(57)【要約】  エアコンプレッサを減圧するための方法、コンピュータ可読媒体および装置が、開示されている。方法には、空気を圧縮し、圧縮空気が第１の経路を通って第１の逆止弁を介し第１のレシーバまで流動するステップと、エアコンプレッサを無負荷状態とする決定に応答して、エアコンプレッサの空気吸入弁を閉鎖して空気がエアコンプレッサ内に入るのを停止させるステップと、エアコンプレッサの空気吐出口からの第２の経路をおおよそ大気圧まで開放して、エアコンプレッサの空気吸入口における空気圧を低下させるステップと、コンプレッサを冷却することを目的とする第１のレシーバからエアコンプレッサへの第１の油の流れを停止させるステップと、作動空気用の分離器からエアコンプレッサへの第２の油の流れを停止させるステップと、潤滑のため第１のレシーバからエアコンプレッサまで油を流動させるステップと、を含む。
2015532962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアコンプレッサシステムにおいて、
空気吸入口と空気吐出口を有し、空気吸入口からの空気を圧縮し一定体積の圧縮空気を空気吐出口に送出するように構成されたエアコンプレッサと、
エアコンプレッサの空気吸入口に連結され、エアコンプレッサの空気吸入口内に流入する空気の量を調節する目的で調整可能となるように構成されている可変動空気吸入弁と、
空気吸入口と空気吐出口とを有し、圧縮空気を貯蔵するように構成されている第１のレシーバと、
エアコンプレッサの空気吐出口および第１のレシーバの空気吸入口に連結された主排気通路と、
エアコンプレッサの空気吐出口とレシーバの空気吸入口との間の主排気通路内に配置された第１の逆止弁と、
空気吸入口と空気吐出口を有し、圧縮空気から油を分離するように構成された第２のレシーバと、
第１の逆止弁の上流側で主排気通路および第２のレシーバの空気吸入口に連結された二次排出通路と、
第１のレシーバ内に配置された油分離器と、
油分離器からエアコンプレッサまで油が流動できるようにするために配置された第１のオイルラインと、
第１のオイルライン内に配置され、エアコンプレッサの空気吸入口と油分離器の間で油が流動できる開放位置とエアコンプレッサの空気吸入口と油分離器の間で油が流動できない閉鎖位置を有するように構成された第１の油停止弁と、
第１のレシーバからエアコンプレッサまで油が流動できるようにするために配置された第２のオイルラインと、
第２のオイルライン内に配置され、エアコンプレッサの第１のレシーバからエアコンプレッサまで油が流動できる開放位置と第１のレシーバからエアコンプレッサまで油が流動できない閉鎖位置を有するように構成された第２の油停止弁と、
主排気通路と第２のレシーバの空気吸入口との間で空気流内に配置され、主排気通路由来の空気が二次排出通路を通って流動できる開放位置と、主排気通路由来の空気が二次排出通路を通って流動できない閉鎖位置とを有するように構成されている遮断弁と、
可変動空気吸入弁および遮断弁と連通状態にあり、可変動空気吸入弁を閉じ遮断弁を開くことによってエアコンプレッサを無負荷状態とするように構成されたコントローラであって、ここで第１の油停止弁および第２の油停止弁は、エアコンプレッサが負荷状態にある場合に開放され、エアコンプレッサが無負荷状態にある場合に閉鎖されるように構成されている、コントローラと、
を含むことを特徴とするエアコンプレッサシステム。
【請求項２】
二次排出通路と第２のレシーバの空気吐出口との間で空気流内に配置された第２の逆止弁をさらに含むことを特徴とする、請求項１に配置のエアコンプレッサシステム。
【請求項３】
第２の逆止弁が、第２のレシーバをおおよそ大気圧に維持するように構成されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載のエアコンプレッサ。
【請求項４】
油が第１のレシーバからエアコンプレッサまで流動できるようにするために構成された第３のオイルラインをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載のエアコンプレッサシステム。
【請求項５】
コントローラがさらに、可変動吸入弁をまず閉じ、次に既定の時間待機した後に遮断弁を開放するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載のエアコンプレッサシステム。
【請求項６】
エアコンプレッサを駆動するように構成されたエンジンをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載のエアコンプレッサシステム。
【請求項７】
第２の逆止弁が第２のレシーバの空気吐出口と大気の間に配置されていることを特徴とする、請求項２〜６の何れか一項に記載のエアコンプレッサシステム。
【請求項８】
空気吸入口と空気吐出口を有する二次エアコンプレッサをさらに含み、空気吸入口がコンプレッサの空気吐出口に由来する空気を圧縮して一定体積の圧縮空気を第２のレシーバの空気吸入口に送出するように配置されており、コントローラがさらに、遮断弁の開放および可変動空気吸入弁の閉鎖後に二次エアコンプレッサをオンに切換えするように構成されていることを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載のエアコンプレッサシステム。
【請求項９】
コントローラと通信状態にありかつ第１のレシーバの圧力を測定するように配置された圧力センサーをさらに含み、コントローラはさらに、少なくとも部分的に第１のレシーバの測定された空気圧に基づいてエアコンプレッサを無負荷状態とするべき時点を決定するように構成されており、かつコントローラは、可変動空気吸入弁を閉鎖し、遮断弁を開放し、二次エアコンプレッサをオンに切換えることによって、エアコンプレッサを無負荷状態とするように構成されていることを特徴とする、請求項１〜８の何れか一項に記載のエアコンプレッサ。
【請求項１０】
第２のレシーバに連結されかつ、第１の逆止弁の上流側の主排出通路、第１の逆止弁から下流側の主排出通路および第１のレシーバのうちの１つに連結されたオイルラインをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜９の何れか一項に記載のエアコンプレッサ。
【請求項１１】
コントローラと通信状態にある第２の遮断弁と、
コントローラと通信状態にありかつ第１のレシーバの圧力を測定するように配置された圧力センサーであって、コントローラがさらに、第１のレシーバの圧力を決定しかつ第１のレシーバの圧力が閾値よりも低い場合には遮断弁を閉鎖し第２の遮断弁を開放しそれ以外の時は遮断弁を開放し第２の遮断弁を閉鎖することによって、エアコンプレッサを無負荷状態とするように構成されている圧力センサーと、
空気吸入口と空気吐出口とを有する二次エアコンプレッサであって、空気吸入口がコンプレッサの空気吐出口からの空気を圧縮して一定体積の圧縮空気を二次排出通路に送出するように配置されており、コントローラがさらに、可変動空気吸入弁の閉鎖後に二次エアコンプレッサをオンに切換えるように構成されている二次エアコンプレッサと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜１０の何れか一項に記載のエアコンプレッサ。
【請求項１２】
空気吸入口および空気吐出口を有するエアコンプレッサを減圧する方法において、
空気吸入口から空気吐出口に向って空気を圧縮し、圧縮空気が第１の経路を通って第１の逆止弁を介し第１のレシーバまで流動するステップと、
エアコンプレッサを無負荷状態とする決定に応答して、
エアコンプレッサの空気吸入弁を閉鎖して空気がエアコンプレッサ内に入るのを停止させるステップと；
エアコンプレッサの空気吐出口からの第２の経路をおおよそ大気圧まで開放して、エアコンプレッサの空気吐出口における空気圧を低下させるステップと；
コンプレッサを冷却することを目的とする第１のレシーバからエアコンプレッサへの第１の油の流れを停止させるステップと；
作動空気用の分離器からエアコンプレッサへの第２の油の流れを停止させるステップと；
潤滑のため第１のレシーバからエアコンプレッサまで油を流動させるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
第２の経路を開放するステップには、
第２の逆止弁を開放することによりエアコンプレッサの空気吐出口から第２のレシーバまでの第２の経路を開放するステップであって、第２のレシーバがおよそ大気圧にあるステップ、を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
第２の経路を開放するステップには、
遮断弁を開放することにより第２の経路を開放するステップであって、遮断弁が第１の逆止弁の上流側でエアコンプレッサの空気吐出口に連結されているステップ、を含むことを特徴とする、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
コンプレッサの空気吸入口に空気が入るのを停止させるステップには、
コンプレッサの空気吸入弁を閉鎖することによってエアコンプレッサの空気吸入口に空気が入るのを停止させるステップ、を含むことを特徴とする、請求項１２〜１４の何れか一項に記載の方法。
【請求項１６】
エアコンプレッサの空気吸入口から空気を吸引するために第２の経路内に配置された第２のエアコンプレッサをオンに切換えるステップ、をさらに含むことを特徴とする、請求項１２〜１５の何れか一項に記載の方法。
【請求項１７】
第２の備蓄が逆止弁に連結されており、逆止弁が大気圧に連結されていることを特徴とする、請求項１２〜１６の何れか一項に記載の方法。
【請求項１８】
