JP2001123963A - 無給油式可変容量圧縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】無給油式可変容量圧縮装置において、吐出し圧
力をほぼ一定にし、吐出しタンクを小さく又は省略する
と共に、簡単で安価な構成で、所定ガス量以下の運転を
小さい動力で広い範囲の使用ガス量にわたって可能にす
ること。 【解決手段】吐出し圧力がほぼ一定になるように回転数
を制御する無給油式圧縮機２を備えた無給油式可変容量
圧縮装置において、使用ガス量が所定ガス量以下の場合
に吐出ガスを放風する放風弁８を、並列に設置された複
数のオンオフ制御弁で構成し、各放風弁８の放風量が所
定ガス量より少なくかつ複数の放風弁８の放風量の和が
所定ガス量より多くなるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無給油式可変容量
圧縮装置に係り、特に回転数制御される無給油式圧縮機
の吐出側に放風弁を備えた無給油式可変容量圧縮装置に
好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の無給油式スクリュー圧縮機として
は、例えば特開昭５９−７９０９４号公報に記載されて
いるように、吐出し圧力スイッチに設定された上限圧力
と下限圧力に従い、吸入弁を閉鎖し放風弁を開放したア
ンロード運転と、吸入弁を開放し放風弁を閉鎖したフル
ロード運転を行ない、使用ガス量に応じてアンロード運
転時間とフルロード運転時間を繰り返しながらの運転す
る容量制御方法のものがあり、この吸入弁と放風弁が開
閉の動作を確実に連動させるために連動する一体構造に
なっている（従来技術１）。

【０００３】また、従来のインバータ駆動で吐出し圧力
がほぼ一定になるように制御する可変容量圧縮機として
は、例えば特開平９−１１９３７９号公報に記載されて
いるように、インバータによる回転数駆動の限界点に相
当する使用ガス量（以下これを所定ガス量という）以下
の使用ガス量では、切替弁を開動作して吐出しガスを膨
張タービンを通して冷却し、圧縮機の吸込み側に戻すこ
とによりインバータ駆動による回転数駆動範囲を拡大
し、この拡大した範囲よりもさらに使用ガス量が少ない
領域では切替弁を大気開放側に動作して放風により対処
するものがある（従来技術２）。

【０００４】さらに、従来のインバータ駆動で吐出し圧
力がほぼ一定になるように制御する可変容量圧縮機とし
ては、例えば特開平６−１９３５７９号公報に記載され
ているように、インバータ駆動による回転数駆動の限界
点の所定ガス量以下の使用ガス量では、所定ガス量での
回転数を保って不要ガスを放気するように放気制御弁の
開度を制御するものがある（従来技術３）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術１の
ものは、吐出しガスを貯める比較的大きなタンク容量を
必要とすると共に、大きな吐出し圧力変動を伴うという
問題があった。また、吸入弁と放風弁は、連動する一体
構造になっているために、高価なものとなっていた。

【０００６】また、従来技術２のものは、所定ガス量以
下の使用ガス量では、吐出しガスを膨張タービンを通し
て冷却して戻すので、膨張タービンを必要とし、高価な
ものとなっていた。また、拡大した範囲よりもさらに使
用ガス量が少ない領域では、切替弁を単に大気開放側に
動作して放風により対処するものであり、小さい動力で
広い範囲の使用ガス量の運転を行うことについては配慮
されていなかった。

【０００７】さらには、従来技術３のものは、所定ガス
量での回転数を保って不要ガスを放気するように放気制
御弁の開度を微妙に制御する必要があるため、高価な放
気制御弁及び制御装置となっていた。

【０００８】本発明は、吐出し圧力をほぼ一定にするこ
とができ、吐出しガスを貯めるタンク容量を小さく又は
タンクを省略することができると共に、簡単で安価な構
成で、所定ガス量以下の運転を小さい動力で広い範囲の
使用ガス量にわたって可能な無給油式可変容量圧縮装置
を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の特徴は、吐出し圧力がほぼ一定になる
ように回転数を制御する無給油式圧縮機と、使用ガス量
が所定ガス量以下の場合に前記圧縮機の吐出ガスを放風
する放風弁とを備え、前記放風弁は、並列に設置された
複数のオンオフ制御弁で構成し、各放風弁の放風量が前
記所定ガス量より少なく、かつ複数の放風弁の放風量の
和が前記所定ガス量より多くなるように構成したことに
ある。

