JP2952378B2 - 圧縮機における容量制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧縮機本体と、該本体
の吸入側に設けたアンローダと、前記本体の吐出側にレ
シーバタンクとを備えた圧縮機において、前記レシーバ
タンク内の圧縮ガスの圧力が予め定めた値を超えたとき
にアンローダを作動せしめ、かつ圧縮機本体へのガス吸
入量を前記アンローダにより無段階に制御する、圧縮機
における容量制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧縮機、特に回転圧縮機において、レシ
ーバタンクに貯溜されたガス圧が予め定めた値を超えた
とき、アンローダにより圧縮機の吸入口を閉塞して容量
制御を行う方式として、アンローダにおいて吸入口を開
閉する弁体に連結したピストンを滑動自在に収容するシ
リンダを、前記ピストンの一面に前記レシーバタンク内
の圧力を付加する制御圧室と、前記ピストンの他面に前
記吸入口より圧縮機のガス圧縮のための作動室側の吸入
通路内の圧力を付加する二次圧室とに、前記ピストンに
より区画させ、レシーバタンク内のガス圧が第１の規定
値を超えたとき該レシーバタンク内のガス圧を前記アン
ローダの制御圧室に供給するとともに、前記二次圧室に
は前記レシーバタンク内のガス圧を減圧して供給し、そ
の差圧によりアンローダの弁体による前記吸入口の開口
面積の制御を無段階に行わせるとともに、前記レシーバ
タンク内のガス圧を検知する圧力スイツチを設け、前記
レシーバタンク内の圧力が前記設定値より大なる第２の
設定値を超えたときは、１個の電磁弁により前記アンロ
ーダの二次圧室へのガス圧供給を停止するとともに、さ
らに１個の電磁弁によりバイパス通路を介して前記アン
ローダの制御圧室に前記レシーバタンク内の圧力を供給
することにより、前記アンローダの吸入口を急速に閉じ
るものが、実開平１−７８２８４号公報に記載されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
ては、レシーバタンク内の圧力が第１の規定値を超えた
ときアンローダの制御圧室に前記レシーバタンク内の圧
力を供給するレギユレータ弁により、アンローダが無段
階に制御され、前記レシーバタンク内に貯溜されている
圧縮ガスの消費量に応じた量の圧縮ガスが圧縮機本体か
らレシーバタンクに供給されるので、消費側のガス圧の
変動幅を小さく押さえることができるが、アンローダが
吸入口を閉塞して無負荷運転に移行した後における負荷
動力（消費電力比）を、全負荷運転時の約７０％程度に
しか低減できない点に問題がある。この種の圧縮機にお
ける容量制御装置は、アンローダが吸入口を全開してい
る状態で圧縮機の負荷動力を原動機の定格出力にほぼ一
致させることができて、動力効率のよい圧縮機を提供す
ることができるが、アンローダの無負荷運転から全負荷
運転への復帰圧力は、電磁弁等各制御機器の最小復帰圧
力巾を考慮した上で定められ、圧縮機の全負荷時の規定
圧力（レギユレータ弁の作動開始時の規定値）より低い
値で定められるのが普通であり、そのため消費側におけ
る配管内圧力の低下と圧力変動幅が大きく、使用機器の
動作上支障が生ずる。これを回避するためにこの規定圧
力値を増大するとその分圧縮機の負荷動力が増大し、圧
縮機および駆動原動機の過熱の原因となるおそれがあ
る。

【０００４】そこで、アンローダの前記二次圧室側にレ
シーバタンク内のガス圧を供給する通路に絞りを配設し
て、アンローダの作動時における吸入口の閉塞および開
放のタイミングを改善する試みが提案された（特開平３
−１２１２９１号）が、アンローダが無負荷運転から全
負荷運転に移行する際にアンローダの制御圧室内の圧力
ガスを前記絞りを介して前記二次圧室側に排出するた
め、アンローダの開閉弁が吸入口を全開するのに遅れを
生ずる。従つて、レシーバタンク内の圧力ガスの比較的
大量の消費が行なわれると、アンローダの開閉弁が吸入
口を全開した直後のレシーバタンク内のガス圧の落ち込
みが大きくなる。本発明は、アンローダの開閉弁が吸入
口の開口面積を無段階に制御する容量制御装置の特徴を
維持して、レシーバタンク等圧縮機本体の吐出口と連通
する配管系内の圧力が予め定めた設定値を超えた後にア
ンローダの制御圧室を昇圧せしめて容量制御を開始し、
かつ前記配管系内の圧力が消費側の圧力ガスの消費によ
り前記設定値を下回つたときに、前記アンローダの開閉
弁が急速に吸入口を全開して、レシーバタンク内の圧力
の落ち込みのない圧縮機の容量制御装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧縮機本体
と、制御圧室に導入されたガス圧に応動して開閉弁が吸
入口を開閉し前記圧縮機本体の作動室に吸入されるガス
流量を制御するアンローダと、前記作動室の吐出側に逆
止弁を介して連通され吐出された圧縮ガスを貯溜するレ
シーバタンクとを備えた圧縮機における容量制御装置に
関する。前記アンローダには、前記開閉弁に固定され
て、前記制御圧室に供給されたガス圧と前記開閉弁を開
方向即ち吸入口より遠去かる方向に付勢するスプリング
の弾力とにより、前記開閉弁を移動せしめる開閉弁移動
手段が設けられる。前記レシーバタンクに連通する第１
のガス通路と、前記アンローダの制御圧室に連通する第
２のガス通路とを連結して第１のレギユレータ弁が設け
られる。該第１のレギユレータ弁は前記第１のガス通路
内のガス圧が予め定めた第１の設定値を超えたとき流体
通路を開路して、前記第２のガス通路を第１のガス通路
に連通せしめる。

【０００６】前記アンローダの吸入口より圧縮機本体の
作動室側の吸入通路には第３のガス通路が連通せしめら
れ、この第３のガス通路と前記第１および第２のガス通
路を連結して切換弁が設けられる。この切換弁は、その
弁体を、前記第２のガス通路と第３のガス通路とを連通
させる第１の位置と、前記第２のガス通路を第１のガス
通路に連通させる第２の位置とに選択的に切換えるもの
である。前記第３のガス通路には、予め定めた固定の流
体通路を備えたオリフイスを設ける。前記逆止弁からレ
シーバタンクを経て前記第１のガス通路までの間のガス
通路内の圧力を検出する圧力スイツチを含み、前記圧力
が予め定めた第３の設定値を超えたとき前記切換弁を第
１の位置から第２の位置に切換えるとともに、前記圧力
が前記第１の設定値を下回つたとき、前記切換弁を第２
の位置から第１の位置に切り換える切換手段を設ける。
さらに、前記アンローダの吸入口より圧縮機本体の作動
室側の吸入通路および前記開閉弁移動手段の制御圧室内
に供給されるガス圧に抗する方向にガス圧を作用せしめ
られる二次圧室の何れか一方と、前記制御圧室とを連通
する第４のガス通路には、前記切換弁が第２の位置から
第１の位置に切換えられたとき、予め定めた時間だけ開
路するタイマ付き常閉電磁弁を設ける。

【０００７】

【作用】本発明によれば、圧縮機本体の運転により、そ
の作動室で圧縮された圧縮ガスは、吐出側に逆止弁を介
して連通されたレシーバタンクに貯溜され、消費側の需
要に応じてレシーバタンクから取り出され消費される。
消費側の需要が減り、レシーバタンク内のガス圧が予め
定めた第１の設定値（例えば７．１ｋｇｆ／ｃｍ²）を
超えると第１のレギユレータ弁が開き、第１のガス通路
から第２のガス通路を介してアンローダの制御圧室に圧
力を供給し、圧力ガスの一部は切換弁の弁体が第１の位
置にあることにより、第２のガス通路から第３のガス通
路のオリフイスを介してアンローダの吸入口より圧縮機
本体の作動室側の吸入通路に導入される。アンローダの
開閉弁は、移動手段における前記制御圧室内の圧力とこ
れに抗する方向に作用するスプリングの弾力により吸入
口を閉じる方向に移動しはじめ、容量制御を開始する。
圧縮機本体の吐出圧の上昇は鈍化する。

