压缩装置以及压缩装置的控制方法与流程

技术领域

本发明涉及令多台压缩机启动或者停止的压缩装置以及压缩装置的控制方法。

背景技术：

令多台压缩机按顺序启动或者停止的压缩装置的控制装置对存储从各压缩机排出的压缩空气的储罐的压力进行监视。并且，控制装置在储罐的压力超过上限压力时判断为供给过剩而令一台压缩机停止。另一方面，储罐的压力不足下限压力的运转状态存在低于供给侧必要的最低压力的可能，因此是不适宜的。因此，若低于下限压力，则控制装置判断为供给不足而令一台压缩机启动。

作为这样的压缩装置的控制装置，例如在文献1中记载有一种控制装置，其计算储罐内的压力到达下限压力Pmin的时间td、以及到达上限压力Pmax的时间tu而增减压缩机的运转台数。该控制装置在时间td变短时增加压缩机的运转台数，在时间tu变短时减少压缩机的运转台数，从而将储罐内的压力限制在既定的范围内。

但是，专利文献1的控制装置进行的控制每预先确定的采样周期进行。因此，在采样周期被较长地设定时，不能在适当的时间点进行压缩机的停止以及启动的控制。

专利文献1：日本特开2007-120497号公报。

技术实现要素：

本发明提供能在适当的时间点再启动压缩机的压缩装置以及压缩装置的控制方法。

本发明的压缩装置具备：多个压缩机，将气体压缩并排出；储罐，存储从前述多个压缩机排出并被收集的压缩气体；压力检测器，检测前述储罐内的压力；计时装置，在停止前述压缩机中的至少一台压缩机时，测量停止后的时间；控制装置，在停止前述至少一台压缩机且前述储罐内的压力不足下限压力时，与由前述压力检测器检测出的压力的变化对应，计算停止前述至少一台压缩机之后、使停止中的压缩机中的期望的压缩机再启动的再启动间隔时间，若由前述计时装置测量的时间经过了计算出的前述再启动间隔时间，则令前述期望的压缩机再启动。

在此，再启动是指：若停止至少一台压缩机的运转且储罐内的压力变成不足下限压力的状态，则在期望的时间经过之后令停止中的压缩机启动。另外，再启动间隔时间是停止至少一台压缩机后到下次令期望的压缩机再启动之间的时间。

在储罐内的压力不足下限压力的状态下，基于计算出的再启动间隔时间令压缩机再启动，因此能与储罐内的压力变化相应地在适当的时间点再启动压缩机。

前述控制装置优选在前述压力的变化为负的变化时缩短前述再启动间隔时间。

通过缩短再启动间隔时间而提早压缩机再启动的时间点，能够缩短在储罐内的压力不足下限压力的状态下的运转。

前述控制装置优选在前述压力的变化为正的变化时延长前述再启动间隔时间。

通过延长再启动间隔时间而延迟压缩机再启动的时间点，能够防止压缩机的频繁的再启动而抑制电力消耗。

一种压缩装置的控制方法，前述压缩装置具备：多个压缩机，将气体压缩并排出；储罐，存储从前述多个压缩机排出并被收集的压缩气体；压力检测器，检测前述储罐内的压力；计时装置，在前述压缩机中的至少一台压缩机停止时，测量停止后的时间；该压缩装置的控制方法在前述至少一台压缩机停止且前述储罐内的压力不足下限压力时，与由前述压力检测器检测出的压力的变化对应，计算停止前述至少一台压缩机之后使停止中的压缩机中的期望的压缩机再启动的再启动间隔时间，若由前述计时装置测量的时间经过了计算出的前述再启动间隔时间，则令前述期望的压缩机再启动。

基于计算出的再启动间隔时间而令压缩机再启动，因此能与储罐内的压力变化相应地在适当的时间点再启动压缩机。在产生负的压力变化而再启动间隔时间变短时，提早压缩机再启动的时间点，能缩短在储罐内的压力不足下限压力的状态下的运转。在产生正的压力变化而再启动间隔时间变长时，延迟压缩机再启动的时间点，能防止压缩机的频繁的再启动而抑制电力消耗。

