JP2000249070A - 水噴射コンプレッサの無負荷動力軽減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 循環水を減少させることなくレシーバタンク
内の圧縮空気を放出する水噴射コンプレッサの無負荷動
力軽減装置を提供する。 【解決手段】 圧縮機本体３０の吐出口に連通されたセ
パレータレシーバタンク５０を冷凍式ドライヤ２０、管
路４，５を介して需要部に連通すると共に、冷凍式ドラ
イヤ２０で生じたドレンを圧縮機本体３０の圧縮作用空
間３６に回収する回収管路１１を設ける。冷凍式ドライ
ヤ２０と需要部間の管路４，５間には、逆止弁６を設
け、逆止弁６の下流において管路５内の圧力を検知する
圧力スイッチ８ａを設ける。また、冷凍式ドライヤ２０
と逆止弁６間の管路４は、これを分岐して該分岐された
管路の先端に放気弁である電磁弁９ａを設ける。そし
て、管路５内の圧力が、無負荷運転移行時における圧力
となったことを検知した圧力スイッチ８ａの信号の出力
により、電磁弁９ａが開放して、冷凍式ドライヤ２０を
通過して冷却、乾燥されたセパレータレシーバタンク５
０内の圧縮空気が大気放出されると、無負荷運転時にお
ける動力が軽減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水噴射コンプレッ
サの無負荷動力軽減装置に関し、より詳細には圧縮機の
無負荷運転時における運転動力を軽減するために、圧縮
機本体の吐出側圧力を低下し得るよう構成した水噴射コ
ンプレッサの無負荷動力軽減装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧縮空気を消費する空気作業機等が接続
された需要部において圧縮空気の消費量が増減すると、
この圧縮空気の消費量の増減に伴ってレシーバタンク内
の圧力も増減することから、一般に圧縮機本体の吸入口
に吸入空気の容量制御を行うアンローダ等の吸入空気量
調整手段を設け、圧縮空気の消費量に応じて前記アンロ
ーダを開閉して圧縮機本体より吐出される圧縮空気量
を、消費される圧縮空気量に追随させて、供給される圧
縮空気の圧力が所定の範囲内となるよう構成したコンプ
レッサが存在する。

【０００３】このようなアンローダを備えたコンプレッ
サにおいて、需要部で圧縮空気の消費が行われていない
場合には、アンローダにより圧縮機本体の吸入口を閉じ
て無負荷運転に移行し、圧縮機本体からの圧縮空気の吐
出を停止すると共に、圧縮機本体を駆動する動力を軽減
させている。

【０００４】しかし、圧縮機本体の吐出口に連通され
た、例えば油回収器やレシーバタンク内の圧力が高い場
合、圧縮機本体を駆動するに必要な動力はアンローダを
全開とした全負荷状態に比し余り大きく減少しない。そ
のため、アンローダが全閉とされた無負荷運転時にあっ
ては、圧縮機本体の吐出側の圧力を一定圧力まで低下さ
せ、無負荷運転時における動力の軽減を図る無負荷動力
軽減装置が存在する。

【０００５】このような無負荷動力軽減装置としては、
実開昭４８−５７７０４号及び実公平５−１７４３５号
公報に記載の装置がある。

【０００６】実開昭４８−５７７０４号公報記載の無負
荷動力軽減装置は、圧縮機本体として油冷式のスクリュ
圧縮機を使用するもので、圧縮機本体の吐出口を油回収
器並びに逆止弁を介してレシーバタンクに配管すると共
に、油回収器内の圧縮空気を放出する放気弁を油回収器
に付設し、レシーバタンク内の圧力上昇により圧縮機本
体の吸気口に設けられたアンローダを閉じて無負荷運転
状態に移行すると共に、前述の放気弁を開いて油回収器
内の圧縮空気を放出するよう構成している。

【０００７】また、実公平５−５７７０４号公報記載の
装置は、同様に油冷式の圧縮機を圧縮機本体となし、圧
縮機本体の吸入口に負圧検知用の圧力スイッチを設ける
と共にレシーバタンクに内圧低下検知用の圧力スイッチ
を設け、レシーバタンクとオートレリーフバルブ間を三
方電磁弁を介してパイロット配管で接続して無負荷動力
軽減装置を構成している。そして、アンローダが閉じて
前記圧縮機本体の吸入口に設けられた圧力スイッチが負
圧を検知した信号を出力すると、この信号を受信した前
記三方電磁弁がオートレリーフバルブを開く側に切り替
わりレシーバタンク内の圧縮空気を機外に放出し、無負
荷運転時において圧縮機本体の吐出側圧力を低下させ
る。一方、レシーバタンクに設けられた圧力スイッチが
内圧低下を検知した信号を出力すると、この信号を受信
した前記三方電磁弁がオートレリーフバルブを閉じる側
に切り替わるよう構成したものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上の従来技術として
説明した無負荷動力軽減装置は、圧縮機本体の無負荷運
転時において油分離器又はレシーバタンク内の圧力を放
出して圧縮機本体の吐出側における圧力を低下させるこ
とにより、無負荷運転時における動力を有効に軽減する
ことができる。

