JPH06123295A - 圧縮機における容量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮機の容量制御運転から無負荷運転への移
行時に、アンローダの開閉弁のハンチングを防ぐ。 【構成】 圧縮機本体１の吐出する圧縮ガスを貯溜する
レシーバタンク７内の圧力が第１の設定値を超えて第１
のレギユレータ弁４０が開弁すると、通路２２からアン
ローダ３の制御圧室３８に圧力が供給され、かつ圧力ガ
スの一部はオリフイス２９、開口１９を通り吸入通路１
２に導入される。通路２２内の圧力が第２の設定値を超
えると第２のレギユレータ弁５０が開弁し、圧力ガスの
一部はレギユレータ弁５０およびオリフイス２９を通つ
て吸入通路１２に導入される。レシーバタンク７内の圧
力が第３の設定値に達すると、圧力スイツチＰＳが作動
し、切換弁２６をＢ位置として、通路２１内の圧力を制
御圧室に供給する。 【効果】 通路２１内の圧力が第１の設定値と第３の設
定値の間であるとき、開閉弁３３の開度は無段階に制御
され、第２のレギユレータ弁５０の作動時は制御圧室３
８内の圧力上昇は鈍化されて開閉弁３３のハンチングを
防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧縮機本体と、該本体
の吸入側に設けたアンローダと、前記本体の吐出側にレ
シーバタンクとを備えた圧縮機において、前記レシーバ
タンク内の圧縮ガスの圧力が予め定めた値を超えたとき
にアンローダを作動せしめ、かつ圧縮機本体へのガス吸
入量を前記アンローダにより無段階に制御する、圧縮機
における容量制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧縮機、特に回転圧縮機において、レシ
ーバタンクに貯溜されたガス圧が予め定めた値を超えた
とき、アンローダにより圧縮機の吸入口を閉塞して容量
制御を行う方式として、アンローダにおいて吸入口を開
閉する弁体に連結したピストンを滑動自在に収容するシ
リンダを、前記ピストンの一面に前記レシーバタンク内
の圧力を付加する制御圧室と、前記ピストンの他面に前
記吸入口より圧縮機のガス圧縮のための作動室側の吸入
通路内の圧力を付加する二次圧室とに、前記ピストンに
より区画させ、レシーバタンク内のガス圧が第１の規定
値を超えたとき該レシーバタンク内のガス圧を前記アン
ローダの制御圧室に供給するとともに、前記二次圧室に
は前記レシーバタンク内のガス圧を減圧して供給し、そ
の差圧によりアンローダの弁体による前記吸入口の開口
面積の制御を無段階に行わせるとともに、前記レシーバ
タンク内のガス圧を検知する圧力スイツチを設け、前記
レシーバタンク内の圧力が前記設定値より大なる第２の
設定値を超えたときは、１個の電磁弁により前記アンロ
ーダの二次圧室へのガス圧供給を停止するとともに、さ
らに１個の電磁弁によりバイパス通路を介して前記アン
ローダの制御圧室に前記レシーバタンク内の圧力を供給
することにより、前記アンローダの吸入口を急速に閉じ
るものが、実開平１−７８２８４号公報に記載されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
ては、レシーバタンク内の圧力が第１の規定値を超えた
ときアンローダの制御圧室に前記レシーバタンク内の圧
力を供給するレギユレータ弁により、アンローダが無段
階に制御され、前記レシーバタンク内に貯溜されている
圧縮ガスの消費量に応じた量の圧縮ガスが圧縮機本体か
らレシーバタンクに供給されるので、消費側のガス圧の
変動幅を小さく押さえることができるが、アンローダが
吸入口を閉塞して無負荷運転に移行した後における負荷
動力（消費電力比）を、全負荷運転時の約７０％程度に
しか低減できない点に問題がある。この種の圧縮機にお
ける容量制御装置は、アンローダが吸入口を全開してい
る状態で圧縮機の負荷動力を原動機の定格出力にほぼ一
致させることができて、動力効率のよい圧縮機を提供す
ることができるが、アンローダの無負荷運転から全負荷
運転への復帰圧力は、電磁弁等各制御機器の最小復帰圧
力巾を考慮した上で定められ、圧縮機の全負荷時の規定
圧力（レギユレータ弁の作動開始時の規定値）より低い
値で定められるのが普通であり、そのため消費側におけ
る配管内圧力の低下と圧力変動幅が大きく、使用機器の
動作上支障が生ずる。これを回避するためにこの規定圧
力値を増大するとその分圧縮機の負荷動力が増大し、圧
縮機および駆動原動機の過熱の原因となるおそれがあ
る。

【０００４】そこで、アンローダの前記二次圧室側にレ
シーバタンク内のガス圧を供給する通路に絞りを配設し
て、アンローダの作動時における吸入口の閉塞および開
放のタイミングを改善する試みが提案された（特開平３
−１２１２９１号）が、前記アンローダの吸入口の全開
を保証するために吸入口を閉塞する弁体に全開方向に作
用するスプリングを付勢せしめていると、ガス圧が前記
規定圧力より前記スプリングのセツト荷重をクリアする
圧力だけ上昇しないと容量制御が開始されず、圧縮機お
よび原動機がオーバロード状態となるおそれがある。本
発明は、アンローダの開閉弁が吸入口の開口面積を無段
階に制御する容量制御装置の特徴を維持して、レシーバ
タンク等圧縮機本体の吐出口と連通する配管系内の圧力
が予め定めた設定値を超えた後に容量制御を開始し、か
つ前記開閉弁が吸入口を完全に閉塞して無負荷運転に移
行する前の状態においては前記開閉弁の移動を鈍化さ
せ、これによりレシーバタンク内に貯溜したガスの消費
量変化が大きいときでも前記開閉が吸入口を開閉する動
作を頻繁に繰り返すことなく、圧縮機を運転可能とした
容量制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧縮機本体
と、制御圧室に導入されたガス圧に応動して開閉弁が吸
入口を開閉し前記圧縮機本体の作動室に吸入されるガス
流量を制御するアンローダと、前記作動室の吐出側に逆
止弁を介して連通され吐出された圧縮ガスを貯溜するレ
シーバタンクとを備えた圧縮機における容量制御装置に
関する。前記アンローダには、前記開閉弁に固定され
て、前記制御圧室に供給されたガス圧と前記開閉弁を開
方向即ち吸入口より遠去かる方向に付勢するスプリング
の弾力とにより、前記開閉弁を移動せしめる開閉弁移動
手段が設けられる。前記レシーバタンクに連通する第１
のガス通路と、前記アンローダの制御圧室に連通する第
２のガス通路とを連結して第１のレギユレータ弁が設け
られる。該第１のレギユレータ弁は前記第１のガス通路
内のガス圧が予め定めた第１の設定値を超えたとき流体
通路を開路して、前記第２のガス通路を第１のガス通路
に連通せしめる。

【０００６】前記アンローダの吸入口より圧縮機本体の
作動室側の吸入通路には第３のガス通路が連通せしめら
れ、この第３のガス通路と前記第１および第２のガス通
路を連結して切換弁が設けられる。この切換弁は、その
弁体を、前記第２のガス通路と第３のガス通路とを連通
させる第１の位置と、前記第２のガス通路を第１のガス
通路に連通させる第２の位置とに選択的に切換えるもの
である。前記第３のガス通路には、前記切換弁を介して
供給されるガス圧が予め定めた第２の設定値を超えたと
き流体通路を開路して、第３のガス通路に供給されたガ
ス圧を前記アンローダの吸入口より圧縮機本体側の吸入
通路に供給する第２のレギユレータ弁と、予め定めた固
定の流体通路を備えたオリフイスとが並列せしめられて
設けられる。前記逆止弁からレシーバタンクを経て前記
第１のガス通路までの間のガス通路内の圧力を検出する
圧力スイツチを含み、前記圧力が予め定めた第３の設定
値を超えたとき前記切換弁を第１の位置から第２の位置
に切換えるとともに、前記圧力が前記第１の設定値を下
回つたとき前記切換弁を第１の位置に切り換える切換手
段を設ける。前記第２のレギユレータ弁は、前記切換弁
に連通する第１の開口部と、前記アンローダの吸入口よ
り圧縮機本体の作動室側の吸入通路に連通する第２の開
口部を備えたハウジングと、該ハウジング内に形成され
て前記第１の開口部と第２の開口部とを連通せしめる流
体通路内に配設され、スプリングにより前記第１の開口
部を閉塞すべく付勢されている弁体とからなり、前記オ
リフイスは前記弁体に形成されて前記第１の開口部と第
２の開口部とを常時連通せしめる貫通孔とすることがで
きる。

