CN101832256B - 空气压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气压缩机。其目的在于，在空气压缩机中，对风扇马达进行逆变器控制，当发生逆变器脱扣时，能够再启动风扇马达，并且能够继续供给压缩空气。本发明的空气压缩机(20)具备：压缩机主体(1)、驱动该压缩机主体(1)的压缩机马达(2)、驱动风扇(9a)的风扇马达(9b)、控制风扇马达的逆变器、控制压缩机马达(2)的运转和风扇马达(9b)的运转的控制单元(10)。控制单元(10)按照如下方式进行控制：在发生逆变器脱扣时使压缩机马达(2)继续运转，并且使风扇马达(9b)为等待再启动的状态，其后再启动冷却风扇(9b)。

Description

空气压缩机

技术领域

本发明涉及空气压缩机，特别优选以逆变器控制冷却风扇的空气压缩机。

背景技术

对空气压缩机的省电化、低噪音化的要求越来越高。在这样的状况下，除了压缩机主体的基于逆变器的可变速控制之外，在以一个定速旋转为主流的热交换器冷却用风扇的风扇马达中基于逆变器的可变速控制也在进步。通过风扇马达的逆变器控制，能够根据必要的负荷的增减而增减风扇马达的转速，因此能够得到能实现省电化、低噪音化的优点。

作为空气压缩机的冷却风扇的逆变器控制的适用例，能够例举出在日本特开2009-13843号公报(专利文献1)中所示的螺旋压缩机。该专利文献1的螺旋压缩机具备：具有阴阳一对的螺旋转子的压缩机主体，压缩机润滑油用的空冷式冷却器，压缩空气用的空冷式冷却器，将冷却风供给至上述压缩机主体内和上述空冷式冷却器的冷却风扇，对上述冷却风扇进行转速控制的逆变器，检测润滑油温度的第一传感器，检测吸入空气温度的第二传感器和冷却风扇控制单元。

上述冷却风扇控制单元具有：存储部，该存储部存储润滑油的设定温度和吸入空气的设定温度；和计算部，该计算部当来自第一传感器的润滑油温度检测值比上述存储部中存储的润滑油的设定温度更高时、对使上述冷却风扇的转速增加的控制信号进行计算，另外在来自第二传感器的吸入空气温度检测值比上述存储部中存储的吸入空气的设定温度更高时、对使冷却风扇的转速增加的控制信号进行计算。

在上述专利文献1中，通过逆变器控制冷却风扇的转速的情况被公开，但并未公开发生逆变器(inverter)脱扣(trip)时的控制。

在对冷却风扇进行逆变器控制的一般的空气压缩机中，即使在发生瞬时的电压下降、电源线路暂时地轻微扰乱时，为了保护冷却风扇的逆变器也使冷却风扇的逆变器停止(使逆变器脱扣)，此时压缩机主体的运转也同时停止。因此，对冷却风扇进行逆变器控制的一般的空气压缩机，与不对冷却风扇进行逆变器控制的空气压缩机相比较，对于电源线路的暂时扰乱的容许度较少。

专利文献1：日本特开2009-13843号公报

发明内容

本发明的目的在于提供：在对风扇马达进行逆变器控制，发生逆变器脱扣时，能够再启动风扇马达且能够继续供给压缩空气的空气压缩机。

为了达成上述目的，在本发明中的空气压缩机具备：压缩机主体、驱动上述压缩机主体的压缩机马达、驱动风扇的风扇马达、控制上述风扇马达的逆变器、与控制上述压缩机马达的运转和上述风扇马达的运转的控制单元，该空气压缩机中，上述控制单元按照如下方式进行控制：在发生逆变器脱扣时边使上述压缩机马达继续运转边使上述风扇马达为等待再启动的状态，其后再启动上述风扇马达。

关于本发明的进一步优选的具体结构例如下面所述：

(1)上述控制单元按照如下方式进行控制：在从使上述风扇马达成为等待再启动状态时开始的规定时间之后，再启动上述风扇马达。

(2)上述控制单元按照如下方式进行控制：再启动上述风扇马达时，检测逆变器脱扣是否已终止，在逆变器脱扣已经终止时将上述风扇马达再启动，在逆变器脱扣未终止时使上述风扇马达的等待再启动状态继续，在其后再启动上述冷却风扇。

(3)具备检测上述压缩机主体的喷出空气温度的温度检测单元，上述控制单元按照如下方式进行控制：当由上述温度检测单元检测出的喷出空气温度比预先设定的上限值低时，再启动上述风扇马达。

(4)具备检测上述压缩机主体的喷出空气温度的温度检测单元，上述控制单元按照如下方式进行控制：在上述风扇马达的等待再启动中，当由上述温度检测单元检测出的喷出空气温度到达预先设定的上限值时，停止上述压缩机马达的运转。

根据本发明的空气压缩机，对风扇马达进行逆变器控制，在发生逆变器脱扣时，能够再启动风扇马达，且能够继续供给压缩空气。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的空气压缩机的全体结构图。

