空气压缩机的制作方法

文档序号:16813505发布日期:2019-02-10 14:00阅读:210来源:国知局
空气压缩机的制作方法

本发明涉及空气压缩机。



背景技术:

在油冷式空气压缩机的现有技术中,例如有日本特开2014-88876号公报(专利文献1)。专利文献1的摘要中公开有“一种从注入阀向压缩机要素部的压缩室注入液体的液体注入式压缩机要素部的冷却方法,其特征在于,包含与其它可调整的装置无关地根据特定的控制参数来控制向该压缩机要素部的压缩室注入的液体的量的步骤”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-88876号公报



技术实现要素:

发明要解决的技术问题

通常,压缩室内的空气通过压缩作用而压力上升,伴随于此不仅温度上升,而且空气中的水分凝结的温度即露点温度也上升。因此,当向压缩室供给露点温度以下的润滑油时,压缩空气中的水分凝结,成为使润滑油的可靠性降低的原因。

在专利文献1所公开的空气压缩机中,尽管能够将压缩空气出口温度保持为低温,但因为未考虑向压缩室供给的油温,所以往往因压缩室内的水分的凝结所致的锈蚀的产生、油膜破裂、润滑油的氧化劣化等而产生例如压缩机的轴承的可靠性上的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,提供一种考虑了压缩空气中的水分凝结的可靠性高的空气压缩机。

用于解决问题的技术方案

为了解决上述技术问题,例如,采用权利要求书所记载的结构。本申请包含多个解决上述技术问题的方法,举其一例,提供一种空气压缩机,其特征在于,包括:压缩机主体;对吸入空气进行压缩的上述压缩机主体的压缩室;向该压缩室供给润滑油的供油口;将从上述压缩室排出的压缩空气与润滑油分离的油分离器;调节向上述供油口供给的润滑油的温度的油温度调节单元;控制该油温度调节单元的控制单元;检测上述吸入空气的温度的吸入空气温度检测单元;和检测上述吸入空气的湿度的吸入空气湿度检测单元,上述控制单元基于上述吸入空气温度检测单元和上述吸入空气湿度检测单元的检测信息,控制上述油温度调节单元。

发明效果

根据本发明,因为基于吸引空气的温湿度来使空气压缩机运转,所以能够抑制或降低压缩空气中的水分凝结,能够提供可靠性高的空气压缩机。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的空气压缩机的结构的图。

图2是表示本发明的实施方式的空气压缩机的控制的流程图。

图3是表示本发明的实施方式的空气压缩机的运转模式的图。

图4是表示本发明的实施方式的空气压缩机的控制状态的时序图。

图5是表示压缩空气的露点温度与压力的关系的图。

图6是表示本发明第二实施方式的空气压缩机的结构的图。

图7是表示本发明第二实施方式的空气压缩机的控制的流程图。

图8是表示本发明第三实施方式的空气压缩机的结构的图。

图9是表示本发明第三实施方式的空气压缩机的控制的流程图。

图10是表示本发明第四实施方式例的空气压缩机的结构的图。

图11是表示本发明第四实施方式例的空气压缩机的润滑油温度控制的流程图。

具体实施方式

以下,适当参照附图说明本发明的实施方式例。

实施例1

以下,参照图1~图5说明本发明第一实施方式例。

图1是本实施方式例的空气压缩机的结构图。如图1所示,空气压缩机1包括压缩机主体10、将油分离的油分离器20、将排出空气冷却的排出空气冷却用热交换器21、冷却润滑油的油冷却用热交换器22、对排出空气冷却用热交换器21和油冷却用热交换器22通风的转速可变的风机23。

空气压缩机1向压缩机主体10的压缩室10a内吸引大气并进行压缩,生成高温高压空气(例如80℃、0.8mpa左右)。压缩机主体10包括转速可变的电动机10b和传递电动机10b的动力的轴的轴承部10c。在轴承部10c设置有轴承部供油口10d,在压缩室10a设置有压缩室供油口10e,被供给润滑油。压缩空气与润滑油一同排出,经由排出流路24(图1中粗实线所示的流路)到达油分离器20,被分离成空气和油。此外,空气和油未必需要完全分离,也可以在空气中混入规定量以下的油。被分离了油的空气进入空气流路25(图1中细实线所示的流路),到达排出空气冷却用热交换器21。压缩空气在排出空气冷却用热交换器21中通过由风机23的驱动而形成的气流50(图1中箭头所示的气流)而与大气进行热交换,被冷却至使用温度带后向空气压缩机1的机外送出。

