JP7466392B2 - 給油機器及びその異常検出方法 - Google Patents
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Description
本発明は、給油機器及びその異常検出方法に関する。
パッケージ型圧縮機では、限られた空間内に、圧縮機本体に加え、給油機器のような補器類や部品類を含む各種の機器が収容される（特許文献１）。そのため、一般的に、各機器は、周囲温度等の環境条件及び圧縮機本体の吐出圧力等を仕様として設定し、必要十分なもの、つまりオーバースペックで大型化しないように設計されている。そして、仕様外のイレギュラーな状態での運転を回避して各機器を保護するため、インターロック値に基づく警報や緊急停止の機能が準備されている。
給油機器に関しても、警報や緊急停止の機能を備えるものが知られている。例えば、特許文献２に開示された圧縮機用の給油機器では、油ポンプから給油箇所への給油異常を給油圧力に関する所定のインターロック値に基づいて判定している。言い換えると、給油量の不足を、給油圧力から間接的に判定し、給油圧力がインターロック値を下回ると圧縮機を停止させる方法が一般的に知られている。
給油圧力は油の粘性の影響を受ける。具体的には、給油量が同じでも、油が高粘性であると給油圧力は高くなる。油の粘性は油温の影響を受ける。具体的には、油温が低いと相対的に高粘性で、油温が高いと相対的に低粘性という傾向がある。つまり、給油量が一定の場合、油温低温時の給油圧力は、油温高温時の給油圧力よりも高くなる。従って、特許文献２のように、油温を考慮しないインターロック値に基づいて、想定される運転条件におけるすべての油温において給油量を確保するためには、最低油温の場合、つまり給油圧力に対して給油量が最も少なくなる場合に合わせて、インターロック値を設定する必要がある。
しかし、油温が高い場合、油の粘性低下により、同じ給油量を確保するために必要な給油圧力は、油温が低い場合と比較して低下する。上記のように給油圧力のインターロック値が設定されている場合、高油温時には、必要な給油量は確保されているにも関わらず給油圧力はインターロック値を下回るということになり、インターロック値を満足するために油ポンプの流量を必要以上に増やさなければならず、例えば油ポンプサイズを大きくする必要がある。このように、油温を考慮しない従来の手法では、油の過剰供給を要するため、無駄なエネルギー消費を回避できない。つまり、従来の手法には、省エネルギーに対する貢献に関して改善の余地がある。
本発明は、省エネルギーに貢献し得る給油機器及びその異常検出方法を提供することを課題とする。
本発明の第１の態様は、給油対象に対して油を循環供給する流路系と、前記流路系を介して前記給油対象に供給される油の圧力である給油圧力を検出する給油圧力検出部と、前記流路系を介して前記給油対象に供給される油の温度である給油温度を検出する給油温度検出部と、前記給油対象の異常停止を実行する制御部とを備え、前記制御部は、前記給油温度に応じて異なる第１異常圧力設定値を記憶した記憶部を備え、前記第１異常圧力設定値は前記給油温度が高い程、低圧に設定されており、前記制御部は、前記給油圧力検出部によって検出された前記給油圧力が、前記給油温度検出部によって検出された前記給油温度に対応する前記第１異常圧力設定値以下であると、前記給油対象の異常停止を実行する、給油機器を提供する。
油温が高い場合、油の粘性低下により、同じ給油量を確保するために必要な給油圧力は、油温が低い場合と比較して低下する。制御部の記憶部に記憶された第１異常圧力設定値は給油温度が高い程、低圧に設定されているので、給油温度が高い時に、給油対象の異常停止を回避するために必要な給油量は確保されているにも関わらず給油機器の給油圧力が高くなり、油を過剰供給してしまうことがない。このように、高油温時の油の過剰供給を回避できるので、給油機器に要求される動力を低減でき、省エネルギーに貢献できる。
異常警報を発報する警報部をさらに備え、前記記憶部は、前記給油温度に応じて異なる第２異常圧力設定値をさらに記憶し、前記第２異常圧力設定値は前記給油温度が高い程、低圧に設定されており、かつ前記給油温度が同一の場合の前記第１異常圧力設定値より高圧に設定されており、前記制御部は、前記給油圧力検出部によって検出された前記給油圧力が、前記給油温度検出部によって検出された前記給油温度に対応する前記第２異常圧力設定値以下であると、前記警報部に前記異常警報を発報させてもよい。
