JP4546322B2 - Oil-cooled compressor - Google Patents
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Description
本発明は、空冷式油冷却器を備えた油冷式圧縮機に関するものである。 The present invention relates to an oil-cooled compressor provided with an air-cooled oil cooler.
従来、空冷式油冷却器を備えた油冷式圧縮機は公知である(例えば、特許文献1,2参照。)。
特許文献1には、空冷式油冷却器(オイルクーラ)の出口における油温を検出し、この検出温度に基づき、空冷式油冷却器を冷却するための風量を制御して、圧縮機本体に入る油の温度を設定温度に保つことにより、油中での水分(ドレン)の凝縮を抑制するようにした油冷式圧縮機が開示されている。 In Patent Document 1, the oil temperature at the outlet of the air-cooled oil cooler (oil cooler) is detected, and based on this detected temperature, the air volume for cooling the air-cooled oil cooler is controlled, An oil-cooled compressor is disclosed in which condensation of moisture (drain) in oil is suppressed by keeping the temperature of oil entering at a set temperature.
特許文献2には、検出された吐出温度に基づき、空冷式油冷却器の冷却ファンの駆動部であるモータの回転数を制御し、吐出温度を吐出ガス中の水分が凝縮して析出する温度よりは高くする油温に維持するようにした油冷式圧縮機が開示されている。 In Patent Document 2, the rotation speed of a motor that is a driving unit of a cooling fan of an air-cooled oil cooler is controlled based on the detected discharge temperature, and the discharge temperature is a temperature at which moisture in the discharge gas is condensed and deposited. An oil-cooled compressor that maintains a higher oil temperature is disclosed.
油冷式圧縮機の性能はガス圧縮空間への給油温度が低い程良くなる反面、この給油温度低くなり過ぎると、圧縮ガスの吐出温度が下がり過ぎて、ガス中の水分が凝縮し、析出するという問題が生じる。 The performance of the oil-cooled compressor improves as the oil supply temperature to the gas compression space decreases. However, if the oil supply temperature becomes too low, the discharge temperature of the compressed gas decreases too much, causing moisture in the gas to condense and deposit. The problem arises.
圧縮機でガス中の水分が凝縮し、析出するのはガスが圧縮状態にある吐出側であり、特許文献1に記載の油冷式圧縮機の場合、空冷式油冷却器の出口側における油温は設定温度に保たれるとしても、上記吐出側での温度制御はできないため、ここでの水分の凝縮、析出を防止することはできないという問題がある。さらに、ガス中の水分の凝縮量は、ガスの圧力及び温度の関数であり、圧力が高い程、また温度が低い程、水分は凝縮し易くなる。従って、温度制御のみにより水分の凝縮を防止しようとすると、ガスの圧力が最も高い状態である吐出圧力を想定して温度制御する必要があり、結果的には、給油温度を低くすることができない。即ち、吐出温度を適正に維持することが重要であるのであって、給油温度の制御のみによれば、給油温度<吐出温度で、給油温度が水分の凝縮を生じさせる程低くとも、吐出温度が吐出ガス中の水分の凝縮温度以上になり、吐出温度が適正となる場合があるにも拘わらず、給油温度を吐出ガスでの水分の凝縮を防止し得る温度としているため、給油温度は高い温度になってしまい、圧縮機性能の低下を招来するという問題が生じる。 The moisture in the gas is condensed and precipitated in the compressor on the discharge side where the gas is in a compressed state. In the case of the oil-cooled compressor described in Patent Document 1, the oil on the outlet side of the air-cooled oil cooler Even if the temperature is kept at the set temperature, the temperature cannot be controlled on the discharge side, and therefore there is a problem that the condensation and precipitation of moisture cannot be prevented. Furthermore, the amount of moisture condensed in the gas is a function of the pressure and temperature of the gas. The higher the pressure and the lower the temperature, the easier it is for the moisture to condense. Therefore, if it is intended to prevent moisture condensation only by temperature control, it is necessary to control the temperature assuming the discharge pressure, which is the highest gas pressure, and as a result, the oil supply temperature cannot be lowered. . In other words, it is important to maintain the discharge temperature appropriately. According to the control of the oil supply temperature alone, even if the oil supply temperature is less than the discharge temperature and the oil supply temperature is low enough to cause condensation of the water, the discharge temperature is The oil supply temperature is set to a temperature that can prevent condensation of water in the discharge gas, even though the discharge temperature may be more appropriate than the condensation temperature of the water in the discharge gas. As a result, there arises a problem that the compressor performance is lowered.
