制冷介质压缩机的制作方法

文档序号:28533957发布日期:2022-01-19 13:40阅读:186来源:国知局
制冷介质压缩机的制作方法

1.本发明涉及一种用于制冷设备的制冷介质压缩机,所述制冷介质压缩机包括通过驱动单元驱动的压缩机单元,其中,这些单元中的至少一个设有控制单元,所述控制单元能够由输送量控制器控制,以便在输送量不同的情况下控制所述制冷介质压缩机,其中,给所述输送量控制器传输外部输送量额定值。


背景技术:

2.在这类制冷介质压缩机中存在下列问题,即,在部分功率范围内,尤其是在输送量低的情况下避免制冷介质压缩机的过热,因为在输送量低的情况下通过待压缩制冷介质的冷却太小。
3.压缩机单元可以是往复活塞压缩机、螺旋式压缩机或还有涡旋式压缩机。


技术实现要素:

4.该问题在开头描述的形式的制冷介质压缩机中根据本发明如下地解决,即,所述输送量控制器借助于传感器获得所述压缩机单元的压缩机参考温度,所述输送量控制器至少基于获得到的压缩机参考温度或所述输送量获知运行状态值组用于获得所述制冷介质压缩机的运行状态,且在考虑用于区别对于所述制冷介质压缩机非临界运行状态和临界运行状态的预设参考值的情况下,当所获知的运行状态值组的基于所述压缩机参考温度的值允许所述制冷介质压缩机的临界运行状态时,才预设使所述制冷介质压缩机在所述临界运行状态之外运行的输送量。
5.根据本发明的解决方案的优点可以被看做为,由此存在下列可能性,即,在部分功率状态中,尤其是在输送量低的情况下运行根据本发明的制冷介质压缩机,而不担心制冷介质压缩机的过热,并由此在没有损坏的情况下可以减少制冷介质压缩机的输送量,因为输送量控制器在达到临界运行状态时介入。
6.一有利的解决方案设置,所述输送量控制器基于获得到的压缩机参考温度和所述输送量来获知所述运行状态值组。
7.结合根据本发明的解决方案的基础限定而未详细探讨,输送量控制器如何在获知运行状态值组时评价和可能地考虑获得到的输送量。
8.因此一有利解决方案设置:所述输送量控制器在获知所述制冷介质压缩机的运行状态值组的值时获知经过限定的获得时间段的输送量平均值。
9.因此可以排除,输送量的短时间波动影响制冷介质压缩机的控制。
10.此外也存在下列可能性,即,考虑制冷介质压缩机的温度行为的惯性,因为该温度行为一般不是突然过热,而是经过例如多个分钟或很多分钟的较长时间段而发展出制冷介质压缩机的过热。
11.特别有利的是,获得时间段处在一分钟至30分钟的范围内,也就是说,获得时间段为至少一分钟,最大30分钟。
12.此外优选地设置:输送量控制器在获知运行状态值组的值时获知压缩机参考温度经过限定的获得时间段的平均值,同样以便无视压缩机参考温度的短时间波动。
13.该限定的获得时间段优选地处在30秒至15分钟的范围内。
14.有利地,针对压缩机参考温度平均值的获得时间段短于针对输送量平均值的获得时间段。
15.作为压缩机参考温度,在根据本发明的解决方案的范畴内例如设置获得处在压缩机单元的高压侧上的压力气体温度和/或压缩机单元的油温和/或驱动单元的温度。
16.在获知输送量的形式方面可以考虑极为不同的可能性。
17.一有利解决方案设置:输送量控制器为了获知运行状态值组而基于针对这些单元中的至少一个的控制信号获得输送量。
18.也就是说,该控制器由此能够基于由其本身产生的控制信号和该控制信号的存储来获知在对应时间段上的输送量。
19.此外,结合根据本发明的解决方案的迄今为止的描述未详细探讨的是,应如何在细节上获知由输送量控制器待预设的输送量。
20.因此一有利解决方案设置:所述输送量控制器在确定待预设的输送量时与所述参考值关联地考虑所述运行状态值组的基于获得到的输送量的值。
21.这点可以被理解为,使得输送量控制器将运行状态值组的该值直接与参考值中的一个或多个进行比较和/或在顾及参考值的情况下引入到计算过程中。
22.一简化解决方案设置:所述输送量控制器将所述运行状态值组的所述基于获得到的输送量的值与所述参考值进行比较。
23.与参考值的比较可以一方面被顾及用于识别临界或非临界运行状态。
24.另一方面也可以将与参考值的比较顾及用于,例如在临界运行状态的情况下顾及针对待预设输送量的参考值。
25.一有利解决方案例如设置:所述输送量控制器为了获知待预设的输送量而顾及针对所述输送量的至少一个通过所述参考值来预设的值,所述至少一个通过所述参考值来预设的值处在所述临界运行状态之外。
26.备选或附加于此地,另一有利解决方案设置:所述输送量控制器以如下方式预设所述提送体积,即,所述输送量经过运行平均时间段的取平均得出总输送量,所述总输送量处在所述临界运行状态之外。
27.在参考值的构型和构成方面迄今为止没有较详细的记载。
28.因此一有利解决方案设置:所述参考值包括针对所述输送量的至少一个边界值,所述边界值限定了至所述临界运行状态的边界。
29.特别有利地,当给所述输送量控制器预设代表所述参考值的、限定了非临界运行状态和临界运行状态之间的边界的边界函数时,于是可以考虑参考值。
30.根据本发明的解决方案的特别有利的实现方案设置:所述输送量控制器预设所述输送量,使得所述输送量至少在所述运行状态值组的基于所述压缩机参考温度的值的情况下相应于所述边界函数的代表输送量的值。
31.在该情况下,例如可以考虑:在相应的压缩机参考温度下针对预设的输送量顾及边界函数的代表输送量的值,而例如不执行运行状态值组的基于输送量的值与边界函数之
间的比较。
