CN104641117A - 用于多个涡旋压缩机的主动式油管理方法 - Google Patents

用于多个涡旋压缩机的主动式油管理方法 Download PDF

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Abstract

一种利用并联连接的多个压缩机操作制冷***的方法。所述方法包括将制冷剂和油返回至所述压缩机，所述制冷剂还具有夹带在制冷剂中的油，使夹带在所述制冷剂中的所述油分离，不管所述多个压缩机的主导压缩机是否正在操作，都将夹带在所述制冷剂中更多的所述油返回至所述多个压缩机的主导压缩机。所述方法还包括使所述多个压缩机中所有的压缩机的油池连接，使得当所述多个压缩机的至少一个非主导压缩机在操作时使油从所述主导压缩机供应至所述至少一个非主导压缩机。

Description

用于多个涡旋压缩机的主动式油管理方法
技术领域
本发明大体涉及一种多压缩机制冷***。
背景技术
关于并联压缩机组件中吸气分配的现有技术的具体示例以WIPO专利公开文献WO2008/081093(用于并联压缩机组件中的吸气分配的装置以及并联压缩机组件)为代表，该文献展示了在具有两个或两个以上压缩机的***中用于吸气的分配装置，该文献的教导和公开在此以参考方式全部并入。具有多个压缩机的***中的油管理的具体示例在美国专利文献4,729,228(用于并联压缩机设备的吸入管路流分离器)中公开，该文献的教导和公开在此以参考方式全部并入。
本文所描述的本发明的实施例代表现有技术的改进。本发明的这些和其它优点以及附加的创新性特征将从在此提供的本发明的说明书中显而易见。
发明内容
在一个方面，本发明的实施例提供一种利用并联连接的多个压缩机操作制冷***的方法。所述方法包括将制冷剂和油返回至所述压缩机，所述制冷剂还具有夹带在制冷剂中的油，使夹带在所述制冷剂中的所述油分离，不管所述多个压缩机的主导压缩机是否正在操作，都将夹带在所述制冷剂中更多的所述油返回至所述多个压缩机的主导压缩机。所述方法还包括使所述多个压缩机中所有压缩机的油池连接为当所述多个压缩机的至少一个非主导压缩机在操作时使得油从所述主导压缩机供应至所述至少一个非主导压缩机。
进一步而言，所述方法可包括设置构造为向所述主导压缩机供应比向所述多个压缩机的任意非主导压缩机供应更多的油的吸入头部、还称之为共同供应管路。所述方法的实施例进一步包括对所述多个压缩机的每个的入口设置单独的入口供应管路，其中，向所述主导压缩机供应更多的油包括限制导向每个非主导压缩机的所述入口供应管路。并且对所述入口供应管路的限制可设计为与主导压缩机的入口处的吸入压力相比，在所述非主导压缩机的所述入口处产生降低的吸入压力。在某些实施例中，每个压缩机将制冷剂和油排至共同排出管路。
在某些实施例中，所述方法通过将多个压缩机并联连接来构建制冷***。本发明进一步的实施例包括在相同的水平位上或油池位上定位每个管道连接件。此外，在具体实施例中，所述方法包括定位将每个管道连接件定位为使得无论所述主导压缩机是否正在操作，油将通过所述管道从所述主导压缩机流至正在操作的至少一个非主导压缩机。该流动将持续至述主导压缩机和所述至少一个非主导压缩机的油池中的油池压力近似相同。
在具体实施例中，所述方法包括使所述多个压缩机中所有压缩机的所述油池连接为使得当所述多个压缩机的非主导压缩机不在操作时，油没有从所述主导压缩机流至所述非主导压缩机。在这种情况下，所述油没有流至所述非主导压缩机是因为所述非主导压缩机中的油池压力的升高。
在另一方面，本发明的实施例提供一种制冷***，该制冷***包括并联连接的多个压缩机。所述多个压缩机包括至少一个主导压缩机，并且每个压缩机具有压缩机壳体。具有用于将制冷剂和油供应至所述多个压缩机的每个的共同供应管路。所述共同供应管路构造为与所述多个压缩机的所述至少一个非主导压缩机相比，更多的油返回至所述至少一个主导压缩。每个压缩机在它各自的压缩机壳体的下部上具有开口，并且每个开口构造为允许油流至它各自的压缩机的油池或从它各自的压缩机的油池流出。进一步地，每个开口连接至管道从而使所述多个压缩机的每个的所述油池流体连通。并且，每个开口定位为使得无论所述主导压缩机是否正在操作，所述油能够从所述主导压缩机分配至所述多个压缩机中的任意所述非主导压缩机。
