制冷压缩机的制作方法

本发明涉及一种制冷压缩机、尤其是用于制冷设备的制冷压缩机，制冷压缩机包括总壳体、布置在总壳体内的压缩机单元、布置在总壳体的驱动腔内的用于压缩机单元的机械的压缩机驱动单元、构造在驱动腔内的润滑剂池、在总壳体内与驱动腔分隔开地延伸的流入通道，压缩机单元经由流入通道抽吸待压缩的制冷剂。

背景技术：

此类制冷压缩机由现有技术所公知。

在此制冷压缩机中普遍存在的问题是，在压缩机流出侧出现显著的润滑剂抛甩，也就是说在被压缩的制冷剂中出现其中占显著份额的润滑剂，这是不希望的。

技术实现要素：

因此，本发明的任务是：提供一种制冷压缩机，其中，尽可能强烈地降低制冷剂抛甩。

该任务在开头提及类型的制冷压缩机中根据本发明通过如下方式来解决，即，流入通道和驱动腔经由允许流入通道与驱动腔之间持久气体平衡的气体平衡通道连接，气体平衡通道一侧具有驱动腔侧的开口并且另一侧具有流入通道侧的开口，并且气体平衡通道的在开口之间的通道长度至少相当于气体平衡通道的等效通道直径的、尤其是最小等效通道直径的两倍。

该解决方案的优点在于，一方面通过经由气体平衡通道的持久的气体平衡使制冷压缩机最优地工作，这是因为总是在驱动腔与流入通道之间进行气体平衡以用于平衡由于窜流(blow-by-)或由于其他效应而引发的压力变化，并且另一方面由于气体平衡通道的通道长度防止了润滑剂、尤其是润滑剂液滴从驱动腔侧的开口经由流入通道侧的开口被运输到流入通道内，并且导致在制冷压缩机的流出侧的提高的润滑剂抛甩。

在此特别有利的是，气体平衡通道的通道长度至少相当于等效通道直径的三倍、更好是至少四倍、最少是至少五倍并且优选是至少六倍。

气体平衡通道的等效通道直径在此理解为圆形的通道横截面的直径，当气体平衡通道的横截面形状与圆形的横截面形状不同时，该圆形的通道横截面的通道横截面积相当于气体平衡通道的横截面积。

在气体平衡通道的绝对的尺寸规格确定方面，与对各个实施例的迄今的解释相结合尚未给出更详细的说明。

因此，作为前述解决方案的替选或补充地设置如下特别有利的解决方案，即，气体平衡通道具有至少为40mm，更好是至少为60mm、再更好是至少为80mm、最好是至少为100mm并且优选是至少为110mm的通道长度。

在气体平衡通道的横截面积方面迄今也尚未给出更详细的说明。

因此，作为前述解决方案的图像或补充地特别有利的是，气体平衡通道具有至少为80mm²、更好是至少为120mm²、再更好是至少为180mm²、优选是至少为250mm²并且特别优选是至少为300mm²的通道横截面积，这是因为这种最小横截面积尤其由于更小的干扰损失而改善了气体平衡。

为了尽可能强烈地减小润滑剂、尤其是润滑剂液滴到流入通道内的运送，优选设置的是，气体平衡通道的驱动腔侧的开口沿重力方向高于驱动腔的润滑剂池。

此外特别有利的是，气体平衡通道的驱动腔侧的开口沿重力方向至少布置在压缩机驱动单元的驱动轴的高度上。

特别有利的是，气体平衡通道的驱动腔侧的开口在驱动腔内侧向布置在压缩机驱动单元旁边。

此外优选地设置的是，气体平衡通道的流入通道侧的开口沿重力方向高于流入通道内的润滑剂汇集部。

此外，当流入通道和驱动腔通过分隔元件、尤其是通过总壳体的分隔壁被相互分隔开时，优选设置的是，使气体平衡通道贯穿驱动腔与流入通道之间的分隔元件。

当气体平衡通道在其通道长度的至少一半上在驱动腔内或沿该驱动腔延伸时，则得到气体平衡通道的最优的空间上的布置。

如果当在气体平衡通道内发生气体平衡时，位于开口之间的气体柱在气体平衡通道内往复运动，而此时不穿流过气体平衡通道，也就是说气体柱不整体上贯穿整个气体平衡通道，而是至少大部分、也就是说例如其长度的三分之一留在气体平衡通道内，则气体平衡通道的功能是特别最优的。

