DE69813048T2

DE69813048T2 - Leistungsveränderlicher Verdichter und Klimaanlage mit einem solchen Verdichter

Info

Publication number: DE69813048T2
Application number: DE69813048T
Authority: DE
Inventors: Koji Ora-gun Nagae
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-01-17
Filing date: 1998-01-15
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2018-01-16
Also published as: KR100470586B1; PT854293E; US6024547A; CN1194337A; CN1134591C; ES2195203T3; KR19980070565A; DE69813048D1; TW336270B; EP0854293B1; EP0854293A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verdichter mit veränderlicher Leistung (Kapazität) und auf eine Klimaanlage mit einem solchen Verdichter und insbesondere auf ein Verfahren zur Steuerung der Leistung (Kapazität) bei Mehrfachstufen unter Verringerung des Stromverbrauches.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Bei den meisten neueren Klimaanlagen wird die Leistungssteuerung auf der Wärmequellenseite (Verdichterseite) in Übereinstimmung mit einer erforderlichen Leistung (Kapazität) auf der Benutzerseite (Innenaum-Wärmetauscher) durchgeführt, um ein Überschießen oder einen Nachlauf der Zimmertemperatur beim Kühlbetrieb zu vermeiden. Allgemein wurde ein Verfahren zur Umwandlung der Frequenz des Wechselstroms mittels eines Inverters zur linearen Steuerung der treibenden Drehzahl des Verdichters verwendet, um die Leistung (Kapazität) des Verdichters zu steuern. Nach diesem Verfahren ist die Leistung des Verdichters von 0 bis zu der Nennleistung des Verdichters frei veränderbar, und somit kann die Klimaanlage im wesentlichen perfekt gesteuert werden. Allerdings weist der Inverter selbst die verschiedenen Probleme auf, daß Energieverlust aufgrund der Frequenzumwandlung unvermeidlich sind, daß er an die Umgebung unerwünschte elektromagneti sche Wellen aussendet und daß ein Inverter großen Ausmaßes die Kosten der Vorrichtung erhöht.
Daher hat die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. Hei-8-247560 einen Verdichter mit veränderlicher Leistung und konstanter Geschwindigkeit vorgeschlagen, bei dem die Leistungssteuerung durch einen Leistungssparmechanismus und einen Kühlmittelrückführkreis durchgeführt wird, während ein Verdichter mit konstanter Geschwindigkeit benutzt wird, der einen Verdichtermechanismus enthält, der mit einer konstanten Geschwindigkeit betrieben wird. Nach dem Leistungssparmechanismus ist an die Zylinderseitenwand eine Ventilvorrichtung oder dergleichen eines Verdichtungsmechanismus vorgesehen, und die Verdichtung wird in der ersten Hälfte eines Verdichtungszyklus nicht durchgeführt, indem z. B. die Ventilvorrichtung geöffnet wird. Weiterhin wird entsprechend dem Kühlmittelrückführkreis ein Umleitkreis zwischen einem Kühlmittelkreis auf der Ausströmseite des Verdichters und einem Kühlmittelkreis auf der Einsaugseite des Verdichters bereitgestellt, und ein Teil des Kühlmittels nach der Verdichtung wird in den Kühlmittelkreis der Einsaugseite zirkuliert.
Wenn ein Verdichter mit veränderlicher Leistung und konstanter Geschwindigkeit und ein normaler Verdichter mit konstanter Geschwindigkeit kombiniert werden, kann die Mehrstufenleistungssteuerung durch individuelles Betreiben oder Stoppen beider Verdichter oder mittels des Leistungssparmechanismus und/oder des Kühlmittelrückführkreises durchgeführt werden. Zum Beispiel kann unter der Annahme, daß die Nennleistung des Verdichters mit veränderlicher Leistung und konstanter Geschwindigkeit auf vier Pferdestärken eingestellt wird, daß die Nennleistung des Verdichters mit konstanter Geschwindigkeit auf sechs Pferdestärken eingestellt, daß die Leistungsverringerung des Verdichters mit veränderlicher Kapazität und konstanter Geschwindigkeit durch den Leistungssparmechanismus auf zwei Pferdestärken eingestellt wird und die Leistungsverringerung des Kühlmittelrückführkreises gleich einer Pferdestärke ist, die Leistung in dem Bereich von ein bis zehn Pferdestärken jeweils um eine Pferdestärke (d. h. in zehn Stufen) gesteuert werden.
Wenn dieser Kühlmittelrückführkreis geöffnet wird, wird nach der Verdichtung ein Teil des Kühlmittels in die Einsaugseite des Kühlmittelkreises umgewälzt, und somit führt der Verdichter eine vergebliche Verdichtungsarbeit durch. Wenn er z. B. mit neun Pferdestärken betrieben wird, wird durch den Kühlmittelrückfiihrkreis die Verdichtungsarbeit einer Pferdestärke verworfen. Allerdings ist der Energieverbrauch im wesentlichen gleich zu dem, wenn er mit zehn Pferdestärken betrieben wird. Dementsprechend tritt ein Energieverlust auf, der gleich dem oder höher als der des Inverters ist, und dies ist ein Faktor, der es erschwert, den Verdichter mit veränderlicher Kapazität und konstanter Geschwindigkeit zu nutzen. Daneben kann betrachtet werden, daß kein Kühlmittelkreis bereitgestellt wird und die Leistungssteuerung nur durch den Leistungssparmechanismus durchgeführt wird. In diesem Fall wird bei dem Aufbau des obigen Prozessors die Leistungssteuerung alle zwei Pferdestärken (d. h. zu fünf Stufen) durchgeführt. Daher tritt bei der Klimaanlage ein Überschießen oder Nachlauf der Raumtemperatur auf, wenn der Leistungsbedarf auf der Nutzerseite gering ist (z. B. ungefähr ein bis drei Pferdestärken), und somit kann die Behaglichkeit für einen Benutzer in einem zu klimatisierenden Zimmer verlorengehen.
Die EP-0 222 109 A offenbart einen mehrfach Zylinder-Rotationsverdichter mit Rotoren, Flügeln, einer Partitionsplatte und einem Steuerdurchgangsloch zum Verbinden der Zylinder so miteinander, daß die Kühlkapazität gesteuert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts dieser Situation durchgeführt und hat als eine Aufgabe, einen Verdichter und eine Klimaanlage mit diesem Verdichter bereitzustellen, der eine Leistungssteuerung bei mehreren Stufen durchführen kann, während eine Verringerung im Energieverbrauch gefördert wird.
Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch einen Verdichter nach Anspruch 1 erreicht. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Weiterentwicklungen.
Um diese Aufgabe zu erreichen, ist nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein mehrfach Rotorverdichter, der mehrere Verdichtungsbauteile enthält, die jeweils einen Rotor, der exzentrisch in einem Zylinder rotiert, und einen Schieber enthalten, der im Gleitkontakt mit der äußeren Randoberfläche des Rotors ist und den Innenraum des Zylinders in einen Einsaugbereich und einen Verdichtungsbereich unterteilt, gekennzeichnet dadurch, daß er weitere Energiesparmittel aufweist, die einen Verbindungspfad, durch den der Verdichtungsbereich eines Verdichtungsbauteils zu einer vorbestimmten Phase mit dem Einsaugbereich eines anderen Verdichtungsbauteiles in Verbindung stehen kann, ein Sperrventil zum Unterbrechen des Flusses des Fluids in dem Verbindungspfad und ein Rückschlagventil aufweisen, das in dem Verbindungspfad vorgesehen ist und das Fluid nur in eine Richtung fließen läßt.
Nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung führt jedes Verdichtungsbauteil, wenn das Sperrventil der Energiesparmittel geschlossen ist, die gesamte Verdichtungsarbeit durch, und der Verdichter wird mit der Nennleistung betrieben. Wenn andererseits das Sperrventil geöffnet ist, fließt das Fluid von dem Verdichtungsbereich eines Verdichtungsbauteils zu dem Einsaugbereich eines anderen Verdichtungsbauteiles durch den Betrieb des in dem Verbindungspfad bereitgestellten Sperrventils, und somit wird der Verdichter betrieben, während Energie gespart wird.
Der Verdichter nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann so aufgebaut sein, daß die verschiedenen Verdichtungsbauteile sich in ihrem Ausschlußvolumen unterscheiden.
Weiterhin kann der Verdichter Verdichtungsstopmittel enthalten, die mindestens bei einem Verdichtungsbauteil vorgesehen und dafür geeignet sind, den Einsaugbereich und den Verdichtungsbereich des Verdichtungsbauteils miteinander zu verbinden.
Wenn die Verdichtungsstopmittel nicht betätigt werden, führt jedes Verdichtungsbauteil entsprechend dieser Verdichtung die gesamte Verdichtungsarbeit durch, und der Verdichter wird mit der (Gesamt-) Nennleistung betrieben. Wenn andererseits die bei einem Verdich tungsbauteil bereitgestellten Verdichtungsstopmittel betätigt werden, führt das betreffende Verdichtungsbauteil keine Verdichtungsarbeit durch, und somit wird der Verdichter betrieben, während die Leistung, die dem Ausschlußvolumen des betreffenden Verdichtungsbauteiles entspricht, eingespart wird.
