(57)【要約】【課題】モータがその能力を最大限発揮し得るようにインバータ駆動圧縮機の運転を制御する。【解決手段】予め入力された点Ａ（圧力の最高値ＰHと，該圧力においてモータに定格動力を発生させる周波数ｆ1の座標），点Ｂ（圧力の中間ＰMと，該圧力においてモータに定格動力を発生させる周波数ｆ2の座標），点Ｃ（圧力の最低値ＰLと，該圧力においてモータに定格動力を発生させる周波数ｆ3の座標），及び，圧力検知手段６０が検知した圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐdに基づいて，次式によりモータに入力する最高周波数ｆmaxを求める。  吐出側圧力（Ｐd）が，前記中間値（ＰM）以上であるとき，2008151076.tif 000031  吐出側圧力（Ｐd）が，前記中間値（ＰM）未満であるとき，2008151076.tif 000032【選択図】図３
2008151076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機本体を駆動する三相モータと，該三相モータに入力する交流電流の周波数を変化させるインバータ，前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）を検知する圧力検知手段を備えると共に，圧力検知手段の検知圧力に基づいて，圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）を，所定の目標圧力（Ｐt）と一致させるように前記インバータを制御して所定周波数の交流電流を出力させる制御装置を備えたインバータ駆動圧縮機において，
前記目標圧力（Ｐt）として設定可能な範囲の最高値（ＰH）及び最低値（ＰL）を設定し，
前記最高値（ＰH）と最低値（ＰL）間における圧力の変化と，該圧力の変化に対応して前記モータを定格出力と成す回転数を発生させる周波数の変化との対応関係を，複数の直線の式を組み合わせることにより所定の許容誤差の範囲内で近似的に表した計算式を設定し，
前記目標値（Ｐt）として設定された圧力に基づいて，前記計算式により前記最高周波数（ｆmax）を算出することを特徴とするインバータ駆動圧縮機における運転制御方法。
【請求項２】
圧縮機本体を駆動する三相モータと，該三相モータに入力する交流電流の周波数を変化させるインバータ，前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）を検知する圧力検知手段を備えると共に，圧力検知手段の検知圧力に基づいて，圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）を，所定の目標圧力（Ｐt）と一致させるように前記インバータを制御して所定周波数の交流電流を出力させる制御装置を備えたインバータ駆動圧縮機において，
前記目標圧力（Ｐt）として設定可能な範囲の最高値（ＰH）及び最低値（ＰL）を設定し，
前記最高値（ＰH）と最低値（ＰL）間における圧力の変化と，該圧力の変化に対応して前記モータを定格出力と成す回転数を発生させる周波数の変化との対応関係を所定の許容誤差の範囲内で近似的に表した曲線の計算式を設定し，
前記目標値（Ｐt）として設定された圧力に基づいて，前記計算式により前記最高周波数（ｆmax）を算出することを特徴とするインバータ駆動圧縮機における運転制御方法。
【請求項３】
前記最高値（ＰH）と，該最高値（ＰH）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ1），
前記最低値（ＰL）と，該最低値（ＰL）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ3），及び，
前記最高値（ＰH）と最低値（ＰL）との中間値（ＰM）と，前記中間値（ＰM）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ2）をそれぞれ求めると共に，
設定された前記目標圧力（Ｐt）が，前記中間値（ＰM）以上であるとき，次式
【数１】
2008151076.tif 000015
に従って最高周波数（ｆmax）を決定すると共に，
前記目標圧力（Ｐt）が，前記中間値（ＰM）未満であるとき，次式
【数２】
2008151076.tif 000016
に従って最高周波数（ｆmax）を決定することを特徴とする請求項１記載のインバータ駆動圧縮機における運転制御方法。
【請求項４】
前記最高値（ＰH）と，該最高値（ＰH）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ1），
前記最低値（ＰL）と，該最低値（ＰL）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ3）をそれぞれ求めると共に，
設定された前記目標圧力（Ｐt）に基づいて，次式
【数３】
2008151076.tif 000017
に従って最高周波数（ｆmax）を決定することを特徴とする請求項２記載のインバータ駆動圧縮機における運転制御方法。
【請求項５】
前記最高値（ＰH）と，該最高値（ＰH）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ1），
前記最低値（ＰL）と，該最低値（ＰL）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ3），及び，
前記最高値（ＰH）と最低値（ＰL）との中間値（ＰM）と，前記中間値（ＰM）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ2）をそれぞれ求めると共に，
設定された前記目標圧力（Ｐt）に基づいて，次式
【数４】
2008151076.tif 000018
に従って最高周波数（ｆmax）を決定することを特徴とする請求項２記載のインバータ駆動圧縮機における運転制御方法。
【請求項６】
圧縮機本体を駆動する三相モータと，該三相モータに入力する交流電流の周波数を変化させるインバータ，前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）を検知する圧力検知手段を備えると共に，圧力検知手段の検知圧力に基づいて，圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）を，所定の目標圧力（Ｐt）と一致させるように前記インバータを制御して所定周波数の交流電流を出力させる制御装置を備えたインバータ駆動圧縮機において，
前記制御装置が，
前記目標圧力（Ｐt）として設定可能な範囲の最高値（ＰH）及び最低値（ＰL）を記憶すると共に，前記最高値（ＰH）と最低値（ＰL）間における圧力の変化と，該圧力の変化に対応して前記モータを定格出力と成す回転数を発生させる周波数の変化との対応関係を，複数の直線の式を組み合わせることにより所定の許容誤差の範囲内で近似的に表した計算式を記憶する記憶手段と，
設定された前記目標圧力（Ｐt）に基づいて，前記計算式によりモータに入力する交流電流の最高周波数（ｆmax）を算出すると共に，該算出された最高周波数（ｆmax）を上限と成す制御信号を前記インバータに出力する速度制御信号出力部を備えることを特徴とするインバータ駆動圧縮機。
【請求項７】
圧縮機本体を駆動する三相モータと，該三相モータに入力する交流電流の周波数を変化させるインバータ，前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）を検知する圧力検知手段を備えると共に，圧力検知手段の検知圧力に基づいて，圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）を，所定の目標圧力（Ｐt）と一致させるように前記インバータを制御して所定周波数の交流電流を出力させる制御装置を備えたインバータ駆動圧縮機において，
前記制御装置が，
前記目標圧力（Ｐt）として設定可能な範囲の最高値（ＰH）及び最低値（ＰL）を記憶すると共に，前記最高値（ＰH）と最低値（ＰL）間における圧力の変化と，該圧力の変化に対応して前記モータを定格出力と成す回転数を発生させる周波数の変化との対応関係を所定の許容誤差の範囲内で近似的に表した曲線の計算式を記憶する記憶手段と，
設定された前記目標圧力（Ｐt）に基づいて，前記計算式によりモータに入力する交流電流の最高周波数（ｆmax）を算出すると共に，該算出された最高周波数（ｆmax）を上限と成す制御信号を前記インバータに出力する速度制御信号出力部を備えることを特徴とするインバータ駆動圧縮機。
【請求項８】
前記制御装置の前記記憶手段が，
前記最高値（ＰH）と，該最高値（ＰH）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ1），
