[发明专利]可变容量的螺杆式压缩机及其方法

权利要求书

1.一种可变容量的螺杆式压缩机，包括：

转子外壳，转子外壳包括抽吸端口、工作腔室、排出端口和至少两个螺杆转子，至少两个螺杆转子包括阳型螺杆转子和阴型螺杆转子，它们定位在工作腔室内以便协作地压缩流体；抽吸端口、至少两个螺杆转子和排出端口构造成与选定的转速有关；该选定的转速以最佳圆周速度运行至少一个螺杆转子，该最佳圆周速度独立于在对于额定螺杆式压缩机容量的同步电动机转速下的至少一个螺杆转子的圆周速度；

电动机，电动机能运行以满负荷容量下的转速驱动至少一个螺杆转子，该转速基本上大于额定螺杆式压缩机容量下的同步电动机转速；以及

变速驱动器，变速驱动器从控制器中接收指令信号，并产生以转速驱动电动机的控制信号。

2.如权利要求1所述的可变容量的螺杆式压缩机，其特征在于，最佳圆周速度在每秒约141英尺（每秒约40米）至每秒约164英尺（每秒约50米）之间，其中流体是R-134A。

3.如权利要求1所述的可变容量的螺杆式压缩机，其特征在于，额定螺杆式压缩机容量是100吨，流体是R-134a制冷剂，选定的转速是每分钟约5800转。

4.如权利要求1所述的可变容量的螺杆式压缩机，其特征在于，阳型转子具有约347度的包角，阴型转子具有约2.5英寸（63.5mm）的半径和7个凸角，而阳型螺杆转子具有约3英寸（76.2mm）的半径和6个凸角。

5.如权利要求1所述的可变容量的螺杆式压缩机，其特征在于，电动机包括永磁电动机。

6.如权利要求1所述的可变容量的螺杆式压缩机，其特征在于，电动机包括高能密度磁性材料的永磁电动机，该高能密度磁性材料为至少20兆高斯奥斯特。

7.如权利要求1所述的可变容量的螺杆式压缩机，其特征在于，电动机在排出端口处对近似恒定压力提供近似恒定的理论转矩对实际转矩的比值。

8.如权利要求1所述的可变容量的螺杆式压缩机，其特征在于，抽吸端口、至少两个螺杆转子和排出端口构造成与转速相关，以在预选的螺杆式压缩机额定容量范围上提供大致恒定的绝热效率。

9.如权利要求1所述的可变容量的螺杆式压缩机，其特征在于，流体是慢全球变暖（GWP）制冷剂。

10.如权利要求1所述的可变容量的螺杆式压缩机，其特征在于，流体是从以下选出的制冷剂：R-123、R-134a、R-1234yf、R-410A、R-22或R-32，它们为气相或多相。

11.一种用于对至少两个螺杆式压缩机定尺寸的方法，包括：

对每个螺杆式压缩机选定目标容量，每个螺杆式压缩机具有不同的额定容量，并还包括抽吸端口、工作腔室、排出端口和至少两个螺杆转子，至少两个螺杆转子定位在工作腔室内以便协作地压缩流体；

选定转速，该转速被选定为以大致恒定的最佳圆周速度运行每个螺杆式压缩机内的至少一个螺杆转子，该圆周速度独立于每个螺杆式压缩机的额定容量；以及

对于每个螺杆式压缩机，连同转速一起配置抽吸端口、至少两个螺杆转子和排出端口。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，大致恒定的最佳圆周速度在每秒约141英尺（每秒约40米）至每秒约164英尺（每秒约50米）之间，其中流体是R-134A。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，选定的转速是每分钟约5800转，对于至少一个螺杆式压缩机的额定容量是100吨，且流体是R-134a制冷剂。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，每个螺杆式压缩机是可变容量的螺杆式压缩机。

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，每个螺杆式压缩机的抽吸端口、至少两个螺杆转子和排出端口构造成与转速相关，以为每个螺杆式压缩机的每个额定容量提供大致恒定的绝热效率。

16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，每个螺杆式压缩机还包括电动机，电动机以一定的转速驱动至少一个螺杆转子，使得在满负荷容量下，该转速基本上大于额定螺杆式压缩机容量下同步电动机的转速。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，电动机包括永磁电动机。