(57)【要約】【課題】据付面積が大きくならず、製作費が安価で、吐出し空気量の大きな圧縮装置を提供する。【解決手段】圧縮機の吸込側の空気量を調整して容量制御を行う形式のスクリュー圧縮機を備えた圧縮装置において、一段目のスクリュー圧縮機と、この一段目のスクリュー圧縮機の後段側に配置した二段目のスクリュー圧縮機１と、前記一段目のスクリュー圧縮機１の吸込側に設けた少なくとも２つ以上の吸込み絞り弁１０と、前記各吸込み絞り弁１０に設けた絞り弁操作手段１１とを備えたことを特徴とする。【選択図】  図１
2006057489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機の吸込側の空気量を調整して容量制御を行う形式のスクリュー圧縮機を備えた圧縮装置において、スクリュー圧縮機と、このスクリュー圧縮機の吸込側に設けた少なくとも２つ以上の吸込み絞り弁と、前記各吸込み絞り弁に設けた絞り弁操作手段とを備えたことを特徴とする圧縮装置。
【請求項２】
圧縮機の吸込側の空気量を調整して容量制御を行う形式のスクリュー圧縮機を備えた圧縮装置において、一段目のスクリュー圧縮機と、この一段目のスクリュー圧縮機の後段側に配置した二段目のスクリュー圧縮機と、前記一段目のスクリュー圧縮機の吸込側に設けた少なくとも２つ以上の吸込み絞り弁と、前記各吸込み絞り弁に設けた絞り弁操作手段とを備えたことを特徴とする圧縮装置。
【請求項３】
圧縮機の吸込側の空気量を調整して容量制御を行う形式のスクリュー圧縮機を備えた圧縮装置において、一段目のスクリュー圧縮機と、この一段目のスクリュー圧縮機の後段側に配置した二段目のスクリュー圧縮機と、前記一段目のスクリュー圧縮機の吸込側に設けた少なくとも２つ以上の吸込み絞り弁と、前記各吸込み絞り弁に設けた絞り弁操作手段と、前記絞り弁操作手段に連結し吸込み絞り弁と同調動作する放風弁とを備えたことを特徴とする圧縮装置。
【請求項４】
圧縮機の吸込側の空気量を調整して容量制御を行う形式のスクリュー圧縮機を備えた圧縮装置において、スクリュー圧縮機と、このスクリュー圧縮機の吸込側に設けた少なくとも２つ以上の吸込み絞り弁と、前記各吸込み絞り弁に設けた絞り弁操作手段と、前記各吸込み絞り弁の下流側に設けた圧力検出器と、前記圧力検出器からの検出信号を取り込み、この信号に基づいて前記各吸込み絞り弁及び前記各絞り弁操作手段の動作異常を判断し出力する判断手段とを備えたことを特徴とする圧縮装置。
【請求項５】
圧縮機の吸込側の空気量を調整して容量制御を行う形式のスクリュー圧縮機を備えた圧縮装置において、スクリュー圧縮機と、このスクリュー圧縮機の吸込側に設けた少なくとも２つ以上の吸込み絞り弁と、前記各吸込み絞り弁に設けた絞り弁操作手段と、前記絞り弁操作手段に連結し吸込み絞り弁と同調動作する放風弁と、前記各吸込み絞り弁の下流側に設けた圧力検出器と、前記圧力検出器からの検出信号を取り込み、この信号に基づいて前記各吸込み絞り弁、前記各絞り弁操作手段及び前記各放風弁の動作異常を判断し出力する判断手段とを備えたことを特徴とする圧縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機の吸込側の空気量を調整して容量制御を行う形式のスクリュー圧縮機を備えた圧縮装置に関し、特に吐出し空気量を増加することができる圧縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無給油式スクリュー圧縮機においては、一般的にその吸込側に１つの吸込み絞り弁を設け、負荷運転時は吸込み絞り弁を開として運転を行ない、無負荷運転時は吸込み絞り弁を閉として、吸込み空気量を減らすと共に、吐出空気を大気に開放して負荷を軽減して運転を行なう容量制御方式を採用している。また、吸込み絞り弁はエアシリンダで駆動される形式であるが、このエアシリンダは無負荷運転時に吐出空気を大気へ開放するための放気弁の駆動も兼ねており、吸込み絞り弁と放気弁とが同調して動作する構成になっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３１９９８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、圧縮機の使用用途の拡充に伴い、圧縮機の大型化の要請があり、その吸込み空気量も増大する傾向にある。この要請に対応するために、例えば既存の圧縮機を数台使用して、要求されている容量を供給することも考えられる。この場合には複数の圧縮機の台数を制御する台数制御手段を取り入れるように考慮しなければならないと共に、複数台の圧縮機を設置するための据付面積が必要となる。
