专利名称：涡卷压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涡卷压缩机，特别涉及一种在保持压缩机尺寸的同时能提高压缩性能并通过改变压缩容积来提高压缩机效率从而允许根据外部条件进行最佳操作的涡卷压缩机。
背景技术：
通常，压缩机将电能转化为动能并由该动能压缩制冷剂气体。压缩机是组成制冷循环系统的核心部分，而且根据用于压缩制冷剂的压缩机构可有多种压缩机，例如旋转压缩机、涡卷压缩机、往复式压缩机等。包含这种压缩机的制冷循环系统正应用于冰箱、空调、陈列橱等。
在这些压缩机的涡卷压缩机中，驱动马达的驱动力传送至绕动涡卷，于是绕动涡卷绕动，并与固定涡卷互锁(interlock)，从而不断吸入、压缩、排出气体。绕动涡卷和固定涡卷分别设有渐开线形卷体，且由固定涡卷的卷体和绕动涡卷的卷体形成多个压缩腔。当压缩腔通过绕动涡卷的绕动朝将气体排出的排出孔移动时，压缩腔的体积缩小，从而压缩该气体。
通常，压缩腔基于排出孔对称地成对形成。成对形成的两个压缩腔具有相同的体积。当这对压缩腔通过从进入侧吸入的气体朝排出孔移动时，在进入侧形成另一对压缩腔。这种过程将重复进行。
图1更详细地给出了涡卷压缩机的结构。图1是表示传统涡卷压缩机的一个实例的剖视图。
如图所示，涡卷压缩机包括壳体10，其设有进入管SP和排出管DP；主机架20和辅机架30，其固定连接在壳体10内并在垂直方向上彼此相隔一定距离；固定涡卷40，其固定地连接到壳体10并置于主机架20上方；绕动涡卷50，其置于固定涡卷40与主机架20之间，并与固定涡卷40互锁以绕动；欧丹环(oldham ring)60，其置于绕动涡卷50与主机架20之间并防止绕动涡卷50自转；驱动马达100，其固定地连接到壳体10上，置于主机架20与辅机架30之间并产生驱动力；转轴70，其将驱动马达100的驱动力传送到绕动涡卷50；以及阀组件80，其安装在固定涡卷40上。
主机架20包括轴插入孔22，其形成在具有预定形状的机架本体部分21上，转轴70贯穿插入到轴插入孔22中；凸台容置槽23，其连接到轴插入孔22，并具有比轴插入孔22的内径更大的内径；以及支撑面24，其形成在机架本体部分21的上表面，其上支撑绕动涡卷50。
固定涡卷40包括具有预定形状的本体部分41；卷体42，其具有渐开线形，并以一定厚度和长度形成在本体部分41的一个表面上；排出孔43，其贯穿地形成在本体部分41的中心；以及进入孔44，其形成在本体部分41的一侧。
绕动涡卷50包括圆形板51，其具有一定厚度和面积；卷体52，其具有渐开线形并以一定厚度和高度形成在圆形板51的一个表面上；凸台部53，其在圆形板51的另一表面的中心凸出地形成至一定高度；以及轴插入槽54，其在凸台部53内形成至一定深度，部分转轴70插入该轴插入槽54内。
绕动涡卷50形成压缩腔P以使其卷体52与固定涡卷40的卷体42互锁，而且绕动涡卷50的凸台部53插入到主机架20的凸台容置槽23内。绕动涡卷50的圆形板51连接在固定涡卷40和主机架20之间，以使圆形板51的一个表面支撑在主机架20的支撑面24上。
转轴70包括轴部71，其具有一定长度；偏心部72，其从轴部71的一侧延伸至一定长度以从轴部71的中心偏心；以及供油通路73，其贯穿形成在轴部71和偏心部72内。
转轴70的轴部71连接到驱动马达100。转轴70的轴部71的一侧贯穿地插入主机架20的轴插入孔22内，转轴70的偏心部72插入绕动涡卷的轴插入槽54内。
具有预定形状的偏心衬套90插到转轴70的偏心部72上，且滑动地与偏心套90接触的固定衬套92固定地连接到绕动涡卷的轴插入槽54的内壁。
在壳体10的下部注满油。
未描述的附图标记110是定子，120是转子，130是配重，140是供油器，150是排出罩，以及S是排出空间。
现将描述涡卷压缩机的操作。
