JPH0116344B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコンプレツサの吸込空気量を調整する
ための吸入調整装置、特に油冷式スクリユコンプ
レツサの吸入調整装置に関する。

〔従来の技術〕

コンプレツサの吐出し量は、使用空気量に応じ
て決めるものであるが、空気を使用しない時にコ
ンプレツサをそのまま運転していると、圧縮空気
がどんどん送り出されて、吐出し圧力が過度に上
昇し危険である。このため、コンプレツサには吐
出し空気が使用される程度に応じて吸込空気量を
調整するよう吸入調整装置が用いられる。

吸入ダクト閉塞型の吸入調整装置を有するコン
プレツサとしては、従来、ドイツ実用新案登録第
7811860号等が知られている。このような吸入調
整装置はピストンの端部に吸入ダクトの閉塞部材
を備えており、コンプレツサの始動時、この閉塞
部材はピストンがスプリングで付勢されることに
より吸入ダクト開放位置に押し込められている。
そして、コンプレツサの運転時には、例えば、ス
イツチオフ圧力に達して気圧式リツプアウト調整
器から圧縮空気がピストンに加えられることで、
前記閉塞部材はピストンがスプリングの弾性力に
抗して吸入ダクト閉塞位置に押し込まれるように
なつていた。ところが、このような吸入調整装置
では、閉塞部材で吸入ダクトを全開ないし全閉と
する所謂開閉制御を行えるのみで、コンプレツサ
の要求に応じて空気吸入を行うことはできなかつ
た。また、スイツチオフ圧力に達しない始動時に
は、吸入ダクトの閉塞部材は手動で閉じたり、手
動放出弁を開いてシリンダ内の圧力を減じてコン
プレツサの負荷を軽減するなどの複雑な操作が必
要であつた。このため、誤操作によつてシリンダ
内にオイルロツクや異常高温を発生させてコンプ
レツサを損傷するおそれがあつた。

そこで、最近、コンプレツサの始動時にはスプ
リング等で付勢されて吸入ダクトを閉塞している
が、運転時に操作圧力をスプリング等による付勢
方向と対向する向きに加えることによつて吸入ダ
クトを開放するような構造の閉塞部材を備え、コ
ンプレツサの要求に応じ前記閉塞部材を吸入ダク
トの中間位置に保持して調整操業する所謂比例制
御を行うことのできる吸入調整装置が用いられて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の吸入調整装置
によれば、吸入ダクト開放方向で加えられるコン
プレツサ側の圧力を吸入ダクト閉鎖方向で加えら
れるスプリングの弾性力に対向させて比例制御を
行うため、バランスをとることが困難で正確でキ
メ細かな制御をなしえないという問題がある。ま
た、スプリング等による付勢方向と対向する向き
に加えられる操作圧力がスプリング等の弾性力よ
りも大きい場合には、閉塞部材は吸入ダクトの全
開位置にあることとなつてしまい、空気吸込量の
調整をコンプレツサの必要に応じてキメ細かく行
うことはできないという問題がある。また、オイ
ル注入式コンプレツサの場合には、コンプレツサ
のスイツチを切つたとき貯油槽内に依然として操
作圧力が働いている。従つて、このとき貯油槽内
のオイルが操作圧力によつて吸入ダクト内に流れ
込むおそれがあり、これを防止するための特殊な
チエツクバルブ逆止弁が従来必要であつた。

本発明はこのような従来の難点に鑑みなされた
もので、簡単な構造であるにも拘らず空気吸込量
のキメ細かな調整を行うことができ、また貯油槽
から吸入ダクト内へのオイルの流入を適切に防止
することのできるコンプレツサの吸入調整装置の
提供をその目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため本発明は、一端が閉塞し、且つ他端が
吸入ダクトに向けて開口するようにして設けられ
たシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に設けら
れたピストンと、該ピストンの端部に設けられた
吸入ダクト閉塞用の閉塞部材と、該閉塞部材で吸
入ダクトを閉塞する方向にピストンを付勢するス
プリングと、コンプレツサにより発生する操作圧
力を、ピストンをスプリングの弾性力に抗して吸
入ダクト開放方向へ摺動させるべくピストン一端
側の圧力領域に加えるための第１の圧力供給ライ
ンと、消費側の供給系圧力をピストンを吸入ダク
ト閉塞方向に摺動させるべくピストン他端側の圧
力領域に加えるための第２の圧力供給ラインと、
吸入ダクト閉塞状態とするピストン位置において
吸入ダクトと第１の圧力供給ラインとを連通させ
る換気通路と、ピストン他端側の圧力領域をコン
プレツサの吸入側に連通させるべく、一端が前記
圧力領域に開口した小径通孔とからなることをそ
の基本的特徴とする。