特許文献2に記載の発明は、空冷式油冷却器の冷却ファンのモータ回転数を一定にした油冷式圧縮機に比して、吐出ガスにおける水分の凝縮回避のために吐出温度を適正に管理し、省エネルギーを可能にする等の効果を奏するものの、さらなる省エネルギーが要望されている。 In the invention described in Patent Document 2, the discharge temperature is appropriately set to avoid condensation of moisture in the discharge gas as compared with the oil-cooled compressor in which the motor rotation speed of the cooling fan of the air-cooled oil cooler is constant. Although there are effects such as management and energy saving, further energy saving is demanded.
本発明は、斯かる従来の問題をなくし、上記要望に応えることを課題としてなされたもので、吐出ガスにおいて水分の凝縮、析出を防止し、かつ省エネルギーを可能とした油冷式圧縮機を提供しようとするものである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems and to meet the above-mentioned demands, and provides an oil-cooled compressor that prevents condensation and precipitation of moisture in the discharge gas and enables energy saving. It is something to try.
上記課題を解決するために、第1発明は、
圧縮機本体内のガス圧縮空間に供給された油を吐出ガスから分離、回収する油分離回収器の油溜まり部から二方向可変分流機能を有する温度調節弁に至り、冷却ファンで送風される空冷式油冷却器を経た後、或いは上記空冷式油冷却器を介することなくバイパス流路を経た後、上記ガス圧縮空間に通じる油流路と、
ガスの吐出温度を検出する吐出温度検出器と、
吐出温度検出器により検出された吐出温度に基づき、上記冷却ファンのモータ及び上記温度調節弁を制御し、上記モータの回転数及び上記温度調節弁での二方向分流比を調節するコントローラとを備え、
上記コントローラに、上記圧縮機本体が吸込むガスが含有する水分の量Wsと、該圧縮機本体が飽和状態で吐き出すガスに随伴される水分の量Wdとが同一の値となる際の最適吐出温度T do が設定され、
上記コントローラが、
上記吐出温度T d が上記最適吐出温度T do よりも高い場合には、そうでない場合よりも、上記空冷式油冷却器を経て上記ガス圧縮空間に通じる油量が増大し、上記温度調節弁を介して上記ガス圧縮空間に通じる油の全てが上記空冷式油冷却器を経るよう、
上記吐出温度T d が上記最適吐出温度T do よりも低い場合には、そうでない場合よりも、上記バイパス流路を経て上記ガス圧縮空間に通じる油量が増大し、上記吐出温度Tと上記最適吐出温度T do の差分が大きい程、上記バイパス流路を経て上記ガス圧縮空間に通じる油量が増大するよう、
上記温度調節弁での二方向分流比を調節するものであり、
上記吐出温度T d が上記最適吐出温度T do より温度ΔTだけ高い値よりも低ければ、上記モータの回転数を一定に保ち、
上記吐出温度T d が上記最適吐出温度T do より温度ΔTだけ高い値よりも更に高ければ、吐出温度T d が上記最適吐出温度T do より温度ΔTだけ高い値になるよう、上記モータの回転数を調節するものである。
In order to solve the above problems, the first invention is:
Air-cooled air that is blown by a cooling fan from the oil reservoir of the oil separator / collector that separates and recovers the oil supplied to the gas compression space in the compressor body from the oil reservoir to a temperature control valve that has a variable flow diversion function. After passing through the oil cooler, or after passing through the bypass flow path without going through the air-cooled oil cooler, the oil flow path leading to the gas compression space;
A discharge temperature detector for detecting the gas discharge temperature;
A controller for controlling the motor of the cooling fan and the temperature control valve based on the discharge temperature detected by the discharge temperature detector, and adjusting the rotational speed of the motor and the bi-directional diversion ratio at the temperature control valve; ,
Optimum discharge temperature when the amount of moisture Ws contained in the gas sucked into the compressor main body and the amount of water Wd accompanying the gas discharged from the compressor main body in the saturated state become the same value in the controller T do is set,
The controller
When the discharge temperature T d is higher than the optimum discharge temperature T do , the amount of oil passing through the air-cooled oil cooler to the gas compression space is increased and the temperature control valve is turned on. All of the oil that leads to the gas compression space through the air-cooled oil cooler,
When the discharge temperature T d is lower than the optimum discharge temperature T do , the amount of oil passing through the bypass flow path to the gas compression space is increased, and the discharge temperature T and the optimum discharge temperature T do. The larger the difference in the discharge temperature T do, the greater the amount of oil that passes through the bypass flow path to the gas compression space.
