CN105673499A - 浮子式传感器及采用其的压缩机和多联机空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮子式传感器及采用其的压缩机和多联机空调系统。其中，设有该浮子传感器的压缩机能够监控压缩机的润滑油油位，在油位低于预设定水平时动作并发出一信号，该信号用于指示油位，并且所述浮子能够在油位等于或高于预设水平时复位。本发明的浮子式传感器结构简单可靠、成本低，尤其适于空调压缩机。

Description

浮子式传感器及采用其的压缩机和多联机空调系统

技术领域

本发明涉及空调系统，具体涉及空调压缩机。

背景技术

现有的单机空调系统的压缩机中，需要确保存在一定量的润滑油，以保证压缩机中各部件的正常运转。然而，在压缩机的运行过程中，这些润滑油会被“夹带”而进入系统，从而导致润滑油减少。

目前已经开发出各种技术来降低润滑油的损耗，比如通过回油来降低润滑油损耗，如图1所示。一般来说，这些措施足以保证单机空调系统的压缩机在其生命周期内维持正常的润滑油水平，从而保证空调系统正常运行。

然而，随着人们需求的提高，出现了各种各样的空调系统，例如多联机空调系统。在多联机空调系统中，在系统比较大、管路比较长(可长达125米)、落差比较大(两个室内机的落差可达30米)、低温等情况下，由于设计、安装、使用等不当，回油比较困难，压缩机可能失油过多、油位过低，从而导致压缩机润滑失效。

因此，本领域急需一种能够低成本地对润滑油水平进行监控的多联机空调系统。

发明内容

本发明的目的是为房间空调压缩机开发一种经济、适用的油位传感器，提供缺油报警信号。

根据本发明的一方面，提供一种旋转式压缩机，所述旋转式压缩机包括壳体、下壳盖和容纳于所述壳体内的曲轴，所述曲轴下方设有吸油口，其特征在于，所述压缩机还包括油位监控装置，油位监控装置包括浮子式传感器，所述浮子式传感器置于所述压缩机内部并固定于所述下壳盖上，当油位低于预设定水平时所述浮子式传感器动作并发出一信号，该信号用于指示油位，并且当油位等于或高于预设水平时所述浮子式传感器复位。

较佳地，上述旋转式压缩机用于多联机空调系统中。

较佳地，所述浮子式传感器设有浮子，当油位低于预设定水平时所述浮子动作并发出所述信号，并且当油位等于或高于预设水平时所述浮子复位。

较佳地，所述下壳盖为加长的下壳盖，所述加长的下壳盖固定连接于所述壳体。

较佳地，所述压缩机还包括吸油管，所述吸油管的一端流体连通地连接于所述吸油口，所述吸油管的另一端用于浸入所述壳体内部的润滑油中。

根据一优选实施例，所述浮子式传感器包括：

浮子，所述浮子内设有永磁体；以及

导向件，所述导向件内部设有另一永磁体；其中

所述浮子与所述导向件配合并能够在润滑油的浮力作用下沿所述导向件上下滑动，并且当所述浮子处于第一位置时，所述浮子内的永磁体和所述导向件内的永磁体相互感应而产生一信号，而当浮子处于第二位置时，所述浮子内的永磁体和所述导向件内的永磁体不会相互感应。

上述优选实施例中，较佳地，所述第一位置是当油位低于预设定水平时，所述浮子所处的位置，而所述第二位置是当油位高于预设定水平时，所述浮子所处的位置。

较佳地，在所述浮子与所述加长的下壳盖之间还设有弹簧。

较佳地，在所述浮子与所述加长的下壳盖之间还设有限位螺母。

上述优选实施例中，较佳地，所述导向件具有柱状本体并在柱状本体的顶端设有可拆卸的限位帽，所述浮子设置中心通孔，在组装时，所述浮子的中心通孔套入所述柱状本体且所述浮子由所述限位帽限位而不能脱离所述导向件。

