(57)【要約】【課題】運転制御系を簡略にするとともに、コストを低減することができ、かつ安全性を高めることができるようにした気体多段昇圧装置を提供する。【解決手段】主気体圧縮機１によって圧縮昇圧された加圧気体を、さらに高圧に圧縮昇圧する少なくとも１基の副気体圧縮機３を備えた気体多段昇圧装置において、副気体圧縮機３から吐出する加圧気体の吐出圧を検出する検知器４と、この検知器４に基づいて、主気体圧縮機１および副気体圧縮機３の双方の運転および停止を同時に制御しうる制御装置７とを有する。【選択図】  図１
2008291836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体を圧縮する主気体圧縮機と、
配管を介して、前記主気体圧縮機に接続され、前記主気体圧縮機で圧縮された気体を更に圧縮する副気体圧縮機と、
前記副気体圧縮機に接続され、前記副気体圧縮機で更に圧縮された気体を貯蔵する貯蔵タンクと、
前記貯蔵タンクに接続され、前記貯蔵タンク内の気体の第１上限規定圧力若しくは第１下限規定圧力を検出して、信号を発生する検知器と、
前記検知器、前記主気体圧縮機及び前記副気体圧縮機に接続され、前記検知器から送られた信号により前記主気体圧縮機及び前記副気体圧縮機を同時に起動したり、停止させる制御機器とを備える気体多段昇圧装置。
【請求項２】
検知器が第１圧力センサである請求項１記載の気体多段昇圧装置。
【請求項３】
前記主気体圧縮機及び前記副気体圧縮機との間の配管にリリーフ弁を備え、前記副気体圧縮機が作動しない時に、前記主気体圧縮機からの吐出圧が前記第１下限規定圧力よりも低い第２上限規定圧力を超える場合、圧縮気体が前記リリーフ弁を介して放出される請求項１記載の気体多段昇圧装置。
【請求項４】
前記主気体圧縮機及び前記副気体圧縮機との間の配管に中間制御装置を備え、この中間制御装置が、第２圧力センサとマイコン回路よりなり、副気体圧縮機が作動しない時に、前記第１下限規定圧力よりも低い、配管を流れる気体の第２上限規定圧力を、第２圧力センサが検出した場合、主気体圧縮機がマイコン回路により停止される請求項１記載の気体多段昇圧装置。
【請求項５】
前記主気体圧縮機及び前記副気体圧縮機との間の配管に中間制御装置を備え、この中間制御装置が、第２圧力センサとマイコン回路よりなり、主気体圧縮機が作動しない時に、第１下限規定圧力よりも低い、配管を流れる気体の第２下限規定圧力以下の圧力を、第２圧力センサが検出した場合、副気体圧縮機がマイコン回路により停止される請求項１記載の気体多段昇圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧気体を複数の気体圧縮機により段階的に圧縮し昇圧する気体多段昇圧装置に係り、特に主気体圧縮機と副気体圧縮機における運転制御の簡略化を図るようにした気体多段昇圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の気体多段昇圧装置は、図５に示すように、加圧気体を圧縮昇圧する低圧用の主気体圧縮機（例えばスクロール圧縮機）１０１と、このスクロール圧縮機１０１により圧縮昇圧された加圧気体をさらに圧縮昇圧する高圧用の副気体圧縮機（ブースタ圧縮機、例えば往復動圧縮機）１０２とを備え、副気体圧縮機１０２により圧縮昇圧された高圧な加圧気体を貯蔵タンク１０３内に貯蔵しうるようになっている。
【０００３】
このような装置を運転制御する場合、両気体圧縮機１０１、１０２のそれぞれに、上限圧および下限圧が設定された圧力センサ１０４、１０５を設けるとともに、各圧力センサ１０４、１０５により検出された吐出圧の上限圧または下限圧に基づいて、主気体圧縮機１０１および副気体圧縮機１０２を、それぞれの制御機器１０６、１０７をもって、独自に運転および停止の制御が行われている。
【０００４】
しかし、前記の気体多段昇圧装置は、各々の気体圧縮機１０１、１０２を単独で制御するために、２つの圧力センサ１０４、１０５および制御機器１０６、１０７が必要であるとともに、主気体圧縮機１０１と副気体圧縮機１０２との間の配管系に、中間レシーバータンク１０８を設けて、負荷調整を行う必要がある。
すなわち、主気体圧縮機１０１が停止した場合には、副気体圧縮機１０２だけが運転されるため、副気体圧縮機１０２に負荷が大きく掛かって、破損する危険性がある。
一方、副気体圧縮機１０２が停止した場合には、主気体圧縮機１０１だけが運転されるため、主気体圧縮機１０１に負荷が大きく掛かって、破損する危険性がある。
