JPH0988819A - 多段式空気圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮運転の初期段階で中間配管内の圧力を下
げることによりドレンの発生を防止し、高い圧縮性能を
得るようにする。 【解決手段】 低圧側気筒３のシリンダ４内に、ピスト
ン１３を摺動可能に挿嵌し、シリンダヘッド９内には吸
込室１０と吐出室１１を画成する。そして、吸込室１０
から圧縮室５に吸込んだ空気をピストン１３で圧縮しつ
つ、圧縮空気を吐出室１１に吐出する。また、弁座板６
には吸込穴７および吐出穴８Ｂ等をそれぞれ形成し、吸
込穴７を吸込弁１４で開閉し、吐出穴８Ｂ等を吐出弁１
５Ｂ等で開閉する。さらに、吐出室１１には吐出弁１５
Ｂの開弁規制装置１６を設け、開弁規制装置１６のプッ
シュロッド２０を矢示Ｆ方向に押動することにより、吐
出弁１５Ｂの開弁動作を規制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば高圧の圧縮
空気を発生させるのに用いて好適な多段式空気圧縮機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、吸込部から空気を吸込み吐出部
から圧縮空気を吐出する低圧側気筒と、該低圧側気筒か
らの圧縮空気を中間配管を介して吸込みつつ、これを高
圧に圧縮する高圧側気筒とを備えた２段式空気圧縮機等
の多段式空気圧縮機は知られている。

【０００３】この種の従来技術による多段式空気圧縮機
では、前記低圧側気筒のシリンダ内と高圧側気筒のシリ
ンダ内とでそれぞれピストンを往復動させることによ
り、低圧側気筒では、吸込部から吸込んだ空気をシリン
ダ内で圧縮しつつ、これを吐出部から高圧側気筒に向け
て吐出する。

【０００４】また、低圧側気筒の吐出部から吐出された
圧縮空気は、この吐出部を高圧側気筒の吸込室に接続す
る中間配管を介して高圧側気筒内に吸込まれ、高圧側気
筒でさらに高圧に圧縮される。そして、高圧となった圧
縮空気は、例えば高圧側気筒の吐出室から外部の空気タ
ンク等に向けて吐出され、この空気タンク内に貯えられ
るようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による多段式空気圧縮機では、低圧側気筒の吐出
部を高圧側気筒の吸込側に中間配管を介して接続し、低
圧側気筒からの圧縮空気を中間配管内を介して高圧側気
筒内に送り込む構成であるから、中間配管内の圧縮空気
は内外の温度差によって空気中の水分が結露し、ドレン
となって中間配管内に残り、例えば高圧側気筒の吸込弁
を腐食させる等の問題が生じる。

【０００６】特に、高圧側気筒から外部に吐出する圧縮
空気の空気量を増大させるために、低圧側気筒から中間
配管内に吐出させる圧縮空気の圧力（中間圧力）を高め
るようにすると、中間配管内の圧縮空気は露点温度が上
昇してしまう。

【０００７】このため、従来技術では、圧縮運転の初期
段階で中間配管や高圧側気筒等が十分に暖められるまで
の間に、低圧側気筒からの圧縮空気が中間配管や高圧側
気筒に接触すると圧縮空気中の水分が結露してしまい、
これがドレンとなって高圧気筒側の吸込弁に錆び等を発
生させ、開弁不良等の原因になるという問題がある。

【０００８】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は圧縮運転の状態に応じて中間配
管内の圧力を可変に調整でき、ドレン等の発生を効果的
に防止できると共に、信頼性や寿命を確実に向上できる
ようにした多段式空気圧縮機を提供することを目的とし
ている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために請求項１に記載の発明は、吸込部から空気を吸込
み吐出部から圧縮空気を吐出する低圧側気筒と、該低圧
側気筒からの圧縮空気を中間配管を介して吸込みつつ、
これを圧縮する高圧側気筒とを備えた多段式空気圧縮機
において、前記低圧側気筒の吐出部には前記高圧側気筒
に向けて吐出される圧縮空気の流量を可変に調整する流
量調整手段を設けたことを特徴としてなる構成を採用し
ている。

