JP2001050185A - インバータ駆動形無給油式スクリュー圧縮機とその運転制御方法 - Google Patents
インバータ駆動形無給油式スクリュー圧縮機とその運転制御方法Info
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- JP2001050185A JP2001050185A JP11227190A JP22719099A JP2001050185A JP 2001050185 A JP2001050185 A JP 2001050185A JP 11227190 A JP11227190 A JP 11227190A JP 22719099 A JP22719099 A JP 22719099A JP 2001050185 A JP2001050185 A JP 2001050185A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 インバータを使用する無給油式スクリュー圧
縮機において、低負荷、低回転時の動力を軽減する。 【解決手段】 インバータを使用して電動機の駆動回転
数を制御する無給油式スクリュー圧縮機において、本体
吐出配管２１の逆止弁１３の１次側に分岐して一端を大
気に開放した放気配管２２を設け、この放気配管２２に
大口径二方電磁弁２６を介装するとともに、前記放気配
管２２に、この大口径二方電磁弁２６に並列に小口径二
方電磁弁２７を設け、前記逆止弁１３の下流側の吐出配
管１５内の圧縮空気圧力を検出する圧力検出器２４と圧
力検出器２４の出力および電動機の回転数に基づいて前
記大口径二方電磁弁２６と小口径二方電磁弁２７の開閉
を制御する制御装置１７を設ける。
縮機において、低負荷、低回転時の動力を軽減する。 【解決手段】 インバータを使用して電動機の駆動回転
数を制御する無給油式スクリュー圧縮機において、本体
吐出配管２１の逆止弁１３の１次側に分岐して一端を大
気に開放した放気配管２２を設け、この放気配管２２に
大口径二方電磁弁２６を介装するとともに、前記放気配
管２２に、この大口径二方電磁弁２６に並列に小口径二
方電磁弁２７を設け、前記逆止弁１３の下流側の吐出配
管１５内の圧縮空気圧力を検出する圧力検出器２４と圧
力検出器２４の出力および電動機の回転数に基づいて前
記大口径二方電磁弁２６と小口径二方電磁弁２７の開閉
を制御する制御装置１７を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、雄，雌１対のスク
リューロータを非接触で同期回転させ空気等のガスを圧
縮し利用機器へ吐出する無給油式スクリュー圧縮機に係
り、特に、インバータを用いて駆動電動機の回転数を変
化させて容量を制御する圧縮機とその容量制御を行う方
法に関する。
リューロータを非接触で同期回転させ空気等のガスを圧
縮し利用機器へ吐出する無給油式スクリュー圧縮機に係
り、特に、インバータを用いて駆動電動機の回転数を変
化させて容量を制御する圧縮機とその容量制御を行う方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、容積形圧縮機の容量制御装置とし
ては、特開平９−１１９３７９号公報に開示されている
例がある。この公報には、インバータで回転数を変化さ
せて容量制御を行う容積形圧縮機、例えばねじ形圧縮機
において、必要エア量（吐出空気量）が大幅に少なくな
り、かつインバータによる回転数制御ができない運転領
域では、圧縮機の吐出空気を大気に開放することが記載
されている。
ては、特開平９−１１９３７９号公報に開示されている
例がある。この公報には、インバータで回転数を変化さ
せて容量制御を行う容積形圧縮機、例えばねじ形圧縮機
において、必要エア量（吐出空気量）が大幅に少なくな
り、かつインバータによる回転数制御ができない運転領
域では、圧縮機の吐出空気を大気に開放することが記載
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、圧
縮機の無負荷運転時の動力低減や、停電時に圧縮機吐出
側の圧力を速やかに低下させて再起動に備える点などに
ついては、何も開示されていなかった。
縮機の無負荷運転時の動力低減や、停電時に圧縮機吐出
側の圧力を速やかに低下させて再起動に備える点などに
ついては、何も開示されていなかった。
【０００４】本発明の目的は、インバータにより回転数
制御して容量を変化させる無給油式スクリュー圧縮機に
おいて、圧縮機の低負荷運転時の消費動力を低減し、か
つ停電時の再起動を容易にすることにある。
制御して容量を変化させる無給油式スクリュー圧縮機に
おいて、圧縮機の低負荷運転時の消費動力を低減し、か
つ停電時の再起動を容易にすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、ケーシングに収納されて互いに噛合う一対のスクリ
ューロータの回転数をインバータにより制御して空気を
圧縮し、圧力保持手段を介装した吐出空気配管を経て負
荷に供給する無給油式スクリュー圧縮機において、圧縮
機本体出口から前記圧力保持手段までの間の吐出空気配
管に分岐して一端が大気に開放された放気配管と、この
