ES2938739T3 - Aparato de refrigeración - Google Patents

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ES2938739T3 ES19822074T ES19822074T ES2938739T3 ES 2938739 T3 ES2938739 T3 ES 2938739T3 ES 19822074 T ES19822074 T ES 19822074T ES 19822074 T ES19822074 T ES 19822074T ES 2938739 T3 ES2938739 T3 ES 2938739T3
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Abstract

Un dispositivo de refrigeración (10) está equipado con una unidad de control de rodamientos (23). La unidad de monitoreo de cojinetes (23) está configurada para realizar, si se cumple una condición de anomalía, una operación de evento anómalo correspondiente a un defecto de lubricación en un cojinete deslizante de un compresor (50). La condición de anomalía es una condición que indica que una tasa de cambio actual, que es la cantidad de cambio por unidad de tiempo de una corriente de accionamiento (es decir, un valor medido de un sensor de corriente ()) para accionar el compresor (50), ha excedido un primer valor de referencia. Con respecto a un eje de transmisión del compresor (50), una porción de muñón apoyada en el cojinete deslizante tiene una rugosidad superficial Ra de no menos de 0,05 μm. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de refrigeración
Campo técnico
La presente divulgación se refiere a un aparato de refrigeración.
Antecedentes de la técnica
El documento de patente 1 divulga un acondicionador de aire que incluye un predictor/detector de fallos para un compresor. Este documento muestra que el daño causado a un cojinete de un árbol de transmisión (un cigüeñal) que acciona un mecanismo de compresión por falta de lubricante y otros factores provoca variaciones en el par de torsión para accionar el árbol de transmisión, y la corriente de accionamiento de un motor eléctrico que acciona el árbol de transmisión pulsa en consecuencia. El predictor/detector de fallos de este documento predice o detecta un fallo del compresor basándose en la amplitud y en la duración de las pulsaciones de la corriente de accionamiento del compresor.
El documento de patente 2 divulga un aparato de refrigeración según el preámbulo de la reivindicación 1.
El documento de patente 3 divulga un sistema de monitorización del desgaste de cojinetes basado en cambios de corriente. El sistema se utiliza para monitorizar el desgaste/lubricación deficiente en una bomba.
El documento de patente 4 también describe un aparato de refrigeración.
Lista de citas
Documento de patente
Documento de patente 1: Folleto de WO 2017/042949
Documento de patente 2: WO 2013/005394 A1
Documento de patente 3: JP 200921 5884 A
Documento de patente 4: JP S63 171680 U
Sumario de la invención
Problema técnico
Sin embargo, los inventores de esta solicitud han descubierto que incluso si la cantidad de lubricante suministrada al cojinete del árbol de transmisión del compresor es insuficiente, el árbol de transmisión puede agarrotarse sin pulsación de la corriente de accionamiento del motor eléctrico.
El fenómeno anterior se describirá a continuación. El árbol de transmisión tiene su porción de muñón soportada por un cojinete liso. Si la cantidad de lubricante suministrada al cojinete liso sigue siendo insuficiente, la porción de muñón del árbol de transmisión y el cojinete liso se agarrotan. Los inventores de esta solicitud han descubierto que, si la cantidad de lubricante suministrada al cojinete liso sigue siendo insuficiente en una situación en la que la rugosidad de la superficie de la porción de muñón es inferior o igual a un determinado nivel, la corriente de accionamiento del compresor difícilmente pulsa y aumenta gradualmente, hasta que la porción de muñón y el cojinete liso se agarrotan. Por lo tanto, de acuerdo con una técnica conocida en la que se predice o detecta un fallo del compresor en función de la amplitud y de la duración de las pulsaciones de la corriente de activación del compresor, puede ser imposible realizar una operación de estado anormal para hacer frente a un estado anormal donde el cojinete liso que soporta el árbol de transmisión del compresor está mal lubricado.
Por lo tanto, un objeto de la presente divulgación es proporcionar un funcionamiento en estado anormal para hacer frente a una mala lubricación en un cojinete liso que soporta un árbol de transmisión de un compresor.
Solución al problema
El objeto mencionado anteriormente se consigue mediante un aparato de refrigeración según la reivindicación 1. En un primer aspecto, si se cumple una condición de estado anormal predeterminada, el monitor de cojinete (23) realiza una operación de estado anormal para hacer frente a una lubricación deficiente en el cojinete liso (68, 78). La condición de estado anormal es una condición que indica que la tasa de cambio en la corriente de accionamiento del compresor (50) excede el primer valor de referencia. Cuando se produce la pulsación de la corriente de accionamiento, la corriente de accionamiento cambia drásticamente. Por lo tanto, se satisface la condición de estado anormal.
En el primer aspecto, la porción de muñón (82, 85) del árbol de transmisión (80) tiene una rugosidad superficial Ra mayor o igual a 0,05 gm. Por este motivo, si la cantidad de aceite suministrada a los cojinetes lisos (68, 78) es insuficiente y, por lo tanto, se produce una mala lubricación, la corriente de accionamiento pulsa. Así, de acuerdo con este aspecto, monitorizar la tasa de cambio de la corriente de accionamiento puede aumentar la posibilidad de detectar una mala lubricación en los cojinetes lisos (68, 78).
En el primer aspecto, la corriente de accionamiento del compresor (50) que funciona normalmente se define como una corriente nominal, y el monitor de cojinete (23) está configurado para calcular la corriente nominal en un estado de funcionamiento del compresor (50) en un tiempo de determinación con respecto a si la condición de estado anormal se cumple o no, y utilizar, como condición de estado anormal, una condición de que un valor obtenido al dividir la tasa de cambio de la corriente por la corriente nominal calculada excede un segundo valor de referencia.
El monitor de cojinete (23) según el primer aspecto calcula la corriente nominal en el estado de funcionamiento del compresor (50) en el momento de determinar si se cumple o no la condición de estado anormal. Si el valor obtenido al dividir la tasa de cambio de corriente por la corriente nominal calculada por el monitor de cojinete (23) excede el segundo valor de referencia, se puede determinar que la tasa de cambio de corriente ha excedido el primer valor de referencia (es decir, se cumple la condición de estado anormal). Bajo esta condición, si el valor obtenido al dividir la tasa de cambio de corriente por la corriente nominal calculada excede el segundo valor de referencia, el monitor de cojinete (23) de este aspecto realiza una operación de estado anormal.
Un segundo aspecto de la presente divulgación es una realización del primer aspecto. En el segundo aspecto, el monitor de cojinete (23) está configurado para realizar, como la operación de estado anormal, una operación para cambiar el estado de funcionamiento del compresor (50) desde un estado normal en el que la condición de estado anormal no se satisface a un estado de carga ligera en el que una carga que actúa sobre el cojinete liso (68, 78) es menor que una carga en el momento de determinar si se cumple o no la condición de estado anormal.
Si se satisface la condición de estado anormal, el monitor de cojinete (23) según el segundo aspecto cambia el estado de funcionamiento del compresor (50) desde el estado normal al estado de carga ligera. Cuando el estado de funcionamiento del compresor (50) es el estado de carga ligera, la carga que actúa sobre los cojinetes lisos (68, 78) es menor que la del momento de determinar si se cumple o no la condición de estado anormal. Así, de acuerdo con este aspecto, es posible reducir el grado de daño a la porción de muñón (82, 85) del árbol de transmisión (80) y el cojinete liso (68, 78).
Un tercer aspecto de la presente divulgación es una realización del segundo aspecto. En el tercer aspecto, la velocidad de rotación del compresor (50) en el estado de carga ligera es menor que la velocidad de rotación del compresor (50) en el momento de determinar si se cumple o no la condición de estado anormal.
Si se cumple la condición de estado anormal, el monitor de cojinete (23) según el tercer aspecto establece la velocidad de rotación del compresor (50) para que sea menor que en el momento de determinar si se cumple o no la condición de estado anormal. Esto reduce la carga que actúa sobre el cojinete liso (68, 78). Por lo tanto, es posible reducir el grado de daño a la porción de muñón (82, 85) del árbol de transmisión (80) y el cojinete liso (68, 78).
Un cuarto aspecto de la presente divulgación es una realización del segundo o tercer aspecto. En el cuarto aspecto, el monitor de cojinete (23) está configurado para colocar el compresor (50) en el estado de carga ligera durante un período predeterminado y luego restaurar el estado de funcionamiento del compresor (50) al estado normal.
