(57)【要約】  気液分離器内の液面高さを監視することができる給液式気体圧縮機を提供する。  給油式空気圧縮機は、圧縮機本体１から吐出された圧縮空気から油を分離して貯留する油分離器と、入口側が油分離器の所定の高さ位置に接続され、入口側と出口側の圧力差によって油分離器の所定の高さ位置からの流体を流すサンプリング配管と、サンプリング配管に流れる或いは流れた流体の圧力を検出する圧力センサと、圧力センサで検出された圧力が設定値Ｐ１を上回ることがあるかどうかの判定と設定値Ｐ２を下回ることがあるかどうかの判定を行うことにより、サンプリング配管に流れる流体が空気及び油のうちのいずれであるかを判定する制御装置と、制御装置の判定結果を報知する報知装置とを備える。
2018181299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮室に液体を注入しつつ気体を圧縮する圧縮機本体と、前記圧縮機本体から吐出された圧縮気体から液体を分離して貯留する気液分離器と、前記気液分離器で貯留された液体を前記圧縮機本体へ供給する液体供給系統とを備えた給液式気体圧縮機において、
入口側が前記気液分離器の所定の高さ位置に接続され、入口側と出口側の圧力差によって前記気液分離器の所定の高さ位置からの流体を流すサンプリング配管と、
前記サンプリング配管に流れる流体の圧力又は温度を検出する検出器と、
前記検出器で検出された圧力又は温度が予め設定された第１の設定値を上回ることがあるかどうかの判定と前記検出器で検出された圧力又は温度が予め前記第１の設定値より小さくなるように設定された第２の設定値を下回ることがあるかどうかの判定のうちの少なくとも一方を行うことにより、前記サンプリング配管に流れる流体が気体及び液体のうちのいずれであるかを判定する制御装置と、
前記制御装置の判定結果を報知する報知装置とを備える給液式気体圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載の給液式気体圧縮機において、
前記制御装置が、前記検出器で検出された圧力又は温度が予め設定された第１の設定値を上回ることがあるどうかの判定と前記検出器で検出された圧力又は温度が予め前記第１の設定値より小さくなるように設定された第２の設定値を下回ることがあるかどうかの判定の両方を行うことにより、前記サンプリング配管に流れる流体が気体及び液体のうちのいずれであるかを判定するものである給液式気体圧縮機。
【請求項３】
請求項１に記載の給液式気体圧縮機において、
前記圧縮機本体の負荷運転から無負荷運転に切り替えるために、前記圧縮機本体の吸入側を閉止する吸込み絞り弁と前記圧縮機本体の吐出側を放気する放気弁のうちの少なくとも一方を備え、
前記制御装置が、前記圧縮機本体の負荷運転時に、前記検出器で検出された圧力又は温度が予め設定された第１の設定値を上回ることがあるどうかの判定と前記検出器で検出された圧力又は温度が予め前記第１の設定値より小さくなるように設定された第２の設定値を下回ることがあるかどうかの判定のうちの少なくとも一方を行うことにより、前記サンプリング配管に流れる流体が気体及び液体のうちのいずれであるかを判定するものである給液式気体圧縮機。
【請求項４】
請求項１に記載の給液式気体圧縮機において、
前記サンプリング配管の出口側が、前記液体供給系統に接続するものである給液式気体圧縮機。
【請求項５】
請求項１に記載の給液式気体圧縮機において、
前記圧縮機本体、前記気液分離器及び前記液体供給系統が、同一ベース上に配置する圧縮機ユニットを構成するものであり、
前記報知装置が、前記圧縮機ユニットに搭載され、前記制御装置の判定結果に基づいた情報を表示する表示装置である給液式気体圧縮機。
【請求項６】
請求項１に記載の給液式気体圧縮機において、
前記圧縮機本体、前記気液分離器及び前記液体供給系統が、同一ベース上に配置する圧縮機ユニットを構成するものであり、
前記報知装置が、前記圧縮機ユニットから離間し、通信回線を介し受信した前記制御装置の判定結果に基づいた情報を表示する通信端末である給液式気体圧縮機。
【請求項７】
圧縮室に液体を注入しつつ気体を圧縮する圧縮機本体と、前記圧縮機本体から吐出された圧縮気体から液体を分離して貯留する気液分離器と、前記気液分離器で貯留された液体を前記圧縮機本体へ供給する液体供給系統とを備えた給液式気体圧縮機において、
入口側が前記気液分離器の所定の高さ位置に接続され、入口側と出口側の圧力差によって前記気液分離器の所定の高さ位置からの流体を流すサンプリング配管と、
前記液体供給系統上で、前記サンプリング配管の出口側と接続する下流側の系統上に流れる流体の圧力又は温度を検出する検出器と、
前記検出器で検出された圧力又は温度が予め設定された第１の設定値を上回ることがあるかどうかの判定と前記検出器で検出された圧力又は温度が予め前記第１の設定値より小さくなるように設定された第２の設定値を下回ることがあるかどうかの判定のうちの少なくとも一方を行うことにより、前記サンプリング配管に流れる流体が気体及び液体のうちのいずれであるかを判定する制御装置と、
前記制御装置の判定結果を報知する報知装置とを備える給液式気体圧縮機。
