(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体のエネルギーを回転エネルギーに変換する流体要素を備え、前記流体要素が受けるエネルギー量の変化により始動から安定運転に至るまでの時間及び／又は安定運転から停止に至る迄の時間が各始動及び停止毎に不特定となる原動機と、前記原動機より駆動される圧縮機本体を備えた圧縮機の制御方法において、
前記圧縮機の異常を検知して前記原動機の運転を停止する非常停止装置を設け、
前記原動機の回転数が予め設定した所定の回転数未満のとき、前記非常停止装置を作動不能となすと共に、前記設定された回転数以上のとき、前記非常停止装置を作動可能としたことを特徴とする圧縮機の制御方法。
【請求項２】
前記原動機の始動から安定運転に至るまでの時間であって回転数の上昇時に前記非常停止装置を作動可能と成す回転数と、前記原動機の安定運転から停止に至るまでの時間であって回転数の下降時に非常停止装置の作動を不能と成す回転数を設定し、原動機の回転数の上昇時において前記非常停止装置を作動可能と成す回転数を、回転数の下降時に非常停止装置の作動を不能と成す回転数よりも高く設定したことを特徴とする請求項１記載の圧縮機の制御方法。
【請求項３】
前記原動機を水車と成し、前記水車に対して供給される水の流量を徐々に増加して原動機の始動を開始すると共に、前記水車に対して供給される水の流量を徐々に減少しながら水の供給を停止して、前記水車の運転を停止する請求項１又は２記載の圧縮機の制御方法。
【請求項４】
前記原動機の回転数が所定の回転数以下に低下したとき、前記圧縮機本体の吸気口を閉じると共に、圧縮機本体の吐出口を大気開放することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の圧縮機の制御方法。
【請求項５】
流体のエネルギーを回転エネルギーに変換する流体要素を備え、前記流体要素が受けるエネルギー量の変化により始動から安定運転に至るまでの時間及び／又は安定運転から停止に至る迄の時間が各始動及び停止毎に不特定となる原動機と、前記原動機より駆動される圧縮機本体を備えた圧縮機を制御する圧縮機の制御装置において、
圧縮機の異常を検知して前記原動機の運転を停止する非常停止装置と、前記原動機の回転数を検知する回転数検知装置を設け、前記非常停止装置は、前記回転数検知装置により検知された原動機の回転数が予め設定した所定の回転数未満のとき作動不能であると共に、前記設定された回転数以上のとき作動可能であることを特徴とする圧縮機の制御装置。
【請求項６】
前記原動機の始動から安定運転に至るまでの時間であって回転数の上昇時に前記非常停止装置を作動可能と成す回転数と、前記原動機の安定運転から停止に至るまでの時間であって回転数の下降時に非常停止装置の作動を不能と成す回転数を設定し、原動機の回転数の上昇時において前記非常停止装置を作動可能と成す回転数を、回転数の下降時に非常停止装置の作動を不能と成す回転数よりも高く設定したことを特徴とする請求項５記載の圧縮機の制御装置。
【請求項７】
前記原動機を水車とし、前記水車に水を導入する水の吸込み側に、開方向又は閉方向に徐々に動作するバルブを設けたことを特徴とする請求項４又は５記載の圧縮機の制御装置。
【請求項８】
前記回転数が所定値以下に低下したとき、前記圧縮機本体の吸気口を閉じる吸入弁及び圧縮機本体の吐出口を大気開放する放気弁を設けたことを特徴とする請求項４〜７いずれか１項記載の圧縮機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、圧縮機の制御装置に関し、例えば圧縮機の駆動源として水車を用いる水車駆動型圧縮機や、ガスタービン等により駆動されるタービン駆動型圧縮機のように、始動から安定運転となる迄の時間、及び／又は安定運転から停止までの時間が、各始動又は停止毎にばらつきのある原動機を駆動源として用いる圧縮機を制御するための、圧縮機の制御方法及び制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮機において、一例として圧縮機内に設けられた油圧回路の油圧、冷却水用配管内を流れる冷却水量、吐出された圧縮空気の温度等を検知し、これらのいずれかに異常がある場合、圧縮機に故障が生じていると判断して圧縮機の運転を停止する非常停止装置を備えた圧縮機が存在する。
【０００３】
このような非常停止装置を備えた圧縮機において、圧縮機の故障を判断する基準となる油圧、冷却水量、吐出された圧縮空気の温度等の各条件は、一般に圧縮機が安定運転にある時を基準として設定されており、そのため、圧縮機の始動及び停止時のように、圧縮機が安定運転にない場合には前述の条件が非常停止装置の故障判定基準に達している場合があり、非常停止装置が誤作動する場合がある。
【０００４】
このような圧縮機の始動時における非常停止装置の誤作動を防止するために、圧縮機を始動してから、例えばタイマにより設定された所定の時間、圧縮機の故障が検知されても、モータ等の圧縮機の原動機を非常停止しないようにし、この設定された所定時間の経過後に圧縮機の故障が検知された場合、原動機を非常停止するよう構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような非常停止装置の誤作動を防止するための構成は、例えば電動モータやエンジンの原動機のように、略決まった時間内に安定運転に至ることのできる原動機を備える圧縮機にあっては有効であるが、例えば水車駆動型圧縮機やガスタービン駆動型圧縮機のように、安定運転に至る迄の時間が不特定な原動機を用いる場合には、有効に非常停止装置の誤作動を防止することはできない。
【０００６】
一例として、水車駆動型の圧縮機のように、ダムに貯えられた水により駆動される原動機を備えた圧縮機の場合、水量、落差、設備の規模等により水車が受けるエネルギー量が異なり、それぞれ施設毎に水車が安定運転となる迄の時間が異なるだけでなく、同一施設においても例えば季節により貯水量が異なる場合等には、安定運転となる迄の時間が異なる。
【０００７】
そのため、前述のような水車駆動型圧縮機やガスタービン駆動型圧縮機において、タイマにより設定された時間、非常停止装置が作動しないよう構成しても、実際に安定運転に至る迄の時間と、タイマによる設定時間にずれが生ずる場合があり、この場合、タイマ等による遅延時間よりも安定運転に至る迄の時間が長いと、前記非常停止装置が前述の安定運転となる前に誤作動して非常停止してしまうおそれがある。
【０００８】
一方、前述の場合とは逆に、安定運転になるまでの時間がタイマ等による遅延時間よりも短い場合には、圧縮機の非常停止が必要な重大な故障等を生じている場合であっても運転が継続されて、圧縮機本体の破損、損傷、その他故障の程度が重くなったり、当初の故障箇所以外の箇所にまで故障が広がるおそれがある。
【０００９】
特に、水車の羽根車や、水車に水を導入するバルブ等に対して急激な水圧がかかることを防止するために、水車駆動型圧縮機にあっては水車に対する水の導入を序々に増減するため、水車の始動から安定運転、安定運転から停止に至るまでに比較的長時間を要する。そのためタイマによる設定時間との間に生ずる誤差も大きく、前述のような非常停止装置の誤作動が生ずるおそれも大きい。
【００１０】
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、例えば水車駆動型圧縮機やガスタービン駆動型圧縮機のように、圧縮機の始動から安定運転に至るまでの時間、及び／又は安定運転から停止までの時間が各始動又は停止毎でばらつきが大きい原動機を備えた圧縮機であっても、原動機が安定運転となった後に非常停止装置の作動を開始して非常停止装置の誤作動を防止する圧縮機の制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するめための手段】
流体のエネルギーを回転エネルギーに変換する流体要素を備え、前記流体要素が受けるエネルギー量の変化により始動から安定運転に至るまでの時間及び／又は安定運転から停止に至る迄の時間が各始動及び停止毎に不特定となる例えば水車４０等の原動機と、前記原動機より駆動される圧縮機本体５０を備えた圧縮機を制御する圧縮機の制御方法及び制御装置に関するものであり、
