JP2001082327A

JP2001082327A - 高圧作動流体発生制御装置

Info

Publication number: JP2001082327A
Application number: JP25460399A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Nishikawa; 剛弘西川; Hiroshi Nishikawa; 弘西川; Makoto Hazama; 誠間; Yasuo Sakamoto; 泰生坂本; Kazuya Sato; 里　　和哉; Takayuki Mizuno; 隆行水野; Aritomo Satou; 有朝佐藤
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-09-08
Filing date: 1999-09-08
Publication date: 2001-03-27

Abstract

(57)【要約】【課題】従来、１台のガスブースタから１台のガスイ
ンジェクション成形機へガスを供給する方式があるが、
１台のガスブースタから複数台のガスインジェクション
成形機へガスを供給する場合には、ガスブースタの吐出
圧力を検知してガスブースタの運転・停止にて対応する
ため、ガスブースタから供給されるガス圧力の変動が大
きい。また、ガスブースタは発生する熱を冷却する水冷
装置が必要となり、装置の大型化が問題である。【解決手段】本発明は、前記の問題点に鑑みて、ガス
インジェクション成形機の稼働状況に合わせて複数台の
多段圧縮装置の運転を制御することによって、そのとき
の状況に合った圧力及び流量の高圧ガスを供給しようと
するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高圧作動流体の供
給を受けて所定の仕事を行う作用装置へ前記高圧作動流
体を供給する高圧作動流体発生装置に関し、前記作用装
置の動作状況に適応した高圧作動流体の供給をするため
の高圧作動流体発生制御装置に関する。詳しくは、前記
作用装置をガスインジェクション成形機とした高圧作動
流体発生制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスインジェクション成形機へ高圧作動
流体を供給する従来の技術としては、パスカルの原理を
応用した大型のガス昇圧機（ガスブースタ）を用いてい
る。この方式は図４に示す。図４において、２０はガス
インジェクション成形機であり、取り付けた金型２１、
２２を互いに押圧保持して両金型２１、２２内に合成樹
脂を注入する状態と、両金型２１、２２を離して成形品
を取り出すように動作する金型保持部２３と、前記合成
樹脂を加圧注入するためのに注入部２４とから構成され
ている。２６は高圧作動流体である窒素ガスを注入部２
４へ供給するガスブースタである。このガスブースタ２
６は、窒素ガスの供給源２７から供給される窒素ガス
を、空気圧縮機２８から供給される空気圧によってピス
トンが作動することによって昇圧し、この昇圧された窒
素ガスをバルブユニット２６Ａを経てガス供給路２９、
３０を通して注入部２４へ供給する。ガス供給路２９か
らのガスは液状合成樹脂の注入に作用し、ガス供給路３
０からのガスは後述の合成樹脂成形品の中空形成の供給
ガスとして作用する。

【０００３】ガスインジェクション成形の過程は図１乃
至図３に示す。金型保持部２３に注入部２４を結合した
状態において、図１は金型２１、２２間の空間３１へ液
状合成樹脂が注入された初期状態、図２はガス供給路３
０からガスを注入した初期状態、図３は液状合成樹脂の
注入と窒素ガスの注入が終了し、所定の形状をなす中空
の合成樹脂成形品に成形した状態を示す。図３の状態で
冷却した後、成形された合成樹脂成形品内のガス圧を大
気圧まで開放した後、金型２１、２２を離して合成樹脂
成型品を取り出す。

【０００４】上記の従来技術において、１台のガスブー
スタ２６から１台のガスインジェクション成形機２０へ
ガスを供給する場合は、そのガスインジェクション成形
機２０に適応した圧力のガス供給が可能であるが、１台
のガスブースタ２６から複数台のガスインジェクション
成形機２０へガスを供給する場合には、複数台のガスイ
ンジェクション成形機２０が同時に作動している場合
と、１台又は任意台数のガスインジェクション成形機２
０が作動している場合等、種種の状態がある。このよう
な各状態に応じて所定の圧力でのガス供給が要求される
が、それに対応する方式として、従来はガスブースタ２
６の吐出圧力を検知してガスブースタ２６の運転・停止
にて対応している。

