專利名稱：用于控制冷卻系統(tǒng)的壓縮機(jī)的系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷卻系統(tǒng)以及用于控制其壓縮機(jī)的方法，本發(fā)明更為具體地涉及一種使用其中電機(jī)可以以正向/反向旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)的冷卻系統(tǒng)以及用于控制該壓縮機(jī)的方法。
背景技術(shù)：
通常，壓縮機(jī)是由諸如電動(dòng)機(jī)、渦輪等的功率發(fā)生器提供功率并對(duì)諸如空氣或者冷凍劑的工作流體施加壓縮功，以升高工作流體的壓力的機(jī)器。這種壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于各種應(yīng)用中，從諸如空調(diào)器、冰箱等的家用電器到工業(yè)設(shè)備。
根據(jù)其壓縮方法，壓縮機(jī)被劃分為兩種類型正排量壓縮機(jī)和動(dòng)力壓縮機(jī)(渦輪壓縮機(jī))。正排量壓縮機(jī)廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域，而且配置正排量壓縮機(jī)以通過減小其體積提高壓力。正排量壓縮機(jī)可以被進(jìn)一步劃分為往復(fù)式壓縮機(jī)和旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。
配置往復(fù)式壓縮機(jī)以利用在汽缸內(nèi)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞壓縮工作流體。配置往復(fù)式壓縮機(jī)以利用在汽缸內(nèi)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞壓縮工作流體。往復(fù)式壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是，壓縮效率高而且結(jié)構(gòu)簡單。配置旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)以利用沿汽缸的內(nèi)部周界偏心轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒壓縮工作流體，而其優(yōu)點(diǎn)是，與往復(fù)式壓縮機(jī)相比可以以低速獲得高壓縮效率，因此，降低了噪聲和振動(dòng)。
同時(shí)，根據(jù)各種環(huán)境條件的不同，冷卻系統(tǒng)采用的往復(fù)式壓縮機(jī)或者旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)要求不同的扭矩。
換句話說，由于在冷凍劑的溫度非常高而且要冷卻的對(duì)象的溫度也非常高(例如，對(duì)于冰箱的食品儲(chǔ)藏室，或者對(duì)于空調(diào)器的室內(nèi)空間)的初始起動(dòng)操作時(shí)，冷卻管的內(nèi)部壓力非常高，所以驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)需要大扭矩。
此外，在冷卻系統(tǒng)長時(shí)間停止工作后，要冷卻的對(duì)象的溫度升高，并因此再一次使冷卻系統(tǒng)工作時(shí)，冷卻管內(nèi)的內(nèi)部壓力高，因此，驅(qū)動(dòng)該冷卻系統(tǒng)需要大扭矩。
同時(shí)，如果冷卻系統(tǒng)長時(shí)間工作，在吸收了附近熱量的熱交換器的表面上形成霜凍，造成降低了熱交換效率。因此，應(yīng)該周期性地進(jìn)行除霜操作。在這種情況下，熱交換器的溫度和冷凍劑的溫度升高，使得驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)需要大扭矩。
相反，還存在在驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)需要小扭矩的情況。換句話說，如果在驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)，冷卻管的內(nèi)部壓力處于低狀態(tài)，例如，如果通過使對(duì)象保持在低溫來保持冷卻劑的溫度，則需要小扭矩。此外，在驅(qū)動(dòng)冷卻系統(tǒng)時(shí)，在壓縮機(jī)以短周期間歇工作時(shí)，需要小扭矩。
如上所述，在驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)，根據(jù)不同的條件，冷卻系統(tǒng)需要不同的驅(qū)動(dòng)扭矩。然而，盡管根據(jù)不同的條件需要不同的扭矩，但是冷卻系統(tǒng)的壓縮機(jī)的扭矩是不能改變的。因此，壓縮機(jī)必須具有滿足上述條件的最大扭矩。在這種情況下，如果使用大容量壓縮機(jī)，則產(chǎn)生了不必要的功率消耗的問題，而且增大了壓縮機(jī)的尺寸。同時(shí)，為了根據(jù)條件獲得要求的驅(qū)動(dòng)扭矩，可以使用兩個(gè)或者更多個(gè)壓縮機(jī)。然而，在這種情況下，冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常低效，而且額外增加了安裝成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種基本上克服了因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷而產(chǎn)生的一個(gè)或者多個(gè)問題的冷卻系統(tǒng)和用于控制壓縮機(jī)的系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是提供了一種采用一個(gè)壓縮機(jī)以根據(jù)冷卻系統(tǒng)的工作條件產(chǎn)生兩種不同扭矩的冷卻系統(tǒng)以及用于控制該壓縮機(jī)的系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于控制能夠根據(jù)冷卻系統(tǒng)的工作條件以適當(dāng)驅(qū)動(dòng)扭矩高效產(chǎn)生兩種不同扭矩的壓縮機(jī)的方法。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目的和特征將在隨后的說明中部分地描述，經(jīng)過以下檢驗(yàn)或從本發(fā)明的實(shí)踐中學(xué)習(xí)，上述優(yōu)點(diǎn)、目的和特征對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)可以如所附說明書及其權(quán)利要求書和附圖中所特別指出的來實(shí)現(xiàn)和獲得。
為了實(shí)現(xiàn)這些目的以及其他優(yōu)點(diǎn)，而且根據(jù)本發(fā)明的用途，正如在此所具體和廣泛描述的那樣，用于控制冷卻系統(tǒng)的壓縮機(jī)的系統(tǒng)包括壓縮機(jī)，其具有可以以順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸，而且通過根據(jù)驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)方向而輸出不同扭矩特性的電機(jī)的功率使該壓縮機(jī)工作；選擇器，其用于選擇電機(jī)的輸出扭矩特性；開關(guān)部分，其用于接通或者斷開電機(jī)；以及控制單元，其用于控制選擇器從而以適合要冷卻的對(duì)象的扭矩特性驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明電另一目的，用于控制冷卻系統(tǒng)壓縮機(jī)的操作的方法包括步驟(a)初始起動(dòng)步驟，以第一扭矩特性起動(dòng)裝備了電機(jī)的壓縮機(jī)，電機(jī)根據(jù)的驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)方向輸出不同扭矩特性；(b)確定電機(jī)的工作扭矩特性；(c)在通過執(zhí)行步驟(b)，確定電機(jī)以第一扭矩特性工作時(shí)，如果在壓縮機(jī)工作期間滿足第一條件，則使壓縮機(jī)停機(jī)；(d)在壓縮機(jī)停機(jī)的情況下，確定是否適合繼續(xù)使電機(jī)以第一扭矩特性工作，而且如果確定適合，則保持電機(jī)的工作扭矩特性，而如果確定不適合，則將電機(jī)的工作扭矩特性從第一扭矩特性變換為第二扭矩特性，而且如果滿足第二條件，則使壓縮機(jī)工作。
應(yīng)該理解本發(fā)明的前述一般描述和下面的具體描述都是示例性和說明性的，并且意在提供本發(fā)明如權(quán)利要求所述的進(jìn)一步解釋。


附圖是為了能進(jìn)一步了解本發(fā)明而包含的，并且被納入本說明書中構(gòu)成本說明書的一部分，這些附圖示出了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，并用于與本說明書一起對(duì)本發(fā)明的原理進(jìn)行說明。在附圖中圖1是示出冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例用于控制壓縮機(jī)的系統(tǒng)的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例用于控制壓縮機(jī)的系統(tǒng)的示意圖；圖4是示出圖2和圖3所示壓縮機(jī)實(shí)施例的示意圖；圖5是示出圖4所示壓縮機(jī)的壓縮單元的分解透視圖；圖6A至6C是示出在圖4所示壓縮機(jī)的滾筒逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的汽缸內(nèi)部的剖視圖；圖7A至7B是示出在圖4所示壓縮機(jī)的滾筒順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)汽缸內(nèi)部的剖視圖；圖8是示出圖2和3所示壓縮機(jī)的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖9是示出圖8所示壓縮機(jī)的壓縮單元的分解透視圖；圖10是圖9所示壓縮單元的剖視圖；圖11是示出圖8所示壓縮機(jī)的內(nèi)部的剖視圖；圖12A和12B是示出圖9所示壓縮單元內(nèi)的閥組件的控制裝置實(shí)施例的平面圖；圖13A至13C是示出在圖8所示壓縮機(jī)的滾筒逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的汽缸內(nèi)部的剖視圖；圖14A至14C是示出在圖8所示壓縮機(jī)的滾筒順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的汽缸內(nèi)部的剖視圖；圖15是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于控制冷卻系統(tǒng)壓縮機(jī)的方法的流程圖；以及圖16是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于控制冷卻系統(tǒng)壓縮機(jī)的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面將詳細(xì)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在附圖中示出了其實(shí)例。在任何可能的地方，在整個(gè)附圖中使用相同的參考數(shù)字表示相同或相似的部分。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。參考圖1，本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)包括壓縮機(jī)510、第一熱交換器520、第二熱交換器530以及膨脹單元540。當(dāng)然，還對(duì)壓縮機(jī)510設(shè)置了壓縮機(jī)控制單元(未示出)。
壓縮機(jī)510具有可以以順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸。對(duì)壓縮機(jī)510提供由可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)方向可變輸出扭矩特性的電機(jī)產(chǎn)生的功率，這將在后面說明。壓縮機(jī)控制單元包括選擇器，其用于選擇電機(jī)的輸出扭矩特性；開關(guān)單元，其用于接通/斷開電機(jī)；以及微型計(jì)算機(jī)(micom)，其用于控制選擇器，以根據(jù)適合要冷卻的對(duì)象狀態(tài)的扭矩特性驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。下面說明具有上述構(gòu)造的壓縮機(jī)控制單元。
壓縮機(jī)510以高壓壓縮吸入的冷卻劑，然后，排出它。因此，對(duì)冷卻劑施加流動(dòng)力，以通過冷卻系統(tǒng)的管道550通過各個(gè)元件。壓縮的冷卻劑被傳送到第一熱交換器520。第一熱交換器520在要冷卻的對(duì)象與絕熱空氣之間交換熱量，從而使壓縮的冷卻劑冷凝。此時(shí)，第一風(fēng)扇525將室外空氣吹入第一熱交換器520。在第一熱交換器520壓縮的冷卻劑通過管道550移動(dòng)到膨脹單元540。膨脹單元540使冷卻的高壓和低溫冷卻劑膨脹，以產(chǎn)生低壓和低溫冷卻劑。膨脹的冷卻劑進(jìn)入第二熱交換器530。通過與室內(nèi)熱交換器進(jìn)行熱交換，第二熱交換器530吸收并蒸發(fā)對(duì)象的熱量。此時(shí)，第二風(fēng)扇535將因?yàn)榕c第二熱交換器530進(jìn)行熱交換冷卻的空氣射向要冷卻的對(duì)象，以便冷卻該對(duì)象。在第二熱交換器530蒸發(fā)的低溫和低壓氣態(tài)冷卻劑進(jìn)入壓縮機(jī)510。通過重復(fù)上面的過程，該對(duì)象被持續(xù)冷卻。
同時(shí)，盡管未示出，但是根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括幾個(gè)旁路，以使對(duì)象變熱。下面對(duì)其做簡要說明。盡管未示出，但是旁路將壓縮機(jī)510排出的冷卻劑直接引導(dǎo)到第二熱交換器530。此時(shí)，通過未連接到膨脹單元540的側(cè)面，旁路引導(dǎo)的冷卻劑直接進(jìn)入第二熱交換器530。通過與要冷卻的對(duì)象進(jìn)行熱交換，通過旁路進(jìn)入第二熱交換器530的冷卻劑被冷凝。此時(shí)，高溫和高壓冷卻劑對(duì)要冷卻的對(duì)象輻射熱量，然后，變成低溫和低壓冷卻劑。通過第二風(fēng)扇535，第二熱交換器530發(fā)出的熱量射向該對(duì)象，從而使該對(duì)象變熱。在第二熱交換器530進(jìn)行了熱交換的冷凍劑進(jìn)入膨脹單元540，以改變?yōu)榈蜏睾偷蛪豪鋬鰟?，然后，它們進(jìn)入第一熱交換器520。在第一熱交換器520，冷凍劑吸收室外空氣中的熱量，然后，被汽化。然后，冷凍劑進(jìn)入壓縮機(jī)510。通過重復(fù)上面的過程，本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)可以使對(duì)象變熱。
