專利名稱：變速渦旋式制冷壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變速渦旋式制冷壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
專利文獻(xiàn)FR2，885，966描述了一種變速渦旋式制冷壓縮機(jī)，它包括:密封外殼，其具有壓縮級(jí)；電動(dòng)機(jī)，其裝配有定子和轉(zhuǎn)子；驅(qū)動(dòng)軸，其與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)耦合，驅(qū)動(dòng)軸包括第一端，其用于驅(qū)動(dòng)壓縮級(jí)的移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)，以及第二端，其與油泵旋轉(zhuǎn)耦合以用于將設(shè)于外殼下部?jī)?nèi)的油箱中的油供給于形成在驅(qū)動(dòng)軸中心部分內(nèi)的潤(rùn)滑管道。潤(rùn)滑管道具有潤(rùn)滑口，其位于驅(qū)動(dòng)軸的各個(gè)導(dǎo)引軸承上。在這種壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間停止使用后，存在于壓縮機(jī)內(nèi)部的制冷劑可能會(huì)凝結(jié)，尤其在組成壓縮級(jí)的部件和驅(qū)動(dòng)軸的導(dǎo)引軸承上，因此會(huì)導(dǎo)致以上各部件的脫油現(xiàn)象。當(dāng)壓縮機(jī)在重啟時(shí)，這種脫油現(xiàn)象會(huì)引致很大的力，尤其位于組成壓縮級(jí)的部件之間以及驅(qū)動(dòng)軸和后者部件的導(dǎo)引軸承之間，這種力的產(chǎn)生將導(dǎo)致以上多種部件的巨大并且過(guò)早的磨損，同時(shí)還有震顫現(xiàn)象。此外，所謂的“干”啟動(dòng)對(duì)壓縮機(jī)是非常有害的，在完全或幾乎完全脫油的情況下，它是不可避免的。這種磨損甚至更為巨大，因?yàn)樵趬嚎s機(jī)啟動(dòng)期間，轉(zhuǎn)子以高速旋轉(zhuǎn)，這會(huì)在前述部件上產(chǎn)生巨大的力。文件US 5,253,481描述了一種用于在長(zhǎng)期停止運(yùn)行后的壓縮機(jī)的重啟期間限制這種多個(gè)部件的磨損的解決方法。這種解決方法包括提供一種在壓縮機(jī)正常運(yùn)行階段之前使壓縮機(jī)的啟動(dòng)階段為非常低速運(yùn)行的方法。由此，文件US 5，253，481描述了一種變速渦旋式制冷壓縮機(jī)，尤其包括控制裝置，其用于根據(jù)至少一個(gè)啟動(dòng)模式和常規(guī)運(yùn)行模式來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的的運(yùn)行，啟動(dòng)模式下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子以包括在第一速度范圍內(nèi)的第一轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，常規(guī)運(yùn)行模式中，轉(zhuǎn)子以包括在高于第一速度范圍的第二速度范圍內(nèi)的第二轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。第一轉(zhuǎn)速近似為每秒旋轉(zhuǎn)一圈，以便在組成壓縮級(jí)的部件和導(dǎo)引軸承上沒(méi)有產(chǎn)生很大的力的情況下，一方面確保制冷劑在壓縮機(jī)內(nèi)部的循環(huán)以及過(guò)量制冷劑排放到壓縮機(jī)之外，另一方面確保將油供給于驅(qū)動(dòng)軸的潤(rùn)滑管道。在壓縮機(jī)內(nèi)的制冷劑的循環(huán)期間，上述輕微帶有油的制冷劑參與了與它相接觸的壓縮機(jī)部件的輕微的潤(rùn)滑作用。此外，驅(qū)動(dòng)軸的潤(rùn)滑管道尤其參與了對(duì)導(dǎo)引軸承的潤(rùn)滑作用。文件US 5，253，481中描述的壓縮機(jī)因此能夠避免任何在壓縮機(jī)所謂的“干”啟動(dòng)的危險(xiǎn)，并限制了震顫現(xiàn)象。然而，由于轉(zhuǎn)子的低速驅(qū)動(dòng)，油泵不能使大量的油注入形成于驅(qū)動(dòng)軸內(nèi)部的潤(rùn)滑
管道中。結(jié)果，在啟動(dòng)模式期間，壓縮級(jí)的組成零件沒(méi)有被潤(rùn)滑或者輕微地被潤(rùn)滑，這必然會(huì)導(dǎo)致在常規(guī)運(yùn)行模式的第一階段中，在這些部件上會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的力。這種力的產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致構(gòu)成壓縮級(jí)的部件過(guò)早的損耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述缺陷。以本發(fā)明為基礎(chǔ)的技術(shù)問(wèn)題因此包括提供了一種具有簡(jiǎn)單的、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)的渦旋式制冷壓縮機(jī)，同時(shí)能夠限制壓縮機(jī)過(guò)早的損耗的危險(xiǎn)。