It adjusts the two-way diversion ratio in the temperature control valve,
If the discharge temperature T d is lower than the value higher than the optimum discharge temperature T do by a temperature ΔT, the rotation speed of the motor is kept constant,
In addition higher than higher by the value above the discharge temperature T d temperature than the optimum discharge temperature T do [Delta] T, so that the discharge temperature T d is higher by a value temperature [Delta] T from the optimum discharge temperature T do, the rotation speed of the motor Is to adjust.
第2発明は、第1発明の構成に加えて、上記コントローラが、上記吐出温度Tdが上記最適吐出温度Tdoより温度ΔTだけ高い値よりも更に高ければ、上記最適吐出温度Tdoより温度ΔTだけ高い値を吐出温度Tの目標値とするPID演算にて上記モータの回転数を調節するものである構成とした。 In the second aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, if the controller has a temperature higher than the optimum discharge temperature T do if the discharge temperature T d is higher than a value higher than the optimum discharge temperature T do by a temperature ΔT. The rotational speed of the motor is adjusted by PID calculation using a value higher by ΔT as a target value of the discharge temperature T.
第3発明は、第1又は第2発明の構成に加えて、上記温度ΔTが上記コントローラにおいてチャタリング現象が生じるのを防止するため導入された定数である構成とした。 In the third aspect of the invention, in addition to the structure of the first or second aspect of the invention , the temperature ΔT is a constant introduced to prevent the chattering phenomenon from occurring in the controller.
本発明に係る油冷式圧縮機によれば、吐出ガスにおいて水分の凝縮、析出を防止し、かつ省エネルギー及び騒音の抑制を可能になる等の効果を奏する。 The oil-cooled compressor according to the present invention has effects such as prevention of moisture condensation and precipitation in the discharge gas, energy saving and noise suppression.
次に、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図1は、本発明に係る油冷式圧縮機1を示し、この油冷式圧縮機1の圧縮機本体11はモータ12を駆動部とし、吸込流路13及び吐出流路14に接続されている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an oil-cooled compressor 1 according to the present invention. A compressor
吸込流路13には、吸込みガスの温度を検出する吸込温度検出器15と吸込みガスの湿度を検出する吸込湿度検出器16とが設けられ、吐出流路14には、油分離回収器19とが設けられている。また、油分離回収器19内の上部には油分離エレメント21が設けられ、油分離回収器19内の下部は油溜まり部22となっている。
そして、油分離回収器19における油分離エレメント21と油溜まり部22との間の空間部に吐出ガスの温度を検出する吐出温度検出器17と吐出ガスの圧力を検出する吐出圧力検出器18が設けられている。なお、図1では、吐出温度検出器17及び吐出圧力検出器18は、油分離回収器19における油分離エレメント21と油溜まり部22との間の空間部に配置されているが、上記空間部以外の吐出流路14の部分に配置されてもよい。
The
