特許 6014509 流体圧縮システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6014509

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月25日

(54)【発明の名称】流体圧縮システム

(51)【国際特許分類】

   F04B 49/06 20060101AFI20161011BHJP

【ＦＩ】

   F04B49/06 341L

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-22812(P2013-22812)

(22)【出願日】2013年2月8日

(65)【公開番号】特開2014-152699(P2014-152699A)

(43)【公開日】2014年8月25日

【審査請求日】2015年2月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】502129933

【氏名又は名称】株式会社日立産機システム

(74)【代理人】

【識別番号】100100310

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 学

(74)【代理人】

【識別番号】100098660

【弁理士】

【氏名又は名称】戸田 裕二

(74)【代理人】

【識別番号】100091720

【弁理士】

【氏名又は名称】岩崎 重美

(72)【発明者】

【氏名】任 之家

(72)【発明者】

【氏名】高安 広宣

(72)【発明者】

【氏名】兼本 喜之

【審査官】 山本 崇昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２１０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−６００７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６４−５７０５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｂ ４９／００−５１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体を圧縮する複数台の圧縮装置と、
圧縮流体の使用量に応じて、複数台の前記圧縮装置の運転台数を制御する台数制御装置を複数備え、
前記圧縮装置は前記台数制御装置の指令により、圧縮流体の使用量に応じて前記圧縮装置の運転台数を変更する容量制御運転または圧縮流体の使用量によらず運転時の出力を変更しない固定制御運転を行い、
前記台数制御装置は、他の前記台数制御装置に対し指令を送り、他の前記台数制御装置が制御する前記圧縮装置の運転、停止または制御方式の切替を指示し、
複数台の前記台数制御装置と複数台の前記圧縮装置は優先的に運転されるマスター機と、流体使用量に応じて前記マスター機の次に運転するスレーブ機により構成され、前記マスター機とスレーブ機のうち、一方は圧縮流体の使用量に応じて運転時の出力を変更する容量制御運転を行い、
先に起動された前記台数制御装置が前記マスター機と自動的に認識することを特徴とする流体圧縮システム。

【請求項2】

前記マスター機は、前記圧縮装置を全台数運転しても、前記圧縮装置により供給される流体を貯留するタンク内の圧力が低下する場合、前記スレーブ機に運転指令を送り、容量制御運転をさせ、前記マスター機は固定制御運転に切替えることを特徴とする請求項１に記載の流体圧縮システム。

【請求項3】

容量制御運転を行っている前記スレーブ機は、前記圧縮装置を全台数停止しても、前記圧縮装置により供給される流体を貯留するタンク内の圧力が上昇する場合、前記マスター機に交代指令を送り、前記マスター機の前記台数制御装置は前記圧縮装置を容量制御運転に切替え、前記スレーブ機を停止することを特徴とする請求項１に記載の流体圧縮システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体圧縮装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、タンク内の圧力の時間当たりの増加率まはた減少率に応じて複数台の圧縮機の運転台数を増加または減少させる空気圧縮装置の制御装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−１２０４９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の空気圧縮装置の制御装置では、全ての圧縮機を運転しても空気量が足りない場合、設置する圧縮機の運転台数をさらに増やすことになる。設置する圧縮機の運転台数を増やした場合、全ての圧縮機を特許文献１の１台の制御装置によって制御すると、増設による煩雑な機種設定が煩雑になり、導入コストが増大する。

【0005】

上記問題点に鑑み、本発明は簡易な機種設定で圧縮機の設置台数を増やすことができる流体圧縮システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明は、流体を圧縮する複数台の圧縮装置と、圧縮流体の使用量に応じて、複数台の前記圧縮装置の運転台数を制御する台数制御装置を複数備え、前記圧縮装置は前記台数制御装置の指令により、圧縮流体の使用量に応じて前記圧縮装置の運転台数を変更する容量制御運転または圧縮流体の使用量によらず運転時の出力を変更しない固定制御運転を行い、前記台数制御装置は、他の前記台数制御装置に対し指令を送り、他の前記台数制御装置が制御する前記圧縮装置の運転、停止または制御方式の切替を指示し、複数台の前記台数制御装置と複数台の前記圧縮装置は優先的に運転されるマスター機と、流体使用量に応じて前記マスター機の次に運転するスレーブ機により構成され、前記マスター機とスレーブ機のうち、一方は圧縮流体の使用量に応じて運転時の出力を変更する容量制御運転を行い、先に起動された前記台数制御装置が前記マスター機と自動的に認識することを特徴とする流体圧縮システムを提供する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、簡易な機種設定で圧縮機の設置台数を増やすことができる流体圧縮システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施例１の圧縮機台数制御システムの構成を示すブロック図である

