特開 2018-127906 エンジン駆動型圧縮機の制御方法及びエンジン駆動型圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2018-127906(P2018-127906A)

(43)【公開日】2018年8月16日

(54)【発明の名称】エンジン駆動型圧縮機の制御方法及びエンジン駆動型圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F02D 29/04 20060101AFI20180720BHJP

   F04B 49/00 20060101ALI20180720BHJP

   F04B 49/08 20060101ALI20180720BHJP

   F02D 29/02 20060101ALI20180720BHJP

【ＦＩ】

   F02D29/04 E

   F04B49/00 A

   F04B49/08 331

   F02D29/02 321B

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2017-19793(P2017-19793)

(22)【出願日】2017年2月6日

(71)【出願人】

【識別番号】000241795

【氏名又は名称】北越工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002398

【氏名又は名称】特許業務法人小倉特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山後 正幸

(72)【発明者】

【氏名】桐生 貢

【テーマコード（参考）】

3G093

3H145

【Ｆターム（参考）】

3G093AA11

3G093AB05

3G093BA05

3G093CA01

3G093CA03

3G093DB07

3G093DB09

3G093EA03

3G093EB05

3G093FA11

3H145AA05

3H145AA26

3H145CA04

3H145CA19

3H145DA09

3H145DA12

3H145EA13

3H145EA16

3H145EA42

(57)【要約】

【課題】圧縮機本体が未暖機で潤滑油が高粘度の状態で全負荷運転へ移行しても，エンジンがストールすることを防止する。
【解決手段】レシーバタンク６０内の圧力が無負荷運転圧力Ｐ３以上のとき圧縮機本体４０の吸気口４１を開閉する吸気制御弁１１を全閉としエンジン５０を無負荷回転速度とした無負荷運転を行い，レシーバタンク６０内の圧力が前記無負荷運転圧力Ｐ３に対し所定の低い基準圧力Ｐ２以下に低下すると吸気制御弁１１全開で前記エンジン５０を定格回転速度（例えば１９００min^-1）とした全負荷運転へ移行するエンジン駆動型圧縮機１の容量制御において，前記無負荷回転速度を可変とし，圧縮機本体４０の吐出気体温度が所定温度（例えば６０℃）以上のときに適用する前記無負荷回転速度（例えば１１００min^-1）に対し，前記所定温度未満のときに適用する無負荷回転速度を，所定の高い回転速度（例えば１２００min^-1）とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

潤滑油と共に被圧縮気体を圧縮して吐出する油冷式のスクリュ圧縮機である圧縮機本体，前記圧縮機本体を駆動するエンジン，前記圧縮機本体の吸気を制御する吸気制御弁，及び，前記圧縮機本体が前記潤滑油と共に吐出した圧縮気体を貯留するレシーバタンクを備えたエンジン駆動型圧縮機において，
前記レシーバタンク内の圧力が予め設定した基準圧力以下では，前記吸気制御弁を全開とし，かつ，前記エンジンの回転速度を定格回転速度とした全負荷運転を行い，前記レシーバタンク内の圧力が，前記基準圧力を超えて上昇すると前記吸気制御弁を絞り始めると共に前記エンジンの回転速度の低下を開始し，前記基準圧力よりも高い無負荷運転圧力に達すると前記吸気制御弁を全閉とし，かつ，前記エンジンの回転速度を前記定格回転速度よりも低い所定の無負荷回転速度とした無負荷運転を行うと共に，前記レシーバタンク内の圧力が前記無負荷運転圧力未満に低下すると，前記吸気制御弁を開き始めると共に前記エンジンの回転速度の増加を開始し，前記基準圧力以下まで低下すると，再度，前述した全負荷運転を行う容量制御を行い，
前記容量制御における前記無負荷回転速度を可変とし，前記圧縮機本体の吐出気体温度又は潤滑油温度が所定の温度以上のときに適用する前記無負荷回転速度に対し，前記所定の温度未満のときに適用する前記無負荷回転速度を，所定の高い回転速度とすることを特徴とするエンジン駆動型圧縮機の制御方法。

【請求項2】

前記吸気制御弁を閉じた状態で前記エンジンを始動すると共に，前記吸気制御弁を閉じた状態のまま前記エンジンの回転速度を，所定の始動回転速度に維持して，前記エンジンの暖機が完了するまで運転する始動運転を行い，該始動運転の完了後，前記容量制御を実行する通常運転に移行することを特徴とする請求項１記載のエンジン駆動型圧縮機の制御方法。

【請求項3】

潤滑油と共に被圧縮気体を圧縮して吐出する油冷式のスクリュ圧縮機である圧縮機本体，前記圧縮機本体を駆動するエンジン，前記圧縮機本体の吸気を制御する吸気制御弁，及び，前記圧縮機本体が前記潤滑油と共に吐出した圧縮気体を貯留するレシーバタンクを備えたエンジン駆動型圧縮機において，
前記レシーバタンク内の圧力が予め設定した基準圧力以下では，前記吸気制御弁を全開とし，かつ，前記エンジンの回転速度を定格回転速度とした全負荷運転を行い，前記レシーバタンク内の圧力が，前記基準圧力を超えて上昇すると前記吸気制御弁を絞り始めると共に前記エンジンの回転速度の低下を開始し，前記基準圧力よりも高い無負荷運転圧力に達すると前記吸気制御弁を全閉とし，かつ，前記エンジンの回転速度を前記定格回転速度よりも低い所定の無負荷回転速度とした無負荷運転を行うと共に，前記レシーバタンク内の圧力が前記無負荷運転圧力未満に低下すると，前記吸気制御弁を開き始めると共に前記エンジンの回転速度の増加を開始し，前記基準圧力以下まで低下すると，再度，前述した全負荷運転を行う容量制御を行う容量制御装置を設け，
前記容量制御装置に，前記無負荷回転速度を可変とし，前記圧縮機本体の吐出気体温度又は潤滑油温度が所定の温度以上のときに適用する前記無負荷回転速度に対し，前記所定の温度未満のときに適用する前記無負荷回転速度を，所定の高い回転速度として設定する無負荷回転速度設定手段を設けたことを特徴とするエンジン駆動型圧縮機。

【請求項4】

前記エンジンの始動時，前記吸気制御弁を閉じる始動制御装置を設ける共に，始動後，前記吸気制御弁を閉じた状態のまま前記エンジンの回転速度を，所定の始動回転速度に維持して，前記エンジンの暖機が完了するまで運転する始動運転を行い，該始動運転の完了後，前記容量制御を実行する通常運転に移行する，運転モード切替手段を設けたことを特徴とする請求項３記載のエンジン駆動型圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はエンジン駆動型圧縮機の制御方法，及び前記制御方法を実行するエンジン駆動型圧縮機に関し，より詳細には，圧縮機本体として，圧縮作用空間を潤滑，冷却及び密封するための潤滑油を被圧縮気体と共に圧縮して吐出する油冷式のスクリュ圧縮機を備えたエンジン駆動型圧縮機の制御方法，及び該制御方法を実行するエンジン駆動型圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

圧縮機本体として圧縮作用空間を潤滑，冷却及び密封するために潤滑油と共に被圧縮気体を圧縮する油冷式のスクリュ圧縮機を搭載したエンジン駆動型圧縮機では，圧縮機本体とこれを駆動するエンジンの他にレシーバタンクを設け，圧縮機本体が潤滑油と共に吐出した圧縮気体を，このレシーバタンク内に導入して気液分離を行い，潤滑油が分離された後の圧縮気体を，空気作業機等が接続された消費側に供給することができるように構成されている。

【0003】

また，レシーバタンク内に回収された潤滑油は，レシーバタンク内の圧縮気体の圧力によってオイルクーラ等を備えた給油流路を介して圧縮機本体の給油口に再度導入され，圧縮作用空間の潤滑，冷却及び密封に使用される。

