JPH0137191Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、給油式スクリユ圧縮機や給油式シ
ングルロータ圧縮機等の給油式圧縮機に採用され
る制御装置に関し、特に無負荷時の動力を軽減す
るに有効な制御装置に関する。

〔従来技術〕

一般に、上述した給油式圧縮機においては、そ
の無負荷運転時に、吸入弁を閉塞して同圧縮機の
空気吸入を禁止するとともに、調圧弁の１次側の
圧力を外気に逃気させることが行なわれている。

第４図に、給油式圧縮機とその周辺装置、およ
び同圧縮機についてこうして圧力制御を実施する
制御装置の従来採用されていた構成を示す。

この装置において、圧縮機１０は、通常の負荷
運転時には、ピストン式であるとする吸入弁１１
を介して吸入フイルタ１２から空気を吸入し、こ
れを所定の圧力まで昇圧するよう動作する。ただ
し、この圧縮機１０にて昇圧された圧縮空気は潤
滑油の混つたものである。そこでこの装置では、
該圧縮機１０にて昇圧された圧縮空気からオイル
サンプ１３でその油分を分離して、上記潤滑油の
混じらない純粋な圧縮空気とした後、これを調圧
弁１４で所要の圧力に調圧して使用先へ送るよう
にしている。そしてこの後、使用先での該圧縮空
気の消費量が少なくなつて、所定負荷以下の低負
荷状態、あるいは完全無負荷の状態（以下これら
を含めて無負荷状態という）になると、制御装置
が上述した圧力制御を開始する。すなわち、こう
した無負荷状態となつた場合、圧縮空気伝送路
AP１内の圧力がこれに追従して上昇することか
ら、該制御装置では、圧力開閉器２１にてこの伝
送路AP１内の圧力が無負荷状態を示す圧力まで
上昇した旨検知し、さらにこの検知信号DSによ
つて三方口電磁弁２２および逃気電磁弁２３を開
けるよう制御する。これにより、上記三方口電磁
弁２２および伝送路AP２を通じて伝播される圧
縮空気によつて前記吸入弁１１が閉塞されること
から、圧縮機１０の前述した空気吸入は禁止さ
れ、またオイルサンプ１３から出力される圧縮空
気も逃気路AP３に配された上記逃気電磁弁２３
およびオリフイス２４、さらには放風サイレンサ
２５を通じて大気放風されることとなる。

〔従来技術の問題点〕

圧縮機１０の上述した無負荷運転時における動
力を軽減させるには、同圧縮機１０の背圧をでき
るだけ低くすること、およびこれを短時間に行な
うことの２つの条件が必要とされる。しかし、こ
れら条件を満たすために上述した逃気を短時間に
完了しようとすると、オイルサンプ１３で分離さ
れる前記潤滑油も外気に吹き出てしまうことが知
られており、結局、第４図に示したような従来の
制御装置では、上記の逃気を行なうに、次に示す
ような大旨２通りの手法によらざるを得なかつ
た。以下第５図を参照してこれら従来採用してい
た逃気方法を説明する。

まず第１の方法は、第５図の曲線Ｌ１で示すよ
うに、上記潤滑油が吹き出ないよう前述したオリ
フイス２４を通じて微量ずつ時間をかけて徐々に
逃気させる方法である。しかしこれでは、上記条
件に反してほとんど動力軽減にはならない。

そして第２の方法は、第４図に示した構成とは
直接には対応しないものの、同第５図の曲線Ｌ２
で示すように、圧力1.8Kg／cm³程度までは比較的
短時間に逃気させて、それ以降は適宜の保圧弁等
により同圧力に保持する方法である。これは、上
記潤滑油が外気に吹き出すのは１Kg／cm³以下の圧
力になつてからであることが経験的にわかつてい
るために、少なくとも該１Kg／cm³以下には圧力を
下げないようにする配慮による。しかしこれで
も、第５図にて明らかなように、実質的には何ら
動力軽減になつていない。

このように、従来の制御装置では、圧縮機の無
負荷運転時における動力軽減を図ることはできな
かつた。

〔考案の目的〕

この考案は、上述した圧縮機の無負荷運転時に
潤滑油を外気に吹き出すことなく、短時間にその
圧縮空気を逃気させて有効に動力軽減を図り得る
給油式圧縮機の制御装置を提供することを目的と
する。