Weiterhin kann der Verdichter nach der vorliegenden Erfindung enthalten: mehrere Verdichtungsbauteile, die jeweils einen Rotor, der exzentrisch in einem Zylinder rotiert und einen Schieber enthalten, der im Gleitkontakt mit der äußeren Randoberfläche des Rotors ist und den Innenraum des Zylinders in einen Einsaugbereich und einen Verdichtungsbereich unterteilt; Energiesparmittel mit einem Verbindungspfad, durch den der Verdichtungsbereich eines Verdichtungsbauteiles mit dem Einsaugbereich eines anderen Verdichtungsbauteiles zu einer vorbestimmten Phase in Verbindung stehen kann, ein Sperrventil zum Unterbrechen des Flusses des Fluids in dem Verbindungspfad und ein Rückschlagventil, das in dem Verbindungspfad vorgesehen ist und das Fluid nur in eine Richtung fließen läßt; Verdichtungsstopmittel, die mindestens bei einem Verdichtungsbauteil vorgesehen sind und geeignet sind, den Einsaugbereich und den Verdichtungsbereich des Verdichtungsbauteiles miteinander zu verbinden.
Entsprechend dem Aufbau dieses Verdichters wird der Verdichter nicht nur mit der Nennleistung betrieben, sondern auch wenn dessen Energie auf mehreren Stufen (Ebenen) eingespart wird.
Bei der Klimaanlage nach dem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird z. B. ein Verdichter mit konstanter Geschwindigkeit und zwei Verdichtungsbauteilen in einer Außeneinheit eingebracht, wobei Energiesparmittel zum Bewegen des Kühlmittels zwischen den beiden Verdichtungsbauteilen und Verdichtungsstopmittel zu jedem Verdichtungsbauteil vorgesehen sind, wobei sowohl die Steuerung des Verdichters mit konstanter Geschwindigkeit als auch die Steuerung der Energiesparmittel und der Verdichtungsstopmittel durchgeführt werden, um eine Mehrstufenleistungssteuerung ohne Kühlmittelkreis, der Energieverluste bewirkt, durchzuführen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Kühlmittelkreisdiagramm und ein elektrisches Schaltdiagramm nach einem ersten Ausführungsbeispiel einer Klimaanlage der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Längsquerschnittsteilansicht, die die Struktur eines Energiesparmechanismus zeigt, der bei dem in 1 gezeigten Verdichter vorgesehen ist;
3 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A von 2;
4 ist eine Teilquerschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem ein Verdichtungsstopmechanismus, der bei dem in 1 gezeigten Verdichter vorgesehen ist, nicht betätigt wird;
5 ist eine Teilquerschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem der in 4 gezeigte Verdichtungsstopmechanismus betätigt wird;
6 ist ein schematisches Diagramm, das den Betrieb des Verdichters zeigt;
7 ist ein schematisches Diagramm, das den Betrieb des Verdichters zeigt;
8 ist ein schematisches Diagramm, das den Betrieb des Verdichters zeigt;
9 ist ein schematisches Diagramm, das den Betrieb des Verdichters zeigt;
10 ist ein schematisches Diagramm, das den Betrieb des Verdichters zeigt;
11 ist ein schematisches Diagramm, das den Betrieb des Verdichters zeigt;
12 ist ein schematisches Diagramm, das den Betrieb des Verdichters zeigt;
13 ist ein schematisches Diagramm, das den Betrieb des Verdichters zeigt;
14 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einer Zielverdichtungsleistung und dem Betrieb jedes Mechanismus zeigt;
15 zeigt Kühlkreisdiagramme und elektrische Schaltdiagramme, die eine zweite Ausführungsform einer Klimaanlage der vorliegenden Erfindung zeigen;
16 ist eine Längsteilquerschnittsansicht, die den Betätigungszustand eines Energiesparmechanismus zeigt, der dem in 15 gezeigten Verdichter vorgesehen ist;
17 ist eine Längsteilquerschnittsansicht, die den Nichtbetätigungszustand des in 16 gezeigten Energiesparmechanismus zeigt;
18 ist ein schematisches Diagramm, das den Betrieb des Verdichters zeigt;
19 ist ein schematisches Diagramm, das den Betrieb des Verdichters zeigt;
20 ist ein schematisches Diagramm, das den Betrieb des Verdichters zeigt;
21 ist ein schematisches Diagramm, das den Betrieb des Verdichters zeigt;
22 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Zielverdichtungsleistung und den Betrieb jedes Bauteiles zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die bevorzugten Ausführungsformen nach der vorliegenden Erfindung werden unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Klimaanlage mit einer Außenraumeinheit 1 und mehreren Innenraumeinheiten 3 zeigt. In 1 ist ein Kühlmittelkreis durch eine durchgezogene Linie dargestellt, und ein elektrischer Schaltkreis ist durch eine strichpunktierte Linie dargestellt.
Die Außenraumeinheit 1 enthält einen Verdichter 5, ein elektromagnetisches Vierwege-Wechselventil 9, einen Außenraum-Wärmetauscher 11, einen elektrisch betriebenen Ventilator 13, einen Akkumulator 15, einen Ölseparator 17 usw. Weiterhin enthält die Innenraumeinheit 3 ein elektrisch betriebenes Ausdehnungsventil 21, einen Innenraum-Wärmetauscher 23, einen elektrisch betriebenen Ventilator 25 usw. Die Bauteile, die den Kühlmittelkreis bilden, sind miteinander durch Kühlmittelleitungen 31 bis 48 verbunden, durch die das Kühlmittelgas oder die Kühlmittelflüssigkeit fließt. In 1 bezeichnet die Bezugsziffer 27 ein normalerweise geschlossenes elektromagnetisches Öffnung-/Schließventil (im folgenden als „erstes elektromagnetisches Ventil" bezeichnet), und die Bezugsziffer 29 bezeichnet ein elektromagnetisches Dreistellungs-Dreiwege-Wechselventil (im folgenden als „zweites elektromagnetisches Ventil" bezeichnet). Diese Ventile werden bereitgestellt, um den Energiesparmechanismus wie später beschrieben zu betreiben.
Eine Außenraum-Seitensteuereinheit (im folgenden als „Außenraum-ECU" bezeichnet), die eine CPU, eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle, ein ROM, ein RAM usw. enthält, ist in der Außenraumeinheit 1 angebracht. Die Außenraum-ECU 51 steuert den Betrieb der beiden Verdichter 5, 7, des Vierwege-Wechselventils 9, des elektrisch betriebenen Ventilators 13 und der ersten und zweiten elektromagnetischen Ventile 27 und 29, basierend auf einem eingebauten Steuerprogramm und Eingabeinformationen von verschiedenen Sensoren (nicht gezeigt).
Weiterhin ist eine Innenraum-Steuereinheit (im folgenden bezeichnet als „Innenraum-ECU") 52, die eine CPU, eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle, ein ROM, ein RAM usw. enthält, in der Innenraumeinheit 3 angebracht. Die Innenraum-ECU 52 steuert den Betrieb des elektrisch betriebenen Ausdehnungsventils 21 und des elektrisch betriebenen Ventilators 25, basierend auf einem eingebauten Steuerprogramm und Eingabesignalen von verschiedenen Sensoren usw., und sie empfängt/übermittelt auch Signale von/an die Außenraum-ECU 51.
Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält der Verdichter 5 einen elektrisch betriebenen Zwillingsrotorverdichter konstanter Geschwindigkeit mit einem Paar von oberen und unteren Rotationsverdichtungsbauteilen, und die Nennausgabeleistung des Verdichters ist auf vier Pferdestärken eingestellt. Der Verdichter 5 ist mit einem in 2 gezeigten Energiesparmechanismus und mit einem in 4 gezeigten Verdichtungsstopmechanismus versehen, und die Verdichtungsarbeit des Verdichters 5 wird in acht Stufen (Ebenen) durch die Betätigung des Energiesparmechanismus und des Verdichtungsstopmechanismus verändert.
Als nächstes werden der Aufbau und der Betrieb des Energiesparmechanismus dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.
Wie in der Teillängsquerschnittsansicht von 2 gezeigt, enthält der Verdichtungsmechanismus 61 des Verdichters 5 ein Paar von oberen und unteren Zylindern 69, 70, die sich zwischen einen Hauptraum 65 und einer Unterlageplatte 67 befinden, ein Paar von oberen und unteren Zylinderkammern 73 und 75, die durch die Zylinder 69 und 70 und eine Zwischenplatte 71 bestimmt und geteilt werden, und ein Paar von oberen und unteren Rotoren 77 und 79, die exzentrisch entlang der inneren Randoberfläche der Zylinder 73 und 75 rotieren, während sie dazwischen eine Phasendifferenz von 180° halten.
In diesem Fall haben beide Rotoren 77 und 79 den gleichen Durchmesser. Allerdings sind der obere Rotor 77 und der untere Rotor 79 so aufgebaut, daß sie ein Höhenverhältnis von 1 : 3 haben. Dementsprechend wird das Verhältnis des Ausschlußvolumens der Rotoren 77 und 79 in den oberen und unteren Zylinderkammern 73 und 75 auf 1 : 3 eingestellt. Daher hat das ober Rotationsverdichtungsbauteil eine Nennausgabeleistung von einer Pferdestärke und hat das untere Rotationsverdichtungsbauteil eine Nennausgabeleistung von drei Pferdestärken. In 2 stellt die Bezugsziffer 80 ein Verdichtergehäuse dar.
Der Energiesparmechanismus 81 verbindet selektiv durch ein vorgeschriebenes Verbindungsteil (ein Teil, das von der Phase des Schiebers, wie später beschrieben, 180° abweicht) beide Zylinderkammern 73 und 75, und er enthält einen Verbindungspfad, der eine Verbindungsöffnung 83 enthält, die in der vertikalen Richtung auf den äußeren Randbereichen der Zylinder 69 und 70 und der Zwischenplatte 71 gebildet ist, eine erste Ventilöffnung 85, die die obere Zylinderkammer 73 und die Verbindungsöffnung 83 verbindet, und zweite und dritte Ventilöffnungen 87 und 89, die die untere Zylinderkammer 75 und die Verbindungsöffnung 83 verbinden.
