JP4299565B2

JP4299565B2 - Compressor device and operation method thereof

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Publication number: JP4299565B2
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Inventors: 中村　　元
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Publication date: 2009-07-22
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮ガスの吐出量を制御できる並列配設されてなる２台の圧縮機を備え、これら２台の圧縮機から吐出される圧縮ガスを合流させて供給先に供給する圧縮機装置およびその運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数台の圧縮機が並列配設され、各圧縮機から吐出される圧縮ガスを合流させて供給先に供給するようにした圧縮機装置が知られている。この圧縮機装置は、消費電力の低減を図るために、圧縮ガスの吐出量を調整する圧縮機を１台だけにし、その他の圧縮機はベースロード機として全負荷運転されるように構成されている。以下、このような圧縮機装置を用いた圧縮空気製造装置を、圧縮空気製造装置を示す構成図の図３を参照しながら説明する。
【０００３】
この従来例に係る圧縮空気製造装置（圧縮機装置）では、５台の圧縮機（５１〜５５）を備えている。５台の圧縮機はそれぞれインバータとＰＩＤ機能により回転数を変化させることができるもので、それぞれの圧縮空気出口は集合されて空気槽５６に接続され、この空気槽（バッファタンク）５６から圧縮空気使用ラインへ供給されるようになっている。前記空気槽５６には圧力センサ５７が取付けられており、圧力信号は後述する制御装置５８に取込まれるように構成されている。前記制御装置５８には、予め制御上限圧力Ｈと制御下限圧力Ｌが設定されており、これらと圧力センサ５７で検知される圧力とは常に比較される。
また、この制御装置５８には、容量制御を行わせる圧縮機の順序が予め設定されており、例えば５１から５５の数字の大きい順に容量制御が行われる。
【０００４】
前記制御装置５８により、圧縮機の運転中に空気槽５６の圧力がＬより高く、Ｈ未満であれば、Ｎｏ．５圧縮機５５のみの回転数が制御され、そしてその他のＮｏ．１からＮｏ．４の圧縮機（５１〜５４）は全負荷運転される。また、空気槽５６の圧力がＨ以上になれば、この圧力が圧力センサ５７で検出され、制御装置５８からＮｏ．５圧縮機５５を停止させる信号が発せられると同時に、回転数制御を行う圧縮機がＮｏ．４圧縮機５４に切換えられる。圧縮空気製造装置から吐出される空気量より、消費量が減少して圧力がＨに到達する毎に、この動作が繰り返され、順次圧縮機の運転が停止される。逆に、空気槽５６の圧力がＬ以下になったことが圧力センサ５７で検出されると、制御装置５８から、停止したのと逆の順序で圧縮機が起動され、起動された圧縮機のみの回転数制御により容量制御される。なお、符号５９は圧縮機本体、符号６０は電動機、符号６１はＰＩＤ制御部、符号６２は吸込フィルタ、符号６３はオイルセパレータ、符号６４はアフタークーラである。
【０００５】
この場合、容量制御を行う圧縮機は圧力が一定になるように回転数が制御されるが、制御圧力は前記ＬとＨの間の任意の圧力に設定される。この圧力は個々の圧縮機の出口に内蔵された圧力センサで検出され、個々のＰＩＤ機能とインバータで制御される。なお、空気槽６に設置された圧力センサ５７で圧力を検出し、これを個々の圧縮機のＰＩＤ回路に送り込んで回転数を制御する場合も開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３４３９８６号公報（第２−３頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来例に係る圧縮空気製造装置の複数台の圧縮機のそれぞれに個別の演算器が付設されているのに加えて、複数台の圧縮機を制御する制御装置５８や、圧力センサ５７が設けられており、構成品の削減による構成の単純化に対する強い要望があった。つまり、圧縮空気製造装置（圧縮機装置）を構成する構成品が多いと、その分、メインテナンスの必要性が増加し、またコスト増にもなるからである。他方、上記のとおり、圧縮機のそれぞれに個別のＰＩＤ制御部６１が付設されており、これを有効活用したいという要望があった。さらに、各圧縮機のメインテナンス期間の均一化によるメインテナンス性の向上に対する要望もあったが、上記のとおり各圧縮機の稼働率が相違するため、メインテナンス期間の均一化ができないという問題もあった。
【０００８】
従って、本発明の目的は、構成品の数が少なく、圧縮機のそれぞれに個別に設けられている演算器を有効活用することができ、しかもメインテナンス期間の均一化を可能ならしめる圧縮機装置およびその運転方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、従って、上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る圧縮機装置が採用した手段は、圧縮ガスの吐出量を制御できる２台の圧縮機を備え、これら２台の圧縮機から吐出される圧縮ガスを合流させて供給先に供給する圧縮機装置において、前記２台の圧縮機から吐出される圧縮ガスが合流されるまでの該２台の圧縮機ごとの吐出管路に吐出圧力を検出する吐出圧力センサを備え、前記２台の圧縮機を個別に制御する演算手段を備え、これら演算手段は何れも、自身が制御する圧縮機の運転中に他の演算手段に対して運転中であるというＡ信号を出力し、最大量の圧縮ガスを吐出する全負荷運転しているときにはＢ信号を出力し、自身が制御する圧縮機の吐出管路に備えられた前記吐出圧力センサにて検出された吐出圧力が予め定めた下限圧力値以下になるとＤ信号を出力すると共に、他の演算手段から出力された前記各信号を受信する機能を有し、前記Ａ信号およびＢ信号の受信中に前記Ｄ信号を受信すると、自身が制御する停止中の圧縮機を起動させる一方、自身が制御する圧縮機が運転中であって、かつ最小量の圧縮ガスを吐出する無負荷運転状態を所定時間以上継続すると停止させる機能を有してなることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項２に係る圧縮機装置が採用した手段は、請求項１に記載の圧縮機装置において、前記演算手段は何れも、自身が制御する運転中の圧縮機に何らかの故障が発生したことを検知するとＣ信号を出力すると共に、他の演算手段から出力されたＣ信号を受信する機能を有し、自身が制御する運転中の圧縮機を停止させ、前記Ｃ信号を受信すると、自身が制御する停止中の圧縮機を起動させる機能を有してなることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項３に係る圧縮機装置の運転方法が採用した手段は、圧縮ガスの吐出量を制御できる２台の圧縮機から吐出される圧縮ガスを合流させて供給先に供給するに際して、これら２台の圧縮機を並行、かつ交互に運転する圧縮機装置の運転方法であって、前記２台の圧縮機から吐出される圧縮ガスが合流されるまでの該２台の圧縮機ごとの吐出管路に備えられた吐出圧力センサにて吐出圧力を検出し、運転中の一方の圧縮機を制御する一方の演算手段から、他方の圧縮機を制御する他方の演算手段に対して、一方の圧縮機が運転中であるというＡ信号を、最大量の圧縮ガスを吐出する全負荷運転をしているときにはＢ信号を、一方の圧縮機の吐出管路に備えられた前記吐出圧力センサにて検出された吐出圧力が予め定めた下限圧力値以下になるとＤ信号をそれぞれ出力し、このＤ信号を受信した他方の演算手段により停止状態にある他方の圧縮機を起動させると共に、この他方の圧縮機が全負荷運転する際の吐出圧力が一方の圧縮機の吐出圧力より所定圧力以上高圧になるように、かつ他方の圧縮機が最小量の圧縮ガスを吐出する無負荷運転するときの吐出圧力が一方の圧縮機の無負荷運転するときの吐出圧力よりも所定圧力以上高圧になるように、前記２台の圧縮機の吐出圧力に従って吐出量を制御し、前記一方の圧縮機の無負荷運転状態が所定時間以上継続すると、一方の演算手段によりこの一方の圧縮機の運転を停止させることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の圧縮機装置の運転方法を実施する、本発明の実施の形態１に係る圧縮機装置を、添付図面を参照しながら説明する。図１は、圧縮機装置の模式的系統図である。
【００１３】
本発明の実施の形態１に係る圧縮機装置は、並列配設されてなる２台の圧縮機を備えている。これら２台の圧縮機のうち、図１における上側が第１圧縮機１で、下側が第２圧縮機２であって、これら第１圧縮機１と第２圧縮機２とは、交互に主圧縮機と従圧縮機とに切り替え運転されるように構成されている。第１圧縮機１は第１演算器（演算手段）１５で駆動され、かつ駆動が停止される第１モータ１ａによって駆動され、また第２圧縮機２は第２演算器（演算手段）２５で駆動され、かつ駆動が停止される第２モータ２ａによって駆動されるように構成されている。
【００１４】
第１圧縮機１の吸込口には、第１切換弁１２が介装された第１吸込管路１１が連通し、また第２圧縮機２の吸込口には、第２切換弁２２が介装された第２吸込管路２１が連通している。第１切換弁１２は第１演算器１５によって、また第２切換弁２２は第２演算器２５によってそれぞれ開閉制御されて、第１圧縮機１と第２圧縮機２とを後述する２つの運転モードで切換え運転するように構成されている。第１圧縮機１の吐出口には第１吐出管路１３が接続されると共に、第２圧縮機２の吐出口には第２吐出管路２３が接続されている。これら第１吐出管路１３と、第２吐出管路２３の先端は合流管路３に合流し、この合流管路３を介してバッファタンク４に連通している。そして、このバッファタンク４から供給管路５を介して、図示しない供給先に圧縮ガスが供給されるように構成されている。
【００１５】
前記第１吐出管路１３には、この第１吐出管路１３を流れる圧縮ガスの圧力を検出する第１圧力センサ１４が設けられ、また第２吐出管路２３には、この第２吐出管路２３を流れる圧縮ガスの圧力を検出する第２圧力センサ２４が設けられている。第１圧力センサ１４で検出された圧力の信号は、第１切換弁１２を開閉させて第１圧縮機１を２つの運転モードに切換える第１演算器１５に入力され、また第２圧力センサＰ２４で検出された圧力の信号は、第２切換弁２２を開閉させて第２圧縮機２を２つの運転モードに切換える第２演算器２５に入力されるように構成されている。これら第１演算器１５と、第２演算器２５とは、相互に後述するような複数の信号を出力すると共に受信し、各信号に基づいて、第１切換弁１２と第２切換弁２２とをそれぞれ開閉制御すると共に、第１圧縮機１と第２圧縮機２とを吐出圧力に応じて運転し、あるいは運転を停止させるように構成されている。
【００１６】
圧縮機を制御する演算器は、互いに下記の信号を発信する一方、他の演算器から発信された下記の信号を受信する機能を有している。
（１）主圧縮機である圧縮機を制御する一方の演算器は、従圧縮機である圧縮機を制御する他方の演算器に対して、自身が制御する圧縮機が運転中であるというＡ信号を出力する。
（２）自身が制御する圧縮機が主圧縮機で全負荷運転されている場合には、一方の演算器は他方の演算器に、自身が制御する圧縮機が全負荷運転されているというＢ信号を出力する。
（３）自身が制御する圧縮機に何らかの故障が検知され、この圧縮機が運転できない場合、一方の演算器は他方の演算器に、自身が制御する圧縮機が故障しているというＣ信号を出力する。なお、圧縮機は仕様に応じて、温度の極度の上昇や、過電流等を検知するための様々な検知手段を備えている。例えば、過電流を検知するための過電流スイッチ等がそれである。これら検知手段で何らかの圧縮機の異常状態が検知されたときに、圧縮機に故障が生じたとみなすものである。
（４）自身が制御する圧縮機から吐出される圧縮ガスの圧力が、ＰＬ−α（α≧０）以下、つまり下限圧力値（ＰＳＬＬ）以下になり、そしてこの状態が予め設定した所定時間継続した場合、一方の演算器は他方の演算器に、自身が制御する圧縮機から吐出される圧縮ガスの圧力が下限圧力値以下であるというＤ信号を出力する。
【００１７】
（５）他方の演算器は、一方の演算器から発信されたＡ信号の受信の有無に従って、従圧縮機である圧縮機の運転モードを切換える判断を行うための吐出圧力の閾値自体を変更する。
（６）他方の演算器は、一方の演算器からＡ信号、Ｂ信号、Ｄ信号の３つの信号を受信した場合、またはＣ信号を受信した場合に、運転停止中の従圧縮機である圧縮機を起動させる。
（７）一方の演算器は、自身が制御する主圧縮機である圧縮機の無負荷運転が３分間以上継続すると、この圧縮機の運転を停止させる。
【００１８】
この場合、第１圧縮機１と第２圧縮機２のうち何れか一方は運転状態で、他方は停止状態で保持されるか、または並行運転される。これら、第１圧縮機１と第２圧縮機２は、第１，２切換弁１２，２２の開閉制御により、最大量の圧縮ガスを吐出する「全負荷運転」、または最小量の圧縮ガスを吐出する「無負荷運転」の何れかの運転モードで運転される。なお、運転中の圧縮機が何れの運転モードで運転されるかは、第１，２圧力検出センサ１４，２４で検出される圧力ＰＴ₁，ＰＴ₂に基づいて決定され、以下のように区分される。
【００１９】
ケース１：一方の演算器が他方の演算器からＡ信号を受信していない場合には、一方の演算器で制御される圧縮機は下記の運転モードで運転される。
（１）ＰＴ_１＜ＰＬ全負荷運転モードで運転
（２）ＰＬ≦ＰＴ_１≦ＰＨこの領域に入る前の運転モードで運転継続
（３）ＰＴ_１＞ＰＨ無負荷運転モードで運転
