KR20240067968A - Fluid flow control for a compressor lubrication system - Google Patents

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KR20240067968A
KR20240067968A KR1020247014344A KR20247014344A KR20240067968A KR 20240067968 A KR20240067968 A KR 20240067968A KR 1020247014344 A KR1020247014344 A KR 1020247014344A KR 20247014344 A KR20247014344 A KR 20247014344A KR 20240067968 A KR20240067968 A KR 20240067968A
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폴 윌리엄 스넬
브라이슨 리 쉐퍼
매튜 리 헤이시
Original Assignee
존슨 컨트롤즈 타이코 아이피 홀딩스 엘엘피
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Abstract

압축기(32)용 유체 압력 제어 시스템(110)이 윤활제를 압축기(32)의 베어링(96)을 향해 지향시키도록 구성된 펌프(90), 압축기(32)의 샤프트(94)의 속력을 나타내는 피드백을 제공하도록 구성된 센서(112)를 포함하고, 샤프트(94)는 적어도 부분적으로 베어링(96)에 의해서 지지되도록 구성된다. 유체 압력 제어 시스템(110)은 또한, 프로세서(44)에 의해서 실행될 때 프로세서(44)가 센서(112)로부터 샤프트(94)의 속력을 나타내는 신호를 수신하고 이러한 신호를 바탕으로 펌프(90)의 작동을 조정하게 하도록 구성되는, 실행 가능 명령어를 갖는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다.A fluid pressure control system 110 for compressor 32 includes a pump 90 configured to direct lubricant toward bearings 96 of compressor 32 and feedback indicating the speed of shaft 94 of compressor 32. The shaft 94 is configured to be supported at least partially by a bearing 96. The fluid pressure control system 110 also may, when executed by the processor 44, cause the processor 44 to receive signals indicative of the speed of the shaft 94 from the sensor 112 and to operate the pump 90 based on these signals. A non-transitory computer-readable medium having executable instructions configured to control operation.

Description

압축기 윤활 시스템을 위한 유체 유동 제어{FLUID FLOW CONTROL FOR A COMPRESSOR LUBRICATION SYSTEM}Fluid flow control for compressor lubrication system {FLUID FLOW CONTROL FOR A COMPRESSOR LUBRICATION SYSTEM}

관련 출원에 대한 상호 참조Cross-reference to related applications

본원은, 2019년 4월 16일자로 출원되고 명칭이 "FLUID PRESSURE CONTROL FOR A COMPRESSOR"인 미국 가출원 제62/834,871호의 우선권 및 그 이익을 주장하며, 모든 목적을 위해 그 전체가 참조로서 본원에 포함된다.This application claims priority and the benefit of U.S. Provisional Application No. 62/834,871, filed April 16, 2019, entitled “FLUID PRESSURE CONTROL FOR A COMPRESSOR,” and incorporated herein by reference in its entirety for all purposes. do.

이 부분은, 이하에서 설명되는 본 개시 내용의 여러 양태와 관련될 수 있는 기술의 다양한 양태를 독자에게 소개하고자 하는 것이다. 이러한 논의는 본 개시 내용의 다양한 양태를 더 잘 이해할 수 있게 하는 배경 정보를 독자에게 제공하는 데 도움이 되는 것으로 여겨진다. 따라서, 이러한 서술이 이러한 관점에서 읽혀야 하며, 종래 기술을 인정하는 것이 아니라는 점을 이해하여야 한다.This section is intended to introduce the reader to various aspects of technology that may be related to the various aspects of the disclosure described below. This discussion is believed to be helpful in providing the reader with background information to better understand various aspects of the disclosure. Accordingly, this statement should be read in this light and with the understanding that it is not an admission of prior art.

가열, 환기, 공조, 및/또는 냉각(HVAC&R) 시스템은 다양한 환경에서 많은 목적을 위해서 사용된다. 예를 들어, HVAC&R 시스템은 환경을 컨디셔닝하도록 구성된 증기 압축 냉각 시스템(예를 들어, 응축기, 증발기, 압축기, 및/또는 팽창 장치를 갖는 냉매 회로)을 포함할 수 있다. 증기 압축 냉각 시스템은, 윤활 유체(예를 들어, 오일)를 압축기 내로 지향시켜 압축기의 여러 구성요소(예를 들어, 베어링)에 윤활을 제공하는 윤활 회로를 포함할 수 있다. 온도 및 압력과 같은 압축기 내의 조건은 압축기 작동 중에 변화될 수 있다. 유감스럽게도, 기존 HVAC&R 시스템은 윤활 유체를 일정한 압력으로 압축기에 공급할 수 있으며, 이는 압축기 내의 조건이 변화됨에 따라, 윤활 유체가 HVAC&R 시스템 내의 의도하지 않은 위치로 유동하게 할 수 있다.Heating, ventilation, air conditioning, and/or refrigeration (HVAC&R) systems are used for many purposes in a variety of environments. For example, an HVAC&R system may include a vapor compression refrigeration system (e.g., a refrigerant circuit with a condenser, evaporator, compressor, and/or expansion device) configured to condition the environment. A vapor compression refrigeration system may include a lubrication circuit that directs a lubricating fluid (e.g., oil) into the compressor to provide lubrication to various components (e.g., bearings) of the compressor. Conditions within the compressor, such as temperature and pressure, may change during compressor operation. Unfortunately, traditional HVAC&R systems may supply lubricating fluid to the compressor at a constant pressure, which can cause the lubricating fluid to flow to unintended locations within the HVAC&R system as conditions within the compressor change.

본 개시 내용의 실시형태에서, 압축기용 유체 압력 제어 시스템은 윤활제를 압축기의 베어링을 향해 지향시키도록 구성된 펌프, 압축기의 샤프트의 속력을 나타내는 피드백을 제공하도록 구성된 센서를 포함하고, 샤프트는 적어도 부분적으로 베어링에 의해서 지지되도록 구성된다. 유체 압력 제어 시스템은 또한, 프로세서에 의해서 실행될 때, 프로세서가 센서로부터 샤프트의 속력을 나타내는 신호를 수신하고 이러한 신호를 바탕으로 펌프의 작동을 조정하도록 구성되는, 실행 가능 명령어를 갖는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다.In an embodiment of the present disclosure, a fluid pressure control system for a compressor includes a pump configured to direct lubricant toward a bearing of the compressor, a sensor configured to provide feedback indicative of the speed of a shaft of the compressor, the shaft being at least partially It is configured to be supported by bearings. The fluid pressure control system may also include a non-transitory computer readout having executable instructions that, when executed by a processor, are configured to cause the processor to receive signals indicative of the speed of the shaft from the sensor and adjust the operation of the pump based on these signals. Includes possible media.

본 개시 내용의 실시형태에서, 압축기용 유체 압력 제어 시스템은 윤활제를 압축기의 베어링을 향해 지향시키도록 구성된 펌프, 베어링에서의 압축기 내의 온도를 나타내는 피드백을 제공하도록 구성된 센서, 및 프로세서에 의해서 실행될 때, 프로세서가 센서로부터 베어링에서의 압축기 내의 온도를 나타내는 신호를 수신하고 이러한 신호를 바탕으로 펌프의 속력을 조정하도록 구성되는, 실행 가능 명령어를 갖는 적어도 하나의 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다.In an embodiment of the present disclosure, a fluid pressure control system for a compressor, when executed by a pump configured to direct lubricant toward a bearing of the compressor, a sensor configured to provide feedback indicative of the temperature within the compressor at the bearing, and a processor, comprises: and at least one non-transitory computer-readable medium having executable instructions, wherein the processor is configured to receive a signal from a sensor indicative of a temperature within the compressor at the bearing and adjust the speed of the pump based on the signal.

본 개시 내용의 실시형태에서, 압축기용 유체 압력 제어 시스템은 윤활제를 압축기의 베어링을 향해 지향시키도록 구성된 펌프, 압축기의 샤프트의 속력을 나타내는 피드백을 제공하도록 구성된 제1 센서, 및 베어링에서의 압축기 내의 온도를 나타내는 피드백을 제공하도록 구성된 제2 센서를 포함한다. 샤프트는 적어도 부분적으로 베어링에 의해서 지지되도록 구성된다. 유체 압력 제어 시스템은 또한, 프로세서에 의해서 실행될 때 프로세서가 제1 센서로부터 샤프트의 속력을 나타내는 제1 신호를 수신하고, 제2 센서로부터 베어링에서의 압축기 내의 온도를 나타내는 제2 신호를 수신하며, 제1 신호, 제2 신호, 또는 그 둘 모두를 바탕으로 펌프의 속력을 조정하도록 구성되는, 실행 가능 명령어를 갖는 적어도 하나의 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다.In an embodiment of the present disclosure, a fluid pressure control system for a compressor includes a pump configured to direct lubricant toward a bearing of the compressor, a first sensor configured to provide feedback indicative of the speed of the shaft of the compressor, and a first sensor configured to provide feedback indicative of the speed of the shaft of the compressor, and within the compressor at the bearing. and a second sensor configured to provide feedback indicative of temperature. The shaft is configured to be supported at least partially by bearings. The fluid pressure control system may also be configured to, when executed by a processor, cause the processor to receive a first signal from a first sensor indicative of the speed of the shaft, a second signal indicative of a temperature within the compressor at the bearings from a second sensor, and At least one non-transitory computer-readable medium having executable instructions configured to adjust the speed of the pump based on the first signal, the second signal, or both.

도 1은 본 개시 내용의 양태에 따른, 상업적 환경에서의 가열, 환기, 공조 및/또는 냉각(HVAC&R) 시스템의 실시형태를 이용할 수 있는 건물의 사시도이다.
도 2는 본 개시 내용의 양태에 따른, HVAC&R 시스템의 실시형태의 사시도이다.
도 3은 본 개시 내용의 양태에 따른, 증기 압축 시스템의 실시형태의 개략도이다.
도 4는 본 개시 내용의 양태에 따른, 증기 압축 시스템의 다른 실시형태의 개략도이다.
도 5는 본 개시 내용의 양태에 따른, 섬프(sump)를 갖는 증기 압축 시스템의 실시형태의 개략도이다.
도 6은 본 개시 내용의 양태에 따른, 유체 압력 제어 시스템을 갖는 증기 압축 시스템의 실시형태의 개략도이다.
도 7은 본 개시 내용의 양태에 따른, 증기 압축 시스템의 유체 압력 제어 시스템을 작동시키기 위한 프로세스의 실시형태를 도시하는 흐름도이다.
도 8은 본 개시 내용의 양태에 따른, 증기 압축 시스템의 유체 압력 제어 시스템을 작동시키기 위한 프로세스의 실시형태를 도시하는 흐름도이다.
도 9는 본 개시 내용의 양태에 따른, 증기 압축 시스템의 유체 압력 제어 시스템을 작동시키기 위한 프로세스의 실시형태를 도시하는 흐름도이다.
1 is a perspective view of a building that may utilize an embodiment of a heating, ventilation, air conditioning and/or refrigeration (HVAC&R) system in a commercial environment, in accordance with aspects of the present disclosure.
2 is a perspective view of an embodiment of an HVAC&R system, in accordance with aspects of the present disclosure.
3 is a schematic diagram of an embodiment of a vapor compression system, in accordance with aspects of the present disclosure.
4 is a schematic diagram of another embodiment of a vapor compression system, according to aspects of the present disclosure.
5 is a schematic diagram of an embodiment of a vapor compression system with a sump, in accordance with aspects of the present disclosure.
6 is a schematic diagram of an embodiment of a vapor compression system with a fluid pressure control system, according to aspects of the present disclosure.
FIG. 7 is a flow diagram illustrating an embodiment of a process for operating a fluid pressure control system of a vapor compression system, in accordance with aspects of the present disclosure.
8 is a flow diagram illustrating an embodiment of a process for operating a fluid pressure control system of a vapor compression system, in accordance with aspects of the present disclosure.
9 is a flow diagram illustrating an embodiment of a process for operating a fluid pressure control system of a vapor compression system, in accordance with aspects of the present disclosure.

본 개시 내용의 하나 이상의 구체적인 실시형태가 이하에서 설명될 것이다. 설명된 이들 실시형태는 본원에 개시된 기술의 예시일 뿐이다. 또한, 이들 실시형태에 관한 간결한 설명을 제공하기 위한 노력으로, 실제 구현예의 모든 특징부들이 명세서에서 설명되지 않을 수 있다. 임의의 공학 기술 또는 설계 계획에서와 같이, 임의의 그러한 실제 구현예의 개발에서, 구현예마다 다를 수 있는 시스템 관련 및 비지니스 관련 제약들의 준수와 같은 개발자의 특정 목적들을 달성하도록 구현예에 특정된 많은 결정이 이루어질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 또한, 그러한 개발 노력은 복잡하고 시간 소모적일 수 있지만, 그럼에도 불구하고, 본 개시 내용의 이점을 얻는 당업자에게는 일상적인 설계, 제작, 및 제조 작업일 것임을 이해해야 한다.One or more specific embodiments of the present disclosure will be described below. These embodiments described are merely examples of the technology disclosed herein. Additionally, in an effort to provide a concise description of these embodiments, all features of an actual implementation may not be described in the specification. As in any engineering or design scheme, in the development of any such practical implementation, many decisions are specific to the implementation to achieve the developer's particular objectives, such as compliance with system-related and business-related constraints that may vary from implementation to implementation. It must be understood that this can be achieved. Additionally, it should be understood that such a development effort may be complex and time consuming, but will nonetheless be a routine design, fabrication, and manufacturing task for those skilled in the art who would benefit from the present disclosure.