Ein Kolbenventilöffnung 91 ist in jeder Ventilöffnung 85, 87 und 89 so gebildet, daß die Kolbenventilöffnung 91 die entsprechende Ventilöffnung in der horizontalen Richtung wie in 3 gezeigt (Querschnittsansicht von A-A von 2) schneidet, und ein Kolbenventil 92 und eine Ventilfeder (Verdichtungsringfeder) 93 sind in der Kolbenventilöffnung 91 untergebracht. Weiterhin ist eine Kühlmittelgaseinlaßöffnung 94 an dem rechten Ende jeder Kolbenventilöffnung 91 gebildet, und Kühlmittelgas von den jeweils ersten bis dritten Energiesparleitungen 44, 46 und 47 wird über die Kühlmittelgaseinlaßöffnung 94 in jede Kolbenventilöffnung 91 eingeführt.
Wenn in diesem Ausführungsbeispiel das Kühlmittelgas mit niedrigem Druck von der Kühlmittelgaseinlaßöffnung 94 eingeführt wird, werden die Ventilöffnungen 85, 87 und 89 durch den Bereich mit großem Durchmesser 95 des Kolbenventiles 92 geschlossen. Wenn andererseits das Kühlmittelgas beim einem Druck, der gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert (z. B. 10% des maximalen Ausgabedruckes des Verdichters 5) ist, von der Kühlmittelgaseinlaßöffnung 94 eingeführt wird, wird, wie in 3 gezeigt, die Ventilfeder 93 zusammengedrückt, und das Kolbenventil 92 wird nach links gebracht, wodurch die Ventilöffnungen 85, 87 und 89 durch einen Bereich mit kleinem Durchmesser 96 des Kolbenventiles 92 geöffnet werden. In 3 stellt die Bezugsziffer 97 einen Federbolzen dar.
Rücklageventile 98 und 99 der Zuführungsventilart sind entsprechend in der zweiten Ventilöffnung 87 und der dritten Ventilöffnung 89 angebracht. Das Rücklageventil 98 in der zweiten Ventilöffnung 87 erlaubt dem Kühlmittelgas von der unteren Zylinderkammer 75 zu der Verbindungsöffnung 83 nur in eine Richtung zu fließen, und das Rücklageventil 99 in der dritten Ventilöffnung 89 erlaubt dem Kühlmittelgas von der Verbindungsöffnung 83 zu der unteren Zylinderkammer 75 nur in eine Richtung zu fließen.
Das oben genannte erste elektromagnetische Ventil 27 ist zwischen der ersten und zweiten Umleitleitung 42 und 43 angebracht, um die Kühlmittelleitung 31 auf der Ausströmseite des Verdichters 5 und die Kühlmittelleitung 41 auf der Einsaugseite des Verdichters 5 miteinander zu verbinden. Die erste Energiesparleitung 44, die mit der Kühlmittelgaseinlaßöffnung 94 bei der ersten Ventilöffnung 85 verbunden ist, ist mit der ersten Umleitleitung 42 verbunden, und eine Kapillarröhre 49 zum Verringern der Fließmenge des Kühlmittelgases ist stromaufwärts in dem Verbindungsbereich angebracht.
Weiterhin ist das zweite elektromagnetische Ventil 29, wie oben beschrieben, ein elektromagnetisches Dreistellungs-Dreiwege-Wechselventil, und es ist so aufgebaut, daß sich die ersten bis dritten Anschlüsse an einer ersten Stellung gegenseitig miteinander verbinden, daß sich die ersten und zweiten Anschlüsse miteinander in einer zweiten Stellung verbinden, und daß sich in einer dritten Stellung die ersten und dritten Anschlüsse miteinander verbinden. Der erste Anschluß des zweiten elektromagnetischen Ventils 29 ist mit einer Kühlmittelleitung 45 verbunden, die von der ersten Energiesparleitung 44 abzweigt, der zweite Anschluß ist mit der zweiten Energiesparleitung 46 verbunden, und der dritte Anschluß ist mit der dritten Energiesparleitung 47 verbunden.
Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel der Energiesparmechanismus 81 betätigt wird, schließt die Außenraum-ECU 51 das erste elektromagnetische Ventil 27, um die Verbindung zwischen der ersten Umleitleitung 75 und der zweiten Umleitleitung 46 zu unterbrechen. Nach dieser Unterbrechung wird das Kühlmittelgas hohen Druckes von der Kühlmittelleitung 31 der Ausströmseite durch die erste Umleitleitung 42 und die erste Energiesparleitung 44 in die Kolbenventilöffnung 91 bei der ersten Kolbenöffnungsseite 85 eingeführt, und das Kolbenventil 92 wird wie oben beschrieben betätigt, um die erste Ventilöffnung 85 zu öffnen.
Zu derselben Zeit, wenn das erste elektromagnetische Ventil 27 geschlossen wird, schaltet die Außenraum-ECU 51 das zweite elektromagnetische Ventil 29 auf irgendeine der ersten bis dritten Stellungen. Wenn z. B. das elektromagnetische Ventil 29 auf die erste Stellung geschaltet wird, wird das Kühlmittelgas hohen Druckes, das in die erste Energiesparleitung 44 eingebracht ist, über die zweite und dritte Energiesparleitung 46 und 47 jeweils in die Kolbenventilöffnungen 91 der ersten und zweiten Ventilöffnungen 87 und 89 eingeführt, wobei die zweiten und dritten Ventilöffnungen 87 und 89 geöffnet sind. In diesem Zustand sind die obere Zylinderkammer 73 und die untere Zylinderkammer 75 miteinander jeweils durch die Ventilöffnungen 85, 87 und 89 und die Verbindungsöffnung 83 verbunden, und das Kühlmittelgas fließt von dem Verdichtungsbereich der einen Zylinderkammer 73 (75) zu dem Einsaugbereich der anderen Zylinderkammer 75 (73), wobei die Hälfte der Verdichtungsarbeit in beiden Zylinderkammern 73 und 75 eingespart werden kann (d. h. 50% = zwei Pferdestärken in Bezug auf den gesamten Verdichtungsmechanismus 61).
Wenn weiterhin die Außenraum-ECU 51 das zweite elektromagnetische Ventil 29 auf die zweite Stellung schaltet, wird das Kühlmittelgas hohen Druckes, das in die erste Energie sparleitung 44 eingebracht ist, über die zweite Energiesparleitung 46 in die Kolbenventilöffnung 91 der zweiten Ventilöffnungsseite 87 eingeführt, um die zweite Ventilöffnung 87 zu öffnen. In diesem Zustand sind die obere Zylinderkammer 73 und die untere Zylinderkammer 75 miteinander über die ersten und zweiten Ventilöffnungen 85 und 87 und die Verbindungsöffnung 83 in Verbindung, und das Kühlmittelgas fließt von dem Verdichtungsbereich der unteren Zylinderkammer 75 zu dem Einsaugbereich der oberen Zylinderkammer 73 durch den Betrieb des Rückschlagventils 98 nur in eine Richtung, wobei die Hälfte der Verdichtungsarbeit in der unteren Zylinderkammer 75 eingespart werden kann (d. h. 37,5% = 1,5 Pferdestärken in Bezug auf den gesamten Verdichtungsmechanismus 61).
Wenn weiterhin die Außenraum-ECU 51 das zweite elektromagnetische Ventil 29 auf die dritte Stellung schaltet, wird das Kühlmittelgas hohen Druckes, das in die erste Energiesparleitung 44 eingeführt ist, in die Kolbenventilöffnung 91 der dritten Ventilöffnung 89 über die dritte Energiesparleitung 47 eingeführt, um die dritte Ventilöffnung 87 zu öffnen. In diesem Zustand stehen die obere Zylinderkammer 73 und die untere Zylinderkammer 75 miteinander über die ersten und dritten Ventilöffnungen 85 und 89 und die Verbindungsöffnung 83 in Verbindung, und das Kühlmittelgas fließt von dem Verdichtungsbereich der oberen Zylinderkammer 73 zu dem Einsaugbereich der unteren Zylinderkammer 75 durch den Betrieb des Rückschlagventils 99, wobei die Hälfte der Verdichtungsarbeit in der oberen Zylinderkammer 73 eingespart werden kann (das sind 12,5% = 0,5 Pferdestärken in Bezug auf den gesamten Verdichtungsmechanismus 61).
Wenn andererseits der Energiesparmechanismus 81 gestoppt wird, öffnet die Außenraum-ECU 51 das erste elektromagnetische Ventil 27 und schaltet das zweite elektromagnetische Ventil 29 auf die erste Stellung, wobei jede Kolbenventilöffnung 91 der Kühlmittelleitung 43 der Einsaugseite über erste bis dritte Energiesparleitungen 44, 46 und 47 und die zweite Umleitleitung 43 in Verbindung steht. Da die Zufuhrnienge des Kühlmittelgases hohen Druckes von der ersten Umleitleitung 42 durch den Betrieb der Kapillarröhre 49 auf einen sehr geringen Wert verringert wird, fließt das Kühlmittelgas hohen Druckes in jeder Kolbenventilöffnung 91 zu der Kühlmittelleitung 43 der Einsaugseite und wird das Kolben ventil 92 auf die Ursprungsstellung zurückgeführt, wodurch die ersten bis dritten Ventilöffnungen 85, 87 und 89 geschlossen werden.
