專利名稱:可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)及其驅(qū)動(dòng)方法以及具有該壓縮機(jī)的空調(diào)的驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，尤其涉及可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的運(yùn)行方法，和用于具有可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的空調(diào)的運(yùn)行方法，該可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)能夠通過(guò)排出壓縮室的致冷氣體，從而控制冷卻能力。
背景技術(shù)：
通常，旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)用于空調(diào)。由于空調(diào)功能的多樣化，正需要能夠改變其容量的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。
對(duì)于用于改變旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的容量的技術(shù)，已熟知所謂的通過(guò)采用變換馬達(dá)以控制壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)換方法。然而，這種技術(shù)由于以下原因而存在問(wèn)題。首先，變換馬達(dá)本身昂貴，這將導(dǎo)致單價(jià)的增加。而且，即使大多數(shù)空調(diào)用作冷卻裝置，但是在寒冷的環(huán)境下改善冷卻能力比在溫暖的環(huán)境下改善冷卻能力更加困難。
為此，正在廣泛使用“通過(guò)容量排除切換改變壓縮致冷劑的能力的技術(shù)”(空轉(zhuǎn)或壓縮轉(zhuǎn)換技術(shù))以代替上述轉(zhuǎn)換方法，其中一部分被壓縮在汽缸中的致冷氣體被導(dǎo)向到汽缸的外面，以改變壓縮室的容量。
然而，由于致冷劑以旁通方式通過(guò)閥門(mén)，故大多數(shù)采用空轉(zhuǎn)或壓縮轉(zhuǎn)換技術(shù)的可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)具有旁通回路的阻力大的缺點(diǎn)。因此，容量排除運(yùn)行中的冷卻能力下降速度僅為能力滿載運(yùn)行中的冷卻能力下降速度的80-85％。
而且，由于那些壓縮機(jī)不能迅速地切換他們的運(yùn)行模式，故在將運(yùn)行模式使用于需要頻繁的冷卻能力控制的壓縮機(jī)或空調(diào)方面存在限制。

發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是提供可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的運(yùn)行方法，和具有可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的空調(diào)的運(yùn)行方法，該可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)能夠允許對(duì)空調(diào)的運(yùn)行進(jìn)行各種控制，以及在容量排除運(yùn)行期間通過(guò)提高冷卻能力下降速度以防止不必要的電力消耗。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的運(yùn)行方法，和具有可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的空調(diào)的運(yùn)行方法，為此，該可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)能夠迅速地轉(zhuǎn)換其運(yùn)行模式，使得其能夠用于將要執(zhí)行頻繁的冷卻能力控制的壓縮機(jī)或空調(diào)。
為了達(dá)到上述目的，提供有可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其包括殼體，該殼體具有與蒸發(fā)器連通的進(jìn)氣管和與冷凝器連通的排氣管；汽缸，該汽缸固定地安裝在殼體上，該汽缸包括內(nèi)部空間，在該內(nèi)部空間的中心，滾動(dòng)活塞在環(huán)行的同時(shí)壓縮致冷劑，進(jìn)入孔，該進(jìn)入孔以徑向方向穿透地形成在內(nèi)部空間并與進(jìn)氣管連通，以及葉片縫隙，該葉片縫隙以徑向方向形成以便支承葉片，該葉片在徑向方向上與滾動(dòng)活塞相接觸并將內(nèi)部空間分成壓縮室和進(jìn)入室；多個(gè)支承板，該多個(gè)支承板通過(guò)覆蓋汽缸的上下兩側(cè)共同形成內(nèi)部空間，排出孔，該排出孔形成在同一軸線上，并且與汽缸的內(nèi)部空間相連通以及排出壓縮致冷劑，和旁通孔，該旁通孔與一個(gè)排出孔連通并與汽缸的進(jìn)入孔連通；多個(gè)排出閥，該多個(gè)排出閥安裝在每個(gè)排出孔的前端表面上，以便打開(kāi)和關(guān)閉每個(gè)支承板的排出孔；容量變化單元，該容量變化單元連接至支承板，并且選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉支承板的旁通孔，以將一部分壓縮致冷劑排除至進(jìn)入孔；和背壓切換單元，該背壓切換單元差別地供應(yīng)背壓至容量變化單元，以便允許容量變化單元根據(jù)壓縮機(jī)的運(yùn)行模式打開(kāi)和關(guān)閉旁通孔。
為了達(dá)到上述目的，提供有可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其包括殼體，該殼體具有與蒸發(fā)器連通的進(jìn)氣管和與冷凝器連通的排氣管；汽缸，該汽缸固定地安裝在殼體上，該汽缸包括內(nèi)部空間，在該內(nèi)部空間的中心，滾動(dòng)活塞在環(huán)行的同時(shí)壓縮致冷劑，進(jìn)入孔，該進(jìn)入孔以徑向方向穿透地形成在內(nèi)部空間并與進(jìn)氣管連通，以及葉片縫隙，該葉片縫隙以徑向方向形成以便支承葉片，該葉片在徑向方向上與滾動(dòng)活塞相接觸并將內(nèi)部空間分成壓縮室和進(jìn)入室；多個(gè)支承板，該多個(gè)支承板通過(guò)覆蓋汽缸的上下兩側(cè)共同形成內(nèi)部空間，排出孔，該排出孔形成在不同的軸線上，并且與汽缸的內(nèi)部空間相連通以及排出壓縮致冷劑，和旁通孔，該旁通孔與一個(gè)排出孔連通并與汽缸的進(jìn)入孔連通；多個(gè)排出閥，該多個(gè)排出閥安裝在每個(gè)排出孔的前端表面上，以便打開(kāi)和關(guān)閉每個(gè)支承板的排出孔；容量變化單元，該容量變化單元連接至支承板，并且選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉支承板的旁通孔，以將一部分壓縮致冷劑排除至進(jìn)入孔；和背壓切換單元，該背壓切換單元差別地供應(yīng)背壓至容量變化單元，以便允許容量變化單元根據(jù)壓縮機(jī)的運(yùn)行模式打開(kāi)和關(guān)閉旁通孔。
為了達(dá)到上述目的，提供有權(quán)利要求
1或3所述的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的運(yùn)行方法，交替執(zhí)行動(dòng)力運(yùn)行模式，其中由于啟動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)容量變化單元阻塞旁通孔，故以最大冷卻能力運(yùn)行；和節(jié)約運(yùn)行模式，其中，在動(dòng)力運(yùn)行模式期間，如果在通過(guò)控制單元計(jì)算壓縮機(jī)的恰當(dāng)?shù)睦鋮s能力之后，需要降低冷卻能力，則運(yùn)行背壓切換單元，使得容量變化單元打開(kāi)旁通孔，以允許汽缸內(nèi)的所有壓縮致冷劑被排除至進(jìn)入孔。
為了達(dá)到上述目的，提供有權(quán)利要求
