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流體閥.pdf

摘要
申請專利號:

CN201410789264.X

申請日:

2014.12.17

公開號:

CN105020119A

公開日:

2015.11.04

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):F04B 39/10申請日:20141217|||公開
IPC分類號: F04B39/10 主分類號: F04B39/10
申請人: 特靈國際有限公司
發明人: J·P·柯羅路斯; T·本迪克特
地址: 美國新澤西州
優先權: 61/916,921 2013.12.17 US
專利代理機構: 上海專利商標事務所有限公司31100 代理人: 茅翊忞
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410789264.X

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2017.01.04|||2015.11.04

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

描述了一種幫助減小HVAC系統中并聯工作的可變速度的壓縮機和固定速度的壓縮機的油貯槽壓力差的流體閥。流體閥可以是球閥。球的可變流過結構的開口可以配置為沿著球的赤道伸長。當球沿著旋轉軸線旋轉時,可以改變在開口之間形成的可變流體路徑的尺寸,導致跨過球的可變壓降。在運行中,當可變速度的壓縮機以不同的運行速度運行時,球可以相對于旋轉軸線旋轉到不同位置,這會幫助減小可變速度的壓縮機與固定速度的壓縮機的油貯槽之間的壓差。

權利要求書

權利要求書
1.  一種球閥,包括:
流道;以及
球,所述球布置在所述流道中,其中所述球包括可變流過結構,所述可變流過結構包括在所述球的表面上的第一開口,所述第一開口包括沿著所述球的赤道的第一端和第二端,連接所述第一端和所述第二端的表面輪廓沿著所述赤道分開。

2.  根據權利要求1所述的球閥,其特征在于,所述球的所述可變流過結構包括在所述球的表面上的第二開口,所述第二開口包括沿著所述球的所述赤道的第一端和第二端,連接所述第一端和所述第二端的表面輪廓沿著所述赤道分開。

3.  根據權利要求1所述的球閥,其特征在于,所述第一開口的所述第一端具有比所述第二開口的所述第二端更短的弧長。

4.  根據權利要求2所述的球閥,其特征在于,所述第二開口的所述第一端具有比所述第一開口的所述第二端更短的弧長。

5.  根據權利要求2所述的球閥,其特征在于,所述第二開口的所述第一端沿著所述球的所述赤道比所述第一開口的所述第一端更靠近所述第一開口的所述第二端。

6.  根據權利要求1所述的球閥,其特征在于,所述第一開口具有長度和高度,并且所述長度大于所述高度。

7.  根據權利要求1所述的球閥,其特征在于,所述球配置為沿著旋轉軸線可旋轉,以使所述球的所述可變流過結構與所述流道形成可變流體路徑,并且當所述球的所述可變流過結構與所述流道形成所述可變流體路徑時,跨過所述球閥的壓降與所述球相對于所述旋轉軸線的旋轉量具有線性關系。

8.  一種HVAC系統,包括:
第一壓縮機,所述第一壓縮機具有第一油貯槽;
第二壓縮機,所述第二壓縮機具有第二油貯槽,所述第一和第二壓縮機在所述HVAC系統運行時形成流體連通;以及
球閥,所述球閥設置在所述第一油貯槽的吸入管路中,其中所述球閥包括流道和布置在所述流道中的球,
所述球包括可變流過結構,
所述可變流過結構包括在所述球的表面上的第一開口,所述第一開口包括沿著所述球的赤道的第一端和第二端,連接所述第一端和所述第二端的表面輪廓沿著所述赤道分開。

9.  根據權利要求8所述的HVAC系統,其特征在于,所述第一壓縮機是可變速度的壓縮機,而所述第二壓縮機是固定速度的壓縮機。

10.  根據權利要求8所述的HVAC系統,其中所述球配置為沿著所述流道中的旋轉軸線可旋轉,以使所述球的所述可變流過結構與所述流道形成可變流體路徑,并且當所述球的所述可變流過結構與所述流道形成所述可變流體路徑時,跨過所述球閥的壓降與所述球相對于所述旋轉軸線的旋轉量具有線性關系。

