油位检测装置、压缩机及空调器的制作方法

本实用新型涉及制冷设备技术领域，具体而言，涉及一种油位检测装置、压缩机及空调器。

背景技术：

压缩机的冷冻油(或称为润滑油)的主要作用是减小摩擦和磨损、冷却、冲洗、密封，是制冷压缩机不可或缺的重要组分。在制冷系统中，制冷剂和冷冻油混合在一起循环，润滑油被带到压缩机外将给制冷系统和压缩机带来问题：

一方面，影响压缩机制冷量测定准确性；降低压缩机热力效率，增加换热器换热侧热阻，影响换热效率，改变制冷循环中制冷剂的热物理性质、相溶性，降低自身黏度。

另一方面，压缩机油量减少而缺油，导致压缩机轴承剧烈摩擦，产生过高的热量和过多的磨屑，降低了压缩机使用的可靠性和耐久性。从压缩机排出的冷冻油无法完全回到压缩机中，可能滞留在制冷系统两器内。由于冷冻油混合在干度随时变化的制冷剂中，其物性参数随时变化，行业内目前的技术尚无法准确的、在线的得到制冷系统压缩机中冷冻油的排出质量流量有多少，因而对压缩机内部的含油量多少也不能准确地掌握。

压缩机油位高低表征其内部的油量的多少，有一些已公开的技术手段可以实现油位的测量。现有技术中多采用浮子来测量压缩机内油位的高低。但是，由于浮子浮动在油面上，因此相应的感应、检测结构必须安装在最高油位和最低油位的附近，进而使得油位检测结构的安装位置受到很大的限制。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种油位检测装置、压缩机及空调器，以解决现有技术中的压缩机的油位检测装置的安装位置限制较大的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种压缩机的油位检测装置，包括：第一元件与第二元件，第一元件和第二元件之间可移动地设置，以使第一元件和第二元件之间的距离能够根据油位液面高度的变化而变化；检测回路，第一元件和第二元件连接在检测回路内或者第一元件连接在检测回路内；控制器，与检测回路连接，控制器检测第一元件和第二元件之间的距离变化时，检测回路中电压所发生的变化，并且控制器根据电压的变化得到油位的液面高度。

进一步地，第一元件和第二元件之间具有距离。

进一步地，第一元件包括第一电容板，第二元件包括第二电容板，第一电容板和第二电容板相对设置，第一电容板和第二电容板均连接在检测回路内。

进一步地，第一电容板包括：第一板体和第二板体，第一板体和第二板体相对设置；第三板体，第一板体的第一端和第二板体的第一端均连接在第三板体上；第二电容板包括：第四板体和第五板体，第四板体和第五板体相对设置；第六板体，第四板体的第一端和第五板体的第一端均连接在第六板体上，其中，第一板体的第二端位于第四板体和第五板体之间，第五板体的第二端位于第一板体和第二板体之间。

进一步地，第一电容板还包括第七板体，第七板体和第二板体相对设置，第七板体的第一端连接在第三板体上，第二电容板还包括第八板体，第八板体与第五板体相对设置，第八板体的第一端连接在第六板体上，其中，第八板体的第二端位于第二板体和第七板体之间。

进一步地，第一元件还包括第三电容板，第三电容板和第一电容板相对设置，第二电容板位于第一电容板和第三电容板之间。

进一步地，第一元件包括电感结构，第二元件包括金属件，电感结构连接在检测回路内。

进一步地，电感结构包括相对设置的第一电感结构和第二电感结构，金属件位于第一电感结构和第二电感结构之间。

进一步地，金属件具有第一感应面和第二感应面，第一感应面与电感结构之间的距离与第二感应面与电感结构之间的距离不同。

进一步地，金属件包括互相平行且错位设置的第一段和第二段，以及连接在第一段和第二段之间的第三段。

进一步地，金属件为中空结构。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种压缩机，包括壳体以及设置在壳体内的油位检测装置，油位检测装置为上述的油位检测装置，油位检测装置的第一元件和第二元件中的一个固定设置在壳体内，另一个可移动地设置在壳体内。

