特開 2024-66744 監視システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024066744

(43)【公開日】2024-05-16

(54)【発明の名称】監視システム

(51)【国際特許分類】

   F04B 51/00 20060101AFI20240509BHJP

   F04B 49/10 20060101ALI20240509BHJP

【ＦＩ】

F04B51/00

F04B49/10 331G

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022176399

(22)【出願日】2022-11-02

(71)【出願人】

【識別番号】000175272

【氏名又は名称】三浦工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004082

【氏名又は名称】弁理士法人北大阪特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100141092

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 英生

(72)【発明者】

【氏名】井上 陽貴

【テーマコード（参考）】

3H145

【Ｆターム（参考）】

3H145AA26

3H145AA42

3H145BA42

3H145BA43

3H145CA19

3H145CA24

3H145EA16

3H145EA37

3H145EA42

3H145FA16

(57)【要約】

【課題】エアコンプレッサにおけるダストフィルタのメンテナンスを、より効率良く実施することが可能となる監視システムを提供する。
【解決手段】モータによって駆動され空気を圧縮するように構成された圧縮機構を、ダストフィルタを介して通気可能に形成された筐体の内部に設けたエアコンプレッサに関して、監視動作を行う監視システムであって、前記監視動作は、前記圧縮機構の駆動による前記筐体内の温度の上がり易さとの相関性を有する特定情報を監視する動作である監視システムとする。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータによって駆動され空気を圧縮するように構成された圧縮機構を、ダストフィルタを介して通気可能に形成された筐体の内部に設けたエアコンプレッサに関して、監視動作を行う監視システムであって、
前記監視動作は、
前記圧縮機構の駆動による前記筐体内の温度の上がり易さとの相関性を有する特定情報を監視する動作であることを特徴とする監視システム。

【請求項2】

前記エアコンプレッサは、前記ダストフィルタを介した通気を促進させる冷却ファンを有し、前記筐体内の所定箇所の温度が一定に保たれるように当該冷却ファンを駆動させるものであって、
前記監視動作は、
前記圧縮機構の負荷率と前記冷却ファンの負荷率との関係を、前記特定情報として監視する動作であることを特徴とする請求項１に記載の監視システム。

【請求項3】

前記監視動作は、
前記圧縮機構の負荷率と前記筐体内の所定箇所の温度との関係を、前記特定情報として監視する動作であることを特徴とする請求項１に記載の監視システム。

【請求項4】

前記監視動作は、
前記筐体の内部から外部への排気の温度と、前記筐体の外部における周囲温度との温度差を検出し、
前記圧縮機構の負荷率と前記温度差との関係を、前記特定情報として監視する動作であることを特徴とする請求項１に記載の監視システム。

【請求項5】

前記ダストフィルタに目詰まりがない状態での前記特定情報を、基準情報として保有し、
前記監視動作は、
前記特定情報と前記基準情報との差が、所定の基準条件に達したか否かを判別する動作を含むことを特徴とする請求項２から請求項４の何れかに記載の監視システム。

【請求項6】

複数の前記エアコンプレッサそれぞれに対応して設けられる各通信ユニットと、
前記各通信ユニットとの通信が可能であるサーバと、を備え、
前記各通信ユニットは、対応する前記エアコンプレッサの前記特定情報に関する情報を前記サーバに送信し、
前記サーバは、前記各通信ユニットから受信する情報に基づいて、複数の前記エアコンプレッサそれぞれについて前記監視動作を行うことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の監視システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エアコンプレッサに関して監視動作を行う監視システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、圧縮空気を利用する各分野においてエアコンプレッサが利用されている。また一般的にエアコンプレッサは、モータを用いて空気を圧縮するように構成された圧縮機構を通気可能な筐体の内部に設け、筐体で圧縮機構が保護されるようにしている。また、例えば特許文献１には、筐体の内部に圧縮機構と冷却ファンを設けたエアコンプレッサの例が開示されている。

【0003】

このようなエアコンプレッサにおいては冷却ファンを駆動させて、圧縮機構の駆動等により生じる筐体内部の熱を、外部へ排出させることが可能である。また、筐体の通気口に大気中の塵埃を除去するためのダストフィルタを設けることにより、筐体を通気可能としながらも筐体内部への塵埃の進入を極力抑えることが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７－３３２７８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した筐体に設けられるダストフィルタの目詰まりが進むと、筐体の内部温度が上がり易くなり、各種の不具合の要因となる虞がある。例えば、筐体内の電気部品の寿命が低下したり、潤滑油の温度が上昇することで油寿命が低下し、スラッジが生成され易くなったりする虞がある。