11.  一種管理HVAC系統中的第一壓縮機的第一油貯槽與第二壓縮機的第二油貯槽之間的壓差的方法,包括:
獲得所述第一壓縮機的運行速度,其中所述第一壓縮機是可變速度的壓縮機;以及
使定位在所述第一壓縮機的吸入管路中的流體閥運行,以使所述第一油貯槽中的壓力與所述第二油貯槽中的壓力大致相同,其中所述流體閥定位為根據所述流體閥的球的旋轉程度提供跨過所述流體閥的壓降。

12.  根據權利要求11所述的方法,其特征在于,跨過所述流體閥的所述壓降與所述流體閥的球的旋轉程度具有線性關系。

說明書

說明書流體閥
技術領域
本文中的公開內容涉及一種流體閥。更具體地,本文中的公開內容涉及這樣的一種流體閥,即:當該流體閥例如用于供暖、通風與空調(HVAC)系統中的壓縮機的吸入管路中時,該流體閥可以被用來調節跨過流體閥的壓降。
背景技術
流體閥用于各種應用中。例如,流體閥可以被用來切斷或開啟HVAC系統中的制冷管路中的流體流。一些流體閥(諸如球閥)可以用來調節流過球閥的流體(例如液體和/或氣體)的量,或調節流過球閥的流體流中的壓降。
在HVAC系統中,流體閥可以用來調節制冷劑和/或潤滑劑流中的壓降。
發明內容
描述了流體閥(例如球閥)的實施例。流體閥可以定位在HVAC系統的吸入管路中,并且可以配置為幫助減小并聯運行的兩個壓縮機的油貯槽之間的壓差,例如可變速度的壓縮機的油貯槽與固定速度的壓縮機的油貯槽之間的壓差。這樣可以幫助平衡油貯槽內的機油水平。
在一些實施例中,HVAC系統可以包括具有第一油貯槽的第一壓縮機和具有第二油貯槽的第二壓縮機。HVAC系統可以包括定位在到第一油貯槽的吸入管路中的球閥。
在一些實施例中,球閥可以包括流道和可旋轉地布置在流道中的球。球閥可以包括可變流過結構,可變流過結構在球的表面上具有第一開口和/或第二開口。第一開口和第二開口可以包括沿著球的赤道的第一端和第二端。在一些實施例中,連接第一開口和/或第二開口的第一端和第二端的表面輪廓沿著赤道分開。
HVAC系統的球閥可以包括流道,并且球可以配置為圍繞流道中的旋轉軸線可旋轉,以使球的可變流過結構可以與流道形成可變流體路徑。跨過球閥的壓降可以配置為與球相對于旋轉軸線的旋轉量具有可變關系,例如大致線性關系。
在一些實施例中,第一和/或第二開口的第一端具有比第一和/或第二開口的第二端更短的弧長。在一些實施例中,第二開口的第一端可以沿著球的赤道比第一開口的第一端更靠近第一開口的第二端。當球沿從第一端到第二端的方向旋轉時,可變流體路徑的尺寸會增加。
在一些實施例中,當可變速度的第一壓縮機在最小運行速度與最大運行速度之間運行時,幫助減小第一壓縮機的油貯槽與第二壓縮機的油貯槽之間的壓差所需的球旋轉量可以與可變速度的第一壓縮機的運行速度具有可變關系,例如大致線性關系。該關系可以例如以實驗室設定的方式確定。
通過考慮以下具體描述和附圖,流體管理方法的其它特征和方面將會變得顯而易見。
附圖說明
現在參照附圖,其中貫穿附圖的相同參考數字代表對應的零件。
圖1是具有并聯布置的兩個壓縮機的HVAC系統的示意圖。
圖2圖示說明了可以在根據一個實施例的HVAC系統中使用的球閥的局部剖切視圖。
圖3圖示說明了可以在如在圖2中圖示說明的球閥中使用的球的立體圖。
圖4A至4J圖示說明了圖3中的球閥相對于旋轉軸線在不同位置(位置1-5)處的側剖視圖和前視圖。圖4A、4C、4E、4G和4I是側剖視圖。圖4B、4D、4F、4H和4J是前視圖。圖4A和4B圖示說明了球閥具有最小開口時的位置1。圖4I和4J圖示說明了球閥具有最大開口時的位置5。圖4C-4D、圖4E-4F和圖4G-4H分別圖示說明了球閥具有最小開口與最大開口之間的開口時的位置2-4。