【０００８】圧縮機本体の吐出側の逆止弁より前記第１
のガス通路までの間のガス圧、例えばレシーバタンク内
のガス圧が、前記予め定めた第１の設定値より若干大な
る第２の設定値（例えば８．０ｋｇｆ／ｃｍ²）を超え
ると、圧力スイツチがこれを検知し、切換手段が切換弁
の弁体を第２の位置に切換える。これにより第２のガス
通路は直接第１のガス通路に連通され、第３のガス通路
は第２のガス通路との連通を断たれるので、アンローダ
の開閉弁移動手段は、制御圧室に供給された第１のガス
通路内のガス圧によりスプリングの弾力に抗して開閉弁
を吸入口に確実に着座させ、吸入口を完全に閉塞し、無
負荷運転に入る。レシーバタンク内に貯溜されている圧
縮ガスが多量に消費され、レシーバタンク内のガス圧が
前記第１の設定値を下廻つたときは、切換手段は切換弁
を第１の位置に切換えるとともに、第１のレギユレータ
弁はその流体通路を閉じる。従つてアンローダの開閉弁
はスプリングの弾力により吸入口を完全に開放した位置
に復帰し、圧縮機本体は全負荷運転状態に戻る。前記圧
力スイツチが第２の設定値を検知して切換手段が切換弁
の弁体を第２の位置から第１の位置に切換えたとき、同
時にタイマ付電磁弁が作動して、前記制御圧室に連通し
ている第４のガス通路を、アンローダの吸入口より圧縮
機本体の作動室側の吸入通路または前記開閉弁移動手段
の制御圧室に供給されるガス圧に抗する方向にガス圧を
作用せしめられる二次圧室に、タイマで定められる所定
時間（例えば３秒）だけ連通させる。これにより前記制
御圧室内の圧力は直ちに低下し、開閉弁は吸入口を直ち
に全開する。

【０００９】

【実施例】図１は本発明を適用したスクリユ式空気圧縮
機の容量制御装置の一実施例の配管図、図２はそのアン
ローダの断面図、図３はそのレギユレータ弁の断面図を
示す。スクリユ式回転圧縮機本体１の圧縮作動室２の吸
入側には、吸気閉塞型のアンローダ３が装着され、圧縮
作動室２の吐出側である吐出室４は逆止弁５および吐出
パイプ６を介してレシーバタンク７に接続され、該レシ
ーバタンク７の圧縮空気取出口８には、開閉弁９、逆止
弁１０を介して消費側空気配管１１が接続される。アン
ローダ３は、図２に示すようにハウジング３１を備え、
該ハウジング３１に空気濾過器（図示せず）を介して空
気を吸入する吸入口３２を開閉する開閉弁３３にはピス
トン３４が固着され、該ピストン３４を軸受により摺動
自在に収容するシリンダ３５の軸方向一側には、前記軸
受とピストン３４との間に二次圧室８５が形成され、前
記開閉弁３３を吸入口３２より離間させて吸入口３２の
開口面積を拡大する方向に前記ピストン３４を付勢する
２個のスプリング３６，３７が前記二次圧室８５内に配
設され、前記ピストン３４の軸方向他側には前記ピスト
ン３４とハウジング３１との間に制御圧室３８が形成さ
れる。前記スプリング３６，３７を収容したシリンダ室
は開口３９により圧縮機本体１の作動室２への吸気通路
１２の一部を構成する通路に連通している。圧縮機本体
１の雄ロータ１３が原動機（図示せず）により回転駆動
されると、雄ロータ１３は該ロータ１３に噛合する雌ロ
ータ（図示せず）とともに吸入通路１２を介してアンロ
ーダ３の吸入口３２より吸入した空気を作動室２内で圧
縮し、吐出室４に吐出する。吐出された圧縮空気は逆止
弁５、吐出パイプ６を経てレシーバタンク７内に吐出さ
れる。雌雄ロータの潤滑および圧縮機本体１の冷却のた
めの油がレシーバタンク７内の圧力を利用して給油配管
１４、冷却器１５、油量調整弁１６を介して作動室２に
送られる。油は圧縮空気とともに吐出室４に吐出され、
吐出室４の最低水準部から気液混合流体としてポンプ１
７に吸引され、配管１８および吐出パイプ６を介してレ
シーバタンク７内に回収され、レシーバタンク７内で圧
縮空気から分離される。

【００１０】前記レシーバタンク７の空気取出口８に一
端を連通せしめたパイプよりなる第１のガス通路２１の
他端は、第１のレギユレータ弁４０の入口側４１に連通
され、前記アンローダ３のハウジング３１に形成されて
前記制御圧室３８に連通する開口３０に一端を連通せし
めたパイプよりなる第２のガス通路２２の他端は、前記
第１のレギユレータ弁４０の出口側４２に連通される。
前記第１のレギユレータ弁４０は図３に示すように、前
記入口側４１と出口側４２とを連通する流体通路４３に
弁座４４が形成され、該弁座４４に着座する弁体４５は
前記レギユレータ弁４０のハウジング内において該ハウ
ジングにより周縁を固定されたダイアフラム４６に固定
されており、該ダイアフラム４６の一面には入口側４１
から通路４７を介して入口側４１に存在する圧力が付与
され、前記ダイアフラム４６の他面には前記圧力に抗す
る方向にスプリング４８の弾力が付勢され、該スプリン
グ４８の弾力は前記ハウジングに螺装された螺杆４９に
より調整可能とされている。従つてレシーバタンク７の
空気取出口８、第１のガス通路２１を介して第１のレギ
ユレータ弁４０に達し、その入口側４１より通路４７を
介してダイアフラム４８に付与されるレシーバタンク７
内の空気圧が前記スプリング４８の付勢力より大となつ
たときは、弁体４５が弁座４４から離れて流体通路４３
を開路させ、第１のガス通路２１内の圧力を第２のガス
通路２２、該通路２２に設けたオリフイス２８、アンロ
ーダ３のハウジング３１に形成した開口３０を介して制
御圧室３８に供給する。本実施例においては前記第１の
レギユレータ弁４０の流体通路４３を開路させる空気圧
（第１の設定値）を７．１ｋｇｆ／ｃｍ²となるよう
に、螺杆４９により調整されるスプリング４８の弾力を
予め定めておく。

【００１１】前記第１のガス通路２１の空気取出口８と
第１のレギユレータ弁４０との間より分岐する分岐路２
４、前記第２のガス通路２２のオリフイス２８とアンロ
ーダ３との間より分岐する分岐路２５および前記アンロ
ーダ３のハウジング３１に形成されて吸入口３２より圧
縮機本体１の作動室２側の吸入通路１２に連通せしめら
れる開口１９に一端を連通せしめたパイプよりなる第３
のガス通路２３が、電磁式三方切換弁２６に連結され
る。該切換弁２６は励磁されている間、弁体２７のＡ部
が連通位置にあつて、前記第２のガス通路２２の分岐路
２５を前記第３のガス通路２３と連通せしめる第１の位
置にあり、非励磁とされたときは弁体２７のＢ部が連通
位置にあつて、前記第２のガス通路２２の分岐路２５を
前記第１のガス通路２１の分岐路２４と連通せしめる第
２の位置にある。前記第３のガス通路２３には、予め定
めた流路面積を有する固定の流体通路を備えたオリフイ
ス２９が設けられる。前記切換弁２６の弁体２７がその
Ａ部を連通位置に位置せしめる第１の位置にあるとき
は、第１のレギユレータ弁４０が流体通路４３を開路さ
せると、該レギユレータ弁４０の出口側４２から第２の
ガス通路２２、オリフイス２８、分岐路２５、弁体２７
のＡ部を介して第３のガス通路２３に供給された圧力空
気は、オリフイス２９のみを通つて開口１９より圧縮機
本体１の吸入通路１２に導入される。

