JPH0511234B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、回転式圧縮機の運転検査装置に関
し、詳しくは回転式圧縮機のブレードのいわゆる
飛び現象に起因する異常運転を自動的に判別検査
するようにしたものに関する。

（従来の技術） 従来より、冷凍装置に使用される圧縮機として
回転式のものがある。このものは、例えば特開昭
57−178116号公報に開示されるように、シリンダ
と、該シリンダに内接しながら偏心回転するロー
タと、該ロータの偏心回転に応じてシリンダ内に
出没するブレードとを備え、該ブレードにより、
上記シリンダとロータと形成される空間を吸入室
と圧縮機とに区画しながらロータの回転に応じて
容積変化させることにより、冷媒を圧縮して吐出
するようにしたものである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記の如き回転式圧縮機の製作が完
了した段階で、通常、その試運転を行つてその入
力電圧、入力電流、吸入圧力、運転音等が正常か
否かの運転検査が行われている。そして、この場
合、回転式圧縮機のロータの偏心回転に対してブ
レードが良好に追随し得ない、いわゆるブレード
飛び現象の発生による運転音異常については、一
般に、熟練者による音感検査により判別されてい
るのが現状である。

しかしながら、上記ブレード飛び現象に起因す
る運転音育常の音感検査では、主観に偏りがち
で、熟練者の疲れ等により判別にバラツキが生
じ、客観的、定量的な検査を行い得ないという欠
点がある。

そこで、本発明者等は、ブレード飛び現象の発
生しない良品と、これの発生する不良品とに対
し、その検査音をマイクロフオン等の騒音センサ
を用いて採集すると同時に、その運転振動を振動
センサを用いて計測したところ、良品では第７図
イに示すように、波形の繰返し周期が一定である
のに対し、、不良品では同図ロに示すように、こ
れが一定でない特徴を有していることが判つた。

本発明者は斯かる点に着目し、その目的とする
ところは、上記の如き回転式圧縮機において、そ
の運転音又は運転振動の周期の非周期度（周期の
標準偏差）を調べることにより、ブレード飛び現
象に起因する運転音異常を熟練者に頼ることな
く、客観的かつ定量的に自動検査できるようにす
ることにある。

〔問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段
は、第１図に示すように、シリンダ４と、該シリ
ンダ４内を偏心回転するロータ６とで形成される
空間を、該ロータ６の偏心回転に応じて出没する
ブレード８により容積変化させるようにした回転
式圧縮機Ａに対して、上記回転式圧縮機Ａの運転
音又は運転振動を検出する検出手段１５又は１６
と、該検出手段１５又は１６の出力を受け、運転
音又は運転振動の周期を算出する周期算出手段３
０と、該周期算出手段３０の出力をけ、運転音又
は運転振動の周期に基づきその複数回の周期にお
ける非周期度Ｓを算出する非周期度算出手段３１
と、該非周期度手段３１の出力を受け、非周期度
Ｓが所定値Smax以上のとき運転異常信号を発生
する信号発生手段３２とを備える構成としたもの
である。

（作 用） 以上により、本発明では、回転式圧縮機Ａの運
転音又は運転振動の周期の非周期度Ｓが、第７図
イおよびロの波形の周期の特徴から、良品では所
定値Smax未満で小さい一方、ブレード飛び現象
の発生する不良品では、所定値Smax以上に大き
くなつて信号発生手段３２から運転異常信号が発
生することにより、ブレード飛び現象の発生に起
因する運転音異常が、熟練者の音感に頼ることな
く客観的かつ定量的に自動検出されるのである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基
づいて詳細に説明する。