【請求項８】
請求項７に記載の給液式気体圧縮機において、
前記制御装置が、前記検出器で検出された圧力又は温度が予め設定された第１の設定値を上回ることがあるどうかの判定と前記検出器で検出された圧力又は温度が予め前記第１の設定値より小さくなるように設定された第２の設定値を下回ることがあるかどうかの判定の両方を行うことにより、前記サンプリング配管に流れる流体が気体及び液体のうちのいずれであるかを判定するものである給液式気体圧縮機。
【請求項９】
請求項７に記載の給液式気体圧縮機において、
前記圧縮機本体の負荷運転から無負荷運転に切り替えるために、前記圧縮機本体の吸入側を閉止する吸込み絞り弁と前記圧縮機本体の吐出側を放気する放気弁のうちの少なくとも一方を備え、
前記制御装置が、前記圧縮機本体の負荷運転時に、前記検出器で検出された圧力又は温度が予め設定された第１の設定値を上回ることがあるどうかの判定と前記検出器で検出された圧力又は温度が予め前記第１の設定値より小さくなるように設定された第２の設定値を下回ることがあるかどうかの判定のうちの少なくとも一方を行うことにより、前記サンプリング配管に流れる流体が気体及び液体のうちのいずれであるかを判定するものである給液式気体圧縮機。
【請求項１０】
請求項７に記載の給液式気体圧縮機において、
前記サンプリング配管の出口側が、前記液体供給系統に接続するものである給液式気体圧縮機。
【請求項１１】
請求項７に記載の給液式気体圧縮機において、
前記圧縮機本体、前記気液分離器及び前記液体供給系統が、同一ベース上に配置する圧縮機ユニットを構成するものであり、
前記報知装置が、前記圧縮機ユニットに搭載され、前記制御装置の判定結果に基づいた情報を表示する表示装置である給液式気体圧縮機。
【請求項１２】
請求項７に記載の給液式気体圧縮機において、
前記圧縮機本体、前記気液分離器及び前記液体供給系統が、同一ベース上に配置する圧縮機ユニットを構成するものであり、
前記報知装置が、前記圧縮機ユニットから離間し、通信回線を介し受信した前記制御装置の判定結果に基づいた情報を報知する通信端末である給液式気体圧縮機。
【請求項１３】
圧縮室に液体を注入しつつ気体を圧縮する圧縮機本体と、前記圧縮機本体から吐出された圧縮気体から液体を分離して貯留する気液分離器と、前記気液分離器で貯留された液体を前記圧縮機本体へ供給する液体供給系統とを備えた給液式気体圧縮機において、
入口側が前記気液分離器の所定の高さ位置に接続され、入口側と出口側の圧力差によって前記気液分離器の所定の高さ位置からの流体を流すサンプリング配管と、
前記サンプリング配管に流れる或いは前記サンプリング配管を流れた流体の圧力又は温度を検出する検出器と、
前記検出器で検出された圧力又は温度が予め設定された第１の設定値を上回る頻度が所定値より多いかどうかの判定と前記検出器で検出された圧力又は温度が予め前記第１の設定値より小さくなるように設定された第２の設定値を下回る頻度が所定値より多いかどうかの判定のうちの少なくとも一方を行うことにより、前記サンプリング配管に流れる流体が気体及び液体のうちのいずれであるかを判定する制御装置と、
前記制御装置の判定結果を報知する報知装置とを備える給液式気体圧縮機。
【請求項１４】
圧縮室に液体を注入しつつ気体を圧縮する圧縮機本体と、前記圧縮機本体から吐出された圧縮気体から液体を分離して貯留する気液分離器と、前記気液分離器で貯留された液体を前記圧縮機本体へ供給する液体供給系統とを備えた給液式気体圧縮機において、
入口側が前記気液分離器の所定の高さ位置に接続され、入口側と出口側の圧力差によって前記気液分離器の所定の高さ位置からの流体を流すサンプリング配管と、
前記サンプリング配管に流れる或いは前記サンプリング配管を流れた流体の圧力又は温度を検出する検出器と、
前記検出器で検出された圧力又は温度における変化率を演算し、前記変化率が予め設定された正の設定値を上回ることがあるどうかの判定と前記変化率が予め設定された負の設定値を下回ることがあるかどうかの判定のうちの少なくとも一方を行うことにより、前記サンプリング配管に流れる流体が気体及び液体のうちのいずれであるかを判定する制御装置と、
前記制御装置の判定結果を報知する報知装置とを備える給液式気体圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気液分離器を備えた給液式気体圧縮機に係わり、特に、気液分離器内の液面高さを監視するのに好適な給液式気体圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
給液式気体圧縮機の一つである給油式空気圧縮機は、圧縮機本体、油分離器、及び油供給系統を備える（例えば特許文献１参照）。圧縮機本体は、圧縮熱の冷却、ロータやラップ等の圧縮部材の潤滑、及び圧縮室のシールなどを目的として圧縮室に油（液体）を注入しつつ、空気（気体）を圧縮する。油分離器（気液分離器）は、圧縮機本体から吐出された圧縮空気（圧縮気体）から油を分離して貯留する。油供給系統（液体供給系統）は、油分離器で貯留された油を圧縮機本体へ供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−８５０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した給油式空気圧縮機では、油分離器内の貯油量が欠乏すれば、即ち圧縮機本体への給油量が欠乏すれば、圧縮性能等が低下する。そのため、油分離器内の油面高さを監視する必要がある。【０００５】
