DE1915174A1

DE1915174A1 - Automatic compressor oil-level equalisation - in multiple coolant compressor units

Info

Publication number: DE1915174A1
Application number: DE19691915174
Authority: DE
Inventors: Rolf Seidel
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1969-03-25
Filing date: 1969-03-25
Publication date: 1970-12-17

Abstract

When the oil in the crank-case of the compressor reaches a nominal high-point a three-way magnetic valve, connected to the pressure-line of the lubricant-oil pump, is actuated. Excess oil is led off into the oil-distribution line, which then supplies the oil over-flow to the crank-case of the compressor showing a low oil level.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Verdichter-Ölspiegelaugleich in mehrere Kältemittelverdichter mit eingebauten Schmierölpumpen umfassenden Kälteanlagen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Verdichter-Ölspiegelausgleich in mehrere Kältemittelverdichter mit eingebauten Schmierölpumpen umfassenden Kälteanlagen. Method and device for automatic compressor oil level matching in refrigeration systems comprising several refrigerant compressors with built-in lubricating oil pumps The invention relates to a method and a device for automatic compressor oil level compensation in refrigeration systems comprising several refrigerant compressors with built-in lubricating oil pumps.

Der Clwurf, d.i. diejenige Ulmenge, die aus dem Kurbelgehäuse Uber die Zylinder in die Kältemittel-Druckleitung gelangt, ist selbst bei Verdichtern gleicher Bauart unterschiedlich. Von einem Ölabscheider in der Kältemittel-Druckleitung werden - je nach dessen Qualität - 80 bis 90 % des Öles aus dem Förderstrom ausgeschieden und sofort dem Kurbelgehäuse wieder zugeführt. Der Reat wandert in den Kreislauf ab und muß aus dem Kältemittel-Verdampfer wieder in die Kurbelgehäuse der einzelnen Verdichter zurUckgefUhrt werden. Da auch diese Abwanderung unterschiedlich, und unkontrollierbar ist, besteht keine Möglichkeit, jedem Verdichter beispielsweise mit dem Saugstrom diejenige Ölmenge wieder zuzufUhren, die abgewandert ist. So kann es vorkommen, daß ein Verdichter mit Öl überfüllt wird, während ein anderer unter Ölmangel leidet. The Throw, i.e. the amount of Ul that comes out of the crankcase the cylinder gets into the refrigerant pressure line is even with compressors same design different. From an oil separator in the refrigerant pressure line Depending on its quality, 80 to 90% of the oil is separated from the flow and immediately fed back to the crankcase. Of the Reat wanders in the circuit and must from the refrigerant evaporator back into the crankcase of the individual compressors. Since this migration is also different, and is uncontrollable, there is no way any compressor for example to supply that amount of oil with the suction flow that has migrated. So can it can happen that one compressor is overfilled with oil while another is under Oil starvation suffers.

Der automatische Ölausgleich bzw. die gleichmäßige Verteilung aus s.B. Austreibern und/oder Abscheidern zurUckgewonnenen Öles zwischen den einzelnen Verdichtern einer KElteanlage bereitet erhebliche Schwierigkeiten. Die bisher bkannten Methoden arbeiten nur unter ganz bestimmten Voraussetzungen zuverlässig. Bei allen bekannten Methoden ist es erforderlich, daß in den Kurbelgehäusen der einzelnen Verdichter unbedingt möglichst gleiche DrUcke erreicht werden, was in den meisten Fällen einen nicht unerheblichen Aufwand an zusätzlichen Leitungen und Ventilen bzw. eine Überdimenssionierung der Saugleitungen und der Saugabsperrventile der Verdichtet bedeutet. The automatic oil equalization or the even distribution s.B. Expellers and / or separators of recovered oil between the individual Compressing a refrigeration system causes considerable difficulties. The ones known so far Methods only work reliably under very specific conditions. At all known methods, it is necessary that in the crankcase of each Compressors necessarily achieve the same pressures as possible, which in most Cases a not inconsiderable expense of additional lines and valves or an overdimensioning of the suction lines and the suction shut-off valves of the Dense means.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, die einen Ölspiegelausgleich in den verschiedenen Verdichtern ermöglicht, wobei in deren Kurbelgehäusen unterschiedliche DrUcke herrschen können. The invention was based on the object of a method and a To develop a device that balances the oil level in the various compressors made possible, whereby different pressures can prevail in their crankcases.

