特開 2025-19907 圧縮機の容量制御方法及び容量制御装置

(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】P2025019907

(43)【公開日】2025-02-07

(54)【発明の名称】圧縮機の容量制御方法及び容量制御装置

(51)【国際特許分類】

   F04C 28/26 20060101AFI20250131BHJP

   F04C 18/16 20060101ALI20250131BHJP

【ＦＩ】

F04C28/26 H

F04C18/16 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023123798

(22)【出願日】2023-07-28

(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】弁理士法人小倉特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 夏生

【テーマコード（参考）】

3H129

【Ｆターム（参考）】

3H129AA03

3H129AB02

3H129BB22

3H129BB43

3H129CC14

3H129CC24

3H129CC84

3H129CC87

(57)【要約】

【課題】アンロード運転時に生じる吸入弁二次側の吸入流路内の真空が過剰に緩和されることがないよう該位置で発生する真空を緩和してアンロード運転時の消費動力を減少させる。
【解決手段】吸入弁二次側の吸入流路４２とレシーバタンク３２間を連通する真空緩和回路１３を設け，この真空緩和回路１３にバキュームレリーフバルブ１４を設ける。圧縮機本体２０の吸気を閉塞したアンロード運転時，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力を所定の閾値（適正圧力）に近付ける及び／又は一致させるように前記吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力に応じて前記バキュームレリーフバルブ１４を開閉動作，好ましくは，開度調整することにより，吸入弁二次側の吸入流路内の圧力を閾値（適正圧力）に近付ける及び／又は一致させるために必要な量の圧縮空気のみをレシーバタンク３２から導入する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮機本体に被圧縮気体である空気を導入する吸入流路を，前記圧縮機本体の吐出側に設けた供給流路内の圧力変化に応じて吸入弁により開閉して，前記吸入弁が開いた状態で前記圧縮機本体を運転するロード運転と，前記吸入弁が閉じた状態で前記圧縮機本体を運転するアンロード運転間で運転状態を切り換えることにより，消費側に供給する圧縮空気の圧力が所定の設定吐出圧力に近づくように制御する圧縮機の容量制御方法において，
吸入弁二次側の吸入流路と前記供給流路とを連通する真空緩和回路を設けると共に，該真空緩和回路に，該真空緩和回路を開閉するバキュームレリーフバルブを設け，
前記吸入弁二次側の吸入流路内の圧力を，前記アンロード運転の状態における適正圧力として予め設定した所定の閾値に近付ける及び／又は一致させるように，前記吸入弁二次側の吸入流路内の圧力変化に対応して前記バキュームレリーフバルブを開閉動作させることを特徴とする圧縮機の容量制御方法。

【請求項2】

前記バキュームレリーフバルブの前記開閉動作が開度調整を含み，該開度調整によって前記吸入弁二次側の吸入流路内の圧力を前記閾値に近付ける及び／又は一致させることを特徴とする請求項１記載の圧縮機の容量制御方法。

【請求項3】

前記アンロード運転の状態にある時，前記供給流路内の圧縮空気を放気すると共に，
前記閾値を，前記放気の完了により圧力が下げ止まった状態の前記供給流路を連通させた状態で前記アンロード運転を行った際の前記吸入弁二次側の吸入流路内の圧力に対応する値に設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の圧縮機の容量制御方法。

【請求項4】

前記真空緩和回路を，前記供給流路に設けたレシーバタンクを介して前記供給流路に連通したことを特徴とする請求項１又は２記載の圧縮機の容量制御方法。

【請求項5】

前記ロード運転時に前記吸入弁の閉弁受圧室に前記供給流路内の圧縮空気を導入する調圧回路を設け，
該調圧回路に設けたレギュレータによって前記吸入弁の前記閉弁受圧室に導入する圧縮空気の圧力を変化させて，前記供給流路内の圧力上昇に応じて前記吸入弁の開度を減少させ，前記供給流路内の圧力低下に応じて前記吸入弁の開度を増大させることを特徴とする請求項１又は２記載の圧縮機の容量制御方法。

【請求項6】

圧縮機本体に被圧縮気体である空気を導入する吸入流路を開閉する吸入弁と，前記圧縮機本体の吐出側に設けた供給流路内の圧力変化に応じて前記吸入弁を開閉動作させる制御回路を備え，前記吸入弁を開いた状態で前記圧縮機本体を運転するロード運転と，前記吸入弁を閉じた状態で前記圧縮機本体を運転するアンロード運転間で運転状態を切り換えることにより消費側に供給する圧縮空気の圧力が所定の設定吐出圧力に近づくように制御する，圧縮機の容量制御装置１０において，
吸入弁二次側の吸入流路と前記供給流路とを連通する真空緩和回路を設けると共に，該真空緩和回路に，該真空緩和回路を開閉するバキュームレリーフバルブを設け，
前記バキュームレリーフバルブを，前記吸入弁二次側の吸入流路内の圧力が，前記アンロード運転の状態における適正圧力として予め設定した所定の閾値に近付く及び／又は一致するように，前記吸入弁二次側の吸入流路内の圧力に対応して開閉動作するよう設定したことを特徴とする圧縮機の容量制御装置。

【請求項7】

前記バキュームレリーフバルブの前記開閉動作が，
前記吸入弁二次側の吸入流路内の圧力を前記閾値に近付ける及び／又は一致させるように行う開度調整を含むことを特徴とする請求項６記載の圧縮機の容量制御装置。

【請求項8】

前記アンロード運転の状態にある時，前記供給流路の圧縮空気を放気する放気回路を更に設けると共に，
前記閾値を，前記放気の完了により圧力が下げ止まった状態の前記供給流路を連通させた状態で前記アンロード運転を行った際の前記吸入弁二次側の吸入流路内の圧力に対応した値に設定したことを特徴とする請求項６又は７記載の圧縮機の容量制御装置。

【請求項9】

前記真空緩和回路を，前記供給流路に設けたレシーバタンクを介して前記供給流路に連通させたことを特徴とする請求項６又は７記載の圧縮機の容量制御装置。

【請求項10】

前記バキュームレリーフバルブが，作動圧室を前記吸入弁二次側の前記吸入流路に連通されて前記吸入弁二次側の吸入流路内の圧力を作動圧力として開閉動作する自動開閉弁である請求項６又は７記載の圧縮機の容量制御装置。

【請求項11】

前記吸入弁の弁箱に，前記バキュームレリーフバルブの弁箱を直接取り付けると共に，
前記バキュームレリーフバルブの前記作動圧室と出口を，前記吸入弁の弁箱の肉厚内に設けた流路を介して前記吸入弁二次側の吸入流路に連通させたことを特徴とする請求項１０記載の圧縮機の容量制御装置。

【請求項12】

前記ロード運転時に前記吸入弁の閉弁受圧室に前記供給流路内の圧縮空気を導入する調圧回路を設けると共に，
該調圧回路に，前記供給流路内の圧力上昇に応じて開度を増大すると共に，前記供給流路内の圧力低下に応じて開度を減少させるレギュレータを設けたことを特徴とする請求項６又は７記載の圧縮機の容量制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は圧縮機の容量制御方法及び容量制御装置に関し，より詳細には圧縮機本体に被圧縮気体である空気を導入する吸入流路を開閉する吸入弁と，該吸入弁の開閉動作を制御する制御回路を備えた容量制御装置において，前記吸入弁を閉じた状態で圧縮機本体を運転するアンロード運転時に前記吸入弁二次側の吸入流路内で生じる真空の緩和を可能とした容量制御方法及び容量制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

圧縮機には通常，圧縮機本体５２０の吸入流路５４０を開閉する吸入弁５１１と，該吸入弁５１１の開閉動作を制御するための制御回路５１２を備えた容量制御装置５１０が設けられている。

