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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verdichtervorrichtung, wobei ein thermodynamisches System eine derartige Verdichtervorrichtung umfasst, und ein Kontrollverfahren der Ölversorgung in einer derartigen Verdichtervorrichtung.
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Das Dokument
FR 2 605 393 beschreibt ein thermodynamisches System und insbesondere ein Kühlsystem, das umfasst:
- – einen Zirkulationskreis eines Kältemittels, der aufeinanderfolgend einen Kondensator, einen Druckminderer, einen Verdampfer und eine Verdichtervorrichtung aufweist, die in Reihe verbunden sind, wobei die Verdichtervorrichtung mindestens einen ersten Verdichter mit stabiler Kapazität und einen zweiten Verdichter mit stabiler Kapazität umfasst, die parallel montiert sind, wobei jeder Verdichter einen Behälter umfasst, der einerseits einen Niederdruckabschnitt aufweist, der einen Motor und eine Ölwanne enthält, die auf dem Boden des Behälters angeordnet ist, und andererseits eine Kältemittel-Einlassöffnung, die in den Niederdruckabschnitt mündet,
- – eine Ansauglinie, die mit dem Verdampfer verbunden ist,
- – eine erste Ansaugleitung, die die Ansauglinie mit der Einlassöffnung des ersten Verdichters in Kommunikation versetzt,
- – eine zweite Ansaugleitung, die die Ansauglinie mit der Einlassöffnung des zweiten Verdichters in Kommunikation versetzt,
- – ein Drosselorgan, das in der zweiten Ansaugleitung angeordnet ist und ausgebildet, um einen Druck im Niederdruckabschnitt des ersten Verdichters aufrechtzuerhalten, der höher ist als der Druck im Niederdruckabschnitt des zweiten Verdichters, wenn der erste und zweite Verdichter gleichzeitig arbeiten,
- – eine Flusstrennvorrichtung, die zwischen der Ansauglinie und der ersten und zweiten Ansaugleitung angeordnet ist, wobei die Flusstrennvorrichtung ausgebildet ist, um den größten Teil des Kältemittels, das vom Verdampfer kommt, in Richtung des ersten Verdichters zu fördern, und
- – eine Ölstands-Ausgleichsleitung, die den Öltransfer zwischen den zwei Verdichtern begünstigt.
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Ein derartiges thermodynamisches System gewährleistet den Rückfluss des größten Teils des Öls, das vom Kältemittel in Richtung des ersten Verdichters mitgenommen wird. Aufgrund des hohen Drucks, der im Niederdruckabschnitt des ersten Verdichters (aufgrund des Vorhandenseins des Drosselorgans in der zweiten Ansaugleitung) herrscht, wird das Öl, das in der Ölwanne des ersten Verdichters vorhanden ist, über die Ölstands-Ausgleichsleitung zur Ölwanne des zweiten Verdichters derart mitgenommen, dass die Ölstände im ersten und zweiten Verdichter ausgeglichen werden.
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Eine derartige Lösung, die zwar für ein thermodynamisches System zufriedenstellend ist, das zwei Verdichter mit stabiler Kapazität aufweist, die ähnliche Kapazitäten haben, ist es überhaupt nicht für ein thermodynamisches System, das mindestens einen Verdichter mit variabler Kapazität aufweist, und insbesondere mit variable Geschwindigkeit, oder zwei Verdichtern mit stabiler Kapazität, die sehr unterschiedliche Kapazitäten haben.
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Wenn nämlich der Verdichter mit variabler Geschwindigkeit während eines bestimmten Zeitraums mit niedriger Geschwindigkeit arbeitet, beispielsweise unter oder in der Größenordnung von 30 Hz, und der zweite Verdichter arbeitet, entsteht ein Druckungleichgewicht zwischen den Ölwannen der zwei Verdichter, was einen Transfer des meisten Öls vom Verdampfer in Richtung des zweiten Verdichters verursacht und demzufolge einen erheblichen Anstieg des Ölstands in der Ölwanne des zweiten Verdichters und eine Ölerschöpfung in der Ölwanne des ersten Verdichters, was zu einer erheblichen Beschädigung dieses Letzteren führen kann.
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Gleiches gilt, wenn die zwei Verdichter eine stabile Kapazität haben und der zweite Verdichter eine Kapazität aufweist, die deutlich höher ist als die des ersten Verdichters.
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Folglich erlaubt die zuvor erwähnte Lösung nicht, ein zufriedenstellendes Gleichgewicht der Ölstände herzustellen, unabhängig vom Typ der verwendeten Verdichter und unabhängig von den Betriebsbedingungen derselben.
