JP2008286026A - 圧縮空気除湿装置の配電盤温度制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
圧縮空気除湿装置の運転を停止させることなく、配電盤の温度が過熱することを防止する温度制御装置を提供する。
【解決手段】
圧縮空気除湿装置の配電盤温度制御装置は、主インバーター圧縮機と副インバーター圧縮機とを備えた圧縮空気除湿装置であって、制御回路１内に、主インバーターの周波数を制御する領域と副インバーターの周波数を制御する領域とを有し、制御回路１が取り付けられる配電盤の上または配電盤の近傍に配置される温度センサー４・ＴＨＥ１・ＴＨＥ２が検出する温度に基づいて、主インバーター圧縮機および副インバーター圧縮機のうちの少なくとも一方のインバーターの周波数が制御される。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧縮空気除湿装置の配電盤の温度が過熱することを防止する温度制御装置に関するものである。

工場や研究所などの現場では、瞬時動力源として或いは乾燥手段として圧縮空気（高圧空気）が供給されている。エアーコンプレッサなどの圧縮空気源から送出される圧縮空気は、湿気あるいはオイルミストなどを含むため、これを清浄化する除湿装置が圧縮空気源の供給側に配置されている。このような圧縮空気除湿装置は、例えば特許文献１に示されている。

圧縮空気除湿装置は、圧縮器（コンプレッサー）により冷媒を圧縮、膨張させるサイクルにより冷却除湿をするものである。圧縮機モーター、センサー、その他の電磁弁などの電源、或いはそれら電源を制御するための回路および電気部品が組み込まれた配電盤が装備されている。センサーが周囲温度の上昇を検知すると設定した露点温度を維持するため、制御回路が動作し圧縮機モーターの電源インバーターの周波数を上昇させ、その結果、露点温度が下がる。しかし、インバーターの周波数を上げると、圧縮器の廃熱、モーターの発熱などにより配電盤内の温度が上昇する。配電盤の温度の上昇は電気部品の劣化を招来する。そのため配電盤内の温度が一定温度を超えると警報を表示し、さらに運転を停止するようにしている。

特開昭６１−１９２３２４号公報

従来のように圧縮空気除湿装置の運転を停止させると、その都度、生産ラインが停止し、配電盤の温度が下がるまで待って生産ラインを再開していた。そのため、生産効率が悪いものとなっていた。

本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、圧縮空気除湿装置の運転を停止させることなく、配電盤の温度が過熱することを防止する温度制御装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載された圧縮空気除湿装置の配電盤温度制御装置は、主インバーター圧縮機と副インバーター圧縮機とを備えた圧縮空気除湿装置であって、制御回路内に、主インバーターの周波数を制御する領域と副インバーターの周波数を制御する領域とを有し、該制御回路が取り付けられる配電盤の上または配電盤の近傍に配置される温度センサーが検出する温度に基づいて、主インバーター圧縮機および副インバーター圧縮機のうちの少なくとも一方のインバーターの周波数が制御されることを特徴とする。

同じく特許請求の範囲の請求項２に記載された圧縮空気除湿装置の配電盤温度制御装置は、請求項１に記載された装置であって、主インバーター圧縮機および副インバーター圧縮機のうちの少なくとも一方が常時定常運転であって、残る一方のインバーターの周波数が前記のとおり制御されることを特徴とする。

請求項３に記載された圧縮空気除湿装置の配電盤温度制御装置は、請求項１に記載された装置であって、該温度センサーが配電盤の上に取り付けられたサーモカップルであることを特徴とする。

本発明の圧縮空気除湿装置の配電盤温度制御装置によれば、露点温度を低下させるためにインバーター圧縮機を過重に負荷させて配電盤の温度が上昇した場合に、圧縮空気除湿装置の運転を停止させることなく、配電盤の温度を下げることができる。そのため、配電盤の過熱を防止できるから、配電盤に取り付けられている電気部品の劣化を防げる。また、圧縮空気除湿装置の運転を停止させないから、圧縮空気除湿装置を設置してある生産ラインの停止はなく、生産効率を維持できる。

発明を実施するための好ましい形態

以下、本発明を実施するための好ましい形態を、図面を参照して詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施形態に限定されるものではない。

