WO2015141596A1

WO2015141596A1 - 空気圧縮機

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Publication number: WO2015141596A1
Application number: PCT/JP2015/057566
Authority: WO
Inventors: 竜亮大城
Original assignee: 株式会社日立産機システム
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2015-09-24
Also published as: US20170067465A1; CN106062366A; JPWO2015141596A1; JP6254678B2; US10316842B2; CN106062366B

Abstract

　省エネを図ることができる空気圧縮機を提供する。　空気圧縮機は、圧縮室に油を注入して空気を圧縮する圧縮機本体１と、圧縮機本体１の吸入側に設けられた空気圧操作式の吸込み絞り弁３と、圧縮機本体１の吐出側に設けられ、圧縮機本体１から吐出された圧縮空気とこれに含まれる液体を分離する分離器４と、分離器４で分離された圧縮空気を供給先に供給する圧縮空気系統１１と、圧縮空気系統１１の逆止弁１２の一次側と接続された放気系統１４と、放気系統１４に設けられた空気圧操作式の放気弁１６と、電磁操作式の三方弁２８を有する空気圧操作回路１０とを備えている。

Description

空気圧縮機

　本発明は、液供給式の空気圧縮機に係わり、特に、吸込み絞り弁及び放気弁を備えた空気圧縮機に関する。

　例えば、液供給式の空気圧縮機の一つである給油式のスクリュー圧縮機は、雌雄一対のスクリューロータを有する圧縮機本体を備えており、圧縮熱の冷却、圧縮室のシール性向上、スクリューロータ等の潤滑などを目的として、圧縮室に油を注入するように構成されている。圧縮機本体の圧縮室で所定の圧力まで圧縮された圧縮空気は、油と混合された状態で吐出され、分離器で油と分離された後、圧縮空気系統を介しユーザの使用箇所へ供給される。分離された油は、分離器の下部に一旦溜められた後、分離器の内部圧力によって油系統を介し圧縮機本体に供給される。すなわち、圧縮機本体と分離器の間で油が循環している。

　空気圧縮機においては、圧縮空気の使用状況に応じて容量制御する方式が採用されており、動力の低減を図っている。具体的に説明すると、例えば、圧縮機本体の吸入側に吸込み絞り弁を設け、圧縮空気系統の逆止弁の一次側（言い換えれば、分離器の二次側）と接続するように放気系統を設け、この放気系統に放気弁を設けている。また、圧縮空気系統の逆止弁の二次側に圧力センサを設けている。そして、例えば圧縮空気の使用量が低下し、圧力センサで検出された圧力が所定の上限値まで到達すると、無負荷運転モード又は自動停止モードに切り替えて、圧縮空気の供給を停止する。無負荷運転モード及び自動停止モードでは、次のような制御を行っている。

　無負荷運転モードでは、モータを停止させないで圧縮機本体の運転を継続したまま、吸込み絞り弁を閉じる。また、放気弁を開いて圧縮空気を放出させ、圧縮空気系統の逆止弁の一次側の圧力、すなわち分離器の内部圧力をある程度低下させる。その後、圧力センサで検出された圧力が所定の下限値まで低下すると、負荷運転モードに切り替える。すなわち、吸込み絞り弁を開き、放気弁を閉じる。

　自動停止モードでは、モータを停止させて圧縮機本体を停止させる。また、放気弁を開いて圧縮空気を放出させ、圧縮空気系統の逆止弁の一次側の圧力、すなわち分離器の内部圧力を大気圧程度まで低下させる。また、圧縮機本体内の油が逆流して吸込み絞り弁３の一次側へ流出するのを防ぐために、吸込み絞り弁を閉じる。その後、圧力センサで検出された圧力が所定の下限値まで低下すると、負荷運転モードに切り替える。すなわち、モータを駆動させて圧縮機本体の運転を再起動させる。また、吸込み絞り弁を開き、放気弁を閉じる。