〔考案の構成〕

この考案では、上述したように潤滑油が外気に
吹き出すのは所定の低圧力以下になつてからであ
ることに着目して、前記圧縮空気の逃気路に少な
くとも２つの逃気用電磁弁を並列に設け、該逃気
路を通じて放風される圧縮空気の吐出圧力に基づ
いてこれら電磁弁の開閉態様を制御するようにす
るものであり、具体的には、この吐出圧力が上記
所定の低圧力に達するまでは逃気量を多くして上
記圧縮空気を短時間に逃気させ、また同圧力が上
記所定の低圧力に達してから以降は逃気量を少な
くして同圧縮空気を徐々に逃気させるといつた、
逃気量の異なる少なくとも２段階（３段階以上も
勿論可能）のステツプをもつて圧縮空気の大気放
風を行なうようにする。これにより、前述した従
来の制御に比べて非常に短時間で圧縮空気の逃気
が完了し、しかも潤滑油が外気に吹き出すといつ
た事態も良好に回避される。

なお、上記並列に設ける複数の電磁弁の形態、
およびその開閉方法、さらにはこれら各電磁弁に
対応する逃気路の形態等は、上述した段階的な逃
気が実現し得る範囲で任意であり、したがつて例
えば、上記各電磁弁または各逃気路自体の逃気能
力を異ならせておいて、上述した吐出圧力に基づ
きこれらを逃気能力の大きいものから順次切り換
え開閉するようにしたり、あるいはそれぞれ逃気
能力の等しい電磁弁や逃気路を用いる場合であつ
ても、上述した吐出圧力に基づきこれらの実際に
開放する数を切り換えるようにしたり、さらには
これらの手法を組み合せるなど、実情に応じた
種々の構成および手法をとることができる。

〔考案の効果〕

このように、この考案にかかる給油式圧縮機の
制御装置によれば、潤滑油を外気に吹き出さすこ
となく、かつ短時間にその圧縮空気を逃気させる
ことができることから、何ら不都合な事態を招く
ことなく同圧縮機の無負荷運転時における動力を
軽減することができる。

〔実施例〕

第１図に、この考案にかかる給油式圧縮機の制
御装置の一実施例を示す。ただしこの実施例にお
いて、制御対象とする圧縮機１０をはじめ、その
周辺装置であるピストン式吸入弁１１、吸入フイ
ルタ１２、オイルサンプ１３、および調圧弁１４
は先に第４図に示したものと同様のものを想定し
ており、重複する説明は省略する。

さてこの実施例制御装置は、前述した無負荷状
態となつたときに、逃気量の異なる２段階のステ
ツプをもつて前記生成された圧縮空気を逃気する
よう構成されたものであり、こうした逃気を実現
するために、逃気路AP３を、さらに図示の如く、
逃気能力の高いとする逃気路AP３ａ、およびオ
リフイス３６を有する、すなわち逃気能力の低い
逃気路AP３ｂの２つに分岐せしめ、これらの開
閉をそれぞれ選択的に切り換えるようにしてい
る。

はじめに同制御装置を構成する各部の機能につ
いて説明する。

第１圧力開閉器３１は、先の第４図に示した圧
力開閉器２１と同様、圧縮空気伝送路AP１内の
圧力を監視して、同圧力が前述した無負荷状態を
示す圧力まで上昇したときこの旨検知する開閉器
であり、該所定圧力への上昇を検知した時点で検
知信号DS１を出力するよう動作する。

また三方口電磁弁３２も、先の第４図に示した
三方口電磁弁２２と同様に上記第１圧力開閉器３
１から検知信号DS１が加えられたとき圧縮空気
伝送路AP２を開くようになる電磁弁であり、こ
の三方口電磁弁３２の開放によつて吸入弁１１が
閉塞され、圧縮機１０の空気吸入が禁止されるよ
うになることも前述した通りである。

第２圧力開閉器３３は、同図に示すように逃気
路AP３から逃気される圧縮空気の圧力、すなわ
ち同圧縮空気が大気放風される際の吐出圧力を監
視する開閉器であり、ここでは該吐出圧力が前述
した１Kg／cm³程度の低圧力となつてときこの旨示
す検知信号DS２を出力するものとする。

そして、上記逃気路AP３のうち、上述した逃
気能力の高い逃気路AP３ａに配される第１逃気
電磁弁３４は、上記第１圧力開閉器３１から出力
される検知信号DS１が加えられたとき該逃気路
AP３ａを開き、また上記第２圧力開閉器３３か
ら出力される検知信号DS２が加えられたとき同
逃気路AP３ａを閉じるよう機能する電磁弁であ
り、他方の逃気能力の低い逃気路AP３ｂに配さ
れる第２逃気電磁弁３５は、上記第２圧力開閉器
３３から出力される検知信号DS２が加えられた
該逃気路AP３ｂを開くよう機能する電磁弁であ
る。

次に、第２図を参照して同実施例制御装置の総
合的な動作を説明する。ただし、同第２図におい
ては、曲線Ｌ３がこの実施例の制御に対応するも
のであり、他の曲線Ｌ１およびＬ２は先の第５図
に示した従来の制御態様を参考までに示したもの
である。

