圧縮機システム及び圧縮機システムの制御方法
【課題】無負荷運転モードと負荷運転モードとの切替可能な圧縮機システムにおいて、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替時における放風ロスを低減すると共に必要量の圧縮ガスを短時間で吐出可能とする。
【解決手段】直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時における流量調節弁３の開度を記憶しており、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際に、当該記憶した流量調節弁３の開度に合わせた初期開度で流量調節弁３を開放する。
【解決手段】直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時における流量調節弁３の開度を記憶しており、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際に、当該記憶した流量調節弁３の開度に合わせた初期開度で流量調節弁３を開放する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機システム及び圧縮機システムの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、大量の圧縮ガスを必要とするプラントには、必要な圧縮ガスを生成するための圧縮機システムが設置されている。
このようなプラントにて必要とされる圧縮ガスの流量は、経時的に変化する。このため、圧縮機システムは、圧縮機の上流側にインレットガイドベーンを備え、圧縮機へのガスの供給量を調節することによって、圧縮ガスの吐出量を調整可能とされている。
【０００３】
ところが、例えば、特許文献１〜４に示されているように、サージングの発生を防止するためには、圧縮機に供給するガス流量の減少には限界がある。
このため、プラントが圧縮ガスを必要としない場合には、圧縮機の後段に設けられた放風弁を開放し、圧縮機で生成した圧縮ガスを大気放風しており、いわゆる放風ロスが発生する。
放風ロスの発生を低減させる方法として、特許文献１〜４に示されているような運転制御方式が提案されている。代表的な方法として、放風弁を全開に開き、インレットガイドベーンを全閉付近まで閉じて圧縮機軸動力を低減し、省エネ対策を行う方式がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２８４９２号公報
【特許文献２】特公昭６３−５６４４０号公報
【特許文献３】実公昭６２−２３１５号公報
【特許文献４】実公昭５９−３９１９７号公報
【特許文献５】特開２００９−７９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述の圧縮機が無負荷状態となる無負荷運転モードから、圧縮機が負荷状態となって圧縮ガスを生成する負荷運転モードに移行する場合には、一旦、インレットガイドベーンを全閉状態から全開状態（あるいは全開状態近く）に、また放風弁を全開状態から全閉状態にし、その後プラントの圧縮ガスの使用量に応じてインレットガイドベーンの開度を調整している。
【０００６】
しかしながら、インレットガイドベーンも放風弁も瞬時に全開状態と全閉状態とが切り替わるものではなく、またサージングを防止するために放風弁を閉鎖する速度をインレットガイドベーンを開放する速度よりも遅くしてインレットガイドベーンを先行して開放させる必要がある。
このため、インレットガイドベーンを全閉状態から全開状態（あるいは全開状態近く）に移行するまでの間、圧縮機で生成された圧縮ガスは、放風弁から大気開放されてしまい、放風ロスとなる。
プラント側の圧縮ガスの使用状態によっては、負荷運転モードと、無負荷運転モードとを頻繁に繰り返す場合がある。このような場合には、上述のように、無負荷運転モードから負荷運転モードへ切り替わる際の放風ロスが積み重なり、トータルとしての放風ロスが非常に大きくなる。
【０００７】
特許文献５には、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際ではなく、圧縮機システムの立ち上げの際に、インレットガイドベーンを最大開度手前に設定された開度で停止することによって放風ロスを低減させる技術が提案されている。
そこで、特許文献５に開示された技術を応用し、最大開度手前の開度を予め記憶しておき、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際に、予め記憶した開度にインレットガイドベーンの開度を調節することで放風ロスを低減させることが考えられる。
【０００８】
しかしながら、予め記憶する開度による圧縮ガスの流量と、プラント側が必要とする圧縮ガスの流量が大きく乖離する可能性がある。
例えば、予め記憶する開度による圧縮ガスの流量が、プラント側が必要とする圧縮ガスの流量に対して非常に少ない場合には、プラント側が必要とする圧縮ガスとするために、インレットガイドベーンを制御する動作が必要となり、結果として、プラント側が必要とする圧縮ガスの流量に合わせるのに非常に長い時間が必要となる。
また、予め記憶する開度による圧縮ガスの流量が、プラント側が必要とする圧縮ガスの流量に対して非常に少ない場合には、放風ロスの削減効果が低減する。
【０００９】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、無負荷運転モードと負荷運転モードとの切替可能な圧縮機システムにおいて、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替時における放風ロスを低減すると共に必要量の圧縮ガスを短時間で吐出可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【００１１】
第１の発明は、ガスを圧縮して圧縮ガスとして圧送する圧縮機と、当該圧縮機に供給するガスの流量を調節する流量調節弁と、上記圧縮ガスを圧力開放して放出する放風弁とを備え、上記流量調節弁を全閉とすると共に上記放風弁を開放する無負荷運転モードと、上記流量調節弁を開放すると共に上記放風弁を全閉とする負荷運転モードとを有する圧縮機システムであって、直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時における上記流量調節弁の開度を記憶しており、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際に、当該記憶した上記流量調節弁の開度に合わせた初期開度で上記流量調節弁を開放する制御手段を備えるという構成を採用する。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記圧縮機に供給されるガスの温度を計測する温度計を備え、上記制御手段が、直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時におけるガスの温度と、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際のガスの温度とに基づいて上記初期開度を補正するという構成を採用する。