【００１０】このように構成することにより、例えば圧
縮運転の初期段階で中間配管等が十分に暖められるまで
の間は、低圧側気筒から高圧側気筒に向けて吐出される
圧縮空気の流量を流量調整手段で小さく制限でき、中間
配管内の圧縮空気からドレンが発生するのを抑えること
ができる。

【００１１】また、請求項２に記載の発明では、前記低
圧側気筒の吐出部には複数個の吐出弁を設け、前記流量
調整手段は該各吐出弁のうち少なくともいずれか１個の
吐出弁の弁開度を変化させる構成としたことにある。

【００１２】この結果、低圧側気筒の各吐出弁のうち、
少なくともいずれかの吐出弁を流量調整手段で閉弁（弁
開度が零）状態に保持でき、この吐出弁の流量分だけ、
低圧側気筒から吐出される圧縮空気の流量を小さく抑え
ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
ないし図３に示す添付図面に従って、多段式空気圧縮機
として２段式空気圧縮機を例に挙げて詳細に説明する。

【００１４】図１ないし図３は本発明の実施例を示し、
図中、１は当該空気圧縮機の本体を構成するクランクケ
ース、２は該クランクケース１内に軸受（図示せず）等
を介して回転自在に配設されたクランク軸を示し、該ク
ランク軸２は一端側がクランクケース１外に突出し、そ
の突出端側には後述のプーリ３０が取付けられている。
また、クランクケース１は山形状となる密閉箱として形
成され、その上部側には一定の傾斜角をもった開口部１
Ａ，１Ｂが設けられている。

【００１５】３はクランクケース１の開口部１Ａ上に突
出するように配設された低圧側気筒を示し、該低圧側気
筒３は後述のシリンダ４およびシリンダヘッド９等から
構成されている。

【００１６】４は低圧側気筒３を構成する低圧側のシリ
ンダを示し、該シリンダ４はクランクケース１の開口部
１Ａ上に取付けられ、その外周側には冷却フィン４Ａ，
４Ａ，…が形成されている。また、該シリンダ４内には
後述のピストン１３が摺動可能に挿嵌され、該ピストン
１３は後述の弁座板６との間に圧縮室５を画成してい
る。

【００１７】６はシリンダ４とシリンダヘッド９との間
に設けられた弁座板を示し、該弁座板６は略正方形状の
平板として形成され、図２に示すようにシリンダ４とシ
リンダヘッド９との間に挟持されている。そして、弁座
板６はシリンダ４を上側から施蓋してその内部に圧縮室
５を画成すると共に、後述する吸込室１０，吐出室１１
の下側面を構成している。

【００１８】また、弁座板６には図３に示すように、吸
込室１０側に位置して長円状をなす３個の吸込穴７，
７，…が円弧状に列設して形成され、該各吸込穴７は吸
込室１０と圧縮室５とを連通している。一方、弁座板６
の吐出室１１側には、円形状をなす３個の吐出穴８Ａ，
８Ｂ，８Ｃが形成され、該吐出穴８Ａ〜８Ｃは吐出室１
１と圧縮室５とを連通している。そして、各吸込穴７は
後述の吸込弁１４によって開閉され、吐出穴８Ａ〜８Ｃ
は後述の吐出弁１５Ａ〜１５Ｃによって開閉されるもの
である。

