[发明专利]气体压缩机

说明书

本发明的气体压缩机具有：压缩机主体；驱动源；吸气节流阀；排气阀；转速变换机构；检测排出压力的压力检测装置；和控制装置，上限压力H与下限压力L的关系为H＞L，排出压力达到H之前，打开吸气节流阀、关闭放气阀而使驱动源全速运转，排出压力达到压力设定值H时，执行关闭吸气节流阀和打开排气阀以将排出压力减小到规定范围内的至少一个操作，当排出压力减小到下限压力L时切换到负载运转，当所述排出压力上升而达到所述上限压力H时控制装置向转速变换机构输出比全速转速低的转速的指令，当所述排出压力下降而达到所述下限压力L时控制装置向所述转速变换机构输出所述全速转速的指令。

技术领域

本发明涉及气体压缩机，涉及执行满负载运转和无负载运转(卸载控制运转)以控制相对于使用气体量的排出气体量的气体压缩机。

背景技术

作为气体压缩机的一例，使用吸入空气、排出高压的压缩空气的空气压缩机进行说明。

如专利文献1所示，在通过反复进行满负载运转和无负载运转来控制相对于使用气体量的最大排出空气量的空气压缩机中，压缩机的运转方法大致分为以下3种。

首先是一种吸气节流控制方法，其使用调压阀并且令使用空气量≤最大排出空气量，通过使排出压力逐渐增加来使调压阀动作，通过逐渐关闭吸气节流阀来减少从大气中吸入的空气量。根据该控制方法，通过调节吸气节流阀的开度来控制吸入空气量，例如，能够降低动力至使用空气量比为0％时的动力比(power ratio，消耗电力比)为约65％左右。

第二种是一种吹扫控制方法，当压力设定值H(上限压力H)与压力设定值L(下限压力L)为HL时，若在满负载运转中排出压力从小于H达到H时，使吸气节流阀完全关闭，并且将从吸气节流阀到止回阀的压缩机单元中的压力释放到大气，进行使压缩机动力大幅降低的无负载运转；若在无负载运转中排出压力≥L时，停止大气释放并且使吸气节流阀全开，进行全负载运转，反复进行该全负载运转和无负载运转。根据该控制方法，通过调节吸气节流阀的开度来控制吸入气体量，例如，能够降低动力至使用空气量比为0％时的动力比为约65％左右。

第三种是同时使用吸气节流方法和吹扫方法的方法，是切换压缩空气的使用量大时使用的吸气节流方法以及使用空气量少时使用的吹扫法的方法。如此，当使用空气量少时，通过使所述吸气节流阀的开度完全关闭，使吸入气体量几乎为零，并且将从吸气节流阀到止回阀的压缩机单元中的压力即内压释放到大气，大幅降低内压，例如，能够将动力降低至动力比为约35％左右。

除这些以外，已知一种变速压缩机，其利用逆变器控制驱动压缩机的电动机的转速，通过PI或PID控制将压缩机的排出压力在目标压力附近控制成一定值。专利文献1公开了一种变速控制方法，其以使排出压力为一定值的方式相对于使用空气量的变化而将电动机的转速从全速变速控制成不至于转矩不足的程度的最低速度，在使用空气量进一步减少的情况下，在所述电动机的转速为最低速度的状态下进行升压控制直到上升至目标压力以上的上限压力，在上升到了上限压力的情况下，在使所述电动机的转速为最低速度的状态下进行吹扫控制，在使用空气量进一步减少的情况下，使电动机停止。

根据该控制方法，例如，在使用空气量比从100％到30％左右的范围内通过将排出压力保持在一定值以内并将所述电动机的转速从全速改变到约30％，能够将动力比从100％降低至30％左右。在使用空气量比从30％到0％左右的范围内通过进行所述升压控制和所述电动机最低速度下的所述吹扫控制，能够将动力比降低至约10％左右。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-287580号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

在此，如果电动机是定速类型，在上述最初的三种控制方法中，即使是通过关闭吸气节流阀以减少吸入空气量、或将内压释放到大气来谋求动力降低，其动力降低的程度也是有极限的。