(57)【要約】【課題】本発明は、既存の電動モーター駆動エアーコンプレッサーに後付け可能とされ、かつインバーター故障時には電源への切り替えができるコンプレッサー用後付けインバーターを提供するものである。【解決手段】本発明は、インバーター１を経由せずに三相交流電源９と電動モーター駆動エアーコンプレッサー２とを接続するバイパス回路１１と、前記電動モーター駆動エアーコンプレッサー２とインバーター１および該インバーター１と前記三相交流電源９並びに前記バイパス回路１１間にそれぞれ設けられる遮断スイッチ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃとを備える。【選択図】図１
2008002380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モーター駆動エアーコンプレッサーと三相電源間とを動力ケーブルによって接続されるインバーターにおいて、
前記インバーターを経由せずに前記三相電源と前記電動モーター駆動エアーコンプレッサーとを接続するバイパス回路と、
前記電動モーター駆動エアーコンプレッサーとインバーターおよび該インバーターと前記三相電源並びに前記バイパス回路間にそれぞれ設けられる遮断スイッチと、
前記インバーター作動時には前記バイパス回路間の遮断スイッチをＯＦＦとし、該インバーターの故障時には前記バイパス回路間の遮断スイッチをＯＮとし、前記電動モーター駆動エアーコンプレッサーとインバーターおよび該インバーターと前記三相電源間の遮断スイッチをＯＦＦとする動力回路切替スイッチを備える
ことを特徴とするコンプレッサー用後付けインバーター。
【請求項２】
前記電動モーター駆動エアーコンプレッサーに設置されるスターデルタ起動盤と前記インバーターとを動力ケーブルによって接続する
ことを特徴とする請求項１記載のコンプレッサー用後付けインバーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンプレッサー用後付けインバーターに関する。詳しくは既存のエアーコンプレッサーに容易に接続することができる回路が組み込まれたインバーターに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より製造業では各種機械の駆動源として電動モーター駆動エアーコンプレッサーが多く使用されている。この電動モーター駆動エアーコンプレッサーは、最高負荷時にはエネルギー効率の良い運転ができるよう設計がなされているが、負荷が低い時のエネルギー効率が極めて悪い。それは電動モーターの回転数が一定であり、吸込み絞りで容量制御を行うために、一般的な製造業では負荷率が３０〜８０％で大きく変動し省エネルギーのネックになっている。
【０００３】
そこで最近では省エネルギーを推進するために、インバーターを搭載した電動モーター駆動エアーコンプレッサーが開発されている。このインバーター制御により負荷に応じてモーターの回転数を調整して容量制御を行うために、効率的な省エネルギー運転が可能となる。
【０００４】
通常インバーター制御では、吐出圧力や消費電流値を検出し複雑な演算回路を持ち消費エネルギーを細かく制御するように設計されているために、落雷、異常電圧等により破損、あるいはゴミ、粉塵等の劣悪な環境により故障することがあるために、例えば外的要因でインバーターに異常が発生し、インバーターによる運転が継続困難となった場合に、インバーターを回避して商用電力へ切り替わる回路を備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２０８３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながらインバーターを搭載された電動モーター駆動エアーコンプレッサーでは高価格となり、稼動中である既存の電動モーター駆動エアーコンプレッサーと入れ替えるには経済的な負担が大きく、電力費軽減により投下資本を充分に回収しきれない問題がある。
【０００７】
ところでインバーターが故障した場合には、インバーターを復旧するまでの間はコンプレッサーを稼動することができず生産に支障をきたすことがある。また、インバーターを回避して商用電力へ切り替わる回路を備えたものであっても、インバーターの修理中はコンプレッサーを停止するか、あるいは通常の電源からのコンプレッサーの稼動では直入起動となる為大容量の電動機の場合、起動時に過大な突入電流により起動不能となる可能性がある。
