JP7461255B2 - 圧縮機における圧縮気体冷却方法及び圧縮気体冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は，圧縮機の圧縮機本体によって生成された圧縮気体の冷却方法及び前記冷却方法を実行する圧縮気体冷却装置に関し，より詳細には，前記圧縮気体を冷却する熱交換器に冷却風を導入する冷却ファンの回転速度制御に特徴を有する，圧縮機における圧縮気体の冷却方法及び圧縮気体冷却装置に関する。

圧縮機本体で被圧縮気体を圧縮して圧縮気体を生成する圧縮機では，生成した圧縮気体は圧縮熱によって高温となっており，このような高温の圧縮気体をそのまま消費側に供給すると，消費側の配管システム内で圧縮気体が冷やされることで凝集水が発生する。

そのため，圧縮機本体より吐出された圧縮気体は，消費側に供給する前に圧縮機本体の吐出口と消費側を結ぶ供給流路内に設けた熱交換器（アフタクーラ）に導入して冷却し，このアフタクーラによる冷却の際に生じた凝集水を除去して得た，乾燥した圧縮気体を消費側に導入することが行われている。

このようなアフタクーラを備えた圧縮機では，効率的に熱交換を行うために，モータ駆動型の冷却ファンを設け，この冷却ファンによって発生した冷却風をアフタクーラに常時導入する構成が採用されている。

そして，アフタクーラに対する冷却風の導入は，一般に冷却ファンを一定の回転速度で運転することにより行われ，冷却ファンの回転速度を変化させる制御は行われない。

これに対し，冷却ファンの消費電力を含めた圧縮機全体の消費電力の減少を目的として，図１２に示すように，消費側に供給される圧縮気体の圧力を検知する圧力検知手段１５５が検出した圧力に基づいて，消費側に供給される圧縮気体の圧力が所定の無負荷運転開始圧力になると制御装置１５４が吸気制御弁１３１を操作して圧縮機本体１１０の吸入口（図示の例では低圧段圧縮機１１１の吸入口）を閉じて無負荷運転に移行すると共に，アフタクーラ１５１に冷却風を導入する冷却ファン１５２を所定の低回転速度で運転すると共に，消費側に供給される圧縮気体の圧力が所定の全負荷運転復帰圧力になると，吸気制御弁１３１により閉じていた圧縮機本体１１０の吸入口を開いて全負荷運転を開始すると共に，冷却ファン１５２を所定の高回転速度で運転するようにした圧縮機１００も提案されている（特許文献１の請求項１，図３）。

なお，圧縮気体の冷却に関する先行技術を開示したものではないが，圧縮機には，圧縮機本体を駆動するモータの回転速度をインバータによって制御することで，消費側に供給する圧縮気体の圧力（目標圧力）の設定を変更可能としたものも存在する（特許文献２）。

特開２００８－１２８０５２号公報 特開２００８－１５１０７６号公報

前掲の特許文献１に記載の圧縮機１００では，圧縮機本体１１０の無負荷運転時に冷却ファン１５２を所定の低回転速度で運転することで，無負荷運転時における冷却ファンの消費電力を低減することができる。

しかし，前掲の特許文献１に記載の構成では，負荷運転時と無負荷運転時とで冷却ファン１５２の回転速度を切り替えるのみで，冷却ファン１５２の回転速度を冷却対象である圧縮気体の温度や流量，圧力に応じて変化させることができるものとはなっていない。

そのため，外気温が低く，圧縮気体温度が比較的低い状態にある場合や，消費側での圧縮気体の消費量が少なく，従って，アフタクーラ１５１を通過する圧縮気体の流量が少ない場合等，アフタクーラ１５１に対する冷却風の導入量を減少しても消費側に供給する圧縮気体を適切に冷却することができる場合であっても冷却ファン１５２は所定の高回転速度で運転されるために，冷却ファン１５２の運転には依然として余剰な電力が消費されており，未だ省電力化の余地がある。

また，前述したように外気温が低く，従って圧縮気体温度も比較的低温となっている場合や，消費側における圧縮気体の消費量が少なくアフタクーラ１５１を通過する圧縮気体の流量が少ない状態であっても，圧縮機本体１１０が負荷運転を行っている場合には冷却ファン１５２を高回転速度で回転させて大量の冷却風をアフタクーラ１５１に導入することから，アフタクーラ１５１内で圧縮気体が過剰に冷却される「過冷却」となり，寒冷地での使用など，圧縮機１００の使用環境によってはアフタクーラ１５１内で凝集水の凍結が生じ，また，アフタクーラ１５１の入口側と出口側の温度差が過大となることで熱歪みによってアフタクーラ１５１が破損する，所謂「ヒートショック」と呼ばれる現象が生じる等の問題が生じ得る。

そのため，冷却対象とする圧縮気体の温度や圧力，流量等を考慮して，このような「過冷却」の発生を防止しつつ，適切に圧縮気体の冷却を行う冷却方法や冷却装置が必要となる。

さらに前掲の特許文献２のように，圧縮機には圧縮機本体を駆動するモータの回転速度をインバータによって制御することにより，消費側に供給する圧縮気体の圧力（目標圧力）の設定を可変としたものもあり，このような圧縮機にあっては，圧縮気体を適切に冷却するためには圧縮気体の圧力を考慮した送風量の制御がより重要となる。

そこで本発明は，上記従来技術における欠点を解消するためになされたものであり，圧縮機本体によって生成された圧縮気体を消費側に導入する前に冷却するアフタクーラ等の熱交換器に対し冷却風を導入する冷却ファンの回転速度（熱交換器に導入する冷却風量）を適切に制御することにより，より一層の消費電力の削減や，冷却ファンで発生する風切り音などの騒音の発生の低減を図ることができるだけでなく，過冷却の発生を防止して，凝集水の凍結やヒートショックによる熱交換器の破損を防止でき，しかも，圧縮気体の圧力変化に応じて適切に圧縮気体を冷却することができる圧縮機における圧縮気体冷却方法及び圧縮気体冷却装置を提供することを目的とする。

以下に，課題を解決するための手段を，発明を実施するための形態で使用する符号と共に記載する。この符号は，特許請求の範囲の記載と，発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするためのものであり，言うまでもなく，本発明の技術的範囲の解釈に制限的に用いられるものではない。

上記目的を達成するために，本発明の圧縮機１における圧縮気体の冷却方法は，
圧縮気体を生成する圧縮機本体１０と，前記圧縮機本体１０の吸気口を開閉制御する吸気制御弁３１と，前記圧縮機本体１０の吐出口から消費側に至る供給流路４０と，前記供給流路４０に設けた逆止弁４１とを備え，前記吸気制御弁３１による吸気量の制御によって，前記消費側に供給される圧縮気体の圧力Ｐｄが所定の目標圧力に近づくよう制御する容量制御型の圧縮機１において，
前記供給流路４０を通過する圧縮気体を冷却する熱交換器（アフタクーラ）５１と，前記熱交換器５１に対し冷却風を導入する冷却ファン５２とを設け，
前記逆止弁４１の二次側における前記供給流路４０内の圧力Ｐｄに基づいて決定される所定の対応温度域ＴＬ－ＴＨの下限値ＴＬ及び上限値ＴＨと，前記熱交換器５１の一次側かつ前記逆止弁４１の一次側における前記供給流路４０内の温度Ｔｄとを比較し，
前記供給流路４０内の温度Ｔｄが，前記対応温度域ＴＬ－ＴＨの前記下限値ＴＬ未満であるとき前記冷却ファン５２を所定の最低回転速度ＦＬで運転し，
前記供給流路４０内の温度Ｔｄが，前記対応温度域ＴＬ－ＴＨの前記上限値ＴＨを超えるとき前記冷却ファン５２を所定の最高回転速度ＦＨで運転し，
前記供給流路４０内の温度Ｔｄが，前記対応温度域ＴＬ－ＴＨの範囲内であるとき，予め設定した前記供給流路４０内の温度Ｔｄと前記冷却ファン５２の回転速度Ｆの対応関係に従い，前記最低回転速度ＦＬと前記最高回転速度ＦＨ間において前記供給流路４０内の温度Ｔｄの上昇に従い前記冷却ファン５２の回転速度を上昇させると共に，前記供給流路４０内の温度Ｔｄの下降に従い前記冷却ファン５２の回転速度を下降させることを特徴とする（請求項１）。