ケース２：他方の演算器が一方の演算器からＡ信号を受信している場合には、他方の演算器で制御される圧縮機は下記の運転モードで運転される。
（１）ＰＴ_１＜ＰＬ＋β′ 全負荷運転モードで運転
（２）ＰＬ＋β′≦ＰＴ_１≦ＰＨ＋β この領域に入る前の運転モードで運転継続
（３）ＰＴ_１＞ＰＨ＋β 無負荷運転モードで運転
なお、上記ＰＬ、ＰＨは予め設定された閾値であり、βとβ′は予め設定された正の定数で、これらβとβ′は同一値であってもよいものである。
【００２０】
以下、第１圧縮機１が主圧縮機で、第２圧縮機２が従圧縮機である場合を例として、第１演算器１５と、第２演算器２５との信号の発信、受信および働きによる各圧縮機の運転方法について説明する。なお、第２圧縮機２が主圧縮機となり、第１圧縮機１が従圧縮機となる場合には、第１演算器１５と、第２演算器２５との信号の発信、受信の関係および働きは逆となる。つまり、主圧縮機とは、圧縮機装置の運転開始に際して起動される一方の圧縮機、またはこの一方の圧縮機の停止に伴って運転される他方の圧縮機のことをいう。
【００２１】
最初、第１圧縮機１と第２圧縮機２とは運転停止状態にあるから、第１演算器１５、第２演算器２５の何れからもＡ信号、Ｂ信号、Ｃ信号、Ｄ信号は出力されていない。先ず、図示しない起動スイッチをＯＮにして、第１圧縮機１の運転を開始する。第１圧縮機１の運転が開始されると、この第１圧縮機１と第１切換弁１２とを制御する第１演算器１５は、第２圧縮機２と第２切換弁２２とを制御する第２演算器２５に対してＡ信号を出力する。
【００２２】
いま、ここで、供給先における圧縮ガスの使用量が圧縮機１台分の最大吐出量以下である場合を考える。この場合、第１圧縮機１の起動時には吐出圧力が低圧状態にあり、第１圧縮機１から吐出される圧縮ガスの圧力は、上記ケース１のＰＴ₁＜ＰＬの状態である。そのため、第１圧縮機１は、第１切換弁１５の全開による全負荷運転で運転されるため、第１演算器１５は第２演算器２５に対して、Ａ信号に併せてＢ信号を出力する。次いで、吐出圧力がＰＬ以上になると、第１圧縮機１は第１切換弁１５の開閉により、全負荷運転と無負荷運転とに切換えられながら圧縮ガスの圧力がＰＬ〜ＰＨの範囲に維持されるように運転される。
【００２３】
第１圧縮機１の運転中に、供給先の圧縮ガスの使用量が増加し、「圧縮機２台分の最大吐出量＞供給先の圧縮ガスの使用量＞圧縮機１台分の最大吐出量」になると、この第１圧縮機１の吐出圧力が徐々に低下し始める。そして、吐出圧力≦ＰＬになるが、この第１圧縮機１は起動時と同様に全負荷運転され続ける。
ところが、「供給先の圧縮ガスの使用量＞圧縮機１台分の最大吐出量」であるため、この第１圧縮機１の吐出圧力がさらに低下してＰＴ１≦ＰＳＬＬ（下限圧力値）になると、第１演算器１５は第２演算器２５に対してＤ信号を出力する。
運転停止中の第２圧縮機２と第２切換弁２２とを制御する第２演算器２５は第１演算器１５から出力されるＡ信号、Ｂ信号、Ｄ信号を受信し、運転停止中の第２圧縮機２を起動させると共に、この第２圧縮機２を上記ケース２に従って全負荷運転させる。
【００２４】
これにより、第１，２圧縮機１，２が共に運転される。供給先の圧縮ガスの使用量が「圧縮機２台分の最大吐出量＞供給先の圧縮ガスの使用量＞圧縮機１台分の最大吐出量」である限り、供給先の圧縮ガスの使用量が圧縮機２台分の最大吐出量よりも少ないので、吐出圧力が次第に上昇していく。上昇により吐出圧力がＰＨに達すると、上記ケース１に従って第１圧縮機１が無負荷運転される。
すると、「供給先の圧縮ガスの使用量＞圧縮機１台分の最大吐出量」となるので吐出圧力が低下する。なお、第２圧縮機２は上記ケース２に従って運転され続けており、吐出圧力がＰＨに達しても運転モードは変更されることがなく、起動されてから全負荷運転が継続される。
【００２５】
そして、吐出圧力が次第に低下し、吐出圧力がＰＬ以下になると、第１圧縮機１が再び全負荷運転（第２圧縮機２は全負荷運転されている）され、再び吐出圧力が上昇していく。つまり、この場合には、圧縮機から吐出される圧縮ガスの吐出圧力はＰＬとＰＨとの間（ＰＬ≦吐出圧力≦ＰＨ）で推移し、第２圧縮機２が常に全負荷運転され、省エネルギー運転となる。
【００２６】
上記のような第１圧縮機１と第２圧縮機２との運転中において、「供給先の圧縮ガスの使用量＜圧縮機１台分の最大吐出量」となり、吐出圧力がＰＨとなった場合、第１圧縮機１は無負荷運転され、第２圧縮機２は圧力がＰＨ＋βになるまで全負荷運転される。そして、吐出圧力がＰＨ＋β以上になると第２圧縮機２も無負荷運転され、吐出圧力が低下する。低下により吐出圧力がＰＬ＋β′以下になると、再び第２圧縮機２が全負荷運転（第１圧縮機１は無負荷運転のまま）され、吐出圧力が上昇する。そして、ＰＨ＋β以上になると再び第２圧縮機２が無負荷運転されるので吐出圧力が低下する。つまり、吐出圧力はＰＬまで低下せず、ＰＬ＋β′〜ＰＨ＋βの間で推移するように維持される。
【００２７】
ところで、第１圧縮機１は、上記のとおり、３分間以上無負荷運転を継続すると、第１演算器１５によって運転が停止される。主圧縮機である第１圧縮機１の運転が停止されると、今まで従圧縮機であった第２圧縮機２が主圧縮機となり、この第２圧縮機２と第２切換弁２２とを制御する第２演算器２５から第１演算器１５に対してＡ信号、Ｂ信号、Ｃ信号、Ｄ信号が出力される。そして、これら各信号を受信する第１演算器１５により第１圧縮機１が上記第２圧縮機２の場合と同様に制御されて運転されることとなる。
【００２８】
このように、第１圧縮機１と第２圧縮機２とが交互に主圧縮機と従圧縮機とに入れ替わるため、これら第１圧縮機１と第２圧縮機２とのメインテナンス期間が均一化されるという効果を得ることができる。そして、本実施の形態１に係る圧縮機装置は、上記従来例に係る圧縮空気製造装置と異なり、個別の演算器の機能を活用するだけで済み、２台の圧縮機を制御するための制御装置が不要である。従って、本実施の形態１に係る圧縮機装置は、従来例に係る圧縮空気製造装置よりも構成が簡単であって、構成部品が少ないから、装置のメインテナンスに関して有利になる。
【００２９】
次に、本発明の圧縮機装置の運転方法を実施する実施の形態２に係る圧縮機装置を、添付図面を参照しながら説明する。図２は、圧縮機装置の模式的系統図である。なお、上記実施の形態１は切換弁の開閉を制御する構成であったのに対して、本実施の形態１は圧縮機を駆動するモータの回転数を制御する構成で、主要構成は同じであるから、同一のものには同一符号を付して、その相違する点について説明する。
【００３０】
本実施の形態２に係る圧縮機装置の第１圧縮機１は第１インバータ１ｂにより回転数が制御される第１モータ１ａで制御され、また第２圧縮機２は第２インバータ２ｂにより回転数が制御される第２モータ２ａで制御されるように構成されている。そして、第１圧力センサＰ₁で検出された圧力の信号は、第１インバータ１ｂに対して第１モータ１ａの運転モードを切換える、第１演算器１５に、また第２圧力センサＰ₂で検出された圧力の信号は、第２インバータ２ｂに対して第２モータ２ａの運転モードを切換える、第２演算器２５にそれぞれ入力されるように構成されている。これら第１演算器１５と第２演算器２５との機能は、上記実施の形態１に係るものと同様、圧縮機の運転状況に応じてＡ信号、Ｂ信号、Ｄ信号を出力すると共に、受信するように構成されている。
