JPH02252983A - 油循環式圧縮機における油劣化状況管理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は油冷式回転圧縮機のように圧縮機本体と気油分
離手段間を油循環させながら所定のガス圧縮を行う油循
環式圧縮機における油劣化状況管理方法及びその装置に
係り、特に前記油の劣化状態若しくは寿命検知を行う油
劣化状況管理方法及びその装置に関する。

「従来の技術」 従来より例えばインジェクションその他の噴射手段を用
いて圧縮室内に油を注入しながら、ロータ間その他の空
隙部の油シールを行いつつロータその他の可動部の潤滑
を行うとともに、同時に前記圧縮室の容積変化により断
熱圧縮された圧縮ガスの直接冷却を行うように構成した
油冷式スクリュー圧縮機は公知であり、この種の圧縮機
は前記圧縮室より吐出された圧縮ガスは油ミストを含ん
だ含油気体である為に、一般に気油分離器を組込んだレ
シーバタンク内で油分離を行った後、送気配管系に供給
するとともに、一方前記タンク内に分離貯溜された油は
冷却器により一旦冷却した後、再度前記圧縮室内に注入
され、以下前記動作を繰り返すように構成している。

従って前記圧縮機に用いる油は、前記圧縮室内における
断熱圧縮や摩擦等による熱吸収、冷却器による放熱、更
にはレシーバタンク内における含水等を繰り返しながら
前記圧縮機本体と気油分離手段間を循環する構成を取る
為に、前記油は時間経過とともに劣化し、定期的に交換
する必要が生じる。

この為公知の油循環式圧縮機においては、前記運転時間
を計測するタイマ等を付設し、運転時間が所定時間経過
毎に前記油を交換するように構成していた。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら前記油の劣化は必ずしも運転時間のみに比
例して劣化するものではなく、前記断熱圧縮等による熱
吸収程度、負荷無負荷運転サイクルに基づく循環油量、
更には室内環境温度にも大きく影響し、この為前記運転
時間に基ずく寿命検知方式では正確に油寿命検知が不可
能である為に、未だ十分使用出来るにも拘らず交換した
り、又許容劣化度を越えてまで使用し潤滑性能や機械の
異常摩耗等を生じせしめる危険があった。

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、前記運転時間に
基ずく間接的な寿命検知方式を採用する事なく、前記油
の劣化状態を直接把握し、これにより正確な劣化状況及
び寿命検知を可能にした油劣化劣化状況管理方法及びそ
の装置を提供する事を目的とする。

［課題を解決する為の手段」 先ず本発明に至った経過を説明する。

油の劣化度は一般的に温度条件に依存し、特にその劣化
度合は第３図に示すように成る一定温度までは徐々に正
比例的に劣化するが、成る一定温度を越えると対数的に
油劣化が早まるという特性を有する事が知られている。

従って前記圧１１機本体と気油分離手段間の油循環経路
中における油温が最も高くなる部位の温度を定期的又は
連続的に測定し、前記グラフ図に基づいて設定した演算
式に基づいて得られたデータを積算する事により、その
積算値は油劣化度合を対応する事になる。

本発明はかかる知見に基づいて創作されたものでその第
１の特徴とする所は、前記油循環経路中における油温が
最も高くなる部位は圧縮機本体内、より具体的には断熱
圧縮熱や摩擦熱が吸収された後の本体吐出側である為に
、前記圧１機本体若しくはその吐出側における油温を断
続的若しくは連続的に検知し、その検知データに基づい
て前記した積算値を得る所にある。尚前記油温は必ずし
も一点のみではなく複数点を測定するように構成しても
よい。

しかしながら、前記油温が例え高温度になってもその高
温に曝される油量、言い換えれば圧縮機本体内を通過す
る循環油量が少なければ前記経路内に存在する油全体と
しての劣化程度はそれだけ遅延する。

而もいずれの油冷式圧縮機においても前記圧縮機本体内
を通過する循環油量は必ずしも一定ではなく、−船釣に
圧縮負荷量若しくは負荷／無負荷サイクルに基づいてそ
の循環油量は大きく変動する為に、該変動する循環油量
を加味して前記演算式を設定しなければ、精度よく油劣
化状況に対応して前記積算値を得る事は不可能である。