放気配管に互いに並列に接続された口径の異なる複数の
電磁弁と、前記複数の電磁弁を前記圧力保持手段下流側
の吐出空気の圧力に基づいて開閉制御する制御手段と、
を備えた。
め、ケーシングに収納されて互いに噛合う一対のスクリ
ューロータの回転数をインバータにより制御して空気を
圧縮し、圧力保持手段を介装した吐出空気配管を経て負
荷に供給する無給油式スクリュー圧縮機において、圧縮
機本体出口から前記圧力保持手段までの間の吐出空気配
管に分岐して一端が大気に開放された放気配管と、この
放気配管に互いに並列に接続された口径の異なる複数の
電磁弁と、前記複数の電磁弁を前記圧力保持手段下流側
の吐出空気の圧力に基づいて開閉制御する制御手段と、
を備えた。
【０００６】前記複数の電磁弁（放気弁）のうちのいず
れか口径の大きい方の電磁弁は通電時開とし、前記複数
の電磁弁のうちの口径の小さい方の電磁弁は非通電時開
とする。そして、前記制御手段は、圧縮機回転数があら
かじめ設定された下限回転数以下で、前記圧力保持手段
下流側の吐出空気の圧力が設定された上限圧力を超えた
とき、前記電磁弁を開操作するように構成する。
れか口径の大きい方の電磁弁は通電時開とし、前記複数
の電磁弁のうちの口径の小さい方の電磁弁は非通電時開
とする。そして、前記制御手段は、圧縮機回転数があら
かじめ設定された下限回転数以下で、前記圧力保持手段
下流側の吐出空気の圧力が設定された上限圧力を超えた
とき、前記電磁弁を開操作するように構成する。
【０００７】また、停電時には、前記複数の弁のうち、
少なくとも口径の小さいほうの弁が自動的に開かれて圧
縮空気が大気に開放されるように構成する。
少なくとも口径の小さいほうの弁が自動的に開かれて圧
縮空気が大気に開放されるように構成する。
【０００８】圧縮機の軸受、ギヤを潤滑するためのオイ
ルポンプは、前記インバータで回転数制御される電動機
で駆動するように構成するのが望ましい。
ルポンプは、前記インバータで回転数制御される電動機
で駆動するように構成するのが望ましい。
【０００９】また、上記目的を達成するために、上記構
成の圧縮機において、仕様空気量（定格吐出空気量）に
対する吐出空気量の比（吐出空気量／仕様空気量）があ
らかじめ設定された吐出空気量比以上の運転範囲では、
電動機の回転数制御により吐出圧力を設定仕様圧力に保
ち、吐出空気量比が前記あらかじめ設定された吐出空気
量比以下の運転範囲では、圧縮機本体出口から圧力保持
手段までの位置に設けた前記複数の弁（放気弁）により
圧縮機吐出側の圧縮空気を大気に放出し運転する。
成の圧縮機において、仕様空気量（定格吐出空気量）に
対する吐出空気量の比（吐出空気量／仕様空気量）があ
らかじめ設定された吐出空気量比以上の運転範囲では、
電動機の回転数制御により吐出圧力を設定仕様圧力に保
ち、吐出空気量比が前記あらかじめ設定された吐出空気
量比以下の運転範囲では、圧縮機本体出口から圧力保持
手段までの位置に設けた前記複数の弁（放気弁）により
圧縮機吐出側の圧縮空気を大気に放出し運転する。
【００１０】吐出空気量は、吐出空気圧力を一定とした
場合、電動機の回転数で決まる。したがって、前記予め
設定された吐出空気量比となる量の圧縮空気を吐出する
場合の電動機回転数も一意的に決まるから、これを下限
回転数に設定し、電動機回転数が該下限回転数を下回っ
ても、前記圧力保持手段下流側の圧力が設定された上限
圧力以下にならないとき、前記複数の弁を開いて圧縮機
吐出側の圧縮空気を大気に放出するようにすればよい。
場合、電動機の回転数で決まる。したがって、前記予め
設定された吐出空気量比となる量の圧縮空気を吐出する
場合の電動機回転数も一意的に決まるから、これを下限
回転数に設定し、電動機回転数が該下限回転数を下回っ
ても、前記圧力保持手段下流側の圧力が設定された上限
圧力以下にならないとき、前記複数の弁を開いて圧縮機
吐出側の圧縮空気を大気に放出するようにすればよい。
【００１１】放気弁として口径の異なる少なくとも２個
の弁が並列配置されるので、そのうちの１個を大口径と
して通電時開となるようにし、他の１個を小口径として
非通電時、開となるように構成することができる。この
ように構成することにより、通常の放気時には両者を同
時に開として圧縮機吐出側の圧力を速やかに低下させる
ことができるので、電動機の消費動力を速やかに低減で
きる。また、停電時に自動的に前記複数の弁のうちの口
径の小さいほうの弁が開かれて圧縮機吐出側の圧力を低
下させるから、圧縮機の再起動を容易にできる。大口径
の電磁弁を通電時開とすることにより、弁が閉である通
常運転時は非通電として消費電力を少なくできる。一
方、非通電時開となる電磁弁は通常運転時は閉としてお
くために通電しておかなければならないが、口径が小さ
ければ消費電力は少なくて済む。
の弁が並列配置されるので、そのうちの１個を大口径と
して通電時開となるようにし、他の１個を小口径として
非通電時、開となるように構成することができる。この
ように構成することにより、通常の放気時には両者を同
時に開として圧縮機吐出側の圧力を速やかに低下させる
ことができるので、電動機の消費動力を速やかに低減で
きる。また、停電時に自動的に前記複数の弁のうちの口
径の小さいほうの弁が開かれて圧縮機吐出側の圧力を低
