用于冷却马达的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于冷却马达的方法以及一种用于执行该方法的设备。
【背景技术】
[0002]这种具有两级式压缩机的冷却剂循环例如结合热栗使用。在此压缩机的这两个压缩级通过马达驱动，马达为此机械地与压缩机连接。借助于压缩机的第一压缩级实现冷却剂气体从低水平到中等水平的压缩。然后在第二压缩级进一步提高压力水平，直到冷却剂具有高的压力水平。然后通过后置于第二压缩级的冷凝器可以从冷却剂排出热量，接着冷却剂减压并且在蒸发器中可以重新吸收热量，用于气态地输送到压缩机的第一压缩级。
[0003]在此，根据运行方式通过这种冷却剂循环能够实现例如一个空间的加热或冷却。在此冷却剂同时用于冷却马达，由此使马达能以优化的运行温度运行。
[0004]在冷却剂回路中一般或者通过由压缩机抽吸的冷却剂或者通过已经压缩的、气态的冷却剂来冷却压缩机的马达。在此，马达废热或者紧接着在压缩之前或者紧接着在压缩之后被输送给气态的冷却剂。在具有包括第一压缩级和第二压缩级的两级式压缩机的冷却剂回路中已知，通过处于中等压力水平上的冷却剂来冷却马达。即，这或者通过在第二压缩级之前的抽吸气体或者通过第一压缩级的压缩气体实现。
[0005]为了冷却马达，通常只利用气态的冷却剂，以便防止用于润滑马达轴承的位于马达中的润滑油变稀。这可能导致轴承中缺少润滑并由此引起马达损伤。但是通过在压缩机的第二压缩级中压缩之前的抽吸气体冷却由于加热抽吸气体而降低了冷却剂循环的效率，因为冷却引起抽吸气体和相关的输送质量流的密度降低。通过在第一压缩级中压缩后的压缩气体冷却马达导致损失并且提高第一压缩级的压缩气体的温度。由此也提高了马达耐温要求。
[0006]为了冷却两级式压缩机的马达已知，从冷却剂循环在后置于第二压缩级的冷凝器之后分支出冷却剂主流的分流并且通过一种旁路连接导引到马达冷却。在此，在旁路管路中实现独立的减压，对于减压根据运行模式需要一个或两个膨胀阀，所述膨胀阀需要单独调节。
[0007]已知的用于冷却马达的方法或者导致整个系统效率降低，或者相对费事，并且只能通过附加的管路和膨胀阀来实现，对此还需要单独调节。
【发明内容】
[0008]因此，本发明的目的是，克服现有技术的缺陷并且尤其给出一种用于冷却马达的方法和设备，其中马达的废热可输送回到冷却回路中，而不对整个系统的效率产生负面影响。在此，制造花费以及调节花费要尽可能小并且通过尽可能少的构件实现。
[0009]按照本发明，这个目的通过具有权利要求1特征的方法并通过具有权利要求6特征的设备实现。在从属权利要求中给出有利的构型。
[0010]在一种用于冷却至少一个马达的方法中，该马达驱动冷却剂循环的至少一个至少两级式压缩机，该压缩机至少包括第一压缩级和第二压缩级，其中，冷却剂被引导通过冷却剂循环，冷却剂在第一压缩级中从低压力水平形成为中等压力水平，并且在第二压缩级中从中等压力水平形成为高压力水平，并且紧接着第二压缩级之后在释放热量的情况下减压到中等压力水平，按照本发明设置，所述马达通过两相的冷却剂主流被冷却，所述冷却剂主流具有中等压力水平。
[0011]所述两相的冷却剂主流不仅包含气态的冷却剂，而且包含液态的冷却剂。因为所述冷却剂主流、即通常整个冷却剂流用于冷却马达，所以无需附加的膨胀阀。因此也无需相关的调节。在此，从马达排出的废热对效率没有负面影响，因为在压缩级的相应压缩侧和相应抽吸侧上都没有负面影响。
[0012]在具有多于两个压缩级的冷却剂压缩机中，本方法应用于所述压缩级中的两个压缩级之间。在多于一个冷却剂压缩机时，本方法可在两个冷却剂压缩机之间应用。在此，也可冷却多于一个马达，其中，必要时可对每个马达配属一个自身的冷却剂循环。
[0013]在一优选的改进方案中，所述冷却剂主流在冷却马达以后分成液态的冷却剂部分和气态的冷却剂部分，其中所述气态的冷却剂部分被输送给两级式压缩机的第二压缩级，并且所述液态的冷却剂部分被输送给第一压缩级。即紧接着冷却马达之后使两相的冷却剂主流分成这两相，其中气态分量在第二压缩级中被继续压缩。由此可在第二压缩级中直接非常高效地在高温情况下将气态的冷却剂压缩到高压力。为了从冷却剂主流中分离冷却剂相例如可利用中压容器，其中涉及一个收集容器，在该收集容器中冷却剂被分成气态分量和液态分量。
