JPH0452474Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はエンジン圧縮機の自発停装置に係り、
特に機械本体より遠方で作業している時に、作業
場所より、アンロード運転を停止し、専用の制御
ケーブルを必要とせずにエンジンを再起動するよ
うにした自発停装置に関する。

〔従来技術〕

従来、エンジン圧縮機は屋外の電源がない所
で、例えば、トンネル掘削工事、高速道路、橋梁
工事等のエアーツールを駆動する駆動源として広
く使用されている。

トンネル掘削工事の場合、エンジン圧縮機をト
ンネルの入口付近に設置し、エアーツールをトン
ネル内の遠方で作業するため、掘削作業の休止時
にエンジンを停止するには、その都度、エンジン
圧縮機の設置場所迄戻るか、又は他の者が操作す
るしかなく、始動に当つても同様に非常に煩雑で
あり、短時間の休止時にはエンジンを停止するこ
となく、連続して運転していた為、燃料は不経済
となり、また、騒音および排気ガス等の公害面で
も問題であつた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

エンジン圧縮機と類似の機械としてモータを駆
動源としたモータ圧縮機があるが、モータ圧縮機
の場合は既にアンロード時においては、モータを
停止する自発停装置の製品が広く使われている。
しかし、エンジン圧縮機とモータ圧縮機とでは、
次のような根本的に大きな違いがある。

即ち、アンロード運転の場合、モータ圧縮機の
場合は、圧縮機は高速回転のままでアンロード運
転を続ける。これに対し、エンジン圧縮機の場合
は第４図に示す如く、アンローダ制御（容量回転
制御）が行なわれ負荷の消費に連動してエンジン
の回転数が無段階かつ連続的に変化する。例え
ば、定格負荷の回転数は2500rpmの定格回転に
対し、空気消費量にしたがいエンジン回転数は降
下し、軽負荷点では1800rpm、アンロード運転
（無負荷時）の場合は1500rpmとなる。

従つて、エンジン圧縮機を停止する場合、モー
タ圧縮機同様、アンロード運転状態を圧力で検出
してその信号によりエンジンを停止する方法があ
るが、アンロード時と軽負荷時の圧力差が非常に
少ない為、精度的に圧力開閉器を使うことは困難
であつた。一方、停止の検出信号として圧縮機の
吸気負圧を検出する真空スイツチを使用する方法
も既にモータ圧縮機では広く使用されているが、
真空スイツチの動作に不規則な場合が多く、又調
整も非常にやつかいであり、停止条件が満足に得
られない欠点があつた。

本考案は上記の点に鑑み種々実験を繰り返し考
案されたもので、エンジン停止信号に回転数を検
出して停止条件を得るものであり、負荷の使用条
件に応じて広範囲に調整可能な、停止、始動の動
作をすることができる省エネルギータイプのエン
ジン圧縮機の自発停装置を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段及びその作用〕

上記の問題点を解決するため、本考案において
は、エンジン回転数を検出する回転検出器と、該
回転検出器の信号でアンロード回転数で動作する
接点付回転リレーと、該接点付回転リレーの動作
により時間遅れをもつて接点を閉成する限時継電
器と、該限時継電器の接点でエンジンを停止させ
るエンジン停止回路と、圧縮機の吐出配管側に設
けられ設定された圧力降下を検出する圧力開閉器
と、該圧力開閉器の動作により時間遅れをもつて
接点を閉成する限時継電器と、該限時継電器の接
点の閉成によりリレーを介してエンジンを始動す
るエンジンスタータ回路と、エンジンの立上がり
を検出する油圧スイツチと、該油圧スイツチで前
記エジンスタータ回路をインターロツクする回路
とからなることを特徴とする。

上記構成を採用することにより、接点付回転リ
レーの設定条件と前記限時継電器の設定条件とを
満足した時エンジンを停止し、前記吐出配管側の
圧力降下を検出し、前記圧力開閉器の設定条件と
前記限時継電器の設定条件を満足した時エンジン
スタータを起動するので、精度よく、確実及び安
全にエンジン圧縮機の自発停を行うことができ、
エンジン圧縮機のアンロード継続運転の無駄な燃
料消費をなくし、省エネルギーになると共に、無
人運転による人件費、管理費を低減することがで
きる。

