JPH08270586A - 圧縮機制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクリュ圧縮機の駆動中に停電が発生してか
ら通電が再開されたとき、スクリュ圧縮機を自動的に安
全に再起動する。 【構成】 スクリュ圧縮機の駆動中に停電が発生してか
ら通電が再開されると、停電直前のスクリュ圧縮機の運
転の有無を判断し、停電直前の運転が判断されるとスク
リュ圧縮機の再起動の可否を判定する。この判定結果に
対応して電力供給手段による電力供給の再開を電力供給
制御手段が制御することにより、スクリュ圧縮機を停電
直前に駆動されていて停電直後に起動可能な場合のみ自
動的に再起動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクリュ圧縮機を制御
する圧縮機制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、スクリュ圧縮機を制御する圧縮機
制御装置がある。スクリュ圧縮機は、回転自在な一対の
スクリューが組み合わされており、これらのスクリュー
の少なくとも一方に駆動モータが連結されている。この
駆動モータにより一対のスクリューが回転駆動される
と、これらのスクリューにより空気などの流体が圧送さ
れる。

【０００３】上述のようなスクリュ圧縮機を制御する圧
縮機制御装置は、電源回路や制御回路からなり、スクリ
ュ圧縮機の駆動モータに電力を供給する。このような圧
縮機制御装置は、電力供給をシーケンス制御するよう設
定されている。つまり、スクリュ圧縮機の駆動を開始さ
せる運転スイッチには、リレーやタイマが接続されてお
り、運転スイッチを一度操作すると停止スイッチを操作
するまで通電状態が維持される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した圧縮機制御装
置は、スクリュ圧縮機に対する電力供給をシーケンス制
御しているので、一度開始した通電状態が連続的に維持
される。

【０００５】しかし、このようなシーケンス制御の圧縮
機制御装置は、スクリュ圧縮機を駆動している最中に停
電が発生すると、停電が終了してもスクリュ圧縮機に通
電を再開しない。この場合、スクリュ圧縮機の駆動を再
開するためには、圧縮機制御装置の運転スイッチを再度
投入する必要があるので、操作が煩雑で好ましくなく、
停電に気付かないとスクリュ圧縮機が何時までも停止し
たままとなる。

【０００６】例えば、圧縮機制御装置の運転スイッチ
を、操作状態が機械的に維持されるシーソースイッチな
どにすれば、停電の終了と同時に通電も再開される。し
かし、作動を中断したスクリュ圧縮機を不用意に起動す
ると、スクリューが残留した背圧のために逆転し、この
スクリューや駆動軸を破損することがある。

【０００７】つまり、スクリュ圧縮機の吸気口を絞って
運転に負荷を掛けている場合、停電が発生するとスクリ
ューの回転は徐々に低下し、スクリューにより加圧され
た空気の圧力も徐々に減少する。この時、スクリューが
停止する所要時間より空気の圧力が減少する所要時間が
長いと、スクリューに背圧が作用するので、このような
状態でスクリュ圧縮機が再起動されると、背圧によりス
クリューなどを破損しやすい。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
外部から供給される電力をスクリュ圧縮機に選択的に供
給する電力供給手段を設け、この電力供給手段に外部か
ら供給される電力に発生した停電の終了を検知する停電
終了検出手段を設け、停電終了が検知されると停電直前
の前記スクリュ圧縮機の運転の有無を判断する運転状態
判断手段を設け、停電直前の運転が判断されると前記ス
クリュ圧縮機の再起動の可否を判定する起動可否判定手
段を設け、この起動可否判定手段の判定結果に対応して
前記電力供給手段による電力供給の再開を制御する電力
供給制御手段を設けた。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、運転状態判断手段が、停電直前のスクリュ
圧縮機の運転の有無を記憶して電力を要することなく維
持する状態記憶手段と、停電終了が検知されると前記状
態記憶手段の記憶内容を読み出して停電直前の電力供給
の有無を判断する内容判断手段とを有する。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、起動可否判定手段が、停電の経過時間を検
出する停電時間検出手段と、検出された経過時間と予め
設定された許容時間とを比較してスクリュ圧縮機の再起
動の可否を判定する時間比較手段とを有する。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明において、起動可否判定手段が、スクリュ圧縮機の背
圧を検出する背圧検出手段と、検出された背圧と予め設
定された許容値とを比較してスクリュ圧縮機の再起動の
可否を判定する背圧比較手段とを有する。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明は、電力供給手段により外
部から供給される電力をスクリュ圧縮機に供給している
最中に停電が発生すると、この停電の終了を停電終了検
出手段が検知する。停電終了が検知されると停電直前の
スクリュ圧縮機の運転の有無を運転状態判断手段が判断
し、停電直前の運転が判断されるとスクリュ圧縮機の再
起動の可否を起動可否判定手段が判定する。この判定結
果に対応して電力供給手段による電力供給の再開を電力
供給制御手段が制御するので、スクリュ圧縮機は停電直
前に駆動されていて停電直後に起動可能な場合のみ自動
的に再起動される。