【００３１】
本実施の形態２に係る圧縮機装置では、圧縮機のスクリュロータの回転数を制御することにより、圧縮ガスの吐出圧力を制御する構成であるため、各圧縮機の運転は下記のように行われる。以下、上記実施の形態１の場合と同様に、第１圧縮機１が主圧縮機で、第２圧縮機２が従圧縮機である場合を例として説明する。この本実施の形態２に係る圧縮機装置の場合、第１圧縮機１のスクリュロータの回転数は、圧縮ガスの吐出圧力がＰＬ以上ＰＨ以下の範囲になるように制御される。他方、第２圧縮機２のスクリュロータの回転数は、圧縮ガスの吐出圧力がＰＳ＋βになるように制御される。
【００３２】
先ず、第１圧縮機１が起動され、第１演算器１５から第２演算器２５に対してＡ信号が出力される。ここで、圧縮機１台分の最大吐出量の方が供給先の圧縮ガスの使用量よりも多い場合には、第１圧縮機１だけの制御により吐出圧力がＰＳになるように調整される。次いで、供給先の圧縮ガスの使用量が増大し、圧縮機１台分の最大吐出量よりも供給先の圧縮ガスの使用量が多くなると、吐出圧力が次第に低下していく。低下により吐出圧力がＰＬ以下に達すると、第１圧縮機１は１００％の回転数で運転（全負荷運転）されるため、第１演算器１５から第２演算器２５に対してＢ信号が出力される。第１圧縮機１の全負荷運転にもかかわらず、吐出圧力はさらに低下していく。低下により吐出圧力がＰＳＬＬ以下になると、第１演算器１５から第２演算器２５に対してＤ信号が出力される。
【００３３】
第１演算器１５からＡ信号、Ｂ信号、Ｄ信号を受信した第２演算器２５は、第２インバータ２ｂを介して第２モータ２ａを起動させて停止中の第２圧縮機２を駆動させ、吐出圧力がＰＳ＋βとなるように第２圧縮機２の回転数を制御する。このように、第１圧縮機１と第２圧縮機２とが共に運転されていて「圧縮機２台分の吐出量＞供給先の圧縮ガスの使用量＞圧縮機１台分の最大吐出量」なったときには、第１演算器１５は吐出圧力がＰＳに維持されるように第１圧縮機１の回転数を制御しようとする。ところが、吐出圧力がＰＳになっても、第２演算器２５は吐出圧力がＰＳ＋βに維持されるよう第２圧縮機２の回転数を制御しようとするため、第２圧縮機２の回転数がさらに上昇する。つまり、第２圧縮機２の回転数は、最終的に１００％の全負荷運転で固定される一方、第１圧縮機１が中間の負荷で運転され、圧縮機装置は最も効率良く運転されることとなる。
【００３４】
そして、第１圧縮機１と第２圧縮機２とが共に運転されていて「供給先の圧縮ガスの使用量＜圧縮機１台分の最大吐出量」なったときに、第１圧縮機１が無負荷運転になっても、第２圧縮機２が回転数１００％で全負荷運転されているために吐出圧力が上昇する。上昇により吐出圧力がＰＳ＋βを超えると、第２圧縮機２の回転数が減少し、吐出圧力がＰＳ＋βになるように回転数が制御される。
【００３５】
このような第２圧縮機２の運転中に、第１圧縮機１の無負荷運転が３分間以上継続されると、第１演算器１５は第１圧縮機１の運転を停止させる。この第１圧縮機１の運転停止により、第１演算器１５から第２演算器２５へのＡ信号の出力が停止され、逆に第２演算器２５から第１演算器１５に対してＡ信号が出力される。つまり、第２圧縮機２が主圧縮機となる。このように、第１圧縮機１と第２圧縮機２との主従が入れ替わるため、第１圧縮機１と第２圧縮機２とのメインテナンス期間が均一化されることとなる。
【００３６】
また、この実施の形態２では、上記実施の形態１の場合と同様に、個別の演算器の機能を活用するだけで済み、２台の圧縮機を制御する制御装置が不要であって、従来例よりも構成が簡単で構成部品が少ないから、圧縮機装置のメインテナンスに関して有利になる。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１に係る圧縮機装置、または請求項３に係る圧縮機装置の運転方法では、最初に起動された一方の圧縮機が全負荷運転で運転される。全負荷運転の継続中に吐出圧力が低下して下限圧力値以下になると他方の圧縮機が運転されると共に、吐出圧力状態により一方と他方の圧縮機が共に運転される。吐出圧力が上昇して所定圧力以上になると他方の圧縮機が全負荷運転され、下限圧力値以下になると一方の圧縮機の運転が調整されて吐出圧力が調整される。そして、一方の圧縮機の運転調整にもかかわらず吐出圧力が上昇すると一方の圧縮機が無負荷運転されると共に、無負荷運転が所定時間継続されると運転が停止されて、他方の圧縮機が全負荷運転で運転され、一方の圧縮機と他方の圧縮機との運転状態が入れ替わる。
【００３８】
従って、本発明の請求項１に係る圧縮機装置、または請求項３に係る圧縮機装置の運転方法によれば、上記のとおり、一方の圧縮機１と他方の圧縮機２とが交互に主圧縮機と従圧縮機とに入れ替わるため、これら一方の圧縮機１と他方の圧縮機２とのメインテナンス期間が均一化されるという効果を得ることができる。そして、従来例に係る圧縮空気製造装置と異なり、個別の演算器の機能を活用するだけで済み、２台の圧縮機を制御するための制御装置が不要であるため、従来例に係る圧縮空気製造装置よりも構成が簡単であって、構成部品が少ないから、装置のメインテナンスに関して有利になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る圧縮機装置の模式的系統図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る圧縮機装置の模式的系統図である。
【図３】従来例に係る圧縮空気製造装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１…第１圧縮機、１ａ…第１モータ、１ｂ…第１インバータ
１１…第１吸込管路、１２…第１切換弁（負荷・無負荷切換）、１３…第１吐出管路、１４…第１圧力センサ、１５…第１演算器
２…第２圧縮機、２ａ…第２モータ、２ｂ…第２インバータ、２１…第２吸込管路、２２…第２切換弁（負荷・無負荷切換）、２３…第２吐出管路、２４…第２圧力センサ、２５…第２演算器
３…合流管路
４…バッファタンク
５…供給管路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes two compressors arranged in parallel that can control the discharge amount of compressed gas, and a compressor apparatus that joins compressed gases discharged from these two compressors and supplies them to a supply destination And its operating method.
