JPS6357634B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、圧縮機とくにスクリユー、ベーン
形などの回転圧縮機に適している圧縮機の容量制
御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の容量制御方法としては、実開昭51−3407
号公報に示されているように、オイルセパレータ
あるいはレシーバ（空気槽）の圧力が設定圧力を
超えたとき、その超えた分の圧力値に応じて吸気
量を絞り込むものや特公昭53−40965号公報に示
されているように、レシーバ（空気槽）あるいは
オイルセパレータの圧力が第１の設定圧力を上回
つたとき吸気弁を閉じ、第２の設定圧力を下回つ
たとき吸気弁を開いて、全体として吸気量を制限
するものなどがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前者の容量制御方法では、空気の使用量に応じ
て吸気量を絞つたとき、即ち、部分負荷時の軸動
力が吸気量に見合つた値まで低くならず、必要と
する空気量に対する軸動力の比率が、必要空気量
が少なくなる程悪い。

また後者の容量制御方法では、空気量を多く必
要とするとき、吸気弁の開閉動作が頻繁に繰り返
えされ、吸気弁の動作不良を起こす。

この発明の目的は、部分負荷時における軸動力
が広い部分負荷範囲にわたつて小さく、動作不良
が起こり難い容量制御装置を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、圧縮機の吸入側に連結された吸
気閉塞弁と圧縮機の吐出側に連結されたオイルセ
パレータあるいはレシーバとを第１の圧力調整弁
を介して連結したものにおいて、設定圧力が第１
の圧力調整弁より低い第２の圧力調整弁と差圧開
閉弁とを直列に連結したものを吸気閉塞弁とオイ
ルセパレータあるいはレシーバとの間において第
１の圧力調整弁と並列に設置することにより達成
される。

〔作用〕

運転中において空気の使用量が少なくなりオイ
ルセパレータ（あるいはレシーバ）の圧力（吐出
圧力）が上昇して第１の圧力調整弁の設定圧力を
超えると、設定圧力を超えた分の圧力が吸気閉塞
弁のシリンダー室に作用し、吸気閉塞弁を連続的
に閉じて吸気量を絞る。吸気量が所定量に絞られ
ると、差圧開閉弁が吐出圧力と吸入通路の圧力と
の差によつて開き、第２の圧力調整弁の設定圧力
を超えた分の圧力（第１の圧力調整弁に比べて、
設定値が低い分だけ第１の圧力調整弁より高い値
となる）が吸気閉塞弁のシリンダー室に作用し、
吸気閉塞弁を完全に閉じる。

このように、必要な空気量が100％〜所定量の
範囲では、必要な空気量に応じて吸気閉塞弁が連
続的に絞られ、必要な空気量が所定量以下では、
吸気閉塞弁が開閉動作する。従つて、必要な空気
量が多い範囲では、連続絞りによるので吸気閉塞
弁の開閉動作は行なわれず、必要な空気量が少な
い範囲では、吸気閉塞弁が開閉動作を行うととも
に吸気閉塞弁が開いたときもその開度は連続絞り
方法での最小流量状態となり、軸動力が小さくな
つているので全範囲で軸動力が小さくなる。

〔実施例〕

以下この発明の実施例を第１図〜第４図により
説明する。

第１図および第２図はこの発明の一実施例を示
すものである。

圧縮機１の吸入通路２には、吸気閉塞弁３が配
置され、吐出通路４にはオイルセパレータ５が接
続されている。オイルセパレータ５の出口には調
圧弁６、逆止弁７を経てレシーバ（空気だめ）８
が連結されている。吸気閉塞弁３は、詳細を第２
図に示すように、吸入口９ｉ、排出口９ｏを有す
るケース１０と、ケース１０に固定されたカバー
１１とこのカバー１１に形成されたシリンダー室
１２内を摺動するピストン１３と、ケース１０の
吸入口９ｉを開閉するアンローダバルブ１４とか
ら構成されている。また、アンローダバルブ１４
のスピンドル１５とピストン１３のスピンドル１
６とは別々のものである。ピストン１３とケース
１０との間にはアンローダばね１７が設けられ、
アンローダバルブ１４とケース１０との間には、
抗圧力の小さいばね１８が設けられている。

