JP2003035273A - コンプレッサの台数制御システム - Google Patents

コンプレッサの台数制御システム

Info

Publication number
JP2003035273A
JP2003035273A JP2001224494A JP2001224494A JP2003035273A JP 2003035273 A JP2003035273 A JP 2003035273A JP 2001224494 A JP2001224494 A JP 2001224494A JP 2001224494 A JP2001224494 A JP 2001224494A JP 2003035273 A JP2003035273 A JP 2003035273A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compressor
work amount
valve
unit
flow rate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001224494A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4800515B2 (ja
Inventor
博 ▲高▼杉
Hiroshi Takasugi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyowa Electric and Chemical Co Ltd
KYOWA DENKI KK
Original Assignee
Kyowa Electric and Chemical Co Ltd
KYOWA DENKI KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyowa Electric and Chemical Co Ltd, KYOWA DENKI KK filed Critical Kyowa Electric and Chemical Co Ltd
Priority to JP2001224494A priority Critical patent/JP4800515B2/ja
Publication of JP2003035273A publication Critical patent/JP2003035273A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4800515B2 publication Critical patent/JP4800515B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮空気を供給する複数台のコンプレッサを
用いた台数制御システムにおいて、より柔軟かつ適正な
台数制御を安価かつ容易に構築する。 【解決手段】 流量監視部7は圧縮空気の単位時間あた
りの流量をコンプレッサ1,2,3の仕事量として計測
し、仕事量判定制御部10は前後の単位時間あたりの流量
の変化からコンプレッサ1,2,3の仕事量の増減傾向を
判定し、この仕事量判定制御部10は前記増減傾向に従っ
てコンプレッサ作動部14,15,16又はバルブ作動部17,18,
19へ制御信号を送り、コンプレッサ1,2,3又は自動開
閉バルブ11,12,13を制御するコンプレッサの台数制御シ
ステムである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数台のコンプレ
ッサ(空気圧縮機)を併用し、必要な圧力及び流量を確保
しながら適宜運転台数を加減する台数制御システムに関
する。
【0002】
【従来の技術】工場等では、複数台のコンプレッサ(空
気圧縮機)を併用し、工場内に分配して圧縮空気を利用
している。こうした工場での圧縮空気の利用では、必要
な圧力を確保しながら流量を調節するが、一般的には空
気漏れを防止する程度で、特段省エネルギー対策が施さ
れていない。しかしながら、必要な圧縮空気の量は終日
を通じて一定ではないために、時間的には過剰な供給が
あり、エネルギーの無駄があると認識されている。そこ
で、従来より、供給する圧縮空気の必要圧力及び流量を
確保しながら、いかにコンプレッサの運転台数を減らす
か、という観点から、いくつかの台数制御システム(装
置)が提案されている。
【0003】例えば、特開昭58-119003号「運転台数制
御装置」は、負荷量により台数の増減を図る手段を備え
た台数制御装置を提案している。ここで、「負荷量」と