另外的最优的解决方案设置的是，位于开口之间的气体柱当在流入通道内出现抽吸气体脉动时在气体平衡通道内往复运动，使得气体柱不会导致润滑剂液滴从驱动腔运到流入通道内的运输。

此外，在最优地起作用的气体平衡通道中设置的是，在气体通道内位于开口之间的气体柱在流入通道内出现抽吸气体脉动时在气体平衡通道内往复运动，仅使得在驱动腔侧的开口上存在的润滑剂液滴最多进入气体平衡通道内，但不从气体平衡通道的流入通道侧的开口离开。

在气体平衡通道的布置方面尚未给出与迄今对本发明的解释相结合的更详细的说明。

气体平衡通道可以具有任意的走向，例如直的或拱曲的或折弯的走向，只要通道长度和横截面积满足前述条件。

例如，气体平衡通道可以布置在总壳体的外侧上。

但是特别有利的是，气体平衡通道布置在总壳体内。

在此，气体平衡通道可以通过布置在总壳体内的单独的部分形成，该部分例如保持在壳体壁上，或者气体平衡通道可以构造为整合到总壳体内的通道。

此外，有利地设置的是，气体平衡通道仅将在总壳体内延伸的流入通道与驱动腔连接起来，但例如不朝向安置在总壳体上的缸盖延伸或并不延伸进入该缸盖的抽吸腔内。设计结构上特别简单并且因此有利的解决方案设置的是，流入通道贯穿总壳体内的马达腔，并且在马达腔的底部侧形成润滑剂汇集部。

在此情况中，设计结构上特别有利的是，气体平衡通道将驱动腔与马达腔连接起来。

尤其地，当在流入通道内沉积有润滑剂时，设有润滑剂回引部，润滑剂回引部将润滑剂从构造在流入通道内的润滑剂汇集部输送给驱动腔，并且润滑剂回引部尤其防止从驱动腔到流入通道内的润滑剂运输。

此外，在润滑剂回引部方面特别有利的解决方案设置的是，该润滑剂回引部包括止回阀，止回阀要么直接在流入通道与驱动腔之间起作用，要么就配属于在流入通道与驱动腔之间延伸的通道，从而使止回阀防止从驱动腔到流入通道内的润滑剂运输。

在此，前述的解决方案尤其是在润滑剂回引部方面具有优势，这是因为通过根据本发明的气体平衡通道让润滑剂回引部最优地工作，并且尤其不出现由于润滑剂回引部所导致的压力波动。

特别有利的解决方案设置的是，制冷压缩机是半封闭式压缩机，其中，流入通道穿流过马达腔用以对驱动马达进行冷却。

在压缩机单元方面，迄今也尚未给出更详细的说明。

因此，原则上压缩机单元可以任意地实施。

但是特别有利的解决方案设置的是，压缩机单元构造为活塞式压缩机单元。

此外，在压缩机驱动单元方面也尚未给出具体的说明，这是因为其实施方案也取决于压缩机单元。

有利的解决方案设置的是，压缩机驱动单元包括驱动轴，尤其是曲轴，其具有偏心件和由该偏心件驱动的连杆。

因此，对根据本发明的解决方案的以上描述尤其包括通过以下被编号的实施方式限定的不同的特征组合：

1.制冷压缩机、尤其是用于制冷设备的制冷压缩机，该制冷压缩机包括总壳体、布置在总壳体内的压缩机单元、布置在总壳体的驱动腔内的用于压缩机单元的机械的压缩机驱动单元、构造在驱动腔内的润滑剂池、在总壳体内与驱动腔分隔开地延伸的流入通道，压缩机单元经由流入通道抽吸待压缩的制冷剂，其特征在于，流入通道和驱动腔经由允许它们之间的持久的气体平衡的气体平衡通道连接，气体平衡通道一侧具有驱动腔侧的开口并且另一侧具有流入侧的开口，并且气体平衡通道的在开口之间的通道长度至少相当于气体平衡通道的等效通道直径的、尤其是最小等效通道直径的两倍。

2.根据实施方式1的制冷压缩机，其特征在于，气体平衡通道具有至少为等效通道直径的三倍、再更好是至少四倍、最好是至少五倍并且优选是至少六倍的通道长度。

3.根据实施方式1的前序部分或根据前述实施方案之一的制冷压缩机，其特征在于，气体平衡通道具有至少为40mm、更好是至少为60mm、再更好是至少为80mm、最好是至少为100mm并且优选是至少为110mm的通道长度。