オイルセパレータ５は、セパレータ５ａを内蔵
しており、圧縮機１から吐出されるガス中の油を
分離捕集し、底部に一時ためておくものである。

オイルセパレータ５の出口と吸気閉塞弁３のシ
リンダー室１２とは、互いに直列に接続された差
圧開閉弁１９および第２の圧力調整弁２０を備え
た配管２１およびこの配管２１と並列関係にあ
り、途中に第１の圧力調整弁２２を備えた操作配
管２３によつて連結されている。第１の圧力調整
弁２２の設定圧力は圧力調整弁２０の設定圧力よ
りも高い。シリンダー室１２は途中にオリフイス
２４を備えた配管２５によつて吸気閉塞弁３の吸
入口９ｉに連結されている。差圧開閉弁１９は途
中に三方電磁弁２６を備えた配管２７によつて圧
縮機１の吸入通路２に連結されている。

三方電磁弁２６は、レシーバ８の圧力によつて
作動する圧力スイツチ２８に連動している。

次にこの実施例の動作を説明する。

運転中において、空気の使用量が減ると、レシ
ーバ８、オイルセパレータ５の圧力が次第に上昇
していく。オイルセパレータ５の圧力が第１の圧
力調整弁２２の設定圧力を超えると、超えた分が
シリンダ室１２に入り、ピストン１３に左方向に
移動させる。この動きはスピンドル１６、スピン
ドル１５を経由してアンローダバルブ１４に伝わ
り、アンローダバルブ１４とケース１０との隙間
はせばめられ吸気量が絞られる。このような動作
は、オイルセパレータ５の圧力が上昇し続ける間
継続する。

アンローダバルブ１４とケース１０との隙間が
所定量に達して吸気量が所定量に絞られると、吸
入通路２の圧力は、かなりの真空になる。そうす
ると、差圧開閉弁１９は、差圧開閉弁１９のピス
トンが弁体とピストンを連結するばねのばね荷重
に打ち勝つて引き下げられて開き、オイルセパレ
ータ５内の空気は、配管２１→差圧開閉弁１９→
第２の圧力調整弁２０→配管２１→シリンダ室１
２の経路で流れ、アンローダバルブ１４を完全に
閉じ、アンロード運転となる。この状態では配管
２１の空気が配管２５を経由して吸入口９ｉに流
れて放出される。これにより、オイルセパレータ
５の圧力は、第２の圧力調整弁２０の設定圧力
（たとえば４Kg／cm²）に維持される空気の使用量
が増加すると、レシーバ８の圧力が次第に低くな
つて所定値を下回つたとき、圧力スイツチ２８が
作動（OFFになる）して、三方電磁弁２６を無
励磁にし、流路を矢印の方向から白抜きの矢印方
向に切換える。そうすると、差圧開閉弁１９のピ
ストンに大気圧が作用し、ピストンが弁体内のば
ねの作用により引き上がり、差圧開閉弁１９が閉
じて、シリンダー室１２に空気圧が作用しなくな
る。これにより、ピストン１３はアンローダばね
１７によつて徐々に右方向に移動され、そしてピ
ストン１３による拘束を解れたアンローダバルブ
１４は開いて圧縮が再開される。

この実施例によると、この発明による効果を有
するのは勿論、その他に、容量制御動作の安定性
が高い。すなわち、アンローダ信号を吸入通路２
の真空度によつて出すので、差圧開閉弁１９の開
閉動作が安定する。

