变容式回转压缩机、具有该变容式回转压缩机的制冷装置及驱动该变容式回转压缩机的方法

专利名称：变容式回转压缩机、具有该变容式回转压缩机的制冷装置及驱动该变容式回转压缩机的方法
技术领域：
本发明涉及一种能够有选择地以动力模式(power mode)和节能模式(saving mode) (variable capacity type rotary compressor) ^JIW 该变容式回转压缩机的制冷装置以及驱动该变容式回转压缩机的方法。
背景技术：
通常，制冷装置是使用制冷剂压缩型制冷环路的装置，其设有压缩机、冷凝器、膨 胀装置和蒸发器，并使用因制冷剂相变而产生的冷空气。使用制冷剂压缩型制冷环路的制 冷装置包括典型公知的空调、冰箱等等。以定速驱动的定速型压缩机和能够控制转速的变频式压缩机都已经被用作制冷 剂压缩型制冷环路中所采用的制冷剂压缩机(在下文中称为压缩机)。驱动马达(通常为电动马达)和由驱动马达操作的压缩部都安装在密封壳体的内 部空间中的压缩机被称为密封式压缩机，而压缩机的驱动马达单独安装在壳体外部的压缩 机被称为开放式压缩机。家用或商用的制冷装置通常采用密封式压缩机。根据制冷剂压缩 机构，可将这种密封式压缩机分为往复式、涡旋式、回转式等等。回转压缩机利用滚动活塞(rolling piston)和叶片来压缩制冷剂，所述滚动活塞 在缸的压缩空间中偏心旋转，所述叶片与滚动活塞接触以将缸的压缩空间分成吸入室和排 出室。最近，能够根据负载的变化来改变压缩机的制冷容积的变容式回转压缩机已经得到 应用。改变压缩机的制冷容积的公知技术包括采用变频马达(inverter motor)，并通过使 部分经过压缩的制冷剂在缸外绕路来改变压缩室的体积。然而，为了采用变频马达，驱动变 频马达的驱动器的费用约为等速马达的驱动器的费用的10倍，由此增大了压缩机的生产 成本。另一方面，为使制冷剂绕路，管道系统变得复杂，并因而增加了制冷剂的流阻，由此降 低了压缩机的效率。鉴于这些缺点，引入了所谓的独立吸入型变容式回转压缩机(在下文中称为独立 吸入型回转压缩机)，其中设有多个缸，且允许其中至少一个缸闲置。独立吸入型回转压缩 机配置为使得多个缸中的每个缸都具有滚动活塞以及与该滚动活塞共同形成压缩室的叶 片，至少一个叶片由施加在其上的可变压力支撑。改变压力的模式转换设备连接到叶片的 后侧。

发明内容
技术问题然而，在现有技术的具有模式转换设备的压缩机或具有该压缩机的制冷装置中， 由于模式转换设备是根据设备周围的环境条件的变化而被迫进行操作，所以压缩机的容积 不是平稳改变。例如，在叶片的后侧压力没有升高到足以使模式转换的状态下，即使对操作 模式转换设备进行操作，叶片也不能紧密地依附到滚动活塞，这将会导致一种叶片振动。因此，会产生压缩机噪声，而且压缩机和使用该压缩机的制冷装置的能量效率因不必要的能 耗而降低。因此，为了解决现有技术的变容式回转压缩机和具有该变容式回转压缩机的制冷 装置的那些缺点，本发明提供一种变容式回转压缩机，其中设有多个缸、多个滚动活塞和多 个叶片，且至少一个叶片由可变压力支撑，由此通过指定模式转换时机来确保叶片的稳定 操作，并通过降低能耗量来改善压缩机和具有该压缩机的制冷装置的效率。解决方案如同这里所体现和概括描述的那样，为了实现这些及其他优点，同时根据本发明 的目的，提出了一种变容式回转压缩机，其包括壳体，具有吸入管和排出管；至少一个缸， 安装在壳体的内部空间中；至少一个滚动活塞，配置为通过在缸的压缩空间中绕动来压缩 制冷剂；至少一个叶片，配置为与滚动活塞配合而将缸的压缩空间分成吸入室和排出室； 模式转换单元，配置为将可变压力施加到至少一个叶片，以便使该至少一个叶片由可变压 力支撑；以及控制单元，配置为控制模式转换单元，从而当从缸排出的排出压力与吸入该缸 的吸入压力之间的压力差达到预设的基准压力时，转换操作模式。