前記最低値（ＰL）と，該最低値（ＰL）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ3），及び，
前記最高値（ＰH）と最低値（ＰL）との中間値（ＰM）と，前記中間値（ＰM）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ2）をそれぞれ記憶すると共に，
設定された前記目標圧力（Ｐt）に基づいて前記最高周波数（ｆmax）を求める計算式であって，前記目標圧力（Ｐt）が，前記中間値（ＰM）以上であるときに適用される最高周波数（ｆmax）の計算式
【数５】
2008151076.tif 000019
と，前記目標圧力（Ｐt）が，前記中間値（ＰM）未満であるときに適用される最高周波数（ｆmax）の計算式
【数６】
2008151076.tif 000020
をそれぞれ記憶すると共に，
前記速度制御信号出力部が，設定された前記目標圧力（Ｐt）に基づいて，前記いずれかの計算式により前記最高周波数（ｆmax）を算出する演算処理部を備えることを特徴とする請求項６記載のインバータ駆動圧縮機。
【請求項９】
前記制御装置の前記記憶手段が，
前記最高値（ＰH）と，該最高値（ＰH）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ1），
前記最低値（ＰL）と，該最低値（ＰL）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ3）をそれぞれ記憶すると共に，
設定された前記目標圧力（Ｐt）に基づいて，前記最高周波数（ｆmax）を求める計算式
【数７】
2008151076.tif 000021
を記憶すると共に，
前記速度制御信号出力部が，設定された前記目標圧力（Ｐt）に基づいて，前記計算式により前記最高周波数（ｆmax）を算出する演算処理部を備えることを特徴とする請求項７記載のインバータ駆動圧縮機。
【請求項１０】
前記制御装置の前記記憶手段が，
前記最高値（ＰH）と，該最高値（ＰH）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ1），
前記最低値（ＰL）と，該最低値（ＰL）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ3），及び，
前記最高値（ＰH）と最低値（ＰL）との中間値（ＰM）と，前記中間値（ＰM）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ2）をそれぞれ記憶すると共に，
設定された前記目標圧力（Ｐt）に基づいて，前記最高周波数（ｆmax）を求める計算式
【数８】
2008151076.tif 000022
を記憶すると共に，
前記速度制御信号出力部が，設定された前記目標圧力（Ｐt）に基づいて，前記計算式により前記最高周波数（ｆmax）を算出する演算処理部を備えることを特徴とする請求項７記載のインバータ駆動圧縮機。
【請求項１１】
圧縮機本体を駆動する三相モータと，該三相モータに入力する交流電流の周波数を変化させるインバータ，前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）を検知する圧力検知手段を備えると共に，圧力検知手段の検知圧力に基づいて，圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）を，所定の目標圧力（Ｐt）と一致させるように前記インバータを制御して所定周波数の交流電流を出力させる制御装置を備えたインバータ駆動圧縮機において，
前記目標圧力（Ｐt）として設定可能な範囲の最高値（ＰH）及び最低値（ＰL）を設定すると共に，
前記最高値（ＰH）と最低値（ＰL）間における圧力の変化と，該圧力の変化に対応して前記モータを定格出力と成す回転数を発生させる周波数の変化との対応関係を，複数の直線の式を組み合わせることにより所定の許容誤差の範囲内で近似的に表した計算式を設定し，
前記圧力検知手段が検知した前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）に基づいて，前記計算式によりモータに入力する交流電流の最高周波数（ｆmax）を算出すると共に変化させることを特徴とするインバータ駆動圧縮機における運転制御方法。
【請求項１２】
圧縮機本体を駆動する三相モータと，該三相モータに入力する交流電流の周波数を変化させるインバータ，前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）を検知する圧力検知手段を備えると共に，圧力検知手段の検知圧力に基づいて，圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）を，所定の目標圧力（Ｐt）と一致させるように前記インバータを制御して所定周波数の交流電流を出力させる制御装置を備えたインバータ駆動圧縮機において，
前記目標圧力（Ｐt）として設定可能な範囲の最高値（ＰH）及び最低値（ＰL）を設定すると共に，
前記最高値（ＰH）と最低値（ＰL）間における圧力の変化と，該圧力の変化に対応して前記モータを定格出力と成す回転数を発生させる周波数の変化との対応関係を所定の許容誤差の範囲内で近似的に表した曲線の計算式を設定し，
前記圧力検知手段が検知した前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）に基づいて，前記計算式によりモータに入力する交流電流の最高周波数（ｆmax）を算出すると共に変化させることを特徴とするインバータ駆動圧縮機における運転制御方法。
【請求項１３】
前記最高値（ＰH）と，該最高値（ＰH）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ1），
前記最低値（ＰL）と，該最低値（ＰL）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ3），及び，
前記最高値（ＰH）と最低値（ＰL）との中間値（ＰM）と，前記中間値（ＰM）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ2）をそれぞれ求めると共に，
前記圧力検知手段が検知した前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）に基づいて，
前記吐出側圧力（Ｐd）が，前記中間値（ＰM）以上であるとき，次式
【数９】
2008151076.tif 000023
に従って最高周波数（ｆmax）を変化させると共に，
前記吐出側圧力（Ｐd）が，前記中間値（ＰM）未満であるとき，次式
【数１０】
2008151076.tif 000024
に従って最高周波数（ｆmax）を変化させることを特徴とする請求項１１記載のインバータ駆動圧縮機における運転制御方法。
【請求項１４】
前記最高値（ＰH）と，該最高値（ＰH）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ1），
前記最低値（ＰL）と，該最低値（ＰL）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ3）をそれぞれ求めると共に，
前記圧力検知手段が検知した前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）に基づいて，次式
【数１１】
2008151076.tif 000025
に従って最高周波数（ｆmax）を変化させることを特徴とする請求項１２記載のインバータ駆動圧縮機における運転制御方法。
【請求項１５】
前記最高値（ＰH）と，該最高値（ＰH）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ1），
前記最低値（ＰL）と，該最低値（ＰL）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ3），及び，
前記最高値（ＰH）と最低値（ＰL）との中間値（ＰM）と，前記中間値（ＰM）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ2）をそれぞれ求めると共に，
前記圧力検知手段が検知した前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）に基づいて，次式
【数１２】
2008151076.tif 000026
に従って最高周波数（ｆmax）を変化させることを特徴とする請求項１２記載のインバータ駆動圧縮機における運転制御方法。
【請求項１６】
