JPH0663505B2 - 空気圧縮機 - Google Patents
空気圧縮機Info
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- JPH0663505B2 JPH0663505B2 JP26110787A JP26110787A JPH0663505B2 JP H0663505 B2 JPH0663505 B2 JP H0663505B2 JP 26110787 A JP26110787 A JP 26110787A JP 26110787 A JP26110787 A JP 26110787A JP H0663505 B2 JPH0663505 B2 JP H0663505B2
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は空気圧縮機に係り、特に、従来から空気圧制御
に使用されている圧力開閉器式、および自動アンローダ
式の両制御方式の長所を併せ持つ空気圧縮機に関するも
のである。
に使用されている圧力開閉器式、および自動アンローダ
式の両制御方式の長所を併せ持つ空気圧縮機に関するも
のである。
「従来の技術」 従来、圧縮機の圧力を所定値に維持するための運転制御
方式として、連続運転式（自動アンローダ式）および断
続運転式（圧力開閉器式）の２つの方式が知られてい
る。
方式として、連続運転式（自動アンローダ式）および断
続運転式（圧力開閉器式）の２つの方式が知られてい
る。
両方式を簡単に説明すると、 連続運転式は、空気タンクの圧力が下限値以下になると
負荷運転を行い、また、圧力が上限値に達すると、例え
ば吸い込み側の弁を開放して電動機の負荷を軽減したア
ンロード運転を続ける制御方式であり、断続運転式は、
空気タンクの圧力が下限値および上限値に達することに
よりそれぞれONまたはOFFに切替られる圧力開閉器によ
り電動機を起動しあるいは停止させる制御方式である。
そして、上記両制御方式はそれぞれ下記のような特徴を
持っている。
負荷運転を行い、また、圧力が上限値に達すると、例え
ば吸い込み側の弁を開放して電動機の負荷を軽減したア
ンロード運転を続ける制御方式であり、断続運転式は、
空気タンクの圧力が下限値および上限値に達することに
よりそれぞれONまたはOFFに切替られる圧力開閉器によ
り電動機を起動しあるいは停止させる制御方式である。
そして、上記両制御方式はそれぞれ下記のような特徴を
持っている。
（ａ） 連続運転式 アンロード運転時にも電動機が回転しているから、必然
的に電力ロスが生じるが、圧力低下時に迅速に空気を補
給することができ、したがって、空気消費量の多い使用
条件に適する。
的に電力ロスが生じるが、圧力低下時に迅速に空気を補
給することができ、したがって、空気消費量の多い使用
条件に適する。
（ｂ） 断続運転式 圧力が上限に達すると電動機が停止するから、電力ロス
が少ないが、圧力低下時に改めて電動機を起動するた
め、迅速に空気を補給することができず、したがって、
空気消費量の少ない使用条件に適するが、空気消費量が
多くなると、電動機が頻繁に運転、停止を繰り返すこと
になって消費電力が増し、また、電動機が過熱し易いと
いう問題も生じる。
が少ないが、圧力低下時に改めて電動機を起動するた
め、迅速に空気を補給することができず、したがって、
空気消費量の少ない使用条件に適するが、空気消費量が
多くなると、電動機が頻繁に運転、停止を繰り返すこと
になって消費電力が増し、また、電動機が過熱し易いと
いう問題も生じる。
「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、空気圧縮機の運転条件を的確に把握して
いずれの制御方式を選択するかを判断することは必ずし
も容易でなく、また、運転条件が変化した場合には、空
気圧縮機の交換、あるいは改造が必要になる。
いずれの制御方式を選択するかを判断することは必ずし
も容易でなく、また、運転条件が変化した場合には、空
気圧縮機の交換、あるいは改造が必要になる。
このような背景のもとに、両制御方式を併用するように
したものとして、実開昭59−148491号公報に記載された
「圧縮機の制御装置」がある。
したものとして、実開昭59−148491号公報に記載された
「圧縮機の制御装置」がある。
この圧縮機は、連続運転制御における無負荷運転時間、
および、断続運転制御における停止時間をそれぞれ検知
し、無負荷運転時間が設定時間以上に亙って連続する場
合には断続運転制御に、停止時間が設定時間以下となっ
た場合には連続運転設定に、それぞれ自動的に切替を行
うようにしたものであり、使用条件に応じた制御方式を
自動的に選択することができるという長所を有してい
る。
および、断続運転制御における停止時間をそれぞれ検知
し、無負荷運転時間が設定時間以上に亙って連続する場
合には断続運転制御に、停止時間が設定時間以下となっ
た場合には連続運転設定に、それぞれ自動的に切替を行
うようにしたものであり、使用条件に応じた制御方式を
自動的に選択することができるという長所を有してい
る。
しかしながら上記圧縮機は、長時間に亙る無負荷運転、
短い停止時間の後の電動機再起動といった好ましくない
運転状況が現実に発生して初めて適正な制御方式への切