Si se cumple la condición de estado anormal, el monitor de cojinete (23) según el cuarto aspecto cambia el estado de funcionamiento del compresor (50) desde el estado normal al estado de carga ligera, mantiene el compresor (50) en el estado de carga ligera durante un período predeterminado, y luego restaura el estado de funcionamiento del compresor (50) desde el estado de carga ligera al estado normal.
Un quinto aspecto de la presente divulgación es una realización del primer aspecto. En el quinto aspecto, el monitor de cojinete (23) está configurado para realizar, como la operación de estado anormal, una operación para dar una advertencia de mala lubricación en el cojinete liso (68, 78).
Si se cumple la condición de estado anormal, el monitor de cojinete (23) según el quinto aspecto da una advertencia de mala lubricación en el cojinete liso (68, 78). Así, según este aspecto, es posible avisar a un responsable o a cualquier otra persona idónea del aparato frigorífico (10) que el compresor (50) se encuentra en un estado anómalo.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es un diagrama de un sistema de tuberías que ilustra una configuración general de un acondicionador de aire según una primera realización.
La FIG. 2 es un diagrama de configuración esquemática que ilustra una unidad de compresor según la primera realización y un sistema a través del cual se suministra energía a un compresor.
La FIG. 3 es una vista en sección transversal vertical de un compresor (compresor de voluta) según la primera realización.
La FIG. 4 es un gráfico que muestra los cambios temporales en la cantidad de cambio en la corriente durante una prueba de eliminación de aceite y muestra una situación en la que la rugosidad de la superficie Ra de una porción de muñón es de 0,05 gm y una situación en la que la rugosidad de la superficie Ra es de 0,03 gm.
La FIG. 5 es un gráfico que muestra los cambios temporales en la cantidad de cambio en la corriente durante la prueba de eliminación de aceite, y muestra una situación en la que la rugosidad superficial Ra de la porción de muñón es de 0,1 gm y la situación en la que la rugosidad superficial Ra es de 0,03 gm.
La FIG. 6 es una vista en sección transversal vertical de un compresor (compresor rotativo) según una segunda realización.
Descripción de realizaciones
«Primera realización»
Una primera realización se describirá a continuación. Un acondicionador de aire (10) según esta realización es un aparato de refrigeración que incluye una unidad de compresor (40) y un circuito refrigerante (30).
-Acondicionador de aire-
configuración general del acondicionador de aire>
Como se muestra en la FIG. 1, el acondicionador de aire (10) incluye una unidad exterior (11) y una unidad interior (13). La unidad exterior (11) aloja un circuito exterior (31). La unidad interior (13) aloja un circuito interior (35). El circuito exterior (31) y el circuito interior (35) se conectan entre sí mediante una tubería de conexión del lado del líquido (37) y una tubería de conexión del lado del gas (38) para constituir el circuito refrigerante (30).
<Circuito refrigerante>
El circuito exterior (31) está provisto de un compresor (50), una válvula de conmutación de cuatro vías (32), un intercambiador de calor exterior (33) y una válvula de expansión (34). En el circuito exterior (31), el compresor (50) tiene una tubería de descarga (53) conectada a un primer puerto de la válvula de conmutación de cuatro vías (32), y una tubería de succión (52) conectada a un segundo puerto de la válvula de conmutación de cuatro vías (32). El intercambiador de calor exterior (33) tiene su extremo de gas conectado a un tercer puerto de la válvula de conmutación de cuatro vías (32) y su extremo de líquido conectado a un extremo de la válvula de expansión (34). Un cuarto puerto de la válvula de conmutación de cuatro vías (32) está conectado a un extremo de la tubería de conexión del lado del gas (38). El otro extremo de la válvula de expansión (34) está conectado a un extremo de la tubería de conexión del lado del líquido (37).
El compresor (50) es un compresor de voluta hermético. El compresor (50) constituye la unidad de compresor (40) junto con un controlador principal (21), que se describirá más adelante. Detalles del compresor (50) se describirán más adelante. El intercambiador de calor exterior (33) es un intercambiador de calor que permite el intercambio de calor entre un refrigerante en el circuito refrigerante (30) y el aire exterior. La válvula de expansión (34) es una denominada "válvula de expansión electrónica". La válvula de conmutación de cuatro vías (32) tiene cuatro puertos. La válvula de conmutación de cuatro vías (32) está configurada para cambiar entre un primer estado en el que el primer puerto se comunica con el tercer puerto y el segundo puerto se comunica con el cuarto puerto (indicado por curvas sólidas en la FIG. 1), y un segundo estado en el que el primer puerto se comunica con el cuarto puerto y el segundo puerto se comunica con el tercer puerto (indicado por curvas discontinuas en la FIG. 1).
El circuito exterior (31) está provisto además de un sensor de presión de descarga (26) y un sensor de presión de succión (27). El sensor de presión de descarga (26) está conectado a una tubería que conecta el tubo de descarga (53) del compresor (50) y el primer puerto de la válvula de conmutación de cuatro vías (32) para medir la presión del refrigerante descargado desde el compresor (50). El sensor de presión de succión (27) está conectado a una tubería que conecta la tubería de succión del compresor (50) y el segundo puerto de la válvula de conmutación de cuatro vías (32) para medir la presión del refrigerante que se aspira al compresor (50).
El circuito interior (35) está provisto de un intercambiador de calor interior (36). El circuito interior (35) tiene su extremo de líquido conectado al otro extremo de la tubería de conexión del lado de líquido (37), y tiene su extremo de gas conectado al otro extremo de la tubería de conexión del lado de gas (38). El intercambiador de calor interior (36) es un intercambiador de calor que permite el intercambio de calor entre un refrigerante en el circuito refrigerante (30) y el aire interior.
<Unidad exterior e inversor>
Como se muestra en la FIG. 1, la unidad exterior (11) está provista, además del circuito exterior (31), de un ventilador exterior (12) y del controlador principal (21). El ventilador exterior (12) está dispuesto cerca del intercambiador de calor exterior (33) y suministra aire exterior al intercambiador de calor exterior (33). El controlador principal (21) está configurado para controlar componentes de la unidad exterior (11). El controlador principal (21) se describirá más adelante.
Como se muestra en la FIG. 2, la unidad exterior (11) está provista de un inversor (45). El inversor (45) está configurado para cambiar la frecuencia de la corriente alterna. El inversor (45) tiene su entrada eléctricamente conectada a una fuente de alimentación comercial (47), y tiene su salida eléctricamente conectada al compresor (50). La corriente de salida del inversor (45) es una corriente de excitación para excitar el compresor (50). Cambiar la frecuencia de la corriente de salida del inversor (45) provoca un cambio en la velocidad de rotación del compresor (50). Como resultado, cambia la capacidad operativa del compresor (50).
Un cable eléctrico que conecta el inversor (45) y el compresor (50) está provisto de un sensor de corriente (46). El sensor de corriente mide el valor efectivo de la corriente alterna suministrada desde el inversor al compresor (50) (es decir, la corriente de accionamiento del compresor (50)). El sensor de corriente (46) envía el valor efectivo medido de la corriente de activación al controlador principal (21).
<Unidad interior y unidad de control remoto>
Como se muestra en la FIG. 1, la unidad interior (13) está provista de un ventilador interior (14) y un controlador auxiliar (24). El ventilador interior (14) está dispuesto cerca del intercambiador de calor interior (36) y suministra aire interior al intercambiador de calor interior (36). El controlador auxiliar (24) está configurado para controlar componentes de la unidad interior (13).
El controlador auxiliar (24) está conectado a una unidad de control remoto (15) para poder comunicarse con la unidad de control remoto (15). La unidad de control remoto (15) incluye una pantalla (16) y un botón de operación (17) operable por un usuario. La pantalla (16) es una pantalla de cristal líquido. La pantalla muestra información que indica el estado de funcionamiento del acondicionador de aire (10) (por ejemplo, la temperatura establecida).
<Funcionamiento del acondicionador de aire>
El acondicionador de aire (10) realiza selectivamente la operación de refrigeración y la operación de calefacción.