圧縮機本体を駆動する三相モータと，該三相モータに入力する交流電流の周波数を変化させるインバータ，前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）を検知する圧力検知手段を備えると共に，圧力検知手段の検知圧力に基づいて，圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）を，所定の目標圧力（Ｐt）と一致させるように前記インバータを制御して所定周波数の交流電流を出力させる制御装置を備えたインバータ駆動圧縮機において，
前記制御装置が，
前記目標圧力（Ｐt）として設定可能な範囲の最高値（ＰH）及び最低値（ＰL）を記憶すると共に，前記最高値（ＰH）と最低値（ＰL）間における圧力の変化と，該圧力の変化に対応して前記モータを定格出力と成す回転数を発生させる周波数の変化との対応関係を，複数の直線の式を組み合わせることにより所定の許容誤差の範囲内で近似的に表した計算式を記憶する記憶手段と，
前記圧力検知手段が検知した前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）に基づいて，前記計算式によりモータに入力する交流電流の最高周波数（ｆmax）を算出すると共に，該算出された最高周波数を前記インバータに出力させる制御信号を出力する速度制御信号出力部を備えることを特徴とするインバータ駆動圧縮機。
【請求項１７】
圧縮機本体を駆動する三相モータと，該三相モータに入力する交流電流の周波数を変化させるインバータ，前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）を検知する圧力検知手段を備えると共に，圧力検知手段の検知圧力に基づいて，圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）を，所定の目標圧力（Ｐt）と一致させるように前記インバータを制御して所定周波数の交流電流を出力させる制御装置を備えたインバータ駆動圧縮機において，
前記制御装置が，
前記目標圧力（Ｐt）として設定可能な範囲の最高値（ＰH）及び最低値（ＰL）を記憶すると共に，前記最高値（ＰH）と最低値（ＰL）間における圧力の変化と，該圧力の変化に対応して前記モータを定格出力と成す回転数を発生させる周波数の変化との対応関係を所定の許容誤差の範囲内で近似的に表した曲線の計算式を記憶する記憶手段と，
前記圧力検知手段が検知した前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）に基づいて，前記計算式によりモータに入力する交流電流の最高周波数（ｆmax）を算出すると共に，該算出された最高周波数を前記インバータに出力させる制御信号を出力する速度制御信号出力部を備えることを特徴とするインバータ駆動圧縮機。
【請求項１８】
前記制御装置の前記記憶手段が，
前記最高値（ＰH）と，該最高値（ＰH）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ1），
前記最低値（ＰL）と，該最低値（ＰL）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ3），及び，
前記最高値（ＰH）と最低値（ＰL）との中間値（ＰM）と，前記中間値（ＰM）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ2）をそれぞれ記憶すると共に，
前記圧力検知手段が検知した前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）に基づいて前記最高周波数（ｆmax）を求める計算式であって，前記吐出側圧力（Ｐd）が，前記中間値（ＰM）以上であるときに適用される最高周波数（ｆmax）の計算式
【数１３】
2008151076.tif 000027
と，前記吐出側圧力（Ｐd）が，前記中間値（ＰM）未満であるときに適用される最高周波数（ｆmax）の計算式
【数１４】
2008151076.tif 000028
をそれぞれ記憶すると共に，
前記速度制御信号出力部が，前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）に基づいて，前記いずれかの計算式により前記最高周波数（ｆmax）を算出する演算処理部を備えることを特徴とする請求項１６記載のインバータ駆動圧縮機。
【請求項１９】
前記制御装置の前記記憶手段が，
前記最高値（ＰH）と，該最高値（ＰH）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ1），
前記最低値（ＰL）と，該最低値（ＰL）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ3）をそれぞれ記憶すると共に，
前記圧力検知手段が検知した前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）に基づいて，前記最高周波数（ｆmax）を求める計算式として，
【数１５】
2008151076.tif 000029
を記憶すると共に，
前記速度制御信号出力部が，前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）に基づいて，前記計算式により前記最高周波数（ｆmax）を算出する演算処理部を備えることを特徴とする請求項１７記載のインバータ駆動圧縮機。
【請求項２０】
前記制御装置の前記記憶手段が，
前記最高値（ＰH）と，該最高値（ＰH）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ1），
前記最低値（ＰL）と，該最低値（ＰL）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ3），及び，
前記最高値（ＰH）と最低値（ＰL）との中間値（ＰM）と，前記中間値（ＰM）においてモータを定格出力とする周波数（ｆ2）をそれぞれ記憶すると共に，
前記圧力検知手段が検知した前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）に基づいて，前記最高周波数（ｆmax）を求める計算式
【数１６】
2008151076.tif 000030
を記憶すると共に，
前記速度制御信号出力部が，前記圧縮機本体の吐出側圧力（Ｐd）に基づいて，前記計算式により前記最高周波数（ｆmax）を算出する演算処理部を備えることを特徴とする請求項１７記載のインバータ駆動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，三相モータを駆動源とし，インバータによって該三相モータに入力する交流電流の周波数を変化させて圧縮機の運転を制御するインバータ駆動圧縮機の運転制御方法，及び前記運転制御方法が行われるインバータ駆動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータ駆動圧縮機１は，圧縮機本体１０の駆動源として三相モータ１５を備えると共に，この三相モータ１５と電源間にインバータ３０を配し，該インバータ３０によって電源からモータ１５に入力される交流電流の周波数を変化させて，モータ１５の回転数を制御することができるように構成されている（図１参照）。
【０００３】
このような，インバータ３０によるモータの回転数制御は，一例として消費側に圧縮気体を供給する供給配管５０に，圧力センサ等の圧力検知手段６０を設ける等して，消費側に供給される圧縮気体の圧力Ｐdを検知すると共に，この圧力検知手段６０が検知した圧縮気体の圧力Ｐdに応じて，前記インバータ３０によるモータ１５の回転数制御を行うことで，消費側に供給される圧縮気体の圧力Ｐdが常に一定となるように制御され、また、前記圧縮気体の圧力Ｐdに応じて吸入弁４１を作動させて圧縮機本体１０の吸入口１０ａの開閉制御を行っている。
【０００４】
一例として，消費側に供給しようとする圧縮気体の圧力を目標圧力Ｐtとして設定すると共に，この目標圧力Ｐtに対して所定の高い圧力である無負荷運転開始圧力Ｐulを設定し，実際に消費側に供給される圧縮気体の圧力である，圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐdを前記目標圧力Ｐtと一致させるように、前記吐出側圧力Ｐdが目標圧力Ｐtを超えたことを圧力検知手段６０が検知すると，モータ１５に出力する交流電流の周波数を減少させてモータ１５を低速運転に移行し，一方，圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐdが前記目標圧力Ｐt未満に低下すると，モータ１５を高速回転させる周波数ｆmaxの交流電流をモータ１５に出力させて，モータ１５を高速運転に移行する運転制御が行われている。また、吐出側圧力が前記無負荷運転開始圧力以上になったことを圧力検知手段６０が検知すると、前記吸入弁４１を作動させて圧縮機本体１０の吸入口１０ａを閉じて無負荷運転に移行し、前記吐出側圧力が前記目標圧力未満に低下したことを圧力検知手段６０が検知すると、前記吸入弁４１を作動させて圧縮機本体１０の吸入口１０ａを開いて負荷運転に移行する。
