專利名稱：變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)、具有該變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)的制冷裝置及驅(qū)動(dòng)該變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠有選擇地以動(dòng)力模式(power mode)和節(jié)能模式(saving mode) (variable capacity type rotary compressor) ^JIW 該變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)的制冷裝置以及驅(qū)動(dòng)該變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)的方法。
背景技術(shù)：
通常，制冷裝置是使用制冷劑壓縮型制冷環(huán)路的裝置，其設(shè)有壓縮機(jī)、冷凝器、膨 脹裝置和蒸發(fā)器，并使用因制冷劑相變而產(chǎn)生的冷空氣。使用制冷劑壓縮型制冷環(huán)路的制 冷裝置包括典型公知的空調(diào)、冰箱等等。以定速驅(qū)動(dòng)的定速型壓縮機(jī)和能夠控制轉(zhuǎn)速的變頻式壓縮機(jī)都已經(jīng)被用作制冷 劑壓縮型制冷環(huán)路中所采用的制冷劑壓縮機(jī)(在下文中稱為壓縮機(jī))。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(通常為電動(dòng)馬達(dá))和由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)操作的壓縮部都安裝在密封殼體的內(nèi) 部空間中的壓縮機(jī)被稱為密封式壓縮機(jī)，而壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)單獨(dú)安裝在殼體外部的壓縮 機(jī)被稱為開(kāi)放式壓縮機(jī)。家用或商用的制冷裝置通常采用密封式壓縮機(jī)。根據(jù)制冷劑壓縮 機(jī)構(gòu)，可將這種密封式壓縮機(jī)分為往復(fù)式、渦旋式、回轉(zhuǎn)式等等?；剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)利用滾動(dòng)活塞(rolling piston)和葉片來(lái)壓縮制冷劑，所述滾動(dòng)活塞 在缸的壓縮空間中偏心旋轉(zhuǎn)，所述葉片與滾動(dòng)活塞接觸以將缸的壓縮空間分成吸入室和排 出室。最近，能夠根據(jù)負(fù)載的變化來(lái)改變壓縮機(jī)的制冷容積的變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)已經(jīng)得到 應(yīng)用。改變壓縮機(jī)的制冷容積的公知技術(shù)包括采用變頻馬達(dá)(inverter motor)，并通過(guò)使 部分經(jīng)過(guò)壓縮的制冷劑在缸外繞路來(lái)改變壓縮室的體積。然而，為了采用變頻馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)變 頻馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)器的費(fèi)用約為等速馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)器的費(fèi)用的10倍，由此增大了壓縮機(jī)的生產(chǎn) 成本。另一方面，為使制冷劑繞路，管道系統(tǒng)變得復(fù)雜，并因而增加了制冷劑的流阻，由此降 低了壓縮機(jī)的效率。鑒于這些缺點(diǎn)，引入了所謂的獨(dú)立吸入型變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)(在下文中稱為獨(dú)立 吸入型回轉(zhuǎn)壓縮機(jī))，其中設(shè)有多個(gè)缸，且允許其中至少一個(gè)缸閑置。獨(dú)立吸入型回轉(zhuǎn)壓縮 機(jī)配置為使得多個(gè)缸中的每個(gè)缸都具有滾動(dòng)活塞以及與該滾動(dòng)活塞共同形成壓縮室的葉 片，至少一個(gè)葉片由施加在其上的可變壓力支撐。改變壓力的模式轉(zhuǎn)換設(shè)備連接到葉片的 后側(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題然而，在現(xiàn)有技術(shù)的具有模式轉(zhuǎn)換設(shè)備的壓縮機(jī)或具有該壓縮機(jī)的制冷裝置中， 由于模式轉(zhuǎn)換設(shè)備是根據(jù)設(shè)備周圍的環(huán)境條件的變化而被迫進(jìn)行操作，所以壓縮機(jī)的容積 不是平穩(wěn)改變。例如，在葉片的后側(cè)壓力沒(méi)有升高到足以使模式轉(zhuǎn)換的狀態(tài)下，即使對(duì)操作 模式轉(zhuǎn)換設(shè)備進(jìn)行操作，葉片也不能緊密地依附到滾動(dòng)活塞，這將會(huì)導(dǎo)致一種葉片振動(dòng)。因此，會(huì)產(chǎn)生壓縮機(jī)噪聲，而且壓縮機(jī)和使用該壓縮機(jī)的制冷裝置的能量效率因不必要的能 耗而降低。因此，為了解決現(xiàn)有技術(shù)的變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)和具有該變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)的制冷 裝置的那些缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)，其中設(shè)有多個(gè)缸、多個(gè)滾動(dòng)活塞和多 個(gè)葉片，且至少一個(gè)葉片由可變壓力支撐，由此通過(guò)指定模式轉(zhuǎn)換時(shí)機(jī)來(lái)確保葉片的穩(wěn)定 操作，并通過(guò)降低能耗量來(lái)改善壓縮機(jī)和具有該壓縮機(jī)的制冷裝置的效率。