压缩机的回油监控系统及其方法

专利名称：压缩机的回油监控系统及其方法
技术领域：
本发明涉及一种压缩机的回油监控技术，特别是涉及一种用以控制设置于油箱回油进口处的回油阀的阀门的开度，以有效监控回流至油箱的润滑油量的压缩机的回油监控 系统及其方法。
背景技术：
中央空调系统中常见的制冷设备为冰水主机(Chiller)，利用冰水主机所制造出 的冰水经由管路的传输，以热交换的方式，达到有效降低室内温度的目的，近几年来，冰水 主机的使用已越来越普及，而冰水主机的运转核心在压缩机部分，压缩机是一个特殊的气 泵，其在运转过程中，需要润滑油不断的润滑以减少摩擦作用，但是，压缩机在压缩时，将大 量冷媒(即制冷剂)在排出的同时也夹带走一小部分润滑油(称为奔油或跑油)，而压缩机 奔油是无法避免的，且排出压缩机的润滑油不回流至压缩机的油箱，长此以往，压缩机就会 缺油，压缩机油箱中的润滑油若不足将会造成摩擦，令轴承损伤，进而对压缩机本体造成破 坏，对于冰水主机易产生很大的伤害，因此，润滑油的回油控制在中央空调系统即显得尤为 重要。为了解决排出压缩机的润滑油不回流至压缩机的油箱的问题，目前业界普遍采用 的做法是在压缩机的油箱回油进口处设置回油阀，且保持该回油阀阀门开度为100%的常 开状态，并消耗额外电能由该压缩机在其高压侧出口产生高压动力源，以令经由压缩机排 出的润滑油通过该阀门回流至压缩机的油箱；但是，上述回油控制方式，并未涉及对油箱中 的润滑油液位的监控，而无法控制回油量的大小，且即使有回油控制，仍无法确保所有排出 的润滑油100%回流，因此，油箱中的润滑油在长时间使用后，仍会有所减少，一旦油液位过 低，将使得压缩机产生缺油的状况，而影响压缩机的正常运转。此外，回油阀阀门一直保持 常开状态，使得高压动力源需配合持续高压供应，而高压供应需耗费大量的电能，从而无疑 增加了空调的耗电量，且会降低压缩机出口压力，影响空调系统整个机组的效能。为了避免出现油液位过低而影响压缩机正常工作的弊端，如第6，834，514号美国 发明专利(参见该美国发明专利的图5至图7)、以及第6，993，920号美国发明专利(参见 该美国发明专利的图8及图9)等分别提出了在油箱中设置液位传感器，以实时感测油箱中 油液位的高低，并据以控制设置于压缩机的油箱回油进口处的回油阀，以相应控制该阀门 开度为0或100% (即ON-OFF控制)，一旦所感测的油液位低于警界液位，则启动报警同时 令空调系统整个机组进入停机程序。但是，此种控制方式仍存在一定的弊端，例如回油阀 的阀门开度控制直接在0与100%之间变化，令开度的幅度变化过大，且当该回油阀的阀门 打开的开度限定在最大的开度范围(即100% )时，需消耗由该压缩机所产生的高压动力源 较大的电能，不仅会降低压缩机出口压力，且会影响空调系统整个机组的效能。综上所述，如何提出一种可解决现有技术种种缺陷的压缩机的回油监控系统及其 方法，以确保油箱油量充足，同时也减少高压动力源的损失，并使安全性、可靠度及机组效 能同时提升，实为目前急欲解决的技术问题。

发明内容
鉴于上述现有技术的缺点，本发明的一目的是提供一种压缩机的回油监控系统及其方法，以确保油箱油量充足，保护压缩机本体，防止轴承损伤。本发明的另一目的是提供一种可精确控制的压缩机的回油监控系统及其方法，以减少高压动力源的损失，进而提高整机效能。本发明的又一目的是提供一种具有安全性的压缩机的回油监控系统及其方法。为达到上述目的及其他目的，本发明提供一种压缩机的回油监控方法，应用于一 回油监控系统中，用以控制该油箱回油进口处的阀门开度，以有效监控回流至该油箱的油 量。该回油监控系统包括设于该油箱进口处的回油阀、设于该压缩机出口的压力感测装置、 设于该油箱上的油液位感测装置及温度感测装置。