油圧、吐出空気温度、冷却水の流量等に基づいて、前記圧縮機１の異常を検知する手段（油圧異常検知回路２４，冷却水量異常検知回路２６，吐出空気温度異常検知回路２７等）、前記検知手段による異常の検知に基づき、水車４０を非常停止する条件を発生する手段（故障信号発生回路２２）、及び、前記発生された条件により、水車４０を停止する手段（非常停止回路１５）等から成る非常停止装置を設け、前記原動機である水車４０の回転数を検知する回転数検知手段を設けると共に、この回転数検知手段により検知された水車４０の回転数が、予め設定した所定の回転数未満のとき、前記非常停止装置を作動不能とし、設定された回転数以上のとき、前記非常停止装置を作動可能として、原動機が安定運転となる迄非常停止装置が作動しないよう構成したものである。
【００１２】
前記方法及び装置において、前記水車４０等の原動機の始動時であって回転数の上昇時に前記非常停止装置を作動可能と成す回転数と、前記原動機の停止時であって回転数の下降時に非常停止装置の作動を不能と成す回転数は、これを別個に設定することができ、原動機の回転数の上昇時において前記非常停止装置を作動可能と成す回転数を、回転数の下降時に非常停止装置の作動を不能と成す回転数よりも高く設定することができる。
【００１３】
また、前記水車４０に水を導入する水の吸込み側に、開方向又は閉方向に徐々に動作するバルブを設け、前記水車に対して供給される水の流量を徐々に増加して原動機の始動を開始すると共に、前記水車に対して供給される水の流量を徐々に減少しながら水の供給を停止することもできる。
【００１４】
さらに、前記圧縮機本体の吸気口５２を閉じる吸入弁５３と、圧縮機本体５０の吐出口５５を大気開放する放気弁７３を設け、前記原動機の回転数が所定の回転数以下に低下したとき、前記圧縮機本体５０の吸気口５２を閉じると共に圧縮機本体の吐出口５５を大気開放するよう構成することもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の制御装置を備えた圧縮機の構成を添付図面を参照しながら以下説明する。
【００１６】
〔圧縮機の全体構成〕
図１に、本発明の制御装置を備えた圧縮機１の全体構成を示す。この圧縮機１は、原動機である水車４０を、ダム等の水源より導入された水流により回転させて圧縮機本体５０を駆動して流体の圧縮を行う水車駆動型の圧縮機であり、原動機たる水車４０と、この水車４０の回転動力を圧縮機本体に伝達する動力伝達手段６０、前記動力伝達手段６０を介して駆動される圧縮機本体５０及びこの圧縮機本体５０に連結された各種配管、部品、付属品を含んでいる。
【００１７】
〔水車〕
本圧縮機１の原動機である水車４０は、ダムや貯水池等の水源より取水された水の落下エネルギーを回転エネルギーに変換して圧縮機本体５０の動力源とするものであり、水流にて回転する羽根車４２と、回転自在に前記羽根車に固着されたシャフト４４を備え、この羽根車４２がダム等の水が導入される水車室４６内に回転自在に配置されている。
【００１８】
この水車室４６は、水源からの水を導入する導入口４６ａと、水車室４６内に導入されて、水車を回転した後の水を機外に排出するための排水口４６ｂを備えている。このうちの導入口４６ａを、ダムや貯水池等の水源に配管及びバルブを介して連通し、排水口４６ｂを例えば機外に開放して水車室４６を通過した水が排出可能に構成されている。
【００１９】
従って、前記バルブを開閉して水車室４６内に水の導入を開始し、または水の導入を停止することにより、圧縮機１の原動機たる水車４０を始動又は停止させることができると共に、バルブの開度を調整して水車室４６内に導入される水の流量等を調整することで、水車４０の回転数を調整することができる。
【００２０】
本実施形態において、前記水車室４６に対する水の導入を制御するバルブとして電動バルブＭＶを使用し、この電動バルブＭＶの開閉及び開度調整による水流の制御、従って水車４０の始動、停止、回転数の調整を自動で行うことができるよう構成している。この電動バルブＭＶとしては、既知の各種の電動バルブを使用することができ、また、電動バルブＭＶの駆動回路に例えば既知の熱動過電流回路等を組み込み、異物の噛み込みや、水圧等により電動バルブＭＶのモータが拘束されて必要以上の負荷がかかればモータが停止するよう構成された電動バルブを使用しても良い。
【００２１】
また、本実施形態の水車駆動型圧縮機１にあっては、一例として有効落差４５．０ｍ、流量９．５m3/minの時、約４５ｋＷの動力発生能力を有する。
【００２２】
〔動力伝達手段〕
以上のように構成された水車４０のシャフト４４には、遠心クラッチ６２を介して後述する動力伝達手段６０が連結され、この動力伝達手段６０に水車４０のシャフト４４が連結されて、水車４０の回転により得られた回転力により圧縮機本体５０を駆動し得るよう構成している。
【００２３】
この動力伝達手段６０は、本実施形態にあっては、前記水車４０のシャフト４４と遠心クラッチ６２を介して連結されると共に、他端を圧縮機本体５０の入力軸５１に連結している。
【００２４】
水車４０のシャフト４４と動力伝達手段６０とを繋ぐこの遠心クラッチ６２は、水車４０のシャフト４４が所定の回転数に達したとき、前記水車４０のシャフト４４と動力伝達手段６０とを連結して圧縮機本体５０に水車４０の回転動力を伝達し得るよう構成されており、本実施形態にあっては水車４０の回転数が１，２００min-1に達したとき、水車４０のシャフト４４と動力伝達手段６０とを連結し、この回転数を下回ったとき、両者の連結を解除し得るよう構成している。
【００２５】
水車４０のシャフト４４と圧縮機本体５０の入力軸５１とを連結する前記動力伝達手段６０は、水車４０のシャフト４４の回転動力を圧縮機本体５０の入力軸５１に伝達し得る構成であれば如何なる構成のものであっても良いが、本実施形態にあってはこの動力伝達手段６０を軸継手６８により連結された２機の増速装置６４，６６により構成し、水車４０のシャフト４４と第１の増速装置６４の入力軸を前述の遠心クラッチ６８を介して連結すると共に、第１の増速装置６４の出力軸を軸継手６８により第２の増速装置６６の入力軸に連結し、この第２の増速装置６６を圧縮機本体５０の入力軸５１に連結している。
【００２６】
〔圧縮機本体〕
このようにして、動力伝達手段６０を介して水車４０により駆動される圧縮機本体５０としては、各種型式のものを使用することができ、その形式は限定されない。一例として図１に示す本実施形態の圧縮機本体５０は、雄ロータ及び雌ロータが噛合して回転することにより、雄ロータと雌ロータが噛合して形成された圧縮作用空間内に導入された空気を圧縮可能に構成した既知のスクリュ圧縮機としている。このスクリュ圧縮機としては、圧縮作用空間の密封、冷却に油を使用するもの、油の代わりに水を使用するもの、油や水を全く注入しないもの等、その方式はいずれであっても良く、また、スクリュ圧縮機以外の、例えばスクロール式の圧縮機、レシプロ型の圧縮機等、各種型式の圧縮機を使用することができ、圧縮機本体５０の型式は実施例のものに限定されない。
【００２７】
スクリュ圧縮機として説明する本実施形態の圧縮機本体５０の吸気口５２には、吸入弁５３及びエアフィルタ５４が設けられると共に、圧縮機本体５０の吐出口は、吐出配管７２を介して図示せざる例えば空気作業機に連結されている。
【００２８】
また、この圧縮機本体５０は冷却水等の冷却媒体により冷却され、圧縮作業により熱を帯びた圧縮機本体５０を冷却すると共に、圧縮機本体５０に対して潤滑油が注油され、各部の潤滑な動作が確保されている。
【００２９】
さらに、前記圧縮機本体５０には、圧縮機本体の吸気口５２に設けられた吸入弁５３の開閉を行う吸入弁５３の開閉機構、及び前記圧縮機本体の吐出口５５に連結された吐出配管７２内の圧縮空気を放出する放気弁７３を設け、圧縮機本体５０の作動を全負荷運転と無負荷運転との間で切換可能に構成している。
【００３０】
前記吸入弁５３の開閉機構としては、既知の各種の構成のものを使用することができるが、本実施形態にあっては、前記吸入弁５３の開閉機構として油圧シリンダ７４と、この油圧シリンダ７４の一次室７４ａ及び２次室７４ｂに対する作動油の導入、排出を制御する電磁弁ＳＶを設けている。
【００３１】