本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)可以應(yīng)用于用于冷卻或者加熱室內(nèi)空間的空調(diào)系統(tǒng)、用于冷卻預(yù)定儲(chǔ)藏室以使食品保鮮的冰箱等。同時(shí)，在各種環(huán)境條件下，該冷卻系統(tǒng)要求不同的工作特性，更具體地說，要求電機(jī)具有不同的扭矩特性。對(duì)于要求不同扭矩特性的各種環(huán)境條件，本發(fā)明的壓縮機(jī)提供了一種最優(yōu)化扭矩特性。此外，本發(fā)明提供了一種用于控制該壓縮機(jī)的系統(tǒng)和方法。
下面將參看附圖詳細(xì)說明用于控制該壓縮機(jī)的系統(tǒng)和方法。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于控制壓縮機(jī)的系統(tǒng)的示意圖，而圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于控制壓縮機(jī)的系統(tǒng)的示意圖。將參考圖2和3說明本發(fā)明的每個(gè)實(shí)施例。
參考圖2，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例用于控制壓縮機(jī)的系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、選擇器620、開關(guān)單元650以及控制單元610。該壓縮機(jī)提供有功率發(fā)生器，用于產(chǎn)生功率；以及壓縮單元，被提供功率以壓縮冷凍劑并排出被壓縮的冷凍劑。下面將參考圖4至14C詳細(xì)說明壓縮單元的結(jié)構(gòu)，而且在此對(duì)電機(jī)做簡要說明。
本發(fā)明的壓縮機(jī)使用的電機(jī)具有驅(qū)動(dòng)軸13，它可以逆時(shí)針或者順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而且根據(jù)驅(qū)動(dòng)軸13的旋轉(zhuǎn)方向的不同，它可以輸出不同的扭矩特性。為了實(shí)現(xiàn)該扭矩特性，電機(jī)包括第一繞組634，其連接第一端632和公共端631，而且使驅(qū)動(dòng)軸13以第一扭矩特性旋轉(zhuǎn)；以及第二繞組635，其連接第二端632和公共端631，而且使驅(qū)動(dòng)軸13以第二扭矩特性旋轉(zhuǎn)。在此，為了便于說明問題，假定第一扭矩大于第二扭矩，而且在獲得第一扭矩時(shí)，即，在對(duì)第一繞組側(cè)施加功率時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸13逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的壓縮機(jī)，為了在驅(qū)動(dòng)軸13逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)獲得大扭矩，第一繞組634應(yīng)該具有其直徑大而且匝數(shù)多的厚線圈。相反，驅(qū)動(dòng)軸13順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，工作效率應(yīng)該高，但是扭矩小。因此，第二繞組635的直徑應(yīng)該小于第一繞組634的直徑，而且匝數(shù)也應(yīng)該少。通過這樣做，在要求大扭矩的初始起動(dòng)操作期間，或者在因?yàn)橐鋮s的對(duì)象或者冷凍劑處于高溫而使冷凍劑的循環(huán)管線處于高壓狀態(tài)時(shí)，第一繞組634用于使驅(qū)動(dòng)軸13逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在需要較小扭矩時(shí)，換句話說，在因?yàn)橐鋮s的對(duì)象或者冷凍劑處于低溫而使冷凍劑循環(huán)管線處于低壓狀態(tài)時(shí)，第二繞組635用于使驅(qū)動(dòng)軸13順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。與利用第一繞組634使驅(qū)動(dòng)軸13旋轉(zhuǎn)的情況相比，利用第二繞組635使驅(qū)動(dòng)軸13旋轉(zhuǎn)的情況具有小輸出扭矩，因此，降低了功率消耗，使得該冷卻系統(tǒng)可以非常經(jīng)濟(jì)地工作。
在控制單元610的控制下，選擇器620選擇電機(jī)的輸出扭矩特性。為此，選擇器包括第一觸點(diǎn)623，其與第一端633相連；第二觸點(diǎn)622，其與第二端632相連；以及公共觸點(diǎn)621，其與第一觸點(diǎn)623或者第二觸點(diǎn)622相連。如果如上構(gòu)造選擇器620，則控制單元610可以控制選擇器620，以輸出適合電機(jī)的附近環(huán)境的扭矩特性。換句話說，如果附近環(huán)境要求壓縮機(jī)輸出大扭矩，則控制單元610將控制信號(hào)發(fā)送到選擇器620，從而使公共觸點(diǎn)621與第二觸點(diǎn)622相連。
開關(guān)單元650接通/斷開壓縮機(jī)的電機(jī)。在根據(jù)本發(fā)明用于控制冷卻系統(tǒng)的壓縮機(jī)的系統(tǒng)中，控制單元610控制開關(guān)單元650。換句話說，根據(jù)外部信息，控制單元610確定冷卻系統(tǒng)是否工作。如果控制單元610趨向于使冷卻系統(tǒng)工作，則控制單元610將控制信號(hào)發(fā)送到開關(guān)單元650，從而使開關(guān)單元650導(dǎo)通。然后，用于將功率送到電機(jī)的電路被接通，因此，功率被從選擇器620選擇的繞組側(cè)供給電機(jī)。因此，以第一扭矩或者第二扭矩驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸13。另一方面，如果控制單元620趨向于使冷卻系統(tǒng)停機(jī)，則控制單元620將控制信號(hào)發(fā)送到開關(guān)單元650，從而斷開開關(guān)單元650。然后，用于將功率送到電機(jī)的電路被斷開，然后，將功率提供給電機(jī)。因此，電機(jī)停止工作。
在根據(jù)本發(fā)明的用于控制壓縮機(jī)的系統(tǒng)中，根據(jù)要冷卻的對(duì)象的信息，控制單元610控制選擇器620和開關(guān)單元650。在此，利用檢測裝置，例如，用于測量要冷卻的對(duì)象的溫度的溫度傳感器，可以獲得要冷卻的對(duì)象的信息。在圖2中，溫度傳感器檢測食品儲(chǔ)藏室或者室內(nèi)空間的溫度，然后，將溫度信息發(fā)送到控制單元610。然后，根據(jù)檢測裝置，例如，溫度傳感器發(fā)送的溫度信息，控制單元610控制選擇器620和開關(guān)單元650。
同時(shí)，過載保護(hù)器串聯(lián)連接在開關(guān)單元650與電機(jī)之間，以防止電機(jī)因?yàn)檫^載現(xiàn)象而被損壞。多個(gè)電容器645并聯(lián)連接在電機(jī)和選擇器620之間。未描述的參考編號(hào)“646”是正溫度系數(shù)(P.T.C)，它用于通過限制初始階段的過電流而有效保護(hù)電路，或者通過在起動(dòng)壓縮機(jī)的電路時(shí)提高初始起動(dòng)扭矩而有效支持起動(dòng)壓縮機(jī)。
下面將簡要說明根據(jù)本發(fā)明用于控制壓縮機(jī)的系統(tǒng)的運(yùn)行過程。
在控制單元610根據(jù)溫度傳感器60測量的溫度執(zhí)行起動(dòng)壓縮機(jī)的工作時(shí)，控制單元610將控制信號(hào)發(fā)送到開關(guān)單元650，從而使開關(guān)單元650導(dǎo)通。然后，用于將功率送到電機(jī)的電路被接通，因此，功率被送到電機(jī)。因此，驅(qū)動(dòng)軸13旋轉(zhuǎn)，以驅(qū)動(dòng)冷卻系統(tǒng)。在此，在開關(guān)單元650被導(dǎo)通之前，選擇器620的公共觸點(diǎn)621連接到第一觸點(diǎn)623或者第二觸點(diǎn)622。為實(shí)現(xiàn)此，控制單元610可以在開關(guān)單元650被導(dǎo)通之前控制選擇器620，或者在冷卻系統(tǒng)停機(jī)時(shí)控制單元610仍保持先前狀態(tài)。同時(shí)，在公共觸點(diǎn)621連接到第一觸點(diǎn)623的狀態(tài)下，如果開關(guān)單元650被導(dǎo)通，則電機(jī)開始以第一扭矩工作。在公共觸點(diǎn)621連接到第二觸點(diǎn)622的狀態(tài)下，如果開關(guān)單元被導(dǎo)通，則電機(jī)開始以第二扭矩工作。
如果驅(qū)動(dòng)電機(jī)，則冷卻系統(tǒng)開始工作。如果冷卻系統(tǒng)工作預(yù)定時(shí)間，則該房間的溫度也發(fā)生變化。溫度傳感器660檢測該房間的溫度，然后，將檢測信息發(fā)送到控制單元610。然后，控制單元610確定冷卻系統(tǒng)的工作方法，即，是否以當(dāng)前扭矩使冷卻系統(tǒng)繼續(xù)工作，是否使冷卻系統(tǒng)停機(jī)，或者是否以改變的扭矩使冷卻系統(tǒng)工作。此時(shí)，如果控制單元610確定冷卻系統(tǒng)以改變的扭矩工作，則控制單元610將控制信號(hào)發(fā)送到開關(guān)單元650，從而斷開開關(guān)單元650。然后，控制單元610將控制信號(hào)發(fā)送到選擇器620，從而改變公共觸點(diǎn)621與其他觸點(diǎn)622和623之間的連接狀態(tài)。改變了連接狀態(tài)后，開關(guān)單元650導(dǎo)通。之后，壓縮機(jī)根據(jù)改變的扭矩特性工作。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例中，根據(jù)要冷卻的對(duì)象的狀態(tài)，冷卻系統(tǒng)可以適當(dāng)?shù)毓ぷ?。下面說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例用于控制冷卻系統(tǒng)的壓縮機(jī)的方法。
同時(shí)，參考圖3，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于控制壓縮機(jī)的系統(tǒng)包括控制單元610、選擇器620、功率發(fā)生器10以及開關(guān)單元670。在此，由于控制單元610、選擇器620和功率發(fā)生器10的結(jié)構(gòu)與圖2所示的相同，所以省略詳細(xì)說明它們。
在根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于控制壓縮機(jī)的系統(tǒng)中，如圖3所示，開關(guān)單元670包括恒溫器，該恒溫器的觸點(diǎn)根據(jù)要冷卻的對(duì)象的溫度接通或者斷開。在此，對(duì)該恒溫器設(shè)置了，例如，雙金屬片。例如，配置開關(guān)單元670，以在室內(nèi)空間或者食品儲(chǔ)藏室的溫度高于預(yù)定水平時(shí)接通該觸點(diǎn)，而在該溫度低于預(yù)定水平時(shí)斷開該觸點(diǎn)。具有上述構(gòu)造的開關(guān)單元670根據(jù)房間的條件驅(qū)動(dòng)電機(jī)或者使電機(jī)停機(jī)，而無需控制單元610的控制。在這種情況下，通過檢驗(yàn)經(jīng)過的時(shí)間，控制單元610控制選擇器620，以使冷卻系統(tǒng)有效工作。
同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于控制壓縮機(jī)的系統(tǒng)包括用于確定是否接通電機(jī)的裝置。在此，該確定裝置設(shè)置了電流傳感器690，用于檢測通過開關(guān)單元670的電流。在這種情況下，當(dāng)在該房間的溫度升高或者降低從而使開關(guān)單元670導(dǎo)通或者斷開時(shí)，電流傳感器690檢測電機(jī)是否工作，且將相應(yīng)信息發(fā)送到控制單元610。利用電機(jī)的工作信息，控制單元610檢驗(yàn)經(jīng)過的時(shí)間并控制選擇器620，因此，可以更有效控制冷卻系統(tǒng)。
同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)進(jìn)一步包括第二開關(guān)單元680，它串聯(lián)連接到開關(guān)單元670。與開關(guān)單元670不同，第二開關(guān)單元680的導(dǎo)通和斷開受控制單元610的控制。在這種情況下，控制單元610可以根據(jù)經(jīng)過的時(shí)間控制選擇器620，而且可以控制第二開關(guān)單元680，以便強(qiáng)制使電機(jī)停機(jī)。在此，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)期間，通過斷開第二開關(guān)單元680的觸點(diǎn)，控制單元610可以強(qiáng)制使電機(jī)停機(jī)。然而，在電機(jī)停機(jī)期間，控制單元610不能強(qiáng)制電機(jī)工作。在此，不驅(qū)動(dòng)電機(jī)的情況是開關(guān)單元670和第二開關(guān)單元680之一被斷開的情況。如果開關(guān)單元670被斷開，則即使開關(guān)單元610使第二開關(guān)單元680的觸點(diǎn)閉合，也不驅(qū)動(dòng)電機(jī)。因此，在根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)中，控制單元610檢驗(yàn)經(jīng)過的時(shí)間，并且在驅(qū)動(dòng)電機(jī)期間，根據(jù)經(jīng)歷的時(shí)間的信息控制壓縮機(jī)。
下面將簡要說明根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的工作。
例如，如果該房間的溫度升高，則開關(guān)單元670自動(dòng)導(dǎo)通，以驅(qū)動(dòng)電機(jī)。當(dāng)然，與參考圖2描述的實(shí)施例相同，在電機(jī)被驅(qū)動(dòng)之前，公共觸點(diǎn)621連接到其他觸點(diǎn)之任意一個(gè)。如果假定公共觸點(diǎn)621連接到第一觸點(diǎn)623，則開關(guān)單元670一旦導(dǎo)通，就利用第一扭矩驅(qū)動(dòng)電機(jī)。如果驅(qū)動(dòng)電機(jī)，則電流傳感器690將電機(jī)被驅(qū)動(dòng)通知控制單元610。在識(shí)別到驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)，控制單元610檢驗(yàn)經(jīng)歷的時(shí)間。通過在預(yù)定時(shí)間之后將控制信號(hào)發(fā)送到第二開關(guān)單元680，或者通過在使電機(jī)停機(jī)后將控制信號(hào)發(fā)送到選擇器620，控制單元610可以改變扭矩特性。選擇器620改變了電機(jī)的扭矩特性后，控制單元610可以控制第二開關(guān)單元680，以再一次驅(qū)動(dòng)電機(jī)。當(dāng)然，在預(yù)定時(shí)間之后，因?yàn)楹銣仄鞯牟僮?，開關(guān)單元670的觸點(diǎn)可能被自動(dòng)斷開，因此電機(jī)停機(jī)。根據(jù)本發(fā)明，由于冷卻系統(tǒng)立即響應(yīng)該房間的溫度，所以用于控制壓縮機(jī)的系統(tǒng)根據(jù)條件適當(dāng)?shù)毓ぷ鳌．?dāng)然，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于控制壓縮機(jī)的系統(tǒng)需要基于電機(jī)驅(qū)動(dòng)和經(jīng)歷的時(shí)間的復(fù)雜控制算法。下面將更詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于控制壓縮機(jī)的系統(tǒng)的工作。