32.但是,当在确定待预设输送量时,当运行状态值组的基于输送量的值处在临界运行状态范围中、即例如低于边界函数的对应值时才于是考虑边界函数在运行状态值组的基于压缩机参考温度的值的情况下的对应值时,针对确定待预设输送量,在输送量的与短时间波动尽可能无关的预设方面具有优点。
33.由此可以实现,输送量不达到临界运行状态。
34.另一有利解决方案设置:所述输送量控制器预设所述输送量,使得所述输送量经过运行平均时间段的取平均至少达到所述边界函数的所述对应值。
35.在运行平均时间段方面迄今为止没有较详细的记载。
36.因此优选地设置:运行平均时间段针对输送量的取平均包括针对运行状态值组的基于输送量的值的获得时间段。
37.原理上可以考虑的是,这样地测定运行平均时间段,使得该运行平均时间段仅包括针对输送量的平均值的获得时间段。
38.还有利的是,所述运行平均时间段大于针对所述运行状态值组的基于所述输送量的值的获得时间段。
39.尤其有利的是,运行平均时间段也包括将来的时间段,以便由此具有下列可能性,即,已经考虑到输送量的提前的、被创建的值并由此在确认输送量时避免强过冲
40.在迄今为止描述的实施例方面没有详细限定,应如何预设输送量。
41.因此,一有利解决方案设置,输送量控制器为了确认输送量而产生内部输送量额定值并将其考虑用于确定输送量。
42.在最简单情况下由此进行了,所述输送量控制器作为内部输送量额定值至少顾及针对所述输送量的相应于基于压缩机参考温度的值且由所述边界函数预设的值。
43.也就是说,至少在对应的压缩机参考温度的情况下边界函数的相应于对应输送量的值用作输送量额定值,该输送量额定值尤其是被考虑用于预设将来的输送量。
44.尤其地可以通过如下方式来考虑将来的输送量,即,所述输送量控制器在考虑在所述运行平均时间段以内关于与该内部输送量额定值相应的将来输送量取平均值的情况下获知所述内部输送量额定值。
45.在此尤其有利地设置:所述内部输送量额定值被确定,使得相应于所述内部输送量额定值的将来输送量结合所述运行状态值组的基于所述输送量的值得出平均的总输送量,所述平均的总输送量与针对所述总输送量的由所述边界函数在运行状态值组的基于压缩机参考温度的值的情况下预设的边界值相应。
46.在此可以在内部输送量额定值的情况下考虑将来的输送量作为当前值。
47.特别有利的是,对相应于所述内部输送量额定值的将来输送量关于将来的获得时间段取平均值。
48.由此,一方面在确定内部输送量额定值时进行了关于过去的输送量的取平均值,且此外进行了关于相应于待获知输送量额定值的将来输送量的取平均值,以便由此在考虑过去的输送量和将来的相应于内部输送量额定值的输送量的情况下形成了关于运行平均时间段的平均值,该平均值由此考虑了来自过去的输送量,以及将来的输送量,使得由此尤
其是避免了待预设输送量的强波动。
49.特别有利的是,运行平均时间段由针对平均输送量的过去获得时间段和针对关于将来输送量的取平均值的将来获得时间段组成。
50.结合本发明的迄今为止的阐释没有详细探讨的是,输送量控制器在哪种程度上在控制输送量时考虑内部获知的输送量额定值或外部预设输送量额定值。
51.因此,一有利的解决方案设置:所述输送量控制器为了控制所述输送量长时间考虑所获知的内部输送量额定值,只要外部的预设输送量额定值处在该所获知的内部输送量额定值以下,使得所获知的内部输送量额定值始终表示针对待预设输送量的最低条件,并由此仅当外部预设输送量额定值高于内部输送量额定值时,才考虑该外部预设输送量额定值。
52.在最简单的情况下可以通过如下方式来实现该点,即,所述输送量控制器将该所获知的内部输送量额定值和该外部的预设输送量额定值彼此进行比较,并为了控制所述输送量而考虑这些输送量额定值中的较大输送量额定值。
53.为了给设备运行者和/或设备控制器传达,输送量由内部还是由外部的输送量额定值来确定,优选地设置:输送量控制器当制冷介质压缩机用内部获知的输送量额定值来运行时才生成信号。
54.同样有利地设置:所述输送量控制器当所述输送量由所述外部的输送量额定值确定时,才生成信息信号。
55.另一有利解决方案设置:给所述输送量控制器预设预警范围,非临界运行状态处在所述预警范围内,这些非临界运行状态邻接预设的边界函数。
56.由此存在下列可能性,即,给设备运行者或上级的设备控制器指出,存在极大概率要离开非临界运行状态,使得输送量控制器必要时以前述方式介入。
57.在此特别有利的是,所述输送量控制器当识别出运行状态值组处在所述预警范围中时,然后生成预警信号。
58.另一有利实施方式设置:输送量控制器补充或备选于输送量的控制也操控通风器和/或制冷介质喷入装置,用以对制冷介质压缩机进行冷却。
59.在此尤其可以通过示出预警范围的预警信号来进行通风器或制冷介质喷入装置的操控。
60.根据本发明的解决方案的前述描述由此尤其包括通过后续被连续编号的实施方式所限定的各种特征组合。
61.1.用于制冷设备的制冷介质压缩机(10),所述制冷介质压缩机包括通过驱动单元(60)驱动的压缩机单元(40),其中,这些单元(60、40)中的至少一个设有控制单元(140、70),所述控制单元能够由输送量控制器(130)控制,以便在输送量(fv)不同的情况下控制所述制冷介质压缩机(10),其中,给所述输送量控制器(130)传输外部输送量额定值(efvs),其中,所述输送量控制器(130)借助于传感器(152)获得所述压缩机单元(40)的压缩机参考温度(rt),所述输送量控制器(130)至少基于获得到的压缩机参考温度(rt)或所述输送量(fv)获知运行状态值组(bzw)用于获得所述制冷介质压缩机(10)的运行状态,且在考虑用于区别对于所述制冷介质压缩机(10)非临界运行状态(ub)和临界运行状态(kb)的预设参考值(gf)的情况下,当所获知的运行状态值组(bzw)的基于所述压缩机参考温度