第２のレシーバ内の圧縮空気から油を分離し油を第１のレシーバに向って流動させるステップ、をさらに含むことを特徴とする、請求項１３〜１７の何れか一項に記載の方法。
【請求項１９】
空気吸入口および空気吐出口を有するエアコンプレッサを減圧する方法において、
空気吸入口から空気吐出口に向って空気を圧縮し、圧縮空気が第１の経路を通って第１の逆止弁を介し第１のレシーバまで流動するステップと、
エアコンプレッサを無負荷状態とする決定に応答して、
エアコンプレッサの空気吸入弁を閉鎖して空気がエアコンプレッサ内に入るのを停止させるステップと；
レシーバの圧力が閾値よりも高い場合には、エアコンプレッサの空気吐出口から第２の経路をおおよそ大気圧まで開放し、それ以外の時はエアコンプレッサの空気吐出口から第１のレシーバまで第３の経路を開放するステップと；を含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
コンプレッサを冷却することを目的とする第１のレシーバからエアコンプレッサへの第１の油の流れを停止させるステップと、
作動空気用の分離器からエアコンプレッサへ向かう第２の油の流れを停止させるステップと、
潤滑のため第１のレシーバからエアコンプレッサまで油を流動させるステップと、を含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、コンプレッサを減圧するための方法および器具に関する。
（関連出願の相互参照）
本出願は、内容全体が参照により本明細書中に援用されている２０１２年９月２１日出願の米国仮特許出願第６１／７０４，０２２号の利益を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下の背景技術の論述では、いくつかの構造および／または方法に対し言及がなされている。しかしながら、以下の言及は、これらの構造および／または方法が先行技術を構成することの承認としてみなされるべきではない。出願人は、このような構造および／または方法が先行技術として適格でないことを実証する権利を明示的に留保する。
【０００３】
エアコンプレッサは、多くの有用な機能を実施し得る圧縮空気供給源を送出する。エアコンプレッサの一使用例は、堀削リグ向けである。以下の説明は堀削リグに限定されているが、開示されたエアコンプレッサシステムおよびその動作方法は堀削リグに限定されないということを理解すべきである。一部の堀削リグは、以下のように動作する。地面すなわち土壌および／または岩石中に穴を堀削するためには、ドリルストリング（これは１つ以上のドリルパイプが共に連結されたものである）のドリルビットを回転させる。堀削中の穴から残土をフラッシングする目的で、ドリルストリングを通してドリルビットの前面まで下向きに伝達される加圧空気を送出するためにエアコンプレッサを使用してよい。残土はドリルビット由来の空気流中に捕捉された状態となり、空気がドリルストリングの外部に沿って上向きに進むにつれて表面まで運ばれる。圧縮空気は同様に、ドリルビットの切削要素を冷却するためにも役立ち得る。これは、堀削リグが圧縮空気を使用し得る一つの方法である。
【０００４】
圧縮空気は同様に、打撃堀削においても使用可能であり、この場合、掘削作用を増強するためにピストンから回転するドリルビットに対して打撃を加える衝撃ピストンを往復運動させる目的で圧縮空気が使用される。ピストンは、地表面より下でドリルビット（すなわちいわゆるダウンザホールハンマー）の真上に配置されてもよいし、あるいはドリル穴の表面より上に配置されてもよい。
【０００５】
多くの圧縮空気の利用分野において、エンジン（例えば燃料駆動式エンジンまたは電動モーター）によりエアコンプレッサを駆動することが一般的であり、このエンジンは他の機器、例えば、以下の機能を実施するために機能し得る油圧システムを駆動する場合もある：ドリルストリングを上下させ、ギヤボックスを介してドリルストリングを回転させ、堀削が進むにつれてドリルストリングにドリルロッドを付加し、ドリルストリングが穴から引き出されている間にドリルストリングからドリルロッドを取出し、堀削マストを上下させ、レべリング用ジャッキを上下させ、堀削リグを推進させる（可動堀削リグの場合）のための動力油圧システム。エンジンは同様に、油圧ポンプおよび冷却システムの冷却ファンを駆動する場合もある。
【０００６】
このような堀削機における圧縮空気のニーズは、残土をフラッシングしかつ／または打撃用工具の衝撃ピストンおよび／または堀削リグにより使用され得る他の付属備品を駆動するためのフラッシング用空気の供給と結びつけられる。堀削リグの動作中、ドリルロッドの付加または取出し、ドリルリグの移転、ドリルリグの据え付け、昼休み中などのように、加圧空気のニーズが無い場合がある。これらの期間中、残土をフラッシングするかまたは打撃ピストンを移転するために圧縮空気を循環させる必要は全くないが、それでも油圧機器に動力を供給し続けるために（エアコンプレッサと油圧機器の両方を駆動する）エンジンを駆動していることが必要である場合もある。
【０００７】
一部の空気圧縮システムにおいて、堀削が行なわれていない時にはエアコンプレッサの連続的動作が必要でないにも関わらず、エアコンプレッサとエンジンの間の駆動連結により、エンジンが駆動されている場合には常にエアコンプレッサが駆動されているようになっている。
【０００８】
不要なエネルギー消費量をさらに削減するために講じることのできるいくつかの措置が存在する。例えば、空気必要量が低い期間中はコンプレッサの負荷を除去するためにエンジンとエアコンプレッサの間にクラッチを具備することができるが、こうすることで機器のコストは著しく増大し、かつコンプレッサの負荷を頻繁に除去しなければならない状況においてクラッチは急速に摩耗する。さらに、コンプレッサを頻繁な間隔でオンオフ切換えするのは不経済でかつ非現実的である。その上、大量の圧縮空気が必要とされない期間中でさえ、より少ない量がなおも必要とされる場合があり、したがってエアコンプレッサは、エアタンク（エアコンプレッサ由来の加圧空気を貯蔵できる場所）をさらに少ない量のために充分な程度に加圧された状態に保つためにオンオフサイクリングしなければならないかもしれない。
【０００９】
考えられる別のエネルギー節約措置には、エアコンプレッサの負荷を除去するための変速装置を備えることが関与するが、このような駆動機構は、クラッチ付きの２速歯車駆動機構と同様に、複雑であり比較的高価である。変速歯車駆動機構の場合、エネルギー消費量の削減のために、エアコンプレッサを駆動しているモーターの毎分回転数（ＲＰＭ）を減速することができる。
【００１０】
考えられる別の措置には、所要圧力が低い期間中容易に停止または減速できる油圧モーターを用いたエアコンプレッサの駆動が関与する。例えば、ドリルロッドがドリルストリングに付加されている場合である。ただし、このような駆動機構は比較的効率が悪く（多くは最大で効率８０％である）、したがって低い圧縮空気消費量の期間中に実現されたエネルギー節約は、高い圧縮空気消費量の期間中に失なわれれる可能性が高い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、エネルギー効率の良いエンジン駆動のエアコンプレッサを利用する空気圧縮システムを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
駆動用エンジンに負担をかけることがないように効率の良い形でエアコンプレッサをオフラインとする、エアコンプレッサを減圧するための方法、コンピュータ可読媒体および器具が開示されている。
【００１３】
エアコンプレッサシステムが開示されている。エアコンプレッサシステムは、空気吸入口と空気吐出口を有し、空気吸入口からの空気を圧縮し一定体積の圧縮空気を空気吐出口に送出するように構成されたエアコンプレッサと；エアコンプレッサの空気吸入口に連結され、エアコンプレッサの空気吸入口内に流入する空気の量を調節する目的で調整可能となるように構成されている可変動空気吸入弁と；空気吸入口と空気吐出口とを有し、圧縮空気を貯蔵するように構成されている第１のレシーバと；エアコンプレッサの空気吐出口および第１のレシーバの空気吸入口に連結された主排気通路と；エアコンプレッサの空気吐出口とレシーバの空気吸入口との間の主排気通路内に配置された第１の逆止弁と、を含んでいてよい。
【００１４】
エアコンプレッサシステムは、空気吸入口と空気吐出口を有し、圧縮空気を貯蔵するするように構成された第２のレシーバと；第１の逆止弁の上流側で主排気通路および第２のレシーバの空気吸入口に連結された二次排出通路と；第１のレシーバ内に配置された油分離器と；油分離器からエアコンプレッサまで油が流動できるようにするために配置された第１のオイルラインと；第１のオイルライン内に配置され、エアコンプレッサの空気吸入口と油分離器の間で油が流動できる開放位置とエアコンプレッサの空気吸入口と油分離器の間で油が流動できない閉鎖位置を有するように構成された第１の油停止弁と；第１のレシーバからエアコンプレッサまで油が流動できるようにするために配置された第２のオイルラインと；第２のオイルライン内に配置され、エアコンプレッサの第１のレシーバからエアコンプレッサまで油が流動できる開放位置と第１のレシーバからエアコンプレッサまで油が流動できない閉鎖位置を有するように構成された第２の油停止弁と；主排気通路と第２のレシーバの空気吸入口との間で空気流内に配置され、主排気通路由来の空気が二次排出通路を通って流動できる開放位置と、主排気通路由来の空気が二次排出通路を通って流動できない閉鎖位置とを有するように構成されている遮断弁と；可変動空気吸入弁および遮断弁と連通状態にあり、可変動空気吸入弁を閉じ遮断弁を開くことによってエアコンプレッサを無負荷状態とするように構成されたコントローラであって、ここで第１の油停止弁および第２の油停止弁は、エアコンプレッサが負荷状態にある場合に開放され、エアコンプレッサが無負荷状態にある場合に閉鎖されるように構成されている、コントローラと、を含んでいてよい。