り替えを行うものであるから、上記両制御方式の欠点を
完全に除去するものではなかった。
短い停止時間の後の電動機再起動といった好ましくない
運転状況が現実に発生して初めて適正な制御方式への切
り替えを行うものであるから、上記両制御方式の欠点を
完全に除去するものではなかった。
本発明は上記事情に鑑みて提案されたもので、使用条件
の変化に迅速に対応して的確に制御方式を選択すること
のできる空気圧縮機を提供することを目的とするもので
ある。
の変化に迅速に対応して的確に制御方式を選択すること
のできる空気圧縮機を提供することを目的とするもので
ある。
「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するため、本発明は、空気を貯留するタ
ンクの圧力が下限に達した場合に前記タンクの圧力を上
昇させるべく負荷運転状態にされ、前記圧力が上限に達
した場合にタンクへの空気の供給を停止すべく待機状態
にさせる空気圧縮機であって、前記待機時に電動機を停
止させる断続運転制御モードと、電動機を停止させるこ
となく圧縮機を無負荷状態にする連続運転制御モードと
の切替が可能な空気圧縮機において、前記タンク内の圧
力が前記上限値と下限値との間の第１の基準値から下限
値まで降圧する間の圧力タンク内の圧力の変化率と、前
記下限値から、前記上限値と下限値との間の第２の基準
値まで昇圧する間の圧力タンク内の圧力の変化率とをそ
れぞれ検知する圧力変化率検知手段と、該圧力変化率検
知手段から供給された圧力変化率のデータに基づいて、
降圧時の圧力変化率と昇圧時の圧力変化率との比を演算
する演算手段と、該演算手段の演算結果を基準値と比較
する比較手段と、該比較手段の比較結果に応じて、前記
待機時の制御モードを断続運転制御もしくは連続運転制
御のいずれかに選択する制御手段とを設けるようにした
ものである。
ンクの圧力が下限に達した場合に前記タンクの圧力を上
昇させるべく負荷運転状態にされ、前記圧力が上限に達
した場合にタンクへの空気の供給を停止すべく待機状態
にさせる空気圧縮機であって、前記待機時に電動機を停
止させる断続運転制御モードと、電動機を停止させるこ
となく圧縮機を無負荷状態にする連続運転制御モードと
の切替が可能な空気圧縮機において、前記タンク内の圧
力が前記上限値と下限値との間の第１の基準値から下限
値まで降圧する間の圧力タンク内の圧力の変化率と、前
記下限値から、前記上限値と下限値との間の第２の基準
値まで昇圧する間の圧力タンク内の圧力の変化率とをそ
れぞれ検知する圧力変化率検知手段と、該圧力変化率検
知手段から供給された圧力変化率のデータに基づいて、
降圧時の圧力変化率と昇圧時の圧力変化率との比を演算
する演算手段と、該演算手段の演算結果を基準値と比較
する比較手段と、該比較手段の比較結果に応じて、前記
待機時の制御モードを断続運転制御もしくは連続運転制
御のいずれかに選択する制御手段とを設けるようにした
ものである。
「作用」 上記構成によれば、空気圧縮機の待機中の圧力降下率
と、負荷運転中の圧力上昇率との比を求めることによ
り、圧力変化率へのタンク容積あるいは空気吐出量の絶
対値の影響を排除して空気使用状態を把握し、確実に連
続運転制御もしくは断続運転制御を選択することができ
る。
と、負荷運転中の圧力上昇率との比を求めることによ
り、圧力変化率へのタンク容積あるいは空気吐出量の絶
対値の影響を排除して空気使用状態を把握し、確実に連
続運転制御もしくは断続運転制御を選択することができ
る。
「実施例」 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第１図は空気圧縮機の全体の構成を示すもので、図中符
号１は電動機、２は空気タンク、３は圧縮機本体（図示
例はレシプロ圧縮機を示す）である。
号１は電動機、２は空気タンク、３は圧縮機本体（図示
例はレシプロ圧縮機を示す）である。
前記空気タンク２と圧縮機本体３との間には、中間に３
方電磁弁４を有するアンローダ管路５が設けられてお
り、該アンローダ管路５は、前記３方電磁弁４を通電す
ることにより、前記圧縮機本体３の吸気弁（図示略）を
操作するアンローダ（図示略）にタンクの内圧を加えて
強制的にアンローダ（開放）状態にし、あるいは、３方
電磁弁４の通電を断つことにより、前記アンローダに内
圧が加わらない状態（何等吸気弁を操作しない状態）と
して、吸気弁に通常の開閉動作を行わせるようになって
いる。
方電磁弁４を有するアンローダ管路５が設けられてお
り、該アンローダ管路５は、前記３方電磁弁４を通電す
ることにより、前記圧縮機本体３の吸気弁（図示略）を
操作するアンローダ（図示略）にタンクの内圧を加えて
強制的にアンローダ（開放）状態にし、あるいは、３方
電磁弁４の通電を断つことにより、前記アンローダに内
圧が加わらない状態（何等吸気弁を操作しない状態）と
して、吸気弁に通常の開閉動作を行わせるようになって
いる。
また、符号６は前記電動機１の電源を開閉する電磁接触
器であって、該電磁接触器６は前記電磁弁４とともに制
御回路７に接続されて、該制御回路７に操作されるよう
になっている。また、前記制御回路７には、ディスプレ
イ装置7aが接続されて、設定圧力などの制御条件を意表
させるようになっている。