解決方案如同這里所體現(xiàn)和概括描述的那樣，為了實(shí)現(xiàn)這些及其他優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)本發(fā)明 的目的，提出了一種變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)，其包括殼體，具有吸入管和排出管；至少一個(gè)缸， 安裝在殼體的內(nèi)部空間中；至少一個(gè)滾動(dòng)活塞，配置為通過(guò)在缸的壓縮空間中繞動(dòng)來(lái)壓縮 制冷劑；至少一個(gè)葉片，配置為與滾動(dòng)活塞配合而將缸的壓縮空間分成吸入室和排出室； 模式轉(zhuǎn)換單元，配置為將可變壓力施加到至少一個(gè)葉片，以便使該至少一個(gè)葉片由可變壓 力支撐；以及控制單元，配置為控制模式轉(zhuǎn)換單元，從而當(dāng)從缸排出的排出壓力與吸入該缸 的吸入壓力之間的壓力差達(dá)到預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)壓力時(shí)，轉(zhuǎn)換操作模式。在本發(fā)明的另一個(gè)方案中，提出了一種操作變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)的方法，該方法具 有轉(zhuǎn)換到動(dòng)力模式和節(jié)能模式的操作模式，其中，將操作模式轉(zhuǎn)換到動(dòng)力模式之前，檢測(cè)排 出壓力與吸入壓力之間的壓力差，如果檢測(cè)到的值不小于基準(zhǔn)值，則將操作模式轉(zhuǎn)換到動(dòng) 力模式。在本發(fā)明的又一個(gè)方案中，提出了一種制冷裝置，所述制冷裝置具有設(shè)置了壓縮 機(jī)、冷凝器、膨脹裝置和蒸發(fā)器的制冷劑壓縮型制冷環(huán)路，其中該壓縮機(jī)以變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮 機(jī)來(lái)實(shí)施。本發(fā)明的有益效果在變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)和具有該變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)的制冷裝置中，向布置在壓縮機(jī) 中的第二葉片的后側(cè)供應(yīng)的排出壓力是在高于基準(zhǔn)壓力之后才進(jìn)行供給的，使得壓縮機(jī)能 夠從節(jié)能模式轉(zhuǎn)換到動(dòng)力模式，由此第二葉片能夠在快速且準(zhǔn)確地移動(dòng)的情況下與第二滾 動(dòng)活塞壓觸而不發(fā)生振動(dòng)，從而預(yù)先防止當(dāng)壓縮機(jī)或具有該壓縮機(jī)的制冷裝置以動(dòng)力模式 操作時(shí)因第二葉片振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲或降低效率。從本發(fā)明的結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述中，本發(fā)明前述的和其他目的、特征、方案和 優(yōu)點(diǎn)將變得更為明顯。


附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例且與說(shuō)明內(nèi)容一起用于解釋本發(fā)明的原理，引入附圖 是為了對(duì)本發(fā)明提供進(jìn)一步的理解，同時(shí)附圖并入本說(shuō)明書(shū)并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。在圖中圖1是包括有根據(jù)本發(fā)明的變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)的制冷環(huán)路的示意圖；圖2是示出沿著基于葉片的縱向剖開(kāi)的、根據(jù)圖1的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的內(nèi)部的縱向剖 視圖；圖3是示出沿著基于吸入孔的縱向剖開(kāi)的、根據(jù)圖1的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的內(nèi)部的縱向 剖視圖4是根據(jù)圖1的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的、截?cái)嗟膲嚎s部的立體圖；圖5是示出用于限制根據(jù)圖1的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中的第二葉片的限制通路的視圖，該 視圖是沿圖4的線I-I剖開(kāi)的；圖6是示出根據(jù)圖1的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的控制板的配置的示意圖；圖7是示出根據(jù)圖1的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的第二葉片周圍形成的力的水平剖視圖；圖8和圖9是示出根據(jù)圖1的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的節(jié)能操作模式的縱向剖視圖和水平剖 視圖；圖10和圖11是示出根據(jù)圖1的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的使用操作模式的縱向剖視圖和水平 剖視圖；圖12和圖13是示出根據(jù)圖1的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的操作狀態(tài)(模式)的曲線圖和流程 圖；以及圖14是示出采用了根據(jù)圖1的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的空調(diào)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面參考附圖，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)1可配置為，使得其吸入側(cè)連接至蒸 發(fā)器4的出口側(cè)，同時(shí)其排出側(cè)連接至冷凝器2的入口側(cè)，以便形成包括冷凝器2、膨脹裝置 3和蒸發(fā)器4的閉環(huán)制冷環(huán)路的一部分。