ХОЛОДИЛЬНЫЙ КОМПРЕССОР
REFRIGERATING COMPRESSOR

Изобретение относится к холодильному компрессору, включающему в себя компрессорный блок с корпусом компрессора и по меньшей мере с одним расположенным в корпусе компрессора компрессорным элементом для сжатия хладагента, приводной блок с корпусом привода и с расположенным в корпусе привода электродвигателем, а также с расположенными на корпусе привода присоединительными клеммами для электродвигателя и, кроме того, включающему в себя электронный функциональный блок.
Такие холодильные компрессоры являются известными из уровня техники, электронный функциональный блок в них предусмотрен, как правило, в виде независимого от холодильного компрессора, отдельного блока, например в виде части вышестоящей системы управления холодильной установки, причем в этом случае изготовление соединений холодильного компрессора с электронным функциональным блоком является затратным, поскольку они не могут быть приняты в расчет производителем холодильного компрессора.
Поэтому в основе изобретения лежит задача по улучшению известного из уровня техники холодильного компрессора таким образом, что соединение холодильного компрессора с электронным функциональным блоком могло быть реализовано наиболее простым образом.
Эта задача решена холодильным компрессором ранее описанной разновидности согласно изобретению посредством того, что присоединительные клеммы предусмотрены в расположенном на корпусе привода корпусе, и что в корпусе предусмотрен электронный функциональный блок, который выполняет по меньшей мере одну компрессорную функцию.
Таким образом, преимущество решения согласно изобретению усматривается в том, что за счет этого получается компактное решение, которое состоит в том, что в предусматриваемый и без того для присоединительных клемм корпус встраивается электронный функциональный блок, который таким образом может соединяться с холодильным компрессором уже производителем холодильного компрессора и поставляться неподвижно смонтированным совместно с ним.
При этом выполнение корпуса может происходить самым различным образом.
Таким образом, выгодное решение предусматривает, что корпус имеет блок присоединительного корпуса, в котором расположены присоединительные клеммы.
Кроме того, предпочтительно, предусмотрено, что корпус имеет блок корпуса управления, в котором расположен электронный функциональный блок.
При этом, предпочтительно, предусмотрено, что блок присоединительного корпуса и блок корпуса управления являются отдельными модулями корпуса, из которых может быть составлен корпус.
Особо выгодное решение предусматривает, что блок присоединительного корпуса расположен в корпусе привода и может быть неподвижно смонтирован таким образом уже с корпусом привода.
Кроме того, предпочтительно, предусмотрено, что блок корпуса управления расположен на блоке присоединительного корпуса.
Иными словами, что блок присоединительного корпуса несет блок корпуса управления.
Особо выгодное решение предусматривает, что блок корпуса управления расположен на лежащей напротив корпуса привода стороне блока присоединительного корпуса.
Таким образом, предусмотрена возможность монтажа сначала блока присоединительного корпуса на корпусе привода, а затем, после монтажа блока присоединительного корпуса, монтажа на блоке присоединительного корпуса дополнительно блока корпуса управления.
Прежде всего, тем самым предусмотрена возможность расположения блока присоединительного корпуса и блока корпуса управления друг над другом по типу укладывания в стопку.
Особо выгодное решение предусматривает, что блок корпуса управления закрывает блок присоединительного корпуса, то есть, что в этом случае, блок корпуса управления может служить для закрывания блока присоединительного корпуса и запирания его на его лежащей напротив корпуса привода стороне.
Является особо выгодным, когда блок корпуса управления соединен с блоком присоединительного корпуса разъемным образом.
Тем самым предусмотрена возможность реализации необходимых присоединений, прежде всего, с присоединительными клеммами сначала в блоке присоединительного корпуса, а затем монтажа блока корпуса управления и соединения его с соответствующими блоками и/или датчиками.
Например, блок корпуса управления может быть выполнен таким образом, что он как таковой имеет крышку.
Для обеспечения возможности реализации особо простого монтажа и простой электропроводки электронного функционального блока в блоке корпуса управления, предпочтительно, предусмотрено, что блок корпуса управления закрыт посредством крышки корпуса на обращенной от блока присоединительного корпуса стороне.