そこで、仮に、油分離器内の空気の圧力と油の圧力の差異が大きいのであれば、油分離器内の所定の高さ位置に、圧力を検出する検出器を設ける方法が考えられる。詳しく説明すると、この方法では、例えば油分離器内の空気の圧力と油の圧力の中間となる閾値を予め設定し、検出器で検出された圧力が閾値を超えるかどうかを判定することにより、油分離器内の所定の高さ位置に存在する流体が空気及び油のうちのいずれであるかを判定する。これにより、油分離器内の油面が所定の高さ位置より低いかどうかを検知する。【０００６】
あるいは、仮に、油分離器内の空気の温度と油の温度の差異が大きいのであれば、油分離器内の所定の高さ位置に、温度を検出する検出器を設ける方法が考えられる。詳しく説明すると、この方法では、例えば油分離器内の空気の温度と油の温度の中間となる閾値を予め設定し、検出器で検出された温度が閾値を超えるかどうかを判定することにより、油分離器内の所定の高さ位置に存在する流体が空気及び油のうちのいずれであるかを判定する。これにより、油分離器内の油面が所定の高さ位置より低いかどうかを検知する。【０００７】
しかし、実際には、油分離器内の空気の圧力と油の圧力の差異がほとんどなく、空気の温度と油の温度の差異もほとんどない。そのため、油分離器内の油面高さが変動してもしなくとも、検出器の検出値が変動しない。したがって、上述した方法を採用することができない。【０００８】
さらに別の方法として、油分離器内の所定の高さ位置に、油の有無を検出する光学式の検出器を設けることが考えられる。しかし、油分離器内では圧縮空気から分離した油が流下する。また、油分離器内の油面がうねることがある。そのため、油分離器内の油面が所定の高さ位置より低い場合でも、検出器に対して油が連続的に通過するか若しくは付着して、検出器が誤検出する可能性がある。したがって、この方法を採用することができない。【０００９】
本発明は、上記事柄に鑑みてなされたものであり、気液分離器内の液面高さを監視することを課題の一つとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求の範囲に記載の構成を適用する。本発明は、上記課題を解決するための手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、圧縮室に液体を注入しつつ気体を圧縮する圧縮機本体と、前記圧縮機本体から吐出された圧縮気体から液体を分離して貯留する気液分離器と、前記気液分離器で貯留された液体を前記圧縮機本体へ供給する液体供給系統とを備えた給液式気体圧縮機において、入口側が前記気液分離器の所定の高さ位置に接続され、入口側と出口側の圧力差によって前記気液分離器の所定の高さ位置からの流体を流すサンプリング配管と、前記サンプリング配管に流れる流体の圧力又は温度を検出する検出器と、前記検出器で検出された圧力又は温度が予め設定された第１の設定値を上回ることがあるかどうかの判定と前記検出器で検出された圧力又は温度が予め前記第１の設定値より小さくなるように設定された第２の設定値を下回ることがあるかどうかの判定のうちの少なくとも一方を行うことにより、前記サンプリング配管に流れる流体が気体及び液体のうちのいずれであるかを判定する制御装置と、前記制御装置の判定結果を報知する報知装置とを備える。【００１１】
また、他の例を挙げるならば、圧縮室に液体を注入しつつ気体を圧縮する圧縮機本体と、前記圧縮機本体から吐出された圧縮気体から液体を分離して貯留する気液分離器と、前記気液分離器で貯留された液体を前記圧縮機本体へ供給する液体供給系統とを備えた給液式気体圧縮機において、入口側が前記気液分離器の所定の高さ位置に接続され、入口側と出口側の圧力差によって前記気液分離器の所定の高さ位置からの流体を流すサンプリング配管と、前記液体供給系統上で、前記サンプリング配管の出口側と接続する下流側の系統上に流れる流体の圧力又は温度を検出する検出器と、前記検出器で検出された圧力又は温度が予め設定された第１の設定値を上回ることがあるかどうかの判定と前記検出器で検出された圧力又は温度が予め前記第１の設定値より小さくなるように設定された第２の設定値を下回ることがあるかどうかの判定のうちの少なくとも一方を行うことにより、前記サンプリング配管に流れる流体が気体及び液体のうちのいずれであるかを判定する制御装置と、前記制御装置の判定結果を報知する報知装置とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、サンプリング配管に液体を流した場合にその液体の圧力又は温度に脈動（言い換えれば、周期的に増減を繰り返す大きな変化）がほとんど生じないものの、サンプリング配管に気体を流した場合にその気体の圧力又は温度に脈動が生じるという知見に基づくものであり、サンプリング配管に流れる流体が気体及び液体のうちのいずれであるかを判定することができる。これにより、気液分離器内の液面高さを監視することができる。【００１３】