前記供給流路４０内の圧力Ｐｄの増加に対し，前記下限値ＴＬ及び前記上限値ＴＨが増加するよう前記対応温度域ＴＬ－ＴＨを決定することが好ましい（請求項２）。

前記供給流路４０内の圧力Ｐｄが取り得る圧力の範囲を，所定の数値範囲毎（実施例２ではＰｄ≦０．４MPaと，０．４MPa＜Ｐｄ）に分割し，分割した前記数値範囲毎に前記下限値ＴＬ及び前記上限値ＴＨの増加率ＩＲＬ，ＩＲＨを異なる値（実施例２ではＰｄ≦０．４MPaのときＩＲＬ=ＩＲＨ＝５０で，０．４MPa＜ＰｄのときＩＲＬ=ＩＲＨ＝１００）に設定するものとしても良い（請求項３，図６参照）。

前記供給流路４０内の圧力Ｐｄが取り得る圧力の範囲の少なくとも一部の範囲（実施例３ではＰｄ≦０．４MPaの範囲）において，前記下限値ＴＬの増加率ＩＲＬと前記上限値ＴＨの増加率ＩＲＨを異なる値（実施例３ではＩＲＬ=５０，ＩＲＨ＝７５）に設定するものとしても良い（請求項４，図８参照）。

前記供給流路４０内の圧力Ｐｄがゲージ圧０．０MPaのときに適用される前記対応温度域ＴＬ－ＴＨの下限値ＴＬと上限値ＴＨを，それぞれ基準下限値ＴＬ０（実施例１～３において８０℃）及び基準上限値ＴＨ０（実施例１～３において９０℃）とし，
下記の式１に従い，前記供給流路内の圧力Ｐｄに，所定の前記増加率ＩＲＬを乗算して得た加算値を，前記基準下限値ＴＬ０に加算して前記供給流路内の圧力Ｐｄに対応した前記下限値ＴＬを求めると共に，
下記の式２に従い，前記供給流路内の圧力Ｐｄに，所定の前記増加率ＩＲＨを乗算して得た加算値を，前記基準上限値ＴＨ０に加算して前記供給流路内の圧力Ｐｄに対応した前記上限値ＴＨを求めることができる（請求項５）。
［式１］ＴＬ＝ＩＲＬ×Ｐｄ＋ＴＬ０
［式２］ＴＨ＝ＩＲＨ×Ｐｄ＋ＴＨ０

前記供給流路４０内の圧力Ｐｄが取り得る圧力の範囲を，所定の数値範囲毎（実施例４においてＰｄ≦０．４MPa，０．４MPa＜Ｐｄ＜０．６MPa，０．６MPa≦Ｐｄ）に分割し，分割した前記数値範囲毎に適用される前記対応温度域ＴＬ－ＴＨを予め設定（実施例４においてＰｄ≦０．４MPaでは１００－１２０℃／０．４MPa＜Ｐｄ＜０．６MPaでは１３０－１４０℃／０．６MPa≦Ｐｄでは１５０－１６０℃に設定）するものとしても良い（請求項６）。

前記冷却ファン５２の回転速度Ｆは，前記最低回転速度ＦＬ，前記最高回転速度ＦＨ，前記対応温度域ＴＬ－ＴＨの前記下限値ＴＬ及び前記上限値ＴＨ，並びに前記供給流路４０内の温度Ｔｄに基づいて，下記の式３によって求めるものとしても良い（請求項７）。
［式３］Ｆ＝（ＦＨ－ＦＬ）／（ＴＨ－ＴＬ）×（Ｔｄ－ＴＬ）＋ＦＬ

前記圧縮機本体１０を，低圧段圧縮機１１と，前記低圧段圧縮機１１で生成された圧縮気体を更に圧縮する高圧段圧縮機１２と，前記低圧段圧縮機１１と前記高圧段圧縮機１２間に設けられた中間熱交換器（インタークーラ）１３を備えた多段式の圧縮機本体１０とし，
前記供給流路４０に設けた前記熱交換器（アフタクーラ）５１と共に，前記中間熱交換器（インタークーラ）１３に対しても前記冷却ファン５２からの冷却風を導入するものとしても良い（請求項８）。

また，本発明の圧縮機における圧縮気体冷却装置５０は，
圧縮気体を生成する圧縮機本体１０と，前記圧縮機本体１０の吸気口を開閉制御する吸気制御弁３１と，前記圧縮機本体１０の吐出口から消費側に至る供給流路４０と，前記供給流路４０に設けた逆止弁４１とを備え，前記吸気制御弁３１による吸気量の制御によって，前記消費側に供給される圧縮気体の圧力が所定の目標圧力に近づくよう制御する容量制御型の圧縮機において，
前記供給流路４０を通過する圧縮気体を冷却する熱交換器５１と，前記熱交換器５１に対し冷却風を導入する冷却ファン５２，前記冷却ファン５２を駆動するファンモータ５３，前記熱交換器５１の一次側かつ前記逆止弁４１の一次側における前記供給流路４０内の温度Ｔｄを検知する温度検知手段５６，前記逆止弁４１の二次側における前記供給流路４０内の圧力Ｐｄを検知する圧力検知手段５５，及び，前記温度検知手段５６が検知した前記供給流路４０内の温度Ｔｄと，前記圧力検知手段５５が検知した前記供給流路４０内の圧力Ｐｄに基づいて前記ファンモータ５３の回転速度を制御する制御装置５４を設け，
前記制御装置５４が，
前記圧力検知手段５５が検知した前記供給流路４０内の圧力Ｐｄに基づいて決定した所定の対応温度域ＴＬ－ＴＨの上限値ＴＨ及び下限値ＴＬと，前記温度検知手段５６が検知した前記供給流路４０内の温度Ｔｄとを比較し，
前記供給流路４０内の温度Ｔｄが，前記対応温度域ＴＬ－ＴＨの前記下限値ＴＬ未満であるとき前記冷却ファン５２を所定の最低回転速度ＦＬで運転し，
前記供給流路４０内の温度Ｔｄが，前記対応温度域ＴＬ－ＴＨの前記上限値ＴＨを超えるとき前記冷却ファン５２を所定の最高回転速度ＦＨで運転し，
前記供給流路４０内の温度Ｔｄが，前記対応温度域ＴＬ－ＴＨの範囲内であるとき，予め設定した前記供給流路４０内の温度Ｔｄと前記冷却ファン５２の回転速度Ｆの対応関係に従い，前記最低回転速度ＦＬと前記最高回転速度ＦＨ間において前記供給流路４０内の温度Ｔｄの上昇に従い前記冷却ファン５２の回転速度を上昇させると共に，前記供給流路４０内の温度Ｔｄの下降に従い前記冷却ファン５２の回転速度を下降させる制御を行うことを特徴とする（請求項９）。

前記制御装置５４は，
前記供給流路４０内の圧力Ｐｄの増加に対し，前記下限値ＴＬ及び前記上限値ＴＨを増加するよう前記対応温度域ＴＬ－ＴＨを決定するように構成することが好ましい（請求項１０）。

前記制御装置５４は，
前記供給流路４０内の圧力Ｐｄが取り得る圧力の範囲を所定の数値範囲毎に分割して得た前記数値範囲毎に，異なる値として設定された前記下限値ＴＬ及び前記上限値ＴＨの増加率ＩＲＬ，ＩＲＨを記憶すると共に，該増加率ＩＲＬ，ＩＲＨに基づいて前記対応温度域ＴＬ－ＴＨを決定するようにしても良い（請求項１１）。

前記制御装置５４が，
前記供給流路４０内の圧力Ｐｄが取り得る圧力の範囲の少なくとも一部の範囲において，異なる値に設定された前記下限値ＴＬの増加率ＩＲＬと前記上限値ＴＨの増加率ＩＲＨを記憶すると共に，各増加率ＩＲＬ，ＩＲＨに基づいて前記対応温度域ＴＬ－ＴＨを決定するようにしても良い（請求項１２）。

