JP2022170301A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の圧縮機ユニットの試運転を行う場合において、圧縮機の稼働率の低下を抑制する。【解決手段】圧縮機は、気体を圧縮する圧縮機本体と圧縮機本体を駆動するモータとを有する圧縮機ユニットと、複数の圧縮機ユニットの台数制御を行う制御装置と、を備える。複数の圧縮機ユニットは同一の配管に接続される。制御装置は、台数制御の対象の圧縮機ユニットの台数制御を継続しながら、台数制御の対象外の圧縮機ユニットを起動させる。【選択図】図６

Description

本発明は、圧縮機に関する。

製造ラインにおけるプレス機等の工作機械の空圧アクチュエータの動力源として利用される圧縮気体、及びエアブローガン、エアドリル等の空気工具に利用される圧縮気体を生成する圧縮機が知られている。特許文献１には、複数の圧縮機ユニット（圧縮モジュール）が並列に接続され、システムの運転を継続しながら、メンテナンス対象の圧縮機ユニットのみを運転停止状態として、その圧縮機ユニットをメンテナンスすることができることが記載されている。

特開２０１６－１２５７７２号公報

特許文献１に記載の技術では、異常検知等で停止した圧縮機ユニットをメンテナンスする場合、メンテナンス中に他の圧縮機ユニットの動作を継続することはできる。しかしながら、特許文献１には、異常検知等により停止した圧縮機ユニットが正常に動作するか否かを確認するための試運転を行う際の圧縮機ユニットの制御については、何ら開示されていない。

一般的に、同一の電源で駆動される複数台の圧縮機ユニットを備える圧縮機では、圧縮機ユニットの故障が発生した場合、故障した当該圧縮機ユニットの運転を停止させる。当該圧縮機ユニットは、点検や交換を実施後に試運転し、通常通りの運転に再度加えられる。このとき、すべての圧縮機ユニットが同一の電源から電力供給を受けているため、当該圧縮機ユニットの運転を停止したとしても、その部品は通電している状態である。通電している状態で部品交換等を行うのは作業者の安全を損なう虞があるため、圧縮機全体を一度停止させて故障している部分を交換する場合が多い。

しかしながら、故障の種類によっては、部品交換や触れて点検を行う必要がない場合がある。この場合、試運転において、所定の圧縮機ユニットが正常であることを確認した後、圧縮機全体による通常の制御に復帰する。このように、試運転を行うに際し、一度、圧縮機全体を停止させる場合、圧縮機の稼働率の向上の観点で改善の余地がある。

本発明の一態様による圧縮機は、気体を圧縮する圧縮機本体と前記圧縮機本体を駆動するモータとを有する圧縮機ユニットと、複数の前記圧縮機ユニットの台数制御を行う制御装置と、を備える。前記複数の圧縮機ユニットは同一の配管に接続される。前記制御装置は、前記台数制御の対象の圧縮機ユニットの台数制御を継続しながら、前記台数制御の対象外の圧縮機ユニットを起動させる。

本発明によれば、所定の圧縮機ユニットが異常検知等により停止した場合、他の圧縮機ユニットによる台数制御運転を妨げることなく、所定の圧縮機ユニットを起動させて試運転を行い、正常であることを確認した上で台数制御運転に組み込むことができる。所定の圧縮機ユニットの試運転の際に、他の圧縮機ユニットの台数制御運転を妨げることがないため、圧縮機の稼働率を向上することができる。

図１は、第１実施形態に係る圧縮機の構成について示す図である。 図２は、圧縮機ユニットの断面模式図である。 図３は、圧縮機の操作方法について説明する図である。 図４は、制御装置により実行される台数制御の一例について示すフローチャートである。 図５は、台数制御中に停止条件が成立した場合に圧縮モジュールを停止させる制御の内容について示すフローチャートである。 図６は、台数制御中に行われる圧縮モジュールの試運転及び台数制御への復帰の制御の内容について示すフローチャートである。 図７は、第１実施形態の変形例に係る制御装置により試運転モードが設定された場合の制御の内容について示すフローチャートである。 図８は、第２実施形態に係る圧縮機の構成について示す図である。 図９は、第２実施形態の変形例に係る制御装置によるモータの速度制御に用いられる目標回転速度テーブルについて示す図である。 図１０は、第３実施形態に係る圧縮機の構成について示す図である。 図１１は、第３実施形態に係る制御装置により試運転モードが設定された場合の制御の内容について示すフローチャートである。 図１２は、変形例１に係る制御装置に記憶されている停止フラグと試運転処理の実行可否との関係について示す図である。

図面を参照して、本発明の実施形態に係る圧縮機について説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧縮機１０の構成について示す図である。図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る圧縮機１０は、圧縮空気等の圧縮気体を生成する３台の圧縮モジュール１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃと、３台の圧縮モジュール１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃから吐出される圧縮気体が供給される主吐出配管１０５と、主吐出配管１０５に設けられる第２アフタークーラ１４２と、主吐出配管１０５における第２アフタークーラ１４２の下流側に設けられる第３アフタークーラ１４３と、主吐出配管１０５における第３アフタークーラ１４３の下流側に設けられるドライヤ１４４と、主吐出配管１０５におけるドライヤ１４４の下流側に設けられる圧力センサ１３１と、３台の圧縮モジュール１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃの台数制御を行う制御装置（制御基板）１８０と、これらの部品の多くを収容するパッケージ筐体１１と、を備える。

パッケージ筐体１１内に格納される複数の圧縮モジュール１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ、制御装置１８０、及びそのほかの電気部品には、いずれもパッケージ筐体１１外の同一の電源（図示せず）からの電力が供給される。電源からの電力供給路は、パッケージ筐体１１内で分岐され、複数の圧縮モジュール１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ、制御装置１８０、及びそのほかの電気部品に接続される。

３台の圧縮モジュール１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃは、それぞれ同じ構成であるため、これらを総称して圧縮モジュール１０１と記す。圧縮モジュール１０１は、圧縮機本体１１０とモータ１２０とを有する圧縮機ユニット１００と、モータ１２０への電力の供給と遮断を切り替える電磁開閉器１４０と、圧縮機本体１１０の吸込口に接続され異物を捕捉するフィルタ１５０と、圧縮機本体１１０から吐出される圧縮気体が供給されるモジュール配管１０４と、モジュール配管１０４に設けられる逆止弁１５１と、モジュール配管１０４における逆止弁１５１の下流側に設けられる第１アフタークーラ１４１と、を備える。逆止弁１５１は、圧縮機本体１１０から第１アフタークーラ１４１に向かう気体の流れを許容し、第１アフタークーラ１４１から圧縮機本体１１０に向かう気体の流れを禁止する。したがって、逆止弁１５１は、圧縮モジュール１０１が停止したときに、主吐出配管１０５側から圧縮機本体１１０に圧縮気体が逆流することを防止する。３台の圧縮モジュール１０１のモジュール配管１０４は、同一の主吐出配管１０５に接続される。

制御装置１８０には、電磁開閉器１４０、ドライヤ１４４、操作パネル１７０、通信装置１９０、圧力センサ１３１、温度センサ１３２及び周囲温度センサ１３３が接続されている。圧力センサ１３１は、圧縮機１０の吐出圧力を検出し、その検出結果を制御装置１８０に出力する。温度センサ１３２は、圧縮機本体１１０の温度を検出し、その検出結果を制御装置１８０に出力する。周囲温度センサ１３３は、圧縮機１０の周囲の温度を検出し、その検出結果を制御装置１８０に出力する。

制御装置１８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサ１８１、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、磁気記憶装置であるハードディスクドライブ等の不揮発性メモリ１８２、所謂ＲＡＭ（Random Access Memory）と呼ばれる揮発性メモリ１８３、入力インタフェース、出力インタフェース、及び、その他の周辺回路を備えたコンピュータで構成される。なお、制御装置１８０は、１つのコンピュータで構成してもよいし、複数のコンピュータで構成してもよい。

不揮発性メモリ１８２には、台数制御等を実現するための制御プログラムを含む、各種処理の実行に必要なプログラム、データ等の情報が格納されている。すなわち、不揮発性メモリ１８２は、本実施形態の機能を実現するプログラムを読み取り可能な記憶媒体（記憶装置）である。プロセッサ１８１は、不揮発性メモリ１８２に記憶されたプログラムを揮発性メモリ１８３に展開して演算実行する処理装置であって、プログラムに従って入力インタフェース、不揮発性メモリ１８２及び揮発性メモリ１８３から取り入れたデータに対して所定の演算処理を行う。

入力インタフェースは、操作パネル１７０、通信装置１９０、圧力センサ１３１、温度センサ１３２及び周囲温度センサ１３３、電磁開閉器１４０等から入力された信号をプロセッサ１８１で演算可能なデータに変換する。また、出力インタフェースは、プロセッサ１８１での演算結果に応じた出力用の信号を生成し、その信号を電磁開閉器１４０、ドライヤ１４４及び通信装置１９０等に出力する。

制御装置１８０は、第１電磁開閉器１４０Ａを制御することにより、第１圧縮機ユニット１００Ａを一定速度で動作させるか、停止させる。制御装置１８０は、第２電磁開閉器１４０Ｂを制御することにより、第２圧縮機ユニット１００Ｂを一定速度で動作させるか、停止させる。制御装置１８０は、第３電磁開閉器１４０Ｃを制御することにより、第３圧縮機ユニット１００Ｃを一定速度で動作させるか、停止させる。電磁開閉器１４０は、電磁接触器と、サーマルリレー（熱動継電器）とを有する。サーマルリレーは、モータ１２０に流れる過電流を検知して接点を動作させることにより、モータ１２０を停止させる。これにより、モータ１２０の焼損を防止する。サーマルリレーによる過電流の検知信号は、制御装置１８０に出力される。制御装置１８０は、サーマルリレーからの検知信号に基づき、モータ１２０の過電流を検出する。

圧縮機ユニット１００から吐出された圧縮気体は、逆止弁１５１を通過し、第１アフタークーラ１４１に供給される。第１アフタークーラ１４１で冷却された圧縮気体は、モジュール配管１０４を通じて主吐出配管１０５に供給される。つまり、第１～第３圧縮機ユニット１００Ａ～１００Ｃから吐出された圧縮気体は、主吐出配管１０５で合流し、第２アフタークーラ１４２に供給され、冷却される。第２アフタークーラ１４２で冷却された圧縮気体は第３アフタークーラ１４３に供給され、冷却される。第３アフタークーラ１４３で冷却された圧縮気体は、ドライヤ１４４に供給される。ドライヤ１４４は、圧縮気体を冷却風との熱交換によって除湿する。つまり、ドライヤ１４４は、圧縮気体からドレンを除去する熱交換器である。ドライヤ１４４で除湿された圧縮気体は、装置出口部から外部のタンク（不図示）に導かれる。図示しないが、タンクは、出力配管を介して空圧機器に接続され、出力配管に設けられる弁装置を開閉することにより、空圧機器に向けて圧縮気体を供給する。空圧機器は、例えば、工作機械に用いられる空圧アクチュエータや、エアブローガン、エアドリル等のエア工具である。

図２を参照して、圧縮機ユニット１００の構成について説明する。図２は、圧縮機ユニット１００の断面模式図である。図２に示すように、圧縮機ユニット１００は、空気等の気体を圧縮する圧縮機本体１１０と、圧縮機本体１１０を駆動するモータ（電動機）１２０と、冷却風を発生させる冷却ファン１３０と、を有する。本実施形態に係る圧縮機本体１１０は、スクロール方式と呼ばれる圧縮方式で気体を圧縮する。圧縮機本体１１０は、互いに対向するように配置される固定スクロール１１１と旋回スクロール１１２とを有し、固定スクロール１１１と旋回スクロール１１２との間で圧縮室１１３を構成し、旋回運動によって圧縮室１１３内の空気を圧縮する。