【0003】

図８に示す圧縮機５００に設けられている容量制御装置５１０では，前述の制御回路５１２を圧力レギュレータ５１２ａと，該圧力レギュレータ５１２ａの入口とレシーバタンク５３２間を連通する流路５１２ｂ，及び，圧力レギュレータ５１２ａの出口と吸入弁５１１の閉弁受圧室間を連通する流路５１２ｃによって構成し，レシーバタンク５３２内の圧力が圧力レギュレータ５１２ａの作動開始圧力以上に上昇すると，圧力レギュレータ５１２ａが開弁し始めて吸入弁５１１の閉弁受圧室にレシーバタンク５３２内の圧縮空気の導入が開始されて吸入弁５１１を絞り又は閉じると共に，レシーバタンク５３２内の圧力が圧力レギュレータ５１２ａの作動開始圧力未満に低下すると圧力レギュレータ５１２ａが閉弁して吸入弁５１１の閉弁受圧室に対する圧縮空気の導入が停止して吸入弁５１１が全開となるように構成されている。

【0004】

これにより，消費側における圧縮空気の消費が停止する等してレシーバタンク５３２内の圧力が圧力レギュレータ５１２ａを全開とする圧力（アンロード運転開始圧力）以上に上昇すると，吸入弁５１１を閉じて圧縮機本体による空気の吸入と圧縮空気の生成を停止するアンロード運転に移行すると共に，消費側における圧縮空気の消費が再開される等してレシーバタンク５３２内の圧力が圧力レギュレータ５１２ａを全開とする圧力（アンロード運転開始圧力）未満に低下すると，吸入弁５１１を開き始めて圧縮機本体５２０による空気の吸入と圧縮空気の生成を開始するロード運転に移行する容量制御が行われ，消費側における圧縮空気の消費状況に応じた量の圧縮空気の生成を行うことで，消費側に安定した圧力の圧縮空気を供給することができるように構成されている。

【0005】

このような容量制御装置５１０を備えた圧縮機５００において，アンロード運転時には吸入弁５１１によって吸入流路５４０を閉じた状態で圧縮機本体５２０の運転が行われることから，吸入弁二次側の吸入流路５４２内の真空の程度（真空度）が高くなる。

【0006】

このように吸入弁二次側の吸入流路５４２内の真空度が高まると，圧縮機本体５２０はロード運転時には発生しない振動や騒音を発生するようになることから，アンロード運転時に発生するこれらの振動や騒音を抑制すべく，吸入弁二次側の吸入流路５４２内の真空を緩和するための真空緩和回路を容量制御装置５１０に追加することも提案されている。

【0007】

このような真空緩和回路として，後掲の特許文献１は，図８中に符号５１３で示す真空緩和回路を提案する。

【0008】

この真空緩和回路５１３は，圧力レギュレータ５１２ａの二次側圧力を作動圧力として開閉するバルブ５１４と，該バルブ５１４の入口とレシーバタンク５３２間を連通する流路５１５，及び，前記バルブ５１４の出口と吸入弁二次側の吸入流路５４２間を連通する流路５１６を備えており，圧力レギュレータ５１２ａが開弁すると，吸入弁５１１の閉弁受圧室に圧縮空気が導入されて吸入弁５１１が閉じたアンロード運転に移行すると共に，圧力レギュレータ５１２ａの二次側の圧力によってバルブ５１４が流路５１５，５１６間を連通させて吸入弁二次側の吸入流路５４２をレシーバタンク５３２と連通させることで吸入弁二次側の吸入流路５４２の真空を緩和することができるように構成されている。

【0009】

また，後掲の特許文献２に記載の容量制御装置５１０は，図９に示すように三方電磁弁５１４’，該三方電磁弁５１４’とレシーバタンク５３２間を連通する流路５１５，前記三方電磁弁５１４’と吸気弁二次側の吸入流路５４２間を連通する流路５１６によって構成された真空緩和回路５１３を備えており，吸入弁５１１を閉じてアンロード運転に移行することにより圧力スイッチＶＳが吸入弁二次側の吸入流路５４２内の圧力低下を検知した検知信号を出力すると，三方電磁弁５１４’が流路５１５と５１６を連通させて吸入弁二次側の吸入流路５４２をレシーバタンク５３２に連通させることで，吸入弁二次側の吸入流路５４２内の真空を緩和することができるように構成されている。

【0010】

なお，特許文献２の容量制御装置５１０には，前述の真空緩和回路５１３の他に，符号５１８で示すオートレリーフバルブが設けられており，アンロード運転中，オートレリーフバルブ５１８を開弁状態に保持してレシーバタンク５３２内の圧縮空気を大気放出することで，圧縮機本体５２０の背圧を低下させてアンロード運転中の動力の軽減を図ることができるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開平１１－１０１１９２号公報

【特許文献2】実公平５－１７４３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

以上で説明したように真空緩和回路５１３を備えた容量制御装置５１０では，アンロード運転時，吸入弁二次側の吸入流路５４２をレシーバタンク５３２と連通させることで，吸入弁二次側の吸入流路５４２内の真空を緩和してアンロード運転時に圧縮機本体５２０で生じる振動や騒音を抑制できるようになっている。

【0013】

しかしながら，吸入弁５１１で吸入流路５４０を閉塞した状態で圧縮機本体５２０を運転するアンロード運転は，圧縮機本体５２０が空気の吸入も圧縮も行わない無負荷の運転状態となることで，消費動力の極めて低い運転状態となるが，前述したようにアンロード運転時に吸入弁二次側の吸入流路５４２に対しレシーバタンク５３２からの圧縮空気を導入すると，圧縮機本体５２０はレシーバタンク５３２から導入された空気を圧縮することとなる。

【0014】

その結果，圧縮機本体５２０にはアンロード運転中も負荷がかかることとなり消費動力が増大することから，アンロード運転時に行う吸入弁二次側の吸入流路５４２内の真空の緩和は，振動や騒音の抑制と消費動力の増大抑制を同時に達成することができる圧力（適正圧力）となるように行うことが望ましく，適正圧力を超えて更に高い圧力（低真空）となるまで過剰に真空の緩和を行う必要がないだけでなく，このような過度の真空の緩和は圧縮機の消費動力を増大させるものである点でむしろ好ましくない。

【0015】

なお，吸入弁二次側の吸入流路５４２に対する過剰な真空緩和は，内部圧力が高い状態のレシーバタンク５３２を吸入弁二次側の吸入流路５４２に連通させることにより生じるところ，前掲の特許文献２として紹介した容量制御装置５１０（図９参照）には真空緩和回路５１３の他に，アンロード運転時にレシーバタンク５３２内の圧縮空気を放気（パージ）するオートレリーフバルブ５１８が設けられている。

【0016】

そのため，アンロード運転時，レシーバタンク５３２内の圧力は圧縮空気の放気（パージ）によって低下するため，放気（パージ）が完了してレシーバタンク５３２内の圧力が下げ止まった状態では，レシーバタンク５３２を吸入弁二次側の吸入流路５４２に連通させたとしても吸入弁二次側の吸入流路５４２の真空緩和が過剰に行われることはない。

【0017】

しかしながら，オートレリーフバルブ５１８による放気の完了迄にはある程度の時間を要することから，アンロード運転に移行してから放気が完了するまでの間，レシーバタンク５３２内は高い圧力状態にあるため吸入弁二次側の吸入流路５４２に対する過剰な真空緩和が行われることで余分な動力の消費が行われることから依然として改善の余地がある。

【0018】

なお，圧力が高い状態のレシーバタンク５３２に連通した場合に吸入弁二次側の吸入流路５４２の真空が過剰に緩和されることがないようにする方法としては，真空緩和回路５１３中に絞りを設けて吸入弁二次側の吸入流路５４２に流入する空気量を制限することも考えられる。