下面將參看附圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)內(nèi)的壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖2和圖3所示壓縮機(jī)的示意圖。圖5是示出圖4所示壓縮機(jī)的壓縮單元的分解透視圖。
如圖4所示，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)包括外殼1；位于外殼1內(nèi)的功率發(fā)生器10，即，電機(jī)；以及壓縮單元20。參考圖4，功率發(fā)生器10位于壓縮機(jī)的上部，而壓縮單元202位于壓縮機(jī)的下部。然而，如果需要，可以改變它們的位置。上蓋板3和下蓋板5被分別安裝在外殼1的上部和下部，以定義密封內(nèi)部空間。用于抽吸工作流體的吸管7被安裝在外殼1的側(cè)面，而且連接到用于將潤滑劑與冷凍劑分離的儲(chǔ)液8。用于排出壓縮的流體的排出管9被安裝在上蓋板3的中心。在下蓋板5上注入預(yù)定數(shù)量的潤滑劑“0”，以潤滑并冷卻摩擦地運(yùn)動(dòng)的部件。在此，驅(qū)動(dòng)軸13的端部浸在潤滑劑中。
功率發(fā)生器10包括定子11，其固定在外殼1內(nèi)；轉(zhuǎn)子12，其可旋轉(zhuǎn)地支撐在定子11內(nèi)；以及驅(qū)動(dòng)軸13，其強(qiáng)制插入轉(zhuǎn)子12內(nèi)。轉(zhuǎn)子12因?yàn)殡姶帕πD(zhuǎn)，然后，驅(qū)動(dòng)軸13將轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)力傳遞到壓縮單元20。為了對(duì)定子20供給外部功率，在上蓋板3上安裝端子4。
壓縮單元20包括汽缸21，其固定在外殼1上；滾筒22，其位于汽缸21內(nèi)；以及上部軸承24和下部軸承25，其分別安裝在汽缸21的上部和下部。將參考圖2、3和4更詳細(xì)說明壓縮單元20。
汽缸21具有預(yù)定內(nèi)部空間，而且其強(qiáng)度足以承受流體的壓力。汽缸21容納偏心部分13a，該偏心部分13a形成在位于內(nèi)部空間內(nèi)的驅(qū)動(dòng)軸13上。偏心部分13a是一種偏心凸輪，其中心偏離其旋轉(zhuǎn)中心預(yù)定距離。汽缸21具有從其內(nèi)部圓周延伸預(yù)定深度的凹槽21b。下面要描述的葉片23被安裝在凹槽21b內(nèi)。凹槽21b的長度足以完全容納葉片23。如圖4和5所示，在汽缸21上形成與流體室29連通的吸27。吸27將壓縮的流體引導(dǎo)到流體室29內(nèi)。吸口27連接到吸管7，壓縮機(jī)外部的流體可以流入流體室29。更具體地說，通過連接管7，吸管7連接到吸27，因此可以將壓縮前流體送到流體室29。
滾筒22是環(huán)形部件，其外徑小于汽缸21的內(nèi)徑。如圖4所示，滾筒22接觸汽缸21的內(nèi)部圓周，而且可旋轉(zhuǎn)地連接到偏心部分13a。因此，滾筒22在汽缸21的內(nèi)部圓周上滾動(dòng)，而在驅(qū)動(dòng)軸13旋轉(zhuǎn)時(shí)，在偏心部分13a的外部圓周上自旋。因?yàn)槠牟糠?3a，所以滾筒22離開旋轉(zhuǎn)中心“0”預(yù)定距離轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。由于因?yàn)槠牟糠?3a的緣故滾筒22的外部圓周始終接觸內(nèi)部圓周，所以滾筒22的外部圓周和汽缸的內(nèi)部圓周在內(nèi)部空間內(nèi)形成單獨(dú)的流體室29。在旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)內(nèi)，流體室29用于吸入并壓縮流體。
葉片23被安裝在汽缸21的凹槽21b內(nèi)，如上所述。彈性部件23a被安裝在凹槽21b內(nèi)，用于彈性地支撐葉片23。葉片23持續(xù)接觸滾筒22。換句話說，彈性部件23a的一端固定到汽缸21上，另一端與葉片23相連，然后，將葉片23推向滾筒22側(cè)。因此，葉片23將流體室29劃分為兩個(gè)獨(dú)立空間29a和29b，如圖4所示。在驅(qū)動(dòng)軸13旋轉(zhuǎn)時(shí)，或者在滾筒22轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空間29a和29b的體積互補(bǔ)地變化。換句話說，如果滾筒22順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則空間29a變小，而另一個(gè)空間29b變大。然而，空間29a和29b的總體積固定，而且與預(yù)定流體室29的體積基本相同。在驅(qū)動(dòng)軸13以一個(gè)方向(順時(shí)針或者逆時(shí)針)旋轉(zhuǎn)時(shí)，空間29a和29b之一用作用于吸入流體的吸入室，而另一個(gè)用作用于相對(duì)壓縮流體的壓縮室。因此，如上所述，根據(jù)滾筒22的旋轉(zhuǎn)，空間29a和29b的壓縮室變小，以壓縮先前吸入的流體，而吸入室擴(kuò)大，以吸入相對(duì)新的流體。如果滾筒22的旋轉(zhuǎn)方向被反轉(zhuǎn)，則空間29a和29b的功能也互換。換句話說，如果滾筒22逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則滾筒22的右側(cè)空間29b是壓縮室，但是如果滾筒22順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則滾筒22的左側(cè)空間29a是排出單元。
如圖4所示，上部軸承24和下部軸承25被分別安裝在汽缸21的上部和下部，而且利用套管和該套管的內(nèi)部形成的通孔24b和25b，可旋轉(zhuǎn)地支撐驅(qū)動(dòng)軸12。更具體地說，上部軸承24、第二軸承25以及汽缸21分別包括互相對(duì)應(yīng)形成的多個(gè)連接孔24a、25a和21a。利用諸如螺栓和螺母的連接部件，將汽缸21、上部軸承24以及下部軸承25互相連接在一起，以密封汽缸內(nèi)部空間，特別是流體室29。
在上部軸承24上形成排出口26a和26b。排出口26a和26b與流體室29連通，使得可以排出壓縮流體。排出口26a和26b可以直接與流體室29連通，也可以通過形成在汽缸21和第一軸承24上的預(yù)定流體通路21d與流體室29連通。排出閥26c和26d被安裝在上部軸承24上，以打開和關(guān)閉排出口26a和26b。僅在流體室29的壓力大于或者等于預(yù)定壓力時(shí)，排出閥26c和26d才選擇性地打開排出口26a和26b。為實(shí)現(xiàn)此，希望排出閥26c和26d是簧片，其一端固定在排出口26a和26b的附近，而其另一端可以自由變形。如圖所示，為了使閥穩(wěn)定工作而限制閥的變形的保持器26e和26f被安裝在排出閥26c和26d的上部。設(shè)置保持器26e和26f，以確保排出閥26c和26d穩(wěn)定工作，而且設(shè)置其接觸排出閥26c和26d，以控制排出閥26c和26d的打開程度。如果沒有保持器26e和26f，則排出閥26c和26d可能因?yàn)楦邏憾冃危虼伺懦鲩y26c和26d的可靠性惡化。
消音器140被設(shè)置在上部軸承24上。消音器140降低排出壓縮流體時(shí)產(chǎn)生的噪聲。為此，消音器140內(nèi)包括排出口26a和26b的上部空間，而且在消音器140的一側(cè)形成附加排出口141。
同時(shí)，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，滾筒22的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和吸口27的位置是用于確定壓縮容量的非常重要的因素。下面將更詳細(xì)說明它們的關(guān)系。
圖6A是示出在圖4所示壓縮機(jī)的滾筒逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的汽缸內(nèi)部的剖視圖。如圖所示，葉片23和滾筒22將流體室29劃分為兩個(gè)空間29a和29b。排出口26a和26b分別位于葉片23的兩側(cè)，以持續(xù)壓縮流體，而不顧滾筒22的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。換句話說，不考慮滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，在吸口27與葉片23之間，打開排出口26a和26b的至少其中之一。此時(shí)，葉片23與排出口26a之間的距離優(yōu)選地與葉片23與排出口27b之間的距離相同。
在此，壓縮室200被劃分為抽吸部分，用于利用葉片23和滾筒22來通過吸口27吸入氣體；以及排出部分，用于通過排出口26a和26b之一排出流體氣體。此時(shí)，根據(jù)滾筒22的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，確定抽吸部分和排出部分。換句話說，在滾筒22逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相對(duì)于滾筒22的右側(cè)空間210成為排出部分，而在滾筒22順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左側(cè)空間220成為排出部分。
同時(shí)，利用排出部分29a和29b的體積確定壓縮機(jī)的壓縮容量。從吸口27到葉片23，利用汽缸50和滾筒22包圍的空間確定排出部分29a和29b的體積。因此，利用吸口27的位置確定壓縮容量。
例如，在吸口27位于從葉片23的橫軸延伸出的假想線上時(shí)，換句話說，在吸口27的位置與葉片23離開約180°角距離時(shí)，排出口29a的體積與排出口29b的體積相同。因此，該壓縮機(jī)可以獲得同樣的容量，而與滾筒22的轉(zhuǎn)動(dòng)方向無關(guān)。
然而，在吸口27位于從葉片23的橫軸延伸出的假想線的一側(cè)上時(shí)，壓縮室29的排出部分29a和29b的體積不同。即，如圖6a所示，壓縮室29被分割為左側(cè)空間29a和右側(cè)空間29b。利用葉片23與吸口26之間的逆時(shí)針角距離定義左側(cè)空間29a，而利用葉片23與吸口26之間的順時(shí)針角距離定義右側(cè)空間29b，該逆時(shí)針角距離小于該順時(shí)針角距離。此時(shí)，根據(jù)滾筒22的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，空間29a和29b是小容量和大容量排出部分29b和29a。這說明本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)具有雙容量。
然后，利用大容量排出部分和小容量排出部分29b和29a的壓縮比確定吸口27的位置。例如，本發(fā)明假定葉片23與吸口27之間具有約180-300°的順時(shí)針角距離。在葉片23與吸口26之間的順時(shí)針角距離是180°時(shí)，空間29b與29a之間的壓縮比是50∶50。在葉片23與吸口27之間的順時(shí)針角距離是270°時(shí)，空間29b與29a之間的壓縮比是75∶25。
現(xiàn)在更詳細(xì)地說明本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的運(yùn)行過程。
圖6A至6C示出在滾筒逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的連續(xù)工作步驟。圖6A示出初始流體吸入步驟，圖6B示出流體壓縮/排出步驟，圖6C示出排出完成步驟。
在驅(qū)動(dòng)軸13旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾筒22旋轉(zhuǎn)而且沿汽缸50的內(nèi)部圓周逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在該處理過程中，吸口27被打開，因此，通過吸口27，流體被吸入流體室。然后，滾筒22使流體進(jìn)入大容量排出部分29b，如圖6A所示。
在滾筒22進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，大容量排出部分29b的體積減小，以壓縮該流體。在該處理過程中，在流體被通過吸口27持續(xù)送到大容量排出部分29b的同時(shí)，葉片23保持密封該大容量排出部分29b，同時(shí)利用彈簧23a和滾筒22實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
此后，在大容量排出部分29b的壓力升高到高于預(yù)定水平時(shí)，大容量排出部分29b的排出閥26d被打開。因此，大容量排出部分29b內(nèi)的流體開始通過排出口26b排出到消音器，如圖6B所示。
然后，在滾筒進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，大容量排出部分29b內(nèi)的流體通過排出口26b完全排出到消音器，然后，利用其自彈力，排出閥26d關(guān)閉排出口26b，如圖6C所示。
圖7A和7B示出在滾筒順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的連續(xù)操作步驟。圖7A示出初始流體吸入步驟，而圖7B示出流體壓縮/排出步驟。
在驅(qū)動(dòng)軸13旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾筒22旋轉(zhuǎn)而且沿汽缸21的內(nèi)部圓周順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在該處理過程中，吸口27被打開，使得流體被通過吸口27吸入流體室。此時(shí)，滾筒22使流體進(jìn)入小容量排出部分29a。
在滾筒22進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小容量排出部分29a的體積減小，以壓縮該流體，與此同時(shí)，通過吸口27持續(xù)供給流體。
此后，在小容量排出部分29a的壓力升高到高于預(yù)定水平時(shí)，小容量排出部分29a的排出閥26c被打開。因此，小容量排出部分29a內(nèi)的流體開始通過排出口26a排出到消音器，如圖7B所示。
然后，在滾筒22進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小容量排出部分29a內(nèi)的流體通過排出口26a完全排出到消音器，此后，利用其自彈力，排出閥26c關(guān)閉排出口26a。