前記給油対象を駆動する第１モータを備え、前記給油対象は、前記第１モータにより駆動される雌雄ロータを備えるスクリュー圧縮機であってもよい。
高給油温度時に、異常停止回避するために無駄に給油機器の給油圧力を高くする必要がないことによる給油機器に要求される動力の低減により、省エネルギーに貢献できる。
前記第１モータで駆動され、前記給油圧力を発生する油ポンプを備えてもよい。
前記スクリュー圧縮機は、前記第１モータを回転数制御するための第１インバータを備え、前記記憶部は、前記第１モータの回転数と前記第１異常圧力設定値の関係を、前記給油温度に応じて規定された複数の関数として記憶し、前記複数の関数は、前記給油温度が高い程、同一の前記第１モータの前記回転数に対する前記第１異常圧力設定値が低くなるように設定されていてもよい。
この構成により、第１モータの異なる回転数のそれぞれにおいて、高給油温度時に、異常停止を回避するために無駄に給油機器の給油圧力を高くする必要がなく、給油機器に要求される動力を低減できる。
前記給油圧力を発生する油ポンプと、前記油ポンプを駆動する第２モータと、前記第２モータを回転数制御する第２インバータとを備え、前記制御部は、前記給油圧力が、前記給油温度検出部によって検出された前記給油温度に対応する前記第２異常圧力設定値を上回るように、前記第２モータの回転数を制御してもよい。
高給油温度時に、異常停止を回避するために無駄に給油機器の給油圧力を高くする必要がないことによる給油機器に要求される動力の低減に加え、油ポンプの吐出圧を第２異常圧力設定値に追従させることで、給油量を最低限に抑制できる。給油量の低減により、油ポンプを低速で運転可能できるので、油ポンプを駆動する第２モータに必要な動力を低減し、さらに省エネルギーに貢献できる。
前記流路系に設けられ、前記油ポンプから前記スクリュー圧縮機に供給される前記油の量である給油量を調整する弁を備えてもよい。
高給油温度時に、異常停止を回避するために無駄に給油機器の給油圧力を高くする必要がないことによる給油機器に要求される動力の低減に加え、給油量を最低限に抑制できる。給油量の低減により、給油対象が備える軸受、歯車等の要素による油の撹拌ロスも低減でき、省エネルギーに貢献できる。
前記流路系に設けられ、前記油を冷媒との熱交換で降温させる熱交換器を備え、前記給油温度検出部は、前記冷媒の温度である冷媒温度を検出する冷媒温度検出部を備え、前記制御部は、前記冷媒温度検出部によって検出された前記冷媒温度に基づいて前記給油温度を推定してもよい。
本発明の第２の態様は、駆動される給油対象に対して油を循環供給する流路系と、前記流路系を介して前記給油対象に供給される油の圧力である給油圧力を検出する給油圧力検出部と、前記流路系を介して前記給油対象に供給される油の温度である給油温度を検出する給油温度検出部と、制御部とを備え、前記制御部は、前記給油温度に応じて異なる第１異常圧力設定値を記憶した記憶部を備え、前記第１異常圧力設定値は前記給油温度が高い程、低圧に設定されており、前記制御部は、前記給油圧力検出部によって検出された前記給油圧力が、前記給油温度検出部によって検出された前記給油温度に対応する前記第１異常圧力設定値以下であると、給油状態の異常とみなして信号を出力する、給油機器を提供する。
前記制御部は、さらに前記給油対象の異常停止を実行するものであり、出力された前記信号が前記給油対象の駆動を停止させるための異常停止信号であってもよい。
本発明の第３の態様は、給油機器から駆動される給油対象に供給される油の圧力である給油圧力を検出し、前記給油対象に供給される油の温度である給油温度を検出し、前記給油温度に応じて異なり、かつ前記給油温度が高い程低圧に設定されている異常圧力設定値を前記給油圧力が下回ると、給油状態の異常発生であると判断する、給油機器の異常検出方法を提供する。
前記給油状態の異常発生であると判断すると前記給油対象の駆動を停止してもよい。
前記給油状態の異常発生であると判断すると前記給油対象の異常警報を発報してもよい。
本発明の給油機器及びその異常検出方法は、省エネルギーに貢献し得る。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明並びにそれらで参照される図面における数値は例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
（第１実施形態）
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る給油機器１を備える圧縮機２を示す。この圧縮機２は、パッケージ型であり、パッケージ３内に、本実施形態ではオイルフリースクリュー圧縮機である圧縮機本体（給油対象）４が給油装置１と共に収容されている。