【００１２】前記レシーバタンク７内に貯溜される圧縮
空気の圧力を検出し、この圧力が前記第１の設定値
（７．１ｋｇｆ／ｃｍ²）より所定の値を超えたとき開
路し、検出した圧力が低下して前記第１の設定値を下回
つたとき閉路する圧力スイツチＰＳを前記レシーバタン
ク７に設け、該圧力スイツチＰＳを前記電磁式三方切換
弁２６に連結する。これにより前記切換弁２６は、レシ
ーバタンク７内の圧力が所定の値に達するまでは弁体２
７がＡ部を連通位置におく第１の位置にあり、前記第２
のガス通路２２を第３のガス通路２３に連通せしめてお
り、レシーバタンク７内の圧力が前記所定の値を超える
と、弁体２７がＢ部を連通位置におく第２の位置に切換
えられ、前記第２のガス通路２２を第１のガス通路２１
に連通せしめ、この状態からレシーバタンク７内の圧力
が前記第１の設定値を下回つたとき、弁体２７は第１の
位置に戻される。本実施例においては、前記圧力スイツ
チＰＳの検出する圧力の所定の値（第２の設定値）を
８．０ｋｇｆ／ｃｍ²に予め定める。

【００１３】アンローダ３に第２のガス通路２２が連通
する開口３０と、第３のガス通路２３が連通する開口１
９とを直接連通せしめる第４のガス通路８４が設けら
れ、該ガス通路８４にタイマ付常閉電磁弁９０が設けら
れる。この電磁弁９０は、その弁体は常時第４のガス通
路８４を閉塞する第１の位置にあり、前記圧力スイツチ
ＰＳが第１の設定値を下回つたことを検知した信号によ
り、タイマの作動により予め定めた時間（３秒間）だけ
励磁され、その弁体を第４のガス通路８４を連通させる
位置に移動させ、前記タイマの作動により定められた時
間が経過したとき、その弁体を前記第１の位置に復帰さ
せる。従つてレシーバタンク７内の圧力が第２の設定値
（８．０ｋｇｆ／ｃｍ²）より低下し、さらに第１の設
定値（７．１ｋｇｆ／ｃｍ²）を下回つたとき、前記電
磁式三方切換弁２６の弁体２７が第１の位置に戻される
と同時に、前記タイマ付電磁弁９０の弁体は前記予め定
めた時間だけ第２の位置に置かれる。前記電磁式三方切
換弁２６の弁体２７が第２の位置にあるときは、アンロ
ーダ３の制御圧室３８は第１のガス通路２１に連通され
て高圧となつているが、前記電磁式三方切換弁２６の弁
体２７が第１の位置に戻されると、前記制御圧室３８内
の圧縮空気は第２の通路２２、分岐路２５、電磁式三方
切換弁２６、第３のガス通路２３のオリフイス２９およ
び開口１９を介して、アンローダ３の吸入口３２より圧
縮機本体１の作動室２側の吸入通路１２に導入されるこ
ととなるが、前記第４のガス通路８４が制御圧室３８に
連通する開口３０と前記吸入通路１２に連通する開口１
９とを直接連通せしめていることにより、前記タイマ付
電磁弁９０の弁体が第２の位置を占めている間には、前
記制御圧室３８内の高圧の圧縮空気は、前記第４のガス
通路８４を介して直接前記吸入通路１２に導入され、制
御圧室３８内の圧力は急速に減圧する。

【００１４】本実施例においては、アンローダ３におい
て開閉弁３３が吸入口３２を完全に開放した状態にあ
り、かつ圧縮機本体１が原動機により全負荷運転されて
いるときの圧縮機本体１の吐出空気圧を７ｋｇｆ／ｃｍ
²とする。圧縮機本体１が全負荷運転状態にあるとき、
レシーバタンク７より消費側空気配管１１に取り出され
る圧縮空気の量が減少すると、レシーバタンク７内の空
気圧が次第に上昇する。そしてこの空気圧が第１のレギ
ユレータ弁４０に設定した予め定めた第１の設定値であ
る７．１ｋｇｆ／ｃｍ²を超えると、第１のレギユレー
タ弁４０の流体通路４３が開路する。前記第１の設定値
は圧力スイツチＰＳに設定した予め定めた第２の設定値
である８．０ｋｇｆ／ｃｍ²より低いので切換弁２６の
弁体２７はＡ部を連通位置におく第１の位置にあり、第
１のレギユレータ弁４０の流体通路４３を通つた圧縮空
気は第２のガス通路２２を経てアンローダ３の制御圧室
３８に供給され、ピストン３４の一面にその圧力を付与
するとともに、前記第２のガス通路２２に供給された圧
縮空気の一部は切換弁２６および第３のガス通路２３お
よび開口１９を経て圧縮機本体１の吸入通路１２に導入
される。第３のガス通路２３に供給される空気圧は第２
のガス通路２２に配設したオリフイス２８により大きく
減圧されており、この減圧された空気圧はオリフイス２
９を介して圧縮機本体１の吸入通路１２に導入される。
ピストン３４は制御圧室３８に供給された空気圧によ
り、スプリング３６，３７の付勢力に抗して吸入口３２
に接近する方向に移動し、開閉弁３３により吸入口３２
の開口面積を変更して圧縮機本体１の吸入通路１２への
吸入空気流量を制限する容量制御を開始する。その後、
第１のガス通路２１内の圧力の上昇に伴つて無段階容量
制御が行われる。

【００１５】アンローダ３が無段階容量制御を開始する
と、開閉弁３３を開方向に付勢しているスプリング３
６，３７は圧縮される。両スプリング３６，３７のうち
大径のスプリング３６は小径のスプリング３７よりばね
定数が小で、該スプリング３６が他方のスプリング３７
より大きく撓み、両スプリング３６，３７を係止してい
るカラーがピストン３４に当接してからスプリング３７
が大きく撓む。一方、前記第２のガス通路２２内のガス
圧が上昇するとピストン３４の移動速度も増大するが、
前記第３の通路２３、オリフイス２９および開口１９を
通つて圧縮機本体１の吸入通路１２に圧縮空気が導入さ
れるので、開閉弁３３の移動速度は第２のガス通路２２
内の上昇にかかわらずさほど増大しない。そしてレシー
バタンク７内の圧力が予め定めた第２の設定値である
８．０ｋｇｆ／ｃｍ²を超えると、圧力スイツチＰＳが
これを検出して電磁式三方切換弁２６を消磁させ、その
弁体２７は流通位置をＢ部とする第２の位置に切換えら
れる。従つて第２のガス通路２２はその分岐路２５を介
して第１のガス通路２１と連通して、前記第１の設定値
を超えた空気圧がアンローダ３の制御圧室３８に供給さ
れるとともに、第３のガス通路２３への圧力空気は供給
が断たれる。これによりピストン３４は直ちに開閉弁３
３を吸入口３２の全閉位置に確実に着座させ、圧縮機本
体１の無負荷運転に移行させることになる。

