CN100447506C - 四通阀及制冷循环装置 - Google Patents

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CN100447506C CNB2006100943311A CN200610094331A CN100447506C CN 100447506 C CN100447506 C CN 100447506C CN B2006100943311 A CNB2006100943311 A CN B2006100943311A CN 200610094331 A CN200610094331 A CN 200610094331A CN 100447506 C CN100447506 C CN 100447506C
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Abstract

本发明的目的在于提供一种通过减少从压缩机排出之后分流到四通阀的制冷剂流量而充分确保用于进行循环的制冷剂流量的措施，从而提高***性能，同时以较少流量也能确保充足的压力，使四通阀的切换动作可以变得敏捷。依据本发明所提供的制冷循环装置包含：具有两个以上压缩室的压缩机；四通阀，以用于分流从所述压缩机排出的一部分制冷剂并选择性地喷射到所述两个以上压缩室；控制阀，以用于再次分流所述被分流的一部分制冷剂并根据再分流的制冷剂压力驱动所述四通阀；流量调节装置，以用于通过减少分流到所述四通阀的制冷剂流量以增加分流到所述控制阀的制冷剂流量与压力。

Description

四通阀及制冷循环装置
技术领域
本发明涉及一种四通阀及制冷循环装置，尤其涉及同时具有向拥有多个压缩室的可变容量旋转式压缩机分配吸入气体的功能和向空转的压缩室喷射高压气体的功能的四通阀及可以通过使所述四通阀的动作变得敏捷而提高整个***的性能的制冷循环装置。
背景技术
通常，可变容量旋转式压缩机适用于包含以制冷剂为媒介连续进行压缩、冷凝、膨胀、蒸发过程的制冷循环的空调机或冰箱等设备中，以用于将制冷剂压缩成高压状态并进行排出，近来普遍使用可根据需要改变容量以灵活适应空调机或冰箱的制冷负荷的所述可变容量旋转式压缩机。
关于这种可变容量旋转式压缩机，本申请人曾通过韩国专利申请“第2002-0061462号”提出过涉及内容积互不相同的两个压缩室中只在其中一个压缩室选择性的进行压缩动作的可变容量压缩机的专利申请。
该专利申请所公开的可变容量压缩机在各压缩室内部具有偏心装置，以用于随旋转轴的旋转方向的变化使各压缩室的滚子发生偏心或解除偏心，从而可以进行压缩及解除压缩的动作。所述偏心装置包含：位于各压缩室的旋转轴外侧的两个偏心轮；可旋转地结合于两个偏心轮外侧的两个偏心衬套；可旋转地结合于两个偏心衬套外侧的两个滚子；连接销，以用于在旋转轴旋转时使两个偏心衬套中的一个固定于偏心位置，而另一个固定于不发生偏心的位置。
在这种可变容量旋转式压缩机的多个压缩室中，由于一部分压缩室用于压缩制冷剂，而其余压缩室的滚子进行空转，因此需要对进行压缩的压缩室选择性地供应将被压缩的制冷剂，而对发生空转的压缩室喷射高压气体以防止渗透多余的制冷剂或油。
图1及图2为表示这种现有的可变容量旋转式压缩机具有执行吸入气体分配功能和空转部分高压喷射功能的四通阀的制冷循环装置的示意图。
如图1所示，压缩机10具有两个压缩室(第一压缩室10a及第二压缩室10b)，以在第一压缩室10a中压缩制冷剂、在第二压缩室10b中发生空转的情况为例，被压缩的制冷剂由排出管13排出，并依次经过室外热交换器5、膨胀装置6及室内热交换器7之后通过回流管16在四通阀20中切换流动通道，然后经第一吸入管11重新回到第一压缩室10a。此时，从排出管13分流的高温高压制冷剂通过分流管24在四通阀20中切换流动通道，再经过第二吸入管12喷射到发生空转的第二压缩室10b。附图标记15为储液器(accumulator)。
