JPH0263114B2 - - Google Patents

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JPH0263114B2
JPH0263114B2 JP6571482A JP6571482A JPH0263114B2 JP H0263114 B2 JPH0263114 B2 JP H0263114B2 JP 6571482 A JP6571482 A JP 6571482A JP 6571482 A JP6571482 A JP 6571482A JP H0263114 B2 JPH0263114 B2 JP H0263114B2
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JP
Japan
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compression section
pressure side
side compression
valve seat
suction
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JP6571482A
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Hiroshi Mihashi
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Tokico Ltd
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Tokico Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/16Filtration; Moisture separation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は圧縮気体中に発生するドレンによる
圧縮機本体の発錆、潤滑性低下等を確実に防止す
ることができる多段圧縮機に関するものである。
一般に、低圧側圧縮部と高圧側圧縮部とを備
え、これら低圧側圧縮部と高圧側圧縮部とを連通
管により接続した多段圧縮機が知られている。
しかしながら、このような従来の多段圧縮機に
あつては、その始動時や、稼動率が低い場合の再
起動時即ち使用空気量が少ない状態で使用され、
停止時間が長く運転時間が短いため、停止時間内
に圧縮機各部が大気温度近くまで冷えてしまうと
いつたような場合の再起動時には、シリンダ、シ
リンダへツド、連通管等の温度が外気温度に近い
ため、低圧側圧縮部で圧縮された圧縮気体が連通
管を流れる間にその気体中の水分が冷されて凝縮
してドレンが発生する。このドレンは高圧側圧縮
部にまで搬送され、高圧側圧縮部のシリンダとピ
ストンとの隙間から圧縮機本体内に侵入する。す
ると、圧縮機本体の各部に錆が発生したり、潤滑
油にドレンが混入して潤滑性が低下したりする。
そこで、従来、連通路途中に中間冷却器(例え
ばラジエータ)を設けて圧縮空気中の水分を積極
的に凝縮させてこの中間冷却器の端部に設けられ
たドレンセパレータより外部に排出させる工夫が
されているが、この中間冷却器は大きなスペース
を取るばかりか高価であるため、その取付けを制
限される場合が生じていた。
特に小型の圧縮機においては、通常コンパクト
化、製造コストの低減等の見地から、前記のよう
な中間冷却器やドレンセパレータを使用すること
なく、連通管の長さを適宜調節することにより、
定格運転の中間圧力でドレンが発生しないように
成している。圧縮機をそのように構成すれば、稼
動率がある程度高い場合にはドレン発生は防止で
きるが、始動直後や低稼動率で運転する場合の起
動時においては、前述のように連通管やシリンダ
等の温度が外気温度に近い状態にあるため、低圧
側圧縮部から吐出される圧縮空気が冷却されて、
その中に含まれる水分が凝縮してドレンが発生
し、高圧側圧縮部内に侵入することになる。
このため、圧縮機始動時にはアンロード運転を
して、圧縮機を構成する各部の温度上昇を図つて
いたが、極めて非能率的で、特に連通管の温度を
上昇させることはほとんど不可能であつた。
そこで、連通管が低温時には、低圧側圧縮部の
吐出気体を大気に放出することにより高圧側圧縮
部には送らず、連通管が高温となつてそこを通過
する圧縮空気にドレンが発生しなくなつた時に大
気との連通を断つて、高圧側圧縮部に圧縮空気を
供給するよう構成したものも知られている。圧縮
機をこのように構成すれば、連通管の加熱には適