【０００９】しかし、上記従来技術として説明した無負
荷動力軽減装置を冷却、密封、潤滑等のための媒体とし
て油を使用する油冷式の圧縮機本体を備えたコンプレッ
サに適用することは問題ないが、これをそのまま水噴射
コンプレッサの無負荷動力軽減装置に適用すると次のよ
うな問題が発生する。

【００１０】水噴射コンプレッサは、冷却、密封、潤滑
等に使用されている前記油に代えて水を循環させるもの
であり、この水噴射コンプレッサにおいて、圧縮機本体
より吐出された循環水は、レシーバタンク内に導入さ
れ、該レシーバタンク内において圧縮空気と循環水とに
分離されてレシーバタンク内に貯溜される。しかし、レ
シーバタンクにおいて分離可能な循環水は液体状を成す
もののみであり、水蒸気として圧縮空気中に含まれる水
分を分離することはできない。

【００１１】そのため、レシーバタンク内の圧縮空気を
そのまま機外に放出すると、圧縮空気中に水蒸気として
含まれている循環水が同時に機外に排出され、特に吸入
空気が乾燥している時には水噴射コンプレッサ内を循環
する循環水の量が大量に減少する。

【００１２】このように水噴射コンプレッサ内を循環す
る循環水の量が減少すると、圧縮機本体に対して給水さ
れる循環水の量が減少し、圧縮機本体内の例えばロータ
に焼付きや破損が生じるおそれがある。

【００１３】また、減少した循環水を補充する給水装置
等を設ける場合には、コンプレッサの全体的な構成が複
雑となりまたこのような装置を備えた水噴射コンプレッ
サを高価なものとする。一方、給水装置等を設けること
なく定期的に循環水の量を確認し、不足する循環水の補
充等を行う作業は煩雑である。

【００１４】さらに、減少した循環水の補充を行う場
合、特に大型のコンプレッサにあっては圧縮空気と共に
水蒸気として放出される循環水の量も多く、大量の循環
水を補充する必要があり、また、補充する循環水の量が
増大するに伴って循環水内のゴミ等を除去するフィルタ
等の目詰まりも生じ易く、早期の交換が必要とされる
等、コンプレッサを管理するための費用も嵩む。

【００１５】そこで、本発明の目的は上記従来技術にお
ける欠点を解消するためになされたものであり、水噴射
コンプレッサにおいてコンプレッサ内を循環する循環水
を減少させることなく圧縮機本体の吐出側の圧力を低下
することで、無負荷運転時における動力を軽減すると共
に、圧縮空気の放出に伴って減少する循環水を補充する
ための手段や循環水の補充の手間が不要となる水噴射コ
ンプレッサの無負荷動力軽減装置を提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の水噴射コンプレッサ１０における無負荷運
転動力軽減装置１は、吸入口３２にアンローダ４０等の
吸入空気量調整手段を備え、前記吸入口３２から吸入し
た空気を圧縮し、供給された循環水と共に吐出する圧縮
機本体３０と、前記圧縮機本体３０から吐出された圧縮
空気と循環水の混合流体を導入して圧縮空気と循環水と
に分離・貯溜すると共に、貯溜された循環水を前記圧縮
機本体３０の給水口３８に供給するセパレータレシーバ
タンク５０と、前記セパレータレシーバタンク５０から
需要部に圧縮空気を供給する供給回路（管路７４，４，
５）と、前記供給回路（管路７４，４，５）中に需要部
側に圧縮空気の流れを許容する逆止弁６と、前記逆止弁
６と需要部間の供給回路（管路５）内の圧力に応じて前
記アンローダ４０等の吸入空気量調整手段を制御する、
例えばセパレータレシーバタンク５０とアンローダ４０
の受圧室間を連通する管路７８，７９、該管路７８，７
９間に設けられた電磁弁、及び管路５内の圧力により作
動して前記電磁弁を開閉する信号を出力する圧力スイッ
チ８ａ等より成る容量調整装置を備え、前記圧縮機本体
３０と前記セパレータレシーバタンク５０間で循環水を
循環する循環回路が形成されると共に、セパレータレシ
ーバタンク５０内の圧力が上昇し、前記逆止弁６と需要
部間の供給回路５内が所定の圧力となったときアンロー
ダ４０等の吸入空気量調整手段が圧縮機本体３０の吸入
口３２を閉塞して無負荷運転に移行する水噴射コンプレ
ッサ１０において、前記セパレータレシーバタンク５０
と前記逆止弁６間の供給回路７４，４間に前記セパレー
タレシーバタンク５０から需要部に供給する圧縮空気を
冷却することにより圧縮空気中の水蒸気を凝縮してドレ
ンとする、例えば冷凍式ドライヤ２０やアフタクーラ２
２等の除湿手段と、前記除湿手段で生じたドレンを前記
循環回路に回収する回収回路（回収管路１１）と、無負
荷運転時に前記除湿手段と前記逆止弁６間の供給回路４
を大気開放する電磁弁９ａ，オートレリーフバルブ９ｂ
等の放気弁９を設けたことを特徴とする。

