壓縮機(jī)及壓縮機(jī)的油量管理系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】壓縮機(jī)及壓縮機(jī)的油量管理系統(tǒng)
[0001]本申請(qǐng)主張基于2013年10月15日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2013-214889號(hào)的優(yōu)先權(quán)。該日本申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過參考援用于本說明書中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種壓縮機(jī)及壓縮機(jī)的油量管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]吉福德-麥克馬洪式(GM)制冷機(jī)、脈沖管制冷機(jī)、斯特林制冷機(jī)及索爾凡制冷機(jī)等制冷機(jī)能夠?qū)⒗鋮s對(duì)象物冷卻至100K (開爾文)左右的低溫至4K的超低溫的溫度范圍內(nèi)。這種制冷機(jī)用于冷卻超導(dǎo)磁鐵和檢測(cè)器等，并用于低溫泵等。制冷機(jī)中附帶有用于壓縮在制冷機(jī)中用作工作氣體的氦氣的壓縮機(jī)。
[0004]有的壓縮機(jī)為了冷卻由工作氣體的壓縮熱引起的發(fā)熱，或?yàn)榱藵?rùn)滑壓縮機(jī)而使用油。這種壓縮機(jī)為了良好地工作，需在壓縮機(jī)內(nèi)存在有適量的油。因此，壓縮機(jī)需定期進(jìn)行維護(hù)。
[0005]為了檢測(cè)壓縮機(jī)內(nèi)的油量不足，提出了檢測(cè)壓縮機(jī)內(nèi)的油分離器的油位高度并推斷壓縮機(jī)內(nèi)的油量的技術(shù)(例如，參考專利文獻(xiàn)I)。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-124388號(hào)公報(bào)
[0007]通常，壓縮機(jī)內(nèi)的油除了在油分離器以外，還在壓縮機(jī)內(nèi)的其它構(gòu)成部件之間進(jìn)行循環(huán)。因此，如專利文獻(xiàn)I記載，只檢測(cè)壓縮機(jī)內(nèi)的I個(gè)構(gòu)成部件的油位高度，是難以精確地推斷在壓縮機(jī)內(nèi)循環(huán)的油的循環(huán)狀態(tài)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明是鑒于這種狀況而完成的，其目的在于提供一種能夠準(zhǔn)確地推斷在壓縮機(jī)內(nèi)循環(huán)的油的循環(huán)狀態(tài)的技術(shù)。
[0009]為解決上述課題，本發(fā)明的一種方式為壓縮從制冷機(jī)返回的制冷劑氣體，并供給至制冷機(jī)的壓縮機(jī)。該壓縮機(jī)具備:壓縮倉，壓縮制冷劑氣體，并使用油來冷卻制冷劑氣體的壓縮熱；油分離器，分離壓縮倉所壓縮的制冷劑氣體中所含有的油，并將其儲(chǔ)存；壓縮倉油位計(jì)，測(cè)量壓縮倉內(nèi)的油的油位高度；及分離器油位計(jì)，測(cè)量油分離器內(nèi)的油量的油位高度。
[0010]本發(fā)明的另一種方式為壓縮機(jī)的油量管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備:壓縮機(jī)及判定器，所述壓縮機(jī)具備:壓縮倉，壓縮從制冷機(jī)返回的制冷劑氣體，并使用油來冷卻制冷劑氣體的壓縮熱；油分離器，分離壓縮倉所壓縮的制冷劑氣體中所含有的油，并將其儲(chǔ)存；壓縮倉油位計(jì)，測(cè)量壓縮倉內(nèi)的油的油位高度；及分離器油位計(jì)，測(cè)量油分離器內(nèi)的油量的油位高度，所述判定器根據(jù)壓縮倉油位計(jì)所測(cè)量的壓縮倉內(nèi)的油位高度和分離器油位計(jì)所測(cè)量的油分離器內(nèi)的油位高度，獲取壓縮機(jī)內(nèi)的油的總量。
[0011]另外，以上構(gòu)成要件的任意組合或?qū)Ρ景l(fā)明的構(gòu)成要件及表現(xiàn)在裝置、方法、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)程序、儲(chǔ)存有計(jì)算機(jī)程序的存儲(chǔ)介質(zhì)等彼此之間進(jìn)行替換，作為本發(fā)明的方式仍有效。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠準(zhǔn)確地推斷在壓縮機(jī)內(nèi)循環(huán)的油的循環(huán)狀態(tài)的技術(shù)。
【附圖說明】
[0013]圖1是示意地表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的蓄冷器式制冷機(jī)用壓縮機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
[0014]圖2是示意地表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的判定器的功能結(jié)構(gòu)的圖。
[0015]圖3是說明本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的判定器所執(zhí)行的總量判定處理流程的流程圖。