また、前記油圧シリンダ７４の二次室７４ｂに連通された配管８１には、この配管８１内の油圧をパイロット圧として作動する放気弁７３が設けられており、前記吸入弁５３が閉じるとき、放気弁７３が開放するよう構成されている。
【００３２】
本実施形態にあっては、前記圧縮機本体５０に対する潤滑油の循環回路を前述の吸入弁の開閉機構である油圧シリンダ７４及び放気弁７３を駆動する油圧回路として使用している。
【００３３】
〔潤滑油の循環回路と吸気弁の開閉機構〕
潤滑油の循環回路を吸入弁５３を開閉する機構である油圧回路の一部として使用した本実施形態における吸入弁５３の開閉機構の一例を図１に従って説明すると、圧縮機本体５０には、前述のように潤滑油を注油するための注油口５６が設けられており、この注油口５６は、配管８２，８３を介して潤滑油の供給源に連通されている。
【００３４】
本実施形態にあっては、前述の動力伝達手段６０として設けた増速装置６４，６６のうち、圧縮機本体５０側に設けられた第２の増速装置６６のケーシング内に油溜り６７を形成し、この油溜り６７を前記潤滑油の供給源としている。
【００３５】
前述の油溜り６７に連結された配管８２には、油圧ポンプ９０が設けられており、この油圧ポンプ９０を駆動することにより、前記油溜り６７内の潤滑油が潤滑油の循環回路内に吸引される。なお、この油圧ポンプ９０は、電動モータ等の独自の駆動源を備えるものとすることもできるが、本実施形態にあっては、この油圧ポンプ９０は第２の増速装置６６から動力を取り作動するよう構成している。
【００３６】
前記油圧ポンプ９０の吐出側において、前記配管８２はこれを二股に分岐されており、この分岐された一方８３をオイルクーラ９２を介して圧縮機本体の注油口５６に連結している。従って、この配管８３内を通過する潤滑油は、オイルクーラ９２により冷却された後、圧縮機本体５０内に導入される。
【００３７】
分岐された他方の配管８４は、圧縮機本体５０の吸気口５２に設けられた吸入弁５３の開閉機構を成す油圧シリンダ７４の一次室７４ａに連通され、この油圧シリンダ７４の２次室７４ｂに連通された配管８１を前記増速装置６６の油溜り６７に連通している。この増速装置６６に連通された戻りの配管８１に、前記圧縮機本体５０内を循環した後に排油口５７より排出された潤滑油を合流させ、潤滑油が再度第２増速装置６６内に形成された油溜まり６７内に循環するよう構成している。
【００３８】
前記油圧シリンダ７４の一次室７４ａおよび二次室７４ｂに連通された前記潤滑油の循環回路８１，８４は、４ポート二位置切換弁である電磁弁ＳＶに連結されており、電磁弁ＳＶの位置切換により、図１中矢印に示すように油圧シリンダ７４の一次室７４ａ及び二次室７４ｂに対する作動油の導入、排出を逆方向に切り換え可能に構成している。従って、この電磁弁ＳＶの位置切換により油圧シリンダ７４のシャフトが往復動して吸入弁５３を開閉する。
【００３９】
また、前記油圧シリンダ７４の二次室７４ｂに連通された配管８１は、油圧シリンダ７４と前記電磁弁ＳＶとの間で分岐されて、その分岐された配管８５の先端が、吐出配管７２と連通する放気弁７３のパイロット室に連通している。このようにして、例えば図示せざる空気作業機による空気使用量が減少し、一例として吐出配管７２内の圧力が０．６９Mpa に上昇すると、これを吐出配管７２に設けた例えば圧力スイッチＰＳ２にて検出して電磁弁ＳＶを切り換えて油圧シリンダ７４で吸入弁５３を閉じると共に、放気弁７３を開放して吐出配管７２内に導入された圧縮空気を大気放出して圧縮機を無負荷運転の状態と成す。
【００４０】
また、逆に吐出配管７２内の圧力が一例として０．５９Mpa に下がると、この圧力低下を圧力スイッチＰＳ２が検出して前記電磁弁ＳＶを切り換えて吸入弁５３を開放すると共に、放気弁７３を閉じて負荷運転となるよう構成している。
【００４１】
〔冷却媒体の循環系〕
以上のように構成された圧縮機本体５０において、さらに、前記圧縮機本体５０の冷却媒体の導入口５８には、図示せざる冷却媒体の供給源から延設された配管８６が接続され、この配管８６を介して例えば冷却水等の冷却媒体が圧縮機本体５０に導入される。
【００４２】
また、前記圧縮機本体５０は、圧縮機本体５０の内部を循環した冷却媒体を排出するための排水口５９を備え、この排水口５９を介して排出された冷却媒体が配管８７を介して機外に排出される。本実施形態にあっては、前述のように圧縮機本体５０内を循環して熱交換した後、排水口５９より排出された冷却媒体を、吐出配管中に配置されたアフタクーラ９３及びプレクーラに導入し、圧縮機本体５０より吐出された圧縮空気の冷却に使用している。
【００４３】
また、圧縮機本体５０を冷却した後の冷却媒体及び／又は冷却媒体の導入源より導入された冷却媒体は、前述の潤滑油の循環回路を成す配管８３中に形成されたオイルクーラ９２に導入され、潤滑油の冷却に使用されている。
【００４４】
以上のように、圧縮機本体５０及び圧縮機本体５０の周辺に設けられた機器を冷却した前記冷却媒体は、例えば図示せざるラジエータ又はクーリングタワー等を通過させて冷却した後、再度冷却媒体の導入源に循環されて圧縮機本体５０、その他の機器の冷却に使用しても良く、また、使用後の冷却媒体は、機外に排出して、順次新たな冷却媒体を導入して圧縮機本体５０及びその周辺機器等を冷却するよう構成しても良い。
【００４５】
なお、前記循環回路８６，８７，８８内で冷却媒体を循環させるためには、例えば前述の潤滑油の循環に使用された油圧ポンプ９０と同様に、増速装置６４，６６や水車４０、圧縮機本体５０に連動して作動するボンプ等を使用しても良い。
【００４６】
これらの圧縮機１を構成する各機器は、開閉可能な扉等を備えた防音箱内に収納される等して、圧縮機１の作動時の騒音が外部に漏れること等が防止されている。
【００４７】
また、このようにして各機器を包囲した防音箱内には、防音箱内の空気を放出すると共に外気を導入して防音箱内の空気を循環させる換気ファン９６が設けられ、各機器の作動により防音箱内に発生した熱を機外に放出し得るよう構成されている。
【００４８】
〔制御回路〕
以上のように構成された本発明の圧縮機は、その各部の動作を制御する制御回路を備えている。従って、この制御回路と、これにより操作される前述の電動バルブＭＶ、電磁弁ＳＶ、及びこれらにより作動される油圧シリンダ７４，吸入弁５３，放気弁７３，その他の機器と組み合わされて、原動機４０の始動、停止、運転速度の調整、圧縮機の全負荷、無負荷間での運転の切り替え、非常停止、その他の圧縮機の制御が行われる。
【００４９】
図２において、制御回路は水車制御部１０と圧縮機制御部２０を備え、前記水車制御部１０により電動バルブＭＶの操作が行われて水車室４０に対する水の導入を開始又は停止し、または水車室４６に対して導入される水量を調整することにより水車４０の運転制御が行われると共に、前記圧縮機制御部２０により、圧縮機１の各部の異常に基づく故障信号が出力されて、これを受信した前記水車制御部１０により水車の停止が行われるよう構成されている。従って、前記水車制御部１０及び圧縮機制御部２０より成る制御回路は、原動機である水車４０の非常停止装置の構成を含む。
【００５０】
前述の圧縮機１の異常としては、例えば圧縮機本体４０より吐出された吐出空気の温度異常；圧力異常、潤滑油の油圧低下異常、冷却媒体の流量低下異常等の異常があり、これらの異常を吐出配管７２中に配置され、圧縮機本体より吐出された圧縮空気の温度を検知する手段（ＴＳ１）、逆止弁の下流において前記吐出配管７２中の圧縮空気の圧力を検知する手段（ＰＳ２）、前記潤滑油の循環回路中に配置され、潤滑油の圧力を検知する手段（ＰＳ１）、及び、冷却媒体である冷却水の循環回路中に配置され、冷却水の流量を検知する手段（ＦＳ１）をそれぞれ設け、前記圧縮機制御部２０は、これらの各検知手段により各部の異常が検知されたとき、故障信号を発し、この故障信号を受信した水車制御部１０により水車の運転が停止される。
【００５１】
本発明の圧縮機の制御回路にあっては、水車の回転数を検知する回転数検知手段ＲＳ１を備え、この回転数検知手段ＲＳ１により検知された水車の回転数が一定の速度以下の場合には、前記故障信号が出力されない構成とし誤作動の防止を図っている。
【００５２】
一例として、上記に示した圧縮機の異常中、潤滑油の油圧の異常（潤滑油の圧力低下異常）の検知により水車４０を停止する構成を備えた制御回路につき、図２〜図６を参照して説明すると、その構成は以下の通りである。
