JP2009074523A - 油だめの油面検知方法、油供給制御方法、これらを備えた気体圧縮装置、及びこの気体圧縮装置を備えた空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧縮機1から吐出された圧縮気体に混入された油を油分離器10で分離して油だめ3内に貯留し、油だめ3内の油を圧縮機1に供給するようにした気体圧縮装置Pにおいて、油だめ3内の油の油面を、圧縮機1から吐出された圧縮気体の温度により検知するようにした。
【選択図】図1
Description
このため、油だめ内の潤滑油の油量を常時検出し、油量が所定量より低下したときは、圧縮機を停止するなどの措置を講ずることが必要である。
さらに、高圧ガス容器内に超音波を送波して油面を検知するようにしたものがある(例えば、特許文献3参照)。
また、本発明に係る空気調和装置は、上記の気体圧縮装置を備えたものである。
また、本発明に係る空気調和機によれば、長期に亘ってメンテナンスが不要で、常時振動を受ける車両等に搭載しても問題がない。
図1は本発明の実施の形態1に係る気体圧縮装置のサイクル構成を示すブロック図、図2は図1の油だめの説明図である。
本実施の形態に係る気体圧縮装置Pは、図1に示すように、下部に潤滑油4(以下、単に油と記すことがある)が貯留された油だめ3に設けた吸込管5から、油供給配管6に設けたオイルフィルタ7、オイルクーラ8を経て圧縮機1に送られてその摺動部を潤滑し、エアフィルタ2を経て圧縮機1に導入された外気(気体)と混合して圧縮され、吐出配管9から油だめ3に設けた油分離器10に吐出される。そして、油分離器10により圧縮気体中の油が分離され、圧縮気体は送気管11により例えば除湿装置12へ送られ、分離した油は油だめ3内に貯留される。
また、吐出配管9には、圧縮機1から吐出された圧縮気体の温度(以下、吐出温度という)を検知する温度センサ13が設けられている。
本例は、正常の油面レベル4aの下方に設定した油面レベル4bの近傍に吸込口が位置する第1の吸込管5aを設けると共に、油面レベル4bの下方に設定した油面レベル4cの近傍に吸込口が位置する第2の吸込管5bを設け、油だめ3の外部において両吸込管5a,5bを油供給配管6に合流させたものである。
本例は、このような問題を解決するために、第1の吸込管5aに空気が侵入して無給油状態になってから、圧縮機1の運転が停止するまでの間、第2の吸込管5bから圧縮機に潤滑油4を供給することにより、圧縮機1の損傷を防止するようにしたものである。
さらに、振動による影響がないため、車両等に搭載されて常時振動を受ける装置に採用しても問題ない。
図6は本発明の実施の形態2に係る気体圧縮装置のサイクル構成を示すブロック図、図7は図6の油分配器の構成説明図、図8は図7の油分配器の作用説明図、図9は吐出温度と油だめの油面レベルとの関係を示すグラフ、図10は本実施の形態の作用を説明するためのフローチャートである。なお、実施の形態1と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
そして、油だめ3内の潤滑油4が正常油量(図2の油面レベル4aと4bの間)であれば、油供給配管6は満油状態であるため、各油分配管6a,6b,6cも図7に示すように満油状態になっている。
運転を開始する(ステップS1)と、圧縮機1a,1b,1cから吐出された圧縮気体の吐出温度は、外気温度T0から上昇するが、潤滑油4により圧縮気体が冷却されるため、潤滑油4が正常油量であれば、吐出温度は運転条件に応じてある温度T1で安定する。
この場合、第1、第2の圧縮機1a,1bには、図8に示すように、油分配管6a,6bから正常に潤滑油4が供給されているので、気体圧縮装置Pの運転をそのまま継続することができる。そして、さらに油面レベルが低下して第1、第2の油分配管6a,6bに空気が侵入し、第1、第2の圧縮機1a,1bの吐出温度がT2を超えたときは、アラームを発し、あるいは第1、第2の圧縮機1a,1bの運転を停止するなどの措置を講ずる。