另一方面,通过油分离器20分离出的润滑油(本实施例中使用一般的压缩机用的油)进入油流路26(图1中点划线所示的流路),到达油冷却用热交换器22。润滑油在油冷却用热交换器21中通过由风机23的驱动而形成的气流与大气进行热交换而被冷却,然后从轴承部供油口10d、压缩室供油口10e向轴承部10c和压缩室10a供油。

本实施方式例的空气压缩机1包括检测吸入空气的温度(t1)的吸入空气温度传感器31和检测吸入空气的湿度(h1)的吸入空气湿度传感器32,与搭载有cpu、rom或ram等存储器、接口电路等的未图示的控制基板(控制单元)连接。压缩机主体10的电动机10b的打开/关闭或转速控制、风机23的打开/关闭或转速控制通过预先搭载于rom的程序由控制单元进行。

图2是表示本实施方式例的空气压缩机的润滑油温度控制的流程图。该流程图作为控制空气压缩机1整体动作的主程序(未图示)中的子程序而被执行。

在本实施方式例的空气压缩机1中,通过图2所示的控制流程来控制向压缩室供油口10e供给的润滑油的温度。具体而言,首先,检测吸入空气温度t1和吸入空气湿度h1(步骤s101),接着,基于所检测的吸入空气温度t1和吸入空气湿度h1选择运转模式(后述)(步骤s102)。接着,判断当前的运转模式和所选择的运转模式是否一致(步骤s103)。在运转模式一致的情况下(是),结束润滑油温度控制处理,返回主程序。另一方面,在运转模式不一致的情况下(否),将模式变更为在步骤s102选择的运转模式,结束润滑油温度控制处理,返回主程序。

图3是表示本实施方式例的空气压缩机的运转模式的图。如图3所示,本实施方式例的空气压缩机1基于吸入空气温度t1和吸入空气湿度h1选择运转模式。在吸入空气温度t1、吸入空气湿度h1分别为高温、高湿的情况下,选择以低速驱动压缩机主体1且以低速驱动风机23的“模式1”。在吸入空气温度t1和吸入空气湿度h1分别为低温、高湿的情况下,选择以高速驱动压缩机主体1且以低速驱动风机23的“模式2”。另外,在不取决于吸入空气温度t1且吸入空气湿度h1为低湿的情况下,选择以高速驱动压缩机主体1且以高速驱动风机23的“模式3”。

此外,在本实施方式例的空气压缩机1中,将吸入空气温度t1为30℃以上设为高温,将低于30℃设为低温,将吸入空气湿度h1为相对湿度80%以上设为高湿,将相对湿度低于80%设为低湿。另外,压缩机主体10(电动机10b)在高速时以6000min-1驱动,在低速时以4000min-1驱动,风机23在高速时以2000min-1驱动,在低速时以1000min-1驱动。此外,作为吸入空气的温度以30℃为基准、作为湿度以80%为基准是考虑实际使用环境而设定的一例,未必限定于此。

图4是表示本实施方式例的空气压缩机的控制状态的时序图。如图4所示,在时刻t1以前,成为吸入空气温度t1比阈值tth(本实施方式例的空气压缩机1中,tth=30℃)高的高温的状态、且吸入空气湿度h1比阈值hth(本实施方式例的空气压缩机1中,hth=80%(相对湿度))低的低湿的状态,因此运转选择“模式3”,润滑油温度保持为低的温度。在时刻t1,吸入空气温度t1维持为高温状态,但因为湿度达到hth,所以选择吸入空气温度t1为高温、吸入空气湿度h1为高湿状态的运转模式“模式2”(图2的步骤s102),切换为“模式2”的运转(步骤103、步骤104)。通过切换为“模式2”的运转,如图4上段所示,油冷却用热交换器22的热交换量降低,因此润滑油温度上升。