当涡卷压缩机通电时，通过驱动马达100的操作从驱动马达100产生旋转力，随后该旋转力经由转轴70传送至绕动涡卷50。当转轴70的旋转力传送至绕动涡卷50时，连接到转轴70的偏心部72上的绕动涡卷50围绕转轴70的轴绕动。因为欧丹环60阻止绕动涡卷50的自转，所以绕动涡卷可以绕动。
当绕动涡卷50的卷体52绕动时，通过绕动涡卷50的绕动与固定涡卷40的卷体42互锁，由绕动涡卷50的卷体52和固定涡卷40的卷体42形成的多个压缩腔P朝固定涡卷40和绕动涡卷50的中心部分移动，从而改变它们的体积。因此，气体被吸入、压缩，然后经由固定涡卷40的排出孔43排出。
注入壳体下部的油通过转轴70的旋转流过转轴70的供油通路73，从而供给到滑动的部件。
转轴70的偏心部72随着转轴70的旋转而旋转，其中偏心部72的旋转半径是在偏心部72与转轴70的轴部71中心之间的偏心距离。转轴70的偏心部72的旋转传送至绕动涡卷50的凸台部53，由此绕动涡卷50绕动。偏心衬套90插入偏心部72以避免转轴70的偏心部72与绕动涡卷50的凸台部53之间的直接摩擦，并使转轴70的旋转保持稳定。
在空调使用具有这种压缩机的制冷循环系统的情况下，要求根据天气变化改变压缩机的容积，以减小空调的能量消耗。
作为用于改变压缩机容积的传统机构，使用的方法是控制组成压缩机的驱动马达的旋转。但是，如果为此使用变频器，由于变频器通常昂贵而会导致产品的单位成本增加。为此，需要在使用相对便宜的定速马达的同时实现容积的改变。
此外，可以采用作为传统技术的另一个机构的气体分路的方法。但是，这种方法的缺点在于其不能多样地改变容积。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种涡卷压缩机，其能在保持压缩机尺寸的同时可提高压缩性能，并通过改变压缩容积来提高压缩机的效率，从而允许根据外部条件进行最佳操作。
为了达到这些及其它优点并根据本发明的目的，正如在此具体实施并广泛说明的，提供一种绕动涡卷压缩机，其包括机架，其固定在壳体内；驱动马达，其固定在该壳体中并提供驱动力；固定涡卷，其固定在该壳体内；绕动涡卷，其一侧与该固定涡卷互锁以形成第一压缩腔，并通过与连接到该驱动马达的驱动轴偏心地连接而绕动；绕动叶片，其从该绕动涡卷的另一侧凸出至预定高度，并与该机架的叶片容置槽形成第二压缩腔；容积改变单元，其与该第二压缩腔连通并改变该第二压缩腔的容积；控制单元，其连接到该容积改变单元并控制该容积改变单元。
从以下结合附图的本发明的详细说明中，本发明的上述及其它目的、特征、方案和优点将变得更加清晰。
所包含的附图用于进一步理解本发明并构成本说明书的一部分，附图举例说明了本发明的实施例并与说明书一起解释本发明的原理。
在附图中图1是表示传统涡卷压缩机的局部纵向剖视图；图2是包括根据本发明涡卷压缩机的制冷循环系统的方块图；图3是表示根据本发明涡卷压缩机的一个实例的纵向剖视图；图4是表示用于根据本发明涡卷压缩机的叶片压缩单元的容积改变装置的平面图；图5是表示根据本发明涡卷压缩机的容积改变装置的分解平面图；图6A至图6D是表示根据本发明涡卷压缩机的压缩原理的示意图；图7A和图7B是根据本发明涡卷压缩机的容积改变装置的操作示意图；图8是表示根据本发明涡卷压缩机的改进实例的纵向剖视图；图9是表示用于根据本发明涡卷压缩机的叶片压缩单元的容积改变装置的改进实例的平面图；以及图10A至图10C是表示根据本发明涡卷压缩机的改进容积变化装置的操作示意图。
具体实施例方式
现将详细说明本发明的优选实施例，该优选实施例的实例例在在附图中。
图2是包括根据本发明涡卷压缩机的制冷循环系统的方块图，图3是表示根据本发明涡卷压缩机的一个实例的纵向剖视图，图4是表示用于根据本发明涡卷压缩机的叶片压缩单元的容积改变装置的平面图，图5是表示根据本发明涡卷压缩机的容积改变装置的分解平面图，图6A至图6D是表示根据本发明涡卷压缩机的压缩原理的示意图，图7A和图7B是根据本发明涡卷压缩机的容积改变装置的操作示意图。