下させるから、圧縮機の再起動を容易にできる。大口径
の電磁弁を通電時開とすることにより、弁が閉である通
常運転時は非通電として消費電力を少なくできる。一
方、非通電時開となる電磁弁は通常運転時は閉としてお
くために通電しておかなければならないが、口径が小さ
ければ消費電力は少なくて済む。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１、図２
により説明する。図1は本発明の実施の形態に係るイン
バータ駆動形無給油式スクリュー圧縮機の要部構成を示
す系統摸式図である。図２は本発明による無給油式スク
リュー圧縮機の運転制御方法を示す説明図である。
により説明する。図1は本発明の実施の形態に係るイン
バータ駆動形無給油式スクリュー圧縮機の要部構成を示
す系統摸式図である。図２は本発明による無給油式スク
リュー圧縮機の運転制御方法を示す説明図である。
【００１３】図１に示す無給油式スクリュー圧縮機は、
圧縮機本体１と、ベルト４を介して圧縮機本体を回転駆
動する電動機２と、電動機２を回転数制御するインバー
タ装置２０と、圧縮機本体１の吐出側に接続された本体
吐出配管２１と、本体吐出配管２１に介装された圧力保
持手段（吐出空気を放気したときに、負荷側の圧力低下
を防ぐもの）である逆止弁１３と、逆止弁１３の上流側
の本体吐出配管２１に介装されたプレクーラ１２と、逆
止弁１３の下流側の本体吐出配管２１に介装されたアフ
タークーラ１４と、逆止弁１３とプレクーラ１２の間の
本体吐出配管２１に分岐して設けられ大口径二方電磁弁
（大径放気弁）２６を介装した放気配管２２と、放気配
管２２の下流端（大気開放端）に装着された放気サイレ
ンサ１９と、放気配管２２に前記大口径二方電磁弁２６
をバイパスするように接続されたバイパス配管２２Ａ
と、バイパス配管２２Ａに介装された小口径二方電磁弁
（小径放気弁）２７と、前記アフタークーラ１４の空気
出側に接続された吐出配管１５と、吐出配管１５に装着
されて管内圧力を出力する圧力検出器（圧力センサ）２
４と、圧力検出器２４、前記大口径二方電磁弁２６、小
口径二方電磁弁２７及び前記にインバータ装置２０に接
続して設置された制御装置１７と、を含んで構成されて
いる。
圧縮機本体１と、ベルト４を介して圧縮機本体を回転駆
動する電動機２と、電動機２を回転数制御するインバー
タ装置２０と、圧縮機本体１の吐出側に接続された本体
吐出配管２１と、本体吐出配管２１に介装された圧力保
持手段（吐出空気を放気したときに、負荷側の圧力低下
を防ぐもの）である逆止弁１３と、逆止弁１３の上流側
の本体吐出配管２１に介装されたプレクーラ１２と、逆
止弁１３の下流側の本体吐出配管２１に介装されたアフ
タークーラ１４と、逆止弁１３とプレクーラ１２の間の
本体吐出配管２１に分岐して設けられ大口径二方電磁弁
（大径放気弁）２６を介装した放気配管２２と、放気配
管２２の下流端（大気開放端）に装着された放気サイレ
ンサ１９と、放気配管２２に前記大口径二方電磁弁２６
をバイパスするように接続されたバイパス配管２２Ａ
と、バイパス配管２２Ａに介装された小口径二方電磁弁
（小径放気弁）２７と、前記アフタークーラ１４の空気
出側に接続された吐出配管１５と、吐出配管１５に装着
されて管内圧力を出力する圧力検出器（圧力センサ）２
４と、圧力検出器２４、前記大口径二方電磁弁２６、小
口径二方電磁弁２７及び前記にインバータ装置２０に接
続して設置された制御装置１７と、を含んで構成されて
いる。
【００１４】ここでいう大口径、小口径は、二つの電磁
弁を比較した際の大小を表す。また、本実施の形態で
は、小口径二方電磁弁２７はバイパス配管２２Ａに介装
されているが、これは放気サイレンサ１９を共用するた
めであり、バイパス配管２２Ａの下流端を放気配管２２
に接続せず、別のサイレンサを装着して大気に開放して
も差し支えない。
弁を比較した際の大小を表す。また、本実施の形態で
は、小口径二方電磁弁２７はバイパス配管２２Ａに介装
されているが、これは放気サイレンサ１９を共用するた
めであり、バイパス配管２２Ａの下流端を放気配管２２
に接続せず、別のサイレンサを装着して大気に開放して
も差し支えない。
【００１５】前記制御装置１７は、圧力検出器２４から
出力される圧力があらかじめ設定された圧力（定格吐出
圧力）を許容範囲を超えて高いとき，前記インバータ装
置２０に電動機２の回転数を低下させるように指令し、
圧力検出器２４から出力される圧力があらかじめ設定さ
れた圧力（定格吐出圧力）を許容範囲を超えて低いと
き，前記インバータ装置２０に電動機の回転数を上昇さ
せるように指令する。また、制御装置１７には電動機２
の回転数（あるいは圧縮機本体１、つまり後述するスク
リューロータの回転数、以下単に電動機２の回転数とい
う）が入力されるようになっており、電動機２の回転数
があらかじめ設定された下限回転数になっても、圧力検
出器２４から出力される圧力があらかじめ設定された圧
力（設定上限圧力）を超えている場合、前記電磁弁２
６，２７に開指令を出力する。前記下限回転数は、本実
施の形態においては、定格吐出圧力において、吐出空気
量が仕様空気量の３０％となる回転数に設定されている
が、必ずしも３０％に限定する必要はなく、圧縮機の特
