空气压缩机的监视系统的制作方法

技术领域

本发明涉及空气压缩机的监视系统，特别涉及适合对工业设备用的空气压缩机的消费电力进行评价，了解节能效果，并且发现经年劣化等空气压缩机设备中的异常的空气压缩机的监视系统。

背景技术：

空气压缩机是对空气进行压缩的流体机械，在工厂设备中，被用作机床和冲压机等各种机器的空气源。在大规模工厂中，在空气压缩机室中设置多台空气压缩机，从该处通过车间的空气配管，以工厂内的设置机器所要求的压力供给空气。

另一方面，出于保护地球环境和节约资源的观点，在工业界的各个领域节能意识正在提高。空气压缩机是生产设备中必需的机械，用电量多，所以要求用低耗电的空气压缩机使设备运转。

专利文献1中公开了根据多台电动空气压缩机的运转数据，运算消费电量，在打印机等上显示的系统。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-32806号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

在上述现有技术中，当前，能够了解正在运转的空气压缩机的电量，但是没有考虑了解更换空气压缩机的情况下的效果，对空气压缩机节能运转进行辅助。

此外，没有考虑通过对设备的经年劣化等进行警告，使空气压缩机在最佳的环境中运转，从而实现节能。

本发明为了解决上述问题而得出，其目的在于提供一种空气压缩机的监视系统，在空气压缩机中，顾客能够容易地进行现有的空气压缩机与新设置的空气压缩机的消费电量的比较，易于了解经济上的优势，并且能够对设备的经年劣化等进行警告，使空气压缩机在最佳的环境中运转。

用于解决问题的技术手段

本发明的空气压缩机的监视系统是计测空气压缩机的空气压缩机排出压力、对末端机器供给的空气的末端压力、空气压缩机的消费电力，对空气压缩机的运转状况进行评价的空气压缩机的监视系统，其具有：计测空气压缩机的空气压缩机排出压力和末端压力的压力计测装置；计测空气压缩机的消费电力的电力计测装置；和接收由压力计测装置测定的压力数据和由上述电力计测装置测定的电力数据的监视计算机系统。

监视计算机系统将随着时间变化的旧空气压缩机的消费电量的变化和随着时间变化的新空气压缩机的消费电量的变化以进行对比的形式作为图形显示在显示装置上，或将使末端压力保持相同地运转时的第一空气压缩机的累计消费电量和第二空气压缩机的累计消费电量作为图形显示在显示装置上。

由此，能够提示顾客更换新型的空气压缩机，或使客户易于了解更换后的节能效果。

此外，监视计算机保持一定的阈值，当为了保持末端压力的空气压缩机排出压力超过一定的阈值时，在显示装置上显示警告画面。

由此，设备的管理者能够了解来自配管的空气泄漏等经年劣化引起的设备的故障。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种空气压缩机的监视系统，在空气压缩机中，顾客能够容易地进行现有的空气压缩机与新设置的空气压缩机的消费电量的比较，易于了解经济上的优势，并且能够对设备的经年劣化等进行警告，使空气压缩机在最佳的环境下运转。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的空气压缩机的监视系统的结构的图。

图2是表示时间的变化引起的消费电力和空气负荷的变化的图形。

图3是表示显示压缩机排出压力的改良的图形的图。

图4是表示时间的变化引起的空气压缩机排出压力的上升的图形。

图5是表示时间的变化引起的累计电量的变化的图形。

图6是表示本发明的一个实施方式的空气压缩机的监视系统的结构图。

图7是表示显示压缩机排出压力和末端压力的时刻下的变化的图形的图。

图8是表示空气压缩机的排出压力与消费电力的关系的图。

具体实施方式

以下，用图1至图8说明本发明的一个实施方式。

首先，用图6至图8说明一般的空气压缩机的设备的结构。

图6是本发明的一个实施方式的空气压缩机的监视系统的结构图。

图7是表示显示压缩机排出压力和末端压力的时刻下的变化的图形的图。

图8是表示空气压缩机的排出压力与消费电力的关系的图。

空气压缩机的设备根据用途和工厂的规模而多种多样，本实施方式中，对于具有压缩室500，在工厂600内使一个车间空气配管分支，对末端的机器供给空气的情况进行说明。

压缩室500设置了多台空气压缩机501、502、……，空气压缩机供给的空气由一根空气配管(主管线)520集中，通过空气槽510和干燥机、过滤器530，向工厂的车间空气配管一侧输送。

