特許 6606392 油冷式スクリュ圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6606392

(24)【登録日】2019年10月25日

(45)【発行日】2019年11月13日

(54)【発明の名称】油冷式スクリュ圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04C 28/26 20060101AFI20191031BHJP

   F04C 18/16 20060101ALI20191031BHJP

   F04C 29/02 20060101ALN20191031BHJP

【ＦＩ】

   F04C28/26 F

   F04C28/26 H

   F04C18/16 Q

   !F04C29/02 311L

【請求項の数】3

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-194607(P2015-194607)

(22)【出願日】2015年9月30日

(65)【公開番号】特開2017-67011(P2017-67011A)

(43)【公開日】2017年4月6日

【審査請求日】2018年7月11日

(73)【特許権者】

【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

(74)【代理人】

【識別番号】100081695

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 正明

(74)【代理人】

【識別番号】100103414

【弁理士】

【氏名又は名称】戸村 哲郎

(72)【発明者】

【氏名】小柴 優

【審査官】 井古田 裕昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５９−１３１７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５５−１０４７９０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実公昭１３−０１８７３８（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 実開昭５５−０８３２９２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｃ ２８／２６

Ｆ０４Ｃ １８／１６

Ｆ０４Ｃ ２９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケーシング内に形成したシリンダと，前記シリンダ内で相互に噛み合い回転するオス・メス一対のスクリュロータを設け，前記シリンダの内壁面と前記スクリュロータの歯間によって圧縮作用空間を形成すると共に，前記スクリュロータの回転により，吸入通路を介して前記スクリュロータの一端側より前記圧縮作用空間内に導入した被圧縮気体を冷却油と共に圧縮して，前記スクリュロータの他端側と連通する吐出通路を介して吐出する油冷式スクリュ圧縮機において，
前記ケーシングに，
吸入閉じ込み位置に対し前記吐出通路寄りで，且つ，前記吐出通路と連通する前の前記圧縮作用空間と連通する逃がし穴を形成すると共に，
前記逃がし穴と前記吸入通路とを連通させる逃がし通路と，
前記逃がし穴を開閉して，前記逃がし穴の開放時，前記圧縮作用空間と前記逃がし通路とを連通させると共に，前記逃がし穴の閉塞時，前記圧縮作用空間と前記逃がし通路間の連通を遮断する逃がし弁とを設け，
前記逃がし弁に，
オス又はメスいずれかのスクリュロータの軸心に対し直交し，且つ，前記シリンダ内壁面の円弧に対する接線に対し，前記円弧と前記接線の接点において直交する軸心を有するピストン室と，
該ピストン室内を，前記逃がし穴を閉じる前進位置と，前記逃がし穴を開放する後退位置間で進退移動すると共に，前記後退位置に向けて付勢されたピストンと，
前記冷却油を前記ピストンを作動する作動油として導入することによって前記後退位置にある前記ピストンを，前記前進位置に移動させる閉弁受圧室を設け，
前記ピストンに，
該ピストンの進退移動方向に対して直交方向を成す平坦な先端面と，
一端を前記先端面で開口すると共に，他端を前記閉弁受圧室で開口した給油流路を設け，
前記前進位置において，前記逃がし弁の前記ピストンの先端面が，前記スクリュロータの歯先の回転軌跡に対し所定の回転許容間隔を隔てた位置よりも前記シリンダの外周側に配置されると共に，前記ピストンの先端面の外周縁と前記逃がし穴の開孔縁との間に段差を形成したことを特徴とする油冷式スクリュ圧縮機。

【請求項2】

前記ピストンが前記前進位置にあるとき，前記ピストンの先端面が前記接線と略同一の位置に配置されるよう前記逃がし弁を形成したことを特徴とする請求項１記載の油冷式スクリュ圧縮機。

【請求項3】

前記ピストンが前記前進位置にあるとき，前記ピストンの先端面が，前記逃がし穴の開口縁のうち前記接線に対する最遠点の位置と，前記接線間に配置されるよう前記逃がし弁を形成したことを特徴とする請求項１記載の油冷式スクリュ圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は油冷式スクリュ圧縮機に関し，より詳細には，圧縮作用空間のうち，被圧縮気体の圧縮に使用する部分の長さ（実効長）を可変とすることで，吸気量や圧縮比を可変とした可変容量型の油冷式スクリュ圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

油冷式スクリュ圧縮機は，ケーシング内に形成されたロータ室内にオス，メス一対のスクリュロータを噛み合い回転可能に収容し，両スクリュロータの噛み合い回転によって，両スクリュロータの歯間及びこのスクリュロータを収容するケーシングの内壁によって画成された圧縮作用空間を，吸入側から吐出側に向かって徐々に体積を縮小させることで，吸入通路を介して圧縮作用空間内に導入された吸入気体を圧縮し，吐出流路より吐出することができるように構成されている。

【0003】

このように構成された油冷式スクリュ圧縮機において，圧縮作用空間のうち，圧縮に使用する部分の長さである実効長を可変とすることで，被圧縮気体の吸気量や圧縮比を可変とすることができるようにした可変容量型の油冷式スクリュ圧縮機が提案されている。

【0004】

このような可変容量型の油冷式スクリュ圧縮機として，図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示すように，吸入閉じ込み位置よりも吐出側の位置で圧縮作用空間と連通するアンロード穴９２１をケーシング９１２の壁面に形成すると共に，このアンロード穴９２１内を進退移動すると共に，ケーシング９１２の内部に向かって前進した位置においてアンロード穴９２１を閉塞して先端面９２３ａがケーシング９１２の内周面の一部として機能すると共に，後退位置において前記アンロード穴９２１を開くことで，圧縮作用空間を前記アンロード穴９２１及び連通路９２２を介して吸入通路９１６に連通する，アンロード弁９２３を備えた油冷式スクリュ圧縮機９００が提案されている。

【0005】

このように構成された油冷式スクリュ圧縮機９００では，アンロード弁９２３によってアンロード穴９２１を閉じた状態では吸入通路９１６を介して圧縮作用空間内に取り込まれた被圧縮気体は，吸入側から吐出側に至る圧縮作用空間の略全長を使用して圧縮されることとなるが，アンロード弁９２３がアンロード穴９２１を開いた状態では，アンロード穴９２１及び連通路９２２を介して圧縮作用空間が吸入通路９１６と連通していることから，アンロード穴９２１よりも吸入側にある圧縮作用空間は被圧縮気体の圧縮に使用されず，アンロード穴９２１よりも吐出側にある圧縮作用空間のみで被圧縮気体の圧縮が行われることとなるため，圧縮作用空間の実効長が短くなり，アンロード穴９２１を閉じた状態で運転する場合に比較して，アンロード穴９２１を開いた状態では，油冷式スクリュ圧縮機９００の吸気量や圧縮比を低下させることができるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開昭５９−１３１７９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

以上のように構成された特許文献１に記載の油冷式スクリュ圧縮機９００において，前述のアンロード弁９２３の先端面９２３ａは，前述したようにアンロード弁９２３を前進位置に移動させた際，ロータ室９１３の内壁面の一部を成す形状に形成されている。

【0008】

そして，特許文献１では，アンロード弁９２３の先端面９２３ａの形状を，ロータ室９１３の内壁面の一部をなす形状に加工するために，ロータ室９１３の内表面の加工時に「共加工」する構成を採用すると共に，アンロード弁９２３の先端面９２３ａをロータ室９１３の内壁面と共加工するために，アンロード穴９２１に，前述した前進位置となるようにアンロード弁９２３を挿入し，ケーシング９１２に設けたピン９３０によってアンロード弁９２３を回転しないように固定している（特許文献１第３頁右下欄第１１〜１６行）。