図１は本発明を適用する圧縮空気除湿装置の配電盤温度制御装置の一実施形態を示す電気的要部の概略ブロック図である。この圧縮空気除湿装置はメイン（主）圧縮空気除湿装置とサブ（副）圧縮空気除湿装置の２機の装置を備え、両者とも同一の要素からなる。

この温度制御装置は、制御回路１にメインインバーター圧縮機の制御系統、およびサブインバーター圧縮機の制御系統が接続されている。温度入力の手段として露点温度センサーＴＨＥ１、ＴＨＥ２、および配電盤温度センサー４が接続されている。メインインバーター圧縮機はメインインバーター１２とメイン圧縮機モーター１３からなり、サブインバーター圧縮機はサブインバーター２２とサブ圧縮機モーター２３からなる。

図２は圧縮空気除湿装置の配管、および制御系統を示すブロック図で、図１の配電盤温度制御装置が配置されている。配電盤温度制御装置の制御回路１は、メインインバーター１２を含む各要素を制御する領域であるメインコントローラ１１と、サブインバーター２２を含む各要素を制御する領域であるサブコントローラ２１からなる。

この実施形態において、メインコントローラ１１に接続される各要素と、サブコントローラ２１に接続される各要素とは同等である。すなわち、図２に描かれるメインコントローラ１１の系統の接続ブロックと、サブコントローラ２１の系統の接続ブロックとは左右対称になるので、メインコントローラ１１の系統の接続ブロックのみを図示し、サブコントローラ２１の系統の接続ブロックは図示を省略する。

メインコントローラ１１に繋がるメインインバーター１２にはメイン圧縮機モーターＭ１が接続される。サブコントローラ２１に繋がるサブインバーター２２にはサブ圧縮機モーターＭ２（図１参照、図２では上記したとおり省略）が接続される。メインコントローラ１１には、センサーとして露点温度センサーＴＨＥ１、吐出温度センサーＤＴＳ１、および吸入温度センサーＳＴＳ１が接続される。吐出温度センサーＤＴＳ１、および吸入温度センサーＳＴＳ１は、図１の配電盤温度センサー４に対応するものである。

この他、図２の圧縮空気除湿装置は、凝縮器ＣＯＮＤ１の系列に、高圧圧力スイッチＨＰＲＳ１、高圧圧力センサーＨＰＳ１、低圧圧力センサーＬＰＳ１、冷媒ドライヤＤ１、電子膨張弁ＥＥＶ１、制水弁ＷＰＶ１、アキュームレータＡＣＣ１に繋がるキャパシティーコントロールバルブＣＣＶ１の制御用電磁弁ＳＶ１が配置されている。また冷却器ＨＥ１の外気との接続を開閉するボールバルブＢＶ１・ＢＶ２に通じるドレン排出用電磁弁ＤＶ１、デストリビュータＤＢ１、ＤＢ４、さらには空気圧力計ＡＰＧ、凍結防止バルブＶ１が配置されている。

この圧縮空気除湿装置の配電盤温度制御装置における制御回路１のメモリ領域には、図３にフローチャートで示されるプログラムが記録されている。以下、このフローチャートを参照しながら配電盤温度の制御手順を説明する。メイン圧縮空気除湿装置とサブ圧縮空気除湿装置のうちいずれか一方、あるいは両方同時に駆動する。両者の装置における配電盤温度の制御手順は同一であるから、いまメイン圧縮空気除湿装置だけが駆動する場合の制御について記載する。

ステップ１０１でメイン圧縮空気除湿装置を駆動する。駆動制御回路１のメインコントローラ１１からの定常運転の制御信号でメインインバーター１２の周波数がコントロールされ、メイン圧縮機モーターＭ１が回転し、圧縮空気除湿装置を定常状態で運転させ、エアーコンプレッサなどの圧縮空気源（図示省略）からの圧縮空気が冷却除湿される。

