(57)【要約】      （修正有）【課題】二台の圧縮機の順次起動を可能とし、過負荷でモータが回らない等の現象を防止できるようにする。【解決手段】第１の圧縮機本体が起動した後、所定の起動遅れ時間が経過し、ユーザ圧力が所定の起動圧力を下回る状態が起動圧力検知タイマにより所定時間計測された場合に、前記第２の圧縮機本体を起動することによりユーザが必要とする圧縮空気を確保し、圧縮空気に余剰分ができユーザ圧力が所定の停止圧力を上回る状態が前記停止圧力検知タイマにより所定時間計測された場合に、前記第２の圧縮機本体を停止する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、第１の（１台目の）圧縮機本体と、第１の圧縮機本体に連結された第１のモータと、第２の（２台目の）圧縮機本体と、第２の圧縮機本体に連結された第２のモータと、第１の圧縮機本体と第２の圧縮機本体とに共通に設けられ、第１の圧縮機本体及び第２の圧縮機本体より吐き出された圧縮空気と循環液とを導入して圧縮空気と循環液とに分離・貯溜するレシーバタンクとを備え、第１のモータを先に起動して第１の圧縮機本体により圧縮を開始した後、第２のモータを起動して第２の圧縮機本体により圧縮を開始するコンプレッサであって、予め第２の（２台目の）圧縮機本体の所定の起動遅れ時間を設定する起動遅れ時間設定手段と、所定のバックアップ起動圧力を設定する手段と、第２の（２台目の）圧縮機本体の所定の起動圧力を検知する起動圧力検知タイマと、所定のバックアップ停止圧力を設定する手段と、第２の（２台目の）圧縮機本体の所定の停止圧力を検知する停止圧力検知タイマと、ユーザ圧力を検知するユーザ圧力検知手段とを有し、第１の（１台目の）圧縮機本体が起動した後、前記所定の起動遅れ時間が経過し、ユーザ圧力が所定の起動圧力を下回る状態が前記起動圧力検知タイマにより所定時間計測された場合に、前記第２の（２台目の）圧縮機本体を起動することによりユーザが必要とする圧縮空気を確保し、圧縮空気に余剰分ができユーザ圧力が所定の停止圧力を上回る状態が前記停止圧力検知タイマにより所定時間計測された場合に、前記第２の（２台目の）圧縮機本体を停止することを特徴とするコンプレッサ。
【請求項２】
請求項１に記載のコンプレッサにおいて、前記第１のモータにはインバータモータを用い、第２のモータには定速モータを用いることを特徴とするコンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンプレッサに関し、特に、圧縮機とモータを複数個並列に繋ぎ、繋いだ先はその複数台分の性能を持たせた機器を搭載し、部品点数及び設置スペースを少なくでき、且つ低コストを可能とする省エネ型のコンプレッサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮機とモータ各複数個のユニットを搭載した、いわゆるタンデム型のコンプレッサが知られている。かかる従来のタンデム型コンプレッサでは、例えば、圧縮機とモータ各一個ずつを搭載する小室を複数有する筐体を備え、この筐体の各小室に圧縮機とモータ各一個ずつを搭載することでタンデム型のコンプレッサと成すようにしている（例えば、特許文献１参照）。また、各々圧縮機に連結された２台のモータを有し、１台のモータにはインバータモータ、もう１台のモータには定速モータを用いて、それぞれ異なる制御を行うようにしたタンデム型のコンプレッサも提案されている（例えば、特許文献２参照）。更に、第１の（１台目の）圧縮機本体と、第１の圧縮機本体に連結された第１のモータと、第２の（２台目の）圧縮機本体と、第２の圧縮機本体に連結された第２のモータと、第１の圧縮機本体と第２の圧縮機本体とに共通に設けられ、第１の圧縮機本体及び第２の圧縮機本体より吐き出された圧縮空気と循環液とを導入して圧縮空気と循環液とに分離・貯溜するレシーバタンクとを備え、第１のモータを先に起動して第１の圧縮機本体により圧縮を開始した後、第２のモータを起動して第２の圧縮機本体により圧縮を開始するコンプレッサであって、二台目の圧縮機の起動時に、第１に、吸込み弁を閉じることで圧縮機内での昇圧をさせず空気の圧縮に必要なトルクを低減することができ、第２に、二台目圧縮機の吐き出し口の手前に二台目圧縮機吸気側へ圧縮空気を戻すバイパス回路を設けることで上記臨界背圧を越え、吐出し口からレシーバタンクへ正常に圧縮空気を送ることができないことによるモータ負荷の増大が起こらなくなり、第３