[0002]
[Prior art]
There is known a compressor device in which a plurality of compressors are arranged in parallel, and compressed gas discharged from each compressor is merged and supplied to a supply destination. In order to reduce power consumption, this compressor apparatus has only one compressor that adjusts the discharge amount of compressed gas, and the other compressors are configured to be operated at full load as a base load machine. Yes. Hereinafter, a compressed air production apparatus using such a compressor apparatus will be described with reference to FIG. 3 of a configuration diagram showing the compressed air production apparatus.
[0003]
The compressed air manufacturing apparatus (compressor apparatus) according to this conventional example includes five compressors (51 to 55). Each of the five compressors can change the rotation speed by an inverter and a PID function, and the compressed air outlets of each of the five compressors are assembled and connected to an air tank 56, and compressed air is supplied from the air tank (buffer tank) 56. It is to be supplied to the use line. A pressure sensor 57 is attached to the air tank 56, and the pressure signal is taken into a control device 58 described later. In the control device 58, a control upper limit pressure H and a control lower limit pressure L are set in advance, and these are always compared with the pressure detected by the pressure sensor 57.
The controller 58 is preset with the order of compressors for which capacity control is performed. For example, the capacity control is performed in descending order of numbers from 51 to 55.
[0004]
When the pressure of the air tank 56 is higher than L and lower than H during the operation of the compressor, the control device 58 is No. 5 The number of rotations of the compressor 55 alone is controlled, and the other No. 1 to No. 4 compressors (51-54) are operated at full load. Further, if the pressure in the air tank 56 becomes H or higher, this pressure is detected by the pressure sensor 57, and the control device 58 receives the No. 5 A signal for stopping the compressor 55 is issued, and at the same time, the compressor that performs the rotational speed control is No.5. It is switched to the 4-compressor 54. This operation is repeated each time the amount of consumption decreases and the pressure reaches H from the amount of air discharged from the compressed air production device, and the operation of the compressor is sequentially stopped. On the contrary, when the pressure sensor 57 detects that the pressure in the air tank 56 has become L or less, the compressor is started from the control device 58 in the reverse order of the stop, and only the started compressor is started. The capacity is controlled by controlling the number of rotations. Reference numeral 59 denotes a compressor body, reference numeral 60 denotes an electric motor, reference numeral 61 denotes a PID control unit, reference numeral 62 denotes a suction filter, reference numeral 63 denotes an oil separator, and reference numeral 64 denotes an aftercooler.
[0005]
In this case, the rotation speed of the compressor that performs capacity control is controlled so that the pressure is constant, but the control pressure is set to an arbitrary pressure between L and H. This pressure is detected by a pressure sensor built in the outlet of each compressor, and is controlled by each PID function and inverter. It is also disclosed that the pressure is detected by a pressure sensor 57 installed in the air tank 6, and this is sent to the PID circuit of each compressor to control the rotation speed (see, for example, Patent Document 1). .
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-11-343986 (page 2-3, FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in addition to the individual calculators attached to each of the plurality of compressors of the compressed air production apparatus according to the conventional example, a control device 58 for controlling the plurality of compressors and a pressure sensor 57 are provided. There is a strong demand for simplification of the configuration by reducing the number of components. That is, if there are many components constituting the compressed air manufacturing apparatus (compressor apparatus), the necessity for maintenance increases and the cost increases accordingly. On the other hand, as described above, each PID control unit 61 is attached to each of the compressors, and there has been a demand for effective use thereof. Furthermore, although there has been a request for improvement of maintenance by making the maintenance period of each compressor uniform, there is also a problem that the maintenance period cannot be made uniform because the operating rates of the compressors are different as described above.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a compressor device and a compressor device that can reduce the number of components, can effectively use arithmetic units provided individually for the compressors, and can make the maintenance period uniform. It is to provide a driving method.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above circumstances. Therefore, in order to solve the above problems, the means employed by the compressor device according to claim 1 of the present invention controls the discharge amount of the compressed gas. In a compressor device comprising two compressors that can be combined, and supplying compressed gas discharged from these two compressors to a supply destination, A discharge pressure sensor for detecting a discharge pressure in a discharge line for each of the two compressors until the compressed gas discharged from the two compressors is joined; Computation means for individually controlling the two compressors are provided, and each of these computation means outputs an A signal indicating that it is operating with respect to other computation means during operation of the compressor controlled by itself. When a full load operation is performed to discharge the maximum amount of compressed gas, the B signal is output, Detected by the discharge pressure sensor provided in the discharge line of the compressor controlled by itself When the discharge pressure is equal to or lower than a predetermined lower limit pressure value, the D signal is output, and each of the signals output from other calculation means is received, and the D signal is received during the reception of the A signal and the B signal. When a signal is received, the stopped compressor controlled by itself is started, while the compressor controlled by itself is in operation and continues in a no-load operation state in which a minimum amount of compressed gas is discharged for a predetermined time or more. Then, it has a function of stopping.
[0010]
The compressor apparatus according to claim 2 of the present invention employs the compressor apparatus according to claim 1, wherein any of the arithmetic means has failed in the operating compressor controlled by itself. When this is detected, it outputs a C signal and also has a function of receiving a C signal output from another computing means, stops the operating compressor controlled by itself, and receives the C signal, It has a function of starting a stopped compressor controlled by the system.
[0011]
The means adopted by the operation method of the compressor device according to claim 3 of the present invention is that when the compressed gas discharged from the two compressors capable of controlling the discharge amount of the compressed gas is joined and supplied to the supply destination, An operation method of a compressor device for operating these two compressors in parallel and alternately, Detecting a discharge pressure with a discharge pressure sensor provided in a discharge line for each of the two compressors until the compressed gas discharged from the two compressors is merged; A signal indicating that one compressor is operating is sent from one arithmetic means for controlling one compressor in operation to the other arithmetic means for controlling the other compressor. B signal when operating at full load to discharge Detected by the discharge pressure sensor provided in the discharge line of one compressor When the discharge pressure is equal to or lower than a predetermined lower limit pressure value, a D signal is output, and the other compressor that has received the D signal starts the other compressor in the stopped state, and all the other compressors are activated. The discharge pressure at the time of load operation is higher than the discharge pressure of one compressor by a predetermined pressure or more, and the discharge pressure at the time of no-load operation in which the other compressor discharges the minimum amount of compressed gas is The discharge amount is controlled in accordance with the discharge pressures of the two compressors so that the discharge pressure is higher than the discharge pressure when the compressor is in no-load operation, and the no-load operation state of the one compressor is predetermined. If it continues for more than the time, the operation of the one compressor is stopped by one arithmetic means.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a compressor apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, which implements a method for operating a compressor apparatus of the present invention, will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic system diagram of the compressor device.