【００１５】
エアコンプレッサシステムは、二次排出通路と第２のレシーバの空気吐出口との間で空気流内に配置された第２の逆止弁を含んでいてよい。
【００１６】
エアコンプレッサシステムは、油が第１のレシーバからエアコンプレッサまで流動できるようにするために構成された第３のオイルラインを含んでいてよい。
【００１７】
コントローラはさらに、可変動吸入弁をまず閉じ、次に既定の時間待機した後に遮断弁を開放するように構成されていてよい。
【００１８】
第２の逆止弁は、第２のレシーバをおおよそ大気圧に維持するように構成されていてよい。
【００１９】
エアコンプレッサシステムは、エアコンプレッサを駆動するように構成されたエンジンを含んでいてよい。
【００２０】
第１のレシーバの空気圧は、第２のレシーバの空気圧よりも高いものであってよい。
【００２１】
第２の逆止弁は、第２のレシーバの空気吐出口と大気の間に配置されていてよい。
【００２２】
エアコンプレッサシステムは、空気吸入口と空気吐出口を有する二次エアコンプレッサを含んでいてよく、ここで空気吸入口は、コンプレッサの空気吐出口に由来する空気を圧縮して一定体積の圧縮空気を第２のレシーバの空気吸入口に送出するように配置されており、コントローラはさらに、遮断弁の開放および可変動空気吸入弁の閉鎖後に二次エアコンプレッサをオンに切換えるように構成されている。
【００２３】
エアコンプレッサは、コントローラと通信状態にありかつ第１のレシーバの圧力を測定するように配置された圧力センサーを含んでいてよく、ここでコントローラはさらに、少なくとも部分的に第１のレシーバの測定された空気圧に基づいてエアコンプレッサを無負荷状態とすべき時点を決定するように構成されており、かつコントローラは、可変動空気吸入弁を閉鎖し、遮断弁を開放し、二次エアコンプレッサをオンに切換えることによって、エアコンプレッサを無負荷状態とするように構成されている。
【００２４】
エアコンプレッサは、第２のレシーバに連結されかつ、第１の逆止弁の上流側の主排出通路、第１の逆止弁から下流側の主排出通路および第１のレシーバのうちの１つに連結されたオイルラインをさらに含んでいてよい。
【００２５】
エアコンプレッサは、コントローラと通信状態にある第２の遮断弁と；コントローラと通信状態にありかつ第１のレシーバの圧力を測定するように配置された圧力センサーであって、コントローラがさらに、第１のレシーバの圧力を決定しかつ第１のレシーバの圧力が閾値よりも低い場合には遮断弁を閉鎖し第２の遮断弁を開放しそれ以外の時は遮断弁を開放し第２の遮断弁を閉鎖することによって、エアコンプレッサを無負荷状態とするように構成されている圧力センサーと；空気吸入口と空気吐出口とを有する二次エアコンプレッサであって、空気吸入口がコンプレッサの空気吐出口からの空気を圧縮して一定体積の圧縮空気を二次排出通路に送出するように配置されており、コントローラがさらに、可変動空気吸入弁の閉鎖後に二次エアコンプレッサをオンに切換えるように構成されている二次エアコンプレッサとを含んでいてよい。
【００２６】
第２の油停止弁は、エアコンプレッサの空気吐出口の空気圧と連通状態にあり、かつエアコンプレッサの空気吐出口の空気圧が閾値空気圧より高い場合に開放位置にあるように構成され、かつエアコンプレッサの空気吐出口における空気圧が閾値空気圧よりも低い場合に閉鎖位置にあるように構成されている、空気圧アクチュエータであってよい。
【００２７】
空気吸入口および空気吐出口を有するエアコンプレッサを減圧する方法が開示されている。この方法は、空気吸入口から空気吐出口に向って空気を圧縮し、圧縮空気が第１の経路を通って第１の逆止弁を介して第１のレシーバまで流動するステップと；エアコンプレッサを無負荷状態とする決定に応答して、エアコンプレッサの空気吸入弁を閉鎖して空気がエアコンプレッサ内に入るのを停止させるステップと；エアコンプレッサの空気吐出口からの第２の経路をおおよそ大気圧まで開放して、エアコンプレッサの空気吐出口における空気圧を低下させるステップと；コンプレッサを冷却することを目的とする第１のレシーバからエアコンプレッサへの第１の油の流れを停止させるステップと；作動空気用の分離器からエアコンプレッサへの第２の油の流れを停止させるステップと；潤滑のため第１のレシーバからエアコンプレッサまで油を流動させるステップとを含む。
【００２８】
第２の経路を開放するステップには、エアコンプレッサの空気吐出口から第２のレシーバまで第２の逆止弁を開放することにより第２の経路を開放するステップであって、第２のレシーバがおよそ大気圧にあるステップが含まれていてよい。
【００２９】
第２の経路を開放するステップには、遮断弁を開放することにより第２の経路を開放するステップであって、遮断弁が第１の逆止弁の上流側でエアコンプレッサの空気吐出口に連結されているステップが含まれていてよい。
【００３０】
コンプレッサの空気吸入口に空気が入るのを停止させるステップには、コンプレッサの空気吸入弁を閉鎖することによってエアコンプレッサの空気吸入口に空気が入るのを停止させるステップが含まれていてよい。
【００３１】
方法は、エアコンプレッサの空気吸入口から空気を吸引するために第２の経路内に配置された第２のエアコンプレッサをオンに切換えるステップを含んでいてよい。
【００３２】
第２の備蓄は逆止弁に連結されていてよく、逆止弁は大気圧に連結されている。
【００３３】
方法は、第２のレシーバ内の圧縮空気から油を分離し油を第１のレシーバまで流動させるステップを含んでいてよい。
【００３４】
空気吸入口および空気吐出口を有するエアコンプレッサを減圧する方法が開示されている。この方法は、空気吸入口から空気吐出口に向って空気を圧縮し、圧縮空気が第１の経路を通って第１の逆止弁を介し第１のレシーバまで流動するステップと；エアコンプレッサを無負荷状態とする決定に応答して、エアコンプレッサの空気吸入弁を閉鎖して空気がエアコンプレッサ内に入るのを停止させるステップと；レシーバの圧力が閾値よりも高い場合には、エアコンプレッサの空気吐出口からの第２の経路をおおよそ大気圧まで開放し、それ以外の時はエアコンプレッサの空気吐出口から第１のレシーバまでの第３の経路を開放するステップとを含んでいてよい。
【００３５】
方法は、コンプレッサを冷却することを目的とする第１のレシーバからエアコンプレッサへの第１の油の流れを停止させるステップと；作動空気用の分離器からエアコンプレッサへの第２の油の流れを停止させるステップと；潤滑のため第１のレシーバからエアコンプレッサまで油を流動させるステップとを含んでいてよい。
【００３６】
処理システム内で実行された場合に処理システムにエアコンプレッサを減圧させる方法を実行させる命令を含むコンピュータ可読媒体が開示される。方法は、空気吸入口から空気吐出口まで空気を圧縮し、圧縮空気が第１の経路を通って第１の逆止弁を介し第１のレシーバまで流動するステップと；エアコンプレッサを無負荷状態とする決定に応答して、エアコンプレッサの空気吸入弁を閉鎖して空気がエアコンプレッサ内に入るのを停止させるステップと；エアコンプレッサの空気吐出口からの第２の経路をおおよそ大気圧まで開放して、エアコンプレッサの空気吐出口における空気圧を低下させるステップと；コンプレッサを冷却することを目的とする第１のレシーバからエアコンプレッサへの第１の油の流れを停止させるステップと；作動空気用の分離器からエアコンプレッサへの第２の油の流れを停止させるステップと；潤滑のため第１のレシーバからエアコンプレッサまで油を流動させるステップと、を含んでいてよい。
【００３７】
添付図面と併せて一例として示されている以下の説明から、より詳細に理解することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１Ａ】エアコンプレッサを負荷状態から無負荷状態とするためのエアコンプレッサシステムの一実施例を概略的に示す。
【図１Ｂ】エアコンプレッサを負荷状態から無負荷状態とするためのエアコンプレッサシステムの他の一実施例を概略的に示す。
【図１Ｃ】エアコンプレッサを負荷状態から無負荷状態とするためのエアコンプレッサシステムの他の一実施例を概略的に示す。
【図２】排出ポンプを伴う無負荷状態にあるエアコンプレッサシステムを概略的に示す。
【図３Ａ】並列構成および直列構成を提供する第２の遮断弁を伴う無負荷状態にあるエアコンプレッサシステムの一変形実施形態を概略的に示す。
【図３Ｂ】並列構成および直列構成を提供する第２の遮断弁を伴う無負荷状態にあるエアコンプレッサシステムの他の一変形実施形態を概略的に示す。
【図３Ｃ】並列構成および直列構成を提供する第２の遮断弁を伴う無負荷状態にあるエアコンプレッサシステムの他の一変形実施形態を概略的に示す。
【図４】エアコンプレッサを負荷状態および無負荷状態とするための方法の一実施例を概略的に示す。
【図５】作動空気の適用を概略的に示す。
【図６】３方弁、掃気ラインおよび第３の油停止弁を含むエアコンプレッサシステムの一実施形態を概略的に示す。
【図７】エアコンプレッサが無負荷状態にある場合の本発明の一実施例の動作を示す例示的グラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、エアコンプレッサ２０を負荷状態から無負荷状態とするためのエアコンプレッサシステム１００の一実施例を概略的に示す。
【００４０】