に、圧縮機内のスクリューにかかる潤滑剤の攪拌抵抗を減らす為に潤滑剤投入量を調整する弁を設けることで、起動時のモータにかかる負荷を極力減らし、回転が安定領域に達した時点で、上述した第１乃至第３の動作と逆の動作、即ち、吸込み弁を開き、バイパス弁を閉じ、潤滑剤投入量調整弁を通常設定に戻し潤滑剤を定格流量分流すようにすることで一つのレシーバタンクでも二台の圧縮機の順次起動が可能となり、部品点数及び設置スペースを少なくでき、且つ低コスト化が可能な上に、過負荷でモータが回らない等の現象も防止できる省エネタイプのタンデム型コンプレッサも提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９８１４７号公報
【特許文献２】特開２００５−２０７３７０号公報
【特許文献３】特開２０１５−５９５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１及び２記載の従来のタンデム型コンプレッサでは、例えば、圧縮機とモータ各二個のユニットを搭載し、それに取り付ける主要機器としては、一台分の圧縮機・モータ性能に合わせた主要機器を２個ずつ搭載する構成であるため、その分、設置スペースが大きくなり、且つ部品点数も増加するため、低コスト化にも限界があった。
そこで、上述した特許文献３記載のコンプレッサでは、圧縮機とモータ各二個のユニットを搭載し、それに取り付ける主要機器は二台分の性能を持たせた各１ユニット部品とし、一台分の圧縮機・モータ性能に合わせた主要機器を２個ずつ搭載するのではなく、二台分の性能を備えたものにすることで設置スペースを小さく、部品点数を少なくでき、低コスト化も可能とした上で、上述した第１乃至第３の動作及びその逆の動作により、二台の圧縮機の順次起動を可能とし、過負荷でモータが回らない等の現象を防止できるようにした。
更に、本出願人における本発明者は、上述した特許文献３記載のコンプレッサでは、第２の圧縮機本体の圧縮空気をその第２の圧縮機本体の吸気側へ戻す構造であるのを、第２の圧縮機本体の圧縮空気をタンデムの相手方である第１の圧縮機本体の吸気側へ戻す構造に改良することで、残圧起動を大幅に改良できるコンプレッサの発明を出願し、特願２０１４−２６２３６１号として係属中である。
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献３記載のコンプレッサ或いは特願２０１４−２６２３６１号に係る発明のコンプレッサでは、起動時のモータにかかる負荷を極力減らすこと、即ち残圧等の圧力の面から過負荷でモータが回らない等の問題を解決しようとするものであるが、かかる残圧起動対策に留まらず、タンデム型コンプレッサにおける２つの（第１及び第２の）モータ・圧縮機の連動運転制御方法において、省エネ効果を高めるため、簡易な構成でユーザの空気使用量を判断し、第２の圧縮機の起動停止を行えるコンプレッサの開発が待たれていた。
【０００６】
本発明は上述のような事情から為されたものであり、その目的は、部品点数及び設置スペースを少なくでき、且つ低コスト化が可能な上に、過負荷でモータが回らない等の現象も防止できる省エネタイプのタンデム型コンプレッサにおいて、空気使用量に応じて第２の圧縮機の起動停止を行い、省エネ効果を更に高めたコンプレッサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本出願人は、種々検討を重ねた結果、タンデム型コンプレッサの運転制御方法として、ユーザ圧を圧力と時間の２つの要素で監視し、第２の圧縮機の起動・停止を制御することで、省エネ効果の高い運転が可能になることを見出した。
即ち、本発明は、少なくとも、第１の（１台目の）圧縮機本体と、第１の圧縮機本体に連結された第１のモータと、第２の（２台目の）圧縮機本体と、第２の圧縮機本体に連結された第２のモータと、第１の圧縮機本体と第２の圧縮機本体とに共通に設けられ、第１の圧縮機本体及び第２の圧縮機本体より吐き出された圧縮空気と循環液とを導入して圧縮空気と循環液とに分離・貯溜するレシーバタンクとを備え、第１のモータを先に起動して第１の圧縮機本体により圧縮を開始した後、第２のモータを起動して第２の圧縮機本体により圧縮を開始するコンプレッサであって、予め第２の（２台目の）圧縮機本体の所定の起動遅れ時間を設定する起動遅れ時間設定手段と、所定のバックアップ起動圧力を設定する手段と、第２の（２台目の）圧縮機本体の所定の起動圧力を検知する