전술한 바와 같이, 증기 압축 시스템은 일반적으로 냉각 회로를 통해서 유동하는 냉매를 포함한다. 냉매는, 증기 압축 시스템이 구조물의 내측부 공간을 컨디셔닝하게 하도록 상변화를 겪는 동안, 냉각 회로를 따라서 배치된 다수의 도관 및 구성요소를 통해서 유동한다. 증기 압축 시스템은 일반적으로, 작동 중에 냉각 회로의 압축기를 윤활시키기 위해서 냉각 회로의 특정 구성요소(예를 들어, 압축기, 섬프, 및 냉각기)를 통해서 유동하는 유체(예를 들어, 오일과 같은 냉매)를 갖는 윤활 회로를 포함한다. 압축기는, 압축기 내에서 냉매를 압축하도록 구성된 회전자에 커플링된 샤프트를 포함한다. 샤프트는 적어도 하나의 베어링에 의해서 지지되고, 윤활 회로의 유체는, 일반적으로 샤프트와 베어링 사이에서 유동함에 따라 샤프트가 회전될 때 이를 윤활하도록 구성된다.As previously mentioned, vapor compression systems typically include refrigerant flowing through a cooling circuit. The refrigerant flows through a number of conduits and components arranged along the cooling circuit while undergoing a phase change that allows the vapor compression system to condition the interior space of the structure. Vapor compression systems typically involve flowing a fluid (e.g., a refrigerant, such as oil) through certain components of the refrigeration circuit (e.g., compressor, sump, and cooler) to lubricate the compressor of the refrigeration circuit during operation. It includes a lubrication circuit having a. The compressor includes a shaft coupled to a rotor configured to compress refrigerant within the compressor. The shaft is supported by at least one bearing, and the fluid in the lubrication circuit is generally configured to lubricate the shaft as it rotates as it flows between the shaft and the bearing.

윤활 회로의 펌프는 유체를 섬프로부터 압축기로 윤활 회로를 따라서 펌핑한다. 구체적으로, 유체는 섬프로부터 베어링으로 및 압축기의 샤프트로 유동한다. 펌프는 유체를 일정 유량 및/또는 일정 압력으로 윤활 회로를 따라서 (예를 들어, 베어링까지) 펌핑할 수 있다. 압축기의 작동 중에, 특정 인자, 예를 들어 일반적으로 압축기의 작동 모드 및/또는 증기 압축 시스템의 작동 조건(예를 들어, 냉매 회로를 통해서 유동하는 냉매의 온도 및/또는 압력, 운영자 입력, 또는 이들의 조합)으로 인해서, 샤프트 속력이 달라질 수 있다. 부가적 또는 대안적으로, 압축기 내의 그리고 베어링에서의 윤활 유체의 온도는 일반적으로 압축기의 작동 모드 및/또는 증기 압축 시스템의 작동 매개변수(예를 들어, 냉매 회로를 통해서 유동하는 냉매의 온도 및/또는 압력, 샤프트와 압축기의 다른 구성요소(예를 들어, 회전자) 사이의 마찰, 또는 이들의 조합)로 인해서 달라질 수 있다.The pump in the lubrication circuit pumps fluid along the lubrication circuit from the sump to the compressor. Specifically, fluid flows from the sump to the bearings and to the shaft of the compressor. The pump may pump fluid along a lubrication circuit (eg, to a bearing) at a constant flow rate and/or pressure. During operation of the compressor, certain factors may be involved, such as the operating mode of the compressor in general and/or the operating conditions of the vapor compression system (e.g., the temperature and/or pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit, operator input, or Due to the combination of ), the shaft speed may vary. Additionally or alternatively, the temperature of the lubricating fluid in the compressor and in the bearings is generally determined by the operating mode of the compressor and/or the operating parameters of the vapor compression system (e.g., the temperature of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit and/or or pressure, friction between the shaft and other components of the compressor (e.g., rotor), or combinations thereof).

압축기는, 압축기의 구성요소(예를 들어, 베어링 및/또는 샤프트)를 통해서 유동하고 윤활하는 유체를 밀봉하도록 구성된 밀봉부(예를 들어, 밀폐형 밀봉부 및/또는 미로형 밀봉부)를 포함한다. 그러나, 샤프트 속력 및/또는 베어링에서의 온도가 변화되기 때문에, 일정 유량 및/또는 일정 압력으로 유동하는 유체는 압축기의 밀봉부에서 누출될 수 있다. 예를 들어, 샤프트 속력 및/또는 온도가 비교적 낮은 경우에, 일정한 유량으로 베어링 및/또는 샤프트를 따라서 유동하는 유체로 인해서, 압축기 내에서 유체의 압력이 증가될 수 있고, 이는 밀봉부에서의 유체의 누출을 유발할 수 있다. 샤프트 속력 및/또는 온도가 비교적 높은 경우에, 유체는 베어링 및/또는 샤프트를 적절하게 윤활하기 위한 충분한 속도(rate)로 유동하지 못할 수 있다(예를 들어, 유체의 일정 유량이 너무 작아서 베어링 및/또는 샤프트를 적절히 윤활하지 못할 수 있다). 베어링 및/또는 샤프트의 부적절한 윤활은, 마찰 증가로 인해서, 베어링, 샤프트, 및/또는 압축기의 과열을 유발할 수 있다. 따라서, 가변적인 샤프트 속력 및/또는 압축기 내의 유체의 가변적인 온도와 함께, 윤활 회로를 따른 유체의 일정한 유량은 압축기 및 증기 압축 시스템의 효율을 감소시킬 수 있다.The compressor includes seals (e.g., hermetic seals and/or labyrinth seals) configured to seal fluid that flows through and lubricates components of the compressor (e.g., bearings and/or shafts). . However, as the shaft speed and/or temperature at the bearing changes, fluid flowing at a constant flow rate and/or pressure may leak from the seal of the compressor. For example, when shaft speeds and/or temperatures are relatively low, the pressure of the fluid within the compressor may increase due to fluid flowing along the bearings and/or shaft at a constant flow rate, which may result in increased fluid pressure in the seal. may cause leakage. When shaft speeds and/or temperatures are relatively high, fluid may not flow at a sufficient rate to properly lubricate the bearings and/or shaft (e.g., the constant flow rate of fluid may be too small to properly lubricate the bearings and/or shafts). /or may not be able to properly lubricate the shaft). Improper lubrication of the bearings and/or shafts may cause overheating of the bearings, shafts, and/or compressors due to increased friction. Accordingly, a constant flow rate of fluid along the lubrication circuit, along with variable shaft speed and/or variable temperature of the fluid within the compressor, can reduce the efficiency of the compressor and vapor compression system.

본 개시 내용의 증기 압축 시스템의 실시형태에서 냉매로 사용될 수 있는 유체의 일부 예는 하이드로플루오로카본(HFC) 기반 냉매, 예를 들어 R-410A, R-407, R-134a, 하이드로플루오로올레핀(HFO) 기반 냉매, 예를 들어 R-1233 또는 R-1234, "천연" 냉매, 예를 들어 암모니아(NH3), R-717, 이산화탄소(CO2), R-744 또는 탄화수소 기반 냉매, 수증기, 또는 임의의 다른 적절한 냉매이다. 일부 실시형태에서, 증기 압축 시스템은, R-134a와 같은, 중압 냉매에 대비하여, 1 대기압에서 약 섭씨 19도(화씨 66도)의 정상 비등점을 갖는 냉매(저압 냉매라고도 지칭됨)를 효율적으로 활용하도록 구성될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, "정상 비등점"은 1 대기압에서 측정된 비등점 온도를 지칭할 수 있다. 본 개시 내용의 증기 압축 시스템의 실시형태에서 윤활제로서 이용될 수 있는 일부 유체의 예는 합성 오일, 미네랄 오일, 또는 임의의 다른 적합한 윤활제이다.Some examples of fluids that can be used as refrigerants in embodiments of the vapor compression system of the present disclosure include hydrofluorocarbon (HFC) based refrigerants, such as R-410A, R-407, R-134a, hydrofluoroolefins, (HFO) based refrigerants, such as R-1233 or R-1234, “natural” refrigerants, such as ammonia (NH 3 ), R-717, carbon dioxide (CO 2 ), R-744 or hydrocarbon based refrigerants, water vapor. , or any other suitable refrigerant. In some embodiments, the vapor compression system efficiently compresses a refrigerant with a normal boiling point of about 19 degrees Celsius (66 degrees Fahrenheit) at 1 atmosphere (also referred to as a low pressure refrigerant), as compared to a medium pressure refrigerant, such as R-134a. It can be configured to be utilized. As used herein, “normal boiling point” may refer to the boiling point temperature measured at 1 atmosphere. Examples of some fluids that can be used as lubricants in embodiments of vapor compression systems of the present disclosure are synthetic oil, mineral oil, or any other suitable lubricant.

본 개시 내용은 증기 압축 시스템의 압축기용 유체 압력 제어 시스템에 관한 것이다. 유체 압력 제어 시스템의 특정 실시형태는, 압축기의 샤프트 속력 및/또는 베어링에서의 압축기 내의 온도를 검출하는 센서를 포함한다. 예를 들어, 제1 센서가 샤프트에 배치되어 샤프트 속력을 나타내는 피드백을 제공할 수 있고/있거나 제2 센서가 베어링에 배치되어 베어링에서의 압축기 내의 온도를 나타내는 피드백을 제공할 수 있다. 특정 실시형태에서, 부가적인 센서가 압축기의 공급 도관 및/또는 압축기의 드레인 도관(drain conduit)에 배치되어, 유체 공급 온도 및 유체 드레인 온도를 각각 나타내는 피드백을 제공할 수 있다. 유체 공급 온도 및/또는 유체 드레인 온도를 바탕으로, 유체 압력 제어 시스템의 제어기는 베어링에서의 압축기 내의 온도를 결정할 수 있다.This disclosure relates to a fluid pressure control system for a compressor in a vapor compression system. Certain embodiments of the fluid pressure control system include sensors that detect the temperature within the compressor at the shaft speed and/or bearings of the compressor. For example, a first sensor may be disposed on a shaft to provide feedback indicative of shaft speed and/or a second sensor may be disposed in a bearing to provide feedback indicative of the temperature within the compressor at the bearing. In certain embodiments, additional sensors may be disposed in the compressor's supply conduit and/or the compressor's drain conduit to provide feedback indicative of fluid supply temperature and fluid drain temperature, respectively. Based on the fluid supply temperature and/or fluid drain temperature, the controller of the fluid pressure control system can determine the temperature within the compressor at the bearings.

샤프트 속력 및/또는 베어링에서의 압축기 내의 온도를 바탕으로, 유체 압력 제어 시스템의 제어기는 펌프로부터 베어링으로의 유체의 유량을 조정할 수 있다(예를 들어, 윤활 회로 내의 유체의 압력을 조정할 수 있다). 제어기는 샤프트 속력 및/또는 온도를 바탕으로 목표 유량을 결정할 수 있고, 유체의 유량이 목표 유량에 도달하도록 펌프의 속력을 조정할 수 있다. 목표 유량은 샤프트 속력 및/또는 베어링에서의 압축기 내의 온도의 함수(예를 들어, 선형 함수, 비-선형 함수, 비례 함수, 지수 함수, 또는 이들의 조합)일 수 있다. 샤프트 속력 및/또는 온도가 전반적으로 감소될 때, 제어기는 펌프의 속력을 조정하여 유체의 유량을 전반적으로 더 낮은 목표 유량으로 감소시킬 수 있다. 샤프트 속력 및/또는 온도가 전반적으로 증가될 때, 제어기는 펌프의 속력을 조정하여 유체의 유량을 전반적으로 더 높은 목표 유량으로 증가시킬 수 있다. 제어기가 유체의 유량을 조정함에 따라, 압축기 및 증기 압축 시스템의 작동 및/또는 효율이 전반적으로 개선될 수 있다. 예를 들어, 유체의 유량에 대한 조정은 압축기의 밀봉부에서의 유체의 누출을 적어도 부분적으로 차단 또는 감소시킬 수 있고/있거나 유체, 샤프트, 및/또는 베어링 사이의 마찰을 줄일 수 있다.Based on the shaft speed and/or the temperature within the compressor at the bearing, the controller of the fluid pressure control system may adjust the flow rate of fluid from the pump to the bearing (e.g., may adjust the pressure of the fluid in the lubrication circuit). . The controller may determine the target flow rate based on shaft speed and/or temperature and may adjust the speed of the pump so that the flow rate of fluid reaches the target flow rate. The target flow rate may be a function of shaft speed and/or temperature within the compressor at the bearings (e.g., a linear function, a non-linear function, a proportional function, an exponential function, or a combination thereof). When the shaft speed and/or temperature is reduced overall, the controller may adjust the speed of the pump to reduce the flow rate of fluid to an overall lower target flow rate. When the shaft speed and/or temperature increases overall, the controller may adjust the speed of the pump to increase the flow rate of fluid to an overall higher target flow rate. As the controller adjusts the flow rate of the fluid, the overall operation and/or efficiency of the compressor and vapor compression system may be improved. For example, adjustments to the flow rate of the fluid can at least partially block or reduce leakage of fluid from seals of the compressor and/or reduce friction between the fluid, shaft, and/or bearings.

본 개시 내용의 제어 기술은 다양한 시스템에서 이용될 수 있다. 그러나, 용이한 설명을 위해서, 본 개시 내용의 제어 기술을 포함할 수 있는 시스템의 예를 도 1 내지 도 4에 도시하고, 이에 대해서는 이하에서 설명한다.The control techniques of this disclosure can be used in a variety of systems. However, for ease of explanation, examples of systems that may include the control techniques of the present disclosure are shown in Figures 1-4 and are described below.