【0006】

また、ダストフィルタの目詰まりの進み具合は、エアコンプレッサの使用状況や周囲環境（特に塵埃の多さ）等によって大きく異なる。そのため、ダストフィルタについて定期的（例えば５００時間ごと）にメンテナンスを行うといった方法では、メンテナンスを効率良く実施することは難しい。

【0007】

本発明は上述した問題点に鑑み、エアコンプレッサにおけるダストフィルタのメンテナンスを、より効率良く実施することが可能となる監視システムの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る監視システムは、モータによって駆動され空気を圧縮するように構成された圧縮機構を、ダストフィルタを介して通気可能に形成された筐体の内部に設けたエアコンプレッサに関して、監視動作を行う監視システムであって、前記監視動作は、前記圧縮機構の駆動による前記筐体内の温度の上がり易さとの相関性を有する特定情報を監視する動作である構成とする。

【0009】

上記構成としてより具体的には、前記エアコンプレッサは、前記ダストフィルタを介した通気を促進させる冷却ファンを有し、前記筐体内の所定箇所の温度が一定に保たれるように当該冷却ファンを駆動させるものであって、前記監視動作は、前記圧縮機構の負荷率と前記冷却ファンの負荷率との関係を、前記特定情報として監視する動作である構成とする。

【0010】

上記構成としてより具体的には、前記監視動作は、前記圧縮機構の負荷率と前記筐体内の所定箇所の温度との関係を、前記特定情報として監視する動作である構成とする。

【0011】

上記構成としてより具体的には、前記監視動作は、前記筐体の内部から外部への排気の温度と、前記筐体の外部における周囲温度との温度差を検出し、前記圧縮機構の負荷率と前記温度差との関係を、前記特定情報として監視する動作である構成とする。

【0012】

上記構成としてより具体的には、前記ダストフィルタに目詰まりがない状態での前記特定情報を、基準情報として保有し、前記監視動作は、前記特定情報と前記基準情報との差が、所定の基準条件に達したか否かを判別する動作を含む動作である構成とする。

【0013】

上記構成としてより具体的には、複数の前記エアコンプレッサそれぞれに対応して設けられる各通信ユニットと、前記各通信ユニットとの通信が可能であるサーバと、を備え、前記各通信ユニットは、対応する前記エアコンプレッサの前記特定情報に関する情報を前記サーバに送信し、前記サーバは、前記各通信ユニットから受信する情報に基づいて、複数の前記エアコンプレッサそれぞれについて前記監視動作を行う構成とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明に係る監視システムによれば、エアコンプレッサにおけるダストフィルタのメンテナンスを、より効率良く実施することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施形態に係る監視システム９００の概略的な構成図である。

【図2】本実施形態に係るエアコンプレッサ１００の概略的な構成図である。

【図3】筐体２０の外観の一例を示す説明図である。

【図4】データ収集動作に関するフローチャートである。

【図5】状況判別動作に関するフローチャートである。

【図6】負荷率Ｌｃと負荷率Ｌｆとの関係Ｒ１に関する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の一実施形態について各図面を参照しながら説明する。なお本実施形態に係る監視システムは、複数のエアコンプレッサそれぞれに関して監視動作を行うシステムとなっている。

【0017】

１．監視システムの構成等
まず本実施形態に係る監視システムの構成等について説明する。図１は、本実施形態に係る監視システム９００の概略的な構成を例示している。監視システム９００は、ＬＡＮ（Local Area Network）３００、およびサーバ５００を含むように構成されている。ＬＡＮ３００は、メッシュ型の無線ネットワーク２１０を含むように構成されている。

【0018】

無線ネットワーク２１０は、複数のエアコンプレッサ１００それぞれに一対一に対応して設けられた子機（以下、「通信ユニット２００」と称する。）、中継機２０１、および親機２０２の各通信機（ノード）を用いて構成された通信ネットワークである。無線ネットワーク２１０は、例えば工場のようなローカルエリア内に配置された複数のノード間で無線通信することが可能であり、また直接電波が届かない場合においては、その間にあるノードが中継して相互通信が可能である。

【0019】

無線ネットワーク２１０の通信プロトコルの１つの特徴は、複数のノードを経由（ホップ）することで目的のノードまでパケットを送る、マルチホップ機能を有することにある。従って、距離的な理由等により電波が届きにくい場所に通信ユニット２００を設置する場合であっても、中継機２０１を設けることで、他のノードとの相互通信が可能となる。また、新たな通信ユニット２００を追加する場合、配線工事負担が少なく、通信ネットワークを容易に拡張することができる。さらに、ノードをメッシュ状に配置することにより、仮にあるノードに障害が発生した場合であっても、他の正常なノードを介して通信を可能とすることができる。