根据本发明的压缩装置以及压缩装置的控制方法，能在储罐内的压力不足下限压力的状态下，基于计算出的再启动间隔时间而与储罐内的压力变化相应地在适当的时间点再启动压缩机。特别是能通过缩短再启动间隔时间来提早压缩机再启动的时间点，缩短在储罐内的压力不足下限压力的状态下的运转。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的压缩装置的概略结构的框图。

图2是用于说明本发明的实施方式的再启动压缩机的处理顺序的流程图。

图3是表示储罐内的压力以及各压缩机的运转或停止的时间变化的特性线图。

具体实施方式

下面根据附图说明本发明的实施方式。

如图1所示，本实施方式的压缩装置1具备：将气体压缩而排出的三台压缩机10A~10C（压缩机1号机10A、压缩机2号机10B以及压缩机3号机10C、以下分别称为1号机10A、2号机10B、3号机10C）、存储从三台压缩机10A~10C排出并被收集的压缩气体的储罐14。停止中的压缩机10A~10C按1号机10A、2号机10B、3号机10C的顺序启动，运转中的压缩机10A~10C按1号机10A、2号机10B、3号机10C的顺序停止。将储罐14内的压缩气体向未图示的气体供给目标供给的阀门15、测定储罐14内的压力的压力传感器（压力检测器）16流体性地连接于储罐14。

在压缩机10A~10C与压力传感器16之间，电气地连接有控制装置20、经由控制装置20而连接的计时器（计时装置）21。在停止至少一台压缩机10A~10C的运转并且储罐14内的压力不足下限压力时，控制装置20与由压力传感器16检测出的储罐14内的压力变化对应而计算停止后使压缩机再启动的再启动间隔时间。另外，在由计时器21测量的时间经过了计算出的前述再启动间隔时间时，控制装置20使压缩机再启动。计时器21在停止运转中的压缩机中的至少一台时，测量停止后的时间。

接着，就与储罐14内的压力对应而使压缩机10A~10C运转或者停止的控制方法进行说明。

在所有的压缩机10A~10C运转的状态下，在储罐14内的压力超过上限压力的A点（参照图3），使1号机10A的运转停止。这时如图2所示的流程图那样，借助计时器21开始停止运转后的经过时间的测量。在步骤S11中，控制装置20判断由计时器21测量的经过时间是否经过了预先确定的再启动间隔时间Tin。若经过了则进入步骤S11A，控制装置20判断由压力传感器16测定的储罐14内的压力是否不足下限压力。不足下限压力的状态是图3中的从B1到B3以及从C1到C3的各区域中的压力状态。若储罐14内的压力不是不足下限压力，则返回步骤S11。如果不足下限压力，则使1号机10A再启动。另一方面，在步骤S11中，如果没有经过再启动间隔时间Tin，则进入步骤S12。

在步骤S12中，控制装置20判断由压力传感器16测定的储罐14内的压力是否不足下限压力。若储罐14内的压力不是不足下限压力，则返回步骤S11。若不足下限压力，则进入步骤S13。

在步骤S13中，控制装置20判断由计时器21测量的经过时间是否经过了此时设定的再启动间隔时间（当前的设定值）。若经过了则使1号机10A再启动。若没有经过，则进入步骤S14。此外，在步骤S13，直到再启动间隔时间的设定值从预先确定的再启动间隔时间Tin（初始值）被更新，将再启动间隔时间Tin（初始值）用于判断。在从初始值更新之后，直到经过时间经过此时设定的再启动间隔时间（当前的设定值），在每次后述的再启动间隔时间的计算时，更新在步骤13中用于判断的再启动间隔时间的设定值。

在步骤S14中，控制装置20如以下数1的算式所示地计算压力变化量ΔＰ，其是当前的压力P（t）与前次的压力P（t-1）的差除以单位时间 ΔT后的值。

【数1】

ΔＰ=（P（t）-P（t-1））/ΔT

此后，进入步骤S15，控制装置20判断压力变化量ΔＰ是否小于0。压力变化量ΔＰ小于0的状态是压力以下降的方式变化而产生负的压力变化、如图3的B1、B2以及B3的各区域那样图像G的斜率为负的状态。若压力变化量ΔＰ小于0，则进入步骤S16。在步骤S16中，控制装置20将在下个流程中使用的再启动间隔时间变更为从此时设定的再启动间隔时间减去常数α后的值。这样地控制装置20计算再启动间隔时间而更新其设定值。接着返回步骤12。

