(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機本体と、前記圧縮機本体で圧縮された空気を貯留するレシーバタンクと、無負荷運転時に前記レシーバタンクの圧縮空気を大気に開放する手段と、無負荷運転時に前記圧縮機本体の吸入室とレシーバタンクとを連通する手段と、停止時に前記レシーバタンクの圧縮空気を大気開放する手段とを備えた圧縮機において、
圧縮機の無負荷運転時に、前記レシーバタンク内の圧縮空気を大気に開放すると共に、前記圧縮空気の一部を前記圧縮機本体の吸入室に導入し、且つ、圧縮機の停止時にも前記レシーバタンク内の圧縮空気を大気に開放する切換弁を設け、
前記切換弁は導入口と排出口と受圧室とを備え、該受圧室内の圧力によって導入口と排出口とを連通又は遮断し、前記受圧室を電磁弁を介して前記レシーバタンクと接続し、前記導入口をレシーバタンクと接続し、前記排出口を吸入室と接続すると共に大気と連通し、圧縮機の無負荷運転時には、該受圧室を加圧することにより、切換弁の導入口と排出口とを連通し、また、圧縮機の負荷運転時には、該受圧室を減圧することにより、切換弁の導入口と排出口との連通を遮断し、また、圧縮機の停止時には、該受圧室を加圧することにより、切換弁の導入口と排出口とを連通することを特徴とする圧縮機の制御回路。
【請求項２】
前記切換弁は導入口と排出口と受圧室とを備え、該受圧室内の圧力によって導入口と排出口とを連通又は遮断するパイロット式の切換弁であって、前記受圧室を電磁弁を介して前記レシーバタンクと接続すると共に、前記圧縮機本体の吸入室と接続し、前記導入口をレシーバタンクと接続し、前記排出口を吸入室と接続すると共に大気と連通し、圧縮機の無負荷運転時には、該受圧室を加圧することにより、切換弁の導入口と排出口とを連通し、また、圧縮機の負荷運転時には、該受圧室を減圧することにより、切換弁の導入口と排出口との連通を遮断し、また、圧縮機の停止時には、該受圧室を加圧することにより、切換弁の導入口と排出口とを連通することを特徴とする請求項１記載の圧縮機の制御回路。
【請求項３】
前記切換弁排出口から大気開放口への回路途中にオリフィスを設けたことを特徴とする請求項１，２記載の圧縮機の制御回路。
【請求項４】
前記切換弁排出口から大気開放口への回路途中に流量調整弁およびオリフィスを設けたことを特徴とする請求項１，２記載の圧縮機の制御回路。
【請求項５】
前記圧縮機の吸入通路と吸入室を繋ぐバイパス通路を設け、前記通路の途中に吸入通路側から吸入室側へ流れる向きに逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１から４記載の圧縮機の制御回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転形空気圧縮機の制御回路に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来技術の一例を、図３を用いて説明する。
図３において、圧縮機本体１で圧縮された圧縮空気は、一旦レシーバタンク２内に蓄えられ、その後吐出配管３７を通り消費側へ供給される。
この時、消費側で圧縮空気の消費が無いか、若しくは圧縮機本体１から吐出される圧縮空気の量よりも消費側で消費される圧縮空気の量が少なければ、レシーバタンク２内の圧力が上昇する。レシーバタンク２内の圧力が上昇し、吐出配管３７内の圧力が無負荷運転開始圧力に達すると、圧力スイッチＰＳ１が作動して電磁弁３，５，６に信号を送り、制御配管２２と２３，２１と２８，３０と２７の間を開通する。
まず、電磁弁３のＮＣ−ＣＯＭ間を開き、レシーバタンク２内の圧縮空気を容量調整弁５１の受圧室５１ｃへ導入し、バルブ５１ｅで吸入口５２を閉塞する。
