JP4898186B2 - インバータを用いた水循環式コンプレッサの省電力化方法 - Google Patents

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本発明は、モータ駆動による水循環式コンプレッサの省電力化方法に係り、特に、インバータを用いて回転数をコントロールし、かつ供給潤滑水のコントロールを行うようにしたインバータを用いた水循環式コンプレッサの省電力化方法に関する。
水循環式コンプレッサとしては各種の構成のもの、例えば「特許文献１」の如きものがあるが、本発明に対応する従来技術としては図４に示すものが一般的構造として挙げられる。
特開２０００−２０５１３２（図１）
図示のように、圧縮機本体４には空気容量調整弁１５を介してエアクリーナ７を通過した空気（外気）が供給される。また、圧縮機本体４には潤滑水の水が供給され、この潤滑水は給水供給部９からのものとレシーバタンク１０内に分離蓄溜された水１１をクーラ１２やフィルタ１４を通し電磁弁２Ａを介して供給される。コンプレッサで圧縮された圧縮空気はレシーバタンク１０で空水分離され、空気は空気使用側１３に送気され、分離された水はレシーバタンク１０に溜る。
以上の構成の水循環式コンプレッサにおいて空気使用側の空気使用量が低減した場合には空気容量調整弁８を調整して供給空気量を調整し、コンプレッサの回転数を低減させてコンプレッサからの送気量をコントロールするようにしていた。この場合、供給潤滑水のコントロールも可能である。
図２は以上の従来のコンプレッサにおける回転数と電流との関係を示す線図であり、図３は空気吐出量と動力との関係を示すものである。図において点線（Ｂ）が従来の場合である。
図２において、回転数が下るに従って電流は増加するが、ある回転数（ａで示す）を境として電流が急増する。一方、図３において空気吐出量が低減するとこれに伴って動力は低減するがある吐出量（ｂ）からは動力の低減がほとんど生じない。
以上の現象は空気容量調整弁８により圧縮機本体４をコントロールする従来の水循環式コンプレッサのすべてにおいて生ずるものであり、空気使用量の低減時においての問題点とされていた。
本発明は、以上の問題点を解消すべく発明されたものであり、使用空気量の低減時において電流の急増する回転数を従来のものより大幅に下げると共に吐出量の低下に伴って動力の低減する度合を従来より低吐出量の所まで下げて全体として省電力化を図るようにしたインバータを用いた水循環式コンプレッサの省電力化方法を提供することを目的とする。
本発明は、以上の目的を達成するために、請求項１の発明は、圧縮機本体への外気の供給路中に空気容量調整弁を設けないモータ駆動の水循環式コンプレッサの空気使用量低減時における省電力化方法であって、
該方法は、前記空気使用量の低減に対応したインバータ制御によるモータ回転数の低下に際して圧縮機本体に供給される潤滑水の流量を減ずるように流量コントロールするものであり、
レシーバタンクからの潤滑水を圧縮機本体に導入する流路内に第１の電磁弁と第２の電磁弁を介在させて、前記第２の電磁弁に絞り弁が設けられていて、
潤滑水の流量を減ずる前記流量コントロールは、前記第１の電磁弁の閉止と前記第２の電磁弁が開いた下での前記絞り弁の絞り量を調整するものである
ことを特徴とするインバータを用いた水循環式コンプレッサの省電力化方法である。
本発明の請求項１のインバータを用いた水循環式コンプレッサの省電力化方法によれば、空気使用量の低減時においてはそれに対応してインバータによるモータの回転数が調整されると共に供給される潤滑水の流量がコントロールされ、これによって以上の問題点を解決することができる。
また、供給される潤滑水の流量のコントロールが、空気使用量に対応した電磁弁の開閉と絞り弁のコントロールにより行われ、低回転時に対応する潤滑水の供給ができる。
以下、本発明のインバータを用いた水循環式コンプレッサの省電力化方法の実施の形態を図面を参照して詳述する。