在本发明具体实施例中，无论主导压缩机是否正在操作，所述主导压缩机均将油分配至所述多个压缩机的正在操作的所述非主导压缩机中的任意压缩机。在某些实施例中，所述多个压缩机的每个具有连接至共同供应管路的入口供应管，并且，除了主导压缩机，所述至少一个非主导压缩机中的任意压缩机的入口供应管路具有限制器以减少油的流入压缩机。在具体实施例中，所述入口供应管路上的所述限制器构造为在它各自的压缩机的入口处产生降低的吸入压力。
进一步而言，预期的是本发明的实施例包括多压缩机***，在该***中各压缩机具有不同的性能。在制冷***中各压缩机具有不同的容积指数的多个压缩机的使用在2010年1月22日申请的美国专利公开文献2010/0186433(具有不同容积指数的涡旋压缩机和其***和方法)中公开，该文献的教导和公开内容在此作为整体以参考方式并入。
在又一方面中，本发明的实施例提供一种包括并联连接的多个压缩机的制冷***。所述多个压缩机包括至少一个主导压缩机，并且每个压缩机具有压缩机壳体。具有用于将制冷剂和油供应至所述至少一个主导压缩机的供应管路，所述制冷剂和油从所述至少一个主导压缩机供应至所述多个压缩机的一个或一个以上非主导压缩机。每个压缩机在它各自的压缩机壳体的下部上具有开口，每个开口构造为允许油流至它各自的压缩机的油池或从它各自的压缩机的油池流出。进一步地，每个开口连接至管道从而使得所述多个压缩机的每个的所述油池流体连通。并且，每个开口定位为使得无论所述主导压缩机是否正在操作，所述油能够从所述主导压缩机分配至所述多个压缩机的所述一个或一个以上非主导压缩机中的任意压缩机。在具体实施例中，所述主导压缩机具有连接至所述供应管路的竖直头部，所述竖直头部构造为将油排入所述主导压缩机的油池。
本发明的其它方面、目标和优点当接合附图从下述详细说明将变得更加明显。
附图说明
本发明所并入的并且构成本发明一部分的所述附图示出了发明的多个方面，并且这些附图结合说明内容用于阐述本发明的宗旨。在所述附图中：
图1为根据本发明的实施例构造的多压缩机制冷***的框图；
图2为根据本发明的实施例构造的涡旋压缩机的剖视图；
图3为根据本发明的替代实施例构造的涡旋压缩机的剖视图；
图4为根据本发明的实施例构造的吸入管的前透视图；
图5为图4的吸入管的后透视图；
图6为根据本发明的实施例构造的多压缩机制冷***的示意图；
图7为根据本发明的替代实施例构造的多压缩机制冷***；
图8为根据本发明的实施例的共同供应管路的示意图；
图9为根据本发明的实施例的具有油分离器的共同供应管路的示意图；以及
图10为根据本发明的具有竖直头部的压缩机***的剖视图。
尽管本发明将结合一些优选实施方式予以描述，但并没有意在局限于那些实施方式。相反而言，由于所有的替代、改型和等价涵盖在由所附权利要求限定的本发明的宗旨和范围内，因此本发明意在覆盖所有的这些替代、改型和等价。
具体实施方式
下述详细说明描述了本发明在多压缩机制冷***中应用的实施例。然而，本领域普通技术人员将意识到本发明不一定局限于制冷***。本发明的实施例还可在多个压缩机被用来提供压缩气体流的其它***中被使用。
图1提供了具有N个压缩机6的示例性多压缩机制冷***1的示意图。制冷***1的N个压缩机6连接在并联回路中，该并联回路中具有向N个压缩机6提供制冷剂流的流入管路3和承载压缩的制冷剂离开N个压缩机6的流出管路5。在一些实施例中，制冷剂流承载着油与制冷剂一起，所述油用于润滑压缩机6的移动部件。如图所示，流出管路5供应冷凝器7。在具体实施例中，冷凝器7包括提供穿过冷凝器7以冷却并且由此冷凝压缩的高压制冷剂的一个流动的流体流换热器9(例如空气或液体冷却剂)。
提供冷却的蒸发单元11也在冷凝器7下游流体串联布置。在替代实施例中，冷凝器7可供应多个并联布置的蒸发单元。在图1的实施例中，蒸发单元11包括关闭液阀13，关闭液阀13在一些实施例中由制冷***控制器15控制以允许蒸发单元11的蒸发从而在制冷***1上的需求负荷需要时产生冷却、或在没有这样的需求时不进行蒸发单元11的蒸发操作。制冷***控制器15还可直接连接至N个压缩机6的一个或一个以上。蒸发单元11还包括膨胀阀17，该膨胀阀响应于或部分受控于蒸发单元11的下游的在位置19处感应的压力。膨胀阀17构造为控制制冷剂向蒸发单元11的排入，在蒸发单元中，由于蒸发，热量被吸收以使制冷剂蒸发为气态从而在蒸发单元11上产生冷却/制冷效应。蒸发单元11将气态的膨胀制冷剂沿着流入管路3返回至N个压缩机6的组合。
