CN104619988A - 用于包括有三个或三个以上压缩机的多压缩机系统的油平衡装置 - Google Patents

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Abstract

一种操作具有至少三个压缩机的制冷系统的方法，其中，每个压缩机具有油池，该油池中具有位于油位处的油。所述方法包括单独连接所述至少三个压缩机的油池。每个单独连接部允许油仅仅在两个所述压缩机的油池之间流动从而阻止流动绕过所述至少三个压缩机的任何一个。所述方法进一步包括使油在所述至少三个压缩机的油池之间并且沿着单独连接部流动从而在所述至少三个压缩机的油池之间平衡油位。

Description

用于包括有三个或三个以上压缩机的多压缩机系统的油平衡装置
技术领域
本发明大体涉及一种多压缩机制冷系统。
背景技术
关于并联压缩机组件中吸气分配的现有技术的具体示例以WIPO专利公开文献WO2008/081093(用于并联压缩机组件中的吸气分配的装置以及并联压缩机组件)为代表，该文献展示了在具有两个或两个以上压缩机的系统中用于吸气的分配装置，该文献的教导和公开在此以参考方式全部并入。具有多个压缩机的系统中的油管理的具体示例在美国专利文献4,729,228(用于并联压缩机设备的吸入管路流分离器)中公开，该文献的教导和公开在此以参考方式全部并入。
本文所描述的本发明的实施例代表现有技术的改进。本发明的这些和其它优点以及附加的创新性特征将从在此提供的本发明的说明书中显而易见。
发明内容
在一个方面，本发明的实施例提供一种操作具有至少三个压缩机的制冷系统的方法，其中，每个压缩机具有油池，该油池中具有位于油位处的油。所述方法包括单独连接所述至少三个压缩机的油池。每个单独连接部允许油仅仅在两个所述压缩机的油池之间流动从而阻止流动绕过所述至少三个压缩机的任何一个。所述方法进一步包括使油在所述至少三个压缩机的油池之间并且沿着单独连接部流动从而在所述至少三个压缩机的油池之间平衡油位。
在具体实施例中，位于所述至少三个压缩机的所述油池之间的所述单独连接部在等于或高于油的所述油位的近似相同的竖直高度上定位，从而促进所述油池之间的油平衡。所述方法可进一步包括使所述至少三个压缩机的第一组中的每个压缩机的所述油池连接至所述至少三个压缩机的所述第一组以外的压缩机的油池，所述第一组中的每个压缩机具有至少两个单独连接部。此外，所述方法进一步包括使所述至少三个压缩机的第二组中的每个压缩机的所述油池连接至所述第一组中的一个压缩机的油池，所述第二组中每个压缩机具有仅仅单一单独连接部。在某些实施例中，所述至少三个压缩机中的所有压缩机位于所述第一组并且由此具有至少两个单独连接部。在其它实施例中，所述第一组的每个压缩机具有壳体壳部，所述壳体壳部具有至少两个单独的油池口，所述至少两个单独的油池口具有连接至所述油池口的单独的配件从而提供所述至少两个单独连接部。
具体而言，所述方法可包括使所述第一组的至少一个压缩机的油池利用油池延伸件延伸，从而提供容纳在所述第一组的至少一个压缩机的壳体壳部内的内部油池和位于所述壳体壳部外侧的外部油池，其中，所述油池延伸件具有至少两个单独连接口以设置至少两个单独连接部。某些实施例在于使所述至少三个压缩机的第二组的每个压缩机的所述油池连接至所述第一组的压缩机的所述油池，所述第二组中的每个压缩机仅仅具有单一单独连接部，其中，仅仅一个压缩机被设置在单独连接至所述第二组的每个压缩机的所述第一组中。在至少一个实施例中，所述第二组包括至少三个压缩机。
所述方法可包括所述使油池利用油池延伸件延伸在至少两个压缩机上进行，其中，每个油池延伸件连接至所述油池延伸件所附接的压缩机以外的两个压缩机。本发明的实施例可进一步包括设置视镜配件以提供油位的可视性指示，所述视镜配件与所述油池延伸件形成一体。
在另一方面，本发明的实施例提供一种制冷系统，该制冷系统包括在流体回路中连接的至少三个压缩机。每个压缩机具有压缩机壳体，所述压缩机壳体在它的下部内具有油池。当所述油池处于完全充满油状态时适于容纳限定油位的油。所述制冷系统包括用于向所述至少三个压缩机的每个供应制冷剂和油的供应管路。所述至少三个压缩机的每个压缩机的所述油池在下部上具有至少一个油口。每个油口设置在等于或高于油的所述油位的高度上，从而促进所述油池之间的油位的平衡。所述制冷系统还包括多个单独导管。每个油口连接至所述导管的一个。每个导管用于连接成对压缩机的相应的油池。所述单独导管没有直接连接至其它导管并且仅仅通过所述至少三个压缩机的单独压缩机的所述油池流体连接。在具体实施例中，所述至少三个压缩机包括至少三个并联连接的涡旋压缩机。