【００１３】請求項２記載の発明は、停電直前のスクリ
ュ圧縮機の運転の有無を状態記憶手段が記憶し、停電終
了が検知されると内容判断手段が状態記憶手段の記憶内
容を読み出して停電直前の電力供給の有無を判断するの
で、これらの手段を有する運転状態判断手段は、停電直
前のスクリュ圧縮機の運転の有無を判断できる。

【００１４】請求項３記載の発明は、停電の経過時間を
停電時間検出手段が検出し、この検出された経過時間と
予め設定された許容時間とを時間比較手段が比較してス
クリュ圧縮機の再起動の可否を判定するので、これらの
手段を有する起動可否判定手段は、停電直前に電力が供
給されていたスクリュ圧縮機の再起動の可否を判定でき
る。

【００１５】請求項４記載の発明は、スクリュ圧縮機の
背圧を背圧検出手段が検出し、この検出された背圧と予
め設定された許容値とを背圧比較手段が比較してスクリ
ュ圧縮機の再起動の可否を判定するので、これらの手段
を有する起動可否判定手段は、停電直前に電力が供給さ
れていたスクリュ圧縮機の再起動の可否を判定できる。

【００１６】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて以下に説
明する。まず、本実施例の空気圧縮システム１は、図２
に示すように、スクリュ圧縮機２と圧縮機制御装置３と
を有している。

【００１７】前記スクリュ圧縮機２は、図３に示すよう
に、一対のスクリュー４，５を有しており、これらのス
クリュー４，５が回転自在に組み合わされて圧縮部６が
形成されている。一方の前記スクリュー４には、ベルト
駆動機構７により駆動モータ８が連結されており、この
駆動モータ８と別体の本体ハウジング９の内部に前記圧
縮部６は位置している。

【００１８】前記本体ハウジング９の吸気口１０には、
吸入フィルタ１１が装着されており、この吸入フィルタ
１１から前記スクリュー４まで連通する位置には、イン
レットバルブ１２が開閉自在に設けられている。このイ
ンレットバルブ１２には、その駆動源として電磁弁１３
が連結されており、この電磁弁１３は前記圧縮機制御装
置３に接続されている。

【００１９】前記本体ハウジング９の排気口１４には、
オイルセパレータ１５や安全弁１６の他、背圧検出手段
である圧力センサ１７が装着されている。この圧力セン
サ１７は、前記圧縮機制御装置３に接続されており、前
記スクリュー４，５が発生する圧力を検出して前記圧縮
機制御装置３に通達する。

【００２０】この圧縮機制御装置３は、図２に示すよう
に、前記スクリュ圧縮機２と共にシステムフレーム１８
に装着されており、このシステムフレーム１８の外面に
前記圧縮機制御装置３の操作パネル１９が位置してい
る。この圧縮機制御装置３は、図１に示すように、ＣＰ
Ｕ(Central Processing Unit）２０を有しており、この
ＣＰＵ２０には、ＲＯＭ(Read Only Memory)２１、ＲＡ
Ｍ(Random Access Memory)２２、Ｉ／Ｏ(Input／Outpu
t）２３，２４、不揮発性メモリ２５、Ａ／ＤＣ（Analo
g／Digital Convertor)２６が接続されている。前記Ｉ
／Ｏ２３，２４には、前記スクリュ圧縮機２や前記操作
パネル１９が接続されており、前記Ｉ／Ｏ２３とＡ／Ｄ
Ｃ２６とには充放電回路２７が接続されている。