起動圧力検知タイマと、所定のバックアップ停止圧力を設定する手段と、第２の（２台目の）圧縮機本体の所定の停止圧力を検知する停止圧力検知タイマと、ユーザ圧力を検知するユーザ圧力検知手段とを有し、第１の（１台目の）圧縮機本体が起動した後、前記所定の起動遅れ時間が経過し、ユーザ圧力が所定の起動圧力を下回る状態が前記起動圧力検知タイマにより所定時間計測された場合に、前記第２の（２台目の）圧縮機本体を起動することによりユーザが必要とする圧縮空気を確保し、圧縮空気に余剰分ができユーザ圧力が所定の停止圧力を上回る状態が前記停止圧力検知タイマにより所定時間計測された場合に、前記第２の（２台目の）圧縮機本体を停止することを特徴とする。これにより、空気使用量に応じて第２の圧縮機の起動・停止を行うことで、省エネ効果を更に高めることが可能となる。
【０００８】
尚、上記のコンプレッサにおいて、前記第１のモータにはインバータモータを用い、第２のモータには定速モータを用いるのが好適である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、少なくとも、第１の（１台目の）圧縮機本体と、第１の圧縮機本体に連結された第１のモータと、第２の（２台目の）圧縮機本体と、第２の圧縮機本体に連結された第２のモータと、第１の圧縮機本体と第２の圧縮機本体とに共通に設けられ、第１の圧縮機本体及び第２の圧縮機本体より吐き出された圧縮空気と循環液とを導入して圧縮空気と循環液とに分離・貯溜するレシーバタンクとを備え、第１のモータを先に起動して第１の圧縮機本体により圧縮を開始した後、第２のモータを起動して第２の圧縮機本体により圧縮を開始するコンプレッサであって、予め第２の（２台目の）圧縮機本体の所定の起動遅れ時間を設定する起動遅れ時間設定手段と、所定のバックアップ起動圧力を設定する手段と、第２の（２台目の）圧縮機本体の所定の起動圧力を検知する起動圧力検知タイマと、所定のバックアップ停止圧力を設定する手段と、第２の（２台目の）圧縮機本体の所定の停止圧力を検知する停止圧力検知タイマと、ユーザ圧力を検知するユーザ圧力検知手段とを有し、第１の（１台目の）圧縮機本体が起動した後、前記所定の起動遅れ時間が経過し、ユーザ圧力が所定の起動圧力を下回る状態が前記起動圧力検知タイマにより所定時間計測された場合に、前記第２の（２台目の）圧縮機本体を起動することによりユーザが必要とする圧縮空気を確保し、圧縮空気に余剰分ができユーザ圧力が所定の停止圧力を上回る状態が前記停止圧力検知タイマにより所定時間計測された場合に、前記第２の（２台目の）圧縮機本体を停止することを特徴とする。これにより、空気使用量に応じて第２の圧縮機の起動・停止を行うことができるコンプレッサを簡易な構成で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るコンプレッサの要部の構成を示す図である。
【図２】本発明に係るコンプレッサの基本原理を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るコンプレッサの要部の基本構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るコンプレッサの筐体内部の構成を示す斜視図であり、（Ａ）は、図示しない筐体の開閉扉側から見た斜視図、（Ｂ）は、その開閉扉の反対側から見た斜視図である。
【図５】本発明に係るコンプレッサの各部の制御フローを示す図である。
【図６】本発明に係るコンプレッサの各部の動作を示すタイムチャートであり、（Ａ）は、図５の制御フローの前半（バックアップ起動圧力）に相当する部分のタイムチャート、（Ｂ）は、図５の制御フローの後半（バックアップ停止圧力）に相当する部分のタイムチャートである。
【図７】本発明の実施形態に係るコンプレッサの効果を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
