CN1011065B - 压缩机的保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于空调设备的压缩机保护装置。此保护装置包括有置于干燥容器中以探测该干燥容器内致冷剂的数量的探测器，以及如从探测器产生的信号输入时可关断压缩机运行的控制器。探测器查对干燥容器中液态致冷剂的数量，并当干燥容器中致冷剂的数量达到预定水准时发出一信号输入至该控制器。

Description

本发明涉及一种致冷压缩机的保护装置，更具体地说，涉及通过探测封入致冷回路中的致冷剂数量以控制汽车空调系统压缩机运行的保护装置。

通常，致冷回路中包含有防止压缩机损坏的压缩机保护装置。一般用于汽车空调系统的压缩机保护装置可参照图8及图9来加以说明。如图8所示，磁性离合器（magnetic    clutch）17的供电是由汽车的点火或电源开关12以及压缩机开关或空调器的开关13来控制。此二开关相互串联。保护装置包括热敏开关14，低压切断开关19，高压切断开关15。它们之间相互串联并串接于空调器开关13及磁性离合器17之间。热敏开关14置于蒸发器（未示出）的空气出口处，用来探测空气出口处的空气温度以便控制压缩机的运行。低压切断开关19置于压缩机高压室及膨胀阀（未示出）之间，用来探测致冷剂的压力，即探测封入致冷回路中致冷剂的数量以防止压缩机损坏。置于压缩机高压端，例如在压缩机的泄放室（discharge    chamber）内的高压切断开关15检测出极限高压以防止压缩机不受损害。这样，在闭合空调器开关13后，压缩机起初由磁性离合器17起动，而后则由蒸发器的温度或致冷剂回路中的压力两者中任一探测信号控制其运行。

此外，如图9所示，磁性离合器17的动作是由电源开关12通过继电器16来控制的。而继电器16的线圈与压缩机开关13以及包含有热敏开 关14，高压切断开关15和低压切断开关19的保护装置相串联。

在上述致冷压缩机保护装置的电路中每一装置里都用了压力切断开关。它起着致冷剂泄漏探测装置的作用。由于压力切断开关探测的是致冷剂的饱和蒸气压、而此蒸气压是随汽车外部空气温度而相应变化的。因此，即使在致冷回路中所有致冷剂都已挥发并发生致冷剂泄漏的情况下，压力切断开关有可能仍不起作用，即探测不到致冷剂的泄漏。

另外，即使在致冷回路中仍剩有约50%的液状致冷剂，压缩机也有可能感觉到致冷剂不足。因此，所泄放气体的温度由于致冷剂不足而升高。同样，由于致冷剂不足压缩机用油也不可能正常循环。

解决上述缺陷的一个办法是用低压切断开关19提高探测水准做到即使致冷回路中剩有液状致冷剂时亦可停止压缩机运转。然而，当外部温度偏低时，低压切断开关19有时在致冷剂并未泄漏的情况下使起作用而停止了压缩机的运行。这样，开关的探测水平就不容易提高。

本发明的主要目的是为无低压切断开关的压缩机提供一种改进的保护装置。

本发明的另一目的是为压缩机提供一种保护装置，使其运行的控制以在不受外界环境的影响下顺利进行。

本发明的其它目的是为压缩机提供一种具有高度精确性的保护装置。

根据本发明的压缩机保护装置包含有被封入的致冷剂含量探测器及控制装置。探测器置于包括在致冷回路里的干燥容器（receiver    dryer）内以探测干燥容器中致冷剂的数量，并在当干燥容器中致冷剂数量达到预定水准时产生信号。控制装置的作用是当其接受到发自探测器的信号时中止压缩机的运行。探测器包括浮动元件和磁传感器，浮动元件可沿着干燥容器内的出口延长部分随着致冷剂的液面移动。