Относительно выполняемой посредством электронного функционального блока компрессорной функции в связи с ранее разъясненными вариантами осуществления отсутствуют какие-либо более подробные указания.
Таким образом, выгодное решение предусматривает, альтернативно или дополнительно к ранее описанным вариантам осуществления, что компрессорная функция является функцией регистрации параметров, и что, прежде всего, для выполнения функции регистрации параметров регистрируется по меньшей мере один из числа функциональных параметров, таких как температура электродвигателя, напряжение на электродвигателе, расход тока электродвигателя, температура смазки, разность давлений смазки, уровень смазки, входное давление хладагента, входная температура хладагента, выходное давление хладагента, выходная температура хладагента.
Такая регистрация функциональных параметров позволяет получать достаточную информацию по соответствующему рабочему состоянию компрессора.
Это решение является наиболее предпочтительным также вследствие того, что тем самым представляются очень короткие пути регистрации функциональных параметров электродвигателя, а также других функциональных параметров холодильного компрессора.
Прежде всего, посредством выполнения одной или нескольких защитных функций можно предотвратить повреждения компрессора.
В этом случае, предпочтительно, предусматривается, что функция сжатия является защитной функцией, которая сравнивает по меньшей мере один регистрируемый функцией регистрации параметров функциональный параметр по меньшей мере с одним опорным параметром, и при превышении по меньшей мере одного опорного параметра или уменьшении ниже его вызывает отключение холодильного компрессора во избежание его повреждения.
Кроме того, альтернативно или дополнительно, предпочтительно, также и другие компрессорной функции являются выгодными для приведения в действие холодильного компрессора.
Таким образом, другое выгодное решение предусматривает, что компрессорная функция является функцией управления, и что, прежде всего, для выполнения функции управления осуществляется управление по меньшей мере одного из блоков, такого как подогреватель смазки, дополнительный вентилятор, регулирующий элемент для мощности компрессора, впрыскивающий элемент для сжатого хладагента для дополнительного охлаждения, предпочтительно, для впрыскивания жидкого хладагента, предпочтительно, во всасывающий канал и/или со стороны высокого давления в области пластины клапана или камеры высокого давления, и/или управление двигателя.
В случае управления двигателя, например управления пуском двигателя и/или двигателя как такового, управление выполняют в отношении его числа оборотов, например, когда электронный функциональный блок включает в себя частотный преобразователь.
Посредством этих дополнительных функций управления предусмотрена возможность приведения в действие холодильного компрессора оптимальным образом в пределах предусмотренных границ использования.
Другое выгодное решение предусматривает, что компрессорная функция является функцией контроля рабочих состояний, и что, прежде всего, для выполнения функции контроля рабочих состояний происходит запись выполнения по меньшей мере одной функции регистрации параметров и/или по меньшей мере одной защитной функции и/или по меньшей мере одной функции управления.
Посредством такой записи таких функций предусмотрена возможность контроля рабочих состояний во время всего приведения в действие холодильного компрессора согласно изобретению, а также обнаружения кратковременных превышений соответствующих допустимых рабочих состояний или также обнаружения превышения соответствующих границ использования на диаграмме использования.
Предпочтительно, при этом предусматривается, что запись по меньшей мере одного функционального параметра и/или выполнение по меньшей мере одной защитной функции и/или выполнение по меньшей мере одной функции управления происходит во временном интервале.
Для обеспечения возможности сообщения холодильного компрессора согласно изобретению также с другими внешними приборами, предпочтительно, предусмотрено, что электронный функциональный блок снабжен коммуникационным блоком для обмена данными с внешними приборами.
Такой коммуникационный блок может быть выполнен таким образом, что он обменивается данными либо проводным, либо беспроводным образом.
Кроме того, предпочтительно, предусмотрено, что электронный функциональный блок снабжен по меньшей мере одним индикаторным элементом, который отображает по меньшей мере одно состояние выполнения компрессорной функции или ее результат.
Другие признаки и преимущества изобретения являются предметом последующего описания, равно как и графического представления варианта осуществления.
На чертежах показано:
Фиг. 1 схематический вид сбоку холодильного компрессора согласно изобретению,
Фиг. 2 частичный продольный разрез через корпус согласно изобретению и несущий этот корпус приводной блок,
Фиг. 3 перспективное изображение в разобранном виде модульно выполненного корпуса, включающего в себя блок присоединительного корпуса и блок корпуса управления, а также крышку, и
Фиг. 4 вид сверху на блок корпуса управления согласно изобретению при снятой крышке в направлении стрелки А на фиг. 2.