為此目的，本發(fā)明涉及一種變速渦旋式壓縮機(jī)，包括:-密封外殼，其容納有壓縮級(jí)，-油箱，其容納在密封外殼的下部中，-電動(dòng)機(jī)，其具有定子和轉(zhuǎn)子，-油泵，其與所述電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)耦合，油泵包括連接著壓縮機(jī)的油箱的進(jìn)油口和至少一個(gè)第一出油口，以及-控制裝置，其用于根據(jù)至少一個(gè)啟動(dòng)模式以及常規(guī)運(yùn)行模式來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，在啟動(dòng)模式下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子以包括在第一速度范圍內(nèi)的第一轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，在常規(guī)運(yùn)行模式下，轉(zhuǎn)子以包括在第二速度范圍內(nèi)的第二轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，第二速度范圍高于第一速度范圍。其特征在于，該壓縮機(jī)包括注油裝置，其具有至少一個(gè)注油管道，該注油管道連接著油泵的第一出油口并用于為壓縮機(jī)的壓縮級(jí)供油，控制裝置具有監(jiān)控裝置，其用于通過(guò)改變代表電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的數(shù)值以使第一轉(zhuǎn)速在啟動(dòng)模式期間基本保持恒定，控制裝置用于控制電動(dòng)機(jī)使其運(yùn)行于啟動(dòng)模式之下，直到代表輸出轉(zhuǎn)矩的數(shù)值變成低于預(yù)設(shè)值。這種注油裝置的存在確保在壓縮機(jī)啟動(dòng)階段下可使壓縮級(jí)的部件得到符合要求的潤(rùn)滑，即使是在轉(zhuǎn)子、也就是油泵在低速旋轉(zhuǎn)時(shí)。結(jié)果，注油裝置能夠在壓縮機(jī)常規(guī)運(yùn)行模式的第一階段期間限制施加在制成壓縮級(jí)的部件上的力。此外，控制裝置的這種設(shè)置能夠確保啟動(dòng)模式保持到直到壓縮級(jí)的構(gòu)件充分潤(rùn)滑以后?？刂坪捅O(jiān)控裝置可以例如由一個(gè)或多個(gè)處理器運(yùn)行的程序單元或軟件單元實(shí)現(xiàn)，或者也可例如由設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)所需控制邏輯的專用電路實(shí)現(xiàn)。監(jiān)控和控制裝置可以具體由一個(gè)或更多的處理器(特別是由同一處理器)運(yùn)行的同一個(gè)計(jì)算機(jī)程序的單元實(shí)現(xiàn)?？刂蒲b置還可以由電子控制單元形成。值得注意的是，啟動(dòng)模式的使用不需考慮壓縮機(jī)周圍的條件，并且例如不會(huì)被低溫的條件所限制。注油裝置因此大大限制了壓縮機(jī)過(guò)早磨損的危險(xiǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一轉(zhuǎn)速被包括在電動(dòng)機(jī)最大連續(xù)轉(zhuǎn)速的2%_10%之間。軸承和支承著壓縮機(jī)的機(jī)體具有一定容許度以在沒(méi)有油的情況下運(yùn)行。這種容許度取決于它們的尺寸、材質(zhì)，以及它們所必須支承的力。由于最大力是已知的，因此很容易推算出要在其后需要進(jìn)行供油的速度。由軸承和機(jī)體的這種內(nèi)在的容許度可設(shè)定出第一速度范圍的下限值(2%)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第二轉(zhuǎn)速被包括在電動(dòng)機(jī)最大連續(xù)轉(zhuǎn)速的12.5%-100%之間，并且有利地被包括在電動(dòng)機(jī)最大連續(xù)轉(zhuǎn)速的15%-100%之間。優(yōu)選地，第二轉(zhuǎn)速在第二速度范圍內(nèi)變化。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第二轉(zhuǎn)速在最小值與最大值之間變化。第二轉(zhuǎn)速可以例如連續(xù)地或分級(jí)地在最小值與最大值之間變化。有利地，監(jiān)控裝置用于通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)的饋電電流以保持第一轉(zhuǎn)速在啟動(dòng)模式期間基本上恒定，并且控制裝置用于控制電動(dòng)機(jī)使其運(yùn)行于啟動(dòng)模式中，直到電動(dòng)機(jī)的饋電電流值變成低于預(yù)設(shè)的電流值為止。有利地，壓縮機(jī)包括驅(qū)動(dòng)軸，其與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)耦合，并用于使油泵旋轉(zhuǎn)，油泵包括第二出油口，其連接著形成在驅(qū)動(dòng)軸的中心部分之內(nèi)的潤(rùn)滑管道。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)軸包括用于驅(qū)動(dòng)壓縮級(jí)的移動(dòng)部分的第一端和與油泵旋轉(zhuǎn)耦合的第二端。驅(qū)動(dòng)軸優(yōu)選地包括潤(rùn)滑口，一方面，這些潤(rùn)滑口分別出現(xiàn)在潤(rùn)滑管道內(nèi)，另一方面，潤(rùn)滑口還出現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)軸外表面內(nèi)。