なお、上記以外の課題、構成及び効果は、以下の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態における給油式空気圧縮機の構成を表す概略図であり、油分離器内の貯油量が充足している状態を示す。
【図２】本発明の第１の実施形態における油分離器内の貯油量が不足している状態を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における圧力センサの検出値の経時変化を表す図であり、サンプリング配管に油が流れた場合を示す。
【図４】本発明の第１の実施形態における圧力センサの検出値の経時変化を表す図であり、サンプリング配管に空気が流れた場合を示す。
【図５】本発明の第２の実施形態における給油式空気圧縮機の構成を表す概略図であり、油分離器内の貯油量が充足している状態を示す。
【図６】本発明の第３の実施形態における給油式空気圧縮機の構成を表す概略図であり、油分離器内の貯油量が充足している状態を示す。
【図７】本発明の第３の実施形態における油分離器内の貯油量が不足している状態を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態における温度センサの検出値の経時変化を表す図であり、サンプリング配管に油が流れた場合を示す。
【図９】本発明の第３の実施形態における温度センサの検出値の経時変化を表す図であり、サンプリング配管に空気が流れた場合を示す。
【図１０】本発明の変形例における通信端末を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の適用対象として給油式空気圧縮機を例にとり、本発明の第１の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態における給油式空気圧縮機の構成を表す概略図であり、油分離器内の貯油量が充足している状態を示す。図２は、本実施形態における油分離器内の貯油量が不足している状態を示す図である。
【００１７】
本実施形態の給油式空気圧縮機は、圧縮機本体１と、圧縮機本体１の吸入側に接続された吸入系統２と、圧縮機本体１の吐出側に吐出配管３を介し接続された油分離器４（気液分離器）と、油分離器４の上部に接続された圧縮空気供給系統５（圧縮気体供給系統）と、油分離器４の下部と圧縮機本体１の間で接続された油供給系統６（液体供給系統）と、制御装置７と、表示装置８とを備える。なお、これら圧縮機本体１、吸入系統２、吐出配管３、油分離器４、圧縮空気供給系統５、油供給系統６、制御装置７及び表示装置８は、同一基台（ベース、パレット又はタンクマウント式であれば空気槽等）上に配置して圧縮機ユニット９を構成する。特に、本実施形態では、周面及び上面をパネル板で囲んだ筐体として圧縮機ユニット９を構成するものとする。
【００１８】
圧縮機本体１は、詳細を図示しないものの、互いに噛み合う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に複数の圧縮室が形成されている。スクリューロータが回転すると、圧縮室がロータの軸方向に移動する。圧縮室は、吸入系統２から空気（気体）を吸入し、空気を圧縮し、圧縮空気（圧縮気体）を吐出配管３に吐出する。圧縮機本体１は、圧縮熱の冷却、ロータの潤滑及び圧縮室のシールなどを目的として、例えば圧縮開始直後を始め圧縮過程の何れかの段階で圧縮室に油（液体）を注入するようになっている。
【００１９】
吸入系統２は、空気中の不純物を除去する吸込みフィルタ１０と、吸込みフィルタ１０の下流側に設けられ、圧縮機本体１の吸入側を閉止可能な吸込み絞り弁１１とを有している。
【００２０】
油分離器４は、例えば比重分離及び衝突分離を利用して、圧縮機本体１から吐出された圧縮空気から油を分離し、分離した油を下部に貯留する。油分離器４で分離された圧縮空気は、圧縮空気供給系統５を介しユニット外部の使用先へ供給される。圧縮空気供給系統５は、調圧弁（逆止弁）１２と、調圧弁１２の下流側に配置して、圧縮空気を冷却するアフタークーラ１３と、調圧弁１２の下流側に配置して、圧縮空気の圧力（即ち圧縮空気の使用量によって変動する圧力）を検出する制御圧センサ１４とを有している。制御圧センサ１４は、検出圧力を制御装置７に出力する。
【００２１】
油分離器４で貯留された油は、油分離器４と圧縮機本体１の圧縮室との圧力差によって、油供給系統６を介し圧縮室へ供給される。油供給系統６は、油を冷却するオイルクーラ１５と、オイルクーラ１５をバイパスするバイパス配管１６と、バイパス配管１６の入口（分岐点）に設けられた温度調節弁（三方弁）１７と、バイパス配管１６の出口（合流点）より下流側に配置して、油中の不純物を除去するオイルフィルタ１８とを有する。温度調節弁１７は、油の温度を検知するとともに、油の温度に応じてオイルクーラ１５側の流量とバイパス配管１６側の流量の割合を調節する。これにより、圧縮機本体１へ供給する油の温度を調整する。
