圧縮機台数制御装置及びそれを用いた圧縮機台数制御方法
【課題】複数の圧縮機を有する圧縮機設備の既存の圧縮機に対して追加の圧縮機を設置する際に、既存の装置の変更を殆ど生じることなく容易且つ安価に設置できるようにする。
【解決手段】既存の前記圧縮機に追加の圧縮機を設置する場合の圧縮機台数制御装置であって、既存の圧縮機から選択した選択圧縮機Ｃ1Aと追加する追加圧縮機Ｃ1Bを下位信号伝達手段８により切替盤９に接続した下位圧縮機グループＣ１'を形成し、下位圧縮機グループＣ１'の切替盤９を圧縮機台数制御装置６に信号伝達手段７を介して接続する。
【解決手段】既存の前記圧縮機に追加の圧縮機を設置する場合の圧縮機台数制御装置であって、既存の圧縮機から選択した選択圧縮機Ｃ1Aと追加する追加圧縮機Ｃ1Bを下位信号伝達手段８により切替盤９に接続した下位圧縮機グループＣ１'を形成し、下位圧縮機グループＣ１'の切替盤９を圧縮機台数制御装置６に信号伝達手段７を介して接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の圧縮機を有する圧縮機設備の既存の圧縮機に対して追加の圧縮機を設置する際に、容易且つ安価に設置できるようにした圧縮機台数制御装置及びそれを用いた圧縮機台数制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工場等では、複数の圧縮機（コンプレッサ)を有する圧縮機設備を備えることにより、工場で必要とする圧縮空気の供給を効率的に行っている。即ち、工場では複数の場所において圧縮空気が断続的に使用される場合が多く、断続的な使用を行っても一定圧力の圧縮空気が供給できるようにするために、圧縮機設備では、貯留タンクに複数の圧縮機を接続して設け、貯留タンクの圧縮空気の圧力が所定の圧力を保持するように前記圧縮機の運転台数を制御することが行われている。上記圧縮機設備に関連したコンプレッサの台数制御システムがある(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
図１５は、従来の圧縮機設備の一例の概略を示したものであり、複数台の圧縮機１（図１５ではＣ１号機、Ｃ２号機、Ｃ３号機、Ｃ４号機の計４台、）が、配管２によって空気レシーバ又は空気ヘッダからなる貯留タンク３に接続されており、該貯留タンク３の圧縮空気は供給主管４によって工場等へ供給されるようになっている。前記圧縮機１には、ターボ圧縮機、スクリュー圧縮機、レシプロ圧縮機等の種々の形式のものが存在しており、更に、各形式において容量が大きいものから小さいものまで存在しており、更に、容量を無段階に変更できるもの、容量を段階的に変更できるもの、容量が一定で変更できないものがある。そして、工場ではこれらの種々の圧縮機の中から、工場の圧縮空気の使用量等に基づいて効率的な組み合わせとなるように、同一種類で同一容量の圧縮機を組み合わせて用いる場合、同一種類で異なる容量の圧縮機を組み合わせて用いる場合、異なる種類の圧縮機を組み合わせて用いる場合等、種々の組み合わせを行っている。
【０００４】
図１５中、５は貯留タンク３の圧縮空気の圧力を検出する圧力検出器（圧力検出手段）、６は圧縮機台数制御装置であり、前記圧力検出器５で検出した圧力信号は前記圧縮機台数制御装置６に入力されている。前記圧力検出器５は圧力伝送機５ａであってもよく、圧力伝送機５ａによる圧力信号が共通送気母管５ｂを介して圧縮機台数制御装置６に導かれていてもよい。
【０００５】
又、前記圧縮機台数制御装置６は、前記圧縮機１の各号機Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４との間で情報を相互伝達することができる信号伝達手段７（無電圧信号接点）を備えており、前記貯留タンク３の検出圧力に基づいて、前記各号機Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の起動・停止・負荷・無負荷指令を行って、圧縮機１の運転台数制御を行うようにしている。又、前記圧縮機台数制御装置６は、前記圧縮機１の運転台数制御を行うと共に、ローテーション制御を行うことによって各号機Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を同等の運転頻度で運転するようにしている。
【０００６】
前記圧縮機１の運転状況は、圧縮空気供給先（工場等）の稼働状態（季節、時間帯、景気動向等）によって変動するものであり、前記圧縮機１の設置台数は、工場等で必要とする圧縮空気の最大容量により決定される。ここで、最大容量が要求されることが希である場合には、図１５においては圧縮機１の各号機Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の４台を作動させた時に最大容量が確保されるようにしてもよい。しかし、一般的には、故障が発生した場合などを想定して１台を予備機として確保しておくことが行われており、この場合には図１５の例えば各号機Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の３台により最大容量に対応させるようにし、Ｃ４の１台は予備機とすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−０３５２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
工場における圧縮空気の使用量が増加したような場合には、図１５に示すような圧縮機設備において、追加圧縮機ＣＸを備えることが要求される場合がある。
【０００９】
従来において、圧縮機台数制御装置の接続可能台数の上限（図１５の例では４台）を超えて追加圧縮機ＣＸを設置する場合には、
（１）現在の圧縮機台数制御装置に代えて接続可能台数が多い上位機種の圧縮機台数制御装置を導入する。
（２）現在の圧縮機台数制御装置のハード・ソフトを改造する特殊対応を行って必要台数の組み入れを可能にする。
（３）接続可能台数を超える圧縮機は圧縮機台数制御装置には組み入れず、単独運用とする。
ことが一般に行われてきた。
【００１０】
しかし、前記追加圧縮機ＣＸを追加するために、（１）のように上位機種の圧縮機台数制御装置を導入する場合には大幅なコストアップの問題があり、又、（２）のようにハード・ソフトを改造する特殊対応の場合にも特注仕様、設計検証工数が増加することになるためコストアップになる問題がある。又、（３）の場合には追加圧縮機ＣＸが圧縮機台数制御装置から切り離されて単独運用となるため、総合的な省エネ効果が得られ難く、オペレータの適切な判断による操作が頻繁に必要となり、作業が非能率的になるという問題を有していた。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなしたもので、複数の圧縮機を有する圧縮機設備の既存の圧縮機に対して追加の圧縮機を設置する際に、既存の装置の変更を殆ど生じることなく容易且つ安価に設置できるようにした圧縮機台数制御装置及びそれを用いた圧縮機台数制御方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明は、複数の圧縮機と、各圧縮機に配管を介し接続して圧縮流体を貯留給する貯留タンクと、該貯留タンクによる圧縮流体の圧力を検出する圧力検出手段と、該圧力検出手段による検出圧力が入力され且つ信号伝達手段により前記各圧縮機との間で情報の相互伝達を行って前記圧縮機の駆動台数制御とローテーション制御を行う圧縮機台数制御装置とを備えた圧縮機設備における既存の前記圧縮機に追加の圧縮機を設置する場合の圧縮機台数制御装置であって、
前記既存の圧縮機から選択した選択圧縮機と追加する追加圧縮機を下位信号伝達手段により切替盤に接続した下位圧縮機グループを形成し、該下位圧縮機グループの切替盤を前記圧縮機台数制御装置に信号伝達手段を介して接続したことを特徴とする圧縮機台数制御装置である。
【００１３】