前記供給流路４０内の圧力Ｐｄがゲージ圧０．０MPaのときに適用される前記対応温度域ＴＬ－ＴＨの下限値を基準下限値ＴＬ０，上限値を基準上限値ＴＨ０とし，
前記制御装置５４が，
下記の式１に従い，前記供給流路４０内の圧力Ｐｄに，所定の前記増加率ＩＲＬを乗算して得た加算値を，前記基準下限値ＴＬ０に加算して前記供給流路４０内の圧力Ｐｄに対応した前記下限値ＴＬを求めると共に，
下記の式２に従い，前記供給流路４０内の圧力Ｐｄに，所定の前記増加率ＩＲＨを乗算して得た加算値を，前記基準上限値ＴＨ０に加算して前記供給流路４０内の圧力Ｐｄに対応した前記上限値ＴＨを求めるようしても良い（請求項１３）。
［式１］ＴＬ＝ＩＲＬ×Ｐｄ＋ＴＬ０
［式２］ＴＨ＝ＩＲＨ×Ｐｄ＋ＴＨ０

前記制御装置５４が，
予め設定された，前記供給流路４０内の圧力Ｐｄが取り得る圧力の範囲を所定の数値範囲毎に分割した前記数値範囲毎に適用される前記対応温度域ＴＬ－ＴＨを記憶するものとしても良い（請求項１４）。

前記制御装置５４が，
前記冷却ファン５２の回転速度Ｆを，前記最低回転速度ＦＬ，前記最高回転速度ＦＨ，前記対応温度域ＴＬ－ＴＨの前記下限値ＴＬ及び前記上限値ＴＨ，並びに前記供給流路４０内の温度Ｔｄに基づいて，下記の式３によって求めるものとしても良い（請求項１５）。
［式３］Ｆ＝（ＦＨ－ＦＬ）／（ＴＨ－ＴＬ）×（Ｔｄ－ＴＬ）＋ＦＬ

前記圧縮機本体１０を，低圧段圧縮機１１と，前記低圧段圧縮機１１で生成された圧縮気体を更に圧縮する高圧段圧縮機１２と，前記低圧段圧縮機１１と前記高圧段圧縮機１２間に設けられた中間熱交換器（インタークーラ）１３を備えた多段式の圧縮機本体１０とし，
前記冷却ファン５２が，前記供給流路４０に設けた前記熱交換器（アフタクーラ）５１と共に前記中間熱交換器（インタークーラ）１３に対しても冷却風を導入するよう構成することもできる（請求項１６）。

以上で説明した本発明の構成により，本発明の圧縮機１における圧縮気体の冷却方法及び冷却装置５０によれば，以下の顕著な効果を得ることができた。

前記制御装置５４により，前記供給流路４０内の温度Ｔｄが前記供給流路４０内の圧力Ｐｄに基づいて下限値ＴＬ及び上限値ＴＨが決定される所定の対応温度域ＴＬ－ＴＨにあるとき，予め設定した前記供給流路４０内の温度Ｔｄと前記冷却ファン５２の回転速度Ｆの対応関係に従い，所定の最低回転速度ＦＬと最高回転速度ＦＨ間において前記圧縮気体温度Ｔｄの上昇に伴い前記冷却ファン５２の回転速度を上昇させると共に，前記圧縮気体温度Ｔｄの下降に伴い前記冷却ファン５２の回転速度を下降させる制御を行うように構成したことで，圧縮機本体１０より吐出された圧縮気体を，その温度と圧力，並びに流量に応じて適切に冷却することができ，熱交換器５１に対する冷却風の導入を効率的に行うことで，必要な冷却効果を得つつ，消費される電力を減少させることで省電力化を図ることができた。

しかも，この構成では，供給流路４０内の温度Ｔｄが低いときにはファンモータ５３の回転速度を低下させて冷却ファン５２により熱交換器５１に導入される冷却風量を減少させることで，熱交換器５１における過冷却の発生も防止することができた。

制御装置５４が，前記圧力検知手段５５が検知した前記供給流路４０内の圧力Ｐｄの増加に対し，前記下限値ＴＬ及び前記上限値ＴＨを増加させるよう前記対応温度域ＴＬ－ＴＨを決定するようにした構成では，供給流路４０内の圧力Ｐｄに応じた適切な風量を熱交換器５１に導入することで，より一層の消費電力の低減と過冷却の発生防止を図ることができた。

すなわち，本発明の適用対象である容量制御型の圧縮機１では，消費側において圧縮気体の消費が行われている際には，圧縮気体の消費によって低下した供給流路４０内の圧力を所定の目標圧力に維持するために，容量制御装置３０は吸気制御弁３１を開いて圧縮機本体１０に圧縮気体の生成を行わせることで，消費側における消費量に対応した比較的大量の圧縮気体が熱交換器５１内を通過することから，この大量の圧縮気体を冷却するために多量の冷却風を熱交換器５１に対して導入する必要がある。

一方，消費側における圧縮気体の消費が減少又は停止して供給流路４０内の圧力が上昇して目標圧力に近づき，又は，目標圧力に達すると，容量制御装置３０は吸気制御弁３１によって圧縮機本体１０の吸気口を絞り，又は閉じて圧縮機本体１０による圧縮気体の生成量を減少し，又は圧縮気体の生成を停止することで，熱交換器５１を通過する圧縮気体量は減少し，又は，熱交換器５１を通過する圧縮気体量はゼロとなることから，このような状態においても熱交換器５１に多量の冷却風を導入すると，熱交換器５１が過冷却となり，凝集水の凍結やヒートショックによる熱交換器５１の破損が生じ得る。

また，前掲の特許文献２として紹介したように，消費側に供給する圧縮気体の圧力（目標圧力）を可変としたインバータ駆動型の圧縮機では，目標圧力の設定変更によっても圧縮機本体１０を駆動するメインモータ２０が定格出力を発生するよう，目標圧力の設定変更に応じてメインモータ２０の回転速度を変化させることから，目標圧力を高圧に設定すると回転速度が低下して圧縮機本体が生成する圧縮気体量が減少し，また，目標圧力を低圧に設定すると回転速度が上昇して圧縮機本体１０が生成する圧縮気体量が増加する。

そのため，目標圧力を高圧に設定した際の適正送風量を，目標圧力を低圧に設定した際に適用すると，圧縮気体の冷却不足が生じ得る一方，目標圧力を低圧に設定した際の適正送風量を，目標圧力を高圧に設定した際に適用すると，圧縮気体は必要以上に冷却されることとなり，余分な電力の消費等が行われることとなると共に，使用条件によっては過冷却が発生するおそれもある。

しかし，前述したように逆止弁４１の二次側における供給流路４０内の圧力Ｐｄの上昇に伴い前記下限値ＴＬと前記上限値ＴＨを増加して前記対応温度域ＴＬ－ＴＨを高温側にシフトさせることにより，供給流路４０内の圧力Ｐｄが低く多量の圧縮気体が熱交換器５１内を通過している状態では，供給流路４０内の温度Ｔｄが低い状態でも熱交換器５１に対し多量の冷却風を導入することができる一方，供給流路４０内の圧力Ｐｄが相対的に高く，熱交換器５１を通過する圧縮気体量が少ない又はゼロである場合には，供給流路４０内の温度Ｔｄが比較的高い温度となるまで熱交換器５１に対し導入する冷却風量の増加を行わないようにすることで，過冷却を防止して凝集水の凍結やヒートショックによる熱交換器５１の破損等を防止できるようにしている。

前記制御装置５４が，前記下限値ＴＬ及び前記上限値ＴＨの増加率ＩＲＬ，ＩＲＨを，供給流路４０内の圧力Ｐｄの数値範囲毎に異なる値に設定した構成，及び／又は，供給流路４０内の圧力Ｐｄが取り得る圧力の範囲の少なくとも一部の範囲において前記下限値ＴＬの増加率ＩＲＬと前記上限値ＴＨの増加率ＩＲＨを異なる値に設定した構成では，本発明を適用する圧縮機の特性等に応じてより適切な設定とすることができた。