【０００５】また、ガスブースタ２６に代えて高圧ガス
圧縮機を用いて高圧ガスの供給を行う方式の先行技術が
あるが、この場合には、ガスインジェクション成形機２
０の設置台数に対応した高圧ガスを出力できる容量の圧
縮室を有する高圧ガス圧縮機を用意しておく必要があ
る。このため、１台のガスインジェクション成形機２０
が設置された場合には、この高圧ガス圧縮機の出力及び
圧縮室容量は比較的小さくてよいが、複数台のガスイン
ジェクション成形機２０が設置された場合には、高圧ガ
ス圧縮機の出力及び圧縮室容量はかなり大きくなる。こ
のように、ガスインジェクション成形機２０の設置台数
に合わせた出力の高圧ガス圧縮機をその都度用意する必
要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術におい
て、前者の、１台のガスブースタ２６から複数台のガス
インジェクション成形機２０へガスを供給する方式で
は、ガスブースタ２６の吐出圧力を検知してガスブース
タ２６の運転・停止にて対応するため、ガスブースタ２
６から供給されるガス圧力の変動が大きい。このため、
複数台のガスインジェクション成形機が設置されている
場合には、どのガスインジェクション成形機が稼働する
かはその時々に異なるので、その稼働状態に追随した適
正な圧力及び流量の高圧ガスの供給には不向きである、
という問題がある。また、ガスブースタ２６は発生する
熱を冷却する水冷装置が必要となり、空気圧縮機２８も
必要となり、装置の大型化が問題である。

【０００７】また、上記の従来技術の後者の、ガスブー
スタに代えて高圧ガス圧縮機を用いて高圧ガスの供給を
行う方式の場合には、ガスインジェクション成形機の設
置台数に合わせた圧力及び流量の高圧ガス圧縮機をその
都度用意する必要があり、ガスインジェクション成形機
の設置台数が変われば、それに合った圧力及び流量の高
圧ガス圧縮機に入れ替えねばならない、という問題があ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題点に鑑み、ガスインジェクション成形機等、所謂、高
圧作動流体の供給を受けて所定の仕事を行う作用装置
へ、前記高圧作動流体を供給する高圧作動流体発生装置
に関し、前記ガスインジェクション成形機等の作用装置
の動作状況に適応した高圧作動流体の供給をするための
高圧作動流体発生制御装置を提供するものである。前記
課題を解決するための一つの具体的な手段として、固定
体に対してモータの回転にて可動体を駆動しこの駆動に
よって吸入した作動流体を圧縮して高圧作動流体を発生
する圧縮機構部を複数段有して作動流体路に並列接続さ
れた多段圧縮装置と、前記高圧作動流体の供給を受けて
所定の仕事を行う作用装置の動作状況に適応して前記多
段圧縮装置の一つ又は複数の運転を制御する制御装置を
設ける技術手段を採用した。

【０００９】本発明は、また、固定体に対してモータの
回転にて可動体を駆動しこの駆動によって吸入した作動
流体を圧縮して高圧作動流体を発生する圧縮機構部を複
数段有して作動流体路に並列接続された多段圧縮装置
と、前記高圧作動流体の供給を受けて所定の仕事を行う
作用装置へ前記高圧作動流体を供給するために前記多段
圧縮装置の吐出路に設けられた蓄圧器と、前記高圧作動
流体の圧力に応じて前記多段圧縮装置の一つ又は複数の
運転を制御する制御装置を設ける技術手段を採用した。

【００１０】本発明は、また、前記作用装置の運転、停
止に対応して前記複数の多段圧縮装置の一つ又は複数の
運転及び停止を制御する技術手段を採用した。

【００１１】本発明は、また、固定体に対してモータの
回転にて可動体を駆動しこの駆動によって吸入した作動
流体を圧縮して高圧作動流体を発生する圧縮機構部を複
数段有して作動流体路に並列接続された多段圧縮装置
と、前記高圧作動流体の供給を受けて所定の仕事を行う
作用装置へ前記高圧作動流体を供給するために前記多段
圧縮装置の吐出路に設けられた蓄圧器と、前記多段圧縮
装置への流体供給路及び前記蓄圧器から前記作用装置へ
の高圧作動流体供給路にそれぞれ設けられた制御弁と、
前記作用装置の動作状況に適応して前記多段圧縮装置の
一つ又は複数の運転の制御及び前記制御弁の開閉制御を
行う制御装置を設ける技術手段を採用した。

【００１２】本発明は、また、固定体に対してモータの
回転にて可動体を駆動しこの駆動によって吸入した作動
流体を圧縮して高圧作動流体を発生する圧縮機構部を複
数段有して作動流体路に並列接続された多段圧縮装置
と、前記高圧作動流体の供給を受けて所定の仕事を行う
作用装置へ前記高圧作動流体を供給するために前記多段
圧縮装置の吐出路に設けられた蓄圧器と、前記多段圧縮
装置への流体供給路及び前記蓄圧器から前記作用装置へ
の高圧作動流体供給路にそれぞれ設けられた制御弁と、
前記高圧作動流体の圧力に応じて前記多段圧縮装置の一
つ又は複数の運転の制御及び前記制御弁の開閉制御を行
う制御装置を設ける技術手段を採用した。