应当注意的是，为了方便，本发明的实施例在下文中经常就它们在具有多个用于压缩制冷剂的涡旋压缩机的***中的应用予以描述。尽管具体的优点和构造示出用于涡轮压缩机，但是这些实施例中的一些不局限于涡轮压缩机，而在涡旋压缩机以外的其它许多种压缩上具有用途。
本发明的实施例在图2中示出，其中，图2展示了压缩机组件10的剖视图，该压缩机组件10大致包括外壳12，压缩机设备14在外壳12内被驱动单元16驱动的。在下文描述的示范实施例中，压缩机设备14为涡旋压缩机。由此，术语“压缩机设备”和“涡旋压缩机”在本文中有些时候可互换使用。压缩机组件10可设置在用于制冷、工业冷却、冷冻、空调或其它压缩的流体被需要的合适的应用中的制冷剂回路中。合适的连接口提供向制冷回路的连接并且包括延伸穿过外壳12的制冷剂入口18和制冷剂出口20。压缩机组件10能够通过驱动单元16的操作而操作，从而操作压缩机设备14并且由此压缩进入制冷剂入口18并且以压缩的高压状态离开制冷剂出口20的合适的制冷剂或其它流体。
外壳体12可采取多种形式。在本发明的具体实施方式中，外壳体12包括多个外壳段或壳体段，并且在某些实施例中，外壳体12包括中央筒形壳体段24、顶端壳体段26和底端壳体段或底板28。在具体实施例中，壳体段24、26、28由合适的钢板形成并且被焊接在一起从而形成永久外壳体12封围件。然而，如果需要拆分外壳体12的话，用于附接壳体段24、26、28而非焊接的方法可被应用，这些附接方法包括但不局限于钎焊、使用螺纹紧固件或别的合适的用来附接外壳12的各段的机械装置。
中央壳体段24优选地为管形或圆筒形并且可与顶端壳体段26、底端壳体段28抵接或伸缩配合。如在图2的实施例可见，分隔板30设置在顶端壳体段26中。在组装过程中，这些构件可被组装为使得当顶端壳体段26连接至中心圆柱形壳体段24时，绕着外壳12圆周的单一焊接将顶端壳体段26、分隔板30和中央圆柱形壳体段24连接在一起。顶端壳体段26一般为拱形并且包括圆筒形侧壁区32以与中央壳体段24匹配并且提供外壳12的顶端的封闭，同时在具体实施例中，底端壳体段可为拱形、杯形、或大致平坦。如图2所示，外壳12的组装导致包围驱动单元16且部分性地包围压缩机设备14的封闭腔体31的形成。
在本发明的涡旋压缩机14设置在外壳12内的示范性实施例中，涡旋压缩机14包括第一涡旋压缩机本体和第二涡旋压缩机本体，所述第一、第二涡旋压缩机本体优选地包括静止固定涡旋压缩机本体110和可移动涡旋压缩机本体112。。术语“固定”在本申请的上下文中大致意味是静止或不可移动，更具体地“固定”指的是没有轨道运动、没有被驱动的涡旋元件，并且如所知晓的那样，一些有限范围的轴向运动、径向运动和旋转运动由于热膨胀和/或设计公差是可能的。
可移动涡旋压缩机本体112设置为相对于固定涡旋压缩机本体110轨道运动以为了压缩制冷剂。固定涡旋压缩机本体包括从板状基底116轴向突出、通常布置为螺旋形式的第一肋114。类似地，可移动涡旋压缩机本体112包括从板状基底120轴向突出并且为类似的涡旋形状的第二涡旋肋118。涡旋肋114、118彼此接合并且在另一压缩机本体112、110的基底120，116的相应的表面上密封抵接。
在本发明的具体实施例中，驱动单元16为电机组件40的形式。电机组件40可操作地旋转并且驱动轴件46。进一步地，电机组件40大体包括具有电线圈的定子50和连接至驱动轴件46用于一起旋转的转子52。定子50直接地或借助适配器被外壳12支撑。定子50可直接按压配合入外壳12、或与适配器(未示出)配合并且按压配合入外壳12。在具体实施例中，转子52安装在被上、下轴承部件42、44支撑的轴件46上。
向定子50通电可以操作性地绕着中心轴线54旋转驱动转子52并且由此旋转驱动轴件46。申请人需要指出的是，当术语“轴向”和“径向”在此被用来描述构件或组件的特征时，它们就中心轴线54被限定。具体而言，术语“轴向”或“轴向延伸”指的是沿着中心轴线54的方向或平行于中心轴线54突出或延伸的特征，而术语“径向”或“径向延伸”表明在垂直于中心轴线54的方向上突出或延伸的特征。