【図2】本発明の実施例１の台数制御装置のマスター機による圧縮装置の運転台数の制御の流れ図である

【図3】本発明の実施例１の台数制御装置のスレーブ機による圧縮装置の運転台数の制御の流れ図である

【図4】本発明の実施例１のマスター機とスレーブ機による相互認識及び制御の信号のやり取りのタイミング図である。

【図5】本発明の実施例１の圧縮装置の起動と停止タイミング図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施例による流体圧縮システムとして、タンクに対し個別に圧縮空気を供給する６台の圧縮装置と２台の台数制御装置を用いて構成した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

【実施例1】

【0010】

図１ないし図５を用いて本発明の実施例１の空気圧縮システムを説明する。本実施例における空気圧縮システムの全体構成を図１に示す。図１において圧縮システムは主に２台の台数制御装置１Ａ〜１Ｂと、空気を圧縮する圧縮機本体と圧縮機本体を駆動するモータで構成された６台の圧縮装置７Ａ〜７Ｆと、圧縮装置７Ａ〜７Ｆで圧縮された空気を貯留するタンク９により構成されている。台数制御装置１Ａは圧縮空気の使用量に応じて、圧縮装置７Ａ〜７Ｃの運転台数を制御し、台数制御装置１Ｂは圧縮空気の使用量に応じて、圧縮装置７Ｄ〜７Ｆの運転台数を制御する。各圧縮装置７Ａ〜７Ｆにより圧縮した空気は配管８Ａ〜８Ｆを通じて、空気タンク９に一時的に貯留される。その後、空気タンク９は開閉を制御するバルブ１１と配管１２を通じて圧縮空気を使用する設備に輸送する。

【0011】

そして、台数制御装置１Ａは主に制御回路２Ａと、台数制御装置１Ａを起動させる起動スイッチ４Ａと、停止させる停止スイッチ５Ａと、空気配管１０Ａを通じて空気タンク９の圧力を測定する圧力センサ３Ａにより構成される。上述した起動スイッチ４Ａと停止スイッチ５Ａは制御回路と繋ぎ、起動と停止指令を制御回路２Ａに送ることで、台数制御装置１Ａの起動と停止を制御する。また、台数制御装置１Ａは空気使用量に応じ圧縮装置の運転台数（出力）を増減する容量制御運転と空気使用量によらず吐出し空気量（出力）が一定となる固定制御運転とを切り替えて運転する。そして、圧力センサ３Ａで測定した圧力値Ｐ（t）が制御回路２Ａに転送され、制御回路２Ａはその圧力値Ｐ（t）を用い、圧縮装置の起動と停止を判定し、配線６Ａ〜６Ｃを通じて、圧縮装置７Ａ〜７Ｃに起動と停止指令を送る。圧縮装置７Ａ〜７Ｃは制御回路２Ａからの起動または停止信号を受け、起動または停止を行う。

【0012】

さらに、制御回路２Ａは測定した圧力値を記録する機能と、圧縮装置７Ａ〜７Ｃの累積運転時間を記録する機能を有する。また、使用者によって設定されたタンク９の下限圧力Pminと上限圧力Pmaxも制御回路２Ａに記録されている。

【0013】

一方、台数制御装置１Ｂは台数制御装置１Ａの構造と同様に、台数制御装置１Ｂを起動させる起動スイッチ４Ｂと、停止させる停止スイッチ５Ｂと、空気タンク９の圧力を測定する手段である圧力センサ３Ｂにより構成される。圧力センサ３Ｂで測定した圧力値P’(t)が制御回路２Ｂに転送され、制御回路２Ｂはその圧力値P’(t)を用い、圧縮装置の起動と停止を判定し、配線６Ｄ〜６Ｆを通じて、圧縮装置７Ｄ〜７Ｆに起動と停止指令を送る。さらに、制御回路２Ｂは測定した圧力値P’(t)を記録する機能と、圧縮装置７Ｄ〜７Ｆの累積運転時間を記録する機能を有する。また、使用者によって設定されたタンク９の下限圧力P’minと上限圧力P’maxは制御回路２Ｂに記録され、制御回路２Ａに記録されているタンク９の下限圧力Pminと上限圧力Pmaxと同じ値である。