【００１３】本発明は、また、前記制御装置は、前記作
用装置の動作状況に適応した複数段階の高圧作動流体の
圧力領域を形成するよう、前記多段圧縮装置の一つ又は
複数の運転および停止の制御を行う技術手段を採用し
た。

【００１４】本発明は、また、前記制御装置は、前記作
用装置の動作状況に適応した高圧作動流体の圧力を形成
するよう、前記多段圧縮装置の一つ又は複数をインバー
タ制御する技術手段を採用した。

【００１５】本発明は、また、前記作用装置をガスイン
ジェクション成形機とする技術手段を採用した。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。図５乃至図１５は本発明の一つの実施形態
を示しており、図５乃至図８は、本発明に係る高圧ガス
圧縮機の一つである多段圧縮装置１００を示す。多段圧
縮装置１００は、４つの圧縮部（圧縮段部）１０１、１
０２、１０３、１０４を有した４段圧縮機を構成してい
る。圧縮部１０１と１０３は水平軸１０６上に配置さ
れ、圧縮部１０２と１０４は水平軸１０５上に配置さ
れ、それぞれこれらの軸１０６、１０５上で固定体であ
るシリンダ内を往復動作する可動体であるピストンを有
する往復動圧縮機構を構成する。これによって、吸入管
１１８から吸入された作動流体は、第１段圧縮部１０１
で圧縮され、次に第１段圧縮部１０１で圧縮した作動流
体が管路５を経て第２段圧縮部１０２へ入って圧縮さ
れ、第２段圧縮部１０２で圧縮した作動流体が管路６を
経て第３段圧縮部１０３へ入って圧縮され、第３段圧縮
部１０３で圧縮した作動流体が管路７を経て第４段圧縮
部１０４へ入って圧縮され、このようにして所定の圧力
及び流量を有する高圧作動流体が出口管８から出力され
る。

【００１７】本発明は、高圧作動流体の供給を受けて所
定の仕事を行う作用装置へ前記高圧作動流体を供給する
高圧作動流体発生装置に関し、前記作用装置の動作状況
に適応した高圧作動流体の供給をするための高圧作動流
体発生制御装置に関する。詳しくは、前記作用装置をガ
スインジェクション成形機とした高圧作動流体発生制御
装置に関し、前記作動流体は、窒素、天然ガス、６フッ
化イオウ（ＳＦ₆）、空気等、所謂、ガス（気体）であ
る。本発明での作動流体は、特に、ガスインジェクショ
ン成形機に適用して効果がある窒素ガスを使用した場合
について、以下説明する。

【００１８】多段圧縮装置１００において、第１段圧縮
部１０１のピストン５１と第３段圧縮部１０３のピスト
ン５３は軸１０６上においてヨーク１Ａに連結され、ヨ
ーク１Ａ内で軸１０６を横切るように移動可能に設けた
クロススライダー２Ａは、クランクピン３を介してクラ
ンクシャフト４に連結している。軸１０５と軸１０６と
は垂直視で９０度の角度を有する。また、第２段圧縮部
１０２のピストン５２と第４段圧縮部１０４のピストン
５４は、軸１０５上においてヨーク１Ｂに連結され、ヨ
ーク１Ｂ内で軸１０５を横切るように移動可能に設けた
クロススライダー２Ｂは、クランクピン３を介してクラ
ンクシャフト４に連結している。

【００１９】クランクシャフト４は圧縮部１０１乃至１
０４の下方に設けた電動機（図示せず）によって回転さ
れ、クランクシャフト４に偏心して設けたクランクピン
３をクランクシャフト４の周りに回転させ、ヨーク１Ａ
に関しては、軸１０５の方向のクランクピン３の変位に
はクロススライダー２Ａが移動して対応し、軸１０６の
方向の変位にはヨーク１Ａが移動して対応することによ
って、ピストン５１、５３は軸１０６の方向にのみ往復
運動をする。

【００２０】一方、ヨーク１Ｂに関しては、軸１０６の
方向クランクピン３の変位にはクロススライダー２Ｂが
移動して対応し、軸１０５の方向の変位にはヨーク１Ｂ
が移動して対応することによって、ピストン５２、５４
は軸１０５の方向にのみ往復運動をする。

【００２１】図８は、多段圧縮装置１００の第１段圧縮
部１０１の構造を示す断面図ある。第１段圧縮部１０１
には、ピストン５１の前後に第１圧縮室５８と第２圧縮
室５９が設けてある。ピストン５１が前進すると弁ａ、
ｂが閉の状態で、開いた弁ｅ、ｆを経て矢印で示した方
向から作動流体が第１圧縮室５８へ吸入されると共に第
２圧縮室５９の作動流体は圧縮されて所定の圧力に達す
ると、開いた弁ｃ、ｄを経て外部に吐出され、矢印で示
したように、管路５を経て次の第２段圧縮部１０２へ送
られる。