器であって、該電磁接触器６は前記電磁弁４とともに制
御回路７に接続されて、該制御回路７に操作されるよう
になっている。また、前記制御回路７には、ディスプレ
イ装置7aが接続されて、設定圧力などの制御条件を意表
させるようになっている。
次いで、第２図により前記制御回路７の詳細な構成を説
明する。
明する。
図中鎖線で囲まれた部分は、前記制御回路７に含まれる
回路の範囲を示している。図中符号８は電磁接触器６を
操作して電源ラインの接点９を開閉するリレーRY1の励
磁コイル、符号10は前記３方電磁弁４の励磁コイル11を
操作するリレーRY2の励磁コイル、符号12は前記リレーR
Y1のａ接点、符号13は前記リレーRY2のｂ接点、符号14
は制御回路７の電源を開閉する押しボタンスイッチ、符
号15は電動機１の電源ラインを開閉するサーマルリレ
ー、符号16はそのｂ接点である。
回路の範囲を示している。図中符号８は電磁接触器６を
操作して電源ラインの接点９を開閉するリレーRY1の励
磁コイル、符号10は前記３方電磁弁４の励磁コイル11を
操作するリレーRY2の励磁コイル、符号12は前記リレーR
Y1のａ接点、符号13は前記リレーRY2のｂ接点、符号14
は制御回路７の電源を開閉する押しボタンスイッチ、符
号15は電動機１の電源ラインを開閉するサーマルリレ
ー、符号16はそのｂ接点である。
前記励磁コイル８・10はコントローラ17に接続されてお
り、該コントローラ17は、前記空気タンク２あるいはこ
れに連通された空気管路（すなわち、空気タンクと等圧
となっている部分）の圧力を検出する圧力センサPSの検
出信号によって、前記励磁コイル８・10を択一的に通電
すべく制御動作を行うようになっている。
り、該コントローラ17は、前記空気タンク２あるいはこ
れに連通された空気管路（すなわち、空気タンクと等圧
となっている部分）の圧力を検出する圧力センサPSの検
出信号によって、前記励磁コイル８・10を択一的に通電
すべく制御動作を行うようになっている。
次いで、第４図を参照して、圧縮機の動作とともに、前
記コントローラ17における制御の内容を説明する。
記コントローラ17における制御の内容を説明する。
押しボタンスイッチ14を操作しない状態では、電動機１
の電源が断たれるため圧縮機が停止状態となる。また、
タンク２は、大気圧、または、タンク２内に残った空気
の圧力となり、電磁弁４が通電されていない状態では、
アンローダ管路５が大気開放状態となって、吸気弁が負
荷状態（圧縮運転し得る状態）となる。
の電源が断たれるため圧縮機が停止状態となる。また、
タンク２は、大気圧、または、タンク２内に残った空気
の圧力となり、電磁弁４が通電されていない状態では、
アンローダ管路５が大気開放状態となって、吸気弁が負
荷状態（圧縮運転し得る状態）となる。
次いで、押しボタンスイッチ14を操作すると、リレーRY
1の励磁コイル８が通電されて接点12が閉じられ、さら
に、電磁接触器６が作動して接点９が閉じられて電動機
１が起動される。（ｔ０） 電動機１の起動により、圧縮機本体３が運転されてタン
ク２内の圧力が上昇して行く。（ｔ０〜ｔ１） 圧力が上限値Ph（例えば9.5kg／cm２）に達してこの圧
力が圧力センサPSに検知されると、この検出信号が前記
コントローラ17に入力され、コントローラ17が圧縮機を
大気状態にすべく電磁弁用のリレーRY2を解磁する（t
2）。なお、起動後の最初の待機時に自動アンローダ式
とするか圧力開閉器式とするかの判断は、前回の運転時
の停止直前のＫ値（後に詳述する）の判断結果の記憶に
基づいて行われるものであり、実施例の場合、自動アン
ローダ式が選択されるようになつているが、空気消費量
の多い使用条件に適確に対処させるべく、起動直後にま
ず自動アンロード運転に入るような初期条件を設定し、
あるいは、空気消費量が少ないにもかかわらず自動アン
ロード運転が長時間に亙って継続されることによる電力
消費を防止すべく、起動直後にまず圧力開閉器式となる
ような初期条件を設定するようにしてもよい。
1の励磁コイル８が通電されて接点12が閉じられ、さら
に、電磁接触器６が作動して接点９が閉じられて電動機
１が起動される。（ｔ０） 電動機１の起動により、圧縮機本体３が運転されてタン
ク２内の圧力が上昇して行く。（ｔ０〜ｔ１） 圧力が上限値Ph（例えば9.5kg／cm２）に達してこの圧
力が圧力センサPSに検知されると、この検出信号が前記
コントローラ17に入力され、コントローラ17が圧縮機を
大気状態にすべく電磁弁用のリレーRY2を解磁する（t
2）。なお、起動後の最初の待機時に自動アンローダ式
とするか圧力開閉器式とするかの判断は、前回の運転時
の停止直前のＫ値（後に詳述する）の判断結果の記憶に
基づいて行われるものであり、実施例の場合、自動アン
ローダ式が選択されるようになつているが、空気消費量
の多い使用条件に適確に対処させるべく、起動直後にま
ず自動アンロード運転に入るような初期条件を設定し、
あるいは、空気消費量が少ないにもかかわらず自動アン
ロード運転が長時間に亙って継続されることによる電力
消費を防止すべく、起動直後にまず圧力開閉器式となる
ような初期条件を設定するようにしてもよい。
アンロード運転となることにより、タンク２内の圧力が
徐々に低下して行き、基準圧力Pr（例えば9.0kg／c