請求項２に係る発明は、前記信号伝達手段及び下位信号伝達手段が無電圧信号接点であることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機台数制御装置である。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の圧縮機台数制御装置を用いた圧縮機台数制御方法であって、前記圧縮機台数制御装置は前記各圧縮機をローテーションによって台数制御し、前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方を運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループに停止指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記一方の運転を停止するよう制御し、再び前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループに停止指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記他方の運転を停止する下位ローテーション制御を行うことを特徴とする圧縮機台数制御方法である。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１又は２に記載の圧縮機台数制御装置を用いた圧縮機台数制御方法であって、前記圧縮機台数制御装置は前記各圧縮機をローテーションによって台数制御し、前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方を運転するよう制御し、一定時間経過後、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループに停止指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記一方の運転を停止するよう制御し、一定時間経過後、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記他方の運転を停止するよう制御し、再び前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう制御し、一定時間経過後、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方を運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループに停止指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記他方の運転を停止するよう制御し、一定時間経過後、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記一方の運転を停止することにより２台１セット制御を行うことを特徴とする圧縮機台数制御方法である。
【００１６】
請求項５に係る発明は、請求項１又は２に記載の圧縮機台数制御装置を用いた圧縮機台数制御方法であって、前記圧縮機台数制御装置は前記各圧縮機をローテーションによって台数制御し、前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方を運転するよう制御し、この運転によっても貯留タンクに備えた圧力開閉器が設定圧力以下の場合には切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう制御し、貯留タンクに備えた圧力開閉器が設定圧力以上となった場合には切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を無負荷運転を行うように制御し、一定時間経過後に切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方の運転を停止することにより圧力開閉器によるバックアップ制御を行うことを特徴とする圧縮機台数制御方法である。
【００１７】
請求項６に係る発明は、前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられたときに、切替盤は下位圧縮機グループのアンサーバック信号を圧縮機台数制御装置に出力すると共に、選択圧縮機と追加圧縮機の一方に運転指令を発し、選択圧縮機と追加圧縮機の一方からのアンサーバック信号が切替盤に入力されない場合には、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方が故障と判断して選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう指令する切替盤によるバックアップ制御を行うことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の圧縮機台数制御方法である。
【００１８】
請求項７に係る発明は、前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられたときに、切替盤からのアンサーバック信号が圧縮機台数制御装置に入力されない場合は、圧縮機台数制御装置は下位圧縮機グループが故障と判断して下位圧縮機グループ以外の圧縮機を運転するよう指令する圧縮機台数制御装置によるバックアップ制御を行うことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１つに記載の圧縮機台数制御方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の圧縮機台数制御装置及びそれを用いた圧縮機台数制御方法によれば、圧縮機設備における既存の圧縮機に追加の圧縮機を設置する際に、既存の圧縮機の少なくとも１台から選択した選択圧縮機と追加する追加圧縮機を下位信号伝達手段により切替盤に接続して下位圧縮機グループを形成し、該下位圧縮機グループの切替盤を前記圧縮機台数制御装置に信号伝達手段を介して接続したので、下位圧縮機グループを１台の圧縮機に看做して制御することができ、よって、既存の装置の変更を殆ど生じることなく容易且つ安価に追加圧縮機を設置できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る圧縮機台数制御装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の圧縮機台数制御方法における下位ローテーション制御のフローチャートである。
【図３】図２の下位ローテーション制御のタイミングチャートである。
【図４】本発明の圧縮機台数制御方法における２台１セット制御のフローチャートである。
【図５】図４の２台１セット制御のタイミングチャートである。
【図６】本発明の圧縮機台数制御方法における圧力開閉器によるバックアップ制御のフローチャートである。
【図７】図６の圧力開閉器によるバックアップ制御のタイミングチャートである。
【図８】本発明の圧縮機台数制御方法における故障によるバックアップ制御のフローチャートである。
【図９】図８の故障によるバックアップ制御のタイミングチャートである。
【図１０】本発明の圧縮機台数制御方法における切替盤によるバックアップ制御のフローチャートである。
【図１１】図１０の切替盤によるバックアップ制御のタイミングチャートである。
【図１２】本発明の圧縮機台数制御方法における圧縮機台数制御装置によるバックアップ制御のフローチャートである。
【図１３】図１２の圧縮機台数制御装置によるバックアップ制御のタイミングチャートである。
【図１４】本発明に係る圧縮機台数制御装置の他の一実施例を示すブロック図である。
【図１５】従来の圧縮機台数制御装置の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２２】
図１は本発明の圧縮機台数制御装置の一実施例を示すブロック図であり、前記図１５と同一の符合を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図１５について説明した通りである。図１に示す本発明の実施例では、圧縮機１として備えている既存の４台（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）に対して追加の１台の圧縮機を設置する場合を示しており、前記図８の既存の圧縮機１から選択した１台の選択圧縮機Ｃ1Aと追加する追加圧縮機Ｃ1Bとを下位信号伝達手段８（無電圧信号接点）によって切替盤９に接続することにより下位圧縮機グループＣ１'を形成し、該下位圧縮機グループＣ１'の切替盤９を前記圧縮機台数制御装置６に対して信号伝達手段７（無電圧信号接点）により接続している。
