JPH06317292A - 気体供給装置におけるブロワの運転用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ＶＶＶＦインバータ装置の設置台数を１台と
し、協調制御を不要とすることが可能な気体供給装置に
おけるブロワの運転用装置を提供する。 【構成】運転用装置１は、商用電源７に一致した最高周
波数値の交流電気３１Ａを出力する１台のＶＶＶＦイン
バータ装置３Ａ，制御装置４，共通接点ｄから電動機６
１に電源を供給する単位切替えスイッチ５１ａ，〜５１
ｃを持つ電源切替え装置５を備え、各スイッチ５１は、
切替え接点ａ，〜ｃと共通接点ｄを備え、スイッチ５１
ａを除く接点ａには商用電源７が，接点ｂには交流電気
３１Ａがそれぞれ接続され、制御装置４が出力する指令
４２ａ，〜４２ｃに従い接点ｄと接続される。制御装置
４は、インバータ装置３Ａ，切替えスイッチ５に対し、
風量指令８に従う風量の供給空気の供給を可能とする出
力周波数と出力電圧とを設定する指令４１と指令４２
ａ，４２ｂ，４２ｃを与える一種の電子制御装置であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数のブロワを用い
る気体供給装置において、ＶＶＶＦインバータ装置の使
用台数を１台に限定することを可能とした気体供給装置
におけるブロワの運転用装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブロワの故障発生に対処することがきる
ことで，信頼性の高い気体の供給が可能であるとか、あ
るいは、製作が容易な小容量のインバータ装置を使用す
ることが可能である等のために、１台の大容量のブロワ
ではなく、小容量のブロワを複数台数組み合わせて用い
るようにした気体供給装置が広く使用されている。図１
０は、このような気体供給装置の，気体として空気を供
給する従来例の気体供給装置の構成図であり、図１１
は、図１０中に示した運転用装置の関連する装置ととも
に示したブロック図である。図１０，図１１において、
２０は、３台のブロワ６ａ，６ｂ，６ｃと、風胴２１
と、運転用装置１０とを備え、図示しない空気の供給を
受ける装置に対して、供給空気２０ａを供給する気体供
給装置である。

【０００３】それぞれのブロワ６ａ，６ｂ，６ｃは、例
えば誘導電動機のごとき、交流電気の供給を受けて，そ
の交流電気の周波数に従う回転数で定速回転を行う定速
型の公知の電動機６１ａ，６１ｂ，６１ｃにより、それ
ぞれ駆動されるものである。運転用装置１０は、３台の
ブロワ６ａ，６ｂ，６ｃにそれぞれ専用に交流電気を供
給する３台の公知のＶＶＶＦインバータ装置３ａ，３
ｂ，３ｃと、公知の電流センサ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ
と、制御手段としての制御装置９とを備えている。ＶＶ
ＶＦインバータ装置３（以降、ＶＶＶＦインバータ装置
３ａ，３ｂ，３ｃを総称する場合には、このように言
う。）は、商用電源７から電源の供給を受けて，可変電
圧・可変周波数でしかも電圧と周波数との比がほぼ一定
の値である交流電気３１を出力するよく知られている装
置である。それぞれのＶＶＶＦインバータ装置３の出力
する交流電気３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、ブロワ６（以
降、ブロワ６ａ，６ｂ，６ｃを総称する場合には、この
ように言う。）を駆動するそれぞれの電動機６１ａ，６
１ｂ，６１ｃに供給される。電流センサ１２（以降、電
流センサ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを総称する場合には、
このように言う。）は、それぞれの電動機６１（以降、
電動機６１ａ，６１ｂ，６１ｃを総称する場合には、こ
のように言う。）に供給される電流の値を検出して，電
流値に対応した信号１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃをそ
れぞれ出力する。

【０００４】制御装置９は、それぞれの電流センサ１２
が出力する信号１２１（以降、信号１２１ａ，１２１
ｂ，１２１ｃを総称する場合には、このように言う。）
を入力し、これらの信号１２１と図示しない上位の制御
装置からの風量指令８とを総合的に判断し、それぞれの
ＶＶＶＦインバータ装置３に対して、風量指令８に従う
風量の供給空気２０ａの供給を可能とするとともに、交
流電気３１ａ，３１ｂ，３１ｃの電流値がほぼ一致する
状態でブロワ６が運転されるいわゆる協調制御されるよ
うに、その出力周波数と出力電圧とを設定する指令９１
ａ，９１ｂ，９１ｃを与える一種の電子制御装置であ
る。

【０００５】風胴２１は、風胴本体２２と、この風胴本
体２２に一端が接続され，他端にはそれぞれのブロワ６
が装着された枝風胴２３ａ，２３ｂ，２３ｃと、これら
の枝風胴２３（以降、枝風胴２３ａ，２３ｂ，２３ｃを
総称する場合には、このように言う。）のそれぞれに設
けられたよく知られた逆止め弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ
とを備えている。それぞれのブロワ６が発生した空気流
は、逆止め弁２４（以降、逆止め弁２４ａ，２４ｂ，２
４ｃを総称する場合には、このように言う。）を経て枝
風胴２３から風胴本体２２に入り合流し、風胴本体２２
の出口側の端部２２ａから供給空気２０ａとなって、空
気の供給を受ける装置に供給される。