〔実施例〕

以下本考案の一実施例を図面に基づき詳細に説
明する。

第１図はエンジン圧縮機１の概略的構造を示す
図である。第１図に示す如く、エンジン圧縮機１
はエンジン３と、エンジン３の回転により駆動さ
れ、雄ロータおよび雌ロータの回転により空気を
圧縮するスクリユー式圧縮機２と、圧縮された空
気を貯蔵するレシーバタンク４と、圧縮空気を負
荷側のみに供給する逆止弁５と、該逆止弁５と負
荷６を結ぶエアホース７のエンジン圧縮機側に設
けられたサービスバルブ８等とから構成されてい
る。

このエンジン圧縮機１には本考案の自発停装置
が取付けてある。

即ち、図示しないエンジン回転軸には、エンジ
ン３をアンロード回転状態からエンジンを停止す
る場合、エンジン３を停止する信号を発すると共
にエンジン３の回転数を検出する回転検出器TG
が接続されている。該回転検出器TGより発生す
る信号は、エンジン回転軸近傍に設けられ設定さ
れた回転範囲でその接点を閉じエンジン３を停止
する接点付回転リレーRLに送られるようになつ
ている。一方、負荷６と接続されたエアホース７
の吐出配管側には、停止状態からエンジン３を始
動する場合、作業の開始に伴つて負荷側の圧力降
下を検出し、設定された圧力範囲でその接点を閉
じエンジン３を始動する圧力開閉器PSが設けら
れている。また、エンジン３には始動時のエンジ
ン３の立上がりを検出し、制御回路のインターロ
ツク信号となるエンジン油圧スイツチPEが設け
られている。更に、エンジン圧縮機本体の側面に
は、停止、始動を自動制御するためにリレー及び
限時継電器によつて制御回路を構成する制御装置
CBが設けられている。

前記制御装置CBの制御回路は第２図に示すよ
うになつている。即ち、共通電源供給線１０と接
地側共通線１１の間には並列に次のようなリレー
や限時継電器が取付けられている。まず、エンジ
ン停止用の限時継電器６５LTが直列に接点付回
転リレーRLの接点６５Ｌを介して接続されてい
る。この限時継電器６５LTの接点６５Ltは直列
に接続されるリレー６５LXと、そのリレー６５
LXと、エマジエンシリレーと直列接続された停
止ソレノイド５Ｓとが並列に接続され、前記供給
線１０と共通線１１に接続されている。一方、エ
ンジン始動遅延用限時継電器６３LTは直列に圧
力開閉器PSの接点を介して接続されている。そ
して、この限時継電器６３LTの接点６３Ltは並
列に接続されるリレー４′とクランキングタイマ
４Ｔを介すると共に、直列に接続されるエンジン
立上がり検出リレー１４の接点１４と始動渋滞リ
レー４Ｘの閉接点４ｘを介して前記供給線１０と
共通線１１に接続されている。前記リレー４′の
接点４′はエンジン始動用リレー８８ｃに直列に
接続され、前記供給線１０と共通線１１に接続さ
れている。該エンジン始動用リレー８８ｃの接点
８８ｃはエンジンスタータモータ６Ｍに直列に接
続され、同じく前記供給線１０と共通線１１に接
続されている。前記クランキングタイマ４Ｔの接
点は自己保持する始動渋滞リレー４Ｘの接点４ｘ
と並列に接続され、直列に始動渋滞リレー４Ｘと
前記停止時に働くリレー６５LXの閉接点６５Lx
を介して前記供給線１０と共通線１１に接続され
ている。また、エンジン油圧スイツチPEの閉接
点６３Ｑが直列にエンジン立上がり検出リレー１
４に接続され、同様に前記供給線１０と共通線１
１に接続されている。なお、SWは蓄電池回路開
閉用スイツチである。

次にエンジン圧縮機の自発停装置の動作につい
て、第２図に基づき説明する。

負荷６側に接続されたエアツール等の使用を中
断し、空気消費量が減少すると、エンジン３は低
速回転となり、アンロード運転を維持することと
なる。アンローダ回転数を回転検出器TGにより
検出し、この信号を接点付回転リレーRLに送り
込み、あらかじめ設定された回転数になつた時、
接点付回転リレーRLの接点を閉じ、その接点と
直列に結線された限時継電器６５LTを励磁し、
あらかじめ設定された時間遅れ後、その接点６５
Ltを閉じ、エマジエンシリレーに信号を与え、
停止ソレノイド５Ｓを動作し、エンジン３を停止
する。