在某些实施例中，所述至少三个压缩机上的所述至少一个油口的每个在它相应的压缩机壳体的底部上方以近似相同的竖直高度定位。所述制冷系统可包括所述至少三个压缩机的第一组，其中，所述第一组中的每个压缩机具有两个油口，并且所述第一组中的每个压缩机通过所述两个油口连接至所述至少三个压缩机的两个其它的压缩机。所述制冷系统可具有所述至少三个压缩机的第二组，其中，所述第二组中的每个压缩机具有仅仅一个油口，并且所述第二组中的每个压缩机通过所述一个油口连接至所述至少三个压缩机的另一压缩机。
在至少一个实施例中，所述第一组具有两个压缩机，并且所述第二组具有两个压缩机。在进一步实施例中，所述至少三个压缩机的一个包括油池延伸件，所述油池延伸件具有用于多个导管的至少一个的连接部，所述油池延伸件构造为允许油在连接至所述油池延伸件的压缩机的油池之间流动，从而促进油池水平的平衡。在某些实施例中，所述至少三个压缩机的至少两个包括所述油池延伸件，并且所述油池延伸件构造为连接至所述油池延伸件所附接的那个压缩机以外的至少两个压缩机。在至少一个实施例中，所述至少三个压缩机的一个具有连接至所述至少三个压缩机的另外三个压缩机的油池延伸件。
进一步而言，预期的是本发明的实施例包括多压缩机系统，在该系统中各压缩机具有不同的泵送性能。在制冷系统中各压缩机具有不同的容积指数的多个压缩机的使用在2010年1月22日申请的美国专利公开文献2010/0186433(具有不同容积指数的涡旋压缩机和其系统和方法)中公开，该文献的教导和公开内容在此作为整体以参考方式并入。
本发明的其它方面、目标和优点当接合附图从下述详细说明将变得更加明显。
附图说明
本发明所并入的并且构成本发明一部分的所述附图示出了发明的多个方面，并且这些附图结合说明内容用于阐述本发明的宗旨。在所述附图中：
图1为根据本发明的实施例构造的多压缩机制冷系统的框图；
图2为根据本发明的实施例构造的涡旋压缩机的剖视图；
图3为根据本发明的替代实施例构造的涡旋压缩机的剖视图；
图4为根据本发明的实施例构造的吸入管的前透视图；
图5为图4的吸入管的后透视图；
图6为根据本发明的实施例构造的三压缩机制冷系统的示意图；
图7为根据本发明的实施例构造的四压缩机制冷系统的示意图；
图8为根据本发明的替代实施例构造的四压缩机制冷系统的示意图；
图9为根据本发明的替代实施例构造的三压缩机制冷系统的示意图；
图10为根据本发明的又一实施例构造的四压缩机制冷系统的示意图；
图11为根据本发明的实施例构造的又一四压缩机制冷系统的示意图；以及
图12展示了根据本发明的实施例的具有油池延伸件的压缩机的侧视图，其中，油池延伸件具有视镜配件和用于导管的连接部。
尽管本发明将结合一些优选实施方式予以描述，但并没有意在局限于那些实施方式。相反而言，由于所有的替代、改型和等价涵盖在由所附权利要求限定的本发明的宗旨和范围内，因此本发明意在覆盖所有的这些替代、改型和等价。
具体实施方式
下述详细说明描述了本发明在多压缩机制冷系统中应用的实施例。然而，本领域普通技术人员将意识到本发明不一定局限于制冷系统。本发明的实施例还可在多个压缩机被用来提供压缩气体流的其它系统中被使用。
图1提供了具有3个或3个以上压缩机6的示例性多压缩机制冷系统1的示意图。如图1所示，制冷系统1的N个压缩机6，其中N大于或等于3。制冷系统1的N个压缩机6以并联回路连接，该并联回路中具有向N个压缩机6提供制冷剂流的入口流管路3和承载压缩的制冷剂离开N个压缩机6的出口流管路5。在一些实施例中，制冷剂流承载着夹带在制冷剂流中的油，所述油用于润滑压缩机6的移动部件。如图所示，出口流管路5供应冷凝器7。在具体实施例中，冷凝器7包括提供穿过冷凝器7以冷却并且由此冷凝压缩的高压制冷剂的一个流动的流体流换热器9(例如空气或液体冷却剂)。
提供冷却的蒸发单元11也在冷凝器7下游流体串联布置。在替代实施例中，冷凝器7可供应多个并联布置的蒸发单元。在图1的实施例中，蒸发单元11包括关闭液阀13，关闭液阀13在一些实施例中由制冷系统控制器15控制以允许蒸发单元11的蒸发从而在制冷系统1上的需求负荷需要时产生冷却、或在没有这样的需求时不进行蒸发单元11的蒸发操作。制冷系统控制器15还可直接连接至N个压缩机6的一个或一个以上。蒸发单元11还包括膨胀阀17，该膨胀阀响应于或部分受控于蒸发单元11的下游的在位置19处感应的压力。膨胀阀17构造为控制制冷剂向蒸发单元11的排入，在蒸发单元中，由于蒸发，热量被吸收以使制冷剂蒸发为气态从而在蒸发单元11上产生冷却/制冷效应。蒸发单元11将气态的膨胀制冷剂沿着入口流管路3返回至N个压缩机6的组合。