(rt)的值允许所述制冷介质压缩机(10)的临界运行状态时,才预设使所述制冷介质压缩机(10)在所述临界运行状态(kb)之外运行的输送量(fv)。
62.2.根据实施方式1所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器(130)基于获得到的压缩机参考温度(rt)和所述输送量(fv)来获知所述运行状态值组(bzw)。
63.3.根据实施方式1或2所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器(130)在获知所述制冷介质压缩机(10)的运行状态值组(bzw)的值时获知经过限定的获得时间段(t1)的输送量平均值(mfv)。
64.4.根据实施方式3所述的制冷介质压缩机,其中,所述限定的获得时间段处在一分钟至30分钟的范围内。
65.5.根据前述实施方式中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器(130)在获知所述运行状态值组(bzw)的值时获知经过限定的获得时间段的压缩机参考温度平均值(mrt)。
66.6.根据实施方式5所述的制冷介质压缩机,其中,所述限定的获得时间段处在30秒至30分钟的范围内。
67.7.根据前述实施方式中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器(130)作为压缩机参考温度(rt)考虑如下列温度中的至少一个:处在所述压缩机单元的高压侧上的压力气体温度、所述压缩机单元的油温和所述驱动单元的温度。
68.8.根据前述实施方式中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器(130)为了获知所述运行状态值组(bzw)的值而基于针对所述单元(60、40)中的至少一个的控制信号(ssm、sse)来获得所述输送量(fv)。
69.9.根据前述实施方式中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器(130)在确定待预设的输送量(fv)时与所述参考值(gf)关联地考虑所述运行状态值组(bzw)的基于获得到的输送量(fv)的值。
70.10.根据实施方式9所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器(130)将所述运行状态值组(bzw)的所述基于获得到的输送量(fv)的值与所述参考值(gf)进行比较。
71.11.根据前述实施方式中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器(130)为了获知待预设的输送量(fv)而顾及针对所述输送量的至少一个通过所述参考值来预设的值(gfv、mfv),所述至少一个通过所述参考值来预设的值处在所述临界运行状态(kb)之外。
72.12.根据前述实施方式中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器(130)以如下方式预设所述提送体积(fv),即,所述输送量(fv)经过运行平均时间段(t1+t2;t1)的取平均得出总输送量(gfv),所述总输送量处在所述临界运行状态(kb)之外。
73.13.根据前述实施方式中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述参考值包括针对所述输送量(fv)的至少一个边界值(gf),所述边界值限定了至所述临界运行状态(kb)的边界。
74.14.根据前述实施方式中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,给所述输送量控制器(130)预设代表所述参考值的边界函数(gf),所述边界函数限定了非临界运行状态(ub)和临界运行状态(kb)之间的边界。
75.15.根据前述实施方式中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器
(130)预设所述输送量(fv),使得所述输送量至少在所述运行状态值组(bzw)的基于所述压缩机参考温度(mrt)的值的情况下相应于所述边界函数(gf)的对应值(mfv(gf))。
76.16.根据前述实施方式中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器(130)预设所述输送量(fv),使得所述输送量(fv)经过运行平均时间段(t1+t2;t1)的取平均至少达到所述边界函数(gf)的所述对应值。
77.17.根据前述实施方式中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述运行平均时间段(t1+t2;t1)包括针对所述运行状态值组(bzw)的基于所述输送量(fv)的值的获得时间段(t1)。
