专利名称：制冷系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制冷系统，尤其涉及调节流动于系统内部的制冷剂流量而可以改变运行能力的制冷系统。
背景技术：
通常，制冷系统是利用制冷剂的相变化及温度变化来引导系统周围温度变化的装置，作为这种装置如空调机、冰箱、热泵(heat pump)等。制冷系统包含用于将制冷剂压缩为高温高压气体制冷剂的压缩机、用于将所压缩的气体制冷剂冷凝为高压液体制冷剂的冷凝器、用于对所冷凝的高压液体制冷剂进行减压的减压装置以及用于将进行减压的液体制冷剂蒸发为低温低压气体的蒸发器。这些压缩机、冷凝器、减压装置及蒸发器通过配管相连，以使制冷剂形成闭路循环而流动。
最近，通过调节流动于系统内部的制冷剂流量而改变运行性能的制冷系统陆续上市。这些制冷系统尤其适用于用来调节室内空气的空调机，可以更加精确地控制室内温度。
用于调节制冷剂流量的制冷系统通常包含具有压缩容量互不相同的两个压缩室的可变容量型压缩机，通过选择性地运行可变容量型压缩机的两个压缩室而调节流动于系统内部的制冷剂流量。
本申请人在先申请的美国公开专利“US6860724号”，公开了作为这种制冷系统的一种可变容量型压缩机的例子。
美国公开专利“US6860724号”所公开的可变容量型压缩机，包含一对压缩室；具有一对偏心部的转轴，该一对偏心部在各压缩室进行偏心旋转；连接于各偏心部的一对滚子活塞，以用于在各压缩室中进行压缩；用于按正反向旋转转轴的正反向旋转电机；结合于各滚子活塞的一对凸轮衬套，以用于根据转轴的旋转方向使滚子活塞进行偏心旋转或空转。
如上所述的可变容量型压缩机中，一个滚子活塞根据转轴的旋转方向在压缩室内部通过偏心旋转而进行压缩，而另一滚子活塞在压缩室内部进行空转。
但是，这种现有的可变容量型压缩机由于不进行压缩工作的压缩室中会积聚为润滑而供应到压缩室内部的油，从而导致压缩机的消耗功率上升，致使存在降低制冷系统整体效率的问题。
因此，目前不断涌出试图改善这些问题的各种方案。
发明内容
本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种制冷系统，以用于通过可以向可变容量型压缩机所具有的多个压缩室中不进行压缩的压缩室顺利地供应高压制冷剂，由此防止压缩室中聚积用于润滑的油。
为了实现上述目的本发明所提供的制冷系统，包含具有多个压缩室的压缩机；冷凝器，以用于冷凝所述压缩机中被压缩的制冷剂；减压装置，以用于对所述冷凝器所冷凝的制冷剂进行减压；蒸发器，以用于蒸发所述减压装置中被减压的制冷剂；制冷剂供应控制装置，以用于使所述压缩机所排出的制冷剂迂回到所述压缩室而防止所述压缩机中聚积油。所述制冷剂控制供应装置包含对应于所述各压缩室的多个开闭阀，以用于通过将压缩机所排出的制冷剂迂回到所述多个压缩室中不进行压缩的压缩室而进行选择性供应。
在此，所述多个开闭阀为电磁阀，所述制冷剂供应控制装置可以包含用于控制所述各电磁阀开闭动作的阀控制装置。
并且，所述制冷剂供应控制装置，包含连接于制冷剂排出管的主迂回管，从所述压缩机排出的制冷剂在制冷剂排出管中流动；连接于所述主迂回管的多个子迂回管，以用于将所述压缩室所排出的制冷剂引导到所述各压缩室；此外，所述多个子迂回管上可以分别设有一个所述电磁阀。
并且，本发明所提供的制冷系统可以进一步包含主制冷剂供应管，以用于使通过所述蒸发器的制冷剂流动；连接所述主制冷剂供应管与所述各压缩室并分别连接一个所述各子迂回管的多个子制冷剂供应管，以用于将流动到所述主制冷剂供应管的制冷剂引导到所述压缩机；设置在所述各子制冷剂供应管的多个逆流防止阀，以用于防止通过所述各子迂回管而流动的制冷剂逆流到所述主制冷剂供应管。
在此，所述多个逆流防止阀最好为单向阀。