4.根据实施方式1的前序部分或根据前述实施方案之一的制冷压缩机，其特征在于，气体平衡通道具有至少为80mm²、更好是至少为120mm²、再更好是至少为180mm²、优选是至少为250mm²并且特别优选是至少为300mm²的通道横截面积。

5.根据前述实施方式之一的制冷压缩机，其特征在于，气体平衡通道的驱动腔侧的开口沿重力方向高于驱动腔的润滑剂池。

6.根据前述实施方式之一的制冷压缩机，其特征在于，气体平衡通道的驱动腔侧的开口沿重力方向至少布置在压缩机驱动单元的驱动轴的高度上。

7.根据前述实施方式之一的制冷压缩机，其特征在于，气体平衡通道的驱动腔侧的开口在驱动腔内侧向布置在压缩机驱动单元旁边。

8.根据前述实施方式之一述的制冷压缩机，其特征在于，气体平衡通道的流入通道侧的开口沿重力方向高于流入通道内的润滑剂汇集部。

9.根据前述实施方式之一述的制冷压缩机，其特征在于，气体平衡通道贯穿驱动腔与流入通道之间的分隔元件。

10.根据前述实施方式之一的制冷压缩机，其特征在于，气体平衡通道在其通道长度的至少一半上在驱动腔内延伸或沿该驱动腔延伸。

11.根据前述实施方式之一的制冷压缩机，其特征在于，当在气体平衡通道内发生气体平衡时位于开口之间的气体柱在气体平衡通道内往复运动，而此时不穿流过气体平衡通道。

12.根据前述实施方式之一的制冷压缩机，其特征在于，位于开口之间的气体柱在流入通道内出现抽吸气体脉动时在气体平衡通道内往复运动，使得气体柱不会导致润滑剂液滴从驱动腔到流入通道内的运输。

13.根据前述实施方式之一的制冷压缩机，其特征在于，在气体通道内位于开口之间的的气体柱在流入通道内出现抽吸气体脉动时在气体平衡通道内往复运动，仅使得在驱动腔侧的开口上存在的润滑剂液滴至多进入气体平衡通道内，但不从气体平衡通道的流入侧的开口离开。

14.根据前述实施方式之一的制冷压缩机，其特征在于，流入通道贯穿总壳体内的马达腔，并且在马达腔的底部侧上形成润滑剂汇集部。

15.根据前述实施方式之一的制冷压缩机，其特征在于，气体平衡通道将驱动腔与马达腔连接起来。

16.根据前述实施方式之一的制冷压缩机，其特征在于，设有润滑剂回引部，润滑剂回引部将润滑剂从构造在流入通道内的润滑剂汇集部输送给工作腔，并且润滑剂回引部尤其防止从驱动腔到流入通道内的润滑剂运输。

17.根据前述实施方式之一的制冷压缩机，其特征在于，润滑剂回引部包括止回阀。

18.根据前述实施方式之一的制冷压缩机，其特征在于，制冷压缩机是半封闭式压缩机，其中，流入通道穿流过马达腔用以对驱动马达进行冷却。

19.根据前述实施方式之一的制冷压缩机，其特征在于，压缩机单元构造为活塞式压缩机单元。

20.根据前述实施方式之一的制冷压缩机，其特征在于，压缩机驱动单元(32)包括具有偏心件的驱动轴和由此偏心件驱动的连杆。

附图说明

本发明的另外的特征和优点是如下的说明书和实施例的附图图示的主题。

在附图中：

图1示出根据本发明的制冷压缩机的实施例的侧视图；

图2示出沿图1中的线2-2的截面；

图3示出沿图1中的线3-3的截面；

图4示出沿图1中的线4-4的截面；

图5示出沿图1中的线5-5的截面；

图6示出包括气体平衡通道的图5中的区域的放大的截段的剖视图；

图7示出通过根据本发明的制冷压缩机的第二实施例的类似于图3的截面；以及

图8示出通过根据本发明的制冷压缩机的第三实施例的类似于图3的截面。

具体实施方式

在图1中所示的根据本发明的用于未示出的制冷设备的制冷压缩机10的实施例包括总壳体12，总壳体具有压缩机区段14，在该压缩机区段中布置有例如在图2至图4中地示出的压缩机单元16，压缩机单元在所示的实施例中具有至少一个、优选多个的缸孔22，缸孔具有在其内能运动的活塞24，其中，缸孔22分别例如通过所安放的阀板26封闭，在阀板上在与缸孔22对置的侧上布置有缸盖28，缸盖安装在总壳体12上。

