(57)【要約】【課題】各種形式の複数台のコンプレッサを空気使用量に対応して起動及び停止する運転パターンであり、各コンプレッサの運転時間の平均化を図る同一形式の複数台のコンプレッサの運転制御方法を提供する。【解決手段】例えば、予めコンプレッサの下限圧力，アンロード圧力，上限圧力を定め、４台目のコンプレッサから起動し、その上限圧力を見ながら次のコンプレッサを起動し、これが下限圧力を越えたら起動中の１つのコンプレッサをアンロードさせ、更に停止させ、更に作動圧力を見ながら停止したコンプレッサを再起動せしめたり、他のコンプレッサを起動させる等行って運転時間の平均化を図る。【選択図】図１
2011038434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一形式の複数台のコンプレッサを空気使用量に対応して起動又は停止すべく制御する運転制御方法であって、該方法は、夫々のコンプレッサに対して下限圧力，アンロード圧力，上限圧力を予め定め、まず１つのコンプレッサを起動し、そのコンプレッサの圧力が前記下限圧力以下の場合には次のコンプレッサを起動し、この動作を続行し、全体の圧力が前記アンロード圧力に達した場合に作動中のコンプレッサのいずれか又はそのすべてをアンロードさせ、更に作動圧力が前記上限圧力に達した場合にはアンロードされているコンプレッサを停止し、アンロードによって作動圧力が下降して前記下限圧力を下廻った場合にはアンロードされているコンプレッサをフルロードさせることを連続して行う運転パターンを備えることを特徴とする同一形式の複数台のコンプレッサの運転制御方法。
【請求項２】
前記請求項１における運転パターンで制御可能であるコンプレッサの内で、前記運転パターンを行なっているコンプレッサの他に停止中の他のコンプレッサが存在している場合には、前記運転パターンを行っているコンプレッサの内の最も運転時間の長いものから停止させて、他のコンプレッサを前記運転パターンにより起動及び停止させて、全体のコンプレッサの運転時間の平均化を行うことを特徴とする請求項１に記載の同一形式の複数台のコンプレッサの運転制御方法。
【請求項３】
複数台のコンプレッサが、通常の商用モータを使用する商用機又はインバータを用いたインバータ機のいずれかであることを特徴とする請求項１又は２に記載の同一形式の複数台のコンプレッサの運転制御方法。
【請求項４】
前記複数台のコンプレッサがすべて同一容量の商用機である場合において、１台ずつ順次起動したコンプレッサの停止が、最初に起動したものの順番で行うことを特徴とする請求項１に記載の同一形式の複数台のコンプレッサの運転制御方法。
【請求項５】
前記複数台のコンプレッサが容量の異なる商用機からなる場合において、コンプレッサの起動は、容量の最も大きいものから起動し、停止は起動した順番の逆の順番で行うことを特徴とする請求項１に記載の同一形式の複数台のコンプレッサの運転制御方法。
【請求項６】
前記アンロードは、起動中のすべてのコンプレッサに対して同時にアンロード指令が出せるように制御され、アンロード指令の解除は設定時間単位で順次行うことを特徴とする請求項１に記載の同一形式の複数台のコンプレッサの運転制御方法。
【請求項７】
起動指令がなされていて非起動となっているコンプレッサがある場合には、該コンプレッサに対して運転アンサーが出るまで一定間隔で該コンプレッサに起動指令を出し、異常停止のコンプレッサに対してはその起動指令の送出を停止して起動ローテーション上の順位でその異常停止のコンプレッサの次のコンプレッサの起動を行うことを特徴とする請求項１に記載の同一形式の複数台のコンプレッサの運転制御方法。
【請求項８】
空気使用量に対応して起動又は停止を実施し運転時間の平均化を図るための複数台のコンプレッサの運転制御方法であって、前記コンプレッサは複数台のインバータ機と商用機とを混在せしめたものからなり、その制御方法は、前記インバータ機の１つを最初に起動し、その作動圧力が起動を必要とする下限圧力に達するまで、前記商用機を予め定めた順番で起動し、全体の作動圧力がアンロード圧力を越えた場合は作動中の商用機のいずれか又はすべてをアンロードさせ、更に作動圧力がコンプレッサを停止する必要のある上限圧力に達した場合にはアンロードされているコンプレッサを停止し、アンロードによって作動圧力が下降して前記下限圧力を下廻った場合にはアンロードされているコンプレッサをフルロードさせる運転パターンを空気使用量の変化に対応して行う運転パターンを備えることを特徴とする商用機とインバータ機とを併用する複数台のコンプレッサの運転制御方法。
【請求項９】
前記インバータ機が複数台ある場合において、最初に起動したインバータ機はある設定時間でローテーションして運転時間の平均化を図ることを特徴とする請求項８に記載の商用機とインバータ機とを併用する複数台のコンプレッサの運転制御方法。
【請求項１０】
商用機であって前記請求項８に記載の運転パターンで制御可能であるコンプレッサの内で、前記運転パターンを行っているコンプレッサの他に停止中の他の商用機のコンプレッサが存在している場合には、前記運転パターンを行っているコンプレッサの内の最も運転時間の長いものから停止させて他のコンプレッサを前記運転パターンによって起動及び停止させて全体の商用機のコンプレッサの運転時間の平均化を行うことを特徴とする請求項８に記載の商用機とインバータ機とを併用する複数台のコンプレッサの運転制御方法。