并且，所述压缩机最好为旋转式压缩机，该旋转式压缩机具有设置在所述各压缩室内并进行压缩作用的多个滚子活塞。
图1及图2为用于说明依据本发明的优选实施例所提供的制冷系统结构及作用的结构示意图；图3为概略表示依据本发明优选实施例所提供的制冷系统的旋转式压缩机的侧剖面图；主要符号说明10为旋转式压缩机，11为第一压缩室，12为第二压缩室，14为制冷剂排出管，20为驱动部，23为转轴，30为压缩部，33为第一滚子活塞，34为第二滚子活塞，40为冷凝器，50为减压装置，60为蒸发器，80为制冷剂供应控制装置，81为主迂回管，82a为第一子迂回管，82b为第二子迂回管，83a为第一电磁阀，83b为第二电磁阀，84为阀控制装置，85为主制冷剂供应管，86a为第一子制冷剂供应管，86b为第二子制冷剂供应管，87a为第一单向阀，87b为第二单向阀。
具体实施例方式
以下，参照附图详细说明本发明的优选实施例所提供的制冷系统。
图1及图2为用于说明依据本发明的优选实施例所提供的制冷系统构成及作用的结构示意图，图3为概略表示依据本发明优选实施例所提供的制冷系统的旋转式压缩机的侧剖面图。
如图1所示，本发明的优选实施例所提供的制冷系统，包含旋转式压缩机10，以用于将制冷剂压缩为高温高压状态；冷凝器40，以用于冷凝旋转式压缩机10所压缩的制冷剂；减压装置50，以用于对冷凝器40所冷凝的制冷剂进行减压；蒸发器60，以用于蒸发在减压装置50中被减压的制冷剂；制冷剂供应控制装置80，以用于使旋转式压缩机10所排出的制冷剂迂回而选择性地供应于旋转式压缩机10。
旋转式压缩机10具有压缩容量互不相同的第一压缩室11及第二压缩室12。第一压缩室11为压缩容量较大的大容量压缩室，以使制冷系统发挥最大运行性能，第二压缩室12为压缩容量小于第一压缩室11的小容量压缩室，以使制冷系统可以发挥小于最大运行性能的运行性能(例如，发挥最大运行性能的40％)。
旋转式压缩机10如图3所示，包含用于形成密闭外观的圆筒型外壳13、设置在外壳13内部的驱动部20及压缩部30。
驱动部20包含固定设置于外壳13内部的定子21；转子22，该转子22设置在定子21的中心并根据与定子21的相互电磁作用而进行正向旋转或反向旋转；转轴23，该转轴23固定设置于转子22的中心并与转子22一起进行旋转。转轴23的下端设置配重单元24，以用于减少由旋转中心的不均衡导致的振动。
压缩部30包含转轴23的第一偏心部31及第二偏心部32、结合于第一偏心部31及第二偏心部32的第一滚子活塞33及第二滚子活塞34、通过第一滚子活塞33及第二滚子活塞34的运行而压缩制冷剂的第一压缩室11及第二压缩室12、设置在第一偏心部31与第一滚子活塞33之间的第一凸轮衬套35以及设置在第二偏心部32与第二滚子活塞34之间的第二凸轮衬套36。
第一凸轮衬套35当转轴23进行正向旋转时，使第一滚子活塞33相对于转轴23进行偏心旋转；当转轴23进行反向旋转时，使第一滚子活塞33的旋转中心与转轴23的旋转中心一致。相反，第二凸轮衬套36当转轴23进行正向旋转时，使第二滚子活塞34的旋转中心与转轴23的旋转中心一致；当转轴23进行反向旋转时，使第二滚子活塞34相对于转轴23进行偏心旋转。
因此，当转轴23进行正向旋转时，第一滚子活塞33在第一压缩室11内进行偏心旋转而压缩流入到第一压缩室11的制冷剂，而第二滚子活塞34在第二压缩室12内进行空转而不压缩第二压缩室12内的制冷剂。相反，当转轴23进行反向旋转时，第二滚子活塞34在第二压缩室12内进行偏心旋转而压缩第二压缩室12的制冷剂，而第一滚子活塞33在第一压缩室11内进行空转。如此，在第一压缩室11或第二压缩室12中压缩的制冷剂通过外壳13上部的制冷剂排出管14排到外部。
外壳13的下部具有油储存室15，以用于存储用于润滑摩擦部位的油(O)。