【０００７】

【作用】本発明によれば、圧縮機本体の運転により、そ
の作動室で圧縮された圧縮ガスは、吐出側に逆止弁を介
して連通されたレシーバタンクに貯溜され、消費側の需
要に応じてレシーバタンクから取り出され消費される。
消費側の需要が減り、レシーバタンク内のガス圧が予め
定めた第１の設定値（例えば７．１ｋｇｆ／ｃｍ²）を
超えると第１のレギユレータ弁が開き、第１のガス通路
から第２のガス通路を介してアンローダの制御圧室に圧
力を供給し、圧力ガスの一部は切換弁の弁体が第１の位
置にあることにより、第２のガス通路から第３のガス通
路のオリフイスを介してアンローダの吸入口より圧縮機
本体の作動室側の吸入通路に導入される。アンローダの
開閉弁は、移動手段における前記制御圧室内の圧力とこ
れに抗する方向に作用するスプリングの弾力により吸入
口を閉じる方向に移動しはじめ、容量制御を開始する。
圧縮機本体の吐出圧の上昇は鈍化する。圧縮機本体の吐
出側の逆止弁より前記第１のガス通路までの間のガス
圧、例えばレシーバタンク内のガス圧がさらに大となる
と、前記第３のガス通路に設けられている第２のレギユ
レータ弁が第２の設定値（例えば０．７ｋｇｆ／ｃ
ｍ²）において流体通路を開きアンローダの吸気口より
圧縮機本体の作動室側の吸気通路に圧縮ガスを導入す
る。これにより前記制御圧室内のガス圧の上昇比率を鈍
化させる。

【０００８】圧縮機本体の吐出側の逆止弁より前記第１
のガス通路までの間のガス圧、例えばレシーバタンク内
のガス圧が、前記予め定めた第１の設定値より若干大な
る第３の設定値（例えば８．０ｋｇｆ／ｃｍ²）を超え
ると、圧力スイツチがこれを検知し、切換手段が切換弁
の弁体を第２の位置に切換える。これにより第２のガス
通路は直接第１のガス通路に連通され、第３のガス通路
は第２のガス通路との連通を断たれるので、アンローダ
の開閉弁移動手段は、制御圧室に供給された第１のガス
通路内のガス圧によりスプリングの弾力に抗して開閉弁
を吸入口に確実に着座させ、吸入口を完全に閉塞し、無
負荷運転に入る。レシーバタンク内に貯溜されている圧
縮ガスが多量に消費され、レシーバタンク内のガス圧が
前記第１の設定値を下廻つたときは、切換手段は切換弁
を第１の位置に切換えるとともに、第１のレギユレータ
弁はその流体通路を閉じる。従つてアンローダの開閉弁
はスプリングの弾力により吸入口を完全に開放した位置
に復帰し、圧縮機本体は全負荷運転状態に戻る。

【０００９】

【実施例】図１は本発明を適用したスクリユ式空気圧縮
機の容量制御装置の一実施例の配管図、図２はそのアン
ローダの断面図、図３はそのレギユレータ弁の断面図を
示す。スクリユ式回転圧縮機本体１の圧縮作動室２の吸
入側には、吸気閉塞型のアンローダ３が装着され、圧縮
作動室２の吐出側である吐出室４は逆止弁５および吐出
パイプ６を介してレシーバタンク７に接続され、該レシ
ーバタンク７の圧縮空気取出口８には、開閉弁９、逆止
弁１０を介して消費側空気配管１１が接続される。アン
ローダ３は、図２に示すようにハウジング３１を備え、
該ハウジング３１に空気濾過器（図示せず）を介して空
気を吸入する吸入口３２を開閉する開閉弁３３にはピス
トン３４が固着され、該ピストン３４を摺動自在に収容
するシリンダ３５の軸方向一側には、前記開閉弁３３を
吸入口３２より離間させて吸入口３２の開口面積を拡大
する方向に前記ピストン３４を付勢する２個のスプリン
グ３６，３７が配設され、前記ピストン３４の軸方向他
側には制御圧室３８が形成される。前記スプリング３
６，３７を収容したシリンダ室は開口３９により圧縮機
本体１の作動室２への吸気通路１２の一部を構成する通
路に連通している。圧縮機本体１の雄ロータ１３が原動
機（図示せず）により回転駆動されると、雄ロータ１３
は該ロータ１３に噛合する雌ロータ（図示せず）ととも
に吸入通路１２を介してアンローダ３の吸入口３２より
吸入した空気を作動室２内で圧縮し、吐出室４に吐出す
る。吐出された圧縮空気は逆止弁５、吐出パイプ６を経
てレシーバタンク７内に吐出される。雌雄ロータの潤滑
および圧縮機本体１の冷却のための油がレシーバタンク
７内の圧力を利用して給油配管１４、冷却器１５、油量
調整弁１６を介して作動室２に送られる。油は圧縮空気
とともに吐出室４に吐出され、吐出室４の最低水準部か
ら気液混合流体としてポンプ１７に吸引され、配管１８
および吐出パイプ６を介してレシーバタンク７内に回収
され、レシーバタンク７内で圧縮空気から分離される。

【００１０】前記レシーバタンク７の空気取出口８に一
端を連通せしめたパイプよりなる第１のガス通路２１の
他端は、第１のレギユレータ弁４０の入口側４１に連通
され、前記アンローダ３のハウジング３１に形成されて
前記制御圧室３８に連通する開口３０に一端を連通せし
めたパイプよりなる第２のガス通路２２の他端は、前記
第１のレギユレータ弁４０の出口側４２に連通される。
前記第１のレギユレータ弁４０は図３に示すように、前
記入口側４１と出口側４２とを連通する流体通路４３に
弁座４４が形成され、該弁座４４に着座する弁体４５は
前記レギユレータ弁４０のハウジング内において該ハウ
ジングにより周縁を固定されたダイアフラム４６に固定
されており、該ダイアフラム４６の一面には入口側４１
から通路４７を介して入口側４１に存在する圧力が付与
され、前記ダイアフラム４６の他面には前記圧力に抗す
る方向にスプリング４８の弾力が付勢され、該スプリン
グ４８の弾力は前記ハウジングに螺装された螺杆４９に
より調整可能とされている。従つてレシーバタンク７の
空気取出口８、第１のガス通路２１を介して第１のレギ
ユレータ弁４０に達し、その入口側４１より通路４７を
介してダイアフラム４８に付与されるレシーバタンク７
内の空気圧が前記スプリング４８の付勢力より大となつ
たときは、弁体４５が弁座４４から離れて流体通路４３
を開路させ、第１のガス通路２１内の圧力を第２のガス
通路２２、該通路２２に設けたオリフイス２８、アンロ
ーダ３のハウジング３１に形成した開口３０を介して制
御圧室３８に供給する。本実施例においては前記第１の
レギユレータ弁４０の流体通路４３を開路させる空気圧
（第１の設定値）を７．１ｋｇｆ／ｃｍ²となるよう
に、螺杆４９により調整されるスプリング４８の弾力を
予め定めておく。

【００１１】前記第１のガス通路２１の空気取出口８と
第１のレギユレータ弁４０との間より分岐する分岐路２
４、前記第２のガス通路２２のオリフイス２８とアンロ
ーダ３との間より分岐する分岐路２５および前記アンロ
ーダ３のハウジング３１に形成されて吸入口３２より圧
縮機本体１の作動室２側の吸入通路１２に連通せしめら
れる開口１９に一端を連通せしめたパイプよりなる第３
のガス通路２３が、電磁式三方切換弁２６に連結され
る。該切換弁２６は励磁されている間、弁体２７のＡ部
が連通位置にあつて、前記第２のガス通路２２の分岐路
２５を前記第３のガス通路２３と連通せしめる第１の位
置にあり、非励磁とされたときは弁体２７のＢ部が連通
位置にあつて、前記第２のガス通路２２の分岐路２５を
前記第１のガス通路２１の分岐路２４と連通せしめる第
２の位置にある。前記第３のガス通路２３には、第２の
レギユレータ弁５０と予め定めた流路面積を有する固定
の流体通路を備えたオリフイス２９とが並列に接続され
る。第２のレギユレータ弁５０は第１のレギユレータ弁
４０と同一の構成を備える。従つて、以後説明のために
用いる符号４１〜４９は、それぞれ第１のレギユレータ
弁４０の符号４１〜４９を付した部分と同一部分を指す
ものとする。前記切換弁２６の弁体２７がそのＡ部を連
通位置に位置せしめる第１の位置にあるときは、第１の
レギユレータ弁４０が流体通路４３を開路させると、該
レギユレータ弁４０の出口側４２から第２のガス通路２
２、オリフイス２８、分岐路２５、弁体２７のＡ部を介
して第３のガス通路２３に供給された圧力空気は、その
圧力が低い間はオリフイス２９のみを通つて開口１９よ
り圧縮機本体１の吸入通路１２に導入される。次いでレ
シーバタンク７内の圧力が高まつて第２のレギユレータ
弁５０に供給される空気圧力によりダイアフラム４６に
付与される力がスプリング４８の弾力より大となると、
第２のレギユレータ弁５０は流体通路４３を開路する。
このとき圧縮機本体１の吸入通路１２には、オリフイス
２９および第２のレギユレータ弁５０を通過した圧縮空
気がともに開口１９より導入される。本実施例において
は第２のレギユレータ弁５０の流体通路４３を開路させ
る空気圧（第２の設定値）をほぼ０．７ｋｇｆ／ｃｍ²
となるように、螺杆４９により調整されるスプリング４
８の弾力を予め定めておく。