向压缩机主体10供油的润滑油通过由压缩机主体10的压缩机构的摩擦热或来自通过压缩而温度上升的空气的热来进行加热,温度上升后排出。润滑油的温度上升的程度依赖于压缩机主体10的旋转速度(转速),如果供油状态同等,则越是高速(高旋转),温度上升越大。另一方面,在压缩机主体1内温度上升的润滑油在通过油分离器20分离后,通过油冷却用热交换器22冷却,但该冷却的程度依赖于风机23的旋转速度(转速),换言之依赖于送风量,越是高速(高旋转),越促进冷却(温度的降低)。即,从压缩室10e向压缩机主体1供给的润滑油的温度通过压缩机主体(第一油温度调节单元)10和向油冷却用热交换器22送风的风机(第二油温度调节单元)23进行控制。此外,在将风机23设为恒速的情况下,也可以设为通过用阀等控制向压缩机主体1的导入空气量来调整送风量的结构。

图5是表示吸入空气(在此,在大气压下为30℃的空气)被隔热压缩时的温度变化和露点温度的变化的图。如图5中虚线所示,当将在大气压下(0.1mpa)为30℃的空气隔热压缩至0.8mpa时,温度上升至约275℃。此时,露点温度也同时上升。例如,如图5所示,在大气压下为30℃且相对湿度50%的空气的露点温度从约18℃上升到约57℃,30℃且相对湿度95%的空气的露点温度从约29℃上升到约71℃。这样,即使吸入空气的温度相同,也是湿度越高,压缩过程中的露点也越高,因此,当向压缩室10a供给露点温度以下的润滑油时,压缩空气中的水分凝结,成为锈蚀产生、油膜破裂、润滑油的氧化劣化等可靠性降低的主要因素。

因此,在本实施方式例的空气压缩机1中,检测吸入空气温度t1和吸入空气湿度h1,且基于该检测信息控制油温调节单元(本实施例中压缩机主体1的转速和风机23的送风量)。由此,能够发现由压缩空气中的水分的凝结导致的可靠性降低容易发生的状态,从而控制油温调节单元,因此,能够提供不易引起锈蚀的产生、油膜破裂、润滑油的氧化劣化等的可靠性高的空气压缩机。

在本实施方式例的空气压缩机1包括压缩机主体(第一油温度调节单元)10、向油冷却用热交换器22通风的风机(第二油温度调节单元)23这两个油温调节单元。由此,能够进行更精细的控制,能够提供不易引起锈蚀的产生、油膜破裂、润滑油的氧化劣化等的可靠性高的空气压缩机。

另外,在本实施方式例的空气压缩机1中,在吸入空气温度t1大致恒定的情况下,以伴随吸入空气湿度h1的上升,润滑油的温度上升的方式控制油温调节单元(压缩机主体1的旋转速度和风机23的旋转速度)(从模式3向模式1切换运转模式、或者从模式3向模式2切换运转模式)。由此,形成不易引起压缩空气中的水分的凝结所致的锈蚀的产生、油膜破裂、润滑油的氧化劣化等的可靠性高的空气压缩机。

另外,在本实施方式例的空气压缩机1中,在吸入空气湿度(相对湿度)h1大致恒定的情况下,以伴随吸入空气温度t1的上升,润滑油的温度上升的方式控制油温调节单元(压缩机主体1的旋转速度和风机23的旋转速度)(从模式2向模式1切换运转模式)。由此,形成不易引起压缩空气中的水分的凝结所致的锈蚀的产生、油膜破裂、润滑油的氧化劣化等的可靠性高的空气压缩机。

实施例2

以下,参照图6和图7说明本发明第二实施方式例。对于与第一实施方式例相同的功能部件标注同一符号,由此省略重复说明。

图6是表示第二实施方式例的空气压缩机的结构的图。如图6所示,本实施方式例的空气压缩机1在从油冷却用热交换器22至压缩室供油口10e的路径上设置有油温度传感器34。另外,分别包括对排出空气冷却用热交换器21通风用的转速可变的风机23a和对油冷却用热交换器22通风的转速可变的风机23b(油温调节单元),可以分别独立地进行控制。在排出空气冷却用热交换器21上,通过风机23a的驱动而形成气流50a(从图6中的右向上的箭头所示的气流),在油冷却用热交换器22上,通过风机23b的驱动而形成气流50b(从图6中的右向下的箭头所示的气流)。

