JPH0658113B2 - 台数制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明な、コンプレッサの台数制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に複数台のコンプレッサを集合タンクに接続し、こ
れらコンプレッサを必要に応じ適宜始動、停止しフルロ
ード運転ないしアンロード運転を繰り返し容量制御を行
い、所望の圧力の圧縮空気を吐出側の消費空気量に応じ
て効率よく吐出させ、これを利用することが行われてい
る。

このように、各コンプレッサの始動、停止順序またはフ
ルロード運転とアンロード運転を繰り返す容量制御担当
の順序を一定の順序で閉成サークル内を循環させるコン
プレッサの台数制御の方式は、各コンプレッサを均等に
効率よく稼働させることができるので、従来から台数制
御装置を用い閉成サークルによって台数制御を行うこと
が多用されている。

しかして、従来この種の台数制御装置においては、消費
空気量の減少に伴う圧力上昇を防止すると共に、各コン
プレッサの運転時間を平均化し、かつ一台のコンプレッ
サのみにアンロード運転とフルロード運転の繰り返しが
集中することを防止するために、集合タンク内に送り込
まれた吐出空気圧力が予め設定された圧力の上限値以上
の状態（圧力上昇状態）を継続する場合、各コンプレッ
サを予め設定したアンロード運転効果待ち時間毎に最初
に始動したコンプレッサから順次一台ずつアンロード運
転（無負荷運転状態）にし、かつ最後にアンロード運転
となったコンプレッサに容量制御担当すなわち、集合タ
ンク内圧力に応じてアンロード運転とフルロード運転を
繰り返し容量制御を担当させ、他のアンロード運転機は
集合タンク内圧力の如何に拘らず停止するまでアンロー
ド運転を継続せしめると共に、予め設定したコンプレッ
サの冷却のためのアンロード運転時間の経過後は、最初
にアンロード運転となったコンプレッサから順次１台づ
つ停止するように構成していた。そのため、前記圧力上
昇状態が長く継続する場合、複数台のコンプレッサがア
ンロード運転となることがあり、複数台のコンプレッサ
がアンロード運転となった時に消費空気量が増大して集
合タンク内圧力が急激に低下した場合には、最後にアン
ロード運転となったコンプレッサを除いて他のコンプレ
ッサはフルロード運転に復帰することができないため、
圧力が異常に低下してしまうという欠点を有していた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記の点に鑑み提案されたものであり、長時間
の圧力上昇状態が継続し複数アンロード運転機が生じた
のち、消費空気量が急増して集合タンク内の圧力が異常
低下した場合、圧力の異常低下を短時間のうちに回復す
るコンプレッサの台数制御装置を提供することを目的と
するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記課題を解決するために、複数台のコンプ
レッサを集合タンクに接続し、集合タンク内の圧力条件
によりこれらコンプレッサを閉成サークル内の一定の順
序で始動しフルロード運転とアンロード運転を繰り返し
容量制御を行い、所定の圧力値の圧縮空気を吐出側の消
費空気量に応じて吐出させるコンプレッサの台数制御装
置において、前記各コンプレッサを第１のコンプレッサ
Ｃ１から順次第２のコンプレッサＣ２、第３のコンプレ
ッサＣ３へと連動して始動し、かつ集合タンクは、圧力
が圧力異常低下Ｐ１，圧力低下Ｐ２，圧力上昇Ｐ３，圧
力異常上昇Ｐ４であることを検出する検出手段を有し、
該検出手段が検出する集合タンク内圧力Ｐの上昇の程度
がＰ３とＰ４の間の場合は、最初に始動した第１のコン
プレッサＣ１がフルロード運転からアンロード運転とな
り、第１のコンプレッサＣ１においてアンロード運転効
果待ち時間ｔsecが末経過であって、前記検出手段が検
出する圧力Ｐの低下の程度がＰ１とＰ２の間の場合、再
びフルロード運転となる容量制御を担当し、第１のコン
プレッサＣ１がアンロード運転となってからアンロード
運転効果待ち時間ｔsec経過後は、第２のコンプレッサ
Ｃ２が上記圧力条件に応じアンロード運転とフルロード
運転を繰り返すと共に、第１のコンプレッサＣ１は集合
タンク内圧力Ｐが圧力異常低下Ｐ１より低下した場合を
除き、冷却用アンロード時間ｔ′secが経過するまでア
ンロード運転を継続し、ｔ′sec経過後に停止し、第２
のコンプレッサＣ２がアンロード運転となってからアン
ロード運転効果待ち時間ｔsec経過後は、第３のコンプ
レッサＣ３が上記圧力条件に応じアンロード運転とフル
ロード運転を繰り返すと共に、第２のコンプレッサＣ２
は集合タンク内圧力Ｐが圧力異常低下Ｐ１より低下した
場合を除き、冷却用アンロード時間ｔ′secが経過する
までアンロード運転を継続し、ｔ′sec経過後に停止
し、前記閉成サークルのうちの複数台のコンプレッサが
アンロード運転機となった後、消費空気量の急増により
前記検出手段が検知する集合タンク内圧力Ｐが圧力異常
低下Ｐ１より低下した場合、前記アンロード運転機全機
をフルロード運転に復帰させると共に、その後に前記検
出手段が検出する集合タンク内圧力ＰがＰ３とＰ４の間
になった場合は、前記アンロード運転機中最初にアンロ
ード運転になったコンプレッサがアンロード運転とな
り、このコンプレッサが前記集合タンク内の圧力条件に
よりアンロード運転とフルロード運転を繰り返す制御手
段を備えたことを特徴とする。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明を説明する。

