JPS6213787A - コンプレツサの連動運転装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、複数台のコンプレッサな連動運転させる連
動運転装置に関するものである。

〔従来技術〕

トンネル工事やダムおよび、ケーソン工事等の建設現場
においては主動力源としてコンプレッサからの圧縮空気
が用いられている。

〔この発明が解決すべき問題点〕

ここで、建設現場における圧縮空気使用の特徴として空
気使用機械の容量の大小が大きく消背量のバラツキが極
端で、消費時間が常に一定せず、コンプレッサ設置場所
が消費場所から遠く離れる場合が多い等の点が挙げられ
る。

従来は、空気最大消費量に応じた容量の機械を設置し、
消費大小にかかわらずこれを連続運転するのが常であっ
た。

しかしながら、こうした連続運転に至っては電力消費に
大きなロスが生じ、コンプレッサ自体の機械的消耗も太
きかった。

これらの問題を解決するものとして、複数のコンプレッ
サでサークルを組み吐出本管に設置された圧力スイッチ
により、これらを順次始動−順次停止等の運転パターン
に従って圧力制御するサークル・コントローラ方式と、
予め運転するコンプレッサの組み合わせによる空気供給
可能量をパターン化してコンピュータに記憶させ）　　
　′−３き・７＋°′検出ｌ−１消費風量に応６１運転
スルコンプレッサの組み合わせパターンを自動的に選択
・運転するアナログ・フロー・コントローラ方式等も提
案されている。

しかしながら、こうした複雑な消費形態の建設現場での
使用に対し、サークル・コントローラでは運転パターン
の切替えが一律でしかできず、またアナログ・フロー・
コントローラでは運転パターンの切替えに一定の時間を
必要とするため対応が遅れるという問題があった。

そこで、この発明は前述したようなコンプレッサの連動
運転の際の不都合な点を改善して、空気消費量に応じて
複数のコンプレッサの効率的な運転を行ない、電力消費
の大幅な節減が行ない得ると共に、装置が格安で比較的
簡単な構成であり、既存設備への取付け、取外しおよび
移設が簡易に行なえ、誤動作がなく信頼性の高いコンプ
レッサの連動運転装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

この発明によるコンプレッサの連動運転装置　　　　゛
によれば複数台の出力の異なるコンプレッサの自動発停
装置の作動圧力幅を重複させつつすら七で設定し、出力
容量差が隣り合う２つのコンプレッサ間において一方の
コンプレッサが作動した時に他方のコンプレッサの作動
電源を遮断する停止回路を設け、レシーバ・タンクには
最小または最大出力容量の１台を除く全台数のコンプレ
ッサに対応させて当該各コンプレッサの作動開始下限圧
よりも所定値だけ低い圧力で作動する外部圧力スイッチ
を設け、さらに特定のコンプレッサに対応する前記外部
圧力スイッチが作動した時点でそれより１ランク出力容
量の異なるコンプレッサを作動復帰する作動復帰回路と
を備えており、レシーバ・タンクの供給圧力変化に伴っ
て出力容量の段階状に異なるコンプレッサを卑独でまた
は組合わせで順次作動させ、消費容量に対応して複数台
のコンプレッサを最適制御するよう構成された点を特徴
とする。

〔実　施　例〕

以下、図示する本発明の実施例により説明する。第１図
に、この発明による装置を２台のコンプレッサの連動運
転に適用した場合の装置全体図を示した。

ここで、出力３７Ｋｗの第１コンプレッサＡと出カフ５
ＫＷの牙２コンプレッサＢとが管路１１により並列にレ
シーバザンク３に接続されており、レシーバ・タンク３
より各消費量へと圧縮空気が送給される。

第１コンプレッサＡには作動開始圧が５．８　Ｋｇ／′
−で作動停止圧が７．５　Ｋｇ／ｃｎである自動発停装
置が内蔵されており、また牙２コンプレッサＢには作動
開始圧が５．４　Ｋ９／　ｃｒ／ｌ、作動停止圧が７．
０　Ｋ９／ｃｔｌに設定された自動発停装置が内蔵され
ている。