【0019】

しかしながら，アンロード運転を開始するときのレシーバタンク５３２内の圧力は圧縮機５００の仕様毎に異なると共に，圧縮機本体５２０が吸入する空気量も，圧縮機本体５２０の仕様や，アンロード運転時の回転速度が変化すれば変化することから，真空緩和回路５１３に絞りを設けて吸入弁二次側の吸入流路５４２内の圧力を適正圧力に近付けようとすると，真空緩和回路５１３で使用する絞りの設計を，圧縮機の仕様毎の専用設計とする必要があり，コスト高となる。

【0020】

そのため，仕様の異なる圧縮機に対し共通して適用可能な，汎用性を持った真空緩和回路を備えた容量制御装置の要望は高い。

【0021】

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あり，比較的簡単な構造でありながら，吸入弁二次側の吸入流路の真空が必要以上に緩和されないようにすることで，アンロード運転時の振動や騒音の抑制と，消費動力の増加の抑制を両立させることができると共に，仕様の異なる圧縮機に適用可能な汎用性を備えた真空緩和を実行する容量制御方法及び容量制御装置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】

【0022】

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に記載したものであり，言うまでもなく，本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。

【0023】

上記目的を達成するために，本発明の圧縮機の容量制御方法は，
圧縮機本体２０に被圧縮気体である空気を導入する吸入流路４０を，前記圧縮機本体２０の吐出側に設けた供給流路３０内の圧力変化に応じて吸入弁１１により開閉して，前記吸入弁１１が開いた状態で前記圧縮機本体２０を運転するロード運転と，前記吸入弁１１が閉じた状態で前記圧縮機本体２０を運転するアンロード運転間で運転状態を切り換えることにより，消費側に供給する圧縮空気の圧力が所定の設定吐出圧力に近づくように制御する圧縮機の容量制御方法において，
吸入弁二次側の吸入流路４２と前記供給流路３０とを連通する真空緩和回路１３を設けると共に，該真空緩和回路１３に，該真空緩和回路１３を開閉するバキュームレリーフバルブ１４を設け，
前記吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力を，前記アンロード運転の状態における適正圧力として予め設定した所定の閾値に近付ける及び／又は一致させるように，前記吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力変化に対応して前記バキュームレリーフバルブ１４を開閉動作させることを特徴とする（請求項１）。

【0024】

前記バキュームレリーフバルブ１４の前記開閉動作が開度調整を含み，該開度調整によって前記吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力を前記閾値に近付ける及び／又は一致させることが好ましい（請求項２）。

【0025】

前記アンロード運転の状態にある時，前記供給流路３０内の圧縮空気を放気すると共に，
前記閾値を，前記放気の完了により圧力が下げ止まった状態の前記供給流路３０を連通させた状態で前記アンロード運転を行った際の前記吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力に対応する値に設定するものとしても良い（請求項３）。

【0026】

前記真空緩和回路１３は，前記供給流路３０に設けたレシーバタンク３２を介して前記供給流路３０に連通することができる（請求項４）。

【0027】

前記ロード運転時に前記吸入弁１１の閉弁受圧室に前記供給流路３０内の圧縮空気を導入する調圧回路１７を設け，
該調圧回路１７に設けたレギュレータ１７１によって前記吸入弁１１の前記閉弁受圧室１１６に導入する圧縮空気の圧力を変化させて，前記供給流路３０内の圧力上昇に応じて前記吸入弁１１の開度を減少させ，前記供給流路３０内の圧力低下に応じて前記吸入弁の開度を増大させるものとしても良い（請求項５）。

【0028】

また，本発明の容量制御装置１０は，
圧縮機本体２０に被圧縮気体である空気を導入する吸入流路４０を開閉する吸入弁１１と，前記圧縮機本体２０の吐出側に設けた供給流路３０内の圧力変化に応じて前記吸入弁１１を開閉動作させる制御回路１２を備え，前記吸入弁１１を開いた状態で前記圧縮機本体２０を運転するロード運転と，前記吸入弁１１を閉じた状態で前記圧縮機本体２０を運転するアンロード運転間で運転状態を切り換えることにより消費側に供給する圧縮空気の圧力が所定の設定吐出圧力に近づくように制御する，圧縮機の容量制御装置１０において，
吸入弁二次側の吸入流路４２と前記供給流路３０とを連通する真空緩和回路１３を設けると共に，該真空緩和回路１３に，該真空緩和回路１３を開閉するバキュームレリーフバルブ１４を設け，
前記バキュームレリーフバルブ１４を，前記吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力が，前記アンロード運転の状態における適正圧力として予め設定した所定の閾値に近付く及び／又は一致するように，前記吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力に対応して開閉動作するよう設定したことを特徴とする（請求項６）。

【0029】

上記構成の容量制御装置１０において，前記バキュームレリーフバルブ１４の前記開閉動作が，
前記吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力を前記閾値に近付ける及び／又は一致させるように行う開度調整を含むものとすることができる（請求項７）。

【0030】

上記容量制御装置１０には，前記アンロード運転の状態にある時，前記供給流路３０の圧縮空気を放気する放気回路１８を更に設けるものとしても良く，この場合，前記閾値を，前記放気の完了により圧力が下げ止まった状態の前記供給流路３０を連通させた状態で前記アンロード運転を行った際の前記吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力に対応した値に設定するものとしても良い（請求項８）。

【0031】

前記真空緩和回路１３は，前記供給流路３０に設けたレシーバタンク３２を介して前記供給流路３０に連通させるものとしても良い（請求項９）。

【0032】

前記バキュームレリーフバルブ１４は，作動圧室１４６ａを前記吸入弁二次側の前記吸入流路４２に連通されて前記吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力を作動圧力として開閉動作する自動開閉弁とするものとしても良い（請求項１０）。

【0033】

前記バキュームレリーフバルブ１４の弁箱を，前記吸入弁１１の弁箱に直接取り付けるものとすることができ，この構成において，前記バキュームレリーフバルブ１４の前記作動圧室１４６ａと出口１４２を，前記吸入弁１１の弁箱の肉厚内に設けた流路１４７，１４８を介して前記吸入弁二次側の吸入流路４２に連通させるものとしても良い（請求項１１）。

【0034】

本発明の容量制御装置には，更に，前記ロード運転時に前記吸入弁１１の閉弁受圧室に前記供給流路内の圧縮空気を導入する調圧回路１７を設け，該調圧回路１７に，前記供給流路３０内の圧力上昇に応じて開度を増大すると共に，前記供給流路３０内の圧力低下に応じて開度を減少させるレギュレータ１７１を設けるものとしても良い（請求項１２）。

【発明の効果】

【0035】

以上で説明した本発明の構成により，本発明の容量制御方法及び容量制御装置１０では以下の顕著な効果を得ることができた。

【0036】

本発明の容量制御方法では，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力を閾値（適正圧力）に近付ける及び／又は一致させるように吸入弁二次側の吸入流路４２に対する圧縮空気の導入量をバキュームレリーフバルブ１４が制限することから，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力が閾値（適正圧力）を大幅に超えて過剰に緩和されることを防止することができた。

【0037】

その結果，アンロード運転中に圧縮機本体２０に不必要な負荷がかかることを防止でき，アンロード運転中の消費動力を減少させることができた。

【0038】

しかも，本発明の容量制御装置１０は，如何なる仕様の圧縮機に適用した場合であっても，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力を前述した閾値の圧力（適正圧力）近付ける及び／又は一致させるように動作することで，異なる機種の圧縮機に対して適用可能な汎用性を有することから，絞りによって吸入弁二次側の吸入流路に導入される圧縮空気の量を制限する場合のように機種毎の専用設計とする必要がない。