圧縮機本体４の雌雄ロータは、主モータ（第１モータ）５によって回転駆動される。圧縮機本体４は吸込口４ａから吸い込んだ空気を圧縮し、吐出口４ｂから吐出する。
給油機器１は圧縮機本体４に対して油を循環供給する流路系６を備える。流路系６には圧縮機本体４からの戻り側から、油タンク７、油ポンプ８、及び熱交換器９が設けられている。油ポンプ８はポンプモータ（第２モータ）１０によって駆動される。本実施形態における熱交換器９は液冷式であり、油を液体（例えば水）の冷媒との熱交換で降温させる。冷媒は冷却塔１１で冷却される。熱交換器９は、図６を参照して後述する空冷式であってもよい。
油タンク７に溜められた油は、油ポンプ８により圧送され、熱交換器９で冷却された後、圧縮機本体４に供給される。圧縮機本体４からの油は油タンク７に戻る。このようにして、圧縮機本体４に対して油が循環供給される。
流路系６の熱交換器９と圧縮機本体４の間の位置には、油圧センサ（給油圧力検出部）２１と、油温センサ（給油温度検出部）２２が設けられている。油圧センサ２１は、流路系６を介して圧縮機本体４に供給される油の圧力である給油圧力を検出する。油温センサ２２は、流路系６を介して圧縮機本体４に供給される油の温度である給油温度を検出する。
本実施形態では、圧縮機本体４は主モータ５により定速回転し、油ポンプ８はポンプモータ１０により定速回転する。
制御装置（制御部）３１は、油圧センサ２１から入力される給油圧力と、油温センサ２２から入力される給油温度を含む種々の入力に基づいて、圧縮機本体４を駆動する主モータ５と、油ポンプ８を駆動するポンプモータ１０とを含むパッケージ３内に収容された種々の機器を制御する。
制御装置３１には、警報装置３２が接続されている。警報装置３２は制御装置３１からの指令に基づいて、音、視覚的表示等の異常警報を発報する。
制御装置３１は、給油圧力が予め定められた異常検知圧力（第２異常圧力設定値）以下となると警報装置３２に信号を出力して警報を発報させる異常警報機能と、給油圧力が予め定められた異常停止圧力（第１異常圧力設定値）を下回ると主モータ５に信号（異常停止信号）を出力して圧縮機本体４を停止させる異常停止機能とを有する。
異常警報機能と異常停止機能を実現するために、制御装置３１には、異常検知圧力と異常停止圧力を記憶する記憶部３１ａを備える。異常警報機能と異常停止機能に際し、制御装置３１は記憶部３１ａを参照する。
図２の太線は、記憶部３１ａに記憶された異常検知圧力と異常停止圧力を示す。同図の細線は従来の異常検知圧力と異常停止圧力を示す。従来の異常検知圧力と異常停止圧力は給油温度に係わらず一定である。これに対して、本実施形態における異常検知圧力と異常停止圧力はいずれも、給油温度の上昇に対して負相関を有する関数であり、同じ給油温度については異常検知圧力よりも異常停止圧力が低圧である。この関数は、本実施形態では一次関数であるが、異常検知圧力や異常停止圧力が給油温度の上昇に対して負相関を有する限り、他の関数であってもよい。給油温度が同一の場合、異常検知圧力は異常停止圧力より高圧である。
制御装置３１は油圧センサ２１によって検出された給油圧力が、油温センサ２２によって検出された給油温度に対応する異常検知圧力以下であれば、警報装置３２に警報を発報させる。
また、制御装置３１は油圧センサ２１によって検出された給油圧力が、油温センサ２２によって検出された給油温度に対応する異常停止圧力以下であれば、圧縮機本体４、より具体的には主モータ５を停止させる。
油温が高い場合、油の粘性低下により、同じ給油量を確保するために必要な給油圧力は、油温が低い場合と比較して低下する。制御部３１の記憶部３１ａに記憶された異常停止圧力は給油温度が高い程、低圧に設定されているので、給油温度が高い時に、圧縮機本体４の異常停止を回避するために必要な給油量は確保されているにも関わらず給油機器１の給油圧力が高く、油を過剰供給してしまうことがない。このように、高油温時の油の過剰供給を回避できるので、給油機器１（より具体的にはポンプモータ１０）に要求される動力を低減でき、省エネルギーに貢献できる。
図３から図４は第１実施形態の変形例を示す。
図３の変形例では、油ポンプ８は主モータ５で駆動されることで給油圧力を発生する。この例では、主モータ５の動力はギア対４１を介して圧縮機本体４に伝達される。