【0020】

ＬＡＮ３００においては、全ての通信ユニット２００は無線ネットワーク２１０を介して親機２０２に接続され、更に親機２０２は、データ回線終端装置２０３およびインターネット４００を介してサーバ５００に接続されている。これによりサーバ５００は、各通信ユニット２００との通信が可能となっている。各通信ユニット２００から送信される情報は、ＬＡＮ３００とインターネット４００を介してサーバ５００に送られることになる。

【0021】

このように監視システム９００では、各通信ユニット２００から送信される情報を、サーバ５００に収集させることができる。なお必要に応じて、サーバ５００には、インターネット４００を介して更に別のＬＡＮを接続させ、監視システム９００の規模を拡張させることも可能である。

【0022】

各通信ユニット２００は、自機に対応するエアコンプレッサ１００（後述する制御装置１０）との通信が可能であり、当該エアコンプレッサ１００におけるモニタデータ群（各項目のモニタ結果のデータ）を取得し、装置ＩＤとともに当該モニタデータ群をサーバ５００へ送信することができる。なお当該装置ＩＤは、当該エアコンプレッサ１００を他のエアコンプレッサ１００から識別可能とする情報である。サーバ５００は、各通信ユニット２００から受信する情報に基づいて、複数のエアコンプレッサ１００それぞれについての監視を行うことが可能である。なおサーバ５００には、全てのエアコンプレッサ１００についての装置ＩＤが予め登録されており、装置ＩＤごとに情報の記録等を行うことが可能である。

【0023】

２．エアコンプレッサの構成等
次に、エアコンプレッサ１００の構成等について説明する。図２は、エアコンプレッサ１００の概略的な構成を示している。

【0024】

本図に示すようにエアコンプレッサ１００は、圧縮機構１、オイルセパレータ２、自動温度調節弁３、オイルクーラ４、オイルフィルタ６、インバータ７、吸込フィルタ８、冷却ファン９、制御装置１０、およびファンモータ９１の各要素が、筐体２０の内部に配置された構成となっている。圧縮機構１は、圧縮機本体５１および電気モータ５２などを有している。

【0025】

本実施形態の例では、エアコンプレッサ１００は給油式のエアコンプレッサとして構成され、外部から吸込んだ空気Ａａを圧縮機本体５１により圧縮して圧縮空気Ａｂとし、これを例えば各種の空圧機器などへ吐出することが可能である。なお、エアコンプレッサ１００は、本発明の趣旨を逸脱しない限り種々の構成を採用することが可能であり、オイルフリー式のエアコンプレッサとして構成されても良い。

【0026】

また筐体２０は、図３に例示するように、大気中の塵埃を除去するためのダストフィルタ１２を介して通気可能に形成されている。より具体的には、筐体２０の少なくとも一部には内外の通気を可能とする通気口が設けられており、この通気口を外側から覆うようにダストフィルタ１２が配置されている。

【0027】

このように、筐体２０の通気口にダストフィルタ１２を設けることにより、筐体２０を通気可能としながらも、筐体２０の内部への塵埃の進入が極力抑えられるようになっている。ダストフィルタ１２は筐体２０に対して着脱可能となっていても良く、これにより適宜、ダストフィルタ１２を筐体２０から取り外して清掃したり、ダストフィルタ１２を新しいものに交換したりすることが容易となる。

【0028】

図２において、白抜矢印は空気Ａａおよび圧縮空気Ａｂの経路を概略的に示し、太線矢印は潤滑油Ｌｕが循環する潤滑油循環回路Ｘを概略的に示している。なお、筐体２０の外部から内部へ空気Ａａを導入する経路は、ダストフィルタ１２を介した経路としても良く、これとは別の経路（例えば空気Ａａの専用経路）としても良い。本実施形態では、圧縮機本体５１から出た圧縮空気Ａｂは、オイルセパレータ２を通って外部へ吐出される。また図２に示す潤滑油循環回路Ｘは、圧縮機構１において潤滑油Ｌｕを用いて摩擦緩和や冷却がなされる所定箇所（圧縮機本体５１など）を通り、潤滑油Ｌｕを循環させる経路である。

【0029】

潤滑油循環回路Ｘは、圧縮機本体５１からオイルセパレータ２、自動温度調節弁３、オイルクーラ４、およびオイルフィルタ６を順に通って、潤滑油Ｌｕが圧縮機本体５１へ流れる経路を有する。また潤滑油循環回路Ｘは、オイルクーラ４およびオイルフィルタ６の間の位置と自動温度調節弁３とを繋ぐ補助経路Ｘａを有する。

【0030】

圧縮機本体５１は、電気モータ５２によって駆動され、空気Ａａを圧縮して圧縮空気Ａｂを生成するように動作する。本実施形態の例では、圧縮機本体５１として回転式（スクリュ式）の圧縮機が採用されており、圧縮機本体５１では潤滑油Ｌｕを用いて、スクリュロータの摩擦緩和と冷却（圧縮熱や摩擦熱の除去）を行うことが可能となっている。また電気モータ５２は、外部から供給される交流電力（商用電源等）で回転駆動するように構成されており、圧縮機本体５１のロータを駆動させる。