so daß also die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden.so that the disadvantages described above are avoided.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß bei Erreichung des vorgegebenen Höchststandes des Öles im Kurbelgehäuse eines Verdichters mittels eines darin angebrachten Niveauschalters ein Dreiwege-Magnetventil in Verbindung mit der Druckleitung der Schmierölpumpe betätigt wird, das einen Ölüberschuß in eine Ölverteilerleitung abströmen läßt, die das Uberschußöl ilber mindestens ein entsprechendes, in der entgegengesetzten Schaltstellung befindliches Dreiwege-Magnetventil dem Kurbelgehäuse eines Verdichters mit geringerem Ölstand zuführt. This object is achieved according to the invention in that when the specified maximum level of the oil in the crankcase of a compressor is reached a three-way solenoid valve is connected by means of a level switch installed in it is actuated with the pressure line of the lubricating oil pump, which contains an excess of oil in an oil distribution line can flow off, which the excess oil ilover at least one corresponding three-way solenoid valve in the opposite switching position the crankcase of a compressor with a lower oil level.

Anhand einer schematischen Zeichnung soll nunmehr die erfindungsgemäße Methode und Vorrichtung im einzelnen beispielsweise näher erläutert werden. Based on a schematic drawing, the inventive Method and device are explained in detail, for example, in detail.

Zu der hier dargestellten Kälteanlage gehören die Verdichter 1,2 und 5. Sie besitzen jeweils eingebaute Schmierölpumpen 11, 12 und 13, Im Kurbelgehäuse der einzelnen Verdichter sind N;veauschalter 21, 22 und 25 angeordnet, die bei Uberschreitung eines Maximalniveaus an die Öldruckleitung angeschlossene Dreiwegeventile 31, 52 und j) in der Weise betätigen, daß sie eine Verbindung zwischen del Öldruckleitung und einer Verbindungsleitung 6 herstellen. Vor das Dreiwege-Magnetventil kann zweckmäßig noch ein RUckschlagventil 41, 42 und 43 eingebaut sein, um mit Sicherheit eine RUckströmung von Ul aus der Oldruckleitung eines anderen-Verdichters zu verhindern. Das Uberschußöl wird auf diese leise durch die Verteilerleitung 6 auf andere Verdichter verteilt, die unter Ölmangel leiden, bei denen in diesem Beispiel infolgedessen das Magnetventil si S stromlos ist, so daß das U1 iber Rückschlagventile 51 5, und 5, jeweils in die betreffenden Kurbelgehäuse 71, 7 und 7» abfließen kann. The compressors 1, 2 belong to the refrigeration system shown here and 5. They each have built-in lubricating oil pumps 11, 12 and 13, in the crankcase of the individual compressors, N; level switches 21, 22 and 25 are arranged three-way valves 31, 52 connected to the oil pressure line at a maximum level and j) operate in such a way that they establish a connection between the oil pressure line and a connecting line 6. Before the three-way solenoid valve can be useful a non-return valve 41, 42 and 43 must be installed to ensure a backflow to prevent Ul from the oil pressure line of another compressor. The excess oil will on this quietly distributed through the distribution line 6 to other compressors that suffer from a lack of oil, in which, in this example, the solenoid valve si S is de-energized, so that the U1 iber check valves 51 5, and 5, each in the relevant crankcases 71, 7 and 7 »can flow off.