图7是表示第二实施方式例的空气压缩机的润滑油温度控制的流程图。该流程图作为控制空气压缩机1整体的动作的主程序(未图示)的子程序而被执行。

本实施方式例的空气压缩机1通过图7所示的控制流程来控制向压缩室供油口10e供给的润滑油的温度。如图7所示,本实施方式例的空气压缩机1检测吸入空气温度t1和吸入空气湿度h1(步骤s201),基于该检测信息算出润滑油目标温度tgoal(步骤s202)。此外,在本实施方式例的空气压缩机1中,算出(推定)压缩室供油口10e所设置的位置的压力下的露点温度(tsat),设为润滑油目标温度tgoal。例如,作为tgoal=tsat+δt,加上安全常数(δt),算出润滑油目标温度tgoal。

接着,判断润滑油温度t3和目标温度tgoal的差是否小于5℃(步骤s203)。在步骤s203成立的情况下(是),接着判断润滑油温度t3和目标温度tgoal的差是否大于2℃(步骤s204)。在步骤s204成立的情况下(是),结束润滑油温度控制处理,返回主程序。此外,步骤s203的5℃、步骤s204的2℃的基准温度为一例,没有特别限定。

在步骤s203没有成立的情况下(否),接着判断风机23b的转速是否到达上限转速(步骤s250)。另外,在本实施方式例的空气压缩机1中,风机23b的上限转速为3000min-1。在步骤s250中判断为风机23b的转速达到上限的情况下(是),接着判断压缩机主体10(电动机10b)的转速是否到达下限转速(步骤s251)。另外,在本实施方式例的空气压缩机1中,压缩机主体10的下限转速为2000min-1。在步骤s251中判断为压缩机主体10的转速到达下限转速的情况下(是),空气压缩机1停止运转(停止压缩机主体10、风机23a、23b)(步骤s252),结束润滑油温度控制处理,返回主程序。该情况下,因为假定外部空气温度为高温等,所以进行异常的通知等。此外,上述的风机23b的上限转速3000min-1、压缩机主体10(电动机10b)的下限转速2000min-1是一例,没有特别限定。

在步骤s251中判断为压缩机主体10的转速未到达下限转速的情况下(否),降低压缩机主体10的转速(步骤s253),返回步骤s203。在步骤s250中判断为风机23b的转速未达到上限的情况下(否),增加风机23b的转速(步骤s254),返回步骤s203。

在步骤s204没有成立的情况下(否),接着判断风机23b是否停止(步骤s260)。在步骤s260成立的情况下(是),结束润滑油温度控制处理,返回主程序。在步骤s260没有成立的情况下(否),降低风机23b的转速(步骤s261),返回步骤s204。另外,在本实施方式例的空气压缩机1中,风机23b的下限转速为500min-1,在步骤s260中为500min-1的情况下,在步骤s261中,风机23b停止。此外,风机23b的下限转速500min-1是一例,不限于此。

此外,在本实施方式例的空气压缩机1中,步骤s253、s254、s261中的操作量通过润滑油温度t3与目标温度tgoal的偏差和润滑油温度t3与目标温度tgoal的偏差的时间积分乘以预先确定的常数而求出。

如上,本实施方式例的空气压缩机1中,在检测吸入空气温度t1和吸入空气湿度h1的同时检测润滑油温度t3,进行润滑油的温度控制。由此,能够更精细地进行润滑油温度t3,因此,能够提供不易引起压缩空气中的水分的凝结所致的锈蚀的产生、油膜破裂、润滑油的氧化劣化等的可靠性高的空气压缩机。

本实施方式例的空气压缩机1分别具有对排出空气冷却用热交换器21通风用的风机23a和对油冷却用热交换器22通风用的风机23b(油温调节单元),能够独立控制向排出空气冷却用热交换器21和油冷却用热交换器22的送风。由此,容易兼得用于将排出空气冷却为所希望的温度带的温度控制和润滑油的温度控制,所以能够形成不易引起压缩空气中的水分的凝结所致的锈蚀的产生、油膜破裂、润滑油的氧化劣化等的可靠性高的空气压缩机。