【０００５】
また、圧縮機の吸込側に１つの吸込み絞り弁とその操作用シリンダを設けて構成することも考えられるが、この場合には、その吸込み空気量の増大にともなって吸込み絞り弁とその操作用シリンダの寸法を大きくせざるを得ず、その結果、圧縮機全体の組付寸法が大きくならざるを得ない。
【０００６】
いずれにしても、上述した方策では、要求される吸込み空気量の増大に対応することができるが、圧縮機の設置上及びその稼働制御の観点から、その設備費用が増大すると言う憾みがあり、その改善が要求されているのが現状である。
【０００７】
本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、据付面積及び製作費の増大を抑え、吐出し空気量の大きなスクリュー圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の目的を達成するために、第１の発明は、圧縮機の吸込側の空気量を調整して容量制御を行う形式のスクリュー圧縮機を備えた圧縮装置において、スクリュー圧縮機と、このスクリュー圧縮機の吸込側に設けた少なくとも２つ以上の吸込み絞り弁と、前記各吸込み絞り弁に設けた絞り弁操作手段とを備えたことを特徴とする圧縮装置にある。
【０００９】
また、第２の発明は、圧縮機の吸込側の空気量を調整して容量制御を行う形式のスクリュー圧縮機を備えた圧縮装置において、一段目のスクリュー圧縮機と、この一段目のスクリュー圧縮機の後段側に配置した二段目のスクリュー圧縮機と、前記一段目のスクリュー圧縮機の吸込側に設けた少なくとも２つ以上の吸込み絞り弁と、前記各吸込み絞り弁に設けた絞り弁操作手段とを備えたことを特徴とする圧縮装置にある。
【００１０】
更に、第３の発明は、圧縮機の吸込側の空気量を調整して容量制御を行う形式のスクリュー圧縮機を備えた圧縮装置において、一段目のスクリュー圧縮機と、この一段目のスクリュー圧縮機の後段側に配置した二段目のスクリュー圧縮機と、前記一段目のスクリュー圧縮機の吸込側に設けた少なくとも２つ以上の吸込み絞り弁と、前記各吸込み絞り弁に設けた絞り弁操作手段と、前記絞り弁操作手段に連結し吸込み絞り弁と同調動作する放風弁とを備えたことを特徴とする圧縮装置にある。
【００１１】
また、第４の発明は、圧縮機の吸込側の空気量を調整して容量制御を行う形式のスクリュー圧縮機を備えた圧縮装置において、スクリュー圧縮機と、このスクリュー圧縮機の吸込側に設けた少なくとも２つ以上の吸込み絞り弁と、前記各吸込み絞り弁に設けた絞り弁操作手段と、前記各吸込み絞り弁の下流側に設けた圧力検出器と、前記圧力検出器からの検出信号を取り込み、この信号に基づいて前記各吸込み絞り弁及び前記各絞り弁操作手段の動作異常を判断し出力する判断手段とを備えたことを特徴とする圧縮装置にある。
【００１２】
更に、第５の発明は、圧縮機の吸込側の空気量を調整して容量制御を行う形式のスクリュー圧縮機を備えた圧縮装置において、スクリュー圧縮機と、このスクリュー圧縮機の吸込側に設けた少なくとも２つ以上の吸込み絞り弁と、前記各吸込み絞り弁に設けた絞り弁操作手段と、前記絞り弁操作手段に連結し吸込み絞り弁と同調動作する放風弁と、前記各吸込み絞り弁の下流側に設けた圧力検出器と、前記圧力検出器からの検出信号を取り込み、この信号に基づいて前記各吸込み絞り弁、前記各絞り弁操作手段及び前記各放風弁の動作異常を判断し出力する判断手段とを備えたことを特徴とする圧縮装置にある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、圧縮機の吸込側に少なくとも２つ以上の吸込み絞り弁を配置して、その吸込み空気量を増大するようにしたので、吸込み絞り弁部分の配置空間の増大を抑えて、圧縮装置全体をコンパクトに構成することができる。その結果、圧縮装置の据付面積が大きくならず、製作費が安価で、吐出し空気量の大きな圧縮装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の圧縮装置の実施の形態を図面を用いて説明する。  