【００１６】レシーバタンク７より消費側空気配管１１
に取り出される圧縮空気の量が増加してレシーバタンク
７内の空気圧が予め定めた第１の設定値である７．１ｋ
ｇｆ／ｃｍ²を下回ると、圧力スイツチＰＳはこの圧力
を検知して電磁式三方切換弁２６を励磁し、その弁体２
７のＡ部を連通位置とする第１の位置に戻すと同時にタ
イマ付電磁弁９０を励磁する。前記三方切換弁２６の弁
体２７が第１の位置に戻されたことにより前記第２のガ
ス通路２２は第３のガス通路２３と連通し、アンローダ
３の制御圧室３８内にあつて開閉弁３３を吸入口３２の
全閉位置に押圧していた高圧の圧縮空気は、前記第２お
よび第３のガス通路２２，２３および第３のガス通路２
３に配設したオリフイス２９を通つて、アンローダ３の
吸入口より圧縮機本体１の作動室２側の吸入通路１２に
導入される。これと同時に前記タイマ付電磁弁９０にお
いては、その弁体をタイマにより定められる３秒間だけ
第４のガス通路８４を連通せしめる第２の位置に置くの
で、前記アンローダ３の制御圧室３８内の高圧の圧縮空
気は、タイマ付電磁弁９０の作動している時間だけ第３
のガス通路２３に配設されたオリフイス２９を通ること
なく、第４のガス通路８４を介して直接前記吸入通路１
２に導入されるので、アンローダ３の制御圧室３８内の
圧力低下は急速に行なわれ、開閉弁３３は急速に吸入口
３２を全開する位置に戻される。タイマ付電磁弁９０
は、タイマにより定められた時間だけその弁体を前記第
２の位置に置くと消磁され、その弁体を前記第１の位置
に復帰させる。圧縮機のアンローダ３の作動中に、消費
側空気配管１１によりレシーバタンク７から取り出され
る圧縮空気量が比較的多量である圧縮空気消費が間歇的
にかつ繰返し行なわれることがある。この場合に、レシ
ーバタンク７の容量に十分な余裕をもたせていないと、
圧縮機本体１の吐出側の逆止弁５よりレシーバタンク７
を経て第１のガス通路２１まで存在する圧縮空気の圧力
が第２の設定値である８．０ｋｇｆ／ｃｍ²を超えた値
と第１の設定値である７．１ｋｇｆ／ｃｍ²を下回つた
値との間を短時間に上下するサイクルが繰返し行われ
る。このサイクルが繰返されるときは、アンローダ３の
開閉弁３３が吸入口３２を全閉または部分的に閉じてい
た位置より急速に吸入口３２を全開する位置に戻らない
と、前記圧縮機本体１の逆止弁５から第１のガス通路２
１までの圧力が第１の設定値よりかなり下回ることが生
ずる。例えば第４のガス通路８４を設けずに、第２のガ
ス通路２２およびオリフイス２９を設けた第３のガス通
路２３を介して制御圧室３８内の高圧空気を吸入通路１
２に導入した場合には図４に破線で示すようにレシーバ
タンク７内の圧力が落ち込む。しかし前記第４のガス通
路８４を介して抵抗なく制御圧室３８内の高圧空気を吸
入通路１２に導入した場合は、アンローダ３の吸入口３
２の全開が早期に行われ、圧縮機本体１の全負荷運転が
早期に行われるので、図４に実線で示したように、レシ
ーバタンク７内の圧力は第１の設定値を下回つてから早
期に回復する。従つてレシーバタンク７内の圧力の落ち
込みは少ない。上記実施例において、開閉弁３３を吸入
口３２に対して移動せしめる開閉弁移動手段として、開
閉弁３３の弁杆に固定したピストン３４を説明したが、
該ピストン３４に代えて周縁をハウジング３１に固定し
たダイアフラムに代えても、同様の作用を奏する開閉弁
移動手段を構成することができる。

【００１７】本実施例においては、前記第３のガス通路
２３には、第２のレギユレータ弁５０が前記オリフイス
２９と並列に接続される。第２のレギユレータ弁５０は
第１のレギユレータ弁４０と同一の構成を備える。従つ
て、以後説明のために用いる符号４１〜４９は、それぞ
れ第１のレギユレータ弁４０の符号４１〜４９を付した
部分と同一部分を指すものとする。前記切換弁２６の弁
体２７がそのＡ部を連通位置に位置せしめる第１の位置
にあるときは、第１のレギユレータ弁４０が流体通路４
３を開路させると、該レギユレータ弁４０の出口側４２
から第２のガス通路２２、オリフイス２８、分岐路２
５、弁体２７のＡ部を介して第３のガス通路２３に供給
された圧力空気は、その圧力が低い間はオリフイス２９
のみを通つて開口１９より圧縮機本体１の吸入通路１２
に導入される。次いでレシーバタンク７内の圧力が高ま
つて第２のレギユレータ弁５０に供給される空気圧力に
よりダイアフラム４６に付与される力がスプリング４８
の弾力より大となると、第２のレギユレータ弁５０は流
体通路４３を開路する。このとき圧縮機本体１の吸入通
路１２には、オリフイス２９および第２のレギユレータ
弁５０を通過した圧縮空気がともに開口１９より導入さ
れる。本実施例においては第２のレギユレータ弁５０の
流体通路４３を開路させる空気圧（第３の設定値）をほ
ぼ０．７ｋｇｆ／ｃｍ^２となるように、螺杆４９により
調整されるスプリング４８の弾力を予め定めておく。こ
の第２のレギユレータ弁５０の流体通路３４が開路する
と、前記第３の通路２３および開口１９を通つて圧縮機
本体１の吸入通路１２に導入される圧縮空気の量が増大
し、従つて開閉弁３３の移動速度は第２のガス通路２２
内の上昇にかかわらずさほど増大せず、むしろ鈍化す
る。本実施例においては、第２のガス通路２２内の圧力
が第３の設定値 （０．７ｋｇｆ／ｃｍ^２）に達して第
２のレギユレータ弁５０が作動しはじめてから圧力スイ
ツチＰＳが第２の設定値（８．０ｋｇｆ／ｃｍ^２） で
作動ｔ｛までの間は、アンローダ３の制御圧室３８内の
圧力はほぼ１．０ｋｇｆ／ｃｍ^２前後（０．９〜１．３
ｋｇｆ／ｃｍ^２）に押えられる。

