CN101910630B

CN101910630B - 往复式活塞压缩机

Info

Publication number: CN101910630B
Application number: CN200880124472.0A
Authority: CN
Inventors: 爱德华多·马丁
Original assignee: BIZEL REFRIGERATION EQUIPMENT AG
Current assignee: BIZEL REFRIGERATION EQUIPMENT AG; Bitzer Kuehlmaschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2008-01-10
Filing date: 2008-12-30
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2028-12-30
Also published as: EP2229532B1; DE102008004569A1; TR201909111T4; WO2009087071A1; US8690545B2; EP2229532A1; EP3557056A1; US20110005266A1; CN101910630A

Abstract

为了对用于冷却剂回路的往复式活塞压缩机以如下方式进行改进，即，能够避免过度的润滑剂积聚，该往复式活塞压缩机包括曲柄壳体、缸壳体、对缸壳体进行封闭的阀板和缸顶盖，在该曲柄壳体中布置有润滑剂用的集流腔，至少一个往复式活塞能够以振荡的方式在该缸壳体内运动，在该阀板内布置有至少一个入口阀和至少一个出口阀，在该缸顶盖中设置有朝向入口阀分布的吸气引导部和从出口阀离开引导的压缩气体引导部，而提出：设置有润滑剂抽吸通道，该润滑剂抽吸通道具有配属于集流腔的入口和配属于吸气引导部的出口，并且出口(56)位于吸气引导部的区域内，在该吸气引导部的区域内至少暂时性地存在如下的静压，该静压低于润滑剂用的集流腔中的静压。

Description

往复式活塞压缩机

技术领域

本发明涉及一种用于冷却剂回路的往复式活塞压缩机，包括曲柄壳体、缸壳体、对缸壳体进行封闭的阀板和缸顶盖，在该曲柄壳体中布置有用于润滑剂的集流腔，至少一个往复式活塞能够以振荡的方式在该缸壳体内运动，在该阀板内布置有至少一个入口阀和至少一个出口阀，在该缸顶盖中设置有朝向入口阀分布的吸气引导部和从出口阀离开引导的压缩气体引导部。

背景技术

在这种往复式活塞压缩机中，尤其是当这些往复式活塞压缩机作为用于多个压缩机级中的一个压缩机级的往复式活塞压缩机装入冷却剂回路中的时候，存在的问题是，根据运行条件，曲柄壳体中积聚有比所设置的量更大量的润滑剂。

这一点导致：要么与所设置的润滑剂量相比总共需求的润滑剂量更高，要么冷却剂回路的其它部件、例如布置在后面的压缩机没有足够的润滑剂可供使用。

发明内容

因此，本发明基于如下任务，通过如下方式对依据类属的类型的往复式活塞压缩机进行改进，即，可以避免过度的润滑剂积聚。

在开头所述类型的往复式活塞压缩机中，该任务依据本发明通过如下方式得以解决，即，设置有润滑剂抽吸通道，该润滑剂抽吸通道具有配属于集流腔的入口和配属于吸气引导部的出口，并且出口位于吸气引导部的区域内，在该吸气引导部的该区域内至少暂时性地存在如下静压，该静压低于润滑剂用的集流腔中的静压。

具体而言，本发明提供一种用于冷却剂回路的往复式活塞压缩机，包括曲柄壳体、缸壳体、封闭所述缸壳体的阀板和缸顶盖，在所述曲柄壳体中布置有润滑剂用的集流腔，至少一个往复式活塞能够以振荡的方式在所述缸壳体内运动，在所述阀板内布置有至少一个入口阀和至少一个出口阀，在所述缸顶盖中设置有朝向所述入口阀分布的吸气引导部和从所述出口阀离开引导的压缩气体引导部，其特征在于，设置有润滑剂抽吸通道，所述润滑剂抽吸通道具有配属于所述集流腔的入口，所述入口以与所述集流腔的底部相距如下方式的间距方式布置在所述集流腔中，使得为了避免过度的润滑剂积聚，所述入口对润滑剂池的通过经由所述润滑剂抽吸通道吸走润滑剂而能达到的最低的表面水位进行预先规定，所述润滑剂池由积聚在所述集流腔中的所述润滑剂形成，所述最低的表面水位表示的是对所述往复式活塞压缩机来说足够的润滑剂量，所述润滑剂抽吸通道具有配属于所述吸气引导部的出口，并且所述出口位于所述吸气引导部的区域内，在所述吸气引导部的所述区域内至少暂时性地存在低于在润滑剂用的所述集流腔中的静压的静压。