Представленный на фиг.1 вариант осуществления обозначенного, в целом, ссылочным обозначением 10 холодильного компрессора согласно изобретению включает в себя компрессорный блок 12 и приводной блок 14 для привода компрессорного блока 12.
При этом компрессорный блок 12 расположен в корпусе 22 компрессора и включает в себя по меньшей мере один компрессорный элемент 24 для хладагента, выполненный, например, в виде поршне-цилиндрового элемента. Кроме того, в корпусе 26 привода расположен приводной блок 14, причем, предпочтительно, корпус 22 компрессора и корпус 26 привода образуют собой части общего корпуса 28 компрессорного блока 10.
Как схематически представлено на фиг. 2, приводной блок 14 включает в себя, прежде всего, обозначенный, в целом, ссылочным обозначением 32 электродвигатель, который имеет ротор 34, а также окружающий ротор 34 статор 36, причем статор 36 расположен стационарно в корпусе 26 привода.
Как представлено на фиг. 2, статор 34 снабжен набором присоединительных клемм 42, 44, 46, которые выведены из корпуса 26 привода и выступают в посаженный на корпус 26 привода блок 48 присоединительного корпуса.
В пределах блока 48 присоединительного корпуса происходит присоединение обозначенной, в целом, ссылочным обозначением 52 двигательной электропроводки, которая имеет, например, 3 фазы 54, 56, 58, причем каждая из фаз 54, 56, 58 соединена с одной из присоединительных клемм 42, 44, 46 в пределах блока 48 присоединительного корпуса, а двигательная электропроводка 52 выводится из блока 48 присоединительного корпуса посредством кабельной проводки 62.
Как представлено на фиг. 1, 2 и 3, блок 48 присоединительного корпуса своей монтажной стороной 64 посажен непосредственно на образованную корпусом 26 привода монтажную поверхность 66 и соединен с корпусом 26 привода.
Кроме того, блок 48 присоединительного корпуса имеет противоположную монтажной стороне 64 сторону 68 доступа, посредством которой являются доступными соединения между присоединительными клеммами 42, 44, 46 и фазами 54, 56, 58, как представлено на фиг. 2 и 3.
Прежде всего, блок 48 присоединительного корпуса включает в себя, например, четыре приподнятые над монтажной стороной 64 внешние стенки 72, 74, 76 и 78 корпуса, причем внешние стенки 72 и 74 корпуса, а также внешние стенки 76 и 78 корпуса простираются в каждом случае параллельно друг другу таким образом, что они образуют обозначенную, в целом, ссылочным обозначением 82 раму корпуса с, предпочтительно, прямоугольным внешним контуром 84, который приподнимается между монтажной стороной 64 и стороной 68 доступа, и является доступным, прежде всего, со стороны 68 доступа.
Предпочтительно, монтажная сторона 64 и сторона 68 доступа проходят в простирающихся параллельно друг другу плоскостях таким образом, что рама 82 корпуса возвышается с одинаковой со всех сторон протяженностью над монтажной стороной 64 вплоть до стороны 68 доступа.
На блок 48 присоединительного корпуса может быть посажен обозначенный, в целом, ссылочным обозначением 88 блок корпуса управления.
Блок 88 корпуса управления включает в себя электронный функциональный блок 92 для выполнения одной или нескольких различных компрессорных функций, таких как, например, защита, контроль, управление, диагностика, коммуникационные и регулирующие функции, которые еще описываются в последующем в качестве примера подробно.
Блок 88 корпуса управления, в свою очередь, имеет монтажную сторону 94, и простирается до стороны 98 доступа, причем между монтажной стороной 94 и стороной 98 доступа расположен несущее днище 96, которое, предпочтительно, расположен поблизости от монтажной стороны 94, и которое несет электронный функциональный блок 92.
Блок 88 корпуса управления также включает в себя внешние стенки 102, 104, 106 и 108 корпуса, причем, предпочтительно, внешние стенки 102 и 104 корпуса, а также внешние стенки 106 и 108 корпуса простираются параллельно друг другу и таким образом образуют прямоугольную раму 112 корпуса.