在本发明的另一个方案中，提出了一种操作变容式回转压缩机的方法，该方法具 有转换到动力模式和节能模式的操作模式，其中，将操作模式转换到动力模式之前，检测排 出压力与吸入压力之间的压力差，如果检测到的值不小于基准值，则将操作模式转换到动 力模式。在本发明的又一个方案中，提出了一种制冷装置，所述制冷装置具有设置了压缩 机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器的制冷剂压缩型制冷环路，其中该压缩机以变容式回转压缩 机来实施。本发明的有益效果在变容式回转压缩机和具有该变容式回转压缩机的制冷装置中，向布置在压缩机 中的第二叶片的后侧供应的排出压力是在高于基准压力之后才进行供给的，使得压缩机能 够从节能模式转换到动力模式，由此第二叶片能够在快速且准确地移动的情况下与第二滚 动活塞压触而不发生振动，从而预先防止当压缩机或具有该压缩机的制冷装置以动力模式 操作时因第二叶片振动而产生噪声或降低效率。从本发明的结合附图的以下详细描述中，本发明前述的和其他目的、特征、方案和 优点将变得更为明显。


附图描述了本发明的实施例且与说明内容一起用于解释本发明的原理，引入附图 是为了对本发明提供进一步的理解，同时附图并入本说明书并构成本说明书的一部分。在图中图1是包括有根据本发明的变容式回转压缩机的制冷环路的示意图；图2是示出沿着基于叶片的纵向剖开的、根据图1的回转压缩机的内部的纵向剖 视图；图3是示出沿着基于吸入孔的纵向剖开的、根据图1的回转压缩机的内部的纵向 剖视图4是根据图1的回转压缩机的、截断的压缩部的立体图；图5是示出用于限制根据图1的回转压缩机中的第二叶片的限制通路的视图，该 视图是沿图4的线I-I剖开的；图6是示出根据图1的回转压缩机的控制板的配置的示意图；图7是示出根据图1的回转压缩机的第二叶片周围形成的力的水平剖视图；图8和图9是示出根据图1的回转压缩机的节能操作模式的纵向剖视图和水平剖 视图；图10和图11是示出根据图1的回转压缩机的使用操作模式的纵向剖视图和水平 剖视图；图12和图13是示出根据图1的回转压缩机的操作状态(模式)的曲线图和流程 图；以及图14是示出采用了根据图1的回转压缩机的空调的示意图。
具体实施例方式下面参考附图，对根据本发明的一个实施例的变容式回转压缩机进行详细描述。如图1所示，根据本发明的变容式回转压缩机1可配置为，使得其吸入侧连接至蒸 发器4的出口侧，同时其排出侧连接至冷凝器2的入口侧，以便形成包括冷凝器2、膨胀装置 3和蒸发器4的闭环制冷环路的一部分。储液器5连接在蒸发器4的排出侧与压缩机1的 入口侧之间，储液器5用于将从蒸发器4运送到压缩机1的制冷剂分离成气态制冷剂和液 态制冷剂。如图1所示，压缩机1包括安装在密封壳体100的内部空间的上侧、用于产生驱动 力的马达部200和安装在壳体100的内部空间的下侧、通过马达部200产生的驱动力来压 缩制冷剂的第一压缩部300、第二压缩部400。如果需要的话，模式转换单元500可安装在 壳体100的外部，所述模式转换单元500用于转换压缩机1的操作模式，从而使得第二压缩 部400处于闲置。壳体100通过从第一压缩部300和第二压缩部400排出的制冷剂或从第一压缩部 300排出的制冷剂，使内部空间维持在排出压力状态。制冷剂通过一个吸入管140被吸入第 一压缩部300与第二压缩部400之间，吸入管140连接到壳体100的下部的圆周表面。在 第一压缩部300和第二压缩部400中经过压缩以后排出的制冷剂通过排出管150流入制冷 系统，排出管150连接到壳体100的上端。吸入管140可插入中间连接管(未示出)，所述 中间连接管插入稍后说明的中间支承件130的连通通路131，以便焊接联接。马达部200包括固定在壳体100的内圆周表面上的定子210、可旋转地布置在定子 210中的转子220以及与转子220冷缩配合以便随同转子220旋转的转轴230。马达部200 可以等速马达或变频马达来实施。然而，考虑到生产成本，如果需要的话，甚至使用等速马 达，压缩机的操作模式也可通过使第一压缩部300和第二压缩部400中的任一个闲置来进 行转换。转轴230包括联接到转子220的轴部231和布置在轴部231的下端段、向右侧和左 侧偏心的第一偏心部232和第二偏心部233。第一偏心部232和第二偏心部233以约180° 的相位差彼此对称，并分别可旋转地联接到第一滚动活塞320和第二滚动活塞420。
