專利名稱：壓縮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓縮裝置。
背景技術(shù)：
如在日本特開平1-313694號中記載的那樣，公知有具有下述構(gòu)成的壓縮機(jī)，其經(jīng)由作為驅(qū)動機(jī)的馬達(dá)等、及帶輪和帶、或基于大小的齒輪的組合的增速機(jī)、減速機(jī)而驅(qū)動由陰陽一對的螺桿轉(zhuǎn)子等構(gòu)成的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。在該壓縮裝置中，組件的內(nèi)部利用分隔壁而被區(qū)分為兩個空間。在第I側(cè)的內(nèi)部空間中收納壓縮機(jī)本體、經(jīng)由帶輪以及帶而驅(qū)動壓縮機(jī)本體的螺桿轉(zhuǎn)子的馬達(dá)、以及油分離回收器，在第2側(cè)的內(nèi)部空間中，配設(shè)有安裝于馬達(dá)的輸出軸的西洛克風(fēng)扇、二次冷卻器以及油冷卻器。而且，在第I側(cè)的內(nèi)部空間的外壁上設(shè)置空氣入口，在分隔壁上設(shè)置用于令 空氣從第I側(cè)的內(nèi)部空間向第2側(cè)的內(nèi)部空間流動的貫通孔。在這樣的壓縮裝置中，為了調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，需要變更帶輪的直徑及帶的形狀、或者齒輪比等(即，進(jìn)行帶輪、帶、或者齒輪的部件的更換作業(yè))，該作業(yè)需要時間。因而，在這樣的壓縮機(jī)中，頻繁地改變像壓縮空氣的供給對象的規(guī)格那樣的壓縮機(jī)的使用條件是不現(xiàn)實的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的課題在于提供一種壓縮裝置，在驅(qū)動陰陽一對的螺桿轉(zhuǎn)子等的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的壓縮裝置中，能夠柔性地對應(yīng)使用條件的變更。為了解決上述課題，本發(fā)明的壓縮裝置包括收納被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的壓縮機(jī)本體；與上述壓縮機(jī)本體的吸入口連接的吸入流路；設(shè)置于上述吸入流路的吸入調(diào)節(jié)閥；與上述壓縮機(jī)本體的排出口連接的排出流路；設(shè)置于上述排出流路的排出壓力傳感器；將上述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速確定為設(shè)定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速設(shè)定機(jī)構(gòu)；控制上述吸入調(diào)節(jié)閥以便基于上述排出壓力傳感器所檢測到的排出壓力而將上述排出流路的壓力維持為設(shè)定壓力的閥控制機(jī)構(gòu)；以及設(shè)定上述設(shè)定轉(zhuǎn)速并發(fā)送給上述轉(zhuǎn)速設(shè)定機(jī)構(gòu)、設(shè)定上述設(shè)定壓力并發(fā)送給上述閥控制機(jī)構(gòu)的控制裝置，在此，上述控制裝置存儲多個由上述設(shè)定轉(zhuǎn)速的值以及上述設(shè)定壓力的值的組構(gòu)成的運轉(zhuǎn)條件，對應(yīng)于從多個上述運轉(zhuǎn)條件中選擇的運轉(zhuǎn)條件而設(shè)定上述設(shè)定轉(zhuǎn)速以及上述設(shè)定壓力。根據(jù)該構(gòu)成，基于對應(yīng)于被選擇的運轉(zhuǎn)條件的轉(zhuǎn)速以及排出壓力，利用轉(zhuǎn)速設(shè)定機(jī)構(gòu)設(shè)定壓縮機(jī)本體的容量，利用閥控制機(jī)構(gòu)令排出壓力與設(shè)定條件正確地一致。因此，無需由于使用條件的變更而更換部件等，能夠容易地改變使用條件。在本發(fā)明的壓縮裝置中，上述設(shè)定轉(zhuǎn)速也可以固定為與被選擇的上述條件對應(yīng)的設(shè)定轉(zhuǎn)速?