專利名稱：油位傳感器及應(yīng)用其的電動(dòng)壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測油位異常低下的油位傳感器和應(yīng)用本油位傳感器的電動(dòng)壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
以前，壓縮機(jī)構(gòu)和電動(dòng)機(jī)都密閉在焊接構(gòu)造的罩殼中，形成密閉型壓縮機(jī)。這種密閉型壓縮機(jī)中的制冷劑不會泄露，不必?fù)?dān)心水分等的侵入，具有很高的可靠性，廣泛應(yīng)用于空調(diào)機(jī)、冷藏庫中。在這樣的密閉型壓縮機(jī)中，存儲在罩殼內(nèi)的潤滑油被供給壓縮機(jī)構(gòu)、軸承等，從而促進(jìn)潤滑。
罩殼內(nèi)的潤滑油和被壓縮的氣體制冷劑一起，從壓縮機(jī)中吐出。通常，由于潤滑油在制冷劑回路中循環(huán)，再返回壓縮機(jī)，所以可確保罩殼內(nèi)的潤滑油的存儲量。但是，也可能隨著運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，潤滑油的存儲量發(fā)生變動(dòng)，使?jié)櫥偷拇鎯α坎蛔愣鴮?dǎo)致潤滑不良。
針對這個(gè)問題，提出了采用傳感器等檢測罩殼內(nèi)的油面位置，探測出潤滑油的存儲量的不足，進(jìn)而保護(hù)壓縮機(jī)的提案。即如果檢測到油面低下，停止壓縮機(jī)，實(shí)施從制冷劑回路中回收潤滑油的運(yùn)轉(zhuǎn)等的保護(hù)性動(dòng)作，避免壓縮機(jī)的破損。
作為這樣的傳感器的油位傳感器，包含配置在存儲潤滑油的罩殼內(nèi)上下的第1溫度檢測元件和第2溫度檢測元件，例如公開發(fā)表的特開2001-12351號公報(bào)。這種油位傳感器根據(jù)兩溫度檢測元件所檢測的溫度差，檢測出潤滑油的油位。此時(shí)，如果潤滑油的油面波動(dòng)，或潤滑油碰到兩溫度檢測元件上，檢測溫度會變化，因此這種方式可能會出現(xiàn)油位的判斷錯(cuò)誤。
與此相對，例如用只含有上下開口部的殼體覆蓋兩溫度檢測元件的方式，在特開平4-103887號公報(bào)中已被提出。采用這種構(gòu)成，即使?jié)櫥偷挠兔娌▌?dòng)，殼體可防止?jié)櫥团龅綔囟葯z測元件上。因此，溫度檢測元件的檢測溫度不會發(fā)生變化。
此種構(gòu)成，當(dāng)檢測到罩殼內(nèi)的油面位置時(shí)，包圍溫度檢測元件的殼體會遇到密閉型壓縮機(jī)內(nèi)部的復(fù)雜的流動(dòng)場和溫度分布。因此，配置在其上側(cè)的溫度檢測元件的放熱量不穩(wěn)定，造成油位傳感器的誤動(dòng)作。
另外，這種類型的油位傳感器，是根據(jù)上側(cè)溫度檢測元件和下側(cè)溫度檢測元件的放熱量的差值來檢測油面的。油位傳感器利用了制冷劑中和油中的熱傳導(dǎo)率的差值。熱傳導(dǎo)率隨著周圍氣體介質(zhì)而變化。然而，上側(cè)的溫度檢測元件和下側(cè)的溫度檢測元件在密閉壓縮機(jī)內(nèi)遇到各種各樣的不同的氣體介質(zhì)，因此，油位傳感器很難穩(wěn)定動(dòng)作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于利用即可維持壓縮機(jī)的簡單化構(gòu)成，又可確實(shí)檢測罩殼內(nèi)的油面位置的傳感器，以及相關(guān)的壓縮機(jī)，提高冷凍裝置的可靠性。本發(fā)明的油位傳感器含有第1溫度檢測元件、第2溫度檢測元件和殼體。第1溫度檢測元件位于靠近第1油位的上側(cè)。第2溫度檢測元件位于比第1油位低的第2油位。絕熱性的殼體，上下設(shè)有開口，包圍著第1溫度檢測元件和第2溫度檢測元件。通過這種構(gòu)成，可防止由密閉型壓縮機(jī)內(nèi)部的復(fù)雜流動(dòng)場及溫度影響而引起的油位傳感器的誤動(dòng)作。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式中的油位傳感器的截面圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施方式中的壓縮機(jī)的概略構(gòu)成圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施方式中的其他油位傳感器的截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示本發(fā)明實(shí)施方式中的油位傳感器的截面。油位傳感器(以下簡稱傳感器)3，含有配置在上側(cè)的第1溫度檢測元件(以下簡稱溫度檢測元件)5、配置在下側(cè)的第2溫度檢測元件(以下簡稱溫度檢測元件)6、端子7、和第1殼體(以下簡稱殼體)4。
圖2是在本實(shí)施方式中安裝了傳感器3的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)的概略構(gòu)成圖。傳感器3固定在機(jī)架殼體2本體和上下軸承11上。而且，通過安裝在上部的終端1，取出信號到外部。
溫度檢測元件6通常在油9中。溫度檢測元件5在制冷劑氣體介質(zhì)10中或在油9中。更具體地，溫度檢測元件5位于靠近壓縮機(jī)13的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的平常油位的第1油位的上側(cè)。溫度檢測元件6位于壓縮機(jī)13的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的下限油位的第2油位。第2油位比第1油位低，所以溫度檢測元件6設(shè)計(jì)在比溫度檢測元件5低的位置。絕熱性的殼體4，例如由陶瓷、合成樹脂構(gòu)成，包圍溫度檢測元件5、6。殼體上下設(shè)有開口14A、14B，油9的液面在殼體的內(nèi)外保持一致。