【００２３】
前記既存の圧縮機１から選択する選択圧縮機は、既存の圧縮機１の中に他の圧縮機に比して容量が小さいものが存在している場合には、その容量が小さい圧縮機を選択圧縮機Ｃ1Aとして選択し、その選択圧縮機Ｃ1Aと同程度の容量を有する圧縮機を選定して追加圧縮機Ｃ1Bとする。又、既存の圧縮機１が全て同等の容量を有している場合には、その１台を選択圧縮機Ｃ1Aとして選択し、それと同程度の容量を有する圧縮機を選定して追加圧縮機Ｃ1Bとする。
【００２４】
前記圧縮機台数制御装置６には、前記圧力検出器５で検出した圧力信号が入力されており、前記圧縮機台数制御装置６は前記圧力信号に基づいて、下位圧縮機グループＣ１'、Ｃ２号機、Ｃ３号機、Ｃ４号機の圧縮機との間で無電圧信号接点７により情報を相互伝達して各機圧縮機（Ｃ１'、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）の運転台数制御と、ローテーション制御を行うようにしている。
【００２５】
又、前記圧力検出器５の位置には圧力開閉器１０が設けてあり、圧力開閉器１０からの圧力１１が前記切替盤９に入力されている。
【００２６】
次に、上記実施例の作動を説明する。
【００２７】
貯留タンク３に備えた圧力検出器５で検出される検出圧力は常に圧縮機台数制御装置６に入力されており、圧縮機台数制御装置６は、前記検出圧力に基づいて下位圧縮機グループＣ１'、Ｃ２号機、Ｃ３号機、Ｃ４号機による運転台数制御を行うと共に、ローテーション制御によって各圧縮機（Ｃ１'、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）が同等の運転頻度で運転されるようにしている。ローテーション制御としては、前回の運転から最も長い時間を経過した圧縮機が優先して起動されるように制御することができる。
【００２８】
本発明では、図２に示す下位ローテーション制御のフローチャートにより、図３に示す下位ローテーション制御のタイミングチャートのように制御することができる。
【００２９】
即ち、前記圧縮機台数制御装置６によってローテーションによる台数制御が行われていて、図２に示すように前記下位圧縮機グループＣ１'に運転指令が発せられると、切替盤９は選択圧縮機Ｃ1Aを運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループＣ１'に停止指令が発せられると、切替盤９は選択圧縮機Ｃ1Aの運転を停止するよう制御し、再び前記下位圧縮機グループＣ１'に運転指令が発せられると、切替盤９は今度は追加圧縮機Ｃ1Bを運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループＣ１'に停止指令が発せられると、切替盤９は追加圧縮機Ｃ1Bの運転を停止するようにしている。図２、図３の例では、圧縮機台数制御装置６から各圧縮機１に出力される起動・停止・負荷・無負荷指令を利用して、切替盤９により下位圧縮機グループＣ１'内において、選択圧縮機Ｃ1Aと追加圧縮機Ｃ1Bが停止するたびに先発号機が替わる下位ローテーション制御を行って、選択圧縮機Ｃ1Aと追加圧縮機Ｃ1Bの運転頻度を同等にしている。
【００３０】
本発明では、図４に示す２台１セット制御のフローチャートにより、図５に示す２台１セット制御のタイミングチャートのように制御することができる。
【００３１】
即ち、前記圧縮機台数制御装置６によってローテーションによる台数制御が行われていて、図４に示すように前記下位圧縮機グループＣ１'に運転指令が発せられると、切替盤９は選択圧縮機Ｃ1Aを運転するよう制御し、一定時間経過後、切替盤９は追加圧縮機Ｃ1Bを運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループＣ１'に停止指令が発せられると、切替盤９は選択圧縮機Ｃ1Aの運転を停止するよう制御し、一定時間経過後、切替盤９は追加圧縮機Ｃ1Bの運転を停止するよう制御し、再び前記下位圧縮機グループＣ１'に運転指令が発せられると、切替盤９は追加圧縮機Ｃ1Bを運転するよう制御し、一定時間経過後、切替盤９は選択圧縮機Ｃ1Aを運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループＣ１'に停止指令が発せられると、追加圧縮機Ｃ1Bの運転を停止するよう制御し、一定時間経過後、切替盤９は選択圧縮機Ｃ1Aの運転を停止するようにしている。図４、図５の例では、選択圧縮機Ｃ1Aと追加圧縮機Ｃ1Bによる２台１セット制御を行うことにより、下位圧縮機グループＣ１'による圧縮機容量を大幅に高めることができる。
【００３２】
本発明では、図６に示す圧力開閉器によるバックアップ制御のフローチャートにより、図７に示す圧力開閉器によるバックアップ制御のタイミングチャートのように制御することができる。
【００３３】
即ち、前記圧縮機台数制御装置６によってローテーションによる台数制御が行われていて、図６、図７に示すように前記下位圧縮機グループＣ１'に運転指令が発せられると、切替盤９は選択圧縮機Ｃ1Aを運転するよう制御し、この運転によっても貯留タンク３に備えた圧力開閉器１０が設定圧力以下の場合には切替盤９は追加圧縮機Ｃ1Bを運転するよう制御し、貯留タンク３に備えた圧力開閉器１０が設定圧力以上となった場合には切替盤９は追加圧縮機Ｃ1Bを無負荷運転するよう制御し、一定時間経過後に切替盤９は追加圧縮機Ｃ1Bを停止するようにしている。このように、選択圧縮機Ｃ1Aと追加圧縮機Ｃ1Bの一方が運転中に重故障が発生した場合には、切替盤９に接続された対象機を優先してバックアップさせる。圧縮機台数制御装置６は自動バックアップしないように切替盤９と協調制御を行う。尚、切替盤９に接続された対象機に自動対象機が無い場合には、従来の圧縮機台数制御装置６によるバックアップ制御を優先する。
【００３４】
本発明では、図８に示す故障によるバックアップ制御のフローチャートにより、図９に示す故障によるバックアップ制御のタイミングチャートのように制御することができる。
【００３５】
即ち、前記圧縮機台数制御装置６によってローテーションによる台数制御が行われていて、図８、図９に示すように前記下位圧縮機グループＣ１'に運転指令が発せられ、切替盤９が追加圧縮機Ｃ1Bを運転するよう指令した際において、追加圧縮機Ｃ1Bの重故障発生を切替盤９が検出すると、切替盤９は選択圧縮機Ｃ1Aを運転するように指令する。
【００３６】
本発明では、図１０に示す切替盤によるバックアップ制御のフローチャートにより、図１１に示す切替盤によるバックアップ制御のタイミングチャートのように制御することができる。
【００３７】
即ち、図１０、図１１に示すように、前記圧縮機台数制御装置６によってローテーションによる台数制御が行われていて、前記下位圧縮機グループＣ１'に運転指令が発せられたときに、切替盤９は下位圧縮機グループＣ１'のアンサーバック信号を圧縮機台数制御装置に出力すると共に、選択圧縮機Ｃ1Aに運転指令を発し、選択圧縮機Ｃ1Aからのアンサーバック信号が切替盤９に入力されない場合には、切替盤９は選択圧縮機Ｃ1Aが故障と判断して追加圧縮機Ｃ1Bを運転するよう指令する。このとき、切替盤９からは前記圧縮機台数制御装置６にアンサーバック信号が出力し続けられるため、前記圧縮機台数制御装置６のバックアップ機能は働かない。
【００３８】
本発明では、図１２に示す圧縮機台数制御装置によるバックアップ制御のフローチャートにより、図１３に示す圧縮機台数制御装置によるバックアップ制御のタイミングチャートのように制御することができる。
【００３９】
即ち、図１２、図１３に示すように、前記下位圧縮機グループＣ１'に運転指令が発せられたときに、切替盤９からのアンサーバック信号が圧縮機台数制御装置６に入力されない場合は、圧縮機台数制御装置６は下位圧縮機グループＣ１'が故障と判断して下位圧縮機グループＣ１'以外の圧縮機Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を運転するように制御している。
【００４０】
