[发明专利]压缩气体供给单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种具备多个涡旋压缩机且能够相对于频繁的负载变动进行稳定运转的压缩气体供给单元。

背景技术

在通过压缩气体供给单元制造压缩气体而向需求目标供给的情况下，在仅具备1台压缩机的压缩气体供给单元中，当1台压缩机出现故障时，无法供给压缩气体。因此，已知有具备多台压缩机，根据负载(压缩气体需求量)控制运转台数并向需求目标供给压缩气体的压缩气体供给单元。在所述的压缩气体供给单元中，通过将压缩机的运转台数控制成必要最小限度，从而实现节能。

在专利文献1中公开了一种压缩气体供给单元，其具备贮存从多个压缩机喷出的气体的共用的贮存箱、检测该贮存箱的压力的压力传感器，通过贮存箱的压力来掌握消耗气体量的变化，根据该压力传感器的检测值来控制压缩机的驱动台数。

现有，在具备多台压缩机的压缩气体供给单元中，通过相对于负载(压缩气体需求量)的变化而将压缩机的喷出侧合流配管或者贮存箱的压力保持成需求目标所要求的压力，从而能够供给需求目标所要求的压力的压缩气体。因此，设置压缩机的转速可变的变换器装置，通过变换器装置控制压缩机的转速，将压缩机的喷出侧压力控制成需求目标所期望的压力。在压缩空气供给单元的负载低的情况下，能够以低速旋转来使压缩机运转，但低速旋转存在效率差且消耗动力增大的问题。

在专利文献2中公开了一种，并列设置多台由电动机驱动的螺旋压缩机，并使其喷出空气系统向一个配管或者空气槽合流的压缩空气制造装置。该压缩空气制造装置具备：使各螺旋压缩机的电动机的转速可变的变换器装置、设置在合流后的配管或者空气槽上的压力传感器、以使该压力传感器的检测值成为预先设定的上限压力值和下限压力值的范围内的方式控制多台螺旋压缩机的控制装置。该控制装置进而以使多台螺旋压缩机中的仅1台通过变换器装置来控制转速，其它的螺旋压缩机固定成全负载运转地进行运转或停止的方式进行控制。由此，使消耗动力与使用空气量基本成线性比例，能够减少消耗动力。

【先行技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2010-190197号公报

【专利文献2】日本特开平11-343986号公报

【发明的概要】

【发明要解决的课题】

在专利文献2中公开的压缩空气制造装置与单纯地控制多台压缩机的转速的情况相比能够减少消耗动力。但是，在负载频繁地变动时，无法适应负载的变化地控制各压缩机的转速，无法将压缩机的喷出压力稳定控制成需求目标要求的压力。

涡旋压缩机具有为小型轻型，振动、噪声少，且部件件数少，制作容易的优点，作为小型压缩机广泛使用在车辆用制冷机和增压器等中。此外，由于通过变换器装置而具有与可变速相适应的转速-转矩特性，因此可以与变换器装置组合使用，相对于负载的频繁变动的适应性优越。

发明内容

本发明是鉴于上述现有技术的课题而作出的，其目的在于使得在作为压缩机使用涡旋压缩机且具备多台涡旋压缩机的压缩气体供给单元中，能够与频繁的负载变动相适应地将压缩气体的喷出压力稳定控制成需求目标的要求压力，且能够减少消耗动力。

【用于解决课题的手段】

本发明的压缩气体供给单元具备：多个涡旋压缩机；能够独立地控制各涡旋压缩机的转速的变换器装置；使该多个涡旋压缩机的喷出气体合流的配管或贮存箱；检测该多个涡旋压缩机的喷出压力的压力传感器；控制变换器装置而控制各涡旋压缩机的转速的控制装置。

并且，所述控制装置具有：对多个涡旋压缩机的上限转速及下限转速进行设定的上下限转速设定机构；根据压缩气体供给单元的负载算出多个涡旋压缩机的合计转速的算出机构；将算出的合计转速分配给各涡旋压缩机而设定各涡旋压缩机的转速的转速设定机构。

通过所述上下限转速设定机构，设定涡旋压缩机的上限转速，并排除成为驱动涡旋压缩机的电动机无法正常工作的过负载的转速。此外，设定下限转速，而排除极端地增大比能(消耗动力/喷出气体量)的低转速。通过所述算出机构，根据压缩气体供给单元的负载算出多个涡旋压缩机的合计转速，并且通过所述转速设定机构将算出的合计转速分配给各涡旋压缩机而成为各涡旋压缩机的转速。

由此，能够将涡旋压缩机的转速维持在正常工作范围且消耗动力小的范围内，并且能够尽早设定与压缩气体供给单元的负载对应的各涡旋压缩机的转速，因此能够尽早将压缩气体的喷出压力稳定控制成需求目标的要求压力。