図１は本発明の圧縮装置の一実施の形態を示すもので、この図１において、本圧縮装置は、一段目のスクリュー形式の圧縮機１とその後段に位置する二段目のスクリュー形式の圧縮機２とを備えている。この一段目の圧縮機１の吐出側と二段目の圧縮機２の吸込側との間には、圧縮機１で昇圧され高温となった圧縮空気を冷却する第１の冷却器（プレクーラ）３が設けられている。
【００１５】
二段目の圧縮機２の吐出側には、第２の冷却器（インタークーラ）４、逆止弁５、第３の冷却器（アフタークーラ）６及びサーバ７が順次連結されている。前述した第３の冷却器６の出口側には、圧縮機の容量制御を行うための圧力を検出する圧力検出器８と、安全弁９とが設けられている。
【００１６】
前述した一段目の圧縮機１の吸込側には、２つの吸込み絞り弁１０，１０が並列して連結されている。各吸込み絞り弁１０，１０は、その入口と出口との連通、遮断により吸込み空気量を調節して容量制御するもので、シリンダ１１，１１によって操作される。これらのシリンダ１１，１１には、圧縮機の無負荷運転時に圧縮空気を大気に放出する放風弁１２，１２が連動するように設けられている。
【００１７】
前述した吸込み絞り弁１０，その操作用のシリンダ１１及び放風弁１２の詳細な構成を図２を用いて説明するが、この図２において、図１と同符号のものは同一部分である。吸込み絞り弁１０はその本体１３に設けた入口部１４と出口部１５とを連通または遮断するように本体１３内で移動する弁体１６を備えている。この弁体１６は、吸込み絞り弁１０の本体１３に設けたシリンダ１１によって移動操作される。
【００１８】
シリンダ１１は、そのシリンダ本体１７内に摺動可能に設けたピストン１８と、このピストン１８の両側にそれぞれ設けたピストンロッド１９とを備えている。この一方のピストンロッド１９は、前述した吸込み絞り弁１０の弁体１６に連結され、他方のピストンロッド１９は、後述する放風弁１２に連結されている。ピストン１８の両側には、そのシリンダ本体１７によって操作用の空気作用室２０，２１が形成されている。
【００１９】
放風弁１２は、その本体２２がシリンダ１１における他方のピストンロッド１９側に設けられている。この放風弁１２は、その本体２２と、この本体２２に設けられた前述の第２の冷却器４の出口側に連通する放気入口２３と、放気出口２４と、前記シリンダ１１における他方のピストンロッド１９に設けられ、放気入口２３と放気出口２４とを連通、遮断する弁体２５とを備えている。放気出口２４には、放気サイレンサ２６が設けられている。
【００２０】
図１に戻り、前述した各吸込み絞り弁１０及びこれに設けたシリンダ１１、放風弁１２は、この例ではその軸線が同一となるように対向して配置している。これらの吸込み絞り弁１０の入口部１４，１４は、各入口部１４への吸気を良好にするために、吸気ダクト２７内に配置されている。また、各吸込み絞り弁１１の入口部１４，１４には、吸気フィルタ２８，２８が設けられている。
【００２１】
次に上述した本発明の圧縮装置の一実施の形態の動作を説明する。  
無負荷運転時には、圧力検出器８からの検出信号に基づいて、容量制御手段が吸込み絞り弁１０の操作用のシリンダ１１における空気作用室２０に圧縮空気の一部を供給する。これにより、操作用のシリンダ１１のピストンロッド１９が、図１において対向する方向に移動して、各吸込み絞り弁１０の弁体１６を閉位置に維持し、放風弁１２の弁体２５を開位置に維持して、圧縮機及び吐出管中の空気を放気する。
【００２２】
次に、負荷運転時には、圧力検出器８からの検出信号に基づいて、容量制御手段が作動して吸込み絞り弁１０の操作用のシリンダ１１における空気作用室２１に圧縮空気の一部を供給する。これにより、操作用のシリンダ１１のピストンロッド１９が、図１において互いに反対方向に移動して、各吸込み絞り弁１０の弁体１６を開位置に維持し、放風弁１２の弁体２５を閉位置に維持して、圧縮機１，２による圧縮運転を行う。
【００２３】