なお，前記対応温度域ＴＬ－ＴＨは，制御装置５４による演算によって求めるものとすることなく，供給流路４０内の圧力Ｐｄの所定の数値範囲毎に適用される対応温度域ＴＬ－ＴＨを予め設定するものとしても良く，これにより制御装置５４が行う演算処理を簡略化して装置構成の簡略化等が可能である。

本発明の圧縮気体冷却装置を備えた圧縮機の説明図。 本発明の圧縮気体冷却装置を備えたインバータ駆動型圧縮機の説明図。 制御装置の動作を説明したフローチャート（実施例１～３）。 供給流路内の圧力Ｐｄの変化に対する対応温度域ＴＬ－ＴＨの変化を示した相関図（実施例１）。 供給流路内の温度Ｔｄの変化に対するファンモータの回転速度（インバータの出力周波数）の変化を示した相関図（実施例１）。 供給流路内の圧力Ｐｄの変化に対する対応温度域ＴＬ－ＴＨの変化を示した相関図（実施例２）。 供給流路内の温度Ｔｄの変化に対するファンモータの回転速度（インバータの出力周波数）の変化を示した相関図（実施例２）。 供給流路内の圧力Ｐｄの変化に対する対応温度域ＴＬ－ＴＨの変化を示した相関図（実施例３）。 供給流路内の温度Ｔｄの変化に対するファンモータの回転速度（インバータの出力周波数）の変化を示した相関図（実施例３）。 制御装置の動作を説明したフローチャート（実施例４）。 供給流路内の温度Ｔｄの変化に対するファンモータの回転速度（インバータの出力周波数）の変化を示した相関図（実施例４）。 従来の圧縮機の説明図（特許文献１の図３に対応）。

以下に，添付図面を参照しながら本発明の構成につき説明する。

〔エンジン駆動型発電機の全体構成〕
図１及び図２において，符号１は，本発明の冷却装置を備えた圧縮機であり，この圧縮機１には，被圧縮気体を圧縮する圧縮機本体１０と，前記圧縮機本体１０の駆動源２０，前記圧縮機本体１０の吸気口を開閉制御する吸気制御弁３１，前記圧縮機本体１０の吐出口から消費側に至る供給流路４０，前記供給流路に設けた逆止弁４１を備え，この逆止弁４１の二次側における供給流路内４０の圧力Ｐｄが所定の目標圧力に近づくよう，前記吸気制御弁３１の操作によって圧縮機本体１０の吸気量を制御する容量制御装置３０を備えた，容量制御型の圧縮機として構成されている。

なお，図示の例では，前記圧縮機本体１０の駆動源２０として，電動機であるメインモータを設けた構成を示したが，この構成に代えて，圧縮機本体１０の駆動源をエンジンとするものとしても良く，また，圧縮機本体１０を駆動させることができるものであれば，電動機やエンジン以外の既知の各種の駆動源によって構成するものであって良い。

前述の供給流路４０には，圧縮機本体より吐出された圧縮気体を消費側に供給する前に冷却する熱交換器（アフタクーラ）５１と，この熱交換器５１に対し冷却風を導入する冷却ファン５２，前記冷却ファン５２を駆動するファンモータ５３，及び，前記ファンモータ５３の回転速度を制御する制御装置５４を備えた，本発明の圧縮気体冷却装置５０が設けられている。

〔圧縮機本体〕
図１及び図２に示す圧縮機１の構成要素のうち，前述の圧縮機本体１０は，被圧縮気体を圧縮して圧縮気体を生成して消費側に供給することができるものであれば既知の各種構成のものが採用可能である。

図示の実施形態にあっては，この圧縮機本体１０を，低圧段圧縮機１１と，この低圧段圧縮機１１によって得た圧縮気体を更に圧縮する高圧段圧縮機１２，及び低圧段圧縮機１１と高圧段圧縮機１２間に設けられた中間熱交換器（インタークーラ）１３を備えた二段型のオイルフリースクリュ圧縮機によって構成している。

もっとも，圧縮機本体１０の構造は，図１及び図２に示す二段式の構成に限定されず，単段構成としたものであっても良く，また，二段以上の多段に構成したものであっても良く，単段構成とした場合には，前述した中間熱交換器（インタークーラ）１３はこれを省略することができ，また，二段以上の多段構成とした場合，各段の圧縮機間に中間熱交換器１３を設ける構成としても良い。

また，図示の実施形態では圧縮作用空間内に冷却油の導入を必要としないオイルフリー式のスクリュ圧縮機によって圧縮機本体１０を構成しているが，この構成に代えて，圧縮作用空間内に冷却油の導入を行う，油冷式のスクリュ圧縮機によって圧縮機本体１０を構成する等，既知の各種構成が採用可能である。

このように圧縮機本体１０を油冷式の構成とした場合には，吐出された圧縮気体より冷却油を分離するためのレシーバタンクやオイルセパレータ等を圧縮機本体の構成に含めるものとしても良い。

〔容量制御装置〕
前述した圧縮機本体１０の吸気口，図示の例では圧縮機本体１０を構成する低圧段圧縮機１１の吸気口には，圧縮機本体１０に対する被圧縮気体の吸気を制御する吸気制御弁３１と，消費側に供給される圧縮気体の圧力に応じて前記吸気制御弁３１の動作を制御する制御装置５４を備えた容量制御装置３０が設けられており，この容量制御装置３０による容量制御によって消費側に所定の圧力の圧縮気体を供給することができるように構成されている。

図示の実施形態においてこの容量制御装置３０は，前述の吸気制御弁３１と制御装置５４の他に，逆止弁４１の二次側の供給流路４０に設けた圧力検知手段５５を備え，前記圧力検知手段５５からの検知信号に基づいて制御装置５４が出力した制御信号に基づいて，比例制御弁等によって構成される吸気制御弁３１の動作を制御できるように構成されている。

これにより，圧力検知手段５５が検知した逆止弁４１二次側の供給流路４０内の圧力Ｐｄに応じ，供給流路４０内の圧力Ｐｄの低下時に吸気制御弁３１を開くと共に，供給流路４０内の圧力Ｐｄが上昇して所定の目標圧力に近付き又は達すると吸気制御弁３１を絞り又は閉じて圧縮機本体１０の吸気量を制御することで，逆止弁４１の二次側の供給流路内の圧力Ｐｄ，すなわち消費側に供給される圧縮気体の圧力が所定の目標圧力に近付くように制御する。

なお，図示の実施形態では，容量制御装置３０の構成要素である制御装置５４と圧力検知手段５５を，本発明の圧縮気体冷却装置５０の構成要素である制御装置５４及び圧力検知手段５５と共用することにより部品点数の減少を図っているが，容量制御装置３０と圧縮気体冷却装置５０は，独立した構成として設けるものとしても良い。

図２に示すように，圧縮機本体１０を駆動するメインモータ２０の回転速度を制御するインバータ２１を備えたインバータ式の圧縮機を制御対象とする場合，前述の制御装置５４には，吸気制御弁３１の動作を制御させるだけでなく，インバータ２１を制御して供給流路４０内の圧力Ｐｄの低下に対しメインモータ２０の回転速度を増加させると共に，供給流路４０内の圧力Ｐｄの上昇に対しメインモータ２０の回転速度を低下させる，圧縮機本体の回転速度制御についても行わせるようにしても良く，吸気制御と回転速度制御の併用により，消費側に供給する圧縮気体の圧力を目標圧力に近付ける前述の容量制御を行うようにしても良い。

このようにインバータ式の圧縮機を対象とする場合，前掲の特許文献２に記載の圧縮機のように，前述の目標圧力の設定を可変とするものとしても良い。

なお，容量制御装置３０の構成は，図示の実施形態の構成に限定されず，既知の各種の構成のものが採用可能である。

〔圧縮気体冷却装置〕
実施例１
以上のように構成された圧縮機１には，前述の圧縮機本体１０によって生成された圧縮気体を冷却する，本発明の圧縮気体冷却装置５０が設けられている。