【0014】

また、台数制御装置１Ａと台数制御装置１Ｂは配線２３Ａと配線２３Ｂにより接続される。制御回路２Ａからの信号は配線２３Ａを通じて制御回路２Ｂに送り、その反対で、制御回路２Ｂからの信号は配線２３Ｂを通じて制御回路２Ａに送る。これにより、相手への動作要求信号またはその要求に対する応答信号などを送り、相手の台数制御装置へ起動・停止・制御方式（容量制御運転・固定制御運転）の切り替えを指示することが可能である。

【0015】

本実施例による圧縮システムは上述の如き構成を有するもので、次に、図１〜図４を参照しながら、空気使用量に応じて、台数制御装置により圧縮装置の運転台数の制御処理を説明する。

【0016】

台数制御装置は優先的に運転される圧縮装置であるマスター機とマスター機に次いで運転される圧縮装置であるスレーブ機の認識及び運転停止指令の転送を行う。圧縮システム起動後に、マスター機が運転状態で、スレーブ機が待機状態となる。まず、図２を参照し、台数制御装置マスター機（例えば１Ａ）に接続する圧縮装置の運転台数処理について説明する。図２に示す運転制御処理は、予め決められたサンプリング周期Ts（例えば２００ｍｓ）毎に行うものである。

【0017】

ステップ１では、圧力センサ３Ａからの圧力信号P(t)を用いて、一定のサンプリング周期Tsで現在の空気タンク９内の圧力P(t)を計測する。

【0018】

次に、ステップ２では、現在タンク圧力値P(t)は予め設定された空気タンク９の下限圧力値Pmin未満か否かを判定する、もし「Yes」と判定した場合、次のステップ３で圧縮装置（７Ａ〜７Ｃ）を全台数起動させる。「No」と判定した場合、次のステップ４で現在圧力値P(t)は予め設定された空気タンク９の上限圧力値Pmax以上か否かを判定する。もし「Yes」と判定した場合、次のステップ５で圧縮装置（７Ａ〜７Ｃ）を全台数停止させる。「No」と判定した場合、ステップ６でマスター機１Ａが容量制御で運転中か否かを判定する。ステップ６でもし「No」と判定した場合は、すなわちマスター機１Ａが空気吐き出し量一定である固定制御で運転中であるため、その後の処理を行う必要がなく、そのままステップ２１に移り、リターンする。。ステップ６で「Yes」と判定した場合、ステップ７では現在測定した圧力P (t)と前回測定した圧力値P (t-1)を用い、数式１でタンク９の圧力変化率Kを計算する。
（数式１）
K = (P(t) - P(t-1))／Ts
ステップ８では上記計算されたKはマイナスの値か否かを判定する。もし「Yes」と判定した場合、圧力が下降中なので、ステップ９に移る。もし、「No」と判定した場合、圧力が上昇中なので、ステップ１６に移る。ステップ９では、数式２を用いて、下限圧力Pminと現在の圧力P (t)との差を圧力変化率Kで割ることによって、現在の状態からあと何秒後に下限圧力Pminまで達すかを計算する。計算した値をTd値とする
（数式２）
Td = (Pmin - P(t))／K
次のステップ１０でTd値が予め決めたTd閾値（例えば３秒）未満か否かを判定する。もし「No」と判定した場合、すなわち、下限圧力設定値Pminまで後３秒以上かかるという意味で、圧縮装置の運転台数を増加しなくていいということで、ステップ２７に移り、そのままリターンする。もし「Yes」と判定した場合、すなわち、３秒以内に下限圧力設定値Pminまで達するという意味で、圧縮装置の運転台数の増加する必要があり、ステップ１１〜１５までの処理でどの圧縮装置を起動させるかの判定を行う。まず、ステップ１１ではマスター機と接続する圧縮装置が全台数運転中か否かを判定する。もし、「No」と判定した場合、つまり停止中の圧縮装置があるため、ステップ１４では圧縮装置運転台数を１台増加判定し、次のステップ１５では、停止中の圧縮装置中で累積運転時間最短の圧縮装置を起動させる。最後、ステップ２１に移り、リターンする。上記のステップ１１ではもし「Yes」と判定した場合に、つまり、マスター機１Ａと接続する圧縮装置（７Ａ〜７Ｃ）は全台数運転中のため、運転台数を増加することが不可能である。そこで、ステップ１２ではマスター機１Ａがスレーブ機１Ｂに対し、運転指令を送り、スレーブ機１Ｂを起動させる。その後、マスター機は空気タンク９の圧力値により圧縮装置運転台数の増減するではなく、固定制御に切り替え、運転継続する。