【０００６】ところで、複数のブロワが使用される場合
においては、各ブロワに製作誤差を持つために、各ブロ
ワの特性は一致したものとはならないものである。しか
しながら、上記した構成を有する従来例の運転用装置１
０を備えた気体供給装置２０においては、風圧；Ｈｒに
おいて、気体供給量である総合した風量がＱｒである供
給空気２０ａを出力する際に、各ブロワ６を駆動する電
動機６１に互いに異なる周波数の交流電気３１（以降、
交流電気３１ａ，３１ｂ，３１ｃを総称する場合には、
このように言う。）を供給することにより、各ブロワ６
の分担する風量；ｑｒを、ほぼＱｒの三分の一にしてい
る。この状況を、図１２に例示する。図１２において、
それぞれが異なるＱーＨ特性（図１２中において曲線Ｌ
ａ，Ｌｂ，Ｌｃで示す。）を持つ各ブロワ６を駆動する
電動機６１には、同一の風量（ｑｒ）となる互いに異な
る周波数が供給されて、各ブロワ６は互いに異なる回転
数で駆動されることで、全て同一の運転点である図１２
中のＰ点において運転される。これにより、各ブロワ６
の特性が不一致であっても，ブロワ６を駆動する電動機
６１には、ほぼ一致した値の電流が通流するので、特定
の電動機に過大な電流が通流することにより、特定の電
動機が過熱状態になるような事態の発生を回避してい
る。

【０００７】また、気体供給装置２０においては、ある
ブロワに故障が発生すると、制御装置９からの指令９１
（以降、指令９１ａ，９１ｂ，９１ｃを総称する場合に
は、このように言う。）を得て、そのブロワへの通電を
停止し、残りのブロワは、前記した風量；Ｑｒを維持す
る条件となる運転状態で，しかも互いにほぼ同一の電流
値で運転されて、供給空気２０ａの供給が継続される。
その際に、故障が発生したブロワ中を逆流して空気がバ
イパスするのを防止するのが、逆止め弁２４の一つの役
目である。

【０００８】故障の修理が完了して、修理を完了したブ
ロワの運転を再開する際には、供給空気２０ａの風量
（Ｑｒ）を一定に維持しつつ，運転を再開したブロワの
発生する風量を増大させて、最終的には、各ブロワ６の
分担する風量（ｑｒ）がほぼ風量（Ｑｒ）の三分の一と
なる元の運転状態に復帰させることを要する。制御装置
９は、その際に必要となる，協調制御の一環となる次の
ような制御動作も行うものである。

【０００９】すなわちこの場合には、制御装置９は、信
号１２１と図示しない上位制御装置からの風量指令８と
を総合的に判断し、風量（Ｑｒ）を一定に維持する条件
から，それぞれの信号１２１の総和値がほぼ一定値に保
持されるように制御しつつ、運転を再開するブロワ６を
駆動する電動機６１に交流電気３１を供給するＶＶＶＦ
インバータ装置３に対しては，徐々にその出力周波数が
増大する指令９１を与え、また、それまで運転を行って
いたブロワ６を駆動する電動機６１に交流電気３１を供
給しているＶＶＶＦインバータ装置３に対しては，徐々
にその出力周波数が低減するとともに，その電流値がほ
ぼ一致するようにする指令９１を与える。

【００１０】複数のブロワを用いた気体供給装置２０に
用いられている運転用装置１０においては、前記した協
調制御を行う必要のために、それぞれのブロワ６毎に専
用のＶＶＶＦインバータ装置３が備えられている。この
ＶＶＶＦインバータ装置３に制御装置９から前に例示し
た内容の指令９１を発信させることにより、供給すべき
風量（Ｑｒ）の増大あるいは減少が繰り返されても、特
定の電動機が過熱状態になることが発生せず、また、万
一，一部のブロワ６に故障が発生したとしても、所要の
風量（Ｑｒ）を維持することができ、しかも、修理が完
了したブロワ６の運転を再開する場合においても、供給
風量（Ｑｒ）の変動を防止することができているのであ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術によ
るブロワの運転用装置を備えた気体供給装置ににおいて
は、複数のブロワが協調制御されることにより、各ブロ
ワの出力にバランスが取られることでそれぞれのブロワ
を駆動する電動機は、いずれも過負荷になることは無く
正常状態で運転されるとともに、一部のブロワ６に故障
が発生した場合においても、所要の風量（Ｑｒ）を安定
に維持することができるのであるが、次のような問題が
有る。すなわち、 複数のブロワ６を協調制御運転するために、それぞれ
のブロワ６に対応させて高価なＶＶＶＦインバータ装置
３を専用として配設する必要がある。また、 協調制御を行う制御装置９では、備えなければならな
い制御要素が複雑なものとなる。このことを、変動する
風量（Ｑｒ）の供給に対応する場合を例にとり説明す
る。運転点における風圧（Ｈｒ）は、風量（Ｑｒ）の二
乗で変化するものであるので、その運転点（Ｐ点）の風
量（Ｑｒ）に対する軌跡は、図１２中に点線で示した曲
線；Ｓのように二乗曲線により変化する。この変化した
Ｐ点に対して、各ブロワ６の運転点を一致させるために
は、それぞれのＶＶＶＦインバータ装置３に異なった変
化量の周波数指令を与える必要がある。したがって、制
御装置９には高度の制御機能が必要になるのである。