【００１７】また、前記回収回路（回収管路１１）は、
一端を前記除湿手段と接続し、例えば他端を圧縮機本体
３０の吸気閉じ込み後の圧縮作用空間と接続して、前記
除湿手段で生じたドレンを前記循環回路に回収すること
を特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につき
添付図面を参照しながら以下説明する。

【００１９】図１に示す水噴射コンプレッサ１０は、モ
ータ、エンジン等の図示せざる動力源により駆動される
圧縮機本体３０と、該圧縮機本体３０の吸入口３２を開
閉するアンローダ４０等の吸入空気量調整手段と、該圧
縮機本体３０の吐出口３４に連通し、該圧縮機本体３０
より吐出された圧縮空気と循環水の混合流体を導入して
圧縮空気と循環水とを分離して貯溜するセパレータレシ
ーバタンク５０と、前記圧縮機本体３０の吐出口３４と
セパレータレシーバタンク５０間を連通する管路７２及
び該セパレータレシーバタンク５０内で分離された循環
水を圧縮機本体３０の給水口３８に再循環させる管路７
６を備え、圧縮機本体３０とセパレータレシーバタンク
５０間で循環水の循環回路が形成された既知の水噴射コ
ンプレッサ１０に、前記セパレータレシーバタンク５０
より吐出された圧縮空気を冷却、乾燥する冷凍式ドライ
ヤ２０等の除湿手段、前記除湿手段で発生したドレンを
圧縮機本体３０等を介して前記圧縮機本体３０とセパレ
ータレシーバタンク５０間に形成された前記循環水の循
環回路に回収する回路（回収管路１１）、及び需要部に
おいて圧縮空気の消費が停止する等して管路５内の圧力
が所定の圧力に達したとき、前記アンローダ４０等によ
り圧縮機本体３０の吸入口３２を閉じ、管路４を大気開
放して、セパレータレシーバタンク５０内の圧縮空気を
除湿手段を通過させた後に大気放出する放気弁９等を備
えた無負荷動力軽減装置１を備えている。

【００２０】図１において、３０は圧縮空気の冷却媒体
等として水を使用する圧縮機本体で、この圧縮機本体３
０の吸入口３２には、例えばバタフライ式、ダイアフラ
ム式等の既知の吸入空気量調整手段たるアンローダ４０
が設けられている。

【００２１】このアンローダ４０の受圧室は、管路７
８，７９を介してセパレータレシーバタンク５０に連通
されており、セパレータレシーバタンク内の圧力が設定
圧力を越えたとき管路７８，７９間に配置された電磁弁
や圧力レギュレータが開放して、セパレータレシーバタ
ンク５０内の圧縮空気をアンローダ４０の受圧室内に導
入し得るよう構成されている。従って、例えば需要部に
おける圧縮空気の消費が停止してセパレータレシーバタ
ンク５０内の圧力が上昇して所定の圧力になると、セパ
レータレシーバタンク５０内の圧縮空気がアンローダ４
０の受圧室内に導入されてアンローダ４０が閉じ、圧縮
機本体３０は無負荷運転に移行する。

【００２２】前記圧縮機本体３０の吐出口３４は、吐出
管路７２を介してセパレータレシーバタンク５０に連通
されている。

【００２３】吐出管路７２を介してセパレータレシーバ
タンク５０に導入された圧縮空気は、圧縮空気と、該圧
縮空気と共に吐出された循環水とに分離されて該セパレ
ータレシーバタンク５０内に貯溜される。

【００２４】このセパレータレシーバタンク５０中に貯
溜された圧縮空気は、管路７４及び後述の冷凍式ドライ
ヤ２０、管路４，５等を介して、図示せざる空気作業機
等に連通される需要部に供給される。

【００２５】なお、図１に示す実施形態にあっては、前
記除湿手段として冷凍式ドライヤ２０を使用する例を示
しているが、除湿手段としては冷凍式ドライヤ２０に代
えて例えば既知のアフタクーラ２２等の除湿手段とする
こともでき（図３参照）、また冷凍式ドライヤ２０とア
フタクーラ２２を直列に配置して、圧縮空気の冷却、乾
燥を行う構成とすることもできる（図４参照）。