は何かが不明であるが、最大負荷量を100とした時の割
合をパルス数で表すとしている。また、特公平02-06163
4号「圧縮機台数制御装置」は、圧力の変動と各圧縮機
からの吐出流量及び供給流量との差とを組み合わせて判
断し、台数の増減を図る手段を備えた台数制御装置を提
案している。更に、特開平06-249190号「ターボ圧縮機
の台数制御装置」は、圧縮空気の貯蔵用タンク(レシー
バータンク)を省略しながら、流量に応じて必要な台数
を選定し、各圧縮機のロード、アンロード、起動又は停
止を切り替える台数制御装置を提案している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】コンプレッサにより供
給するのは圧縮空気であり、必要な圧力を維持すること
が重要である。この観点から、従来の台数制御システム
では、上記先行技術に見られるように、圧力を監視対象
としてコンプレッサの起動又は停止を制御する構成が多
い。しかし、実際の使用状態における圧縮空気の圧力変
動は微量(およそ5kPa程度)であり、こうした微量の変
動分に応ずるコンプレッサの起動又は停止の制御は難し
く、実用的になりにくい問題があった。また、圧力を重
視し過ぎると、実際に大きく変動する圧縮空気の使用量
(流量)を無視しまいかねない問題点もあった。
【0005】また、従来の台数制御は、コンプレッサの
起動又は停止を組み合わせることを基本としていたが、
比較的安価かつ簡易な運用が可能なエンジンコンプレッ
サでは、特に停止後の再起動に手間がかかり、万が一停
止判断に間違いがあれば勢い圧力低下を招きかねない。
この点、特開平06-249190号では、圧縮機の起動、停止
だけではなく、ロード又はアンロード運転をも加えた制
御方法を採用することで、より柔軟な台数制御を実現し
ている。しかし、貯蔵用タンクを省略する点に不安が残
るほか、コンプレッサ自体にロード又はアンロード運転
する機能の付加が要件となるのは好ましくない。そこ
で、より柔軟かつ適正な台数制御を安価かつ容易に構築
できるように、検討した。
【0006】
【課題を解決するための手段】検討の結果開発したもの
が、圧縮空気の貯蔵用タンクと、貯蔵用タンクへの入力
配管と、貯蔵用タンクからの出力配管と、2基以上のコ
ンプレッサと、各コンプレッサ及び入力配管の間に設け
た自動開閉バルブと、入力配管又は出力配管に設けた流
量監視部と、仕事量判定制御部と、コンプレッサ作動部
と、バルブ作動部とからなり、流量監視部は圧縮空気の
単位時間あたりの流量をコンプレッサの仕事量として計
測し、仕事量判定制御部は前後の単位時間あたりの流量
の変化からコンプレッサの仕事量の増減傾向を判定し、
この仕事量判定制御部は前記増減傾向に従ってコンプレ
ッサ作動部又はバルブ作動部へ制御信号を送り、コンプ
レッサ又は自動開閉バルブを制御するコンプレッサの台
数制御システムである。
【0007】本発明は、定常状態として貯蔵タンク内の
圧縮空気の圧力が規定値以上にあれば、供給によって貯
蔵タンクから出ていく圧縮空気に等しい量を補えば、自
ずと適切な台数制御システムが実現できる、との考えに
依っている。圧縮空気の補充は、選択したコンプレッサ
からの吐出に基づき、各コンプレッサの作動、停止のほ
か、自動開閉バルブの開閉による擬似的なロード又はア
ンロード状態で実現する。つまり、作動、停止の二択的
制御のコンプレッサでも、自動開閉バルブを閉じること
によって擬似的にアンロード状態を提供できる。これか
ら、コンプレッサの作動に対しては自動開閉バルブを開
き、コンプレッサの停止には自動開閉バルブを閉じるこ
とでそれぞれ対応するが、コンプレッサの制御及び自動
開閉バルブの制御に時差を設けることで、柔軟な台数制
御となる。これは、上記構成に従う本発明のコンプレッ
サが、エンジンコンプレッサ又はモータコンプレッサの
いずれにも適用可能であることを意味する。
【0008】本発明における監視対象は、圧縮空気の単
位時間あたりの流量であり、これは経時的な流量の積算
に基づく単位時間あたりのコンプレッサによる仕事量と
して捉えることができる。また、この仕事量は、単位時
間で割れば、単位時間あたりの平均仕事量ともなるの
で、単位時間を例えば1分とすれば、得られた単位時間
あたりの仕事量は、単位時間あたりで積算した仕事量で
あり、かつ平均仕事量でもあることになる。本発明で
は、前記単位時間あたりの仕事量を計測しながら、前後
の単位時間で比較することで仕事量の増減傾向(将来的
に増加するか減少するか)を判定し、増加傾向であれば