儲(chǔ)液器5連接在蒸發(fā)器4的排出側(cè)與壓縮機(jī)1的 入口側(cè)之間，儲(chǔ)液器5用于將從蒸發(fā)器4運(yùn)送到壓縮機(jī)1的制冷劑分離成氣態(tài)制冷劑和液 態(tài)制冷劑。如圖1所示，壓縮機(jī)1包括安裝在密封殼體100的內(nèi)部空間的上側(cè)、用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng) 力的馬達(dá)部200和安裝在殼體100的內(nèi)部空間的下側(cè)、通過(guò)馬達(dá)部200產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力來(lái)壓 縮制冷劑的第一壓縮部300、第二壓縮部400。如果需要的話，模式轉(zhuǎn)換單元500可安裝在 殼體100的外部，所述模式轉(zhuǎn)換單元500用于轉(zhuǎn)換壓縮機(jī)1的操作模式，從而使得第二壓縮 部400處于閑置。殼體100通過(guò)從第一壓縮部300和第二壓縮部400排出的制冷劑或從第一壓縮部 300排出的制冷劑，使內(nèi)部空間維持在排出壓力狀態(tài)。制冷劑通過(guò)一個(gè)吸入管140被吸入第 一壓縮部300與第二壓縮部400之間，吸入管140連接到殼體100的下部的圓周表面。在 第一壓縮部300和第二壓縮部400中經(jīng)過(guò)壓縮以后排出的制冷劑通過(guò)排出管150流入制冷 系統(tǒng)，排出管150連接到殼體100的上端。吸入管140可插入中間連接管(未示出)，所述 中間連接管插入稍后說(shuō)明的中間支承件130的連通通路131，以便焊接聯(lián)接。馬達(dá)部200包括固定在殼體100的內(nèi)圓周表面上的定子210、可旋轉(zhuǎn)地布置在定子 210中的轉(zhuǎn)子220以及與轉(zhuǎn)子220冷縮配合以便隨同轉(zhuǎn)子220旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸230。馬達(dá)部200 可以等速馬達(dá)或變頻馬達(dá)來(lái)實(shí)施。然而，考慮到生產(chǎn)成本，如果需要的話，甚至使用等速馬 達(dá)，壓縮機(jī)的操作模式也可通過(guò)使第一壓縮部300和第二壓縮部400中的任一個(gè)閑置來(lái)進(jìn) 行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)軸230包括聯(lián)接到轉(zhuǎn)子220的軸部231和布置在軸部231的下端段、向右側(cè)和左 側(cè)偏心的第一偏心部232和第二偏心部233。第一偏心部232和第二偏心部233以約180° 的相位差彼此對(duì)稱，并分別可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第一滾動(dòng)活塞320和第二滾動(dòng)活塞420。
第一壓縮部300包括第一缸310，其形成為環(huán)形，并安裝在殼體100內(nèi)；第一滾動(dòng) 活塞320，其可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到轉(zhuǎn)軸230的第一偏心部232，并配置為通過(guò)在第一缸310的第 一壓縮空間Vl中繞動(dòng)來(lái)壓縮制冷劑；第一葉片330，其沿徑向可動(dòng)地聯(lián)接到第一缸310，一 側(cè)的密封表面接觸第一滾動(dòng)活塞320的外圓周表面，并配置為將第一缸310的第一壓縮空 間Vl分成第一吸入室和第一排出室；以及葉片彈簧340，其配置成為彈性支撐第一葉片330 的后側(cè)的壓縮彈簧。未作解釋的附圖標(biāo)記350表示第一排出閥，而360表示第一消音器。第二壓縮部400包括第二缸410，其形成為環(huán)形，并安裝在殼體100內(nèi)的第一缸 310下方；第二滾動(dòng)活塞420，其可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到轉(zhuǎn)軸230的第二偏心部233，并配置為通過(guò) 在第二缸410的第二壓縮空間V2中繞動(dòng)來(lái)壓縮制冷劑；以及第二葉片430，其沿徑向可動(dòng) 地聯(lián)接到第二缸410，而且接觸第二滾動(dòng)活塞420的外圓周表面，以便將第二缸410的第二 壓縮空間V2分成第二吸入室和第二排出室，或者與第二滾動(dòng)活塞420的外圓周表面隔開(kāi)， 以便使第二吸入室與第二排出室連通。未作解釋的附圖標(biāo)記440表示第二排出閥，而450 表示第二消音器。這里，上支承板(在下文中稱為上支承件)110覆蓋缸310的上側(cè)，而下支承板(在 下文中稱為下支承件)120覆蓋第二缸410的下側(cè)。同樣的，中間支承板(在下文中稱為中 間支承件)130插置在第一缸310的下側(cè)與第二缸410的上側(cè)之間，以便沿軸向支撐轉(zhuǎn)軸 230，同時(shí)形成第一壓縮空間Vl和第二壓縮空間V2。如圖3和圖4所示，上支承件110和下支承件120形成為盤(pán)形，具有用于沿徑向支 撐轉(zhuǎn)軸230的軸部231的軸孔111和121的軸支承部112和122從各自的中部伸出。中間 支承件130形成為環(huán)形，其內(nèi)徑大到足以允許轉(zhuǎn)軸230的偏心部穿過(guò)。稍后說(shuō)明的第一吸 入孔312和第二吸入孔412通過(guò)連通通路131能夠與吸入管140連通，連通通路131形成 在中間支承件130的一側(cè)。中間支承件130的連通通路131設(shè)有沿徑向形成的水平路徑132，以連通吸入管 140 ；同時(shí)設(shè)有縱向路徑133，所述縱向路徑133形成在水平路徑130的端部，并形成為沿軸 向貫通，以使第一吸入孔312和第二吸入孔412連通水平路徑132。