图2是表示第一实施方式的空气压缩机的控制例1的时间坐标图。

图3是表示第一实施方式的空气压缩机的控制例2的时间坐标图。

图4是表示第一实施方式的空气压缩机的控制例3的时间坐标图。

图5是表示第二实施方式的空气压缩机的控制例4的时间坐标图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的多个实施方式进行说明。各实施方式的附图中同一符号表示同一事物或与之相当的事物。

(第一实施方式)

用图1至图4对本发明的第一实施方式的空气压缩机进行说明。

首先，关于本实施方式的空气压缩机20的全体结构和功能等参照图1进行说明。图1是本实施方式的空气压缩机20的结构图。本实施方式的空气压缩机20为螺旋压缩机的一例。

压缩机主体1构成为收纳有通过压缩机马达2驱动的、相互啮合的阴阳一对的螺旋转子。吸入过滤器3的一侧与压缩机主体1的吸入侧连通，另一侧与大气连通。吸入止回阀4设置于压缩机主体1和吸入过滤器3之间。

压缩机马达被驱动时，压缩机主体1经过吸入过滤器3和吸入止回阀4吸入大气中的空气，将该大气空气压缩至规定的压力，作为压缩空气喷出。

油分离器5设置于压缩机主体1的喷出侧。压缩空气热交换器7的一侧与油分离器5的上部连通，压缩空气热交换器7的另一侧向外壳13的外部导出。止回阀6设置于油分离器5与压缩空气热交换器7之间。润滑油热交换器8的一侧与油分离器5下部的油贮留部连通，润滑油热交换器8的另一侧与压缩机主体1的压缩室的中间部连通。

压缩空气热交换器7和润滑油热交换器8与通风管15一起被配置于通风管15内。通风管15通过外壳13的吸入通风口13a和吹出通风口13b与外壳13外部连通。冷却风扇9由风扇9a和风扇马达9b构成，其中，该风扇9a以从吸入通风口13a吸入外部空气、从吹出通风口13b吹出的方式动作，该风扇马达9b驱动风扇9a。压缩空气热交换器7和润滑油热交换器8，通过冷却风扇9的送风使与外部气体的热交换得以进行。

从压缩机主体1喷出的被压缩的包含润滑油的压缩空气，通过油分离器5将润滑油14分离之后，经过止回阀6向压缩空气热交换器7输送，在压缩空气热交换器7被冷却之后向外壳13外部喷出。另一方面，由油分离器5与压缩空气分离的润滑油14，向润滑油热交换器8输送，由润滑油热交换器8冷却之后再向压缩机主体1供油。

压缩机马达2和经由风扇逆变器12运转的风扇马达9a由控制单元10控制。另外，压缩机主体1的下游设置有对从压缩机主体1喷出的喷出空气的温度进行检测的温度检测单元11。控制单元10将预先设定的喷出气体温度的上限值Tdh与温度检测单元11的检测值Td相比较，当Td＞Tdh时判定为异常状态，停止压缩机马达2的运转，停止压缩机主体1的运转。

接着，作为暂时的扰乱的代表例，参照图2和图3对在发生瞬时电压下降时、即发生逆变器脱扣时的控制例进行说明。图2表示控制例1，图3表示控制例2。这些控制例1、2为如下情况的例子：在时间t＝t1发生瞬时电压下降(逆变器脱扣开始)，在时间t＝t2电力复原(逆变器脱扣终止)。

对图2表示的控制例1的控制单元10的控制进行说明。风扇逆变器12检测出在时间t＝t1发生的电源电压的瞬时电压下降时，以如下方式进行控制：将风扇马达9b暂时停止，使风扇马达9b为等待再启动状态，并且使压缩机马达2的运转继续。在此，以如下方式进行控制：对压缩空气温度Td与温度检测单元11的检测值Td进行比较，当Td＜Tdh时使压缩机马达2继续运转。

接着，以如下方式进行控制：用计时器计测预先设定的作为规定时间的再启动等待时间，并且对压缩空气温度Td与温度检测单元11的检测值Td进行比较，当Td＜Tdh时使压缩机马达2继续运转。

接着，以如下方式进行控制：在再启动等待时间经过后的时间t＝t3，对电源线路的电压下降是否已终止(换言之，电源电压是否已恢复，或逆变器脱扣是否已终止)进行判定，在已经终止时，再启动风扇马达9b恢复至通常的运转。

通过具备该控制例1，对风扇马达进行逆变器控制，在发生逆变器脱扣时，能够使风扇马达再启动，且能够继续供给压缩空气。

对如图3所示的控制例2的控制单元10的控制进行说明。在该控制例2中，仅对于与控制例1不同的以下情况进行说明，省略与控制例1重复的其他的说明。

进行如下方式的控制：在风扇马达9b的等待再启动的状态下，在成为时间t＝t3前的时间t＝t4，Td≥Tdh时，在时间t＝t4，使等待再启动状态下的风扇马达9a为异常停止的状态，与此同时使压缩机马达2的运转为异常停止。通过具备该控制例2，能够确保压缩机主体1的可靠性。