【0019】

ステップ８ではもし「No」と判定した場合、ステップ１６で空気タンク９の圧力上昇率がプラスか否かを判定する。もし「No」と判定した場合、すなわち圧力値の変化が無い意味で、圧縮装置（７Ａ〜７Ｃ）の運転台数を増減する必要がないため、ステップ２１に移り、リターンする。ステップ１６で「Yes」と判定した場合、圧力値が上昇中なので、つまり空気吐き出し量が空気使用量を超えているということで、圧縮装置の運転台数を減少すると考える。次のステップ３で下記の数式１７を用いて、上限圧力Pmaxと現在の圧力P(t)との差を圧力変化率Kで割ることによって、現在の状態からあと何秒後に上限圧力Pmaxまで達すかを計算する。計算した値をTu値とする。
（数式３）
Tu=(Pmax - P(t))／K
次のステップ１８でTu値が予め決めたTu閾値（例えば１０秒）未満か否かを判定する。もし「No」と判定した場合、すなわち上限圧力Pmaxに達すまで後１０秒以上かかるという意味で、圧縮装置の運転台数を減少する必要もなく、ステップ２１に移り、リターンする。もし、「Yes」と判定した場合、つまりあと１０秒以内に上限圧力Pmaxまで達すため、ステップ１９では圧縮装置の運転台数を１台減少と判定し、次のステップ２０では累積運転時間最長の圧縮装置を停止させて、ステップ２１に移りリターンする。

【0020】

以上の台数制御装置１Ａが圧縮装置（７Ａ〜７Ｃ）の運転台数を制御する処理によって、空気使用量に応じ、空気タンクの上限圧Pmaxを超える前に圧縮装置の運転台数を減少することで、無駄な消費電力を省ける。また、タンクの下限圧力Pminに達する前に、圧縮装置（７Ａ〜７Ｃ）の運転台数を増加することで、下限圧力Pminを下回ることがない。そして、圧縮装置（７Ａ〜７Ｃ）が全台数運転しても吐出し空気量が空気使用量に不足している場合は、マスター機１Ａがスレーブ機１Ｂに対し運転指令を送ることで、スレーブ機１Ｂが引き継いで空気使用量に応じ圧縮装置（７Ｄ〜７Ｆ）の運転台数を制御する。

【0021】

ここから、図３を参照しながら、スレーブ機（例えば１Ｂ）が圧縮装置（７Ｄ〜７Ｆ）の運転台数を制御する処理を説明する。図３に示す運転制御処理は、予め決められたサンプリング周期Ts（例えば２００ｍｓ）毎に行うものである。