Предпочтительно, рама 112 корпуса блока 88 корпуса управления выполнена таким образом, что ее внешний контур 114, который, например, является прямоугольным, является идентичным внешнему контуру 84 рамы 82 корпуса так, что рама 112 корпуса может быть насажена на раму 82 корпуса своей монтажной стороной 94 подобно крышке, причем монтажная сторона 94 полностью закрывает сторону 68 доступа блока 48 присоединительного корпуса.
Предпочтительно, сторона 68 доступа блока 48 присоединительного корпуса, а также монтажная сторона 94 блока 88 корпуса управления снабжены, кроме того, элементами геометрического замыкания таким образом, что рама 112 корпуса блока 88 корпуса управления фиксируется с геометрическим замыканием на раме 82 корпуса блока 48 присоединительного корпуса в надетом положении от перемещений в задаваемой посредством стороны 68 доступа плоскости.
Также и в случае блока 88 корпуса управления монтажная сторона 94 и сторона 98 доступа, предпочтительно, расположены в параллельных друг другу плоскостях таким образом, что рама 112 корпуса приподнимается с одинаковой со всех сторон протяженностью над монтажной стороной 94 вплоть до стороны 98 доступа.
Кроме того, блок 88 корпуса управления на его стороне 98 доступа является еще закрываемым крышкой 118, которая простирается над всей стороной 98 доступа блока 88 корпуса управления и, предпочтительно, имеет внешний контур 122, который соответствует внешнему контуру 114 блока 88 корпуса управления.
В рамках решения согласно изобретению блок 88 корпуса управления является фиксируемым в насаженном на блок 48 присоединения состоянии разъемным с ним образом, и, кроме того, крышка 118 является фиксируемой разъемным образом, по меньшей мере, на блоке 88 корпуса управления.
Это реализовано, например, посредством того, что крышка 118 имеет винтовые отверстия 132а, 132b, 132с и 132d, которые расположены соосно с винтовыми каналами 134а, 134b, 134с и 134d в блоке 88 корпуса управления, а эти винтовые каналы 134 расположены опять-таки соосно с резьбовыми отверстиями 136а, 136b, 136с и 136d.
За счет этого через винтовые отверстия 132 и винтовые каналы 134 можно вставлять винты 138а, 138b, 138с и 138d и ввинчивать их в резьбовые отверстия 136 таким образом, что посредством винтов 138 крышка фиксируется 118 на блоке 88 корпуса управления, и одновременно, в свою очередь, блок 88 корпуса управления, включая крышку 118, является фиксируемым на блоке 48 присоединительного корпуса.
Блок 48 присоединительного корпуса, блок 88 корпуса управления и крышка 118 образуют в холодильном компрессоре 10 согласно изобретению модульно выполненный блок 142 корпуса, причем блок 48 присоединительного корпуса и блок 88 корпуса управления, а также крышка 118 представляют собой в каждом случае один модуль этого блока 142 корпуса.
Таким образом, имеется, например, возможность дополнительного расширения холодильного компрессора 10, который оснащен лишь блоком 48 присоединительного корпуса, который на его стороне 68 доступа закрыт посредством крышки 118, электронным функциональным блоком 92, который расположен в блоке 88 корпуса управления, посредством снятия крышки 118, и запирания этого блока 88 корпуса управления вновь на его стороне 98 доступа посредством снятой с блока 48 присоединительного корпуса крышки 118.
Для объяснения различных возможных компрессорных функций, которые посредством электронного функционального блока 92 могут регистрироваться и/или контролироваться и/или управляться, на фиг. 1, 2 и 4 в качестве примера представлены различные возможности, причем приводимое в данном случае представление различных компрессорных функций происходит лишь в качестве примера таким образом, что не обязательно все такие компрессорной функции должны выполняться при реализации блока управления согласно изобретению, а представленные компрессорной функции также могут быть дополнены другими компрессорными функциями.
Электронный функциональный блок 92 выполняет, например, в качестве компрессорной функции функцию регистрации параметров, в рамках которой регистрируется по меньшей мере один функциональный параметр, а предпочтительно несколько функциональных параметров.
