JPH0278777A - コンプレッサ自動発停装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はコンプレッサの自動発停方法に関する。

（従来技術） 一般に、コンプレッサは消費側（負荷側）の消費空気量
に応じて容量制御装置を制御して消費側における空気配
管内圧力を適正に保つように制御している。従って、こ
の制御を行うためには消費側の圧力変化を圧力検出装置
によって検出してコンプレッサをアンロードもしくはフ
ルロードとすることにより容量制御を行っている。また
、消費側における消費空気量は常に不定でアンロード時
間が長く継続する場合には電力の節減を図るため、自動
的にコンプレッサを停止させたり、また空気消費が開始
されたときには再始動して圧縮空気の供給を開始するい
わゆる自動発停装置が用いられている。この場合、コン
プレッサの停止条件としては、運転後一定時間コンプレ
ッサが継続して運転され、かつ、アンロード時間が一定
時間継続されるという２つの条件が満足されているか否
かによってその停止判断が成されるようになっている。

（発明が解決しようとする課題） 以上で説明した２つの条件はモータの冷却及び消費側空
気量の減少が一時的なものかを判定するために必要であ
り、このためコンプレッサを停止させるまでのアンロー
ド時間を比較的長く（１〜３分程度）とる必要があり、
これにより無駄なアンロード運転が長くなるという問題
がある。また、消費側の配管容量が小さい場合には、配
管からのエア洩れにより一旦アンロードとなってもすぐ
に負荷運転に復帰するため前記アンロード運転状態が一
定時間継続されることは少なく、よって停止されること
はほとんどない場合もあって充分な省エネ効果が得られ
なかった。また通常、コンプレッサは始動電流軽減のた
めレシーバタンク圧力が完全に抜は切った状態で始動さ
せる必要があるため、前記レシーバタンク圧力が抜ける
までの間、再始動を禁止する始動インターロックＩｌ能
を備えており、停止後すぐに始動できないように設定さ
れている。そのため停止直後に圧縮空気の消費開始があ
ったときには直ちに再始動できないため、使用機器の動
作に多くの支障をきたすことがあった。そのため、フル
ロードへの復帰圧力を高くしなり、停止するまでのアン
ロード時間を長くとる方法がとられている。このように
従来の自動発停装置は前述した２つの条件を全て満たす
ことは少なく、コンプレッサを効率的に停止させること
がなかなかできず、十分な省エネ効果を得ることができ
なかった。

本発明は、前記課題に基づいて成されたものであり、コ
ンプレッサの停止時間を長くして効率的な省エネを図る
ことのできるコンプレッサ自動発停方法を提供すること
を目的とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、低圧モータを用いたコンプレッサにおいて、
アンロード時間が演算に必要な所定の時間を越え、アン
ロードの累積時間がモータ始動時による発熱の冷却待時
間を越えるとともに、アンロード期間における圧力低下
の割合に基づき消費側圧力が再始動圧力に達するまでの
所要時間を演算し、これがコンプレッサの再始動インタ
ーロック時間以上であるときにコンプレッサを停止させ
るものである。

また、本発明は高圧モータを用いたコンプレッサにおい
て、アンロード時間が演算に必要な所定の時間を越え、
アンロ−ドの累積時間がモータ始動時による発熱の冷却
待時間を越え、アンロード期間における圧力低下の割合
に基づき消費側圧力が再始動圧力に達するまでの所要時
間を演算し、これがコンプレッサの再始動インターロッ
ク時間以上であるとともに、モータ始動後の経過時間が
一定時間を越えるか、または所定時間内の発停回数が規
定値以内であるときにコンプレッサを停止させるもので
ある。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を詳述する。第
１図において、コンプレッサ１はモータ２．コンプレッ
サ本体３．レシーバタンク４及び逆止弁５から構成され
ており、コンプレッサ本体３の出力空気はレシーバタン
ク４に蓄えられた後、逆止弁５を介して消費側に導かれ
ている。また、圧力スイッチ６は消費側の圧力を検出す
るためのものである。

自動発停装置７はＡ／Ｄ変換器８．演算部９、タイマ１
０．データ設定部１１．信号出力部１２及びモータ運転
用コンタクタ１３から構成されており、圧力スイッチ６
により検出された消費側の圧力はＡ／Ｄ変換器８により
Ａ／Ｄ変換され演算部９へ送られ、また演算部９にはタ
イマ１０から計時信号が、データ設定部１１から予めコ
ンプレッサの種類、用途等に応じてセットされた種々の
データが送られ、演算部９はこれらのデータに基づいて
コンプレッサを発進又は停止させる発進信号と停止信号
を信号出力部１２へ出力する。この信号出力部１２とし
ては例えばリレーなどの駆動手段で構成することができ
、演算部９がら出力される発進信号又は停止信号によっ
てコンプレッサ１を自動発停するものである。