図１の実施例では、選択圧縮機Ｃ1Aと追加圧縮機Ｃ1Bを有する切替盤９によって下位圧縮機グループＣ１'を形成した場合について説明したが、図１４に示すように、前記下位圧縮機グループＣ１'に加えて、選択圧縮機Ｃ2Aと追加圧縮機Ｃ2Bを有する切替盤９による下位圧縮機グループＣ２'を備えることができる。このように下位圧縮機グループＣ１'，Ｃ２'を設置する数は、上位機種の圧縮機台数制御装置６を導入する費用、現在の圧縮機台数制御装置６のハード・ソフトを改造する費用との兼ね合いからコストが低い方を選定することができる。
【００４１】
上記したように、本発明によれば、２台の圧縮機Ｃ1A，Ｃ1Bを１台と看做して運用ができるため、需要側の圧縮空気消費量に対応してきめ細かな制御が可能になり、需要側への圧力変動をより小さく抑えることができる。更に、圧縮機台数制御装置６に変更を加えることなく、圧縮機台数制御装置６の機能を用いて追加する圧縮機を制御できるので、圧縮機の台数追加に伴う設備初期投資を最小とすることができる。圧縮機台数制御装置６は標準ハード・ソフトで対応ができるため、特殊設計対応による不適合発生の要因も無くすることができる。追加した圧縮機の単独運用が無くなるため、総合的な省エネ運転、計画的なメンテナンス、オペレータの介在頻度の減少等により、設備運転費用の削減効果が得られる。
【００４２】
尚、本発明の台数制御装置及び圧縮機台数制御方法は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、既存の圧縮機の数には限定されないこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 圧縮機
２ 配管
３ 貯留タンク
５ 圧力検出器
６ 圧縮機台数制御装置
７ 信号伝達手段（無電圧信号接点）
８ 下位信号伝達手段（無電圧信号接点）
９ 切替盤
１０ 圧力開閉器
１１ 圧力
Ｃ1A 選択圧縮機
Ｃ1B 追加圧縮機
Ｃ2A 選択圧縮機
Ｃ2B 追加圧縮機
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４ 圧縮機
Ｃ１' 下位圧縮機グループ
Ｃ２' 下位圧縮機グループ
ＣＸ 追加圧縮機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の圧縮機を有する圧縮機設備の既存の圧縮機に対して追加の圧縮機を設置する際に、容易且つ安価に設置できるようにした圧縮機台数制御装置及びそれを用いた圧縮機台数制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工場等では、複数の圧縮機（コンプレッサ)を有する圧縮機設備を備えることにより、工場で必要とする圧縮空気の供給を効率的に行っている。即ち、工場では複数の場所において圧縮空気が断続的に使用される場合が多く、断続的な使用を行っても一定圧力の圧縮空気が供給できるようにするために、圧縮機設備では、貯留タンクに複数の圧縮機を接続して設け、貯留タンクの圧縮空気の圧力が所定の圧力を保持するように前記圧縮機の運転台数を制御することが行われている。上記圧縮機設備に関連したコンプレッサの台数制御システムがある(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
図１５は、従来の圧縮機設備の一例の概略を示したものであり、複数台の圧縮機１（図１５ではＣ１号機、Ｃ２号機、Ｃ３号機、Ｃ４号機の計４台、）が、配管２によって空気レシーバ又は空気ヘッダからなる貯留タンク３に接続されており、該貯留タンク３の圧縮空気は供給主管４によって工場等へ供給されるようになっている。前記圧縮機１には、ターボ圧縮機、スクリュー圧縮機、レシプロ圧縮機等の種々の形式のものが存在しており、更に、各形式において容量が大きいものから小さいものまで存在しており、更に、容量を無段階に変更できるもの、容量を段階的に変更できるもの、容量が一定で変更できないものがある。そして、工場ではこれらの種々の圧縮機の中から、工場の圧縮空気の使用量等に基づいて効率的な組み合わせとなるように、同一種類で同一容量の圧縮機を組み合わせて用いる場合、同一種類で異なる容量の圧縮機を組み合わせて用いる場合、異なる種類の圧縮機を組み合わせて用いる場合等、種々の組み合わせを行っている。
【０００４】
図１５中、５は貯留タンク３の圧縮空気の圧力を検出する圧力検出器（圧力検出手段）、６は圧縮機台数制御装置であり、前記圧力検出器５で検出した圧力信号は前記圧縮機台数制御装置６に入力されている。前記圧力検出器５は圧力伝送機５ａであってもよく、圧力伝送機５ａによる圧力信号が共通送気母管５ｂを介して圧縮機台数制御装置６に導かれていてもよい。
【０００５】
又、前記圧縮機台数制御装置６は、前記圧縮機１の各号機Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４との間で情報を相互伝達することができる信号伝達手段７（無電圧信号接点）を備えており、前記貯留タンク３の検出圧力に基づいて、前記各号機Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の起動・停止・負荷・無負荷指令を行って、圧縮機１の運転台数制御を行うようにしている。又、前記圧縮機台数制御装置６は、前記圧縮機１の運転台数制御を行うと共に、ローテーション制御を行うことによって各号機Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を同等の運転頻度で運転するようにしている。
【０００６】
前記圧縮機１の運転状況は、圧縮空気供給先（工場等）の稼働状態（季節、時間帯、景気動向等）によって変動するものであり、前記圧縮機１の設置台数は、工場等で必要とする圧縮空気の最大容量により決定される。ここで、最大容量が要求されることが希である場合には、図１５においては圧縮機１の各号機Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の４台を作動させた時に最大容量が確保されるようにしてもよい。しかし、一般的には、故障が発生した場合などを想定して１台を予備機として確保しておくことが行われており、この場合には図１５の例えば各号機Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の３台により最大容量に対応させるようにし、Ｃ４の１台は予備機とすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−０３５２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
工場における圧縮空気の使用量が増加したような場合には、図１５に示すような圧縮機設備において、追加圧縮機ＣＸを備えることが要求される場合がある。
【０００９】
従来において、圧縮機台数制御装置の接続可能台数の上限（図１５の例では４台）を超えて追加圧縮機ＣＸを設置する場合には、
（１）現在の圧縮機台数制御装置に代えて接続可能台数が多い上位機種の圧縮機台数制御装置を導入する。
（２）現在の圧縮機台数制御装置のハード・ソフトを改造する特殊対応を行って必要台数の組み入れを可能にする。
（３）接続可能台数を超える圧縮機は圧縮機台数制御装置には組み入れず、単独運用とする。
ことが一般に行われてきた。
【００１０】
しかし、前記追加圧縮機ＣＸを追加するために、（１）のように上位機種の圧縮機台数制御装置を導入する場合には大幅なコストアップの問題があり、又、（２）のようにハード・ソフトを改造する特殊対応の場合にも特注仕様、設計検証工数が増加することになるためコストアップになる問題がある。又、（３）の場合には追加圧縮機ＣＸが圧縮機台数制御装置から切り離されて単独運用となるため、総合的な省エネ効果が得られ難く、オペレータの適切な判断による操作が頻繁に必要となり、作業が非能率的になるという問題を有していた。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなしたもので、複数の圧縮機を有する圧縮機設備の既存の圧縮機に対して追加の圧縮機を設置する際に、既存の装置の変更を殆ど生じることなく容易且つ安価に設置できるようにした圧縮機台数制御装置及びそれを用いた圧縮機台数制御方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明は、複数の圧縮機と、各圧縮機に配管を介し接続して圧縮流体を貯留給する貯留タンクと、該貯留タンクによる圧縮流体の圧力を検出する圧力検出手段と、該圧力検出手段による検出圧力が入力され且つ信号伝達手段により前記各圧縮機との間で情報の相互伝達を行って前記圧縮機の駆動台数制御とローテーション制御を行う圧縮機台数制御装置とを備えた圧縮機設備における既存の前記圧縮機に追加の圧縮機を設置する場合の圧縮機台数制御装置であって、
