CN111164352B - 冷却剂压缩机设备 - Google Patents

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Abstract

为了在冷却剂压缩机设备中改进安全性，所述冷却剂压缩机设备包括冷却剂压缩机以及用于驱动冷却剂压缩机的电动的驱动马达和用于控制电动的驱动马达的、受保护地布置在控制壳体的内部空间中的控制电子装置，所述控制电子装置具有电气的构件或电子的功率构件，提出，在运行具有能够燃烧的冷却剂的冷却剂压缩机设备时，控制壳体为了排出由于冷却剂泄露而进入到内部空间中的冷却剂配置有不妨碍控制壳体的至少一个保护规范的冷却剂导出部，所述冷却剂导出部致使由于冷却剂泄露而进入到内部空间中的冷却剂从内部空间逸出到冷却剂压缩机设备的周围环境中。

Description

冷却剂压缩机设备
技术领域
本发明涉及冷却剂压缩机设备，所述冷却剂压缩机设备包括冷却剂压缩机以及用于驱动冷却剂压缩机的电动的驱动马达和用于控制电子的驱动马达的、受保护地布置在控制壳体的内部空间中的控制电子装置，所述控制电子装置具有电气的构件或电子的功率构件。
背景技术
在此，控制电子装置能够是简单的马达保护仪器，所述马达保护仪器例如监控驱动马达的温度并且在太高的温度下关断驱动马达。
在这样的冷却剂压缩机设备中存在的危险是，由于冷却剂泄露，冷却剂进入控制壳体的内部空间，由此产生安全问题。
发明内容
因此，本发明所针对的任务是，改善这样的冷却剂压缩机设备的安全性。
所述任务在开始时描述的类型的冷却剂压缩机设备中根据本发明通过以下方式来解决，即，在运行具有能够燃烧的冷却剂的冷却剂压缩机设备时，控制壳体为了排出由于冷却剂泄露而进入到内部空间中的冷却剂配置有不妨碍控制壳体的至少一个保护规范的冷却剂导出部，所述冷却剂导出部致使由于冷却剂泄露而进入到内部空间中的冷却剂从内部空间逸出到冷却剂压缩机设备的周围环境中。因此，根据本发明的解决方案的优点在于，通过冷却剂导出部能够确保，由于冷却剂泄露而进入到内部空间中的冷却剂再次经过冷却剂导出部从内部空间逸出。
因为冷却剂从内部空间逸出，也存在在控制壳体的外部侦察逸出的冷却剂的简单的可行性。
控制壳体的至少一个保护规范是灰尘密封的，也就是说，控制壳体阻碍灰尘进入到内部空间中。
优选地，另外的保护规范是控制壳体相对于从控制壳体外部进入到内部空间中的液体的密封性。
如果在控制壳体中设置引导冷却剂的构件或控制壳体直接邻接到引导冷却剂的构件上，则根据本发明的解决方案被证明为尤其有优势的。
关于冷却剂导出部的布置没有进一步的说明。
那么，有优势的解决方案规定，冷却剂导出部汇入到内部空间的空间区域中，在所述空间区域中冷却剂以重力为条件地聚集。
也就是说，如果冷却剂由于所述冷却剂的较小的密度以重力为条件地聚集在内部空间的上面的空间区域中，则冷却剂导出部配设给上面的空间区域并且汇入到所述空间区域中。
因为能够燃烧的冷却剂通常具有比空气更高的密度，优选地规定，内部空间的空间区域是内部空间的沿重力方向最低的空间区域，冷却剂导出部配设给所述空间区域，因此所述冷却剂导出部汇入到所述空间区域中。
关于控制壳体的构造，在与根据本发明的解决方案的至今为止的解释的相互联系中没有进一步说明。
那么有优势的解决方案规定，控制壳体的壳体部件为了遵守配设给所述控制壳体的保护规范，关于冷凝的液体上密封地并且密封灰尘地彼此连接，从而在壳体部件彼此的连接的区域中能够不构造明显的气流并且灰尘也不能够穿过。
关于冷却剂导出部的构造同样没有进一步的说明，仅仅定义的是，所述冷却剂导出部同样必须满足配设给控制壳体的保护规范。