【００１２】前記レシーバタンク７内に貯溜される圧縮
空気の圧力を検出し、この圧力が前記第１の設定値
（７．１ｋｇｆ／ｃｍ²）より所定の値を超えたとき開
路し、検出した圧力が低下して前記第１の設定値を下回
つたとき閉路する圧力スイツチＰＳを前記レシーバタン
ク７に設け、該圧力スイツチＰＳを前記電磁式三方切換
弁２６に連結する。これにより前記切換弁２６は、レシ
ーバタンク７内の圧力が所定の値に達するまでは弁体２
７がＡ部を連通位置におく第１の位置にあり、前記第２
のガス通路２２を第３のガス通路２３に連通せしめてお
り、レシーバタンク７内の圧力が前記所定の値を超える
と、弁体２７がＢ部を連通位置におく第２の位置に切換
えられ、前記第２のガス通路２２を第１のガス通路２１
に連通せしめ、この状態からレシーバタンク７内の圧力
が前記第１の設定値を下回つたとき、弁体２７は第１の
位置に戻される。本実施例においては、前記圧力スイツ
チＰＳの検出する圧力の所定の値（第３の設定値）を
８．０ｋｇｆ／ｃｍ²に予め定める。

【００１３】本実施例においては、アンローダ３におい
て開閉弁３３が吸入口３２を完全に開放した状態にあ
り、かつ圧縮機本体１が原動機により全負荷運転されて
いるときの圧縮機本体１の吐出空気圧を７ｋｇｆ／ｃｍ
²とする。圧縮機本体１が全負荷運転状態にあるとき、
レシーバタンク７より消費側空気配管１１に取り出され
る圧縮空気の量が減少すると、レシーバタンク７内の空
気圧が次第に上昇する。そしてこの空気圧が第１のレギ
ユレータ弁４０に設定した予め定めた第１の設定値であ
る７．１ｋｇｆ／ｃｍ²を超えると、第１のレギユレー
タ弁４０の流体通路４３が開路する。前記第１の設定値
は圧力スイツチＰＳに設定した予め定めた第３の設定値
である８．０ｋｇｆ／ｃｍ²より低いので切換弁２６の
弁体２７はＡ部を連通位置におく第１の位置にあり、第
１のレギユレータ弁４０の流体通路４３を通つた圧縮空
気は第２のガス通路２２を経てアンローダ３の制御圧室
３８に供給され、ピストン３４の一面にその圧力を付与
するとともに、前記第２のガス通路２２に供給された圧
縮空気の一部は切換弁２６および第３のガス通路２３お
よび開口１９を経て圧縮機本体１の吸入通路１２に導入
される。第３のガス通路２３に供給される空気圧は第２
のガス通路２２に配設したオリフイス２８により大きく
減圧されており、この減圧された空気圧が第２のレギユ
レータ弁５０に設定した予め定めた第２の設定値である
０．７ｋｇｆ／ｃｍ²より低い間は第２のレギユレータ
弁５０の流体通路４３を開路せしめることなく、オリフ
イス２９を介して圧縮機本体１の吸入通路１２に導入さ
れる。ピストン３４は制御圧室３８に供給された空気圧
により、スプリング３６，３７の付勢力に抗して吸入口
３２に接近する方向に移動し、開閉弁３３により吸入口
３２の開口面積を変更して圧縮機本体１の吸入通路１２
への吸入空気流量を制限する容量制御を開始する。その
後、第１のガス通路２１内の圧力の上昇に伴つて無段階
容量制御が行われる。

【００１４】消費側空気配管１１から取り出される圧縮
空気消費が依然として少ないと、レシーバタンク７内の
圧力上昇に伴つて前記第１のガス通路２１から第２のガ
ス通路２２の分岐路２５を経て第３のガス通路２３に供
給される圧縮空気圧も次第に上昇し、第２のレギユレー
タ弁５０に設定した０．７ｋｇｆ／ｃｍ²である予め定
めた第２の設定値を超えると、第２のレギユレータ弁５
０の流体通路４３が開路し、圧縮機本体１の吸入通路１
２には、前記オリフイス２９を通る圧縮空気と第２のレ
ギユレータ弁５０の流体通路３４を通る圧縮空気とが並
列して開口１９より導入される。アンローダ３が無段階
容量制御を開始すると、開閉弁３３を開方向に付勢して
いるスプリング３６，３７は圧縮される。両スプリング
３６，３７のうち大径のスプリング３６は小径のスプリ
ング３７よりばね定数が小で、該スプリング３６が他方
のスプリング３７より大きく撓み、両スプリング３６，
３７を係止しているカラーがピストン３４に当接してか
らスプリング３７が大きく撓む。一方、前記第２のガス
通路２２内のガス圧が上昇するとピストン３４の移動速
度も増大するが、第２のレギユレータ弁５０の流体通路
３４が開路すると、前記第３の通路２３および開口１９
を通つて圧縮機本体１の吸入通路１２に導入される圧縮
空気の量が増大し、従つて開閉弁３３の移動速度は第２
のガス通路２２内の上昇にかかわらずさほど増大せず、
むしろ鈍化する。本実施例においては、第２のガス通路
２２内の圧力が第２の設定値（０．７ｋｇｆ／ｃｍ²）
に達して第２のレギユレータ弁５０が作動しはじめてか
ら圧力スイツチＰＳが第３の設定値（８．０ｋｇｆ／ｃ
ｍ²）で作動するまでの間は、アンローダ３の制御圧室
３８内の圧力はほぼ１．０ｋｇｆ／ｃｍ²前後（０．９
〜１．３ｋｇｆ／ｃｍ²）に押えられる。そしてレシー
バタンク７内の圧力が予め定めた第３の設定値である
８．０ｋｇｆ／ｃｍ²を超えると、圧力スイツチＰＳが
これを検出して電磁式三方切換弁２６を消磁させ、その
弁体２７は流通位置をＢ部とする第２の位置に切換えら
れる。従つて第２のガス通路２２はその分岐路２５を介
して第１のガス通路２１と連通して、前記第１の設定値
を超えた空気圧がアンローダ３の制御圧室３８に供給さ
れるとともに、第３のガス通路２３への圧力空気は供給
が断たれる。これによりピストン３４は直ちに開閉弁３
３を吸入口３２の全閉位置に確実に着座させ、圧縮機本
体１の無負荷運転に移行させることになる。上記実施例
において、開閉弁３３を吸入口３２に対して移動せしめ
る開閉弁移動手段として、開閉弁３３の弁杆に固定した
ピストン３４を説明したが、該ピストン３４に代えて周
縁をハウジング３１に固定したダイアフラムに代えて
も、同様の作用を奏する開閉弁移動手段を構成すること
ができる。