【請求項１１】
空気の使用側が常時必要とする空気量を安定供給するための常時固定商用機と作動順を変更可能に配置される商用機とを有する複数台のコンプレッサの運転制御方法であって、前記常時固定商用機は台数制御がオフの場合以外は停止させず、前記商用機は、その作動圧力が起動を必要とする下限圧力に達するまで予め定めた順番で起動し、全体の作動圧力が前記下限圧力を越えた場合に作動中の商用機のいずれか又はすべてをアンロードさせ、更に作動圧力がコンプレッサを停止する必要のある上限圧力に達した場合にはアンロードされているコンプレッサを停止し、アンロードにて作動圧力が下降して前記下限圧力を下廻った場合にはアンロードされているコンプレッサをフルロードさせる運転パターンを空気使用量の変化に対応させて行う運転パターンを備えることを特徴とする商用機と常時固定商用機とを併用する複数台のコンプレッサの運転制御方法。
【請求項１２】
前記常時固定商用機が複数台のある場合において、前記常時固定商用機はその起動順番を予め定めて運転制御することを特徴とする請求項１１に記載の商用機と常時固定商用機とを併用する複数台のコンプレッサの運転制御方法。
【請求項１３】
前記商用機であって前記請求項１１に記載の運転パターンで制御可能であるコンプレッサの内で、前記運転パターンを行っているコンプレッサの他に停止中の商用機のコンプレッサが存在している場合には、前記運転パターンを行っているコンプレッサの内の最も運転時間の長いものから停止させて他の停止中のコンプレッサを前記運転パターンによって起動又は停止させて全体の商用機のコンプレッサの運転時間の平均化を行うことを特徴とする請求項１１に記載の商用機と常時固定商用機とを併用する複数台のコンプレッサの運転制御方法。
【請求項１４】
商用機とインバータ機と使用者の常時必要とする空気量を安定供給する常時固定商用機とを併用してなる複数台のコンプレッサの運転制御方法であって、該方法は、前記常時固定商用機をまず最初に起動させ、次にインバータ機を起動させ最後に商用機を起動させる順番で動作し、前記常時固定商用機は台数制御がオフになるまで停止せず、前記インバータ機は予め定めた設定時間でローテーションし、前記商用機はその作動圧力が起動を必要とする下限圧力に達するまで予め定めた順番で起動し、全体の作動圧力がアンロード圧力を越えた場合に作動中の商用機のいずれか又はすべてをアンロードさせ、更に作動圧力がコンプレッサを停止する必要のある上限圧力に達した場合にはアンロードされているコンプレッサを停止させ又はアンロードにて作動圧力が下降して前記下限圧力を下廻った場合にはアンロードされているコンプレッサをフルロードさせる運転パターンを空気使用量の変化に対応させて行う運転パターンを備えることを特徴とする商用機とインバータ機と常時固定商用機とを併用する複数台のコンプレッサの運転制御方法。
【請求項１５】
前記インバータ機が複数台ある場合において、最初に起動したインバータ機はある設定時間でローテーションして運転時間の平均化を図ることを特徴とする請求項１４に記載の商用機とインバータ機と常時固定商用機とを併用する複数台のコンプレッサの運転制御方法。
【請求項１６】
前記常時固定商用機が複数台ある場合において、前記常時固定商用機はその起動順番を予め定めて運転制御することを特徴とする請求項１４に記載の商用機とインバータ機と常時固定商用機とを併用する複数台のコンプレッサの運転制御方法。
【請求項１７】
前記商用機であって前記請求項１４に記載の運転パターンで制御可能であるコンプレッサの内で、前記運転パターンを行っているコンプレッサの他に停止中の商用機のコンプレッサが存在している場合には、前記運転パターンを行っているコンプレッサの内の最も運転時間の長いものから停止させて他の停止中のコンプレッサを前記運転パターンによって起動又は停止させて全体の商用機のコンプレッサの運転時間の平均化を行うことを特徴とする請求項１４に記載の商用機とインバータ機と常時固定商用機とを併用する複数台のコンプレッサの運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、すべての商用機（商用電源の周波数で駆動するモータを使用して運転するコンプレッサ、すなわち定駆動周波数運転コンプレッサ）又はインバータ機(電圧・周波数可変制御できる装置で駆動するモータを使用して運転するコンプレッサ、すなわち可変駆動周波数運転コンプレッサ)の複数台のコンプレッサを空気使用量に対応して効率的に、かつ円滑に起動及び停止させる同一形式の複数台のコンプレッサ運転制御方法に関し、また、省エネ化と運転時間の平均化を図るべく空気使用量に対応してコンプレッサの起動及び停止を効率化に、順序よく、かつ円滑に行うようにした商用機とインバータ機との併用からなる複数台のコンプレッサの運転制御方法に関し、また、使用側の空気使用量が少なくとも、ある空気量以上は必要とする使用者に対して適用され常時安定して空気量を供給できると共に運転時間の平均化を可能とする商用機と常時固定商用機（常に一定の空気量を供給する定駆動周波数運転コンプレッサ）との併用からなる複数台のコンプレッサの運転制御方法に関し、更に、使用側の常時必要とする空気量が安定的に供給されると共に省エネ化ができ、かつ運転時間の平均化が可能な商用機とインバータ機と常時固定商用機との併用からなる複数台のコンプレッサの運転制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数台のコンプレッサを台数制御して装置全体の省エネ化等を図る従来技術は数多く存在しており、例えば、特許文献１が挙げられる。