该压缩机的回油监控方法至少包括设 定该油箱中的油的最低液位值、回油所需的压力值、初始回油旗标、对应该初始回油旗标的 回油液位值、最大温度值及最小温度值，其中，回油旗标为互为逻辑非关系的第一及第二数 值的其中一者，回油液位值为第一液位值或第二液位值；感测该油箱中的液位值，并判断该 液位值是否超过该最低液位值，当未超过时，令该压缩机停止运行，当超过时，则分析回油 的压力值、该油箱的液位值及温度值；以及感测该油箱中的油的温度值，并判断该温度值是 否达到该最小温度值，当未达到时，则需进行暖机步骤，当达到时，加热该油箱中的油，令油 的温度值位于最小与最大温度值之间；感测该回油的压力值，并判断该压力值是否超出该 回油所需的压力值，当未超出时，控制该回油阀的阀门开度全开，当超出时，则进行控制该 回油阀的阀门开度，从而可通过无分段法则或分段法则进行该回油阀的阀门开度控制。该无分段法则为比例-积分-微分(PID)演算，该控制流程包含撷取初始回油旗 标，且当该初始回油旗标为第一数值时，则设定回油液位值为第一液位值，而当该初始回油 旗标为第一数值时，则设定回油液位值为第二液位值；计算所测的液位值与该回油液位值 的差值，以得到该回油阀的阀门需调节的开度范围；依该开度范围判断其变化趋势是否增 力口，当增加时，则重设回油旗标为真值，当未增加时，则重设该回油旗标为假值；转换所得的 开度范围呈电信号指令，以控制该阀门的开度。再者，该分段法则是以油液位控制，而定义 以液位值范围为基准的区间，各区间分别对应不同的回油阀的阀门开度，依所测的液位值 判断其所在的区间，以判断该阀门开度，且转换所得的区间呈电信号指令，以控制该阀门开 度。最后，判断油的液位值是否小于等于该最低液位值，当小于等于时，令该压缩机停 止运行，当大于时，则继续分析该回油的压力值及该油箱的温度值，以作周期性分析。前述的方法中，该液位值是可通过该油液位感测装置所感测，该温度值是可通过 该温度感测装置所感测，该回油的压力值是可通过该压力感测装置所感测。前述的方法中，该油箱的加热作业是通过加热器进行。该暖机步骤可包括加热 该油箱至油的温度值达到该最小温度值；判断该回油的压力值是否大于该回油所需的压力 值，当呈大于时，则令该回油阀的阀门的开度全开，否则需降低冷却水量及控制该阀门的开 度全开。又该电信号指令可为0至10伏特的电压信号或4至20毫安的电流信号。另外，前述的方法中，该第一数值可为假值，该第二数值可为真值；当然，该第一数 值也可为真值，而该第二数值也可为假值；又该第一液位值可对应该第一数值为高液位值，该第二液位值则对应该第二数值为低液位值。又，该分段法则是定义五段区间，以控制该回油阀的阀门开度。本发明还提供一种压缩机的回油监控系统，用以控制该压缩机的油箱的回油量， 该回油监控系统包括压力感测装置，设于该压缩机的出口，以感测该压缩机的回油的压力 值；回油阀，设于该油箱的回油进口处且连结该压力感测装置，通过无分段法则或分段法 则可控制该回油阀的阀门开度；油液位感测装置，设于该油箱上，以感测该油箱的油的液位 值；以及温度感测装置，设于该油箱上，以感测该油箱的油的温度值；通过周期性量测该压 缩机出口的回油的压力值、该油箱的油的液位值及温度值，且将量测结果传至该回油阀，并 通过该无分段法则或分段法则控制该回油阀的阀门开度，以监控回流至该油箱的油量。前述的回油监控系统中，该无分段法则或分段法则可使该量测结果转换为电信号 指令，以控制该回油阀的阀门开度，且该电信号指令可为0至10伏特的电压信号或4至20 毫安的电流信号。前述的回油监控系统还可包括喷射泵，设于该油箱的回油进口处且连结该回油 阀，以回授该压缩机的出口压力作为动力源；又该回油监控系统也可包括加热器，设于该油 箱中。另外，前述的回油监控系统中，若以使用该无分段法则为基本需求，该无分段法则 可利用比例_积分_微分(PID)演算。