【００１０】本発明の第２の特徴は、ガスを吸込んで圧
縮して吐出する無給油式圧縮機と、使用ガス量が所定ガ
ス量以下の場合に前記圧縮機の吐出ガスを放風する放風
弁と、前記圧縮機の吐出し圧力がほぼ一定になるように
回転数を制御すると共に前記放風弁の開閉を制御する制
御手段とを備え、前記放風弁は、並列に設置された複数
のオンオフ制御弁で構成し、各放風弁の放風量が前記所
定ガス量より少なく、かつ複数の放風弁の放風量の和が
前記所定ガス量より多くなるようにし、前記制御手段
は、使用ガス量が所定ガス量以下になると前記放風弁を
順次開閉して所定ガス量に対応する最低回転数より高い
回転数で前記圧縮機を運転するように制御する機能を有
する構成にしたことにある。

【００１１】本発明の第３の特徴は、吐出し圧力がほぼ
一定になるように回転数を制御する無給油式圧縮機と、
前記圧縮機の吐出し側に設けた冷却器と、使用ガス量が
所定ガス量以下の場合に前記圧縮機の吐出ガスを放風す
る放風弁とを備え、前記放風弁は、並列に設置された複
数のオンオフ制御弁で構成し、前記圧縮機と前記冷却器
との間に接続し、各放風弁の放風量が前記所定ガス量よ
り少なく、かつ複数の放風弁の放風量の和が前記所定ガ
ス量より多くなるように構成したことにある。

【００１２】好ましくは、前記複数の放風弁を平準化し
て動作させるように構成にしたことにある。

【００１３】本発明の第４の特徴は、吐出し圧力がほぼ
一定になるように回転数を制御する無給油式圧縮機と、
使用ガス量が所定ガス量以下の場合に前記圧縮機の吐出
ガスを放風する放風弁とを備え、前記圧縮機は、低圧段
圧縮機と高圧段圧縮機よりなる複数段の圧縮機で構成
し、前記放風弁は、複数のオンオフ制御弁で構成して前
記低圧段圧縮機及び前記高圧段圧縮機の吐出側にそれぞ
れ設け、各放風弁の放風量が前記所定ガス量より少な
く、かつ複数の放風弁の放風量の和が前記所定ガス量よ
り多くなるように構成にしたことにある。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施例を図を用
いて説明する。なお、各実施例においては第１実施例と
共通する構成又は説明を一部省略すると共に、各実施例
の図における同一符号は同一物又は相当物を示す。

【００１５】まず、本発明の第１実施例を図１及び図２
を用いて説明する。図１は本発明の第１実施例の無給油
式可変容量圧縮装置の構成図、図２は図１の圧縮装置の
使用空気量に対する動力の特性図である。

【００１６】図１において、１は吸込みフィルター、２
は単段の無給油式スクリュー圧縮機、３は圧縮空気の１
段目の冷却器であるプレクーラ、４は逆止弁、５は圧縮
空気の２段目の冷却器であるアフタークーラ、７は圧力
センサ、８は放風弁、９は制御装置、１０はインバー
タ、１１はモータである。

【００１７】上記吸込みフィルター１は、圧縮機２の吸
込み側に設けられ、吸込まれた空気中の塵埃等を除去す
るものである。圧縮機２は、吸込みフィルター１を介し
て吸込んだ空気を所定圧力に圧縮し、圧縮空気として出
力するものである。プレクーラ３は、圧縮機２から吐出
された圧縮空気を冷却する冷却器を構成するものであ
る。逆止弁４は、圧縮機１の吐出し側経路に設けられ、
プレクーラ３とアフタークーラ５の間に配置されてい
る。アフタークーラ５は、プレクーラ３で冷却された圧
縮空気を冷却する冷却器を構成するものである。圧力セ
ンサ７は、アフタークーラ５の出口側の圧力を検出する
ものであり、その検出信号を制御装置９に送るようにな
っている。なお、本実施例では、吸込みフィルター１と
圧縮機２の間に吸入弁（吸込み絞り弁）を有せず、ま
た、圧縮機２の吐出側にタンクを有していないものであ
る。

