压缩机及压缩机的油量管理系统的制作方法
【专利说明】压缩机及压缩机的油量管理系统
[0001]本申请主张基于2013年10月15日申请的日本专利申请2013-214889号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
[0002]本发明涉及一种压缩机及压缩机的油量管理系统。
【背景技术】
[0003]吉福德-麦克马洪式(GM)制冷机、脉冲管制冷机、斯特林制冷机及索尔凡制冷机等制冷机能够将冷却对象物冷却至100K (开尔文)左右的低温至4K的超低温的温度范围内。这种制冷机用于冷却超导磁铁和检测器等，并用于低温泵等。制冷机中附带有用于压缩在制冷机中用作工作气体的氦气的压缩机。
[0004]有的压缩机为了冷却由工作气体的压缩热引起的发热，或为了润滑压缩机而使用油。这种压缩机为了良好地工作，需在压缩机内存在有适量的油。因此，压缩机需定期进行维护。
[0005]为了检测压缩机内的油量不足，提出了检测压缩机内的油分离器的油位高度并推断压缩机内的油量的技术(例如，参考专利文献I)。
[0006]专利文献1:日本特开2001-124388号公报
[0007]通常，压缩机内的油除了在油分离器以外，还在压缩机内的其它构成部件之间进行循环。因此，如专利文献I记载，只检测压缩机内的I个构成部件的油位高度，是难以精确地推断在压缩机内循环的油的循环状态的。
【发明内容】
[0008]本发明是鉴于这种状况而完成的，其目的在于提供一种能够准确地推断在压缩机内循环的油的循环状态的技术。
[0009]为解决上述课题，本发明的一种方式为压缩从制冷机返回的制冷剂气体，并供给至制冷机的压缩机。该压缩机具备:压缩仓，压缩制冷剂气体，并使用油来冷却制冷剂气体的压缩热；油分离器，分离压缩仓所压缩的制冷剂气体中所含有的油，并将其储存；压缩仓油位计，测量压缩仓内的油的油位高度；及分离器油位计，测量油分离器内的油量的油位高度。
[0010]本发明的另一种方式为压缩机的油量管理系统。该系统具备:压缩机及判定器，所述压缩机具备:压缩仓，压缩从制冷机返回的制冷剂气体，并使用油来冷却制冷剂气体的压缩热；油分离器，分离压缩仓所压缩的制冷剂气体中所含有的油，并将其储存；压缩仓油位计，测量压缩仓内的油的油位高度；及分离器油位计，测量油分离器内的油量的油位高度，所述判定器根据压缩仓油位计所测量的压缩仓内的油位高度和分离器油位计所测量的油分离器内的油位高度，获取压缩机内的油的总量。
[0011]另外，以上构成要件的任意组合或对本发明的构成要件及表现在装置、方法、系统、计算机程序、储存有计算机程序的存储介质等彼此之间进行替换，作为本发明的方式仍有效。
[0012]根据本发明，能够提供一种能够准确地推断在压缩机内循环的油的循环状态的技术。
【附图说明】
[0013]图1是示意地表示本发明的实施方式所涉及的蓄冷器式制冷机用压缩机的内部结构的图。
[0014]图2是示意地表示本发明的实施方式所涉及的判定器的功能结构的图。
[0015]图3是说明本发明的实施方式所涉及的判定器所执行的总量判定处理流程的流程图。
[0016]图4是说明本发明的实施方式所涉及的判定器所执行的压缩仓油量判定处理及分离器油量判定处理的流程的流程图。
[0017]图5是表不用表格形式表不压缩机内的油的循环状态的循环状态表的图。