A discharge temperature detector 17 that detects the temperature of the discharge gas and a
油溜まり部22からは、油フィルタ23,温度調節弁24及び空冷式油冷却器25を経て、或いは油フィルタ23,温度調節弁24及びバイパス流路26を経て圧縮機本体11内のガス圧縮空間、軸受・軸封部等の給油箇所に通じる油流路27が延びている。なお、温度調節弁24は二方向可変分流機能を有している。即ち、温度調節弁24は、空冷式油冷却器25を経て圧縮機本体11内のガス圧縮空間等に通じる間の量と、バイパス流路26を経て、上記ガス圧縮空間等に通じる油の量をそれぞれ任意の分流比で以て調節することのできる機能を有している。また、空冷式油冷却器25は、モータ12とは独立した別個のモータ28により駆動される冷却ファン29を備えている。
From the
吸込温度検出器15、吸込湿度検出器16、吐出温度検出器17及び吐出圧力検出器18はコントローラ31に接続され、これらにより検出された吸込温度、吸込湿度、吐出温度及び吐出圧力を示す吸込温度信号、吸込湿度信号、吐出温度信号及び吐出圧力信号がコントローラ31に入力される。さらに、コントローラ31は温度調節弁24及びモータ28に接続され、入力された上記吸込温度信号、吸込湿度信号、吐出温度信号及び吐出圧力信号に基づき、上記ガス圧縮空間に注入される油の温度が適温になるように温度調節弁24及びモータ28がコントローラ31により制御される。即ち、温度調節弁24での二方向分流比が調節され、モータ28の回転数が調節される。
The suction temperature detector 15, the
次に、上記構成からなる油冷式圧縮機1の運転方法について説明する。
上記構成からなる油冷式圧縮機1において、吸込流路13から圧縮機本体11に吸込まれたガスは、油流路27から油注入を受けつつガス圧縮空間にて圧縮され、昇圧、昇温し、油を伴って吐出流路14に吐出され、油分離回収器19に導かれる。この油分離回収器19では、圧縮ガスと油が分離され、圧縮ガスは油分離回収器19の上部から延びる吐出流路14の部分へと送り出され、油は油溜まり部22に一旦溜められる。そして、この油溜まり部22の油は、油流路27に流入し、油フィルタ23を経て、温度調節弁24にて、空冷式油冷却器25側とバイパス流路26側とに分流されて、上記ガス圧縮空間に送られ、その後吐出流路14から油分離回収器19に戻され、繰り返し循環させられる。
Next, an operation method of the oil-cooled compressor 1 having the above configuration will be described.
In the oil-cooled compressor 1 having the above-described configuration, the gas sucked into the compressor
ところで、油分離回収器19では、圧縮ガスからの水分の凝縮を防ぐために、水分を確実にガス状態、即ち水蒸気にする温度に圧縮ガスを維持する必要がある。
By the way, in the oil separator /
圧縮機本体11の吸込みガスが、例えば空気である場合、吸込温度をTs(℃)、吸込湿度でDs(%)とすると、1m3当たりの吸込みガス中の含有水分量Ws(kg/m3)は次式で表される。
次に、圧縮空気の圧力、即ち吐出圧力をPd(kg/cm2G)、圧縮空気の温度、即ち吐出温度をTd(℃)とすると、1m3当たりの飽和状態の圧縮空気に随伴し、流出してゆく持出し水分量Wd(kg/m3)は次式で表される。
吸込みガスが大気であって、吸込圧力Psを760mmHg、吸込温度Tsを40℃、吸込湿度Dsを75%とし、吐出圧力Pdを7kg/cm2Gとした場合における吐出温度Td(℃)と含有水分量Ws(kg/m3)及び持出し水分量Wd(kg/m3)のそれぞれとの関係についての演算結果は図2に示すようになり、図中曲線Iは含有水分量Ws、曲線IIは持出し水分量Wdのそれぞれに対応している。 The discharge temperature T d when the suction gas is the atmosphere, the suction pressure P s is 760 mmHg, the suction temperature T s is 40 ° C., the suction humidity D s is 75%, and the discharge pressure P d is 7 kg / cm 2 G. The calculation results regarding the relationship between (° C.) and the contained water content W s (kg / m 3 ) and the carried-out water content W d (kg / m 3 ) are as shown in FIG. The water content W s and the curve II correspond to the carried water content W d , respectively.