水平路徑132從中間支 承件130的外圓周表面向內(nèi)圓周表面凹入規(guī)定的深度，即凹入的深度不足以連通中間支承 件130的內(nèi)圓周表面。第一缸310設(shè)有第一葉片槽311，所述第一葉片槽311形成在內(nèi)圓周表面的一側(cè)， 從而形成用于允許第一葉片330進(jìn)行線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)的第一壓縮空間Vl ；第一吸入孔312，所 述第一吸入孔312形成在第一葉片槽311的一側(cè)，用于將制冷劑引入第一壓縮空間Vl ；以 及第一排出引導(dǎo)凹槽(未示出)，所述第一排出引導(dǎo)凹槽通過(guò)對(duì)第一吸入孔312的相反側(cè)的 邊緣進(jìn)行倒角而形成在第一葉片槽311的另一側(cè)，以便將準(zhǔn)備排出的制冷劑引入第一消音 器360的內(nèi)部空間中。第二缸410設(shè)有第二葉片槽411，所述第二葉片槽411形成在內(nèi)圓周表面的一側(cè)， 從而形成用于允許第二葉片430進(jìn)行線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)的第二壓縮空間V2 ；第二吸入孔412，所 述第二吸入孔412形成在第二葉片槽411的一側(cè)，用于將制冷劑引入第二壓縮空間V2 ；以 及第二排出引導(dǎo)凹槽(未示出)，所述第二排出引導(dǎo)凹槽通過(guò)對(duì)第二吸入孔412的相反側(cè)的 邊緣進(jìn)行倒角而形成在第二葉片槽411的另一側(cè)，以便將準(zhǔn)備排出的制冷劑引入第二消音 器450的內(nèi)部空間中。
第一吸入孔312通過(guò)對(duì)第一缸310下表面的、與中間支承件130的縱向路徑133 的上端接觸的邊緣朝向第一缸310的內(nèi)圓周表面進(jìn)行倒角而形成有傾斜角。第二吸入孔412通過(guò)對(duì)第二缸410上表面的、與中間支承件130的縱向路徑133 的下端接觸的邊緣朝向第二缸410的內(nèi)圓周表面進(jìn)行倒角而形成有傾斜角。這里，第一吸入孔312和第二吸入孔412形成為使得從平面投影圖像來(lái)看，它們沿 徑向的中心線分別與具有吸入孔312的缸310和具有吸入孔412的缸410的軸心交叉。同 樣，第一吸入孔312和第二吸入孔412在沿著基于連通通路131的軸向的直線上互相對(duì)稱。進(jìn)一步，參考圖3，第一葉片槽311通過(guò)沿徑向切割(凹入)第一缸310到預(yù)設(shè)深 度而形成，使得第一葉片330能夠進(jìn)行線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)。如圖4所示，通孔313穿過(guò)第一葉片 槽311的后側(cè)而形成，即一部分位于第一缸310的外圓周表面上，以便連通殼體100的內(nèi)部 空間。葉片彈簧340安裝在第一缸310的通孔313中。第二葉片槽411通過(guò)沿徑向切割(凹入)第二缸410到預(yù)設(shè)深度而形成，使得第 二葉片430能夠進(jìn)行線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)。葉片室413穿過(guò)第二葉片槽411的后側(cè)而形成，即一 部分位于第二缸410的外圓周表面上，以便連通稍后說(shuō)明的公共連接管530。葉片室413由 接觸其上表面的中間支承件130和接觸其下表面的下支承件120密封式聯(lián)接，以便在殼體 100的內(nèi)部空間內(nèi)被隔離。中間連接管(未示出)可壓配合到葉片室413，使得其前側(cè)能夠連通葉片室413的 前側(cè)，其后側(cè)能夠與公共連接管530焊接。葉片室413具有預(yù)設(shè)的內(nèi)部體積，使得即使第二 葉片430完全撤回以容置在第二葉片槽411內(nèi)，第二葉片430的后表面也能夠用作經(jīng)由公 共連接管530供應(yīng)的制冷劑的受壓表面。這里，第二葉片430的受壓表面由填充在葉片室413中的、具有吸入壓力的制冷劑 或具有排出壓力的制冷劑支撐，使得其密封表面根據(jù)壓縮機(jī)的操作模式而與第二滾動(dòng)活塞 420接觸或分離。因此，為了預(yù)先防止因第二葉片430振動(dòng)而產(chǎn)生壓縮機(jī)噪聲或降低效率， 應(yīng)當(dāng)在壓縮機(jī)的特定操作模式、即節(jié)能模式中將第二葉片430限制在第二葉片槽411內(nèi)。為 了這個(gè)目的，提出了用殼體100的內(nèi)部壓力來(lái)限制第二葉片的方法，如圖5所示。例如，第二缸410設(shè)有高壓側(cè)葉片限制通路(在下文中稱為第一限制通路)414， 所述第一限制通路414與第二葉片430的運(yùn)動(dòng)方向正交或形成的方向相對(duì)于第二葉片430 至少有一個(gè)交錯(cuò)角。第一限制通路414允許殼體100的內(nèi)部連通第二葉片槽411，使得填充 在殼體100的內(nèi)部空間中的、具有排出壓力的制冷劑將第二葉片430推向相反的葉片槽表 面，由此限制第二葉片430。在第一限制通路414的相反側(cè)形成有低壓側(cè)葉片限制通路(在 下文中稱為第二限制通路)，用以允許第二葉片槽411連通第二吸入孔412。第二限制通路 415與第一限制通路414產(chǎn)生壓力差，使得經(jīng)由第一限制通路414引入的、具有排出壓力的 制冷劑流過(guò)第二限制通路415，由此迅速限制第二葉片430。第一限制通道414位于第二缸410的、基于第二葉片430的排出引導(dǎo)凹槽(未給 出附圖標(biāo)記)附近，或形成為穿過(guò)第二缸410的外圓周表面到第二葉片槽411的中部。第 一限制通路414通過(guò)使用兩步鉆(two-stepped drill)而形成兩階梯，使得第一限制通路 414靠近第二葉片槽411的一部分較窄。同樣，第一限制通路414的出口大致位于第二葉 片槽411的、沿該第二葉片槽411的縱向的中部，使得第二葉片430能夠穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)線性運(yùn) 動(dòng)。