本实施方式例的空气压缩机1包括:基于吸入空气温度t1和吸入空气湿度h1算出润滑油目标温度tgoal的步骤(步骤s202);将润滑油温度t3和润滑油目标温度tgoal进行比较的步骤(步骤s203、s204);以消除润滑油温度t3和润滑油目标温度tgoal的偏差的方式控制润滑油温度控制单元的步骤(步骤s252、s253、s254、s261)。由此,在吸入空气温度t1和吸入空气湿度h1发生了变化的情况下,能够更精细地追随润滑油温度t3,形成不易引起压缩空气中的水分的凝结所致的锈蚀的产生、油膜破裂、润滑油的氧化劣化等的可靠性高的空气压缩机。

本实施方式例的空气压缩机1以在润滑油温度t3相对于润滑油目标温度tgoal高出规定值以上的情况下(步骤s203),提高风机23b的转速(步骤s254)、或者降低压缩机主体10的转速(步骤s253)的方式进行控制。由此,能够降低润滑油温度,因此能够在抑制或降低水分的凝结而确保可靠性的同时,促进压缩过程中的空气的冷却,提高压缩机的效率。

本实施方式例的空气压缩机1将压缩室供油口10e所设置的位置的压力下的露点温度设为润滑油目标温度tgoal。如图5所示,因为在压缩过程中空气的露点温度上升,所以露点温度因压缩室供油口所设置的位置的压力而不同。因此,在本实施方式例的空气压缩机1中,通过算出(推定)压缩室供油口10e所设置的位置处的露点温度,设为润滑油目标温度tgoal,能够更可靠地抑制水分的凝结,形成不易引起锈蚀的产生、油膜破裂、润滑油的氧化劣化等的可靠性高的空气压缩机。

实施例3

以下,参照图8和图9说明本发明第三实施方式例。对于与第一和第二实施方式例相同的构成部件标注同一符号,由此省略重复说明。

图8是表示第三实施方式例的空气压缩机的结构的图。如图8所示,本实施方式例的空气压缩机1在油分离器20的下游侧被分支为向油冷却用热交换器22去的流路26a和不向油冷却用热交换器22流动的旁通流路26b。进入流路26a的润滑油在被油冷却用热交换器22冷却后,与在旁通流路26b流动的未被油冷却用热交换器22冷却的润滑油合流。在旁通流路26b具备控制润滑油的流量的油流量控制阀51,通过油流量控制阀51的开度,控制在旁通流路26b流动的流量与在油冷却用热交换器22流动的流量的比率。此外,在油冷却用热交换器22和排出空气冷却用热交换器21,通过风机23的驱动而形成气流。此外,除油流量控制阀51以外,还可以是由泵等控制润滑油的流量的结构。

通过设置为以上的结构,油冷却用热交换器22中的润滑油的冷却量通过压缩机主体(第一油温度控制单元)10、风机(第二油温度控制单元)23的送风量进行控制,且也可以通过油流量控制阀(第三油温度控制单元)51的开度进行控制。当油流量控制阀51的开度大时,在旁通流路26b流动的流量增加,在油冷却用热交换器22流动的流量相对减少,由此热交换量减少,合流后的润滑油温度t3(油温度传感器34的检测值)上升。此外,本实施方式例的空气压缩机1中的流量控制阀51是可通过步进电动机自由调节开度的蝶阀。此外,除此之外,油流量控制阀51只要是可针型阀、电磁阀等可调整流量的结构,则可以采用所有公知的阀。

图9是表示第三实施方式例的空气压缩机的润滑油温度控制的流程图。该流程图作为控制空气压缩机1整体的动作的主程序(未图示)的子程序而被执行。

本实施方式例的空气压缩机1通过图9所示的控制流程控制向压缩室供油口10e供给的润滑油的温度。如图9所示,本实施方式例的空气压缩机1检测吸入空气温度t1和吸入空气湿度h1(步骤s301),基于该检测信息算出润滑油目标温度tgoal(步骤s302)。在本实施方式例的空气压缩机1中,算出假定了隔热压缩时的压缩机主体10的排出压的露点温度并将其作为润滑油目标温度tgoal。接着,判断润滑油温度t3和目标温度tgoal的差是否小于5℃(步骤s303)。在步骤s303成立的情况下(是),接着判断润滑油温度t3和目标温度tgoal的差是否大于2℃(步骤s304)。在步骤s304成立的情况下(是),结束润滑油温度控制处理,返回主程序。