第１図は本発明の実施例であり、コンプレッサから集合
タンクへの接続を示す説明図である。図中Ｃ１〜Ｃ３は
第１〜第３のコンプレッサで、これらのコンプレッサＣ
１〜Ｃ３の吐出側にはそれぞれ集合管１が接続され吐出
系統はここで一本にまとめられる。そして、各コンプレ
ッサＣ１〜Ｃ３からの圧縮空気は集合タンク２内へ送り
込まれた後、配管３およびサービスバルブ４を介して外
部（消費側）へ吐出されるようになっている。また、集
合タンク２には内部の圧力Ｐを検出し、所定の圧力値に
達した場合にオン・オフし、これにより後述するリレー
を動作せしめる圧力検出手段としての圧力スイッチＰＳ
１〜ＰＳ４が設けられている。

これらの圧力スイッチＰＳ１〜ＰＳ４の設定圧力を各々
Ｐ１〜Ｐ４とすると、各圧力スイッチＰＳ１〜ＰＳ４は
その設定圧力以上で接点がオンし、また設定圧力未満の
ときはその接点がオフするようになっている。さらに、
各圧力スイッチの設定圧力の関係はＰ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜
Ｐ４の如く定められており、Ｐ１は圧力異常低下、また
Ｐ２は圧力低下、Ｐ３は圧力上昇、Ｐ４は圧力異常上昇
を意味するものである。

なお、上記集合管１に接続されるコンプレッサの台数は
３台に限定されるものではなく、３台以上であってもよ
い。

第２図（イ）は上記圧力スイッチＰＳ１〜ＰＳ４の接点
とリレー８１〜８４との接続状態を示す。各圧力スイッ
チＰＳ１〜ＰＳ４の接点は変換回路５を介してリレー８
１〜８４にそれぞれ接続されており、圧力スイッチＰＳ
１〜ＰＳ４の接点は、上述したように集合タンク２内の
圧力状態Ｐがそれぞれの設定圧力Ｐ１〜Ｐ４以上となっ
たときに接点がオンし、また、前記設定圧力Ｐ１〜Ｐ４
未満となったときにオフする。そしてこの圧力スイッチ
ＰＳ１〜ＰＳ４の接点のオン・オフ信号により変換回路
５を介して、各リレー８１〜８４が下記の如く励磁また
は無励磁とされるように構成されている。

Ｐ≧Ｐ４……リレー８３励磁 （ＰＳ１〜ＰＳ４接点オン） Ｐ４＞Ｐ≧Ｐ３……リレー８４励磁 （ＰＳ１〜ＰＳ３接点オン、ＰＳ４接点オフ） Ｐ３＞Ｐ≧Ｐ２……リレー８１〜８４無励磁 （ＰＳ１、ＰＳ２接点オン、ＰＳ３、ＰＳ４接点オフ） Ｐ２＞Ｐ≧Ｐ１……リレー８２励磁 （ＰＳ１接点オン、ＰＳ２〜ＰＳ４接点オフ） Ｐ＜Ｐ１……リレー８１励磁 （ＰＳ１〜ＰＳ４接点オフ） Ｐとは集合タンク内の所定の圧力値である。

なお、上記の関係をわかり易く図表化したのが第２図
（ロ）である。

第３図は各コンプレッサＣ１〜Ｃ３の始動，停止順序お
よびフルロード運転とアンロード運転を繰り返す容量制
御担当の順序を示している。そして、上記コンプレッサ
の始動順序はＡ１→Ｃ２→Ｃ３→Ｃ１……となってお
り、一方停止順序は始動した順、すなわちＣ１→Ｃ２→
Ｃ３→Ｃ１……の順に停止させ閉成サークル内を循環す
るように構成されれている。また、同様にコンプレッサ
Ｃ１〜Ｃ３の前記容量制御担当の順序も最初に始動した
コンプレッサからＣ１→Ｃ２→Ｃ３→Ｃ１……の順にア
ンロード運転を行い、最後にアンロード運転となったコ
ンプレッサにアンロード運転およびフルロード運転の繰
り返し容量制御運転を担当させるようになっている。

次に、第４図に沿って本発明装置の動作を説明する。い
ま、複数台のコンプレッサが本発明の台数制御装置によ
り上述した始動、停止順序および容量制御担当の順序に
従い閉成サークル内を連動して運転され（ａ参照）、全
機フルロード運転状態となっている状態から説明する。

この状態では前記閉成サークル内にはアンロード運転機
はなく、また冷却のためのアンロード運転時間ｔ′sec
（ｂ参照）を経過したコンプレッサもないため、ｃの動
作を省略してｄで圧力判定を行う。このとき、集合タン
ク内圧力Ｐの上昇の程度がＰ３≦Ｐ＜Ｐ４ならばｇでア
ンロード運転効果待ち時間中か否かの判断をする。この
ときには、アンロード運転効果待ち時間中のコンプレッ
サはないため閉成サークルに従い最初に始動したコンプ
レッサＣ１を一台アンロード運転にし（ｈ参照）、所定
時間ｔsecの間そのコンプレッサＣ１をアンロード運転
にした効果待ちをするためのタイマーおよび冷却をする
ためのアンロード運転時間ｔ′secのタイマーのカウン
トを開始し（ｎ参照）、再びｂに戻る。このときｂにお
いて、アンロード運転時間ｔ′secはまだ未経過である
ため、ｃの動作を省略して再びｄに示す圧力判定を行
う。