【００２２】
制御装置７は、プログラムとの協働により演算処理や制御処理を実行する演算制御部（例えばＣＰＵ）と、プログラムや演算処理の結果を記憶する記憶部（例えばＲＯＭ、ＲＡＭ）等を有するものである。制御装置７は、運転制御機能として、制御圧センサ１４で検出された圧力に応じて吸込み絞り弁１１の開閉状態を制御し、これによって圧縮機本体１の運転状態を切り替えるようになっている。なお、制御装置７全部又は一部をアナログ回路構成とすることも可能である。
【００２３】
詳しく説明すると、制御装置７は、圧縮機本体１の負荷運転時に（言い換えれば、吸込み絞り弁１１が開状態である場合に）、制御圧センサ１４で検出された圧力が予め設定されたアンロード開始圧力Ｐｕとなるまで上昇したかどうかを判定する。そして、制御圧センサ１４で検出された圧力がアンロード開始圧力Ｐｕとなる場合に、吸込み絞り弁１１を閉状態に制御して、圧縮機本体１の無負荷運転に切り替える。
【００２４】
制御装置７は、圧縮機本体１の無負荷運転時に（言い換えれば、吸込み絞り弁１１が閉状態である場合に）、制御圧センサ１４で検出された圧力が予め設定されたロード復帰圧力Ｐｄ（但し、Ｐｄ＜Ｐｕ）となるまで下降したかどうかを判定する。そして、制御圧センサ１４で検出された圧力がロード復帰圧力Ｐｄとなる場合に、吸込み絞り弁１１を開状態に制御して、圧縮機本体１の負荷運転に切り替える。以上の運転切り替えにより、圧縮空気使用量が低下した際に、消費動力の低減を図ることができるようになっている。
【００２５】
ここで、本実施形態の特徴の一つとして、給油式空気圧縮機は、入口側が油分離器４の所定の高さ位置Ｈ（詳細には、例えば圧縮機駆動時に所望の貯油量に対応する油面の高さ位置）に接続され、出口側が油供給系統６のオイルフィルタ１８の上流側に接続されたサンプリング配管１９と、サンプリング配管１９に流れる流体の圧力を検出する圧力センサ２０（検出器）とを備える。なお、本実施例ではサンプリング配管１９は、油供給系統６より流量が小さくなるように、例えば油供給系統６の配管より断面積が小さくなっているが、これに限定するものではない。圧力センサ２０は、検出圧力を制御装置７に出力する。
【００２６】
制御装置７は、油面高さ検知機能として、圧縮機本体１の負荷運転時に（言い換えれば、圧縮機本体１の無負荷運転時より、油分離器４内の油面が低くなる場合に）、圧力センサ２０で検出された圧力が予め設定された設定範囲外となることがあるかどうかの判定（言い換えれば、予め設定された設定値Ｐ１を上回ることがあるかどうかの判定と予め設定された設定値Ｐ２（但し、Ｐ２＜Ｐ１）を下回ることがあるかどうかの判定）を行うことにより、サンプリング配管１９に流れる流体が空気及び油のうちのいずれ（或いはいずれが主）であるかを判定し、その判定結果を表示装置８に出力する。表示装置８は、制御装置７の判定結果を報知するようになっている。
【００２７】
詳しく説明すると、図１で示すように、油分離器４内の油面が所定の高さ位置Ｈ（言い換えれば、サンプリング配管１９の入口側が接続された位置）より高い場合は、サンプリング配管１９に油が流れる。この場合、図３で示すように、圧力センサ２０で検出された油の圧力は脈動が生じず、設定範囲内（言い換えれば、設定値Ｐ１以下かつ設定値Ｐ２以上）にある。そのため、制御装置７は、サンプリング配管１９に流れる流体が油であると判定する。これにより、油分離器４内の油面が所定の高さ位置Ｈより高いことを検知することができる。
【００２８】
一方、図２で示すように、油分離器４内の油面が所定の高さ位置Ｈより低い場合は、サンプリング配管１９に空気が流れる。この場合、図４で示すように、圧力センサ２０で検出された空気の圧力は脈動が生じ、設定範囲外となる（言い換えれば、設定値Ｐ１を上回るか若しくは設定値Ｐ２を下回る）ことがある。そのため、制御装置７は、サンプリング配管１９に流れる流体が空気であると判定する。これにより、油分離器４内の油面が所定の高さ位置Ｈより低いことを検知することができる。
【００２９】
表示装置８は、サンプリング配管１９に流れる流体が空気であるとの判定結果を入力した場合に、その判定結果に基づいた報知情報として、例えば「警報：潤滑油不足」又は「警報：潤滑油を補給してください」のメッセージ等を表示する。また、表示装置８は、サンプリング配管１９に流れる流体が油であるとの判定結果を入力してもよく、その判定結果に基づいた情報として、例えば「潤滑油充足」のメッセージ等を表示してもよい。なお、これらの報知方法は音や振動或いはこれらも組み合わせた種々の態様であってもよい。
【００３０】
以上のように本実施形態は、サンプリング配管１９に油（液体）が流れた場合にその油の圧力に脈動がほとんど生じないものの、サンプリング配管１９に空気（気体）が流れた場合にその空気の圧力に脈動が生じるという知見に基づくものであり、サンプリング配管１９に流れる流体が油及び空気のうちのいずれ（或いはいずれが主）であるかを判定することができる。これにより、油分離器４内の油面高さを精度よく監視することができる。
【００３１】