【0009】

ここで，共加工を行った後にアンロード弁９２３やアンロード穴９２１に対して更なる加工を行って，アンロード弁９２３やアンロード穴９２１の形状が僅かでも変化してしまうと，共加工によってアンロード弁９２３の先端面９２３ａをせっかくロータ室９１３の内壁面形状と正確に一致させたとしても，最終的な組み付けを行った際の両者の形状にはズレが生じてしまう。

【0010】

そのため，アンロード弁９２３の先端面９２３ａをロータ室９１３の内壁面と共加工する際には，その前段階においてアンロード弁９２３の先端面９２３ａ以外の各部（アンロード弁９２３のフランジ，外周，回転止めのピンを挿入するための孔や溝や，アンロード穴９２１の各部）を，その後の調整を必要としない最終仕上げ状態となる迄正確に仕上げておくことが必要であると共に，アンロード弁９２３を，前進位置となるようにアンロード穴９２１内に動かないように固定することが必要であり，加工前の段取り作業が繁雑である。

【0011】

しかも，このようにして共加工を行った後，油冷式スクリュ圧縮機９００の本組みを行う際には，アンロード穴９２１に固定していたアンロード弁９２３を取り外し，スプリングやＯリング等の必要な部品を取り付けた後，再度，正しい向き及び姿勢で組み付ける作業が必要で，作業が二度手間となる。

【0012】

しかも，このような共加工によって製造されたアンロード弁９２３は，一品製作されたものとなるため，共加工されたケーシング９１２のロータ室９１３の内壁面形状とは正確に一致するものの，その他のケーシング９１２のロータ室９１３の内壁面形状とは正確には一致せず，交換用のアンロード弁９２３の入手が困難となる。

【0013】

そのため，メンテナンス等に際しアンロード弁９２３の交換が必要となった場合，アンロード弁９２３だけでなくケーシング９１２についても同時に交換することが必要となる等，交換部品代が高額となる。

【0014】

以上の点から，アンロード弁９２３をロータ室９１３の内壁面と共加工することなく，単独で加工することも考えられる。

【0015】

しかし，アンロード弁９２３を単独で加工した場合，アンロード弁９２３の先端面９２３ａの形状をロータ室９１３の内壁面の湾曲形状と正確に一致するように加工することは極めて困難である。

【0016】

その結果，アンロード弁９２３の先端面９２３ａの形状とロータ室９１３の内壁面の形状が一致せずに，アンロード弁９２３の前進位置においてアンロード弁９２３の先端がアンロード穴９２１よりロータ室９１３の内側に突出する場合，回転するスクリュロータ９１１の歯先がアンロード弁９２３の先端に衝突して破損するおそれがある。

【0017】

一方，スクリュロータ９１１の歯先との接触を避けるために，アンロード弁９２３を短く形成し，前進位置に配置した状態においても，アンロード弁９２３の先端がロータ室９１３の内壁面よりも外周側に位置するように加工した場合，スクリュロータ９１１の歯先との接触は回避できるものの，ロータ室９１３の内壁面には，アンロード穴９２１内に，アンロード弁９２３の先端面９２３ａを底面とした窪みが形成されることとなるために，他の部分に比較して，この窪みの部分では，ロータ室９１３の内壁面とスクリュロータ９１１の歯先間の間隔が増大する。

【0018】

そのため，この窪みの部分をスクリュロータの歯先が通過する際に，高圧側の圧縮作用空間と，これに隣接する低圧側の圧縮作用空間が連通し，高圧側の圧縮作用空間から低圧側の圧縮作用空間に向かって圧縮流体が漏出してしまうことで，圧縮機の比動力（吸気量あたりの消費動力）が増加する。

【0019】

特に，特許文献１に記載されているように，オスのスクリュロータのロータ室の内壁面と，メスのスクリュロータのロータ室の内壁面が重なってできた凸条９３４の先端部分に向かってアンロード穴９２１を設けると共に，この凸条９３４の先端形状に対応した先端形状を有するアンロード弁９２３を設けた構成では，この凸条９３４の頂の部分においてオス・メスのスクリュロータが噛み合いを開始するため，この部分に窪みが生じて圧縮気体の漏出が起こると，油冷式スクリュ圧縮機９００の比動力の増加は更に大きなものとなる。

【0020】

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，前掲の特許文献１として紹介した油冷式スクリュ圧縮機同様，圧縮作用空間のうち，被圧縮気体の圧縮に使用する部分の長さ（実効長）を可変とした可変容量型の油冷式スクリュ圧縮機において，前述した共加工等を行うことなく，比較的簡単に製造することができるものでありながら，隣接する圧縮作用空間に対する圧縮気体の漏出を防止して比動力が増加することを防止できるようにした油冷式スクリュ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】

【0021】

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。

【0022】

上記目的を達成するために，本発明の油冷式スクリュ圧縮機１０は，
ケーシング１２内に形成したシリンダ１３と，前記シリンダ１３内で相互に噛み合い回転するオス・メス一対のスクリュロータ１１（１１ａ，１１ｂ）を設け，前記シリンダ１３の内壁面と前記スクリュロータ１１（１１ａ，１１ｂ）の歯間によって圧縮作用空間を形成すると共に，前記スクリュロータ１１（１１ａ，１１ｂ）の回転により，吸入通路１６を介して前記スクリュロータ１１（１１ａ，１１ｂ）の一端側より前記圧縮作用空間内に導入した被圧縮気体を冷却油と共に圧縮して，前記スクリュロータ１１（１１ａ，１１ｂ）の他端側と連通する吐出通路１８を介して吐出する油冷式スクリュ圧縮機１０において，
前記ケーシング１２に，
吸入閉じ込み位置に対し前記吐出通路１８寄りで，且つ，前記吐出通路１８と連通する前の前記圧縮作用空間と連通する逃がし穴２１を形成すると共に，
前記逃がし穴２１と前記吸入通路１６とを連通させる逃がし通路２２と，
前記逃がし穴２１を開閉して，前記逃がし穴２１の開放時，前記圧縮作用空間と前記逃がし通路２２とを連通させると共に，前記逃がし穴２１の閉塞時，前記圧縮作用空間と前記逃がし通路２２間の連通を遮断する逃がし弁２３とを設け，
前記逃がし弁２３に，
オス又はメスいずれかのスクリュロータ（１１ａ又は１１ｂ）の軸心ａに対し直交し，且つ，前記シリンダ１３内壁面の円弧に対する接線ｔに対し，前記円弧と前記接線ｔの接点ｐにおいて直交する軸心ｃを有するピストン室２３１と，
該ピストン室２３１内を，前記逃がし穴２１を閉じる前進位置と，前記逃がし穴２１を開放する後退位置間で進退移動すると共に，前記後退位置に向けて付勢されたピストン２３２と，
前記冷却油を前記ピストンを作動する作動油（本明細書においてピストン２３２を作動させる冷却油を作動油ともいう）として導入することによって前記後退位置にある前記ピストン２３２を，前記前進位置に移動させる閉弁受圧室２３３を設け，
前記ピストン２３２に，
該ピストン２３２の進退移動方向に対して直交方向を成す平坦な先端面２３２ａと，
一端を前記先端面２３２ａで開口すると共に，他端を前記閉弁受圧室２３３で開口した給油流路２３７を設け，
前記前進位置において，前記逃がし弁２３の前記ピストン２３２の先端面２３２ａが，前記スクリュロータ１１（１１ａ，１１ｂ）の歯先の回転軌跡に対し所定の回転許容間隔δを隔てた位置（α1)よりも前記シリンダ１３の外周側〔図６（Ａ）中，紙面下側〕に配置されると共に，前記ピストン２３２の先端面２３２ａの外周縁と前記逃がし穴２１の開孔縁との間に段差を形成したことを特徴とする（請求項１）。