对此有优势地规定，控制壳体的冷却剂导出部具有过滤元件，在内部空间中扩散的冷却剂穿过所述过滤元件。
冷却剂导出部的过滤元件尤其构造成，使得允许气体穿过，然而阻碍灰尘颗粒穿过，从而通过冷却剂导出部能够遵守至少一个保护规范，所述保护规范要求防止灰尘颗粒进入的内部空间。
还有优势的是，过滤元件也还额外地防止液体进入到内部空间。
为了从控制壳体的内部空间中导出冷凝的液体，尤其是导出冷凝的水，优选地规定，过滤元件允许冷凝的水从内部空间中逸出。
在这种境况中，过滤元件有目的性地构造成能够半渗入的，也就是说过滤元件使冷凝的液体从内部空间逸出，然而不使灰尘进入到内部空间中。
关于过滤元件的构造例如能够考虑的是，所述过滤元件构造成过滤垫或过滤膜的形式。
过滤元件优选地构造成，使得所述过滤元件过滤大于100μm的颗粒，还更好的是过滤大于50μm的颗粒。
然而特别有优势的解决方案规定，过滤元件构造为烧结体，所述烧结体是本身坚硬的并且因此是在冷却剂导出部中能够简单地被固定的本体。
然而取代烧结体也能够考虑的是，设置迷宫体。
关于冷却剂冷却控制电子装置的方式，至今没有进一步的说明。
那么，示例性的解决方案规定，在控制壳体的内部空间中布置有用于控制电子装置的、被冷却剂运行的冷却单元。
因此，布置这样的被冷却剂运行的冷却单元已经创造的危险是，在被冷却剂运行的冷却单元的区域内出现冷却剂泄露。
如果为了供给被冷却剂运行的冷却单元，使引导冷却剂的组件布置在控制壳体中，所述危险还更高。
这样的引导冷却剂的组件例如是控制冷却支路的组件，例如连接管路、接入阀、控制阀、温度传感器和节流阀。
然而，如果控制壳体的内部空间邻接到压缩机单元的壳体上，尤其是直接邻接上并且壳体配置有汇入到控制壳体的内部空间中的电气的管路穿引部，则冷却剂泄露的风险也存在，从而使在电气的管路穿引部的区域中或传感器的区域中或控制阀的区域中尤其出现泄露的危险。
除此之外，本发明涉及冷却设备，所述冷却设备包括根据先前的特征中的一个特征的冷却剂压缩机设备，其中根据本发明，冷却剂压缩机设备布置在封闭的或未封闭的设备空间中，尤其布置在所有侧面敞开的设备空间中，在所述设备空间中对于逸出的冷却剂实现监控。
鉴于逸出的冷却剂这样地监控例如在未封闭的空间的情况中通过能够被运输的冷却剂测试仪器或通过靠近冷却剂导出部布置的传感器实现。
然而特别有利的是，给设备空间配设冷却剂泄露报警机构并且冷却剂泄露报警机构监控设备空间，尤其借助冷却剂传感器连续地监控闭合的设备空间。
在此，有优势地规定，在在设备空间中超过与安全有关的冷却剂浓度时冷却剂泄露报警机构产生报警信号，所述报警信号能够是例如光的或声的、电子的或通过数据传输被转达的报警信号。
本发明的另外的特征和优点是后续的说明书以及一些实施例的附图的展示的主题。
附图说明
在附图中示出：
图1示出根据本发明的冷却剂压缩机设备的第一实施例的示意性的展示图；
图2示出根据本发明的冷却剂压缩机设备的真实的实施方式的展示图；
图3示出沿着在图2中的线3-3的截面图；
图4示出在图3中的区域A的局部的放大图；
图5示出作为布置在设备空间中的冷却设备的组件的根据本发明的冷却剂压缩机设备的示意性的展示图，和
图6示出根据本发明的冷却剂压缩机设备的第二实施例的纵截面图。
具体实施方式
在在图1中展示出的、并且作为整体用10标注的冷却剂回路中，设置有作为整体用30标注的冷却剂压缩机设备，所述冷却剂压缩机设备包括冷却剂压缩机32，所述冷却剂压缩机在输出接口AA处给出压缩的冷却剂，所述输出接口本身通过第一连接管路12与高压侧的热交换器单元14连接，在所述热交换器单元中实现冷却处于高压下的冷却剂，冷却例如是液化。