在具体实施例中，下轴承部件44包括中央的、大致圆筒形的毂58，所述毂58包括中央套筒和开口以提供圆筒形轴承60，驱动轴件46以轴颈安装于圆筒形轴承60用于旋转支撑。下轴承部件44的板状脊部区68从中央毂58向外径向突出并且用来将定子50的下部分与润滑油池76隔开。下轴承部件44的轴向延伸周界面70可与中央壳体段24的内直径面接合以居中地定位下轴承部件44并且由此相对于中心轴线54保持下轴承部件44的位置。这可通过下轴承部件44和外壳12之间的过盈配合和按压配合的支撑结构来实现。
如从图2的实施例可见，驱动轴件46包括附接至驱动轴件46底端的叶轮管47。在具体实施例中，叶轮管47的直径比驱动轴件46小，并且与中心轴线54同心对齐。驱动轴件46和叶轮管47穿过下轴承部件44的中央毂58的开口。叶轮管47具有润滑油通道和形成在叶轮管47的端部的入口78。
在它的上端部，驱动轴件46在上轴承部件42内以轴颈安装用于旋转。在下文中，上轴承部件42还称之为“曲轴套”。在具体实施例中，驱动轴件46进一步包括通常具有围绕相对于中心轴线54偏置的偏置轴线的圆柱形驱动面的偏置偏心驱动段74。这个偏置驱动段74在涡旋压缩机14的可移动涡旋压缩机本体112的中央毂128内以轴颈安装，用于当驱动轴件46绕着中心轴线54旋转时绕着轨道路径驱动可移动涡旋压缩机本体112。为了向所有的各轴承面提供润滑，外壳12在外壳12的底端设置有润滑油池76，在润滑油池76内合适量的润滑油被存储。
还可见的是图2展示了在涡旋压缩机组件10中使用的吸入管300的实施例。在一些实施例中，吸入管300包括在通过制冷剂入口18的流动路径中并且与电机40为环绕关系地定位的塑性模制的环件本体302。吸入管300设置为将制冷剂导向和引导入电机腔用于冷却电机40同时从润滑油滤出杂质并且绕着吸入管300的圆周将润滑油导入油池76。
此外，在具体实施例中，吸入管300包括位于开口304中的屏件308，当制冷剂气体通过入口18进入压缩机时所述屏件308过滤制冷剂气体，如图2所示。屏件308通常由金属丝网如不锈钢网制成，屏件308的各孔的大小通常为0.5至1.5毫米。
如图2所示并且如上所述，吸入管300与电机40为环绕关系地定位，并且在一些实施例中，吸入管300包括与大致圆筒形外壳12的内表面面对面接触的大致弧形外表面。在具体实施例中，吸入管300包括在外壳12和吸入管300之间形成大致密封的密封面316(如图3所示)。密封面可环绕和密封开口304以确保制冷剂流入电机腔。该密封可为空气密封，但并非必须如此。该密封通常确保超过90％的制冷剂气体并且优选至少99％的制冷剂气体通过屏件308。通过在密封面和外壳体12的环绕入口18的部分之间具有密封，吸入管300可从通过入口18进入的制冷剂气体过滤较大的颗粒，由此防止未经过滤的制冷剂气体进入压缩机，并且可将温度较低的制冷剂导入电机腔用于电机40更好的冷却同时将油向下导入油池76内。
在操作期间，流入入口18的制冷剂气体比出口20处的压缩的制冷剂气体温度要低。进一步而言，在涡旋压缩机14的操作中，电机40的温度将会升高。因此，期待在压缩机的操作中冷却电机40。为此，通过入口18抽入压缩机外壳12的温度较低的制冷剂气体穿过和沿着电机40向上流动从而到达涡旋压缩机14，由此将电机40冷却。
更进一步而言，叶轮管47和入口78在当驱动轴件46旋转时用作油泵，并且由此将油从润滑油池76泵出并且泵入在驱动轴件46内限定的内部润滑油通道80中。在驱动轴件46的操作中，离心力用来对抗重力的作用驱动润滑油向上通过润滑油通道80。润滑油通道80具有多个从润滑油通道80突出的径向通道以通过离心力将油供至适当的轴承表面并且由此根据需要润滑滑动表面。
图3展示了压缩机组件10的替代实施例的剖视图。在图3中，可以看到吸入管234可用作引导通过壳体入口18进来的流体流(例如制冷剂)。为了设置入口18，外壳12包括进入开口，入口配件312设置在该进入开口中。在图4和5所示的具体实施例中，吸入管234包括具有固定壁厚并且具有大致矩形和弧形的外安装凸缘320的冲压钢板金属本体，所述安装凸缘320环绕在顶端324和底端326之间延伸的管通路322。进入开口和进入口318穿过靠近顶端324的通路底部328形成。这个开口和口318借助吸入屏件凸缘316(在图3中示出)从入口18连通和接收通过压缩机的外壳壁接收并且接收进入吸入管234的管通路322的流体。
管通路向吸入管234的底端326上或底端326附近的排出口330提供流体流动路径。在这个实施例中，排出口330延伸穿过底端326并且由此提供将润滑油排入润滑油池76的口，并且该口还将用于压缩的制冷剂的大致整体流连通至刚好位于电机壳体的上游的位置处。