【０００５】
以上のように構成されたインバータ駆動圧縮機１において，圧縮機本体１０はモータ１５に対して負荷として作用するものであるところ，圧縮機本体１０の吐出側圧力が低下して圧縮機本体１０を駆動するに必要な動力が減少すると，モータ１５にかかる負荷も減少する。そのため，消費側に供給すべき圧縮気体の圧力（目標圧力Ｐt）を低下すると，この圧力を低下した分，モータ１５の出力に余裕が生じる。
【０００６】
しかし従来の圧縮機にあっては，消費側に供給すべき圧縮気体の圧力Ｐtを低下させた場合においても，モータ１５の最高回転数Ｎmax（従ってこの回転数を発生させる交流電流の周波数ｆmax）は，これを変化することなく一定に固定されていたために，目標圧力Ｐtの低下によって生じたモータ１５の余裕分，モータ１５はその能力を十分に発揮できずに使用されていた。
【０００７】
そこで，モータ１５の能力が最大限発揮された状態で運転を行うことができるようにするために，モータの最高回転数Ｎmaxを可変とし，消費側に供給される圧縮気体の設定圧力（目標圧力Ｐt）を低下させるに従い，モータの最高回転数Ｎmaxを高くすることができるようにしたインバータ駆動圧縮機が提案されている（特許文献１参照）。
【０００８】
この発明の先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】特開平９−２０９９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述の特許文献１に記載の発明によれば，前述したように消費側に供給すべき圧縮気体の圧力の目標値として設定した圧力（目標圧力Ｐt）を低くすることによりモータ１５に生じた出力の余裕分を回転数の増加に回すことで，モータ１５がその能力を十分に発揮した状態で運転されるようにしたものであり，設定可能な吐出側圧力の上限値を０．８３MPaとしたときに定格動力を発生するモータの回転数を１００％とした場合，設定吐出側圧力を０．５９MPaに低下したときのモータの回転数を２０％上昇して１２０％の回転数で運転できるようにしている。
【００１０】
しかし，前述の特許文献１に記載されている圧縮機の制御方法では，吐出側圧力設定値（Ｐ）と最高回転数比(x)との関係を，次式，
Ｐ＝−０．０１２５ｘ＋２．０８
によって直線的な変化として捉え（特許文献１の「0027」欄及び同図４），図５に示すように，吐出側圧力設定値Ｐの最大値ＰHと，この最大値ＰHにおいて定格出力となる回転数Ｎ１を示す点Ａ，吐出側圧力の最小値ＰLと，この最小値ＰLにおいて定格出力となる回転数Ｎ３を示す点Ｃをそれぞれ求め，前記吐出側圧力の最大値ＰHと最小値ＰL間において圧縮機の吐出側圧力設定値Ｐを可変とした際，この設定値Ｐの変更に従い，モータの最高回転数（比）を，前記点Ａ−Ｃを結ぶ直線（図５中の二点鎖線）に従って決定するものとしているため，モータが定格出力を越えた状態で運転されることとなる。
【００１１】
すなわち，圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐの変化と，定格出力を発生するモータ１５の回転数Ｎの変化との対応関係は，実際には直線的に変化するものではなく，図５中に実線で示したように下方に向かって僅かに膨出する湾曲形状の曲線に従って変化するものとなっており，点Ａ−Ｃを結ぶ直線として仮定された，図５中に二点鎖線で示す対応関係との間にはズレが生じている。
【００１２】
そのため，モータの回転数を図５中に二点鎖線で示した前記Ａ−Ｃ直線に従って制御すると，吐出側圧力設定値Ｐを最高値ＰH又は最低値ＰLに設定した場合を除き，モータ１５は定格出力を越えて運転されることとなる。
【００１３】
特に，圧縮機本体１０の吐出側圧力の設定値を，吐出側圧力の最高値ＰHと最低値ＰLとの間の中間値ＰM付近に設定した場合には最も出力の超過が著しく，一例として図５では中間値ＰMとしたときに実際には回転数Ｎ２で定格出力を発生するにも拘わらず，モータはこの回転数Ｎ２によりも高い，回転数Ｎ２’で運転されることとなる。
【００１４】
ところで，圧縮機本体を駆動する前記モータ１５は，出力に余裕を持たせて使用するのが一般的であり，所定の許容範囲（一例として定格出力に対して１０％程度の超過）であれば，定格出力を越えて運転がされた場合であっても支障なく運転することができるように設計されている。
【００１５】
しかし，モータ１５の定格出力に対して前述の許容範囲を超えた運転がされる場合には，例えばインバータ３０内に設けた保護装置等が作動して圧縮機を非常停止するように設計されており，前述の制御方法によってモータ１５の最高回転数Ｎmaxを制御する場合，圧縮機を非常停止させてしまうおそれがある。
【００１６】
そこで，このような非常停止を避けるため，モータ１５が定格出力を越えて運転されることがないように，図５中に二点鎖線で示した前述の直線Ａ−Ｃを，下方に平行にシフトさせて，点Ｂを通るＡ’−Ｃ’直線を求め，これに従ってモータ１５の回転数を制御することも考えられる。
【００１７】
しかし，このＡ’−Ｃ’直線に従ってモータ１５の最高回転数Ｎmaxを制御する場合，吐出側圧力の最高値ＰHでは，定格出力を発生する回転数Ｎ１に比較して低い，回転数Ｎ１’でモータが駆動されており，モータがその出力に必要以上に余裕を持って運転がされることとなる。
【００１８】
また，吐出側圧力の最低値ＰLにおいても，この圧力ＰLにおける最高回転数Ｎ３に対して過剰に低い回転数Ｎ３’で運転が行われることとなり，いずれの場合においてもモータがその性能を十分に発揮していない。
【００１９】
以上のように，吐出側圧力の設定値Ｐtの変化と，モータの最高回転数Ｎmaxの変化との関係を，直線的な変化と捉えてモータの最高回転数Ｎmaxを決定する場合，圧縮機の吐出側圧力の設定幅を広くとればとる程，実際の最高回転数Ｎmaxと，設定される最高回転数Ｎmax’間のズレ幅が大きくなる。
【００２０】
そこで，モータ１５の出力軸や圧縮機本体の入力軸に設けたプーリを交換する等して，モータ１５の動力を圧縮機本体１０に伝達する際の増速比を可変とすることで，１台の圧縮機を，最高圧力ＰH〜中間圧力ＰMまで吐出側圧力を可変とした高圧仕様と，中間圧力ＰM〜最低圧力ＰLの範囲で吐出側圧力の設定を可変とした低圧仕様のいずれかの仕様に選択的に設定し得るようにすることも考えられ，この場合，低圧仕様では増速比を高く設定すると共に，高圧仕様では増速比を低く設定して，モータの能力が十分に発揮できるように調整する。
【００２１】
このように，設定の変更により１台の圧縮機を高圧仕様又は低圧仕様のいずれかの態様で使用可能とした圧縮機でも，図６に示すように、高圧仕様の圧縮機では最高設定圧力ＰHと中間圧力ＰM間で，低圧仕様にあっては中間設定圧力ＰMと最低設定圧力ＰL間で，圧縮機の吐出側圧力と周波数とが図６中実線で示す直線的に変化するものと仮定してモータを制御するために，この仮定された直線に基づき決定された最高周波数ｆmax’と，吐出側圧力−最高周波数曲線（図６中二点鎖線）に従った最高周波数ｆmaxとの間にズレが生じて，モータが定格出力以上で運転される場合があるが，高圧，低圧いずれの仕様の場合にも，前述した最高圧力ＰHと最低圧力ＰL間で設定圧力を可変とした圧縮機に比較して変更可能な圧力範囲が１／２に狭まっていることから，想定した圧力−周波数直線と，実際の圧力−周波数曲線との間のズレを比較的小さくすることができ，これにより想定した圧力−周波数直線に基づいてモータを制御してもモータが定格値を大幅に越えることはなく，これをモータの許容出力範囲内に止めることができ，インバータ内に設けた非常停止装置が作動して圧縮機が非常停止することはない。
【００２２】
しかし，上記の制御方法では，１台の圧縮機において設定可能な圧力範囲は最高設定圧力ＰH〜中間設定圧力ＰMの範囲，又は中間設定圧力ＰM〜最低設定圧力ＰLのいずれかの範囲であり，プーリ等の増速装置の設定を変更することなしに最高設定圧力ＰH〜最低設定圧力ＰLの全範囲で設定圧力を可変とした前掲の特許文献１に記載の圧縮機に比較して，吐出側圧力の設定幅が制限される。
【００２３】
しかも，高圧仕様と低圧仕様とでは，制御の基準となる吐出側圧力Ｐ−最高周波数ｆmax直線の傾きが異なるために，高圧，低圧のいずれの設定としたかによって組み込む制御プログラムが異なり，共通化が図れない問題がある。
【００２４】