【００１９】９はシリンダ４上に弁座板６を介して搭載
されたシリンダヘッドを示し、該シリンダヘッド９は図
２に示すように、下側が開口した断面略正方形状の中空
体として形成されている。そして、シリンダヘッド９に
は隔壁９Ａが形成され、該隔壁９Ａはシリンダヘッド９
内を吸込部としての吸込室１０と、吐出部としての吐出
室１１とに画成している。また、該吸込室１０，吐出室
１１はシリンダヘッド９の側面に設けられた吸込口９
Ｂ，吐出口９Ｃにより外部にそれぞれ連通している。そ
して、吸込口９Ｂには吸込室１０に大気を吸込むときの
騒音を抑制するサイレンサ付きの吸込フィルタ（図示せ
ず）等が接続され、吐出口９Ｃには吐出室１１を後述の
高圧側気筒２２に連通させる中間配管２８が接続されて
いる。

【００２０】また、シリンダヘッド９の上側面には、吐
出室１１側に位置して後述の開弁規制装置１６を収容す
る段付円筒状の収容部９Ｄが突出形成され、該収容部９
Ｄの底部側には後述のプッシュロッド２０を吐出室１１
内に突出させるための挿通穴９Ｅが形成されている。そ
して、収容部９Ｄ上にはカバー９Ｆが着脱可能に設けら
れ、該カバー９Ｆは開弁規制装置１６等を外部の雨水等
から保護している。

【００２１】さらに、シリンダヘッド９には図３に示す
ように、各角隅部に位置して４個のボルト穴９Ｇが形成
され、該各ボルト穴９Ｇには各ボルト１２がそれぞれ挿
通され、該各ボルト１２が図１に示すように、弁座板６
に形成されたボルト穴を貫通してシリンダ４に螺着され
ることにより、シリンダヘッド９は弁座板６を挟持した
状態でシリンダ４上に固定されるようになっている。

【００２２】１３はシリンダ４内に摺動可能に挿嵌され
た低圧側のピストンを示し、該ピストン１３は図２に示
すように、シリンダ４内で弁座板６との間に圧縮室５を
画成している。そして、ピストン１３は連接棒１３Ａ，
ピストンピン１３Ｂ等を介してクランク軸２に連結さ
れ、このクランク軸２を電動モータ等の駆動源（図示せ
ず）で回転駆動することによりピストン１３はシリンダ
４内を往復動するようになっている。

【００２３】１４は各吸込穴７を開閉すべく弁座板６の
下側面に取付けられた吸込弁で、該吸込弁１４は図３に
示すように、例えば弾性を有する金属薄板等から略弓形
に形成され、その両端側は短尺なボルト１４Ａ，１４Ａ
等により弁座板６の下側面に固定されている。そして、
低圧側気筒３の吸込行程では、吸込室１０と圧縮室５と
の圧力差により、吸込弁１４はその中間部が弁座板６か
ら離間し、各吸込穴７が開口して吸込室１０と圧縮室５
とを連通する。

【００２４】１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは吐出穴８Ａ，８
Ｂ，８Ｃを開閉すべく、吐出室１１内に位置して弁座板
６の上側面にそれぞれ取付けられた３個の吐出弁を示
し、該吐出弁１５Ａ〜１５Ｃは例えば弾性を有する金属
平板等から長円状に形成され、その基端側が短尺なボル
ト１５Ｄ等によって弁座板６の上側面に固定されてい
る。そして、吐出弁１５Ａ〜１５Ｃの先端は自由端とな
り、吐出穴８Ａ〜８Ｃを開閉する構成となっている。

【００２５】また、３個の吐出弁１５Ａ〜１５Ｃのうち
中央に位置する吐出弁１５Ｂの上方には、該吐出弁１５
Ｂから所定距離を離間した位置に開弁規制装置１６のプ
ッシュロッド２０が配設されている。そして、低圧側気
筒３の吐出行程では、吐出室１１と圧縮室５との圧力差
により、吐出弁１５Ａ〜１５Ｃの先端側が弁座板６から
離間し、吐出穴８Ａ〜８Ｃが開口して吐出室１１と圧縮
室５とを連通する。