性、容量などに応じて適宜選定すればよい。
出力される圧力があらかじめ設定された圧力（定格吐出
圧力）を許容範囲を超えて高いとき，前記インバータ装
置２０に電動機２の回転数を低下させるように指令し、
圧力検出器２４から出力される圧力があらかじめ設定さ
れた圧力（定格吐出圧力）を許容範囲を超えて低いと
き，前記インバータ装置２０に電動機の回転数を上昇さ
せるように指令する。また、制御装置１７には電動機２
の回転数（あるいは圧縮機本体１、つまり後述するスク
リューロータの回転数、以下単に電動機２の回転数とい
う）が入力されるようになっており、電動機２の回転数
があらかじめ設定された下限回転数になっても、圧力検
出器２４から出力される圧力があらかじめ設定された圧
力（設定上限圧力）を超えている場合、前記電磁弁２
６，２７に開指令を出力する。前記下限回転数は、本実
施の形態においては、定格吐出圧力において、吐出空気
量が仕様空気量の３０％となる回転数に設定されている
が、必ずしも３０％に限定する必要はなく、圧縮機の特
性、容量などに応じて適宜選定すればよい。
【００１６】圧縮本体１は、ケーシング内に互いに噛み
合うように配置され同期回転して空気を圧縮する雄，雌
一対のスクリューロータ３と、該一対のスクリューロー
タ３のうちの一方に結合された増速ギヤ５と、増速ギヤ
５の軸の一端に結合されたオイルポンプギヤ２９と、こ
のオイルポンプギヤ２９に結合されたオイルポンプ２８
と、前記ケーシングの空気吸込み側に装着された吸込み
フィルタ６と、を含んで構成されている。前記ベルト４
は増速ギヤ５の軸の他端に結合されたプーリに懸け回さ
れ、増速ギヤ５を介して前記一対のスクリューロータを
回転させるとともに、オイルポンプギヤ２９を介して前
記オイルポンプ２８を駆動するようになっている。
合うように配置され同期回転して空気を圧縮する雄，雌
一対のスクリューロータ３と、該一対のスクリューロー
タ３のうちの一方に結合された増速ギヤ５と、増速ギヤ
５の軸の一端に結合されたオイルポンプギヤ２９と、こ
のオイルポンプギヤ２９に結合されたオイルポンプ２８
と、前記ケーシングの空気吸込み側に装着された吸込み
フィルタ６と、を含んで構成されている。前記ベルト４
は増速ギヤ５の軸の他端に結合されたプーリに懸け回さ
れ、増速ギヤ５を介して前記一対のスクリューロータを
回転させるとともに、オイルポンプギヤ２９を介して前
記オイルポンプ２８を駆動するようになっている。
【００１７】以下、上記構成の圧縮機の運転につき、説
明する。始動後、圧縮機本体１は電動機２の回転をベル
ト４と増速ギヤ５により伝達され、所定の回転数まで増
速する。この時大口径二方電磁弁２６は開放（小口径二
方電磁弁２７は閉）されていて無負荷起動し、電動機２
が所定の回転数になると、数秒後、大口径二方電磁弁２
６が閉となって、負荷運転になる。この時、空気は圧縮
機本体１により所定の圧力まで昇圧され、プレクーラ１
２により１次冷却され、逆止弁１３を通過し、アフター
クーラ１４によりさらに冷却された後、吐出される。空
気使用量が変化し吐出配管１５中の圧力が上昇或いは下
降すると、圧力検出器（圧力スイッチ）２４がその変化
を検出し、制御装置１７の指令によりインバータ装置２
０が電動機の回転数を制御して吐出圧力を設定圧力に保
持する。
明する。始動後、圧縮機本体１は電動機２の回転をベル
ト４と増速ギヤ５により伝達され、所定の回転数まで増
速する。この時大口径二方電磁弁２６は開放（小口径二
方電磁弁２７は閉）されていて無負荷起動し、電動機２
が所定の回転数になると、数秒後、大口径二方電磁弁２
６が閉となって、負荷運転になる。この時、空気は圧縮
機本体１により所定の圧力まで昇圧され、プレクーラ１
２により１次冷却され、逆止弁１３を通過し、アフター
クーラ１４によりさらに冷却された後、吐出される。空
気使用量が変化し吐出配管１５中の圧力が上昇或いは下
降すると、圧力検出器（圧力スイッチ）２４がその変化
を検出し、制御装置１７の指令によりインバータ装置２
０が電動機の回転数を制御して吐出圧力を設定圧力に保
持する。
【００１８】本実施の形態においては、容量制御におけ
る圧縮機気回転数は、吐出空気量比が３０％となる回転
数が下限回転数に設定されており、使用空気量（吐出空
気量）がそれ以下に低下しても、圧縮機回転数は低減さ
れない。このため、吐出空気量比が３０％を下回ると、
圧力検出器２４で検出される吐出圧力が次第に上昇し、
あらかじめ設定されている上限圧力に達する。圧力検出
器２４で検出される吐出圧力が前記上限圧力を超える
と、制御装置１７は、前記大口径二方電磁弁２６及び小
口径二方電磁弁２７を開いて放気し、無負荷運転をす
る。負荷側で圧縮空気が消費されて圧力検出器２４で検
出される吐出圧力が許容範囲以下に低下すると、制御装
置１７は前記大口径二方電磁弁２６及び小口径二方電磁
弁２７を再び閉じて負荷側に圧縮空気を送り込む。
る圧縮機気回転数は、吐出空気量比が３０％となる回転
数が下限回転数に設定されており、使用空気量（吐出空
気量）がそれ以下に低下しても、圧縮機回転数は低減さ
れない。このため、吐出空気量比が３０％を下回ると、
圧力検出器２４で検出される吐出圧力が次第に上昇し、
あらかじめ設定されている上限圧力に達する。圧力検出