複数台のコンプレッサを使用する場合において、空気使用量に対応させてこれ等のコンプレッサの起動やアンローデングや停止を行うことが必要であるが、重要なる効果として省エネ化や各コンプレッサの運転時間の平均化を図ることが挙げられる。このためコンプレッサとしては商用機の他にインバータ機を併用する場合があり、従来よりそれに関連する公知技術が存在するが、例えば特許文献２が挙げられる。また、複数台の商用機のコンプレッサを作動させる場合において、全体の商用機のコンプレッサを使用空気量に対応させると共に運転時間の平均化する運転パターンによって作動させることが求められているが、空気の使用側が常にある一定の空気量を必要とする場合には、その空気量を常時安定して供給する必要がある。そのため前記運転パターンで作動する商用機のコンプレッサの内、常時固定商用機のコンプレッサが設定されることが望ましい。
しかしながら、従来の公知技術ではこのような内容のものではなく、比較的似ているものとして前記の特許文献１が挙げられる。複数台のコンプレッサを使用する場合、使用側が常に必要とする空気量が安定供給され、省エネ化ができ、運転時間の平均化が可能のものが望まれるが、従来技術ではこの要請を満足する公知技術はなく、やや似ているものとして前記の特許文献１や特許文献２が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２７２６６９号（図１）
【特許文献２】特開２００５−４８７５５号（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の「コンプレッサーの運転台数制御方法及び装置」は、複数台のコンプレッサーのうちの特定の１台だけが使用されることによる装置寿命の短縮を防止するもので、運転時間の平均化を図る点において本発明と似ている点もある。しかしながら、後に詳しく説明する本発明のように、夫々のコンプレッサの下限圧力やアンロード圧力及び上限圧力等を予め定めて、１つのコンプレッサから予め定めた順番で空気使用量に対応して複数台のコンプレッサの起動やアンロード及び停止を円滑に行って省エネ化や寿命の向上を図るようにした公知技術は見当らない。
特許文献２の「コンプレッサの台数制御システム」は定連コンプレッサとインバータコンプレッサを用いたもので、運転の効率化と省エネ化を狙ったものではあるが、インバータの使用の方法や商用機の起動やアンローデングや停止の方法について本願発明のような工夫がなく、省エネ化や運転時間の平均化が十分に実施できない問題点がある。また、その他の公知技術についても本願発明と類似するものは見当らない。
また、特許文献１及び特許文献２には常時固定商用機のものは全く開示されていない。
【０００５】
本発明は以上の事情に鑑みて発明されたものであり、省エネ化や寿命の向上を行う複数台のコンプレッサの運転制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（請求項１の発明）
本発明は、以上の目的を達成するために、請求項１の発明は、同一形式の複数台のコンプレッサを空気使用量に対応して起動又は停止すべく制御する運転制御方法であって、該方法は、夫々のコンプレッサに対して下限圧力，アンロード圧力，上限圧力を予め定め、まず１つのコンプレッサを起動し、そのコンプレッサの圧力が前記下限圧力以下の場合には次のコンプレッサを起動し、この動作を続行し、全体の圧力が前記アンロード圧力に達した場合に作動中のコンプレッサのいずれか又はそのすべてをアンロードさせ、更に作動圧力が前記上限圧力に達した場合にはアンロードされているコンプレッサを停止し、アンロードによって作動圧力が下降して前記下限圧力を下廻った場合にはアンロードされているコンプレッサをフルロードさせることを連続して行う運転パターンを備えることを特徴とする。
【０００７】
（請求項２の発明）
また、請求項２の発明は、請求項１における運転パターンで制御可能であるコンプレッサの内で、前記運転パターンを行なっているコンプレッサの他に停止中の他のコンプレッサが存在している場合には、前記運転パターンを行っているコンプレッサの内の最も運転時間の長いものから停止させて、他のコンプレッサを前記運転パターンにより起動及び停止させて、全体のコンプレッサの運転時間の平均化を行うことを特徴とする。
【０００８】
（請求項３の発明）
また、請求項３の発明は、請求項１における複数台のコンプレッサが、商用機又はインバータを用いたインバータ機のいずれかであることを特徴とする。
【０００９】
（請求項４の発明）
また、請求項４の発明は、請求項１における複数台のコンプレッサがすべて同一容量の商用機である場合において、１台ずつ順次起動したコンプレッサの停止が、最初に起動したものの順番で行うことを特徴とする。
【００１０】
（請求項５の発明）
また、請求項５の発明は、請求項１における複数台のコンプレッサが容量の異なる商用機からなる場合において、コンプレッサの起動は、容量の最も大きいものから起動し、停止は起動した順番の逆の順番で行うことを特徴とする。
【００１１】
（請求項６の発明）