【００１３】
第３の発明は、上記第１の発明において、上記制御手段が、上記圧縮機に供給されるガスの温度差に起因する流量変化に基づいて予め設定されたマージンを足すことにより上記初期開度を補正するという構成を採用する。
【００１４】
第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記圧縮ガスの圧力を計測する圧力計と、上記圧縮ガスの流量を直接的または間接的に計測する計測手段とを備え、上記制御手段は、無負荷運転モードから負荷運転モードに移行中に、上記圧縮ガスの圧力と流量との関係が、サージングの発生を防止するために設定された条件に合致した場合には、上記初期開度に関わらず上記流量調節弁の開度を大きくするという構成を採用する。
【００１５】
第５の発明は、ガスを圧縮して圧縮ガスとして圧送する圧縮機と、当該圧縮機に供給するガスの流量を調節する流量調節弁と、上記圧縮ガスを圧力開放して放出する放風弁とを備え、上記流量調節弁を全閉とすると共に上記放風弁を開放する無負荷運転モードと、上記流量調節弁を開放すると共に上記放風弁を全閉とする負荷運転モードとを有する圧縮機システムの制御方法であって、直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時における上記流量調節弁の開度を記憶しており、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際に、当該記憶した上記流量調節弁の開度に合わせた初期開度で上記流量調節弁を開放するという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１６】
圧縮ガスの使用量は、操業状態に応じて変化するため、圧縮ガスの使用量がインレットガイドベーンの絞り限界を下回ることがある。この場合、省エネを目的として無負荷運転モードに切り替えて対応するが、この状態を継続すると圧縮ガスの圧力が徐々に低下するため、圧力が規定値を下回ったとき再び負荷運転モードに切り替える操作が必要になり、結果として負荷／無負荷運転モードの切替が一日の中で何度も繰り返し行われる。
つまり、一般的に、負荷運転モードから無負荷運転モードに切り替わる直前に使用されていた圧縮ガスの流量は、次に再びプラント等が圧縮ガスを必要とする際の流量に近い。
【００１７】
これに対して、本発明によれば、直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時における上記流量調節弁の開度が記憶されており、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際に、記憶された流量調節弁の開度に合わせた初期開度で流量調節弁が開放される。
つまり、本発明によれば、無負荷運転モードに移行する直前に吐出していた圧縮ガスの流量とほぼ等しい流量の圧縮ガスが、再び負荷運転モードとなった際に吐出される。
このため、本発明によれば、無負荷運転モードから負荷運転モードに切り替わる際に吐出する圧縮ガスの流量が、プラント等が必要とする流量近傍となる確率が極めて高い。
【００１８】
無負荷運転モードから負荷運転モードに切り替わる際に吐出する圧縮ガスの流量が、プラント等が必要とする流量近傍となることにより、吐出量をプラント等が必要とする流量に合わせる時間が短くなると共に放風ロスを低減することができる。
したがって、本発明によれば、無負荷運転モードと負荷運転モードとの切替可能な圧縮機システムにおいて、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替時における放風ロスを低減すると共に必要量の圧縮ガスを短時間で吐出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態における圧縮機システムの概略構成を模式的に示すフロー図である。
【図２】発明の一実施形態における圧縮機システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】発明の一実施形態における圧縮機システムにおける圧縮空気の吐出圧力と圧縮空気の流量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明に係る圧縮機システム及び圧縮機システムの制御方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２１】
図１は、本実施形態の圧縮機システム１の概略構成を模式的に示すフロー図である。
この図に示すように圧縮機システム１は、フィルタ２と、インレットガイドベーン３（流量調節弁）と、圧縮機４と、モータ５と、ガスクーラ６と、流量計７と、圧力計８と、温度計９と、放風弁１０と、制御装置１１（制御手段）と、配管Ａ〜Ｄと、圧縮空気を一時的に貯留するレシーバタンクＥとを備えている。
【００２２】
フィルタ２は、圧縮機４に供給する空気に含まれる異物を除去するものであり、圧縮機４に空気を供給するための配管Ａの途中部位に設置されている。
【００２３】
インレットガイドベーン３は、フィルタ２と圧縮機４との間に設置されており、配管Ａの開口面積を調節することによって、圧縮機４に供給される空気の流量を調節するものである。
なお、本実施形態においては、インレットガイドベーン３は、全閉状態であっても、僅かな流量の空気を通気可能に構成されている。
【００２４】
圧縮機４は、供給される空気を圧縮して圧縮空気として圧送するものであり、図１に示すように、遠心式の圧縮機とされている。
【００２５】
モータ５は、圧縮機４のラジアルインペラを回転駆動する動力を発生するものであり、不図示のシャフトやギアボックス等を介して圧縮機４のラジアルインペラと接続されている。
【００２６】
ガスクーラ６は、圧縮機４から排出された圧縮空気を冷却するものであり、配管Ｂを流れる圧縮空気を冷却可能とするために、配管Ｂの途中部位に設置されている。
なお、多段圧縮を行うシステム構成を採用する場合には、各圧縮段の中間部位にもガスクーラが設置される。
【００２７】
流量計７は、圧縮機４から排出された圧縮空気の流量を計測するものであり、配管Ｂの途中部位に設置されている。
【００２８】
なお、図１に示すように、圧縮機４から排出された圧縮空気が流れる配管Ｂは、供給先のプラント等と接続された配管Ｃと、一端が大気開放された配管Ｄとに分岐されている。
そして、圧力計８は、プラント等に供給される圧縮空気の圧力を計測するものであり、配管Ｃの途中部位に接続されている。
また、配管Ｃには逆止弁Ｆが設置されており、レシーバダンクＥからの圧縮空気の逆流を抑止している。
【００２９】
温度計９は、圧縮機４に供給される空気の温度を計測するものであり、配管Ａの途中部位に接続されている。具体的には、フィルタ２とインレットガイドベーン３との間に温度計９が設置されている。
【００３０】
放風弁１０は、圧縮空気を大気開放して放出するためのものであり、配管Ｄの途中部位に設置されている。
【００３１】
制御装置１１は、本実施形態の圧縮機システム１の動作全体を制御するものであり、インレットガイドベーン３と、モータ５と、流量計７と、圧力計８と、温度計９と、放風弁１０とに電気的に接続されている。
【００３２】
