JP7075305B2 - 圧縮機の運転制御方法及び圧縮機 - Google Patents
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Description
消費側に供給される圧縮気体が所定範囲の圧力となるように,圧縮機本体40の吸気口41に設けた吸気制御弁11による吸気量の制御と,前記圧縮機本体40を駆動する駆動源(図示の例ではエンジン50)の回転速度の制御から成る容量制御を行う圧縮機1において,
前記容量制御が,
消費側に供給される圧縮気体の圧力である供給圧力Pが,所定の基準圧力P2以下になったとき,前記吸気制御弁11を全開とし,かつ,前記駆動源50の目標回転速度を速度制御域における最大の回転速度である全負荷回転速度(一例として3200min-1)とする全負荷運転と,
前記基準圧力P2よりも所定の高い圧力である無負荷運転圧力P3以上のときに前記吸気制御弁11を全閉とし,かつ,所定の無負荷回転速度を前記駆動源50の目標回転速度として行う無負荷運転を含み,
前記無負荷運転を,前記全負荷回転速度(一例として3200min-1)よりも低い所定の標準無負荷回転速度(一例として1800min-1)を目標回転速度として開始すると共に,
前記無負荷運転を開始して所定の移行時間t(一例として20秒)が経過した後,前記目標回転速度を,前記標準無負荷回転速度(一例として1800min-1)に対し所定の低い回転速度である低速無負荷回転速度(一例として1400min-1)に減速して前記無負荷運転を継続する,目標速度変更処理を行うことを特徴とする(請求項1)。
消費側に供給される圧縮気体が所定範囲の圧力となるように,圧縮機本体40の吸気口41に設けた吸気制御弁11による吸気量の制御と,前記圧縮機本体40を駆動する駆動源(図示の例ではエンジン50)の回転速度制御を行う容量制御装置2を備えた圧縮機1において,
前記容量制御装置2が,
消費側に供給される圧縮気体の圧力である供給圧力Pが,所定の基準圧力P2以下になったとき,前記吸気制御弁11を全開とし,かつ,前記駆動源50の目標回転速度を速度制御域における最大の回転速度である全負荷回転速度(一例として3200min-1)とする全負荷運転と,
前記基準圧力P2よりも所定の高い圧力である無負荷運転圧力P3以上のときに前記吸気制御弁11を全閉とし,かつ,所定の無負荷回転速度を前記駆動源50の目標回転速度として行う無負荷運転を行い,
前記無負荷運転を,前記全負荷回転速度(一例として3200min-1)よりも低い所定の標準無負荷回転速度(一例として1800min-1)を目標回転速度として開始すると共に,
前記無負荷運転を開始して所定の移行時間t(一例として20秒)が経過した後,前記目標回転速度を,前記標準無負荷回転速度(一例として1800min-1)に対し所定の低い回転速度である低速無負荷回転速度(一例として1400min-1)に減速して前記無負荷運転を継続する,目標速度変更処理を行うように構成されていることを特徴とする(請求項6)。
図1中の符号1は,本発明の運転制御方法を実行するエンジン駆動型圧縮機であり,このエンジン駆動型圧縮機1は,圧縮機本体40,前記圧縮機本体40を駆動するエンジン50,前記圧縮機本体40より吐出された圧縮気体を貯留するレシーバタンク60を備え,圧縮機本体40より吐出された圧縮気体を,レシーバタンク60内に貯留した後,図示せざる空気作業機等が接続された消費側に供給するように構成されている。
以上のように構成されたエンジン駆動型圧縮機1では,消費側に安定した圧力の圧縮気体を供給することができるようにするために,消費側に供給する圧縮気体の圧力である供給圧力Pの変化に応じて,圧縮機本体40の吸気を制御すると共に,エンジン50の回転速度を制御する,容量制御が行われる。
前述の吸気制御装置10は,前述した供給圧力Pの変化に応じて圧縮機本体40の吸気口41を開閉制御するもので,本実施形態では,このような吸気制御装置10を,圧縮機本体40の吸気口41を開閉する,図示の例では常時開(ノーマリオープン)型の吸気制御弁11と,この吸気制御弁11の閉弁受圧室113とレシーバタンク60とを連通する制御流路12,及び,前記制御流路12を開閉する圧力調整弁13によって構成している。