如图所示，根据本发明的涡卷压缩机包括壳体1，其设有气体进入管SP和气体排出管DP；主机架10和辅机架(未示出)，其分别固定到壳体1的内圆周表面的上侧和下侧；驱动马达3，其安装在主机架10与辅机架(未示出)之间；驱动轴4，其压迫地插入驱动马达3的中心，贯穿主机架10并传送驱动马达3的旋转力；固定涡卷20，其固定地安装在主机架10的上表面；绕动涡卷30，其设置在主机架10上并与固定涡卷20互锁以绕动，以成对形成两个涡卷型压缩腔(下文中称为“第一压缩腔”)；欧丹环40，其安装在绕动涡卷30和主机架10之间，并防止绕动涡卷30自转以允许该绕动涡卷30绕动；滑块50，其连接到绕动涡卷30的后侧并沿径向滑动，且在主机架10的叶片容置槽14与绕动涡卷30的绕动叶片33之间形成多个叶片型压缩腔(下文中称为“第二压缩腔”)P21和P22，这将在稍后给予说明；排出罩8，其连接到固定涡卷20的后侧，并将壳体1的内部分成进入空间S1和排出空间S2；容积改变单元60(图5)，其设在主机架10上并改变第二压缩腔的容积；以及控制单元70，其连接到容积改变单元60，并根据压缩机的操作模式通过压差操作容积改变单元60。
如图3至图5所示，在径向方向支撑驱动轴4的轴孔11形成在主机架10的中心，且凸台容置槽12延伸地形成在轴孔11的上部以允许绕动涡卷30的凸台部32绕动运动。此外，叶片容置槽14形成在凸台容置槽12的外侧，并形成第二压缩腔P2以使稍后将说明的绕动叶片33插入该第二压缩腔P2内，并且在该叶片容置槽14与该凸台容置槽12之间具有预定厚度的隔断墙(partition wall)13。此外，叶片侧进入孔15以及多个叶片侧排出孔16a和16b形成在叶片容置槽14的底面，在叶片侧进入孔15与多个叶片侧排出孔16a和16b之间具有滑块50。基于滑块50，叶片侧进入孔15形成在圆周方向的一侧，而在圆周方向的另一侧，多个叶片侧排出孔16a和16b分别形成在稍后将说明的绕动叶片33的外侧和内侧。叶片侧进入孔15的中部以及叶片侧排出孔16a的中部彼此连通，并由稍后将描述的形成在支路孔17内的滑阀61允许或阻塞它们之间的这种连通。这里，叶片容置槽14可以具有与凸台容置槽12相同的深度。但是，有需要时，凸台容置槽12也可以具有更深的深度以此在径向方向形成油排出孔。
如图5所示，第二压缩腔可由绕动叶片33分成外叶片型压缩腔(外腔)P21和内叶片型压缩腔(内腔)P22，且叶片侧进入孔15形成为具有在操作期间允许与外腔P21或内腔P22连通或与外腔P21和内腔P22都连通的区域。此外，叶片侧排出孔16a和16b优选在每个排出孔16a和16b之间彼此隔开一定间隔而形成，由此每个排出孔16a和16b形成为分别具有允许与外腔P21和内腔P22连通的区域。此外，叶片侧进入孔15和多个叶片侧排出孔16a和16b贯穿主机架10的内部，其中，优选地，经由主机架10和固定涡卷20，叶片侧进入孔15与壳体1的进入空间S1连通，叶片侧排出孔16a和16b与排出罩8的排出空间S2连通。这里，排出阀(未示出)安装在叶片侧排出孔16a和16b的出口端，以控制制冷剂气体从压缩腔P21和P22的排出操作。
支路孔17形成至预定深度以从主机架10的外圆周表面垂直贯穿叶片侧进入孔15和叶片侧排出孔16a，且其开口一侧由压迫地插入到其内并具有背压通孔63a的阀塞63密封。均匀孔18形成在稍候将说明的安装阀弹簧62的空间的圆周表面上，以与进入空间S1连通。
固定涡卷20包括卷体21，其具有渐开线形并通过与绕动涡卷30的卷体31互锁而形成一对第一压缩腔P1。此外，固定涡卷20还包括涡卷侧进入孔22，其形成在最外面的卷体的外侧；涡卷侧排出孔23，其形成在固定涡卷20的中心部分，并与壳体1的排出空间S2连通。