そして、集合タンク内圧力Ｐの低下の程度がＰ１≦Ｐ＜
Ｐ２の場合にはコンプレッサＣ１をフルロード運転にす
る（ｋ参照）。しかる後、所定時間ｔ″secの間このコ
ンプレッサＣ１をフルロード運転にした効果待ちをする
ためタイマーのカウントを開始する（１参照）。ここ
で、効果待ち時間ｔ″secは未経過であるためｍの動作
を省略してｂに戻る。

このとき、コンプレッサＣ１はフルロード運転となって
いるので、アンロード運転時間ｔ′secのタイマーはカ
ウントされていない。よって、ｃの動作を省略して再び
ｄに示す圧力判定を行う。ここで集合タンク内圧力Ｐの
上昇の程度がＰ３≦Ｐ＜Ｐ４ならばｇでアンロード運転
効果待ち時間中か否かの判断を行い、このときには、ア
ンロード運転効果待ち時間中のコンプレッサはないため
最初に始動したコンプレッサＣ１を再びアンロード運転
にし（ｈ参照）、再び所定時間ｔsecの間そのコンプレ
ッサＣ１をアンロード運転にした効果待ちをするための
タイマーおよび冷却のためのアンロード運転時間ｔ′se
cのタイマーのカウントを開始し（ｎ参照）、再びｂに
戻る。このようにコンプレッサＣ１はアンロード運転効
果待ち時間ｔsecが経過するまでは集合タンク内圧力Ｐ
に応じてアンロード運転とフルロード運転を繰り返し容
量制御を担当する。

一方、コンプレッサＣ１のアンロード運転効果待ち時間
ｔsecが経過すると、コンプレッサＣ１はアンロード運
転効果待ち時間中ではなくなるため、ｈに示すようにフ
ルロード運転機中最初に始動したコンプレッサＣ２をア
ンロード運転にする。そして所定時間ｔsecの間このコ
ンプレッサＣ２をアンロード運転にした効果待ちをする
ためのタイマーのカウントを開始し（ｎ参照）、再びｂ
に戻る。ここで、コンプレッサＣ１において停止前の冷
却のためのアンロード運転時間ｔ′secがまだ未経過で
あれば、ｃの動作を省略して再びｄに示す圧力判定を行
う。そして、集合タンク内圧力Ｐの低下の程度がＰ１≦
Ｐ＜Ｐ２の場合にはコンプレッサＣ２をフルロード運転
にし（ｋ参照）、しかる後、所定時間ｔ″secの間この
コンプレッサＣ２をフルロード運転にした効果待ちをす
るためタイマーのカウントを開始し（１参照）、この効
果待ち時間ｔ″secはまだ未経過なのでｍの動作を省略
してｂに戻る。

ここで、コンプレッサＣ１においてアンロード運転時間
ｔ′secがまだ未経過であれば、ｃの動作を省略して再
びｄに示す圧力判定を行う。ここで集合タンク内圧力Ｐ
の上昇の程度がＰ３≦Ｐ＜Ｐ４ならばｇでアンロード運
転効果待ち時間中か否かの判断を行い、このときには、
コンプレッサＣはフルロード運転となっておりアンロー
ド運転効果待ち時間中のコンプレッサはないためフルロ
ード運転機中最初に始動したコンプレッサＣ２を再びア
ンロード運転にし（ｈ参照）、再び所定時間ｔsecの間
そのコンプレッサＣ２をアンロード運転にした効果待ち
をするためのアンロード運転時間ｔ′secのタイマーお
よび冷却のためのタイマーのカウントを開始し（ｎ参
照）、ｂに戻る。

このようにコンプレッサＣ１のアンロード運転効果待ち
時間ｔsecが経過するとコンプレッサＣ２が集合タンク
内圧力Ｐに応じてアンロード運転とフルロード運転を繰
り返し容量制御を担当する。このとき、コンプレッサＣ
１は後述するように、第５図および第６図に基づいて集
合タンク内圧力Ｐが圧力異常低下Ｐ１より低下した場合
を除き、冷却用アンロード運転時間ｔ′secが経過する
までアンロード運転を継続し、ｔ′sec経過後停止す
る。同様に、コンプレッサＣ２のアンロード運転におい
てアンロード運転効果待ち時間ｔsecが経過するとコン
プレッサＣ３が集合タンク内圧力Ｐに応じてアンロード
運転とフルロード運転を繰り返し容量制御を担当し、コ
ンプレッサＣ２は集合タンク内圧力Ｐが圧力異常低Ｐ１
より低下した場合を除き、冷却用アンロード運転時間
ｔ′secが経過するまでアンロード運転を継続し、ｔ′s
ec経過後停止する。