この圧縮気体冷却装置５０は，前述の供給流路４０に設けられた熱交換器（アフタクーラ）５１と，この熱交換器（アフタクーラ）５１に対し冷却風を導入する冷却ファン５２，前記冷却ファン５２を駆動するファンモータ５３，前記熱交換器５１の一次側において前記供給流路４０内の温度Ｔｄを検知する温度検知手段５６，前記逆止弁４１の二次側における前記供給流路４０内の圧力Ｐｄを検知する圧力検知手段５５，及び前記温度検知手段５６の検知信号と圧力検知手段５５の検知信号に基づいて，ファンモータ５３に供給する電力を制御して前記ファンモータ５３の回転速度を制御する制御装置５４を備える。

なお，図１及び図２に示すように，圧縮機本体１０を，中間熱交換器（インタークーラ）１３を備えた多段式の構成とした場合には，中間熱交換器（インタークーラ）１３を供給流路４０に設けた熱交換器（アフタクーラ）５１と共に，共通のシェラウド６０内に配置するなどして，冷却ファン５２からの冷却風を，供給流路４０に設けた熱交換器（アフタクーラ）５１だけでなく，中間熱交換器（インタクーラ）１３に対しても導入できるようにしても良い。

また，本発明の圧縮気体冷却装置５０の構成要素である圧力検知手段５５や制御装置５４は，前述したように容量制御装置３０の構成要素である圧力検知手段及び制御装置と共用する構成としても良く，また，温度検知手段５６も圧縮機１に安全装置として設けられている，非常停止用の温度検知手段（異常温度検知用）のものと共用する等して部品点数の増加によるコスト増を抑制するものとしても良い。

また，図示の実施例にあっては，前述のファンモータ５３を三相交流モータによって構成すると共に，ファンモータ５３用のインバータ５７を設け，制御装置５４からの制御信号によってインバータ５７よりファンモータ５３に供給される電力の周波数を制御してファンモータ５３の回転速度を制御できるようにしている。

しかし，ファンモータ５３の回転速度制御はこの構成に限定されず，例えばファンモータ５３をＤＣモータによって構成し，制御装置５４が直流電源よりファンモータ５３に供給される電流値を変化させることでファンモータ５３の回転速度を変化させるようにしても良く，ファンモータ５３の回転速度，従って，冷却ファン５２によって熱交換器５１に導入される冷却風量を変化させることができるものであれば，既知の各種構成を採用することが可能できる。

このファンモータ５３の回転速度は，前述の圧力検知手段５５が検知した供給流路４０内の圧力Ｐｄと前述の温度検知手段５６が検知した供給流路４０内の温度Ｔｄに基づいて，制御装置５４により，図３にフローチャートで示すように，以下の手順に従って行われる。

制御装置４０は，温度検知手段５６及び圧力検知手段５５からの検知信号を受信すると（Ｓ１－１），圧力検知手段５５が検知した供給流路４０内の圧力Ｐｄに基づき，検知された圧力Ｐｄに対応したファンモータ５３の回転速度制御の基準となる対応温度域ＴＬ－ＴＨを算出する（Ｓ１－２）。

圧力検知手段５５が検知した供給流路４０内の圧力Ｐｄに基づく前記対応温度域ＴＬ－ＴＨの算出（Ｓ１－２）は，対応温度域ＴＬ－ＴＨの下限値ＴＬと上限値ＴＨが，前記供給流路４０内の圧力Ｐｄの増加に対し増加するように行われる。

このような対応温度域ＴＬ－ＴＨの下限値ＴＬ及び上限値ＴＨの算出は，一例として，供給流路内の圧力Ｐｄがゲージ圧０．０MPaのときに適用される対応温度域ＴＬ－ＴＨの下限値を基準下限値ＴＬ０，上限値を基準上限値ＴＨ０として，
下記の式１により，前記供給流路４０内の圧力Ｐｄに，予め設定した下限値ＴＬ用の増加率ＩＲＬを乗算して得た加算値を，前記基準下限値ＴＬ０に加算することにより，検知された供給流路４０内の圧力Ｐｄに対応した下限値ＴＬを求め，また，下記の式２により，前記供給流路内の圧力Ｐｄに，予め設定した前記上限値ＴＨ用の増加率ＩＲＨを乗算して得た加算値を，前記基準上限値ＴＨ０に加算することにより，検知された供給流路４０内の圧力Ｐｄに対応した上限値ＴＨを求めることができる。
［式１］ＴＬ＝ＩＲＬ×Ｐｄ＋ＴＬ０
［式２］ＴＨ＝ＩＲＨ×Ｐｄ＋ＴＨ０

本実施例では，一例として基準下限値ＴＬ０を８０℃，基準上限値ＴＨ０を９０℃とし，下限値ＴＬの増加率ＩＲＬと，上限値ＴＨの増加率ＩＲＨを，いずれも同一値で，かつ，供給流路４０内の圧力Ｐｄの変化によっても変化しない一定値（一例として１００）として設定している。

この例における供給流路４０内の圧力Ｐｄの変化に対する対応温度域ＴＬ－ＴＨの変化（下限値ＴＬ及び上限値ＴＨの変化）を図４に，このうち，供給流路４０内の圧力Ｐｄが０．４MPa，０．５MPa，及び０．７MPaであるときの対応温度域ＴＬ－ＴＨ（下限値ＴＬ及び上限値ＴＨ）の算出値を下記の表１に示す。

このようにして，圧力検知手段５５が検知した供給流路４０内の圧力Ｐｄに基づいて，この圧力Ｐｄにおける対応温度域ＴＬ－ＴＨが算出されると，制御装置５４は，求めた対応温度域ＴＬ－ＴＨと温度検知手段５６が検知した供給流路４０内の温度Ｔｄを比較する（Ｓ１－３）。

この比較の結果，供給流路４０内の温度Ｔｄが，前述の対応温度域ＴＬ－ＴＨの下限値ＴＬ未満（Ｔｄ＜ＴＬ）であるとき前記冷却ファン５２を所定の最低回転速度ＦＬで運転する（Ｓ１－４）。

また，供給流路４０内の温度Ｔｄが，前述の対応温度域ＴＬ－ＴＨの上限値ＴＨを超えているときＴＨ＜Ｔｄには，前記冷却ファン５２を前記最高回転速度ＦＨで運転する（Ｓ１－５）。

更に，供給流路４０内の温度Ｔｄが，前述の対応温度域ＴＬ－ＴＨの範囲内であるとき（ＴＬ≦Ｔｄ≦ＴＨ），予め設定された対応関係，一例として下記の式３に示した対応関係に従い，前記供給流路４０内の温度Ｔｄに応じて前記最低回転速度ＦＬと前記最高回転速度ＦＨ間で前記冷却ファン５２の回転速度を増減させる（Ｓ１－６）。
［式３］Ｆ＝（ＦＨ－ＦＬ）／（ＴＨ－ＴＬ）×（Ｔｄ－ＴＬ）＋ＦＬ

前掲の表１に示した対応温度域ＴＬ－ＴＨの下限値ＴＬ及び上限値ＴＨの計算結果に基づき，供給流路４０内の圧力Ｐｄがそれぞれ０．４MPa，０．５MPa，及び０．７MPaであるときの供給流路内の温度Ｔｄの変化に対するファンモータ５３の回転速度（インバータの出力周波数）の変化を図５に示す。

このように，本発明の圧縮気体冷却装置５０を備えた圧縮機では，供給流路４０内の温度Ｔｄが前述の対応温度域ＴＬ－ＴＨの範囲内にあるとき，供給流路４０内の温度Ｔｄの変化に応じて熱交換器５１に導入する冷却風量を変化させることで，供給流路４０内の温度が低く冷却の必要性が小さいときには冷却風量を減少させることで，過冷却の発生を防止しつつ，ファンモータ５３の消費電力を低減して省エネを図ることができると共に，冷却ファン５２の風切り音が減少することで，作動時の静音性を得ることができる。