Durch diesen Betrieb wird die gesamte Verdichtungsarbeit der beiden Zylinderkammern 73 und 75 durchgeführt, und der Verdichter 5 erzeugt die Nennausgabeleistung (in diesem Ausführungsbeispiel vier Pferdestärken). Die Kapillarröhre 49 dient auch dazu, die Menge des Kühlmittelgases hohen Druckes, das von der Kühlmittelleitung 31 der Ausströmseite zu der Kühlmittelleitung 41 der Einsaugseite fließt, auf einen sehr geringen Wert zu verringern, wenn die Kühlmittelleitung 31 der Ausströmseite mit der Kühlmittelleitung 41 der Einsaugseite über erste und zweite Umleitleitungen 42 und 43 in Verbindung steht.
Als nächstes wird der Aufbau und der Betrieb des Verdichtungsstopmechanismus nach diesem Ausführungsbeispiel beschrieben werden.
Wie in der Teilquerschnittsansicht von 4 gezeigt, wird ein Verdichtungsstopmechanismus 101 in jedem der beiden Zylinder 69 und 70 des Verdichters 5 hergestellt. Der Verdichtungsstopmechanismus 101 enthält einen elektromagnetischen Stopper 103, der in jeden der Zylinder 69 und 70 eingebaut ist, und einen Eingriffs-Vertiefungsbereich 107, der in dem Schieber 105 gebildet ist. Der elektromagnetische Stopper 103 enthält einen Elektromagnet-Schalter (nicht gezeigt) und einen Sperrstift 109, der nach links in 4 vorsteht, wenn der elektromagnetische Stopper 103 betätigt wird.
Während des normalen Betriebes ist der Sperrstift 109 des elektromagnetischen Stoppers 103 von dem in 4 gezeigten Eingriffs-Vertiefungsbereich 107 des Schiebers 105 getrennt, und der Schieber 105 wird gegen die äußere Randoberfläche eine Rotors 77 (Rotor 79) durch eine (nicht gezeigte) Schiebefeder gedrückt, wodurch die obere Zylinderkammer 73 (untere Zylinderkammer 75) in einen Einsaugbereich 121 und einen Verdichtungsbereich 123 geteilt wird, und die Verdichtungsarbeit durch die Rotation des Rotors 77 (Rotor 79) durchgeführt wird.
Wenn der elektromagnetische Stopper 103 mit einem Treiberstrom von der Außenraum-ECU 51 betrieben wird (der Elektromagnet ist angeregt), läßt man des Sperrstift 109 nach links in 4 vorspringen, und dessen Spitze greift in den Eingriffs-Vertiefungsbereich 107 des Schiebers 105 ein, wodurch der Schieber 105 gehindert wird, von der inneren Randoberfläche des oberen Zylinder 69 (untere Zylinderkammer 75) heraus bewegt zu werden und somit die Einsaug- und Verdichtungsarbeit des Kühlmittels niemals in der oberen Zylinderkammer 73 (unteren Zylinderkammer 75) durchgeführt wird.
Wenn dementsprechend nach dem Verdichter 5 dieses Ausführungsbeispiels der Verdichtungsstopmechanismus 101 des oberen Zylinders 69 betätigt wird, wird eine Verdichtungsleistung eingespart, die einer Pferdestärke entspricht. Wenn weiterhin der Verdichtungsstopmechanismus 101 des unteren Zylinders 70 betätigt wird, wird eine Verdichtungsleistung eingespart, die drei Pferdestärken entspricht. Wenn der elektromagnetische Stopper 103 betätigt wird, wird der Sperrstift 109 augenblicklich nach links gebracht. Daher wird der Zeitpunkt, an dem die Spitze des Sperrstiftes 109 in dem Eingriffs-Vertiefungsbereich 107 eingreift, auf die Augenblickszeit eingestellt, an dem der Schieber 105 gegen den oberen Zylinder 69 (unteren Zylinder 70) durch den Rotor 77 gedrückt wird.
Als nächstes wird der Fluß des Kühlmittels beim Kühlbetrieb beschrieben werden.
Das Kühlmittelgas, das von dem Akkumulator 15 durch die Kühlmittelleitung 41 an den Verdichter 5 eingesaugt wird, wird adiabatisch in ein Kühlmittelgas mit hoher Temperatur und hohen Druck verdichtet, und es wird dann von dem Verdichter 5 ausgeströmt. Das so ausgeströmte Kühlmittelgas hohen Druckes wird durch die Kühlmittelleitung 31, den Öl-separator 17 und die Kühlmittelleitung 32 geleitet. Dann wird der Verlauf des Kühlmittels durch das Vierwege-Wechselventil 9 gesteuert. Daraufhin fließt das Kühlmittel durch die Kühlmittelleitung 33 in den Außenraum-Wärmetauscher 11. Das Kühlmittelgas hoher Temperatur und hohen Druckes wird durch die Außenluft gekühlt und in eine Kütilmittelflüssigkeit kondensiert, während es durch den Außenraum-Wärmetauscher 11 fließt. Daraufhin fließt die Kühlmittelflüssigkeit durch die Kühlmittelleitungen 34 bis 36 in die elektrisch betriebenen Ausdehnungsventile 21 jeder Innenraumeinheit 3.
Die Fließmenge der Kühlmittelflüssigkeit wird durch das elektrisch betriebenen Ausdehnungsventil 21 gesteuert, und sie fließt dann in den Innenraum-Wärmetauscher 23, um in ein Kühlmittelgas verdampft zu werden, während sie durch den Innenraum-Wärmetauscher 23 fließt. Die Innenraumluft, die von dem elektrisch betriebenen Ventilator 25 ausgeströmt wird, wird durch die Verdampfungswärme bei dem Verdampfungsprozeß des Kühlmittels gekühlt. Zu dieser Zeit steuert der Innenraum-ECU 52 die Drehzahl des elektrisch betriebenen Ventilators 7, basierend auf der Differenz zwischen der eingestellten Temperatur und der Zimmertemperatur, und er steuert auch den Ventilöffnungsgrad des elektrisch betriebenen Ausdehnungsventils 21 (die Schrittnummer eines Schrittmotors zum Treiben eines Ventilbolzens) so, daß der Unterschied zwischen der Einlaßseiten-Kühlmitteltemperatur und der Auslaßseiten-Kühlmitteltemperatur des Innenraum-Wärmetauschers 23 gleich einem vorbestimmten Wert (z. B. 0 bis 1°) ist.
Das Kühlmittelgas, das in dem Innenraum-Wärmetauscher 23 verdampft ist, wird durch die Kühlmittelleitungen 37 bis 39, das Vierwege-Wechselventil 9 und die Kühlmittelleitung 40 geleitet und fließt in den Akkumulator 15, und dann wird es von der Kühlmittelleitung 41 durch den Verdichter 5 wieder eingesaugt.
Andererseits wird beim Heizbetrieb das Vierwege-Wechselventil 9, wie durch die Strichlinie angezeigt, geschaltet, und der Fluß des Kühlmittels ist wie durch einen Pfeil der Strichlinie angezeigt, entgegengesetzt zu dem beim Kühlbetrieb. Das heißt, daß das Gas hoher Temperatur und hohen Druckes, das von dem Verdichter 5 ausgeströmt wird, in den Innenraum-Wärmetauscher 23 eingeführt wird und es dann in eine Kühlmittelflüssigkeit kondensiert, während es durch den Innenraum-Wärmetauscher 23 fließt. Die Innenluft, die von dem elektrisch betriebenen Ventilator 25 ausgeströmt wird, wird durch die Kondensationswärme des Kühlmittels bei dem Kondensationsprozeß erwärmt. Nachfolgend wird die Kühlmittelflüssigkeit in den Außenraum-Wärmetauscher 11 eingeführt und durch die Außenluft erhitzt, um in ein Kühlmittelgas verdampft zu werden, während sie durch den Außenraum-Wärmetauscher 11 fließt. Daraufhin wird das Kühlmittelgas wieder von dem Akkumulator 15 in den Verdichter 5 eingesaugt.
Als nächstes wird das Verfahren zur Steuerung der Leistung (Kapazität) dieses Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die 6 bis 13 beschrieben.
Bei diesen Figuren sei zur einfachen Beschreibung angenommen, daß der obere Zylinder 69 und der untere Zylinder 70 so angebracht sind, daß sie in einer vertikalen Richtung ausgerichtet sind, und daß die Volumendifferenz zwischen dem oberen und unteren Zylindern 69 und 70 als die Flächendifferenz auf der Ebene dargestellt ist. Wenn der Betrieb der Klimaanlage gestartet wird, bestimmt die Außenraum-ECU 51 eine Zielverdichtungsleistung, basierend auf einem Eingabesignal von jeder Innenraum-ECU 52, um den Verdichter zu betätigen (d. h. ein Betätigungsmagnetschalter wird eingeschaltet), und auch die Energiesparsteuerung und die Verdichtungsstopsteuerung werden durchgeführt.
Der spezifische Leistungssteuerbetrieb wird im Detail beschrieben werden. Wenn die Zielverdichtungsleistung auf vier Pferdestärken eingestellt wird, öffnet, wie in 14 gezeigt, die Außenraum-ECU 51 das erste elektromagnetische Ventil 27 und schaltet den elektromagnetischen Stopper 103 ab. Da weder der Energiesparmechanismus 81 noch der Verdichtungsstopmechanismus 101 betätigt werden, wird dementsprechend eine vorbestimmte Verdichtungsleistung in jeder der Zylinderkammern 73 und 75 des Verdichters 5 durchgeführt, und die Verdichtungsleistung von vier Pferdestärken wird in Bezug auf die Außenraumeinheit 1 durchgeführt.