しかしこの状態では、圧縮機本体１の吸入室１ａ内が負圧になって、圧縮機本体１からバキューム音が出たり、振動が起きたりする不具合が生じる。そのため、電磁弁５を開き、レシーバタンク２内の圧縮空気を吸入室１ａ内に導入することにより負圧を緩和してバキューム音や振動の発生を防止している。
さらに、電磁弁６を開き、レシーバタンク２内の圧縮空気を大気に開放する、所謂パージを開始する。そして、レシーバタンク２内の圧力がパージ停止圧力まで低下すると、圧力スイッチＰＳ２が作動して電磁弁６に信号を送り、制御配管３０を遮断してレシーバタンク２内の圧縮空気の大気開放を停止する。以上の動作により、無負荷運転時の動力を大幅に下げ、省エネ効果を得ている。
【０００３】
また、消費側で圧縮空気の消費が始まり、吐出配管３７内の圧力が負荷運転復帰圧力まで低下すると、圧力スイッチＰＳ１が作動して、電磁弁３，５，６への信号を停止し、制御配管２２と２３，２１と２８，３０と２７間を閉鎖し、制御配管２３と２４間を開通する。
まず、電磁弁３のＮＯ−ＣＯＭ間を開き、容量調整弁５１の受圧室５１ｃの圧縮空気を圧縮機本体１の吸入室１ａに導入し、バルブ５１ｅを下げ吸入口５２を開口する。また、レシーバタンク２内の圧縮空気を圧縮機本体１に戻しているため、圧縮機の負荷運転時における吸入空気量が減り効率が低下する。そこで、電磁弁５を閉じ制御配管２１と２８を閉鎖して圧縮空気の吸入室１ａへの流入を遮断する。
さらに、電磁弁６に信号を送り、制御配管３０を遮断してレシーバタンク２内の圧縮空気の大気開放を停止する。
【０００４】
また、圧縮機を停止させると、電磁弁４を開き、レシーバタンク２内の圧縮空気を大気に開放し、圧縮機本体１の再始動時におけるバックプレッシャによる始動渋滞を回避すると共に、圧縮機停止時にレシーバタンク２内に圧縮空気を残すこともない。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】
以上のように構成された従来技術の制御回路では、次に示すような問題点がある。
図３の制御回路では、複数個の電磁弁や圧力スイッチが必要であり、制御回路の信頼性がそれらの信頼性ならびに電磁弁を動作するための電気回路の信頼性にも大きく影響されてしまう。何よりも、多くの電磁弁を使用するため圧縮機パッケージ内の電磁弁設置スペースが多く必要になることと、部品コストおよびパッケージの製作コストが高くなることおよび電磁弁動作中に多くの電力を消費することが問題となる。
【０００６】
そこで本発明は、上記の課題を解決し、圧縮機の制御回路の信頼性を向上させること、および、部品点数を減らすことによる組立工数の低減、部品コストの低減を図り、無負荷運転時の消費動力を最小限に抑えた画期的な圧縮機の制御回路を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、まず第１に圧縮機本体１と、圧縮機本体１で圧縮された空気を貯留するレシーバタンク２と、無負荷運転時にレシーバタンク２の圧縮空気を大気に開放する手段と、無負荷運転時に圧縮機本体１の吸入室１ａとレシーバタンク２とを連通する手段と、停止時にレシーバタンク２の圧縮空気を大気開放する手段とを備えた圧縮機において、
圧縮機の無負荷運転時に、レシーバタンク２内の圧縮空気を大気に開放すると共に、前記圧縮空気の一部を圧縮機本体１の吸入室１ａに導入し、且つ、圧縮機停止時にもレシーバタンク２内の圧縮空気を大気に開放する切換弁８を設け、切換弁８は導入口８ｂと排出口８ｃと受圧室８ａとを備え、該受圧室８ａ内の圧力によって導入口８ｂと排出口８ｃとを開通又は閉鎖し、前記受圧室８ａを電磁弁３を介して前記レシーバタンク２と接続し、前記導入口８ｂをレシーバタンク２と接続し、前記排出口８ｃを吸入室１ａと接続すると共に大気と連通し、圧縮機の無負荷運転時には、該受圧室８ａを加圧することにより、切換弁８の導入口８ｂと排出口８ｃとを連通し、また、圧縮機の負荷運転時には、該受圧室８ａを減圧することにより切換弁８の導入口８ｂと排出口８ｃとの連通を遮断し、また、圧縮機の停止時には、該受圧室８ａを加圧することにより、切換弁８の導入口８ｂと排出口８ｃとを連通する制御回路とした。