由下面对本发明优选实施例的说明及参照附图可了解本发明的其他目的、特点及其它情况。

图1为对应本发明的一个实施例的压缩机保护装置示意线路图。图2为干燥容器剖面图。图中示出了保护装置的探测器外于干燥容器中的位置。

图3为干燥容器剖面图。图中示出了干燥容器内探测器的第二种实施方案。

图4为干燥容器的剖面图。图中示出了干燥容器内探测器的第三种实施方案。

图5为干燥容器的剖面图。图中示出了干燥容器内探测器的第四种实施方案。

图6为根据本发明的另一实施例的压缩机保护装置示意线路图。

图7为干燥容器的剖面图。图中示出了图6所示保护装置的探测器所在位置。

图8及图9为通常所用的压缩机保护装置的示意线路图。

参看图1，它示出了相应本发明一个实施例的含有保护装置的压缩机电气控制线路。此控制回路包括电源，诸如汽车中的电池20，点火或电源开关21、压缩机或空调器开关22、高压探测开关23、热敏开关24、继电器25以及磁性离合器26。它们中的每一个与其余相互串联。高压探测开关23置于压缩机的泄放管路（discharge    line）以探测致冷剂压力的变化，并在压力达到预定值时切断压缩机的运行以防压缩机损害。同样，热敏开关24置于蒸发器出口部位以探测通过蒸发器的空气温度，并通过对压缩机运行的控制来实现汽车内部空间的温度控制。控制回路中还包括有保护装置，它含有探测器及控制器装置27。保护装置的控制器27通过电源开关21及空调器开关22与电源20相接。它还与继电器25的线圈25a相连。探测器置于致冷回路里的干燥容器内。

含有探测器的干燥容器28将参照图2加以说明。一般，干燥容器28包括有端帽部28a及圆筒形套管28d，端帽部28a在入口部28b及出口部28c上构成，而垂直延伸于圆筒形套管28d中的管子29其一端接至出口部28c的开口处。过滤元件30固定于套管28d的上部开口端以覆盖此开口，它用来去除进入的致冷剂中的水份及灰尘。

由树脂材料制成的浮动元件31及装在其外表面上的磁元件31a滑配安装于管29上，即浮动元件31可沿管子29垂直移动。一对磁传感器1及2安装于圆筒形套管28d的侧表面。一个磁传感器1置于套管28d的上部，它对应贮存于干燥容器中的液态致冷剂的量高液面;另一磁传感器2置于套管28d的下部，它对应贮存于干燥容器中的液态致冷剂的最低液面。

当致冷剂有泄漏时，贮存于干燥容器28的致冷剂液面逐渐下降。这样，浮动元件31随着液态致冷剂的减少而下移。当浮动件31的位置等于或低于相当于致冷回路内液态致冷剂的适量水平时，即浮动元件31正对磁传感器2时，传感器2感知位于浮动元件31上的磁元件31a，并产生输出探测信号。此信号表示致冷剂不足。这样，浮动元件31及一对磁传感器1及2构成了保护装置的探测器。当控制回路27连续收到由磁传感器2发出的探测信号时，控制回路27切断继电器25的线圈25a的电流。从而磁性离合器26断电并停止压缩机运行。此外，安置于汽车中的报警灯（未示出）在来自控制回路27的信号作用下发生闪亮。当致冷剂封入了致冷回路，致冷剂通过冷凝器（未示出）冷却后流入干燥容器28，并以液态致冷剂的形式贮存于干燥容器28中。当注入致冷剂时，贮存于干燥容器中的液态致冷剂量增加。从而，浮动元件31随着液态致冷剂的增加而上移。当浮子31达到靠近磁传感器1的位置时，磁元件31a被磁传感器1感知。于是磁传感器1产生指示注入的致冷剂过量的信号并输入至控制回路27。由于接收到了信号，控制回路使报警灯闪亮。

当空调器起动时，在干燥容器28内的液态致冷剂液面有时会突然下降。所以在控制回路中装有延迟线路以防止控制回路27过快动作。如图3所示，若过滤元件33置于圆筒套管28d的中央，则位于管子29上的一对浮动元件34及35将分别置于33下部及上部。这样，其外表面装有磁元件34a的浮动元件34的作用是与磁传感器2一起探测致冷剂量的不足，而位于过滤元件33上方、其外表面装有磁性材料35a的浮动元件35的作用是与传感器1一起探测致冷剂是否过量。

如上所述，贮存于干燥容器中的液态致冷剂的量是由置于干燥容器套管上的一对传感器及至少一个浮动元件而探测的。这样可有效地对压缩机进行控制而不受外界环境的影响。另外，通过改变传感器的位置可自由确定控制压缩机的时机。

如果不考虑用保护装置来探测液态致冷剂量高液面，则示于图3的传感器1及浮动元件35应当去除，如图4所示。对于这种探测元件结构，其保护装置的功效不变。浮动件36及传感器3的位置如图5所示那样加以改变，即浮动件36由U形断面结构构成，其端面装有磁元件36a，而磁传感器3置于圆筒形套管28d的底部。磁传感器3根据相互间的距离可探知磁元件36a。

图6示出了本发明另一实施例的含有压缩机保护装置的电气控制线路。控制回路包括电源20，点火或电源开关21，空调器开关22，热敏开关23，继电器25及磁性离合器26。当空调器工作时，磁性离合器26的动作由热敏开关23及继电器25控制。保护装置含有连接于压缩机开关22及热敏开关23之间的传感器4。传感器4的另一端接至继电器25的线圈25a。