まず、本発明の理解を容易にするために、本発明に係るコンプレッサについて図面を参照して説明する。図１は、上記コンプレッサの原理を示す図である。図１に示すように、本発明のコンプレッサ１０は、第１の（１台目の）圧縮機本体１２と、第１の圧縮機本体１２に連結された第１のモータ１４と、第２の（２台目の）圧縮機本体２２と、第２の圧縮機本体２２に連結された第２のモータ２４と、第１の圧縮機本体１２と第２の圧縮機本体２２とに共通に設けられ、第１の圧縮機本体１２及び第２の圧縮機本体２２より吐出された圧縮空気と循環剤とを導入して圧縮空気と循環剤とに分離・貯溜するレシーバタンク３４とを備える。ここで、第１のモータ１４には、インバータモータを用い、第２のモータ２４には、いわゆる定速モータを用いている。かかる構成によれば、第１及び第２のモータの両方ともインバータモータを用いる場合に比べて、コストを低減できるというメリットを享受できる。また、同じレシーバタンク３４を、第１の圧縮機本体１２を介する第１の循環系１６と、第２の圧縮機本体２２を介する第２の循環系２６に共通して用いることがきるので、レシーバタンクのサイズ（容量）はその分大きくなるが、２個のレシーバタンクを用いる必要が無いので、部品点数及び設置スペースを少なくでき、低コスト化が可能になるというメリットも享受できる。尚、大きなモータを１個用いる場合に比べて、小さなモータを２個用いる点も低コスト化に寄与する面もある。
【００１２】
ところで、第１及び第２のモータの両方ともインバータモータを用いる場合に比べて、第１、第２のモータの片方に定速モータを用い、或いは第１及び第２のモータの両方とも定速モータを用いることにより、コストを低減することが可能になる。しかしながら、片方又は両方に定速モータを用いる場合、以下のような課題を生じる。例えば、片方に定速モータを用いる場合では、図１に示すように、インバータモータである第１のモータ１４を駆動し、第１の圧縮機本体１２の運転を開始しレシーバタンク内を昇圧した後、定速モータである第２のモータ２４を起動した直後に、レシーバタンク３４内の圧力の影響などにより、定速モータである第２のモータ２４に負荷がかかり、過負荷による異常停止という不具合を生じる場合が考えられる。
【００１３】
このような過負荷による定速モータの異常停止という不具合を有効に防止するため、上述した２台目モータ（定速モータ）の異常停止の原因ともなる負荷は、主として、吸込んだ空気を昇圧するのに必要なトルク、上述した臨界背圧を超えることによる過負荷、及び圧縮機内のスクリューにかかる潤滑剤の攪拌抵抗に起因する。上述した臨界背圧を超えることによる過負荷とは、レシーバタンク内の圧力の影響により二台目圧縮機の吐出し口からレシーバタンクへ正常に圧縮空気を送ることができる背圧の最大値である臨界背圧を超えてしまい、２台目圧縮機から吐き出された圧縮空気がレシーバタンク側へ正常に流れないことによる２台目の定速モータが受ける駆動抵抗である。以上の考察により、本願のコンプレッサは、上述した課題を解決するために、以下の３つの制御を基本に構成される。図２は、本発明に係るコンプレッサの基本原理を示す図である。図２に示すように、このコンプレッサは、第２のモータの起動時に、第２のモータに連結された第２の圧縮機本体において、第１に、潤滑剤の投入量を調整することで、第２の圧縮機本体内のスクリューにかかる潤滑剤の攪拌抵抗を減らすこと、第２に、圧縮空気を吸入側に戻す制御を行い、上記臨界背圧を超えることによる過負荷を回避すること、第３に、吸気をしないことで圧縮機内での昇圧をさせず空気の圧縮に必要なトルクを低減すること、を基本に構成される。これら３つの制御は、それぞれを単独で行っても良いし、いずれか２つの制御を組み合わせて行っても良く、更に、３つの制御を全て行うようにしても良い。それぞれを単独で行ってもそれなりの効果が得られることは勿論であるが、２つの制御を組み合わせ、或いは３つの制御を全て行うようにすれば、効果をより高めることができる。
【００１４】
まず、本発明の実施形態に係るコンプレッサについて説明しておく。図３は、本発明の実施形態に係るコンプレッサの要部の基本構成を示す図である。尚、図３では、第２の（２台目の）圧縮機本体と、（第１の圧縮機本体と）第２の圧縮機本体とに共通に設けられ（第１の圧縮機本体及び）第２の圧縮機本体より吐出された圧縮空気と循環液とを導入して圧縮空気と循環液とに分離・貯溜するレシーバタンク、及び各経路と各種弁を中心に示し、第２のモータや、第１の（１台目の）圧縮機本体、及び第１の圧縮機本体に連結された第１のモータ等は、図示を省略しているが、本発明の実施形態に係るコンプレッサの基本構成は、図１に示したものと同様であり、これらを有するのは勿論である。図４は、本発明の実施形態に係るコンプレッサの筐体内部の構成を示す斜視図であり、（Ａ）は、図示しない筐体の開閉扉側から見た斜視図、（Ｂ）は、その開閉扉の反対側から見た斜視図である。
【００１５】