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diesen Nachteilen abzuhelfen.
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Das technische Problem an der Basis der Erfindung besteht also darin, eine Verdichtervorrichtung bereitzustellen, die einfach strukturiert und wirtschaftlich ist, wobei sie erlaubt, ein Gleichgewicht der Ölstände in jedem der Verdichter herzustellen, unabhängig von den Arbeitsbedingungen der Verdichtervorrichtung, und unabhängig vom Typ der verwendeten Verdichter.
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Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung eine Verdichtervorrichtung, die umfasst:
- – mindestens einen ersten Verdichter und einen zweiten Verdichter, die parallel montiert sind, wobei jeder Verdichter einen dichten Behälter umfasst, der einen Niederdruckabschnitt aufweist, der einen Motor und eine Ölwanne enthält,
- – eine Ölstands-Ausgleichsleitung, die die Ölwannen des ersten und zweiten Verdichters in Kommunikation versetzt,
- – Steuermittel, die ausgebildet sind, um das Ingangsetzen und den Stopp des ersten und zweiten Verdichters zu steuern,
dadurch gekennzeichnet, dass der erster Verdichter erste Detektionsmittel umfasst, die mit den Steuermitteln gekoppelt sind und ausgebildet, um einen Ölstand in der Ölwanne des ersten Verdichters festzustellen, und dass die Steuermittel ausgebildet sind, um einen Stopp des zweiten Verdichters zu befehlen, wenn der von den ersten Detektionsmitteln festgestellte Ölstand unter einen ersten vorbestimmten Wert fällt.
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Damit wird der zweite Verdichter angehalten, wenn der Ölstand in der Ölwanne des ersten Verdichters unter einen kritischen Wert absinkt oder fällt, was zur Folge hat, dass der Druck in der Ölwanne des zweiten Verdichters steigt und ein Rückfluss von Öl in die Ölwanne des ersten Verdichters aus der Ölwanne des zweiten Verdichters über die Ölstandsausgleichsleitung erzwungen wird.
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Die erfindungsgemäße Verdichtervorrichtung gewährleistet also einen Ausgleich der Ölstände in jedem Verdichter, unabhängig von den Betriebsbedingungen der Verdichtervorrichtung, und unabhängig vom verwendeten Verdichtertyp, und zwar mit Hilfe einfacher, kostengünstiger Ölstandsdetektionsmittel. Daneben gewährleistet die erfindungsgemäße Verdichtervorrichtung die Anwesenheit einer minimalen Ölmenge in der Ölwanne des ersten Verdichters.
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Daneben gewährleistet eine derartige Kombination der Detektionsmittel und der Steuermittel einen Ausgleich der Ölstände im ersten und zweiten Verdichter, unabhängig von der Konfiguration der Ansauglinie und der Ansaugleitungen, wodurch die Dauer des Qualifikationsprozesses der Vorrichtung deutlich verkürzt und die Verwendung von beliebigen Rohren erlaubt wird.
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Ferner ist es möglich, wenn die Detektionsmittel auf dem ersten Verdichter angeordnet werden, der eine variable Kapazität hat, den Verdichter der Verdichtervorrichtung zu schützen, der am teuersten ist und den meisten Druckänderungen in seiner Ölwanne ausgesetzt ist.
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Die Steuermittel sind in vorteilhafter Weise ausgebildet, um einen zeitweiligen Stopp des zweiten Verdichters zu befehlen, wenn der von den ersten Detektionsmitteln festgestellt Ölstand unter einen ersten vorbestimmten Wert fällt.
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Die ersten Detektionsmittel sind vorzugsweise ausgebildet, um an die Steuermittel ein Messsignal zu übertragen, das dem festgestellten Ölstand entspricht.
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Die Steuermittel weisen Signalverarbeitungsmittel auf, wie einen Mikroprozessor, die ausgebildet sind, um jedes Messsignal, das von den Detektionsmitteln erzeugt wurde, zu verarbeiten und um ein Steuersignal des Stopps des zweiten Verdichters zu senden, wenn der von den ersten Detektionsmitteln festgestellte Ölstand unter den ersten vorbestimmten Wert fällt. Die Verarbeitungsmittel sind insbesondere ausgebildet, um ein Steuersignal des Stopps des Motors des zweiten Verdichters zu senden, wenn der von den ersten Detektionsmitteln festgestellte Ölstand unter den ersten vorbestimmten Wert fällt.
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Die ersten Detektionsmittel sind beispielsweise mit Drähten oder drahtlos mit den Steuermitteln verbunden. So können die ersten Detektionsmittel beispielsweise elektrisch oder über W-LAN oder Bluetooth mit den Steuermitteln gekoppelt sein.