第一压缩部300包括第一缸310，其形成为环形，并安装在壳体100内；第一滚动 活塞320，其可旋转地联接到转轴230的第一偏心部232，并配置为通过在第一缸310的第 一压缩空间Vl中绕动来压缩制冷剂；第一叶片330，其沿径向可动地联接到第一缸310，一 侧的密封表面接触第一滚动活塞320的外圆周表面，并配置为将第一缸310的第一压缩空 间Vl分成第一吸入室和第一排出室；以及叶片弹簧340，其配置成为弹性支撑第一叶片330 的后侧的压缩弹簧。未作解释的附图标记350表示第一排出阀，而360表示第一消音器。第二压缩部400包括第二缸410，其形成为环形，并安装在壳体100内的第一缸 310下方；第二滚动活塞420，其可旋转地联接到转轴230的第二偏心部233，并配置为通过 在第二缸410的第二压缩空间V2中绕动来压缩制冷剂；以及第二叶片430，其沿径向可动 地联接到第二缸410，而且接触第二滚动活塞420的外圆周表面，以便将第二缸410的第二 压缩空间V2分成第二吸入室和第二排出室，或者与第二滚动活塞420的外圆周表面隔开， 以便使第二吸入室与第二排出室连通。未作解释的附图标记440表示第二排出阀，而450 表示第二消音器。这里，上支承板(在下文中称为上支承件)110覆盖缸310的上侧，而下支承板(在 下文中称为下支承件)120覆盖第二缸410的下侧。同样的，中间支承板(在下文中称为中 间支承件)130插置在第一缸310的下侧与第二缸410的上侧之间，以便沿轴向支撑转轴 230，同时形成第一压缩空间Vl和第二压缩空间V2。如图3和图4所示，上支承件110和下支承件120形成为盘形，具有用于沿径向支 撑转轴230的轴部231的轴孔111和121的轴支承部112和122从各自的中部伸出。中间 支承件130形成为环形，其内径大到足以允许转轴230的偏心部穿过。稍后说明的第一吸 入孔312和第二吸入孔412通过连通通路131能够与吸入管140连通，连通通路131形成 在中间支承件130的一侧。中间支承件130的连通通路131设有沿径向形成的水平路径132，以连通吸入管 140 ；同时设有纵向路径133，所述纵向路径133形成在水平路径130的端部，并形成为沿轴 向贯通，以使第一吸入孔312和第二吸入孔412连通水平路径132。水平路径132从中间支 承件130的外圆周表面向内圆周表面凹入规定的深度，即凹入的深度不足以连通中间支承 件130的内圆周表面。第一缸310设有第一叶片槽311，所述第一叶片槽311形成在内圆周表面的一侧， 从而形成用于允许第一叶片330进行线性往复运动的第一压缩空间Vl ；第一吸入孔312，所 述第一吸入孔312形成在第一叶片槽311的一侧，用于将制冷剂引入第一压缩空间Vl ；以 及第一排出引导凹槽(未示出)，所述第一排出引导凹槽通过对第一吸入孔312的相反侧的 边缘进行倒角而形成在第一叶片槽311的另一侧，以便将准备排出的制冷剂引入第一消音 器360的内部空间中。第二缸410设有第二叶片槽411，所述第二叶片槽411形成在内圆周表面的一侧， 从而形成用于允许第二叶片430进行线性往复运动的第二压缩空间V2 ；第二吸入孔412，所 述第二吸入孔412形成在第二叶片槽411的一侧，用于将制冷剂引入第二压缩空间V2 ；以 及第二排出引导凹槽(未示出)，所述第二排出引导凹槽通过对第二吸入孔412的相反侧的 边缘进行倒角而形成在第二叶片槽411的另一侧，以便将准备排出的制冷剂引入第二消音 器450的内部空间中。