【００２６】なお、図３及び図４に示す実施形態にあっ
ては、アフタクーラ２２のドレンセパレータ２３をオー
トドレンバルブを介することなく直接回収管路１１に連
通しているが、ドレンセパレータ２３と回収管路１１と
の連通は、オートドレンバルブ等を介して連通する等、
冷凍式ドライヤ２０の場合と同様に構成することができ
る。

【００２７】前記セパレータレシーバタンク５０内で分
離回収された循環水は、ともにセパレータレシーバタン
ク５０内に貯溜された圧縮空気の圧力により、管路７６
を介して押し出されると共に、管路７６に設けられたク
ーラ６０を介して冷却された後、再度圧縮機本体３０の
給水口３８に導入され、吸入口３２、吸入室３３を介し
て導入された外気が圧縮機本体３０内で圧縮される際に
生ずる熱と熱交換する媒体として、また、前述圧縮機本
体３０の圧縮作用空間内を密封する媒体として循環され
る。

【００２８】従って、圧縮機本体３０、セパレータレシ
ーバタンク５０、クーラ６０及び前記各装置を連結する
管路７２，７６により、冷却媒体等として使用される水
を循環する循環回路が形成される。

【００２９】前記無負荷動力軽減装置１は、需要部にお
ける圧縮空気の消費が停止して管路５内の圧力が無負荷
運転移行時における圧力となると、この圧力変化を検知
してセパレータレシーバタンク５０内の圧縮空気を大気
放出して圧縮機本体３０の吐出側の圧力を低下させて、
圧縮機本体３０の無負荷運転時の作動に要する動力の低
減を図るもので、本発明の無負荷動力軽減装置１は、セ
パレータレシーバタンク５０内の圧縮空気を需要部に供
給する供給回路と、該供給回路中に設けられた後述の除
湿手段において生じたドレンを、圧縮機本体３０とセパ
レータレシーバタンク５０間に形成された循環水の循環
回路内に回収する回収回路（回収管路１１他）より成
る。

【００３０】前記供給回路は、セパレータレシーバタン
ク５０と冷凍式ドライヤ２０等の除湿手段間を連通する
管路７４、前記除湿手段と需要部間を連通する管路４，
５よりなり、セパレータレシーバタンク５０より送出さ
れた圧縮空気は管路７４に連通された冷凍式ドライヤ２
０等の除湿手段と、前記管路４，５間に設けられた逆止
弁６を介して需要部に供給される。

【００３１】前記除湿手段と逆止弁６間の管路４は、こ
れを分岐して分岐された管路の先端を放気弁９に連通す
ると共に、前記逆止弁６と需要部間の管路５には、該管
路５内の圧力上昇を検知する圧力検知手段８が設けられ
ている。

【００３２】そして、前記圧力検知手段８により前記管
路５内の圧力が無負荷運転移行時における所定の圧力に
上昇したことが検知されると、アンローダ４０が閉じ放
気弁９が開放し、セパレータレシーバタンク５０内の圧
縮空気が除湿手段を通過した後に放気弁９を介して大気
放出される。

【００３３】また、前記回収回路は、圧縮空気が前記除
湿手段を通過する際に凝縮して生じたドレンを回収し、
該回収されたドレンを循環水として圧縮機本体３０とセ
パレータレシーバタンク５０間に形成された前述の循環
回路内に圧縮機本体を介して戻す回収管路１１を備えて
いる。

【００３４】図１に示す実施形態にあっては、前記放気
弁９として電磁弁９ａを使用し、圧力スイッチ８ａより
成る圧力検知手段８により管路５内の圧力変化が監視さ
れている。そして、管路５内の圧力が所定の圧力、例え
ば無負荷運転移行時におけるセパレータレシーバタンク
５０内の圧力まで上昇すると、圧力スイッチ８ａはこれ
を検知して信号を出力し、この検知信号により電磁弁９
ａが開放するよう構成されている。

【００３５】なお、図１中３は前記電磁弁９ａの吐出ポ
ートに連結されたサイレンサであり、該サイレンサ３を
介して圧縮空気を機外に放出することにより圧縮空気放
出の際の騒音の発生を防止している。

【００３６】以上のように構成された図１に示す水噴射
コンプレッサ１０の動作について説明すると、圧縮機本
体３０、セパレータレシーバタンク５０、クーラ６０及
び前記各装置を連通する管路７２，７６により形成され
た循環回路に循環水が充填され、アンローダ４０を開放
した状態において図示せざるモータ、エンジン等の動力
源を駆動して圧縮機本体３０を作動させると、圧縮機本
体３０内に設けられた圧縮手段であるロータ等が回転し
て圧縮機本体３０の吸入口３２を介して、エアフィルタ
により埃、ゴミ等の除去された空気が圧縮室３６内に導
入される。