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Die ersten Detektionsmittel weisen beispielsweise mindestens einen Ölstandssensor oder einen Ölstandsschalter auf.
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Unter Verdichter mit variabler Kapazität wird jeder Verdichter verstanden, der einen variablen Ansaug-Durchfluss (oder mehrere Durchflüsse) des Verdichters für einen selben Betriebspunkt (ein Betriebspunkt entspricht einem bestimmten Ansaugdruck, einer bestimmten Ansaugtemperatur und einem bestimmten Förderdruck) aufweist. Zu den bekannten technischen Lösungen zur Umsetzung eines Verdichters mit variabler Kapazität zählen beispielsweise:
- – ein Verdichter, der von einem Motor mit variabler Geschwindigkeit angetrieben wird,
- – ein Verdichter, der von einem Motor mit 2 Geschwindigkeiten angetrieben wird (Typ Motor mit 2/4 Polen),
- – ein Verdichter, der von einem Motor mit stabiler Geschwindigkeit angetrieben wird, plus ein Getriebe,
- – ein Verdichter, der von einem Motor mit stabiler Geschwindigkeit angetrieben wird, plus ein Planetengetriebezug,
- – ein Verdichter mit Ausflussventilen, die einen internen Verdichterbypass öffnen oder schließen,
- – ein Verdichter mit vielen Verdichtereinheiten, von denen einige entkoppelbar sind,
- – ein Verdichter mit interner Mechanik für eine unregelmäßige Verdichtung.
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In vorteilhafter Weise sind die Steuermittel ausgebildet, um das Wiederingangsetzen des zweiten Verdichters zu befehlen, wenn eine nach einem Stopp des zweiten Verdichters infolge der Detektion eines Ölstands unter dem ersten vorbestimmten Wert vorbestimmte Bedingung erfüllt ist.
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Gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung sind die Steuermittel ausgebildet, um das Wiederingangsetzen des zweiten Verdichters nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitraums zu befehlen. Der vorbestimmte Zeitraum kann in der Größenordnung von einigen Sekunden sein, beispielsweise 2 bis 3 Sekunden, oder wenigstens unter einigen Minuten und beispielsweise unter 1 Minute.
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Gemäß einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung sind die Steuermittel ausgebildet, um das Wiederingangsetzen des zweiten Verdichters zu befehlen, wenn der von den ersten Detektionsmittel festgestellte Ölstand einen zweiten vorbestimmten Wert erreicht, der höher ist als der erste vorbestimmte Wert.
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Gemäß einer dritten Ausführungsvariante der Erfindung umfasst die Verdichtervorrichtung zweite Detektionsmittel, die ausgebildet sind, um einen Ölstand in der Ölwanne des zweiten Verdichters festzustellen, wobei die Steuermittel ausgebildet sind, um das Wiederingangsetzen des zweiten Verdichters zu befehlen, wenn der Ölstand von den zweiten Detektionsmitteln festgestellte Ölstand einen dritten vorbestimmten Wert erreicht.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind die Steuermittel ausgebildet, um eine Erhöhung der Kapazität des ersten Verdichters auf einen maximalen Kapazitätswert zu befehlen, wenn der von den ersten Detektionsmitteln festgestellte Ölstand innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums mindestens zwei Mal unter den ersten vorbestimmten Wert fällt. Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung sind die Steuermittel ausgebildet, um eine Erhöhung der Kapazität des ersten Verdichters auf einen maximalen Kapazitätswert zu befehlen, wenn der von den ersten Detektionsmitteln festgestellte Ölstand innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums ab dem Wiederingangsetzen des zweiten Verdichters nach einem Stopp des zweiten Verdichters aufgrund der Detektion eines Ölstands unter dem ersten vorbestimmten Wert unter den ersten vorbestimmten Wert fällt. Gemäß dieser ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung verursacht die erhebliche Erhöhung der Kapazität des ersten Verdichters einen erheblichen Rückfluss von Öl, das im Zirkulationskreis des thermodynamischen Systems gefangen ist, zur Verdichtervorrichtung, und gewährleistet einen zufriedenstellenden Ölstand im ersten und zweiten Verdichter.