油分離回収器19を含む吐出流路14において、圧縮空気からの凝縮した水の析出を防ぐためには、含有水分量Ws≦持出し水分量Wdとすればよく、図2によれば、吐出温度が約80℃以上で、この大小関係の状態になり、吐出流路14において圧縮空気からの凝縮した水が析出しないことが分かる。
In order to prevent precipitation of condensed water from the compressed air in the
油冷式圧縮機1において、できるだけエネルギーを無駄にせず、かつできるだけ騒音を抑制するためには、含有水分量Ws≦持出し水分量Wdの関係を保ちつつ、吐出温度をできるだけ低くすることが望ましい。そこで、含有水分量Ws=持出し水分量Wdとし、吸込温度検出器15、吸込湿度検出器16及び吐出圧力検出器18のそれぞれからコントローラ31への入力信号が示す吸込温度Ts、吸込湿度Ds及び吐出圧力Pdに基づきコントローラ31において、最適吐出温度Tdoが算出される。なお、吸込みガスが大気であって、吸込圧力Psを760mmHg、吸込温度Tsを40℃、吸込湿度Dsを75%、吐出圧力Pdを7kg/cm2Gとした場合には、上述したように、また図2に示すように、最適吐出温度Tdoは約80℃となる。
In the oil-cooled compressor 1, in order to minimize energy consumption and suppress noise as much as possible, it is necessary to reduce the discharge temperature as much as possible while maintaining the relationship of the content water content W s ≦ the export water content W d. desirable. Therefore, the moisture content W s = the moisture content W d taken out, and the suction temperature T s and the suction humidity indicated by the input signals to the
続いて、最適吐出温度Tdoと吐出温度検出器17からコントローラ31への温度信号が示す検出された吐出温度Tdとの差に基づき、コントローラ31により温度調節弁24及び冷却ファン29のモータ28が以下のように制御される。
Subsequently, based on the difference between the optimum discharge temperature T do and the detected discharge temperature T d indicated by the temperature signal from the discharge temperature detector 17 to the
最適吐出温度Tdo+ΔT>検出吐出温度Tdの場合には、冷却ファン29のモータ28を“一定の回転数”に保つ。同時に、検出吐出温度Tdが最適吐出温度Tdoよりも高い場合には、そうでない場合よりも空冷式油冷却器25側への油量が増大するように、温度調節弁24が制御される。逆に検出吐出温度Tdが最適吐出温度Tdoよりも低くければ、そうでない場合よりもバイパス流路26側への油量が増大するように温度調節弁24が制御される。つまり、例えば、検出吐出温度Tdが最適吐出温度Tdoより高ければ、温度調節弁24を介して上記ガス圧縮空間に通じる油の全てが空冷式油冷却器25を経るように温度調節弁24が制御される。そして、検出吐出温度Tdが最適吐出温度Tdoより低ければ、検出吐出温度Tdと最適吐出温度Tdoとの差分が大きい程、バイパス流路26を経て上記ガス圧縮空間に通じる油量が増大するように温度制御弁24が制御される。
When the optimum discharge temperature T do + ΔT> the detected discharge temperature T d , the
上記ΔTは、コントローラ31においてチャタリング現象が生じるのを防止するために導入された定数であり、例えば最適吐出温度Tdoが約80℃の場合には、ΔTは2℃程度とされる。
ΔT is a constant introduced to prevent the chattering phenomenon from occurring in the
上記“一定の回転数”は、一定の場合においてモータ12内のコイルの温度が許容最高温度以下に維持されるようにモータ12を空冷するために必要な単位時間当たりのモータ冷却用風量Qm_minと、一定の場合において油分離回収器19の二次側の吐出流路14から供給される吐出ガスが許容最高温度以下に維持されるように空冷式油冷却器25を空冷するために必要な単位時間当たりの油冷却器冷却用風量Qa_minの内、大きい方の風量を生じ得る冷却ファン29のモータ28の回転数を意味している。
The above "constant rotational speed" is a motor cooling air volume Q m_min per unit time necessary for air-cooling the
さらに、具体的には、モータ冷却用風量Qm_minについての上記一定の場合とは、油冷式圧縮機1の駆動部としてのモータ12の特性上、モータ12が許容される最低回転数で、かつモータ12の周囲温度が、モータ12が許容し得る最高温度である場合をいう。また、油冷却器冷却用風量Qa_minについての上記一定の場合とは、油冷式圧縮機1の駆動部としてのモータ12の特性上、モータ12が許容される最低回転数で、かつモータ12の周囲温度が、モータ12が許容し得る最高温度である場合で、かつ温度調節弁24を経て、全量が空冷式油冷却器25側に導かれる場合をいう。