すなわち、前記アンロード運転機中最初にアンロード運
転となったコンプレッサＣ１がアンロード運転移行後、
コンプレッサ停止前の冷却時間として予め設定したアン
ロード運転時間ｔ′secが経過すると（ｂ参照）、この
コンプレッサＣ１が一台停止し（ｃ参照）、次にコンプ
レッサＣ２がアンロード運転となっていた場合には、コ
ンプレッサＣ２の冷却のためのアンロード運転時間ｔ′
secのタイマーのカウントを開始し、圧力判定ｄに移行
した後上述のとおり再びｂに戻る。

次にコンプレッサＣ２において、コンプレッサＣ１の停
止後冷却のため予め設定したアンロード運転時間ｔ′se
cが経過すると（ｂ参照）、このアンロード運転となっ
たコンプレッサＣ２も停止する（ｃ参照）。以下これま
でに説明した動作を繰り返し、アンロード運転となった
コンプレッサは予め設定したアンロード運転効果待ち時
間ｔsecが経過すると集合タンク内圧力Ｐが圧力異常低
下Ｐ１より低下した場合を除き、アンロード運転を継続
し、予め設定したコンプレッサの冷却時間ｔ′secが経
過すると一台づつ順に停止する。

上述のようにして、集合タンク内圧力Ｐが上昇して該圧
力上昇の程度がＰ３≦Ｐ＜Ｐ４の圧力状態（圧力上昇状
態）を継続する場合には、アンロード運転効果待ち時間
ｔsec経過毎に最初に始動したコンプレッサから一台づ
つ順にアンロード運転になっていき、最後にアンロード
運転となったコンプレッサが常にアンロード運転とフル
ロード運転を繰り返し容量制御を担当する。

また、アンロード運転効果待ち時間ｔsecが経過したコ
ンプレッサは前記集合タンク内圧力Ｐが圧力異常低下Ｐ
１より低下した場合を除き、アンロード運転を継続し、
冷却用アンロード運転時間ｔ′sec経過後、順次停止す
る。なお、ここでｔ′sec＞ｔsecと設定する。

また、コンプレッサをフルロード運転にし、この効果待
ち時間ｔ″secが経過（１参照）した状態で、まだ集合
タンク内圧力Ｐの上昇の程度がＰ１≦Ｐ＜Ｐ２ならば次
のコンプレッサを一台始動し（ｍ参照）、ｂに戻る。

また、集合タンク内圧力Ｐが上昇し、該集合タンク内圧
力Ｐの上昇の程度がＰ≧Ｐ４であるならば該圧力を異常
に上昇させないために全機アンロード運転にする（ｅ，
ｆ参照）。

一方、ｄの圧力判定の結果、集合タンク内圧力Ｐが低下
している場合（ｉ参照）、破線の系路のように、集合タ
ンク内圧力Ｐの低下の程度がＰ＜Ｐ１の場合には、後述
する圧力異常低下検出回路からの信号によりアンロード
実行回路を一斉解除し、アンロード運転中にあるコンプ
レッサ全機をフルロード運転にして集合タンク内圧力の
低下に対処するようになっている。（ｊ参照） そして、再び集合タンク内圧力Ｐが上昇し、該集合タン
ク内圧力Ｐの上昇の程度がＰ３≦Ｐ＜Ｐ４なったらｇで
アンロード運転効果待ち時間中か否かの判断を行い、こ
のときには、アンロード運転効果待ち時間中のコンプレ
ッサはないため閉成サークルに従い最初に始動したコン
プレッサを一台アンロード運転にし（ｈ参照）、所定時
間ｔsecの間そのコンプレッサをアンロード運転にした
効果待ちをするためのタイマーおよび冷却をするための
アンロード運転時間ｔ′secのタイマーのカウントを開
始し（ｎ参照）、再びｂに戻る。

なお、以上で説明した第４図のフロチャートは、説明の
便宜上本発明に関連する部分のみを表し、本発明と直接
関係のない他のフローチャートは省略してある。

次に、第５図び第６図により、本発明の制御手段である
シーケンス回路の一例を説明する。

第５図はコンプレッサをアンロード運転にする為のシー
ケンス回路を示し、第６図は、コンプレッサを停止させ
るためのシーケンス回路を示している。なお、図中の丸
印はリレーの駆動コイルを、各接点は同一符号にて示し
たリレーの接点を示しており、図中第１のコンプレッサ
Ｃ１に関する回路はNO.１、また、第２，第３のコンプ
レッサＣ２，Ｃ３に関するそれぞれNO.２，３として示
している。

以下、主な動作を第５図，第６図のシーケンス回路に従
って説明していく。

始動の制御は第６図における始動回路のリレー４Ｅ，５
１，５４により行われ、これらが励磁されている間、各
対応したコンプレッサが運転状態となるよう結線されて
いる（図示せず）。すなわち、リレー４Ｅ，５１，５４
と直列に接続された接点Ｓ01，Ｓ02，Ｓ03が始動プログ
ラム（図示せず）により一時的にオンし、リレー４Ｅ，
５１，５４が励磁されると、自己の接点４Ea2，５1a2，
５4a2により自己保持され、各コンプレッサは始動され
ることになる。また、停止はこれらのリレー４Ｅ，５
１，５４を無励磁にすることによって実現される。