이제 도 1을 참조하면, 도 1은 전형적인 상업적 환경을 위한 건물(12) 내의 가열, 환기, 및 공조(HVAC) 시스템을 위한 환경의 실시형태의 사시도이다. HVAC 시스템(10)은, 건물(12)의 냉각을 위해서 사용될 수 있는 냉각된 액체(chilled liquid)를 공급하는 증기 압축 시스템(14)을 포함할 수 있다. HVAC 시스템(10)은 또한 건물(12)을 가열하기 위해서 온난 액체(warm liquid)를 공급하기 위한 보일러(16), 및 공기를 건물(12)을 통해서 순환시키는 공기 분배 시스템을 포함할 수 있다. 공기 분배 시스템은 또한 공기 복귀 도관(18), 공기 공급 도관(20), 및/또는 공기 핸들러(22)를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 공기 핸들러(22)는, 도관(24)에 의해서 보일러(16) 및 증기 압축 시스템(14)에 연결되는 열 교환기를 포함할 수 있다. 공기 핸들러(22) 내의 열 교환기는, HVAC 시스템(10)의 작동 모드에 따라서, 가열된 액체를 보일러(16)로부터 또는 냉각된 액체를 증기 압축 시스템(14)으로부터 수용할 수 있다. HVAC 시스템(10)은 건물(12)의 각각의 층 상의 별도의 공기 핸들러와 함께 도시되어 있지만, 다른 실시형태에서, HVAC 시스템(10)은, 층들 사이에서 공유될 수 있는 공기 핸들러(22) 및/또는 다른 구성요소를 포함할 수 있다.Referring now to Figure 1, Figure 1 is a perspective view of an embodiment of an environment for a heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) system within a building 12 for a typical commercial environment. The HVAC system 10 may include a vapor compression system 14 that supplies chilled liquid that can be used for cooling the building 12. HVAC system 10 may also include a boiler 16 to supply warm liquid to heat building 12, and an air distribution system to circulate air through building 12. The air distribution system may also include an air return conduit 18, an air supply conduit 20, and/or an air handler 22. In some embodiments, air handler 22 may include a heat exchanger connected to boiler 16 and vapor compression system 14 by conduit 24. The heat exchanger within air handler 22 may receive heated liquid from boiler 16 or cooled liquid from vapor compression system 14, depending on the mode of operation of HVAC system 10. The HVAC system 10 is shown with a separate air handler on each floor of the building 12, but in other embodiments, the HVAC system 10 includes an air handler 22 and an air handler 22 that may be shared between floors. /or may include other components.

도 2 및 도 3은, HVAC 시스템(10) 내에서 이용될 수 있는 증기 압축 시스템(14)의 실시형태를 도시한다. 증기 압축 시스템(14)은 압축기(32)로 시작되는 회로를 통해서 냉매를 순환시킬 수 있다. 회로는 또한 응축기(34), 팽창 밸브(들) 또는 장치(들)(36), 및 액체 냉각기 또는 증발기(38)를 포함할 수 있다. 증기 압축 시스템(14)은, 아날로그/디지털(A/D) 변환기(42), 마이크로프로세서(44), 비-휘발성 메모리(46), 및/또는 인터페이스 보드(48)를 가지는, 제어 패널(40)(예를 들어, 제어기)을 더 포함할 수 있다.2 and 3 show an embodiment of a vapor compression system 14 that may be used within HVAC system 10. Vapor compression system 14 may circulate refrigerant through a circuit beginning with compressor 32. The circuit may also include a condenser 34, expansion valve(s) or device(s) 36, and a liquid cooler or evaporator 38. The vapor compression system 14 includes a control panel 40 having an analog/digital (A/D) converter 42, a microprocessor 44, a non-volatile memory 46, and/or an interface board 48. ) (eg, a controller) may be further included.

일부 실시형태에서, 증기 압축 시스템(14)은 가변 속력 구동부(VSD)(52), 모터(50), 압축기(32), 응축기(34), 팽창 밸브 또는 장치(36), 및/또는 증발기(38) 중 하나 이상을 이용할 수 있다. 모터(50)는 압축기(32)를 구동할 수 있고, 가변 속력 구동부(VSD)(52)에 의해서 전력을 공급받을 수 있다. VSD(52)는 특정의 고정 라인 전압 및 고정 라인 주파수를 갖는 교류(AC) 전력을 AC 전원으로부터 수용하고, 가변 전압 및 주파수를 갖는 전력을 모터(50)에 제공한다. 다른 실시형태에서, 모터(50)는 AC 또는 직류(DC) 전원으로부터 직접적으로 전력을 공급받을 수 있다. 모터(50)는, VSD에 의해서 또는 직접적으로 AC 또는 DC 전원으로부터 전력을 공급받을 수 있는 임의의 유형의 전기 모터, 예를 들어 스위치드 릴럭턴스 모터, 유도 모터, 전자 정류형 영구 자석 모터, 또는 다른 적합한 모터를 포함할 수 있다.In some embodiments, vapor compression system 14 includes a variable speed drive (VSD) 52, motor 50, compressor 32, condenser 34, expansion valve or device 36, and/or evaporator ( 38), one or more of these can be used. The motor 50 may drive the compressor 32 and may be supplied with power by a variable speed drive (VSD) 52. VSD 52 accepts alternating current (AC) power from an AC power source with a specific fixed line voltage and fixed line frequency, and provides power with a variable voltage and frequency to motor 50. In other embodiments, motor 50 may be powered directly from an AC or direct current (DC) power source. Motor 50 can be any type of electric motor that can be powered by a VSD or directly from an AC or DC power source, such as a switched reluctance motor, induction motor, electronically commutated permanent magnet motor, or other May include a suitable motor.

압축기(32)는 냉매 증기를 압축하고 증기를 방출 통로를 통해서 응축기(34)에 전달한다. 일부 실시형태에서, 압축기(32)는 원심 압축기일 수 있다. 압축기(32)는, 압축기의 구성요소를 윤활하는 유체(예를 들어, 윤활 오일)를 포함한다. 압축기(32)에 의해서 응축기(34)로 전달되는 냉매 증기는 열을 응축기(34) 내의 냉각 유체(예를 들어, 물 또는 공기)에 전달할 수 있다. 냉매 증기는, 냉각 유체와의 열 전달의 결과로서 응축기(34) 내에서 냉매 액체로 응축될 수 있다. 응축기(34)로부터의 냉매 액체는 팽창 장치(36)를 통해서 증발기(38)로 유동할 수 있다. 도 3의 예시된 실시형태에서, 응축기(34)는 물 냉각되고, 냉각 유체를 응축기에 공급하는 냉각 타워(56)에 연결된 관 번들(54)을 포함한다.Compressor 32 compresses the refrigerant vapor and delivers the vapor to the condenser 34 through a discharge passage. In some embodiments, compressor 32 may be a centrifugal compressor. Compressor 32 includes a fluid (eg, lubricating oil) that lubricates the components of the compressor. Refrigerant vapor delivered by compressor 32 to condenser 34 may transfer heat to a cooling fluid (e.g., water or air) within condenser 34. Refrigerant vapor may condense into refrigerant liquid within condenser 34 as a result of heat transfer with the cooling fluid. Refrigerant liquid from condenser 34 may flow through expansion device 36 to evaporator 38. In the illustrated embodiment of FIG. 3 , the condenser 34 is water cooled and includes a tube bundle 54 connected to a cooling tower 56 that supplies cooling fluid to the condenser.

증발기(38)에 전달된 냉매 액체는, 응축기(34)에서 사용되는 것과 동일한 냉각 유체일 수 있거나 그렇지 않을 수 있는, 다른 냉각 유체로부터 열을 흡수할 수 있다. 증발기(38) 내의 냉매 액체는 냉매 액체로부터 냉매 증기로의 상 변화를 겪을 수 있다. 도 3의 예시된 실시형태에 도시된 바와 같이, 증발기(38)는, 냉각 부하(62)에 연결된 공급 라인(60S) 및 복귀 라인(60R)을 가지는 관 번들(58)을 포함할 수 있다. 증발기(38)의 냉각 유체(예를 들어, 물, 에틸렌 글리콜, 염화칼슘 염수, 염화나트륨 염수, 또는 임의의 다른 적합한 유체)가 복귀 라인(60R)을 통해서 증발기(38)에 진입하고 공급 라인(60S)을 통해서 증발기(38)를 빠져 나간다. 증발기(38)는 냉매와의 열 전달을 통해서 관 번들(58) 내의 냉각 유체의 온도를 낮출 수 있다. 증발기(38) 내의 관 번들(58)은 복수의 관 및/또는 복수의 관 번들을 포함할 수 있다. 어떠한 경우에도, 냉매 증기는 흡입 라인에 의해서 증발기(38)를 빠져 나가고 압축기(32)로 복귀되어 사이클을 완료한다.The refrigerant liquid delivered to the evaporator 38 may absorb heat from another cooling fluid, which may or may not be the same cooling fluid used in the condenser 34. The refrigerant liquid within evaporator 38 may undergo a phase change from refrigerant liquid to refrigerant vapor. As shown in the illustrated embodiment of FIG. 3 , evaporator 38 may include a tube bundle 58 having a supply line 60S and a return line 60R connected to a cooling load 62 . Cooling fluid (e.g., water, ethylene glycol, calcium chloride brine, sodium chloride brine, or any other suitable fluid) of evaporator 38 enters evaporator 38 through return line 60R and supply line 60S. It exits the evaporator (38) through . The evaporator 38 can lower the temperature of the cooling fluid in the tube bundle 58 through heat transfer with the refrigerant. Tube bundle 58 within evaporator 38 may include multiple tubes and/or multiple tube bundles. In either case, the refrigerant vapor exits the evaporator 38 by the suction line and returns to the compressor 32 to complete the cycle.

도 4는 응축기(34)와 팽창 장치(36) 사이에 포함된 중간 회로(64)를 갖는 증기 압축 시스템(14)의 개략도이다. 중간 회로(64)는, 응축기(34)에 직접적으로 유체적으로 연결된 유입구 라인(68)을 가질 수 있다. 다른 실시형태에서, 유입구 라인(68)은 응축기(34)에 간접적으로 유체적으로 커플링될 수 있다. 도 4의 예시된 실시형태에 도시된 바와 같이, 유입구 라인(68)은 중간 용기(70)의 상류에 배치된 제1 팽창 장치(66)를 포함한다. 일부 실시형태에서, 중간 용기(70)는 플래시 탱크(flash tank)(예를 들어, 플래시 인터쿨러)일 수 있다. 다른 실시형태에서, 중간 용기(70)는 열 교환기 또는 "표면 이코너마이저(surface economizer)"로 구성될 수 있다. 도 4의 예시된 실시형태에서, 중간 용기(70)는 플래시 탱크로서 이용되고, 제1 팽창 장치(66)는 응축기(34)로부터 수용된 냉매 액체의 압력을 낮추도록(예를 들어, 팽창시키도록) 구성된다. 팽창 프로세스 중에, 액체의 일부가 증발될 수 있고, 그에 따라 중간 용기(70)를 이용하여, 제1 팽창 장치(66)로부터 수용된 액체로부터 증기를 분리할 수 있다. 또한, 중간 용기(70)는 냉매 액체의 추가적인 팽창을 제공할 수 있는데, 이는, 중간 용기(70)에 진입할 때 (예를 들어, 중간 용기(70)에 진입할 때 발생되는 부피의 급격한 증가로 인해서) 냉매 액체에서 압력 강하가 발생되기 때문이다. 중간 용기(70) 내의 증기는, 압축기(32)의 흡입 라인(74)을 통해서 압축기(32)에 의해서 인출될 수 있다. 다른 실시형태에서, 중간 용기 내의 증기가 압축기(32)의 (예를 들어, 흡입 스테이지가 아닌) 중간 스테이지로 인출될 수 있다. 중간 용기(70) 내에서 수집되는 액체는, 팽창 장치(66) 및/또는 중간 용기(70) 내의 팽창으로 인해서, 응축기(34)를 빠져 나가는 냉매 액체보다, 작은 엔탈피를 가질 수 있다. 이어서, 중간 용기(70)로부터의 액체는 라인(72) 내에서 제2 팽창 장치(36)를 통해서 증발기(38)까지 유동할 수 있다.4 is a schematic diagram of a vapor compression system 14 with an intermediate circuit 64 included between the condenser 34 and expansion device 36. The intermediate circuit 64 may have an inlet line 68 directly fluidly connected to the condenser 34. In other embodiments, inlet line 68 may be indirectly fluidically coupled to condenser 34. As shown in the illustrated embodiment of FIG. 4 , inlet line 68 includes a first expansion device 66 disposed upstream of intermediate vessel 70 . In some embodiments, intermediate vessel 70 may be a flash tank (eg, flash intercooler). In other embodiments, intermediate vessel 70 may be configured as a heat exchanger or “surface economizer.” In the illustrated embodiment of FIG. 4 , the intermediate vessel 70 is used as a flash tank and the first expansion device 66 is configured to lower the pressure (e.g., expand) the refrigerant liquid received from the condenser 34. ) is composed. During the expansion process, some of the liquid may evaporate, thus allowing the intermediate vessel 70 to be used to separate the vapor from the liquid received from the first expansion device 66 . Additionally, the intermediate vessel 70 may provide for additional expansion of the refrigerant liquid upon entering the intermediate vessel 70 (e.g., a rapid increase in volume that occurs upon entering the intermediate vessel 70). This is because a pressure drop occurs in the refrigerant liquid. The vapor within the intermediate vessel 70 may be withdrawn by the compressor 32 through the suction line 74 of the compressor 32. In other embodiments, the vapor within the intermediate vessel may be drawn to an intermediate stage (e.g., other than the suction stage) of compressor 32. The liquid collecting within intermediate vessel 70 may have a lower enthalpy than the refrigerant liquid exiting condenser 34 due to expansion within expansion device 66 and/or intermediate vessel 70. Liquid from intermediate vessel 70 may then flow in line 72 through second expansion device 36 to evaporator 38.