2或4所述的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的運(yùn)行方法，交替執(zhí)行中間運(yùn)行模式，其中當(dāng)啟動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)容量變化單元打開(kāi)旁通孔，以便允許汽缸的一部分壓縮致冷劑被排除至進(jìn)入孔；動(dòng)力運(yùn)行模式，其中由于在執(zhí)行中間運(yùn)行模式一定時(shí)間后運(yùn)行背壓切換單元使容量變化單元阻塞旁通孔，故以最大冷卻能力運(yùn)行；和中間運(yùn)行模式，其中，在動(dòng)力運(yùn)行模式期間，如果在通過(guò)控制單元計(jì)算壓縮機(jī)的恰當(dāng)?shù)睦鋮s能力之后需要降低冷卻能力，則以相反的方式運(yùn)行背壓切換單元，使得容量變化單元打開(kāi)旁通孔，以允許汽缸的一部分壓縮致冷劑被排除至進(jìn)入孔。
為了達(dá)到上述目的，提供有具有權(quán)利要求
1或3所述的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的空調(diào)的運(yùn)行方法，執(zhí)行最大冷卻能力模式，其中，如果在供電情況下比較室內(nèi)溫度和設(shè)置溫度(A)時(shí)，室內(nèi)溫度高于設(shè)置溫度(A)，則由于壓縮機(jī)的容量變化單元阻塞與汽缸的內(nèi)部空間連通的旁通孔，故以最大冷卻能力運(yùn)行；最小冷卻能力模式，其中，在最大冷卻能力模式期間，如果在比較室內(nèi)溫度和設(shè)置溫度(A)時(shí)，室內(nèi)溫度低于設(shè)置溫度(A)，則容量變化單元打開(kāi)旁通孔以允許汽缸的內(nèi)部空間的所有壓縮致冷劑被排除至進(jìn)入孔，其中如果室內(nèi)溫度高于設(shè)置溫度(A)，則繼續(xù)執(zhí)行最大冷卻能力模式；和停止模式，其中，在最小冷卻能力模式期間，如果在比較室內(nèi)溫度和設(shè)置溫度(B)時(shí)，室內(nèi)溫度低于設(shè)置溫度(B)，則通過(guò)切斷電力而停止壓縮機(jī)。
為了達(dá)到上述目的，提供有具有權(quán)利要求
1和3或2和4所述的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的空調(diào)的運(yùn)行方法，執(zhí)行中間冷卻能力模式，其中，如果在供電情況下比較室內(nèi)溫度和設(shè)置溫度(A)時(shí)，室內(nèi)溫度高于設(shè)置溫度(A)，則壓縮機(jī)的容量變化單元打開(kāi)與汽缸的內(nèi)部空間連通的旁通孔，以汽缸內(nèi)的一部分壓縮致冷劑被排除至進(jìn)入孔；最大冷卻能力模式，其中，在中間冷卻能力模式期間，如果在比較室內(nèi)溫度和設(shè)置溫度(A)時(shí)，室內(nèi)溫度高于設(shè)置溫度(A)，則由于容量變化單元阻塞與汽缸的內(nèi)部空間連通的旁通孔，故以最大冷卻能力運(yùn)行；中間冷卻能力模式，其中，在最大冷卻能力模式期間，如果在比較室內(nèi)溫度和設(shè)置溫度(A)時(shí)，室內(nèi)溫度低于設(shè)置溫度(A)，則打開(kāi)旁通孔以允許一部分壓縮氣體被排除；和停止模式，其中，在中間冷卻能力模式期間，如果在比較室內(nèi)溫度和設(shè)置溫度(B)時(shí)，室內(nèi)溫度低于設(shè)置溫度(B)，則通過(guò)切斷電力而停止壓縮機(jī)。
效果在可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的運(yùn)行方法，和具有可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的空調(diào)的運(yùn)行方法中，形成有多個(gè)排出孔，該排出孔中的一個(gè)排出孔連接至旁通孔，該旁通孔根據(jù)壓力差由滑動(dòng)閥打開(kāi)和關(guān)閉，以便選擇性地連接至進(jìn)入孔。因此，在壓縮機(jī)的容量改變運(yùn)行期間，提高冷卻能力下降速度，使得能夠多樣地控制空調(diào)，以及能夠降低壓縮機(jī)和具有壓縮機(jī)的空調(diào)的不必要的電力消耗。
而且，通過(guò)利用導(dǎo)向閥能夠迅速和精確地切換滑動(dòng)閥的背壓，其中該導(dǎo)向閥為經(jīng)濟(jì)地且可靠地。因此，根據(jù)本發(fā)明的可變?nèi)萘垦b置能夠廣泛地用于將要執(zhí)行頻繁的冷卻能力控制的壓縮機(jī)或空調(diào)，以及能夠防止發(fā)生壓縮機(jī)或空調(diào)的效率退化。
圖1為表示空調(diào)的方框圖，該空調(diào)具有根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可變?nèi)萘康男D(zhuǎn)式壓縮機(jī)；圖2為沿圖3的線II-II所得的剖面圖，用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的一個(gè)示例；圖3為沿圖2的線I-I所得的剖面圖；圖4為表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的動(dòng)力運(yùn)行過(guò)程的視圖；圖5為表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的節(jié)約運(yùn)行過(guò)程的視圖；圖6和7為說(shuō)明空調(diào)的運(yùn)行方面的示意圖和流程圖，該空調(diào)具有根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)；圖8為沿圖2的線I-I所得的剖面圖，用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)；圖9為表示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的動(dòng)力運(yùn)行過(guò)程的視圖；圖10為表示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的中間運(yùn)行過(guò)程的視圖；圖11和12為說(shuō)明空調(diào)的運(yùn)行方面的示意圖和流程圖，該空調(diào)具有根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)；圖13為表示根據(jù)本發(fā)明的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的旁通孔的改進(jìn)示例的剖面圖。
具體實(shí)施方式在下文中，將詳細(xì)描述可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法，和具有根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的空調(diào)的驅(qū)動(dòng)方法。
圖1為表示空調(diào)的方框圖，該空調(diào)具有根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可變?nèi)萘康男D(zhuǎn)式壓縮機(jī)；圖2為沿圖3的線II-II所得的剖面圖，用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的一個(gè)示例；圖3為沿圖2的線I-I所得的剖面圖；圖4為表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的動(dòng)力運(yùn)行過(guò)程的視圖；圖5為表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的節(jié)約運(yùn)行過(guò)程的視圖；圖6和7為說(shuō)明空調(diào)的運(yùn)行方面的示意圖和流程圖，該空調(diào)具有根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)；圖8為沿圖2的線I-I所得的剖面圖，用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)；圖9為表示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的中間運(yùn)行過(guò)程的視圖；圖10為表示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的中間運(yùn)行過(guò)程的視圖；圖11和12為說(shuō)明空調(diào)的運(yùn)行方面的示意圖和流程圖，該空調(diào)具有根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)；如圖1至3所示，根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)包括殼體1，其中進(jìn)氣管(SP)和排氣管(DP)可連通地安裝至殼體1，馬達(dá)單元，該馬達(dá)單元安裝在殼體1的上側(cè)并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力，和壓縮單元，該壓縮單元安裝在殼體的下側(cè)并通過(guò)由馬達(dá)單元產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力壓縮致冷劑馬達(dá)單元包括定子(Ms)和轉(zhuǎn)子(Mr)，其中定子(Ms)固定在殼體1的內(nèi)部并從外面接收電力，轉(zhuǎn)子(Mr)與定子(Ms)間隔一定間隙地布置在定子(Ms)上，并與定子(Ms)旋轉(zhuǎn)且相互配合。