【0004】

このようなエンジン駆動型圧縮機では，消費側に対し安定した圧力の圧縮気体を供給することができるようにするために，レシーバタンク内の圧力，従って消費側に供給される圧縮気体の圧力の変化に応じて圧縮機本体の吸気を制御すると共にエンジンの回転速度を制御する，容量制御が行われる。

【0005】

後掲の特許文献１に記載のエンジン駆動型圧縮機７００では，このような容量制御を行うための装置（容量制御装置）として，図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように配管７２５を介してレシーバタンク７１３に連通され，レシーバタンク７１３内の圧力によって動作するレギュレータ７１７を設けると共に，このレギュレータ７１７のレバー７２０に，エンジン７１６のガバナレバー７２１と，圧縮機本体７１１の吸気口に設けた吸気制御弁７１０を開閉制御するアンローダレバー７２２を連結している。

【0006】

本明細書において，レシーバタンク内の圧力に関し，「無負荷運転圧力」と「基準圧力」を，それぞれ以下のとおり定義する。
無負荷運転圧力：無負荷運転時の圧力。
基準圧力：減量運転を開始する圧力〔圧力調整弁(レギュレータ)が作動を開始する圧力〕。

【0007】

このように構成することで，レシーバタンク７１３内の圧力が，レギュレータ７１７が作動を開始する所定の基準圧力以下の状態では，レギュレータ７１７のレバー７２０は矢印Ｄ方向の端部位置にあり，アンロードレバー７２２が矢印Ｂ方向の端部位置，ガバナレバー７２１が矢印Ｆ方向の端部位置にあり，吸気制御弁７１０が全開で，かつエンジン７１６の回転速度を定格回転速度とした全負荷運転が行われ，この状態からレシーバタンク７１３内の圧力が上昇して前記基準圧力を超えると，レギュレータ７１７が作動を開始してレバー７２０が矢印Ｃ方向に回動し始め，アンロードレバー７２２が矢印Ａ方向へ回動して圧縮機本体７１１の吸気口を絞り始めると共に，ガバナレバー７２１が矢印Ｅ方向へ回動してエンジン７１６の回転速度の低下を開始する減量運転を行い，レシーバタンク７１３内の圧力が所定の無負荷運転圧力に達すると，レギュレータ７１７のレバー７２０が矢印Ｃ方向の端部位置に，アンロードレバー７２２が矢印Ａ方向の端部位置，ガバナレバー７２１が矢印Ｅ方向の端部位置へ移動して，吸気制御弁７１０が全閉となり，エンジン７１６の回転速度を容量制御時における回転速度の変化範囲の下限値である所定の無負荷回転速度に低下させて運転する無負荷運転に移行する。

【0008】

これとは逆に，レシーバタンク７１３内が無負荷運転圧力となっており無負荷運転が行われている状態からレシーバタンク７１３内の圧力が低下して無負荷運転圧力未満になると，レギュレータ７１７のレバー７２０が矢印Ｄ方向に回動を開始して吸気制御弁７１０を開き始めると共にエンジン７１６の回転速度の増加を開始する増量運転を行い，前記基準圧力以下まで低下すると，レバー７２０が矢印Ｄ方向の端部位置に移動して，再度，前述した全負荷運転に移行する。

【0009】

このようにエンジン駆動型圧縮機は，消費側で行われる圧縮気体の消費量の変化に伴うレシーバタンク７１３内の圧力変化に応じて上記容量制御を行うことで，消費側に対し略一定圧力の圧縮気体を供給することができるように構成されている。

【0010】

なお，容量制御装置によっては，前述の無負荷運転圧力と基準圧力とが極めて近似した値に設定されているものもあり，この場合，前述した減量運転や増量運転が極短時間のうちに終了することで，見かけ上，全負荷運転と無負荷運転間で運転の切り替えが行われているように動作する。

【0011】

ここで，図４に示す構成の容量制御装置を備えたエンジン駆動型圧縮機７００では，エンジン７１６のガバナレバー７２１と，吸気制御弁７１０のアンローダレバー７２２が共に前述の動作を行うようにレギュレータ７１７のレバー７２０に連結されていることから，エンジン７１６の始動時，始動トルクを得るためにエンジン７１６の回転速度を上昇させる側にガバナレバー７２１を矢印Ｆ方向に倒すと，アンローダレバー７２２は矢印Ｂ方向に倒れて吸気制御弁７１０が開くことになる。

【0012】

そのため，この状態でエンジン７１６を始動すると，始動と同時に圧縮機本体７１１が被圧縮気体の吸気と圧縮を開始するため，始動時の負荷が大きなものとなる。

【0013】

一方，始動時の負荷を軽減するために，圧縮機本体７１１の吸気口を閉じるようにアンローダレバー７２２を矢印Ａ方向に操作すると，エンジン７１６のガバナレバー７２１は矢印Ｅ側，すなわち無負荷回転速度側に操作され，この状態でエンジン７１６を始動させると十分な始動トルクを得ることができず，寒冷時等における始動が困難となる。

【0014】

このような問題に鑑み，特許文献１に記載のエンジン駆動型圧縮機７００では，レギュレータレバー７２０とエンジン７１６のガバナレバー７２１をエアシリンダ７３０によって連結し，エンジン７１６の始動時にはこのエアシリンダ７３０を伸長させて，圧縮機本体７１１の吸気口を閉じる方向へのアンローダレバー７２２の操作と，エンジン７１６の回転速度を上昇させる方向へのガバナレバー７２１の操作を同時に行えるようにすることで，始動負荷の軽減と始動トルクの確保を両立させた状態でエンジン７１６を始動させる始動運転を行うと共に，所定時間の経過，又はエンジン７１６の暖機が完了するまで前記始動運転を継続した後，エアシリンダ７３０を縮小して，前述した容量制御を行う通常運転に移行するように構成することを提案している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0015】

【特許文献1】特公昭６１−１６２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0016】

以上で説明した特許文献１に記載のエンジン駆動型圧縮機７００の構成では，前述した始動運転を実行することで，負荷の軽減と始動トルクの確保を両立させた状態でエンジン７１６を始動することができ，この始動運転を一定時間，又はエンジン７１６の暖機が完了するまで行うことで，寒冷時であってもエンジン７１６の暖機を確実に行うことができる。

【0017】

しかし，特許文献１に記載の始動制御方法は，エンジン７１６の暖機を目的として行われるものであり，圧縮機本体７１１の暖機を行うものではない。

【0018】

すなわち，前述の始動運転によってエンジン７１６は，無負荷回転速度に対し所定の高い回転速度である始動回転速度で始動され，この状態で所定の時間が経過するまで，又はエンジン７１６の暖機が完了するまで運転されることで，エンジン７１６については暖機される。

【0019】

しかし，エンジン７１６の始動によって，エンジン７１６の出力軸に連結された圧縮機本体７１１も回転を開始することとなるものの，始動運転時，圧縮機本体７１１は吸気制御弁７１０によって吸気口が閉ざされた状態で運転されているため，被圧縮気体の吸気と圧縮を行っておらず，圧縮熱が発生していないために，前述した始動運転を行っても，圧縮機本体７１１は殆ど暖機されない。

【0020】

特に，ダウンサイジング化の要求によりコモンレール方式の採用や過給機の追加によって最大出力を増大させた小型のエンジンを搭載しているエンジン駆動型圧縮機では，エンジンの始動トルクが，同程度の最大出力を発生する従来型のエンジンに比較して小さくなっており，これに対応するために，始動運転時には圧縮機本体で生じる負荷をより小さくすることが求められることから，始動運転時，圧縮機本体はより暖機され難くなっている。

【0021】

このように，前述した始動運転によって圧縮機本体７１１は暖機されず，圧縮機本体７１１は暖機が不十分な状態で，前述した容量制御が行われる通常運転に移行する場合が生じ得る。

【0022】

通常運転への移行時，レシーバタンク７１３内の圧力は大気圧に近い圧力に低下しているため，容量制御装置は，通常運転への移行に伴いレシーバタンク７１３内の圧力を上昇させるために吸気制御弁７１０を全開とし，かつ，エンジン７１６の回転速度を定格回転速度に上昇させて全負荷運転を開始する。