通过第二连接管路16使所述冷却的、例如液化的冷却剂输入给作为整体用18标注的膨胀机构，在所述膨胀机构中实现膨胀处于高压下的并且通过高压侧的热交换器14冷却的冷却剂，所述冷却剂接下来进入到低压侧的热交换器22中，在所述低压侧的热交换器中，所述冷却剂由于冷却剂通过在膨胀机构18中膨胀而实现的冷却能够吸收热量，例如能够蒸发。
然后，通过另外的连接管路24使离开低压侧的热交换器单元22的冷却剂输入给冷却剂压缩机32的进入接口AE。
优选地，通过电动马达34驱动冷却剂压缩机32，其中冷却剂压缩机32和电动马达34尤其布置在整体壳体36中，如同在图2中展示的，所述整体壳体一方面具有用于容纳冷却剂压缩机32的压缩机壳体42并且另一方面具有用于容纳电动的驱动马达34的马达壳体44，所述压缩机壳体与马达壳体彼此连接。
通过马达控制器52能够优选调节转速地控制驱动马达34，其中马达控制器52包括电子的转速控制器54，尤其变频器，所述变频器具有强烈受温度负载的电子的功率构件56，所述功率构件在运行电动的驱动马达34时与马达控制器52一起表现出高的放热并且尤其在运行电动的驱动马达34期间在发热太大时具有缩短的使用寿命。
出于所述原因(如同例如在WO2013/139909A1中描述的)为了冷却电子的功率构件设置有冷却体62，强烈受负载的电子的功率构件能够使在所述功率构件中形成的热量传送到所述冷却体上。
对此，冷却体62能够利用引导在冷却剂回路10中的冷却剂主动地被冷却并且对此具有进入接口64和输出接口66，其中引导冷却剂的冷却通道68从进入接口64贯穿冷却体62直到输出接口66。
冷却体62是作为整体用70标注的控制冷却支路的部分，所述控制冷却支路包括支路管路72，所述支路管路从第二连接管路16分支冷却剂并且输入给控制冷却支路70的接入阀74，所述接入阀为了冷却冷却体62朝向控制冷却支路70接通冷却剂输送。
控制冷却支路70的恒温的膨胀阀76跟随接入阀74，所述膨胀阀布置在进入阀74与冷却体62的进入接口64之间并且通过毛细管78与温度传感器82在冷却体的输出接口66上连接。
因此，尤其被构造为恒温的膨胀阀76根据借助温度传感器82在冷却体62的输出接口66上测量的温度在冷却体62中调节冷却功率。
此外，输出接口66通过控制冷却支路70的连接管路92与冷却剂压缩机32的中间压力接口AZ连接，在所述连接管路中布置有蒸发压力调节器94，从而使在没有蒸发压力调节器94的调节作用的情况下，在冷却体62中的蒸发压力已经高于冷却剂回路10的冷却剂压缩机32的抽吸压力。
因为恒温的膨胀阀76不能够在外部被控制，为了关闭控制冷却支路70设置有接入阀74，所述接入阀通过控制器100借助马达控制器52能够被控制。
额外地，例如还给蒸发压力调节器94并联布置在控制冷却支路70的绕行管路96中的节流阀98，所述节流阀在开始运行的冷却剂压缩机中减缓电子的功率构件56不期望地发热，如同同样在WO2013/139909A1中被描述的。
如同在图2与图3中展示的，控制冷却支路70的所有的这些构件连同电子的功率构件56布置在被安装在整体壳体36上的，例如被安装在马达壳体44或必要时也在压缩机壳体42上的，并且作为整体用100标注的控制壳体里，所述控制壳体一方面通过被保持在整体壳体36上的基础单元102构成，所述基础单元承载例如冷却体62，冷却布置在所述冷却体上的马达控制器52、变频器54并且尤其电子的功率构件56，尤其是变频器54的电子的功率构件。