若以使用该分段法则为基本需求，该分段法则可区分该油箱的油液位为多个区 间，且各该区间分别对应不同的阀门开度，以通过该油液位控制该回油阀的阀门开度。较佳 地，该油箱的油液位可分为五段区间。相比于现有技术，本发明的压缩机的回油监控方法主要是利用监控该油箱中润滑 油的液位值与温度值、以及压缩机高压侧出口的压力值，以实时判断液位值是否低于预设 的最低液位值、实时监控该油箱中润滑油的温度值，令润滑油的温度值维持在预设的最小 与最大温度值之间，同时，进一步监控压缩机高压侧出口的压力值，以无分段或分段电控方 式控制回油阀的阀门的开度，由此以有效控制回流至该油箱的润滑油量，保持回油系统中 的回油量正常，且确保润滑充足，不会使轴承因润滑不足造成摩擦。又，因本发明的压缩机的回油监控方法综合考虑润滑油的液位值与温度值、以及 压缩机高压侧出口的压力值三要素，可以连续控制方式(即无分段方式)或分区段控制方 式(即分段方式)分级别控制回油阀的阀门的开度，避免在回油控制上大量能耗的浪费，可 相对提升机组效能。再者，因本发明限定了最低液位值，防止该油箱中润滑油过少而影响压 缩机的正常运行，具备一定安全性。


图1是显示本发明离心式冰水主机的压缩机的回油监控系统的示意图；图2是显示本发明分析油箱液位值、油箱温度与压力值的流程示意图；图3A为本发明以无分段控制法则控制该高压气体回油阀的阀门开度的流程示意 图；图3A’为图3A的液位值示意图；图3B为本发明以分段控制法则控制该高压气体回油阀的阀门开度的流程示意图。主要元件符号说明31高压气体回油阀32喷射泵33油液位感测装置34温度感测装置35压力感测装置T2最大温度值Tl最小温度值L液位值Lmin 最低液位值Pset压力值T温度值P压力值d回油液位值dh第一液位值dl第二液位值
具体实施例方式以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书 所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。请参阅图1，是显示本发明离心式冰水主机的压缩机的回油监控系统的示意图。如 图所示，该回油监控系统包括喷射泵32、压力感测装置35、油液位感测装置33、温度感测装 置34及高压气体回油阀31，本发明是通过该喷射泵32回授压缩机出口压力作为动力源，直 接在该压缩机出口安装该压力感测装置35，且对应油箱安装该油液位感测装置33及温度 感测装置34，以同时量测得到油箱液位值、油箱温度与高压侧压力三种变数值，并周期性的 对信号作取样，以判断出回油量是否适当，从而供该高压气体回油阀31作为控制开度指令 的依据。本发明通过控制该高压气体回油阀31的阀门的开度，以有效监控回流至油箱的润 滑油量，以下即对本发明的回油监控方法进行详细说明。开始前，需先预设油箱中所储存的润滑油允许的最大温度值T2及最小温度值Tl、 润滑油在油箱中所允许的最低液位值Lmin、回油所需的压力值Pset、回油旗标(在后续的 图3A详述)、以及与该回油旗标对应的回油液位值d(在后续的图3A详述)。以配合冷煤 特性为例，该最大温度值T2为55°C、该最小温度值Tl为40°C、最低液位值Lmin为6cm、回 油所需的压力值Pset为7kg f/cm 2(R_134A)。接着，进行“实时感测油箱中的润滑油当前的液位值”的步骤，并予以输出，其中，该液位值是通过设置于该油箱中的油液位感测装置33得以感测。再接收所感测输出的液 位值，并据以搭配所预设的最低液位值Lmin，以判断该润滑油当前的液位值是否超过该最 低液位值，若否，则停止该压缩机的运行，即结束该回油监控过程。若是，则参阅图2，为本发明开始分析所述三种变数值(油箱液位值、油箱温度与高压侧压力)的流程。