78.18.根据实施方式14或15所述的制冷介质压缩机,其中,所述运行平均时间段(t1+t2;t1)大于针对所述运行状态值组(bzw)的基于所述输送量(fv)的值的获得时间段(t1)。
79.19.根据实施方式16至18中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述运行平均时间段(t1+t2)也包括将来时间段(t2)。
80.20.根据前述实施方式中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器(130)为了获知所述输送量(fv)产生内部输送量额定值(ifvs)并针对确定所述输送量(fv)考虑所述内部输送量额定值。
81.21.根据实施方式20所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器(130)作为内部输送量额定值(ifvs)至少顾及针对所述输送量(mfv)的相应于基于压缩机参考温度(rt)的值(mrt)且由所述边界函数(gf)预设的值。
82.22.根据实施方式20或21所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器(130)在考虑在所述运行平均时间段(t1+t2)以内关于与该内部输送量额定值(ifvs)相应的将来输送量(fv)取平均值的情况下获知所述内部输送量额定值(ifvs)。
83.23.根据实施方式20至22中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述内部输送量额定值(ifvs)被确定,使得相应于所述内部输送量额定值(ifvs)的将来输送量(fv)结合所述运行状态值组(bzw)的基于所述输送量(fv)的值(mfv)得出平均的总输送量(gfv),所述平均的总输送量与针对所述总输送量(gfv)的由所述边界函数(gf)在平均压缩机参考温度(mrt)下预设的边界值(gfv(gf))相应。
84.24.根据实施方式23所述的制冷介质压缩机,其中,对相应于所述内部输送量额定值(ifvs)的将来输送量(fv)关于将来的获得时间段(t2)取平均值。
85.25.根据实施方式16至24中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述运行平均时间段(t1+t2)由针对所述运行状态值组(bzw)的基于所述输送量(mfv)的值的过去获得时间段(t1)和针对对所述将来输送量(fv)取平均值的将来获得时间段(t2)组成。
86.26.根据前述实施方式中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器(130)为了预设所述输送量(fv)长时间考虑所获知的内部输送量额定值(ifvs),只要外部的预设输送量额定值(efvs)处在该所获知的内部输送量额定值(ifvs)以下。
87.27.根据前述实施方式中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器(130)将该所获知的内部输送量额定值(ivfs)和该外部的预设输送量额定值(evfs)彼此进行比较,并为了控制所述输送量(fv)而考虑这些输送量额定值(ivfs、evfs)中的较大输送量额定值。
88.28.根据前述实施方式中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器
(130)当所述制冷介质压缩机(10)用所获知的内部输送量额定值(ifvs)来运行时,才生成信号(ws)。
89.29.根据前述实施方式中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器(130)当所述输送量(fv)由所述外部的输送量额定值(efvs)确定时,才生成信息信号(is)。
90.30.根据前述实施方式中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,给所述输送量控制器(130)预设预警范围(vwb),非临界运行状态(ub)处在所述预警范围内,这些非临界运行状态邻接预设的边界函数(gf)。
91.31.根据前述实施方式中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器(130)当识别出运行状态值组(bzw)处在所述预警范围(vwb)中时,生成预警信号(vws)。
92.32.根据前述实施方式中任一项所述的制冷介质压缩机,其中,所述输送量控制器(130)操控通风器(202)和/或制冷介质喷入装置(204),用于使所述制冷介质压缩机(10)冷却。
附图说明
93.本发明的其他特征和优点是一些实施例的随后的说明以及附图的主题。
94.附图中:
95.图1示出了根据本发明的制冷设备的示意图;
96.图2示出了穿过根据本发明的制冷设备的制冷介质压缩机的沿着截线2-2的横截面;
97.图3在机械式输送量控制单元的阀体的打开位置中示出了穿过集成到缸头中的机械式输送量控制单元的截面图;
98.图4在机械式输送量控制单元的阀体的闭合位置中示出了类似3的截面图;
99.图5示出了包括打开时间区间和闭合时间区间的切换时间区间的示意图;
100.图6示出了使用图表的示意图;
101.图7示出了用于介绍根据本发明的行为方式的第一实施例的流程图;
102.图8在用于区别非临界运行状态和临界运行状态的第一实施例中示出了通过边界函数预设的参考值的视图;
