开放式驱动压缩机的轴密封件的制作方法
【专利说明】开放式驱动压缩机的轴密封件发明领域
[0001]本公开总体涉及一种用于延长开放式驱动压缩机的寿命的装置。
【背景技术】
[0002]运输制冷系统(TRS)通常用于控制环境条件，例如但不限于，运输单元的温度和/或湿度。运输单元的实例包括但不限于，平板汽车上的集装箱、联运集装箱、卡车、厢式货车、或其他类似的运输单元(通常被称为“气候控制运输单元”)。冷藏运输单元通常用来运输易腐烂的物品，例如但不限于，农产品、冷冻食品和肉制品。通常，冷藏运输单元包括运输制冷单元(TRU)，其连接到运输单元以控制所述运输单元内的内部空间的环境条件。TRU可以包括但不限于，压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、风扇或鼓风机，以控制所述内部空间内的空气和冷藏运输单元的外面的周围空气之间的热交换。
[0003]在冷却循环中，制冷剂由压缩机压缩并随后流入冷凝器中。在冷凝器中，压缩的制冷剂可释放热量到环境中。然后制冷剂能够穿过所述热膨胀阀，制冷剂在那里可以随后流入蒸发器，以从期望要被冷却的空间中的空气吸收热量。风扇和/或鼓风机可以用于，在制冷剂处于冷凝器和蒸发器中时，通过产生流过冷凝器和蒸发器的空气流，促进在制冷剂和环境之间的热交换。
【发明内容】
[0004]这里所公开的实施例涉及用于延长开放式驱动压缩机的轴密封件的寿命的方法和装置。本文所公开的实施例可以维持在真空状态下运行的开放式驱动压缩机的轴密封件的润滑。此外，实施例具有轴密封件的外侧被构造成保持一定体积的润滑剂(例如，油)。
[0005]轴密封件包括可以相对于彼此旋转的两个密封表面，(例如，第一表面为一个或多个可移动部件的一部分，并且第二表面是一个或多个静态(非旋转)部件的一部分)。润滑剂在两个密封表面之间供给，用以在密封表面相对于彼此旋转时防止损坏密封表面。
[0006]在现有的装置中，轴密封件旨在仅在正吸入压力下工作，而油的流动旨在仅向外(从吸入侧到外部“环境侧”，即通气到(即，通向)环境大气)。然而，在制冷系统中，开放式驱动压缩机可以间歇地处于压缩机吸入真空状态，同时持续操作地运行。当开放式驱动压缩机在压缩机吸入真空状态下操作时，可以在开放式驱动压缩机的壳体内相对于环境大气压力产生负压。在这样的情况下，旨在润滑轴密封件的润滑剂可以被吸入到开放式驱动压缩机的壳体中并且远离密封表面(例如，移动部件和静态部件之间的界面)。从界面移除润滑剂可以导致密封表面的劣化，从而降低轴密封件的寿命和潜在地降低开放式驱动压缩机的寿命。另外，在现有装置中，当开放式驱动压缩机的壳体内部的压力大于壳体外面的环境大气压力时，轴密封件所用的润滑剂可以导致润滑剂由于压差而从轴密封件向外流动，从而导致润滑剂被从界面移除。
[0007]轴密封件的实施例被用来维持开放式驱动压缩机的壳体内部的加压气体和/或润滑剂。通过维持压力，并通过将轴密封件和其它部件构造成防止润滑剂在真空状态下从轴密封件完全排空，轴密封件的实施例可以减缓和/或阻止润滑剂远离密封表面的流动。因此，在轴密封件中的润滑可以被维持以改善轴密封件的操作，并且还可以提高压缩机的整体操作。
[0008]本文所描述的实施例具有轴密封件的外侧，所述轴密封件允许轴密封件的外侧与环境大气隔离。术语“外侧”在本文中用于描述轴密封件的位于制冷侧的外面的一侧。当轴密封件的那侧通向环境大气并且处于环境压力下时，“外侧”也可以称为“环境侧”。在一些实施例中，轴密封件的该侧可以被密封(例如，与环境大气隔离)，并且因此该侧可以处于(或者处于)与环境压力不同的压力。即，外侧可能不通向环境大气，并在外侧的压力不必与环境压力相同。因此，外侧具有隔离腔室，所述隔离腔室具有围绕曲轴的稍微环形的形状。这里，术语外侧腔室和外侧的腔室被可互换地使用。与此相反，现有装置的“环境侧”通向环境大气，所以环境侧具有与环境大气压力基本相同的压力。