应当注意的是，为了方便，本发明的实施例在下文中经常就它们在具有多个用于压缩制冷剂的涡旋压缩机的系统中的应用予以描述。尽管具体的优点和构造示出用于涡轮压缩机，但是这些实施例中的一些不局限于涡轮压缩机，而在涡旋压缩机以外的其它许多种压缩上具有用途。
本发明的实施例在图2中示出，其中，图2展示了压缩机组件10的剖视图，该压缩机组件10大致包括外壳12，压缩机设备14在外壳12内被驱动单元16驱动的。在下文描述的示范实施例中，压缩机设备14为涡旋压缩机。由此，术语“压缩机设备”和“涡旋压缩机”在本文中有些时候可互换使用。压缩机组件10可设置在用于制冷、工业冷却、冷冻、空调或其它压缩的流体被需要的合适的应用中的制冷剂回路中。合适的连接口提供向制冷回路的连接并且包括延伸穿过外壳12的制冷剂入口18和制冷剂出口20。压缩机组件10能够通过驱动单元16的操作而操作，从而操作压缩机设备14并且由此压缩进入制冷剂入口18并且以压缩的高压状态离开制冷剂出口20的合适的制冷剂或其它流体。
外壳体12可采取多种形式。在本发明的具体实施方式中，外壳体12包括多个外壳段或壳体段，并且在某些实施例中，外壳体12包括中央筒形壳体段24、顶端壳体段26和底端壳体段或底板28。在具体实施例中，壳体段24、26、28由合适的钢板形成并且被焊接在一起从而形成永久外壳体12封围件。然而，如果需要拆分外壳体12的话，用于附接壳体段24、26、28而非焊接的方法可被应用，这些附接方法包括但不局限于钎焊、使用螺纹紧固件或别的合适的用来附接外壳12的各段的机械装置。
中央壳体段24优选地为管形或圆筒形并且可与顶端壳体段26、底端壳体段28抵接或伸缩配合。如在图2的实施例可见，分隔板30设置在顶端壳体段26中。在组装过程中，这些构件可被组装为使得当顶端壳体段26连接至中心圆柱形壳体段24时，绕着外壳12圆周的单一焊接将顶端壳体段26、分隔板30和中央圆柱形壳体段24连接在一起。顶端壳体段26一般为拱形并且包括圆筒形侧壁区32以与中央壳体段24匹配并且提供外壳12的顶端的封闭，同时在具体实施例中，底端壳体段可为拱形、杯形、或大致平坦。如图2所示，外壳12的组装导致包围驱动单元16且部分性地包围压缩机设备14的封闭腔体31的形成。
在本发明的涡旋压缩机14设置在外壳12内的示范性实施例中，涡旋压缩机14包括第一涡旋压缩机本体和第二涡旋压缩机本体，所述第一、第二涡旋压缩机本体优选地包括静止固定涡旋压缩机本体110和可移动涡旋压缩机本体112。术语“固定”在本申请的上下文中大致意味是静止或不可移动，更具体地“固定”指的是没有轨道运动、没有被驱动的涡旋元件，并且如所知晓的那样，一些有限范围的轴向运动、径向运动和旋转运动由于热膨胀和/或设计公差是可能的。
可移动涡旋压缩机本体112设置为相对于固定涡旋压缩机本体110轨道运动以为了压缩制冷剂。固定涡旋压缩机本体包括从板状基底116轴向突出、通常布置为螺旋形式的第一肋114。类似地，可移动涡旋压缩机本体112包括从板状基底120轴向突出并且为类似的涡旋形状的第二涡旋肋118。涡旋肋114、118彼此接合并且在另一压缩机本体112、110的基底120，116的相应的表面上密封抵接。
在本发明的具体实施例中，驱动单元16为电机组件40的形式。电机组件40可操作地旋转并且驱动轴件46。进一步地，电机组件40大体包括具有电线圈的定子50和连接至驱动轴件46用于一起旋转的转子52。定子50直接地或借助适配器被外壳12支撑。定子50可直接按压配合入外壳12、或与适配器(未示出)配合并且按压配合入外壳12。在具体实施例中，转子52安装在被上、下轴承部件42、44支撑的轴件46上。
向定子50通电可以操作性地绕着中心轴线54旋转驱动转子52并且由此旋转驱动轴件46。申请人需要指出的是，当术语“轴向”和“径向”在此被用来描述构件或组件的特征时，它们就中心轴线54被限定。具体而言，术语“轴向”或“轴向延伸”指的是沿着中心轴线54的方向或平行于中心轴线54突出或延伸的特征，而术语“径向”或“径向延伸”表明在垂直于中心轴线54的方向上突出或延伸的特征。
在具体实施例中，下轴承部件44包括中央的、大致圆筒形的毂58，所述毂58包括中央套筒和开口以提供圆筒形轴承60，驱动轴件46以轴颈安装于圆筒形轴承60用于旋转支撑。下轴承部件44的板状脊部区68从中央毂58向外径向突出并且用来将定子50的下部分与润滑油池76隔开。下轴承部件44的轴向延伸周界面70可与中央壳体段24的内直径面接合以居中地定位下轴承部件44并且由此相对于中心轴线54保持下轴承部件44的位置。这可通过下轴承部件44和外壳12之间的过盈配合和按压配合的支撑结构来实现。