そして、制御装置１１は、本実施形態の圧縮機システム１を、圧縮機４において空気の昇圧を行って圧縮空気を生成する負荷運転モードでの運転、あるいは、圧縮機４において空気の昇圧を行わない無負荷運転モードでの運転が可能に構成されている。
【００３３】
具体的には、負荷運転モードの場合には、制御装置１１は、インレットガイドベーン３を開放すると共に放風弁１０を閉鎖する。
これによって、インレットガイドベーン３の開度に応じた流量の空気が圧縮機４に供給される。ここで放風弁１０が閉鎖されていることから、配管Ｄが大気開放されていない。このため、圧縮機４において供給された空気が圧縮されて配管Ｂを介して圧送される。そして、配管Ｂの圧縮空気は、配管Ｃ及びレシーバタンクＥを介して、要求に応じてプラント等に吐出される。
【００３４】
なお、プラント等における圧縮空気の使用量が圧縮機４で生成される圧縮空気よりも多い場合には、圧力計８で検出される圧力が低下するため、制御装置１１は、インレットガイドベーン３の開度を拡大し、これに応じて圧縮機４で生成される圧縮空気量が増加する。
また、プラント等における圧縮空気の使用量が圧縮機４で生成される圧縮空気よりも少ない場合には、圧力計８で検出される圧力が上昇するため、制御装置１１は、インレットガイドベーン３の開度を縮小し、これに応じて圧縮機４で生成される圧縮空気量が減少する。
そして、制御装置１１は、圧力計８の出力が一定値となるように、流量計７の検出結果も考慮しつつ、インレットガイドベーン３をフィードバック制御する。
【００３５】
一方、無負荷運転モードは、プラント等における圧縮空気の使用量が低減した場合に、サージングを防止するために、負荷運転モードから移行するモードである。そして、制御装置１１は、圧縮機４に供給される空気の流量（すなわちインレットガイドベーン３の開度）と圧力計８の出力との関係が、サージングを防止するために予め設定された移行条件に合致するかを判定し、合致した場合には、無負荷運転モードに移行する。
具体的には、無負荷運転モードの場合には、制御装置１１は、インレットガイドベーン３を閉鎖すると共に放風弁１０を開放する。
これによって、僅かな量の空気がサージングの防止のために圧縮機４に供給されるが、放風弁１０が開放され、配管Ｄが大気開放されているため、圧縮機４における空気の圧縮は行われない。
【００３６】
次に、このような構成を有する本実施形態の圧縮機システム１における、負荷運転モードと無負荷運転モードとの切替の動作（制御方法）について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。
なお、以下の動作説明において、その主体となっているのは制御装置１１である。
【００３７】
まず、圧縮機４の起動を行い（ステップＳ１）、圧縮機４の起動を完了させる（ステップＳ２）。ただし、ステップＳ２においては、制御装置１１は、無負荷運転モードにて圧縮機４の起動を完了する。
【００３８】
ここで、プラント等が圧縮空気を必要とする場合には、プラント等に空気が引き込まれてレシーバタンクＥの圧力は低下した状態となる。
このため、制御装置１１は、予め、負荷運転モードに移行するための吐出圧力を再負荷設定値として記憶しており、レシーバタンクＥの圧力が再負荷設定値以下となった場合に、次のステップＳ４に進む（ステップＳ３）。
【００３９】
ステップＳ４では、インレットガイドベーン３の開度の調節を行う。
なお、圧縮機システム１において無負荷運転モードと負荷運転モードとが繰り返されている状況では、ステップＳ４におけるインレットガイドベーン３の開度調節は、後述のステップＳ１１で設定された初期開度に合わせて行われる。
これに対して、圧縮機システム１の稼動直後においては、ステップＳ４におけるインレットガイドベーン３の開度は任意であり、制御装置１１が予め記憶する開度や最大開度とされる。
なお、このようなステップＳ４に合わせて、放風弁１０が閉鎖され、本実施形態の圧縮機システム１は、負荷運転モードに移行する。
【００４０】
そして、負荷運転モード中は、モータ電流値が定格値以上であるかを判定する（ステップＳ５）と共に、吐出圧力が定格設定値以上であるかを判定する（ステップＳ６）。
そして、モータ電流値が定格値以上または吐出圧力が定格設定値以上である場合には、インレットガイドベーン３の開度を減少させる（ステップＳ７）。
なおインレットガイドベーン３の開度を減少させる目的は、モータ５の電流（もしくは電力）が定格値以上になる場合はモータ５の過負荷保護として、一方で吐出圧力が定格圧力設定値以上になる場合は、圧縮空気の吐出流量がプラント等の要求量に対して過多であることを解消させるためであり、両者は相反する目的で動作する。
【００４１】
続いて、現在の圧縮機４に供給される空気の流量（すなわちインレットガイドベーン３の開度）と圧力（圧力計８の出力）との関係が、サージングを防止するために予め設定された移行条件に合致するかを判定（ステップＳ８）し、合致した場合には、無負荷運転モードに移行することが妥当と判断される。
一方、ステップＳ８において、流量と圧力との関係がサージングを防止するために予め設定された移行条件に合致しない場合には、繰り返しステップＳ５及びステップＳ６が行われる。
【００４２】
無負荷運転モードに移行することが妥当と判断された場合には、現在のインレットガイドベーン３の開度を記録（記憶）し（ステップＳ９）、さらにインレットガイドベーン３を全閉とし（ステップＳ１０）、これによって無負荷運転モードに移行する。
【００４３】
このように負荷運転モードから無負荷運転モードに移行する際には、制御装置１１は、図３に示すように、現時点の流量と圧力との関係Ｘから、ラインＬ１を通って、流量と圧力との関係を無負荷運転モードであるＹに移行させる。なお、図３においてＰ１は圧縮空気の吐出圧力の目標圧力を示し、Ｐ２は無負荷運転モード移行への目標圧力を示し、Ｐ３は負荷運転モード移行への目標圧力を示し、Ｑ１は圧縮空気の最大流量を示している。
【００４４】
続いて、現在の無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替時に用いるインレットガイドベーン３の開度である初期開度の設定を行う（ステップＳ１１）。
具体的には、ステップＳ９で記憶したインレットガイドベーン３の開度を初期開度に設定する。
その後、必要に応じて初期開度の補正を行う（ステップＳ１２）。なお、当該ステップＳ１２の補正については、後に詳しく説明することとし、ここでは、ステップＳ１２の補正を行わないものとする。
【００４５】
そして、ステップＳ１１の初期開度の設定が完了すると、再びステップＳ３に戻り、レシーバタンクＥの圧力が再負荷設定値以下となった場合に、インレットガイドベーン３の開度の調節を行う（ステップＳ４）。
そして、本実施形態の圧縮機システム１では、ステップＳ１１で初期開度が設定されて以降は、ステップＳ４におけるインレットガイドベーン３の開度調節が、ステップＳ１１で設定された初期開度に合わせて行われる。
この結果、制御装置１１は、図３に示すように、現時点の流量と圧力との関係Ｙから、ラインＬ２を通って、流量と圧力との関係を負荷運転モードであるＸに移行させる。
【００４６】
上述のように、通常、プラント等では、無負荷運転モードと負荷運転モードとの切替が１日の中で何度も繰り返して行われ、負荷運転モードから無負荷運転モードに切り替わる直前に使用されていた圧縮空気の流量は、次に再びプラント等が圧縮空気を必要とする際の流量に近い。