固定スクロール１１１は、円板状に形成された鏡板１１１ａと、鏡板１１１ａからモータ１２０側に向かって突出するように設けられた渦巻状のラップ部１１１ｂと、鏡板１１１ａからモータ１２０側とは反対側に向かって突出するように設けられた複数の冷却フィン１１１ｃと、を有する。

旋回スクロール１１２は、円板状に形成された鏡板１１２ａと、鏡板１１２ａから固定スクロール１１１側に向かって突出するように設けられた渦巻状のラップ部１１２ｂと、鏡板１１２ａからモータ１２０側に向かって突出するように設けられた複数の冷却フィン１１２ｃと、を有する。

固定スクロール１１１のラップ部１１１ｂの先端面には、ラップ部１１１ｂの先端面と旋回スクロール１１２の鏡板１１２ａとの間をシールするシール部材であるチップシール１１１ｄが設けられている。旋回スクロール１１２のラップ部１１２ｂの先端面には、ラップ部１１２ｂの先端面と固定スクロール１１１の鏡板１１１ａとの間をシールするシール部材であるチップシール１１２ｄが設けられている。

圧縮室１１３は、固定スクロール１１１のラップ部１１１ｂと旋回スクロール１１２のラップ部１１２ｂの間に形成され、チップシール１１１ｄ，１１２ｄによって気密に保持される。圧縮室１１３は、旋回スクロール１１２が順方向に旋回運動するときに、ラップ部１１１ｂ，１１２ｂの径方向外側から径方向内側に向かって移動しつつ、ラップ部１１１ｂ，１１２ｂの間で連続的に縮小される。これにより、外部から圧縮室１１３に供給された気体が圧縮され、圧縮された気体がラップ中央の吐出口からモジュール配管１０４（図１参照）に吐出される。

モータ１２０は、ステータコアにステータコイルが装着されたステータ１２１と、ステータ１２１と空隙を介して配置されたロータ１２２と、ロータ１２２に固着されたシャフト１２３と、を備える。ステータ１２１とロータ１２２は、モータハウジング内に収容され、シャフト１２３はモータハウジングに設けられる軸受１２４Ａ，１２４Ｂによって回転可能に支持される。図示しない電源から供給される交流電力が、電磁開閉器１４０を介してステータコイルに供給されることで、回転磁界が形成され、ロータ１２２がシャフト１２３と共に回転する。

なお、本実施形態に係るモータ１２０は、アキシャルギャップ型のモータであって、圧縮機本体１１０を同軸で駆動する構成であるが、モータ１２０の型式はこれに限られるものではない。モータ１２０はインナーロータ型やアウターロータ型のようなラジアルギャップ型、あるいはリニア型のものを用いても構わない。

モータ１２０の動力は、シャフト１２３を介して旋回スクロール１１２と冷却ファン１３０に伝達される。モータ１２０が回転することにより、旋回スクロール１１２が回転して気体が圧縮されるとともに、冷却ファン１３０が回転することにより、冷却風が発生する。冷却風は、モータ１２０及び圧縮機本体１１０に向かって流れ、モータ１２０と圧縮機本体１１０を冷却する。なお、冷却ファン１３０によって発生した冷却風が、固定スクロール１１１の冷却フィン１１１ｃ及び旋回スクロール１１２の冷却フィン１１２ｃに流れるように、冷却風を案内する部材（ダクト等）を設けてもよい。

固定スクロール１１１の冷却フィン１１１ｃには、圧縮機本体１１０の温度を検出する温度センサ１３２が取り付けられる。

図３を参照して、圧縮機１０の操作方法について説明する。図３に示すように、圧縮機１０のパッケージ筐体１１の正面側には、操作パネル１７０が取り付けられている。操作パネル１７０は、使用者に圧縮機１０の状態を知らせるための複数の表示部１７１ａ，１７１ｂを有している。表示部１７１ａは、液晶ディスプレイのようなデジタルディスプレイであり、圧力センサ１３１により検出された圧縮機１０の吐出圧力、及び圧縮機１０の運転時間等を表示する。なお、表示部１７１ａは、７セグメントＬＥＤ（発光ダイオード）を複数有する７セグメントディスプレイでもよい。複数の表示部１７１ｂは、ＬＥＤなどから構成される。表示部１７１ｂは、所定の色で点灯、点滅するなどして、圧縮機１０の運転状態、選択中の制御モード、圧縮機１０の異常の有無等を使用者に知らせる。

操作パネル１７０は、使用者によって操作される複数の操作スイッチ１７２ａ～１７２ｄを有している。複数の操作スイッチ１７２ａ～１７２ｄには、運転開始を指示するための運転スイッチ１７２ａ、運転停止を指示するための停止スイッチ１７２ｂ、設定の変更を指示するためのメニュースイッチ１７２ｃ、及び、表示部１７１ａの表示内容を切り替えるための表示切替スイッチ１７２ｄが含まれる。

使用者は、操作パネル１７０の操作スイッチ１７２ａ～１７２ｄを操作することにより、圧縮機１０の運転を開始したり、停止したり、設定を変更したり、表示部１７１ａの表示内容を切り替えたりすることができる。なお、本実施形態では、圧縮機１０と無線通信を行う情報端末９０を用いて、圧縮機１０の操作が可能である。情報端末９０は、使用者が携帯可能なスマートフォン、タブレット、ウェアラブル機器等の様々な携帯端末である。

情報端末９０には、圧縮機１０の運転状態を監視したり、圧縮機１０を遠隔から操作したりするための圧縮機用アプリケーションがインストールされている。圧縮機１０及び情報端末９０は、相互の情報を無線通信により、やり取りしている。圧縮機１０の通信装置１９０（図１参照）は、所定の周波数帯域を感受帯域とする通信アンテナを含む通信インタフェースを有する。

圧縮機１０と情報端末９０との通信方法は、種々の方法を採用することができる。例えば、圧縮機１０と情報端末９０とは、広域ネットワークである通信回線８を介して、情報の授受を行うようにしてもよい。なお、通信回線８は、インターネット、４Ｇ，５Ｇ等の携帯電話通信網（移動通信網）、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等である。また、圧縮機１０と情報端末９０とは、通信回線８を介さずに、直接的に情報の授受を行うことが可能な近距離無線通信方式として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を採用することができる。なお、近距離無線通信方式は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈに限定されず、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの通信方式を採用することもできる。

情報端末９０は、インストールされている圧縮機用アプリケーションを起動し、情報端末９０のタッチパネル９３上で所定の操作を行うことにより、圧縮機１０の動作を制御することができる。情報端末９０は、表示部兼入力部として機能するタッチパネル９３における状態表示領域９１に、操作パネル１７０の表示部１７１ａ，１７１ｂの表示内容と同様の表示内容を表示する。また、情報端末９０は、タッチパネル９３における操作領域９２に、操作パネル１７０の操作スイッチ１７２ａ～１７２ｄと同様の運転スイッチ９２ａ、停止スイッチ９２ｂ、メニュースイッチ９２ｃ及び表示切替スイッチ９２ｄが表示される。情報端末９０の使用者は、操作スイッチ９２ａ～９２ｄをタッチ操作することにより、圧縮機１０の運転を開始したり、停止したり、設定を変更したり、タッチパネル９３の表示内容を切り替えたりすることができる。

なお、情報端末９０は、圧縮機１０の操作及び監視のみを行う専用の情報端末であってもよい。この場合、パッケージ筐体１１から着脱自在とされた操作パネル１７０を情報端末９０として用いることもできる。なお、操作パネル１７０による操作方法と情報端末９０による操作方法は、同様である。このため、以下では代表して、操作パネル１７０の操作に基づく制御装置１８０の制御内容について説明し、情報端末９０の操作に基づく制御装置１８０の制御内容については説明を省略する。

図１及び図４を参照して、制御装置１８０により実行される台数制御について説明する。図１に示す制御装置１８０は、圧力センサ１３１により検出された圧力を記憶する機能と、各圧縮機ユニット１００の累積運転時間を計測し記憶する機能と、モータ１２０を運転させたり、停止させたりする機能とを有する。圧力センサ１３１は、タンク（不図示）に接続される主吐出配管１０５に設けられている。つまり、圧力センサ１３１により検出される圧力は、タンク内の圧力と略同じ値となる。

制御装置１８０は、電磁開閉器１４０Ａ～１４０Ｃに運転指令を出力し、電磁開閉器１４０Ａ～１４０Ｃを動作させることにより、圧縮機ユニット１００Ａ～１００Ｃのモータ１２０を一定速度で回転させる。制御装置１８０は、電磁開閉器１４０Ａ～１４０Ｃのそれぞれに個別に運転指令を出力することにより、圧縮モジュール１０１Ａ～１０１Ｃを個別に動作させることができる。例えば、制御装置１８０は、圧縮モジュール１０１Ａ～１０１Ｃのうちの１台を選択して運転したり、圧縮モジュール１０１Ａ～１０１Ｃのうちの２台を選択して運転したり、圧縮モジュール１０１Ａ～１０１Ｃを全て選択して運転したりすることができる。

台数制御において、制御装置１８０は、圧力センサ１３１により検出された圧力が、下限圧力Ｐｍｉｎから上限圧力Ｐｍａｘまでの圧力範囲内に維持されるように、圧縮モジュール１０１の運転台数を制御する。上限圧力Ｐｍａｘ及び下限圧力Ｐｍｉｎは、予め不揮発性メモリ１８２に記憶されている。なお、不揮発性メモリ１８２に記憶されている上限圧力Ｐｍａｘ及び下限圧力Ｐｍｉｎは、操作パネル１７０を操作することにより、変更することができる。

図４は、制御装置１８０により実行される台数制御の一例について示すフローチャートである。図４に示すフローチャートの処理は、運転スイッチ１７２ａが操作されることにより開始され、初期設定が行われた後、所定のサンプリング周期Ｔｓ（例えば、２００ｍｓ）で繰り返し実行される。

ステップＳ１０において、制御装置１８０は、圧力センサ１３１により検出された圧力Ｐ（ｔ）を取得し、ステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５において、制御装置１８０は、ステップＳ１０で取得した圧力Ｐ（ｔ）が下限圧力Ｐｍｉｎ未満であるか否かを判定する。ステップＳ１５において、圧力Ｐ（ｔ）が下限圧力Ｐｍｉｎ未満であると判定されると、処理がステップＳ２０へ進む。ステップＳ２０において、制御装置１８０は、圧縮モジュール１０１Ａ～１０１Ｃを全台起動し、本演算サイクルにおける図４のフローチャートに示す処理を終了する。すなわち、サンプリング周期Ｔｓ経過後に実行される次の演算サイクルのステップＳ１０に進む。

ステップＳ１５において、圧力Ｐ（ｔ）が下限圧力Ｐｍｉｎ以上であると判定された場合、処理がステップＳ２５へ進む。ステップＳ２５において、制御装置１８０は、ステップＳ１０で取得した圧力Ｐ（ｔ）が上限圧力Ｐｍａｘ以上であるか否かを判定する。ステップＳ２５において、圧力Ｐ（ｔ）が上限圧力Ｐｍａｘ以上であると判定されると、処理がステップＳ３０へ進む。ステップＳ３０において、制御装置１８０は、圧縮モジュール１０１Ａ～１０１Ｃを全台停止させ、本演算サイクルにおける図４のフローチャートに示す処理を終了する。すなわち、サンプリング周期Ｔｓ経過後に実行される次の演算サイクルのステップＳ１０に進む。

ステップＳ２５において、圧力Ｐ（ｔ）が上限圧力Ｐｍａｘ未満であると判定された場合、処理がステップＳ３５へ進む。ステップＳ３５において、制御装置１８０は、１つ前の演算サイクルのステップＳ１０において取得した圧力Ｐ（ｔ－１）と、現在の演算サイクルのステップＳ１０において取得した圧力Ｐ（ｔ）を用いて、以下の式（１）により、圧力変化率Ｋを演算する。
Ｋ＝（Ｐ（ｔ）－Ｐ（ｔ－１））／Ｔｓ …（１）
圧力変化率Ｋは、圧縮機１０の吐出圧力の時間的な変化率である。

