[发明专利]压缩机及其控制方法

说明书

本发明提供一种线性压缩机，其包括：活塞，在缸内往复运动；线性电机，为往复运动提供驱动力；排放单元，响应于所述活塞的运动而通过其排放在所述缸中压缩的制冷剂；以及压力改变单元，在活塞在往复运动期间到达虚拟排放表面(VDS)之前，改变施加于所述活塞的压力的变化率，以防止活塞与排放单元碰撞，其中虚拟排放表面形成在排放单元的面向缸内的压缩空间的至少一部分上。

技术领域

本申请涉及压缩机及其控制方法，且更具体地涉及能够通过以防止活塞与缸的排放单元碰撞且不增加单独的传感器的方式控制活塞的运动来降低噪声的压缩机，及其控制方法。

背景技术

一般而言，压缩机是将可压缩流体的机械能转换为压缩能的装置，且构成例如冰箱、空调等制冷设备的一部分。

压缩机粗略地分为往复压缩机、旋转压缩机、涡旋压缩机。往复压缩机的构造为，活塞与缸之间形成吸入并排放操作气体的压缩空间，随着活塞在缸内线性往复运动而压缩制冷剂。旋转压缩机的构造为，在可偏心旋转的滚轴(roller)与缸之间形成吸入并排放操作气体的压缩空间，并随着滚轴沿缸的内壁偏心旋转而压缩制冷剂。涡旋压缩机构造为，动涡卷与定涡卷之间形成吸入并排放操作气体的压缩空间，并随着动涡卷沿定涡卷旋转而压缩制冷剂。

往复压缩机通过使活塞在缸内的线性往复运动而吸入、压缩并排放制冷剂。往复压缩机根据驱动活塞的方法被分为往复式和线性式。

往复式指的是通过将电机联接到曲轴并将活塞联接到曲轴，而将电机的旋转运动转换为线性往复运动的一种往复压缩机。另一方面，线性式指的是通过将活塞连接到电机的动子而利用线性移动电机的线性运动使活塞往复运动的一种往复压缩机。

往复压缩机包括产生驱动力的电机单元和通过接收来自电机单元的驱动力而压缩流体的压缩单元。电机通常被用作电机单元，并具体地为线性式往复压缩机使用线性电机。

线性电机直接产生线性驱动力，并因此不需要机械转换装置和复杂的结构。而且，线性电机能够减少能量转换导致的损失，并且由于不存在连接部而显著降低由摩擦和磨损引起的噪声。而且，当线性式往复压缩机(在下文中被称为线性压缩机)应用于冰箱或空调时，压缩比能够通过改变施加于线性压缩机的行程电压而变化。因此，压缩机也能用于控制改变冷冻能力。

同时，在线性压缩机中，因为活塞往复运动且不会被机械锁定在缸内，当突然施加过大电压时，活塞可能与缸的壁碰撞(或相撞)，或者在活塞由于大负载而不能向前移动时可能不能适当执行压缩。因此，响应于负载或电压的变化来控制活塞的运动的控制装置是需要的。

通常，压缩机控制装置通过以不使用传感器的方式检测施加于压缩机电机的电压和电流并估算行程来执行反馈控制。在此情况下，压缩机控制装置包括用于控制压缩机的三端双向可控硅开关(triac)或反相器。

仅在活塞碰撞缸的排放单元上设置的排放阀之后，执行反馈控制的线性压缩机才能够检测活塞的上止点(TDC)，由此由于活塞与排放阀之间的碰撞而产生噪声。也就是说，当活塞在通常的线性压缩机中碰撞排放阀时，执行行程估算以判定活塞到达缸的TDC。因此，活塞与排放阀之间的碰撞噪声是不可避免的。

发明内容

因此，本发明的一方案提供一种线性压缩机，其甚至不必采用单独的传感器就能够通过防止活塞与排放阀之间碰撞来降低噪声，本发明的一方案还包括该线性压缩机的控制方法。

本发明的另一方案提供一种线性压缩机，其能够执行高效率的操作、同时降低噪声，本发明还包括该线性压缩机的控制方法。

本发明的又一方案提供一种能够减少噪声产生并降低制造成本的线性压缩机。