【００４７】
従来の方法では無負荷運転モードから負荷運転モードに移行する際、インレットガイドベーンを全開またはそれに近い開度で行っており、ラインＬ３を通ってＺに移行させていた。プラント使用量がＸ付近またはそれ以下の場合、Ｚ−Ｘは余剰送気分または放風ロスとなっていた。
【００４８】
これに対して、本実施形態の圧縮機システム１及びその制御方法によれば、直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時におけるインレットガイドベーン３の開度が記憶されており、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際に、記憶されたインレットガイドベーン３の開度に合わせた初期開度でインレットガイドベーン３が開放される。
つまり、本実施形態の圧縮機システム１及びその制御方法によれば、無負荷運転モードに移行する直前に吐出していた圧縮空気の流量とほぼ等しい流量の圧縮空気が、再び負荷運転モードとなった際に吐出される。
このため、本実施形態の圧縮機システム１及びその制御方法によれば、無負荷運転モードから負荷運転モードに切り替わる際に吐出する圧縮空気の流量が、プラント等が必要とする流量近傍となる確率が極めて高い。
【００４９】
無負荷運転モードから負荷運転モードに切り替わる際に吐出する圧縮空気の流量が、プラント等が必要とする流量近傍となることにより、吐出量をプラント等が必要とする流量に合わせる時間が短くなると共に放風ロスを低減することができる。
したがって、本実施形態の圧縮機システム１及びその制御方法によれば、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替時における放風ロスを低減すると共に必要量の圧縮空気を短時間で吐出することが可能となる。
【００５０】
なお、圧縮空気の流量は、圧縮機４に供給される空気の温度に依存して多少変化する。このため、無負荷運転モードの途中で大きく空気の温度が変化した場合には、直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時における開度となるようにインレットガイドベーン３を調整しても、同一流量とならない場合もある。
このため、上述のステップＳ１２にて、圧縮機４に供給される空気の温度差に起因する流量変化に基づいて予め設定されたマージンを足すことにより初期開度を補正するようにしても良い。
これによって、流量と圧力との関係がＹから、ラインＬ２を通って、流量と圧力との関係を負荷運転モードであるＸに移行させる。
なお、ステップＳ１２にて行う初期開度の補正は、これに限られるものではなく、直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時における空気の温度と、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際の空気の温度とから、圧縮空気の流量差を算出し、この流量差がなくなるように初期開度を補正しても良い。これによって、放風ロスの増加を最小限に抑えつつ、圧縮機４でのサージングを確実に防止することができる。
【００５１】
また、無負荷運転モードから負荷運転モードに移行中に、上記圧縮空気の圧力と流量との関係が、サージングの発生を防止するために設定された条件に合致した場合には、初期開度に関わらずインレットガイドベーン３の開度を大きくすることが好ましい。
【００５２】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５３】
例えば、上記実施形態においては、本発明におけるガスが空気である構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他のガスを本発明におけるガスとすることも可能である。
【００５４】
また、インレットガイドベーン３で開度調整する流量範囲下においては、モータ５の電流（もしくは電力）は、流量とほぼ比例関係にあるため、間接的に流量を計測する計測手段として、モータ５の電流（もしくは電力）を計測する計測器を設置し、当該計測器を流量計７の代替手段として用いるシステム構成も可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１……圧縮機システム、３……インレットガイドベーン（流量調節弁）、４……圧縮機、５……モータ、７……流量計、８……圧力計、９……温度計、１０……放風弁、１１……制御装置（制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機システム及び圧縮機システムの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、大量の圧縮ガスを必要とするプラントには、必要な圧縮ガスを生成するための圧縮機システムが設置されている。
このようなプラントにて必要とされる圧縮ガスの流量は、経時的に変化する。このため、圧縮機システムは、圧縮機の上流側にインレットガイドベーンを備え、圧縮機へのガスの供給量を調節することによって、圧縮ガスの吐出量を調整可能とされている。
【０００３】
ところが、例えば、特許文献１〜４に示されているように、サージングの発生を防止するためには、圧縮機に供給するガス流量の減少には限界がある。
このため、プラントが圧縮ガスを必要としない場合には、圧縮機の後段に設けられた放風弁を開放し、圧縮機で生成した圧縮ガスを大気放風しており、いわゆる放風ロスが発生する。
放風ロスの発生を低減させる方法として、特許文献１〜４に示されているような運転制御方式が提案されている。代表的な方法として、放風弁を全開に開き、インレットガイドベーンを全閉付近まで閉じて圧縮機軸動力を低減し、省エネ対策を行う方式がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２８４９２号公報
【特許文献２】特公昭６３−５６４４０号公報
【特許文献３】実公昭６２−２３１５号公報
【特許文献４】実公昭５９−３９１９７号公報
【特許文献５】特開２００９−７９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述の圧縮機が無負荷状態となる無負荷運転モードから、圧縮機が負荷状態となって圧縮ガスを生成する負荷運転モードに移行する場合には、一旦、インレットガイドベーンを全閉状態から全開状態（あるいは全開状態近く）に、また放風弁を全開状態から全閉状態にし、その後プラントの圧縮ガスの使用量に応じてインレットガイドベーンの開度を調整している。
【０００６】
しかしながら、インレットガイドベーンも放風弁も瞬時に全開状態と全閉状態とが切り替わるものではなく、またサージングを防止するために放風弁を閉鎖する速度をインレットガイドベーンを開放する速度よりも遅くしてインレットガイドベーンを先行して開放させる必要がある。
このため、インレットガイドベーンを全閉状態から全開状態（あるいは全開状態近く）に移行するまでの間、圧縮機で生成された圧縮ガスは、放風弁から大気開放されてしまい、放風ロスとなる。
