TWI555912B - 壓縮裝置以及壓縮裝置的控制方法 - Google Patents

Description

壓縮裝置以及壓縮裝置的控制方法

本發明有關一種可令複數台之壓縮機起動或停機的壓縮裝置以及壓縮裝置的控制方法。

按，將複數之壓縮機依序起動或停機之壓縮裝置的控制裝置，係將貯留自各壓縮機吐出之壓縮空氣的貯槽之壓力予以監視。而且當貯槽之壓力超過上限壓力時，該控制裝置係判斷其為供給過量而令1台之壓縮機停機。另一方面，若是貯槽之壓力未達下限壓力之運轉狀態，則有供給側低於必要最低壓力之顧慮，並不令人滿意。因此，若是低於下限壓力，則控制裝置會判斷其為供給不足而令1台壓縮機起動。

作為此類壓縮裝置之控制裝置，例如專利文獻1中曾記載一種可運算貯槽內之壓力到達下限壓力Pmin為止之時間td、以及到達上限壓力Pmax為止之時間tu，而據以增減壓縮機之運轉台數的控制裝置。此一控制裝置，若時間td短則增加壓縮機之運轉台數，若時間tu 短則減少壓縮機之運轉台數，藉而將貯槽內之壓力抑制於特定之範圍內。

然而，專利文獻1之控制裝置所為之控制，係於預定之每個採樣週期進行。因此，採樣週期若設定為較長時，無法以適切之時序進行壓縮機之停機及起動之控制。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2007-120497號公報

本發明係提供一種可以適切之時序再起動壓縮機之壓縮裝置以及壓縮裝置的控制方法。

本發明之壓縮裝置具備：複數個壓縮機，其將氣體壓縮並予以吐出；貯槽，其將自上述複數之壓縮機吐出而被收集之壓縮氣體予以貯留；壓力檢測器，其檢測上述貯槽內之壓力；計時裝置，其於將上述壓縮機中至少1台之壓縮機停機時，計測自停機而始之時間；以及控制裝置，其於將上述至少1台之壓縮機停機而上述貯槽內之壓力成為未達下限壓力時，因應由上述壓力檢測器所檢測 出之壓力的變化，運算自將上述至少1台之壓縮機停機而始以至在停機中之壓縮機之中再起動所期望之壓縮機的再起動間隔時間，且於上述計時裝置所計測之時間經過運算出之上述再起動間隔時間時，再起動上述所期望之壓縮機。

此處所稱之再起動，係指將至少1台之壓縮機之運轉停機而貯槽內之壓力成為未達下限壓力之狀態時，於所期望之時間經過後，令停機中之壓縮機起動。又，再起動間隔時間，係指將至少1台之壓縮機停機而始以至其後令所期望之壓縮機起動為止之間的時間。

由於係於貯槽內之壓力成為未達下限壓力之狀態下，基於運算出之再起動間隔時間再起動壓縮機，可因應貯槽內之壓力變化而以適切之時序再起動壓縮機。

上述控制裝置於上述壓力之變化為負的變化時，宜縮短上述再起動間隔時間。

藉由使再起動間隔時間縮短，可使壓縮機再起動之時序提前，而縮短貯槽內之壓力成為未達下限壓力之狀態下的運轉。

上述控制裝置於上述壓力之變化為正的變化時，宜增長上述再起動間隔時間。

藉由使再起動間隔時間增長，可使壓縮機再起動之時序延後，而防止壓縮機之頻繁的再起動，可減少電力之消耗。

一種壓縮裝置之控制方法，此壓縮裝置具 備：將氣體壓縮並予以吐出之複數個壓縮機；將自上述複數個壓縮機吐出且被收集之壓縮氣體予以貯留之貯槽；將上述貯槽內之壓力予以檢測之壓力檢測器；以及於將上述壓縮機中之至少1台壓縮機停機時，計測自停機而始的時間之計時裝置；此控制方法係於將上述至少1台之壓縮機停機而上述貯槽內之壓力成為未達下限壓力時，因應由上述壓力檢測器所檢測出之壓力的變化，運算自將上述至少1台之壓縮機停機而始以至在停機中之壓縮機之中再起動所期望之壓縮機的再起動間隔時間，且於上述計時裝置所計測之時間經過運算之上述再起動間隔時間時，再起動上述所期望之壓縮機。