【００２６】１６は吐出室１１側に設けられた流量調整
手段としての開弁規制装置を示し、該開弁規制装置１６
はシリンダヘッド９の上側面に形成された円筒状の収容
部９Ｄ内に配設され、後述の電磁コイル１７，ばね１
８，プランジャ１９，プッシュロッド２０および配線２
１から大略構成されている。そして、開弁規制装置１６
が作動した状態では、プッシュロッド２０が図２中の矢
示Ｆ方向に押動され、その先端部２０Ａが吐出弁１５Ｂ
に当接することにより、該吐出弁１５Ｂの開弁動作を規
制する。

【００２７】この結果、吐出弁１５Ａ〜１５Ｃのうち、
吐出弁１５Ｂは閉弁状態に保持されるようになり、吐出
穴８Ｂからの圧縮空気の吐出が停止され、圧縮室５から
吐出室１１に吐出される圧縮空気の流量は、約２／３に
制限（調整）されるようになる。

【００２８】１７はプッシュロッド２０を下方に引下げ
る電磁コイルを示し、該電磁コイル１７は環状に形成さ
れ、シリンダヘッド９の上側面に形成された収容部９Ｄ
の大径側に配設されている。また、電磁コイル１７は開
弁規制装置１６の作動時に外部から配線２１を介して通
電されることにより励磁され、プランジャ１９を介して
プッシュロッド２０を下方へと押動するようになってい
る。

【００２９】１８は電磁コイル１７の内側に配設された
ばねを示し、該ばね１８は下端側がシリンダヘッド９の
上側面（収容部９Ｄの底部側）に当接し、上端側がプラ
ンジャ１９の下側面に当接することにより、該プランジ
ャ１９を図２に示す非作動位置へと常時付勢している。

【００３０】１９は鉄心等からなるプランジャ１９を示
し、該プランジャ１９はばね１８により常時上向きに付
勢され、収容部９Ｄ内に上下方向に移動可能に収容され
ている。また、プランジャ１９の下側面にはプッシュロ
ッド２０が一体的に設けられ、電磁コイル１７が励磁さ
れたときには、プランジャ１９が磁気的に吸引されるこ
とによってプッシュロッド２０が下方に押動される。

【００３１】２０はシリンダヘッド９の吐出室１１内に
突出して設けられたプッシュロッドを示し、該プッシュ
ロッド２０は上端側がプランジャ１９の下側面に固着さ
れ、下端（先端）側をシリンダヘッド９の挿通穴９Ｅを
介して吐出室１１内へと突出している。また、プッシュ
ロッド２０の先端部２０Ａは小径な円板状に形成され、
開弁規制装置１６の非作動状態では図２に示すように、
吐出弁１５Ｂから所定間隔を離間した状態で保持されて
いる。そして、開弁規制装置１６の作動時にはプッシュ
ロッド２０が下方に押動され、先端部２０Ａが吐出弁１
５Ｂに当接することにより、該吐出弁１５Ｂの開弁動作
を規制する。

【００３２】２１は基端側を電磁コイル１７に接続され
た配線を示し、該配線２１は図１に示すように先端側が
後述の温度センサ２９および制御装置（図示せず）等に
接続され、この制御装置は温度センサ２９からの信号に
基づいて電磁コイル１７への通電を制御する構成となっ
ている。

【００３３】一方、２２は低圧側気筒３からの圧縮空気
を吸込みつつ、これを圧縮する高圧側気筒を示し、該高
圧側気筒２２はクランクケース１の開口部１Ｂ上に設け
られ、低圧側気筒３とほぼ同様にシリンダ２３、弁座板
２４およびシリンダヘッド２５等から構成されている。

【００３４】そして、シリンダヘッド２５には弁座板２
４との間に吸込室および吐出室（いずれも図示せず）が
画成されると共に、これら吸込室および吐出室を外部に
それぞれ連通する吸込口２５Ａおよび吐出口２５Ｂが設
けられている。また、高圧側気筒２２のシリンダ２３内
にはピストン２６が摺動可能に挿嵌され、該ピストン２
６は高圧側のシリンダ２３内に圧縮室２７を画成すると
共に、連接棒２６Ａ，ピストンピン２６Ｂ等を介してク
ランク軸２に接続されている。