m２）に達したことが検知されると、この検知信号の入
力を条件として、コントローラ17内の計時手段としての
タイマ（図示略）をスタートさせる。なお、この実施例
における前記タイマは、圧力の変化率を求める変化率検
知手段として機能している。（t3） さらに圧力が低下して下限値Pl（例えば、8kg／cm２）
に達すると、この検知信号によって、アンロード状態か
らロード状態に移行させるべくRY2を励磁するととも
に、前記タイマをストップさせ、タイマに計測された時
間Ｔ１をコントローラ17内の記憶装置に記憶させる。さ
らに、ロード状態の運転継続時間を計時すべく前記タイ
マを再スタートさせる。（t4） 負荷運転状態となることにより、タンク２内の圧力が徐
々に上昇して行き、基準圧力Prを上回ると、前記タイマ
をストップさせるとともに、この時間Ｔ２をコントロー
ラ17内の記憶装置に記憶させる。 （t5） さらに圧力が上昇して上限値Phに達すると、コントロー
ラ17が下記の基準に従って、いずれかの制御モードによ
る待機運転にするべきかを判断する。
徐々に低下して行き、基準圧力Pr（例えば9.0kg／c
m２）に達したことが検知されると、この検知信号の入
力を条件として、コントローラ17内の計時手段としての
タイマ（図示略）をスタートさせる。なお、この実施例
における前記タイマは、圧力の変化率を求める変化率検
知手段として機能している。（t3） さらに圧力が低下して下限値Pl（例えば、8kg／cm２）
に達すると、この検知信号によって、アンロード状態か
らロード状態に移行させるべくRY2を励磁するととも
に、前記タイマをストップさせ、タイマに計測された時
間Ｔ１をコントローラ17内の記憶装置に記憶させる。さ
らに、ロード状態の運転継続時間を計時すべく前記タイ
マを再スタートさせる。（t4） 負荷運転状態となることにより、タンク２内の圧力が徐
々に上昇して行き、基準圧力Prを上回ると、前記タイマ
をストップさせるとともに、この時間Ｔ２をコントロー
ラ17内の記憶装置に記憶させる。 （t5） さらに圧力が上昇して上限値Phに達すると、コントロー
ラ17が下記の基準に従って、いずれかの制御モードによ
る待機運転にするべきかを判断する。
すなわち、コントローラ17は、Ｔ１／Ｔ２＝Ｋと定義さ
れる無次元量の変数Ｋを演算し、この演算値Ｋを基準値
と比較して、基準値より小さい場合、連続運転制御モー
ド（吸気弁を開放したアンロード状態で待機するモー
ド）に設定すべきであると判断する。（t6） なぜならば、一般に、タンク２内の圧力が所定値まで降
下するに要する時間が短い場合には消費空気量が多いも
のとみなすことができるが、例えば、タンクの容積が小
さい場合、消費量が同一であっても、タンク容量が大き
いものより前記時間が短くなるから、タンクの容積を無
視して時間のみにより消費量を判断することはできな
い。これに対して、上記式により求められたＫ値によれ
ば、タンク容積の時間への影響を相殺することができ
る。すなわち、例えば、空気タンク２内に供給される空
気流量をＱとし、空気タンク２内の圧力変化率をΔＰ、
空気タンク２の容積をＶとすれば、ΔＰはＱに比例し、
Ｖに反比例する。つまり、 ΔPV＝Ｑ …… という関係式がほぼ成立する。
れる無次元量の変数Ｋを演算し、この演算値Ｋを基準値
と比較して、基準値より小さい場合、連続運転制御モー
ド（吸気弁を開放したアンロード状態で待機するモー
ド）に設定すべきであると判断する。（t6） なぜならば、一般に、タンク２内の圧力が所定値まで降
下するに要する時間が短い場合には消費空気量が多いも
のとみなすことができるが、例えば、タンクの容積が小
さい場合、消費量が同一であっても、タンク容量が大き
いものより前記時間が短くなるから、タンクの容積を無
視して時間のみにより消費量を判断することはできな
い。これに対して、上記式により求められたＫ値によれ
ば、タンク容積の時間への影響を相殺することができ
る。すなわち、例えば、空気タンク２内に供給される空
気流量をＱとし、空気タンク２内の圧力変化率をΔＰ、
空気タンク２の容積をＶとすれば、ΔＰはＱに比例し、
Ｖに反比例する。つまり、 ΔPV＝Ｑ …… という関係式がほぼ成立する。
ここで、無負荷運転時の圧力変化率をΔＰ１、負荷運転
時の圧力変化率をΔＰ２とすれば、ΔＰ１、ΔＰ２は、
基準圧力prから下限圧力Plまでに要する圧力変化時間Ｔ
１、Ｔ２によって、以下の通りに表される。
時の圧力変化率をΔＰ２とすれば、ΔＰ１、ΔＰ２は、
基準圧力prから下限圧力Plまでに要する圧力変化時間Ｔ
１、Ｔ２によって、以下の通りに表される。
ΔＰ１＝（Pl−pr）／Ｔ１ …… ΔＰ２＝（Pr−pl）／Ｔ２ …… これらの式、を上記式に代入し、空気タンク２へ
の流入空気流量をＱ１、空気タンク２からの流出空気流
量（空気消費量）をＱ２として整理すると、 Ｔ１＝（Pr−Pl）Ｖ／Ｑ２ …… Ｔ２＝（Pr−Pl）Ｖ／（Ｑ１−Ｑ２） …… となる。
の流入空気流量をＱ１、空気タンク２からの流出空気流
量（空気消費量）をＱ２として整理すると、 Ｔ１＝（Pr−Pl）Ｖ／Ｑ２ …… Ｔ２＝（Pr−Pl）Ｖ／（Ｑ１−Ｑ２） …… となる。
したがって、各圧力変化時間Ｔ１、Ｔ２には、それぞれ
空気タンク２の容積Ｖが包含されることになるが、これ