この場合、圧縮機１の吸込み側に少なくとも２つ以上設けた吸込み絞り弁１０を介して、圧縮機１には、これらの吸込み絞り弁１０からの空気が取り込まれ、圧縮装置全体としての所定の吐出空気量を提供することができる。
【００２４】
この実施の形態によれば、圧縮機１の吸込側に少なくとも２つ以上の吸込み絞り弁１０を配置して、その吸込み空気量を増大するようにしたので、吸込絞り弁部分の配置空間の増大を抑えて、圧縮装置全体をコンパクトに構成することができる。その結果、圧縮装置全体の配置構成が容易でしかも大容量の圧縮装置を提供することができる。
【００２５】
図３は本発明の圧縮装置の他の実施の形態を示すもので、この図３において、図１及び図２に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その説明は省略する。この実施の形態は、圧縮機１の吸込側に少なくとも２つ以上の吸込み絞り弁１０を配置したことに伴い、その動作の不具合を検出可能にしたものであり、各吸込み絞り弁１０の出口部１５，１５には、これらの部分を通過する吸込み空気圧の差圧を検出する差圧検出器２９が連結されている。
【００２６】
この差圧検出器２９は吸込み絞り弁１０の不具合判断手段３０に接続されている。この判断手段３０は、前述した各吸込み絞り弁１０の開閉動作の不具合の有無を判断し、不具合がある場合にはその不具合の信号を出力するもので、具体的には各吸込み絞り弁１０に開信号が入力されているのもかかわらず、いずれか一方の吸込み絞り弁１０が何らかの要因により閉状態となった場合、一段目の圧縮機１への吸込み空気量が減少し、所定の吸込み空気量を取り込んでいないと言う不具合を生じ、また、この吸込み絞り弁１０の閉位置に伴い、放風弁１２の弁体２５は開位置に維持されて、放気される高温の圧縮空気に晒されて劣化すると言う不具合も生じるので、これを解消するものである。
【００２７】
このため、判断手段３０は、予め記憶した正常な圧力値を記憶する記憶部と、この記憶部に記憶された正常な差圧力値と前記差圧検出器２９で検出された差圧信号とを比較して、この差圧信号が前記正常な差圧力値内で無い場合に、異常信号を出力する判断部とで構成されている。
【００２８】
判断手段３０には、異常処理手段３１が接続されている。この異常処理手段３１は前記判断手段３０からの異常信号にもとづいて点灯信号を故障ランプ３２に出力すると共に、圧縮機１，２の駆動手段に停止信号を出力する。
【００２９】
次に、上述した本発明の圧縮装置の他の実施の形態の動作を説明する。  
前述した本発明の圧縮装置の一実施の形態における負荷運転時には、圧力検出器８からの検出信号に基づいて、容量制御手段が作動して吸込み絞り弁１０の操作用のシリンダ１１における空気作用室２１に圧縮空気の一部を供給して、各吸込み絞り弁１０の弁体１６を開位置に維持し、放風弁１２の弁体２５を閉位置に維持して、圧縮機１，２による圧縮運転を行うが、吸込み絞り弁１０の操作用のシリンダ１１における空気作用室２１に圧縮空気を供給しても、何らかの要因により、いずれか一方の吸込み絞り弁１０の弁体１６が開位置に切り替わらず、閉位置に維持されることがある（厳密的には多少の空気流通がある）。
【００３０】
この場合、一方の吸込み絞り弁１０、即ち閉位置に維持された吸込み絞り弁１０の出口部１５の圧力は、他方の吸込み絞り弁１０、即ち開位置に維持された吸込み絞り弁１０の出口部１５の圧力に対して高くなり、両者間に差圧が生じる。
【００３１】
この差圧は差圧検出器２９によって検出され、判断手段３０に入力される。この判断手段３０は、差圧検出器２９からの差圧信号を取り込み、この差圧信号を予め設定した正常の差圧力値と比較し、正常の差圧力値で無いと判断した場合に、異常信号を異常処理手段３１に出力する。
【００３２】
異常処理手段３１は、この異常信号にもとづいて故障ランプ３２に点灯信号を出力するか又は及び圧縮機１，２の駆動手段に停止信号を出力する。これにより、各吸込み絞り弁１０、その操作用のシリンダ１１及び放風弁１２の異常を確認し、その補修、交換等の作業により、これらの不具合を早期に解消させることができる。
【００３３】