在步骤s303没有成立的情况下(否),接着判断阀51是否全开(步骤s350)。在步骤s350成立的情况下(是),接着判断风机23的转速是否到达上限转速(步骤s351)。另外,在本实施方式例的空气压缩机1中,风机23的上限转速为3000min-1。在步骤s351成立的情况下(是),结束润滑油温度控制处理,返回主程序。此外,如果控制风机23的送风量,则不仅油冷却用热交换器22,还对排出空气冷却用热交换器21的热交换量即排出空气温度带来影响。因此,在本实施例中,在步骤s350中调整了阀51的开度后,在步骤s351中调整风机23的送风量。

在步骤s351判断为风机23的转速未到达上限转速的情况下(否),增加风机23的转速(步骤s352),返回步骤s303。在步骤s350中判断为阀51没有全开的情况下(否),缩小阀51的开度(步骤s353),返回步骤s303。

在步骤s304没有成立的情况下(否),接着判断阀51是否全开(步骤s360)。在步骤s360成立的情况下(是),接着判断风机23的转速是否到达下限转速(步骤s361)。另外,在本实施方式例的空气压缩机1中,风机23的下限转速为500min-1。在步骤s361成立的情况下(是),结束润滑油温度控制处理,返回主程序。

在步骤s361判断为风机23的转速未到达下限转速的情况下(否),降低风机23的转速(步骤s362),返回步骤s304。在步骤s360判断为阀51没有全开的情况下(否),增加阀51的开度(步骤s363),返回步骤s304。

此外,在本实施方式例的空气压缩机1中,步骤s352、s353、s362、s363中的操作量通过润滑油温度t3与目标温度tgoal的偏差和润滑油温度t3与目标温度tgoal的偏差的时间积分乘以预先确定的常数而求出。

如上,在本实施方式例的空气压缩机1中,通过增减在油冷却用热交换器22中流动的油量,控制润滑油温度t3。由此,能够容易地调整油冷却用热交换器22的热交换能力,容易得到所希望的润滑油温度,因此,能够更可靠地抑制水分的凝结,形成不易引起锈蚀的产生、油膜破裂、润滑油的氧化劣化等的可靠性高的空气压缩机。

实施例4

以下,参照图10和图11说明本发明第四的实施方式例。对于与第一~第三实施方式例相同的功能部件标注同一符号,由此省略重复说明。

图10是表示第四实施方式例的空气压缩机的结构的图。如图10所示,本实施方式例的空气压缩机1在油分离器20的下游侧设置有油流量控制阀51。油流量控制阀51是具有入口51a、出口51b和51c的三通阀,是可将出口51b和出口51c均控制为开放状态(状态a),将出口51b控制为开放状态,将出口51c控制为闭塞状态(状态b),将出口51b控制为闭塞状态,将出口51c控制为开放状态(状态c)的阀。油流量控制阀51的出口51a和51b分别与流路26a和流路26b连接,流路26a和流路26b与在油冷却用热交换器22的一部分22a流动的流路和在剩余的部分22b流动的流路分别连接。油冷却用热交换器22的一部分22a的空气侧的传热面积比油冷却用热交换器22的剩余的部分22b大。另外,油冷却用热交换器22的一部分22a和剩余的部分22b的出口分别与流路26c和流路26d连接,且在连接部26e合流。

在将油流量控制阀51控制为状态a的情况下,润滑油在油冷却用热交换器22的一部分22a和剩余的部分22b这两方流动,因此,通过油冷却用热交换器22的整体与空气进行热交换,从而温度降低。另外,在将油流量控制阀51控制为状态b的情况下,润滑油仅在油冷却用热交换器22的一部分22a流动。另外,在将油流量控制阀51控制为状态c的情况下,润滑油仅在油冷却用热交换器22的剩余的部分22b流动。在状态b和状态c中,因为通过油冷却用热交换器22的整体,与和空气进行热交换的状态a相比,热交换量减小,所以润滑油的温度降低减小。另外,因为油冷却用热交换器22的一部分22a的空气侧的传热面积比油冷却用热交换器22的剩余的部分22b大,所以状态b与状态c相比,热交换量增大(温度降低增大)。