該壓縮單元包括汽缸10，該汽缸10為環(huán)形并安裝在殼體1的內(nèi)部，主軸承板(主軸承)20和副軸承板(副軸承)30，該主軸承20和副軸承30覆蓋汽缸的上下兩側(cè)并共同形成內(nèi)部空間(V)，旋轉(zhuǎn)軸40，該旋轉(zhuǎn)軸40壓力地插入轉(zhuǎn)子(Mr)中，并且支承在主軸承20和副軸承30上以及傳遞旋轉(zhuǎn)力，滾動(dòng)活塞50，該滾動(dòng)活塞50以旋轉(zhuǎn)方式連接至旋轉(zhuǎn)軸40的偏心部分41，并在汽缸10的內(nèi)部空間內(nèi)環(huán)行時(shí)壓縮致冷劑，葉片60，該葉片60以徑向方向可移動(dòng)地連接至汽缸10以與滾動(dòng)活塞50的外圓周表面壓力地接觸，并且將汽缸10的內(nèi)部空間(V)分成進(jìn)入室和壓縮室，以及第一排出閥71和第二排出閥72，該第一排出閥71和第二排出閥以可打開(kāi)和可關(guān)閉的方式連接至第一排出孔2和第二排出孔32的前端，其中第一排出孔2和第二排出孔32分別設(shè)置在主軸承20和副軸承30上。
而且，壓縮單元還包括容量變化單元80，該容量變化單元80設(shè)置在副軸承10的一側(cè)上并改變壓縮室的容量，背壓切換單元，該背壓切換單元連接至容量變化單元80并根據(jù)壓縮機(jī)的運(yùn)行模式通過(guò)壓力差運(yùn)行容量變化單元80。
如圖1至3所示，汽缸10形成為環(huán)形以允許滾動(dòng)活塞50進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)，該汽缸10包括葉片縫隙11，該葉片縫隙11線性地形成在汽缸10的一側(cè)上，從而允許葉片60以徑向方向線性移動(dòng)，進(jìn)入孔12，該進(jìn)入孔12以徑向方向穿透地形成在葉片縫隙11的一側(cè)上并與進(jìn)氣管(SP)連通，第一導(dǎo)氣槽13a和第二導(dǎo)氣槽13b，該第一導(dǎo)氣槽13a和第二導(dǎo)氣槽13b形成在葉片縫隙11的另一側(cè)上，并與主軸承20和副軸承30的第一排出孔22和第二排出孔32連通，從而促使致冷氣體的排出，和連通孔14，該連通孔14以軸向方向穿透地形成在進(jìn)入孔12的下面并與進(jìn)入孔12連通，從而將致冷劑引入至汽缸10的內(nèi)部空間(V)，其中致冷劑經(jīng)過(guò)旁通孔13。
主軸承20形成為盤(pán)狀，并在其中心具有在徑向方向上支承旋轉(zhuǎn)軸40的軸承孔22。對(duì)于主軸承20，第一排出孔22形成在汽缸10的一側(cè)上，即形成在主軸承20的一部分上，該部分在滾動(dòng)活塞50旋轉(zhuǎn)的方向上遠(yuǎn)離葉片縫隙11大約345度的最大壓縮角。具有共振室的第一消聲器23固定地安裝在主軸承20的上表面上，以便容納第一排出孔22。
副軸承30形成為盤(pán)狀，并在其中心具有在徑向方向上支承旋轉(zhuǎn)軸40的軸承孔32。對(duì)于副軸承30，第二排出孔32形成在汽缸10的葉片縫隙11的一側(cè)上，即形成在副軸承30的一部分上，該部分在滾動(dòng)活塞50旋轉(zhuǎn)的方向上遠(yuǎn)離葉片縫隙11大約345度的最大壓縮角。第二消聲器33具有共振室以容納第二排出孔32，汽缸10的連通孔14固定地安裝在副軸承30的下表面上。此時(shí)，優(yōu)選地，形成氣體流路(連同旁通孔使用)形成為特定的深度，以連接第二排出孔32和汽缸10的連通孔14以及連同第二消聲器33形成旁通孔34。
如圖3所示，第二排出孔32可與第一排出孔22共線形成，即第二排出孔32與第一排出孔22在軸向方向上對(duì)齊。然而，有需要時(shí)，如圖8所示，第二排出孔32優(yōu)選地形成在以下位置，即在進(jìn)入孔12的方向(即滾動(dòng)活塞旋轉(zhuǎn)的方向)上離葉片縫隙11大約170-200度(更具體地，180-190度)的范圍之內(nèi)，進(jìn)入端的汽缸壓力變得低于殼體1內(nèi)的壓力的位置，使得節(jié)約運(yùn)行模式期間的冷卻能力能夠改變至50％。
第二排出孔32可以具有與第一排出孔22的直徑相同的直徑。有需要時(shí)，第二排出孔32的直徑優(yōu)選地大于第一排出孔22的直徑，使得可以容易地打開(kāi)第二排出閥71。
而且，閥孔35形成在副軸承30的一側(cè)上，即形成在從平面投影的角度看，在相交于進(jìn)入孔12的方向上，垂直于汽缸10的進(jìn)入孔12的位置，其中容量變化單元80的滑動(dòng)閥81滑動(dòng)地插入閥孔35中。
閥孔35由在副軸承30的一側(cè)的外圓周表面上像凹槽一樣凹陷而成，使得其側(cè)面像壁面一樣形成，從而支承將在下文中描述的閥門(mén)彈簧82的一端或支承滑動(dòng)閥81的第一壓力部分81a的后表面，以及打開(kāi)其前表面，其中閥門(mén)止動(dòng)件83壓力地插入，從而支承將在下文中描述的滑動(dòng)閥81的第二壓力部分81b。此時(shí)，第一背壓孔35a和第二背壓孔83a分別形成閥孔35的壁面的中央部分和閥門(mén)止動(dòng)件83的中央部分上，同時(shí)第一背壓孔35a和第二背壓孔83a分別連接至背壓切換單元(將在下文中描述)的第一連接管92和第二連接管93，以供應(yīng)高壓空氣或低壓空氣至滑動(dòng)閥81。
第一排出閥71和第二排出閥72可以具有相同的彈性系數(shù)。然而，有需要時(shí)，優(yōu)選地第二排出閥72的彈性系數(shù)小于第一排出閥71的彈性系數(shù)，使得能夠容易地打開(kāi)第二排出閥72和能夠迅速地旁通壓縮致冷劑。
如圖2至5所示，容量變化單元80包括滑動(dòng)閥81，該滑動(dòng)閥81滑動(dòng)地插入閥孔35中，同時(shí)當(dāng)滑動(dòng)閥81根據(jù)背壓切換單元造成的壓力差在閥孔35內(nèi)移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)閥81打開(kāi)和關(guān)閉旁通孔34，至少一個(gè)閥門(mén)彈簧82，該閥門(mén)彈簧82彈性地支承滑動(dòng)閥81的移動(dòng)方向，并且當(dāng)在兩個(gè)端部之間不存在壓力差時(shí)允許滑動(dòng)閥81在關(guān)閉位置移動(dòng)，和閥門(mén)止動(dòng)件83，該閥門(mén)止動(dòng)件83遮擋閥孔35以阻止滑動(dòng)閥82的分離。
滑動(dòng)閥81包括第一壓力部分81a，該第一壓力部分81a形成為與閥孔35的內(nèi)圓周表面滑動(dòng)地接觸，并且朝閥孔35的壁面放置，以及在從背壓切換單元接收壓力之后打開(kāi)和關(guān)閉旁通孔35，第二壓力部分81b，該第二壓力部分81形成為與閥孔35的內(nèi)圓周表面滑動(dòng)地接觸，并且朝閥門(mén)止動(dòng)件83放置，以及從背壓切換單元接收壓力，和連通部分81c，該連通部分81c連接兩個(gè)壓力部分81a和81b，并且具有形成在其外圓周表面和閥孔35之間的氣體通路，同時(shí)該連通部分81c與旁通孔34連通。
第一壓力部分81a長(zhǎng)于旁通孔34的直徑，彈簧安裝凹槽81d從第一壓力部分8的后端向內(nèi)形成，以便能夠最小化閥門(mén)的長(zhǎng)度，其中閥門(mén)彈簧82插入地固定至彈簧安裝凹槽81d。