第一吸入孔312通过对第一缸310下表面的、与中间支承件130的纵向路径133 的上端接触的边缘朝向第一缸310的内圆周表面进行倒角而形成有倾斜角。第二吸入孔412通过对第二缸410上表面的、与中间支承件130的纵向路径133 的下端接触的边缘朝向第二缸410的内圆周表面进行倒角而形成有倾斜角。这里，第一吸入孔312和第二吸入孔412形成为使得从平面投影图像来看，它们沿 径向的中心线分别与具有吸入孔312的缸310和具有吸入孔412的缸410的轴心交叉。同 样，第一吸入孔312和第二吸入孔412在沿着基于连通通路131的轴向的直线上互相对称。进一步，参考图3，第一叶片槽311通过沿径向切割(凹入)第一缸310到预设深 度而形成，使得第一叶片330能够进行线性往复运动。如图4所示，通孔313穿过第一叶片 槽311的后侧而形成，即一部分位于第一缸310的外圆周表面上，以便连通壳体100的内部 空间。叶片弹簧340安装在第一缸310的通孔313中。第二叶片槽411通过沿径向切割(凹入)第二缸410到预设深度而形成，使得第 二叶片430能够进行线性往复运动。叶片室413穿过第二叶片槽411的后侧而形成，即一 部分位于第二缸410的外圆周表面上，以便连通稍后说明的公共连接管530。叶片室413由 接触其上表面的中间支承件130和接触其下表面的下支承件120密封式联接，以便在壳体 100的内部空间内被隔离。中间连接管(未示出)可压配合到叶片室413，使得其前侧能够连通叶片室413的 前侧，其后侧能够与公共连接管530焊接。叶片室413具有预设的内部体积，使得即使第二 叶片430完全撤回以容置在第二叶片槽411内，第二叶片430的后表面也能够用作经由公 共连接管530供应的制冷剂的受压表面。这里，第二叶片430的受压表面由填充在叶片室413中的、具有吸入压力的制冷剂 或具有排出压力的制冷剂支撑，使得其密封表面根据压缩机的操作模式而与第二滚动活塞 420接触或分离。因此，为了预先防止因第二叶片430振动而产生压缩机噪声或降低效率， 应当在压缩机的特定操作模式、即节能模式中将第二叶片430限制在第二叶片槽411内。为 了这个目的，提出了用壳体100的内部压力来限制第二叶片的方法，如图5所示。例如，第二缸410设有高压侧叶片限制通路(在下文中称为第一限制通路)414， 所述第一限制通路414与第二叶片430的运动方向正交或形成的方向相对于第二叶片430 至少有一个交错角。第一限制通路414允许壳体100的内部连通第二叶片槽411，使得填充 在壳体100的内部空间中的、具有排出压力的制冷剂将第二叶片430推向相反的叶片槽表 面，由此限制第二叶片430。在第一限制通路414的相反侧形成有低压侧叶片限制通路(在 下文中称为第二限制通路)，用以允许第二叶片槽411连通第二吸入孔412。第二限制通路 415与第一限制通路414产生压力差，使得经由第一限制通路414引入的、具有排出压力的 制冷剂流过第二限制通路415，由此迅速限制第二叶片430。第一限制通道414位于第二缸410的、基于第二叶片430的排出引导凹槽(未给 出附图标记)附近，或形成为穿过第二缸410的外圆周表面到第二叶片槽411的中部。第 一限制通路414通过使用两步钻(two-stepped drill)而形成两阶梯，使得第一限制通路 414靠近第二叶片槽411的一部分较窄。同样，第一限制通路414的出口大致位于第二叶 片槽411的、沿该第二叶片槽411的纵向的中部，使得第二叶片430能够稳定地实现线性运 动。在压缩机的动力模式中，第一限制通路414可以形成在经由第二叶片430与第二叶片槽411之间的间隙连通叶片室413的位置，使得经由第一限制通路414能够将具有排出压 力的制冷剂引入叶片室413，由此增加第二叶片430的后侧压力。然而，在压缩机的节能模 式中，当第二叶片430受到限制时，第一限制通路414与叶片室413连通，以便增加叶片室 413的压力，因此第二叶片430受到压力挤压，这会造成第二叶片430振动。