【００３５】２８は低圧側気筒３の吐出側を高圧側気筒
２２の吸込側に連通させる中間配管を示し、該中間配管
２８は一端側がシリンダヘッド９の吐出口９Ｃ（図２参
照）に接続され、他端側はシリンダヘッド２５の吸込口
２５Ａに接続されている。そして、中間配管２８はその
中間部２８Ａがクランクケース１の下端側へと略Ｕ字状
に屈曲して形成され、低圧側気筒３の吐出室１１から吐
出される圧縮空気を高圧側気筒２２の吸込口２５Ａへと
導きつつ、これを高圧側の圧縮室２７内に吸込ませるも
のである。

【００３６】２９は高圧側気筒２２の近傍に位置して中
間配管２８の他端側に設けられた温度検出手段としての
温度センサを示し、該温度センサ２９は例えばバイメタ
ルや感温リードスイッチ等の感温スイッチまたはサーミ
スタ等を用いた感温素子によて構成され、高圧側気筒２
２側の吸込口２５Ａ近傍に位置して中間配管２８の温度
を検出するようになっている。そして、温度センサ２９
はこのときの検出温度が予め決められた設定温度Ｔ0 に
達するまでは、前記制御装置により開弁規制装置１６の
電磁コイル１７へと配線２１を介して作動信号を出力さ
せ、開弁規制装置１６を作動させる。また、前記検出温
度が設定温度Ｔ0 を越えたときには前記制御装置からの
作動信号の出力を停止させ、開弁規制装置１６を図２に
示す非作動状態に復帰させる。

【００３７】３０はプーリを示し、該プーリ３０はベル
トを介して電動モータの出力軸等に連結され、この電動
モータの回転力によりクランク軸２を回転させるもので
ある。さらに、３１は吐出配管を示し、該吐出配管３１
は高圧側気筒２２の吐出口２５Ｂを外部の空気タンク
（図示せず）等に接続するものである。

【００３８】本実施例による２段式空気圧縮機は上述の
如き構成を有するもので、次にその作動について説明す
る。

【００３９】まず、開弁規制装置１６が作動していない
通常の運転状態においては、前記電動モータによりプー
リ３０を介してクランク軸２を回転駆動すると、低圧側
気筒３のシリンダ４内ではピストン１３が往復動を繰返
すと共に、高圧側気筒２２内ではピストン２６が往復動
を繰返すようになる。これにより、低圧側のシリンダ４
内では、吸込行程としてピストン１３が図２中の下側方
向に摺動するときに、吸込弁１４が開弁して吸込室１０
から圧縮室５内へと図２中の矢示Ａ方向に大気が吸込ま
れる。そして、圧縮室５内に吸込まれた空気は、吐出行
程としてピストン１３が上側方向に摺動するときに圧縮
されると共に、吐出弁１５Ａ〜１５Ｃが開弁することに
より圧縮室５から吐出室１１へと圧縮空気が矢示Ｂ方向
に吐出される。

【００４０】また、吐出室１１に吐出した圧縮空気は、
中間配管２８を介して高圧側気筒２２のシリンダヘッド
２５の吸込室に流入し、この吸込室からシリンダ２３内
の圧縮室２７に吸込まれて圧縮されると共に、該圧縮室
２７からシリンダヘッド２５の吐出室に高圧の圧縮空気
として吐出される。そして、低圧側気筒３の吸込口９Ｂ
から吸込まれた空気は、低圧側気筒３と高圧側気筒２２
とで２段階に圧縮され、高圧側気筒２２の吐出口２５Ｂ
から高圧の圧縮空気として吐出される。