【００２１】前記不揮発性メモリ２５は、フラッシュメ
モリなどのＥＥＰＲＯＭ(Electrically Erasable Progr
ammable ＲＯＭ）からなり、前記スクリュ圧縮機２の運
転に関する各種データを可変自在に記憶するが、記憶デ
ータを電力を要することなく維持する。前記充放電回路
２７は、電源２８に接続された抵抗２９とコンデンサ３
０とからなり、通電中は電力を充電し、停電中は電力を
放電する。

【００２２】前記圧縮機制御装置３の操作パネル１９に
は、図４に示すように、各種のスイッチ３１〜３４や各
種の表示部３５が設けられている。前記スイッチ３１〜
３４は、操作モードの切替スイッチ３１、運転モードの
切替スイッチ３２、運転開始を入力する運転スイッチ３
３、運転停止を入力する停止スイッチ３４、からなる。
前記表示部３５には、メンテナンスの残存時間、各種ア
ラーム、メンテナンス対象、などが表示される。

【００２３】そして、本実施例の圧縮機制御装置３は、
電力供給手段、停電終了検出手段、運転状態判断手段、
起動可否判定手段、電力供給制御手段、を有している。
前記電力供給手段は、外部の商用電源（図示せず）から
供給される電力を、前記スクリュ圧縮機２の駆動モータ
８に、前記運転スイッチ３３の入力に対応して選択的に
供給する。

【００２４】より具体的には、前記操作パネル１９の運
転スイッチ３３が入力操作されると、前記スクリュ圧縮
機２の駆動モータ８に電力が供給されるので、ここに前
記電力供給手段が実現されている。この電力供給手段の
電力供給は、シーケンス制御されるので、前記停止スイ
ッチ３４が入力操作されるか、外部の商用電源（図示せ
ず）から前記圧縮機制御装置３に供給される電力が中断
されるまで連続する。

【００２５】前記停電終了検出手段は、例えば、前記商
用電源から供給される電力の変動などにより、前記電力
供給手段に外部から供給される電力に発生した停電の終
了を検知する。前記運転状態判断手段は、状態記憶手段
と内容判断手段とを有しており、下記に詳述するよう
に、停電終了が検知されると停電直前の前記スクリュ圧
縮機２の運転の有無を判断する。このため、前記状態記
憶手段は、停電直前の前記スクリュ圧縮機２の運転の有
無を記憶して電力を要することなく維持し、前記内容判
断手段は、停電終了が検知されると状態記憶手段の記憶
内容を読み出して停電直前の電力供給の有無を判断す
る。

【００２６】より具体的には、上述のように前記運転ス
イッチ３３や前記停止スイッチ３４の入力操作により前
記スクリュ圧縮機２の運転が開始されたり終了される
と、これらを示す識別データを前記ＣＰＵ２０が前記不
揮発性メモリ２５に格納するので、ここに前記状態記憶
手段が実現されている。また、前記ＣＰＵ２０は停電が
終了すると前記不揮発性メモリ２５から識別データを読
み出して停電直前の前記スクリュ圧縮機２の運転の有無
を判断するので、ここに前記内容判断手段が実現されて
いる。

【００２７】前記可否判定手段は、停電時間検出手段と
時間比較手段とを有しており、下記に詳述するように、
停電直前の運転が判断されると前記スクリュ圧縮機２の
再起動の可否を判定する。このため、前記停電時間検出
手段は、停電の経過時間を検出し、前記時間比較手段
は、検出された経過時間と予め設定された許容時間とを
比較して前記スクリュ圧縮機２の再起動の可否を判定す
る。また、前記電力供給制御手段は、前記起動可否判定
手段の判定結果に対応して前記電力供給手段による電力
供給の再開を制御する。