【００１８】上記放風弁８は、並列に接続された複数の
オンオフ制御弁で構成されている。オンオフ制御弁は、
弁開度を調節して制御する制御弁に比較して安価であ
り、制御も容易である。放風弁８は、具体的には電磁弁
８ａ、８ｂ、８ｃで構成されているので、ニードル弁等
に比べて安価で、かつ信頼性が高いという長所がある。
また、放風弁８の一側は圧縮機２の吐出し側の冷却器５
との間に接続され、具体的にはプレクーラ３と逆止弁４
との間に接続され、他側は大気に連通している。そし
て、放風弁８は、制御装置９によりオンオフ制御され
る。また、放風弁８の電磁弁８ａ、８ｂの放風量は所定
空気量qc0のほぼ１／３を有し、電磁弁８ｃの放風量はq
c0の１／３より少し大きいものとしている。

【００１９】上記制御装置９は、マイコン等で構成さ
れ、圧力センサ７の検出信号及びその他の信号により放
風弁８、インバータ１０等を制御する。インバータ１０
は、ＩＧＢＴ等の半導体モジュールで構成され、制御装
置９の制御信号を受けてモータ１１の回転数を制御す
る。モータ１１は、インバータ１０により回転数制御さ
れて圧縮機２を駆動するものである。

【００２０】次に、上記無給油式容量制御圧縮装置の動
作を説明する。

【００２１】モータ１１を駆動して圧縮機２を運転する
ことにより、空気は、大気よりフィルター１を通って圧
縮機２に吸込まれ、吐出し圧力（通常０．７MPa程度）
まで圧縮されて高温（例えば３００℃以上）となる。こ
の高温圧縮空気は、プレクーラ３で冷却され（例えば百
数十℃まで）、逆止弁４を通ってアフタークーラ５に流
れ、アフタークーラ５にて室温近くまで冷却されて使用
に供される。

【００２２】この圧縮機２の運転中に、使用空気量Qcが
インバータ１０による回転数駆動の限界点である所定空
気量qc0より少なくなった場合には、放風弁８によりプ
レクーラ３と逆止弁４との間より圧縮空気を放風する。
この放風動作にについては、詳細を後述する。

【００２３】また、圧縮機２の運転中において、制御装
置９は、圧力センサ７よりの圧力出力値と外部から与え
られる圧力指示値との差を算出し、インバータ１０に対
してその差を小さくするようにモータ１１の電源周波数
の指示値を出力し、圧縮機２の吐出し圧力がほぼ一定に
なるように制御を行なうと共に、使用空気量Qcが所定空
気量qc0より少ないときに、放風弁８を構成する電磁弁
８ａ、８ｂ、８ｃの開閉を制御する。

【００２４】次に、図２を用いて放風弁８の放風動作を
具体的に説明する。

【００２５】図２において、横軸は使用空気量Qcを示
し、縦軸は圧縮機２の動力を示す。この使用空気量Qc及
び動力は、ともにフルロード運転時の値に対する比率で
示す。Ａ点はフルロード運転時を、Ｃ点は前記所定空気
量qc0での運転時を示す。このＡ点とＣ点との間は、イ
ンバータ１０による圧力一定制御が行われ、動力はＡ点
とＣ点とを結ぶ直線の容量制御特性Ａ−Ｃでほぼ表せ
る。

【００２６】この運転中に使用空気量Qcが所定空気量qc
0より少なくなったとき、例えば使用空気量Qc1になった
ときには、制御装置９の指令により電磁弁８ａ又は８ｂ
が開放され、所定空気量qc0のほぼ１／３の空気量が放
風される容量制御特性Ｄ−Ｅの直線上で圧縮装置が制御
されることになる。この容量制御特性Ｄ−Ｅは、上記容
量制御特性Ａ−Ｃの所定空気量qc0側の容量制御特性Ｂ
−Ｃを左方に平行移動したしたものであり、圧縮機２の
吐出し空気量Qsは使用空気量Qc1に電磁弁８ａ又は８ｂ
の放風量を足したQc2となる。なお、Ｅ点の使用空気量q
c1は、所定空気量qc0より電磁弁８ａ又は８ｂの放風
量、すなわち所定空気量qc0のほぼ１／３を引いた値で
ある。圧縮機２は、圧力一定制御の容量制御特性Ａ−Ｃ
上の下限値側の容量制御特性Ｂ−Ｃ上、すなわち小さい
動力の範囲で回転数制御される。