次に、再び作業を開始し、吐出配管側の圧力が
下がると、その圧力降下分を圧力開閉器PSが検
出し、あらかじめ設定された圧力値になるとその
接点６３Ｌを閉じ、接点６３Ｌと直列に結線され
た始動遅延用限時継電器６３LTを励磁し、あら
かじめ設定された時間遅れの後その限時接点６３
Ltを閉じ、限時接点６３Ｌに直列に結線された
リレー４′を励磁し、その接点４′を閉じ、エンジ
ン始動用リレー８８Ｃを励磁し、接点８８Ｃを閉
じ、エンジンスタータモータ６Ｍを起動し、エン
ジン３を始動する。リレー４′と直列に結線され
ている接点１４は蓄電池回路開閉スイツチSWを
ONにすると同時に油圧スイツチ６３Ｑはエンジ
ン停止の状態であり油圧スイツチ６３Ｑは閉じて
いる為、エンジン立上がり検出リレー１４は励磁
されており、接点１４も閉じられている。従つ
て、クランキング回路のリレー４′が励磁される
と同時に、クランキングタイマ４Ｔも励磁され、
あらかじめ設定された時間遅れ後、その限時接点
４ｔを閉じ、始動渋滞リレー４Ｘを励磁し、クラ
ンキング回路の接点４ｘを開きスタータモータ６
Ｍの回路をOFFにする。スタータモータ６Ｍの
起動時間は前記したクランキング回路の限時継電
器４Ｔの設定時間の他に、エンジン３を始動しエ
ンジン３が立上がり、エンジン３の油圧が規定の
圧力に達した時、油圧スイツチPEを作動させ、
接点６３Ｑを開き、スタータモータをOFFにす
ることもできる。即ち、どちらか早い方でエンジ
ンスタータの回路をOFFにし、その後、図示し
ない公知の自動起動装置によりエンジンガバナー
を高速の方向に引張り、後に低速回転でアンロー
ド運転を維持する。

次に第３図の自発停装置のフローチヤートを基
に各部の動作について説明する。

最初のエンジン圧縮機１の起動は、従来公知の
自動起動装置により、エンジンを始動し、アイド
ル運転後、作業を開始し、負荷側にエアーを供給
し続ける。即ち負荷容量に応じて、回転数を変え
負荷側に圧縮空気を送り続ける。

作業を中断し、空気消費量が減少し、アンロー
ド運転状態になると、即ち、例えば定格3000rpm
の機械に対し、アンロード回転1500rpmとし、ア
ンロード回転を検出する為に接点付回転リレー
RLの設定値を1250〜1750rpmに設定しておけば、
接点付回転リレーRLの接点６５Ｌが作動し、限
時継電器６５LTが作動する。エマジエンシリレ
ーに信号が与えられエンジンを停止する。この場
合、エンジンの停止条件としてはアンロードの回
転の検出と、無負荷状態の時間を３分間設定し、
その両方の設定条件を満足した時にはじめてエン
ジンを停止する。条件を満足しなかつた場合はエ
ンジンは停止されずアンロード回転を続行する。

限時継電器の時間を３分と設定したのはアンロ
ード回転数は一定回転ではなく、低速回転の値を
上下しているので、設定回転数を３分間維持した
場合は作業休止、無負荷運転と判断し、エンジン
３を停止する。

若し、一度、アンロード設定値を検出し、限時
継電器６５LTを作動させ、エンジン３が停止体
勢に入つたとしても、設定値３分以内に負荷がか
かり、回転数が上がつた場合は停止回路が作動せ
ず、確実に無負荷状態を確認するまでアンロード
回転を維持する。又、エンジン停止信号をエマジ
エンシリレーに与え、停止ソレノイド５Ｓを動作
させた場合、エマジエンシ回路により、停止ソレ
ノイド５Ｓは40秒間自己保持され確実にエンジン
を停止し、その時接点付回転リレーRLの接点は
設定値よりはずれるためOFFとなり、自発停装
置の停止制御回路は全て解除され、エンジンスタ
ートの待機状態にもどされる。圧縮機本体及びレ
シーバタンク４の残留空気は、図示してない自動
放出弁により大気に放出される。