【００１５】上記実施例の作動を図４ないし図６を用い
て説明する。図４はアンローダ３の制御圧室３８内に供
給された圧力と、開閉弁３３の開度（位置）との関係を
実線で示した線図である。アンローダ３の制御圧室３８
に圧力が供給されないときは、スプリング３６，３７の
付勢力により開閉弁３３は吸入口３２から最も遠い位置
Ｌ₁にある。第１のガス通路２１内の圧力が第１の設定
値（７．１ｋｇｆ／ｃｍ²）を超えると、第１のレギユ
レータ弁４０の弁体４５が流体通路４３を開きはじめ、
第２のガス通路２２およびオリフイス２８を介して圧縮
空気が減圧されて前記制御圧室３８に供給され、同時に
圧縮空気の一部は切換弁２６を介して第３のガス通路２
３にも供給される。制御圧室３８内の圧力は急速に立ち
上がつて、該圧力がスプリング３６，３７のセツト荷重
（換算で０．５ｋｇｆ／ｃｍ²相当）を超えると開閉弁
３３は移動しはじめる。第１のガス通路２１内の圧力の
上昇に伴つて第１のレギユレータ弁４０の流体通路４３
の開度が大となると、この開度の拡大に伴つてスプリン
グ３６，３７の弾力に抗する方向にピストン３４に作用
する制御圧室３８内の圧力も上昇するが、第３のガス通
路２３に設けられているオリフイス２９を介して第２の
ガス通路２２内の圧縮空気が開口１９より吸入通路１２
に導入されるので、前記位置Ｌ₁からの開閉弁３３の移
動はさほど急速には行われず、制御圧室３８の圧力は直
線的に上昇しはじめる。次に第３のガス通路２３に供給
される第２のガス通路２２内の圧力が第２の設定値
（０．７ｋｇｆ／ｃｍ²）を超えると、第２のレギユレ
ータ弁５０の弁体４５が弁座４４から離れ、流体通路４
３を開きはじめると、第２のガス通路２２内の圧縮空気
の一部は第３のガス通路２３のオリフイス２９および第
２のレギユレータ弁５０の流体通路４３を通つて開口１
９から吸入通路１２に導入される。この第２のレギユレ
ータ弁５０の弁体４５が弁座４４を離れたときのアンロ
ーダ３の開閉弁３３の位置をＬ₂とする。レシーバタン
ク７内の圧力は前記第１の設定値を超え、第２のガス通
路２２にオリフイス２８を経て供給される圧縮空気の圧
力は上昇しているが、第２のレギユレータ弁５０の流体
通路４３を通つて吸入通路１２に導入される圧縮空気の
量がオリフイス２９を通つて吸入通路１２に導入される
圧縮空気の量に付加されること、および第２のレギユレ
ータ弁５０の弁体４５は第３のガス通路２３に供給され
る圧縮空気の圧力が上昇するに従い流体通路４３の開口
を大とし流量を漸増させることにより、該弁体４５が流
体通路４３を全開させたときの開閉弁３３の位置Ｌ₃ま
では制御圧室３８内の圧力上昇を鈍化させている。しか
し第２のレギユレータ弁５０の弁体４５がその流体通路
４３を全開させた後は、圧力スイツチＰＳが第３の設定
値（８．０ｋｇｆ／ｃｍ²）を検知して切換弁２６の弁
体２７をそのＢ部が流通位置にある第２の位置に切換え
るまで制御圧室３８の圧力を急増させる。圧力スイツチ
ＰＳが第３の設定値を検知したときの開閉弁３３の位置
をＬ₄とすると、開閉弁３３の位置Ｌ₂とＬ₃との間にお
ける制御圧室３８内の圧力はほぼ１．０ｋｇｆ／ｃｍ²
前後（０．７〜１．３ｋｇｆ／ｃｍ²）に保たれてお
り、開閉弁３３の位置Ｌ₄においては、制御圧室３８内
の圧力はほぼ２．０ｋｇｆ／ｃｍ²から第３の設定値で
ある８．０ｋｇｆ／ｃｍ²に切換えられ、開閉弁３３は
吸入口３２を確実に閉塞する位置Ｌ₅に保持される。

【００１６】図５は、図４に示した開閉弁３３の開度
（位置）と圧縮機本体１の吸入空気量比との関係を実線
で示す線図であり、図６はアンローダ３による容量制御
時におけるレシーバタンク内圧力の変化に対応した駆動
動力比を実線で示す線図である。ここに吸入空気量比と
は、容量制御時の吸入空気量をアンローダ全開時の吸入
空気量で除した百分比であり、駆動動力比とは、容量制
御時の駆動電動機の消費電力（ＫＷ／ｈｒ）を当該駆動
電動機の定格電力（ＫＷ／ｈｒ）で除した百分比であ
る。図５から明らかなように、吸入空気量比は第１のレ
ギユレータ弁４０の作動開始時の開閉弁３３の位置Ｌ₁
から第２のレギユレータ弁５０の作動開始時の開閉弁３
３の位置Ｌ₂まではほぼ９０％前後まで低い減少率で直
線的に変化し、前記位置Ｌ₂から第２のレギユレータ弁
５０の全開時の開閉弁３３の位置Ｌ₃まではほぼ８０％
前後まで緩い速度で減少し、さらに前記位置Ｌ₃からは
急速に減少するに至る。しかしながら第３の設定値を圧
力スイツチＰＳが検出し切換弁２６の弁体２７を切換え
る開閉弁３３の位置Ｌ₄においては５０〜７０％の吸入
空気量比を得ている。従つて第１の設定値（７．１ｋｇ
ｆ／ｃｍ²）においてアンローダ３による容量制御運転
が開始されたときは、図４に示した制御室内圧力と開閉
弁の開度の関係が得られ、これにより図５に示した開閉
弁の開度と吸入空気量比の関係が得られるから、圧縮機
本体１を駆動原動機の定格電力で運転して第１の設定値
を超えたレシーバタンク７内に圧縮空気を吐出させてレ
シーバタンク７内を昇圧させていても、レシーバタンク
７内の圧力は、開閉弁３３の位置Ｌ₂においてほぼ７．
５ｋｇｆ／ｃｍ²、位置Ｌ₃において７．８ｋｇｆ／ｃｍ
²に上昇するが、圧縮機本体１への吸入空気量は図５に
実線で示すように減少していることから、圧縮機本体１
の消費電力が駆動原動機の定格出力内に納まり、図６に
示すように容量制御中の駆動動力比をほぼ１００％に維
持することができる。

【００１７】そして本実施例においては、圧縮機本体１
の無負荷運転中に消費側空気配管１１を介してのレシー
バタンク７内の圧縮空気の消費が急増し、レシーバタン
ク７内の圧力が次第に降下して第１の設定値（７．１ｋ
ｇｆ／ｃｍ²）を下廻ると、圧力スイツチＰＳはこれを
検出して切換弁２６を励磁させ、その弁体２７は流通位
置をＡ部とする第１の位置に切換えられる。これにより
アンローダ３の制御圧室３８は第２のガス通路２２、切
換弁２６、第３のガス通路２３および開口１９を介して
吸入通路１２に連通され、制御圧室３８内の高圧は吸入
通路１２内に逃がされ、同時に第１のレギユレータ弁４
０の弁体４５が流体通路４３を閉じ、容量制御運転を解
除する。レシーバタンク７内の圧力が第１の設定値を超
えている場合は、圧縮機本体１は再び容量制御運転状態
となる。そしてレシーバタンク７内の圧力がほぼ７．５
〜７．８ｋｇｆ／ｃｍ²のときは図６に示すようにアン
ローダ３の開閉弁３３は位置Ｌ₂とＬ₃の付近にあつて第
２のレギユレータ弁５０が作動中であり、図４および図
５に示すように制御圧室３８内の圧力がほぼ１．０ｋｇ
ｆ／ｃｍ²前後で激しい変化がなく、吸入空気量比もほ
ぼ９０〜８０％前後で激しい変化を生じていないので、
開閉弁３３の動作は鈍化しており、圧力スイツチＰＳが
作動する第３の設定値（８．０ｋｇｆ／ｃｍ²）の前後
において消費側の圧縮空気消費に頻繁な変化が生じて
も、開閉弁３３が吸入口３２を頻繁に開閉するいわゆる
ハンチング減少を生ずることなく、しかも圧縮機の駆動
動力比を極めて高い状態に維持することができる。仮に
本実施例において第２のレギユレータ弁５０を配設しな
いこととすると、アンローダ３の制御圧室３８内の圧力
は開閉弁３３の位置Ｌ₁〜Ｌ₂間は図４の実線に沿つて制
御されるが、その後第１のレギユレータ弁４０の弁体４
５が流体通路４３を全開した状態以降は制御圧室３８内
の圧力上昇を鈍化させる要素は２個の固定オリフイス２
８，２９しか存在しないので、制御圧室３８内の圧力は
急速に上昇し、レシーバタンク７内の圧力がまだ充分に
は蓄圧されていない７．６ｋｇｆ／ｃｍ²もしくはこれ
より低い圧力のときに開閉弁３３が吸入口３２を全閉し
てしまうことになる。その結果、消費側における配管内
圧力が全体に低下すると共に、急激な圧縮空気の消費が
あつたときには第３のガス通路２３に設けたオリフイス
２９の存在によりアンローダの制御圧室３８内圧力の排
出速度が遅く、よつて開閉弁３３の開弁遅れが生じ圧縮
機本体１において空気の吸入と圧縮空気の供給が即座に
追従できないという問題が生ずる。そのため、消費側の
配管内圧力の大幅な低下を招くほか、圧縮ガスの消費が
断続的かつ頻繁に行われたときには前記開閉弁が繰り返
し開閉を繰り返すいわゆるハンチング現象を発生させ、
使用機器の駆動に障害が生ずることになる。開閉弁３３
が吸入口３２を全閉すると圧縮機本体１への空気の吸入
もレシーバタンク７への圧縮空気の吐出も行われなくな
るので、この場合は圧力スイツチＰＳに設定する第３の
設定値を８．０ｋｇｆ／ｃｍ²に維持するとすれば、第
１のレギユレータ弁４０に設定する第１の設定値を７．
３ｋｇｆ／ｃｍ²程度に設定せざるを得ず、全負荷運転
時の吐出空気圧が７ｋｇｆ／ｃｍ²である圧縮機本体１
に過負荷運転を強いることになる。さらに消費側の圧縮
空気消費によりレシーバタンク７内の圧力が第３の設定
値前後で大きくかつ頻繁に変化せしめられたときは、開
閉弁３３はレシーバタンク７内の圧力が７．８〜８．０
ｋｇｆ／ｃｍ²のとき頻繁に吸入口３２を開閉するハン
チング減少を生ずるとともに、駆動動力比においても劣
るものとなる。