図１Ａは、可変動空気吸入口１２Ａが開放位置にあり遮断弁１２Ｂが閉鎖位置にある、作動空気４４を送出する負荷状態にあるエアコンプレッサシステム１００を概略的に示す。エアコンプレッサ２０は、それが空気を圧縮している場合に負荷状態にあり、実質的量の空気を圧縮していない場合無負荷状態にある。エアコンプレッサ２０を無負荷状態とするためにエアコンプレッサシステム１００は、エアコンプレッサシステム１００が作動空気４４を送出する必要がない場合にモーター１８がエアコンプレッサ２０を回転させるためにさほど高出力で機能しなくてよいようにエアコンプレッサ２０内部の空気圧の低減を提供する。エアコンプレッサシステム１００は、負荷状態（図１Ａ）から無負荷状態（図１Ｂおよび１Ｃ）にされる。図１Ｂは、可変動空気吸入口１２Ａが閉鎖され、遮断弁１２Ｂが閉鎖されている任意の状態である。図１Ｃでは、遮断弁１２Ｂは、図１Ａおよび１Ｂに示されている通りの閉鎖状態から開放状態へと進む。
【００４１】
図１Ａを参照すると、エアコンプレッサシステム１００は、エアフィルター１０を通して空気を取込み、エアコンプレッサ２０で空気を圧縮し、堀削を含めた多くの利用分野のために使用可能である作動空気４４として圧縮空気を送出する。
【００４２】
図１に示されているエアコンプレッサシステム１００の実施形態は、エアフィルター１０、可変動吸入弁１２Ａ、ソレノイド１４Ａ（可変動吸入弁１２を制御するためのもの）、エンジン１８、エアコンプレッサ２０、エアコンプレッサ１９の空気吸入口、エアコンプレッサ２１の空気吐出口、コントローラ２２、通信ライン８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、８８Ｄ、一次排出通路５０、第１の逆止弁８０、第１のレシーバ３４、第１のレシーバの空気吸入口７４、第１のレシーバの空気吐出口３５、油分離器３７、任意には作動空気吐出弁３６、二次排出通路８２、遮断弁１２Ｂ、ソレノイド１４Ｃ（遮断弁を制御するためのもの）、油分離器７０または第２のレシーバ７０、油分離器の空気吸入口９０、油分離器の空気吐出口９２、第２の逆止弁７２および任意にはマフラー７８を含む。図示されている通り、オイルライン３９は、点線で表わされており、任意の構成要素７２、７８、６０、６２、１４Ｄ、３６の一部はさらに細い点線で表わされている。空気通路１９、２１、５０、７４、３５、８２、９０、９２は実線で示されている。一部の任意の構成要素１０は実線で示されている。任意の構成要素は、本文中にそのように記されており、したがって、一構成要素または一構成要素の一実施形態が実線で示されているからといってそれが特定の実施形態にとって必要であることの暗示とすべきでない。
【００４３】
さらに、エアコンプレッサシステム１００は、油をエアコンプレッサ２０に提供するためのオイルシステムを含む。オイルシステムは、エアコンプレッサ２０を潤滑するための油を提供し、エアコンプレッサ２０を冷却してよい。オイルシステムは、第１のオイルライン３９Ａ、油停止弁２４Ａ、空気圧アクチュエータ４６、第２のオイルライン３９Ｂ、第３のオイルライン３９Ｃ、油停止弁２４Ｂ、油停止弁２４Ｂを制御するためのソレノイド１４Ｂ、第４のオイルライン３９Ｄ、任意には油排出ポンプ６０、任意には排出モーター６２、任意には第３の逆止弁７３およびコントローラ２２と通信状態にあり得る排出モーター６２制御用のソレノイド１４Ｄを含む。図１Ａに同じく示されているのは、作動空気４４である。
【００４４】
エアフィルタ７８は、空気を濾過するためのフィルターであってよい。可変動吸入弁１２Ａは、吸入バタフライ弁であってよい。可変動吸入弁１２は、バネにより付勢されて、通常閉状態であってよい。ソレノイド１４Ａは、エアコンプレッサ２０の空気吸入口１９に向って流動できる空気量を変更するために調整可能な量だけ開放するべく可変動吸入弁１２を調整するように配置されてよい。（可変動吸入弁１２を制御するための）ソレノイド１４Ａは、電流が印加された場合に磁場を生成する電気デバイスであってよい。可変動吸入弁は同様に、コントローラ２２と通信状態にある電気、油圧または空気圧アクチュエータによって操作されてもよい。ソレノイド１４Ａは、制御ライン８８Ａを介してコントローラ２２と電気的通信状態にあってよい。
【００４５】
エンジン１８は、電気エンジンまたはガソリンモーターあるいは油圧モーターであってよい。エンジン１８は、エアコンプレッサ２０の駆動以外の動作のために使用されてよい。実施形態において、エンジン１８は通常の動作中、エアコンプレッサ２０から係合解除することはない。エアコンプレッサ２０は、スクリューエアコンプレッサまたは別のタイプのエアコンプレッサ２０であってよい。エアコンプレッサ２０の空気吸入口１９は、エアコンプレッサ２０の空気吸入口１９であってよい。エアコンプレッサ２０の空気吐出口２１は、エアコンプレッサ２０の空気吐出口２１であってよい。
【００４６】
コントローラ２２は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）であってよい。コントローラ２２は、ソレノイド１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃおよび１４Ｄと電気的通信状態にあってよい。コントローラ２２は、エアコンプレッサシステム１００の動作を制御するように構成されていてよい。
【００４７】
一次排出通路５０は、圧縮空気および油を搬送するための好適な材料から製造されたエアパイプであってよい。逆止弁８０は、空気および油がエアコンプレッサ２０からレシーバ３４に向かう一方向にのみ内部を流動できるようにする弁であってよい。レシーバ３４は、圧縮空気を貯蔵するためおよび圧縮空気から油を濾過するための好適な材料で製造されたエアレシーバであってよい。レシーバの空気吸入口７４は、レシーバ３４の空気吸入口であってよい。レシーバの空気吐出口３５はレシーバ３５の空気吐出口であってよい。油分離器３７は、圧縮空気がレシーバ３４の空気吐出口３５を通って流れる前に圧縮空気から油を分離するように構成された油分離器であってよい。
【００４８】
作動空気吐出弁３６は、エアコンプレッサシステム１００のユーザーが操作できる空気弁であってよい。作動空気吐出弁３６は、図１Ａに示されている通り大気に対し通気されている作動空気４４を使用する応用機器とレシーバの空気吐出口３５由来の圧縮空気を連通させることができる。
【００４９】
二次排出通路８２は、圧縮空気と油を搬送するために好適な材料で製造されたパイプであってよい。遮断弁１２Ｂは、２つの位置すなわちバネ付勢された通常閉鎖位置と電流がソレノイド１４Ｃに印加された時に切換えられる開放位置とを有する電気制御弁であってよい。開放位置（図１Ｃ）は、空気および油が、エアコンプレッサ２０から油分離器７０まで内部を流動できるようにし得る。（遮断弁１２Ｂを制御するための）ソレノイド１４Ｃは、電流が印加された場合に磁場を生成する電気デバイスであってよい。ソレノイド１４Ｃは、通信ライン８８Ｂを介してコントローラ２２と電気通信状態にあってよい。
【００５０】
油分離器７０は、圧縮空気を貯蔵するための好適な材料で製造されたエアレシーバであってよい。油分離器７０は、油をエアコンプレッサ２０に戻すことができるように油と空気を分離するための好適な材料で製造されていてよい。実施形態において、油分離器７０はレシーバである。実施形態において、油分離器７０は、油分離器を伴うレシーバであってよい。任意の第２の逆止弁７２は、油分離器７０から任意のマフラー７８に向う一方向にのみ内部を空気が流動できるようにする弁であってよい。任意のマフラー７８は、逆止弁７２からの圧縮空気の漏出に由来する音を消すように整形されていてよい。
【００５１】
第１のオイルライン３９Ａは、レシーバ３４からエアコンプレッサ２０まで油を輸送するために好適なラインであってよい。油停止弁２４Ａは、レシーバ３４からエアコンプレッサ２０まで第１のオイルライン３９Ａ内の油の流れを制御するように構成された油停止弁２４Ａであってよい。油停止弁２４Ａは、２つの位置すなわち、通常閉鎖位置と、圧力アクチュエータ４６に圧力が加えられた場合に油停止弁２４Ａが切換える開放位置とを有する制御された弁であってよい。油停止弁２４Ａは、空気圧アクチュエータ４６が油停止弁２４Ａを押圧するのでないかぎり油停止弁２４Ａを閉鎖位置に保つバネを有していてよい。空気圧アクチュエータ４６は、エアライン５１を介して油停止弁２４Ａおよびコンプレッサ２０の空気吐出口２１の空気圧と連通状態にあるアクチュエータであってよい。エアコンプレッサ２０の空気圧が油遮断閾値空気圧を超えて上昇した場合、空気圧アクチュエータ４６は油停止弁２４Ａを開放し、エアコンプレッサ２０の空気圧が既定の油遮断空気圧より低く降下した場合、空気圧アクチュエータ４６はもはや油停止弁２４Ｂを開放せず、したがって、油停止弁２４Ａは閉鎖する。
【００５２】
第２のオイルライン３９Ｂは、レシーバ３４からエアコンプレッサ２０まで油を輸送するのに好適なオイルライン３９Ｂであってよい。第３のオイルライン３９Ｃは、油分離器３７からエアコンプレッサ２０の空気吸入口１９まで油を輸送するのに好適なオイルライン３９Ｃであってよい。油分離器３７は、レシーバ３４の空気吐出口３５から圧縮空気が流出する前に圧縮空気から油を分離してよい。油停止弁２４Ｂは、油分離器３７からエアコンプレッサ２０への油の流れを停止させるように構成されていてよい。トランシーバ１４Ｂは、油停止弁２４Ｂを制御するように構成されてよく、コントローラ２２と通信状態にあってよい。第３のオイルライン３９は、油を油分離器３７からエアコンプレッサ２０の空気吸入口１９以外の場所まで輸送して油がエアコンプレッサ２０に到達するようにし得る。
【００５３】
第４のオイルライン３９Ｄは、油分離器７０からレシーバ３４まで油を輸送するために好適なラインであってよい。第４のオイルライン３９Ｄは油を油分離器７０からエアコンプレッサシステム１００内の異なる場所、例えばエアコンプレッサ２０の空気吸入口１９まで輸送してよい。排出ポンプ６０は、油分離器７０からレシーバ３４まで油を圧送するための好適なポンプであってよい。排出モーター６２は、排出ポンプ６０を駆動するのに好適なモーターであってよい。ソレノイド１４Ｄは、モーター６２の動作を制御し、コントローラ２２と通信状態にあってよい。
