专利名称：改进的压缩机装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压缩机装置。
更具体地说，本发明涉及一种变速类型的压缩机装置，该压缩机
装置基本包括壳体，该壳体在其中具有压缩机元件，该压缩机元件 由速度马达按用于压缩机的固定设置最大转数供给动力；空气冷却装 置，它从环境经进口吸入空气，并且经穿过这个壳体的排气口把空气 吹回到环境中；及分离冷却回路，具有用来冷却已经由压缩机压缩的 气体的或冷却压缩空气的冷却介质。
背景技术：
普通压缩机装置一般设计成为了能够在最高环境温度的一定条件 下起作用，这些条件称作标称工作条件。
在超过公称环境条件的极限的情况下，那么，已不能保证压缩机 装置的良好工作，并且这将导致压缩机装置的意外停机。
在这样一种情况下，目前决定使用过大定尺寸并因此比在相同条 件下比较小压缩机装置或对于在其最大容量下正在工作的压缩机装置 产生较少热量的压缩机装置，通过所述最大容量，例如经具有比在标 称条件下小的传动比的传动的应用，压缩机的固定设置的最大允许转 数被限制。因此创建额外的热储备，该热储备可被使用以便抵抗较高 环境温度。
这存在压缩机装置需要更大的投资并且在所有标称条件下没有被 最佳地利用的缺点，结果是在标称条件下损失性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对于上述和其它缺点的一个或多个的 解决方案，因为它提供一种改进的压缩机装置，该压缩机装置装备有 自调节控制装置，该自调节控制装置保证在所有环境温度下以永久最 佳冷却操作可采用也在最大性能下的压缩机装置。为此目的，本发明
涉及一种改进的压缩机装置，该压缩机装置主要包括壳体，其在内 部具有压缩机元件，该压缩机元件由带有控制箱的变速马达以用于压 缩机的设置最大转数供给动力；空气冷却装置，它从环境经进口吸入 空气，并且一旦这已经通过壳体就经排放口把空气吹回到环境中；及 冷却回路，其用来冷却已经由压缩机压缩的气体，其特征在于，控制 箱装备有一种算法(algorithm),被测量的环境温度一升高到高于最 大设置级，该算法就以限定值减小上述最大允许设置转数，并且环境 温度一下降到上述级别下面，最大允许设置转数就再次升高。
根据本发明的这样一种装置的优点是，当环境温度升高到高于压 缩机装置设计所用于的标称级时，最大允许转数将自动地被减小，作 为其结果，即使在这种升高的环境温度下，压缩机装置也将产生较少 热量并且空气冷却装置的冷却能力对于压缩机是足够的，以保持足够 冷却，以便避免由于过热造成的有害停机并且保证装置的良好工作。
优选地上述算法是这样的，另外，当压缩气体的上述冷却的温度 不足或者冷却介质的温度升高到高于设置级别时，最大设置转数被进 一步减小。
通过连续地或断续地监视环境空气和/或冷却的温度和作为测量 结果的函数调节最大设置允许转数，压缩机装置甚至在比标称提供的 更高的环境温度下将能够起作用，永久地在其最大能力下工作而没有 停机或损坏的危险。
一般地壳体包括装备有空气冷却装置的电子室，该空气冷却装置 经进口吸入环境空气，并且经出口把它吹回到环境中，由此，为了避 免对于电子元件引起的任何损坏，最大级施加于用于这个目的冷空气 的温度。用于标称条件并且通过超过冷空气的最大温度正常地计算这 个电子室的空气冷却，这将导致压缩机装置的有害停机。
根据本发明的另外方面，在这种情况下，可被提供用于作为电子
室的冷却介质起作用的空气的冷却，由此，仅当环境温度可能升高到 高于设置级别时才接通这种冷却。这是为了保持能量成本尽可能低。
这种辅助冷却可独立地起作用，或者与用于压缩机装置的最大设 置转数的控制的算法组合地使用，由此，这种冷却优选地由压缩机装 置的上述控制箱控制。
为了更好表示本发明的特征，下文，作为没有任何限制特性的例 子，参照附图描述根据本发明的压缩机装置的实施例的优选形式，在
附图中
图1示意地表示根据本发明的一种改进压缩机装置， 图2和3表示可由图1的装置应用的两种控制算法。
具体实施例方式
图1的压缩机装置l基本上包括壳体，该壳体在这种情况下通过 填充物3划分成两个室4和5，由此，在室4中，引入压缩才几元件6， 该压缩机元件6由变速马达7，例如频率控制马达，借助于控制箱8 以设置最大转数Nmax被供给动力，并且由此，室5是有电子元件9 例如上述控制箱8的电子室。