背壓切換單元包括壓力切換閥門(mén)組件91，該壓力切換閥門(mén)組件91與進(jìn)氣管(SP)和排氣管(DP)連通，并且形成為交替連接進(jìn)氣管(SP)和排氣管(DP)至容量變化單元80的兩個(gè)側(cè)面，第一連接管92，該第一連接管92連接壓力切換閥門(mén)組件91的第一出口94c至第一壓力部分81a，第二連接管92，該第二連接管92連接壓力切換閥門(mén)組件91的第二出口94d至容量變化單元8的第二壓力部分81b。
該切換閥門(mén)組件91包括切換閥門(mén)外殼94，該切換閥門(mén)外殼94具有與進(jìn)氣管(SP)相連接的低壓側(cè)進(jìn)口94a，連接至排氣管(DP)的高壓側(cè)進(jìn)口94b，連接至第一連接管92的第一出口94c，和連接至第二連接管93的第二出口94d；切換閥門(mén)95，該切換閥門(mén)95滑動(dòng)地連接至切換閥門(mén)外殼94的內(nèi)部，并且選擇性地允許低壓側(cè)進(jìn)口94a和第一出口94c之間的連接和高壓側(cè)進(jìn)口94b和第二出口94d之間的連接，或者低壓側(cè)進(jìn)口94a和第二出口94d之間的連接和高壓側(cè)進(jìn)口94d和第一出口94c之間的連接；電磁體96，該電磁體96安裝在切換閥門(mén)外殼94的一側(cè)上，并且通過(guò)施加電力移動(dòng)切換閥門(mén)95；和切換閥門(mén)彈簧97，該切換閥門(mén)彈簧97包括壓縮彈簧，該壓縮彈簧用于當(dāng)切斷施加于電磁體96的電力時(shí)將切換閥門(mén)95復(fù)位。
優(yōu)選地，電磁體96盡可能地小，并且達(dá)到大約15瓦/小時(shí)或更少的小電力消耗，從而改善可靠性和降低成本和電力消耗。
在附圖中，未描述的附圖標(biāo)記2為冷凝器，3為膨脹機(jī)構(gòu)，4為蒸發(fā)器，5為存儲(chǔ)器，6為冷凝器鼓風(fēng)扇，113為閥門(mén)止動(dòng)件以及114為插頭。
現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的運(yùn)行和效果。即，當(dāng)施加電力至馬達(dá)單元時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸40旋轉(zhuǎn)，滾動(dòng)活塞50在汽缸10的內(nèi)部空間(V)內(nèi)環(huán)行，并與葉片60形成容積，使得吸入和壓縮致冷氣體，并將致冷氣體排出至殼體1。致冷氣體排出至冷卻循環(huán)裝置的冷凝器2，順次通過(guò)膨脹機(jī)構(gòu)3和蒸發(fā)器，然后通過(guò)進(jìn)氣管(SP)重新吸入汽缸10的內(nèi)部空間(V)。重復(fù)執(zhí)行這樣一系列的過(guò)程。
此時(shí)，該可變?nèi)萘啃蛪嚎s機(jī)根據(jù)采用可變?nèi)萘啃蛪嚎s機(jī)的空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)以節(jié)約運(yùn)行模式或動(dòng)力運(yùn)行模式運(yùn)行?，F(xiàn)在將更詳細(xì)地描述運(yùn)行。如圖4所示，在動(dòng)力運(yùn)行模式期間，通過(guò)施加電力至背壓切換單元的電磁體96，其中該背壓切換單元為導(dǎo)向閥，切換閥門(mén)95通過(guò)克服切換閥門(mén)彈簧97的彈力移動(dòng)，以允許高壓側(cè)進(jìn)口94a與第一連接管92連通，以及允許低壓側(cè)進(jìn)口94b與第二連接管93連通。因此，通過(guò)排氣管(DP)排出的高壓致冷氣體通過(guò)第一連接管92朝滑動(dòng)閥81的第一壓縮部分81a引入，同時(shí)吸入進(jìn)氣管(SP)的低壓致冷氣體通過(guò)第二連接管93朝滑動(dòng)閥81的第二壓力部分81b引入，使得滑動(dòng)閥81朝第二壓力部分81b移動(dòng)以允許第一壓力部分81a阻塞旁通孔32。此時(shí)，壓縮在汽缸10的內(nèi)部空間(V)內(nèi)的壓縮氣體克服第一排出閥81和第二排出閥75，通過(guò)第一排出孔22和第二排出孔32，并且排出至第一消聲器23和第二消聲器33。此時(shí)，由于滑動(dòng)閥81阻塞旁通孔34，故排出至第二消聲器33的壓縮氣體僅以最初的驅(qū)動(dòng)階段臨時(shí)排出，而不能更進(jìn)一步地排出。最后，所有的壓縮氣體通過(guò)第一排出孔22排出到殼體1內(nèi)，并且移動(dòng)至冷凝器2。由于當(dāng)啟動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)，第一連接管92的壓力與第二連接管93的壓力相平衡，故這種運(yùn)行能夠以如下方式執(zhí)行動(dòng)力運(yùn)行模式，即滑動(dòng)閥81的第一壓力部分81a僅利用閥門(mén)彈簧82的彈力阻塞旁通孔34，而不用單獨(dú)運(yùn)行背壓切換單元。
然后，如圖5所示，在節(jié)約運(yùn)行模式期間，通過(guò)切斷施加于背壓切換單元的電磁體96的電力，其中該背壓切換單元為導(dǎo)向閥，切換閥門(mén)95通過(guò)切換閥門(mén)彈簧97的恢復(fù)力移動(dòng)，以允許高壓側(cè)進(jìn)口94a與第二連接管93連通，以及允許低壓側(cè)進(jìn)口94b與第一連接管92連通。因此，通過(guò)排氣管(DP)排出的高壓致冷氣體通過(guò)第二連接管93朝滑動(dòng)閥81的第二壓力部分81b引入，同時(shí)吸入進(jìn)氣管(SP)的低壓致冷氣體朝滑動(dòng)閥81的第一壓力部分81a引入，使得滑動(dòng)閥81通過(guò)克服閥門(mén)彈簧82的彈力朝第一壓力部分81a移動(dòng)，以及旁通孔34遇到待打開(kāi)的滑動(dòng)閥81的連通部分81c。此時(shí)，由于排出至第二消聲器33的壓縮氣體通過(guò)旁通孔34并引入至進(jìn)入孔12，故第二消聲器33處在相比于第一消聲器23相對(duì)較低的壓力狀態(tài)。因此，從汽缸10排出的致冷氣體僅朝處于相對(duì)較低的壓力狀態(tài)的第二排出孔32排出，使得壓縮機(jī)很少執(zhí)行壓縮。
具有根據(jù)本發(fā)明的可變?nèi)萘啃脱b置的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)以圖7所示的方式運(yùn)行。即，在可變?nèi)萘繂卧?0的滑動(dòng)閥81阻塞副軸承30的旁通孔34的情況時(shí)，以動(dòng)力運(yùn)行模式運(yùn)行，從而達(dá)到最大的冷卻能力。
然后，控制單元計(jì)算處于動(dòng)力運(yùn)行模式的壓縮機(jī)的恰當(dāng)?shù)睦鋮s能力。如果需要降低冷卻能力，運(yùn)行背壓切換單元以因此供應(yīng)高壓致冷氣體至高壓側(cè)進(jìn)口94a和第一連接管92，并且供應(yīng)低壓致冷氣體至低壓側(cè)進(jìn)口94b和第二連接管93，以便執(zhí)行節(jié)約運(yùn)行模式。此時(shí)，在節(jié)約運(yùn)行模式中，容量變化單元80的滑動(dòng)閥81打開(kāi)旁通孔34，汽缸10的所有壓縮致冷劑排除至進(jìn)入孔12。此時(shí)，如果長(zhǎng)時(shí)間(通常地，長(zhǎng)于一分鐘)地延續(xù)節(jié)約運(yùn)行，系統(tǒng)的壓力差將不再存在，同時(shí)在切換滑動(dòng)閥81之后，有意的動(dòng)力運(yùn)行變得不可能。即，由于即使在高壓側(cè)和低壓側(cè)之間不存在最小壓力差，也不能執(zhí)行從節(jié)約運(yùn)行模式到動(dòng)力運(yùn)行模式的切換。為此，優(yōu)選地，根據(jù)運(yùn)行條件，冷凝器2和蒸發(fā)器4的溫度或冷凝器2和蒸發(fā)器4之間的溫差，或通過(guò)檢測(cè)高低壓力的方法設(shè)置最大節(jié)約運(yùn)行時(shí)限。此時(shí)，最經(jīng)濟(jì)的方法是通過(guò)利用冷凝器2和蒸發(fā)器的溫度以及冷凝器2和蒸發(fā)器之間的溫差設(shè)置時(shí)限。