これにより、装置全体が複雑になるばかりでなく、コストが増大するという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記の現状に鑑み、運転制御系を簡略にするとともに、コストを低減することができ、かつ安全性を高めることができるようにした気体多段昇圧装置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】
上記課題は、「特許請求の範囲」の欄における各請求項に記載するように、次のような構成からなる発明によって解決される。
（１）本発明による気体多段昇圧装置は、気体を圧縮する主気体圧縮機と、
配管を介して、前記主気体圧縮機に接続され、前記主気体圧縮機で圧縮された気体を更に圧縮する副気体圧縮機と、
前記副気体圧縮機に接続され、前記副気体圧縮機で更に圧縮された気体を貯蔵する貯蔵タンクと、
前記貯蔵タンクに接続され、前記貯蔵タンク内の気体の第１上限規定圧力若しくは第１下限規定圧力を検出して、信号を発生する検知器と、
前記検知器、前記主気体圧縮機及び前記副気体圧縮機に接続され、前記検知器から送られた信号により前記主気体圧縮機及び前記副気体圧縮機を起動したり、停止させる制御機器とを備えている。
【０００７】
（２）上記（１）項において、検知器が第１圧力センサである。
【０００８】
（３）上記（１）項において、前記主気体圧縮機及び前記副気体圧縮機との間の配管にリリーフ弁を備え、前記副気体圧縮機が作動しない時に、前記主気体圧縮機からの排出圧が第１下限規定圧力よりも低い第２上限規定圧力を超える場合、圧縮気体が前記リリーフ弁を介して放出される。
【０００９】
（４）上記（１）項において、前記主気体圧縮機及び前記副気体圧縮機との間の配管に中間制御装置を備え、この中間制御装置が、第２圧力センサとマイコン回路よりなり、副気体圧縮機が作動しない時に、第１下限規定圧力よりも低い、配管を流れる気体の、第２上限規定圧力を、第２圧力センサが検出した場合、主気体圧縮機がマイコン回路により停止される。
【００１０】
（５）上記（１）項において、前記主気体圧縮機及び前記副気体圧縮機との間の配管に中間制御装置を備え、この中間制御装置が、第２圧力センサとマイコン回路よりなり、主気体圧縮機が作動しない時に、第１下限規定圧力よりも低い、配管を流れる気体の第２下限規定圧力を、第２圧力センサが検出した場合、副気体圧縮機がマイコン回路により停止される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、次のような効果を奏することができる。
請求項１記載の発明によると、副気体圧縮機における吐出圧の検出により、主気体圧縮機および副気体圧縮機の双方の運転制御を同時に行いうるようにしてあるため、１つの圧力センサと、１つの制御機器とによる運転制御装置を１つにすることができ、運転制御系を簡略にすることができるとともに、コストを低減することができる。
また、主気体圧縮機および副気体圧縮機の運転または停止が同時になり、主気体圧縮機と副気体圧縮機との間の中間圧を常に一定に保つことができるため、双方の圧縮機における負荷変動、温度変化がなく、これにより、安全性を高めるとともに、寿命を向上させることができる。
【００１２】
請求項２記載の発明によると、圧力センサを備えているので、検出が容易になる。
【００１３】
請求項３記載の発明によると、主気体圧縮機と副気体圧縮機との間の配管系に、副気体圧縮機の停止に伴って、主気体圧縮機における加圧気体の吐出圧が規定圧力よりも上昇したときに、加圧気体を外部に排出するリリーフ弁を設けてあるため、主気体圧縮機の破損を効果的に防止することができる。
【００１４】
請求項４記載の発明によると、主気体圧縮機と副気体圧縮機との間の配管系に、圧力センサとマイコン回路よりなる中間制御装置を設け、この中間制御装置によって、副気体圧縮機の停止に伴い、上限規定圧力になったときに、主気体圧縮機を停止しうるようにしてあるため、主気体圧縮機の破損を効果的に防止することができる。
【００１５】
請求項５記載の発明によると、主気体圧縮機と副気体圧縮機との間の配管系に、圧力センサとマイコン回路よりなる中間制御装置を設け、この中間制御装置によって、主気体圧縮機の停止に伴い、下限規定圧力になったときに、副気体圧縮機を停止しうるようにしてあるため、副気体圧縮機の破損を効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態における気体多段昇圧装置を概略的に示すブロック図である。
【００１７】