En la operación de refrigeración, el controlador principal (21) coloca la válvula de conmutación de cuatro vías (32) en el primer estado (el estado indicado por las curvas continuas en la FIG. 1), y ajusta la capacidad operativa del compresor (50) y el grado de apertura de la válvula de expansión (34). En el intercambiador de calor exterior (33), un refrigerante descargado desde el compresor (50) disipa calor al aire exterior para condensarlo. Luego, el refrigerante condensado se expande al pasar por la válvula de expansión (34). El refrigerante que ha pasado a través de la válvula de expansión (34) fluye a través de la tubería de conexión del lado del líquido (37) hacia el circuito interior (35) y absorbe el calor del aire interior en el intercambiador de calor interior (36) para evaporarse. Luego, el refrigerante fluye a través de la tubería de conexión del lado del gas (38) hacia el circuito exterior (31), y es aspirado hacia el compresor (50) y se comprime. La unidad interior (13) sopla el aire enfriado en el intercambiador de calor interior (36) hacia un espacio interior.
En la operación de calefacción, el controlador principal (21) coloca la válvula de conmutación de cuatro vías (32) en el segundo estado (el estado indicado por las curvas discontinuas en la FIG. 1), y ajusta la capacidad operativa del compresor (50) y el grado de apertura de la válvula de expansión (34). Un refrigerante descargado desde el compresor (50) fluye a través de la tubería de conexión del lado del gas (38) hacia el circuito interior (35) y disipa calor al aire interior en el intercambiador de calor interior (36) para condensarse. Luego, el refrigerante fluye a través de la tubería de conexión del lado líquido (37) hacia el circuito exterior (31) y se expande al pasar por la válvula de expansión (34). El refrigerante que ha pasado a través de la válvula de expansión (34) absorbe calor del aire exterior en el intercambiador de calor exterior (33) para evaporarse. Luego, el refrigerante evaporado se aspira al compresor (50) y se comprime. La unidad interior (13) sopla el aire calentado en el intercambiador de calor interior (36) al espacio interior.
-Compresor-
Como se muestra en la FIG. 3, el compresor (50) es un compresor de voluta hermético. El compresor (50) incluye un mecanismo de compresión (60), un motor eléctrico (55), un árbol de transmisión (80), un cojinete inferior (90) y una carcasa (51). En la carcasa (51) se alojan el mecanismo de compresión (60), el motor eléctrico (55), el árbol de transmisión (80) y el cojinete inferior (90).
<Carcasa>
La carcasa (51) es un recipiente cilíndrico cerrado con ambos extremos cerrados. La carcasa (51) está dispuesta de manera que su dirección axial coincida con una dirección vertical. El mecanismo de compresión (60), el motor eléctrico (55) y el cojinete inferior (90) están dispuestos secuencialmente en el espacio interno de la carcasa (51) de arriba hacia abajo. La carcasa (51) está provista de la tubería de succión (52) y la tubería de descarga (53). La tubería de succión (52) pasa por la parte superior de la carcasa (51) y está conectada al mecanismo de compresión (60). La tubería de descarga (53) atraviesa el cilindro de la carcasa (51), y está abierta en el espacio interior de la carcasa (51).
<Mecanismo de compresión>
El mecanismo de compresión (60) es una máquina de fluidos de voluta. El mecanismo de compresión (60) incluye una voluta fija (70), una voluta orbital (75) y un alojamiento (65). Las vueltas de las volutas fija y orbital (70) y (75) engranan entre sí para formar una pluralidad de cámaras de compresión (61). El alojamiento (65) se fija a la carcasa (51), y la voluta fija (70) se fija al alojamiento (65).
La voluta orbital (75) incluye una placa de extremo orbital (77), una envoltura orbital (76) y una protuberancia (78). La placa de extremo orbital (77) está formada en una placa plana sustancialmente circular. La envoltura orbital (76) tiene forma de pared en espiral y sobresale desde una superficie frontal (superficie superior en la FIG. 3) de la placa de extremo orbital (77). La protuberancia (78) tiene una forma cilíndrica que sobresale desde una superficie posterior (superficie inferior en la FIG. 3) de la placa de extremo orbital (77), y se coloca en una porción central de la placa de extremo orbital (77). Una porción de árbol excéntrico (85) del árbol de transmisión (80), que se describirá más adelante, se inserta en la protuberancia (78). Un primer cojinete de metal (79) se encaja en la protuberancia (78). Esta protuberancia (78) es un cojinete liso soportado por la porción de árbol excéntrico (85) del árbol de transmisión (80).
La voluta fija (70) incluye una placa de extremo fija (71), una envoltura fija (72) y una porción de pared periférica exterior (73). La placa de extremo fija (71) es una porción en forma de placa plana, relativamente gruesa, ubicada en una porción superior de la voluta fija (70). La envoltura fija (72) tiene forma de pared en espiral y sobresale desde una superficie frontal (superficie inferior en la FIG. 3) de la placa de extremo fija (71). La porción de pared periférica exterior (73) rodea la periferia exterior de la envoltura fija (72) y sobresale de la superficie frontal de la placa de extremo fija (71).
El alojamiento (65) incluye un cuerpo principal (66) y una porción de cojinete principal (68). El cuerpo principal (66) tiene la forma de un disco grueso. Se forma una cámara de cigüeñal (67) en una porción central del cuerpo principal (66). La cámara de cigüeñal (67) es un rebaje cilíndrico que se abre en una superficie frontal (superficie superior en la FIG. 3) del cuerpo principal (66). La porción de cojinete principal (68) tiene una forma cilíndrica que sobresale desde una superficie posterior (superficie inferior en la FIG. 3) del cuerpo principal (66), y se coloca en una porción central del cuerpo principal (66). La porción de cojinete principal (68) tiene un orificio pasante en el que se inserta el árbol de transmisión (80). Un segundo cojinete de metal (69) se coloca en el orificio pasante. Esta porción de cojinete principal (68) es un cojinete liso que soporta el árbol de transmisión (80).
<Motor eléctrico>
El motor eléctrico (55) incluye un estator (56) y un rotor (57). El estator (56) está fijado al cilindro de la carcasa (51). El rotor (57) está dispuesto dentro del estator (56). El árbol de transmisión (80) está insertado en el rotor (57).
<Cojinete inferior>
El cojinete inferior (90) incluye una porción de cojinete auxiliar (91) y tres patas (92). La porción de cojinete auxiliar (91) tiene la forma de un cilindro grueso. Un tercer cojinete de metal (93) está instalado en la porción de cojinete auxiliar (91). Esta porción de cojinete auxiliar (91) es un cojinete liso que soporta el árbol de transmisión (80). Las patas (92) se extienden radialmente desde la porción de cojinete auxiliar (91). Los extremos sobresalientes de las patas (92) del cojinete inferior (90) están fijados al cilindro de la carcasa (51).
<Árbol de transmisión>
El árbol de transmisión (80) incluye una porción de árbol principal (81) y la porción de árbol excéntrico (85). La porción de árbol principal (81) incluye una porción de muñón principal (82), una porción de muñón auxiliar (83) y una porción de árbol intermedio (84). El árbol de transmisión (80) está dispuesto de tal manera que la porción de árbol excéntrico (85) se ubica por encima de la porción de árbol principal (81).
La porción de muñón principal (82), la porción de árbol intermedio (84) y la porción de muñón auxiliar (83) están dispuestas secuencialmente de un extremo al otro extremo de la porción de árbol principal (81). La porción de muñón principal (82), la porción de árbol intermedio (84) y la porción de muñón auxiliar (83) tienen forma de columna y son coaxiales entre sí. En la porción de árbol principal (81) de esta realización, la porción de muñón principal (82) tiene un diámetro mayor que la porción de árbol intermedio (84), y la porción de muñón auxiliar (83) tiene un diámetro menor que la porción de árbol intermedio ( 84). La porción de árbol principal (81) de esta realización tiene porciones superior e inferior provistas respectivamente de la porción de muñón principal (82) y la porción de muñón auxiliar (83).
La porción de muñón principal (82) se inserta en la porción de cojinete principal (68) del alojamiento (65). La porción de muñón auxiliar (83) se inserta en la porción de cojinete auxiliar (91) del cojinete inferior (90). El árbol de transmisión (80) tiene su porción de muñón principal (82) soportada por la porción de cojinete principal (68), y tiene su porción de muñón auxiliar (83) soportada por la porción de cojinete auxiliar (91). La porción de árbol intermedio (84) está insertada en el rotor (57) del motor eléctrico (55). El rotor (57) está fijado a la porción de árbol intermedio (84).