吸入管234不仅用来将制冷剂和油的大致整体流从入口18引导至电机40上游的位置并且引导流体流动穿过电机40，并且还用作重力排管，该重力排管优选地通过位于吸入管234的绝对重力底部处或接近绝对重力底部处的排出口330将吸入管234内接收的润滑油排入润滑油池76。这点由于多种原因是有益的。首先，当在初始运行或其它情况下需要填充润滑油池76时，油可容易地通过还用作油填充口的入口18添加，从而油自然地流过吸入管234并且通过排出口330排入油池76。由此外壳12可不需要单独的油口。此外，吸入管234的表面和吸入管234内的油的方向改变导致润滑油雾的聚集，聚集的润滑油雾可随后在管通路322内被收集并且通过排出口330排回到油池76内。由此，制冷剂的方向以及润滑油的方向在吸入管234中被建立。
在操作期间，涡旋压缩机组件10能够***作以在壳体入口18处接收低压制冷剂并且压缩制冷剂用于输送至高压腔180，在高压腔180内制冷剂可通过壳体出口20输出。如图2和3所示，吸入管234、300设置在外壳12内部以将低压制冷剂从入口18引导入外壳12内并且引导在电机壳体下方。这允许低压制冷剂流动穿过和跨过电机40，并且由此冷却电机40和从电机40带走热量。低压制冷剂然后可朝向制冷剂能够通过多个电机壳体48(如图3所示)上的电机壳体出口或上轴承部件42上的出口离开的顶端、纵向通过电机壳体并且穿过电机壳体内的间隙空间。离开电机壳体出口后，低压制冷剂进入电机壳体48和外壳12之间形成的环形腔室242(如图3所示)。之后，低压制冷剂可经过或穿过上轴承部件42。
在通过上轴承部件42后，低压制冷剂最后进入涡旋压缩机本体110、112的进入区124。从进入区124，低压制冷剂通过腔室122被逐步压缩直至制冷剂在压缩出口126处达到它的最大压缩状态，压缩出口126之后，制冷剂经过止回阀并且进入高压腔180。从高压腔180，高压压缩制冷剂可通过出口20离开涡旋压缩机组件10。
图6和7为展示了多压缩机制冷***200、220、如图1的多压缩机制冷***的两个实施例的示意图。在图6的制冷***200中，压缩机#1、#2和#3 202并联链接。在本发明的具体实施例中，压缩机202为与图2和3展示的压缩机类似或相同的涡旋压缩机。然而，在替代实施例中，涡旋压缩机以外的压缩机可被使用。进一步而言，图6的实施例展示了具有三个压缩机202的制冷***200，不过，本发明的替代实施例还可具有比三个压缩机更多或更少的压缩机。
对于压缩机#1、#2和#3 202，通过具有独立油池76构造的压缩机202的制冷剂的内部流形成从吸入口18至每个运行的压缩机的油池76的压力下降，这是因为气体流量限制造成的。当这些压缩机202的任意一个被关闭并且没有流量限制时，油池76压力将相对于运行的具有相同的吸入压力的压缩机更高。运行的压缩机的油池76和关闭的压缩机的油池76之间的压力差允许制冷***200、220从关闭的压缩机向运行的压缩机的油分配。
在图6和7的结构中，压缩机#2 202为主导压缩机。尽管三个压缩机202都从吸入头部、还称之为共同供应管路204接收制冷剂流并且将制冷剂排入共同排出管路或共同出口管路205(仅在图6中示出)，共同供应管路204构造为与非主导压缩机#1和#3 202相比向主导压缩机#2 202输送更多的润滑油。在某些实施例中，这是通过限制从共同供应管路204导向非主导压缩机#1和#3 202的入口供应管路208、从而限制向这些压缩机的油的流动而实现的。然而，如图7所示，这还可通过设置油分离器206实现，该油分离器206将油从制冷剂流分离出来并且将大多数油通过油排放管207输送至主导压缩机#2 202。并且，将更多的油返回至主导压缩机#2 202的其它方法可被使用，这些方法包括不同的管路配置和将油直接返回至主导压缩机#2 202的油池76各种类型的油分离设备。如上所述，吸入管路包括使非主导压缩机#1和#3 202的吸入口18(如图2和3所示)处产生的压力比主导压缩机#2 202的吸入口18处的压力低的限制器。