〔作用〕

コンプレツサの始動前、閉塞部材はピストンが
スプリングで付勢されて吸入ダクト閉塞位置にあ
る。コンプレツサが始動して操作圧力が発生する
と、この操作圧力は第１の圧力供給ラインを介し
てピストン一端側の圧力領域（吸入ダクト開放方
向の圧力が加わる圧力領域）に供給される。これ
によりピストンがスプリングの弾性力に抗して吸
入ダクト開放方向に押し込まれ、操作圧力がスプ
リングを圧倒することにより閉塞部材は吸入ダク
トを全開する位置になる。

また、吸入ダクトを閉ざすには、コンプレツサ
の消費側の供給系圧力を、制御圧力として第２の
圧力供給ラインを介しピストン他端側の圧力領域
（吸入ダクト閉塞方向の圧力が加わる圧力領域）
に供給する。この場合には供給系圧力がスプリン
グの付勢方向に加えられ、ピストンが操作圧力に
抗して吸入ダクト方向に押し戻されるため、吸入
ダクトは閉塞部材で閉塞される。

ここで、上記のような消費側の供給系圧力を、
第２の圧力供給ラインを介して吸入ダクト閉塞方
向においてピストンに加えるようにすれば、吸入
ダクトの開度の比例制御が可能となる。すなわ
ち、このように供給系圧力を加えることにより、
閉塞部材は供給系圧力の大きさに応じ、全開と全
閉の中間位置に位置することが可能となる。

コンプレツサのスイツチを切つたときは依然と
して貯油槽内に操作圧力が働いているが、スイツ
チオフによりピストンは吸入ダクトを閉塞する位
置に移動し、この結果、換気通路が吸入ダクトと
第１の圧力供給ラインとを連通させる。このため
第１の圧力供給ラインが通じている貯油槽内の圧
縮空気は、上記換気通路により、吸入ダクト内に
換気される。

また、コンプレツサを始動させた際、ピストン
他端側の圧力領域に開口した小径通孔から、上記
圧力領域内の空気がコンプレツサの吸入側に吸気
され、このため、第１の圧力供給ラインからの操
作圧力の作用との協働により、コンプレツサ始動
時における吸入ダクト開放を迅速に行わしめる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に
基づいて説明する。

本発明の吸入調整装置はコンプレツサのハウジ
ングウオール２のボス１内に設置されており、ハ
ウジングウオールのボス内に嵌合されたシリンダ
５と、このシリンダ内に摺動可能に設けられたピ
ストン６と、このピストンの端部に設けられた吸
入ダクトの閉塞部材９と、ピストンを吸入ダクト
閉塞方向に付勢するスプリング１５と、吸入ダク
ト開放方向の圧力をピストンへ加えるための第１
の圧力供給ラインＸと、吸入ダクト閉塞方向の圧
力をピストンへ加えるための第２の圧力供給ライ
ンＹとを備えている。なお、ハウジングウオール
２の反対側には、他のハウジングウオール３があ
り、このハウジングウオール３には吸入ダクト４
が吸込調整装置と対向して設けられている。吸入
ダクト４は、その周りをエア・フイルタ・カート
リツヂ（図示せず）で取り囲んでもよい。ハウジ
ングウオール２と３の間のスペースは、コンプレ
ツサの吸入開口に直接通じている。

前記シリンダ５は、ハウジングウオール２のボ
ス１内に嵌合されており、一端がハウジングウオ
ール２に当接することで閉塞され、他端が吸入ダ
クト側に開放されている。なお、シリンダ５の閉
塞側端部は環状シヨルダ部２５を有し、この環状
シヨルダ部２５にはシーリングリング（図示せ
ず）が取り付けられており、後述の圧力供給ライ
ンによつて加圧されるシリンダスペース（圧力領
域）に漏れが生じないようにされている。

前記ピストン６は、シリンダ５内に摺動可能に
設けられている。ピストンの一端側はネジ構造と
され、後述の閉塞部材９が保持されている。ピス
トンの他端側（ハウジングウオール側）には凹部
７が設けられ、吸入ダクト閉塞方向の圧力を受け
る圧力領域ロを構成している。また、ピストン６
は本体中間部から径小とされることにより吸入ダ
クト側に向けられた環状面２０が設けられ、吸入
ダクト開放方向の操作圧力を受ける圧力領域イを
構成している。