【００３７】また、前記外気の導入と共に、給水口３８
を介して圧縮室３６に連通する給水管路７６を介してセ
パレータレシーバタンク５０内の循環水が吸気閉じ込み
後の圧縮作用空間内に導入され、圧縮室３６内で圧縮さ
れた圧縮空気が前記循環水と共に吐出口３４より吐出さ
れる。

【００３８】前記圧縮機本体３０の吐出口３４には、吐
出管路７２を介してセパレータレシーバタンク５０が連
通され、前記循環水と共に吐出された圧縮空気はセパレ
ータレシーバタンク５０内に導入され、セパレータレシ
ーバタンク５０内で該圧縮空気と循環水とに分離され、
それぞれ分離された状態においてセパレータレシーバタ
ンク５０内に貯溜される。

【００３９】このセパレータレシーバタンク５０内に貯
溜された循環水は、セパレータレシーバタンク５０内に
導入された圧縮空気の圧力によりセパレータレシーバタ
ンク５０より管路７６を介して圧送され、この圧送され
た循環水は給水管路７６中に設けられたクーラ６０を通
過して冷却された後、フィルタを介して前記圧縮機本体
３０の給水口３８を介して圧縮機本体３０に再度導入さ
れて循環する。

【００４０】一方、前記循環水と分離された圧縮空気
は、管路７４を介して冷凍式ドライヤ２０に導入されて
冷却、乾燥された後、管路４，管路５を介して図示せざ
る空気作業機等が連結された需要部に導入される。

【００４１】この冷凍式ドライヤ２０と需要部間に設け
られた管路４，５に導入された圧縮空気は、前述のよう
に図示せざる空気作業機に供給されており、このとき、
空気作業機が作動している場合には、管路５内の圧縮空
気の消費が行われているので管路５内の圧力は該管路５
に連結された圧力スイッチ８ａを作動させるに至るまで
上昇せず、無負荷動力軽減装置１は作動していない状態
にある。

【００４２】所定の作業が終了する等して、図示せざる
空気作業機を停止すると、セパレータレシーバタンク５
０内の圧縮空気の消費が停止する一方で、圧縮機本体３
０はその後も継続して圧縮空気の吐出を行うことからセ
パレータレシーバタンク５０内の圧力が上昇し、また、
セパレータレシーバタンク５０と連通する管路４，５内
の圧力もセパレータレシーバタンク５０内の圧力と同様
に上昇する。

【００４３】そして、セパレータレシーバタンク５０内
の圧力が予め設定された所定の圧力に達すると、この圧
力上昇を検知した例えば図示せざる圧力スイッチからの
電気信号により管路７８，７９間の電磁弁が開き、セパ
レータレシーバタンク５０内の圧縮空気が管路７８，７
９を介してアンローダ４０の受圧室内に導入される。こ
の受圧室に対する圧縮空気の導入により、アンローダ４
０が圧縮機本体３０の吸気口３２を閉じ、圧縮機本体３
０は無負荷運転に移行する。

【００４４】なお、図１に示す実施形態にあっては、ア
ンローダ４０の受圧室に対する圧縮空気の導入を管路７
８，７９間に設けられた電磁弁により行う例を示してい
るが、該電磁弁は例えば圧力レギュレータ等の機械的な
構成により開閉する構成としても良い。

【００４５】以上のように、セパレータレシーバタンク
５０内の圧力が、無負荷運転に移行する圧力まで上昇す
ると、このセパレータレシーバタンク５０に管路７４、
冷凍式ドライヤ２０、管路４、逆止弁６を介して連通さ
れた管路５内の圧力も同様の圧力に上昇している。

【００４６】この管路５に連結された圧力スイッチ８ａ
は、管路５内の圧力が予め設定された所定の圧力以上に
上昇したとき作動するよう設定されており、例えば圧縮
機本体３０が前述したように無負荷運転に移行すると
き、これに同期して作動するよう、無負荷運転移行時に
おける管路５内の圧力により作動するよう設定されてい
る。従って、圧縮機本体３０が無負荷運転に移行すると
き、圧力スイッチ８ａも作動して、放気弁９である電磁
弁９ａを開く。

【００４７】この電磁弁９ａの入口ポートは、冷凍式ド
ライヤ２０の下流において管路４に連通されており、出
口ポートはサイレンサ３等を介して大気開放されている
ので、圧力スイッチ８ａからの電気信号の受信により電
磁弁９ａが開放すると、セパレータレシーバタンク５０
内の圧縮空気は冷凍式ドライヤ２０を通過して冷却・乾
燥された後に大気放出される。従って、水蒸気として圧
縮空気中に含まれる循環水が機外に排出されることなく
冷凍式ドライヤ２０内で凝縮してドレンとなる。

【００４８】一方、前記冷凍式ドライヤ２０において冷
却された際に凝縮して得られたドレンは、回収管路１１
を介して圧縮機本体３０とセパレータレシーバタンク５
０間に形成された循環回路に回収される。