如上所述的旋转式压缩机10与本申请人在先申请的美国公开专利“US6860724号”所公开的压缩机相同，因此省略其详细说明。
冷凝器40通过制冷剂排出管14连接于旋转式压缩机10，并将旋转式压缩室10所排出的高温高压状态的气体制冷剂冷凝为常温高压的液态制冷剂。冷凝器40附近设置排风装置45，排风装置45通过强制排风冷凝器40周围的空气而使流入到冷凝器40的高温高压制冷剂顺利与周围空气进行热交换，以有助于顺利地向外部散发热量。
减压装置50通过配管连接于冷凝器40及蒸发器60，并对于冷凝器40所冷凝的常温高压状态的制冷剂进行减压而使制冷剂变成在蒸发器60中易于蒸发的状态。
蒸发器60用于将减压装置50中被减压的液体制冷剂蒸发为低温低压的气体制冷剂。制冷剂通过利用蒸发器60周围的热量而被蒸发的同时冷却蒸发器60周围的空气。蒸发器60附近设置排风装置65，排风装置65通过强制排风蒸发器60周围的空气而帮助通过蒸发器60的制冷剂进行热交换。
通过蒸发器60的制冷剂被移送到储液器70，该储液器70设置在蒸发器60与旋转式压缩机10之间，以用于只使被汽化的制冷剂流入到旋转式压缩机10。即，储液器70在通过蒸发器60的制冷剂中分离液体制冷剂和气体制冷剂，并且只使气体制冷剂流到旋转式压缩机10侧。
制冷剂供应控制装置80用于控制分别供应于旋转式压缩机10的第一压缩室11及第二压缩室12的制冷剂流动。制冷剂供应控制装置80包含主迂回管81、第一子迂回管82a、第二子迂回管82b、第一电磁阀83a、第二电磁阀83b、阀控制装置84、主制冷剂供应管85、第一子制冷剂供应管86a、第二子制冷剂供应管86b以及第一单向阀87a和第二单向阀87b。
主迂回管81连接于制冷剂排出管14而使旋转式压缩机10所排出的高温高压气体制冷剂进行迂回。第一子迂回管82a与第二子迂回管82b并列连接于主迂回管81。第一子迂回管82a上设置第一电磁阀83a，第二子迂回管82b上设置第二电磁阀83b。第一电磁阀83a及第二电磁阀83b由阀控制装置84选择性地进行开闭，由此控制流入到第一子迂回管82a及第二子迂回管82b的制冷剂流动。
主制冷剂供应管85用于将通过储液器70的制冷剂引导到旋转式压缩机10侧。第一子制冷剂供应管86a和第二子制冷剂供应管86b并列连接于主制冷剂供应管85上。第一子制冷剂供应管86a上设置第一单向阀87a，而第二子制冷剂供应管86b上设置第二单向阀87b。
第一子制冷剂供应管86a上连接第一子迂回管82a，第一子迂回管82a被连接在第一单向阀87a与旋转式压缩机10之间。并且，第二子制冷剂供应管86b上连接第二子迂回管82b，该第二子迂回管82b被连接在第二单向阀87b与旋转式压缩机10之间。由此，第一子迂回管82a与主制冷剂供应管85之间设有第一单向阀87a而限制制冷剂的流动方向，第二子迂回管82b与主制冷剂供应管85之间设有第二单向阀87b而限制制冷剂的流动方向，从而防止沿着第一子迂回管82a及第二子迂回管82b流动的高压制冷剂逆流到主制冷剂供应管85侧。
下面，参照
本发明的优选实施例所提供的制冷系统的作用。
图1为压缩容量较大的第一压缩室11中发生压缩作用而使制冷系统发挥最大运行性能的情况，此时旋转式压缩机10的转轴23进行正向旋转。如果转轴23正向旋转，则如图3所示，根据第一凸轮衬套35的作用第一滚子活塞33在第一压缩室11内进行偏心旋转，同时压缩供应于第一压缩室11内部的制冷剂。相反，第二压缩室12的第二滚子活塞34根据第二凸轮衬套36的作用使其旋转中心与转轴23的旋转中心一致而进行空转。
当旋转式压缩机10的第一压缩室11中压缩制冷剂时，阀控制装置84关闭第一电磁阀83a并打开第二电磁阀83b，由此防止制冷剂流动到第一子迂回管82a，而是使其可以流动到第二子迂回管82b。
