JP6822271B2 - 圧縮空気供給システム - Google Patents

Description

本発明は、圧縮空気供給システムに関する。

圧縮空気は、工場のような産業施設において様々な用途で利用される。産業施設には、圧縮空気を供給する圧縮空気供給システムが設けられる。圧縮空気供給システムは、フィードポイントで圧縮空気を生成するエアコンプレッサを有し、生成された圧縮空気をユースポイントに供給する。

特公昭６３−３２９９０号公報 特開２０１６−１３２１４９号公報

圧縮空気の複数のフィードポイント及び圧縮空気の複数のユースポイントのそれぞれが分散設置される場合において、いずれかのユースポイントにおける圧縮空気の圧力が下降したとき、そのユースポイントから離れたフィードポイントのエアコンプレッサが起動されてしまうと、例えば管路の圧力損失に起因して、そのユースポイントにおける圧縮空気の圧力が十分に上昇しない可能性がある。

本発明の態様は、ユースポイントにおける圧縮空気の圧力の不足を防止できる圧縮空気供給システムを提供することを目的とする。

本発明の態様に従えば、圧縮空気のフィードポイント及び前記圧縮空気のユースポイントをそれぞれ含む複数の需給エリアを網羅するように敷設され、前記フィードポイント及び前記ユースポイントをつなぐネットワーク管路と、複数の前記需給エリアのそれぞれに分散設置され、前記フィードポイントで前記圧縮空気を生成する複数のエアコンプレッサ群と、前記ネットワーク管路に設定された検出位置で前記ネットワーク管路を流通する前記圧縮空気の代表圧力値を検出する代表圧力センサと、複数の前記需給エリアのそれぞれで前記圧縮空気の局所圧力値を検出するローカル圧力センサと、複数の前記エアコンプレッサ群の運転を一括してリモート制御する集中制御装置と、を備え、前記集中制御装置は、起動優先順位設定部と、運転台数制御部と、起動優先順位変更部と、を有し、前記起動優先順位設定部は、複数の前記需給エリアに分散するエアコンプレッサを対象として、各エアコンプレッサの起動優先順位を設定するものであり、前記運転台数制御部は、前記代表圧力センサで検出された代表圧力値に基づいて、前記起動優先順位設定部に設定された起動優先順位に従って前記エアコンプレッサの運転台数を増減させ、前記起動優先順位変更部は、複数の前記ローカル圧力センサで検出された局所圧力値に基づいて、前記起動優先順位設定部に設定された各エアコンプレッサの起動優先順位を変更する、圧縮空気供給システムが提供される。

本発明の態様によれば、ユースポイントにおける圧縮空気の圧力の不足を防止できる圧縮空気供給システムが提供される。

図１は、本実施形態に係る圧縮空気供給システムの一例を模式的に示す図である。 図２は、本実施形態に係る集中制御装置及びローカル制御装置の一例を示す機能ブロック図である。 図３は、本実施形態に係る圧縮空気供給システムの動作の一例を説明するための模式図である。 図４は、本実施形態に係る圧縮空気供給システムの動作の一例を説明するための模式図である。 図５は、本実施形態に係る圧縮空気供給システムの動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

［圧縮空気供給システム］
図１は、本実施形態に係る圧縮空気供給システム１の一例を模式的に示す図である。圧縮空気供給システム１は、工場のような産業施設に設けられる。圧縮空気供給システム１は、圧縮空気のフィードポイント２及び圧縮空気のユースポイント３をそれぞれ含む複数の需給エリア１００を網羅するように敷設され、フィードポイント２及びユースポイント３をつなぐネットワーク管路４と、複数の需給エリア１００のそれぞれに分散設置され、フィードポイント２で圧縮空気を生成する複数のエアコンプレッサ群５とを備える。

また、圧縮空気供給システム１は、系内を流通する圧縮空気の代表圧力値Ｐｍを検出する代表圧力センサ６０と、複数の需給エリア１００のそれぞれで圧縮空気の局所圧力値を検出するローカル圧力センサ６と、通信システム７と、複数のエアコンプレッサ群５の運転を一括してリモート制御する集中制御装置１０とを備える。

フィードポイント２は、圧縮空気を生成及び供給する圧縮空気供給設備を有する。ユースポイント３は、圧縮空気を使用する圧縮空気使用設備を有する。複数のフィードポイント２は、互いに離れた場所に設置される。複数のユースポイント３は、互いに離れた場所に設置される。複数のフィードポイント２及び複数のユースポイント３のそれぞれは、産業施設において分散設置される。