每個(gè)潤(rùn)滑口有利地出現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)軸的導(dǎo)引軸承上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，密封外殼具有吸入容積與壓縮容積，其分別設(shè)于容納在密封外殼內(nèi)的機(jī)體的兩側(cè)，吸入容積具有油箱，并且壓縮容積具有壓縮級(jí)，每個(gè)注油管道的與油泵相背對(duì)的端部出現(xiàn)在壓縮容積內(nèi)。有利地，壓縮級(jí)包括定渦殼以及被驅(qū)動(dòng)做軌道運(yùn)動(dòng)的動(dòng)渦殼，定渦殼裝配有渦旋盤(pán)，其嚙合入動(dòng)渦殼的渦旋盤(pán)中，動(dòng)渦殼抵靠著將壓縮與吸入容積分隔開(kāi)的機(jī)體。優(yōu)選地，每個(gè)注油管道的與油泵相背對(duì)的端部被插入到形成于將壓縮與吸入容積分隔開(kāi)的機(jī)體中的通孔內(nèi)。有利地，每個(gè)注油管道包括節(jié)流件，例如噴射嘴，其安裝在注油管道的與油泵相背對(duì)的端部。優(yōu)選地，注油裝置包括多個(gè)注油管道。有利地，每個(gè)注油管道具有基本恒定的橫截面。優(yōu)選地，每個(gè)注油管道采用柔性或剛性的管。每個(gè)注油管道有利地在壓縮機(jī)的外殼內(nèi)延伸。優(yōu)選地，油泵采用例如帶有齒輪的位移泵。根據(jù)本發(fā)明的第一可選實(shí)施例，注油裝置還包括回油管道，其連接著油泵的第一出油口，并設(shè)置用于使油返回至壓縮機(jī)的油箱，各回油管道和注油管道被設(shè)置成使得，每個(gè)注油管道中的壓力損失主要是與經(jīng)過(guò)所述注油管道的油的流率的平方成比例的單壓力損失，回油管道中的壓力損失主要是因與經(jīng)過(guò)回油管道的油的流率成比例的摩擦而引起的壓力損失。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，各回油管道和注油管道被設(shè)置成使得，當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于屬于第二速度范圍的第一預(yù)設(shè)值時(shí)，每個(gè)注油管道中的壓力損失能夠例如低于回油管道中的壓力損失，當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速高于屬于第二速度范圍的第二預(yù)設(shè)值時(shí)，每個(gè)注油管道中的壓力損失大于回油管道中的壓力損失，第二預(yù)設(shè)值大于或等于第一預(yù)設(shè)值。注油裝置優(yōu)選地包括連接頭，該連接頭具有:至少一個(gè)進(jìn)油口，其由連接著油泵的第一出油口的供給管道來(lái)進(jìn)行供油；第一出油口，其連接著至少一個(gè)注油管道；以及第二出油口，其連接著回油管道。連接頭可例如容納于壓縮機(jī)的密封外殼內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的第二可選實(shí)施例，注油裝置包括:電磁閥，其具有安裝在密封外殼上的主體和容納在主體內(nèi)的核芯，電磁閥的主體具有至少一個(gè)進(jìn)油口，其由連接著油泵的第一出油口的供給管道來(lái)進(jìn)行供油；第一出油口，其連接著至少一個(gè)出現(xiàn)在壓縮級(jí)的注油管道；以及第二出油口，其出現(xiàn)在密封外殼中，核芯能夠在磁場(chǎng)的作用下在關(guān)閉第二出油口的位置和打開(kāi)第二出油口的位置之間移動(dòng)，在關(guān)閉位置處，所有通過(guò)進(jìn)油口進(jìn)入電磁閥的油被引向第一出油口 ；打開(kāi)位置處，所有或幾乎所有通過(guò)進(jìn)油口進(jìn)入電磁閥的油被引向第二出油口。壓縮機(jī)有利地包括監(jiān)控裝置，其用于使電磁閥的核芯根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速而在其打開(kāi)與關(guān)閉位置之間移動(dòng)。監(jiān)控裝置優(yōu)選地設(shè)置成能夠在當(dāng)轉(zhuǎn)子的速度大于屬于第二速度范圍的一預(yù)設(shè)值時(shí)，使電磁閥的核芯移動(dòng)至其打開(kāi)位置。


無(wú)論如何，通過(guò)以下的文字說(shuō)明并參考以非限制性的示例方式示出壓縮機(jī)的兩個(gè)實(shí)施例的附圖，可以使本發(fā)明得到更好的理解。圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的壓縮機(jī)的縱向剖視圖。圖2是圖1的細(xì)節(jié)放大圖。圖3是圖1的注油裝置的位移泵的放大剖視圖。圖4是圖1的壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速根據(jù)時(shí)間變化的曲線圖。圖5是屬于根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的壓縮機(jī)的電磁閥的剖視圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的壓縮機(jī)的局部剖視圖。