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、既存の電動モーター駆動エアーコンプレッサーに後付け可能とされ、かつインバーター故障時には電源への切り替えができるコンプレッサー用後付けインバーターを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係るコンプレッサー用後付けインバーターは、電動モーター駆動エアーコンプレッサーと三相電源間とを動力ケーブルによって接続されるインバーターにおいて、前記インバーターを経由せずに前記三相電源と前記電動モーター駆動エアーコンプレッサーとを接続するバイパス回路と、前記電動モーター駆動エアーコンプレッサーとインバーターおよび該インバーターと前記三相電源並びに前記バイパス回路間にそれぞれ設けられる遮断スイッチと、前記インバーター作動時には前記バイパス回路間の遮断スイッチをＯＦＦとし、該インバーターの故障時には前記バイパス回路間の遮断スイッチをＯＮとし、前記電動モーター駆動エアーコンプレッサーとインバーターおよび該インバーターと前記三相電源間の遮断スイッチをＯＦＦとする動力回路切替スイッチを備える。
【００１０】
ここで、稼動中の電動モーター駆動エアーコンプレッサーにインバーターを接続し、電動モーターの回転数を制御し、効率の良い運転ができるように改善し省エネルギー化を図ると共に、インバーターが何らかの原因で故障した場合でも動力回路切替スイッチで直ちに前記電動モーター駆動エアーコンプレッサーを再起動し生産停止による損害を最小限に抑えることができるコンプレッサー用後付けインバーターである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のコンプレッサー用後付けインバーターでは、稼動中の既存のエアーコンプレッサーにインバーターを接続することにより、吐出圧力の負荷状況を判断し負荷に応じてコンプレッサー用後付けインバーターによって前記エアーコンプレッサーの電動モーターの回転数を制御し、電力消費の大幅な軽減を可能とするものである。
【００１２】
また、落雷などによってインバーターが破損した場合には、動力回路切替スイッチによってインバーターを経由せずに直接に電源をエアーコンプレッサーに接続することができ、稼動中のエアーコンプレッサーを停止することなく生産停止による損害を最小限に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参酌しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１は、本発明を適用したコンプレッサー用後付けインバーターの一例を示すブロック回路図、図２は、本発明を適用したコンプレッサー用後付けインバーターの運転切替え回路図を示す。
【００１４】
ここで示すコンプレッサー用後付けインバーター１は、既設のエアーコンプレッサー２のスターデルタ起動盤３のデルタマグネットスイッチ４に前記コンプレッサー用後付けインバーター１の出力端子１０Ａに接続される動力ケーブル５Ａが接続される。このエアーコンプレッサー２は空気槽６に吐出空気配管１６によって連通状に接続され、前記空気槽６より圧縮空気が工作機械などに供給される。
【００１５】
そして前記空気槽６内の空気圧は圧力センサー７によって測定され、該圧力検出信号は前記コンプレッサー用後付けインバーター１のインバーター盤８に設けられる容量制御用負荷信号回路（図示せず。）に送信される。
【００１６】
また、前記コンプレッサー用後付けインバーター１の入力端子１０Ｂは、動力ケーブル５Ｂによって三相交流電源９に接続される。
【００１７】
ここで、前記エアーコンプレッサー２と三相交流電源９とを前記コンプレッサー用後付けインバーター１を介さずに接続されるバイパス回路１１を設けるものである。このバイパス回路１１は、前記三相交流電源９と前記コンプレッサー用後付けインバーター１の入力端子１０Ｂ間に接続される動力ケーブル５Ｂと該コンプレッサー用後付けインバーター１の出力端子１０Ａと前記エアーコンプレッサー２のスターデルタ起動盤３のデルタマグネットスイッチ４間に接続される動力ケーブル５Ａとの間に動力ケーブル５Ｃが接続される。
【００１８】
そして前記動力ケーブル５Ａには遮断スイッチ１２Ａ、前記動力ケーブル５Ｂには遮断スイッチ１２Ｂおよび前記動力ケーブル５Ｃには遮断スイッチ１２Ｃがそれぞれ配置された構成とするものである。
【００１９】
また、前記それぞれの遮断スイッチ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、前記コンプレッサー用後付けインバーター１に取り付けられる動力回路切替スイッチ１３をワンタッチ式によって前記遮断スイッチ１２Ａ、１２Ｂ、１２ＣのＯＮ・ＯＦＦの切り替えが自在に行える構成とするものである。