らの比である演算値Ｋは、 Ｋ＝Ｔ１／Ｔ２＝（Ｑ１−Ｑ２）／Ｑ２ …… となって、空気タンク２の容積Ｖの影響が相殺されるこ
とになる。
空気タンク２の容積Ｖが包含されることになるが、これ
らの比である演算値Ｋは、 Ｋ＝Ｔ１／Ｔ２＝（Ｑ１−Ｑ２）／Ｑ２ …… となって、空気タンク２の容積Ｖの影響が相殺されるこ
とになる。
そして、上記のように、空気消費量Ｑ２が多いために圧
力上昇に要する時間が長い場合には、Ｋ値が基準値より
小さくなって連続運転制御すべきであるとの判断がさ
れ、判断結果がコントローラ17内の記憶部に記憶され
る。
力上昇に要する時間が長い場合には、Ｋ値が基準値より
小さくなって連続運転制御すべきであるとの判断がさ
れ、判断結果がコントローラ17内の記憶部に記憶され
る。
なお、上記基準圧力Prは、判断の正確さの面から見て上
限圧力Phにできるだけ近いことが望ましいが、上記演
算、演算結果に基づく判断、および判断結果の記憶、さ
らには、電磁弁４などの切替を、タンク内の圧力が基準
圧力Prを上回ってから上限圧力Phに達するまでの間に行
なう必要があることから、基準圧力Prから上限圧力Phま
で圧力が上昇する間に上記一連の動作を行なう時間を確
保することができるような値に設定されている。
限圧力Phにできるだけ近いことが望ましいが、上記演
算、演算結果に基づく判断、および判断結果の記憶、さ
らには、電磁弁４などの切替を、タンク内の圧力が基準
圧力Prを上回ってから上限圧力Phに達するまでの間に行
なう必要があることから、基準圧力Prから上限圧力Phま
で圧力が上昇する間に上記一連の動作を行なう時間を確
保することができるような値に設定されている。
さらに、タンク内の圧力が上限値Phに達したことが検出
されると、前記判断に基づいて吸気弁を開放すべく回路
が操作される。すなわち、リレーRY2を消磁することに
より３方電磁弁が通電されてアンローダ回路５にタンク
２内の圧力が加わり、圧縮機本体３の吸気弁（図示略）
が前記アンローダ回路５からの空気圧によって強制的に
開放される。また、励磁コイル８は、リレーRY1のａ接
点を閉状態に保つべく通電状態に保たれ、したがって電
動機１が連続運転される。
されると、前記判断に基づいて吸気弁を開放すべく回路
が操作される。すなわち、リレーRY2を消磁することに
より３方電磁弁が通電されてアンローダ回路５にタンク
２内の圧力が加わり、圧縮機本体３の吸気弁（図示略）
が前記アンローダ回路５からの空気圧によって強制的に
開放される。また、励磁コイル８は、リレーRY1のａ接
点を閉状態に保つべく通電状態に保たれ、したがって電
動機１が連続運転される。
以下、前述の場合と同様にして、基準圧力Prを下回った
後下限圧力Plに至るまでの時間Ｔ１、および、下限圧力
plに至って再度圧縮運転に入った後基準圧力Prを超える
までの時間Ｔ２を測定してＫ値を演算し、前述の場合の
ようにＫ値が基準値より小さい場合には連続運転制御を
すべきであると判断し、Ｋ値が基準値より大きい場合に
は、断続運転制御をすべきであると判断し、判断結果に
基づいて制御モードを選択する。（t7〜t10） そして、図示例の場合、t7〜t10におけるＫ値が基準値
より小さいため、t10以降は、電磁接触器用リレーRY1を
解磁することにより電磁接触器の接点９を開放してモー
トル１を停止させ、所定の計時を行いながら次回の負荷
運転開始を待つ。
後下限圧力Plに至るまでの時間Ｔ１、および、下限圧力
plに至って再度圧縮運転に入った後基準圧力Prを超える
までの時間Ｔ２を測定してＫ値を演算し、前述の場合の
ようにＫ値が基準値より小さい場合には連続運転制御を
すべきであると判断し、Ｋ値が基準値より大きい場合に
は、断続運転制御をすべきであると判断し、判断結果に
基づいて制御モードを選択する。（t7〜t10） そして、図示例の場合、t7〜t10におけるＫ値が基準値
より小さいため、t10以降は、電磁接触器用リレーRY1を
解磁することにより電磁接触器の接点９を開放してモー
トル１を停止させ、所定の計時を行いながら次回の負荷
運転開始を待つ。
以下、Ｋの演算を行いながら連続運転制御、断続運転制
御のいずれかを選択しながら同様の動作を繰り返す。
御のいずれかを選択しながら同様の動作を繰り返す。
なお、第３図に上記制御のフローチャートを示す。
このフローチャートに従って上記制御動作を再度簡単に
説明すると、元電源を投入して（Step1）、押しボタン
スイッチ14を操作すると（Step2）、前回の運転が停止
される前に算出されたＫ値の判断結果の記憶に基づい
て、その運転モードが圧力開閉器式（断続運転）もしく
は自動アンローダ式（連続運転）のいずれかが選択され
る（Step3）。そして、圧縮機が負荷運転を開始して（S
tep4）、圧力が上昇して行き、上限圧Phに達すると（St
ep5）、上記運転モードに基づいて、無負荷運転が開始
される（Step6）とともに、基準圧力Prから下限圧力Pl
まで圧力が降下するのに要する時間Ｔ１が計時される
（Step7〜10）。そして、空気２内の圧力が、下限圧力P
lに到達すると、負荷運転が開始されるとともに、この
負荷運転において、下限圧力plから基準圧力Prまで圧力
が上昇するのに要する時間Ｔ２が計時され（Step11〜1