【００５３】
（１）実施例１
本発明の制御回路は、図２に示す水車制御部１０及び圧縮機制御部２０より成る。なお、図２において、電磁接触器等より成るリレーは、例えば通電による励磁又は通電の停止による消磁により同一の符号で示す各接点を開閉する。
【００５４】
この水車制御部１０及び圧縮機制御部２０のそれぞれは、主電源ブレーカーＭＣＢを介して交流電源に接続されている。
【００５５】
このうちの水車制御部１０は、前述の水車室４６に対する水の導入を制御する電動バルブＭＶの開閉及び開度を制御して、水車４０の始動、停止、回転数等を制御するもので、電動バルブＭＶと、この電動バルブＭＶに接続されて選択的に開閉される接点Ｘｋａｉ及び接点Ｘｈｅｉより成る主回路１６と、前記接点Ｘｋａｉ及び接点Ｘｈｅｉを開閉して電動バルブＭＶを開方向に作動させる電動バルブ開放回路１２、前記電動バルブ開放回路１２を始動する始動回路１１、前記接点Ｘｋａｉ及び接点Ｘｈｅｉを開閉して電動バルブＭＶを閉方向に作動させる電動バルブ閉塞回路１４、前記電動バルブ閉塞回路１４を始動させる停止回路１３、及び、後述する圧縮機制御部２０により発生された故障信号を受信して前記電動バルブ閉塞回路１４を作動させて水車４０を非常停止させる非常停止回路１５を備えている。従って、前記始動回路１１、電動バルブ開放回路１２、停止回路１３、電動バルブ閉塞回路１４、非常停止回路１５により、電動バルブＭＶの制御を行う制御回路が構成され、電動バルブＭＶ及び接点Ｘｋａｉ及び接点Ｘｈｅｉにより、前記制御回路により制御される主回路１６が構成されている。
【００５６】
なお、前記主回路１６は、電動バルブＭＶと前記接点Ｘｋａｉ及び接点Ｘｈｅｉとの間に熱動過電流リレー（ＴＨＲ）等を組み込んで、異物の噛み込み、過剰な水圧等により電動バルブＭＶに必要以上の負荷がかかった場合には、電動バルブが停止する既知の安全装置等を設けることもできる。
【００５７】
以上のように構成された水車制御部１０は、水車の回転数、油圧の低下異常に基づいて圧縮機制御部２０から故障信号を受信して、水車の非常停止、又は水車の運転制御を行うよう構成されている。
【００５８】
この圧縮機制御部２０は、圧縮機制御部２０中の各接点を始動可能な状態にリセットするリセット回路２１と、故障信号を発生する故障信号発生回路２２と、水車４０の所定の回転数を検知する回転数検知回路２３、潤滑油の循環回路中の油圧の低下異常を検知する油圧異常検知回路２４、油圧の低下異常を警告する警告灯ＲＬ１を点灯する表示回路２５を備えている。
【００５９】
なお、前記水車制御回路１０及び圧縮機制御回路２０の各回路の構成は、一例として図２に示す通りであり、図２に示す各部の動作は図３及び図４に示す通りである。
【００６０】
図２、図３及び図４に示す構成より規定される本発明の制御回路の動作を図５及び図６に従って説明すれば、以下の通りである。
【００６１】
（１−１）  圧縮機の始動制御
主電源ブレーカーＭＣＢを閉じ、制御回路を交流電源に接続すると、圧縮機制御回路２０中のリセット回路２１のタイマＴｒｅ及びリレーＸｒｅが通電して故障信号発生回路２２の接点Ｘｒｅが開くと共に、回転数検知回路２３の接点Ｘｒｅが閉じる。従って、前記油圧検知回路２４の接点Ｘｒｅの閉により、リレーＸｏｐが通電し、油圧検知回路２４の接点Ｘｏｐが閉じて自己保持されると共に、表示回路２５の接点Ｘｏｐが開き、警告灯ＲＬ１が消灯する。
【００６２】
主電源ブレーカーＭＣＢの閉によりタイマＴｒｅの通電から１０秒の経過の後、リセット回路２１の接点Ｔｒｅが開き、リレーＸｒｅに対する通電が停止すると、故障信号発生回路２２の接点Ｘｒｅが閉じると共に、油圧検知回路２４の接点Ｘｒｅが開く。この状態において制御回路のリセットが完了し、圧縮機１を作動可能な状態となる。
【００６３】
以上のようにリセットが完了した状態において、制御盤等に設けられた水車の始動スイッチを操作して、水車制御部１０の始動回路１１の接点ＰＢ１を閉じると（図５中の「Ｓ１」）、リレーＸｏｎが通電して、電動バルブの開放回路１２の接点Ｘｏｎが閉じてリレーＸｋａｉが通電すると共に、電動バルブの閉塞回路１４中の接点Ｘｏｎが開いた状態となる。
【００６４】
このリレーＸｋａｉの通電により、電動バルブ開放回路１２の接点Ｘｋａｉが閉じて自己保持され、始動スイッチを離して始動回路１１の接点ＰＢ１が開いて、リレーＸｏｎに対する通電を停止しても、電動バルブ開放回路１２は自己保持された接点Ｘｋａｉにより通電し、そのため主回路１６の接点Ｘｋａｉの閉状態が維持されるので、電動バルブＭＶは開動作を継続する（図５中の「Ｓ２」）。従って、この電動バルブＭＶの開動作によって圧縮機１の水車室４６内に水の導入が開始されて水車４０が回転を開始する。
【００６５】
このようにして、水車４０が回転を始め、水車４０の回転数が所定値、本実施形態にあっては１，２００min-1を越えると、水車４０のシャフト４４と、動力伝達手段６０間に設けられた遠心クラッチ６２が接続され、圧縮機本体５０が始動する。
【００６６】
この遠心クラッチ６２による水車４０のシャフト４４と動力伝達手段６０の連結により、動力伝達手段６０の第２増速装置６６の回転に連動して作動する油圧ポンプ９０が始動して、潤滑油が循環回路内を循環し、この回路内の油圧が上昇する。
【００６７】
このとき油圧が、一例として０．１５Mpa に上昇すると、潤滑油の循環回路中に配置された油圧スイッチＰＳ１が作動して、油圧異常検知回路中２４中の接点ＰＳ１を閉じる。このとき、油圧異常検知回路２４は、接点Ｘ１が閉じるため、この状態において再度油圧が低下して油圧スイッチＰＳ１が作動して油圧異常検知回路２４中の接点ＰＳ１が開閉したとしても、接点ＰＳ１の開閉による影響を受けずリレーＸｏｐに対する通電が継続され、故障信号発生回路２２の接点Ｘｏｐは開状態に保持され故障信号は発生しない。従って、水車の回転数が設定した回転数以下である場合には、水車制御部１０に設けられた非常停止回路１５の接点Ｘａｌが閉じられることはなく、故障信号の発生は行われないよう構成されている。従って、非常停止装置の誤作動防止が図られている。
【００６８】
この状態において、さらに水車４０の運転を継続すると、水車４０の回転数が増加し、この回転数が所定の回転数、一例として１，５００min-1となると、水車の回転数を検知する回転数検知装置ＲＳ１がこの回転数を検知して、回転数検知回路２３中の接点ＲＳ１を閉じ、リレーＸ１に対する通電が開始される（図５中の「ステップ３」）。
【００６９】
このリレーＸ１に対する通電により、油圧異常検知回路２４中の接点Ｘ１が開き、リレーＸｏｐは、油圧スイッチＰＳ１と自己保持された接点Ｘｏｐのみを介して通電された状態となり、油圧の低下異常に基づく接点ＰＳ１の開により、リレーＸｏｐに対する通電が停止して故障信号発生回路２２の接点Ｘｏｐを閉じ、故障信号を発生させることが可能となる。
【００７０】
潤滑油の循環回路中の油圧が、０．１５Mpa 以上である場合には、油圧スイッチにより油圧検出回路２４中の接点ＰＳ１が閉じた状態にあるので、圧縮機１の運転が継続される。
【００７１】
本発明の圧縮機の制御装置にあっては、例えば水車４０の回転数を検出する回転数検知装置により検知された水車の回転数に従って、主回路１６の電動バルブＭＶの開度を調整可能に構成することもできる。
【００７２】
一例として、水車４０の定常回転数を１，８００min-1に設定する場合、前記回転数検知装置が、水車の回転数が１，８００min-1であることを検知する場合には、例えば主回路の接点Ｘｋａｉ及びＸｈｅｉのいずれも開き、電動バルブを停止してこの回転数による運転を維持し、回転数検知手段が水車の回転数が１，８００min-1以上であることを検知する場合には、接点Ｘｈｅｉを閉じ、電動バルブＭＶを閉方向に動かすと共に、この閉動作に従って水車の回転数が１，８００min-1となったことを回転数検知装置が検知すると、前述のようにこの位置にて電動バルブを停止し、さらに、水車の回転数が１，８００min -1以下である場合には、主回路の接点Ｘｋａｉを閉じ、電動バルブＭＶを開方向に作動してバルブを開き、水車の回転数が常に定常運転である例えば１，８００min-1となるよう調整する回転数の制御機構を設けることもできる（図５中の「Ｓ４」）。
【００７３】
（１−２）  圧縮機の非常停止制御