由於係基於運算出之再起動間隔時間再起動壓縮機，因此可因應貯槽內之壓力變化而以適切之時序再起動壓縮機。在負的壓力變化產生而再起動間隔時間縮短時，提前壓縮機再起動之時序，可縮短貯槽內之壓力成為未達下限壓力之狀態下的運轉。在產生正的壓力變化而再起動間隔時間增長時，延後壓縮機再起動之時序，而可防止壓縮機之頻繁之再起動，以之可減少電力之消耗。

根據本發明之壓縮裝置以及壓縮裝置之控制方法，於貯槽內之壓力成為未達下限壓力之狀態下，基於運算出之再起動間隔時間而因應貯槽內之壓力變化以適切之時序再起動壓縮機。特別是藉由使再起動間隔時間縮短 而提前壓縮機再起動之時序，可縮短貯槽內之壓力成為未達下限壓力之狀態下的運轉。

1‧‧‧壓縮裝置

10A‧‧‧壓縮機1號機

10B‧‧‧壓縮機2號機

10C‧‧‧壓縮機3號機

14‧‧‧貯槽

16‧‧‧壓力傳感器

20‧‧‧控制裝置

21‧‧‧計時器

第1圖係本發明實施方式之壓縮裝置的概略構成之方塊圖。

第2圖係本發明實施方式之壓縮機再起動的處理程序之說明用流程圖。

第3圖係表示貯槽內之壓力、以及各壓縮機之運轉或停機的時間變化之特性線圖。

以下，茲將本發明之實施方式依據附圖說明之。

如第1圖所示，本實施方式之壓縮裝置1，具備：將氣體壓縮並予吐出之3台壓縮機10A~10C(壓縮機1號機10A、壓縮機2號機10B以及壓縮機3號機10C，以下分別稱為1號機10A、2號機10B、3號機10C)、以及將自3台壓縮機10A~10C吐出而被收集之壓縮氣體予以貯留之貯槽14。停機中之壓縮機10A~10C係依1號機10A、2號機10B、3號機10C之順序被起動，運轉中之壓縮機10A~10C係依1號機10A、2號機10B、3號機10C之順序被停機。貯槽14之上流體性連接 有：將貯槽14內之壓縮氣體供給至圖未示之氣體供給對象之閥15、以及測定貯槽14內的壓力之壓力傳感器(壓力檢測器)16。

壓縮機10A~10C與壓力傳感器16之間，電氣連接有控制裝置20、以及經由控制裝置20之計時器(計時裝置)21。控制裝置20於將至少1台之壓縮機10A~10C之運轉停機而貯槽14內之壓力成為未達下限壓力時，因應壓力傳感器16所檢測出之貯槽14內之壓力變化，運算自停機而始以至再起動壓縮機之再起動間隔時間。而且控制裝置20在計時器21所計測之時間一經過運算出之上述再起動間隔時間時，將壓縮機予以再起動。計時器21於將運轉中之壓縮機中至少1台停機時，計測自停機而始之時間。

其次，兹針對因應貯槽14內之壓力令壓縮機10A~10C運轉或是停機之控制方法進行說明。

在所有之壓縮機10A~10C運轉之狀態下，於貯槽14內之壓力超過上限壓力之A點(參見第3圖)將1號機10A之運轉停機。此時，如第2圖所示之流程圖般，由計時器21開始計測自運轉停機而始之經過時間。於步驟S11中，控制裝置20判斷由計時器21所計測之經過時間是否已經經過預定之再起動間隔時間Tin。若是已經經過則前進到步驟S11A，由控制裝置20判斷由壓力傳感器16所測定之貯槽14內之壓力是否為未達下限壓力。未達下限壓力之狀態，係指第3圖中B1至B3及C1至 C3之各區域之壓力狀態。貯槽14內之壓力若非為未達下限壓力，則回到步驟S11。若是未達下限壓力，則再起動1號機10A。另一方面，於步驟S11中，若是未經過再起動間隔時間Tin，則前進到步驟S12。