【0031】

なお、圧縮機本体５１により生成された圧縮空気Ａｂには、潤滑油Ｌｕが含まれる。そのためオイルセパレータ２は、圧縮機本体５１から圧縮空気Ａｂを受け、この圧縮空気Ａｂに含まれる潤滑油Ｌｕを分離させて一時的に貯留する。なお圧縮機本体５１からオイルセパレータ２に至る潤滑油循環回路Ｘの部分は、圧縮空気Ａｂに含まれた潤滑油Ｌｕの経路である。

【0032】

自動温度調節弁３は、潤滑油Ｌｕの温度を調節する役割を果たす三方弁である。本実施形態の例の自動温度調節弁３は、例えば潤滑油Ｌｕの温度が所定の基準値より低いときに、補助経路Ｘａを通る潤滑油Ｌｕの量が増えるように動作する。これにより、オイルクーラ４を通る潤滑油Ｌｕの量を減らし、潤滑油Ｌｕの温度低下を抑えることが可能である。

【0033】

オイルクーラ４は、水冷によって潤滑油Ｌｕを冷却する水冷オイルクーラ、および空冷によって潤滑油Ｌｕを冷却する空冷オイルクーラを有する。水冷オイルクーラは、潤滑油Ｌｕに含まれる排熱を回収するもので、潤滑油Ｌｕと冷却水との熱交換によって潤滑油Ｌｕを一次冷却しつつ、冷却水を温水化する。なお水冷オイルクーラで生成された温水は、工場内でボイラ給水などとして利用される。

【0034】

空冷オイルクーラは、水冷オイルクーラを通過後の潤滑油Ｌｕを通すようにし、潤滑油Ｌｕと冷却用空気（冷却ファン９の動作により筐体２０内部に吸入される外気）との熱交換によって潤滑油Ｌｕを二次冷却するように構成される。なおオイルクーラ４は、水冷オイルクーラと空冷オイルクーラの一方のみを有するようにしても良い。またオイルフィルタ６は、潤滑油Ｌｕから鉄錆やスラッジ等の不純物を除去するフィルタである。

【0035】

なお、潤滑油循環回路Ｘを循環する潤滑油Ｌｕは、圧縮機本体５１において摩擦緩和の役割を果たした後、オイルセパレータ２に流入して圧縮空気Ａｂから分離される。この潤滑油Ｌｕは、オイルセパレータ２に一時的に貯留した後、自動温度調節弁３を経て、オイルクーラ４を通過する際に冷却される。この冷却された潤滑油Ｌｕは、オイルフィルタ６において不純物が除去された後、圧縮機構１に流入して必要箇所での摩擦緩和や冷却に利用され、圧縮機本体５１に戻る。

【0036】

また、オイルセパレータ２で分離された圧縮空気Ａｂは、筐体２０内に配置されたアフタークーラ（図示省略）によって冷却された後、外部に送気されるようになっている。アフタークーラは、水冷によって圧縮空気Ａｂを冷却する水冷アフタークーラ、および空冷によって圧縮空気Ａｂを冷却する空冷オイルクーラを有するのが好ましい。水冷アフタークーラは、圧縮空気Ａｂに含まれる排熱を回収するもので、圧縮空気Ａｂと冷却水との熱交換によって圧縮空気Ａｂを一次冷却しつつ、冷却水を温水化する。なお冷却水は、水冷オイルクーラと水冷アフタークーラに対して直列に通水しても良いし、並列に通水するようにしても良い。

【0037】

空冷アフタークーラは、水冷アフタークーラを通過後の圧縮空気Ａｂを通すようにし、圧縮空気Ａｂと冷却用空気（冷却ファン９の動作により筐体２０内部に吸入される外気）との熱交換によって圧縮空気Ａｂを二次冷却するように構成される。なおアフタークーラは、水冷アフタークーラと空冷アフタークーラの一方のみを有するようにしても良い。

【0038】

インバータ７は、外部から電気モータ５２へ供給される交流電力の電力変換を行う。なお、インバータ７の動作は制御装置１０によって制御可能となっており、これにより制御装置１０は、電気モータ５２の駆動周波数Ｆｍを制御することが可能である。駆動周波数Ｆｍを高くするほど電気モータ５２の回転速度が上がり、圧縮機本体５１での圧縮空気Ａｂの生成量が増大することになる。

【0039】

吸込フィルタ８は、圧縮機本体５１への空気Ａａの吸気経路に設けられ、粉塵を除去するフィルタである。筐体２０外部から吸い込まれた空気Ａａは、吸込フィルタ８を通過する際に粉塵が除去され、圧縮機本体５１に送られることになる。