因此，第一限制 通路414优选形成为位于第二叶片430的往复运动的范围内。第一限制通路414的截面积等于或小于受到来自叶片室413的压力的第二叶片 430的受压表面432的截面积，由此防止对第二叶片430造成过度限制。例如，当第一限制 通路414的截面积除以第二叶片430的叶片面积、即限制压力所施加的侧表面的叶片面积 时，所得的结果优选在特定范围内，因此将使得因模式转换而产生的噪声最小化。虽然图中未示出，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 入预设的深度。可替代地，第一限制通路414可凹入或穿过联接到第二缸410的上表面的 中间支承件130或联接到第二缸410的下表面的下支承件120。这样，如果第二限制通路 415凹入下支承件120的上表面或中间支承件130的下表面，那么在烧结第二缸410或各个 支承件120、130时，可同时形成第二限制通路415，由此减少生产成本。如果可能的话，第二限制通路415优选布置在与第一限制通道414相同的路线上， 以便在与第二叶片430的运动方向正交的两侧表面形成排出压力与吸入压力之间的压力 差，由此通过压力差使第二叶片430紧密依附到第二叶片槽411。然而，由于第二吸入孔412 沿轴向倾斜，所以第二限制通路415为倾斜或弯曲的，以便连通第二吸入孔412。在压缩机的节能模式中，第二限制通路415优选形成在经由第二叶片430与第二 叶片槽411之间的间隙连通叶片室413的位置。然而，在压缩机的动力模式中，当第二叶片 430向前移动时，第二限制通路415连通叶片室413，因此填充叶片室413中的、具有排出压 力Pd的制冷剂渗漏进入第二吸入孔412，以致不足以支撑第二叶片430。所以，第二限制通 路415优选形成为位于第二叶片430的往复运动范围内。如图1至图3所示，模式转换单元500包括吸入压力侧连接管510，其一端从吸入 管140分出；排出压力侧连接管520，其一端连接到壳体100的内部空间；公共连接管530， 其一端连接到第二缸410的叶片室413，以便选择性地连通吸入压力侧连接管510和排出压 力侧连接管520 ；第一模式转换阀M0，其经由公共连接管530连接到第二缸410的叶片室 413 ；以及第二模式转换阀550，其连接到第一模式转换阀M0，用以控制第一转换阀MO的 转换操作。吸入压力侧连接管510的另一端连接到第一模式转换阀MO的第一入口，而排出 压力侧连接管520的另一端连接到第一模式转换阀540的第二入口。同样，公共连接管530 的另一端连接到第一模式转换阀540的出口。吸入压力侧连接管510的两端分别焊接有吸 入管140和第一模式转换阀M0。排出压力侧连接管520的两端分别焊接有壳体100 (更具 体地，中间连接管密封式联接到壳体100的内部空间)和第一模式转换阀M0。公共连接 管530的两端分别焊接有中间支承件130 (更具体地，中间连接管密封式联接到中间支承件 130)和第一模式转换阀M0。第二模式转换阀550电连接到用于控制压缩机的操作或控制具有压缩机的制冷 装置的操作的控制单元600，由此所述第二模式转换阀550受到控制而转换压缩机的操作 模式。
如图1至图3所示，控制单元600包括第一传感器610，用于检测从缸310、410排 出的制冷剂的压力；第二传感器620，用于检测被吸入所述缸310、410的制冷剂的压力；以 及控制板530，其通过将第一传感器610和第二传感器620检测到的每个值与基准压力Pl 进行比较来确定是否转换操作模式。第一传感器610可安装在壳体100的内部空间中，用于检测壳体100的内部空间 中的压力，或者安装在排出管150的中部，用于检测排出管150的内部压力。第二传感器620可安装在吸入管的中部，用于检测吸入管140的内部压力。控制板630电连接到第一传感器610和第二传感器620，以便控制第二模式转换 阀550，从而当从缸310和410的压缩空间Vl和V2排出的排出压力Pd与吸入所述缸310 和410的压缩空间Vl和V2的吸入压力I^s之间的压力差ΔΡ达到预设的基准压力Pl时， 执行模式转换。