[發明專利]壓縮氣體供給單元

有效

• 申請號: 201310098914.1
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN103375406B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 小林健一;宇波厚
• 申請（專利權）人: 阿耐思特巖田株式會社
• 主分類號: F04C23/00
• 分類號: F04C23/00;F04C28/08
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及一種具備多個渦旋壓縮機且能夠相對于頻繁的負載變動進行穩定運轉的壓縮氣體供給單元。

背景技術

在通過壓縮氣體供給單元制造壓縮氣體而向需求目標供給的情況下，在僅具備1臺壓縮機的壓縮氣體供給單元中，當1臺壓縮機出現故障時，無法供給壓縮氣體。因此，已知有具備多臺壓縮機，根據負載(壓縮氣體需求量)控制運轉臺數并向需求目標供給壓縮氣體的壓縮氣體供給單元。在所述的壓縮氣體供給單元中，通過將壓縮機的運轉臺數控制成必要最小限度，從而實現節能。

在專利文獻1中公開了一種壓縮氣體供給單元，其具備貯存從多個壓縮機噴出的氣體的共用的貯存箱、檢測該貯存箱的壓力的壓力傳感器，通過貯存箱的壓力來掌握消耗氣體量的變化，根據該壓力傳感器的檢測值來控制壓縮機的驅動臺數。

現有，在具備多臺壓縮機的壓縮氣體供給單元中，通過相對于負載(壓縮氣體需求量)的變化而將壓縮機的噴出側合流配管或者貯存箱的壓力保持成需求目標所要求的壓力，從而能夠供給需求目標所要求的壓力的壓縮氣體。因此，設置壓縮機的轉速可變的變換器裝置，通過變換器裝置控制壓縮機的轉速，將壓縮機的噴出側壓力控制成需求目標所期望的壓力。在壓縮空氣供給單元的負載低的情況下，能夠以低速旋轉來使壓縮機運轉，但低速旋轉存在效率差且消耗動力增大的問題。

在專利文獻2中公開了一種，并列設置多臺由電動機驅動的螺旋壓縮機，并使其噴出空氣系統向一個配管或者空氣槽合流的壓縮空氣制造裝置。該壓縮空氣制造裝置具備：使各螺旋壓縮機的電動機的轉速可變的變換器裝置、設置在合流后的配管或者空氣槽上的壓力傳感器、以使該壓力傳感器的檢測值成為預先設定的上限壓力值和下限壓力值的范圍內的方式控制多臺螺旋壓縮機的控制裝置。該控制裝置進而以使多臺螺旋壓縮機中的僅1臺通過變換器裝置來控制轉速，其它的螺旋壓縮機固定成全負載運轉地進行運轉或停止的方式進行控制。由此，使消耗動力與使用空氣量基本成線性比例，能夠減少消耗動力。

【先行技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2010-190197號公報

【專利文獻2】日本特開平11-343986號公報

【發明的概要】

【發明要解決的課題】

在專利文獻2中公開的壓縮空氣制造裝置與單純地控制多臺壓縮機的轉速的情況相比能夠減少消耗動力。但是，在負載頻繁地變動時，無法適應負載的變化地控制各壓縮機的轉速，無法將壓縮機的噴出壓力穩定控制成需求目標要求的壓力。

渦旋壓縮機具有為小型輕型，振動、噪聲少，且部件件數少，制作容易的優點，作為小型壓縮機廣泛使用在車輛用制冷機和增壓器等中。此外，由于通過變換器裝置而具有與可變速相適應的轉速-轉矩特性，因此可以與變換器裝置組合使用，相對于負載的頻繁變動的適應性優越。

發明內容

本發明是鑒于上述現有技術的課題而作出的，其目的在于使得在作為壓縮機使用渦旋壓縮機且具備多臺渦旋壓縮機的壓縮氣體供給單元中，能夠與頻繁的負載變動相適應地將壓縮氣體的噴出壓力穩定控制成需求目標的要求壓力，且能夠減少消耗動力。

【用于解決課題的手段】

本發明的壓縮氣體供給單元具備：多個渦旋壓縮機；能夠獨立地控制各渦旋壓縮機的轉速的變換器裝置；使該多個渦旋壓縮機的噴出氣體合流的配管或貯存箱；檢測該多個渦旋壓縮機的噴出壓力的壓力傳感器；控制變換器裝置而控制各渦旋壓縮機的轉速的控制裝置。

并且，所述控制裝置具有：對多個渦旋壓縮機的上限轉速及下限轉速進行設定的上下限轉速設定機構；根據壓縮氣體供給單元的負載算出多個渦旋壓縮機的合計轉速的算出機構；將算出的合計轉速分配給各渦旋壓縮機而設定各渦旋壓縮機的轉速的轉速設定機構。

通過所述上下限轉速設定機構，設定渦旋壓縮機的上限轉速，并排除成為驅動渦旋壓縮機的電動機無法正常工作的過負載的轉速。此外，設定下限轉速，而排除極端地增大比能(消耗動力/噴出氣體量)的低轉速。通過所述算出機構，根據壓縮氣體供給單元的負載算出多個渦旋壓縮機的合計轉速，并且通過所述轉速設定機構將算出的合計轉速分配給各渦旋壓縮機而成為各渦旋壓縮機的轉速。

由此，能夠將渦旋壓縮機的轉速維持在正常工作范圍且消耗動力小的范圍內，并且能夠盡早設定與壓縮氣體供給單元的負載對應的各渦旋壓縮機的轉速，因此能夠盡早將壓縮氣體的噴出壓力穩定控制成需求目標的要求壓力。