La porción de árbol excéntrico (85) tiene la forma de un árbol relativamente corto y sobresale desde una cara de extremo de la porción de muñón principal (82). El árbol de transmisión (80) según esta realización tiene su porción de árbol excéntrico (85) ubicada cerca del extremo superior del mismo. El centro del árbol de la porción de árbol excéntrico (85) es sustancialmente paralelo al de la porción de árbol principal (81), y es excéntrico con respecto al centro del árbol de la porción de árbol principal (81). La porción de árbol excéntrico (85) se inserta en la protuberancia (78) de la voluta orbital (75). La porción de árbol excéntrico (85) forma una porción de muñón que soporta la protuberancia (78) de la voluta orbital (75).
Como se describió anteriormente, la porción de muñón principal (82), la porción de muñón auxiliar (83) y la porción de árbol excéntrico (85) del árbol de transmisión (80) de acuerdo con esta realización, cada uno forma una porción de muñón soportada por uno asociado de los cojinetes lisos. La porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) del árbol de transmisión (80) según esta realización tienen, cada una, una rugosidad superficial Ra mayor o igual a 0,05 pm. La rugosidad superficial Ra es una rugosidad media aritmética. Más adelante se describirá la razón por la que la rugosidad superficial Ra de cada una de la porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) es mayor o igual a 0,05 pm.
Se forma un paso de suministro de aceite (87) en el árbol de transmisión (80). El paso de suministro de aceite (87) es un paso a través del cual se suministra lubricante (aceite de máquina refrigerante) almacenado en el fondo de la carcasa (51) a las porciones deslizantes. El lubricante se suministra a través del paso de suministro de aceite (87) a la porción de cojinete principal (68), la porción de cojinete auxiliar (91), la protuberancia (78) y las porciones deslizantes del árbol de transmisión (80).
-Sistema de control­
En el acondicionador de aire (10) según esta realización, el controlador principal (21) de la unidad exterior (11) y el controlador auxiliar (24) de la unidad interior (13) están conectados entre sí a través de un cable para formar un sistema de control (20).
Aunque no se muestran, el controlador principal (21) y el controlador auxiliar (24) incluyen cada uno una CPU que ejecuta un programa de control y una memoria que almacena el programa de control y los datos y otros elementos necesarios para ejecutar el programa de control.
Como se describió anteriormente, el controlador principal (21) está configurado para controlar componentes de la unidad exterior (11). Por ejemplo, el controlador principal (21) ajusta la velocidad de rotación del ventilador exterior (12) y el grado de apertura de la válvula de expansión (34) y opera la válvula de conmutación de cuatro vías (32). Como se muestra en la FIG. 2, el controlador principal (21) incluye una sección de control de capacidad (22) y un monitor de cojinete (23). La sección de control de capacidad (22) y el monitor de cojinete (23) se describirán más adelante.
Como se describió anteriormente, el controlador auxiliar (24) está configurado para controlar componentes de la unidad interior (13). Por ejemplo, el controlador principal (21) ajusta la velocidad de rotación del ventilador exterior (12) y el grado de apertura de la válvula de expansión (34) y opera la válvula de conmutación de cuatro vías (32). El controlador auxiliar (24) ajusta la velocidad de rotación del ventilador interior (14).
-Sección de control de capacidad-
La sección de control de capacidad (22) está configurada para ajustar la capacidad operativa del compresor (50), de modo que el acondicionador de aire (10) demuestre la capacidad de acondicionamiento de aire acorde con la carga de acondicionamiento de aire en el espacio interior.
Si la capacidad de acondicionamiento de aire del acondicionador de aire (10) es baja con respecto a la carga de acondicionamiento de aire en el espacio interior, la sección de control de capacidad (22) emite, al inversor (45), una señal de instrucción para aumentar la frecuencia de salida del inversor (45). El aumento de la frecuencia de salida del inversor (45) provoca un aumento en la velocidad de rotación del compresor (50). Como resultado, aumenta la capacidad operativa del compresor (50) y aumenta la capacidad de acondicionamiento de aire del acondicionador de aire (10).
Durante la operación de refrigeración, por ejemplo, si un valor medido por el sensor de presión de succión (27) está por encima de un valor objetivo de la presión baja del ciclo de refrigeración, la sección de control de capacidad (22) determina que la capacidad de acondicionamiento de aire del acondicionador de aire (10) es baja con respecto a la carga de acondicionamiento de aire en el espacio interior. Por otro lado, durante la operación de calefacción, por ejemplo, si un valor medido por el sensor de presión de descarga (26) está por debajo de un valor objetivo de la alta presión del ciclo de refrigeración, la sección de control de capacidad (22) determina que la capacidad de acondicionamiento del aire del acondicionador de aire (10) es baja con respecto a la carga de acondicionamiento de aire en el espacio interior.
Si la capacidad de acondicionamiento de aire del acondicionador de aire (10) es alta con respecto a la carga de acondicionamiento de aire en el espacio interior, la sección de control de capacidad (22) emite, al inversor (45), una señal de instrucción para reducir la frecuencia de salida del inversor (45). La reducción de la frecuencia de salida del inversor (45) provoca una disminución de la velocidad de rotación del compresor (50). Como resultado, disminuye la capacidad operativa del compresor (50) y disminuye la capacidad de acondicionamiento de aire del acondicionador de aire (10).
Durante la operación de refrigeración, por ejemplo, si el valor medido por el sensor de presión de succión (27) está por debajo de un valor objetivo de la presión baja del ciclo de refrigeración, la sección de control de capacidad (22) determina que la capacidad de acondicionamiento de aire del acondicionador de aire (10) es alta con respecto a la carga de acondicionamiento de aire en el espacio interior. Por otro lado, durante la operación de calefacción, por ejemplo, si el valor medido por el sensor de presión de descarga (26) está por encima de un valor objetivo de la alta presión del ciclo de refrigeración, la sección de control de capacidad (22) determina que la capacidad de acondicionamiento del aire del acondicionador de aire (10) es alta con respecto a la carga de acondicionamiento de aire en el espacio interior.
-Monitor de cojinete-
El monitor de cojinete (23) está configurado para detectar una lubricación deficiente en los cojinetes lisos (68, 78) según un valor medido por el sensor de corriente (46) (es decir, el valor efectivo de la corriente de accionamiento del compresor). Específicamente, el monitor de cojinete (23) realiza repetidamente una operación de determinación para determinar si se ha satisfecho o no una condición de estado anormal cada período de tiempo predeterminado (por ejemplo, cada 30 segundos). La condición de estado anormal es una condición que indica que los cojinetes lisos (68, 78) están mal lubricados. Si se cumple la condición de estado anormal, el monitor de cojinete (23) realiza una operación de estado anormal para hacer frente a la mala lubricación de los cojinetes lisos (68, 78).
<Operación de determinación>
La operación de determinación del monitor de cojinete (23) se describirá a continuación. En el monitor de cojinete (23) de acuerdo con esta realización, la condición de estado anormal es una condición en la que la tasa RIg generalizada de cambio de corriente excede un valor de referencia de determinación (segundo valor de referencia).
Primero, el monitor de cojinete (23) calcula la tasa RI de cambio de corriente. La tasa RI de cambio de corriente es la cantidad de cambio en la corriente de accionamiento para accionar el compresor (50) por unidad de tiempo (en esta realización, por segundo). El monitor de cojinete (23) calcula la cantidad de cambio en el valor medido por el sensor de corriente (46) (es decir, el valor efectivo de la corriente de activación del compresor (50)) por unidad de tiempo, y utiliza esta cantidad como la tasa de cambio de la corriente.
A continuación, el monitor de cojinete (23) calcula la corriente nominal Ir en el estado de funcionamiento del compresor (50) en ese momento. La corriente nominal Ir es la corriente de accionamiento del compresor (50) que funciona normalmente (en esta realización, el valor efectivo de la corriente alterna suministrada desde el inversor (45) al compresor (50)). La corriente nominal Ir varía en función de los estados de funcionamiento del compresor (50). El monitor de cojinete (23) almacena, de antemano, una fórmula para calcular la corriente nominal Ir basada en las presiones de succión y descarga del compresor (50) y la velocidad de rotación del compresor (50). El monitor de cojinete (23) utiliza un valor obtenido al sustituir, en la fórmula, el valor medido por el sensor de presión de succión (27), el valor medido por el sensor de presión de descarga (26) y la frecuencia de salida del inversor (45) como la corriente nominal Ir en el estado de funcionamiento del compresor (50) en ese momento.