依据本发明的解决方法的优点见于，通过这种实施形式而存在如下可行性，即，将润滑剂从集流腔中吸走并且输送给抽吸气体，该抽吸气体然后将该润滑剂运送穿过往复式活塞压缩机并且经由压缩气体引导部在冷却剂回路中继续运送，例如继续运送到冷却剂回路中紧接着的压缩机中。

因此，可以按简单且廉价的方式和方法避免：过大量的润滑剂积聚在往复式活塞压缩机中并因此由此出现已经阐述过的问题。

关于集流腔中的入口方面迄今还未作详尽说明。

原则上，存在如下可行性：入口布置在集流腔底部附近，从而由此出现如下可行性：总是当吸气引导部的区域内的静压比集流腔内的静压更低时，才将润滑剂从集流腔中吸走。

因此，已经可以通过入口位置的布置来保证：不将过多的润滑剂从集流腔中被吸走，而是在集流腔中始终保留有对各往复式活塞压缩机来说足够的润滑剂量。

于是，这一点尤其在润滑剂池的表面水位下降到入口以下时具有优点，这是因为在吸气引导部的区域内的静压低于曲柄壳体内的静压的情况下，则不进行润滑剂的抽吸，而是简单地将本来就在曲柄壳体中存在的冷却剂吸走。

关于润滑剂抽吸通道在曲柄壳体中的分布迄今未作详尽说明。

因此，具有优点的解决方案设置为：润滑剂抽吸通道以至少区段式地穿过伸入到曲柄壳体中的管的方式分布。

该管优选具有入口，从而通过管在曲柄壳体中的定位也可以对入口的位置进行限定。

另一具有优点的解决方案设置为：润滑剂抽吸通道至少区段式地分布在曲柄壳体中，也就是说，成型到曲柄壳体的壁中并且因此至少对于该区段不要求附加的管。

此外，在该解决方案中同样以简单的方式对润滑剂抽吸通道的入口位置进行固定并且因此确定了例如由于吸走而能达到的最小润滑剂高度。

为了使吸气引导部区域内的静压降低，出口处于该吸气引导部区域中，则优选设置为：具有润滑剂抽吸通道出口的区域处于嘴的狭窄部位。

由此，在抽吸气体流过嘴时，在狭窄部位产生如下静压，该静压低于抽吸气体中的通常压强，并且因此可以在曲柄壳体（尤其是集流腔）中的静压与嘴的狭窄部位中的静压之间出现压降，由此实现从集流腔中抽吸润滑剂。

另选的解决方案设置为：吸气引导部的具有润滑剂抽吸通道出口的区域在抽吸气流的流动方向上处于吸气引导部中的节流装置的后面。

这种节流装置允许：例如在节流部位的后面，至少暂时性地，使静压以如下程度降低，即，在曲柄壳体中的集流腔与吸气引导部中出口区域之间出现压降并且因此实现从集流腔中吸走润滑剂。

在此，例如节流装置可以作为持久有效的节流部位来实现，例如通过非常低廉的挡板来实现，该挡板发挥恒定的节流作用。

另一具有优点的解决方案设置为：设置有可调整的节流装置，该节流装置开启了如下可行性，即，例如根据抽吸气流的大小来调整节流作用并因此也对节流部位与入口阀之间的区域内的静压进行调整。