下面說明以上構(gòu)成的傳感器3的動(dòng)作、作用。在傳感器3中，溫度檢測元件5位于制冷劑氣體介質(zhì)10或油9中，溫度檢測元件6設(shè)置在經(jīng)常存在于油9中。傳感器3從上下溫度檢測元件所獲得的熱量差來檢測油位。即傳感器3利用制冷劑氣體介質(zhì)10和油9的物理參數(shù)的差，檢測油9的液面位置。
為使傳感器3的動(dòng)作穩(wěn)定，最佳方式是使溫度檢測元件5、6的周圍的氣體介質(zhì)相似。要形成這樣的狀況，需要溫度檢測元件5、6的周圍流速、溫度相接近。因此，在本實(shí)施方式中，設(shè)置了包圍溫度檢測元件5、6的、熱傳導(dǎo)率很低的殼體4。在殼體4內(nèi)部，壓縮機(jī)13內(nèi)部的復(fù)雜的流動(dòng)場和溫度分布的影響很少。這樣，通過在熱傳導(dǎo)率很低的殼體4包圍溫度檢測元件5、6，使殼體4內(nèi)部的制冷劑氣體介質(zhì)10的溫度和油9的溫度接近。
溫度檢測元件5、6的放熱由于受熱傳導(dǎo)的控制，放熱量完全依賴于制冷劑10和油9的物理特性參數(shù)。因此，傳感器3不受溫度檢測元件5、6周圍的氣體介質(zhì)的影響，傳感器3的誤動(dòng)作被抑制。由此，當(dāng)油9的液面低于壓縮機(jī)13的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的下限油位時(shí)，傳感器3能夠確實(shí)地檢測出其狀況。所以，會被可靠地保護(hù)壓縮機(jī)13因油9的不足而引起的潤滑不良。
還有，殼體4的熱傳導(dǎo)率比制冷劑10的熱傳導(dǎo)率小較好。這樣，制冷劑氣體介質(zhì)10和制冷劑氣體介質(zhì)10A絕熱，制冷劑10的溫度和油9的溫度相接近。制冷劑的熱傳導(dǎo)率，例如CH2FCF3時(shí)，蒸汽狀態(tài)下為13.1mW/m·K、液體狀態(tài)下為81.5mW/m·K。但殼體4的熱傳導(dǎo)率優(yōu)選在10mW/m·K以下。
下面，再次對本實(shí)施方式中的最佳構(gòu)造進(jìn)行闡述。圖3是本實(shí)施方式中的其他油位傳感器的截面圖。圖3所示構(gòu)成和圖1所示構(gòu)成的不同點(diǎn)在于，在殼體4內(nèi)側(cè)設(shè)置了比殼體4的熱傳導(dǎo)率高的第2殼體(以下簡稱殼體)8。除此以外的構(gòu)成和圖1相同。
如圖3所示，殼體為二重構(gòu)造，通過在殼體4內(nèi)部設(shè)置熱傳導(dǎo)率高的殼體8，使殼體8內(nèi)部的氣體介質(zhì)溫度和油9的溫度更接近。例如殼體8由具有數(shù)十～數(shù)百mW/m·K熱傳導(dǎo)率的金屬構(gòu)成。還有，如圖3所示，殼體8內(nèi)部最好在設(shè)置散熱片12。這樣，油9和制冷劑氣體介質(zhì)10的熱交換變得更容易，殼體8內(nèi)部的氣體介質(zhì)溫度更接近油9的溫度。通過這樣的構(gòu)成，溫度檢測元件5周圍和溫度檢測元件6周圍的氣體介質(zhì)溫度變得相近，傳感器3的動(dòng)作穩(wěn)定可靠。
如上所述，本發(fā)明的油位傳感器，可以確實(shí)無誤地實(shí)行油面的檢測，所以并不限于密閉型壓縮機(jī)，還適用于耐壓容器、各種配管內(nèi)的油面、其他液面的確認(rèn)、控制。
權(quán)利要求
1.一種油位傳感器，其特征在于，具備第1溫度檢測元件，其位于第1油位的上側(cè)；第2溫度檢測元件，其位于比上述第1油位低的第2油位；絕熱性的第1殼體，其上下設(shè)有開口，包圍著上述第1溫度檢測元件和上述第2溫度檢測元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油位傳感器，其特征在于，還具備第2殼體，其設(shè)置在上述第1殼體的內(nèi)側(cè)，由比上述第1殼體的熱傳導(dǎo)率高的材料構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油位傳感器，其特征在于，還具備散熱片，其配置在上述第2殼體內(nèi)側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所示的油位傳感器，其特征在于，上述油位傳感器是檢測電動(dòng)壓縮機(jī)內(nèi)部油位的油位傳感器，上述第1油位是上述電動(dòng)壓縮機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的平常油位；上述第2油位是上述電動(dòng)壓縮機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的下限油位。
5.一種電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于，含有權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的油位傳感器。
全文摘要
一種油位傳感器，含有第1溫度檢測元件、第2溫度檢測元件和殼體。第1溫度檢測元件位于第1油位的上側(cè)，第2溫度檢測元件位于比第1油位低的第2油位。絕熱性的殼體，上下設(shè)有開口、包圍第1溫度檢測元件和第2溫度檢測元件。
文檔編號F25B49/02GK1749565SQ200510099589
公開日2006年3月22日 申請日期2005年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月15日
發(fā)明者杉浦洋, 浦谷昭夫 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社