡化且耐用的注射閥組件,以使制造時(shí)間和成本最小化、增加排放室容積并且防止在注射閥組件的操作期間發(fā)生nvh。
3、問題的解決方案
4、根據(jù)當(dāng)前描述的主題且與當(dāng)前描述的主題一致地,令人驚訝地設(shè)計(jì)了一種用于渦旋壓縮機(jī)的簡化且耐用的注射閥組件,以使制造時(shí)間和成本最小化、增加排放室容積并且防止在注射閥組件的操作期間發(fā)生nvh。
5、在一個(gè)實(shí)施方式中,用于渦旋壓縮機(jī)的閥組件包括:簧片結(jié)構(gòu),該簧片結(jié)構(gòu)構(gòu)造成與渦旋壓縮機(jī)的定渦旋配合,其中,簧片結(jié)構(gòu)選擇性地允許流體流動(dòng)通過渦旋壓縮機(jī)的第一注射端口和第二注射端口中的至少一者;閥構(gòu)件,該閥構(gòu)件鄰近簧片結(jié)構(gòu)設(shè)置,其中,閥構(gòu)件包括穿過閥構(gòu)件形成的第一注射孔口和第二注射孔口,并且其中,第一注射孔口與渦旋壓縮機(jī)的第一注射端口流體連通,并且第二注射孔口與渦旋壓縮機(jī)的第二注射端口流體連通;以及閥墊圈,該閥墊圈鄰近閥構(gòu)件設(shè)置。
6、在另一實(shí)施方式中,用于渦旋壓縮機(jī)的閥組件包括:簧片結(jié)構(gòu),該簧片結(jié)構(gòu)具有第一簧片和第二簧片,其中,第一簧片構(gòu)造成接納在渦旋壓縮機(jī)的定渦旋的第一凹入部中,并且第二簧片構(gòu)造成接納在渦旋壓縮機(jī)的定渦旋的第二凹入部中;閥構(gòu)件,該閥構(gòu)件鄰近簧片結(jié)構(gòu)設(shè)置,其中,閥構(gòu)件包括穿過閥構(gòu)件形成的第一注射孔口和第二注射孔口,并且其中,第一注射孔口與渦旋壓縮機(jī)的第一注射端口流體連通,并且第二注射孔口與渦旋壓縮機(jī)的第二注射端口流體連通;以及閥墊圈,該閥墊圈鄰近閥構(gòu)件設(shè)置。
7、在又一實(shí)施方式中,渦旋壓縮機(jī)包括:壓縮機(jī)構(gòu),該壓縮機(jī)構(gòu)包括定渦旋和動(dòng)渦旋,其中,定渦旋包括凹穴,該凹穴具有形成在凹穴中的第一注射端口和第二注射端口;以及閥組件,該閥組件聯(lián)接至定渦旋,該閥組件包括:簧片結(jié)構(gòu),該簧片結(jié)構(gòu)至少部分地設(shè)置在定渦旋的凹穴中;閥構(gòu)件,該閥構(gòu)件鄰近簧片結(jié)構(gòu)設(shè)置,其中,閥構(gòu)件包括穿過閥構(gòu)件形成的第一注射孔口和第二注射孔口,并且其中,第一注射孔口與渦旋壓縮機(jī)的第一注射端口流體連通,并且第二注射孔口與渦旋壓縮機(jī)的第二注射端口流體連通;以及閥墊圈,該閥墊圈鄰近閥構(gòu)件設(shè)置。
8、作為一些實(shí)施方式的方面,簧片結(jié)構(gòu)包括構(gòu)造成選擇性地允許流體流動(dòng)通過渦旋壓縮機(jī)的第一注射端口的第一簧片。
9、作為一些實(shí)施方式的方面,簧片結(jié)構(gòu)包括構(gòu)造成選擇性地允許流體流動(dòng)通過渦旋壓縮機(jī)的第二注射端口的第二簧片。
10、作為一些實(shí)施方式的方面,第一注射端口與形成在渦旋壓縮機(jī)中的注射室流體連通。
11、作為一些實(shí)施方式的方面,第二注射端口與形成在渦旋壓縮機(jī)中的注射室流體連通。
12、作為一些實(shí)施方式的方面,簧片結(jié)構(gòu)包括構(gòu)造成選擇性地允許流體流動(dòng)通過定渦旋的第一注射端口的第一簧片。
13、作為一些實(shí)施方式的方面,簧片結(jié)構(gòu)包括構(gòu)造成選擇性地允許流體流動(dòng)通過定渦旋的第二注射端口的第二簧片。
14、作為一些實(shí)施方式的方面,簧片結(jié)構(gòu)的至少一部分與渦旋壓縮機(jī)的定渦旋的至少一個(gè)表面直接接觸。
15、作為一些實(shí)施方式的方面,第一注射端口位于形成在定渦旋的凹穴中的第一凹入部中。
16、作為一些實(shí)施方式的方面,第二注射端口位于形成在定渦旋的凹穴中的第二凹入部中。
17、作為一些實(shí)施方式的方面,渦旋壓縮機(jī)還包括殼體部分,該殼體部分構(gòu)造成將定渦旋的至少一部分接納在該殼體部分中,其中,閥墊圈構(gòu)造成在閥構(gòu)件與渦旋壓縮機(jī)的殼體部分之間提供基本上流體緊密密封。
18、作為一些實(shí)施方式的方面,閥墊圈包括繞閥墊圈的周緣形成的凸緣,并且其中,凸緣構(gòu)造成在閥構(gòu)件與渦旋壓縮機(jī)的殼體部分之間被壓縮。
19、作為一些實(shí)施方式的方面,渦旋壓縮機(jī)還包括殼體部分,該殼體部分包括內(nèi)壁,其中,內(nèi)壁限定注射室并且構(gòu)造成與閥組件配合。
20、其他應(yīng)用領(lǐng)域根據(jù)本文中所提供的描述將變得容易理解。本
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
中的描述和具體示例僅意在說明的目的,而不意在限制本公開的范圍。