；蛘撸诒景l(fā)明的壓縮裝置中，上述控制裝置也可以對應(yīng)于上述吸入調(diào)節(jié)閥的開度狀態(tài)，以與被選擇的上述條件對應(yīng)的設(shè)定轉(zhuǎn)速作為基準(zhǔn)而令上述設(shè)定轉(zhuǎn)速增減。根據(jù)該構(gòu)成，能夠利用吸入調(diào)節(jié)閥將令排出降低的時間(在無負(fù)荷狀態(tài)下運轉(zhuǎn)的時間)保持為適當(dāng)?shù)谋壤?，能量效率變?能夠降低消耗動力)，并且能夠與負(fù)荷的變動對應(yīng)。此外，在本發(fā)明的壓縮裝置中，上述吸入調(diào)節(jié)閥是或為全閉狀態(tài)或為全開狀態(tài)的切換閥，上述控制裝置與上述吸入調(diào)節(jié)閥為全閉狀態(tài)的時間在每單位時間中所占的比率而對應(yīng)增減上述設(shè)定轉(zhuǎn)速。根據(jù)該構(gòu)成，利用吸入調(diào)節(jié)閥將令排出降低的時間(在無負(fù)荷狀態(tài)下運轉(zhuǎn)的時間)保持為適當(dāng)?shù)谋壤?，所以能量效率?能夠降低消耗動力)，并且能夠與負(fù)荷的變動對應(yīng)。此外，在本發(fā)明的壓縮裝置中，上述控制裝置也可以為，上述吸入調(diào)節(jié)閥為全閉狀態(tài)的時間在每單位時間中所占的比率即全閉比大于既定的上限比率時，令上述設(shè)定轉(zhuǎn)速減小第I的既定量，在上述全閉比小于既定的下限比率時，令上述設(shè)定轉(zhuǎn)速增加第2的既定量。根據(jù)該構(gòu)成，設(shè)定轉(zhuǎn)速的運算變得簡單，能夠令控制裝置低價。
此外，在本發(fā)明的壓縮裝置中，上述控制裝置也可以基于用戶的輸入而確定上述設(shè)定轉(zhuǎn)速的初始值，在上述設(shè)定轉(zhuǎn)速為上述初始值以上時，令上述設(shè)定轉(zhuǎn)速不增加。根據(jù)該構(gòu)成，在實際的負(fù)荷超過了用戶選擇的使用條件時，壓縮裝置的輸出不隨著上升，所以消費動力不會大于用戶選擇的使用條件中想定的最大動力。


圖I是本發(fā)明的第I實施方式的壓縮裝置的構(gòu)成圖。圖2是表示圖I的壓縮裝置的設(shè)定條件的表。圖3是本發(fā)明的第2實施方式的壓縮裝置的構(gòu)成圖。圖4是例示圖3的壓縮裝置的排出壓力和吸入調(diào)節(jié)閥的變動的圖。
具體實施例方式以下參照

本發(fā)明的實施方式。圖I表示本發(fā)明的第I實施方式的壓縮裝置的構(gòu)成。本實施方式的壓縮裝置具有收納相互嚙合的陰陽一對的螺桿轉(zhuǎn)子并利用螺桿轉(zhuǎn)子壓縮空氣的壓縮機(jī)本體I、與壓縮機(jī)本體I的吸入口連接的吸入流路2、和與壓縮機(jī)本體I的排出口連接的排出流路3。壓縮機(jī)本體I的螺桿轉(zhuǎn)子被馬達(dá)6驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述馬達(dá)6與交流電源4連接且能夠利用變換器(轉(zhuǎn)速設(shè)定機(jī)構(gòu))5而設(shè)定轉(zhuǎn)速。在吸入流路2上設(shè)置有空氣濾清器7和吸入調(diào)節(jié)閥8。在排出流路3上設(shè)置有排出壓力傳感器9和二次冷卻器10。吸入調(diào)節(jié)閥8能夠利用PID控制器(閥控制機(jī)構(gòu))11而調(diào)節(jié)開度。具體而言，PID控制器11基于排出壓傳感器9所檢測到的排出壓力Pd而對吸入調(diào)節(jié)閥8的開度進(jìn)行PID控制，以便將排出流路3的壓力維持為既定的設(shè)定壓力Pd_set?；谧儞Q器5的螺桿轉(zhuǎn)子的設(shè)定轉(zhuǎn)速Rev_Set (變換器5的設(shè)定頻率)以及PID控制器11的設(shè)定壓力Pd_set由控制裝置12確定?？刂蒲b置12具有含有微處理器的運算部13、用戶(操作員)能夠進(jìn)行輸入的鍵盤以及開關(guān)這樣的輸入部14、顯示器這樣的顯示部15。在本實施方式中，控制裝置12按照圖2所示的表而確定設(shè)定轉(zhuǎn)速Rev_set以及設(shè)定壓力Pd_set。