首先，判断机组预热是否完成，是进行“实时感测油箱中的润滑油当前的温度值T”的步骤，并输出所测值，其中，该温度值T是通过设置于该油箱中的温度感测装置34得以感 测。再接收所感测输出的温度值T，并据以搭配所预设的最小温度值Tl，判断该润滑油的温 度值T是否达到该最小温度值Tl。若否(呈假值，即False)时，则需进行暖机步骤，即先加热该油箱中的润滑油，直 至润滑油的温度值T达到最小温度值Tl，且判断高压源的压力值P是否足以作为回油所需 的压力(即P > Pset)，若不足则降低冷却水量(降低频率5% )及控制该高压气体回油阀 31的阀门的开度全开(即为100% )；若足够则令阀门全开，从而完成暖机步骤。其中，该 油箱中的润滑油的加热作业是通过设置于该压缩机中的加热器(如图1所示)予以执行。若是(呈真值，即True)时，依所感测输出的温度值T，正常加热该油箱中的润滑 油，令润滑油的温度值τ维持在预设的最小温度值Tl与最大温度值T2之间(即Tl < T < T2)，同时，进行“实时感测该压缩机高压侧出口当前的压力值P”的步骤，并予以输出；其 中，该压力值P是通过设置于该压缩机高压侧出口的压力感测装置35得以感测。接着，将所接收的感测压力值P，并据以搭配所预设的压力值Pset，判断该压力值 P是否超出该预设的压力值Pset (即P > Pset)，若否，则降低冷却水量，且控制该高压气体 回油阀31的阀门开度全开(即为100% )；若是，则维持标准冷却水量，进行控制该高压气 体回油阀31的阀门开度(在后续的图3A中详述)。接着，判断油液位是否小于等于最低液位值Lmin，若是(呈真值，即True)则停机， 若否(呈假值，即False)则结束分析。请参阅图3A、图3A’及图3B，为控制该高压气体回油阀31的阀门开度的过程，进 入该高压气体回油阀31的阀门开度控制的步骤后，可选择分段或无分段的控制法则；如图 3A所示，该无分段法则是采用PID (proportional-integral-derivative，比例-积分-微 分)演算作控制，其控制策略是先撷取回油旗标，且据以判断该回油旗标。若呈真值(True) 时，则设定该回油液位值d为第一液位值dh，若呈假值(False)时，则设定该回油液位值d 为第二液位值dl，其中，该回油旗标为互为逻辑非关系的第一及第二数值的其中一者，该回 油液位值d分别表征润滑油在油箱中所处的不同液位的第一液位值dh及第二液位值dl的 其中一者，并初始定义该回油旗标。该第一及第二数值为互为逻辑非关系的真值或假值，在 本实施例中，该第一数值为真值，该第二数值为假值，但不以此为限，该第一数值也可为假 值，该第二数值则为真值；相应的，该第一液位值dh对应该第一数值为高液位值，该第二液 位值dl对应该第二数值为低液位值，此外，该回油旗标可供使用者依据油箱中实际油量初 始定义其为真值或假值，以供后续依据该回油旗标进行该高压气体回油阀31的阀门开度 的相应控制。接着，依据所感测输出的当前液位值，并以该回油液位值d为目标值，且依据预设 的PID演算规则，计算出该高压气体回油阀31的阀门相对当前开度需调节的开度范围，并 转换所计算得到的开度范围呈相应的电信号指令，且据以控制该阀门对应的开度。其中，该PID控制演算规则是以该回油液位值d为PID演算基准值，即配合依据所 感测输出的当前液位值，得到当前液位值与该PID演算基准值的差值，借此由PID控制演算 规则计算该高压气体回油阀31的阀门相对当前开度需调节的开度范围，由于该PID控制演算规则为本领域技术人员所熟知的技术，于此不再赘述。