如图3和图4所示，绕动涡卷30包括卷体31，其具有渐开线形状并与固定涡卷20的卷体21互锁；凸台部32，其形成在圆形板下表面的中心，连接到驱动轴4的偏心部分，并在主机架10的凸台容置槽12内绕动；以及环状绕动叶片33，其以与凸台部32之间的预定间距形成在凸台部32的外侧，这样当绕动涡卷30绕动时，其外圆周表面与凸台容置腔12的内圆周表面线接触，而其内圆周表面与主机架10的隔断墙13的外圆周表面线接触。阻塞槽33a形成在绕动叶片33的圆周表面的一侧，即在叶片侧进入孔15与两个叶片侧排出孔16a及16b之间，以使滑动块50可在径向方向滑动。
如图4所示，至于滑块50，其外圆周表面形成为圆弧形状以滑动地与主机架10的叶片容置槽14的外圆周表面接触，其内圆周表面形成为圆弧形状以滑动地与主机架10的隔断墙13的外圆周表面接触，主机架10的隔断墙13的外圆周表面构成叶片容置槽14的内圆周表面。滑块50的这种结构可更好地防止制冷剂气体泄漏。
如图5所示，容积改变单元60包括滑阀61，其滑动地插入支路孔17中，其根据由控制单元70产生的压差而在支路孔17内移动，以打开或关闭叶片侧进入孔15和叶片侧排出孔16a；至少一个阀弹簧62，其包括压缩弹簧，其沿滑阀61的移动方向弹性支撑滑阀61，以在该支路孔17两端之间没有压差时将滑阀61移动至滑阀61关闭的位置；以及阀塞63，其遮蔽支路孔17一侧的开口端以防止滑阀61滑出。
滑阀61包括第一压力部61a，其滑动地与支路孔17的内圆周表面接触并承受来自控制单元70的压力；第二压力部61b，其滑动地与支路孔17的内圆周表面接触，其由阀弹簧62支撑并允许或阻塞叶片侧进入孔15与叶片侧排出孔16a之间的连通；以及连通部61c，其连接两个压力部61a和61b，并在其外圆周表面和支路孔17之间形成气体通道。优选地，为了减小该滑阀的长度，第二压力部61b具有比叶片侧进入孔15及叶片侧排出孔16a的直径更小的直径，而且供阀弹簧62插入以固定阀弹簧62的弹簧固定槽(未示出)形成在第二压力部61b后端的内侧。
如上所述，阀弹簧62可以安装在第二压力部61b的背面，该第二压力部61b允许或阻塞叶片侧进入孔15与叶片侧排出孔16a之间的连通。但是，有需要时，阀弹簧62也可以安装在第一压力部61a的背面，且稍后将说明的控制单元70的共同连接管74可安装在第二压力部61b的背面以使共同连接管74与第二压力部61b连通。
背压通孔63a形成在阀塞63的中心，并连接到稍后将说明的控制单元70的共同连接管74。
如图4和图5所示，控制单元70包括切换阀组件71，其决定滑阀61的压力部侧的压力；高压连接管72，其连接在气体排出管DP和切换阀组件71的高压侧入口75a之间，并提供高压气体；低压连接管73，其连接在气体进入管SP和切换阀组件71的低压侧入口75b之间，并提供低压气体；以及共同连接管74，其将切换阀组件71的共同侧出口75c连接到阀塞63的背压通孔63a上，并将高压气体或低压气体选择地提供给滑阀61的第一压力部61a。
切换阀组件71包括切换阀箱75，其具有高压侧入口75a、低压侧入口75b和共同侧出口75c；切换阀76，其滑动地连接到切换阀箱75的内部，以将高压侧入口75a或低压侧入口75b选择地连接到共同侧出口75c；电磁体77，其安装在切换阀箱75的一侧，并通过通电移动该切换阀76；以及切换阀弹簧78，其在切断电磁体77的通电时将切换阀76返回到初始位置。
在附图中，未说明的附图标记A1是冷凝器，A2是膨胀机构，A3是蒸发器，3A是定子，19是键槽，41、43和44分别是欧丹环40的本体部分、上键部分以及欧丹滑动表面。
与传统技术相同的部件由相同的附图标记来表示。
根据本发明涡卷压缩机的容积改变装置具有以下操作效果。
如图3所示，由于通电驱动轴4与驱动马达3的转子3B一起旋转，绕动涡卷30以与偏心距离一样长的距离绕动，以由此在绕动涡卷30的卷体31和固定涡卷20的卷体21之间形成一对第一压缩腔P1。通过绕动涡卷30的连续绕动，第一压缩腔P1连续地向中心移动，从而缩小体积。在这个过程中，制冷剂气体从壳体1的进入空间S1经由涡卷侧进入孔22容置到第一压缩腔P1内，并逐渐被压缩，然后经由固定涡卷20的涡卷侧排出孔23排出到壳体1的排出空间S2内。