【0023】

この全負荷運転の開始により，圧縮機本体７１１も暖機が開始されることとなるが，この時に消費側における圧縮気体の消費が開始されていない場合には，レシーバタンク７１３内の圧力は比較的短時間で無負荷運転圧力に達し，容量制御装置はこの圧力上昇を受けて，吸気制御弁７１０を全閉とし，かつ，エンジン７１６の回転速度を無負荷回転速度に低下させて無負荷運転に移行する。

【0024】

その結果，外気温の低い寒冷時等における使用時には，このような通常運転への移行後，最初の全負荷運転が完了した後においても，未だ圧縮機本体７１１が十分に暖機されていない場合が生じ得る。

【0025】

このように，圧縮機本体７１１の暖機が不十分な状態で，消費側における圧縮気体の消費が開始されてレシーバタンク７１３内の圧力が基準圧力以下に低下し，２度目の全負荷運転が開始されると，通常運転の開始後，最初の全負荷運転への移行時にはストールしなかったエンジン７１６が，２度目の全負荷運転への移行時には負荷の増加に追従できずにストールする場合が生じ得る。

【0026】

すなわち，圧縮機本体７１１が被圧縮気体と共に圧縮する潤滑油は，圧縮作用空間を好適に密封することができるように比較的高粘度のものが使用され，特に高圧の圧縮気体を発生させる圧縮機本体７１１で使用する潤滑油は，より高粘度であることが要求され，圧縮機本体７１１が十分に暖機されておらず，潤滑油の温度が低い状態では，潤滑油の粘度は更に高くなり，この潤滑油の粘度増によって圧縮機本体７１１のスクリュロータの回転抵抗が増大することから，圧縮機本体７１１が暖機されていない場合には，暖機が完了している場合に比較してエンジン７１６にかかる負荷は大きなものとなる。

【0027】

しかも，レシーバタンク７１３内の潤滑油は，レシーバタンク７１３内の圧力を利用して圧縮機本体７１１に給油していることから，レシーバタンク７１３内の圧力が大気圧近くまで低下している通常運転開始後最初の全負荷運転への移行時に比較して，レシーバタンク７１３内の圧力が基準圧力付近まで上昇している２度目以降の全負荷運転への移行時の方が，圧縮作用空間に対し大量の潤滑油が供給されている状態で全負荷運転に移行することとなるため，潤滑油の粘度増に伴うスクリュロータの回転抵抗も大きなものとなっている。

【0028】

更に，通常運転開始後２度目以降の全負荷運転への移行時には，前述したようにレシーバタンク内の圧力が基準圧力付近まで上昇した状態で全負荷運転へ移行することとなるため，圧縮機本体が高い背圧を受けることとなり，この点においても通常運転開始後，最初の全負荷運転への移行時に比較してエンジンにかかる負荷が増大している。

【0029】

その結果，通常運転への移行後，２度目以降の全負荷運転への移行時に，高い背圧を受けた状態で圧縮機本体が吸気と圧縮を開始することに伴う負荷増と，暖機が不十分であることにより生じる潤滑油の粘度増による負荷の増加が，増速動作を開始した初期のエンジンに重畳的に加わると，エンジンはこの負荷の増加に追従できずにストールしてしまう。

【0030】

そこで本発明は，上記従来技術における欠点を解消するために成されたもので，圧縮機本体の暖機不良に伴うエンジンのストールを防止し得る，エンジン駆動型圧縮機の制御方法，及び前記制御方法を実行するエンジン機駆動型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】

【0031】

以下に，課題を解決するための手段を，発明を実施するための形態で使用する符号と共に記載する。この符号は，特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするためのものであり，言うまでもなく，本願発明の技術的範囲の解釈に制限的に用いられるものではない。

【0032】

上記目的を達成するために，本発明のエンジン駆動型圧縮機の制御方法は，
潤滑油と共に被圧縮気体を圧縮して吐出する油冷式のスクリュ圧縮機である圧縮機本体４０，前記圧縮機本体４０を駆動するエンジン５０，前記圧縮機本体４０の吸気を制御する吸気制御弁１１，及び，前記圧縮機本体４０が前記潤滑油と共に吐出した圧縮気体を貯留するレシーバタンク６０を備えたエンジン駆動型圧縮機において，
前記レシーバタンク６０内の圧力が予め設定した基準圧力（一例として２．０ＭＰａ）以下では，前記吸気制御弁１１を全開とし，かつ，前記エンジン５０の回転速度を定格回転速度（一例として１９００min^-1）とした全負荷運転を行い，前記レシーバタンク６０内の圧力が，前記基準圧力を超えて上昇すると前記吸気制御弁１１を絞り始めると共に前記エンジン５０の回転速度の低下を開始し，前記基準圧力よりも高い無負荷運転圧力（一例として２．１ＭＰａ）に達すると前記吸気制御弁１１を全閉とし，かつ，前記エンジン５０の回転速度を前記定格回転速度よりも低い所定の無負荷回転速度とした無負荷運転を行うと共に，前記レシーバタンク６０内の圧力が前記無負荷運転圧力未満に低下すると，前記吸気制御弁１１を開き始めると共に前記エンジン５０の回転速度の増加を開始し，前記基準圧力以下まで低下すると，再度，前述した全負荷運転を行う容量制御を行い，
前記容量制御における前記無負荷回転速度を可変とし，前記圧縮機本体４０の吐出気体温度又は潤滑油温度が所定の温度（一例として６０℃）以上のときに適用する前記無負荷回転速度（第１回転速度：一例として１１００min^-1）に対し，前記所定の温度未満のときに適用する前記無負荷回転速度を，所定の高い回転速度（第２回転速度：一例として１２００min^-1）とすることを特徴とする（請求項１）。

【0033】

上記の制御方法において，前記吸気制御弁１１を閉じた状態で前記エンジン５０を始動すると共に，前記吸気制御弁１１を閉じた状態のまま前記エンジン５０の回転速度を，所定の始動回転速度（一例として１０００min^-1）に維持して，前記エンジン５０の暖機が完了するまで運転する始動運転を行い，該始動運転の完了後，前記容量制御を実行する通常運転に移行する制御を更に行うものとしても良い（請求項２）。

【0034】

また，上記制御方法を実行する本発明のエンジン駆動型圧縮機１は，
潤滑油と共に被圧縮気体を圧縮して吐出する油冷式のスクリュ圧縮機である圧縮機本体４０，前記圧縮機本体４０を駆動するエンジン５０，前記圧縮機本体４０の吸気を制御する吸気制御弁１１，及び，前記圧縮機本体４０が前記潤滑油と共に吐出した圧縮気体を貯留するレシーバタンク６０を備えたエンジン駆動型圧縮機１において，
前記レシーバタンク６０内の圧力が予め設定した基準圧力（一例として２．０ＭＰａ）以下では，前記吸気制御弁１１を全開とし，かつ，前記エンジン５０の回転速度を定格回転速度（一例として１９００min^-1）とした全負荷運転を行い，前記レシーバタンク６０内の圧力が，前記基準圧力を超えて上昇すると前記吸気制御弁１１を絞り始めると共に前記エンジン５０の回転速度の低下を開始し，前記基準圧力よりも高い無負荷運転圧力（一例として２．１ＭＰａ）に達すると前記吸気制御弁１１を全閉とし，かつ，前記エンジン５０の回転速度を所定の無負荷回転速度とした無負荷運転を行うと共に，前記レシーバタンク６０内の圧力が前記無負荷運転圧力未満に低下すると，前記吸気制御弁１１を開き始めると共に前記エンジン５０の回転速度の増加を開始し，前記基準圧力以下まで低下すると，再度，前述した全負荷運転を行う容量制御を行う容量制御装置２を設け，
前記容量制御装置２に，前記無負荷回転速度を可変とし，前記圧縮機本体４０の吐出気体温度又は潤滑油温度が所定の温度（一例として６０℃）以上のときに適用する前記無負荷回転速度（第１回転速度：一例として１１００min^-1）に対し，前記所定の温度未満のときに適用する前記無負荷回転速度を，所定の高い回転速度（第２回転速度：一例として１２００min^-1）として設定する無負荷回転速度設定手段３２３を設けたことを特徴とする（請求項３）。