如圖8所示，具有根據(jù)本發(fā)明的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的空調(diào)能夠如圖8所示的運(yùn)行。首先，由于施加電力，室內(nèi)溫度和設(shè)置溫度(A)相比較，同時(shí)執(zhí)行實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的最大冷卻能力的最大冷卻能力運(yùn)行(動(dòng)力運(yùn)行)。即檢測(cè)室內(nèi)溫度，然后室內(nèi)溫度與設(shè)置溫度(A)相比較，如果室內(nèi)溫度高于設(shè)置溫度(A)，則在控制背壓切換單元以允許容量變化單元80阻塞旁通孔34的情況中運(yùn)行壓縮機(jī)。此時(shí)，在以最大冷卻能力啟動(dòng)之前，室內(nèi)溫度與設(shè)置溫度(A)相比較，同時(shí)根據(jù)溫差確定壓縮機(jī)所需的總冷卻能力，以便根據(jù)所確定的冷卻能力運(yùn)行。因此，能夠多樣地控制空調(diào)的冷卻能力，提高空調(diào)的效率，以及能夠防止不必要的電力消耗。
然后，在最大冷卻能力運(yùn)行期間，室內(nèi)溫度與設(shè)置溫度(A)相比較。如果室內(nèi)溫度高于設(shè)置溫度(A)，則繼續(xù)最大冷卻能力運(yùn)行。相反，如果室內(nèi)溫度低于設(shè)置溫度(A)，則控制背壓切換單元以允許容量變化單元80打開(kāi)旁通孔34，因此壓縮在汽缸10內(nèi)的所有致冷氣體排除至進(jìn)入孔12，從而實(shí)現(xiàn)最小冷卻能力運(yùn)行模式(節(jié)約運(yùn)行)，其中壓縮機(jī)的冷卻能力變?yōu)榱?。此時(shí)，在空調(diào)的情況下，在反饋室內(nèi)溫度相對(duì)較短的時(shí)間周期(如三分鐘)之后，控制冷卻能力。一般地，如果執(zhí)行最小冷卻能力運(yùn)行長(zhǎng)于一分鐘，則系統(tǒng)的壓力差將消失，這將不可能在切換壓縮機(jī)的滑動(dòng)閥81之后有意地將運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換至最大冷卻能力運(yùn)行模式。因此，由于壓縮機(jī)的運(yùn)行方法，優(yōu)選地，根據(jù)運(yùn)行條件，冷凝器和蒸發(fā)器的溫度或冷凝器和蒸發(fā)器之間的溫差，或通過(guò)檢測(cè)高低壓力的方法設(shè)置最大冷卻能力運(yùn)行時(shí)限。優(yōu)選地，執(zhí)行壓縮機(jī)的節(jié)約運(yùn)行和最小冷卻能力運(yùn)行相當(dāng)于動(dòng)力運(yùn)行時(shí)間的30-40％的時(shí)間周期，以便產(chǎn)生所需的最小壓力差。
例如，由于具有根據(jù)本實(shí)施例的容量變化裝置的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的冷卻能力在節(jié)約運(yùn)行模式時(shí)為零，故如果希望總冷卻能力為40％達(dá)三分鐘，則執(zhí)行動(dòng)力運(yùn)行達(dá)0.4*時(shí)間(t)的時(shí)間周期，同時(shí)執(zhí)行節(jié)約運(yùn)行達(dá)0.4*時(shí)間(t)的時(shí)間周期。此時(shí)，由于不能執(zhí)行節(jié)約運(yùn)行長(zhǎng)于一分鐘，故執(zhí)行動(dòng)力運(yùn)行0.4分鐘以及執(zhí)行節(jié)約運(yùn)行一分鐘，使得經(jīng)常轉(zhuǎn)換用于控制壓縮機(jī)的容量的一系列運(yùn)行模式以優(yōu)化空調(diào)的運(yùn)行。在節(jié)約運(yùn)行期間，通過(guò)停止壓縮機(jī)可最小化電力消耗。
現(xiàn)在將描述本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。即在上述一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)排出孔22和32布置在相同的軸線上，壓縮機(jī)的運(yùn)行被分成動(dòng)力運(yùn)行模式(冷卻能力；100％運(yùn)行)和節(jié)約運(yùn)行模式(冷卻能力；0％運(yùn)行)的兩種模式。而且，采用壓縮機(jī)的空調(diào)的運(yùn)行也被分成最大冷卻能力運(yùn)行(壓縮機(jī)的動(dòng)力運(yùn)行)和最小冷卻能力運(yùn)行(壓縮機(jī)的節(jié)約運(yùn)行)。而且，在比較室內(nèi)溫度和設(shè)置溫度之后，控制最大冷卻能力運(yùn)行的運(yùn)行時(shí)間和最小冷卻能力運(yùn)行的運(yùn)行時(shí)間，從而獲得最優(yōu)的空氣調(diào)節(jié)效果。然而，如圖8所示，在本實(shí)施例中，第一排出孔22和第二排出孔32以預(yù)定間隔形成在不同的軸線上。在這種情形中，動(dòng)力運(yùn)行模式與兩個(gè)排出孔在相同的軸線上對(duì)齊的情形相似，其中通過(guò)關(guān)閉旁通孔33運(yùn)行。然而，如果打開(kāi)旁通孔，一部分致冷氣體通過(guò)第二排出孔32排除，剩余的致冷氣體仍然通過(guò)旋轉(zhuǎn)活塞50朝第一排出孔22移動(dòng)，以便進(jìn)一步壓縮和排出。因此，壓縮機(jī)以最大運(yùn)行(即動(dòng)力運(yùn)行模式)的大約50％的容量運(yùn)行。因此，能夠最小化壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)，同時(shí)能夠降低壓縮機(jī)的容量大約50％，這將允許執(zhí)行各種運(yùn)行模式和改善壓縮機(jī)的效率。
如果多個(gè)排出孔如上所述地布置在不同的軸線上，能夠以中間運(yùn)行模式運(yùn)行壓縮機(jī)，該中間運(yùn)行模式能夠降低啟動(dòng)負(fù)載。例如，如圖9所示，支承滑動(dòng)閥81的閥門(mén)彈簧82布置在第二壓縮部分81b的后表面上。當(dāng)在停止壓縮機(jī)時(shí)高壓側(cè)的壓力和低壓側(cè)的壓力平衡時(shí)，滑動(dòng)閥81利用閥門(mén)彈簧82的彈力朝附圖的右側(cè)移動(dòng)，使得滑動(dòng)閥81的連通部分81c與旁通孔34重疊。如果壓縮機(jī)以這種狀態(tài)啟動(dòng)，則一部分壓縮致冷劑將通過(guò)第二排出孔22泄漏至旁通孔34，剩余的致冷劑按照原樣壓縮并通過(guò)第一排出孔22排出至殼體1。采用這種方式，壓縮機(jī)以中間運(yùn)行模式啟動(dòng)。
然后，如圖10所示，通過(guò)以相反的方式運(yùn)行背壓切換單元，高壓致冷氣體供應(yīng)至滑動(dòng)閥81的第一壓縮部分81a的后表面，使得滑動(dòng)閥81移動(dòng)至左側(cè)，以允許第一壓縮部分81a阻塞旁通孔34。因此，汽缸之的所有壓縮致冷劑通過(guò)第一排出孔22排出至殼體1，以便壓縮機(jī)以動(dòng)力運(yùn)行模式運(yùn)行。
然后，如上所述，重復(fù)執(zhí)行以下過(guò)程，即將運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換為中間運(yùn)行模式，并且在一定的時(shí)間周期(一分鐘之內(nèi))后將運(yùn)行模式再次轉(zhuǎn)換為動(dòng)力運(yùn)行模式，從而如圖11所述的繼續(xù)運(yùn)行壓縮機(jī)。
現(xiàn)在將描述采用可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的空調(diào)的運(yùn)行，其中多個(gè)排出孔布置在不同的位置。即，由于施加電力，故執(zhí)行中間運(yùn)行模式一定的時(shí)間周期，其中汽缸內(nèi)的一部分壓縮氣體排除至旁通孔34。
然后，室內(nèi)溫度與設(shè)置溫度(A)相比較。如果室內(nèi)溫度高于設(shè)置溫度(A)，則以容量變化單元80的滑動(dòng)閥81阻塞旁通孔34的狀態(tài)運(yùn)行，從而執(zhí)行最大冷卻能力運(yùn)行(動(dòng)力運(yùn)行)。
然后，在最大運(yùn)行模式期間，室內(nèi)溫度與設(shè)置溫度(A)相比較。如果室內(nèi)溫度低于設(shè)置溫度(A)，則執(zhí)行中間冷卻能力運(yùn)行，其中通過(guò)打開(kāi)旁通孔34排除一部分壓縮氣體。此時(shí)，在中間冷卻能力運(yùn)行期間，如果室內(nèi)溫度低于設(shè)置溫度(A)，則室內(nèi)溫度與設(shè)置溫度(B)相比較。如果室內(nèi)溫度高于設(shè)置溫度(B)，則繼續(xù)中間冷卻能力運(yùn)行。然而，如果室內(nèi)溫度低于設(shè)置溫度(B)時(shí)，停止壓縮機(jī)。