運転が続くとインバーターやモーターＭ１の発熱により配電盤の温度が上昇する。これを配電盤温度センサー４で検知し、ステップ１０２で設定の温度（例えば５３℃）以下であればそのまま運転を続け、設定の温度以上になったらインバーター１２の周波数を所定サイクル（例えば５Ｈｚ）下げる（ステップ１０３）。周波数を下げた状態で、ステップ１０４で所定時間（例えば６０秒）待機し、配電盤温度センサー４で検知した配電盤温度が設定の温度（例えば５０℃）以上であれば（ステップ１０５）、ステップ１０５からステップ１０３に戻りステップ１０３→ステップ１０４→ステップ１０５を繰り返す。

ステップ１０５で配電盤温度が設定の温度以下に下がり、ステップ１０６において露点温度センサーＴＨＥ１による露点温度が設定した温度以下であればステップ１０２に戻る。ステップ１０２→ステップ１０３→ステップ１０４→ステップ１０５→ステップ１０６を繰り返す。ステップ１０６において露点温度が設定した温度以上であればインバーター１２の周波数を所定サイクル（例えば３Ｈｚ）上げる（ステップ１０７）。周波数を上げた状態で、ステップ１０８で所定時間（例えば６０秒）待機してステップ１０６に戻り、ステップ１０６→ステップ１０７→ステップ１０８を繰り返す。

このようにしてメイン圧縮空気除湿装置の駆動が制御され、露点温度を一定以上に維持しつつ、配電盤温度が一定以下に維持される。同様にサブ圧縮空気除湿装置の駆動が制御され、露点温度を一定以上に維持しつつ、配電盤温度が一定以下に維持される。メイン圧縮空気除湿装置の駆動、サブ圧縮空気除湿装置の駆動が同時に制御されることもある。

本発明を適用する圧縮空気除湿装置の配電盤温度制御装置の一実施例を示す概略ブロック図である。 本発明を適用する圧縮空気除湿装置の一実施例の配管、および制御系統を示すブロック図である。 本発明を適用する圧縮空気除湿装置の配電盤温度制御装置における制御回路の制御手順のプログラムを示すフローチャート図である。

符号の説明

１は制御回路、４は配電盤温度センサー、１１はメインコントローラ、１２はメインインバーター、１３はメイン圧縮機モーター、２１はサブコントローラ、２２はサブインバーター、２３はサブ圧縮機モーター、ＡＣＣ１はアキュームレータ、ＡＰＧは空気圧力計、ＢＶ１，ＢＶ２はボールバルブ、ＣＣＶ１はキャパシティーコントロールバルブ、ＣＯＮＤ１は凝縮器、Ｄ１は冷媒ドライヤ、ＤＢ１，ＤＢ４はデストリビュータ、ＤＴＳ１は吐出温度センサー、ＤＶ１はドレン排出用電磁弁、ＥＥＶ１は電子膨張弁、ＨＥ１は冷却器、ＨＰＲＳ１は高圧圧力スイッチ、ＨＰＳ１は高圧圧力センサー、ＬＰＳ１は低圧圧力センサー、Ｍ１はメイン圧縮機モーター、Ｍ２はサブ圧縮機モーター、ＳＴＳ１は吸入温度センサー、ＳＶ１は制御用電磁弁、ＴＨＥ１，ＴＨＥ２は露点温度センサー、Ｖ１は凍結防止バルブ、ＷＰＶ１は制水弁である。

Claims (3)

1. 主インバーター圧縮機と副インバーター圧縮機とを備えた圧縮空気除湿装置であって、制御回路内に、主インバーターの周波数を制御する領域と副インバーターの周波数を制御する領域とを有し、該制御回路が取り付けられる配電盤の上または配電盤の近傍に配置される温度センサーが検出する温度に基づいて、主インバーター圧縮機および副インバーター圧縮機のうちの少なくとも一方のインバーターの周波数が制御されることを特徴とする圧縮空気除湿装置の配電盤温度制御装置。
2. 主インバーター圧縮機および副インバーター圧縮機のうちの少なくとも一方が常時定常運転であって、残る一方のインバーターの周波数が前記のとおり制御されることを特徴とする請求項１に記載の圧縮空気除湿装置の配電盤温度制御装置。
3. 該温度センサーが配電盤の上に取り付けられたサーモカップルであることを特徴とする請求項１に記載の圧縮空気除湿装置の配電盤温度制御装置。

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