【0023】

上記構成の油冷式スクリュ圧縮機１０において，前記ピストン２３２が前記前進位置にあるとき，前記ピストン２３２の先端面２３２ａが前記接線ｔと略同一の位置，例えば図６（Ｂ）中，β1及びβ1に対する製造等における許容誤差±Δの範囲に配置されるよう前記逃がし弁２３を形成するものとしても良い（請求項２）。

【0024】

更に本発明の油冷式スクリュ圧縮機１０において，前記ピストン２３２が前記前進位置にあるとき，前記ピストン２３２の先端面２３２ａが，前記逃がし穴２１の開口縁のうち前記接線ｔからの最遠点ｆの位置と，前記接線ｔ間〔図６（Ｃ）におけるγ1−γ2間〕に配置されるよう前記逃がし弁２３を形成することもできる（請求項３）。

【発明の効果】

【0025】

以上で説明した本発明の構成により，本発明の油冷式スクリュ圧縮機１０では，逃がし弁２３によって逃がし穴２１を開閉することによって圧縮作用空間の有効長を可変とすることで被圧縮気体の吸気量や圧縮比を変更することができるだけでなく，以下の顕著な効果を得ることができた。

【0026】

逃がし弁２３のピストン２３２を，平坦な先端面２３２ａを有する単純な形状としたことで，ピストン２３２は，ケーシング１２のシリンダ１３内壁面と共加工をする等の煩雑な作業を行うことなく，比較的簡単に製造することができると共に，互換性があり，従って，ピストン２３２のみを交換部品等として製造することも容易となった。

【0027】

また，ピストン２３２の先端面２３２ａを平坦面としたことで，ピストン２３２を回転体形状に形成することができ，これによりピストン２３２がピストン室２３１内で回転することを防止する必要がなく，回転止めのためのピンやピン孔，ピン溝等を設ける必要がなくなり，逃がし弁２３の製造及び組み立て作業を簡略化することができた。

【0028】

その一方で，前述したように先端面２３２ａを平坦としたピストン２３２の先端部によって湾曲面に形成した逃がし穴２１を塞ぐ構成では，ピストン２３２によって逃がし穴２１を塞いだときにピストン２３２の先端面２３２ａと逃がし穴２１の開孔縁との間に段差が生じ，この段差によってシリンダ１３の内壁面には微小な窪みＤ（図４参照）が形成される。

【0029】

しかし，ピストン２３２に閉弁受圧室２３３と連通すると共に先端面２３２ａで開口する給油流路２３７を設けたことで，逃がし弁２３の閉弁受圧室２３３に導入された作動油は，この給油流路２３７を通って先端面２３２ａから圧縮作用空間内に導入され，これにより逃がし穴２１の形成部分には，前述した窪みＤを充填するに十分な作動油が供給される。

【0030】

その結果，このような給油流路２３７を設けることで，前述した窪みＤの発生によっても，高圧側の圧縮作用空間から隣接する低圧側の圧縮作用空間に圧縮気体が漏出することを防止でき，油冷式スクリュ圧縮機１０の比動力が増加することを防止することができた。

【0031】

前記ピストン２３２が前記前進位置にあるとき，前記ピストン２３２の先端面２３２ａが前記接線ｔと略同一の位置に配置されるよう前記逃がし弁２３を形成した構成では，シリンダ１３の内壁面よりも内側にピストン２３２の先端が突出せず，ピストン２３２の先端とスクリュロータ１１（１１ａ，１１ｂ）の歯先が接触することを確実に防止することができる一方，この範囲にピストン２３２の先端面２３２ａを配置することで，シリンダ１３の内壁面に形成される窪みＤを，ピストン２３２の先端面２３２ａをシリンダ１３の内壁面より突出させない配置において最小とすることができ，比動力の増加のより一層の防止を図ることができた。

【0032】

一方，前記ピストン２３２が前記前進位置にあるとき，前記ピストン２３２の先端面２３２ａが，前記逃がし穴２１の開口縁のうち前記接線ｔからの最遠点ｆの位置と，前記接線ｔとの間〔図６（Ｃ）のγ1−γ2間〕に配置されるよう前記逃がし弁２３を形成した場合には，シリンダ１３の内壁面に生じる窪みＤは更に小さなものとなり，比動力の増加の防止をより一層向上させることができた。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明の油冷式スクリュ圧縮機を備えた圧縮空気供給装置の一構成例を示す説明図。

【図2】本発明の油冷式スクリュ圧縮機の要部断面図。

【図3】本発明の油冷式スクリュ圧縮機におけるシリンダの展開図。

【図4】本発明の油冷式スクリュ圧縮機における逃がし弁部分の拡大断面図。

【図5】ピストンの変形例を示した本発明の油冷式スクリュ圧縮機における逃がし弁部分の拡大断面図。

【図6】ピストン先端面の配置位置を説明するための説明図であり，（Ａ）は請求項１，（Ｂ）は請求項２，（Ｃ）は請求項３の配置説明図。

【図7】本発明の油冷式スクリュ圧縮機を備えた圧縮空気供給装置の一構成例を示す説明図。

【図8】本発明の油冷式スクリュ圧縮機の別の変形例を示す要部断面図。

【図9】本発明の油冷式スクリュ圧縮機の更に別の変形例を示す要部断面図。

【図10】本発明の油冷式スクリュ圧縮機の更に別の変形例を示す要部断面図。

【図11】従来の油冷式スクリュ圧縮機の説明図であり，（Ａ）はロータ軸に対して直交方向に切断した断面図，（Ｂ）はアンロード弁の斜視図，（Ｃ）はロータ軸と平行な方向に切断した断面図。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下に，本発明の油冷式スクリュ圧縮機１０について，添付図面を参照しながら説明する。

【0035】

〔油冷式スクリュ圧縮機の全体構造〕
図１中の符号１０は，本発明の油冷式スクリュ圧縮機であり，この油冷式スクリュ圧縮機１０は，オスのスクリュロータ１１ａ及びメスのスクリュロータ１１ｂから成る一対のスクリュロータ１１と，前記スクリュロータ１１を収容するシリンダ１３が内部に形成されたケーシング１２を備えている。

【0036】

このケーシング１２内に形成されるシリンダ１３は，図２に示すように，オスのスクリュロータ１１ａの収容部となる円筒部と，メスのスクリュロータ１１ｂの収容部となる円筒部を周方向の一部分が重なり合うように平行に配置，組み合わせた，スクリュロータ１１の軸直交方向の断面において略横向きの８の字状に形状されており，前述のオスのスクリュロータ１１ａとメスのスクリュロータ１１ｂとを噛み合わせた状態で共にシリンダ１３内に収容することができるようになっている。