[0014]在此，优选地，所述冷却剂在第一压缩级之前在吸收热量的情况下蒸发并且在第二压缩级之后在释放热量的情况下冷凝。为此，例如在冷却剂主流分成液态的和气态的冷却剂部分以后通过接着在蒸发器中蒸发使液态的冷却剂部分膨胀，在蒸发器中例如可从环境吸收热量。由此使在冷却剂中含有的液态的冷却剂部分同样转化为气态相并且气态地输送给两级式压缩机的第一压缩级，在那里被压缩并加热。紧接着第二压缩级之后例如可设有冷凝器，在冷凝器中实现在冷却剂中含有的气态的冷却剂部分的冷凝，同时释放热量例如到环境。从冷凝器所述冷却剂在高压下并且部分液化地继续输送并且最终一直减压到中等压力水平。
[0015]在一优选的实施方案中，所述冷却剂部分在第一压缩级之后与来自第二压缩级的释放热量以后的冷却剂部分聚集到一起，然后用于冷却马达。由此实现这两个冷却剂部分的汇聚，使得整个冷却剂流能供冷却马达使用。
[0016]在一替代性的构型中设置，所述冷却剂部分在第一压缩级之后直接输送给第二压缩级，其中，冷却马达以后的气态的冷却剂被输送给第二压缩级并且与来自第一压缩级的冷却剂部分聚集到一起，其中，形成冷却剂主流的、来自第二压缩级的释放热量以后的冷却剂被用于冷却马达。由此得到相对简单的结构，其中，整个冷却剂流被用于冷却马达。
[0017]在一种用于执行上述方法的设备中，所述设备尤其构造为两级式热栗、空调系统或制冷系统，按照本发明设置，所述设备具有马达和冷却剂循环，在冷却剂循环中设置具有第一压缩级和第二压缩级的两级式压缩机，该压缩机能被马达驱动，其中马达冷却部这样集成到冷却剂循环中，使得马达冷却部能被冷却剂主流通流，其中在流动方向上在马达冷却部之后设置有分相元件，所述分相元件通过用于气态的冷却剂部分的抽吸气体管路与第二压缩级连接，并且通过用于液态的冷却剂部分的第一管路与两级式冷却剂压缩机第一压缩级连接。
[0018]由此，整个的、处于中等压力水平的冷却剂可用于冷却马达并且废热被输送回到冷却剂循环中。由此不会负面地影响效率，因为借助于分相元件紧接着在吸收马达废热之后或者紧接着在冷却马达之后实现分成气态的和液态的冷却剂部分，其中，仅气态的冷却剂部分被输送给第二压缩级并由此被继续压缩。因此，这可高效地运行。
[0019]因此，可省去用于冷却马达的附加的旁路连接连同附加的膨胀阀。而是简单地通过冷却剂主流通流马达冷却部，冷却剂主流可吸收相应的热量。对此，无需附加的调节。因此，保持低的制造花费和调节花费。
[0020]在一优选的改进方案中，在第一管路中在第一压缩级之前设置有蒸发器并且必要时设置有节流元件以及必要时设置有其它构件。由此可实现此时液态的冷却剂部分的减压和蒸发，由此该气态的冷却剂部分能被输送给第一压缩级。在此，在蒸发器中实现从环境吸收热量，由此冷却环境。其它构件包括例如过滤器或类似物。
[0021]在此特别优选地，在冷却剂循环的第二管路中在第二压缩级之后设置有冷凝器并且必要时设置有节流元件以及必要时设置有其它构件。在冷凝器中可由气态的冷却剂部分在第二压缩级之后释放热量到环境，由此该冷却剂部分至少部分地液化。通过接着设置的节流元件，所述节流元件例如可构造为简单的节流阀或者膨胀阀，紧接着实现该冷却剂部分的减压，使得该冷却剂部分可在中等压力水平液态地和/或气态地用于冷却马达。其它构件例如可构造为用于功率电子设备的冷却元件或类似物。
[0022]在一优选的构型中，在冷却剂循环中在马达冷却部之前设置有混合装置，所述混合装置与来自第一压缩级的压缩气体管路和与第二管路连接。在混合装置中来自第一压缩级的冷却剂部分和来自第二压缩级的冷却剂部分由此聚集到一起，并且可从那里共同地被引导到马达冷却部。由此整个冷却剂流用于马达冷却。
[0023]在一替代性的构型中设置，所述第二管路与马达冷却部连接，其中来自第一压缩级的压缩气体管路通到引导到第二压缩级的抽吸气体管路中。在此，在分相元件之后的气态的冷却剂部分可与从第一压缩级延伸到第二压缩级的冷却剂部分在第二压缩级之前聚集到一起。在这个简化的结构中，整个冷却剂流也引导到马达冷却部，并且在那里用于吸收废热。但是来自第一压缩级的冷却剂部分不是直接在马达冷却部之前与来自第二压缩级的冷却剂部分组合，而是仅同样流过第二压缩级。
[0024]在马达冷却部与分相元件之间的冷却剂管路中设置其它构件。所述其它构件例如是节流元件和/或附加的冷却元件，它们例如用于冷却功率电子设备的元件。
[0025]优选地，所述冷却剂压缩机具有多于两个压缩级，其中如权利要求1至5中任一项所述的方法应用于所述压缩级中的两个压缩机之间。由此也可实现非常强烈的冷却。
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