DE20023153U1 - Refrigeration compressor condition monitoring to improve reliability, employs piezoelectric transducer to detect ominous vibrations - Google Patents

Refrigeration compressor condition monitoring to improve reliability, employs piezoelectric transducer to detect ominous vibrations

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Abstract

The compressor is supervised using a monitoring unit (18). This determines its operational state from vibrations measured at its casing (16). the vibrations are monitored using e.g. a piezoelectric vibration transducer. The sensor detects incipient water hammer in the coolant. Audio/visual alarms are raised. Further monitoring functions are usefully added, e.g. to watch for excessively-low oil temperature during start-up.

Description

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Claims (17)

1. Verdichter für Kältemittel in einem Kühlkreislauf mit einer insbesondere als Elektromotor ausgebildeten Antriebseinheit (12), einer insbesondere durch einen Kolbenverdichter gebildeten, vorzugsweise über einen Öl­ kreislauf (50) geschmierten Verdichtereinheit (12) und einem Verdich­ tergehäuse (16) zur Aufnahme zumindest der Verdichtereinheit (12) und gegebenenfalls der Antriebseinheit (12), gekennzeichnet durch eine Überwachungseinrichtung (18) zur Kontrolle des Betriebszustan­ des des Verdichters nach Maßgabe von an einer Messstelle im Bereich des Verdichtergehäuses (16) erfassten mechanischen Verdichter­ schwingungen.1. Compressor for refrigerant in a refrigeration cycle having an opening formed in particular as an electric motor drive unit (12), formed in particular by a reciprocating compressor, preferably lubricated by an oil circuit (50) Compressor unit (12) and a compaction tergehäuse (16) for receiving at least the Compressor unit ( 12 ) and optionally the drive unit ( 12 ), characterized by a monitoring device ( 18 ) for checking the operating state of the compressor in accordance with mechanical compressor vibrations detected at a measuring point in the region of the compressor housing ( 16 ). 2. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Über­ wachungseinrichtung (18) mindestens einen Vibrationssensor (20) zur Erfassung von Verdichterschwingungen aufweist.2. Compressor according to claim 1, characterized in that the monitoring device ( 18 ) has at least one vibration sensor ( 20 ) for detecting compressor vibrations. 3. Verdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (18) einen piezoelektrisch arbeitenden Beschleunigungssensor (20) zur Erfassung von Schwingbeschleuni­ gungen aufweist.3. Compressor according to claim 1 or 2, characterized in that the monitoring device ( 18 ) has a piezo-electric acceleration sensor ( 20 ) for detecting vibration accelerations. 4. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, dass die Überwachungseinrichtung (18) eine beim Anlauf der An­ triebseinheit (12) mit einem Startsignal beaufschlagte Anlaufkontrollstu­ fe (52) aufweist.4. Compressor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the monitoring device ( 18 ) has a start-up control unit at the start of the drive unit ( 12 ) acted upon with a start signal ( 52 ). 5. Verdichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die An­ laufkontrollstufe (52) nach Ablauf einer mittels eines Zeitgebers vorge­ gebenen Verzögerungszeit nach dem Startsignal bei Erfassung unzu­ lässiger oder ausbleibender Verdichterschwingungen anspricht. 5. Compressor according to claim 4, characterized in that the run control stage ( 52 ) responds after the expiry of a predetermined by a timer delay time after the start signal upon detection of inadmissible or missing compressor vibrations. 6. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, dass die Überwachungseinrichtung (18) eine bei Überschreiten ei­ nes vorzugsweise empirisch ermittelten oberen Schwellenwerts des Ausgangssignals des Vibrationssensors (20) ansprechende Betriebs­ kontrollstufe (54) zur Erkennung von Flüssigkeitsschlägen im Verdichter aufweist.6. Compressor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the monitoring device ( 18 ) an exceeding ei nes preferably empirically determined upper threshold value of the output signal of the vibration sensor ( 20 ) responsive operating control stage ( 54 ) for detecting liquid hammer in the compressor having. 7. Verdichter für Kältemittel in einem Kühlkreislauf mit einer insbesondere als Elektromotor ausgebildeten Antriebseinheit (12), einer insbesondere durch einen Kolbenverdichter gebildeten, über einen Ölkreislauf (50) geschmierten Verdichtereinheit (12) und einem Verdichtergehäuse (16) zur Aufnahme zumindest der Verdichtereinheit (12) und gegebenenfalls der Antriebseinheit (12), gekennzeichnet durch eine Überwachungs­ einrichtung (18) zur Steuerung des Betriebszustandes des Verdichters nach Maßgabe der an einer Messstelle im Ölkreislauf (50) erfassten Öl­ temperatur.7. compressor for refrigerant in a refrigeration cycle having an opening formed in particular as an electric motor drive unit (12), formed in particular by a reciprocating compressor, through an oil circuit (50) lubricated compressor unit (12) and a compressor housing (16) for receiving at least the compressor unit (12 ) and optionally the drive unit ( 12 ), characterized by a monitoring device ( 18 ) for controlling the operating state of the compressor in accordance with the oil temperature recorded at a measuring point in the oil circuit ( 50 ). 8. Verdichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Über­ wachungseinrichtung (18) einen in den Ölkreislauf (50) eingreifenden Temperatursensor (22) und eine mit dem Ausgangssignal des Tempe­ ratursensors (22) beaufschlagte Schaltstufe (56) zur Abschaltung bzw. Freischaltung der Antriebseinheit (12) bei Unterschreiten bzw. Über­ schreiten eines unteren Grenzwerts des Ausgangssignals aufweist.8. A compressor according to claim 7, characterized in that the monitoring device ( 18 ) engages in the oil circuit ( 50 ) engaging temperature sensor ( 22 ) and with the output signal of the temperature sensor ( 22 ) acted upon switching stage ( 56 ) for disconnection or activation the drive unit ( 12 ) when falling below or exceeding a lower limit value of the output signal. 9. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, dass die Überwachungseinrichtung (18) eine vorzugsweise durch Leuchtdioden gebildete Störungsanzeige aufweist. 9. Compressor according to one of claims 1 to 8, characterized in that the monitoring device ( 18 ) has a fault display preferably formed by light-emitting diodes. 10. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, dass die Überwachungseinrichtung (18) einen akustischen Alarm­ geber aufweist.10. Compressor according to one of claims 1 to 9, characterized in that the monitoring device ( 18 ) has an acoustic alarm transmitter. 11. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (18) mindestens ein Schaltrelais zur Unterbrechung der Stromzufuhr der Antriebseinheit (12) aufweist.11. Compressor according to one of claims 1 to 10, characterized in that the monitoring device ( 18 ) has at least one switching relay for interrupting the power supply to the drive unit ( 12 ). 12. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (18) weitere an eine ge­ meinsame Steuereinheit (58) angeschlossene Sensoren (24, 26) zur kombinierten Überwachung von Betriebsparametern wie Motorenwick­ lungstemperatur, Verdichtungsendtemperatur im Kältemittel und Öl­ druck im Ölkreislauf (50) aufweist.12. Compressor according to one of claims 1 to 11, characterized in that the monitoring device ( 18 ) further sensors ( 24 , 26 ) connected to a common control unit ( 58 ) for combined monitoring of operating parameters such as engine winding temperature, compression end temperature in the refrigerant and Has oil pressure in the oil circuit ( 50 ). 13. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (18) über einzelnen Be­ triebsparametern zugeordnete Schalter (60) auf einen die jeweilige Überwachungsfunktion stillsetzenden Handbetrieb umschaltbar ist.13. Compressor according to one of claims 1 to 12, characterized in that the monitoring device ( 18 ) via individual operating parameters associated switch ( 60 ) can be switched to a manual mode stopping the respective monitoring function. 14. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (18) über eine Rückstell­ einheit (62) gegebenenfalls für eine begrenzte Anzahl von Rücksetzun­ gen in einen Normalbetriebszustand rücksetzbar ist.14. Compressor according to one of claims 1 to 13, characterized in that the monitoring device ( 18 ) via a reset unit ( 62 ) can optionally be reset to a normal number of resets for a normal operating state. 15. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (18) einen mit einem Zeitgeber gekoppelten, vorzugsweise durch eine Programmroutine softwaremäßig gebildeten Einschaltzähler zur Überwachung der Ein­ schalthäufigkeit aufweist. 15. Compressor according to one of claims 1 to 14, characterized in that the monitoring device ( 18 ) has a switch-on counter coupled to a timer, preferably formed by software by a program routine, for monitoring the switch-on frequency. 16. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (18) eine in Abhängigkeit von fortlaufend ausgewerteten Betriebsbedingungen geschaltete Servi­ ceanzeige (64) zur Signalisierung erforderlicher Wartungen aufweist.16. Compressor according to one of claims 1 to 15, characterized in that the monitoring device ( 18 ) has a service indicator ( 64 ) switched as a function of continuously evaluated operating conditions for signaling required maintenance. 17. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (18) in dem zum elektri­ schen Anschluss der Antriebseinheit (12) vorgesehenen Klemmenkas­ ten (48) angeordnet ist.17. Compressor according to one of claims 1 to 16, characterized in that the monitoring device ( 18 ) is arranged in the terminal box provided for electrical connection of the drive unit ( 12 ) ( 48 ).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102005008586A1 (en) * 2005-02-24 2006-09-07 Wago Verwaltungsgesellschaft Mbh Electric drive device with structure-borne sound sensor

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