その結果、圧縮装置全体の停止に伴う復旧を早期に行うことができ、その稼働率を向上させることができる。また、この実施の形態においても、前述した実施の形態と同様に、圧縮機１の吸込側に少なくとも２つ以上配置した吸込み絞り弁１０によって、その吸込み空気量を増大させることができ、また、吸込み絞り弁部分の配置空間の増大を抑えて、圧縮装置全体をコンパクトに構成することができる。
【００３４】
図４は本発明の圧縮装置の他の実施の形態を示すもので、この図４において、図３に示す符号と同符号のものは同一部分又は相当する部分である。この実施の形態は、各吸込み絞り弁１０の出口部１５に圧力検出器３３をそれぞれ設け、これらの圧力検出器３３からの検出信号を判断手段３０に取り込み、各吸込み絞り弁１０等の動作不良を検出するようにしたものである。
【００３５】
この実施の形態における判断手段３０は、圧力検出器３３からの検出値が予め記憶した正常圧力値に達しているか否で、その動作不良の判断信号を異常処理手段３１に出力する。
【００３６】
異常処理手段３１は、判断手段３０からの動作不良の判断信号を取り込み、動作不良を生じている吸込み絞り弁１０に対応する点灯ランプ３２に点灯信号を出力するか又は及び圧縮機１，２の駆動手段に停止信号を出力する。これにより、当該吸込み絞り弁１０、その操作用のシリンダ１１及び放風弁１２の異常を確認し、その補修、交換等の作業により、これらの不具合を早期に解消させることができる。
【００３７】
この実施の形態によれば、前述した本発明の一実施の形態と同様に、圧縮機１の吸込側に少なくとも２つ以上の吸込み絞り弁１０を配置して、その吸込み空気量を増大するようにしたので、吸込絞り弁部分の配置空間の増大を抑えて、圧縮装置全体をコンパクトに構成することができる。その結果、圧縮装置全体の配置構成が容易でしかも大容量の圧縮装置を提供することができる。
【００３８】
また、動作不良を生じている吸込み絞り弁等を確実に察知することができるので、その補修、交換等の作業を早期に行うことができ、これらの不具合を早期に解消することができる。その結果、圧縮装置全体の停止に伴う復旧を早期に行うことができ、その稼働率を向上させることができる。
【００３９】
なお、上述の実施の形態においては、圧縮機を二段に構成した例について説明したが、一段で構成した場合にも、本発明を適用することができる。
【００４０】
また、上述の実施の形態においては、吸込み絞り弁１０を２個用いているが、必要に応じて３個以上設置し構成することも可能である。更に、上述の実施の形態においては、吸込み絞り弁１０を対向して配置した例を示したが、並設することも可能である。また、吸込み絞り弁１０の吸込側に設けた吸気ダクト２７を省略することも可能である。更に、上述した実施の形態では、吸込み絞り弁１０の操作手段としてシリンダを用いたが、モータを用いることも可能である。また、上述の実施の形態における判断手段３０及び異常処理手段３１は、容量制御手段と関連してコンピュータで構成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の圧縮装置の一実施の形態を示す系統図である。
【図２】図１に示す本発明の圧縮装置の一実施の形態に用いられる吸込み絞り弁を拡大して示す縦断正面図である。
【図３】本発明の圧縮装置の他の実施の形態を示す系統図である。
【図４】本発明の圧縮装置の更に他の実施の形態を示す系統図である。
【符号の説明】
【００４２】
１          一段目のスクリュー形式の圧縮機
２          二段目のスクリュー形式の圧縮機
３          第１の冷却器
４          第２の冷却器
５          逆止弁
６          第３の冷却器
７          サーバ
８          圧力検出器
９          安全弁
１０        吸込み絞り弁
１１        シリンダ
１２        放風弁
２９        差圧検出器
３０        判断手段
３１        異常処理手段
３２        故障ランプ
３３        圧力検出器
【図１】
2006057489.tif 000003
【図２】
2006057489.tif 000004
【図３】
2006057489.tif 000005
【図４】
2006057489.tif 000006