具體實施方式
流體閥(諸如球閥)可以例如在HVAC系統中用來調節制冷劑和/或潤滑劑流中的壓降。球閥可以通過閥控制流體路徑的尺寸。一般來說,對于給定的流體流,可用的流體路徑越大,跨過流體路徑的壓降越小,反之亦然。
在本文中所描述的實施例中,描述了一種可以幫助調節跨過流體閥的壓降的流體閥。例如在運行期間壓縮機的油貯槽之間存在壓差時,通常也可以使用本文中所描述的實施例。流體閥可以幫助例如減小兩個壓縮機的油貯槽之間的壓差,例如歧管連接(manifolded)在HVAC系統中的可變速度的壓縮機與固定速度的壓縮機之間的壓差。在一些實施例中,流體閥可以是包括球和流道的球閥。球可以包括在球的表面上具有兩個開口的可變流過結構。可變流過結構可以與流道流體連通以限定可變流體路徑。可變流過結構的開口可以配置為沿著由球的赤道限定的方向伸長。可變流過結構的開口可以沿著由球的赤道限定的方向具有第一端和第二端,并且第一端可以具有比第二端相對更短的弧長。在一些實施例中,第一端和/或第二端可以是半圓形形狀。當球圍繞旋轉軸線旋轉時,球的可變流過結構和流道可以形成可變流體路徑,該可變流體路徑可以導致可變的跨過球的壓降。在運行中,當可變速度的壓縮機以不同的運行速度運行時,球可以相對于旋轉軸線旋轉到不同位置,從而例如幫助減小具有一個可變速度的壓縮機和一個固定速度的壓縮機的HVAC中的壓縮機的兩個油貯槽之間的壓差。一般來說,壓縮機可以是包括油貯槽的壓縮機,諸如旋轉式壓縮機、渦管式壓縮機、螺桿式壓縮機或往復式壓縮機。
參照形成其一部分并以圖示說明的方式示出可被實踐的實施例的附圖。應理解,本文中所使用的術語用于描述圖和實施例的目的,并不應當被認為限制范圍。
如在圖1中圖示說明的,HVAC系統100包括歧管連接從而并聯工作的第一壓縮機102和第二壓縮機104、第一熱交換器114和第二熱交換器116以及膨脹裝置120,以形成制冷回路。
第一和第二壓縮機102和104可以是能夠以不同運行速度運行的相同類型的壓縮機(例如渦管壓縮機或者螺桿式壓縮機)。例如,在一些實施例中,第一壓縮機102可以是可變速度的壓縮機,而第二壓縮機104可以是固定速度的壓縮機。在運行中,固定速度的第二壓縮機104可以配置為以相對恒定的運行速度運行,而可變速度的第一壓縮機102可以配置為根據例如HVAC系統100的負荷而改變其運行速度。在一些實施例中,第一和第二壓縮機102和104可以是不同類型的壓縮機,例如第一壓縮機102可以是渦管壓縮機,而第二壓縮機104可以是螺桿壓縮機。在一些實施例中,第一和第二壓縮機102和104可以具有相同的容積。在一些實施例中,第一和第二壓縮機102和104可以具有不同的容積。
第一和第二壓縮機102和104分別包括第一油貯槽106和第二油貯槽108。油貯槽106和108可以配置為存儲例如潤滑劑,諸如分別用于壓縮機102和104的機油。在運行中,機油一般從油貯槽106和108泵出,分別進入排出管路103和105。潤滑油可以在HVAC系統100的制冷回路中循環,并且分別通過吸入管路107和109返回到油貯槽106和108。
油貯槽106和108之間可能有機油平衡管線(未示出)。當油貯槽106中的壓力與油貯槽108中的壓力不同時,壓力差可能使機油在油貯槽106、108之間流動,導致油貯槽106、108中的機油水平不同。