ネットワーク管路４は、複数のフィードポイント２及び複数のユースポイント３のそれぞれをつなぐように敷設される。本実施形態において、ネットワーク管路４は、ループ（loop）型の管路である。ネットワーク管路４は、ループ状の主管路４０と、主管路４０から分岐する複数のフィード管路８と、主管路４０から分岐する複数のユース管路９とを有する。主管路４０は、フィード管路８と接続される複数の接続部８Ｃと、ユース管路９と接続される複数の接続部９Ｃとを有する。フィード管路８は、接続部８Ｃにおいて主管路４０と接続される。ユース管路９は、接続部９Ｃにおいて主管路４０と接続される。

フィードポイント２は、フィード管路８と接続される。フィードポイント２は、ネットワーク管路４に圧縮空気を供給する。フィードポイント２は、圧縮空気を生成するエアコンプレッサ群５と、ローカル制御装置３０とを有する。フィード管路８には、エアコンプレッサ群５から送出された圧縮空気が一時的に貯留されるレシーバタンク２０と、フィード管路８の流路を開閉する開閉弁２１とが設けられる。

エアコンプレッサ群５は、複数のエアコンプレッサ５０で構成される。フィード管路８は、複数のエアコンプレッサ５０のそれぞれと接続される接続管路と、複数の接続管路が集合する集合管路とを有する。複数のエアコンプレッサ５０のそれぞれで生成された圧縮空気は、フィード管路８を介して主管路４０に供給される。

レシーバタンク２０は、フィード管路８の集合管路に設けられる。エアコンプレッサ群５から送出された圧縮空気は、レシーバタンク２０に一時的に貯留される。レシーバタンク２０により、フィードポイント２から送出される圧縮空気の急激な圧力変動が抑制される。

ユースポイント３は、ユース管路９と接続される。ユースポイント３は、ネットワーク管路４を介してフィードポイント２から供給された圧縮空気を使用する。主管路４０を流通する圧縮空気の少なくとも一部は、ユース管路９を介してユースポイント３に供給される。

ユースポイント３の圧縮空気使用設備として、例えば圧縮空気を噴射するエアガン又はエアスプレー、圧縮空気によって作動するエアシリンダのようなエアアクチュエータ、及び圧縮空気を使って部品を成形するブロー成形機など、圧縮空気を利用する様々な圧縮空気使用設備が例示される。ユースポイント３において、圧縮空気の力を利用して製品が生産されてもよい。

需給エリア１００は、少なくとも１つのフィードポイント２及び少なくとも１つのユースポイント３を含む。需給エリア１００は、産業施設において複数規定される。本実施形態においては、３つの需給エリア１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃが規定される。

複数のフィードポイント２のうちいずれかのフィードポイント２とそのフィードポイント２との距離が最も短いユースポイント３とによって、１つの需給エリア１００が規定される。換言すれば、複数の接続部８Ｃのうちいずれかの接続部８Ｃと接続されるフィードポイント２とその接続部８Ｃとの距離が最も短い接続部９Ｃと接続されるユースポイント３とによって、１つの需給エリア１００が規定される。

なお、複数のフィードポイント２のうちいずれかのフィードポイント２とそのフィードポイント２から送出される圧縮空気が最も小さい圧力損失で供給されるユースポイント３とによって、１つの需給エリア１００が規定されてもよい。換言すれば、ネットワーク管路４のうち圧力損失が最も小さい流通経路によってつながれたフィードポイント２とユースポイント３とによって、１つの需給エリア１００が規定されてもよい。

代表圧力センサ６０は、圧縮空気供給システム１における圧縮空気の流通経路を流通する圧縮空気の代表圧力値Ｐｍを検出する。本実施形態において、代表圧力センサ６０は、主管路４０に設定された検出位置で圧縮空気の圧力を検出する。すなわち、本実施形態において、代表圧力値Ｐｍは、主管路４０に設定された１箇所の検出位置で検出された圧縮空気の検出圧力値である。

なお、ネットワーク管路４に設定された複数の検出位置のそれぞれに代表圧力センサ６０が設けられてもよい。代表圧力値Ｐｍは、ネットワーク管路４に設定された複数の検出位置における検出圧力値の平均値でもよい。

ローカル圧力センサ６は、需給エリア１００のそれぞれで圧縮空気の局所圧力値を検出する。ローカル圧力センサ６は、需給エリア１００における圧縮空気の流通経路に設定された複数の検出位置のそれぞれに設けられる。ローカル圧力センサ６は、検出位置における圧縮空気の圧力を検出する。検出位置は、需給エリア１００内に設けられているレシーバタンク２０を含むネットワーク管路４及びユースポイント３の少なくとも一部に設定される。

本実施形態において、ローカル圧力センサ６は、レシーバタンク２０に設定された検出位置でレシーバタンク２０の圧縮空気の圧力を検出するレシーバタンク圧力センサ６１、フィード管路８に設定された検出位置でフィード管路８の圧縮空気の圧力を検出するフィード管路圧力センサ６２、主管路４０に設定された検出位置で主管路４０の圧縮空気の圧力を検出するネットワーク管路圧力センサ６３、ユース管路９に設定された検出位置でユース管路９の圧縮空気の圧力を検出するユース管路圧力センサ６４、及びユースポイント３に設定された検出位置でユースポイント３の圧縮空気の圧力を検出するユースポイント圧力センサ６５を含む。