前記既存の圧縮機から選択した選択圧縮機と追加する追加圧縮機を下位信号伝達手段により切替盤に接続した下位圧縮機グループを形成し、該下位圧縮機グループの切替盤を前記圧縮機台数制御装置に信号伝達手段を介して接続したことを特徴とする圧縮機台数制御装置である。
【００１３】
請求項２に係る発明は、前記信号伝達手段及び下位信号伝達手段が無電圧信号接点であることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機台数制御装置である。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の圧縮機台数制御装置を用いた圧縮機台数制御方法であって、前記圧縮機台数制御装置は前記各圧縮機をローテーションによって台数制御し、前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方を運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループに停止指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記一方の運転を停止するよう制御し、再び前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループに停止指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記他方の運転を停止する下位ローテーション制御を行うことを特徴とする圧縮機台数制御方法である。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１又は２に記載の圧縮機台数制御装置を用いた圧縮機台数制御方法であって、前記圧縮機台数制御装置は前記各圧縮機をローテーションによって台数制御し、前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方を運転するよう制御し、一定時間経過後、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループに停止指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記一方の運転を停止するよう制御し、一定時間経過後、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記他方の運転を停止するよう制御し、再び前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう制御し、一定時間経過後、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方を運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループに停止指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記他方の運転を停止するよう制御し、一定時間経過後、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記一方の運転を停止することにより２台１セット制御を行うことを特徴とする圧縮機台数制御方法である。
【００１６】
請求項５に係る発明は、請求項１又は２に記載の圧縮機台数制御装置を用いた圧縮機台数制御方法であって、前記圧縮機台数制御装置は前記各圧縮機をローテーションによって台数制御し、前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方を運転するよう制御し、この運転によっても貯留タンクに備えた圧力開閉器が設定圧力以下の場合には切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう制御し、貯留タンクに備えた圧力開閉器が設定圧力以上となった場合には切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を無負荷運転を行うように制御し、一定時間経過後に切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方の運転を停止することにより圧力開閉器によるバックアップ制御を行うことを特徴とする圧縮機台数制御方法である。
【００１７】
請求項６に係る発明は、前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられたときに、切替盤は下位圧縮機グループのアンサーバック信号を圧縮機台数制御装置に出力すると共に、選択圧縮機と追加圧縮機の一方に運転指令を発し、選択圧縮機と追加圧縮機の一方からのアンサーバック信号が切替盤に入力されない場合には、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方が故障と判断して選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう指令する切替盤によるバックアップ制御を行うことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の圧縮機台数制御方法である。
【００１８】
請求項７に係る発明は、前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられたときに、切替盤からのアンサーバック信号が圧縮機台数制御装置に入力されない場合は、圧縮機台数制御装置は下位圧縮機グループが故障と判断して下位圧縮機グループ以外の圧縮機を運転するよう指令する圧縮機台数制御装置によるバックアップ制御を行うことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１つに記載の圧縮機台数制御方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の圧縮機台数制御装置及びそれを用いた圧縮機台数制御方法によれば、圧縮機設備における既存の圧縮機に追加の圧縮機を設置する際に、既存の圧縮機の少なくとも１台から選択した選択圧縮機と追加する追加圧縮機を下位信号伝達手段により切替盤に接続して下位圧縮機グループを形成し、該下位圧縮機グループの切替盤を前記圧縮機台数制御装置に信号伝達手段を介して接続したので、下位圧縮機グループを１台の圧縮機に看做して制御することができ、よって、既存の装置の変更を殆ど生じることなく容易且つ安価に追加圧縮機を設置できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る圧縮機台数制御装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の圧縮機台数制御方法における下位ローテーション制御のフローチャートである。
【図３】図２の下位ローテーション制御のタイミングチャートである。
【図４】本発明の圧縮機台数制御方法における２台１セット制御のフローチャートである。
【図５】図４の２台１セット制御のタイミングチャートである。
【図６】本発明の圧縮機台数制御方法における圧力開閉器によるバックアップ制御のフローチャートである。
【図７】図６の圧力開閉器によるバックアップ制御のタイミングチャートである。
【図８】本発明の圧縮機台数制御方法における故障によるバックアップ制御のフローチャートである。
【図９】図８の故障によるバックアップ制御のタイミングチャートである。
【図１０】本発明の圧縮機台数制御方法における切替盤によるバックアップ制御のフローチャートである。
【図１１】図１０の切替盤によるバックアップ制御のタイミングチャートである。
【図１２】本発明の圧縮機台数制御方法における圧縮機台数制御装置によるバックアップ制御のフローチャートである。