【0035】

なお，上記構成のエンジン駆動型圧縮機１には，更に，前記エンジン５０の始動時，前記吸気制御弁１１を閉じる始動制御装置２０を設ける共に，始動後，前記吸気制御弁１１を閉じた状態のまま前記エンジン５０の回転速度を，所定の始動回転速度（一例として１０００min^-1）に維持して，前記エンジン５０の暖機が完了するまで運転する始動運転を行い，該始動運転の完了後，前記容量制御を実行する通常運転に移行する，運転モード切替手段３２２を設けるものとしても良い（請求項４）。

【発明の効果】

【0036】

以上で説明した本発明の構成により，本発明のエンジン駆動型圧縮機１では以下の顕著な効果を得ることができた。

【0037】

前記容量制御時における前記無負荷回転速度を可変とすると共に，前記圧縮機本体４０の吐出気体温度又は潤滑油温度が所定の温度（一例として６０℃）以上のときに適用する無負荷回転速度（第１回転速度：一例として１１００min^-1）に対し，前記所定の温度（一例として６０℃）未満のときに適用する無負荷回転速度を，所定の高い回転速度（第２回転速度：一例として１２００min^-1）として設定することで，圧縮機本体の暖機が十分に行われていない場合であっても，エンジン駆動型圧縮機１が始動運転から通常運転に移行した後の２度目以降の全負荷運転への移行時にエンジン５０がストールすることを防止できた。

【0038】

すなわち，エンジン駆動型圧縮機１が始動運転から通常運転に移行した後の２度目以降の全負荷運転への移行は，圧縮機本体４０の背圧が高い状態で全負荷運転への移行が行われ，この際に圧縮機本体４０の暖機が不十分であると，潤滑油の粘度増に伴う負荷の増加によって，エンジン５０は増速動作を開始した直後に高い負荷を受けることでストールする。

【0039】

しかし，本発明の構成では，エンジン５０の回転速度は，圧縮機本体４０の暖機が完了している場合に適用される無負荷回転速度（一例として１１００min^-1）に対し所定の高い回転速度（一例として１２００min^-1）にすでに増速されているため，全負荷運転への移行により増速初期のエンジン５０に比較的高い負荷がかかった場合であっても，エンジン５０がストールすることを好適に防止することができた。

【0040】

特に，所定の始動運転を行ってエンジン５０の暖機を行った後に，上記容量制御を実行する通常運転に移行することで，より確実に，２度目以降の全負荷運転への移行に伴うエンジン５０のストールを防止することができた。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1】本発明のエンジン駆動型圧縮機の説明図。

【図2】コントローラの機能ブロック図。

【図3】本発明のエンジン駆動型圧縮機の各部の動作を示したタイムチャート。

【図4】従来のエンジン駆動型圧縮機の説明図であり，（Ａ）は全体図，（Ｂ）は容量制御装置部分の拡大図。

【発明を実施するための形態】

【0042】

以下に，本発明の制御方法を実行するエンジン駆動型圧縮機１の構成例を，添付図面を参照しながら説明する。

【0043】

〔エンジン駆動型圧縮機の全体構造〕
図１中の符号１は本発明のエンジン駆動型圧縮機であり，このエンジン駆動型圧縮機１は，圧縮機本体４０，前記圧縮機本体４０を駆動するエンジン５０，前記圧縮機本体４０より吐出された圧縮気体を貯留するレシーバタンク６０を備え，圧縮機本体４０より吐出された圧縮気体を，レシーバタンク６０内に貯留した後，逆止弁６１を介して図示せざる空気作業機等が接続された消費側に供給するように構成されている。

【0044】

本発明で制御対象とするエンジン駆動型圧縮機１，圧縮機本体４０として圧縮作用空間の潤滑，冷却及び密封のために潤滑油と共に被圧縮気体を圧縮する油冷式のスクリュ圧縮機を搭載したものであり，圧縮機本体４０が潤滑油と共に吐出した圧縮気体を，一旦，レシーバタンク６０内に導入することで，圧縮気体と潤滑油を気液分離し，潤滑油が分離された後の圧縮気体を消費側に供給すると共に，レシーバタンク６０内に回収された潤滑油を，オイルクーラ６３を備えた給油流路６４を介して再度，圧縮機本体４０に給油することで，潤滑油を循環使用することができるように構成されている。

【0045】

〔容量制御装置〕
以上のように構成されたエンジン駆動型圧縮機１では，消費側に安定した圧力の圧縮気体を供給することができるようにするために，レシーバタンク６０内の圧力変化に応じて圧縮機本体４０の吸気を制御すると共に，エンジン５０の回転速度を制御する，容量制御が行われる。

【0046】

このような容量制御を行うために，図示のエンジン駆動型圧縮機１には，圧縮機本体４０の吸気口４１を開閉制御する吸気制御装置１０と，エンジン５０の回転速度を制御する速度制御装置３０から成る容量制御装置２が設けられている。

【0047】

（１）吸気制御装置
前述の吸気制御装置１０は，レシーバタンク６０内の圧力変化に応じて圧縮機本体４０の吸気口４１を開閉制御するもので，本実施形態では，このような吸気制御装置１０を，圧縮機本体４０の吸気口４１を開閉する，図示の例では常時開（ノーマリオープン）型の吸気制御弁１１と，この吸気制御弁１１の閉弁受圧室１１３とレシーバタンク６０とを連通する制御流路１２，及び，前記制御流路１２を開閉する圧力調整弁１３によって構成している。

【0048】

このうちの圧力調整弁１３は，その一次側の圧力によって開閉動作をするもので，レシーバタンク６０内の圧力が該圧力調整弁１３の動作開始圧力である所定の基準圧力Ｐ２（一例として２．０ＭＰａ）以下では制御流路１２を閉じ，前記基準圧力Ｐ２を超えて上昇すると前記制御流路１２を開き始め，レシーバタンク６０内の圧力が無負荷運転圧力Ｐ３（一例として２．１ＭＰａ）に達すると制御流路１２を全開とするように構成されている。

【0049】

また，前記吸気制御装置１０の構成要素のうち，吸気制御弁１１は，閉弁受圧室１１３に対しレシーバタンク６０内の圧縮気体が導入されることで閉弁動作して圧縮機本体４０の吸気口４１を開閉制御するもので，図示の実施形態では，そのボディ（弁箱）１１１内に形成された空間によって，圧縮機本体４０の吸気口４１に連通する吸入流路１１５が形成されていると共に，この吸入流路１１５内に設けた弁座１１５ａに，弁体１１６を着座させることで，吸入流路１１５を閉塞，従って圧縮機本体４０の吸気口４１を閉塞することができるように構成されている。

【0050】

この弁体１１６は，図示の例では円盤状の弁体１１６に弁軸１１６ａが取り付けられた，所謂「傘型弁」であり，ボディ１１１内に形成された円筒状のスリーブ１１７内に弁軸１１６ａを挿入した状態で，このスリーブ１１７の軸線方向に弁体１１６を進退移動させることで，弁体１１６を弁座１１５ａに着座させた閉弁位置と，弁座１１５ａから離間させた開弁位置間を移動できるように構成されている。

【0051】

このような弁体１１６の移動を可能とするために，吸気制御弁１１の弁箱１１１には，前述のスリーブ１１７を介して吸入流路１１５と連通するシリンダ１１２が前記スリーブ１１７と同軸に形成されている。