【００１２】勿論、一部のブロワ６に故障が発生した場
合においても、前記した風量（Ｑｒ）の変動時の場合と
同様の高度の制御機能が必要になる。この発明は、前述
の従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その第
一の目的は、供給風量の増減等に対応するにあたりＶＶ
ＶＦインバータ装置の設置台数を１台とし、しかも協調
制御を不要とすることが可能な気体供給装置におけるブ
ロワの運転用装置を提供することにある。また、その第
二の目的は、前記の第一の目的を達成するとともに、Ｖ
ＶＶＦインバータ装置で運転されるブロワの始動時間を
短縮することの可能な気体供給装置におけるブロワの運
転用装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明では前述の目的
は、 １）複数のブロワを用いて共通の風胴から気体を供給す
る気体供給装置における運転用装置であって、１台のＶ
ＶＶＦインバータ装置と、各ブロワに供給する電源の切
替えを行う電源切替え手段と、ＶＶＶＦインバータ装置
および電源切替え手段に指令を与える制御手段とを備
え、制御手段は、気体供給装置が供給すべき気体供給量
に応じて、ＶＶＶＦインバータ装置に対してはその出力
周波数を調整する指令を与え、電源切替え手段に対して
は，運転させるブロワの台数を増減させるとともに，ブ
ロワに供給する電源としてＶＶＶＦインバータ装置もし
くは商用電源を選択させる指令を与えるものである構成
とすること、また ２）複数のブロワを用いて共通の風胴から気体を供給す
る気体供給装置における運転用装置であって、１台のＶ
ＶＶＦインバータ装置と、ＣＶＣＦインバータ装置と、
各ブロワに供給する電源の切替えを行う電源切替え手段
と、ＶＶＶＦインバータ装置および電源切替え手段に指
令を与える制御手段とを備え、制御手段は、気体供給装
置が供給すべき気体供給量に応じて、ＶＶＶＦインバー
タ装置に対してはその出力周波数を調整する指令を与
え、電源切替え手段に対しては，運転させるブロワの台
数を増減させるとともに，ブロワに供給する電源として
ＶＶＶＦインバータ装置，商用電源もしくはＣＶＣＦイ
ンバータ装置を選択させる指令を与えるものであり、Ｃ
ＶＣＦインバータ装置は、このＣＶＣＦインバータ装置
から電源の供給を受けて運転されるブロワの最大圧力
が，商用電源の供給を受けて運転されるブロワの運転点
における圧力を下回るよう，その出力周波数が設定され
るものである構成とすること、により達成される。

【００１４】

【作用】この発明においては、 （１）１台のＶＶＶＦインバータ装置と、各ブロワに供
給する電源の切替えを行う電源切替え手段と、ＶＶＶＦ
インバータ装置および電源切替え手段に指令を与える制
御手段とを備え、制御手段は、気体供給装置が供給すべ
き気体供給量に応じて、ＶＶＶＦインバータ装置に対し
てはその出力周波数を調整する指令を与え、電源切替え
手段に対しては，運転させるブロワの台数を増減させる
とともに，ブロワに供給する電源としてＶＶＶＦインバ
ータ装置もしくは商用電源を選択させる指令を与えるも
のである構成とすることにより、 １台のブロワだけが運転されれば所要の気体供給量の
供給が可能である場合には、１台のブロワは、ＶＶＶＦ
インバータ装置の出力する交流電気の供給を受けて運転
されており、他のブロワは停止した状態にされる。

【００１５】この状態から気体供給量を増量させる場
合においては、まず、制御手段から、ＶＶＶＦインバー
タ装置にその出力周波数を増大させる指令が発信され
る。 気体供給量がさらに増量されて、ＶＶＶＦインバータ
装置の出力周波数が商用電源の周波数に合致した周波数
に到達する条件となる場合においては、制御手段から、
ＶＶＶＦインバータ装置から交流電気の供給を受けて運
転されていたブロワに，商用電源が供給されるように電
源切替え手段に指令が発信される。

【００１６】さらに気体供給量が増量された場合にお
いては、制御手段から、それまで停止されていたブロワ
の内の１台に，新たにＶＶＶＦインバータ装置からの交
流電気が供給されるように電源切替え手段に指令が発信
され、そのうえで、ＶＶＶＦインバータ装置に対して
は，新たに運転されるブロワにより供給すべき供給量に
対応した出力周波数の交流電気を供給するよう指令が発
信される。

【００１７】供給すべき気体供給量が、この気体供給
装置の最大供給量になった場合には、制御手段から、Ｖ
ＶＶＦインバータ装置で運転されるブロワ以外のブロワ
には，商用電源が供給されるように電源切替え手段に指
令が発信され、そのうえで、ＶＶＶＦインバータ装置に
対しては，最高の出力周波数の交流電気を供給するよう
指令が発信される。

【００１８】供給すべき気体供給量が低減された場合
には、制御手段から、ＶＶＶＦインバータ装置にその出
力周波数を低減させる指令が発信される。 気体供給量がさらに低減されて、ＶＶＶＦインバータ
装置で運転されるブロワの回転数がほぼ零となる場合に
おいては、制御手段から、それまでＶＶＶＦインバータ
装置で運転されているブロワへの電源の供給を停止する
とともに、それまで商用電源が供給されていたブロワの
内の１台にＶＶＶＦインバータ装置からの交流電気が供
給されるように電源切替え手段に指令が発信され、その
うえで、ＶＶＶＦインバータ装置に対しては，新たにＶ
ＶＶＦインバータ装置により運転されるブロワにより供
給すべき供給量に対応した出力周波数の交流電気を供給
するよう指令が発信される。

【００１９】これらにより、ＶＶＶＦインバータ装置
で運転されるブロワは必ず１台だけであることになり、
制御手段は、ブロワの協調制御を行う必要が無くなるこ
とにより、その制御内容を単純化することが可能とな
る。また （２）１台のＶＶＶＦインバータ装置と、ＣＶＣＦイン
バータ装置と、各ブロワに供給する電源の切替えを行う
電源切替え手段と、ＶＶＶＦインバータ装置および電源
切替え手段に指令を与える制御手段とを備え、制御手段
は、気体供給装置が供給すべき気体供給量に応じて、Ｖ
ＶＶＦインバータ装置に対してはその出力周波数を調整
する指令を与え、電源切替え手段に対しては，運転させ
るブロワの台数を増減させるとともに，ブロワに供給す
る電源としてＶＶＶＦインバータ装置，商用電源もしく
はＣＶＣＦインバータ装置を選択させる指令を与えるも
のであり、ＣＶＣＦインバータ装置は、このＣＶＣＦイ
ンバータ装置から電源の供給を受けて運転されるブロワ
の最大圧力が，商用電源の供給を受けて運転されるブロ
ワの運転点における圧力を下回るよう，その出力周波数
が設定されるものである構成とすることにより、 １台のブロワだけが運転されれば所要の気体供給量の
供給が可能である場合には、１台のブロワは、ＶＶＶＦ
インバータ装置の出力する交流電気の供給を受けて運転
されており、他のブロワは、ＣＶＣＦインバータ装置の
出力する交流電気の供給を受けて運転されている。