【００２８】より具体的には、前記電源２８の通電中
は、前記ＣＰＵ２０の制御により前記Ｉ／Ｏ２３の導通
がオフされており、前記充放電回路２７の前記コンデン
サ３０は、電力を充電しているが、前記電源２８に停電
が発生すると、前記コンデンサ３０に充電された電力
は、前記抵抗２９を介して経時的に放電される。停電が
終了して前記電源２８が通電されると、前記ＣＰＵ２０
は、前記Ｉ／Ｏ２３の導通をオンとして前記コンデンサ
３０の充電を防止し、このような状態で前記コンデンサ
３０の電圧を検出してから、前記Ｉ／Ｏ２３の導通をオ
フとして前記コンデンサ３０の充電を再開させる。

【００２９】そして、前記ＣＰＵ２０は、検出電圧と前
記ＲＯＭ２１などに予め記憶されている許容電圧とを比
較し、検出電圧が許容電圧より低下していなければ前記
スクリュ圧縮機２の再起動を実行するので、ここに前記
停電時間検出手段と前記時間比較手段と前記電力供給制
御手段とが実現されている。

【００３０】このような構成において、本実施例の空気
圧縮システム１は、圧縮機制御装置３によりスクリュ圧
縮機２を駆動制御し、このスクリュ圧縮機２により空気
を圧送する。

【００３１】この場合、ユーザは圧縮機制御装置３の操
作パネル１９の切替スイッチ３１，３２の手動操作によ
り操作モードや運転モードを設定し、運転スイッチ３３
により運転開始を指定する。すると、これを検知したＣ
ＰＵ２０が、設定されたモードに従って、スクリュ圧縮
機２に対する電力の供給を開始する。この時、スクリュ
圧縮機２の駆動を開始させる運転スイッチ３３には、リ
レーやタイマが接続されており、運転スイッチ３３を一
度操作すると停止スイッチ３４を操作するまで通電状態
が維持される。

【００３２】このように運転スイッチ３３が手動操作さ
れてスクリュ圧縮機２の駆動が開始されると、これを示
す識別データがＣＰＵ２０により不揮発性メモリ２５に
格納される。なお、不揮発性メモリ２５には、他の切替
スイッチ３１，３２による切り替えられる操作モードや
運転モードなど、スクリュ圧縮機２の再起動に必要な各
種データが格納される。

【００３３】上述のように電力が供給されるスクリュ圧
縮機２は、駆動モータ８により圧縮部６のスクリュー
４，５を回転駆動し、これらのスクリュー４，５により
空気を吸気口１０から排気口１４まで圧送する。この
時、圧力センサ１７により圧縮部６の吐出圧力が検出さ
れて圧縮機制御装置３に通達されるので、この圧縮機制
御装置３は、検出された吐出圧力に従って電磁弁１３に
よりインレットバルブ１２の開度を制御することによ
り、外気の吸入量を調節してスクリュ圧縮機２の運転の
負荷を調節する。上述のようにスクリュ圧縮機２が通電
により駆動されているとき、圧縮機制御装置３の充放電
回路２７も通電されて充電される。

【００３４】このように圧縮機制御装置３がスクリュ圧
縮機２を駆動している最中に停電が発生することもあ
る。この場合、本実施例の空気圧縮システム１では、停
電が終了すると圧縮機制御装置３がスクリュ圧縮機２の
再起動の可否を判定し、これが可能ならば圧縮機制御装
置３がスクリュ圧縮機２を自動的に再起動する。そこ
で、このような圧縮機制御装置３の処理動作を図５に基
づいて以下に詳述する。

【００３５】まず、上述のように圧縮機制御装置３がス
クリュ圧縮機２を駆動している場合、このことは不揮発
性メモリ２５に記憶され、充放電回路２７は充電されて
いる。このような状態で停電が発生するとスクリュ圧縮
機２は停止し、停電が終了して通電が開始されても、こ
の時点では圧縮機制御装置３はスクリュ圧縮機２に対す
る電力供給を再開しない。