【００２７】この状態から更に使用空気量Qcが減ると、
制御装置９の指令により電磁弁８ａと８ｂの両方が開放
され、直線の容量制御特性Ｆ−Ｇ上での制御に移るが、
圧縮機２の吐出し空気量は所定空気量qc0より多く、容
量制御特性Ｂ−Ｃ上、すなわち小さい動力の範囲で圧力
一定制御を続ける。

【００２８】更に使用空気量Qcが減ると、制御装置９の
指令により電磁弁８ａ、８ｂ及び８ｃのすべてが開放さ
れ、直線の容量制御特性Ｈ−Ｉ上での制御に移るが、圧
縮機２の吐出し空気量はやはり所定空気量qc0より多
く、容量制御特性Ａ−Ｃ上のＢ'−Ｃ'上、すなわち小さ
い動力の範囲で圧力一定制御を続ける。このように、使
用空気量Qcが零のＩ点になっても圧縮機２は圧力一定制
御Ａ−Ｃ線上のＣ’点での運転を続けることができる。
また、この時の圧縮機２の吐出し空気量Qsは所定空気量
qc0より少し多くなるので、電磁弁８ｃが誤差等で放風
量が設定より少ないものであっても確実に圧縮機２を運
転することができる。

【００２９】反対に、使用空気量Qcが増えると、前記電
磁弁８ａ、８ｂ、８ｃの開放と逆の順に電磁弁８ａ、８
ｂ、８ｃを順次閉鎖し、容量制御特性は直線Ｉ−Ｈ上か
ら直線Ｇ−Ｆ上、直線Ｅ−Ｄ上へと移り、更に使用空気
量が増えると直線Ｃ−Ａの圧力一定制御線上に移る。こ
の変化においても、圧縮機２の吐出し空気量Qsは常に所
定空気量qc0より多いため、圧縮機２は常に容量制御特
性Ａ−Ｃ上の圧力一定制御線上で運転され、しかも小さ
い動力の範囲で運転される。

【００３０】本実施例では、電磁弁８ａ及び８ｂの作動
回数は制御装置９によってそれぞれカウントされ、制御
装置９は電磁弁８ａ及び８ｂの作動回数がほぼ等しくな
るように電磁弁８ａ又は８ｂを作動させ、電磁弁８ａ及
び８ｂの動作を平準化している。

【００３１】また、本実施例では、放風弁８として安価
な電磁弁８ａ、８ｂ、８ｃを用いたが、小形のマニホー
ルド型電磁弁なども使用でき、放風量があらかじめ分か
り、耐久性のあるＯＮ−ＯＦＦ制御弁であれば用いるこ
とができる。また、上記実施例では、取扱いガスを空気
としたが、一般のガス圧縮機に適用することができ、そ
の場合には、放風弁より放風したガスを冷却した後、圧
縮機の吸込み側に戻せば良い。なお、これらの点は、第
２実施例以降にについても同様である。

【００３２】上述した本発明の実施例によれば、吐出し
圧力がほぼ一定になるように回転数を制御する無給油式
圧縮機２を用い、使用ガス量が所定ガス量以下の場合に
吐出ガスを放風する放風弁８を並列に設置された複数の
オンオフ制御弁で構成し、各放風弁８の放風量が所定ガ
ス量より少なくかつ複数の放風弁８の放風量の和が所定
ガス量より多くなるようにしているので、吐出し圧力を
ほぼ一定にすることができ、吐出しガスを貯めるタンク
容量を小さく又はタンクを省略することができると共
に、簡単で安価な構成で、所定ガス量以下の運転を小さ
い動力で広い範囲の使用ガス量にわたって可能とするこ
とができる。

【００３３】また、放風弁８を圧縮機２と冷却器５との
間に接続しているので、使用しないガスを冷却器５で冷
却することなく、使用される使用ガスを冷却器５で冷却
することができ、冷却器５の冷却性能を高いものとする
ことができる。