【００２０】気体供給量を増量させる場合において
は、まず、制御手段から、ＶＶＶＦインバータ装置にそ
の出力周波数を増大させる指令が発信される。 気体供給量がさらに増量されて、ＶＶＶＦインバータ
装置の出力周波数が商用電源の周波数に合致した周波数
に到達する条件となる場合においては、制御手段から、
ＶＶＶＦインバータ装置から交流電気の供給を受けて運
転されていたブロワに，商用電源が供給されるように電
源切替え手段に指令が発信される。

【００２１】さらに気体供給量が増量された場合にお
いては、制御手段から、それまでＣＶＣＦインバータ装
置の出力する交流電気の供給を受けて運転されていたブ
ロワの内の１台に，新たにＶＶＶＦインバータ装置から
の交流電気が供給されるように電源切替え手段に指令が
発信され、そのうえで、ＶＶＶＦインバータ装置に対し
ては，新たにＶＶＶＦインバータ装置により運転される
ブロワにより供給すべき供給量に対応した出力周波数の
交流電気を供給するよう指令が発信される。

【００２２】供給すべき気体供給量が、この気体供給
装置の最大供給量になった場合には、制御手段から、Ｖ
ＶＶＦインバータ装置で運転されるブロワ以外のブロワ
には，商用電源が供給されるように電源切替え手段に指
令が発信され、そのうえで、ＶＶＶＦインバータ装置に
対しては，最高の出力周波数の交流電気を供給するよう
指令が発信される。

【００２３】供給すべき気体供給量が低減された場合
には、制御手段から、ＶＶＶＦインバータ装置にその出
力周波数を低減させる指令が発信される。 気体供給量がさらに低減されて、ＶＶＶＦインバータ
装置で運転されるブロワの最大圧力が，運転点の圧力と
同等になる条件となる場合においては、制御手段から、
それまでＶＶＶＦインバータ装置で運転されているブロ
ワにＣＶＣＦインバータ装置の出力する交流電気が供給
されるようにするとともに、それまで商用電源が供給さ
れていたブロワの内の１台にＶＶＶＦインバータ装置か
らの交流電気が供給されるように電源切替え手段に指令
が発信され、そのうえで、ＶＶＶＦインバータ装置に対
しては，新たにＶＶＶＦインバータ装置により運転され
るブロワにより供給すべき供給量に対応した出力周波数
の交流電気を供給するよう指令が発信される。

【００２４】これらにより、前記の（１）項のよる作
用が行われるとともに、気体供給を行っていなかったブ
ロワに新たに気体供給を行なわせる場合に、このブロワ
はＣＶＣＦインバータ装置で運転されていることによ
り、短時間で気体供給の開始をさせることが可能とな
る。

【００２５】

【実施例】以下この発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。 実施例１；図２は、気体として空気を供給する請求項１
に対応するこの発明の一実施例による気体供給装置の構
成図であり、図１は、図２中に示した運転用装置の関連
する装置とともに示したブロック図である。図１，図２
において、図１０，図１１に示した従来例による気体供
給装置およびその運転用装置と同一部分には同じ符号を
付し、その説明を省略する。

【００２６】図１，図２において、２は、図１０に示し
た従来例の気体供給装置２０に対して、運転用装置１０
に替えて運転用装置１を備えるようにした気体供給装置
である。運転用装置１は、１台のＶＶＶＦインバータ装
置３Ａと、電源切替え手段である電源切替え装置５と、
制御手段である制御装置４とを備えている。電源切替え
装置５は、各ブロワ６を駆動するそれぞれの電動機６１
に供給する，電源の切替えを行う装置であって、それぞ
れの電動機６１に電源の供給を行う単位切替えスイッチ
５１ａ，５１ｂ，５１ｃを備えている。単位切替えスイ
ッチ５１（以降、単位切替えスイッチ５１ａ，５１ｂ，
５１ｃを総称する場合には、このように言う。）は、切
替え接点ａ，ｂ，ｃと共通接点ｄとを備え、各切替え接
点ａ（ただし、単位切替えスイッチ５１ａ用は除く．）
には、接続線７１により商用電源７が接続され、各切替
え接点ｂには、ＶＶＶＦインバータ装置３Ａの出力する
交流電気３１Ａが接続され、各切替え接点ｃには、何等
の電源も接続されない。また、共通接点ｄは、それぞれ
の電動機６１に接続される。それぞれの単位切替えスイ
ッチ５１の接点ｄからは、商用電源７もしくは交流電気
３１Ａのいずれかが、交流電気１１（それぞれの単位切
替えスイッチ５１から出力される交流電気は、１１ａ，
１１ｂ，１１ｃであり、それらを総称して交流電気１１
とする。）としてそれぞれの電動機６１に供給される。

【００２７】それぞれの単位切替えスイッチ５１の備え
る切替え接点ａ，ｂ，ｃは、後記する制御装置４が出力
する指令４２ａ，４２ｂ，４２ｃを受けて、これら指令
４２（以降、指令４２ａ，４２ｂ，４２ｃを総称する場
合には、このように言う。）に従い、共通接点ｄに接続
される。制御装置４は、風量指令８に従い、ＶＶＶＦイ
ンバータ装置３Ａ，およびそれぞれの単位切替えスイッ
チ５１に対して、風量指令８に従う風量の供給空気２０
ａの供給を可能とするように、その出力周波数と出力電
圧とを設定する指令４１，および切替え接点ａ，ｂ，ｃ
と共通接点ｄとの間の接続を切替えさせる指令４２ａ，
４２ｂ，４２ｃを与える一種の電子制御装置である。