103.图9示出了第二实施例的类似图7的流程图;
104.图10在第二实施例中示出了通过边界函数预设的参考值的类似图8的视图;
105.图11示出了第三实施例的类似图9的流程图;
106.图12示出了第四实施例的以截段方式示出的流程图;
107.图13示出了包括根据第四和第五实施例的变型方案的类似图1的制冷设备的示意图;以及
108.图14示出了根据第五实施例的以截段方式示出的流程图。
具体实施方式
109.根据本发明的制冷设备的一实施例包括制冷介质压缩机10,从其高压接口14,线路16导向作为整体用18示出的高压侧热传递装置,在该热传递装置中,经压缩的制冷介质通过将热排出至例如循环的环境空气或另外的冷却了的媒介物的散热器而液化。
110.由高压侧热传递装置18,液态制冷介质在线路20中流动至收集器22,在该收集器中,液态制冷介质被收集并从该收集器出发该液态介质然后经由线路28流动至用于低压侧热传递装置32的膨胀机构30,并接收例如从流过该低压侧热传递装置的气态媒介物的热。
111.在流过低压侧热传递装置32之后,蒸发后的制冷介质经由线路34流动至制冷介质压缩机10的低压接口36。
112.如图2中所示,根据本发明的制冷介质压缩机10例如具有作为压缩机单元40的往复活塞压缩机,该往复活塞压缩机包括压缩机壳体38,在该压缩机壳体中设置例如两个相对彼此v形布置的并联工作的缸组42a和42b,这些缸组中的每个包括至少一个、尤其两个或更多个缸单元44。
113.这些缸单元44中的每个由一缸壳体46形成,在该缸壳体中可以使活塞48通过如下方式振荡式运动,即,活塞48可以通过连杆50被驱动,该连杆本身位于偏心轴54的偏心件52上或由曲轴驱动,该曲轴例如在根据本发明的制冷介质压缩机12中通过被构造为电动马达的驱动单元60驱动,其中,电动马达可以被构造为同步或异步马达。
114.缸单元44中的每个缸单元的缸壳体46通过阀板56封闭,在该阀板上布置缸头58。
115.在此优选地,阀板56不仅遮盖一缸单元44的缸壳体46,而且遮盖对应的缸组42的全部缸壳体46,且缸头58以相同方式跨接对应的缸组42的全部缸壳体46。
116.此外,压缩机壳体38还包括与低压接口36连接的入口通道62,该入口通道例如被集成在压缩机壳体40中。
117.如图3中放大示出的那样,给至少一个缸组42,该图中每个缸组42配属一作为整体用70表示的机械式控制单元,该控制单元用于,允许经过阀板56的制冷介质的入口流74从入口通道62到对应的缸头58中,确切地说到该缸头的入口腔72中,以便由此激活对应的缸组42,或中断对应的缸组,以便由此使对应的缸组42去激活并控制待预设的输送量fv。
118.如果机械式控制单元70-如图3中所示-被打开,那么入口流74具有下列可能性,即经由设置在阀板56中的入口开口76和设置在阀板56上的入口阀78进入到由对应的活塞48和对应的缸壳体46以及阀板56限界的缸腔80中,以便在该缸腔中通过活塞48的振荡式运动被压缩,使得出口流86经由出口开口82和出口阀84从缸腔80中出来并进入到缸头58的出口腔88中。
119.机械式控制单元70例如被构造为被集成在缸头58中的伺服阀,且具有阀体90,利用该阀体可以封闭入口腔72的设置在阀板56中的入口开口92。
120.阀体90此外布置在切换活塞94上,在切换缸壳体96中引导该切换活塞,使得切换活塞94能够通过存在于切换缸腔98中的压力朝阀板56方向运动,以便封闭该阀板中的入口开口92。
121.由切换缸壳体96、切换活塞94和切换缸腔98形成的切换缸单元100被集成到缸头58中,该切换缸单元在此可以经由控制阀110控制,该控制阀包括可电磁式运动的控制活塞112,利用该控制活塞可以封闭控制阀座114,其中,控制活塞112和控制阀座114被设置用于,针对切换缸100中断或释放在导向出口腔88的高压通道116和导向切换缸腔98的压力输入通道118之间的连接。
122.如果释放高压通道116和压力输入通道118之间的连接,那么切换缸腔98处在作用于出口腔88中的高压下且因此使得切换活塞94朝阀板56方向运动并将阀体90相对于该阀
板挤压,以便封闭阀板56中的入流开口92(图4)。
123.在此,通过切换缸腔98中的高压作用到切换活塞94上的力与弹性的力存储器120的力相反起作用,该力存储器一方面支撑在切换缸壳体96上且另一方面如下地作用到切换活塞94上,即,该切换活塞运动离开阀板56并由此使得阀体90运动到释放入流开口92的位置中。
124.尤其地,切换活塞94设有压力卸载通道122,该压力卸载通道从面朝切换缸腔98的开口导向图4中示出的出口开口124,该出口开口在阀体90和切换活塞94的封闭入流开口92的位置中通入到入口腔72中。压力卸载通道124在此造成,在高压通道116和压力输入通道118之间的连接中断时快速地瓦解切换缸腔98中的压力并由此切换活塞94在弹性的力存储器120的作用下连带阀体90运动到释放入流开口92的、图3中所示的位置中。
125.机械式控制单元70可以通过图1中所示的输送量控制器130借助于控制信号ssm来操控,由此可以闭合或打开机械式控制单元70,以便激活或去激活对应的缸组42a、42b并由此将制冷介质压缩机12运行到限定了缸组42的激活和去激活范畴的运行模式中。