In der Öldruckleitung, die normalerweise über einen Ölkühler 81, 82 und 83 zu den einzelnen Schmierstellen geführt ist, wird mit Vorteil nach der Anschlußstelle der Dreiwege-Magnetventile 31-3 ein federbelastetes Rückschalgventil eingeschaltet, das den Öldruck in der Leitung Uber den Ölkühler a 81 9 soweit erhöht, daß Öl von einem Verdichter mit niedrigem Kurbelgehäusedruck in einen Verdichter mit hohem Kurbelgehäusedruck über das Dreiwege-Magnetventil 31-3 gefördert werden kann. Dic einzelnen federbelasteten Rückschlagventile 91 3 werden dabei jeweils auf etwa gleiches Druckniveau von vornherein eingestellt. In the oil pressure line, which is normally via an oil cooler 81, 82 and 83 is led to the individual lubrication points, is advantageously after the Connection point of the three-way solenoid valves 31-3 is a spring-loaded non-return valve switched on, which increases the oil pressure in the line via the oil cooler a 81 9 so far, that oil from a compressor with low crankcase pressure into a compressor be conveyed with high crankcase pressure via the three-way solenoid valve 31-3 can. The individual spring-loaded check valves 91 3 are each set to approximately the same pressure level from the start.

Die Rückschlagventile 51-3 sorgen dabei dafür, daß eine Öldruckströmung aus einem Kurbelgehäuse mit höherem Druck in die Verbindungsleitung nicht erfolgen kann. The check valves 51-3 ensure that an oil pressure flow from a crankcase with a higher pressure into the connecting line can.

Zur Erhöhung der Funktionssicherheit ist an die blverteilerleitung 6 Uber ein bei Ölmangel oder -übersehuß aller Verdichter geöffnetes Magnetventil 12 ein Öldruckbehälter 11 an seinem Unterteil angeschlossen, dessen Oberteil Uber ein Dreiwege- Magnetventil 13 bei ÖIüberschuß aller Verdichter an die Kurbelgehäuse 71 3 bzw. bei Ölmangel aller Verdichter an mindestens einer der Kältemittel-Druckleitungen 141 3 der Verdichter angeschlossen ist. To increase the functional reliability, the distribution line is to be used 6 Via a solenoid valve that is opened in the event of a lack or excess of oil in all compressors 12, an oil pressure vessel 11 is connected to its lower part, the upper part of which is Uber a three-way Solenoid valve 13 on when there is excess oil in all compressors the crankcase 71 3 or, if there is a lack of oil in all compressors, at least one of the Refrigerant pressure lines 141 3 of the compressor is connected.

In den Kältemittel-Druckleitungen von den einzelnen Verdichtern sind noch Ölabscheider 14'1-3 eingebaut, die zur RUckfUhrung des im Kältemittel tropfenförmig mitgeführten Öles über ein niveaugesteuertes Magnetventil 14''1-3 in das Kurbelgehäuse des betreffenden Verdichters 71-3 3 dienen. Das nebel- und dampfförmige Öl geht mit dem Kältemittel in den Kreislaur und muß aus dem Kältemittelverdampfer separat in die Kurbelgehäuse der einzelnen Verdichter zurückgefUhrt werden, woraus sich die durch die vorliegende Erfindung zu lösenden Verteilungsschwierigkeiten ergeben. There are in the refrigerant pressure lines from the individual compressors Oil separator 14'1-3 still installed, which is used to return the in the refrigerant drop-shaped entrained oil into the crankcase via a level-controlled solenoid valve 14''1-3 of the compressor in question 71-3 3 are used. The mist and vaporous oil goes with the refrigerant in the circuit and must be separated from the refrigerant evaporator be fed back into the crankcase of the individual compressor, from which give the distribution difficulties to be solved by the present invention.