Further, specifically, the above-mentioned fixed case of the air volume Q m_min for cooling the motor is the minimum number of rotations allowed for the
一方、最適吐出温度Tdo+ΔT≦検出吐出温度Tdの場合には、検出吐出温度Tdが最適吐出温度Tdo+ΔTになるように、冷却ファン29のモータ28の回転数を制御するとともに、油溜まり部22からの油の全量が空冷式油冷却器25に導かれるように温度調節弁24が制御される。
On the other hand, when the optimum discharge temperature T do + ΔT ≦ the detected discharge temperature T d , the rotational speed of the
なお、この場合、冷却ファン29のモータ28の回転数は上記“一定の回転数”以上となる。具体的には、最適吐出温度Tdoと、油分離回収器19に設けられた吐出温度検出器17により検出された吐出温度Tdとの差に基づき、コントローラ31において、PID演算され、モータ28の回転数が算出され、この算出結果に基づきモータ28が制御される。
In this case, the number of rotations of the
例えば、モータ28の回転数を算出するためのPID演算式は、以下のように表される。
但し、実際に演算において使用されるのは、吐出温度Tdの目標値は最適吐出温度Tdoそのものではなく、最適吐出温度Tdo+ΔTとされる故、式(3)に代えて次式がPID演算に用いられる。
このように、油冷式圧縮機1では、最適吐出温度Tdo+ΔT>検出吐出温度Tdの場合にも、冷却ファン29の動力を必要最低限の状態に維持でき、吐出温度を適正に保ちつつ、水分の凝縮、析出回避において省エネルギーが可能になり、騒音も抑制できるようになっている。
As described above, in the oil-cooled compressor 1, even when the optimum discharge temperature T do + ΔT> the detected discharge temperature T d , the power of the cooling
更に、図3を元に説明する。この図3は、検出吐出温度Tdと冷却ファン29のモータ28の回転数との相関図(線(ア)と線(イ))、さらには検出吐出温度Tdと油フィルタ23から空冷式油冷却器25へつながる温度調節弁24の弁ポートの開度との相関図(線(ウ)と線(エ))である。
Further, a description will be given based on FIG. FIG. 3 is a correlation diagram (line (A) and line (A)) between the detected discharge temperature Td and the number of rotations of the
図3の左側の縦軸は、油フィルタ23から空冷式油冷却器25へつながる温度調節弁24の弁ポートの開度を示すものである。その軸で100%と記されているところは、その弁ポートの開度が最大であること、すなわち、温度調節弁24を介して圧縮機本体11のガス圧縮空間に通じる油の全てが空冷式油冷却器25を経る状態であることを示している。換言すれば、この図3は、検出吐出温度Tdと、温度調節弁24での二方向分流比との相関図とも言える。そして、図3の右側の縦軸は、冷却ファン29のモータ28の回転数を、最も高い回転数を100%とみなして、パーセントの単位で示すものである。
The vertical axis on the left side of FIG. 3 indicates the opening degree of the valve port of the
上述のとおり、検出吐出温度Tdが最適吐出温度Tdo+ΔT以上の場合には、検出吐出温度Tdが最適吐出温度Tdo+ΔTになるように、冷却ファン29のモータ28の回転数が制御される。なお、図3の線(ア)からよく理解できるように、ここでは検出吐出温度Tdが最適吐出温度Tdo+ΔT以上の場合には、検出吐出温度Tdに応じて、ほぼ比例的に、その冷却ファン29のモータ28が増減されて、決定される。また、図3の線(イ)からよく理解できるように、検出吐出温度Tdが最適吐出温度Tdo+ΔTよりも低ければ、モータ28の回転数は予め設定された最も低い回転数の”一定回転数”に保たれる。
As described above, when the detected discharge temperature T d is above the optimum discharge temperature T do + [Delta] T, as detected discharge temperature T d is optimum discharge temperature T do + [Delta] T, speed control of the
一方、検出吐出温度Tdが最適吐出温度Tdoより高ければ、図3の線(ウ)からよく理解できるように、油フィルタ23から空冷式冷却器25へつながる温度調節弁24の弁ポートの開度は100%となり、温度調節弁24を介して圧縮機本体11のガス圧縮空間に通じる油の全てが空冷式油冷却器25を経る状態となる。また、図3の線(エ)からよく理解できるように、検出吐出温度Tdが最適吐出温度Tdoよりも低い場合には、検出吐出温度Tdと最適吐出温度Tdoの差分が大きい程、バイパス流路26を経て圧縮機本体11のガス圧縮空間に通じる油量が増大する。すなわち、検出吐出温度Tdが低くなればなるほど、空冷式油冷却器25を経るよりも、バイパス流路26を経て、圧縮機本体11のガス圧縮空間に通じる油量が増大する。そして、図3における検出吐出温度Tminの時点で、油フィルタ23から空冷式冷却器25へつながる温度調節弁24の弁ポートの開度は0%となり、温度調節弁24を介して圧縮機本体11のガス圧縮空間に通じる油の全てがパイパス流路26を経る状態となる。