然后，在中間運(yùn)行模式期間，室內(nèi)溫度與設(shè)置溫度(B)相比較。如果室內(nèi)溫度低于設(shè)置溫度(B)，切斷電力以便停止壓縮機(jī)。此時(shí)，在執(zhí)行動(dòng)力運(yùn)行或中間運(yùn)行之前，室內(nèi)溫度與設(shè)置溫度(A)相比較。然后，在根據(jù)溫差確定壓縮機(jī)所需的總冷卻能力之后運(yùn)行，使得能夠多樣地控制空調(diào)的冷卻能力，從而改善空調(diào)的效率和阻止不必要的電力消耗。例如，如果希望壓縮機(jī)的總冷卻能力為大約20％達(dá)三分鐘，則執(zhí)行動(dòng)力運(yùn)行0.2*時(shí)間(t)的時(shí)間周期，執(zhí)行中間運(yùn)行0.8*時(shí)間(t)的時(shí)間周期。而且，由于當(dāng)啟動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)執(zhí)行中間冷卻能力運(yùn)行，故能夠以降低的壓縮負(fù)載容易地啟動(dòng)壓縮機(jī)，同時(shí)即使在高壓側(cè)和低壓側(cè)之間的壓力平衡消失的狀態(tài)，也能夠運(yùn)行壓縮機(jī)，從而縮短重新啟動(dòng)所需的時(shí)間。而且，能夠降低啟動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)所產(chǎn)生的壓縮機(jī)振動(dòng)，以及能夠防止由于壓縮氣體的反流而發(fā)生的旋轉(zhuǎn)軸的反向旋轉(zhuǎn)，從而改善壓縮機(jī)的可靠性。此外，根據(jù)本實(shí)施例，如果在中間運(yùn)行期間壓縮機(jī)的冷卻能力過(guò)度，則能夠在停止和中間運(yùn)行之間頻繁的切換而優(yōu)化空氣調(diào)節(jié)運(yùn)行。
在根據(jù)本發(fā)明的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)中，第二排出孔32可形成第二副軸承30。然而，有需要時(shí)，第二排出孔32可從汽缸110的內(nèi)圓周表面穿透至其外圓周表面形成。如圖13所示，即第二排出孔111形成在汽缸110的一側(cè)的圓周表面上以旁通一部分致冷氣體。第一排出孔(未示出)形成在主軸承120上，該主軸承120覆蓋汽缸110的上表面，旁通孔形成在副軸承130上以與第二排出孔111連通，從而允許第二排出孔與汽缸110的進(jìn)入孔(未示出)連通，該副軸承130覆蓋汽缸110的下表面。
優(yōu)選地，一個(gè)實(shí)施例的第二排出孔111的直徑或第二排出閥的彈性系數(shù)適用于這種情形。
而且，打開(kāi)和關(guān)閉第一排出孔的排出閥(未示出)為蓋型閥門(mén)，該蓋型閥門(mén)的一端是固定的，第二排出閥112形成為板狀閥門(mén)以滑動(dòng)地打開(kāi)和關(guān)閉。為此，與第二排出孔111連通的特殊的閥孔110a以徑向方向穿透地形成在汽缸110上。
如上所述，提供有多個(gè)排出孔和多個(gè)排出閥，能夠自由地改變他們中的一個(gè)的位置角，使得能夠任意地將能力降低模式中的冷卻能力設(shè)置在0-100％之間。因此，能夠根據(jù)各種環(huán)境執(zhí)行空氣調(diào)節(jié)運(yùn)行。
而且，由于在控制壓縮機(jī)內(nèi)的容量變化單元之后切換運(yùn)行模式，其中該壓縮機(jī)具有導(dǎo)向閥，該導(dǎo)向閥小且可靠并需要小的電力消耗，故采用這種壓縮機(jī)的空調(diào)的安裝位置能夠處于舒適的狀態(tài)，同時(shí)能夠根據(jù)天氣的負(fù)載執(zhí)行最優(yōu)的空氣調(diào)節(jié)，從而降低年電力消耗。
而且，相比于利用變換器的能力控制方法，能夠極大地降低單價(jià)，能夠簡(jiǎn)化系統(tǒng)，以及能夠提高其可靠性。
該可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的運(yùn)行方法，和具有可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的空調(diào)的運(yùn)行方法能夠用于所有需要壓縮機(jī)的裝置，諸如空調(diào)，冰箱，櫥窗等等。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下可對(duì)本發(fā)明做出多種改進(jìn)和變動(dòng)。因此，希望本發(fā)明包括在附加權(quán)利要求
和其等效物的范圍之內(nèi)所提供的本發(fā)明的修改和變動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其包括殼體，該殼體具有與蒸發(fā)器連通的進(jìn)氣管和與冷凝器連通的排氣管；汽缸，該汽缸固定地安裝在所述殼體上，其包括內(nèi)部空間，在該內(nèi)部空間的中心，滾動(dòng)活塞在環(huán)行的同時(shí)壓縮致冷劑；進(jìn)入孔，該進(jìn)入孔以徑向方向穿透地形成在所述內(nèi)部空間，并且與所述進(jìn)氣管連通；以及葉片縫隙，該葉片縫隙以徑向方向形成以便支承葉片，該葉片在徑向方向上與所述滾動(dòng)活塞相接觸并將所述內(nèi)部空間分成壓縮室和進(jìn)入室；多個(gè)支承板，該多個(gè)支承板通過(guò)覆蓋所述汽缸的上下兩個(gè)側(cè)面共同形成內(nèi)部空間，排出孔，該排出孔形成在同一軸線上，并且與所述汽缸的所述內(nèi)部空間相連通并排出壓縮致冷劑，和旁通孔，該旁通孔與一個(gè)排出孔連通并與所述汽缸的所述進(jìn)入孔連通；多個(gè)排出閥，該多個(gè)排出閥安裝在每個(gè)排出孔的前端表面上，以便打開(kāi)和關(guān)閉每個(gè)支承板的所述排出孔；容量變化單元，該容量變化單元連接至所述支承板，并且選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉所述支承板的所述旁通孔，以將一部分壓縮致冷劑排除至所述進(jìn)入孔；和背壓切換單元，該背壓切換單元差別地供應(yīng)背壓至所述容量變化單元，以便允許所述容量變化單元根據(jù)所述壓縮機(jī)的運(yùn)行模式打開(kāi)和關(guān)閉所述旁通孔。
2.一種可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其包括殼體，該殼體具有與蒸發(fā)器連通的進(jìn)氣管和與冷凝器連通的排氣管；汽缸，該汽缸固定地安裝在所述殼體上，其包括內(nèi)部空間，在該內(nèi)部空間的中心，滾動(dòng)活塞在環(huán)行的同時(shí)壓縮致冷劑；進(jìn)入孔，該進(jìn)入孔以徑向方向穿透地形成在所述內(nèi)部空間，并且與所述進(jìn)氣管連通；以及葉片縫隙，該葉片縫隙以徑向方向形成以便支承葉片，該葉片在徑向方向上與所述滾動(dòng)活塞相接觸并將所述內(nèi)部空間分成壓縮室和進(jìn)入室；多個(gè)支承板，該多個(gè)支承板通過(guò)覆蓋所述汽缸的上下兩個(gè)側(cè)面共同形成內(nèi)部空間，排出孔，該排出孔形成在不同的軸線上，并且與所述汽缸的所述內(nèi)部空間相連通并排出壓縮致冷劑，和旁通孔，該旁通孔與一個(gè)排出孔連通并與所述汽缸的所述進(jìn)入孔連通；多個(gè)排出閥，該多個(gè)排出閥安裝在每個(gè)排出孔的前端表面上，以便打開(kāi)和關(guān)閉每個(gè)支承板的所述排出孔；容量變化單元，該容量變化單元連接至所述支承板，并且選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉所述支承板的所述旁通孔，以將一部分壓縮致冷劑排除至所述進(jìn)入孔；和背壓切換單元，該背壓切換單元差別地供應(yīng)背壓至所述容量變化單元，以便允許所述容量變化單元根據(jù)所述壓縮機(jī)的運(yùn)行模式打開(kāi)和關(guān)閉所述旁通孔。