【0052】

このシリンダ１１２は，スリーブ１１７に弁軸１１６ａが挿入された状態で，前記スリーブ１１７の形成側とは反対側の端部を端板１１８で塞ぐことにより気密室を成し，この気密室であるシリンダ１１２内を，弁軸１１６ａの他端に連結した受圧体１１９，本実施形態ではピストンを介して二室に分割することにより，前記端板１１８とピストン（受圧体）１１９間に吸気制御弁１１の閉弁受圧室１１３が形成されていると共に，ピストン１１９を介して前記閉弁受圧室１１３とは反対側に，補助受圧室１１４が形成されている。

【0053】

図示の構成では，吸気制御弁１１を常時開（ノーマリオープン）型とするために，前述した補助受圧室１１４内にピストン１１９を閉弁受圧室１１３側に押圧するスプリング１１４ａを収容している。

【0054】

このように構成することで，閉弁受圧室１１３に対し圧縮気体の導入がされていないときには，吸入流路１１５が全開となり，閉弁受圧室１１３に対し圧縮気体を導入することにより，吸入流路１１５を絞り，又は閉じることができるように構成されている。

【0055】

なお，本発明のエンジン駆動型圧縮機１において，圧縮機本体４０の吸気口４１を開閉する前述の吸気制御弁１１としては，図１に示す構成のものに限定されず，既知の各種構造のものが採用可能である。

【0056】

以上のように構成された吸気制御装置１０では，レシーバタンク６０内の圧力が前述した圧力調整弁１３の作動開始圧力である基準圧力Ｐ２以下では圧力調整弁１３は閉じた状態にあり，その結果，レシーバタンク６０内の圧縮気体は吸気制御弁１１の閉弁受圧室１１３には導入されておらず，常時開型である吸気制御弁１１は，吸入流路１１５を全開としており，圧縮機本体４０は最大量の圧縮気体をレシーバタンク６０に吐出する全負荷運転を行う。

【0057】

消費側における圧縮気体の消費量が減少し，又は消費が停止する等してレシーバタンク６０内の圧力が前記基準圧力Ｐ２を超えて上昇すると，圧力調整弁１３が開き始めて吸気制御弁１１の閉弁受圧室１１３に対する圧縮気体の導入が開始され，レシーバタンク６０内の圧力上昇に応じて圧力調整弁１３の開度が増すに従い吸気制御弁１１は吸入流路１１５を絞り，これによりレシーバタンク６０に吐出される圧縮気体を減量する減量運転が行われる。

【0058】

その後，レシーバタンク６０内の圧力が更に上昇して無負荷運転圧力Ｐ３に達すると，圧力調整弁１３が全開となる一方，吸気制御弁１１は全閉となり，レシーバタンク６０に対する圧縮気体の吐出を停止した無負荷運転に移行する。

【0059】

一方，消費側における圧縮気体の消費が再開される等して，レシーバタンク６０内の圧力が無負荷運転圧力に対し低下すると，吸気制御弁１１は吸入流路１１５を開き始め，レシーバタンク６０に対して吐出される気体量を増加する増量運転を行い，再度基準圧力Ｐ２以下に低下すると，圧力調整弁１３が閉じて吸気制御弁１１の閉弁受圧室１１３に対する圧縮気体の導入が停止し，吸気制御弁１１は吸入流路１１５を全開とし，レシーバタンク６０に対して最大量の圧縮気体を吐出する全負荷運転が再開される。

【0060】

このように，レシーバタンク６０内の圧力変化に応じて，圧縮機本体４０の吸気を制御してレシーバタンク６０に対し吐出される圧縮気体量を変化させることで，レシーバタンク６０内の圧力が，基準圧力Ｐ２（一例として２．０MPa）に近づくよう制御される。

【0061】

（２）速度制御装置
前述したように，本発明のエンジン駆動型圧縮機１では，容量制御として圧縮機本体４０の吸気を制御する前述の吸気制御と共に，圧縮機本体４０を駆動するエンジン５０の回転速度を制御する速度制御が行われ，従って，本発明のエンジン駆動型圧縮機１には，この速度制御を行うための速度制御装置３０が設けられている。

【0062】

この速度制御によって，レシーバタンク６０内の圧力が基準圧力Ｐ２（一例として２．０ＭＰａ）以下で吸気制御弁１１が全開となっている前述の全負荷運転時には，エンジン５０の回転速度を容量制御時における回転速度範囲の最高値である定格回転速度（一例として１９００min^-1）で運転し，レシーバタンク６０内の圧力が無負荷運転圧力Ｐ３（一例として２．１MPa）に至り吸気制御弁１１が圧縮機本体４０の吸気口４１を全閉としている前述の無負荷運転時には，エンジン５０を容量制御時における回転速度範囲の最低値である無負荷回転速度（本実施形態では１１００min^-1又は１２００min^-1のいずれか）で運転し，前述の減量運転又は増量運転時には，レシーバタンク６０内の圧力に応じて定格回転速度（一例として１９００min^-1）と無負荷回転速度（本実施形態において１１００min^-1又は１２００min^-1）間で回転速度を無段階に変化させる制御を行う。

【0063】

電子制御装置であるエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）３１によって燃料の噴射量等を制御する電子制御式のエンジン５０を搭載したエンジン駆動型圧縮機１を制御対象とする本実施形態では，このＥＣＵ３１と，圧力検出手段６５が検出したレシーバタンク６０内の圧力変化（図示の例では圧力調整弁１３の二次側における制御流路１２内の圧力変化）に応じて前記ＥＣＵ３１に対し速度指令を出力する，電子制御装置であるコントローラ３２によって，前述の速度制御装置３０が実現されている。

【0064】

もっとも，本発明で制御対象とするエンジン駆動型圧縮機１は，図４を参照して説明したように，ガバナレバーによってエンジンの回転速度を制御する機械制御式のエンジンを搭載したものであっても良く，この場合，レシーバタンク内の圧力を利用して，ガバナレバーを操作するレギュレータや，このレギュレータにレシーバタンク内の圧縮気体を導入する制御流路を設ける等して構成された機械式の速度制御装置を設けるものとしても良い。

【0065】

本発明のエンジン駆動型圧縮機１では，前述した無負荷回転速度の設定を圧縮機本体４０の吐出気体温度又は潤滑油温度に応じて可変とするように構成されており，図示の実施形態では，圧縮機本体４０の吐出流路６２内の温度を検出する温度検出手段６６を設け，この温度検出手段６６の検出信号に基づき，コントローラ３２が圧縮機本体４０の吐出気体温度を監視しており，この吐出気体温度が所定の温度（一例として６０℃）以上である場合に適用する無負荷回転速度（第１回転速度：一例として１１００min^-1）に対し，前記所定の温度（一例として６０℃）未満である場合に適用する無負荷回転速度（第２回転速度：一例として１２００min^-1）を，所定の高い回転速度に設定するように構成した。

【0066】

なお，本実施形態では，無負荷回転速度として，所定の温度（６０℃）以上のときに適用される第１回転速度（１１００min^-1）と，所定の温度（６０℃）未満のときに適用される第２回転速度（１２００min^-1）の二種類の回転速度を切り替える構成について説明するが，無負荷回転速度は，吐出気体温度又は潤滑油温度が低くなるに従い，段階的に，あるいは無段階に増加させても良い。

【0067】

また，図示の構成では，前述の温度検出手段６６を圧縮機本体４０の吐出流路６２に設け，吐出気体温度に基づいて無負荷回転速度の設定を変更するものとしたが，例えば前述の温度検出手段６６を，レシーバタンク６０内の潤滑油の温度を検出可能な位置に設け，この温度検出手段が検出した潤滑油の温度に基づいて無負荷回転速度の設定を変更するものとしても良い。