なお，以上説明した従来技術では，いずれも圧縮機の吐出側圧力（目標圧力Ｐt）の設定変更に対応して，モータの最高回転数Ｎmax又はこの最高回転数Ｎmaxを発生する最高周波数ｆmaxの設定を変更する方法に関するものであり，例えば目標圧力Ｐtを最高設定圧力ＰHに設定した場合には、モータを定格出力と成す最高回転数Ｎmax（最高周波数ｆmax）は，回転数Ｎ１（図５において周波数ｆ1，図６において周波数ｆ4）として特定され，モータ１５はここで特定された回転数Ｎmaxを超過することがないように運転がされる。
【００２５】
しかし，消費側に供給される圧縮気体の圧力，すなわち圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐdは，消費側における圧縮気体の消費量等に応じて常時変化し，前述の例において吐出側圧力Ｐdが前記最高設定圧力ＰH未満である場合には，モータは回転数Ｎ１で運転しても定格出力には至らず（例えば吐出側圧力Ｐdが最高設定圧力ＰHよりも低いＰMであれば，モータの回転数をＮ2まで上昇させて初めて定格出力となる。），その出力に余裕を持って運転がされていることとなる。このようにして生じた出力の余裕分を回転数の増加に利用することができれば，モータ１５をさらに効率的に運転でき便利である。
【００２６】
そこで，本発明の目的は上記従来技術における欠点を解消するためになされたものであり，インバータ駆動圧縮機において，設定可能な圧力範囲を広くすることができると共に，このように設定可能な圧力範囲を広く設定した場合であっても，圧縮機本体の動力が定格動力を超過せず，又は定格動力を超過したとしてもこの超過を所定の許容範囲内で行えるようにするインバータ駆動圧縮機の制御方法及び前記制御方法を実現するインバータ駆動圧縮機を提供することを目的とする。
【００２７】
さらに，消費側に供給される圧縮気体の圧力Ｐd変化に対応して，常にモータがその能力を最大限発揮することとなるインバータ駆動型圧縮機の制御方法，及び前記制御方法を実現するインバータ駆動圧縮機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】
【００２８】
上記目的を達成するために，本発明の第１の運転制御方法を実現するインバータ駆動型圧縮機１は，消費側に供給すべき圧縮気体の目標圧力Ｐtの変更に従い，モータ１５に対して入力する交流電流の最高周波数ｆmaxの設定を変更可能に構成したものであり，
圧縮機本体１０を駆動する三相モータ１５と，該三相モータ１５に入力する交流電流の周波数を変化させるインバータ３０，前記圧縮機本体１０のと出側圧力Ｐdを検知する圧力検知手段（圧力センサ６０）を備えると共に，圧力検知手段６０の検知圧力に基づいて，圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐdを，所定の目標圧力Ｐtと一致させるように前記インバータ３０を制御して所定周波数の交流電流を出力させる制御装置２を備えたインバータ駆動圧縮機において，
前記制御装置２が，
前記目標圧力Ｐtとして設定可能な最高値ＰH及び最低値ＰLを記憶すると共に，前記最高値ＰHと最低値ＰL間における圧力の変化と，該圧力の変化に対応して前記モータを定格出力と成す回転数Ｎmaxを発生させる周波数ｆmaxの変化との対応関係を，複数の直線の式を組み合わせることにより所定の許容誤差の範囲内で近似的に表した計算式を記憶する記憶手段と，
設定された前記目標圧力Ｐtに基づいて，前記計算式によりモータに入力する交流電流の最高周波数ｆmaxを算出すると共に，該算出された最高周波数（ｆmax）を上限と成す制御信号を前記インバータ３０に出力する速度制御信号出力部２２を備えることを特徴とする（請求項１，請求項６）。
【００２９】
前記記憶手段は，前記複数の直線の式を組み合わせて成る計算式に代えて，前記最高値ＰHと最低値ＰL間における圧力の変化と，該圧力の変化に対応して前記モータを定格出力と成す回転数Ｎmaxを発生させる周波数ｆmaxの変化との対応関係を所定の許容誤差の範囲内で近似的に表した曲線の計算式を記憶するものとしても良い（請求項２，請求項７）。
【００３０】
前記構成のインバータ駆動圧縮機１において，前記制御装置２の前記記憶手段２３が，前記最高値ＰHと，該最高値ＰHにおいてモータ１５を定格出力とする周波数ｆ1，前記最低値ＰLと，該最低値ＰLにおいてモータ１５を定格出力とする周波数ｆ3，及び，前記最高値ＰHと最低値ＰLとの中間値ＰMと，前記中間値ＰMにおいてモータ１５を定格出力とする周波数ｆ2をそれぞれ記憶すると共に，
設定された前記目標圧力Ｐtに基づいて前記最高周波数ｆmaxを求める計算式であって，前記目標圧力Ｐtが，前記中間値ＰM以上であるときに適用される最高周波数ｆmaxの計算式
【数１７】
2008151076.tif 000003
と，前記目標圧力Ｐtが，前記中間値ＰM未満であるときに適用される最高周波数ｆmaxの計算式
【数１８】
2008151076.tif 000004
を前記複数の直線の式としてそれぞれ記憶すると共に，
前記速度制御信号出力部が，設定された前記目標圧力Ｐtに基づいて，前記いずれかの計算式により前記最高周波数ｆmaxを算出する演算処理部（図示せず）を備えるものとして構成しても良い（請求項３，請求項８）。
【００３１】
また，前記制御装置２の前記記憶手段２３に，前記最高値ＰHと，該最高値ＰHにおいてモータ１５を定格出力とする周波数ｆ1，前記最低値ＰLと，該最低値ＰLにおいてモータ１５を定格出力とする周波数ｆ3をそれぞれ記憶すると共に，
設定された前記目標圧力Ｐtに基づいて，前記最高周波数ｆmaxを求める計算式
【数１９】
2008151076.tif 000005
を前記曲線の計算式として記憶すると共に，
前記速度制御信号出力部２２が，設定された前記目標圧力Ｐtに基づいて，前記計算式により前記最高周波数ｆmaxを算出する演算処理部（図示せず）を備えるものとして構成しても良い（請求項４，請求項９）。
【００３２】
さらに別の構成としては，前記制御装置２の前記記憶手段２３が，前記最高値ＰHと，該最高値ＰHにおいてモータ１５を定格出力とする周波数ｆ1，前記最低値ＰLと，該最低値ＰLにおいてモータ１５を定格出力とする周波数ｆ3，及び，前記最高値ＰHと最低値ＰLとの中間値ＰMと，前記中間値ＰMにおいてモータ１５を定格出力とする周波数ｆ2をそれぞれ記憶すると共に，
設定された前記目標圧力Ｐtに基づいて，前記最高周波数ｆmaxを求める計算式
【数２０】
2008151076.tif 000006
を前記曲線の計算式として記憶すると共に，
前記速度制御信号出力部２２が，設定された前記目標圧力Ｐtに基づいて，前記計算式により前記最高周波数ｆmaxを算出する演算処理部（図示せず）を備えるもの，として構成しても良い（請求項５，１０）。
【００３３】
また，本発明の第２の運転制御方法を実現するインバータ駆動型圧縮機１は，圧縮機本体１０が吐出する圧縮気体の圧力Ｐdの変化に従い，モータ１５に対して入力する交流電流の最高周波数ｆmaxを変更可能とするもので，
前記同様のインバータ駆動圧縮機１において，該インバータ駆動圧縮機１の前記制御装置２が，前記目標圧力Ｐtとして設定可能な範囲の最高値ＰH及び最低値ＰLを記憶すると共に，前記最高値ＰHと最低値ＰL間における圧力の変化と，該圧力の変化に対応して前記モータ１５を定格出力と成す回転数を発生させる周波数の変化との対応関係を，複数の直線の式を組み合わせることにより所定の許容誤差の範囲内で近似的に表した計算式を記憶する記憶手段と，
前記圧力検知手段６０が検知した前記圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐdに基づいて，前記計算式によりモータ１５に入力する交流電流の最高周波数ｆmaxを算出すると共に，該算出された最高周波数を前記インバータ３０に出力させる制御信号を出力する速度制御信号出力部２２を備えることを特徴とする（請求項１１，１６）。
【００３４】
前記記憶手段は，前記複数の直線の式を組み合わせて成る計算式に代えて，前記最高値ＰHと最低値ＰL間における圧力の変化と，該圧力の変化に対応して前記モータを定格出力と成す回転数Ｎmaxを発生させる周波数ｆmaxの変化との対応関係を所定の許容誤差の範囲内で近似的に表した曲線の計算式を記憶するものとしても良い（請求項１２，請求項１７）。
【００３５】
さらに，前記構成の制御装置２を備えたインバータ駆動圧縮機１において，前記制御装置２の前記記憶手段２３に，前記最高値ＰHと，該最高値ＰHにおいてモータを定格出力とする周波数ｆ1，前記最低値ＰLと，該最低値ＰLにおいてモータを定格出力とする周波数ｆ3，及び，
前記最高値ＰHと最低値ＰLとの中間値ＰMと，前記中間値ＰMにおいてモータ１５を定格出力とする周波数ｆ2をそれぞれ記憶すると共に，
前記圧力検知手段が検知した前記圧縮機本体の吐出側圧力Ｐdに基づいて前記最高周波数ｆmaxを求める計算式であって，前記吐出側圧力Ｐdが，前記中間値ＰM以上であるときに適用される最高周波数ｆmaxの計算式