他の動作に関しては、前記第４図のフローチャートと対
比して説明することにする。第４図のｄ，ｅ，ｉにおけ
る圧力の判定（検出）は第２図で示した圧力スイッチＰ
Ｓ１〜ＰＳ４により作動するリレー８１〜８４により行
われ、第５図ではＰ４＞Ｐ≧Ｐ３を検出するリレー８
４，Ｐ２＞Ｐ≧１を検出するリレー８２、Ｐ＜Ｐ１を検
出するリレー８１に関する接点のみが示されている。次
いで、第４図のｈの動作すなわちアンロード運転の実行
は、第５図のタイマーリセット回路、アンロード可能機
確認回路、アンロード運転効果待ち時間設定回路、アン
ロード実行回路により行われるものである。なお、ステ
ッピング信号発生回路およびアンロード順序機決定回路
は次にアンロード運転とすべきコンプレッサを選択する
もので、その詳細な動作については後述する。また、第
４図のｊなる動作は、第５図中の圧力異常低下検出回路
によりアンロード実行回路のアンロード運転を一斉に解
除することにより行われる。

一方、停止に関して、第４図のｂ，ｃなる動作は第６図
の停止可能機確認回路、タイマーリセット回路、冷却時
間待ち回路、停止実行回路において行われ、ステッピン
グ信号発生回路および停止順序機決定回路は次に停止す
べきコンプレッサを選択するものである。

以下、本発明の動作を更に詳述する。

第５図において、いま連動運転に入り、第２のコンプレ
ッサＣ１から第２，第３のコンプレッサＣ２，Ｃ３と始
動し、全機フルロード運転状態にあるとする。

この状態で集合タンク内圧力Ｐが徐々に上昇し、該圧力
ＰがＰ３≦Ｐ＜Ｐ４となり、リレー８４が励磁されたと
する。アンロード順序機決定回路においいて電流はステ
ッピングリレーＰＳ１を通りリレーＢ８へ流れ、リレー
Ｂ８は励磁状態となる。NO.１アンロード信号回路にお
いて電流はＢ8a2→Ｘ13b2→８１Xb1→Ｘ12へと流れ、Ｘ
12a1→３６b2の回路によりリレーＸ12が自己保持を行っ
ているため、NO.１アンロード回路においてＸ12a2→３
６b3→８４a3→４Ｆへと電流が流れ、リレー４Ｆが励磁
され、第１のコンプレッサＣ１はアンロード運転とな
る。すなわち、アンロード実行回路は各コンプレッサに
対応する部分に分かれており（この例では３つの部分）
リレー４Ｆ，５２，５５を励磁することにより対応する
コンプレッサのアンロード運転が行われるようになって
いる。

また、この状態で集合タンク内圧力Ｐが徐々に低下する
とまず、該圧力Ｐの関係がＰ２≦Ｐ＜Ｐ３となりリレー
８４が無励磁となる。同時にNO.１アンロード回路にお
いて接点８４a3がオフとなる。さらに、前記集合タンク
内圧力Ｐが低下し、該圧力Ｐの関係がＰ１≦Ｐ＜Ｐ２と
なると、リレー８２が励磁され、NO.１アンロード回路
において接点８２b1がオフし、４Ｆa2→８２b1の回路か
らなるリレー４Ｆの自己保持が切れ第１のコンプレッサ
Ｃ１はフルロード運転になる。

再度消費空気量が減少して集合タンク内圧力Ｐが次第に
上昇しＰ３≦Ｐ＜Ｐ４になった場合は前記同様第１のコ
ンプレッサＣ１はアンロード運転となる。

次に、第１のコンプレッサＣ１がアンロード運転になっ
た以降、アンロード運転効果待ち時間設定回路において
タイマーＴc8で設定された時間ｔsecが経過するとステ
ッピング信号発生回路において接点Ｔc8a2がオンし、リ
レーＡ９が励磁されるため、接点Ａ9a1がオンしてステ
ッピングリレーＳＰ１が励磁され、次いでアンロード順
次機決定回路においてステッピングリレーＰＳ１が１ス
テップ進みリレーＢ９が励磁され、コンプレッサＣ２が
容量制御を担当するようになる。すなわち、NO.２アン
ロード信号回路において第１のコンプレッサＣ１の場合
と同様にして電流はＢ9a2→Ｘ23b2→８１Xb2→Ｘ22へと
流れ、Ｘ22a1→３８b2の回路によりリレーＸ22が自己保
持を行っているため、集合タンク内圧力ＰがＰ３≦Ｐ＜
Ｐ４となりリレー８４が励磁されるとその接点８４a4が
オンとなりNO.２アンロード回路においてＸ22a2→Ｘ38b
3→８４a4→５２へと電流が流れ、第２のコンプレッサ
Ｃ２はアンロード運転となる。

この状態で集合タンク内圧力Ｐが徐々に低下すると、ま
ず、該圧力Ｐの関係がＰ２≦Ｐ＜Ｐ３となりリレー８４
が無励磁となる。同時にNO.２アンロード回路において
接点８４a4がオフとなる。さらに、前記集合タンク内圧
力Ｐが低下し、該圧力Ｐの関係がＰ１≦Ｐ＜Ｐ２となる
とリレー８２が励磁され、NO.２アンロード回路におい
て接点８２b2がオフし、５２a2→８２b2の回路からなる
リレー５２の自己保持が切れ、第２のコンプレッサＣ２
はフルロード運転に復帰するため、第２のコンプレッサ
Ｃ２が集合タンク内の圧力Ｐに応じてアンロード運転と
フルロード運転を繰り返して容量制御運転を行う。