　ここで、圧縮機本体の停止から再起動までの時間が短いと、分離器の内部圧力が十分に低下せず、その残留応力による起動渋滞を引き起こす。そのため、圧縮機本体が停止してから再起動可能になるまでの制限時間を設定し、この制限時間が経過してから再起動させるようになっている。

　なお、例えば特許文献１では、空気圧操作式の吸込み絞り弁と、電磁操作式の放気弁とを採用している。

特開２０１１－９９３４８号公報

　無負荷運転モードでは、動力の低減を図るため、分離器の内部圧力の降下速度を速めることが好ましい。また、自動停止モードでは、上述した制限時間を短くするため、分離器の内部圧力の降下速度を速めることが好ましい。それ故、放気弁は、ある程度の大きさが必要であり、例えば特許文献１のように電磁操作式の放気弁を採用した場合に、必要な電磁力ひいては電力消費量が大きくなる。したがって、省エネの点で改善の余地があった。

　本発明は、上記事柄に鑑みてなされたものであり、省エネを図ることを課題の一つとするものである。

　上記課題を達成するために、特許請求の範囲に記載の発明を適用する。すなわち、圧縮室に液体を注入して空気を圧縮する圧縮機本体と、前記圧縮機本体の吸入側に設けられた空気圧操作式の吸込み絞り弁と、前記圧縮機本体の吐出側に設けられ、前記圧縮機本体から吐出された圧縮空気とこれに含まれる液体を分離する分離器と、前記分離器で分離された圧縮空気を供給先に供給する圧縮空気系統と、前記圧縮空気系統に設けられた逆止弁と、前記圧縮空気系統の前記逆止弁の一次側と接続する放気系統と、前記放気系統に設けられた空気圧操作式の放気弁と、少なくとも１つの電磁操作式の三方弁を有し、前記圧縮空気系統の前記逆止弁の一次側と前記吸込み絞り弁の一次側のうちの一方を選択して前記吸込み絞り弁の操作室に連通するとともに、前記圧縮空気系統の前記逆止弁の一次側と前記吸込み絞り弁の一次側のうちの一方を選択して前記放気弁の操作室に連通する空気圧操作回路と、前記圧縮空気系統における前記逆止弁の二次側に設けられた圧力センサと、前記圧力センサで検出された圧力に応じて負荷運転モード、無負荷運転モード、及び自動停止モードのうちのいずれかに切り替えて前記三方弁を制御する制御装置とを備える。

　本発明においては、空気圧操作式の放気弁を採用しており、空気圧操作回路を構成する電磁操作式の三方弁を有している。しかし、この三方弁は、放気弁と比べ小さくてすむことから、必要な電磁力ひいては電力消費量を減少させることができる。したがって、電磁操作式の放気弁を採用する場合と比べ、省エネを図ることができる。
なお、本発明の他の課題及び効果は、以下の記載から更に明らかになる。

本発明の第１の実施形態における給油式の空気圧縮機の構成を表す概略図である。本発明の第１の実施形態における空圧操作式の放気弁の構造を表す断面図であって、全閉状態を示す。本発明の第１の実施形態における空圧操作式の放気弁の構造を表す断面図であって、全開状態を示す。本発明の第２の実施形態における給油式の空気圧縮機の構成を表す概略図である。本発明の第２の実施形態における空圧操作式の放気弁の構造を表す断面図であって、絞り状態を示す。本発明の第３の実施形態における給油式の空気圧縮機の構成を表す概略図である。本発明の第３の実施形態における制御装置の異常診断機能に係わる制御処理内容を表すフローチャートである。

　以下、本発明の適用対象の一つである給油式の空気圧縮機を例にとり、本発明の実施形態を説明する。

　本発明の第１の実施形態を、図１～図３により説明する。

　図１は、本実施形態における給油式の空気圧縮機の構成を表す概略図である。なお、この図１中の破線部分は電気配線を示している。図２及び図３は、本実施形態における空気圧操作式の放気弁の構造を表す断面図であり、図２が全開状態を示し、図３が全閉状態を示す。