在第一压缩室11中压缩的制冷剂如图1所示，通过制冷剂排出管14排到旋转式压缩机10的外部，并依次通过冷凝器40、减压装置50、蒸发器60及储液器70。通过储液器70的气体制冷剂沿着主制冷剂供应管85流动，并在第一子制冷剂供应管86a及第二子制冷剂供应管86b分支而通过第一单向阀87a及第二单向阀87b，然后流入到旋转式压缩机10的第一压缩室11及第二压缩室12。
另外，制冷剂排出管14所排出的高温高压制冷剂中的一部分流动到主迂回管81侧。流动到主迂回管81的制冷剂继续沿着内部通道被开放的第二子迂回管82b流动而流入到第二子制冷剂供应管86b，并通过第二子制冷剂供应管86b流入到旋转式压缩机10的第二压缩室12中。当制冷剂从第二子迂回管82b流入到第二子制冷剂供应管86b时，第二单向阀87b防止制冷剂逆流到主制冷剂供应管85侧，而只使制冷剂流动到第二压缩室12侧。
通过第二子制冷剂供应管86b流入到第二压缩室12的高温高压制冷剂与沿着主制冷剂供应管85流动的低温低压制冷剂一起被填充到第二压缩室12，由此防止第二压缩室12中聚积从油储存室15(参照图3)所供应的油(O)。
相反，当旋转式压缩机10的转轴23进行反向旋转时，第二压缩室12压缩制冷剂的同时制冷系统发挥小于最大运行性能的运行性能(例如，最大运行性能的40％)。当转轴23进行反向旋转时，根据第一凸轮衬套35的作用第一滚子活塞33其旋转中心与转轴23的旋转中心一致，并在第一压缩室11中进行空转，第二滚子活塞34根据第二凸轮衬套36的作用进行偏心旋转，同时压缩供应到第二压缩室12的制冷剂。
如图2所示，在第二压缩室12被压缩的高温高压制冷剂通过制冷剂排出管14排出，并依次通过冷凝器40、减压装置50、蒸发器60及储液器70而流动到主制冷剂供应管85。流动到主制冷剂供应管85的制冷剂被分支流动到第一子制冷剂供应管86a及第二子制冷剂供应管86b，并通过第一单向阀87a及第二单向阀87b流入到第一压缩室11及第二压缩室12。
如此，在制冷剂形成制冷循环而进行流动的期间，朝制冷剂排出管14排出的高温高压制冷剂中的一部分流动到主迂回管81。在第二压缩室12中进行压缩的过程中，由于第一电磁阀83a被阀控制装置84打开，而第二电磁阀83b被关闭，因而沿着主迂回管81流动的制冷剂继续沿着第一迂回管82a流动。
沿着第一子迂回管82a流动的高温高压制冷剂流入到第一子制冷剂供应管86a。并且，流入到第一子制冷剂供应管86a的高温高压制冷剂由第一单向阀87a而不能逆流到主制冷剂供应管85，而是与沿着主制冷剂供应管85流动的低温低压制冷剂一起流入到第一压缩室11。如此，流入到第一压缩室11的制冷剂被填充到第一压缩室11，由此防止从油储存室15(参照图3)上升的油(O)被聚积于第一压缩室11中。
依据如上所述的发明，通过利用选择性地开闭制冷剂通道的电磁阀和用于防止制冷剂逆流的单向阀，可以将被压缩的高温高压制冷剂顺利地供应到不进行压缩作用的压缩室中。因此，可以防止压缩室中聚积油的现象，并可以防止旋转式压缩机消耗功率上升及制冷系统效率降低的问题。
如上所述的本发明的结构及作用并非仅限于所显示的附图及所描述的内容。即，在不脱离本发明所记载的专利请求范围的思想及范围的情况下，可以进行各种变更及修改。
权利要求
1.一种制冷系统，包含具有多个压缩室的压缩机；冷凝器，以用于冷凝所述压缩机中被压缩的制冷剂；减压装置，以用于对所述冷凝器所冷凝的制冷剂进行减压；蒸发器，以用于蒸发所述减压装置中被减压的制冷剂；其特征在于，设有制冷剂供应控制装置，该制冷剂供应控制装置具有对应于所述各压缩室的多个开闭阀，以用于使所述压缩机所排出的制冷剂迂回到所述多个压缩室中不进行压缩的压缩室而进行选择性供应。