【００５４】
運転中、コントローラ２２はエアコンプレッサシステム１００の動作を制御する。以下に記すのは、可変動空気吸入弁１２Ａが少なくとも部分的に開放し、遮断弁７６が閉鎖され、作動空気吐出弁３６が開放している場合に作動空気４４を送出するエアコンプレッサシステム１００の説明である。空気はエアフィルタ１０内を流れ、エアフィルタ１０により濾過される。空気は、可変動空気吸入弁１２Ａを通って流動可能な空気量を制御するように構成されている可変動空気吸入弁１２Ａを通って流れる。コントローラ２２は、ソレノイド１４Ａに電気を供給することによって可変動空気吸入弁１２Ａの開放度を制御する。可変動空気吸入弁１２Ａを調整することにより、コントローラ２２は、エアコンプレッサ２０により送出される圧縮空気の体積を制御することができる。これを、可変動空気吸入弁１２Ａの開放を制御することによるエアコンプレッサシステム１００のスロットリングと呼ぶことができる。上述のように、エアコンプレッサ２０を駆動するエンジン１８を制御することまたはエアコンプレッサ２０とエンジン１８の間の連結（例えばギヤまたはクラッチ）を制御することによって、エアコンプレッサ２０により送出される圧縮空気の体積を制御することは実用的でないかもしれない。
【００５５】
可変動空気吸入弁１２Ａ中を流動する空気は、エアコンプレッサ２０の空気吸入口１９内に流入し、エアコンプレッサ２０により圧縮され、このエアコンプレッサが一定体積の圧縮空気をエアコンプレッサ２０の空気吐出口２１に送出する。エアコンプレッサ２０は、エンジン１８により駆動される。コントローラ２２は、モーター１８の回転速度の通知を受けることができるが、実施形態において、コントローラ２２はエンジン１８の速度を変更することはできない（これは、エアコンプレッサシステム１００が、上述の通り、エンジンにより駆動されている唯一の応用機器である場合があるからであり得る）。実施形態において、コントローラ２２は、エンジン１８の速度を変更することができてもよい。
【００５６】
圧縮空気２０は次に、主排気通路５０および逆止弁８０を通って流れる。逆止弁８０は、油および空気が、コンプレッサ２１からレシーバ３４の空気吸入口７４に向かう方向でのみ内部を流動できるようにする。逆止弁８０は油および空気が一方向のみに流動できるようにすることから、圧力は逆止弁８０のエアコンプレッサ２０側の圧力と逆止弁８０のレシーバ３４側の空気圧とは異なるものであってよい。
【００５７】
圧縮空気は次に、レシーバ３４の空気吸入口７４内に流入する。レシーバ３４は、エアコンプレッサシステム１００のための２つの機能を提供し得る。第１に、レシーバは、油の再循環を提供してよく、これについては以下で論述される。第２にレシーバは、（図示されていない）付帯的圧縮空気供給ラインを通した付帯的使用のために比較的少量の圧縮空気しか必要とされない場合、またはエアコンプレッサ２０に対する油を維持するための油再循環向けに比較的少量の圧縮空気しか必要とされない場合は、エアコンプレッサ２０が恒常的に圧縮空気を送出しなくてもすむように、圧縮空気を貯蔵する手段を提供し得る。
【００５８】
その後、圧縮空気はレシーバの空気吐出口３５から外に、作動空気吐出弁３６を通って流動する。作動空気吐出弁３６は、開放または閉鎖状態のいずれかで動作するように、エアコンプレッサシステム１００のユーザーによって操作可能であってよい。変形実施形態においては、作動空気吐出弁は、コントローラ２２によって制御されてよい。作動空気吐出弁３６を通って流動した後、圧縮空気は次に、図示されている通り大気中へと流出する。堀削の利用分野向けのフラッシング用空気を含め、作動空気４４の利用分野として考えられるものは数多くある。
【００５９】
したがって、エアコンプレッサシステム１００は、作動空気４４を送出するように構成されている。エアコンプレッサシステム１００は、それが空気吸入口１９から空気吐出口２１まで空気を圧縮しており、この場合この空気は作動空気４４として送出されていることから、負荷状態にあると称してよい。圧縮空気は、作動空気吐出弁３６が閉鎖されている場合レシーバ３４に送出されてよい。可変動空気吸入弁１２Ａは、それがエアコンプレッサシステム１００により生成される空気の体積を制御することから、エアコンプレッサシステム１００の出力制御機構と呼んでもよい。
【００６０】
以下では、エアコンプレッサ２０が図１Ａに示されているように負荷状態にある場合のエアコンプレッサシステム１００のオイルシステムの動作を説明する。オイルシステムは、エアコンプレッサ２０を潤滑し冷却するために使用されてよい。エアコンプレッサ２０が負荷状態にある場合、エアコンプレッサ２０を潤滑するために油がたどる経路は、以下の通りである。油はエアコンプレッサ２０を潤滑するために使用されてよい。油はその後エアコンプレッサ２０から主排気通路５０を通り、逆止弁８０を介してレシーバ３４内へと流動し得る。実施形態において、レシーバ３４は、油をエアコンプレッサ２０に搬送するための最小圧力を維持する。油は次に、レシーバ３４から第１のオイルライン３９Ａを通り油停止弁２４Ａを介してエアコンプレッサ２０に向って流動してよい。エアコンプレッサ２０は負荷状態にあることから、圧力は、空気圧アクチュエータ４６が油停止弁２４Ａを開放するのに充分大きいものであり、したがってレシーバ３４から油停止弁２４Ａを通りエアコンプレッサ２０まで油を搬送することができる。油は、エアコンプレッサ２０に戻す前に冷却および／または濾過されてよい。冷却および濾過は図示されていない。油停止弁２４Ａを開放状態に保つのに必要な圧力は、閾値油開放圧力であってよい。さらに、油は、レシーバからエアコンプレッサ２０まで第２のオイルライン３９Ｂを通って流動する。実施形態において、第１のオイルライン３９Ａおよび第２のオイルライン３９Ｂは共に、エアコンプレッサ２０が負荷状態にあるときエアコンプレッサ２０を潤滑し冷却するのに充分な体積の油を提供する。実施形態において、第１のオイルライン３９Ａおよび第２のオイルライン３９Ｂを、単一のオイルラインの形に組合せてもよく、この場合、単一のラインを通って流れる油の量は、エアコンプレッサ２０が負荷状態にあるか無負荷状態にあるかに基づいて制御される。
【００６１】
油分離器３７は、レシーバ３４の空気吐出口３５から圧縮空気が流出する前に、圧縮空気から油を分離する。油分離器３７がない場合、作動空気４４は、その使用目的である利用分野に不適切であり得る油を含むと思われる。さらに、油分離器３７が無い場合、作動空気４４内に含まれる油は、エアコンプレッサシステム１００内の油レベルを維持するために交換の必要があると思われる。その後、油は第４のオイルライン３９Ｃを通って流動してよい。油停止弁２４Ｂは概して、エアコンプレッサ２０がオンライン状態にある場合、開放している。実施形態において、エアコンプレッサ２０が負荷状態にある場合、第４のオイルライン３９Ｄを通って有意な量の油が流動することはない。
【００６２】
図１Ｂは、可変動空気吸入口１２Ａが閉鎖位置にあり、遮断弁７６が閉鎖位置にある無負荷状態のエアコンプレッサシステムを概略的に示している。可変動空気吸入弁１２は閉鎖され、したがってエアコンプレッサ２０は、空気が利用不可能であるために有意な量の空気を圧縮していないことから、無負荷状態にある。しかしながら、以上で論述した通り、エアコンプレッサ２０により圧縮される空気の量を制御するためにモーター速度を調整することは実用的でない場合があることから、エアコンプレッサ２０はなおモーター１８により駆動されていてもよい。
【００６３】
動作中、エアコンプレッサ２０を負荷状態と無負荷状態とするためのシステムは、以下のように機能する。コントローラ２２は、エアコンプレッサシステム１００が追加の圧縮空気を生成するためにエアコンプレッサ２０を必要としないことを決定する。次にコントローラ２２は、可変動吸入弁１２Ａを閉鎖し（図１Ｂおよび１Ｃ）、遮断弁１２Ｂを開放し（図１Ｃ）、排出ポンプ８６が存在する場合には（図２）、排出ポンプ８６をオンに切換えてよい。実施形態において、任意の排出ポンプ８６はすでにオン状態にある。可変動吸入弁１２Ａは閉鎖されていることから、エアコンプレッサ２０にはもはや圧縮すべき空気源がない。エアコンプレッサシステム１００は、図１Ａに示された状態から図１Ｂに示された状態へ（ここで可変動空気吸入口１２Ａは閉鎖される）、次に図１Ｂに示された状態から図１Ｃに示された状態へ（ここで遮断弁１２Ｂは開放され、任意には排出コンプレッサ８６がオンに切換えられる）と移行してよい。実施形態において、エアコンプレッサシステム１００は、図１Ａに示された状態から図１Ｃに示された状態まで直接移行してよい。エアコンプレッサ２０が無負荷状態から負荷状態まで移行する必要があることをコントローラ２２が決定した場合、エアコンプレッサシステム１００は遮断弁１２Ｂを閉鎖して、図１Ｃに示された状態から図１Ｂに示された状態まで、そしてその後可変動吸入弁１２Ａを開放して図１Ａに示された状態まで移行してよい。実施形態において、エアコンプレッサシステム１００は可変動吸入弁１２Ａの開放と遮断弁１２Ｂの閉鎖をほぼ同時に行って、図１Ｃに示された状態から図１Ａに示された状態まで直接移行してもよい。
【００６４】
可変動空気吸入口１２Ａが最初に閉鎖された時点で、可変動空気吸入口１２Ａとエアコンプレッサ２０の間には幾分か空気が存在し、これは圧縮されエアコンプレッサ２０の空気吐出口２１まで押されてよく、かつ逆止弁８０を通って押出され得る。逆止弁８０を通って押出される空気の量は、少なくとも部分的に、図示された実施形態においては逆止弁８０を通って押出されつつある空気に抵抗するレシーバ３４の圧力によって左右される。レシーバ３４内の圧力は、油分離器またはレシーバ７０内の圧力と比べて高いものであってよい。可変動空気吸入口１２Ａを閉鎖し遮断弁１２Ｂを短時間閉鎖状態に保つことの利点は、空気吐出口２１における圧力を削減し得るという点にある。空気吐出口２１における空気圧は、レシーバ３４の空気圧に逆止弁８０を開放するのに必要な空気圧を加えたものまで削減され得る。エアコンプレッサ２０の空気吸入口１９における空気圧は、可変動空気吸入口１２Ａとエアコンプレッサ２０の間の空気がエアコンプレッサ２０の空気吐出口２１まで圧縮されるために、削減される。
