JPH0413438Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は圧縮機の起動制御装置に係り、特に自
動制御により圧縮機の起動時間の短縮化を図つた
圧縮機の起動制御装置に関する。

［従来の技術］ 高温高圧となる圧縮機は、起動時急速に回転や
圧力を上げて定格運転とすると、機体の各部分が
熱膨脹し、静止部分と運動部分とが接触して損傷
を受けるおそれがある。そこでこのような損傷を
防止するために、圧縮機の起動時には徐々に昇圧
を行なつて機体の各部分の温度上昇を緩やかなも
のとし、熱膨張による干渉が起らないようにして
いる。

ここに従来にあつてはこのような起動時の圧縮
機の制御は、特に機体の温度上昇を緩和させて定
格運転に移行させるための必要起動時間は、専ら
経験則に基づいて一義的に定められ、圧縮機がい
かなる状態であつても、一定の起動時間起動運転
を行なつた後、定格運転に移行させることが行な
われていた。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで、例えば定格運転されていた圧縮機を
一旦停止させ、その後すぐに運転を再開するよう
な場合には、圧縮機は既に相当高温に暖められて
おり、機体の各部分は定格運転時とさほど変わら
ない膨張状態にある。そしてこのような場合に
は、比較的短時間に起動運転を完了して定格運転
に移行させることができる。

しかしながら従来にあつては、一義的に定めら
れた操作手順に従つて、一定時間起動運転を行な
つた後に定格運転に移行させるようにしていた。
このため、必要以上の時間にわたつて起動運転を
行なつている場合があり、稼動効率を低下させた
り、電力を浪費し省エネルギ化を達成できないと
いう問題があつた。

またこのような場合、人為的に起動時間を調整
することが考えられるが、判断を誤ることも考え
られ、圧縮機を常に的確に起動制御することがで
きないという問題があつた。

本考案は上述したような問題点を有効に解決す
べく創案されたものである。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、圧縮機の機内圧力を順次昇圧させて
圧縮機を起動から定格運転状態に移行させるため
の圧縮機の起動制御装置において、圧縮機の実機
体温度を検出するための温度検出手段と、圧縮機
の定格運転状態における基準機体温度及び起動か
ら定格運転状態に達するまでの機体温度上昇率が
記憶され、これら基準機体温度及び機体温度上昇
率並びに実機体温度に演算を施して必要起動時間
を算出する演算手段と、演算手段から出力される
必要起動時間に応じて圧縮機の機内圧力を昇圧さ
せる昇圧手段とを備えたものである。

［作用］ 本考案の作用について述べると、先ず圧縮機を
起動する前に温度検出手段で圧縮機の現在におけ
る実際の機体温度（以下「実機体温度」という）
を検出する。そしてこの実機体温度を演算手段に
入力する。他方演算手段には予め、圧縮機が定格
運転されているときの平均的な機体温度（以下
「基準機体温度」という）と、試運転等において
個々の圧縮機夫々について測定等がなされた起動
から定格運転に達するまでの単位時間当たりの機
体の温度上昇率が記憶される。そして演算手段
は、これら基準機体温度、機体温度上昇率及び実
機体温度に対して演算を施すことにより、現在の
圧縮機に必要とされる起動時間を算出する。この
ようにして算出された必要起動時間は演算手段か
ら昇圧手段に出力され、昇圧手段は入力された必
要起動時間に応じて圧縮機の機内圧力を昇圧させ
るようになつている。

［実施例］ 以下に本考案の好適一実施例を添付図面に従つ
て詳述する。

第１図に示すように、一般に圧縮機１には駆動
機２が連結されると共に、その吸込口及び吐出口
には夫々、吸入系３及び吐出系４が接続される。
また吸入系３には吸込弁５が設けられると共に、
吐出系４には吐出弁６が設けられる。更に吐出系
４の吐出弁上流側と吸入系３の吸込弁下流側との
間には、これらを接続するバイパス系７が設けら
れ、このバイパス系７にはバイパス弁８が介設さ
れる。また吐出系４には、バイパス系の分岐部よ
りも上流側から分岐させて放風系９が設けられ、
この放風系９には放風弁１０が設けられる。そし
て、駆動機２は増速されることにより、また吐出
弁６、バイパス弁８及び放風弁１０は夫々順次閉
じられることにより、他方吸込弁５は順次開かれ
ることにより、各々圧縮機１の機内圧力を昇圧さ
せる昇圧手段として機能する。