此后，在滾筒22進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過上述吸入、壓縮和排出步驟，流體被進(jìn)一步排出到消音器。
如圖4所示，消音器140內(nèi)的壓縮氣體被通過排出口141排入外殼1，然后，通過轉(zhuǎn)子12與定子11之間的空間，或者定子11與外殼1之間的空間，其到達(dá)要求的目的地。
同時(shí)，在圖8中，示出根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的壓縮機(jī)。下面詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的壓縮機(jī)。圖8是壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)的橫向剖視圖，圖9是壓縮機(jī)的壓縮單元的分解透視圖，圖10是壓縮單元的剖視圖。
參考圖8，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的壓縮機(jī)包括功率發(fā)生器10和壓縮單元20，而壓縮單元20包括汽缸21、上部軸承和下部軸承24和25以及閥組件100。在該實(shí)施例中，省略了與圖4至7B所示實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)。
上部軸承24提供有與流體室29連通的排出口26a和26b，以排出從流體室29流出的流體。排出口26a和26b可以直接與流體室29連通，也可以通過形成在汽缸21和上部軸承24上的流體通路21d與流體室29連通。利用安裝在上部軸承24上的排出閥26c和26d，對(duì)排出口26a和26b的打開和關(guān)閉操作進(jìn)行控制。僅在流體室29的壓力升高到大于預(yù)定水平時(shí)，排出閥26c和26d才選擇性地打開排出口26a和26b。為實(shí)現(xiàn)此，需要排出閥26c和26d是簧片，其一端固定在排出口26a和26b的附近，而其另一端可以自由變形。盡管圖中未示出，為了使閥穩(wěn)定工作而限制閥的變形的保持器被安裝在排出閥26c和26d的上部。此外，可以在上部軸承24的上部設(shè)置消音器(未示出)，以降低排出壓縮流體時(shí)產(chǎn)生的噪聲。
在下部軸承25上形成與流體室29連通的吸口27a、27b和27c。吸口27a、27b和27c將壓縮流體引導(dǎo)到流體室29。吸口27a、27b和27c連接到吸管7，使得壓縮機(jī)外部的流體可以流入流體室29。更具體地說，吸管7被分支為多個(gè)輔助管7a，而且它們分別連接到吸口27。如果需要，排出口26a和26b可以形成在下部軸承25上，而抽吸部分27a、27b和27c可以形成在上部軸承24上。
同時(shí)，優(yōu)選地設(shè)置與吸口27a、27b和27c連通并預(yù)先存儲(chǔ)了流體的增壓室200，因此，可以將流體供給汽缸21的流體室29。
抽吸增壓室200直接與所有吸口27a、27b和27c連通，以供給流體。因此，在吸口27a、27b和27c的附近，抽吸增壓室200被安裝在下部軸承25的下部。盡管圖中示出吸口27a、27b和27c形成在下部軸承25上，但是如果需要，它們還可以形成在上部軸承24上。在這種情況下，抽吸增壓室200被安裝在上部軸承24上。抽吸增壓室200可以通過焊接直接固定在下部軸承25上。此外，可以利用連接部件將抽吸增壓室200與汽缸21、上部軸承24和下部軸承25以及閥組件100連接在一起。為了潤滑驅(qū)動(dòng)軸13，下部軸承25的套管25d應(yīng)該浸漬在容納在外殼1內(nèi)的潤滑劑中。因此，抽吸增壓室200包括套管的通孔200a。抽吸增壓室200的體積優(yōu)選地是流體室29的體積的1倍至4倍，以穩(wěn)定供給流體。抽吸增壓室200還連接到吸管7，以存儲(chǔ)流體。更具體地說，抽吸增壓室200可以通過預(yù)定流體通路連接到吸管7。在這種情況下，如圖10所示，流體通路穿過汽缸21、閥組件100和下部軸承25。換句話說，流體通路包括汽缸21的吸孔21c、第二閥的吸孔122以及下部軸承25的吸孔25c。
該抽吸增壓室200形成始終存儲(chǔ)預(yù)定量的流體的空間，因此，緩沖了抽吸的流體的壓力變化，從而向吸口27a、27b和27c穩(wěn)定供給流體。此外，抽吸增壓室200可以容納從存儲(chǔ)的流體中提取的油，因此，可以輔助或者代替儲(chǔ)液器8。
吸口26和排出口27成為確定旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的壓縮容量的重要因素，將參考圖11說明它們。為了清楚地示出吸口27，圖11示出沒有閥組件100且與下部軸承25相連的汽缸。
首先，本發(fā)明的壓縮機(jī)至少包括兩個(gè)排出口26a和26b。如圖所示，即使?jié)L筒22以任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)該在位于轉(zhuǎn)動(dòng)路徑上的吸口與葉片23之間存在一個(gè)排出口，以排出壓縮流體。因此，每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向需要一個(gè)排出口。這樣可以使本發(fā)明的壓縮機(jī)排出流體，而與滾筒22的轉(zhuǎn)動(dòng)方向(即，驅(qū)動(dòng)軸13的旋轉(zhuǎn)方向)無關(guān)。同時(shí)，如上所述，在滾筒22接近葉片23時(shí)，空間29a和29b的壓縮室變得更小，以壓縮流體。因此，在葉片23的附近，優(yōu)選互相面對(duì)地形成排出口26a和26b，以排出最多的壓縮流體。換句話說，如圖所示，排出口26a和26b分別位于葉片23的兩側(cè)。如果可能，排出口26a和26b優(yōu)選地位于葉片23的附近。
正確定位吸口27，以便在排出口26a和26b與滾筒22之間壓縮流體。實(shí)際上，在滾筒22的轉(zhuǎn)動(dòng)路徑上，從吸口到排出口壓縮流體。換句話說，對(duì)應(yīng)于排出口的吸口的相對(duì)位置確定壓縮容量，因此，根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向，利用不同的吸口27，可以獲得兩個(gè)壓縮容量。因此，本發(fā)明的壓縮機(jī)具有分別對(duì)應(yīng)于兩個(gè)排出口26a和26b的第一和第二吸口27a和27b，而且相對(duì)于兩個(gè)不同壓縮容量的中心0，吸口互相分開預(yù)定角度。
優(yōu)選地，第一吸口27a位于葉片23的附近。因此，在以一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)(圖中是逆時(shí)針方向)，滾筒22對(duì)從位于葉片23兩側(cè)的第一吸口27a到第二排出口26b的流體進(jìn)行壓縮。因?yàn)榈谝晃?7a的緣故，所以滾筒22利用整個(gè)流體室29壓縮流體，因此，該壓縮機(jī)在逆時(shí)針方向具有最大壓縮容量。換句話說，可以壓縮流體室29體積一樣多的流體。第一吸口27a實(shí)際上與葉片23在順時(shí)針或者逆時(shí)針方向分開10°的角度。本發(fā)明的附圖示出在逆時(shí)針方向分開夾角θ1的第一吸口27a。在這個(gè)分離角θ1，可以利用整個(gè)流體室29壓縮流體，而無需葉片23的參與。
相對(duì)于中心，第二吸口27b與第一吸口27a分離開預(yù)定夾角。在以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾筒20壓縮從第二吸口27b到第一排出口26a的流體。由于第二吸口27b與葉片23在順時(shí)針方向分離開相當(dāng)大的夾角，所以滾筒22利用部分流體室29壓縮流體，因此，該壓縮機(jī)具有的壓縮容量比逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的壓縮容量小。換句話說，可以壓縮流體室29部分體積量的流體。第二吸口27b在順時(shí)針或者逆時(shí)針方向優(yōu)選與葉片23分離開90-180°范圍內(nèi)的夾角θ2。第二吸口27b優(yōu)選位于第一吸口27a的對(duì)面，因此，可以正確設(shè)置壓縮容量之間的差值，而且可以避免受每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的影響。
如圖11所示，吸口27a和27b通常是圓形的。為了提高流體的抽吸量，還可以設(shè)置包括矩形的幾種形狀的吸口27a和27b。此外，如圖12A和12B所示，吸口27a和27b可以是具有預(yù)定曲率的矩形。在這種情況下，在操作過程中，可以將相鄰其他部件，特別是滾筒22的影響降低到最小。
同時(shí)，為了分別在每個(gè)方向獲得要求的壓縮容量，在旋轉(zhuǎn)方向之任意一個(gè)可用的吸口應(yīng)該是單一的。如果在滾筒22的旋轉(zhuǎn)路徑上存在兩個(gè)吸口，則在吸口之間不能進(jìn)行壓縮。換句話說，如果第一吸口27a打開，則第二吸口27b應(yīng)該閉合，反之亦然。因此，為了根據(jù)滾筒22的轉(zhuǎn)動(dòng)方向僅選擇性地打開吸口27a和27b之一，在本發(fā)明的壓縮機(jī)上安裝閥組件100。
閥組件100包括第一和第二閥110和120，它們被安裝在汽缸21與下部軸承25之間，以使其對(duì)著吸口。如果在上部軸承24上形成吸口27a、27b和27c，則第一閥和第二閥110和120被安裝在汽缸21與上部軸承24之間。
第一閥110是盤部件，安裝它，以與驅(qū)動(dòng)軸13相比更精確接觸偏心部分13a。因此，如果驅(qū)動(dòng)軸13旋轉(zhuǎn)(即，滾筒22轉(zhuǎn)動(dòng))，則第一閥110以同樣的方向旋轉(zhuǎn)。第一閥110的直徑優(yōu)選地大于汽缸21的內(nèi)徑。汽缸21支持部分第一閥110，因此，第一閥110可以穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。
第一閥110包括第一開口111和第二開口112，在特定旋轉(zhuǎn)方向分別與第一吸口27a和27b連通；以及通孔110a，驅(qū)動(dòng)軸13插入其內(nèi)。更具體地說，在滾筒22以順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向之任一旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)第一閥110，第一開口111與第一吸口27a連通，而第一閥110的主體使第二吸口27b閉合。在滾筒22以順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向之另一旋轉(zhuǎn)時(shí)，第二開口112與第二吸口27b連通。此時(shí)，第一閥110的主體使第一吸口27a閉合。第一開口111和112可以是圓形或者多邊形的形狀。另外，如圖12A和12B所示，開口111和112可以是具有預(yù)定曲率的矩形。因此，開口被放大，以致流暢地吸入流體。如果在第一閥110的中心附近形成該開口111和112，則可能增大滾筒22與偏心部分13a之間的影響。此外，可能沿驅(qū)動(dòng)軸13泄漏流體，這是因?yàn)殚_口111和112與滾筒22和偏心部分13a之間的空間連通。因?yàn)檫@些原因，開口111和112優(yōu)選地位于第一閥的外部圓周的附近。同時(shí)，通過調(diào)節(jié)第一閥110的轉(zhuǎn)角，在每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向，第一開口111均可以分別打開第一和第二吸口27a和27b。換句話說，在驅(qū)動(dòng)軸13以順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向之任一旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一開口111與第一吸口27a連通，同時(shí)使第二吸口27b閉合。在驅(qū)動(dòng)軸13以順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向之另一旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一開口111與第二吸口27b連通，同時(shí)使第一吸口27a閉合。因?yàn)榈谝婚y110的結(jié)構(gòu)更加簡單，需要利用這樣的單一開口111控制各吸口。
第二閥120固定在汽缸21與下部軸承25之間，以傳遞第一閥110的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第二閥120是具有現(xiàn)場(site)部分121(其可旋轉(zhuǎn)地容納第一閥110)的環(huán)形部件。第二閥120進(jìn)一步包括連接孔120a，其利用連接部件通過該連接孔120a將第二閥120與汽缸21和第一軸承24和第二軸承25連接在一起。第二閥120優(yōu)選地與第一閥110具有同樣的厚度，以防止流體泄漏而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定支撐。此外，由于第一閥110被汽缸21部分支撐，所以第一閥110的厚度稍許小于第二閥120的厚度，以形成使第二閥120流暢旋轉(zhuǎn)的間隙。
同時(shí)，參考圖11，對(duì)于順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在滾筒22從葉片23到第二吸口27b轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在葉片23與滾筒22之間不發(fā)生流體吸入或者排出。因此，區(qū)域V變成真空狀態(tài)。真空區(qū)域V導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)軸13的功率損耗，而且產(chǎn)生大噪聲。因此，為了克服真空區(qū)域V的問題，在下部軸承25上設(shè)置第三吸口27c。第三吸口27c形成在第二吸口27b與葉片23之間，用于將流體送到滾筒22與葉片23之間的空間內(nèi)，以在滾筒22通過第二吸口27b之前，不形成真空狀態(tài)。第三吸口27c優(yōu)選地形成在葉片23的附近，以便迅速消除真空狀態(tài)。然而，因?yàn)榈谌?7c以與第一吸口27a不同的旋轉(zhuǎn)方向工作，對(duì)著第一吸口27a定位第三吸口27c。實(shí)際上，在順時(shí)針方向或者逆時(shí)針方向，與葉片23分離開約10°的夾角(θ)定位第三吸口27c。此外，如圖5A和5B所示，第三吸口27c可以是圓形的或者彎曲矩形。
因?yàn)樵摰谌?7c與第二吸口27B一起工作，所以在滾筒22以順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向之任一轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，吸口27b和27c應(yīng)該同時(shí)打開。因此，第一閥110進(jìn)一步包括第三開口，配置該第三開口，以便在第二吸口27b被打開時(shí)，同時(shí)與第三吸口27c連通。根據(jù)本發(fā)明，可以單獨(dú)形成第三開口113。然而，由于第一吸口27a和第三吸口27c互相相鄰，所以希望通過增大第一閥110的轉(zhuǎn)角，而根據(jù)第一開口111的旋轉(zhuǎn)方向同時(shí)打開第一和第三吸口27a和27c。