【００１８】図７に本発明を適用したスクリユ式空気圧
縮機の容量制御装置の他の実施例の配管図を示す。本実
施例は第３のガス通路２３に並列せしめて配設する第２
のレギユレータ弁５０およびオリフイス２９を、図８に
断面で示した１個のレギユレータ弁６０にまとめた点に
おいてのみ図１に示す実施例と異なる。図８において、
前記レギユレータ弁６０のハウジングは２個のハウジン
グ半体６１，６２とからなり、一方のハウジング半体６
２は、外形が段付円筒状を呈し、その小径部の端部には
前記切換弁２６に連通する第１の開口部６３が中心軸に
沿つて開口形成され、ハウジング半体６２の内部には、
前記第１の開口部６３に接続して該開口部６３の内径よ
り大径の案内壁６４が同軸的に形成され、該案内壁６４
に接続して該案内壁６４の内径より大径の接続用内壁６
５が同軸的にかつ大径部の端面に開口するように形成さ
れ、該内壁６５には雌螺糸６６が刻設される。前記第１
の開口部６３と円筒状の案内壁６４とが接続する段部に
は截頭円錐形の弁座６７が形成され、小径部の外周には
雄螺糸６８が刻設される。他方のハウジング半体６３は
外形が段付円筒状を呈し、その小径部の外周には前記ハ
ウジング半体６２の接続用内壁６５の雌螺糸６６に螺合
する雄螺糸６９が刻設され、該小径部の端部には後述す
るスプリング受けとなる有底円筒状の案内壁７０が中心
軸に沿つて開口形成される。大径部の端部には、前記ア
ンローダ３のハウジング３１に形成した開口３９と連通
する第２の開口部７１が中心軸に沿つて開口形成され、
該開口部７１の内壁には雌螺糸７２が刻設されるととも
に、該開口部７１と前記案内壁７０の底部とが小径の連
通壁７３で連通せしめられる。

【００１９】ハウジング半体６１の大径部の端部とハウ
ジング６２の大径部との間にパツキング７４を介装して
螺着すると、前記第１の開口部６３と第２の開口部７１
との間に、円筒状の案内壁６４、雌螺糸６６を刻設した
接続用内壁６５、円筒状の案内壁７０および小径の連通
壁７３で囲まれた流体通路が形成される。両ハウジング
半体６１，６２の螺着前に、この流体通路内に弁体７５
とスプリング７６とが挿置される。弁体７５は、前記円
筒状の案内壁６４の内径より小なる外周を有し通孔７７
を貫通形成した円筒状壁部と、該円筒状壁部の外径より
大で前記案内壁６４に摺動自在とされる外径を有する円
筒状壁よりなるスカート部７８と、前記通孔７７を形成
した円筒状壁部の軸方向端部を閉じる端壁７９とよりな
り、端壁７９の周縁部には前記弁座６７に着座する弁部
８０が形成される。スプリング７６は、一端を弁体７５
の前記スカート部７８と通孔７７を形成した円筒状壁部
との境界部の段部に当接され、他端をハウジング半体６
２の案内壁７０と連通壁７３との境界部の段部に当接さ
れ、弁体７５の弁部８０をハウジング半体６１の弁座６
７に着座せしめる方向に弁体７５を付勢する。オリフイ
ス２９は前記弁体６５の端壁７９に、前記第１の開口部
６３内に開口するように貫通形成せしめられる。

【００２０】本実施例によるときは、レシーバタンク７
内の圧力が予め定めた第３の設定値である８．０ｋｇｆ
／ｃｍ²以下であつて、電磁式三方切換弁２６が励磁さ
れており、その弁体２７が流通位置をＡ部とする第１の
位置にあるとき、レシーバタンク７内の圧力が予め定め
た第１の設定値である７．１ｋｇｆ／ｃｍ²を超える
と、第１のガス通路２１内の圧力は第１のレギユレータ
弁４０を通つて第２のガス通路２２に供給され、オリフ
イス２８を介してアンローダ３の制御圧室３７に供給さ
れるとともに、前記第２のガス通路２２に設けられたオ
リフイス２８により減圧された空気圧は、第２のガス通
路２２の分岐路２５、切換弁２６を通つて前記レギユレ
ータ弁６０に達する。該レギユレータ弁６０は、前記切
換弁２６に連通する第１の開口部６３と、アンローダ３
のハウジング３１に形成した開口３９に連通する第２の
開口部７１とが流体通路により連通されており、該流体
通路内に配設された弁体７５はスプリング７６の弾力で
その弁部８０を弁座６７に着座せしめられており、前記
弁体７５の端壁７９はオリフイス２９が貫通形成されて
第１および第２の開口部６３，７１を連通せしめている
から、切換弁２６を経て第１の開口部６３に供給される
空気圧が低い間は、アンローダ３のハウジング３１の開
口部３９より吸入通路１２に供給される空気圧はオリフ
イス２９によつて減圧されて導入される。しかしながら
前記レギユレータ弁６０の第１の開口部６３に供給され
る空気圧がさらに高まり、弁体７５の端壁７９に作用す
る力が前記オリフイス２９の流通抵抗とスプリング７６
の弾力とによつて定まる第２の設定値（例えば０．７Ｋ
ｇｆ／ｃｍ²）を超えると、弁体７５はスプリング７６
の付勢力に抗して離座し、前記第１の開口部６３に供給
された空気圧はオリフイス２９および前記弁体７５の弁
部８０と弁座６７の間隙とを介して吸入通路１２に導入
されることとなるので、本実施例においても図１に示し
た実施例と同一の作用および効果を奏することとなる。
また本実施例においては、圧縮機本体１の無負荷運転中
に消費側配管１１を介してレシーバタンク７内の圧縮空
気の消費が急増することにより、レシーバタンク７内の
圧力が急速に減少して第１の設定値（７．１Ｋｇｆ／ｃ
ｍ²）を下回り、これによつて電磁式三方切換弁２６が
その弁体２７のＢ部を流通位置とする第２の位置からＡ
部を流通位置とする第１の位置に切換えられ、圧縮機本
体１の運転を無負荷運転から容量制御運転または全負荷
運転に切換えたとき、アンローダ３の制御圧室３８内の
高圧の圧縮空気は第２のガス通路２２、切換弁２６、前
記レギユレータ弁６０および開口１９を介して吸入通路
１２に導入される。このときレギユレータ弁６０の弁体
７５は、前記制御圧室３８から流入する高圧の圧縮空気
の動圧によりスプリング７６の弾力に抗して短時間弁座
６７より離座させられ、第３のガス通路２３を流れる空
気量を増大する。従つてアンローダ３の制御圧室３８内
の圧力は前記短時間のうちに急速に低下するから、無負
荷運転から容量制御運転への切換え時にアンローダ３の
開閉弁３３が吸入口３２を閉塞した位置からの移動を促
進させ、該吸入口３２から圧縮機本体１の作動室２への
空気の吸入開始時期を早めさせるので、レシーバタンク
７内の圧力を早期に回復し、消費側配管１１内の圧力低
下を防止することができる。アンローダ３の制御圧室３
８内の圧力が低下すれば前記レギユレータ弁６０の弁体
７５はスプリング７６の弾力により弁座６７に着座し、
容量制御運転が可能の状態に復帰する。

