JPH0311190A - コンプレッサの容量制御切換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はコンプレッサの容量制御切換方法に関する。

（従来の技術） 一般に、コンプレッサは消費Ｉｌｌ　（負荷側）の消費
空気量に応じ容量制御装置を制御して消費側における空
気配管内圧力を適正に保−つようにしている、このよう
な容量制御方法として、吸気閉塞型アンローダを有する
コンプレッサにおいて、消費側の空気配管内圧力の変化
を圧力検出装置によって検出してアンローダバルブを開
閉してコンプレッサをアンロードもしくはフルロードと
することにより消費側圧力を適正圧力範囲に維持するオ
ンオフ大容量制御と、無段階圧力調整式のレギュレータ
を介してレシーバタンク圧力をアンローダに導入しアン
ローダバルブの開度を制御することにより吸入空気量を
無段階に制御する無段階式容量制御とを選択して切換え
るコンプレッサの容量制御切換方法が知られている。

この種のものとして特開昭５８−１４０４９８号公報の
スクリュ圧縮機の運転制御方法が公知である。これはオ
ンオフ制御を２回繰り返して実行したのちフルロード期
間の所要時１？ｆｌとアンロード期間の所要時間とをそ
れぞれ計時し、各所要時間の比率を算出して使用空気量
比を求め、これを一定値と比較し、−定値以下のときに
は無段階式容量制御を選択し、一定値以上のときにはオ
ンオフ式容量制御を選択している。

（発明が解決しようとする課題） 前記従来技術はオンオフ制御を２回繰り返して行いこの
フルロード所要時間とアンロード所要時間の比率に基づ
いてオンオフ式容量制御か無段階式容量制御かの選択を
判定するものであるため、判定に要する時間が長くなり
十分な省エネ効果を得ることができなかった。

そこで、本発明はオンオフ式容量制御と無段階式容量制
御の選択を短時間に行うことによって従来以上に消費電
力の節減を図ることが可能なコンプレッサの容量制御切
換方法を提供することを目的とする。

［発明の構成〕 （課題を解決するための手段） 本発明はフルロード期間の所要時間を計時し、こののち
アンロード運転を所定時間継続させるとともに圧力低下
の割合に基づいてアンロード期間の所要時間を算出し、
このアンロード所要時間と前記フルロード所要時間とを
加算した時間が一定時間より長いときにオンオフ式容量
制御を選択し、短いときに無段階式容量制御を選択する
ものである。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。

第１図乃至第３図において、コンプレｙす１の吐出空気
はレシーバタンク２に蓄えられたのち逆止弁３を介して
消費側に導かれている。また前記逆止弁３より消費側に
は圧力センサ４が消費側の空気配管内圧力を検出するた
めに設けられている。コンプレッサ１の吸入側にはエア
クリーナ５で塵埃を除かれた清浄な空気が吸気閉塞型の
アンローダ６を通って供給される。また、レシーバタン
ク２からの吐出圧力は管路７とアンローダ制御用電磁弁
８を有する７ｆ路９を介してアンローダ６に直接導かれ
るとともに、その吐出圧力は、前記アンローダ制御用電
磁弁８により管路９を遮断したときレギュレータ１０、
逆止弁１１、管路７を介してアンローダ６に導かれるよ
うになっている。

制御口１Ｍ１２はマイクロコンピュータから構成され、
Ａ／Ｄ変換回路１３、入力回路１４、演算処理回路１５
、タイマ１６、データ設定回路１７および駆動回路１８
を有しており、前記入力回路１４には開始スイッチ１９
と停止スイッチ２０が接続され、前記駆動回路１８には
モ＝り用コンタクタ２１と前記アンローダ制御用電磁弁
８が接続されている。そして圧力センサ４により検出さ
れた消費側の圧力はＡ／Ｄ変換回路１３によりデジタル
信号に変換されて演算処理回路１５へ送られ、また演算
処理回路１５にはタイマ１６から計時信号が、データ設
定回路１７から予めコンプレッサの種類、用途等に応じ
てセットされた種々のデータが送られ、演算処理回路１
５はこれらのデータに基づいてコンプレッサ１を容量制
御する制御信号を駆動回路１８へ出力し、駆動回路１８
を介してアンローダ制御用電磁弁８を制御するとともに
、コンプレッサ１を自動発停する制御信号を駆動回路１
８へ出力し、駆動回路１８を介してモータ用コンタクタ
２１を制御する。