【図１３】図１２の圧縮機台数制御装置によるバックアップ制御のタイミングチャートである。
【図１４】本発明に係る圧縮機台数制御装置の他の一実施例を示すブロック図である。
【図１５】従来の圧縮機台数制御装置の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２２】
図１は本発明の圧縮機台数制御装置の一実施例を示すブロック図であり、前記図１５と同一の符合を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図１５について説明した通りである。図１に示す本発明の実施例では、圧縮機１として備えている既存の４台（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）に対して追加の１台の圧縮機を設置する場合を示しており、前記図８の既存の圧縮機１から選択した１台の選択圧縮機Ｃ1Aと追加する追加圧縮機Ｃ1Bとを下位信号伝達手段８（無電圧信号接点）によって切替盤９に接続することにより下位圧縮機グループＣ１'を形成し、該下位圧縮機グループＣ１'の切替盤９を前記圧縮機台数制御装置６に対して信号伝達手段７（無電圧信号接点）により接続している。
【００２３】
前記既存の圧縮機１から選択する選択圧縮機は、既存の圧縮機１の中に他の圧縮機に比して容量が小さいものが存在している場合には、その容量が小さい圧縮機を選択圧縮機Ｃ1Aとして選択し、その選択圧縮機Ｃ1Aと同程度の容量を有する圧縮機を選定して追加圧縮機Ｃ1Bとする。又、既存の圧縮機１が全て同等の容量を有している場合には、その１台を選択圧縮機Ｃ1Aとして選択し、それと同程度の容量を有する圧縮機を選定して追加圧縮機Ｃ1Bとする。
【００２４】
前記圧縮機台数制御装置６には、前記圧力検出器５で検出した圧力信号が入力されており、前記圧縮機台数制御装置６は前記圧力信号に基づいて、下位圧縮機グループＣ１'、Ｃ２号機、Ｃ３号機、Ｃ４号機の圧縮機との間で無電圧信号接点７により情報を相互伝達して各機圧縮機（Ｃ１'、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）の運転台数制御と、ローテーション制御を行うようにしている。
【００２５】
又、前記圧力検出器５の位置には圧力開閉器１０が設けてあり、圧力開閉器１０からの圧力１１が前記切替盤９に入力されている。
【００２６】
次に、上記実施例の作動を説明する。
【００２７】
貯留タンク３に備えた圧力検出器５で検出される検出圧力は常に圧縮機台数制御装置６に入力されており、圧縮機台数制御装置６は、前記検出圧力に基づいて下位圧縮機グループＣ１'、Ｃ２号機、Ｃ３号機、Ｃ４号機による運転台数制御を行うと共に、ローテーション制御によって各圧縮機（Ｃ１'、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）が同等の運転頻度で運転されるようにしている。ローテーション制御としては、前回の運転から最も長い時間を経過した圧縮機が優先して起動されるように制御することができる。
【００２８】
本発明では、図２に示す下位ローテーション制御のフローチャートにより、図３に示す下位ローテーション制御のタイミングチャートのように制御することができる。
【００２９】
即ち、前記圧縮機台数制御装置６によってローテーションによる台数制御が行われていて、図２に示すように前記下位圧縮機グループＣ１'に運転指令が発せられると、切替盤９は選択圧縮機Ｃ1Aを運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループＣ１'に停止指令が発せられると、切替盤９は選択圧縮機Ｃ1Aの運転を停止するよう制御し、再び前記下位圧縮機グループＣ１'に運転指令が発せられると、切替盤９は今度は追加圧縮機Ｃ1Bを運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループＣ１'に停止指令が発せられると、切替盤９は追加圧縮機Ｃ1Bの運転を停止するようにしている。図２、図３の例では、圧縮機台数制御装置６から各圧縮機１に出力される起動・停止・負荷・無負荷指令を利用して、切替盤９により下位圧縮機グループＣ１'内において、選択圧縮機Ｃ1Aと追加圧縮機Ｃ1Bが停止するたびに先発号機が替わる下位ローテーション制御を行って、選択圧縮機Ｃ1Aと追加圧縮機Ｃ1Bの運転頻度を同等にしている。
【００３０】
本発明では、図４に示す２台１セット制御のフローチャートにより、図５に示す２台１セット制御のタイミングチャートのように制御することができる。
【００３１】
即ち、前記圧縮機台数制御装置６によってローテーションによる台数制御が行われていて、図４に示すように前記下位圧縮機グループＣ１'に運転指令が発せられると、切替盤９は選択圧縮機Ｃ1Aを運転するよう制御し、一定時間経過後、切替盤９は追加圧縮機Ｃ1Bを運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループＣ１'に停止指令が発せられると、切替盤９は選択圧縮機Ｃ1Aの運転を停止するよう制御し、一定時間経過後、切替盤９は追加圧縮機Ｃ1Bの運転を停止するよう制御し、再び前記下位圧縮機グループＣ１'に運転指令が発せられると、切替盤９は追加圧縮機Ｃ1Bを運転するよう制御し、一定時間経過後、切替盤９は選択圧縮機Ｃ1Aを運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループＣ１'に停止指令が発せられると、追加圧縮機Ｃ1Bの運転を停止するよう制御し、一定時間経過後、切替盤９は選択圧縮機Ｃ1Aの運転を停止するようにしている。図４、図５の例では、選択圧縮機Ｃ1Aと追加圧縮機Ｃ1Bによる２台１セット制御を行うことにより、下位圧縮機グループＣ１'による圧縮機容量を大幅に高めることができる。
【００３２】
本発明では、図６に示す圧力開閉器によるバックアップ制御のフローチャートにより、図７に示す圧力開閉器によるバックアップ制御のタイミングチャートのように制御することができる。
【００３３】
即ち、前記圧縮機台数制御装置６によってローテーションによる台数制御が行われていて、図６、図７に示すように前記下位圧縮機グループＣ１'に運転指令が発せられると、切替盤９は選択圧縮機Ｃ1Aを運転するよう制御し、この運転によっても貯留タンク３に備えた圧力開閉器１０が設定圧力以下の場合には切替盤９は追加圧縮機Ｃ1Bを運転するよう制御し、貯留タンク３に備えた圧力開閉器１０が設定圧力以上となった場合には切替盤９は追加圧縮機Ｃ1Bを無負荷運転するよう制御し、一定時間経過後に切替盤９は追加圧縮機Ｃ1Bを停止するようにしている。このように、選択圧縮機Ｃ1Aと追加圧縮機Ｃ1Bの一方が運転中に重故障が発生した場合には、切替盤９に接続された対象機を優先してバックアップさせる。圧縮機台数制御装置６は自動バックアップしないように切替盤９と協調制御を行う。尚、切替盤９に接続された対象機に自動対象機が無い場合には、従来の圧縮機台数制御装置６によるバックアップ制御を優先する。
【００３４】
本発明では、図８に示す故障によるバックアップ制御のフローチャートにより、図９に示す故障によるバックアップ制御のタイミングチャートのように制御することができる。
【００３５】
即ち、前記圧縮機台数制御装置６によってローテーションによる台数制御が行われていて、図８、図９に示すように前記下位圧縮機グループＣ１'に運転指令が発せられ、切替盤９が追加圧縮機Ｃ1Bを運転するよう指令した際において、追加圧縮機Ｃ1Bの重故障発生を切替盤９が検出すると、切替盤９は選択圧縮機Ｃ1Aを運転するように指令する。
【００３６】
本発明では、図１０に示す切替盤によるバックアップ制御のフローチャートにより、図１１に示す切替盤によるバックアップ制御のタイミングチャートのように制御することができる。
【００３７】
即ち、図１０、図１１に示すように、前記圧縮機台数制御装置６によってローテーションによる台数制御が行われていて、前記下位圧縮機グループＣ１'に運転指令が発せられたときに、切替盤９は下位圧縮機グループＣ１'のアンサーバック信号を圧縮機台数制御装置に出力すると共に、選択圧縮機Ｃ1Aに運転指令を発し、選択圧縮機Ｃ1Aからのアンサーバック信号が切替盤９に入力されない場合には、切替盤９は選択圧縮機Ｃ1Aが故障と判断して追加圧縮機Ｃ1Bを運転するよう指令する。このとき、切替盤９からは前記圧縮機台数制御装置６にアンサーバック信号が出力し続けられるため、前記圧縮機台数制御装置６のバックアップ機能は働かない。