如上,油流量控制阀51的控制状态和热交换量的大小关系为状态a>状态b>状态c,在同等的送风条件下,润滑油温度t3在状态a为最低,在状态c为最高。

图11是表示第四实施方式例的空气压缩机的润滑油温度控制的流程图。该流程图作为控制空气压缩机1整体的动作的主程序(未图示)的子程序而被执行。

本实施方式例的空气压缩机1通过图11所示的控制流程,控制向压缩室供油口10e供给的润滑油的温度。如图11所示,本实施方式例的空气压缩机1检测吸入空气温度t1和吸入空气湿度h1(步骤s401),基于该检测信息算出润滑油目标温度tgoal(步骤s402)。在本实施方式例的空气压缩机1中,算出假定了隔热压缩的情况下的压缩机主体10的排出压下的露点温度,将其作为润滑油目标温度tgoal。接着,判断润滑油温度t3和目标温度tgoal的差是否小于5℃(步骤s403)。在步骤s403成立的情况下(是),接着判断润滑油温度t3和目标温度tgoal的差是否大于2℃(步骤s404)。在步骤s404成立的情况下(是),结束润滑油温度控制处理,返回主程序。

在步骤s403没有成立的情况下(否),接着判断阀51是否为状态a(出口51b开放状态、出口51c开放状态)(步骤s450)。在步骤s450成立的情况下(是),接着判断风机23的转速是否到达上限转速(步骤s451)。在步骤s451成立的情况下(是),结束润滑油温度控制处理,返回主程序。

在步骤s451判断为风机23的转速未到达上限转速的情况下(否),增加风机23的转速(步骤s452),返回步骤s403。在步骤s450判断为阀51不是状态a的情况下(否),接着判断阀51是否为状态b(出口51b开放状态、出口51c闭塞状态)(步骤s453),在步骤s453成立的情况下(是),阀51被控制为状态a(步骤s454),返回步骤s403。在步骤s453没有成立的情况下(否),阀51被控制为状态b(步骤s455),返回步骤s403。

在步骤s304没有成立的情况下(否),接着判断阀51是否为状态c(出口51b闭塞状态、出口51c开放状态)(步骤s460)。在步骤s460成立的情况下(是),接着判断风机23的转速是否到达下限转速(步骤s461)。在步骤s461成立的情况下(是),结束润滑油温度控制处理,返回主程序。

在步骤s341判断为风机23的转速未到达下限转速的情况下(否),降低风机23的转速(步骤s462),返回步骤s404。在步骤s460判断为阀51不是状态c的情况下(否),接着判断阀51是否为状态b(步骤s463),在步骤s463成立的情况下(是),阀51被控制为状态c(步骤s464),返回步骤s403。在步骤s463没有成立的情况下(否),阀51被控制为状态b(步骤s465),返回步骤s403。

如上,在本实施方式例的空气压缩机1中,通过控制在油冷却用热交换器22内流动的润滑油的状态,控制润滑油温度t3。由此,能够容易地调整油冷却用热交换器22的热交换能力,容易获得所希望的润滑油温度,因此,能够更可靠地抑制水分的凝结,形成不易引起锈蚀的产生、油膜破裂、润滑油的氧化劣化等的可靠性高的空气压缩机。

此外,在本实施方式例中,作为油流量控制阀51,使用可开闭两个出口的三通阀,但也可以将多个开闭阀组合而构成流量控制阀51、或者使用可多阶段地切换开度的阀来更精细地进行控制。

以上说明了本发明的实施方式例,但本发明不限于上述的各实施方式例,而包含各种变形例。例如,在第一实施方式例的空气压缩机中,以切换三个运转模式的方式进行控制,但也可以是基于吸入空气温度t1和吸入空气湿度h1切换多个运转模式(至少两个运转模式)的其它实施方式。另外,各实施方式例的温度传感器和湿度传感器只要能够满足其目的,则设置位置也可以改变。即,上述的实施例是为了容易了解本发明而说明的实施例,不限定于具有所说明的结构。

符号说明

1空气压缩机

10压缩机主体(第一油温度调节单元)

10a压缩室

10b电动机

10c轴承部

10d轴承部供油口

10e、10f压缩室供油口

20油分离器

21排出空气冷却用热交换器

22油冷却用热交换器

23风机(第二油温度调节单元)

31吸入空气温度传感器(吸入空气温度检测单元)

32吸入空气湿度传感器(吸入空气湿度检测单元)

34油温度传感器

50气流

51油流量控制阀(第三油温度调节单元)。

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