在壓縮機(jī)的動(dòng)力模式中，第一限制通路414可以形成在經(jīng)由第二葉片430與第二葉片槽411之間的間隙連通葉片室413的位置，使得經(jīng)由第一限制通路414能夠?qū)⒕哂信懦鰤?力的制冷劑引入葉片室413，由此增加第二葉片430的后側(cè)壓力。然而，在壓縮機(jī)的節(jié)能模 式中，當(dāng)?shù)诙~片430受到限制時(shí)，第一限制通路414與葉片室413連通，以便增加葉片室 413的壓力，因此第二葉片430受到壓力擠壓，這會(huì)造成第二葉片430振動(dòng)。因此，第一限制 通路414優(yōu)選形成為位于第二葉片430的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的范圍內(nèi)。第一限制通路414的截面積等于或小于受到來(lái)自葉片室413的壓力的第二葉片 430的受壓表面432的截面積，由此防止對(duì)第二葉片430造成過(guò)度限制。例如，當(dāng)?shù)谝幌拗?通路414的截面積除以第二葉片430的葉片面積、即限制壓力所施加的側(cè)表面的葉片面積 時(shí)，所得的結(jié)果優(yōu)選在特定范圍內(nèi)，因此將使得因模式轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的噪聲最小化。雖然圖中未示出，但是第一限制通路414可在第二缸410的上表面和下表面都凹 入預(yù)設(shè)的深度?？商娲兀谝幌拗仆?14可凹入或穿過(guò)聯(lián)接到第二缸410的上表面的 中間支承件130或聯(lián)接到第二缸410的下表面的下支承件120。這樣，如果第二限制通路 415凹入下支承件120的上表面或中間支承件130的下表面，那么在燒結(jié)第二缸410或各個(gè) 支承件120、130時(shí)，可同時(shí)形成第二限制通路415，由此減少生產(chǎn)成本。如果可能的話，第二限制通路415優(yōu)選布置在與第一限制通道414相同的路線上， 以便在與第二葉片430的運(yùn)動(dòng)方向正交的兩側(cè)表面形成排出壓力與吸入壓力之間的壓力 差，由此通過(guò)壓力差使第二葉片430緊密依附到第二葉片槽411。然而，由于第二吸入孔412 沿軸向傾斜，所以第二限制通路415為傾斜或彎曲的，以便連通第二吸入孔412。在壓縮機(jī)的節(jié)能模式中，第二限制通路415優(yōu)選形成在經(jīng)由第二葉片430與第二 葉片槽411之間的間隙連通葉片室413的位置。然而，在壓縮機(jī)的動(dòng)力模式中，當(dāng)?shù)诙~片 430向前移動(dòng)時(shí)，第二限制通路415連通葉片室413，因此填充葉片室413中的、具有排出壓 力Pd的制冷劑滲漏進(jìn)入第二吸入孔412，以致不足以支撐第二葉片430。所以，第二限制通 路415優(yōu)選形成為位于第二葉片430的往復(fù)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)。如圖1至圖3所示，模式轉(zhuǎn)換單元500包括吸入壓力側(cè)連接管510，其一端從吸入 管140分出；排出壓力側(cè)連接管520，其一端連接到殼體100的內(nèi)部空間；公共連接管530， 其一端連接到第二缸410的葉片室413，以便選擇性地連通吸入壓力側(cè)連接管510和排出壓 力側(cè)連接管520 ；第一模式轉(zhuǎn)換閥M0，其經(jīng)由公共連接管530連接到第二缸410的葉片室 413 ；以及第二模式轉(zhuǎn)換閥550，其連接到第一模式轉(zhuǎn)換閥M0，用以控制第一轉(zhuǎn)換閥MO的 轉(zhuǎn)換操作。吸入壓力側(cè)連接管510的另一端連接到第一模式轉(zhuǎn)換閥MO的第一入口，而排出 壓力側(cè)連接管520的另一端連接到第一模式轉(zhuǎn)換閥540的第二入口。同樣，公共連接管530 的另一端連接到第一模式轉(zhuǎn)換閥540的出口。吸入壓力側(cè)連接管510的兩端分別焊接有吸 入管140和第一模式轉(zhuǎn)換閥M0。排出壓力側(cè)連接管520的兩端分別焊接有殼體100 (更具 體地，中間連接管密封式聯(lián)接到殼體100的內(nèi)部空間)和第一模式轉(zhuǎn)換閥M0。公共連接 管530的兩端分別焊接有中間支承件130 (更具體地，中間連接管密封式聯(lián)接到中間支承件 130)和第一模式轉(zhuǎn)換閥M0。第二模式轉(zhuǎn)換閥550電連接到用于控制壓縮機(jī)的操作或控制具有壓縮機(jī)的制冷 裝置的操作的控制單元600，由此所述第二模式轉(zhuǎn)換閥550受到控制而轉(zhuǎn)換壓縮機(jī)的操作 模式。
如圖1至圖3所示，控制單元600包括第一傳感器610，用于檢測(cè)從缸310、410排 出的制冷劑的壓力；第二傳感器620，用于檢測(cè)被吸入所述缸310、410的制冷劑的壓力；以 及控制板530，其通過(guò)將第一傳感器610和第二傳感器620檢測(cè)到的每個(gè)值與基準(zhǔn)壓力Pl 進(jìn)行比較來(lái)確定是否轉(zhuǎn)換操作模式。第一傳感器610可安裝在殼體100的內(nèi)部空間中，用于檢測(cè)殼體100的內(nèi)部空間 中的壓力，或者安裝在排出管150的中部，用于檢測(cè)排出管150的內(nèi)部壓力。第二傳感器620可安裝在吸入管的中部，用于檢測(cè)吸入管140的內(nèi)部壓力。控制板630電連接到第一傳感器610和第二傳感器620，以便控制第二模式轉(zhuǎn)換 閥550，從而當(dāng)從缸310和410的壓縮空間Vl和V2排出的排出壓力Pd與吸入所述缸310 和410的壓縮空間Vl和V2的吸入壓力I^s之間的壓力差ΔΡ達(dá)到預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)壓力Pl時(shí)， 執(zhí)行模式轉(zhuǎn)換。