[0013]
The compressor apparatus according to Embodiment 1 of the present invention includes two compressors arranged in parallel. Of these two compressors, the upper side in FIG. 1 is the first compressor 1, and the lower side is the second compressor 2. The first compressor 1 and the second compressor 2 are alternately main. It is configured to be switched between a compressor and a secondary compressor. The first compressor 1 is driven by a first motor 1a that is driven by a first computing unit (calculating means) 15 and stopped. The second compressor 2 is driven by a second computing unit (calculating means) 25. It is configured to be driven by the second motor 2a that is driven and stopped.
[0014]
The suction port of the first compressor 1 communicates with the first suction pipe 11 having the first switching valve 12 interposed therein, and the second switching valve 22 is interposed in the suction port of the second compressor 2. The mounted second suction pipe 21 communicates. The first switching valve 12 is controlled to be opened and closed by the first computing unit 15 and the second switching valve 22 is controlled to be opened and closed by the second computing unit 25, so that the first compressor 1 and the second compressor 2 are operated in two ways to be described later. It is configured to switch operation in the mode. A first discharge pipe 13 is connected to the discharge port of the first compressor 1, and a second discharge pipe 23 is connected to the discharge port of the second compressor 2. The leading ends of the first discharge pipe 13 and the second discharge pipe 23 join the merging pipe 3 and communicate with the buffer tank 4 through the merging pipe 3. Then, the compressed gas is supplied from the buffer tank 4 to the supply destination (not shown) via the supply pipe 5.
[0015]
The first discharge pipe 13 is provided with a first pressure sensor 14 for detecting the pressure of the compressed gas flowing through the first discharge pipe 13, and the second discharge pipe 23 is provided with the second discharge pipe. A second pressure sensor 24 that detects the pressure of the compressed gas flowing through the passage 23 is provided. The pressure signal detected by the first pressure sensor 14 is input to the first computing unit 15 that opens and closes the first switching valve 12 to switch the first compressor 1 to the two operation modes, and the second pressure sensor P24. The signal of the pressure detected in is configured to be input to a second computing unit 25 that opens and closes the second switching valve 22 and switches the second compressor 2 to two operation modes. The first computing unit 15 and the second computing unit 25 output and receive a plurality of signals as will be described later, and based on each signal, the first switching valve 12 and the second switching valve 22 The first compressor 1 and the second compressor 2 are operated according to the discharge pressure, or the operation is stopped.
[0016]
The arithmetic units that control the compressor have the function of receiving the following signals transmitted from other arithmetic units while transmitting the following signals to each other.
(1) One arithmetic unit that controls the compressor that is the main compressor outputs an A signal that the compressor that it controls is in operation to the other arithmetic unit that controls the compressor that is the secondary compressor. To do.
(2) When the compressor that it controls is operating at full load with the main compressor, one computing unit outputs a B signal to the other computing unit that the compressor that it controls is operating at full load To do.
(3) When some failure is detected in the compressor controlled by itself and this compressor cannot be operated, one arithmetic unit outputs a C signal to the other arithmetic unit that the compressor controlled by itself is out of order. In addition, the compressor depends on the specifications , Various detection means are provided for detecting an extreme rise in temperature, overcurrent, and the like. For example, an overcurrent switch for detecting an overcurrent. When any abnormal state of the compressor is detected by these detection means, it is considered that the compressor has failed.
(4) When the pressure of the compressed gas discharged from the compressor controlled by itself is equal to or lower than PL-α (α ≧ 0), that is, the lower limit pressure value (PSLL), and this state continues for a preset predetermined time, One computing unit outputs a D signal to the other computing unit that the pressure of the compressed gas discharged from the compressor that it controls is below the lower limit pressure value.
[0017]
(5) The other arithmetic unit changes the discharge pressure threshold value itself for determining whether to switch the operation mode of the compressor, which is the sub-compressor, according to whether or not the A signal transmitted from the one arithmetic unit is received. .
(6) The other arithmetic unit receives the three signals of the A signal, the B signal, and the D signal from the one arithmetic unit, or the C signal Receive In this case, the compressor which is a subcompressor whose operation is stopped is started.
(7) One arithmetic unit stops the operation of the compressor when the no-load operation of the compressor, which is the main compressor controlled by itself, continues for 3 minutes or more.
[0018]
In this case, one of the first compressor 1 and the second compressor 2 is in an operating state, and the other is held in a stopped state, or is operated in parallel. The first compressor 1 and the second compressor 2 can perform “full load operation” for discharging the maximum amount of compressed gas or the minimum amount of compressed gas by opening / closing control of the first and second switching valves 12 and 22. The operation is performed in one of the operation modes of “no load operation” for discharging. The operating mode in which the operating compressor is operated depends on the pressure PT detected by the first and second pressure detection sensors 14, 24. ₁ , PT ₂ And is classified as follows.
[0019]
Case 1: When one arithmetic unit does not receive the A signal from the other arithmetic unit, the compressor controlled by the one arithmetic unit is operated in the following operation mode.
(1) PT ₁ <Operation in PL full load operation mode
(2) PL ≦ PT ₁ ≦ PH Continue operation in the operation mode before entering this area
(3) PT ₁ > PH Driving in no-load operation mode
Case 2: When the other arithmetic unit receives the A signal from one arithmetic unit, the compressor controlled by the other arithmetic unit is operated in the following operation mode.
(1) PT ₁ <PL + β ′ Operate in full load operation mode
(2) PL + β ′ ≦ PT ₁ ≦ PH + β Continue operation in the operation mode before entering this area
(3) PT ₁ > PH + β Operation in no-load operation mode
Note that PL and PH are preset threshold values, β and β ′ are preset positive constants, and β and β ′ may be the same value.
[0020]
Hereinafter, as an example of the case where the first compressor 1 is a main compressor and the second compressor 2 is a subcompressor, signal transmission, reception, and operation of the first arithmetic unit 15 and the second arithmetic unit 25 are performed. The operation method of each compressor will be described. In addition, when the 2nd compressor 2 becomes a main compressor and the 1st compressor 1 becomes a subcompressor, the relationship of transmission and reception of signals between the first computing unit 15 and the second computing unit 25 and The work is reversed. That is, the main compressor refers to one compressor that is started when the operation of the compressor device is started, or the other compressor that is operated when the one compressor is stopped.
[0021]
At first, since the first compressor 1 and the second compressor 2 are in an operation stop state, the A signal, the B signal, the C signal, and the D signal are output from any of the first calculator 15 and the second calculator 25. It has not been. First, a start switch (not shown) is turned on to start the operation of the first compressor 1. When the operation of the first compressor 1 is started, the first computing unit 15 that controls the first compressor 1 and the first switching valve 12 controls the second compressor 2 and the second switching valve 22. A signal is output to the second computing unit 25.
[0022]
Now, consider a case where the amount of compressed gas used at the supply destination is less than or equal to the maximum discharge amount for one compressor. In this case, when the first compressor 1 is started, the discharge pressure is in a low pressure state, and the pressure of the compressed gas discharged from the first compressor 1 is the PT of the case 1. ₁ <PL state. Therefore, since the first compressor 1 is operated with full load operation by fully opening the first switching valve 15, the first computing unit 15 outputs a B signal to the second computing unit 25 together with the A signal. To do. Next, when the discharge pressure becomes equal to or higher than PL, the first compressor 1 is maintained in the range of PL to PH while being switched between full load operation and no load operation by opening and closing the first switching valve 15. To be driven.