根據(jù)滾筒22的旋轉(zhuǎn)方向，第一閥110可以打開吸口27a、27b和27c，但是為了獲得要求的壓縮容量，應(yīng)該精確打開相應(yīng)吸口。通過控制第一閥的轉(zhuǎn)角，可以控制吸口的精確打開度。因此，閥組件100優(yōu)選地進(jìn)一步包括用于控制第一閥110的轉(zhuǎn)角的裝置，下面將參考圖12A和12B對(duì)其做詳細(xì)說明。為了清楚地說明該控制裝置，圖12A和12B示出與第二軸承25相連的閥組件。
可以對(duì)該控制裝置設(shè)置凸起115，其形成在第一閥110上，而且在第一閥的徑向凸起；以及凹槽123，其形成在第二閥220上，用于可移動(dòng)地容納該凸起。在此，凹槽123形成在第二閥220上，以便暴露在汽缸21的內(nèi)部空間內(nèi)。因此，在汽缸內(nèi)不形成空體積(deadvolume)。此外，盡管未示出，但是可以對(duì)該控制裝置設(shè)置凸起，其形成在第二閥120上，而且在第二閥120的徑向凸起；以及凹槽，其形成在第一閥110上，而且可移動(dòng)地容納凸起124。
如果使用這種控制裝置，如圖12A所示，則如果驅(qū)動(dòng)軸13逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，凸起115和124分別閂鎖到凹槽123和116的一端。因此，第一開口111與第一吸口27a連通，以吸入流體，而使第二和第三吸口27b和27c關(guān)閉。相反，如圖12所示，如果驅(qū)動(dòng)軸13以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，則凸起115和124分別閂鎖到凹槽123和116的另一端，而第一開口111和第二開口112使第三和第二吸口27c和27b同時(shí)打開，以允許吸入流體。第一閥110使第一吸口27a關(guān)閉。
下面將詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的工作。
圖13A至13C是示出在滾筒以逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的工作的剖視圖。
首先，在圖13A中，示出了驅(qū)動(dòng)軸13以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)汽缸內(nèi)部各個(gè)元件的狀態(tài)。首先，第一吸口27a與第一開口111連通，而剩余的第二吸口27b和第三吸口27c關(guān)閉。因?yàn)樯厦嬉呀?jīng)對(duì)它們做了說明，省略對(duì)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)各吸口的狀態(tài)做詳細(xì)說明。
在第一吸口27a打開的狀態(tài)下，因?yàn)轵?qū)動(dòng)軸13的旋轉(zhuǎn)，滾筒22逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)沿汽缸的內(nèi)部圓周旋轉(zhuǎn)。在滾筒22繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空間29b的大小減小，因此，已經(jīng)吸入的流體被壓縮。在該沖程中，彈性部件23a使葉片23彈性向上和向下運(yùn)動(dòng)，從而將流體室29分為兩個(gè)密封空間29a和29b。與此同時(shí)，通過第一吸口27，新流體被持續(xù)吸入空間29a，以便在下一個(gè)循環(huán)被壓縮。
在空間29b內(nèi)的流體壓力高于預(yù)定值時(shí)，第二排出閥26d打開。因此，空間29b內(nèi)的流體通過第二排出口26b排出。在滾筒22繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空間29b內(nèi)的所有流體通過第二排出口26b排出。在流體完全排出后，利用其自彈性，第二排出閥26d使第二排出口26c關(guān)閉。
因此，在一個(gè)循環(huán)結(jié)束后，滾筒22繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，然后，通過重復(fù)同樣的循環(huán)排出流體。在逆時(shí)針循環(huán)中，滾筒22壓縮流體，同時(shí)從第一吸口27a轉(zhuǎn)動(dòng)到第二排出口26b。如上所述，由于第一吸口27a和第二排出口27b位于葉片23的附近以彼此面對(duì)，所以在逆時(shí)針循環(huán)中，利用整個(gè)流體室29的空間壓縮該流體，因此獲得了最大壓縮容量。
圖14A至14C是示出在滾筒順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的操作順序的剖視圖。
首先，在圖14A中，示出了驅(qū)動(dòng)軸13以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)汽缸內(nèi)部各個(gè)元件的狀態(tài)。第一吸口27a關(guān)閉，而第二吸口27b和第三吸口27c分別與第二開口112和第一開口111連通。如果第一閥110還另外具有第三開口113，則第三吸口27c與第三開口113連通。因?yàn)樯厦嬉呀?jīng)對(duì)它們做了說明，省略對(duì)順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)各吸口的狀態(tài)做詳細(xì)說明。
在第二吸口27b和第三吸口27c打開的狀態(tài)下，因?yàn)轵?qū)動(dòng)軸13的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，滾筒22開始順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)沿汽缸的內(nèi)部圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在這種初始轉(zhuǎn)動(dòng)階段，滾筒22到達(dá)第二吸口27b之前吸入的流體不被壓縮，而且利用滾筒22，通過第二吸口27b將該流體強(qiáng)制排出到汽缸21的外部，如圖14A所示。因此，在滾筒22通過第二吸口27b后，該流體開始被壓縮，如圖14B所示。與此同時(shí)，使第二吸口27b與葉片23之間的空間，即，空間29b處于真空狀態(tài)。然而，如上所述，在滾筒22開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第三吸口27c與第一開口111連通，因此，它被打開以吸入流體。因此，吸入的流體去除了空間29b的真空狀態(tài)，制約了產(chǎn)生噪聲和功率損耗。
在滾筒22繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空間29a的大小減小，因此，已經(jīng)吸入的流體被壓縮。在該壓縮沖程中，彈性部件23a使葉片23彈性向上和向下運(yùn)動(dòng)，從而將流體室29分為兩個(gè)密封空間29a和29b。此外，通過第二吸口27b和第三吸口27c，新流體被持續(xù)吸入空間29b，以便在下一個(gè)沖程被壓縮。
當(dāng)在空間29b內(nèi)的流體壓力高于預(yù)定值時(shí)，圖5所示的第一排出閥26c打開。因此，空間29b內(nèi)的流體通過第一排出口26a排出。完成排出該流體后，利用其自彈性，第一排出閥26c關(guān)閉第一排出口26a。
因此，在一個(gè)沖程結(jié)束后，滾筒22繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，然后，通過重復(fù)同樣的沖程排出流體。在逆時(shí)針循環(huán)中，滾筒22壓縮流體，同時(shí)從第二吸口27b轉(zhuǎn)動(dòng)到第一排出口26a。因此，在逆時(shí)針沖程中，利用整個(gè)流體室29的一部分壓縮該流體，因此，壓縮容量小于順時(shí)針方向的壓縮容量。
在上述沖程中(即，順時(shí)針沖程和逆時(shí)針沖程)，排出的壓縮流體通過外殼1內(nèi)的轉(zhuǎn)子12與定子11之間的空間以及定子1與外殼1之間的空間向上流動(dòng)。因此，壓縮流體通過排出管9排出壓縮機(jī)。
下面將參看附圖詳細(xì)說明具有上述構(gòu)造的冷卻系統(tǒng)的壓縮機(jī)的控制方法。圖15是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例用于控制冷卻系統(tǒng)壓縮機(jī)的方法的流程圖。在該實(shí)施例中，控制單元從安裝在房間內(nèi)的溫度傳感器接收關(guān)于房間的溫度變化的信息，然后，控制壓縮機(jī)。當(dāng)然，根據(jù)驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)方向，安裝在壓縮機(jī)內(nèi)的電機(jī)具有不同的扭矩特性。在下面的說明中，短語“利用第一扭矩工作”意味著利用大扭矩驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，而且還產(chǎn)生大輸出(或者大冷卻力)，短語“利用第二扭矩工作”意味著利用小扭矩驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，而且產(chǎn)生小輸出(或者，小冷卻力)。
參考圖15，在初始起動(dòng)步驟，壓縮機(jī)開始以第一扭矩特性工作，在圖2所示的實(shí)施例中，在初始起動(dòng)階段，如果控制單元610從安裝在房間內(nèi)的溫度傳感器660接收關(guān)于房間溫度的信息，并確定使冷卻系統(tǒng)工作，則控制單元610將控制信號(hào)發(fā)送到開關(guān)部分650，從而使開關(guān)部分650的觸點(diǎn)閉合。功率被送到電機(jī)，且驅(qū)動(dòng)軸13以第一扭矩工作。當(dāng)然，在選擇器620的公共觸點(diǎn)連接到第一觸點(diǎn)623的狀態(tài)下，開關(guān)部分650閉合。如上所述，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)之前將選擇器620的公共觸點(diǎn)621連接到第一觸點(diǎn)623的方法有兩種。一種方法是，在使開關(guān)部分650的觸點(diǎn)閉合之前，從溫度傳感器660接收信息的控制單元610控制選擇器620。另一種方法是，在初始起動(dòng)階段，設(shè)計(jì)使選擇器620的公共觸點(diǎn)621始終與第一觸點(diǎn)623保持連接狀態(tài)。當(dāng)然，在后者情況下，如果在選擇器620的觸點(diǎn)的連接狀態(tài)被改變的情況下電機(jī)被打開，則可以配置它，以使它原樣保持連接狀態(tài)。壓縮機(jī)在初始起動(dòng)階段利用第一驅(qū)動(dòng)扭矩工作的原因是，由于要冷卻的對(duì)象，即，冰箱的食品儲(chǔ)藏室或者室內(nèi)空間的溫度高，而且在初始起動(dòng)階段，冷卻系統(tǒng)的冷凍劑的溫度高，冷凍劑管線的壓縮機(jī)處于高溫，所以壓縮機(jī)的負(fù)載較大。在壓縮機(jī)處于高負(fù)載狀態(tài)下，在初始起動(dòng)階段，需要以非常高的扭矩特性，即，第一扭矩驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。此時(shí)，如果利用比第一扭矩小的第二扭矩驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，則起動(dòng)操作失敗，或者即使它工作了很長時(shí)間，但是冷凍劑的冷卻力仍不足，因此不能很好地冷卻該對(duì)象。
在利用第一扭矩初始起動(dòng)后，如圖15所示，檢驗(yàn)該電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模式。當(dāng)然，檢驗(yàn)到在初始起動(dòng)階段壓縮機(jī)以第一扭矩模式工作。下面說明驅(qū)動(dòng)模式確定步驟，執(zhí)行驅(qū)動(dòng)模式確定步驟，以根據(jù)房間的狀態(tài)，確定工作中是否改變了壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)模式，在它停機(jī)后，在壓縮機(jī)開始工作時(shí)，壓縮機(jī)以哪種模式工作以及壓縮機(jī)利用哪種工作方法工作。
作為驅(qū)動(dòng)模式的確定結(jié)果，如果以第一扭矩特性驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，則檢驗(yàn)在壓縮機(jī)工作時(shí)是否滿足第一條件。如果滿足第一條件，則壓縮機(jī)停機(jī)。在此，如圖15所示，在檢驗(yàn)是否滿足第一條件時(shí)，希望計(jì)算預(yù)定時(shí)間內(nèi)房間的平均溫度變化率的絕對(duì)值(P)。原因是，絕對(duì)值(P)用作確定壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)模式是否發(fā)生變化的根據(jù)。當(dāng)然，如果使用其他因數(shù)，例如，經(jīng)歷的時(shí)間，確定壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)模式，則無需計(jì)算絕對(duì)值(P)。同時(shí)，在該實(shí)施例中，第一條件是對(duì)象的溫度，即，房間的溫度(t)是否低于設(shè)定溫度的下限(t-)。在此，如果溫度(t)高于設(shè)定溫度的下限(t-)，如圖15所示，則繼續(xù)計(jì)算絕對(duì)值(P)。如果溫度(t)低于設(shè)定溫度的下限(t-)，則壓縮機(jī)停機(jī)。在圖2所示的實(shí)施例中，如果溫度傳感器660提供的房間的溫度低于設(shè)定溫度的下限(t-)，而且控制單元610繼續(xù)計(jì)算絕對(duì)值(P)，則控制單元610將控制信號(hào)發(fā)送到開關(guān)部分650，以使電機(jī)停機(jī)。
在壓縮機(jī)停機(jī)的情況下，確定是否適于繼續(xù)利用第一扭矩特性使壓縮機(jī)工作。作為確定結(jié)果，如果適合，則保持電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩特性，如果不適合，則將該驅(qū)動(dòng)扭矩特性變更為第二扭矩特性。如果滿足第二條件，則壓縮機(jī)被再一次驅(qū)動(dòng)。將參考圖2對(duì)此做詳細(xì)說明。