以下の説明においては、需給エリア１００Ａにおける圧縮空気の局所圧力値を適宜、局所圧力値Ｐａ、と称し、需給エリア１００Ｂにおける圧縮空気の局所圧力値を適宜、局所圧力値Ｐｂ、と称し、需給エリア１００Ｃにおける圧縮空気の局所圧力値を適宜、局所圧力値Ｐｃ、と称する。

また、本実施形態においては、局所圧力値Ｐａは、需給エリア１００Ａに設けられているレシーバタンク２０の圧縮空気の検出圧力値であり、局所圧力値Ｐｂは、需給エリア１００Ｂに設けられているレシーバタンク２０の圧縮空気の検出圧力値であり、局所圧力値Ｐｃは、需給エリア１００Ｃに設けられているレシーバタンク２０の圧縮空気の検出圧力値であることとする。

本実施形態において、需給エリア１００Ａに設置されるエアコンプレッサ群５は、第１エアコンプレッサ５１と第２エアコンプレッサ５２と第３エアコンプレッサ５３との３台で構成される。需給エリア１００Ｂに設置されるエアコンプレッサ群５は、第４エアコンプレッサ５４と第５エアコンプレッサ５５との２台で構成される。需給エリア１００Ｃに設置されるエアコンプレッサ群５は、第６エアコンプレッサ５６と第７エアコンプレッサ５７との２台で構成される。

集中制御装置１０とローカル制御装置３０とは、通信システム７を介して無線通信する。また、集中制御装置１０と代表圧力センサ６０及びローカル圧力センサ６とは、通信システム７を介して無線通信する。

集中制御装置１０は、代表圧力値Ｐｍ及び局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの少なくとも一方に基づいて、複数のエアコンプレッサ群５の運転を一括してリモート制御する。集中制御装置１０は、通信システム７を介して指令信号をローカル制御装置３０に送信して、エアコンプレッサ群５をリモート制御する。

［集中制御装置及びローカル制御装置］
図２は、本実施形態に係る集中制御装置１０及びローカル制御装置３０の一例を示す機能ブロック図である。

通信システム７は、集中制御装置１０と接続される無線通信機７１と、ローカル制御装置３０と接続される無線通信機７２と、代表圧力センサ６０と接続される無線通信機７３と、ローカル圧力センサ６と接続される無線通信機７４とを有する。

集中制御装置１０は、通信システム７を介して複数のローカル制御装置３０のそれぞれと無線通信可能である。集中制御装置１０は、通信システム７を介してローカル制御装置３０に指令信号を送信する。

集中制御装置１０は、通信システム７を介して代表圧力センサ６０と無線通信可能である。代表圧力センサ６０は、通信システム７を介して集中制御装置１０に代表圧力値Ｐｍを送信する。

集中制御装置１０は、通信システム７を介してローカル圧力センサ６と無線通信可能である。ローカル圧力センサ６は、通信システム７を介して集中制御装置１０に局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃを送信する。

集中制御装置１０は、コンピュータシステムを含み、演算処理装置及び記憶装置を有する。演算処理装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなマイクロプロセッサを含む。記憶装置は、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリ又はＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含む。同様に、ローカル制御装置３０は、コンピュータシステムを含み、演算処理装置及び記憶装置を有する。

集中制御装置１０は、圧力値取得部１１と、起動優先順位設定部１２と、運転台数制御部１３と、起動優先順位変更部１４と、記憶部１５と、入出力部１６とを有する。

圧力値取得部１１は、通信システム７を介して、代表圧力センサ６０から代表圧力値Ｐｍを取得し、ローカル圧力センサ６から局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃを取得する。ローカル圧力センサ６の検出位置を示す位置データは、記憶部１５に記憶されている。ローカル圧力センサ６は、そのローカル圧力センサ６の識別データとともに局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃを集中制御装置１０に送信する。圧力値取得部１１は、記憶部１５に記憶されているローカル圧力センサ６の位置データ及びローカル圧力センサ６の識別データに基づいて、検出位置が特定された局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃを取得することができる。

起動優先順位設定部１２は、複数の需給エリア１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃに分散するエアコンプレッサ５０（５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７）を対象として、各エアコンプレッサ５０の起動優先順位を設定する。

運転台数制御部１３は、代表圧力センサ６０で検出された代表圧力値Ｐｍに基づいて、起動優先順位設定部１２に設定された起動優先順位に従ってエアコンプレッサ５０の運転台数を増減させる。運転台数制御部１３は、複数のエアコンプレッサ５０の運転を一括してリモート制御するための指令信号をローカル制御装置３０に出力する。