[0023]
During the operation of the first compressor 1, the amount of compressed gas used at the supply destination increases, and “the maximum discharge amount for two compressors> the supply destination Compressed gas The amount of discharge pressure of the first compressor 1 begins to gradually decrease. And although it becomes discharge pressure <= PL, this 1st compressor 1 continues full load operation similarly to the time of starting.
However, since “the amount of compressed gas used at the supply destination> the maximum discharge amount for one compressor”, the discharge pressure of the first compressor 1 is further reduced to PT1 ≦ PSLL (lower limit pressure value). The first calculator 15 outputs a D signal to the second calculator 25.
The second arithmetic unit 25 that controls the second compressor 2 and the second switching valve 22 that are stopped in operation receives the A signal, the B signal, and the D signal output from the first arithmetic unit 15, and the operation is stopped. The second compressor 2 is started, and the second compressor 2 is operated at full load according to the case 2.
[0024]
As a result, the first and second compressors 1 and 2 are operated together. As long as the amount of compressed gas used at the supply destination is “maximum discharge amount for two compressors> use of compressed gas at the supply destination> maximum discharge amount for one compressor”, use of compressed gas at the supply destination Since the amount is less than the maximum discharge amount for two compressors, the discharge pressure gradually increases. When the discharge pressure reaches PH due to the rise, the first compressor 1 is operated in a no-load manner according to the case 1 described above.
Then, since “amount of compressed gas used at the supply destination> maximum discharge amount for one compressor”, the discharge pressure decreases. Note that the second compressor 2 continues to be operated in accordance with the case 2, and the operation mode is not changed even when the discharge pressure reaches PH, and the full load operation is continued after being started.
[0025]
When the discharge pressure gradually decreases and the discharge pressure becomes less than or equal to PL, the first compressor 1 is again fully loaded (the second compressor 2 is fully loaded), and the discharge pressure rises again. Go. That is, in this case, the discharge pressure of the compressed gas discharged from the compressor changes between PL and PH (PL ≦ discharge pressure ≦ PH), and the second compressor 2 is always operated at full load, saving energy. It becomes driving.
[0026]
During the operation of the first compressor 1 and the second compressor 2 as described above, “the amount of compressed gas used at the supply destination <the maximum discharge amount for one compressor”, and the discharge pressure became PH. In this case, the first compressor 1 is operated with no load, and the second compressor 2 is operated with full load until the pressure becomes PH + β. When the discharge pressure becomes PH + β or higher, the second compressor 2 is also operated with no load, and the discharge pressure decreases. Discharge pressure becomes PL + due to decrease β ′ If it becomes below, the 2nd compressor 2 will be a full load operation again (the 1st compressor 1 remains a no-load operation), and discharge pressure will rise. So Then, when the pressure becomes equal to or higher than PH + β, the second compressor 2 is again operated with no load, so that the discharge pressure decreases. In other words, the discharge pressure does not drop to PL, and PL + β ′ Maintained to transition between ~ PH + β.
[0027]
By the way, as described above, when the first compressor 1 continues the no-load operation for 3 minutes or more, the operation is stopped by the first calculator 15. When the operation of the first compressor 1 which is the main compressor is stopped, the second compressor 2 which has been the sub-compressor until now becomes the main compressor, and the second compressor 2 and the second switching valve 22 The A signal, the B signal, the C signal, and the D signal are output from the second arithmetic unit 25 that controls the signal to the first arithmetic unit 15. Then, the first compressor 1 that receives these signals controls and operates the first compressor 1 in the same manner as in the case of the second compressor 2.
[0028]
Since the first compressor 1 and the second compressor 2 are alternately replaced with the main compressor and the sub compressor in this way, the maintenance period of the first compressor 1 and the second compressor 2 is made uniform. The effect that it is done can be acquired. And unlike the compressed air manufacturing apparatus which concerns on the said prior art example, the compressor apparatus which concerns on this Embodiment 1 only needs to utilize the function of a separate computing unit, and control for controlling two compressors No equipment is required. Therefore, the compressor apparatus according to the first embodiment is simpler in configuration than the conventional compressed air manufacturing apparatus and has fewer components, which is advantageous in terms of apparatus maintenance.
[0029]
Next, a compressor apparatus according to Embodiment 2 for carrying out the operation method of the compressor apparatus of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is a schematic system diagram of the compressor device. While the first embodiment is configured to control the opening / closing of the switching valve, the first embodiment is configured to control the rotation speed of the motor that drives the compressor, and the main configuration is the same. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and different points will be described.
[0030]
The first compressor 1 of the compressor device according to the second embodiment is controlled by a first motor 1a whose rotation speed is controlled by a first inverter 1b, and the second compressor 2 is rotated by a second inverter 2b. The second motor 2a is controlled so as to be controlled. And the first pressure sensor P ₁ The signal of the pressure detected at the first inverter 1b switches the operation mode of the first motor 1a to the first computing unit 15 and the second pressure sensor P. ₂ The pressure signal detected in (2) is input to the second computing unit 25 that switches the operation mode of the second motor 2a with respect to the second inverter 2b. The functions of the first arithmetic unit 15 and the second arithmetic unit 25 are similar to those according to the first embodiment, and output A signal, B signal, and D signal according to the operating condition of the compressor, and receive them. Is configured to do.
[0031]
The compressor device according to the second embodiment is configured to control the discharge pressure of the compressed gas by controlling the rotation speed of the screw rotor of the compressor. Therefore, the operation of each compressor is performed as follows. Is called. Hereinafter, as in the case of the first embodiment, the case where the first compressor 1 is a main compressor and the second compressor 2 is a sub compressor will be described as an example. In the case of the compressor device according to the second embodiment, the rotational speed of the screw rotor of the first compressor 1 is controlled so that the discharge pressure of the compressed gas is in a range from PL to PH. On the other hand, the rotational speed of the screw rotor of the second compressor 2 is controlled so that the discharge pressure of the compressed gas becomes PS + β.
[0032]
First, the first compressor 1 is started, and an A signal is output from the first computing unit 15 to the second computing unit 25. Here, when the maximum discharge amount for one compressor is larger than the amount of compressed gas used at the supply destination, the discharge pressure is adjusted to PS by the control of only the first compressor 1. . Next, when the amount of compressed gas used at the supply destination increases and the amount of compressed gas used at the supply destination becomes larger than the maximum discharge amount for one compressor, the discharge pressure gradually decreases. When the discharge pressure reaches below PL due to the decrease, the first compressor 1 is operated at 100% rotation speed (full load operation), and therefore the B signal is sent from the first computing unit 15 to the second computing unit 25. Is output. Despite the full-load operation of the first compressor 1, the discharge pressure further decreases. When the discharge pressure becomes equal to or lower than PSLL due to the decrease, the D signal is output from the first computing unit 15 to the second computing unit 25.