圧力変化率Ｋの演算処理（ステップＳ３５）が完了すると、処理がステップＳ４０へ進む。ステップＳ４０において、制御装置１８０は、ステップＳ３５で演算された圧力変化率Ｋが負の値であるか否かを判定する。ステップＳ４０において、圧力変化率Ｋが負の値であると判定された場合、すなわち吐出圧力が下降中である場合、処理がステップＳ５０へ進む。ステップＳ４０において、圧力変化率Ｋが負の値でないと判定された場合、処理がステップＳ４５へ進む。

ステップＳ５０において、制御装置１８０は、以下の式（２）のように、下限圧力ＰｍｉｎとステップＳ１０で取得した現在の圧力Ｐ（ｔ）との差をステップＳ３５で演算した圧力変化率Ｋで割ることによって、現時点から下限圧力Ｐｍｉｎに到達するまでの予測時間Ｔｄを演算する。
Ｔｄ＝（Ｐｍｉｎ－Ｐ（ｔ））／Ｋ …（２）
予測時間Ｔｄの演算処理（ステップＳ５０）が完了すると、ステップＳ６０へ進む。

ステップＳ６０において、制御装置１８０は、予測時間Ｔｄが予め決められた第１時間閾値Ｔｄ１（例えば２秒）未満であるか否かを判定する。第１時間閾値Ｔｄ０は、不揮発性メモリ１８２に記憶されている。ステップＳ６０において、予測時間Ｔｄが第１時間閾値Ｔｄ０未満であると判定されると、処理がステップＳ７０へ進む。ステップＳ６０において、予測時間Ｔｄが第１時間閾値Ｔｄ０以上であると判定されると、本演算サイクルにおける図４のフローチャートに示す処理を終了する。

ステップＳ７０において、制御装置１８０は、圧縮モジュール１０１の運転台数を１台増加させることを決定し、ステップＳ８０へ進む。ステップＳ８０において、制御装置１８０は、累積運転時間が最短であり、かつ、停止中の圧縮モジュール１０１を優先的に起動させて、本演算サイクルにおける図４のフローチャートに示す処理を終了する。

ステップＳ４５において、制御装置１８０は、ステップＳ３５で演算された圧力変化率Ｋが正の値であるか否かを判定する。ステップＳ４５において、圧力変化率Ｋが正の値であると判定された場合、すなわち吐出圧力が上昇中である場合、処理がステップＳ５５へ進む。ステップＳ４５において、圧力変化率Ｋが正の値でないと判定された場合、すなわち、圧力変化率Ｋが０であり圧力変化が無い場合、本演算サイクルにおける図４のフローチャートに示す処理を終了する。

ステップＳ５５において、制御装置１８０は、以下の式（３）のように、上限圧力ＰｍａｘとステップＳ１０で取得した現在の圧力Ｐ（ｔ）との差をステップＳ３５で演算した圧力変化率Ｋで割ることによって、現時点から上限圧力Ｐｍａｘに到達するまでの予測時間Ｔｕを演算する。
Ｔｕ＝（Ｐｍａｘ－Ｐ（ｔ））／Ｋ …（３）
予測時間Ｔｕの演算処理（ステップＳ５５）が完了すると、ステップＳ６５へ進む。

ステップＳ６５において、制御装置１８０は、予測時間Ｔｕが予め決められた第２時間閾値Ｔｕ０（例えば５秒）未満であるか否かを判定する。第２時間閾値Ｔｕ０は、不揮発性メモリ１８２に記憶されている。ステップＳ６５において、予測時間Ｔｕが第２時間閾値Ｔｕ０未満であると判定されると、処理がステップＳ７５へ進む。ステップＳ６５において、予測時間Ｔｕが第２時間閾値Ｔｕ０以上であると判定されると、本演算サイクルにおける図４のフローチャートに示す処理を終了する。

ステップＳ７５において、制御装置１８０は、圧縮モジュール１０１の運転台数を１台減少させることを決定し、ステップＳ８５へ進む。ステップＳ８５において、制御装置１８０は、累積運転時間が最長の圧縮モジュール１０１を優先的に停止させて、本演算サイクルにおける図４のフローチャートに示す処理を終了する。

以上のとおり、本実施形態に係る制御装置１８０は、空気使用量に応じて変化する圧力Ｐ（ｔ）に基づいて、圧縮モジュール１０１の運転台数を制御する。制御装置１８０は、上限圧力Ｐｍａｘを上回る前に圧縮モジュール１０１の運転台数を減少させることにより、無駄な消費電力を省くことができる。また、制御装置１８０は、下限圧力Ｐｍｉｎを下回る前に、圧縮モジュール１０１の運転台数を増加させることにより、必要な空気量を適切に空圧機器に供給できる。制御装置１８０は、累積運転時間の短い圧縮モジュール１０１を優先的に起動させ、累積運転時間の長い圧縮モジュール１０１を優先的に停止させる。このため、各圧縮モジュール１０１の累積運転時間を平均化することができる。その結果、各圧縮モジュール１０１のメンテナンスを同時期に並行して行うことにより、圧縮機１０が稼働していない時間を最小限にすることができる。

なお、台数制御の処理の流れは、図４に示す例に限られない。台数制御は、複数台の圧縮モジュール１０１によって目的の圧力を生成できる制御であればよく、処理の流れには種々の態様を採用することができる。例えば、制御装置１８０は、圧力センサ１３１により検出された圧力Ｐ（ｔ）が下限圧力Ｐｍｉｎ未満になったときに台数制御対象の複数台の圧縮モジュール１０１を一斉に起動させる処理と、圧力センサ１３１により検出された圧力Ｐ（ｔ）が上限圧力Ｐｍａｘ以上になったときに台数制御対象の複数台の圧縮モジュール１０１を一斉に停止させる処理と、を繰り返し行う台数制御を実行してもよい。

制御装置１８０は、複数台の圧縮モジュール１０１に異常があるか否かを個別に判定する。制御装置１８０は、圧縮モジュール１０１に異常があると判定した場合、異常があると判定した圧縮モジュール１０１に停止フラグを設定する。制御装置１８０は、停止フラグが設定されていない圧縮モジュール１０１に対する台数制御を継続しながら、停止フラグが設定されている圧縮モジュール１０１を停止させ台数制御の対象から除外する除外処理を実行する。このように、制御装置１８０が、異常があると判定した圧縮モジュール１０１を停止させるとともに台数制御の対象外とすることにより、それ以降の圧縮モジュール１０１の消耗（チップシール１１１ｄ，１１２ｄの劣化、逆止弁１５１の損傷等）を防止することができる。なお、除外処理において、制御装置１８０は、停止フラグが設定されている圧縮モジュール１０１を停止させた後、台数制御の対象から除外してもよいし、停止フラグが設定されている圧縮モジュール１０１を台数制御の対象から除外した後、停止させてもよい。

さらに、制御装置１８０は、停止フラグが設定されている圧縮モジュール１０１の情報を表示部１７１ａ，１７１ｂに表示させる。停止フラグが設定されている圧縮モジュール１０１、すなわち停止フラグが設定されたことにより停止した圧縮モジュール１０１は、停止フラグが解除されない限り、台数制御に復帰することができない。

使用者は、表示部１７１ａ，１７１ｂの表示態様により、異常の検知等により圧縮モジュール１０１が停止したこと、及び停止した理由（例えば、異常の内容）について知ることができる。本実施形態に係る制御装置１８０により検知される異常には、温度異常、及び電流異常がある。なお、本実施形態に係る制御装置１８０は、異常を検知したときだけでなく、圧縮モジュール１０１の累積運転時間がメンテナンス時間に到達した場合にも停止フラグを設定する。以下、台数制御の実行中に、圧縮モジュール１０１を停止させる条件（以下、停止条件とも記す）について、詳しく説明する。

制御装置１８０は、以下の第１～第３停止条件が成立したか否かを判定する。制御装置１８０は、第１～第３停止条件のいずれかが成立した場合、停止フラグを設定し、停止フラグの設定された圧縮モジュール１０１を停止させる。
（第１停止条件）圧縮機本体１１０の温度Ｔ１と圧縮機１０の周囲温度Ｔ２の差である温度差ΔＴが温度閾値Ｔ０以上である。すなわち、温度異常が発生している。
（第２停止条件）サーマルリレーにより過電流が検知されている。すなわち、電流異常が発生している。
（第３停止条件）累積運転時間がメンテナンス時間に到達している。
なお、上述のように、複数の停止条件（第１～第３停止条件）には、圧縮機ユニット１００に異常がある場合に成立する停止条件（第１及び第２停止条件）が含まれる。

制御装置１８０による第１停止条件が成立しているか否かを判定する処理は、温度異常があるか否かを判定する処理と同義である。チップシール１１１ｄ，１１２ｄが経年劣化すると、圧縮室１１３からチップシール１１１ｄ，１１２ｄを通じて圧縮気体が漏れ、再び、圧縮室１１３に吸引されて圧縮されることにより、圧縮気体の温度が正常時よりも上昇する。つまり、チップシール１１１ｄ，１１２ｄが劣化し、シール漏れが発生すると、制御装置１８０によって温度異常が検知される。

なお、本実施形態では、圧縮機本体１１０の温度と圧縮機１０の周囲温度の差に基づいて、温度異常が発生しているか否かを判定している例について説明するが、圧縮機本体１１０の温度のみに基づいて温度異常が発生しているか否かを判定してもよい。しかしながら、圧縮機本体１１０の温度は、圧縮機１０が設置される環境によって影響を受ける。例えば、圧縮機１０が設置される部屋の温度が高ければ、部屋の温度が低い場合に比べて圧縮機本体１１０の温度が高くなる。このため、本実施形態のように、圧縮機１０の周囲温度（部屋の温度）と、圧縮機本体１１０の温度との差に基づいて、温度異常が発生しているか否かを判定することで、精度よく温度異常を検知することができる。

また、本実施形態では、温度センサ１３２が冷却フィン１１１ｃに設置される例について説明するが、圧縮室１１３内の温度と一定の関係を有する部位の温度を検出可能であれば、温度センサ１３２は冷却フィン１１１ｃ以外の場所に設置してもよい。

制御装置１８０による第２停止条件が成立しているか否かを判定する処理は、電流異常があるか否かを判定する処理と同義である。上述したように、チップシール１１１ｄ，１１２ｄが経年劣化すると、圧縮室１１３からチップシール１１１ｄ，１１２ｄを通じて圧縮気体が漏れ、再び、圧縮室１１３に吸引されて圧縮されることがある。高圧側の圧縮室１１３から低圧側の圧縮室１１３に圧縮気体が流入すると、圧縮機本体１１０を駆動させるのに必要な力が大きくなる。この場合、モータ駆動電流が正常時よりも上昇する。つまり、チップシール１１１ｄ，１１２ｄが劣化し、シール漏れが発生すると、制御装置１８０によって電流異常が検知される。

また、ラップ部１１１ｂ，１１２ｂが経年劣化等により変形すると、固定スクロール１１１のラップ部１１１ｂと旋回スクロール１１２のラップ部１１２ｂとが接触することがある。ラップ部同士が接触すると、圧縮機本体１１０を駆動させるのに必要な力が大きくなる。この場合、モータ駆動電流が正常時よりも上昇する。つまり、ラップ部１１１ｂ，１１２ｂが劣化し、ラップ部同士の接触が発生すると、制御装置１８０によって電流異常が検知される。

また、軸受１２４Ａ，１２４Ｂが経年劣化した場合にも、圧縮機本体１１０を駆動させるのに必要な力が大きくなるため、モータ駆動電流が正常時よりも上昇する。つまり、軸受１２４Ａ，１２４Ｂが劣化すると、制御装置１８０によって電流異常が検知される。