【0040】

冷却ファン９は、筐体２０の内部が冷却されるように、ダストフィルタ１２を介した通気を促進させると共に、上述した空冷オイルクーラおよび空冷アフタークーラに冷却用空気を送風するファンである。筐体２０の内部の温度は、電気モータ５２などの電気部品の発熱、および圧縮機本体５１における空気の圧縮熱などにより、外気温度に比べて上昇し易い。筐体２０の内部の温度上昇は、電気部品や潤滑油Ｌｕの劣化などの要因となるため、冷却ファン９によって筐体２０の内部を適度に冷却することが重要である。

【0041】

なお、冷却ファン９を駆動させるファンモータ９１の駆動周波数Ｆｆは、制御装置１０により制御可能となっている。この駆動周波数Ｆｆを高くするほど、ファンモータ９１の回転速度が上がることによってダストフィルタ１２を介した通気が更に促進され、冷却ファン９による冷却効果が高まることになる。

【0042】

制御装置１０は、エアコンプレッサ１００が正常に動作するように、エアコンプレッサ１００の各部の制御および監視を行う。また、制御装置１０は、エアコンプレッサ１００に対応する通信ユニット２００（図１を参照）との通信が可能である。

【0043】

制御装置１０は、筐体２０内の所定箇所（本実施形態の例ではオイルセパレータ２の内部）の温度が一定に保たれるように、冷却ファン９を駆動させる。より具体的には、制御装置１０は、オイルセパレータ２の内部温度を吐出温度Ｔｄとして監視し、この吐出温度Ｔｄが一定に保たれるように、ファンモータ９１の駆動周波数ＦｆをＰＩＤフィードバック制御により調節する。この吐出温度Ｔｄは、オイルセパレータ２に一時的に貯留されている潤滑油Ｌｕの温度としても良い。なお、エアコンプレッサ１００としてオイルフリー式のものが採用されている場合は、例えば２段吐出温度を吐出温度Ｔｄとすれば良い。

【0044】

また制御装置１０は、例えば圧縮空気Ａｂの需要量等に応じて、電気モータ５２の駆動周波数Ｆｍを制御する。これにより、圧縮空気Ａｂの需要量が増大するほど駆動周波数Ｆｍを上げて、より多くの圧縮空気Ａｂを生成することが可能となる。更に制御装置１０は、エアコンプレッサ１００の周囲温度Ｔａ（筐体２０の外部の温度）、および、筐体２０の内部から外部への排気の温度である排気温度Ｔｅの各温度を監視する。排気温度Ｔｅは、筐体２０から排出される直前の圧縮空気Ａｂ（空冷アフタークーラを通過後の圧縮空気Ａｂ）の温度としても良く、冷却ファン９によって筐体２０からダストフィルタ１２を介して排出される直前の空気の温度としても良い。

【0045】

ここで、冷却ファン９の負荷率は圧縮機構１の負荷率に影響され、圧縮機構１の負荷率が大きくなるほど冷却ファン９の負荷率は大きくなる。なお、冷却ファン９の負荷率［％］は、ファンモータ９１の最大駆動周波数に対する実際の駆動周波数の割合、または最大回転数に対する実際の回転数の割合であり、冷却ファン９による送風量の相対的な大きさを示している。また、圧縮機構１の負荷率［％］は、電気モータ５２の最大駆動周波数に対する実際の駆動周波数の割合、または最大回転数に対する実際の回転数の割合であり、圧縮熱の入熱量の相対的な大きさを示している。

【0046】

ダストフィルタ１２の目詰まりが生じると、送風量を維持するために、一次現象として冷却ファン９の負荷率が上昇する。さらに、目詰まりが進行すると、冷却ファン９の負荷率を最大に調整しても送風量が落ちるので、二次現象として吐出温度Ｔｄが上昇すると共に、排気温度Ｔｅも上昇する。また、排気温度Ｔｅが上昇すると、排気温度Ｔｅと周囲温度Ｔａの温度差が大きくなる。

【0047】

ダストフィルタ１２の目詰まりが進むほど、圧縮機構１の駆動による筐体２０内の温度の上がり易さが増すため、当該温度の上がり易さとの相関性を有する情報（以下、「特定情報」と称することがある。）を監視することにより、ダストフィルタ１２のメンテナンスの要否を判別することが可能となる。この特定情報としては、下記（Ａ）～（Ｃ）の関係（相関）の情報が挙げられる。
（Ａ）圧縮機構１の負荷率と冷却ファン９の負荷率との関係
（Ｂ）圧縮機構１の負荷率と吐出温度Ｔｄとの関係
（Ｃ）圧縮機構１の負荷率と温度差（排気温度Ｔｅ－周囲温度Ｔａ）との関係