压缩机单元16的各个活塞24通过机械的压缩机驱动单元32来驱动，压缩机驱动单元布置在压缩机区段14的驱动腔34内，并且压缩机驱动单元例如包括能围绕轴线36转动的驱动轴38，驱动轴设有偏心件42，偏心件42其本身借助连杆44与活塞24耦接，以便使这些活塞在缸孔22内运动。

此外，在驱动腔34的沿重力方向处于最深处的底部区域46内形成润滑剂池48，在润滑剂池内收集了用于润滑压缩机单元16和压缩机驱动单元32的润滑剂，润滑剂经由未示出的运送元件、例如泵元件被输送给压缩机单元16和压缩机驱动单元32以用于润滑。

总壳体12此外还包括沿轴线36方向布置在压缩机区段14后方的马达区段52，马达区段包围了马达腔54，在马达腔内布置有马达56，尤其是电的驱动马达，马达的定子62固定地布置在马达区段52内，而马达的转子64被安置在优选与驱动轴38同轴地延伸的并且尤其与该驱动轴一体式连接的转子轴66上，并且因此也能围绕轴线36转动，以便驱动压缩机驱动单元32的驱动轴38。

在总壳体12内在此尤其通过分隔元件将驱动腔34和马达腔54分隔开，例如通过分隔壁72分隔开，分隔壁72优选承载有用于驱动轴38和转子轴66的轴承单元。

优选地，在此，轴承单元74形成成形到分隔壁72上的轴承套76。

在所示的实施例中，在马达区段52的区域内设有用于要被制冷压缩机10压缩的制冷剂的流入接口82，制冷剂经由流入接口进入到总壳体12的整体上以84标记的流入通道内，流入通道延伸穿过马达腔54直至分隔壁72，并且在分隔壁72之后转移到在压缩机区段14内延伸的分配器86中，待压缩的制冷剂然后从分配器进入到缸盖28的流入腔室内，然后被压缩机单元16压缩，并且作为被压缩的制冷剂输送给缸盖28的流出腔室，从流出腔室进入到壳体区段14内的流出通道94内，并且从该流出通道引导到流出接口96。

在流入通道84内，尤其是在马达腔54的区域内，在此类的制冷压缩机的情况中通常积存有润滑剂，该润滑剂一方面由于从被抽吸的制冷剂析出的润滑剂所导致，另一方面由于在轴承单元74的区域内离开的润滑剂所导致，并且在流入通道84的最深的部位104的区域内、尤其是在马达腔54内形成润滑剂汇集部102。这些润滑剂应从流入通道84被移除以用于降低在制冷压缩机10的流出接口96上的润滑剂抛甩。

为此，在流入通道84，尤其是马达腔54与驱动腔34之间的分隔壁72中设有润滑剂回引部，润滑剂回引部将润滑剂从润滑剂汇集部102输送到驱动腔34内。

在此有利的是，防止润滑剂回流到流入通道84内。为实现此目的布置有止回阀106，止回阀仅能够实现润滑剂从流入通道84内的润滑剂汇集部102转入到润滑剂池48内。

为了实现这一点，为此使用到在制冷压缩机运行时在流入通道84与驱动腔34之间出现的压力差，该压力差作用到润滑剂汇集部102上并且推动润滑剂汇集部以穿过止回阀106进入润滑剂池48内。

但是，当除了止回阀106之外还在驱动腔34与流入通道84之间进行气体平衡时，该压力差于是尤其引起了作用到润滑剂汇集部102上的泵送效应。

为了平衡驱动腔34与流入通道84之间的各种类型的压力差，例如由于压缩单元16的窜流流动或抽吸气体脉动或其他效应引发的压力差，设置有在图2、3和5中所示的气体平衡通道112，气体平衡通道贯穿分隔壁72，并且能够实现前述的在驱动腔34与流入通道84、尤其是在此情况中是马达腔54之间的气体平衡。

气体平衡通道112尤其如下这样地延伸，即，如在图2中所示使得气体平衡通道的驱动腔侧的开口114在驱动腔34内以距润滑剂池48的表面118足够的距离地位于驱动腔34内，并且使得气体平衡通道112的流入通道侧的开口116也以在润滑剂汇集102上方足够的高度地处在流入通道84内，尤其是马达腔54内。