運算部13中預(yù)先存儲有圖2所示的數(shù)據(jù)。用戶在輸入部14中選擇圖示的三個條件的某個(條件I、條件2或者條件3)。圖示的排出空氣量是在各條件下能夠供給的空氣量的大致標(biāo)準(zhǔn)，是用戶選擇條件時用作參考的，與壓縮裝置的控制無關(guān)。設(shè)定轉(zhuǎn)速Rev_set被設(shè)定為在排出壓力Pd為設(shè)定壓力Pd_set時壓縮機(jī)本體I能夠充分地確保圖示的排出空氣量的轉(zhuǎn)速。PID控制器11通過調(diào)節(jié)吸入調(diào)節(jié)閥8的開度而調(diào)節(jié)壓縮機(jī)本體I的吸入口的空氣的壓力，令排出壓力Pd變?yōu)樵O(shè)定壓力Pd_set。這樣一來，本實施方式的壓縮裝置僅通過向控制裝置12的輸入就能夠變更排出壓力及排出空氣量。即，在以往，為了對應(yīng)于壓縮空氣的供給對象的規(guī)格的變更(壓縮機(jī)的使用條件的變更)而調(diào)節(jié)(變更)轉(zhuǎn)速，需要進(jìn)行帶輪、帶、或者齒輪的部件的更換作業(yè)，或者裝備大型的機(jī)械性的變速機(jī)構(gòu)，但是根據(jù)本實施方式的壓縮裝置，無需上述的更換作業(yè)，僅通過向控制裝置12的輸入就能夠?qū)?yīng)于壓縮空氣的供給對象的規(guī)格的變更。此外，動力的傳遞機(jī)構(gòu)中不需要帶輪、帶、或者齒輪的部件，代替這些而如后所述，能夠采用結(jié)構(gòu)比較簡單的低價的變換器。 在本實施方式中，變換器5只要將設(shè)定轉(zhuǎn)速Rev_set設(shè)定為圖2中設(shè)定的轉(zhuǎn)速的某個即可，無需頻繁地變更設(shè)定轉(zhuǎn)速ReV_set的值。因而，變換器5能夠采用結(jié)構(gòu)比較簡單且低價的變換器。此外，也可以代替變換器5和馬達(dá)6的組合而采用變極馬達(dá)和極數(shù)選擇回路的組合等。在本實施方式中，在控制裝置12的內(nèi)部存儲有圖2的表的數(shù)據(jù)，但也可以構(gòu)成為將該數(shù)據(jù)存儲于其他的裝置(例如，主計算機(jī))，對應(yīng)于條件的選擇而將設(shè)定轉(zhuǎn)速以及設(shè)定壓力的值向控制裝置12發(fā)信。此時，控制裝置12與上述其他的裝置組合的部件為本發(fā)明的控制裝置的概念。進(jìn)而，圖3表示本發(fā)明的第2實施方式的壓縮裝置的構(gòu)成。在本實施方式的說明中，對于與第I實施方式相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號，省略重復(fù)的說明。在本實施方式的壓縮裝置中，吸入調(diào)節(jié)閥是被切換為全閉以及全開的某狀態(tài)的切換閥8a。因此，在本實施方式中，作為控制吸入調(diào)節(jié)閥8a的閥控制機(jī)構(gòu)，使用進(jìn)行高低控制的HI/L0控制器11a。HI/L0控制器Ila如圖4所示，若排出壓力Pd變?yōu)榧榷ǖ纳舷迚毫d_set_H以上則關(guān)閉吸入調(diào)節(jié)閥8a而令壓縮機(jī)本體I在無負(fù)荷狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，若排出壓力Pd變?yōu)榧榷ǖ南孪迚毫d_set_L以下則令吸入調(diào)節(jié)閥8a開放而令壓縮機(jī)本體I在全負(fù)荷狀態(tài)下運轉(zhuǎn)。上限壓力Pd_set_H以及下限壓力Pd_set_L分別相對于用戶選擇的使用條件而預(yù)先設(shè)定。在本實施方式中，變換器5的設(shè)定轉(zhuǎn)速Rev_Set借助控制裝置12而時刻發(fā)生變化。設(shè)定轉(zhuǎn)速Rev_set的初始值Rev_spec對應(yīng)于用戶選擇的條件而分別被預(yù)先設(shè)定。該初始值Rev_spec也是被選擇的使用條件的變換器5的設(shè)定轉(zhuǎn)速Rev_set的上限值?？刂蒲b置12計算在既定的單位時間Λ t之間吸入調(diào)節(jié)閥8a為全閉狀態(tài)的時間(tl、t2、t3)的比率即全閉比tr= Σ tn/Λ t。