[0009]保持在轴密封件处的润滑剂的体积可以是预定的体积和/或预定范围的体积。即，本文中所描述的实施例被构造成维持预定体积和/或预定范围的体积的润滑剂，使得即使在真空状态下也可在位于轴密封件处的可移动部件和静态部件之间的界面处存在润滑剂。
[0010]在一些实施例中，在外侧的腔室中提供真空状态，排放管可以包括，例如，止回阀，用以在真空状态时减缓润滑剂流出外侧的流动。
[0011]这里所描述的实施例也可以减少和/或防止轴密封件的劣化，而不管开放式驱动压缩机的运行状态。这里所描述的实施例可以进一步降低和/或防止润滑剂和/或制冷剂的泄漏，所述泄漏可以导致TRU内的部件的劣化。
[0012]本公开涉及解决轴密封件过早劣化的上述问题。此外，本公开涉及解决润滑剂和/或冷却剂的泄漏，所述泄漏可能导致其他部件的劣化。此外，本公开涉及减少和/或解决对使润滑剂从外部吸入到压缩机的壳体的需要。
【附图说明】
[0013]现在参照附图，其中相同的附图标记表示相应的或相似的部件。
[0014]图1示出了根据一个实施例的压缩机系统的示意性框图。
[0015]图2示出了开放式驱动压缩机的一个实施例的详细结构的剖面透视图。
[0016]图3示出图2的剖视图的一部分的详细视图。
[0017]图4示出图2-3的实施例的一部分的详细剖面侧视图。
[0018]图5示出根据一个实施例的密封盖的前视图。
[0019]图6示出图5的密封盖的一部分的详细特写透视图。
[0020]图7示出根据一个实施例的密封盖的一部分的示意性前视图。
[0021]图8示出了根据一个实施例的止回阀的端视图。
[0022]图9示出图8的止回阀的侧剖视图。
[0023]图10示出了根据一个实施例的唇形密封件。
[0024]图11示出了包括TRU的TRS的实施例。
[0025]图12示出了 TRU的框图。
【具体实施方式】
[0026]制冷单元可以携带需要不断输送刚好在水的凝固点之上的冷却空气的负载。例如，该负载可以是农产品。为了最大限度地提高农产品的寿命并防止冻结，制冷单元可以被构造成输送冷却空气来实现温度设定点(例如，通过控制该制冷单元的控制器以被设置)。当环境温度与制冷单元的温度设定点相同或接近时，需要很少或不需要致冷(如冷却空气)来保持负荷冷却。在制冷单元(和/或系统)中，当环境温度接近温度设定点时，所述制冷单元的制冷能力经由关闭节流阀以减少通过制冷单元的制冷剂的质量流量来被降低。节流阀的关闭可以导致制冷单元的压缩机(例如，开放式驱动压缩机)处于真空或部分真空的状态(两种状态在本文中都称为真空状态)。
[0027]对于传统的开放式驱动压缩机，正吸入压力对轴密封件的润滑是有利的，其中所述正吸入压力推动机械轴密封件的表面之间的润滑剂(例如油)。传统的开放式驱动压缩机具有密封盖，所述密封盖具有通气口和被连接到排放管的排放管，用于引导润滑剂从压缩机流出。流动的润滑剂可被收集到瓶子或容器中。密封盖的通气孔和排放管促进正吸入压力推动润滑剂从该开放式驱动压缩机流动。当在真空状态下时，例如当节流阀被关闭时，润滑剂可以不被推动到机械轴密封件的表面。此外，通气口和排放管持续促进润滑剂从轴密封件排出。因此，在传统的开放式驱动压缩机的情况下，机械轴密封件在真空状态下时可以不具有足够的润滑。如果轴密封件没有足够的润滑，则开放式驱动压缩机和/或制冷单元可能失效。
[0028]在现实世界的运行状态下，可能的是开放式驱动压缩机可以在大量时间内(例如，90%的时间)处于真空状态下。此外，这样的运行状态可能持续数天(例如，3-4天)。因此，传统的开放式驱动压缩机通常可以在失效前处于真空状态的最大操作时间是在100小时之前或约100小时。与此相反，因为该实施例允许存在真空状态，但仍可以防止在轴密封件处缺乏足够的润滑状态(和/或开放式驱动压缩机的金属接触金属界面)，因而本