也就是說(shuō)，如圖6所示，控制板630設(shè)有輸入部631，其電連接到第一傳感器 610和第二傳感器620，用于接收傳感器610和620檢測(cè)到的壓力；確定部632，用于計(jì)算由 輸入部631接收到的排出壓力Pd與吸入壓力I^s之間的壓力差Δ P，并監(jiān)控計(jì)算的值是否達(dá) 到預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)壓力Ρ1，因此確定是否轉(zhuǎn)換壓縮機(jī)的操作模式；以及輸出部633，用于根據(jù)確 定部632確定的結(jié)果來(lái)轉(zhuǎn)換壓縮機(jī)的操作模式。這樣，如圖7所示，壓力差Δ P表示為施加到第二葉片430的后端的壓力Fl與施 加到第二葉片430的側(cè)向壓力F2、第二葉片430的慣性力F3及施加到第二葉片430的前表 面的力F4的合力(F2+F3+F4)之間的關(guān)系?；鶞?zhǔn)壓力可設(shè)定為^cgf/cm2，然而，這取決于壓縮機(jī)的容積。下文將描述根據(jù)本發(fā)明的變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)的基本壓縮過(guò)程。更確切而言，當(dāng)向馬達(dá)部200的定子210供應(yīng)動(dòng)力，使轉(zhuǎn)子220相應(yīng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)軸 230與轉(zhuǎn)子220 —起旋轉(zhuǎn)，由此馬達(dá)部200的回轉(zhuǎn)力傳遞到第一壓縮部300和第二壓縮部 400。在第一壓縮部300和第二壓縮部400中，第一滾動(dòng)活塞320和第二滾動(dòng)活塞420分別 在第一壓縮空間Vl和第二壓縮空間V2中偏心旋轉(zhuǎn)。同樣，第一葉片330和第二葉片430 于是與第一滾動(dòng)活塞320和第二滾動(dòng)活塞420配合而壓縮制冷劑，同時(shí)使壓縮空間Vl和V2 形成180°的相位差。例如，第一壓縮機(jī)空間Vl中啟動(dòng)吸入過(guò)程時(shí)，制冷劑經(jīng)由儲(chǔ)液器5和吸入管140 被引入中間支承件130的連通通路131。然后所述制冷劑經(jīng)由第一缸310的第一吸入孔312 被吸入第一壓縮空間Vl中，接著在此處被壓縮。當(dāng)?shù)谝粔嚎s機(jī)空間Vl中執(zhí)行壓縮過(guò)程時(shí)， 第二缸410的、與第一壓縮空間Vl有180°相位差的第二壓縮空間V2中啟動(dòng)吸入過(guò)程。這 里，第二缸410的第二吸入孔412與連通通道131連通，使得制冷劑經(jīng)由第二缸410的第二 吸入孔412被吸入第二壓縮空間V2，接著在此處被壓縮。下文將描述對(duì)根據(jù)本發(fā)明的變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)的容積進(jìn)行改變的過(guò)程。更確切而言，如圖8和圖9所示，在節(jié)能模式中，例如當(dāng)啟動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)，不向第一模 式轉(zhuǎn)換閥540供應(yīng)動(dòng)力。因此，吸入壓力側(cè)連接管510連通公共連接管530，被吸入第二缸 410的、具有低壓的制冷劑(氣體)部分被引入葉片室413。因此，第二葉片430由第二壓 縮空間V2中經(jīng)過(guò)壓縮的制冷劑推動(dòng)，從而容置在第二葉片槽411中。壓縮空間V2的吸入 室和排出室因而彼此連通，由此被吸入第二壓縮空間V2的制冷劑氣體無(wú)法被壓縮。這里， 通過(guò)布置于第二缸410的第一限制通路414施加到第二葉片430的一側(cè)表面的壓力與通過(guò)第二限制通路415施加到葉片430的另一側(cè)表面的壓力之間產(chǎn)生巨大的壓力差。因此，第 一限制通路414所施加的壓力顯示出向第二限制通路415移動(dòng)的趨勢(shì)，由此限制第二葉片 430。另一方面，如圖10和圖11所示，在壓縮機(jī)的動(dòng)力模式中，當(dāng)向第一模式轉(zhuǎn)換閥MO 供應(yīng)動(dòng)力時(shí)，吸入壓力側(cè)連接管510相應(yīng)鎖定，排出壓力側(cè)連接管520連接到公共連接管 530。因此，殼體100內(nèi)的高壓氣體經(jīng)由排出壓力側(cè)連接管520被供應(yīng)到第二缸410的葉片 室413，使得第二葉片430由填充在葉片室413中的高壓制冷劑推動(dòng)，從而維持在與第二滾 動(dòng)活塞420壓觸的狀態(tài)。所以，被引入第二壓縮空間V2的制冷劑氣體被正常壓縮和排出。 這里，高壓制冷劑氣體或油被供應(yīng)到布置在第二缸410中的第一限制通路414，以便擠壓第 二葉片430的一側(cè)表面。然而，由于第一限制通路414的截面積比第二葉片槽411的截面 積窄，所以從側(cè)表面施加的壓力小于沿葉片室413的前、后方向施加的壓力，因而，第一限 制通路414不能限制第二葉片430。因此，第二葉片430通過(guò)與第二滾動(dòng)活塞420壓觸而將 第二壓縮空間V2分成吸入室和排出室，所以被吸入第二壓縮空間V2的全部制冷劑受到壓 縮并排出。因而，壓縮機(jī)或具有該壓縮機(jī)的空調(diào)能夠以100%的容積操作。在下文中，將描述從壓縮機(jī)的節(jié)能模式轉(zhuǎn)換到動(dòng)力模式的過(guò)程。更確切而言，如圖12和圖13所示，在停止的狀態(tài)下，壓力平衡過(guò)程以后，壓縮機(jī)使 吸入壓力與排出壓力維持在相同的狀態(tài)。于是，當(dāng)啟動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)，在節(jié)能模式中操作壓縮機(jī)直到排出壓力Pd增大到基準(zhǔn)壓 力P1。在這個(gè)過(guò)程期間，第一傳感器610檢測(cè)殼體100的內(nèi)部壓力或?qū)?yīng)于排出壓力Pd的 排出管150的內(nèi)部壓力，同時(shí)實(shí)時(shí)檢測(cè)對(duì)應(yīng)于吸入壓力I3S的吸入管140的內(nèi)部壓力。