而且，控制裝置12在全閉比tr大于既定的上限比率tr_H時,令設(shè)定轉(zhuǎn)速Rev_set減少預(yù)先設(shè)定的第I既定值Λ Rl,在全閉比tr小于既定的下限比率tr_L時,令設(shè)定轉(zhuǎn)速Rev_set增加預(yù)先設(shè)定的第2既定值Λ R2。在吸入調(diào)節(jié)閥8a全閉時，壓縮機(jī)本體I不產(chǎn)生壓縮空氣，但是會消耗全負(fù)荷時的一部分(例如約20%)的動力。因而，為了令全閉比tr不會變得過大，將上限比率tr_H在能夠控制的范圍內(nèi)設(shè)定得盡量小，從而能夠降低壓縮裝置的消耗動力。此外,在全閉比tr大于既定的上限比率tr_H時,令設(shè)定轉(zhuǎn)速Rev_set減小預(yù)先設(shè)定的第I既定值Λ R1，從而減少此后的全閉比tr，S卩，能夠減少在無負(fù)荷狀態(tài)下運轉(zhuǎn)的比例。相反地，在全閉比tr小于既定的下限比率tr_L時,令設(shè)定轉(zhuǎn)速Rev_set增加預(yù)先設(shè)定的第2既定值Λ R2，從而即便在負(fù)荷增大時，也能夠避免成為設(shè)定轉(zhuǎn)速低的狀態(tài)且吸入調(diào)節(jié)閥8a全開的狀態(tài)，即避免成為沒有進(jìn)行該吸入調(diào)節(jié)閥8a的適當(dāng)?shù)母叩涂刂频臓顟B(tài)。即，在本實施方式中，將利用吸入調(diào)節(jié)閥令排出降低的時間(無負(fù)荷狀態(tài)下運轉(zhuǎn)的時間)保持為適當(dāng)?shù)谋壤?，所以能夠提高能量效?能夠降低消耗動力)且能夠與負(fù)荷的變動對應(yīng)。此夕卜，設(shè)定轉(zhuǎn)速的運算簡單，所以能夠令控制裝置12低價。此外，在本實施方式中，設(shè)定轉(zhuǎn)速Rev_set的初始值Rev_spec是用戶選擇的使用條件下的最大轉(zhuǎn)速。因而，控制裝置12為，即便在全閉比tr小于既定的下限比率tr_L時，只要此時的設(shè)定轉(zhuǎn)速Rev_set為初始值Rev_spec以上,則不使設(shè)定轉(zhuǎn)速Rev_set進(jìn)一步增力口。由此，即便實際的負(fù)荷超過用戶的預(yù)想而增大，壓縮裝置的消耗動力也只上升到被選擇的使用條件決定的值(消費動力不會比由用戶選擇的使用條件中想定的最大動力還大)。在不將初始值ReV_SpeC作為上限值使用時，也可以根據(jù)變換器及馬達(dá)6的規(guī)格而·分別確定設(shè)定轉(zhuǎn)速Rev_set的上限值以及下限值。此時，初始值Rev_spec僅用于確定壓縮裝置的啟動時的容量。第I以及第2的既定值Λ R1、A R2優(yōu)選對應(yīng)于單位時間Λ t及壓縮機(jī)本體I的額定轉(zhuǎn)速等而預(yù)先選擇最佳的值，并存儲于控制裝置12的運算部13。既定值Λ R1、A R2除了基于仿真計算，也可以根據(jù)經(jīng)驗以及實驗來確定。進(jìn)而，也可以將第2實施方式的設(shè)定轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)方式應(yīng)用于第I實施方式。此時，吸入調(diào)節(jié)閥的開度連續(xù)地變化，所以能夠以例如下述的方式應(yīng)用。即，控制裝置12在既定的單位時間Λ t之間計算吸入調(diào)節(jié)閥8a的開度的積分值。而且，控制裝置12在該開度的積分值小于既定的下限值時令設(shè)定轉(zhuǎn)速ReV_set減少預(yù)先設(shè)定的第I既定值Λ R1，在該開度的積分值大于既定的上限值時，令設(shè)定轉(zhuǎn)速Rev_set增加預(yù)先設(shè)定的第2既定值Λ R2。
權(quán)利要求
