JPH01277688A - 圧縮機における自動変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は使用空気量に応じて圧縮機の回転数を変化させ
、動力損失を低減し省エネルギ化を図るに好適な圧縮機
における自動変速装置。

〔従来の技術〕

第２図に示す如く、従来一般に採用されている圧縮機は
吸入系１０からの大気を圧縮機９で圧縮し、所定圧力の
圧縮空気とを逆止弁１２を有する吐出間１１によりレシ
ーバタンク１３内に導入し、オイルセパレータ１４によ
り油分離した後開閉弁１７を介設する送気管１６から使
用側に送り１分離されてレシーバタンク１３内に蓄溜し
た油１５を戻入管２０およびオイルクーラ２］、を介し
て圧縮機９に戻入し、同一動作を繰返し行うように構成
される。なお開閉弁１８を有するドレン管１９はレシー
バタンク１３内に蓄溜する油１５内の水分を適宜排水す
るためのものである。

圧縮機９は一般にベルトを介しモータ８により回転され
るが、その回転は不変のものが多く、インバータ等を用
いて使用空気量等に対応せしめて可変にするものもある
が大部分のものは前記構造のものから形成されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

第６図に示す如く、一般の圧縮機のＰｖ線図を示すと０
点の圧力ｐｏ（大気圧）の空気を体積Ｖ□のＡ点まで吸
入したのち、圧力Ｐ工（所定圧力）のＢ点まで圧縮上昇
し、０点まで吐出した後もとの０点まで戻るサイクルを
繰返している。０点。

Ａ点、Ｂ点および０点で囲まれる面積が圧縮機の仕事量
を表す。以上のＰｖ線図は一般に最大使用空気量の場合
に高効率を発揮するように各部が構成されるのが普通で
ある。

圧縮機のアンローデング時においては吸入系１０が閉止
され、少量の空気しか圧縮機内に吸入されないため、第
６図に示す如く、吸入圧力が負圧のＰ７となり、点Ｆま
で吸入した後０点まで圧縮され、０点から０点に戻るサ
イクルとなる。この場合の圧縮機の仕事量はＥ点、Ｆ点
、Ｈ点、Ｇ点。

Ｂ点、０点で囲まれる面積である。この面積は前記の最
大使用空気量時における仕事量（すなわち消費動力）よ
りも小さいが、可成の動力を必要としている。

次に、第７図に示す如く、横軸に使用空気量Ｑ（％）を
とり、縦軸に消費動力Ｗ（％）を表示すると空気使用量
Ｑが１００％のＢ点で消費動力Ｗを１００％とすると、
空気使用量Ｑが０％の場合でも約６０％の消費動力Ｗを
必要とする問題点が生ずる。すなわち空気を必要としな
い場合でも圧縮機側は大きな消費動力を必要とし、省エ
ネルギ化に反する結果となる。

本発明は以上の問題点等を解決するもので、比較的簡便
、安価のもので使用空気量に応じて圧縮機側の動力を変
化させ、省エネルギ化を図るようにした圧縮機における
自動変速装置を提供することを目的とする。

ｃ課題を解決するための手段〕 本発明はこのために、圧縮機とこれを駆動するモータ間
をベルトで連結し、該ベルトを該ベルトが巻回する圧縮
側およびモータ側の接触位置を自動的に変化させて自動
変速を可能にするベルト式の自動変速機構を設け、使用
空気量に対応した前記自動変速機構を動作するようにし
た圧縮機における自動変速装置を構成するものである。

〔作用〕

圧縮機側のプーリとモータ側のプーリ間に架設されるベ
ルト長は一定であるが、プーリ巾を変化させることによ
り、回転比を変化させることができる。このベルト式の
自動変速機構そのものは公知技術であるが、回転比をか
えることにより圧縮機の運転状態が変化し、消費動力が
調整される。

使用空気量の多い場合には圧縮機を高速で回転し、空気
使用量の少ない場合や、アンローデング時には圧縮を低
回転で回転させることにより、圧縮機の消費動力を変化
させることができる。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第２図において、圧縮機９にはプーリ片２，３が連結し
、モータ８側にはプーリ片５，６が連結する６プ一リ片
２，３およびプーリ片５，６は構造を明示しない駆動調
整手段４，７の作用によりプーリ片２および３間の巾寸
法、プーリ片５および６ｒＩＩＪの巾寸法を随時変化可
能に構成される。プーリ片２および３は互いに対峙して
配設され、この巾寸法方向に形成されるＶ溝によりＶプ
ーリを形成する。プーリ片５，６においてもその巾寸法
の方向に形成され、■溝によりＶプーリを形成する。こ
のＶプーリ間にベルト１が架設されることになる０例え
ば第３図においてはプーリ片２，３からなるＶプーリの
外周端側にベルト１が巻回し、プーリ片５，６からなる
Ｖブーり側にはその内周端側にベルトｌが巻回する場合
が示されている。