このように構成された圧縮機１には、圧縮機１
の現在における実際の機体温度、即ち実機体温度
T_Rを検出するための温度検出手段１１が設けら
れる。圧縮機１の起動に際しては、機体各部の熱
膨張による干渉を防止することが必要であるが、
実機体温度T_Rは機体各部の熱膨張状態を示す一
種の指標として採用でき、この温度T_Rが高けれ
ば機体各部は定格運転時とさほど変わらない膨張
状態であるので、短時間で圧縮機１を昇圧させる
ことが可能であり、他方温度T_Rが低ければ昇圧
のために相当の起動時間を必要とすることがわか
る。即ち実機体温度T_Rは、圧縮機１の起動に際
し、以上のような情報を与えることになる。温度
検出手段１１は具体的には、圧縮機１のケーシン
グ等に設けられる。また温度検出手段１１は、外
気温の影響を受けないように、ケーシング内に埋
め込んで取り付けることが好ましい。

この温度検出手段１１には、マイクロ・コンピ
ユータ等の演算手段１２が接続される。この演算
手段１２には、圧縮機１の定格運転状態における
平均的な機体温度、即ち基準機体温度T_Sが記憶
される。圧縮機１はその設計点において定格運転
されるので、この基準機体温度TＳは略一定の値
として定量的に求めことができる。また演算手段
１２には、熱膨張により干渉が生じないで安全に
起動から定格運転まで移行させ得る平均的な単位
時間当りの機体の温度上昇率αが一定値として記
憶される。この温度上昇率αは試運転等におい
て、個々の圧縮機夫々について測定される。

そして、演算手段１２は、これら基準機体温度
T_S、機体温度上昇率α及び温度検出手段１１か
ら入力される実機体温度T_Rに演算を施して必要
起動時間Ｍを算出するようになつている。この演
算は例えば、次式のように行なわれる。

Ｍ＝（T_S−T_R）／α このように構成された演算手段１２には、これ
より出力される必要起動時間Ｍに応じてその電気
信号等を上述した昇圧手段への作動制御空気圧信
号に変換して出力する一般的構成で成る制御器１
３が接続される。そしてこの制御器１３には、昇
圧手段が接続される。本実施例にあつては上述し
た昇圧手段のうち、三方電磁弁１４を介して接続
された放風弁１０が採用されている。放風弁１０
は、全開時圧縮機１からの吐出ガスを放風系９を
介して系外へ放風させて機内圧力を低く保つと共
に、順次閉じられることにより機内圧力を昇圧さ
せるように機能する。また第２図に示すように、
本実施例では制御器１３は、必要起動時間Ｍに応
じて放風弁１０の開度を線型的に開閉制御するよ
うな空気圧信号を発生するようになつている。

次に本実施例の作用について述べる。

圧縮機１の機内圧力を順次昇圧させて圧縮機１
を起動から定格運転状態に移行させるに際して
は、先ず起動前に温度検出手段１１により実機体
温度T_Rを検出し、この検出値T_Rを演算手段１２
に入力させる。演算手段１２は、入力された実機
体温度T_Rと予め記憶させた基準機体温度T_S及び
機体温度上昇率αとから必要起動時間Ｍを算出す
る。これに際し演算手段１２では、機体の膨張状
態を現わす実機体温度T_Rと、熱膨張により干渉
が生じないで安全に起動から定格運転まで移行さ
せ得る平均的な単位時間当たりの機体温度上昇率
αを考慮した演算を施すこととなり、実機体温度
T_Rが比較的高い場合には比較的定格運転状態に
近似していることから短時間の昇圧が可能であ
り、また実機体温度T_Rが比較的低い場合には相
当の熱膨張が生ずるので緩やかに昇圧を行なうこ
とが必要であることに対応した必要起動時間Ｍを
定量的に得ることができる。