도 5는 증기 압축 시스템(14)에 포함될 수 있는 윤활 회로(80)의 실시형태를 도시하는 개략도이다. 전술한 바와 같이, 증기 압축 시스템(14)은, 압축기(32)의 구성요소(예를 들어, 베어링 및/또는 샤프트)를 윤활하기 위해서 압축기(32)를 통해서 순환되는 유체(예를 들어, 오일과 같은 윤활제)를 이용할 수 있다. 더 구체적으로, 윤활 회로(80)는 증기 압축 시스템(14)을 따라 여러 위치로, 예를 들어 압축기(32)로 유체를 순환시켜 여러 구성요소의 윤활을 위해서 유체를 제공하도록 구성된다. 윤활 회로(80)는 유체를 수집 및/또는 저장하기 위해서 압축기(32)에 유체적으로 커플링된 섬프(82)를 포함한다. 압축기(32)의 구성요소의 윤활 후에, 유체는 압축기 드레인 도관(84)을 통해서 섬프(82)를 향해 유동하고 섬프(82) 내에 축적될 수 있다. 도시된 바와 같이, 윤활 회로(80)는, 냉매와 혼합되고 응축기(34) 및 증발기(38) 내에서 각각 수집되는 유체를 섬프(82)로 방출하도록 구성된, 응축기 드레인 도관(86) 및 증발기 드레인 도관(88)을 포함한다. 예를 들어, 응축기 드레인 도관(86) 및/또는 증발기 드레인 도관(88)은 유체(예를 들어, 오일 또는 오일 및 냉매 혼합물)를 고압 가스로서 섬프(82)로 지향시키도록 구성될 수 있다. 특정 실시형태에서, 응축기 드레인 도관(86)을 따라서 및/또는 증발기 드레인 도관(88)을 따라서 유동하는 유체는, 섬프(82)에 진입하기 전에, 이덕터(eductor)(89)를 통해서 유동할 수 있다. 이덕터(89)는 응축기(34) 및 증발기(38)를 빠져 나가는 유체를, 섬프(82)에 진입하기 전에, 혼합할 수 있고/있거나 응축기(34) 및 증발기(38)를 빠져 나가는 유체를 섬프(82)를 향해 유도할 수 있다.5 is a schematic diagram illustrating an embodiment of a lubrication circuit 80 that may be included in vapor compression system 14. As described above, vapor compression system 14 is comprised of a fluid (e.g., oil) circulated through compressor 32 to lubricate components (e.g., bearings and/or shafts) of compressor 32. (same lubricant) can be used. More specifically, the lubrication circuit 80 is configured to provide fluid for lubrication of various components by circulating fluid to various locations along the vapor compression system 14, such as to the compressor 32. Lubrication circuit 80 includes a sump 82 fluidically coupled to compressor 32 for collecting and/or storing fluid. After lubricating the components of compressor 32, fluid may flow through compressor drain conduit 84 toward sump 82 and accumulate within sump 82. As shown, lubrication circuit 80 includes a condenser drain conduit 86 and an evaporator drain configured to discharge fluid mixed with refrigerant and collected within condenser 34 and evaporator 38, respectively, to sump 82. Includes conduit 88. For example, the condenser drain conduit 86 and/or the evaporator drain conduit 88 may be configured to direct a fluid (e.g., oil or oil and refrigerant mixture) as a high pressure gas to the sump 82. In certain embodiments, fluid flowing along the condenser drain conduit 86 and/or along the evaporator drain conduit 88 may flow through an eductor 89 before entering the sump 82. You can. The eductor 89 may mix the fluid exiting the condenser 34 and evaporator 38 prior to entering the sump 82 and/or mix the fluid exiting the condenser 34 and evaporator 38. It can be guided towards the sump (82).

펌프(90)(예를 들어, 침잠형 펌프 및/또는 가변 속력 펌프)가 섬프(82) 내에 배치되어 유체 또는 유체 및 냉매의 혼합물을 압축기 공급 도관(92)을 통해서 압축기(32)로 지향시킬 수 있다. 다른 실시형태에서, 펌프(90)는 섬프(82)의 외측에 배치될 수 있고/있거나 섬프(82)와 압축기(32) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 일부 실시형태에서, 윤활 회로(80)는 압축기 드레인 도관(84) 및/또는 압축기 공급 도관(92)을 따라서 배치된 냉각기를 포함할 수 있다. 냉각기는, 압축기(32)를 윤활할 때 이전에 유체에 흡수된 열을 유체로부터 제거하도록 구성될 수 있다.A pump 90 (e.g., a submerged pump and/or variable speed pump) is disposed within the sump 82 to direct fluid or a mixture of fluid and refrigerant through the compressor supply conduit 92 to the compressor 32. You can. In other embodiments, pump 90 may be located outside of sump 82 and/or between sump 82 and compressor 32. Additionally, in some embodiments, lubrication circuit 80 may include a cooler disposed along compressor drain conduit 84 and/or compressor supply conduit 92. The cooler may be configured to remove heat previously absorbed by the fluid from the fluid when lubricating the compressor 32.

특정 실시형태에서, 펌프(90)는 가변 속력의 전기 펌프일 수 있고, 그에 따라 펌프(90)는 유체의 특정 유량을 제공하도록 또는 가능하도록 조정될 수 있게 구성된다. 예를 들어, 펌프(90)는 윤활 회로(80) 내의 유체의 목표 유량에 대한 조정을 나타내는 신호를 제어기로부터 수신할 수 있다. 펌프(90)의 속력을 수신된 신호를 바탕으로 조정하여, 펌프(90)를 통한 유체의 유동이 목표 유량에 도달하게 할 수 있다. 본원에서 설명된 바와 같이, 목표 유량으로의 조정은 유량에 대한 비례 조정, 선형 조정, 비-선형 조정, 지수적인 조정, 다른 유형의 조정, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 비교로서, 기계 구동식 펌프(예를 들어, 샤프트를 통해서 유량을 조정하도록 구동되는 펌프)는, 유량을 선형적으로 조정하지만 다른 방식으로는 조정하지 않도록 구성될 수 있다. 따라서, 펌프(90)에 의해서 공급되는 유체의 유량은, 기계 구동식 펌프와 비교할 때, 더 넓은 범위의 목표 유량으로 조정될 수 있다.In certain embodiments, pump 90 may be a variable speed electric pump such that pump 90 is configured to be adjustable to provide or enable a particular flow rate of fluid. For example, the pump 90 may receive a signal from the controller indicating an adjustment to the target flow rate of fluid within the lubrication circuit 80. The speed of the pump 90 can be adjusted based on the received signal so that the flow of fluid through the pump 90 reaches the target flow rate. As described herein, adjustments to the target flow rate may include proportional adjustments to the flow rate, linear adjustments, non-linear adjustments, exponential adjustments, other types of adjustments, or combinations thereof. By comparison, a mechanically driven pump (e.g., a pump driven to regulate flow rate through a shaft) may be configured to adjust flow rate linearly but not otherwise. Accordingly, the flow rate of fluid supplied by the pump 90 can be adjusted to a wider range of target flow rates compared to a mechanically driven pump.

일부 실시형태에서, 펌프(90)는 고정 속도 펌프일 수 있고, 펌프(90) 하류의 유량은 전자 조절기 또는 전자 우회 밸브를 통해서 조정될 수 있다. 예를 들어, 전자 조절기 또는 전자 우회 밸브가 펌프(90)와 압축기(32) 사이에 (예를 들어, 압축기 공급 도관(92)을 따라서) 위치될 수 있다. 전자 제어기 또는 전자 우회 밸브는, 윤활 회로(80) 내의 유체의 목표 유량에 대한 조정을 나타내는 신호를 제어기로부터 수신할 수 있다. 그에 응답하여, 전자 조절기 또는 전자 우회 밸브의 작동을 조정하여, 펌프(90)를 통한 유체의 유동이 목표 유량에 도달하게 할 수 있다.In some embodiments, pump 90 may be a fixed speed pump, and the flow rate downstream of pump 90 may be adjusted through an electronic regulator or electronic bypass valve. For example, an electronic regulator or electronic bypass valve may be located between pump 90 and compressor 32 (e.g., along compressor supply conduit 92). The electronic controller or electronic bypass valve may receive a signal from the controller indicating an adjustment to the target flow rate of fluid within the lubrication circuit 80. In response, the operation of the electronic regulator or electronic bypass valve may be adjusted to cause the flow of fluid through the pump 90 to reach the target flow rate.

도 6은 윤활 회로(80)의 실시형태를 도시하는 개략도이다. 도 6의 도시된 실시형태에서 확인되는 바와 같이, 압축기(32)는 샤프트(94)를 포함하고, 이러한 샤프트는, 샤프트(94)에 커플링된 회전자를 회전시키고 회전자가 압축기(32) 내의 냉매를 압축하게 하도록 구성된다. 샤프트(94)는 베어링(96)에 의해서 적어도 부분적으로 지지된다. 도시된 실시형태가 하나의 베어링(96)을 갖는 압축기(32)를 도시하지만, 다른 실시형태에서, 압축기(32)는 샤프트(94)를 지지하도록 구성된 부가적인 베어링(96)(예를 들어, 2개의 베어링, 3개의 베어링, 4개의 베어링, 6개의 베어링, 10개의 베어링 등)을 포함할 수 있다. 유체 필름이 샤프트(94)와 베어링(96) 사이에 형성되어 샤프트(94)가 회전될 때 샤프트(94)를 윤활하도록, 유체(예를 들어, 오일 또는 다른 윤활제)가 샤프트(94)와 베어링(96) 사이에서 유동할 수 있다. 유체는 압축기 공급 도관(92)에 커플링된 압축기 유체 유입구(98)를 통해서 압축기(32)에 진입할 수 있고, 일반적으로, 화살표(102)로 표시된 바와 같이, 베어링 유체 유입구(100)로 지향될 수 있다. (예를 들어, 베어링(96)의 단부에서) 화살표(104)로 표시된 바와 같이, 유체는 베어링 유체 유입구(100)로부터, 샤프트(94)와 베어링(96) 사이에서 유동할 수 있고, 최종적으로 베어링(96)으로부터 멀리 유동할 수 있다. 베어링(96)을 통과한 후에, 유체는, 압축기 드레인 도관(84)에 커플링된 압축기 유체 배출구(106)로 유동할 수 있다. 따라서, 유체는 섬프(82)로부터, 베어링(96)을 통해서, 그리고 다시 섬프(82)로 순환될 수 있다.6 is a schematic diagram showing an embodiment of the lubrication circuit 80. As can be seen in the illustrated embodiment of FIG. 6 , compressor 32 includes a shaft 94 which rotates a rotor coupled to shaft 94 and causing the rotor to move within compressor 32. It is configured to compress the refrigerant. Shaft 94 is at least partially supported by bearings 96. Although the depicted embodiment shows compressor 32 with one bearing 96, in other embodiments, compressor 32 may have an additional bearing 96 configured to support shaft 94 (e.g., may include 2 bearings, 3 bearings, 4 bearings, 6 bearings, 10 bearings, etc.). A fluid film is formed between the shaft 94 and the bearings 96 such that a fluid (e.g., oil or other lubricant) is formed between the shaft 94 and the bearings 96 to lubricate the shaft 94 as the shaft 94 rotates. (96) It can fluctuate between. Fluid may enter compressor 32 through compressor fluid inlet 98 coupled to compressor supply conduit 92 and generally directed to bearing fluid inlet 100, as indicated by arrow 102. It can be. As indicated by arrow 104 (e.g., at the end of bearing 96), fluid may flow from bearing fluid inlet 100, between shaft 94 and bearing 96, and finally It can flow away from the bearing 96. After passing through bearing 96, fluid may flow to compressor fluid outlet 106, which is coupled to compressor drain conduit 84. Accordingly, fluid can be circulated from the sump 82, through the bearings 96, and back to the sump 82.

증기 압축 시스템(14)은 또한, 윤활 회로(80)를 따른 유체(예를 들어, 윤활제)의 유동을 제어하도록 구성된 유체 압력 제어 시스템(110)을 포함한다. 예를 들어, 윤활 회로(80)의 부분, 및 증기 압축 시스템(14)은 일반적으로, 증기 압축 시스템(14)의 작동 매개변수를 나타내는 피드백을 바탕으로 유체 압력 제어 시스템(110)에 의해서 제어될 수 있다. 구체적으로, 증기 압축 시스템(14)은 센서(112)에 의해서 검출된 바와 같은 샤프트(94)의 샤프트 속력(예를 들어, 회전 샤프트 속력)을 나타내는 피드백을 바탕으로 제어될 수 있다. 센서(112)는 샤프트(94)에 근접하여 배치되고 제어 패널(40)에 통신 가능하게 커플링되며, 그에 따라 센서(112)는 샤프트(94) 속력을 나타내는 신호를 제어 패널(40)에 출력할 수 있다. 부가적 또는 대안적으로, 증기 압축 시스템(14)은 센서(114)에 의해서 검출된 바와 같은 베어링(96)에서의 압축기(32) 내의 유체의 온도를 나타내는 피드백을 바탕으로 제어될 수 있다. 센서(114)는 베어링(96)에 근접하여 배치되고 제어 패널(40)에 통신 가능하게 커플링되며, 그에 따라 센서(114)는 베어링(96)에서의 압축기(32) 내의 온도를 나타내는 신호를 제어 패널(40)에 출력할 수 있다. 일부 실시형태에서, 센서(114)는, 베어링(96)에 근접하여 배치되는, 온도를 나타내는 피드백을 제공하도록 구성된 열전쌍 및/또는 다른 적합한 장치일 수 있다.Vapor compression system 14 also includes a fluid pressure control system 110 configured to control the flow of fluid (e.g., lubricant) along lubrication circuit 80. For example, portions of the lubrication circuit 80 and the vapor compression system 14 may generally be controlled by the fluid pressure control system 110 based on feedback representative of operating parameters of the vapor compression system 14. You can. Specifically, vapor compression system 14 may be controlled based on feedback indicative of shaft speed (e.g., rotating shaft speed) of shaft 94 as detected by sensor 112. Sensor 112 is disposed proximate to shaft 94 and communicatively coupled to control panel 40, such that sensor 112 outputs a signal representative of shaft 94 speed to control panel 40. can do. Additionally or alternatively, vapor compression system 14 may be controlled based on feedback indicating the temperature of the fluid within compressor 32 at bearing 96 as detected by sensor 114. Sensor 114 is disposed proximate to bearing 96 and communicatively coupled to control panel 40 such that sensor 114 generates a signal indicative of the temperature within compressor 32 at bearing 96. It can be output to the control panel 40. In some embodiments, sensor 114 may be a thermocouple and/or other suitable device disposed proximate to bearing 96 and configured to provide feedback indicative of temperature.

특정 실시형태에서, 유체 압력 제어 시스템(110)은, 압축기 공급 도관(92)을 따라서(예를 들어, 베어링(96) 상류의 윤활 회로(80)를 따라서) 배치되는 센서(116)를 포함할 수 있고, 이러한 센서는 압축기 공급 도관(92)을 따른 유체의 유체 공급 온도를 검출하도록 구성된다. 부가적 또는 대안적으로, 센서(116)는 압축기 유체 유입구(98)에 배치될 수 있고, 압축기 유체 유입구(98)에서의 유체 공급 온도를 검출하도록 구성될 수 있다. 센서(116)는 제어 패널(40)에 통신 가능하게 커플링되고, 유체 공급 온도를 나타내는 신호를 제어 패널(40)에 출력하도록 구성된다.In certain embodiments, fluid pressure control system 110 may include a sensor 116 disposed along compressor supply conduit 92 (e.g., along lubrication circuit 80 upstream of bearing 96). This sensor is configured to detect the fluid supply temperature of the fluid along the compressor supply conduit 92. Additionally or alternatively, sensor 116 may be disposed at compressor fluid inlet 98 and may be configured to detect the fluid supply temperature at compressor fluid inlet 98. Sensor 116 is communicatively coupled to control panel 40 and configured to output a signal representative of the fluid supply temperature to control panel 40.