Posteriormente, el monitor de cojinete (23) realiza un cálculo aritmético en el que la tasa RI de cambio de corriente se divide por la corriente nominal Ir, y utiliza el valor obtenido por el cálculo aritmético como la tasa generalizada RIg de cambio de corriente (= RI / Ir).
El monitor de cojinete (23) almacena un valor predeterminado como el valor de referencia de determinación H, y compara la tasa generalizada calculada RIg de cambio de corriente con el valor de referencia de determinación H. El valor de referencia de determinación H es el segundo valor de referencia. Si la tasa generalizada RIg de cambio de corriente es mayor que el valor de referencia de determinación H (Rig > H), el monitor de cojinete (23) determina que se satisface la condición de estado anormal. En otras palabras, cuando la tasa generalizada RIg de cambio de corriente excede el valor de referencia de determinación H por primera vez, el monitor de cojinete (23) según esta realización determina que se ha satisfecho la condición de estado anormal.
Una situación en la que la tasa generalizada RIg de cambio de corriente excede el valor de referencia de determinación H (RIg > H) significa que la tasa RI de cambio de corriente excede "el producto del valor de referencia de determinación H y la corriente nominal Ir (H x Ir )." Así, la condición de estado anormal de esta realización es una condición que indica que la tasa RI de cambio de corriente ha excedido un primer valor de referencia (en esta realización, H x Ir).
Como puede verse, la unidad de compresor (40) de acuerdo con esta realización incluye el monitor de cojinete (23) configurado para realizar la operación de estado anormal para hacer frente a una lubricación deficiente en los cojinetes lisos (68, 78) si se satisface una condición de estado anormal predeterminada. El monitor de cojinete (23) está configurado para calcular la corriente nominal en el estado de funcionamiento del compresor (50) en el momento de determinar si se cumple o no la condición de estado anormal, y utiliza, como condición de estado anormal, la "condición de que un valor obtenido al dividir la tasa RI de cambio de corriente por la corriente nominal calculada Ir (es decir, la tasa generalizada RIg de cambio de corriente) exceda el valor de referencia de determinación H".
<Operación en estado anormal>
La operación en estado anormal del monitor de cojinete (23) se describirá a continuación. Esta operación de estado anormal debe realizarse si los cojinetes lisos (68, 78) están mal lubricados.
El monitor de cojinete (23) realiza una operación para cambiar el estado de funcionamiento del compresor (50) desde un estado normal a un estado de carga ligera como la operación de estado anormal. El monitor de cojinete (23) realiza esta operación cada vez que se satisface la condición de estado anormal.
El estado normal es un estado de funcionamiento del compresor (50), mientras que la condición de estado anormal no se cumple. En el estado normal, la velocidad de rotación del compresor (50) es un valor establecido por la sección de control de capacidad (22). Por otro lado, el estado de carga ligera es un estado de funcionamiento del compresor (50) en el que la carga que actúa sobre los cojinetes lisos (68, 78) es más ligera que la carga en el momento de determinar si la condición de estado anormal se satisface o no. La velocidad de rotación del compresor (50) en el estado de carga ligera según esta realización es menor que la velocidad de rotación del compresor (50) en el momento de determinar si se cumple o no la condición de estado anormal.
Por lo tanto, el monitor de cojinete (23) realiza una operación que reduce la velocidad de rotación del compresor (50) por debajo de la velocidad de rotación en el momento de la operación de determinación (específicamente, una operación que reduce la frecuencia de salida del inversor (45) por debajo del valor establecido por la sección de control de capacidad (22) en el momento de la operación de determinación) como la operación de estado anormal.
Después de que el estado de funcionamiento del compresor (50) cambie desde el estado normal al estado de carga ligera, el monitor de cojinete (23) mide la duración del estado de carga ligera. Mientras continúa el estado de carga ligera, el lubricante que queda en los intercambiadores de calor (33, 36) y otros componentes del circuito refrigerante (30) puede regresar al compresor (50) junto con el refrigerante. Esto puede permitir que se suministre suficiente aceite a los cojinetes lisos (68, 78).
Si la duración del estado de carga ligera alcanza un período de tiempo de referencia predeterminado, el monitor de cojinete (23) restaura el estado de funcionamiento del compresor (50) desde el estado de carga ligera al estado normal. En este caso, el monitor de cojinete (23) restaura la capacidad operativa del compresor (50) (específicamente, la frecuencia de salida del inversor (45)) a un valor inmediatamente antes de que el estado de funcionamiento del compresor (50) cambie al estado de carga ligera.
El monitor de cojinete (23) de acuerdo con esta realización realiza una operación para dar una advertencia de mala lubricación en los cojinetes lisos (68, 78) como la operación de estado anormal. El monitor de cojinete (23) realiza esta operación si el número de veces que se cumple la condición de estado anormal alcanza un número predeterminado de veces (por ejemplo, tres veces). Esto se debe a que, en un estado en el que la condición de estado anormal se satisface solo una vez, el daño al árbol de transmisión (80) y a los cojinetes lisos (68, 78) es extremadamente insignificante y es posible continuar con la operación del compresor (50) en la mayoría de los casos.
En concreto, el monitor de cojinete (23) muestra, en la pantalla (16) de la unidad de control remoto (15), una indicación que indica que los cojinetes lisos (68, 78) están mal lubricados. Esta indicación puede ser, por ejemplo, información de caracteres tales como "Compresor en estado anormal" o un código de error correspondiente a una mala lubricación en los cojinetes lisos (68, 78).
-Rugosidad de la superficie del árbol de transmisión-
Como se describió anteriormente, en esta realización, la rugosidad de la superficie Ra de cada porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) del árbol de transmisión es mayor o igual a 0,05 pm. La razón de esto se describirá ahora con referencia a las FIGS. 4 y 5.
Las FIGS. 4 y 5 son gráficos que muestran cambios temporales en la cantidad AI de cambio de corriente durante una prueba de extracción de aceite en la que se descarga lubricante desde la carcasa (51) durante el funcionamiento del compresor (50). La cantidad AI de cambio de corriente es un valor que se obtiene restando la corriente nominal Ir en el estado de funcionamiento del compresor (50) en ese momento del valor Is medido por el sensor de corriente (46) (AI = Is - Ir). En la prueba de eliminación de aceite, la corriente de accionamiento del compresor (50) se ajusta para que la velocidad de rotación del motor eléctrico (55) se mantenga constante.
La línea continua gruesa que se muestra en la FIG. 4 indica cambios temporales en la cantidad AI de cambio en la corriente en una situación en la que la rugosidad superficial Ra de cada porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) es de 0,05 pm. La línea continua gruesa que se muestra en la FIG. 5 indica cambios temporales en la cantidad AI de cambio en la corriente en una situación en la que la rugosidad superficial Ra de cada porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) es de 0,1 pm. La delgada línea continua que se muestra en cada una de las FIGS. 4 y 5 indica cambios temporales en la cantidad AI de cambio en la corriente en una situación en la que la rugosidad superficial Ra de cada porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) es de 0,03 pm.
Como se muestra en las FIGS. 4 y 5, en ambas situaciones en las que la rugosidad superficial Ra de cada una de la porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) es de 0,05 gm y 0,1 gm, la cantidad AI de cambio en la corriente aumenta gradualmente después del inicio de la descarga del lubricante, en el momento t0, desde la carcasa (51) del compresor (50). La razón de esto es que el espesor de una película de aceite formada entre el árbol de transmisión (80) y los cojinetes lisos (68, 78) disminuye, y la fricción entre el árbol de transmisión (80) y los cojinetes lisos (68, 78) aumenta
La cantidad AI de cambio en la corriente pulsa a partir de entonces. Es decir, la cantidad AI de cambio en la corriente aumenta y disminuye repetida y bruscamente. La razón de esto se estima de la siguiente manera.
