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公開番号2025067352
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023177279
出願日2023-10-13
発明の名称圧縮機およびその制御方法
出願人株式会社日立産機システム
代理人弁理士法人開知
主分類F04B 49/02 20060101AFI20250417BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】アンロード機能による連続運転やインバータによる可変速機能を有するか否かに係わらず運転サイクル時間に応じて停止圧力を効果的に低減可能な圧縮機を実現する。
【解決手段】圧縮機は、電動機と、電動機によって駆動され、圧縮気体を生成する圧縮機本体と、圧縮機本体が生成した圧縮気体を貯留するタンクと、タンク内の圧縮気体の圧力を検出する圧力検出器と、圧力検出器の検出結果に応じて電動機へ供給する電力を制御する制御部とを備える。制御部は圧力が停止圧力202に達して、起動圧力204に低下し、停止圧力202に達するまでの圧力増減サイクル(T_OFF+T_ON)が第1サイクル閾値210を超えるか否か判断し、圧力増減サイクルが第1サイクル閾値210を超える場合には停止圧力を第1圧力変更値(P_ECO又は2P_ECO)だけ下げる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電動機と、
前記電動機によって駆動され、圧縮気体を生成する圧縮機本体と、
前記圧縮機本体が生成した圧縮気体を貯留するタンクと、
前記タンク内の圧縮気体の圧力を検出する圧力検出器と、
前記圧力検出器の検出結果に応じて前記電動機へ供給する電力を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記圧力検出器の検出結果が停止圧力に達してから起動圧力まで低下し、再度、前記停止圧力に到達するまでの圧力増減サイクルが第１サイクル閾値を超えるか否かを判断し、前記圧力増減サイクルが前記第１サイクル閾値を超える場合には前記停止圧力を第１圧力変更値だけ下げることを特徴とする圧縮機。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の圧縮機において、
前記制御部は、前記圧力増減サイクルが第１サイクル閾値未満である場合には、前記停止圧力を第２圧力変更値だけ上げることを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項１に記載の圧縮機において、
前記制御部は、前記圧力増減サイクルの停止サイクル時間と運転サイクル時間との比率より、前記停止圧力を複数のパターンに分けてそれぞれに設定された所定値だけ上げることを特徴とする圧縮機。
【請求項４】
請求項１に記載の圧縮機において、
前記制御部は、インバータを兼ねることを特徴とする圧縮機。
【請求項５】
請求項２に記載の圧縮機において、
前記制御部に対して、パラメータである前記第１サイクル閾値、第２サイクル閾値、第１圧力変更値、または第２圧力変更値を、ユーザが設定することができるユーザ設定部を備えることを特徴とする圧縮機。
【請求項６】
請求項１に記載の圧縮機において、
前記制御部は、複数の前記圧力増減サイクルの時間を平均化処理して、平均化処理後の値を用いて前記第１サイクル閾値を超えるか否かを判断することを特徴とする圧縮機。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の圧縮機において、
前記制御部は、前記第1圧力変更値だけ下げた後の停止圧力が停止圧力下限値未満となると判断した場合は、前記停止圧力の設定を変更しないことを特徴とする圧縮機。
【請求項８】
請求項２に記載の圧縮機において、
前記制御部は、前記圧力増減サイクル（Ｔ
ＯＦＦ
＋Ｔ
ＯＮ
）が前記第１サイクル閾値の予め定めた公差以内であれば、前記停止圧力Ｐ
ＭＡＸ
の設定は変更しないことを特徴とする圧縮機。
【請求項９】
電動機によって駆動され、圧縮気体を生成する圧縮機本体が生成した前記圧縮気体をタンクに貯留し、前記タンク内の前記圧縮気体の圧力を圧力検出器により検出し、検出結果に応じて前記電動機へ供給する電力を制御する圧縮機の制御方法であって、
前記圧力検出器の検出結果が停止圧力に達してから起動圧力まで低下し、再度、前記停止圧力に到達するまでの圧力増減サイクルが第１サイクル閾値を超えるか否かを判断し、前記圧力増減サイクルが前記第１サイクル閾値を超える場合には前記停止圧力を第１圧力変更値だけ下げることを特徴とする圧縮機の制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の圧縮機の制御方法において、
前記圧力増減サイクルが第１サイクル閾値未満である場合には、前記停止圧力を第２圧力変更値だけ上げることを特徴とする圧縮機の制御方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮機およびその制御方法に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
製造ラインでの動力源や、工作機、プレス機、エアーブローなどのエアー源として利用される圧縮気体を生成する気体圧縮機が知られている。また、圧縮機本体と、それを駆動するモータを複数備え、制御回路、操作パネル等を一体としてパーケージに収め、省スペース化を図ったパッケージ型気体圧縮機がある。このような気体圧縮機においては、消費電力を低減することが求められており、気体圧縮機の運転を停止する停止圧力を下げることが解決手段のひとつである。
【０００３】
本発明の背景技術として、特許文献１、２がある。
【０００４】
特許文献１では、アンロード機能を備える往復動圧縮機について、運転サイクル時間が所定の基準運転サイクル時間Ｔ０以上となるように、断続運転制御と連続運転制御とを切替える制御を搭載している。
【０００５】
特許文献２では、タンク容積と空気消費量の計算に応じて停止圧力を低下させることができる制御を搭載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１３－１１７１８２号公報
特開２０１２－１５４２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の圧縮機では、アンロード機能を使用し断続運転制御と連続運転制御とを切替えることで圧縮機の負荷を低減し、消費電力を低減する方法が記載されている。しかし、特許文献１に記載の圧縮機では、基準運転サイクル時間に到達すると、停止圧力に達していなくても電動機を停止させ、圧縮機本体の運転を停止し、消費電力を低減しているが、停止圧力を下げる制御とはなっていない。また、停止圧力を下げる制御とはなっていないため、運転サイクル時間に応じて、再度停止圧力を上げる制御にはなっていない。
【０００８】
アンロード機能やインバータによる可変速制御を備えない圧縮機については、連続運転制御が不可能である。このため、可変速制御を備えない圧縮機について、断続運転制御のみで消費電力を低減するための制御が必要である。
【０００９】
また、特許文献２に記載の技術においては、都度変化する運転サイクル時間に応じて、停止圧力を一定量下げる制御とはなっていない。また、一度下げた停止圧力を運転サイクル時間に応じて再度上げる制御にはなっていない。
【００１０】
タンク容積を変更した際にのみ停止圧力を変更するため、それ以外の通常使用時に停止圧力を変更できず、通常使用時において、消費電力低減の余地がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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