図４の変形例では、圧縮機本体４は油冷式スクリュー圧縮機である。圧縮機本体４の吐出口４ｂから吐出される圧縮された空気は、油分離回収器４２において油が分離された後に下流側に送られる。分離された油は油分離回収器４２の底部の油溜まり４２ａに溜まる。油溜まり４２ａに溜まった油が油ポンプ８によって圧縮機本体４へ圧送される。つまり、油分離回収器４２の底部の油溜まり４２ａは油タンク７として機能している。
図５に示す変形例では、油温センサ２２に代えて、液冷式の熱交換器９の冷媒の温度（油との熱交換前の温度であってもよい）を検出する冷媒温度センサ４３を備える。制御装置３１は、冷媒温度センサ４３で検出された冷媒温度に基づいて給油温度を推定する。
図６に示す変形例では、熱交換器９は空冷式であり、冷却ファン４３が発生する冷却風（気体状の冷媒）との熱交換によって油が降温する。この変形例では、油温センサ２２に代えて、冷却風の温度（油との熱交換前の温度であってもよい）を検出する冷却風温度センサ４５を備える。制御装置３１は、冷却風温度センサ４５で検出された冷媒温度に基づいて給油温度を推定する。
油温センサ２２に代えて、冷媒温度センサ４３又は冷却風温度センサ４５で検出された温度から制御装置３１が給油温度を推定する構成は、後述の第２から第７実施形態でも採用できる。
以下、第２から第７実施形態を説明する。これらの実施形態において、特に言及しない点については、第１実施形態又はその変形例と同様である。また、これらに関する図面において、第１実施形態その変形例と同一の要素には同一の符号を付している。
（第２実施形態）
図７に示す本発明の第２実施形態では、圧縮機本体４は主モータ５を回転数制御するためのインバータ（第１インバータ）５１を備える。
図７に示す本発明の第２実施形態では、圧縮機本体４は主モータ５を回転数制御するためのインバータ（第１インバータ）５１を備える。
制御装置３１の記憶部３１ａは、主モータ５の回転数と異常検知圧力の関係を、少なくとも２種類の給油温度（閾値温度Ｔｔｈ℃未満と閾値温度Ｔｔｈ℃以上）に応じて規定された複数の関数として記憶されている。
図８を参照すると、給油温度が相対的に低温（以下、閾値温度Ｔｔｈ℃未満という場合がある）の場合の主モータ５の回転数と異常検知圧力の関係は、主モータ５の回転数に対して正の相関を有する関数である（細線の二点鎖線）。この関数は、本実施形態では、一次関数であるが、異常検知圧力が主モータ５の回転数に対して正の相関を有する限り、他の関数であってもよい。また、給油温度が相対的に高温（以下、閾値温度Ｔｔｈ℃以上という場合がある）の場合の主モータ５の回転数と異常検知圧力の関係は、主モータ５の回転数に対して正の相関を有する一次関数である（太線の二点鎖線）。この関数も、本実施形態では、一次関数であるが、異常検知圧力が主モータ５の回転数に対して正の相関を有する限り、他の関数であってもよい。同じ回転数については、相対的に低温時の異常検知圧力よりも相対的に高温時の異常検知圧力が低圧である。
引き続き図８を参照すると、給油温度が相対的に低温（閾値温度Ｔｔｈ℃未満）の場合の主モータ５の回転数と異常停止圧力の関係は、主モータ５の回転数に対して正の相関を有する関数である（細線の実線）。この関数は、本実施形態では、一次関数であるが、異常停止圧力が主モータ５の回転数に対して正の相関を有する限り、他の関数であってもよい。給油温度が相対的に高温（閾値温度Ｔｔｈ℃以上）の場合の主モータ５の回転数と異常停止圧力の関係も、主モータ５の回転数に対して正の相関を有する関数である（太線の実線）。この関数は、本実施形態では、一次関数であるが、異常停止圧力が主モータ５の回転数に対して正の相関を有する限り、他の関数であってもよい。主モータ５の回転数が定格１００％の場合の異常停止圧力は、給油温度が閾値温度Ｔｔｈ℃未満の場合と同じである。しかし、給油温度が閾値温度Ｔｔｈ℃以上の場合の関数の傾斜は、給油温度が閾値温度Ｔｔｈ℃未満の場合よりも大きく、主モータ５の回転数が低速になる程、給油温度が閾値温度Ｔｔｈ℃未満の場合と比較して異常停止圧力は低圧となっている。つまり、主モータ５の回転数が定格１００％を除き、給油温度が閾値温度Ｔｔｈ℃以上の場合の異常停止圧力は、給油温度が閾値温度Ｔｔｈ℃未満の場合よりも低圧である。
本実施形態では、給油温度が閾値温度Ｔｔｈ℃以上となると、主モータ５の回転数と異常停止圧力や異常検知圧力の関係を規定する関数を切り替えている。より具体的には、給油温度が閾値温度Ｔｔｈ℃以上となると関数の傾きを変更している。この手法と併せて、又はこの手法に代えて給油温度を変数として関数を変化させてもよい。