3.一種可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其包括殼體，該殼體具有與蒸發(fā)器連通的進(jìn)氣管和與冷凝器連通的排氣管；汽缸，該汽缸固定地安裝在所述殼體上，其包括內(nèi)部空間，在該內(nèi)部空間的中心，滾動(dòng)活塞在環(huán)行的同時(shí)壓縮致冷劑；進(jìn)入孔，該進(jìn)入孔以徑向方向穿透地形成在所述內(nèi)部空間，并且與所述進(jìn)氣管連通；以及葉片縫隙，該葉片縫隙以徑向方向形成以便支承葉片，該葉片在徑向方向上與所述滾動(dòng)活塞相接觸并將所述內(nèi)部空間分成壓縮室和進(jìn)入室；多個(gè)支承板，該多個(gè)支承板通過(guò)覆蓋所述汽缸的上下兩個(gè)側(cè)面共同形成內(nèi)部空間，其中排出孔形成在一個(gè)支承板上，該排出孔與所述汽缸的所述內(nèi)部空間相連通并將壓縮氣體排入所述殼體內(nèi)，使得其軸心以直角相交于所述汽缸的所述排出孔，以及在另一個(gè)支承板上形成有旁通孔，該旁通孔允許所述汽缸的所述排出孔與所述進(jìn)入孔連通；多個(gè)排出閥，該多個(gè)排出閥安裝在每個(gè)排出孔的前端表面上，以便打開(kāi)和關(guān)閉每個(gè)支承板的所述排出孔；容量變化單元，該容量變化單元連接至所述支承板，并且選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉所述支承板的所述旁通孔，以將一部分壓縮致冷劑排除至所述進(jìn)入孔；和背壓切換單元，該背壓切換單元差別地供應(yīng)背壓至所述容量變化單元，以便允許所述容量變化單元根據(jù)所述壓縮機(jī)的運(yùn)行模式打開(kāi)和關(guān)閉所述旁通孔。
4.一種可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其包括殼體，該殼體具有與蒸發(fā)器連通的進(jìn)氣管和與冷凝器連通的排氣管；汽缸，該汽缸固定地安裝在所述殼體上，其包括內(nèi)部空間，在該內(nèi)部空間的中心，滾動(dòng)活塞在環(huán)行的同時(shí)壓縮致冷劑；進(jìn)入孔，該進(jìn)入孔以徑向方向穿透地形成在所述內(nèi)部空間，并且與所述進(jìn)氣管連通；以及葉片縫隙，該葉片縫隙以徑向方向形成以便支承葉片，該葉片在徑向方向上與所述滾動(dòng)活塞相接觸并將所述內(nèi)部空間分成壓縮室和進(jìn)入室；多個(gè)支承板，該多個(gè)支承板通過(guò)覆蓋所述汽缸的上下兩個(gè)側(cè)面共同形成內(nèi)部空間，其中排出孔形成在一個(gè)支承板上，該排出孔與所述汽缸的所述內(nèi)部空間相連通并將壓縮氣體排入所述殼體內(nèi)，從而與所述汽缸的所述排出孔偏心，并且在另一個(gè)支承板上形成有旁通孔，該旁通孔允許所述汽缸的所述排出孔與所述進(jìn)入孔連通；多個(gè)排出閥，該多個(gè)排出閥安裝在每個(gè)排出孔的前端表面上，以便打開(kāi)和關(guān)閉每個(gè)支承板的所述排出孔；容量變化單元，該容量變化單元連接至所述支承板，并且選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉所述支承板的所述旁通孔，以將一部分壓縮致冷劑排除至所述進(jìn)入孔；和背壓切換單元，該背壓切換單元差別地供應(yīng)背壓至所述容量變化單元，以便允許所述容量變化單元根據(jù)所述壓縮機(jī)的運(yùn)行模式打開(kāi)和關(guān)閉所述旁通孔。
5.如權(quán)利要求
1或3所述的壓縮機(jī)，其中所述多個(gè)排出孔以最大壓縮角形成。
6.如權(quán)利要求
2或4所述的壓縮機(jī)，其中，與所述殼體的內(nèi)部連通的所述排出孔以最大壓縮角形成，同時(shí)在所述滾動(dòng)活塞旋轉(zhuǎn)的方向上離所述葉片170-200度的范圍內(nèi)設(shè)置與所述旁通孔連通的所述排出孔。
7.如權(quán)利要求
1至6中的任意一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)，其中，所述多個(gè)排出孔具有相同的直徑。
8.如權(quán)利要求
1至6中的任意一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)，其中，在所述多個(gè)排出孔中，與所述旁通孔連通的排出孔的直徑大于另一個(gè)排出孔的直徑。
9.如權(quán)利要求
1至6中的任意一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)，其中，所述多個(gè)排出孔具有相同的彈性系數(shù)。
10.如權(quán)利要求
1至6中的任意一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)，其中，在所述多個(gè)排出閥中，與所述旁通孔連通的排出孔側(cè)的所述排出閥具有相對(duì)小的彈性系數(shù)。
11.如權(quán)利要求
1至4中的任意一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)，其中所述支承板在其中具有以直角相交于所述旁通孔的閥孔，所述容量變化單元安裝在所述閥孔上。
12.如權(quán)利要求
11所述的壓縮機(jī)，其中所述容量變化單元包括滑動(dòng)閥，該滑動(dòng)閥滑動(dòng)地插入所述閥孔，并且通過(guò)根據(jù)所述背壓切換單元造成的壓力差而產(chǎn)生的在閥孔內(nèi)的移動(dòng)來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉所述旁通孔；至少一個(gè)閥門(mén)彈簧，該閥門(mén)彈簧彈性地支承所述滑動(dòng)閥的移動(dòng)方向，并且當(dāng)在兩個(gè)端部之間不存在壓力差時(shí)允許移動(dòng)所述滑動(dòng)閥至關(guān)閉位置；和閥門(mén)止動(dòng)件，該閥門(mén)止動(dòng)件遮擋所述閥孔以阻止所述滑動(dòng)閥的分離。
13.如權(quán)利要求
12所述的壓縮機(jī)，所述滑動(dòng)閥包括多個(gè)壓縮部分，該多個(gè)壓縮部分放置在所述旁通孔的兩側(cè)，并形成為與所述閥孔的內(nèi)圓周表面滑動(dòng)地接觸，以及在接收經(jīng)過(guò)所述背壓切換單元的壓力之后移動(dòng)，使得多個(gè)壓縮部分中的至少一個(gè)能夠打開(kāi)和關(guān)閉所述旁通孔；和連通部分，該連通部分連接所述多個(gè)壓力部分，并且具有形成在其外圓周表面和所述閥孔之間的氣體通路。
14.如權(quán)利要求
13所述的壓縮機(jī)，其中，所述閥門(mén)彈簧安裝成當(dāng)所述滑動(dòng)閥的兩個(gè)端部的壓力相同時(shí)允許一個(gè)壓力部分阻塞所述旁通孔。
15.如權(quán)利要求
12所述的壓縮機(jī)，其中，所述閥門(mén)彈簧安裝成允許所述連通部分與所述旁通孔連通，從而當(dāng)所述滑動(dòng)閥的兩個(gè)端部的壓力相同時(shí)打開(kāi)所述旁通孔。
16.如權(quán)利要求
14和15所述的壓縮機(jī)，其中，彈簧安裝凹槽形成在所述滑動(dòng)閥的所述壓力部分上，其中所述彈性元件插入地固定至該彈簧安裝凹槽。
17.如權(quán)利要求
11所述的壓縮機(jī)，其中，所述閥孔包括分別與所述背壓切換單元的出口連通的第一背壓孔和第二背壓孔。
18.如權(quán)利要求
1至4中的任意一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)，其中，所述背壓切換單元包括壓力切換閥門(mén)組件，該壓力切換閥門(mén)組件與所述進(jìn)氣管和所述排氣管連通，并且允許所述進(jìn)氣管和所述排氣管交替地連接至所述容量變化單元的兩側(cè)；第一連接管，該第一連接管連接所述壓力切換閥門(mén)組件的第一出口至所述容量變化單元的一側(cè)；和第二連接管，該第二連接管連接所述壓力切換閥門(mén)組件的第二出口至所述容量變化單元的另一側(cè)。
19.如權(quán)利要求
17所述的壓縮機(jī)，其中所述切換閥門(mén)組件包括切換閥門(mén)外殼，該切換閥門(mén)外殼具有連接至所述進(jìn)氣管的低壓側(cè)進(jìn)口，連接至所述排氣管的高壓側(cè)進(jìn)口，連接至所述第一連接管的第一出口和連接至所述第二連接管的第二出口；切換閥門(mén)，該切換閥門(mén)滑動(dòng)地接合于所述切換閥門(mén)外殼的內(nèi)部，并且選擇性地允許在所述低壓側(cè)進(jìn)口與所述第一出口之間和在所述高壓側(cè)進(jìn)口與所述第二出口之間的連接，或者在所述低壓側(cè)進(jìn)口與所述第二出口之間和在所述高壓側(cè)進(jìn)口與所述第一出口之間的連接；電磁體，該電磁體安裝在所述切換閥門(mén)外殼的一側(cè)，并且通過(guò)施加的電力而移動(dòng)所述切換閥門(mén)；和彈性元件，當(dāng)切斷施加于所述電磁體的電力時(shí)該彈性元件將所述切換閥門(mén)復(fù)位。