図３及び図４に示すように、本発明の実施形態に係るコンプレッサ１００は、第１の（１台目の）圧縮機本体１２０と、第１の圧縮機本体１２０に連結された第１のモータ１４０と、第２の（２台目の）圧縮機本体２２０と、第２の圧縮機本体２２０に連結された第２のモータ２４０と、第１の圧縮機本体１２０と第２の圧縮機本体２２０とに共通に設けられ、第１の圧縮機本体１２０及び第２の圧縮機本体２２０より吐出された圧縮空気と循環剤とを導入して圧縮空気と循環剤とに分離・貯溜するレシーバタンク３４０とを備える。ここで、第１のモータ１４０には、インバータモータを用い、第２のモータ２４０には、いわゆる定速モータを用いている。かかる構成によれば、第１及び第２のモータの両方ともインバータモータを用いる場合に比べて、コストを低減できるというメリットを享受できる。また、同じレシーバタンク３４０を、第１の圧縮機本体１２０を介する第１の循環系１６０と、第２の圧縮機本体２２０を介する第２の循環系２６０に共通して用いることがきるので、レシーバタンクのサイズ（容量）はその分大きくなるが、２個のレシーバタンクを用いる必要が無いので、部品点数及び設置スペースを少なくでき、低コスト化が可能になるというメリットも享受できる。尚、大きなモータを１個用いる場合に比べて、小さなモータを２個用いる点も低コスト化に寄与する面もある。
【００１６】
ところで、第１及び第２のモータの両方ともインバータモータを用いる場合に比べて、第１、第２のモータの片方に定速モータを用い、或いは第１及び第２のモータの両方とも定速モータを用いることにより、コストを低減することが可能になる。しかしながら、片方又は両方に定速モータを用いる場合、前述したように、第２のモータ２４を起動した直後に、レシーバタンク３４内の圧力の影響などにより、定速モータである第２のモータ２４に負荷がかかり、過負荷による異常停止という不具合を生じる場合が考えられる。このような過負荷による定速モータの異常停止という不具合を有効に防止するため、上述した２台目モータ（定速モータ）の異常停止の原因ともなる負荷は、主として、吸込んだ空気を昇圧するのに必要なトルク、上述した臨界背圧を超えることによる過負荷、及び圧縮機内のスクリューにかかる潤滑剤の攪拌抵抗に起因する。上述した臨界背圧を超えることによる過負荷とは、レシーバタンク内の圧力の影響により二台目圧縮機の吐出し口からレシーバタンクへ正常に圧縮空気を送ることができる背圧の最大値である臨界背圧を超えてしまい、２台目圧縮機から吐き出された圧縮空気がレシーバタンク側へ正常に流れないことによる２台目の定速モータが受ける駆動抵抗である。そこで、本発明は、第２のモータの起動時に、第２のモータに連結された第２の圧縮機本体において、圧縮空気を吸入側に戻す制御を行い、上記臨界背圧を超えることによる過負荷を回避するために、第２の圧縮機本体の吐出口の手前に、タンデムの相手方である第１の圧縮機本体の吸気側へ圧縮空気を戻すバイパス回路を開閉可能に設けた、即ち、第２の圧縮機本体の圧縮空気をタンデムの相手方である第１の圧縮機本体の吸気側へ戻す構造に改良することで、残圧起動を大幅に改良することができる。尚、詳しくは述べないが、潤滑剤の投入量を調整することで、第２の圧縮機本体内のスクリューにかかる潤滑剤の攪拌抵抗を減らすこと、更に、吸気をしないことで圧縮機内での昇圧をさせず空気の圧縮に必要なトルクを低減することは、特願２０１４−２６２３６１に係る発明と同様である。
【００１７】
本発明の実施形態に係るコンプレッサでは、特願２０１４−２６２３６１に係る発明と同様、図３に示すように、第２の圧縮機本体２２０の吐出口の手前に、タンデムの相手方である第１の圧縮機本体１２０の吸気側へ圧縮空気を戻すバイパス回路２９０を開閉可能に設けることで、第２の圧縮機本体２２０の圧縮空気をタンデムの相手方である第１の圧縮機本体１２０の吸気側へ戻すようにしている。このように、第２の圧縮機本体の吐出口の手前に、タンデムの相手方である第１の圧縮機本体の吸気側へ圧縮空気を戻すバイパス回路を開閉可能に設けた、即ち、第２の圧縮機本体の圧縮空気をタンデムの相手方である第１の圧縮機本体の吸気側へ戻す構造（配管構成）にしている。第２の圧縮機本体の圧縮空気をタンデムの相手方である第１の圧縮機本体の吸気側へ戻すことで、始動時の第２の圧縮機側は、負荷軽減となり、油温度が低くても、電動機の電流収束が早く、残圧起動を改良できる。しかしながら、タンデム型コンプレッサにおける２つの（第１及び第２の）モータ・圧縮機の連動運転制御方法において、圧力に加え、一方の圧縮機の継続時間を延長することでモータの収束を良くして電圧降下を抑え、或いは一部の弁の開閉時間を短縮することで、圧縮機のコールド状態でも起動を可能にする等、各種の時間の制御を加えることで残圧起動対策を更に進めることが可能である。