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Jedoch kann bei einer erheblichen Ölleckage innerhalb des thermodynamischen Systems auch eine signifikante Erhöhung der Kapazität des ersten Verdichters nicht ausreichend sein, um einen zufriedenstellenden Ölrückfluss zur Verdichtervorrichtung zu gewährleisten. Um einem derartigen Nachteil abzuhelfen, kann die Verdichtervorrichtung Alarmmittel umfassen, die ausgebildet sind, um ein Alarmsignal zu senden, wenn der von den ersten Detektionsmitteln festgestellte Ölstand innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums mindestens zwei Mal unter den ersten vorbestimmten Wert fällt, oder wenn der von den ersten Detektionsmitteln festgestellte Ölstand innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums ab dem Wiederingangsetzen des zweiten Verdichters nach einem Stopp des zweiten Verdichters aufgrund der Feststellung eines Ölstands unter dem ersten vorbestimmten Wert unter den ersten vorbestimmten Wert fällt. Damit können die zentrale Automatik des thermodynamischen Systems und/oder ein Bediener über einen Fehler in der Verdichtervorrichtung informiert werden und die Entscheidung fällen, das thermodynamische System zu stoppen, um jedwede Beschädigung desselben zu vermeiden.
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Vorzugsweise weist die Ölstands-Ausgleichsleitung mindestens einen ersten Endabschnitt auf, der in den Behälter von einem des ersten und zweiten Verdichters hineinragt, wobei der erste Endabschnitt eine Endwand aufweist, die sich quer zur Längsrichtung des ersten Endabschnitts erstreckt, und eine Öffnung, die über der Endwand derart eingearbeitet ist, dass, wenn sich der Ölstand in der Ölwanne des Verdichters, in die der erste Endabschnitt hineinragt, über der oberen Ebene der Endwand erstreckt, Öl durch die Öffnung in Richtung des anderen Verdichters fließt. Vorzugsweise ragt der erste Endabschnitt in den Behälter des zweiten Verdichters hinein.
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Die Ölstands-Ausgleichsleitung weist vorzugsweise einen zweiten Endabschnitt auf, der in den Behälter des anderen des ersten und zweiten Verdichters hineinragt, wobei der zweite Endabschnitt eine Endwand aufweist, die sich quer zur Längsrichtung des zweiten Endabschnitts erstreckt, und eine Öffnung, die über der Endwand des zweiten Endabschnitts derart eingearbeitet ist, dass, wenn sich der Ölstand in der Ölwanne des Verdichters, in die der zweite Endabschnitt hineinragt, über der oberen Ebene der Endwand des zweiten Endabschnitts erstreckt, Öl durch die Öffnung des zweiten Endabschnitts in Richtung des anderen Verdichters fließt.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist mindestens einer des ersten und zweiten Endabschnitts eine Ölrückflussöffnung auf, die sich unter der oberen Ebene der Endwand des Endabschnitts befindet.
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Jeder des ersten und zweiten Verdichters ist beispielsweise ein Scroll-Verdichter.
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Vorzugsweise weist jeder Verdichter eine Kältemittel-Einlassöffnung auf, die in den Niederdruckabschnitt des Verdichters mündet.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Verdichtervorrichtung eine Ansauglinie, die dazu bestimmt ist, mit einem Verdampfer verbunden zu sein, wobei eine erste Ansaugleitung die Ansauglinie mit der Kältemittel-Einlassöffnung des ersten Verdichters in Kommunikation versetzt, und eine zweite Ansaugleitung die Ansauglinie mit der Kältemittel-Einlassöffnung des zweiten Verdichters in Kommunikation versetzt.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die zweite Ansaugleitung Reduziermittel des Kältemittel-Fließquerschnitts in der zweiten Ansaugleitung. Die Reduziermittel sind in vorteilhafter Weise derart ausgebildet, dass der Kältemittel-Fließquerschnitt auf Ebene der Reduziermittel kleiner ist als der Kältemittel-Reduzierquerschnitt auf Ebene der Einlassöffnung des zweiten Verdichters.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung könnte die Verdichtervorrichtung eine Vielzahl zweiter Verdichter und eine Druckausgleichsleitung umfassen, die ausgebildet ist, um die Niederdruckabschnitte der zweiten Verdichter zu verbinden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein thermodynamisches System, das einen Zirkulationskreis eines Kältemittels umfasst, der aufeinanderfolgend einen Kondensator, einen Druckminderer, einen Verdampfer und eine erfindungsgemäße Verdichtervorrichtung aufweist, die in Reihe verbunden sind.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Kontrollverfahren der Ölversorgung in einer Verdichtervorrichtung, die mindestens einen ersten Verdichter und einen zweiten Verdichter umfasst, die parallel montiert sind, wobei jeder Verdichter einen dichten Behälter umfasst, der einen Niederdruckabschnitt aufweist, der einen Motor und eine Ölwanne enthält, wobei der erster Verdichter ein Verdichter mit variabler Kapazität ist, wobei das Kontrollverfahren die Schritte umfasst, die darin bestehen:
- – Steuern des Ingangsetzens des ersten und zweiten Verdichters,
- – Feststellen eines Ölstands in der Ölwanne des ersten Verdichters, und
- – Steuern eines Stopps des zweiten Verdichters und Erhöhen der Kapazität des ersten Verdichters, beispielsweise bis auf einen vorbestimmten Kapazitätswert, wenn der in der Ölwanne des ersten Verdichters festgestellte Ölstand unter einen ersten vorbestimmten Wert fällt.