しかも，前述の対応温度域ＴＬ－ＴＨの下限値ＴＬと上限値ＴＨを，図４に示すように供給流路内の圧力Ｐｄの上昇に応じて上昇するように変化させる構成としたことで，消費側において圧縮気体の消費が行われることで供給流路４０内の圧力Ｐｄが低下し，容量制御装置３０によって吸気制御弁３１が開かれて圧縮機本体１０が圧縮気体を生成している状態，すなわち，供給流路４０に設けた熱交換器５１内を大量の圧縮気体が通過している状態では，供給流路４０内の温度Ｔｄが相対的に低い状態から冷却風の導入量が増大されるように構成されていることで，熱交換器５１を通過する多量の圧縮気体を好適に冷却することができる。

一方，消費側における圧縮気体の消費量が減少し，又は，圧縮気体の消費が停止して，供給流路４０内の圧力が上昇し，圧縮機本体１０の吸気口が閉ざされて圧縮気体の生成量が減少，又は圧縮気体の生成が停止した状態，すなわち，熱交換器５１内を通過する圧縮気体量が減少し，又は熱交換器５１を通過する圧縮気体量がゼロとなった状態では，供給流路４０内の温度Ｔｄが相対的に高い温度となるまで熱交換器５１に対し導入する冷却風量を増量しない構成となっており，これにより熱交換器５１の過冷却による破損の発生などが好適に防止されている。

また，消費側において冷凍式ドライヤ（図示せず）を設ける場合には，圧縮気体の過冷却が防止されることで供給流路４０内の温度Ｔｄ，すなわち冷凍式ドライヤの入口空気温度が所定の温度以上に保たれるため，冷凍式ドライヤ配管内の凍結の発生についても好適に防止できる。

実施例２
実施例１として紹介した例では，対応温度域ＴＬ－ＴＨの下限値ＴＬの増加率ＩＲＬと上限値ＴＨの増加率ＩＲＨを同じ値で，かつ，供給流路の圧力Ｐｄの変化によって変化しない一定値（一例として「１００」）とする構成例について説明した。

これに対し，本実施例（実施例２）では，供給流路内の圧力Ｐｄがとり得る圧力範囲を所定の数値範囲毎に分割し，分割した数値範囲毎に対応温度域ＴＬ－ＴＨの下限値ＴＬ及び上限値ＴＨの増加率ＩＲＬ，ＩＲＨをそれぞれ異なる数値に設定しており，本実施例では，供給流路４０内の圧力Ｐｄの上昇に伴い，増加率ＩＲＬ，ＩＲＨも上昇するように設定した。

このような構成例として，本実施例では一例として基準下限値ＴＬ０を８０℃，基準上限値を９０℃とし，下限値ＴＬの増加率ＩＲＬと，上限値ＴＨの増加率ＩＲＬを，いずれも同一値とするが，供給流路内の圧力Ｐｄが０．４MPa以下（Ｐｄ≦０．４MPa）のときの増加率ＩＲＬ，ＩＲＨをいずれも「５０」としたのに対し，供給流路内の圧力Ｐｄが０．４MPaを超えたとき（Ｐｄ＞０．４MPa）の増加率ＩＲＬ，ＩＲＨをいずれも２倍の「１００」に増加するように構成した。

この例における，供給流路４０内の圧力Ｐｄの変化に対する対応温度域ＴＬ－ＴＨ（下限値ＴＬ及び上限値ＴＨ）の変化を図６に示す。

また，このうち，供給流路内の圧力Ｐｄが０．４MPa，０．５MPa，０．７MPaであるときの下限値ＴＬ及び上限値ＴＨを算出した結果を表２に示す。

更に，表２に示した下限値ＴＬと上限値ＴＨの計算結果に基づく，供給流路４０内の温度Ｔｄの変化に対するファンモータ５３の回転速度（インバータの出力周波数）の変化を図７に示す。

本実施例では，供給流路内の圧力Ｐｄが０．４MPa以下（Ｐｄ≦０．４MPa）と低い状態では，図４を参照して説明した実施例に比較してより低い温度から冷却風量を増大させることができるようになっており，例えば目標圧力の設定を変更可能としたインバータ駆動型の圧縮機のように，目標圧力の設定を下げて低圧の圧縮気体の生成量が増大している圧縮機等に対し適用した場合であっても，好適に冷却を行うことができる。

実施例３
以上で実施例１，実施例２として説明した構成例では，いずれも対応温度域ＴＬ－ＴＨの下限値ＴＬの増加率ＩＲＬと上限値ＴＨの増加率ＩＲＨが同一値に設定されおり，従って，供給流路４０内の圧力Ｐｄが変化しても，対応温度域ＴＬ－ＴＨの幅，すなわち，下限値ＴＬと上限値ＴＨの差が一定（１０℃）で変化しない構成となっていた。

これに対し，本実施例（実施例３）では，基準下限値ＴＬ０を８０℃，基準上限値を９０℃とする点では前述の実施例１及び実施例２と同様であるが，供給流路内の圧力Ｐｄが０．４MPa以下（Ｐｄ≦０．４MPa）のときの下限値ＴＬの増加率ＩＲＬを「５０」，上限値ＴＨの増加率ＩＲＬを「７５」と異なる値に設定した。

なお，本実施例でも，供給流路内の圧力Ｐｄが０．４MPaを超えたとき（Ｐｄ＞０．４MPa）のときの下限値ＴＬの増加率ＩＲＬと上限値ＴＨの増加率ＩＲＨをいずれも同一の「１００」として設定した点は，前述した実施例１及び実施例２と同様であるが，Ｐｄ＞０．４MPaの範囲においても，下限値ＴＬの増加率ＩＲＬと上限値ＴＨの増加率ＩＲＨを異なる値に設定しても良い。

この構成例における供給流路４０内の圧力Ｐｄの変化に対する対応温度域ＴＬ－ＴＨの変化を図８に示す。

また，このうちの供給流路内の圧力Ｐｄが０．４MPa，０．５MPa，０．７MPaであるときの下限値ＴＬ及び上限値ＴＨを算出した結果を表３に示す。

更に，表３で求めた下限値ＴＬ及び上限値ＴＨを使用して，式３に基づき求められる，供給流路内の圧力Ｐｄが０．４MPa，０．５MPa，０．７MPaであるときの供給流路４０内の温度Ｔｄの変化に対するファンモータの回転速度（インバータの出力周波数）の変化の関係を図９に示す。

このように，本実施例（実施例３）では，所定の圧力範囲毎（Ｐｄ≦０．４MPaの範囲と，Ｐｄ＞０．４MPaの範囲毎）に，供給流路内の温度Ｔｄの変化に対するファンモータの回転速度の変化の傾きを異ならせる設定とすることができ，圧縮機毎の特性に対応した冷却状態に設定することができる。

実施例４
以上で説明した実施例１～３は，いずれも圧力検知手段５５が検知した供給流路４０内の圧力Ｐｄの継続的な変化に対し，対応温度域ＴＬ－ＴＨも継続的に変化するように構成した。

これに対し，本実施例（実施例４）では，供給流路内の圧力Ｐｄが取り得る圧力範囲を所定の数値範囲毎に複数に分割し，分割した数値範囲毎に，該数値範囲の圧力Ｐｄに対し共通して適用される対応温度域ＴＬ－ＴＨを設定する構成とした。

一例として，本実施形態では，供給流路４０内の圧力Ｐｄが取り得る圧力範囲を，Ｐｄ≦０．４MPa，０．４MPa＜Ｐｄ＜０．６MPa，及び０．６MPa≦Ｐｄの３つの範囲に分割し，数値範囲毎に前述の対応温度域ＴＬ－ＴＨを下記の表４の通りに設定した。

本実施例（実施例４）における制御装置５４による処理手順を図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。

制御装置５４が温度検知手段５６及び圧力検知手段５５からの検知信号を受信すると（Ｓ２－１），制御装置５４は，圧力検知手段５５が検知した供給流路４０内の圧力Ｐｄが，Ｐｄ≦０．４MPa，０．４MPa＜Ｐｄ＜０．６MPa，及び０．６MPa≦Ｐｄのいずれの範囲にあるかを判断する（Ｓ２－２）。