如从图2的实施例可见，驱动轴件46包括附接至驱动轴件46底端的叶轮管47。在具体实施例中，叶轮管47的直径比驱动轴件46小，并且与中心轴线54同心对齐。驱动轴件46和叶轮管47穿过下轴承部件44的中央毂58的开口。叶轮管47具有润滑油通道和形成在叶轮管47的端部的入口78。
在它的上端部，驱动轴件46在上轴承部件42内以轴颈安装用于旋转。在下文中，上轴承部件42还称之为“曲轴套”。在具体实施例中，驱动轴件46进一步包括通常具有围绕相对于中心轴线54偏置的偏置轴线的圆柱形驱动面的偏置偏心驱动段74。这个偏置驱动段74在涡旋压缩机14的可移动涡旋压缩机本体112的中央毂128内以轴颈安装，用于当驱动轴件46绕着中心轴线54旋转时绕着轨道路径驱动可移动涡旋压缩机本体112。为了向所有的各轴承面提供润滑，外壳12在外壳12的底端设置有润滑油池76，在润滑油池76内合适量的润滑油被存储。
还可见的是图2展示了在涡旋压缩机组件10中使用的吸入管300的实施例。在一些实施例中，吸入管300包括在通过制冷剂入口18的流动路径中并且与电机40为环绕关系地定位的塑性模制的环件本体302。吸入管300设置为将制冷剂导向和引导入电机腔用于冷却电机40同时从润滑油滤出杂质并且绕着吸入管300的圆周将润滑油导入油池76。
此外，在具体实施例中，吸入管300包括位于开口304中的屏件308，当制冷剂气体通过入口18进入压缩机时所述屏件308过滤制冷剂气体，如图2所示。屏件308通常由金属丝网如不锈钢网制成，屏件308的各孔的大小通常为0.5至1.5毫米。
如图2所示并且如上所述，吸入管300与电机40为环绕关系地定位，并且在一些实施例中，吸入管300包括与大致圆筒形外壳12的内表面面对面接触的大致弧形外表面。在具体实施例中，吸入管300包括在外壳12和吸入管300之间形成大致密封的密封面。密封面可环绕和密封开口304以确保制冷剂流入电机腔。该密封可为空气密封，但并非必须如此。该密封通常确保超过90％的制冷剂气体并且优选至少99％的制冷剂气体通过屏件308。通过在密封面和外壳体12的环绕入口18的部分之间具有密封，吸入管300可从通过入口18进入的制冷剂气体过滤较大的颗粒，由此防止未经过滤的制冷剂气体进入压缩机，并且可将温度较低的制冷剂导入电机腔用于电机40更好的冷却同时将油向下导入油池76内。
在操作过程中，流入入口18的制冷剂气体比出口20处的压缩的制冷剂气体温度要低。进一步而言，在涡旋压缩机14的操作中，电机40的温度将会升高。因此，期待在压缩机的操作中冷却电机40。为此，通过入口18抽入压缩机外壳12的温度较低的制冷剂气体穿过和沿着电机40向上流动从而到达涡旋压缩机14，由此将电机40冷却。
更进一步而言，叶轮管47和入口78在当驱动轴件46旋转时用作油泵，并且由此将油从润滑油池76泵出并且泵入在驱动轴件46内限定的内部润滑油通道80中。在驱动轴件46的操作中，离心力用来对抗重力的作用驱动润滑油向上通过润滑油通道80。润滑油通道80具有多个从润滑油通道80突出的径向通道以通过离心力将油供至适当的轴承表面并且由此根据需要润滑滑动表面。
图3展示了压缩机组件10的替代实施例的剖视图。在图3中，可以看到吸入管234可用作引导通过壳体入口18进来的流体流(例如制冷剂)。为了设置入口18，外壳12包括进入开口，入口配件312设置在该进入开口中。在图4和5所示的具体实施例中，吸入管234包括具有固定壁厚并且具有大致矩形和弧形的外安装凸缘320的冲压钢板金属本体，所述安装凸缘320环绕在顶端324和底端326之间延伸的管通路322。进入开口和进入口318穿过靠近顶端324的通路底部328形成。这个开口和口318借助吸入屏件凸缘316(在图3中示出)从入口18连通和接收通过压缩机的外壳壁接收并且接收进入吸入管234的管通路322的流体。
管通路向吸入管234的底端326上或底端326附近的排出口330提供流体流动路径。在这个实施例中，排出口330延伸穿过底端326并且由此提供将润滑油排入润滑油池76的口，并且该口还将用于压缩的制冷剂的大致整体流连通至刚好位于电机壳体的上游的位置处。