在此，可以对可调整的节流装置进行静态调整，也就是说经过大量的工作周期仍具有保持相同的调整状况。

另一尽可能小地妨碍压缩机功率的解决方案设置为：可调整的节流装置在基本上无节流的时间区间与有效节流的时间区间之间变换。

在此，有效节流的时间区间可以在少于往复式活塞压缩机一个工作周期内扩展或者在多个工作周期内扩展。

优选的是，无节流的区间在多个工作周期内扩展，以便尽可能小地妨碍压缩机功率。

附图说明

本发明的其他特征和优点是对若干实施例的下列说明和图示表达的主题。

在附图中：

图1示出在曲柄壳体的集流腔中的润滑剂量过大的情况下，第一实施例的示意性剖视图；

图2示出在通过吸走润滑剂而使润滑剂量得以减少和限定的情况下，第一实施例中类似图1的剖面；

图3示出第二实施例的类似于图1的剖面；

图4示出第三实施例的类似于图1的剖面，以及

图5示出第四实施例的类似于图1的剖面。

具体实施方式

在图1和2中示出用于冷却剂的依据本发明的往复式活塞压缩机的第一实施例，该往复式活塞压缩机的第一实施例包括曲柄壳体10，在该曲柄壳体10中设置有曲柄驱动装置12并且该曲柄壳体10形成用于润滑剂16（例如油）的集流腔14，润滑剂16在对往复式活塞压缩机进行润滑时积聚在集流腔14中并且形成润滑剂池18，该润滑剂池18的表面水位20根据润滑剂池18中润滑剂16的量而变化。

此外，缸壳体22与曲柄壳体10相连，由曲柄驱动装置12驱动的往复式活塞24能够在该缸壳体22中来回运动，其中，缸室26可供用来压缩冷却剂。

缸室26在其与曲柄驱动装置12对置的侧上通过整体用30来标示的阀板来封闭，在每个缸室26的阀板30中设置有至少一个入口阀32以及至少一个出口阀34。

此外，在阀板30的与缸室26对置的侧上设置在上方作用于阀板30的缸顶盖40，在该缸顶盖40中设置有伸至入口阀32的吸气引导部42和从出口阀34离开引导的压缩气体引导部44，其中，吸气引导部42构成为从吸气接口46导向入口阀32的并且例如大部分直接分布在阀板30之上的通道48。

根据往复式活塞24的工作周期，经由缸顶盖40中的吸气引导部42将待压缩的冷却剂输送给阀板30中的入口阀32，也就是当往复式活塞24进行抽吸运动时是这种情况，或者冷却剂以基本上无流动的方式保留在吸气引导部42中，也就是当往复式活塞24进行压缩运动并且冷却剂在缸26中被压缩时是这种情况，并且冷却剂最后经由出口阀34排出到压缩气体引导部44中。

当这种往复式活塞压缩机在带有冷却剂回路的、尤其是带有多个先后依次布置的压缩机的复杂系统中运行时，存在如下危险，即，在这些压缩机的集流腔14中积聚有过大量的润滑剂16并且因此在系统的其他部件中也许可提供的润滑剂太少，或者在系统中必须以大得不需要的量的润滑剂来工作，以便当润滑剂在往复式活塞压缩机中这样积聚的时候确保无流动地运行。

为了避免这种问题，吸气引导部42在第一实施例中设有嘴50，抽吸气流52在到达入口阀32之前在该嘴50中加速。

在嘴50中由于抽吸气流52增速而出现压强减小的区域54，在该区域54中能实现压强P1，该压强P1小于曲柄壳体10中的压强P2。

在区域54内设置有整体用60标示的润滑剂抽吸通道的出口56，该润滑剂抽吸通道的入口62布置在曲柄壳体10的集流腔14中，更确切地说，以与集流腔14的底部64相距间距A的方式来布置的，从而经由入口62仅如此时长地抽吸润滑剂16直至润滑剂池18的表面水位20处于在入口62的高度上，如图2中所示出的那样。

在此，润滑剂抽吸通道60优选构成为管66，该管66从嘴50中的区域54通到入口62并且通过入口62的位置来限定润滑剂池18的表面水位20的位置，在表面水位20的位置上恰好仍能够经由润滑剂抽吸通道60来抽吸润滑剂，而在表面水位20进一步下降时就不再能实现对润滑剂进行抽吸。

由于与曲柄壳体10中的、尤其是集流腔14中的压强P2相比，在嘴50处穿流的吸气流52在区域54内的压强P1更低，故存在如下可行性，即，经由润滑剂抽吸通道60从曲柄壳体10中以如此时长抽吸润滑剂，即，只要表面水位20高于入口62并且直至表面水位20处于润滑剂抽吸通道60的入口62的高度上。