【0022】

ステップ３１では、圧力センサ３Aからの圧力信号P’(t)を用いて、一定のサンプリング周期Tsで現在の空気タンク９内の圧力P’(t)を計測する。

【0023】

次に、ステップ３２では、現在タンク圧力値P’(t)は予め設定された空気タンク９の下限圧力値P’min未満か否かを判定する、もし「Yes」と判定した場合、次のステップ３３で圧縮装置（７Ｄ〜７Ｆ）を全台起動させる。 「No」と判定した場合、次のステップ３４で現在圧力値P’(t)は予め設定された空気タンク９の上限圧力値P’max以上か否かを判定する。もし「Yes」と判定した場合、次のステップ３５で圧縮装置（７Ｄ〜７Ｆ）を全台停止させる。「No」と判定した場合、ステップ３６で現在測定した圧力P’(t)と前回測定した圧力値P’(t-1)を用い、数式４でタンク圧力変化率K’を計算する。
（数式４）
K’ = (P’(t) - P’(t-1))／Ts
次のステップ３７で上記計算されたK’はマイナスの値か否かを判定する。もし「Yes」と判定した場合、圧力が下降中なので、ステップ３８に移る。「No」と判定した場合、圧力が上昇中なので、ステップ４２に移る。ステップ３８では、数式５を用いて、下限圧力P’minと現在の圧力P’(t)との差を圧力変化率Kで割ることによって、現在の状態からあと何秒後に下限圧力P’minまで達すかを計算する。計算した値をTd’値とする
（数式５）
Td’=(P’min-P’(t))／K’
次のステップ３９は、Td’値が予め決めたTd’閾値（例えば３秒）未満か否かを判定する。もし「No」と判定した場合、ステップ５０に移り、リターンする。もし「Yes」と判定した場合、ステップ４０で圧縮装置（７Ｄ〜７Ｆ）の運転台数を１台の増加を判定する。次のステップ４１で累積運転時間最短かつ停止中の圧縮装置を起動させる。最後、ステップ５０に移りリターンする。

【0024】

またステップ３７で「No」と判定した場合、ステップ４２に移り、圧力変化率K’がプラスか否かを判定する。もし「No」と判定した場合、ステップ５０に移り、リターンする。もし「Yes」と判定した場合、ステップ４３に移る。ステップ４３では、上限圧力P’maxと現在の圧力P’(t)との差を圧力変化率K’で割ることによって、現在の状態からあと何秒後に上限圧力P’maxまで達すかを計算する。計算した値をTu’値とする
（数式６）
Tu’ = (P’max-P’(t))／K’
次のステップ４４でTu’値が予め決めたTu’閾値（例えば１０秒）未満か否かを判定する。もし「No」と判定した場合、ステップ５０に移り、リターンする。「Yes」と判定した場合、ステップ４５で圧縮装置（７Ｄ〜７Ｆ）の運転台数を１台の減少を判定し、次のステップ４６で運転中の累積運転時間最長の圧縮装置を停止させる。その後、ステップ４７では圧縮装置（７Ｄ〜７Ｆ）が全部停止したかどうかを判定する。もし、「No」と判定した場合、そのままステップ５０に移りリターンする。もし「Yes」と判定した場合、すなわち、圧縮装置（７Ｄ〜７Ｆ）が全数停止したため、スレーブ機を待機させる。そして、次のステップ４９では固定制御運転中のマスター機を容量制御に切り替える。最後、ステップ５０に移り、リターンする。

【0025】

以上より、マスター機かスレーブ機の少なくとも一方は容量制御運転を行うことになる。これにより、圧縮空気の使用量に応じて細かい制御が可能となり、省エネ効果が低下することがなくなる。

【0026】

ここから、図５を参照しながら、空気タンク９の圧力が上昇や下降する際に、圧縮装置の増減動作タイミングについて説明する。図５上のグラフは空気使用量が増大時に圧縮装置の運転台数を増加するタイミングを示す。図５下のグラフは空気使用量が減少時に圧縮装置の運転台数を減少するタイミングを示す。

【0027】

例として、台数制御装置が運転中、圧縮装置（７Ａ〜７Ｆ）１台も運転していない状態、圧縮装置の累積運転時間の関係は７Ａ＜７Ｂ＜７Ｃ＜７Ｄ＜７Ｅ＜７Ｆで、タンク９の圧力が下降し、台数制御装置１Ａによって制御されるマスター機が運転状態で、台数制御装置１Ｂによって制御されるスレーブ機が待機状態であることを前提とし、空気圧縮システム全体の動きを説明する。