そして，制御装置５４は前掲の表４に従い，供給流路４０内の圧力ＰｄがＰｄ≦０．４MPaの範囲にあると判断すると前述の対応温度域ＴＬ－ＴＨを１００－１２０℃に設定し（Ｓ２－３），供給流路内の圧力Ｐｄが０．４MPa＜Ｐｄ＜０．６MPaの範囲にあると判断すると前述の対応温度域ＴＬ－ＴＨを１３０－１４０℃に設定し（Ｓ２－４），供給流路内の圧力Ｐｄが０．６MPa≦Ｐｄの範囲にあると判断すると前述の対応温度域ＴＬ－ＴＨを１５０－１６０℃に設定する（Ｓ２－５）。

このようにして，圧力検知手段５５が検知した供給流路４０内の圧力Ｐｄに基づいて，この圧力Ｐｄに対応する対応温度域ＴＬ－ＴＨが決定されると，制御装置は，決定された対応温度域ＴＬ－ＴＨの下限値ＴＬ及び上限値ＴＨと温度検知手段が検知した供給流路内の温度Ｔｄを比較する（Ｓ２－６）。

この比較の結果，供給流路内の温度Ｔｄが，前述の対応温度域ＴＬ－ＴＨの下限値ＴＬ未満であるとき前記冷却ファン５２を所定の最低回転速度ＦＬで運転する（Ｓ２－７）。

また，供給流路４０内の温度Ｔｄが，前述の対応温度域ＴＬ－ＴＨの上限値ＴＨを超えているときには，前記冷却ファン５２を前記最高回転速度ＦＨで運転する（Ｓ２－８）。

更に，供給流路４０内の温度Ｔｄが，前述の対応温度域ＴＬ－ＴＨの範囲内であるとき，予め設定された対応関係，一例として前掲の式３に従い，前記供給流路４０内の温度Ｔｄに応じて前記最低回転速度ＦＬと前記最高回転速度ＦＨ間で前記冷却ファンの回転速度を増減させる（Ｓ２－９）。

この例において，供給流路４０内の圧力ＰｄがＰｄ≦０．４MPaの範囲内にあるとき，０．４MPa＜Ｐｄ＜０．６MPaの範囲内にあるとき，及び，０．６MPa≦Ｐｄの範囲内にあるときのそれぞれの供給流路内の温度Ｔｄの変化に対するファンモータの回転速度（インバータの出力周波数）の変化を図１１に示す。

本実施例の構成例においても，供給流路４０内の圧力Ｐｄや供給流路４０内の温度に基づいて適切に圧縮気体の冷却を行えるだけでなく，制御装置５４に計算を行わせることなく対応温度域ＴＬ－ＴＨを決定することができることから，制御装置５４の構成（プログラム）を容易に行うことができる。

しかも，計算式によらず，供給流路４０内の圧力Ｐｄの対応温度域ＴＬ－ＴＨを適宜設定することができるため，例えば前述した目標圧力の設定が可能なインバータ駆動式の圧縮機であって，目標圧力の設定毎に特性が変化等する圧縮機に対しても最適に圧縮気体の冷却を行うことができる。

１ 圧縮機
１０ 圧縮機本体
１１ 低圧段圧縮機
１２ 高圧段圧縮機
１３ 中間熱交換器（インタークーラ）
２０ 駆動源（メインモータ）
２１ インバータ
３０ 容量制御装置
３１ 吸気制御弁
４０ 供給流路
４１ 逆止弁
５０ 圧縮気体冷却装置
５１ 熱交換器（アフタクーラ）
５２ 冷却ファン
５３ ファンモータ
５４ 制御装置
５５ 圧力検知手段
５６ 温度検知手段
５７ ファンモータ用インバータ
６０ シェラウド
１００ 圧縮機
１１０ 圧縮機本体
１３１ 吸気制御弁
１５１ 熱交換器（アフタクーラ）
１５２ 冷却ファン
１５４ 制御装置
１５５ 圧力検知手段
Ｐｄ 供給流路内の圧力
Ｔｄ 供給流路内の温度
ＴＬ－ＴＨ 対応温度域
ＴＬ 対応温度域の下限値
ＴＨ 対応温度域の上限値
Ｆ 冷却ファンの回転速度
ＦＬ 冷却ファンの最低回転速度
ＦＨ 冷却ファンの最高回転速度
ＩＲＬ 対応温度域の下限値の増加率
ＩＲＨ 対応温度域の上限値の増加率
ＴＬ０ 基準下限値
ＴＨ０ 基準上限値

Claims (16)