【００２２】そして、ピストン５１が後退すると、弁
ｅ、ｆが閉じて、第１圧縮室５８内の作動流体は圧縮さ
れ所定の圧力に達すると弁ａ、ｂが開いて、作動流体は
第２圧縮室５９へ吐出されるようになっている。６０
は、コンロッド５７が振動等しないように決められた位
置にスムーズにガイドするためのロッドガイドである。

【００２３】上記のように、多段圧縮装置１００の第１
段圧縮部１０１は、一つのシリンダ５５内において、２
段階で作動流体を吸入、圧縮して吐出する構造の二重圧
縮機構である。第２段圧縮部１０２、第３段圧縮部１０
３及び第４段圧縮部１０４は、第１段圧縮部１０１のよ
うな二重圧縮機構ではなく、それぞれシリンダに対する
ピストンの往復運動にてシリンダ内に吸引したガスを１
段圧縮する通常動作の構成、所謂、シングルアクション
機構である。

【００２４】上記の構成において、吸入管１１８から吸
入される作動流体である窒素ガスの圧力は約０．０５Ｍ
Ｐａ（Ｇ）であり、これが第１段圧縮部１０１で約０．
５ＭＰａ（Ｇ）にまで圧縮され、この圧縮された窒素ガ
スは管路５を通って第２段圧縮部１０２に供給される。
第２段圧縮部１０２では窒素ガスは約２ＭＰａ（Ｇ）ま
で圧縮され、この圧縮された窒素ガスは管路６を通って
第３段圧縮部１０３に供給される。第３段圧縮部１０３
では、窒素ガスは約７乃至１０ＭＰａ（Ｇ）まで圧縮さ
れ、この圧縮された窒素ガスは管路７を通って第４段圧
縮部１０４に供給される。第４段圧縮部１０４では、約
２０乃至３０ＭＰａ（Ｇ）まで圧縮された高圧ガス（高
圧作動流体）が吐出管８から後述の蓄圧器へ供給され
る。

【００２５】図９は、２台のガスインジェクション成形
機２０Ａ、２０Ｂへ高圧窒素ガスを供給するために、多
段圧縮装置１００を２台設けた装置を示している。ガス
インジェクション成形機２０Ａ、２０Ｂは、前述のガス
インジェクション成形機２０と同様の構成である。これ
において、１００Ａ、１００Ｂはそれぞれ多段圧縮装置
を示し、その構成は上記多段圧縮装置１００と同様であ
る。多段圧縮装置１００Ａ（圧縮機ＮＯ．１）、１００
Ｂ（圧縮機ＮＯ．２）にて圧縮した高圧ガスは蓄圧器４
０で蓄える。４１は吸入側の制御弁、４２は吐出側の制
御弁を示し、圧縮機ＮＯ．１及び圧縮機ＮＯ．２が運転
されるとき、及び蓄圧器４０に蓄積した高圧ガスをガス
インジェクション成形機２０Ａ、２０Ｂへ供給する場合
に、それぞれ対応したガス吸入路４３、ガス吐出路４４
を開閉するよう制御装置４５にて制御される。４５は制
御装置であり、ガスインジェクション成形機２０Ａ、２
０Ｂの動作状況に適応して多段圧縮装置１００Ａ、１０
０Ｂの一方及び双方の運転、停止を制御する。

【００２６】図９では、ガスインジェクション成形機２
０Ａ、２０Ｂの動作状況に応じて変動するガス通路４４
の圧力（圧縮装置１００Ａ、１００Ｂの吐出圧力）を検
知することにより、多段圧縮装置１００Ａ、１００Ｂの
一方及び双方の運転、停止を制御する方式を示す。その
制御方式の実施例の一つとして、ガス通路４４の圧力と
同様に変動する蓄圧器４０内の高圧ガス圧力を検知して
電気信号を発する検知器４６を設け、ガスインジェクシ
ョン成形機２０Ａ及び／又は２０Ｂの運転によって蓄圧
器４０から高圧ガスが供給されて、蓄圧器４０内の高圧
ガス圧力が所定の下限値まで低下したとき、制御弁４１
と４２を開いて多段圧縮装置１００Ａ、１００Ｂの一つ
又は双方の運転を開始し、蓄圧器４０内の高圧ガス圧力
が所定の上限値まで上昇したとき、多段圧縮装置１００
Ａ、１００Ｂの一つ又は双方の運転を停止し、制御弁４
１と４２を閉じる。圧縮機１００Ａ、１００Ｂの吐出圧
力の検知方法として、蓄圧器４０内の高圧ガス圧力の検
知に代えて、多段圧縮装置１００Ａ、１００Ｂからガス
インジェクション成形機２０Ａ、２０Ｂへ至るガス通路
４４のガス圧力を検知器４７で検知しても同様の制御が
達成できる。