　空気圧縮機は、空気を圧縮する圧縮機本体１と、この圧縮機本体１を駆動するモータ２と、圧縮機本体１の吸入側に設けられた空気圧操作式の吸込み絞り弁３と、この吸込み絞り弁３の上流側に設けられた吸込みフィルタ（図示せず）と、圧縮機本体１の吐出側に設けられた分離器４とを備えている。

　吸込み絞り弁３は、弁座５を開閉する弁体６と、この弁体６に接続されたピストン７と、このピストン７の移動方向一方側（図１中下側）に設けられたバネ８と、ピストン７の移動方向他方側（図１中上側）に形成された操作室９とを有している。

　空気圧操作回路１０（詳細は後述）によって吸込み絞り弁３の操作室９の圧力が上がると、バネ８の力に打ち勝ってピストン７及び弁体６が一方側に移動して、弁座５が開く。一方、空気圧操作回路１０によって吸込み絞り弁３の操作室９の圧力が下がると、バネ８の力でピストン７及び弁体６が他方側に移動して、弁座５が閉じる。これにより、圧縮機本体１の吸気量ひいては負荷を調節するようになっている。

　圧縮機本体１は、詳細を図示しないが、例えば雌雄一対のスクリューロータと、それらを収納するケーシングとを有しており、スクリューロータの歯溝とケーシングの間で圧縮室が形成されている。そして、分離器４から供給された油を圧縮室に注入して空気を圧縮するようになっている。

　分離器４は、圧縮機本体１から吐出された圧縮空気とこれに含まれる油を分離する分離機構（詳細には、例えば遠心分離機構や濾過分離機構等）と、この分離機構で分離された油を溜めるタンクとで構成されている。分離器４には油系統（図示せず）が接続されており、この油系統には冷却器等（図示せず）が設けられている。油系統は、分離器４の内部圧力によって、分離器４に溜められた油を圧縮機本体１の圧縮室に供給するようになっている。なお、後述する無負荷運転モード時には、分離器４の内部圧力が例えば０．２ＭＰａ程度まで低下するものの、圧縮機本体１の圧縮室に十分な油量を供給するようになっている。

　油分離器４には圧縮空気系統１１が接続されている。圧縮空気系統１１は、分離器４で分離された圧縮空気をユーザ側に供給するようになっている。圧縮空気系統１１には逆止弁１２が設けられ、その二次側には圧力センサ１３が設けられている。また、逆止弁１２の二次側にはドライヤ等（図示せず）も設けられている。

　また、圧縮空気系統１１の逆止弁１２の一次側（言い換えれば、分離器４の二次側）と吸込み絞り弁３の一次側（詳細には、弁座５の一次側）の間には放気系統１４（放気流路１５ａ，１５ｂ）が接続されている。放気系統１４には空気圧操作式の放気弁１６が設けられている。

　放気弁１６は、ボディ１７と、このボディ１７内に摺動可能に設けられたスプール（弁体）１８と、このスプール１８の移動方向一方側（図２及び図３中右側）に接続されたピストン１９と、このピストン１９の移動方向一方側に設けられたバネ２０と、このバネ２０を支持する蓋２１と、スプール１８の移動方向他方側（図２及び図３中左側）に形成された操作室２２とを有している。

　ボディ１７には入口ポート２３ａ及び出口ポート２３ｂが形成されており、これらのポート２３ａ，２３ｂは放気流路１５ａ，１５ｂにそれぞれ接続されている。また、ポート２３ａ，２３ｂはスプール１８の移動方向に離間しており、ポート２３ａ，２３ｂの間で形成される流路の断面が各ポートの断面より大きくなっている。

　スプール１８及びピストン１９の外周側にはＯリング２４ａ，２４ｂが設けられている。ボディ１７及び蓋２１には、ピストン１９の移動範囲（ひいてはスプール１８の移動範囲）を制限するストッパ部２５ａ，２５ｂが形成されている。蓋２１には、バネ室の空気抜きのための穴２６が形成されている。