结合图2进一步说明所述四通阀20的动作，四通阀20包含：与分流管24连接的高压进气口20a，以用于流入从排出管13分流的制冷剂；用于回流经过循环的制冷剂的低压管25及低压进气口20b；流动通道转换构件23，以用于将所述低压进气口20b与第一排气口21或第二排气口22相连通，以使流入所述低压进气口20b的制冷剂被选择性地排到第一吸入管11或第二吸入管12。第一排气口21和第一吸入管11及第一压缩室10a相连通，第二排气口22和第二吸入管12及第二压缩室10b相连通。
并且，所述流动通道转换构件23在其两端分别具有第一活塞23a及第二活塞23b，所述第一活塞23a及第二活塞23b根据由控制阀30供应的制冷剂压力发生滑动而进行切换动作。
四通阀20内部包含所述四通阀20的一端和所述第一活塞23a之间的第一气缸26a、所述第一活塞23a和所述第二活塞23b之间的中心部26c以及所述第二活塞23b和所述四通阀20的另一端之间的第二气缸26b。
所述控制阀30为使高压或低压的制冷剂流入所述四通阀20的第一气缸26a及第二气缸26b，从而根据其压差使所述流动通道转换构件23向某一方向移动而驱动四通阀20的装置。
所述控制阀30通过从所述分流管24再分流一部分高温高压制冷剂的子分流管34吸入高温高压的制冷剂，然后利用根据电磁线圈(solenoid)36和可动铁芯37而动作的切换构件33切换流动通道，从而使所述制冷剂通过第一排出毛细管31或第二排出毛细管32流入所述四通阀20的第一气缸26a或第二气缸26b。所述第一排出毛细管31与所述第一气缸26a相连通，所述第二排出毛细管32与所述第二气缸26b相连通。
并且，所述控制阀30通过从所述四通阀20的低压管25分流低压制冷剂的低压毛细管35吸入低压制冷剂，并通过所述第一排出毛细管31及第二排出毛细管32选择性地供应到第一气缸26a或第二气缸26b。此时，如果高压制冷剂通过第二排出毛细管32流入到第二气缸26b，则低压制冷剂将通过所述第一排出毛细管31流入到位于第二气缸26b相反一侧的第一气缸26a，根据该压差流动通道转换构件23移动到形成低压的第一气缸26a一侧而进行四通阀20的切换动作。
由此，如图2所示，当流动通道转换构件23向第一气缸26a一侧移动而使低压管25与第一吸入管11相连通时，所述分流管24和第二吸入管12及第二压缩室10b相连通，从而将从排出管13分流的高温高压制冷剂喷射到进行空转的第二压缩室10b。
但是，根据这种现有的四通阀及制冷循环装置的结构，由于只能通过分流从压缩机排出的一部分制冷剂来启用四通阀，所以当增加分流的制冷剂流量时会减少在制冷循环中循环的制冷剂流量而降低制冷循环的效率，因此从排出管分流的制冷剂的流量不能太大；但当从所述排出管分流的制冷剂流量较少时，由于再分流到控制阀的制冷剂的流量也较少，因此推动四通阀的流动通道转换构件的压力较弱，而使流动通道转换构件不能正确移动，由此导致无法进行切换。尤其，当需要使用大容量的四通阀时，由于用于移动流动通道转换构件的制冷剂流量和压力都需要很大，因此上述问题将变得更加突出。
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通过减少从压缩机排出之后分流到四通阀的制冷剂流量而充分确保用于进行循环的制冷剂流量的措施，从而提高***性能，同时以较少流量也能确保充足的压力，使四通阀的切换动作可以变得敏捷。
为了实现上述目的，依据本发明所提供的制冷循环装置包含：具有两个以上压缩室的压缩机；分流管，用以分流从所述压缩机排出的一部分制冷剂；与所述分流管相连接的四通阀，用以将分流的制冷剂选择性地供应到所述两个以上压缩室；子分流管，用以从所述分流管再分流一部分制冷剂；与所述子分流管相连接的控制阀，用以根据再分流的制冷剂驱动所述四通阀；及设置于所述子分流管与所述四通阀之间的流量调节装置，用以通过改变制冷剂流量与压力增加再分流的制冷剂流量与压力。