以上の方法により始動され、運転中である圧縮機において、原動機である水車が所定の回転数、本実施形態にあっては１，５００min-1以上の回転数で運転されているときに圧縮機の異常が検知された場合には、この圧縮機の原動機である水車は非常停止される。この際の制御回路の各部の動作は、下記の通りである。
【００７４】
圧縮機の異常として、本実施形態にあっては前述のように潤滑油の油圧が設定値である例えば０．１５Mpa 以下に低下した場合には、潤滑油の循環回路中に設けられた油圧スイッチが作動して、圧縮機制御部の油圧異常検知回路２４中の接点ＰＳ１を開く（図６中の「Ｓ５」）。
【００７５】
この接点ＰＳ１の作動により、同様に油圧異常検知回路２４中に設けられたリレーＸｏｐに対する通電が停止すると、故障信号発生回路２２中の接点Ｘｏｐが閉じると共に、表示回路中の接点Ｘｏｐが閉じる。従って、表示回路２５中に設けられた警告灯ＲＬ１が点灯して油圧異常を警告すると共に（図６中の「Ｓ６」）、故障信号発生回路２２中のリレーＸａｌが通電して、水車制御部１０に設けられた非常停止回路１５中の接点Ｘａｌを閉じる。
【００７６】
この接点Ｘａｌの作動によりリレーＸｅｍが通電すると、接点Ｘｅｍが開き、リレーＸｋａｉに対する通電が停止する。
【００７７】
これと同時に、電動バルブ閉塞回路１４中のＸｅｍが閉じ、リレーＸｈｅｉが通電する。
【００７８】
リレーＸｋａｉに対する通電の停止により、電動バルブ開放回路１２中の接点Ｘｋａｉが開き、該回路の自己保持が解除されると共に、主回路１６中に設けられた接点Ｘｋａｉも開き、電動バルブＭＶを開方向に作動する通電が停止する。
【００７９】
一方、リレーＸｈｅｉに対する通電により、主回路１６中の接点Ｘｈｅｉが閉じ、電動バルブＭＶに対して、該バルブを閉方向に駆動する通電がなされ、電動バルブＭＶは閉動作を開始する（図６中の「Ｓ７」）。
【００８０】
このようにして、水車室に導入される水の量が減少すると、導入される水量の減少に伴って水車の回転数が低下し、水車の回転数が遠心クラッチの作動回転数である、例えば１，２００min-1以下となると、遠心クラッチによる水車４０のシャフト４４と動力伝達手段６０間の連結が解除され、圧縮機本体５０に対する動力の入力が停止する。従って、圧縮機本体５０はその後停止する。
【００８１】
一方、前記電動バルブＭＶがさらに閉じて水車室４６に対する水の導入が完全に停止すると、この導入された水の落下エネルギーを回転エネルギーに変換する水車４０の羽根車４２の回転も停止し、圧縮機１は停止する。また、前記バルブＭＶが完全に閉じた状態となると（図６中の「Ｓ８」）、主回路１６中の接点Ｘｈｅｉが開き、電動バルブＭＶに対する通電も停止される（図６中の「Ｓ９」）。
【００８２】
このように、圧縮機１が停止した後、圧縮機制御部２０のリセット回路２１に設けられたリセットスイッチの操作により、接点ＰＢ３が閉じると、リレーＸｒｅに対する通電が開始され、故障信号発生回路２２中の接点Ｘｒｅが開くと共に、油圧異常検知回路２４中の接点Ｘｒｅが閉じる。
【００８３】
従って、前記油圧異常検知回路２４の接点Ｘｒｅの閉により、リレーＸｏｐが通電し、油圧異常検知回路２４の接点Ｘｏｐが閉じると共に、表示回路２５の接点Ｘｏｐが開き、警告灯ＲＬ１が消灯する。
【００８４】
リセットスイッチを離して接点ＰＢ３が開くと、リレーＸｒｅに対する通電が停止して故障信号発生回路２２の接点Ｘｒｅが閉じると共に、油圧異常検知回路２４の接点Ｘｒｅが開く。この状態において制御回路のリセットが完了した状態となる（図６中の「Ｓ１０」）。
【００８５】
（１−３）  通常停止作業
圧縮機１が正常に作動している状態において、これを停止する場合には、停止スイッチを操作し、水車制御部１０の停止回路１３中にある接点ＰＢ２を閉じる（図５中の「Ｓ１１」）。
【００８６】
接点ＰＢ２を閉じると、この接点ＰＢ２に接続されたリレーＸｏｆｆが通電し、電動バルブの開放回路１２中の接点Ｘｏｆｆが開くと共に、電動バルブ閉塞回路１４の接点Ｘｏｆｆが閉じる。従って、電動バルブ開放開回路１２中のリレーＸｋａｉに対する通電が停止すると共に、電動バルブ閉塞回路１４中のリレーＸｈｅｉに対する通電が開始され、閉じた状態にある電動バルブ開放回路１２の接点Ｘｋａｉの自己保持が解除される一方、電動バルブ閉塞回路１４中の接点Ｘｈｅｉが閉じた状態で自己保持される。従って、停止スイッチを離して接点ＰＢ２を開きリレーＸｏｆｆに対する通電が停止して電動バルブ閉塞回路１４中の接点Ｘｏｆｆが開いた状態となっても、閉じた状態に自己保持された接点Ｘｈｅｉを介してリレーＸｈｅｉに対する通電が継続する。また、主回路１６に設けられた接点Ｘｋａｉが開き、接点Ｘｈｅｉが閉じるので、電動バルブＭＶに対して電動バルブＭＶを閉ざす方向に駆動する通電がなされ、電動バルブＭＶは閉動作を継続する（図５中の「Ｓ１２」）。
【００８７】
このようにして、電動バルブＭＶが閉動作を開始すると、水車室４６に対する水の導入量が減少し、水車４０はその回転数を減少し、水車４０の回転数が設定値、一例として本実施形態にあっては１，４００min-1になると、この水車４０の回転数を検知した回転数検知装置が、圧縮機制御部２０の回転数検知回路２３中の接点ＲＳ１を開き、接点ＲＳ１に接続されたリレーＸ１に対する通電が停止する。このリレーＸ１に対する通電の停止に伴って、油圧異常検知回路２４中の接点Ｘ１が閉じる。従って、油圧異常検知回路２４中の接点ＰＳ１が開いた場合であっても、リレーＸｏｐに対して接点Ｘ１及び接点Ｘｏｐを介して通電が行われる。そのため、圧縮機１の停止に伴って潤滑油の循環回路中を流れる潤滑油の圧力が、圧縮機の故障を示す数値として予め設定された設定値以下に低下した場合であっても、故障信号発生回路２２が故障信号を出力することなく、また表示回路２５が警告灯ＲＬ１を点灯することはない。
【００８８】
なお、このように圧縮機１の停止作業時において故障信号の発生を不可となす水車４０の回転数を、圧縮機１の始動時において故障信号の発生を可能となす１，５００min-1よりも低い１，４００min-1としているのは、両回転数間に差を持たせることにより、回転数検知装置及び回転数検知装置の検知信号に基づいて作動するリレーや装置が過剰にＯＮ−ＯＦＦを繰り返すことを防止するためである。たとえば、圧縮機１の始動作業時において故障信号の発生を可能となす回転数と、圧縮機１の停止作業時において故障信号の発生を不能となす回転数を同一の回転数に設定すると、この設定回転数付近で圧縮機１の運転が行われている場合に水車４０の回転数が僅かに変わっただけで前記回転数検知装置及び回転数検知装置の検知信号に基づいて作動するリレーや装置がＯＮ−ＯＦＦを繰り返すこととなるからである。
【００８９】
前記電動バルブＭＶの閉動作に伴って、さらに水車４０の回転数は低下し、この水車４０の回転数が、一例として１，２００min-1を下回ると、遠心クラッチ６２を介した水車４０のシャフト４４と動力伝達手段６０間の連結が解除され、圧縮機本体５０に対する動力の入力が停止される。従って、圧縮機本体５０はその後停止する。
【００９０】
このようにして、最終的に電動バルブＭＶが完全に閉じると、水車室４６に対する水の導入も完全に停止し、水の落下エネルギーを回転エネルギーに変換して回転していた水車４０の羽根車４２もその回転を停止する。また、前記バルブＭＶが完全に閉じた状態となると（図５中の「Ｓ１３」）、主回路中の接点Ｘｈｅｉが開き、電動バルブＭＶに対する通電も停止される（図５中の「Ｓ１４」）。
【００９１】
このようにして、停止された圧縮機１は、再度始動ボタンの操作により、水車制御部１０の始動回路１１中の接点ＰＢ１を閉じると、前述と同様の動作により圧縮機１の始動が開始される。
【００９２】
（２）  実施例２
次に本発明の別の実施例を図７〜図１３に基づいて説明する。前記実施例１における圧縮機の制御回路が、潤滑油の油圧の低下異常を検知して水車４０を非常停止する構成のものであるのに対し、本実施形態における圧縮機の制御回路は、潤滑油の圧力の低下異常の他に、冷却水の流量の低下、吐出空気温度の上昇異常をも検知して非常停止する構成を備えると共に、防音箱に設けられた換気ファンの作動を制御する手段、及び圧縮機本体５０の吸気口５２の開閉及び吐出口の大気開放を自動で行う手段をも備えている。
【００９３】