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Diese Anordnungen erlauben, den Rückfluss von Öl in die Ölwanne des ersten Verdichters zu begünstigen, wobei dabei der Kapazitätsverlust der Verdichtervorrichtung aufgrund des Stopps des zweiten Verdichters mindestens teilweise ausgeglichen wird.
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Der Detektionsschritt wird vorzugsweise mit Hilfe von Detektionsmitteln durchgeführt, die auf dem ersten Verdichter angeordnet sind.
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In vorteilhafter Weise besteht der Steuerschritt des Stopps des zweiten Verdichters darin, einen zeitweiligen Stopp des zweiten Verdichters zu befehlen.
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Das Kontrollverfahren umfasst in vorteilhafter Weise einen Schritt, der darin besteht, das Wiederingangsetzen des zweiten Verdichters zu befehlen, wenn eine nach einem Stopp des zweiten Verdichters infolge der Detektion eines Ölstands unter dem ersten vorbestimmten Wert vorbestimmte Bedingung erfüllt ist.
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Die vorbestimmte Bedingung kann ein Ablauf eines vorbestimmten Zeitraums sein oder auch eine Detektion eines zweiten vorbestimmten Werts des Ölstands in der Ölwanne des erster Verdichters, wobei der zweite vorbestimmte Wert größer als der erste vorbestimmte Wert ist.
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Das Kontrollverfahren umfasst in vorteilhafter Weise ferner einen Schritt, der darin besteht, die Kapazität des ersten Verdichters auf einem vorbestimmten Kapazitätswert zu halten, bis die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist.
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Das Kontrollverfahren umfasst in vorteilhafter Weise ferner einen Schritt, der darin besteht, die Kapazität des ersten Verdichters zu reduzieren, wenn die vorbestimmte Bedingung derart erfüllt ist, dass die Kapazität der Verdichtervorrichtung dem tatsächlichen Kältebedarf entspricht.
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Gemäß einer ersten Umsetzungsform der Erfindung umfasst das Kontrollverfahren einen Schritt, der darin besteht, eine Erhöhung der Kapazität des ersten Verdichters auf einen maximalen Kapazitätswert zu befehlen, wenn der in der Ölwanne des ersten Verdichters festgestellte Ölstand innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums mindestens zwei Mal unter den ersten vorbestimmten Wert fällt. Gemäß einer zweiten Umsetzungsform der Erfindung umfasst das Kontrollverfahren einen Schritt, der darin besteht, eine Erhöhung der Kapazität des ersten Verdichters auf einen maximalen Kapazitätswert zu befehlen, wenn der in der Ölwanne des ersten Verdichters festgestellte Ölstand innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums ab dem Wiederingangsetzen des zweiten Verdichters nach einem Stopp des zweiten Verdichters aufgrund der Detektion eines Ölstands unter dem ersten vorbestimmten Wert unter den ersten vorbestimmten Wert fällt. Bei dieser ersten und zweiten Umsetzungsform umfasst das Verfahren ferner einen Schritt, der darin besteht, die Kapazität des ersten Verdichters während eines vorbestimmten Zeitraums auf dem maximalen Kapazitätswert zu halten.
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Gemäß einer Umsetzungsform der Erfindung umfasst das Kontrollverfahren einen Schritt, der darin besteht, ein Alarmsignal zu senden, wenn der in der Ölwanne des ersten Verdichters festgestellte Ölstand mindestens zwei Mal innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums unter den ersten vorbestimmten Wert fällt, oder wenn der in der Ölwanne des ersten Verdichters festgestellte Ölstand innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums ab dem Wiederingangsetzen des zweiten Verdichters nach einem Stopp des zweiten Verdichter aufgrund der Detektion eines Ölstands unter dem ersten vorbestimmter Wert unter den ersten vorbestimmten Wert fällt.
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Die Erfindung wird auf jeden Fall mit Hilfe der folgenden Beschreibung, die sich auf die schematische Zeichnung in der Anlage bezieht, gut verstanden werden, wobei diese als nicht beschränkendes Beispiel eine Ausführungsform dieser Verdichtervorrichtung darstellt.