また、請求項６の発明は、前記請求項１において、前記アンロードは、起動中のすべてのコンプレッサに対して同時にアンロード指令が出せるように制御され、アンロード指令の解除は設定時間単位で順次行うことを特徴とする。
【００１２】
（請求項７の発明）
また、請求項７の発明は、請求項１において、起動指令がなされていて非起動となっているコンプレッサがある場合には、該コンプレッサに対して運転アンサーが出るまで一定間隔で該コンプレッサに起動指令を出し、異常停止のコンプレッサに対してはその起動指令の送出を停止して起動ローテーション上の順位でその異常停止のコンプレッサの次のコンプレッサの起動を行うことを特徴とする。
【００１３】
（請求項８の発明）
また、請求項８の発明は、空気使用量に対応して起動又は停止を実施し運転時間の平均化を図るための複数台のコンプレッサの運転制御方法であって、前記コンプレッサは複数台のインバータ機と商用機とを混在せしめたものからなり、その制御方法は、前記インバータ機の１つを最初に起動し、その作動圧力が起動を必要とする下限圧力に達するまで、前記商用機を予め定めた順番で起動し、全体の作動圧力がアンロード圧力を越えた場合は作動中の商用機のいずれか又はすべてをアンロードさせ、更に作動圧力がコンプレッサを停止する必要のある上限圧力に達した場合にはアンロードされているコンプレッサを停止し、アンロードによって作動圧力が下降して前記下限圧力を下廻った場合にはアンロードされているコンプレッサをフルロードさせる運転パターンを空気使用量の変化に対応して行う運転パターンを備えることを特徴とする商用機とインバータ機とを併用する。
【００１４】
（請求項９の発明）
また、請求項９の発明は、請求項８の発明において、前記インバータ機が複数台ある場合において、最初に起動したインバータ機はある設定時間でローテーションして運転時間の平均化を図ることを特徴とする。
【００１５】
（請求項１０の発明）
また、請求項１０の発明は、商用機であって前記請求項８に記載の運転パターンで制御可能であるコンプレッサの内で、前記運転パターンを行っているコンプレッサの他に停止中の他の商用機が存在している場合には、前記運転パターンを行っているコンプレッサの内の最も運転時間の長いものから停止させて他のコンプレッサを前記運転パターンによって起動及び停止させて全体の商用機の運転時間の平均化を行うことを特徴とする。
【００１６】
（請求項１１の発明）
また、請求項１１の発明は、空気の使用側が常時必要とする空気量を安定供給するための常時固定商用機と作動順を変更可能に配置される商用機とを有する複数台のコンプレッサの運転制御方法であって、前記常時固定商用機は台数制御がオフの場合以外は停止させず、前記商用機は、その作動圧力が起動を必要とする下限圧力に達するまで予め定めた順番で起動し、全体の作動圧力が前記下限圧力を越えた場合に作動中の商用機のいずれか又はすべてをアンロードさせ、更に作動圧力がコンプレッサを停止する必要のある上限圧力に達した場合にはアンロードされているコンプレッサを停止し、アンロードにて作動圧力が下降して前記下限圧力を下廻った場合にはアンロードされているコンプレッサをフルロードさせる運転パターンを空気使用量の変化に対応させて行う運転パターンを備えることを特徴とする。
【００１７】
（請求項１２の発明）
また、請求項１２の発明は、請求項１１における前記常時固定商用機が複数台のある場合において、前記常時固定商用機はその起動順番を予め定めて運転制御することを特徴とする。
【００１８】
（請求項１３の発明）
また、請求項１３の発明は、前記商用機であって前記請求項１１に記載の運転パターンで制御可能であるコンプレッサの内で、前記運転パターンを行っているコンプレッサの他に停止中の商用機のコンプレッサが存在している場合には、前記運転パターンを行っているコンプレッサの内の最も運転時間の長いものから停止させて他の停止中のコンプレッサを前記運転パターンによって起動又は停止させて全体の商用機のコンプレッサの運転時間の平均化を行うことを特徴とする。
【００１９】
（請求項１４の発明）
また、請求項１４の発明は、商用機とインバータ機と使用者の常時必要とする空気量を安定供給する常時固定商用機とを併用してなる複数台のコンプレッサの運転制御方法であって、該方法は、前記常時固定商用機をまず最初に起動させ、次にインバータ機を起動させ最後に商用機を起動させる順番で動作し、前記常時固定商用機は台数制御がオフになるまで停止せず、前記インバータ機は予め定めた設定時間でローテーションし、前記商用機はその作動圧力が起動を必要とする下限圧力に達するまで予め定めた順番で起動し、全体の作動圧力がアンロード圧力を越えた場合に作動中の商用機のいずれか又はすべてをアンロードさせ、更に作動圧力がコンプレッサを停止する必要のある上限圧力に達した場合にはアンロードされているコンプレッサを停止させ又はアンロードにて作動圧力が下降して前記下限圧力を下廻った場合にはアンロードされているコンプレッサをフルロードさせる運転パターンを空気使用量の変化に対応させて行う運転パターンを備えることを特徴とする。
【００２０】
（請求項１５の発明）
また、請求項１５の発明は、請求項１４における前記インバータ機が複数数台ある場合において、最初に起動したインバータ機はある設定時間でローテーションして運転時間の平均化を図ることを特徴とする。
【００２１】
（請求項１６の発明）