进一步地，油位检测装置设置在壳体的底部。

进一步地，油位检测装置设置在壳体内的最低油位的下方。

进一步地，壳体内设置有限位结构，限位结构与第一元件和/或第二元件配合，以防止第一元件和第二元件之间发生接触。

进一步地，压缩机还包括安装座，安装座上设置有容纳腔，油位检测装置设置在容纳腔内，安装座设置在壳体的侧壁上，并且容纳腔与壳体的内部空间连通。

进一步地，容纳腔的开口处设置有滤网结构。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种空调器，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。

应用本实用新型的技术方案，由于第一元件和第二元件之间只要发生距离的改变，即可改变检测回路内的电压，从而计算油位的液面高度。因此在对第一元件和第二元件进行安装时，只要使第一元件和第二元件位于油位液面以下即可。例如将第一元件和第二元件设置在润滑油层的底部，并且不必在将第一元件和第二元件设置在最高油位和最低油位的附近，进而提高油位检测装置的安装灵活性。因此本实用新型的技术方案解决了现有技术中的压缩机的油位检测装置的安装位置限制较大的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的油位检测装置的实施例一的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的油位检测装置的实施例二的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的油位检测装置的实施例三的结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的油位检测装置的实施例四的结构示意图；

图5示出了根据本实用新型的油位检测装置的实施例五的结构示意图；

图6示出了根据本实用新型的压缩机的实施例的结构示意图；以及

图7示出了图6中A处放大示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一元件；11、第一电容板；111、第一板体；112、第二板体；113、第三板体；114、第七板体；12、第三电容板；13、电感结构；131、第一电感结构；132、第二电感结构；20、第二元件；21、第二电容板；211、第四板体；212、第五板体；213、第六板体；214、第八板体；22、金属件；221、第一感应面；222、第二感应面；223、第一段；224、第二段；225、第三段；100、壳体；200、油位检测装置；300、安装座；301、容纳腔；400、滤网结构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一：

如图1所示，实施例一的压缩机的油位检测装置包括：第一元件10、第二元件20、检测回路以及控制器。其中，第一元件10和第二元件20之间可移动地设置，以使第一元件10和第二元件20之间的距离能够根据油位液面高度的变化而变化。第一元件10和第二元件20连接在检测回路内或者第一元件10连接在检测回路内。控制器与检测回路连接，控制器检测第一元件10和第二元件20之间的距离变化时，检测回路中电压所发生的变化，并且控制器根据电压的变化得到油位的液面高度。

应用本实施例的技术方案，由于第一元件10和第二元件20之间只要发生距离的改变，即可改变检测回路内的电压，从而计算油位的液面高度。因此在对第一元件10和第二元件20进行安装时，只要使第一元件10和第二元件20位于油位液面以下即可。例如将第一元件10和第二元件20设置在润滑油层的底部，并且不必在将第一元件10和第二元件20设置在最高油位和最低油位的附近，进而提高油位检测装置的安装灵活性。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的压缩机的油位检测装置的安装位置限制较大的问题。

进一步地，当压缩机内的油位发生变化时，第一元件10和第二元件20中的一个会跟随着油位液面的变化而变化，进而使得检测回路的内的电压值发生变化。控制器根据电压值的变化计算得到当前油位的液面高度。同时，在制冷系统运转时，根据上述实时检测压缩机内部油位的变化来判断压缩机是否缺油运行。如果油位高度过低，表征压缩机缺油，则立即将该信息反馈至控制系统做出必要反应，如启动回油频率。本实施例可以保证压缩机可以安全可靠地运行。

进一步地，上述的第一元件10和第二元件20所采用的材料的耐温耐压和耐制冷剂腐蚀、冷冻油特性符合相应的环境要求。

如图1所示，在实施例一的技术方案中，第一元件10和第二元件20之间具有距离。当油位的高度改变时，第一元件10和第二元件之间的距离发生改变，从而改变检测回路中的电压。

如图1所述，在实施例一的技术方案中，第一元件10包括第一电容板11，第二元件20包括第二电容板21，第一电容板11和第二电容板21相对设置，第一电容板11和第二电容板21均连接在检测回路内。具体地，当油位的高度发生改变时，第一电容板11和第二电容板21之间的距离发生改变，从而改变第一电容板11和第二电容板21之间的电容，并使检测回路中的电压发生改变。控制器根据电压的变化值计算当前的油位液面高度。