【0037】

図示の例では，メスのスクリュロータ１１ｂに対し大径に形成されたオスのスクリュロータ１１ａを収容することができるよう，メスのスクリュロータ１１ｂの収容部に対し，オスのスクリュロータ１１ａの収容部の径を大きく形成しているが，図１１を参照して説明した従来の油冷式スクリュ圧縮機のように，メスのスクリュロータ１１ｂとオスのスクリュロータ１１ａを同径に形成し，従って，オスのスクリュロータ１１ａの収容部とメスのスクリュロータ１１ｂの収容部についても同径に形成した油冷式スクリュ圧縮機１０に対し本発明の構成を適用するものとしても良い。

【0038】

シリンダ１３内に収容されたオスのスクリュロータ１１ａとメスのスクリュロータ１１ｂは，相互に噛み合った状態で逆向きに回転することができるよう，図１に示すように各ロータ１１（１１ａ，１１ｂ）の両端に設けられたロータ軸のそれぞれをケーシング１２内に設けた軸受１４，１５によって回転可能に軸支すると共に，オスのスクリュロータ１１ａ又はメスのスクリュロータ１１ｂの一方のロータ軸，図示の例ではオスのスクリュロータ１１ａの吸入側のロータ軸に対し，エンジンやモータ等の駆動源４０の出力軸を連結して回転駆動力を入力することができるように構成されている。

【0039】

このように，オスのスクリュロータ１１ａ及びメスのスクリュロータ１１ｂを噛み合い回転可能に収容したシリンダ１３の吸入側端部は吸入通路１６と連通しており，この吸入通路１６を介して導入された被圧縮気体を，冷却油の噴射孔１７を介して噴射された冷却油と共にスクリュロータ１１の噛み合い回転によって圧縮することができるようになっていると共に，シリンダ１３の吐出側端部に設けた吐出通路１８を介して，冷却油と共に圧縮された気液混合流体である圧縮気体を吐出することができるように構成されている。

【0040】

〔可変容量機構〕
可変容量型の油冷式スクリュ圧縮機である本発明の油冷式スクリュ圧縮機１０にあっては，スクリュロータ１１（１１ａ，１１ｂ）の歯間とシリンダ１３の内壁面とによって形成された圧縮作用空間の実効長を可変として，油冷式スクリュ圧縮機１０の吸気量や，吸入した被圧縮気体に対する圧縮比を可変とする可変容量機構を備えている。

【0041】

このような可変容量機構として，図示の油冷式スクリュ圧縮機１０では，前述のケーシング１２に，吸入閉じ込み位置に対し吐出通路１８寄りで，且つ，吐出通路１８と連通する前の圧縮作用空間と連通する逃がし穴２１を設け，この逃がし穴２１と前記吸入通路１６を連通する逃がし通路２２を設けると共に，前述の逃がし穴２１を開閉して，前記逃がし穴２１の開放時，逃がし穴２１を介して圧縮作用空間と逃がし通路２２を連通させると共に，前記逃がし穴２１の閉塞時，圧縮作用空間と逃がし通路２２間の連通を遮断する，逃がし弁２３を設けている。

【0042】

この逃がし弁２３は，図４に示すように，ケーシング１２に設けたピストン室２３１と，このピストン室２３１内を進退移動して，前記逃がし穴２１を開閉するピストン２３２と，前記ピストン２３２を，前記逃がし穴２１を閉塞する前進位置に移動させる作動油が導入される閉弁受圧室２３３を備えている。

【0043】

図示の実施形態にあっては，前述した逃がし穴２１をオスのスクリュロータ１１ａを収容するロータ室側に設けると共に，この逃がし穴２１と連通する逃がし通路２２を形成し，この逃がし通路２２の外周側に，前述の逃がし穴２１と同一の軸心ｃを有するピストン室２３１を形成し，このピストン室２３１内に収容したピストン２３２を進退移動させることにより，前記ピストン２３２の先端部で逃がし穴２１を開閉することができるように構成している。

【0044】

この逃がし穴２１とピストン室２３１の軸線Ｃは，図４に示すように，シリンダ１３内壁が描く円弧とその接線ｔとの接点ｐにおいて，前記接線ｔと直交する方向に設けられていると共に，図１に示すように，スクリュロータ１１のロータ軸の軸心ａ（図示の例ではオスのスクリュロータ１１ａの軸心）に対し，直交する方向に設けられている。

【0045】

このピストン室２３１は，図４に示す実施形態にあっては，逃がし穴２１側に，該逃がし穴２１と同径に形成された細径部２３１ａを備えると共に，前記逃がし穴２１側とは反対側に，前記細径部２３１ａに対し後述するコイルスプリング２３４を収容可能な間隔分，大径に形成されたスプリング収容部２３１ｂ，及び前記スプリング収容部２３１ｂに対し更に大径に形成されると共に，ケーシング１２の外方に向かって開口する大径部２３１ｃを備えており，このピストン室２３１内にピストン２３２が進退移動可能に収容される。

【0046】

前述したピストン室２３１内に収容されるピストン２３２は，該ピストン２３２の進退移動方向に対し直交方向に形成された平坦な先端面２３２ａを有すると共に，前記逃がし穴２１及びピストン室２３１の細径部２３１ａに対応する径に形成された円筒部２３２ｂと，前記円筒部２３２ｂの後端に，前記ピストン室２３１の大径部２３１ｃに対応する径に形成されたフランジ部２３２ｃを備えており，円筒部２３２ｂにコイルスプリング２３４を外嵌した状態で，ピストン室２３１内に先端面２３２ａを逃がし穴２１に向けて挿入すると共に，前記ピストン２３２の挿入後，ピストン室２３１の開口端を端板２３５で塞ぐことで，ケーシング１２に前述した逃がし弁２３が形成されている。

【0047】

前述のピストン２３２の円筒部２３２ｂは，ピストン室２３１のスプリング収容部２３１ｂと大径部２３１ｃとの境界部分に設けられた段部２３１ｄにピストン２３２のフランジ部２３２ｃが突合する前進位置迄ピストン２３２を前進させた際に，ピストン２３２の円筒部２３２ｂの先端が逃がし穴２１内に挿入されて逃がし穴２１を塞ぐことができる長さに形成されていると共に，ピストン２３２の後退時，前記逃がし穴２１内よりピストン２３２の円筒部２３２ｂ先端が抜き取られて逃がし穴２１を開放すると共に逃がし通路２２と連通させることができるように構成されている。

【0048】

このピストン２３２の円筒部２３２ｂに外嵌した前述のコイルスプリング２３４は圧縮バネであり，ピストン２３２は，逃がし穴２１を開放する後退位置に向けて常時付勢されていると共に，大径部２３１ｃのうち，端板２３５とピストン２３２のフランジ部２３２ｃ間の部分には閉弁受圧室内２３３が形成されており，この閉弁受圧室２３３内に端板２３５に設けた注油口２３６を介して作動油を注入することにより，注入した作動油の圧力によってコイルスプリング２３４の付勢力に抗してピストン２３２を前進位置迄前進させることができるように構成されている。

【0049】

このピストン２３２の先端面２３２ａは，前述したようにピストン２３２の進退移動方向に対して直交する平坦面という単純な形状に形成したことから，従来技術として説明した油冷式スクリュ圧縮機のようにピストンの先端をシリンダ１３の内壁面に対応した形状になるようシリンダの内壁面と共加工するといった煩雑な作業を行うことなく，ピストン２３２を単独で簡単に加工することができる。