并且，所述四通阀包含与所述分流管相连接使制冷剂流入的高压进气口，所述流量调节装置设置于所述子分流管的入口与所述高压进气口之间。
并且，所述流量调节装置包含节流口，该节流口的通孔小于所述分流管的截面积。
并且，所述流量调节装置包含截面积小于所述分流管截面积的管子。
另外，依据本发明所提供的另一个制冷循环装置包含：具有两个以上压缩室的压缩机；分流管，用以分流从所述压缩机排出的一部分制冷剂；与所述分流管相连接的四通阀，用以将分流的制冷剂选择性地供应到所述两个以上压缩室；子分流管，用以从所述分流管再分流一部分制冷剂；及与所述子分流管相连接的控制阀，用以根据再分流的制冷剂驱动所述四通阀；并且，在所述子分流管与所述四通阀之间形成截面积小于所述分流管的颈状部，通过所述颈状部改变流量以增加流入所述子分流管的制冷剂流量与压力。
并且，所述四通阀包含与所述分流管相连接的高压进气口，所述颈状部形成于所述子分流管的入口与所述高压进气口之间。
另外，依据本发明所提供的四通阀使从压缩机排出的一部分制冷剂经分流管分流之后选择性地供应到所述压缩机所具有的两个以上压缩室，所述被分流的制冷剂的一部分再分流到控制阀，所述四通阀通过该控制阀切换制冷剂的流动通道，该四通阀包含：高压进气口，以用于从所述分流管流入制冷剂；设置在所述高压进气口一侧的流量调节装置，以用于通过改变流入到所述四通阀的制冷剂流量以增加再分流到所述控制阀的制冷剂流量与压力。
并且，所述流量调节装置包含通孔小于所述分流管截面积的节流口。
并且，所述流量调节装置包含截面积小于所述分流管截面积的管子。
附图说明
图1及图2为现有的可变容量旋转式压缩机具有执行吸入气体分配功能和空转部分高压喷射功能的四通阀的制冷循环装置的示意图。
图3及图4为表示依据本发明所提供的四通阀和应用该四通阀的制冷循环装置第一实施例的动作的示意图。
图5及图6为分别表示依据本发明所提供的四通阀和应用该四通阀的制冷循环装置的第二实施例及第三实施例的示意图。
主要符号说明：10为压缩机，200为四通阀，201为高压进气口，202为低压进气口，210为第一排气口，220为第二排气口，230为流动通道转换构件，231为第一活塞，232为第二活塞，240为分流管，250为低压管，261为第一气缸，262为第二气缸，263为中心部，300为控制阀，310为第一排出毛细管，320为第二排出毛细管，330为切换构件，340为子分流管，350为低压毛细管，401为节流口，402为管子，403为颈状部。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明依据本发明所提供的四通阀及制冷循环装置的最佳实施例。
所述图1及图2中说明的压缩机10与第一压缩室10a及第二压缩室10b、第一吸入管11与第二吸入管12以及排出管13与室外热交换器5、膨胀装置6及室内热交换器7同样适用于依据本发明所提供的制冷循环装置。
图3及图4为表示依据本发明所提供的四通阀和应用该四通阀的制冷循环装置第一实施例的动作的示意图，图5及图6为分别表示依据本发明所提供的四通阀和应用该四通阀的制冷循环装置的第二实施例及第三实施例的示意图。
如图3所示，四通阀200包含：与分流管240连接的高压进气口201，以用于流入从排出管(未图示)分流的制冷剂；低压管250及低压进气口202，以用于经过循环的制冷剂进行回流；使所述低压进气口202与第一排气口210或第二排气口220相连通的流动通道转换构件230，以使流入到所述低压进气口202的制冷剂流入到正进行压缩的压缩室。
并且，所述流动通道转换构件230在其两端分别具有第一活塞231及第二活塞232，所述第一活塞231及第二活塞232根据由控制阀300供应的制冷剂压力发生滑动，从而切换流动通道。