【００２７】図１０は、図９の制御システムにおいて、
２台のガスインジェクション成形機２０Ａ、２０Ｂの運
転状態に対応するように、４段階の吐出ガス流量制御を
行う場合の圧力制御状態を示す。この場合、例えば、ガ
スインジェクション成形機２０Ａは小型であり、１日の
吐出ガス流量で示せば１００ノルマルリューベ（Ｎｍ ³
／ｄａｙ）のガス供給を必要とする成形機である。一
方、ガスインジェクション成形機２０Ｂは大型であり、
１日の吐出ガス流量で示せば２００ノルマルリューベ
（Ｎｍ³／ｄａｙ）のガス供給を必要とする成形機であ
る。また、この場合に使用する多段圧縮装置１００Ａと
１００Ｂは、商用周波数で定速回転する圧縮機であり、
多段圧縮装置１００Ａ（圧縮機ＮＯ．１）の定格出力
を、１日の吐出ガス流量で示せば１００ノルマルリュー
ベ（Ｎｍ³／ｄａｙ）、多段圧縮装置１００Ｂ（圧縮機
ＮＯ．２）の定格出力を、１日の吐出ガス流量で示せば
２００ノルマルリューベ（Ｎｍ³／ｄａｙ）とする。

【００２８】このような状態において、第１段階（ステ
ージ）では、多段圧縮装置１００Ａ（圧縮機ＮＯ．１）
と多段圧縮装置１００Ｂ（圧縮機ＮＯ．２）は共にＯＦ
Ｆした停止状態を示して出力が０％の状態である。この
状態は、ガスインジェクション成形機２０Ａ、２０Ｂの
運転が停止している状態か蓄圧器４０の圧力が十分ある
状態であり、圧力検知器４６又は４７は所定の圧力以上
を検知している。

【００２９】第２段階（ステージ）では、圧縮機ＮＯ．
１が運転（ＯＮ）、圧縮機ＮＯ．２は停止（ＯＦＦ）し
て、規定の吐出ガス流量（又は規定のガス吐出圧力）、
即ち、定格出力の約３０％の出力状態を示している。こ
の状態は、小型のガスインジェクション成形機２０Ａが
稼働状態であり、それより大型のガスインジェクション
成形機２０ＢがＯＦＦ状態である場合に適応できる出力
状態である。

【００３０】第３段階（ステージ）では、圧縮機ＮＯ．
１がＯＦＦし、圧縮機ＮＯ．２はＯＮして、定格出力の
約６０％の出力状態を示している。この状態は、小型の
ガスインジェクション成形機２０ＡがＯＦＦ状態であ
り、それより大型のガスインジェクション成形機２０Ｂ
が稼働状態である場合に適応できる出力状態である。

【００３１】第４段階（ステージ）では、圧縮機ＮＯ．
１と圧縮機ＮＯ．２が共にＯＮして、定格出力の１００
％の出力状態を示している。この状態は、小型のガスイ
ンジェクション成形機２０Ａと大型のガスインジェクシ
ョン成形機２０Ｂが共に稼働状態である場合に適応でき
る出力状態である。

【００３２】上記の場合は、ガスインジェクション成形
機２０Ａ、２０Ｂの容量に合わせて多段圧縮装置１００
Ａと１００Ｂは選定したものであり、商用周波数で定速
回転して一定の吐出ガス出力を有する圧縮機である。し
かし、ガスインジェクション成形機２０Ａ、２０Ｂの容
量を変える場合や、２台以上の成形機を稼働させる場
合、また種種の容量の成形機に適用する場合等に対応す
るためには、多段圧縮装置１００Ａ、１００Ｂの何れか
一方をインバータ制御にて回転数が可変できる圧縮機と
して、出力の可変段階を多くすることもできる。また、
多段圧縮装置１００Ａ、１００Ｂの双方をインバータ制
御にて回転数が可変できる圧縮機とするより、多数段階
又は無段階の出力状態を形成して対応することもでき
る。