【０００８】
第２に、切換弁８は導入口８ｂと排出口８ｃと受圧室８ａとを備え、該受圧室８ａ内の圧力によって導入口８ｂと排出口８ｃとを開通又は閉鎖するパイロット式の切換弁であって、前記受圧室８ａを電磁弁３を介して前記レシーバタンク２と接続すると共に、前記圧縮機本体１の吸入室１ａと接続し、前記導入口８ｂをレシーバタンク２と接続し、前記排出口８ｃを吸入室１ａと接続すると共に大気と連通し、圧縮機の無負荷運転時には、該受圧室８ａを加圧することにより、切換弁８の導入口８ｂと排出口８ｃとを連通し、また、圧縮機の負荷運転時には、該受圧室８ａを減圧することにより切換弁８の導入口８ｂと排出口８ｃとの連通を遮断し、また、圧縮機の停止時には、該受圧室８ａを加圧することにより、切換弁８の導入口８ｂと排出口８ｃとを連通する制御回路とした。
【０００９】
第３に、切換弁８の排出口８ｃからサイレンサ８ａへの回路途中に、オリフィス１９ａを設けた。
第４に、切換弁８の排出口８ｃからサイレンサ８ａへの回路途中に、流量調整弁１７およびオリフィス１９ａを設けた。
第５に、圧縮機の吸入通路１ｂと吸入室１ａを繋ぐバイパス通路２９を設け、前記通路の途中に吸入通路１ｂ側から吸入室１ａ側へ流れる向きに逆止弁１５を設けた。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の好ましい実施形態の例について説明する。
【００１１】
【実施例】
第１の実施例を図１に示す。
図１において、圧縮機本体１で圧縮された圧縮空気は、一旦レシーバタンク２に蓄えられ、その後吐出配管３７を通り、消費側へ供給される。
この時、消費側で圧縮空気の消費が無いか、若しくは圧縮機本体１から吐出される圧縮空気の量よりも消費側で消費される圧縮空気の量が少なければ、レシーバタンク２内の圧力が上昇する。レシーバタンク２内の圧力が上昇し、吐出配管３７内の圧力が無負荷運転開始圧力に達すると、圧力スイッチＰＳ１が作動して電磁弁３に信号を送り、制御配管２２と２３，２５間を開通する。
【００１２】
動作を詳しく説明すると、まず、レシーバタンク２内の圧力が上昇し、吐出配管３７内の圧力が無負荷運転開始圧力に達すると、圧力スイッチＰＳ１が作動し、電磁弁３への通電を行い、前記電磁弁３のＮＣ−ＣＯＭ間を開き、レシーバタンク２内の圧縮空気を容量調整弁５１の受圧室５１ｃへ導入し、容量調整弁５１のバルブ５１ｅで吸入口５２を閉塞する。
しかしこの状態では、圧縮機本体１の吸入室１ａ内が負圧になって、圧縮機本体１からバキューム音が出たり、振動が起きたりする不具合が生じる。そのため、電磁弁３の作動と同時に、レシーバタンク２内の圧縮空気を切換弁８の受圧室８ａに導入し、ピストン８ｄを押し上げることで、導入口８ｂと排出口８ｃを開通させレシーバタンク２内の圧縮空気を圧縮機本体１の吸入室１ａに導入する。これにより、前記吸入室１ａの負圧が緩和されるため、圧縮機本体１から出るバキューム音や振動の発生を防止できる。
【００１３】
さらに、切換弁８の排出口８ｃと圧縮機本体１の吸入室１ａをつなぐ配管２８を分岐し、これに流量調整弁１７とオリフィス１９ａ、サイレンサ１８ａを設けパージ回路を構成することで、無負荷運転に切り換わった時レシーバタンク２内の圧縮空気を大気に開放する。
オリフィス１９ａは、無負荷運転中のレシーバタンク２内の最低圧力を保持するために設けるものであり、例えば、レシーバタンク２内の圧力を１．２ｋｇ／ｃｍ２以下にならないように設定している。
また、流量調整弁１７は、大気開放する圧縮空気の量を調整することで、吸入室１ａに導入される圧縮空気の量を増減して、圧縮機の無負荷運転時に発生するバキューム音や振動を防止し、且つ、消費動力が低くなるように設定するため、およびレシーバタンク２内の圧力を調整するために設けている。