次に、エンジン停止の状態から、作業を開始す
ると、吐出配管側の圧力は急激に降下し、圧力開
閉器の設定条件、5.0〜6.5Kg／cm²に設定している
故、その値に達した時に、圧力開閉器PSが作動
し、始動遅延回路に信号を与え、限時継電器の設
定時間３分間および、圧力開閉器PSの設定値を
満足した時、エンジンスタータを起動させる。圧
力開閉器PSよりエンジン始動の信号をもらい、
スタータモータ６Ｍが起動するまで約３分間の時
間遅れを設定した理由は、エンジン３を起動する
際は圧縮本体２の残留空気を大気に放出して、即
ち、圧縮機本体２を無負荷にして起動する必要
上、エンジン停止後、圧縮機内の残留空気は約１
分〜３分間位で放出されるので、そのタイマー回
路は約１分〜３分の間を選ぶようになつている。
上記始動条件を満足しない場合は始動せず待機す
る。次にスタータモータ６Ｍが起動し、クランキ
ング状態を約20秒間続けるか、又はエンジン油圧
が規定の圧力に達すると、油圧スイツチ６３Ｑが
開き、エンジンの正常状態確認後、スタータ回路
をOFFとし、自動アイドル運転に入る。この場
合、実施例ではエンジン正常状態の確認信号とし
て、エンジン油圧を検出したが、回転数又はオル
タネータ発生電圧等を検出しても良い。

なお、リレー４Ｘは、エンジン回転中にスター
タモータの起動を防止する為のリレーであり、又
エンジン停止時にONするリレー６５LXは前記
始動渋滞回路のインターロツクを解除する為のリ
レーである。

〔考案の効果〕

以上説明した如く、エンジンを始動するに当つ
ては、始動専用のケーブルを必要とせず、作業開
始時の圧力降下を利用して始動信号とし、圧縮機
の残圧を完全に大気に放出し、無負荷の状態と
し、更にエンジンを高速状態にするに当つてエン
ジンの正常状態を確認した後、作業を開始する様
制御され、更にエンジン回転中にはエンジンのス
タータ回路が動作しない様にエンジン保護回路を
設けていると共に、エンジン圧縮機の無負荷状態
及びその接続時間を完全に確認後エンジンを停止
しているので、従来のアンロード継続運転の無駄
な燃料消費をなくし、エンジン圧縮機の無人運転
による人件費、管理費を低減せしめ、省エネルギ
ー及び騒音、大気汚染面において産業上効果大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジン圧縮機の概略を示す説明図、
第２図は自発停装置の制御装置のシーケンス回路
図、第３図は第３図制御装置のフローチヤート
図、第４図はエンジン圧縮機の回転数と空気消費
率を表わした線図である。 １……エンジン圧縮機、２……圧縮機、３……
エンジン、４……レシーバタンク、５……逆止
弁、６……負荷、７……エアホース、８……サー
ビスバルブ、TG……回転検出器、RL……接点
付回転リレー、PS……圧力開閉器、６３Ｌ……
圧力スイツチの接点、PE……エンジン油圧スイ
ツチ、６５Ｌ……接点付回転リレーの接点、CB
……制御装置、６５LT……限時継電器（停止
用）、６５LX……リレー、６３LT……限時継電
器（始動用）、４′，１４，８８Ｃ……リレー、４
Ｔ……クランキング用限時継電器、６Ｍ……スタ
ータモータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジン回転数を検出する回転検出器と、該回
   転検出器の信号でアンロード回転数で動作する接
   点付回転リレーと、該接点付回転リレーの動作に
   より時間遅れをもつて接点を閉成する限時継電器
   と、該限時継電器の接点でエンジンを停止させる
   エンジン停止回路と、圧縮機の吐出配管側に設け
   られ設定された圧力降下を検出する圧力開閉器
   と、該圧力開閉器の動作により時間遅れをもつて
   接点を閉成する限時継電器と、該限時継電器の接
   点の閉成によりリレーを介しエンジンを始動する
   エンジンスタータ回路と、エンジンの立上がりを
   検出する油圧スイツチと、該油圧スイツチで前記
   エンジンスタータ回路をインターロツクする回路
   とからなることを特徴とするエンジン圧縮機の自
   発停装置。