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1 ist eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen thermodynamischen Systems.
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2 ist eine perspektivische Ansicht einer Verdichtervorrichtung des thermodynamischen Systems der 1.
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3 ist eine schematische Schnittansicht der Verdichtervorrichtung von 2.
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4a und 4b sind jeweils perspektivische und Draufsichten eines Endabschnitts einer Ölstands-Ausgleichsleitung der Verdichtervorrichtung von 2.
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Die 1 zeigt schematisch die Hauptkomponenten eines thermodynamischen Systems 1. Das thermodynamische System 1 kann ein Kühlsystem sein, wie ein reversibles Kühlsystem.
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Das thermodynamische System 1 umfasst einen Zirkulationskreis 2 eines Kältemittels, der aufeinanderfolgend einen Kondensator 3, einen Druckminderer 4, einen Verdampfer 5 und eine Verdichtervorrichtung 6 umfasst, die in Reihe verbunden sind.
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Die Verdichtervorrichtung 6 umfasst einen ersten Verdichter mit variabler Kapazität 7, und insbesondere mit variabler Geschwindigkeit, und einen zweiten Verdichter mit stabiler Kapazität 8, und insbesondere mit stabiler Geschwindigkeit, die parallel montiert sind. Jeder Verdichter 7, 8 ist beispielsweise ein Scroll-Verdichter. Jeder Verdichter 7, 8 umfasst einen Körper 9, der einen Niederdruckabschnitt 11 aufweist, der einen Motor 12 und eine Ölwanne 13 enthält, die auf dem Boden des Körpers 9 angeordnet ist, und einen Hochdruckabschnitt 14, der über dem Niederdruckabschnitt 11 angeordnet ist und eine Verdichterstufe enthält.
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Der Körper 9 jedes Verdichters 7, 8 weist ferner eine Kältemittel-Einlassöffnung 15 auf, die in einen oberen Abschnitt des Niederdruckabschnitts 11 mündet, eine Ausgleichsöffnung 16, die in die Ölwanne 13 mündet und eine Förderöffnung 17, die in den Hochdruckabschnitt 14 mündet.
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Die Verdichtervorrichtung 6 umfasst ebenfalls eine mit dem Verdampfer 5 verbundene Ansauglinie 19, wobei eine erste Ansaugleitung 21 die Ansauglinie 19 mit der Einlassöffnung 15 des ersten Verdichters 7 in Kommunikation versetzt und eine zweite Ansaugleitung 22 die Ansauglinie 19 mit der Einlassöffnung 15 des zweiten Verdichters 8 in Kommunikation versetzt. Jede Ansaugleitung 21, 22 umfasst jeweils ein Ansaugrohr 21a, 22a, das an die Ansauglinie 19 angeschlossen ist, und einen Anschlussstutzen 21b, 22b, der an die entsprechende Einlassöffnung 15 angeschlossen ist.
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Wie auf der 3 gezeigt, umfasst die zweite Ansaugleitung 22 Reduziermittel des Kühlgasfließquerschnitts in die Ansaugleitung. Die Reduziermittel sind derart ausgebildet, dass der Fließquerschnitt des Kühlgases auf Ebene der Reduziermittel kleiner ist als der Fließquerschnitt des Kühlgases auf Ebene der Einlassöffnung 15 des zweiten Verdichters 8. Die Reduziermittel sind in vorteilhafter Weise in der Nähe der Einlassöffnung 15 des zweiten Verdichters 8 angeordnet.
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Die Reduziermittel umfassen vorzugsweise einen ringförmigen Ring 23, der in der zweiten Ansaugleitung 22 befestigt ist, beispielsweise durch Löten oder Quetschen. Der ringförmige Ring 23 weist eine im Verhältnis zur Wand der zweiten Ansaugleitung 22 zentrierte durchgängige Längsöffnung auf. Es ist darauf hinzuweisen, dass der Außendurchmesser des ringförmigen Rings 23 etwa dem Innendurchmesser des Umleitungsrohrs 22a der zweiten Ansaugleitung 22 entspricht.
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Gemäß einer auf den Figuren nicht dargestellten Ausführungsvariante könnte der ringförmige Ring 23 im Anschlussstutzen 22b der zweiten Ansaugleitung 22 befestigt sein.
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Die Verdichtervorrichtung 6 umfasst ferner eine Ölstands-Ausgleichsleitung 24, die die ersten Ausgleichsöffnungen 16 des ersten und zweiten Verdichters 7, 8 verbindet und damit die Ölwannen 13 des ersten und zweiten Verdichters in Kommunikation versetzt.