そこで本発明の第２の特徴とする所は、前記油温ととも
に循環油量を加味して前記演算式を設定した点にある。

尚前記油量は必ずしも直接的に検知する必要はなく、該
油量に対応して変化する各種制御出力値に代替させる事
も可能である。

例えば気油分離手段が組み込まれたレシーバタンク内の
圧力を利用して前記油を圧送する構成を取る圧縮機にお
いては、前記圧力により代替する事が出来、又油ポンプ
を用いて圧縮機本体内に油を圧送させる構成を取る装置
にあっては、前記油ポンプの回転数により代替させる事
が出来る。更に前記圧送経路中に塵埃等を除去するフィ
ルタを組込んだ装置にあってはその入口側と出口側間の
圧損変動値を利用する事も可能である。

従って本発明によれば前記循環経路中におけるほぼ最高
温度に対応する油温と該最高温度部位を通過する循環油
量とを実質的に検知し、これらの検知データに基づいて
演算−積算した積算データと、前記油の例えば寿命時期
と対応させて予め設定した基準データとを比較する事に
より、その比較出力に基づいて寿命検知を行うが出来る
。又前記積算データと、劣化進行度合に対応する複数の
基準データとを比較してその各比較手段より出力させた
出力値に基づいて油の劣化状況を表示盤により表示させ
る事も可能であり、これにより合理的且つ精度の高い油
劣化状況の管理が可能となる。

尚本発明は前記演算値の設定に油温と循環油量のみに限
定するものでなく、他の変動要素、例えば含水率等を加
味して設定してもよい。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に
詳しく説明する。ただしこの実施例に記載されている構
成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特
定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに
限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

第５図は本発明が適用される圧縮機の全体構成図で、そ
の構成を作用を中心に簡単に説明するに、吸込口ｌより
吸込閉鎖弁２を介して圧縮機本体３内に吸入された空気
は圧縮室の容積変化により断熱圧縮されつつ注油管８ａ
より供給された油により冷却されながら吐出管８ｂを介
してレシーバタンク４内に送られ、該タンク４内に組込
んだ気油分離器４ａにより油分離を行った後、送気配管
７系に送気させるとともに、一方前記タンク４内に分離
貯溜された油はタンク４内の圧力を利用して送油管６ｃ
に送られ冷却器９により一旦冷却し且つフィルタ５によ
り塵埃等を除去した後、再度前記圧ｌｉｉ機本体３内に
注入され、以下前記動作を繰り返すように構成している
。

そして本発明の実施例においては、第１図に示すように
圧縮機本体３の吐出側とレシーバタンク４の送気側に夫
々温度センサ１１と圧力センサ１２を取付け、これらの
センサ出力を後記する制御装置２０内に入力させ、該制
御装置２０内で行われる演算結果に基づいて前記配管系
６を循環する油が許容値以上に劣化した場合に寿命警告
や必要に応じて前記圧縮機本体３を駆動するモータ８を
強制停止するような保護回路を表示板２３内に設けてい
る。

前記制御装置２０は公知のようにインタフェースＩ１０
　、ＣＰＵ、ＲＡＭ、、ＲＯＭからなるマイクロプロセ
ッサで構成され、その回路構成は第２図のブロック図に
示すように、クロックＣＬに基づいて前記各センサ１１
，１２よりの信号を取り入れて後記演算式に基づく演算
処理を行い、劣化度Δｐを算出する演算回路２１、該演
算回路２１により算出された劣化度Δｐを積算する積算
回路２２、該積算回路２２よりの積算データと、寿命時
期若しくは劣化進行度合に対応する各基準データを比較
し、前記積算データ以上になった際に制御信号を出力す
る比較器２４からなり、該制御信号に基づいて表示板２
３側で所定の表示を行うように構成している。