コンプレッサの吐出量が増えるようにし、逆に減少傾向
であればコンプレッサの吐出量が減るようにする。具体
的には、前記増減傾向から次の単位時間における予測仕
事量を算出し、この予測仕事量を増加又は減少閾値と比
較することになる。ここで、流量は単位流量毎に発する
パルスを加算し、今回単位時間までの累積パルス数から
前回単位時間までの累積パルス数を減算して単位時間毎
のパルス数を得るとよい。この単位時間毎のパルス数が
間接的に仕事量を表し、換算式をもって具体的な仕事量
(kWh表示等)にしてもよい。
【0009】あくまで供給する圧縮空気に着目するなら
ば、(a)流量監視部は貯蔵用タンクから出力配管へと供
給される圧縮空気を監視対象とし、仕事量判定制御部は
流量の増減傾向に従ってコンプレッサ作動部又はバルブ
作動部へ制御信号を送り、コンプレッサを作動又は停
止、自動開閉バルブを開閉する。また、貯蔵用タンクに
補充する圧縮空気に着目するならば、(b)流量監視部は
入力配管から貯蔵用タンクへと供給される圧縮空気を監
視対象とし、仕事量判定制御部は流量の増減傾向に従っ
てコンプレッサ作動部又はバルブ作動部へ制御信号を送
り、コンプレッサを作動又は停止、自動開閉バルブを開
閉する。このほか、(c)貯蔵用タンクから出力配管へと
供給される圧縮空気と、入力配管から貯蔵用タンクへと
供給される圧縮空気とを共に監視し、得られた流量を平
均してもよい。
【0010】ここで、各コンプレッサは回転数と吐出す
る流量とが比例関係にあり、かつ設定した圧力に応じて
自律的に回転数を増減する自律型コンプレッサを用い、
流量監視部に代えて前記コンプレッサの回転数監視部を
設けてなり、回転数監視部はコンプレッサの単位時間あ
たりの回転数をコンプレッサの仕事量として計測し、仕
事量判定制御部は前記単位時間あたりの回転数の変化か
らコンプレッサの仕事量の増減傾向を判定し、この仕事
量判定制御部は前記増減傾向に従ってコンプレッサ作動
部又はバルブ作動部へ制御信号を送り、コンプレッサを
作動又は停止、自動開閉バルブを開閉する台数制御シス
テムとしてもよい。
【0011】上記台数制御システムは、主として(a)回
転数と吐出する流量とが比例関係にあり、かつ(b)設定
した圧力に応じて自律的に回転数を増減する特性を備え
たコンプレッサ、例えばエンジンコンプレッサに適して
いる。モータコンプレッサであっても、前記(a),(b)の
特性を付加できれば、上記台数制御システムを適用でき
る。この台数制御システムでは、コンプレッサ自体の作
動状況から台数制御できるので、よりシステムとして簡
素かつ容易に構成できる利点がある。
【0012】上記2構成(流量監視部を設けた構成、回
転数監視部を設けた構成)での仕事量判定制御部は、増
加傾向の仕事量(予測仕事量)が予め定めた増加閾値を上
回ればコンプレッサ作動部へ起動の制御信号を送って停
止しているコンプレッサを起動、かつバルブ作動部へ開
動作の制御信号を送って前記コンプレッサの自動開閉バ
ルブを開き、減少傾向の仕事量(予測仕事量)が予め定め
た減少閾値を下回ればまずバルブ作動部へ閉動作の制御
信号を送って前記コンプレッサの自動開閉バルブを閉
じ、次に求めた増減傾向が再び減少傾向であれば更にコ
ンプレッサ作動部へ停止の制御信号を送って予め定めた
順にコンプレッサを停止するとよい。特定の台数の増減
を分ける増加及び減少閾値は、同じ値でも、異なる値に
してもよい。また、コンプレッサ用増加又は減少閾値と
自動開閉バルブ用増加又は閾値とは、同じ値でも、異な
る値にしてもよい。
【0013】仕事量の増加傾向から予測仕事量が増加閾
値を上回れば、作動するコンプレッサの台数を増加する
ため、停止していたコンプレッサの作動はもちろん、吐
出する圧縮空気を貯蔵用タンクへ送り込めるように、同
時(又は近接した時間)に自動開閉バルブを開く必要があ
る。これに対し、仕事量の減少傾向から予測仕事量が減
少閾値を下回る場合には、いきなりコンプレッサを停止
させると、台数減少の判断に誤りがあったり、圧縮空気
の急な需要が起きた場合にコンプレッサの再起動に手間
取り、一時的に不安定な供給状態となりかねない。そこ
で、前段操作としてまず自動開閉バルブを閉じ、続けて
流量の減少傾向が確認できて初めてコンプレッサを停止
させるとよい。自動開閉バルブを閉じる操作と、コンプ
レッサの停止操作との時間間隔は自由に設定してよい
が、単位時間間隔が好ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図を参照しながら説明する。図1は流量を監視する台数
制御を適用した圧縮空気供給システムのブロック構成