具體實(shí)施例方式圖1描述了處于直立位置的渦旋式制冷壓縮機(jī)。然而，在不必對(duì)其結(jié)構(gòu)作出重大改動(dòng)的情況下，根據(jù)本發(fā)明的壓縮機(jī)也可處于傾斜位置或水平位置。圖1示出的壓縮機(jī)包括由套筒2界定出的密封外殼，其上端和下端分別被端蓋3和基座4封閉。此外殼的組裝可特別采用焊縫接合的方法獲得。壓縮機(jī)的中部由機(jī)體5所占據(jù)，機(jī)體5界定出兩個(gè)容積，即:位于機(jī)體5下方的吸入容積和位于機(jī)體5上方的壓縮容積。套筒2包括制冷劑進(jìn)口 6，其通入吸入容積，用于將制冷劑帶入壓縮機(jī)內(nèi)。機(jī)體5被用來(lái)安裝用于制冷劑的壓縮級(jí)7。所述壓縮級(jí)7包括:定渦殼8，其包括板9，定渦旋盤(pán)10從板9向下延伸；以及動(dòng)渦殼11，其包括抵靠著機(jī)體5的板12，渦旋盤(pán)13從板12向上延伸。兩渦殼的兩個(gè)渦旋盤(pán)10和13彼此相互穿插從而形成具有可變?nèi)莘e的壓縮室14。壓縮機(jī)還包括排放管道15，其形成于定渦殼8的中心部分。排放管道15包括出現(xiàn)在中心壓縮室內(nèi)的第一端以及待用于與形成在壓縮機(jī)外殼內(nèi)的高壓排放室16相連通的第二端。該排放室16由安裝在定渦殼8的板9上的隔板17部分界定出，用于包圍排放管道15。該壓縮機(jī)還包括出現(xiàn)在排放室16內(nèi)的制冷劑出口 18。壓縮機(jī)還包括止回裝置19，其安裝在定渦殼8的板9上，位于排放管道15的第二端處，并且尤其具有排放閥，該排放閥可在防止排放管道15與排放室16連通的覆蓋位置和允許排放管道15與排放室16連通的松開(kāi)位置之間移動(dòng)。排放閥設(shè)置成當(dāng)排放管道15中的壓力相對(duì)于排放室16中壓力超過(guò)第一預(yù)設(shè)值時(shí)(該第一預(yù)設(shè)值基本上對(duì)應(yīng)于排放閥的調(diào)節(jié)壓)，排放閥將移動(dòng)至其松開(kāi)位置。該壓縮機(jī)包括設(shè)于吸入容積內(nèi)的三相電動(dòng)機(jī)。該電動(dòng)機(jī)包括定子21，轉(zhuǎn)子22位于定子21的中心。轉(zhuǎn)子22固定于驅(qū)動(dòng)軸23，驅(qū)動(dòng)軸上端采用類似于曲軸的偏心軸方式。該上端嚙合入動(dòng)渦殼11的套筒或襯套24。當(dāng)它通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí),驅(qū)動(dòng)軸23驅(qū)動(dòng)動(dòng)渦殼11做軌道運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)軸23包括形成在其中心部分之內(nèi)的潤(rùn)滑管道25。潤(rùn)滑管道25是偏離中心的，并優(yōu)選地延伸于驅(qū)動(dòng)軸23的整個(gè)長(zhǎng)度之上。驅(qū)動(dòng)軸23還包括潤(rùn)滑口，一方面，這些潤(rùn)滑口分別出現(xiàn)于潤(rùn)滑管道25內(nèi)，另一方面，潤(rùn)滑口還出現(xiàn)于驅(qū)動(dòng)軸外表面內(nèi)。優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)軸23在驅(qū)動(dòng)軸的每個(gè)導(dǎo)引軸承處均包含有潤(rùn)滑口。壓縮機(jī)還包括中間護(hù)套26，其包圍著定子21。中間護(hù)套26的上端固定于將吸入和壓縮容積分隔開(kāi)的機(jī)體5，這樣中間護(hù)套26被用來(lái)使電動(dòng)機(jī)固定。中間護(hù)套26 —方面與密封外殼一起界定出環(huán)形的外容積27，另一方面界定出容納有電動(dòng)機(jī)的內(nèi)容積28。壓縮機(jī)還包括對(duì)中件29，其通過(guò)使用緊固件31被固定于密封外殼上，并設(shè)有導(dǎo)引軸承32，其用于導(dǎo)引驅(qū)動(dòng)軸23的下端部。中間護(hù)套26的下端靠在對(duì)中件29上，這樣使得對(duì)中件基本覆蓋了中間護(hù)套的下端的全部。壓縮機(jī)還包括油分離裝置，其安裝在中間護(hù)套26的外壁上。油分離裝置包括至少一個(gè)制冷劑循環(huán)通道33，并且可具有例如兩個(gè)制冷劑循環(huán)通道33。每個(gè)制冷劑循環(huán)通道33具有出現(xiàn)在環(huán)形的外容積27內(nèi)的制冷劑入口 34以及出現(xiàn)在內(nèi)容積28內(nèi)的制冷劑出口。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，制冷劑出口出現(xiàn)在形成于中間護(hù)套26內(nèi)的窗口 35上，其用于將制冷劑循環(huán)通道33與由中間護(hù)罩26界定出的內(nèi)容積28進(jìn)行連通。有利地，制冷劑入口 34相對(duì)于制冷劑進(jìn)口 6是軸向偏離的，并且其設(shè)于電動(dòng)機(jī)的朝向壓縮級(jí)7的端部附近。該壓縮機(jī)被設(shè)置成能夠，在使用狀態(tài)下使制冷劑流流經(jīng)制冷劑進(jìn)口 6、環(huán)形的外容積27、制冷劑循環(huán)通道33，窗口 35、內(nèi)容積28、壓縮級(jí)7、排放管道15、止回裝置19、排放室16以及制冷劑出口 18。壓縮機(jī)還包括油泵36，其容納在密封外殼的下部中。油泵36旋轉(zhuǎn)耦合于驅(qū)動(dòng)軸23的下端。油泵36有利地采用例如帶有齒輪的位移泵(displacement pump)。油泵36包括:出現(xiàn)在由基座4和套筒2部分界定出的油箱38之中的進(jìn)油口 37，以及第一出油口 39和第二出油口 40。第二出油口 40與形成在驅(qū)動(dòng)軸23的中間部分內(nèi)的潤(rùn)滑管道25相連接。