[0018]图中:10_压缩机，11-压缩仓，12-水冷式热交换器，12A-冷却水接收端口，12B-冷却水接收端口，13-高压配管，14-低压配管，15-油分离器，16-吸附器，17-储罐，18-旁通机构，19-旁通配管，20-高压侧压力检测装置，21-旁通阀，22-高压挠性配管，23-低压挠性配管，24-回油配管，25-冷却水配管，26-油热交换部，27-气体热交换部，28-过滤器，29-节流孔，30-GM制冷机，32-节流孔，33-油冷却配管，34-第I冷却水配管，36-第2冷却水配管，41-压缩仓油位计，42-分离器油位计，43-判定器，44-通知部，50-计算部，51-判定部，52-输出部，53-存储部，54-压缩仓油量获取部，55-分离器油量获取部，56-总量获取部，57-压缩仓油量判定部，58-总量判定部，59-分离器油量判定部。
【具体实施方式】
[0019]以下，对各附图所示的相同或同等的构成要件、部件及处理标注相同的符号，并适当省略重复说明。并且，为了便于理解，适当放大、缩小表示各附图中的部件的尺寸。并且，在各附图中，省略表示在说明实施方式时并不重要的一部分部件。
[0020]参考图1，对本发明的第I实施方式所涉及的具备油分离器的蓄冷器式制冷机用压缩机进行说明。并且，在实施方式中，对将吉福德-麦克马洪式制冷机(以下称作“GM制冷机”)用作蓄冷器式制冷机的例子进行说明。GM制冷机将氦气用作制冷剂气体。
[0021]图1是示意地表示本发明的实施方式所涉及的蓄冷器式制冷机用压缩机10的内部结构的图。
[0022]压缩机10包括压缩仓11、水冷式热交换器12、高压配管13、低压配管14、油分离器15、吸附器16、储罐17及旁通机构18。压缩机10通过高压挠性配管22和低压挠性配管23与GM制冷机30连接。压缩机10在压缩仓11中对从GM制冷机30经由低压挠性配管23而返回的低压氦气进行升压，并经由高压挠性配管22再次供给至GM制冷机30。
[0023]从GM制冷机30返回的氦气经由低压挠性配管23先流入至储罐17中。储罐17除去返回的氦气中所含有的脉动。储罐17具有较大的容量，因此通过将氦气导入储罐17中，能够减少或除去脉动。
[0024]已在储罐17中减少或除去脉动的氦气导出至低压配管14中。低压配管14连接于压缩仓11，因此已在储罐17中减少或除去脉动的氦气供给到压缩仓11中。
[0025]压缩仓11例如为涡旋式或旋转式泵，该压缩仓11压缩低压配管14中的氦气而使其升压。压缩仓11将已升压的氦气送往高压配管13A(13)中。氦气在压缩仓11中被升压时，以混入有少量压缩仓11内的油的状态被送往高压配管13A(13)中。
[0026]另外，高压配管13相当于制冷剂气体从压缩机10流往GM制冷机30的制冷剂气体路径。
[0027]压缩仓11被设为使用油来进行冷却的结构。因此，使油进行循环的油冷却配管33连接于水冷式热交换器12所包含的油热交换部26。并且，油冷却配管33上设有控制流经其内部的油流量的节流孔32。
[0028]水冷式热交换器12构成为冷却水在冷却水配管25中循环。水冷式热交换器12实现热交换，以便向压缩机10的外部放出在压缩仓11中压缩氦气时所产生的热(以下称作“压缩热”)。水冷式热交换器12具有对流经油冷却配管33的油进行冷却处理的油热交换部26及冷却已升压的氦气的气体热交换部27。
[0029]油热交换部26构成为具备油所流经的油冷却配管33的一部分26A，及冷却水所流经的第I冷却水配管34，且在这些配管之间进行热交换。从压缩仓11排出至油冷却配管33的油因压缩热成为高温。若这种高温油通过油热交换部26，则油的热量通过热交换转移至冷却水，流出油热交换部26的油的温度低于流入油热交换部26的油的温度。即，压缩热经由流经油冷却配管33的油而转移至冷却水，并向外部排出。
[0030]气体热交换部27具有高压氦气所流经的高压配管13A的一部分27A，及冷却水所流经的第2冷却水配管36。在