器２４で検出される吐出圧力が前記上限圧力を超える
と、制御装置１７は、前記大口径二方電磁弁２６及び小
口径二方電磁弁２７を開いて放気し、無負荷運転をす
る。負荷側で圧縮空気が消費されて圧力検出器２４で検
出される吐出圧力が許容範囲以下に低下すると、制御装
置１７は前記大口径二方電磁弁２６及び小口径二方電磁
弁２７を再び閉じて負荷側に圧縮空気を送り込む。
【００１９】本発明に係る圧縮機では、図に示すよう
に、電動機２の回転数制御にインバータ装置２０を使用
する。また、圧縮機本体１の吸込側に吸込み絞り弁を設
けず、吸込フィルタ６が直接配置されている。そして、
本発明の特徴は、逆止弁１３とプレクーラ１２の間の本
体吐出配管２１に分岐して設けられ一端が大気に開放さ
れた放気配管２２に、大口径二方電磁弁（大径放気弁）
２６を介装し、放気配管２２に前記大口径二方電磁弁２
６をバイパスするようにバイパス配管２２Ａを接続し、
このバイパス配管２２Ａに小口径二方電磁弁２７を介装
し、前記大口径二方電磁弁２６、小口径二方電磁弁２７
を吐出配管１５の管内圧力および電動機回転数を入力と
する制御装置１７で開閉制御するように構成した点にあ
る。
に、電動機２の回転数制御にインバータ装置２０を使用
する。また、圧縮機本体１の吸込側に吸込み絞り弁を設
けず、吸込フィルタ６が直接配置されている。そして、
本発明の特徴は、逆止弁１３とプレクーラ１２の間の本
体吐出配管２１に分岐して設けられ一端が大気に開放さ
れた放気配管２２に、大口径二方電磁弁（大径放気弁）
２６を介装し、放気配管２２に前記大口径二方電磁弁２
６をバイパスするようにバイパス配管２２Ａを接続し、
このバイパス配管２２Ａに小口径二方電磁弁２７を介装
し、前記大口径二方電磁弁２６、小口径二方電磁弁２７
を吐出配管１５の管内圧力および電動機回転数を入力と
する制御装置１７で開閉制御するように構成した点にあ
る。
【００２０】本実施の形態では、図２に示すように、吐
出空気量が仕様吐出空気量（定格吐出空気量）に対して
１００％から約３０％の運転範囲（吐出圧力一定運転範
囲Ｄ）では、吐出配管１５内の空気圧力を圧力検出器
（圧力センサー）２４で検出し、検出された圧力に基づ
いて制御装置１７の指令により、インバータ装置２０が
電動機２の駆動周波数を変化させ、吐出圧力を一定範囲
（定格吐出圧力に対する許容範囲）に保ちながら回転数
制御する。一方、吐出空気量が低減されるにつれて圧縮
機の回転数は低減される（設定された吐出圧力を維持し
ながら回転数が低減される）が、圧縮機の回転数制御に
おいては、前述のように下限回転数が設定されていて、
仕様吐出空気量に対して約３０％以下の運転範囲（減圧
運転範囲Ｅ）になると、圧縮機回転数は前記設定された
下限回転数に保持され、それ以下には降下されない。こ
のため、吐出空気量がさらに低下すると、吐出空気量に
対して回転数が大きくなり、吐出圧力が上昇する。圧力
検出器（圧力センサー）２４で検出した吐出圧力が設定
上限圧力に到達すると、制御装置１７の指令により大口
径二方電磁弁２６、小口径二方電磁弁２７を開き、放気
サイレンサ１９より本体吐出配管２１の圧縮空気を大気
に放出する。
出空気量が仕様吐出空気量（定格吐出空気量）に対して
１００％から約３０％の運転範囲（吐出圧力一定運転範
囲Ｄ）では、吐出配管１５内の空気圧力を圧力検出器
（圧力センサー）２４で検出し、検出された圧力に基づ
いて制御装置１７の指令により、インバータ装置２０が
電動機２の駆動周波数を変化させ、吐出圧力を一定範囲
（定格吐出圧力に対する許容範囲）に保ちながら回転数
制御する。一方、吐出空気量が低減されるにつれて圧縮
機の回転数は低減される（設定された吐出圧力を維持し
ながら回転数が低減される）が、圧縮機の回転数制御に
おいては、前述のように下限回転数が設定されていて、
仕様吐出空気量に対して約３０％以下の運転範囲（減圧
運転範囲Ｅ）になると、圧縮機回転数は前記設定された
下限回転数に保持され、それ以下には降下されない。こ
のため、吐出空気量がさらに低下すると、吐出空気量に
対して回転数が大きくなり、吐出圧力が上昇する。圧力
検出器（圧力センサー）２４で検出した吐出圧力が設定
上限圧力に到達すると、制御装置１７の指令により大口
径二方電磁弁２６、小口径二方電磁弁２７を開き、放気
サイレンサ１９より本体吐出配管２１の圧縮空気を大気
に放出する。
【００２１】放気中の動力をより軽減するためには、圧
縮機２次側の圧力を大気圧に近づける必要があり、放気
口を大きくする必要があり、放気弁として、電磁弁の１
次側と２次側の圧力差（仕様圧力：0.69Mpa）があって
も全開となる通電時開形の大口径の二方電磁弁（大口径
二方電磁弁２６）を使用する。しかし、この大口径二方
電磁弁２６のみでは、停電発生時には圧縮機本体１と逆
止弁１３間の本体吐出配管２１中に圧力が残るため、非
通電時に圧力差が仕様圧力（0.69Mpa）以上でも全開と
なる非通電時開形の小口径の二方電磁弁（小口径二方電
磁弁２７）を並列に設ける。以上により、放気時に２個
の電磁弁を同時に開として急速に本体吐出配管２１の圧
力を低下させるので速やかに消費動力が低減され、かつ
停電時でも圧縮機本体１と逆止弁１３間の本体吐出配管
２１中に圧力を残すことがなくなる。
縮機２次側の圧力を大気圧に近づける必要があり、放気