なお、第１の実施形態において、制御装置７は、圧力センサ２０で検出された圧力が設定範囲外となることがあるかどうかの判定（言い換えれば、圧力センサ２０で検出された圧力が設定値Ｐ１を上回ることがあるかどうかの判定と設定値Ｐ２を下回ることがあるかどうかの判定の両方）を行うことにより、サンプリング配管１９に流れる流体が空気及び油のうちのいずれ（或いはいずれが主）であるかを判定する場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。
【００３２】
第１の変形例として、制御装置７は、圧力センサ２０で検出された圧力が設定値Ｐ１を上回ることがあるかどうかの判定と設定値Ｐ２を下回ることがあるかどうかの判定のうちの一方を行うことにより、サンプリング配管１９に流れる流体が空気及び油のうちのいずれ（或いはいずれが主）であるかを判定してもよい。このような変形例でも、上記同様の効果を得ることができる。
【００３３】
第２の変形例として、制御装置７は、圧力センサ２０で検出された圧力が設定値Ｐ１を上回る頻度が所定値より多いかどうかの判定と圧力センサ２０で検出された圧力が設定値Ｐ２を下回る頻度が所定値より多いかどうかの判定のうちの一方若しくは両方を行うことにより、サンプリング配管１９に流れる流体が空気及び油のうちのいずれ（或いはいずれが主）であるかを判定してもよい。このような変形例でも、上記同様の効果を得ることができる。
【００３４】
第３の変形例として、制御装置７は、圧力センサ２０で検出された圧力における変化率（詳細には、例えば圧力センサ２０の検出時間間隔毎に得られる圧力の変化率）を演算し、この変化率が予め設定された正の設定値を上回ることがあるどうかの判定と予め設定された負の設定値を下回ることがあるかどうかの判定のうちの一方若しくは両方を行うことにより、サンプリング配管１９に流れる流体が空気及び油のうちのいずれ（或いはいずれが主）であるかを判定してもよい。このような変形例でも、上記同様の効果を得ることができる。
【００３５】
本発明の第２の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同一の部分は同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。
【００３６】
図５は、本実施形態における給油式圧縮機の構成を表す概略図である。第１の実施形態との構成上の主な相違点は、第２の実施形態におけるサンプリング配管１９Ａは、その出口側が、油供給系統６上で温度調節弁１７よりも上流側と接続する構成である点と、圧力センサ２０が、油供給系統６上でサンプリング配管１９Ａの出口より下流側（本実施形態では、バイパス配管１６の出口よりも下流側）に配置する点である。即ち第２の実施形態は、サンプリング配管１９Ａの圧力脈動ではなく、サンプリング配管１９Ａによって油供給系統６に生ずる圧力脈動を検出する点を特徴の一つとする。
【００３７】
詳細に説明すると、例えば圧縮機が負荷運転時にある場合、油分離器４内の油面位置がサンプリング配管１９Ａの入口側位置より低下すれば、第１の実施形態と同様に、サンプリング配管１９Ａを介して油供給系統６に空気が流れる。即ちバイパス配管１６には空気又は油或いはこれらの混在流体が流れ、圧力脈動が発生する。この脈動の変化を、第１の実施形態と同様に、圧力センサ２０によって検出し、制御装置が油面の高さを検出することができるようになっている。
【００３８】
なお、圧力センサ２０が、油供給系統６上でサンプリング配管１９Ａの出口側接続部より下流側であれば、サンプリング配管１９Ａの接続構成を第１の実施形態と同様とする構成であってもよい。
【００３９】
このような第２の実施形態であっても、第１の実施形態及びその変形例と同様な効果をえることができる。特に、本実施形態であれば、サンプリング配管１９Ａのサイズが小となり、配管構成の簡素化と、部材コストの低減といった効果を期待することもできる。
【００４０】
本発明の第３の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、第１や第２の実施形態と同一の部分は同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。
【００４１】
図６は、本実施形態における給油式空気圧縮機の構成を表す概略図であり、油分離器４内の貯油量が充足している状態を示す。図７は、本実施形態における油分離器４内の貯油量が不足している状態を示す図である。
【００４２】
本実施形態の給油式空気圧縮は、圧力センサ２０に代えて、サンプリング配管１９に流れる流体の温度を検出する温度センサ２１（検出器）を備えている。温度センサ２１は、検出温度を制御装置７Ａに出力する。
【００４３】
制御装置７Ａは、油面高さ検知機能として、圧縮機本体１の負荷運転時に、温度センサ２１で検出された温度が予め設定された設定範囲外となることがあるかどうかの判定（言い換えれば、予め設定された設定値Ｔ１を上回ることがあるかどうかの判定と予め設定された設定値Ｔ２（但し、Ｔ２＜Ｔ１）を下回ることがあるかどうかの判定の両方）を行うことにより、サンプリング配管１９に流れる流体が空気及び油のうちのいずれであるかを判定し、その判定結果を表示装置８に出力するようになっている。