また、請求項１６の発明は、前記請求項１４における前記常時固定商用機が複数台ある場合において、前記常時固定商用機はその起動順番を予め定めて運転制御することを特徴とする。
【００２２】
（請求項１７の発明）
また、請求項１７の発明は、前記商用機であって前記請求項１４に記載の運転パターンで制御可能であるコンプレッサの内で、前記運転パターンを行っているコンプレッサの他に停止中の商用機が存在している場合には、前記運転パターンを行っているコンプレッサの内の最も運転時間の長いものから停止させて他の停止中のコンプレッサを前記運転パターンによって起動又は停止させて全体の商用機のコンプレッサの運転時間の平均化を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の請求項１の運転制御方法によれば、順番で定めた１つのコンプレッサを起動し、その作動圧力を見ながら必要に応じて次のコンプレッサを起動せしめ、予め定められた下限圧力を参考にしてアンロードの時期を決めて全体の制御を行い、更に上限圧力を参考にしながら起動中のコンプレッサの１つやすべてを停止させることを時間経過と共に変化する圧力を観察しながら順次行うことにより無駄な起動を行うことなく、空気使用量に応じた省エネ的な作動を行うことができる。
【００２４】
また、本発明の請求項２の運転制御方法によれば、作動していないコンプレッサがある場合に既に作動中のコンプレッサの運転時間を観察し、あるタイミングで作動していないコンプレッサとの起動変換を行うことにより運転時間の平均化が行われ、すべてのコンプレッサの寿命の均一化を図ることができる。
【００２５】
また、本発明の請求項３の運転制御方法によれば、同一形式のコンプレッサとして商用機とインバータ機の双方に本発明は適用され、その利用範囲の拡大化が図れる。
【００２６】
また、本発明の請求項４の運転制御方法によれば、同一容量の商用機の複数台のコンプレッサの起動及び停止を起動の順番に行うことにより運転時間の平均化が図れる。
【００２７】
また、本発明の請求項５の運転制御方法によれば、同一形式であるが容量の異なる複数台のコンプレッサの場合には、容量の一番大きいものから起動せしめて必要の空気使用量に対して極力起動台数を低減せしめるようにして運転台数の低減化を図り、結果として省エネ化を行うことができる。
【００２８】
また、本発明の請求項６の運転制御方法によれば、起動中のコンプレッサのすべてに対してアンロード指令を同時に出すようにすることにより、アンロードの必要時における全体のコンプレッサの制御がすみやかに行われると共に、その解除も円滑の運転が可能のようにあるタイミングで行われるようにすることにより安定運転を確保することができる。
【００２９】
また、本発明の請求項７の運転制御方法によれば、何等かの原因で異常状態がなく起動しないコンプレッサに対して誤って異常判断をしないようにし、運転の円滑化を図ることができる。また、異常時にはコンプレッサの飛越しがすぐできるようにして運転全体の円滑化を図ることができる。
【００３０】
本発明の請求項８の運転制御方法によれば、インバータ機を最初から起動することにより省エネ化ができると共に、併用されている商用機を予め順番を決めて起動し、下限圧力，アンロード圧力，上限圧力を予め定めて空気使用量に対応して商用機の起動，停止等を円滑に行わせることにより運転時間の平均化を図ることができる。
【００３１】
また、請求項９の運転制御方法によれば、インバータ機についても設定時間を定めてローテーションするにも、その寿命の平均化が図れる。
【００３２】
また、請求項１０の運転制御方法によれば、起動中の商用機のコンプレッサの他に停止中の商用機のコンプレッサがある場合、起動中のコンプレッサの内の最も運転時間の長いものと停止中のコンプレッサとを入れ替え、結果として運転時間の平均化を図っている。
【００３３】
本発明の請求項１１の運転制御方法によれば、常時固定商用機を常時作動させることにより使用側が最低必要とする空気量を安定供給できると共に、併用されている商用機を予め順番を決めて起動し、下限圧力，アンロード圧力，上限圧力を予め定めて空気使用量に対応させて起動停止を行わせることにより運転時間の平均化を図ることができ、これによりコンプレッサの寿命の安定化を図ることができる。
【００３４】
また、請求項１２の運転制御方法によれば、常時固定商用機が複数台ある場合には使用者側の最低必要な空気量の変動に対して常時固定商用機を順次適用することができ、常に安定した空気量を供給することができる。
【００３５】
また、請求項１３の運転制御方法によれば、起動中の商用機のコンプレッサの他に停止中の商用機のコンプレッサが起動中のコンプレッサの内の最も運転時間の長いものと停止中のコンプレッサとを入れ替えることができ、結果として全体の運転時間の平均化を図ることができる。
【００３６】
本発明の請求項１４の運転制御方法によれば、常時固定商用機を最初から終りまで運転を続行することにより、使用者側の必要とする空気を常時安定して供給できると共に、インバータ機を用いる事により省エネ化ができ、更に商用機を予め定めた運転パターンにより起動及び停止することにより、運転時間の平均化ができ全体としてコンプレッサの寿命の向上を図ることができる。
【００３７】
また、本発明の請求項１５の運転制御方法によれば、インバータ機をローテーションすることにインバータ機そのものの運転時間の平均化が可能となり寿命の向上が図れる。