2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于所述多个开闭阀为电磁阀，所述制冷剂供应控制装置包含用于控制所述各电磁阀开闭动作的阀控制装置。
3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于所述制冷剂供应控制装置包含连接于制冷剂排出管的主迂回管，从所述压缩机排出的制冷剂在制冷剂排出管中流动；连接于所述主迂回管并分别设有一个所述电磁阀的多个子迂回管，以用于将所述压缩室所排出的制冷剂引导到所述各压缩室。
4.根据权利要求3所述的制冷系统，其特征在于进一步包含主制冷剂供应管，以用于使通过所述蒸发器的制冷剂流动；连接所述主制冷剂供应管与所述各压缩室并分别连接一个所述各子迂回管的多个子制冷剂供应管，以用于将流动到所述主制冷剂供应管的制冷剂引导到所述压缩机；设置在所述各子制冷剂供应管的多个逆流防止阀，以用于防止通过所述各子迂回管而流动的制冷剂逆流到所述主制冷剂供应管。
5.根据权利要求4所述的制冷系统，其特征在于所述多个逆流防止阀为单向阀。
6.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于所述压缩机为旋转式压缩机，该旋转式压缩机具有设置在所述各压缩室内并进行压缩作用的多个滚子活塞。
7.一种制冷系统，包含具有多个压缩室的压缩机；冷凝器，以用于冷凝连接于所述压缩机的制冷剂排出管所排出的制冷剂；减压装置，以用于对所述冷凝器所冷凝的制冷剂进行减压；蒸发器，以用于蒸发所述减压装置中被减压的制冷剂；其特征在于，进一步包含制冷剂供应控制装置，该制冷剂供应控制装置设有连接于所述制冷剂排出管的主迂回管；连接于所述主迂回管的多个子迂回管，以用于将通过所述主迂回管流动的制冷剂引导到所述各压缩室；设置在所述主迂回管与所述多个压缩室之间的开闭阀，以用于将通过所述主迂回管流动的制冷剂迂回到所述多个压缩室中不进行压缩的压缩室。
8.根据权利要求7所述的制冷系统，其特征在于所述开闭阀由设置在所述各子迂回管的多个电磁阀构成，并且所述制冷剂供应控制装置还包含用于控制所述各电磁阀开闭动作的阀控制装置。
9.根据权利要求8所述的制冷系统，其特征在于进一步包含主制冷剂供应管，以用于使通过所述蒸发器的制冷剂流动；连接所述主制冷剂供应管与所述各压缩室并分别连接一个所述各子迂回管的多个子制冷剂供应管，以用于将流动到所述主制冷剂供应管的制冷剂引导到所述压缩机；设置在所述各子制冷剂供应管的多个逆流防止阀，以用于防止通过所述各子迂回管而流动的制冷剂逆流到所述主制冷剂供应管。
10.根据权利要求9所述的制冷系统，其特征在于所述多个逆流防止阀为单向阀。
11.根据权利要求7所述的制冷系统，其特征在于所述压缩机为旋转式压缩机，该旋转式压缩机具有设置在所述各压缩室内并进行压缩作用的多个滚子活塞。
全文摘要
本发明所提供的制冷系统，包含具有多个压缩室的压缩机；冷凝器，以用于冷凝压缩机中被压缩的制冷剂；减压装置，以用于对冷凝器所冷凝的制冷剂进行减压；蒸发器，以用于蒸发在减压装置中被减压的制冷剂；制冷剂供应控制装置，以用于使压缩机所排出的制冷剂迂回到压缩机中而防止压缩室中聚积油的现象。制冷剂供应控制装置包含对应于各压缩室的多个开闭阀，以用于通过将压缩机所排出的制冷剂迂回到多个压缩室中不进行压缩的压缩室而进行选择性供应。依据本发明，由于对应于各压缩室的多个开闭阀的开闭动作使从压缩室排出的制冷剂中的一部分可以顺利地流入到不进行压缩的压缩室中，因而可以有效地防止不进行压缩的压缩室中聚积油的现象。
文档编号F25B31/00GK1987295SQ200610058609
公开日2007年6月27日 申请日期2006年3月2日 优先权日2005年12月21日
发明者张庆根, 金男植 申请人:三星电子株式会社