(2-1) 装置構成
前述したように,本発明のエンジン駆動型圧縮機1では,容量制御として,圧縮機本体40に対する吸気を制御する前述の吸気制御と共に,圧縮機本体40を駆動するエンジン50の回転速度を制御する速度制御を行うことから,本発明のエンジン駆動型圧縮機1には,前述の吸気制御装置10の他,エンジン50の回転速度制御を行う速度制御装置30が設けられている。
以上で説明した速度制御装置30を構成するコントローラ32は,図2に示す操作パネル15を介した入力によってユーザが選択した運転モードや作動条件の設定に従い,圧力検出手段65が検出した圧力調整弁13の二次側圧力,及び,圧縮機本体40の暖機が完了するまで目標速度変更処理を行わない本実施形態の構成にあっては,温度検出手段66が検出した吐出流路62内の温度に応じて,以下に図3を参照して説明する速度制御を行う。
設定されている運転モードが,前掲の「自動減速モード」である場合(STEP4の「自動減速モード」),コントローラ32はエンジン50を前述の全負荷回転速度(3200min-1)に対して所定の低い標準無負荷回転速度(本実施形態では1800min-1)を目標回転速度として運転させる制御信号をECU31に対して出力してエンジンを標準無負荷回転速度(一例として1800min-1)で運転させる(STEP8)。
前述した操作パネル15のボタン操作により,「通常モード」が選択されている場合(STEP4の「通常モード」),コントローラ32は,前述した目標速度変更処理(STEP9~12)を行わず,エンジンの目標回転速度を,標準無負荷回転速度(一例として1800min-1)で一定に固定して無負荷運転を継続しつつ(STEP5),圧力検出手段65が検出する圧力Pを監視し(STEP1),監視結果に基づきエンジンの回転速度を変化させる。
前述した操作パネル15のボタン操作により,前述した「低速モード」が選択されている場合(STEP4の「低速モード」),コントローラ32は,前述した目標速度変更処理(STEP9~12)を行わず,エンジンの目標回転速度を,低速無負荷回転速度(一例として1400min-1)で一定に固定して無負荷運転行う(STEP7)。
なお,図1中の符号20は,前述した容量制御が実行される通常運転を開始する前に,圧縮機本体40の吸気口41を閉じて負荷を軽減した状態でエンジン50を始動させるための始動制御装置である。
なお,図示は省略するが,本発明の圧縮機の運転制御方法においても,図4を参照して説明したエンジン駆動型圧縮機の構成と同様,圧縮機本体の吐出側を大気開放するパージ弁を設け,無負荷運転時,このパージ弁の開放によって負荷を更に低減させた状態で無負荷運転を行う等,既知の方法によりパージを行うように構成しても良い。
2 容量制御装置
10 吸気制御装置
11 吸気制御弁
111 ボディ(弁箱)
112 気密室(シリンダ)
113 閉弁受圧室
114 補助受圧室(スプリング室)
114a スプリング
115 吸入流路
115a 弁座
116 弁体
116a 弁軸
117 スリーブ
118 端板
119 受圧体(ピストン)
119a ピストンロッド
12 制御流路
13 圧力調整弁
15 操作パネル
151,152 スイッチ
153,154 表示灯
20 始動制御装置
21 強制閉弁流路
22 電磁弁
23 吸排気流路
24 吸引流路
25 放気流路
26 電磁切替弁
30 速度制御装置
31 エンジンコントロールユニット(ECU)
32 コントローラ
40 圧縮機本体
41 吸気口
50 エンジン
60 レシーバタンク
61 逆止弁
62 吐出流路
63 オイルクーラ
64 給油流路
65 圧力検出手段
66 温度検出手段
700 エンジン駆動型圧縮機
711 吸気制御弁
714 パージ弁
733 コントローラ
740 圧縮機本体
750 エンジン
760 レシーバタンク