基础单元102本身包括围绕着所述基础单元封闭地环绕的装配凸缘104，壳体护盖110能够被放置到所述装配凸缘上，其中壳体护盖10同样配置有环绕的凸缘区域114，所述凸缘区域能够被放置到基础单元的装配凸缘104上并且因此相对于冷却剂压缩机设备30的周围环境，例如为防止机械的碰撞、锈蚀、腐蚀性的溶液、霉菌、昆虫、太阳辐射、结冰、灰尘和冷凝的液体、来密封地封闭内部空间120，从而使马达控制器52、变频器54和电子的功率构件56以及控制冷却支路70的所有的组件被保护免受这样的有害的外部的影响，在所述内部空间中布置有例如控制冷却支路70和具有变频器54和电子的功率构件56的马达控制器52。
然而控制壳体100的这样的构造具有的缺点是，在应用能够燃烧的冷却剂时，例如应用低温能够着火或者能够着火或者高温能够着火冷却剂、例如根据2014的ISO817时，在控制壳体100的内部空间120中所有的引导冷却剂的组件的冷却剂泄露与在内部空间120中存在的氧气相互关联中能够导致形成能够燃烧或甚至能够爆炸的气体混合。
由于所述原因必要的是，构造控制壳体100，使在冷却剂泄露时逸出的冷却剂引导出内部空间120。
如果冷却剂例如具有特殊的重量，所述重量导致所述冷却剂在内部空间120中沿重力方向下沉并且在沿重力方向最低的空间区域122的区域中，例如在底部124上，构成冷却剂聚集126，则给所述空间区域122配设冷却剂导出部130，所述冷却剂导出部具有从最低的空间区域122分支的导出通道132(图4)，所述导出通道例如贯穿基础单元102并且此外所述导出通道具有布置在导出通道132中的过滤元件134，所述过滤元件例如构造为本身坚硬的烧结过滤体并且一方面实现从冷却剂聚集126中可靠地导出气态的冷却剂，然而另一方面阻碍灰尘和液体渗入，液体例如以液体滴的形式。
优选地规定，过滤元件134过滤具有大于100μm尺寸的颗粒，更好的是过滤具有大于50μm尺寸的颗粒。
为了装配过滤元件134，优选地设置能够旋入到导出通道132中的衬套136，所述衬套为过滤元件134构成支撑部138并且在所述支撑部上能够旋上盖板142，所述盖板使过滤元件134靠置在支撑部138上并且所述盖板配置有气体交换口144。
利用这样的冷却剂导出部130存在的可能性是，可靠地从冷却剂聚集126中从内部空间120排出冷却剂，使得所述冷却剂逸出到冷却剂压缩机设备30的周围环境中。
还额外地通过以下方式辅助从内部空间120中排出冷却剂，即在内部空间120中的引导冷却剂的元件的区域中的冷却剂泄露意味着气体向内部空间输入，尤其大多数是连续的气体输入，使得存在的必要性是，尤其当应该在内部空间120中避免超压时，再次导出输入的气体体积，这通过冷却剂导出部130实现，因此所述冷却剂导出部基于气体向内部空间120输入也必须连续地从内部空间120导出气体，其中，由于冷却剂聚集126在最低的空间区域122中形成，则所述气体强制性地是冷却剂。
如果这样的冷却剂压缩机设备30(图5)例如连同冷却剂回路10布置在冷却设备的设备空间150中，则在控制壳体120中由于冷却剂导出部130的冷却剂泄露具有的结果是，由于冷却剂泄露而进入到控制壳体的内部空间120中的冷却剂经过冷却剂导出部130再次从所述内部空间中逸出并且由此进入到包围冷却剂压缩机设备30的设备空间150中。
因此同样在设备空间150中，确切地说在设备空间150的沿重力方向最低的空间区域152中同样再次构成冷却剂聚集156，具有冷却剂泄露报警机构162和冷却剂传感器164的设备控制器160能够检测所述冷却剂聚集，其中冷却剂泄露报警机构162测量在设备空间150中的空气中的冷却剂的浓度并且在超出定义的阈值时产生报警信号。