空气槽510是贮存空气的缓冲区，此处，用压力计(未图示)经常测定压缩机排出压力P₀。

干燥机、过滤器530是在向工厂一侧输送空气前使空气干燥、滤清的过滤器。

多台空气压缩机501、502、……以追踪压缩机排出压力P₀的变化，输送最佳的台数、空气压力的空气的方式进行台数控制和调节控制。

在工厂内，对各个系统分支地用车间空气配管对末端机器供给空气。对末端机器供给的空气的压力即末端压力P₁、P₂、……、P_n在各系统的空气层611或配管中测定。末端机器例如在低压下工作的机器中，有鼓风机、气动输送机，在高压下工作的机器中有激光加工机、机床、冲压机等。

此外，虽然未图示，但在设置了压力高的机器的系统中，也有设置空气增压机的情况。

生产时的工厂内的压缩机排出压力P₀和末端压力P₁，如图7所示，时刻变化。压缩机排出压力P₀与末端压力P₁的差是压力损失，在时刻t₁为ΔP₁。

该压力损失量×时间量与压缩机中的能量损失量等价。出于节能的观点优选减少压力损失，使压缩机排出压力P₀接近末端压力P₁，但是过于接近时不能对末端机器供给要求的压力，所以需要有适当的差。

此处，空气压缩机的排出压力与消费电量的关系如图8所示，排出压力越高，消费电量越多。

此外，以往，存在为了控制空气压缩机而计测压缩机排出压力的情况，但是不存在以下情况，即在计测作为目标的末端压力的情况下，对末端压力与压缩机排出压力的时刻的变化进行比较并显示。

接着，用图1说明本发明的一个实施方式的空气压缩机的监视系统的结构。

图1是表示本发明的一个实施方式的空气压缩机的监视系统的结构的图。

本实施方式的空气压缩机的设备从将多台空气压缩机101、102……的各配管汇集的空气配管160，对末端机器201、202……通过车间空气配管170供给空气。在空气配管160中，在从空气槽130、车间空气配管170分支的各空气配管中，配置有末端机器用的空气槽131、132、……。

为了生成必要的空气压缩机排出压力，多台空气压缩机101、102……由组控制装置150来控制台数和输送要输出的空气压力的空气。

另一方面，总是由压力计测装置140来收集空气槽130中的空气压缩机排出压力和空气槽131、132、……(或末端的配管)中的末端压力。而且，测定的压力数据通过传输单元141被发送至数据收集装置300。

由交流电源110对多台空气压缩机101、102……供给电力，在电源线上总是由电力计测装置120计测电流、电压等电力数据。测定的电力数据通过传输单元121被发送至数据收集装置300。

数据收集装置300可以是专用的硬件装置，也可以在通用的计算机上安装必要的软件，使其具有数据收集和管理的功能。

由数据收集装置300收集的电力数据和压力数据通过LAN或互联网被发送至监视计算机系统400。

监视计算机系统400包括显示装置401、本体控制装置410、HDD(Hard Disk Drive)420、键盘431、鼠标432。

本体控制装置410是使CPU(Central Processing Unit)412、网络IF411、主存储器415、图形IF413、输入输出IF414、辅助存储装置IF416通过总线结合的方式。