さて、負荷状態にあつたとする使用先が、いま
前述した無負荷状態となつてこの旨上記第１圧力
開閉器３１により検知されたとする。したがつ
て、該第１圧力開閉器３１からは上述した検知信
号DS１が出力され、さらにこれに基づいて三方
口電磁弁３２と第１逃気電磁弁３４とがそれぞれ
「開」となる。これにより、圧縮機１０の空気吸
入は前述の如く禁止され、さらにオイルサンプ１
３から出力される圧縮空気も逃気能力の高い逃気
路AP３ａを通じて一気に逃気され大気放風され
るようになる。このとき該逃気される圧縮空気の
吐出圧力は、第２図の曲線Ｌ３における初期時の
変化に示されるように、短時間にして急速に低下
する。そしてこの吐出圧力が１Kg／cm³程度のとこ
ろまで低下すると、今度はこの旨第２圧力開閉器
３３にて検知され、該第２圧力開閉器３３から前
述した検知信号DS２が出力される。これにより、
上記第１逃気電磁弁３４は「閉」となり、これに
代わつて第２逃気電磁弁３５が「開」となる。し
たがつて上記オイルサンプ１３から出力される圧
縮空気は、この時点でその逃気路が逃気能力の低
いAP３ｂ側に切り換えられ、以降は前記オリフ
イス３６を通じて微量ずつ時間をかけて逃気され
るようになる。このときの該圧縮空気の吐出圧力
は、第２図の曲線Ｌ３における圧力１Kg／cm³以降
の変化に示されるように、なだらかに低下するよ
うになる。勿論これによつて、前述したような潤
滑油が吹き出すといつた事態も良好に回避され
る。

このように、この実施例によれば、従来の制御
に比べて非常に短い時間をもつて上記圧縮空気の
逃気を完了することができ、したがつてその損失
動力も第２図に斜線で示すように非常にわずかな
ものとなる。

なお、この実施例の場合、上記圧縮空気の随時
の逃気量、換言すれば第２図に示した曲線Ｌ３の
随時の変化（傾き）の度合は、前記逃気路AP３
ａおよびAP３ｂ各々の逃気能力によつて決定さ
れるものであり、これら逃気路AP３ａおよびAP
３ｂの逃気能力が、ここでは同第２図の曲線Ｌ３
に対応した逃気を達成し得る能力にそれぞれ予め
設定されているとする。

また、こうした段階的な逃気を実現し得るので
あれば、逃気路に並列に設ける複数の電磁弁の形
態、およびその開閉方法、さらにはこれら各電磁
弁に対応する逃気路の形態等が上述した実施例の
態様に限らず任意であることは前述した通りであ
る。

ところで、工場等で実際にこのような圧縮機が
使用される場合、一般に第３図に示すような態様
で負荷運転、無負荷運転が繰り返されて、その全
能力の60〜80％の能力で使用されることが多い
が、このような場合も、この考案の制御によれば
同第３図に示されるように無負荷時毎にその動力
が大幅に軽減され、経済的に非常に好ましい効果
を得ることができる。特に無負荷時間が長時間継
続する場合にはその効果も著しい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案にかかる給油式圧縮機の制御
装置の一実施例を示すブロツク図、第２図および
第３図はそれぞれ第１図に示した実施例による圧
力制御態様の一例を示す線図、第４図は従来の同
制御装置の一例を示すブロツク図、第５図は従来
の制御装置による圧力制御態様例を示す線図であ
る。 １０…圧縮機、１１…吸入弁、１２…吸入フイ
ルタ、１３…オイルサンプ、１４…調圧弁、２
１，３１，３３…圧力開閉器、２２，３２…三方
口電磁弁、２３，３４，３５…逃気電磁弁、２
４，３６…オリフイス、２５…放風サイレンサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. オイルサンプを介して出力される圧縮空気の圧
   力に基づいて負荷の有無を検出し、無負荷となつ
   たとき、圧縮機の空気吸入を抑制するとともに、
   逃気路に配される第１の電磁弁を開いて前記圧縮
   空気を放風する給油式圧縮機の制御装置におい
   て、前記逃気路に前記第１の電磁弁と並列に配さ
   れる１乃至複数の第２の電磁弁と、前記放風され
   る圧縮空気の吐出圧力に基づき、これら第１およ
   び第２の電磁弁の開閉態様を制御する制御手段と
   を設け、前記圧縮空気を逃気量の異なる少なくと
   も２段階のステツプをもつて放風するようにした
   ことを特徴とする給油式圧縮機の制御装置。