On the other hand, is higher than the optimum discharge temperature T do is detected discharge temperature T d, as can be seen better from the line of FIG. 3 (c), the valve port of the
なお、上述の例では温度調節弁24,冷却ファン29のモータ28の制御を吐出温度検出器17により検出された検出吐出温度Tdに基づいて行っているが、コントローラ21が上述したようなPID演算の機能を有するものである場合、そのPID演算の出力Pa(図3の横軸(オ))をもとに上記制御を行っても良い。なお、系の時定数が大きい場合や、ゲインが小さい場合には、ΔTには幅を持たせない方が制御性に優れ、時定数が短くゲインが大きい場合には、ΔTに幅を持たせたほうが安定性に優れる。
In the above example, the
なお、本発明において、吐出温度は検出されなければならず、吐出温度検出器17は必要であるが、その他の吸込温度検出器15、吸込湿度検出器16、吐出圧力検出器18は必ずしも必要ではない。
In the present invention, the discharge temperature must be detected and the discharge temperature detector 17 is necessary, but the other suction temperature detector 15, the
例えば、油冷式圧縮機1が吸気ガスを大気とし、その大気の湿度を最大時の100%と見なして運転される場合、圧縮機本体11の吸込み側における吸込湿度検出器16は不要となる。また、この場合、大気の最高温度を想定され得る温度、例えば40℃とし、この40℃以下の吸込み条件下で運転する限り、大気中の水分量はこの40℃の時よりも少なく、確実に圧縮空気中での凝縮した水の析出を防ぐことができる故、吸込み側の吸込温度検出器15も不要となる。さらに、吸気ガスを大気とした場合のように、吸込圧力が一定であると見なすことができれば、圧縮機本体11の仕様により吐出圧力も一義的に決まり、吐出圧力検出器18も不要となる。
For example, when the oil-cooled compressor 1 is operated assuming that the intake gas is the atmosphere and the humidity of the atmosphere is 100% of the maximum, the
1 油冷式圧縮機
11 圧縮機本体
12 モータ
13 吸込流路
14 吐出流路
15 吸込温度検出器
16 吸込湿度検出器
17 吐出温度検出器
18 吐出圧力検出器
19 油分離回収器
21 油分離エレメント
22 油溜まり部
23 油フィルタ
24 温度調節弁
25 空冷式油冷却器
26 バイパス流路
27 油流路
28 モータ
29 冷却ファン
31 コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Oil-cooled
Claims (3)
ガスの吐出温度を検出する吐出温度検出器と、
吐出温度検出器により検出された吐出温度に基づき、上記冷却ファンのモータ及び上記温度調節弁を制御し、上記モータの回転数及び上記温度調節弁での二方向分流比を調節するコントローラとを備え、
上記コントローラに、上記圧縮機本体が吸込むガスが含有する水分の量Wsと、該圧縮機本体が飽和状態で吐き出すガスに随伴される水分の量Wdとが同一の値となる際の最適吐出温度T do が設定され、
上記コントローラが、
上記吐出温度T d が上記最適吐出温度T do よりも高い場合には、そうでない場合よりも、上記空冷式油冷却器を経て上記ガス圧縮空間に通じる油量が増大し、上記温度調節弁を介して上記ガス圧縮空間に通じる油の全てが上記空冷式油冷却器を経るよう、
上記吐出温度T d が上記最適吐出温度T do よりも低い場合には、そうでない場合よりも、上記バイパス流路を経て上記ガス圧縮空間に通じる油量が増大し、上記吐出温度Tと上記最適吐出温度T do の差分が大きい程、上記バイパス流路を経て上記ガス圧縮空間に通じる油量が増大するよう、
上記温度調節弁での二方向分流比を調節するものであり、
上記吐出温度T d が上記最適吐出温度T do より温度ΔTだけ高い値よりも低ければ、上記モータの回転数を一定に保ち、
上記吐出温度T d が上記最適吐出温度T do より温度ΔTだけ高い値よりも更に高ければ、吐出温度T d が上記最適吐出温度T do より温度ΔTだけ高い値になるよう、上記モータの回転数を調節するものである
ことを特徴とする油冷式圧縮機。 Air-cooled air that is blown by a cooling fan from the oil reservoir of the oil separator / collector that separates and recovers the oil supplied to the gas compression space in the compressor body from the oil reservoir to a temperature control valve that has a variable flow diversion function. After passing through the oil cooler, or after passing through the bypass flow path without going through the air-cooled oil cooler, the oil flow path leading to the gas compression space;