【0039】

吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力を閾値に近付ける及び／又は一致させるバキュームレリーフバルブ１４の動作は，開位置，閉位置の二位置間の動作によるものの他，開度調整を含むものとすることができ，これにより吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力変化に応じてバキュームレリーフバルブ１４を適切な開度とすることで，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力をより閾値（適正圧力）に近い圧力に近付けることができ，又は，一致せることができた。

【0040】

アンロード運転時，前記供給流路３０の圧縮空気を放気すると共に，前記閾値を，前記放気の完了により圧力が下げ止まった状態の前記供給流路３０を連通させた状態で前記アンロード運転を行った際の前記吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力に対応する値に設定した場合には，アンロード運転時に圧縮機本体２０の背圧を低下させてより一層の消費動力の低減を図ることができただけでなく，アンロード運転の開始直後の供給流路３０（実施形態においてレシーバタンク３２）内の圧力が高い状態から，放気が完了して供給流路３０（レシーバタンク３２）内の圧力が下げ止まって安定した状態となった後まで，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力を略一定の圧力に維持することができた。

【0041】

なお，前記バキュームレリーフバルブ１４を，該バキュームレリーフバルブ１４の作動圧室１４６ａを前記吸入弁二次側の前記吸入流路４２と連通させることにより前記吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力を作動圧力として開閉動作する機械式の自動開閉弁とした構成では，前述したバキュームレリーフバルブ１４を設けるだけで電気的な制御等を行うことなく吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力を閾値の圧力（適正圧力）に近付ける制御を行うことができた。

【0042】

また，前記吸入弁１１の弁箱に，前記バキュームレリーフバルブ１４の弁箱を直接取り付けると共に，前記バキュームレリーフバルブ１４の前記作動圧室１４６ａと出口１４２を，前記吸入弁１１の弁箱の肉厚内に形成した流路１４７，１４８を介して前記吸入弁二次側の吸入流路４２に連通させた構成では，バキュームレリーフバルブ１４の配置スペースを省略できると共に，吸入弁１１とバキュームレリーフバルブ１４間の配管スペースが不要となり，レイアウトの自由度を増すことができた。

【0043】

更に，ロード運転時に前記吸入弁１１の閉弁受圧室１１６に前記供給流路３０内の圧縮空気を導入する調圧回路１７を設けると共に，該調圧回路１７に，前記調圧回路１７を開閉すると共に前記供給流路３０内の圧力上昇に応じて開度を増大し，前記供給流路３０内の圧力低下に応じて開度を減少させるレギュレータ１７１を設けた構成では，アンロード運転時における吸入弁１１の開度を供給流路３０内の圧力に応じてリニアに変化させることができ，変化の少ない安定した圧力の圧縮空気を消費側に供給することができると共に，本発明の構成ではバキュームレリーフバルブ１４を吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力に基づいて開閉制御することから，このような調圧回路１７を設けた場合であっても，機種毎にバキュームレリーフバルブ１４の設計を行う必要がなく汎用性を有する。

【図面の簡単な説明】

【0044】

【図1】本発明の容量制御装置を備えた圧縮機の回路図（実施例１）。

【図2】吸入弁及びバキュームレリーフバルブの断面図。

【図3】図２のバキュームレリーフバルブ部分（破線で囲った部分）の拡大図（閉弁状態）。

【図4】図２のバキュームレリーフバルブ部分（破線で囲った部分）の拡大図（開弁状態）。

【図5】放気（パージ）を行わない場合のアンロード運転時における各部の変化を示したタイムチャートであり，（Ａ）は本発明，（Ｂ）は従来技術（特許文献１に対応）。

【図6】放気（パージ）を行う場合のアンロード運転時における各部の変化を示したタイムチャートであり，（Ａ）は本発明，（Ｂ）は従来技術（特許文献２に対応）。

【図7】本発明の別の容量制御装置を備えた圧縮機の回路図（実施例２）。

【図8】従来の容量制御装置を備えた圧縮機の回路図（特許文献１に対応）。

【図9】従来の容量制御装置を備えた圧縮機の回路図（特許文献２に対応）。

【発明を実施するための形態】

【0045】

以下に，本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

【0046】

〔圧縮機の全体構成〕
図１に，本発明の容量制御装置１０を備えた圧縮機１の全体構成を示す。

【0047】

図１において，符号２０は圧縮機本体であり，本実施形態では，圧縮機本体２０として油冷式のスクリュ圧縮機本体を採用する。

【0048】

この油冷式のスクリュ圧縮機本体２０は，吸入した空気を図示せざる給油口を介して給油された潤滑油と共に圧縮することで，該潤滑油によって圧縮作用空間の潤滑，密封，及び冷却を行うもので，この構成により圧縮機本体２０は潤滑油との気液混合流体として圧縮空気を吐出する。

【0049】

このように，本実施形態では圧縮機本体２０として油冷式のスクリュ圧縮機本体を採用したことで，潤滑油との気液混合流体として吐出された圧縮空気を気液分離して潤滑油が除去された後の圧縮空気を消費側に対し供給することができるようにすべく，圧縮機本体２０から消費側に至る供給流路３０には，圧縮機本体２０が吐出流路３１を介して吐出した圧縮空気を導入して気液分離するためのレシーバタンク３２が設けられている。

【0050】

そして，レシーバタンク３２内で気液分離によって潤滑油が分離された圧縮空気は，レシーバタンク３２に連通する消費流路３３を介して消費側に供給することができるように構成されている。

【0051】

なお，図１に示す実施形態では圧縮機本体２０として油冷式スクリュ圧縮機本体を採用したことに伴い供給流路３０にレシーバタンク３２を設ける構成を採用しているが，圧縮機本体２０が例えば圧縮作用空間に対する注油を必要としないオイルフリースクリュ圧縮機のように油分を含まない圧縮空気を吐出するものである場合，気液分離のためのレシーバタンク３２を供給流路３０に設ける必要はなく，このようなレシーバタンク３２を備えていない圧縮機１に対しても本発明の容量制御装置１０を採用可能である。

【0052】

圧縮機本体２０には，圧縮機本体２０に被圧縮気体である空気を導入するための吸入流路４０が連通されていると共に，圧縮機本体２０とは反対側の吸入流路４０の端部には，エアフィルタ４３が取り付けられており，空気中に存在する粉塵等の異物をエアフィルタ４３によって除去した後の空気を圧縮機本体２０に導入することができるように構成されている。

【0053】

〔容量制御装置の基本構成〕
以上のように構成された圧縮機１には，吸入弁１１と，該吸入弁１１の開閉動作を制御する制御回路１２を備えた容量制御装置１０が設けられている。

【0054】

このうちの吸入弁１１は，吸入流路４０を開閉することで，圧縮機本体２０の吸気を制御する。

【0055】

この吸入弁１１の構成例を図２に示す。

【0056】

図２に示す例では，前述の吸入弁１１と，後述の真空緩和回路１３に設けるバキュームレリーフバルブ１４を一体的に構成したものであり，図２中，破線で囲った部分がバキュームレリーフバルブ１４の部分であり，その他の部分が前述した吸入弁１１の部分である。

【0057】

図２に示す吸入弁１１は，逆止弁としての機能を備えたもので，圧縮機本体２０の停止等によって圧縮機本体２０で圧縮中であった圧縮空気が潤滑油と共にエアフィルタ４３側に向かって吸入流路４０内を逆流しようとした場合，これを防止してエアフィルタ４３が潤滑油により汚染されることを防止できるようにしている。

【0058】

この吸入弁１１の上側部分は，シリンダ室１１１と，該シリンダ室１１１内を紙面上下方向に進退移動するピストン１１２が設けられていると共に，前記ピストン１１２の中央に上端側が取り付けられて前記ピストン１１２と共に上下方向に移動する弁軸１１３を備えている。