CPU412对本体控制装置410的各部进行控制，将压缩机监视程序423载入到主存储装置415并执行。

主存储器415通常由RAM等挥发性存储器构成，存储CPU412执行的程序、参考的数据。

图形IF413是用于连接LCD(Liquid Crystal Display)等显示装置401的接口。

网络IF411是用于与数据收集装置300连接的接口。数据收集装置300和本体控制装置410的网络可以是LAN(Local Area Network)，也可以是互联网。

输入输出IF414是用于连接输入输出装置的接口。图1的例子中，连接有键盘431和作为指点设备的鼠标432。

辅助存储装置IF416是用于连接HDD(Hard Disk Drive)420和DVD驱动器(Digital Versatile Disk)(未图示)等辅助存储装置的接口。

HDD420具有大容量的存储容量，存储了用于执行本实施方式的压缩机监视程序423、从数据收集装置300通过网络发送的压力数据421、电力数据422。

压缩机监视程序423是用于基于收集到的压力数据421和电力数据422，进行统计、加工，将其作为图形并输出，或进行评价的程序。

接着，用图2至图5说明本发明的一个实施方式的空气压缩机的监视系统的空气压缩机的运转的评价。

图2是表示时间的变化引起的消费电力和空气负荷的变化的图形。

图3是表示显示压缩机排出压力的改良的图形的图。

图4是表示时间的变化引起的空气压缩机排出压力的上升的图形。

图5是表示时间的变化引起的累计电量的变化的图形。

此处，考虑将已设置的空气压缩机(以下称为旧空气压缩机)更换为更高性能的节能型的空气压缩机(以下称为新空气压缩机)的情况下评价的情况。

由上述空气压缩机的监视系统收集电力数据，得到图2所示的结果。此处，图形W1是旧空气压缩机的消费电力，图形W2是新空气压缩机的消费电力，末端压力P保持相同。图形L1是在同一时间轴上取每分钟的空气负荷得到的图形。

此处，在空气压缩机设备中，如图3所示，末端压力为P_term，旧空气压缩机的空气压缩机排出压力为P_old，新空气压缩机的空气压缩机排出压力为P_new时，旧空气压缩机的空气压缩机排出压力P_old与新空气压缩机的空气压缩机排出压力P_new的差表示压力损失的减少量，该差表示节能的效果量。

如果像这样在显示装置401上显示消费电力的减少量和旧空气压缩机的空气压缩机排出压力与新空气压缩机的空气压缩机排出压力的比较，则具有以下效果：在视觉上更易于了解更换空气压缩机所产生的效果。

关于这一点，如图5所示，也可以在显示装置401上显示随时间经过的累计电量。此处，TW1是旧空气压缩机的累计消费电量，TW2是新空气压缩机的累计消费电量。此处，如果时间轴足够大，取日单位、月单位，则更易于理解节能的经济效果。TW1与TW2的差是虚线所示的节能改善量。

一般而言，空气压缩机设备经年劣化，能量转换效率恶化。能够考虑图6所示的干燥机、过滤器530发生堵塞，或因空气配管的接头等发生空气泄漏，损失增大等各种主要原因。此外，还可以考虑虽然不是经年劣化，但因操作员的阀的操作失误等发生空气泄漏的情况。

此时，如图4所示，为了使末端压力保持恒定，随着时间经过，空气压缩机排出压力逐渐增加。

此时，由监视计算机系统400监视空气压缩机排出压力，当超过监视计算机系统400中保持的一定的阈值时，在显示装置401上显示警告画面即可。图4中，要保持的末端压力为0.49[MPa]，警告的阈值为0.62[MPa]。

管理者能够由此得知设备发生异常，采取设备检修等对策。

符号的说明

101、102…空气压缩机，110…交流电源，120…电力计测装置，121…传输单元，130、131、132…空气槽，140…压力计测装置，141…传输单元，150…组控制装置，160…空气配管，170…车间空气配管，201、202…末端机器，300…数据收集装置，400…监视计算机系统，401…显示装置，410…本体控制装置，420…HDD(Hard Disk Drive)，431…键盘，432…鼠标。