Таким образом, например, электронный функциональный блок 92 на его присоединительной стороне 152 снабжен входами 154, 156 и 158 для регистрации напряжений на присоединительных клеммах 42, 44, 46 таким образом, что от входов 154, 156 и 158 соответствующие провода ведут к присоединительным клеммам 42, 44, 46 для регистрации напряжений UM на этих присоединительных клеммах 42, 44, 46 в качестве функционального параметра.
Кроме того, присоединительная сторона 152 снабжен еще входом 162 для токового сигнала, от которого провод 164 ведет к датчику 166 тока, который охватывает, например, одну из присоединительных клемм 42, 44, 46, и регистрирует произведенное протекающим через охваченную соединительную клемму 42 током IM магнитном поле, и передает соответствующий магнитному полю сигнал для протекающего через эту соединительную клемму 42 тока на вход 162 электронного функционального блока 92.
Кроме того, электронный функциональный блок 92 снабжен, например, на его присоединительной стороне 152 еще входом 172 для информации по температуре ТМ двигателя таким образом, что от входа 172 провод 174 ведет к датчику 176 температуры, который соотнесен, например, со статором 36 для регистрации температуры статора 36 и для передачи на вход 172 электронного функционального блока 92 значения температуры, или только сигнала для допустимой или недопустимой, прежде всего, слишком высокой, температуры двигателя.
Все ведущие к входам 154, 156, 158, а также к входам 162 и 172 провода проходят через отверстие 182 в несущем днище 96 непосредственно от блока 88 корпуса управления в блок 48 присоединительного корпуса, и соединяются там либо с присоединительными клеммами 42, 44, 46, либо проходят, в случае датчика температуры 176, через блок 48 присоединительного корпуса непосредственно к элементу электрического ввода или к статору 36.
Кроме того, предусмотрена возможность подведения через отверстие 182 провода для возможно необходимого подогрева с целью предотвращения конденсации.
На основе имеющихся на входах 154, 156 и 158, а также 162 и 172 сигналов электронный функциональный блок 92 может таким образом регистрировать и контролировать функционирование электродвигателя 32, а также реагировать, в соответствующих случаях, на состояния перегрузки.
Кроме того, как представлено на фиг. 4, электронный функциональный блок 92 также снабжен входом 192 для температуры TS смазки в качестве функционального параметра, от которого провод 194 ведет к датчику 196 температуры, который регистрирует температуру смазки, прежде всего, смазочной ванны, в корпусе 22 компрессора.
Кроме того, электронный функциональный блок 92 снабжен входом 202, от которого провод 204 ведет к датчику 206 для уровня NS смазки в качестве функционального параметра для регистрации того, имеется ли в наличии достаточная смазка в подводе смазки и/или в смазочной ванне.
Кроме того, электронный функциональный блок 92 также снабжен входом 212, от которого провод 214 ведет к датчику разности 216 давлений для регистрации давления PS смазки в качестве функционального параметра, предпочтительно, посредством измерения разности давлений, например в насосном устройстве для смазки.
Кроме того, электронный функциональный блок 92 также снабжен входом 222 для значения входного давления РЕ хладагента, от которого провод 224 ведет к датчику 226 давления, который соотнесен с всасывающим присоединением 228 холодильного компрессора 10 и регистрирует таким образом давление во всасывающем присоединении 228.
Кроме того, электронный функциональный блок 92 также снабжен входом 232 для регистрации входной температуры ТЕ хладагента, причем от входа 232 провод 234 ведет к датчику 336 температуры, который также соотнесен с всасывающим присоединением 228 холодильного компрессора.
Кроме того, электронный функциональный блок 92 также снабжен входом 242 для регистрации выходного давления РА хладагента, причем от этого входа 242 провод 244 ведет к датчику 246 давления, который соотнесен, например, с напорным присоединением 248 холодильного компрессора 10.
Альтернативно или дополнительно, к датчику 246 давления для выходного давления РА, также является возможным предусмотрение переключателя высокого давления, который побуждает электронный функциональный блок 92 при превышении заданного давления к выключению холодильного компрессора 10 для защиты.