控制 板630計(jì)算第一傳感器610檢測(cè)到的排出壓力Pd與第二傳感器620檢測(cè)到的吸入壓力I^s 之間的壓力差ΔΡ，并將壓力差ΔΡ與預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)壓力Pl進(jìn)行比較。如果壓力差ΔΡ低于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)壓力P1，那么控制板630指示壓縮機(jī)保持以節(jié)能 模式操作。另一方面，如果壓力差ΔΡ高于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)壓力P1，控制板630指示壓縮機(jī)轉(zhuǎn)換 到動(dòng)力模式。如上所述，當(dāng)控制板630指示轉(zhuǎn)換到動(dòng)力模式時(shí)，公共連接管530通過(guò)第一模式轉(zhuǎn) 換閥540和第二模式轉(zhuǎn)換閥550連接到排出壓力側(cè)連接管520，使得高排出壓力Pd被供應(yīng) 到葉片室413中。因此，第二葉片430保持接觸第二滾動(dòng)活塞420，甚至允許在第二壓縮部 400中操作。如此，向第二葉片的后側(cè)供應(yīng)的排出壓力在高于基準(zhǔn)壓力之后才進(jìn)行供應(yīng)，使得 壓縮機(jī)的操作模式能夠從節(jié)能模式轉(zhuǎn)換到動(dòng)力模式。因此，第二葉片能夠在快速且準(zhǔn)確地 移動(dòng)的情況下與第二滾動(dòng)活塞壓觸而不發(fā)生振動(dòng)，由此預(yù)先防止在壓縮機(jī)的動(dòng)力模式中因 第二葉片振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲和降低效率。同時(shí)，如果將根據(jù)本發(fā)明的壓縮機(jī)應(yīng)用到制冷裝置，則制冷裝置的噪聲會(huì)降低，同 時(shí)其效率會(huì)得到改善。例如，如圖14所示，具有設(shè)置了壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹裝置和蒸發(fā)器的制冷劑壓縮 型制冷環(huán)路的制冷裝置700可配置為，使得用于控制制冷裝置的總體操作的主板710能夠 與安裝在壓縮機(jī)C中的第一傳感器610和第二傳感器620連接。因此，如上所述，將第一傳感器和第二傳感器檢測(cè)到的排出壓力與吸入壓力之間的壓力差與存儲(chǔ)在主板中的基準(zhǔn)壓力進(jìn)行比較，以便操作第一模式轉(zhuǎn)換閥，由此允許控制 單元與制冷裝置的操作協(xié)作。前述的實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)僅為示意性的，不應(yīng)解釋為限制本公開(kāi)內(nèi)容。本教導(dǎo)內(nèi)容能 夠容易地應(yīng)用到其他類型的裝置。本描述旨在示例性，而非限制權(quán)利要求的范圍。各種替 換、改型和修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言都是顯而易見(jiàn)的。這里描述的示意性實(shí)施例的特 征、結(jié)構(gòu)、方法和其他特性可以各種方式組合，以獲得另外的和/或替代性的示意性實(shí)施 例。因?yàn)檫@些特征可以多種形式實(shí)施而不會(huì)背離其特性，所以還應(yīng)當(dāng)理解的是，除非 另有說(shuō)明，上述的實(shí)施例不應(yīng)被前述內(nèi)容的任何細(xì)節(jié)所限制，相反地應(yīng)在隨附權(quán)利要求限 定的范圍內(nèi)予以廣義解釋，因此落在權(quán)利要求的界限內(nèi)的所有修改和改型，或這些界限的 等效方案都將為所附權(quán)利要求包括。工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明的變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)可廣泛應(yīng)用到制冷裝置，例如家用或商用空調(diào)。
權(quán)利要求
1.一種變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)，包括 殼體，其具有吸入管和排出管；至少一個(gè)缸，其安裝在所述殼體的內(nèi)部空間中；至少一個(gè)滾動(dòng)活塞，其配置為通過(guò)在所述缸的壓縮空間中繞動(dòng)來(lái)壓縮制冷劑； 至少一個(gè)葉片，其配置為與所述滾動(dòng)活塞配合而將所述缸的所述壓縮空間分成吸入室 和排出室；模式轉(zhuǎn)換單元，其配置為將可變壓力施加到至少一個(gè)葉片，以便使所述至少一個(gè)葉片 由可變壓力支撐；以及控制單元，其配置為當(dāng)從所述缸排出的排出壓力與吸入所述缸的吸入壓力之間的壓力 差達(dá)到預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)壓力時(shí)，所述控制單元控制所述模式轉(zhuǎn)換單元來(lái)轉(zhuǎn)換操作模式。
2.如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中，所述控制單元包括第一傳感器，其配置為檢測(cè) 從所述缸排出的制冷劑的壓力；第二傳感器，其配置為檢測(cè)被吸入所述缸的制冷劑的壓力； 以及控制板，其配置為通過(guò)將所述第一傳感器和所述第二傳感器檢測(cè)到的值與所述基準(zhǔn)壓 力進(jìn)行比較，確定是否轉(zhuǎn)換操作模式。
3.如權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一傳感器安裝在所述殼體中，用于檢測(cè)所 述殼體的內(nèi)部空間中的壓力，或者安裝在所述排出管，用于檢測(cè)所述排出管的內(nèi)部壓力。
4.如權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)，其中，所述第二傳感器安裝在所述吸入管，用于檢測(cè)所 述吸入管的內(nèi)部壓力。