此外，如图4和图5所示，因为绕动叶片33形成在绕动涡卷30的背面，且沿径向线性移动的滑块50设在叶片侧进入孔15与每个叶片侧排出孔16a及16b之间的绕动涡卷33上，所以当绕动涡卷30绕动时，外腔P21(在绕动涡卷30的绕动叶片33的外圆周表面与主机架10的凸台容置槽12的内圆周表面之间)和内腔P22(在绕动叶片33的内圆周表面与主机架10的隔断墙13的外圆周表面之间)通过滑块以180°的相差形成。由此，壳体1内的制冷剂气体经由叶片侧进入孔15交替地容置在外腔P21和内腔P22内，并在其内压缩，然后经由两个叶片侧排出孔16a和16b排出。排出的气体经由气体引导管(未示出)或气体通孔(未示出)排出到壳体的排出空间S2内，随后与从第一压缩腔P1排出的压缩的气体一起排出到壳体1的气体排出管DP内。
这里，将详细说明在第二压缩腔内容置和压缩制冷剂的过程。
例如，如图6A所示，当绕动叶片33的阻塞槽33a在与主机架10的叶片容置槽14的外圆周表面接触的同时与滑块50的外圆周表面配合，如果将这种位置假定为0度，那么在滑块50的一侧进入孔15仅与内腔P22连通，以允许通过进入孔15制冷剂的吸入，而同时，在该滑块50的另一侧开始进行排出操作。同时，在外腔P21内，完成吸入并开始压缩操作。
然后，如图6B所示，当绕动叶片33通过进一步绕动到达90度的位置时，在滑块50的一侧经由外腔P21细微地进行制冷剂的吸入，而同时，在滑块50的另一侧，压缩进一步经由外腔P21进行。同时，在内腔P22中，当吸入区域变大时，在该内腔P22的一侧进行制冷剂的吸入，而同时在其另一侧上停止压缩。
接着，如图6C所示，当绕动叶片33通过进一步绕动到达180度的位置时，在外腔P21的一侧进行吸入操作，而同时，在该外腔P21的另一侧上，开始排出操作。同时，在内腔P22中，完成吸入操作并开始压缩操作。
然后，如图6D所示，当绕动叶片33通过进一步绕动到达270度的位置时，在外腔P21上连续进行制冷剂的吸入，而同时在外腔P21的另一侧上完成压缩操作。同时，在内腔P22的一侧开始吸入操作，并在其另一侧上继续进行压缩。然后，重复进行图6A至图6D所述的行程。
采用叶片型压缩方法的涡卷压缩机可以根据应用这种压缩机的空调的运行状态以高容积模式或低容积模式运行，以下将更详细说明该过程。
首先，如图7A所示，在高容积操作模式中，当作为控制阀的控制单元70的电磁体77通电时，切换阀76克服切换阀弹簧78的弹力而移动，以允许低压侧开口75b与共同侧开口75c之间的连通。然后，已穿过气体进入管SP或蒸发器A3的低压制冷剂气体经由低压连接管73和共同连接管74朝滑阀61的第一压力部61a引入。这里，滑阀61由支撑第二压力部61b的阀弹簧62的弹力推动，并由此移动到附图的左侧，这样第二压力部61b置于叶片侧进入孔15与叶片侧排出孔16a之间。于是，已容置在外腔P21和内腔P22中的制冷剂气体完全被压缩，然后被排出到排出罩8的排出空间S2中，并经由冷凝器A1、膨胀构件A2和蒸发器A3而循环，由此可完成呈现约100％制冷能力的压缩操作。
相反，如图7B所示，在低容积操作中，当作为控制阀的控制单元70的电磁体77没有通电时，切换阀76通过切换阀弹簧78的弹力而移动，以允许高压侧开口75a与共同侧开口75c之间连通。由此，在气体排出管DP或壳体1内的高压制冷剂气体经由高压连接管72和共同连接管74引入到滑阀61的第一压力部61a。这里，滑阀61通过在第一压力部61a的承压面上形成的高压气体来克服阀弹簧62的弹力并移动到附图右侧，这样滑阀61的连通部61c位于叶片侧进入孔15和叶片侧排出孔16a之间，以允许进入孔15与排出孔16a之间的连通。于是，已容置在第二压缩腔P2的外腔P21中的制冷剂气体经由叶片侧排出孔16a和支路孔17泄放到叶片侧进入孔15中。为此，在第二压缩腔P2的外腔P21中没有产生压缩，而只在第二压缩腔P2的内腔P22中产生压缩。