吸入管234不仅用来将制冷剂和油的大致整体流从入口18引导至电机40上游的位置并且引导流体流动穿过电机40，并且还用作重力排管，该重力排管优选地通过位于吸入管234的绝对重力底部处或接近绝对重力底部处的排出口330将吸入管234内接收的润滑油排入润滑油池76。这点由于多种原因是有益的。首先，当在初始运行或其它情况下需要填充润滑油池76时，油可容易地通过还用作油填充口的入口18添加，从而油自然地流过吸入管234并且通过排出口330排入油池76。由此外壳12可不需要单独的油口。此外，吸入管234的表面和吸入管234内的油的方向改变导致润滑油雾的聚集，聚集的润滑油雾可随后在管通路322内被收集并且通过排出口330排回到油池76内。由此，制冷剂的方向以及润滑油的方向在吸入管234中被建立。
在操作过程中，涡旋压缩机组件10能够被操作以在壳体入口18处接收低压制冷剂并且压缩制冷剂用于输送至高压腔180，在高压腔180内制冷剂可通过壳体出口20输出。如图2和3所示，吸入管234、300设置在外壳12内部以将低压制冷剂从入口18引导入外壳12内并且引导在电机壳体下方。这允许低压制冷剂流动穿过和跨过电机40，并且由此冷却电机40和从电机40带走热量。低压制冷剂然后可朝向制冷剂能够通过多个电机壳体48(如图3所示)上的或上轴承部件42上的电机壳体出口离开的顶端、纵向通过电机壳体并且穿过电机壳体内的间隙空间。离开电机壳体出口后，低压制冷剂进入电机壳体48和外壳12之间形成的环形腔室242(如图3所示)。之后，低压制冷剂可经过或穿过上轴承部件42。
在通过上轴承部件42后，低压制冷剂最后进入涡旋压缩机本体110、112的进入区124。从进入区124，低压制冷剂通过腔室122被逐步压缩直至制冷剂在压缩出口126处达到它的最大压缩状态，压缩出口126之后，制冷剂经过止回阀并且进入高压腔180。从高压腔180，高压压缩制冷剂可通过出口20离开涡旋压缩机组件10。
图6-11为展示了与图1所示的系统一致的制冷系统的多个实施例的示意图。在图6的制冷系统200中，压缩机#1、#2和#3202并联连接。在本发明的具体实施例中，图6-11所示的压缩机202为图2或3展示类型的涡旋压缩机。然而，在本发明的替代实施例中，涡旋压缩机以外的压缩机可被使用。如下述更详细的描述所述，图6-11的压缩机202包括压缩机壳体，并且该压缩机壳体在其下部设置有油池。所述油池构造为收容位于油位处的油用于润滑压缩机中的移动部件。
在图6的制冷系统200中，压缩机#1、#2和#3202并联连接。当这些压缩机202的任意一个被关闭并且没有流量限制时，油池76的压力将相对于运行的具有相同的吸入压力的压缩机更高。运行的压缩机的油池76和关闭的压缩机的油池76之间的压力差允许在制冷系统200中从关闭的压缩机向运行的压缩机的油分配。
尽管三个压缩机202的所有压缩机都从吸入头部、还称之为共同供应管路204接收制冷剂流并且将制冷剂排入共同排出管路或共同出口管路205，但共同供应管路204构造为与剩余压缩机#1和#3202相比向压缩机#2202输送更多的润滑油。这可通过管路结构实现，或替代地通过在共同供应管路204上设置油分离器(未示出)实现。在具体实施例中，所述共同供应管路204供应制冷系统中的用于每个压缩机202的入口供应管路208。在进一步的实施例中，导至压缩机#2202的供应管路设计为当压缩机#1和#3202在运行时比导至压缩机#1和#3202的供应管路具有更少的限制。
在图6-11中，示出的每个压缩机202在压缩机壳体的下部上具有一个或一个以上开口或油口210。如下所述，所述开口210可具有附接至该开口的配件，所述该配件构造为容置导管212或油池延伸件214。在图6的实施例中，压缩机#2202具有两个开口210，而压缩机#1和#3的每个具有一个开口210。两个管路212提供第一对压缩机#1和#2202和第二对压缩机#2和#3202的单独连接。在具体实施例中，所述三个压缩机202上所有的开口210相对于压缩机壳体的底部、或油池的底部位于近似相同的高度处或相同的竖直高位处。以这种方式定位开口210促进三个压缩机202中的油位的平衡。
图7为展示了多压缩机制冷系统220的示意图，系统220与图6的制冷系统200类似布置，除了制冷系统220具有四个压缩机202以外。和图6的系统一样，制冷系统220的具体实施例包括共同供应管路204，该共同供应管路204在这种情况下供应与四个压缩机202入口连接的四个入口供应管路208。压缩机#2和#3202的每个具有两个油口或开口210，而压缩机#1和#4202的每个具有一个开口210。在某些实施例中，通过共同供应管路204和入口供应管路208，与压缩机#1和#4202相比，更多的油返回至压缩机#2和#3202。三个单独管路212提供第一对压缩机#1和#2202之间、第二对压缩机#2和#3202之间以及第三对压缩机#3和#4202之间的单独连接。如图7可见，压缩机#2和#3202的每个可从它们各自相邻的两个压缩机202抽取油或向它们各自相邻的两个压缩机202供应油，而压缩机#1和#4202从一个相邻的压缩机202抽取油或向一个相邻的压缩机供应油。如上述描述的实施例，在某些实施例中，多个开口210位于相同的竖直高度上以促进四个压缩机202中的油位的平衡。