【００２０】
このような構成からなる本発明のコンプレッサー用後付けインバーターでは、既存のエアーコンプレッサー２に設置されるスターデルタ起動盤３のデルタマグネットスイッチ４にコンプレッサー用後付けインバーター１の出力端子１０Ａに接続される動力ケーブル５Ａを接続することによってインバーターの後付を容易に行うことができる。
【００２１】
そこで前記コンプレッサー用後付けインバーター１に設けられるコンプレッサー運転スイッチ１４をＯＮにして前記エアーコンプレッサー２の電動モーター１５を駆動回転させる。この電動モーター１５の駆動により圧縮空気が前記吐出空気配管７を通して空気槽６に送出される。
【００２２】
この場合には、前記動力回路切替スイッチ１３によって前記動力ケーブル５Ａの遮断スイッチ１２Ａ、前記動力ケーブル５Ｂの遮断スイッチ１２Ｂは接続され、前記動力ケーブル５Ｃの遮断スイッチ１２Ｃは遮断された状態となる。
【００２３】
ここで、空気槽６内に圧入される圧縮空気は工作機械等の負荷に応じて吐出されるのであるが、この際の吐出圧力が圧力センサー７によってコンプレッサー用後付けインバーター１のインバーター盤８に設けられる容量制御用負荷信号回路（図示せず。）に送信され、負荷状況を判断し負荷に応じてコンプレッサー用後付けインバーター１によって前記エアーコンプレッサー２の電動モーター１５の回転数を制御する。
【００２４】
このようにして、コンプレッサー用後付けインバーター１による容量制御は、吐出圧力を任意の圧力に設定することにより更なる省エネルギー効果を得ることができる。
【００２５】
なお、前記エアーコンプレッサーの有する最低容量制御範囲までは電動モーターの回転数制御で容量制御し、最低容量制御以下では当該エアーコンプレッサー固有の容量制御（通常吸入空気量調整弁）に切替え運転する。
【００２６】
そこで、落雷などによって前記コンプレッサー用後付けインバーター１が破損した場合には、ワンタッチ式の動力回路切替スイッチ１３によって前記動力回路切替スイッチ１３によって前記動力ケーブル５Ａの遮断スイッチ１２Ａ、前記動力ケーブル５Ｂの遮断スイッチ１２Ｂは遮断され、前記動力ケーブル５Ｃの遮断スイッチ１２Ｃが接続されることにより、前記エアーコンプレッサー２は前記三相交流電源９と動力ケーブル５Ｃによって直接に接続されることになる。
【００２７】
したがって、前記エアーコンプレッサー２は稼動を継続することが可能となり、その製造工程に支障を来たすことなく、前記破損したコンプレッサー用後付けインバーター１の修理を行うことが可能となる。また、予備のコンプレッサー用後付けインバーター１を備えることによりエアーコンプレッサー２の稼動を停止させることなく新たなコンプレッサー用後付けインバーター１の接続が可能となる。
【００２８】
以上の構成よりなる本発明のコンプレッサー用後付けインバーターでは、該後付けインバーターの前後の動力ケーブルに遮断スイッチを入れるので、インバーターが破損しても元の起動方式に即座に切り替えることができ、工場の操業に支障を来たさない。
【００２９】
また、既存のエアーコンプレッサーに容易に後付けができるために、耐用年数の長いエアーコンプレッサーでは、その替え買え時までに電力の省エネルギー化による余剰資金を充分に蓄えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明を適用したコンプレッサー用後付けインバーターの一例を示すブロック回路図である。
【図２】発明を適用したコンプレッサー用後付けインバーターの運転切替え回路図である。
【符号の説明】
【００３１】
１      コンプレッサー用後付けインバーター
２      エアーコンプレッサー
３      スターデルタ起動盤
４      デルタマグネットスイッチ
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ  動力ケーブル
６      空気槽
７      圧力センサー
８      インバーター盤
９      三相交流電源
１０Ａ  出力端子
１０Ｂ  入力端子
１１    バイパス回路
１２Ａ、１２Ｂ，１２Ｃ  遮断スイッチ
１３    動力回路切替スイッチ
１４    コンプレッサー運転スイッチ
１５    電動モーター
１６    吐出配管
【図１】
2008002380.tif 000003
【図２】
2008002380.tif 000004