【００４９】図１に示す実施形態にあっては、冷凍式ド
ライヤ２０に連通されたオートドレンバルブ１５を設
け、該オートドレンバルブ１５を介して回収管路１１を
圧縮機本体の連通口３７に連通しているが、該オートド
レンバルブ１５に代えて例えば回収管路１１を間欠的に
開閉する例えば電磁弁等を設けてもよく、また、前記オ
ートドレンバルブ１５に代え、またはオートドレンバル
ブ１５と共に回収管路１１内に絞り１４を設けることも
できる。

【００５０】このオートドレンバルブ１５は例えばフロ
ート弁等を内部に備えた既知のオートドレンバルブであ
り、該オートドレンバルブ１５内に所定量のドレンが貯
溜さされると例えばフロート弁が浮上してオートドレン
バルブ１５が開き、オートドレンバルブ１５内に貯溜さ
れたドレンが回収管路１１に回収される。

【００５１】そして、前記オートドレンバルブ１５が開
くと、オートドレンバルブ１５内に貯溜されたドレンは
回収管路１１を介して圧縮機本体３０とセパレータレシ
ーバタンク５０間に形成された循環水の循環回路に回収
されて、再度循環水として使用される。

【００５２】本実施形態にあっては、前記循環水の循環
回路に対するドレンの回収を、圧縮機本体３０の吸気閉
じ込み後の圧縮作用空間を介して行っている。圧縮機本
体３０を介して循環水を循環回路内に回収する場合、例
えば圧縮機本体の吸気口３２を介して外気と共に圧縮機
本体３０内に回収することもできるが、吸気口３２を介
して循環水を回収する場合には、回収された循環水の量
に相当する外気の吸入量が減少して圧縮機本体３０の作
業効率が低下することから、好ましくは前述のように吸
気閉じ込み後の圧縮作用空間を介して行う。

【００５３】このように、回収管路１１により冷凍式ド
ライヤ２０と圧縮機本体３０の圧縮室３６を連通する
と、セパレータレシーバタンク５０より送出された圧縮
空気が導入され、高圧となっている冷凍式ドライヤ２０
から、これと比較して低圧となっている圧縮機本体３０
の吸気閉じ込み後の圧縮作用空間に向かってドレンの流
れが生じ、冷凍式ドライヤ２０で凝縮されたドレンは好
適に圧縮機本体３０の圧縮室３６内に回収される。

【００５４】以上のように、本発明の無負荷動力軽減装
置１によれば、放気弁９を介して機外に放出される圧縮
空気は、該冷凍式ドライヤ２０により冷却、乾燥された
後に機外に放出されるので、放気の際に水蒸気として圧
縮空気と共に機外に排出される循環水を可及的に低減す
ることができると共に、冷凍式ドライヤ２０においてド
レンとして凝縮された冷却水は、回収管路１１により圧
縮機本体３０を介して循環回路内に回収され再度循環水
として使用されるので、循環水の減少を防止することが
できる。

【００５５】次に、本発明の別の実施形態につき図２を
参照しながら説明する。

【００５６】図２に示す実施形態にあっては、図１にお
いて圧力検知手段８として使用していた圧力スイッチ８
ａを圧力レギュレータ８ｂと、放気弁９として使用され
ていた電磁弁９ａを機械式のオートレリーフバルブ９ｂ
に代えたものであり、その他の回路構成については前述
の図１に示す実施形態と同様である。

【００５７】また、図２に示す実施形態にあっては、除
湿手段として冷凍式ドライヤ２０を使用しているが、該
冷凍式ドライヤ２０に代えて、又は冷凍式ドライヤと共
に既知のアフタクーラ２２等の除湿手段を使用すること
ができる点についても、前述の図１における実施形態の
場合と同様である。

【００５８】前記圧力レギュレータ８ｂは、逆止弁６の
下流の管路５と連通する一次室８２と、一次室８２内が
所定圧力となったとき、該一次室８２と連通する二次室
８４を備え、この二次室８４に前記オートレリーフバル
ブ９ｂの受圧室９２が連通されている。

【００５９】前記圧力レギュレータ８ｂは、図２に示す
実施形態にあっては一次室８２内の圧力が所定値まで上
昇することにより変形するダイアフラム８６を備えてお
り、このダイアフラム８６に固着されたニードル弁８７
が前記ダイアフラム８６の変形によって弁座８８より離
間して一次室８２内の圧縮空気を二次室８４内に導入し
得るよう構成されている。

【００６０】前記オートレリーフバルブ９ｂの受圧室９
２は、前述のように圧力レギュレータ８ｂの二次室８４
と連通しており、図２の実施形態に示すオートレリーフ
バルブ９ｂにあっては、圧力レギュレータ８ｂを介して
導入された空気の圧力により変形するダイアフラム９５
を備えている。そして、このダイアフラム９５に当接す
る位置にはピストンロッド９７が配置され、前記ダイア
フラム９５の変形に伴ってピストンロッド９７が進退移
動するよう構成されている。