プラント側の圧縮ガスの使用状態によっては、負荷運転モードと、無負荷運転モードとを頻繁に繰り返す場合がある。このような場合には、上述のように、無負荷運転モードから負荷運転モードへ切り替わる際の放風ロスが積み重なり、トータルとしての放風ロスが非常に大きくなる。
【０００７】
特許文献５には、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際ではなく、圧縮機システムの立ち上げの際に、インレットガイドベーンを最大開度手前に設定された開度で停止することによって放風ロスを低減させる技術が提案されている。
そこで、特許文献５に開示された技術を応用し、最大開度手前の開度を予め記憶しておき、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際に、予め記憶した開度にインレットガイドベーンの開度を調節することで放風ロスを低減させることが考えられる。
【０００８】
しかしながら、予め記憶する開度による圧縮ガスの流量と、プラント側が必要とする圧縮ガスの流量が大きく乖離する可能性がある。
例えば、予め記憶する開度による圧縮ガスの流量が、プラント側が必要とする圧縮ガスの流量に対して非常に少ない場合には、プラント側が必要とする圧縮ガスとするために、インレットガイドベーンを制御する動作が必要となり、結果として、プラント側が必要とする圧縮ガスの流量に合わせるのに非常に長い時間が必要となる。
また、予め記憶する開度による圧縮ガスの流量が、プラント側が必要とする圧縮ガスの流量に対して非常に少ない場合には、放風ロスの削減効果が低減する。
【０００９】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、無負荷運転モードと負荷運転モードとの切替可能な圧縮機システムにおいて、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替時における放風ロスを低減すると共に必要量の圧縮ガスを短時間で吐出可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【００１１】
第１の発明は、ガスを圧縮して圧縮ガスとして圧送する圧縮機と、当該圧縮機に供給するガスの流量を調節する流量調節弁と、上記圧縮ガスを圧力開放して放出する放風弁とを備え、上記流量調節弁を全閉とすると共に上記放風弁を開放する無負荷運転モードと、上記流量調節弁を開放すると共に上記放風弁を全閉とする負荷運転モードとを有する圧縮機システムであって、直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時における上記流量調節弁の開度を記憶しており、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際に、当該記憶した上記流量調節弁の開度に合わせた初期開度で上記流量調節弁を開放する制御手段を備えるという構成を採用する。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記圧縮機に供給されるガスの温度を計測する温度計を備え、上記制御手段が、直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時におけるガスの温度と、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際のガスの温度とに基づいて上記初期開度を補正するという構成を採用する。
【００１３】
第３の発明は、上記第１の発明において、上記制御手段が、上記圧縮機に供給されるガスの温度差に起因する流量変化に基づいて予め設定されたマージンを足すことにより上記初期開度を補正するという構成を採用する。
【００１４】
第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記圧縮ガスの圧力を計測する圧力計と、上記圧縮ガスの流量を直接的または間接的に計測する計測手段とを備え、上記制御手段は、無負荷運転モードから負荷運転モードに移行中に、上記圧縮ガスの圧力と流量との関係が、サージングの発生を防止するために設定された条件に合致した場合には、上記初期開度に関わらず上記流量調節弁の開度を大きくするという構成を採用する。
【００１５】
第５の発明は、ガスを圧縮して圧縮ガスとして圧送する圧縮機と、当該圧縮機に供給するガスの流量を調節する流量調節弁と、上記圧縮ガスを圧力開放して放出する放風弁とを備え、上記流量調節弁を全閉とすると共に上記放風弁を開放する無負荷運転モードと、上記流量調節弁を開放すると共に上記放風弁を全閉とする負荷運転モードとを有する圧縮機システムの制御方法であって、直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時における上記流量調節弁の開度を記憶しており、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際に、当該記憶した上記流量調節弁の開度に合わせた初期開度で上記流量調節弁を開放するという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１６】
圧縮ガスの使用量は、操業状態に応じて変化するため、圧縮ガスの使用量がインレットガイドベーンの絞り限界を下回ることがある。この場合、省エネを目的として無負荷運転モードに切り替えて対応するが、この状態を継続すると圧縮ガスの圧力が徐々に低下するため、圧力が規定値を下回ったとき再び負荷運転モードに切り替える操作が必要になり、結果として負荷／無負荷運転モードの切替が一日の中で何度も繰り返し行われる。
つまり、一般的に、負荷運転モードから無負荷運転モードに切り替わる直前に使用されていた圧縮ガスの流量は、次に再びプラント等が圧縮ガスを必要とする際の流量に近い。
【００１７】
これに対して、本発明によれば、直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時における上記流量調節弁の開度が記憶されており、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際に、記憶された流量調節弁の開度に合わせた初期開度で流量調節弁が開放される。
つまり、本発明によれば、無負荷運転モードに移行する直前に吐出していた圧縮ガスの流量とほぼ等しい流量の圧縮ガスが、再び負荷運転モードとなった際に吐出される。
このため、本発明によれば、無負荷運転モードから負荷運転モードに切り替わる際に吐出する圧縮ガスの流量が、プラント等が必要とする流量近傍となる確率が極めて高い。
【００１８】
無負荷運転モードから負荷運転モードに切り替わる際に吐出する圧縮ガスの流量が、プラント等が必要とする流量近傍となることにより、吐出量をプラント等が必要とする流量に合わせる時間が短くなると共に放風ロスを低減することができる。
したがって、本発明によれば、無負荷運転モードと負荷運転モードとの切替可能な圧縮機システムにおいて、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替時における放風ロスを低減すると共に必要量の圧縮ガスを短時間で吐出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態における圧縮機システムの概略構成を模式的に示すフロー図である。