【0048】

そこで、本実施形態に係る監視システム９００においては、上記（Ａ）～（Ｃ）の各関係に着目した監視動作を行って、ダストフィルタ１２のメンテナンスの要否を判別する。以下、監視システム９００の動作の具体的内容について詳細について説明する。

【0049】

３．監視システムの動作等
監視システム９００は、各エアコンプレッサ１００について、ダストフィルタ１２のメンテナンスの要否に関する監視動作を実行する。本実施形態の例では、監視システム９００は、各エアコンプレッサ１００のモニタデータ群Ｍをサーバ５００に収集させるデータ収集動作、および、モニタデータ群Ｍに基づいて所定条件が満たされたか否かの判別を行う状況判別動作を実行する。

【0050】

まずデータ収集動作について、図４に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。各通信ユニット２００は、対応するエアコンプレッサ１００の主電源がＯＮになると、モニタデータ群Ｍの取得動作を開始する（ステップＳ１１）。本実施形態でのモニタデータ群Ｍには、先述した電気モータ５２の駆動周波数Ｆｍ、ファンモータ９１の駆動周波数Ｆｆ、吐出温度Ｔｄ、周囲温度Ｔａ、および排気温度Ｔｅの各モニタデータが含まれる。なお各モニタデータは、何れも所定周期（例えば１分間隔）で同期して逐次取得された値（時系列データ）を含み、各モニタデータにおける全ての値には、その値が取得された日時の情報も付随している。各通信ユニット２００は、対応するエアコンプレッサ１００の制御装置１０からモニタデータ群Ｍを継続的に受信して取得し、サーバ５００へ送信するまで一時的に記録する。

【0051】

また各通信ユニット２００は、モニタデータ群Ｍの取得動作を実行しながら、モニタデータ群Ｍの送信タイミングの到来を監視する（ステップＳ１２）。そしてこの送信タイミングが到来する度に（ステップＳ１２のYes）、各通信ユニット２００は、前回の送信後に新たに記録したモニタデータ群Ｍを、対応するエアコンプレッサ１００の装置ＩＤとともにサーバ５００へ送信する（ステップＳ１３）。本実施形態の例では、各通信ユニット２００は、一定周期（例えば、３０～１２０分の周期）でモニタデータ群Ｍをサーバ５００へ送信するように設定されており、この周期ごとに、新たに記録したモニタデータ群Ｍをサーバ５００へ送信する。

【0052】

一方で、サーバ５００は、各通信ユニット２００からのモニタデータ群Ｍおよび装置ＩＤの受信を待機する（ステップＳ２１）。そして、何れかの通信ユニット２００からモニタデータ群Ｍおよび装置ＩＤを受信する度に（ステップＳ２１のYes）、サーバ５００は、当該モニタデータ群Ｍを、当該装置ＩＤに関する情報として記録する（ステップＳ２２）。

【0053】

このような一連のデータ収集動作（ステップＳ１１～Ｓ２２）が行われることにより、各エアコンプレッサ１００におけるモニタデータ群Ｍの情報を、サーバ５００に収集させることが可能である。

【0054】

次に状況判別動作について、図５に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。この状況判別動作は、本実施形態の例では、データ収集動作によって新たなモニタデータ群Ｍがサーバ５００に記録されたタイミングで、当該モニタデータ群Ｍに基づいてサーバ５００によって実行される。

【0055】

サーバ５００は、モニタデータ群Ｍに基づいて、圧縮機構１の負荷率Ｌｃ、冷却ファン９の負荷率Ｌｆ、および排気温度Ｔｅと周囲温度Ｔａの温度差ΔＴ（＝排気温度Ｔｅ－周囲温度Ｔａ）を算出する（ステップＳ３１）。サーバ５００には、電気モータ５２の最大駆動周波数Ｆｍｏおよびファンモータ９１の最大駆動周波数Ｆｆｏの情報が予め登録されており、サーバ５００は、圧縮機構１の負荷率Ｌｃ［％］を、電気モータ５２の駆動周波数Ｆｍと電気モータ５２の最大駆動周波数Ｆｍｏの比（＝駆動周波数Ｆｍ／最大駆動周波数Ｆｍｏ×１００）として算出し、冷却ファン９の負荷率Ｌｆ［％］を、ファンモータ９１の駆動周波数Ｆｆとファンモータ９１の最大駆動周波数Ｆｆｏの比（＝駆動周波数Ｆｆ／最大駆動周波数Ｆｆｏ×１００）として算出する。