この条件を例えば第５図に示す如く、プーリ片２゜３の
Ｖプーリの半径Ｒ□とし、プーリ片５，６のＶプーリの
半径をＲ２とすると回転比はＲ工／Ｒ２で表示される。

一方、第４図に示す如く、例えばプーリ片２，３側の■
プーリの最内周側にベルト１を巻回し、プーリ片５，３
側のＶプーリの最外周側にベルト１が巻回した場合の半
径をＲ０′。

Ｒ２′　とする回転比はＲ工’　／Ｒ，’　となりＲ１
／Ｒ２の場合から変化したものとなる。従ってモータ８
の回転数と常時一定に回転していても圧縮機９側の回転
数を自由に変化させることが可能となる。

ベルト式の自動変速機構として適宜のものを設定するこ
とにより、約１／２の回転比にすることも可能である。

第２図に示す如＜、＊動調整手段４，７には制御装置２
２が連結し、制御装置２２にはレシーバタンク１３内の
圧力値又は使用側の圧力値等の信号が入力さるように構
成される。制御装置２２はこの入力信号を基にして駆動
調整手段４，７を動作し、プーリ片２，３およびプーリ
片５，６の間隔を変化させ前記検量圧力値に見合った巾
寸法にし得るように構成されている。従って多くの空気
量を必要とする場合には圧縮機９側の回転数を高くシ、
アンローデング時や少ない空気量を使用する場合等には
圧縮機９側の回転数を下げることができる。

第１−図はその１例を示すもので、従来Ｂ点から０点に
下った線がＤ点にまで下降し得るように調整することが
可能となる。すなわち消費動力が６０％からＸ％まで大
巾に低減することが可能となる。Ｘ％を何％にするかは
自動変速機構の内容や。

圧縮機の使用容量、使用目的等に応じて適宜のものが選
定される。

従来も圧縮機の自動変速は可能であったが、本実施例は
極めて簡単なベルト式の自動変速機構を用いてそれを行
ったものである。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかな如く、本発明によれば比較
的簡単な手段により、圧縮機の回転数を使用空気量に対
応して変化でき、動力損失を低減し省エネルギ化を図る
ことができる効果が上げられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の効果を説明するための線図、
第２図は実施例の全体構成図、第３図は回転数の変化状
態を説明するためのＶプーリまわりの拡大側面図、第４
図および第５図は回転比の変化を説明するための説明図
、第６図は従来の圧縮機のＰｖ線図、第７図は従来の圧
縮機の空気使用装置消費動力との関係を示す線図である
。 １・・・ベルト、２，３，５，６・・・プーリ片、４，
７・・・駆動調整手段、８・・・モータ。 ９・・・圧縮機、１０・・・吸入系、１１・・・吐出管
、１２・・・逆止弁、１３・・・レシーバタンク、１４
・・・オイルセパレータ、１５・・・油、１６・・・送
気管、１７．１８・・・開閉弁。 １９・・・ドレーン管、２０・・・戻入管、２１・・・
オイルプーリ、２２・・・制御装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータの回転をベルト機構を介して圧縮機側に伝
   達し、最大使用量の状態からアンローダ間の広範囲の空
   気使用量に対応せしめて圧縮機の回転数を変化させるべ
   く形成される圧縮機における自動変速装置において、前
   記モータに連結するモータ側のプーリと圧縮機に連結す
   る圧縮機側のプーリとを一定長さのベルトを架設し、該
   ベルトと前記プーリとの半径方向の接触位置を自動的に
   変化させて変速可能とする自動ベルト変速手段を設ける
   ことを特徴とする圧縮機における自動変速装置。
2. （２）圧縮機の空気使用量を検出し、該検出信号により
   、前記自動ベルト変速機構を自動調整すべく構成される
   特許請求の範囲第１項に記載における自動変速装置。
3. （３）最大使用量時における圧縮機回転数をＡとしたと
   き、アンローデングにおける圧縮機回転数を約Ａ／２に
   すべく前記自動ベルト変速手段を形成してなる圧縮機に
   おける自動変速装置。