また、このときNO.１アンロード信号回路においてＸ12a
1→３６b2の回路によりリレーＸ12が自己保持を行って
おり、NO.１アンロード回路の接点Ｘ12a2はオンとなっ
ている。かつアンロード順序機決定回路においては前述
のとおりステッピングリレーＳＰ１が１ステップ進みリ
レーＢ９が励磁されリレーＢ８がオフとなっており、こ
のためNO.１アンロード回路の接点Ｂ8b1もオンとなって
いる。

したがって、NO.１アンロード回路においては接点Ｘ12a
2→Ｂ8b1の回路により、接点８２b1、８４a3のオン・オ
フの如何に拘らずリレー４Ｆが励磁され、すなわち第１
のコンプレッサＣ１は、集合タンク内圧力Ｐの如何に拘
らず（但し、集合タンク内圧力Ｐが異常低下状態Ｐ＜Ｐ
１となった場合を除く）アンロード運転を継続する。

述上のようにして、集合タンク内圧力Ｐが上昇してリレ
ー８４が励磁される圧力状態が継続する場合には、予め
設定したアンロード運転効果待ち時間ｔsec毎に最初に
始動したコンプレッサから一台づつアンロード運転にな
っていき、最後にアンロード運転になったコンプレッサ
が常に容量制御を担当し、その他のアンロード運転機は
アンロード運転状態を継続する。

次に、コンプレッサを停止する場合を第６図により説明
する。

まず、第１のコンプレッサＣ１から始動する場合は停止
順序機決定回路においてステッピングリレーＳＰ２の位
置を３の位置にセットしておく。また、第２のコンプレ
ッサＣ２から始動する場合は１の位置というように１ス
テップ前の位置にステッピングリレーＳＰ２のステップ
位置を決めておく。

しかして、第１のコンプレッサＣ１から順次始動し、か
つ消費空気量が減少し、第５図のシーケンス回路より第
１，第２のコンプレッサＣ１，Ｃ２がアンロード運転に
なり、第３のコンプレッサＣ３が容量制御を担当してい
る状態にあるとする。

すなわち、第１のコンプレッサＣ１がアンロード運転に
なると、前述のとりNO.１アンロード回路（第５図参
照）においてリレー４Ｆが励磁され、第６図の停止可能
機確認回路において接点４Ｆa1がオンとなり、またNO.
１始動回路において始動の接点のオンによりリレー４Ｅ
がその接点４Ｅa2のオンにより自己保持されて励磁さ
れ、停止可能機確認回路の接点４Ｅa1はオンとなってい
るため、停止可能機確認回路においてリレーＳＴ１が励
磁される。

そして、冷却時間待ち回路においてその接点ＳＴ1a1が
オンするため、ＳＴ1a1→ＣNR2b1→ＴＣＥへと電流が流
れ、タイマーＴＣＥがカウントを始め、ｔ′sec後
（ｔ′＞ｔ）ステッピング信号発生回路において接点Ｔ
CEa2がオンし、ＴCEa2→ＴABa1→ＡＢへと電流が流れ
る。このため、リレーＡＢが励磁され、その接点ＡＢa1
がオンとなり、ステッピングリレーＳＰ２が励磁され、
停止順序機決定回路においてステッピングリレーＳＰ２
は１ステップ進みリレー８８が励磁される。

次にNO.１停止信号回路において接点８８a1がオンし、
８８a1→３６b1→Ｔ13b1→Ｘ13へと電流が流れ、NO.１
始動回路において接点Ｘ13b1がオフし、したがって第１
のコンプレッサＣ１は停止する。同時にタイマーリセッ
ト回路においてＴCEa1の接点がオンするため、リレーＣ
NR2が励磁され、冷却時間待ち回路においてその接点ＣN
R2b1がオフとなり、タイマーＴCEはリセットされる。ま
た、この場合、第２のコンプレッサＣ２はアンロード運
転中のため、前述のとおりNO.２アンロード回路（第５
図）においてリレー５２が励磁され、第６図の停止可能
機確認回路においてその接点５２a1がオンとなり、か
つ、NO.２始動回路において始動の接点のオンによりリ
レー５１が接点５１a2のオンにより自己保持されて励磁
され、停止可能機確認回路においてリレー５１の接点５
１a1がオンとなるためリレーＳＴ２が励磁され、冷却時
間待ち回路にいて、ＳＴ2a1→ＣNR2b1→ＴＣＥへと電流
が流れて再度タイマーＴＣＥはカウントを開始し、第１
のコンプレッサＣ１の場合と同様にｔ′secに第２のコ
ンプレッサＣ２に停止信号を出力する。

このようにして、容量制御を担当するコンプレッサ以外
の他のアンロード運転機は集合タンク内圧力Ｐが圧力異
常低下Ｐ１より低下した場合を除き、停止するまでアン
ロード運転を継続し、またアンロード運転継続後は最初
にアンロード運転になったコンプレッサから予め設定し
たコンプレッサの冷却時間ｔ′sec毎に一台づつ順に停
止する。

次に、第７図に示すタイムチャートにより、上述の各コ
ンプレッサの動作順次について説明する。

ここでアンロード運転効果待ち時間ｔsecを例えば３０
秒、またコンプレッサを停止する際モータおよびコンプ
レッサを冷却するために必要なコンプレッサの冷却用ア
ンロード運転時間ｔ′secを例えば３〜５分と設定す
る。また、図においてアンロード運転時間ｔ０とアンロ
ード運転効果待ち時間ｔの関係はｔ０＜ｔとなってい
る。