【００３３】このように、インバータ制御にて回転数が
可変できる圧縮機の採用は、ガスインジェクション成形
機２０Ａ、２０Ｂの運転状態によって、吐出ガス圧力が
複雑に変動する場合には、その時々の圧力を圧力検知器
４６又は４７にて検知して、その状態に適した出力状態
で多段圧縮装置１００Ａ及び又は１００Ｂを運転すれ
ば、負荷の状態に応じた適切な制御ができ、圧縮機の運
転、停止の回数が減少して省エネルギ制御方式が達成で
き、また圧縮機の故障発生の低減にもなる。上記実施形
態では、負荷、即ちガスインジェクション成形機２０
Ａ、２０Ｂへ供給するガスの流量変化を圧力にて検知し
ているが、これに代えて直接ガスの流量変化を検出する
方式でもよい。

【００３４】図１１は、本発明のもう一つの実施形態を
示す。これは、図９において、多段圧縮装置１００Ｂ
（圧縮機ＮＯ．２）の定格出力よりも多段圧縮装置１０
０Ａ（圧縮機ＮＯ．１）の定格出力を大きく設定し、圧
縮機ＮＯ．１と圧縮機ＮＯ．２のＯＮ（運転）とＯＦＦ
（停止）制御を、圧力検知器４６又は４７にて検知する
圧力Ｐと設定圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３（Ｐ３＞Ｐ２＞Ｐ
１）との実質的比較にて行う方式である。図１１は、こ
の圧力比較における圧縮機ＮＯ．１とＮＯ．２のＯＮと
ＯＦＦの制御状態を示す。これによれば、各圧縮機のＯ
Ｎ、ＯＦＦ回数が少なくでき、故障の発生も少なくな
り、信頼性が向上し、省エネルギ効果もある。

【００３５】上記の各実施態様では、圧縮機は２台であ
るが、これは成形機の容量や台数に応じて複数台の圧縮
機をガス吸入路に対して並列に接続して、上記同様の制
御方式にて成形機の稼働状態に適応させることができ
る。

【００３６】図１２、図１３は、ガスインジェクション
成形機２０Ａ、２０Ｂの運転状態によって、多段圧縮装
置１００Ａ、１００Ｂの運転を制御する方式の他の実施
態様である。これによると、成形機２０Ａ、２０Ｂの運
転、停止状態を認識して、そのとき運転状態にある成形
機に適応した出力の圧縮機を運転する方式である。これ
によって、多段圧縮装置のＯＮ、ＯＦＦ回数が少なくで
き、故障の発生も少なくなり、信頼性が向上し、省エネ
ルギ効果もある。

【００３７】成形機２０Ａ、２０Ｂの運転、停止状態の
認識は、例えば、成形機２０Ａが運転されるときは圧縮
機１００Ａを運転し、成形機２０Ｂが運転されるときは
圧縮機１００Ｂを運転するように、制御装置４５にて予
めプログラムを構成したマイクロコンピュータ制御方式
にすることもできる。

【００３８】また、成形機２０Ａ、２０Ｂの運転、停止
状態を、成形機２０Ａ、２０Ｂの電流、電圧、周波数、
電界、磁界又はその他で検出して、例えば、成形機２０
Ａが運転されるときは圧縮機１００Ａを運転し、成形機
２０Ｂが運転されるときは圧縮機１００Ｂを運転するよ
うに構成することもできる。

【００３９】また簡単な方法としては、成形機２０Ａ、
２０Ｂの運転、停止スイッチにて圧縮機１００Ａ、１０
０Ｂの運転、停止を行う方法を採用することもできる。

【００４０】上記の各実施態様では、圧縮機は２台であ
るが、これは成形機の容量や台数に応じて複数台の圧縮
機をガス吸入路に対して並列に接続して、上記同様の制
御方式にて成形機の稼働状態に適応させることができ
る。

【００４１】図１４は、圧縮機１００Ａ、１００Ｂが同
時起動した場合には、起動電流のピーク値が大きくなる
ので、これを抑え起動時の振動低減を図るために、同時
起動の信号が入っても、圧縮機１００Ａ、１００Ｂのい
ずれか一方の起動から他方の起動が所定時間Ｔだけ遅延
するように構成している。この場合、先に起動した圧縮
機（例えば１００Ａ）から１乃至２秒後に他方の圧縮機
（例えば１００Ｂ）が起動する。

【００４２】図１５は、圧縮機１００Ａ、１００Ｂが間
欠的に運転されるように、一方の運転中は他方は停止状
態を保つように交互運転制御方式である。この方式は、
一台の圧縮機で一台又は複数台のガスインジェクション
成形機へのガス供給流量が確保できる場合に有効であ
り、この場合、圧縮機１００Ａ、１００Ｂを同一出力の
ものとして、圧縮機の交互運転にて耐久性を向上させる
ことができる。