しているが、連通管が十分に加熱されるまでは圧
縮機はその正規の運転がされず、動力の無駄が生
じる等の不都合があつた。
この発明は前記事情に鑑み、吸込口及び吐出口
が形成された弁座板を介してシリンダの上部に、
前記吸込口に連通する吸込室及び前記吐出口に連
通する吐出室を有するシリンダヘツドが設けられ
た低圧側圧縮部及び高圧側圧縮部を備え、前記低
圧側圧縮部の吐出口と前記高圧側圧縮部の吸込口
とを連通管により接続し、前記高圧側圧縮部の吐
出口に気体タンクを連通した多段圧縮機におい
て、前記低圧側圧縮部の前記弁座板の前記吸込室
側に前記弁座板に接離自在に設けられ前記吸込口
の開口面積を制御する絞り板と、該絞り板に付設
され該絞り板を前記弁座板に対し接離させるプラ
ンジヤと、該プランジヤに付設され該プランジヤ
を作動させるソレノイドと、前記連通管内にドレ
ンを発生させる要素を検出し得るように設けられ
た検出手段の検出信号に基づき前記ソレノイドに
通電する通電手段と、前記絞り板が前記弁座板か
ら離間する方向へ常時前記プランジヤを付勢する
ように設けられたばねとを具備したもので、圧縮
空気中におけるドレンの発生を確実に防止するこ
とができ、これにより圧縮機本体の錆の発生を防
止することができ、かつ潤滑性の低下を防ぐこと
ができる多段圧縮機を提供することを目的とす
る。
以下、この発明の一実施例を第1図乃至第4図
に基づいて説明する。第1図中1は圧縮空気を貯
溜するタンク(気体タンク)であり、このタンク
1の上部にはモータ2及び圧縮機本体(単動2段
圧縮機本体)3が取付けられている。圧縮機本体
3とモータ2とはベルト4によつて連結される。
圧縮機本体3は低圧側圧縮部5と、高圧側圧縮部
6とを有しており、低圧側圧縮部5の吸込側には
吸込管7が取り付けられ、吸込管7には消音器8
が取り付けられている。低圧側圧縮部5の吐出側
は連通管9を介して高圧側圧縮部6の吸込側に接
続され、高圧側圧縮部6の吐出側は吐出管10を
介してタンク1に接続されている。11はタンク
1内の圧縮空気を空気使用機器(図示せず)に供
給するための接続部、12は開閉弁、18は圧力
スイツチであつて、圧力スイツチ18によりモー
タ2の運転が自動制御されてタンク1内の圧力調
整が行なわれるようになつている。
第2図中21は低圧側圧縮部5のシリンダであ
り、このシリンダ21の上部には、パツキン2
2,23、弁座板24を介してシリンダヘツド2
5が取り付けられている。弁座板24には吸込口
26及び吐出口27が形成されている。吸込口2
6は、弁座板24の外周側に位置して円周方向に
所定間隔離間して設けられた複数の平面円弧状の
長孔26aからなつている。弁座板24の下面に
は吸込弁28が吸込口26を開閉可能に取り付け
られ、弁座板24の上面には吐出弁29が吐出口
27を開閉可能に取り付けられている。30は弁
受けである。
前記シリンダヘツド25には、吸込口26に連
通しかつ吸込管7内に連通する吸込室31と、吐
出口27に連通しかつ連通管9内に連通する吐出
室32とが隔壁33により区画されて設けられて
いる。また、シリンダヘツド25には、吸込室3
1の上方に位置して大径部34、中径部35、小
径部36からなる段付孔37が形成されている。
大径部34には、中空部38及びロツド孔39が
形成されたホルダ40がねじ込まれている。中空
部38にはソレノイド41が固定されて設けら
れ、このソレノイド41及びロツド孔39にはロ
ツドが42が移動自在に挿入されている。ロツド
42の略中央部には、段付孔37の中径部35に
移動自在に嵌合されたばね押え43が固定されて
おり、ロツド42とばね押え43とによりプラン
ジヤ44が構成されている。プランジヤ44は、
ばね押え43の下方に位置して段付孔37の中径
部35内に設けられたばね45により常に第2図
において上方へ付勢されている。ロツド42の下
端には絞り板46がT字状に取り付けられてい
る。絞り板46は、第3図に示すように複数の吸
込口26を、これらが配列されている円周方向の
最も外側の2つの吸込口26における前記円周方
向の外側端部(絞り通路)26bを除いて覆うこ
とができるような円弧状板とされており、プラン
ジヤ44の第2図における上下動により複数の長
孔26aからなる吸込口26を開いたり絞つたり
することができるようになされている。なお、絞
り板46の一方の端部には突出部47が形成され
ており、絞り板46は弁座板24に植設されたピ
ン48に、突出部47に形成されたピン孔を摺動
自在に嵌合され、これにより回動を阻止されて第
2図において上下動するようになされている。
ソレノイド41には、第4図に示すように圧縮