5.如權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)，其中，所述控制板包括輸入部，其電連接到所述第一傳感器和所述第二傳感器，并配置為接收所述第一傳感 器和所述第二傳感器中的每一個(gè)所測(cè)量的壓力；確定部，其配置為計(jì)算所述輸入部接收到的排出壓力與吸入壓力之間的壓力差，并監(jiān) 控該壓力差是否達(dá)到預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)壓力，以便確定是否轉(zhuǎn)換所述壓縮機(jī)的操作模式；以及 輸出部，其配置為根據(jù)所述確定部確定的結(jié)果轉(zhuǎn)換所述壓縮機(jī)的操作模式。
6.如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中，在由所述模式轉(zhuǎn)換單元支撐的所述葉片的后側(cè) 形成有在所述殼體的內(nèi)部空間內(nèi)被隔離的室，所述室填充有具有吸入壓力或排出壓力的制 冷劑。
7.如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，還包括葉片限制單元，其配置為限制或釋放受到所述模式轉(zhuǎn)換單元擠壓的所述葉片， 其中，所述葉片限制單元配置為利用所述殼體的內(nèi)部空間中的壓力來(lái)限制所述葉片。
8.如權(quán)利要求7所述的壓縮機(jī)，其中，連接所述模式轉(zhuǎn)換單元的所述缸包括 葉片槽，其允許所述葉片沿徑向運(yùn)動(dòng)；以及至少一個(gè)第一限制通路，其與所述葉片槽連通并配置為利用壓力差來(lái)限制所述葉片， 其中，所述第一限制通路形成為沿著與所述葉片在所述葉片槽中的運(yùn)動(dòng)方向交叉的方 向穿過(guò)。
9.如權(quán)利要求8所述的壓縮機(jī)，其中，所述缸還包括吸入孔，其形成在所述第一限制通路的、基于所述葉片槽的相反側(cè)，并配置為將所述吸 入管連接到所述內(nèi)部空間；以及第二限制通路，其配置為使所述葉片槽與所述吸入孔連通。
10.如權(quán)利要求9所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一限制通路和所述第二限制通路形成在 相同的路線上。
11.如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中，所述缸設(shè)有多個(gè)，各個(gè)缸具有獨(dú)立的壓縮空間， 多個(gè)所述缸連接到一個(gè)吸入管，使得制冷劑被分布式地供應(yīng)到各個(gè)壓縮空間。
12.如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中，所述基準(zhǔn)壓力為^cgf/cm2。
13.一種操作變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)的方法，該方法具有轉(zhuǎn)換到動(dòng)力模式和節(jié)能模式的操 作模式，其中，在將操作模式轉(zhuǎn)換到動(dòng)力模式之前，檢測(cè)排出壓力與吸入壓力之間的壓力 差，如果檢測(cè)到的值不小于基準(zhǔn)值，則將操作模式轉(zhuǎn)換到動(dòng)力模式。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，在啟動(dòng)所述壓縮機(jī)時(shí)維持節(jié)能模式，并在節(jié)能模 式期間，實(shí)時(shí)檢測(cè)排出壓力與吸入壓力之間的壓力差，且將該壓力差與所述基準(zhǔn)值進(jìn)行比 較，以便確定所述壓縮機(jī)是否能夠被轉(zhuǎn)換到動(dòng)力模式。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述基準(zhǔn)值為^gf/cm2。
16.一種制冷裝置，所述制冷裝置具有設(shè)置了壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹裝置和蒸發(fā)器的制 冷劑壓縮型制冷環(huán)路，其中，所述壓縮機(jī)以根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)來(lái) 實(shí)施。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)(1)、具有該變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)的制冷裝置以及該變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)的操作方法，其中，在變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)(1)和具有變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)的制冷裝置中，向布置在壓縮機(jī)(1)中的第二葉片(430)的后側(cè)供應(yīng)的排出壓力在高于基準(zhǔn)壓力之后才進(jìn)行供應(yīng)，使得壓縮機(jī)(1)能夠從節(jié)能模式轉(zhuǎn)換到動(dòng)力模式，由此第二葉片(430)能夠在快速且準(zhǔn)確地移動(dòng)的情況下與第二滾動(dòng)活塞(420)壓觸而不發(fā)生振動(dòng)，從而預(yù)先防止當(dāng)壓縮機(jī)(1)或具有該壓縮機(jī)(1)的制冷裝置以動(dòng)力模式操作時(shí)因第二葉片(430)振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲或降低效率。
文檔編號(hào)F04C23/00GK102105694SQ200980129625
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月22日
發(fā)明者卞想明, 金賞模 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社