【００２８】ＶＶＶＦインバータ装置３Ａは、商用電源
７から電源の供給を受けて，可変電圧・可変周波数でし
かも電圧と周波数との比がほぼ一定の値である交流電気
３１Ａを出力するよく知られている装置であり、ＶＶＶ
Ｆインバータ装置３Ａにおいは、出力する周波数の最高
値は、商用電源７の周波数と一致させた値としている。

【００２９】次に、さらに図３，図４を用いて、運転用
装置１についての説明を加えることとする。図３は、風
量指令８に従う交流電気１１の供給を受けたブロワ６の
（したがって電動機６１の）、空気の供給開始時におけ
る時刻の経過に従う回転数の変化を示すグラフであり、
（ａ）はブロワ６ａの場合を、（ｂ）はブロワ６ｂの場
合を示しており、その縦軸はブロワ６の回転数（Ｎ）
を、その横軸は経過時間（ｔ）を示している。なお、図
３は、たまたま２台のブロワ６の運転により、所望量の
供給空気２０ａの供給が可能である事例を示している。
また、図４は、図３に示した運転条件に引き続いて空気
の供給量が大幅に低減された場合における、ブロワ６の
時刻の経過に従う回転数の変化を示すグラフであり、
（ａ）はブロワ６ａの場合を、（ｂ）はブロワ６ｂの場
合を示しており、図３と同様に、その縦軸はブロワ６の
回転数（Ｎ）を、その横軸は経過時間（ｔ）を示してい
る。

【００３０】図３では、まず時刻（ｔ₀ ）に、２台のブ
ロワ６の運転を要する量の供給空気２０ａを供給せよと
の風量指令８が入力されている。風量指令８を受けた制
御装置４は、まず、ＶＶＶＦインバータ装置３Ａに，そ
の周波数がほぼ零から時間の経過とともに順次増大する
交流電気３１Ａを出力させる指令４１を発信する。これ
とともに、単位切替えスイッチ５１ａに対しては，共通
接点ｄを切替え接点ｂに接続させる指令４２ａを、ま
た、単位切替えスイッチ５１ｂと単位切替えスイッチ５
１ｃに対しては，共通接点ｄを切替え接点ｃに接続させ
る指令４２ｂ，４２ｃを発信する。これにより、ブロワ
６ａだけが始動を開始し、順次加速されて、時刻
（ｔ₁ ）においてその回転数は最高速；Ｎｓに到達す
る。

【００３１】この時刻（ｔ₁ ）において、制御装置４
は、単位切替えスイッチ５１ａに対しては，共通接点ｄ
を切替え接点ａに接続させる指令４２ａを発信する。ま
た、ＶＶＶＦインバータ装置３Ａに，いったんその周波
数をほぼ零にさせたうえで，その周波数がほぼ零から時
間の経過とともに順次増大する交流電気３１Ａを出力さ
せる指令４１を発信し、これとともに、単位切替えスイ
ッチ５１ｂに対して共通接点ｄを切替え接点ｂに接続さ
せる指令４２ｂを発信する。これにより、ブロワ６ａは
回転数（Ｎｓ）を継続するとともに、ブロワ６ｂが新た
に始動を開始し、順次加速されて、時刻（ｔ₂ ）におい
てその回転数はＮ₁ に到達する。回転数（Ｎｓ）で運転
されるブロワ６ａから供給させる風量と、回転数
（Ｎ₁ ）で運転されるブロワ６ｂから供給させる風量と
の和が、時刻（ｔ₀ ）で入力された風量指令８に対応す
る供給空気２０ａの風量である。以降、時刻（ｔ₃ ）ま
で、この運転状態が継続される。

【００３２】時刻（ｔ₃ ）になり、ブロワ６ｂの回転数
を低減させることを要する量の供給空気２０ａを供給せ
よとの変更された風量指令８が入力されている。この風
量指令８を受けた制御装置４は、ＶＶＶＦインバータ装
置３Ａに，その周波数を時間の経過とともに順次低下さ
せて，ブロワ６ｂの回転数をＮ₂ にさせる指令４１を発
信する。

【００３３】時刻（ｔ₄ ）になり、ブロワ６ｂの回転数
を増加させることを要する量の供給空気２０ａを供給せ
よとの変更された風量指令８が入力されている。この風
量指令８を受けた制御装置４は、ＶＶＶＦインバータ装
置３Ａに，その周波数を時間の経過とともに順次増大さ
せて，ブロワ６ｂの回転数をＮ₁ に戻させる指令４１を
発信する。以降、この運転状態が継続される。

【００３４】図４では、図３に示した時刻（ｔ₄ ）以降
の，２台のブロワ６で運転を行っている状態の気体供給
装置２に、時刻（ｔ₁₀）において、１台のブロワ６の運
転だけで済む量の供給空気２０ａを供給せよとの風量指
令８が入力されている。この風量指令８を受けた制御装
置４は、まず、ＶＶＶＦインバータ装置３Ａに，その周
波数が時間の経過とともに順次低下しながらほぼ零とな
る交流電気３１Ａを出力させる指令４１を発信する。こ
れにより、ブロワ６ｂの回転数は順次減速されて、時刻
（ｔ₁₁）においてその回転数はほぼ零となる。

【００３５】この時刻（ｔ₁₁）において、制御装置４
は、単位切替えスイッチ５１ｂに対しては，共通接点ｄ
を切替え接点ｃに接続させる指令４２ｂを発信する。ま
た、ＶＶＶＦインバータ装置３Ａに，いったんその周波
数を最高速（Ｎｓ）に対応する最高周波数にさせたうえ
で，その周波数が時間の経過とともに順次低下する交流
電気３１Ａを出力させる指令４１を発信し、これととも
に、単位切替えスイッチ５１ａに対しては，共通接点ｄ
を切替え接点ｂに接続させる指令４２ａを発信する。こ
れにより、ブロワ６ｂはその運転を停止され、また、ブ
ロワ６ａは順次減速されて、時刻（ｔ₁₂）においてその
回転数はＮ₃ に到達する。以降、この運転状態が継続さ
れる。