當例如第一壓縮機102是可變速度的壓縮機而第二壓縮機104是固定速度的壓縮機時,兩個壓縮機102和104可以以不同速度運行。因此,油貯槽106和108中的壓力可以分別是不同的,這會引起油貯槽106和108中的不同的機油水平。油貯槽106和108之間的壓差的量還會根據可變速度的壓縮機的運行速度而改變。例如,當可變速度的第一壓縮機102的運行速度減小時,吸入管路107中的壓降會相對于固定速度的第二壓縮機104的吸入管路109減小。因此,可變速度的第一壓縮機102的油貯槽106中的壓力會相對于固定速度的第二壓縮機104的油貯槽108中的壓力增加,引起油貯槽106和108之間的相對更高的壓差。因此,油貯槽106中的機油水平會相對于油貯槽108降低。
為了幫助減小油貯槽106和108之間的壓差,使得油貯槽106和108中的機油水平可以相對平衡和/或在一些情況下幫助平衡壓差,流體閥130可以定位在第一壓縮機102(其可以是可變速度的壓縮機)的吸入管路107中。應認識到,流體閥130也可以定位在第二壓縮機104的吸入管路109中。流體閥130通常具有可變流體通道,該可變流體通道可以被調節以改變跨過流體閥130的壓降。當壓縮機中的一個或兩個的運行速度改變時,流體閥130可以配置為提供幫助減小油貯槽106和108之間的壓差的壓降。在一些實施例中,油貯槽106和108之間的壓差可以控制為例如小于約2-3英寸的水柱(iwc)或者在一些情況下為1-2英寸的水柱,在一些情況下這會幫助使油貯槽106和108中的機油水平相同。
一般來說,當具有不同運行速度的兩個壓縮機歧管連接在諸如HVAC系統(例如HVAC系統100)中時,可以在具有更低運行速度的壓縮機的吸入管路中采用壓降調節裝置,諸如流體閥130或孔(未示出),來幫助減小油貯槽壓差和/或管理壓縮機的兩個油貯槽之間的機油水平。
流體閥130可以是球閥,球閥通常包括具有可變流過結構的球。球布置在球閥的流道中。(例如參見圖2。)通過相對于旋轉軸線將流體閥130的球旋轉到不同位置(例如參見如圖4A至4J中示出的位置1-5),可以改變跨過球的壓降。一般來說,流體閥130打開越多,跨過流體閥130的壓降越小。因此,通過將流體閥130旋轉到不同位置,流體閥130可以在吸入管路107中提供不同的壓降。
當可變速度的壓縮機以不同速度運行從而引起油貯槽106和108之間的壓差改變時(或當第一油貯槽106內部的壓力不同于第二油貯槽108時),球可以旋轉到不同位置以幫助減小第一油貯槽106與第二油貯槽108之間的壓差。如果例如第一油貯槽106中的壓力高于第二油貯槽108,那么可以旋轉流體閥130的球以在吸入管路107中產生壓降,以便通過由流體閥130產生的壓降減小第一油貯槽106與第二油貯槽108之間的壓差。術語“減小壓差”通常意味著在流體閥130中產生與第一油貯槽106與第二油貯槽108之間的壓差大致相同的壓降。這可以幫助第一油貯槽106與第二油貯槽 108之間的機油水平達到平衡。
如在圖1中圖示說明的,控制器140可以用來控制流體閥130的位置,以調節跨過流體閥130的壓降。控制器140例如可以控制致動器131,致動器131配置為將球閥130的球旋轉到不同位置,導致跨過流體閥130的不同壓降。
圖2、3和4A-4J圖示說明了通常配置為調節流體流的量和/或跨過球閥200的壓降的球閥200的示意圖。根據一個實施例,球閥200可以用作圖1中的流體閥130。球閥200包括主體210和容納在主體210內部的球220。
如在圖2的剖切圖中圖示說明的,主體210包括流體通道212,流體通道212可以合適地連接到流體管路,諸如HVAC系統中的管,而球220設置在流體通道212中。球220具有可變流過結構230,可變流過結構230通常允許流體流過球220。當球220旋轉時,可變流過結構230可以形成沿縱向軸線L與流體通道212流體連通的可變流體路徑234(參見例如圖4A-4J中圖示說明的位置1至5),可變流體路徑234可以允許可變量的流體從其中經過。