油泵36因此用于將容納在油箱38內(nèi)的油供給于潤(rùn)滑管道25。壓縮機(jī)還包括注油裝置，其具有容納在壓縮機(jī)的密封外殼內(nèi)的連接頭41。更具體地，如圖2所示，連接頭41包括:進(jìn)油口 42，其由連接著油泵36的第一出油口 39的供給管道60來(lái)進(jìn)行供油；第一出油口 43，其連接著用于為壓縮級(jí)7供油的注油管道44 ；以及第二出油口 45，其與用于使油返回至油箱38的回油管道46連接。油泵36因此還用于將油通過(guò)供給管道60和注油管道44供給于壓縮級(jí)7。進(jìn)油口 42通過(guò)形成在連接頭41內(nèi)的連接室47與出油口 43和45相連接。有利地，注油裝置包括第二注油管道44。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，連接頭41具有第二出油口 43，其出現(xiàn)在連接室47內(nèi)，并連接著第二注油管道44。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，有兩個(gè)注油管道44通過(guò)一管道部而連接至同一個(gè)出油口 43。每個(gè)注油管道44的與油泵36相背對(duì)的端部均被插入形成在將壓縮與吸入容積分隔開(kāi)的機(jī)體5內(nèi)的通孔50中。每個(gè)注油管道44具有注油管，其具有基本恒定的橫截面。注油管道44被設(shè)置成這樣，以使得每個(gè)注油管道44中的壓力損失主要是與注油管道44中的油的流率的平方成比例的單壓力損失(singular pressure losses)。按照這種設(shè)置，每個(gè)注油管道44還包括諸如噴射嘴的節(jié)流件(choke member)，其安裝在各注油管的與油泵36相背對(duì)的端部處。有利地，回油裝置46由具有基本恒定的橫截面的管形成?；赜凸艿?6中的壓力損失主要是因與經(jīng)過(guò)回油管道46的油的流率成比例的摩擦而引起的壓力損失。壓縮機(jī)還具有控制單元48，其用于根據(jù)至少一個(gè)啟動(dòng)模式以及常規(guī)運(yùn)行模式來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，在該至少一個(gè)啟動(dòng)模式下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子以包括在第一速度范圍內(nèi)的第一轉(zhuǎn)速Vl進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；在常規(guī)運(yùn)行模式下，轉(zhuǎn)子以包括在比第一速度范圍高的第二速度范圍內(nèi)的第二轉(zhuǎn)速V2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。第一轉(zhuǎn)速Vl基本上恒定，并且有利地被包括在電動(dòng)機(jī)最大連續(xù)轉(zhuǎn)速的2%_10%之間。第二轉(zhuǎn)速V2優(yōu)選地是可變的，并且有利地在第二速度范圍內(nèi)變化。第二轉(zhuǎn)速可以例如連續(xù)地或分級(jí)地在最小值與最大值之間變化。控制單元48具有監(jiān)控裝置49，其用于通過(guò)改變代表電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的數(shù)值以使第一轉(zhuǎn)速Vl在啟動(dòng)模式期間基本上保持恒定，控制單元48用于控制電動(dòng)機(jī)使其運(yùn)行于啟動(dòng)模式下，直到代表電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的數(shù)值變?yōu)榈陀陬A(yù)設(shè)值為止。有利地，監(jiān)控裝置49能夠改變電動(dòng)機(jī)的饋電電流數(shù)值以使第一轉(zhuǎn)速Vl在啟動(dòng)模式期間基本上保持恒定，并且控制單元48用于控制電動(dòng)機(jī)使其運(yùn)行于啟動(dòng)模式中，直到電動(dòng)機(jī)的饋電電流值變成低于預(yù)設(shè)的電流值為止。如圖4所示，控制單元48控制電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)模式下運(yùn)行一段可變的時(shí)間段P，該時(shí)間段對(duì)應(yīng)于這樣的所需時(shí)間區(qū)間，其從控制啟動(dòng)模式開(kāi)始直至電動(dòng)機(jī)的饋電電流值變?yōu)榈陀陬A(yù)設(shè)的電流值。當(dāng)饋電電流變?yōu)榈陀陬A(yù)設(shè)的電流值時(shí)，控制單元48將控制電動(dòng)機(jī)使其運(yùn)行于常規(guī)運(yùn)行模式下。以下將對(duì)該渦旋式壓縮機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行描述。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的渦旋式壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)，控制單元48控制電動(dòng)機(jī)使其處于啟動(dòng)模式之下，以使得轉(zhuǎn)子22以第一轉(zhuǎn)速Vl (即低速)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。然后轉(zhuǎn)子22帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸23旋轉(zhuǎn)，使得油泵36將容納在油箱38內(nèi)的油供給于供給管道60和潤(rùn)滑管道25。