也就是说，如图6所示，控制板630设有输入部631，其电连接到第一传感器 610和第二传感器620，用于接收传感器610和620检测到的压力；确定部632，用于计算由 输入部631接收到的排出压力Pd与吸入压力I^s之间的压力差Δ P，并监控计算的值是否达 到预设的基准压力Ρ1，因此确定是否转换压缩机的操作模式；以及输出部633，用于根据确 定部632确定的结果来转换压缩机的操作模式。这样，如图7所示，压力差Δ P表示为施加到第二叶片430的后端的压力Fl与施 加到第二叶片430的侧向压力F2、第二叶片430的惯性力F3及施加到第二叶片430的前表 面的力F4的合力(F2+F3+F4)之间的关系。基准压力可设定为^cgf/cm2，然而，这取决于压缩机的容积。下文将描述根据本发明的变容式回转压缩机的基本压缩过程。更确切而言，当向马达部200的定子210供应动力，使转子220相应旋转时，转轴 230与转子220 —起旋转，由此马达部200的回转力传递到第一压缩部300和第二压缩部 400。在第一压缩部300和第二压缩部400中，第一滚动活塞320和第二滚动活塞420分别 在第一压缩空间Vl和第二压缩空间V2中偏心旋转。同样，第一叶片330和第二叶片430 于是与第一滚动活塞320和第二滚动活塞420配合而压缩制冷剂，同时使压缩空间Vl和V2 形成180°的相位差。例如，第一压缩机空间Vl中启动吸入过程时，制冷剂经由储液器5和吸入管140 被引入中间支承件130的连通通路131。然后所述制冷剂经由第一缸310的第一吸入孔312 被吸入第一压缩空间Vl中，接着在此处被压缩。当第一压缩机空间Vl中执行压缩过程时， 第二缸410的、与第一压缩空间Vl有180°相位差的第二压缩空间V2中启动吸入过程。这 里，第二缸410的第二吸入孔412与连通通道131连通，使得制冷剂经由第二缸410的第二 吸入孔412被吸入第二压缩空间V2，接着在此处被压缩。下文将描述对根据本发明的变容式回转压缩机的容积进行改变的过程。更确切而言，如图8和图9所示，在节能模式中，例如当启动压缩机时，不向第一模 式转换阀540供应动力。因此，吸入压力侧连接管510连通公共连接管530，被吸入第二缸 410的、具有低压的制冷剂(气体)部分被引入叶片室413。因此，第二叶片430由第二压 缩空间V2中经过压缩的制冷剂推动，从而容置在第二叶片槽411中。压缩空间V2的吸入 室和排出室因而彼此连通，由此被吸入第二压缩空间V2的制冷剂气体无法被压缩。这里， 通过布置于第二缸410的第一限制通路414施加到第二叶片430的一侧表面的压力与通过第二限制通路415施加到叶片430的另一侧表面的压力之间产生巨大的压力差。因此，第 一限制通路414所施加的压力显示出向第二限制通路415移动的趋势，由此限制第二叶片 430。另一方面，如图10和图11所示，在压缩机的动力模式中，当向第一模式转换阀MO 供应动力时，吸入压力侧连接管510相应锁定，排出压力侧连接管520连接到公共连接管 530。因此，壳体100内的高压气体经由排出压力侧连接管520被供应到第二缸410的叶片 室413，使得第二叶片430由填充在叶片室413中的高压制冷剂推动，从而维持在与第二滚 动活塞420压触的状态。所以，被引入第二压缩空间V2的制冷剂气体被正常压缩和排出。 这里，高压制冷剂气体或油被供应到布置在第二缸410中的第一限制通路414，以便挤压第 二叶片430的一侧表面。然而，由于第一限制通路414的截面积比第二叶片槽411的截面 积窄，所以从侧表面施加的压力小于沿叶片室413的前、后方向施加的压力，因而，第一限 制通路414不能限制第二叶片430。因此，第二叶片430通过与第二滚动活塞420压触而将 第二压缩空间V2分成吸入室和排出室，所以被吸入第二压缩空间V2的全部制冷剂受到压 缩并排出。