【００３６】なお、気体供給装置２における前記したブ
ロワ６の運転動作において、運転されないブロワ６が存
在することとなるが、逆止め弁２４が設置されているこ
とにより、運転されていないブロワ６中を空気が逆流し
てバイパスしてしまうのを、抑止することができてい
る。この発明では前述の構成としたことにより、ＶＶＶ
Ｆインバータ装置３Ａで運転されるブロワ６は必ず１台
だけであることになり、制御装置４は、ブロワ６の協調
制御を行う必要が無くなる。これにより、制御装置４の
制御内容を単純化することが可能となるのである。

【００３７】実施例２；図５は、気体として空気を供給
する請求項２に対応するこの発明の一実施例による気体
供給装置の構成図であり、図６は、図５中に示した運転
用装置の関連する装置とともに示したブロック図であ
る。図５，図６において、図１，図２に示したこの発明
の一実施例による気体供給装置およびその運転用装置、
ならびに図１０，図１１に示した従来例による気体供給
装置およびその運転用装置と同一部分には同じ符号を付
し、その説明を省略する。

【００３８】図５，図６において、２Ａは、図２に示し
た気体供給装置２に対して、運転用装置１に替えて運転
用装置１Ａを備えるようにした気体供給装置である。運
転用装置１Ａは、図１に示した運転用装置１に対して、
公知のＣＶＣＦインバータ装置３８を追加して備えると
ともに、制御装置４に替えて，制御手段である制御装置
４Ａを備えるようにしたものである。制御装置４Ａは、
制御装置４に対して、ＣＶＣＦインバータ装置３８に動
作を行わせる指令４３を与える機能も備えるようにした
一種の電子制御装置である。

【００３９】ＣＶＣＦインバータ装置３８は、商用電源
７から電源の供給を受けて，一定電圧・一定周波数であ
る後記する交流電気３９を出力するよく知られている装
置である。この交流電気３９は、各単位切替えスイッチ
５１（ただし、単位切替えスイッチ５１ａ用は除く．）
の切替え接点ｃに接続される。それぞれの単位切替えス
イッチ５１の接点ｄからは、ＣＶＣＦインバータ装置３
８，商用電源７，もしくは交流電気３１Ａのいずれか
が、交流電気１１Ａ（それぞれの単位切替えスイッチ５
１から出力される交流電気は、１１Ａａ，１１Ａｂ，１
１Ａｃであり、それらを総称して交流電気１１Ａとす
る。）としてそれぞれの電動機６１に供給される。

【００４０】ところで、ＣＶＣＦインバータ装置３８か
ら出力される交流電気３９の周波数の値は、図７に示す
ように、交流電気３９の供給を受けて運転されるブロワ
６（図７中の曲線；ｋによる。）の最大圧力；Ｈｐが、
商用電源７の供給を受けて，風圧（Ｈｒ）において風量
（ｑｒ）を発生する運転点（Ｐ）で運転されるブロワ６
（図７中の曲線；Ｋによる。）の運転点風圧（Ｈｒ）を
超えることがない回転数；Ｎｒが得られる値に設定され
る。また交流電気３９においては、ＶＶＶＦインバータ
装置３Ａの出力する交流電気３１Ａの持つ電圧／周波数
の比と同一の電圧／周波数の比を持たせている。したが
って、交流電気３９の電圧値は、回転数（Ｎｒ）が得ら
れる周波数値に対応し、しかも前記の電圧／周波数の比
となる値に設定されるものである。交流電気３９の周波
数をこのような値に設定することにより、交流電気３９
の供給を受けて運転されるブロワ６は、回転数（Ｎｒ）
で運転はされるが、その最大圧力（Ｈｐ）が運転点風圧
（Ｈｒ）を越えていないことで、空気の供給を受ける装
置に空気を供給することはない。

【００４１】次に、さらに図８，図９を用いて、運転用
装置１Ａについての説明を加えることとする。図８は、
風量指令８に従う交流電気１１Ａの供給を受けたブロワ
６の（したがって電動機６１の）、空気の供給開始時に
おける時刻の経過に従う回転数の変化を示すグラフであ
り、（ａ）はブロワ６ａの場合を、（ｂ）はブロワ６ｂ
の場合を示しており、その縦軸はブロワ６の回転数
（Ｎ）を、その横軸は経過時間（ｔ）を示している。な
お、図８は、たまたま２台のブロワ６の運転により、所
望量の供給空気２０ａの供給が可能である事例を示して
いる。また、図９は、図８に示した運転条件に引き続い
て空気の供給量が大幅に低減された場合における、ブロ
ワ６の時刻の経過に従う回転数の変化を示すグラフであ
り、（ａ）はブロワ６ａの場合を、（ｂ）はブロワ６ｂ
の場合を示しており、図８と同様に、その縦軸はブロワ
６の回転数（Ｎ）を、その横軸は経過時間（ｔ）を示し
ている。

【００４２】図８では、まず時刻（ｔ₀ ）に、２台のブ
ロワ６の運転を要する量の供給空気２０ａを供給せよと
の風量指令８が入力されている。風量指令８を受けた制
御装置４Ａは、まず、ＶＶＶＦインバータ装置３Ａに，
その周波数がほぼ零から時間の経過とともに順次増大す
る交流電気３１Ａを出力させる指令４１を発信する。ま
た、ＣＶＣＦインバータ装置３８に、交流電気３９を出
力させる指令４３を発信する。これとともに、単位切替
えスイッチ５１ａに対しては，共通接点ｄを切替え接点
ｂに接続させる指令４２ａを、また、単位切替えスイッ
チ５１ｂと単位切替えスイッチ５１ｃに対しては，共通
接点ｄを切替え接点ｃに接続させる指令４２ｂ，４２ｃ
を発信する。これにより、ブロワ６ｂとブロワ６ｃとは
回転数（Ｎｒ）で運転されることとなり、また、ブロワ
６ａは始動を開始し、順次加速されて、時刻（ｔ₁ ）に
おいてその回転数は最高速；Ｎｓに到達することとな
る。