1.一種壓縮裝置，包括收納被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的壓縮機(jī)本體；與上述壓縮機(jī)本體的吸入口連接的吸入流路；設(shè)置于上述吸入流路的吸入調(diào)節(jié)閥；與上述壓縮機(jī)本體的排出口連接的排出流路；設(shè)置于上述排出流路的排出壓力傳感器；將上述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速確定為設(shè)定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速設(shè)定機(jī)構(gòu)；控制上述吸入調(diào)節(jié)閥以便基于上述排出壓力傳感器所檢測到的排出壓力而將上述排出流路的壓力維持為設(shè)定壓力的閥控制機(jī)構(gòu)；以及設(shè)定上述設(shè)定轉(zhuǎn)速并發(fā)送給上述轉(zhuǎn)速設(shè)定機(jī)構(gòu)、設(shè)定上述設(shè)定壓力并發(fā)送給上述閥控制機(jī)構(gòu)的控制裝置，在此，上述控制裝置存儲多個由上述設(shè)定轉(zhuǎn)速的值以及上述設(shè)定壓力的值的組構(gòu)成的運轉(zhuǎn)條件，對應(yīng)于從多個上述運轉(zhuǎn)條件中選擇的運轉(zhuǎn)條件而設(shè)定上述設(shè)定轉(zhuǎn)速以及上述設(shè)定壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮裝置，其特征在于，上述設(shè)定轉(zhuǎn)速固定為與被選擇的上述條件對應(yīng)的設(shè)定轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮裝置，其特征在于，上述控制裝置對應(yīng)于上述吸入調(diào)節(jié)閥的開度狀態(tài)，以與被選擇的上述條件對應(yīng)的設(shè)定轉(zhuǎn)速作為基準(zhǔn)而令上述設(shè)定轉(zhuǎn)速增減。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓縮裝置，其特征在于，上述吸入調(diào)節(jié)閥是或為全閉狀態(tài)或為全開狀態(tài)的切換閥，上述控制裝置與上述吸入調(diào)節(jié)閥為全閉狀態(tài)的時間在每單位時間中所占的比率對應(yīng)而令上述設(shè)定轉(zhuǎn)速增減。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓縮裝置，其特征在于，上述控制裝置為，上述吸入調(diào)節(jié)閥為全閉狀態(tài)的時間在每單位時間中所占的比率即全閉比大于既定的上限比率時，令上述設(shè)定轉(zhuǎn)速減小第I既定量，在上述全閉比小于既定的下限比率時，令上述設(shè)定轉(zhuǎn)速增加第2既定量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮裝置，其特征在于，上述控制裝置為，在上述設(shè)定轉(zhuǎn)速為預(yù)先確定的設(shè)定轉(zhuǎn)速初始值以上時，不令設(shè)定轉(zhuǎn)速增加。
全文摘要
本發(fā)明為一種壓縮裝置，能夠柔性地對應(yīng)使用條件的變更。該壓縮裝置包括收納被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的壓縮機(jī)本體；與壓縮機(jī)本體的吸入口連接且設(shè)置有吸入調(diào)節(jié)閥的吸入流路；與壓縮機(jī)本體的排出口連接且設(shè)置有排出壓力傳感器的排出流路；將轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速設(shè)定為設(shè)定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速設(shè)定機(jī)構(gòu)(5)；控制吸入調(diào)節(jié)閥(8)以便基于排出壓力傳感器所檢測到的排出壓力而將排出流路的壓力維持為設(shè)定壓力的閥控制機(jī)構(gòu)；以及基于用戶選擇的條件而確定設(shè)定轉(zhuǎn)速以及設(shè)定壓力的控制裝置。
文檔編號F04C28/24GK102927011SQ201210283770
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者依田和行, 中西海, 新村剛 申請人:株式會社神戶制鋼所