図、図2は前記システムにおける制御フローチャート
図、図3は台数減少の順序を表す作動フローチャート図
であり、図4は台数増加の順序を表す作動フローチャー
ト図である。本例は、貯蔵タンク4から供給する圧縮空
気の流量を基礎として、3台のコンプレッサ1,2,3の
稼動台数を自動的に増減するシステムである。使用する
コンプレッサ1,2,3は、電動又はエンジンの種類を問
わず、性能も異なってよいが、全台同種及び同性能のコ
ンプレッサが好ましい。
【0015】システム構成は簡素であり、図1に見られ
るように、圧縮空気の貯蔵用タンク4から入力配管5及
び出力配管6が延び、入力配管5に3台のコンプレッサ
1,2,3を並列に接続している。実際の配置上、貯蔵タ
ンク4から遠いコンプレッサ1を上流側、逆に貯蔵タン
ク4に近いコンプレッサ3を下流側と呼び、本例では上
流側からNo.1コンプレッサ1、No.2コンプレッサ2及
びNo.3コンプレッサ3としている。各コンプレッサ1,
2,3は、入力配管5に対して、自動開閉バルブ(電動バ
ルブ)であるNo.1バルブ11、No.2バルブ12及びNo.3バ
ルブ13を介して接続している。
【0016】流量監視部7は、出力配管6に設けた流量
計8及びパルスエンコーダ9からなり、単位流量毎に発
するパルスの積算により単位時間毎の総パルス数=流量
からシステム全体の仕事量を計測している。流量計8
は、既存の各種センサ又は計測装置を用いることができ
る。この流量監視部7は、単位時間毎に計測値をリセッ
トすれば、直接単位時間毎の流量をパルス数として計測
できるが、本例では装置構成の簡素化のために、流量計
8ではパルス数の積算のみとし、仕事量判定制御部10で
制御に必要な単位時間あたりの仕事量を算出している。
すなわち、仕事量判定制御部10は、流量測定開始以後の
積算値から前測定時の積算値を減算することで単位時間
毎のパルス数を求め、このパルス数から単位時間毎の仕
事量を計算している。そして、前記単位時間毎の仕事量
の増加又は減少傾向から、各コンプレッサ1,2,3毎の
コンプレッサ作動部14,15,16又はバルブ作動部17,18,19
を制御する。本例では、フェールセーフを考慮し、貯蔵
用タンク4の内圧を圧力計20で監視すると共に、万が一
の場合にバックアップ用の電動コンプレッサ21を作動さ
せて圧縮空気の不足分を補うにしている。
【0017】制御手順は、図2に従う。まず、仕事量判
定制御部10によって(又は手動で)システムを起動させる
と、No.1コンプレッサ1が作動を開始し、運転が安定
した(運転確立した)後に、No.1バルブ11を開き、このN
o.1バルブ11が全開した時点から、流量計測を開始す
る。制御の第1条件分岐は、現時点での運転台数であ
る。運転台数が1台であれば台数増、また運転台数が3
台あれば台数減しか考えられないが、運転台数が2台の
場合は台数増又は台数減が考えられる。制御の第2条件
分岐は、仕事量の増加傾向又は減少傾向である。運転台
数の増加又は減少の判定基準となる増加閾値及び減少閾
値は現時点の運転台数によって異なるほか、台数減に際
しては、先の単位時間で自動開閉バルブを閉じ、後の単
位時間でコンプレッサを停止する段階制御になることか
ら、それぞれの処理の流れは分かれることになる。
【0018】システム起動直後は、No.1コンプレッサ
1しか作動していないので、第1条件分岐に従って、1
台処理(分岐左)の方へ分岐する。そして、計測して求め
られた先の単位時間あたりの仕事量と現時点での単位時
間あたりの仕事量とから仕事量変化の傾き(前記仕事量
の差分が+値なら増加傾向、−値なら減少傾向)を導
き、この仕事量変化の傾きから次の単位時間あたりの予
測仕事量を算出して、第2条件分岐(予測仕事量とNo.2
増加閾値との比較)の判定へ移る。No.2増加閾値≧予測
仕事量であれば(分岐No方向)、現時点でのNo.1コンプ
レッサ1のみの作動で圧縮空気は十分足りていることに
なり、改めて第1条件分岐上流(本例ではシステム停止
分岐上流上流)へ戻る。No.2増加閾値<予測仕事量であ
れば(分岐Yes方向)、No.1コンプレッサ1のみでは圧縮
空気が足りないことになるので、No.2コンプレッサ2
を作動させて、No.2バルブ12を開いた後、第1条件分
岐上流(本例ではシステム停止分岐上流)へ戻る。
【0019】2台のコンプレッサ1,2が作動していれ
ば、第1条件分岐から2台処理(分岐中央)の方へ分岐す
る。ここで、最初の第2条件分岐として、まず予測仕事
量がNo.3増加閾値を超えているかどうかを判定し、No.