En primer lugar, cuando las porciones salientes relativamente altas entre las proyecciones y los rebajes en la superficie de la porción de muñón principal (82) o la porción de árbol excéntrico (85) entran en contacto con los cojinetes lisos (68, 78), la corriente de accionamiento del compresor ( 50) aumenta momentáneamente. Las porciones salientes de la superficie de la porción de muñón principal (82) o la porción de árbol excéntrico (85) que están en contacto con los cojinetes lisos (68, 78) se raspan. La corriente de accionamiento del compresor (50) se reduce así temporalmente. A continuación, otras porciones salientes de la superficie de la porción de muñón principal (82) o la porción de árbol excéntrico (85) se ponen en contacto con los cojinetes lisos (68, 78), y la corriente de accionamiento del compresor (50) aumenta momentáneamente de nuevo. Como puede verse, si se produce una mala lubricación en el caso de que la rugosidad de la superficie Ra de cada una de la porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) sea mayor o igual a 0,05 gm, se repiten la aparición y la liberación del contacto sólido entre la porción de muñón principal (82) o la porción de árbol excéntrico (85) y uno asociado de los cojinetes lisos (68, 78). Como resultado, se estima que la cantidad AI de cambio en la corriente aumenta y disminuye repetida y bruscamente.
Después de que la cantidad AI de cambio en la corriente pulsa durante un cierto período, la cantidad AI de cambio en la corriente aumenta rápidamente. La porción de muñón principal (82) o la porción de excéntrico (85) y el cojinete liso (68, 78) se agarrotan en el momento t1 en la FIG. 4 y en el momento t2 en la FIG. 5.
Mientras tanto, también en el caso de que la rugosidad de la superficie Ra de cada porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) sea de 0,03 gm, la cantidad AI de cambio en la corriente aumenta gradualmente después del inicio de la descarga del lubricante desde la carcasa (51) del compresor (50) en el momento t0. Posteriormente, la cantidad AI de cambio en la corriente aumenta gradualmente sin pulsación. La porción de muñón principal (82) o la porción de árbol excéntrico (85) y el cojinete liso (68, 78) se agarrotan en el momento t3. La razón de esto se estima de la siguiente manera.
Dado que las proyecciones y rebajes en la superficie de cada una de la porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) son muy pequeños en este caso, el fenómeno que se produce en el caso en el que la porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) tiene una rugosidad superficial Ra mayor o igual a 0,05 gm (es decir, el fenómeno en el que se repiten la aparición y la liberación del contacto sólido entre la porción de muñón principal (82) o la porción de árbol excéntrico (85) y el cojinete liso (68, 78)) no se produce, y una vez que el espesor de una película de aceite se reduce a un cierto espesor o por debajo de este, una región relativamente grande de la superficie de la porción de muñón principal (82) o la porción de árbol excéntrico (85) y el cojinete liso (68, 78) se agarrotan.
Como puede verse, si la rugosidad de la superficie Ra de cada porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) es inferior a 0,05 gm, la cantidad AI de cambio en la corriente no pulsa hasta que la porción de muñón principal (82) o la porción de árbol excéntrico (85) y el cojinete liso (68, 78) se agarrotan debido a una mala lubricación. Esto puede evitar que se satisfaga la condición de estado anormal. Para abordar este problema, en esta realización, la rugosidad de la superficie Ra de cada una de la porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) se establece para que sea mayor o igual a 0,05 gm.
Si la rugosidad de la superficie Ra de cada una de la porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) es excesivamente grande, se produce una pérdida por fricción excesivamente grande entre la porción de muñón principal (82) o la porción de árbol excéntrico (85) y el cojinete liso (68, 78). Esto puede reducir la eficiencia del compresor (50). Por lo tanto, la rugosidad de la superficie Ra de cada porción de árbol principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) es preferentemente inferior o igual a 0,4 gm, más preferentemente inferior o igual a 0,3 gm, más preferentemente inferior o igual a 0,2 gm, y aún preferentemente menor o igual a 0,1 gm.
En una realización preferida, la rugosidad de la superficie Ra de la porción de muñón auxiliar (83) del árbol de transmisión (80) según esta realización es aproximadamente igual a la rugosidad de la superficie Ra de cada porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85), pero no necesita ser mayor o igual a 0,05 gm. La carga que actúa sobre la porción de muñón auxiliar (83) es menor que la carga que actúa sobre la porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85). Por lo tanto, una lubricación deficiente no suele provocar daños en la porción de muñón auxiliar (83) antes que en la porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85). Por lo tanto, incluso si la rugosidad de la superficie Ra de la porción de muñón auxiliar (83) es inferior a 0,05 gm, una lubricación deficiente hace que la cantidad AI de cambio en la corriente pulse siempre que la rugosidad de la superficie Ra de cada una de las porciones de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) sea mayor o igual a 0,05 gm. Como resultado, se satisface la condición de estado anormal.
-Ventajas de la primera realización-
La unidad de compresor (40) según esta realización incluye el compresor (50) y el monitor de cojinete (23). El compresor (50) incluye el mecanismo de compresión (60) configurado para succionar y comprimir un fluido, el motor eléctrico (55), el árbol de transmisión (80) que se acopla al motor eléctrico (55) y acciona el mecanismo de compresión (60), y la porción de cojinete principal (68) y la protuberancia (78) sirviendo como cojinetes lisos que soportan respectivamente las porciones de muñón (82, 85) del árbol de transmisión (80). El monitor de cojinete (23) está configurado para realizar la operación de estado anormal para hacer frente a una lubricación deficiente en una o ambas porciones de cojinete principal (68) y la protuberancia (78) si la condición de estado anormal indica que la tasa RI de cambio de corriente (que es la cantidad de cambio en la corriente de accionamiento para accionar el compresor (50) por unidad de tiempo) ha excedido el primer valor de referencia. Al menos la porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) del árbol de transmisión (80) tienen una rugosidad superficial Ra mayor o igual a 0,05 pm.
En esta realización, si se cumple una condición de estado anormal predeterminada, el monitor de cojinete (23) realiza una operación de estado anormal para hacer frente a una lubricación deficiente en los cojinetes lisos (68, 78). La condición de estado anormal es una condición que indica que la tasa RI de cambio de la corriente de activación del compresor (50) ha excedido el primer valor de referencia. Cuando se produce la pulsación de la corriente de accionamiento, la corriente de accionamiento cambia drásticamente. Por lo tanto, se satisface la condición de estado anormal.
En esta realización, la porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) del árbol de transmisión (80) tienen una rugosidad superficial Ra mayor o igual a 0,05 pm. Por este motivo, si la cantidad de aceite suministrada a los cojinetes lisos (68, 78) es insuficiente y, por lo tanto, se produce una mala lubricación, la corriente de accionamiento pulsa. Así, de acuerdo con esta realización, monitorizar la tasa RI de cambio de la corriente de accionamiento puede aumentar la posibilidad de detectar una mala lubricación en los cojinetes lisos (68, 78).
El monitor de cojinete (23) de acuerdo con esta realización está configurado para calcular la corriente nominal Ir en el estado de funcionamiento del compresor (50) en el momento de determinar si la condición de estado anormal se cumple o no, y usarla como la condición de estado anormal, la condición de que un valor obtenido al dividir la tasa RI de cambio de corriente por la corriente nominal calculada Ir (es decir, la tasa generalizada RIg de cambio de corriente) excede el valor de referencia de determinación H (el segundo valor de referencia). La corriente nominal Ir es la corriente de accionamiento del compresor (50) que funciona normalmente.
El monitor de cojinete (23) según esta realización calcula la corriente nominal Ir en el estado de funcionamiento del compresor (50) en el momento de determinar si se cumple o no la condición de estado anormal. Si el valor obtenido al dividir la tasa RI de cambio de corriente por la corriente nominal Ir calculada por el monitor de cojinete (23) (es decir, la tasa generalizada RIg de cambio de corriente) excede el valor de referencia de determinación H, se puede determinar que la tasa RI de cambio de corriente ha excedido el primer valor de referencia (es decir, se cumple la condición de estado anormal). En este estado en el que la tasa generalizada RIg de cambio de corriente excede el valor de referencia de determinación H, el monitor de cojinete (23) según esta realización realiza la operación de estado anormal.
El valor de la tasa RI de cambio de corriente que permite determinar que los cojinetes lisos (68, 78) están mal lubricados varía en función del estado de funcionamiento del compresor (50) en ese momento. Más específicamente, cuanto mayor sea la corriente nominal Ir en el estado de funcionamiento del compresor (50) en ese momento, mayor será el valor de la tasa RI de cambio de corriente, lo que permite determinar que los cojinetes lisos (68, 78) están mal lubricados. Por esta razón, para determinar si los cojinetes lisos (68, 78) están mal lubricados o no mediante la comparación de la tasa RI de cambio de corriente con el primer valor de referencia, los primeros valores de referencia que difieren dependiendo de los estados operativos del compresor (50) debe almacenarse en el monitor de cojinete (23), y el primer valor de referencia correspondiente al estado de funcionamiento del compresor (50) en el momento de esta determinación debe compararse con la tasa de cambio de corriente.