【0059】

この弁軸１１３は，シリンダ室１１１の下端壁を貫通してシリンダ室１１１の下方に設けた弁座１１４の中心を通り更に下方に突設されていると共に，この弁軸１１３の下端側に取り付けた弁体１１５を下方より弁座１１４に着座させることにより，弁座１１４によって囲まれた内側に形成されている連通路を閉じることができるように構成されている。

【0060】

前述のピストン１１２とシリンダ室１１１の下端壁間には，吸入弁１１の閉弁受圧室１１６が形成されており，閉弁受圧室１１６に対し圧縮空気の導入がされていない状態では，図２に示すようにピストン１１２はピストン用スプリング１１７の付勢力によってシリンダ室１１１内の下端位置に押し下げられている。

【0061】

このとき，弁軸１１３の下端側に取り付けられた弁体１１５は，弁体用スプリング１１８により上方に押し上げられていて下側より弁座１１４に着座した状態となっていることで流体の逆流が防止されているが，弁体用スプリング１１８は比較的弱い力で弁体１１５を弁座１１４に着座させているため，圧縮機本体２０が運転を開始して圧縮機本体２０が空気の吸入を開始して吸入弁二次側の吸入流路４２内が真空になると，弁体１１５は弁体用スプリング１１８の付勢力に抗して弁座１１４より離間することで圧縮機本体２０に対して空気を導入することができるようになっており，この状態において吸入弁１１は開弁状態となっている。

【0062】

一方，ピストン１１２とシリンダ室１１１の下端壁１１１ａ間に形成された閉弁受圧室１１６内にレシーバタンク３２からの圧縮空気を導入すると，ピストン用スプリング１１７の付勢力に抗してピストン１１２がシリンダ室１１１内を上方に移動する。

【0063】

このピストン１１２の移動により，弁軸１１３も上昇して，弁軸１１３の下端に取り付けたストッパ１１９が弁体１１５の下端部に当接して弁体１１５を弁座１１４に強く押し付ける。

【0064】

これにより，圧縮機本体２０の運転により吸入弁１１二次側の吸入流路４２内が真空となっても，弁体１１５は弁座１１４から離れることができず，吸入弁１１は閉弁状態となる。

【0065】

図１に戻り，前述の制御回路１２は，制御弁１２１と，該制御弁１２１と吸入弁１１の閉弁受圧室１１６間を連通する流路１２２，及び，前記制御弁１２１と供給流路３０（図示の例では供給流路３０に設けたレシーバタンク３２）間を連通する流路１２３を備え，制御弁１２１によって流路１２２と１２３間を連通又は遮断することで，吸入弁１１の閉弁受圧室１１６に対し作動圧力としての供給流路３０内の圧縮空気の導入の開始及び停止を制御することができるように構成されている。

【0066】

なお，供給流路３０に対する制御回路１２の連通は，圧縮機本体２０から消費側に至る供給流路３０のいずれの位置において行うものとしても良いが，供給流路３０が逆止弁３３ａを備えている場合，逆止弁３３ａの一次側において連通し，本実施形態では供給流路３０に設けたレシーバタンク３２に対し連通させている。

【0067】

また，図示の実施形態では前述の制御弁１２１を電磁弁によって構成し，この電磁制御弁１２１の動作を，例えばマイクロコントローラ等の電子制御装置（図示せず）によって制御している。

【0068】

この電子制御装置（図示せず）による電磁制御弁１２１の制御は，例えばレシーバタンク３２内の圧力を検出する圧力センサ（図示せず）の検出信号と，逆止弁３３ａの二次側における消費流路３３内の圧力を検出する圧力センサ（図示せず）の検出信号に基づいて，電子制御装置（図示せず）にレシーバタンク３２内の圧力と消費流路３３内の圧力を監視させ，レシーバタンク３２内の圧力が所定のアンロード運転開始圧力以上となったときに電子制御装置（図示せず）が電磁制御弁１２１を開位置として流路１２２と１２３を連通させて吸入弁１１を閉じると共に，消費流路３３内の圧力が所定のロード運転復帰圧力以下の圧力に低下したときに電子制御装置（図示せず）が電子制御弁１２１を閉位置として流路１２２と１２３間を遮断することで吸入弁１１を開くようにすることができる。

【0069】

なお，図示の実施形態では制御回路１２に設ける制御弁１２１を電磁制御弁（電磁弁）とした構成例を示したが，この電磁制御弁１２１に代えて図８及び図９を参照して説明した従来の容量制御装置５１０の制御回路５１２の構成と同様，機械式の圧力レギュレータ５１２aによって吸入弁１１の閉弁受圧室１１６に対する圧縮空気（作動圧力）の導入の開始と停止を制御するようにしても良い。

【0070】

また，図１中の符号１８は放気回路であり，電磁制御弁１２１が開弁したアンロード運転時，レシーバタンク３２内の圧縮空気を，絞り１８ａを介して大気放出する。

【0071】

これにより圧縮機本体２０の背圧を低下させてアンロード運転時に圧縮機本体２０の運転で消費される動力を低く抑えることができるようにしている。

【0072】

なお，この放気回路１８は，本発明の容量制御装置１０において必須の構成ではなく，必要に応じて設けるものとすれば良い。

【0073】

また，図１に示す実施形態では放気回路１８中に絞り１８ａを設ける構成を示したが，この絞り１８ａは，放気回路の管径自体を細径とすることによって実現するものとしても良く，図示の構成に限定されない。

【0074】

更に図示の実施形態では，放気回路１８を吸入弁一次側の吸入流路４１に連通させることにより，エアフィルタ４３を介してレシーバタンク３２内の圧縮空気を大気放出することでエアフィルタ４３に放気音を低減させるためのサイレンサの役割を持たせているが，この構成に代えて放気回路１８を吸入流路４１に連通させることなく，図示せざるサイレンサ等を介して直接大気開放するものとしても良い。

【0075】

以上で説明した基本構造を備えた容量制御装置１０により，消費側における圧縮空気の消費が停止する等してレシーバタンク３２内の圧力が所定のアンロード運転開始圧力以上に上昇すると，図示せざる電子制御装置が電磁制御弁１２１を開位置として吸入弁１１の閉弁受圧室１１６にレシーバタンク３２内の圧縮空気を作動圧として導入して吸入弁１１を閉じてアンロード運転に移行すると共に，レシーバタンク３２内の圧縮空気を，放気回路１８を介して徐々に大気放出（パージ）して圧縮機本体２０の背圧を下げることでアンロード運転時における圧縮機本体２０の運転に必要な動力の低減が図られる。

【0076】

一方，逆止弁３３ａ二次側の消費流路３３内の圧力は，レシーバタンク３２内の圧縮空気の放出（パージ）によってもアンロード運転開始圧力以上の圧力に保持されているが，消費側における圧縮空気の消費が再開される等して逆止弁３３ａ二次側の消費流路３３内の圧力が所定のロード運転復帰圧力以下に低下すると，図示せざる電子制御装置が電磁制御弁１２１を閉位置とすることによりレシーバタンク３２内の圧縮空気の大気放出（パージ）が停止されると共に，吸入弁１１の閉弁受圧室１１６に対する作動圧力の導入が停止して吸入弁１１が開いてロード運転に復帰するように構成されている。

【0077】

〔真空緩和回路〕
本発明の容量制御装置１０は，上記で説明した容量制御装置１０の基本構造に加え，更に，アンロード運転時に吸入弁二次側の吸入流路４２内に生じる真空を緩和するための真空緩和回路１３を備えている。

【0078】

この真空緩和回路１３には，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力が所定の閾値に近付く及び／又は一致するように，前記吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力変化に対応して開閉動作するバキュームレリーフバルブ１４が設けられており，該バキュームレリーフバルブ１４の入口１４１を，逆止弁３３ａの一次側における供給流路３０，図示の実施形態ではレシーバタンク３２に連通すると共に，バキュームレリーフバルブ１４の出口１４２を吸入弁二次側の吸入流路４２に連通することにより構成されている。