【００４４】
詳しく説明すると、図６で示すように、油分離器４内の油面が所定の高さ位置Ｈより高い場合は、サンプリング配管１９に油が流れる。この場合、図８で示すように、温度センサ２１で検出された油の温度は脈動が生じず、設定範囲内（言い換えれば、設定値Ｔ１以下かつ設定値Ｔ２以上）にある。そのため、制御装置７Ａは、サンプリング配管１９に流れる流体が油であると判定する。これにより、油分離器４内の油面が所定の高さ位置Ｈより高いことを検知することができる。
【００４５】
一方、図７で示すように、油分離器４内の油面が所定の高さ位置Ｈより低い場合は、サンプリング配管１９に空気が流れる。この場合、図９で示すように、温度センサ２１で検出された空気の温度は脈動が生じ、設定範囲外となる（言い換えれば、設定値Ｔ１を上回るか、若しくは設定値Ｔ２を下回る）ことがある。そのため、制御装置７Ａは、サンプリング配管１９に流れる流体が空気であると判定する。これにより、油分離器４内の油面が所定の高さ位置Ｈより低いことを検知することができる。
【００４６】
表示装置８は、サンプリング配管１９に流れる流体が空気であるとの判定結果を入力した場合に、その判定結果に基づいた情報として、例えば「警報：潤滑油不足」又は「警報：潤滑油を補給してください」のメッセージ等を表示する。また、表示装置８は、サンプリング配管１９に流れる流体が油であるとの判定結果を入力してもよく、その判定結果に基づいた情報として、例えば「潤滑油充足」のメッセージ等を表示してもよい。
【００４７】
以上のように本実施形態は、サンプリング配管１９に油（液体）を流した場合にその油の温度に脈動がほとんど生じないものの、サンプリング配管１９に空気（気体）を流した場合にその空気の温度に脈動が生じるという知見に基づくものであり、サンプリング配管１９に流れる流体が油及び空気のうちのいずれ（或いはいずれが主）であるかを判定することができる。これにより、油分離器４内の油面高さを監視することができる。
【００４８】
なお、第３の実施形態において、制御装置７Ａは、温度センサ２１で検出された温度が設定範囲外となることがあるかどうかの判定（言い換えれば、温度センサ２１で検出された温度が設定値Ｔ１を上回ることがあるかどうかの判定と設定値Ｔ２を下回ることがあるかどうかの判定の両方）を行うことにより、サンプリング配管１９に流れる流体が空気及び油のうちのいずれ（或いはいずれが主）であるかを判定する場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。
【００４９】
第４の変形例として、制御装置７Ａは、温度センサ２１で検出された温度が設定値Ｔ１を上回ることがあるかどうかの判定と設定値Ｔ２を下回ることがあるかどうかの判定のうちの一方を行うことにより、サンプリング配管１９に流れる流体が空気及び油のうちのいずれ（或いはいずれが主）であるかを判定してもよい。このような変形例でも、上記同様の効果を得ることができる。
【００５０】
第５の変形例として、制御装置７Ａは、温度センサ２１で検出された温度が設定値Ｔ１を上回る頻度が所定値より多いかどうかの判定と温度センサ２１で検出された温度が設定値Ｔ２を下回る頻度が所定値より多いかどうかの判定のうちの一方若しくは両方を行うことにより、サンプリング配管１９に流れる流体が空気及び油のうちのいずれ（或いはいずれが主）であるかを判定してもよい。このような変形例でも、上記同様の効果を得ることができる。
【００５１】
第６の変形例として、制御装置７Ａは、温度センサ２１で検出された温度における変化率（詳細には、例えば温度センサ２１の検出時間間隔毎に得られる温度の変化率）を演算し、この変化率が予め設定された正の設定値を上回ることがあるどうかの判定と予め設定された負の設定値を下回ることがあるかどうかの判定のうちの一方若しくは両方を行うことにより、サンプリング配管１９に流れる流体が空気及び油のうちのいずれ（或いはいずれが主）であるかを判定してもよい。このような変形例でも、上記同様の効果を得ることができる。
【００５２】
なお、第２の実施形態の構成（図５）を、第３の実施形態に適用することも当然に可能である。即ち第２の実施形態による圧力センサ２０を、第３の実施形態による温度センサ２１に置換しても第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
また、第１から第３の実施形態並びに上記変形例において、制御装置７又は７Ａの判定結果を報知する報知装置は、圧縮機ユニット９に搭載され、制御装置７又は７Ａの判定結果に基づいた情報を表示する表示装置８である場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。図１０で示す第７の変形例のように、報知装置は、例えば、圧縮機ユニット９から離間され、通信回線２２を介し受信した制御装置７又は７Ａの判定結果に基づいた情報（詳細には、例えば「警報：潤滑油不足」又は「警報：潤滑油を補給してください」のメッセージ等）を表示する通信端末２３であってもよい。なお、通信端末２３は、通信接続の構成として離間する構成であれば、圧縮機ユニット９と物理的に接触する構成であってもよい。例えば、圧縮機ユニット９の何れかの場所に通信端末２３を載置や懸止させ、離間可能に一次的に固定する構成であってもよい。
