CN100390411C - 油位传感器及应用其的电动压缩机 - Google Patents

Abstract

一种油位传感器，含有第1温度检测元件、第2温度检测元件和壳体。第1温度检测元件位于第1油位的上侧，第2温度检测元件位于比第1油位低的第2油位。绝热性的壳体，上下设有开口、包围第1温度检测元件和第2温度检测元件。

Description

油位传感器及应用其的电动压缩机

技术领域

本发明涉及检测油位异常低下的油位传感器和应用本油位传感器的电动压缩机。

背景技术

以前，压缩机构和电动机都密闭在焊接构造的罩壳中，形成密闭型压缩机。这种密闭型压缩机中的制冷剂不会泄露，不必担心水分等的侵入，具有很高的可靠性，广泛应用于空调机、冷藏库中。在这样的密闭型压缩机中，存储在罩壳内的润滑油被供给压缩机构、轴承等，从而促进润滑。

罩壳内的润滑油和被压缩的气体制冷剂一起，从压缩机中吐出。通常，由于润滑油在制冷剂回路中循环，再返回压缩机，所以可确保罩壳内的润滑油的存储量。但是，也可能随着运转状态，润滑油的存储量发生变动，使润滑油的存储量不足而导致润滑不良。

针对这个问题，提出了采用传感器等检测罩壳内的油面位置，探测出润滑油的存储量的不足，进而保护压缩机的提案。即如果检测到油面低下，停止压缩机，实施从制冷剂回路中回收润滑油的运转等的保护性动作，避免压缩机的破损。

作为这样的传感器的油位传感器，包含配置在存储润滑油的罩壳内上下的第1温度检测元件和第2温度检测元件，例如公开发表的特开2001-12351号公报。这种油位传感器根据两温度检测元件所检测的温度差，检测出润滑油的油位。此时，如果润滑油的油面波动，或润滑油碰到两温度检测元件上，检测温度会变化，因此这种方式可能会出现油位的判断错误。

与此相对，例如用只含有上下开口部的壳体覆盖两温度检测元件的方式，在特开平4-103887号公报中已被提出。采用这种构成，即使润滑油的油面波动，壳体可防止润滑油碰到温度检测元件上。因此，温度检测元件的检测温度不会发生变化。

此种构成，当检测到罩壳内的油面位置时，包围温度检测元件的壳体会遇到密闭型压缩机内部的复杂的流动场和温度分布。因此，配置在其上侧的温度检测元件的放热量不稳定，造成油位传感器的误动作。

另外，这种类型的油位传感器，是根据上侧温度检测元件和下侧温度检测元件的放热量的差值来检测油面的。油位传感器利用了制冷剂中和油中的热传导率的差值。热传导率随着周围气体介质而变化。然而，上侧的温度检测元件和下侧的温度检测元件在密闭压缩机内遇到各种各样的不同的气体介质，因此，油位传感器很难稳定动作。

发明内容

本发明的目的在于利用即可维持压缩机的简单化构成，又可确实检测罩壳内的油面位置的传感器，以及相关的压缩机，提高冷冻装置的可靠性。

本发明的油位传感器含有第1温度检测元件、第2温度检测元件和壳体。第1温度检测元件位于靠近第1油位的上侧。第2温度检测元件位于比第1油位低的第2油位。绝热性的第1壳体，上下设有开口，包围着第1温度检测元件和第2温度检测元件。第2壳体设置在上述第1壳体的内侧，由比上述第1壳体的热传导率高的材料构成，上述油位传感器是检测电动压缩机内部油位的油位传感器，上述第1油位是上述电动压缩机稳定运转时的平常油位；上述第2油位是上述电动压缩机稳定运转时的下限油位。

通过这种构成，可防止由密闭型压缩机内部的复杂流动场及温度影响而引起的油位传感器的误动作。

附图说明

图1是本发明实施方式中的油位传感器的截面图。

图2是本发明实施方式中的压缩机的概略构成图。

图3是本发明实施方式中的其他油位传感器的截面图。

具体实施方式

图1表示本发明实施方式中的油位传感器的截面。油位传感器(以下简称传感器)3，含有配置在上侧的第1温度检测元件(以下简称温度检测元件)5、配置在下侧的第2温度检测元件(以下简称温度检测元件)6、端子7、和第1壳体(以下简称壳体)4。