【００３８】
本発明では、図１２に示す圧縮機台数制御装置によるバックアップ制御のフローチャートにより、図１３に示す圧縮機台数制御装置によるバックアップ制御のタイミングチャートのように制御することができる。
【００３９】
即ち、図１２、図１３に示すように、前記下位圧縮機グループＣ１'に運転指令が発せられたときに、切替盤９からのアンサーバック信号が圧縮機台数制御装置６に入力されない場合は、圧縮機台数制御装置６は下位圧縮機グループＣ１'が故障と判断して下位圧縮機グループＣ１'以外の圧縮機Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を運転するように制御している。
【００４０】
図１の実施例では、選択圧縮機Ｃ1Aと追加圧縮機Ｃ1Bを有する切替盤９によって下位圧縮機グループＣ１'を形成した場合について説明したが、図１４に示すように、前記下位圧縮機グループＣ１'に加えて、選択圧縮機Ｃ2Aと追加圧縮機Ｃ2Bを有する切替盤９による下位圧縮機グループＣ２'を備えることができる。このように下位圧縮機グループＣ１'，Ｃ２'を設置する数は、上位機種の圧縮機台数制御装置６を導入する費用、現在の圧縮機台数制御装置６のハード・ソフトを改造する費用との兼ね合いからコストが低い方を選定することができる。
【００４１】
上記したように、本発明によれば、２台の圧縮機Ｃ1A，Ｃ1Bを１台と看做して運用ができるため、需要側の圧縮空気消費量に対応してきめ細かな制御が可能になり、需要側への圧力変動をより小さく抑えることができる。更に、圧縮機台数制御装置６に変更を加えることなく、圧縮機台数制御装置６の機能を用いて追加する圧縮機を制御できるので、圧縮機の台数追加に伴う設備初期投資を最小とすることができる。圧縮機台数制御装置６は標準ハード・ソフトで対応ができるため、特殊設計対応による不適合発生の要因も無くすることができる。追加した圧縮機の単独運用が無くなるため、総合的な省エネ運転、計画的なメンテナンス、オペレータの介在頻度の減少等により、設備運転費用の削減効果が得られる。
【００４２】
尚、本発明の台数制御装置及び圧縮機台数制御方法は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、既存の圧縮機の数には限定されないこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 圧縮機
２ 配管
３ 貯留タンク
５ 圧力検出器
６ 圧縮機台数制御装置
７ 信号伝達手段（無電圧信号接点）
８ 下位信号伝達手段（無電圧信号接点）
９ 切替盤
１０ 圧力開閉器
１１ 圧力
Ｃ1A 選択圧縮機
Ｃ1B 追加圧縮機
Ｃ2A 選択圧縮機
Ｃ2B 追加圧縮機
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４ 圧縮機
Ｃ１' 下位圧縮機グループ
Ｃ２' 下位圧縮機グループ
ＣＸ 追加圧縮機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧縮機と、各圧縮機に配管を介し接続して圧縮流体を貯留給する貯留タンクと、該貯留タンクによる圧縮流体の圧力を検出する圧力検出手段と、該圧力検出手段による検出圧力が入力され且つ信号伝達手段により前記各圧縮機との間で情報の相互伝達を行って前記圧縮機の駆動台数制御とローテーション制御を行う圧縮機台数制御装置とを備えた圧縮機設備における既存の前記圧縮機に追加の圧縮機を設置する場合の圧縮機台数制御装置であって、
前記既存の圧縮機から選択した選択圧縮機と追加する追加圧縮機を下位信号伝達手段により切替盤に接続した下位圧縮機グループを形成し、該下位圧縮機グループの切替盤を前記圧縮機台数制御装置に信号伝達手段を介して接続したことを特徴とする圧縮機台数制御装置。
【請求項２】
前記信号伝達手段及び下位信号伝達手段が無電圧信号接点であることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機台数制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の圧縮機台数制御装置を用いた圧縮機台数制御方法であって、前記圧縮機台数制御装置は前記各圧縮機をローテーションによって台数制御し、前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方を運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループに停止指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記一方の運転を停止するよう制御し、再び前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループに停止指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記他方の運転を停止する下位ローテーション制御を行うことを特徴とする圧縮機台数制御方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の圧縮機台数制御装置を用いた圧縮機台数制御方法であって、前記圧縮機台数制御装置は前記各圧縮機をローテーションによって台数制御し、前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方を運転するよう制御し、一定時間経過後、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループに停止指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記一方の運転を停止するよう制御し、一定時間経過後、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記他方の運転を停止するよう制御し、再び前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう制御し、一定時間経過後、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方を運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループに停止指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記他方の運転を停止するよう制御し、一定時間経過後、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記一方の運転を停止することにより２台１セット制御を行うことを特徴とする圧縮機台数制御方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の圧縮機台数制御装置を用いた圧縮機台数制御方法であって、前記圧縮機台数制御装置は前記各圧縮機をローテーションによって台数制御し、前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方を運転するよう制御し、この運転によっても貯留タンクに備えた圧力開閉器が設定圧力以下の場合には切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう制御し、貯留タンクに備えた圧力開閉器が設定圧力以上となった場合には切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を無負荷運転を行うように制御し、一定時間経過後に切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方の運転を停止することにより圧力開閉器によるバックアップ制御を行うことを特徴とする圧縮機台数制御方法。
【請求項６】