【００３４】さらには、複数の放風弁８を平準化して動
作させるようにしているので、放風弁全体としての信頼
性を向上することができる。

【００３５】次に、本発明の第２実施例を図３及び図４
を用いて説明する。図３は本発明の第２実施例の無給油
式可変容量圧縮装置における放風弁の構成図、図４は図
３の圧縮装置の使用空気量に対する動力の特性図であ
る。

【００３６】本実施例では、図３に示すように放風弁８
を４個の電磁弁８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄで構成してい
る。この電磁弁８ａ、８ｂ、８ｃの放風量は所定空気量
qc0のほぼ１／３を有し、電磁弁８ｄの放風量は、所定
空気量qc0のほぼ１／６、すなわち電磁弁８ａ、８ｂ、
８ｃの放風量より小さく、そのほぼ１／２のものであ
る。

【００３７】図４は図２に相当する図であり、フルロー
ド運転時のＡ点と所定空気量qc0での運転時のＣ点との
間は、インバータによる圧力一定制御が行われ、動力は
Ａ点とＣ点とを結ぶ直線の容量制御特性Ａ−Ｃでほぼ表
せる。

【００３８】この運転中に使用空気量Qcが所定空気量qc
0より少なくなると、制御装置の指令により電磁弁８ｄ
が開放され、所定空気量qc0のほぼ１／６の空気量が放
風されて容量制御特性は直線Ｄ−Ｅ上に移る。直線Ｄ−
Ｅは直線Ｂ”−Ｃを左方に平行移動した直線で、Ｅ点の
使用空気量は所定空気量qc0より電磁弁８ｄの放風量、
すなわち所定空気量qc0のほぼ１／６を引いた値であ
る。この時圧縮機は圧力一定制御Ａ−Ｃ線上のＢ”−Ｃ
上で回転数制御される。

【００３９】更に使用空気量が減ると、制御装置の指令
により電磁弁８ａ、８ｂ、８ｃの内の一つが開放されて
電磁弁８ｄは閉鎖され、容量制御特性は直線Ｆ−Ｇ上に
移るが、圧縮機の吐出し空気量は所定空気量qc0より多
く、Ｂ”−Ｃ上で圧力一定制御を続ける。

【００４０】使用空気量QcがＧ点の使用空気量qc１より
少なくなると、制御装置の指令により電磁弁８ｄが開放
され、所定空気量qc0のほぼ１／２までの空気量が放風
されて容量制御特性は直線Ｈ−I上に移る。

【００４１】更に使用空気量Qcが減ると、制御装置の指
令により電磁弁８ａ、８ｂ、８ｃの内の更に一つが開放
され電磁弁８ｄは閉鎖される。

【００４２】使用空気量QcがＫ点の使用空気量qc２より
少なくなると、制御装置の指令により電磁弁８ｄが開放
され、所定空気量qc0のほぼ５／６までの空気量が放風
され容量制御特性は直線Ｌ−Ｍ上に移る。

【００４３】更に使用空気量Qcが減ると、制御装置の指
令により電磁弁８ａ、８ｂ、８ｃの全てが開放され電磁
弁８ｄは閉鎖される。

【００４４】このように、本実施例では、電磁弁８ｄを
一つ増やすだけで第１実施例のものに比べて、動力変動
をほぼ半減し、小さい動力で運転することができる。

【００４５】なお、本実施例でも、電磁弁８ａ、８ｂ、
８ｃの作動回数は、制御装置によってそれぞれカウント
され、制御装置は電磁弁８ａ、８ｂ、８ｃの作動回数が
ほぼ等しくなるように電磁弁８ａ、８ｂ、８ｃを作動さ
せ、電磁弁８ａ、８ｂ、８ｃの動作を平準化している。

【００４６】次に、本発明の第３実施例を図５を用いて
説明する。図５は本発明の第３実施例の無給油式可変容
量圧縮装置の構成図である。

【００４７】図５において、８は第１の放風弁、１２は
低圧段圧縮機、１３は高圧段圧縮機、１４は低圧段圧縮
機１２で圧縮された高温空気を冷却するインタークー
ラ、１５は第２の放風弁である。本実施例は、１台のモ
ータ１１で駆動される複数段の無給油式スクリュー圧縮
機１２、１３に適用されるものである。