前述のような制御を行う本実施例の制御回路は、図６に示すように水車制御部１０、圧縮機制御部２０、及び換気ファンを備えた換気装置３８を備えている。なお、図７〜９において、電磁接触器等より成るリレーは、例えば通電による励磁又は通電の停止による消磁により同一の符号で示す各接点を開閉するものである点は、前記実施例１における図２の説明と同様である。
【００９４】
前記水車制御部１０は、前述の実施例１における水車制御部１０と同様の構成であり、その説明は省略する。
【００９５】
圧縮機制御部２０は、図８及び図９に示すように、リセット回路２１、故障信号発生回路２２、回転数検知回路２３、油圧異常検知回路２４、及び表示回路２５において油圧低下警告灯を備える点において実施例１における圧縮機制御部２０と共通するが、本実施例における圧縮機制御部２０は、冷却水の流量の低下、吐出空気温度の上昇異常に基づく非常停止をも可能とするために、実施例１における圧縮機制御部２０にはない冷却水量異常検知回路２６、吐出空気温度異常検知回路２７を備えており、また、換気装置３８を制御するための換気ファン制御回路２９、圧縮機本体５０の吸気口５２の開閉、圧縮機本体５０の吐出口の大気開放を行うための始動負荷軽減回路３０、吸入弁開閉回路３１、その他、各部の動作を所定時間遅延させるためのタイムラグ発生回路２８を備えている。さらに、本実施例における表示装置は、油圧の低下異常を示す警告灯ＲＬ１の点灯回路の他、運転灯ＰＬ１、停止灯ＧＬ２、冷却水減少異常警告灯ＲＬ２、吐出空気温度上昇異常警告灯ＲＬ３の各点灯回路を備えている点において異なる。
【００９６】
本実施例において前記圧縮機制御回路２０は一例として図８及び図９に示す構成を備えており、各部の動作は図１０〜図１２に示す通りである。
【００９７】
前記図７、図８及び図９に示す回路構成、及び図１０〜図１２に示す各部の動作に従った本発明の制御回路の全体的な動きにつき、図５及び図１３に示す動作フローに従って説明すれば、下記の通りである。
【００９８】
なお、本実施例において、圧縮機の始動及び通常の停止の際の基本動作については、前記実施例１において説明した動作と共通するため、始動から通常の停止迄の動作については、前記実施例１の説明において使用した図５を参照して説明する。
【００９９】
（２−１）  リセットから始動迄の動作
主電源ブレーカーＭＣＢを閉じ、本発明の制御回路を電源に接続すると、リセット回路２１中のタイマＴｒｅ及びリレーＸｒｅに通電が開始される。
【０１００】
また、表示装置２５中の運転灯ＰＬ１を点灯／消灯する接点Ｘ１は開いた状態にある一方、停止灯ＧＬ２を点灯／消灯する接点Ｘ１、警告灯ＲＬ１を点灯／消灯する接点Ｘｏｐ、警告灯ＲＬ２を点灯／消灯する接点Ｘｗｆ、警告灯ＲＬ３を点灯／消灯する接点Ｘｄｔは閉じた状態にあり、停止灯ＧＬ２、油圧低下を警告する警告灯ＲＬ１、冷却水減少を警告する警告灯ＲＬ２、吐出空気温度上昇を警告する警告灯ＲＬ３は、いずれも点灯した状態にある。
【０１０１】
前記リレーＸｒｅに対する通電により、故障信号発生回路２２中の接点Ｘｒｅが開き、故障信号の発生は行われない状態となっている。
【０１０２】
また、前記リセット回路２１中のリレーＸｒｅに対する通電により、油圧異常検知回路２４中の接点Ｘｒｅが閉じ、接点Ｔ１、接点Ｘｒｅを介してリレーＸｏｐに対する通電が開始する。
【０１０３】
さらに、始動時において圧縮機１に対して十分な冷却水が供給された状態にあれば、冷却水量異常検知回路２６の接点ＦＳ１は閉じた状態にあり、タイマＴｗｆに対する通電が開始される。このタイマＴｗｆに対する通電により接点Ｔｗｆが閉じると共に、前述のリセット回路中のリレーＸｒｅに対する通電によりＸｒｅが閉じ、接点Ｔ１、接点Ｘｒｅ介してリレーＸｏｐに対する通電が開始される。
【０１０４】
また、このとき吐出空気温度の上昇もないので、吐出空気温度異常検知回路２７中の接点ＴＳ１は閉じた状態にあり、リレーＸｔｓに対する通電が開始する。このリレーＸｔｓに対する通電により、接点Ｘｔｓが閉じ、前記リセット回路２１中のリレーＸｒｅに対する通電による接点Ｘｒｅの閉により、接点Ｘｔｓ、接点Ｘｒｅを介してリレーＸｄｔに対する通電が開始される。
【０１０５】
前記冷却水量異常検知回路２６中のリレーＸｗｆに対する通電により、故障信号発生回路２２中の接点Ｘｗｆが開くと共に、冷却水量異常検知回路２６中の接点Ｘｗｆが閉じて自己保持される。また、警告灯ＲＬ２を点灯／消灯する接点Ｘｗｆが開き、冷却水の減少を警告する警告灯ＲＬ２が消灯する。
【０１０６】
前記油圧異常検知回路２４中のリレーＸｏｐに対する通電から０．５秒の経過の後、故障信号発生回路２２中の接点Ｘｏｐが開く。また、油圧異常検知回路２４中の接点Ｘｏｐが閉じて自己保持されると共に、表示回路２５中の接点Ｘｏｐが開いて、油圧低下を警告する警告灯ＲＬ１が消灯する。
【０１０７】
また、吐出空気温度異常検知回路２７中のリレーＸｄｔに対する通電後、０．５秒の経過の後、故障信号発生回路２２中の接点Ｘｄｔが開き、また、吐出空気温度異常検知回路２７中の接点Ｘｄｔが閉じて自己保持されると共に、表示回路中のＸｄｔが開き、吐出空気温度の異常を警告する警告灯ＲＬ３が消灯する。
【０１０８】
リセット回路２１のタイマＴｒｅに対する通電から１０秒の経過により、接点Ｔｒｅが開き、リレーＸｒｅに対する通電が停止すると、故障信号発生回路２２中の接点Ｘｒｅが閉じる。
【０１０９】
また、油圧異常検知回路２４、冷却水量異常検知回路２６、吐出空気温度異常検知回路２７中の接点Ｘｒｅが開き、リセットが完了する。
【０１１０】
以上のようにしてリセットを完了した後、水車制御部１０を操作して水車４０を始動するが、水車４０の始動に至る水車制御部１０の動作については、前記実施例１と同様であるのでその説明を省略する（図５中の「Ｓ１」及び「Ｓ２」参照）。
【０１１１】
水車４０の始動により、水車４０の回転数が上昇し、所定の回転数、本実施例にあっては１，２００min-1に至ると、水車４０のシャフト４４と動力伝達手段６０間を連結する遠心クラッチ６２が作動して、水車４０の回転動力を動力伝達手段６０を介して圧縮機本体５０に伝達して圧縮機本体５０が始動する。
【０１１２】
水車４０の回転動力が入力された増速装置６６に連動して作動する油圧ポンプ９０が作動して、圧縮機本体５０に連結された潤滑油の循環回路８２中の油圧が上昇する。
【０１１３】
この加圧された潤滑油は、圧縮機本体５０の注油口５６に注油されると共に、吸入弁５３の開閉装置を成す油圧シシリンダ７４の第１室７４ａに導入され、図１に示すように圧縮機本体５０の吸気口５２を閉じた状態に維持する。また、前記油圧シリンダ７４の第２室７４ｂに接続された配管８１中の圧力をパイロット圧として閉ざされる放気弁７３は、開放された状態にあり、圧縮機本体５０は無負荷の状態で運転が開始される。
【０１１４】
水車４０の回転数が更に上昇し、所定の回転数、本実施形態にあっては１，５００min-1に上昇すると（図５中の「Ｓ３」）、水車４０の回転数を検知する回転数検知装置によりこれが検知され、圧縮機制御部２０に設けられた回転数検知回路２３中の接点ＲＳ１が閉じ、リレーＸ１に対する通電が開始される。
【０１１５】
このようにして、リレーＸ１に対する通電が開始されると、タイムラグ発生回路２８中の接点Ｘ１が閉じ、タイマＴ１及びタイマＴ２に対する通電が開始される。
【０１１６】
また、表示回路２５において、運転灯ＰＬ１を点灯／消灯する接点Ｘ１が閉じると共に、停止灯ＧＬ２を点灯／消灯する接点Ｘ１が開き、運転灯ＰＬ１が点灯すると共に、停止灯ＧＬ２が消灯する。
【０１１７】
タイマＴ１に対する通電開始から５秒の経過の後、油圧異常検知回路２４中の接点Ｔ１が開く。この接点Ｔ１の開放により、接点ＰＳ１の開閉によるリレーＸｏｐに対する通電、又は通電の停止が可能となり、従って、本発明の圧縮機の制御装置にあっては、圧縮機の始動時、水車の回転数が１，５００min-1を越えて始めて油圧異常に基づく故障信号の発信が可能となる。
【０１１８】