口を大きくする必要があり、放気弁として、電磁弁の１
次側と２次側の圧力差（仕様圧力：0.69Mpa）があって
も全開となる通電時開形の大口径の二方電磁弁（大口径
二方電磁弁２６）を使用する。しかし、この大口径二方
電磁弁２６のみでは、停電発生時には圧縮機本体１と逆
止弁１３間の本体吐出配管２１中に圧力が残るため、非
通電時に圧力差が仕様圧力（0.69Mpa）以上でも全開と
なる非通電時開形の小口径の二方電磁弁（小口径二方電
磁弁２７）を並列に設ける。以上により、放気時に２個
の電磁弁を同時に開として急速に本体吐出配管２１の圧
力を低下させるので速やかに消費動力が低減され、かつ
停電時でも圧縮機本体１と逆止弁１３間の本体吐出配管
２１中に圧力を残すことがなくなる。
【００２２】なお、本実施の形態では、電動機の下限回
転数は、圧縮機の吐出空気量が仕様空気量の３０％とな
る回転数に設定されているが、前述のように必ずしも３
０％にする必要はなく、圧縮機の特性や容量、負荷の特
性などに応じて設定することができる。
転数は、圧縮機の吐出空気量が仕様空気量の３０％とな
る回転数に設定されているが、前述のように必ずしも３
０％にする必要はなく、圧縮機の特性や容量、負荷の特
性などに応じて設定することができる。
【００２３】本実施の形態によれば、放気時、本体吐出
配管２１の圧力を速やかに大気圧に近づけることができ
るので、消費動力を直ちに低下させることができ、運転
コストを低減させる効果が得られる。また、停電時、自
動的に本体吐出配管２１の圧力を低下させるので、停電
復旧時に直ちに再起動することが容易になる。
配管２１の圧力を速やかに大気圧に近づけることができ
るので、消費動力を直ちに低下させることができ、運転
コストを低減させる効果が得られる。また、停電時、自
動的に本体吐出配管２１の圧力を低下させるので、停電
復旧時に直ちに再起動することが容易になる。
【００２４】また、上記構成の圧縮機においては、電動
機２で駆動される増速ギヤ５の軸端にオイルポンプ２８
の駆動軸をオイルポンプギヤ２９を介して結合したの
で、オイルポンプ２８の駆動回転数、本体圧縮機１の回
転数が同期して同じ比率で変化する。圧縮機本体１内の
軸受（図示省略）への給油量は圧縮機の回転数が低下す
ればそれに応じて少なくしてよいが、上記構成によれ
ば、オイルポンプ２８の回転数を圧縮機の回転数に応じ
て変化させることができ、圧縮機低回転時にオイルポン
プ回転数を圧縮機高速回転時の回転数に維持しなくて済
むので、オイルポンプ運転に伴なうメカロスが低減でき
る。
機２で駆動される増速ギヤ５の軸端にオイルポンプ２８
の駆動軸をオイルポンプギヤ２９を介して結合したの
で、オイルポンプ２８の駆動回転数、本体圧縮機１の回
転数が同期して同じ比率で変化する。圧縮機本体１内の
軸受（図示省略）への給油量は圧縮機の回転数が低下す
ればそれに応じて少なくしてよいが、上記構成によれ
ば、オイルポンプ２８の回転数を圧縮機の回転数に応じ
て変化させることができ、圧縮機低回転時にオイルポン
プ回転数を圧縮機高速回転時の回転数に維持しなくて済
むので、オイルポンプ運転に伴なうメカロスが低減でき
る。
【００２５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によると、
インバータによる回転数制御を行う無給油式スクリュー
圧縮機において、低負荷時の消費動力が低減でき、かつ
停電時の再起動が容易になる。
インバータによる回転数制御を行う無給油式スクリュー
圧縮機において、低負荷時の消費動力が低減でき、かつ
停電時の再起動が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態であるインバータ駆動形無
給油式スクリュー圧縮機の要部構成を示す系統模式図で
ある。
給油式スクリュー圧縮機の要部構成を示す系統模式図で
ある。
【図２】本発明の実施の形態におけるインバータ駆動形
無給油式スクリュー圧縮機の運転制御方法を説明する説
明図である。
無給油式スクリュー圧縮機の運転制御方法を説明する説
明図である。
１ 圧縮機本体 ２ 電動機 ３ 一対のスクリューロータ ４ ベルト ５ 増速ギヤ ６ 吸込みフィルタ １２ プレクーラ １３ 逆止弁 １４ アフタークーラ １５ 吐出配管 １６ 圧力検出器（圧力スイッチ） １７ 制御装置 １９ 放気サイレンサー ２０ インバータ装置 ２１ 本体吐出配管 ２２ 放気配管 ２２Ａ 放気バイパス配管 ２４ 圧力検出器（圧力センサー） ２６ 大口径二方電磁弁 ２７ 小口径二方電磁弁 ２８ オイルポンプ ２９ オイルポンプギヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 昭 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所産業機器グループ内 Ｆターム(参考） 3H029 AA03 AA15 AA21 AB02 BB42 BB51 CC07 CC15 CC25 CC27 CC35 CC54 CC62 CC86 3H045 AA05 AA12 AA26 BA01 BA20 BA32 CA03 DA05 DA18 EA13 EA45
Claims (7)