吸入嘴50中的润滑剂通过吸气流52经由入口阀32输送给缸室26并且从该缸室26再次与经压缩的冷却剂一起经由出口阀34排出并且因此经由压缩气体引导部44导出，例如与压缩气体一起被运送到紧接着的冷却剂压缩机中。

在依据本发明的往复式活塞压缩机的第二实施例中（在图3中示出），所有与第一实施例中的部件相同的部件设有同样的附图标记，从而在对这些部件进行的说明方面全部都可以参考第一实施例的实施方案。

与第一实施例相对照的是，润滑剂抽吸通道60'不是由管66形成，而是成型到曲柄壳体10中，例如成型到该曲柄壳体10的壁部区域70中，从而润滑剂抽吸通道60'在壁部区域70中分布至入口62，此外该润滑剂抽吸通道60'贯穿阀板30的通孔72并且最终还贯穿嘴50的通孔74，该通孔74伸至嘴50中的出口56。

在依据本发明的往复式活塞压缩机的第三实施例中（在图4中示出），与第一或第二实施例中的部件相同的部件同样设有相同的附图标记，从而在对这些部件进行的说明方面全部都可以参考对第一实施例或第二实施例中这些部件的说明。

在第三实施例中，润滑剂抽吸通道60分布在管66中，更确切地说，是从入口62直至出口56'，该出口56'在该实施例中位于阀板30的面向吸气引导部42的侧上的区域内，从而出口56'直接与缸顶盖40中设置的通道48邻接。

为了在出口56'的区域内的通道48中产生静压P₁，该静压P₁比曲柄壳体10中的、尤其是集流腔14中的静压P₂更低，关于吸气流52在出口56'上游设置有挡板80作为节流装置，当往复式活塞24在使缸室26增大的条件下执行抽吸运动时，该挡板80引起在挡板80下游的压降，从而在挡板80与入口阀32之间的区域54'内的静压P₁在抽吸运动24期间短时性地下降并且因此至少短时性地调整出如下的静压P₁：该静压P₁低于曲柄壳体10中的、尤其是集流腔14中的压强P₂，从而当表面水位20处于入口62之上时，在静压P₁低于静压P₂的这段时间期间，润滑剂经由润滑剂抽吸通道60从集流腔14中被吸走。

在通道48中的静压P₁处于与曲柄壳体1中的静压P₂等高的压强或者更高的压强上的所有情况下，不能实现从集流腔14中抽吸润滑剂16，但这绝对没有缺点，这是因为对润滑剂的在每个工作周期中重复的临时性的抽吸已经通过进入区域54的润滑剂抽吸通道60实现，以便在时间平均值内将润滑剂池18的表面水位20保持在入口62的区域内。

在依据本发明的往复式活塞压缩机的第四实施例中（在图5中示出），与前述实施例中的部件相同的部件同样设有相同的附图标记，从而在对这些部件进行的说明方面全部都可以参考前述实施例的实施方案。

同样在该实施例中，出口56位于阀板30上，更确切地说是位于区域54'内，该区域54'位于可调整的节流装置90与入口阀32之间。

在此，节流装置90包括通路92，该通路92可以利用可调整的节流活门（Drosselklappe）94，例如可围绕轴96枢转的节流活门94，在该通路92对于吸气流52的节流作用方面来进行调整，其中，例如设置有促动驱动装置98。

因此，原则上可以实现如同挡板80那样的作用，但区别在于，节流装置90可以通过转动节流活门94在节流装置90对于吸气流52的节流作用方面进行调整，从而存在调整压强P₁的可行性，更确切地说是以相应于气流52的方式来调整，从而例如在往复式活塞24的抽吸运动的确定的子阶段中，静压P₁以如下程度下降，即，该静压P₁比曲柄壳体10中的、尤其是集流腔14中的压强P₂更低，并且因此存在如下可行性，即，将润滑剂从集流腔14中吸走并且为了进入进一步传输而输送给吸气流52。

本解决方案具有的优点是，通过节流活门94借助于促动驱动装置98的可调性相应于往复式活塞压缩机的运行条件分别以配合吸气流52的方式对如下时间区间进行调整，即，在该时间段内，通道48中的静压P₁低于曲柄壳体10中的、尤其是该曲柄壳体10的集流腔14中的压强P₂。