Wenn die Zielverdichtungsleistung auf 3,5 Pferdestärken eingestellt wird, unterbricht die Außenraum-ECU 51 das erste elektromagnetische Ventil 27 und schaltet das zweite elektromagnetische Ventil 29 auf die dritte Stellung. Dementsprechend kann das Kühlmittelgas von dem Verdichtungsbereich 123 der oberen Zylinderkammer 73 durch den Energiesparmechanismus 81, wie in 7 gezeigt, zu dem Einsaugbereich 121 der unteren Zylinderkammer 75 so fließen, daß, wie oben beschrieben, 0,5 Pferdestärken eingespart werden. Demzufolge wird die gesamte Leistung der Außenraumeinheit 1 von 4,5 Pferdestärken um 0,5 Pferdestärken verringert, d. h. die gesamte Außenraumeinheit 1 führt eine Verdichtungsleistung von 3,5 Pferdestärken durch.
Wenn die Zielverdichtungsleistung auf drei Pferdestärken eingestellt wird, öffnet die Außenraum-ECU 51 das erste elektromagnetische Ventil 27 und treibt den elektromagnetischen Stopper 103 des oberen Zylinders 69. Wie in 8 gezeigt, wird dementsprechend durch den Betrieb des Verdichtungsstopmechanismus 101 in der oberen Zylinderkammer 73 keine Kühlmitteleinsaug- und Verdichtungsleistung durchgeführt, und eine Pferdestärke wird wie oben beschrieben eingespart. Demzufolge werden die vier Pferdestärken um eine Pferdestärke verringert und somit wird die gesamte Leistung der Außenraumeinheit 1 auf drei Pferdestärken verringert (d. h., daß die Außenraumeinheit 1 eine Verdichtungsleistung von drei Pferdestärken durchführt).
Wenn die Zielverdichtungsleistung auf 2,5 Pferdestärken eingestellt wird, unterbricht die Außenraum-ECU 51 das erste elektromagnetische Ventil 27 und schaltet das zweite elektromagnetische Ventil 29 auf die zweite Stellung. Dementsprechend kann, wie in 9 gezeigt, das Kühlmittelgas durch den Energiesparmechanismus 81 von dem Verdichtungsbereich 123 der unteren Zylinderkammer zu dem Einsaugbereich 121 der oberen Zylinderkammer 73 fließen, und 1,5 Pferdestärken werden wie oben beschrieben eingespart. Demzufolge werden die vier Pferdestärken der gesamten Außenraumeinheit 1 um 1,5 Pferdestärken verringert, und die Außenraumeinheit 1 führt eine Verdichtungsleistung 2,5 Pferdestärken durch.
Wenn die Zielverdichtungsleistung auf zwei Pferdestärken eingestellt wird, unterbricht die Außenraum-ECU 51 das erste elektromagnetische Ventil 27 und schaltet das zweite elektromagnetische Ventil 29 auf die erste Stellung. Dementsprechend kann durch den Energiesparmechanismus 81 das Kühlmittelgas von dem Verdichtungsbereich 123 der oberen Zylinderkammer 73 zu dem Einsaugbereich 121 der unteren Zylinderkammer 75 fließen und auch kann, wie in 10 gezeigt, das Kühlmittelgas von dem Verdichtungsbereich 123 der unteren Zylinderkammer zu dem Einsaugbereich 121 der oberen Zylinderkammer 73 fließen, wodurch wie oben beschrieben, zwei Pferdestärken eingespart werden. Demzufolge werden die vier Pferdestärken der gesamten Außenraumeinheit 1 um zwei Pferdestärken verringert, und eine Verdichtungsleistung von zwei Pferdestärken wird durchgeführt.
Wenn die Zielverdichtungsleistung auf 1,5 Pferdestärken eingestellt wird, schließt die Außenraum-ECU 51 das erste elektromagnetische Ventil 27 und schaltet das zweite elektromagnetische Ventil 29 auf die zweite Stellung und treibt auch den elektromagnetischen Stopper 103 des oberen Zylinders 69. Dementsprechend kann durch den Betrieb des Energiesparmechanismus 81 und dem Verdichtungsstopmechanismus 101 das Kühlmittelgas von dem Verdichtungsbereich 123 der unteren Zylinderkammer 75 zu der oberen Zylinderkammer 73 fließen, und wie in 11 gezeigt, wird in der oberen Zylinderkammer 73 keine Kühlmitteleinsaug- und Verdichtungsleistung durchgeführt, so daß 2,5 Pferdestärken eingespart werden. Demzufolge werden die vier Pferdestärken der gesamten Außenraumeinheit 1 um 2,5 Pferdestärken verringert, und eine Verdichtungsleistung von 1,5 Pferdestärken wird durchgeführt.
Wenn die Zielverdichtungsleistung auf eine Pferdestärke eingestellt wird, öffnet die Außenraum-ECU 51 das erste elektromagnetische Ventil 27 und treibt den elektromagnetischen Stopper 103 des unteren Zylinders 70. Dementsprechend wird, wie in 12 gezeigt, durch den Betrieb des Verdichtungsstopmechanismus 101 keine Kühlmitteleinsaugund Verdichtungsleistung durchgeführt, so daß, wie oben beschrieben, drei Pferdestärken eingespart werden. Demzufolge werden die vier Pferdestärken der gesamten Außenraumeinheit 1 um drei Pferdestärken verringert, und eine Verdichtungsleistung von einer Pferdestärke wird durchgeführt.
Wenn die Zielverdichtungsleistung auf 0,5 Pferdestärken eingestellt wird, schließt die Außenraum-ECU 51 das erste elektromagnetische Ventil 27 und schaltet das zweite elektromagnetische Ventil 29 auf die dritte Stellung und treibt auch den elektromagnetischen Stopper 103 des unteren Zylinders 70. Dementsprechend kann das Kühlmittelgas von dem Verdichtungsbereich 123 der oberen Zylinderkammer 73 zu der unteren Zylinderkammer fließen, und wie in 13 gezeigt, wird durch den Betrieb des Energiesparmechanismus 81 und dess Verdichtungsstopmechanismus 101 keine Kühlmitteleinsaug- und Verdichtungsarbeit in der unteren Zylinderkammer 75 durchgeführt, so daß 3,5 Pferdestärken eingespart werden. Demzufolge werden die vier Pferdestärken der gesamten Außenraumein heit 1 um 3,5 Pferdestärken verringert und wird eine Verdichtungsleistung von 0,5 Pferdestärken durchgeführt.
Nach diesem Ausführungsbeispiel wird, wie oben beschrieben, der Betrieb des Energiesparmechanismus 81 und des Verdichtungsstopmechanismus 101, wie in 14 gezeigt, gesteuert, um die Steuerung der Leistung (Kapazität) alle 0,5 Pferdestärken von 0,5 bis vier Pferdestärken durchzuführen. Diese Leistungssteuerung wird ohne eine Kühlmittelrückführsteuerung durchgeführt, die Verdichtungsarbeit verschwendet, wodurch die Energieeffizienz erhöht wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Verdichter mit konstanter Geschwindigkeit mit dem Energiesparmechanismus und dem Verdichtungsstopmechanismus ausgestattet. Allerdings können der Energiesparmechanismus und der Verdichtungsstopmechanismus als einer von mehreren Verdichtern konstanter Geschwindigkeit bereitgestellt werden. Weiterhin sind bei diesem Ausführungsbeispiel der Energiesparmechanismus und der Verdichtungsstopmechanismus als Doppelrotor-Verdichter mit konstanter Geschwindigkeit vorgesehen. Allerdings können sie auch als ein Verdichter mit konstanter Geschwindigkeit vorgesehen sein, der einen Verdichtungsmechanismus mit drei oder mehr Rotoren aufweist. Hinsichtlich des Energiesparmechanismus können verschiedene Strukturen berücksichtigt werden. Zum Beispiel können eine Verbindungsschaltung und ein elektromagnetisches Ventil an der Außenseite des Verdichtergehäuses angebracht sein. Die Einsparmenge kann frei eingestellt werden. Weiterhin kann ein Kühlmittelgas hohen Druckes als treibende Quelle für den Verdichtungsstopmechanismus benutzt werden. Ferner kann, ohne den Gegenstand der vorliegenden Erfindung zu verlassen, der Aufbau des Kühlmittelkreises geeignet abgeändert werden.
15 zeigt eine Klimaanlage nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die mit zwei Doppelrotor-Verdichtern konstanter Geschwindigkeit ausgestattet ist und bei der einer der Verdichter mit einem Energiesparmechanismus und einem Verdichterstopmechanismus ausgestattet ist. Das zweite Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel ähnlich, außer daß zwei Verdichter vorgesehen sind und auch der Energiesparmechanismus einen vom ersten Ausführungsbeispiel verschiedenen Aufbau hat, wobei dieselben Bauteile durch dieselben Bezugsziffern bezeichnet werden.
Die Außenraumeinheit 1 weist erste und zweite Verdichter 205 und 207, ein elektromagnetisches Vierwege-Wechselventil 9, einen Außenraum-Wärmetauscher 11, einen elektrisch betriebenen Ventilator 13, einen Akkumulator 15, einen Ölseparator 17 usw. auf. Die Innenraumeinheit 3 weist ein elektrisch betriebenes Ausdehnungsventil 21, einen Innenraumwärmetauscher 23, einen elektrisch betriebenen Ventilator 25 usw. auf. Die Teile, die den Kühlmittelkreis bilden, sind miteinander über Kühlmittelleitungen 32 bis 40, 131 bis 133 und 143 bis 148 verbunden, die für den Fluß des Kühlmittelgases oder der Kühlmittelflüssigkeit vorgesehen sind. In 15 stellt die Bezugsziffer 27 ein normalerweise geschlossenes elektromagnetisches Ventil zum Treiben eines Energiesparmechanismus wie später beschrieben dar.