【００３８】
また、本発明の請求項１６の運転制御方法によれば、常時固定商用機が複数台ある場合には使用者側の最低必要な空気量の変動に対して常時固定商用機を順次適用することができ、常に安定した空気量を供給することができる。
【００３９】
また、本発明の請求項１７の運転制御方法によれば、起動中の商用機のコンプレッサの他に停止中の商用機のコンプレッサがあり、起動中のコンプレッサの内の最も運転時間の長いものと停止中のコンプレッサとを入れ替えることができ、結果として全体の運転時間の平均化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の台数制御の運転パターンの一例を線図で示す説明図。
【図２】同一形式の複数台（５台）のコンプレッサの台数制御時の順番を示す説明図。
【図３】同一形式の５台のコンプレッサの起動及び停止順を説明するための説明図。
【図４】コンプレッサのローテーションと平均化の一例を表で示す説明図。
【図５】容量の異なる同一形式のコンプレッサの起動と停止順を説明するための説明図。
【図６】商用機とインバータ機の併用されている状態とその運転パターンを示す説明図。
【図７】インバータ機の省エネ効果を線図で示す説明図。
【図８】インバータ機と商用機との起動や停止順を示す説明図。
【図９】常時固定商用機と商用機の併用されている状態とその運転パターンを示す説明図。
【図１０】常時固定商用機と商用機との起動や停止順を示す説明図。
【図１１】本発明の常時固定商用機とインバータ機と商用機との併用されている状態とその運転パターンを示す説明図。
【図１２】常時固定商用機とインバータ機と商用機の起動及び停止の順番を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の各種の複数台のコンプレッサの運転制御方法の実施の形態を図面を参照して詳述する。
【実施例１】
【００４２】
まず、図１により本発明における運転パターンの１つを説明する。勿論、運転パターンはこの図面に限定するものではない。なお、この実施例は図２に示すように５台のコンプレッサの場合について説明し、そのコンプレッサの形式は、通常の商用モータを使用する商用機であってもインバータを用いたインバータ機であってもよいが、すべてが同一形式のものからなる。なお、当然のことながら５台に限定するものではない。以下の説明の都合上、５台のコンプレッサをＮｏ１コンプレッサからＮｏ５コンプレッサと称呼することにする。（なお、図１での♯１はＮｏ１コンプレッサを、♯２はＮｏ２コンプレッサを、♯３はＮｏ３コンプレッサを、♯４はＮｏ４コンプレッサを、♯５はＮｏ５コンプレッサを示す。）
まず、Ｎｏ１コンプレッサからＮｏ５コンプレッサまでのフルロードにおける下限圧力を縦軸に決め、図示のように下限圧力として５本の線ａを時間軸（横軸）と平行に記載する。また、この下限圧力の上方にアンロード圧力を定め、そのアンロード圧力を示す線ｂを引く。更にその上に上限圧力（停止圧）を定め、上限圧力を示す線ｃを引く。ここで下限圧力とは夫々のコンプレッサについてフルロードを必要とする圧力に相当するものであり、１つのコンプレッサがその下限圧力に到達しない場合は、次のコンプレッサを起動して圧力上昇を実施させる動作をする目安となるものである。
【００４３】
まず、Ｎｏ１コンプレッサを起動すると図１に示すように圧力が上昇し所望経過時間では図示の点Ａに到る。このＡ点における作動圧力はＮｏ１コンプレッサの下限圧力よりも遥かに小さく、ここでＮｏ２コンプレッサを起動させる。このＮｏ１コンプレッサとＮｏ２コンプレッサとの両方のコンプレッサの作動により圧力は上昇するが、所望時間内では点Ｂにまでしか上昇せず、この点Ｂにおける圧力も下限圧力よりも小さい。よって、ここでＮｏ３コンプレッサを作動させる。その結果圧力は大きく上昇し、点Ｃで下限圧力に到り、更に上昇し、点Ｄにてアンロード圧力と一致する。そこでまず、Ｎｏ１コンプレッサをアンロードすると作動圧力は大きく下降し、アンロード圧力を下廻り、点Ｅで下限圧力に到る。そこで、再びＮｏ１コンプレッサをフルロードで作動させると作動圧力は大きく上昇し、再びアンロード圧力に到り、更に上昇して上限圧力に到る。そこでＮｏ１コンプレッサを停止せしめ、更にＮｏ２コンプレッサをアンロードさせる。このＮｏ１コンプレッサの停止と、Ｎｏ２コンプレッサをアンロードすることにより、図示のように圧力が大きく低下し、再び下限圧力に到る。そこでＮｏ２コンプレッサをフルロードで作動せしめると再びアンロード圧力を上廻り、上限圧力を越える状態となる。ここでＮｏ２コンプレッサをアンロードさせ、更にＮｏ２コンプレッサを停止させるが、圧力は上限圧力を越えている状態が続く為、Ｎｏ３コンプレッサをアンロードさせる。しかしその状態が変化しない為、Ｎｏ３コンプレッサを停止させる。その後、圧力は急速に下降し、下限圧力以下となる為、Ｎｏ４コンプレッサを起動し、さらにＮｏ５コンプレッサを起動することにより、５台のコンプレッサの運転時間の平均化を図ることができる。図２は５台の同一形式の複数台のコンプレッサの台数制御時の順番を矢印にて示していて、符号Ｎｏ１〜Ｎｏ５にてコンプレッサを表している。
【実施例２】
【００４４】
