JP3261430B2 - インバータ駆動スクリュー圧縮機 - Google Patents
インバータ駆動スクリュー圧縮機Info
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Description
るスクリュー圧縮機に係り、とくに、使用空気量の変化
に対して一定圧力で、かつ要求する圧力の圧縮空気を供
給するのに好適なインバータ駆動スクリュー圧縮機に関
する。
ー圧縮機においては、たとえば特開昭55−16479
2号公報に記載されているように、電動機の速度データ
またはスクリュー圧縮機の負荷データによってインバー
タの出力を制御し、これによって増速、容量制御、起動
用の各手段を不要とし、構成を簡単化したものが提案さ
れている。
いては、起動時の低速回転域における起動トルクが圧縮
空気の吸込側への漏れなどによって図3に実線にて示す
ように、大きくなる特性を有しているため、鎖線にて示
す低速回転域における発生トルクの低いインバータで駆
動する場合には、スクリュー圧縮機の起動トルクがイン
バータの発生トルクを上回ることになる。これに対し
て、上記従来技術ではこの点についての配慮がされてお
らず、圧縮機が停止するという問題があった。また、ユ
ーザの圧縮機の使用状況により使用空気量が変化し、こ
れにともなって圧力の変動が発生する。これに対して、
上記従来技術では、この点についての配慮がされておら
ず、圧力変動の大きい低品質の圧縮空気を供給するとい
う問題があった。
の使用状況に対応して、使用空気量が変動しても、圧力
変動の小さい高品質の圧縮空気の供給を可能とするイン
バータ駆動スクリュー圧縮機を提供することにある。
ー圧縮機がインバータにより円滑に起動可能とするイン
バータ駆動スクリュー圧縮機を提供することにある。
め、本発明においては、スクリュー圧縮機から吐出され
る圧縮空気の圧力を検出する圧力センサと、インバータ
からの回転数信号によってスクリュー圧縮機の起動前に
吸込側を閉じ、スクリュー圧縮機が通常の負荷起動の際
の起動トルクのピーク値を通過して低い駆動トルクの回
転数に達したときに吸込側を開にする吸込側開閉手段
と、前記スクリュー圧縮機が円滑に起動した後で設定値
に対する前記圧力センサの検出圧力の変化が最小になる
ように、前記インバータに出力する回転数を演算するP
ID制御装置とを設けた。
圧縮機の吸込側に接続する吸込管に設置された吸込絞り
弁と、この吸込絞り弁を前記インバータからの回転数信
号によって開閉する電磁弁とを有する。
って制御される吸込側開閉手段により、吸込側が閉じら
れた状態でスクリュー圧縮機を起動するので、スクリュ
ー圧縮機の起動トルクは通常の負荷起動の際の起動トル
クおよび低負荷時の起動トルクよりも下回るので、スク
リュー圧縮機を円滑に起動することができる。また、ス
クリュー圧縮機の回転数が徐々に上昇し、通常の負荷起
動の際のピーク値を通過し、低いトルクの回転数に達し
たとき、前記インバータからの信号によって制御される
吸込側開閉手段により吸込側が開いてスクリュー圧縮機
が負荷運転を行うので、スクリュー圧縮機は円滑に所定
の圧力まで空気を圧縮することができる。
圧縮機の吸込側に接続した吸込管に設置された吸込絞り
弁と、該吸込絞り弁を上記インバータからの信号によっ
て開閉させる電磁弁とから構成されているので、簡単な
構成にて吸込側開閉手段の機能を達成することができ
る。
2について説明する。
て、モータ5とカップリング4を介して回転する駆動側
ロータ2と、該駆動側ロータ2に噛み合って回転する従
動側ロータ3とを設け、かつ吐出側を吐出管13を介し
てオイルセパレータ6に接続している。オイルセパレー
タ6は、圧縮空気と該圧縮空気中に含まれているオイル
とを分離し、圧縮空気を吐出配管14を通してアフター
クーラ7に送り、オイルをオイル配管17を通してオイ
ルクーラ8に送る。アフタークーラ7は、圧縮空気を冷
却し、吐出配管15を通してユーザに供給する。一方、
オイルクーラ8はオイルを冷却し、オイル配管16を通
してスクリュー圧縮機1の軸受部などに送る。10は吸
込絞り弁にして、スクリュー圧縮機1の吸込側に一端部
を接続し、他端部に吸込フィルタ9を有する吸込配管1
2の途中に設置されている。11は電磁弁にして、吐出
配管14より分岐する操作配管18の端部に設置され、
インバータ19からの信号により上記吐出配管14から
の圧縮空気によって吸込絞り弁10を開閉操作する。1
9はインバータにして、図3に実線にて示すように、あ
らかじめ、通常のスクリュー圧縮機1の負荷起動トルク
と回転数との関係を求め、上記スクリュー圧縮機1の起
動前に、上記電磁弁11に上記吸込絞り弁10を閉じる
信号を出力し、その後、上記スクリュー圧縮機1を起動
し、図3に実線にて示すピーク値の回転数N1 よりも低
い起動トルクの回転数N2 に達したとき、上記電磁弁1
1に上記吸込絞り弁10を開くの信号を出力する。な
お、上記スクリュー圧縮機1の回転数は、たとえばロー
タ2、3の周速度などから求めている。20はPID制
御装置にして、図2に示すように、上記吐出配管15に
設置された圧力センサ21により検出された圧縮空気の
検出圧力値Aに相当する電流または電圧信号出力と、あ