Die Außenraumeinheit 1 weist eine Außenraum-Steuereinheit (im folgenden als „Außenraum-ECU" bezeichnet) mit einer CPU, einer Eingabe-/Ausgabeschnittstelle, ein ROM, ein RAM usw. auf. Weiterhin steuert die Außenraum-ECU 51 das Treiben der beiden Verdichter 205 und 207 eines Vierwege-Wechselventils 9, eines elektrisch betriebenen Ventilators 13 und eines elektromagnetischen Ventils, basierend auf einem eingebauten Programm und Eingabeinformationen von verschiedenen Sensoren.
Der Aufbau der Innenraumeinheit 3 ist gleich dem ersten Ausführungsbeispiel, und somit wird deren Beschreibung bei der folgenden Beschreibung weggelassen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jeweils der erste und zweite Verdichter 205 und 207 ein elektrisch betriebener Doppelrotor-Verdichter konstanter Geschwindigkeit mit einem Paar von oberen und unteren Rotationsverdichtungsbauteilen, und es sei angenommen, daß die Nennausgabeleistung des ersten Verdichters 205 auf vier Pferdestärken und daß die Nennausgabeleistung des zweiten Verdichters auf sechs Pferdestärken eingestellt ist. Der erste Verdichter 205 ist mit einem in 16 gezeigten Energiesparmechanismus und mit einem in 17 gezeigten Verdichtungsstopmechanismus versehen, und die Verdichtungsleistung des ersten Verdichters 205 wird in vier Stufen durch den Betrieb des Energiesparmechanismus und des Verdichtungsstopmechanismus verändert.
Als nächstes wird der Aufbau und der Betrieb des Energiesparmechanismus dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.
Wie in 16 gezeigt, enthält der Verdichtungsmechanismus 161 des ersten Verdichters 205 ein Paar von oberen und unteren Zylindern 169 und 170, die sich zwischen einem Hauptrahmen 165 und einer Trageplatte 167 befinden, ein Paar von oberen und unteren Zylinderkammern 173 und 175, die durch die Zylinder 169 und 170 und eine Zwischenplatte 171 geteilt sind, und ein Paar von oberen und unteren Rotoren 177 und 179, die exzentrisch entlang der inneren Randoberfläche der Zylinderkammern 173 und 175 rotieren, während sie dazwischen eine Phasendifferenz von 180° halten. In den 16 und 17 stellt die Bezugsziffer 80 ein Verdichtergehäuse dar.
Bei dem Energiesparmechanismus 181 können beide Zylinderkammern 173 und 175 miteinander durch ein vorgeschriebenes Verbindungsteil (ein Teil, das wie später beschrieben, von der Phase eines Schiebers 180° abweicht) in Verbindung stehen, und er enthält hauptsächlich eine Ventilöffnung 183, die in der vertikalen Richtung in den äußeren Randbereichen der Zylinder 169 und 170 und der Zwischenplatte 171 durchdrungen ist, ein Paar von oberen und unteren Kolbenventilen 185 und 186, die frei gleitbar in der Ventilöffnung 183 gehalten werden, eine Ventilfeder (Verdichtungsschraubenfeder) 187, um die Kolbenventil 185 und 186 dahin zu bringen, daß die Kolbenventile 185 und 186 voneinander getrennt sind. Um einen Stopper für die Kolbenventile 185 und 186 zu bilden, ist der innere Durchmesser der Ventilöffnung 183 kleiner als der äußere Durchmesser der Kolbenventile 185 und 186 eingestellt. Weiterhin ist die Ventilfeder so ausgestaltet, daß sie vollständig zusammengedrückt ist, wenn ein hoher Druck über einen vorbestimmten Wert (z. B. 40% des maximalen Ausströmdruckes des ersten Verdichters 5) auf die Druck empfangenen Seiten der Kolbenventile 185 und 186 angelegt wird.
Die Ventilöffnung 183 steht mit beiden Zylinderkammern 173 und 175 über ein Paar von Verbindungsöffnungen 188 und 189 in Verbindung, die in der Nähe der Zwischenplatte 171 gebildet sind. In den 16 und 17 bezeichnet die Bezugsziffer 190 ein Zuführungsventil-artiges Rückschlagventil 190, das in der Verbindungsöffnung 188 des oberen Zylinders 169 vorgesehen ist, und es erlaubt dem Fluid, von der Ventilöffnung 183 zu der oberen Zylinderkammer 173 nur in eine Richtung zu fließen. Eine Kühlmitteleinführöffnung 191 durchdringt beide Zylinder 169 und 170 und die Zwischenplatte 171 parallel zu der Ventilöffnung 183 und Kühlmittelgas von der Kühlmittelleitung 146 wird in die Kühlmitteleinführöffnung 191 eingeführt. Weiterhin sind Verbindungsvertiefungsbereich 193 und 194, die ermöglichen, daß die Ventilöffnung 183 und die Kühlmitteleinführöffnung 191 miteinander in Verbindung stehen, in dem Hauptrahmen 165 und in der Trageplatte 167 gebildet.
Das elektromagnetische Ventil 127 ist zwischen ersten und zweiten Umleitleitungen 145 und 146 angebracht, um die Verbindung zwischen der Ausströmseitenkühlmittelleitung 131 und der Einsaugseitenkühlmittelleitung 143 des ersten Verdichters 105 zu ermöglichen. Die Energiesparleitung 147, die mit der Kühlmitteleinführöffnung 191 in Verbindung steht, ist mit der ersten Umleitleitung 145 verbunden, und die Kapillarröhre 49 zum Verringern der Flußmenge des Kühlmittelgases ist auf der Stromaufwärtsseite des Verbindungsbereiches angebracht.
Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel der Energiesparmechanismus 181 betätigt wird, öffnet die Außenraum-ECU 51 das elektromagnetische Ventil 27, um zu ermöglichen, daß die erste Umleitleitung 145 und die zweite Umleitleitung 146 miteinander in Verbindung stehen. Während der Zeit, in der das elektromagnetische Ventil 27 geschlossen ist, wird das Kühlmittelgas hohen Druckes von der Ausströmseitenkühlmittelleitung 131 über die erste Umleitleitung 145 in die Energiesparleitung 147 eingeführt. Wenn allerdings das elektromagnetische Ventil 27 geöffnet ist, fließt dieses Kühlmittelgas hohen Druckes durch die zweite Umleitleitung 146 in die Einsaugseitenkühlmittelleitung 143.
Die Zuführmenge des Kühlmittelgases hohen Druckes von der ersten Umleitleitung 145 ist sehr gering aufgrund der Wirkung der Kapillarröhre 49, und somit fließt das Kühlmittelgas niedrigen Druckes von der Einsaugseitenkühlmittelleitung 143 in die Energiesparleitung 147. Die Kapillarröhre 49 dient auch dazu, das Kühlmittelgas hohen Druckes auf einen sehr niedrigen Wert zu verringern, das von der Ausströmseitenkühlmittelleitung 131 zu der Einsaugseitenkühlmittelleitung 143 fließt, wenn die Ausströmseitenkühlmittelleitung 131 mit der Einsaugseitenkühlmittelleitung 143 über erste und zweite Umleitleitungen 145 und 146 in Verbindung stehen kann.
Dementsprechend werden beide Kolbenventile 185 und 186, wie in der 16 gezeigt, durch die Federkraft der Ventilfeder 187 gegen die Endflächen des Hauptrahmens 165 bzw. der Trageplatte 167 gedrückt. Demzufolge stehen beide Zylinderkammern 173 und 175 miteinander über die Verbindungsöffnungen 188 und 189, die Ventilöffnung 183 und das Rückschlagventil 190 in Verbindung, und das Kühlmittelgas fließt von dem Verdichtungsbereich der unteren Zylinderkammer 175 zu dem Einsaugbereich der oberen Zylinderkammer 173, wodurch eine Hälfte der Verbindungsarbeit der unteren Zylinderkammer 175 des Verdichtungsmechanismus 161 eingespart wird (d. h. 25% = eine Pferdestärke des gesamten Verdichtungsmechanismus 61).
Wenn andererseits die Betätigung des Energiesparmechanismus 181 beendet wird, schließt die Außenraum-ECU 51 das elektromagnetische Ventil 27, um zu ermöglichen, daß die ersten und zweiten Umleitleitungen 145 und 146 miteinander in Verbindung stehen. Dementsprechend wird das Kühlmittelgas hohen Druckes von der Ausströmseitenkühlmittelleitung 131 in die Energiesparleitung 147 über die erste Umleitleitung 145 eingeführt, und weiterhin fließt das Kühlmittelgas hohen Druckes in die Ventilöffnung 183, wie in 17 gezeigt, über die Kühlmitteleinführöffnung 191 und die Verbindungseingreifbereiche 193 und 194.
Daher wirkt der hohe Druck (in diesem Fall 75% des maximalen Ausströmdruckes des ersten Verdichters 105) auf die Druck empfangenen Seiten der Kolbenventile 185 und 186, und die Ventilfeder 187 wird zusammengedrückt, wodurch beide Kolbenventile 185 und 186 aneinander angenähert werden und dann gegen die Zwischenplatte 171 stoßen. Demzufolge werden die Verbindungsöffnungen 188 und 189 durch die äußeren Randoberflächen der Kolbenventile 185 und 186 geschlossen, und die Verbindung zwischen dem Zylinder 173 und 175 wird unterbrochen, wodurch die gesamte Verdichtungsarbeit in dem Verdichtungsmechanismus 161 geleistet wird und der erste Verdichter 105 die Nennausgabeleistung erzeugt (vier Pferdestärken in diesem Ausführungsbeispiel).