【図２】発明の一実施形態における圧縮機システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】発明の一実施形態における圧縮機システムにおける圧縮空気の吐出圧力と圧縮空気の流量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明に係る圧縮機システム及び圧縮機システムの制御方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２１】
図１は、本実施形態の圧縮機システム１の概略構成を模式的に示すフロー図である。
この図に示すように圧縮機システム１は、フィルタ２と、インレットガイドベーン３（流量調節弁）と、圧縮機４と、モータ５と、ガスクーラ６と、流量計７と、圧力計８と、温度計９と、放風弁１０と、制御装置１１（制御手段）と、配管Ａ〜Ｄと、圧縮空気を一時的に貯留するレシーバタンクＥとを備えている。
【００２２】
フィルタ２は、圧縮機４に供給する空気に含まれる異物を除去するものであり、圧縮機４に空気を供給するための配管Ａの途中部位に設置されている。
【００２３】
インレットガイドベーン３は、フィルタ２と圧縮機４との間に設置されており、配管Ａの開口面積を調節することによって、圧縮機４に供給される空気の流量を調節するものである。
なお、本実施形態においては、インレットガイドベーン３は、全閉状態であっても、僅かな流量の空気を通気可能に構成されている。
【００２４】
圧縮機４は、供給される空気を圧縮して圧縮空気として圧送するものであり、図１に示すように、遠心式の圧縮機とされている。
【００２５】
モータ５は、圧縮機４のラジアルインペラを回転駆動する動力を発生するものであり、不図示のシャフトやギアボックス等を介して圧縮機４のラジアルインペラと接続されている。
【００２６】
ガスクーラ６は、圧縮機４から排出された圧縮空気を冷却するものであり、配管Ｂを流れる圧縮空気を冷却可能とするために、配管Ｂの途中部位に設置されている。
なお、多段圧縮を行うシステム構成を採用する場合には、各圧縮段の中間部位にもガスクーラが設置される。
【００２７】
流量計７は、圧縮機４から排出された圧縮空気の流量を計測するものであり、配管Ｂの途中部位に設置されている。
【００２８】
なお、図１に示すように、圧縮機４から排出された圧縮空気が流れる配管Ｂは、供給先のプラント等と接続された配管Ｃと、一端が大気開放された配管Ｄとに分岐されている。
そして、圧力計８は、プラント等に供給される圧縮空気の圧力を計測するものであり、配管Ｃの途中部位に接続されている。
また、配管Ｃには逆止弁Ｆが設置されており、レシーバダンクＥからの圧縮空気の逆流を抑止している。
【００２９】
温度計９は、圧縮機４に供給される空気の温度を計測するものであり、配管Ａの途中部位に接続されている。具体的には、フィルタ２とインレットガイドベーン３との間に温度計９が設置されている。
【００３０】
放風弁１０は、圧縮空気を大気開放して放出するためのものであり、配管Ｄの途中部位に設置されている。
【００３１】
制御装置１１は、本実施形態の圧縮機システム１の動作全体を制御するものであり、インレットガイドベーン３と、モータ５と、流量計７と、圧力計８と、温度計９と、放風弁１０とに電気的に接続されている。
【００３２】
そして、制御装置１１は、本実施形態の圧縮機システム１を、圧縮機４において空気の昇圧を行って圧縮空気を生成する負荷運転モードでの運転、あるいは、圧縮機４において空気の昇圧を行わない無負荷運転モードでの運転が可能に構成されている。
【００３３】
具体的には、負荷運転モードの場合には、制御装置１１は、インレットガイドベーン３を開放すると共に放風弁１０を閉鎖する。
これによって、インレットガイドベーン３の開度に応じた流量の空気が圧縮機４に供給される。ここで放風弁１０が閉鎖されていることから、配管Ｄが大気開放されていない。このため、圧縮機４において供給された空気が圧縮されて配管Ｂを介して圧送される。そして、配管Ｂの圧縮空気は、配管Ｃ及びレシーバタンクＥを介して、要求に応じてプラント等に吐出される。
【００３４】
なお、プラント等における圧縮空気の使用量が圧縮機４で生成される圧縮空気よりも多い場合には、圧力計８で検出される圧力が低下するため、制御装置１１は、インレットガイドベーン３の開度を拡大し、これに応じて圧縮機４で生成される圧縮空気量が増加する。
また、プラント等における圧縮空気の使用量が圧縮機４で生成される圧縮空気よりも少ない場合には、圧力計８で検出される圧力が上昇するため、制御装置１１は、インレットガイドベーン３の開度を縮小し、これに応じて圧縮機４で生成される圧縮空気量が減少する。
そして、制御装置１１は、圧力計８の出力が一定値となるように、流量計７の検出結果も考慮しつつ、インレットガイドベーン３をフィードバック制御する。
【００３５】
一方、無負荷運転モードは、プラント等における圧縮空気の使用量が低減した場合に、サージングを防止するために、負荷運転モードから移行するモードである。そして、制御装置１１は、圧縮機４に供給される空気の流量（すなわちインレットガイドベーン３の開度）と圧力計８の出力との関係が、サージングを防止するために予め設定された移行条件に合致するかを判定し、合致した場合には、無負荷運転モードに移行する。
具体的には、無負荷運転モードの場合には、制御装置１１は、インレットガイドベーン３を閉鎖すると共に放風弁１０を開放する。
これによって、僅かな量の空気がサージングの防止のために圧縮機４に供給されるが、放風弁１０が開放され、配管Ｄが大気開放されているため、圧縮機４における空気の圧縮は行われない。
【００３６】
次に、このような構成を有する本実施形態の圧縮機システム１における、負荷運転モードと無負荷運転モードとの切替の動作（制御方法）について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。
なお、以下の動作説明において、その主体となっているのは制御装置１１である。
【００３７】
まず、圧縮機４の起動を行い（ステップＳ１）、圧縮機４の起動を完了させる（ステップＳ２）。ただし、ステップＳ２においては、制御装置１１は、無負荷運転モードにて圧縮機４の起動を完了する。
【００３８】
ここで、プラント等が圧縮空気を必要とする場合には、プラント等に空気が引き込まれてレシーバタンクＥの圧力は低下した状態となる。
このため、制御装置１１は、予め、負荷運転モードに移行するための吐出圧力を再負荷設定値として記憶しており、レシーバタンクＥの圧力が再負荷設定値以下となった場合に、次のステップＳ４に進む（ステップＳ３）。
【００３９】
ステップＳ４では、インレットガイドベーン３の開度の調節を行う。
なお、圧縮機システム１において無負荷運転モードと負荷運転モードとが繰り返されている状況では、ステップＳ４におけるインレットガイドベーン３の開度調節は、後述のステップＳ１１で設定された初期開度に合わせて行われる。
これに対して、圧縮機システム１の稼動直後においては、ステップＳ４におけるインレットガイドベーン３の開度は任意であり、制御装置１１が予め記憶する開度や最大開度とされる。
なお、このようなステップＳ４に合わせて、放風弁１０が閉鎖され、本実施形態の圧縮機システム１は、負荷運転モードに移行する。