また、前記タイマＴ２に対する通電開始の１秒後、換気ファン制御回路２９中の接点Ｔ２が閉じ、リレー５２ＦＭが通電すると、換気装置３８の接点５２ＦＭの接点が閉じて換気ファンが回転すると共に、始動負荷軽減回路３０中の接点５２ＦＭも閉じて、リレーＴｓｖに対する通電が開始される。このリレーＴｓｖに対する通電開始後１５秒の経過の後、吸入弁開閉回路３１中の接点Ｔｓｖが閉じ、電磁弁ＳＶに対する通電が開始される。通電された電磁弁ＳＶは、その位置を切り換え、油圧ポンプ９０より吐出された潤滑油は、吸入弁５３の開閉装置を構成する油圧シリンダ７４の二次室７４ｂに導入され、圧縮機本体５０の吸気口５２を開放する。また、この油圧シリンダ７４の二次室７４ｂに連通する配管８１中の油圧をパイロット圧として作動する放気弁７３が作動し、この放気弁７３が閉じられて、吐出配管７２内の圧縮空気の放出が停止される。従って、圧縮機本体５０は負荷運転に移行する。
【０１１９】
このようにして、水車４０の回転数は更に上昇する。このとき、水車４０の回転数が一定の回転数、例えば本実施形態にあっては１，８００min-1の定格回転数となるよう、前述の実施例１にて示したよう電動バルブＭＶを制御する構成を備えることもできる（図５中の「Ｓ４」参照）。
【０１２０】
このようにして、水車４０の回転数が所定の定格運転で安定すると、この水車により駆動される圧縮機本体５０も定格運転となり、圧縮機本体５０より吐出される圧縮空気の圧力も略一定の圧力（本実施形態にあっては０．５９〜０．６９Ｍｐａ）となる。そして、この圧縮機本体５０より吐出される圧縮空気の圧力が上昇し、吐出配管７２内を流れる圧縮空気の圧力が所定の圧力と成ると、吐出配管７２中に配置された空圧スイッチが作動して、吸入弁開閉回路３１中に設けられた接点ＰＳ２を開く。そのため、電磁弁ＳＶに対する通電が停止して、電磁弁ＳＶは原位置に復帰する。この電磁弁ＳＶの原位置への復帰により、吸入弁５３を開閉する油圧シリンダ７４の一次室７４ａに対し、油圧ポンプ９０を介して作動油が供給され、吸入弁５３が閉方向に回動されると共に、油圧シリンダ７４の二次室７４ｂと連通する配管８１内の油圧をパイロット圧として開閉する放気弁７３が開放し、吐出配管７２内の圧縮空気を放出する。
【０１２１】
また、吐出配管内の圧縮空気の圧力が所定の圧力よりも低下した場合には、空圧スイッチが作動して前記吸入弁開閉回路中の接点ＰＳ２を閉じ、供給される圧縮空気の圧力が略一定の圧力となるよう電動バルブＭＶが調整される（図５中の「Ｓ４」）。
【０１２２】
（２−２）  油圧低下異常による圧縮機の非常停止制御
以上のようにして運転されている圧縮機１は、圧縮機制御部２０より出力される故障信号により停止し得るよう構成されている。
【０１２３】
一例として、圧縮機本体５０に連結された前述の潤滑油の循環回路内の潤滑油の油圧が異常低下した場合の非常停止について説明すれば、何らかの原因により潤滑油の循環回路内を流れる潤滑油の圧力が低下すると、この油圧の低下により前記潤滑油の循環回路中に設けられた油圧スイッチが作動して（図１３中の「Ｓ１９」）、油圧異常検出回路２４中の接点ＰＳ１を開く。この接点ＰＳ１の開により、リレーＸｏｐに対する通電が停止すると、閉状態に自己保持された油圧異常検知回路２４中の接点Ｘｏｐが開き、その後に油圧が上昇して接点ＰＳ１が閉じた場合であってもリレーＸｏｐに対する通電は行われない。従って、一端油圧の低下異常が検知された後はその後に油圧が正常値に回復した場合であっても水車４０の非常停止が行われるよう構成されている。
【０１２４】
また、前記リレーＸｏｐに対する通電の停止により、故障信号発生回路２２中の接点Ｘｏｐが閉じると共に、表示装置２５中の接点Ｘｏｐが閉じ、油圧の低下異常を示す警告灯ＲＬ１が点灯する（図１３中の「Ｓ２０」）。
【０１２５】
前記故障信号発生回路２２より出力された故障信号を受信した水車制御部１０は、前述の実施例１と同様に動作して、電動バルブＭＶの閉動作を開始し（図１３中の「Ｓ２１」）水車室４６に対する水の導入を停止して、水車４０を停止させる。
【０１２６】
前記故障信号発生回路２２中のリレーＸａｌに対する通電は、また、回転数検知回路２３中の接点Ｘａｌを開き、リレーＸ１に対する通電を停止する。従って、タイムラグ発生回路２８中の接点Ｘ１が開き、タイマＴ１、タイマＴ２に対する通電が停止すると共に、表示回路２５中の運転灯ＰＬ１を点灯する回路中の接点Ｘ１が開いて運転灯ＰＬ１を消灯すると共に、停止灯ＧＬ２を点灯する回路中の接点Ｘ１が閉じ、停止灯ＧＬ２を点灯する（図１３中の「Ｓ２２」）。
【０１２７】
前記タイマＴ１に対する通電の停止により、油圧異常検知回路２４中の接点Ｔ１が閉じ、また、タイマＴ２に対する通電の停止により、換気ファン制御回路２９中の接点Ｔ２が開き、リレー５２ＦＭに対する通電が停止する。それにより、換気装置３８の接点５２ＦＭが開き、換気ファンが停止すると共に、始動負荷軽減回路３０中の接点５２ＦＭが開き、タイマＴｓｖ対する通電が停止する。
【０１２８】
タイマＴｓｖに対する通電の停止により、吸入弁開閉回路３１中の接点Ｔｓｖが開き、電磁弁ＳＶに対する通電が停止して、圧縮機本体５０の吸気口５２に設けられた吸入弁５３が閉じると共に、吐出配管７２に連通された放気弁７３が開放し、圧縮機は無負荷運転に移行する。
【０１２９】
前述の故障信号の受信による水車制御部１０の作動により、さらに水車４０の回転数が低下して、回転数が予め設定された所定の回転数、一例として本実施形態にあっては１，４００min-1に低下すると、この回転数を検知した回転数検知装置により、圧縮機制御部２０の回転数検出回路２３中の接点ＲＳ１が開く。また、この回転数速度の低下、及び無負荷運転への移行に伴って圧縮機本体５０の吐出口５５に連結された吐出配管７２中の圧力が低下すると、吐出配管７２中に設けられた空圧スイッチＰＳ２が作動して、吸入弁開閉回路３１中の接点ＰＳ２を開く。
【０１３０】
さらに、水車４０の回転数が低下すると、水車４０のシャフト４４と圧縮機本体５０に水車４０の回転動力を伝達する動力伝達手段６０間を連結する遠心クラッチ６２が切断され、圧縮機本体５０に対する動力の入力が停止する。従って圧縮機本体５０は、その後停止する。
【０１３１】
また、水車制御部１０により電動バルブＭＶがさらに完全に閉ざされた状態となると（図１３中の「Ｓ２３」）、水車室４６に対する水の導入が停止し、導入された水の落下エネルギーを回転エネルギーに変換して回転する水車４０の羽根車４２も停止する。また、電動バルブＭＶに対する通電も停止される（図１３中の「Ｓ２４」）。
【０１３２】
このようにして、圧縮機が非常停止された場合には、この圧縮機を再度作動させる前にリセットスイッチの操作によりリセット回路２１中の接点ＰＢ３を閉じてリセットを行う（図１３中の「Ｓ２５」）。
【０１３３】
リセットボタンの操作により、接点ＰＢ３が閉じると、リレーＸｒｅに対する通電が開始され、始動時主電源ブレーカーにより接点ＭＣＢを閉じたときと略同様の動作により圧縮機制御部のリセットが行われる。
【０１３４】
（２−３）  冷却水減少異常による非常停止制御
次に、冷却水の減少異常による非常停止の例について説明すると、圧縮機本体５０に連通された冷却水用の配管中には、水流スイッチが設けられており、配管中を流れる冷却水量が減少した場合、例えば本実施形態にあっては６５リットル／min 以下となるとこの水流スイッチが作動するよう調整されている（図１３中の「Ｓ２６」）。
【０１３５】
この水流スイッチの作動により、圧縮機制御回路２０中の冷却水量異常検知回路２６中の接点ＦＳ１が開くと、リレーＴｗｆに対する通電が停止する。このリレーＴｗｆに対する通電の停止から５秒の経過後、接点Ｔｗｆが開き、リレーＸｗｆに対する通電が停止する。このリレーＸｗｆに対する通電の停止に伴って、閉状態に自己保持された接点Ｘｗｆも開く。
【０１３６】
また、前記リレーＸｗｆに対する通電の停止により、故障信号発生回路２２中の接点Ｘｗｆが閉じ、この接点ＸｗｆよりリレーＸａｌに対する通電が開始されて故障信号発生回路より故障信号が出力される。また、表示回路２５中の接点Ｘｗｆも閉じ、冷却水の減少異常を示す警告灯ＲＬ２が点灯し（図１３中の「Ｓ２７」）、以下、前記油圧異常による非常停止と同様の動作により、圧縮機の停止が行われる（図１３中のＳ２１〜２４）。
【０１３７】
（２−４）  吐出空気温度異常による非常停止
吐出空気温度異常による非常停止は、圧縮機本体５０から吐出される圧縮空気の温度が所定の温度、一例として本実施形態にあっては３８０℃に達すると、圧縮機本体５０の吐出配管７２に設けられた吐出温検知装置が作動して（図１３中の「Ｓ２８」）、圧縮機の運転を停止する。
【０１３８】