　空気圧操作回路１０によって放気弁１６の操作室２２の圧力が例えば０．１２ＭＰａまで上がると、バネ２０の力に打ち勝ってスプール１８及びピストン１９が一方側への移動を開始する。さらに、放気弁１６の操作室２２の圧力が例えば０．２２ＭＰａ以上になると、図２で示すように、ピストン１９がストッパ部２５ｂに当接した状態となり、スプール１８がポート２３ａ，２３ｂの間の流路を閉じる（全閉状態）。一方、空気圧操作回路１０によって放気弁１６の操作室２２の圧力が例えば０．１２ＭＰａ未満まで下がると、図３で示すように、バネ２０の力でスプール１８及びピストン１９が他方側に移動して、ピストン１９がストッパ部２５ａに当接した状態となり、ポート２３ａ，２３ｂの間の流路を開く（全閉状態）。これにより、圧縮空気系統１１の逆止弁１２の一次側（言い換えれば、分離器４の二次側）から放気系統１４を介し吸込み絞り弁３の一次側に圧縮空気を放出して、分離器４の内部圧力を低下させる。

　空気圧操作回路１０は、圧縮空気系統１１の逆止弁１２の一次側に接続された流路２７ａと、吸込み絞り弁３の一次側に接続された流路２７ｂと、吸込み絞り弁３の操作室９及び放気弁１６の操作室２２に接続された流路２７ｃと、流路２７ａ，２７ｂのうちの一方を選択して流路２７ｃに連通する電磁操作式の三方弁２８とで構成されている。三方弁２８は、制御装置２９によって制御されている。

　制御装置２９は、圧力センサ１３で検出された圧縮空気系統１１の逆止弁１２の二次側圧力に応じて負荷運転モード、無負荷運転モード、及び自動停止モードに切り替える。負荷運転モード、無負荷運転モード、及び自動停止モードでは、以下のような制御を行っている。

　制御装置２９は、負荷運転モード時に、モータ２を駆動させて圧縮機本体１を運転させる。また、三方弁２８を通電状態として、流路２７ａと流路２７ｃを連通させる。これにより、吸込み絞り弁３の操作室９及び放気弁１６の操作室２２は、圧縮空気系統１１の逆止弁１２の一次側からの圧縮空気が供給されて、圧力が上がる。したがって、吸込み絞り弁３が全開状態となり、放気弁１６が全閉状態となる。

　制御装置２９は、負荷運転モード中、圧力センサ１３で検出された圧力が所定の上限値に達したか否かを判定する。例えば圧力センサ１３で検出された圧力が所定の上限値に達しない場合は、負荷運転モードを継続する。一方、例えば圧力センサ１３で検出された圧力が所定の上限値に達した場合は、無負荷運転モード又は自動停止モードに切り替える。一般的には、まず、無負荷運転モードに切り替え、所定時間が経過した場合に、自動停止モードに切り替える。但し、何らかの条件を満たした場合に、無負荷運転モードを経由せず、自動停止モードに直接切り替えるようにしてもよい。

　制御装置２９は、無負荷運転モード時に、モータ２を停止させないで圧縮機本体１の運転を継続させる。また、三方弁２８を非通電状態として、流路２７ｂと流路２７ｃを連通させる。これにより、吸込み絞り弁３の操作室９及び放気弁１６の操作室２２は、吸込み絞り弁３の一次側へ圧縮空気を放出して、圧力が大気圧程度まで下がる。したがって、吸込み絞り弁３が全閉状態となり、放気弁１６が全開状態となる。そして、分離器４の内部圧力が例えば０．２ＭＰａ程度まで低下する。