【００６１】ピストンロッド９７の先端位置には、冷凍
式ドライヤ２０と逆止弁６間の管路４に連通する導入口
９４が形成されており、前記ピストンロッド９７の進退
移動により、導入口９４と放気口９６間を連通する開口
を開閉するボール弁９９が押し上げられて、前記導入口
９４と放気口９６間が連通されるよう構成されている。

【００６２】以上のように構成された本発明の無負荷動
力軽減装置１を備えた水噴射コンプレッサ１０において
図示せざる空気作業機等の需要部において、圧縮空気の
消費が行われている際には、逆止弁６の下流において管
路５内の圧力は低下しており、該管路５と連通する圧力
レギュレータ８ｂの一次室８２内の圧力はダイアフラム
８６を変形させるに至る迄上昇しておらず、従って圧力
レギュレータ８ｂの二次室８４、オートレリーフバルブ
９ｂの受圧室９２に対して圧縮空気の供給は行われな
い。

【００６３】図示せざる空気作業機等が停止して、需要
部による圧縮空気の消費が停止すると、圧縮機本体３０
より吐出された圧縮空気がセパレータレシーバタンク５
０、冷凍式ドライヤ２０を介して前記管路４，５に供給
され、管路５内の圧力が上昇する。

【００６４】この管路５内の圧力上昇により、該管路５
と連通されている圧力レギュレータ８ｂの一次室８２内
の圧力が、ダイアフラム８６を変形させる迄上昇する
と、圧力レギュレータ８ｂのダイアフラム８６が図２中
上方に膨出変形して、該ダイアフラム８６に固着された
ニードル弁８７が弁座８８より離間して、一次室８２と
二次室８４間が連通する。このように圧力レギュレータ
８ｂの一次室８２と二次室８４が連通すると、該圧力レ
ギュレータ８ｂの二次室８４に連通されたオートレリー
フバルブ９ｂの受圧室９２内に、前記管路５内の圧縮空
気が導入される。

【００６５】受圧室９２内に管路５内の圧縮空気が導入
されたオートレリーフバルブ９ｂは、前記受圧室９２の
上部を画成するダイアフラム９５を図２において上方に
膨出変形させる。このダイアフラム９５の膨出変形によ
りダイヤフラム９５に当接して配置されたピストンロッ
ド９７が図２中上方に移動して、ボール弁９９を押し上
げて弁座より離間させる。

【００６６】ボール弁９９が弁座より押し上げられるこ
とにより、該弁座が形成された開口を介して連通されて
いるオートレリーフバルブ９ｂの導入口９４と排出口９
６間が連通し、冷凍式ドライヤ２０と逆止弁６間の管路
４より分岐された管路を介して、冷凍式ドライヤ２０を
介して冷却、乾燥された後の圧縮空気がオートレリーフ
バルブ９ｂの導入口９４に導入され、導入口９４に導入
された圧縮空気がオートレリーフバルブ９ｂの排出口９
６を介して機外に放出される。

【００６７】このようにしてオートレリーフバルブ９ｂ
より放出される圧縮空気は、冷凍式ドライヤを介して冷
却、乾燥された後の圧縮空気であり、圧縮空気中に水蒸
気として含まれる循環水はドレンとして冷凍式ドライヤ
２０において貯溜されると共に、貯溜されたドレンは、
オートドレンバルブ１５、回収管路１１を介して圧縮機
本体３０の連通口３７から吸気閉じ込み後の圧縮作用空
間に回収され、再度循環水として循環される。従って、
圧縮空気の放出により機外に排出される循環水の量を可
及的に低減させることができる。

【００６８】なお、図２に示す実施形態にあっては、ダ
イアフラムにニードル弁を固着し、一次室内の圧力が所
定値まで上昇すると前記ダイアフラムが変形し、前記ニ
ードル弁が弁座より離間して一次室内の圧縮空気を二次
室に導入し得る構造の圧力レギュレータと、受圧室に導
入された圧縮空気の圧力によってダイアフラムを変形さ
せ、前記ダイアフラムに当接したピストンロッドを押し
てボール弁を押し上げる事により弁座を離間して導入口
と排出口を連通する構造のオートレリーフバルブとを組
合わせたものを例に説明したが、本発明はこの組み合わ
せに限るものではなく、例えば、圧力レギュレータをニ
ードル弁を用いないダイアフラムで弁を開閉する構造と
し、オートレリーフバルブをダイアフラムやボール弁を
使わないピストン式の構造とした組み合わせとしてもよ
く、また、それぞれ組み合せを変えて構成してもよい。