本発明の気体多段昇圧装置は、図１に示すように、加圧気体を圧縮昇圧する低圧用のスクロール圧縮機からなる主気体圧縮機１と、主気体圧縮機１により圧縮昇圧された加圧気体をさらに圧縮昇圧し、かつ配管２により接続された高圧用の往復動圧縮機からなる副気体圧縮機３とを備えている。
副気体圧縮機３により圧縮昇圧された高圧の加圧気体は、配管４により接続された貯蔵タンク５内に貯蔵しうるようになっている。
【００１８】
貯蔵タンク５には、副気体圧縮機３により圧縮昇圧された高圧の加圧気体の吐出圧を検出する圧力センサ６が設置され、この圧力センサ６は、例えば上限規定圧力１．０ＭＰａでOFF、下限規定圧力０．８ＭＰａでONとなるように設定されている。
圧力センサ６が上限規定圧力を検知すると、OFF信号を受け取った制御機器７は、主気体圧縮機１と副気体圧縮機３に、停止信号を送り、同時に停止させる。
貯蔵タンク５内の空気が消費されて圧力センサ６が下限規定圧力を検出する。ONの信号が、圧力センサ６から制御機器７に送られ、主気体圧縮機１と副気体圧縮機３に、起動信号を送り、同時に起動させる。
【００１９】
図２は、本発明の第２実施形態における気体多段昇圧装置を概略的に示すブロック図である。
【００２０】
主気体圧縮機８と副気体圧縮機９との間の配管１０には、リリーフ弁１１が設けられている。副気体圧縮機９が故障した場合には、主気体圧縮機８は、副気体圧縮機９がなしうるのとほぼ同じ圧力に気体を圧縮しなくてはならない。そこで、主気体圧縮機８には、過剰の負荷がかかり、破損してしまう。このような状態を避けるために、気体の圧力が０．７５ＭＰａのような上限規定圧力に達すると、配管１０を流れる気体は、リリーフ弁１１を開いて、外気に放出される。
【００２１】
図３における、本発明の第３実施形態においては、主気体圧縮機８と副気体圧縮機９との配管系に、リリーフ弁１１に代えて、圧力センサ１３とマイコン制御回路１４よりなる、上限および下限の規定圧力を設定された中間制御装置１２を設ける。圧力センサ１３の代わりに、圧力スイッチを設けてもよい。圧力センサ１３は、配管１０を流れる気体の圧力を検出し、圧力センサ１３に電気的に接続されたマイコン回路１４を作動させる。
【００２２】
図３において、副気体圧縮機９が故障した場合、主気体圧縮機８が、副気体圧縮機９が圧縮をなすのとほぼ同じ程度に、気体を圧縮する。主気体圧縮機８に、過大な負荷がかかり、破損してしまう。このような状態を避けるために、圧力センサ１３が、０．７５ＭＰａのような上限規定圧力を検出した場合、マイコン回路１４は、主気体圧縮機８に信号を発し、停止させる。
【００２３】
図４において、主気体圧縮機８が故障した場合、副気体圧縮機９に、過大な負荷がかかり、破損してしまう。このような状態を避けるために、圧力センサ１３が、０．５ＭＰａのような下限規定圧力を検出した場合、マイコン回路１４は、副気体圧縮機９に信号を発し、停止させる。
【００２４】
リリーフ弁１１若しくは中間制御装置１２により検知された上限規定圧力と下限規定圧力との間の範囲は、貯蔵タンク６に取り付けた圧力センサ５により検出された上限規定圧力と下限規定圧力との間の範囲よりも低くなるように設定されている。そうしないと、主気体圧縮機と副気体圧縮機とのいずれかが、故障する可能性が高くなる。
【００２５】
上記は、単に本発明の実施形態を示したものであり、特許請求の範囲を逸脱しない限り、当業者により種々の変更及び修正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態における気体多段昇圧装置を概略的に示すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態を概略的に示すブロック図である。
【図３】本発明の第３実施形態であって、主気体圧縮機のみが作動している時ブロック図である。
【図４】本発明の第３実施形態であって、主気体圧縮機が作動していない時のブロック図である。
【図５】従来の気体多段昇圧装置を概略的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    主気体圧縮機
２    配管
３    副気体圧縮機
４    配管
５    貯蔵タンク
６    圧力センサ
７    制御機器
８    主気体圧縮機
９    副気体圧縮機
１０  配管
１１  リリーフ弁
１２  中間制御装置
１３  圧力センサ
１４  マイコン回路
【図１】
2008291836.tif 000003
【図２】
2008291836.tif 000004
【図３】
2008291836.tif 000005
【図４】
2008291836.tif 000006
【図５】
2008291836.tif 000007