本実施形態のように、給油温度が閾値温度Ｔｔｈ℃で相対的な高温と低温を区分する場合、閾値温度Ｔｔｈ℃は、例えば、０℃以上６０℃以下の温度範囲中で相対的に高温となる範囲で設定してもよい。
本実施形態のように、主モータ５の回転数と異常停止圧力の関係を、給油温度が高いと異常停止圧力が低圧となる複数の関数とすることで、主モータ５の異なる回転数のそれぞれにおいて、高給油温度時に、異常停止を回避するために無駄に給油機器１の給油圧力を高くする必要がなく、給油機器１に要求される動力を低減できる。
図９及び図１０は第２実施形態の変形例である。図９の変形例では、油ポンプ８は主モータ５で駆動されることで給油圧力を発生し、主モータ５の回転数がインバータ５１により制御される。図１０の変形例では、圧縮機本体４は油冷式スクリュー圧縮機であり、主モータ５の回転数がインバータ５１により制御される。図９及び図１０のような構成であっても、主モータ５の回転数がインバータ５１で制御される場合、異常検知圧力と異常停止圧力を図８で示すように設定できる。
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態における給油機器１と圧縮機本体４の機械的構成は、第２実施形態（図７）又はその変形例（図９，１０）と同一である。本実施形態では、制御装置３１の記憶部３１ａに記憶されている異常検知圧力と異常停止圧力が第２実施形態とは異なる。
本発明の第３実施形態における給油機器１と圧縮機本体４の機械的構成は、第２実施形態（図７）又はその変形例（図９，１０）と同一である。本実施形態では、制御装置３１の記憶部３１ａに記憶されている異常検知圧力と異常停止圧力が第２実施形態とは異なる。
図１１を参照すると、給油温度が相対的に低温（閾値温度Ｔｔｈ℃未満）の場合の主モータ５の回転数と異常検知圧力の関係は、主モータ５の回転数が定格回転数の場合を基準に、主モータ５の回転数の減少に伴って段階的に異常検知圧力が降下するように設定されている（細線の二点鎖線）。具体的には、主モータ５の回転数が定格回転数の１００～８０％の間は一定値で、８０～６０％の間はそれより低下した値で一定であり、６０～４０％の間はさらに低下して一定である。同様に、給油温度が相対的に高温（閾値温度Ｔｔｈ℃以上）の場合の主モータ５の回転数と異常検知圧力の関係も、主モータ５の回転数が定格回転数の場合を基準に、主モータ５の回転数の減少に伴って段階的に異常検知圧力が降下するように設定されている（太線の二点鎖線）。具体的には、主モータ５の回転数が定格回転数の１００～８０％の間は一定値で、８０～６０％の間はそれより低下した値で一定であり、６０～４０％の間はさらに低下して一定である。同じ回転数域（１００～８０％，８０～６０％，６０～４０％）については、給油温度が相対的に低温（閾値温度Ｔｔｈ℃未満）の場合の異常検知圧力よりも給油温度が相対的に高温（閾値温度Ｔｔｈ℃以上）の場合の異常検知圧力が低圧である。
図１２を参照すると、給油温度が相対的に低温（閾値温度Ｔｔｈ℃未満）の場合の主モータ５の回転数と異常停止圧力の関係は、主モータ５の回転数が定格回転数の場合を基準に、主モータ５の回転数の減少に伴って段階的に異常停止圧力が降下するように設定されている（細線の実線）。具体的には、主モータ５の回転数が定格回転数の１００～８０％の間は一定値で、８０～６０％の間はそれより低下した値で一定であり、６０～４０％の間はさらに低下して一定である。同様に、給油温度が相対的に高温（閾値温度Ｔｔｈ℃以上）の場合の主モータ５の回転数と異常停止圧力の関係も、主モータ５の回転数が定格回転数の場合を基準に、主モータ５の回転数の減少に伴って段階的に異常停止圧力が降下するように設定されている（太線の実線）。具体的には、主モータ５の回転数が定格回転数の１００～８０％の間は一定値で、８０～６０％の間はそれより低下した値で一定であり、６０～４０％の間はさらに低下して一定である。同じ回転数域（１００～８０％，８０～６０％，６０～４０％）については、給油温度が相対的に低温（閾値温度Ｔｔｈ℃未満）の場合の異常停止圧力よりも給油温度が相対的に高温（閾値温度Ｔｔｈ℃以上）の場合の異常停止圧力が低圧である。また、同じ回転数域（１００～８０％，８０～６０％，６０～４０％）については、異常停止圧力は異常検出圧力より低圧である。
本実施形態のように、主モータ５の回転数と異常停止圧力の関係を、給油温度が高いと異常停止圧力が低圧となるように設定することで、主モータ５の異なる回転数のそれぞれにおいて、高給油温度時に、異常停止を回避するために無駄に給油機器１の給油圧力を高くする必要がなく、給油機器１に要求される動力を低減できる。