如图1所示，在实施例一的技术方案中，第一电容板11包括第一板体111、第二板体112和第三板体113。其中，第一板体111和第二板体112相对设置。第一板体111的第一端和第二板体112的第一端均连接在第三板体113上。第二电容板21包括第四板体211、第五板体212和第六板体213。第四板体211和第五板体212相对设置。第四板体211的第一端和第五板体212的第一端均连接在第六板体213上。进一步地，第一板体111的第二端位于第四板体211和第五板体212之间，第五板体212的第二端位于第一板体111和第二板体112之间。上述结构使得第一电容板11和第二电容板21均呈“U”形。并且第一板体111插入至第四板体211和第五板体212之间，第五板体212插入至第一板体111和第二板体112之间。

在实施例一中，第一电容板11和第二电容板21中的一个为定子，另一个为浮子，以第一电容板11为浮子，第二电容板21为定子为例。定子和浮子为可以进行充放电的U型电容板，互相嵌入对方，形成三个平行电容板，距离分别是d1、d2和d3，电容分布为c1、c2、c3。定子位置是固定的，而浮子由于自身材料或工艺结构的设计，可以根据当前油位的大小而上下浮动，因而距离和电容随着油位的变化而变化。经过精密校准，压缩机油位高度可以通过这3个电容值推导得到。油位变化时，d1、d3的变化趋势和d2相反，利用这点可以大幅降低外界温度、压力等因素对该检测装置产生的影响，提高检测精度。进一步地，上述的d1指的是第二板体112的上表面至第五板体212的下表面之间的距离，c1指的是是第二板体112和是第五板体212之间的电容。上述的d2指的是第一板体111的下表面至第五板体212的上表面之间的距离，c2指的是是第一板体111和是第五板体212之间的电容。上述的d3指的是第一板体111的上表面至第四板体211的上表面之间的距离，c3指的是是第一板体111和是第四板体211之间的电容。

进一步地，浮子的材料、尺寸结构、工艺的设计，必须结合当前冷冻油材料和压缩机油位范围来确定。

优选地，实施例一中的第一电容板11和第二电容板21的结构不限于平面板，也可以是曲面形式。

优选地，浮子由于上下移动，其信号线一方面连接浮子，一方面连接接线柱，因此信号线的设计不应阻碍浮子的自由移动。

实施例二：

如图2所示，根据本申请的油位检测装置的实施例二和实施例一的区别在于，第一电容板11还包括第七板体114，第七板体114和第二板体112相对设置，第七板体114的第一端连接在第三板体113上。第二电容板21还包括第八板体214，第八板体214与第五板体212相对设置，第八板体214的第一端连接在第六板体213上。其中，第八板体214的第二端位于第二板体112和第七板体114之间。

实施例二中，第一电容板11和第二电容板21均为“山”字形结构。实施例二和实施例一的区别在于，第一电容板11和第二电容板21之间形成了五个互相平行的电容板结构，从而使检测更加精确。实施例二中的油位检测原理与实施例一一致，在此不再赘述。

实施例三：

如图3所示，根据本申请的油位检测结构的实施例三和实施例一的区别在于，第一元件10还包括第三电容板12，第三电容板12和第一电容板11相对设置，第二电容板21位于第一电容板11和第三电容板12之间。实施例三中，第一电容板11和第三电容板12为固定设置，也即为定子。第二电容板21为可浮动地设置，也即为浮子。实施例三中的油位检测原理与实施例一一致，在此不再赘述。

实施例四：

如图4所示，根据本申请的油位检测装置的实施例四和实施例一的区别在于，第一元件10包括电感结构13，第二元件20包括金属件22，电感结构13连接在检测回路内。具体地，当金属件22相对于电感结构13移动时，电感结构13的电阻值发生变化，从而使得检测回路中的电压值发生变化。控制器根据电压的变化来计算当前的油位高度。