なお、本実施形態では、電磁開閉器１４０に設けられているサーマルリレーの動作に基づいて、電流異常を検知する例について説明するが、電磁開閉器１４０とモータ１２０とを接続する電力ラインの電流を電流センサで検出し、その検出結果に基づいて、電流異常を検知してもよい。しかしながら、電流センサを設ける場合、その分、圧縮機１０のコストが高くなる。このため、本実施形態のように、電磁開閉器１４０のサーマルリレーの動作に基づいて電流異常を検知する構成とすることにより、圧縮機１０のコストを低減することができる。

第１停止条件が成立した場合、制御装置１８０は、停止フラグとして、温度異常停止フラグＦｔ（ｊ）を設定する（Ｆｔ（ｊ）＝１）。第２停止条件が成立した場合、制御装置１８０は、停止フラグとして、電流異常停止フラグＦｉ（ｊ）を設定する（Ｆｉ（ｊ）＝１）。第３停止条件が成立した場合、制御装置１８０は、停止フラグとして、メンテナンス停止フラグＦｍ（ｊ）を設定する（Ｆｍ（ｊ）＝１）。なお、ｊは、第１～第３圧縮モジュール１０１Ａ～１０１Ｃを識別するための１～３の数字である。例えば、第１圧縮モジュール１０１Ａに対応付けられる停止フラグにおいてｊ＝１となり、第２圧縮モジュール１０１Ｂに対応付けられる停止フラグにおいてｊ＝２となり、第３圧縮モジュール１０１Ｃが設定されている停止フラグにおいてｊ＝３となる。

制御装置１８０は、温度センサ１３２により検出された圧縮機本体１１０の温度Ｔ１（ｊ）と、周囲温度センサ１３３により検出された圧縮機１０の周囲の温度Ｔ２との差（以下、温度差）ΔＴ（ｊ）を演算する（ΔＴ（ｊ）＝Ｔ１（ｊ）－Ｔ２）。制御装置１８０は、圧縮モジュール１０１毎に温度差ΔＴ（ｊ）を演算する。つまり、制御装置１８０は、第１温度センサ１３２Ａにより検出された温度Ｔ１（１）と、周囲温度センサ１３３により検出された温度Ｔ２の差を第１圧縮モジュール１０１Ａの温度差ΔＴ（１）として演算する。同様に、制御装置１８０は、第２温度センサ１３２Ｂにより検出された温度Ｔ１（２）と、周囲温度センサ１３３により検出された温度Ｔ２の差を第２圧縮モジュール１０１Ｂの温度差ΔＴ（２）として演算する。また、制御装置１８０は、第３温度センサ１３２Ｃにより検出された温度Ｔ１（３）と、周囲温度センサ１３３により検出された温度Ｔ２の差を第３圧縮モジュール１０１Ｃの温度差ΔＴ（３）として演算する。

制御装置１８０は、各圧縮モジュール１０１の温度差ΔＴ（ｊ）が温度閾値Ｔ０以上であるか否かを判定する。温度閾値Ｔ０は、予め不揮発性メモリ１８２に記憶されている。制御装置１８０は、温度差ΔＴ（ｊ）が温度閾値Ｔ０未満である場合、第１停止条件は成立していないと判定して温度異常停止フラグＦｔ（ｊ）を非設定状態のまま維持する（Ｆｔ（ｊ）＝０）。制御装置１８０は、温度差ΔＴが温度閾値Ｔ０以上である場合、第１停止条件が成立していると判定して温度異常停止フラグＦｔ（ｊ）を設定する（Ｆｔ（ｊ）＝１）。温度異常停止フラグＦｔ（ｊ）は、圧縮モジュール１０１の圧縮機ユニット１００の温度異常が検知されたことを表す停止フラグであって、第１停止条件が成立していると判定された圧縮モジュール１０１に対応付けて設定される。

制御装置１８０は、電磁開閉器１４０のサーマルリレーからの過電流の検知信号に基づいて、電磁開閉器１４０のサーマルリレーにより過電流が検知されたか否かを判定する。制御装置１８０は、サーマルリレーにより過電流が検知されていない場合、第２停止条件が成立していないと判定して電流異常停止フラグＦｉ（ｊ）を非設定状態のまま維持する（Ｆｉ（ｊ）＝０）。制御装置１８０は、サーマルリレーにより過電流が検知された場合、第２停止条件が成立していると判定して電流異常停止フラグＦｉ（ｊ）を設定する（Ｆｉ（ｊ）＝１）。電流異常停止フラグＦｉ（ｊ）は、圧縮モジュール１０１の圧縮機ユニット１００の過電流が検知されたことを表す停止フラグであって、第２停止条件が成立していると判定された圧縮モジュール１０１に対応付けて設定される。

制御装置１８０は、累積運転時間ｔｏがメンテナンス時間ｔｏ０に到達したか否かを判定する。メンテナンス時間ｔｏ０は、予め不揮発性メモリ１８２に記憶されている。制御装置１８０は、累積運転時間ｔｏがメンテナンス時間ｔｏ０未満の場合、第３停止条件が成立していないと判定してメンテナンス停止フラグＦｍ（ｊ）を非設定状態のまま維持する（Ｆｍ（ｊ）＝０）。制御装置１８０は、累積運転時間ｔｏがメンテナンス時間ｔｏ０以上の場合、第３停止条件が成立していると判定してメンテナンス停止フラグＦｍ（ｊ）を設定する（Ｆｍ（ｊ）＝１）。メンテナンス停止フラグＦｍ（ｊ）は、メンテナンス時期に達したことを表す停止フラグであって、第３停止条件が成立していると判定された圧縮モジュール１０１に対応付けて設定される。

上述したように、停止フラグが設定された圧縮モジュール１０１は、停止フラグの設定を解除しない限り、台数制御に組み込まれない。制御装置１８０は、操作パネル１７０からの操作指令に基づいて、停止した圧縮モジュール１０１の試運転を行う。試運転により、使用者が異常の無いことを確認した場合、使用者は停止フラグを解除する操作を行う。これにより、停止フラグの設定が解除され、試運転を行った圧縮モジュール１０１を台数制御に復帰させることができる。

本実施形態に係る制御装置１８０は、停止フラグが設定されていない圧縮モジュール１０１に対する台数制御を継続しながら、停止フラグが設定されている圧縮モジュール１０１を再起動させ、所定時間運転する試運転処理を実行する。つまり、制御装置１８０は、台数制御の対象の圧縮モジュール１０１の台数制御を継続しながら、台数制御の対象外の圧縮モジュール１０１を起動させる。例えば、制御装置１８０は、温度異常がないと判定した圧縮モジュール１０１の台数制御を継続しながら、温度異常があると判定した圧縮モジュール１０１を再起動させる。

なお、制御装置１８０は、除外処理が実行された後、試運転処理が完了していない場合には、停止フラグの設定の解除を不可能とし、除外処理が実行された後、試運転処理が完了している場合には、停止フラグの設定の解除を可能とする。

以下、図５を参照して台数制御中に停止条件が成立した場合に圧縮モジュール１０１を停止させる制御の内容について詳しく説明する。上述したように、運転スイッチ１７２ａが操作されると、制御装置１８０の台数制御（図５のステップＳ１、図４のフローチャート）が実行される。図５に示すように、台数制御（ステップＳ１）の実行中、制御装置１８０は、ステップＳ１０５～Ｓ１９０の処理を所定のサンプリング周期で繰り返し実行する。

ステップＳ１０５において、制御装置１８０は、第１～第３停止条件が成立したか否かを判定する処理を実行する。制御装置１８０は、停止条件が成立したと判定した場合、停止条件が成立したと判定した圧縮モジュール１０１に対応付けて停止フラグを設定する。例えば、制御装置１８０は、第１圧縮モジュール１０１Ａに対して第１停止条件が成立したと判定した場合、第１圧縮モジュール１０１Ａの温度異常停止フラグＦｔ（１）を非設定状態（オフ）から設定状態（オン）に切り替える（Ｆｔ（１）＝０→Ｆｔ（１）＝１）。また、例えば、制御装置１８０は、第２圧縮モジュール１０１Ｂに対して第２停止条件が成立したと判定した場合、第２圧縮モジュール１０１Ｂの電流異常停止フラグＦｉ（２）を非設定状態（オフ）から設定状態（オン）に切り替える（Ｆｉ（２）＝０→Ｆｉ（２）＝１）。また、例えば、制御装置１８０は、第３圧縮モジュール１０１Ｃに対して第３停止条件が成立したと判定した場合、第３圧縮モジュール１０１Ｃのメンテナンス停止フラグＦｍ（３）を非設定状態（オフ）から設定状態（オン）に切り替える（Ｆｍ（３）＝０→Ｆｍ（３）＝１）。

停止判定処理（ステップＳ１０５）が完了すると、処理がステップＳ１１０へ進む。ステップＳ１１０において、制御装置１８０は、複数の圧縮モジュール１０１の少なくとも一つにおいて、停止フラグが設定されたか否かを判定する。ステップＳ１１０において、複数の圧縮モジュール１０１の全てにおいて、停止フラグが設定されていないと判定されると、処理がステップＳ１９０へ進む。ステップＳ１１０において、複数の圧縮モジュール１０１の少なくとも一つにおいて、停止フラグが設定されたと判定された場合、処理がステップＳ１１５へ進む。

ステップＳ１１５において、制御装置１８０は、停止フラグが設定されている圧縮モジュール１０１を停止させる停止処理を実行し、ステップＳ１２０へ進む。

ステップＳ１２０において、制御装置１８０は、停止フラグが設定されている圧縮モジュール１０１を台数制御から除外する除外処理を実行し、ステップＳ１９０へ進む。

ステップＳ１９０において、制御装置１８０は、停止スイッチ１７２ｂが操作されたか否かを判定する。ステップＳ１９０において、停止スイッチ１７２ｂが操作されていないと判定されると、処理がステップＳ１０５に戻る。ステップＳ１９０において、停止スイッチ１７２ｂが操作されたと判定されると、処理がステップＳ１９５へ進む。ステップＳ１９５において、制御装置１８０は、全ての圧縮モジュール１０１を停止させ、図５のフローチャートに示す処理を終了する。

以下、図６を参照して、台数制御中に行われる圧縮モジュール１０１の試運転及び台数制御への復帰の制御の内容について詳しく説明する。操作パネル１７０により、試運転を開始させる操作が行われると、制御装置１８０は、試運転モードを設定する。図６に示す処理は、試運転モードが設定されることにより実行される。図６に示すように、試運転モードが設定されると、ステップＳ１３０において、制御装置１８０は、試運転を行う圧縮モジュール１０１の選択操作を使用者に促す選択操作画面を表示部１７１ａに表示させる。選択操作画面は、例えば、試運転を行う圧縮モジュール１０１の番号（例えば、１～３）を表示する画面である。表示切替スイッチ１７２ｄが操作される度に、表示部１７１ａにおける圧縮モジュール１０１の番号が切り替えられる。試運転を行う圧縮モジュール１０１を表す番号が表示されているときに、メニュースイッチ１７２ｃが操作されると、制御装置１８０は、試運転本体選択画面に表示されている番号に対応する圧縮モジュール１０１を、試運転を行う圧縮モジュール１０１として選択する。なお、停止していない圧縮モジュール１０１の試運転を行うことはできない。