圖3圖示說明了球220的立體圖。球220可以具有沿著旋轉軸線236延伸的若干凸耳221,旋轉軸線236大致垂直于縱向軸線L(如圖2中所示)。凸耳221可以幫助將球220保持在流體通道212中,使得球220可以在流體通道212中相對于旋轉軸線236旋轉(如圖2中所示)。
球220具有第一開口231和第二開口233。如在圖3以及圖4B、4D、4F、4H和4J中圖示說明的,第一開口231和第二開口233在球220的表面222上沿著球220的赤道224延伸。圖3圖示說明了沿著赤道224的表面222上的第二開口233的第一端233a和第一開口231的第二端231b。關于圖4A-4J描述了第一和第二開口231和233的更詳細的結構。赤道224通常在垂直于旋轉軸線236的平面中。
圖4A-4J圖示說明了球220相對于旋轉軸線236旋轉時的球220的不同位置(位置1至5)的前視圖(圖4B、4D、4F、4H和4J)和側剖視圖 (圖4A、4C、4E、4G和4I)。側剖視圖(例如4A)大致沿球220在不同位置時的圖2中的線4A-4A的方向截取。
如在圖4A-4J中圖示說明的,可變流過結構230在第一開口231與第二開口233之間內部地經過球220。從位置1到5,球220沿如相對于旋轉軸線236由箭頭示出的定向朝向圖的左側旋轉,應理解球220也可以配置為沿相反方向旋轉。
一般來說,當球220在不同位置處(例如位置1-5)時,可變流體路徑234的尺寸可以改變,在流體流過球閥220時導致跨過球閥200的可變壓降。在前視圖(圖4B、4D、4F、4H和4J)中,可變流體路徑234通常是通過流體通道212內的第一開口231和第二開口233沿著縱向軸線L的流體流通形成的流體通道。
第一和第二開口231和233在球220的表面上。如例如共同參照位置1和5(分別相對于圖4B和4J)所示,第一開口231具有第一端231a和第二端231b,第一端231a和第二端231b分別在如圖4B和4J中示出的定向的箭頭示出的方向上沿著球220的赤道224。赤道224通常在垂直于旋轉軸線236的平面中。第一開口231的形狀配置為使得連接第一端231a和第二端231b的第一開口231的表面輪廓235和237在如箭頭所示的方向上沿著赤道224分開。第一端231a的弧長通常短于第二端231b的弧長。
應注意,在一些實施例中,第二開口233具有與第一開口231類似的形狀(例如,如圖4A-4B和4I-4J中所示)。如例如共同參照位置1和5(分別相對于圖4B和4J)所示,第二開口233具有第一端233a和第二端233b。在一些實施例中,第一開口231和第二開口233相對于旋轉軸線236大致旋轉對稱。術語“旋轉對稱”通常意味著第一開口231和第二開口233相對于旋轉軸線236大致對稱。(如圖4A-4J中示出的第二開口233的不能從該視圖中看見的部分通常以虛線示出。)
沿著球220的赤道224,第二開口233的第一端233a比第一開口231的第一端231a更靠近第一開口231的第二端231b,而第二開口233的第二端233b比第一開口231的第二端231b更靠近第一開口231的第一端231a。 (例如參見圖4D,也同樣參見圖3。)