【００６５】
図１Ｂは、オフ状態にある第１の油停止弁２４Ｂと第２の油停止弁を示している。実施形態において、エアコンプレッサ２０が無負荷状態の場合に、第１の油停止弁２４Ｂがオフに切換えられ、第２の油停止弁がオフに切換えられる。油停止弁２４Ａは、エアコンプレッサ２０の圧力により無負荷状態でオフ切換えするように構成されている。他の実施形態では、コントローラ２２は、例えばソレノイドなどにより油停止弁２４Ａをオフ切換えしてよい。コントローラ２２は、油遮断弁２４Ｂに対して電気信号を送って、油遮断弁２４Ｂを閉鎖してよい。遮断弁１２Ｂは同様に、コントローラ２２と通信状態にある油圧または空気圧アクチュエータにより操作されてもよい。油遮断弁２４Ｂは、エアコンプレッサシステム１００の圧力に基づいてエアコンプレッサ２０が無負荷状態にある場合に閉鎖するように構成されてよい。油遮断弁２４Ａは、エアコンプレッサ２０における空気圧に基づいて閉鎖してよい。油遮断弁２４Ａおよび油遮断弁２４Ｂは、同時にまたは逐次的にオフ切換えされてよい。油遮断弁２４Ａおよび油遮断弁２４Ｂは、可変動空気吸入口１２Ａの弁がオフ切換えされる前後のいずれかで、オフ切換えするか、またはコントローラ２２によりオフ切換えされるように構成されていてよい。油遮断弁２４Ａおよび油遮断弁２４Ｂは、可変動空気吸入口１２Ａの弁がオフ切換えされる前または後のいずれかでオフ切換えするように構成されていてよく、あるいはコントローラ２２によりオフ切換えされてよい。
【００６６】
エアコンプレッサ２０が無負荷状態である場合に油停止弁２４Ｂをオフ切換えすることには、油分離器３７から回収された油がエアコンプレッサ２０内に移行せず、加圧空気がレシーバ３４とエアコンプレッサ２０の間を移動するための通路を遮断し得ることから、エアコンプレッサ２０を動作させるのに必要な仕事が削減されるという利点がある。エアコンプレッサ２０が無負荷状態にある場合に油停止弁２４Ａをオフ切換えすることには、第１のレシーバ３４からエアコンプレッサ２０に向って流動する油の体積が削減されるために、エアコンプレッサ２０を動作させるのに必要な仕事が削減されるという利点がある。
【００６７】
図１Ｂは、作動空気４４がオフ状態にあるところを示しているが、空気備蓄３４内の圧縮空気は、エアコンプレッサシステム１００が無負荷状態にある間作動空気４４としてかまたは他の応用機器のために使用可能である。エアコンプレッサ２０は、空気備蓄３４内の圧力が閾値圧力より低く降下した場合に負荷状態に戻ってよい。
【００６８】
図１Ｃは、無負荷状態にあるエアコンプレッサシステム１００を概略的に示しており、ここで可変動空気吸入口１２Ａは閉鎖位置にあり、遮断弁１２Ｂは開放位置にあり、油停止弁２４Ｂおよび油停止弁２４Ａはオフ状態にある。運転中、コントローラ２２は、閉鎖位置（図１Ａおよび１Ｂ）から図１Ｃに示された通りの開放位置まで遮断弁１２Ｂの位置を変更する電気信号をソレノイド１４Ｃに送ることができる。
【００６９】
可変動吸入弁１２Ａは閉鎖されていることから、エアコンプレッサ２０は、無負荷状態にあり、有意な量の空気を圧縮していない。主排出通路５０内に残留している空気の空気圧が、油分離器７０内の空気圧に（任意の逆止弁７２が存在する場合には）逆止弁７２を開放するために必要な圧力を加えたものよりも大きい場合には、空気は二次排出通路８２を通って油分離器７０内にそして逆止弁７２を通って大気中に移行する。例えば、大気圧が１気圧で、逆止弁７２を開放するのに０．１気圧が必要であるならば、主排出通路５０および油分離器７０内の圧力は、逆止弁７２を開放して圧縮空気の一部を通気するために１．１気圧でなければならず、排出通路５０および油分離器７０内の空気圧は１．１気圧まで削減されることになる。油分離器７０は、空気と油を分離して、空気が逆止弁７２から流出し油が再循環され得るようにする。分離器７０からの油は、オイルライン３９Ｄを通って第１のレシーバ３４まで流れてよい。運転中、空気が主排出通路５０から油分離器７０に向って流動する場合、この空気は油を含む可能性があり、この油は油分離器７０の底面に蓄積する。実施形態において、油分離器７０の底面にある油は、排出ポンプ６０により圧送される。排出ポンプ６０は、ソレノイド１４Ｄを介してコントローラ２２により制御され得る排出モーター６２を含んでいてよい。実施形態において、排出モーター６２は油分離器７０の底面における油由来の油圧に基づいて作動する。実施形態において、油分離器７０の底面における油は、主排出通路５０まで圧送される。
【００７０】
遮断弁１２Ｂの開放によってコンプレッサ２０の空気吐出口２１において空気圧を削減することができ、こうしてモーター１８にとってエアコンプレッサ２０を運転させる負荷が削減されるかもしれない。モーターの燃料消費量は、モーター１８上の負荷の削減に起因して削減され得る。
【００７１】
図２は、可変動空気吸入口１２Ａが閉鎖位置にあり、遮断弁１２Ｂが開放位置にあり、第１の油停止弁２４Ｂおよび第２の油停止弁２４Ａがオフ状態にある、排出ポンプ８６を伴う無負荷状態にあるエアコンプレッサシステムを概略的に示す。エアコンプレッサシステム１００は、排出ポンプ８６、ソレノイド８５および制御ライン８８Ｅを含んでいてよい。運転中、コントローラ２２は、排出ポンプ８６を動作させる電気信号をソレノイド８５に送る。排出ポンプ８６は、エアコンプレッサ２０の空気吐出口２１から空気を吸引し、空気を圧縮し、圧縮空気を油分離器７０に押込む。任意の逆止弁７２が存在する場合、圧縮空気は逆止弁７２から外に流出する。そして、任意のマフラー７８が存在する場合、空気は任意のマフラー７８を通って流出する。任意の排出ポンプ８６は、エアコンプレッサ２０の空気吐出口２１における空気圧をさらに、大気に（任意の逆止弁７２が存在する場合には）逆止弁７２を開放するのに必要な圧力を加えたものよりも低下させることができるという利点を提供する。エアコンプレッサ２０の空気吐出口２１における空気圧の低下は、モーター１８がエアコンプレッサ２０を駆動するのに必要な負荷を削減し、これにより、モーター１８による燃料消費量が減少するかもしれない。実施形態において、排出ポンプ８６は圧縮空気を、油分離器７０を含むレシーバに押込むことができる。
【００７２】
図３Ａ、３Ｂおよび３Ｃは、並列構成および直列構成を提供する第２の遮断弁１２Ｃを伴う無負荷状態にあるエアコンプレッサシステムの一変形実施形態を概略的に示している。図３Ａは、遮断弁１２Ｃが開放し遮断弁１２Ｂが閉鎖されている、並列構成にあるエアコンプレッサシステム１００を示す。図３Ｂは、遮断弁１２Ｃが閉鎖され、遮断弁１２Ｂが開放している直列構成にあるエアコンプレッサシステム１００を示す。図３Ｃは、排出ポンプ８６が遮断弁１２Ｃの下流側に配置されている、図３Ｂの一変形実施形態である。図３は、代替的空気通路８７、遮断弁１２Ｂ、遮断弁１２Ｃ、逆止弁８５および圧力センサー３０２を含む。
【００７３】
遮断弁１２Ｃは、空気が二次排出通路８２から代替的空気通路８７に向って流動できる開放位置と、空気が二次排出通路８２から代替的空気通路８７に向って流動し得ない閉鎖位置とを有するように構成された遮断弁１２であってよい。遮断弁１２Ｃは、（図示していない制御ラインを介して）コントローラ２２と通信状態にあるソレノイド１４Ｅを含んでいてよく、これは遮断弁を開閉するように構成されてよい。代替的な空気通路８７は、圧縮空気および油を搬送するために好適な材料で製造された空気通路ラインであってよい。逆止弁８５は、油と空気がその内部を遮断弁１２Ｃから主排気通路５０へ向かう一方向にのみ流動できるようにする弁であってよい。圧力センサー３０２は、第１のレシーバ３４の圧力を決定するように構成されてよい。圧力センサー３０２は、レシーバ３４の圧力をコントローラ２２に伝達するように構成されている。
【００７４】
図３Ａにおいては、エアコンプレッサシステム１００は無負荷状態にあり、二次排出通路８２は並列構成で構成されている。エアコンプレッサシステム１００は、無負荷状態にあり、ここで可変動空気吸入口１２Ａは閉鎖位置にあり、第１の油停止弁２４Ｂはオフ状態にあり、第２の油停止弁２４Ａはオフ状態にある。二次排出通路８２は、並列構成であり、遮断弁１２Ｂは閉鎖状態にあり、第２の遮断弁１２Ｃは開放状態にある。排出ポンプ８６はオンであってよい。運転中、エアコンプレッサ２０は、可変動空気吸入弁１２Ａが閉鎖されていることから、無負荷状態にある。モーター１８は、上述の通り、なおもエアコンプレッサ２０を動作させていてよい。実施形態において、排出ポンプ８６は、エアコンプレッサ２０の空気吐出口２１から空気を吸引し、ここで空気は第２の遮断弁１２Ｃを通り、第４の逆止弁８５を介してレシーバ３４まで流動する。実施形態において、コントローラ２２は、レシーバ３４内の圧力が比較的低いことを圧力センサー３０２が示した場合にエアコンプレッサシステム１００を並列構成に置く。例えば、コントローラ２２は、レシーバ３４内の圧力が１．０５ＭＰａ（１５０ＰＳＩ）未満である場合に、エアコンプレッサシステム１００を並列構成に置いてよい。レシーバ３４の圧力の閾値用または既定値用の他の弁を用いて、並列構成または直列構成の使用時点を決定してよい。例えば、値は０．３５ＭＰa（５０ＰＳＩ）と数千ＰＳＩの間で変動してよい。
【００７５】