　制御装置２９は、自動停止モード時に、モータ２を停止させて圧縮機本体１を停止させる。また、三方弁２８を非通電状態として、流路２７ｂと流路２７ｃを連通させる。これにより、吸込み絞り弁３の操作室９及び放気弁１６の操作室２２は、吸込み絞り弁３の一次側へ圧縮空気を放出して、圧力が大気圧程度まで下がる。したがって、吸込み絞り弁３が全閉状態となり、放気弁１６が全開状態となる。そして、分離器４の内部圧力が大気圧程度まで低下する。

　制御装置２９は、無負荷運転モード中又は自動停止モード中、圧力センサ１３で検出された圧力が所定の下限値に達したか否かを判定する。例えば圧力センサ１３で検出された圧力が所定の下限値に達しない場合は、無負荷運転モード又は自動停止モードを継続する。一方、例えば圧力センサ１３で検出された圧力が所定の下限値に達した場合は、負荷運転モードに切り替える。

　なお、無負荷運転モード時に、分離器４の内部圧力が例えば０．２ＭＰａ程度まで低下すれば、無負荷運転モードから負荷運転モードへの移行開始時に、空気圧操作回路１０によって放気弁１３の操作室２２に供給される空気の圧力も０．２ＭＰａ程度である。そのため、放気弁１３のバネ２０の付勢力は、その圧力（０．２ＭＰａ程度）がスプール１８に作用する力よりも小さく設定されている。

　以上のように構成された本実施形態においては、空気圧操作式の放気弁１６を採用しており、空気圧操作回路１０を構成する電磁操作式の三方弁２８を有している。しかし、この三方弁２８は、放気弁と比べ小さくてすむことから、必要な電磁力ひいては電力消費量を減少させることができる。したがって、電磁操作式の放気弁を採用する場合と比べ、省エネを図ることができる。

　ところで、自動停止モードでは、圧縮機本体１が停止してから再起動可能になるまでの制限時間を短くするため、放気弁１６を全開状態として放気流量を大きしたほうがよい。また、無負荷運転モードでは、動力の低減を図るため、放気弁１６を全開状態として放気流量を大きくしたほうが好ましい場合がある。本発明の第１の実施形態は、このような場合に対応したものである。しかし、無負荷運転モードでは、圧縮機本体４の圧縮室に十分な油量を供給するための分離器４の内部圧力を確保するため、放気弁１６を絞り状態として放気流量を小さくしたほうが好ましい場合もある。このような場合に対応した本発明の第２の実施形態を、図４及び図５により説明する。

　図４は、本実施形態における空気圧縮機の構成を表す概略図である。図５は、本実施形態における放気弁の構造を表す断面図であり、絞り状態を示す。なお、上記第１の施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。

　本実施形態では、空気圧操作回路１０Ａは、圧縮空気系統１１の逆止弁１２の一次側に接続された流路２７ａと、吸込み絞り弁３の一次側に接続された流路２７ｂと、吸込み絞り弁３の操作室９に接続された流路２７ｄと、流路２７ａ，２７ｂのうちの一方を選択して流路２７ｄに連通する電磁操作式の三方弁２８とを有している。また、流路２７ｄに接続された流路２７ｅと、圧縮空気系統１１の逆止弁１２の一次側に接続され、減圧部３０（詳細には、例えば減圧弁等）が介装された流路２７ｆと、放気弁１６の操作室２２に接続された流路２７ｇと、流路２７ｅ，２７ｆのうちの一方を選択して流路２７ｇに連通する電磁操作式の三方弁３１とを有している。三方弁２８，３１は、制御装置２９Ａによって制御されている。

　制御装置２９Ａは、負荷運転モード時に、モータ２を駆動させて圧縮機本体１を運転させる。また、三方弁２８を通電状態として、流路２７ａと流路２７ｄを連通させる。これにより、吸込み絞り弁３の操作室９は、圧縮空気系統１１の逆止弁１２の一次側からの圧縮空気が流路２７ａ，２７ｄを介し供給されて、圧力が上がる。したがって、吸込み絞り弁３が全開状態となる。