【００１８】上記実施例の作動を図５ないし図７を用い
て説明する。図５はアンローダ３の制御圧室３８内に供
給された圧力と、開閉弁３３の開度（位置）との関係を
実線で示した線図である。アンローダ３の制御圧室３８
に圧力が供給されないときは、スプリング３６，３７の
付勢力により開閉弁３３は吸入口３２から最も遠い位置
Ｌ₁にある。第１のガス通路２１内の圧力が第１の設定
値（７．１ｋｇｆ／ｃｍ²）を超えると、第１のレギユ
レータ弁４０の弁体４５が流体通路４３を開きはじめ、
第２のガス通路２２およびオリフイス２８を介して圧縮
空気が減圧されて前記制御圧室３８に供給され、同時に
圧縮空気の一部は切換弁２６を介して第３のガス通路２
３にも供給される。制御圧室３８内の圧力は急速に立ち
上がつて、該圧力がスプリング３６，３７のセツト荷重
（換算で０．５ｋｇｆ／ｃｍ²相当）を超えると開閉弁
３３は移動しはじめる。第１のガス通路２１内の圧力の
上昇に伴つて第１のレギユレータ弁４０の流体通路４３
の開度が大となると、この開度の拡大に伴つてスプリン
グ３６，３７の弾力に抗する方向にピストン３４に作用
する制御圧室３８内の圧力も上昇するが、第３のガス通
路２３に設けられているオリフイス２９を介して第２の
ガス通路２２内の圧縮空気が開口１９より吸入通路１２
に導入されるので、前記位置Ｌ₁からの開閉弁３３の移
動はさほど急速には行われず、制御圧室３８の圧力は直
線的に上昇しはじめ、第１のレギユレータ弁４０の弁体
４５が流体通路４３を全開させた後は、第１のガス通路
２１内の圧力上昇に伴つて制御圧室３８内の圧力は急増
する。第２のレギユレータ弁５０を設けた場合には、第
３のガス通路２３に供給される第２のガス通路２２内の
圧力が第３の設定値（０．７ｋｇｆ／ｃｍ²）を超える
と、第２のレギユレータ弁５０の弁体４５が弁座４４か
ら離れ、流体通路４３を開きはじめると、第２のガス通
路２２内の圧縮空気の一部は第３のガス通路２３のオリ
フイス２９および第２のレギユレータ弁５０の流体通路
４３を通つて開口１９から吸入通路１２に導入される。
この第２のレギユレータ弁５０の弁体４５が弁座４４を
離れたときのアンローダ３の開閉弁３３の位置をＬ₂と
する。レシーバタンク７内の圧力は前記第１の設定値を
超え、第２のガス通路２２にオリフイス２８を経て供給
される圧縮空気の圧力は上昇しているが、第２のレギユ
レータ弁５０の流体通路４３を通つて吸入通路１２に導
入される圧縮空気の量がオリフイス２９を通つて吸入通
路１２に導入される圧縮空気の量に付加されること、お
よび第２のレギユレータ弁５０の弁体４５は第３のガス
通路２３に供給される圧縮空気の圧力が上昇するに従い
流体通路４３の開口を大とし流量を漸増させることによ
り、該弁体４５が流体通路４３を全開させたときの開閉
弁３３の位置Ｌ₃までは制御圧室３８内の圧力上昇を鈍
化させている。しかし第２のレギユレータ弁５０の弁体
４５がその流体通路４３を全開させた後は、圧力スイツ
チＰＳが第２の設定値（８．０ｋｇｆ／ｃｍ²）を検知
して切換弁２６の弁体２７をそのＢ部が流通位置にある
第２の位置に切換えるまで制御圧室３８の圧力を急増さ
せる。圧力スイツチＰＳが第２の設定値を検知したとき
の開閉弁３３の位置をＬ₄とすると、開閉弁３３の位置
Ｌ₂とＬ₃との間における制御圧室３８内の圧力はほぼ
１．０ｋｇｆ／ｃｍ²前後（０．７〜１．３ｋｇｆ／ｃ
ｍ²）に保たれており、開閉弁３３の位置Ｌ₄において
は、制御圧室３８内の圧力はほぼ２．０ｋｇｆ／ｃｍ²
から第２の設定値である８．０ｋｇｆ／ｃｍ²に切換え
られ、開閉弁３３は吸入口３２を確実に閉塞する位置Ｌ
₅に保持される。

【００１９】図６は、図５に示した開閉弁３３の開度
（位置）と圧縮機本体１の吸入空気量比との関係を実線
で示す線図であり、図７はアンローダ３による容量制御
時におけるレシーバタンク内圧力の変化に対応した駆動
動力比を実線で示す線図である。ここに吸入空気量比と
は、容量制御時の吸入空気量をアンローダ全開時の吸入
空気量で除した百分比であり、駆動動力比とは、容量制
御時の駆動電動機の消費電力（ＫＷ／ｈｒ）を当該駆動
電動機の定格電力（ＫＷ／ｈｒ）で除した百分比であ
る。図６から明らかなように、吸入空気量比は第１のレ
ギユレータ弁４０の作動開始時の開閉弁３３の位置Ｌ₁
から第２のレギユレータ弁５０の作動開始時の開閉弁３
３の位置Ｌ₂まではほぼ９０％前後まで低い減少率で直
線的に変化し、前記位置Ｌ₂から第２のレギユレータ弁
５０の全開時の開閉弁３３の位置Ｌ₃まではほぼ８０％
前後まで緩い速度で減少し、さらに前記位置Ｌ₃からは
急速に減少するに至る。しかしながら第３の設定値を圧
力スイツチＰＳが検出し切換弁２６の弁体２７を切換え
る開閉弁３３の位置Ｌ₄においては５０〜７０％の吸入
空気量比を得ている。従つて第１の設定値（７．１ｋｇ
ｆ／ｃｍ²）においてアンローダ３による容量制御運転
が開始されたときは、図５に示した制御室内圧力と開閉
弁の開度の関係が得られ、これにより図６に示した開閉
弁の開度と吸入空気量比の関係が得られるから、圧縮機
本体１を駆動原動機の定格電力で運転して第１の設定値
を超えたレシーバタンク７内に圧縮空気を吐出させてレ
シーバタンク７内を昇圧させていても、レシーバタンク
７内の圧力は、開閉弁３３の位置Ｌ₂においてほぼ７．
５ｋｇｆ／ｃｍ²、位置Ｌ₃において７．８ｋｇｆ／ｃｍ
²に上昇するが、圧縮機本体１への吸入空気量は図６に
実線で示すように減少していることから、圧縮機本体１
の消費電力が駆動原動機の定格出力内に納まり、図７に
示すように容量制御中の駆動動力比をほぼ１００％に維
持することができる。

【００２０】そして本実施例においては、圧縮機本体１
の無負荷運転中に消費側空気配管１１を介してのレシー
バタンク７内の圧縮空気の消費が急増し、レシーバタン
ク７内の圧力が次第に降下して第１の設定値（７．１ｋ
ｇｆ／ｃｍ²）を下廻ると、圧力スイツチＰＳはこれを
検出して切換弁２６を励磁させ、その弁体２７は流通位
置をＡ部とする第１の位置に切換えられる。これにより
アンローダ３の制御圧室３８は第２のガス通路２２、切
換弁２６、第３のガス通路２３および開口１９を介して
吸入通路１２に連通され、同時に第１のレギユレータ弁
４０の弁体４５が流体通路４３を閉じ、容量制御運転を
解除する。前記圧力スイツチＰＳは、レシーバタンク７
内の圧力が前記第１の設定値を下回つたことを検出する
とタイマ付電磁弁９０も同時に励磁させ、その弁体をタ
イマで定められる時間（３秒）だけ、第４のガス通路８
４を開通させる第２の位置に切換える。これにより前記
アンローダ３の制御圧室３８内の高圧空気は、前記タイ
マで定められる時間だけ、前記第３のガス通路２３に配
設したオリフイス２９を通ることなく、前記開口３０か
ら第４のガス通路８４および直接開口１９を介して吸入
通路１２に導入され、開閉弁３３はスプリング３６，３
７の弾力で急速に吸入口３２を全開する位置にもたらさ
れる。タイマ付電磁弁９０はタイマで定められた時間が
経過すると消磁され、その弁体は第４のガス通路８４を
閉塞する第１の位置に戻される。レシーバタンク７内の
圧力が第１の設定値を超えている場合は、圧縮機本体１
は再び容量制御運転状態となる。そしてレシーバタンク
７内の圧力がほぼ７．５〜７．８ｋｇｆ／ｃｍ²のとき
は図７に示すようにアンローダ３の開閉弁３３は位置Ｌ
₂とＬ₃の付近にあつて第２のレギユレータ弁５０が作動
中であり、図５および図６に示すように制御圧室３８内
の圧力がほぼ１．０ｋｇｆ／ｃｍ²前後で激しい変化が
なく、吸入空気量比もほぼ９０〜８０％前後で激しい変
化を生じていないので、開閉弁３３の動作は鈍化してお
り、圧力スイツチＰＳが作動する第２の設定値（８．０
ｋｇｆ／ｃｍ²）の前後において消費側の圧縮空気消費
に頻繁な変化が生じても、開閉弁３３が吸入口３２を頻
繁に開閉するいわゆるハンチング減少を生ずることな
く、しかも圧縮機の駆動動力比を極めて高い状態に維持
することができる。仮に本実施例において第３のガス通
路２３にオリフイス２９のみを配設し、第４のガス通路
８４を設けないこととすると、アンローダ３の制御圧室
３８内の圧力は開閉弁３３の位置Ｌ₁〜Ｌ₂間は図５の実
線に沿つて制御されるが、その後第１のレギユレータ弁
４０の弁体４５が流体通路４３を全開した状態以降は制
御圧室３８内の圧力上昇を鈍化させる要素は２個の固定
オリフイス２８，２９しか存在しないので、制御圧室３
８内の圧力は急速に上昇し、レシーバタンク７内の圧力
がまだ充分には蓄圧されていない７．６ｋｇｆ／ｃｍ²
もしくはこれより低い圧力のときに開閉弁３３が吸入口
３２を全閉してしまうことになる。その結果、消費側に
おける配管内圧力が全体に低下すると共に、急激な圧縮
空気の消費があつたときには第３のガス通路２３に設け
たオリフイス２９の存在によりアンローダの制御圧室３
８内圧力の排出速度が遅く、よつて開閉弁３３の開弁遅
れが生じ圧縮機本体１において空気の吸入と圧縮空気の
供給が即座に追従できず図４に破線で示したレシーバタ
ンク７内の圧力の落ち込みを生ずるという問題が生ず
る。そのため、消費側の配管内圧力の大幅な低下を招く
ほか、圧縮ガスの消費が断続的かつ頻繁に行われたとき
には前記開閉弁が繰り返し開閉を繰り返すいわゆるハン
チング現象を発生させ、使用機器の駆動に障害が生ずる
ことになる。開閉弁３３が吸入口３２を全閉すると圧縮
機本体１への空気の吸入もレシーバタンク７への圧縮空
気の吐出も行われなくなるので、この場合は圧力スイツ
チＰＳに設定する第２の設定値を８．０ｋｇｆ／ｃｍ²
に維持するとすれば、第１のレギユレータ弁４０に設定
する第１の設定値を７．３ｋｇｆ／ｃｍ²程度に設定せ
ざるを得ず、全負荷運転時の吐出空気圧が７ｋｇｆ／ｃ
ｍ²である圧縮機本体１に過負荷運転を強いることにな
る。さらに消費側の圧縮空気消費によりレシーバタンク
７内の圧力が第２の設定値前後で大きくかつ頻繁に変化
せしめられたときは、開閉弁３３はレシーバタンク７内
の圧力が７．８〜８．０ｋｇｆ／ｃｍ²のとき頻繁に吸
入口３２を開閉するハンチング減少を生ずるとともに、
駆動動力比においても劣るものとなる。