上述优选实施例中，较佳地，所述导向件下端设有螺纹，所述下壳盖设有螺纹孔，在组装时，所述导向件下端的螺纹与所述螺纹孔啮合从而固定所述导向件

上述优选实施例中，较佳地，所述导向件的下端引出两根信号线，所述信号线与所述导向件中的永磁体通信连接，从而通过检测所述信号线的信号能够判定所述浮子的永磁体是否与所述导向件的永磁体感应，进而判定油位是否低于预定水平。

上述优选实施例中，较佳地，所述浮子内的永磁体与所述浮子一体成型，且所述导向件内的永磁体与所述导向件一体成型。

上述优选实施例中，较佳地，所述导向件内的永磁体设置成当油位等于或高于预定水平时，所述导向件内的永磁体位于所述浮子的下方，从而当油位低于预定水平时，所述浮子下降而使得所述浮子内的永磁体与所述导向内的永磁体相互感应而发出所述信号。

上述优选实施例中，较佳地，所述导向件内的永磁体设置成当油位低于预定水平时，所述导向件内的永磁体位于所述浮子的上方，从而当油位等于或高于预定水平时，所述浮子上升而使得所述浮子内的永磁体与所述导向内的永磁体相互感应而发出所述信号。

根据本发明的另一方面，提供了一种多联机空调系统，所述多联机空调系统包括多个压缩机和多台室内机，其特征在于，所述压缩机为上面所述的压缩机。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于压缩机的浮子式传感器，其特征在于，所述浮子式传感器包括：

浮子，所述浮子内设有永磁体；以及

导向件，所述导向件内部设有另一永磁体；其中

所述浮子与所述导向件配合，并且当所述浮子处于第一位置时，所述浮子内的永磁体和所述导向件内的永磁体相互感应而产生一信号，而当浮子处于第二位置时，所述浮子内的永磁体和所述导向件内的永磁体不会相互感应。

本发明的油位监控装置能够监控压缩机的润滑油油位，从而消除压缩机缺少润滑油的隐患。而且，该监控装置结构简单，安装方便且成本较低。尤其是该监控装置所采用的磁浮子传感器，其尺寸小，结构简单，成本低且因为其可靠性非常高，对于不方便更换零部件的例如压缩机的封闭空间，尤其有利。

附图说明

图1是单机空调系统的一实施例的润滑油循环示意图；

图2是多联机空调系统的一实施例的润滑油循环示意图；

图3是设置有本发明的油位监控装置的压缩机的局部剖视图；

图4是根据本发明的油位监控装置的传感器的立体图；

图5是图4的传感器的分解立体图；

图6是图4的传感器的正视图；以及

图7是沿图6的线A-A剖切的剖视图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

术语解释：

多联机空调系统：多联机空调系统是在空调系统中，通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内换热器的制冷剂流量，适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。多联机空调系统需采用变频压缩机、多极压缩机、卸载压缩机或多台压缩机组合来实现压缩机容量控制；在制冷系统中需设置电子膨胀阀或其它辅助回路，以调节进入室内机的制冷剂流量；通过控制室内外换热器的风扇转速积，调节换热器的能力。

图2是多联机空调系统100的一实施例的润滑油循环示意图。如图2所示，多联机空调系统100由室外机1、室内机2以及室外机与室内机之间的连接管道3构成。其中，室外机1通常由多台压缩机101和多个室外换热器(图未示)构成，而室内机的数量通常为2个以上，室内机中包含室内换热器。图2中示出2台压缩机和3台室内机。然而本领域的技术人员将理解，本发明的多联机空调系统可包括任意多台压缩机和多台室内机及其组合，例如2台压缩机对应4台室内机，或者3台压缩机对应6台室内机等。