图8为展示了四压缩机制冷系统240的示意图，在该四压缩机制冷系统240中四个压缩机202的所有压缩机均具有两个油口或开口210。本发明的一些实施例包括连接至四个入口供应管路208的共同供应管路204，该四个入口供应管路208连接至四个压缩机202的入口。四个单独导管212提供四对压缩机202的单独连接。在这个实施例中，四个压缩机202的每个可从两个其它的压缩机202抽取油或向两个其它的压缩机202供应油。在该结构中，压缩机#2和#3202的每个通过导管212连接至压缩机#1和#4202。下面示出和说明的表1描述了返回的油如何流入制冷系统240和该油如何在四个压缩机202之间分配。在具体实施例中，所述共同供应管路204和四个入口供应管路208构造为使循环油的主流量供应至压缩机#2和#3202。
表1
如从表1可见，当压缩机#2和#3202均在运行时，大多数返回的油流入这两个压缩机202，或者当压缩机#2和#3202中一个在运行而另一个关闭时，大多数返回的油流入这两个压缩机202的一个。当压缩机#2和#3202均在运行时，压缩机#2和#3202均将油分配至压缩机#1和#4202。当压缩机#2和#3202都不在运行时，由仍可返回至不在运行的压缩机202，从而若压缩机#1和#4202在运行的话则分配至压缩机#1和#4202。在替代实施例中，当压缩机#2和#3202都不在运行时，油可直接返回至压缩机#1和#4202。
图9为展示了根据本发明实施例的三压缩机制冷系统250的示意图。尽管在图9中未示出，但是某些实施例可构造为利用共同供应管路204和入口供应管路208接收制冷剂和油，并且可包括共同排出管路205，如前述实施例所示出和所说明。在图9的实施例中，压缩机#2202具有附接在开口210上的油池延伸件214。所述油池延伸件214向导至压缩机#1和#3202的导管212提供连接部。利用油池延伸件214使得能够将每个压缩机202构造为仅仅具有一个油口或开口210，从而简化了制冷系统的制造和组装。由于油池延伸件214具有至少两个连接部，因此制冷系统250仍具有第一对压缩机#1和#2202和第一对压缩机#2和#3202之间单独的连接。
替代在一个或一个以上压缩机上具有包括有两个配件的两个开口210的是，所述油池延伸件214可通过将较短的一段管或类似装置附接至例如已有的视镜配件217而制得。这允许所有的压缩机202为相同的构造而无需增加附加开口210或附加油配件的成本。如下所述，还能够使多个压缩机202连接至一个油池延伸件214或在需要的情况下具有多个油池延伸件214。图12展示了具有油池延伸件214的压缩机202的侧视图，该油池延伸件214具有视镜配件217和两个用于导管212的连接部219。
在具体实施例中，所述油池延伸件214收容比压缩机202的油池中的油更小体积的油。所述收容在油池延伸件214的油的体积在此称之为与压缩机壳体内的内部油池相反的“外部油池”。在具体实施例中，视镜配件217设置在油池延伸件214上以允许用户可视性地检测压缩机202中的油位。在具体实施例中，通过系统返回的大多数油提供至压缩机#2202，而压缩机#2202在需要的时候将油分配至压缩机#1和#3202。一般而言，压缩机202只有在它们运行时才需要油。
图10为展示了多压缩机制冷系统260的示意图，多压缩机制冷系统260与图9的制冷系统250类似，除了具有四个压缩机202以外。尽管在图10中未示出，但某些实施例构造为利用共同供应管路204和入口供应管路208接收制冷剂和油，并且可包括共同排出管路205，如前述实施例所示出和所说明。在图10中，所述油池延伸件214在开口210处附接至压缩机#3202。和图9的实施例一样，所有的压缩机202仅仅需要单一开口210。然而，所述图10所示的油池延伸件214具有用于导至压缩机#1、#2和#4202的三个导管212的连接部。这个实施例包括三个单独的连接，在该连接中，压缩机#3202与剩余三个压缩机202的每个配对。
图11为展示了多压缩机制冷系统270的示意图，多压缩机制冷系统270类似于图10的制冷系统260，除了制冷系统270中的两个压缩机#2和#3202具有油池延伸件214之外。尽管在图11中未示出，但某些实施例构造为利用共同供应管路204和入口供应管路208接收制冷剂和油，并且可包括共同排出管路205，如前述实施例所示出和所说明。在图11中，两个油池延伸件214在它们相应的开口上附接至压缩机#2和#3202。三个单独导管212提供第一对压缩机#1和#2202、第二对压缩机#2和#3202和第三对压缩机#3和#4202的单独连接。