Der Aufbau und der Betrieb des Verdichtungsstopmechanismus dieses Ausführungsbeispiels ist gleich dem in den 4 und 5 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel, außer daß der Verdichtungsstopmechanismus 101 nur in den oberen Zylinder 169 des ersten Verdichters 205 eingebaut ist, und dessen wiederholende Beschreibung wird ausgelassen. Dementsprechend enthält der Verdichtungsstopmechanismus 101 dieses Ausführungsbeispiels einen elektromagnetischen Stopper 103, der in den oberen Zylinder 169 eingebaut ist, und einen Eingriffs-Vertiefungsbereich 107, der in dem Schieber 105 gebildet wird.
Durch die Betätigung des Verdichtungsstopmechanismus 101 wird, wie oben beschrieben, keine Kühlmitteleinsaug- und Verdichtungsarbeit in der oberen Zylinderkammer geleistet, und ein Teil der gesamten Verdichtungsarbeit des Verdichtungsmechanismus 161 wird eingespart (in diesem Ausführungsbeispiel 50% = zwei Pferdestärken). Wenn der elektromagnetische Stopper 103 betätigt wird, wird augenblicklich der Sperrstift 109 nach links gebracht, und der Zeitpunkt, an dem die Spitze des Sperrstifts im Eingriffs-Vertiefungsbereich 107 eingeführt wird, entspricht der augenblicklichen Zeit, zu der der Schieber 105 in den oberen Zylinder 69 durch den Rotor 77, wie in dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels, gedrückt wird.
Als nächstes wird der Fluß des Kühlmittels beim Kühlbetrieb beschrieben.
Das Kühlmittelgas, das von dem Akkumulator 15 über die Kühlmittelleitungen 143 und 144 in die ersten und zweiten Verdichter 205 und 207 eingesaugt wird, wird adiabatisch in ein Kühlmittelgas hohen Druckes und hoher Temperatur zusammengedrückt und von den Verdichtern 205 und 207 ausgeströmt. Das so ausgeströmte Kühlmittelgas hohen Druckes wird durch die Kühlmittelleitung 132 und 133, den Ölseparator 17 und die Kühlmittelleitung 32 geführt, und sein Weg wird durch das Vierwege-Wechselventil 9 gesteuert, und fließt am Ende über die Kühlmittelleitung 33 in den Außenraum-Wärmetauscher 11. Das Kühlmittelgas hoher Temperatur und hohen Druckes wird durch die Außenluft gekühlt, während es durch den Außenraum-Wärmetauscher 11 fließt, und es wird dann in eine Kühlmittelflüssigkeit kondensiert. Daraufhin fließt die Kühlmittelflüssigkeit in die elektrisch betriebenen Ausdehnungsventile jeder Innenraumeinheit 3 über die Kühlmittelleitungen 34 bis 36.
Die Flußmenge der Kühlmittelflüssigkeit wird in dem elektrisch betriebenen Ausdehnungsventil 21 gesteuert, und sie fließt dann in den Innenraum-Wärmetauscher 23, um in ein Kühlmittelgas verdampft zu werden, während sie durch den Innenraum-Wärmetauscher 23 fließt. Die Innenluft, die von dem elektrisch betriebenen Ventilator 25 ausgeblasen wird, wird durch die Verdampfungswärme beim Verdampfungsprozeß gekühlt. Zu dieser Zeit steuert die Innenraum-ECU 52 die Drehzahl des elektrisch betriebenen Ventilators 7, basierend auf dem Unterschied zwischen der eingestellten Temperatur und der Raumtemperatur, und sie steuert den Ventilöffnungsgrad des elektrisch betriebenen Ausdehnungsventils 21 (die Schrittzahl eines Schrittmotors zum Treiben einer Nadel), so daß der Unterschied zwischen der Einlaßkühlmitteltemperatur und der Auslaßkühlmitteltemperatur des Innenraum-Wärmetauschers 23 gleich einem vorbestimmten Wert ist (z. B. 0 bis 1°C).
Das Kühlmittelgas, das in dem Innenraum-Wärmetauscher 23 verdampft wird, wird durch die Kühlmittelleitungen 37 bis 39, das Vierwege-Wechselventil 9 und die Kühlmittelleitung 40 geleitet und fließt in den Akkumulator 15 und es wird dann von den Kühlmittelleitungen 143 und 144 wieder an die ersten und zweiten Verdichter 205 und 207 eingesogen.
Andererseits wird beim Heizbetrieb das Vierwege-Wechselventil 9, wie durch die Strichlinie angezeigt, geschaltet, und der Fluß des Kühlmittels ist entgegengesetzt zu dem des Kühlbetriebs, wie durch den Pfeil der Strichlinie angezeigt. Das heißt, daß das Kühlmittel gas hoher Temperatur und hohen Druckes, das von den ersten und zweiten Verdichtern 205 und 207 ausgeströmt wird, in den Innenraum-Wärmetauscher 23 eingeführt und dann in eine Kühlmittelflüssigkeit kondensiert wird, während es durch den Innenraum-Wärmetauscher 23 fließt. Zu dieser Zeit wird die Innenluft, die von dem elektrisch betriebenen Ventilator 25 ausgeblasen wird, durch die Kondensationswärme erwärmt. Daraufhin fließt die Kühlmittelflüssigkeit in den Außenraum-Wärmetauscher 11 und wird dort durch die Außenluft erwärmt, um in ein Kühlmittelgas verdampft zu werden, während sie durch den Außenraum-Wärmetauscher 11 fließt, und dann wird sie wieder von dem Akkumulator 15 in die ersten und zweiten Verdichter 205 und 207 eingesaugt.
Wenn der Betrieb der Klimaanlage gestartet wird, bestimmt die Außenraum-ECU 51 eine Zielverdichtungsleistung, basierend auf den Eingabesignalen von der entsprechenden Innenraum-ECU 52, um nicht nur die Steuerung der ersten und zweiten Verdichter 205 und 207, sondern auch die Energiesparsteuerung und die Verdichtungssteuerung durchzuführen.
Wie in 22 gezeigt, bedeutet das, wenn die Zielverdichtungsleistung auf zehn Pferdestärken eingestellt wird, die Außenraum-ECU 51 sowohl den ersten als auch den zweiten Verdichter 205 und 207 betätigt (Einschalten der Betätigungsmagnetschalter) und das elektromagnetische Ventil 27 und den elektromagnetischen Stopper 103 ausschaltet. Da in diesem Fall weder der Energiesparmechanismus 181, noch der Verdichtungsstopmechanismus 201 betätigt werden, wird eine vorbestimmte Verdichtungsleistung in den Zylinderkammern 173 und 175 des ersten Verdichters 205, wie in der 18 gezeigt, durchgeführt, und die Nennausgabeleistungen des ersten und zweiten Verdichters 205 und 207 entsprechen vier bzw. sechs Pferdestärken. Die gesamte Außeneinheit 1 führt eine Verdichtungsleistung von zehn Pferdestärken durch.
Wenn die Zielverdichtungsleistung auf neun Pferdestärken eingestellt wird, betätigt die Außenraum-ECU 51 sowohl den ersten als auch den zweiten Verdichter 205 und 207 und sie schaltet das elektromagnetische Ventil 27 ein. Dementsprechend wird der Energiesparmechanismus 181 betätigt, und wie in 19 gezeigt, fließt das Kühlmittelgas von dem Verdichtungsbereich der unteren Zylinderkammer 175 zu dem Einsaugbereich 121 der oberen Zylinderkammer 173, wodurch, wie oben beschrieben, die Verdichtungsleistung einer Pferdestärke in dem ersten Verdichter 205 eingespart wird. Demzufolge werden die zehn Pferdestärken um eine Pferdestärke verringert, und die gesamte Außeneinheit 1 führt eine Verdichtungsleistung von neun Pferdestärken durch.
Wenn die Zielverdichtungsleistung auf acht Pferdestärken eingestellt wird, betätigt die ECU 51 die ersten und zweiten Verdichter 205 und 207 und schaltet den elektromagnetischen Stopper 103 ein. Dementsprechend wird der Verdichtungsstopmechanismus 101 betätigt und wie in 20 gezeigt, wird keine Verdichtungsarbeit in der oberen Zylinderkammer 173 geleistet und somit, wie oben beschrieben, eine Verdichtungsleistung von zwei Pferdestärken in dem ersten Verdichter 205 eingespart. Demzufolge werden die zehn Pferdestärken um zwei Pferdestärken verringert und die gesamte Außeneinheit 1 führt eine Verdichtungsleistung von acht Pferdestärken durch.
Wenn die Zielverdichtungsleistung auf sieben Pferdestärken eingestellt wird, betätigt die Außenraum-ECU 51 die ersten und zweiten Verdichter 205 und 207 und schaltet das elektromagnetische Ventil 27 und den elektromagnetischen Stopper 103 ein. Dementsprechend werden sowohl der Energiesparmechanismus 181 als auch der Verdichtungsstopmechanismus 101 betätigt und, wie in 20 gezeigt, fließt das Kühlmittelgas von dem Verdichtungsbereich 123 der unteren Zylinderkammer 175 zu der oberen Zylinderkammer 173, während keine Verdichtungsarbeit in der oberen Zylinderkammer 173 geleistet wird, so daß eine Verdichtungsleistung von insgesamt drei Pferdestärken in dem ersten Verdichter 205 eingespart wird. Demzufolge werden die zehn Pferdestärken um drei Pferdestärken verringert und führt die gesamte Außeneinheit 1 eine Verdichtungsleistung von sieben Pferdestärken durch.