本実施形態では、異常停止圧力と異常検知圧力を、主モータ５の定格回転数を基準に、主モータ５の回転数の低下に伴って３段階で段階的に低下するように設定しているが、２段階で低下するように設定してもよいし、４段階以上で低下するように設定してもよい。
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態における給油機器１と圧縮機本体４の機械的構成は、第２実施形態（図７）又はその変形例（図９，１０）と同一である。本実施形態では、制御装置３１の記憶部３１ａに記憶されている異常停止圧力が第２実施形態とは異なる。
本発明の第４実施形態における給油機器１と圧縮機本体４の機械的構成は、第２実施形態（図７）又はその変形例（図９，１０）と同一である。本実施形態では、制御装置３１の記憶部３１ａに記憶されている異常停止圧力が第２実施形態とは異なる。
図１３を参照すると、主モータ５の回転数と異常停止圧力の関係は、複数の給油温度（本実施形態では、Ｔ１℃、Ｔ２℃、Ｔ３℃、及びＴ４℃であって、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４の関係にある）のそれぞれについて、主モータ５の回転数に対して正の相関を有する関数に設定されている。この関数は、本実施形態では一次関数であるが、異常停止圧力が主モータの回転数に対して正の相関を有する限り、他の関数であってもよい。また、それらの関数間の関係は、給油温度が高い程、異常停止圧力が低圧となるように設定されている。このような設定により、主モータ５の異なる回転数のそれぞれにおいて、高給油温度時に、異常停止を回避するために無駄に給油機器１の給油圧力を高くする必要がなく、給油機器１に要求される動力を低減できる。
本実施形態では、４種類の温度について主モータ５の回転数と異常停止圧力の関係を規定する関数を設定しているが、２種類、３種類、又は５種類以上の温度について同様の関数を設定してもよい。また、異常検知圧力についても、異常停止圧力と同様に、複数の給油温度について、主モータ５の回転数に対して正の相関を有する関数に設定してもよい。
（第５実施形態）
図１４に示す本発明の第５実施形態では、圧縮機本体４が主モータ５を回転制御するためのインバータ５１を備えると共に、給油機器１が油ポンプ８を駆動するポンプモータ１０を回転制御するためのインバータ（第２インバータ）５２を備える。
図１４に示す本発明の第５実施形態では、圧縮機本体４が主モータ５を回転制御するためのインバータ５１を備えると共に、給油機器１が油ポンプ８を駆動するポンプモータ１０を回転制御するためのインバータ（第２インバータ）５２を備える。
制御装置３１の記憶部３１ａには、第２から第４実施形態のいずれかと同じく、主モータ５の回転数と異常検知圧力の関係を、給油温度に応じた複数の関数として記憶している（図８，１１）。また、制御装置３１の記憶部３１ａは、第２から第４実施形態のいずれかと同じく、主モータ５の回転数と異常停止圧力の関係を、給油温度に応じた複数の関数として記憶している（図８，１２，１３）。
制御部３１は、給油圧力が油温センサ２２によって検出された給油温度に対応する異常検知圧力にならないように（異常検知圧力を上回るように）、ポンプモータ１０の回転数を制御する。また、給油圧力が油温センサ２２によって検出された給油温度に対応する異常検知圧力以下となった後は、給油圧力が油温センサ２２によって検出された給油温度に対応する異常停止圧力を上回るように、ポンプモータ１０の回転数を制御する。
第２から第４実施形態と同様に、高給油温度時に、異常停止を回避するために無駄に給油機器１の給油圧力（油ポンプ８の吐出圧力）を高くする必要がないことによる給油機器１に要求される動力（ポンプモータ１０の駆動に要求される電力）の低減に加え、油ポンプ８の吐出圧を異常検知圧力や異常停止圧力に追従させることで、給油量を最低限に抑制できる。給油量の低減により、油ポンプ８を低速で運転可能できるので、油ポンプ８を駆動するポンプモータ１０に必要な動力を低減し、さらに省エネルギーに貢献できる。
（第６実施形態）
図１５に示す本発明の第６実施形態では、流路系６は油ポンプ８の吐出側から分岐して油タンク７に戻る戻り流路５３を備える。戻り流路５３には、制御装置３１によって開閉制御される電磁弁５４が設けられている。電磁弁５４の閉弁時には油ポンプ８によって吐出された油の全量が圧縮機本体４へ供給され、電磁弁４５の開弁時には油ポンプ８によって吐出された油の大部分が戻り流路５３を通って油タンク７に戻る。油ポンプ８を駆動するポンプモータ１０は定速回転するが、制御装置３１が電磁弁５４の開閉比率を調節することで、圧縮機本体４への給油量が調節される。