　同時に、三方弁３１を非通電状態として、流路２７ｅと流路２７ｇを連通させる。これにより、放気弁１６の操作室２２は、圧縮空気系統１１の逆止弁１２の一次側からの圧縮空気が流路２７ａ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｇを介し供給されて、圧力が上がる。したがって、放気弁１６が全閉状態となる。

　制御装置２９Ａは、自動停止モード時に、モータ２を停止させて圧縮機本体１を停止させる。また、三方弁２８を非通電状態として、流路２７ｂと流路２７ｄを連通させる。これにより、吸込み絞り弁３の操作室９は、流路２７ｂ，２７ｄを介し吸込み絞り弁３の一次側へ圧縮空気を放出して、圧力が大気圧程度まで下がる。したがって、吸込み絞り弁３が全閉状態となる。

　同時に、三方弁３１を非通電状態として、流路２７ｅと流路２７ｇを連通させる。これにより、放気弁１６の操作室２２は、流路２７ｂ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｇを介し吸込み絞り弁３の一次側へ圧縮空気を放出して、圧力が大気圧程度まで下がる。したがって、放気弁１６が全開状態となる。

　制御装置２９Ａは、無負荷運転モード時に、モータ２を停止させないで圧縮機本体１の運転を継続させる。また、三方弁２８を非通電状態として、流路２７ｂと流路２７ｄを連通させる。これにより、吸込み絞り弁３の操作室９は、流路２７ｂ，２７ｄを介し吸込み絞り弁３の一次側へ圧縮空気を放出して、圧力が大気圧程度まで下がる。したがって、吸込み絞り弁３が全閉状態となる。

　同時に、三方弁３１を通電状態として、流路２７ｆと流路２７ｇを連通させる。これにより、放気弁１６の操作室２２は、圧縮空気系統１１の逆止弁１２の一次側からの圧縮空気が流路２７ｆ，２７ｇ及び減圧部３０を介し供給される。このとき、減圧部３０は、圧縮空気系統１１の逆止弁１２の一次側からの空気の圧力（詳細には、例えば０．７ＭＰａ程度から０．２ＭＰａ程度まで変動する圧力）を例えば０．１３ＭＰａ程度となるように減圧する。そのため、図５で示すように、放気弁１６が絞り状態となる。

　以上のように構成された本実施形態においては、上記第１の実施形態と比べ、電磁操作式の三方弁が増えるため、電力消費量が増加する。しかし、それでも、電磁操作式の放気弁を採用する場合と比べ、電力消費量を減少させて、省エネを図ることができる。

　また、本実施形態においては、自動停止運転モード時に放気弁１６を全開状態として放気流量を大きくするので、圧縮機本体１が停止してから再起動可能になるまでの制限時間を短くすることができる。その一方、無負荷運転モード時に放気弁１６を絞り状態として放気流量を小さくするので、分離器４の内部圧力を例えば０．２ＭＰａ程度で安定させることができ、圧縮機本体１の圧縮室に十分な油量を供給することができる。これにより、圧縮空気の温度上昇を抑制できる。その結果、ドレン量の増加を抑制でき、部材や油の寿命の低減を抑制できる。

　本発明の第３の実施形態を、図６及び図７により説明する。

　図６は、本実施形態における圧縮機の構成を表す概略図である。なお、上記第１の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。

　本実施形態では、圧縮空気系統１１の逆止弁１２の二次側と吸込み絞り弁３の一次側の間には非常用放気系統３２が接続されている。非常用放気系統３２には電磁操作式の非常用放気弁３３が設けられ、その二次側にオリフィス３４が設けられている。非常用放気弁３３は、通常、非通電状態で、閉状態である。

　圧縮空気系統１１の逆止弁１２の一次側には異常診断用圧力センサ３５が設けられている。制御装置２９Ｂは、第１の実施形態の制御装置２９と同様の機能に加えて、無負荷運転モード中、異常診断用圧力センサ３４の検出結果に基づいて通常用放気弁１６に異常が生じていないかを診断する機能を有している。