次に制御回路１２の動作について第２図のフローチャー
ト並びに第３図のグラフを参照して説明する。

先ず、開始スイッチ１９を投入してスタートさせると、
コンプレッサ１はオンオフ式容量制御を選択して実行す
る（ステップ１）、つまりアンローダ制御用電磁弁８を
介してレシーバタンク２の吐出圧力が管路７，９を介し
直接アンローダ６に導入された状態においてアンロード
開始圧力Ｐ１とフルロード開始圧力Ｐ２どの間で消費Ｉ
Ｉ」圧力に基づきアンロードとフルロードを繰り返して
容量制御を行う。

制御回路１２はコンプレッサ１のフルロード期間の所要
時間ｔｌを計時する（ステップ２）。

次に制御回路１２はアンロード開始圧力Ｐ１に達したの
ちアンロード期間が圧力安定のために予め設定された待
ち時間ｔ２　（２秒程度）経過したか否かを判定する（
ステップ３）。

この条件を満足した時点Ａにおいて、この時点Ａからフ
ルロード開始圧力Ｐ２に達するまでの所要時間ｔ３を次
式により算出する（ステップ４）。

Δｔ　（Ｐ３−Ｐ２　／ΔＰ）＝ｔ３ ここで、Δｔは圧力勾配の演算所要時間、ΔＰはΔを間
に降下した圧力、Ｐ３は時点Ａの圧力である。

次に制御回路１２はフルロード期間の所要時間ｔ１と圧
力安定待ち時間ｔ２とステップ４にて算出された時点Ａ
からフルロード開始圧力Ｐ２に達するまでの所要時間ｔ
３とを加算した時間Ｔ１を求める（ステップ５）０次に
制御回路１２はオンオフ制御の繰り返しを行ったときの
電磁弁などの機械的寿命を考慮して決定された一定時間
Ｔｋ（１分程度）と前記時間Ｔ１とを比較判定し、時間
Ｔ１が一定時間Ｔｋより長いときにはオンオフ式容履制
御を選択し、短いときには電磁弁８により管路９を閉じ
レギュレータ１０による無段階式容量制御を選択して切
換える〈ステップ６）、即ち、無段階式容量制御が選択
された場合は演算処理回路１５から制御信号が出力され
、駆動回路１８を介してアンローダ制御用電磁弁８が励
磁され、管路９が遮断される。これにより無段階式容量
制御に移行する（ステップ７）。

ここでレギュレータ１０の設定圧力はＰｌより若干高い
°Ｐ４に設定する。これはオンオフ制御時に電磁弁８が
閉じているにもかかわらずレギュレータ１０が開弁を開
始してアンローダ６に制御圧力が導入されることを防止
するためである。

次いで、消費側における空気の消費状態（圧力の降下状
態）を調べ、再度容量制御の方式を選択するため、一定
間隔（約１分間程度）で強制的にオンオフ制御（ステッ
プ２）に移行させる（ステップ８）。

このようにしてステップ８にて１分間に１回程度毎にオ
ンオフ制御されたか否かを判定し、経過したならばステ
ップ２に戻りステップ２〜ステツプ６を実行し、ステラ
１６にてＴＩ≧Ｔｋと判定された場合はオンオフ式容量
制御に切換わる。一方、ステップ６にてオンオフ式容量
制御と判断された場合は出願人が特願平１−４２６７１
号により提案したコンプレッサ自動発停制御を行う、制
御回路１２は先ずステップ９にて第１の停止条件である
コンプレッサ１の運転継続時間が予め設定された停止制
限時間Ｔ２以上であるか否かを判定するとともに、第２
の停止条件であるアンロード時間が予め設定された一定
時間Ｔ３（５秒程度）に後述するコンプレッサの再始動
圧力Ｐ６に達するまでの所要時間ｔ５を加えた値に達し
たか否かを判定する（ステップ９）、制御回路１２はこ
れらの２つの条件を満足しないときステップ１に戻りオ
ンオフ式容量制御を継続させ、満足したときこの時点Ｂ
においてコンプレッサ１をアンロードからフルロードに
切り換える（ステップ１０）とともに、その後消費側圧
力がアンロード開始圧力Ｐ１に達したか否かを判定する
（ステップ１１）、そして達したならば制御回路１２は
予め設定された所定時間ｔ４　（５程度度）が経過する
時点Ｃまでアンロード期間を１＃枕させる（ステップ１
２）とともに、この所定時間ｔ４とこのアンロード期間
における圧力低下分ΔＰ−から得られる圧力低下の割合
と、時点Ｃの圧力Ｐ５とに基づいて消費側圧力が再始動
圧力Ｐ６に達するまでの所要時間ｔ５を次式により算出
する（ステップ１３）。