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Die Verdichtervorrichtung 6 umfasst ebenfalls eine Förderlinie 26, die mit dem Kondensator 3 verbunden ist, wobei eine erste Förderleitung 27 die Förderlinie 26 mit der Förderöffnung 17 des ersten Verdichters 7 in Kommunikation versetzt und eine zweite Förderleitung 28 die Förderlinie 26 mit der Förderöffnung 17 des zweiten Verdichters 8 in Kommunikation versetzt.
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Die Verdichtervorrichtung 6 umfasst weiterhin Steuermittel 29, die einerseits ausgebildet sind, um selektiv das Umschalten jeweils des ersten und zweiten Verdichters 7, 8 zwischen einem Betriebsmodus und einem Stoppmodus zu befehlen und andererseits, um die Geschwindigkeit des Motors 12 des ersten Verdichters 7 zwischen einer minimalen Geschwindigkeit und einer maximalen Geschwindigkeit zu modulieren.
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Der erste Verdichter 7 umfasst Detektionsmittel 30, die ausgebildet sind, um einen Ölstand in der Ölwanne 13 des ersten Verdichters 7 festzustellen. Die Detektionsmittel 30 umfassen beispielsweise einen Ölstandssensor oder einen Ölstandsschalter. Die Detektionsmittel 30 sind mit den Steuermitteln 29 beispielsweise drahtgebunden oder drahtlos verbunden. So können die Detektionsmittel 30 beispielsweise elektrisch oder über W-LAN oder Bluetooth mit den Steuermitteln 29 gekoppelt sein.
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Die Detektionsmittel 30 sind ausgebildet, um an die Steuermittel 29 ein Messsignal zu übertragen, das dem festgestellten Ölstand entspricht. Die Steuermittel 29 weisen Signalverarbeitungsmittel auf, wie einen Mikroprozessor, die ausgebildet sind, um jedes Messsignal, das von den Detektionsmitteln 30 erzeugt wurde, zu verarbeiten und um ein Steuersignal des Stopps des Motors 12 des zweiten Verdichters 8 zu senden, wenn der von den Detektionsmitteln 30 festgestellte Ölstand unter den ersten vorbestimmten Wert fällt.
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Die Steuermittel 29 sind ferner ausgebildet, um das Wiederingangsetzen des zweiten Verdichters 8 zu befehlen, wenn eine nach einem Stopp des zweiten Verdichters 8 infolge der Detektion eines Ölstands unter dem ersten vorbestimmten Wert vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Die vorbestimmte Bedingung kann ein Verstreichen eines vorbestimmten Zeitraums sein oder auch eine Detektion eines zweiten vorbestimmten Werts des Ölstands durch die Detektionsmittel 30, wobei der zweite vorbestimmte Wert größer als der erste vorbestimmte Wert ist.
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Die Steuermittel 29 sind ebenfalls ausgebildet, um eine Erhöhung der Geschwindigkeit des ersten Verdichters 7 bis auf einen vorbestimmten Geschwindigkeitswert zu befehlen, wenn der von den Detektionsmitteln 30 festgestellte Ölstand unter den ersten vorbestimmten Wert fällt, und um die Geschwindigkeit des ersten Verdichters 7 auf dem vorbestimmten Geschwindigkeitswert zu halten, bis die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind die Steuermittel 29 ausgebildet, um eine Erhöhung der Geschwindigkeit des ersten Verdichters 7 auf die maximale Geschwindigkeit desselben zu befehlen, wenn der von den Detektionsmitteln 30 festgestellte Ölstand innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums mindestens zwei Mal unter den ersten vorbestimmten Wert fällt.
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Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung sind die Steuermittel 29 ausgebildet, um eine Erhöhung der Geschwindigkeit des ersten Verdichters 7 auf die maximale Geschwindigkeit desselben zu befehlen, wenn der von den Detektionsmitteln 30 festgestellte Ölstand innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums ab dem Wiederingangsetzen des zweiten Verdichters 8 nach einem Stopp desselben aufgrund der Detektion eines Ölstands unter dem ersten vorbestimmten Wert unter den ersten vorbestimmten Wert fällt.
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Die Verdichtervorrichtung 6 kann ebenfalls Alarmmittel umfassen, die ausgebildet sind, um ein Alarmsignal zu senden, wenn der von den Detektionsmitteln 30 festgestellte Ölstand innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums mindestens zwei Mal unter den ersten vorbestimmten Wert fällt, oder wenn der von den Detektionsmitteln 30 festgestellte Ölstand innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums ab dem Wiederingangsetzen des zweiten Verdichters 8 nach einem Stopp desselben aufgrund der Feststellung eines Ölstands unter dem ersten vorbestimmten Wert unter den ersten vorbestimmten Wert fällt.