【００１８】
そこで、本発明の実施形態に係るコンプレッサでは、タンデム型コンプレッサの運転制御方法として、第１及び第２の圧縮機における圧力と時間の両方を制御することで、両圧縮機の最適な起動及び運転を可能とする。即ち、本発明の実施形態に係るコンプレッサ１００は、図３に示すように、第１の（１台目の）圧縮機本体１２０と、第１の圧縮機本体に連結された第１のモータ１４０と、第２の（２台目の）圧縮機本体２２０と、第２の圧縮機本体に連結された第２のモータ２４０と、第１の圧縮機本体１２０と第２の圧縮機本体２２０とに共通に設けられ、第１の圧縮機本体１２０及び第２の圧縮機本体２２０より吐き出された圧縮空気と循環液とを導入して圧縮空気と循環液とに分離・貯溜するレシーバタンク３４０とを備え、第１のモータ１４０を先に起動して第１の圧縮機本体１２０により圧縮を開始した後、第２のモータ２４０を起動して第２の圧縮機本体２２０により圧縮を開始するコンプレッサである。
【００１９】
また、本発明の実施形態に係るコンプレッサ１００は、予め第２の（２台目の）圧縮機本体２２０の所定の起動遅れ時間を設定する起動遅れ時間設定手段と、所定のバックアップ起動圧力を設定する手段と、第２の（２台目の）圧縮機本体２２０の所定の起動圧力を検知する起動圧力検知タイマ１７２と、所定のバックアップ停止圧力を設定する手段と、第２の（２台目の）圧縮機本体２２０の所定の停止圧力を検知する停止圧力検知タイマ１７４と、ユーザ圧力を検知するユーザ圧力検知手段としてのユーザ圧圧力センサ１７８とを有し、第１の（１台目の）圧縮機本体１２０が起動した後、前記所定の起動遅れ時間が経過し、ユーザ圧力が所定の起動圧力を下回る状態が前記起動圧力検知タイマ１７２により所定時間計測された場合に、前記第２の（２台目の）圧縮機本体２２０を起動することによりユーザが必要とする圧縮空気を確保し、圧縮空気に余剰分ができユーザ圧力が所定の停止圧力を上回る状態が前記停止圧力検知タイマ１７４により所定時間計測された場合に、前記第２の（２台目の）圧縮機本体２２０を停止する。これにより、空気使用量に応じて第２の圧縮機の起動・停止を行うことで、省エネ効果を更に高めることが可能となる。尚、本発明の実施形態に係るコンプレッサ１００は、二台目圧縮機２２０の吐出し口の手前にタンデムの相手方である一台目圧縮機１２０の吸気側へ圧縮空気を戻すバイパス回路２９０を開く第１の制御動作、圧縮機２２０内のスクリューにかかる潤滑剤の攪拌抵抗を減らす為に潤滑剤投入量を調整する弁を閉じる第２の制御動作、吸込み弁を閉じることで圧縮機２２０内での昇圧をさせず空気の圧縮に必要なトルクを低減する第３の制御動作を実行し、前記第２のモータ２４０の回転が安定領域に達した時点で、前記第１乃至第３の制御動作と逆の動作を実行した上で、ユーザ圧力が所定の停止圧力を上回る状態が前記停止圧力検知タイマ１７４により所定時間計測された場合に、前記第２の（２台目の）圧縮機本体２２０を停止する。これにより、圧縮機２２０内での昇圧をさせず空気の圧縮に必要なトルクを低減することができ、過負荷で第２のモータ２４０が回らない現象を回避することが可能となる。かかる制御を可能とするための構成として、本発明の実施形態に係るコンプレッサ１００では、図３に示すように、制御装置１７０を有し、この制御装置１７０は、その図示しない記憶領域に起動遅れ時間設定手段としての制御プログラム、所定のバックアップ起動圧力を設定する手段としての制御プログラム、及び所定のバックアップ停止圧力を設定する手段としての制御プログラム等を含んでいる。また、制御装置１７０は、起動圧力検知タイマ１７２と、停止圧力検知タイマ１７４を含んでいる。更に、本発明の実施形態に係るコンプレッサ１００は、ユーザ側への吐出空気口の前段の経路に上述したユーザ圧圧力センサ１７８を有している。
【００２０】