於步驟S12中，控制裝置20判斷由壓力傳感器16所測定之貯槽14內之壓力是否為未達下限壓力。當貯槽14內之壓力並非為未達下限壓力則回到步驟S11。若為未達下限壓力，則前進到步驟S13。

於步驟S13中，控制裝置20判斷由計時器21所計測之經過時間是否已經經過該時所設定之再起動間隔時間(目前之設定值)。若是已經過，則再起動1號機10A。若是未經過，則前進到步驟S14。又，步驟S13中，再起動間隔時間之設定值，自預定之再起動間隔時間Tin(初始值)至被更新為止，係將再起動間隔時間Tin(初始值)用於判斷。自初始值被更新以降，至經過時間已經經過該時設定之再起動間隔時間(目前之設定值)為止，則在每次後述之再起動間隔時間運算之際，更新步驟S13之判斷中所用之再起動間隔時間的設定值。

步驟S14中，控制裝置20係如以下之數1之式所示，運算將目前之壓力P(t)與前次之壓力P(t-1)之差除以單位時間△T所得之壓力變化量△P。

[數1]△P=(P(t)-P(t-1))/△T

而後，前進到步驟S15，由控制裝置20判斷壓力變化量△P是否比0為小。壓力變化量△P比0為小之狀態，係指壓力作降低之變化而產生負的壓力變化，而如第3圖之B1、B2及B3之各區域般，曲線G之斜率成為負值。壓力變化量△P若比0為小，則前進到步驟S16。步驟S16中，控制裝置20係將次一流程所使用之再起動間隔時間，變更成自該時設定之再起動間隔時間減去常數α所得之值。如是，於控制裝置20中，係運算再起動間隔時間並將其設定值更新。而後則回到步驟S12。

步驟S15中，壓力變化量△P若不比0為小，則前進到步驟S17。壓力變化量△P不比0為小之狀態，係指壓力作上昇之變化而產生正的壓力變化，而如第3圖之C1、C2及C3之各區域般，曲線G之斜率成為正值。步驟S17中，控制裝置20係將次一流程所使用之再起動間隔時間，變更成於該時設定之再起動間隔時間加上常數α所得之值。如是，於控制裝置20中，係運算再起動間隔時間並將其設定值更新。而後則回到步驟S12。

自步驟S16回到步驟S12，若是貯槽14內之壓力未達下限壓力，則前進到步驟S13。此時，步驟S13中所用之再起動間隔時間，係於回到步驟S12之前的流程之步驟S16被變更而成為縮短之再起動間隔時間。而後，判斷由計時器21所計測之經過時間是否已經經過縮短之再起動間隔時間，若是已經經過，則再起動1號機10A。

自步驟S17回到步驟S12，若是貯槽14內之 壓力未達下限壓力，則前進到步驟S13。此時，步驟S13中所用之再起動間隔時間，係於回到步驟S12之前的流程之步驟S17中被變更而成為增長之再起動間隔時間。而後，判斷由計時器21所計測之經過時間是否已經經過增長之再起動間隔時間，若是已經經過，則再起動1號機10A。如是，藉由增長再起動間隔時間，可延遲1號機10A再起動之時序，而防止壓縮機10A~10C之頻繁之再起動，可減少電力之消耗。

步驟S13中，由計時器21所計測之經過時間若是未經過目前之再起動間隔時間(目前之設定值)，則前進到步驟S14及步驟S15。步驟S15中若是判斷壓力變化量△P比0為小，則前進到步驟S16。步驟S16中，控制裝置20將次一流程所使用之再起動間隔時間，變更成自目前之再起動間隔時間減去常數α所得之值。而後，回到步驟S12，重複至1號機10A再起動為止之流程。步驟S15中，若是判斷壓力變化量△P不比0為小，則前進到步驟S17。於步驟S17中，控制裝置20係將次一流程所使用之再起動間隔時間，變更成於目前之再起動間隔時間加上常數α所得之值。而後，回到步驟S12，重複至1號機10A再起動為止之流程。