次に、図３により５台のＮｏ１からＮｏ５のコンプレッサによる運転時間平均化について説明する。このＮｏ１からＮｏ５のコンプレッサは同一容量の同一形式のものからなる。図示のようにＮｏ１コンプレッサをまず起動し、以下、Ｎｏ２からＮｏ５に向かって順次に運転を開始する。５台のコンプレッサのすべての起動による空気量が使用空気量よりも大きい場合にはいずれかのコンプレッサを停止することになるが、この実施例では最初に起動したＮｏ１コンプレッサから停止をし、次に、起動順に従ってＮｏ２コンプレッサ，Ｎｏ３コンプレッサ，Ｎｏ４コンプレッサと停止し、最後にＮｏ５コンプレッサを停止させる。以上により、コンプレッサの運転時間の平均化を図ることができる。
【実施例３】
【００４５】
運転時間平均化の別の実施例を図４により説明する。この実施例では同一容量の商用機８台が使用され、１号機から順番に８号機まで起動するものとする。しかしながら、図示のように、夫々のコンプレッサは既にある時間稼働している。即ち、１号機は３０Ｈ，２号機は３０Ｈ，３号機は４０Ｈ，４号機は５０Ｈ，５号機は２０Ｈ，６号機は２０Ｈ，７号機は３０Ｈ，８号機は４０Ｈである（Ｈ：時間）。この例ではすべてのコンプレッサの稼働時間を６０Ｈとし、その平均化を図ったものである。まず、１号機が起動するが、１号機の稼働時間はあと３０Ｈであり、ここで停止しローテーションしなければならない。２号機は１号機より少し遅れて起動するが、６０Ｈ稼働の所で停止させる。３号機は４０Ｈ稼働済みのため２号機よりも遅く起動するが、早い時間で停止する。以下、図示のように起動及び停止時間をコントロールすることによりコンプレッサの全体の稼働時間の平均化が図れる。勿論、空気使用量との関係で、各コンプレッサの起動する時期をコントロールすることが必要であるが、本実施例では稼働時間の平均化の１つの手段についてのみ説明したものである。
【００４６】
なお、異常状態に対応するために、アンロードについては、必要に応じて、起動中のすべてのコンプレッサに対して同時にアンロード指令が出せる制御法を備えておくことが望ましく、アンロード指令の解除が設定時間単位で順次行うことが望ましい。
また、異常状態に対処する制御手法の一つを例示するならば、起動指令がなされていて非起動となっているコンプレッサがある場合には、該コンプレッサに対して運転アンサーが出るまで一定間隔で該コンプレッサに起動指令を出し、異常停止のコンプレッサに対してはその起動指令の送出を停止して起動ローテーション上の順位でその異常停止のコンプレッサの次のコンプレッサの起動を行うことが望ましい。
【実施例４】
【００４７】
図５は５台のコンプレッサのすべて商用機であるが、１号機が最も容量が大きく、順次容量が小さくなり、５号機が最も容量の小さいものとなる。このような商用機の用途としては、極力少ないコンプレッサで空気使用量を満足させるためのものであり、可能であれば最も容量の大きい１号機のみ稼働させて残りの４台を休止させておくことが望ましい場合に採用されるものである。この場合でもすべてのコンプレッサを作動させる必要がある場合には最も容量の大きい１号機をまず起動させ、順次容量の小さいコンプレッサを起動させるように起動順を決める。但し、コンプレッサの停止は、一番最後に起動した５号機から順次逆の順序で行うターンバック制御方式が採用される。このものは稼働時間の平均化からは外れるが、極力１台又は少ない台数で使用空気量を満足させしかも起動の制御のやり方を前記の運転パターンによって行う点において特徴を有するものである。
【実施例５】
【００４８】
図６は３台の商用機であるコンプレッサ（Ｎｏ１、Ｎｏ２，Ｎｏ３）と２台のインバータ機であるコンプレッサ（Ｎｏ４、Ｎｏ５）を併用したものを示す。この場合、商用機の３台のコンプレッサは前記の図１に示した運転パターンによって作動するものである。また、インバータ機のコンプレッサは２台あるが、前記のように１台のインバータ機のコンプレッサのみが最初起動し、次に商用機のコンプレッサが起動するパターンからなる。インバータ機のコンプレッサを最初から起動するのは省エネ効率を大きく上げるためのものである。また、インバータ機のコンプレッサは、予め定めた設定時間においてローターションし、その運転時間の平均化を図るようにしている。
【実施例６】
【００４９】
図７は１台のインバータ機のコンプレッサと３台の商用機のコンプレッサを用いた場合の消費電力を比較したものである。横軸に使用空気量を示すと図示のように商用機のコンプレッサのみの場合は段状の消費電力が必要になるが、インバータ機のコンプレッサを使用することにより、同一の使用空気量の位置において斜線の部分ｄに相当する電力の省エネ化ができ、使用空気量が大きい場合にはかなり大きな省エネ化を上げることができる。
【実施例７】
【００５０】
図８は、インバータ機のコンプレッサ３台と商用機のコンプレッサ５台とを併用した場合の運転パターンを示す。
説明の都合上、図８（ａ）に示すようにインバータ機の３台のコンプレッサを４号機，６号機，７号機として４号機を最初に起動するものとする。また、商用機のコンプレッサを５号機，８号機，１号機，２号機，３号機として前記の順番で起動するものである。図８（ｂ），図８（ｃ）はインバータ機のコンプレッサと商用機のコンプレッサの起動及び停止の状態を示したものであり、まず、４号機のインバータ機が起動し、次に５号機の商用機が起動し、引き続き商用機の８号機，１号機，２号機，３号機が空気使用量に応じて図４に示した運転パターンで作動する。
最後にインバータ機の６号機と７号機が起動するが、この場合はインバータ機のローテーションについては明示されていない。