因而，压缩机或具有该压缩机的空调能够以100%的容积操作。在下文中，将描述从压缩机的节能模式转换到动力模式的过程。更确切而言，如图12和图13所示，在停止的状态下，压力平衡过程以后，压缩机使 吸入压力与排出压力维持在相同的状态。于是，当启动压缩机时，在节能模式中操作压缩机直到排出压力Pd增大到基准压 力P1。在这个过程期间，第一传感器610检测壳体100的内部压力或对应于排出压力Pd的 排出管150的内部压力，同时实时检测对应于吸入压力I3S的吸入管140的内部压力。控制 板630计算第一传感器610检测到的排出压力Pd与第二传感器620检测到的吸入压力I^s 之间的压力差ΔΡ，并将压力差ΔΡ与预设的基准压力Pl进行比较。如果压力差ΔΡ低于预设的基准压力P1，那么控制板630指示压缩机保持以节能 模式操作。另一方面，如果压力差ΔΡ高于预设的基准压力P1，控制板630指示压缩机转换 到动力模式。如上所述，当控制板630指示转换到动力模式时，公共连接管530通过第一模式转 换阀540和第二模式转换阀550连接到排出压力侧连接管520，使得高排出压力Pd被供应 到叶片室413中。因此，第二叶片430保持接触第二滚动活塞420，甚至允许在第二压缩部 400中操作。如此，向第二叶片的后侧供应的排出压力在高于基准压力之后才进行供应，使得 压缩机的操作模式能够从节能模式转换到动力模式。因此，第二叶片能够在快速且准确地 移动的情况下与第二滚动活塞压触而不发生振动，由此预先防止在压缩机的动力模式中因 第二叶片振动而产生噪声和降低效率。同时，如果将根据本发明的压缩机应用到制冷装置，则制冷装置的噪声会降低，同 时其效率会得到改善。例如，如图14所示，具有设置了压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器的制冷剂压缩 型制冷环路的制冷装置700可配置为，使得用于控制制冷装置的总体操作的主板710能够 与安装在压缩机C中的第一传感器610和第二传感器620连接。因此，如上所述，将第一传感器和第二传感器检测到的排出压力与吸入压力之间的压力差与存储在主板中的基准压力进行比较，以便操作第一模式转换阀，由此允许控制 单元与制冷装置的操作协作。前述的实施例和优点仅为示意性的，不应解释为限制本公开内容。本教导内容能 够容易地应用到其他类型的装置。本描述旨在示例性，而非限制权利要求的范围。各种替 换、改型和修改对于本领域技术人员而言都是显而易见的。这里描述的示意性实施例的特 征、结构、方法和其他特性可以各种方式组合，以获得另外的和/或替代性的示意性实施 例。因为这些特征可以多种形式实施而不会背离其特性，所以还应当理解的是，除非 另有说明，上述的实施例不应被前述内容的任何细节所限制，相反地应在随附权利要求限 定的范围内予以广义解释，因此落在权利要求的界限内的所有修改和改型，或这些界限的 等效方案都将为所附权利要求包括。工业实用性根据本发明的变容式回转压缩机可广泛应用到制冷装置，例如家用或商用空调。
权利要求
1.一种变容式回转压缩机，包括 壳体，其具有吸入管和排出管；至少一个缸，其安装在所述壳体的内部空间中；至少一个滚动活塞，其配置为通过在所述缸的压缩空间中绕动来压缩制冷剂； 至少一个叶片，其配置为与所述滚动活塞配合而将所述缸的所述压缩空间分成吸入室 和排出室；模式转换单元，其配置为将可变压力施加到至少一个叶片，以便使所述至少一个叶片 由可变压力支撑；以及控制单元，其配置为当从所述缸排出的排出压力与吸入所述缸的吸入压力之间的压力 差达到预设的基准压力时，所述控制单元控制所述模式转换单元来转换操作模式。
2.如权利要求1所述的压缩机，其中，所述控制单元包括第一传感器，其配置为检测 从所述缸排出的制冷剂的压力；第二传感器，其配置为检测被吸入所述缸的制冷剂的压力； 以及控制板，其配置为通过将所述第一传感器和所述第二传感器检测到的值与所述基准压 力进行比较，确定是否转换操作模式。