第７図において、コンプレッサＣ１〜Ｃ３が連動運転に
入り、第１のコンプレッサＣ１から第２，第３のコンプ
レッサＣ，Ｃ３と始動し、全機フルロード運転状態とな
った場合（図中左端から）について説明する。

この状態ではコンプレッサＣ１が容量制御を担当し、集
合タンク内圧力ＰがＰ３≦Ｐ＜Ｐ４になるコンプレッサ
Ｃ１がアンロード運転となり、アンロード運転時間ｔ０
sec以内の間は前記集合タンク内圧力ＰがＰ１≦Ｐ＜Ｐ
２になるとコンプレッサＣ１が再びフルロード運転とな
る。そして、再びコンプレッサＣ１がアンロード運転と
なり、その状態でｔsecが経過するとコンプレッサＣ１
からコンプレッサＣ２に容量制御担当が移行し、該コン
プレッサＣ２は上記圧力条件に応じフルロード運転とア
ンロード運転を繰り返して容量制御運転を行う。そし
て、コンプレッサＣ１と同様にコンプレッサＣ２におい
て、アンロード運転になって以降ｔsecのアンロード運
転効果待ち時間が経過すると、今度はコンプレッサＣ３
に容量制御担当が移行する。一方、コンプレッサＣ１か
らＣ２に容量制御担当が移行すると、コンプレッサＣ１
は集合タンク内圧力Ｐが圧力異常低下Ｐ１より低下した
場合を除き、アンロード運転時間ｔ′sec例えば３〜５
分間アンロード運転を継続した後停止する。同様にコン
プレッサＣ２からＣ３に容量制御担当が移行すると、コ
ンプレッサＣ２もアンロード運転時間ｔ′secが経過す
るまでアンロード運転を継続して停止する。

しかして、上記台数制御装置において、集合タンク内圧
力Ｐが上昇して該圧力Ｐの上昇の程度がＰ３≦Ｐ＜Ｐ４
の圧力状態が継続し、コンプレッサＣ１，Ｃ２がアンロ
ード運転となった後、第５図のアンロード実行回路のリ
レー５５が励磁され、第３のコンプレッサＣ３もアンロ
ード運転になったとする。この時、消費空気量が急増
し、集合タンク内圧力ＰがＰ＜Ｐ１となると、リレー８
１が励磁され、圧力異常低下検出回路の接点８１a1がオ
ンになり、８１a1→８１Ｘが励磁される。このため、N
O.１，NO.２，NO.３のアンロード信号回路において接点
８１Ｘb1，８１Ｘb2，８１Ｘb3がオフとなり、リレーＸ
１２，Ｘ２２，Ｘ３２が無励磁となり、NO.１，NO.２，
NO.３のアンロード回路においてその接点Ｘ１２a2，Ｘ
２２a2，Ｘ３２a2がオフしてリレー４Ｆ，５２，５５の
自己保持を解除し、アンロード運転であったコンプレッ
サＣ１，Ｃ２，Ｃ３はフルロード運転となる。

また、コンプレッサＣ１，Ｃ２がアンロード運転で、コ
ンプレッサＣ３がアンロード運転となったときステッピ
ングリレーＳＰ１は３の位置となりリレーＢＡを励磁
し、アンロード運転とフルロード運転を繰り返し容量制
御を行う容量制御担当のコンプレッサはＣ３となってい
る。そして、この時、第６図の停止順序機決定回路のス
テッピングリレーＳＰ２も３の位置となっているため、
リレー８Ａが励磁され、第５図のアンロード順序機決定
回路においてその接点８Ａa3がオンとなっている。この
状態で集合タンク内圧力ＰがＰ＜Ｐ１となり、リレー８
１が励磁されると第５図における圧力異常低下検出回路
の接点８１a1がオンとなり、リレー８１Ｘを励磁する。
このため、アンロード順序決定回路において点８１Ｘa1
がオンとなり、Ａｂ１→８１Ｘa1→Ｔspb1→Ｂと電流が
流れリレーＢが励磁され、その接点Ｂa1，Ｂa2がオンと
なる。ステッピング信号発生回路においては接点Ｂa1オ
ンによりリレーＳＰ１が励磁され、ステッピングリレー
ＳＰ１を１ステップ進め１の位置としてリレーＢ８を励
磁しその接点Ｂ８a2，Ｂ８a3をオンとする。これにより
アンロード順序決定回路においてＢ８a3→８Ａa3→Ａと
電流が流れリレーＡが励磁され、その接点Ａb1をオフと
しリレーＢの励磁を解除する。

リレーＢはタイマＴspの設定時間ｔsecによりオン・
オフを繰り返す回路構成としてあるため、ステッピング
信号発生回路においてはこのｔsec毎に接点Ｂa1がオ
ン・オフを繰り返しステッピングリレーＳＰ１を１ステ
ップ進める。これにより、接点Ｂ８a3，Ｂ９a3，ＢＡa3
が順次オンとなり、ステッピングリレーＳＰ２のリレー
８８，８９，８Ａの接点８８a3，８３a3，８Ａa3のうち
オンとなっている接点と直列に接続してある接点がオン
となった時リレーＡを励磁して、その接点Ａb1をオフと
しリレーＢの励磁とともにタイマーＴspの励磁を解除し
ステッピングリレーＳＰ１の進行を停止する。しかし
て、上記のようにステッピングリレーＳＰ２が３の位置
となっているときは、ステッピングリレーＳＰ１は１の
位置で停止し、NO.１アンロード信号回路において接点
Ｂ８a2オンすることにより容量制御を担当するコンプレ
ッサは最初にアンロード運転になったコンプレッサＣ１
となる。