因为冷却剂循环10同时也布置在设备空间150中，因此设备控制器160既能够识别在冷却剂循环10中的冷却剂泄露也能够识别在冷却剂压缩机设备30的控制壳体100中的冷却剂泄露，从而因此能够既实现安全地运行冷却剂回路也实现安全地运行布置在控制壳体100中的引导冷却剂的组件，而不能够在控制壳体100的内部空间120中或在设备空间150中构造能够燃烧的或爆炸的气体混合。
在根据本发明的冷却剂压缩机设备30’的第二实施例中，所述第二实施例展示在图6中，整体壳体36同样包括压缩机壳体42和马达壳体44，其中在该情况中在压缩机壳体42中例如布置有滚动压缩机。
在此，引导向滚动压缩机的冷却剂流经布置在马达壳体44中的电动的驱动马达34，所述冷却剂优选地进入到马达壳体44的进流空间172中，所述进流空间布置在电动的驱动马达34的与滚动压缩机对置的侧面上并且邻接到例如端侧的壳体壁174上，所述端侧的壳体壁同时是控制壳体100的基础单元102。
在所述实施例中，控制壳体100的基础单元102也包括环绕的装配凸缘104，壳体护盖110凭借凸缘区域114放置在所述装配凸缘上并且与所述装配凸缘密封地封闭，从而使控制壳体100的内部空间120以与在第一实施例中的同样方式被保护免受例如机械的碰撞、锈蚀、腐蚀性的溶液、霉菌、昆虫、太阳辐射、结冰、灰尘和冷凝的液体。
在所述实施例中，具有被马达控制器包围的变频器54的马达控制器52也放置在控制壳体100中，其中所述变频器的电子的功率构件56直接放置在基础单元102上，所述基础单元同时是马达壳体44的壳体壁174并且通过输入给进流空间172的冷却剂被冷却。
因此，在控制壳体110’的内部空间120’中不存在引导冷却剂的构件。
然而，在所述壳体壁174中设置有一个电气的穿引部或多个电气的穿引部，一般是三个电气的穿引部182,184,186，或者将多个穿引部合并成单元的并且作为这样的单元被安装的元件，所述穿引部是必要的，以便创造在马达控制器52的变频器54与电动的驱动马达34之间的电气的连接。
在这样的电气的穿引部182、184和186的区域中同样存在冷却剂泄露的危险，从而使冷却剂从进流空间172沿着电气的穿引部182,184,186能够进入到控制壳体110’的内部空间120’中，由此在内部空间120’中应用能够燃烧的冷却剂时同样能够构成能够燃烧的或甚至爆炸的气体混合。
由于该原因，在所述实施例中也在内部空间120的沿重力方向最低的空间区域122’中设置冷却剂导出部130，所述冷却剂导出部以与在第一实施例中的同样方式被建造和构造并且导致，在最低的空间区域122’中的冷却剂聚集126’中由于冷却剂泄露而聚集的冷却剂通过冷却剂导出部130从内部空间120’被排出到冷却剂压缩机设备30’的周围环境中。
如果这样的冷却剂设备30’以与在第一实施例中的同样方式布置在设备空间150中，那么由于冷却剂泄露而进入到控制壳体110’的内部空间120’中的冷却剂同样也能够在设备空间150中通过设备控制器160借助传感器162被侦测。
然而在所述两个实施例中也可行的是，利用可运输的证实仪器检测从内部空间120或120’中逸出的冷却剂并且然后根据检测的浓度生成报警信号或报警暗示。

Claims (14)

1.一种冷却剂压缩机设备(30)，所述冷却剂压缩机设备包括冷却剂压缩机(32)以及用于驱动所述冷却剂压缩机(32)的电动的驱动马达(34)和用于控制所述电动的驱动马达(34)的、受保护地布置在控制壳体的内部空间中的控制电子装置，所述控制电子装置具有电气的构件或电子的功率构件(56)，