3増加閾値<予測仕事量であれば(分岐Yes方向)、No.3
コンプレッサ3を作動させて、No.3バルブ13を開いた
後、第1条件分岐上流(本例ではシステム停止分岐上流)
へ戻る。No.3増加閾値≧予測仕事量であれば(分岐No方
向)、続く第2条件分岐として、予測仕事量がNo.2減少
閾値を下回っているかどうかを判定する。本例では、N
o.2増加閾値とNo.2減少閾値とは同じでもよいが、後
述するように値を異ならせている(いわゆるヒステリシ
ス特性を付加している)。ここで、No.2減少閾値≧予測
仕事量であれば(分岐No方向)、そのまま第1条件分岐上
流(本例ではシステム停止分岐上流)へ戻る。しかし、N
o.2減少閾値<予測仕事量であり(分岐Yes方向)、かつN
o.2バルブ12が閉じていなければ、とりあえずNo.2バ
ルブ12を閉じてNo.2コンプレッサ2の疑似アンロード
状態を作り出した後に第1条件分岐の上流(本例ではシ
ステム停止分岐上流)へ戻る。また、No.2減少閾値<予
測仕事量であり(分岐Yes方向)、かつNo.2バルブ12が全
閉であれば、No.2コンプレッサ2を停止させて第1条
件分岐の上流(本例ではシステム停止分岐上流)へ戻るこ
とになる。
【0020】コンプレッサ1,2,3が全台作動していれ
ば、第1条件分岐に従って3台処理(分岐右)の方へ分岐
する。既にコンプレッサ1,2,3が全台作動しているの
で、ここでは台数減しか実施されない。このため、第2
条件分岐では、No.3減少閾値≧予測仕事量であれば(分
岐No方向)、そのまま第1条件分岐上流(本例ではシステ
ム停止分岐上流)へ戻るが、No.3減少閾値<予測仕事量
(分岐Yes方向)かつNo.3バルブ13が閉じていなければ、
とりあえずNo.3バルブ13を閉じてNo.3コンプレッサ3
の疑似アンロード状態を作り出して第1条件分岐の上流
(本例ではシステム停止分岐上流)へ戻る。また、No.3
減少閾値<予測仕事量(分岐Yes方向)かつNo.3バルブ13
が全閉であれば、No.3コンプレッサ3を停止させて第
1条件分岐の上流(本例ではシステム停止分岐上流)へ戻
ることになる。
【0021】システムを終了する時は、上記第1条件分
岐上流のシステム停止分岐で停止命令を発することで、
流量計測を停止、全バルブ11,12,13を閉じてから、コン
プレッサ1,2,3全台を停止させる(起動手順の逆)。前
記バルブ11,12,13の閉操作とコンプレッサ1,2,3の停
止操作は、現時点での作動台数に関わらず、仕事量判定
制御部10は全バルブ11,12,13及び全コンプレッサ1,2,
3に制御信号を発する。既に閉鎖しているバルブと停止
しているコンプレッサは前記制御信号を無視し、開放し
ているバルブと作動しているコンプレッサのみが停止制
御に従うことになる。
【0022】具体的な台数制御の作動状況について説明
すれば、次のようになる。まず、台数減少の場合、図3
(左から右へ)に見られるように、全台のコンプレッサ
1,2,3が作動している状態を仕事量=100%とすれ
ば、予測仕事量がNo.3減少バルブ閾値=65%に達した
時点でNo.3バルブ13を閉じ、更に予測仕事量がNo.3減
少コンプレッサ閾値=60%でNo.3コンプレッサ3を停
止する。本例では、台数減後のコンプレッサができるだ
け90%以上の仕事量となるように、各減少閾値を決めて
いる。また、本例では、予測仕事量による台数制御の間
違いを防止するため、No.3バルブ13に対する閾値とNo.