図５は、本発明に係るコンプレッサの各部の制御フローを示す図、図６は、本発明に係るコンプレッサの各部の動作を示すタイムチャートであり、（Ａ）は、図５の制御フローの前半（バックアップ起動圧力）に相当する部分のタイムチャート、（Ｂ）は、図５の制御フローの後半（バックアップ停止圧力）に相当する部分のタイムチャートである。図５を参照して、本発明の実施形態に係るコンプレッサ１００の制御方法の概略を説明する。図５に示すフローにおいて、この制御がスタートすると（Ｓ７００）、１台目運転中か否かを判定し（Ｓ７０１）、運転中でなければ（Ｓ７０１でＮｏ）、所定の起動遅れ時間（例えば、１〜９００秒の範囲で設定可能とする）だけ待機し（Ｓ７０２）、ユーザ圧力は低下してくる（Ｓ７０３）。そこで、ユーザ圧力がバックアップ起動圧力以下であるか否かを監視し続け（Ｓ７０４、Ｓ７０４でnoの場合には、Ｓ７０３に戻る。）、以下であると判定すれば（Ｓ７０４でyｅｓ）、バックアップ起動圧力を必要とする（Ｓ７０５）。そこで、起動圧力検知タイマ（例えば、１〜６０秒の範囲で設定可能とする）がタイムアップしたか否かを判定し（Ｓ７０６）、タイムアップした場合には（Ｓ７０６でyｅｓ）、２台目の運転をONにする（Ｓ７０７）。尚、タイムアップしていなければ（Ｓ７０６でno）、Ｓ７０３の処理に戻る。その後、ユーザ圧力がバックアップ停止圧力以上であるか否かを監視し続け（Ｓ７０８、Ｓ７０８でnoの場合は、監視続行）、バックアップ停止圧力以上であると判定した場合（Ｓ７０８でＹｅｓ）、バックアップ停止圧力を必要とする（Ｓ７０９）。そこで、停止圧力検知タイマ（例えば、１〜６０秒の範囲で設定可能とする）がタイムアップしたか否かを判定し（Ｓ７１０）、タイムアップした場合には（Ｓ７１０でＹｅｓ）、２台目の運転をOFFにし（Ｓ７１１）、Ｓ７０３の処理に戻る。停止圧力検知タイマがタイムアップしていなければ（Ｓ７１０でno）、Ｓ７０８の処理に戻る。
【００２１】
一方、１台目が運転中であれば（Ｓ７０１でＹｅｓ）、所定の起動遅れ時間（例えば、１〜９００秒の範囲で設定可能とする）だけ待機し（Ｓ７１２）、ユーザ圧力は低下してくる（Ｓ７１３）。そこで、ユーザ圧力がバックアップ起動圧力以下であるか否かを監視し続け（Ｓ７１４、Ｓ７１４でnoの場合には、Ｓ７１３に戻る。）、以下であると判定すれば（Ｓ７１４でyｅｓ）、バックアップ起動圧力を必要とする（Ｓ７１５）。そこで、起動圧力検知タイマ（例えば、１〜６０秒の範囲で設定可能とする）がタイムアップしたか否かを判定し（Ｓ７１６）、タイムアップしていなければ（Ｓ７１６でno）、Ｓ７１３の処理に戻る。タイムアップした場合には（Ｓ７１６でyｅｓ）、２台目の運転をONにし（Ｓ７１７）、吸入弁閉、吐出しバイパス回路開、潤滑冷媒調整弁閉の制御を行い（Ｓ７１８）、第２のモータが指定回転数に到達したか否かを判定し（Ｓ７１９）、達していなければ（Ｓ７１９でnｏ）、吸入弁閉、吐出しバイパス回路開、潤滑冷媒調整弁閉の制御を継続し（Ｓ７１８）、達していれば（Ｓ７１９でyｅｓ）、Ｓ７１８と逆の動作を行うように制御する。即ち、吸入弁開、吐出しバイパス回路閉、潤滑冷媒調整弁開の制御を行う（Ｓ７２０）。その後、ユーザ圧力がバックアップ停止圧力以上であるか否かを監視し（Ｓ７２１）、バックアップ停止圧力以上ではないと判定した場合（Ｓ７２１でno）は、２台目の運転をONで継続し（Ｓ７２２）、Ｓ７２１に戻って監視を続ける。バックアップ停止圧力以上であると判定した場合（Ｓ７２１でyｅｓ）、バックアップ停止圧力を必要とする（Ｓ７２３）。そこで、停止圧力検知タイマ（例えば、１〜６０秒の範囲で設定可能とする）がタイムアップしたか否かを判定し（Ｓ７２４）、タイムアップした場合には（Ｓ７２４でyｅｓ）、２台目の運転をOFFにし（Ｓ７２５）、Ｓ７１３の処理に戻る。停止圧力検知タイマがタイムアップしていなければ（Ｓ７２４でno）、Ｓ７２１の処理に戻る。
【００２２】
続いて、そのコンプレッサ１００の制御を、図６をも参照して詳説する。図６は、上記各プロセスにおけるコンプレッサ１００の各部の動作を示すタイムチャートであり、（Ａ）は、図５の制御フローの前半（バックアップ起動圧力）に相当する部分のタイムチャート、（Ｂ）は、図５の制御フローの後半（バックアップ停止圧力）に相当する部分のタイムチャートである。まず、図６（Ａ）において、（a）（b）に示すように１台目コンプレッサ及び２台目コンプレッサは停止中で、（c）に示すようにユーザ圧力が低下している状態（初期状態）（Ｔ０）から、（d）に示すように１台目コンプレッサを起動し運転を開始すると（Ｔ１）、（c）に示すようにユーザ圧が上昇していくが、２台目コンプレッサは起動せず、所定の起動遅れ時間（例えば、１〜９００秒の範囲で設定可能とする）だけ待機し（Ｔ１からＴ２）、更に、バックアップ起動圧力を必要とするので、起動圧力検知タイマ（例えば、１〜６０秒の範囲で設定可能とする）がスタートし（Ｔ２）タイムアップする（Ｔ３）までの時間が計測された場合に、２台目コンプレッサを起動させ運転を開始する（Ｔ３）、これにより、圧力センサとタイマの組み合わせで、圧縮空気の不足を判断し、２台目コンプレッサを起動する。