前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられたときに、切替盤は下位圧縮機グループのアンサーバック信号を圧縮機台数制御装置に出力すると共に、選択圧縮機と追加圧縮機の一方に運転指令を発し、選択圧縮機と追加圧縮機の一方からのアンサーバック信号が切替盤に入力されない場合には、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方が故障と判断して選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう指令する切替盤によるバックアップ制御を行うことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の圧縮機台数制御方法。
【請求項７】
前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられたときに、切替盤からのアンサーバック信号が圧縮機台数制御装置に入力されない場合は、圧縮機台数制御装置は下位圧縮機グループが故障と判断して下位圧縮機グループ以外の圧縮機を運転するよう指令する圧縮機台数制御装置によるバックアップ制御を行うことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１つに記載の圧縮機台数制御方法。
【請求項１】
複数の圧縮機と、各圧縮機に配管を介し接続して圧縮流体を貯留給する貯留タンクと、該貯留タンクによる圧縮流体の圧力を検出する圧力検出手段と、該圧力検出手段による検出圧力が入力され且つ信号伝達手段により前記各圧縮機との間で情報の相互伝達を行って前記圧縮機の駆動台数制御とローテーション制御を行う圧縮機台数制御装置とを備えた圧縮機設備における既存の前記圧縮機に追加の圧縮機を設置する場合の圧縮機台数制御装置であって、
前記既存の圧縮機から選択した選択圧縮機と追加する追加圧縮機を下位信号伝達手段により切替盤に接続した下位圧縮機グループを形成し、該下位圧縮機グループの切替盤を前記圧縮機台数制御装置に信号伝達手段を介して接続したことを特徴とする圧縮機台数制御装置。
【請求項２】
前記信号伝達手段及び下位信号伝達手段が無電圧信号接点であることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機台数制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の圧縮機台数制御装置を用いた圧縮機台数制御方法であって、前記圧縮機台数制御装置は前記各圧縮機をローテーションによって台数制御し、前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方を運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループに停止指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記一方の運転を停止するよう制御し、再び前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループに停止指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記他方の運転を停止する下位ローテーション制御を行うことを特徴とする圧縮機台数制御方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の圧縮機台数制御装置を用いた圧縮機台数制御方法であって、前記圧縮機台数制御装置は前記各圧縮機をローテーションによって台数制御し、前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方を運転するよう制御し、一定時間経過後、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループに停止指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記一方の運転を停止するよう制御し、一定時間経過後、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記他方の運転を停止するよう制御し、再び前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう制御し、一定時間経過後、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方を運転するよう制御し、前記下位圧縮機グループに停止指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記他方の運転を停止するよう制御し、一定時間経過後、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の前記一方の運転を停止することにより２台１セット制御を行うことを特徴とする圧縮機台数制御方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の圧縮機台数制御装置を用いた圧縮機台数制御方法であって、前記圧縮機台数制御装置は前記各圧縮機をローテーションによって台数制御し、前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられると、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方を運転するよう制御し、この運転によっても貯留タンクに備えた圧力開閉器が設定圧力以下の場合には切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう制御し、貯留タンクに備えた圧力開閉器が設定圧力以上となった場合には切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方を無負荷運転を行うように制御し、一定時間経過後に切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の他方の運転を停止することにより圧力開閉器によるバックアップ制御を行うことを特徴とする圧縮機台数制御方法。
【請求項６】
前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられたときに、切替盤は下位圧縮機グループのアンサーバック信号を圧縮機台数制御装置に出力すると共に、選択圧縮機と追加圧縮機の一方に運転指令を発し、選択圧縮機と追加圧縮機の一方からのアンサーバック信号が切替盤に入力されない場合には、切替盤は選択圧縮機と追加圧縮機の一方が故障と判断して選択圧縮機と追加圧縮機の他方を運転するよう指令する切替盤によるバックアップ制御を行うことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の圧縮機台数制御方法。
【請求項７】
前記下位圧縮機グループに運転指令が発せられたときに、切替盤からのアンサーバック信号が圧縮機台数制御装置に入力されない場合は、圧縮機台数制御装置は下位圧縮機グループが故障と判断して下位圧縮機グループ以外の圧縮機を運転するよう指令する圧縮機台数制御装置によるバックアップ制御を行うことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１つに記載の圧縮機台数制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１４９５４８（Ｐ２０１２−１４９５４８Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７６１１（Ｐ２０１１−７６１１）
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【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８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（０００１９８３５２）株式会社ＩＨＩ回転機械 (27)
【Ｆターム（参考）】
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