ステップＳ１３０において、試運転を行う圧縮モジュール１０１が選択されると、処理がステップＳ１３５へ進む。ステップＳ１３５において、制御装置１８０は、ステップＳ１３０で選択された圧縮モジュール１０１のモータ１２０に対して、電磁開閉器１４０により電力を供給することにより、モータ１２０を一定速度で所定時間ｔｐだけ動作させる試運転処理を実行する。所定時間ｔｐは、圧縮モジュール１０１の異常を確認することのできる時間であればよく、数秒～数分程度の値が設定される。初期設定において、所定時間ｔｐは、数秒程度に設定し、操作パネル１７０により、所定時間ｔｐを変更できるようにすることが好ましい。試運転の時間を数秒程度にすることにより、圧縮モジュール１０１のさらなる消耗（劣化）を抑制することができる。また、操作パネル１７０により所定時間ｔｐを変更可能とすることにより、必要に応じて所定時間ｔｐを初期設定時よりも長い時間に変更して異常の確認の精度を向上させることができる。

なお、ステップＳ１３５において、制御装置１８０は、圧縮機１０から吐出される気体の流量の変化を抑えるために、台数制御により運転中の圧縮モジュール１０１を所定時間ｔｐだけ停止させてもよい。例えば、制御装置１８０は、第１圧縮モジュール１０１Ａ及び第２圧縮モジュール１０１Ｂの２台が運転されている場合であって、停止フラグが設定されている第３圧縮モジュール１０１Ｃの試運転が行われるときには、第３圧縮モジュール１０１Ｃを起動させるとともに第１圧縮モジュール１０１Ａまたは第２圧縮モジュール１０１Ｂの運転を停止させてもよい。

試運転処理（ステップＳ１３５）が完了すると、ステップＳ１４０へ進む。ステップＳ１４０において、制御装置１８０は、フラグ解除選択画面を表示部１７１ａに表示させる。フラグ解除選択画面は、例えば、停止フラグを解除するか否かの選択操作を使用者に促す画面である。表示切替スイッチ１７２ｄが操作される度に、フラグ解除選択画面に表示される選択内容として「ｙ」と「ｎ」の表示が切り替わる。

ステップＳ１４０において、制御装置１８０は、停止フラグを解除する操作が行われたか否かを判定する。ステップＳ１４０において、表示部１７１ａに「ｙ」が表示されているときに、メニュースイッチ１７２ｃが操作されると、制御装置１８０は、停止フラグを解除する操作が行われたと判定し、ステップＳ１４５へ進む。ステップＳ１４０において、表示部１７１ａに「ｎ」が表示されているときに、メニュースイッチ１７２ｃが操作されると、制御装置１８０は、試運転を行った圧縮モジュール１０１の停止フラグを解除することなく、試運転モードを終了する。なお、停止フラグを解除する操作方法は、これに限定されない。

ステップＳ１４５において、制御装置１８０は、試運転を行った圧縮モジュール１０１の停止フラグの設定を解除してステップＳ１５０へ進む。ステップＳ１５０において、制御装置１８０は、ステップＳ１４５で停止フラグの設定を解除した圧縮モジュール１０１を台数制御の対象に含め、試運転モードを終了する。停止フラグが設定された圧縮モジュール１０１の試運転中、停止フラグが設定されていない圧縮モジュール１０１は台数制御運転を継続している。つまり、ステップＳ１５０において、停止フラグの設定が解除された圧縮モジュール１０１が、台数制御運転に復帰することになる。

上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。

（１）圧縮機１０は、気体を圧縮する圧縮機本体１１０と圧縮機本体１１０を駆動するモータ１２０とを有する圧縮機ユニット１００と、複数の圧縮機ユニット１００の台数制御を行う制御装置１８０と、を備える。複数の圧縮機ユニット１００は同一の配管（主吐出配管１０５）に接続される。制御装置１８０は、台数制御の対象の圧縮機ユニット１００の台数制御を継続しながら、台数制御の対象外の圧縮機ユニット１００を起動させる。

この構成によれば、所定の圧縮機ユニット１００（例えば、第３圧縮機ユニット１００Ｃ）が異常検知等により停止した場合、他の圧縮機ユニット（例えば、第１及び第２圧縮機ユニット１００Ａ，１００Ｂ）による台数制御運転を妨げることなく、所定の圧縮機ユニット（例えば、第３圧縮機ユニット１００Ｃ）を起動させて試運転を行い、正常であることを確認した上で台数制御運転に組み込むことができる。所定の圧縮機ユニット１００の試運転の際に、他の圧縮機ユニット１００の台数制御運転を妨げることがないため、圧縮機１０の稼働率を向上することができる。

（２）制御装置１８０は、複数の圧縮機ユニット１００に異常があるか否かを判定する。制御装置１８０は、異常があると判定した圧縮機ユニット１００を停止させるとともに台数制御の対象外とし、異常がないと判定した圧縮機ユニット１００の台数制御を継続しながら、異常があると判定した圧縮機ユニット１００を再起動させる。

この構成によれば、異常がないと判定された圧縮機ユニット１００の台数制御運転を妨げることなく、異常があると判定された圧縮機ユニット１００を再起動させて試運転を行い、正常であることを確認した上で台数制御運転に組み込むことができる。したがって、誤検知により、異常があると判定された圧縮機ユニット１００を速やかに台数制御に復帰させることができる。例えば、圧縮機１０が設置される部屋のドアが開いて外気が部屋の中に流入することにより、周囲温度Ｔ２が急激に低下することがある。このときの圧縮機本体１１０の温度Ｔ１（ｊ）の低下度合いは、周囲温度Ｔ２の低下度合いに比べて小さい。すなわち圧縮機本体１１０の温度Ｔ１（ｊ）の時間変化率の絶対値は、周囲温度Ｔ２の時間変化率の絶対値よりも小さい。その結果、温度差ΔＴが温度閾値Ｔ０以上となり、温度異常があると判定される場合がある。

このように、圧縮機本体１１０のチップシール１１１ｄ，１１２ｄにおいて漏れが発生していない場合であっても、温度異常として誤検知されることがある。このような場合に圧縮機１０全体を停止させてしまうと、圧縮機１０の稼働率が低下することになる。そこで、使用者は、試運転を行って、温度異常が誤検知であるか否かを判断する。使用者は、圧縮機本体１１０の温度を仮設の温度計で計測したり、常設の温度センサ１３２の検出値を表示部１７１ａに表示させたりすることにより、温度異常が誤検知であるか否かを判断する。

使用者は、温度異常が誤検知であったと判断した場合、停止フラグ（温度異常停止フラグ）の解除操作を行って停止フラグを解除する。これにより、誤検知により停止していた圧縮機ユニット１００を速やかに台数制御に復帰させることができる。また、誤検知により所定の圧縮機ユニット１００を停止させる処理、その圧縮機ユニット１００の試運転を行う処理、その圧縮機ユニット１００を台数制御に復帰させる処理等の一連の処理が実行されている間、他の圧縮機ユニット１００は台数制御運転を継続している。このため、圧縮機１０の稼働率の低下を最小限に抑えることができる。つまり、本実施形態によれば、試運転の際に圧縮機１０全体を停止させてから試運転を行う場合に比べて、圧縮機１０の稼働率の低下を抑制することができる。

（３）なお、電流異常については、圧縮機本体１１０のチップシール１１１ｄ，１１２ｄの劣化に起因する圧縮気体の漏れ、ラップ部１１１ｂ，１１２ｂの変形によるラップ部同士の接触、及び、軸受１２４Ａ，１２４Ｂの劣化が原因として考えられる。そこで、使用者は、試運転を行って、電流異常の原因を確認する。使用者は、ラップ部同士の接触に起因する異音や軸受１２４Ａ，１２４Ｂの異音の有無を耳で確認する。また、使用者は、圧縮機本体１１０の温度を仮設の温度計で計測したり、常設の温度センサ１３２の検出値を表示部１７１ａに表示させたりする。使用者は、圧縮機ユニット１００の試運転中の音、圧縮機本体１１０の温度に基づいて、電流異常の原因を特定することができる。その後、使用者は、圧縮機１０を停止させ、電流異常の原因を取り除くためのメンテナンス作業を行う。このように、本実施形態では、所定の圧縮機ユニット１００の電流異常の原因を特定するための試運転を行っている間、他の圧縮機ユニット１００の台数制御を継続させることができるので、圧縮機１０の稼働率を向上することができる。

（４）制御装置１８０は、圧縮機ユニット１００に異常があると判定した場合、異常があると判定した圧縮機ユニット１００に停止フラグを設定する。制御装置１８０は、停止フラグが設定されていない圧縮機ユニット１００に対する台数制御を継続しながら、停止フラグが設定されている圧縮機ユニット１００を停止させ台数制御の対象から除外する除外処理を実行する。制御装置１８０は、停止フラグが設定されていない圧縮機ユニット１００に対する台数制御を継続しながら、停止フラグが設定されている圧縮機ユニット１００を再起動させる試運転処理を実行する。除外処理が実行された後、試運転処理が完了していない場合には、停止フラグの設定の解除を不可能とし、除外処理が実行された後、試運転処理が完了している場合には、停止フラグの設定の解除を可能とする。

仮に、所定の圧縮機ユニット１００の試運転処理を完了させることなく、停止フラグの設定の解除を可能とした場合、以下のような問題が考えられる。実際に、チップシール１１１ｄ，１１２ｄにおける漏れに起因する温度異常が発生して圧縮機ユニット１００が停止した場合において、使用者により誤って停止フラグの設定の解除操作がなされてしまうおそれがある。この場合、チップシール１１１ｄ，１１２ｄのさらなる劣化を招くおそれがある。これに対して、本実施形態では、試運転処理を完了させない限り、停止フラグの設定を解除することができない。このため、上記のような問題が生じることがない。つまり、使用者は、試運転を行って、温度異常が誤検知であるか否かの判断をすることができ、温度異常が誤検知でない場合、圧縮機１０を停止させ、圧縮機ユニット１００のチップシール１１１ｄ，１１２ｄの交換等、適切な対応をとることができる。

（５）制御装置１８０は、台数制御の対象の圧縮機ユニット１００の台数制御を行っているときに、台数制御の対象外の圧縮機ユニット１００の停止フラグの設定が解除されると、台数制御を継続しながら、停止フラグの設定が解除された圧縮機ユニット１００を台数制御の対象に含める。この構成によれば、圧縮機１０を停止させることなく、試運転を行った圧縮機ユニット１００を台数制御に復帰させることができる。このため、本実施形態によれば、圧縮機ユニット１００を台数制御に復帰させる際に圧縮機１０を停止させる場合に比べて、圧縮機１０の稼働率を向上することができる。

（６）圧縮機１０は、モータ１２０への電力の供給と遮断を切り替える電磁開閉器１４０を備える。制御装置１８０は、電磁開閉器１４０によりモータ１２０に電力を供給することにより、台数制御の対象外の圧縮機ユニット１００を一定速度で所定時間ｔｐ動作させて停止させる。この構成によれば、試運転の動作時間が、所定時間ｔｐに制限される。つまり、試運転が、所定時間ｔｐを超えて継続的に行われることが防止される。したがって、試運転が長期に亘って行われることに起因して、圧縮モジュール１０１が損傷することを防止することができる。

＜第１実施形態の変形例＞
第１実施形態では、圧縮機ユニット１００が３台あり、台数制御の対象外の圧縮機ユニット１００が１台ある場合に、その圧縮機ユニット１００に対して、試運転を行い、停止フラグが解除された後、台数制御に復帰させる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、圧縮機ユニット１００を４台以上備えた圧縮機１０、及び圧縮機ユニット１００を２台のみ備えた圧縮機１０に本発明を適用してもよい。ただし、圧縮機ユニット１００を２台のみ備えた圧縮機１０の場合、２台の圧縮機ユニット１００のうちの１台が停止フラグにより停止した際には、通常動作可能な圧縮機ユニット１００が残り１台となってしまう。この場合、図４のステップＳ７０，Ｓ８０の処理によって残り１台の圧縮機ユニット１００が追加起動されることはないが、図４に示す台数制御の処理のフロー自体は同じである。つまり、２台以上の圧縮機ユニット１００を備える圧縮機１００において、制御装置１８０は、停止している圧縮機ユニット１００の台数にかかわらず、図４に示す台数制御を行う。