특정 실시형태에서, 유체 압력 제어 시스템(110)은, 압축기 드레인 도관(84)을 따라서(예를 들어, 베어링(96) 하류의 윤활 회로(80)를 따라서) 배치되는 센서(118)를 포함할 수 있고, 압축기 드레인 도관(84)을 따른 유체의 유체 드레인 온도를 검출하도록 구성된다. 부가적 또는 대안적으로, 센서(118)는 압축기 유체 배출구(106)에 배치될 수 있고, 압축기 유체 배출구(106)에서의 유체 드레인 온도를 검출하도록 구성될 수 있다. 센서(118)는 제어 패널(40)에 통신 가능하게 커플링되고, 유체 드레인 온도를 나타내는 신호를 제어 패널(40)에 출력하도록 구성된다. 유체 공급 온도 및/또는 유체 드레인 온도를 나타내는 피드백을 바탕으로, 제어 패널(40)의 마이크로프로세서(44)는 (예를 들어, 메모리(46) 내에 저장된 명령어를 이용하여) 베어링(96)에서의 압축기(32) 내의 온도를 결정 및/또는 계산할 수 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서(44)는, 유체 공급 온도와 유체 드레인 온도 사이의 차이를 바탕으로 또는 유체 공급 온도와 유체 드레인 온도를 이용하는 다른 적합한 알고리즘을 바탕으로, 베어링(96)에서의 압축기(32) 내의 온도를 계산할 수 있다.In certain embodiments, fluid pressure control system 110 may include a sensor 118 disposed along compressor drain conduit 84 (e.g., along lubrication circuit 80 downstream of bearing 96). and configured to detect the fluid drain temperature of the fluid along the compressor drain conduit 84. Additionally or alternatively, sensor 118 may be disposed at compressor fluid outlet 106 and configured to detect the fluid drain temperature at compressor fluid outlet 106 . Sensor 118 is communicatively coupled to control panel 40 and configured to output a signal representative of fluid drain temperature to control panel 40 . Based on feedback indicating the fluid supply temperature and/or fluid drain temperature, the microprocessor 44 of control panel 40 determines (e.g., using instructions stored within memory 46) the The temperature within compressor 32 may be determined and/or calculated. For example, microprocessor 44 may determine compressor 32 at bearing 96 based on the difference between the fluid supply temperature and fluid drain temperature or other suitable algorithm using the fluid supply temperature and fluid drain temperature. ) can be calculated.

마이크로프로세서(44)는, 샤프트(94)의 샤프트 속력 및/또는 베어링(96)에서의 압축기 내의 온도를 바탕으로, 펌프(90)로부터 베어링(96)까지 유동하는 유체의 목표 유량을 결정할 수 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서(44)는, 샤프트 속력 및/또는 온도의 함수(예를 들어, 선형 함수, 비-선형 함수, 비례 함수, 지수 함수, 또는 이들의 조합)로서 유체의 목표 유량을 결정할 수 있다. 부가적 또는 대안적으로, 마이크로프로세서(44)는 메모리(46)에 저장된 참조 표를 바탕으로 목표 유량을 결정할 수 있다. 예를 들어, 참조 표는 상응하는 샤프트 속력 및/또는 온도의 함수로서 목표 유량을 나열할 수 있다. 일부 실시형태에서, 마이크로프로세서(44)는 참조 표 내의 값들을 내삽하여(interpolate) 목표 유량을 결정할 수 있다. 또한 추가적인 실시형태에서, 마이크로프로세서(44)는 인터페이스 보드(48)에 대한 입력(130)(예를 들어, 일반적으로 유체의 특성, 압축기(32)의 작동 모드, 및/또는 증기 압축 시스템(14)의 작동 모드를 나타내는 입력)을 바탕으로 목표 유량을 결정할 수 있다.Microprocessor 44 may determine a target flow rate of fluid flowing from pump 90 to bearing 96 based on the shaft speed of shaft 94 and/or the temperature within the compressor at bearing 96. . For example, microprocessor 44 may determine a target flow rate of fluid as a function of shaft speed and/or temperature (e.g., a linear function, a non-linear function, a proportional function, an exponential function, or a combination thereof). You can. Additionally or alternatively, microprocessor 44 may determine the target flow rate based on a lookup table stored in memory 46. For example, a lookup table may list target flow rates as a function of corresponding shaft speed and/or temperature. In some embodiments, microprocessor 44 can interpolate values within a lookup table to determine the target flow rate. Also, in a further embodiment, the microprocessor 44 may provide input 130 to the interface board 48 (e.g., generally the properties of the fluid, the mode of operation of the compressor 32, and/or the vapor compression system 14 The target flow rate can be determined based on the input indicating the operating mode of ).

목표 유량을 결정한 후에, 유체 압력 제어 시스템(110)은 유체의 유량을 목표 유량으로 조정할 수 있다(예를 들어, 윤활 회로(80)를 따른 유체의 압력을 제어하기 위해서 펌프(90)의 속력을 조정할 수 있다). 예를 들어, 마이크로프로세서(44)는 섬프(82) 및 펌프(90)에 통신 가능하게 커플링될 수 있고, 유체의 유량을 제어하여 목표 유량을 달성하기 위한 펌프(90)에 대한 조정을 나타내는 신호를 펌프(90)에 출력할 수 있다. 특정 실시형태에서, 마이크로프로세서(44)는 인터페이스 보드(48)(예를 들어, 사용자 인터페이스)의 표시부(132)를 통해서 사용자-검출 가능 통지 및/또는 경보를 제공할 수 있다. 표시부(132)는 임의의 사용자-검출 가능 통지, 예를 들어 발광 다이오드(LED), 가청적 경보, 디스플레이, 문자, 및/또는 다른 적합한 통지일 수 있다. 예를 들어, 사용자-검출 가능 통지 및/또는 경보는 유체의 유량, 목표 유량, 유량과 목표 유량 사이의 차이, 베어링(96)에서의 압축기(32) 내의 온도, 윤활 회로(80)를 따른 유체의 압력, 또는 이들의 조합을 나타낼 수 있다.After determining the target flow rate, fluid pressure control system 110 may adjust the flow rate of fluid to the target flow rate (e.g., adjust the speed of pump 90 to control the pressure of fluid along lubrication circuit 80). can be adjusted). For example, microprocessor 44 may be communicatively coupled to sump 82 and pump 90 and control the flow rate of fluid to indicate adjustments to pump 90 to achieve a target flow rate. A signal can be output to the pump 90. In certain embodiments, microprocessor 44 may provide user-detectable notifications and/or alerts via display 132 of interface board 48 (e.g., a user interface). Indicator 132 may be any user-detectable notification, such as a light emitting diode (LED), an audible alert, a display, text, and/or other suitable notification. For example, user-detectable notifications and/or alerts may include the flow rate of fluid, target flow rate, difference between flow rate and target flow rate, temperature within compressor 32 at bearings 96, fluid along lubrication circuit 80. It can represent pressure, or a combination thereof.

특정 실시형태에서, 유체 압력 제어 시스템(110)은, 펌프(90)에서의 및/또는 펌프(90)를 빠져 나가는 유체의 유량(예를 들어, 펌프(90)의 속력 및/또는 펌프(90)의 방출 압력)을 나타내는 피드백을 제어 패널(40)에 제공하도록 구성된 센서(120)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 센서(120)는 펌프(90)에 커플링되고 섬프(82) 내에 배치된다. 다른 실시형태에서, 센서(120)는 섬프(82)의 외부에 배치될 수 있고, 압축기(32)에 진입하기 전에 펌프(90)로부터 유동하는 유체의 유량(예를 들어, 압축기 공급 도관(92)을 따른 및/또는 압축기 유체 유입구(98)에서의 유량)을 나타내는 피드백을 제공하도록 구성될 수 있다.In certain embodiments, fluid pressure control system 110 controls the flow rate of fluid in and/or exiting pump 90 (e.g., the speed of pump 90 and/or pump 90 ) may include a sensor 120 configured to provide feedback indicative of the discharge pressure) to the control panel 40. As shown, sensor 120 is coupled to pump 90 and disposed within sump 82. In other embodiments, sensor 120 may be disposed external to sump 82 and measures the flow rate of fluid flowing from pump 90 prior to entering compressor 32 (e.g., compressor supply conduit 92 ) and/or at the compressor fluid inlet 98.

마이크로프로세서(44)는 유량(예를 들어, 센서(120)에 의해서 검출된 유량)을 목표 유량에 비교할 수 있고, 그러한 비교를 바탕으로 펌프(90)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 유량과 목표 유량 사이의 차이가 문턱값 차이를 초과하는 경우에, 마이크로프로세서(44)는 신호를 펌프(90)에 출력하여 (예를 들어, 펌프(90)의 속력을 증가 또는 감소시키는 것에 의해서) 유량을 목표 유량으로 조정하게 할 수 있다. 문턱값 차이는 유체의 유형, 유체의 작동 매개변수, 압축기(32) 및/또는 증기 압축 시스템(14)의 작동 모드, 운영자 입력, 또는 이들의 조합을 바탕으로 할 수 있다. 부가적 또는 대안적으로, 문턱값 차이는 유량과 목표 유량 사이의 백분율 차이(예를 들어, 1 퍼센트, 2 퍼센트, 5 퍼센트, 10 퍼센트 등)일 수 있다.Microprocessor 44 may compare the flow rate (e.g., the flow rate detected by sensor 120) to a target flow rate and control pump 90 based on such comparison. For example, if the difference between the flow rate and the target flow rate exceeds the threshold difference, microprocessor 44 outputs a signal to pump 90 (e.g., to increase the speed of pump 90 or (by reducing) the flow rate can be adjusted to the target flow rate. The threshold difference may be based on the type of fluid, operating parameters of the fluid, operating mode of compressor 32 and/or vapor compression system 14, operator input, or a combination thereof. Additionally or alternatively, the threshold difference may be a percentage difference between the flow rate and the target flow rate (e.g., 1 percent, 2 percent, 5 percent, 10 percent, etc.).

도시된 바와 같이, 유체 압력 제어 시스템(110)은, 샤프트 속력 및/또는 온도를 나타내는 피드백을 수신하도록, 목표 유량을 결정하도록, 그리고 목표 유량을 달성하기 위해서 펌프(90)의 작동을 조정하도록 구성된 증기 압축 시스템(14)의 제어 패널(40)을 포함한다. 부가적 또는 대안적으로, 유체 압력 제어 시스템(110)은, 샤프트 속력 및/또는 온도를 나타내는 피드백을 수신하도록, 목표 유량을 결정하도록, 그리고 목표 유량을 달성하기 위해서 펌프(90)의 작동을 조정하도록 구성된 부가적인 제어기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 부가적인 제어기는 윤활 회로(80)의 제어기일 수 있고, 윤활 회로(80)를 따른 유체의 유동을 제어하도록 구성될 수 있다.As shown, fluid pressure control system 110 is configured to receive feedback indicative of shaft speed and/or temperature, determine a target flow rate, and adjust the operation of pump 90 to achieve the target flow rate. and a control panel 40 of the vapor compression system 14. Additionally or alternatively, fluid pressure control system 110 may receive feedback indicative of shaft speed and/or temperature, determine a target flow rate, and adjust operation of pump 90 to achieve the target flow rate. It may include an additional controller configured to do so. For example, the additional controller may be a controller of lubrication circuit 80 and may be configured to control the flow of fluid along lubrication circuit 80.

일부 실시형태에서, 제어 패널(40)의 메모리(46)는, 마이크로프로세서(44)에 의해서 실행될 수 있는 명령어 및/또는 마이크로프로세서(44)에 의해서 프로세스되는 데이터를 저장하는 하나 이상의 유형적이고, 비-일시적인 컴퓨터-판독 가능 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(46)는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 리드-온리 메모리(ROM), 재기록 가능 비-휘발성 메모리, 예를 들어 플래시 메모리, 하드 드라이브, 광학 디스크, 다른 유형의 메모리, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 마이크로프로세서(44)는, 메모리(46)에 저장된 명령어를 실행하기 위해서, 하나 이상의 범용 마이크로프로세서, 하나 이상의 주문형 집적회로(ASIC), 하나 이상의 필드 프로그래머블 로직 어레이(FPGAs), 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.In some embodiments, the memory 46 of the control panel 40 includes one or more tangible, non-data storing instructions that can be executed by the microprocessor 44 and/or data to be processed by the microprocessor 44. -May include temporary computer-readable media. For example, memory 46 may be random access memory (RAM), read-only memory (ROM), rewritable non-volatile memory, such as flash memory, hard drive, optical disk, other types of memory, or these. It may include a combination of . Additionally, microprocessor 44 may include one or more general-purpose microprocessors, one or more application specific integrated circuits (ASICs), one or more field programmable logic arrays (FPGAs), or any of these, to execute instructions stored in memory 46. It may include a combination of .

도 7은 유체 압력 제어 시스템(110)을 작동시키기 위한 프로세스(140)의 실시형태를 도시하는 흐름도이다. 본원에서 설명된 단계가 단지 예시적인 것이고, 특정 단계가 생략될 수 있거나 이하에서 설명된 순서와 다른 순서로 수행될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 일부 실시형태에서, 프로세스(140)는 메모리(46) 내에 저장되어 제어 패널(40)의 마이크로프로세서(44)에 의해 실행되거나, 또는 다른 적합한 메모리에 저장되어 유체 압력 제어 시스템(110)의 다른 적합한 프로세싱 회로소자에 의해서 실행될 수 있다.7 is a flow diagram illustrating an embodiment of a process 140 for operating fluid pressure control system 110. It will be understood that the steps described herein are illustrative only and that certain steps may be omitted or performed in an order other than that described below. In some embodiments, process 140 is stored in memory 46 and executed by microprocessor 44 of control panel 40, or other suitable memory and executed by microprocessor 44 of fluid pressure control system 110. It can be implemented by processing circuitry.