図１５に示す本発明の第６実施形態では、流路系６は油ポンプ８の吐出側から分岐して油タンク７に戻る戻り流路５３を備える。戻り流路５３には、制御装置３１によって開閉制御される電磁弁５４が設けられている。電磁弁５４の閉弁時には油ポンプ８によって吐出された油の全量が圧縮機本体４へ供給され、電磁弁４５の開弁時には油ポンプ８によって吐出された油の大部分が戻り流路５３を通って油タンク７に戻る。油ポンプ８を駆動するポンプモータ１０は定速回転するが、制御装置３１が電磁弁５４の開閉比率を調節することで、圧縮機本体４への給油量が調節される。
制御装置３１の記憶部３１ａには、第２から第４実施形態のいずれかと同じく、主モータ５の回転数と異常検知圧力の関係を、給油温度に応じた複数の関数として記憶している（図８，１１）。また、制御装置３１の記憶部３１ａは、第２から第４実施形態のいずれかと同じく、主モータ５の回転数と異常停止圧力の関係を、給油温度に応じた複数の関数として記憶している（図８，１２，１３）。
制御部３１は、給油圧力が油温センサ２２によって検出された給油温度に対応する異常検知圧力を上回るように、電磁弁５４の開閉比率を制御する。また、給油圧力が油温センサ２２によって検出された給油温度に対応する異常検知圧力以下となった後は、給油圧力が油温センサ２２によって検出された給油温度に対応する異常停止圧力を上回るように、電磁弁５４の開閉比率を制御する。
第２から第４実施形態と同様に、高給油温度時に、異常停止を回避するために無駄に給油機器１の給油圧力（油ポンプ８の吐出圧力）を高くする必要がないことによる給油機器１に要求される動力（ポンプモータ１０の駆動に要求される電力）の低減に加え、油ポンプ８の吐出圧を異常検知圧力や異常停止圧力に追従させることで、給油量を最低限に抑制できる。給油量の低減により、給油対象が備える軸受、歯車等の要素による油の撹拌ロスを低減できるので、さらに省エネルギーに貢献できる。
（第７実施形態）
図１６に示すように、圧縮機本体４が油冷式スクリュー圧縮機であり、油ポンプ８は備えておらず、圧縮機本体４の吐出圧によって油分離回収器４２の油溜まり４２ａから圧縮機本体４に油を圧送する給油機器１についても、本発明を適用できる。
図１６に示すように、圧縮機本体４が油冷式スクリュー圧縮機であり、油ポンプ８は備えておらず、圧縮機本体４の吐出圧によって油分離回収器４２の油溜まり４２ａから圧縮機本体４に油を圧送する給油機器１についても、本発明を適用できる。
第１から第７実施形態では、スクリュー圧縮機である圧縮機本体４を給油対象として例示しているが、本発明の給油対象は、それに限定されず、給油異常に対するインターロック機能を備える他の産業機械であってもよい。
１ 給油機器
２ 圧縮機
３ パッケージ
４ 圧縮機本体（給油対象）
４ａ 吸込口
４ｂ 吐出口
５ 主モータ（第１モータ）
６ 流路系
７ 油タンク
８ 油ポンプ
９ 熱交換器
１０ ポンプモータ（第２モータ）
１１ 冷却塔
２１ 油圧センサ（給油圧力検出部）
２２ 油温センサ（給油温度検出部）
３１ 制御装置
３１ａ 記憶部
３２ 警報装置
４１ ギア対
４２ 油分離回収器
４２ａ 油溜まり
４３ 冷媒温度センサ
４４ 冷却ファン
４５ 冷却風温度センサ
５１ インバータ（第１インバータ）
５２ インバータ（第２インバータ）
５３ 戻り流路
５４ 電磁弁
２ 圧縮機
３ パッケージ
４ 圧縮機本体（給油対象）
４ａ 吸込口
４ｂ 吐出口
５ 主モータ（第１モータ）
６ 流路系
７ 油タンク
８ 油ポンプ
９ 熱交換器
１０ ポンプモータ（第２モータ）
１１ 冷却塔
２１ 油圧センサ（給油圧力検出部）
２２ 油温センサ（給油温度検出部）
３１ 制御装置
３１ａ 記憶部
３２ 警報装置
４１ ギア対
４２ 油分離回収器
４２ａ 油溜まり
４３ 冷媒温度センサ
４４ 冷却ファン
４５ 冷却風温度センサ
５１ インバータ（第１インバータ）
５２ インバータ（第２インバータ）
５３ 戻り流路
５４ 電磁弁
Claims (14)
- 給油対象に対して油を循環供給する流路系と、
前記流路系を介して前記給油対象に供給される油の圧力である給油圧力を検出する給油圧力検出部と、
前記流路系を介して前記給油対象に供給される油の温度である給油温度を検出する給油温度検出部と、