126.此外,通过输送量控制器130也可以通过控制单元140借助于控制信号sse来控制驱动马达60,该控制单元尤其被构造为针对电动马达60的变频器,以便可以使该电动马达转速可变地运行并由此同样备选或补充于机械式控制单元70可以控制待预设的输送量fv。
127.此外,输送量控制器130具有例如通过控制信号ssm来获得制冷介质压缩机10的对应输送量fv的可能性。
128.此外,只要其通过变频器140被影响,那么待预设的输送量fv可以通过由电动马达60消耗的电功率或控制信号sse来获得。
129.此外,还给输送量控制器130预设了外部输送量额定值efvs,该外部输送量额定值由设备控制器138生成,该设备控制器获得用于冷却对象146、例如冷却腔的在低压侧热传递装置32上所要求的制冷功率,例如通过配属给低压侧热传递装置32的温度传感器142和144,这些温度传感器允许对低压侧热传递装置32和流过对象146的媒介物148的温度例如在低压侧热传递装置32之前和之后进行获得,并与媒介物146的所要求的温度进行比较。
130.输送量控制器130在一控制阶段中通过产生适当的控制信号ssm和sse将制冷设施10的制冷功率通过借助于控制单元70选择压缩机单元10的适当运行和/或通过借助于变频器140可能地调节电动马达60的转速来适配针对冷却对象146所需的制冷功率,其中,作为针对该适配的基础而顾及由设施控制器138所产生的外部输送量额定值efvs。
131.但是尤其地,针对转速适配仅提供通过电动马达60的结构方式所限制的转速范围,该转速范围在选出适当的运行时同样要被考虑。
132.在部分功率状态中可能的运行例如可以设置:
[0133]-带有激活状态中的所有缸组42的制冷介质压缩机10的运行,带有或没有通过由变频器132对电动马达12的转速进行适配的对部分功率状态的适配;
[0134]-带有激活的和非激活的缸组42的制冷介质压缩机10的运行,带有或没有通过变频器132将电动马达12的转速适配激活的和非激活的缸组的范畴;
[0135]-制冷介质压缩机10的下列运行,其带有仅一个激活缸组42和带有通过由变频器132将电动马达12的转速进行适配的对部分功率状态的适配。
[0136]
缸组42a、42b中的至少一个的激活和去激活例如可以在运行的第一形式中在对应
的部分功率状态的整个时间段上进行,使得例如在要求全负载状态的x%部分功率状态的特定时间段期间持续地使缸组42去激活,且制冷介质压缩机12用分别另外的激活缸组42工作,且必要时此外通过相应地操控变频器132来进行电动马达转速的相应适配。
[0137]
但是备选于此,在运行的第二形式中也可行的是,在部分功率状态的时间段期间有节奏地激活或去激活至少一个缸组42a、42b或两个缸组42,和/或此外必要时将电动马达60的转速通过操控变频器132以适当的方式进行适配。
[0138]
为此,机械式控制单元70可以通过图1中示出的输送量控制器130以如下方式操控,即,通过该输送量控制器在连续彼此跟随的切换时间区间si来闭合和打开机械式控制单元70,其中,切换时间区间si中的每个具有:打开时间区间o,在该打开时间区间中,阀体90在其释放位置中允许入口流74经过入流开口92且激活相应的缸组42;以及闭合时间区间s,在该闭合时间区间中,阀体90如图4中所示在其进行封闭的位置中阻断入口流74流过入流开口92并由此使相应的缸组42去激活。
[0139]
在持续对应的切换时间区间si之内,现在可以将打开时间区间o的和闭合时间区间s的持续时间相对彼此被可变地进行调整,使得要么打开时间区间o大于闭合时间区间,要么反转。
[0140]
在极端情况下,打开时间区间o可以基本上在切换时间区间si的整个持续上延伸,而闭合时间区间s变得任意得小,或也可以反转地闭合时间区间s基本上在切换时间区间si的整个持续上延伸,使得打开时间区间o变得任意得小。
[0141]
根据本发明的输送量控制器130使制冷介质压缩机10基本上在图6中示出的使用图表ed之内运行,该使用图表示出了针对压缩机的使用图表ed的一示例且给出了抽吸压力ps的和高压ph的针对专门的制冷介质压缩机10允许的值的关系,其中,在图7中用162表示的控制阶段基于两个输送量额定值,即外部输送量额定值efvs和下面还要详细去阐释的内部输送量额定值ifvs中的一个来产生控制信号ssm和/或sse。
[0142]
但是,使用图表ed不考虑的是,尤其在使用图表ed中输送量fv减少时可能例如在使用图表ed的图6中阴影化的区域ueb1中发生过热,因为在输送量fv减少时经过较长时间基于也具有冷却功能的待压缩媒介物的流过减少而出现在压缩机单元40不允许的过热,使得可能出现不仅压缩机单元40的,而且整个制冷介质压缩机10的过热,该过热导致损坏,尽管制冷介质压缩机10仍被运行在由使用图表ed预设的边界之内。
[0143]
出于该原因,在根据本发明的解决方案中通过输送量控制器130借助于例如布置在高压接口14的区域中的传感器152、尤其是温度传感器来获得压缩机参考温度rt。
[0144]
但是,作为压缩机参考温度rt也可以备选或补充地顾及经由传感器152’获得的压缩机单元(40)的油温和/或经由传感器152”获得的驱动单元的温度。
[0145]
此外,输送量控制器130在获得阶段164中例如通过获得所产生的控制信号ssm和/或sse来获得制冷介质压缩机10的输送量fv,其中,输送量fv例如在没有输送量控制器130的附加后续描述的措施的情况下相应于输送量额定值ifvs或efvs中的一个。
[0146]