도 7의 도시된 실시형태에서 확인되는 바와 같이, 블록(142)에서, 유체 압력 제어 시스템(110)은, 마이크로프로세서(44)를 통해서, 윤활 회로(80)를 따라서 배치된 센서(예를 들어, 센서(112, 114, 116, 118, 및/또는 120))로부터 작동 매개변수를 나타내는 피드백을 수신한다. 작동 매개변수는 샤프트(94)의 속력, 베어링(96)에서의 압축기(32) 내의 온도, 압축기 공급 도관(92)을 따른 유체 공급 온도, 압축기 드레인 도관(84)을 따른 유체 드레인 온도, 펌프(90)에서의 유체의 유량, 증기 압축 시스템(14)의 작동과 연관된 다른 작동 매개변수(예를 들어, 냉매의 작동 매개변수), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 마이크로프로세서(44)는, 유체 공급 온도 및/또는 유체 드레인 온도를 바탕으로, 베어링(96)에서의 압축기(32) 내의 온도를 결정하도록 구성될 수 있다.As seen in the illustrated embodiment of FIG. 7 , at block 142, fluid pressure control system 110, via microprocessor 44, monitors sensors disposed along lubrication circuit 80 (e.g., , receives feedback indicative of operating parameters from sensors 112, 114, 116, 118, and/or 120). The operating parameters include the speed of the shaft 94, the temperature within the compressor 32 at the bearings 96, the fluid supply temperature along the compressor supply conduit 92, the fluid drain temperature along the compressor drain conduit 84, and the pump ( 90), other operating parameters associated with the operation of the vapor compression system 14 (e.g., operating parameters of the refrigerant), or combinations thereof. As previously discussed, microprocessor 44 may be configured to determine the temperature within compressor 32 at bearing 96 based on the fluid supply temperature and/or fluid drain temperature.

블록(144)에서, 유체 압력 제어 시스템(110)은 작동 매개변수를 나타내는 피드백을 바탕으로 윤활 회로(80)를 따른 유체의 유량을 조정한다. 예를 들어, 마이크로프로세서(44)는 피드백(예를 들어, 샤프트(94)의 속력, 베어링(96)에서의 압축기(32) 내의 온도, 압축기 공급 도관(92)을 따른 유체 공급 온도, 압축기 드레인 도관(84)을 따른 유체 드레인 온도, 펌프(90)에서의 유체의 유량, 증기 압축 시스템(14)의 작동과 연관된 다른 작동 매개변수, 또는 이들의 임의의 조합)을 바탕으로 유체의 목표 유량을 결정할 수 있고, 유체의 유량을 조정하여 목표 유량을 달성할 수 있게 하는 신호를 펌프(90)에 출력할 수 있다(예를 들어, 펌프(90)의 속력을 조정하기 위한 신호를 출력할 수 있다). 특정 실시형태에서, 마이크로프로세서(44)는 측정되거나 검출된 유량을 목표 유량에 비교할 수 있고, 유량과 목표 유량 사이의 차이가 문턱값 차이를 초과하는 것에 응답하여, 유체의 유량을 조정할 수 있게 하는 신호를 펌프(90)에 출력할 수 있다.At block 144, fluid pressure control system 110 adjusts the flow rate of fluid along lubrication circuit 80 based on feedback representative of operating parameters. For example, microprocessor 44 may provide feedback (e.g., speed of shaft 94, temperature within compressor 32 at bearing 96, fluid supply temperature along compressor supply conduit 92, compressor drain). A target flow rate of fluid is determined based on the fluid drain temperature along conduit 84, the flow rate of fluid in pump 90, other operating parameters associated with the operation of vapor compression system 14, or any combination thereof. A signal for adjusting the flow rate of the fluid to achieve the target flow rate can be output to the pump 90 (for example, a signal for adjusting the speed of the pump 90 can be output ). In certain embodiments, the microprocessor 44 may compare the measured or detected flow rate to a target flow rate and, in response to the difference between the flow rate and the target flow rate exceeding a threshold difference, adjust the flow rate of the fluid. A signal can be output to the pump 90.

일부 실시형태에서, 유체 압력 제어 시스템(110)은 샤프트(94)의 속력 및 베어링(96)에서의 압축기(32) 내의 온도를 바탕으로 윤활 회로(80)를 따른 유체의 유량을 조정할 수 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서(44)는 베어링(96)에서의 압축기(32) 내의 목표 온도를 바탕으로 목표 유량을 결정할 수 있다. 베어링(96)에서의 압축기(32) 내의 실제 온도를 나타내는 피드백이 센서(114, 116, 및/또는 118)로부터 수신될 수 있고, 센서(114, 116, 및/또는 118)로부터의 피드백을 바탕으로 결정될 수 있고/있거나, 입력(130)을 통해서 수신될 수 있다. 베어링(96)에서의 압축기(32) 내의 실제 온도가 목포 온도 범위를 벗어날 때, 마이크로프로세서(44)는 신호를 펌프(90)에 출력하여 유체의 유량의 조정을 실시할 수 있다. 일부 실시형태에서, 메모리(46)는, 펌프(90)가 효과적으로 작동될 수 있게 하는 작동 매개변수의 범위(예를 들어, 속력 범위)를 저장할 수 있다. 유체의 목표 유량에 의해서 펌프(90)가 작동 매개변수의 범위를 벗어나 작동될 수 있다고 마이크로프로세서(44)가 판단할 때, 마이크로프로세서(44)는 펌프(90)가 작동 매개변수의 범위의 상한 값 또는 하한 값에서 작동하도록 지시할 수 있다.In some embodiments, fluid pressure control system 110 may adjust the flow rate of fluid along lubrication circuit 80 based on the speed of shaft 94 and the temperature within compressor 32 at bearing 96. For example, microprocessor 44 may determine a target flow rate based on a target temperature within compressor 32 at bearing 96. Feedback indicative of the actual temperature within compressor 32 at bearing 96 may be received from sensors 114 , 116 , and/or 118 and based on the feedback from sensors 114 , 116 , and/or 118 It can be determined and/or received through input 130. When the actual temperature within the compressor 32 at the bearing 96 is outside the target temperature range, the microprocessor 44 can output a signal to the pump 90 to adjust the flow rate of the fluid. In some embodiments, memory 46 may store ranges of operating parameters (e.g., speed ranges) that allow pump 90 to operate effectively. When the microprocessor 44 determines that the pump 90 may be operated outside the range of the operating parameters due to the target flow rate of the fluid, the microprocessor 44 determines that the pump 90 is operated outside the upper limit of the range of the operating parameters. It can be instructed to operate at either a value or a lower limit value.

유사하게, 마이크로프로세서(44)는 샤프트(94)의 속력을 바탕으로 유체의 목표 유량을 결정할 수 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서(44)는 샤프트 속력의 함수(예를 들어, 선형 함수, 비례 함수, 지수 함수)로서 목표 유량을 결정할 수 있다. 특정 실시형태에서, 마이크로프로세서(44)는 측정된 유량을 목표 유량에 비교할 수 있고, 측정된 유량과 목표 유량 사이의 차이가 문턱값 차이를 초과하는 것에 응답하여, 유체의 유량을 조정할 수 있게 하는 신호를 펌프(90)에 출력할 수 있다.Similarly, microprocessor 44 may determine a target flow rate of fluid based on the speed of shaft 94. For example, microprocessor 44 may determine the target flow rate as a function of shaft speed (e.g., linear, proportional, exponential). In certain embodiments, microprocessor 44 may compare the measured flow rate to a target flow rate and adjust the flow rate of the fluid in response to the difference between the measured flow rate and the target flow rate exceeding a threshold difference. A signal can be output to the pump 90.

특정 실시형태에서, 유체의 목표 유량에 의해서 펌프(90)가 작동 매개변수의 범위를 벗어나 작동할 수 있는 경우에, 마이크로프로세서는 센서(114, 116, 및/또는 118)로부터의 피드백에 대한 체크를 실시하여 센서(114, 116, 및/또는 118)가 정확하게 기능하는지 여부, 펌프(90), 압축기(32), 또는 증기 압축 시스템(14)의 작동이 정지되어야 하는지 여부, 또는 다른 제어 작용이 수행되어야 하는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 센서(114)로부터의 피드백(예를 들어, 베어링(96)에서의 압축기(32) 내의 유체의 온도를 나타내는 피드백)이 작동 매개변수의 범위를 벗어난 제1 목표 유량에 상응하는 경우에, 마이크로프로세서(44)는, 제2 센서(예를 들어, 센서(116 또는 118))로부터의 피드백이 작동 매개변수의 범위를 또한 벗어나는 제2 목표 유량에 상응하는지 여부를 결정할 수 있다. 제1 및 제2 목표 유량 모두에 의해서 펌프(90)가 작동 매개변수의 범위를 벗어나 작동할 수 있는 경우에, 마이크로프로세서(44)는 펌프(90), 압축기(32) 및/또는 증기 압축 시스템(14)의 작동을 중단시키기 위한 또는 다른 제어 작동을 수행하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다. 제1 또는 제2 목표 유량 중 하나만에 의해서 펌프(90)가 작동 매개변수의 범위를 벗어나 작동할 수 있는 경우에, 마이크로프로세서(44)는 신호를 제어 패널(40)에 출력하여 센서(114, 116, 및/또는 118)의 상태/조건(예를 들어, 센서(114, 116, 및/또는 118)가 적절하게 작동하지 않을 수 있다)을 제공하게 할 수 있다.In certain embodiments, the microprocessor checks for feedback from sensors 114, 116, and/or 118 in cases where the target flow rate of fluid may cause pump 90 to operate outside of its operating parameters. to determine whether sensors 114, 116, and/or 118 are functioning correctly, whether pump 90, compressor 32, or vapor compression system 14 should be deactivated, or other control actions are performed. You can decide whether it should be done or not. For example, if feedback from sensor 114 (e.g., feedback indicating the temperature of the fluid in compressor 32 at bearing 96) corresponds to a first target flow rate that is outside the range of operating parameters. Alternatively, microprocessor 44 may determine whether feedback from a second sensor (e.g., sensor 116 or 118) corresponds to a second target flow rate that is also outside the range of operating parameters. In cases where both the first and second target flow rates may cause pump 90 to operate outside the range of operating parameters, microprocessor 44 may control pump 90, compressor 32, and/or vapor compression system. A control signal may be output to stop the operation of (14) or to perform other control operations. In cases where the pump 90 may operate outside the range of operating parameters due to either the first or the second target flow rate, the microprocessor 44 outputs a signal to the control panel 40 to determine the sensor 114, 116, and/or 118) state/condition (e.g., sensors 114, 116, and/or 118 may not operate properly).

도 8은 유체 압력 제어 시스템(110)을 작동시키기 위한 프로세스(150)의 실시형태를 도시하는 흐름도이다. 본원에서 설명된 단계가 단지 예시적인 것이고, 특정 단계가 생략될 수 있거나 이하에서 설명된 순서와 다른 순서로 수행될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 일부 실시형태에서, 프로세스(150)는 메모리(46) 내에 저장될 수 있고 제어 패널(40)의 마이크로프로세서(44)에 의해서 실행될 수 있거나, 다른 적합한 메모리에 저장될 수 있고 다른 적합한 프로세싱 회로소자에 의해서 실행될 수 있다.8 is a flow diagram illustrating an embodiment of a process 150 for operating fluid pressure control system 110. It will be understood that the steps described herein are illustrative only and that certain steps may be omitted or performed in an order other than that described below. In some embodiments, process 150 may be stored in memory 46 and executed by microprocessor 44 of control panel 40, or may be stored in other suitable memory and other suitable processing circuitry. It can be executed by

도 8에 도시된 실시형태에서 확인되는 바와 같이, 블록(152)에서, 유체 압력 제어 시스템(110)은, 마이크로프로세서(44)를 통해서, 유체 특성(예를 들어, 윤활 회로(80)의 유체의 작동 특성, 유체의 유형, 증기 압축 시스템(14) 내의 다른 유체의 작동 특성)을 나타내는 입력(들)을 수신한다. 예를 들어, 입력은 인터페이스 보드(48)에 제공되는 입력(130)을 포함할 수 있다.As seen in the embodiment shown in FIG. 8 , at block 152, fluid pressure control system 110, via microprocessor 44, controls fluid properties (e.g., fluid in lubrication circuit 80). receives input(s) indicating the operating characteristics of the fluid, the type of fluid, and the operating characteristics of other fluids within the vapor compression system 14. For example, the input may include input 130 provided on interface board 48.

블록(154)에서, 마이크로프로세서(44)는 샤프트(94)의 속력을 나타내는 피드백을 센서(112)로부터 수신한다. 블록(156)에서, 마이크로프로세서(44)는 샤프트(94)의 속력을 바탕으로 베어링(96)으로의 유체의 목표 유량을 결정한다. 예를 들어, 마이크로프로세서(44)는, 샤프트(94)의 속력의 함수(예를 들어, 선형 함수, 비-선형 함수, 비례 함수, 지수 함수, 또는 이들의 조합)로서 유체의 목표 유량을 결정할 수 있고/있거나 탐색 표를 참조하여 샤프트(94)의 속력을 바탕으로 목표 유량을 결정할 수 있다.At block 154, microprocessor 44 receives feedback from sensor 112 indicating the speed of shaft 94. At block 156, microprocessor 44 determines a target flow rate of fluid to bearing 96 based on the speed of shaft 94. For example, microprocessor 44 may determine a target flow rate of fluid as a function of the speed of shaft 94 (e.g., a linear function, a non-linear function, a proportional function, an exponential function, or a combination thereof). and/or the target flow rate may be determined based on the speed of the shaft 94 by reference to a lookup table.