在多联机空调系统100的运行过程中，压缩机中的润滑油的一部分将经由连接管道进入室内机，并且该部分润滑油中的一部分将经由连接管道回到压缩机中(此过程称为回油)。由于多联机空调系统100的系统较复杂、管路比较长(可长达125米)，落差比较大(两个室内机的落差可达30米)，因此回油比较困难，导致压缩机的润滑油损失过多而使得压缩机失效。

另外，对于一些包含多台压缩机的多联机空调系统，例如图2所示的系统，每个压缩机同时与多个室内机连通，因此，可能存在一台压缩机的润滑油进入连接管道和室内机，并回到另外一台压缩机的情形，造成该台压缩机的润滑油减少而失效。因此，有必要对多联机系统中的各台压缩机的润滑油油位进行监控。

图3是设置有本发明的润滑油油位监控装置10的压缩机20的局部剖视图，为清楚起见，图中仅示出压缩机20的下部，压缩机的其他部分结构可以采用本领域已知的任何压缩机的对应结构，在此不再详述。如图3所示，压缩机20由壳体21、加长的下壳盖22、、吸油管12、电机(图未示)、压缩机构(图未示)和润滑油油位监控装置10等构成，其中压缩机构包括曲轴23，在曲轴23下端设有曲轴吸油口231，润滑油可经由曲轴吸油口231进入压缩机构，从而对其进行润滑。

润滑油油位监控装置10包括浮子式传感器11，传感器11用于检测润滑油的油位，并在油位降低至一定水平时发出反馈信号，从而实现对润滑油油位的监控。传感器11较佳地为磁浮子传感器，下文将进一步详细描述。

吸油管12为管状件，其一端与曲轴吸油口231固定连接并流体连通，另一端浸入润滑油中，从而润滑油能够经由该吸油管进入压缩机构而对其进行润滑。

本文中，所谓的“加长的下壳盖”指的是对于参数基本相同的两个压缩机，相对于未设置润滑油油位监控装置10的压缩机的下壳盖而言，本发明的下壳盖相对较长，从而有足够的空间来安装传感器11。

如图3所示，传感器11安装于压缩机内部并固定于下壳盖22上。较佳地，传感器通过螺纹连接的方式固定在下壳盖上。下壳盖22上设有螺纹孔(图未示)，传感器11的下端设有螺纹，两者通过螺纹啮合的方式相连。在传感器11固定至下壳盖22后，在连接部位处涂覆有螺纹胶(例如554冷冻剂管密封胶)以对连接部分进行密封，防止润滑油从该处泄露。

图4-7示出根据本发明的传感器11的结构示意图。如图4-7所示，传感器11由磁感应芯子111、永磁体112、浮子113和导向件114等构成，其中磁感应芯子111置于导向件114内，永磁体112内嵌于浮子113(故浮子113也称为磁浮子)，浮子113可滑动地套装于导向件114外壁上。磁感应芯子111较佳地为另一永磁体。

随着润滑油液位变化，浮子113可以沿导向件114上下移动。当浮子113接近感应芯子111时(第一位置)，感应芯子状态为ON(或OFF)，当浮子113远离感应芯子111时(第二位置)，感应芯子状态为OFF(或ON)，依据感应芯子的状态ON或OFF判定浮子位置及润滑油液位高低。

在导向件114下端引出有信号线114d，信号线的一端与感应芯子通信连接，从而通过检测该信号线的另一端，可以得知感应芯子状态，并进而得知润滑油液位的高低。需要指出的是，信号线可以通信连接至空调的控制器，也可以不连接至上述控制器，而是在检测润滑油油位时与另一信号检测设备通信连通，进而检测润滑油油位。

本实施例中，浮子113为一大致圆柱形本体113a，在圆柱体的中心设有中心通孔113b。沿圆柱形本体113a径向在距离中心通孔的中心轴线一定距离处还安装有两个相对的永磁体安装孔113c，中心通孔113b的中心和两个安装孔113c的中心在同一直线上。另一实施例中(图未示)，永磁体可与浮子一体成型，此时，浮子113可仅设有中心通孔。