如果例如制冷介质压缩机10以减少的输送量fv运转在部分区域中,那么输送量控制器130通过形成运行状态值组bzw例如基于压缩机参考温度rt来获得制冷介质压缩机10的运行状态并获得输送量fv,且在比较阶段166中将该运行状态值组bzw与例如存储在输送量控制器130的存储器154中的参考值gf进行比较,用以识别以可能方式出现的临界运行状
态kb(图8)。
[0147]
尤其地,通过如下方式进行运行状态值组bzw的当前值的形成,即,不是单纯获得压缩机参考温度rt或当前输送量fv,而是输送量控制器130在前置给比较阶段166的平均值阶段168中获知输送量fv经过限定的获得时间段t1的平均值mfv,其中,限定的获得时间段t1优选为多个分钟,例如处在一分钟至30分钟的范围之内(图7),且获知经过限定的获得时间段、优选多个分钟的平均值mrt,其中,该获得时间段尤其是处在30秒至15分钟的范围之内(图7)。
[0148]
包括平均值mfv和mrt的该运行状态值组bzw在比较阶段166中由输送量控制器130与针对临界运行状态kb和非临界运行状态ub的存放在存储器154中的参考值进行比较(图8)。
[0149]
针对非临界运行状态ub和临界运行状态kb的参考值限定了例如边界函数gf的存储在存储器154中的第一版本,该边界函数从最小的平均压缩机参考温度mrt
min
开始是重要的,因为在该最小的平均压缩机参考温度mrt
min
以下已经存在的是非临界运行状态(图8)。
[0150]
此外,边界函数gf例如从最小的总输送量gfvf
min
开始是重要的,只要平均压缩机参考温度mrt大于mrt
min

[0151]
边界函数gf在该情况下被这样确认,使得该边界函数例如在大于平均压缩机参考温度mrt
min
的平均压缩机参考温度mrt的情况下随着增加的平均压缩机参考温度mrt增加地要求较大的平均总输送量gfv,其中,边界函数gf在最简单的情况下表示带有预设坡度的直线。
[0152]
但是,边界函数gf也可以是屈曲的曲线,视哪些压缩机参考温度mrt和哪些总输送量gfv处在临界或非临界区域ub中而定。
[0153]
例如,在制冷介质压缩机10中,最小的平均压缩机参考温度mrt
min
处在120℃的情况下,也就是说,直至平均压缩机参考温度mrt
min
,制冷介质压缩机10可以无损坏地在总输送量gfv
min
和任何更高的总输送量gfv的情况下运行(图8)。
[0154]
由此,边界函数gf表示了临界运行状态kb和非临界运行状态ub之间的边界,如果运行状态值组bzw具有基于压缩机参考温度rt的大于mrt
min
的值mrt的话,其中,总输送量gfv的值在临界运行状态kb下低于或在非临界运行状态ub下高于通过边界函数gf所确认的值。
[0155]
只要输送量控制器130在评价阶段172中确认,运行状态值组bzw具有基于压缩机参考温度rt的值mrt,该值在最小的压缩机参考温度mrt
min
之上,那么在第一实施例中在额定值阶段174中进行内部输送量额定值ifvs的获知,该内部输送量额定值从边界函数gf出发,该边界函数被这样确定,即,该边界函数作为参考值给不同的平均压缩机参考温度mrt配属总输送量gfv的相应值,从后续计算中获得。
[0156]
从下列情况出发,即,至少应维持总输送量gfv的相应于平均压缩机参考温度mrt的值。
[0157]
在此,该值gfv相应于如下的总输送量gfv,该总输送量在运行平均时间段t1+t2期间通过对输送量fv取平均值来实现,该运行平均时间段一方面由过去的获得时间段t1获得,经过该过去的获得时间段在计算平均输送量mfv时对输送量fv取平均值,且另一方面由将来的获得时间段t2获得,经过该将来的获得时间段应对待确认的将来的内部输送量额定
值ifvs取平均值,使得获得:
[0158]
gfv
×
(t1+t2)=mfv
×
t1+ifvs
×
t2[0159]
由此针对待获知的输送量额定值而获得:
[0160][0161]
该内部输送量额定值ifvs被传输给图7中搞得比较阶段176,该比较阶段将内部输送量额定值ifvs与外部输送量额定值efvs进行比较并当外部输送量额定值efvs小于内部输送量额定值ifvs时于是传输后者给控制阶段162,且当内部输送量额定值ifvs小于外部输送量额定值efvs时于是传输后者给控制阶段162。
[0162]
因此确保的是,经过运行平均时间段t1+t2取平均值的总输送量gfv不低于针对总输送量的由边界函数gf预设的值并由此平均地在取平均值的压缩机参考温度mrt的情况下不低于该值。
[0163]
在第二实施例中,当输送量控制器130在评价阶段172中确认包括平均输送量mfv和平均压缩机参考温度mrt的运行状态值组bzw具有下列值配对,这些值配对(根据图10)具有在边界函数gf的范围内,也就是说处于平均压缩机参考温度mrt
min
之上的平均压缩机参考温度mrt和处在边界函数gf的相应值gf
mdt
之上的平均输送量mfv时,于是输送量控制器130确认了非临界运行状态ub,且运行以外部预设输送量额定值efvs(图9)和通过阶段162至168的更新后的流程继续进行。
[0164]
但是,如果平均压缩机参考温度mrt在运行状态值组bzw的情况下处于平均压缩机参考温度mdt
min
之上且平均输送量mfv处于针对平均输送量mfv的边界函数gf的相应于压缩机参考温度mrt的值mfv(gf)之下,那么输送量控制器130在额定值阶段174中识别出临界运行状态kb(图10)。