首先，在壓縮機(jī)停機(jī)的情況下，控制單元610確定電機(jī)的扭矩特性變更條件。在該實(shí)施例中，如圖15所示，電機(jī)的扭矩特性變更條件是絕對(duì)值(P)是否大于扭矩特性變更的溫度變化率絕對(duì)值的臨界值(P+)。換句話說，如果計(jì)算的絕對(duì)值(P)大于臨界值(P+)，則控制單元610將控制信號(hào)發(fā)送到選擇器620，以使公共觸點(diǎn)621與第二觸點(diǎn)623相連，因此，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩特性從第一扭矩特性變更為第二扭矩特性。在此，絕對(duì)值(P)大于臨界值(P+)意味著，因?yàn)榉块g的溫度變化率高，即，在壓縮機(jī)工作時(shí)，溫度下降的非常多，而不需要以強(qiáng)冷卻力驅(qū)動(dòng)電機(jī)。因此，在這種情況下，需要停止能量消耗非常高的第一驅(qū)動(dòng)扭矩模式下的工作，而使壓縮機(jī)以第二驅(qū)動(dòng)扭矩模式工作。因?yàn)樵撛?，控制單?10控制選擇器620，以改變驅(qū)動(dòng)扭矩特性。同時(shí)，如果不滿足扭矩特性變更條件，則房間的溫度變化率低。換句話說，這意味著，房間溫度的降低小。因此，在這種情況下，應(yīng)該利用強(qiáng)冷卻力繼續(xù)冷卻該房間。因此，原樣保持第一扭矩特性，而不改變驅(qū)動(dòng)扭矩特性。
確定了驅(qū)動(dòng)扭矩變更特性后，改變驅(qū)動(dòng)模式，然后，確定是否滿足第二條件。在此，第二條件是要冷卻的對(duì)象的溫度，即，該房間的溫度是否高于該房間的設(shè)定溫度的上限(t+)。換句話說，因?yàn)閴嚎s機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)，冷卻系統(tǒng)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)不工作。因此，隨著時(shí)間的流逝，該房間的溫度逐漸升高。如果該房間的溫度(t)超過設(shè)定溫度的上限(t+)，則控制單元610將控制信號(hào)發(fā)送到開關(guān)部分650，以使該觸點(diǎn)閉合，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)。在這種情況下，盡管扭矩小，但是以具有高能效的第二驅(qū)動(dòng)扭矩驅(qū)動(dòng)電機(jī)。此時(shí)，因?yàn)榉块g的溫度下降的非常多，可以以第二驅(qū)動(dòng)扭矩驅(qū)動(dòng)電機(jī)，而且對(duì)壓縮機(jī)加載其容許范圍為可以以第二驅(qū)動(dòng)扭矩驅(qū)動(dòng)該壓縮機(jī)的負(fù)載。在以第二驅(qū)動(dòng)扭矩驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)，提高了冷卻系統(tǒng)的能效。同時(shí)，即使由于不滿足驅(qū)動(dòng)扭矩變更條件而保持該扭矩特性，仍可以檢驗(yàn)該房間的溫度，從而以同樣的方式驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。如果該房間的溫度(t)低于設(shè)定溫度的上限(t+)，則它繼續(xù)檢驗(yàn)溫度。
如果壓縮機(jī)在完成了上述過程之后工作，如圖15所示，則再一次確定壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)模式。在這種情況下，可以利用兩種情況確定壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)模式。一種情況是，在執(zhí)行上述過程時(shí)，在房間的溫度下降非常多時(shí)改變驅(qū)動(dòng)模式，而另一種情況是，由于房間的溫度下降的少，保持該驅(qū)動(dòng)模式。保持了該驅(qū)動(dòng)模式后，驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，確定壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)模式，然后重復(fù)上述過程。下面說明在確定了壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)模式后控制壓縮機(jī)的另一種方法。
參考圖15，如果確定以第二扭矩特性驅(qū)動(dòng)電機(jī)，則根據(jù)要冷卻的對(duì)象的狀態(tài)，即，該房間的溫度以及變化率的絕對(duì)值，控制單元610確定電機(jī)是否適于以第二扭矩特性工作。然后，使壓縮機(jī)停機(jī)。將參考圖2對(duì)此做說明。
首先，控制單元610從溫度傳感器660實(shí)時(shí)接收該房間的溫度，然后，在壓縮機(jī)工作時(shí)，計(jì)算預(yù)定時(shí)間的平均溫度變化率的絕對(duì)值(P)。確定該絕對(duì)值(P)是否小于最低溫度變化率的絕對(duì)值(P-)。
在此，如果該絕對(duì)值(P)小于絕對(duì)值(P+)，則控制單元610將控制信號(hào)發(fā)送到開關(guān)部分650，以打開開關(guān)部分650的觸點(diǎn)，從而使電機(jī)停機(jī)。該絕對(duì)值(P)小于絕對(duì)值(P+)意味著，盡管冷卻系統(tǒng)以第二扭矩工作預(yù)定時(shí)間，但是因?yàn)槔鋮s力不足，該房間的溫度未降低最低必要水平那么多。在這種情況下，如果冷卻系統(tǒng)以第二扭矩工作，則不對(duì)該房間施加必要冷卻力，因此，不能有效冷卻該房間。因此，如果確定絕對(duì)值(P)是絕對(duì)值(P+)，則不適于使電機(jī)以第二扭矩特性工作。因此，為了以較大冷卻力冷卻該房間，將驅(qū)動(dòng)扭矩特性變更為第一扭矩特性。在這種情況下，如圖15所示，控制單元610控制開關(guān)部分650，以使壓縮機(jī)停機(jī)。
如果壓縮機(jī)停機(jī)，則在延遲了預(yù)定時(shí)間后，控制單元610將控制信號(hào)發(fā)送到選擇器620，從而使公共觸點(diǎn)621與第一觸點(diǎn)623互相連接在一起。因此，將電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩特性變更為第一扭矩特性。如果完成了改變電機(jī)的扭矩特性，則控制單元610將控制信號(hào)發(fā)送到開關(guān)部分650，以使開關(guān)部分650的觸點(diǎn)閉合，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)。以第一驅(qū)動(dòng)扭矩驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，使得以大冷卻力冷卻該房間。如果以第一驅(qū)動(dòng)扭矩驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，如圖15所示，則再一次確定壓縮機(jī)在以哪種驅(qū)動(dòng)模式工作。
同時(shí)，如果絕對(duì)值(P)大于絕對(duì)值(P+)，則根據(jù)溫度傳感器660提供的溫度信息，控制單元610確定是否適于使電機(jī)以第二扭矩特性工作。如圖15所示，該確定條件是，要冷卻的對(duì)象的溫度，即，該房間的溫度(t)是否低于設(shè)定溫度的下限(t-)。如果該房間的溫度(t)低于設(shè)定溫度的下限(t-)，則控制單元610確定是否適于使電機(jī)以第二扭矩特性工作，然后，將控制信號(hào)送到開關(guān)部分650，以使電機(jī)停機(jī)。在此，該房間的溫度(t)低于設(shè)定溫度的下限(t-)意味著因?yàn)闇囟?t-)足夠低，即使該房間的溫度變化率非常低，也不需要大冷卻力，并且冷卻系統(tǒng)可以繼續(xù)以小冷卻力工作。因此，在這種情況下，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)特性保持不變的情況下，使電機(jī)停機(jī)。同時(shí)，如果該房間的溫度(t)高于設(shè)定溫度的下限(t-)，則控制單元610繼續(xù)計(jì)算該絕對(duì)值(P)，將兩個(gè)絕對(duì)值(P)(P+)進(jìn)行比較，然后，根據(jù)比較結(jié)果，重復(fù)上述過程。
在因?yàn)樵摲块g的溫度(t)低于設(shè)定溫度的下限(t-)而使壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)，如圖15所示，確定要冷卻的對(duì)象的溫度，即，該房間的溫度(t)是否滿足設(shè)定溫度的上限(t+)。如果該溫度(t+)滿足設(shè)定溫度的上限(t+)，則驅(qū)動(dòng)電機(jī)，然后，該處理過程進(jìn)入確定驅(qū)動(dòng)模式的步驟。
在根據(jù)本發(fā)明用于控制壓縮機(jī)的方法中，控制單元控制壓縮機(jī)，以實(shí)時(shí)檢驗(yàn)該房間的溫度變化，然后，根據(jù)檢驗(yàn)的溫度變化，輸出該房間的冷卻力以及驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)所需的扭矩，從而始終使壓縮機(jī)獲得最佳工作。
圖16是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于控制冷卻系統(tǒng)中的壓縮機(jī)的方法的流程圖。在該實(shí)施例中，根據(jù)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)過程和經(jīng)歷的時(shí)間的長短，控制單元控制壓縮機(jī)。將參考圖3詳細(xì)說明本發(fā)明的該實(shí)施例。省略說明與圖15所示實(shí)施例相同的內(nèi)容。
參考圖16，在初始起動(dòng)階段，壓縮機(jī)以第一扭矩開始工作。再參考圖3，根據(jù)房間的溫度接通/斷開觸點(diǎn)的開關(guān)部分670以自動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。換句話說，開關(guān)部分670包括利用雙金屬片工作的恒溫器，配置開關(guān)部分670，以在高于第一溫度時(shí)使觸點(diǎn)閉合，而在低于第二溫度時(shí)使觸點(diǎn)打開。如果房間的溫度升高到高于第一溫度，則開關(guān)部分670的觸點(diǎn)閉合，因此，壓縮機(jī)工作。在壓縮機(jī)開始工作后，該處理過程進(jìn)入確定驅(qū)動(dòng)模式的步驟。
作為驅(qū)動(dòng)模式確定結(jié)果，如果壓縮機(jī)以第一扭矩特性工作，則確定壓縮機(jī)在工作時(shí)滿足第一條件。此時(shí)，如果滿足第一條件，則壓縮機(jī)停機(jī)。在該實(shí)施例中，第一條件是壓縮機(jī)是否停機(jī)。參考圖3，利用根據(jù)房間的溫度接通/斷開的開關(guān)部分670，壓縮機(jī)自動(dòng)打開或者關(guān)閉。因此，如果壓縮機(jī)長時(shí)間工作，以致房間的溫度降低到低于第二溫度，則開關(guān)部分670的觸點(diǎn)斷開，以使壓縮機(jī)停機(jī)。與開關(guān)部分670串聯(lián)的電流傳感器690檢測到壓縮機(jī)停機(jī)，然后，將此通知控制單元610。換句話說，如果電流傳感器690未檢測到電流，則控制單元610確定電機(jī)停機(jī)。
同時(shí)，為了確定驅(qū)動(dòng)模式變更條件，在壓縮機(jī)工作時(shí)，對(duì)經(jīng)歷的時(shí)間(T)計(jì)數(shù)，將在后面說明驅(qū)動(dòng)模式變更條件。如果壓縮機(jī)未停機(jī)，則繼續(xù)計(jì)數(shù)經(jīng)歷的時(shí)間(T)。當(dāng)然，如果壓縮機(jī)停機(jī)，則停止對(duì)經(jīng)歷的時(shí)間(T)計(jì)數(shù)。
如果確定壓縮機(jī)停機(jī)，則在壓縮機(jī)停機(jī)狀態(tài)下，確定是否適于使壓縮機(jī)以第一扭矩特性工作。如果適合，則保持該驅(qū)動(dòng)扭矩特性，如果不適合，則將該驅(qū)動(dòng)扭矩特性變更為第二扭矩特性。在保持或者改變了電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩特性后，確定是否滿足第二條件，如果滿足第二條件，則壓縮機(jī)工作。將參考圖2對(duì)此做詳細(xì)說明。
首先，在壓縮機(jī)停機(jī)的情況下，控制單元610確定改變電機(jī)的扭矩特性的條件。在此，扭矩特性變更條件是經(jīng)歷的時(shí)間(T)是否小于預(yù)置最短時(shí)間(T-)。換句話說，如果經(jīng)歷的時(shí)間(T)小于最短時(shí)間(T-)，則控制單元610確定不適于以第一驅(qū)動(dòng)模式確定壓縮機(jī)。經(jīng)歷的時(shí)間(T)小于最短時(shí)間(T-)意味著在非常短的時(shí)間內(nèi)該房間的溫度降低到要求的溫度，因?yàn)槔鋮s力足夠，或者該房間的溫度低。因此，不需要以大冷卻力驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。此時(shí)，需要通過改變扭矩特性降低能量消耗，來有效地驅(qū)動(dòng)該系統(tǒng)。相反，如果經(jīng)歷的時(shí)間(T)大于最短時(shí)間(T-)，則控制單元610確定適于以第一驅(qū)動(dòng)模式驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，因此，保持該驅(qū)動(dòng)扭矩特性。在該實(shí)施例中，可以將最短時(shí)間(T-)設(shè)置為約10分鐘。
如果經(jīng)歷的時(shí)間(T)小于最短時(shí)間(T-)，則控制單元610將控制信號(hào)發(fā)送到選擇器620，以使公共觸點(diǎn)621與第二觸點(diǎn)622連接在一起，從而將電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩特性變更為第二扭矩特性。改變了電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩特性后，控制單元610復(fù)位經(jīng)歷的時(shí)間(T)。相反，如果經(jīng)歷的時(shí)間小于最短時(shí)間(T-)，則在驅(qū)動(dòng)扭矩特性保持原樣的情況下，控制單元610復(fù)位該經(jīng)歷的時(shí)間(T)，如圖16所示。
復(fù)位了該經(jīng)歷的時(shí)間(T)后，控制單元610確定第二條件，即，是否驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。當(dāng)然，電流傳感器690用于確定第二條件。如果確定壓縮機(jī)被驅(qū)動(dòng)，如圖15所示，則該處理過程進(jìn)入確定電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模式的步驟。相反，如果確定壓縮機(jī)未被驅(qū)動(dòng)，則控制單元610繼續(xù)確定第二條件。
同時(shí)，與圖15所示的實(shí)施例相同，在上述過程之后，確定壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)模式的步驟提供了兩種結(jié)果。如果確定以第一扭矩驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，則重復(fù)執(zhí)行上述過程，而如果確定以第二扭矩驅(qū)動(dòng)電機(jī)，則壓縮機(jī)以不同的方法工作。下面說明以第二扭矩驅(qū)動(dòng)電機(jī)的情況。