【0050】

また，従来技術として説明したように，ピストンの先端をシリンダ内壁と共加工した構成では，ピストンが回転した場合にピストン先端がシリンダの内壁面より内周方向に突出してスクリュロータの歯先と接触するおそれがあることから，ピストンの回転を防止するためにピン留め等の構成を採用することが必要となっていたが，前述したようにピストン２３２の先端面２３２ａを平坦面とした本発明の構成では，ピストン２３２を回転体形状として形成することもでき，このような回転体形状として形成した場合，ピストン２３２がピストン室２３１内で回転したとしても，ピストン２３２の先端面２３２ａの位置は変動せず，ピストン２３２がスクリュロータ１１の歯先と接触することもないため，このような接触を防止するためにピストン２３２の回転を防止するためのピン留めの構成を設ける必要がなく，装置構成の簡略化が可能となっている。

【0051】

このように，ピストン２３２の先端面２３２ａは前述した平面として形成されていることから，円弧状のシリンダ１３の内壁面に形成された逃がし穴２１をこのピストン２３２の先端部で塞ぐ場合，シリンダ１３の内壁面における逃がし穴の開口縁と，ピストン２３２の先端面２３２ａの外周縁との間には段差が生じ，この段差の角部に，窪みＤができる。

【0052】

このように，シリンダ１３の内壁面に窪みＤが形成されると，この窪みＤの部分においてスクリュロータ１１の歯先とシリンダ１３内壁間の間隔は，他の部分に比較して大きくなることから，この窪みＤの発生部分をスクリュロータ１１の歯先が通過する際，高圧側の圧縮作用空間内の圧縮気体が，隣接する低圧側の圧縮作用空間に漏出し易くなり，このような圧縮気体の漏出に伴う圧力損失によって，比動力の増加が生じ得る。

【0053】

そこで，本発明の油冷式スクリュ圧縮機では，このような窪みＤの発生によっても比動力の増加が起こらないようにするために，逃がし穴２１の形成位置において圧縮作用空間内に給油を行うことで，スクリュロータの歯先が前述した窪みＤ上を通過するとき，スクリュロータの歯先と窪みＤとの間を密封する冷却油の量を増やし，また、高圧の給油でスクリュロータの歯先と窪みＤとの間をシールドし，窪みＤの存在によっても高圧側の圧縮作用空間内の圧縮気体が，低圧側の圧縮作用空間内に漏出することを防止している。

【0054】

圧縮作用空間内に対するこのような給油を可能とするために，本発明の油冷式スクリュ圧縮機１０にあっては，前述のピストン２３２に，一端が前記先端面２３２ａにおいて開口し，他端が閉弁受圧室２３３で開口する給油流路２３７を設け，閉弁受圧室２３３内に作動油を導入すると，この作動油が，この給油流路２３７を介してピストン２３２の先端面２３２ａに設けた開口を介して圧縮作用空間内に導入されるように構成している。

【0055】

図示の実施形態にあっては，このピストン２３２を，先端部分を除き中空に形成し，この中空部分から前述の端板２３５に至る部分までを前述の閉弁受圧室２３３と成すと共に，ピストン２３２の先端面２３２ａを貫通してピストン２３２の内部に形成された閉弁受圧室２３３と連通する給油流路（給油孔）２３７を設けている。

【0056】

図１〜図４に示す実施形態にあっては，この給油流路２３７を，ピストン２３２の先端面２３２ａの中心に１つだけ設けた構成としているが，この給油流路は，図５に示すようにピストン２３２の先端面２３２ａに複数設けるものとしても良く，この場合，図５に示すように，スクリュロータ１１の軸線方向に対する直交方向の断面において，ピストン２３２の軸心に対し左右対称の位置にそれぞれ給油流路２３７を設けるものとしても良い。

【0057】

このように，２つの給油流路２３７を設けた構成では，前述した窪みＤに対する作動油の充填をより効率的に行うことができる。

【0058】

すなわち，ピストン２３２の先端面２３２ａを平坦とした本発明の油冷式スクリュ圧縮機１０の構成では，ピストン２３２が前進位置にあるときにシリンダ１３の内壁面に生じる窪みＤは，スクリュロータ１１の軸線方向に対する直交方向の断面におけるピストン２３２の先端面２３２ａの幅方向の両端部分に生じ，又は，この部分において最も深くなる。

【0059】

そのため，図５に示したように，給油流路２３７をピストン２３２の先端面２３２ａの幅方向における両端部にそれぞれ設けた構成では，窪みＤの形成部分，あるいは窪みＤの最深部分に対し，効率的に注油を行うことができ，その結果，圧縮気体の漏出をより効果的に防止することができるものとなっている。

【0060】

なお，本発明の油冷式スクリュ圧縮機１０では，前述したようにピストン２３２に給油流路２３７を設けることで，窪みＤの形成によっても圧縮気体の漏出が生じることを防止しているが，窪みＤの発生による圧縮気体の漏出をより効果的に防止するためには，この構成に加え，更に，シリンダ１３の内壁面に形成される前述の窪みＤを可及的に小さなものとすることが好ましく，このような構成として，前記ピストン２３２が前記前進位置にあるとき，前記ピストン２３２の先端面２３２ａが前記接線ｔと略同一位置〔例えば図６（Ｂ）のβ1とその上下に存在する許容誤差±Δの範囲〕に配置されるよう，前記逃がし弁２３を形成することが好ましい。

【0061】

この構成では，シリンダ１３の内壁面に対し，ピストン２３２の先端面２３２ａを突出させない範囲で，発生する窪みＤを最小とすることができる。

【0062】

更に，前記ピストン２３２が前記前進位置にあるとき，前記ピストン２３２の先端面２３２ａが，前記逃がし穴２１の開口縁のうち前記接線ｔからの最遠点ｆの位置と，前記接線ｔ間〔図６（Ｃ）のγ1−γ2間〕に配置されるよう前記逃がし弁２３を形成するものとしても良く，この構成では，シリンダ１３の内壁面に生じる前述の窪みＤをより一層小さなものとすることができ，前述した比動力の増加がより効果的に防止される。

【0063】

もっとも，上記範囲〔図６（Ｃ）のγ1−γ2間の範囲〕に先端面２３２ａを配置する場合であっても，ピストン２３２の先端面２３２ａが，スクリュロータ１１（１１ａ，１１ｂ）の歯先の回転軌跡に対し所定の回転許容間隔δを隔てた位置（α1)よりも外周側〔図６（Ａ）中，紙面下側〕となるよう構成することが必要である。

【0064】

〔油冷式スクリュ圧縮機の動作等〕
以上で説明した本発明の油冷式スクリュ圧縮機１０では，逃がし弁２３に設けた閉弁受圧室２３３に対し作動油の導入がされていないとき，逃がし弁２３のピストン２３２は，コイルスプリング２３４の付勢力によって後退位置に後退しており，これにより逃がし穴２１が開くことで，圧縮作用空間は，逃がし穴２１及び逃がし通路２２を介して吸入通路１６に連通する。

【0065】

その結果，スクリュロータ１１の歯間とシリンダ１３の内壁面によって画成される圧縮作用空間中，吸入側から逃がし穴２１の連通部分に至る部分は圧縮に使用されず，被圧縮気体の圧縮は，逃がし穴２１よりも吐出側の部分においてのみ行われることとなり，圧縮作用空間中，実際に圧縮に使用される長さ（実効長）が短くなることで，油冷式スクリュ圧縮機１０に対する被圧縮気体の吸気量が減少すると共に，吸入した被圧縮気体に対する圧縮比が低下し，その分，油冷式スクリュ圧縮機１０の駆動に必要な動力についても減少させることができる。