【0028】

まず、図５上のグラフを説明する。マスター機は２００ｍｓごとに空気タンク９の圧力P (t)を用い、Td値を計算する。Td値が３秒未満になった時に、マスター機の台数制御装置１Ａは累積運転時間最短の圧縮装置７Ａを起動させる。次に、圧力値P(t)が下降しつづけて、圧縮装置７Ｂ〜７Ｃが順次起動される。マスター機と接続する圧縮装置が全部運転しても、圧力値P(t)が下降し続けた場合は、マスター機がスレーブ機に対し、運転指令を送り、スレーブ機が指令を受け、待機状態から運転状態に切り替え、容量制御で運転開始する。マスター機は吐出し空気量が一定となる固定制御に切り替える。スレーブ機は容量制御で運転しているため、空気タンク９の圧力P’(t)を用い、Td’値を計算し、Td’値がTd’値未満の条件を満たすため、圧縮装置７Ｄと７Ｅを順次起動する。その後、もし空気使用量が安定した場合は、圧力値P’(t)が上昇し、計算されたTu’値がTu’閾値（１０秒）未満になったら、圧縮装置７Ｅを停止する。その後、圧力値が再び下降し、また圧縮装置７Ｅが起動される。空気使用量が安定している間に圧縮装置７Ｅの起動と停止が繰り返される。

【0029】

その後、空気使用量が減少し場合、圧縮装置の運転台数の減少処理について図５の下のグラフを用いて説明する。空気使用量の減少に伴い、圧力値P’(t)が上昇し、圧縮装置７Ｅと７Ｄが順次停止される。スレーブ機と接続する圧縮装置が全部停止された場合、スレーブ機がマスター機に対し交代指令を送り、マスター機は固定制御から容量制御に切り替え、スレーブ機が待機状態に戻る。その後、マスター機は容量制御を行い、圧力値が上昇している場合は圧縮装置７Ｃを停止する。その後、空気使用量が安定したら、圧縮装置７Ｃが起動と停止繰り返される。

【0030】

上記の制御により、空気使用量の変化に応じ、空気圧縮システムは圧縮装置の最適な台数で運転する。そして、マスター機とスレーブ機がお互いに送受信することで、１台の台数制御装置が空気使用量に応じられない場合は、相手の台数制御装置を起動または停止させることで対応可能になる。

【0031】

ここからは、図４を参照しながら、マスター機とスレーブ機の送受信処理を説明する。まず、２台の台数制御装置が停止中の場合、先に起動スイッチ（例えば４Ａ）が押された時に、制御回路２Ａは配線２３Ａを通じて制御回路２Ｂに０．３秒間の接続要求信号を送る（イベント１）。そして、制御回路２Ｂがその信号を受け、接続返答信号を０．５秒間送り返す（イベント２）。制御回路２Ａが０．３秒後に相手の信号レベルを確認する（イベント３）。もしＯＮ信号であれば、相手からの返答があるということで、台数制御装置１Ａはマスター機と自己認識し、運転開始する。もしＯＦＦ信号であれば、接続相手が無いと判定し、単独で運転開始する。その後接続要求を０．５秒間継続する。そして、制御回路２Ｂは前述した接続返答を送った０．５秒後に、相手の信号レベルを確認する（イベント４）。もしＯＮ信号であれば、台数制御装置１Ｂはスレーブ機と自己認識し、待機状態になる。即ち、先に起動スイッチが押された台数制御装置が制御する圧縮装置をマスター機とし、後に起動スイッチが押された台数制御装置が制御する圧縮装置をスレーブ機とする。

【0032】

その後、空気使用量の増加に伴い、マスター機１Ａと接続する圧縮装置が全台運転しても圧力が下降し続ける場合は、マスター機１Ａはスレーブ機１Ｂに運転要求信号を０．３秒間送る（イベント１１）。スレーブ機１Ｂが待機中にその信号を受けた場合に０．５秒間運転返答信号を送り返す（イベント１２）。マスター機１Ａは０．３秒後にスレーブ機の返答信号レベルを確認する（イベント１３）。もしＯＮ信号であれば、マスター機は固定制御に切り替え、運転要求信号を０．５秒間継続する。そして、スレーブ機１Ｂは前述した運転返答信号を送った０．５秒後に、相手の信号レベルを確認する（イベント１４）。もしＯＮ信号であれば、スレーブ機１Ｂは待機状態から運転状態に切り替え、運転開始する。