- 【請求項１】 ケーシングに収納されて互いに噛合う一
対のスクリューロータの回転数をインバータにより制御
して空気を圧縮し、圧力保持手段を介装した吐出空気配
管を経て負荷に供給する無給油式スクリュー圧縮機にお
いて、圧縮機本体出口から前記圧力保持手段までの間の
吐出空気配管に分岐して一端が大気に開放された放気配
管と、この放気配管に互いに並列に接続された口径の異
なる複数の電磁弁と、前記複数の電磁弁を前記圧力保持
手段下流側の吐出空気の圧力に基づいて開閉制御する制
御手段と、を備えたことを特徴とするインバータ駆動形
無給油式スクリュー圧縮機。 - 【請求項２】 請求項１記載のインバータ駆動形無給油
式スクリュー圧縮機において、前記複数の電磁弁のうち
のいずれか口径の大きい方の電磁弁は通電時開とし、前
記複数の電磁弁のうちの口径の小さい方の電磁弁は非通
電時開としたことを特徴とするインバータ駆動形無給油
式スクリュー圧縮機。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のインバータ駆動
形無給油式スクリュー圧縮機において、前記制御手段
は、圧縮機回転数があらかじめ設定された下限回転数以
下で、かつ前記圧力保持手段下流側の吐出空気の圧力が
設定された上限圧力を超えたとき、前記電磁弁を開操作
するように構成されていることを特徴とするインバータ
駆動形無給油式スクリュー圧縮機。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載のイン
バータ駆動形無給油式スクリュー圧縮機において、停電
時には、前記複数の弁のうち、少なくとも口径の小さい
ほうの弁が自動的に開かれて圧縮空気が大気に放出され
るように構成されていることを特徴とするインバータ駆
動形無給油式スクリュー圧縮機。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載のイン
バータ駆動形無給油式スクリュー圧縮機において、圧縮
機の軸受、ギヤを潤滑するためのオイルポンプを前記イ
ンバータで回転数制御される電動機で駆動するように構
成したことを特徴とするインバータ駆動形無給油式スク
リュー圧縮機。 - 【請求項６】 ケーシングに収納されて互いに噛合う一
対のスクリューロータをインバータにより回転数制御さ
れる電動機で回転駆動して空気を圧縮し、圧力保持手段
を介装した吐出空気配管を経て負荷に供給する無給油式
スクリュー圧縮機を運転制御する方法において、仕様空
気量に対する吐出空気量の比（吐出空気量／仕様空気
量）があらかじめ設定された値以上の運転範囲では、電
動機の回転数制御により吐出圧力を設定仕様圧力に保
ち、前記吐出空気量の比が前記あらかじめ設定された値
以下の運転範囲では、圧縮機本体出口から前記圧力保持
手段までの間の前記吐出空気配管に分岐して設けた放気
配管に互いに並列に介装された口径の異なる複数の弁に
より圧縮機吐出側の圧縮空気を大気に開放して運転し、
停電時には、前記複数の弁のうちの口径の小さい弁を開
放して放気することを特徴とするインバータ駆動形無給
油式スクリュー圧縮機の運転制御方法。 - 【請求項７】 ケーシングに収納されて互いに噛合う一
対のスクリューロータをインバータにより回転数制御さ
れる電動機で回転駆動して空気を圧縮し、圧力保持手段
を介装した吐出空気配管を経て負荷に供給する無給油式
スクリュー圧縮機を運転制御する方法において、前記圧
力保持手段下流側の圧縮空気圧力を検出し、検出した圧
力が予め定められた圧力範囲よりも低いときは前記電動
機の回転数を増加させ、検出した圧力が予め定められた
圧力範囲よりも高いときは前記電動機の回転数を低下さ
せ、前記電動機の回転数が予め設定された下限回転数以
下となっても、前記検出した圧力が予め設定された上限
圧力以下にならないとき、圧縮機本体出口から前記圧力
保持手段までの間の前記吐出空気配管に分岐して設けた
放気配管に互いに並列に介装された口径の異なる複数の
弁により圧縮機吐出側の圧縮空気を大気に開放して運転
し、停電時には、前記複数の弁のうちの口径の小さい弁
を開放して放気することを特徴とするインバータ駆動形
無給油式スクリュー圧縮機の運転制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22719099A JP3985120B2 (ja) | 1999-08-11 | 1999-08-11 | インバータ駆動形無給油式スクリュー圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22719099A JP3985120B2 (ja) | 1999-08-11 | 1999-08-11 | インバータ駆動形無給油式スクリュー圧縮機 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007078859A Division JP4701200B2 (ja) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | 無給油式スクリュー圧縮機とその運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001050185A true JP2001050185A (ja) | 2001-02-23 |