【００５１】
一方、停止は、６号機，７号機，５号機，８号機，１号機，２号機，３号機の順に行われ、最初に起動した４号機は一番最後に停止する。
以上により、省エネの効果と運転時間の平均化を図ることができる。
【実施例８】
【００５２】
図９は、１台の常時固定商用機のコンプレッサ（９ａ：台数制御運転時に圧力と関係なく運転されて常に一定の空気量を供給するコンプレッサ）と４台の商用機のコンプレッサ９ｂ９ｃ，９ｄ，９ｅとを併用した場合の実施例を示す。この場合、まず常時固定商用機が最初に起動されるが、この常時固定商用機は停止圧力になっても停止しないで起動を続行する。この停止は台数制御がオフになった場合にのみ行う。一方、商用機のコンプレッサは前記の図３に示した運転パターンによって作動する。これにより運転時間の平均化を図る。また、常時固定商用機が複数台ある場合は起動順番を設定して順次起動するが、停止はさせない。
【実施例９】
【００５３】
図１０は、常時固定商用機４台と商用機４台の８台を併用させた場合の運転パターンを示す。説明の都合上、常時固定商用機を２号機，４号機，６号機，８号機とし、商用機を１号機，３号機，５号機，７号機とする。
図１０（ａ）の表は、前記の常時固定商用機と商用機との起動順番を示したものであり、図１０（ｂ）はそれ等の起動及び停止の状態を示したものである。図示のように、常時固定商用機は２号機，４号機，６号機，８号機の順番で商用機に先立って起動され、これ等は停止させない。商用機は前記の運転パターンによって起動、停止されるが、図１０（ａ），（ｂ）のように１号機，３号機，５号機，７号機の順番で起動し停止される。
以上により、空気の安定供給と運転時間の平均化を図ることができる。
【実施例１０】
【００５４】
図１１は、１台の常時固定商用機のコンプレッサ１１ａと４台の商用機のコンプレッサ１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅと２台のインバータ機のコンプレッサ１１ｆ、１１ｇとを併用したものを示す。
まず、常時固定商用機が最初に起動されるが、この常時固定商用機は停止圧力になっても停止しないで起動を続行する。この停止は台数制御がオフになった場合にのみ行う。次に１台のインバータ機のコンプレッサを起動する。一方、次に起動する商用機のコンプレッサは前記の図３に示した運転パターンによって作動する。これにより運転時間の平均化を図る。また、常時固定商用機が複数台ある場合は起動順番を設定して順次起動するが、停止はさせない。
【実施例１１】
【００５５】
図１２はインバータ機のコンプレッサ３台と常時固定商用機のコンプレッサ２台と普通の商用機のコンプレッサ３台とを併用した場合の運転パターンを示す。
説明の都合上、図１２（ａ）に示すようにインバータ機の３台のコンプレッサを３号機，７号機，６号機とし、常時固定商用機の２台のコンプレッサを２号機，４号機とし、商用機の３台のコンプレッサを１号機，５号機，８号機としこの表の順で起動するものとする。図１２（ｂ），図１２（ｃ）は夫々のコンプレッサの起動と停止の順番を示したものである。図示のようにまず、常時固定商用機の２号機と４号機がまず起動し、次にインバータ機の主機である３号機が起動し、次に商用機の１号機，５号機，８号機が前記運転パターンにより起動し、最後に残りのインバータ機の７号機と６号機が起動する。
【００５６】
また、停止順については常時固定商用機は停止させないが、インバータ機３号機，６号機，７号機は図示のローテーションでこの場合は停止させている。勿論、この起動及び停止は図３の内容に限定するものではない。
【００５７】
本発明は以上の説明のように、使用空気量に対応して複数台のコンプレッサを順番に、かつ決められた制御方式により起動，アンロード，停止させるもので、結果として運転時間の均一化が図れ、１つのコンプレッサに集中することなくコンプレッサの寿命の向上ができる大きな結果を上げることができる。なお、本発明は、以上の説明の内容に限定するものではなく、同一技術的範疇のものが適用されることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、以上の説明のように、複数台の各種形式（同一形式，インバータ機と商用機の併用，常時固定商用機と商用機の併用，常時固定商用機とインバータ機と商用機の併用）のコンプレッサの台数制御に関するものであり、コンプレッサの種類は任意のものでよく、その利用範囲は極めて広い。また、コンプレッサに限定せず他の機械で台数制御の必要のものに対しても応用は可能であり、その利用範囲は広い。
【図１】
2011038434.tif 000003
【図２】
2011038434.tif 000004
【図３】
2011038434.tif 000005
【図４】
2011038434.tif 000006
【図５】
2011038434.tif 000007
【図６】
2011038434.tif 000008
【図７】
2011038434.tif 000009
【図８】
2011038434.tif 000010
【図９】
2011038434.tif 000011
【図１０】
2011038434.tif 000012
【図１１】
2011038434.tif 000013
【図１２】
2011038434.tif 000014