【００２１】図９に本発明を適用したスクリユ式空気圧
縮機の容量制御装置の他の実施例の配管図を示す。本実
施例は、基本的には図７に示した実施例と同一であつ
て、第３のガス通路２３が連通する開口１９が、アンロ
ーダ３の２個のスプリング３６，３７を収容したシリン
ダ室に連通するようにハウジング３１に設けられている
点においてのみ異なる。従つて図７に示す実施例と同一
の部分に同一符号を付してその説明は省略する。本実施
例においては、レシーバタンク７内の圧力が第１の設定
値を超えて第２の設定値に達するまでの間は、第１のレ
ギユレータ弁４０を通り減圧された圧縮空気が前記レギ
ユレータ弁６０、第３のガス通路２３および開口１９を
介してアンローダ３のシリンダ室に供給され、開口３９
を通つて吸入通路１２に導入される。しかし、レシーバ
タンク７内の圧力が第２の設定値を超えて第１のガス通
路２１内の高圧の圧縮空気が第２のガス通路２２および
開口３０を介して制御圧室３８内に供給され、圧縮機本
体１が無負荷運転に移行した後において、消費側の圧縮
空気の消費の急増により圧力スイツチＰＳが第１の設定
値を下回つたことを検知すると、電磁式三方切換弁２６
の切換えにより制御圧室３８内の高圧の圧縮空気が第２
のガス通路２２より前記レギユレータ弁６０に供給さ
れ、図７に示す実施例について説明したように弁体７５
を短時間に離座させ、一時的に多量の高圧圧縮空気を第
３のガス通路２３に送り出す。本実施例においては、こ
の高圧の圧縮空気は第３のガス通路２３および開口１９
を介してシリンダ室に供給される。従つてシリンダ室に
供給された圧縮空気の高圧はピストン３４の背面に、か
つスプリング３６，３７の付勢力と同一方向に一時的に
作用し、同時に制御圧室３８内の圧力は急速に減少する
ので、アンローダ３の開閉弁３３の無負荷運転時に吸入
口３２を閉塞していた位置から吸入口３２を全開する位
置に向つて急速に移動せしめられる。この移動は、図７
に示す実施例に比し、第３のガス通路２３に送出された
空気圧がピストン３４の背面に作用する分だけ促進され
る。なお図１および図７に示す実施例において、アンロ
ーダ３における開閉弁３３の移動手段としてピストン３
４を図示したが、該ピストン３４に代え、アンローダ３
のハウジング３１により外周縁を該ハウジング３１に固
定されるダイアフラムを用いても、全く同一の作用効果
を奏することは自明である。

【００２２】なお本発明において予め定められる第１の
設定値（実施例においては７．１ｋｇｆ／ｃｍ²）は、
圧縮機本体の全負荷運転時の吐出圧（実施例においては
７．０ｋｇｆ／ｃｍ²）によつて定められ、該吐出圧と
同一もしくはやや高い所定の圧力値である。また第３の
設定値は圧縮ガスの性質および用途により、レシーバタ
ンクに蓄圧せしめる最大値として定められる圧力であつ
て、一般に圧縮空気を動力源とする空圧機器に圧縮空気
を供給する圧縮機としては、前記空圧機器までの配管の
圧力降下分を見込んで、前記第１の設定値より１〜２ｋ
ｇｆ／ｃｍ²だけ高い圧力値（実施例においては８．０
ｋｇｆ／ｃｍ²）に設定したものである。本発明におい
て予め定められる第２の設定値は、第１のレギユレータ
弁とアンローダを含む回路構成によつて決定される圧力
値である。本発明の実施例においてはアンローダのピス
トンを圧縮機の吐出圧（７．０ｋｇｆ／ｃｍ²）である
高い圧力で作動させる構成を回避し、第１のレギユレー
タ弁とアンローダの制御圧室間にオリフイスを備えて制
御圧室に供給する圧力を低下せしめたため実施例におい
ては０．７ｋｇｆ／ｃｍ²としたが、この設定値は前記
オリフイスおよびアンローダの構成によつて当然に異つ
てくる値であり、第２のレギユレータ弁が作動を開始す
る時点を、圧縮機本体の吐出側の逆止弁よりレシーバタ
ンクを経て第１のレギユレータ弁に至るまでの間に存在
するガス圧が前記第１の設定値と第３の設定値との間で
ある圧力であるときとし、そのときの第３のガス通路に
供給される所定の圧力値であると理解すべきである。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、アンローダの開閉弁に
固定される開閉弁移動手段は、制御圧室内に供給された
ガス圧と前記開閉弁を開方向に付勢するスプリングの弾
力とにより、前記開閉弁を無段階に移動せしめる型式の
ものであつて、前記アンローダの制御圧室に連通する第
２のガス通路は、第１のレギユレータ弁を介してレシー
バタンクに連通する第１のガス通路に連結されており、
前記第１のレギユレータ弁は第１のガス通路内のガス圧
が予め定めた第１の設定値を超えるまでは該レギユレー
タ弁の流体通路を開路することがないから、前記第１の
ガス通路内のガス圧が前記第１の設定値以下であるとき
は、アンローダはその開閉弁を前記スプリングの付勢力
でガス吸入口を全開位置に保持し、圧縮機本体は原動機
による全負荷運転が行われる。前記圧縮機本体の吐出側
に設けた逆止弁からレシーバタンクを経て前記第１のガ
ス通路までの間の圧縮ガス圧の圧力が予め定めた第１の
設定値を超えたときは、第１のレギユレータ弁の流体通
路を開路させてアンローダの制御圧室に圧力を供給し、
開閉弁を供給した圧力に応じて移動させ、容量制御運転
に移行する。このとき切換弁および第３のガス通路を介
して、前記吸入口より圧縮機本体の作動室側の吸入通路
に前記第１のレギユレータ弁を通過した圧縮空気の一部
を導入する。この第３のガス通路には予め定めた固定の
流体通路を備えたオリフイスが設けられているので、こ
のオリフイスを通り前記吸入通路に圧縮空気の一部を導
入することにより、アンローダの制御圧室内の圧力上昇
を低速化することができる。

【００２４】この状態から第１のガス通路２１内の圧縮
ガスがさらに増大すると、その圧力増大に応じて第２の
ガス通路内の圧力も増大する。この圧力が第２の設定値
を超えると第２のレギユレータ弁の流体通路を開路させ
て、該レギユレータ弁に並列に設けられた前記オリフイ
スとともに圧縮ガスをアンローダの吸入口より圧縮機本
体側の吸入通路に導入することとなる。第２のレギユレ
ータ弁は、切換弁を介して第３のガス通路に供給する圧
力が増大するにつれてアンローダの吸入口より圧縮機本
体側の吸入通路に導入する圧縮ガスの量を増大し、この
間はアンローダの制御圧室の圧力上昇は第１のガス通路
内のガス圧の増大にかかわらず鈍化させる。しかし第２
のレギユレータ弁を通過する圧縮ガス量が該レギユレー
タ弁の構成から許容される最大量に達すると、アンロー
ダの制御圧室内の圧力も第１のガス通路内の圧力増大に
従つて上昇する。そして圧縮機本体の吐出側の逆止弁よ
りレシーバタンクを経て前記第１のガス通路までの間に
存在するガス圧が圧力スイツチにより予め定めた第３の
設定値を超えたことが検出されると、切換弁が第１の位
置より第２の位置に切換えられ、第１のガス通路の圧力
が第１のレギユレータ弁を介することなく直接第２のガ
ス通路を経てアンローダの制御圧室に供給され、第３の
ガス通路は遮断されるので、アンローダの開閉弁移動手
段は開閉弁を前記吸入口が完全に閉塞される位置に移動
させ、圧縮機を無負荷運転に移行させる。従つて、前記
第１のガス通路内の圧力が予め定めた第１の値を超え、
第１のレギユレータ弁が流体通路を開路せしめてから、
ガス圧が予め定めた第３の値を超えるまでの圧縮機本体
の容量制御運転は、圧縮機本体の吐出側の逆止弁よりレ
シーバタンクを経て前記第１の通路までの間に存在する
ガス圧を前記第１の設定値（実施例においては７．１ｋ
ｇｆ／ｃｍ²）と前記第３の設定値（実施例においては
８．０ｋｇｆ／ｃｍ²）との間に確実に保持することが
できる。