流經(jīng)潤(rùn)滑管道25的油然后穿過(guò)形成在驅(qū)動(dòng)軸23內(nèi)的潤(rùn)滑口，以實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)軸的導(dǎo)引軸承的潤(rùn)滑。流經(jīng)供給管道60內(nèi)的油然后穿過(guò)連接頭41的進(jìn)油口 42。由于轉(zhuǎn)子22運(yùn)行在啟動(dòng)模式中，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速、進(jìn)而是油泵36的轉(zhuǎn)速是低的。因此，在每個(gè)注油管道44中的壓力損失相對(duì)較低。結(jié)果，很大一部分已經(jīng)進(jìn)入連接頭41的油經(jīng)過(guò)連接室47和第一出油口 43被導(dǎo)向流入第一和第二注油管道44。最后，油通過(guò)安裝在注油管道44端部的噴射嘴被注入壓縮級(jí)7。值得注意的是，至少一個(gè)與油泵36相背對(duì)的注油管道44的端部在動(dòng)渦殼11的軌道運(yùn)動(dòng)的至少部分運(yùn)動(dòng)期間是被動(dòng)渦殼11所覆蓋的。結(jié)果，注入壓縮級(jí)7的油確保了對(duì)機(jī)體5和動(dòng)渦殼11之間界面的潤(rùn)滑。按照這種方式，當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在啟動(dòng)模式下時(shí)，注油裝置和潤(rùn)滑管道確保了對(duì)壓縮級(jí)的部件和導(dǎo)弓I軸承的完全的潤(rùn)滑。此外，給定第一轉(zhuǎn)速Vl相對(duì)于電動(dòng)機(jī)的常規(guī)運(yùn)行速度是非常低的，那么在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于啟動(dòng)模式期間，特別是施加在壓縮級(jí)的定渦殼與動(dòng)渦殼上的力將不會(huì)很高。結(jié)果，控制單元與注油裝置的這種聯(lián)用確保了在壓縮機(jī)啟動(dòng)階段期間，使壓縮級(jí)的部件和導(dǎo)引軸承均獲得完全潤(rùn)滑，同時(shí)限制了這些部件磨損的危險(xiǎn)。當(dāng)壓縮機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)，組成壓縮級(jí)7的部件以及驅(qū)動(dòng)軸23的導(dǎo)引軸承被輕微潤(rùn)滑，結(jié)果使得施加于這些部件的力、進(jìn)而是施加于轉(zhuǎn)子22的阻力矩不會(huì)非常高。電動(dòng)機(jī)的饋電電流因此必須是相對(duì)較低的，這是為了使電機(jī)的輸出力矩能夠抵消阻力矩，并且確保第一轉(zhuǎn)速保持在期望值。如前面所指出的，在轉(zhuǎn)子22旋轉(zhuǎn)期間，注油裝置為壓縮級(jí)供油，這便改善了組成壓縮級(jí)的部件的潤(rùn)滑，并因此一方面降低了施加于這些部件的力，另一方面降低了施加于轉(zhuǎn)子22的阻力矩。結(jié)果，監(jiān)控裝置49能夠降低電動(dòng)機(jī)的饋電電流值，以確保第一轉(zhuǎn)速Vl保持在期望值。一旦饋電電流值低于預(yù)設(shè)值(該預(yù)設(shè)值用于確保組成壓縮級(jí)的部件和導(dǎo)引軸承得到充分的潤(rùn)滑)，控制單元48控制電動(dòng)機(jī)向常規(guī)運(yùn)行模式轉(zhuǎn)變，使得轉(zhuǎn)子22能夠以第二轉(zhuǎn)速V2 (即高速)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在這樣的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下，施加在壓縮級(jí)的部件上的力是非常大的。然而，由于這些部件在壓縮機(jī)的啟動(dòng)階段時(shí)得到適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑，因此這些部件的磨損得到了極大地限制。隨著壓縮機(jī)的速度、進(jìn)而是油泵的速度的增加，通過(guò)進(jìn)油口 42進(jìn)入連接頭41并被引向注油管道44的油的比例將減少，而供給回油管道46并返回至壓縮機(jī)的油箱38的油的比例則將增加，這歸因于在每個(gè)注油管道44內(nèi)的壓力損失隨著流經(jīng)每個(gè)注油管道44的流率要比回油管道46中的壓力損失增加的快得多。在轉(zhuǎn)子、進(jìn)而是油泵的高速運(yùn)行下，大部分通過(guò)進(jìn)油口 42進(jìn)入連接頭41的油通過(guò)第二出油口 45被引向回油管道46，并由于重力作用落入油箱38內(nèi)。結(jié)果，注油裝置能夠限制在壓縮機(jī)的常規(guī)運(yùn)行期間注入壓縮級(jí)的油量，從而限制了在壓縮機(jī)高速運(yùn)行下制冷劑中的油的量級(jí)。結(jié)果，壓縮機(jī)在低速下的性能得到改進(jìn)，其在高速時(shí)的效率也沒(méi)有受到損害。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的壓縮機(jī)的局部視圖，其與圖1中壓縮機(jī)的主要不同之處在于，注油裝置包括電磁閥(solenoid valve) 51,它代替了連接頭41。電磁閥51包括安裝在壓縮機(jī)的密封外殼2上的主體52以及容納在主體52內(nèi)的核芯53。