第２図および第３図は固定ブレード式の回転式
圧縮機Ａを示し、該回転式圧縮機Ａは、ケーシン
グ１内に、駆動用モータ２と、該駆動用モータ２
により駆動される圧縮部３とが密閉された密閉形
圧縮機であつて、上記圧縮部３は、円筒形シリン
ダ４と、上記駆動用モータ２の駆動軸２ａ下部に
クランク軸５を介して連結され上記シリンダ４の
内周面４ａに内接しながら偏心回転するロータ６
と、シリンダ４の内周面４ａに出没自在に且つＳ
字状の線バネ７，７によりロータ６側に付勢され
て設けられ上記ロータ６外周面に摺接するブレー
ド８とを備え、上記シリンダ４とロータ６とで形
成される空間９をブレード８により吸入室１０と
圧縮室１１とに区画しながらロータ６の偏心回転
に応じて容積変化させるように構成されている。
また、上記シリンダ４の内周面４ａには、吸入室
１０および圧縮室１１に開口する吸入ポート１２
および吐出ポート１３が設けられている。よつ
て、駆動用モータ２の作動によりロータ６をシリ
ンダ４内周面に内接させながら第２図矢印方向に
偏心回転させることにより、冷媒ガスを吸入ポー
ト１２から吸入室１０に吸入するとともに、圧縮
室１１の収縮変化により該圧縮室１１内の冷媒ガ
スを圧縮して吐出ポート１３から外部に吐出する
ようにしたものである。

そして、上記回転式圧縮機Ａの近傍には、ケー
シング１に近接して上記圧縮部３の運転音を検出
するマイクロフオン等よりなる第１検出手段とし
ての騒音センサ１５が配置されているとともに、
上記ケーシング１には、圧縮部３の運転振動を検
出する第２検出手段としての加速度センサ等より
なる振動センサ１６が磁石等により着脱自在に装
着されていて、該両センサ１５，１６の検出信号
はそれぞれ判別装置１７に信号の授受可能に接続
されており、該判別装置１７により、上記圧縮部
３のブレード８がロータ６の偏心回転に良好に追
随せずにロータ６外周面から一時的に離れる、い
わゆるブレード飛び現象を判別検出するようにし
ている。

上記判別装置１７の内部には、第４図に示すよ
うに、上記騒音センサ１５からの運転音信号およ
び振動センサ１６からの運転振動信号をそれぞれ
レベル調整し且つ増幅する２個の増幅器１８，１
９と、該各増幅器１８，１９からの信号のうち一
方を後述するCPU２３からの指令信号に基づい
て選択入力するマルチプレクサ２０と、該マルチ
プレクサ２０からの運転音信号又は運転振動信号
をＡ／Ｄインターフエイス２１を介して受けて周
波数分析するアナライザ２２と、該アナライザ２
２からの周波数分析された運転音信号又は運転振
動信号を受けるCPU２３とが備えられている。
該CPU２３は、第５図の作動フローに基づいて
作動して、上記圧縮部３のブレード８の飛び現象
の発生時に運転異常信号を出力するものである。
そして、該CPU２３にはＩ／Ｏポート２４を介
して上記運転異常信号を受けてON作動する異常
検出リレーRYが接続されていて、該異常検出リ
レーRYには該異常検出リレーRYのON作動時に
点灯する運転異常表示ランプ２５が接続されてい
る。また、上記CPU２３には上記Ｉ／Ｏポート
２４を介して、回転式圧縮機Ａの機種が操作者に
より選択設定される機種設定器２６が接続されて
いるとともに、予め圧縮機の機種と該機種毎に設
定したブレード飛び現象発生時に相当する複数個
の非周期度Smaxとを入力記憶するROM２７お
よびRAM２８が接続されている。

次に、第５図のCPU２３の作動フローについ
て説明する。スタートして、先ず測定開始点が第
６図の波形に示す如く吐出概開始レベルL_Bの時
点になるよう調整すべく、ステツプS₁で運転音信
号又は運転振動信号の入力レベルLinを同図に示
す測定開始レベルL_Aと大小比較し、Lin＞L_Aの
YESになるのを待つてステツプS₂で周期の測定
時間ｔを“０”に初期設定し、その後ステツプS₃
で周期測定時間ｔを同図の吐出穫開始周期Ｄより
も短かい所定時間t₀と大小比較して、ｔ≧t₀の
YESになるのを待つてステツプS₄で入力レベル
Linを吐出開始レベルL_Bになるのを待つ。