また、牙２コンプレッサＢと第１コンプレッサＡとの間
には停止回路４が設けられており、この停止回路４は牙
２コンプレッサＢの冷却用ファン作動回路に並列に接続
されたタイマ９と、第１コンプレッサＡの電源ラインエ
２に直列に接続された限時動作・瞬時復帰す接点１０と
で構成されている。後段の動作の項で詳述するが、才２
コンプレッサＢが自動発停装置により作動した時点で冷
却用ファンの起動電流によりタイマ９が作動して１分後
にｂ接点１０を開いて矛１コンプレッサＡの駆動を停止
する。

レシーバ・タンク３には、牙２コンプレッサＢに増付け
られた自動発停装置の作動圧力５．４Ｋｑ／ｃｒ！より
も低い４．ＢＫｙ／ａｄで作動するよう設定された外部
圧力スイッチ６が取付けられている。

マタ、レシーバ・タンク３と第１コンプレツサＡとの間
には復帰回路５が接続されている。

この復帰回路５は、前記外部圧力スイッチ６に直列接続
されて作動するリレー７と、第１コンプレッサＡの電源
ライン１２に直列に接続され前記リレー７により作動す
るａ接点８とで構成されている。ここで、電源ライン１
２に対して停止回路４のｂ接点１０と復帰回路５のａ接
点８は並列接続され℃いる。このため、牙２コンプレッ
サＢの駆動開始により停止回路４が作動して第１コンプ
レッサＡが駆動停止となった場合でも、圧力降下が更に
続いて４．８　Ｋｇ　／　ｃａ以下となると外部圧力ス
イッチ６の動作により復帰回路５が作動して矛１：７ン
プレツサＡが再び駆動開始されるよう構成されている。

以上の構成において、この実施例装置の動作を矛２図の
連動運転チャートに基づいて説明する。

レシーバ・タンク３内の空気圧が５．８　Ｋｙ　／　ｃ
ｔＡ以上に保たれている場合には、ステップａで自動停
止状態となり、ステップｂで空気使用開始により圧力が
低下して５．８　Ｋｇ／　ｃＡとなるとステップＣで矛
１コンプレッサＡの自動発停装置が作動して運転を開始
する。

空気消費量が第１コンプレッサＡの単独運転で充分カバ
ーでき、５−８　Ｋ９　／　ｏｄより下方への急激な圧
力降下が起こらない場合には自動発停装置の停止圧カフ
、　ｓ　Ｋ９／−になるまで単独連続運転を続け、ｄ、
ｅ、Ｑのステップの後に自動停止する。

また、ステップｄでの単独運転後に、ステップｆで供給
量不足にょる圧力低下が続き、レシーバ・タンク３の空
気圧が５．４　Ｋ９　／　ｃｒ！となるとステップｇで
矛２コンプレッサＢが作動し、ステップｈでの同時並列
運転となる。ステップｇでの矛２コンプレッサＢの起動
と同時に停止回路４が作動し、タイマ９により牙２コン
プレッサＢの起動より１分後にｂ接点１０が開き、ステ
ップｉで第１コンプレッサＡが強制停止される。

こうして、ステップｊでの牙２コンプレッサＢの単独運
転により圧力降下が防止できれば、単独連続運転により
ステップｈ、Ｐでレシーバ・タンク３内圧力が７．ＤＩ
’ｖ／ｉとなった時点で矛２　コア　７’　Ｌ／ッ？Ｈ
の運転を停止する。このとき、停止回路４は機能停止し
てｂ接点ＩＯは復帰し第１コンプレッサＡは次の圧力降
下があれば作動可能に待機する。

また、ステップｊでの牙２コンプレッサＢの単独運転で
ステップｔによる供給量不足による圧力の低下が続き、
４．８Ｋｙ／ｃＪまで低下するとレシーバ・タンク３に
設げられた外部圧力スイッチ６がＯＮとなり、復帰回路
５のリレー７が作動してａ接点８が閉じ、停止回路４の
動作に拘らずステップｍで第１コンプレッサＡが作動し
てステップｎでの同時並列運転となる。