其特征在于，在运行具有能够燃烧的冷却剂的所述冷却剂压缩机设备(30)时，所述控制壳体(100)为了排出由于冷却剂泄露而进入到内部空间(120)中的冷却剂配置有不妨碍所述控制壳体(100)的至少一个保护规范的冷却剂导出部(130)，所述冷却剂导出部致使由于冷却剂泄露而进入到所述内部空间(120)中的冷却剂从所述内部空间(120)逸出到所述冷却剂压缩机设备(30)的周围环境中，所述控制壳体(100)的所述冷却剂导出部(130)具有过滤元件(134)，在所述内部空间(120)中扩散的冷却剂穿过所述过滤元件。
2.根据权利要求1所述的冷却剂压缩机设备，其特征在于，所述冷却剂导出部(130)汇入到所述内部空间(120)的空间区域(122)中，在所述空间区域中冷却剂以重力为条件地聚集。
3.根据权利要求2所述的冷却剂压缩机设备，其特征在于，所述内部空间(120)的所述空间区域是所述内部空间的沿重力方向最低的空间区域(122)。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的冷却剂压缩机设备，其特征在于，所述控制壳体(100)的基础单元(102)和壳体护盖(110)为了遵守配设的保护规范而在液体和灰尘方面密封地彼此连接。
5.根据权利要求1所述的冷却剂压缩机设备，其特征在于，所述冷却剂导出部(130)的过滤元件(134)允许气体穿过，然而阻碍灰尘颗粒穿过。
6.根据权利要求1所述的冷却剂压缩机设备，其特征在于，所述冷却剂导出部(130)的所述过滤元件(134)允许气体穿过，然而阻碍液体进入所述内部空间(120)。
7.根据权利要求1所述的冷却剂压缩机设备，其特征在于，所述过滤元件(134)过滤大于100μm的颗粒。
8.根据权利要求1所述的冷却剂压缩机设备，其特征在于，所述过滤元件(134)构造为烧结体。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的冷却剂压缩机设备，其特征在于，在所述控制壳体(100)的所述内部空间(120)中布置有用于所述控制电子装置的被冷却剂运行的冷却体(62)。
10.根据权利要求9所述的冷却剂压缩机设备，其特征在于，为供给被冷却剂运行的所述冷却体(62)，引导冷却剂的组件(74、76、78、82、92、94)布置在所述控制壳体(100)中。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的冷却剂压缩机设备，其特征在于，所述控制壳体(100)的所述内部空间(120)邻接到整体壳体(36)上并且所述整体壳体(36)配置有汇入到所述控制壳体(100)的所述内部空间(120)中的电气的穿引部(182、184、186)，所述整体壳体(36)包括压缩机壳体(42)和马达壳体(44)。
12.一种冷却设备，所述冷却设备包括根据权利要求1-11中任一项所述的冷却剂压缩机设备，其特征在于，所述冷却剂压缩机设备(30)布置在设备空间(150)中，在所述设备空间中进行关于逸出的冷却剂的监控。
13.根据权利要求12所述的冷却设备，其特征在于，给所述设备空间(150)配设冷却剂泄露报警机构(162 )并且所述冷却剂泄露报警机构(162 )借助冷却剂传感器连续地监控所述设备空间(150)。
14.根据权利要求13所述的冷却设备，其特征在于，在超过所述设备空间中与安全有关的冷却剂浓度时所述冷却剂泄露报警机构产生报警信号。
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