【0066】

この点につき本発明の油冷式スクリュ圧縮機１０のシリンダの展開図である図３を参照して説明すると，図３に記載の構成例では，前述の逃がし穴２１を吸入閉じ込み位置から略１ピッチ，吐出側に後退させた位置に設けており，この例では，逃がし弁２３によって逃がし穴２１が開放されている時には，吸入閉じ込み後，約１ピッチ分の圧縮作用空間で圧縮された圧縮空気は逃がし穴２１を介して吸入通路１６側に排出されてしまうために，圧縮されない。

【0067】

そのため，逃がし穴２１を閉じている場合に比較して，スクリュロータ１１の１周期あたりの吸気量や圧縮比は，１ピッチ分減少し，その分，油冷式スクリュ圧縮機１０のスクリュロータ１１を回転させるために必要な動力は減少してより小さな力で回転させることができるようになる。

【0068】

一方，逃がし弁２３の閉弁受圧室２３３に対し作動油を導入した状態では，この作動油の導入によってピストン２３２が逃がし穴２１に向かってスクリュロータ１１のロータ軸の軸心ａに向かって前進し，前進位置に移動するとピストン２３２の先端部が逃がし穴２１を塞ぎ，逃がし通路２２を介した逃がし穴２１と吸入通路１６間の連通が解除される。

【0069】

その結果，逃がし弁２３のピストン２３２が前進位置にある状態では，吸入側から吐出側に至る圧縮作用空間の全長が圧縮に使用されることとなり，逃がし穴２１を開いた状態で運転する場合に比較し，油冷式スクリュ圧縮機１０に対する被圧縮気体の吸気量や，吸入した被圧縮気体に対する圧縮比を増大させることができる。

【0070】

このとき，閉弁受圧室２３３内に導入された作動油は，ピストン２３２に設けた給油流路２３７を介してピストン２３２の先端面２３２ａから圧縮作用空間内に導入されることから，前述したように先端面２３２ａを平坦に形成したピストン２３２を採用したことで，逃がし穴２１の開口縁と，ピストン２３２の先端面２３２ａの周縁間に生じた段差によってシリンダ１３の内壁面に窪みＤが生じるものの，この窪みＤには確実に作動油が注油される。

【0071】

これにより，スクリュロータの歯先が前述した窪みＤ上を通過するとき，スクリュロータの歯先と窪みＤとの間を密封する冷却油の量が増え，また、高圧の給油でスクリュロータの歯先と窪みＤとの間がシールドされて，窪みＤの存在によっても高圧側の圧縮作用空間から，隣接する低圧側の圧縮作用空間に対する圧縮気体の漏出を抑制することができ，油冷式スクリュ圧縮機１０の比動力が増加することを防止することができる。

【0072】

なお，逃がし弁２３の閉弁受圧室２３３に導入する作動油として，油冷式スクリュ圧縮機１０の圧縮作用空間内に潤滑，冷却及び密封するために導入されて循環使用される冷却油を使用する場合，このような冷却油の導入を，吸入通路１６を介して行うと，吸入通路１６内の被圧縮気体が冷却油の温度によって温められて膨張すると共に，冷却油の吸入分，圧縮作用空間内に導入される吸気量が減少する。

【0073】

しかし，前述した逃がし弁２３の閉弁受圧室２３３に導入する作動油として，この冷却油を使用し，逃がし穴２１の閉塞時，逃がし弁２３のピストン２３２に設けた給油流路２３７を介して圧縮作用空間内に冷却油を供給する構成とすることで，吸入閉じ込みが行われた後の，吸入通路と連通していない作用空間に対し冷却油を給油することが可能であり，その結果，冷却油を給油することに伴って吸気量を減少させることもなく，逃がし弁２３のピストン２３２に設けた給油流路２３７を介して圧縮作用空間に対し冷却油の給油を行う構成とすることで，圧縮機本体の比動力を更に改善することができる。

【0074】

〔本発明の油冷式スクリュ圧縮機の使用例〕
以上のように構成された本発明の油冷式スクリュ圧縮機１０の使用例を，図１を参照して説明する。

【0075】

（１）始動負荷軽減型の装置構成例
図１は，本発明の油冷式スクリュ圧縮機１０を使用した圧縮空気供給装置１の構成例を示したもので，図示の実施形態にあっては，本発明の油冷式スクリュ圧縮機１０の使用により，圧縮空気供給装置１の始動負荷を軽減できるようにしたものである。

【0076】

この圧縮空気供給装置１では，油冷式スクリュ圧縮機１０のスクリュロータ１１のロータ軸（図示の例では，オスのスクリュロータ１１ａの吸入側ロータ軸）に，スクリュロータ１１を回転させるためのエンジンやモータ等からなる駆動源４０の出力軸が連結されている。

【0077】

また，油冷式スクリュ圧縮機１０の吸入通路１６には，油冷式スクリュ圧縮機１０に対する吸気を制御するための吸入弁５１と，この吸入弁５１に導入される空気中の異物を除去するエアフィルタ５２が連通されており，前述した駆動源４０によってスクリュロータ１１を回転させることにより，エアフィルタ５２を介して吸入弁５１の開度に応じた空気を吸入することができるように構成されている。

【0078】

更に，油冷式スクリュ圧縮機１０の吐出通路１８には，冷却油との混合流体として吐出された圧縮空気を導入するためのレシーバタンク６０と，圧縮気体中にミストの状態で含まれる冷却油を除去するためのセパレータ６１が連通されており，油冷式スクリュ圧縮機１０より気液混合流体として吐出された圧縮空気をレシーバタンク６０内に導入することで，このレシーバタンク６０内で圧縮空気と冷却油とを一次分離すると共に，一次分離後の圧縮空気をセパレータ６１に導入して，圧縮空気中に未だミストの状態で混在する冷却油を除去した後，消費側に供給することができるように構成されている。

【0079】

一方，レシーバタンク６０で回収された冷却油は，これを再度，油冷式スクリュ圧縮機１０の圧縮作用空間内に導入して循環使用するために，レシーバタンク６０には給油配管７１が連通されており，レシーバタンク６０で回収した冷却油を，オイルフィルタ７２を通過させて不純物を除去し，オイルクーラ７３で冷却した後，油冷式スクリュ圧縮機１０に導入して，圧縮作用空間の冷却，密封及び潤滑，並びに軸受１４，１５に対する潤滑油として供給する。

【0080】

前述の吸入弁５１は，図示の実施形態にあっては常時開放型に構成されており，制御配管５３を介して導入されたレシーバタンク６０からの圧縮空気を，この吸入弁５１の閉弁受圧室（図示せず）に導入することで，吸入弁５１を閉じ，または絞ることができるように構成されている。

【0081】

この制御配管５３には圧力調整弁５４を設けることで，消費側に供給される圧縮空気の圧力が，圧力調整弁５４の設定圧力以上に上昇すると，吸入弁５１に対する作動圧力の導入が開始されて吸入弁５１が閉じ又は絞られることで，油冷式スクリュ圧縮機１０に対する吸気制御を行い，消費側に供給する圧縮空気の圧力を圧力調整弁５４の設定圧力に対応した一定範囲の圧力に維持できるように構成されている点では，一般的な油冷式スクリュ圧縮機を使用して構築した圧縮空気供給装置の構成と同様である。