3コンプレッサ3に対する閾値との差を設けているが、
単一のNo.3減少閾値でNo.3バルブ13の閉鎖及びNo.3
コンプレッサ3の停止を判断してもよい。同様に、予測
仕事量がNo.2減少バルブ閾値=32.5%でNo.2バルブ12
を閉じ、更に予測仕事量がNo.2減少コンプレッサ閾値
=30%に達した時点でNo.2コンプレッサ2を停止す
る。
【0023】逆に台数増加の場合、図4(右から左へ)に
見られるように、No.1コンプレッサ1のみが作動して
いる状態から、予測仕事量がNo.2増加コンプレッサ閾
値=32.5%に達すればまずNo.2コンプレッサ2を作動
させ、予測仕事量がNo.2増加バルブ閾値=35%に達し
た時点でNo.2バルブ12を開き、No.2コンプレッサ2に
よる圧縮空気の供給を開始する。ここで、No.2コンプ
レッサ2の起動、安定(運転確立)には時間を要するので
段階的なNo.2コンプレッサ2の作動を例示している
が、単一のNo.2増加閾値でNo.2バルブ12の開放及びN
o.2コンプレッサ2の作動を実施してもよい。そして、
予測仕事量がNo.3増加コンプレッサ閾値=65%でNo.3
コンプレッサ3を作動させ、更に予測仕事量がNo.3増
加バルブ閾値=70%に達した時点でNo.3バルブ13を開
き、No.3コンプレッサ3による圧縮空気の供給を開始
する。
【0024】図5は流量に代えて各コンプレッサ1,2,
3の回転数を監視する台数制御を適用した圧縮空気供給
システムのブロック構成図である。本例は、上記例示
(図1〜図4)の流量監視部に代えて、回転数監視部22,2
3,24を各コンプレッサ1,2,3に付設し、各回転数監視
部22,23,24から得られるコンプレッサ1,2,3の回転数
から仕事量を割り出し、台数制御に利用する。上記台数
制御システムとの違いは、流量はあくまで全コンプレッ
サ1,2,3の総和としてしか得られないのに対し、回転
数はまず個々のコンプレッサ1,2,3の回転数が得ら
れ、前記回転数を各コンプレッサ1,2,3毎の仕事量に
換算した後に合計しなければ、システム全体の仕事量が
得られない点にある。逆に言えば、個々のコンプレッサ
1,2,3の仕事量が算出でき、増加又は閾値を各コンプ
レッサ1,2,3毎に違えるようにして、きめ細やかな台
数制御を図ることができる。
【0025】基本的な制御フローチャートは、図2に従
う。計測対象が流量ではなく、各コンプレッサ1,2,3
の回転数であり、得られた回転数を総和することでシス
テムとしての仕事量を算出する点にある。回転数の計測
は、ロータリーエンコーダによるパルスカウントを積算
していき、流量測定開始からの積算値から前測定時の積
算値を減算することで単位時間毎のパルス数を求め、単
位時間毎の回転数を得ることができる。エンジンコンプ
レッサ等は、回転数に比例した仕事量を有しているの
で、予め回転数と仕事量との関係を測定しておくことに
より、回転数から仕事量を換算することができる。後
は、各コンプレッサ1,2,3の仕事量を合計すれば、シ
ステム全体の仕事量となり、上記例示(図1〜図4)同様
の制御フローチャートを用いることができる。
【0026】
【発明の効果】本発明は、台数制御の基礎として、(a)
流量、又は(b)回転数を監視することにより、従来のよ
うに圧力を監視する場合に比べて、簡素かつ安価に台数
制御システムを構築できるようにする。本発明は、微少
な変動幅しかない圧力に比べて、十分に差を捉えること
のできる流量又は流量に比例関係のある回転数を制御の
基礎としているため、実用的な台数制御の制御フローを
構築することができる。また、流量又は流量に比例関係
のある回転数を監視するので、圧縮空気の使用量を常に
一定以上に保つことができる台数制御を実現できる。
【0027】また、本発明の台数制御では、コンプレッ
サのアンロード状態を自動開閉バルブの制御により擬似
的に実現するので、停止後の再起動に時間はかかるが比
較的安価かつ簡易な運用が可能なエンジンコンプレッサ
を用いた台数制御システムを構築できる。同様にアンロ
ード状態を含めた特開平06-249190号では、貯蔵用タン
クを省略しているため、圧縮空気の使用量の急変に対応
しずらかったが、本発明では貯蔵タンクを構成に加えて
いるため、比較的余裕を持って使用量の増減に対応でき
る。こうして、本発明は従来より柔軟かつ適正な台数制
御を安価かつ容易に構築できる効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】流量を監視する台数制御を適用した圧縮空気供
給システムのブロック構成図である。
【図2】前記システムにおける制御フローチャート図で
ある。
【図3】台数減少の順序を表す作動フローチャート図で
ある。
【図4】台数増加の順序を表す作動フローチャート図で
ある。
【図5】各コンプレッサの回転数を監視する台数制御を
適用した圧縮空気供給システムのブロック構成図であ
る。
【符号の説明】
1 No.1コンプレッサ 2 No.2コンプレッサ 3 No.3コンプレッサ 4 貯蔵タンク 5 入力配管 6 出力配管 7 流量監視部 10 仕事量判定制御部 11 No.1バルブ 12 No.2バルブ 13 No.3バルブ 14 コンプレッサ作動部 15 コンプレッサ作動部 16 コンプレッサ作動部 17 バルブ作動部 18 バルブ作動部 19 バルブ作動部
フロントページの続き Fターム(参考) 3H045 AA01 AA09 AA16 AA26 BA01 BA19 BA28 BA31 CA03 CA06 CA09 DA01 DA05 DA15 DA32 DA41 EA34 EA49 5H004 GA34 GB01 HA03 HB02 HB03 HB08 JB18 JB30 KA12 LA19 LB06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮空気の貯蔵用タンクと、貯蔵用タン