この連続運転によりレシーバ・タンク３の圧力が上昇し
７．　ＯＫｙ　／　ｉ　、および７５Ｋｙ／ｌｙｌにな
ると各々ステップＰ、Ｑで牙２．矛１コンプレッサＢ、
Ａを停止する。

ステップｇ　ｅ　ｈ　＋　１　ｅ　Ｊで１分間だげ第１
゜牙２コンプレッサＡ、Ｂを同時並列運転させることと
したのは牙２コンプレッサＢの運転開始から定常出力に
達するまでの立上がり時の余裕時間を考慮したものであ
る。

また、停止回路４の起動電源として矛２コンプンツサＢ
のファン起動電流を用いたのは、回路結線上で取り扱い
易いという便宜的な理由によるものである。

ここで、建設現場で最も一般的に用いられるピンク、ジ
ャンボ、ロッカー・ショベルに圧縮空気を送給した場合
の運転パターンを概説すると、ｔ−６図に示したように
ビック使用時は】・１コンプレツサＡ１　ジャンボでは
牙２コンプレッサＢ１　ロッカー・ショベルでは２１．
７２コンプレッサＡ、Ｂの並列運転となる。

次に、牙４図の使用機器と圧力変化特性グラフにより示
したように、使用機械全体の圧縮空気消費量変動により
各コンプレッサの自動発停装置および外部圧力センサに
よりレシーバ・タンク３内の空気圧が最適範囲となるよ
うに制御される。

ここで、牙５図および牙６図にこの発明の別の実施例を
示した。この実施例では、牙５図のブロック図で示した
ようにレシーバ・タンク３と、第１．牙２および牙３コ
ンプレッサＡ、Ｂ　。

Ｃの３台のコンプレッサの連動運転を１指したものであ
る。

この構成中で、第１コンプレッサＡと牙２コンプレッサ
Ｂとの間に設けられた停止回路４、復帰回路５およびレ
シーバ・タンク３に取付ケられた外部圧力スイッチ６に
関する部分は第１）　　　図に示した実施例と同じ機能
構成となっている。

ここで、牙３コンプレッサＣは他の２つのコンプレッサ
と同様に４．５　Ｋｇ／−で作動開始し、かつ６．５　
Ｋ９／　ｃａで停止する自動発停装置が設けられている
。また、レシーバ・タンク３には４．０に９　／　ｉで
作動する外部圧力スイッチ６′が取付けられている。

さらに、牙３コンプレッサＣと牙２コンプレッサＢとの
間には牙３コンプレッサＣの冷却用ファン駆動回路に並
列接続されたタイマ９′と矛２コンプレッサＢの電源ラ
イン１２′に直列に介装されたａ接点１０′とからなり
、牙６コンブレツサＣが作動してから１分後にタイマ９
′によりａ接点１σを開き、牙２コンプレッサＢを駆動
停止する停止回路４′が構成されている。

また、前記す接点１σに並列に接続されたａ接点ぎと、
牙２外部圧力スイッチ６′が作動すると前記ａ接点を閉
じるリレー７′とから構成された復帰回路５′が設けら
れている。

こうした構成により、牙６コンプレツサＣが作動すると
停止回路４′により１分後に牙２コンプレッサＢが強制
停止され、かつレシーバ・タンク３内圧力が４．０　Ｋ
ｇ／　ｃｒｌ以下となると牙２外部圧力スイッチ６′と
復帰回路５′により牙２コンプレッサＢは強制復帰して
再起動する。

ここで、牙６図に基づいて動作を概略的に説明すると、
レシーバ・タンク３内圧力が５．８　Ｋｇ／ｃｔｌにな
ると矛１コンプレッサＡが運転を開始する（ステップ■
、■）。供給量不足で圧力が低下し５．４　Ｋｙ　／　
ｔ：Ｊとなると牙２コンプレッサＢが作動開始し、１分
間同時並列運転した後第１コンプレッサＡを強制停止し
た後に矛２コンプレッサＢの単独運転を行なう（ステッ
プ■〜０））。

さらに、供給量不足で圧力が４．８　Ｋｇ／　ｃｄとな
ると外部圧力スイッチ６が作動して復帰回路５が働き第
１．牙２コンプレッサＡ、Ｂが同時運転となる（ステッ
プ０．０．０＞。