【００４３】上記多段圧縮機１００、１００Ａ及び１０
０Ｂは往復動式圧縮方式であり、電動機を覆うモータケ
ースの組立がボルト締めされている。また、第１段圧縮
部１０１乃至第４段圧縮部１０４の組立がボルト締めさ
れていて、このボルトを緩めることにて分解可能な密閉
機構であり、所謂、半密閉型の多段圧縮機を構成してい
る。本発明では、このような多段圧縮機に代わって、ロ
ータリ圧縮方式やその他の圧縮方式等、他の有効な構造
の圧縮方式の圧縮機を適用してもよく、そのときの性能
効率、経済性等を考慮して選択すればよい。

【００４４】圧縮機１００Ａ及び１００Ｂは、低圧の耐
圧が通常１０ｋｇｆ／ｃｍ²位しかないので、高圧の逆
流防止のためには、図９のように、圧縮機１００Ａ、１
００Ｂのガス吐出路に、それぞれ逆止弁７０、７１を設
けることによって、圧縮機１００Ａ及び・又は１００Ｂ
が停止しているときに、蓄圧器４０の高圧ガスが圧縮機
１００Ａ及び・又は１００Ｂを通って徐々に漏洩するこ
とを防止できる。また、圧縮機１００Ａ又は１００Ｂの
修理、交換等の場合に、この逆止弁７０、７１をガス路
に残すことによって、蓄圧器４０の高圧ガスの漏洩を防
止できる。

【００４５】上記のように、本発明に適用される圧縮機
は、固定体に対してモータの回転にて可動体を駆動し、
この駆動によって吸入した流体を所定の圧力まで圧縮す
る圧縮機構部を構成している。本発明では、これを複数
段有して多段圧縮機構を構成した多段圧縮装置であり、
この多段圧縮装置の複数を作動流体路に並列接続し、ガ
スインジェクション成形機の動作状況に適応して前記多
段圧縮装置の一つ又は複数の運転を制御する制御装置を
設けた高圧作動流体発生装置である。

【００４６】また、本発明は、固定体に対してモータの
回転にて可動体を駆動し、この駆動によって吸入した流
体を所定の圧力まで圧縮する圧縮機構部を複数段有して
多段圧縮機構を構成した多段圧縮装置の複数を作動流体
路に並列接続し、前記多段圧縮装置で圧縮されてガスイ
ンジェクション成形機へ供給される高圧作動流体を蓄え
るために前記多段圧縮装置の吐出路に蓄圧器を設け、前
記高圧作動流体の圧力を検知して前記多段圧縮装置の一
つ又は複数の運転を制御する制御装置を設けた高圧作動
流体発生装置である。

【００４７】上記実施形態は、高圧作動流体の供給を受
けて所定の仕事を行う作用装置として、ガスインジェク
ション成形機を適用した高圧作動流体発生制御装置につ
いて示したが、これに限定されず、例えば、天然ガス燃
料を使用する自動車への天然ガス充填装置等、本発明の
多段圧縮装置を適用して効果ある作用装置であれば、本
発明の範囲を逸脱しない限り、種種の形態を採用でき
る。

【００４８】

【発明の効果】従来の大型のガスブースタ方式に代え
て、多段圧縮装置の複数並列接続にて構成された所謂マ
ルチ制御ができ、負荷の状況に応じた制御ができ、この
ため、高圧作動流体の供給を受けて所定の仕事を行う作
用装置の一つであるガスインジェクション成形機の動作
状況に応じて適正な高圧ガス供給ができることになる。
また、ガス供給路に対して並列に接続されている多段圧
縮装置は複数台の運転、停止制御を、高圧ガスの圧力又
はガスインジェクション成形機の動作に対応して行うこ
とにて、各圧縮装置の信頼性の向上と省エネルギ化が図
れる。また、大型のガスブースタ方式に代わり、装置の
小型化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガスインジェクション成形における成形初期状
態を示す断面図である。