图2是在本实施方式中安装了传感器3的密闭型电动压缩机的概略构成图。传感器3固定在机架壳体2本体和上下轴承11上。而且，通过安装在上部的终端1，取出信号到外部。

温度检测元件6通常在油9中。温度检测元件5在制冷剂气体介质10中或在油9中。更具体地，温度检测元件5位于靠近压缩机13的稳定运转时的平常油位的第1油位的上侧。温度检测元件6位于压缩机13的稳定运转时的下限油位的第2油位。第2油位比第1油位低，所以温度检测元件6设计在比温度检测元件5低的位置。绝热性的壳体4，例如由陶瓷、合成树脂构成，包围温度检测元件5、6。壳体上下设有开口14A、14B，油9的液面在壳体的内外保持一致。

下面说明以上构成的传感器3的动作、作用。在传感器3中，温度检测元件5位于制冷剂气体介质10或油9中，温度检测元件6设置在经常存在于油9中。传感器3从上下温度检测元件所获得的热量差来检测油位。即传感器3利用制冷剂气体介质10和油9的物理参数的差，检测油9的液面位置。

为使传感器3的动作稳定，最佳方式是使温度检测元件5、6的周围的气体介质相似。要形成这样的状况，需要温度检测元件5、6的周围流速、温度相接近。因此，在本实施方式中，设置了包围温度检测元件5、6的、热传导率很低的壳体4。在壳体4内部，压缩机13内部的复杂的流动场和温度分布的影响很少。这样，通过在热传导率很低的壳体4包围温度检测元件5、6，使壳体4内部的制冷剂气体介质10的温度和油9的温度接近。

温度检测元件5、6的放热由于受热传导的控制，放热量完全依赖于制冷剂10和油9的物理特性参数。因此，传感器3不受温度检测元件5、6周围的气体介质的影响，传感器3的误动作被抑制。由此，当油9的液面低于压缩机13的稳定运转时的下限油位时，传感器3能够确实地检测出其状况。所以，会被可靠地保护压缩机13因油9的不足而引起的润滑不良。

还有，壳体4的热传导率比制冷剂10的热传导率小较好。这样，制冷剂气体介质10和制冷剂气体介质10A绝热，制冷剂10的温度和油9的温度相接近。制冷剂的热传导率，例如CH₂FCF₃时，蒸汽状态下为13.1mW/m·K、液体状态下为81.5mW/m·K。但壳体4的热传导率优选在10mW/m·K以下。

下面，再次对本实施方式中的最佳构造进行阐述。图3是本实施方式中的其他油位传感器的截面图。图3所示构成和图1所示构成的不同点在于，在壳体4内侧设置了比壳体4的热传导率高的第2壳体(以下简称壳体)8。除此以外的构成和图1相同。

如图3所示，壳体为二重构造，通过在壳体4内部设置热传导率高的壳体8，使壳体8内部的气体介质温度和油9的温度更接近。例如壳体8由具有数十～数百mW/m·K热传导率的金属构成。还有，如图3所示，壳体8内部最好在设置散热片12。这样，油9和制冷剂气体介质10的热交换变得更容易，壳体8内部的气体介质温度更接近油9的温度。通过这样的构成，温度检测元件5周围和温度检测元件6周围的气体介质温度变得相近，传感器3的动作稳定可靠。

如上所述，本发明的油位传感器，可以确实无误地实行油面的检测，所以并不限于密闭型压缩机，还适用于耐压容器、各种配管内的油面、其他液面的确认、控制。

Claims (3)

1.一种油位传感器，其特征在于，具备：

第1温度检测元件，其位于第1油位的上侧；

第2温度检测元件，其位于比上述第1油位低的第2油位；

绝热性的第1壳体，其上下设有开口，包围着上述第1温度检测元件和上述第2温度检测元件；以及

第2壳体，其设置在上述第1壳体的内侧，由比上述第1壳体的热传导率高的材料构成，

上述油位传感器是检测电动压缩机内部油位的油位传感器，上述第1油位是上述电动压缩机稳定运转时的平常油位；上述第2油位是上述电动压缩机稳定运转时的下限油位。

2.根据权利要求1所述的油位传感器，其特征在于，

还具备散热片，其配置在上述第2壳体内侧。

3.一种电动压缩机，其特征在于，含有权利要求1或2所述的油位传感器。

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