这里，如果容积改变单元的阀弹簧安装在滑阀的第一压力部的背面，则控制单元以与上述方式相反的方式移动滑阀以获得高容积操作和低容积操作。因为该容积改变单元的操作与上述容积改变单元的操作相同，所以省略它的详细说明。
由于涡卷压缩机除了包括涡卷压缩部件以外还包括叶片压缩部件，因此在不增加压缩机尺寸的情况下可显著提高涡卷压缩机的容积。此外，由于叶片压缩部件的容积变为两个等级，因此可提高涡卷压缩机的容积改变性能。
此外，根据本发明的涡卷压缩机不仅可以在高容积操作模式和低容积操作模式下操作，而且可以在中等容积操作模式下操作。在这种情况下，优选地，第二压缩腔的外腔的容积与内腔的容积不同。下面将作为一个实例说明外腔的容积设为60％而内腔的容积设为40％的情况。
图8是表示根据本发明涡卷压缩机的改进实例的纵向剖视图，图9是表示用于根据本发明涡卷压缩机的叶片压缩单元的容积改变装置的改进实例的平面图，以及图10A至图10C是表示根据本发明涡卷压缩机的改进容积变化装置的操作示意图。
如图所示，根据本发明涡卷压缩机的叶片压缩部件包括主机架10，其包括与上述外腔P21连通的第一叶片侧进入孔15a和第一叶片侧排出孔16a、与上述内腔P22连通的第二叶片侧进入孔15b和第二叶片侧排出孔16b、形成以允许第一叶片侧进入孔15a与第一叶片侧排出孔16a之间连通的第一支路孔17a以及形成以允许第二叶片侧进入孔15b与第二叶片侧排出孔16b之间连通的第二支路孔17b；第一容积改变单元60，其用于通过打开或关闭主机架10的第一支路孔17a来改变外腔P21的容积；第一控制单元70，其用于驱动第一容积改变单元60；第二容积改变单元80，其用于通过打开或关闭主机架10的第二支路孔17b来改变内腔P22的容积；以及第二控制单元90，其用于驱动第二容积改变单元80。
由于第一容积改变单元60、第二容积改变单元80、第一控制单元70以及第二控制单元90与参照图4和图5的实例中说明的这些部件相同，因此省略它们的详细说明。
与传统技术相同的部件由相同的附图标记来表示。
未说明的附图标记61和81是第一滑阀和第二滑阀，61a和81a是滑阀的第一压力部，61b和81b是滑阀的第二压力部，61c和81c是滑阀的连通部，62和82是第一阀弹簧和第二阀弹簧，63和83是第一阀塞和第二阀塞，71和91是第一切换阀组件和第二切换阀组件，72和92是第一高压连接管和第二高压连接管，73和93是第一低压连接管和第二低压连接管，74和94是第一共同连接管和第二共同连接管，75和95是第一切换阀箱和第二切换阀箱，76和96是第一切换阀和第二切换阀，77和97是第一电磁体和第二电磁体，以及78和98是第一切换阀弹簧和第二切换阀弹簧。
根据本发明的涡卷压缩机具有以下操作效果。
首先，在高容积操作方式中，如图10A所示，通过第一控制单元70和第二控制单元90，滑阀61和81的第二压力部61b和81b分别阻塞叶片侧进入孔15a及15b与叶片侧排出孔16a及16b之间的连通。因此，已容置在第二压缩腔P2的外腔P21及内腔P22中的制冷剂完全被压缩并排出，这样涡卷压缩机的叶片压缩部件呈现100％的制冷能力。
然后，在中等容积操作模式中，如图10B所示，通过第一控制单元70，第一滑阀61的第二压力部61b阻塞第一叶片侧进入孔15a与第一叶片侧排出孔16a之间的连通，这样己容置在外腔P21中的制冷剂完全被压缩并排出。同时，通过第二控制单元90，第二滑阀81的连通部81c位于第二叶片侧进入孔15b与第二叶片侧排出孔16b之间，这样已容置在内腔P22中的制冷剂没有压缩而被泄放。因此，涡卷压缩机的叶片压缩部件仅呈现出与外腔P21的容积相同的60％的制冷能力。