【0079】

このバキュームレリーフバルブ１４の開閉動作は，バキュームレリーフバルブ１４を例えば開位置と閉位置の二位置間で択一的に切り替わる構成として，アンロード運転の状態にあるときに吸入弁１１二次側の吸入流路４２内の圧力が前述の閾値以下の所定の圧力に低下すると，バキュームレリーフバルブ１４が開いてレシーバタンク３２内の圧縮空気が吸入弁二次側の吸入流路４２内に導入され，この圧縮空気の導入によって吸入弁１１二次側の吸入流路４２内の圧力が前述した閾値を超える所定の圧力に上昇すると，バキュームレリーフバルブ１４が閉じて吸入弁１１二次側の吸入流路４２に対する圧縮空気の導入を停止するようにしても良く，この構成では，吸入弁１１二次側の吸入流路４２内の圧力は閾値を中心に若干上下する変化を示すものの，この閾値付近の圧力に近付けることができる。

【0080】

バキュームレリーフバルブ１４を前述したように開位置と閉位置間の二位置間で切り換え可能とする構成に代えて，開度調整可能に構成し，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力低下に応じての開度を増大とせると共に，吸入弁二次側の吸入流路内の圧力上昇に応じての開度を減少させるように構成するものとしても良く，この場合には，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力の振れをより小さくして閾値（適正圧力）により近い値に近付けることができ，又は一致させることが可能である。

【0081】

このように，本発明の構成ではバキュームレリーフバルブ１４の開閉動作や開度変化によって吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力を前述した閾値に近付けるために必要な量の圧縮空気のみの導入が行われることから，前述の「閾値」を，アンロード運転時における振動や騒音の発生抑止と消費動力の増大抑止を両立し得る圧力（適正圧力）に設定することで，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力が高真空となることにより生じる異常振動や騒音の発生を防止しつつ，アンロード運転時に圧縮機本体２０の消費動力の増大を抑制することが可能である。

【0082】

なお，容量制御装置１０がアンロード運転時にレシーバタンク３２内の圧縮空気を放気（パージ）する放気回路１８を備えている場合，前述の閾値を，放気（パージ）の完了により圧力が下げ止まった状態のレシーバタンク３２を連通させた状態でアンロード運転を行った際の吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力に対応した値に設定することで，アンロード運転の開始直後からレシーバタンク３２内の放気が完了した後まで，アンロード運転中，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力を前述した閾値の圧力で略一定に維持することができる。

【0083】

なお，真空緩和回路１３に設ける前述のバキュームレリーフバルブ１４の構成は特に限定されず，例えばこれを電磁弁や電空弁によって形成すると共に，吸入弁１１二次側の吸入流路４２内の圧力を検出する圧力センサからの検出信号に基づいてバキュームレリーフバルブ１４の開閉や開度の制御を行うものとしても良い。

【0084】

本実施形態にあっては，前述のバキュームレリーフバルブ１４を，該バキュームレリーフバルブ１４に設けた作動圧室１４６ａに作動圧力を導入することにより開閉動作する機械式の自動開閉弁として構成し，この自動開閉弁の作動圧室１４６ａを吸入弁１１二次側の吸入流路４２に連通することで，吸入弁１１二次側の吸入流路４２内の圧力変化によって自動で開閉及び開度調整が行われるように構成した。

【0085】

このようなバキュームレリーフバルブ１４の構成例を図２～４に示す。

【0086】

なお，図１には真空緩和回路１３に設けたバキュームレリーフバルブ１４と，吸入流路４０を開閉する吸入弁１１を，それぞれ独立した構成として示しているが，真空緩和回路１３に設けるバキュームレリーフバルブ１４は，図２に示すように，吸入弁１１と弁箱の一部分を共用して，吸入弁１１と一体的に構成された構造とするものとしても良い。

【0087】

なお，図２に示した構成において，図中，破線で囲った部分が真空緩和回路１３に設けるバキュームレリーフバルブ１４の構成部分であり，その他の部分は吸入弁１１の構成部分である。

【0088】

図２に記載のバキュームレリーフバルブ１４の構成において，レシーバタンク３２に連通される入口１４１と，吸入弁二次側の吸入流路４２に連通される出口１４２間には弁座１４３が設けられており，この弁座１４３に，紙面左側から弁体１４４が着座するように構成されている。

【0089】

この弁体１４４は，弁体用スプリング１４４ａによって弁座１４３に着座する方向に常時付勢されている。

【0090】

この弁体１４４には，弁座１４３の中央に形成された流路を貫通して紙面右側に突出する弁軸１４４ｂが設けられており，この弁軸１４４ｂに先端が突合されたピストン１４５と，このピストン１４５を進退移動可能に収容したシリンダ室１４６が前述した弁軸１４４ｂに対し紙面右側に設けられており，シリンダ室１４６のうちピストン１４５によって仕切られた部分よりも紙面左側の部分がバキュームレリーフバルブ１４を開閉動作させるための作動圧力を導入する作動圧室１４６ａとなっており，この作動圧室１４６ａを吸入弁１１の弁箱の肉厚内に形成された流路１４７を介して吸入弁１１二次側の吸入流路４２に連通させている。

【0091】

前述のピストン１４５は，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力が高く（真空度が低く），作動圧室１４６ａ内の圧力が比較的高い（真空度が低い）状態では，図２及び図３に示すようにピストン用スプリング１４５ａによって付勢されて紙面右側に移動した状態となっており，弁体１４４が弁体用スプリング１４４ａの付勢力によって弁座１４３に着座した状態を維持しているが，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力が所定の閾値（適正圧力）以下に低下して作動圧室１４６ａ内の圧力が低下する（真空度が高まる）と，ピストン１４５がピストン用スプリング１４５ａの付勢力に抗して紙面左側に移動するように構成されており，このピストン１４５の紙面左方向への移動によって図４に示すようにピストン１４５の先端が弁体１４４の弁軸１４４ｂを紙面左側に押し込むことで，弁体１４４が弁座１４３より離間を開始し，入口１４１より導入されたレシーバタンク３２からの圧縮空気が弁体１４４と弁座１４３間に生じた隙間δを介して出口１４２側の流路１４８に入り，出口１４２を介して吸入弁１１二次側の吸入流路４２に導入される。

【0092】

一方，このようにして吸入弁１１二次側の吸入流路４２に圧縮空気が導入されることにより吸入弁１１二次側の吸入流路４２内の圧力が閾値（適正圧力）を超えて上昇すると，作動圧室１４６ａ内の圧力が高まることで弁軸１４４ｂを紙面左側に押し込んでいたピストン１４５がピストン用スプリング１４５ａの付勢力によって紙面右側に移動することで弁体１４４が弁座１４３に着座して，吸入弁１１二次側の吸入流路４２に対する圧縮空気の導入が停止する。

【0093】

なお，図２～図４に示したバキュームレリーフバルブ１４では，前述した構成より，作動圧室１４６ａに連通された吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力が閾値以下の所定の圧力に低下すると開弁し始めて更なる圧力低下に伴い開度が増大すると共に，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力上昇に伴い開度が減少して前述した閾値を超える所定の圧力で閉弁するように構成されている。

【0094】

〔作用等〕
（１）アンロード運転中に放気（パージ）を行う場合
図１を参照して説明した圧縮機１の容量制御装置１０には放気回路１８が設けられているが，前述したように本発明の容量制御装置１０において放気回路１８は必須の構成ではないことから，以下に図５を参照して説明する動作説明ではアンロード運転中の放気（パージ）を行わない場合の動作を説明し，アンロード運転中の放気（パージ）を行う構成については後に図６を参照して説明する。