【００２１】図８に本発明を適用したスクリユ式空気圧
縮機の容量制御装置の他の実施例の配管図を示す。本実
施例は第３のガス通路２３に並列せしめて配設する第２
のレギユレータ弁５０およびオリフイス２９を、図９に
断面で示した１個のレギユレータ弁６０にまとめた点に
おいてのみ図１に示す実施例と異なる。図９において、
前記レギユレータ弁６０のハウジングは２個のハウジン
グ半体６１，６２とからなり、一方のハウジング半体６
２は、外形が段付円筒状を呈し、その小径部の端部には
前記切換弁２６に連通する第１の開口部６３が中心軸に
沿つて開口形成され、ハウジング半体６２の内部には、
前記第１の開口部６３に接続して該開口部６３の内径よ
り大径の案内壁６４が同軸的に形成され、該案内壁６４
に接続して該案内壁６４の内径より大径の接続用内壁６
５が同軸的にかつ大径部の端面に開口するように形成さ
れ、該内壁６５には雌螺糸６６が刻設される。前記第１
の開口部６３と円筒状の案内壁６４とが接続する段部に
は截頭円錐形の弁座６７が形成され、小径部の外周には
雄螺糸６８が刻設される。他方のハウジング半体６３は
外形が段付円筒状を呈し、その小径部の外周には前記ハ
ウジング半体６２の接続用内壁６５の雌螺糸６６に螺合
する雄螺糸６９が刻設され、該小径部の端部には後述す
るスプリング受けとなる有底円筒状の案内壁７０が中心
軸に沿つて開口形成される。大径部の端部には、前記ア
ンローダ３のハウジング３１に形成した開口３９と連通
する第２の開口部７１が中心軸に沿つて開口形成され、
該開口部７１の内壁には雌螺糸７２が刻設されるととも
に、該開口部７１と前記案内壁７０の底部とが小径の連
通壁７３で連通せしめられる。

【００２２】ハウジング半体６１の大径部の端部とハウ
ジング６２の大径部との間にパツキング７４を介装して
螺着すると、前記第１の開口部６３と第２の開口部７１
との間に、円筒状の案内壁６４、雌螺糸６６を刻設した
接続用内壁６５、円筒状の案内壁７０および小径の連通
壁７３で囲まれた流体通路が形成される。両ハウジング
半体６１，６２の螺着前に、この流体通路内に弁体７５
とスプリング７６とが挿置される。弁体７５は、前記円
筒状の案内壁６４の内径より小なる外周を有し通孔７７
を貫通形成した円筒状壁部と、該円筒状壁部の外径より
大で前記案内壁６４に摺動自在とされる外径を有する円
筒状壁よりなるスカート部７８と、前記通孔７７を形成
した円筒状壁部の軸方向端部を閉じる端壁７９とよりな
り、端壁７９の周縁部には前記弁座６７に着座する弁部
８０が形成される。スプリング７６は、一端を弁体７５
の前記スカート部７８と通孔７７を形成した円筒状壁部
との境界部の段部に当接され、他端をハウジング半体６
２の案内壁７０と連通壁７３との境界部の段部に当接さ
れ、弁体７５の弁部８０をハウジング半体６１の弁座６
７に着座せしめる方向に弁体７５を付勢する。オリフイ
ス２９は前記弁体６５の端壁７９に、前記第１の開口部
６３内に開口するように貫通形成せしめられる。

【００２３】本実施例によるときは、レシーバタンク７
内の圧力が予め定めた第２の設定値である８．０ｋｇｆ
／ｃｍ²以下であつて、電磁式三方切換弁２６が励磁さ
れており、その弁体２７が流通位置をＡ部とする第１の
位置にあるとき、レシーバタンク７内の圧力が予め定め
た第１の設定値である７．１ｋｇｆ／ｃｍ²を超える
と、第１のガス通路２１内の圧力は第１のレギユレータ
弁４０を通つて第２のガス通路２２に供給され、オリフ
イス２８を介してアンローダ３の制御圧室３７に供給さ
れるとともに、前記第２のガス通路２２に設けられたオ
リフイス２８により減圧された空気圧は、第２のガス通
路２２の分岐路２５、切換弁２６を通つて前記レギユレ
ータ弁６０に達する。該レギユレータ弁６０は、前記切
換弁２６に連通する第１の開口部６３と、アンローダ３
のハウジング３１に形成した開口３９に連通する第２の
開口部７１とが流体通路により連通されており、該流体
通路内に配設された弁体７５はスプリング７６の弾力で
その弁部８０を弁座６７に着座せしめられており、前記
弁体７５の端壁７９はオリフイス２９が貫通形成されて
第１および第２の開口部６３，７１を連通せしめている
から、切換弁２６を経て第１の開口部６３に供給される
空気圧が低い間は、アンローダ３のハウジング３１の開
口部３９より吸入通路１２に供給される空気圧はオリフ
イス２９によつて減圧されて導入される。しかしながら
前記レギユレータ弁６０の第１の開口部６３に供給され
る空気圧がさらに高まり、弁体７５の端壁７９に作用す
る力が前記オリフイス２９の流通抵抗とスプリング７６
の弾力とによつて定まる第３の設定値（例えば０．７ｋ
ｇｆ／ｃｍ²）を超えると、弁体７５はスプリング７６
の付勢力に抗して離座し、前記第１の開口部６３に供給
された空気圧はオリフイス２９および前記弁体７５の弁
部８０と弁座６７の間隙とを介して吸入通路１２に導入
されることとなるので、本実施例においても図１に示し
た実施例と同一の作用および効果を奏することとなる。