浮子113由相对较轻的材料制成，使得其能够在润滑油油位下降而导致浮力变化时而向下运动。较佳地，浮子113由塑料、聚四氟乙烯等材料制成，从而能够灵敏地相应于润滑油油位变化而导致的浮力变化。另一实施例中(图未示)，浮子113下部与下壳盖之间还设有弹簧，用于辅助浮子113浮起。

永磁体112为柱状件。较佳地，永磁体112为圆柱体。永磁体112的材料较佳地为合金永磁材料等。

导向件114为一管状件，在其上端设有可拆卸的限位帽114a，在组装好后限制浮子向上脱离导向件114。在导向件114的下端设有螺纹114b，用于将其连接固定至下壳盖22。较佳地，在下端还设有限位螺母114c，用作限制浮子往下运动的极限位置。

在导向件114的内部设有磁感应芯子111安装部，用于安装磁感应芯子111。在另一实施例中(图未示)，导向件114为实心柱状件，磁感应芯子111一体成型于该导向件114内部。

磁感应芯子111的位置设置成当压缩机内的润滑油油位低于预定水平时，磁感应芯子111与下降的浮子113的永磁体112相互感应而产生一信号，而当压缩机内的润滑油油位等于或高于预定水平时，磁感应芯子111与浮子113的永磁体112不相互感应，此时磁感应芯子111设置在导向管下部。

或者，磁感应芯子111的位置也可设置成当压缩机内的润滑油油位低于预定水平时，磁感应芯子111与浮子113的永磁体112不相互感应，而当压缩机内的润滑油油位等于或高于预定水平时，磁感应芯子111与上升的浮子113的永磁体112相互感应而产生一信号，此时磁感应芯子111设置在导向管上部。

组装传感器11时，先将永磁体112安装于浮子113的永磁体安装孔中，并将安装有永磁体的浮子套装入导向件114，接着安装限位帽114a和限位螺母114c，从而限定浮子113的向上运动极限和向下运动极限。最后，将上述组装好的传感器11螺纹连接固定于压缩机的下壳盖并在连接部位涂覆螺纹胶，以对其进行密封。

在组装本发明的润滑油油位监控装置时，先将吸油管12固定连接于曲轴下端的吸油口，将传感器安装于下壳盖22并然后将下壳盖22固定连接(焊接)于壳体21上。

工作时，当润滑油的油位低于设定线时，传感器11动作，即浮子113向下运动接近感应芯子111，感应芯子状态为ON。当润滑油的油位等于或高于设定线时，传感器复位，即浮子113远离感应芯子111运动而复位，感应芯子状态为OFF。通过检测感应芯子的状态可以得知润滑油的油位。

本发明的润滑油油位监控装置能够监控压缩机的润滑油油位，从而消除压缩机缺少润滑油的隐患。而且，该监控装置结构简单，安装方便且成本较低。尤其是该监控装置所采用的磁浮子传感器，其尺寸小，结构简单且因为其可靠性非常高，对于不方便更换零部件的例如压缩机的封闭空间，尤其有利。

需要指出的是，虽然上面各实施例参考多联机空调系统给出，但本领域的技术人员将理解，本发明的润滑油油位监控装置也可用于单机空调系统，或者用于诸如冰箱压缩机等非空调压缩机中。

另外，图4-6中所示的浮子的中心通孔为圆孔，相应地导向件的横截面外轮廓为圆形。但本领域的技术人员将理解，浮子的中心通孔的形状和导向件的横截面外轮廓可以为椭圆形、卵形或多边形等任何合适的形状，只要两者的形状相匹配，使得浮子能够沿导向件上下滑动即可。

此外，上述实施例中，虽然设置了吸油管，但本领域技术人员将理解，也可通过将曲轴延长来实现相同的技术效果。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (15)