【0068】

前述したように，圧縮機本体４０の吐出気体温度に基づいて，無負荷回転速度の設定を変更し，かつ，レシーバタンク６０内の圧力に応じて，エンジン５０の回転速度を，設定された無負荷回転速度と定格回転速度間で変化させる制御信号をエンジン５０のＥＣＵ３１に出力可能とするために，前述のコントローラ３２は所定のプログラムを記憶しており，このプログラムの実行により，コントローラ３２には，後述するように，温度検出手段６６が検出した吐出流路６２内の温度に基づいて無負荷回転速度の設定を変更する無負荷回転速度設定手段３２３と，圧力検出手段６５が検出したレシーバタンク６０内の圧力変化に基づいてエンジン５０のＥＣＵ３１に対し速度制御信号を出力するエンジン速度指令手段３２６が実現されている。

【0069】

〔始動制御装置〕
本発明のエンジン駆動型圧縮機１には，前述した容量制御が実行される通常運転を開始する前に，圧縮機本体４０の吸気口４１を閉じて負荷を軽減した状態でエンジン５０を始動させると共に，この吸気口４１を閉じた状態を維持して所定の始動回転速度（一例として１０００min^-1）でエンジン５０の暖機が完了するまで運転する始動運転を行い，この始動運転の終了後，前述の通常運転に移行するように構成することができる。

【0070】

始動時における負荷を軽減するために，本実施形態ではレシーバタンク６０と吸気制御弁１１の閉弁受圧室１１３間を連通する強制閉弁流路２１と，この強制閉弁流路２１を開閉する電磁弁２２を設け，前記電磁弁２２によって強制閉弁流路２１を開いた状態でエンジン５０を始動することで，エンジン５０の始動時，レシーバタンク６０と吸気制御弁１１の閉弁受圧室１１３間を，圧力調整弁１３をバイパスさせて連通し，これによりエンジン５０の始動動作に伴う圧縮機本体４０の回転によって生じるレシーバタンク６０内の僅かな圧力上昇により，始動動作開始直後の比較的早い時期に吸気制御弁１１を閉弁させることができ，これにより負荷が低減された状態でエンジン５０を始動させることができるように構成した。

【0071】

従って，この構成では，前述した強制閉弁流路２１，該強制閉弁流路２１を開閉する電磁弁２２，及び前記電磁弁２２の開閉を制御する制御信号を出力する後述のコントローラ３２によって，始動制御装置２０が構成されている。

【0072】

好ましくは，始動制御装置２０の構成として，更に，一端を前記吸気制御弁１１の補助受圧室１１４に連通した吸排気流路２３，一端を吸気制御弁１１の二次側の吸入流路１１５に連通した吸引流路２４，及び一端を大気開放（図示の例では吸気制御弁１１の一次側の吸入流路１１５を介して大気開放）した放気流路２５を設けると共に，前記吸排気流路２３の他端を，前記吸引流路２４の他端又は前記放気流路２５の他端のいずれかに選択的に連通させる電磁切替弁２６を設け，電磁切替弁２６の操作によって吸排気流路２３と吸引流路２４を連通させた状態でエンジン５０を始動させることにより，エンジン５０の始動動作に伴い圧縮機本体４０が吸気を開始することにより生じる吸入流路１１５内の負圧により，吸引流路２４及び吸排気流路２３を介して補助受圧室１１４内を負圧とすることで，吸気制御弁１１の閉弁動作をさらに早めることができ，エンジン５０の始動動作開始後，より早い時期において負荷の軽減を達成することが可能となる。

【0073】

〔コントローラ〕
エンジン５０のＥＣＵ３１に対する速度指令の出力，また，各流路に設けた電磁弁２２や電磁切替弁２６の動作を制御する制御信号の出力は，前述したように電子制御装置である制御用のコントローラ３２が行っており，このコントローラ３２により，前述した始動運転，始動運転から通常運転への切替，及び，通常運転時における無負荷回転速度の設定と回転速度制御が実行される。

【0074】

上記各制御を実行するために，コントローラ３２の記憶手段（図示せず）には，予め所定のプログラムが記憶されており，該プログラムの実行により，コントローラ３２では，前述した各制御を実行するために必要な，エンジン運転状態判定手段３２１，運転モード切替手段３２２，及び，無負荷回転速度設定手段３２３が実現されている。

【0075】

このうちのエンジン運転状態判定手段３２１は，エンジン５０に設けられた回転速度検出手段，冷却水温検出手段，油圧検出手段（図示せず），及びオルタネータの発電電圧／電流検出手段（図示せず）からの検出信号，及びコントローラ３２に内蔵されたタイマ（図示せず）によってカウントされたカウント時間に応じて，エンジン５０の運転状態を判定するもので，エンジン５０の運転状態として，始動待機状態，始動状態，及び，暖機完了を判定する。

【0076】

このうちの始動待機状態は，エンジン駆動型圧縮機１のメインスイッチをＯＮにして各部に対する通電が開始されているが，エンジン５０を未だ始動させていない状態であり，始動状態は，スタータモータを回転させてエンジンを始動させた状態，更に，暖機完了は，所定の暖機完了条件を満たしたときに判定され，本実施形態にあっては，エンジンの始動後，第１の所定時間（一例として３０秒）経過後に，更にエンジンの冷却水温度が所定の暖機完了温度（一例として１０℃）以上となるか，又は，エンジンの始動後，第２の所定時間（一例として１２０秒）経過したとき，暖機完了を判定するように構成した。

【0077】

運転モード切替手段３２２は，前述したエンジン運転状態判定手段３２１による判定結果に従い，エンジン駆動型圧縮機１の運転モードを，前述した始動運転を実行する始動運転モードと，通常運転を実行する通常運転モードのいずれかに切り替えるもので，この運転モード切替手段３２２は，一例として，図２に示すように，更に，エンジン運転状態判定手段３２１の判定結果に従い，前記いずれの運転モードと成すかを選択する運転モード選択手段３２４と，前記運転モード選択手段３２４の選択結果に従い，吸気制御弁１１の閉弁受圧室１１３と補助受圧室１１４に連通された各流路を開閉する電磁弁２２，電磁切替弁２６の動作を制御する制御信号を出力する電磁弁制御手段３２５と，エンジン５０のＥＣＵ３１に対し，運転モードの選択結果と，後述する無負荷回転速度設定手段３２３が設定した無負荷回転速度に基づき，圧力検出手段６５が検出したレシーバタンク６０内の圧力変化に従って速度指令を出力するエンジン速度指令手段３２６を備えている。

【0078】

前述の運転モード選択手段３２４は，エンジン運転状態判定手段３２１が始動待機状態であることの判定後，暖機完了の判定を行う迄，始動負荷軽減モードによる運転を選択すると共に，エンジン運転状態判定手段３２１が暖機完了の判定を行うと，通常運転モードによる運転への移行を選択する。

【0079】

前述の電磁弁制御手段３２５は，運転モード選択手段３２４による運転モードの選択が始動運転モードであるとき，電磁弁２２と電磁切替弁２６に制御信号を出力し（制御信号には，無信号を含み，従って制御信号の出力には，信号の出力停止を含む），電磁弁２２を開いてレシーバタンク６０と吸気制御弁１１の閉弁受圧室１１３間を，強制閉弁流路２１を介して連通すると共に，電磁切替弁２６をＡ位置として吸気制御弁１１の補助受圧室１１４と吸入流路１１５を吸排気流路２３及び吸引流路２４を介して連通する。

【0080】

一方，運転モード選択手段３２４が通常運転モードを選択すると，電磁弁２２を閉じて強制閉弁流路２１を介したレシーバタンク６０と吸気制御弁１１の閉弁受圧室１１３間の連通を断つと共に，電磁切替弁２６をＢ位置として吸気制御弁１１の補助受圧室１１４を，吸排気流路２３と放気流路２５を介して大気開放する。

【0081】

また，前述のエンジン速度指令手段３２６は，エンジン５０の始動から通常運転モードへの移行が行われるまでの始動運転時には，エンジン５０が所定の始動回転速度（一例として１０００min^-1）となるようＥＣＵ３１に対し速度指令を出力し，通常運転モードでの運転時，レシーバタンク６０内の圧力変化を検出（図示の例では圧力調整弁１３の二次側においてレシーバタンク６０内の圧力変化を検出）する圧力検出手段６５の検出圧力に応じてエンジン５０の回転速度を後述する無負荷回転速度設定手段３２３が設定した無負荷回転速度（一例として１１００min^-1又は１２００min^-1）と定格回転速度（一例として１９００min^-1）間で変化させる速度指令をＥＣＵ３１に出力する。