【００４８】モータ１１を駆動して圧縮機１２、１３を
運転することにより、空気は、大気よりフィルター１を
通って低圧段圧縮機１２に吸込まれ、吐出し圧力（通常
０．２MPa程度）まで圧縮されて高温（例えば百数十℃
程度）となる。この高温圧縮空気はインタークーラ１４
で冷却された後に、高圧段圧縮機１３に吸込まれ、吐出
し圧力（通常０．７MPa程度）まで圧縮されて高温（例
えば百数十℃程度）となる。この高温圧縮空気は、逆止
弁４を通ってアフタークーラ５に流れ、室温近くまで冷
却されて使用に供される。

【００４９】放風弁８は、使用空気量Qcが前記の所定空
気量qc0より少ないとき、高圧段圧縮機１３と逆止弁４
との間より圧縮空気を放風するように接続され、並列に
ならべた複数のオンオフ制御弁より構成され、本実施例
では３個の電磁弁８ａ、８ｂ、８ｃで構成している。ま
た、放風弁１５は、低圧段圧縮機１２とインタークーラ
１４との間より低圧段圧縮機１２の圧縮空気を放風する
ように接続され、並列にならべた複数のオンオフ制御弁
より構成され、本実施例では３個の電磁弁１５ａ、１５
ｂ、１５ｃで構成している。

【００５０】制御装置９は、圧力センサ７からの圧力出
力値と外部から与えられる圧力指示値との差を算出し、
インバータ１０に対してその差を小さくするようにモー
タ１１の電源周波数の指示値を出力し、圧力一定制御を
行なう機能と、使用空気量Qcが所定空気量qc0より少な
いときに、放風弁８の電磁弁８ａ、８ｂ、８ｃと、放風
弁１５の電磁弁１５ａ、１５ｂ、１５ｃの開閉を制御す
る機能とを有する。

【００５１】本実施例における電磁弁８ａ、８ｂの放風
量は、例えば所定空気量qc0のほぼ１／３を有し、電磁
弁８ｃの放風量は、例えば所定空気量qc0の１／３より
少し大きいものとしている。また、電磁弁１５ａ、１５
ｂ、１５ｃの放風量は、フルロード時にインタークーラ
１４を流れる空気量に対する比率を電磁弁８ａ、８ｂ、
８ｃの放風量とそれぞれほぼ等しくしている。また、電
磁弁８ａと１５ａ、８ｂと１５ｂ及び８ｃと１５ｃは制
御装置９の指令によりそれぞれ同時に開閉するように配
線されている。

【００５２】而して、運転中に使用空気量Qcが所定空気
量qc0より少なくなったとき、制御装置９の指令により
電磁弁８ａ及び１５ａ又は８ｂ及び１５ｂが開放され
る。更に使用空気量Qcが減ると、制御装置９の指令によ
り電磁弁８ａ及び１５ａ、８ｂ及び１５ｂの４個の電磁
弁が開放される。更に使用空気量Qcが減ると、制御装置
９の指令により電磁弁のすべてが開放される。

【００５３】本実施例の容量制御特性は図２とほぼ同じ
である。本実施例でも、電磁弁８ａ、８ｂ及び１５ａ、
１５ｂの作動回数は制御装置９によってそれぞれカウン
トされ、制御装置９は電磁弁８ａと８ｂ及び１５ａと１
５ｂの作動回数がほぼ等しくなるように電磁弁を作動さ
せ、電磁弁８ａと８ｂおよび１５ａと１５ｂの動作を平
準化している。

【００５４】本実施例によれば、放風弁８と放風弁１５
からの放風量のフルロード時の高圧段圧縮機１３及び低
圧段圧縮機１２の吐出し空気量に対する比率をほぼ等し
くでき、従って中間段圧力（例えば高圧段圧縮機の吸込
み圧力）をほぼ一定とすることができるので高圧段圧縮
機１３及び低圧段圧縮機１２の吐出し空気温度を限界温
度以下に保持することができる。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、吐出し圧力をほぼ一定
にすることができ、吐出しガスを貯めるタンク容量を小
さく又はタンクを省略することができると共に、簡単で
安価な構成で、所定ガス量以下の運転を小さい動力で広
い範囲の使用ガス量にわたって可能な無給油式可変容量
圧縮装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の無給油式可変容量圧縮装
置の構成図である。