重複上述之流程，例如於第3圖之D點若是再起動1號機10A，則如曲線G1所示，貯槽14內之壓力上昇，而於E點超過下限壓力。又，曲線G2係表示先前之壓縮機的再起動控制所為之壓力變化。先前之再起動控 制中，並未因應貯槽14內之壓力變化而縮短再起動間隔時間，而是於預定之F點再起動壓縮機。相對於此，本發明中，因應貯槽14內之壓力變化而縮短再起動間隔時間。藉此，將1號機10A再起動之時序提前，而可縮短貯槽14內之壓力成為未達下限壓力之狀態下之運轉時間。

如以上所述，由於係在貯槽14內之壓力成為未達下限壓力之狀態下，基於運算出之再起動間隔時間令1號機10A再起動，因此可因應貯槽14內之壓力變化而以適切之時序令1號機10A再起動。

又，本發明不受限於上述實施方式，尚可作各種之變形。

上述實施方式中，係自3台之壓縮機運轉之狀態令1號機10A停機後，運算為了使1號機10A再起動之再起動間隔時間。然而，有關運轉中之壓縮機的停機以及停機後之壓縮機的再起動，為了防止壓縮機10A~10C之運轉頻度偏於特定者，只要依1號機10A、2號機10B、3號機10C之順序即可，並無特殊限定。

例如自3台之壓縮機10A~10C停機之狀態，只起動1號機10A。而後，將1號機10A停機，其次即便是運算為了使2號機10B再起動之再起動間隔時間，也仍能獲得與上述實施方式相同之作用及效果。又，自3台之壓縮機10A~10C停機之狀態，將1號機10A以及2號機10B依序起動。而後，也可將1號機10A停機，其次再運算為了使3號機10C再起動之再起動間隔時間。再者，自 3台之壓縮機10A~10C停機之狀態，將1號機10A、2號機10B以及3號機10C依序起動。而後，也可將1號機10A以及2號機10B停機，其次再運算為了使1號機10A以及2號機再起動之再起動間隔時間。

上述實施方式中，α雖設為常數，但α例如可為△P之一次函數等，可為α=f_(△P)成立之△P的函數。

Claims (4)

1. 一種壓縮裝置，具備：複數個壓縮機，其將氣體壓縮並予以吐出；貯槽，其將自上述複數之壓縮機吐出而被收集之壓縮氣體予以貯留；壓力檢測器，其檢測上述貯槽內之壓力；計時裝置，其於將上述壓縮機中至少1台之壓縮機停機時，計測自停機而始之時間；以及控制裝置，其於將上述至少1台之壓縮機停機而上述貯槽內之壓力成為未達下限壓力時，因應由上述壓力檢測器所檢測出之壓力的變化，運算自將上述至少1台之壓縮機停機而始以至在停機中之壓縮機之中再起動所期望之壓縮機的再起動間隔時間，且於上述計時裝置所計測之時間經過運算出之上述再起動間隔時間時，再起動上述所期望之壓縮機。
2. 如申請專利範圍第1項之壓縮裝置，其中上述控制裝置於上述壓力之變化為負的變化時，縮短上述再起動間隔時間。
3. 如申請專利範圍第1或2項之壓縮裝置，其中上述控制裝置於上述壓力之變化為正的變化時，增長上述再起動間隔時間。
4. 一種壓縮裝置之控制方法，此壓縮裝置具備：將氣體壓縮並予以吐出之複數個壓縮機；將自上述複數個壓縮機吐出且被收集之壓縮氣體予以 貯留之貯槽；將上述貯槽內之壓力予以檢測之壓力檢測器；以及於將上述壓縮機中之至少1台壓縮機停機時，計測自停機而始的時間之計時裝置；此控制方法係於將上述至少1台之壓縮機停機而上述貯槽內之壓力成為未達下限壓力時，因應由上述壓力檢測器所檢測出之壓力的變化，運算自將上述至少1台之壓縮機停機而始以至在停機中之壓縮機之中再起動所期望之壓縮機的再起動間隔時間，且於上述計時裝置所計測之時間經過運算出之上述再起動間隔時間時，再起動上述所期望之壓縮機。