　図７は、本実施形態における制御装置２９Ｂの異常診断機能に係わる制御処理内容を表すフローチャートである。

　まず、ステップ１００にて、無負荷運転モードに切り替えられたか否かを判定する。無負荷運転モードに切り替えられていない場合は、ステップ１００の判定が満たされず、その判定を繰り返す。一方、無負荷運転モードに切り替えられた場合は、ステップ１００の判定が満たされ、ステップ１１０に移る。ステップ１１０では、異常診断用圧力センサ３５で検出された圧力に基づいて減圧速度を演算する。そして、ステップ１２０に進み、減圧速度が予め設定された所定値より遅いか否かを判定することにより、通常用放気弁１６が閉状態で固着しているか否かを判断する。

　例えば減圧速度が所定値より速い場合は（言い換えれば、通常用放気弁１６が閉状態で固着していないと判断した場合は）、ステップ１２０の判定が満たされず、上述のステップ１００に戻って同様の手順を繰り返す。一方、例えば減圧速度が所定値より遅い場合は（言い換えれば、通常用放気弁１６が閉状態で固着していると判断した場合は）、ステップ１２０の判定が満たされ、ステップ１３０に移る。ステップ１３０では、モータ２を停止させて圧縮機本体１を停止させる。また、ステップ１４０に進み、非常用放気弁３３を通電状態として開状態に切り替える。これにより、圧縮空気系統１１の逆止弁１２の二次側から非常用放気系統３２を介し吸込み絞り弁３の一次側に圧縮空気を放出する。また、ステップ１５０に進み、表示部３６にエラー表示を行わせる。

　以上のように構成された本実施形態においては、空気圧操作式の通常用放気弁１６を採用しており、電磁操作式の非常用放気弁３２を通常使用しない。したがって、電磁操作式の通常用放気弁を採用する場合と比べ、省エネを図ることができる。

　また、本実施形態においては、空気圧操作式の通常用放気弁１６が閉状態で固着しても、電磁操作式の非常用放気弁３２を開状態とすることができる。これにより、メンテナンスを行うことができる。

　なお、第３の実施形態においては、第１の実施形態と同様の空気圧回路１０を備えた場合を例にとって説明したが、これに限られず、第２の実施形態と同様の空気回路１０Ａを備えてもよい。

　また、第１～第３の実施形態においては、給油式の空気圧縮機に適用した場合を例にとって説明したが、これに限られず、給水式の空気圧縮機に適用してもよいことは言うまでもない。

　１…圧縮機本体、３…吸込み絞り弁、４…分離器、９…操作室、１０，１０Ａ…空気圧操作回路、１１…圧縮空気系統、１２…逆止弁、１３…圧力センサ、１４…放気系統、１６…放気弁、２２…操作室、２７ａ～２７ｇ…流路、２８…三方弁、２９，２９Ａ，２９Ｂ…制御装置、３０…減圧部、３１…三方弁、３２…非常用放気系統、３３…非常用放気弁、３５…異常診断用圧力センサ、３６…表示部