[0033]
The second computing unit 25 that has received the A signal, the B signal, and the D signal from the first computing unit 15 starts the second motor 2a via the second inverter 2b and drives the stopped second compressor 2. The rotation speed of the second compressor 2 is controlled so that the discharge pressure becomes PS + β. Thus, both the first compressor 1 and the second compressor 2 are operated, and “the discharge amount for two compressors> the amount of compressed gas used at the supply destination> the maximum discharge amount for one compressor. ”, The first calculator 15 tries to control the rotation speed of the first compressor 1 so that the discharge pressure is maintained at PS. However, even if the discharge pressure becomes PS, the second calculator 25 tries to control the rotation speed of the second compressor 2 so that the discharge pressure is maintained at PS + β. It rises further. That is, the rotational speed of the second compressor 2 is finally fixed at 100% full load operation, while the first compressor 1 is operated at an intermediate load, and the compressor device is operated most efficiently. It will be.
[0034]
When both the first compressor 1 and the second compressor 2 are in operation and “the amount of compressed gas used at the supply destination <the maximum discharge amount for one compressor”, the first compressor 1 However, since the second compressor 2 is operated at full load at a rotational speed of 100%, the discharge pressure increases. When the discharge pressure exceeds PS + β due to the increase, the rotation speed of the second compressor 2 decreases, and the rotation speed is controlled so that the discharge pressure becomes PS + β.
[0035]
If the no-load operation of the first compressor 1 is continued for 3 minutes or longer during the operation of the second compressor 2, the first calculator 15 stops the operation of the first compressor 1. By stopping the operation of the first compressor 1, the output of the A signal from the first computing unit 15 to the second computing unit 25 is stopped, and conversely, the A signal is sent from the second computing unit 25 to the first computing unit 15. Is output. That is, the second compressor 2 becomes the main compressor. Thus, since the master-slave of the 1st compressor 1 and the 2nd compressor 2 interchanges, the maintenance period of the 1st compressor 1 and the 2nd compressor 2 will be equalize | homogenized.
[0036]
Further, in the second embodiment, as in the first embodiment, it is only necessary to use the functions of individual arithmetic units, and a control device for controlling two compressors is not necessary. Since it is simpler than the example and has fewer components, it is advantageous with regard to the maintenance of the compressor unit.
[0037]
【The invention's effect】
As described in detail above, in the compressor device according to claim 1 of the present invention or the operation method of the compressor device according to claim 3, one of the first activated compressors is operated at full load operation. . When the discharge pressure decreases during the full load operation and falls below the lower limit pressure value, the other compressor is operated, and one and the other compressor are both operated depending on the discharge pressure state. When the discharge pressure rises and becomes equal to or higher than the predetermined pressure, the other compressor is operated at full load, and when the discharge pressure becomes lower than the lower limit pressure value, the operation of one compressor is adjusted and the discharge pressure is adjusted. Then, when the discharge pressure rises regardless of the operation adjustment of one compressor, one compressor is operated with no load, and when the no load operation is continued for a predetermined time, the operation is stopped, and the other compressor Is operated at full load, and the operating state of one compressor and the other compressor is switched.
[0038]
Therefore, according to the operation method of the compressor device according to claim 1 or the compressor device according to claim 3 of the present invention, as described above, one compressor 1 and the other compressor 2 are alternately main. Since the compressor and the sub-compressor are switched, an effect that the maintenance period of the one compressor 1 and the other compressor 2 is made uniform can be obtained. And unlike the compressed air manufacturing apparatus according to the conventional example, it is only necessary to use the function of the individual arithmetic unit, and a control device for controlling the two compressors is unnecessary. Since the configuration is simpler than the manufacturing apparatus and the number of components is small, it is advantageous in terms of maintenance of the apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic system diagram of a compressor apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a schematic system diagram of a compressor apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a compressed air manufacturing apparatus according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st compressor, 1a ... 1st motor, 1b ... 1st inverter
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... 1st suction line, 12 ... 1st switching valve (load / no-load switching), 13 ... 1st discharge line, 14 ... 1st pressure sensor, 15 ... 1st calculator
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... 2nd compressor, 2a ... 2nd motor, 2b ... 2nd inverter, 21 ... 2nd suction line, 22 ... 2nd switching valve (load / no-load switching), 23 ... 2nd discharge line, 24 ... second pressure sensor, 25 ... second computing unit
3. Confluence pipeline
4 ... Buffer tank
5 ... Supply pipeline

Claims

In a compressor apparatus comprising two compressors capable of controlling the discharge amount of compressed gas, and supplying the compressed gas discharged from these two compressors to the supply destination, the two compressors are discharged. A discharge pressure sensor for detecting a discharge pressure in the discharge pipes of the two compressors until the compressed gas to be combined is provided, and a calculation means for individually controlling the two compressors. Any of the calculation means outputs an A signal indicating that it is operating to the other calculation means during the operation of the compressor controlled by itself, and when the full load operation is performed to discharge the maximum amount of compressed gas, B When the discharge pressure detected by the discharge pressure sensor provided in the discharge pipe of the compressor controlled by itself falls below a predetermined lower limit pressure value, the D signal is output and other calculations are performed. Receiving each signal output from the means. When the D signal is received during the reception of the A signal and the B signal, the compressor that is controlled is started while the compressor that is controlled is in operation, And the compressor apparatus characterized by having the function to stop, if the no-load operation state which discharges the minimum amount of compressed gas continues more than predetermined time.

Each of the arithmetic means has a function of outputting a C signal and detecting a C signal output from another arithmetic means when it detects that a malfunction has occurred in an operating compressor controlled by itself. 2. The apparatus according to claim 1, further comprising a function of starting the stopped compressor controlled by itself when the operating compressor controlled by itself is stopped and receiving the C signal. Compressor device.

A method of operating a compressor device for operating the two compressors in parallel and alternately when the compressed gas discharged from the two compressors capable of controlling the discharge amount of the compressed gas is joined and supplied to the supply destination The discharge pressure is detected by the discharge pressure sensor provided in the discharge line for each of the two compressors until the compressed gas discharged from the two compressors is merged, and is in operation. The A signal indicating that one compressor is operating is discharged from one arithmetic means for controlling one compressor to the other arithmetic means for controlling the other compressor, and the maximum amount of compressed gas is discharged. When the full load operation is being performed, the B signal is output , and the D signal is output when the discharge pressure detected by the discharge pressure sensor provided in the discharge line of one of the compressors is equal to or lower than a predetermined lower limit pressure value. Output the other D signal received The other compressor in a stopped state is started by the calculating means, and the discharge pressure when the other compressor is operated at full load is higher than the discharge pressure of one compressor by a predetermined pressure or higher. The two compressors are compressed so that the discharge pressure at the time of no-load operation when one compressor discharges a minimum amount of compressed gas is higher than the discharge pressure at the time of no-load operation by one compressor. The compressor controls the discharge amount according to the discharge pressure of the compressor, and stops the operation of the one compressor by one calculating means when the no-load operation state of the one compressor continues for a predetermined time or more. How to operate the device.