1.一种旋转式压缩机，所述旋转式压缩机包括壳体、下壳盖和容纳于所述壳体内的曲轴，所述曲轴下方设有吸油口，其特征在于，所述旋转式压缩机还包括油位监控装置，所述油位监控装置包括浮子式传感器，所述浮子式传感器置于所述压缩机内部并固定于所述下壳盖上，当所述油位低于预设定水平时所述浮子式传感器动作并发出一信号，该信号用于指示油位，并且当油位等于或高于预设水平时所述浮子式传感器复位。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述浮子式传感器设有浮子，当油位低于预设定水平时所述浮子动作并发出所述信号，并且当油位等于或高于预设水平时所述浮子复位。

3.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述下壳盖为加长的下壳盖，所述加长的下壳盖固定连接于所述壳体。

4.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括吸油管，所述吸油管的一端流体连通地连接于所述吸油口，所述吸油管的另一端用于浸入所述壳体内部的润滑油中。

5.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述浮子式传感器包括：

浮子，所述浮子内设有永磁体；以及

导向件，所述导向件内部设有另一永磁体；其中

所述浮子与所述导向件配合并能够在润滑油的浮力作用下沿所述导向件上下滑动，并且当所述浮子处于第一位置时，所述浮子内的永磁体和所述导向件内的永磁体相互感应而产生一信号，而当浮子处于第二位置时，所述浮子内的永磁体和所述导向件内的永磁体不会相互感应。

6.根据权利要求5所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述第一位置是当油位低于预设定水平时，所述浮子所处的位置，而所述第二位置是当油位高于预设定水平时，所述浮子所处的位置。

7.根据权利要求5所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述导向件具有柱状本体并在所述柱状本体的顶端设有可拆卸的限位帽，所述浮子设置中心通孔，在组装时，所述浮子的中心通孔套入所述柱状本体且所述浮子由所述限位帽限位而不能脱离所述导向件。

8.根据权利要求5所述的旋转式压缩机，其特征在于，在所述浮子与所述下壳盖之间还设有弹簧和/或限位螺母。

9.根据权利要求5所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述导向件下端设有螺纹，所述下壳盖设有螺纹孔，在组装时，所述导向件下端的螺纹与所述螺纹孔啮合从而固定所述导向件。

10.根据权利要求5所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述导向件的下端引出两根信号线，所述信号线与所述导向件中的永磁体通信连接，从而通过检测所述信号线的信号能够判定所述浮子的永磁体是否与所述导向件的永磁体感应，进而判定油位是否低于预定水平。

11.根据权利要求5所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述浮子内的永磁体与所述浮子一体成型，且所述导向件内的永磁体与所述导向件一体成型。

12.根据权利要求5所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述导向件内的永磁体设置成当油位等于或高于预定水平时，所述导向件内的永磁体位于所述浮子的下方，从而当油位低于预定水平时，所述浮子下降而使得所述浮子内的永磁体与所述导向内的永磁体相互感应而发出所述信号。

13.根据权利要求5所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述导向件内的永磁体设置成当油位低于预定水平时，所述导向件内的永磁体位于所述浮子的上方，从而当所述油位等于或高于预定水平时，所述浮子上升而使得所述浮子内的永磁体与所述导向内的永磁体相互感应而发出所述信号。

14.一种多联机空调系统，所述多联机空调系统包括多个压缩机和多台室内机，其特征在于，所述压缩机为权利要求1-13任一项所述的旋转式压缩机。

15.一种用于压缩机的浮子式传感器，其特征在于，所述浮子式传感器包括：

浮子，所述浮子内设有永磁体；以及

导向件，所述导向件内部设有另一永磁体；其中

所述浮子与所述导向件配合，并且当所述浮子处于第一位置时，所述浮子内的永磁体和所述导向件内的永磁体相互感应而产生一信号，而当浮子处于第二位置时，所述浮子内的永磁体和所述导向件内的永磁体不会相互感应。