電磁閥的主體52包括:進(jìn)油口 54，其由連接著油泵36的第一出油口 39的供給管道60來(lái)進(jìn)行供油；第一出油口 55，其與注油管道44連接；以及第二出油口 56，其出現(xiàn)在密封外殼內(nèi)。該核芯能夠在磁場(chǎng)的作用下，在關(guān)閉第二出油口 56的位置與打開(kāi)第二出油口 56的位置之間移動(dòng)，在關(guān)閉位置處，所有通過(guò)進(jìn)油口 54進(jìn)入所述電磁閥的油被引向第一出油口 55 ;打開(kāi)位置處，所有或幾乎所有通過(guò)進(jìn)油口 54進(jìn)入電磁閥的油被引向第二出油口 56。進(jìn)油口 54中的油通過(guò)形成在電磁閥51的主體內(nèi)的連接室57與出油口 55和56相連。根據(jù)該第二實(shí)施例，壓縮機(jī)包括監(jiān)控裝置58，其用于使電磁閥的核芯53根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速而在其打開(kāi)與關(guān)閉位置之間移動(dòng)。監(jiān)控裝置58優(yōu)選地設(shè)置成能夠在當(dāng)轉(zhuǎn)子22的速度大于屬于第二速度范圍的一預(yù)設(shè)值時(shí),使電磁閥51的核芯53移動(dòng)至其打開(kāi)位置。如此，只要轉(zhuǎn)子22的轉(zhuǎn)速低于該預(yù)設(shè)值，核芯53會(huì)保持在其關(guān)閉位置，并且所有通過(guò)進(jìn)油口 54進(jìn)入電磁閥51的油會(huì)經(jīng)過(guò)注油管道44的第一出油口 55被導(dǎo)引至壓縮級(jí)7。當(dāng)轉(zhuǎn)子22的轉(zhuǎn)速超過(guò)該預(yù)設(shè)值時(shí)，監(jiān)控裝置58將核芯53移至其第二位置，以使所有或幾乎所有通過(guò)進(jìn)油口 54進(jìn)入電磁閥51的油被導(dǎo)引至第二出油口 56，這是由于，在高速下，在第一出油口 55和每個(gè)注油管道44中產(chǎn)生的壓力損失是充分大于產(chǎn)生在第二出油口 56內(nèi)的壓力損失的。結(jié)果，該具有電磁閥51的注油裝置，可以類似于圖1中示出的注油裝置那樣，確保為壓縮級(jí)7供油以及使油返回至油箱38。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的壓縮機(jī)的局部視圖，其中不同于圖1的壓縮機(jī)的主要之處在于，每個(gè)形成在將壓縮與吸入容積分隔開(kāi)的機(jī)體5上的通孔50的端部在動(dòng)渦殼11做全部軌道運(yùn)動(dòng)期間，都是被動(dòng)渦殼11覆蓋的。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，每個(gè)注油管道的噴射嘴51都位于通孔50的與動(dòng)渦殼11相背對(duì)的端部處。很顯然，本發(fā)明并不限于上述僅作為例子的渦旋式制冷壓縮機(jī)的實(shí)施例，與此相反，它還包括了所有備選的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種變速渦旋式制冷壓縮機(jī)，包括: -密封外殼(2 )，其容納有壓縮級(jí)(7 )， -油箱(38)，其容納在所述密封外殼的下部中， -電動(dòng)機(jī)，其具有定子(21)和轉(zhuǎn)子(22)， -油泵(36)，其與所述電動(dòng)機(jī)的所述轉(zhuǎn)子(22)旋轉(zhuǎn)耦合，所述油泵(36)包括連接著所述壓縮機(jī)的油箱(38)的進(jìn)油口(37)和至少一個(gè)第一出油口(39)，以及 -控制裝置(48)，其用于根據(jù)至少一個(gè)啟動(dòng)模式以及常規(guī)運(yùn)行模式來(lái)控制所述電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，在所述啟動(dòng)模式下，所述電動(dòng)機(jī)的所述轉(zhuǎn)子(22)以包括在第一速度范圍內(nèi)的第一轉(zhuǎn)速(Vl)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，在所述常規(guī)運(yùn)行模式下，所述轉(zhuǎn)子(22)以包括在第二速度范圍內(nèi)的第二轉(zhuǎn)速(V2)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述第二速度范圍高于所述第一速度范圍， 其特征在于，所述壓縮機(jī)包括注油裝置，其具有至少一個(gè)注油管道(44)，該注油管道連接著所述油泵(36)的所述第一出油口(39)并用于為壓縮機(jī)的所述壓縮級(jí)(7)供油，所述控制裝置(48)具有監(jiān)控裝置(49)，其用于通過(guò)改變代表電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的數(shù)值以使所述第一轉(zhuǎn)速(Vl)在所述啟動(dòng)模式期間基本保持恒定，所述控制裝置(48)用于控制所述電動(dòng)機(jī)使其運(yùn)行于所述啟動(dòng)模式之下，直到所述代表輸出轉(zhuǎn)矩的數(shù)值變成低于預(yù)設(shè)值為止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中，所述監(jiān)控裝置(49)用于通過(guò)改變所述電動(dòng)機(jī)的饋電電流以使所述第一轉(zhuǎn)速(Vl)在所述啟動(dòng)模式期間基本保持恒定，并且所述控制裝置(48)用于控制所述電動(dòng)機(jī)使其運(yùn)行于所述啟動(dòng)模式之下，直到所述電動(dòng)機(jī)的饋電電流的數(shù)值變?yōu)榈陀陬A(yù)設(shè)的電流值為止。