761 逆止弁
762 吐出流路
763 オイルクーラ
764 給油流路
767 圧力センサ
768 消費流路
769 圧力センサ
Claims (8)
- 消費側に供給される圧縮気体が所定範囲の圧力となるように,圧縮機本体の吸気口に設けた吸気制御弁による吸気量の制御と,前記圧縮機本体を駆動する駆動源の回転速度の制御から成る容量制御を行う圧縮機において,
前記容量制御が,
消費側に供給される圧縮気体の圧力である供給圧力が,所定の基準圧力以下になったとき,前記吸気制御弁を全開とし,かつ,前記駆動源の目標回転速度を速度制御域における最大の回転速度である全負荷回転速度とする全負荷運転と,
前記基準圧力よりも所定の高い圧力である無負荷運転圧力以上のときに前記吸気制御弁を全閉とし,かつ,所定の無負荷回転速度を前記駆動源の目標回転速度として行う無負荷運転を含み,
前記無負荷運転を,前記全負荷回転速度よりも低い所定の標準無負荷回転速度を目標回転速度として開始すると共に,
前記無負荷運転を開始して所定の移行時間が経過した後,前記目標回転速度を,前記標準無負荷回転速度に対し所定の低い回転速度である低速無負荷回転速度に減速して前記無負荷運転を継続する,目標速度変更処理を行うことを特徴とする圧縮機の運転制御方法。 - 前記移行時間を可変と成すと共に,該移行時間として0を選択可能とすることを特徴とする請求項1記載の圧縮機の運転制御方法。
- 前記圧縮機本体の吐出気体温度又は潤滑油温度が所定の温度以上となるまで,前記無負荷運転における前記目標速度変更処理を行わないことを特徴とする請求項1又は2記載の圧縮機の運転制御方法。
- 前記圧縮機本体の吐出口から消費側に至る流路中に逆止弁を設け,前記逆止弁の二次側の圧力を前記供給圧力として前記容量制御を行うと共に,前記無負荷運転時,前記逆止弁の一次側において圧縮機本体の吐出側を大気開放するパージを行うことを特徴とする請求項1~3いずれか1項記載の圧縮機の運転制御方法。
- 前記パージを,前記無負荷運転が開始され,かつ,前記移行時間が経過した後に行うことを特徴とする請求項4記載の圧縮機の運転制御方法。
- 消費側に供給される圧縮気体が所定範囲の圧力となるように,圧縮機本体の吸気口に設けた吸気制御弁による吸気量の制御と,前記圧縮機本体を駆動する駆動源の回転速度制御を行う容量制御装置を備えた圧縮機において,
前記容量制御装置が,
消費側に供給される圧縮気体の圧力である供給圧力が,所定の基準圧力以下になったとき,前記吸気制御弁を全開とし,かつ,前記駆動源の目標回転速度を速度制御域における最大の回転速度である全負荷回転速度とする全負荷運転と,
前記基準圧力よりも所定の高い圧力である無負荷運転圧力以上のときに前記吸気制御弁を全閉とし,かつ,所定の無負荷回転速度を前記駆動源の目標回転速度として行う無負荷運転を行い,
前記無負荷運転を,前記全負荷回転速度よりも低い所定の標準無負荷回転速度を目標回転速度として開始すると共に,
前記無負荷運転を開始して所定の移行時間が経過した後,前記目標回転速度を,前記標準無負荷回転速度に対し所定の低い回転速度である低速無負荷回転速度に減速して前記無負荷運転を継続する,目標速度変更処理を行うように構成されていることを特徴とする圧縮機。 - 操作パネルに設けたスイッチの操作によって,ユーザが,前記容量制御装置が行う前記無負荷運転として,前記目標速度変更処理を伴った無負荷運転,又は,前記目標速度変更処理を行うことなく前記無負荷回転速度を,前記標準無負荷回転速度を目標回転速度として行う無負荷運転から選択できるように構成したことを特徴とする請求項6記載の圧縮機。
- 前記操作パネルに設けた前記スイッチの操作によって,ユーザが,前記容量制御装置が行う無負荷運転として,更に,前記目標速度変更処理を行うことなく,前記無負荷回転速度を前記低速無負荷回転速度を目標回転速度として行う無負荷運転を選択できるように構成したことを特徴とする請求項7記載の圧縮機。
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