3.如权利要求2所述的压缩机，其中，所述第一传感器安装在所述壳体中，用于检测所 述壳体的内部空间中的压力，或者安装在所述排出管，用于检测所述排出管的内部压力。
4.如权利要求2所述的压缩机，其中，所述第二传感器安装在所述吸入管，用于检测所 述吸入管的内部压力。
5.如权利要求2所述的压缩机，其中，所述控制板包括输入部，其电连接到所述第一传感器和所述第二传感器，并配置为接收所述第一传感 器和所述第二传感器中的每一个所测量的压力；确定部，其配置为计算所述输入部接收到的排出压力与吸入压力之间的压力差，并监 控该压力差是否达到预设的基准压力，以便确定是否转换所述压缩机的操作模式；以及 输出部，其配置为根据所述确定部确定的结果转换所述压缩机的操作模式。
6.如权利要求1所述的压缩机，其中，在由所述模式转换单元支撑的所述叶片的后侧 形成有在所述壳体的内部空间内被隔离的室，所述室填充有具有吸入压力或排出压力的制 冷剂。
7.如权利要求1所述的压缩机，还包括叶片限制单元，其配置为限制或释放受到所述模式转换单元挤压的所述叶片， 其中，所述叶片限制单元配置为利用所述壳体的内部空间中的压力来限制所述叶片。
8.如权利要求7所述的压缩机，其中，连接所述模式转换单元的所述缸包括 叶片槽，其允许所述叶片沿径向运动；以及至少一个第一限制通路，其与所述叶片槽连通并配置为利用压力差来限制所述叶片， 其中，所述第一限制通路形成为沿着与所述叶片在所述叶片槽中的运动方向交叉的方 向穿过。
9.如权利要求8所述的压缩机，其中，所述缸还包括吸入孔，其形成在所述第一限制通路的、基于所述叶片槽的相反侧，并配置为将所述吸 入管连接到所述内部空间；以及第二限制通路，其配置为使所述叶片槽与所述吸入孔连通。
10.如权利要求9所述的压缩机，其中，所述第一限制通路和所述第二限制通路形成在 相同的路线上。
11.如权利要求1所述的压缩机，其中，所述缸设有多个，各个缸具有独立的压缩空间， 多个所述缸连接到一个吸入管，使得制冷剂被分布式地供应到各个压缩空间。
12.如权利要求1所述的压缩机，其中，所述基准压力为^cgf/cm2。
13.一种操作变容式回转压缩机的方法，该方法具有转换到动力模式和节能模式的操 作模式，其中，在将操作模式转换到动力模式之前，检测排出压力与吸入压力之间的压力 差，如果检测到的值不小于基准值，则将操作模式转换到动力模式。
14.如权利要求13所述的方法，其中，在启动所述压缩机时维持节能模式，并在节能模 式期间，实时检测排出压力与吸入压力之间的压力差，且将该压力差与所述基准值进行比 较，以便确定所述压缩机是否能够被转换到动力模式。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述基准值为^gf/cm2。
16.一种制冷装置，所述制冷装置具有设置了压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器的制 冷剂压缩型制冷环路，其中，所述压缩机以根据权利要求1至15中任一项所述的压缩机来 实施。
全文摘要
本发明公开了一种变容式回转压缩机(1)、具有该变容式回转压缩机的制冷装置以及该变容式回转压缩机的操作方法，其中，在变容式回转压缩机(1)和具有变容式回转压缩机的制冷装置中，向布置在压缩机(1)中的第二叶片(430)的后侧供应的排出压力在高于基准压力之后才进行供应，使得压缩机(1)能够从节能模式转换到动力模式，由此第二叶片(430)能够在快速且准确地移动的情况下与第二滚动活塞(420)压触而不发生振动，从而预先防止当压缩机(1)或具有该压缩机(1)的制冷装置以动力模式操作时因第二叶片(430)振动而产生噪声或降低效率。
文档编号F04C23/00GK102105694SQ200980129625
公开日2011年6月22日 申请日期2009年8月19日 优先权日2008年8月22日
发明者卞想明, 金赏模 申请人:Lg电子株式会社