接着，在低容积操作模式中，如图10C所示，通过第一控制单元70，第一滑阀61的连通部61c位于第一叶片侧进入孔15a与第一叶片侧排出孔16a之间，这样已容置在内腔P21中的制冷剂没有压缩而被泄放。同时，通过第二控制单元90，第二滑阀81的连通部81c位于第二叶片侧进入孔15b与第二叶片侧排出孔16b之间，这样己容置在内腔P22中的制冷剂完全被压缩并排出。因此，涡卷压缩机的叶片压缩部件显示出与内腔P22的容积相同的40％的制冷能力。
为此，通过将叶片压缩机部件的容积分为三个等级，可更进一步提高涡卷压缩机的容积改变性能。
如上所述，由于根据本发明的涡卷压缩机除了包括涡卷压缩部件以外还包括叶片压缩部件，因此可在不增加压缩机尺寸的情况下显著提高压缩机的容积。此外，由于叶片压缩部件分为多个等级，因此可提高涡卷压缩机的容积改变性能，从而压缩机自身的性能也显著提高。
由于本发明可以在不脱离本发明的精神或本质特征内以多种形式具体实施，所以还需要清楚的是，上述实施例不受限于上述任何细节，除非另作说明，否则应理解为广泛地包含在所附权利要求书的精神和范围之内，因此落入权利要求书的范围或这些范围的等同范围内的任何变化和改进都将包含在所附权利要求书中。
权利要求
1.一种绕动涡卷压缩机，包括机架，其固定在壳体中；驱动马达，其固定在该壳体中并提供驱动力；固定涡卷，其固定在该壳体中；绕动涡卷，其一侧与该固定涡卷互锁以形成第一压缩腔，并通过与连接到该驱动马达的驱动轴偏心地连接而绕动；绕动叶片，其从该绕动涡卷的另一侧凸出至预定高度，并与该机架的叶片容置槽形成第二压缩腔；容积改变单元，其与该第二压缩腔连通并改变该第二压缩腔的容积；控制单元，其连接到该容积改变单元并控制该容积改变单元。
2.如权利要求1所述的涡卷压缩机，其中该绕动涡卷包括凸台部，该凸台部形成在与该机架接触的该绕动涡卷的背面，并与该驱动轴偏心连接，该绕动涡卷具有一体地成型在该凸台部外侧的该绕动叶片，以及该机架包括凸台容置槽，其形成在支撑该绕动涡卷的该机架的上表面的中心部分，并连接到该绕动涡卷以允许该绕动涡卷绕动；以及叶片容置槽，其形成在该凸台容置槽的外侧，并连接到该绕动涡卷的该绕动叶片以允许该绕动涡卷绕动，从而形成叶片型压缩腔。
3.如权利要求2所述的涡卷压缩机，其中，在该绕动叶片的外侧和内侧独立地设有多个叶片侧排出孔，以由此形成多个叶片型压缩腔。
4.如权利要求3所述的涡卷压缩机，其中，在该叶片容置槽的底面上形成有一个叶片侧进入孔，以与在该绕动叶片的内侧和外侧形成的叶片型压缩腔相连通；且形成有一个支路孔，以连接该叶片侧进入孔的中间部分与所述多个叶片侧排出孔其中之一的中间部分，并且该支路孔由该容积改变单元打开或关闭。
5.如权利要求3所述的涡卷压缩机，其中，在该叶片容置槽的底面上形成有多个叶片侧进入孔，以独立地与在该绕动叶片的内侧和外侧形成的多个叶片型压缩腔相连通；且形成有多个支路孔，以独立地连接所述叶片侧进入孔的中间部分与所述叶片侧排出孔的中间部分，并且所述支路孔由该容积改变单元独立地打开或关闭。
6.如权利要求4所述的涡卷压缩机，其中在该绕动叶片的外侧和内侧形成的多个叶片型压缩腔具有相同容积。
7.如权利要求5所述的涡卷压缩机，其中在该绕动叶片的外侧和内侧形成的多个叶片型压缩腔具有相同容积。
8.如权利要求4所述的涡卷压缩机，其中在该绕动叶片的外侧和内侧形成的多个叶片型压缩腔具有不同容积。
9.如权利要求5所述的涡卷压缩机，其中在该绕动叶片的外侧和内侧形成的多个叶片型压缩腔具有不同容积。
10.如权利要求4所述的涡卷压缩机，其中该容积改变单元包括滑阀，其滑动地插入该支路孔中，并通过由该控制单元产生的压差而移动来打开或关闭该叶片侧进入孔和所述叶片侧排出孔；以及至少一个阀弹簧，其弹性地沿该滑阀的移动方向支撑该滑阀，并在该滑阀两端没有压差时将该滑阀移动到该滑阀关闭的位置。
11.如权利要求5所述的涡卷压缩机，其中该容积改变单元包括滑阀，其滑动地插入该支路孔中，并通过由该控制单元产生的压差而移动来打开或关闭该叶片侧进入孔和该叶片侧排出孔；以及至少一个阀弹簧，其弹性地沿该滑阀的移动方向支撑该滑阀，并在该滑阀两端没有压差时将该滑阀移动到该滑阀关闭的位置。