【００２４】図１０は本発明を適用したスクリユ式空気
圧縮機の容量制御装置の他の実施例の配管図を示す。本
実施例は、タイマ付電磁弁９０を配設した第４のガス通
路８４を、アンローダ３の二次圧室８５に連通する開口
８６と、前記第２のガス通路２２が連通している開口３
０とを直接連通せしめるように設けた点においてのみ、
図８に示した実施例と異なる。従つて図８に示した部分
と同一部分は同一符号を付し、その説明は省略する。本
実施例によるときは、圧力スイツチＰＳが第２の設定値
を検出し、電磁式三方切換弁２６を弁体２７のＢ部が連
通位置に置かれる第２の位置となるように消磁させた
後、圧力スイツチＰＳがレシーバタンク７内の圧力が第
１の設定値を下回つたことを検出して前記電磁式三方切
換弁２６とともにタイマ付電磁弁９０を励磁するとき
は、三方切換弁２６は弁体２７のＡ部を連通位置に置く
第１の位置に切換えてアンローダ３の制御圧室３８を開
口３０、第２のガス通路２２、三方切換弁２６、第３の
ガス通路２３、第２のレギユレータ弁５０および開口１
９を介して、前記吸入通路１２に連通せしめると同時
に、タイマ付電磁弁９０をタイマで定められる時間（３
秒）だけ励磁して、その弁体を第４のガス通路８４を開
通させて、前記制御圧室３８を直接二次圧室８５に連通
せしめるから、制御圧室３８内の高圧の空気は、タイマ
で定められる時間だけ第４のガス通路８４、開口８６、
二次圧室８５および開口３９を介して前記吸入通路１２
に導入され、この際ピストン３４にスプリング３６，３
７の付勢力と周方向の付勢力を及ぼし、開閉弁３３を吸
入口３２を全開する位置に急速に移動させる。なお図１
および図８に示す実施例において、アンローダ３におけ
る開閉弁３３の移動手段としてピストン３４を図示した
が、該ピストン３４に代え、アンローダ３のハウジング
３１により外周縁を該ハウジング３１に固定されるダイ
アフラムを用いても、全く同一の作用効果を奏すること
は自明である。

【００２５】なお本発明において予め定められる第１の
設定値（実施例においては７．１ｋｇｆ／ｃｍ²）は、
圧縮機本体の全負荷運転時の吐出圧（実施例においては
７．０ｋｇｆ／ｃｍ²）によつて定められ、該吐出圧と
同一もしくはやや高い所定の圧力値である。また第２の
設定値は圧縮ガスの性質および用途により、レシーバタ
ンクに蓄圧せしめる最大値として定められる圧力であつ
て、一般に圧縮空気を動力源とする空圧機器に圧縮空気
を供給する圧縮機としては、前記空圧機器までの配管の
圧力降下分を見込んで、前記第１の設定値より１〜２ｋ
ｇｆ／ｃｍ²だけ高い圧力値（実施例においては８．０
ｋｇｆ／ｃｍ²）に設定したものである。本発明におい
て予め定められる第３の設定値は、第１のレギユレータ
弁とアンローダを含む回路構成によつて決定される圧力
値である。本発明の実施例においてはアンローダのピス
トンを圧縮機の吐出圧（７．０ｋｇｆ／ｃｍ²）である
高い圧力で作動させる構成を回避し、第１のレギユレー
タ弁とアンローダの制御圧室間にオリフイスを備えて制
御圧室に供給する圧力を低下せしめたため実施例におい
ては０．７ｋｇｆ／ｃｍ²としたが、この設定値は前記
オリフイスおよびアンローダの構成によつて当然に異つ
てくる値であり、第２のレギユレータ弁が作動を開始す
る時点を、圧縮機本体の吐出側の逆止弁よりレシーバタ
ンクを経て第１のレギユレータ弁に至るまでの間に存在
するガス圧が前記第１の設定値と第３の設定値との間で
ある圧力であるときとし、そのときの第３のガス通路に
供給される所定の圧力値であると理解すべきである。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、アンローダの開閉弁に
固定される開閉弁移動手段は、制御圧室内に供給された
ガス圧と前記開閉弁を開方向に付勢するスプリングの弾
力とにより、前記開閉弁を無段階に移動せしめる型式の
ものであつて、前記アンローダの制御圧室に連通する第
２のガス通路は、第１のレギユレータ弁を介してレシー
バタンクに連通する第１のガス通路に連結されており、
前記第１のレギユレータ弁は第１のガス通路内のガス圧
が予め定めた第１の設定値を超えるまでは該レギユレー
タ弁の流体通路を開路することがないから、前記第１の
ガス通路内のガス圧が前記第１の設定値以下であるとき
は、アンローダはその開閉弁を前記スプリングの付勢力
でガス吸入口を全開位置に保持し、圧縮機本体は原動機
による全負荷運転が行われる。前記圧縮機本体の吐出側
に設けた逆止弁からレシーバタンクを経て前記第１のガ
ス通路までの間の圧縮ガス圧の圧力が予め定めた第１の
設定値を超えたときは、第１のレギユレータ弁の流体通
路を開路させてアンローダの制御圧室に圧力を供給し、
開閉弁を供給した圧力に応じて移動させ、容量制御運転
に移行する。このとき切換弁および第３のガス通路を介
して、前記吸入口より圧縮機本体の作動室側の吸入通路
に前記第１のレギユレータ弁を通過した圧縮空気の一部
を導入する。この第３のガス通路には予め定めた固定の
流体通路を備えたオリフイスが設けられているので、こ
のオリフイスを通り前記吸入通路に圧縮空気の一部を導
入することにより、アンローダの制御圧室内の圧力上昇
を低速化することができる。

【００２７】この状態から第１のガス通路２１内の圧縮
ガスがさらに増大すると、その圧力増大に応じて第２の
ガス通路内の圧力も増大する。しかし第１のレギユレー
タ弁を通過する圧縮ガス量が該レギユレータ弁の構成か
ら許容される最大量に達すると、アンローダの制御圧室
内の圧力も第１のガス通路内の圧力増大に従つて上昇す
る。そして圧縮機本体の吐出側の逆止弁よりレシーバタ
ンクを経て前記第１のガス通路までの間に存在するガス
圧が圧力スイツチにより予め定めた第２の設定値を超え
たことが検出されると、切換弁が第１の位置より第２の
位置に切換えられ、第１のガス通路の圧力が第１のレギ
ユレータ弁を介することなく直接第２のガス通路を経て
アンローダの制御圧室に供給され、第３のガス通路は遮
断されるので、アンローダの開閉弁移動手段は開閉弁を
前記吸入口が完全に閉塞される位置に移動させ、圧縮機
を無負荷運転に移行させる。従つて、前記第１のガス通
路内の圧力が予め定めた第１の値を超え、第１のレギユ
レータ弁が流体通路を開路せしめてから、ガス圧が予め
定めた第２の値を超えるまでの圧縮機本体の容量制御運
転は、圧縮機本体の吐出側の逆止弁よりレシーバタンク
を経て前記第１の通路までの間に存在するガス圧を前記
第１の設定値（実施例においては７．１ｋｇｆ／ｃ
ｍ^２）前期第２の設定値（実施例においては８．０ｋｇ
ｆ／ｃｍ^２）との間に確実に保持することができる。

【００２８】前述したところから明らかなように、圧縮
機本体の吐出側の逆止弁よりレシーバタンクを経て前記
第１のガス通路までの間に存在する前記第１の設定値を
超えたときは、このガス圧の増大に応じてアンローダの
開閉弁移動手段によつて開閉弁を吸入口を全開する位置
から全閉する位置に向けて無段階に移動させてガスの吸
入量を制御する。これにより圧縮機本体は吸入ガス量を
無段階に制御された容量制御運転を行うから、圧縮機の
消費側の圧縮ガスの消費量に変動が生じた場合は、前記
ガス圧の変化に応答してアンローダの開閉弁移動手段が
開閉弁による吸入口の開度を調整し、消費量に応じた圧
縮ガス量をレシーバタンクに吐出する。圧縮機本体が無
負荷運転中に消費側の圧縮ガスの消費量に大きな変動が
生じた場合、前記圧縮機本体の吐出側の逆止弁よりレシ
ーバタンクを経て第１のガス通路までの間に存在するガ
ス圧が前記第１の設定値より低下したことを圧力スイツ
チが検出すると、切換弁は第２の位置から第１の位置に
切換えられ、圧縮機本体は容量制御運転に移行する。そ
して消費側の圧縮ガスの消費量が多量であつたときは、
圧縮機本体は全負荷運転に移行する。