また、台数制御の対象外の圧縮機ユニット１００が複数台ある場合に、台数制御の対象外の圧縮機ユニット１００に対して、試運転を行い、停止フラグが解除された後、台数制御に復帰させてもよい。なお、台数制御の対象外の圧縮機ユニット１００が複数台ある場合には、１台ずつ試運転を行うことが好ましい。同時に複数台の圧縮機ユニット１００の試運転を行うと、異常の有無の確認が難しい場合がある。

図７は、図６と同様の図であり、第１実施形態の変形例に係る制御装置１８０により試運転モードが設定された場合の制御の内容について示すフローチャートである。図７のフローチャートでは、図６のフローチャートのステップＳ１５０の処理の後に、ステップＳ１６０の処理が追加されている。図７に示すように、ステップＳ１５０において、停止フラグを解除した圧縮モジュール１０１を台数制御対象に含める処理が完了すると、ステップＳ１６０へ進む。

ステップＳ１６０において、制御装置１８０は、試運転モードの終了条件が成立したか否かを判定する。制御装置１８０は、複数台の圧縮モジュール１０１の中に停止フラグが設定されているものがある場合には、試運転モードの終了条件は成立していないと判定し、ステップＳ１３０に戻る。制御装置１８０は、複数台の圧縮モジュール１０１の中に停止フラグが設定されているものがない場合には、試運転モードの終了条件が成立していると判定し、図７のフローチャートに示す処理を終了する。なお、ステップＳ１３０において、制御装置１８０は、停止フラグが設定されている圧縮モジュール１０１を１台だけ選択して、ステップＳ１３５へ進む。

このように、本変形例では、台数制御の対象外の圧縮機ユニット１００が複数ある場合、制御装置１８０は、複数の台数制御の対象外の圧縮機ユニット１００を１台ずつ駆動させる。したがって、停止フラグが設定された圧縮機ユニット１００が複数台ある場合、使用者は、１台ずつ試運転を行う圧縮機ユニット１００を選択し、１台ずつ試運転を行う。これにより、例えば、試運転中の圧縮機ユニット１００の音に基づいて、圧縮機ユニット１００の異常の有無を適切に確認することができる。

＜第２実施形態＞
図８及び図９を参照して、本発明の第２実施形態に係る圧縮機２０について説明する。なお、第１実施形態で説明した構成と同一もしくは相当する構成には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。図８は、図１と同様の図であり、第２実施形態に係る圧縮機２０の構成について示す図である。

第１実施形態に係る圧縮機１０は、電磁開閉器１４０によりモータ１２０が一定速度で回転するように制御される構成（図１参照）であった。これに対して、第２実施形態に係る圧縮機２０は、図８に示すように、インバータ２４０によりモータ１２０の回転速度が制御される構成である。以下、第２実施形態係る圧縮機２０について、詳しく説明する。

第２実施形態に係る圧縮機２０は、第１実施形態と略同様の構成であるが、第１実施形態で説明した電磁開閉器１４０に代えて、電源からの電力をモータ１２０に供給するインバータ２４０が設けられている。なお、第１圧縮モジュール１０１Ａのインバータ２４０Ａ、第２圧縮モジュール１０１Ｂのインバータ２４０Ｂ及び第３圧縮モジュール１０１Ｃのインバータ２４０Ｃは、同様の構成である。

制御装置２８０は、圧縮気体の使用量に応じて変化する吐出圧力（すなわち圧力センサ１３１で検出された圧力）の値が予め定められた圧力目標値になるように、インバータ２４０により、モータ１２０の回転速度を制御する。本実施形態に係る制御装置２８０は、圧力センサ１３１の検出結果に基づいて、商用電源の電流周波数（例えば、６０Ｈｚ）を目標電流周波数に変換し、モータ１２０へ供給することにより、モータ１２０の回転速度を制御する。

インバータ２４０は、複数のスイッチング素子と、電圧センサ２３５と、電流センサ２３６と、を有している。インバータ２４０は、コンバータ回路とインバータ回路と平滑コンデンサとを有する周知の構成である。インバータ回路は、コンバータ回路から供給される直流電流をスイッチング素子によって交流電流に変換する。電圧センサ２３５は、コンバータ回路とインバータ回路とを接続する一対の電力線（直流母線）間の直流電圧を検出し、その検出結果を表す電圧信号を制御装置２８０に出力する。電流センサ２３６は、インバータ回路とモータ（三相交流モータ）１２０の各相の電機子巻線とを接続する導電部材に設けられ、モータ１２０に供給される電流を検出し、その検出結果を表す電流信号を制御装置２８０に出力する。

第１実施形態では、圧縮機ユニット１００が一定速度で運転され、圧縮気体の使用量によらず吐出流量が一定とされていた。これに対して、第２実施形態では、圧縮気体の使用量に応じてインバータ２４０によりモータ回転速度を制御し、吐出流量（出力）を調整する容量制御方式で運転したり、圧縮気体の使用量によらず吐出流量（出力）を一定とする固定制御方式で運転したりすることができる。例えば、台数制御運転において、気体使用量の変動が少ない状態では、圧縮機ユニット１００の起動、停止を行わずにモータ１２０の回転速度を制御することにより、吐出圧力（タンク圧力）を常時下限圧力付近で保持させるようにしてもよい。これにより、高い圧力領域での運転を避けることができるので、消費電力を抑えることができる。

制御装置２８０は、以下の第１～第５停止条件が成立した否かを判定する。制御装置２８０は、第１～第５停止条件のいずれかが成立した場合、停止フラグを設定し、停止フラグの設定された圧縮モジュール１０１を停止させる。
（第１停止条件）圧縮機本体１１０の温度Ｔ１と圧縮機２０の周囲温度Ｔ２の差である温度差ΔＴが温度閾値Ｔ０以上である。すなわち、温度異常が発生している。
（第２停止条件）電流センサ２３６により検出される電流Ｉが電流閾値Ｉ０以上である。すなわち、電流異常が発生している。
（第３停止条件）累積運転時間がメンテナンス時間に到達している。
（第４停止条件）電圧センサ２３５により検出される電圧Ｖが高電圧閾値ＶＨ以上である。すなわち、高電圧異常が発生している。
（第５停止条件）電圧センサ２３５により検出される電圧Ｖが低電圧閾値ＶＬ未満である。すなわち、低電圧異常が発生している。

第２実施形態の第１停止条件及び第３停止条件は、第１実施形態の第１停止条件及び第３停止条件と同様であるので、説明を省略する。第２実施形態の第２停止条件は、電流異常が発生していることを停止条件としている点で共通するが、第２実施形態では、インバータ２４０の電流センサ２３６で検出される電流Ｉに基づいて過電流を検知する。なお、温度異常及び電流異常の発生原因は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

制御装置２８０による第４停止条件が成立しているか否かを判定する処理は、高電圧異常があるか否かを判定する処理と同義である。所定の圧縮モジュール１０１の逆止弁１５１が経年劣化すると、主吐出配管１０５側から圧縮気体が所定の圧縮モジュール１０１の圧縮機本体１１０に逆流することがある。所定の圧縮モジュール１０１が停止しているときに、その圧縮モジュール１０１の圧縮機本体１１０に圧縮気体が逆流すると、圧縮機本体１１０が回転され、モータ１２０が回転する。その結果、モータ１２０が発電し、電圧センサ２３５により検出される電圧Ｖが正常時よりも上昇する。つまり、逆止弁１５１が劣化し、圧縮機本体１１０への逆流が発生すると制御装置２８０によって高電圧異常が検知される。

制御装置２８０による第５停止条件が成立しているか否かを判定する処理は、低電圧異常があるか否かを判定する処理と同義である。所定の圧縮モジュール１０１の逆止弁１５１が経年劣化し、圧縮気体の漏れが発生すると、その圧縮機ユニット１００を駆動させる際に脱調が発生することがある。その結果、電圧センサ２３５により検出される電圧Ｖが正常時よりも低下する。つまり、逆止弁１５１が劣化し、圧縮機ユニット１００の脱調が発生すると制御装置２８０によって低電圧異常が検知される。

第１停止条件が成立した場合、制御装置２８０は、停止フラグとして、温度異常停止フラグＦｔ（ｊ）を設定する（Ｆｔ（ｊ）＝１）。第２停止条件が成立した場合、制御装置２８０は、停止フラグとして、電流異常停止フラグＦｉ（ｊ）を設定する（Ｆｉ（ｊ）＝１）。第３停止条件が成立した場合、制御装置２８０は、停止フラグとして、メンテナンス停止フラグＦｍ（ｊ）を設定する（Ｆｍ（ｊ）＝１）。第４停止条件が成立した場合、制御装置２８０は、停止フラグとして、高電圧異常停止フラグＦｖｈ（ｊ）を設定する（ｖｈ（ｊ）＝１）。第５停止条件が成立した場合、制御装置２８０は、停止フラグとして、低電圧異常停止フラグＦｖｌ（ｊ）を設定する（Ｆｖｌ（ｊ）＝１）。

制御装置２８０は、電流センサ２３６により検出された電流Ｉ（ｊ）が電流閾値Ｉ０以上であるか否かを判定する。電流閾値Ｉ０は、予め不揮発性メモリ１８２に記憶されている。制御装置２８０は、電流Ｉ（ｊ）が電流閾値Ｉ０未満である場合、第２停止条件は成立していないと判定して電流異常停止フラグＦｉ（ｊ）を非設定状態のまま維持する（Ｆｉ（ｊ）＝０）。制御装置２８０は、電流Ｉ（ｊ）が電流閾値Ｉ０以上である場合、第２停止条件が成立していると判定して電流異常停止フラグＦｉ（ｊ）を設定する（Ｆｉ（ｊ）＝１）。電流異常停止フラグＦｉ（ｊ）は、圧縮モジュール１０１の圧縮機ユニット１００の電流異常が検知されたことを表す停止フラグであって、第２停止条件が成立していると判定された圧縮モジュール１０１に対応付けて設定される。

制御装置２８０は、電圧センサ２３５により検出された電圧Ｖ（ｊ）が高電圧閾値ＶＨ以上であるか否かを判定する。高電圧閾値ＶＨは、予め不揮発性メモリ１８２に記憶されている。制御装置２８０は、電圧Ｖ（ｊ）が高電圧閾値ＶＨ未満である場合、第４停止条件は成立していないと判定して高電圧異常停止フラグＦｖｈ（ｊ）を非設定状態のまま維持する（Ｆｖｈ（ｊ）＝０）。制御装置２８０は、電圧Ｖ（ｊ）が高電圧閾値ＶＨ以上である場合、第４停止条件が成立していると判定して高電圧異常停止フラグＦｖｈ（ｊ）を設定する（Ｆｖｈ（ｊ）＝１）。高電圧異常停止フラグＦｖｈ（ｊ）は、圧縮モジュール１０１の圧縮機ユニット１００の高電圧異常が検知されたことを表す停止フラグであって、第４停止条件が成立していると判定された圧縮モジュール１０１に対応付けて設定される。

制御装置２８０は、電圧センサ２３５により検出された電圧Ｖ（ｊ）が低電圧閾値ＶＬ未満であるか否かを判定する。低電圧閾値ＶＬは、高電圧閾値ＶＨよりも低い閾値であって、予め不揮発性メモリ１８２に記憶されている。制御装置２８０は、電圧Ｖ（ｊ）が低電圧閾値ＶＬ以上である場合、第５停止条件は成立していないと判定して低電圧異常停止フラグＦｖｌ（ｊ）を非設定状態のまま維持する（Ｆｖｌ（ｊ）＝０）。制御装置２８０は、電圧Ｖ（ｊ）が低電圧閾値ＶＬ未満である場合、第４停止条件が成立していると判定して低電圧異常停止フラグＦｖｌ（ｊ）を設定する（Ｆｖｌ（ｊ）＝１）。低電圧異常停止フラグＦｖｌ（ｊ）は、圧縮モジュール１０１の圧縮機ユニット１００の低電圧異常が検知されたことを表す停止フラグであって、第５停止条件が成立していると判定された圧縮モジュール１０１に対応付けて設定される。