【0033】

そして、空気使用量の減少に伴い、スレーブ機１Ｂと接続する圧縮装置が全停止した場合は、スレーブ機１Ｂはマスター機１Ａに交代要求信号を０．３秒間送る（イベント２１）。固定制御で運転中のマスター機がその信号を受け、交代返答信号を０．５秒間送り返す（イベント２２）。スレーブ機が信号送った０．３秒後に、相手の返答信号レベルを確認する（イベント２３）。もしＯＮ信号の場合、スレーブ機は運転状態から待機状態に戻り、交代要求を０．５秒間継続する。そして、マスター機が交代返答信号を送った０．５秒後に、スレーブ機１Ｂの返答信号レベルを確認する（イベント２４）。もしＯＮ信号であれば、マスター機は固定制御から容量制御に切り替える。

【0034】

その後、圧縮システムを停止したい場合、２台の台数制御装置のうち任意のの停止スィッチ（例えば５Ｂ）を押下した場合、スレーブ機１Ｂが停止となり、そして、相手に停止要求信号を０．３秒間送る（イベント３１）。マスター機１Ａはその信号を受け、０．５秒間返答信号を送る（イベント３２）。０．５秒後に、相手の信号レベルを確認し、もしＯＦＦ信号であれば、停止する（イベント３４）。

【0035】

また、相手と接続有効と認識した状態で、相手に対し運転または交代要求信号を０．３秒間送り（イベント４１）、その後、相手から返答信号がＯＦＦのままの場合、０．２秒ごとに要求信号を再送する（イベント４２、４３）。全部３回要求信号を送っても返答が無かったら、配線２３Ａまたは２３Ｂが断線していると判定し、警報を出すと共に、台数制御装置は単独運転に戻る（イベント４４）。

【0036】

本実施例では、２台の台数制御装置を接続することで、空気使用量に応じ、制御できる圧縮装置の台数が倍増になる。そのため、既存の空気圧縮システムに圧縮装置を増設する場合、既存の台数制御装置が無用になることなく、かつ新規高価な台数制御装置の購入の必要もないので、増設時の費用は抑えられる。また、台数制御装置を増設しても、圧縮装置の運転台数の制御は１台の台数制御装置と同様に行うため、省エネ効果は低下することは無い。

【0037】

また、２台の台数制御装置の接続認識及びマスター機とスレーブ機の自己認識は自動的に行うため、接続有効の設定またはマスター機スレーブ機の設定の手間が無くなる。

【0038】

そして、２台の台数制御装置のうち任意の起動スイッチを押下したら、圧縮システム全体が起動できる。一方、任意の停止スィッチを押下したら、圧縮システム全体が停止できるので、両方のスィッチ押下する手間が無くなり、２台の台数制御装置の設置場所が離れている場合は特に便利である。

【0039】

また、要求信号に対し、返答信号が来なかった場合に、要求を２回再送するため、信号の見損なうことも防ぐことができる。そして、３回要求信号を送っても、返答信号が来なかった場合、断線と判定し、台数制御装置は単独運転に切り替えるため、一層システムの信頼性が高くなる。

【0040】

上記の制御により、空気使用量の変化に応じ、圧縮機本体が必ず最適な台数で運転する。そして、マスター機とスレーブ機がお互いに信号を送ることで、１台の圧縮装置が空気使用量に応じれない場合、相手の圧縮装置を起動または停止させることで、吐出し空気量の制御範囲が倍増できる。

【0041】

また、従来技術では複数台の圧縮装置の運転台数を制御する場合、必ず上位の台数制御装置が必要であった。一方、本実施例では２台の圧縮装置を接続するだけで、内部の圧縮機本体の運転台数を増減できるため、上位の台数制御装置の必要が無くなる。また、上位の台数制御装置を設置する際に必要な配線工事も無くなるので、簡易かつ安価にシステムを導入できるというメリットがある。

【0042】

また、２台の圧縮装置の任意の起動スイッチを押下すると、接続の認識及びマスター機とスレーブ機の自己認識が自動的に行うので、設定の手間が無くなる。また、どちらの起動スイッチまたは停止スィッチを押下すると、２台とも運転または停止するので、２台の圧縮装置を離れて設置する場合は操作が便利である。

【0043】

これまで説明してきた実施例は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されない。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

【符号の説明】

【0044】

１ 台数制御装置
２ 制御回路
３ 圧力センサ
４ 起動スイッチ
５ 停止スイッチ
７ 圧縮装置
９ 空気タンク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】