【0082】

なお，本実施形態では，前述の始動回転速度（１０００min^-1）を，無負荷回転速度よりも低い回転速度とすることで，始動運転（暖気運転）時における燃料消費量の低減を図っているが，この始動回転速度は，無負荷回転速度以上の回転速度とすることもでき，一例として１１００min^-1に設定するものとして良い。

【0083】

更に，無負荷回転速度設定手段３２３は，通常運転への移行後に実行される前述の容量制御時におけるエンジン５０の回転速度範囲の下限値となる無負荷回転速度を設定するもので，圧縮機本体４０の吐出流路に設けた温度検出手段６６からの検出信号に基づき，圧縮機本体４０の吐出気体温度が所定値（一例として６０℃）以上であれば第１回転速度（一例として１１００min^-1）を無負荷回転速度として設定し，所定温度以上であれば，前記第１回転速度に対し所定の高い回転速度である第２回転速度（一例として１２００min^-1）を無負荷回転速度として設定する。

【0084】

〔動作説明等〕
以上のように構成された本発明のエンジン駆動型圧縮機１における，始動運転モードでの始動から，通常運転モードによる運転迄の一連の動作を図３に示したタイムチャートを参照して説明すれば，以下の通りである。

【0085】

（１）始動運転モードによる始動
エンジン駆動型圧縮機１のメインスイッチをＯＦＦ（停止）位置（Ｔ０）からＯＮ位置に切り替えると（Ｔ１），エンジン駆動型圧縮機１を構成するエンジン５０や，コントローラ３２等の制御装置類，各検出手段や計器盤等に対する通電が開始され，コントローラ３２のエンジン運転状態判定手段３２１は，エンジン５０が始動を待機した状態にある，始動待機状態であると判定する。

【0086】

エンジン運転状態判定手段３２１の判定結果に従い，運転モード選択手段３２４は運転モードとして始動運転モードを選択し，電磁弁制御手段３２５は，この選択結果に従い，電磁弁２２及び電磁切替弁２６に対し制御信号を出力し，電磁弁２２を開いて（開状態に維持して）強制閉弁流路２１を開く（開状態に維持する）と共に，電磁切替弁２６をＡ位置（図１参照）として吸排気流路２３を吸引流路２４に連通させてエンジン５０の始動を待機する。

【0087】

このように，エンジン５０の始動を待機している状態では，吸気制御弁１１の閉弁受圧室１１３と補助受圧室（スプリング室）１１４内の圧力は共に大気圧（ゲージ圧０MPa）であるため，スプリング１１４ａの付勢力のみが受圧体（ピストン）１１９に作用し，受圧体１１９は図１中，紙面左側に押され，吸気制御弁１１は全開状態となっている。

【0088】

また，運転モード切替手段３２２のエンジン速度指令手段３２６は，運転モード選択手段３２４の選択に従い，ＥＣＵ３１に対し，エンジン５０の回転速度を所定の始動回転速度（一例として１０００min^-1）とする速度指令を出力する。

【0089】

このようにして，エンジン５０の始動を待機した状態から，スタータモータ（図示せず）に対する通電を開始してエンジン５０を始動させると（Ｔ２），スタータモータによるエンジン５０の回転に伴ってエンジン５０の出力軸に連結されている圧縮機本体４０も回転を開始する。

【0090】

このとき，吸気制御弁１１は全開の状態にあることから，スタータモータによってエンジン５０と共に回転された圧縮機本体４０は，被圧縮気体の吸入と圧縮を開始する。

【0091】

このように圧縮機本体４０が吸気を開始することで，圧縮機本体４０内に吸引された被圧縮気体は，圧縮機本体４０内で圧縮されて吐出されることでレシーバタンク６０内の圧力が大気圧に対し僅かに上昇すると共に，強制閉弁流路２１を介してレシーバタンク６０と連通された吸気制御弁１１の閉弁受圧室１１３内の圧力も上昇する。

【0092】

また，圧縮機本体４０が吸入を開始することで，吸入流路１１５が負圧になると，この吸入流路１１５に吸引流路２４及び吸排気流路２３を介して連通された補助受圧室（スプリング室）１１４内も負圧となる。

【0093】

その結果，閉弁受圧室１１３内の圧力が上昇すると共に，補助受圧室（スプリング室）１１４内が負圧となることで，吸気制御弁１１の気密室（シリンダ）１１２内に設けた受圧体（ピストン）１１９には，閉弁受圧室１１３側からの加圧と，補助受圧室１１４側からの吸引力が同時に作用し，両者の相乗効果によって，これを図１中，紙面右方向に移動させて，弁体１１６を弁座１１５ａに着座させる，閉弁方向の力が加わる。

【0094】

その結果，本発明の構成では，閉弁受圧室１１３に対する圧縮気体の導入のみによって吸気制御弁１１を閉弁させる場合に比較して吸気制御弁１１を全閉とするために必要なレシーバタンク６０内の圧力はより低い圧力で良く，圧縮機本体４０が回転を開始した直後の僅かな圧力上昇によって直ちに吸気制御弁１１を閉じることができ，例えばスタータモータによるエンジンの回転中に吸気制御弁１１を絞り，好ましくは閉じることで，スタータモータから切り離され，自立運転を開始した始動直後の最も不安定な運転状態にあるエンジン５０の負荷を大幅に軽減して，低回転領域から始動回転速度（１０００min^-1）への立ち上がりを円滑に行わせることが可能である。

【0095】

（２）始動運転モードから通常運転モードへの移行
以上のようにして，負荷を軽減した状態でエンジンを始動してから第１所定時間（一例として３０秒）が経過し（Ｔ３），かつ，エンジンの冷却水温度が設定値（１０℃）以上になるか（Ｔ４），又は，エンジン５０の始動から第２の所定時間（１２０秒）が経過すると，エンジン運転状態判定手段３２１は，エンジン５０の暖機完了を判定する。

【0096】

図３では，第１所定時間（３０秒）が経過した後，第２所定時間（１２０秒）が経過する前に，冷却水温が設定値（１０℃）以上となって暖機完了の判定が行われた場合の例を示している。

【0097】

このように，エンジン運転状態判定手段３２１が，エンジン５０の暖機が完了したことを判定すると（Ｔ４），運転モード切替手段３２２の運転モード選択手段３２４は，運転モードとして，通常運転モードを選択し，以降，メインスイッチをＯＦＦ（停止）位置に操作してエンジン駆動型圧縮機１を停止する迄，通常運転モードによる運転が行われる。

【0098】

この通常運転モードの選択に従い，電磁弁制御手段３２５は，電磁弁２２及び電磁切替弁２６に制御信号を出力し，電磁弁２２を閉じて強制閉弁流路２１を閉じると共に，電磁切替弁２６をＢ位置に切り替えて，吸排気流路２３を放気流路２５に連通させて，吸気制御弁１１の補助受圧室１１４を大気開放する。

【0099】

これにより，吸気制御弁１１，制御流路１２及び圧力調整弁１３から成る吸気制御装置１０による圧縮機本体４０の吸気制御が開始される。

【0100】

始動運転から通常運転への移行時（Ｔ４），レシーバタンク６０内の圧力は圧力調整弁１３の作動開始圧力である基準圧力Ｐ２以下であるため，吸気制御弁１１の閉弁受圧室１１３には，レシーバタンク６０内の圧縮気体は導入されておらず，通常運転への移行と共に，常時閉型の吸気制御弁１１は全開となる（Ｔ４）。