【0056】

なお、圧縮機構１の負荷率Ｌｃについては、電気モータ５２の実際の回転数と電気モータ５２の最大回転数との比として算出されるようにしても良く、冷却ファン９の負荷率Ｌｆについては、ファンモータ９１の実際の回転数とファンモータ９１の最大回転数との比として算出されるようにしても良い。またエアコンプレッサ１００において、冷却ファン９の送風量を風量センサ等で検知可能としている場合、冷却ファン９の負荷率Ｌｆの代わりに当該送風量の値を利用するようにしても良い。

【0057】

次にサーバ５００は、圧縮機構１の負荷率Ｌｃと冷却ファン９の負荷率Ｌｆとの関係Ｒ１、圧縮機構１の負荷率Ｌｃと吐出温度Ｔｄとの関係Ｒ２、および、圧縮機構１の負荷率Ｌｃと温度差ΔＴとの関係Ｒ３の何れかについて、基準情報Ｂとの差Ｚが所定の基準条件Ｃに達したか否かを判別する（ステップＳ３２）。これらの関係Ｒ１～Ｒ３のそれぞれは、圧縮機構１の駆動による筐体２０内の温度の上がり易さとの相関性を有する特定情報に該当する。

【0058】

ここで、圧縮機構１の負荷率Ｌｃと冷却ファン９の負荷率Ｌｆとの関係Ｒ１は、図６に示すような負荷率Ｌｃと負荷率Ｌｆの関係を示す座標系を想定した場合、当該座標系上の位置として表される。例えば、負荷率ＬｃがＸ１で負荷率ＬｆがＹ１のときの関係Ｒ１は、図６において座標（Ｘ１，Ｙ１）で表される。また、関係Ｒ１についての基準情報Ｂは、例えば図６に示す基準線Ｂａ（つまり、あらゆる負荷率Ｌｃに対して負荷率Ｌｆを特定する情報）のように表される。この例の場合、座標（Ｘ１，Ｙ１）で表される関係Ｒ１と基準情報Ｂとの差Ｚは、図６に示すようにＹ１－Ｙ２（つまり負荷率Ｌｃを統一した上での、負荷率Ｌｆどうしの差）となる。

【0059】

また本実施形態の例では、関係Ｒ１に関する基準情報Ｂ（基準線Ｂａ）は、ダストフィルタ１２に目詰まりがない状態（例えば、目詰まりが全くない未使用の状態）でのエアコンプレッサ１００における、あらゆる負荷率Ｌｃに対して負荷率Ｌｆを特定する情報とする。また更に、関係Ｒ１に関する基準条件Ｃは、例えば、そのときの基準情報Ｂにおける負荷率Ｌｆに対する許容上昇量α（例えば５～１０％の範囲で選ばれる値）として設定され得る。この場合、図６の例では、Ｚ≧αの式を満たせば、関係Ｒ１について基準情報Ｂとの差が基準条件Ｃに達したことになる。つまり、負荷率ＬｃがＸ１のとき、負荷率ＬｆがＹ２からα以上増加してＹ１になれば、Ｚ≧αを満足する。なお、ここでは一例として関係Ｒ１について説明したが、関係Ｒ２および関係Ｒ３についても、負荷率Ｌｆが吐出温度Ｔｄまたは温度差ΔＴに置き換わる点を除いて同様である。

【0060】

上述したステップＳ３２の判別の結果、関係Ｒ１～Ｒ３の何れかについて基準情報Ｂとの差Ｚが基準条件Ｃに達していれば（ステップＳ３２のYes）、サーバ５００は、予防保全フラグをＯＮに更新した上で（ステップＳ３３）、今回の状況判別動作を終了する。すなわち、サーバ５００は、装置ＩＤごとに、ダストフィルタ１２のメンテナンスの要否を表す予防保全フラグ（初期値は「ＯＦＦ」）の情報を予め記録保持しており、ステップＳ３３の動作によって、今回の状況判別動作に関する装置ＩＤ（今回の状況判別動作に用いたモニタデータ群Ｍに対応した装置ＩＤ）に対応する予防保全フラグが「ＯＮ」に更新される。

【0061】

一方、関係Ｒ１～Ｒ３の何れについても基準情報Ｂとの差Ｚが基準条件Ｃに達していなければ（ステップＳ３２のNo）、サーバ５００は、ステップ３３の動作を行うことなく、今回の状況判別動作を終了する。

【0062】

サーバ５００に記録保持されている装置ＩＤごとの予防保全フラグの状況は、各エアコンプレッサ１００のメンテナンス業務を請け負う事業者（設備管理代行者）等によって確認可能であり、どのエアコンプレッサ１００についてダストフィルタ１２のメンテナンスが必要となったかを容易に把握することが可能となっている。これにより、例えば上記事業者の下でメンテナンス作業を担うフィールドエンジニアは、ある装置ＩＤについての予防保全フラグがＯＮになった場合、その装置ＩＤに対応するエアコンプレッサ１００のダストフィルタ１２のメンテナンス（清掃や交換など）を行動計画に組み入れることができる。なお、「ＯＮ」になった予防保全フラグについては、例えばメンテナンスの実施後に「ＯＦＦ」へ更新することにより、再度の監視が行われるようにすることが可能である。