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮機(jī)，包括驅(qū)動(dòng)軸(23)，其與所述電動(dòng)機(jī)的所述轉(zhuǎn)子(22)旋轉(zhuǎn)耦合，并用于使所述油泵(36)旋轉(zhuǎn)，所述油泵(36)包括第二出油口(40)，其連接著形成在所述驅(qū)動(dòng)軸(23)的中心部分之內(nèi)的潤(rùn)滑管道(25)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的壓縮機(jī)，其中，所述密封外殼(2)具有吸入容積與壓縮容積，其分別位于容納在所述密封外殼內(nèi)的機(jī)體(5)的兩側(cè)，所述吸入容積包括所述油箱(38)，并且所述壓縮容積包括所述壓縮級(jí)(7)，所述每個(gè)注油管道(44)的與所述油泵(36)相背對(duì)的端部出現(xiàn)在所述壓縮容積內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓縮機(jī)，其中，所述每個(gè)注油管道(44)的與所述油泵(36)相背對(duì)的端部被插入到形成在將所述壓縮與吸入容積分隔開(kāi)的所述機(jī)體(5)內(nèi)的通孔中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的壓縮機(jī)，其中，所述各所述注油管道(44)均包括諸如噴射嘴的節(jié)流件，其安裝于所述注油管道的與所述油泵(36)相背對(duì)的端部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的壓縮機(jī)，其中，所述注油裝置還包括回油管道(46)，其連接著所述油泵(36)的所述第一出油口(39)，并設(shè)置用于使油返回至壓縮機(jī)的所述油箱(38)，各所述注油管道(44)和回油管道(46)被設(shè)置成使得，所述每個(gè)注油管道(44)中的壓力損失主要為單壓力損失，該單壓力損失與經(jīng)過(guò)所述注油管道的油的流率的平方成比例；所述回油管道(46)中的壓力損失主要是因與經(jīng)過(guò)回油管道的油的流率成比例的摩擦而引起的壓力損失。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓縮機(jī)，其中，所述注油裝置包括連接頭(41)，該連接頭(41)具有:至少一個(gè)進(jìn)油口(42)，該進(jìn)油口(42)通過(guò)連接著所述油泵(36)的所述第一出油口(39)的供給管道(60)獲得供油；第一出油口(43)，其連接著至少一個(gè)注油管道(44);以及第二出油口(45)，其連接著所述回油管道(46)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的壓縮機(jī)，其中，所述注油裝置包括電磁閥(51)，其具有安裝在所述密封外殼上的主體(52)和容納在所述電磁閥的主體(52)內(nèi)的核芯(53)，所述電磁閥的所述主體具有:至少一個(gè)進(jìn)油口(54)，其由連接著所述油泵(36)的所述第一出油口(39)的供給管道(60)來(lái)進(jìn)行供油；第一出油口(55)，其連接著至少一個(gè)出現(xiàn)在壓縮級(jí)中的注油管道(44);以及第二出油口(56)，其出現(xiàn)在所述密封外殼中，所述核芯(53)能夠在磁場(chǎng)的作用下在所述第二出油口(56)的關(guān)閉位置與所述第二出油口(56)的打開(kāi)位置之間移動(dòng)，在所述關(guān)閉位置處，所有通過(guò)所述進(jìn)油口(54)進(jìn)入所述電磁閥的油被引向所述第一出油口( 55 )，在所述打開(kāi)位置處，所有或幾乎所有通過(guò)所述進(jìn)油口( 54 )進(jìn)入所述電磁閥的油被引向所述第二出油口 (56)。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的壓縮機(jī)包括具有壓縮級(jí)(7)的密封外殼(2)、具有定子(21)和轉(zhuǎn)子(22)的電動(dòng)機(jī)、與轉(zhuǎn)子(22)旋轉(zhuǎn)耦合的包含與油箱(38)連接的進(jìn)油口的油泵(36)，以及控制裝置(48)，其用于控制電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)模式和常規(guī)運(yùn)行模式下的運(yùn)行，在啟動(dòng)模式下，轉(zhuǎn)子(22)以包括在第一速度范圍內(nèi)的第一轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，在常規(guī)運(yùn)行模式下，轉(zhuǎn)子(22)以包括在第二速度范圍內(nèi)的第二轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，該第二速度范圍高于第一速度范圍。該壓縮機(jī)包括注油裝置，其具有注油管道(44)，該注油管道連接著油泵(36)的第一出油口(39)并用于為壓縮級(jí)(7)供油。
文檔編號(hào)F04C29/00GK103161728SQ20121054101
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者帕垂斯·邦尼弗伊, 王菲霏 申請(qǐng)人:丹佛斯商用壓縮機(jī)有限公司