[0016]圖4是說明本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的判定器所執(zhí)行的壓縮倉油量判定處理及分離器油量判定處理的流程的流程圖。
[0017]圖5是表不用表格形式表不壓縮機(jī)內(nèi)的油的循環(huán)狀態(tài)的循環(huán)狀態(tài)表的圖。
[0018]圖中:10_壓縮機(jī)，11-壓縮倉，12-水冷式熱交換器，12A-冷卻水接收端口，12B-冷卻水接收端口，13-高壓配管，14-低壓配管，15-油分離器，16-吸附器，17-儲(chǔ)罐，18-旁通機(jī)構(gòu)，19-旁通配管，20-高壓側(cè)壓力檢測(cè)裝置，21-旁通閥，22-高壓撓性配管，23-低壓撓性配管，24-回油配管，25-冷卻水配管，26-油熱交換部，27-氣體熱交換部，28-過濾器，29-節(jié)流孔，30-GM制冷機(jī)，32-節(jié)流孔，33-油冷卻配管，34-第I冷卻水配管，36-第2冷卻水配管，41-壓縮倉油位計(jì)，42-分離器油位計(jì)，43-判定器，44-通知部，50-計(jì)算部，51-判定部，52-輸出部，53-存儲(chǔ)部，54-壓縮倉油量獲取部，55-分離器油量獲取部，56-總量獲取部，57-壓縮倉油量判定部，58-總量判定部，59-分離器油量判定部。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下，對(duì)各附圖所示的相同或同等的構(gòu)成要件、部件及處理標(biāo)注相同的符號(hào)，并適當(dāng)省略重復(fù)說明。并且，為了便于理解，適當(dāng)放大、縮小表示各附圖中的部件的尺寸。并且，在各附圖中，省略表示在說明實(shí)施方式時(shí)并不重要的一部分部件。
[0020]參考圖1，對(duì)本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的具備油分離器的蓄冷器式制冷機(jī)用壓縮機(jī)進(jìn)行說明。并且，在實(shí)施方式中，對(duì)將吉福德-麥克馬洪式制冷機(jī)(以下稱作“GM制冷機(jī)”)用作蓄冷器式制冷機(jī)的例子進(jìn)行說明。GM制冷機(jī)將氦氣用作制冷劑氣體。
[0021]圖1是示意地表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的蓄冷器式制冷機(jī)用壓縮機(jī)10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
[0022]壓縮機(jī)10包括壓縮倉11、水冷式熱交換器12、高壓配管13、低壓配管14、油分離器15、吸附器16、儲(chǔ)罐17及旁通機(jī)構(gòu)18。壓縮機(jī)10通過高壓撓性配管22和低壓撓性配管23與GM制冷機(jī)30連接。壓縮機(jī)10在壓縮倉11中對(duì)從GM制冷機(jī)30經(jīng)由低壓撓性配管23而返回的低壓氦氣進(jìn)行升壓，并經(jīng)由高壓撓性配管22再次供給至GM制冷機(jī)30。
[0023]從GM制冷機(jī)30返回的氦氣經(jīng)由低壓撓性配管23先流入至儲(chǔ)罐17中。儲(chǔ)罐17除去返回的氦氣中所含有的脈動(dòng)。儲(chǔ)罐17具有較大的容量，因此通過將氦氣導(dǎo)入儲(chǔ)罐17中，能夠減少或除去脈動(dòng)。
[0024]已在儲(chǔ)罐17中減少或除去脈動(dòng)的氦氣導(dǎo)出至低壓配管14中。低壓配管14連接于壓縮倉11，因此已在儲(chǔ)罐17中減少或除去脈動(dòng)的氦氣供給到壓縮倉11中。
[0025]壓縮倉11例如為渦旋式或旋轉(zhuǎn)式泵，該壓縮倉11壓縮低壓配管14中的氦氣而使其升壓。壓縮倉11將已升壓的氦氣送往高壓配管13A(13)中。氦氣在壓縮倉11中被升壓時(shí)，以混入有少量壓縮倉11內(nèi)的油的狀態(tài)被送往高壓配管13A(13)中。
[0026]另外，高壓配管13相當(dāng)于制冷劑氣體從壓縮機(jī)10流往GM制冷機(jī)30的制冷劑氣體路徑。
[0027]壓縮倉11被設(shè)為使用油來進(jìn)行冷卻的結(jié)構(gòu)。因此，使油進(jìn)行循環(huán)的油冷卻配管33連接于水冷式熱交換器12所包含的油熱交換部26。并且，油冷卻配管33上設(shè)有控制流經(jīng)其內(nèi)部的油流量的節(jié)流孔32。
[0028]水冷式熱交換器12構(gòu)成為冷卻水在冷卻水配管25中循環(huán)。水冷式熱交換器12實(shí)現(xiàn)熱交換，以便向壓縮機(jī)10的外部放出在壓縮倉11中壓縮氦氣時(shí)所產(chǎn)生的熱(以下稱作“壓縮熱”)。水冷式熱交換器12具有對(duì)流經(jīng)油冷卻配管33的油進(jìn)行冷卻處理的油熱交換部26及冷卻已升壓的氦氣的氣體熱交換部27。
[0029]油熱交換部26構(gòu)成為具備油所流經(jīng)的油冷卻配管33的一部分26A，及冷卻水所流經(jīng)的第I冷卻水配管34，且在這些配管之間進(jìn)行熱交換。從壓縮倉11排出至油冷卻配管33的油因壓縮熱成為高溫。若這種高溫油通過油熱交換部26，則油的熱量通過熱交換轉(zhuǎn)移至冷卻水，流出油熱交換部26的油的溫度低于流入油熱交換部26的油的溫度。即，壓縮熱經(jīng)由流經(jīng)油冷卻配管33的油而轉(zhuǎn)移至冷卻水，并向外部排出。
[0030]氣體熱交換部27具有高壓氦氣所流經(jīng)的高壓配管13A的一部分27A，及冷卻水所流經(jīng)的第2冷卻水配管36。在