气体压缩机制造技术

在变频控制的气体压缩机中，减少旋转禁止频率范围中的运转、防止共振。压缩机包括：将气体进行压缩的压缩机主体；对所述压缩机主体进行旋转驱动的电机；使所述电机的旋转速度变化的变频器；配置于所述压缩机主体的下游的止逆阀；在所述止逆阀的下游对负载侧的压力进行检测的压力检测机构；和根据所述压力检测机构的检测压力对所述变频器的输出频率进行控制的控制装置，所述控制装置是通过对所述频率进行增减控制，来实现对规定压力的压缩气体的产生、维持进行控制的装置，当产生所述规定压力的压缩气体的频率包含特定频率时，所述压力检测机构的检测压力达到与相比于所述规定压力具有一定的压力跨度并且不含该特定频率的频率相对应的压力时，增加或者降低所述变频器的输出频率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气体压缩机
本专利技术涉及一种气体压缩机，尤其是涉及一种通过变频器进行可变速控制的气体压缩机。
技术介绍
压缩机除包括压缩机主体以外，还包括电动机或者热交换器等多个部件，因此从振动的观点看来，压缩机具有多种振动模式和与之对应的固有振动频率。例如，在专利文献1公开的那种能够连续地改变旋转速度的可变容量压缩机中，旋转速度发生变化，因此转子的旋转频率或者它的倍数可以取无数的值。因此，在任一旋转速度下，以由结构所决定的固有振动频率来共振的可能性并不小。即使通过改变结构体的刚性或者改变部件的质量等，使固有振动频率的频带发生了变化，也仅限于共振的频率发生变化，难以完全避免共振的发生。此外，共振是一种必须避免的现象，因为共振不仅使振动、噪音变得剧烈，还由于对共振的部件施加过度的力而导致疲劳加快。有关这一点，专利文献2公开了如下技术：设置具有一定跨度的旋转禁止速度范围，所述一定跨度包含共振的旋转速度，在要求旋转禁止速度范围的旋转速度下的排出空气量时，使大于该旋转禁止速度范围的旋转速度和低于该旋转禁止速度范围的旋转速度这两者交替分时旋转，由此使得共振得以回避。专利文献2是通过将压缩气体的排出压维持在一定压力，同时使处在旋转禁止速度范围内的旋转状态减少而提高压缩机可靠性的文献。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭55－164792号公报专利文献2：日本特开平6－193579号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题然而，专利文献2在用于维持规定的压力的变频控制运转中，在旋转禁止速度范围中包含用于得到该规定压力的转速时，以规定的时间间隔(分时)反复进行在夹着该转速的高旋转速度范围和低旋转速度范围内的运转。即每次向两旋转速度范围转移时，按规定时间通过旋转禁止速度范围，因此可能在每个分时的规定时间内发生共振。期望一种进一步防止共振的发生以提高压缩机的可靠性的技术。用于解决技术问题的技术方案为了解决上述课题，例如，应用在权利要求的范围内记载的结构。即气体压缩机包括：将气体进行压缩的压缩机主体；对所述压缩机主体进行旋转驱动的电机；使所述电机的旋转速度变化的变频器；配置于所述压缩机主体的下游的止逆阀；在所述止逆阀的下游对负载侧的压力进行检测的压力检测机构；根据所述压力检测机构的检测压力对所述变频器的输出频率进行控制的控制装置，所述控制装置是通过对所述频率进行增减控制，由此来实现对规定压力的压缩气体的产生、维持进行控制的装置，当产生所述规定压力的压缩气体的频率包含特定频率时，所述压力检测机构的检测压力达到与相比于所述规定压力具有一定的压力跨度并且不含该特定频率的频率相对应的压力时，增加或者降低所述变频器的输出频率。另外，作为另一结构，气体压缩机包括：将气体进行压缩的压缩机主体；对所述压缩机主体进行旋转驱动的电机；使所述电机的旋转速度变化的变频器；配置于所述压缩机主体的下游的止逆阀；将所述止逆阀上游的压缩气体排气的排气机构；在所述止逆阀的下游对负载侧的压力进行检测的压力检测机构；根据所述压力检测机构的检测压力对所述变频器的输出频率进行控制的控制装置，所述控制装置是通过将压缩气体从所述排气机构排气并且降低所述频率，由此来实现对规定压力的压缩气体的产生、维持进行无负载运转控制的装置，在产生所述规定压力的压缩气体的频率含有特定频率时，所述压力检测机构的检测压力在低于所述规定压力时，增加至与所述规定压力相比具有一定的压力跨度并且不含该特定频率的频率，之后维持该频率，直到检测到比所述规定压力低的压力。专利技术效果根据本专利技术，在利用变频控制来生成、维持规定压力的压缩气体的气体压缩机中，能够降低经过共振的频率的次数，能够使气体压缩机的可靠性大幅度地提高。根据以下的记载，进一步明晰本专利技术的其他的课题、结构、效果。附图说明图1是表示应用了本专利技术的实施例的空气压缩机的结构的示意图。图2是表示本实施例的负载运转时的压力和频率的过渡的状况的图表。图3是表示本实施例的在负载运转时包含旋转禁止频率范围时的状况的图表。图4是表示本实施例的无负载运转时的压力和频率的过渡的状况的图表。图5是表示本实施例的在无负载运转时包含旋转禁止频率范围时的状况的图表。图6是表示本实施例的负载运转时的处理的状况的流程图。图7是表示本实施例的无负载运转时的处理的状况的流程图。具体实施方式以下，使用附图，对应用了本专利技术的实施例即空气压缩机1进行说明。在各图中，标注了相同附图标记的部分表示相同或者相应的部分。在图1中对空气压缩机1的结构示意性地进行表示。