【0082】

前述した容量可変型である本発明の油冷式スクリュ圧縮機１０を使用した図示の圧縮空気供給装置１では，前述したレシーバタンク６０に接続された給油配管７１から分岐した分岐配管７４を設け，この分岐配管７４の一端を，逃がし弁２３に設けた閉弁受圧室２３３に連通している。

【0083】

このように，レシーバタンク６０に連通した給油配管７１より分岐した分岐配管７４を逃がし弁２３の閉弁受圧室２３３に連通する構成を採用することで，図１に示した圧縮空気供給装置１では，始動負荷の軽減を行うことができるようになっている。

【0084】

すなわち，駆動源４０が停止して，油冷式スクリュ圧縮機１０の運転が停止した状態では，レシーバタンク６０内の圧力は大気圧まで低下していることから，逃がし弁２３の閉弁受圧室２３３に対する作動油の導入は行われておらず，逃がし弁２３のピストン２３２は，コイルスプリング２３４の付勢力によってシリンダ１３の外周方向に後退しており，ピストン２３２の先端部が逃がし穴２１から抜け出て逃がし穴２１を開いた状態としている。

【0085】

従って，圧縮空気供給装置１の起動時には，逃がし穴２１を介して圧縮作用空間が逃がし通路２２及び吸入通路１６と連通していることから，圧縮作用空間のうち，吸入側から逃がし穴２１に至る部分は圧縮に使用されず，圧縮作用空間の実効長が短くなっていることで，逃がし穴２１が閉じている場合に比較して油冷式スクリュ圧縮機１０の吸気量が減少すると共に，圧縮比が低下する。

【0086】

これにより，油冷式スクリュ圧縮機１０の駆動に要する動力も減少するため，始動直後のエンジンやモータにかかる負荷を低減することができ，ストールを生じさせることなくエンジンを起動させ，あるいは始動渋滞を生じさせることなくモータを起動させることができる等，駆動源４０の始動時における負荷を自動的に軽減して，圧縮空気供給装置１を円滑に始動させることができる。

【0087】

このようにして，始動負荷を軽減した状態で起動させた駆動源４０の運転を継続して駆動源４０が安定した運転状態になると，油冷式スクリュ圧縮機１０からの継続した圧縮空気の吐出によりレシーバタンク６０内の圧力が上昇し，この圧力上昇によってレシーバタンク６０内の潤滑油が給油配管７１及び分岐配管７４を介して逃がし弁２３の閉弁受圧室２３３内に導入され，コイルスプリング２３４の付勢力に抗してピストン２３２をスクリュロータ１１のロータ軸の軸心ａに向かって前進位置迄前進させる。

【0088】

このピストン２３２の前進によって，ピストン２３２の先端が逃がし穴２１内に挿入されて逃がし穴２１が塞がれ，吸入側から吐出側に至る圧縮作用空間の全長が圧縮に使用されることで，効率的な圧縮空気の生成が開始されると共に，ピストン２３２の先端面２３２ａで開口する給油流路２３７から冷却油が圧縮作用空間内に注入されることで，圧縮作用空間内の潤滑，冷却及び密封が行われると共に，逃がし穴２１の形成位置で冷却油の導入を行うことで，前述したように先端面２３２ａを平坦に形成したピストン２３２の採用によりシリンダ１３内壁面には微細な窪みＤが発生するものの，高圧側の圧縮作用空間から隣接する低圧側の圧縮作用空間に対し圧縮空気が漏出することを防止でき，比動力の増加が防止される。

【0089】

（２）供給圧力可変型の装置構成
以上，図１を参照して説明した圧縮空気供給装置１の構成に対し，更に，消費側に供給する圧縮空気の圧力設定を可変とした圧縮空気供給装置１の構成例について図７を参照して説明する。

【0090】

この供給圧力可変型の圧縮空気供給装置１では，図７に示すように，図１を参照して説明した装置構成に対し，給油配管７１より分岐した分岐配管７４に，この分岐配管７４を開閉する電磁開閉弁７５を設けている。

【0091】

また，図１を参照して説明した装置構成に対し，制御配管５３に，圧力調整弁５４’をバイパスするバイパス配管５５を設け，このバイパス配管５５中に，低圧用圧力調整弁５６と，このバイパス配管５５を開閉する電磁開閉弁５７を設けると共に，制御配管５３に設けた圧力調整弁５４’を，低圧用圧力調整弁５６に対し相対的に高い作動圧力で作動する高圧用圧力調整弁５４’とした点で相違する。

【0092】

そして，前述したバイパス配管５５に設けた電磁開閉弁５７と，分岐配管７４に設けた電磁開閉弁７５を開閉制御するためのスイッチ８１と，このスイッチ８１の切り換えに応じて前記電磁開閉弁５７，７５に対する制御信号を出力する制御装置８２とを新たに設け，スイッチ８１の切り換えによって「低圧」を選択した際，電磁開閉弁５７がバイパス配管５５を開くと共に，電磁開閉弁７５が分岐配管７４を開き，スイッチ８１によって「高圧」を選択した際，電磁開閉弁５７がバイパス配管５５を閉じると共に，電磁開閉弁７５が分岐配管７４を閉じるように構成されている。

【0093】

本実施形態にあっては，バイパス配管５５及び分岐配管７４に設けた電磁開閉弁として，いずれ常時開型の電磁開閉弁を使用し，「高圧」の選択時に制御装置８２が，分岐配管７４に設けた電磁開閉弁７５とバイパス配管５５に設けた電磁開閉弁５７の双方に対し，閉弁信号を出力するように構成されている。

【0094】

以上のように構成された圧縮空気供給装置１において，スイッチ８１を「低圧」に設定すると，制御装置８２による制御信号の出力は行われず，分岐配管７４に設けた電磁開閉弁７５と，バイパス配管５５に設けた電磁開閉弁５７は，双方共に開状態に維持される。

【0095】

従って，スイッチ８１を「低圧」とした状態で駆動源４０を起動して油冷式スクリュ圧縮機１０のスクリュロータ１１の回転を開始すると，油冷式スクリュ圧縮機１０の停止時にはレシーバタンク６０内の圧力は大気圧まで低下していることから，電磁開閉弁７５によって分岐配管７４が開放されているものの，逃がし弁２３の閉弁受圧室２３３に対する作動油の導入は行われておらず，逃がし弁２３のピストン２３２は後退位置にあり逃がし穴２１は開いた状態にあることから，起動時に油冷式スクリュ圧縮機１０の起動負荷を低下させて駆動源４０の起動負荷を低減することができる。

【0096】

油冷式スクリュ圧縮機１０の運転を継続することによりレシーバタンク６０内の圧力が上昇すると，逃がし弁２３の閉弁受圧室２３３に対し，レシーバタンク６０内の冷却油が導入され，逃がし弁２３のピストン２３２は，レシーバタンク６０内の圧力上昇によって，コイルスプリング２３４の付勢力に抗して，スクリュロータ１１のロータ軸の軸心ａに向かって前進して，ピストン２３２のフランジ部２３２ｃがピストン室２３１内の段部２３１ｄと突合する迄前進する。

【0097】

これにより，逃がし穴２１内にピストン２３２の先端部が挿入されて逃がし穴２１が塞がることにより，吸入側から吐出側に至る，圧縮作用空間の全範囲が吸入空気の圧縮に使用されることで，後述する「高圧」の設定時に比較して，油冷式スクリュ圧縮機に対する吸入空気量が増大すると共に，吐出される圧縮空気の圧縮比が増大して，効率的に圧縮空気を生成することができる。