前記閉塞部材９は、全体がほぼポツトの形をし
ており、ピストン６の一端側に螺合されて保持さ
れている。閉塞部材９は吸入ダクト４のシート面
１１に当接可能な環状面２０を備えている。環状
面にはシーリングリング１０が嵌合されており、
このシーリングリング１０が吸入ダクト４を閉塞
した位置にあるとき、漏れが生じないように吸入
ダクトのシート面１１上に位置するようになつて
いる。閉塞部材９はシリンダ状をした部分１２を
有しており、閉塞部材９の長さ方向の寸法は、そ
のストロークの長さよりも幾分長くなるように設
計されている。閉塞部材９は、シリンダ状の部分
１２によつてシリンダ５の外周上に案内され、シ
リンダ状の部分１２の端部にある環状みぞ１３の
中にシールを有し、シリンダ５の円周面上を滑動
する。

前記スプリング１５は、一端がハウジングウオ
ール２に接して支持され、他端がピストン６の凹
部７に接して支持されており、ピストン６を吸入
ダクト閉塞方向に付勢しうるようになつている。

前記第１の圧力供給ラインＸは、ハウジングウ
オール通孔３１に接続されたコンプレツサの操作
圧力の供給配管２４と、一端が前記通孔３１に連
通するようシリンダ本体にその長さ方向で設けら
れた穿孔２１と、この穿孔２１からシリンダ本体
の周方向で設けられた環状溝２２と、この環状溝
２２から放射状に設けられ、前記環状面の圧力領
域イに通じる穿孔２３とからなる。そして、コン
プレツサの操作圧力はこの第１の圧力供給ライン
Ｘを介して環状面の圧力領域イに供給されるよう
になつている。なお、前記供給配管２４はコンプ
レツサの圧力側（例えば貯油槽）に接続され、コ
ンプレツサで直接発生する圧力（操作圧力）を前
記圧力領域イに供給しうるようになつている。ま
た、前記環状溝２２はブツシユ５′によつて漏れ
が生じないように被覆されており、このブツシユ
５′はその外周が閉塞部材９の案内面の役目をす
る。

前記第２の圧力供給ラインＹは、シリンダ内の
圧力領域ロに通ずる通孔３２に、コンプレツサの
供給系圧力の供給配管１６を接続することにより
形成されており、コンプレツサの供給圧力はこの
第２の圧力供給ラインＹを介して圧力領域ロに供
給される。なお、前記供給配管１６はコンプレツ
サの圧力供給系に取り付けてあるチエツクバルブ
の下流側又は圧力保持バルブの下流側に接続さ
れ、供給圧力を前記圧力領域ロに供給する。な
お、比例調整器として知られている調整器は、１
７の位置に図示した。

なお、前記ピストン環状面の圧力領域イはピス
トン６を低い操作圧力によつてもスプリングの弾
性力に抗して吸入ダクト開放方向に摺動させうる
ように設計されている。この場合には、スプリン
グ１５の弾性力をピストンの圧力面積上の圧力に
相当するように設計することが好ましい。また、
前記ピストン凹部の圧力領域ロは例えばピストン
環状面の圧力領域イの２倍になるように設計して
もよい。スプリング１５の設計次第で圧力領域イ
とロとの比率を他の値にすることも可能である
が、吸入ダクト閉塞方向の圧力を受ける圧力領域
ロは吸入ダクト開放方向の圧力を受ける圧力領域
よりも大きくする方が有利である。

また、ハウジングウオール２には一端が圧力領
域ロに開口した小径通孔２８が設けられている。
この小径通孔２８はコンプレツサの吸入側に接続
されており、圧力領域ロをなすシリンダスペース
内の空気をコンプレツサの吸入側に吸引できるよ
うになつている。なお、この小径通孔２８の他端
は例えばハウジングウオール２，３間の空間に開
口させることができる。

破線で示したように、マグネチツク・バルブ18
及び／又はニユーマチツク・バルブ１９も供給配
管１６に接続してもよい。こうすることによつ
て、空気制御式または電動式制御システムを使つ
て、吸入ダクト４を閉ざすために制御圧力をピス
トン６に加えることができる。

また、閉塞部材９には通風開口１４が形成され
ている。この通風開口１４は閉塞部材９の両側の
圧力を均等化するように設計されている。なお、
この通風開口１４は吸入ダクトと空洞の間を接続
し、この空洞は閉塞部材９が閉塞した位置にある
ときには、閉塞部材９とシリンダ５との間に介在
するようになつている。