【００４０】
そして、負荷運転モード中は、モータ電流値が定格値以上であるかを判定する（ステップＳ５）と共に、吐出圧力が定格設定値以上であるかを判定する（ステップＳ６）。
そして、モータ電流値が定格値以上または吐出圧力が定格設定値以上である場合には、インレットガイドベーン３の開度を減少させる（ステップＳ７）。
なおインレットガイドベーン３の開度を減少させる目的は、モータ５の電流（もしくは電力）が定格値以上になる場合はモータ５の過負荷保護として、一方で吐出圧力が定格圧力設定値以上になる場合は、圧縮空気の吐出流量がプラント等の要求量に対して過多であることを解消させるためであり、両者は相反する目的で動作する。
【００４１】
続いて、現在の圧縮機４に供給される空気の流量（すなわちインレットガイドベーン３の開度）と圧力（圧力計８の出力）との関係が、サージングを防止するために予め設定された移行条件に合致するかを判定（ステップＳ８）し、合致した場合には、無負荷運転モードに移行することが妥当と判断される。
一方、ステップＳ８において、流量と圧力との関係がサージングを防止するために予め設定された移行条件に合致しない場合には、繰り返しステップＳ５及びステップＳ６が行われる。
【００４２】
無負荷運転モードに移行することが妥当と判断された場合には、現在のインレットガイドベーン３の開度を記録（記憶）し（ステップＳ９）、さらにインレットガイドベーン３を全閉とし（ステップＳ１０）、これによって無負荷運転モードに移行する。
【００４３】
このように負荷運転モードから無負荷運転モードに移行する際には、制御装置１１は、図３に示すように、現時点の流量と圧力との関係Ｘから、ラインＬ１を通って、流量と圧力との関係を無負荷運転モードであるＹに移行させる。なお、図３においてＰ１は圧縮空気の吐出圧力の目標圧力を示し、Ｐ２は無負荷運転モード移行への目標圧力を示し、Ｐ３は負荷運転モード移行への目標圧力を示し、Ｑ１は圧縮空気の最大流量を示している。
【００４４】
続いて、現在の無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替時に用いるインレットガイドベーン３の開度である初期開度の設定を行う（ステップＳ１１）。
具体的には、ステップＳ９で記憶したインレットガイドベーン３の開度を初期開度に設定する。
その後、必要に応じて初期開度の補正を行う（ステップＳ１２）。なお、当該ステップＳ１２の補正については、後に詳しく説明することとし、ここでは、ステップＳ１２の補正を行わないものとする。
【００４５】
そして、ステップＳ１１の初期開度の設定が完了すると、再びステップＳ３に戻り、レシーバタンクＥの圧力が再負荷設定値以下となった場合に、インレットガイドベーン３の開度の調節を行う（ステップＳ４）。
そして、本実施形態の圧縮機システム１では、ステップＳ１１で初期開度が設定されて以降は、ステップＳ４におけるインレットガイドベーン３の開度調節が、ステップＳ１１で設定された初期開度に合わせて行われる。
この結果、制御装置１１は、図３に示すように、現時点の流量と圧力との関係Ｙから、ラインＬ２を通って、流量と圧力との関係を負荷運転モードであるＸに移行させる。
【００４６】
上述のように、通常、プラント等では、無負荷運転モードと負荷運転モードとの切替が１日の中で何度も繰り返して行われ、負荷運転モードから無負荷運転モードに切り替わる直前に使用されていた圧縮空気の流量は、次に再びプラント等が圧縮空気を必要とする際の流量に近い。
【００４７】
従来の方法では無負荷運転モードから負荷運転モードに移行する際、インレットガイドベーンを全開またはそれに近い開度で行っており、ラインＬ３を通ってＺに移行させていた。プラント使用量がＸ付近またはそれ以下の場合、Ｚ−Ｘは余剰送気分または放風ロスとなっていた。
【００４８】
これに対して、本実施形態の圧縮機システム１及びその制御方法によれば、直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時におけるインレットガイドベーン３の開度が記憶されており、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際に、記憶されたインレットガイドベーン３の開度に合わせた初期開度でインレットガイドベーン３が開放される。
つまり、本実施形態の圧縮機システム１及びその制御方法によれば、無負荷運転モードに移行する直前に吐出していた圧縮空気の流量とほぼ等しい流量の圧縮空気が、再び負荷運転モードとなった際に吐出される。
このため、本実施形態の圧縮機システム１及びその制御方法によれば、無負荷運転モードから負荷運転モードに切り替わる際に吐出する圧縮空気の流量が、プラント等が必要とする流量近傍となる確率が極めて高い。
【００４９】
無負荷運転モードから負荷運転モードに切り替わる際に吐出する圧縮空気の流量が、プラント等が必要とする流量近傍となることにより、吐出量をプラント等が必要とする流量に合わせる時間が短くなると共に放風ロスを低減することができる。
したがって、本実施形態の圧縮機システム１及びその制御方法によれば、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替時における放風ロスを低減すると共に必要量の圧縮空気を短時間で吐出することが可能となる。
【００５０】
なお、圧縮空気の流量は、圧縮機４に供給される空気の温度に依存して多少変化する。このため、無負荷運転モードの途中で大きく空気の温度が変化した場合には、直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時における開度となるようにインレットガイドベーン３を調整しても、同一流量とならない場合もある。
このため、上述のステップＳ１２にて、圧縮機４に供給される空気の温度差に起因する流量変化に基づいて予め設定されたマージンを足すことにより初期開度を補正するようにしても良い。
これによって、流量と圧力との関係がＹから、ラインＬ２を通って、流量と圧力との関係を負荷運転モードであるＸに移行させる。
なお、ステップＳ１２にて行う初期開度の補正は、これに限られるものではなく、直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時における空気の温度と、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際の空気の温度とから、圧縮空気の流量差を算出し、この流量差がなくなるように初期開度を補正しても良い。これによって、放風ロスの増加を最小限に抑えつつ、圧縮機４でのサージングを確実に防止することができる。
【００５１】
また、無負荷運転モードから負荷運転モードに移行中に、上記圧縮空気の圧力と流量との関係が、サージングの発生を防止するために設定された条件に合致した場合には、初期開度に関わらずインレットガイドベーン３の開度を大きくすることが好ましい。
【００５２】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５３】
例えば、上記実施形態においては、本発明におけるガスが空気である構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他のガスを本発明におけるガスとすることも可能である。