【００４３】この時刻（ｔ₁ ）において、制御装置４Ａ
は、単位切替えスイッチ５１ａに対しては，共通接点ｄ
を切替え接点ａに接続させる指令４２ａを発信する。ま
た、ＶＶＶＦインバータ装置３Ａに，いったんその周波
数をほぼ零にさせたうえで，その周波数がほぼ零から時
間の経過とともに順次増大する交流電気３１Ａを出力さ
せる指令４１を発信し、これとともに、単位切替えスイ
ッチ５１ｂに対して共通接点ｄを切替え接点ｂに接続さ
せる指令４２ｂを発信する。これにより、ブロワ６ａは
回転数（Ｎｓ）を継続するとともに、ブロワ６ｂが増速
を開始し、順次加速されて、時刻（ｔ₂ ）においてその
回転数はＮ₁ に到達する。回転数（Ｎｓ）で運転される
ブロワ６ａから供給させる風量と、回転数（Ｎ₁ ）で運
転されるブロワ６ｂから供給させる風量との和が、時刻
（ｔ₀ ）で入力された風量指令８に対応する供給空気２
０ａの風量である。以降、時刻（ｔ₃ ）まで、この運転
状態が継続される。

【００４４】時刻（ｔ₃ ）になり、ブロワ６ｂの回転数
を低減させることを要する量の供給空気２０ａを供給せ
よとの変更された風量指令８が入力されている。この風
量指令８を受けた制御装置４Ａは、ＶＶＶＦインバータ
装置３Ａに，その周波数を時間の経過とともに順次低下
させて，ブロワ６ｂの回転数をＮ₂ にさせる指令４１を
発信する。

【００４５】時刻（ｔ₄ ）になり、ブロワ６ｂの回転数
を増加させることを要する量の供給空気２０ａを供給せ
よとの変更された風量指令８が入力されている。この風
量指令８を受けた制御装置４は、ＶＶＶＦインバータ装
置３Ａに，その周波数を時間の経過とともに順次増大さ
せて，ブロワ６ｂの回転数をＮ₁ に戻させる指令４１を
発信する。以降、この運転状態が継続される。なお、時
刻（ｔ₀ ）以降においては、制御装置４Ａからは指令４
３が連続して発信されている。

【００４６】図９では、図８に示した時刻（ｔ₄ ）以降
の，２台のブロワ６で運転を行っている状態の気体供給
装置２に、時刻（ｔ₁₀）において、１台のブロワ６の運
転だけで済む量の供給空気２０ａを供給せよとの風量指
令８が入力されている。この風量指令８を受けた制御装
置４Ａは、まず、ＶＶＶＦインバータ装置３Ａに，その
周波数が時間の経過とともに順次低下して，ブロワ６ｂ
の回転数をＮｒに迄減速させる交流電気３１Ａを出力さ
せる指令４１を発信する。これにより、ブロワ６ｂの回
転数は順次減速されて、時刻（ｔ₁₁）においてその回転
数はＮｒになる。

【００４７】この時刻（ｔ₁₁）において、制御装置４Ａ
は、単位切替えスイッチ５１ｂに対しては，共通接点ｄ
を切替え接点ｃに接続させる指令４２ｂを発信する。ま
た、ＶＶＶＦインバータ装置３Ａに，いったんその周波
数を最高速（Ｎｓ）に対応する最高周波数にさせたうえ
で，その周波数が時間の経過とともに順次低下する交流
電気３１Ａを出力させる指令４１を発信し、これととも
に、単位切替えスイッチ５１ａに対しては，共通接点ｄ
を切替え接点ｂに接続させる指令４２ａを発信する。こ
れにより、ブロワ６ｂはこれ以降回転数（Ｎｒ）で運転
を継続することとなり、また、ブロワ６ａは順次減速さ
れて、時刻（ｔ₁₂）においてその回転数はＮ₃ に到達す
る。以降、この運転状態が継続される。

【００４８】前記した気体供給装置２Ａにおける前記し
たブロワ６の運転動作において、回転数（Ｎｒ）により
いわゆる締切り運転を行うブロワ６が存在することとな
るが、逆止め弁２４が設置されていることにより、締切
り運転をしているブロワ６中を空気が逆流してバイパス
してしまうのを、抑止することができている。なお、締
切り運転を行うブロワ６においては、空気がブロワ６を
通流しないことにより、回転数（Ｎｒ）の値によっては
その温度が過度に上昇することも有り得るので、回転数
（Ｎｒ）の値は、適度の温度上昇に納まる値に設定され
ることが好ましいものである。

【００４９】この発明では前述の構成としたことによ
り、前記した実施例１の場合と同様に、制御装置４Ａ
は、ブロワ６の協調制御を行う必要が無くなることによ
り、その制御内容を単純化することが可能となる。これ
ととともに制御装置４Ａでは、ブロワ６に回転数（Ｎ
ｒ）により締切り運転を行わせる機能を備えていること
により、風量指令８として，空気の供給を行うブロワ６
の台数を増加させなければならない指令を受け取った際
に、ブロワ６がすでに回転数（Ｎｒ）で運転されている
ために、ブロワ６の増速に要する時間を短縮することが
可能となるものである。