【0098】

一方，前述したスイッチ８１を「高圧」に切り換えると，制御装置８２はバイパス配管５５に設けた電磁開閉弁５７と，分岐配管７４に設けた電磁開閉弁７５の双方に対し閉信号を出力して，バイパス配管５５と分岐配管７４のいずれ共に閉じる。

【0099】

このようにして，レシーバタンク６０と逃がし弁２３の閉弁受圧室２３３との連通が遮断されることにより，油冷式スクリュ圧縮機１０の運転によってレシーバタンク６０内の圧力が上昇しても，逃がし弁２３の閉弁受圧室２３３に対する作動圧力の導入は行われず，逃がし弁２３のピストン２３２は，レシーバタンク６０内の圧力変動に拘わらず，コイルスプリング２３４の付勢力によって，シリンダ１３の外周側に後退した状態を維持する。

【0100】

これにより，圧縮作用空間は，逃がし穴２１の形成位置で逃がし通路２２及び吸入通路１６と連通し，圧縮作用空間中，逃がし穴２１よりも吸入側にある部分は圧縮に使用されず，逃がし穴２１から吐出通路１８に至る部分の圧縮作用空間のみが圧縮に使用されることとなるために，前述した「低圧」を選択した場合に比較して，油冷式スクリュ圧縮機１０の吸気量が減少すると共に，吐出する圧縮空気の圧縮比が減少することとなり，その分，油冷式スクリュ圧縮機の駆動に必要な動力が減少することとなる。

【0101】

一方，前述したバイパス配管５５が閉ざされることで，消費側に供給される圧縮空気の圧力は，制御配管５３に設けた圧力調整弁（高圧用圧力調整弁）５４’の作動圧力以上となるまで，吸入弁５１の閉弁受圧室に対する圧縮空気の導入は行われなくなることから，消費側に供給する圧縮空気の圧力は，高圧用圧力調整弁５４’の設定圧力に対応して高い圧力となる。

【0102】

このように，前述した「低圧」の設定に対し，「高圧」の設定を選択した場合では，油冷式スクリュ圧縮機１０の駆動に費やされる消費動力を減少させることができ，この消費動力の減少によって生じた余裕分，高圧用圧力調整弁５４’の設定圧力を，低圧用圧力調整弁５６の設定圧力よりも高く設定して消費側に供給する圧縮空気の圧力を上昇させたとしても，エンジンやモータ等の駆動源４０を定格出力に対し所定の余裕分低い出力で運転させることができ，駆動源４０をストール等させることなく，消費側に対し供給する圧縮空気の圧力を上昇させることが可能となる。

【0103】

〔その他／変形例等〕
以上，図１〜図７を参照して説明した油冷式スクリュ圧縮機１０の構成では，前述した逃がし穴２１と，この逃がし穴２１を開閉する逃がし弁２３を，いずれもシリンダ１３の底部に設ける場合を例に挙げて説明したが，逃がし穴２１と逃がし弁２３は，シリンダ１３の底部以外の部分に設けるものとしても良い。

【0104】

また，図１〜図７を参照して説明した油冷式スクリュ圧縮機１０では，オスのスクリュロータ１１ａとメスのスクリュロータ１１ｂを水平方向に並べて配置した油冷式スクリュ圧縮機１０に対し，逃がし穴２１と逃がし弁２３とを設ける構成について説明したが，本発明の油冷式スクリュ圧縮機１０は，図８に示すように，オスのスクリュロータ１１ａとメスのスクリュロータ１１ｂを，上下に並べて配置した構成の油冷式スクリュ圧縮機１０に対し適用するものとしても良く，図示の例では，シリンダ１３の底部に逃がし穴２１を開口し，シリンダ１３の軸心に向かって垂直方向にピストン２３２が進退移動するように逃がし弁２３を構成している。

【0105】

この構成では， シリンダ１３の底部にオスのスクリュロータ１１ａ側，メスのスクリュロータ１１ｂ側に給油される全ての冷却油が集まることで，逃がし穴２１の形成部分に対し冷却油をより集中させ易く，その結果，シリンダ１３の内壁面とスクリュロータ１１の歯先間の隙間を封止するに十分な潤滑油を，逃がし穴２１の形成位置に導入することができ，前述した窪みＤの形成によっても高圧側の作用空間内の圧縮流体が隣接する低圧側の作用空間内へ吹き抜けることを防止して，圧縮機本体の比動力の増加の防止を図ることができる。

【0106】

更に，以上で説明した実施形態にあっては，前述の逃がし穴２１と逃がし弁２３を，オスのスクリュロータ１１ａを収容する側のシリンダ１３に設ける場合を例として説明したが，逃がし穴２１や逃がし弁２３は，図９に示すようにメスのスクリュロータ１１ｂ側に設けるものとしても良く，あるいは，図１０に示すように，メス側とオス側のいずれにも設けるものとしても良い。

【0107】

特に，図１０に示したように逃がし穴２１をオス側，メス側の双方に設けた構成では，逃がし穴２１を開放した際，圧縮作用空間内の圧縮流体を円滑に吸入通路１６に逃がすことができ，作動動力の低減効果を高めることができる。

【0108】

また，複数の逃がし穴２１を設けることで，個々の逃がし穴２１の径を小さくすることができることから，形成される窪みＤについても小さくすることができ，隣接する作用空間同士を密封して，高圧側の作用空間内の圧縮気体が低圧側の作用空間内へ吹き抜けることを防止する効果がより一層高まり，圧縮機本体の比動力をより一層改善することができる。

【符号の説明】

【0109】

１ 圧縮空気供給装置
１０ 油冷式スクリュ圧縮機
１１ スクリュロータ
１１ａ オスのスクリュロータ
１１ｂ メスのスクリュロータ
１２ ケーシング
１３ シリンダ
１４，１５ 軸受
１６ 吸入通路
１７ 噴射孔
１８ 吐出通路
２１ 逃がし穴
２２ 逃がし通路
２３ 逃がし弁
２３１ ピストン室
２３１ａ 細径部
２３１ｂ スプリング収容部
２３１ｃ 大径部
２３１ｄ 段部
２３２ ピストン
２３２ａ 先端面
２３２ｂ 円筒部
２３２ｃ フランジ部
２３３ 受圧室（閉弁受圧室）
２３４ コイルスプリング
２３５ 端板
２３６ 注油口
２３７ 給油流路
２３８ Ｏリング
４０ 駆動源
５１ 吸入弁
５２ エアフィルタ
５３ 制御配管
５４ 圧力調整弁
５４’ 圧力調整弁（高圧用）
５５ バイパス配管
５６ 圧力調整弁（低圧用）
５７ 開閉弁（電磁開閉弁）
６０ レシーバタンク
６１ セパレータ
７１ 給油配管
７２ オイルフィルタ
７３ オイルクーラ
７４ 分岐配管
７５ 開閉弁（電磁開閉弁）
８１ スイッチ
８２ 制御装置
ａ ロータの軸心
ｃ 軸心（逃がし穴及びピストン室）
ｔ 接線
ｐ 接点
９００ 油冷式スクリュ圧縮機
９１１ スクリュロータ
９１２ ケーシング
９１３ ロータ室
９１６ 吸入通路
９２１ アンロード穴
９２２ 連通路
９２３ アンロード弁
９２３ａ 先端面
９３０ ピン
９３４ 凸条

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】