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Gemäß einer Ausführungsvariante der Verdichtervorrichtung 6, die auf den 4a und 4b dargestellt ist, weist die Ölstands-Ausgleichsleitung 24 zwei Endabschnitte 31 auf, die jeweils in den Behälter 9 des ersten Verdichters 7 und in den Behälter 9 des zweiten Verdichters 8 hineinragen. Jeder Endabschnitt 31 weist eine Endwand 32 auf, die sich quer zur Längsrichtung des Endabschnitts 31 erstreckt und eine Öffnung 33, die über der Endwand 32 derart eingearbeitet ist, dass, wenn sich der Ölstand in der Ölwanne 13 des Verdichters, in die der Endabschnitt 31 mündet, über der oberen Ebene der Endwand 32 erstreckt, Öl durch die Öffnung 33 in Richtung des anderen Verdichters fließt. Vorzugsweise erstreckt sich jede Öffnung 33 über einen Abschnitt der Seitenwand 34 des entsprechenden Endabschnitts 31.
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Jeder Endabschnitt 31 weist ferner eine Ölrückflussöffnung 35 auf, die sich unter der oberen Ebene der Endwand 32 des Endabschnitts 31 befindet. Diese Position jeder Ölrückflussöffnung 35 erlaubt, einen Ölstau jenseits einer vorbestimmten Ebene im Behälter jedes Verdichters 7, 8 zu verhindern.
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Jetzt wird das Kontrollverfahren der Ölversorgung in der erfindungsgemäßen Verdichtervorrichtung 6 beschrieben. Das Kontrollverfahren umfasst die Schritte, die darin bestehen:
- – Befehlen des Ingangsetzens des ersten und zweiten Verdichters 7, 8 mit Hilfe der Steuermittel 29,
- – Feststellen eines Ölstands in der Ölwanne 13 des ersten Verdichters 7 mit Hilfe der Detektionsmittel 30,
- – Befehlen des zeitweiligen Stopps des zweiten Verdichters 8 und Erhöhen der Geschwindigkeit des ersten Verdichters 7 mit Hilfe der Steuermittel 29, wenn der in der Ölwanne 13 des ersten Verdichters 7 festgestellte Ölstand unter den ersten vorbestimmten Wert fällt,
- – Aufrechterhalten der Geschwindigkeit des ersten Verdichters 7 auf einem vorbestimmten Geschwindigkeitswert, bis die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, und
- – Befehlen des Wiederingangsetzens des zweiten Verdichters 8 und Reduzieren der Geschwindigkeit des ersten Verdichters 7 mit Hilfe der Steuermittel 29, wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist.
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Das Kontrollverfahren kann ferner einen Schritt umfassen, der darin besteht, eine Erhöhung der Geschwindigkeit des ersten Verdichters 7 auf die maximale Geschwindigkeit desselben zu befehlen, wenn der von den ersten Detektionsmitteln 30 festgestellte Ölstand innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums mindestens zwei Mal unter den ersten vorbestimmten Wert fällt, oder wenn der von den ersten Detektionsmitteln 30 festgestellte Ölstand innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums ab dem Wiederingangsetzen des zweiten Verdichters 8 nach einem Stopp desselben aufgrund der Detektion eines Ölstands unter dem ersten vorbestimmten Wert unter den ersten vorbestimmten Wert fällt. Das Kontrollverfahren umfasst damit ebenfalls einen Schritt, der darin besteht, die maximale Geschwindigkeit des ersten Verdichters 7 während eines vorbestimmten Zeitraums zu halten.
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Das Kontrollverfahren kann ebenfalls einen Schritt umfassen, der darin besteht, ein Alarmsignal zu senden, wenn der in der Ölwanne 13 des ersten Verdichters 7 festgestellte Ölstand mindestens zwei Mal innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums unter den ersten vorbestimmten Wert fällt, oder wenn der in der Ölwanne 13 des ersten Verdichters 7 festgestellte Ölstand innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums ab dem Wiederingangsetzen des zweiten Verdichters 8 nach einem Stopp desselben aufgrund der Detektion eines Ölstands unter dem ersten vorbestimmter Wert unter den ersten vorbestimmten Wert fällt.
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Es versteht sich von selbst, dass sich die Erfindung nicht auf die hier oben beispielhaft beschriebene eine Ausführungsform dieser Verdichtungsvorrichtung beschränkt, sondern ganz im Gegenteil alle Ausführungsvarianten umfasst.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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