らかじめ設定された設定圧力Bに相当する電流または電
圧信号とを比較し、両者の圧力差の変化が最小になるた
めの上記インバータ19への出力回転数を演算してイン
バータ19に出力し、上記モータ5を回転させる。な
お、上記設定圧力値Bは、圧縮空気の使用状況に応じて
たとえば、つまみ(図示せず)を回すことにより変えら
れるようにしている。
圧縮機1の起動前に、インバータ19から電磁弁11を
介して吸込絞り弁10を完全に閉め切った状態にする。
この状態でモータ5を回転すると、カップリング4を介
して駆動側ロータ2および従動側ロータ3が回転してス
クリュー圧縮機1は真空ポンプと同様に、吸込側が真空
となり、吐出側がオイルセパレータ6内の圧力以上の圧
力となって、圧縮空気を吐出する。そのため、スクリュ
ー圧縮機1の起動トルクは、図3に一点鎖線にて示すよ
うに、吸込絞り弁10を開いて通常の負荷運転を行った
場合の実線にて示す起動トルクおよびインバータ19の
鎖線にて示す起動トルクよりも小さくなる。しかるの
ち、ロータ2、3の周波数などから求めた回転数が図3
に示す回転数N2 すなわち、図3に実線にて示す通常の
起動運転時におけるピーク値の回転数N1 よりも十分に
低下した起動トルクの回転数N2 に達したとき、インバ
ータ19からの出力信号により電磁弁11を介して吸込
絞り弁10が開いて、外気を吸込フィルタ9および吸込
配管12を通して吸込側に吸込んで負荷運転を行う。し
たがって、スクリュー圧縮機1を円滑に起動することが
できる。スクリュー圧縮機1にて圧縮された空気は吐出
管13を通してオイルセパレータ6に送られ、オイルセ
パレータ6で圧縮空気と該圧縮空気中に含まれているオ
イルとを分離し、オイルをオイル配管17を通してオイ
ルクーラ8に送り、オイルクーラ8でオイルを冷却した
のち、オイル配管16を通してスクリュー圧縮機1内の
軸受部などに給油する。一方圧縮空気は、吐出配管14
を通してアフタークーラ7に送り圧縮空気を冷却したの
ち、吐出配管15を通してユーザへ供給される。また、
オイルセパレータ6からの圧縮空気の一部は吐出配管1
4より分岐し、操作配管18を通して電磁弁11に送ら
れ、吸込絞り弁10の開閉操作空気として使用される。
ーザに送られる量よりも多くなると、吐出配管15から
ユーザに送られる圧縮空気の圧力が設定圧力値Bより徐
々に低下する。これを吐出配管15に設置された圧力セ
ンサ21が検出して検出信号を常時PID制御装置20
に出力する。PID制御装置20では、図2に示すよう
に、圧力センサ21からの検出値Aの信号と、設定値B
の信号とを比較し、圧力センサ21による検出圧力値A
が設定圧力値Bより小さいときには、設定圧力値Bに対
する検出圧力値Aの変化を最小になるようなインバータ
19出力回転数を演算し、演算結果に基づく出力回転数
信号をインバータ19に送る。インバータ19ではPI
D制御装置20からの出力回転数信号に基づく回転数に
上昇してモータ5の回転数を上昇させる。そのため、ス
クリュー圧縮機1の圧縮空気の吐出量が増加し、吐出配
管15からユーザに送られる圧縮空気は、ユーザの使用
空気量に対応する量となって圧力センサ21による検出
圧力値Aは設定圧力値Bに保持される。また、ユーザの
使用空気量が吐出配管15からユーザに送られる量より
も減少すると、吐出配管15からユーザに送られる圧縮
空気の圧力設定値Bよりも徐々に上昇する。これを圧力
センサ21が検出して検出信号をPID制御装置20に
出力する。PID制御装置20では、設定圧力値Bに対
する圧力センサ21からの検出圧力値Aの変化量が最小
になるようにインバータ19への出力回転数を演算し、
演算結果に基づく出力回転信号をインバータ19に送
る。インバータ19ではPID制御装置20からの出力
回転数に基づく回転数に下げてモータ5の回転数を低下
させる。そのため、スクリュー圧縮機1の圧縮空気の吐
出量が減少するので、吐出配管15からユーザに送られ
る圧縮空気の圧力が設定圧力値Bに保持される。なお、
上記設定圧力値Bは、スクリュー圧縮機1の可能な圧力
範囲内でユーザの要求に応じて変更できるので、高品質
の圧縮空気を使い勝手良く供給することができ、かつ必
要最低圧力も設定すれば、無駄な圧力を消費しないので
多大の省エネルギー効果がある。また、上記PID制御
装置20と、上記インバータ19とを図4に示すように
1体に構成することも可能である。
いるので、以下に記載する効果を奏する。
により吸込側を制御することによって、スクリュー圧縮
機の起動トルクを通常の負荷起動の際の起動トルクおよ
び低負荷時の起動トルクを上回らないように制御するこ
とができるので、スクリュー圧縮機を円滑に起動させる
ことができる。
化しても、常に一定圧力の高品質の圧縮空気を使い勝手
よく供給することができる。
ト。
合を示す斜視図。
ロータ、4…カップリング、5…モータ、6…オイルセ
パレータ、7…アフタークーラ、8…オイルクーラ、9
…吸込フィルタ、10…吸込絞り弁、11…電磁弁、1
9…インバータ、20…PID制御装置、21…圧力セ
ンサ。
Claims (2)
- 【請求項1】 インバータを有しこのインバータにより
駆動され、起動時の負荷に比べて負荷運転中の負荷が大
であるスクリュー圧縮機において、前記スクリュー圧縮