如例如在位置1和5處(分別相對于圖4B和4J)所示,第一開口231的第一端231a和第二端231b可以具有半圓形形狀,注意第一端231a和/或第二端231b可以具有其它形狀。如例如在位置1處示出的,第一開口231的半圓形第一端231a可以與第二開口233的半圓形第一端233a一起形成相對較小的圓形流體路徑234。如例如在位置5處示出的,第一開口231的半圓形第二端231b可以與第二開口233的半圓形第二端233b一起形成相對較大的圓形流體路徑234。在圖4I和4J中示出的圖示示例中,由第一開口231的半圓形第二端231b和第二開口233的第二端233b形成的圓形流體路徑234可以具有與流道212的直徑D4大致相同的直徑D5。
如在圖4G-4H中圖示說明的,在例如位置4處,第一開口231在第一端231a與第二端231b之間具有長度L2。長度L2通常被稱為連接第一開口231的第一端231a和第二端231b的最長直線的長度。第一開口231還具有寬度W,該寬度通常被稱為第一開口231沿旋轉軸線236的方向的最寬部分的直線。一般來說,在所圖示說明的實施例中寬度W短于長度L2,應注意在一些其它實施例中,長度L2可以短于寬度W。應注意,第二開口233也可以配置為具有類似的長度L2和寬度W。
當球220沿如箭頭示出的方向旋轉時,第一開口231的一部分和第二開口233的一部分可以與流道212流體連通,以形成可變流體路徑234。例如,如在圖4B中圖示說明的,通常可以在第一開口231的第一端231a與第二開口233的第一端233a之間形成可變流體路徑234,可變流體路徑234允許流體經過可變流體路徑234。
當球220沿如箭頭示出的方向從如分別在圖4A-4J中圖示說明的位置1旋轉到位置5時,第一開口231的分開的表面輪廓235和237與第二開口233的對應分開的表面輪廓238和239變得進一步隔開。因此,可變流體路徑234繼續從位置1擴大到位置5。隨著球220旋轉到位置5,可變流體路徑234通常由第一開口231的第二端231b和第二開口233的第二端233b形成。從位置1到5,可變流體路徑234通常增加以允許更多流體經過(例 如相對于較小的壓降)。在位置5處,可變流體路徑234通常為最大。
一起參照圖2和4A-4J,一般來說,可變流體路徑234越大,在流體流過可變流體路徑234和流道212時跨過球閥200的壓降越小。由于可變流體路徑234通常從位置1增加到5,因此跨過球閥200的壓降通常隨著球220沿如箭頭示出的方向從位置1旋轉到5而減小。在圖4I和4J中示出的圖示說明的示例中,在位置5處,由第一開口231的半圓形第二端231b和第二開口233的第二端233b形成的圓形流體路徑234可以具有與流道212的直徑D4大致相同的直徑D5,這可以在相對較小或沒有壓降的情況下允許流體流過流體通道212和可變流過結構230。
返回參照圖1,球閥200可以用作流體閥130,以調節跨過流體閥130的壓降,以使例如當第一壓縮機102以不同于第二壓縮機104的速度運行時,可以減小第一貯槽106與第二貯槽108之間的壓差。當第一壓縮機102未運行時,球閥200可以關閉,并且球閥200通常可以阻止流體流入或流出第一貯槽106。當第一壓縮機102以各種速度運行時,會需要不同的跨過球閥200(即流體閥130)的壓降來幫助減小第一貯槽106與第二貯槽108之間的壓差。一般來說,第一壓縮機102的運行速度越高,所需的跨過球閥200的壓降越低,以減小第一貯槽106與第二貯槽108之間的壓差。球的流過結構230可以配置(例如開口231和233的形狀)為當球220相對于流道212旋轉時提供特定的壓降曲線。因此,通過將球閥200的球220相對于流道202旋轉到特定的位置,可以提供特定的壓降。例如通過計算機模擬可以提供特定的壓降曲線。