また、第２の圧力調整弁２０および第１の圧力
調整弁２２は設定圧をいつでも可変できるもので
あるから、運転条件負荷条件等に合わせて設定圧
を変更できる。

第３図はこの発明の他の実施例を示すものであ
る。

この図において、一実施例と同じものには同一
符号を付し、それらの説明は省略する。

この実施例で一実施例と異なるところは、圧力
スイツチ２７および圧力スイツチ２７に連動して
いる三方電磁弁２６が取り除かれている点であ
る。

この実施例の動作は概ね一実施例と同じである
が異なるところを比べれば次の通りである。

空気の使用量が減つて、吸入通路２の圧力が
徐々に低くなる過程において第１の設定値よりも
低くなつたとき、配管２１の圧力（オイルセパレ
ータ５の圧力）と配管２７の圧力（吸入通路２の
圧力）と差によつて差圧開閉弁１９が開く（この
動作は一実施例の場合と実質的に同じ）。差圧開
閉弁１９が開いたときの動作は一実施例の場合と
同じ。空気の使用量が増加すると、レシーバ８お
よびオイルセパレータ５の圧力が低くなり、オイ
ルセパレータ５の圧力が第２の圧力調整弁２０の
設定圧力に近づき、やがて設定圧力よりも低くな
る。そうすると、操作空気は第２の圧力調整弁２
０を通過してシリンダー室１２に流れなくなる。
一方シリンダー室１２はオリフイス２４を備えた
配管２５で吸入口９ｉと連通しているので、操作
空気が配管２５を経由して放出され、シリンダー
室１２の圧力は徐々に低下する。その結果ピスト
ン１３はアンローダばね１７によつて右方向に移
動し、このピストン１３による拘束を解かれたア
ンローダバルブ１４は開き、圧縮が再開される。
圧縮の再開によつて吸入通路２の圧力は高くな
り、差圧開閉弁１９は閉じる。

この実施例によれば、より少ない部品で、効率
の良い容量制御ができる。

第４図は、この発明の実施例に示した装置の容
量制御特性を示したもので、縦軸に軸動力（全負
荷に対する比率）を横軸に容量を目盛つてある。
図において、実線は一実施例の特性、点線は他の
実施例の特性である。

Ａ点は、差圧開閉弁１９が開閉する点で、Ｂ，
B′点がアンローダバルブ１４が全閉の状態を示
す。またＣ点は従来の容量制御方法におけるアン
ロード時の軸動力を示す。

この図から、アンロード時の軸動力はこの発明
の一実施例の装置によれば30％に、他の実施例に
よれば45％にすることができ、従来（70％）より
も遥かに省エネルギーとなる。また圧力調整弁２
０の設定圧力までしか空気を放出しないので、放
出量が少なくてすむとともに、圧縮再開後のオイ
ルセパレータ５の圧力回復を早期に実現し、早く
空気を使用箇所に供給できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、部分
負荷時における軸動力が、広い部分負荷範囲にわ
たつて小さく、動作不良が起こり難い容量制御装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の系統図、第２図
は吸気閉塞弁の詳細断面図、第３図はこの発明の
他の実施例の系統図、第４図はこの発明の各実施
例の容量制御特性を示す図である。 １……圧縮機、２……吸入通路、３……吸気閉
塞弁、４……吐出通路、５……オイルセパレー
タ、６……調圧弁、８……レシーバ、１２……シ
リンダー室、１３……ピストン、１４……アンロ
ーダバルブ、１５，１６……スピンドル、１７…
…アンローダばね、１９……差圧開閉弁、２０…
…第２の圧力調整弁、２２……第１の圧力調整
弁、２１，２３，２５，２７……配管、２４……
オリフイス、２６……三方電磁弁、２７……圧力
スイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸入側に吸気閉塞弁を備え、吐出側にオイル
   セパレータを備え、前記吸気閉塞弁の開度を吐出
   側の圧力に応じて行うようにした圧力機におい
   て、前記吸気閉塞弁のシリンダー室とオイルセパ
   レータの出口側とを連絡する操作流体配管に第１
   の圧力調整弁を設け、この第１の圧力調整弁に、
   差圧開閉弁と第２の圧力調整弁を直列に連結した
   ものを並列に連結し、前記差圧開閉弁は、そのピ
   ストン側が前記圧縮機の吸入側に配管を介して連
   結されると共にピストン側に前記吸入側の負圧を
   受けたときに弁部を開放するためのばね部材を有
   し、前記第２の圧力調整弁はその設定圧力が前記
   第１の圧力調整弁の設定圧力より低い値に設定さ
   れているものであることを特徴とする圧縮機の容
   量制御装置。