【0095】

図５（Ａ）のタイムチャートに示すように，消費側における圧縮空気の消費が停止する等してレシーバタンク３２内の圧力がアンロード運転開始圧力以上に上昇すると，電磁制御弁１２１が開弁して吸入弁１１の閉弁受圧室１１６にレシーバタンク３２内の圧縮空気が導入されて吸入弁１１が閉じてアンロード運転に移行する。

【0096】

吸入弁１１が閉じてアンロード運転に移行することで，吸入弁二次側の吸入流路４２内の真空度が高まり閾値以下の所定の圧力になると，真空緩和回路１３に設けたバキュームレリーフバルブ１４が吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力に応じた開度で開いてレシーバタンク３２内の圧縮空気が吸入弁二次側の吸入流路４２内に導入される。

【0097】

アンロード運転中，バキュームレリーフバルブ１４は吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力に応じた開度となるように開度調整され，これにより，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力は，閾値の圧力に近づくように及び／又は一致するように制御される。

【0098】

なお，図５（Ａ）では，バキュームレリーフバルブ１４として図２～図４を参照して説明したように吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力変化に応じて開度調整を伴う開閉動作を行う構成のものを採用し，これにより吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力を閾値の圧力に近付け及び／又は一致させることができるようにした構成例を示したが，バキュームレリーフバルブ１４の構成は，このような構成のものに限定されず，例えば電磁開閉弁のように開位置又は閉位置の二位置間を選択的に切り換え動作するものとしても良い。

【0099】

なお，図５（Ａ）を参照して説明したようにバキュームレリーフバルブ１４として吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力変化に応じて開度調整を行う構成のものを採用した場合，バキュームレリーフバルブ１４が一旦開弁すると，アンロード運転中，バキュームレリーフバルフ１４は全開及び全閉となることなく開度調整のみが行われることとなる場合があるが，本発明の容量制御方法におけるバキュームレリーフバルブ１４の「開閉動作」には，このようにアンロード運転中に全開及び全閉とはならない「開度調整」も含み得る。

【0100】

このように本発明の容量制御装置１０では，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力に応じてバキュームレリーフバルブ１４が吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力を前述した閾値に近付ける及び／又は一致させるように開度を制御するため，容量制御装置１０が放気回路１８を備えておらず，図５（Ａ）に示したようにアンロード運転中もレシーバタンク３２が高い圧力に維持されている場合であっても吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力を適正圧力である閾値に近付ける及び／又は一致させることができる。

【0101】

一方，先に特許文献１として紹介した従来の容量制御装置５１０の構成（図８参照）では，アンロード運転中，吸入弁５１１二次側の吸入流路５４２はレシーバタンク５３２と連通された状態に保持されているため，吸入弁二次側の吸入流路５４２に対しレシーバタンク５３２からの圧縮空気が継続して導入される。

【0102】

特許文献１の回路構成中に設けられていてオートレリーフバルブ５１９は圧縮機５００の停止時にレシーバタンク５３２内の圧縮空気を放気するものであり（特許文献１［0025］），アンロード運転時にレシーバタンク５３２内の圧縮空気の放気は行わないことから，レシーバタンク５３２内の圧力はアンロード運転への移行後も高い圧力に維持される。

【0103】

その結果，特許文献１の回路構成では，真空緩和回路５１３中に専用に設計された絞りを設ける等して吸入弁５１１の二次側の吸入流路５４２に導入される圧縮空気量を適切に制限した場合を除き，図５（Ｂ）のタイムチャートに示すように，アンロード運転中，吸入弁二次側の吸入流路５４２内はレシーバタンク５３２からの圧縮空気の導入によって適正圧力に対し大幅に高い圧力に維持され続けることとなる。

【0104】

その結果，圧縮機本体５２０はアンロード運転中，適正圧力との差分の圧力に対応する多量の空気を圧縮していることとなり，その分，アンロード運転中の圧縮機本体５２０の運転で消費される動力が増大する。

【0105】

具体的には，図５（Ｂ）中にハッチングで示した部分の動力が，本発明の容量制御を行う場合に比較して余分に消費されていることとなる。

【0106】

（２）アンロード運転中に放気（パージ）を行う場合
図５（Ａ），（Ｂ）を参照した説明は，アンロード運転中にレシーバタンク内の圧縮空気の放気（パージ）を行わない場合，従って，アンロード運転への移行後もレシーバタンク３２内が高い圧力を維持している場合を想定して説明したものであった。

【0107】

これに対し，容量制御装置１０にアンロード運転中にレシーバタンク内の圧縮空気を放気する構成を備える場合の動作説明を図６（Ａ），（Ｂ）を参照して説明する。

【0108】

本発明の容量制御装置１０では，アンロード運転中にレシーバタンク３２内の圧縮空気を放気する構成を採用した場合においても，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力が閾値（適正圧力）に近付ける及び／又は一致させるものである点は図５（Ａ）を参照して説明した放気回路１８を設けていない容量制御装置１０と同様である。

【0109】

なお，図６（Ａ）を参照して説明する以下の実施形態においても，バキュームレリーフバルブ１４が図５（Ａ）を参照して説明したと同様，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力変化に応じて開度が変化する構成のものを採用する場合を例に挙げて説明するが，この構成に換えて，電磁開閉弁のように，開位置又は閉位置の二位置間で切り換え可能な構成のバキュームレリーフバルブ１４を採用し，バキュームレリーフバルブ１４の開閉動作によって吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力を閾値付近の圧力に近付けるように制御するものとしても良い。

【0110】

吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力変化に応じて開度を変化させる構成のバキュームレリーフバルブ１４を採用した本実施形態において，吸入弁１１が閉じてアンロード運転に移行することで，吸入弁二次側の吸入流路４２内の真空度が高まり閾値以下の所定の圧力になると，真空緩和回路１３に設けたバキュームレリーフバルブ１４が吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力に対応した開度で開弁して，レシーバタンク３２内の圧縮空気が吸入弁二次側の吸入流路４２内に導入される。

【0111】

図６（Ａ）に示すように，バキュームレリーフバルブ１４は吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力に対応した開度で開弁することにより，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力を閾値の圧力に近付ける及び／又は一致させることができる。

【0112】

なお，放気回路１８を備えた容量制御装置１０では，アンロード運転時，放気回路１８による放気（パージ）によりレシーバタンク３２内の圧力が経時と共に低下することから，図６（Ａ）に示すようバキュームレリーフバルブ１４は吸入弁二次側の吸入流路内４２の圧力を閾値の圧力に近付ける及び／又は一致させるべく，経時と共に開度を増大して放気が完了してレシーバタンク３２の圧力が下げ止まると全開となり，バキュームレリーフバルブ１４はロード運転に復帰するまで全開の状態に維持される。

【0113】

一方，前掲の特許文献２として紹介した従来技術（図９参照）のように，アンロード運転中，吸入弁二次側の吸入流路５４２をレシーバタンク５３２に連通させた状態に維持する構成であっても，アンロード運転時にレシーバタンク５３２内の圧縮空気の放気を行う構成では，図６（Ｂ）に示すようにレシーバタンク５３２内の圧力が下げ止まった後には，吸入弁二次側の吸入流路５４２内に導入される空気量も最小となって適正圧力での真空緩和が行われることとなる。

【0114】

しかしながら，レシーバタンク５３２内の圧縮空気の放気を開始してからレシーバタンク５３２内の圧力が下げ止まった状態で安定するまでにはある程度の時間がかかることから，この間は，依然として吸入弁二次側の吸入流路５４２は高圧状態のレシーバタンク５３２と連通されることとなるため適正圧力に対し高い圧力となる。