在一些實施例中,當第一壓縮機102在設計的最小運行速度與設計的最大運行速度之間運行時,球閥200可以在運行速度變化時適當地設置在例如位置1與5之間,以幫助減小第一貯槽106與第二貯槽108之間的壓差。當球在位置1與5之間旋轉時,可以連續地調節球220相對于旋轉軸線236的位置,并且因此連續地調節跨過球220的壓降。因此,第一壓縮機102的特定運行速度可以適當地匹配或對應于球220相對于旋轉軸線236的特定位置,以便在特定位置處通過球閥200提供的壓降可以在運行期間 幫助減小第一貯槽106與第二貯槽108之間的壓差。
在一些實施例中,可變流過結構230可以配置為使得通過球閥200提供的壓降曲線可以與球220相對于旋轉軸線236的位置具有可變關系,例如大致線性關系。例如,從位置1至位置5,跨過可變流過結構230的壓降的量可以配置為以對應于球220沿如箭頭示出的方向相對于旋轉軸線236的旋轉量的大致線性方式減小;例如,球220相對于旋轉軸線236的相同量的旋轉會導致相同量的壓降變化。在一些實施例中,可變流過結構230可以配置為使得:當可變速度的第一壓縮機102在設計的最小運行速度與設計的最大運行速度之間運行時,某些運行速度可對應于球220相對于旋轉軸線236的特定位置,以便在特定位置處可以通過球閥200提供特定的壓降。通過球閥200提供的特定的壓降會幫助減小可變速度的壓縮機102的油貯槽106與固定速度的第二壓縮機104的油貯槽108之間的壓差。球220相對于旋轉軸線236的特定位置也可以與可變速度的第一壓縮機102的對應運行速度具有大致線性關系。在一些實施例中,當可變速度的第一壓縮機102在設計的最小運行速度與設計的最大運行速度之間運行時,減小第一壓縮機102的油貯槽106與第二壓縮機104的油貯槽108之間的壓差的球旋轉量可以與運行速度具有大致線性關系。應注意,在一些實施例中,減小油貯槽106與油貯槽108之間的壓差會意味著使壓力相同。應注意,可變流過結構230可以配置為使得通過球閥200提供的壓降曲線可以具有除大致線性關系之外的可變關系。在一些實施例中,當球220在位置1至位置5之間旋轉時,通過球提供的壓降分別為約8iwc至約1iwc。該壓降范圍可足以在正常運行期間補償可變速度的第一壓縮機102的油貯槽106與固定速度的第二壓縮機104的油貯槽108之間的壓差。
返回參照圖1,在運行中,流體閥130的控制器140可以例如從HVAC系統100的中心控制器(未示出)獲得第一(可變速度)壓縮機102的運行速度。在一些實施例中,可以獲得第一壓縮機102(其可以是可變速度或固定速度的壓縮機)與第二壓縮機104(其可以是可變速度或固定速度的壓縮機)之間的運行速度差。基于例如第一壓縮機102與第二壓縮機104之 間的速度差,控制器140可以確定球220的位置,該位置可以提供幫助減小第一油貯槽106與第二油貯槽108之間的壓差的壓降。例如通過命令致動器131而將流體閥130的球(諸如球220)設定在該位置處,控制器140然后可以使流體閥130運行。流體閥130的位置與第一(可變速度)壓縮機102的運行速度和/或第一和第二壓縮機102和104之間的運行速度差之間的相互關系可以例如以實驗室設定的方式建立。控制器140可以使用該關系用來在第一壓縮機102的運行速度和/或第一和第二壓縮機102和104之間的運行速度差可能會改變時確定流體閥130的位置。
在一些實施例中,控制器140可以例如連續地獲得第一壓縮機102的運行速度,并將流體閥130的球的位置改變到與運行速度對應的位置,從而幫助減小特定的運行速度下油貯槽106和108之間的壓差。
通過利用速度差來控制流體閥130從而控制兩個油貯槽106和108之間的壓差,可以不需要測量貯槽106和108中的實際壓力的裝置,這會幫助降低HVAC系統100的成本。