12.如权利要求10所述的涡卷压缩机，其中该滑阀包括多个压力部，其设置在该支路孔的两侧并滑动地与该支路孔的内圆周表面接触，其中至少一个压力部能通过从该控制单元而承受的压力来移动，以允许或阻塞该叶片侧进入孔和该叶片侧排出孔之间的连通；以及连通部，其连接所述多个压力部，并在其外圆周表面与该支路孔之间具有气体通道，以允许该叶片侧进入孔和该叶片侧排出孔彼此连通。
13.如权利要求11所述的涡卷压缩机，其中该滑阀包括多个压力部，其设置在该支路孔的两侧并滑动地与该支路孔的内圆周表面接触，其中至少一个压力部能通过从该控制单元而承受的压力来移动，以允许或阻塞该叶片侧进入孔和该叶片侧排出孔之间的连通；以及连通部，其连接所述多个压力部，并在其外圆周表面与该支路孔之间具有气体通道，以允许该叶片侧进入孔和该叶片侧排出孔彼此连通。
14.如权利要求12所述的涡卷压缩机，其中该支路孔包括位于该支路孔两侧中的至少一侧、与该控制单元的出口相连通的背压通孔。
15.如权利要求13所述的涡卷压缩机，其中该支路孔包括位于该支路孔两侧中的至少一侧、与该控制单元的出口相连通的背压通孔。
16.如权利要求14所述的涡卷压缩机，其中该阀弹簧安装在接近该滑阀的该叶片侧排出孔的压力部的背面。
17.如权利要求15所述的涡卷压缩机，其中该阀弹簧安装在接近该滑阀的该叶片侧排出孔的压力部的背面。
18.如权利要求15所述的涡卷压缩机，其中该阀弹簧安装在接近该滑阀的该叶片侧进入孔的压力部的背面。
19.如权利要求4所述的涡卷压缩机，其中该控制单元包括切换阀组件，其决定该滑阀的压力部侧的压力；高压连接管，其连接到该切换阀组件的高压侧入口并提供高压气体；低压连接管，其连接到该切换阀组件的低压侧入口并提供低压气体；共同连接管，其将该切换阀组件的共同侧出口连接到该支路孔，并将高压气体或低压气体提供给该滑阀的压力部。
20.如权利要求5所述的涡卷压缩机，其中该控制单元包括切换阀组件，其决定该滑阀的压力部侧的压力；高压连接管，其连接到该切换阀组件的高压侧入口并提供高压气体；低压连接管，其连接到该切换阀组件的低压侧入口并提供低压气体；共同连接管，其将该切换阀组件的共同侧出口连接到该支路孔，并将高压气体或低压气体提供给该滑阀的压力部。
21.如权利要求19所述的涡卷压缩机，其中该切换阀组件包括切换阀箱，其包括该高压侧入口、该低压侧入口以及该共同侧出口；切换阀，其滑动地连接到该切换阀组件的内部，并选择性地将该高压侧入口或该低压侧入口连接到该共同侧出口；电磁体，其安装在该切换阀箱的一侧并通过通电来移动该切换阀；以及弹性构件，其在该电磁体断电时将该切换阀返回到初始位置。
22.如权利要求20所述的涡卷压缩机，其中该切换阀组件包括切换阀箱，其包括该高压侧入口、该低压侧入口以及该共同侧出口；切换阀，其滑动地连接到该切换阀组件的内部，并选择性地将该高压侧入口或该低压侧入口连接到该共同侧出口；电磁体，其安装在该切换阀箱的一侧并通过通电来移动该切换阀；以及弹性构件，其在该电磁体断电时将该切换阀返回到初始位置。
全文摘要
本发明提供一种绕动涡卷压缩机，包括机架，其固定在壳体中；驱动马达，其固定在该壳体中并提供驱动力；固定涡卷，其固定在该壳体中；绕动涡卷，其一侧与该固定涡卷互锁而形成第一压缩腔，并通过与连接到该驱动马达的驱动轴偏心地连接而绕动；绕动叶片，其从该绕动涡卷的另一侧凸出至预定高度并与该机架的叶片容置槽形成第二压缩腔；容积改变单元，其与该第二压缩腔连通并改变该第二压缩腔的容积；控制单元，其连接到该容积改变单元并控制该容积改变单元。因此，当设有该绕动叶片时，在保持压缩机尺寸的同时能提高压缩性能。此外，由于允许根据外部条件改变压缩容积以进行最佳操作，所以可提高压缩机的效率。
文档编号F04C28/18GK1773118SQ200510114149
公开日2006年5月17日 申请日期2005年10月17日 优先权日2004年11月12日
发明者黄善雄 申请人:Lg电子株式会社