【００５０】実施例１，２における今までの説明では、
２台によるブロワ６の運転を主体に説明を行ったが、こ
れと同様な方法により、全台数によるブロワ６の加減速
を含む運転が可能であるし、また、残る１台のブロワ６
の停止も可能である。また、実施例１，２における今ま
での説明では、気体供給装置２，２Ａの備えるブロワ６
の台数は３台であるとしてきたが、これに限定されるも
のではなく、複数台であるのなら、その台数は何台であ
ってもよいものである。

【００５１】また、実施例１，２における今までの説明
では、電源切替え手段である電源切替え装置５の備える
各単位切替えスイッチ５１は、接点式のものであるとし
てきたが、これに限定されるものではなく、例えば、半
導体スイッチ式であってもよいものである。さらにま
た、実施例１，２における今までの説明では、ブロワ６
からの逆流の発生を防止する弁は逆止め弁２４であると
してきたが、これに限定されるものではなく、例えば、
開閉弁であってもよいものである。この場合には、開閉
弁は、運転用装置１，１Ａ等からの信号により、開閉制
御されることが好ましいものである。

【００５２】

【発明の効果】この発明においては、前述の構成とする
ことにより、次のの効果が有る。すなわち、 ＶＶＶＦインバータ装置で運転されるブロワは必ず１
台だけであることになり、制御手段は、ブロワの協調制
御を行う必要が無くなることにより、その制御内容を単
純化することが可能となる。これにより、ブロワの運転
用装置の製造価格を低減することが可能となる。また 前記のの効果とともに、気体供給を行っていなかっ
たブロワに新たに気体供給を行なわせる場合に、短時間
で気体供給の開始をさせることが可能となることによ
り、気体供給量の急増に容易に対応することが可能とな
る。これにより、応答性の優れたブロワの運転用装置を
提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２中に示す運転用装置の関連する装置ととも
に示したブロック図

【図２】請求項１に対応するこの発明の一実施例による
気体供給装置の構成図

【図３】ブロワの空気の供給開始時における時刻の経過
に従う回転数の変化を示すグラフであり、（ａ）はブロ
ワ６ａの場合を、（ｂ）はブロワ６ｂの場合を示す。

【図４】ブロワの空気の供給量が大幅に低減された場合
における、ブロワ６の時刻の経過に従う回転数の変化を
示すグラフであり、（ａ）はブロワ６ａの場合を、
（ｂ）はブロワ６ｂの場合を示す。

【図５】請求項２に対応するこの発明の一実施例による
気体供給装置の構成図

【図６】図５中に示した運転用装置の関連する装置とと
もに示したブロック図

【図７】ブロワの締切り運転の状態を説明する図

【図８】ブロワの空気の供給開始時における時刻の経過
に従う回転数の変化を示すグラフであり、（ａ）はブロ
ワ６ａの場合を、（ｂ）はブロワ６ｂの場合を示す。

【図９】ブロワの空気の供給量が大幅に低減された場合
における、ブロワ６の時刻の経過に従う回転数の変化を
示すグラフであり、（ａ）はブロワ６ａの場合を、
（ｂ）はブロワ６ｂの場合を示す。

【図１０】従来例の気体供給装置の構成図

【図１１】図１０中に示した運転用装置の関連する装置
とともに示したブロック図

【図１２】個々のブロワの運転の状態を説明する図

【符号の説明】

１ 運転用装置 １Ａ 運転用装置 ２ 気体供給装置 ２Ａ 気体供給装置 ３Ａ ＶＶＶＦインバータ装置 ３１Ａ 交流電気 ３８ ＣＶＣＦインバータ装置 ３９ 交流電気 ４ 制御手段（制御装置） ４Ａ 制御手段（制御装置） ４１ 指令 ４２ 指令 ４３ 指令 ５ 電源切替え手段（電源切替え装置） ５１ 単位切替えスイッチ ６ ブロワ ６１ 電動機 ７ 商用電源 ８ 風量指令

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉江 耕也 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のブロワを用いて共通の風胴から気体
   を供給する気体供給装置における運転用装置であって、
   １台のＶＶＶＦインバータ装置と、各ブロワに供給する
   電源の切替えを行う電源切替え手段と、ＶＶＶＦインバ
   ータ装置ならびに電源切替え手段に指令を与える制御手
   段とを備え、制御手段は、気体供給装置が供給すべき気
   体供給量に応じて、ＶＶＶＦインバータ装置に対しては
   その出力周波数を調整する指令を与え、また電源切替え
   手段に対しては，運転させるブロワの台数を増減させる
   とともに，ブロワに供給する電源としてＶＶＶＦインバ
   ータ装置もしくは商用電源を選択させる指令を与えるも
   のであることを特徴とする気体供給装置におけるブロワ
   の運転用装置。
2. 【請求項２】複数のブロワを用いて共通の風胴から気体
   を供給する気体供給装置における運転用装置であって、
   １台のＶＶＶＦインバータ装置と、ＣＶＣＦインバータ
   装置と、各ブロワに供給する電源の切替えを行う電源切
   替え手段と、ＶＶＶＦインバータ装置および電源切替え
   手段に指令を与える制御手段とを備え、制御手段は、気
   体供給装置が供給すべき気体供給量に応じて、ＶＶＶＦ
   インバータ装置に対してはその出力周波数を調整する指
   令を与え、また電源切替え手段に対しては，運転させる
   ブロワの台数を増減させるとともに，ブロワに供給する
   電源としてＶＶＶＦインバータ装置，商用電源もしくは
   ＣＶＣＦインバータ装置を選択させる指令を与えるもの
   であり、ＣＶＣＦインバータ装置は、このＣＶＣＦイン
   バータ装置から電源の供給を受けて運転されるブロワの
   最大圧力が，商用電源の供給を受けて運転されるブロワ
   の運転点における圧力を下回るよう，その出力周波数が
   設定されるものであることを特徴とする気体供給装置に
   おけるブロワの運転用装置。