また、本実施例の吸入調整装置は、コンプレツ
サを停止した時に貯油槽内に働いている操作圧力
（圧縮空気）を吸入ダクト４内に逃がすための換
気通路Ｚを備えている。

前記換気通路Ｚは、前記環状溝２２からシリン
ダ本体の径方向に設けられた穿孔２７と、ピスト
ン本体の中間部において半径方向で設けられた穿
孔２９と、この穿孔からピストン本体の長手方向
で設けられ吸入ダクト内に開口する穿孔２６とか
らなり、閉塞部材１９が吸入ダクト閉塞位置にあ
るときに前記穿孔２７と穿孔２９とが連通し、且
つ第１の圧力供給ラインＸを構成する穿孔２７と
吸入ダクト４とを連通させるようになつている。

なお、図において３０は供給配管１６の遮断バ
ルブである。設計構造は、さまざまな形に変える
ことができる。例えばピストンの穿孔２６を省い
たり、もしくは互換性のある制限手段を閉塞部材
９の先端に挿入することもできる。

吸入調整器は、３つの異なる箇所（比例調整器
１７、マグネチツクバルブ１８、ニユーマチツク
バルブ１９）から制御されることができる。した
がつて電動方式側から、或いは空気制御方式側か
ら比例制御または開閉制御をすることができる。

次に、本実施例の吸入調整装置の作用を説明す
る。

コンプレツサのスイツチを切つているとき、ス
プリング１５の作用の下で閉塞部材９は吸入ダク
ト４を閉塞している。供給配管１６は、バルブ１
８，１９の一方を通じて大気に接続している。ま
た、コンプレツサの操作圧力供給側（通常、貯油
槽側）も、供給配管２４および穿孔２１，２７，
２９，２６を通じて大気に接続している。

コンプレツサのスイツチが入ると、ピストン６
の圧力領域イに作用する操作圧力が蓄積され、一
方これと同時にコンプレツサの吸入側に通じてい
る小径通孔２８を介して圧力領域ロ内の空気が
徐々に吸引される。したがつて、コンプレツサが
動き始めると、ピストン６がある程度左へ向けて
変位する。同時に、穿孔２６と２７との間の接続
が断たれ、こうしてコンプレツサ圧力側と大気と
の連通状態が遮断される。ピストン６は、約１気
圧の供給圧力（操作圧力）で完全に開いた位置
（第２図の状態）に押し込むことができる。

コンプレツサの吸入ダクト４を閉塞する場合
は、コンプレツサの供給系圧力を第２の圧力供給
ラインＹ（供給配管１６、通孔３２）を介してピ
ストン凹部の圧力領域ロに供給する。この場合に
は、供給圧力がスプリング１５の付勢方向に加え
られ、ピストン６が操作圧力に対して吸入ダクト
方向に押し戻されるため、吸入ダクト４は閉塞部
材９で閉塞される。

吸入調整装置を無限に可変調整して操業する場
合は、供給配管１６は、比例調整器を介して圧力
供給系に接続される。供給圧力を受けるピストン
６の圧力領域ロは圧力領域イの環状面２０よりも
大であるので、吸入調整装置は、「供給圧力−ス
プリング圧力」よりも小さい圧力が比例調整器１
７の下流側で作用している限り、開いた状態のま
まである。比例調整器１７の下流側の圧力が「供
給圧力−スプリング圧力」に近づくと、ピストン
６が右に動き始める。以上説明した操業態様にお
いては、７気圧の最終圧力に対し、供給システム
の圧力が６気圧に達すると、吸込調整装置は吸入
ダクト４を閉ざし始める。調整操業の場合、供給
システムの圧力が再び低下すると、吸入調整装置
はそれに応じて自動的に開く。

このように第２の圧力供給ラインＹを介して比
例調整器１７を通じて制御圧力を圧力領域ロに供
給し、比例調整することにより、閉塞部材９は吸
入ダクト４に対し、全閉と全開の中間位置で保持
されることができる。

コンプレツサを他の方式で作動する場合は、供
給配管１６をバルブ１８，１９のいずれかを通つ
て大気に通じるようにする。こうすることによつ
て、吸入調整器は、図示したようにコンプレツサ
運転中は全開位置に保たれる。電動式または空気
制御式の制御方式によるときは、吸入ダクト４を
速かに閉ざすための制御圧力（供給系圧力）をバ
ルブ１８，１９のいずれかを通つて圧力領域ロに
与える。供給システムの圧力は、制御圧力として
使用すれば有利である。このような連続運転の場
合は、調整操作の場合のように閉塞部材９を中間
位置にすることなく、吸入ダクト４を単に開閉す
るだけである。