さらに、吸入通路５１ｂと吸入室１ａとを逆止弁１５を介して繋ぐバイパス回路２９は、パージ回路から大気開放される圧縮空気を補う量の空気を吸入して、レシーバタンク２内の圧力が最低圧力を保持できるように設けられている。
ここで、このまま無負荷運転を続けながらレシーバタンク２内の圧力が大気開放により低下していくと、受圧室５１ｃの圧力も低下し、容量調整弁を閉塞の状態にしておくことが困難になる。それを防止するため、レシーバタンク２と電磁弁３を繋ぐ配管２２の途中に逆止弁１２を設け、レシーバタンク２内の圧力が低下しても、容量調整弁５１の受圧室５１ｃ内および切換弁８の受圧室８ａ内の圧力を保持し、容量調整弁５１の閉塞を維持し続けるようにする。
【００１４】
また、消費側で圧縮空気の消費が始まり、吐出配管３７内の圧力が負荷運転復帰圧力まで低下すると、圧力スイッチＰＳ１が作動して、電磁弁３への信号を停止し、制御配管２２と２３，２５間を閉鎖し、制御配管２３，２５と２４の間を開通する。
まず、電磁弁３のＮＯ−ＣＯＭ間を開き、容量調整弁５１の受圧室５１ｃの圧縮空気を圧縮機本体１の吸入室１ａに導入し、バルブ５１ｅを下げ吸入口５２を開口する。次に制御配管２５が吸入室１ａと連通するため、受圧室８ａ内が減圧されピストン８ｄが下がるため、導入口８ｂと排出口８ｃ間が遮断され、レシーバタンク２内の圧縮空気の吸入室１ａへの導入および大気開放を停止する。
【００１５】
また、圧縮機を停止すると、容量調整弁５１内の逆流防止用スプリング５１ｆにより、バルブ５１ｅが吸入口５２を閉塞すると共に、レシーバタンク２内の圧縮空気が圧縮機本体１に逆流し、吸入室１ａを加圧する。その圧力を、制御配管２６を介して切換弁８の受圧室８ａに導入，加圧し、ピストン８ｄを押し上げることで、導入口８ｂと排出口８ｃを開通させ、レシーバタンク２内の圧縮空気を流量調整弁１７、オリフィス１９ａ、サイレンサ１８ａを通して大気に放出するので、レシーバタンク２内の圧力を大気圧まで低下することができる。
これにより、圧縮機本体１の再始動時におけるバックプレッシャによる始動渋滞を回避すると共に、圧縮機停止時にレシーバタンク２内に圧縮空気を残すこともなくなる。
【００１６】
次に第２の実施例を図２に示す。
図２において、圧縮機本体１で圧縮された圧縮空気は、一旦レシーバタンク２に蓄えられ、その後吐出配管３７を通り、消費側へ供給される。
この時、消費側で圧縮空気の消費が無いか、若しくは圧縮機本体１から吐出される圧縮空気の量よりも消費側で消費される圧縮空気の量が少なければ、レシーバタンク２内の圧力が上昇する。レシーバタンク２内の圧力が上昇し、吐出配管３７内の圧力が無負荷運転開始圧力に達すると、圧力スイッチＰＳ１が作動して電磁弁３に信号を送り、制御配管２２と２３，２５間を開通する。
まず、レシーバタンク２内の圧力が上昇し、吐出配管３７内の圧力が無負荷運転開始圧力に達すると、圧力スイッチＰＳ１が作動し、前記電磁弁３を開き、レシーバタンク２内の圧縮空気を容量調整弁５１の受圧室５１ｃへ導入し、容量調整弁５１のバルブ５１ｅで吸入口５２を閉塞する。
しかしこの状態では、圧縮機本体１の吸入室１ａ内が負圧になって、圧縮機本体１からバキューム音が出たり、振動が起きたりする不具合が生じる。そのため、電磁弁３の作動と同時に、レシーバタンク２内の圧縮空気を切換弁８の受圧室８ａに導入，加圧し、ピストン８ｄを押し上げることで、導入口８ｂと排出口８ｃを開通させレシーバタンク２内の圧縮空気を圧縮機本体１の吸入室１ａに導入する。これにより、前記吸入室１ａの負圧が緩和されるため、圧縮機本体１から出るバキューム音や振動の発生を防止できる。
【００１７】