このようにして算出された必要起動時間Ｍは、
制御器１３に入力される。

ここで、圧縮機１を起動すると、制御器１３か
らは必要起動時間Ｍに対応づけられた空気圧信号
が順次放風弁１０に出力され、放風弁１０は第２
図に示すように、次第に閉じられて必要起動時間
Ｍに応じて圧縮機１の機内圧力を上昇させてゆ
き、最終的に全閉に達して圧縮機１を定格運転に
移行させる。これに際し第２図及び第３図に示す
ように、実線Ａで示す基本的な起動運転に対して
（実機体温度T_R0、必要起動時間M₀）、実機体温度
T_R1が高いときには、一点鎖線Ｂで示すように、
早期に放風弁１０が全閉とされ、短時間Ｍ１で定
格運転に移行させる。また基本的な起動運転に対
して、実機体温度T_R2が低いときには、二点鎖線
Ｃで示すように、放風弁１０は緩やかに全閉とさ
れ、ゆつくりと安全に定格運転に移行させる（図
中、M₂で示す）。

以上説明したように、機体各部の熱膨張状態を
示す実機体温度T_Rを温度検出手段１１で検出し、
この実機体温度T_Rと、予め記憶された定量値と
して得られる基準機体温度T_S並びに熱膨張によ
る干渉を防止して安全に起動から定格運転まで移
行させ得る機体温度上昇率αとを演算手段１２で
演算して必要起動時間Ｍを算出し、これに応じて
昇圧手段により機内圧力を昇圧させるようにした
ので、起動から定格運転に達するまでの昇圧時間
の最適化を自動制御で達成することができる。こ
れは殊に、停止直後の再起動に際し、極めて短時
間に定格運転に入ることができ、稼動効率の向
上、省エネルギ化を達成できる。

尚、三方電磁弁１４は、駆動機２の停止を検知
するシーケンス回路１５により作動されて、駆動
機２の停止後放風弁１０を全開にセツトするよう
になつている。

また上記実施例にあつては、演算手段１２の出
力を放風弁１０に入力するように構成したが、こ
の他の昇圧手段、具体的には駆動機２、吸込弁
５、吐出弁６又はバイパス弁８に入力させて機内
圧力を制御させるようにしてもよい。

また上記実施例にあつては、放風弁１０の開度
制御を線型的なものとして説明したが、この制御
パターンについては、開弁初期の単位時間当りの
開放度を小さく設定し、順次大きくさせるように
設定しても良いし、他方開弁初期の単位時間当り
の開放度を大きく設定し、順次小さくさせるよう
に設定しても良い。

更に、機体温度上昇率αが、実機体温度T_Rに
より変化することを考慮し、この温度上昇率αの
変化を予め測定してこれを演算手段１２に記憶さ
せ、これに基づいて必要起動時間Ｍを算定し、温
度上昇率αの変化に対応させて昇圧手段の開弁速
度等を制御させるようにしても良い。

［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば、次のような優れ
た効果を発揮する。

実機体温度を温度検出手段で検出し、この実機
体温度と予め記憶された基準機体温度並びに機体
温度上昇率とを演算手段で演算して必要起動時間
を算出し、これに応じて昇圧手段により機内圧力
を昇圧させるようにしたので、起動から定格運転
に達するまでの昇圧所要時間を自動制御により定
量的に最適化でき、圧縮機の稼動効率の向上及び
省エネルギ化を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の好適一実施例を示す系統図、
第２図は昇圧手段の作動制御の一例を示すグラフ
図、第３図は圧縮機の起動運転状態の一例を示す
グラフ図である。 図中、１は圧縮機、２，５，６，８，１０は
夫々昇圧手段として例示した駆動機、吸込弁、吐
出弁、バイパス弁及び放風弁、１１は温度検出手
段、１２は演算手段である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機の機内圧力を順次昇圧させて該圧縮機を
   起動から定格運転状態に移行させるための圧縮機
   の起動制御装置において、上記圧縮機の実機体温
   度を検出するための温度検出手段と、上記圧縮機
   の定格運転状態における基準機体温度及び起動か
   ら定格運転状態に達するまでの機体温度上昇率が
   記憶され、これら基準機体温度及び機体温度上昇
   率並びに上記実機体温度に演算を施して必要起動
   時間を算出する演算手段と、該演算手段から出力
   される必要起動時間に応じて上記圧縮機の機内圧
   力を昇圧させる昇圧手段とを備えたことを特徴と
   する圧縮機の起動制御装置。