如图4所示，在实施例四的技术方案中，电感结构13包括相对设置的第一电感结构131和第二电感结构132，金属件22位于第一电感结构131和第二电感结构132之间。本实例中，金属件22为浮动设置，也即金属件22为浮子，第一电感结构131和第二电感结构132为定子。定子采用电涡流线圈原理，当浮子上下移动，金属件22的上下表面与第一电感结构131和第二电感结构132的距离改变，则第一电感结构131和第二电感结构132内线圈的电阻发生变化，从而使检测回路内的电压发生改变，输出电压值与距离d成一定的比例关系。

优选地，金属件22为中空结构。进而使得金属件22能够在油层中浮动。

实施例五：

如图5所示，根据本申请的油位检测装置的实施例五和实施例四的区别在于，金属件22具有第一感应面221和第二感应面222，第一感应面221与电感结构13之间的距离与第二感应面222与电感结构13之间的距离不同。具体地，第一感应面221和第二感应面222均为金属件的竖直面，并且二者位于金属件22的朝向电感结构13的表面上。进一步地，第一感应面221与电感结构13感应面积为S1，第二感应面222与电感结构13感应面积为S2。油位变化时金属件22上下移动，S1与S2的变化趋势相反，作为差分原理的一种形式。

优选地，第一感应面221与电感结构13之间的距离d设计为定子的最佳感应距离。

如图5所示，在实施例五的技术方案中，金属件22包括互相平行且错位设置的第一段223和第二段224，以及连接在第一段223和第二段224之间的第三段225。具体地，第一段223的朝向电感结构13的表面为第一感应面221，第二段224的朝向电感结构13的表面为第二感应面222。第三段225与第一段223和第二段224之间均垂直设置。

如图6和图7所示，本申请还提供了一种压缩机，包括壳体100以及设置在壳体100内的油位检测装置200，油位检测装置200为上述的油位检测装置。具体地，当油位检测装置200包括第一元件10和第二元件20时，油位检测装置200的第一元件10和第二元件20中的一个固定设置在壳体100内，另一个可移动地设置在壳体100内。

优选地，油位检测装置200设置在壳体100的底部。并且油位检测装置200设置在壳体100内的最低油位的下方。上述结构使得油位检测装置200检测的油位高度范围更大。

优选地，在本实施例的技术方案中，壳体100内设置有限位结构，限位结构与第一元件10和/或第二元件20配合，以防止第一元件10和第二元件20之间发生接触。为了控制器识别信号处理的需要，可以设计针对浮子的限位块，以避免正负电容极板相接触。

如图7所示，在本实施例的技术方案中，压缩机还包括安装座300，安装座300上设置有容纳腔301，油位检测装置200设置在容纳腔301内，安装座300设置在壳体100的侧壁上，并且容纳腔301与壳体100的内部空间连通。具体地，安装座300为具有开口的盒装结构，安装座突出于壳体100的外侧壁。优选地，容纳腔301的开口处设置有滤网结构400。由于压缩机内油位存在剧烈波动，因此检测装置的外围设计过滤网等形式，起到稳定检测位置冷冻油的波动、过滤杂质、限定浮子活动范围的作用。

本申请还提供了一种空调器，根据本申请的空调器的实施例包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。当然，压缩机不限于使用在压缩机内，其他具有制冷功能的电器也可以采用上述的压缩机，例如冰箱等。

根据上述结构，本申请的油位检测装置具有以下特点：

采用差分式检测元件制作检测装置，该检测元件可以是电容原理或者电涡流原理。上述相对应的形式分别是：电容板和电感线圈。通常检测元件包含一个定子和一个浮子。定子的位置固定，浮子根据油位的高低根据浮力、重力综合作用而上下移动。当油位变化时，定子和浮子之间互有接近和远离，故压缩机内部高温高压等因素对检测装置的误差影响可以相互抵消，可以大幅提高检测精度。

根据上述结构，本申请的油位检测装置具有以下优点：

1.在压缩机油池的有限空间上设计检测装置，结构紧凑，便于安装；

2.通过差分式原理准确获取物理参数量的变化，提高检测精度，油位检测精度良好；

3.油位检测装置安装在油池底部，而非油位面的附近，因而装置检测的油位的整段量程范围较宽。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。