また、閉塞部材９には通風開口１４が設けられ
ているため、ピストン６のストローク動作中に閉
塞部材９に生じるおそれのある破壊的な力をかな
り解消することができる。

また、閉塞部材９が吸入ダクト４を閉塞する位
置にある場合、シリンダ本体の環状溝２２から放
射状に設けられた穿孔２７が、吸入ダクト４内に
開口するピストン本体の穿孔２９，２６と通じ
る。このため、貯油槽内に働いている圧縮空気
は、コンプレツサのスイツチを切つたとき換気通
路２を介して吸入ダクト４内に換気される。

また、コンプレツサを始動させた際、ピストン
他端側の圧力領域ロに開口した小径通孔２８か
ら、上記圧力領域ロ内の空気がコンプレツサの吸
入側に吸気され、このため第１の圧力供給ライン
Ｘからの操作圧力の作用との協働により、コンプ
レツサ始動時における吸入ダクト４の開放を迅速
に行わしめる。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明の吸入調整装置によれば、構
造が簡単で、しかも次のような効果が得られる。

吸入ダクト閉塞方向にスプリングの弾性力が
作用しているピストンに対し、コンプレツサの
供給系圧力を同じく吸入ダクト閉塞方向で加え
ることができるため、上記供給系圧力を制御圧
力として、必要なときに吸入ダクトを任意且つ
迅速に開閉することができる。

また、コンプレツサの供給系圧力を用いるこ
とにより、吸入ダクトの開度の比例制御が容易
に可能となり、コンプレツサ側の要求に応じキ
メの細かい空気吸入量の調整を行うことができ
る。

また、閉塞部材が吸入ダクトを閉塞する位置
にある場合、貯油槽内の圧縮空気は換気通路を
介して吸入ダクト内に換気されるため、従来用
いられているような特殊な弁を用いることな
く、貯油槽内のオイルが吸入ダクト内に流れ込
むようなことを適切に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の吸入調整装置の一
実施例を示すもので、第１図は吸入ダクトを閉塞
した状態を示す縦断面図、第２図は吸入ダクトを
開放した状態を示す縦断面図である。 図において、５はシリンダ、６はピストン、９
は閉塞部材、１５はスプリング、２８は小径通
孔、Ｘは第１の圧力供給ライン、Ｙは第２の圧力
供給ライン、イ及びロは圧力領域、Ｚは換気通路
を各示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一端が閉塞し、且つ他端が吸入ダクトに向け
   て開口するようにして設けられたシリンダと、該
   シリンダ内に摺動可能に設けられたピストンと、
   該ピストンの端部に設けられた吸入ダクト閉塞用
   の閉塞部材と、該閉塞部材で吸入ダクトを閉塞す
   る方向にピストンを付勢するスプリングと、コン
   プレツサにより発生する操作圧力を、ピストンを
   スプリングの弾性力に抗して吸入ダクト開放方向
   へ摺動させるべくピストン一端側の圧力領域に加
   えるための第１の圧力供給ラインと、消費側の供
   給系圧力を、ピストンを吸入ダクト閉塞方向に摺
   動させるべくピストン他端側の圧力領域に加える
   ための第２の圧力供給ラインと、吸入ダクトを閉
   塞状態とするピストン位置において吸入ダクトと
   第１の圧力供給ラインとを連通させる換気通路
   と、ピストン他端側の圧力領域をコンプレツサの
   吸入側に連通させるべく、一端が前記圧力領域に
   開口した小径通孔とからなるコンプレツサの吸入
   調整装置。 ２ 第２の圧力供給ラインが接続された圧力領域
   は、第１の圧力供給ラインが接続された圧力領域
   よりも大である特許請求の範囲１記載のコンプレ
   ツサの吸入調整装置。 ３ 電動式または空気制御式のバルブ装置が第２
   の圧力供給ラインに設けられている特許請求の範
   囲１または２記載のコンプレツサの吸入調整装
   置。 ４ 閉塞部材に加える圧力を均一化するための通
   風開口を閉塞部材に設けたことを特徴とする特許
   請求の範囲１，２または３記載のコンプレツサの
   吸入調整装置。