【００２５】前述したところから明らかなように、圧縮
機本体の吐出側の逆止弁よりレシーバタンクを経て前記
第１のガス通路までの間に存在する前記第１の設定値を
超えたときは、このガス圧の増大に応じてアンローダの
開閉弁移動手段によつて開閉弁を吸入口を全開する位置
から全閉する位置に向けて無段階に移動させてガスの吸
入量を制御する。これにより圧縮機本体は吸入ガス量を
無段階に制御された容量制御運転を行うから、圧縮機の
消費側の圧縮ガスの消費量に変動が生じた場合は、前記
ガス圧の変化に応答してアンローダの開閉弁移動手段が
開閉弁による吸入口の開度を調整し、消費量に応じた圧
縮ガス量をレシーバタンクに吐出する。圧縮機本体が無
負荷運転中に消費側の圧縮ガスの消費量に大きな変動が
生じた場合、前記圧縮機本体の吐出側の逆止弁よりレシ
ーバタンクを経て第１のガス通路までの間に存在するガ
ス圧が前記第１の設定値より低下したことを圧力スイツ
チが検出すると、切換弁は第２の位置から第１の位置に
切換えられ、圧縮機本体は容量制御運転に移行する。そ
して消費側の圧縮ガスの消費量が圧縮機本体からレシー
バタンクに吐出する圧縮ガス量を下回つて圧力スイツチ
が第３の設定値を超えたことを検出すると、切換弁は第
１の位置から第２の位置に切換えられて再び圧縮機の無
負荷運転が開始されることとなるが、圧縮機本体の容量
制御運転中で第２のレギユレータ弁の作動中において
は、前記第２および第３の通路に供給されるガス圧の増
大に応じて第３のガス通路を通つてアンローダの吸入口
より圧縮機本体側の作動室側の吸入通路に導入されるガ
ス量が増大するため、アンローダの制御圧室内の圧力は
前記第２のガス通路に供給される圧縮ガスの圧力増大ほ
どには増大せず、従つてアンローダの吸入口も開閉弁に
よつて急速に閉じることがないから、消費側の圧縮ガス
の消費量の変動により開閉弁が吸入口を頻繁に開閉する
いわゆる開閉弁のハンチング現象の発生を阻止すること
ができ、かつ圧縮機本体の吐出側の逆止弁よりレシーバ
タンクを経て第１のガス通路までの間に存在する圧縮機
ガスの圧力が、圧縮機本体の全負荷運転状態における定
格吐出圧力と同一またはこれより僅かに高く定めた第１
の設定値を超えた後は、圧縮機本体の駆動動力が駆動原
動機の定格出力内に納まるようにアンローダの吸入口を
開閉弁が制御する開度を無段階に制御するとともに、圧
縮機本体の定格吐出圧力より１ｋｇｆ／ｃｍ²程度高い
値に設定した第３の設定値に到達したときは、アンロー
ダの吸入口を開閉弁で完全に閉塞し、その後無負荷運転
に移行することができるので、消費側における圧縮ガス
の消費が断続的かつ頻繁に行われても、消費側配管内圧
力の低下と圧力変動幅を最小に止めることができ、圧縮
機本体の全負荷運転時に定格出力となる駆動原動機を用
いて動力効率のよい圧縮機本体の駆動を行うことがで
き、圧縮機本体および駆動原動機の安定した運転制御を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における配管図。

【図２】そのアンローダの断面図。

【図３】そのレギユレータ弁の断面図。

【図４】制御圧室内の圧力と開閉弁の開度との関係を示
す線図。

【図５】開閉弁の開度と吸入空気量比との関係を示す線
図。

【図６】容量制御時のレシーバタンク内の圧力と圧縮機
の駆動動力比との関係を示す線図。

【図７】本発明の他の実施例における配管図。

【図８】そのレギユレータ弁の断面図。

【図９】本発明のその他の実施例における配管図。

【符号の説明】

１ 圧縮機本体 ２ 圧縮機の作動室 ３ アンローダ ２１ 第１のガス通路 ２２ 第２のガス通路 ２３ 第３のガス通路 ２６ 切換弁 ２８，２９ オリフイス ３２ 吸入口 ３３ 開閉弁 ３６，３７ スプリング ３８ 制御圧室 ４０，５０，６０ レギユレータ弁