图8和9为示例性管路配置的示意图。如图8所述，导向主导压缩机#2 202的入口供应管路208比导向非主导压缩机#1，#3 202的入口供应管路208更大。进一步而言，导向主导压缩机#2 202的入口供应管路208与共同供应管路204对齐，而导向非主导压缩机#1、#3 202的入口供应管路208与共同供应管路204成约90度的角度。这种配置将导致制冷剂和油流中更多的油流至主导压缩机#2 202。此外，流向非主导压缩机#1、#3 202的油流被位于导向非主导压缩机#1、#3 202的入口供应管路208中的限制器211进一步减少。这些限制器211用于减小非主导压缩机#1、#3 202的入口18(如图2和3所示)处的吸入压力，从而使得非主导压缩机#1、#3 202的入口18处的吸入压力低于主导压缩机#2 202的吸入口18处的压力。
图9展示了与图8所示的不同的管路配置。在这个实施例中，油分离器209设置在共同供应管路204中。油分离器209可包括钢网以收集制冷剂流中夹带的油。替代地，纤维过滤媒介可用来从制冷剂流分离油。如图9所示，一旦油已经被油分离器209从制冷剂提取，则油可导入入口供应管路208用于主导压缩机#2 202。图9展示了重力可被用来辅助油流入主导压缩机#2 202。如从图9可见，相对更少量的油绕着油分离器209流入导向非主导压缩机#1、#3 202的入口供应管路208。如图所示，导向非主导压缩机#1、#3 202的入口供应管路208包括限制器211用于减小非主导压缩机#1、#3 202的入口18(如图2和3所示)处的吸入压力，从而使得非主导压缩机#1、#3 202的入口18处的吸入压力低于主导压缩机#2 202的吸入口18处的吸入压力。
本发明的另一实施例在图10示出，其中，图10为在主导压缩机202的壳体内设置头部301的制冷***的剖视图。两个压缩机202在图10中示出，但是图10中的配置可在具有两个以上压缩机202的制冷***中使用。在图10的实施例中，制冷剂流和制冷剂流中夹带的油仅仅供应至主导压缩机202，制冷剂从主导压缩机202被分配向***中任何其它的非主导压缩机202。制冷剂和油流入压缩机壳体上部上的口303并且流入头部301，头部301向下导入油池76。油在头部301中从制冷剂分离。分离出的油排入油池76。制冷剂流到头部301以下并且一些制冷剂流入主导压缩机202的压缩设备，而其余制冷剂从压缩机壳体下部上的第二口305流出并且通过管道306流至***中的非主导压缩机202。
再次参见图6和7，每个压缩机202具有穿过它的外壳12(参见图2和3)通向压缩机202的油池76(参见图2和3)的开口210。管道212连接至每个开口210从而使得用于压缩机#1、#2和#3 202的所有的油池76通过管道212流体连通。在本发明的具体实施例中，每个开口210位于压缩机202的外壳体12上近似相同的位置上。每个开口210可位于相同的水平上、或位于使每个开口210的位置代表在压缩机202可将它的油分配给其它压缩机202以前油池76中应当保留的最小油水平的特定的池水平上。通过这种方式定位开口210允许油通过管道212从主导压缩机#2 202流至其它需要油的正在操作的压缩机202。
在图6和7所示的实施例中，共同供应管路204构造为将更多的油从制冷剂流返回至主导压缩机#2 202。当主导压缩机#2 202的油池76的油水平升高至开口210的水平以上并且在非主导压缩机#1和#3 202(假设这些压缩机在运行)中的水平以上时，则主导压缩机#2 202的油池压力会比非主导压缩机#1和#3 202的油池压力更高，从而允许油通过管道212从主导压缩机#2 202流至非主导压缩机#1和#3 202。只要主导压缩机#2 202中的油池压力比接收压缩机202中的油池压力高，这个流动无论主导压缩机#2 202是否运行都可发生。在某些实施例中，油将继续以这种方式分配直至主导压缩机#2 202和接收压缩机202中的油池压力近似相同。然而，当非主导压缩机#1和#3 202中的一个或两个不在运行时，不运行或不操作的压缩机202中的增加的油池压力阻止油从主导压缩机#2 202流至不运行的压缩机202。
向主导压缩机#2 202提供更多的油和将管道构造为在非主导压缩机#1和#3 202的入口18处产生降低的压力的组合将使得足量的油分配至这个多压缩机装置的所有压缩机#1、#2和#3 202，而不管各个压缩机是否接通或断电。此外，在具体实施例中，来自主导压缩机#2 202的这个油的流动将持续至压缩机#2 202和接收油流的非主导压缩机中的压力相等。这在表1中的操作矩阵中示出。
表1：I＝接通；O＝断开