Claims

　圧縮室に液体を注入して空気を圧縮する圧縮機本体と、
　前記圧縮機本体の吸入側に設けられた空気圧操作式の吸込み絞り弁と、
　前記圧縮機本体の吐出側に設けられ、前記圧縮機本体から吐出された圧縮空気とこれに含まれる液体を分離する分離器と、
　前記分離器で分離された圧縮空気を供給先に供給する圧縮空気系統と、
　前記圧縮空気系統に設けられた逆止弁と、
　前記圧縮空気系統の前記逆止弁の一次側と接続された放気系統と、
　前記放気系統に設けられた空気圧操作式の放気弁と、
　少なくとも１つの電磁操作式の三方弁を有し、前記圧縮空気系統の前記逆止弁の一次側と前記吸込み絞り弁の一次側のうちの一方を選択して前記吸込み絞り弁の操作室に連通するとともに、前記圧縮空気系統の前記逆止弁の一次側と前記吸込み絞り弁の一次側のうちの一方を選択して前記放気弁の操作室に連通する空気圧操作回路と、
　前記圧縮空気系統の前記逆止弁の二次側に設けられた圧力センサと、
　前記圧力センサで検出された圧力に応じて負荷運転モード、無負荷運転モード、及び自動停止モードのうちのいずれかに切り替えて前記三方弁を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする空気圧縮機。
　請求項１に記載の空気圧縮機において、
　前記空気圧操作回路は、
　前記圧縮空気系統の前記逆止弁の一次側に接続された第１流路と、
　前記吸込み絞り弁の一次側に接続された第２流路と、
　前記吸込み絞り弁の操作室及び前記放気弁の操作室に接続された第３流路と、
　前記第１流路と前記第２流路のうちの一方を選択して前記第３流路に連通する電磁操作式の三方弁とで構成されており、
　前記制御装置は、
　負荷運転モード時に、前記第１流路と前記第３流路を連通するように前記三方弁を制御して、前記吸込み絞り弁を開くとともに、前記放気弁を閉じ、
　無負荷運転モード時及び自動停止モード時に、前記第２流路と前記第３流路を連通するように前記三方弁を制御して、前記吸込み絞り弁を閉じるとともに、前記放気弁を開くことを特徴とする圧縮機。
　請求項１に記載の空気圧縮機において、
　前記空気圧操作回路は、
　前記圧縮空気系統の前記逆止弁の一次側に接続された第１流路と、
　前記吸込み絞り弁の一次側に接続された第２流路と、
　前記吸込み絞り弁の操作室に接続された第３流路と、
　前記第１流路と前記第２流路のうちの一方を選択して前記第３流路に連通する電磁操作式の第１の三方弁と
　前記第３流路に接続された第４流路と、
　前記圧縮空気系統の前記逆止弁の一次側に接続され、減圧部が介装された第５流路と、
　前記放気弁の操作室に接続された第６流路と、
　前記第４流路と前記第５流路のうちの一方を選択して前記第６流路に連通する電磁操作式の第２の三方弁とで構成されており、
　前記制御装置は、
　負荷運転モード時に、前記第１流路と前記第３流路を連通するように前記第１の三方弁を制御し、且つ前記第４流路と前記第６流路を連通するように前記第２の三方弁を制御して、前記吸込み絞り弁を開くとともに、前記放気弁を閉じ、
　無負荷運転モード時に、前記第２流路と前記第３流路を連通するように前記第１の三方弁を制御し、且つ前記第５流路と前記第６流路を連通するように前記第２の三方弁を制御して、前記吸込み絞り弁を閉じるとともに、前記放気弁を絞り状態で開き、
　自動停止モード時に、前記第２流路と前記第３流路を連通するように前記第１の三方弁を制御し、且つ前記第４流路と前記第６流路を連通するように前記第２の三方弁を制御して、前記吸込み絞り弁を閉じるとともに、前記放気弁を全開することを特徴とする空気圧縮機。
　請求項１に記載の空気圧縮機において、
　前記圧縮空気系統の前記逆止弁の二次側に接続された非常用放気系統と、
　前記非常用放気系統に設けられた電磁操作式の非常用放気弁と、
　前記圧縮空気系統の前記逆止弁の一次側に設けられた異常診断用圧力センサとを備え、
　前記制御装置は、
　無負荷運転モード時に、前記異常診断用圧力センサで検出された圧力に基づいて減圧速度を演算し、
　この減圧速度が予め設定された所定値より遅いか否かを判定することにより、通常用の前記放気弁が閉状態で固着しているか否かを判断し、
　通常用の前記放気弁が閉状態で固着していると判断した場合に、前記非常用放気弁を閉状態から開状態に切り替えることを特徴とする空気圧縮機。
　請求項４に記載の空気圧縮機において、
　前記制御装置は、
　通常用の前記放気弁が閉状態で固着していると判断した場合に、表示部にエラー表示を行わせることを特徴とする空気圧縮機。