室4由空气冷却装置10冷却，该空气冷却装置10经进口 11吸入 环境空气，并且通过壳体2的室4和经排出口 12把空气吹回到环境中， 如用箭头A表示的那样。压缩机装置1还装备有冷却回路13,该冷却 回路13具有或没有用来冷却气体的像油、水或类似物之类的冷却介 质，所述气体由压缩机压缩，并且经排出管14 160，连接装置15可被 输送到排出空气网。
电子室5包括空气冷却装置16，该空气冷却装置16经进口 17吸 入环境空气，并且经过电子室5经出口 18把空气吹回到环境中，如由 箭头B显示的那样。
尽管在图1中压缩机装置被表示，其中室4和5的空气冷却装置 10和16被分离，但不排除这些空气冷却装置10和16是共用的或者 它们包括共同的部分。
另外按照本发明，提供用来冷却通过空气冷却装置16抽吸的空气 的冷却装置19。
而且压缩机装置1包括为了确定环境空气的温度T20的装置20; 为了确定压缩才几的冷却回路13，例如在这个冷却回路13的出口处， 的温度T21的装置21;及用来确定流过电子室5以便冷却电子元件9 的冷空气的温度T22的装置22。这些装置20、 21及22经连接装置 23与上述控制箱8电子地相连接。
压缩机装置设计成通过在控制箱8中设置的最大环境温度Tmax 能够在标称条件下操作。
控制箱8根据本发明装备有在图2中系统化的、用来设置压缩机 元件6的最大转数Nmax的算法24，通过该算法24,在第一阶段25 中，把环境温度T20与环境温度的设置级Tmax相比较，并且通过该 算法24,在随后阶段26中，环境温度T20—有可能升高到高于最大 设置级Tmax，具有一限定级的这个最大允许转数Nmax就被减小， 并且环境温度T20 —到上述级Tmax以下，最大设置允许转数就被再
次提升到其初始级。
优选地，最大设置转数Nmax以这样一种方式被所述算法调节， 即空气冷却装置10的冷却能力以监视的环境温度总是足够的，以便允 许压缩机元件6在这个被调节的最大设置转数Nmax下操作，而没有 过热的危险。
在算法24的随后阶段27中，把冷却回路3的冷却介质的温度T21 和/或压缩空气的温度与最大i殳置级T21max相比较，并且如在阶段26 中那样，当上述冷却介质的温度T21升高到高于所述设置级T21max 时，所述最大设置允许转数Nmax被再次减小。
显然，这种算法可连续地或规律地断续地执行，并且关于其减小 或调节最大设置转数被减小或被调节的值能是测量结果的函数并因此 是被测量的温度与相应最大设置级之间的差的函数。
压缩机装置1的工作简单并且如下。
当环境温度T20升高超越最大设置级Tmax时，以一被限定的值， 设置最大转数Nmax将被减小，作为所述被限定值的结果，压缩机6 将/可被低转数提供动力，这导致减少产生的热量，该减少热量产生是 压缩才几元件6的转数的和在压缩才几元件6的出口处的加压气体的压缩 压力的主要函数。
况且关于这种调节，存在冷却回路13的温度T21将太高的危险， 最大设置转数Nmax将被设置在甚至更低的级处，从而将没有在室4 中压缩机部件过热的任何危险。
以这种方式保证了考虑到空气冷却装置10的和冷却回路13的现 有冷却能力，压缩机装置1可被永久地被供给动力到最大转数，并因 此具有最大容量加压气体。因此，不必如以前已知压缩机装置的通常 情形那样，提供任何过测量冷却(over measured cooling )。
这种调节通常不出现在马达转数的正常控制之间，而是它以动态 限制转数工作。
控制箱8可选择性地装备有示意地显示在图3中的第二算法28， 并且考虑到电子元件9在高温下不能被设置成不受保护、和作为结果 流过电子室5的冷空气的温度T22不能升高到高于一定临界最大级的 事实，这意味着保证在电子室5中保护这些元件9。
算法28在第一阶段29中把环境温度T20与最大设置级Tmax相 比较，该最大设置级Tmax与用于算法24的最大设置级Tmax可能相 同或可能不同，并且在第二阶段30中把在室5中的冷空气的温度T22 与以前i殳置最大级T22max相比较。
当环境温度T20升高到高于T20max时，冷却回路19接通，并 且通过电子室发送的冷空气又变冷。
当环境温度T20、和冷空气的温度T22都升高到高于它们的相应 设置的最大级Tmax和T22max时，那么在阶段31中，冷却装置19 的冷却能力Q被设置得较高，从而把冷空气的温度T22减小到刚好在 电子元件9的临界温度下。
这种第二算法28提供如下优点
-空气冷却装置16不必过大定尺寸，以使标称环境温度上下移动；
-当空气冷却装置16足够时没有用于额外冷却的能量损失，因为 它在标称环境温度的情况下；