【００３６】そして、停電の終了を検知した圧縮機制御
装置３のＣＰＵ２０は、各部をイニシャライズしてから
不揮発性メモリ２５の記憶内容を読み出し、停電直前の
スクリュ圧縮機２の運転の有無を判断する。停電直前に
停止スイッチ３４が投入されてスクリュ圧縮機２が運転
されていないことが判断された場合は、電力供給を開始
することなく処理動作を終了する。しかし、停電直前に
運転スイッチ３３が投入されてスクリュ圧縮機２が運転
されていたことが判断された場合は、スクリュ圧縮機２
の再起動の可否を判定することになる。

【００３７】この場合、ＣＰＵ２０は充放電回路２７の
電圧をＡ／ＤＣ２６によりアナログ値からデジタル値に
変換して読み取り、この検出電圧と予め設定されている
許容電圧とを比較する。この許容電圧より検出電圧が低
下している場合は、スクリュ圧縮機２の停止時間が許容
時間を超過して再起動は出来ないと判断し、電力供給を
再開することなく処理動作を終了する。検出電圧が許容
電圧より高い場合は、スクリュ圧縮機２の停止時間が許
容時間を超過せず再起動は可能と判断し、電力供給を再
開してスクリュ圧縮機２を再起動する。

【００３８】つまり、本実施例の空気圧縮システム１
は、圧縮機制御装置３によりスクリュ圧縮機２を駆動し
ている最中に停電が発生してから通電が再開された場
合、スクリュ圧縮機２を自動的に再起動するので、圧縮
機制御装置３の運転スイッチ３３を再度投入する必要が
なく、停電に気付かないままスクリュ圧縮機２が何時ま
でも停止したままとなることもない。しかも、このよう
にスクリュ圧縮機２を自動的に再起動する場合、停電の
経過時間が許容時間を超過しているとスクリュ圧縮機２
の再起動を中止するので、スクリュ圧縮機２のスクリュ
ー４，５などが背圧のために破損することも防止され
る。

【００３９】なお、本実施例の圧縮機制御装置３では、
充放電回路２７の放電電圧により停電の経過時間を検出
し、この経過時間を許容時間と比較することによりスク
リュ圧縮機２の再起動の可否を判定することを例示し
た。しかし、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、例えば、起動可否判定手段を背圧検出手段である
圧力センサ１７と背圧比較手段とにより形成し、圧力セ
ンサ１７によりスクリュ圧縮機２の背圧を検出し、背圧
比較手段により背圧と予め設定された許容値とを比較
し、スクリュ圧縮機２の再起動の可否を判定することも
可能である。

【００４０】この場合、スクリュ圧縮機２の再起動の可
否を、その背圧に従って判断できるので、スクリュー
４，５などの破損を確実に防止することができる。しか
も、スクリュ圧縮機２の背圧を検出する圧力センサ１７
は従来から設けられているものであり、圧力センサ１７
を新規に付加する必要がなく、充放電回路２７を設ける
必要もないので、構造を簡略化することができる。

【００４１】また、本実施例の圧縮機制御装置３では、
不揮発性メモリ２５が停電直前のスクリュ圧縮機２の運
転の有無を記憶するので、停電直前のスクリュ圧縮機２
の運転状態を単純な構造で確実に判断することができ
る。しかも、不揮発性メモリ２５は、記憶して電力を要
することなく維持データを維持するので、バックアップ
電源のメンテナンスなどが必要でなく、長時間の停電で
も記憶内容を正確に維持することができる。