機本体3の所定箇所に取り付けられた温度センサ
(連通管9内にドレンを発生させる要素を検出し
得るように設けられた検出手段)(図示せず)に
よつて圧縮機本体3の各部の温度が、例えば連通
管9の温度が前記連通管9内にドレンが発生しな
い温度以上になると開、この温度より低い温度で
は閉となるリレー49、大気中に設けられた湿度
センサ(連通管9内にドレンを発生させる要素を
検出し得るように設けられた検出センサ)(図示
せず)によつて連通管9内にドレンが発生しない
大気の湿度以下では開、この湿度より大気の湿度
が高い時には閉となるリレー50、大気中に設け
られた温度センサ(連通管9内にドレンを発生さ
せる要素を検出し得るように設けられた検出セン
サ)(図示せず)によつて、大気の温度が、前記
連通管9内にドレンが発生しない大気温度以下で
は開、この温度により高い大気温度では閉となる
リレー51、タンク1に接続されタンク1内の空
気圧力が、連通管9内にドレンが発生しない空気
圧以下の圧力では開、この空気圧より高い空気圧
では閉となる圧力スイツチ(連通管9内にドレン
を発生させる要素を検出し得るように設けられた
検出手段)52が直列に電気的に接続されてい
る。そして、ソレノイド41にはリレー49,5
0,51,圧力スイツチ52を介して電源(通電
手段)53が並列に電気的に接続されている。
次に、上記のように構成された多段圧縮機の作
用について説明する。連通管9内にドレンが発生
するおそれがある時、即ちリレー49,50,5
1及び圧力スイツチ52が全てONの状態の時、
モータ2により圧縮機を作動させると、ソレノイ
ド41が通電され、このソレノイド41の作用に
よりプランジヤ44がばね45の力に抗して押し
下げられ、絞り板46が吸込口26を、第3図に
示すように円周方向の最も外側の長孔26aの外
側端部(絞り通路)26bを除いて覆つた状態で
絞る。そこで、低圧側圧縮部5の吸込行程におい
ては、吸込弁28が開弁され、吸込管7から吸込
室31内に空気が吸込まれ、この空気はさらに吸
込口26を通りシリンダ21内に吸い込まれる
が、このシリンダ21内の圧力は吸込管7から吸
込まれた空気が吸込口26の絞り通路26bのみ
を通るため、その流通量が制限されるので負圧と
なる。この後、低圧側圧縮部5は圧縮行程に入
り、シリンダ21内の空気は圧縮されて吐出弁2
9を押し開き、吐出口27を通り吐出室32を経
て連通管9に吐出されるが、シリンダ21内への
吸込圧が低いので吐出圧も低くなり、大気圧に近
い圧縮空気が連通管9内を通る。従つて、連通管
9が外気温度程度であつても、圧縮空気中にドレ
ンが発生することはない。この圧縮空気は高圧側
圧縮部6内にそのまま導入されてさらに圧縮され
て吐出管10からタンク1内に流入する。以下こ
のソレノイドに通電したときの運転状態を暖気運
転という。
ところで、大気が低湿度、低温度の時は連通管
9内にドレンが発生するおそれがなく、また起動
時にはドレンが発生してもこれはタンク1内の圧
力が低いため定格圧力に到達するまでに蒸発して
しまう。従つて、これらの場合に暖気運転をする
と必要以上の動力を消費することになるから、こ
の実施例においてはこのような場合には前記リレ
ー49,50,51、圧力スイツチ52のいずれ
かが自動的に開となつてソレノイド41に電流が
流れず、暖気運転しなくなる。即ち、プランジヤ
44の押し下げ力がなくなり、ばね45の力によ
りプランジヤ44が押し上げられ、絞り板46が
第2図における二点鎖線の位置に到り、吸込口2
6は開口され、通常の圧縮作用が行なわれる。
以上の結果、連通管9内にドレンが発生しない
あらゆる状態で暖気運転せず、連通管9内にドレ
ンが発生する状態下においてのみ暖気運転し、動
力の損失が防止される。また、このドレンが発生
する状態下の時だけソレノイド41に通電され、
プランジヤ44、絞り板46等は作動するので、
これらの作動回数は従来より減少する。また、吸
込行程における吸込空気の力は絞り板46を弁座
板24に押し付ける方向に働くので、プランジヤ
材を弁座板24に密着させることができるので、
吸込口26を所定通り正確に絞ることができ、こ
れによつても信頼性を増すことができる。
また、前記実施例においては絞り板46により
吸込口26の一部を除いてこの吸込口26を覆い
吸込口26を絞ることができるようにしたが、こ
れに限られることなく、例えば第7図に示すよう
に吸込口26全体を、一部に小孔64,65を有
する絞り板66により覆つて吸込口26を絞るよ
うにしてもよい。
また、前記実施例においては、ソレノイド41
にリレー49,50,51、圧力スイツチ52等