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【手続補正書】

【提出日】平成３年１０月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】そして本実施例においては、圧縮機本体１
の無負荷運転中に消費側空気配管１１を介してのレシー
バタンク７内の圧縮空気の消費が急増し、レシーバタン
ク７内の圧力が次第に降下して第１の設定値（７．１ｋ
ｇｆ／ｃｍ^２） を下廻ると、圧力スイツチＰＳはこれ
を検出して切換弁２６を励磁させ、その弁体２７は流通
位置をＡ部とする第１の位置に切換えられる。これによ
りアンローダ３の制御圧室３８は第２のガス通路２２、
切換弁２６、第３のガス通路２３および開口１９を介し
て吸入通路１２に連通され、制御圧室３８内の高圧は吸
入通路１２内に逃がされ、同時に第１のレギユレータ弁
４０の弁体４５が流体通路４３を閉じ、容量制御運転を
解除する。レシーバタンク７内の圧力が第１の設定値を
超えている場合は、圧縮機本体１は再び容量制御運転状
態となる。そしてレシーバタンク７内の圧力がほぼ７．
５〜７． ８ｋｇｆ／ｃｍ^２のときは図６に示すように
アンローダ３の開閉弁３３は位置Ｌ_２とＬ_３の付近にあ
つて第２のレギユレータ弁５０が作動中であり、図４お
よび図５に示すように制御圧室３８内の圧力がほぼ１．
０ｋｇｆ／ｃｍ^２前後で激しい変化がなく、吸入空気量
比もほぼ９０〜８０％前後で激しい変化を生じていない
ので、開閉弁３３の動作は鈍化しており、圧力スイツチ
ＰＳが作動する第３の設定値 （８．０ｋｇｆ／ｃ
ｍ^２）の前後において消費側の圧縮空気消費に頻繁な変
化が生じても、開閉弁３３が吸入口３２を頻繁に開閉す
るいわゆるハンチング現象を生ずることなく、しかも圧
縮機の駆動動力比を極めて高い状態に維持することがで
きる。仮に本実施例において第２のレギユレータ弁５０
を配設しないこととすると、アンローダ３の制御圧室３
８内の圧力は開閉弁３３の位置Ｌ_１〜Ｌ_２間は図４の実
線に沿つて制御されるが、その後第１のレギユレータ弁
４０の弁体４５が流体通路４３を全開した状態以降は制
御圧室３８内の圧力上昇を鈍化させる要素は２個の固定
オリフイス２８，２９しか存在しないので、制御圧室３
８内の圧力は急速に上昇し、レシーバタンク７内の圧力
がまだ充分には蓄圧されていない７．６ｋ ｇｆ／ｃｍ
^２もしくはこれより低い圧力のときに開閉弁３３が吸入
口３２を全閉してしまうことになる。その結果、消費側
における配管内圧力が全体に低下すると共に、急激な圧
縮空気の消費があつたときには第３のガス通路２３に設
けたオリフイス２９の存在によりアンローダの制御圧室
３８内圧力の排出速度が遅く、よつて開閉弁３３の開弁
遅れが生じ圧縮機本体１において空気の吸入と圧縮空気
の供給が即座に追従できないという問題が生ずる。その
ため、消費側の配管内圧力の大幅な低下を招くほか、圧
縮ガスの消費が断続的かつ頻繁に行われたときには前記
開閉弁が繰り返し開閉を繰り返すいわゆるハンチング現
象を発生させ、使用機器の駆動に障害が生ずることにな
る。開閉弁３３が吸入口３２を全閉すると圧縮機本体１
への空気の吸入もレシーバタンク７への圧縮空気の吐出
も行われなくなるので、この場合は圧力スイツチＰＳに
設定する第３の設定値を８．０ｋｇｆ／ｃｍ^２に維持す
るとすれば、第１のレギユレータ弁４０に設定する第１
の設定値を７．３ｋｇｆ／ｃｍ^２程度に設定せざるを得
ず、全負荷運転時の吐出空気圧が７ｋｇｆ／ｃｍ^２であ
る圧縮機本体１に過負荷運転を強いることになる。さら
に消費側の圧縮空気消費によりレシーバタンク７内の圧
力が第３の設定値前後で大きくかつ頻繁に変化せしめら
れたときは、開閉弁３３はレシーバタンク７内の圧力が
７．８〜８．０ｋｇｆ／ｃｍ^２のとき頻繁に吸入口３２
を開閉するハンチング減少を生ずるとともに、駆動動力
比においても劣るものとなる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】図９に本発明を適用したスクリユ式空気圧
縮機の容量制御装置の他の実施例の配管図を示す。本実
施例は、基本的には図７に示した実施例と同一であつ
て、第３のガス通路２３が連通する開口１９が、アンロ
ーダ３の２個のスプリング３６，３７を収容したシリン
ダ室に連通するようにハウジング３１に設けられている
点においてのみ異なる。従つて図７に示す実施例と同一
の部分に同一符号を付してその説明は省略する。本実施
例においては、レシーバタンク７内の圧力が第１の設定
値を超えて第３の設定値に達するまでの間は、第１のレ
ギユレータ弁４０を通り減圧された圧縮空気が前記レギ
ユレータ弁６０、第３のガス通路２３および開口１９を
介してアンローダ３のシリンダ室に供給され、開口３９
を通つて吸入通路１２に導入される。しかし、レシーバ
タンク７内の圧力が第３の設定値を超えて第１のガス通
路２１内の高圧の圧縮空気が第２のガス通路２２および
開口３０を介して制御圧室３８内に供給され、圧縮機本
体１が無負荷運転に移行した後において、消費側の圧縮
空気の消費の急増により圧力スイツチＰＳが第１の設定
値を下回つたことを検知すると、電磁式三方切換弁２６
の切換えにより制御圧室３８内の高圧の圧縮空気が第２
のガス通路２２より前記レギユレータ弁６０に供給さ
れ、図７に示す実施例について説明したように弁体７５
を短時間に離座させ、一時的に多量の高圧圧縮空気を第
３のガス通路２３に送り出す。本実施例においては、こ
の高圧の圧縮空気は第３のガス通路２３および開口１９
を介してシリンダ室に供給される。従つてシリンダ室に
供給された圧縮空気の高圧はピストン３４の背面に、か
つスプリング３６，３７の付勢力と同一方向に一時的に
作用し、同時に制御圧室３８内の圧力は急速に減少する
ので、アンローダ３の開閉弁３３の無負荷運転時に吸入
口３２を閉塞していた位置から吸入口３２を全開する位
置に向つて急速に移動せしめられる。この移動は、図７
に示す実施例に比し、第３のガス通路２３に送出された
空気圧がピストン３４の背面に作用する分だけ促進され
る。なお図１および図７に示す実施例において、アンロ
ーダ３における開閉弁３３の移動手段としてピストン３
４を図示したが、該ピストン３４に代え、アンローダ３
のハウジング３１により外周縁を該ハウジング３１に固
定されるダイアフラムを用いても、全く同一の作用効果
を奏することは自明である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】前述したところから明らかなように、圧縮
機本体の吐出側の逆止弁よりレシーバタンクを経て前記
第１のガス通路までの間に存在するガス圧が前記第１の
設定値を超えたときは、このガス圧の増大に応じてアン
ローダの開閉弁移動手段によつて開閉弁を吸入口を全開
する位置から全閉する位置に向けて無段階に移動させて
ガスの吸入量を制御する。これにより圧縮機本体は吸入
ガス量を無段階に制御された容量制御運転を行うから、
圧縮機の消費側の圧縮ガスの消費量に変動が生じた場合
は、前記ガス圧の変化に応答してアンローダの開閉弁移
動手段が開閉弁による吸入口の開度を調整し、消費量に
応じた圧縮ガス量をレシーバタンクに吐出する。圧縮機
本体が無負荷運転中に消費側の圧縮ガスの消費量に大き
な変動が生じた場合、前記圧縮機本体の吐出側の逆止弁
よりレシーバタンクを経て第１のガス通路までの間に存
在するガス圧が前記第１の設定値より低下したことを圧
力スイツチが検出すると、切換弁は第２の位置から第１
の位置に切換えられ、圧縮機本体は容量制御運転に移行
する。そして消費側の圧縮ガスの消費量が圧縮機本体か
らレシーバタンクに吐出する圧縮ガス量を下回つて圧力
スイツチが第３の設定値を超えたことを検出すると、切
換弁は第１の位置から第２の位置に切換えられて再び圧
縮機の無負荷運転が開始されることとなるが、圧縮機本
体の容量制御運転中で第２のレギユレータ弁の作動中に
おいては、前記第２および第３の通路に供給されるガス
圧の増大に応じて第３のガス通路を通つてアンローダの
吸入口より圧縮機本体側の作動室側の吸入通路に導入さ
れるガス量が増大するため、アンローダの制御圧室内の
圧力は前記第２のガス通路に供給される圧縮ガスの圧力
増大ほどには増大せず、従つてアンローダの吸入口も開
閉弁によつて急速に閉じることがないから、消費側の圧
縮ガスの消費量の変動により開閉弁が吸入口を頻繁に開
閉するいわゆる開閉弁のハンチング現象の発生を阻止す
ることができ、かつ圧縮機本体の吐出側の逆止弁よりレ
シーバタンクを経て第１のガス通路までの間に存在する
圧縮ガスの圧力が、圧縮機本体の全負荷運転状態におけ
る定格吐出圧力と同一またはこれより僅かに高く定めた
第１の設定値を超えた後は、圧縮機本体の駆動動力が駆
動原動機の定格出力内に納まるようにアンローダの吸入
口を開閉弁が制御する開度を無段階に制御するととも
に、圧縮機本体の定格吐出圧力より１ｋｇｆ／ｃｍ^２程
度高い値に設定した第３の設定値に到達したときは、ア
ンローダの吸入口を開閉弁で完全に閉塞し、その後無負
荷運転に移行することができるので、消費側における圧
縮ガスの消費が断続的かつ頻繁に行われても、消費側配
管内圧力の低下と圧力変動幅を最小に止めることがで
き、圧縮機本体の全負荷運転時に定格出力となる駆動原
動機を用いて動力効率のよい圧縮機本体の駆動を行うこ
とができ、圧縮機本体および駆動原動機の安定した運転
制御を行うことができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機本体と、制御圧室に導入されたガ
   ス圧に応動して開閉弁が吸入口を開閉し前記圧縮機本体
   の作動室に吸入されるガス流量を制御するアンローダ
   と、前記作動室の吐出側に逆止弁を介して連通され、吐
   出された圧縮ガスを貯溜するレシーバタンクとを備えた
   圧縮機において、 前記アンローダの開閉弁に固定され、前記制御圧室内に
   供給されたガス圧と前記開閉弁を開方向に付勢するスプ
   リングの弾力とにより前記開閉弁を無段階に移動せしめ
   る開閉弁移動手段と、 前記レシーバタンクに連通する第１のガス通路と、前記
   アンローダの制御圧室に連通する第２のガス通路とを連
   結して、前記第１のガス通路内のガス圧が予め定めた第
   １の設定値を超えたとき流体通路を開路して、第１のガ
   ス通路より第２のガス通路にガス圧を供給する第１のレ
   ギユレータ弁と、 前記アンローダの吸入口より圧縮機本体の作動室側の吸
   入通路に連通する第３のガス通路と、前記第２のガス通
   路と、前記第１のガス通路とを連結して、その弁体を前
   記第２のガス通路と第３のガス通路とを連通せしめる第
   １の位置と、前記第２のガス通路を第１のガス通路に連
   通せしめる第２の位置とに、選択的に切換えるべくした
   切換弁と、 前記第３のガス通路に設けられ、前記切換弁を介して供
   給されるガス圧が予め定めた第２の設定値を超えたとき
   流体通路を開路して、第３のガス通路のガスを前記アン
   ローダの吸入口より圧縮機本体の作動室側の吸入通路に
   導入する第２のレギユレータ弁と、該第２のレギユレー
   タ弁に並列に前記第３のガス通路に設けられ、予め定め
   た固定の流体通路を備えたオリフイスと、 前記圧縮機本体の吐出側の逆止弁よりレシーバタンクを
   経て前記第１のガス通路までの間に存在するガス圧を検
   出する圧力スイツチを含み、前記圧力が予め定めた第３
   の設定値を超えたとき、前記切換弁を前記第１の位置よ
   り第２の位置に切換え、前記圧力が前記第１の設定値を
   下回つたとき、前記切換弁を前記第２の位置より第１の
   位置に切換える切換手段とからなることを特徴とする圧
   縮機における容量制御装置。
2. 【請求項２】 前記第２のレギユレータ弁は、前記第２
   の設定値を調整可能としたものであることを特徴とする
   請求項１に記載の圧縮機における容量制御装置。
3. 【請求項３】 前記第３のガス通路に設けた第２のレギ
   ユレータ弁は、前記切換弁に連通する第１の開口部と、
   前記アンローダの吸入口より圧縮機本体の作動室側の吸
   入通路に連通する第２の開口部を備えたハウジングと、
   該ハウジング内に形成されて前記第１の開口部と第２の
   開口部とを連通する流体通路と、該流体通路内に配設さ
   れてスプリングにより前記第１の開口部を閉塞すべく付
   勢されている弁体とからなり、前記オリフイスは、前記
   弁体内に形成されて前記第１の開口部と第２の開口部と
   を常時連通せしめる孔であることを特徴とする請求項１
   に記載の圧縮機における容量制御装置。