第２図は消費側圧力とコンプレッサ１の運転状態との関
係を示しており、コンプレッサ１が始動してフルロード
になると消費側圧力は上昇し、この圧力がアンロード圧
力Ｐｌに達すると、自動発停制御装置７の制御により、
コンプレッサ１はアンロードとなり、この圧力がフルロ
ード圧力Ｐ２まで低下すると再びフルロードに復帰する
。また、Ｐ、は再始動圧力であり、コンプレッサ１が停
止状態にあるとき、消費側圧力がこの再始動圧力Ｐ、ま
で低下すると、コンプレッサ１は自動発停装置装！７に
よって発進される。

次に、コンプレッサ１のモータ２が低圧モータの場合に
ついて演算部９により演算されるコンプレッサ１の停止
条件を詳述する。第２図に示すように、通常、コンプレ
ッサ１はアンロードとフルロードを繰り返し負荷側の圧
力をアンロード圧力Ｐｔ　とフルロード圧力Ｐ２との間
に維持するよう制御される。ここで、コンプレッサ１の
モータ２は始動電流によって発熱するため、停止前に必
ず所定時間Ｔ１の間アンロードにして冷却した後停止し
なければならず、この時間Ｔ１を冷却待時間と称する。

そして、演算部９は圧力センサ６及びタイマ１０からデ
ータを取り組み、コンプレッサ１始動後のアンロード時
間を累積する。

そして、この累積時間と冷却待時間ＴＩとが次式を満足
するか否かを判定する。

ｔ１１＋・・・＋ｊａｍ　　≧　Ｔ１　　　　　　　■
このようにアンロード時間の累積がＴＩを越えるとモー
タ２が十分に冷却されて何時でも停止可能となる。

また、演算部９はアンロード期間にあるとき圧力低下の
割合を検出し、この割合に基づいてその時点から再始動
圧力Ｐｓに達するまでの所要時間ｔ、を算出する。すな
わち、Δｔ１間の圧力変化ΔＰから、圧力低下の割合Δ
Ｐ／Δｔ２を求め、この割合から再始動圧力Ｐｓに達す
るまでの所要時間ｔ、を算出する。そして、次式を満足
するか否かを判定する。

ｔ、　≧　Ｔ、　　　　　　　　　　　■ここで、Ｔｓ
は再始動インターロック時間（コンプレッサ停止後のオ
ートレリーフ放出待ちのための時間）であり、コンプレ
ッサ１が停止後、再始動可能になるまでに要する時間で
ある。そして、■式を満足することはコンプレッサ１の
停止時間が再始動インターロック時間以上あることであ
り、コンプレッサ１を停止することが可能となる。

さらに、演算部９は各々アンロードとなった時点でアン
ロードになってから経過した経過時間ｔ４が前記０式及
び■式を演算するのに必要な所定の時間Ｔ、を越えたか
否かを判定する。

ｔ４　≧　Ｔ、　　　　　　　　　　■このようにして
、演算部９は随時■、■。

■の条件を判定し、全ての条件が満たされたとき停止信
号を出力してコンプレッサ１をアンロード状態から停止
させる。この場合アンロード時間の累積や圧力低下の割
合等を演算することは短時間で済み、随時アンロードの
累積時間がモータ２の冷却待時間に達したか否か、コン
プレッサ１の予想停止時間が再始動インターロック時間
以上あるか否か及びアンロードとなった経過時間が前記
演算に必要な所定の時間越えたか否かを判定し、これら
を満足した□ときにコンプレッサ１を停止させるため、
コンプレッサ１の状態及び消費側空気の減少量を実際に
正確に把握しながらコンプレッサ１を停止させているの
で、無駄なアンロード時間をできるだけ少なくし、停止
時間を長くできるため、効率的な省エネを図ることがで
きる。また、■式のように、コンプレッサ１の停止時間
が再始動インターロック時間以上であることを確認して
停止させるため、コンプレッサの再始動圧力を低く設定
でき、その結果より一層コンプレッサ１の停止時間を長
くすることができる。

なお、０式は次式のように変形することもできる。

（フルロード運転累積時間）・ｋＩ＋（アンロード累積
時間）・ｋ、　≧　Ｔ、　　　■−ここでに＋　、に２
はモータ２の機種によって異なるが、モータ２の許容電
流に対する実際の負荷電流との差で定まる負荷率に応し
た係数である。この■−式を０式の代りに判定してもほ
ぼ同じ効果が得られる。また予め、データ設定部１１に
はコンプレッサ１の種類、用途に応じて、時間Ｔ、、’
ｒｓ　、Ｔ、及び圧力Ｐ＋　、Ｐ２．Ｐｓをセットして
おく。