上述描述的本发明实施例消除了当一个或一个以上压缩机202关闭、也即不在操作时对具有三个或三个以上压缩机202的系统中成功油平衡的阻止。当压缩机202关闭时，其吸入压力和油池压力将高于运行压缩机202的吸入压力和油池压力。这通常导致气体流入构成与运行压缩机202的油平衡管路的导管212。然而，平衡管路212中气体的流动和随后略微升高的压力将阻止油从可能聚集有系统中循环的油的运行的压缩机202离开，并且阻止油通过吸入气体流动返回至压缩机202。本发明的实施例仅仅允许油从一个压缩机202流至另一个压缩机而非通过共同平衡管路212流至多个压缩机202，由此允许油从运行的压缩机202、例如具有比不在运行的压缩机202具有更高的油位的压缩机流出。
如图6-11所示和本文所描述的构造设计为使油(当油位低于平衡管路时还有气体)通过连通多压缩机系统中的仅仅两个压缩机202的导管212、或油平衡管路从一个压缩机202流至另一个压缩机。由此，流动不能绕过压缩机，这可防止流动离开该具体的压缩机。例如，在具有吸入装置的三压缩机系统中，该吸入装置例如设计为将大多数油返回至中间压缩机#2202，并且具有导至压缩机#1202和导至压缩机#3202的单独导管212或油平衡管路。由此，当压缩机#3202关闭时，它较高的压力仅仅流至压缩机#2202，并且如果压缩机#2202在收集油，则压缩机#2202将油移至压缩机#1202以防止压缩机#1202从它的油池流失油。
包括公开、专利申请和本文引用的专利的所有的参考在此以与每个参考被单独且具体地指出以参考方式并入和每个参考在本文中以它的整体被提出的相同的程度的通过参考方式并入本文。
除非本文中另有说明或上下文明显矛盾，否则在本发明的说明文字(特别是在下述权利要求文字中)中的术语“一”、“一个”和“所述”和类似术语的使用应解释为既包括单数又包括复数。术语“包括”、“具有”、“包含”和“含有”除非另有说明，否则应当解释为开放式术语(即意味着“包括但不局限于”)。除非本文中另有指示，否则本文中量值的范围的列举仅仅旨在用作分别参考落在上述范围内的每个单独量值的简化方法，并且每个单独量值如同它在本文中被单独列举那样并入本发明。除非本文中另有说明或上下文明显矛盾，否则本文所描述的所有方法能够以任意适合的顺序实施。除非另有声明，否则本文所提供的任意和所有实施例或示范性语言(例如“如”)的使用仅仅旨在更好地示出本发明并且没有对本发明的范围进行限制。本发明中的语言均不应当解释为指代对本发明的实施至关重要的任何非声明的构件
本发明的优选实施方式在本文中被描述，其包括发明人知晓的用于实施本发明的最佳模式。对于那些本领域普通技术人员而言，那些优选实施方式的变形只要阅读前述说明的就会变得显而易见。发明人期待技术人员适当地实施这些变形，并且发明人希望本发明以本文具体描述以外的方法予以实施。因而，如适用法律所允许的，本发明包括所附于此的权利要求列举的主题的所有的改型和等价。此外，除非本文中另有说明或上下文明显矛盾，否则以上描述的构件以其所有可能变型而形成的任何组合被本发明涵盖。

Claims (24)

1.一种操作具有至少三个压缩机的制冷系统的方法，每个压缩机具有油池，该油池中具有位于油位处的油，所述方法包括：
单独连接所述至少三个压缩机的油池，其中，每个单独连接部允许油仅仅在所述压缩机的两个压缩机的油池之间流动，从而防止流动绕过所述至少三个压缩机的任何一个；并且
使油在所述至少三个压缩机的油池之间并且沿着单独连接部流动，从而在所述至少三个压缩机的油池之间平衡油位。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，位于所述至少三个压缩机的所述油池之间的所述单独连接部在等于或高于油的所述油位的近似相同的竖直高度上定位，从而促进所述油池之间的油平衡。
3.根据权利要求2所述的方法，所述方法进一步包括：
使所述至少三个压缩机的第一组中的每个压缩机的所述油池连接至所述至少三个压缩机的所述第一组以外的压缩机的油池，所述第一组中的每个压缩机具有至少两个单独连接部。
4.根据权利要求3所述的方法，所述方法进一步包括：