この場合、容量制御担当機を最初にアンロード運転とな
ったコンプレッサとしたのは、運転機中最初にアンロー
ド運転となったコンプレッサが次に停止するコンプレッ
サであるため、停止させる前にコンプレッサ本体および
モータの冷却時間としてアンロード運転を行わせる必要
があるからである。

（発明の効果）以上説明したように本発明の台数制御装
置にあっては、消費空気量量が減少した場合でもその集
合タンク内圧力Ｐの低下を短時間のうちに回復すること
が可能であり、消費空気量が大幅に変動する負荷に対し
てもコンプレッサの運転台数の追従性が向上する利点が
ある。

なお、以上の説明においてコンプレッサの動作を制御す
る回路例として第５図，第６図のシーケンス回路を示し
て説明したが、必ずしもこの回路に限定されるものでは
なく、例えば各圧力スイッチの出力を所定のプログラム
が予め組み込まれた所謂マイコンに入力し、このマイコ
ンからの出力により各コンプレッサを運転制御するよう
に構成しても同様な効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明台数制御装置により運転されるコンプレ
ッサの設置設備を示す説明図、第２図（イ）は本発明に
用いられる圧力スイッチとリレーとの関係を示す説明
図、同（ロ）図は同上の動作を図表化した説明図、第３
図は本発明の各コンプレッサの始動・停止順序を示す説
明図、第４図は本発明の動作を示すフローチャート、第
５図は各コンプレッサをアンロード運転にするためのシ
ーケンス回路例、第６図は各コンプレッサを停止させる
ための回路例、第７図はアンロード運転，フルロード運
転およびコンプレッサの停止を示すタイムチャートであ
る。 Ｃ１〜Ｃ３……第１〜第３のコンプレッサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数台のコンプレッサを集合タンクに接続
   し、集合タンク内の圧力条件によりこれらコンプレッサ
   を閉成サークル内の一定の順序で始動しフルロード運転
   とアンロード運転を繰り返し容量制御を行い、所定の圧
   力値の圧縮空気を吐出側の消費空気量に応じて吐出させ
   るコンプレッサの台数制御装置において、 前記各コンプレッサを第１のコンプレッサＣ１から順次
   第２のコンプレッサＣ２、第３のコンプレッサＣ３へと
   連動して始動し、かつ集合タンクは、圧力が圧力異常低
   下Ｐ１，圧力低下Ｐ２，圧力上昇Ｐ３，圧力異常上昇Ｐ
   ４であることを検出する検出手段を有し、該検出手段が
   検出する集合タンク内圧力Ｐの上昇の程度がＰ３とＰ４
   の間の場合は、最初に始動した第１のコンプレッサＣ１
   がフルロード運転からアンロード運転となり、第１のコ
   ンプレッサＣ１においてアンロード運転効果待ち時間ｔ
   secが未経過であって、前記検出手段が検出する圧力Ｐ
   の低下の程度がＰ１とＰ２の間の場合、再びフルロード
   運転となる容量制御を担当し、 第１のコンプレッサＣ１がアンロード運転となってから
   アンロード運転効果待ち時間ｔsec経過後は、第２のコ
   ンプレッサＣ２が上記圧力条件に応じアンロード運転と
   フルロード運転を繰り返すと共に、第１のコンプレッサ
   Ｃ１は集合タンク内圧力Ｐが圧力異常低下Ｐ１より低下
   した場合を除き、冷却用アンロード時間ｔ′secが経過
   するまでアンロード運転を継続し、ｔ′sec経過後に停
   止し、 第２のコンプレッサＣ２がアンロード運転となってから
   アンロード運転効果待ち時間ｔsec経過後は、第３のコ
   ンプレッサＣ３が上記圧力条件に応じアンロード運転と
   フルロード運転を繰り返すと共に、第２のコンプレッサ
   Ｃ２は集合タンク内圧力Ｐが圧力異常低下Ｐ１より低下
   した場合を除き、冷却用アンロード時間ｔ′secが経過
   するまでアンロード運転を継続し、ｔ′sec経過後に停
   止し、 前記閉成サークルのうちの複数台のコンプレッサがアン
   ロード運転機となった後、消費空気量の急増により前記
   検出手段が検知する集合タンク内圧力Ｐが圧力異常低下
   Ｐ１より低下した場合、前記アンロード運転機全機をフ
   ルロード運転に復帰させると共に、その後に前記検出手
   段が検出する集合タンク内圧力ＰがＰ３とＰ４の間にな
   った場合は、前記アンロード運転機中最初にアンロード
   運転になったコンプレッサがアンロード運転となり、こ
   のコンプレッサが前記集合タンク内の圧力条件によりア
   ンロード運転とフルロード運転を繰り返す制御手段を備
   えたことを特徴とした台数制御装置。