此外，该电信号指令为0至10伏特(V)的电压信号或者为4至20毫安(mA)的电 流信号，而将该数字量(即开度范围)转换为相应电信号的技术，为电子领域所熟知的技 术，于此亦不再赘述。接着，依据所计算得到的开度范围，判断该开度范围的变化趋势是否增加；若是， 则重置该回油旗标为真值，若否，则重置该回油旗标为假值；藉以完成该高压气体回油阀 31的阀门开度的控制步骤。在图3A所述中，是采用PID控制以产生连续的需调节的开度范围信号的方式(即 无分段法则)配合电信号指令控制调节该高压气体回油阀31的阀门的开度。相比于现有技 术采用常开或ON-OFF回油控制方式，本实施例所采用的无分段法则的电控方式更为合理， 该高压气体回油阀31的阀门的开度是遵循油箱中润滑油实际的液位值以PID优化方式进 行精确控制，令该阀门开度并非持续维持在100%或单纯在0与100%之间变化，可相对提 升整个机组效能。为进一步明了本发明的无分段法则，以下以该第一数值为真值、该第二数值为假 值、该第一液位值dh为25cm的高液位值，该第二液位值dl为15cm的低液位值、且该回油 旗标初始定义为第一数值(即真值)为例，进行详细说明。当该油箱的润滑油当前温度值 T维持在预设的最小温度值Tl与最大温度值T2之间且压缩机高压侧出口的压力值P超出 预设的压力值Pset时，则撷取该回油旗标，且据以判断该回油旗标是否为真值，因已初始 定义该回油旗标为真值，此时，则设定该回油液位值d为高液位值(即25cm)，接着，以该高 液位值为PID演算基准值，并依据所感测输出的当前液位值，得到当前液位值与该PID演算 基准值的差值，借此由PID控制演算规则计算该高压气体回油阀31的阀门相对当前开度需 调节的开度范围，并转换该开度范围为相应的电信号指令，且据以控制(电控方式)该高压 气体回油阀31的阀门为对应的开度。接着，依据所计算得到的开度范围的变化趋势，重新设定该回油旗标，当该开度范 围变化趋势为增加时，重新设定该回油旗标为真值，接着，返回至开始分析三种数值前的 “实时感测油箱中的润滑油当前的液位值”的步骤，以供后续依据该回油旗标的数值，设定 作为下一循环PID控制演算所需的回油液位值d的数值。当该开度范围变化趋势为下降时， 重新设定该回油旗标为假值，接着，返回至开始分析三种数值前的“实时感测油箱中的润滑 油当前的液位值”的步骤，以供后续依据该回油旗标的数值，设定作为下一循环PID控制演 算所需的回油液位值d的数值。请参阅图3B，为控制该高压气体回油阀31的阀门开度的过程，选择分段的控制法 则；其中，与无分段法则相同或近似的元件是以相同或近似的附图标记表示，并省略详细的 叙述，以使本发明的说明更清楚易懂。该分段法则是在该油箱的润滑油当前温度值T维持在预设的最小与最大温度值 T1、T2之间且压缩机高压侧出口的压力值P超出预设的压力值Pset时，采用将润滑油液位 值分区段方式，预设不同润滑油液位值范围对应不同的高压气体回油阀31的阀门的开度， 配合依据所感测输出的液位值，搜寻并判断该液位值所落入的对应的预设的液位值范围， 并依据所判断出的液位值与阀门的开度的对应关系，搜寻出该阀门的开度。如图3Β所示，该分段法则是以油液位控制，而定义出五段区间，分别为区间一(HI <液位值L)、区间二(N2彡液位值1^<!11)、区间三(附彡液位值L < N2)、区间四(Ll<液位值L < m)、区间五(液位值L < Li)，通过侦测出不同区间以对应不同的输出，进而修 正该高压气体回油阀31的控制机制。接着，将该阀门开度转换为相应的电信号指令(0V-10V或4mA-20mA)，并据以控制 该阀门为对应的开度(0% _100%)，以有段电控方式精确控制设于油箱回油进口处的高压 气体回油阀31的阀门的开度，避免回油量不足而造成压缩机的损坏。