應認識到,如在本文中所公開的實施例還可以與可包括兩個可變速度的壓縮機的構造和/或可包括具有相同容積的兩個壓縮機或具有不同容積的兩個壓縮機的構造一起工作。
運行期間的油貯槽106和108之間的壓差通常相對較小,諸如約2-4iwc,或者在一些情況下為1-2iwc。因此,球220通常不需要承受相對較高的壓力,并且可以由相對廉價的材料(例如塑料或聚合物)制成。通過使用如在本文中所公開的球閥,減小油貯槽106和108之間的壓差的過程通常是簡單的,因為僅需要運行速度用于設定球閥200的位置。球閥200安裝到HVAC系統的吸入管路也是相對簡單的。
方面
任何方面1至7可以與任何方面8-11相結合。任何方面8-10可以與方面11相結合。
方面1.一種球閥,包括:
流道;以及
球,該球布置在流道中,其中球包括可變流過結構,可變流過結構包括在球的表面上的第一開口,第一開口包括沿著球的赤道的第一端和第二端,連接第一端和第二端的表面輪廓沿著赤道分開。
方面2.根據方面1的球閥,其中球的可變流過結構包括在球的表面上的第二開口,第二開口包括沿著球的赤道的第一端和第二端,連接第一端和第二端的表面輪廓沿著赤道分開。
方面3.根據方面1-2的球閥,其中第一開口的第一端具有比第二開口的第二端更短的弧長。
方面4.根據方面2-3的球閥,其中第二開口的第一端具有比第一開口的第二端更短的弧長。
方面5.根據方面2-4的球閥,其中第二開口的第一端沿著球的赤道比第一開口的第一端更靠近第一開口的第二端。
方面6.根據方面1-5的球閥,其中第一開口具有長度和高度,并且長度大于高度。
方面7.根據方面1-6的球閥,其中球配置為沿著旋轉軸線可旋轉,以使球的可變流過結構可以與流道形成可變流體路徑,并且當球的可變流過結構與流道形成可變流體路徑時,跨過球閥的壓降與球沿著旋轉軸線的旋轉量具有線性關系。
方面8.一種HVAC系統,包括:
第一壓縮機,該第一壓縮機具有第一油貯槽;
第二壓縮機,該第二壓縮機具有第二油貯槽;以及
球閥,該球閥設置在第一油貯槽的吸入管路中,其中球閥包括流道和布置在流道中的球,
球包括可變流過結構,
可變流過結構包括在球的表面上的第一開口,第一開口包括沿著球的赤道的第一端和第二端,連接第一端和第二端的表面輪廓沿著赤道分開。
方面9.根據方面8的HVAC系統,其中第一壓縮機是可變速度的壓 縮機,而第二壓縮機是固定速度的壓縮機。
方面10.根據方面8-9的HVAC系統,其中球配置為沿著流道中的旋轉軸線可旋轉,以使球的可變流過結構可以與流道形成可變流體路徑,并且當球的可變流過結構與流道形成可變流體路徑時,跨過球閥的壓降與球沿著旋轉軸線的旋轉量具有線性關系。
方面11.一種管理HVAC系統中的第一壓縮機的第一油貯槽與第二壓縮機的第二油貯槽之間的壓差的方法,包括:
獲得第一壓縮機的運行速度,其中第一壓縮機是可變速度的壓縮機;以及
使定位在第一壓縮機的吸入管路中的流體閥運行,以使第一油貯槽中的壓力與第二油貯槽中的壓力大致相同,其中流體閥定位為根據流體閥的球的旋轉程度提供跨過流體閥的壓降。
方面12.根據方面11的方法,其中跨過流體閥的壓降與流體閥的球的旋轉程度具有線性關系。
關于之前的描述,應理解在沒有脫離本發明的范圍的情況下,可以詳細地進行更改。其意圖是說明書和所描述的實施例僅被認為是示例性的,其中本發明的實際范圍和精神由權利要求的廣泛含義指示。

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流體
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