七４（Ｐ５−Ｐ６／ΔＰ　−）　＝ｔｓ次に制御回路１
２は所要時間ｔ５が予め設定された再始動制限時間Ｔ４
（１５秒程度）以上であるか否かを判定する（ステップ
１４）、これはコンプレッサ１の停止準備及び昇圧中に
消費側空気量が急激に増加していないかを確認するため
である。そしてｔ５＜Ｔ４のときはステップ１に戻りオ
ンオフ式容量制御を継続させ、し５≧Ｔ４のときは時点
Ｃにおいてコンプレッサ１を停止させる（ステップ１５
）。

その後制御回路１２は消費側圧力が再始動圧力Ｐ６に達
したか否かを判定しくステップ１６）、再始動圧力Ｐ６
に達した時点りにおいてコンブレ・ｙす１を再始動させ
（ステップ１７）ステップ１に戻りオンオフ式容量制御
を行う。

このように上記実施例においては、消費側の消空気量の
変化に応じてオンオフ式容量制御と無段階式容量制御と
を選択的に切換えて運転するものであるため、消費側の
レシーバタンク２まなは配管容積が小さい場合でも電磁
弁その曲の動作頻度を一定範囲内に抑えるように制御す
ることができ、これにより各機器の寿命を長期間補償す
ることができる。さらに、オンオフ式容量制御と無段階
式容量制御とを選択する判定はステップ４にて圧力勾配
から算出されたアンロード所要時間ｔ３に基づいてステ
ップ６にてＴ１≧Ｔｋの条件を満足するか否かを判断す
ることにより行うものであるため、従来のようにオンオ
フ制御を２回繰り返しフルロード時間とアンロード時間
を計時して使用空気量比を求めるものに比べ非常に短く
なり、特に消費側に２次タンクを設けたり、また外部配
管容積が大きい場合あるいは消費空気量が少ない場合等
において短時間に選択して切換えることができるので消
′４！電力の節減効果をより増大することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく本
発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能であ
る０例えばオンオフ式容量制御が選択され、かつ所定の
条件を満足したときに自動発停制御を行うことにより発
停頻度を減らすことができるようにしたが、この自動発
停制御機能は必要に応じ設ければよい、また吸気閉塞式
アンローダは各種クイズのものにすべて適用できること
は勿論である。

［発明の効果１ 本発明はフルロード期間の所要時間を計時し、こののち
アンロード運転を所定時間継続させるとともに圧力低下
の割合に基づいてアンロード期間の所要時ｒｆｆｌを算
出し、このアンロード所要時間と前記フルロード所要時
間とを加算した時間が一定時間より長いときにオンオフ
式容量制御を選択し、短いときに無段階式容量制御を選
択するものであるため、オンオフ式容量制御と無段階式
容量制御の選択を短時間に行うことができ従来以上に大
巾な消費電力の節減を図ることが可能なコンプレッサの
容量制御切換方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略説明図、第２図は
フローチャート、第３図は本発明に基づいてコンプレッ
サの容量制御を行ったときの圧力変化を示すグラフであ
る。 １・・・コンプレッサ ６・・・吸気閉塞式アンローダ １２・・・制御回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）消費側の消費空気量に応じオンオフ式容量制御と
   無段階式容量制御とを選択して切換えるコンプレッサの
   容量制御切換方法において、フルロード期間の所要時間
   を計時し、こののちアンロード運転を所定時間継続させ
   るとともに圧力低下の割合に基づいてアンロード期間の
   所要時間を算出し、このアンロード所要時間と前記フル
   ロード所要時間とを加算した時間が一定時間より長いと
   きにオンオフ式容量制御を選択し、短いときに無段階式
   容量制御を選択することを特徴とするコンプレッサの容
   量制御切換方法。
2. （２）無段階式容量制御時には前記アンロード所要時間
   と前記フルロード所要時間とを加算した時間が一定時間
   より長いときにオンオフ式容量制御に切換ることを特徴
   とする請求項１記載のコンプレッサの容量制御切換方法
   。