空气压缩机1是吸入大气以生成压缩空气的装置，但是本专利技术不限于此，在不超出本专利技术的主旨的范围内，也能够应用于将其他气体进行压缩、排出的压缩机。空气压缩机1包括：吸入大气以生成压缩空气的压缩机主体4；对压缩机主体4进行驱动的电机3；用于改变向电机3供给的电力频率的变频器2；用于流动由压缩机主体4排出的压缩空气的配管9和10；用于防止配管10内的压缩空气向压缩机主体4逆流的止逆阀6；用于在压缩机主体4的无负载运转时将压缩空气向大气排放(排气)的排气机构5；压力检测机构7，其设置在配管10内或者与配管10连接的贮存罐(未图示)，用于对需要侧(以下，有时称为“负载侧”。)的压缩空气压进行检测；和利用变频器2对电机3的转速可变速地进行控制的控制装置8。此外，贮存罐不是必须的构成部分，也可以将配管10与直接需求方的设备等连接。压缩机主体4例如是具有一个或者多个螺旋转子的螺旋压缩机。转子基于电机3的驱动而旋转，以进行气体的吸入、压缩、排出。此外，本专利技术不限于此，也能够采用涡旋式、往复式、叶片式、爪式等各种形式的压缩机主体。另外，在本实施例中，以不向压缩工作室供给液体(油或者水)的所谓无油压缩机为例，但是本专利技术也可以应用于供液式的压缩机。排气机构5例如包括电磁阀，被配置在从配管9分支的分支配管。排气机构5在压缩机主体4进行负载运转时，使阀为“关”，在无负载运转时，使阀为“开”，将比止逆阀6靠上游的压缩空气向大气排气。在此，负载运转是指下述运转：在将负载侧所需的设定压力设为P时，进行在压力检测机构7的检测压力低于P时提高旋转频率、在压力检测机构7的检测压力高于P时降低旋转频率的控制，将设定压力P作为基准地切换旋转频率以维持设定压力P。另外，无负载运转是指下述运转：在压力检测机构7的检测值达到高于设定压力P的上限压力P2时，使旋转频率降低到旋转频率f0(任意的低旋转频率或者5hz程度的旋转频率)而使电机3运转，并且使排气机构5为“开”，使得比止逆阀6靠上游侧的部分的压力降低，之后，将无负载运转基准压力P1+△P1a(P1＜P1+ΔP1a＜Pt)作为阈值压力，以维持该压力的方式改变频率而动作。此外，作为实现无负载运转的另一结构，例如能够是在压缩机主体4的吸气侧还设置有吸气调节阀等，也一起应用该吸气调节阀的“开/关”动作。压力检测机构7例如为压力传感器，配置在止逆阀6的下游，对负载侧压力P进行检测。检测信号被发送至控制装置8。控制装置8由例如CPU或者MPU等运算电路和程序的协作来实现，以执行各种控制。控制装置8根据由压力检测机构7所检测到的负载侧压力P，向变频器2发送频率切换信号，进行电机3的转速控制。例如，控制装置8将设定压力设为Pt时，以使压力检测机构7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体压缩机，其包括：将气体进行压缩的压缩机主体；对所述压缩机主体进行旋转驱动的电机；使所述电机的旋转速度变化的变频器；配置于所述压缩机主体的下游的止逆阀；在所述止逆阀的下游对负载侧的压力进行检测的压力检测机构；和根据所述压力检测机构的检测压力对所述变频器的输出频率进行控制的控制装置，所述气体压缩机的特征在于：所述控制装置是通过对所述频率进行增减控制，来实现对规定压力的压缩气体的产生、维持进行控制的装置，当产生所述规定压力的压缩气体的频率含有特定频率时，所述压力检测机构的检测压力达到与相比于所述规定压力具有一定的压力跨度并且不含该特定频率的频率相对应的压力时，增加或者降低所述变频器的输出频率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种气体压缩机，其包括：将气体进行压缩的压缩机主体；对所述压缩机主体进行旋转驱动的电机；使所述电机的旋转速度变化的变频器；配置于所述压缩机主体的下游的止逆阀；在所述止逆阀的下游对负载侧的压力进行检测的压力检测机构；和根据所述压力检测机构的检测压力对所述变频器的输出频率进行控制的控制装置，所述气体压缩机的特征在于：所述控制装置是通过对所述频率进行增减控制，来实现对规定压力的压缩气体的产生、维持进行控制的装置，当产生所述规定压力的压缩气体的频率含有特定频率时，所述压力检测机构的检测压力达到与相比于所述规定压力具有一定的压力跨度并且不含该特定频率的频率相对应的压力时，增加或者降低所述变频器的输出频率。2.如权利要求1所述的气体压缩机，其特征在于：所述控制装置在所述检测压力高于所述规定压力时，将频率降低至不含所述特定频率的频率，在所述检测压力低于所述规定压力时，将频率增加到不含所述特定频率的频率。3.如权利要求1所述的气体压缩机，其特征在于：不含所述特定频率的频率相对于产生所述规定压力的压缩气体的频率具有规定跨度。4.如权利要求1所述的气体压缩机，其特征在于：包括向所述控制部输入所述规定压力、所述特定频率、不含所述特定频率的频率和不含所述特定频率的压力的输入机构。5.如权利要求1所述的气体压缩机，其特征在于：包括将所述规定压力、所述特定频率、不含所述特定频率的频率、不含所述特定频率的压力进行显示的显示机构。6.如权利要求1所述的气体压缩机，其特征在于：所述特定频率为共振频率...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢部利明，铃木智夫，伊藤雄二，酒井航平，
申请(专利权)人：株式会社日立产机系统，
类型：发明
国别省市：日本,JP