Por el contrario, en esta realización, si la condición de estado anormal se cumple o no se determina mediante la comparación, con el valor de referencia de determinación H, del valor (es decir, la tasa generalizada RIg de cambio de corriente) obtenido al dividir la tasa RI de cambio de corriente por la corriente nominal Ir calculada por el monitor de cojinete (23) en el momento de la determinación con respecto a si se cumple o no la condición de estado anormal. Por lo tanto, el monitor de cojinete (23) de la presente realización puede determinar si la condición de estado anormal se cumple o no almacenando un tipo de valor de referencia de determinación H por adelantado y comparando la tasa generalizada RIg de cambio de corriente con el valor de referencia H del tipo de determinación, incluso cuando el compresor (50) está en cualquier estado de funcionamiento.
El monitor de cojinete (23) de acuerdo con esta realización está configurado para realizar, como operación de estado anormal, una operación para cambiar el estado de funcionamiento del compresor (50) desde el estado normal en el que la condición de estado anormal no se satisface al estado de carga ligera en el que la carga que actúa sobre los cojinetes lisos (68, 78) es menor que una carga en el momento de determinar si se cumple o no la condición de estado anormal.
Cuando el estado de funcionamiento del compresor (50) es el estado de carga ligera, la carga que actúa sobre los cojinetes lisos (68, 78) es menor que la del momento de determinar si se cumple o no la condición de estado anormal. Por lo tanto, de acuerdo con esta realización, es posible reducir el grado de daño a la porción de muñón principal (82) y a la porción de árbol excéntrico (85) del árbol de transmisión (80) y a la porción de cojinete principal (68) y a la protuberancia (78).
En el monitor de cojinete (23) según esta realización, la velocidad de rotación del compresor (50) en el estado de carga ligera es menor que la velocidad de rotación en el momento de determinar si se cumple o no la condición de estado anormal. Si se cumple la condición de estado anormal, el monitor de cojinete (23) según esta realización establece la velocidad de rotación del compresor (50) para que sea menor que en el momento de determinar si se cumple o no la condición de estado anormal. Esto reduce la carga que actúa sobre la porción de cojinete principal (68) y la protuberancia (78), que sirven como cojinetes lisos. Por lo tanto, es posible reducir el grado de daño a la porción de muñón principal (82) y a la porción de árbol excéntrico (85) del árbol de transmisión (80) y a la porción de cojinete principal (68) y a la protuberancia (78).
El monitor de cojinete (23) de acuerdo con esta realización está configurado para colocar el compresor (50) en el estado de carga ligera durante un período predeterminado y luego restaurar el estado de funcionamiento del compresor (50) al estado normal. En otras palabras, si se cumple la condición de estado anormal, el monitor de cojinete (23) cambia el estado de funcionamiento del compresor (50) desde el estado normal al estado de carga ligera, mantiene el compresor (50) en el estado de carga ligera durante un período predeterminado, y luego restaura el estado de funcionamiento del compresor (50) desde el estado de carga ligera al estado normal.
Como se describió anteriormente, se estima que la razón por la cual la cantidad AI de cambio en la corriente pulsa cuando se produce una lubricación deficiente en los cojinetes lisos (68, 78) es que se repiten la ocurrencia y la liberación del contacto sólido entre la porción de muñón principal (82) o la porción de árbol excéntrico (85) y el cojinete liso (68, 78). Cuando ocurre una lubricación deficiente en los cojinetes lisos (68, 78), las porciones salientes relativamente altas entre las proyecciones y los rebajes en la superficie de la porción de muñón principal (82) o la porción de árbol excéntrico (85) entran en contacto con el cojinete liso (68, 78) y se raspan. Por lo tanto, se estima que una mala lubricación en los cojinetes lisos (68, 78) provoca el fenómeno en el que se reduce la rugosidad de la superficie de la porción de muñón principal (82) o la porción de árbol excéntrico (85) (llamada uniformización).
El monitor de cojinete (23) de acuerdo con esta realización está configurado para realizar, como la operación de estado anormal, una operación para dar una advertencia de mala lubricación en los cojinetes lisos (68, 78). De acuerdo con esta realización, es posible notificar a un gerente o cualquier otra persona adecuada para el acondicionador de aire (10) que el compresor (50) está en un estado anormal.
«Segunda realización»
Una segunda realización se describirá a continuación. Un acondicionador de aire (10) de esta realización es una versión modificada del acondicionador de aire (10) de la primera realización, en el que se ha cambiado la configuración del compresor (50). Un sistema de control (20) del acondicionador de aire (10) de esta realización realiza la misma operación que el sistema de control (20) de la primera realización. Ahora se describirá un compresor (50) de esta realización.
-Compresor-
Como se muestra en la FIG. 6, el compresor (50) es un compresor rotativo hermético. El compresor (50) incluye un mecanismo de compresión (60), un motor eléctrico (55) y un árbol de transmisión (80), los cuales están alojados en una carcasa (51).
<Carcasa>
La carcasa (51) es un recipiente cilíndrico cerrado con ambos extremos cerrados. La carcasa (51) está dispuesta de manera que su dirección axial coincida con una dirección vertical. El motor eléctrico (55) está dispuesto encima del mecanismo de compresión (60) en el espacio interno de la carcasa (51). Una tubería de succión (52) pasa a través del cilindro de la carcasa (51) y está conectada al mecanismo de compresión (60). Una tubería de descarga (53) pasa por la parte superior de la carcasa (51) y está abierta en el espacio interno de la carcasa (51).
<Mecanismo de compresión>
El mecanismo de compresión (60) es una máquina de fluido rotativa de pistón basculante. Este mecanismo de compresión (60) incluye un cilindro (100), un pistón (102), una cabeza delantera (103) y una cabeza trasera (104).
El cilindro (100) es un elemento grueso en forma de disco que tiene un orificio de cilindro (101) en su centro. El pistón cilíndrico grueso (102) está dispuesto en el orificio de cilindro (101). Una porción de árbol excéntrico (85) del árbol de transmisión (80), que se describirá más adelante, se inserta en el pistón (102). En el mecanismo de compresión (60), se forma una cámara de compresión (61) entre la superficie de la pared del orificio de cilindro (101) y la superficie periférica exterior del pistón (102). Aunque no se muestra, el mecanismo de compresión (60) está provisto de una pala que divide la cámara de compresión (61) en una cámara de alta presión y una cámara de baja presión.
La cabeza delantera (103) es un elemento en forma de placa que bloquea la cara del extremo superior del cilindro (100). Una porción central de la cabeza delantera (103) incluye una porción de cojinete principal cilíndrica (68). Un cojinete de metal (69) está instalado en la porción de cojinete principal (68). La porción de cojinete principal (68) que incluye este cojinete de metal (69) es un cojinete liso que soporta el árbol de transmisión (80). La cabeza trasera (104) es un elemento en forma de placa que bloquea la cara del extremo inferior del cilindro (100). Una porción central de la cabeza trasera (104) incluye una porción de cojinete auxiliar cilíndrica (91). Un cojinete de metal (93) se coloca en la porción de cojinete auxiliar (91). La porción de cojinete auxiliar (91) que incluye este cojinete de metal (93) es un cojinete liso que soporta el árbol de transmisión (80).
<Motor eléctrico>
El motor eléctrico (55) incluye un estator (56) y un rotor (57). El estator (56) está fijado al cilindro de la carcasa (51). El rotor (57) está dispuesto dentro del estator (56). El árbol de transmisión (80) está insertado en el rotor (57).
<Árbol de transmisión>
El árbol de transmisión (80) incluye una porción de muñón principal (82), una porción de muñón auxiliar (83), una porción de árbol excéntrico (85) y una porción de árbol superior (86). La porción de muñón auxiliar (83), la porción de árbol excéntrico (85), la porción de muñón principal (82) y la porción de árbol superior (86) están dispuestas secuencialmente desde el extremo inferior hasta el extremo superior del árbol de transmisión (80).