を接続したが、これに限られることなく、例えば
リレー49を一つ用いるのみでもよく、また圧縮
機起動時にソレノイド41がタイマーにより所定
時間作動するようにしてもよい。
以上説明したようにこの発明によれば、吸込口
及び吐出口が形成された弁座板を介してシリンダ
の上部に、前記吸込口に連通する吸込室及び前記
吐出口に連通する吐出室を有するシリンダヘツド
が設けられた低圧側圧縮部及び高圧側圧縮部を備
え、前記低圧側圧縮部の吐出口と前記高圧側圧縮
部の吸込口とを連通管により接続し、前記高圧側
圧縮部の吐出口に気体タンクを連通した多段圧縮
機において、 前記低圧側圧縮部の前記弁座板の前記吸込室側
に前記弁座板に接離自在に設けられ前記吸込口の
開口面積を制御する絞り板と、該絞り板に付設さ
れ該絞り板を前記弁座板に対し接離させるプラン
ジヤと、該プランジヤに付設され該プランジヤを
作動させるソレノイドと、前記連通管内にドレン
を発生させる要素を検出し得るように設けられた
検出手段の検出信号に基づき前記ソレノイドに通
電する通電手段と、前記絞り板が前記弁座板から
離間する方向へ常時前記プランジヤを付勢するよ
うに設けられたばねとを具備したものであるか
ら、連通管内にドレンが発生するおそれがある状
態においては、前記検出手段の検出信号に基づき
通電手段により前記ソレノイドに通電することに
より前記低圧側圧縮部の吸込口が絞られるので、
連通管内を流れる気体を大気圧に近い圧力とする
ことができるから、高圧側圧縮部に供給される圧
縮気体中に水分の凝縮によるドレンが生じるのを
確実に防止することができ、これにより圧縮機各
部の錆の発生を防止することができ、かつ潤滑油
へのドレンの混入による潤滑性の低下を防止する
ことができる。また、吸込口の絞り方は吸込口を
絞り板で覆う構造であるから、比較的構造が簡単
であり、また、吸込行程における吸込空気の力は
絞り板を弁座板に押し付ける方向に働くので、プ
ランジヤの押し下げ力はばねによるプランジヤの
押し上げ力に打ち勝つ程度で良く、プランジヤを
押し下げるためのソレノイドとしては大きなソレ
ノイドを用いる必要がなく、コストの低減を図る
ことができる等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す外観図、第
2図はその要部の断面図、第3図はその吸込口と
絞り板との関係を示す斜視図、第4図はそのソレ
ノイドへ通電するための電気回路図、第5図はそ
の絞り板が万一傾いた場合における状態を示す断
面図、第6図はこの発明の他の実施例を示す要部
の断面図、第7図はこの発明のさらに他の実施例
を示すもので、吸込口と絞り板との関係を示す斜
視図である。 1……タンク(気体タンク)、5……低圧側圧
縮部、6……高圧側圧縮部、9……連通管、21
……シリンダ、24……弁座板、25……シリン
ダヘツド、26……吸込口、27……吐出口、3
1……吸込室、32……吐出室、41……ソレノ
イド、44……プランジヤ、45……ばね、4
6,66……絞り板、52……圧力スイツチ(検
出手段)、53……電源(通電手段)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 吸込口及び吐出口が形成された弁座板を介し
    てシリンダの上部に、前記吸込口に連通する吸込
    室及び前記吐出口に連通する吐出室を有するシリ
    ンダヘツドが設けられた低圧側圧縮部及び高圧側
    圧縮部を備え、前記低圧側圧縮部の吐出口と前記
    高圧側圧縮部の吸込口とを連通管により接続し、
    前記高圧側圧縮部の吐出口に気体タンクを連通し
    た多段圧縮機において、 前記低圧側圧縮部の前記弁座板の前記吸込室側
    に前記弁座板に接離自在に設けられ前記吸込口の
    開口面積を制御する絞り板と、該絞り板に付設さ
    れ該絞り板を前記弁座板に対し接離させるプラン
    ジヤと、該プランジヤに付設され該プランジヤを
    作動させるソレノイドと、前記連通管内にドレン
    を発生させる要素を検出し得るように設けられた
    検出手段の検出信号に基づき前記ソレノイドに通
    電する通電手段と、前記絞り板が前記弁座板から
    離間する方向へ常時前記プランジヤを付勢するよ
    うに設けられたばねとを具備したことを特微とす
    る多段圧縮機。
JP6571482A 1982-04-20 1982-04-20 多段圧縮機 Granted JPS58183882A (ja)

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