A discharge temperature detector for detecting the gas discharge temperature;
A controller for controlling the motor of the cooling fan and the temperature control valve based on the discharge temperature detected by the discharge temperature detector, and adjusting the rotational speed of the motor and the bi-directional diversion ratio at the temperature control valve; ,
Optimum discharge temperature when the amount of water Ws contained in the gas sucked by the compressor main body and the amount of water Wd accompanying the gas discharged from the compressor main body in a saturated state are equal to the controller. T do is set,
The controller
When the discharge temperature T d is higher than the optimum discharge temperature T do , the amount of oil passing through the air-cooled oil cooler to the gas compression space is increased and the temperature control valve is turned on. All of the oil that leads to the gas compression space through the air-cooled oil cooler,
When the discharge temperature T d is lower than the optimum discharge temperature T do , the amount of oil passing through the bypass flow path to the gas compression space is increased, and the discharge temperature T and the optimum discharge temperature T do. The larger the difference in the discharge temperature T do, the greater the amount of oil that passes through the bypass flow path to the gas compression space.
It adjusts the two-way diversion ratio in the temperature control valve,
If the discharge temperature T d is lower than the value higher than the optimum discharge temperature T do by a temperature ΔT, the rotation speed of the motor is kept constant,
In addition higher than higher by the value above the discharge temperature T d is the temperature than the optimum discharge temperature T do [Delta] T, so that the discharge temperature T d is higher by a value temperature [Delta] T from the optimum discharge temperature T do, the rotation speed of the motor An oil-cooled compressor characterized by adjusting the pressure.
上記吐出温度Tdが上記最適吐出温度Tdoより温度ΔTだけ高い値よりも更に高ければ、上記最適吐出温度Tdoより温度ΔTだけ高い値を吐出温度Tの目標値とするPID演算にて上記モータの回転数を調節するものである
ことを特徴とする請求項1に記載の油冷式圧縮機。 The controller
In addition higher than higher by the value above the discharge temperature T d is the temperature ΔT than the optimum discharge temperature T do, the at PID calculation a target value of the discharge temperature T as high a value temperature ΔT than the optimum discharge temperature T do The oil-cooled compressor according to claim 1 , wherein the number of rotations of the motor is adjusted.
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