优选地，气体平衡通道112通过管形成，管被置入到分隔壁72内并且被该分隔壁保持，其中，管优选从分隔壁72出发延伸进入到驱动腔34内。

为了防止在驱动腔34与流入通道84进而是马达腔54之间进行气体平衡时存在于驱动腔34内的润滑剂液滴通过气体平衡通道112从驱动腔34被运输到流入通道84内、尤其被运输到马达腔54内，气体平衡通道112被构造成使其在驱动腔侧的开口114与流入侧的开口116之间具有至少为40mm、再更好是至少为60mm、最好是至少为80mm并且特别优选是至少为100mm或再更好是至少为110mm的通道长度。

此外优选设置的是，气体平衡通道112具有至少为80mm²、更好使至少为120mm²、再更好是至少为180mm²、优选是至少为250mm²或特别有利是至少为300mm²的通道横截面积。

尤其设置的是，气体平衡通道112的通道长度l至少相当于等效通道直径ad的两倍、更好是至少三倍、再更好是至少四倍、最好是至少五倍并且优选使至少六倍，其中，等效通道直径ad相当于横截面中呈圆形的气体平衡通道112的直径，或在气体平衡通道112具有与圆形不同的横截面时，相当于如下横截面中呈圆形的通道横截面积q的通道直径，该横截面中呈圆形的通道横截面积等于不同于圆形的横截面的气体平衡通道112的横截面积q'。

气体平衡通道112的这种尺寸规格能够实现的是，使得基本上没有润滑剂、尤其是没有润滑剂液滴从驱动腔34被运输通过气体平衡通道112到流入通道84内、尤其是马达腔54内。

这尤其地通过如下方式实现，即，通过气体平衡通道112的通道长度l和通道横截面积q地在该气体平衡通道内形成气体柱，气体柱由于驱动腔侧的开口114与流入通道侧的开口116之间的压力差而往复运动，其中，气体柱的运动由于气体平衡通道112的大的横截面积q和大的通道长度l以如下方式被限制，即，使得在气体柱往复运动时不使润滑剂液滴从驱动腔34内的驱动腔侧的开口114运输到流入通道侧的开口116，并且不从该流入通道侧的开口离开。

而是在气体柱在润滑剂通道112内往复运动时，通过驱动腔侧的开口114进入的润滑剂液滴并不移动直到流入通道侧的开口116，而是仅进入到气体平衡通道112内，并且基本上从该气体平衡通道又向驱动腔侧的开口114离开，或仅使其保留在气体平衡通道112内并且必要时沉积在那里的程度。

尤其地，根据本发明的方法一方面允许了汇集在流入通道84内并且尤其汇集在马达腔54内的润滑剂从润滑剂汇集部102经由止回阀106被输送给驱动腔34内的润滑剂池48，并且另一方面防止了润滑剂液滴经由气体平衡通道112从驱动腔34被运输到流入通道84内，尤其地被运输到马达腔54内，并且因此整体上减小了在此类制冷压缩机中的润滑剂抛甩，尤其是当此制冷压缩机作为跨临界co2机器运行时。

尤其地，上述被确定尺寸规格的并且发挥作用的气体平衡通道112因此整体上能够实现在流出接口96上的润滑剂抛甩的明显减小。

在图7中所示的根据本发明的润滑剂压缩机的第二实施例中，气体平衡通道112'朝驱动腔34的方向下降地构成，使得气体平衡通道的流入通道侧的开口116'沿重力方向高于驱动腔侧的开口114'，从而在气体平衡通道112'内积存润滑剂的情况中，使该润滑剂由于重力的作用从驱动腔侧开口114'离开并且汇集在润滑剂池48内。

因此，可以附加地保证在气体平衡通道112'内积存的润滑剂并不不希望地进入到流入通道84内。

在图8中所示的根据本发明的制冷压缩机的第三实施例中，气体平衡通道112”如下这样地构造，即，使其在驱动腔侧的开口114”与流入通道侧的开口116”之间具有最深的部位122，在气体平衡通道112”中沉积的润滑剂汇集在该最深的部位中。

此外，还给最深的部位122配属有滴落开口124，该滴落开口与通道横截面积q相比更小，尤其小了10倍，滴落开口允许汇集在最深的部位122中的润滑剂从气体平衡通道112”离开，并且(如需要还通过附加的线路地)通过重力的作用被输送给润滑剂池48。

此类沿重力方向最深的部位122可以例如以如下方式实现，即，使气体平衡通道112”具有沿重力方向指向下的弯曲部，其中，该弯曲部优选位于驱动腔34内，从而使得从滴落开口离开的润滑剂在没有另外的线路的情况下被输送给润滑剂池48。