Die Öldruckleitungen-von der Schmierölpumpe zum Dreiwege-Magnetventil, FUlleitung vom Dreiwege-Magnetventil zum Kurbelgehäuse des Verdichters und der Öffnungsquerschnitt des Dreiwege-Magnetventils mUseen dabei so dimensioniert sein, daß nicht mehr als der Uberschuß der Fördermenge der Schmierölpumpe abgegeben wird. The oil pressure lines - from the lubricating oil pump to the three-way solenoid valve, FUlline from the three-way solenoid valve to the crankcase of the compressor and the opening cross-section of the three-way solenoid valve must be dimensioned so that no more than the excess of the delivery rate of the lubricating oil pump is released.

Infolge der Wirkungsweise eines Kolbenverdichters ist die Öloberfläche im Kurbelgehäuse ständig etwas bewegt, so daß in der Nähe des Schaltpunktes die Kontakte des Niveauschalters häufig öffnen und schließen. Um diese Schalthäufigkeit nicht auf die Magnetventile zu Ubertragen, wird deshalb mit VQrtell ein Verzögerungsglied für das Schaltrelais zwischen den Niveauschaltern 21-3 und den Dreiwege-Magnetventilen 31-3 vorgesehen. The oil surface is due to the way a reciprocating compressor works constantly moving something in the crankcase, so that near the switching point the Open and close contacts of the level switch frequently. To this switching frequency not to transfer it to the solenoid valves is therefore done with VQrtell a delay element for the switching relay between the level switches 21-3 and the three-way solenoid valves 31-3 are provided.

Die Verzögerungszeit soll dabei etwa 5 bis 15 Sekunden betragen.The delay time should be around 5 to 15 seconds.

7 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnungen7 claims 1 sheet of drawings

Claims

Claims 1. A method for automatic compressor oil level compensation in several refrigerant compressors with built-in lubricating oil pumps comprehensive refrigeration systems, characterized in that when the predetermined maximum level of the oil is reached in the crankcase of a compressor by means of a level switch installed in it a three-way solenoid valve in connection with the pressure line of the lubricating oil pump is actuated, which allows excess oil to flow off into an oil distribution line, which the excess oil over at least one corresponding, in the opposite Switch position three-way solenoid valve to the crankcase of a compressor with a low 51 level.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that a level switch attached to the crankcase (71-3) of each compressor (21-3) A three-way solenoid valve (31-3) is provided for actuation an oil distribution line (6) is connected to the individual compressors and through on the one hand given when it is reached Maximum level of the oil in the crankcase of a compressor a connection to the pressure line of its lubricating oil pump (11-3) and, on the other hand, a connection when the oil level of a compressor is low to the crankcase (71-3) of this compressor can be produced.

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that in the Connection line from the three-way solenoid valve (31) to the crankcase (71 3) each A non-return valve is provided for the compressor.

4. Apparatus according to claim 2 or 5, characterized in that daE in the oil pressure line behind the connection of the three-way solenoid valve (31-3) A spring-loaded check valve is provided, which controls the oil pressure in the line About the oil cooler (81-3) increased so far that oil from a compressor with low Crankcase pressure into a compressor with high crankcase pressure via the three-way solenoid valve (31-3) can be funded.

5. Device according to one or more of claims 2 to 4, characterized characterized in that on the oil distribution line (6) over a lack or excess of oil of all compressors open solenoid valve (12) an oil pressure tank (11) on his Lower part is connected, the upper part of which is connected to a three-way solenoid valve (13) if there is an excess of all compressors on the crankcase (71-3) or if there is a lack of oil of all compressors to at least one of the refrigerant pressure lines (141-3) of the compressor connected.

6. Device according to one or more of claims 2 to 5, characterized characterized in that a delay gate for delaying the opening of the three-way solenoid valves (31-3) 3) for the switching relay between the level switches (21 3) and the three-way solenoid valves is provided.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the delay time of the delay element can be set to 5 to 15 seconds.

L e r s e i t e