首先，如果確定以第二扭矩特性驅(qū)動(dòng)電機(jī)，則根據(jù)經(jīng)歷的時(shí)間，確定是否適于使電機(jī)以第二扭矩特性工作。在此，通過將壓縮機(jī)工作時(shí)的經(jīng)歷的時(shí)間與預(yù)置時(shí)間進(jìn)行比較，執(zhí)行該確定過程。完成了該確定過程后，壓縮機(jī)停機(jī)，下面將參考圖3對(duì)此做詳細(xì)說明。
在壓縮機(jī)被驅(qū)動(dòng)時(shí)，控制單元610對(duì)經(jīng)歷的時(shí)間(T)計(jì)數(shù)，如圖16所示。然后，控制單元610確定壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩變更條件。在此，驅(qū)動(dòng)扭矩變更條件有兩種情況。一種情況是，經(jīng)歷的時(shí)間(T)是否超過最長時(shí)限(T+)，而另一種情況是，經(jīng)歷的時(shí)間(T)是否小于壓縮機(jī)的起動(dòng)成功確定時(shí)間(Tt)。在該實(shí)施例中，可以將最長時(shí)限(T+)設(shè)置為約30分鐘，而將起動(dòng)成功確定時(shí)間(Ty)設(shè)置為約10分鐘。如果滿足兩個(gè)條件之一，則控制單元610確定不適于使壓縮機(jī)以第二扭矩特性工作。原因如下。
首先，經(jīng)歷的時(shí)間(T)大于最長時(shí)限(T+)意味著，壓縮機(jī)不需要長時(shí)間以第二扭矩特性工作。因?yàn)槔鋮s系統(tǒng)的冷卻力不足，或者因?yàn)橹車蛘咴摲块g的溫度高，壓縮機(jī)以第二扭矩特性長時(shí)間工作。因此，溫度降低足夠低，以打開安裝在該房間內(nèi)的開關(guān)部分670。在這種情況下，由于以大冷卻力驅(qū)動(dòng)冷卻系統(tǒng)更有效，所以確定不適合使壓縮機(jī)以第二扭矩特性工作。
如果經(jīng)歷的時(shí)間(T)小于起動(dòng)成功確定時(shí)間(Tt)，則壓縮機(jī)不正常工作。此外，這意味著，在剛以第二扭矩特性驅(qū)動(dòng)了壓縮機(jī)后，壓縮機(jī)就停機(jī)。換句話說，在壓縮機(jī)以第二扭矩特性工作時(shí)，如果以第二扭矩起動(dòng)時(shí)輸出的扭矩小于驅(qū)動(dòng)所需的扭矩，則電機(jī)過載。因此，例如，過載保護(hù)器640使電機(jī)自動(dòng)停機(jī)。在這種情況下，由于這意味著在以第二扭矩特性驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)驅(qū)動(dòng)軸13的扭矩小，所以應(yīng)該以較大的扭矩驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
如上所述，如果確定不適于以第二扭矩特性驅(qū)動(dòng)電機(jī)，則控制單元610將控制信號(hào)發(fā)送到第二開關(guān)部分680，以打開觸點(diǎn)，從而強(qiáng)制電機(jī)停機(jī)。壓縮機(jī)停機(jī)后，如圖16所示，控制單元610延遲預(yù)定時(shí)間，并控制選擇器620，以將壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩特性變更為第一扭矩特性。在改變了扭矩特性后，復(fù)位該經(jīng)歷的時(shí)間(T)。控制單元610控制第二開關(guān)部分680，以驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，然后，該處理過程進(jìn)入確定模式的步驟。
同時(shí)，如果以第二扭矩工作的壓縮機(jī)不滿足扭矩變更條件，換句話說，如果經(jīng)歷的時(shí)間超過起動(dòng)成功確定時(shí)間(Tt)，而小于最長時(shí)限(T+)，則控制單元610確定適合以第二扭矩驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。這意味著，以第二扭矩進(jìn)行的起動(dòng)成功，而且該房間的室溫降低到低于第二溫度。在進(jìn)行了這種確定后，電流傳感器690檢測壓縮機(jī)是否被接通。此時(shí)，如果壓縮機(jī)在工作中，則在檢驗(yàn)經(jīng)歷的時(shí)間(T)時(shí)，再一次確定扭矩變更條件，然后，執(zhí)行相應(yīng)的處理過程。
如果確定壓縮機(jī)停機(jī)，則意味著，以第二扭矩進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)成功，而且該房間的溫度降低到要求的目標(biāo)溫度，即，第二溫度，同時(shí)壓縮機(jī)以第二扭矩工作。在壓縮機(jī)停機(jī)后，控制單元610復(fù)位該經(jīng)歷的時(shí)間(T)。此外，由于壓縮機(jī)停機(jī)后冷卻系統(tǒng)不工作，所以該房間的溫度逐漸升高。如果該房間的溫度高于第一溫度，則開關(guān)部分670自動(dòng)閉合且電機(jī)旋轉(zhuǎn)，由此驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。如果溫度低于第一溫度，開關(guān)部分670保持開啟狀態(tài)，且因此，壓縮機(jī)保持停機(jī)狀態(tài)。同時(shí)，如圖16所示，驅(qū)動(dòng)了壓縮機(jī)后，該處理過程進(jìn)入確定壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)模式的步驟。
根據(jù)用于控制冷卻系統(tǒng)的系統(tǒng)，通過根據(jù)經(jīng)歷的時(shí)間，根據(jù)房間的溫度自動(dòng)接通/斷開電機(jī)來控制壓縮機(jī)。因此，可以提供對(duì)房間的溫度條件敏感而且適合該房間的條件的扭矩和冷卻力。
本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明白，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變更。因此，如果這些修改和變更落入所附權(quán)利要求及其等效物的范圍內(nèi)，則本發(fā)明試圖涵蓋本發(fā)明的各種修改和變更。
例如，根據(jù)本發(fā)明用于控制冷卻系統(tǒng)的壓縮機(jī)的方法并不僅僅局限于上述壓縮機(jī)。換句話說，本發(fā)明可以應(yīng)用于用于冷卻系統(tǒng)而且具有可以輸出兩種不同扭矩的電機(jī)的任意壓縮機(jī)。然而，與本發(fā)明的壓縮機(jī)不同，這些壓縮機(jī)的缺點(diǎn)是，它們不能同時(shí)輸出兩種不同的扭矩和兩種不同的容量，或者冷卻力。在這種情況下，如果對(duì)該壓縮機(jī)應(yīng)用本發(fā)明的方法，則該壓縮機(jī)可以輸出適合要冷卻的對(duì)象的狀態(tài)的扭矩，從而獲得改善的能效。同時(shí)，本發(fā)明提供了一種用于控制可以輸出兩種不同扭矩和雙容量的壓縮機(jī)的方法。
工業(yè)應(yīng)用具有上述構(gòu)造的壓縮機(jī)具有下面的作用。
首先，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，為了實(shí)現(xiàn)雙容量壓縮，將幾種裝置組合在一起。例如，為了獲得雙壓縮容量，將交換器和具有不同壓縮容量的壓縮機(jī)組合在一起。在這種情況下，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且增加了成本。然而，根據(jù)本發(fā)明，僅利用一個(gè)壓縮機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)雙容量壓縮。特別是，通過將傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的部件減少到最少，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)雙容量壓縮。
其次，具有單一壓縮容量的傳統(tǒng)壓縮機(jī)不能提供適于空調(diào)器或者冰箱的各種工作條件的壓縮容量。在這種情況下，不必要地浪費(fèi)功率消耗。然而，本發(fā)明可以提供適合設(shè)備的工作條件的壓縮容量。
第三，根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，可以利用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的流體室提供雙壓縮容量。這意味著，本發(fā)明的壓縮機(jī)的壓縮容量至少與具有同樣大小汽缸和流體室的傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的壓縮容量相同。換句話說，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，而無需修改基本部件的設(shè)計(jì)，例如，汽缸的尺寸。因此，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)可以自由應(yīng)用于要求的系統(tǒng)，而無需考慮壓縮容量和增加單位生產(chǎn)成本。
第四，根據(jù)本發(fā)明的用于控制壓縮機(jī)的方法，可以輸出不同扭矩的所有壓縮機(jī)以及雙容量壓縮機(jī)均可以根據(jù)要冷卻的物體的條件以最佳扭矩工作。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以使冷卻系統(tǒng)更經(jīng)濟(jì)、有效地工作。
權(quán)利要求
1.一種用于控制冷卻系統(tǒng)的壓縮機(jī)的系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括壓縮機(jī)，其具有可以順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸，而且由根據(jù)驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)方向輸出不同扭矩特性的電機(jī)的功率使該壓縮機(jī)工作；選擇器，其用于選擇電機(jī)的輸出扭矩特性；開關(guān)部分，其用于打開或關(guān)閉電機(jī)；以及控制單元，其用于控制選擇器從而以適合要冷卻的對(duì)象的扭矩特性驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于檢測關(guān)于要冷卻的對(duì)象的信息的裝置，其中該控制單元基于從該檢測裝置發(fā)送的信息控制選擇器和開關(guān)部分。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，該檢測裝置包括用于測量要冷卻的對(duì)象的溫度的溫度傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括過載保護(hù)器，其被設(shè)置在電機(jī)與開關(guān)部分之間。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該電機(jī)包括第一繞組，其連接第一端和公共端，而且使驅(qū)動(dòng)軸以第一扭矩特性旋轉(zhuǎn)；以及第二繞組，其連接第二端和公共端，而且使驅(qū)動(dòng)軸以第二扭矩特性旋轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，該選擇器包括第一觸點(diǎn)，其與第一端相連；第二觸點(diǎn)，其與第二端相連；以及公共觸點(diǎn)，其與電源相連，而且被選擇連接到第一觸點(diǎn)或者第二觸點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該開關(guān)部分包括其觸點(diǎn)根據(jù)要冷卻的對(duì)象的溫度接通或者斷開的恒溫器。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于確定電機(jī)被打開還是被關(guān)閉的裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，該確定裝置包括用于檢測通過開關(guān)部分的電流的電流傳感器。
10.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，該控制單元根據(jù)電機(jī)被打開還是斷開以及經(jīng)歷的時(shí)間來控制選擇器。
11.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與開關(guān)部分串聯(lián)連接的第二開關(guān)部分，其中該控制單元根據(jù)經(jīng)歷的時(shí)間的長短來控制選擇器和第二開關(guān)部分。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該壓縮機(jī)包括驅(qū)動(dòng)軸，其具有預(yù)定大小的偏心部分，而且可以順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；汽缸，其形成預(yù)定內(nèi)部體積；滾筒，其接觸汽缸的內(nèi)部圓周地旋轉(zhuǎn)，被可旋轉(zhuǎn)地安裝在偏心部分的外部圓周上，沿內(nèi)部圓周進(jìn)行滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，而且與內(nèi)部圓周一起形成流體室以吸入并壓縮流體；葉片，其被彈性地安裝在汽缸內(nèi)，從而持續(xù)接觸滾筒，而且將流體室分區(qū)為兩個(gè)獨(dú)立空間；上部軸承和下部軸承，其被分別安裝在汽缸的上側(cè)和下側(cè)，用于可旋轉(zhuǎn)地支撐驅(qū)動(dòng)軸和密封內(nèi)部體積；排出口，其與流體室連通；排出閥，其用于以預(yù)定壓力或者更高壓力打開各個(gè)排出口；以及至少一個(gè)吸口，其與流體室連通。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，該吸口和排出口被形成在汽缸中。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，該排出口被分開預(yù)定距離以關(guān)于葉片互相面對(duì)。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，該吸口是其位置在通過葉片的假想線上面對(duì)葉片的吸口。
16.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，該吸口位于通過葉片的假想線上的一側(cè)。
17.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，該吸口和排出口被形成在軸承中，其進(jìn)一步包括閥組件，用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)方向選擇性地打開各吸口之一。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，該排出口包括位置關(guān)于葉片互相面對(duì)的第一排出口和第二排出口。