【数２１】
2008151076.tif 000007
と，前記吐出側圧力Ｐdが，前記中間値ＰM未満であるときに適用される最高周波数ｆmaxの計算式
【数２２】
2008151076.tif 000008
を前記複数の直線の式としてそれぞれ記憶すると共に，
前記速度制御信号出力部が，前記圧縮機本体の吐出側圧力Ｐdに基づいて，前記いずれかの計算式により前記最高周波数ｆmaxを算出する演算処理部（図示せず）を備えるものとして構成しても良い（請求項１３，１８）。
【００３６】
また，前記制御装置２の前記記憶手段２３が，前記最高値ＰHと，該最高値ＰHにおいてモータを定格出力とする周波数ｆ1，前記最低値ＰLと，該最低値ＰLにおいてモータを定格出力とする周波数ｆ3をそれぞれ記憶すると共に，
前記圧力検知手段が検知した前記圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐdに基づいて，前記最高周波数ｆmaxを求める計算式として，
【数２３】
2008151076.tif 000009
を前記曲線の計算式として記憶すると共に，
前記速度制御信号出力部が，前記圧縮機本体の吐出側圧力Ｐdに基づいて，前記計算式により前記最高周波数ｆmaxを算出する演算処理部（図示せず）を備えるものとしても良い（請求項１４，１９）。
【００３７】
また，前記制御装置２の前記記憶手段２３が，前記最高値ＰHと，該最高値ＰHにおいてモータ１５を定格出力とする周波数ｆ1，前記最低値ＰLと，該最低値ＰLにおいてモータ１５を定格出力とする周波数ｆ3，及び，前記最高値ＰHと最低値ＰLとの中間値ＰMと，前記中間値ＰMにおいてモータを定格出力とする周波数ｆ2をそれぞれ記憶すると共に，
前記圧力検知手段が検知した前記圧縮機本体の吐出側圧力Ｐdに基づいて，前記最高周波数ｆmaxを求める計算式
【数２４】
2008151076.tif 000010
を前記曲線の計算式として記憶すると共に，
前記速度制御信号出力部２２が，前記圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐdに基づいて，前記計算式により前記最高周波数ｆmaxを算出する演算処理部（図示せず）を備えるものとして構成しても良い（請求項１５，２０）。
【発明の効果】
【００３８】
以上説明した本発明の構成により，目標圧力Ｐtの設定に従い，インバータ３０が出力する最高周波数ｆmax，従ってモータ１５の最高回転数Ｎmaxの設定を変更可能とした本発明のインバータ駆動圧縮機の制御方法にあっては，目標圧力Ｐtの設定可能範囲を広くした場合であっても，モータが定格出力を大幅に超えて運転されることがなく，圧縮機が非常停止することを防止できた。
【００３９】
また，目標圧力Ｐtの低下に応じて，モータの出力を低下させることがないように周波数，従ってモータ回転数を増加させることができるので，モータ１５の能力一杯に使用でき経済的であるとともに，消費側へ供給する空気量を増やすことができた。
【００４０】
さらに，圧力設定範囲を広くできたので，高圧仕様と低圧仕様の２種類の圧縮機を１台の圧縮機にして共通化を図ることができた。
【００４１】
しかも，従来の制御プログラム中における計算式を変更するという比較的簡単な構成の変更のみで，圧力設定範囲を広くすることができ，圧縮機の構造を変更する必要がない。
【００４２】
圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐdによって，消費側に供給される圧縮気体の圧力変化を測定し，モータ１５に出力される交流電流の最高周波数ｆmaxを可変とした本発明のインバータ駆動圧縮機の制御方法にあっては，目標圧力Ｐtの設定可能範囲を広くした場合であっても，モータが定格出力を大幅に超えて運転されることがなく，圧縮機が非常停止することを防止できた。
【００４３】
また、例えば消費側における圧縮気体の消費量が増加して検知された吐出側圧力Ｐdが急激に低下した場合であっても，周波数ｆmaxを増加させてモータ１５を高速運転することで，圧縮気体の供給量を増大し，消費側における圧縮気体の消費量増大に即座に対応することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
次に，本発明の実施例を添付図面を参照しながら以下説明する。
【００４５】
インバータ駆動圧縮機の全体構成
図１において，符号１はインバータ駆動圧縮機であり，図示の実施形態においてこのインバータ駆動圧縮機１は，圧縮機本体１０と，この圧縮機本体１０の駆動源であるモータ１５，及び電源からの交流電流の周波数を変換して前記モータ１５に出力するインバータ３０を備え，前記モータ１５により圧縮機本体１０を駆動することにより，該圧縮機本体１０の吸入口１０ａに連結された吸入弁４１を介して圧縮機本体１０のシリンダ内に被圧縮気体，図示の例では空気が導入されると共に，このシリンダ内に導入された被圧縮気体がロータの回転により圧縮され，得られた圧縮空気が圧縮機本体１０の吐出口１０ｂより吐出されるように構成されている。
【００４６】
圧縮機本体１０として，シリンダ内に潤滑油を注入し，被圧縮気体を圧縮して吐出する油冷式のスクリュ圧縮機を使用した本実施形態にあっては，該圧縮機本体１０より前記潤滑油と共に吐出された圧縮気体が導入されるレシーバタンク１７を設け，該レシーバタンク１７内において圧縮気体と潤滑油とを分離すると共に，分離された圧縮気体を供給配管５０を介して消費側に供給すると共に，レシーバタンク１７において回収された潤滑油を給油回路を介して圧縮機本体１０の給油口１０ｃに供給する。
【００４７】
容量制御装置
以上のような基本構成を備えたインバータ駆動型圧縮機１には，モータ１５の回転数を制御して圧縮機本体１０の回転速度を制御する速度制御手段（インバータ３０）と，圧縮機本体１０に対する被圧縮気体，本実施形態にあっては空気の吸入量を制御する吸入制御手段４０，及び消費側に供給される圧縮気体の圧力を検知する圧力検知手段６０からの検知信号に基づいて，前記速度制御手段３０及び吸入制御手段４０の各部の動作を制御する制御信号を出力する制御装置２から成る容量制御装置が設けられている。
【００４８】
そして前述の速度制御手段３０が，圧力センサ等の圧力検知手段６０によって検知された前記圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐd（本実施形態にあっては，前述の供給配管５０内の圧力）を，予め設定された目標圧力Ｐtと一致させるように，モータ１５の回転数，従ってこのモータ１５によって駆動される圧縮機本体１０の回転数を制御し，また，吸入制御装置４０が，前記圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐdに応じて，前記圧縮機本体１０の吸入口１０ａに設けられた吸入弁４１の開閉制御乃至は開度制御を行うことにより，圧縮機本体１０に対する被圧縮気体の吸入量を制御し，このような速度制御と吸入制御とによって，圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐdが，目標圧力Ｐtに近付いて，略一定の圧力の圧縮気体を消費側に供給することができるように構成されている。
【００４９】
吸入制御手段
前述の容量制御装置を構成する一方の構成要素である前述の吸入制御手段４０は，図示の実施形態において，圧縮機本体１０の吸入口１０ａに設けられた吸入弁４１と，この吸入弁４１の受圧室と前述のレシーバタンク１７間を連通する管路４２，及び前記管路４２を開閉制御する電磁弁４３により構成されており，後述する制御装置２からの制御信号を前記電磁弁４３に入力することにより電磁弁４３を開閉制御して吸入弁４１を操作し，圧縮機本体１０の吸入量を制御して，圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐd（消費側に供給される圧縮気体の圧力）が設定された目標圧力Ｐtとなるように制御する。
【００５０】
本実施形態にあっては，圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐdが，所定の目標圧力Ｐtに対し所定の高い圧力として設定した無負荷運転開始圧力Ｐul以上になると，後述の制御装置２が電磁弁４３に対して制御信号を出力して前述の電磁弁４３を操作し，これにより吸入弁４１が圧縮機本体１０の吸入口１０ａを閉じて無吸気の状態で運転（無負荷運転）し，その後，供給配管５０内の圧力Ｐdが記憶手段に記憶された目標圧力Ｐt未満に下降すると，制御装置２が前記電磁弁４３を制御して吸入弁４１を開き，これにより圧縮機本体１０の吸入口１０ａが開放されて負荷運転に移行する。
【００５１】
速度制御手段