四通阀200内部包含所述四通阀200的一端和所述第一活塞231之间的第一气缸261、所述第一活塞231和所述第二活塞232之间的中心部263以及所述第二活塞232和所述四通阀200的另一端之间的第二气缸262。
所述控制阀300使高压或低压制冷剂流入到所述四通阀200的第一气缸261及第二气缸262，从而根据其压差使所述流动通道转换构件230向某一方向移动而驱动四通阀200，所述控制阀300通过从所述分流管240再分流一部分高温高压制冷剂的子分流管340吸入高温高压制冷剂，然后利用根据电磁线圈360和可动铁芯370而动作的切换构件330切换流动通道，从而使所述制冷剂通过第一排出毛细管310或第二排出毛细管320流入所述四通阀200的第一气缸261或第二气缸262。所述第一排出毛细管310与所述第一气缸261相连通，所述第二排出毛细管320与所述第二气缸262相连通。
并且，所述控制阀300通过从所述四通阀200的低压管250分流低压制冷剂的低压毛细管350吸入低压制冷剂，并通过所述第一排出毛细管310及第二排出毛细管320选择性地供应到第一气缸261或第二气缸262。此时，如果高压制冷剂通过第二排出毛细管320流入到第二气缸262，则低压制冷剂将通过所述第一排出毛细管310流入到位于第二气缸262相反一侧的第一气缸261，根据该压差流动通道转换构件230移动到形成低压的第一气缸261一侧而进行四通阀200的切换动作。
并且，图3及图4中示出的依据本发明所提供的四通阀及制冷循环装置具有设在分流管240端部一侧，即高压进气口201一侧的作为一种流量调节装置的节流口401。即，所述节流口401设在用于将制冷剂再分流到控制阀300的子分流管340与用于使制冷剂流入到四通阀200内部的高压进气口201之间。
所述节流口401由通孔小于所述分流管240截面积的板形成。由于所述节流口401具有截面积较小的孔，因此从排出管(未图示)分流到分流管240的制冷剂在通过所述节流口401时会发生流量变化，并在流通前后形成压差。即，当制冷剂通过节流口401时由于瓶颈现象使制冷剂的流动发生停滞而导致压力升高，由此可以提高分流到子分流管340的制冷剂流量和压力，随之还可以提高使四通阀200的流动通道转换构件230移动的压力，因而可以消除流动通道转换构件230动作不顺利的现象。并且，由于制冷剂在所述节流口401附近压力升高，从排出管(未图示)分流到分流管240的流量不会变大，因此从压缩机(未图示)排出的制冷剂将以充足的流量进行制冷循环，由此还可以提高整个***的性能。并且，通过所述节流口401的制冷剂被喷射到压缩机(未图示)发生空转的压缩室中。
图5为本发明的第二实施例的示意图，其结构特点为采用截面积小于分流管240截面积的管子402替换图3及图4中示出的本发明第一实施例的节流口401。其动作或效果与本发明的第一实施例基本相同。所述管子402的长度最好足够短，以防止通过管子402内部的制冷剂压力过度减小。
图6为本发明的第三实施例的示意图，其结构特点为在所述分流管240与高压进气口201的连接处设置截面积较小的颈状部403。即，将分流管240连接到高压进气口201，并加工分流管240在所述子分流管340与所述高压进气口201之间形成截面积变窄的颈状部403。其动作或效果与本发明的第一实施例基本相同。所述颈状部403的长度最好足够短，以防止通过其内部的制冷剂压力过度减小。
下面，参照图3及图4说明本发明的工作原理。
从压缩机(未图示)排出的制冷剂一部分分流到分流管240而流入到四通阀200内部，在经过节流口401时其压力有所下降。由于所述节流口401的存在，在经过节流口401之前制冷剂的流动发生一定程度的停滞，从而使压力升高，因此用于将制冷剂分流到控制阀300的子分流管340中将流动具有充足的流量和压力的制冷剂。