4）、さらに、Ｋ値が算出される（Step15）。そして、
以下、上記Step3〜Step15までの動作を繰り返す。
説明すると、元電源を投入して（Step1）、押しボタン
スイッチ14を操作すると（Step2）、前回の運転が停止
される前に算出されたＫ値の判断結果の記憶に基づい
て、その運転モードが圧力開閉器式（断続運転）もしく
は自動アンローダ式（連続運転）のいずれかが選択され
る（Step3）。そして、圧縮機が負荷運転を開始して（S
tep4）、圧力が上昇して行き、上限圧Phに達すると（St
ep5）、上記運転モードに基づいて、無負荷運転が開始
される（Step6）とともに、基準圧力Prから下限圧力Pl
まで圧力が降下するのに要する時間Ｔ１が計時される
（Step7〜10）。そして、空気２内の圧力が、下限圧力P
lに到達すると、負荷運転が開始されるとともに、この
負荷運転において、下限圧力plから基準圧力Prまで圧力
が上昇するのに要する時間Ｔ２が計時され（Step11〜1
4）、さらに、Ｋ値が算出される（Step15）。そして、
以下、上記Step3〜Step15までの動作を繰り返す。
なお、運転モードが自動アンローダ式の場合には、上記
無負荷運転（Step6）において、電動機１を運転したま
ま無負荷運転を行うが、運転モードが圧力開閉器式の場
合には、圧縮器を瞬間的にアンロード状態として電動機
１を停止させる。そして、前述したように電動機１停止
時に瞬間的にアンロード状態とすることにより、電源開
放後に圧縮器本体３の負荷を軽減し、電動機１、あるい
は動力伝達系の慣性による回転をできるだけ長く継続さ
せて、電動機１に付属したファン（図示略）による冷却
を持続させることができる。
無負荷運転（Step6）において、電動機１を運転したま
ま無負荷運転を行うが、運転モードが圧力開閉器式の場
合には、圧縮器を瞬間的にアンロード状態として電動機
１を停止させる。そして、前述したように電動機１停止
時に瞬間的にアンロード状態とすることにより、電源開
放後に圧縮器本体３の負荷を軽減し、電動機１、あるい
は動力伝達系の慣性による回転をできるだけ長く継続さ
せて、電動機１に付属したファン（図示略）による冷却
を持続させることができる。
「発明の変形実施例」 （ｉ） 上記一実施例において計時開始および終了の基
準として設定した圧力値は、降圧区間および昇圧区間に
おいて同一の値であっても異なる値であってもよい。
準として設定した圧力値は、降圧区間および昇圧区間に
おいて同一の値であっても異なる値であってもよい。
（ii） 負荷運転時の圧力変化率として採用し得るデー
タは、上記一実施例のような一定範囲の圧力変化に要す
る時間に限定されるものではなく、例えば、圧力センサ
から連続的に供給される圧力データを微分器を介して微
分することによって得られた圧力変化率、あるいは、一
定時間内の圧力変化量などのデータを用いるようにして
もよい。
タは、上記一実施例のような一定範囲の圧力変化に要す
る時間に限定されるものではなく、例えば、圧力センサ
から連続的に供給される圧力データを微分器を介して微
分することによって得られた圧力変化率、あるいは、一
定時間内の圧力変化量などのデータを用いるようにして
もよい。
（iii） 本発明の制御方式は、上記一実施例のレシプ
ロ圧縮機のみならず、例えば、本出願人の先願に係る特
開昭56−580号公報に記載された油冷式圧縮機、あるい
は、特開昭60−24708号公報に記載されたスクロール式
圧縮機などのような、他の方式の容積式圧縮機にも適用
し得るのはもちろんである。そして、この場合、アンロ
ード運転は、圧縮機の好い込み側に設けられた容量調整
弁を絞って吸い込み空気量を減少させた運転状態を言う
ものとする。
ロ圧縮機のみならず、例えば、本出願人の先願に係る特
開昭56−580号公報に記載された油冷式圧縮機、あるい
は、特開昭60−24708号公報に記載されたスクロール式
圧縮機などのような、他の方式の容積式圧縮機にも適用
し得るのはもちろんである。そして、この場合、アンロ
ード運転は、圧縮機の好い込み側に設けられた容量調整
弁を絞って吸い込み空気量を減少させた運転状態を言う
ものとする。
（iv） 制御回路の具体的構成は上記一実施例のものに
限定されず、等価の動作を行い得る他の回路を採用する
ようにしてもよい。
限定されず、等価の動作を行い得る他の回路を採用する
ようにしてもよい。
（iv） 上記一実施例では、断続運転制御に入る際に瞬
間的に吸気弁をアンロード状態にすることにより、電動
機の慣性による回転の時間を延ばすようにしたが、断続
運転制御期間全体でアンロード状態となるように電磁弁
を切り替え、次回の負荷運転時に元の状態に戻すように
しても、前述の場合と同様に慣性による回転の時間を延
長して電動機、圧縮機の冷却を促進させることができ
る。
間的に吸気弁をアンロード状態にすることにより、電動
機の慣性による回転の時間を延ばすようにしたが、断続
運転制御期間全体でアンロード状態となるように電磁弁
を切り替え、次回の負荷運転時に元の状態に戻すように
しても、前述の場合と同様に慣性による回転の時間を延
長して電動機、圧縮機の冷却を促進させることができ
る。
「発明の効果」 以上の説明で明らかなように、本発明は、圧縮機がタン