上述矩阵(表1)表明在图6和7的制冷***中当运行的压缩机需要油时油被分配的方式。如从上述矩阵可见，当所有的压缩机#1、#2和#3 202在运行时、或者如果主导压缩机#2 202断开并且非主导压缩机#1和#3 202运行时，主导压缩机#2 202根据需要将润滑油分配至非主导压缩机#1和#3202。在压缩机#1 202断开、或压缩机#1 202和主导压缩机#2 202均断开的情况下，主导压缩机#2 202将润滑油提供至非主导压缩机#3 202。相反地，当压缩机#3 202断开、或者当压缩机#3 202和主导压缩机#2 202均断开时，主导压缩机#2 202将润滑油提供至非主导压缩机#1 202。最后，当主导压缩机#2 202运行并且非主导压缩机#1和#3 202均断开时，主导压缩机#2 202不向非主导压缩机#1和#3 202提供任何润滑油。
包括公开、专利申请和本文引用的专利的所有的参考在此以与每个参考被单独且具体地指出以参考方式并入和每个参考在本文中以它的整体被提出的相同的程度的通过参考方式并入本文。
除非本文中另有说明或上下文明显矛盾，否则在本发明的说明文字(特别是在下述权利要求文字中)中的术语“一”、“一个”和“所述”和类似术语的使用应解释为既包括单数又包括复数。术语“包括”、“具有”、“包含”和“含有”除非另有说明，否则应当解释为开放式术语(即意味着“包括但不局限于”)。除非本文中另有指示，否则本文中量值的范围的列举仅仅旨在用作分别参考落在上述范围内的每个单独量值的简化方法，并且每个单独量值如同它在本文中被单独列举那样并入本发明。除非本文中另有说明或上下文明显矛盾，否则本文所描述的所有方法能够以任意适合的顺序实施。除非另有声明，否则本文所提供的任意和所有实施例或示范性语言(例如“如”)的使用仅仅旨在更好地示出本发明并且没有对本发明的范围进行限制。本发明中的语言均不应当解释为指代对本发明的实施至关重要的任何非声明的构件
本发明的优选实施方式在本文中被描述，其包括发明人知晓的用于实施本发明的最佳模式。对于那些本领域普通技术人员而言，那些优选实施方式的变形只要阅读前述说明的就会变得显而易见。发明人期待技术人员适当地实施这些变形，并且发明人希望本发明以本文具体描述以外的方法予以实施。因而，如适用法律所允许的，本发明包括所附于此的权利要求列举的主题的所有的改型和等价。此外，除非本文中另有说明或上下文明显矛盾，否则以上描述的构件以其所有可能变型而形成的任何组合被本发明涵盖。

Claims (23)

1.一种利用并联连接的多个压缩机操作制冷***的方法，所述方法包括：
将制冷剂和油返回至所述压缩机，所述制冷剂还具有夹带在制冷剂中的油；
使夹带在所述制冷剂中的所述油分离；
不管所述多个压缩机的主导压缩机是否正在操作，都将夹带在所述制冷剂中更多的所述油返回至所述主导压缩机；
将所述多个压缩机中所有压缩机的油池连接，使得当所述多个压缩机的至少一个非主导压缩机操作时使油从所述主导压缩机供应至所述至少一个非主导压缩机。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：
设置共同供应管路；并且
与所述多个压缩机的任意非主导压缩机相比，向所述主导压缩机供应更多的油。
3.根据权利要求2所述的方法，所述方法进一步包括对所述多个压缩机的每个的入口设置单独的入口供应管路，其中，向所述主导压缩机供应更多的油包括限制通向每个非主导压缩机的入口供应管路。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，对所述入口供应管路的限制在所述非主导压缩机的所述入口处产生降低的吸入压力。
5.根据权利要求2所述的方法，所述方法进一步包括在所述共同供应管路中设置油分离器，所述油分离器构造为与所述非主导压缩机相比将更多的油导至所述主导压缩机。
6.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括并联连接多个涡旋压缩机。