如图3所示，高压制冷剂通过控制阀300的第二排出毛细管320流入四通阀200的第二气缸262，通过低压毛细管350从低压管250分流低压制冷剂使其流入到控制阀300，此时电磁线圈360通电使可动铁芯370拉动切换构件330，从而连通低压毛细管350与第一排出毛细管310而使四通阀200的第一气缸261中流入低压制冷剂。据此，由第一气缸261与第二气缸262之间的压差使流动通道转换构件230移动到第一气缸261一侧，以使低压进气口202与第一排气口210相连通。通过节流口401的制冷剂经第二排气口220被喷射到压缩机(未图示)的发生空转的压缩室中。
如图4所示，控制阀300的电磁线圈360断电，可动铁芯370移动切换构件330而连通低压毛细管350与第二排出毛细管320，通过子分流管340流入的高压制冷剂通过第一排出毛细管310流入到四通阀200的第一气缸261，低压制冷剂通过第二排出毛细管320流入到四通阀200的第二气缸262，根据其压差四通阀200的流动通道转换构件230移动到第二气缸262一侧，以使低压进气口202与第二排气口220相连通。通过节流口401的制冷剂经第一排气口210被喷射到压缩机(未图示)的发生空转的压缩室中。
具有上述特征的依据本发明所提供的四通阀及制冷循环装置，通过从压缩机分流制冷剂并使制冷剂流入四通阀时改变流量而形成的压差，在充分确保用于进行循环的制冷剂流量的同时使流入控制阀的制冷剂流量与压力也变大，从而不仅可以使四通阀的切换动作变得敏捷，而且可以大幅提高整个***的性能。

Claims (9)

1、一种制冷循环装置，其特征在于包含：具有两个以上压缩室的压缩机；分流管，用以分流从所述压缩机排出的一部分制冷剂；与所述分流管相连接的四通阀，用以将分流的制冷剂选择性地供应到所述两个以上压缩室；子分流管，用以从所述分流管再分流一部分制冷剂；与所述子分流管相连接的控制阀，用以根据再分流的制冷剂驱动所述四通阀；及设置于所述子分流管与所述四通阀之间的流量调节装置，用以通过改变制冷剂流量与压力增加再分流的制冷剂流量与压力。
2、根据权利要求1所述的制冷循环装置，其特征在于所述四通阀包含与所述分流管相连接以流入制冷剂的高压进气口，所述流量调节装置设置于所述子分流管的入口与所述高压进气口之间。
3、根据权利要求1或2所述的制冷循环装置，其特征在于所述流量调节装置包含节流口，该节流口的通孔小于所述分流管的截面积。
4、根据权利要求2所述的制冷循环装置，其特征在于所述流量调节装置包含截面积小于所述分流管截面积的管子。
5、一种制冷循环装置，其特征在于包含：具有两个以上压缩室的压缩机；分流管，用以分流从所述压缩机排出的一部分制冷剂；与所述分流管相连接的四通阀，用以将分流的制冷剂选择性地供应到所述两个以上压缩室；子分流管，用以从所述分流管再分流一部分制冷剂；及与所述子分流管相连接的控制阀，用以根据再分流的制冷剂驱动所述四通阀；并且，在所述子分流管与所述四通阀之间形成截面积小于所述分流管的颈状部，通过所述颈状部改变流量以增加流入所述子分流管的制冷剂流量与压力。
6、根据权利要求5所述的制冷循环装置，其特征在于所述四通阀包含与所述分流管相连接的高压进气口，所述颈状部形成于所述子分流管的入口与所述高压进气口之间。
7、一种四通阀，以用于使从压缩机排出的一部分制冷剂经分流管分流之后选择性地供应到所述压缩机所具有的两个以上压缩室，所述被分流的制冷剂的一部分再分流到控制阀，所述四通阀通过该控制阀切换制冷剂的流动通道，其特征在于包含：高压进气口，以用于从所述分流管流入制冷剂；设置在所述高压进气口一侧的流量调节装置，以用于通过改变流入到所述四通阀的制冷剂流量以增加再分流到所述控制阀的制冷剂流量与压力。
8、根据权利要求7所述的四通阀，其特征在于所述流量调节装置包含通孔小于所述分流管截面积的节流口。
9、根据权利要求7所述的四通阀，其特征在于所述流量调节装置包含截面积小于所述分流管截面积的管子。
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