Кроме того, электронный функциональный блок 92 снабжен входом 252 для выходной температуры ТА хладагента в напорном присоединении 248, причем от этого входа 252 провод 254 ведет к соотнесенному с напорным присоединением 248 датчику 256 температуры, который регистрирует температуру хладагента, например, в напорном присоединении 248.
Посредством поступающих на входы 222, 232, 242 и 252 сигналов электронный функциональный блок 92 таким образом может регистрировать давление и температуру хладагента в качестве функциональных параметров, а именно при вхождении его в компрессорный блок, например через всасывающее присоединение 228, и при выходе его из холодильного компрессора, например через напорное присоединение 248.
Тем самым, в рамках выполнения защитной функции предусмотрена возможность сравнения соответствующих функциональных параметров с опорным значением и таким образом, при превышении опорного значения или уменьшении ниже его, вмешательства посредством управляющих мер или, в крайнем случае, выключения холодильного компрессора при соответствующих обстоятельствах.
При этом электронный функциональный блок 92 снабжен также несколькими выходами для выполнения функций управления в качестве компрессорных функций.
Таким образом, предусмотрен, например, выход 262, от которого провод 264 ведет к подогревателю 266 смазки, который расположен в корпусе 22 компрессора для нагревания посредством подходящего управления с помощью одной из функций управления подогревателем 266 смазки предусмотренной в нем смазки.
Другой выход 272 служит для управления с помощью одной из функций управления через провод 274 дополнительным вентилятором 276, который служит для дополнительного охлаждения в одном или нескольких местах контура циркуляции хладагента и/или холодильного компрессора.
Выход 282 служит для управления с помощью одной из функций управления через провод 284 по меньшей мере одним регулирующим элементом для мощности компрессора, например клапаном 286 регулирования мощности для управления мощностью компрессора.
Кроме того, выход 292 служит для управления с помощью одной из функций управления через провод 294 впрыскивающим элементом 296, который служит для впрыскивания хладагента под высоким давлением в холодильный компрессор, либо в области компрессорного элемента для достижения тем самым дополнительного охлаждающего эффекта, либо в области электродвигателя 32 для его охлаждения.
Предпочтительно, электронному функциональному блоку 92 для выполнения функции эксплуатационного контроля также дополнительно задают границы использования конкретного холодильного компрессора 10 и параметры хладагента таким образом, что электронный функциональный блок 92 с учетом регистрируемых на входах 154, 156, 158, 162, 172, 182, 192, 202, 212, 222, 232, 242 и 252 функциональных параметров, обнаруживает, работает ли холодильный компрессор в допустимом рабочем состоянии или вне такого допустимого рабочего состояния, а посредством управляемых через выходы 262, 272, 282, и 292 блоков, в соответствующих случаях, достигает соблюдения границ использования.
Кроме того, электронный функциональный блок снабжен выходом 302, через который в качестве одной из функций управления с помощью провода 304 управляет управлением 306 двигателя, которое служит для соответствующего его выполнению управления электродвигателем 32 подходящим образом при разгоне и/или в соответствующих рабочих состояниях.
Управление 306 двигателя может также одновременно применяться для выключения электродвигателя 32 при превышении по меньшей мере одного опорного параметра или уменьшении ниже его при выполнении защитной функции.
Кроме того, электронный функциональный блок 92 также снабжен коммуникационным блоком 312, который предусмотрен для сообщения с внешними приборами 316, например, с вышестоящим управлениями установки.
При этом коммуникация с управлением 316 установки может производиться либо по проводам, через провод 314, например шину Modbus, либо беспроводным образом, посредством обычных коммуникационных протоколов, таких как, например, Bluetooth или W-LAN.
Кроме того, электронный функциональный блок 92 также снабжен индикаторным элементом 322, который может отображать по меньшей мере одно состояние или результат компрессорной функции.
Такое состояние компрессорной функции может быть представлено, например, отображением функциональных параметров и/или позволенных рабочих состояний и/или отображением инициируемой защитной функции и/или отображением функции управления и/или отображением нарушения, прежде всего в комбинации с разновидностью нарушения, и/или комбинации как таковой.
Отображение может производиться посредством предусмотренного в корпусе индикаторного элемента 322 или также посредством проводного или беспроводного коммуникационного тракта на стационарном или переносном отображающем блоке, таком как, например, компьютер или переносной коммуникационный прибор.