図３Ｂでは、エアコンプレッサシステム１００は無負荷状態にあり、二次排出通路８２は直列構成で構成されている。エアコンプレッサシステム１００は、無負荷状態にあり、ここで可変動空気吸入口１２Ａは閉鎖位置にあり、第１の油停止弁２４Ｂはオフ状態にあり、第２の油停止弁２４Ａはオフ状態にある。二次排出通路８２は、直列構成であり、遮断弁１２Ｂは開放状態にあり、第２の遮断弁１２Ｃは閉鎖状態にある。排出ポンプ８６はオンであってよい。実施形態において、排水ポンプ８６は、直列構成でオン切換えされない。運転中、エアコンプレッサ２０は、可変動空気吸入弁１２Ａが閉鎖されていることから、無負荷状態にある。モーター１８は、上述の通り、エアコンプレッサ２０からモーター１８を係合解除するのが困難である場合があるため、なおもエアコンプレッサ２０を動作させていてよい。実施形態において、排出ポンプ８６は、エアコンプレッサ２０の空気吐出口２１から空気を吸引し、遮断弁１２Ｂを通して空気を油分離器またはレシーバ７０向って押す。実施形態において、コントローラ２２は、レシーバ３４内の圧力が比較的高いことを圧力センサー３０２が示した場合にエアコンプレッサシステム１００を直列構成に置く。例えば、コントローラ２２は、レシーバ３４内の圧力が１．０５ＭＰa（１５０ＰＳＩ）より高い場合に、エアコンプレッサシステム１００を直列構成に置いてよい。実施形態において、遮断弁２４のうちの１つ以上は、コントローラ２２が遮断弁２４に対して信号を送ることなく、レシーバ３４の圧力に基づいて開閉切換えするように構成されている。
【００７６】
図３Ｃでは、エアコンプレッサシステム１００は無負荷状態にあり、二次排出通路８２は並列構成で構成されている。図３Ｃは、排出ポンプ８６が第２の遮断弁１２Ｃの下流側にある図３Ａの変形実施形態である。エアコンプレッサシステム１００は、無負荷状態にあり、ここで可変動空気吸入口１２Ａは閉鎖位置にあり、第１の油停止弁２４Ｂはオフ状態にあり、第２の油停止弁２４Ａはオフ状態にある。二次排出通路８２は、並列構成であり、遮断弁１２Ｂは閉鎖状態にあり、第２の遮断弁１２Ｃは開放状態にある。排出ポンプ８６はオンであってよい。運転中、エアコンプレッサ２０は、可変動空気吸入弁１２Ａが閉鎖されていることから、無負荷状態にある。モーター１８は、上述の通り、なおもエアコンプレッサ２０を動作させていてよい。実施形態において、排出ポンプ８６は、エアコンプレッサ２０の空気吐出口２１から空気を吸引し、ここで空気は第２の遮断弁１２Ｃを通り、第４の逆止弁８５を介して、レシーバ３４に向って流動する。実施形態において、コントローラ２２は、レシーバ３４内の圧力が比較的低いことを圧力センサー３０２が示した場合にエアコンプレッサシステム１００を並列構成に置く。例えば、コントローラ２２は、レシーバ３４内の圧力が１．０５ＭＰa（１５０ＰＳＩ）未満である場合に、エアコンプレッサシステム１００を並列構成に置いてよい。レシーバ３４の圧力については他の値、例えば０．３５ＭＰa（５０ＰＳＩ）から数千ＰＳＩの範囲が考えられる。図３Ｃに示されている実施形態では、排出ポンプ８６は、直列構成で空気流内にないことから直列構成で使用できない。図３Ｃの実施形態には、排出ポンプ８６が空気をレシーバ３４に押し込むのに必要な圧力を提供するように大型であってよく、かつ直列構成で大型排出ポンプ８６をオンに切換えることが効率的でなくてもよい、という利点があるかもしれない。
【００７７】
図４は、エアコンプレッサを負荷状態および無負荷状態とするための方法の一実施例を概略的に示す。この方法４００は開始４０２で始まる。方法４００は、空気吸入口から空気吐出口に向って空気を圧縮し、圧縮空気が第１の経路を通り第１の逆止弁を介して第１のレシーバに向って流動するステップで続行する。例えば、図１Ａのエアコンプレッサシステム１００は負荷状態にある。エアコンプレッサ２０は、空気吸入口１９から空気吐出口２１に向って空気を圧縮している。圧縮空気は、第１の逆止弁８０を通って第１のレシーバ３４に向って押される。
【００７８】
方法４００は、４０６でエアコンプレッサを無負荷状態とすることで続行する。例えば、図１Ａのコントローラ２２は、エアコンプレッサシステム１００が空気を圧縮する必要があるか否かを決定してよい。コントローラ２２は、エアコンプレッサ２０が空気を圧縮する必要がないことを決定した場合には、エアコンプレッサを無負荷状態にする決定を下してよい。方法は、エアコンプレッサシステムがエアコンプレッサを無負荷状態にしないことを決定した場合、４０４まで戻ることになる。
【００７９】
方法４００は、空気が４０８でエアコンプレッサ内に入るのを停止させるためエアコンプレッサの空気吸入弁を閉鎖するステップで続行する。例えば、図１Ｂで、コントローラ２２は、可変動空気吸入弁１２Ａを閉鎖して、空気がもはやエアコンプレッサ２０の空気吸入口１９内に流入することがないようにした。
【００８０】
方法４００は、４１０において、空気吐出口からの第２の経路をおおよそ大気圧まで開放して、エアコンプレッサの空気吸入口での空気圧を低下させるステップで続行する。例えば、図１Ｃにおいて、コントローラ２２は、エアコンプレッサ２０の空気吐出口２１から油分離器７０まで空気が流動できるようにする遮断弁１２Ｂを開放する。ステップ４０８および４１０は、逆の順序で実施されてよく、あるいは同時に実施されてもよい。ステップ４０８および４１０は、コンプレッサを冷却することを目的とする第１のレシーバからエアコンプレッサへの第１の油の流れを停止させるステップと、分離器からエアコンプレッサへの第２の油の流れを停止させるステップと、潤滑のため第１のレシーバからエアコンプレッサまで油を流動させるステップとを含んでいてよい。例えば、図１Ｃにおいて、第１の油停止弁２４Ｂ（分離器７０由来）および第２の油停止弁２４Ａ（冷却用）はオフ状態にある。
【００８１】
方法４００は、４１２においてコンプレッサを負荷状態に置くことで続行する。例えば、図１Ｃにおいて、コントローラ２２は、空気備蓄７０における増大した空気圧または作動空気４４に対する必要性に基づいて、エアコンプレッサ２０を負荷状態に置くことを決定してよい。エアコンプレッサ２０が負荷状態に戻される必要がないことをコントローラ２２が決定した場合には、方法は４１２まで戻る。
【００８２】
方法４００は、４１４において、空気吐出口からの第２の経路をおおよそ大気圧まで閉鎖するステップで続行する。例えば図１Ｂにおいて、コントローラ２２は、遮断弁１２Ｂを閉鎖しており、油は第３のオイルライン３９Ｃ内を流動することができる。
【００８３】
方法４００は、４１６でエアコンプレッサの空気吸入口を開放して空気をエアコンプレッサ内に進入させるステップで続行する。例えば、図１Ａにおいて、コントローラ２２は、閉鎖位置から開放位置まで可変動空気吸入弁１２Ａを開放することを決定した。ステップ４１４および４１６は、逆の順序で実施されてもよく、あるいは同時に実施されてもよい。
【００８４】
図５は、作動空気の応用を概略的に示している。図５は、堀削リグ９８、エアコンプレッサシステム１００、付帯的圧縮空気供給ライン５０４、第１のレシーバ３５の吐出口、作動空気吐出弁３６、付帯的圧縮空気供給ライン５０４、堀削リグ５０２、堀削ロッド３８、堀削孔４０、堀削ビット４２およびここではフラッシング用空気４４である作動空気４４を含む。
【００８５】
フラッシング用空気４４は、コンプレッサシステム１００による圧縮空気であり、ドリルビット４２によって破砕された土壌からドリル孔４０をフラッシングするために用いられる。ドリル孔４０は、ドリルビット４２およびドリルロッド３８を回転させることによる堀削作業によって形成された孔である。堀削リグ５０２は、ドリルロッド３８およびドリルビット４２を回転させ、ドリルストリングに新しいドリルロッド３８を付加するように構成されている。
【００８６】
図６は、３方弁２４Ｂ、掃気ライン３９Ｅおよび第３の油停止弁２４Ｃを含むエアコンプレッサシステムの一実施形態を概略的に示す。３方弁２４Ｂ、掃気ライン３９Ｅおよび第３の油停止弁２４Ｃの各々を、本明細書中で開示されている実施形態の中に含み入れることができる。
【００８７】
第３の油停止弁２４Ｃは、第２のオイルライン３９Ａ内でレシーバ３４からエアコンプレッサ２０までの油の流れを制御するように構成された油停止弁２４Ｃであってよい。油停止弁２４Ｃは、通常閉鎖位置と、圧力アクチュエータ４７に対し圧力が加えられた時点で油停止弁２４Ｃが切換わる開放位置という２つの位置を有する制御された弁である。油停止弁２４Ｃは、空気圧アクチュエータ４７が油停止弁２４Ｃを押圧するのでないかぎり油停止弁２４Ｃを閉鎖位置に保つバネを有していてよい。空気圧アクチュエータ４７は、空気ライン５３を介してエアコンプレッサ２０および油停止弁２４Ｃの空気圧と連通状態にあるアクチュエータである。エアコンプレッサ２０の空気圧が油遮断閾値空気圧を通過して上昇した場合、空気圧アクチュエータ４７は油停止弁２４Ｃを開放し、エアコンプレッサ２０の空気圧が既定の油遮断空気圧より低く降下した場合、空気圧アクチュエータ４６はもはや油停止弁２４Ｃを開放せず、したがって油停止弁２４Ｃは閉鎖する。上述の通り、第２のオイルライン３９Ｂは潤滑油をエアコンプレッサ２０に供給してよい。第３の油停止弁２４Ｃは、オイルコンプレッサー２０が作動していない場合にオイルコンプレッサー２０への潤滑油を遮断することによって、レシーバ３４からの油は、エアコンプレッサ２０が動作していない時にそれが必要とされない場合エアコンプレッサ２０に向って流動しなくなる、という利点を有するかもしれない。
【００８８】