本第２実施形態に係る制御装置２８０は、第１実施形態で説明した図５及び図６に示す処理と同様の処理を実行する。なお、本第２実施形態では、図５に示すステップＳ１０５において、制御装置２８０は、第１～第５停止条件が成立したか否かを判定する処理を実行する。制御装置２８０は、停止条件が成立したと判定した場合、停止条件が成立したと判定した圧縮モジュール１０１に対応付けて停止フラグを設定する。

図６に示すステップＳ１３５において、制御装置２８０は、ステップＳ１３０で選択した圧縮モジュール１０１を所定時間ｔｐだけ運転させる試運転処理を実行する。本第２実施形態において、制御装置２８０は、試運転処理において、モータ１２０を最低速度Ｎｔｍｉｎで回転させる。なお、最低速度Ｎｔｍｉｎとは、モータ１２０の速度制御範囲における最低値である。最低速度Ｎｔｍｉｎは、圧縮機ユニット１００を安定して回転させることのできる速度の最低値ともいえる。

このように、第２実施形態に係る制御装置２８０は、台数制御の対象外の圧縮機ユニット１００のモータ１２０を最低速度で所定時間動作させて停止させる。仮に、ラップ部１１１ｂ，１１２ｂが接触することにより、圧縮機ユニット１００の電流異常が検知され、当該圧縮機ユニット１００が停止している場合、モータ１２０の速度制御範囲における最高速度で試運転を行うと、ラップ部１１１ｂ，１１２ｂが損傷してしまうおそれがある。これに対して、本第２実施形態では、モータ１２０を最低速度で動作させるため、圧縮モジュール１０１の損傷を防止することができる。つまり、本第２実施形態によれば、圧縮モジュール１０１の損傷を防止しつつ、試運転により、モータ１２０が正常であるか否かを判断することができる。

＜第２実施形態の変形例＞
制御装置２８０は、台数制御の対象外の圧縮機ユニット１００のモータ１２０の回転速度を最低速度Ｎｔｍｉｎから所定速度（例えば、最高速度Ｎｔｍａｘ）まで時間の経過にしたがって徐々に増加させてもよい。不揮発性メモリ１８２には、試運転の経過時間ｔｅと、目標回転速度Ｎｔとの関係を定めるデータテーブルである目標回転速度テーブル（図９参照）が記憶されている。図９に示すように、試運転の経過時間ｔｅが０からｔｅ１までは目標回転速度Ｎｔが最低速度Ｎｔｍｉｎである。試運転の経過時間ｔｅがｔｅ１を過ぎると、試運転の経過時間ｔｅが長くなるほど、目標回転速度Ｎｔが大きくなり、試運転の経過時間ｔｅがｔｅ２に達すると、目標回転速度Ｎｔが最高速度Ｎｔｍａｘとなる。試運転の経過時間ｔｅがｔｅ２を過ぎると、目標回転速度Ｎｔは最高速度Ｎｔｍａｘに維持され、試運転の経過時間ｔｅが所定時間ｔｐに達すると、目標回転速度Ｎｔは、０になる。

制御装置２８０は、試運転処理（図６のステップＳ１３５）を開始すると、試運転の経過時間ｔｅの計測を開始する。制御装置２８０は、図９に示す目標回転速度テーブルを参照して、経過時間ｔｅに応じた目標回転速度Ｎｔを演算する。制御装置２８０は、モータ１２０を目標回転速度Ｎｔで回転させるための制御信号をインバータ２４０に出力する。

これにより、モータ１２０の回転速度が時間の経過にしたがって徐々に増加する。このような変形例によれば、回転速度に応じた特有の異常の有無を確認することができる。

例えば、チップシール１１１ｄ，１１２ｄが劣化している場合、モータ１２０の回転速度が低速であっても、高温の圧縮気体がチップシール１１１ｄ，１１２ｄを通じて漏れ、さらに圧縮されることで圧縮機本体１１０の温度が上昇する。なお、低速で試運転を行った場合、冷却ファン１３０の回転速度も低いため、圧縮機本体１１０の温度は上昇しやすい。したがって、使用者は、圧縮機本体１１０の温度を計測することにより、低速で試運転を行っている状態において、チップシール１１１ｄ，１１２ｄの劣化の有無を確認することができる。

また、モータ１２０の回転速度を増加させることにより、遠心力によりラップ部１１１ｂ，１１２ｂの変形量が大きくなる。このため、使用者は、モータ１２０の回転速度が徐々に増加する間に、圧縮機ユニット１００から発生する音を聞いたり、モータ駆動電流を測定することにより、ラップ部１１１ｂ，１１２ｂの接触の有無を確認することができる。

このように、本変形例では、回転速度に応じた特有の異常の有無を確認することができるので、異常の原因を容易に特定することができる。

＜第３実施形態＞
図１０及び図１１を参照して、本発明の第３実施形態に係る圧縮機３０について説明する。なお、第２実施形態で説明した構成と同一もしくは相当する構成には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。図１０は、図８と同様の図であり、本発明の第３実施形態に係る圧縮機３０の構成について示す図である。

図１０に示すように、圧縮機３０は、圧縮機ユニット１００から発生する音を取得する音取得装置としてのマイク３３７を備える。マイク３３７は、圧縮モジュール１０１毎に設けられ、取得した音を電気信号（以下、音データと記す）に変換し、図示しない信号線を介して制御装置３８０に出力する。制御装置３８０は、試運転処理が実行された圧縮機ユニット１００から発生する音に基づいて、試運転処理が実行された圧縮機ユニット１００に異常があるか否かを判定し、その判定結果を出力する。

図１１は、図６と同様の図であり、第３実施形態に係る制御装置３８０により試運転モードが設定された場合の制御の内容について示すフローチャートである。図１１のフローチャートでは、図６のフローチャートのステップＳ１３５に代えて、ステップＳ３３５，Ｓ３３６，Ｓ３３７が実行される。

図１１に示すように、第３実施形態に係る制御装置３８０は、ステップＳ１３０において、試運転を行う圧縮モジュール１０１が選択されると、処理がステップＳ３３５へ進む。ステップＳ３３５において、制御装置３８０は、ステップＳ１３０で選択された圧縮モジュール１０１のモータ１２０を所定時間ｔｐだけ運転させる試運転処理を実行する。さらに、制御装置３８０は、試運転処理の間、マイク３３７から音データを取得し、不揮発性メモリ１８２に記憶させる。

試運転処理（ステップＳ３３５）が完了すると、処理がステップＳ３３６へ進む。ステップＳ３３６において、制御装置３８０は、試運転処理を実行した圧縮機ユニット１００に異常があるか否かの診断を行う。この自動診断処理（ステップＳ３３６）において、制御装置３８０は、ステップＳ３３５で取得され、不揮発性メモリ１８２に記憶された音データと、予め不揮発性メモリ１８２に記憶されている基準音データとを比較する。基準音データは、例えば、圧縮機３０の出荷時に測定された音データである。制御装置３８０は、取得した音データと基準音データとの比較結果に基づいて、圧縮機ユニット１００に異常があるか否かを判定する。例えば、制御装置３８０は、取得した音データの周波数と基準音データの周波数との差が所定の許容範囲内にある場合には、圧縮機ユニット１００に異常はないと判定する。制御装置３８０は、取得した音データの周波数と基準音データの周波数との差が所定の許容範囲外にある場合には、圧縮機ユニット１００に異常があると判定する。なお、制御装置３８０は、取得した音データの振幅（大きさ）の最大値と、基準音データの振幅（大きさ）の最大値との差（振幅差）が所定の許容範囲内にある場合には、圧縮機ユニット１００に異常はないと判定し、振幅差が所定の許容範囲外にある場合には、圧縮機ユニット１００に異常があると判定してもよい。

自動診断処理（ステップＳ３３６）が完了すると、処理がステップＳ３３７へ進む。ステップＳ３３７において、制御装置３８０は、ステップＳ３３７での判定結果（診断結果）を表示部１７１ａに表示させ、ステップＳ１４０へ進む。なお、診断結果の出力処理（ステップＳ３３７）は、表示部１７１ａによって診断結果を出力させる処理に代えて、スピーカ等の音出力装置によって診断結果を出力させる処理とすることもできる。

本第３実施形態によれば、試運転処理を実行する際に、自動で圧縮機ユニット１００に異常があるか否かを診断できる。このため、使用者は、停止フラグを解除してよいかどうかを容易に判断することができる。

＜第３実施形態の変形例＞
第３実施形態では、試運転処理が実行された圧縮機ユニット１００から発生し、マイク３３７により取得された音に基づいて、試運転処理が実行された圧縮機ユニット１００に異常があるか否かを判定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。制御装置３８０は、試運転処理が実行された圧縮機ユニット１００のモータ１２０に供給される電流、すなわち、電流センサ２３６により検出される電流に基づいて、試運転処理が実行された圧縮機ユニット１００に異常があるか否かを判定してもよい。また、制御装置３８０は、試運転処理が実行された圧縮機ユニット１００の圧縮機本体１１０の温度、すなわち、温度センサ１３２により検出される温度に基づいて、試運転処理が実行された圧縮機ユニット１００に異常があるか否かを判定してもよい。

つまり、制御装置３８０は、試運転処理が実行された圧縮機ユニット１００から発生する音、モータ１２０に供給される電流、及び、圧縮機本体１１０の温度の少なくともいずれかに基づいて、試運転処理が実行された圧縮機ユニット１００に異常があるか否かを判定し、その判定結果を出力する構成であればよい。この構成によれば、試運転処理を実行する際に、自動で圧縮機ユニット１００に異常があるか否かを診断できる。このため、使用者は、停止フラグを解除してよいかどうかを容易に判断することができる。

なお、試運転処理が実行された圧縮機ユニット１００に対する自動診断により、圧縮機ユニット１００に異常がないと診断された場合に、制御装置３８０が、停止フラグの解除を自動で行ってもよい。この場合、使用者による停止フラグの解除操作の必要がないので、試運転から台数制御への復帰までの時間を短くすることができる。

次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、上述の異なる実施形態で説明した構成同士を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせることも可能である。

＜変形例１＞
温度異常及び低電圧異常の誤検知により、第１停止条件及び第５停止条件が成立する場合がある。温度異常の誤検知は、例えば、圧縮機１０，２０，３０が設置される部屋のドアの開閉、エアコンの作動等に起因して温度差ΔＴが温度閾値Ｔ０以上になることにより発生する。低電圧異常の誤検知は、例えば、モータ１２０に対して大きな速度変化を伴う制御が行われ、インバータ２４０からステータ１２１に供給される電流により発生する回転磁界にロータ１２２の回転が適切に追随できずに脱調することに起因してモータ駆動電圧Ｖが低電圧閾値ＶＬ未満になることにより発生する。これに対して、第２停止条件、第３停止条件及び第４停止条件は、誤検知により成立することはない。このため、制御装置１８０，２８０，３８０が、停止フラグに応じて、試運転処理の実行可否を決定してもよい。

本変形例に係る制御装置１８０，２８０，３８０は、予め定められた複数の停止条件のいずれかが成立した場合、成立した停止条件に応じた停止フラグを設定し、設定された停止フラグに基づいて、試運転処理の実行可否を決定する。

以下、第２実施形態の変形例として、その一例について説明する。図１２に示すように、制御装置２８０の不揮発性メモリ１８２には、停止フラグと試運転処理の実行可否との関係が記憶されている。図１２に示すように、制御装置２８０は、温度異常停止フラグまたは低電圧異常フラグが設定された場合、試運転処理の実行が可能であると決定し、その旨を表示部１７１ａに表示させる。温度異常停止フラグまたは低電圧異常フラグが設定されているときに、操作パネル１７０により、試運転を開始させる操作が行われると、制御装置２８０は、試運転モードを設定し、図６のフローチャートに示す処理を実行する。