【００４２】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、外部から供給さ
れる電力をスクリュ圧縮機に選択的に供給する電力供給
手段を設け、この電力供給手段に外部から供給される電
力に発生した停電の終了を検知する停電終了検出手段を
設け、停電終了が検知されると停電直前のスクリュ圧縮
機の運転の有無を判断する運転状態判断手段を設け、停
電直前の運転が判断されるとスクリュ圧縮機の再起動の
可否を判定する起動可否判定手段を設け、この起動可否
判定手段の判定結果に対応して電力供給手段による電力
供給の再開を制御する電力供給制御手段を設けたことに
より、スクリュ圧縮機を駆動している最中に停電が発生
してから通電が再開されると、スクリュ圧縮機を自動的
に再起動することができ、スクリュ圧縮機の再起動がで
きない状態のときは再起動を中止するので、背圧による
スクリューの破損なども防止することができる。

【００４３】請求項２記載の発明は、運転状態判断手段
が、停電直前のスクリュ圧縮機の運転の有無を記憶して
電力を要することなく維持する状態記憶手段と、停電終
了が検知されると状態記憶手段の記憶内容を読み出して
停電直前の電力供給の有無を判断する内容判断手段とを
有することにより、停電直前のスクリュ圧縮機の運転状
態を単純な構造で確実に判断することができる。

【００４４】請求項３記載の発明は、起動可否判定手段
が、停電の経過時間を検出する停電時間検出手段と、検
出された経過時間と予め設定された許容時間とを比較し
てスクリュ圧縮機の再起動の可否を判定する時間比較手
段とを有することにより、停電直後のスクリュ圧縮機の
再起動の可否を単純な構造で判定することができ、自動
的な再起動時の背圧によるスクリュ圧縮機の破損を防止
することができる。

【００４５】請求項４記載の発明は、起動可否判定手段
が、スクリュ圧縮機の背圧を検出する背圧検出手段と、
検出された背圧と予め設定された許容値とを比較してス
クリュ圧縮機の再起動の可否を判定する背圧比較手段と
を有することにより、停電直後のスクリュ圧縮機の再起
動の可否を単純な構造で判定することができ、自動的な
再起動時の背圧によるスクリュ圧縮機の破損を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧縮機制御装置の一実施例を示すブロ
ック図である。

【図２】圧縮機制御装置とスクリュ圧縮機とを有する空
気圧縮システムを示す側面図である。

【図３】スクリュ圧縮機を示す縦断側面図である。

【図４】圧縮機制御装置の操作パネルを示す正面図であ
る。

【図５】圧縮機制御装置の処理動作を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

２ スクリュ圧縮機 ３ 圧縮機制御装置 １７ 背圧検出手段 ２５ 状態記憶手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部から供給される電力をスクリュ圧縮
   機に選択的に供給する電力供給手段と、この電力供給手
   段に外部から供給される電力に発生した停電の終了を検
   知する停電終了検出手段と、停電終了が検知されると停
   電直前の前記スクリュ圧縮機の運転の有無を判断する運
   転状態判断手段と、停電直前の運転が判断されると前記
   スクリュ圧縮機の再起動の可否を判定する起動可否判定
   手段と、この起動可否判定手段の判定結果に対応して前
   記電力供給手段による電力供給の再開を制御する電力供
   給制御手段と、を有することを特徴とする圧縮機制御装
   置。
2. 【請求項２】 運転状態判断手段が、停電直前のスクリ
   ュ圧縮機の運転の有無を記憶して電力を要することなく
   維持する状態記憶手段と、停電終了が検知されると前記
   状態記憶手段の記憶内容を読み出して停電直前の電力供
   給の有無を判断する内容判断手段とを有することを特徴
   とする請求項１記載の圧縮機制御装置。
3. 【請求項３】 起動可否判定手段が、停電の経過時間を
   検出する停電時間検出手段と、検出された経過時間と予
   め設定された許容時間とを比較してスクリュ圧縮機の再
   起動の可否を判定する時間比較手段とを有することを特
   徴とする請求項１記載の圧縮機制御装置。
4. 【請求項４】 起動可否判定手段が、スクリュ圧縮機の
   背圧を検出する背圧検出手段と、検出された背圧と予め
   設定された許容値とを比較してスクリュ圧縮機の再起動
   の可否を判定する背圧比較手段とを有することを特徴と
   する請求項１記載の圧縮機制御装置。