前記給油対象の異常停止を実行する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記給油温度に応じて異なる第１異常圧力設定値を記憶した記憶部を備え、前記第１異常圧力設定値は前記給油温度が高い程、低圧に設定されており、
前記制御部は、前記給油圧力検出部によって検出された前記給油圧力が、前記給油温度検出部によって検出された前記給油温度に対応する前記第１異常圧力設定値以下であると、前記給油対象の異常停止を実行する、給油機器。 - 異常警報を発報する警報部をさらに備え、
前記記憶部は、前記給油温度に応じて異なる第２異常圧力設定値をさらに記憶し、前記第２異常圧力設定値は前記給油温度が高い程、低圧に設定されており、かつ前記給油温度が同一の場合の前記第１異常圧力設定値より高圧に設定されており、
前記制御部は、前記給油圧力検出部によって検出された前記給油圧力が、前記給油温度検出部によって検出された前記給油温度に対応する前記第２異常圧力設定値以下であると、前記警報部に前記異常警報を発報させる、請求項１に記載の給油機器。 - 前記給油対象を駆動する第１モータを備え、
前記給油対象は、前記第１モータにより駆動される雌雄ロータを備えるスクリュー圧縮機である、請求項１に記載の給油機器。 - 前記給油対象を駆動する第１モータを備え、
前記給油対象は、前記第１モータにより駆動される雌雄ロータを備えるスクリュー圧縮機である、請求項２に記載の給油機器。 - 前記第１モータで駆動され、前記給油圧力を発生する油ポンプを備える、請求項３又は４に記載の給油機器。
- 前記第１モータを回転数制御するための第１インバータを備え、
前記記憶部は、前記第１モータの回転数と前記第１異常圧力設定値の関係を、前記給油温度に応じて規定された複数の関数として記憶し、前記複数の関数は、前記給油温度が高い程、同一の前記第１モータの前記回転数に対する前記第１異常圧力設定値が低くなるように設定されている、請求項３から５のいずれか１項に記載の給油機器。 - 前記給油圧力を発生する油ポンプと、
前記油ポンプを駆動する第２モータと、
前記第２モータを回転数制御する第２インバータと
を備え、
前記制御部は、前記給油圧力が、前記給油温度検出部によって検出された前記給油温度に対応する前記第２異常圧力設定値を上回るように、前記第２モータの回転数を制御する、請求項４に記載の給油機器。 - 前記流路系に設けられ、前記油ポンプから前記スクリュー圧縮機に供給される前記油の量である給油量を調整する弁を備える、請求項５又は７に記載の給油機器。
- 前記流路系に設けられ、前記油を冷媒との熱交換で降温させる熱交換器を備え、
前記給油温度検出部は、前記冷媒の温度である冷媒温度を検出する冷媒温度検出部を備え、
前記制御部は、前記冷媒温度検出部によって検出された前記冷媒温度に基づいて前記給油温度を推定する、請求項１から８のいずれか１項に記載の給油機器。 - 駆動される給油対象に対して油を循環供給する流路系と、
前記流路系を介して前記給油対象に供給される油の圧力である給油圧力を検出する給油圧力検出部と、
前記流路系を介して前記給油対象に供給される油の温度である給油温度を検出する給油温度検出部と、
制御部と
を備え、
前記制御部は、前記給油温度に応じて異なる第１異常圧力設定値を記憶した記憶部を備え、前記第１異常圧力設定値は前記給油温度が高い程、低圧に設定されており、
前記制御部は、前記給油圧力検出部によって検出された前記給油圧力が、前記給油温度検出部によって検出された前記給油温度に対応する前記第１異常圧力設定値以下であると、給油状態の異常とみなして信号を出力する、給油機器。 - 前記制御部は、さらに前記給油対象の異常停止を実行するものであり、
出力された前記信号が前記給油対象の駆動を停止させるための異常停止信号である、請求項１０に記載の給油機器。 - 給油機器から駆動される給油対象に供給される油の圧力である給油圧力を検出し、
前記給油対象に供給される油の温度である給油温度を検出し、
前記給油温度に応じて異なり、かつ前記給油温度が高い程低圧に設定されている異常圧力設定値を前記給油圧力が下回ると、給油状態の異常発生であると判断する、給油機器の異常検出方法。 - 前記給油状態の異常発生であると判断すると前記給油対象の駆動を停止する、請求項１２に記載の給油機器の異常検出方法。
- 前記給油状態の異常発生であると判断すると前記給油対象の異常警報を発報する、請求項１２又は１３に記載の給油機器の異常検出方法。
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