-通过电子室5的冷空气的另外的冷却以允许冷却到刚好在元件9 的临界温度下，通过最小冷却能力节省额外能量。这导致机器的总效 率保持得尽可能高。
也可按一定频率连续地或断续地应用第二算法。
显然，算法24和28都可个别地、分离地或一起应用在压缩机装 置1中。还显然的是，两种算法可应用在同一控制箱8中，或者应用 在分离控制箱中。
本发明决不限于作为例子描述和显示在图中的实施例，而是，根 据本发明的改进压缩机装置以所有形状和尺寸实现，而不脱离本发明 的范围。
权利要求
1. 一种改进的压缩机装置，它主要包括:壳体(2)，该壳体包含压缩机元件(6)，该压缩机元件(6)由变速马达(7)借助于控制箱(8)供给动力，控制箱带有用于压缩机元件(6)的最大设置转数(Nmax)；空气冷却装置(10)，它经进口(11)抽吸环境空气，并且通过壳体(2)和经排气口(12)把空气吹回到环境中；以及冷却回路(13)，用来冷却已经由压缩机元件(6)压缩的气体；其特征在于，控制箱(8)装备有一种算法(24)，测量的环境温度(T20)一升高到高于最大设置级(Tmax)，该算法(24)就把上述最大允许设置转数(Nmax)减小一定级，并且环境温度(T20)一下降到上述级(Tmax)下面，最大允许设置转数(Nmax)就再次升高。
2. 根据权利要求1所述的改进压缩机装置，其特征在于，最大设 置转数(Nmax)由算法(24)以这样一种方式调节，即，以被测量的 环境温度(T20)空气冷却装置(10)的冷却能力是足够的，以便允 许压缩机(6)以这个被调节的最大设置转数(Nmax)操作，而没有 过热或有害停机的危险。
3. 根据权利要求1或2所述的改进压缩机装置，其特征在于，上 述算法(24)是这样的，即当上述冷却回路的温度(T21)升高到高 于设置级(T21max)时，最大设置转数(Nmax )被进一步减小。
4. 根据以前权利要求任一个所述的改进压缩机装置，其特征在于， 环境和/或冷却的温度(T20-T21)被连续或断续地测量，并且按测量 结果的函数调节最大设置转数(Nmax)。
5. 根据以前提到的权利要求中任一个所述的改进压缩机装置，其 特征在于壳体(2)包括装备有空气冷却装置(16)的电子室(4), 该空气冷却装置(16)经进口 (17)吸入环境空气，并且经出口 (18) 把它吹回到环境中；压缩机装置(1)包括用来冷却电子室(5)的该 空气冷却装置(16)的空气的辅助冷却装置(19)，由此，当环境温度(T20)有可能升高到高于设置级(Tmax)时，接通这个辅助冷却装 置(19)。
6. 根据权利要求5所述的改进压缩机装置，其特征在于，环境温 度(T20)的设置级(Tmax)由在电子室(5)中的元件的最大允许 冷却空气温度(T22)限定。
7. 根据权利要求5或6所述的改进压缩机装置，其特征在于由 辅助冷却装置(19)冷却的空气的温度(T22)被测量；当冷却空气 的被测量温度(T22)升高到高于设置最大临界级(T22max)时，这 个辅助冷却装置(19)的冷却能力(Q)被升高。
8. 根据权利要求7所述的改进压缩机装置，其特征在于，以这样 一种方式调节辅助冷却装置(19 )的冷却能力(Q )，即流过电子室(5 ) 的冷空气的温度(T22)刚好在上述临界级(T22max)之下。
9. 根据权利要求5至8任一个所述的改进压缩机装置，其特征在 于，通过发动机(7)的上述控制箱(8)控制辅助冷却装置(19)。
全文摘要
改进压缩机装置，它主要包括壳体(2)，包含压缩机元件(6)，该压缩机元件(6)由变速马达(7)借助于控制箱(8)按用于压缩机元件(6)的设置最大转数(Nmax)供给动力；空气冷却装置(10)，它经进口(11)吸入空气，并且穿过壳体(2)和经排气口(12)把空气吹回到环境中；及冷却回路(13)，用来冷却已经由压缩机元件(6)压缩的气体，其特征在于，控制箱(8)装备有一种算法(24)，测量的环境温度(T20)一升高到高于最大设置级(Tmax)，该算法(24)就把上述最大允许设置转数(Nmax)减小到限定级，并且环境温度(T20)一下降到上述级(Tmax)下面，最大允许设置转数(Nmax)就再次升高。
文档编号F04C28/08GK101379297SQ200780003879
公开日2009年3月4日 申请日期2007年1月18日 优先权日2006年1月31日
发明者A·A·F·M·斯梅特斯 申请人:艾拉斯科普库空气动力股份有限公司