一方、制御装置２８０は、高電圧異常停止フラグが設定された場合、試運転処理の実行が不可能であると決定し、その旨を表示部１７１ａに表示させる。例えば、制御装置２８０は、「高電圧異常が発生しました。逆止弁１５１を交換してください。」といったメッセージ、あるいは、そのメッセージに対応するエラーコードを表示部１７１ａに表示させる。高電圧異常停止フラグが設定されているときに、操作パネル１７０により、試運転を開始させる操作が行われると、制御装置２８０は、試運転処理の実行が不可能であることを表示部１７１ａに表示させ、試運転モードを設定しない。

これにより、逆止弁１５１が交換される前に、高電圧異常が検知された圧縮モジュール１０１に対して試運転が行われることを防止できる。使用者は、異常が検知されていない圧縮モジュール１０１を含む圧縮機２０全体を停止させ、異常が検知された圧縮モジュール１０１の逆止弁１５１を交換してから、操作パネル１７０により、リセット操作を行う。これにより、制御装置２８０は、圧縮モジュール１０１の高電圧異常停止フラグを解除する。なお、制御装置２８０は、圧縮機１０の電源が落とされることによっても高電圧異常停止フラグを解除する。

同様に、制御装置２８０は、電流異常停止フラグが設定された場合、試運転処理の実行が不可能であると決定し、その旨を表示部１７１ａに表示させる。例えば、制御装置２８０は、「電流異常が発生しました。圧縮機ユニットの修理または圧縮機ユニットの交換をしてください。」といったメッセージ、あるいは、そのメッセージに対応するエラーコードを表示部１７１ａに表示させる。電流異常停止フラグが設定されているときに、操作パネル１７０により、試運転を開始させる操作が行われると、制御装置２８０は、試運転処理の実行が不可能であることを表示部１７１ａに表示させ、試運転モードを設定しない。

これにより、圧縮機ユニット１００の修理あるいは交換がなされる前に、電流異常が検知された圧縮モジュール１０１に対して試運転が行われることを防止できる。使用者は、異常が検知されていない圧縮モジュール１０１を含む圧縮機２０全体を停止させ、異常が検知された圧縮モジュール１０１の圧縮機ユニット１００の修理または交換をしてから、操作パネル１７０により、リセット操作を行う。これにより、制御装置２８０は、圧縮モジュール１０１の電流異常停止フラグを解除する。なお、制御装置２８０は、圧縮機１０の電源が落とされることによっても電流異常停止フラグを解除する。

このように、本変形例によれば、制御装置２８０が、停止フラグの種別によって、試運転の実行可否を決定する。したがって、所定の停止フラグ（例えば、高電圧異常停止フラグあるいは電流異常フラグ）が設定された場合には、そのまま試運転が行われることが禁止されるので、試運転により圧縮モジュール１０１が損傷することを防止できる。

＜変形例２＞
図６のステップＳ１３５において、制御装置１８０，２８０は、圧縮モジュール１０１のモータ１２０を所定時間ｔｐだけ回転動作させた後、自動的にモータ１２０を停止させる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。制御装置１８０は、使用者の操作に応じて、試運転処理（図６のステップＳ１３５）を終了させてもよい。

例えば、制御装置１８０は、図６のステップＳ１３５において、圧縮モジュール１０１のモータ１２０を回転動作させているときに、操作パネル１７０の停止スイッチ１７２ｂが操作されると、所定時間ｔｐが経過する前にモータ１２０を停止させる。この構成によれば、圧縮機ユニット１００の状態に即した試運転を行うことができる。

＜変形例３＞
上記実施形態では、モータ１２０のシャフト１２３が直接旋回スクロール１１２に取り付けられ、モータ１２０の動力が直接旋回スクロール１１２に伝達される構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。モータ１２０のシャフトと旋回スクロール１１２のシャフトのそれぞれにプーリを設け、モータ１２０のプーリと旋回スクロール１１２のプーリに、モータ１２０で発生した動力を旋回スクロール１１２に伝達するベルトを装着してもよい。この構成では、経年劣化によりベルトに摩耗や伸びが生じると、圧縮機本体１１０を駆動させるのに必要な力が大きくなるため、モータ駆動電流が正常時よりも上昇する。つまり、ベルトが劣化すると、制御装置１８０によって電流異常が検知される。

＜変形例４＞
停止条件は、上記実施形態で説明したものに限定されない。例えば、第２実施形態において、制御装置２８０が、インバータ２４０において異常が検知された場合に、停止条件が成立したものとして停止フラグを設定してもよい。

＜変形例５＞
第１実施形態において、制御装置１８０が異常を検知する例として、チップシール１１１ｄ，１１２ｄ、軸受１２４Ａ，１２４Ｂ、ラップ部１１１ｂ，１１２ｂの経年劣化に起因するものを一例として説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、モータ１２０に使用される磁石は、経年劣化により少しずつ減磁する。このため、制御装置１８０は、磁石の経年劣化に起因する電流異常を検知する構成としてもよい。

＜変形例６＞
上記実施形態において、圧縮機１０，２０，３０がスクロール式の圧縮機ユニット１００を有する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。圧縮機１０，２０，３０は、周知のスクリュー式、レシプロ式（ピストン式）、ターボ式の圧縮機ユニットを複数台備えるものであってもよい。また、機種の異なる圧縮機ユニットを複数台備える圧縮機に本発明を適用してもよい。例えば、２台のスクロール式の圧縮機ユニットと、２台のレシプロ式の圧縮機ユニットとの合計４台の圧縮機ユニットの運転台数を制御する制御装置とを備えた圧縮機に本発明を適用してもよい。

上述の実施形態は、本発明の概念の理解を助けるための具体例を示しているに過ぎず、本発明の範囲を限定することを意図されていない。実施形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、様々な構成要素の付加、削除または転換をすることができる。

上記各実施形態において説明された種々の機能部は、回路を用いることで実現されてもよい。回路は、特定の機能を実現する専用回路であってもよいし、プロセッサのような汎用回路であってもよい。

上記各実施形態の処理の少なくとも一部は、汎用のコンピュータを基本ハードウェアとして用いることでも実現可能である。上記処理を実現するプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納して提供されてもよい。プログラムは、インストール可能な形式のファイルまたは実行可能な形式のファイルとして記録媒体に記憶される。記録媒体としては、磁気ディスク、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク（ＭＯ等）、半導体メモリなどである。記録媒体は、プログラムを記憶でき、かつ、コンピュータが読み取り可能であれば、何れであってもよい。また、上記処理を実現するプログラムを、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ（サーバ）上に格納し、ネットワーク経由でコンピュータ（クライアント）にダウンロードさせてもよい。

１０，２０，３０…圧縮機、１００…圧縮機ユニット、１０１…圧縮モジュール、１０５…主吐出配管（配管）、１１０…圧縮機本体、１１１ｂ，１１２ｂ…ラップ部、１１１ｄ，１１２ｄ…チップシール（シール部材）、１２０…モータ、１２４Ａ，１２４Ｂ…軸受、１３１…圧力センサ、１３２…温度センサ、１３３…周囲温度センサ、１４０…電磁開閉器、１５１…逆止弁、１７０…操作パネル、１７１ａ，１７１ｂ…表示部、１７２ａ…運転スイッチ（操作スイッチ）、１７２ｂ…停止スイッチ（操作スイッチ）、１７２ｃ…メニュースイッチ（操作スイッチ）、１７２ｄ…表示切替スイッチ（操作スイッチ）、１８０…制御装置、１８１…プロセッサ、１８２…不揮発性メモリ、１８３…揮発性メモリ、１９０…通信装置、２３５…電圧センサ、２３６…電流センサ、２４０…インバータ、２８０…制御装置、３３７…マイク（音取得装置）、３８０…制御装置

Claims (10)

1. 気体を圧縮する圧縮機本体と前記圧縮機本体を駆動するモータとを有する圧縮機ユニットと、
   複数の前記圧縮機ユニットの台数制御を行う制御装置と、を備え、
   前記複数の圧縮機ユニットは同一の配管に接続され、
   前記制御装置は、前記台数制御の対象の圧縮機ユニットの台数制御を継続しながら、前記台数制御の対象外の圧縮機ユニットを起動させる
   圧縮機。
2. 請求項１に記載の圧縮機において、
   前記制御装置は、
   前記複数の圧縮機ユニットに異常があるか否かを判定し、
   異常があると判定した圧縮機ユニットを停止させるとともに台数制御の対象外とし、
   異常がないと判定した圧縮機ユニットの台数制御を継続しながら、異常があると判定した前記圧縮機ユニットを再起動させる
   圧縮機。
3. 請求項２に記載の圧縮機において、
   前記制御装置は、
   前記圧縮機ユニットに異常があると判定した場合、異常があると判定した前記圧縮機ユニットに停止フラグを設定し、
   前記停止フラグが設定されていない前記圧縮機ユニットに対する前記台数制御を継続しながら、前記停止フラグが設定されている前記圧縮機ユニットを停止させ前記台数制御の対象から除外する除外処理を実行し、
   前記停止フラグが設定されていない前記圧縮機ユニットに対する前記台数制御を継続しながら、前記停止フラグが設定されている前記圧縮機ユニットを再起動させる試運転処理を実行し、
   前記除外処理が実行された後、前記試運転処理が完了していない場合には、前記停止フラグの設定の解除を不可能とし、
   前記除外処理が実行された後、前記試運転処理が完了している場合には、前記停止フラグの設定の解除を可能とする
   圧縮機。
4. 請求項３に記載の圧縮機において、
   前記制御装置は、
   予め定められた複数の停止条件のいずれかが成立した場合、成立した前記停止条件に応じた停止フラグを設定し、
   設定された前記停止フラグに基づいて、前記試運転処理の実行可否を決定し、
   前記複数の停止条件には、前記圧縮機ユニットに異常がある場合に成立する停止条件が含まれる
   圧縮機。
5. 請求項３に記載の圧縮機において、
   前記台数制御の対象の圧縮機ユニットの台数制御を行っているときに、
   前記台数制御の対象外の圧縮機ユニットの前記停止フラグの設定が解除されると、前記台数制御を継続しながら、前記停止フラグの設定が解除された前記圧縮機ユニットを前記台数制御の対象に含める
   圧縮機。
6. 請求項１に記載の圧縮機において、
   前記モータへの電力の供給と遮断を切り替える電磁開閉器を備え、
   前記制御装置は、前記電磁開閉器により前記モータに電力を供給することにより、前記台数制御の対象外の圧縮機ユニットを一定速度で所定時間動作させて停止させる
   圧縮機。
7. 請求項１に記載の圧縮機において、
   電力を前記モータに供給するインバータを備え、
   前記制御装置は、前記台数制御の対象外の圧縮機ユニットの前記モータを最低速度で所定時間動作させて停止させる
   圧縮機。
8. 請求項１に記載の圧縮機において、
   電力を前記モータに供給するインバータを備え、
   前記制御装置は、前記台数制御の対象外の圧縮機ユニットの前記モータの回転速度を最低速度から所定速度まで時間の経過にしたがって徐々に増加させる
   圧縮機。
9. 請求項１に記載の圧縮機において、
   前記制御装置は、前記台数制御の対象外の圧縮機ユニットが複数ある場合、前記複数の前記台数制御の対象外の圧縮機ユニットを１台ずつ駆動させる
   圧縮機。
10. 請求項３に記載の圧縮機において、
    前記制御装置は、前記試運転処理が実行された前記圧縮機ユニットから発生する音、前記モータに供給される電流、及び、前記圧縮機本体の温度の少なくともいずれかに基づいて、前記試運転処理が実行された前記圧縮機ユニットに異常があるか否かを判定し、その判定結果を出力する
    圧縮機。

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