次に、モータ２として高圧モータを使用した場合につい
て詳述する。高圧モータの場合、リアクトルもしくはコ
ンドルファ等の始動器が設けられており、この始動器の
熱的制約条件からモータの発停回路が制約を受ける４例
えば６０秒定格のりアクドル始動器において、リアクト
ル短絡時間を５秒、リアクトルの冷却時間を３時間とし
た場合、 ５秒×３時間／６０秒；１５分 となり、モータ始動後１５分間はモータを停止させるこ
とができない、従って、モータ始動後、一定時間Ｔｓを
経過していることが４番目の条件となり、演算部９は始
動後の経過時間ｔとこの時間Ｔｓとを比較し ｔ　≧　Ｔ、　　　　　　　　　　　■であるか否かを
判定する。

また、この４番目の条件は一定時間内での発停回数が規
定回数Ｍ以内であるとする５番目の条件に変形すること
ができる。すなわち、前記例を用いればｌ＃間当り４回
の発停が可能となり、演算部９は単位時間当りの発停回
数ｍとこの規定回数Ｍとを比較し ｍ　≦　Ｍ　　　　　　　　　　　　■の場合、停止を
可能とする。このようにして、高圧モータを使用した場
合、前記低圧モータにおける■〜■の条件の他に■又は
■の条件が満されているかどうかが演算部９によって判
定される。なお、■の条件は■の条件に対して、散発的
に発生する圧力低下により始動した場合でも一定時間Ｔ
、を待ななくともすぐに停止するため、無駄なアンロー
ド運転の時間を減らすことができる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明の要
旨の範囲内で種々変形できる。

［発明の効果コ 以上詳述したように本発明によれば、コンプレッサの停
止時間を長くし効率的な省エネを図ることのできるコン
ルッサ自動発停方法を堤供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略説明図、第２図は
コンプレッサ始動後の圧力変化を示すグラフである。 １・・・コンプレッサ ２・・・モータ ６・・・圧力スイッチ ９・・・演算部 １０・・・タイマ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）低圧モータを用いたコンプレッサ自動発停方法に
   おいて、コンプレッサのアンロード時間を求め、前記モ
   ータ始動後の前記コンプレッサのアンロード時間を累積
   し、前記コンプレッサのアンロード期間における圧力低
   下の割合に基づき消費側圧力が再始動圧力に達するまで
   の所要時間を算出し、前記アンロード時間が前記演算に
   必要な所定の時間を越え、前記アンロードの累積時間が
   前記モータ始動時による発熱の冷却待時間を越えるとと
   もに、前記所要時間が前記コンプレッサの再始動インタ
   ーロック時間以上であるときに前記コンプレッサを停止
   させることを特徴とするコンプレッサ自動発停方法。
2. （２）高圧モータを用いたコンプレッサ自動発停方法に
   おいて、コンプレッサのアンロード時間を求め、前記モ
   ータ始動後の前記コンプレッサのアンロード時間を累積
   し、前記コンプレッサのアンロード期間における圧力低
   下の割合に基づき消費側圧力が再始動圧力に達するまで
   の所要時間を算出し、モータ始動後の経過時間を求め、
   前記アンロード時間が前記演算に必要な所定の時間を越
   え、前記アンロードの累積時間が前記モータ始動時によ
   る発熱の冷却待時間を越え、前記所要時間が前記コンプ
   レッサの再始動インターロック時間以上であるとともに
   、前記経過時間が一定時間を越えたときに前記コンプレ
   ッサを停止させることを特徴とするコンプレッサ自動発
   停方法。
3. （３）高圧モータを用いたコンプレッサ自動発停方法に
   おいて、コンプレッサのアンロード時間を求め、前記モ
   ータ始動後の前記コンプレッサのアンロード時間を累積
   し、前記コップレッサのアンロード期間における圧力低
   下の割合に基づき消費側圧力が再始動圧力に達するまで
   の所要時間を算出し、所定時間内の発停回数を計数し、
   前記アンロード時間が前記演算に必要な所定の時間を越
   え、前記アンロードの累積時間が前記モータ始動時によ
   る発熱の冷却待時間を越え、前記所要時間が前記コンプ
   レッサの再始動インターロック時間以上であるとともに
   、前記発停回数が規定値以内であるときに前記コンプレ
   ッサを停止させることを特徴とするコンプレッサ自動発
   停方法。