7.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括在相同的水平位上或油池位上定位每个管道连接件。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，定位每个管道连接件包括将每个管道连接件定位为使得无论所述主导压缩机是否正在操作，都使油通过管道从所述主导压缩机流至正在操作的至少一个非主导压缩机，直至所述主导压缩机和所述至少一个非主导压缩机的油池中的油池压力近似相同。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，每个压缩机将制冷剂和油排至共同排出管路。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述多个压缩机中所有压缩机的油池连接包括使所述多个压缩机中所有压缩机的油池连接为使得当所述多个压缩机的非主导压缩机不在操作时，油没有从所述主导压缩机流至该非主导压缩机，其中，油没有流至该非主导压缩机是因为该非主导压缩机中的油池压力的升高。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，将制冷剂返回至所述压缩机包括将制冷剂返回至所述主导压缩机的头部，制冷剂从该头部供应至所述多个压缩机的其余的压缩机。
12.一种制冷***，其包括：
并联连接的多个压缩机，所述多个压缩机包括至少一个主导压缩机和至少一个非主导压缩机，每个压缩机具有压缩机壳体；
用于将制冷剂和油供应至所述多个压缩机的每个的共同供应管路，其中，与所述多个压缩机的所述至少一个非主导压缩机相比，更多的油返回至所述至少一个主导压缩机；
其中，所述多个压缩机中的每个在它各自的压缩机壳体的下部上具有开口，每个开口构造为允许油流至它各自的压缩机的油池或从它各自的压缩机的油池流出；
其中，每个开口连接至管道从而使所述多个压缩机的每个的所述油池流体连通；并且
其中，每个开口定位为使得无论所述主导压缩机是否正在操作，所述油均能够从所述主导压缩机分配至所述多个压缩机中的任意非主导压缩机。
13.根据权利要求12所述的制冷***，其中，无论主导压缩机是否正在操作，所述主导压缩机均将油分配至所述多个压缩机的正在操作的任意非主导压缩机。
14.根据权利要求12所述的制冷***，其中，所述多个压缩机的每个具有连接至共同供应管路的入口供应管路，并且，所述至少一个非主导压缩机中的任意压缩机的入口供应管路具有限制器以减少流入它各自的压缩机的油。
15.根据权利要求14所述的制冷***，其中，所述入口供应管路上的所述限制器构造为在它各自的压缩机的入口处产生降低的吸入压力。
16.根据权利要求12所述的制冷***，所述制冷***进一步包括设置在共同供应管路上的油分离器，所述油分离器构造为与所述多个压缩机的所述非主导压缩机相比向所述主导压缩机输送更多的油。
17.根据权利要求12所述的制冷***，其中，每个开口在它各自的压缩机壳体上以近似相同的水平位定位。
18.根据权利要求17所述的制冷***，其中，每个开口定位成使得当所述多个压缩机中所有压缩机运行时，油从所述主导压缩机流至所述非主导压缩机，直至所述多个压缩机的每个的油池压力近似相同。
19.根据权利要求12所述的制冷***，其中，并联连接的多个压缩机包括并联连接的多个涡旋压缩机。
20.根据权利要求12所述的制冷***，所述制冷***进一步包括构造为从所述多个压缩机的每个接收制冷剂和油的流动的共同排出管路。
21.根据权利要求12所述的制冷***，其中，除了所述至少一个主导压缩机，不操作的压缩机中的油池压力的升高防止油从所述至少一个主导压缩机分配至不操作的压缩机。
22.一种制冷***，其包括：
并联连接的多个压缩机，所述多个压缩机包括至少一个主导压缩机，并且所述多个压缩机的每个压缩机具有压缩机壳体；
用于将制冷剂和油供应至所述至少一个主导压缩机的供应管路，所述制冷剂和油从所述至少一个主导压缩机供应至所述多个压缩机的一个或一个以上非主导压缩机；
其中，每个压缩机在它各自的压缩机壳体的下部上具有开口，每个开口构造为允许油流至它各自的压缩机的油池或从它各自的压缩机的油池流出；
其中，每个开口连接至管道从而使得所述多个压缩机的每个的所述油池流体连通；并且
其中，每个开口定位为使得无论所述主导压缩机是否正在操作，所述油均能够从所述主导压缩机分配至所述多个压缩机的一个或一个以上非主导压缩机中的任意压缩机。
23.根据权利要求22所述的制冷***，其中，所述主导压缩机在它的压缩机壳体内具有头部，所述头部连接至所述供应管路并且构造为将油排入所述主导压缩机的油池。
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