若在步骤S15压力变化量ΔＰ不小于零，则进入步骤S17。压力变化量ΔＰ不小于0的状态是压力以上升的方式变化而产生正的压力变化、如图3的C1、C2以及C3的各区域那样图像G的斜率为正的状态。在步骤S17中，控制装置20将在下次流程中使用的再启动间隔时间变更成向此时设定的再启动间隔时间加上常数α的值。这样地控制装置20计算再启动间隔时间而更新其设定值。接着返回步骤S12。

若从步骤S16返回步骤S12、储罐14内的压力不足下限压力，则进入步骤S13。此时，在步骤S13中使用的再启动间隔时间变成在返回步骤S12前的流程的步骤S16中变更而被缩短的再启动间隔时间。接着，判断由计时器21测量的经过时间是否经过了被缩短后的再启动间隔时间，若经过了则令1号机10A再启动。

若从步骤S17返回步骤S12、储罐14内的压力不足下限压力，则进入步骤S13。此时，在步骤S13使用的再启动间隔时间变成在返回步骤S12前的流程的步骤S17中被变更而被延长的再启动间隔时间。接着，判断由计时器21测量的经过时间是否经过了被延长后的再启动间隔时间，若经过了则令1号机10A再启动。通过像这样地延长再启动间隔时间，延迟1号机10A再启动的时间点，能防止压缩机10A~10C的频繁的再启动而抑制电力消耗。

在步骤S13，若由计时器21测量出的经过时间没有经过当前的再启动间隔时间（当前的设定值），则进入步骤S14以及步骤S15。若在步骤S15判断为压力变化量ΔＰ小于0，则进入步骤S16。在步骤S16，控制装置20将在下次的流程中使用的再启动间隔时间变更成从当前的再启动间隔时间减去常数α的值。接着返回步骤S12，在1号机10A再启动之前重复流程。若在步骤S15判断为压力变化量ΔＰ不小于0，则进入步骤S17。在步骤S17，控制装置20将在下次的流程中使用的再启动间隔时间变更成当前的再启动间隔时间加上常数α的值。接着返回步骤S12，在1号机10A再启动之前，重复流程。

重复上述的流程，例如，若在图3的D点令1号机10A再启动，则如图像G1所示，储罐14内的压力上升而在E点超过下限压力。此外，图像G2表示基于以往的压缩机的再启动控制的压力变化。在以往的再启动控制中，不与储罐14内的压力变化相应地使再启动间隔时间变短，在预先确定的F点处令压缩机再启动。相对于此，在本发明中，与储罐14内的压力变化相应地使再启动间隔时间变短。由此，提早1号机10A再启动的时间点，能缩短在储罐14内的压力不足下限压力的状态下的运转时间。

如上所述，在储罐14内的压力不足下限压力的状态下，基于计算出的再启动间隔时间，令1号机10A再启动，因此能与储罐14内的压力变化相应地在适当的时间点再启动1号机10A。

此外，本发明不限于前述实施方式，能进行各种变形。

在前述实施方式中，从三台压缩机运转的状态使1号机10A停止后，计算用于再启动1号机10A的再启动间隔时间。但是，关于运转中的压缩机的停止以及停止后的压缩机的再启动，只要为了防止压缩机10A~10C的运转频率失衡而按1号机10A、2号机10B、3号机10C的顺序，则没有特别地限定。

例如，从三台压缩机10A~10C停止的状态，仅将1号机10A启动。此后，停止1号机10A，接着计算用于再启动2号机10B的再启动间隔时间，也能得到与前述实施方式同样的作用以及效果。另外，从三台压缩机10A~10C停止的状态，将1号机10A以及2号机10B按顺序启动。此后，也可以停止1号机10A，接着计算用于再启动3号机10C的再启动间隔时间。进一步地，从三台压缩机10A~10C停止的状态，将1号机10A、2号机10B以及3号机10C按顺序启动。此后，停止1号机10A以及2号机10B，接着计算用于再启动1号机10A以及2号机的再启动间隔时间。

在前述实施方式中，将α设成常数，但α也可以是例如ΔＰ的一次函数等、α=f_（ΔＰ）成立的ΔＰ的函数。

附图标记说明

1压缩装置；10A压缩机1号机；10B压缩机2号机；10C压缩机3号机；14储罐；16压力传感器；20控制装置；21计时器。