前述の吸入制御手段４０と共に，消費側に供給される圧縮気体の圧力変化に伴って動作してモータ１５の回転数を制御して，圧縮機本体１０の運転速度を制御する速度制御手段３０が設けられている。
【００５２】
この速度制御手段３０は，電源からの交流電流を所望の周波数に変換して前記圧縮機本体１０を駆動するモータ１５に出力するインバータ３０により構成されており，消費側に供給される圧縮気体の圧力Ｐdを，圧力検知手段６０によって検知し，この検知信号に従って，圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐdを前記目標圧力Ｐtと一致させるように、前記吐出側圧力Ｐdが目標圧力Ｐtを超えたことを圧力検知手段６０が検知すると、後述する制御装置２からの制御信号に基づいてモータ１５に出力する交流電流の周波数を減少させてモータ１５を低速運転に移行すると共に，消費側に供給される圧縮気体の圧力Ｐdが，所定の目標圧力Ｐt未満に低下すると，制御装置２からの制御信号に従って，前記モータ１５を高速運転と成す最高周波数ｆmaxの交流電流を前記モータ１５に出力するように構成されている。
【００５３】
制御装置
前述した吸入制御手段４０及び速度制御手段３０を制御する制御装置２は，所定のプログラムを記憶した電子制御装置等によって構成されるもので，該電子制御装置の中央処理部（図示せず）が，予め記憶された前記プログラムを起動して該プログラムに従い各部を制御することで，圧縮機本体１０の吐出側に設けられた圧力検知手段６０からの検知信号に基づいて前記吸入制御手段４０に対して所定の制御信号を出力する吸入制御信号出力部２１と，前記速度制御手段３０に対して所定の制御信号を出力する速度制御信号出力部２２が実現されている。
【００５４】
吸入制御信号出力部
前述の吸入制御信号出力部２１は，供給配管５０内の圧力変化を検知する圧力検知手段（圧力センサ）６０からの検知信号に基づいて，検知された圧力が無負荷運転開始圧力Ｐul以上であるとき，前記吸入制御手段４０を制御して圧縮機本体１０の吸入口１０ａを閉塞すると共に，消費側に供給される圧縮気体の圧力が，所定の目標圧力Ｐt未満になると，前記吸入制御手段４０が圧縮機本体１０の吸入口１０ａを開放するように，吸入制御手段４０に対する制御信号を出力する。
【００５５】
図１に示す吸入制御手段４０の構成では，吸入制御信号出力部２１は，吸入弁４１の作動圧室に対してレシーバタンク１７内の圧縮気体の導入開始・停止を制御する電磁弁４３に対し，該電磁弁４３を開閉制御する制御信号を出力して前記動作を行わせる。
【００５６】
速度制御信号出力部
前述の速度制御信号出力部２２は，圧力検知手段６０からの検知信号に基づいて，圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐdが，前記目標圧力Ｐtを超えたとき，前述の速度制御手段であるインバータ３０に対して，モータ１５に出力する交流電流の周波数を減少させる制御信号を出力すると共に，消費側に供給される圧縮気体の圧力が目標圧力Ｐt未満になると，前記インバータ３０に対し，前記モータ１５を高速運転と成す最高周波数ｆmaxの交流電流を出力させる制御信号を出力する。
【００５７】
この速度制御信号出力部２２によってインバータ３０が出力する最高周波数ｆmaxは，次のいずれかの方法によって決定される。
【００５８】
目標圧力Ｐtの設定値に基づく最高周波数ｆmaxの決定
最高周波数ｆmaxを，目標圧力Ｐtによって決定する場合，予め制御装置２の記憶手段に，目標圧力Ｐtとして設定可能な圧力の最大値ＰH及び最小値ＰL間における圧力の変化と，この圧力の変化に対してモータに定格出力を発生させる周波数との対応関係を近似的に表した計算式を記憶させておき，圧縮機１の操作パネル等に設けられた操作キーの操作等によって目標圧力Ｐtが入力・設定されたとき，速度制御信号出力部２２の演算処理部（図示せず）が，入力された目標圧力Ｐtから，前記計算式に基づいて最高周波数ｆmaxを算出し，この算出したｆmaxを前記記憶手段２３に記憶すると共に，この計算によって求めたｆmaxを，前記インバータ３０が出力する最高の周波数として設定して前記インバータを制御する。
【００５９】
これにより，本発明のインバータ駆動圧縮機１にあっては消費側に供給する圧縮気体の圧力設定の変更（目標圧力Ｐtの変更）に伴い，最高周波数ｆmaxが変更されることとなり，目標圧力Ｐtを低下させる設定の変更を行った場合，この圧力低下によりモータ１５に生じた余裕分，最高周波数ｆmaxの上昇，従ってモータの回転数の上昇を得ることができるものとなっている。
【００６０】
検知圧力Ｐdに基づく最高周波数ｆmaxの決定
最高周波数ｆmaxを，圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐdの測定値に基づいて決定する場合，予め記憶手段２３に，圧力Ｐdの取り得る最大値ＰH及び最小値ＰL間における圧力の変化と，この圧力の変化に対してモータ１５に定格出力を発生させる周波数との対応関係を近似的に表した計算式を記憶させておき，消費側に圧縮気体を供給する供給配管５０内の圧力を検知する圧力検知手段６０からの検知信号に従って，速度制御信号出力部２２の演算処理部（図示せず）が，受信した検知信号により特定される圧力Ｐdから，前記計算式に基づいて最高周波数ｆmaxを算出し，この算出したｆmaxに基づいて，前記インバータ３０に出力させる交流電流の最高周波数ｆmaxを随時変化させる（図３（ｂ））。
【００６１】
これにより，本発明のインバータ駆動圧縮機１にあっては消費側における圧縮気体の消費量が増加した場合等，検知された吐出側圧力Ｐdが低下した場合には，最高周波数ｆmaxが上昇してモータ１５を高速回転させて，消費側に対する圧縮気体の供給量を増加させることが可能である。
【００６２】
目標圧力Ｐt又は検知圧力Ｐdと最高回転数ｆmaxの対応関係
以上のように，モータ１５に対して入力される交流電流の最高周波数ｆmaxを，目標圧力Ｐt又は圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐdに基づいて導き出すために，目標圧力Ｐt又は検知圧力Ｐdの変化と，この圧力の変化に対してモータ１５に定格出力を発生させる周波数（最高周波数ｆmax）との対応関係を近似的に表すものとして，本発明にあっては，以下の計算式を使用した。
【００６３】
なお，以下の説明では，最高周波数ｆmaxを，圧力検知手段６０が検知した，圧縮機本体１０の吐出側圧力Ｐdに基づいて求める例を示したが，これに代えて目標圧力Ｐtにより最高周波数ｆmaxを求める場合には，式中の吐出側圧力Ｐdに代え，操作パネルの入力キー等を介して入力，設定された目標圧力Ｐtを代入すれば良い。
【００６４】
近似的対応関係１
本実施例では，前述の対応関係を近似的に表したものの第１として，図３に示す直線Ａ−Ｂを表す方程式と，直線Ｂ−Ｃを表す方程式の２つの方程式により，最高周波数ｆmaxを求めるように構成したものであり，点Ａ，Ｂ，Ｃの各座標は，供給配管５０内の圧力Ｐdの取り得る最高値ＰH，最低値ＰL及びこれらの中間値ＰMと，これらの各圧力においてモータ１５に定格出力を発生させる周波数ｆ1，ｆ2，ｆ3によってそれぞれ表される。
【００６５】
本実施形態にあっては，操作パネルに設けた入力キーを操作する等して，最高値ＰH及びこの最高値ＰHにおいてモータに定格出力を発生させる周波数ｆ1と，最低値ＰL及び該最低値ＰLにおいてモータに定格出力を発生させる周波数ｆ3，並びに前記最高値ＰHと最低値ＰLの中間値ＰM，及びこの中間値ＰMにおいてモータに定格出力を発生させる周波数ｆ2を入力すると，入力された各数値が前述した制御装置の記憶手段に記憶されると共に，該記憶された各圧力値と，該圧力値における最高周波数ｆ1〜ｆ3，及び，圧力検知手段６０が検知した供給配管５０内の圧力Ｐdが下記の「式１」又は「式２」のいずれかに代入されて，該条件において出力すべき最高周波数ｆmaxが求められる。
【００６６】
「式１」及び「式２」のいずれを用いて最高周波数ｆmaxを決定するかは，圧力検知手段６０が検知した圧縮気体の圧力Ｐdによって決まり，圧力検知手段６０が検知した圧縮気体の圧力Ｐdが中間値ＰM以上である場合には，「式１」によってインバータ３０が出力すべき周波数ｆmaxが決定され，圧力検知手段６０が検知した圧縮気体の圧力Ｐdが，中間値ＰM未満である場合には，「式２」によってインバータ３０が出力すべき最高周波数ｆmaxが決定され，運転中，消費側に供給される圧縮気体の圧力Ｐdを検知する圧力検知手段６０からの検知信号に従って，下記のいずれかの式によりｆmaxを算出する。
【００６７】
【数２５】
2008151076.tif 000011
【００６８】
【数２６】
2008151076.tif 000012
【００６９】