機から吐出される圧縮空気の圧力を検出する圧力センサ
と、インバータからの回転数信号によってスクリュー圧
縮機の起動前に吸込側を閉じ、スクリュー圧縮機が通常
の負荷起動のさいの起動トルクのピーク値を通過して低
い起動トルクの回転数に達したときに吸込側を開にする
吸込側開閉手段と、前記スクリュー圧縮機が円滑に起動
した後で設定値に対する前記圧力センサの検出圧力の変
化が最小になるように、前記インバータに出力する回転
数を演算するPID制御装置とを設けたことを特徴とす
るインバータ駆動スクリュー圧縮機。 - 【請求項2】 前記吸込側開閉手段は、スクリュー圧縮
機の吸込側に接続する吸込管に設置された吸込絞り弁
と、この吸い込絞弁を前記インバータからの回転数信号
によって開閉する電磁弁とを有することを特徴とする請
求項1記載のインバータ駆動スクリュー圧縮機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23030892A JP3261430B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | インバータ駆動スクリュー圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23030892A JP3261430B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | インバータ駆動スクリュー圧縮機 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4062798A Division JPH10220383A (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | インバータ駆動スクリュー圧縮機の運転方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0681782A JPH0681782A (ja) | 1994-03-22 |
JP3261430B2 true JP3261430B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=16905802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23030892A Expired - Lifetime JP3261430B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | インバータ駆動スクリュー圧縮機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3261430B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004036045A1 (ja) * | 2002-10-16 | 2004-04-29 | Daikin Industries, Ltd. | 可変内部容積比式インバータスクリュー圧縮機 |
CN105156332A (zh) * | 2015-10-09 | 2015-12-16 | 南京尚爱机械制造有限公司 | 一种新型喷油滑片空气压缩机组 |
CN110332119A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-10-15 | 西安交通大学 | 一种螺杆式制冷压缩机启动过程自动控制***及方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4415340B2 (ja) * | 2000-06-02 | 2010-02-17 | 株式会社日立産機システム | スクリュー圧縮装置とその運転制御方法 |
JP2002155879A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-05-31 | Hitachi Ltd | オイルフリースクリュー圧縮機 |
US7677051B2 (en) * | 2004-05-18 | 2010-03-16 | Carrier Corporation | Compressor lubrication |
JP4898186B2 (ja) * | 2005-10-25 | 2012-03-14 | 三井精機工業株式会社 | インバータを用いた水循環式コンプレッサの省電力化方法 |
JP5264438B2 (ja) * | 2008-11-26 | 2013-08-14 | パナソニック株式会社 | 工場の稼働システムおよび稼働方法 |
-
1992
- 1992-08-28 JP JP23030892A patent/JP3261430B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
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JPH0681782A (ja) | 1994-03-22 |
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