尚前記積算回路２２と比較器２４はカウンタ回路を用い
て一体的に構成する事も可能である。

次に木実流側の動作手順について第４図に基づいて説明
する。

先ず元型源がＯＮされ圧１ｌｉ１機の運転が開始される
と、所定サンプル時間間隔毎に、油温検知センサよりの
信号に基づいて劣化係数Ｋが設定される。

（ＳＴＥＰＩ　）尚、劣化係数の算出は第３図に示すよ
うに油温がある温度を境にして劣化度が一次関数から対
数関数に変異する為に、これらを組み合わせた演算式に
基づいて算出してもよく、又前記油温に対応する劣化係
数をＲＡＭに記憶させておき、該ＲＡＭより選択的に呼
び出すように構成してもよい。

次に前記劣化係数と循環油量に対応する圧力センサより
の検知信号に基づいて下記式ｌ）から劣化度Δｐを算出
する。　　（ＳＴＥＰ２　）尚、前記劣化度Δｐの算出
はモータ８の回転変化状態から得る負荷／無負荷運転サ
イクルに対応して補正係数αを加味してもよい。

劣化度Δｐ＝Δｔ［α（ＫＸＹ）］・旧旧・・１）次に
劣化度Δｐを積算して（ΣΔｐ）実際の油劣化度合Ｐに
対応する積算データを得、該積算データが寿命時期に対
応する基準データと比較しく５ＴＥＰ３　）　、前記基
準データ以上になった際に出力される制御信号に基づい
て制御板２３側で警報を鳴動し、オイル交換を促す、　
　（ＳＴＥＰ４　）そしてオイル交換後リセット釦を押
し初期設定をしだ後（ＳＴＥＰ５　）前記動作を繰り返
す。

又前記積算データが基準データ以下の場合はその時点の
劣化度合ＰをＲＡＭに一時記憶させておき（ＳＴＥＰＥ
Ｉ　）　、以下前記動作を繰り返す、従ってかかる実施
例によれば前記した本発明の作用が円滑に達成される。

尚本実施例はフェールセーフ機能を持たす為に、実際の
油劣化度合と無関係に成る一定運転時間以上経過した場
合は、強制的にオイル交換を促す為の警報を鳴動するよ
うに設定している。　　（ＳＴＥＰ７　） 「発明の効果」 以上記載した如く本発明によれば、前記運転時間に基ず
く間接的な寿命検知方式を採用する事なく、前記油の劣
化状態を直接把握し、これにより正確な劣化状況及び寿
命検知を可能にする事が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第５図は本実施例が適用される油冷式回転圧縮機の全体
図、第１図乃至第４図は本発明の実施例に係る油劣化状
況管理装置を示し第１図はその全体構成図、第２図は制
御装置の回路構成を示すブロック図、第３図は油温と劣
化度の関係を示すグラフ図、第４図はその動作手順を示
すフロー図である。 特許出願人：岩田塗装機工業株式会社 第４図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）圧縮機本体と気油分離手段間の油循環経路中におけ
   る一又は複数の変動値を所定時間間隔毎若しくは連続的
   に検知し、該変動値に基づいて演算且つ積算して得られ
   た前記油劣化度合に対応する積算データと基準データを
   比較し、その比較出力に基づいて前記油の劣化状況把握
   若しくは寿命検知を行う事を特徴とする油循環式圧縮機
   における油劣化状況管理方法 ２）前記変動値が、少なくとも前記圧縮機本体若しくは
   その吐出側における油温及び該圧縮機本体内を通過する
   循環油量若しくは該油量に対応して変化する各種制御出
   力値である請求項１）記載の油劣化状況管理方法 ３）圧縮機本体と気油分離手段間を油循環させながら所
   定のガス圧縮を行う油循環式圧縮機における油劣化状況
   管理装置において、少なくとも圧縮機本体若しくはその
   吐出側における油温を検知する検知手段と、圧縮機本体
   内における油温及び該圧縮機本体内を通過する循環油量
   若しくは該油量に対応して変化する各種制御出力を検知
   する検知手段と、これらの検知手段より検出した検知信
   号を所定時間間隔毎若しくは連続的に読み出し、前記油
   劣化度合に対応するデータを演算且つ積算する演算手段
   と、該演算手段よりの積算データと予め設定された基準
   データとを比較する比較手段とを備え、該比較手段より
   の比較出力に基づいて前記油の劣化状況把握若しくは寿
   命検知を行う事を特徴とする油循環式圧縮機における油
   劣化状況管理装置