【図２】図１の圧縮装置の使用空気量に対する動力の特
性図である。

【図３】本発明の第２実施例の無給油式可変容量圧縮装
置における放風弁の構成図である。

【図４】図３の圧縮装置の使用空気量に対する動力の特
性図である。

【図５】本発明の第３実施例の無給油式可変容量圧縮装
置の構成図である。

【符号の説明】

１…吸込みフィルター、２…無給油式スクリュー圧縮
機、３…プレクーラ、４…逆止弁、５…アフタークー
ラ、７…圧力センサ、８…放風弁（第１の放風弁）、８
ａ、８ｂ、８ｃ…電磁弁、９…制御装置、１０…インバ
ータ、１１…モータ、１２…低圧段圧縮機、１３…高圧
段圧縮機、Qc…使用ガス量、Qｓ…圧縮機の吐出しガス
量、qc0…所定ガス量。

フロントページの続き (72)発明者 西村 仁 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所産業機器グループ内 Ｆターム(参考） 3H029 AA03 AA18 AB02 AB08 BB00 BB53 CC12 CC54 CC62 CC74 CC86 3H045 AA02 AA09 AA15 AA26 BA20 CA03 DA05 DA18 DA47 EA13 EA26 EA38 EA42

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吐出し圧力がほぼ一定になるように回転数
   を制御する無給油式圧縮機と、使用ガス量が所定ガス量
   以下の場合に前記圧縮機の吐出ガスを放風する放風弁と
   を備え、前記放風弁は、並列に設置された複数のオンオ
   フ制御弁で構成し、各放風弁の放風量が前記所定ガス量
   より少なく、かつ複数の放風弁の放風量の和が前記所定
   ガス量より多くなるようにしたことを特徴とする無給油
   式可変容量圧縮装置。
2. 【請求項２】ガスを吸込んで圧縮して吐出する無給油式
   圧縮機と、使用ガス量が所定ガス量以下の場合に前記圧
   縮機の吐出ガスを放風する放風弁と、前記圧縮機の吐出
   し圧力がほぼ一定になるように回転数を制御すると共に
   前記放風弁の開閉を制御する制御手段とを備え、前記放
   風弁は、並列に設置された複数のオンオフ制御弁で構成
   し、各放風弁の放風量が前記所定ガス量より少なく、か
   つ複数の放風弁の放風量の和が前記所定ガス量より多く
   なるようにし、前記制御手段は、使用ガス量が所定ガス
   量以下になると前記放風弁を順次開閉して所定ガス量に
   対応する最低回転数より高い回転数で前記圧縮機を運転
   するように制御する機能を有することを特徴とする無給
   油式可変容量圧縮装置。
3. 【請求項３】吐出し圧力がほぼ一定になるように回転数
   を制御する無給油式圧縮機と、前記圧縮機の吐出し側に
   設けた冷却器と、使用ガス量が所定ガス量以下の場合に
   前記圧縮機の吐出ガスを放風する放風弁とを備え、前記
   放風弁は、並列に設置された複数のオンオフ制御弁で構
   成し、前記圧縮機と前記冷却器との間に接続し、各放風
   弁の放風量が前記所定ガス量より少なく、かつ複数の放
   風弁の放風量の和が前記所定ガス量より多くなるように
   したことを特徴とする無給油式可変容量圧縮装置。
4. 【請求項４】前記複数の放風弁を平準化して動作させる
   ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の無給
   油式可変容量圧縮装置。
5. 【請求項５】吐出し圧力がほぼ一定になるように回転数
   を制御する無給油式圧縮機と、使用ガス量が所定ガス量
   以下の場合に前記圧縮機の吐出ガスを放風する放風弁と
   を備え、前記圧縮機は、低圧段圧縮機と高圧段圧縮機よ
   りなる複数段の圧縮機で構成し、前記放風弁は、複数の
   オンオフ制御弁で構成して前記低圧段圧縮機及び前記高
   圧段圧縮機の吐出側にそれぞれ設け、各放風弁の放風量
   が前記所定ガス量より少なく、かつ複数の放風弁の放風
   量の和が前記所定ガス量より多くなるようにしたことを
   特徴とする無給油式可変容量圧縮装置。