블록(158)에서, 유체 압력 제어 시스템(110)은 펌프(90)의 작동(예를 들어, 펌프(90)의 속력 및/또는 펌프(90)의 사판(swashplate)의 위치/각도)을 조정하여 유체의 유량을 조정하고 목표 유량을 달성한다. 예를 들어, 유체 압력 제어 시스템(110)은 목표 유량을 달성할 수 있는 펌프(90)의 목표 속력을 결정할 수 있고, 목표 속력을 펌프(90)의 작동 속력의 범위에 비교할 수 있고, 목표 속력을 바탕으로 작동 속력의 범위로부터 펌프(90)의 작동 속력을 선택할 수 있고, 펌프(90)의 작동을 선택된 작동 속력으로 조정할 수 있다. 특정 실시형태에서, 마이크로프로세서(44)는 측정된 유량을 목표 유량에 비교할 수 있고, 측정된 유량과 목표 유량 사이의 차이가 문턱값 차이를 초과하는 것에 응답하여, 유체의 유량을 조정할 수 있게 하는 신호를 펌프(90)에 출력할 수 있다.At block 158, fluid pressure control system 110 adjusts the operation of pump 90 (e.g., the speed of pump 90 and/or the position/angle of the swashplate of pump 90). Adjust the flow rate of the fluid and achieve the target flow rate. For example, fluid pressure control system 110 can determine a target speed of pump 90 at which the target flow rate can be achieved, compare the target speed to a range of operating speeds of pump 90, and compare the target speed to a range of operating speeds of pump 90. Based on this, the operating speed of the pump 90 can be selected from the range of operating speeds, and the operation of the pump 90 can be adjusted to the selected operating speed. In certain embodiments, microprocessor 44 may compare the measured flow rate to a target flow rate and adjust the flow rate of the fluid in response to the difference between the measured flow rate and the target flow rate exceeding a threshold difference. A signal can be output to the pump 90.

도 9는 유체 압력 제어 시스템(110)을 작동시키기 위한 프로세스(160)의 실시형태를 도시하는 흐름도이다. 본원에서 설명된 단계가 단지 예시적인 것이고, 특정 단계가 생략될 수 있거나 이하에서 설명된 순서와 다른 순서로 수행될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 일부 실시형태에서, 프로세스(160)는 메모리(46) 내에 저장될 수 있고 제어 패널(40)의 마이크로프로세서(44)에 의해서 실행될 수 있거나, 다른 적합한 메모리에 저장될 수 있고 다른 적합한 프로세싱 회로소자에 의해서 실행될 수 있다.9 is a flow diagram illustrating an embodiment of a process 160 for operating fluid pressure control system 110. It will be understood that the steps described herein are illustrative only and that certain steps may be omitted or performed in an order other than that described below. In some embodiments, process 160 may be stored in memory 46 and executed by microprocessor 44 of control panel 40, or may be stored in other suitable memory and other suitable processing circuitry. It can be executed by

도 9에 도시된 실시형태에서 확인되는 바와 같이, 블록(162)에서, 유체 압력 제어 시스템(110)은, 마이크로프로세서(44)를 통해서, 유체 특성(예를 들어, 윤활 회로(80)의 유체의 작동 특성, 유체의 유형, 증기 압축 시스템(14) 내의 다른 유체의 작동 특성)을 나타내는 입력(들)을 수신한다. 일부 실시형태에서, 피드백은, 예를 들어, 사용자에 의해서 인터페이스 보드(48)에 제공된 입력(130)을 포함할 수 있다.As seen in the embodiment shown in FIG. 9 , at block 162, fluid pressure control system 110, via microprocessor 44, controls fluid properties (e.g., fluid in lubrication circuit 80). receives input(s) indicating the operating characteristics of the fluid, the type of fluid, and the operating characteristics of other fluids within the vapor compression system 14. In some embodiments, feedback may include input 130 provided to interface board 48 by, for example, a user.

블록(164)에서, 마이크로프로세서(44)는, 베어링(96)에서의 압축기(32) 내의 유체의 온도를 나타내는 피드백을 포함할 수 있는 피드백을 센서(114)로부터 수신한다. 부가적 또는 대안적으로, 마이크로프로세서(44)는 유체 공급 온도를 센서(116)로부터 및/또는 유체 드레인 온도를 센서(118)로부터 수신할 수 있고, 유체 공급 온도 및/또는 유체 드레인 온도를 바탕으로 베어링(96)에서의 압축기(32) 내의 유체의 온도를 결정할 수 있다.At block 164, microprocessor 44 receives feedback from sensor 114, which may include feedback indicative of the temperature of the fluid in compressor 32 at bearing 96. Additionally or alternatively, microprocessor 44 may receive a fluid supply temperature from sensor 116 and/or a fluid drain temperature from sensor 118 and perform a function based on the fluid supply temperature and/or fluid drain temperature. It is possible to determine the temperature of the fluid in the compressor 32 at the bearing 96.

블록(166)에서, 마이크로프로세서(44)는 베어링(96)에서의 압축기(32) 내의 온도를 바탕으로 펌프(90)로부터 베어링(96)으로의 유체의 목표 유량을 결정한다. 예를 들어, 마이크로프로세서(44)는, 베어링(96)에서의 온도의 함수(예를 들어, 선형 함수, 비-선형 함수, 비례 함수, 지수 함수, 또는 이들의 조합)로서 유체의 목표 유량을 결정할 수 있고/있거나 탐색 표를 참조하여 베어링(96)에서의 온도를 바탕으로 목표 유량을 결정할 수 있다.At block 166, microprocessor 44 determines a target flow rate of fluid from pump 90 to bearing 96 based on the temperature within compressor 32 at bearing 96. For example, microprocessor 44 may determine a target flow rate of fluid as a function of temperature at bearing 96 (e.g., a linear function, a non-linear function, a proportional function, an exponential function, or a combination thereof). A target flow rate can be determined and/or referenced to a lookup table to determine the target flow rate based on the temperature at bearing 96.

블록(168)에서, 유체 압력 제어 시스템(110)은 펌프(90)의 작동을 조정하여 유체의 유량을 제어하고 목표 유량을 달성한다. 예를 들어, 유체 압력 제어 시스템(110)은 목표 유량을 달성할 수 있는 펌프(90)의 목표 속력을 결정할 수 있고, 목표 속력을 펌프(90)의 작동 속력의 범위에 비교할 수 있고, 목표 속력을 바탕으로 작동 속력의 범위로부터 펌프(90)의 작동 속력을 선택할 수 있고, 펌프(90)의 작동을 선택된 작동 속력으로 조정할 수 있다. 특정 실시형태에서, 마이크로프로세서(44)는 측정된 유량을 목표 유량에 비교할 수 있고, 측정된 유량과 목표 유량 사이의 차이가 문턱값 차이를 초과하는 것에 응답하여, 유체의 유량을 조정할 수 있게 하는 신호를 펌프(90)에 출력할 수 있다.At block 168, fluid pressure control system 110 adjusts the operation of pump 90 to control the flow rate of fluid and achieve a target flow rate. For example, fluid pressure control system 110 can determine a target speed of pump 90 at which the target flow rate can be achieved, compare the target speed to a range of operating speeds of pump 90, and compare the target speed to a range of operating speeds of pump 90. Based on this, the operating speed of the pump 90 can be selected from the range of operating speeds, and the operation of the pump 90 can be adjusted to the selected operating speed. In certain embodiments, microprocessor 44 may compare the measured flow rate to a target flow rate and adjust the flow rate of the fluid in response to the difference between the measured flow rate and the target flow rate exceeding a threshold difference. A signal can be output to the pump 90.

비록 프로세스(140, 150, 및 160)가 본원에서 개별적인 프로세스로서 설명되지만, 프로세스(140, 150, 및 160) 또는 이의 특정 단계가 단일 프로세스 또는 방법으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 유체 압력 제어 시스템(110)은 프로세스(140, 150, 및 160)의 단계들을 동시에 또는 독립적으로 수행할 수 있다. 특정 실시형태에서, 전술한 바와 같이, 유체 압력 제어 시스템(110)은 샤프트(94)의 속력 및 베어링(96)에서의 압축기(32) 내의 유체의 온도 모두의 함수로서 윤활 회로(80)를 따른 유체의 유량을 제어할 수 있다.Although processes 140, 150, and 160 are described herein as separate processes, processes 140, 150, and 160, or specific steps thereof, may be combined into a single process or method. For example, fluid pressure control system 110 may perform steps of processes 140, 150, and 160 simultaneously or independently. In certain embodiments, as described above, the fluid pressure control system 110 controls the flow of fluid along the lubrication circuit 80 as a function of both the speed of the shaft 94 and the temperature of the fluid within the compressor 32 at the bearings 96. The flow rate of fluid can be controlled.

따라서, 본 개시 내용은 압축기의 여러 구성요소를 윤활하기 위한 유체 압력 제어 시스템에 관한 것이다. 유체 압력 제어 시스템은, 압축기의 샤프트의 속력 및/또는 베어링에서의 압축기 내의 온도를 나타내는 피드백을 제공하는 센서를 포함한다. 예를 들어, 제1 센서가 샤프트에 근접하여 배치될 수 있고, 샤프트의 속력을 나타내는 피드백을 제공하도록 구성될 수 있다. 제2 센서가 베어링에 근접하여 배치될 수 있고, 베어링에서의 압축기 내의 온도를 나타내는 피드백을 제공하도록 구성될 수 있다. 특정 실시형태에서, 센서가 압축기의 압축기 공급 도관 및/또는 압축기의 압축기 드레인 도관에 배치될 수 있고, 유체의 유체 공급 온도 및 유체 드레인 온도를 각각 검출하도록 구성될 수 있다. 따라서, 유체 압력 제어 시스템의 제어기는, 유체 공급 온도 및/또는 유체 드레인 온도를 바탕으로, 베어링에서의 압축기 내의 온도를 결정할 수 있다.Accordingly, the present disclosure relates to a fluid pressure control system for lubricating various components of a compressor. The fluid pressure control system includes sensors that provide feedback indicative of the speed of the shaft of the compressor and/or the temperature within the compressor at the bearings. For example, a first sensor may be placed proximate to the shaft and configured to provide feedback indicative of the speed of the shaft. A second sensor may be disposed proximate the bearing and may be configured to provide feedback indicative of the temperature within the compressor at the bearing. In certain embodiments, a sensor may be disposed in a compressor supply conduit of the compressor and/or a compressor drain conduit of the compressor and may be configured to detect the fluid supply temperature and fluid drain temperature of the fluid, respectively. Accordingly, the controller of the fluid pressure control system may determine the temperature within the compressor at the bearing based on the fluid supply temperature and/or fluid drain temperature.

또한, 제어기는, 샤프트의 속력 및/또는 베어링에서의 압축기 내의 온도를 바탕으로, 펌프의 작동 매개변수를 조정하여 펌프로부터 베어링으로의 유체의 유량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기는 샤프트의 속력 및/또는 베어링에서의 온도를 바탕으로 목표 유량을 결정할 수 있고, 펌프를 조정하여 목표 유동을 달성할 수 있다. 일부 실시형태에서, 목표 유량은 샤프트의 속력 및/또는 베어링에서의 온도의 함수(예를 들어, 선형 함수, 비-선형 함수, 비례 함수, 지수 함수, 또는 이들의 조합)일 수 있다. 샤프트의 속력 및/또는 베어링에서의 온도가 감소될 때, 제어기는 일반적으로 펌프의 작동을 조정하여 유량을 감소시킬 수 있다. 샤프트의 속력 및/또는 베어링에서의 온도가 증가될 때, 제어기는 일반적으로 펌프의 작동을 조정하여 유량을 증가시킬 수 있다. 임의의 경우에, 제어기는 펌프의 작동을 조정하여 유체의 유량을 조정하고, 이는 압축기 및/또는 증기 압축 시스템의 작동 및 효율을 전반적으로 개선할 수 있다. 예를 들어, 유량의 제어는 압축기의 밀봉부에서의 유체의 누출을 적어도 부분적으로 차단 또는 감소시킬 수 있고/있거나 유체, 샤프트, 및/또는 베어링 사이의 마찰을 줄일 수 있다.Additionally, the controller may control the flow rate of fluid from the pump to the bearing by adjusting the operating parameters of the pump based on the speed of the shaft and/or the temperature within the compressor at the bearing. For example, the controller may determine a target flow rate based on the speed of the shaft and/or temperature at the bearings and may adjust the pump to achieve the target flow. In some embodiments, the target flow rate may be a function of the speed of the shaft and/or the temperature at the bearing (e.g., a linear function, a non-linear function, a proportional function, an exponential function, or a combination thereof). When the speed of the shaft and/or the temperature at the bearings are reduced, the controller can generally adjust the operation of the pump to reduce the flow rate. When the speed of the shaft and/or the temperature at the bearings increases, the controller can generally adjust the operation of the pump to increase flow rate. In some cases, the controller may adjust the operation of the pump to adjust the flow rate of the fluid, which may improve the overall operation and efficiency of the compressor and/or vapor compression system. For example, controlling the flow rate can at least partially block or reduce leakage of fluid from seals of the compressor and/or reduce friction between the fluid, shaft, and/or bearings.

본 발명의 특정한 특징 및 실시형태만을 예시하고 설명하였지만, 청구범위에 기재된 청구대상의 신규 교시 내용 및 이점으로부터 실질적으로 벗어나는 일 없이, 많은 변경 및 변화(예를 들어, 다양한 요소의 크기, 치수, 구조, 형상 및 비율, 매개변수(예를 들어, 온도, 압력 등)의 값, 장착 배열, 재료의 용도, 색채, 배향 등의 변경)가 당업자에 의해서 이루어질 수 있을 것이다. 임의의 프로세스 또는 방법 단계의 순서 또는 시퀀스가 대안적인 실시형태에 따라서 변경되거나 재배열될 수 있다. 따라서, 첨부된 청구범위는 본 발명의 진정한 사상에 속하는 그러한 모든 변형 및 변경을 포함하도록 의도됨을 이해해야 한다. 또한, 예시적인 실시형태의 간결한 설명을 제공하기 위한 노력으로, 실제 구현의 모든 특징이 설명되지 않았을 수 있다(즉, 본 발명을 수행하는 현재 고려되는 최상의 모드와 관련되지 않은 것들, 또는 청구된 발명을 가능하게 하는 것과 관련되지 않은 것들). 임의의 공학 기술 또는 설계 계획에서와 같이, 임의의 그러한 실제 구현의 개발에서, 많은 구현에 특정된 결정이 이루어질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 또한, 그러한 개발 노력은 복잡하고 시간 소모적일 수 있지만, 그럼에도 불구하고, 과도한 실험 없이 본 개시 내용의 이점을 얻는 당업자에게는 일상적인 설계, 제작, 및 제조 작업일 것이다.Although only certain features and embodiments of the invention have been illustrated and described, many modifications and variations (e.g., sizes, dimensions, and structures of various elements) can be made without departing substantially from the novel teachings and advantages of the subject matter as set forth in the claims. , shape and proportion, values of parameters (e.g., temperature, pressure, etc.), mounting arrangement, use of materials, color, orientation, etc.) may be made by those skilled in the art. The order or sequence of any process or method steps may be altered or rearranged in accordance with alternative embodiments. Accordingly, it is to be understood that the appended claims are intended to cover all such modifications and changes as fall within the true spirit of the invention. Additionally, in an effort to provide a concise description of the exemplary embodiments, all features of an actual implementation may not be described (i.e., those that are not relevant to the currently considered best mode of carrying out the invention, or the claimed invention). things that are not related to enabling). It should be understood that, as in any engineering technique or design scheme, in the development of any such practical implementation, many implementation-specific decisions may be made. Additionally, while such a development effort may be complex and time consuming, it will nonetheless be a routine design, fabrication, and manufacturing task for those skilled in the art to benefit from the present disclosure without undue experimentation.