上記「式１」及び「式２」によって吐出側圧力Ｐdの変化と最高周波数ｆmaxの変化との対応関係を近似的に表した線図は，図３に実線で示す通りである。
【００７０】
吐出側圧力Ｐdの変化と最高周波数ｆmaxの変化の対応関係は，実際には同図３中に点Ａ，Ｂ，Ｃを通る破線として示したように，下方に向かって僅かに膨出する曲線であるため，図５を参照して説明した従来技術のように消費側に供給される圧縮気体の圧力Ｐdが取り得る最高値ＰH及びこの圧力においてモータ１５に定格出力を発生させる周波数ｆ1を表す点Ａと，消費側に供給される圧縮気体の圧力Ｐdが取り得る最低値ＰL及びこの圧力においてモータ１５に定格出力を発生させる周波数ｆ3を表す点Ｃを結んだ直線Ａ−Ｃによって近似的にモータ１５の回転数を制御する場合には，中間値ＰM付近においてモータ１５が許容範囲以上に定格動力を越えるおそれがあるものとなっていたが，検知された圧力Ｐdが中間値ＰM以上の場合と，中間値ＰM未満の場合とで最高周波数ｆmaxを求める計算式を分けたことで，吐出側圧力Ｐdと最高周波数ｆmaxとの実際の対応関係を示す曲線に近似した対応関係に従ってモータ１５の回転数を制御することが可能となった。
【００７１】
なお，前記式１，式２によって算出される最高周波数ｆmaxによってモータ１５を制御する場合にあっても，この最高周波数ｆmaxを直線的に変化するものと捉える以上，モータ１５が定格出力を超過して運転される場合が生じるが，前述のように中間値ＰMを境に最高周波数ｆmaxの算出方法を分けたことから，このような超過が生じたとしても，この超過を所定の許容範囲内に留めることができ，圧縮機が非常停止することを好適に防止できる。
【００７２】
また，モータ１５を定格出力で運転することができるので，モータ１５の能力一杯に使用でき経済的であるとともに，消費側へ供給する空気量を増やすことができる。
【００７３】
さらに，圧力設定範囲を広くでき，高圧仕様と低圧仕様の２種類の圧縮機を１台の圧縮機にして共通化が図れる。
【００７４】
しかも，従来の制御プログラムの最高周波数ｆmaxを演算する式に代えて，最高周波数ｆmaxを演算する上記２種類の式を追加し，検出圧力に基づいていずれかの式で演算された周波数を選択する制御プログラムを加えるだけの比較的簡単な構成の変更で，圧力設定範囲を広くすることができ，圧縮機の構造を変更する必要がない。
【００７５】
なお，上記式１，式２によって求められた最高周波数ｆmaxが，最低設定圧力ＰLにおける最高周波数ｆ3を越える場合には，前記式１，２によって求められた最高周波数ｆmaxに拘わらず，最低設定圧力ＰLにおける最高周波数ｆ3によって運転するように構成しても良い。
【００７６】
近似的対応関係２
以上のように，図３を参照して説明した式１及び式２にあっては，吐出側圧力Ｐdが取り得る範囲の中間値ＰMを境として，前記中間値ＰM以上の場合における最高周波数ｆmaxの算出と，中間値ＰM未満の場合における最高周波数ｆmaxを算出する式とを分けたことにより，比較的簡単な計算式によって吐出側圧力Ｐdの変化と最高周波数ｆmaxとの対応関係を近似的に表すことが可能であったが，これに代え，図４に示すように点Ａと点Ｃを結ぶ双曲線を演算によって求め，この双曲線が圧力検知手段６０が検知する圧力Ｐdの変化と，該圧力Ｐdの変化に対してモータ１５に定格出力を発生させる周波数の変化を近似的に表すものとして，この双曲線に基づいてモータ１５の回転数を制御して，モータ１５が定格出力を許容範囲以上超えて運転されないようにすることもできる。
【００７７】
このような双曲線を求めるために，制御装置２の記憶手段２３が記憶すべき式を，「式３」に示す。
【００７８】
【数２７】
2008151076.tif 000013
【００７９】
以上のように，制御装置２の記憶手段２３に上記「式３」として示した式を記憶させておくと共に，操作パネルに設けた操作キーを操作する等して圧力Ｐdの取り得る値の最高値ＰHと，この圧力においてモータに定格出力を発生させる周波数ｆ1，圧力Ｐdの取り得る最低値ＰLとこの圧力においてモータ１５に定格出力を発生させる周波数ｆ3を入力することで，制御装置２の速度制御信号出力部２２は圧力検知手段６０が検知した圧縮気体の圧力Ｐdに基づいて，モータ１５を定格出力で運転することとなる最高周波数ｆmaxを算出する。
【００８０】
従って，制御装置２の速度制御信号出力部２２は，前記算出された最高周波数ｆmaxをインバータ３０に出力させるための制御信号を，該インバータ３０に対して出力し，前記入力した最高周波数ｆmaxによってモータ１５に定格出力を発生させる。
【００８１】
最高周波数ｆmaxの入力により，モータ１５は定格出力を超過して運転される場合があるとしても，この超過を前述した許容範囲内に納めることができた。
【００８２】
なお，モータ１５の制御を，設定された最低設定圧力ＰLに対応した周波数ｆ3を越えることが無いように，上記式３に基づいて算出された最高周波数ｆmaxが，前記最低圧力ＰLにおける周波数ｆ3を越える場合には，前記式３による算出結果に拘わらず，前記ｆ3によってモータ１５を駆動する。
【００８３】
以上のように構成した本実施形態の制御方法にあっては，点Ａと点Ｃ間を結ぶ『直線』を表す式に基づいてモータ１５を制御していた従来の制御方法に代え，点Ａ−Ｃ間を結び，下方に向かって僅かに膨出する湾曲形状を成す『曲線』（双曲線）を表す式に基づいて，モータ１５に入力すべき最高周波数ｆmaxを求めると共に，この最高周波数ｆmaxの交流電流をモータ１５に入力してモータ１５の回転数を制御したことから，実際の吐出側圧力Ｐdと最高周波数ｆmaxとの関係を示す曲線と近似した曲線に基づいて最高周波数ｆmaxを求めることができ，モータ１５の出力が定格出力を許容範囲以上に越えることを防止でき，従って，圧縮機１が非常停止等することを防止できた。
【００８４】
また，モータ１５の定格出力に対して圧縮機本体１０の動力を増加させるように周波数，すなわちモータ１５の回転数を増加させることができるので，常にモータ１５の能力一杯に使用でき経済的であるとともに，消費側へ供給する空気量を増やすことができる。
【００８５】
さらに，圧力設定範囲を広くでき，高圧仕様と低圧仕様の２種類の圧縮機を１台の圧縮機にして共通化が図れる。
【００８６】
なお，従来の制御プログラムにおいて最高周波数ｆmaxを演算する式を，前述の双曲線を求める演算式に置き換えるだけの簡単な変更で，圧力設定範囲を広くすることができ，圧縮機の構造を変更する必要がない。
【００８７】
近似的対応関係３
前述の第２の近似的対応関係に関する説明では，各グラフ中における点Ａ，Ｃを通る双曲線を求める式により，吐出側圧力−周波数の対応関係を近似的に求め，これによりモータ１５の回転数を制御するものと説明したが，さらに下記の「式４」によって点Ａ，Ｂ，Ｃの全てを通る二次曲線を求める式を，前記制御装置２の記憶手段２３に記憶し，これにより吐出側圧力−周波数の対応関係を近似的に求めて，モータ１５の回転数を制御するものとしても良い。
【００８８】
【数２８】
2008151076.tif 000014
【００８９】
以上のように構成した本実施形態の制御方法によれば，点Ｂを通る二次曲線によって近似的に吐出側圧力Ｐdと最高周波数ｆmaxの対応関係を規定したことで，実際の吐出側圧力Ｐdと最高周波数はｆmaxの関係を表す曲線により近似させてモータ１５の回転数制御を行うことができ，モータ１５の出力をより一層定格出力に近付けることができた。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】インバータ駆動圧縮機の概略説明図。
【図２】制御装置の機能ブロック図。
【図３】圧力Ｐdと最高回転数ｆmaxの第１の近似的対応関係を示す図表。
【図４】圧力Ｐdと最高回転数ｆmaxの第２及び第３の近似的対応関係を示す図表。
【図５】従来の制御で使用していた設定圧力と最高回転数の対応関係を示す図表。
【図６】従来の制御で使用していた設定圧力と最高回転数の対応関係を示す図表。
【符号の説明】
【００９１】
１  インバータ駆動圧縮機
２  制御装置
２１  吸入制御信号出力部
２２  速度制御信号出力部
２２１  演算処理部
２３  記憶手段
１０  圧縮機本体
１０ａ  吸入口
１０ｂ  吐出口
１０ｃ  給油口
１５  モータ
１７  レシーバタンク
３０  速度制御手段（インバータ）
４０  吸入制御手段
４１  吸入弁
４２  管路
４３  電磁弁
５０  供給配管
６０  圧力検知手段（圧力センサ）
【図１】
2008151076.tif 000033
【図２】
2008151076.tif 000034
【図３】
2008151076.tif 000035
【図４】
2008151076.tif 000036
【図５】
2008151076.tif 000037
【図６】
2008151076.tif 000038