そして、上記ステツプS₄で入力レベルLinが吐
出開始レベルL_Bを越えた時点で周期を所定回数
だけ測定すべく、ステツプS₅で周期測定回数ｉを
“０”に初期設定したのち、ステツプS₆で周期測
定時間ｔを“０”にリセツトするとともに周期測
定回数ｉに“１”を加算する。しかる後、ステツ
プS₇で周期測定時間ｔを所定時間t₀と大小比較
し、ｔ≧t₀のYESになるのを待つてステツプS₈で
入力レベルLinを吐出開始レベルL_Bと大小比較
し、Lin＞L_BになつたYESの時点でステツプS₉で
周期の配列Ｄ［ｉ］に周期測定時間ｔの値を記憶
する。次いで、ステツプS₁₀で周期測定回数ｉが
所定回数ｎに達したか否かを判別し、ｉ＜ｎの
NOの場合には上記ステツプS₆に戻つて周期の測
定を繰返し行う。

その後、上記ステツプS₁₀で周期測定回数ｉが
所定回数ｎに達すると、非周期度（標準偏差）を
算出すべく、ステツプS₁₁で計算回数カウンタＪ
を“０”に初期設定したのち、ステツプS₁₂で計
算回数カウンタＪに“１”を加算するとともに周
期合計値Ｄに周期の配列Ｄ［Ｊ］を加算し、且つ
周期乗算値DDに周期の配列Ｄ［Ｊ］の２乗Ｄ
［Ｊ］×Ｄ［Ｊ］の乗算結果を加算し、次いで以上
の動作の繰返し回数をステツプS₁₃で判別して、
Ｊ＜ｎのNOの場合には上記ステツプS₁₂の動作
を繰返し行う一方、Ｊ≧ｎに達したYESの場合
にはステツプS₁₄に進み、該ステツプS₁₄で標準偏
差Ｓを下記式 Ｓ＝√（−×（−１） で算出する。そして、ステツプS₁₅でこの標準偏
差Ｓをブレード飛び現象発生時に相当するROM
２７の所定値Smaxと大小比較し、Ｓ＜Smaxの
ブレード飛び現象の発生していないYESの場合
には直ちに終了する一方、ブレード飛び現象の発
生しているＳ≧SmaxのNOの場合には、ステツ
プS₁₆で運転異常信号を異常検出リレーRYに出力
して、運転異常表示ランプ２５を点灯せしめるこ
とによりブレード飛び現象の発生を表示し、終了
する。

よつて、上記第５図のCPU２３の作動フロー
において、ステツプS₅〜S₁₀により、騒音センサ
１５又は振動センサ１６の出力を受け、運転音又
は運転振動の周期ｔを繰返し算出するようにした
周期算出手段３０を構成しているとともに、ステ
ツプS₁₁〜S₁₄により、上記周期算出手段３０の出
力を受け、運転音又は運転振動の周期ｔに基づき
その複数回の周期Ｄ［ｉ］における非周期度つま
り標準偏差Ｓを算出するようにした非周期度算出
手段３１を構成している。また、ステツプS₁₅，
S₁₆により、上記非周期度算出手段３１の出力を
受け、非周期度Ｓがブレード飛び現象の発生時つ
まり圧縮部３のロータ６に対するブレード８の追
随不良時に相当する所定値Smax以上のとき運転
異常信号を発生するようにした信号発生手段３２
を構成している。