【００４１】ここで、吸込弁１４および吐出弁１５Ａ〜
１５Ｃの動作について述べると、吸込行程では圧縮室５
内の圧力が吸込室１０内の圧力（大気圧）よりも小さく
なるため、吸込弁１４はその中間部が圧縮室５側へと図
２中の矢示Ａ方向に押圧されて湾曲し、中間部が弁座板
６から離間することにより開弁し、吸込室１０から各吸
込穴７を介して圧縮室５内へと空気が吸込まれる。ま
た、吐出行程では、反対に圧縮室５内の方が高圧となる
ため、吸込弁１４は弁座板６側に押圧されて閉弁し、各
吸込穴７を閉塞することにより吸込室１０と圧縮室５と
を遮断する。

【００４２】そして、吐出弁１５Ａ〜１５Ｃは、吐出行
程では圧縮室５内の圧力が吐出室１１内の圧力よりも大
きくなるため、吐出弁１５Ａ〜１５Ｃはその先端側が吐
出室１１側へと矢示Ｂ方向に押圧されて湾曲し、弁座板
６から離間することにより開弁し、圧縮室５から吐出込
穴８Ａ〜８Ｃを介して吐出室１１側へと圧縮空気を吐出
させる。また、吸込行程では、反対に吐出室１１内の方
が高圧となるため、吐出弁１５Ａ〜１５Ｃは弁座板６側
に押圧されて閉弁し、各吐出穴８Ａ〜８Ｃを閉塞するこ
とにより吐出室１１と圧縮室５とを遮断する。

【００４３】この場合、開弁規制装置１６の非作動状態
では、図２に示すようにプランジャ１９がばね１８によ
りカバー９Ｆ側に押圧され、プッシュロッド２０の先端
部２０Ａは、吐出室１１内で吐出弁１５Ｂから所定間隔
をもって離間した状態に保持されているから、該吐出弁
１５Ｂの先端側は吐出行程において弁座板６から離間し
吐出穴８Ｂを開口させることができ、この吐出行程では
吐出弁１５Ａ〜１５Ｃが全て開弁して吐出穴８Ａ〜８Ｃ
を開口させ、該吐出穴８Ａ〜８Ｃを介して圧縮室５から
吐出室１１内に大流量の圧縮空気を吐出できる。

【００４４】これに対し、開弁規制装置１６を作動させ
た状態では、配線２１を介して電磁コイル１７が励磁さ
れ、その磁気的な吸引力によってプランジャ１９がプッ
シュロッド２０と共にばね１８に抗して図２中の矢示Ｆ
方向に押動され、プッシュロッド２０の先端部２０Ａが
吐出弁１５Ｂに当接する。これにより、吐出弁１５Ｂは
弁座板６上に強制的に押付けられ、吐出穴８Ｂを閉塞す
る閉弁状態に保持される。

【００４５】この結果、吐出行程であっても吐出穴８Ｂ
は閉塞したままの状態となり、圧縮室５からの圧縮空気
は２個の吐出穴８Ａ，８Ｃのみを介して吐出室１１に吐
出されることになり、圧縮室５から吐出室１１に吐出さ
れる圧縮空気の流量は、約２／３の吐出量（流量）に制
限される。これにより、中間配管２８を介して高圧側気
筒２２に向けて吐出される圧縮空気の流量が減少すると
共に、中間配管２８内の空気圧（中間圧力）も低下す
る。

【００４６】さらに、高圧側気筒２２の近傍に位置して
中間配管２８の他端側に取付けた温度センサ２９は、シ
リンダヘッド２５近傍で中間配管２８の温度を検出し、
中間配管２８等が十分に暖められたと判断できる前記設
定温度Ｔ0 に達するまでは外部から配線２１を介して通
電を行うことにより開弁規制装置１６を作動させ、吐出
弁１５Ｂの開弁動作を規制する。また、反対にシリンダ
ヘッド２５近傍での中間配管２８の温度が設定温度Ｔ0
を越えたときには、前記通電を停止して開弁規制装置１
６を非作動状態とし、吐出弁１５Ｂに通常の開弁動作を
許容する。