また、3台の圧縮機1a〜1cを並列接続した場合を示したが、2台以上の圧縮機を並列接続してもよく、この場合も油分配器14等を上記に準じた構成とすることにより、同様の作用、効果を得ることができる。
また、油分配器14において、複数の分岐管を上下方向に設け、空気が侵入した圧縮機1a〜1cを順次停止するようにしてもよい。
図11は本発明の実施の形態3に係る気体圧縮装置のサイクル構成を示すブロック図、図12は図11の油だめの説明図、図13は吐出温度と油だめ内の潤滑油の油面レベルとの関係を示すグラフ、図14は本発明の作用を説明するためのフローチャートである。なお、実施の形態1と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
図15の油だめ3は、第1、第2の吸込管5a,5bを同じ高さ位置で油だめ3に取付けて、第1の吸込管5aの吸込口を油面レベル4bの近傍に位置させ、第2の吸込管5bの吸込口を油面レベル4cの近傍に位置させて、第1の吸込管5aに電磁弁15を設けたものである。
さらに、図17の油だめ3は、油だめ3の周壁の下部の上下に、第1の吸込管5aの吸込口と、第2の吸込管5bの吸込口をそれぞれ直接設けたもので、第1、第2の吸込管5a,5bの吸込口の高さ位置に差を設け、第1の吸込管5aに電磁弁15を設けたものである。
本例に係る各油だめは、実施の形態1,2の油だめ3にも用いることができる。ただし、この場合は、電磁弁15は設けない。
本実施の形態によれば、実施の形態1の場合とほぼ同様の効果が得られるばかりでなく、電磁弁15により潤滑油4の供給を制御するようにしたので、長期にわたって圧縮機の焼付きなどによる損傷や吐出温度の異常上昇による事故などをより確実に防止することができる。
図18は本発明の実施の形態4に係る気体圧縮装置の吐出温度と油だめの油面レベルとの関係を示すグラフ、図19は本実施の形態の作用を説明するためのフローチャートである。なお、気体圧縮装置のサイクル構成を示すブロック図は、実施の形態4の場合と同様である。
本実施の形態によれば、実施の形態3の場合と同様の効果が得られる。
図20は本発明の実施の形態5に係る気体圧縮装置の油だめの説明図である。なお、気体圧縮装置のサイクル構成を示すブロック図は、実施の形態3の場合とほぼ同様である。
実施の形態3,4の場合は、油だめ3に2本の吸込管5a,5bを設け、上部の吸込管5aに電磁弁15を設けた場合を示したが、本実施の形態においては、油だめ3に、吸込口の高さ位置の異なる3本以上の吸込管5(図には、第1、第2、第3の3本の吸込管5a,5b,5cを設けた場合を示してある)を設けて油供給配管6に合流させると共に、最下部の吸込管5cを除き、上部の吸込管5a,5bに電磁弁15a,15bを設けたものである。
そして、油面レベルが4dになり、第3の吸込管5cから空気が侵入し、温度センサ13が吐出温度の上昇を検知したときは、油だめ3内の油量が枯渇したと判断し、圧縮機1を停止させる。
本実施の形態によれば、実施の形態4の場合とほぼ同様の効果が得られるが、より長期にわたって圧縮機の運転を継続することができる。
図21は本発明の実施の形態6に係る空気調和装置のサイクル構成を示すブロック図で、本実施の形態に係る空気調和装置は、実施の形態1の気体圧縮装置を備えたものである。なお、実施の形態1と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
図21において、ACは気体圧縮装置Pが組込まれた空気調和装置で、油だめ3の吐出側に接続された冷媒配管20は、室外熱交換器21、膨張弁等の膨張部23、室内熱交換器24を経て、圧縮機1の吸気側に接続されている。なお、22は室外送風機、25は室内送風機である。