| JP3985120B2 JP3985120B2 (ja) | 2007-10-03 |
Family
ID=16856912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22719099A Expired - Lifetime JP3985120B2 (ja) | 1999-08-11 | 1999-08-11 | インバータ駆動形無給油式スクリュー圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3985120B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006152884A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Hokuetsu Kogyo Co Ltd | オイルフリー圧縮機の速度制御方法 |
| JP2008185039A (ja) * | 2008-04-16 | 2008-08-14 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 無給油式スクリュー圧縮機 |
| JP2013525665A (ja) * | 2010-04-20 | 2013-06-20 | アトラス コプコ エアーパワー，ナームローゼ フェンノートシャップ | 圧縮機の制御方法 |
| JP2015034535A (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 北越工業株式会社 | インバータ駆動圧縮機の運転制御方法及びインバータ駆動圧縮機 |
| CN114087189A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-02-25 | 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 | 无油螺杆压缩机低负荷启动系统及其启动方法 |
-
1999
- 1999-08-11 JP JP22719099A patent/JP3985120B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006152884A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Hokuetsu Kogyo Co Ltd | オイルフリー圧縮機の速度制御方法 |
| JP4549825B2 (ja) * | 2004-11-26 | 2010-09-22 | 北越工業株式会社 | オイルフリー圧縮機の速度制御方法 |
| JP2008185039A (ja) * | 2008-04-16 | 2008-08-14 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 無給油式スクリュー圧縮機 |
| JP4659851B2 (ja) * | 2008-04-16 | 2011-03-30 | 株式会社日立産機システム | 無給油式スクリュー圧縮機 |
| JP2013525665A (ja) * | 2010-04-20 | 2013-06-20 | アトラス コプコ エアーパワー，ナームローゼ フェンノートシャップ | 圧縮機の制御方法 |
| KR101513788B1 (ko) * | 2010-04-20 | 2015-04-20 | 아틀라스 캅코 에어파워, 남로체 벤누트삽 | 압축기 제어 방법 |
| US10087944B2 (en) | 2010-04-20 | 2018-10-02 | Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap | Method for controlling a compressor |
| JP2015034535A (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 北越工業株式会社 | インバータ駆動圧縮機の運転制御方法及びインバータ駆動圧縮機 |
| CN114087189A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-02-25 | 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 | 无油螺杆压缩机低负荷启动系统及其启动方法 |
| CN114087189B (zh) * | 2021-11-09 | 2023-11-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 无油螺杆压缩机低负荷启动系统及其启动方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3985120B2 (ja) | 2007-10-03 |
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