【００４７】かくして、本実施例では、低圧側気筒３の
吐出室１１に開弁規制装置１６を設け、中間配管２８の
他端側に設けた温度センサ２９で中間配管２８等の温度
を検出することにより、このときの温度が設定温度Ｔ0
に達するまでは、開弁規制装置１６を作動させてプッシ
ュロッド２０により吐出弁１５Ａ〜１５Ｃのうち吐出弁
１５Ｂの開弁動作を規制し、該吐出弁１５Ｂを閉弁状態
に保持する構成としたから、圧縮室５から吐出室１１に
吐出される圧縮空気の空気量を、例えば通常時の２／３
程度の流量に減少させることができ、中間配管２８内の
圧力（中間圧力）を一時的に下げることができる。

【００４８】この結果、当該空気圧縮機の運転初期状態
では、中間配管２８等が前記設定温度Ｔ0 に達して十分
に暖められるまで、中間配管２８内の圧力を一時的に低
下させることにより圧縮空気の露点温度が上昇するのを
抑えることができ、圧縮運転の初期段階で低温状態にあ
る中間配管２８や高圧側気筒２２等の内部に圧縮空気が
接触してドレンが発生するのを効果的に防止できる。

【００４９】従って、本実施例によれば、圧縮運転の初
期段階で中間配管２８内の空気圧を一時的に低下させる
ことによりドレンの発生を防止でき、このドレンにより
吸気弁等に錆びが生じたり、ピストン２６等の摺動部材
が早期に摩耗したり、またクランクケース１内の潤滑油
にドレンが混入して乳化現象等を起こしたりする等の問
題を解消できる。

【００５０】また、暖気運転が済んだ後には開弁規制装
置１６の作動を停止させることにより、圧縮室５から吐
出室１１に吐出される圧縮空気を通常（定格）の流量に
戻すことができ、当該空気圧縮機の圧縮運転を通常の定
格状態に簡単に復帰させることができる。

【００５１】さらに、当該空気圧縮機を設計する段階等
において、ドレンの発生を抑制するために中間配管２８
内の定格圧力を制限したりする必要がなくなり、この定
格圧力を高く設定して当該空気圧縮機に高い圧縮性能
（吐出性能）を与えることができ、信頼性や寿命をを向
上させることができる。

【００５２】なお、前記実施例においては、温度センサ
２９からの信号により開弁規制装置１６の作動，非作動
を制御するものとして述べたが、本発明はこれに限ら
ず、例えば温度センサ２９の代わりに所定時間を計時す
るタイマ装置を用いて開弁規制装置１６の作動，非作動
を制御するようにしてもよい。そして、この場合には圧
縮運転を開始してから一定時間（中間配管２８等の温度
が上昇するまでの暖気運転に相当する時間）が経過する
まで、開弁規制装置１６を一時的に作動させるようにし
てもよい。

【００５３】また、開弁規制装置１６の作動，非作動を
切換える切換スイッチを設けてもよく、この切換スイッ
チを例えば２段式空気圧縮機の運転スイッチ等と共に圧
縮機本体等に配設し、オペレータが暖気状態を判断して
このスイッチを操作し、開弁規制装置１６の作動，非作
動を制御するようにしてもよい。

【００５４】さらに、前記実施例においては、３個の吐
出弁１５Ａ〜１５Ｃのうち中央に位置する吐出弁１５Ｂ
の開弁動作のみを開弁規制装置１６によって規制する構
成としたが、本発明はこれに限らず、開弁規制装置１６
により吐出弁１５Ａまたは１５Ｃの開弁動作を規制して
もよく、また吐出弁１５Ａ〜１５Ｃのうち任意の２個の
吐出弁の開弁動作を規制するようにしてもよい。