第５のオイルライン３９Ｅは、７９においてエアコンプレッサ２０の空気吸入口１９に対し油分離器７０由来の油を輸送するのに好適なオイルライン３９Ｅであってよい。油分離器７０は、レシーバであってもよい油分離器７０の空気吐出口９２から圧縮空気が流出する前に圧縮空気から油を分離してよい。実施形態においては、油分離器７０からエアコンプレッサ２０の空気吸入口１９への油の流れを停止させるように構成された油停止弁（図示せず）が存在していてよい。トランシーバ（図示せず）が、油停止弁を制御するように構成されてよく、コントローラ２２と通信状態にあってよい。油停止弁は、空気が油分離器７０内に押し込まれている場合には開放され、空気が油分離器７０内に押し込まれていない場合には閉鎖されるように構成されていてよい。第５のオイルライン３９Ｅは、油を油分離器７０からエアコンプレッサ２０の空気吸入口１９以外の場所まで輸送して、油がエアコンプレッサ２０まで到達するようにし得る。エアコンプレッサ２０の空気吸入口１９は、油が空気分離器７０からエアコンプレッサ２０の空気吸入口１９まで流れるように低い空気圧を有していてよい。
【００８９】
第３の油停止弁２４Ｃは、油が油分離器３７からエアコンプレッサ２０に向って流動できるようにし得る追加の第６のオイルライン３９Ｆを伴う３方弁であってよい。実施形態において、エアコンプレッサ２０の空気吸入口１９における低い空気圧は油をレシーバ３４から引き出し、油は第６のオイルライン３９Ｆを通って流動する。
【００９０】
図７は、エアコンプレッサが無負荷状態にある場合の本発明の一実施形態の動作を示す例示的グラフ７００を示す。図７に示されているのは、エンジン１８（図１を再度参照）の毎分回転数（ＲＰＭ）単位で表わしたエンジン速度７２０、毎時リットル数（Ｌ／Ｈｒ）で表わしたエンジン１８の燃料消費量７２２、およびインチ水銀（ＩｎＨｇ）単位で表わした吸気マニホルド圧力である。吸気マニホルド圧力は、例えば、おおよそ点１９における圧力（図１を再度参照）である。グラフ７００は、本発明の例示的実施形態によって実現される燃料節約を示す。
【００９１】
グラフ７００は、３つの区分７０２、７０４および７０６に分割される。第１の区分７０２では、エンジン１８のＲＰＭ７２０は、ここではおおよそ１８００ＲＰＭであるハイアイドル状態にあり、吸気マニホルド圧力７２４は低く、ここではおおよそ６７．６ＫＰa（２０ＩｎＨｇ）である。第２の区分７０４では、エンジン１８のＲＰＭ７２０は、ここではおおよそ１２００ＲＰＭであるローアイドル状態にあり、吸気マニホルド圧力７２４は低く、ここでは６７．６ＫＰa（２０ＩｎＨｇ）である。第３の区分７０６では、エンジン１８のＲＰＭ７２０は、ここではおおよそ１８００ＲＰＭであるハイアイドル状態にあり、吸気マニホルド圧力７２４は高く、ここではおおよそ１３５．２ＫＰa（４０ＩｎＨｇ）である。グラフは、エアコンプレッサ２０が無負荷状態にある場合の燃料消費量を示しており、したがって可変動吸気弁１２Ａは、グラフ７００全体にわたり閉鎖されている。
【００９２】
第１の区分７０２および第２の区分７０４は、油停止弁２４Ａおよび２４Ｂの異なる状態についての燃料消費量７２２を示す。燃料消費量の最も高い点に対応する最高ピークは７１２、７１６であり、これらは油停止弁２４Ｂが開放し油停止弁２４Ａが開放している場合を示す。掃気油は、油停止弁２４Ｂを通って流動する油に対応し、冷却油は、油停止弁２４Ａを通って流れる油に対応する。ピーク７０８では、油停止弁２４Ａは開放状態にあり、油停止弁２４Ｂは閉鎖状態にある。したがって、冷却油は流動し、掃気油は流動しない。ピーク７１０では、油停止弁２４Ａは閉鎖状態にあり、油停止弁２４Ｂは開放状態にある。ピーク７１０において、冷却油は流動していないが、掃気油は流動している。
【００９３】
燃料消費量の最下レベルは、トラフ７１４、７１８にあり、ここで油停止弁２４Ａおよび２４Ｂは閉鎖状態にある。
【００９４】
第１の区分７０２および第２の区分７０４は、エアコンプレッサに対し掃気油および冷却油を閉鎖することによって実現される燃料節約の利点を示している。
【００９５】
第３の区分７０６は、吸気圧力が高く、そのためエアコンプレッサ２０内の空気が本明細書中で開示されている方法の１つにより排出されなかった可能性がある場合の、エンジン１８の燃料消費量を示している。おおよそ９０リットル／時である第３の区分７０６の燃料消費量は、空気がエアコンプレッサ２０から排出されている状態で、それぞれおおよそ４０リットル／時および３０リットル／時である第１の区分７０２および第２の区分７０４での消費燃料よりも大きい。第３の区分７０６と比較した第１の区分７０２と第２の区分７０４の間の燃料効率の大幅なゲインは、エアコンプレッサ２０からの空気の排出に起因するものであるかもしれない。
【００９６】
実施形態には、エアコンプレッサの吐出弁における空気圧を低下させるために、排出ポンプを使用する必要はないという利点がある。実施形態には、備蓄内の空気圧が高い場合に大型排出ポンプを使用する必要がないという利点がある。例えば、備蓄内の空気圧は、２．４５〜３．５０ＭＰa（３５０〜５００ＰＳＩ）であってよく、その場合エアコンプレッサの空気吐出口から２．４５〜３．５０ＭＰa（３５０〜５００ＰＳＩ）の備蓄まで空気を排出するのに大型の排出ポンプが必要となるものと思われる。
【００９７】
決定するという用語には、予備ローディングされたまたは予め計算された表中の値を参照することならびに、数量を明示的に計算することは関与しないものの局所または遠隔のいずれであってもよい記憶場所からの数量の検索が関与し得る、計算された数量の他の獲得形態が含まれる。
【００９８】
実施形態は、既存のエアコンプレッサシステムをグレードアップするためのキットとして具体化されてもよい。グレードアップキットは、既存のエアコンプレッサシステムをグレードアップするための部品を含んでいてよい。部品は上述の部品および上述の方法の実施形態を、以下で記述する形態、例えばコンピュータ可読媒体またはＲＯＭメモリーの形態で含んでいてよい。さらに、キットは、既存のエアコンプレッサシステムを上述の本発明の実施形態までグレードアップするための使用説明書を含んでいてよく、かつインターネットからおよび／または遠隔または局所コンピュータから上述の方法の一実施形態をダウンロードするための使用説明書を含んでいてよい。
【００９９】
以上の説明は、堀削リグに限定されていたが、開示されているエアコンプレッサシステムおよびその動作方法は堀削リグに限定されず、他の多くの利用分野で利用され得ることを理解すべきである。
【０１００】
本開示に対し追加がなされたが、これらの追加は、追加を含まないものとしての先行する開示を限定するものとみなされるべきではない。
【０１０１】
本明細書中で開示された実施形態に関連して記述されたさまざまな例示的論理、論理ブロック、モジュールおよび回路は、本明細書中に記載の機能を果たすための汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェアコンポーネントまたはそれらの任意の組合せを用いて、実装または実施されてよい。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってよいが、代替的には、プロセッサは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラまたはステートマシンであってよい。プロセッサは同時に、計算デバイスの組合せ、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアを併用した１つ以上のマイクロプロセッサの組合せ、あるいは他の任意のこのような構成として実装されてもよい。
【０１０２】
さらに、本明細書中で開示されているコントローラ２２に関連して記述された方法またはアルゴリズムのステップおよび／またはアクションは、直接ハードウェアの形、プロセッサにより実行されるソフトウェアモジュールの形、または両者の組合せの形で実施されてよい。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当該技術分野において公知の他の任意の形態の記憶媒体中に存在していてよい。例示的記憶媒体をプロセッサに結合させ、プロセッサが記憶媒体から情報を読出しそれに情報を書込むことができるようにしてもよい。変形形態では、記憶媒体はプロセッサに統合されていてもよい。さらに一部の態様では、プロセッサと記憶媒体はＡＳＩＣ内に存在していてよい。さらにＡＳＩＣは、ユーザー端末内に存在していてよい。変形形態では、プロセッサと記憶媒体は、ユーザー端末内に個別部品として存在してもよい。さらに一部の態様においては、方法またはアルゴリズムのステップおよび／またはアクションは、マシン可読媒体および／またはコンピュータ可読媒体上の命令の１つのまたは任意の組合せまたはセットとして存在してよい。
【０１０３】
コンピュータ可読記録媒体を、ネットワーク結合型コンピュータシステム上に分散させて、コンピュータ可読コードが分散した形で記憶され実行されるようにすることもできる。コンピュータ可読記録媒体は、非一過性コンピュータ可読記録媒体に限定されてよい。
【０１０４】
好ましい実施形態に関連して記述してきたが、当業者であれば、追加、削除、修正および置換などすることを認識するものである。
【図１Ａ】
2015532962.tif 000003
【図１Ｂ】
2015532962.tif 000004
【図１Ｃ】
2015532962.tif 000005
【図２】
2015532962.tif 000006
【図３Ａ】
2015532962.tif 000007
【図３Ｂ】
2015532962.tif 000008
【図３Ｃ】
2015532962.tif 000009
【図４】
2015532962.tif 000010
【図５】
2015532962.tif 000011
【図６】
2015532962.tif 000012
【図７】
2015532962.tif 000013
【国際調査報告】
2015532962.tif 000014
2015532962.tif 000015
2015532962.tif 000016
2015532962.tif 000017
2015532962.tif 000018
2015532962.tif 000019