【0115】

その結果，アンロード運転へ移行してからレシーバタンク５３２内の圧縮空気の放気が完了するまでの間，圧縮機本体５２０には依然として必要以上の負荷がかかった状態で運転されており，アンロード運転の開始初期より吸入弁二次側の吸入流路５４２内の圧力を閾値（適正圧力）に近い圧力に維持できる本願の容量制御を行う場合に比較して，図６（Ｂ）中の斜線部分の動力が余分に消費される。

【0116】

〔変更例〕
図７に，変形例に係る本発明の容量制御装置１０の構成例を示す。

【0117】

図７に示す実施形態では，電磁制御弁１２１の二次側における制御流路１２２に対し，レシーバタンク３２からの圧縮空気をレギュレータ１７１で圧力調整して導入する調圧回路１７を設けたものである点で，図１を参照して説明した容量制御装置１０の構成と相違する。

【0118】

なお，図７に示す容量制御装置１０において，調圧回路１７を介して電磁制御弁１２１の二次側に導入された圧縮空気は放気回路１８を介して放気されないように構成する。

【0119】

調圧回路１７に設けるレギュレータ１７１としては，一例として電空レギュレータを採用することができ，圧力センサ（図示せず）によって検出したレシーバタンク３２内の圧力変化に基づいて，レシーバタンク３２内の圧力が上昇するに従い電空レギュレータ１７１の開度を増大させる一方，レシーバタンク３２内の圧力が低下するに従い電空レギュレータ１７１の開度を減少させるように制御することにより，吸入弁１１の閉弁受圧室１１６に導入する圧縮空気の圧力を，吸入弁１１を全閉とする圧力以下の範囲で変化させる。

【0120】

これにより，レシーバタンク３２内の圧力がアンロード運転開始圧力未満で電磁制御弁１２１が制御流路１２を閉じた状態にあるとき，すなわちロード運転時においても調圧回路１７を介してレギュレータ１７１によって圧力調整された圧縮空気が吸入弁１１の閉弁受圧室１１６に導入される。

【0121】

これにより，レシーバタンク３２内の圧力変化，従って，消費側における圧縮空気の消費量の変化に対応して，レシーバタンク３２内の圧力上昇(圧縮空気の消費量の減少)に伴い吸入弁１１をリニアに絞って圧縮空気の生成量を減少させ，レシーバタンク３２内の圧力低下（圧縮空気の消費量の増大）に伴い吸入弁１１の開度をリニアに増大させて圧縮空気の生成量を増大させる制御を行うことができるように構成した。

【0122】

そして，レシーバタンク３２内の圧力が所定のアンロード運転開始圧力以上に上昇すると，電磁制御弁１２１が開いて制御流路１２を介してレシーバタンク３２より吸入弁１１を全閉とする圧力以上の圧力の圧縮空気が導入されることで吸入弁１１が全閉となり，アンロード運転に移行するように構成されている。

【0123】

上記構成の容量制御装置１０においても真空緩和回路１３を開閉するバキュームレリーフバルブ１４を吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力（真空）に基づいて動作させていることから，吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力を閾値（適正圧力）に近付けるように真空緩和が行われ，過剰な真空緩和が行われないようになっている。

【0124】

また，本発明の構成ではバキュームレリーフバルブ１４の開閉動作の基準となる前述の閾値（適正圧力）は，アンロード運転時に吸入弁二次側の吸入流路４２内で発生する真空に対応した圧力となっているため，ロード運転時に吸入弁が絞られて吸入弁二次側の吸入流路内の圧力が低下した場合であっても吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力は閾値以下には低下せず，その結果，バキュームレリーフバルブ１４の設定の調整などを行うことなく容量制御装置１０に調圧回路１７を追加した場合であってもロード運転時にバキュームレリーフバルブ１４が開弁してレシーバタンク３２内の圧縮空気が吸入弁二次側の吸入流路４２に導入されることがない。

【0125】

更に，圧縮機の機種毎にアンロード運転開始圧力や調圧回路１７を介して導入される圧縮空気の圧力範囲は異なるものとなるが，図７に示した容量制御装置１０においてもバキュームレリーフバルブ１４を吸入弁二次側の吸入流路４２内の圧力（真空）に基づいて動作させているため，機種が異なる圧縮機１，従って，圧力調整範囲が異なるレギュレータ１７１を備えた容量制御装置１０においてもバキュームレリーフバルブ１４の設定変更等を行う必要がない。

【0126】

これに対し，図８を参照して説明したように真空緩和回路５１３に設けたバルブ５１４が圧力レギュレータ５１２ａの二次側圧力によって作動する構成の容量制御装置５１０である場合，この容量制御装置５１０に図７に示した調圧回路１７を追加すると，圧力レギュレータ５１２ａが閉弁状態となっているロード運転時においても真空緩和回路５１３に設けたバルブ５１４がレギュレータ１７１からの圧縮空気によって開弁して，吸入弁二次側の吸入流路５４２に対してレシーバタンク５３２からの圧縮空気を導入してしまうおそれがある。

【0127】

図８の容量制御装置５１０の構成に図７に示した調圧回路１７を設けた場合にもロード運転中に真空緩和回路５１３のバルブ５１４が作動しないようにするためには，バルブ５１４の作動圧力を，レギュレータ１７１の二次側圧力の最大値以上で，かつ，開弁時における圧力レギュレータ５１２ａの二次側圧力以下に設定する必要がある。

【0128】

この場合，レギュレータ１７１の二次側圧力や，開弁時における圧力レギュレータ５１２ａの二次側圧力は，圧縮機１の仕様毎に相違するため，図８に示した従来の容量制御装置５１０の構成に，図７に示した調圧回路１７を設ける場合，圧縮機の機種毎にバルブ５１４を専用設計とする必要があり，本発明のように異なる機種の圧縮機に対しても適用可能な汎用性を備えた容量制御装置を提供できるものとはなっていない。

【符号の説明】

【0129】

１ 圧縮機
１０ 容量制御装置
１１ 吸入弁
１１１ シリンダ室
１１２ ピストン
１１３ 弁軸
１１４ 弁座
１１５ 弁体
１１６ 閉弁受圧室
１１７ ピストン用スプリング
１１８ 弁体用スプリング
１１９ ストッパ
１２ 制御回路
１２１ 電磁制御弁
１２２ 流路（電磁制御弁－吸入弁間）
１２３ 流路（電磁制御弁－レシーバタンク間）
１３ 真空緩和回路
１４ （自動）バキュームレリーフバルブ
１４１ 入口
１４２ 出口
１４３ 弁座
１４４ 弁体
１４４ａ 弁体用スプリング
１４４ｂ 弁軸
１４５ ピストン
１４５ａ ピストン用スプリング
１４６ シリンダ室
１４６ａ 作動圧室
１４６ｂ 空間
１４７，１４８ 流路
１７ 調圧回路
１７１ レギュレータ（電空レギュレータ）
１８ 放気回路
１８ａ 絞り
２０ 圧縮機本体
３０ 供給流路
３１ 吐出流路
３２ レシーバタンク
３３ 消費流路
３３ａ 逆止弁
４０ 吸入流路
４１ 吸入弁一次側の吸入流路
４２ 吸入弁二次側の吸入流路
４３ エアフィルタ
５００ 圧縮機
５１０ 容量制御装置
５１１ 吸入弁
５１２ 制御回路
５１２ａ 圧力レギュレータ
５１２ｂ，５１２ｃ 流路
５１３ 真空緩和回路
５１４ バルブ
５１４’ 三方電磁弁
５１５，５１６ 流路
５１８，５１９ オートレリーフバルブ
５２０ 圧縮機本体
５２１ 吸入口
５３０ 供給流路
５３２ レシーバタンク
５３３ 消費流路
５４０ 吸入流路
５４１ 吸入弁一次側の吸入流路
５４２ 吸入弁二次側の吸入流路
ＶＳ 圧力スイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】