【００２３】
一方、図６（Ｂ）において、２台目の運転を継続した結果、ユーザ圧がバックアップ停止圧力を超えていれば（Ｔ５）、停止圧力検知タイマ（例えば、１〜６０秒の範囲で設定可能とする）がスタートし（Ｔ５）タイムアップする（Ｔ６）までの時間が計測された場合に、２台目コンプレッサの運転をOFFにし（Ｔ６）、吸入弁は閉じ、潤滑冷媒調整弁も閉じる。
以上に述べた図５及び図６に示す制御を実行することにより、１台目の起動に続き、２台目を起動しても、図７に示すように、電流波形に乱れは見られず、良好な運転制御が可能になった。
尚、図６のタイムチャートに示す制御は、一例であり、他の制御も勿論可能である。モータの電力値や電流値による負荷状況から２台の圧縮機の駆動制御も可能だが、周囲温度が高いなどの劣悪環境の影響によるモータ負荷の増加や消耗による電力値や電流値の誤認識による不要な圧縮機の駆動を防止する上では、ユーザ側圧力を圧力センサで感知し、ユーザ側の圧力が低下した時のみ圧縮機を駆動、即ち必要最小限の圧縮機の駆動の制御可能とできる点で図６の制御が有効と言える。
【００２４】
以上に述べたように、本発明のコンプレッサでは、タンデム型コンプレッサにおける２つの（第１及び第２の）モータ・圧縮機の連動運転制御方法において、圧力に加え、圧力の継続時間を制御の要素に加えることで、必要最小限の圧縮機の駆動を、元来備えていた検知装置のみで実現することが可能となる。これにより、部品点数及び設置スペースを少なくでき、且つ低コスト化が可能な上に、過負荷でモータが回らない等の現象も防止できる省エネタイプタンデム型コンプレッサが得られる。
【００２５】
以上に述べた実施形態では、第２のモータの起動時に、第２のモータに連結された第２の圧縮機本体において、圧縮空気を吸入側に戻す制御を行い、上記臨界背圧を超えることによる過負荷を回避するために、本第２の圧縮機本体の吐出口の手前に、タンデムの相手方である第１の圧縮機本体の吸気側へ圧縮空気を戻すバイパス回路を開閉可能に設けた、即ち、第２の圧縮機本体の圧縮空気をタンデムの相手方である第１の圧縮機本体の吸気側へ戻す構造のコンプレッサに本発明を適用したが、第２の圧縮機本体の吐出口の手前に第２の圧縮機本体の吸気側へ圧縮空気を戻すバイパス回路を開閉可能に設けた、即ち、第２の圧縮機本体の圧縮空気をその第２の圧縮機本体の吸気側へ戻す構造のコンプレッサに本発明を適用しても良い。また、以上に述べた実施形態では、第１の（１台目の）圧縮機本体と、第１の圧縮機本体に連結された第１のインバータモータと、第２の（２台目の）圧縮機本体と、第２の圧縮機本体に連結された第２の定速モータとを有するタンデム型コンプレッサに本発明を適用したが、第１及び第２のモータのどちらも定速のモータとしたコンプレッサにも、本発明の技術を拡張できるのは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、少なくとも、第１の（１台目の）圧縮機本体と、第１の圧縮機本体に連結された第１のモータと、第２の（２台目の）圧縮機本体と、第２の圧縮機本体に連結された第２のモータと、第１の圧縮機本体と第２の圧縮機本体とに共通に設けられ、第１の圧縮機本体及び第２の圧縮機本体より吐出された圧縮空気と循環液とを導入して圧縮空気と循環液とに分離・貯溜するレシーバタンクとを備えるコンプレッサであれば、広く適用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１０、１００  コンプレッサ、  １２、２２、１２０、２２０  圧縮機本体、  １４、２４、１４０、２４０  モータ、  ３４、３４０  レシーバタンク
【図１】
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【図２】
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【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】
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