    クへの入力配管と、貯蔵用タンクからの出力配管と、2
    基以上のコンプレッサと、各コンプレッサ及び入力配管
    の間に設けた自動開閉バルブと、入力配管又は出力配管
    に設けた流量監視部と、仕事量判定制御部と、コンプレ
    ッサ作動部と、バルブ作動部とからなり、流量監視部は
    圧縮空気の単位時間あたりの流量をコンプレッサの仕事
    量として計測し、仕事量判定制御部は前後の単位時間あ
    たりの流量の変化からコンプレッサの仕事量の増減傾向
    を判定し、該仕事量判定制御部は前記増減傾向に従って
    コンプレッサ作動部又はバルブ作動部へ制御信号を送
    り、コンプレッサ又は自動開閉バルブを制御してなるコ
    ンプレッサの台数制御システム。
  2. 【請求項2】 圧縮空気の貯蔵用タンクと、貯蔵用タン
    クへの入力配管と、貯蔵用タンクからの出力配管と、2
    基以上のコンプレッサと、各コンプレッサ及び入力配管
    の間に設けた自動開閉バルブと、コンプレッサの回転数
    監視部と、仕事量判定制御部と、コンプレッサ作動部
    と、バルブ作動部とからなり、各コンプレッサは回転数
    と吐出する流量とが比例関係にあり、かつ設定した圧力
    に応じて自律的に回転数を増減する自律型コンプレッサ
    を用い、回転数監視部はコンプレッサの単位時間あたり
    の回転数をコンプレッサの仕事量として計測し、仕事量
    判定制御部は前記単位時間あたりの回転数の変化からコ
    ンプレッサの仕事量の増減傾向を判定し、該仕事量判定
    制御部は前記増減傾向に従ってコンプレッサ作動部又は
    バルブ作動部へ制御信号を送り、コンプレッサ又は自動
    開閉バルブを制御してなるコンプレッサの台数制御シス
    テム。
  3. 【請求項3】 仕事量判定制御部は、増加傾向の仕事量
    が予め定めた増加閾値を上回ればコンプレッサ作動部へ
    起動の制御信号を送って停止しているコンプレッサを起
    動、かつバルブ作動部へ開動作の制御信号を送って前記
    コンプレッサの自動開閉バルブを開き、減少傾向の仕事
    量が予め定めた減少閾値を下回ればまずバルブ作動部へ
    閉動作の制御信号を送って前記コンプレッサの自動開閉
    バルブを閉じ、次に求めた増減傾向が再び減少傾向であ
    れば更にコンプレッサ作動部へ停止の制御信号を送って
    予め定めた順にコンプレッサを停止する請求項1又は2
    記載のコンプレッサの台数制御システム。
JP2001224494A 2001-07-25 2001-07-25 コンプレッサの台数制御システム Expired - Lifetime JP4800515B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001224494A JP4800515B2 (ja) 2001-07-25 2001-07-25 コンプレッサの台数制御システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001224494A JP4800515B2 (ja) 2001-07-25 2001-07-25 コンプレッサの台数制御システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003035273A true JP2003035273A (ja) 2003-02-07
JP4800515B2 JP4800515B2 (ja) 2011-10-26

Family

ID=19057642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001224494A Expired - Lifetime JP4800515B2 (ja) 2001-07-25 2001-07-25 コンプレッサの台数制御システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4800515B2 (ja)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006161754A (ja) * 2004-12-09 2006-06-22 Kobe Steel Ltd 圧縮機設備およびその制御方法
US7722331B2 (en) 2005-09-30 2010-05-25 Hitachi, Ltd. Control system for air-compressing apparatus
JP2012149548A (ja) * 2011-01-18 2012-08-09 Ihi Compressor & Machinery Co Ltd 圧縮機台数制御装置及びそれを用いた圧縮機台数制御方法
JP2015092083A (ja) * 2015-01-05 2015-05-14 株式会社Ihi回転機械 圧縮機台数制御装置
CN105715527A (zh) * 2016-02-01 2016-06-29 深圳市英威腾电气股份有限公司 一种空压机触摸屏联控系统及方法
JP2016205311A (ja) * 2015-04-27 2016-12-08 株式会社川本製作所 給水装置及び給水装置の制御方法
CN106438321A (zh) * 2016-07-12 2017-02-22 中车株洲电力机车有限公司 一种运行控制方法、系统和空气压缩机系统
JPWO2016016982A1 (ja) * 2014-07-31 2017-04-27 三菱重工業株式会社 圧縮機制御装置、圧縮機制御システム及び圧縮機制御方法