ク圧力の低下によって負荷運転に入った時の圧力変化状
態に応じて、圧力上昇後の待機状態における運転モード
を断続運転モードもしくは連続運転モードに切り替える
ようにしたから下記の効果を奏する。
ク圧力の低下によって負荷運転に入った時の圧力変化状
態に応じて、圧力上昇後の待機状態における運転モード
を断続運転モードもしくは連続運転モードに切り替える
ようにしたから下記の効果を奏する。
（ａ）空気の消費量が多い場合には、直ちに負荷運転状
態に入ることが可能なアンロード状態で待機することに
より迅速にタンクに空気を補充し、また、また、空気の
消費量が少ない場合には、電動機を停止させた状態で待
機して、アンロード運転が長時間続くことによる電力消
費を防止することができる。
態に入ることが可能なアンロード状態で待機することに
より迅速にタンクに空気を補充し、また、また、空気の
消費量が少ない場合には、電動機を停止させた状態で待
機して、アンロード運転が長時間続くことによる電力消
費を防止することができる。
（ｂ）空気消費量が多い場合にアンロード状態で待機す
るように設定されるから、圧縮機が起動する回数が必要
最小限となり、起動時に必然的に生じる大電流、および
これに伴う発熱、さらに、このような原因による電動機
の消耗を抑えることができる。
るように設定されるから、圧縮機が起動する回数が必要
最小限となり、起動時に必然的に生じる大電流、および
これに伴う発熱、さらに、このような原因による電動機
の消耗を抑えることができる。
（ｃ）降圧時の圧力変化率と昇圧時の圧力変化率との比
に基づいて制御モードが選択されるから、同一吐出量の
圧縮機本体に対するタンク容積の変更、あるいは、同一
容積のタンクに対する圧縮機本体の吐出量の変更（例え
ば電動機の出力に余裕のある範囲で回転数を大きくする
ことにより行われる）にかかわらず、同一の制御条件の
まま適確に制御モードを選択することができる。
に基づいて制御モードが選択されるから、同一吐出量の
圧縮機本体に対するタンク容積の変更、あるいは、同一
容積のタンクに対する圧縮機本体の吐出量の変更（例え
ば電動機の出力に余裕のある範囲で回転数を大きくする
ことにより行われる）にかかわらず、同一の制御条件の
まま適確に制御モードを選択することができる。
第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は全体の構成を示す側面図、第２図は制御回路の
回路図、第３図は制御動作のフローチャート、第４図は
制御回路の動作と圧力変化とを示すタイミングチャート
である。 １……電動機、２……空気タンク、３……圧縮機本体、
４……３方電磁弁、５……アンローダ管路、６……電磁
接触器、７……制御回路、17……コントローラ、RY1・R
Y2……リレー、PS……圧力センサ。
第１図は全体の構成を示す側面図、第２図は制御回路の
回路図、第３図は制御動作のフローチャート、第４図は
制御回路の動作と圧力変化とを示すタイミングチャート
である。 １……電動機、２……空気タンク、３……圧縮機本体、
４……３方電磁弁、５……アンローダ管路、６……電磁
接触器、７……制御回路、17……コントローラ、RY1・R
Y2……リレー、PS……圧力センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧島 正夫 神奈川県秦野市西田原386―２ (72)発明者 森 勇 神奈川県伊勢原市神戸510 (56)参考文献 特開 昭53−145105（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−132390（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−235677（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−148491（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−182284（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】空気を貯留するタンクの圧力が下限に達し
た場合に前記タンクの圧力を上昇させるべく負荷運転状
態にされ、前記圧力が上限に達した場合にタンクへの空
気の供給を停止すべく待機状態にされる空気圧縮機であ
って、前記待機時に電動機を停止させる断続運転制御モ
ードと、電動機を停止させることなく圧縮機を無負荷状
態にする連続運転制御モードとの切替が可能な空気圧縮
機において、前記タンク内の圧力が前記上限値と下限値
との間の第１の基準値から下限値まで降圧する間の圧力
タンク内の圧力の変化率と、前記下限値から、前記上限
値と下限値との間の第２の基準値まで昇圧する間の圧力
タンク内の圧力の変化率とをそれぞれ検知する圧力変化
率検知手段と、該圧力変化率検知手段から供給された圧
力変化率のデータに基づいて、降圧時の圧力変化率と昇
圧時の圧力変化率との比を演算する演算手段と、該演算
手段の演算結果を基準値と比較する比較手段と、該比較
手段の比較結果に応じて、前記待機時の制御モードを断
続運転制御もしくは連続運転制御のいずれかに選択する