[0165]
输送量控制器130于是在额定值阶段174中在顾及边界函数gf的情况下获知内部输送量额定值ifvs,其相应于下列平均输送量mfv(gf),该平均输送量通过边界函数gf来预设或处在其之上,使得在非临界运行状态ub中或相应于非临界运行状态ub和临界运行状态kb之间由边界函数gf限定的边界继续运行制冷介质压缩机10。
[0166]
由此,在第二实施例中,运行平均时间段仅相应于时间段t1,该时间段被顾及用于确定平均输送量mfv(gf)。
[0167]
该内部输送量额定值ifvs然后被输送给输送量控制器130的图9中所示的比较阶段176,该比较阶段将内部输送量额定值ifvs与外部输送量额定值efvs进行比较,且将两者中的较大的值输送给控制阶段162,该控制阶段用于控制制冷介质压缩机10的输送量mfv、尤其是用于借助于控制信号ssm来操控机械式控制单元70和/或借助于控制信号sse来操控电性控制单元140,使得由此可以继续制冷介质压缩机10的运行,而不出现损坏。
[0168]
基于第二实施例的图11中所示的第三实施例设置:输送量控制器130完全不获得实际输送量fv,而是仅在评价阶段172中检查运行状态值组bzw是否具有基于压缩机参考温度rt的、高于最小压缩机参考温度mrt
min
的值mrt,且当应是该情况时,然后在没有对运行状态值组bzw的基于输送量fv的值与由边界函数gf针对该压缩机参考温度mrt预设的值mfv(gf)进行比较的情况下直接作为内部输送量额定值ifvs顾及该值mfv(gf)。
[0169]
在所有实施例中,输送量控制器130总是用内部输送量额定值ifvs继续工作,如果
在设备控制器138方面预设了外部输送量额定值efvs,该外部输送量额定值小于内部输送量额定值ifvs,使得因此必然确保了,制冷介质压缩机10利用在当前平均压缩机参考温度mrt的情况下大于由边界函数gf所要求的平均总输送量gfv(gf)或平均输送量mfv(gf)或相应于其的平均总输送量gfv(gf)或输送量mfv(gf)长时间运行,使得由此可以排除制冷介质压缩机10的过热(图10)。
[0170]
当在所有实施例中在设备控制器138方面预设大于内部输送量额定值ifvs的外部输送量额定值efvs时,才将该外部输送量额定值由比较阶段176输送给控制阶段162并为了控制制冷介质压缩机10的输送量fv而顾及。
[0171]
这类外部输送量额定值efvs当其大于内部输送量额定值ifvs时于是造成,压缩机参考温度rt和由此还有平均压缩机参考温度mrt在运行运转中再次被减少,使得然后也再次能够用下列运行状态值组bzw来运行制冷介质压缩机10,在该运行状态值组的情况下,平均输送量mfv具有较小的值。
[0172]
通过设置比较阶段176和与控制阶段共同工作来确保,输送量fv始终在两个输送量额定值ifvs和efvs中的最大的基础上被控制,使得可以阻止制冷介质压缩机10的长时间持续的过热。
[0173]
为了给设备控制器138或设备运行者传达制冷介质压缩机10在内部输送量额定值ifvs的基础上被控制,因为外部输送量额定值efvs较小,在表示前述实施例的变型的第四实施例中,比较阶段176在内部输送量额定值ivfs大于外部输送量额定值evfs的情况下给出警告信号ws,该警告信号例如被光学地显示(图12和图13)。
[0174]
此外,比较阶段176给出信息信号is,其显示出外部输送量额定值efvs大于内部输送量额定值ifvs,使得设设备行者或设备控制器138由此可以识别,制冷介质压缩机10用外部输送量额定值efvs来运行(图13)。
[0175]
附加地,在第五实施例中示出了根据本发明的输送量控制器130的实施例的另一变型,还设置的是,如图14中所示,在阶段166中生成的运行状态值组bzw被输送给比较阶段192,该比较阶段将运行状态值组bzw与预警函数vwf的存储在存储器154中的值进行比较,该预警函数虽然在非临界运行状态的范围内,但是接近边界函数gf,使得在对应的平均压缩机参考温度mrt的情况下当其大于平均压缩机参考温度mrt
min
时,然后识别出下列平均输送量mfv,该平均输送量处在预警函数vwf和边界函数gf之间的范围内。
[0176]
通过比较阶段192,在该情况下产生并给出预警信号vws,其要么转达给设备使用者或设备控制器138(图13),制冷介质压缩机10可以极大概率进入到临界区域中。
[0177]
例如,设备控制器138可以将该预警信号vws用于,从其出发通过提高外部输送量额定值efvs已经使输送量fv升高。
[0178]
由此,尤其存在用警告信号ws、预警信号vws和信息信号is来运行显示单元200(图13)的可能性,该显示单元要么通过显示不同颜色仅显示警告信号ws、预警信号vws和信息信号is,要么该显示单元200可以被构造为显示器,该显示器例如可以显现配属给警告信号ws、预警信号vws和信息信号is的符号或图形。
[0179]
但是补充或备选于此,为此也设置的是,输送量控制器130已经在制冷介质压缩机10的部分负载状态情况下或至少在部分负载状态低的情况下或通过获得运行状态,例如通过预警信号vws触发地使用用于冷却压缩机单元40的通风器202和/或用于抽吸侧喷入液态
制冷介质的喷入装置204(图13),以避免临界运行状态kb。
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