【００６９】

【発明の効果】以上のように構成された本発明の無負荷
動力軽減装置にあっては、セパレータレシーバタンク内
の圧縮空気を放気する際に、圧縮空気と共に機外に排出
される循環水の量を可及的に減少することができ、従っ
て本発明の無負荷動力軽減装置を備えた水噴射コンプレ
ッサにあっては、循環水の不足が生じ難く、循環水の不
足により生ずる圧縮機本体の焼き付き等の故障を防止す
ることができる。

【００７０】また、頻繁に循環水の量を確認し、及び不
足した循環水の補充を行う必要がなくなることから、メ
ンテナンスが容易な水噴射コンプレッサを提供すること
ができる。

【００７１】さらに、水噴射コンプレッサに補充される
循環水の量を減らすことができるとともに、補充される
循環水の量が減少することに伴って循環水中のゴミ等を
除去するフィルタ等の寿命が向上する。

【００７２】さらに、冷凍式ドライヤやアフタクーラ等
を介して冷却されたドレンを循環水として循環させるこ
とにより、圧縮機本体、さらにはコンプレッサ全体の温
度上昇を好適に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態を示す概略図。

【図２】 本発明の別の実施形態を示す概略図。

【図３】 アフタークーラを備える場合の循環水回収装
置の概略図。

【図４】 冷凍式ドライヤ及びアフタークーラを備える
場合の循環水回収装置の概略図。

【符号の説明】

１ 無負荷動力軽減装置 ４，５ 管路 ６ 逆止弁 ８ 圧力検知手段 ８ａ 圧力スイッチ ８ｂ 圧力レギュレータ ８２ 一次室 ８４ 二次室 ８６ ダイアフラム ８７ ニードル弁 ８８ 弁座 ９ 放気弁 ９ａ 電磁弁 ９ｂ オートレリーフバルブ ９２ 受圧室 ９４ 導入口 ９５ ダイアフラム ９６ 排出口 ９７ ピストンロッド ９９ ボール弁 １０ 水噴射コンプレッサ １１ 回収管路 １３ ソレノイドバルブ １４ 絞り １５ ドレントラップ ２０ 冷凍式ドライヤ ２２ アフタークーラ ２３ ドレンセパレータ ３０ 圧縮機本体 ３２ 吸入口 ３３ 吸入室 ３４ 吐出口 ３６ 圧縮室 ３７ 連通口 ３８ 給水口 ４０ アンローダ ５０ セパレータレシーバタンク ６０ クーラ ７２ 吐出管路 ７４，７８，７９，８０， 管路 ７６ 給水管路 ８１ 電磁弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｆ０４Ｃ 18/16 Ｆ０４Ｃ 18/16 Ｌ Ｆターム(参考） 3H003 AA05 AB07 AC02 BC00 BD01 BE06 BG04 CC02 CD05 3H029 AA03 AA17 AA22 AB02 BB16 BB37 CC15 CC24 CC25 CC48 CC54 CC85 3H045 AA05 AA12 BA34 CA03 DA18 EA13 EA43

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸入口に吸入空気量調整手段を備え、前
   記吸入口から吸入した空気を圧縮し、供給された循環水
   と共に吐出する圧縮機本体と、前記圧縮機本体から吐出
   された圧縮空気と循環水の混合流体を導入して圧縮空気
   と循環水とに分離・貯溜すると共に、貯溜された循環水
   を前記圧縮機本体の給水口に供給するセパレータレシー
   バタンクと、前記セパレータレシーバタンクから需要部
   に圧縮空気を供給する供給回路と、前記供給回路中に需
   要部側に圧縮空気の流れを許容する逆止弁と、前記逆止
   弁と需要部間の供給回路内の圧力に応じて前記吸入空気
   量調整手段を制御する容量調整装置を備え、前記圧縮機
   本体と前記セパレータレシーバタンク間で循環水を循環
   する循環回路が形成されると共に、セパレータレシーバ
   タンク内の圧力が上昇し、前記逆止弁と需要部間の供給
   回路内が所定の圧力となったとき吸入空気量調整手段が
   圧縮機本体の吸入口を閉塞して無負荷運転に移行する水
   噴射コンプレッサにおいて、 前記セパレータレシーバタンクと前記逆止弁間の供給回
   路に前記セパレータレシーバタンクから需要部に供給す
   る圧縮空気を冷却することにより圧縮空気中の水蒸気を
   凝縮してドレンとする除湿手段と、前記除湿手段で生じ
   たドレンを前記循環回路に回収する回収回路と、無負荷
   運転時に前記除湿手段と前記逆止弁間の供給回路を大気
   開放する放気弁を設けたことを特徴とする水噴射コンプ
   レッサの無負荷動力軽減装置。
2. 【請求項２】 前記回収回路は、圧縮機本体の吸気閉じ
   込み後の圧縮作用空間に一端を連通してなることを特徴
   とする請求項１記載の水噴射コンプレッサの無負荷動力
   軽減装置。