Claims (20)

압축기용 유체 압력 제어 시스템으로서,
윤활제를 상기 압축기의 베어링을 향해 지향시키도록 구성되는 펌프;
상기 압축기의 샤프트의 속력을 나타내는 피드백을 제공하도록 구성되는 센서로서, 상기 샤프트는 적어도 부분적으로 상기 베어링에 의해서 지지되도록 구성되는, 센서; 및
실행 가능 명령어를 포함하는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서, 상기 명령어는, 프로세서에 의해서 실행될 때 상기 프로세서가:
상기 센서로부터 상기 샤프트의 속력을 나타내는 신호를 수신하고;
상기 샤프트의 속력에 기초하여 상기 윤활제의 목표 유량을 판단하고; 그리고
상기 압축기의 베어링을 향하는 상기 윤활제의 유량이 상기 목표 유량에 접근하도록 상기 목표 유량을 바탕으로 상기 펌프의 작동을 조정하게 하도록 구성되는, 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는,
유체 압력 제어 시스템.
A fluid pressure control system for a compressor, comprising:
a pump configured to direct lubricant toward the bearings of the compressor;
a sensor configured to provide feedback indicative of a speed of a shaft of the compressor, wherein the shaft is configured to be supported at least partially by the bearing; and
A non-transitory computer-readable medium containing executable instructions that, when executed by a processor, cause the processor to:
receive a signal representing the speed of the shaft from the sensor;
determine a target flow rate of the lubricant based on the speed of the shaft; and
adjusting operation of the pump based on the target flow rate such that the flow rate of the lubricant toward the bearing of the compressor approaches the target flow rate.
Fluid pressure control system.
청구항 1에 있어서,
상기 실행 가능 명령어는, 상기 프로세서에 의해서 실행될 때, 상기 프로세서가, 비례 함수를 이용하여 상기 샤프트의 속력을 바탕으로 상기 윤활제의 목표 유량을 결정하게 하도록 구성되는, 유체 압력 제어 시스템.
In claim 1,
wherein the executable instructions, when executed by the processor, are configured to cause the processor to determine a target flow rate of the lubricant based on the speed of the shaft using a proportional function.
청구항 1에 있어서,
상기 실행 가능 명령어는, 상기 프로세서에 의해서 실행될 때, 상기 프로세서가, 지수 함수를 이용하여 상기 샤프트의 속력을 바탕으로 상기 윤활제의 목표 유량을 결정하게 하도록 구성되는, 유체 압력 제어 시스템.
In claim 1,
The executable instructions, when executed by the processor, are configured to cause the processor to determine the target flow rate of the lubricant based on the speed of the shaft using an exponential function.
청구항 1에 있어서,
상기 센서가 상기 샤프트의 단부에 근접하여 배치되는, 유체 압력 제어 시스템.
In claim 1,
A fluid pressure control system, wherein the sensor is disposed proximate an end of the shaft.
청구항 1에 있어서,
상기 베어링을 포함하고, 상기 윤활제는 상기 베어링과 상기 샤프트 사이에 필름을 형성하도록 구성되는, 유체 압력 제어 시스템.
In claim 1,
A fluid pressure control system comprising the bearing, wherein the lubricant is configured to form a film between the bearing and the shaft.
청구항 1에 있어서,
상기 펌프가 전기 펌프를 포함하는, 유체 압력 제어 시스템.
In claim 1,
A fluid pressure control system, wherein the pump comprises an electric pump.
청구항 1에 있어서, 유량 센서를 포함하고, 상기 유량 센서는 상기 압축기의 상기 베어링을 향하여 지향되는 상기 윤활제의 유량을 나타내는 피드백을 제공하도록 구성되는, 유체 압력 제어 시스템. 2. The fluid pressure control system of claim 1, comprising a flow sensor, the flow sensor configured to provide feedback indicative of the flow rate of the lubricant directed toward the bearing of the compressor. 압축기용 유체 압력 제어 시스템으로서,
윤활제를 상기 압축기의 베어링을 향해 지향시키도록 구성되는 펌프;
상기 베어링에서의 압축기 내의 온도를 나타내는 피드백을 제공하도록 구성되는 센서; 및
실행 가능 명령어를 포함하는 적어도 하나의 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서, 상기 명령어는, 프로세서에 의해서 실행될 때 상기 프로세서가:
상기 센서로부터 상기 베어링에서의 압축기 내의 온도를 나타내는 신호를 수신하고;
상기 베어링에서의 상기 압축기 내의 온도에 기초하여 상기 윤활제의 목표 유량을 판단하고; 그리고
상기 압축기의 베어링을 향하는 상기 윤활제의 유량이 상기 목표 유량에 접근하도록 상기 목표 유량에 기초하여 상기 펌프의 작동을 조정하게 하도록 구성되는, 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는, 유체 압력 제어 시스템.
A fluid pressure control system for a compressor, comprising:
a pump configured to direct lubricant toward the bearings of the compressor;
a sensor configured to provide feedback indicative of the temperature within the compressor at the bearing; and
At least one non-transitory computer-readable medium containing executable instructions that, when executed by a processor, cause the processor to:
receive a signal from the sensor indicating the temperature within the compressor at the bearing;
determine a target flow rate of the lubricant based on the temperature in the compressor at the bearing; and
A fluid pressure control system, comprising a non-transitory computer-readable medium configured to adjust operation of the pump based on the target flow rate such that the flow rate of lubricant toward the bearings of the compressor approaches the target flow rate.
청구항 8에 있어서,
윤활 회로를 포함하고, 상기 펌프 및 상기 압축기는 상기 윤활 회로를 따라서 배치되고, 상기 윤활 회로는 상기 윤활제를 상기 펌프로부터 상기 베어링을 향해 그리고 상기 베어링으로부터 상기 펌프를 향해 지향시키도록 구성되는, 유체 압력 제어 시스템.
In claim 8,
a fluid pressure comprising a lubrication circuit, wherein the pump and the compressor are disposed along the lubrication circuit, the lubrication circuit configured to direct the lubricant from the pump toward the bearing and from the bearing toward the pump. control system.
청구항 9에 있어서,
상기 센서는 상기 윤활 회로를 따라서 배치되고 상기 베어링 상류의 윤활 회로를 따른 상기 윤활제의 유체 공급 온도를 나타내는 제1 신호를 출력하도록 구성되는 제1 센서, 및 상기 윤활 회로를 따라서 배치되고 상기 베어링 하류의 윤활 회로를 따른 상기 윤활제의 유체 드레인 온도를 나타내는 제2 신호를 출력하도록 구성되는 제2 센서를 포함하는, 유체 압력 제어 시스템.
In claim 9,
The sensor includes a first sensor disposed along the lubrication circuit and configured to output a first signal indicative of a fluid supply temperature of the lubricant along the lubrication circuit upstream of the bearing, and a first sensor disposed along the lubrication circuit and downstream of the bearing. A fluid pressure control system comprising a second sensor configured to output a second signal indicative of a fluid drain temperature of the lubricant along a lubrication circuit.
청구항 10에 있어서,
상기 실행 가능 명령어는, 상기 프로세서에 의해서 실행될 때, 상기 프로세서가, 상기 유체 공급 온도 및 상기 유체 드레인 온도를 바탕으로 상기 베어링에서의 압축기 내의 온도를 결정하게 하도록 구성되는, 유체 압력 제어 시스템.
In claim 10,
wherein the executable instructions, when executed by the processor, are configured to cause the processor to determine a temperature in the compressor at the bearing based on the fluid supply temperature and the fluid drain temperature.
청구항 8에 있어서,
상기 실행 가능 명령어는, 상기 프로세서에 의해서 실행될 때, 상기 프로세서가, 상기 베어링에서의 상기 압축기 내의 온도를 인터페이스 보드의 디스플레이 상에서 디스플레이하게 하는 추가 신호를 상기 인터페이스 보드에 출력하도록 구성되는, 유체 압력 제어 시스템.
In claim 8,
wherein the executable instructions, when executed by the processor, are configured to cause the processor to output an additional signal to the interface board that causes the temperature in the compressor at the bearing to be displayed on a display of the interface board. .
청구항 8에 있어서,
상기 센서가 상기 베어링에 근접하여 배치되는, 유체 압력 제어 시스템.
In claim 8,
A fluid pressure control system, wherein the sensor is disposed proximate to the bearing.
청구항 13에 있어서,
상기 센서는 상기 베어링에서의 압축기 내의 온도를 나타내는 신호를 출력하도록 구성된 열전쌍을 포함하는, 유체 압력 제어 시스템.
In claim 13,
wherein the sensor includes a thermocouple configured to output a signal indicative of the temperature within the compressor at the bearing.
청구항 8에 있어서, 유량 센서를 포함하고, 상기 유량 센서는 상기 압축기의 상기 베어링을 향하여 지향되는 상기 윤활제의 유량을 나타내는 피드백을 제공하도록 구성되는, 유체 압력 제어 시스템. 9. The fluid pressure control system of claim 8, comprising a flow sensor, the flow sensor configured to provide feedback indicative of the flow rate of the lubricant directed toward the bearing of the compressor. 압축기용 유체 압력 제어 시스템으로서,
윤활제를 상기 압축기의 베어링을 향해 지향시키도록 구성되는 펌프;
상기 압축기의 샤프트의 속력을 나타내는 피드백을 제공하도록 구성되는 제1 센서로서, 상기 샤프트는 적어도 부분적으로 상기 베어링에 의해서 지지되도록 구성되는, 제1 센서; 및
상기 베어링에서의 압축기 내의 온도를 나타내는 피드백을 제공하도록 구성되는 제2 센서; 및
실행 가능 명령어를 포함하는 적어도 하나의 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서, 상기 명령어는, 프로세서에 의해서 실행될 때 상기 프로세서가:
상기 제1 센서로부터 상기 샤프트의 속력을 나타내는 제1 신호를 수신하고;
상기 제2 센서로부터 상기 베어링에서의 압축기 내의 온도를 나타내는 제2 신호를 수신하고;
상기 샤프트의 속력 및 상기 베어링에서의 상기 압축기의 온도에 기초하여 상기 윤활제의 목표 유량을 판단하고; 그리고
상기 압축기의 베어링을 향하는 상기 윤활제의 유량이 상기 목표 유량에 접근하도록 상기 목표 유량에 기초하여 상기 펌프의 작동을 조정하게 하도록 구성되는, 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는 유체 압력 제어 시스템.
A fluid pressure control system for a compressor, comprising:
a pump configured to direct lubricant toward the bearings of the compressor;
a first sensor configured to provide feedback indicative of a speed of a shaft of the compressor, the shaft configured to be supported at least partially by the bearing; and
a second sensor configured to provide feedback indicative of the temperature within the compressor at the bearing; and
At least one non-transitory computer-readable medium containing executable instructions that, when executed by a processor, cause the processor to:
receive a first signal representing the speed of the shaft from the first sensor;
receive a second signal from the second sensor indicating a temperature within the compressor at the bearing;
determine a target flow rate of the lubricant based on the speed of the shaft and the temperature of the compressor at the bearing; and
and adjust operation of the pump based on the target flow rate such that the flow rate of the lubricant toward the bearings of the compressor approaches the target flow rate.
청구항 16에 있어서,
상기 실행 가능 명령어는, 상기 프로세서에 의해서 실행될 때, 상기 프로세서가:
상기 목표 유량을 달성하는 상기 펌프의 목표 속력을 결정하게 하고; 그리고
상기 목표 유량을 달성하는 상기 펌프의 목표 속력을 상기 펌프의 속력의 작동 범위와 비교하게 하도록 구성되는, 유체 압력 제어 시스템.
In claim 16,
The executable instructions, when executed by the processor, cause the processor to:
determine a target speed of the pump to achieve the target flow rate; and
and compare a target speed of the pump to achieve the target flow rate with an operating range of speeds of the pump.
청구항 16에 있어서,
상기 실행 가능 명령어는, 상기 프로세서에 의해서 실행될 때, 상기 프로세서가:
목표 온도 범위를 초과하는 상기 베어링에서의 압축기 내의 온도를 바탕으로 상기 윤활제의 목표 유량을 결정하게 하도록 구성되는, 유체 압력 제어 시스템.
In claim 16,
The executable instructions, when executed by the processor, cause the processor to:
A fluid pressure control system configured to determine a target flow rate of the lubricant based on a temperature in the compressor at the bearing exceeding a target temperature range.
청구항 18에 있어서,
상기 실행 가능 명령어는, 상기 프로세서에 의해서 실행될 때, 상기 프로세서가 인터페이스 보드를 통해서 수신되는 입력을 바탕으로 목표 온도 범위를 결정하도록 구성되는, 유체 압력 제어 시스템.
In claim 18,
wherein the executable instructions, when executed by the processor, are configured to cause the processor to determine a target temperature range based on input received through an interface board.
청구항 16에 있어서, 유량 센서를 포함하고, 상기 유량 센서는 상기 압축기의 상기 베어링을 향하여 지향되는 상기 윤활제의 유량을 나타내는 피드백을 제공하도록 구성되는, 유체 압력 제어 시스템.


17. The fluid pressure control system of claim 16, comprising a flow sensor, the flow sensor configured to provide feedback indicative of the flow rate of the lubricant directed toward the bearing of the compressor.


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