さらに、切換弁８の排出口８ｃと圧縮機本体１の吸入室１ａをつなぐ配管２８を分岐し、これにオリフィス１９ａとサイレンサ１８ａを設けパージ回路を構成することで、無負荷運転に切り換わった時、レシーバタンク２内の圧縮空気を大気に開放することができる。
オリフィス１９ａは、無負荷運転中のレシーバタンク２内の最低圧力を保持し、大気開放する圧縮空気の量を調整するために設けるものであり、例えば、レシーバタンク２内の圧力を１．２ｋｇ／ｃｍ２以下にならないようにしている。
【００１８】
また、消費側で圧縮空気の消費が始まり、吐出配管３７内の圧力が負荷運転復帰圧力まで低下すると、圧力スイッチＰＳ１が作動して、電磁弁３への信号を停止し、制御配管２２と２３，２５間を閉鎖する。
まず、電磁弁３を閉じ、容量調整弁５１の受圧室５１ｃの圧縮空気を制御配管２９，オリフィス１９ｂを通して容量調整弁５１の吸入通路５１ｂに導入し、バルブ５１ｅを下げ吸入口５２を開口する。次に制御配管２５が吸入通路５１ｂと連通するため、受圧室８ａ内の圧力が下がりピストン８ｄが下がるため、導入口８ｂと排出口８ｃ間が遮断され、レシーバタンク２内の圧縮空気の吸入室１ａへの導入および大気開放を停止する。
【００１９】
また、圧縮機を停止すると、容量調整弁５１内の逆流防止用スプリング５１ｆにより、バルブ５１ｅが吸入口５２を閉塞すると共に、レシーバタンク２内の圧縮空気が圧縮機本体１に逆流し、吸入室１ａを加圧する。その圧力を、切換弁８の受圧室８ａに導入すると、受圧室８ａ内の圧力が上昇するため、ピストン８ｄを押し上げ、導入口８ｂと排出口８ｃを開通させる。すると、レシーバタンク２内の圧縮空気が流量調整弁１７、オリフィス１９ａ、サイレンサ１８ａを通り大気に放出され、レシーバタンク２内の圧力が大気圧まで低下する。
これにより、圧縮機本体１の再始動時におけるバックプレッシャによる始動渋滞を回避すると共に、圧縮機停止時にレシーバタンク２内に圧縮空気を残すこともなくなる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明の圧縮機の制御回路によれば、従来の制御回路に比べ同等以上の機能、性能を持ちながら、少ない部品で構成されているため信頼性も向上し、また、部品コストも低く抑え、且つ、消費動力も低く抑えることができるという、従来にない画期的な圧縮機の制御回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の圧縮機の制御回路系統図
【図２】本発明の第２実施例の圧縮機の制御回路系統図
【図３】従来技術の圧縮機の制御回路
【符号の説明】
１            圧縮機本体
１ａ          吸入室
２            レシーバタンク
３〜７        電磁弁
８            切換弁
８ａ          受圧室
８ｂ          導入口
８ｃ          排出口
８ｄ          ピストン
９            オートレリーフ弁
９ａ          受圧室
９ｂ          導入口
９ｃ          排出口
９ｄ          ピストン
１０            レギュレータ
１０ｂ          導入口
１０ｃ          排出口
１２            逆止弁
１７            流量調整弁
１８ａ，１８ｂ  サイレンサ
１９ａ，１９ｂ  オリフィス
２１〜３６      制御配管
３７            吐出配管
ＰＳ１，ＰＳ２  圧力スイッチ
５１            容量調整弁
５１ｂ          吸入通路
５１ｃ          受圧室
５１ｄ          ピストン
５１ｅ          バルブ
５１ｆ          スプリング
【図１】
0003754552.tif 000002
【図２】
0003754552.tif 000003
【図３】
0003754552.tif 000004