如图7所示，传感器4包含有一个电阻器4a，它是由正温度系数（PTC）陶瓷制成。传感器置于干燥容器28的底部。电阻器4a的阻值通常很低。但是，当电流通过电阻器4a时，电阻器4a自身被加热，电阻器4a的温度上升。电阻器4a的温度增高的结果导致了电阻器4a的阻值突然增大。因此，电流就不能从电阻器4a中的通过。

由于电阻器4a是由干燥容器28中的液态致冷剂冷却，所以正常情况下保持着低电阻值。这样，正常情况下电磁式继电器25由热敏开关23的工作状态所控制。可是，如果致冷剂泄漏，贮存于干燥容器28中的液态致冷剂量减少，电阻器4a不能被致冷剂冷却下来，而最终电阻器4a的温度将逐渐上升。即当干燥容器28中的液态致冷剂量少于预定水准时，电阻器4a不受致冷剂冷却。因而，电阻器4a的温度将超过预定的温度值而电流不能从电阻器4a中通过。由此继电器25开路而压缩机最终停止运行。

另外，当起冷却冷凝器作用的电扇停止工作和/或外界温度过高但空调器仍在开着的时候，会引起致冷回路中压力过高因而可能会使回路中的某些部件损坏。此时，贮存于干燥容器28中的液态致冷剂的温度增高，所以PCT陶瓷电阻器4a可以探测出这些情况并终止压缩机的运转。因而，高压探测开关可从控制回路里取消。

本发明已结合着优选实施例作了详细说明，不过这只是为了举例，本发明并不局限于此。本领域的技术人员很容易理解，由所附的权利要求所确定的本发明的范围内，很容易做出各种变形及修改。

Claims (5)

1、一种压缩机的保护装置，它与一干燥容器一起包括在空调系统的致冷回路中，干燥容器用以存储液态致冷剂和在所述致冷回路中的致冷剂，所述干燥容器有一用以接收致冷剂的入口和一用以排出致冷剂的出口，所述保护装置包括：

用以探测在所述干燥容器中致冷剂的数量的探测器装置，所述探测器装置是由随着所述致冷剂的液面在所述干燥容器内浮动的浮子装置和用以提供一致冷剂液面信号的传感器装置组成，所述传感器装置相对于所述浮子装置是固定地配置且包括用以探测所述浮子装置的出现的装置，当所述传感器装置探测到所述浮子装置出现时，所述传感器装置产生所述致冷剂液面信号；以及

耦合至所述探测器的控制装置，用以接收所述致冷剂液面信号和根据所述致冷剂液面信号控制所述压缩机的运行，其中当接收到所述致冷剂液面信号时，所述控制装置制止所述压缩机运行，

其特征在于，所述出口联接到在所述干燥容器内延伸的一出口延长部分，所述浮子装置在所述干燥容器内可移动地配置在所述出口延长部分的周围并随着致冷剂的液面沿着所述延长部分的全长中的相当大的部分移动。

2、根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，其中所述浮子装置包括一磁元件，所述传感器装置包括用以探测所述磁元件的出现的装置，在所述传感器装置探测到所述磁元件时，所述探测器装置产生所述致冷剂液面信号。

3、根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述传感器装置包括第一传感器装置，用以在所述干燥容器内的致冷剂低于一预定水准时，提供一第一致冷剂液面信号，和第二传感器装置，用以在所述干燥容器内的致冷剂高于一预定水准时，提供一第一致冷剂液面信号，和第二传感器装置，用以在所述干燥容器内的致冷剂高于一预定水准时，提供一第二致冷剂液面信号，其中所述控制装置控制所述压缩机的运行，以使在所述第一致冷剂液面信号出现时或在所述第二致冷剂液面信号出现时制止压缩机运行。

4、根据权利要求3所述的保护装置，其特征在于，其中所述浮子装置随着所述干燥容器内致冷剂的液面可在所述第一和所述第二传感器装置之间移动。

5、根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述浮子装置包括第一浮子装置和第二浮子装置，而所述传感器装置包括第一传感器装置和第二传感器装置，所述第一浮子装置和所述第一传感器装置在所述干燥容器内的致冷剂低于一预定水准时产生一第一致冷剂液面信号，而所述第二浮子装置和所述第二传感器装置在所述干燥容器内的致冷剂高于一预定水准时产生一第二致冷剂液面信号，所述控制装置联接到所述第一和第二传感器装置以接收所述第一或第二致冷剂液面信号和控制压缩机的运行，以使在接收到所述第一致冷剂液面信号或所述第二致冷剂液面信号时制止压缩机运行。

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