【0101】

また，通常運転への移行により，無負荷回転速度設定手段３２３が温度検出手段６６からの検出信号に基づいて圧縮機本体４０の吐出気体温度の監視を開始し，吐出気体温度が所定の設定値（６０℃）以上である場合には第１回転速度（１１００min^-1）を無負荷回転速度として設定すると共に，前記設定値（６０℃）未満である場合には，第１回転速度に対し所定の高い回転速度である第２回転速度（１２００min^-1）を無負荷回転速度として設定する。

【0102】

また，エンジン速度指令手段３２６は，運転モード選択手段３２４による通常運転モードの選択により，始動回転速度（１０００min^-1）による定回転速度で行っていた始動運転を終了し，圧力検出手段６５が検出したレシーバタンク６０内の圧力変化（図示の例では圧力調整弁１３二次側の制御流路１２内の圧力変化）に応じて，前記無負荷回転速度設定手段３２３が設定した無負荷回転速度（１１００min^-1又は１２００min^-1）と定格回転速度（１９００min^-1）の間で無段階にエンジン５０の回転速度を可変と成す速度指令をＥＣＵ３１に対して出力する，速度制御を行う。

【0103】

始動運転モードから通常運転モードに移行した時点（Ｔ４時点）のレシーバタンク６０内の圧力Ｐ１は，基準圧力Ｐ２よりも低圧であり，圧力調整弁１３の二次側圧力を検出する圧力検出手段６５は圧力調整弁１３が閉弁した状態にあること，従って，レシーバタンク６０内の圧力が基準圧力以下であることを検出しており，この圧力検出手段６５からの検出信号に基づき，エンジン速度指令手段３２６は，エンジンの回転速度を定格回転速度（１９００min^-1）とする速度指令をＥＣＵ３１へ出力する。

【0104】

また，圧力調整弁１３も基準圧力Ｐ２以下では閉弁状態であるため，吸気制御弁１１の閉弁受圧室１１３に対しレシーバタンク６０内の圧力が導入されていないことから，吸気制御弁１１は全開状態を維持して全負荷運転が行われ，これによりレシーバタンク６０内の圧力が上昇を開始する。

【0105】

レシーバタンク６０内の圧力が上昇して，基準圧力Ｐ２を超えると（Ｔ６），圧力調整弁１３が開き始めて吸気制御弁１１が絞られ始めると共に，エンジン速度指令手段３２６は圧力検出手段６５の検出信号に基づきエンジン５０の回転速度を定格回転速度（１９００min^-1）から無負荷回転速度に向けて減速する速度指令を出力し，レシーバタンク６０内の圧力が無負荷運転圧力Ｐ３に達すると（Ｔ７），吸気制御弁１１は全閉となり，エンジン速度指令手段３２６は，エンジン５０の回転速度を無負荷回転速度設定手段３２３が設定した無負荷回転速度とする速度指令をＥＣＵ３１に対し出力する。

【0106】

始動運転から通常運転への移行と共に行われる最初の全負荷運転により，圧縮機本体４０は被圧縮気体を圧縮して吐出することから，図３に示した例ではこの際の圧縮熱によって圧縮機本体４０の吐出気体温度は一時的に設定値（６０℃）以上に上昇する（Ｔ５−Ｔ９間）。

【0107】

従って，無負荷回転速度設定手段３２３は，この間（Ｔ５―Ｔ９間）の無負荷回転速度を第１回転速度（１１００min^-1）に設定し，これに対応してエンジンの回転速度は，一旦，第１回転速度（１１００min^-1）まで低下する（Ｔ７）。

【0108】

しかし，外気温度が低い寒冷時には，吸気制御弁１１を閉じて被圧縮気体の圧縮と吐出が停止すると共に，給油流路６４を介してレシーバタンク６０内の温まっていない潤滑油が導入されると，圧縮機本体４０は再度冷却されて圧縮機本体４０の吐出気体温度は再び所定温度（６０℃）未満に低下する（Ｔ９）。

【0109】

この吐出気体温度の低下を受け，無負荷回転速度設定手段３２３は，第２回転速度（１２００min^-1）を無負荷回転速度として設定し，エンジン速度指令手段３２６は，エンジ５０の回転速度を，この無負荷回転速度設定手段３２３が設定した第２回転速度（１２００min^-1）に上昇させる速度指令をＥＣＵ３１に出力させて，エンジンの回転速度を第２回転速度（１２００min^-1）に増速させる。

【0110】

このように，エンジン５０を所定の高い回転速度（１２００min^-1）とすると共に，始動運転時とは異なり圧縮機本体４０は比較的高い背圧がかかった状態で運転されていることから，吸気口４１を閉じた状態で行われる無負荷運転時においても圧縮機本体４０には負荷がかかっているために暖機が行われる。

【0111】

その結果，無負荷運転中であるが圧縮機本体４０は徐々に暖機されてその吐出気体温度が上昇し，吐出気体温度が設定値（６０℃）以上になると（Ｔ１０），無負荷回転速度設定手段３２３は第１回転速度（１１００min^-1）を無負荷回転速度として設定し，エンジン速度指令手段３２６は，エンジン５０の回転速度を第１回転速度（１１００min^-1）とする速度指令をＥＣＵ３１に対し出力する。

【0112】

このように，圧縮機本体４０の暖機が不十分である場合に，無負荷回転速度を所定の高い第２回転速度（１２００min^-1）とすることで，圧縮機本体４０の暖機が十分に行われる前に，従って，潤滑油が高粘度の状態にあり負荷が増大している状態で，かつ，圧縮機本体４０が高い背圧を受けている２回目以降の全負荷運転への移行が行われた場合であっても，全負荷運転への移行時，エンジン５０の回転速度は，第２回転速度（１２００min^-1）まで上昇されていることから，エンジンは，全負荷運転への移行に伴う負荷の増加に対し好適に追従することができ，ストールすることを好適に防止できる。

【0113】

なお，図示の実施形態では，通常運転への移行直後から無負荷回転速度を圧縮機本体４０の吐出気体温度に応じて設定する構成について説明したが，無負荷回転速度の設定は，例えば通常運転への移行後，所定時間（例えば１０秒）が経過するまでは第２回転速度（１２００min^-1）を適用し，その後，圧縮機本体４０の吐出気体温度に応じて第１回転速度と第２回転速度のいずれかを無負荷回転速度として設定するように構成しても良い。

【符号の説明】

【0114】

１ エンジン駆動型圧縮機
２ 容量制御装置
１０ 吸気制御装置
１１ 吸気制御弁
１１１ ボディ（弁箱）
１１２ 気密室（シリンダ）
１１３ 閉弁受圧室
１１４ 補助受圧室（スプリング室）
１１４ａ スプリング
１１５ 吸入流路
１１５ａ 弁座
１１６ 弁体
１１６ａ 弁軸
１１７ スリーブ
１１８ 端板
１１９ 受圧体（ピストン）
１１９ａ ピストンロッド
１２ 制御流路
１３ 圧力調整弁
２０ 始動制御装置
２１ 強制閉弁流路
２２ 電磁弁
２３ 吸排気流路
２４ 吸引流路
２５ 放気流路
２６ 電磁切替弁
３０ 速度制御装置
３１ エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
３２ コントローラ
３２１ エンジン運転状態判定手段
３２２ 運転モード切替手段
３２３ 無負荷回転速度設定手段
３２４ 運転モード選択手段
３２５ 電磁弁制御手段
３２６ エンジン速度指令手段
４０ 圧縮機本体
４１ 吸気口
５０ エンジン
６０ レシーバタンク
６１ 逆止弁
６２ 吐出流路
６３ オイルクーラ
６４ 給油流路
６５ 圧力検出手段
６６ 温度検出手段
７００ エンジン駆動型圧縮機
７１３ レシーバタンク
７１１ 圧縮機本体
７１７ レギュレータ
７１６ エンジン
７１０ 吸気制御弁
７２０ レギュレータレバー
７２１ カバナレバー
７２２ アンローダレバー
７２５ 配管
７３０ エアシリンダ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】