起動優先順位変更部１４は、複数のローカル圧力センサ６で検出された局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃに基づいて、起動優先順位設定部１２に設定された各エアコンプレッサ５０の起動優先順位を変更する。

集中制御装置１０は、入力装置１７と接続される。入力装置１７は、例えばコンピュータ用キーボード、スイッチボタン、及びタッチパネルの少なくとも１つを含む。入力装置１７は、圧縮空気供給システム１のユーザにより操作される。ユーザに操作されることにより、入力装置１７は、入力データを生成し、集中制御装置１０に出力する。

ローカル制御装置３０は、指令信号取得部３２と、ローカル制御部３３と、記憶部３４と、入出力部３５とを有する。指令信号取得部３２は、集中制御装置１０から、指令信号を取得する。ローカル制御部３３は、エアコンプレッサ群５を制御する。エアコンプレッサ群５の制御は、エアコンプレッサ５０の起動、停止、及び容量制御を含む。ローカル制御部３３は、リモートモード及びローカルモードのいずれか一方でエアコンプレッサ群５を制御する。リモートモードは、複数のエアコンプレッサ５０を集中制御装置１０からの指令信号により他律制御する制御モードである。ローカルモードは、複数のエアコンプレッサ５０を集中制御装置１０からの指令信号によらずに自律制御する制御モードである。

［動作］
次に、本実施形態に係る圧縮空気供給システム１の動作について説明する。本実施形態においては、例えば、圧縮空気のベースロードとピークロードの状況や、圧縮空気の優先供給先エリアなどを考慮して、起動優先順位設定部１２によって、複数のエアコンプレッサ５０の起動優先順位が設定される。運転台数制御部１３は、代表圧力センサ６０で検出された代表圧力値Ｐｍに基づいて、起動優先順位設定部１２に設定された起動優先順位に従ってエアコンプレッサ５０の運転台数を増減させる。運転台数制御部１３は、代表圧力値Ｐｍが台数増加用圧力値を下回ると、起動優先順位に従ってエアコンプレッサ５０を順次起動させ、代表圧力値Ｐｍが台数減少用圧力値を上回ると、起動優先順位に従ってエアコンプレッサ５０を順次停止させる。台数増加用圧力値及び台数減少用圧力値は、代表圧力値Ｐｍについての閾値である。台数増加用圧力値及び台数減少用圧力値は、例えば圧縮空気供給システム１のユーザによって指定されてもよい。ユーザは、入力装置１７を操作することにより、台数増加用圧力値及び台数減少用圧力値を指定することができる。台数増加用圧力値と台数減少用圧力値とは、同じ値でもよいし異なる値でもよい。

一方、複数の需給エリア１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃのそれぞれの局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃが所定の条件になったとき、起動優先順位変更部１４は、複数のローカル圧力センサ６で検出された局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃに基づいて、起動優先順位設定部１２に設定された各エアコンプレッサ５０の起動優先順位を変更する。運転台数制御部１３は、起動優先順位変更部１４に変更された起動優先順位に従ってエアコンプレッサ５０の運転台数を増減させる。

図３及び図４は、本実施形態に係る圧縮空気供給システム１の動作の一例を説明するための模式図である。図３は、起動優先順位変更前の複数のエアコンプレッサ５０の起動状態又は停止状態の一例を示す。図４は、起動優先順位変更後の複数のエアコンプレッサ５０の起動状態又は停止状態の一例を示す。

起動優先順位変更前の起動優先順位は、起動優先順位設定部１２に設定される。図３に示す例では、起動優先順位変更前における起動優先順位は、第１エアコンプレッサ５１が第１位であり、第２エアコンプレッサ５２が第４位であり、第３エアコンプレッサ５３が第７位であり、第４エアコンプレッサ５４が第２位であり、第５エアコンプレッサ５５が第５位であり、第６エアコンプレッサ５６が第３位であり、第７エアコンプレッサ５７が第６位である。

図３に示す例では、起動優先順位に従って、第１エアコンプレッサ５１（第１位）、第４エアコンプレッサ５４（第２位）、及び第６エアコンプレッサ５６が起動（第３位）され、第２エアコンプレッサ５２（第４位）、第５エアコンプレッサ５５（第５位）、第７エアコンプレッサ５７（第６位）、及び第３エアコンプレッサ５３（第７位）が停止されている。

本実施形態において、起動優先順位変更部１４は、複数のローカル圧力センサ６で検出された局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃどうしを比較し、局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの最高値と最低値との差が基準値を上回る場合には、エアコンプレッサ５０の起動優先順位を変更する。すなわち、局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの間の圧力勾配が大きいとき、エアコンプレッサ５０の起動優先順位が変更される。