【００５５】また、前記実施例においては、吐出室１１
内において３個の吐出穴８Ａ〜８Ｃを弁座板６に設ける
ものとして述べたが、本発明はこれに限らず、２個また
は４個以上の吐出穴を弁座板６に設けるようにしてもよ
い。

【００５６】さらに、前記実施例においては、開弁規制
装置１６のプッシュロッド２０で吐出弁１５Ｂを押圧す
ることにより、該吐出弁１５Ｂの開弁動作を規制するも
のとして述べたが、本発明はこれに限らず、例えば電磁
比例制御される開弁規制装置等を用いて吐出弁１５Ａ〜
１５Ｃ等の弁開度を連続的または段階的に変化させるこ
とにより、吐出室１１から中間配管２８内に吐出される
圧縮空気の流量を可変に調整するようにしてもよい。

【００５７】さらにまた、前記実施例においては、多段
式空気圧縮機として２段式空気圧縮機を例に挙げて述べ
たが、本発明はこれに限らず、例えば３段式以上の多段
式空気圧縮機に適用してもよい。

【００５８】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１に記載の発
明によれば、低圧側気筒の吐出部に流量調整手段を設
け、該流量調整手段により低圧側気筒から高圧側気筒に
向けて吐出される圧縮空気の流量を可変に調整する構成
としたから、当該空気圧縮機の運転状態に応じて圧縮空
気の流量を可変に調整でき、中間配管内の中間圧力を必
要に応じて調整することができる。そして、例えば圧縮
運転の初期段階において中間配管等が低温である場合に
は、前記流量調整手段で中間配管内の空気圧を一時的に
低下させることにより、中間配管内での圧縮空気の露点
温度を低下させ、ドレンの発生を効果的に防止できると
共に、当該空気圧縮機の信頼性や寿命を確実に向上させ
ることができる。

【００５９】また、請求項２に記載の発明によれば、低
圧側気筒の吐出部に複数個の吐出弁を設け、該各吐出弁
のうち少なくともいずれか１個の吐出弁の弁開度を流量
調整手段で変化させるようにしたから、該吐出弁の弁開
度を変化させることにより低圧側気筒の吐出部から吐出
される圧縮空気の流量を可変に調整することができ、例
えば圧縮運転の初期段階において中間配管等が低温であ
る場合には、１個の吐出弁の弁開度を零として閉弁状態
に保持することにより、低圧側気筒の吐出部から吐出さ
れる圧縮空気の流量を減少させ、中間配管内でドレンが
発生するのを効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による２段式空気圧縮機を示す
縦断面図である。

【図２】低圧側気筒のシリンダヘッド等を拡大して示す
図１中の矢示II−II方向断面図である。

【図３】シリンダヘッド内の吸込室および吐出室等を示
す図２中の矢示III −III 方向断面図である。

【符号の説明】

１ クランクケース ３ 低圧側気筒 ４，２３ シリンダ ５，２７ 圧縮室 ９，２５ シリンダヘッド １０ 吸込室（吸込部） １１ 吐出室（吐出部） １３，２６ ピストン １６ 開弁規制装置（流量調整手段） ２２ 高圧側気筒 ２８ 中間配管 ２９ 温度センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸込部から空気を吸込み吐出部から圧縮
   空気を吐出する低圧側気筒と、該低圧側気筒からの圧縮
   空気を中間配管を介して吸込みつつ、これを圧縮する高
   圧側気筒とを備えた多段式空気圧縮機において、前記低
   圧側気筒の吐出部には、前記高圧側気筒に向けて吐出さ
   れる圧縮空気の流量を可変に調整する流量調整手段を設
   けたことを特徴とする多段式空気圧縮機。
2. 【請求項２】 前記低圧側気筒の吐出部には複数個の吐
   出弁を設け、前記流量調整手段は該各吐出弁のうち少な
   くともいずれか１個の吐出弁の弁開度を変化させる構成
   としてなる請求項１に記載の多段式空気圧縮機。