1. 圧縮気体を生成する圧縮機本体と，前記圧縮機本体の吸気口を開閉制御する吸気制御弁と，前記圧縮機本体の吐出口から消費側に至る供給流路と，前記供給流路に設けた逆止弁とを備え，前記吸気制御弁による吸気量の制御によって，前記消費側に供給される圧縮気体の圧力が所定の目標圧力に近づくよう制御する容量制御型の圧縮機において，
   前記供給流路を通過する圧縮気体を冷却する熱交換器と，前記熱交換器に対し冷却風を導入する冷却ファンとを設け，
   前記逆止弁の二次側における前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）に基づいて決定される所定の対応温度域（ＴＬ－ＴＨ）の下限値（ＴＬ）及び上限値（ＴＨ）と，前記熱交換器の一次側かつ前記逆止弁の一次側における前記供給流路内の温度（Ｔｄ）とを比較し，
   前記供給流路内の温度（Ｔｄ）が，前記対応温度域の前記下限値（ＴＬ）未満であるとき前記冷却ファンを所定の最低回転速度（ＦＬ）で運転し，
   前記供給流路内の温度（Ｔｄ）が，前記対応温度域（ＴＬ－ＴＨ）の前記上限値（ＴＨ）を超えるとき前記冷却ファンを所定の最高回転速度（ＦＨ）で運転し，
   前記供給流路内の温度（Ｔｄ）が，前記対応温度域（ＴＬ－ＴＨ）の範囲内であるとき，予め設定した前記供給流路内の温度（Ｔｄ）と前記冷却ファンの回転速度（Ｆ）の対応関係に従い，前記最低回転速度（ＦＬ）と前記最高回転速度（ＦＨ）間において前記供給流路内の温度（Ｔｄ）の上昇に従い前記冷却ファンの回転速度（Ｆ）を上昇させると共に，前記供給流路内の温度（Ｔｄ）の下降に従い前記冷却ファンの回転速度（Ｆ）を下降させることを特徴とする圧縮機における圧縮気体の冷却方法。
2. 前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）の増加に対し，前記下限値（ＴＬ）及び前記上限値（ＴＨ）が増加するよう前記対応温度域（ＴＬ－ＴＨ）を決定することを特徴とする請求項１記載の圧縮機における圧縮気体の冷却方法。
3. 前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）が取り得る圧力の範囲を，所定の数値範囲毎に分割し，分割した前記数値範囲毎に前記下限値（ＴＬ）及び前記上限値（ＴＨ）の増加率（ＩＲＬ，ＩＲＨ）を異なる値に設定することを特徴とする請求項２記載の圧縮機における圧縮気体の冷却方法。
4. 前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）が取り得る圧力の範囲の少なくとも一部の範囲において，前記下限値（ＴＬ）の増加率（ＩＲＬ）と前記上限値（ＴＨ）の増加率（ＩＲＨ）を異なる値に設定することを特徴とする請求項２又は３記載の圧縮機における圧縮気体の冷却方法。
5. 前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）がゲージ圧０．０MPaのときに適用される前記対応温度域（ＴＬ－ＴＨ）の下限値（ＴＬ）と上限値（ＴＨ）を，それぞれ基準下限値（ＴＬ０）及び基準上限値（ＴＨ０）とし，
   下記の式１に従い，前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）に，前記下限値（ＴＬ）用の所定の前記増加率（ＩＲＬ）を乗算して得た加算値を，前記基準下限値（ＴＬ０）に加算して前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）に対応した前記下限値（ＴＬ）を求めると共に，
   下記の式２に従い，前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）に，前記上限値（ＴＨ）用の所定の前記増加率（ＩＲＨ）を乗算して得た加算値を，前記基準上限値（ＴＨ０）に加算して前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）に対応した前記上限値（ＴＨ）求めることを特徴とする請求項３又は４記載の圧縮機における圧縮気体の冷却方法。
   ［式１］ＴＬ＝ＩＲＬ×Ｐｄ＋ＴＬ０
   ［式２］ＴＨ＝ＩＲＨ×Ｐｄ＋ＴＨ０
6. 前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）が取り得る圧力の範囲を，所定の数値範囲毎に分割し，分割した前記数値範囲毎に適用される前記対応温度域（ＴＬ－ＴＨ）を予め設定することを特徴とする請求項２記載の圧縮機における圧縮気体の冷却方法。
7. 前記冷却ファンの回転速度（Ｆ）を，前記最低回転速度（ＦＬ），前記最高回転速度（ＦＨ），前記対応温度域（ＴＬ－ＴＨ）の前記下限値（ＴＬ）及び前記上限値（ＴＨ），並びに前記供給流路内の温度（Ｔｄ）に基づいて，下記の式３によって求めることを特徴とする請求項５又は６記載の圧縮機における圧縮気体の冷却方法。
   ［式３］Ｆ＝（ＦＨ－ＦＬ）／（ＴＨ－ＴＬ）×（Ｔｄ－ＴＬ）＋ＦＬ
8. 前記圧縮機本体を，低圧段圧縮機と，前記低圧段圧縮機で生成された圧縮気体を更に圧縮する高圧段圧縮機と，前記低圧段圧縮機と前記高圧段圧縮機間に設けられた中間熱交換器を備えた多段式の圧縮機本体とし，
   前記供給流路に設けた前記熱交換器と共に，前記中間熱交換器に対しても前記冷却ファンからの冷却風を導入することを特徴とする請求項１～７いずれか１項記載の圧縮機における圧縮気体の冷却方法。
9. 圧縮気体を生成する圧縮機本体と，前記圧縮機本体の吸気口を開閉制御する吸気制御弁と，前記圧縮機本体の吐出口から消費側に至る供給流路と，前記供給流路に設けた逆止弁とを備え，前記吸気制御弁による吸気量の制御によって，前記消費側に供給される圧縮気体の圧力が所定の目標圧力に近づくよう制御する容量制御型の圧縮機において，
   前記供給流路を通過する圧縮気体を冷却する熱交換器と，前記熱交換器に対し冷却風を導入する冷却ファン，前記冷却ファンを駆動するファンモータ，前記熱交換器の一次側かつ前記逆止弁の一次側における前記供給流路内の温度（Ｔｄ）を検知する温度検知手段，前記逆止弁の二次側における前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）を検知する圧力検知手段，及び，前記温度検知手段が検知した前記供給流路内の温度（Ｔｄ）と，前記圧力検知手段が検知した前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）に基づいて前記ファンモータの回転速度を制御する制御装置を設け，
   前記制御装置が，
   前記圧力検知手段が検知した前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）に基づいて決定した所定の対応温度域（ＴＬ－ＴＨ）の上限値（ＴＨ）及び下限値（ＴＬ）と，前記温度検知手段が検知した前記供給流路内の温度（Ｔｄ）とを比較し，
   前記供給流路内の温度（Ｔｄ）が，前記対応温度域（ＴＬ－ＴＨ）の前記下限値（ＴＬ）未満であるとき前記冷却ファンを所定の最低回転速度（ＦＬ）で運転し，
   前記供給流路内の温度（Ｔｄ）が，前記対応温度域（ＴＬ－ＴＨ）の前記上限値（ＴＨ）を超えるとき前記冷却ファンを所定の最高回転速度（ＦＨ）で運転し，
   前記供給流路内の温度（Ｔｄ）が，前記対応温度域（ＴＬ－ＴＨ）の範囲内であるとき，予め設定した前記供給流路内の温度（Ｔｄ）と前記冷却ファンの回転速度（Ｆ）の対応関係に従い，前記最低回転速度（ＦＬ）と前記最高回転速度（ＦＨ）間において前記供給流路内の温度（Ｔｄ）の上昇に従い前記冷却ファンの回転速度を上昇させると共に，前記供給流路内の温度（Ｔｄ）の下降に従い前記冷却ファンの回転速度を下降させる制御を行うことを特徴とする圧縮機における圧縮気体冷却装置。
10. 前記制御装置は，
    前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）の増加に対し，前記下限値（ＴＬ）及び前記上限値（ＴＨ）を増加するよう前記対応温度域（ＴＬ－ＴＨ）を決定することを特徴とする請求項９記載の圧縮機における圧縮気体冷却装置。
11. 前記制御装置は，
    前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）が取り得る圧力の範囲を所定の数値範囲毎に分割して得た前記数値範囲毎に，異なる値として設定された前記下限値（ＴＬ）及び前記上限値（ＴＨ）の増加率（ＩＲＬ，ＩＲＨ）を記憶すると共に，該増加率（ＩＲＬ，ＩＲＨ）に基づいて前記対応温度域（ＴＬ－ＴＨ）を決定することを特徴とする請求項１０記載の圧縮機における圧縮気体冷却装置。
12. 前記制御装置が，
    前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）が取り得る圧力の範囲の少なくとも一部の範囲において，異なる値に設定された前記下限値（ＴＬ）の増加率（ＩＲＬ）と前記上限値（ＴＨ）の増加率（ＩＲＨ）を記憶すると共に，前記各増加率（ＩＲＬ，ＩＲＨ）に基づいて前記対応温度域を決定することを特徴とする請求項１０又は１１記載の圧縮機における圧縮気体冷却装置。
13. 前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）がゲージ圧０．０MPaのときに適用される前記対応温度域（ＴＬ－ＴＨ）の下限値を基準下限値（ＴＬ０），上限値を基準上限値（ＴＨ０）とし，
    前記制御装置が，
    下記の式１に従い，前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）に，前記下限値（ＴＬ）用の所定の前記増加率（ＩＲＬ）を乗算して得た加算値を，前記基準下限値（ＴＬ０）に加算して前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）に対応した前記下限値（ＴＬ）を求めると共に，
    下記の式２に従い，前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）に，前記上限値（ＴＨ）用の所定の前記増加率（ＩＲＨ）を乗算して得た加算値を，前記基準上限値（ＴＨ０）に加算して前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）に対応した前記上限値（ＴＨ）を求めることを特徴とする請求項１１又は１２記載の圧縮機における圧縮気体冷却装置。
    ［式１］ＴＬ＝ＩＲＬ×Ｐｄ＋ＴＬ０
    ［式２］ＴＨ＝ＩＲＨ×Ｐｄ＋ＴＨ０
14. 前記制御装置が，
    予め設定された，前記供給流路内の圧力（Ｐｄ）が取り得る圧力の範囲を所定の数値範囲毎に分割した前記数値範囲毎に適用される前記対応温度域（ＴＬ－ＴＨ）を記憶することを特徴とする請求項１０記載の圧縮機における圧縮気体冷却装置。
15. 前記制御装置が，
    前記冷却ファンの回転速度（Ｆ）を，前記最低回転速度（ＦＬ），前記最高回転速度（ＦＨ），前記対応温度域（ＴＬ－ＴＨ）の前記下限値（ＴＬ）及び前記上限値（ＴＨ），並びに前記供給流路内の温度（Ｔｄ）に基づいて，下記の式３によって求めることを特徴とする請求項１３又は１４記載の圧縮機における圧縮気体冷却装置。
    ［式３］Ｆ＝（ＦＨ－ＦＬ）／（ＴＨ－ＴＬ）×（Ｔｄ－ＴＬ）＋ＦＬ
16. 前記圧縮機本体を，低圧段圧縮機と，前記低圧段圧縮機で生成された圧縮気体を更に圧縮する高圧段圧縮機と，前記低圧段圧縮機と前記高圧段圧縮機間に設けられた中間熱交換器を備えた多段式の圧縮機本体とし，
    前記冷却ファンが，前記供給流路に設けた前記熱交換器と共に前記中間熱交換器に対しても冷却風を導入するよう構成したことを特徴とする請求項９～１５いずれか１項記載の圧縮機における圧縮気体冷却装置。
    
    

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