なお、起動優先順位変更部１４は、起動優先順位の変更後、エアコンプレッサの運転台数が増減された場合には、起動優先順位を変更前の状態に復帰させることはしない。例えば、停止させて間もないエアコンプレッサを起動させ、かつその機体を停止させない状態に陥ったり、較的長く起動しているエアコンプレッサを停止させたにも関わらず、その機体を短時間で起動させるような状態が発生したりするおそれがあるからである。

基準値は、局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの最高値と最低値の差についての閾値である。基準値は、例えば圧縮空気供給システム１のユーザによって指定されてもよい。ユーザは、入力装置１７を操作することにより、基準値を指定することができる。

なお、起動優先順位の変更が繰り返されると、需給エリア１００Ａ〜Ｃ間でエアコンプレッサ５１〜５７の稼動時間に偏りが生じることが考えられる。特に、ユースポイント３の圧縮空気の使用量が大きい需給エリアでエアコンプレッサの稼動時間が長くなると、他の需給エリアに比べてメンテナンスの頻度が増す懸念がある。この場合、エアコンプレッサ５１〜５７の稼動時間を平準化させるべく、起動優先順位設定部１２に設定された起動優先順位を機体で固定せずにローテーションさせるのが好ましい。

起動優先順位のローテーションは、例えば、運転台数の減台時に、起動中のエアコンプレッサの中で起動優先順位が最上位のエアコンプレッサ（起動継続時間が相対的に長いエアコンプレッサ）を停止させると共に、停止させたエアコンプレッサの起動優先順位を最下位に設定する。そして、他のコンプレッサの起動優先順位を１つずつ繰り上げるようにする。一方、運転台数の増台時には、停止中のエアコンプレッサの中で起動優先順位が最上位のエアコンプレッサ（停止継続時間が相対的に長いエアコンプレッサ）を起動させるようにする。このように運転することで、機体ごとの稼働時間に応じて起動優先順位が適時入れ替わるので、エアコンプレッサ５１〜５７の稼動時間の偏りはいずれ解消される。

図５は、本実施形態に係る圧縮空気供給システム１の動作の一例を示すフローチャートでる。図３、図４、及び図５を参照しながら、起動優先順位を変更する動作の一例について説明する。集中制御装置１０の処理及びローカル制御装置３０の処理は、規定のサンプリング周期で実施される。

起動優先順位設定部１２は、各エアコンプレッサ５０（５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７）の起動優先順位を設定する（ステップＳ１０）。本実施形態においては、図３に示す例のように起動優先順位が設定される。

圧力値取得部１１は、代表圧力値Ｐｍ及び局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃを取得する。起動優先順位変更部１４は、複数のローカル圧力センサ６で検出された局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃどうしを比較して、局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの最高値と最低値との差が基準値を上回るか否かを判定する（ステップＳ２０）。

ステップＳ２０において、局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの最高値と最低値との差が基準値以下であると判定された場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）、起動優先順位は変更されない。運転台数制御部１３は、代表圧力センサ６０で検出された代表圧力値Ｐｍに基づいて、起動優先順位設定部１２に設定された起動優先順位に従ってエアコンプレッサ５０の運転台数を増減させる（ステップＳ７０）。

ステップＳ７０において、運転台数制御部１３は、代表圧力値Ｐｍが台数増加用圧力値を下回る場合、起動優先順位に従ってエアコンプレッサ５０を順次起動させる。また、運転台数制御部１３は、代表圧力値Ｐｍが台数減少用圧力値を上回る場合、起動優先順位に従ってエアコンプレッサ５０を順次停止させる。

例えば、第１エアコンプレッサ５１、第４エアコンプレッサ５４、及び第６エアコンプレッサ５６が起動中において、需給エリア１００Ｃにおける負荷が増加して代表圧力値Ｐｍが下降したとき、運転台数制御部１３は、起動するエアコンプレッサ５０の台数が増えるように、指令信号を出力する。すなわち、代表圧力値Ｐｍが下降したとき、代表圧力値Ｐｍを上昇させるために、運転台数制御部１３は、起動しているエアコンプレッサ５０の台数を３台から４台に増台させる指令信号を出力する。局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの最高値と最低値との差が基準値以下である場合、運転台数制御部１３は、起動優先順位が第４位である第２エアコンプレッサ５２（停止中のエアコンプレッサの中で積算稼働時間の最も短いエアコンプレッサ）を起動させる。

また、第１エアコンプレッサ５１、第４エアコンプレッサ５４、及び第６エアコンプレッサ５６が起動中において、需給エリア１００Ｂにおける負荷が減少して代表圧力値Ｐｍが上昇したとき、運転台数制御部１３は、起動するエアコンプレッサ５０の台数が減るように、指令信号を出力する。すなわち、代表圧力値Ｐｍが上昇したとき、代表圧力値Ｐｍを下降させるために、運転台数制御部１３は、起動しているエアコンプレッサ５０の台数を３台から２台に減台させる指令信号を出力する。局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの最高値と最低値との差が基準値以下である場合、運転台数制御部１３は、起動優先順位が第１位である第１エアコンプレッサ５１（起動中のエアコンプレッサの中で積算稼働時間の最も長いエアコンプレッサ）を停止させる。