20.一種權(quán)利要求
1或3所述的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的運(yùn)行方法，交替執(zhí)行動(dòng)力運(yùn)行模式，其中，由于啟動(dòng)所述壓縮機(jī)時(shí)容量變化單元阻塞所述旁通孔，以最大冷卻能力運(yùn)行；和節(jié)約運(yùn)行模式，其中，在所述動(dòng)力運(yùn)行模式期間，如果在通過(guò)控制單元計(jì)算所述壓縮機(jī)的恰當(dāng)?shù)睦鋮s能力之后，需要降低冷卻能力，則運(yùn)行所述背壓切換單元，使得所述容量變化單元打開(kāi)所述旁通孔，以允許所述汽缸內(nèi)的所有壓縮致冷劑被排除至進(jìn)入孔。
21.如權(quán)利要求
20所述的方法，其中，在檢測(cè)在高壓側(cè)和低壓側(cè)之間是否存在壓力差后，繼續(xù)或停止所述節(jié)約運(yùn)行模式。
22.如權(quán)利要求
21所述的方法，其中，如果在檢測(cè)冷凝器和蒸發(fā)器的溫度之后，冷凝器和蒸發(fā)器的溫度在預(yù)設(shè)溫度范圍之內(nèi)，則在確定所述高壓側(cè)和所述低壓側(cè)之間的所述壓力差為有效壓力差之后，繼續(xù)所述節(jié)約運(yùn)行，而如果所檢測(cè)的溫度不在所述預(yù)設(shè)溫度范圍之內(nèi)，則運(yùn)行所述背壓切換單元以便直接轉(zhuǎn)換至所述動(dòng)力運(yùn)行模式。
23.一種權(quán)利要求
2或4所述的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的運(yùn)行方法，交替執(zhí)行中間運(yùn)行模式，其中當(dāng)啟動(dòng)所述壓縮機(jī)時(shí)容量變化單元打開(kāi)旁通孔，以便允許汽缸的一部分壓縮致冷劑被排除至進(jìn)入孔；動(dòng)力運(yùn)行模式，其中由于在執(zhí)行所述中間運(yùn)行模式一定時(shí)間后運(yùn)行背壓切換單元使所述容量變化單元阻塞所述旁通孔，從而以所述最大冷卻能力運(yùn)行；和中間運(yùn)行模式，其中，在所述動(dòng)力運(yùn)行模式期間，如果在通過(guò)控制單元計(jì)算所述壓縮機(jī)的恰當(dāng)?shù)睦鋮s能力之后需要降低冷卻能力，則以相反的方式運(yùn)行所述背壓切換單元，使得所述容量變化單元打開(kāi)所述旁通孔，以允許所述汽缸的一部分壓縮致冷劑被排除至所述進(jìn)入孔。
24.如權(quán)利要求
23所述的方法，其中，在檢測(cè)高壓側(cè)和低壓側(cè)之間是否存在壓力差之后，繼續(xù)或停止所述中間運(yùn)行模式。
25.如權(quán)利要求
24所述的方法，其中，如果在檢測(cè)冷凝器和蒸發(fā)器的溫度之后，冷凝器和蒸發(fā)器的溫度在預(yù)設(shè)溫度范圍之內(nèi)，則在確定所述高壓側(cè)和所述低壓側(cè)之間的所述壓力差為有效壓力差之后，繼續(xù)所述節(jié)約運(yùn)行，而如果所檢測(cè)的溫度不在所述預(yù)設(shè)溫度范圍之內(nèi)，則運(yùn)行所述背壓切換單元以便直接轉(zhuǎn)換至所述動(dòng)力運(yùn)行模式。
26.如權(quán)利要求
23所述的方法，其中，在所述中間運(yùn)行模式期間，如果在通過(guò)控制單元計(jì)算恰當(dāng)?shù)睦鋮s能力之后，需要將所述冷卻能力降低至零，則進(jìn)一步執(zhí)行停止模式，該停止模式通過(guò)切斷電力而停止所述壓縮機(jī)。
27.一種具有權(quán)利要求
1或3所述的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的空調(diào)的運(yùn)行方法，執(zhí)行最大冷卻能力模式，其中，如果在供電情況下比較室內(nèi)溫度和設(shè)置溫度(A)時(shí)，所述室內(nèi)溫度高于所述設(shè)置溫度(A)，則壓縮機(jī)的容量變化單元阻塞與汽缸的內(nèi)部空間連通的旁通孔，從而以所述最大冷卻能力運(yùn)行；最小冷卻能力模式，其中，在所述最大冷卻能力模式期間，如果在比較所述室內(nèi)溫度和所述設(shè)置溫度(A)時(shí)，所述室內(nèi)溫度低于所述設(shè)置溫度(A)，則所述容量變化單元打開(kāi)所述旁通孔，以允許所述汽缸的所述內(nèi)部空間的所有壓縮致冷劑被排除至進(jìn)入孔，其中如果所述室內(nèi)溫度高于所述設(shè)置溫度(A)，則繼續(xù)執(zhí)行所述最大冷卻能力模式；和停止模式，其中，在所述最小冷卻能力模式期間，如果在比較所述室內(nèi)溫度和設(shè)置溫度(B)時(shí)，所述室內(nèi)溫度低于設(shè)置溫度(B)，則通過(guò)切斷電力而停止所述壓縮機(jī)。
28.一種具有權(quán)利要求
1和3或2和4所述的可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的空調(diào)的運(yùn)行方法，執(zhí)行中間冷卻能力模式，其中，如果在供電情況下比較室內(nèi)溫度和設(shè)置溫度(A)時(shí)，所述室內(nèi)溫度高于所述設(shè)置溫度(A)，則壓縮機(jī)的容量變化單元打開(kāi)與汽缸的內(nèi)部空間連通的旁通孔，以允許汽缸內(nèi)的一部分壓縮致冷劑被排除至進(jìn)入孔；最大冷卻能力模式，其中，在所述中間冷卻能力模式期間，如果在比較所述室內(nèi)溫度和所述設(shè)置溫度(A)時(shí)，所述室內(nèi)溫度高于所述設(shè)置溫度(A)，則所述容量變化單元阻塞與所述汽缸的所述內(nèi)部空間連通的所述旁通孔，從而以所述最大冷卻能力運(yùn)行；中間冷卻能力模式，其中，在所述最大冷卻能力模式期間，如果在比較所述室內(nèi)溫度和所述設(shè)置溫度(A)時(shí)，所述室內(nèi)溫度低于所述設(shè)置溫度(A)，則打開(kāi)所述旁通孔以允許一部分壓縮氣體被排除；和停止模式，其中，在所述中間冷卻能力模式期間，如果在比較所述室內(nèi)溫度和設(shè)置溫度(B)時(shí)，所述室內(nèi)溫度低于所述設(shè)置溫度(B)，則通過(guò)切斷電力而停止所述壓縮機(jī)。
29.如權(quán)利要求
27或28所述的方法，其中，預(yù)先執(zhí)行總冷卻能力確定步驟，該總冷卻能力確定步驟確定模式轉(zhuǎn)換所需的所述壓縮機(jī)的總冷卻能力和每種模式的運(yùn)行時(shí)間。
專利摘要
在可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的運(yùn)行方法，和具有可變?nèi)萘啃托D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的空調(diào)的運(yùn)行方法中，形成有多個(gè)排出孔(22、32)，該排出孔(22、32)中的一個(gè)排出孔連接至旁通孔(14)，該旁通孔根據(jù)壓力差由滑動(dòng)閥(81)打開(kāi)和關(guān)閉，以便選擇性地連接至進(jìn)入孔(12)。因此，在壓縮機(jī)的容量改變運(yùn)行期間，提高冷卻能力下降速度，使得能夠多樣地控制空調(diào)，以及能夠降低壓縮機(jī)和具有壓縮機(jī)的空調(diào)的不必要的電力消耗。而且，通過(guò)利用經(jīng)濟(jì)且可靠的導(dǎo)向閥(91)能夠迅速和精確地切換滑動(dòng)閥(81)的背壓。因此，根據(jù)本發(fā)明的可變?nèi)萘垦b置(80)能夠廣泛地用于將要執(zhí)行頻繁的冷卻能力控制的壓縮機(jī)或空調(diào)，以及能夠防止發(fā)生壓縮機(jī)或空調(diào)的效率退化。
文檔編號(hào)F04C28/26GK1993554SQ20058002671
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年8月4日
發(fā)明者小津政雄 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan