JPH0260870B2 - - Google Patents
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- JPH0260870B2 JPH0260870B2 JP55124048A JP12404880A JPH0260870B2 JP H0260870 B2 JPH0260870 B2 JP H0260870B2 JP 55124048 A JP55124048 A JP 55124048A JP 12404880 A JP12404880 A JP 12404880A JP H0260870 B2 JPH0260870 B2 JP H0260870B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- compressor
- fluid
- unload
- valve
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- Expired - Lifetime
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- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、レシプロ型圧縮機の圧力制御装置に
係り、特に、レシプロ型圧縮機におけるアンロー
ドバルブを制御する事に依り、圧力一定制御を行
うようにしたレシプロ型圧縮機の圧力制御装置に
関する。
係り、特に、レシプロ型圧縮機におけるアンロー
ドバルブを制御する事に依り、圧力一定制御を行
うようにしたレシプロ型圧縮機の圧力制御装置に
関する。
従来のレシプロ型圧縮機における圧力一定制御
装置の構成図を第１図に、また、従来技術に依る
圧力制御特性を第２図に示す。
装置の構成図を第１図に、また、従来技術に依る
圧力制御特性を第２図に示す。
図において、１は誘導電動機、２，３はアンロ
ードバルブ、４は圧縮機シリンダ、５は圧縮機ピ
ストン、６，７は容量調整検出器、８は圧縮空気
が大気中へ放出されるときに生ずる水滴を分離す
るためのドレインセパレータ、９，１１はバル
ブ、１０は圧縮空気を貯留し、平滑作用を行なう
レシーバタンク、１２は圧力が63L（第２図）以
下に低下したとき圧縮機を一台停止させるための
プレツシヤスイツチ、１３は圧力が63H（第２図）
以上に増加したとき圧縮機を一台停止させるため
のプレツシヤスイツチ、１４，１５は吸入弁、１
６，１７は排出弁、３１はクランクである。
ードバルブ、４は圧縮機シリンダ、５は圧縮機ピ
ストン、６，７は容量調整検出器、８は圧縮空気
が大気中へ放出されるときに生ずる水滴を分離す
るためのドレインセパレータ、９，１１はバル
ブ、１０は圧縮空気を貯留し、平滑作用を行なう
レシーバタンク、１２は圧力が63L（第２図）以
下に低下したとき圧縮機を一台停止させるための
プレツシヤスイツチ、１３は圧力が63H（第２図）
以上に増加したとき圧縮機を一台停止させるため
のプレツシヤスイツチ、１４，１５は吸入弁、１
６，１７は排出弁、３１はクランクである。
レシプロ型圧縮機は、誘導電動機１の回転運動
を、クランク３１によつてピストン５の往復運動
に変え、矢印Ｒで示すように、圧縮空気を送風す
るものである。
を、クランク３１によつてピストン５の往復運動
に変え、矢印Ｒで示すように、圧縮空気を送風す
るものである。
その際、第２図中のＡ点の如く送風量が低下し
て圧力が上昇し、容量調整検出器７の検出量
（20V0）以上の圧力となつたときは、アンロード
バルブ３を開とさせ、吸気弁１５を開としつぱな
しとする。
て圧力が上昇し、容量調整検出器７の検出量
（20V0）以上の圧力となつたときは、アンロード
バルブ３を開とさせ、吸気弁１５を開としつぱな
しとする。
その状態においては、圧縮機は、第１図中の矢
線Ｃの様に、大気中より空気を吸い込むが、吸気
弁１５が開となりつ放しになつている為、点線矢
線C′の如く、大気中にそのまゝ排気してしまう。
この為、圧縮空気は送風されない。
線Ｃの様に、大気中より空気を吸い込むが、吸気
弁１５が開となりつ放しになつている為、点線矢
線C′の如く、大気中にそのまゝ排気してしまう。
この為、圧縮空気は送風されない。
以上の様にして、圧力上昇時には、容量調整検
出器６，７により、アンロードバルブ２，３を駆
動して吸入弁１４，１５を開とし、圧力の上昇を
抑える。
出器６，７により、アンロードバルブ２，３を駆
動して吸入弁１４，１５を開とし、圧力の上昇を
抑える。
また、第２図のＢ点の如く、送風量が増加した
結果吐出出力が低下してくると、アンロードバル
ブ３を閉とする。これにより、圧縮機は、第１図
の矢線Ｃの様に空気を吸い込み、Ｄの如く圧縮空
気を送風し、吐出圧力の低下を抑えようとする。
結果吐出出力が低下してくると、アンロードバル
ブ３を閉とする。これにより、圧縮機は、第１図
の矢線Ｃの様に空気を吸い込み、Ｄの如く圧縮空
気を送風し、吐出圧力の低下を抑えようとする。
さらに送風量が増加し、第２図中のＣ点に達す
ると、さらにアンロードバルブ２を閉とする。そ
の結果、圧縮機シリンダ４内の空気の流れは、矢
線Ａの様に吸い込まれ、矢線Ｂの如く圧縮空気と
して送風されるようになる。
ると、さらにアンロードバルブ２を閉とする。そ
の結果、圧縮機シリンダ４内の空気の流れは、矢
線Ａの様に吸い込まれ、矢線Ｂの如く圧縮空気と
して送風されるようになる。
以上の様に、従来技術によれば、容量調整検出
器６，７のレベル検出によるON―OFF制御で、
空気吐出圧力の制御が行なわれる。そして、この
場合、検出レベル20V0と20V50の幅を0.5Kg／cm2
以下にするとアンロードバルブ２，３の入、切が
極めて頻繁に行なわれるようになり、ハンチング
現象を生じて実用に耐えなくなる欠点があつた。
この為に、精密な制御および負荷条件により、吐
出圧力を設定する場合は、容量調整検出器６，７
の作動レベル値を、その都度変更する必要が有
り、操作が煩雑で、実運転には適さない欠点があ
つた。
器６，７のレベル検出によるON―OFF制御で、
空気吐出圧力の制御が行なわれる。そして、この
場合、検出レベル20V0と20V50の幅を0.5Kg／cm2
以下にするとアンロードバルブ２，３の入、切が
極めて頻繁に行なわれるようになり、ハンチング
現象を生じて実用に耐えなくなる欠点があつた。
この為に、精密な制御および負荷条件により、吐
出圧力を設定する場合は、容量調整検出器６，７
の作動レベル値を、その都度変更する必要が有
り、操作が煩雑で、実運転には適さない欠点があ
つた。
また、前記の例では、圧縮機の一台当りの流体
吐出率は、アンロードバルブの作動状況に応じて
０，50又は100［％］の３種しかないので、仮に流
体消費が徐々に行われても、当該圧縮機による流
体の補給が消費流体量に応じた量で行われない。
換言すれば、流体の消費量と補給量とが一致しな
い。この結果、流体吐出圧力も一定とならず、圧
力制御幅が大きくなる。
吐出率は、アンロードバルブの作動状況に応じて
０，50又は100［％］の３種しかないので、仮に流
体消費が徐々に行われても、当該圧縮機による流
体の補給が消費流体量に応じた量で行われない。
換言すれば、流体の消費量と補給量とが一致しな
い。この結果、流体吐出圧力も一定とならず、圧
力制御幅が大きくなる。
本発明の目的は、前記アンロードバルブを、予
定の周期で、強制的にON―OFFさせるように
し、かつON―OFF時間の比を、吐出圧力に応じ
て変える事に依り、精密な圧力一定制御と、負荷
条件に依り容易に設定圧力を設定し得る制御方式
を提供するにある。
定の周期で、強制的にON―OFFさせるように
し、かつON―OFF時間の比を、吐出圧力に応じ
て変える事に依り、精密な圧力一定制御と、負荷
条件に依り容易に設定圧力を設定し得る制御方式
を提供するにある。
第３図に本発明の一実施例を示す。この実施例
においては、圧力信号系のエアー配管がレシーバ
ータンク１０より、バルブ１１を介して圧力伝送
器１８に接続される。圧力伝送器１８からは、電
気的な圧力信号として、圧力制御ユニツト２０に
送信される。
においては、圧力信号系のエアー配管がレシーバ
ータンク１０より、バルブ１１を介して圧力伝送
器１８に接続される。圧力伝送器１８からは、電
気的な圧力信号として、圧力制御ユニツト２０に
送信される。
一方、圧力制御ユニツト２０へは、圧力指令設
定器１９から電圧信号（又は電流信号）が、圧力
指令ａとして入力される。
定器１９から電圧信号（又は電流信号）が、圧力
指令ａとして入力される。
上記２種の入力信号を受けた圧力制御ユニツト
２０は、後で詳述するようにして、アンロードバ
ルブ２，３に適当なるON―OFF時間比の信号を
出力し、予定の周期で、これらのバルブを強制的
にアンロードさせる。
２０は、後で詳述するようにして、アンロードバ
ルブ２，３に適当なるON―OFF時間比の信号を
出力し、予定の周期で、これらのバルブを強制的
にアンロードさせる。
圧力制御ユニツト２０の具体的な回路例を、第
４図に示す。図において、２１，２２は抵抗器、
２３はコンデンサ、２４は演算増幅器、２５は比
較器、２６はノコギリ波発生器、２７は出力リレ
ー、２８，２９はアンロードバルブコイルであ
る。前述のように、圧力指令設定器１９からの圧
力指令ａと、圧力伝送器１８からの圧力信号ｂと
を、それぞれ抵抗２１，２２を介して演算増幅器
２４に供給する。２３はコンデンサである。
４図に示す。図において、２１，２２は抵抗器、
２３はコンデンサ、２４は演算増幅器、２５は比
較器、２６はノコギリ波発生器、２７は出力リレ
ー、２８，２９はアンロードバルブコイルであ
る。前述のように、圧力指令設定器１９からの圧
力指令ａと、圧力伝送器１８からの圧力信号ｂと
を、それぞれ抵抗２１，２２を介して演算増幅器
２４に供給する。２３はコンデンサである。
それ故に、入力ａおよびｂの差が積分され、そ
の出力ｃが比較器２５に送られる。一方、比較器
２５の他方の入力として、ノコギリ波発振器２の
出力ｄが供給される。比較器２５においては、前
記２つの信号ｃおよびｄの比較が行なわれ、第５
図から分るように、信号ｄが信号ｃより大きい
間、出力リレー２７が作動させられる。
の出力ｃが比較器２５に送られる。一方、比較器
２５の他方の入力として、ノコギリ波発振器２の
出力ｄが供給される。比較器２５においては、前
記２つの信号ｃおよびｄの比較が行なわれ、第５
図から分るように、信号ｄが信号ｃより大きい
間、出力リレー２７が作動させられる。
すなわち、圧力指令ａが圧力伝送信号ｂより大
きい時には、積分器出力ｃが減少するので、比較
器２５に依り、出力リレー２７の動作時間を長く
する様に動作する。一方、圧力指令ａが圧力伝送
信号ｂより小さい時には、逆に積分器出力ｃが増
大するので出力リレー２７の動作時間（同図Ｂ）
を短くする様に動作する。
きい時には、積分器出力ｃが減少するので、比較
器２５に依り、出力リレー２７の動作時間を長く
する様に動作する。一方、圧力指令ａが圧力伝送
信号ｂより小さい時には、逆に積分器出力ｃが増
大するので出力リレー２７の動作時間（同図Ｂ）
を短くする様に動作する。
従つて、第６図に示す様に、出力リレー２７の
動作時間Ａ、圧縮機の出力風量Ｂおよびレシーバ
ータンク１０内の圧力Ｃの関係は比例関係とな
る。それ故に、レシーバータンク１０内の圧力、
すなわち圧縮機の吐出圧力は、出力リレーの作動
時間TpoとON―OFFくり返し周期Ｔとの比（デ
ユーテイ比）αに比例することになり、第７図に
示す様な特性と成る。
動作時間Ａ、圧縮機の出力風量Ｂおよびレシーバ
ータンク１０内の圧力Ｃの関係は比例関係とな
る。それ故に、レシーバータンク１０内の圧力、
すなわち圧縮機の吐出圧力は、出力リレーの作動
時間TpoとON―OFFくり返し周期Ｔとの比（デ
ユーテイ比）αに比例することになり、第７図に
示す様な特性と成る。
ここで、第６図Ａ及びＢに示したように、当該
圧縮機から出力される風量が、出力リレー２７の
動作時間（換言すれば、アンロードバルブの動作
時間）とほぼ同一となるのは、例えば当該圧縮機
のピストン５が所定の方向に一回摺動する周波数
よりデユーテイサイクルを決定するノコギリ波ｄ
の周波数の方が高い場合、すなわち、前記ピスト
ン５が所定の方向に一回摺動する間にアンロード
バルブが複数回オン／オフ動作を繰り返した場合
を想定すると、容易に理解できる。
圧縮機から出力される風量が、出力リレー２７の
動作時間（換言すれば、アンロードバルブの動作
時間）とほぼ同一となるのは、例えば当該圧縮機
のピストン５が所定の方向に一回摺動する周波数
よりデユーテイサイクルを決定するノコギリ波ｄ
の周波数の方が高い場合、すなわち、前記ピスト
ン５が所定の方向に一回摺動する間にアンロード
バルブが複数回オン／オフ動作を繰り返した場合
を想定すると、容易に理解できる。
したがつて、アンロードバルブの駆動デユーテ
イ比αを変えると、１デユーテイサイクル当りに
圧縮機より出力される風量も該デユーテイ比αに
応じて変化するから、当該圧縮機の流体吐出率
は、０〜100［％］の間の、前記デユーテイ比αに
応じた任意の値に設定可能となることは明らかで
ある。
イ比αを変えると、１デユーテイサイクル当りに
圧縮機より出力される風量も該デユーテイ比αに
応じて変化するから、当該圧縮機の流体吐出率
は、０〜100［％］の間の、前記デユーテイ比αに
応じた任意の値に設定可能となることは明らかで
ある。
第８図に、従来技術と本発明実施時の圧力―流
量特性の比較を示す。すなわち、吐出流量が時間
と共に図面Ｂのように変化したとき、従来技術で
は、同図Ａの曲線のように吐出圧力が比較的大
幅に変化したのに対し、本発明を実施したとき
は、レシーバタンク内の圧力（これは、消費流量
に応じて変化する）に応じて変化するデユーテイ
比により、圧縮機より出力される流体流量が決定
され、消費流量に応じた流量の流体とほぼ同量の
流体が圧縮機により補給されることになるので、
同図Ａの曲線のように、吐出圧力の変化幅が格
段に減少し、本発明によつて吐出圧力の変動が改
善されることが分る。
量特性の比較を示す。すなわち、吐出流量が時間
と共に図面Ｂのように変化したとき、従来技術で
は、同図Ａの曲線のように吐出圧力が比較的大
幅に変化したのに対し、本発明を実施したとき
は、レシーバタンク内の圧力（これは、消費流量
に応じて変化する）に応じて変化するデユーテイ
比により、圧縮機より出力される流体流量が決定
され、消費流量に応じた流量の流体とほぼ同量の
流体が圧縮機により補給されることになるので、
同図Ａの曲線のように、吐出圧力の変化幅が格
段に減少し、本発明によつて吐出圧力の変動が改
善されることが分る。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ばつぎのようなすぐれた効果が得られる。
ばつぎのようなすぐれた効果が得られる。
(1) 従来技術では得られない精密な圧力一定制御
が出来る（従来技術による最小制御幅が約0.5
Kg／cm2であるのに対し、本発明による最小制御
幅は約0.1Kg／cm2に減少する）。
が出来る（従来技術による最小制御幅が約0.5
Kg／cm2であるのに対し、本発明による最小制御
幅は約0.1Kg／cm2に減少する）。
(2) 精密な圧力制御が出来、圧力変動幅を小さく
できる為に、当該圧縮機の設定圧力（目標圧
力）を、従来指定していた圧力よりも低い圧力
に指定可能―すなわち、最低保証圧力に近づけ
ることが可能であり大幅な省電力化が実現出来
る。
できる為に、当該圧縮機の設定圧力（目標圧
力）を、従来指定していた圧力よりも低い圧力
に指定可能―すなわち、最低保証圧力に近づけ
ることが可能であり大幅な省電力化が実現出来
る。
(3) 圧力の設定が容易に出来る為、使用風量に応
じた、スケジユール運転等の自動化が出来る。
じた、スケジユール運転等の自動化が出来る。
(4) フイードバツク制御の為、高速度の応答特性
が得られる。
が得られる。
(5) 圧力設定値と圧力検出値とを比較し、この比
較値が、ノコギリ波よりも小さい場合にはオン
ロード運転とし、ノコギリ波と等しいか又は大
きい場合には、アンロード運転とする。すなわ
ち、演算増幅器２４及びノコギリ波発振器２６
の出力信号の差が所定値を超えた場合には、当
該圧縮機の電動機を停止せることなく、100
［％］アンロード運転となる。したがつて、電
動機の停止、再起動を繰り返す必要がなくなる
ことに相俟つて、アンロード運転時の電力損失
を小さくすることができる。
較値が、ノコギリ波よりも小さい場合にはオン
ロード運転とし、ノコギリ波と等しいか又は大
きい場合には、アンロード運転とする。すなわ
ち、演算増幅器２４及びノコギリ波発振器２６
の出力信号の差が所定値を超えた場合には、当
該圧縮機の電動機を停止せることなく、100
［％］アンロード運転となる。したがつて、電
動機の停止、再起動を繰り返す必要がなくなる
ことに相俟つて、アンロード運転時の電力損失
を小さくすることができる。
なお、以上では、本発明を気体圧縮機に適用し
た実施例について述べたが、本発明は一般に流体
圧縮に適用できるものである。
た実施例について述べたが、本発明は一般に流体
圧縮に適用できるものである。
第１図は従来のレシプロ型圧縮機制御装置のブ
ロツク図、第２図はその制御特性図、第３図は本
発明の一実施例のブロツク図、第４図はその一部
の詳細ブロツク図、第５図および第６図は本発明
の動作を説明するためのタイムチヤート、第７図
は本発明による制御特性図、第８図は従来技術と
本発明の制御特性比較図である。 ２，３…アンロードバルブ、４…圧縮機シリン
ダ、５…圧縮機ピストン、１０…レシーバータン
ク、１４，１５…吸入弁、１６，１７…排出弁、
１８…圧力伝送器、１９…圧力指令設定器、２０
…圧力制御ユニツト、２５…比較器、２６…ノコ
ギリ波発振器、２７…出力リレー。
ロツク図、第２図はその制御特性図、第３図は本
発明の一実施例のブロツク図、第４図はその一部
の詳細ブロツク図、第５図および第６図は本発明
の動作を説明するためのタイムチヤート、第７図
は本発明による制御特性図、第８図は従来技術と
本発明の制御特性比較図である。 ２，３…アンロードバルブ、４…圧縮機シリン
ダ、５…圧縮機ピストン、１０…レシーバータン
ク、１４，１５…吸入弁、１６，１７…排出弁、
１８…圧力伝送器、１９…圧力指令設定器、２０
…圧力制御ユニツト、２５…比較器、２６…ノコ
ギリ波発振器、２７…出力リレー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 圧縮機シリンダと、その内部で往復運動する
ピストンと、前記圧縮機シリンダの両壁に設けら
れ、シリンダ内への流体の流入を制御する吸入弁
と、吸入弁の開閉を制御するアンロードバルブ
と、シリンダ内の流体の流出を制御する排出弁と
を備えたレシプロ型圧縮機の制御装置であつて、 前記シリンダより流出される流体の圧力を検出
する圧力検出手段と、 流体の圧力を設定する圧力指令設定器と、 前記圧力検出手段及び圧力指令設定器の出力信
号の差の関数である信号を発生する演算手段と、 所定のノコギリ波を発生するノコギリ波発振器
と、 前記演算手段及びノコギリ波発振器の出力信号
を比較する比較器と、 前記比較器の出力信号に応じて、前記アンロー
ドバルブを動作させる手段とを具備したことを特
徴とするレシプロ型圧縮機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55124048A JPS5749090A (en) | 1980-09-09 | 1980-09-09 | Control system for reciprocating type compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55124048A JPS5749090A (en) | 1980-09-09 | 1980-09-09 | Control system for reciprocating type compressor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5749090A JPS5749090A (en) | 1982-03-20 |
| JPH0260870B2 true JPH0260870B2 (ja) | 1990-12-18 |
Family
ID=14875694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55124048A Granted JPS5749090A (en) | 1980-09-09 | 1980-09-09 | Control system for reciprocating type compressor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5749090A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT409655B (de) * | 1996-04-12 | 2002-10-25 | Hoerbiger Ventilwerke Ag | Verfahren und einrichtung zur beeinflussung eines kompressor-saugventils |
| CN110094333A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-08-06 | 大唐半导体科技有限公司 | 一种压缩机控制系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5833273Y2 (ja) * | 1977-10-11 | 1983-07-25 | ダイキン工業株式会社 | 圧縮機の容量制御装置 |
| JPS5543230A (en) * | 1978-09-19 | 1980-03-27 | Daikin Ind Ltd | Unloading mechanism of reciprocation type compressor |
-
1980
- 1980-09-09 JP JP55124048A patent/JPS5749090A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5749090A (en) | 1982-03-20 |
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