Wenn die Zielverdichtungsleistung auf fünf oder sechs Pferdestärken eingestellt wird, betätigt die Außenraum-ECU 51 nur den zweiten Verdichter 207, so daß die gesamte Außeneinheit eine Verdichtungsleistung von sechs Pferdestärken durchführt. Da bei diesem Ausführungsbeispiel der erste Verdichter 205 eine Nennausgabeleistung von vier Pferdestärken und der zweite Verdichter eine Nennausgabeleistung von sechs Pferdestärken hat, wird eine Verdichtungsleistung von fünf Pferdestärken selbst dann nicht durchgeführt, wenn der Energiesparmechanismus 181 und der Verdichtungsstopmechanismus 101 benutzt werden, die an dem ersten Verdichter 205 bereitgestellt sind.
Wenn die Zielverdichtungsleistung auf vier Pferdestärken eingestellt wird, betätigt die Außenraum-ECU 51 nur den ersten Verdichter 205 und schaltet das elektromagnetische Ventil 27 und den elektromagnetischen Stopper 103 aus. Dementsprechend werden weder der Energiesparmechanismus 181 noch der Verdichtungsstopmechanismus 101 betätigt, und somit wird eine vorbestimmte Verdichtungsleistung in jeder der beiden Zylinderkammern 173 und 175 des ersten Verdichters 205 durchgeführt, wobei die gesamte Außeneinheit 1 eine Verdichtungsleistung von vier Pferdestärken durchführt.
Wenn die Zielverdichtungsleistung auf drei Pferdestärken eingestellt wird, betätigt die Außenraum-ECU 51 nur den ersten Verdichter 205 und schaltet das elektromagnetische Ventil 27 ein. Dementsprechend wird der Energiesparmechanismus 181 betätigt, und eine Verdichtungsleistung einer Pferdestärke wird in dem ersten Verdichter 205 wie oben beschrieben eingespart. Demzufolge werden die vier Pferdestärken um eine Pferdestärke verringert, und die Gesamtaußeneinheit 1 führt eine Verdichtungsleistung von drei Pferdestärken durch.
Wenn die Zielverdichtungsleistung auf zwei Pferdestärken eingestellt wird, betätigt die Außenraum-ECU 51 nur den ersten Verdichter 205 und schaltet den elektromagnetischen Stopper 103 ein. Dementsprechend wird der Verdichtungsstopmechanismus 101 betätigt und eine Verdichtungsleistung von zwei Pferdestärken wird, wie oben beschrieben, in dem ersten Verdichter 205 eingespart. Demzufolge werden die vier Pferdestärken um zwei Pferdestärken verringert und die gesamte Außeneinheit 1 führt eine Verdichtungsleistung von zwei Pferdestärken durch.
Wenn die Zielverdichtungsleistung auf eine Pferdestärke eingestellt wird, betätigt die Außenraum-ECU 51 nur den ersten Verdichter 205 und schaltet das elektromagnetische Ventil 27 und den elektromagnetischen Stopper 103 ein. Dementsprechend werden sowohl der Energiesparmechanismus 181 als auch der Verdichtungsstopmechanismus 101 betätigt, und wie oben beschrieben wird eine Verdichtungsleistung von drei Pferdestärken in dem ersten Verdichter 205 eingespart. Demzufolge werden die vier Pferdestärken um drei Pferdestärken verringert und die gesamte Außeneinheit 1 führt eine Verdichtungsleistung einer Pferdestärke durch.
Nach diesem Ausführungsbeispiel kann, wie oben beschrieben, außer für den Fall, bei dem die Zielverdichtungsleistung gleich fünf Pferdestärken ist, die Steuerung der Leistung (Kapazität) von ein bis zehn Pferdestärken für jede einzelne Pferdestärke durchgeführt werden, indem die Steuerung der ersten und zweiten Verdichter 205 und 207 mit der Steuerung des Energiesparmechanismus 181 und des Verdichtungsstopmechanismus 101 kombiniert wird. Diese Leistungssteuerung kann ohne irgendeine Kühlmittelrückführsteuerung durchgeführt werden, die Verdichtungsarbeit verschwendet.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, und wie in dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels, können verschiedene Abänderungen an diesem Ausführungsbeispiel durchgeführt werden, ohne den Gegenstand der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel werden bei diesem Ausführungsbeispiel der Energiesparmechanismus und der Verdichtungsstopmechanismus an einem der beiden Verdichter konstanter Geschwindigkeit bereitgestellt. Allerdings kann auch ein einzelner Verdichter konstanter Geschwindigkeit oder drei oder mehr Verdichter benutzt werden. Weiterhin werden bei diesem Ausführungsbeispiel der Energiesparmechanismus und der Verdichtungsstopmechanismus an einem Doppelrotorverdichter konstanter Geschwindigkeit bereitgestellt. Allerdings kann ein Verdichter konstanter Geschwindigkeit auch drei oder mehr Rotoren aufweisen. Hinsichtlich des Energiesparmechanismus können verschiedene Strukturen berücksichtigt werden. Zum Beispiel können eine Verbindungsschaltung und ein elektromagnetisches Ventil auf der Außenseite des Verdichtergehäuses vorgesehen werden. Der Einsparbetrag kann frei eingestellt werden. Weiterhin kann ein Kühlmittelgas hohen Druckes als eine Treiberquelle für den Verdichtungsstopmechanismus benutzt werden. Ferner kann der Aufbau des Kühlmittelkreises geeignet verändert werden, ohne von dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Nach der vorliegenden Erfindung wird, wie oben beschrieben, die Leistungssteuerung des Verdichters konstanter Geschwindigkeit durch den Energiesparmechanismus und den Verdichtungsstopmechanismus durchgeführt, und somit kann die Mehrstufenleistungssteuerung ohne irgendeine Kühlmittelrückführsteuerung durchgeführt werden, die Verdichtungsarbeit verschwendet, so daß die Energieeffizienz erhöht werden kann.

Claims

Mehrfachrotorverdichter (5) mit: mehreren Verdichtungsbauteilen, die jeweils einen Rotor (77, 79), der exzentrisch in einem Zylinder (69, 70) rotiert, und einen Schieber (105) enthalten, der im Gleitkontakt mit der äußeren Randoberfläche des Rotors (77, 79) ist und den Innenraum des Zylinder (69, 70) in einen Einsaugbereich (121), in dem ein Einsaugvorgang durchgeführt wird, und einen Verdichtungsbereich (123), in dem ein Verdichtungsvorgang durchgeführt wird, unterteilt; und Energiesparmitteln (81) mit einem Verbindungspfad (83), durch den der Verdichtungsbereich (123) eines Verdichtungsbauteiles mit dem Einsaugbereich (121) eines anderen Verdichtungsbauteiles zu einer vorbestimmten Phase in Verbindung stehen kann, und einem Sperrventil zum Unterbrechen des Flusses der Flüssigkeit in dem Verbindungspfad (83), gekennzeichnet durch mindestens ein Rückschlagverttil (98), das in dem Verbindungspfad (83) vorgesehen ist und die Flüssigkeit dadurch nur in eine Richtung fließen läßt, wobei der Verbindungspfad (83) mindestens zwei Ventilöffnungen hat, die mit dem Verdichtungsbereich (123) eines Verdichtungsbauteiles und dem Einsaugbereich (121) des anderen Verdichtungsbauteiles in Verbindung stehen, und das Prüfventil (98) mindestens in einer Ventilöffnung angebracht ist.
Verdichter (5) nach Anspruch 1 mit Verdichtungsstoppmitteln (101), die mindestens bei einem Verdichtungsbauteil vorgesehen sind und die Verbindung zwischen dem Einsaugbereich (121) und dem Verdichtungsbereich (123) des Verdichtungsbauteiles erlauben.
Verdichter (5) nach Anspruch 1, bei dem das Sperrventil der Energiesparmittel (81) ein Federteil, das sich in Übereinstimmung mit dem Druck der Flüssigkeit, die durch den Verbindungspfad (83) fließt, ausdehnt und zusammenzieht, und einen Kolbenteil enthält, der sich in einer vorbestimmten Richtung in Übereinstimmung mit der Ausdehnung und der Zusammenziehung des Federteils bewegt, um dadurch den Verbindungspfad (83) zu öffnen oder zu sperren.
Verdichter (5) nach Anspruch 2, bei dem die Verdichtungsstoppmittel (101) einen elektromagnetischen Stopper (103), der in die Zylinder (69, 70) eingebaut ist, einen Eingriffs-Vertiefungsbereich (107), der in dem Schieber (105) gebildet wird, und einen Sperrstift (109) haben, der eingreifend in den Eingriffs-Vertiefungsbereich (107) durch Betätigung des elektromagnetischen Stoppers (103) eingefügt wird.
Verdichter (5) nach Anspruch 1, bei dem die mehreren Verdichtungsbauteile ein verschiedenes Ausschlußvolumen haben.
Verdichter nach Anspruch 5, bei dem die Rotoren (77, 79) von mindestens zwei Verdichtungsbauteilen so aufgebaut sind, daß sie gleich im Durchmesser aber verschieden in der Höhe sind, wodurch mindestens zwei Verdichtungsbauteile sich im Ausschlußvolumen unterscheiden.
Klimaanlage mit einem Multirotorverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6.