例如，各区间值为Hl = 25cm、N2 = 23cm、Nl = 20cm、Ll = 15cm,当感测输出当前 的液位值L为22cm时，即可依据预设的液位值范围中搜寻并判断当前的液位值L落入区间 三内，此时，由该区间三与阀门的开度的对应关系，即可搜寻出该阀门的开度为30%，此后， 则将该阀门开度转换为相应的电信号指令，并据以控制该阀门为对应的开度，如此，可避免 现有技术中因采用常开或ON-OFF回油控制方式，阀门开度持续保持100%，或直接在0与 100%之间变化，开度范围跨度过大，而降低整个机组效能的弊端。综上所述，本发明的压缩机的回油监控方法主要是利用监控油箱中润滑油的液位 值、温度值、及压力值，以实时判断当前的液位值是否低于预设的最低液位值，若是，即停止 该压缩机的运行，若否，则实时监控油箱中润滑油当前的温度值；若当前的温度值低于预设 的最小温度值，则加热该油箱中的润滑油，直至温度值达到最小温度值时，且控制该阀门的 开度为100%，若当前的温度高于预设的最小温度值，则持续加热油箱中的润滑油，以使润 滑油温度值维持在预设的最小与最大温度值之间；同时，进一步监控压缩机高压侧出口的 压力值，以在当前的压力值超出预设的压力值时，以无分段或分段的电控方式控制设于油 箱回油进口处的阀门的开度，以有效控制回流至油箱的润滑油量，保持回油系统中，回油量 正常，确保润滑充足，不会使轴承因润滑不足造成摩擦，且确保油箱中润滑油量充足。此外，因本发明的压缩机的回油监控方法综合考虑润滑油的液位值与温度值、及 压力值三要素，可通过连续控制方式(即无分段方式)或分区段控制方式(即分段方式)分 级别控制该高压气体回油阀的阀门的开度，避免现有技术中采用常开或ON-OFF回油控制， 易使高压动力源损失，而造成整机效能降低的缺陷。再者，本发明限定最低液位值，可防止油箱中润滑油过少而影响压缩机的正常运 行的状况发生，具备一定安全性。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本 领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此， 本发明的权利保护范围，应以权利要求书的范围为依据。
权利要求
一种压缩机的回油监控方法，应用于一回油监控系统中，用以控制一油箱的回油进口处的阀门开度，以监控回流至该油箱的油量；该回油监控系统包括设于该回油进口处的回油阀、设于该压缩机出口的压力感测装置、设于该油箱上的油液位感测装置及温度感测装置；其特征在于，该压缩机的回油监控方法包括设定该油箱的油的最低液位值、回油所需的压力值、初始回油旗标、对应该初始回油旗标的回油液位值、最大温度值及最小温度值，其中，回油旗标为互为逻辑非关系的第一及第二数值的其中一者，该回油液位值为第一液位值或第二液位值；感测该油箱中的油的初始液位值，并判断该初始液位值是否超过该最低液位值，当未超过时，令该压缩机停止运行，当超过时，则分析回油的压力值、该油箱的液位值及温度值；感测该油箱中的油的温度值，并判断该温度值是否达到该最小温度值，当未达到时，则需进行暖机步骤，当达到时，加热该油箱，令该油的温度值位于最小与最大温度值之间；感测该回油的压力值，并判断该压力值是否超出该回油所需的压力值，当未超出时，控制该回油阀的阀门开度全开，当超出时，则进行控制该回油阀的阀门开度；通过无分段法则进行该回油阀的阀门开度控制，该无分段法则是利用比例-积分-微分演算，该控制流程包含撷取该初始回油旗标，且当该初始回油旗标为第二数值时，则设定回油液位值为第一液位值，而当该初始回油旗标为第一数值时，则设定回油液位值为第二液位值；计算所测的液位值与该回油液位值的差值，以得到该回油阀的阀门所需调节的开度范围；依该开度范围判断其变化趋势是否增加，当增加时，则重设回油旗标为第一数值，当未增加时，则重设该回油旗标为第二数值；转换所得的开度范围呈电信号指令，以控制该阀门的开度；以及判断油的液位值是否小于等于该最低液位值，当小于等于时，令该压缩机停止运行，当大于时，则继续分析该回油的压力值及该油箱温度值，以作周期性分析。
