[发明专利]压缩装置及其运转控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及压缩装置及其运转控制方法，使用多台压缩机来制造压缩气体，并根据压缩气体的消耗量调整压缩机的运转台数，同时确保压缩气体的必要压力及必要流量。

背景技术

在工厂等中，为了使压缩空气等压缩气体向所需的岗位供给压缩气体而具备气体压缩装置。在这样的气体压缩装置中，确保必要的喷出压力并确保压缩气体的流量。作为气体压缩装置已知有并列配置多台压缩机，并使各压缩机的喷出配管经由集合配管与压缩空气贮存罐连接的气体压缩装置。

在该气体压缩装置中，在压缩空气贮存罐或喷出集合配管上设有压力传感器，或者在向消耗侧(负载侧)供给压缩气体的配管上设有流量传感器。另外，将上述传感器的检测值与预先设定的阈值进行比较，进行各压缩机的装载/卸载、或启动/停止的控制。由此，根据上述检测值，增减压缩机的运转台数，并调整压缩机的喷出量。在这样的气体压缩装置中，通过以尽量低的压力来运转压缩机，实现消耗电力的节约和压缩机寿命的提高。

例如，在专利文献1中，公开了如下压缩装置，其具备：并列配置的多台空气压缩机；各空气压缩机的喷出配管经由集合配管与压缩空气贮存罐连接，并检测压缩空气贮存罐内的压力的压力传感器。并且，公开了如下运转控制方法，作为多个压缩机使用大致相同性能的压缩机，并将预先设定的压力的下限值和上限值间划分为与压缩机的数量相同数量的压力等级，当喷出压力的检测信号偏离作为目标的压力等级的范围而达到各压力等级的边界时，改变运转的压缩机的台数。

图12表示专利文献1所公开的运转控制方法。该运转控制方法使用了8台压缩机，并将喷出压缩空气的下限压力(例如，0.6MPa)和上限压力(例如，0.7MPa)间划分为8级压力等级。通过压力传感器检测到的压缩空气贮存罐内的压缩空气的检测信号P达到压力等级1/8之前，8台压缩机全部运转，之后，压力等级从1/8每上升一个等级，就减少一台工作的压缩机。

专利文献2或专利文献3公开了根据压缩空气的消耗量来控制空气压缩装置的喷出容量，由此降低消耗电力的运转控制方法。该运转控制方法检测压缩空气的喷出流量或喷出压力，求出压缩空气的每单位时间的喷出流量或喷出压力的变化量，由该变化量判定压缩机的增减趋势，并随着该增减趋势来控制压缩机的运转台数。

专利文献1：日本特开2004-340024号公报

专利文献2：日本特开2003-35273号公报

专利文献3：日本特开2007-120497号公报

专利文献1公开的运转控制方法中，越是精密的压力控制越需要增多压缩机的台数，压缩机的台数越多，越需要频繁地进行启动及停止的切换、或装载(负载)及卸载(无负载)的切换。因此，存在容易产生压缩机的故障或电动机的烧损的问题。此外，控制系统的控制频率增多，从而容易发生异常或故障。

此外，专利文献2或专利文献3公开的运转控制方法中，每单位时间求出压缩空气的喷出流量或喷出压力的变化量，并根据该变化量改变压缩机的运转台数，因此越进行精度好的压力控制，越缩短单位时间，压缩机的启动及停止的切换、或装载及卸载的切换变得频繁，产生与专利文献1同样的问题。

发明内容

本发明鉴于现有技术的问题，其目的在于实现抑制压缩机的喷出压缩气体的压力的节能运转，并且减少压缩机的控制频率，防止压缩机的故障或电动机的烧损等。

为了解决上述问题，本发明的压缩装置的运转控制方法中，对从多台压缩机喷出的压缩气体的压力进行检测并且根据使用流量使各压缩机在卸载和装载之间切换，其中，根据压缩机及其周围设备的寿命设定控制时间，并且将压缩机的装载台数改变的时刻作为该控制停止时间的开始点，当经过该控制停止时间后，喷出压缩气体距开始点的压力变化量达到设定增加量以上时，进行将一台压缩机从装载切换到卸载的卸载切换控制。

根据图1来图解说明所述本发明方法的要点。图1是压缩机为四台时的运转控制例。图中，P是压缩气体的喷出压力，预先根据压缩机及其周围设备的寿命来设定控制时间T。最初的压缩机的装载台数改变点为A₁，并设定以改变点A₁作为开始点t₀的控制时间T，当经过该控制时间T之后的喷出压力P的变化量ΔP达到预先设定的设定增加量以上时，进行将一台压缩机从装载切换到卸载的卸载切换控制。