【００５４】
また、インレットガイドベーン３で開度調整する流量範囲下においては、モータ５の電流（もしくは電力）は、流量とほぼ比例関係にあるため、間接的に流量を計測する計測手段として、モータ５の電流（もしくは電力）を計測する計測器を設置し、当該計測器を流量計７の代替手段として用いるシステム構成も可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１……圧縮機システム、３……インレットガイドベーン（流量調節弁）、４……圧縮機、５……モータ、７……流量計、８……圧力計、９……温度計、１０……放風弁、１１……制御装置（制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスを圧縮して圧縮ガスとして圧送する圧縮機と、当該圧縮機に供給するガスの流量を調節する流量調節弁と、前記圧縮ガスを圧力開放して放出する放風弁とを備え、前記流量調節弁を全閉とすると共に前記放風弁を開放する無負荷運転モードと、前記流量調節弁を開放すると共に前記放風弁を全閉とする負荷運転モードとを有する圧縮機システムであって、
直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時における前記流量調節弁の開度を記憶しており、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際に、当該記憶した前記流量調節弁の開度に合わせた初期開度で前記流量調節弁を開放する制御手段を備えることを特徴とする圧縮機システム。
【請求項２】
前記圧縮機に供給されるガスの温度を計測する温度計を備え、
前記制御手段は、直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時におけるガスの温度と、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際のガスの温度とに基づいて前記初期開度を補正する
ことを特徴とする請求項１記載の圧縮機システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記圧縮機に供給されるガスの温度差に起因する流量変化に基づいて予め設定されたマージンを足すことにより前記初期開度を補正することを特徴とする請求項１記載の圧縮機システム。
【請求項４】
前記圧縮ガスの圧力を計測する圧力計と、前記圧縮ガスの流量を直接的または間接的に計測する計測手段とを備え、
前記制御手段は、無負荷運転モードから負荷運転モードに移行中に、前記圧縮ガスの圧力と流量との関係が、サージングの発生を防止するために設定された条件に合致した場合には、前記初期開度に関わらず前記流量調節弁の開度を大きくする
ことを特徴とする請求項１〜３いずれかの記載の圧縮機システム。
【請求項５】
ガスを圧縮して圧縮ガスとして圧送する圧縮機と、当該圧縮機に供給するガスの流量を調節する流量調節弁と、前記圧縮ガスを圧力開放して放出する放風弁とを備え、前記流量調節弁を全閉とすると共に前記放風弁を開放する無負荷運転モードと、前記流量調節弁を開放すると共に前記放風弁を全閉とする負荷運転モードとを有する圧縮機システムの制御方法であって、
直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時における前記流量調節弁の開度を記憶しており、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際に、当該記憶した前記流量調節弁の開度に合わせた初期開度で前記流量調節弁を開放することを特徴とする圧縮機システムの制御方法。
【請求項１】
ガスを圧縮して圧縮ガスとして圧送する圧縮機と、当該圧縮機に供給するガスの流量を調節する流量調節弁と、前記圧縮ガスを圧力開放して放出する放風弁とを備え、前記流量調節弁を全閉とすると共に前記放風弁を開放する無負荷運転モードと、前記流量調節弁を開放すると共に前記放風弁を全閉とする負荷運転モードとを有する圧縮機システムであって、
直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時における前記流量調節弁の開度を記憶しており、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際に、当該記憶した前記流量調節弁の開度に合わせた初期開度で前記流量調節弁を開放する制御手段を備えることを特徴とする圧縮機システム。
【請求項２】
前記圧縮機に供給されるガスの温度を計測する温度計を備え、
前記制御手段は、直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時におけるガスの温度と、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際のガスの温度とに基づいて前記初期開度を補正する
ことを特徴とする請求項１記載の圧縮機システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記圧縮機に供給されるガスの温度差に起因する流量変化に基づいて予め設定されたマージンを足すことにより前記初期開度を補正することを特徴とする請求項１記載の圧縮機システム。
【請求項４】
前記圧縮ガスの圧力を計測する圧力計と、前記圧縮ガスの流量を直接的または間接的に計測する計測手段とを備え、
前記制御手段は、無負荷運転モードから負荷運転モードに移行中に、前記圧縮ガスの圧力と流量との関係が、サージングの発生を防止するために設定された条件に合致した場合には、前記初期開度に関わらず前記流量調節弁の開度を大きくする
ことを特徴とする請求項１〜３いずれかの記載の圧縮機システム。
【請求項５】
ガスを圧縮して圧縮ガスとして圧送する圧縮機と、当該圧縮機に供給するガスの流量を調節する流量調節弁と、前記圧縮ガスを圧力開放して放出する放風弁とを備え、前記流量調節弁を全閉とすると共に前記放風弁を開放する無負荷運転モードと、前記流量調節弁を開放すると共に前記放風弁を全閉とする負荷運転モードとを有する圧縮機システムの制御方法であって、
直前の負荷運転モードから無負荷運転モードへの切替時における前記流量調節弁の開度を記憶しており、無負荷運転モードから負荷運転モードへの切替の際に、当該記憶した前記流量調節弁の開度に合わせた初期開度で前記流量調節弁を開放することを特徴とする圧縮機システムの制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１０７５８９（Ｐ２０１２−１０７５８９Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５８２８１（Ｐ２０１０−２５８２８１）
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【出願人】（０００１９８３５２）株式会社ＩＨＩ回転機械 (27)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【出願人】（０００１９８３５２）株式会社ＩＨＩ回転機械 (27)
【Ｆターム（参考）】
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