2.根据权利要求1所述的压缩机的回油监控方法，其特征在于该第一数值为假值，该 第二数值为真值。
3.根据权利要求1所述的压缩机的回油监控方法，其特征在于该第一数值为真值，该 第二数值为假值。
4.根据权利要求2或3所述的压缩机的回油监控方法，其特征在于该第一液位值对 应该第一数值为高液位值，该第二液位值对应该第二数值为低液位值。
5.根据权利要求1所述的压缩机的回油监控方法，其特征在于该液位值是通过该油 液位感测装置所感测。
6.根据权利要求1所述的压缩机的回油监控方法，其特征在于该温度值是通过该温 度感测装置所感测。
7.根据权利要求1所述的压缩机的回油监控方法，其特征在于该回油的压力值是通 过该压力感测装置所感测。
8.根据权利要求1所述的压缩机的回油监控方法，其特征在于该油箱的加热作业是 通过加热器进行。
9.根据权利要求1所述的压缩机的回油监控方法，其特征在于，该暖机步骤包括加热 该油箱至油的温度值达到该最小温度值；判断该回油的压力值是否大于该回油所需的压力 值，当呈大于时，则令该回油阀的阀门的开度全开，否则需降低冷却水量及控制该阀门的开度全开。
10.根据权利要求1所述的压缩机的回油监控方法，其特征在于该电信号指令为0至 10伏特的电压信号或4至20毫安的电流信号。
11.一种压缩机的回油监控方法，用以控制该油箱的回油进口处的阀门开度，以监控回 流至该油箱的油量；该回油监控系统包括设于该回油进口处的回油阀、设于该压缩机出口 的压力感测装置、设于该油箱上的油液位感测装置及温度感测装置，其特征在于，该压缩机 的回油监控方法包括设定该油箱的油的最低液位值、回油所需的压力值、最大温度值及最小温度值；感测该油箱中的油的初始液位值，并判断该初始液位值是否超过该最低液位值，当 未超过时，令该压缩机停止运行，当超过时，则分析回油的压力值、该油箱的液位值及温度 值；感测该油箱中的油的温度值，并判断该温度值是否达到该最小温度值，当未达到时，则 需进行暖机步骤，当达到时，加热该油箱，令该油的温度值位于最小与最大温度值之间；感测该回油的压力值，并判断该压力值是否超出该回油所需的压力值，当未超出时，控 制该回油阀的阀门开度全开，当超出时，则进行控制该回油阀的阀门开度；通过分段法则进行该回油阀的阀门开度控制，该分段法则是以油液位控制，而定义以 液位值范围为基准的区间，各区间分别对应不同的回油阀的阀门开度，依所测的液位值判 断其所在的区间，以判断该阀门开度，且转换所得的阀门开度呈电信号指令，以控制该阀门 开度；以及判断油的液位值是否小于等于该最低液位值，当小于等于时，令该压缩机停止运行，当 大于时，则继续分析该回油的压力值及该油箱的温度值，以作周期性分析。
12.根据权利要求11所述的压缩机的回油监控方法，其特征在于该液位值是通过该 油液位感测装置所感测。
13.根据权利要求11所述的压缩机的回油监控方法，其特征在于该温度值是通过该 温度感测装置所感测。
14.根据权利要求11所述的压缩机的回油监控方法，其特征在于该回油的压力值是 通过该压力感测装置所感测。
15.根据权利要求11所述的压缩机的回油监控方法，其特征在于该油箱中的加热作 业是通过加热器进行。
16.根据权利要求11所述的压缩机的回油监控方法，其特征在于该电信号指令为0 至10伏特的电压信号或4至20毫安的电流信号。
17.根据权利要求11所述的压缩机的回油监控方法，其特征在于，该暖机步骤包括力口 热该油箱至油的温度值达到该最小温度值；判断该回油的压力值是否大于该回油所需的压 力值，当呈大于时，则令该回油阀的阀门的开度全开，否则需降低冷却水量及控制该阀门的 开度全开。