【0063】

このように本実施形態の監視システム９００によれば、エアコンプレッサ１００ごとのダストフィルタ１２のメンテナンスを効率良く実施することができ、ダストフィルタ１２の目詰まりによる種々の不具合を極力未然に防ぐことができる。

【0064】

４．その他
以上に説明したとおり本実施形態に係る監視システム９００は、電気モータ５２によって駆動され空気Ａａを圧縮するように構成された圧縮機構１を、ダストフィルタ１２を介して通気可能に形成された筐体２０の内部に設けたエアコンプレッサ１００に関して、監視動作を行う監視システムとなっている。この監視動作は、圧縮機構１の駆動による筐体２０内の温度の上がり易さとの相関性を有する特定情報を監視する動作である。そのため監視システム９００によれば、エアコンプレッサ１００におけるダストフィルタ１２のメンテナンスを、より効率良く実施することが可能となる。

【0065】

また監視システム９００は、圧縮機構１の負荷率Ｌｃと冷却ファン９の負荷率Ｌｆとの関係Ｒ１、圧縮機構１の負荷率Ｌｃと吐出温度Ｔｄとの関係Ｒ２、および、圧縮機構１の負荷率Ｌｃと温度差ΔＴとの関係Ｒ３を特定情報として監視し、特定情報と基準情報Ｂとの差が基準条件Ｃに達したか否かを判別する。なお監視システム９００は、関係Ｒ１～Ｒ３の全てを監視する代わりに、これらのうちの一つまたは二つのみを監視するようにしても良い。

【0066】

またエアコンプレッサの種類について、本実施形態では、電気モータ５２（メインモータ）の駆動周波数の制御によって空気圧縮量が調整できるインバータ機のエアコンプレッサ１００を例に挙げたが、その代わりに、ロード運転（圧縮空気を作る状態）とアンロード運転（カラ運転で待機する状態）を繰返すように制御されるロード・アンロード機のエアコンプレッサを採用することも可能である。

【0067】

この場合に圧縮機構の負荷率は、一例として、ロード運転時では１００％とし、アンロード運転時では１０％とすれば良い。この例では、アンロード運転中にも圧縮機構での軸受部や軸封部が荷重を受けることを考慮して、負荷率を１０％と見なしている。またこの場合、モニタデータ群Ｍの内容は、駆動周波数Ｆｍの代わりに、ロード運転信号（ロード運転中のときにＯＮを示す信号）とアンロード運転信号（アンロード運転中のときにＯＮを示す信号）を採用すれば良い。そしてステップＳ３１の動作においては、ロード運転信号がＯＮの場合は圧縮機構の負荷率Ｌｃを１００％とし、アンロード運転信号がＯＮの場合は圧縮機構の負荷率Ｌｃを１０％とすれば良い。

【0068】

また監視システム９００は、複数のエアコンプレッサ１００それぞれに対応して設けられる各通信ユニット２００と、各通信ユニット２００との通信が可能であるサーバ５００と、を備える。そして、各通信ユニット２００は、対応するエアコンプレッサ１００の特定情報に関する情報をサーバ５００に送信し、サーバ５００は、各通信ユニット２００から受信する情報に基づいて、複数のエアコンプレッサ１００それぞれについて監視動作を行う。

【0069】

そのため監視システム９００によれば、複数のエアコンプレッサ１００それぞれの監視をサーバ５００で行うことができ、効率の良い監視を実現させることが可能である。なお、例えば複数台のエアコンプレッサ１００が工場内に分散設置されているような場合、通信ユニット２００からサーバ５００への送信データには、当該通信ユニット２００に対応したエアコンプレッサ１００の位置情報を含めるようにしても良い。

【0070】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の構成は上記実施形態に限られず、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。

【符号の説明】

【0071】

１ 圧縮機構
２ オイルセパレータ
３ 自動温度調節弁
４ オイルクーラ
６ オイルフィルタ
７ インバータ
８ 吸込フィルタ
９ 冷却ファン
１０ 制御装置
１２ ダストフィルタ
２０ 筐体
５１ 圧縮機本体
５２ 電気モータ
９１ ファンモータ
１００ エアコンプレッサ
２００ 通信ユニット
２０１ 中継機
２０２ 親機
２０３ データ回線終端装置
２１０ 無線ネットワーク
３００ ＬＡＮ
４００ インターネット
５００ サーバ
９００ 監視システム
Ａａ 空気
Ａｂ 圧縮空気
Ｌｕ 潤滑油
Ｘ 潤滑油循環回路
Ｘａ 補助経路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】