使所述至少三个压缩机的第二组中的每个压缩机的所述油池连接至所述第一组中的一个压缩机的油池，所述第二组中每个压缩机具有仅仅单一单独连接部。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述至少三个压缩机中的所有压缩机位于所述第一组并且由此具有至少两个单独连接部。
6.根据权利要求3所述的方法，所述方法进一步包括：
使所述第一组的至少一个压缩机的油池利用油池延伸件延伸，从而提供容纳在所述第一组的至少一个压缩机的壳体壳部内的内部油池和位于所述壳体壳部外侧的外部油池，其中，所述油池延伸件具有至少两个单独连接口以设置所述至少两个单独连接部。
7.根据权利要求3所述的方法，所述方法进一步包括：
使所述至少三个压缩机的第二组的每个压缩机的所述油池连接至所述第一组的压缩机的所述油池，所述第二组中的每个压缩机仅仅具有单一单独连接部；
其中，仅仅一个压缩机被设置在所述第一组中，该压缩机单独连接至所述第二组的每个压缩机。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第二组包括至少三个压缩机。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，使油池利用油池延伸件延伸在至少两个压缩机上进行。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，每个油池延伸件连接至所述油池延伸件所附接的压缩机以外的两个压缩机。
11.根据权利要求6所述的方法，所述方法进一步包括：
设置视镜配件以提供油位的可视性指示，所述视镜配件与所述油池延伸件形成一体。
12.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一组的每个压缩机具有壳体壳部，所述壳体壳部具有至少两个单独的油池口，所述至少两个单独的油池口具有连接至所述油池口的单独的配件从而设置所述至少两个单独连接部。
13.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括设置构造为向所述至少三个压缩机提供制冷剂和油的共同供应管路。
14.一种制冷系统，其包括：
在流体回路中连接的至少三个压缩机，每个压缩机具有压缩机壳体，所述压缩机壳体在它的下部内具有油池，当所述油池处于完全充满油状态时适于容纳限定油位的油；
用于向所述至少三个压缩机的每个供应制冷剂和油的供应管路，
其中，所述至少三个压缩机的每个压缩机的所述油池在下部上具有至少一个油口，每个油口设置在等于或高于油的所述油位的高度上，从而促进所述油池之间的油位的平衡；
多个单独导管，每个油口连接至所述导管的一个，每个导管连接成对压缩机的相应的油池，其中，所述单独导管没有直接连接至其它导管并且仅仅通过所述至少三个压缩机的单独压缩机的所述油池流体连接。
15.根据权利要求14所述的制冷系统，其中，所述至少三个压缩机上的所述至少一个油口的每个在它各自的压缩机壳体的底部上方以近似相同的竖直高度定位。
16.根据权利要求14所述的制冷系统，所述制冷系统进一步包括所述至少三个压缩机的第一组，其中，所述第一组中的每个压缩机具有两个油口，并且所述第一组中的每个压缩机通过所述两个油口连接至所述至少三个压缩机的两个其它的压缩机。
17.根据权利要求16所述的制冷系统，其中，所述至少三个压缩机中的所有压缩机在所述第一组内。
18.根据权利要求16所述的制冷系统，所述制冷系统进一步包括所述至少三个压缩机的第二组，其中，所述第二组中的每个压缩机具有仅仅一个油口，并且所述第二组中的每个压缩机通过所述一个油口连接至所述至少三个压缩机的另一压缩机。
19.根据权利要求18所述的制冷系统，其中，所述第一组具有两个压缩机，并且所述第二组具有两个压缩机。
20.根据权利要求14所述的制冷系统，其中，所述至少三个压缩机的一个包括油池延伸件，所述油池延伸件具有用于多个导管的至少一个导管的连接部，所述油池延伸件构造为允许油在连接至所述油池延伸件的压缩机的油池之间流动，从而促进油池水平位的平衡。
21.根据权利要求20所述的制冷系统，其中，所述至少三个压缩机的至少两个包括所述油池延伸件。
22.根据权利要求20所述的制冷系统，其中，所述油池延伸件构造为连接至所述油池延伸件所附接的压缩机以外的至少两个压缩机。
23.根据权利要求20所述的制冷系统，其中，所述至少三个压缩机的一个具有连接至所述至少三个压缩机的另外三个压缩机的油池延伸件。
24.根据权利要求14所述的制冷系统，其中，所述至少三个压缩机包括至少三个并联连接的涡旋压缩机。
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