ステップＳ２０において、局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの最高値と最低値との差が基準値よりも大きいと判定された場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、起動優先順位変更部１４は、局所圧力値の最低値を検出した需給エリア１００内に停止中のエアコンプレッサ５０があるか否かを判定する（ステップＳ３０）。

本実施形態においては、局所圧力値の最低値が検出された需給エリア１００が需給エリア１００Ｃであり、局所圧力値の最高値が検出された需給エリア１００が需給エリア１００Ｂであることとする。すなわち、「局所圧力値Ｐｃ＜局所圧力値Ｐａ＜局所圧力値Ｐｂ」であることとする。

ステップＳ３０において、局所圧力値の最低値を検出した需給エリア１００Ｃ内に停止中のエアコンプレッサ５０があると判定された場合（ステップＳ３０：Ｙｅｓ）、起動優先順位変更部１４は、その需給エリア１００Ｃ内の停止中のエアコンプレッサ５０が次回増台時に起動されるように起動優先順位を変更する（ステップＳ４０）。

本実施形態においては、図４に示すように、起動優先順位変更部１４は、需給エリア１００Ｃ内にある停止中の第７エアコンプレッサ５７の起動順位を、第６位から第４位に変更する。優先順位の割り込みにより、起動優先順位変更前において第４位だった第２エアコンプレッサ５２及び第５位だった第５エアコンプレッサ５５の優先順位は、それぞれ第５位及び第６位に繰り下げられる。

これにより、第１エアコンプレッサ５１、第４エアコンプレッサ５４、及び第６エアコンプレッサ５６が起動している状態で、次回増台時においては、第７エアコンプレッサ５７が起動される。

ステップＳ３０において、局所圧力値の最低値を検出した需給エリア１００Ｃ内に停止中のエアコンプレッサ５０がないと判定された場合（ステップＳ３０：Ｎｏ）、需給エリア１００Ｃ内での起動優先順位は変更されない。

起動優先順位変更部１４は、局所圧力値の最高値を検出した需給エリア１００内に起動中のエアコンプレッサ５０があるか否かを判定する（ステップＳ５０）。

上述のように、本実施形態においては、局所圧力値の最高値が検出された需給エリア１００が需給エリア１００Ｂであることとする。

ステップＳ５０において、局所圧力値の最高値を検出した需給エリア１００Ｂ内に起動中のエアコンプレッサ５０があると判定された場合（ステップＳ５０：Ｙｅｓ）、起動優先順位変更部１４は、その需給エリア１００Ｂ内の起動中のエアコンプレッサ５０が次回減台時に停止されるように起動優先順位を変更する（ステップＳ６０）。

本実施形態においては、図４に示すように、起動優先順位変更部１４は、需給エリア１００Ｂ内にある起動中の第４エアコンプレッサ５４の起動順位を、第２位から第１位に変更する。優先順位の割り込みにより、起動優先順位変更前において第２位だった第１エアコンプレッサ５１の優先順位は第２位に繰り下げられる。第３位だった第６エアコンプレッサ５６の優先順位は変更されない。

これにより、第１エアコンプレッサ５１、第４エアコンプレッサ５４、及び第６エアコンプレッサ５６が起動している状態で、次回減台時においては、第４エアコンプレッサ５４が停止される。

ステップＳ５０において、局所圧力値の最高値を検出した需給エリア１００Ｂ内に起動中のエアコンプレッサ５０がないと判定された場合（ステップＳ５０：Ｎｏ）、需給エリア１００Ｂ内の起動優先順位は変更されない。

ステップＳ４０及び／又はステップＳ６０の処理により、起動優先順位設定部１２の起動優先順位が変更された場合、運転台数制御部１３は、代表圧力センサ６０で検出された代表圧力値Ｐｍに基づいて、変更後の起動優先順位に従ってエアコンプレッサ５０の運転台数を増減させる（ステップＳ７０）。

上述のように、第７エアコンプレッサ５７の起動優先順位が第６位から第４位に繰り上がり、第７エアコンプレッサ５７が起動された場合、局所圧力値の最高値を示す局所圧力値Ｐｂと最低値を示す局所圧力値Ｐｃとの差が小さくなる。また、第４エアコンプレッサ５４の起動優先順位が第２位から第１位に繰り上がり、第４エアコンプレッサ５４が停止された場合においても、局所圧力値の最高値を示す局所圧力値Ｐｂと最低値を示す局所圧力値Ｐｃとの差が小さくなる。