吐出温検知装置の作動により、吐出空気温度異常検知回路２７中の接点ＴＳ１が開くと、リレーＸｔｓに対する通電が停止する。そして、このリレーＸｔｓに対する通電が停止により、接点Ｘｔｓが開いて、リレーＸｄｔに対する通電が停止する。
【０１３９】
このようにして、リレーＸｄｔに対する通電が停止すると、閉状態に自己保持されていた吐出空気温度異常検出回路２７中の接点Ｘｄｔが開き、その後吐出空気温度が低下して接点ＴＳ１が閉じた場合であってもリレーＸｄｔに対する通電が行われず、非常停止動作が中断されることはない。
【０１４０】
このようにして、リレーＸｄｔに対する通電停止により、故障信号発生回路２２中の接点Ｘｄｔが閉じ、リレーＸａｌに対して通電がされ、故障信号発生回路２２により故障信号が発生される。
【０１４１】
また、表示回路２５中の接点Ｘｄｔが閉じ、警告灯ＲＬ３が点灯して吐出空気温度上昇異常であることが表示される（図１３中の「Ｓ２９」）。
【０１４２】
なお、前記故障信号発生回路２２により発生された故障信号を受信後の圧縮機の停止迄の動作は、前記油圧低下異常による非常停止の場合と同様である（図１３中のＳ２１〜２４）。
【０１４３】
（２−５）  通常の停止作業
次に、本実施形態における圧縮機の通常停止作業について以下説明する。
【０１４４】
前述の方法により始動され、通常運転を行っている圧縮機を停止する場合には、前述の実施例１の場合と同様に停止スイッチを操作して、水車制御部２０の停止回路１３中の接点ＰＢ２を閉じる（図５中の「Ｓ１１」）。すると、水車室４６に対する水の導入を制御する電動バルブＭＶが閉方向に作動し（図５中の「Ｓ１２」）、水車室４６に対する水の導入が徐々に停止する点については、前述の実施例１の場合と同様である。
【０１４５】
このようにして、水車４０の回転が予め設定された所定の回転数（本実施例にあっては１，４００min-1）に低下すると、この水車４０の回転数を検知して圧縮機制御部２０の回転数検知回路２３中に設けられた接点ＲＳ１が開き、リレーＸ１に対する通電が停止する。
【０１４６】
このようにして、リレーＸ１に対する通電が停止すると、タイムラグ発生回路２８に設けられた接点Ｘ１が閉じ、タイマＴ１及びタイマＴ２に対する通電が開始すると共に、表示回路２５中の運転灯ＰＬ１を点灯／消灯させる接点Ｘ１が開いて運転灯ＰＬ１を消灯すると共に、停止灯ＧＬ２を点灯／消灯させる接点Ｘ１が閉じ、停止灯ＧＬ２を点灯する。  前記タイマＴ１に対する通電の停止により、油圧異常検知回路２４中の接点Ｔ１を閉じる。この接点Ｔ１の閉により、水車４０の回転数の低下に伴って油圧ポンプ９０の回転数が低下し、潤滑油の循環回路中の圧力が低下して油圧スイッチが作動した場合であっても、リレーＸｏｐに対する通電が継続される。従って、故障信号発生回路２２中の接点Ｘｏｐは開いた状態に保持され、設定された回転数以下に水車４０の回転数が低下した場合には、故障信号発生回路２２による故障信号の出力は行われないよう構成されている。
【０１４７】
また、タイマＴ２に対する通電の停止により、換気ファン制御回路２９中の接点Ｔ２が開き、リレー５２ＦＭに対する通電が停止する。それにより、換気装置３８中の接点５２ＦＭが開き、換気ファンが停止すると共に、始動負荷軽減回路３０中の接点５２ＦＭが開き、タイマＴｓｖ対する通電が停止する。
【０１４８】
タイマＴｓｖに対する通電の停止により、吸入弁開閉回路３１中の接点Ｔｓｖが開き、電磁弁ＳＶに対する通電が停止して、圧縮機本体５０の吸気口５２に設けられた吸入弁５３が閉じると共に、吐出配管７２に連通された放気弁７３が開放し、圧縮機は無負荷運転に移行する。
【０１４９】
さらに、水車４０の回転数が低下すると、水車４０のシャフト４４と圧縮機本体５０に水車４０の回転動力を伝達する動力伝達手段６０間を連結する遠心クラッチ６２が切断され、圧縮機本体５０に対する動力の入力が停止する。従って圧縮機本体５０は、その後停止する。
【０１５０】
また、水車制御部１０により電動バルブＭＶが完全に閉ざされると、水車室４６に対する水の導入が停止し、導入された水の落下エネルギーを回転エネルギーに変換する羽根車４２の回転も停止する。
【０１５１】
このようにして、電動バルブＭＶが完全に閉じると（図５中の「Ｓ１３」）、電動バルブＭＶに対する通電が停止し、電動バルブＭＶの作動も停止する（図５中の「Ｓ１４」）。
【０１５２】
なお、前記実施形態にあっては、本発明の制御装置が適用される圧縮機を水車駆動型の圧縮機として説明したが、本発明の制御装置は、水車駆動型の圧縮機に限定されるものでなく、例えばタービン駆動型圧縮機のように、流体のエネルギーを回転エネルギーに変換する例えばターボ型の流体要素を備える原動機を備えた圧縮機等、駆動源たる原動機が安定した運転状態に至る迄の時間が比較的長時間で、しかも不確定な圧縮機の制御に使用することができる。
【０１５３】
【発明の効果】
以上説明した本発明の構成から、本発明の圧縮機の制御装置にあっては、水車駆動型圧縮機やガスタービン駆動型圧縮機等の圧縮機において、圧縮機の動力源たる水車、ガスタービンが安定運転となる迄確実に原動機の非常停止を行わないようすることができ、従って、水車駆動型圧縮機やガスタービン駆動型圧縮機においても非常停止手段の誤作動の生じない圧縮機の制御装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  圧縮機の全体構成を示す説明図。
【図２】  実施例１における制御回路のシーケンス図。
【図３】  実施例１のタイムチャート（水車制御部の）。
【図４】  実施例１のタイムチャート（圧縮機制御部の）
【図５】  制御装置の動作フロー（通常運転時）。
【図６】  実施例１の制御装置の動作フロー（非常停止時）。
【図７】  実施例２における制御回路のシーケンス図。
【図８】  図６における圧縮機制御部のシーケンス図（一部）。
【図９】  図６における圧縮機制御部のシーケンス図（一部）。
【図１０】  実施例２のタイムチャート（水車制御部の）。
【図１１】  実施例２のタイムチャート（圧縮機制御部の一部）。
【図１２】  実施例２のタイムチャート（圧縮機賄魚装置の一部）。
【図１３】  実施例２の制御装置の動作フロー（非常停止時）。
【符号の説明】
１  圧縮機（水車駆動型圧縮機）
１０  水車制御部
１１  始動回路
１２  電動バルブ開放回路
１３  停止回路
１４  電動バルブ閉塞回路
１５  非常停止回路
１６  主回路（電動バルブ開閉回路）
２０  圧縮機制御回路
２１  リセット回路
２２  故障信号発生回路
２３  回転数検知回路
２４  油圧異常検知回路
２５  表示装置
２６  冷却水量異常検知回路
２７  吐出空気温度異常検知回路
２８  タイムラグ発生回路
２９  換気ファン制御回路
３０  始動負荷軽減回路
３１  吸入弁開閉回路
３８  換気装置
４０  水車
４２  羽根車
４４  シャフト
４６  水車室
４６ａ  導入口（水車室の）
４６ｂ  排出口（水車室の）
５０  圧縮機本体
５１  入力軸
５２  吸気口
５３  吸入弁
５４  エアフィルタ
５５  吐出口
５６  注油口
５７  排油口
５８  冷却媒体の導入口
５９  排水口
６０  動力伝達手段
６２  遠心クラッチ
６４  第１増速装置
６６  第２増速装置
６７  油溜まり
６８  軸継手
７２  吐出配管
７３  放気弁
７４  油圧シリンダ
７４ａ  一次室（油圧シリンダの）
７４ｂ  二次室（油圧シリンダの）
８１，８２，８３，８４，８５  配管（潤滑油の循環回路）
８６，８７，８８  配管（冷却媒体の循環回路）
９０  油圧ポンプ
９２  オイルクーラ
９３  アフタークーラ
９６  換気ファン
【図１】
0004493129.tif 000002
【図２】
0004493129.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004493129.tif 000008
【図８】
0004493129.tif 000009
【図９】
0004493129.tif 000010
【図１０】
0004493129.tif 000011
【図１１】
0004493129.tif 000012
【図１２】
0004493129.tif 000013
【図１３】
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