因此，第三实施例的前述变动方案设置为：对节流活门94的调整在多个工作周期上都保持恒定并且因此能够以如下方式进行该调整：使静压P1至少暂时性地以如下程度降低，使得经由润滑剂抽吸通道60对润滑剂16进行抽吸。

但另选地，也可以设想的是：动态地对节流活门94执行调整，也就是说例如在每个工作周期的进程中将节流活门94调整到对吸气流52的节流程度的确定值，以便对于确定的时间段，降低区域54'内的静压P1。

但也可以设想的是：不是在每个工作周期中为了对吸气流52进行节流而使用节流活门94，而是例如仅在一个或几个工作周期期间利用节流活门94对吸气流52进行节流，并且然后对于多个工作周期通过如下方式对节流活门94进行控制，即，不再进行节流，从而在很多工作周期期间对于相应的时间段，完全没有通过节流活门94对吸气流52进行节流，以便不妨碍压缩机功率，并且仅在不计较短时性妨碍压缩机功率的条件下，利用节流活门94对吸气流52进行节流，以便经由润滑剂抽吸通道60将润滑剂从集流腔14中吸走，而接下来，再将节流活门94开启明显很长的时间段，以便又提供完全的压缩机功率。

Claims

1.用于冷却剂回路的往复式活塞压缩机，包括曲柄壳体（10）、缸壳体（22）、封闭所述缸壳体（22）的阀板（30）和缸顶盖（40），在所述曲柄壳体（10）中布置有润滑剂（16）用的集流腔（14），至少一个往复式活塞（24）能够以振荡的方式在所述缸壳体（22）内运动，在所述阀板（30）内布置有至少一个入口阀（32）和至少一个出口阀（34），在所述缸顶盖（40）中设置有朝向所述入口阀（32）分布的吸气引导部（42）和从所述出口阀（34）离开引导的压缩气体引导部（44），其特征在于，设置有润滑剂抽吸通道（60），所述润滑剂抽吸通道（60）具有配属于所述集流腔（14）的入口（62），所述入口（62）以与所述集流腔（14）的底部（64）相距如下方式的间距（A）方式布置在所述集流腔（14）中，使得为了避免过度的润滑剂积聚，所述入口（62）对润滑剂池（18）的通过经由所述润滑剂抽吸通道（60）吸走润滑剂而能达到的最低的表面水位（20）进行预先规定，所述润滑剂池（18）由积聚在所述集流腔（14）中的所述润滑剂（16）形成，所述最低的表面水位（20）表示的是对所述往复式活塞压缩机来说足够的润滑剂量，所述润滑剂抽吸通道（60）具有配属于所述吸气引导部（42）的出口（56），并且所述出口（56）位于所述吸气引导部（42）的区域（54）内，在所述吸气引导部（42）的所述区域（54）内至少暂时性地存在低于在润滑剂（16）用的所述集流腔（14）中的静压（P2）的静压（P1）。

2.根据权利要求1所述的往复式活塞压缩机，其特征在于，所述润滑剂抽吸通道（60）以至少区段式地穿过伸入到所述曲柄壳体（10）中的管（66）的方式分布。

3.根据权利要求2所述的往复式活塞压缩机，其特征在于，所述管（66）具有所述入口（62）。

4.根据权利要求1-3之一所述的往复式活塞压缩机，其特征在于，所述润滑剂抽吸通道（60）至少区段式地在所述曲柄壳体（10）中分布。

5.根据权利要求1-3之一所述的往复式活塞压缩机，其特征在于，具有所述润滑剂抽吸通道（60）所述出口（56）的所述区域（54）处于嘴（50）的狭窄部位。

6.根据权利要求1至3之一所述的往复式活塞压缩机，其特征在于，所述吸气引导部（42）的具有所述润滑剂抽吸通道（60）所述出口（56）的所述区域（54）在抽吸气流（52）的流动方向上处于所述吸气引导部（42）中节流装置（80、90）的后面。

7.根据权利要求6所述的往复式活塞压缩机，其特征在于，所述节流装置构成为挡板（80）。

8.根据权利要求6所述的往复式活塞压缩机，其特征在于，所述节流装置是能调整的节流装置（90）。

9.根据权利要求8所述的往复式活塞压缩机，其特征在于，所述能调整的节流装置（90）在无节流的时间区间与有效节流的时间区间之间变换。