制御手段とからなることを特徴とする空気圧縮機。 - 【請求項２】前記圧力変化率検知手段は、タンク内の圧
力を検知する圧力センサと、前記第１の基準値から下限
値まで圧力が降下するのに要する時間、および、前記下
限値から第２の基準値まで圧力が上昇するのに要する時
間をそれぞれ測定する計時手段とからなることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の空気圧縮機。 - 【請求項３】前記圧力変化率検知手段は、タンク内の圧
力を連続的に検知する圧力センサと、該圧力センサの出
力信号を微分する微分手段とからなることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の空気圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26110787A JPH0663505B2 (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | 空気圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26110787A JPH0663505B2 (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | 空気圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01104990A JPH01104990A (ja) | 1989-04-21 |
| JPH0663505B2 true JPH0663505B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=17357181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26110787A Expired - Lifetime JPH0663505B2 (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | 空気圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0663505B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100334349C (zh) * | 2003-03-31 | 2007-08-29 | 日立工机株式会社 | 空气压缩机及其控制方法 |
| CN100370135C (zh) * | 2003-06-24 | 2008-02-20 | 日立工机株式会社 | 空气压缩机及其控制方法 |
| KR100910731B1 (ko) * | 2007-08-17 | 2009-08-05 | 경원기계공업(주) | 2단 압력 제어 공기 압축기 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4690694B2 (ja) * | 2004-10-27 | 2011-06-01 | 日立工機株式会社 | 空気圧縮機 |
| JP5205032B2 (ja) * | 2007-10-31 | 2013-06-05 | 株式会社日立産機システム | 空気圧縮装置および空気圧縮機本体の制御装置 |
| JP5802530B2 (ja) * | 2011-12-02 | 2015-10-28 | 株式会社日立産機システム | 空気圧縮機 |
| CN105971841A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-09-28 | 东泽节能技术（苏州）有限公司 | 一种动力系统的节能方法 |
| JP7753170B2 (ja) * | 2022-08-31 | 2025-10-14 | 株式会社日立産機システム | ガス圧縮機 |
| CN117232149A (zh) * | 2023-09-01 | 2023-12-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种压力控制方法、装置及热水机组 |
-
1987
- 1987-10-16 JP JP26110787A patent/JPH0663505B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100334349C (zh) * | 2003-03-31 | 2007-08-29 | 日立工机株式会社 | 空气压缩机及其控制方法 |
| CN100370135C (zh) * | 2003-06-24 | 2008-02-20 | 日立工机株式会社 | 空气压缩机及其控制方法 |
| KR100910731B1 (ko) * | 2007-08-17 | 2009-08-05 | 경원기계공업(주) | 2단 압력 제어 공기 압축기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01104990A (ja) | 1989-04-21 |
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