【００２９】消費側から取り出される圧縮ガス量が比較
的多量である圧縮ガスの消費が間歇的にかつ繰返し行わ
れると、レシーバタンクの容量に十分な余裕がない場
合、圧縮機本体は無負荷運転と全負荷運転とを反復して
行い、このためアンローダの開閉弁が全開位置と全開位
置との間を短時間に頻繁に往復することがある。この場
合に開閉弁が吸入口を全閉する位置から全開する位置へ
の移動が迅速に行われないときは、圧縮機本体の全負荷
運転の開始が遅れ、圧縮機本体の吐出側の逆止弁からレ
シーバタンクを経て第１のガス通路に至る間に存在する
ガス圧が、圧縮機本体の定格吐出圧力を大きく下回る圧
力の落ち込みが生じ、消費側に不都合を生ずるおそれが
あるが、本発明においては圧力スイツチが第２の設定値
を検出後ガス圧の低下により第１の設定値を検出したと
き、前記電磁式三方切換弁の弁体を第２の位置より第１
の位置に切換えると同時に、前記第４のガス通路に設け
たタイマ付電磁弁がタイマにより定められた時間だけ、
第４のガス通路を閉鎖状態から開通状態とし、アンロー
ダの制御圧室内の高圧のガスを前記第４のガス通路を介
して、前記制御圧室より直接、アンローダの吸入口より
圧縮機本体の作動室側の吸入通路、または前記開閉弁移
動手段の制御圧室に供給されるガス圧に抗する方向にガ
ス圧を作用せしめる二次圧室に導入するから、開閉弁は
スプリングの弾力により直ちに吸入口を全開する位置に
移動せしめられ、前記圧力の落ち込みをなくすことがで
きる。そして前記タイマ付電磁弁による第４のガス通路
の開通は、タイマにより定められる前記制御圧室の圧力
を解放するための短い時間に限られ、タイマにより定め
られた時間の経過後は、タイマ付電磁弁は第４のガス通
路を閉塞する状態となるから、圧縮機本体が容量制御運
転に移行したとしても、容量制御運転の妨げとなること
はない。なお、第３のガス通路に固定オリフイスと並列
に第２のレギユレータ弁を設けたときは、第１のガス通
路内の圧縮ガスの圧力増大に応じて第２のガス通路内の
圧力が増大し、この圧力が第３の設定値を超えると第２
のレギユレータ弁の流体通路を開路させて、該レギユレ
ータ弁に並列に設けられた前記オリフイスとともに圧縮
ガスをアンローダの吸入口より圧縮機本体側の吸入通路
に導入することとなる。第２のレギユレータ弁は、切換
弁を介して第３のガス通路に供給する圧力が増大するに
つれてアンローダの吸入口より圧縮機本体側の吸入通路
に導入する圧縮ガスの量を増大し、この間はアンローダ
の制御圧室の圧力上昇は第１のガス通路内のガス圧の増
大にかかわらず鈍化させることができる。従つて本発明
によるときは、消費側における圧縮ガスの消費が断続的
かつ頻繁に行われても、消費側配管内圧力の低下と圧力
変動幅を最小に止めることができ、圧縮機本体の全負荷
運転時に定格出力となる駆動原動機を用いて動力効率の
よい圧縮機本体の駆動を行うことができ、圧縮機本体お
よび駆動原動機の安定した運転制御を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における配管図。

【図２】そのアンローダの断面図。

【図３】そのレギユレータ弁の断面図。

【図４】消費側の圧縮ガス消費量の変化によるレシーバ
タンク内圧力の時間的変化を示す図。

【図５】制御圧室内の圧力と開閉弁の開度との関係を示
す線図。

【図６】開閉弁の開度と吸入空気量比との関係を示す線
図。

【図７】容量制御時のレシーバタンク内の圧力と圧縮機
の駆動動力比との関係を示す線図。

【図８】本発明の他の実施例における配管図。

【図９】そのレギユレータ弁の断面図。

【図１０】本発明のその他の実施例における配管図。

【符号の説明】

１ 圧縮機本体 ２ 圧縮機の作動室 ３ アンローダ ２１ 第１のガス通路 ２２ 第２のガス通路 ２３ 第３のガス通路 ２６ 切換弁 ２８，２９ オリフイス ３２ 吸入口 ３３ 開閉弁 ３６，３７ スプリング ３８ 制御圧室 ４０，５０，６０ レギユレータ弁 ８４ 第４のガス通路 ９０ タイマ付電磁弁

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F04B 49/00 - 51/00 F04C 23/00 - 29/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機本体と、制御圧室に導入されたガ
   ス圧に応動して開閉弁が吸入口を開閉し前記圧縮機本体
   の作動室に吸入されるガス流量を制御するアンローダ
   と、前記作動室の吐出側に逆止弁を介して連通され、吐
   出された圧縮ガスを貯溜するレシーバタンクとを備えた
   圧縮機において、 前記アンローダの開閉弁に固定され、前記制御圧室内に
   供給されたガス圧と前記開閉弁を開方向に付勢するスプ
   リングの弾力とにより前記開閉弁を無段階に移動せしめ
   る開閉弁移動手段と、 前記レシーバタンクに連通する第１のガス通路と、前記
   アンローダの制御圧室に連通する第２のガス通路とを連
   結して、前記第１のガス通路内のガス圧が予め定めた第
   １の設定値を超えたとき流体通路を開路して、第１のガ
   ス通路より第２のガス通路にガス圧を供給する第１のレ
   ギユレータ弁と、 前記アンローダの吸入口より圧縮機本体の作動室側の吸
   入通路に連通する第３のガス通路と、前記第２のガス通
   路と、前記第１のガス通路とを連結して、その弁体を前
   記第２のガス通路と第３のガス通路とを連通せしめる第
   １の位置と、前記第２のガス通路を第１のガス通路に連
   通せしめる第２の位置とに、選択的に切換えるべくした
   切換弁と、 前記第３のガス通路に設けられた予め定めた固定の流体
   通路を備えたオリフイスと、 前記圧縮機本体の吐出側の逆止弁よりレシーバタンクを
   経て前記第１のガス通路までの間に存在するガス圧を検
   出する圧力スイツチを含み、前記圧力が予め定めた第２
   の設定値を超えたとき、前記切換弁を前記第１の位置よ
   り第２の位置に切換え、前記圧力が前記第１の設定値を
   下回つたとき、前記切換弁を前記第２の位置より第１の
   位置に切換える切換手段と、 前記アンローダの吸入口より圧縮機本体の作動室側の吸
   入通路および前記開閉弁移動手段の制御圧室に供給され
   るガス圧に抗する方向にガス圧を作用せしめられる二次
   圧室の何れか一方と、前記制御圧室とを連通する第４の
   ガス通路に設けられ、前記切換弁が前記第２の位置より
   第１の位置に切換えられたとき、予め定めた時間だけ開
   路するタイマ付常閉電磁弁とからなることを特徴とする
   圧縮機における容量制御装置。
2. 【請求項２】 前記切換弁を介して供給されるガス圧が
   予め定めた第２の設定値を超えたとき流体通路を開路し
   て、第３のガス通路のガスを前記アンローダの吸入口よ
   り圧縮機本体の作動室側の吸入通路に導入する第２のレ
   ギユレータ弁を、前記オリフイスに並列に前記第３のガ
   ス通路に設けたことを特徴とする請求項１に記載の圧縮
   機における容量制御装置。