ここでも圧力降下が続き、４．５に９７ａｄとなると牙
６コンプレツサＣが運転を開始し３合同時運転の後、牙
２コンプレッサＢが運転停止となり、第１．］アロコン
プレッサＡ、Ｃの同時運転を行なう（ステップ０−０）
。

ここでもさらに圧力低下が続く場合には、牙２コンプレ
ッサＢを運転復帰させて第１．矛２゜矛３コンプレッサ
Ａ、Ｂ、Ｃの連続運転を行ない、空気使用終了に伴って
各コンプレッサが停止する（ステップ［相］〜０）。

また、ステップ■、■、［相］、■の各段階でも空気使
用終了によりレシーバ・タンク内圧力が所定値まで復帰
すれば運転を自動停止する。

こうして、任意の台数のコンプレッサの連動運転を行な
うことができる。

また、第１図および才５図で示した実施例とも、各々の
コンプレッサに設けられた自動発停装置の作動開始およ
び停止圧、外部圧力スイッチの作動圧等は圧縮空気供給
対象と連動運転装置システム設計とに応じて任意に設定
することができる。

この実施例では出力の小さいコンプレッサから順次作動
するものとしたが、対象機器等に応じて出力の大きなも
のから作動するよう構成することも可能である。

〔発明の効果〕

この発明によるコンプレッサ°の連動運転装置実施例は
以上の通りであり、次に述べる効果を挙げることができ
る。

空気消費量に応じて複数のコンプレッサの効率的な運転
を行ない、電力消費の大幅な節減が行ない得ると共に装
置が安価で比較的簡単な構成であり、既存設備への取付
け、取外しおよび移設が簡易に行なえ、誤動作がなく信
頼性の高いコンプレッサの連動運転装置となる。

【図面の簡単な説明】

才１図はこの発明の実施例を示すブロック図、才２図は
実施例の連動運転チャート、才３図は使用機械に応じた
運転コンプレッサの概念図、第４図は実施例装置による
圧力変化に対応した運転状況を示す概念図、才５図は他
の実施例のブロック図、第６図はＡ−５図に示した実施
例の連動運転チャートである。 Ａ・・・・・・第１コンプレツサ、Ｂ・・・・・・才２
コンプレッサ、Ｃ・・・・・・矛３コンプレッサ、３・
・・・・・レシーバ・タンク、４　、４’・・・・・・
停止回路、５　、５’・・・復帰回路、６　、６’・・
・・・・外部圧力スイッチ、７゜τ・・・・・・リレー
、８，８′・・・・・・ａ接点、９　、９’・・・・・
・タイマ、１０，１σ・・・・・・ｂ接点、１１・・・
・・・管路、１２゜１２′・・・・・・電源ライン。 第２図 第３図 第４！２Ｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 自動発停装置を備えると共に出力の異なるｎ台のコンプ
   レッサからの圧送空気をレシーバ・タンクを介して消費
   現場へ供給するコンプレッサの連動運転装置において、 各々のコンプレッサは自動発停装置の作動圧力幅を重複
   させつつ第１番目のコンプレッサから第ｎ番目のコンプ
   レッサへと順次作動圧力幅を下方へずらせて設定し、 第ｘ番目（１≦ｘ＜ｎ）と第ｘ＋１番目のコンプレッサ
   間に設けられて当該第ｘ＋１番目のコンプレッサ作動時
   に第ｘ番目のコンプレッサの作動電源を遮断する停止回
   路と、 レシーバ・タンクに設けられて各々第ｘ＋１番目のコン
   プレッサ作動圧力幅下限よりも所定値だけ低い圧力で作
   動する（ｎ−１）個の外部圧力スイッチと、 前記第ｘ＋１番目のコンプレッサに対応する外部圧力ス
   イッチが作動すると前記ｘ番目のコンプレッサを作動復
   帰させる復帰回路とを備え、前記レシーバ・タンクの供
   給圧力変化に伴つて前記第１番目のコンプレッサから前
   記第ｎ番目のコンプレッサへと単独でまたは組合わせで
   順次作動させるよう構成されたことを特徴とするコンプ
   レッサの連動運転装置。