［効果］
以上説明したように、本実施形態によれば、起動優先順位変更部１４は、複数のローカル圧力センサ６で検出された局所圧力値Ｐａ，Ｐｂ、Ｐｃに基づいて、起動優先順位設定部１２に設定された各エアコンプレッサ５０の起動優先順位を変更する。これにより、需給エリア１００のユースポイント３における圧縮空気の圧力の不足が防止される。

例えば、需給エリア１００Ｃにおける負荷が増加したとき、需給エリア１００Ｃにおける局所圧力値Ｐｃは下降し、その結果、代表圧力値Ｐｍも下降する。局所圧力値Ｐｃを上昇させるために、例えば第４位の第２エアコンプレッサ５２が起動されても、需給エリア１００Ｃにおける圧縮空気の圧力は、十分に上昇されない可能性が高い。すなわち、需給エリア１００Ｃにおける圧縮空気の圧力が下降したとき、需給エリア１００Ｃから離れた位置に存在する需給エリア１００Ａに設けられている第２エアコンプレッサ５２が起動されても、需給エリア１００Ａと需給エリア１００Ｃとをつなぐ管路の圧力損失に起因して、需給エリア１００Ｃにおける圧縮空気の圧力は、十分に上昇されない可能性が高い。

また、需給エリア１００Ｂにおける負荷が減少したとき、需給エリア１００Ｂにおける局所圧力値Ｐｂは上昇し、その結果、代表圧力値Ｐｍも上昇する。需給エリア１００Ｂにおける局所圧力値Ｐｂが高く、需給エリア１００Ｃにおける局所圧力値Ｐｃが低い状態で、第３位の第６エアコンプレッサ５６が停止されてしまうと、需給エリア１００Ｃの負荷は大きいので、需給エリア１００Ｃにおける圧縮空気の圧力が不足してしまう可能性が高い。すなわち、需給エリア１００Ｂの局所圧力値Ｐｂが最も高く需給エリア１００Ｃの局所圧力値Ｐｃが最も低い状態で、需給エリア１００Ｃに設けられている第６エアコンプレッサ５６が停止されてしまうと、需給エリア１００Ｃにおける圧縮空気の圧力が不足してしまう可能性がある。

本実施形態においては、局所圧力値の最高値である局所圧力値Ｐｂと最低値である局所圧力値Ｐｃの差が基準値よりも大きいとき、圧縮空気の圧力が下降した需給エリア１００Ｃに設けられているエアコンプレッサ５０が次回増台時に起動されるように、エアコンプレッサ５０の起動優先順位が変更される。そのため、需給エリア１００Ｃにおける圧縮空気の不足が防止される。

本実施形態において、起動優先順位変更部１４は、局所圧力値の最低値を検出した需給エリア１００Ｃ内に停止中の第７エアコンプレッサ５７がある場合、その第７エアコンプレッサ５７が次回減台時に停止されるように起動優先順位を変更する。これにより、第１エアコンプレッサ５１、第４エアコンプレッサ５４、及び第６エアコンプレッサ５６が起動している状態で、次回増台時においては、第７エアコンプレッサ５７が起動される。需給エリア１００Ｃにおける圧縮空気の圧力が下降したとき、需給エリア１００Ａ，１００Ｂにあるエアコンプレッサ５０ではなく、需給エリア１００Ｃにある第７エアコンプレッサ５７が次回増台時において起動されるように第７エアコンプレッサ５７の起動優先順位が繰り上がるため、需給エリア１００Ｃにおける圧縮空気の圧力が下降しても、早期に回復させることができる。

また、本実施形態において、起動優先順位変更部１４は、局所圧力値の最高値を検出した需給エリア１００Ｂ内に起動中の第４エアコンプレッサ５４がある場合、その第４エアコンプレッサ５４が次回減台時に停止されるように起動優先順位を変更する。これにより、第１エアコンプレッサ５１、第４エアコンプレッサ５４、及び第６エアコンプレッサ５６が起動している状態で、次回減台時においては、第４エアコンプレッサ５４が停止される。需給エリア１００Ｂにおける圧縮空気の圧力が上昇したとき、需給エリア１００Ａ，１００Ｃにあるエアコンプレッサ５０ではなく、需給エリア１００Ｂにある第４エアコンプレッサ５４が次回減台時において停止されるように第４エアコンプレッサ５４の起動優先順位が繰り下がるため、代表圧力値Ｐｍを適正範囲に保ちつつ、需給エリア１００Ｃの圧縮空気の圧力の不足を防止することができる。

なお、上述の実施形態においては、レシーバタンク２０は、ネットワーク管路４のフィード管路８に設けられることとした。レシーバタンク２０は、ネットワーク管路４の主管路４０に設けられてもよい。レシーバタンク２０は、例えばフィード管路８と主管路４０との接続部８Ｃに設けられてもよい。また、レシーバタンク２０を各フィードポイント２に対する圧縮空気のバッファタンクとしてもよく、ユース管路９や接続部９Ｃに設けることもできる。