上記の説明では、空気調和装置ACに、実施の形態1に係る気体圧縮装置Pを組込んだ場合を示したが、これに限定するものではなく、実施の形態2〜5のいずれから気体圧縮装置Pを組込んでもよい。
また、振動による影響がないため、常時振動を受ける車両等に搭載しても問題がないなど、長期に亘って故障がない空気調和装置を得ることができる。
Claims (9)
- 圧縮機から吐出された圧縮気体に混入された油を油分離器で分離して油だめ内に貯留し、該油だめ内の油を前記圧縮機に供給するようにした気体圧縮装置において、
前記油だめ内の油の油面を、前記圧縮機から吐出された圧縮気体の温度により検知することを特徴とする油面検知方法。 - 前記圧縮機の吐出配管を流れる圧縮気体の温度を検知する温度センサを設けると共に、前記油だめに前記圧縮機に油を供給する油供給配管に接続され、その吸込口が油の正常油面より下方に位置する吸込管を設け、該吸込管に空気が侵入して前記圧縮機から吐出された圧縮気体の温度上昇を前記温度センサが検知することにより、前記油だめ内の油面の低下を検知することを特徴とする請求項1記載の油面検知方法。
- 前記圧縮機を複数台並列接続してその吐出管を吐出配管に合流させると共に、前記圧縮機に油を供給する油供給配管に油分配器を設け、該油分配器と前記複数の圧縮機とを高さ位置の異なる油分配管でそれぞれ接続し、前記油だめ内の油面が低下して前記油供給配管に空気が侵入したときは、前記油分配管のいずれかに集中的に空気が流入するようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載の油面検知方法。
- 前記油だめに、吸込口が前記吸込管の吸込口より下方に位置し、前記油供給配管に合流する第2の吸込管を設けたことを特徴とする請求項2又は3記載の油面検知方法。
- 圧縮機から吐出された圧縮気体に混入された油を油分離器で分離して油だめ内に貯留し、該油だめ内の油を油供給配管により前記圧縮機に供給するようにした気体圧縮装置において、
前記圧縮機の吐出配管を流れる圧縮気体の温度を検知する温度センサを設けると共に、前記油だめに前記油供給配管に合流する吸込口の高さ位置の異なる2本の吸込管を設けて上部の吸込管に常開の電磁弁を設け、前記油だめ内の油面が低下して前記上部の吸込管に空気が侵入して前記圧縮機から吐出された圧縮気体の温度上昇を前記温度センサが検知したときは、前記電磁弁を閉止することを特徴とする油供給制御方法。 - 前記電磁弁を閉止したのちも運転を継続し、前記圧縮機から吐出された圧縮気体の温度が再度上昇したときは該圧縮機の運転を停止することを特徴とする請求項5記載の油供給制御方法。
- 圧縮機から吐出された圧縮気体に混入された油を油分離器で分離して油だめ内に貯留し、該油だめ内の油を油供給配管により前記圧縮機に供給するようにした気体圧縮装置において、
前記圧縮機の吐出配管を流れる圧縮気体の温度を検知する温度センサを設けると共に、前記油だめに前記油供給配管に合流する吸込口の高さ位置の異なる3本以上の吸込管を設けて最下部の吸込管を除く他の吸込管にそれぞれ常開の電磁弁を設け、前記油だめ内の油面が低下して前記吸込管に空気が侵入して前記圧縮機から吐出された圧縮気体の温度上昇を前記温度センサが検知したときは前記電磁弁を順次閉止し、最下部の吸込管に空気が侵入して前記圧縮気体の温度上昇を前記温度センサが検知したときは、前記圧縮機の運転を停止することを特徴とする油供給制御方法。 - 請求項1〜4のいずれかの油面検知方法及び請求項5〜7のいずれかの油供給制御方法の両者又はいずれか一方を備えたことを特徴とする気体圧縮装置。
- 請求項8の気体圧縮装置を備えたことを特徴とする空気調和装置。
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