19.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，該吸口包括第一吸口，其位于與葉片相鄰的位置；以及第二吸口，其關(guān)于汽缸的中心與第一吸口分開預(yù)定角度。
20.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，該滾筒在驅(qū)動(dòng)軸僅以順時(shí)針方向或者逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)利用整個(gè)流體室壓縮流體。
21.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，該滾筒在驅(qū)動(dòng)軸僅以順時(shí)針方向或者逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)利用部分流體室壓縮流體。
22.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，該閥組件包括第一閥，其被可旋轉(zhuǎn)地安裝在汽缸與軸承之間，且具有通過其插入驅(qū)動(dòng)軸的通孔；以及第二閥，其被固定在汽缸與軸承之間，具有容納第一閥的現(xiàn)場部分，且該第二閥用于引導(dǎo)第一閥的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，該第一閥包括圓片部件，其接觸驅(qū)動(dòng)軸的偏心部分從而以驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。
24.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，該第一閥包括第一開口，其在驅(qū)動(dòng)軸以順時(shí)針方向或者逆時(shí)針方向之一旋轉(zhuǎn)時(shí)與第一吸口連通；以及第二開口，其在驅(qū)動(dòng)軸以順時(shí)針方向或者逆時(shí)針方向之另一個(gè)旋轉(zhuǎn)時(shí)與第二吸口連通。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中，該吸口進(jìn)一步包括第三吸口，其位于第二吸口和葉片上，而且第一開口剛一打開第三吸口，第二吸口就被打開。
26.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，該閥組件進(jìn)一步包括用于控制第一閥的轉(zhuǎn)角以便關(guān)于每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向精確打開相應(yīng)吸口的裝置。
27.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中，該控制裝置包括凸出部分，其在第一閥的徑向凸出；以及凹槽，其被形成在第二閥中，且可移動(dòng)地容納該凸出部分。
28.一種冷卻系統(tǒng)，其包括壓縮機(jī)，其具有可以順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸，而且由根據(jù)驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)方向輸出不同扭矩特性的電機(jī)的功率使該壓縮機(jī)工作；壓縮機(jī)控制部分，其包括選擇器，其用于選擇電機(jī)的輸出扭矩特性；開關(guān)部分，其用于打開或者關(guān)閉電機(jī)；以及微型計(jì)算機(jī)，其用于控制選擇器從而以適合要冷卻的對(duì)象的扭矩特性使壓縮機(jī)工作；第一熱交換器和第二熱交換器，其用于使從壓縮機(jī)強(qiáng)制輸送的冷卻劑分別與室內(nèi)或者室外進(jìn)行熱交換；以及膨脹單元，其被設(shè)置在連接第一熱交換器和第二熱交換器的冷卻管中。
29.一種用于控制冷卻系統(tǒng)中的壓縮機(jī)的操作的方法，該方法包括步驟(a)初始起動(dòng)步驟，其以第一扭矩特性起動(dòng)裝備了電機(jī)的壓縮機(jī)，該電機(jī)根據(jù)驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)方向輸出不同扭矩特性；(b)確定電機(jī)的工作扭矩特性；(c)在作為執(zhí)行步驟(b)的結(jié)果確定電機(jī)以第一扭矩特性工作時(shí)，如果在壓縮機(jī)工作期間滿足第一條件，則使壓縮機(jī)停機(jī)；(d)在壓縮機(jī)停機(jī)的狀態(tài)中，確定是否適于繼續(xù)使電機(jī)以第一扭矩特性工作，而且如果確定適合則保持電機(jī)的工作扭矩特性，而如果確定不適合，則將電機(jī)的工作扭矩特性從第一扭矩特性變換為第二扭矩特性，且如果滿足第二條件則使壓縮機(jī)工作。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其中，該第一扭矩特性的扭矩大于第二扭矩特性的扭矩。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中，該第一條件是問題“要冷卻的對(duì)象的溫度低于設(shè)定溫度的下限？”。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，該步驟(c)包括在壓縮機(jī)工作時(shí)的預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)，計(jì)算要冷卻的對(duì)象的平均溫度變化率的絕對(duì)值(P)的步驟(c0)。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中，該步驟(d)包括步驟(d1)在壓縮機(jī)停機(jī)的情況下確定扭矩特性的變換條件，而且如果滿足該變換條件則將電機(jī)的扭矩特性變換為第二扭矩特性；(d2)在壓縮機(jī)停機(jī)的情況下確定扭矩特性的變換條件，而且如果不滿足該變換條件則使電機(jī)的扭矩特性保持在第一扭矩特性；以及(d3)在執(zhí)行了步驟(d1)或(d2)后，如果滿足第二條件則使壓縮機(jī)工作，而如果不滿足第二條件則繼續(xù)確定是否滿足第二條件。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，該扭矩特性的變換條件是問題“要冷卻的對(duì)象的平均溫度變化率的絕對(duì)值(P)大于電機(jī)的扭矩特性變換的溫度變化率的絕對(duì)值的臨界值(P+)？”。
35.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，該第二條件是問題“要冷卻的對(duì)象的溫度超過設(shè)定溫度的上限？”。
36.如權(quán)利要求29所述的方法，其中，該步驟(b)被在步驟(d)之后執(zhí)行。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，進(jìn)一步包括，在作為執(zhí)行步驟(b)的結(jié)果確定電機(jī)以第二扭矩特性工作時(shí)，步驟(e)根據(jù)要冷卻的對(duì)象的狀態(tài)確定是否適于使電機(jī)以第二扭矩特性工作，且使壓縮機(jī)停機(jī)。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，該步驟(e)包括步驟(e1)在壓縮機(jī)工作時(shí)，對(duì)于選擇的時(shí)間間隔測量要冷卻的對(duì)象的平均溫度變化率的絕對(duì)值(P)；(e2)對(duì)于選擇的時(shí)間間隔確定要冷卻的對(duì)象的平均溫度變化率的絕對(duì)值(P)是否小于預(yù)設(shè)的最低溫度變化率的絕對(duì)值(P-)；以及(e3)如果滿足步驟(e2)，則確定不適于使電機(jī)以第二扭矩特性工作而且使壓縮機(jī)停機(jī)。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，進(jìn)一步包括步驟(e4)，其確定要冷卻的對(duì)象的溫度是否低于設(shè)定溫度的下限，如果是則確定適于使電機(jī)以第二扭矩特性工作并使壓縮機(jī)停機(jī)。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其中，在步驟(e4)中，確定要冷卻的對(duì)象的溫度等于或者高于設(shè)定溫度的下限，進(jìn)一步包括返回步驟(e1)的步驟。
41.如權(quán)利要求38所述的方法，進(jìn)一步包括步驟(f)如果步驟(e3)停止壓縮按鍵，則在時(shí)間延遲之后將電機(jī)的扭矩特性變換為第一扭矩特性；以及(g)在步驟(f)之后，確定電機(jī)以使壓縮機(jī)工作，且到達(dá)步驟(b)。
42.如權(quán)利要求39所述的方法，進(jìn)一步包括步驟如果步驟(e4)使壓縮機(jī)停機(jī)，則在要冷卻的對(duì)象的溫度滿足設(shè)定溫度的上限時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和使壓縮機(jī)工作，且到達(dá)步驟(b)。
43.如權(quán)利要求30所述的方法，其中，該第一條件是問題“壓縮機(jī)被關(guān)閉？”。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，其中，通過電機(jī)開關(guān)部分的接通或者斷開來確定壓縮機(jī)是否停機(jī)，由要冷卻的對(duì)象的條件自動(dòng)接通或者斷開電機(jī)開關(guān)部分。
45.如權(quán)利要求44所述的方法，其中，通過與電機(jī)開關(guān)部分串聯(lián)連接的電流傳感器是否檢測到電流來確定壓縮機(jī)是否停機(jī)。
46.如權(quán)利要求43所述的方法，其中，該步驟(c)包括用于對(duì)經(jīng)歷的時(shí)間計(jì)數(shù)的步驟(c5)。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其中，該步驟(d)包括步驟(d5)在壓縮機(jī)停機(jī)的狀態(tài)下確定扭矩特性的變換條件，而且如果滿足該變換條件則將扭矩特性變換為第二扭矩特性；(d6)在壓縮機(jī)停機(jī)的狀態(tài)下確定扭矩特性的變換條件，而且如果不滿足該變換條件則保持第一扭矩特性；(d7)在步驟(d5)或者(d6)之后復(fù)位經(jīng)歷的時(shí)間；以及(d8)在步驟(d7)之后，如果滿足第二條件則使壓縮機(jī)工作，而如果不滿足第二條件則繼續(xù)確定是否滿足第二條件。
48.如權(quán)利要求47所述的方法，其中，該扭矩特性的變換條件是問題“經(jīng)歷的時(shí)間未達(dá)到最短時(shí)限？”。
49.如權(quán)利要求47所述的方法，其中，該第二條件是問題“壓縮機(jī)被打開？”。
50.如權(quán)利要求47所述的方法，其中，該步驟(b)被在步驟(c)之后執(zhí)行。
51.如權(quán)利要求50所述的方法，在步驟(b)之后，在確定電機(jī)以第二扭矩特性工作時(shí)，根據(jù)是否經(jīng)過了預(yù)定時(shí)間來確定是否適于使電機(jī)以第二扭矩特性工作，且使壓縮機(jī)停機(jī)。
52.如權(quán)利要求51所述的方法，其中，該步驟(k)包括步驟(k1)在壓縮機(jī)工作時(shí)對(duì)經(jīng)歷的時(shí)間(T)計(jì)數(shù)；(k2)確定經(jīng)歷的時(shí)間(T)是否大于預(yù)設(shè)的最長時(shí)限(T+)，或者該經(jīng)歷的時(shí)間(T)小于壓縮機(jī)的預(yù)設(shè)的起動(dòng)成功確定時(shí)間(Tt)；以及(k3)如果滿足步驟(k2)，則確定不適于使電機(jī)以第二扭矩特性工作，且使壓縮機(jī)停機(jī)。
53.如權(quán)利要求52所述的方法，進(jìn)一步包括步驟(k4)，如果不滿足步驟(k2)則確定壓縮機(jī)是否處于關(guān)閉狀態(tài)，而且如果壓縮機(jī)處于關(guān)閉狀態(tài)，則確定適于使電機(jī)以第二扭矩特性工作。
54.如權(quán)利要求53所述的方法，進(jìn)一步包括步驟(k4)之后的步驟(1)，其復(fù)位經(jīng)歷的時(shí)間(T)。
55.如權(quán)利要求53所述的方法，在步驟(k4)中進(jìn)一步包括如果確定壓縮機(jī)不處于關(guān)閉狀態(tài)則返回步驟(k1)的步驟。
56.如權(quán)利要求54所述的方法，在步驟(1)之后，確定壓縮機(jī)是否被打開，如果確定壓縮機(jī)被打開則返回步驟(b)，而如果確定壓縮機(jī)未被打開則返回步驟(1)。
57.如權(quán)利要求52所述的方法，進(jìn)一步包括步驟(n)如果步驟(k3)使壓縮機(jī)停機(jī)，則在預(yù)定時(shí)間延遲之后，將電機(jī)的扭矩特性變換為第一扭矩特性；以及(o)在步驟(n)之后，復(fù)位經(jīng)歷的時(shí)間(T)，使壓縮機(jī)工作，且然后返回步驟(b)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于控制冷卻系統(tǒng)的壓縮機(jī)的系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括壓縮機(jī)，其具有可以順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸，而且利用根據(jù)驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)方向輸出不同扭矩特性的電機(jī)的功率使該壓縮機(jī)工作；選擇器，其用于選擇電機(jī)的輸出扭矩特性；開關(guān)部分，其用于接通或者斷開電機(jī)；以及控制單元，其用于控制選擇器，從而以適合要冷卻的對(duì)象的扭矩特性驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的方面，提供了一種用于控制冷卻系統(tǒng)中壓縮機(jī)的操作的方法。該方法包括步驟(a)初始起動(dòng)步驟，以第一扭矩特性起動(dòng)裝備了電機(jī)的壓縮機(jī)，電機(jī)根據(jù)驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)方向輸出不同扭矩特性；(b)確定電機(jī)的工作扭矩特性；(c)在通過執(zhí)行步驟(b)確定電機(jī)以第一扭矩特性工作時(shí)，如果在壓縮機(jī)工作期間滿足第一條件則使壓縮機(jī)停機(jī)；(d)在壓縮機(jī)停機(jī)的情況下確定是否適合繼續(xù)使電機(jī)以第一扭矩特性工作，而且如果確定適合則保持電機(jī)的工作扭矩特性，而如果確定不適合則將電機(jī)的工作扭矩特性從第一扭矩特性變換為第二扭矩特性，而且如果滿足第二條件則使壓縮機(jī)工作。
文檔編號(hào)F25B1/04GK1823228SQ200480020179
公開日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2004年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月13日
發(fā)明者裵智榮, 樸坰俊, 張昌龍 申請(qǐng)人:Lg 電子株式會(huì)社