La porción de muñón principal (82), la porción de muñón auxiliar (83) y la porción de árbol superior (86) tienen forma de columna y son coaxiales entre sí. La porción de muñón principal (82) se inserta en la porción de cojinete principal (68) de la cabeza delantera (103). La porción de muñón auxiliar (83) se inserta en la porción de cojinete auxiliar (91) de la cabeza trasera (104). El árbol de transmisión (80) tiene su porción de muñón principal (82) soportada por la porción de cojinete principal (68), y tiene su porción de muñón auxiliar (83) soportada por la porción de cojinete auxiliar (91). La porción de árbol superior (86) está insertada en el rotor (57) del motor eléctrico (55). El rotor (57) está fijado a la porción de árbol superior (86).
La porción de árbol excéntrico (85) tiene una forma de columna que tiene un diámetro mayor que la porción de muñón principal (82) y la porción de muñón auxiliar (83). El centro del árbol de la porción de árbol excéntrico (85) es sustancialmente paralelo al de cada una de la porción de muñón principal (82) y la porción de muñón auxiliar (83), y es excéntrico con respecto al centro del árbol de cada una de la porción de muñón principal (82) y la porción de muñón auxiliar (83). La porción de árbol excéntrico (85) está insertado en el pistón (102). La porción de árbol excéntrico (85) forma una porción de muñón que soporta el pistón (102).
Aunque no se muestra, se forma un paso de suministro de aceite (87) en el árbol de transmisión (80). El paso de suministro de aceite (87) es un paso a través del cual se suministra lubricante (aceite de máquina refrigerante) almacenado en el fondo de la carcasa (51) a las porciones deslizantes. El lubricante se suministra a través del paso de suministro de aceite (87) a la porción de cojinete principal (68), la porción de cojinete auxiliar (91), el pistón (102) y las porciones deslizantes del árbol de transmisión (80).
-Rugosidad de la superficie del árbol de transmisión-
La porción de muñón principal (82), la porción de muñón auxiliar (83) y la porción de árbol excéntrico (85) del árbol de transmisión (80) de acuerdo con esta realización, cada uno forma una porción de muñón soportada por uno asociado de los cojinetes lisos. La porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) del árbol de transmisión (80) según esta realización tienen, cada una, una rugosidad superficial Ra mayor o igual a 0,05 pm. La rugosidad superficial Ra es una rugosidad media aritmética. La razón por la cual la rugosidad de la superficie Ra de cada porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) se establece para que sea mayor o igual a 0,05 pm se ha descrito con referencia a la primera realización. Al igual que en la primera realización, la rugosidad de la superficie Ra de cada porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) es preferentemente inferior o igual a 0,4 pm, más preferentemente inferior o igual a 0,3 pm, más preferentemente inferior o igual a 0,2 pm, y todavía preferentemente inferior o igual a 0,1 pm.
En una realización preferida, la rugosidad de la superficie Ra de la porción de muñón auxiliar (83) del árbol de transmisión (80) según esta realización es aproximadamente igual a la rugosidad de la superficie Ra de cada porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85), pero no necesita ser mayor o igual a 0,05 pm. Al igual que en la primera realización, la carga que actúa sobre la porción de muñón auxiliar (83) del árbol de transmisión (80) según esta realización es menor que la carga que actúa sobre la porción de muñón principal (82) y la porción de árbol excéntrico (85) . Por lo tanto, por la misma razón que la descrita con referencia al árbol de transmisión (80) de la primera realización, la rugosidad superficial Ra de la porción de muñón auxiliar (83) del árbol de transmisión (80) según esta realización no necesita ser mayor o igual a 0,05 pm.
«Otras realizaciones»
En cada una de las realizaciones anteriores, el monitor de cojinete (23) del controlador principal (21) puede configurarse para realizar, como operación de estado anormal, ya sea una "operación para cambiar el estado de funcionamiento del compresor (50) del estado normal al estado de carga ligera" o una "operación para dar una advertencia de mala lubricación en los cojinetes lisos (68, 78)".
En cada una de las realizaciones anteriores, el monitor de cojinete (23) del controlador principal (21) puede configurarse para determinar que la condición de estado anormal se satisface cuando la tasa RI de cambio de corriente excede el primer valor de referencia. En otras palabras, el monitor de cojinete (23) puede determinar si la condición de estado anormal se cumple o no mediante la comparación de la tasa RI de cambio de corriente con el primer valor de referencia, sin calcular la tasa generalizada RIg de cambio de corriente. En este caso, el monitor de cojinete (23) almacena de antemano los primeros valores de referencia que difieren según los estados de funcionamiento del compresor (50). El monitor de cojinete (23) determina si la condición de estado anormal se cumple o no determinando el primer valor de referencia correspondiente al estado de funcionamiento del compresor (50) en el momento de la determinación y comparando la tasa RI de cambio de corriente con el primer valor de referencia determinado.
Aunque las realizaciones y variaciones de las mismas se han descrito anteriormente, se entenderá que se pueden realizar varios cambios en la forma y los detalles sin apartarse del alcance de las reivindicaciones.
Aplicabilidad Industrial
Como puede verse a partir de la descripción anterior, la presente divulgación es útil para un aparato de refrigeración.
Descripción de los caracteres de referencia
10 Acondicionador de aire (aparato de refrigeración)
23 Monitor de cojinete
40 Unidad de compresor
50 Compresor
55 Motor eléctrico
60 Mecanismo de compresión
68 Porción de cojinete principal (cojinete liso)
78 Protuberancia (cojinete liso)
80 Árbol de transmisión
82 Porción de muñón principal (porción de muñón)
85 Porción del árbol excéntrico (porción de muñón)

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de refrigeración que comprende:
un compresor (50) que incluye un mecanismo de compresión (60) que succiona y comprime un fluido, un motor eléctrico (55), un árbol de transmisión (80) acoplado al motor eléctrico (55) para accionar el mecanismo de compresión (60), y un cojinete liso (68, 78) que soporta una porción de muñón (82, 85) del árbol de transmisión (80), en el que la porción de muñón (82, 85) del árbol de transmisión (80) tiene una rugosidad superficial Ra mayor que o igual a 0,05 pm; y
un circuito refrigerante (30) al que está conectado el compresor (50) y que hace circular un refrigerante para realizar un ciclo de refrigeración;
caracterizado por que comprende, además
un monitor de cojinete (23) configurado para realizar una operación de estado anormal para hacer frente a una lubricación deficiente en el cojinete liso (68, 78) si se cumple una condición de estado anormal que indica que una tasa de cambio de corriente excede un primer valor de referencia, siendo la tasa de cambio de corriente una cantidad de cambio en una corriente de accionamiento para accionar el compresor (50) por unidad de tiempo,
la corriente de accionamiento del compresor (50) que funciona normalmente se define como una corriente nominal, y por que el monitor de cojinete (23) está configurado para calcular la corriente nominal en un estado de funcionamiento del compresor (50) en un tiempo de determinación con respecto a si la condición de estado anormal se cumple o no, y utilizar, como condición de estado anormal, una condición de que un valor obtenido al dividir la tasa de cambio de la corriente por la corriente nominal calculada excede un segundo valor de referencia.
2. El aparato de refrigeración de la reivindicación 1, en el que
el monitor de cojinete (23) está configurado para realizar, como la operación de estado anormal, una operación para cambiar el estado operativo del compresor (50) desde un estado normal en el que la condición de estado anormal no se satisface a un estado de carga ligera en el que una carga que actúa sobre el cojinete liso (68, 78) es menor que una carga en el momento de determinar si se cumple o no la condición de estado anormal.
3. El aparato de refrigeración de la reivindicación 2, en el que
la velocidad de rotación del compresor (50) en el estado de carga ligera es menor que la velocidad de rotación del compresor (50) en el momento de determinar si se cumple o no la condición de estado anormal.
4. El aparato de refrigeración de la reivindicación 2 o 3, en el que
el monitor de cojinete (23) está configurado para colocar el compresor (50) en el estado de carga ligera durante un período predeterminado y luego restaurar el estado operativo del compresor (50) al estado normal.
5. El aparato de refrigeración de la reivindicación 1, en el que
el monitor de cojinete (23) está configurado para realizar, como la operación de estado anormal, una operación para dar una advertencia de mala lubricación en el cojinete liso (68, 78).
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