18.根据权利要求11所述的压缩机的回油监控方法，其特征在于该分段法则是定义 五段区间，以控制该回油阀的阀门开度。
19.一种压缩机的回油监控系统，用以控制该压缩机的油箱的回油量，其特征在于，该 回油监控系统包括压力感测装置，设于该压缩机的出口，以感测该压缩机的回油的压力值；回油阀，设于该油箱的回油进口处且连结该压力感测装置，通过无分段法则控制该回 油阀的阀门开度；油液位感测装置，设于该油箱上，以感测该油箱的油的液位值；以及温度感测装置，设于该油箱上，以感测该油箱的油的温度值；通过周期性量测该压缩机 出口的回油的压力值、该油箱的油的液位值及温度值，且将量测结果传至该回油阀，并通过 该无分段法则控制该回油阀的阀门开度，以监控回流至该油箱的油量。
20.根据权利要求19所述的压缩机的回油监控系统，其特征在于该无分段法则是利 用比例-积分-微分演算。
21.根据权利要求19所述的压缩机的回油监控系统，其特征在于该无分段法则使该 量测结果转换为电信号指令，以控制该回油阀的阀门开度。
22.根据权利要求21所述的压缩机的回油监控系统，其特征在于该电信号指令为0 至10伏特的电压信号或4至20毫安的电流信号。
23.根据权利要求19所述的压缩机的回油监控系统，其特征在于还包括喷射泵，设于 该油箱的回油进口处且连结该回油阀，以回授该压缩机的出口压力作为动力源。
24.根据权利要求19所述的压缩机的回油监控系统，其特征在于还包括加热器，设于 该油箱中。
25.—种压缩机的回油监控系统，用以控制该压缩机的油箱的回油量，其特征在于，该 回油监控系统包括压力感测装置，设于该压缩机的出口，以感测该压缩机的回油的压力值；回油阀，设于该油箱的回油进口处且连结该压力感测装置，通过分段法则控制该回油 阀的阀门开度；油液位感测装置，设于该油箱上，以感测该油箱的油的液位值；以及温度感测装置，设于该油箱上，以感测该油箱的油的温度值；通过周期性量测该压缩机 出口的回油的压力值、该油箱的油的液位值及温度值，且将量测结果传至该回油阀，并通过 该分段法则控制该回油阀的阀门开度，以监控回流至该油箱的油量。
26.根据权利要求25所述的压缩机的回油监控系统，其特征在于该分段法则是区分 该油箱的油液位为多个区间，且各该区间分别对应不同的阀门开度，以通过该油液位控制 该回油阀的阀门开度。
27.根据权利要求26所述的压缩机的回油监控系统，其特征在于该油箱的油液位分 为五段区间。
28.根据权利要求25所述的压缩机的回油监控系统，其特征在于该分段法则使该量 测结果转换为电信号指令，以控制该回油阀的阀门开度。
29.根据权利要求28所述的压缩机的回油监控系统，其特征在于该电信号指令为0 至10伏特的电压信号或4至20毫安的电流信号。
30.根据权利要求25所述的压缩机的回油监控系统，其特征在于还包括喷射泵，设于 该油箱的回油进口处且连结该回油阀，以回授该压缩机的出口压力作为动力源。
31.根据权利要求25所述的压缩机的回油监控系统，其特征在于还包括加热器，设于 该油箱中。
全文摘要
一种压缩机的回油监控系统及其方法，监控油箱中油的液位值与温度值、以及压缩机高压侧出口的压力值，以实时判断当前的液位值是否低于预设的最低液位值、实时监控油箱中润滑油当前的温度值是否低于预设的最小温度值、同时监控压缩机高压侧出口的压力值是否超出预设的压力值，从而以无分段或分段电控方式控制回油阀的阀门的开度，由此以有效控制回流至油箱的润滑油量，确保油箱中润滑油量充足，同时提升机组效率。
文档编号F04C28/28GK101806298SQ20091000763
公开日2010年8月18日 申请日期2009年2月16日 优先权日2009年2月16日
发明者强忠萍, 王彦杰, 钟允睿, 陈俊汉, 陈景富 申请人:财团法人工业技术研究院