したがつて、上記実施例においては、騒音セン
サ１５又は振動センサ１６で検出された回転式圧
縮機Ａの運転音信号又は運転振動信号は、ブレー
ド飛び現象の発生しない良品の場合には第７図イ
に示す如く波形の繰返しが一定であるのに対し、
ブレード飛び現象の発生する不良品の場合には同
図ロに示す如く波形の繰返しが一定でなくなるこ
とから、運転音又は運転振動の周期ｔが周期算出
手段３０で算出されたのち、その複数回の周期Ｄ
［ｉ］における非周期度（標準偏差）Ｓが算出さ
れると、上記良品の場合にはこの非周期度Ｓが所
定値Smax未満に収まるのに対し、不良品の場合
には非周期度Ｓが所定値Smax以上に大きくなつ
て、信号発生手段３２から運転異常信号が発生
し、運転異常表示ランプ２５が点灯するので、従
来の如く熟練者による主観に頼ることなく回転式
圧縮機Ａのブレード８の飛び現象の発生を客観
的、定量的に自動検出することができる。しか
も、非周期度の算出という簡易な構成であるの
で、高速処理が期待できるとともに、判定基準と
なる非周期度の所定値Smaxを柔軟に設定できる
など、実用性が高くなる。

今、第８図に示すように、周期測定回数Ｎを５
回とした場合における非周期度（標準偏差）Ｓを
良品に対し４回、不良品に対し５回算出したとこ
ろ、良品では非周期度Ｓが１未満で、周期ｔの長
さが均一であるのに対し、不良品では非周期度Ｓ
が５〜23で著しく大きく、周期ｔの長さが不均一
であり、このことから本発明によればブレード飛
び現象の発生を正確かつ確実に判別できることが
判る。

尚、上記実施例では、回転式圧縮機Ａとして、
ブレード８先端がロータ６外周面に摺接する固斗
定ブレード式のものについて述べが、本発明は、
単数又は複数個のブレードをロータ側に設け、該
ブレードの先端をロータの偏心回転に応じてシリ
ンダ内周面に摺接させるスライデイングブレード
式のものに対しても適用できるものである。

また、信号発生手段３２からの運転異常信号に
より運転異常表示ランプ２５を点灯させたが、そ
の他、警報ブザーを吹鳴させるなどの異常表現態
様を採つてもよい。また、振動センサ１６として
は、加速度センサ以外に渦電流検知式の非接触ト
ランスジユーサが速度トランスジユーサなどを用
いてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、回転式
圧縮機のブレードの飛び現象の発生を、その運転
音又は運転振動の周期の非周期度の算出により自
動的に検出し得るようにしたので、ブレード飛び
現象による異常運転を客観的、定量的に自動検査
することができるとともに、高速処理が可能で且
つ判定基準を柔軟に設定できるなど実用上好便な
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す図、第２図ないし
第８図は本発明の実施例を示し、第２図は回転圧
縮機の横断平面図、第３図は同要部縦断正面図、
第４図は判別装置の内部構成を示す図、第５図は
CPUの作動を示すフローチヤート図、第６図は
運転音又は運転振動の基本波形を示す信号波形
図、第７図イおよびロはそれぞれブレード飛び現
象の発生しない良品とこれの発生する不良品とに
おける運転音又は運転振動の波形の繰返しの様子
を示す信号波形図、第８図は良品と不良品とに対
する周期の測定結果を示す図である。 Ａ…回転式圧縮機、３…圧縮部、４…円筒形シ
リンダ、６…ロータ、８…ブレード、１５…騒音
センサ、１６…振動センサ、１７…判別装置、２
３…CPU、３０…周期算出手段、３１…非周期
度算出手段、３２…信号発生手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダ４と、該シリンダ４内を偏心回転す
   るロータ６とで形成される空間を、該ロータ６の
   偏心回転に応じて出没するブレード８により容積
   変化させるようにした回転式圧縮機Ａの運転検査
   装置であつて、上記回転式圧縮機Ａの運転音又は
   運転振動を検出する検出手段１５，１６と、該検
   出手段１５，１６の出力を受け、運転音又は運転
   振動の周期を算出する周期算出手段３０と、該周
   期算出手段３０の出力を受け、運転音又は運転振
   動の周期に基づきその複数回の周期における非周
   期度Ｓを算出する非周期度算出手段３１と、該非
   周期度算出手段３１の出力を受け、非周期度Ｓが
   所定値Smax以上のとき運転異常信号を発生する
   信号発生手段３２とを備えたことを特徴とする回
   転式圧縮機の運転検査装置。