接着，参照图4对作为暂时的扰乱、发生比等待再启动时间长若干时间的电压下降的控制例3进行说明。在该控制例3，仅针对与控制例1不同的以下情况进行说明，省略与控制例1重复的其他的说明。

控制例3为如下情况的例子：在时间t＝t1发生电压下降(逆变器脱扣开始)，在经过时间t＝t3之后的时间t＝t5电力恢复(逆变器脱扣终止)。

以如下方式进行控制：在最初的等待再启动时间经过后的时间t＝t3，对电源线路的电压下降是否已经终止进行判定，在未终止时，继续风扇马达9b的等待再启动的状态和压缩机马达2的运转。

接着，以如下方式进行控制：用计时器计测对作为预先设定的第二规定时间的第二等待再启动时间，并且对于压缩空气温度Td与温度检测单元11的检测值Td进行比较，当Td＜Tdh时使压缩机马达2继续运转。为了不使从t1至t5的时间太长，优选使第二等待再启动时间比最初的等待再启动时间更短。

接着，以如下方式进行控制：在第二等待再启动时间经过后的时间t＝t5，对电源线路的电压下降是否已经终止进行判定，在已经终止时，再启动风扇马达9b使其恢复为通常的运转。

通过具备该控制例3，也能够较短地设定最初的等待再启动时间，在较短地设定时，能够在短时间内再启动风扇马达9b，恢复为通常的运转。

(第二实施方式)

接着，使用图5针对本发明的第二实施方式的空气压缩机20进行说明。图5是表示该第二实施方式的空气压缩机20的控制例4的时间坐标图。

在该控制例4中，以如下方式进行控制：风扇逆变器12检测出在时间t＝t1发生的电源电压的瞬时电压下降时，将风扇马达9b暂时停止，使风扇马达9b为等待再启动状态，并且使压缩机马达2的运转继续。在此，以如下方式进行控制：将压缩空气温度Td与温度检测单元11的检测值Td相比较，当Td＜Tdh时使压缩机马达2继续运转。此点与控制例1相同。

接着，以如下方式进行控制：用计时器计测作为预先设定的规定时间的等待再启动时间，并且对压缩空气温度Td与温度检测单元11的检测值Td进行比较，当Td＜Tdh时使压缩机马达2继续运转(此点与控制例1相同)，并且，以如下方式进行控制：对电源线路的电压下降是否已经终止进行判定，在已经终止时，再启动风扇马达9b，恢复为通常的运转。

根据该控制例4，能够与逆变器脱扣的终止同时地恢复为通常的运转，因此能够将逆变器脱扣的影响限制在最小限度。

Claims (6)

1.一种空气压缩机，其具备压缩机主体、驱动所述压缩机主体的压缩机马达、驱动风扇的风扇马达、控制所述风扇马达的逆变器、控制所述压缩机马达的运转和所述风扇马达的运转的控制单元，该空气压缩机的特征在于：

所述逆变器检测电源的瞬时电压下降，

所述控制单元按照如下方式进行控制：在基于所述逆变器检测出电源的瞬时电压下降时，边使所述压缩机马达继续运转边使所述风扇马达为等待再启动的状态，其后再启动所述风扇马达。

2.如权利要求1所述的空气压缩机，其特征在于：

所述控制单元按照如下方式进行控制：在从使所述风扇马达成为等待再启动状态时开始的规定时间之后，再启动所述风扇马达。

3.如权利要求2所述的空气压缩机，其特征在于：

所述控制单元按照如下方式进行控制：再启动所述风扇马达时，检测逆变器脱扣是否已终止，在逆变器脱扣已经终止时将所述风扇马达再启动，在逆变器脱扣未终止时使所述风扇马达的等待再启动状态继续，在其后再启动所述风扇。

4.如权利要求2所述的空气压缩机，其特征在于：

具备检测所述压缩机主体的喷出空气温度的温度检测单元，所述控制单元按照如下方式进行控制：当由所述温度检测单元检测出的喷出空气温度比预先设定的上限值低时，再启动所述风扇马达。

5.如权利要求1所述的空气压缩机，其特征在于：

具备检测所述压缩机主体的喷出空气温度的温度检测单元，所述控制单元按照如下方式进行控制：在所述风扇马达的等待再启动中，当由所述温度检测单元检测出的喷出空气温度到达预先设定的上限值时，停止所述压缩机马达的运转。

6.如权利要求2所述的空气压缩机，其特征在于：

具备检测所述压缩机主体的喷出空气温度的温度检测单元，所述控制单元按照如下方式进行控制：在所述风扇马达的等待再启动中，当由所述温度检测单元检测出的喷出空气温度到达预先设定的上限值时，停止所述压缩机马达的运转。