【００５４】
また、図１０に示す通信回線を利用する他の構成としては、制御装置７又は７Ａの判定機能を通信回線２２を介して接続された外部演算装置（サーバ等）に備え、その判定結果を外部演算装置から通信回線２２を介して通信端末２３に報知させる構成であってもよい。更には、通信端末２３に、制御装置７又は７Ａの判定機能を備える構成としてもよい。
【００５５】
なお、図示しないものの、報知装置は、例えば圧縮機ユニット９に搭載された警報ランプ又は警報ブザーであってもよい。そして、制御装置７又は７Ａは、サンプリング配管１９に流れる流体が空気であると判定した場合に、警報ランプ又は警報ブザーを駆動してもよい。これらの変形例においても、上記同様の効果を得ることができる。
【００５６】
また、第１から第３の実施形態において、サンプリング配管１９（１９Ａ）は、その出口側が油供給系統６のオイルフィルタ１８の上流側に接続された場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。即ちサンプリング配管が、入口側が油分離器４の所定の高さ位置に接続し、入口側（高圧側）と出口側（低圧側）の圧力差によって油分離器４の所定の高さ位置からの流体を流すように構成されていればよい。そのため、サンプリング配管の出口側が接続される部位は、油分離器４内の圧力より、少なくともサンプリング配管の圧力損失のぶんだけ低圧であればよい。
【００５７】
また、第１から第３の実施形態において、給油式空気圧縮機は、圧縮機本体１を負荷運転から無負荷運転に切り替えるために、圧縮機本体１の吸入側を閉止する吸込み絞り弁１１を設けた場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。
【００５８】
給油式空気圧縮機は、圧縮機本体１を負荷運転から無負荷運転に切り替えるために、吸込み絞り弁１１に代えて、圧縮機本体１の吐出側（詳細には、圧縮空気供給系統５の調圧弁１２より上流側）を放気する放気弁２４（図１、図５又は図６中点線で示す）を備えるもよい。そして、制御装置７又は７Ａは、制御圧センサ１４で検出された圧力がアンロード開始圧力Ｐｕとなる場合に、放気弁２４を開状態に制御して、圧縮機本体１を負荷運転から無負荷運転に切り替える。また、制御圧センサ１４で検出された圧力がロード復帰圧力Ｐｄとなる場合に、放気弁２４を閉状態に制御して、圧縮機本体１を無負荷運転から負荷運転に切り替える。
【００５９】
あるいは、給油式空気圧縮機は、吸込み絞り弁１１と放気弁２４の両方を備えてもよい。また、給油式空気圧縮機は、圧縮機本体１を負荷運転から無負荷運転に切り替えないように構成してもよい。即ち吸込み絞り弁１１又は放気弁２４を備えず、制御装置７又は７Ａが上述した運転制御機能を有しなくともよい。これらの変形例においても、上記同様の効果を得ることができる。
【００６０】
なお、以上においては、給油式空気圧縮機に本発明を適用した場合を例にとって説明したが、これに限られない。例えば、圧縮室に水（液体）を注入しつつ空気（気体）を圧縮する圧縮機本体と、圧縮機本体から吐出された圧縮空気（圧縮気体）から水を分離して貯留する水分離器（気液分離器）と、水分離器で貯留された水を圧縮機本体へ供給する水供給系統（液体供給系統）とを備えた給水式空気圧縮機に、本発明を適用してもよい。この給水式空気圧縮機に本発明を適用した場合は、水分離器内の水面高さを監視することができる。また、空気以外の気体を圧縮する圧縮機に、本発明を適用してもよい。
【００６１】
また、以上では、雄雌スクリューロータからなる所謂ツインスクリューロータの圧縮機構を例にとって説明したが、これに限られない。例えば、容積型やターボ型といった種々の圧縮機構を適用することもできる。容積型であれば回転式や往復動式等であり、回転式としてはシングル、ツイン及びマルチのスクリューロータや、シングル及びマルチのスクロールラップや、ベーン式や、クロー式等を含む。往復動式としては、シングル及びマルチのレシプロ式等を含む。更に、圧縮機本体も１台構成に限らず、同形式或いは異なる形式による組み合わせからなる多段構成であっても適用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１…圧縮機本体、４…油分離器（気液分離器）、６…油供給系統（液体供給系統）、７，７Ａ…制御装置、８…表示装置（報知装置）、９…圧縮機ユニット、１１…吸込み絞り弁、１９，１９Ａ…サンプリング配管、２０…圧力センサ（検出器）、２１…温度センサ（検出器）、２２…通信回線、２３…通信端末（報知装置）、２４…放気弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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