【図２】ガスインジェクション成形におけるガス注入の
初期状態を示す断面図である。

【図３】ガスインジェクション成形における終了状態を
示す断面図である。

【図４】ガスブースタを用いてガスインジェクション成
形機へ高圧作動流体を供給する従来の装置図である。

【図５】本発明に係る一実施形態の多段圧縮装置の平面
図である。

【図６】本発明に係る一実施形態の多段圧縮装置の各圧
縮機構部を断面で示す平面図である。

【図７】本発明に係る一実施形態の多段圧縮装置のヨー
クとクロススライダー部の平面図である。

【図８】本発明に係る一実施形態の多段圧縮装置の第１
段圧縮機構部の断面図である。

【図９】本発明に係る一実施形態の制御システム図であ
る。

【図１０】本発明に係る一実施形態として４段階の圧力
制御状態を示す図である。

【図１１】本発明に係る一実施形態として設定圧力を設
けた場合の各圧縮機の制御状態図である。

【図１２】本発明に係る一実施形態としてガスインジェ
クション成形機の動作に対応した圧縮機の制御状態図で
ある。

【図１３】本発明に係る一実施形態としてガスインジェ
クション成形機の動作に対応した圧縮機の制御システム
図である。

【図１４】本発明に係る一実施形態として圧縮機の遅延
起動状態図である。

【図１５】本発明に係る一実施形態として複数圧縮機の
交互運転状態図である。

【符号の説明】

２０、２０Ａ、２０Ｂ………ガスインジェクション成形
機４０……………蓄圧器４５……………制御装置４６、４７……圧力検知器１００、１００Ａ、１００Ｂ……多段圧縮装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者間誠大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者坂本泰生大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者里和哉大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者水野隆行大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者佐藤有朝大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 3H076 AA04 AA12 AA37 BB10 BB21 BB26 BB31 BB36 BB38 BB41 BB43 CC07 CC81 CC91 CC99

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定体に対してモータの回転にて可動体
を駆動しこの駆動によって吸入した作動流体を圧縮して
高圧作動流体を発生する圧縮機構部を複数段有して作動
流体路に並列接続された多段圧縮装置と、前記高圧作動
流体の供給を受けて所定の仕事を行う作用装置の動作状
況に適応して前記多段圧縮装置の一つ又は複数の運転を
制御する制御装置を設けたことを特徴とする高圧作動流
体発生制御装置。
【請求項２】固定体に対してモータの回転にて可動体
を駆動しこの駆動によって吸入した作動流体を圧縮して
高圧作動流体を発生する圧縮機構部を複数段有して作動
流体路に並列接続された多段圧縮装置と、前記高圧作動
流体の供給を受けて所定の仕事を行う作用装置へ前記高
圧作動流体を供給するために前記多段圧縮装置の吐出路
に設けられた蓄圧器と、前記高圧作動流体の圧力に応じ
て前記多段圧縮装置の一つ又は複数の運転を制御する制
御装置を設けたことを特徴とする高圧作動流体発生制御
装置。
【請求項３】前記作用装置の運転、停止に対応して前
記複数の多段圧縮装置の一つ又は複数の運転及び停止を
制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載
の高圧作動流体発生制御装置。
【請求項４】固定体に対してモータの回転にて可動体
を駆動しこの駆動によって吸入した作動流体を圧縮して
高圧作動流体を発生する圧縮機構部を複数段有して作動
流体路に並列接続された多段圧縮装置と、前記高圧作動
流体の供給を受けて所定の仕事を行う作用装置へ前記高
圧作動流体を供給するために前記多段圧縮装置の吐出路
に設けられた蓄圧器と、前記多段圧縮装置への流体供給
路及び前記蓄圧器から前記作用装置への高圧作動流体供
給路にそれぞれ設けられた制御弁と、前記作用装置の動
作状況に適応して前記多段圧縮装置の一つ又は複数の運
転の制御及び前記制御弁の開閉制御を行う制御装置を設
けたことを特徴とする高圧作動流体発生制御装置。
【請求項５】固定体に対してモータの回転にて可動体
を駆動しこの駆動によって吸入した作動流体を圧縮して
高圧作動流体を発生する圧縮機構部を複数段有して作動
流体路に並列接続された多段圧縮装置と、前記高圧作動
流体の供給を受けて所定の仕事を行う作用装置へ前記高
圧作動流体を供給するために前記多段圧縮装置の吐出路
に設けられた蓄圧器と、前記多段圧縮装置への流体供給
路及び前記蓄圧器から前記作用装置への高圧作動流体供
給路にそれぞれ設けられた制御弁と、前記高圧作動流体
の圧力に応じて前記多段圧縮装置の一つ又は複数の運転
の制御及び前記制御弁の開閉制御を行う制御装置を設け
たことを特徴とする高圧作動流体発生制御装置。
【請求項６】前記制御装置は、前記作用装置の動作状
況に適応した複数段階の高圧作動流体の圧力領域を形成
するよう、前記多段圧縮装置の一つ又は複数の運転およ
び停止の制御を行うことを特徴とする請求項１乃至請求
項５のいずれかに記載の高圧作動流体発生制御装置。
【請求項７】前記制御装置は、前記作用装置の動作状
況に適応した高圧作動流体の圧力を形成するよう、前記
多段圧縮装置の一つ又は複数をインバータ制御すること
を特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の
高圧作動流体発生制御装置。
【請求項８】前記作用装置をガスインジェクション成
形機としたことを特徴とする請求項１乃至請求項７に記
載の高圧作動流体発生制御装置。