圧縮機本体４はモータ５により駆動され、モータ５はインバータ１により回転制御される。なお、インバータ１は空気使用量によりインバータ１をコントロールする制御部６に連結される。また、圧縮機本体４にはエアクリーナ７を介して外気が導入される。なお、本発明のコンプレッサには従来技術における空気容量調整弁８（図４）は設けられていない。また、圧縮機本体４には潤滑水が供給されるがこの潤滑水は給水供給部９からの潤滑水とレシーバタンク１０に蓄溜している水１１をクーラ１２、フィルタ１４で電磁弁２を介して導入されるものがある。また、電磁弁２は第１の電磁弁２ａ及び第２の電磁弁２ｂの２つからなり、第２の電磁弁２ｂには絞り弁３が設けられている。
外気の導入と潤滑水を導入された圧縮機本体４はモータ５により駆動され、圧縮空気はレシーバタンク１０に導入されここで気水分離される。空気は空気使用側１３に送られて使用され、分離した水１１は前記のようにクーラ１２側に送られて循環使用される。
以上の構造の水循環式コンプレッサにおいて使用空気量が低減するとこれを検知した制御部６がインバータ１をコントロールしモータ５の回転数を制御し、圧縮機本体４が低回転で駆動する。この場合、従来技術のように圧縮機本体への潤滑水の導入量をコントロールしないと圧縮機本体４に潤滑水供給増が生じて円滑な回転ができず電流や動力が低減されない。
そこで本発明では低回転になった場合には第１の電磁弁２ａを閉止し第２の電磁弁２ｂを開として絞り弁３の絞り量を加減して適量の少量の水を圧縮機本体１に供給する。これにより従来技術のものより低回転運転ができ電流や動力の低減が図れる。
図２及び図３は本発明の水循環式コンプレッサにおける回転数−電流線図及び吐出量−動力線図である。図２及び図３において実線（Ａ）で示すものが本発明であり、点線（Ｂ）で示すものは前記のように従来技術のものである。
図２において従来技術では回転数がａ点以下になると電流が急激に増加するが、本発明はインバータ１による回転制御と供給潤滑水の流量のコントロールによりａよりも小さいａ′における回転数の所まで電流の急激な増加は見られない。
また、図３において従来技術の場合には吐出量がｂ点に示す低吐出量になるまでは電圧が吐出量に比例して低減するが、点線（Ｂ）で示すようにｂ点以下では吐出量が少なくなっても動力の低下は少ない。一方、本発明の場合は、インバータを用いた水循環式コンプレッサの省電力化方法であり、実線（Ａ）で示すように吐出量がｂ点以下になっても動力の低減ができ、吐出量がｂ＞ｂ′の更に低い吐出量になって始めて動力の低減がゆるくなる。
以上のように、本発明では空気使用量が低減した場合に従来技術より低回転数や低吐出量の所まで電流及び動力の低減ができ、低回転時における省電力化が可能になる。
本発明は、図１に示した水循環式コンプレッサについて説明したが、その型式は図示のものに限定するものではなく、モータ駆動されるすべての形式の水循環式コンプレッサに適用され、その利用範囲は広い。
本発明の適用される水循環式コンプレッサの模式的構成図。 回転数と電流との関係を示す線図。 吐出量と動力との関係を示す線図。 従来の一般的な水循環式コンプレッサの模式的構成図。
符号の説明
１ インバータ
２ 電磁弁
２ａ 第１の電磁弁
２ｂ 第２の電磁弁
３ 絞り弁
４ 圧縮機本体
５ モータ
６ 制御部
７ エアクリーナ
８ 空気容量調整弁
９ 給水供給部
１０ レシーバタンク
１１ 水
１２ クーラ
１３ 空気使用側
１４ フィルタ

Claims (1)

  1. 圧縮機本体への外気の供給路中に空気容量調整弁を設けないモータ駆動の水循環式コンプレッサの空気使用量低減時における省電力化方法であって、
    該方法は、前記空気使用量の低減に対応したインバータ制御によるモータ回転数の低下に際して圧縮機本体に供給される潤滑水の流量を減ずるように流量コントロールするものであり、
    レシーバタンクからの潤滑水を圧縮機本体に導入する流路内に第１の電磁弁と第２の電磁弁を介在させて、前記第２の電磁弁に絞り弁が設けられていて、
    潤滑水の流量を減ずる前記流量コントロールは、前記第１の電磁弁の閉止と前記第２の電磁弁が開いた下での前記絞り弁の絞り量を調整するものである
    ことを特徴とするインバータを用いた水循環式コンプレッサの省電力化方法。
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