CN109854492A (zh) * 2019-04-17 2019-06-07 广州埃尔里德自动化科技有限公司 一种基于用气需求的压缩空气控制系统及方法
CN113586395A (zh) * 2021-08-09 2021-11-02 煤炭科学研究总院 一种空气压缩机组智能流量调节方法和系统
CN113639520A (zh) * 2021-07-22 2021-11-12 青岛海尔空调电子有限公司 多系统冷水机组的控制方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006161754A (ja) * 2004-12-09 2006-06-22 Kobe Steel Ltd 圧縮機設備およびその制御方法
US7722331B2 (en) 2005-09-30 2010-05-25 Hitachi, Ltd. Control system for air-compressing apparatus
JP2012149548A (ja) * 2011-01-18 2012-08-09 Ihi Compressor & Machinery Co Ltd 圧縮機台数制御装置及びそれを用いた圧縮機台数制御方法
JPWO2016016982A1 (ja) * 2014-07-31 2017-04-27 三菱重工業株式会社 圧縮機制御装置、圧縮機制御システム及び圧縮機制御方法
JP2015092083A (ja) * 2015-01-05 2015-05-14 株式会社Ihi回転機械 圧縮機台数制御装置
JP2016205311A (ja) * 2015-04-27 2016-12-08 株式会社川本製作所 給水装置及び給水装置の制御方法
CN105715527A (zh) * 2016-02-01 2016-06-29 深圳市英威腾电气股份有限公司 一种空压机触摸屏联控系统及方法
CN106438321A (zh) * 2016-07-12 2017-02-22 中车株洲电力机车有限公司 一种运行控制方法、系统和空气压缩机系统
CN109854492A (zh) * 2019-04-17 2019-06-07 广州埃尔里德自动化科技有限公司 一种基于用气需求的压缩空气控制系统及方法
CN113639520A (zh) * 2021-07-22 2021-11-12 青岛海尔空调电子有限公司 多系统冷水机组的控制方法
CN113586395A (zh) * 2021-08-09 2021-11-02 煤炭科学研究总院 一种空气压缩机组智能流量调节方法和系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP4800515B2 (ja) 2011-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5836327B2 (ja) 空気圧縮装置の制御装置
JP2754079B2 (ja) コンプレッサシステムの制御方法及び制御装置
JP6581626B2 (ja) 給水装置
JP4897414B2 (ja) 空気圧縮装置の制御装置
JP2003035273A (ja) コンプレッサの台数制御システム
JP2004526628A (ja) 空気乾燥機の再生
KR101540777B1 (ko) 부스터 펌프 시스템 및 부스터 펌프의 운전방법
US10023169B2 (en) Sleep mode for an air dryer
JP2000045982A (ja) 可変速給水装置のポンプ運転時間均一化制御方法及び装置
JP5232412B2 (ja) 直結式給水装置
JPH08296566A (ja) 圧縮機の台数制御装置
JPH10259622A (ja) 水道直結給水システム
JP3523489B2 (ja) ポンプ制御方式
JP2923265B2 (ja) 水道用給液装置とそのポンプ制御方法
JPH10103251A (ja) 自動給水装置
JP2923250B2 (ja) 水道用給液装置とそのポンプ制御方法
EP4197828A1 (en) A vehicle air management system
AU2015409682B2 (en) Sleep mode for an air dryer
JP4399655B2 (ja) 圧縮空気製造設備
JPS6122157B2 (ja)
JP4864185B2 (ja) 給水装置の運転方法
JP2923249B2 (ja) 水道用給液装置
JPH10103252A (ja) ポンプ制御方式
JP2006057623A (ja) 給水装置
JPH07224787A (ja) 給水ポンプ制御装置および制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080509

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110301

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110428

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110726

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110804

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140812

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4800515

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term