なお、上述の各実施形態においては、ネットワーク管路４がループ型の管路であることとした。ネットワーク管路４は、メッシュ（mesh）型の管路でもよい。メッシュ型の管路とは、管路が網目状に接続され複数の交差部を有する管路をいう。なお、ネットワーク管路４は、ツリー（tree）型の管路でもよい。ツリー型の管路とは、少なくとも１つの分岐部と少なくとも２つの末端部とを有する管路をいう。なお、ネットワーク管路４は、スター（star）型の管路でもよい。スター型の管路とは、中心点から放射状に敷設される複数の管路をいう。なお、ネットワーク管路４は、ループ型、メッシュ型、ツリー型、及びスター型の少なくとも２つを組み合わせた管路により構成されてもよい。

１…圧縮空気供給システム、２…フィードポイント、３…ユースポイント、４…ネットワーク管路、５…エアコンプレッサ群、６…ローカル圧力センサ、７…通信システム、８…フィード管路、８Ｃ…接続部、９…ユース管路、９Ｃ…接続部、１０…集中制御装置、１１…圧力値取得部、１２…起動優先順位設定部、１３…運転台数制御部、１４…起動優先順位変更部、１５…記憶部、１６…入出力部、１７…入力装置、２０…レシーバタンク、２１…開閉弁、３０…ローカル制御装置、３２…指令信号取得部、３３…ローカル制御部、３４…記憶部、３５…入出力部、４０…主管路、５０…エアコンプレッサ、５１…第１エアコンプレッサ、５２…第２エアコンプレッサ、５３…第３エアコンプレッサ、５４…第４エアコンプレッサ、５５…第５エアコンプレッサ、５６…第６エアコンプレッサ、５７…第７エアコンプレッサ、６０…代表圧力センサ、６１…レシーバタンク圧力センサ、６２…フィード管路圧力センサ、６３…ネットワーク管路圧力センサ、６４…ユース管路圧力センサ、６５…ユースポイント圧力センサ、７１…無線通信機、７２…無線通信機、７３…無線通信機、７４…無線通信機、１００（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）…需給エリア。

Claims (5)

1. 圧縮空気のフィードポイント及び前記圧縮空気のユースポイントをそれぞれ含む複数の需給エリアを網羅するように敷設され、前記フィードポイント及び前記ユースポイントをつなぐネットワーク管路と、
   複数の前記需給エリアのそれぞれに分散設置され、前記フィードポイントで前記圧縮空気を生成する複数のエアコンプレッサ群と、
   前記ネットワーク管路に設定された検出位置で前記ネットワーク管路を流通する前記圧縮空気の代表圧力値を検出する代表圧力センサと、
   複数の前記需給エリアのそれぞれで前記圧縮空気の局所圧力値を検出するローカル圧力センサと、
   複数の前記エアコンプレッサ群の運転を一括してリモート制御する集中制御装置と、を備え、
   前記集中制御装置は、起動優先順位設定部と、運転台数制御部と、起動優先順位変更部と、を有し、
   前記起動優先順位設定部は、複数の前記需給エリアに分散するエアコンプレッサを対象として、各エアコンプレッサの起動優先順位を設定するものであり、
   前記運転台数制御部は、前記代表圧力センサで検出された代表圧力値に基づいて、前記起動優先順位設定部に設定された起動優先順位に従って前記エアコンプレッサの運転台数を増減させ、
   前記起動優先順位変更部は、複数の前記ローカル圧力センサで検出された局所圧力値に基づいて、前記起動優先順位設定部に設定された各エアコンプレッサの起動優先順位を変更する、
   圧縮空気供給システム。
2. 前記起動優先順位変更部は、複数の前記ローカル圧力センサで検出された局所圧力値どうしを比較し、局所圧力値の最高値と最低値との差が基準値を上回る場合には、前記エアコンプレッサの起動優先順位を変更する、
   請求項１に記載の圧縮空気供給システム。
3. 前記起動優先順位変更部は、局所圧力値の最低値を検出した前記需給エリア内に停止中の前記エアコンプレッサがある場合、当該エアコンプレッサが次回増台時に起動されるように起動優先順位を変更する、
   請求項２に記載の圧縮空気供給システム。
4. 前記起動優先順位変更部は、局所圧力値の最高値を検出した前記需給エリア内に起動中の前記エアコンプレッサがある場合、当該エアコンプレッサが次回減台時に停止されるように起動優先順位を変更する、
   請求項２又は請求項３に記載の圧縮空気供給システム。
5. 前記運転台数制御部は、代表圧力値が台数増加用圧力値を下回ると、起動優先順位に従って前記エアコンプレッサを順次起動させ、代表圧力値が台数減少用圧力値を上回ると、起動優先順位に従って前記エアコンプレッサを順次停止させる、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧縮空気供給システム。

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